用于核酸转染的类脂质及其用途制造技术

本发明专利技术的主题是通式(I)的类脂质，其中X、Y、Z和R如权利要求所定义。该类脂质可用作转染剂。本发明专利技术还描述了转染剂、含有该类脂质的转染颗粒及它们的用途。染颗粒及它们的用途。染颗粒及它们的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于核酸转染的类脂质及其用途


[0001]本专利技术涉及新的可电离类脂质(lipidoid)以及这些化合物用于将核苷酸和核酸及其合成类似物转染和施用到细胞和组织中的用途。

技术介绍

[0002]近年来，基于核酸(NA)的疗法的发展经历了前所未有的复兴。由于与先前测试的治疗性脱氧核糖核酸(DNA)相比具有高功效且同时不良副作用风险低，因此核糖核酸(RNA)疗法现在正在取得进展。几种此类药物已经达到临床应用，例如用于遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性的帕提西兰、用于某些类型的杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy)的依特立生或用于治疗脊髓性肌萎缩的诺西那生。所有这些疾病都危及生命，并且没有针对其的替代治疗。靶向核糖核酸(RNA)的潜在药物或其用途可以根据其是靶向NA或蛋白质还是编码蛋白质而分为三类。第一类包括阻断信使RNA(mRNA)的翻译或RNA剪接的13
‑
25个核苷酸(nt)的单链反义寡核苷酸(诺西那生，依特立生)；和降解mRNA的小干扰RNA(siRNA，21
‑
23nt)(帕提西兰)。靶向蛋白的治疗性RNA分子使用一类称为RNA适体的分子。它经设计以调控具体蛋白质的功能。此类药物的实例是哌加他尼，用于治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性，其是2004年同类药物中第一个获批的。使用mRNA的疗法主要用于制备所谓的针对癌症的个性化疫苗或针对传染病的疫苗(例如寨卡病毒，SARS
‑
CoV
‑
2)。在病毒性疾病中，基于mRNA的针对狂犬病和大流行性流感的预防性疫苗的候选者已被证明在健康志愿者中诱导安全的抗体产生。针对导致COVID
‑
19大流行的病毒、即严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS
‑
CoV
‑
2)的疫苗开发已经投入了巨大的努力。这些努力导致了正在分发以供广泛使用的安全和高效的mRNA疫苗候选者。蛋白质
‑
替代mRNA疗法也处于临床前开发阶段，例如用于治疗血友病。
[0003]能够直接基因组编辑的分子技术、特别是基于CRISPR
‑
Cas9系统的那些技术现在正在蓬勃发展。CRISPR技术是一种允许更改DNA序列并修饰基因功能的工具。潜在应用包括修复遗传缺陷、治疗和预防疾病传播或改良农作物。CRISPR
‑
Cas9系统已在多项临床前和临床研究中进行了测试，包括HIV治疗、治疗血液系统恶性肿瘤和遗传病症(包括镰状细胞病和β
‑
地中海贫血)。然后RNA编辑通过ADAR(作用于RNA的腺苷脱氨酶)系统启用，其从临床角度来看迄今为止似乎更安全。用于直接基因组编辑的分子技术可以以编码负责编辑的适当酶的mRNA的形式递送至作用位点。
[0004]能够安全使用上述所有技术(或基于NA的其他技术)的关键因素是它们安全且有效地转运到作用位点。关键步骤是带负电的NA穿透细胞的磷脂膜；有意引入NA至真核细胞中的过程称为转染。近几十年来，大量开发了载剂(所谓的载体)以有效地将NA转运穿过细胞膜，同时保护NA免受体内降解(Stewart,M.P.:Chem.Rev.2018,118,7409
‑
7531)。
[0005]病毒和非病毒(物理、化学)载体均用于NA转染。尽管迄今为止基因治疗领域中大约70％的临床试验是使用病毒载体进行的，但这种方法存在许多风险(致癌性、免疫响应的诱导、组织非特异性、有限的NA掺入能力和制造复杂性)。物理方法(例如电穿孔)很难在人
医学中系统地使用。
[0006]相比之下，合成化学载体通常具有较低的免疫原性，能够转运更大量遗传物质，并且由于它们由明确定义的分子组成，因此可以根据需要影响其结构以提高其效率并抑制毒性。阳离子聚合物或阳离子脂质用作化学载体，其与带负电荷的NA形成复合物。这种复合物能够穿透细胞膜，同时保护NA免于在胞外环境中降解。
[0007]从结构的角度来看，所谓的脂质纳米颗粒(LNP)是目前这些复合物的最有前途和临床上最先进的形式。在它们中，阳离子脂质通常与防止聚集、影响粒径和转染效率的聚乙二醇化脂质以及对于稳定NK封装是必需的辅助脂质和胆固醇一起配制，例如如siRNA转染系统中所示(Kulkarni,J.:Nanoscale,2019,11,21733
–
21739)。LNP可以容纳大小从几个核苷酸单位到数百万个范围内的NA分子。
