用于持续释放蛋白质的生物可降解的药物递送系统的制作方法
【专利说明】用于持续释放蛋白质的生物可降解的药物递送系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年9月27日提交的美国临时专利申请序列第61/706, 516号的 权益，其全部公开内容以引用的方式并入本文。
[0003] 领域
[0004] 本发明涉及用于在哺乳动物组织内持续释放蛋白质的生物可降解的植入物。所述 植入物被配制为提供体内呈生物活性形式的蛋白质例如抗体的持续释放至少1个月（30天 或更久）。所述植入物用于治疗影响眼前区或后区的眼部病状（包括眼病）以及影响整个 身体的区域和组织的医学病状。特定实例包括配制用于眼内和关节内施用的植入物。还描 述了制备缓释的含蛋白质的植入物的方法。
[0005] 背景
[0006] 人们对开发可提供蛋白质长期释放的可注射、生物相容性组合物有极大兴趣。特 别有利的是，开发以受控速率释放治疗水平的生物活性蛋白1、2或3个月或更久的生物相 容性且生物可降解的组合物。
[0007] 能够长期递送治疗水平的功能性蛋白的生物可降解的组合物，例如眼内植入物， 可对治疗眼病极其有用，其中使用蛋白质（例如抗体）通常需要频繁的眼内注射或高剂量 全身给药。
[0008] 除与频繁注射相关的不适和时间外，眼内直接注射可涉及对患者的某些风险，包 括视网膜脱离、晶状体损伤和感染。由于晶状体和其它眼内组织处蛋白质药物的高脉冲浓 度，因此眼内直接注射还可能导致局部毒性。另外，全身施用的蛋白质向视网膜的渗透受血 视网膜屏障（BRB)严重限制。
[0009] 通常化合物通过扩散到小带后间隙，经由眼房水清除，或通过反式视黄醛消除，从 眼玻璃体消除。大多数高分子量化合物利用前一种途径，而亲脂性化合物和那些具有反式 视黄醛运输机制的化合物将利用后一种途径。不幸的是，通过视网膜消除的化合物的半衰 期极短。因此，对于这些化合物而言，难以通过眼内直接注射维持治疗浓度。将需要频繁注 射。即使对于经由眼房水清除的大分子，例如蛋白质而言，玻璃体半衰期相对于治疗持续时 间也较短。因此，化合物例如LUCENTIS?必须频繁地如每月一次通过玻璃体内注射给 药。
[0010] 因此通过开发可呈单剂量提供安全、有效且长期释放的生物活性蛋白的生物可降 解的植入物，同时避免与脉冲给药相关的瞬时高浓度，以避免对频繁注射蛋白质的需要，这 对于患者而言具有很大价值。
[0011] 概述
[0012] 因此，本发明的一些实施方案提供了生物可降解的药物递送系统（DDS)，其可在体 内释放治疗有效量的生物活性蛋白1个月或更久，2个月或更久，或3个月或更久（即，90 天或更久）。
[0013] 生物可降解的药物递送系统可包含生物可降解的聚合物基质和与生物可降解的 聚合物基质缔合的蛋白质，由或基本上由生物可降解的聚合物基质和与生物可降解的聚合 物基质缔合的蛋白质组成。本发明范围内药物递送系统的实例包括挤出长丝（即，通过挤 出法形成的植入物）和压制片。
[0014] 例如，生物可降解的药物递送系统可呈通过单或双挤出法制备的挤出长丝的形 式。挤出长丝可被配制和定尺寸以置于哺乳动物眼内，并且更特别地置于眼的眼部区域内。 这种长丝可被称为"眼内植入物"、"生物可降解的眼内植入物"或更特别地称为"挤出的生 物可降解的眼内植入物"。挤出长丝也可被配置用于植入关节内区域以治疗其疾病或医学 病状。这种长丝可被称为"关节内植入物"。挤出长丝可为固体、半固体或具粘弹性。
