使用互补性寡核苷酸连接子进行的靶向纳米颗粒的远程组装的制作方法

使用互补性寡核苷酸连接子进行的靶向纳米颗粒的远程组装的制作方法
【专利摘要】本发明提供了靶向递送组合物和其用于治疗和诊断受试者疾病状态的方法。靶向递送组合物的组分通过寡核苷酸之间的双链体形成而合并在一起。
【专利说明】使用互补性寡核苷酸连接子进行的靶向纳米颗粒的远程组装
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2011年9月30日提交的美国临时申请61/541，797的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
[0003]关于在联邦资助的研究与开发下所作出的发明的专利权的声明
[0004]不适用
[0005]关于在光盘上提交的“序列表”、表格或计算机程序列表附录
[0006]不适用
[0007]发明背景
[0008]癌症为一类可影响所有年龄的人群的疾病。因此，存在很大的努力以提供可治疗或诊断患者癌症的疗法。近期已讨论体内靶向递送纳米颗粒作为药物递送和诊断成像技术的新途径。不幸的是，制备可有效治疗或诊断癌症的基于纳米颗粒的产品仍存在障碍。因此，需要可治疗或诊 断癌症新的靶向递送方法且提供促进患者个体化护理的方式。
[0009]发明概述
[0010]本发明提供靶向递送组合物以及它们用于治疗和诊断受试者的疾病状态如癌性病症的方法。
[0011]在本发明的一方面中，所述靶向递送组合物可包括含有治疗剂、诊断剂或其组合的纳米颗粒、具有下式的衍生联接组分=A-(L1)x-C1,和具有下式的靶向组分=C2-(L2)y-T,各自如下文所详述。在另一方面中，所述靶向递送组合物可包含具有下式的诊断性或治疗性组分=DT-(L1)x-C1,和具有下式的靶向组分=C2-(L2)y-T,各自如下文所详述。
[0012]该靶向递送组合物和制备和使用该组合物的方法对药物递送和诊断成像领域提供了多种独特的方面。例如，在加入靶向组分形成最终组件前，可通过多种方法将所述靶向递送组合物的一些组分(例如，纳米颗粒和联接组分)组装在一起。本文所述的双链体(duplex)形成技术可提供这些优势。在一些情况中，这些优势也可用于提供更个体化的治疗和/或诊断受试者病症的方法，例如所述靶向递送组合物可促进个体化医疗方法进步。
[0013]可通过参考本说明书的其余部分和附图进一步理解本发明的性质和优势。
[0014]附图简述
[0015]图1解释了本发明示例性实施方案的靶向递送组合物的结构。
[0016]图2解释了本发明示例性实施方案的交联反应。
[0017]发明详述
[0018]1.定义
[0019]如本文所用，术语“靶向递送组合物”大体指的是可用于治疗和/或诊断受试者疾病状态的组合物。在一些实施方案中，本发明的靶向递送组合物可包括“靶向治疗性或靶向诊断性递送组合物”，其可包含如本文所述的纳米颗粒、衍生的联接组分和靶向组分。在其它实施方案中，本发明的靶向递送组合物可包含诊断性或治疗性组分和靶向组分。本发明的组合物可用作治疗性组合物、诊断性组合物，或同时用作治疗性和诊断性组合物。在一些实施方案中，所述组合物可靶向受试者或测试样品中的特定靶点，如本文所进一步描述。
[0020]如本文所用，术语“纳米颗粒”指的是各种大小、形状、类型和用途的颗粒，其在本文有进一步描述。本领域的普通技术人员应当理解，所述纳米颗粒的特征，例如大小，可取决于所述纳米颗粒的类型和/或用途以及本领域公知的其它因素。通常，纳米颗粒的大小范围可为约Inm至约lOOOnm。在其它实施方案中，纳米颗粒的大小范围可为约1nm至约200nm。在另一些实施方案中，纳米颗粒的大小范围为可约50nm至约150nm。在一些实施方案中，所述纳米颗粒的大小大于肾脏排泄的限制，例如直径大于约6nm。在其它实施方案中，所述纳米颗粒足够小以避免通过肝脏从血流中清除，例如直径小于lOOOnm。纳米颗粒可包括球形、锥形、椭球形，以及本领域公知的其它形状。纳米颗粒可为中空的(例如，实体外核，中空内核)或实体的或为具有中空和实体层或多个实体层的多层。例如，纳米颗粒可包括实体核区和实体外层包封区，两者可以是交联的。纳米颗粒可由一种物质或多种物质的任意组合组成，其包括脂质、聚合物、磁性材料，或金属材料如二氧化硅、氧化铁等。脂质可包括脂肪、蜡类、留醇类、胆固醇、胆固醇衍生物、脂溶性维生素、甘油一酯、甘油二酯、磷脂类、鞘脂类、糖脂类、阳离子或阴离子脂质、衍生脂质、心磷脂等。聚合物通常可包括嵌段共聚物、聚(乳酸)、乳酸-乙醇酸共聚物、聚乙二醇、丙烯酸聚合物、阳离子聚合物，以及本领域已知的用于制备纳米颗粒的其它聚合物。在一些实施方案中，所述聚合物可以是生物可降解的和/或生物相容的。纳米颗粒可包括脂质体、胶束、脂蛋白、脂包衣囊泡(lipid-coated bubble)、嵌段共聚物胶束、聚合物泡囊(polymersome)、类脂囊泡(n1some)、量子点、氧化铁颗粒、树枝状聚合物(dendrimer)或二氧化娃颗粒。在一些实施方案中，脂单层或双层能够全部或部分地包被由能够被脂质包被的材料组成的纳米颗粒，例如聚合物纳米颗粒。在一些实施方案中，脂质体可包括多室脂质体(MLV)、大单室脂质体(LUV)和小单室脂质体(SUV)。
