(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-27
(45)【発行日】2023-01-11
(54)【発明の名称】ウイルスベースの治療薬と修飾ポリ(β-アミノエステル)との複合体
(51)【国際特許分類】
A61K 35/76 20150101AFI20221228BHJP
A61K 47/34 20170101ALI20221228BHJP
A61K 47/18 20060101ALI20221228BHJP
A61K 47/42 20170101ALI20221228BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20221228BHJP
A61K 9/51 20060101ALI20221228BHJP
【FI】
A61K35/76
A61K47/34
A61K47/18
A61K47/42
A61P35/00
A61K9/51
(21)【出願番号】P 2019564861
(86)(22)【出願日】2018-05-22
(86)【国際出願番号】 EP2018063415
(87)【国際公開番号】W WO2018215488
(87)【国際公開日】2018-11-29
【審査請求日】2021-05-20
(32)【優先日】2017-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】515127821
【氏名又は名称】サヘティス・バイオテック・エセエレ
(73)【特許権者】
【識別番号】513281644
【氏名又は名称】インスティトゥト・キミク・デ・サリア・セーエーテーエセ・フンダシオ・プリバダ
(73)【特許権者】
【識別番号】515347407
【氏名又は名称】インスティトゥト ディンベスティガシオンス バイオメディケス アウグスト ピ イ スニェ
【氏名又は名称原語表記】INSTITUT D’INVESTIGACIONS BIOMEDIQUES AUGUST PI I SUNYER
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100120112
【氏名又は名称】中西 基晴
(74)【代理人】
【識別番号】100106080
【氏名又は名称】山口 晶子
(72)【発明者】
【氏名】ボロス ゴメス,サルバドール
(72)【発明者】
【氏名】フィラ フォンツ,クリスティーナ
(72)【発明者】
【氏名】ブルガダ ビラ,パウ
(72)【発明者】
【氏名】カスカンテ シレラ,アンナ
【審査官】伊藤 基章
(56)【参考文献】
【文献】特表2016-511316(JP,A)
【文献】GREEN, J.J. et al.,Handbook of Materials for Nanomedicine by V. Torchilin and M.M. Amiji,Pan Stanford Publishing Pte Ltd,2011年,pp. 291-311
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61K 35/00
A61K 47/00
A61K 9/00
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式Iのポリマー:
【化1】
式中、各L
1およびL
2は、以下からなる群から独立して選択される:
【化2】
O、S、NR
Xおよび
結合;式中、R
Xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され;
L
3は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され;または
L
3の少なくとも1つの出現は
【化3】
であり、
ここで、T
1は
【化4】
であり、T
2は、H、アルキル、または
【化5】
から選択され、
式中、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化6】
O、S、NR
X及び
結合、式中R
Xは、独立して、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から選択され、残りのL
3基は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から各出現で独立して選択され;
L
4は、
【化7】
からなる群から選択され;
L
5は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され;
R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)は、オリゴペプチドおよびR
yから独立して選択される;
式中、R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)の少なくとも1つはオリゴペプチドであり;
および、ここで、R
yは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から選択され;
各R
3は、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリール、ヘテロアリールおよびポリアルキレングリコールからなる群から独立して選択され、前記ポリアルキレングリコールはR
3が
結合している窒素原子に直接結合されているか、リンカー部分を介してR
3が
結合している窒素原子に結合し、ここで、前記リンカー部分は、アルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアリーレン基であり、そして
nは5~1,000の整数である、
またはその薬学的に許容し得る塩と、ウイルスベースの治療薬との複合体。
【請求項2】
L
3が、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択される、請求項1に記載の複合体。
【請求項3】
L
3の少なくとも1つの出現が、
【化8】
である、請求項1に記載の複合体。
ここで、T
1は
【化9】
であり、T
2は、H、アルキル、または
【化10】
から選択され;
式中、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化11】
O、S、NR
Xおよび
結合;ここで、R
Xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され、残りのL
3基は、各
出現毎にアルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から
独立して選択される。
【請求項4】
少なくとも1つのR
3基がポリアルキレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールである、請求項1~3のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項5】
ポリアルキレングリコールである少なくとも1つのR
3
基は、L
4基の窒素原子に直接またはリンカー部分を介して結合している、請求項4に記載の複合体。
【請求項6】
ポリアルキレングリコールである少なくとも1つのR
3
基は、アルキレン、アルケニレンまたはヘテロアルキレン基であるリンカー部分を介して