[0015] 因此，在一个实施方案中，本发明提供了包含生物可降解的聚合物基质和与生物 可降解的聚合物基质缔合的蛋白质或由生物可降解的聚合物基质和与生物可降解的聚合 物基质缔合的蛋白质组成的生物可降解的眼内植入物，其中在将植入物置于哺乳动物眼内 后，植入物提供呈生物活性形式的蛋白质的持续释放至少30、60或90天。在一个特定实 施方案中，本发明提供了包含生物可降解的聚合物基质和与生物可降解的聚合物基质缔合 的蛋白质的生物可降解的眼内植入物，其中在将植入物置于哺乳动物眼内后，植入物提供 呈生物活性形式的蛋白质的持续释放3个月以上。蛋白质可经生物可降解的聚合物基质 封装和/或分散于生物可降解的聚合物基质中。蛋白质可均匀或不均匀地分布于聚合物 基质中。植入物可包含单一蛋白质或第一蛋白质和第二蛋白质，例如针对第一蛋白质靶标 和第二蛋白质靶标的第一抗体和第二抗体，由此将抗体设计为与体内第一蛋白质靶标和第 二蛋白质靶标结合并阻滞其活性。一个实例是包含抗体、DARPin(经设计的锚蛋白重复蛋 白），或特异性结合（换言之对其有特异性）血管内皮生长因子（VEGF)或血小板源生长因 子（PDGF)的抗转运蛋白（anticalin)的植入物。例如，根据本发明所述的植入物可包含抗 VEGF或抗I 3DGF抗体或抗VEGF抗体与抗I3DGF抗体。
[0016] 可包括在内并借此通过眼内或关节内植入物递送的蛋白质的非限制性实例包括 单克隆和多克隆抗体、双特异性抗体、双特异性抗体、抗体片段、抗转运蛋白、DARPin和酶。 其它实例包括糖蛋白和血清白蛋白。单克隆或多克隆抗体可以其例如由细胞产生时的天然 形式使用，并且可能含有或不含翻译后修饰，或可以其从细胞培养物或其它生物样品中分 离后产生的化学或酶修饰形式使用。抗体可为嵌合型。在特定实施方案中，所述抗体可为 IgA、IgD、IgE、IgG或IgM。有用的抗体片段包括由木瓜蛋白酶（例如，Fab片段）或胃蛋白 酶裂解抗体生成的片段。更通常地，有用的抗体片段包括Fab'、F (ab) 2、Fabc和Fv片段。 抗体片段可通过修饰全抗体产生或使用重组DNA方法重新合成而产生，并且进一步包括现 通过常规技术制成的"人源化"抗体。"抗体片段"包含全长抗体的一部分，通常为其抗原结 合或可变结构域。
[0017] 本发明的一些实施方案提供了包含抗VEGF抗体或蛋白质（即，与血管内皮生长因 子蛋白或VEGF-A特异性结合的抗体或蛋白质）的生物可降解的植入物。有用的抗VEGF抗 体包括但不限于雷珠单抗(LUCENTIS?)和贝伐单抗(AVASTIN?)。有用的抗VEGF蛋 白包括阿柏西普(Eylea?)_(也称为VEGF TRAP)、VEGF结合DARPin和VEGF结合抗转运蛋 白。VEGF Trap (Regeneron Pharmaceuticals, New York)是与含有人抗体 Fc 区（C 端）连 接的两个不同VEGF受体的胞外结构域部分的融合蛋白。在一些实施方案中，所述植入物可 包含选自由抗VEGF抗体、抗VEGF受体抗体、抗TOGF(血小板源生长因子）抗体、抗整联蛋 白抗体、其治疗有效片段及其组合组成的组的抗体。
[0018]在另一实施方案中，本发明提供了包含抗TNF(肿瘤坏死因子）抗体或蛋白质的挤 出的生物可降解的植入物。有用的抗TNF抗体包括但不限于阿达木单抗(HUMIRA_?)、英 夫利昔单抗(REMICADE?)、赛妥珠单抗(CIMZIA?)利戈利木单抗{SIMPONI?)。有 用的抗TNF蛋白质包括融合蛋白依那西普(ENBREL?)。包含抗TNF蛋白质的植入物可能 对治疗葡萄膜炎和白塞氏病特别有用。
[0019] 根据本发明包含在眼内或关节内植入物内的其它蛋白质包括生长因子例如神经 生长因子、酸性成纤维细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子；神经营养因子例如睫状 神经营养因子、脑源性神经营养因子和胶质细胞源性神经营养因子；细胞因子例如干扰 素-Y和白细胞间素-10 ;抗增生性化合物例如利妥昔单抗；和纤维蛋白溶解蛋白例如组织 纤溶酶原激活剂。这种蛋白质的治疗用途通常在本领域中已知。
[0020] 因此，根据本发明所述的生物可降解的眼内或关节内植入物可包含选自由抗VEGF 抗体（与VEGF特异性结合的抗体）、抗TOGF抗体、抗VEGF受体抗体、抗整联蛋白抗体、其治 疗有效片段及其组合组成的组的抗体。
[0021] 血管内皮生长因子A (VEGF-A，也称为VEGF)是对血管内皮细胞有特异性，可刺激 内皮细胞体外生长和体内血管生成的分泌型有丝分裂原。VEGF-A可以不同的同种型存在。