[0021]如本文所用，术语“治疗剂”指的是当以有效量存在时，可对有需要的受试者产生所需的治疗性作用的化合物或分子。本发明涵盖范围广泛的治疗剂及其在与靶向递送组合物结合中的用途，如本文进一步所描述。
[0022]如本文所用，术语“诊断剂”指的是可在受试者或测试样品中检测的组分且在本文
有进一步描述。
[0023]如本文所用，术语“联接组分”指的是具有式A- (L1) ,-C1的衍生联接组分的A部分，如本文进一步所述。本发明的联接组分可(共价地或非共价地)连接至纳米颗粒。在一些实施方案中，联接组分可共价地与包含表面或内部区域的纳米颗粒的任何部分键接。可使用本领域公知的连接化学(包括但不限于本文进一步所述的那些)实现共价连接。在其它实施方案中，非共价相互作用可包括亲和力相互作用、金属配位、物理吸咐、疏水相互作用、范德华相互作用、氢键合相互作用、磁性相互作用、静电相互作用、偶极-偶极相互作用、抗体-结合相互作用等。在一些实施方案中，联接组分可存在于纳米颗粒的脂质双层部分中，其中在一些实施方案所述纳米颗粒为脂质体。例如，联接组分可为部分或完全与脂质双层的疏水和/或亲水性区域互相作用的脂质。
[0024]如本文所用，术语“衍生的”指的是经修饰或制备以适于特定目的的分子的衍生形式。例如，本发明的衍生联接组分可具有式A-(L1)-C1,使得联接组分经亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团(其可再共价连接至寡核苷酸，例如C1)衍生化。[0025]如本文所用，术语“靶向组分”指的是具有式C2-(L2)y-T的靶向递送组合物的组分，如本文进一步所述。在一些实施方案中，本发明的靶向组分可与特异性靶点例如癌细胞上的靶点、表位、组织位点或受体位点结合。
[0026]如本文所用，术语“靶向剂”指的是对靶点具有特异性的分子。在一些实施方案中，靶向剂可包括靶配体(例如，肽模拟配体)的小分子模拟物、靶配体(例如，含肽或叶酸酰胺(folate amide)的RGD肽),或对特定祀点具有特异性的抗体或抗体片段。祀向剂可结合很多种靶点，包括器官、组织、细胞、细胞外基质组分，和/或细胞内区室中可能与疾病的特定发展阶段有关的靶点。在一些实施方案中，靶点可包括癌症细胞，特别是癌症干细胞。靶点还可包括细胞表面的抗原，或与正常组织相比在癌症细胞上为抗原呈递或更普遍的肿瘤标记物。在一些实施方案中，靶向剂还可包括叶酸衍生物、B-12衍生物、整合素RGD肽、RGD模拟物、NGR衍生物、生长抑素衍生物或结合生长抑素受体的肽，例如奥曲肽和octreotate等。在一些实施方案中，靶向剂可以是适体(其由核酸(例如，DNA或RNA)组成)，或肽(其结合具体靶点)。可将靶向剂设计成特异性或非特异性结合受体靶点，特别是其表达与肿瘤有关的受体靶点。受体靶点的实例包括但不限于，MUC-1、EGFR、Claudin4、MUC-4、CXCR4、CCR7、F0L1R、生长抑素受体4、Erb_B2 (成红细胞白血病致癌基因同源物2)受体、CD44受体和VEGF受体-2激酶。
[0027]如本文所用，术语“亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团”指的是连接组分的一部分至该相同组分的另一部分的分子。所述连接基团在本文有进一步描述并包括L1和L2。
[0028]如本文所用，术语“寡核苷酸”通常指的是可包括多于一个核苷酸的任何核苷酸链的核苷酸链。例如，寡核苷酸可包括8至20个核酸的短核苷酸序列。在一些实施方案中，寡核苷酸的长度范围可为约2至约100个核酸、约2至约50个核酸、约8至约50个核酸、约8至约40个核酸、约10至约30个核酸，或约20至约30个核酸。例如，寡核苷酸可包括中性碱基(例如，腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶和胞嘧啶)。在一些实施方案中，所述寡核苷酸序列可为天然或非天然的。在一些实施方案中，寡核苷酸可形成双链体且可以是DNA 或 RNA。
[0029]如本文所用，术语“寡核苷酸模拟物”指的是可模拟DNA或RNA的分子。寡核苷酸模拟物可包括人工或非天然模拟物，如肽核酸(PNA)和其它硫代磷酸酯类似物。在一些实施方案中，所述寡核苷酸模拟物可一起(例如PNA/PNA)或与寡核苷酸(例如，PNA/DNA或PNA/RNA)形成双链体。在一些实施方案中，可使用通用和/或经修饰的碱基。
[0030]如本文所用，术语“连接部分”指的是能够典型地通过共价连接将两个或两个以上寡核苷酸连接在一起的化学基团。例如，在本发明的一些实施方案中，核苷酸对可在一些条件如光致交联，或者碱或酸催化的交联下交联在一起。两个或两个以上寡核苷酸间交联的方法是公知的，且例如在 Webb, Thomas R., Matteucci, Mark D., Nucleic AcidsResearch (1986) 14 (19)，7661-7674 中有所描述。