結合している窒素原子に結合している、請求項4または5に記載の複合体。
【請求項7】
ポリアルキレングリコールである少なくとも1つのR
3
基は、それが
結合している窒素原子に直接結合している、請求項4または請求項5に記載の複合体。
【請求項8】
前記オリゴペプチドまたは各オリゴペプチドが3~20個のアミノ酸残基を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項9】
前記オリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の正電荷を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項10】
前記オリゴペプチドまたは各オリゴペプチドが、リジン、アルギニンおよびヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸残基を含む、請求項9に記載の複合体。
【請求項11】
前記オリゴペプチドまたは各オリゴペプチドが式VII:
【化12】
式中、pは2~19の整数であり、RaはH
2NC(=NH)-NH(CH
2)
3-、H
2N(CH
2)
4-または(1H-イミダゾール-4-イル)-CH
2-からなる群から各出現毎に選択される;
で表される化合物である、請求項1~10のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項12】
R
1およびR
2が両方ともオリゴペプチドである、請求項1~11のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項13】
R
1およびR
2が異なるオリゴペプチドである、請求項12に記載の複合体。
【請求項14】
R
1およびR
2の一方がオリゴペプチドであり、R
1およびR
2の一方がR
yである、請求項1~11のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項15】
nが10~700、または20~500である、請求項1から14のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項16】
R
yが、水素、-(CH
2)
mNH
2、-(CH
2)
mNHMe、-(CH
2)
mOH、-(CH
2)
mCH
3、(CH
2)
2(OCH
2CH
2)
mNH
2、-(CH
2)
2(OCH
2CH
2)
mOHまたは-(CH
2)
2(OCH
2CH
2)
mCH
3(mは1~20の整数))からなる群から選択される、請求項1~15のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項17】
各L
3は独立して-C
1-10アルキレン-(S-S)
qC
1-10アルキレン(qは0または1)からなる群から選択される、請求項1~16のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項18】
各R
3は、独立して、水素、C
1-6アルキル、C
1-6アルケニル、C
1-6アルキニル、C
1-6ヒドロキシアルキル、ヒドロキシル、C
1-6アルコキシ、ハロゲン、アリール、複素環、ヘテロアリール、シアノ、-O
2C-C
1-6アルキル、カルバモイル、-CO
2H、-CO
2-C
1-6アルキル、C
1-6アルキルチオエーテル、チオール、ウレイド、およびポリアルキレングリコール、ここで、前記ポリアルキレングリコールは、R
3が
結合している窒素原子に直接結合するか、リンカー部分を介してR
3が
結合している窒素原子に結合し、ここで、前記リンカー部分は、アルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアリーレン基
である、請求項1~17のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項19】
L
4は、-N(R
3)-から選択されるか、および/またはL
3は、C
1-6アルキレン基から選択される、請求項1~18のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項20】
少なくとも1つのR
3基がポリエチレングリコールである、請求項1~19のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項21】
請求項1~20のいずれか一項で定義される式Iのポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされたウイルスベースの治療薬を含む組成物。
【請求項22】
前記組成物が、請求項1~20のいずれか一項で定義される式Iのポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされたウイルスベースの治療薬を含有するナノ粒子を含む、請求項21に記載の組成物。
【請求項23】
前記ウイルスベースの治療薬と前記ポリマーが非共有的に結合している、請求項1~20のいずれか一項に記載の複合体、または請求項21または22に記載の組成物。
【請求項24】
前記ウイルスベースの治療薬の表面が、式Iのポリマーへの結合に適した結合部位を含み、前記オリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の正電荷を持つ、請求項1~20または23のいずれか一項に記載の複合体、または請求項21~23のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項25】
ウイルスベースの治療薬が、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクター、またはセムリキ森林ウイルスベクターから選択される、請求項1~20または23~24のいずれか一項に記載の複合体、または請求項21~24のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項26】
前記ウイルスベースの治療薬が、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、およびレンチウイルスベクターから選択され、好ましくは、前記ウイルスベースの治療薬がアデノウイルスベクターまたはアデノ随伴ウイルスベクターである、請求項25記載の複合体または組成物。
【請求項27】
医薬品に使用するための、請求項1~20または23~26のいずれか一項に記載の複合体、または請求項21~26のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項28】
全身性ウイルス遺伝子治療、特にがん、特に肝臓がんまたは膵臓がんの処置に使用するための、請求項1~20または23~26のいずれか一項に記載の複合体、または請求項21~26のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項29】
