两性离子脂质纳米颗粒组合物和使用方法技术

一种脂质纳米颗粒组合物，其包含：(i)至少一种含两性离子聚合物的脂质，其中脂质部分与两性离子聚合物共价连接；(ii)至少一种非阳离子脂质，所述至少一种非阳离子脂质选自带电荷和不带电荷的脂质，但不与聚合物连接；(iii)至少一种阳离子或可电离脂质；以及(iv)至少一种治疗物质，以及任选地(v)胆固醇或其衍生物。本文中还描述了向受试者递送治疗物质的方法，所述方法包括向所述受试者施用上文所描述的脂质纳米颗粒组合物。质纳米颗粒组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】两性离子脂质纳米颗粒组合物和使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月22日提交的美国临时申请第63/129,343的优先权权益，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文中。
[0003]政府支持
[0004]本专利技术是根据美国国家科学基金会(National Science Foundation)授予的授权号2002940和2103295在政府支持下进行的。政府享有本专利技术中的某些权利。


[0005]本专利技术总体上涉及用于包封和递送治疗剂(如核酸)的两性离子脂质纳米颗粒(LNP)制剂。本专利技术更具体地涉及此类LNP制剂，具体地其非PEG化版本在递送用于如通过基因疗法治疗一系列疾病或病症或用于对受试者进行疫苗接种的治疗剂中的用途。

技术介绍

[0006]核酸(如DNA、siRNA和mRNA)的体内递送有可能革新疫苗接种、酶替代疗法和对遗传病症的治疗。与病毒载体相比，据信脂质纳米颗粒递送平台具有更少安全问题。自2018年FDA首次批准LNP
‑
siRNA药物以来，越来越多的脂质纳米颗粒被开发并进入临床试验。LNP通常由以下四种组分组成：可电离阳离子脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇(PEG)脂质。其中PEG脂质通常用于稳定和保护LNP结构。
[0007]虽然PEG最初被认为是免疫上惰性的，但现在已知其与脂质或蛋白质的附着由于半抗原效应而引入免疫应答的另外原因，从而产生抗PEG抗体(Ab)。越来越多的临床报告强调，在一些情况下，抗PEG Ab而不是抗蛋白Ab是临床问题的主要罪魁祸首。在普瑞凯希(Pegloticase)(Krystexxa)，一种PEG化尿酸酶产品的典型案例中，超过40％的接受这种药物的难治性慢性痛风患者遭受高水平的抗PEG Ab应答，并且因此对其治疗无应答。
[0008]抗PEG Ab已经削弱了市场上一些PEG缀合的蛋白质的疗效。除了诱导的抗PEG抗体之外，预先存在的抗PEG Ab对所有PEG化药物都是至关重要的。在患有急性冠状动脉综合征的患者的临床试验期间，若干种过敏反应在第一剂量的pegnivacogin，一种peg化RNA适体之后发生。还据报道一种多柔比星的PEG化脂质体制剂在首次注射时在一些患者中产生速发型超敏反应。因此，仍然尚未满足的需求是提供可以替代常规LNP中的成问题的组分的新型脂质组合物，并且提供功能改进的生物制药产品。