[0031]如本文所用，术语“隐形剂”指的是可修饰纳米颗粒的表面性质的分子且在本文有
进一步描述。
[0032]如本文所用，术语“嵌入”指的是试剂的位置在纳米颗粒表面上或邻近纳米颗粒表面。例如，嵌入纳米颗粒的试剂可位于脂质体的双层膜内或位于纳米颗粒的外层聚合物壳内以包含在该壳内。[0033]如本文所用，术语“包封在”指的是试剂的位置被包在纳米颗粒内部或完全包含于纳米颗粒内部。对于脂质体，例如，可将治疗性和/诊断性试剂包封以使其存在于该脂质体的水性内部。然后，可通过一些意图使该脂质体不稳定或其它影响该包封试剂释放的条件触发这些包封试剂的释放。
[0034]如本文所述，术语“系连至(tethered to) ”是指一种组分连接至另一组分以使一种或多种组分可在空间中自由地到处移动。在某些示例性实施方案中，联接组分可系连至纳米颗粒以使得在纳米颗粒周围的溶液中自由地到处移动。在一些实施方案中，联接组分可系连至纳米颗粒的表面，延伸至该表面之外。
[0035]如本文所用，术语“用于共价连接的官能团”指的是可用于将第一分子共价连接至第二分子上的另一官能团(或所述第一分子上的另一位点)的第一分子的部分。官能团是本领域公知的，并且包括但不限于氨基、羟基、羧酸、酰胺、叠氮化物、α-卤代酮、α，β-不饱和酮、炔烃、二烯、烯胺、马来酰亚胺基、巯基等。
[0036]如本文所用，术语“脂质”指的是脂质分子，其可包括脂肪、蜡类、甾醇类、胆固醇、胆固醇衍生物、脂溶性维生素、甘油一酯、甘油二酯、磷脂类、鞘脂类、糖脂类、阳离子或阴离子脂质、衍生脂质等。脂质可形成胶束、单层和双层膜。在某些实施方案中，脂质可自组装为脂质体。在一些实施方案中，所述脂质可作为单层或双层包被纳米颗粒的表面。
[0037]如本文所用， 术语“适体”指的是结合至具体靶点的核酸或肽分子。DNA或RNA适体可包括但不限于天然或非天然的短寡核苷酸序列并且可使用体外选择方法如SELEX(指数式富集配体系统进化)选择。SELEX在例如美国专利5，270，163和5，475，096中有所描述，其引入本文作为参考。其它的选择方法可进一步包括MonoLex?技术(AptaRes AG的单轮适体分离操作；描述于例如美国专利公开20090269752中)、体内选择方法或其组合。用于本发明的适配体可经设计以结合多种靶点，包括但不限于MUC-1、EGFR、Claudin4、MUC-4、〇父0?4、0^7、？01^11?、生长抑素受体4』1^-82(成红细胞白血病癌基因同系物2)受体、CD44受体、VEGF受体-2激酶和核仁素。
[0038]如本文所用，术语“优先结合对”指的是通常以特定方式彼此结合的分子(例如寡核苷酸或寡核苷酸模拟物)成的对。在一些实施方案中，优先结合对可包括一个相对于其它例如第二个寡核苷酸成员而言优先与单个或多个DNA序列结合的寡核苷酸成员。对于给定的寡核苷酸，存在对不同DNA序列的广泛的差别亲和力，其范围从非序列特异性(无可检测的优先)至序列优先至绝对的序列特异性(即，在所有可能的序列中仅识别单一序列)。结合对的优先性质可以多种方式如通过解链温度或两个结合对成员间的互补性描述。在一些方案中，所述优先结合对包括C1和C2，如本文所进一步描述。
[0039]如本文所用，术语“互补的”指的是寡核苷酸链之间碱基配对的量。在一些实施方案中，两个寡核苷酸之间互补性的量可以百分数表示。例如，如果沿第一和第二寡核苷酸链的每个相邻的核苷酸之间均形成碱基配对，则所述第一寡核苷酸链与第二寡核苷酸链完全互补(即100%互补)。在一些实施方案中，全长或部分长度的寡核苷酸链与另一寡核苷酸链是互补的(例如，完全互补)。互补的寡核苷酸链可以是不同长度或相同长度的。在一些实施方案中，本发明的寡核苷酸可以至少70%互补。例如，70%互补的两个寡核苷酸长度可为例如10个核苷酸，其中所述寡核苷酸的7个核苷酸形成碱基对，3个核苷酸不形成碱基对。在其它实施方案中，所述寡核苷酸可以大于80%互补，或大于90%互补，或大于95%互补。当为了最大对应性(maximum correspondence)比较和比对时,术语“百分比同一性”也可用于相同或具有规定百分比的相同核苷酸或氨基酸残基的两个或多个核酸或多肽序列的情况中。为测定百分比同一性，比对所述序列以达到最佳的比较目的(例如，可在第一氨基酸序列或核酸序列中引入空位以达到与第二氨基酸或核酸序列最佳比对)。然后比较相应氨基酸位置或核苷酸位置的氨基酸残基或核苷酸。当第一序列的位置被与第二序列中对应位置相同的氨基酸残基或核苷酸占据时，则所述分子在该位置完全相同。两个序列之间的百分比同一性是所述序列共有的相同位置的数目的函数(即，％同一性=相同位置的数/总位置数(例如，重叠位置)xlOO)。