ナノ粒子を形成するために、ウイルスベースの治療薬と請求項1~20のいずれか一項に記載の式Iの1つ以上のポリマーとの複合体をカプセル化する方法であって、ウイルスベースの治療薬を提供すること、式(I)のポリマーを提供すること、およびナノ粒子を形成するのに適した条件下で前記ウイルスベースの治療薬と前記ポリマーとを接触させることを含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、治療におけるウイルスベースの治療剤の送達のためのベクターとしての修飾ポリ(β-アミノエステル)(PBAE)の使用に関する。本発明はまた、修飾ポリ(β-アミノエステル)およびウイルスベースの治療剤の複合体、およびこれらの付加物を使用する特定の処置方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インビボでウイルスベースの治療薬を送達するための安全かつ効率的なベクターの欠如は、全身性遺伝子治療の成功についての主要なハンディキャップのままである。主なハードルは、ウイルスベクターに対する抗体の高い血清有病率、およびウイルスベクターの天然の肝臓親和性および肝臓媒介クリアランスであり、これは、例えば静脈内投与などの投与後のこれらの薬剤の利用可能な循環用量を大幅に減少させる。患者における血清有病率集団を促進する方法で免疫系をバイパスすることが望ましいであろう。治療の有用性(例えば、腫瘍標的指向性)を高めるため、治療効率を向上させるため、および望ましくない副作用を低減または排除するため、ウイルス親和性を設計することも望ましいであろう。
【0003】
WO-2014/136100-Aは、ポリヌクレオチド送達ベクターとして修飾ポリ(β-アミノエステル)(PBAE)を記載しているが、ウイルスベースの治療薬の送達については言及していない。
Rojas et al., Journal of Controlled Release 237 (2016) 78-88では、中和抗体(NAb)に対するヒトアデノウイルス血清型5の保護メカニズムとしてのアルブミン結合の使用について記載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、前述の問題に対処し、インビボでのウイルスベースの治療薬の送達における末端修飾PBAEの使用を提供すること、および末端修飾ポリマーとウイルスベースの治療薬との複合体、複合体の調製方法、これらのポリマーを含む薬物送達デバイス(例えば、微粒子、ナノ粒子)、および複合体の使用方法も提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
末端修飾PBAEポリマーには生分解性基がある。これらのシステムのポリエステルの性質は、その高い生分解性と低減された毒性により、魅力的な生体適合性プロファイルを提供する。これらのポリマーは、癌、単一遺伝子疾患、血管疾患、および感染症などの多くの疾患の処置におけるウイルス送達ベクターとしての応用を有する。
【0006】
別のこれらのウイルス送達ベクターの応用は、細胞および生理学的コンテキスト内での遺伝子機能または調節を調査するためのツールとしてのインビトロの研究であり得る。
【0007】
第1の側面において、本発明は、ウイルスベースの治療薬と式Iのポリマー:
【化1】
ここで
L
1およびL
2は、以下から成るグループから独立して選択される:
【化2】
O、S、NR
xおよび1つの結合;式中、R
xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され;
L
3は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され;または
L
3の少なくとも1つの出現は、
【化3】
であり、
ここで、T
1は
【化4】
であり、T
2は、H、アルキル、または
【化5】
から選択され、
ここで、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化6】
O、S、NR
xおよび結合、
式中、R
xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され、残りのL
3基は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から各出現で独立して選択され;L
4は、以下からなる群から独立して選択され、
【化7】
L
5は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され;
R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)は、オリゴペプチドおよびR
yから独立して選択され、
式中、R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)の少なくとも1つはオリゴペプチドであり、
R
yは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から選択され、
各R
3は、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリール、ヘテロアリール、およびポリアルキレングリコールからなる群から独立して選択され、前記ポリアルキレングリコールは、窒素原子に直接結合しているR
3は、リンカー部分を介してR
3が結合している窒素原子に付着または結合しており、前記リンカー部分は、アルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアリーレン基である;そして
nは5~1,000の整数であり、
またはその薬学的に許容し得る塩との複合体を提供する。
【0008】
上記の第1の側面によれば、いくつかの実施態様において、少なくとも1つのR3基はポリアルキレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールである。いくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)は、R3が取り付けられている窒素原子に直接結合している。いくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)はR3がリンカー部分を介して結合している窒素原子に結合している。好ましい実施態様において、リンカー部分はアルキレン、アルケニレン、またはヘテロアルキレン基であり、より好ましくはリンカー部分はアルキレン基である。いくつかの実施態様において、リンカー部分は、3~20個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、好ましくは4~15個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、より好ましくは5~10個の炭素および/またはヘテロ原子の長さである。
【0009】
本発明の第1の側面のいくつかの好ましい実施態様において、少なくとも1つのR3基はポリアルキレングリコールであり、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)はL4基の窒素原子に直接結合する。いくつかの実施態様において、少なくとも1つのR3基は、ポリアルキレングリコールであり、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)は、リンカー部分を介してL4基の窒素原子に結合している。好ましい実施態様において、リンカー部分はアルキレン、アルケニレンまたはヘテロアルキレン基であり、より好ましくはリンカー部分はアルキレン基である。いくつかの実施態様において、リンカー部分は、3~20個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、好ましくは4~15個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、より好ましくは5~10個の炭素および/またはヘテロ原子の長さである。