技术实现思路

[0009]本专利技术首先涉及用于向受试者递送治疗剂(如核酸)的新型脂质纳米颗粒(LNP)组合物。本文所描述的LNP组合物有利地具有低免疫原性、长循环能力和靶向能力。所述LNP组合物还可以用靶向剂功能化以与特定细胞或细胞组分结合。
[0010]在第一方面，本公开涉及至少含有以下组分的LNP组合物：(i)至少一种含两性离子聚合物的脂质，其中脂质部分与两性离子聚合物共价连接；(ii)至少一种非阳离子脂质，
所述至少一种非阳离子脂质选自带电荷和不带电荷的脂质，但不与聚合物连接；(iii)至少一种阳离子或可电离脂质，所述至少一种阳离子或可电离脂质具有仲氨基、叔氨基或季氨基；以及(iv)至少一种治疗物质。在第一组实施方式中，组分(i)中的所述脂质部分是二酰基甘油(二酰基甘油酯)。在第二组实施方式中，组分(i)不包含聚环氧烷(例如，PEG)区段。在第三组实施方式中，组分(i)中的所述两性离子聚合物是甜菜碱聚合物，或更具体地羧基甜菜碱聚合物。在第四组实施方式中，组分(ii)中的所述非阳离子脂质含有两性离子部分。在第五组实施方式中，组分(ii)不包含聚环氧烷区段。在第六组实施方式中，组分(ii)中的所述非阳离子脂质是磷脂，如磷脂酰丝氨酸(PS)脂质。在第七组实施方式中，所述阳离子或可电离脂质具有仲基团、叔基团或季基团。在第八组实施方式中，所述阳离子或可电离脂质不包含聚环氧烷(例如，PEG)区段。在第九组实施方式中，所述脂质纳米颗粒组合物进一步包含：(v)胆固醇或其衍生物。在第十组实施方式中，所述治疗物质是核酸分子，如RNA，或更具体地mRNA，或更具体地病毒mRNA或更具体地线性或环状mRNA。值得注意的是，第一实施方式至第十实施方式中的任何一个可以组合以产生本专利技术的LNP组合物。
[0011]另一方面，本公开涉及一种通过以下向受试者递送治疗物质的方法：向所述受试者施用上文所描述的脂质纳米颗粒组合物中的任何一种，包括上文所描述的第一实施方式至第十实施方式中的任何一个。在第一组实施方式中，所述脂质纳米颗粒组合物被递送到所述受试者的细胞中。在第二组实施方式中，所述治疗物质是核酸分子，并且其施用引起所述受试者的基因疗法。在第三组实施方式中，所述治疗物质是核酸分子，并且其施用引起所述受试者的疫苗接种。
[0012]另一方面，本公开涉及一种脂质组合物，其含有脂质部分，所述脂质部分与仲氨基、叔氨基或季氨基以及官能团连接，所述官能团在生理学条件下带负电荷。此脂质部分可以为
[0013][0014]其中
[0015]R1/R2＝H或烷基。所述烷基可以是饱和的或不饱和的、支链的或非支链的、全碳和氢或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F。
[0016]L是位于N与A之间的共价接头基团。所述接头可以是全碳和氢或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F。L的结构由以下例示，但不限于：
‑
CH2‑
、
‑
CH2CH(OH)
‑
、
‑
CH2CHClCH2‑
、
‑
CH2OCH2‑
、
‑
CH2SCH2‑
、
‑
CH2SSCH2‑
、
‑
CH2COOCH2‑
。
[0017]A
‑
(X)n是在生理学条件下带负电荷的官能团。结构由以下例示，但不限于以下：
[0018](i)A(X)n是羧酸基团(A＝
‑
COOH并且n＝0)；或者
[0019](ii)A(X)n是磷酸根，其中A＝
[0020][0021]并且n＝1。X＝H或烷基，所述烷基是饱和的或不饱和的、支链的或非支链的、全碳或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F；或者
[0022](iii)A(X)n是磺酸基团，其中A＝
[0023][0024]并且n＝0
[0025](iv)A(X)n是磺酰胺基团，其中A＝
[0026][0027]并且n＝1，X＝H或烷基，所述烷基是饱和的或不饱和的、支链的或非支链的、全碳和氢或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F。
[0028]这些可电离脂质的示例性结构是
[0029][0030]其中n＝1至10。
附图说明
[0031]图1.DM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】1.一种脂质纳米颗粒组合物，其包含：(i)至少一种含两性离子聚合物的脂质，其中脂质部分与两性离子聚合物共价连接；(ii)至少一种非阳离子脂质，所述至少一种非阳离子脂质选自带电荷和不带电荷的脂质，其中所述非阳离子脂质不与聚合物连接；(iii)至少一种阳离子或可电离脂质，所述至少一种阳离子或可电离脂质含有仲氨基、叔氨基或季氨基；以及(iv)至少一种治疗物质。2.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(i)中的所述脂质部分是二酰基甘油酯。3.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(i)不包含聚环氧烷区段。4.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(i)中的所述两性离子聚合物选自由以下组成的组：聚(羧基甜菜碱)(PCB)、聚(磺基甜菜碱)、聚(磷酸酯甜菜碱)、聚(磷脂酰胆碱)、含谷氨酸
‑
赖氨酸(EK)的多肽、聚(三甲胺N
‑
氧化物)聚合物和聚(两性离子磷脂酰丝氨酸)。5.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(i)中的所述两性离子聚合物是甜菜碱聚合物。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述甜菜碱聚合物是聚(羧基甜菜碱)、聚(磺基甜菜碱)或聚(磷酸酯甜菜碱)聚合物。7.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(ii)中的所述非阳离子脂质含有两性离子部分。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述两性离子部分选自由以下组成的组：磷酸酯甜菜碱、磷脂酰胆碱、羧基甜菜碱、磺基甜菜碱、三甲胺N
‑
氧化物、含谷氨酸
‑