[0040]如本文所用，术语“足以形成双链体的条件”指的是允许寡核苷酸杂交的条件。可通过选择适当的杂交条件来完成一个寡核苷酸和另一个寡核苷酸的杂交。在一些实施方案中，杂交条件可包括足以在寡核苷酸或寡核苷酸模拟物之间形成双链体的条件。例如，通常选择寡核苷酸:寡核苷酸杂交体的稳定性以与试验和洗涤条件相容从而仅在特定寡核苷酸之间形成稳定的、可检测的杂交体。一种或多种不同测定参数的处理决定具体杂交试验的确切的敏感性和特异性。更具体地，DNA、RNA、PNA或DNA、RNA和PNA的组合的互补碱基之间的杂交可在多种条件下发生，这些条件的温度、盐浓度、静电强度、缓冲组合物等可变。应用这些条件和方法的实例在例如Ti jssen, Hybridizat1n with Nucleic AcidProbes, Vol.24, Elsevier Science (1993)中有所描述。通常杂交发生在约0°C至约70°C，历时约I分钟至约I小时，取决于待杂交的序列的性质和其长度。然而，公认地，杂交可在数秒或数小时中发生，取决于额反应的条件。
[0041]如本文所用，术语“非天然的”指的是不天然存在于自然中的序列或分子。非天然序列可用于提供仅在2个优先结合对之间的特异性结合，以不与存在于测试样品或接受治疗的受试者中的其它天然 存在的寡核苷酸序列结合。
[0042]如本文所述，术语"受试者"是指在生命任何阶段的任何哺乳动物，特别是人。
[0043]如本文所述，术语“给药”、“给予”或“施用”是指给药本发明的靶向递送组合物的方法。本发明的靶向递送组合物可以多种方式给药，包括局部、肠胃外、静脉内、皮内、肌内、结肠、直肠或向腹膜内。肠胃外给药、口服给药和静脉内给药为优选给药方法。该靶向递送组合物也可作为组合物或制剂的部分给予。
[0044]如本文所述，术语“治疗”病症、疾病、障碍或综合征包括(i)抑制该疾病、障碍或综合征，即，阻止其发展；和(ii)缓解该疾病、障碍或综合征，即，引起疾病、障碍或综合征的消退。如本领域已知的，对于全身和局部递送的调整，年龄、体重、一般健康、性别、饮食、给药时间、药物相互作用和病症严重性可能是需要考虑的，且其可通过本领域技术人员使用常规实验而确定。
[0045]如本文所述，术语“制剂”是指给药至受试者的组分的混合物。适合肠胃外给药的制剂，例如，关节内(关节中)、静脉内、肌内、瘤内、皮内、腹腔内和皮下途径的制剂，包括水性和非水性、等渗无菌注射溶液，其可包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使得制剂与预期接受者的血液等渗的溶质，和水性和非水性无菌悬浮液，其可包括助悬剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂和防腐剂。注射溶液和悬浮液也可由无菌粉末、颗粒和片剂制备。靶向递送组合物的制剂可存在于单位剂量或多剂量密封容器中，如安瓿和小瓶。靶向递送组合物，在单独或与其它合适的组分组合时，可制备成气溶胶制剂(即，它们可被〃雾化〃)以经由吸入通过口或鼻给药。气溶胶制剂可置于加压可接受的推进剂中，如二氯二氟甲烷、丙烷、氮气等。用于直肠给药的合适的制剂包括，例如，栓剂，其包含有效量的靶向递送组合物和栓剂基质。合适的栓剂基质包括天然或合成的甘油三酯或烷属烃。此外，也可使用明胶直肠胶囊，其包含靶向递送组合物和基质的组合，所述基质包括，例如，液体甘油三酯、聚乙二醇和烷属烃。在某些实施方案中，制剂可局部给药或以滴眼剂形式给药。
[0046]本发明的实施方案
[0047]I1.概要
[0048]本发明提供了靶向递送组合物和其用于治疗和诊断受试者疾病状态的方法。公开的组合物和方法相比现有方法提供了多种有益特征。例如，本发明的靶向递送组合物和方法可用于个体化医疗方法，其可治疗和/或诊断受试者疾病状态。例如，所述靶向递送组合物的组分之间的双链体连接提供了独特的优势，该优势使得在限定如何组装所述靶向递送组合物中具有额外的自由。
[0049]II1.靶向递送组合物
[0050]A.包含纳米颗粒的靶向递送组合物
[0051 ] 在一方面中，本发明的靶向递送组合物可包括靶向治疗性或诊断性递送组合物，其包含(a)包含治疗剂或诊断剂或其组合的纳米颗粒；(b)具有下式的衍生联接组分:A-(L1)x-C1;和(c)具有下式的靶向组分=C2-(L2)y-T,其中A为联接组分；L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团#为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物；T为靶向剂；且下标X和y各自独立地为O或1，但X和y至少一个不为O ;其中所述衍生联接组分的A部分与所述纳米颗粒连接。
[0052]图1解释了本发明示例性实施方案的靶向递送组合物的一般结构。所提供的脂质体的部分显示脂质双层膜。衍生的联接组分可由脂质联接组分A(其为1，2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DSPE))组成。所述脂质联接组分可共价连接至聚乙二醇(PEG)连接子，该连接子可共价连接至DNA单链(C1)。靶向组分可由与C1互补并共价连接至PEG连接子(其进一步共价连接至靶向剂)的DNA单链(C2)组成。靶向递送组合物可由衍生的联接组分组成，其中脂质端与脂质体的脂质双层结合，并且所述靶向剂的的单链DNA, C2，与所述衍生的联接组分的单链DNA，C1杂交。