[0008]合成的阳离子脂质和类脂质(类似于脂质的合成分子，区别在于有大量的疏水链)由阳离子和疏水结构域形成。迄今为止，通过靶向设计和通过测试组合生成的文库两者，已经开发了大量这些物质，在这两个结构域都具有高度的结构可变性。
[0009]已专门开发脂质和类脂质(例如D
‑
Lin
‑
MC3
‑
DMA、C12
‑
200、cKK
‑
E12、SA2
‑
SC8和其他)用于siRNA转染(Dong,Y.:Adv.Drug Deliv.Rev.2019,144,133
–
147)。一种含有D
‑
Lin
‑
MC3
‑
DMA的制剂最近(2018年8月)以Onpattro(原Patisiran)的名称引入临床实践，使其成为历史上第一个获批的siRNA药物(Zhang,X.:J.Clin.Pharmacol.2020,60(1),37
‑
49)。然而，针对siRNA开发的制剂可能对mRNA无效，因此必须进行靶向优化(Cullis,P.:Mol.Ther.2017,25(7),1467
–
1475)。
[0010]可电离的脂质和类脂质(例如D
‑
Lin
‑
MC3
‑
DMA、C12
‑
200、cKK
‑
E12和TT3)用于转染mRNA(Zhong,Z.:Nano Today 2018,23,16
–
39；Kowalski,P.:Mol.Ther.2019,27(4),1
‑
19；Li,B.:Nano Lett.2015,15,8099
‑
8107)。可电离脂质也用于DNA转染。再次应该强调的是，针对小分子(siRNA)转染所优化的转染体系并不总是适用于DNA转染，并且甚至针对mRNA开发的制剂也可能对DNA无效(Buck,J.:ACS Nano 2019,13,3754
‑
3782)。
[0011]由于事实上尽管具有巨大的治疗潜力，但迄今为止很少有基于可电离脂质的合成载体进入临床使用阶段，因此有必要开发效率更高的新体系，其还具有非常低的体内毒性。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供了使用可电离(阳离子)脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.通式I的类脂质及其药学上可接受的盐、加成盐和溶剂合物其中X选自由以下组成的组：
‑
C(＝O)NH
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
C(＝S)O
‑
、
‑
C(＝O)S
‑
、
‑
C(＝S)S
‑
、
‑
C(＝O)NHNH
‑
、
‑
CH2‑
、
‑
O
‑
、
‑
OC(＝O)
‑
、
‑
S
‑
、
‑
SC(＝O)
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
NHNH
‑
、
‑
NHC(＝O)
‑
、
‑
NHNHC(＝O)
‑
、
‑
C≡C
‑
、
‑
CH＝CH
‑
、含有至少2个氮原子的五元杂环、
‑
CH2C(＝O)NH
‑
、
‑
CH2C(＝O)O
‑
、
‑
CH2C(＝S)O
‑
、
‑
CH2C(＝S)S
‑
、
‑
CH2C(＝O)NHNH
‑
、
‑
N＝CH
‑
和
‑
CH＝N
‑
；Y独立选自由以下组成的组：亚烷基链C2‑
C
10
，其中在所述亚烷基链中，一个或多个
‑
CH2‑
基团可任选地被一个或多个O或S原子替代；Z选自由以下组成的组：氢、
‑
OH、
‑
CH2OH、
‑
NH2、
‑
N
+
(CH3)2‑
(CH2)3‑
SO3–
、
‑
N
+
(CH3)2‑
(CH2)2‑
COO
–
和
‑
NHCH3、
‑
N(CH3)2、
‑
N
+
(CH3)3、
‑
OCH3、
‑
OCH2CH3、
‑
C(＝O)R1，其中R1选自
‑
NH2、
‑
NH(CH2)
n
OH、
‑
N[(CH2)
n
OH]2、
‑
NHCH(CH2OH)2、
‑
NHCH2CH(
‑
OH)CH2OH、
‑
NH(CH2)
n
C(＝O)NH2、
‑
N[CH2C(＝O)NH2]2、
‑
NHCH[C(＝O)NH2]2、
‑
NH(CH2)2NHC(＝O)NH2、其中n是在2至5的范围内的整数；并且R彼此相同或不同，每个R独立选自由以下组成的组：烷基C8‑
C
20
、烯基C8‑
C
20
和炔基C8‑
C
20
，其中在所述烷基、烯基或炔基中，一个或多个
‑
CH2‑
基团可任选地被选自以下的一个或多个基团替代：
‑
CH(OH)
‑
、
‑
OC(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)O
‑
、
‑
S
‑
S

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：捷克有机化学和生物化学研究院，
类型：发明
国别省市：