赖氨酸(EK)的肽或两性离子磷脂酰丝氨酸部分。9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述非阳离子脂质选自由以下组成的组：二油酰磷脂酰甘油(DOPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、棕榈酰油酰
‑
磷脂酰乙醇胺(POPE)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷酰乙醇胺(DMPE)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、16
‑
O
‑
单甲基
‑
磷酰乙醇胺、16
‑
O
‑
二甲基
‑
磷酰乙醇胺、18
‑1‑
反式
‑
磷酰乙醇胺、1
‑
硬脂酰
‑2‑
油酰磷脂酰乙醇胺(SOPE)和1,2
‑
二油酰
‑
sn甘油
‑3‑
磷酰乙醇胺(transDOPE)。10.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(ii)不包含聚环氧烷区段。11.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(ii)中的所述非阳离子脂质是磷脂。12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述磷脂是磷脂酰丝氨酸脂质。13.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(iii)中的所述阳离子或可电离脂质具有仲氨基、叔氨基或季氨基。14.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(iii)中的所述阳离子或可电离脂质具有仲氨基、叔氨基或季氨基以及在生理学条件下带负电荷的官能团。15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述阳离子或可电离脂质包含：
其中：R1/R2＝H或烷基，并且其中所述烷基可是饱和的、不饱和的、支链的和/或非支链的，并且可进一步包含一个或多个杂原子，所述一个或多个杂原子包括但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F；L包含位于N与A之间的共价接头基团，其中所述共价接头基团可包含以下中的一个或多个：
‑
CH2‑
、
‑
CH2CH(OH)
‑
、
‑
CH2CHClCH2‑
、
‑
CH2OCH2‑
、
‑
CH2SCH2‑
、
‑
CH2SSCH2‑
、
‑
CH2COOCH2‑
、C、H，并且可进一步包含一个或多个杂原子，所述一个或多个杂原子包括但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F；并且A
‑
(X)n是在某些pH条件下带负电荷的官能团，并且可包括：(i)A(X)n是羧酸基团(A＝
‑
COOH并且n＝0)；或者(ii)A(X)n是磷酸根，其中A＝并且n＝1。X＝H或烷基，所述烷基是饱和的或不饱和的、支链的或非支链的、全碳或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F；或者(iii)A(X)n是磺酸基团，其中A＝并且n＝0(iv)A(X)n是磺酰胺基团，其中A＝并且n＝1，X＝H或烷基，所述烷基是饱和的或不饱和的、支链的或非支链的、全碳和氢或含有杂原子，所述杂原子如但不限于N、O、F、Si、P、S、Cl、Br和F。16.根据权利要求14所述的组合物，其中所述官能团选自由以下组成的组：
并且其中n＝1至10。17.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(iii)中的所述阳离子或可电离脂质不包含聚环氧烷区段。18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述脂质纳米颗粒组合物进一步包含：(v)胆固醇或其衍生物。19.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(iv)中的所述治疗物质是核酸分子。20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述核酸分子是RNA。21.根据权利要求20所述的组合物，其中所述RNA是mRNA。22.根据权利要求20所述的组合物，其中所述RNA是病毒mRNA。23.根据权利要求20所述的组合物，其中所述RNA选自由以下组成的组：信使RNA(mRNA)、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)、环状RNA(circRNA)、长非编码RNA(lncRNA)、反义寡核苷酸(ASO)、CRISPR相关RNA、Cas核酸酶mRNA、向导RNA、单向导RNA和其组合。24.根据权利要求20所述的组合物，其中所述治疗物质是病毒的刺突蛋白。25.一种向受试者递送治疗物质的方法，所述方法包括向所述受试者施用脂质纳米颗粒组合物，所述脂质纳米颗粒组合物包含：(i)至少一种含两性离子聚合物的脂质，其中脂质部分与两性离子聚合物共价连接；(ii)至少一种非阳离子脂质，所述至少一种非阳离子脂质选自带电荷和不带电荷的脂质，其中所述非阳离子脂质不与聚合物连接；(iii)至少一种阳离子或可电离脂质，所述至少一种阳离子或可电离脂质含有仲氨基、叔氨基或季氨基；以及(iv)至少一种治疗物质。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述脂质纳米颗粒组合物被递送到所述受试者
的细胞中。27.根据权利要求25所述的方法，其中所述治疗物质是核酸分子，并且其施用引起所述受试者的基因疗法。28.根据权利要求25所述的方法，其中所述治疗物质是核酸分子，并且其施用引起所述受试者的疫苗接种。29.根据权利要求25所述的方法，其中组分(i)中的所述脂质部分是二酰基甘油酯。30.根据权利要求25所述的方法，其中组分(i)不包含聚环氧烷区段。31.根据权利要求25所述的方法，其中组分(i)中的所述两性离子聚合物选自由以...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康奈尔大学，
类型：发明
国别省市：