[0053]纳米颗粒
[0054]多种纳米颗粒可用于构建祀向递送组合物。本领域的普通技术人员应当理解，所述纳米颗粒的特征，例如大小，可取决于所述纳米颗粒的类型和/或用途以及本领域公知的其它因素。合适的颗粒可为球体、椭圆体、扁平的、板形的、管状、立方体、长方体、卵形(oval)、椭圆形(ellipse)、圆柱体、锥体或角锥。合适的纳米载体的最大尺寸范围(例如，直径)可为约Inm至约100nm,约50nm至约200nm,和约50nm至约150nm。
[0055] 合适的纳米颗粒可由多种本领域通常已知的材料制备。在一些实施方案中，纳米颗粒可包括一种物质或多种物质的任意组合，这些物质包括脂质、聚合物，或金属材料，如二氧化硅、氧化铁等。纳米颗粒的实例可包括但不限于脂质体、胶束、脂蛋白、脂质涂覆的泡囊、嵌段共聚物胶束、聚合物泡囊、类脂囊泡、氧化铁颗粒、二氧化硅颗粒、树枝状聚合物或量子点。
[0056]在一些实施方案中，该纳米颗粒为部分或完全由饱和或不饱和的脂质构成的脂质体。合适的脂质可包括但不限于脂肪、蜡、固醇、胆固醇、胆固醇衍生物、脂溶性维生素、单甘油酯、二甘油酯、磷脂、鞘脂、糖脂、衍生的脂质等。在一些实施方案中，合适的脂质可包括两亲的、中性的、非阳离子的、阴离子的、阳离子的或疏水的脂质。在某些实施方案中，脂质可包括细胞膜中通常存在的那些，如磷脂和/或鞘脂。合适的磷脂包括但不限于磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酸(PA)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酰肌醇(PD。合适的鞘脂包括但不限于鞘氨醇、神经酰胺、鞘磷脂、脑苷脂、硫脂、神经节苷脂和植物鞘氨醇。其它合适的脂质可包括脂质提取物，如蛋PC、心脏提取物、脑提取物、肝提取物和大豆PC。在一些实施方案中，大豆PC可包括Hydro大豆PC(HSPC)。阳离子脂质包括但不限于N，N- 二油酰基-N，N- 二甲基氯化铵(DODAC)、N，N- 二硬脂基-N，N- 二甲基溴化铵(DDAB)、Ν-(1-(2，3- 二油酰基氧基)丙基)_N，N, N-三甲基氯化铵(DOTAP)、N-(1_(2，3- 二油基氧基)丙基)-N，N，N-三甲基氯化铵(DOTMA)和N，N-二甲基-2，3-二油基氧基)丙基胺(DODMA)。非阳离子脂质包括但不限于二肉豆蘧酰基磷脂酰胆碱(DMPC)、二硬脂酰基磷脂酰胆碱(DSPC)、二油酰基磷脂酰胆碱(DOPC)、二棕榈酰基磷脂酰胆碱(DPPC)、二肉豆蘧酰基磷脂酰甘油(DMPG)、二硬脂酰基磷脂酰甘油(DSPG)、二油酰基磷脂酰甘油(DOPG)、二棕榈酰基磷脂酰甘油(DPPG)、二肉豆蘧酰基磷脂酰丝氨酸(DMPS)、二硬脂酰基磷脂酰丝氨酸(DSPS)、二油酰基磷脂酰丝氨酸(DOPS)、二棕榈酰基磷脂酰丝氨酸(DPPS)、二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、棕榈酰基油酰基磷脂酰胆碱(POPC)、棕榈酰基油酰基-磷脂酰乙醇胺(POPE)和二油酰基-磷脂酰乙醇胺4-(N-马来酰亚胺基甲基)-环己烷-1-羧酸酯(DOPE-mal)、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蘧酰基磷酸乙醇胺(DMPE)、二硬脂酰基-磷脂酰-乙醇胺(DSPE)、16-0-单甲基PE、16-0- 二甲基PE、18-1-反PE、1-硬脂酰基-2-油酰基-磷脂酰基乙醇胺(S OPE)、1，2- 二反油酰(dielaidoyD-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(反DOPE)和心磷脂。在某些实施方案中，脂质可包括衍生的脂质，如聚乙二醇化脂质。衍生的脂质可包括，例如，DSPE-PEG2_、胆固醇-PEG2_、DSPE-聚甘油，或其它本领域通常已知的衍生物。
[0057]任何脂质的组合可用于构造纳米颗粒，如脂质体。在某些实施方案中，靶向递送组合物如脂质体的的脂质组合物，可定制以影响脂质体的特征，如泄漏率、稳定性、颗粒尺寸、?电势、蛋白质结合、体内循环和/或组织(如肿瘤、肝、脾)等中的聚集。例如，DSPC和/或胆固醇可用于减少从脂质体的泄漏。可包括带负电或带正电的脂质，如DSPG和/或D0TAP，以影响脂质体的表面电荷。在一些实施方案中，脂质体可包括约10种或更少种类的脂质，或约5种或更少种类的脂质，或约3种或更少种类的脂质。在一些实施方案中，存在的具体类型的脂质的摩尔百分比(m0l% )通常占纳米颗粒(如脂质体)中存在的总脂质的约0%至约10%、约10%至约30%、约30%至约50%、约50%至约70%、约70%至约90 %、约90 %至100 %。本文所述的脂质可包含在脂质体中，或该脂质可用于涂覆本发明的纳米颗粒，如聚合物纳米颗粒。涂层可部分或完全围绕纳米颗粒且可包括单层和/或双层。在一项实施方案中，脂质体可由约50.6mol%HSPC、约44.3mol%胆固醇和约5.1mol%DSPE-PEG2000 构成。
[0058]在其它实施方案中，部分或全部纳米颗粒可包括聚合物，如嵌段共聚物或本领域已知的用于制备纳米颗粒的其它聚合物。在一些实施方案中，该聚合物可为生物可降解的和/或生物相容的。合适的聚合物可包括但不限于聚乙烯、聚碳酸酯、聚酐、聚羟酸、聚丙基富马酸酯、聚己内酯、聚酰胺、聚缩醛、聚醚、聚酯、聚(原酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚磷腈、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、聚脲、聚苯乙烯、聚胺及其组合。在一些实施方案中，示例性颗粒可包括壳交联的Knedels，其在以下文献进一步描述:Becker 等人，U.S.Appl.Noll/250830 ；Thurmond, K.B.等人，J.Am.Chem.Soc.，119 (28) 6656 - 6665 (1997)) ；ffooley, K.L.，Chem.Eur.J.，3 (9): 1397-1399 (1997)；Woo ley, K.L.，J.Poly.Sc1.:Part A: Po lymer Chem.，38:1397-1407 (2000)。在其它实施方案中，合适的颗粒可包括乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA) (Fu, K.等人，Pharm Res.，27:100-106(2000)。
[0059]在其它实施方案中，该纳米颗粒可部分或完全由金属性质的材料构成，如二氧化硅、氧化铁等。在一些实施方案中，二氧化硅颗粒可为中空的、多孔的和/或介孔的(Slowing, 1.1.，等人，Adv.Drug Deliv.Rev.，60 (11): 1278-1288 (2008))。氧化铁颗粒或量子点也可使用且是本领域熟知的(van Vlerken, L.E.Mmiji, Μ.Μ.，Expert Opin.DrugDeliv.,3(2):205-216(2006)) o纳米颗粒还包括但不限于病毒颗粒和陶瓷颗粒。
[0060]衍生联接组分
[0061]在一些实施方案中，本发明的靶向递送组合物也可包含具有下式的衍生联接组分:A-(L1)x-C1。所述联接组分A可用于将所述衍生联接组分连接至纳米颗粒。所述联接组分可连接至纳米颗粒的任何位置，如所述纳米颗粒的表面上。所述联接组分可通过多种方式包括共价和/或非共价连接与所述纳米颗粒连接。如下文所进一步详述，所述衍生联接组分也可包含连接基 团L1和优先结合对的成员C1。
[0062]在某些实施方案中，该联接组分A可包括官能团，其可用于将联接组分共价连接至纳米颗粒上存在的反应性基团。该官能团可位于联接组分上的任何位置，如联接组分的末端位置。多种官能团是本领域通常已知的且可在多种类型的反应下反应，如但不限于亲核取代(例如，胺和醇与酰卤或活性酯的反应)、亲电取代(例如，烯胺反应)和向碳-碳和碳-杂原子重键的加成(例如，Michael反应或Diels-Alder加成)。这些和其它有用的反应公开于，例如，March, Advanced Organic Chemistry, 3rd Ed., John ffiley&Sons, NewYork,1985 ;和 Hermanson, B1conjugate Techniques, Academic Press, San Diego, 1996。合适的官能团可包括，例如:(a)羧基及其多种衍生物，包括，但不限于，N-羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基苯并三唑酯、酰基卤、酰基咪唑、硫酯、对硝基苯基酯、烷基、烯基、炔基和芳族酯；
(b)可转化为酯、醚、醛等的羟基；(C)卤代烷基，其中该卤化物随后可被亲核基团代替，例如，胺、羧酸根阴离子、硫醇阴离子、负碳离子或烷氧离子，从而导致新的基团在卤素原子的位点的共价连接；(d)亲二烯体基团(dienophile group),其可参与Diels-Alder反应,例如，马来酰亚氨基；(e)醛或酮基团，使得随后的衍生化是可能的，其通过形成羰基衍生物，例如，亚胺、腙、缩氨基脲或肟，或通过如Grignard加成或烷基锂加成的机理；(f)磺酰卤基团，用于随后的与胺的反应，例如，形成磺酰胺；(g)硫醇(th1l)，其可转化为二硫化物或与酰卤反应；(h)氨基或巯基(sulfhydryl),其可,例如,酰基化、烷基化或氧化；(i)烯烃，其可经历，例如，环加成、酰化、Michael加成等；和(j)环氧化物，其可例如，与胺和羟基化合物反应。在一些实施方案中，基于点击化学(click chemistry)的平台可用于将联接组分连接至纳米颗粒(Kolb, H.C.等人 M.G.Finn and K.B.Sharpless, Angew.Chem.1nt’ 1.Ed.40(11):2004 - 2021 (2001)) 0在一些实施方案中，该联接组分可包括一个官能团或多个官能团(其导致与纳米颗粒的多个共价键)。
[0063]表1提供了可用于本发明的官能团的另外的非限制性、代表性列表。
[0064]表1.用于缀合化学的示例性官能团对
[0065]
【权利要求】
1.革E向治疗性或诊断性递送组合物，其包含: (a)纳米颗粒,其包括治疗剂或诊断剂或其组合； (b)具有下式的衍生联接组分:
A-(L1)x-C1 ;和 (c)具有下式的靶向组分:
C2-(L2)y-T 其中 A为联接组分； L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物； T为靶向剂；和 下标X和y各自独立地为O或I,但X和y至少一个不为O ; 其中所述衍生联接组分的A部分连接至所述纳米颗粒。
2.权利要求1的递送组合物，其中所述纳米颗粒选自脂质体、胶束、脂蛋白、脂包衣囊泡、嵌段共聚物胶束、聚合物泡囊、类脂囊泡、氧化铁颗粒、二氧化硅颗粒、树枝状聚合物或量子点。
3.权利要求1的递送组合物，其中所述纳米颗粒为选自SUV、LUV和MLV的脂质体。
4.权利要求1的递送组合物，其中所述治疗剂或所述诊断剂嵌入、包封或系连于所述纳米颗粒。
5.权利要求1的递送组合物，其中所述联接组分包含用于共价连接至所述纳米颗粒的官能团。
6.权利要求1的递送组合物，其中所述联接组分为脂质。
7.权利要求6的递送组合物，其中所述脂质为磷脂、糖脂、鞘脂或胆固醇。
8.权利要求6的递送组合物，其中所述衍生联接组分的A部分存在于所述纳米颗粒的脂质双层部分，并且任选地所述纳米颗粒为脂质体。
9.权利要求1的递送组合物，其中L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团，其独立地选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚羧酸酯、多糖和葡聚糖。
10.权利要求1的递送组合物，其中C1和C2是长度为8-50个核酸的寡核苷酸或寡核苷酸模拟物，且C1和C2在8至30个核酸的序列上至少70%互补，且任选地C1或C2的一个经修饰以包含提供C1和C2之间的共价连接的连接部分。
11.权利要求1的递送组合物，其中C1和C2在约40°C至约60°C的解链温度变性。
12.权利要求1的递送组合物，其中C1和C2长度为8至50个核酸且C1和C2至少70%互补。
13.权利要求1的递送组合物，其中T为适体。
14.权利要求1的递送组合物，其中T为靶向存在于选自以下的受体上位点的适体:MUC-1、EGFR、FOL1R、Claudin4、MUC-4、CXCR4、CCR7、生长抑素受体 4、Erb_B2 (成红细胞白血病癌基因同系物2)受体、CD44受体、VEGF受体-2激酶和核仁素。
15.权利要求1的递送组合物，其中下标X和y各自为I。
16.权利要求1的递送组合物，其中X为O且y为I。
17.权利要求1的递送组合物，其中X为I且y为O。
18.权利要求1的递送组合物，其中所述治疗剂为选自以下的抗癌剂:多柔比星、顺钼、奥沙利钼、卡钼、5-氟尿嘧啶、吉西他滨和紫杉烷。
19.权利要求1的递送组合物，其中所述诊断剂为放射性试剂、荧光剂或造影剂。
20.权利要求1的递送组合物，其中所述诊断剂为选自以下的放射性试剂:mIn-DTPA、99mTc (CO) 3-DTPA 和 99mTc (CO) 3-ENPy2o
21.权利要求1的递送组合物，其中所述诊断剂为荧光剂。
22.权利要求1的递送组合物，其中所述诊断剂为MR剂或X射线造影剂。
23.靶向递送组合物，其包含: (a)具有下式的诊断性或治疗性组分:
DT-(L1)x-C1 ； (b)具有下式的靶向组分:
C2-(L2)y-T 其中 DT为治疗剂、诊断剂或其组合； L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物； T为靶向剂；和 下标X和y各自独立地为O或I,但X和y至少一个不为O。
24.权利要求23的递送组合物，其中下标X和y各自为I。
25.权利要求23的递送组合物，其中X为O且y为I。
26.权利要求23的递送组合物，其中X为I且y为O。
27.靶向治疗性或诊断性递送组合物，其包含: (a)纳米颗粒； (b)具有下式的衍生联接组分:
A-(L1)x-C1 ;和 (c)具有下式的诊断性或治疗性组分:
C2- (L2) y-DT 其中 A为联接组分； L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物； DT为治疗剂、诊断剂或其组合；和 下标X和y各自独立地为O或I,但X和y至少一个不为O ; 其中所述衍生联接组分的A部分连接至所述纳米颗粒。
28.具有下式的衍生联接组分:A- (L1) -C1
其中 A为联接组分； L1为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团；和 C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物。
29.权利要求28的衍生联接组分，其中所述联接组分包含用于共价连接至纳米颗粒的官能团。
30.权利要求28的衍生联接组分，其中所述联接组分为脂质。
31.权利要求30的衍生联接组分，其中所述联接组分为磷脂、糖脂、鞘脂或胆固醇。
32.权利要求28的衍生联接组分，其中所述亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚羧酸酯、多糖和葡聚糖。
33.权利要求28的衍生联接组分，其中C1和C2至少70%互补。
34.权利要求28 的衍生联接组分，其中C1和C2长度为8-50个核酸，且C1和C2在8至30个核酸的序列上至少70%互补，且任选地C1或C2的一个经修饰以包含提供C1和C2之间的共价连接的连接部分。
35.权利要求28的衍生联接组分，其中C1和C2具有经选择至少70%互补的非天然序列。
36.权利要求28的衍生联接组分，其中C1和C2至少一个是体外合成的。
37.具有下式的诊断性或治疗性组分:
(DT) - (L1) -C1 其中 DT为治疗剂、诊断剂或其组合； L1为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团；和 C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物。
38.权利要求37的诊断性或治疗性组分，其中所述诊断剂为放射性试剂、荧光剂或造影剂。
39.权利要求37的诊断性或治疗性组分，其中所述诊断剂为选自以下的放射性试剂:111In-DTPA^99mTc (CO) 3_DTPA 和 99mTc (CO) 3_ENPy2。
40.权利要求37的诊断性或治疗性组分，其中所述诊断剂为荧光剂。
41.权利要求37的诊断性或治疗性组分，其中所述诊断剂为MR剂或X射线造影剂。
42.权利要求37的诊断性或治疗性组分，其中所述治疗剂选自:多柔比星、顺钼、奥沙利钼、卡钼、5-氟尿嘧啶、吉西他滨和紫杉烷。
43.具有下式的靶向组分:
C2- (L2) -T 其中 L2为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C2为具有第二成员C1的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物；和 T为靶向剂。
44.权利要求43的靶向组分，其中C1和C2至少70%互补。
45.权利要求43的靶向组分，其中T为适体。
46.制备靶向治疗性或诊断性递送组合物的方法，其包括在足以使C1和C2形成双链体的条件下使具有下式的衍生联接组分:
A-(L1)x-C1 ； 与具有下式的靶向组分接触:
C2-(L2)y-T 其中 A为联接组分； L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物； T为靶向剂；和 下标X和y各自独立地为O或I,但X和y至少一个不为O ; 其中所述衍生联接组分的A部分连接至纳米颗粒。
47.制备靶向递送组合物的方法，其包括在足以使C1和C2形成双链体的条件下使具有下式的诊断性或治疗性组分:
DT-(L1)x-C1 ； 与具有下式的靶向组分接触:
C2-(L2)y-T 其中 DT为治疗剂、诊断剂或其组合； L1和L2各自为亲水性、非免疫原性、水溶性连接基团； C1为具有第二成员C2的优先结合对的一员，其中C1和C2为寡核苷酸或寡核苷酸模拟物； T为靶向剂；和 下标X和y各自独立地为O或I,但X和y至少一个不为O。
48.治疗或诊断受试者癌性病症的方法，其包括向所述受试者给予权利要求1的靶向递送组合物，其中所述治疗性或诊断性试剂足以治疗或诊断所述病症。
49.权利要求48的方法，其中所述靶向剂为靶向存在于选自以下的受体上位点的适体:MUC-1、EGFR、FOL1R、Claudin4、MUC-4、CXCR4、CCR7、生长抑素受体 4、Erb_B2 (成红细胞白血病癌基因同系物2)受体、CD44受体、VEGF受体-2激酶和核仁素。
50.权利要求48的方法，其中所述纳米颗粒为包封选自以下的抗癌剂的脂质体:多柔比星、顺钼、奥沙利钼、卡钼、5-氟尿嘧啶、吉西他滨和紫杉烷。
51.权利要求48的方法，其中C1和C2各自为具有12-25个核酸的寡核苷酸并且大于90%互补。
52.测定受试者对靶向治疗性处置适应性的方法，其包括向所述受试者给予权利要求I的靶向递送组合物，其中所述纳米颗粒包含诊断剂，并使所述受试者成像以检测所述诊断剂。
53.治疗或诊断受试者癌性病症的方法，其包括向所述受试者给予权利要求37的靶向递送组合物，其中所述治疗性或诊断性试剂足以治疗或诊断所述病症。
54.测定受试者对靶向治疗性处置适应性的方法，其包括向所述受试者给予权利要求37的靶向递送组合物，其中所述诊断剂直接连接至连接基团，并使所述受试者成像以检测所述 诊断剂。
【文档编号】A61K9/127GK104039355SQ201280059038
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】T.E.罗杰斯 申请人:马林克罗特有限公司