【0010】
第1の側面のいくつかの実施態様において、L3は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択される。
【0011】
第1の側面のいくつかの実施態様において、少なくともL
3の1つの出現は、
【化8】
であり、
ここで、T
1は
【化9】
であり、T
2はH、アルキル、または
【化10】
から選択され、ここで、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化11】
O、S、NR
xおよび結合;式中、R
xは水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され、残りのL
3基はアルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から各出現で独立して選択される。
【0012】
第2の側面において、本発明は、式Iのポリマー、ここで、
L
1およびL
2は、以下から成る群から独立して選択される:
【化12】
O、S、NR
xおよび結合;式中、R
xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され;
L
3は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され、または
L
3の少なくとも1つの出現は、
【化13】
であり、
ここで、T
1は
【化14】
であり、T
2は、H、アルキル、または
【化15】
ここで、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化16】
O、S、NR
xおよび結合、ここで、R
xは水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され、残りのL
3基は、各出現にて独立してアルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群からの各出現において選択され;L
4は、以下からなる群から独立して選択され、
【化17】
L
5は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択され;
R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)は、オリゴペプチドおよびR
yから独立して選択され、
式中、R
1およびR
2およびR
T(存在する場合)の少なくとも1つはオリゴペプチドであり、
R
yは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から選択され、
各R
3は、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリール、ヘテロアリール、およびポリアルキレングリコールからなる群から独立して選択され、前記ポリアルキレングリコールは、R
3が結合する窒素原子に直接結合しているR
3が結合する窒素原子にリンカー部分を介して取り付けされまたは結合し、ここで、前記リンカー部分は、アルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、シクロアルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアリーレン基であり;
式中、少なくとも1つのR
3基はポリアルキレングリコールであり;そして
nは5~1,000の整数であり、またはその薬学的に許容し得る塩を提供する。
【0013】
少なくとも1つのR3基がポリアルキレングリコールである上記第2の側面によれば、ポリアルキレングリコールは好ましくはポリエチレングリコールである。第2の側面のいくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)は、R3が取り付けられている窒素原子に直接結合している。いくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)は、リンカー部分を介してR3が取り付けされている窒素原子に結合している。好ましい実施態様において、リンカー部分はアルキレン、アルケニレン、またはヘテロアルキレン基であり、より好ましくはリンカー部分はアルキレン基である。いくつかの実施態様において、リンカー部分は、3~20個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、好ましくは4~15個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、より好ましくは5~10個の炭素および/またはヘテロ原子の長さである。
【0014】
本発明の第2の側面のいくつかの好ましい実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)である少なくとも1つのR3基は、L4基の窒素原子に直接結合している。いくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール)である少なくとも1つのR3基は、リンカー部分を介してL4基の窒素原子に結合している。好ましい実施態様において、リンカー部分はアルキレン、アルケニレンまたはヘテロアルキレン基であり、より好ましくはリンカー部分はアルキレン基である。いくつかの実施態様において、リンカー部分は、3~20個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、好ましくは4~15個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、より好ましくは5~10個の炭素および/またはヘテロ原子の長さである。
【0015】
第2の側面のいくつかの実施態様において、L
3は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から独立して選択される。
第2の側面のいくつかの実施態様において、L
3の少なくとも1つの出現は、
【化18】
であり、
ここで、T
1は
【化19】
であり、T
2は、H、アルキル、または
【化20】
ここで、L
Tは以下からなる群から独立して選択される:
【化21】
O、S、NR
xおよび結合;式中、R
xは、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アシル、アリールまたはヘテロアリールからなる群から独立して選択され、残りのL
3基は、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリーレンまたはヘテロアリーレンからなる群から各出現で独立して選択される。
【0016】
したがって、本発明の複合体は、少なくとも1つのオリゴペプチドで末端修飾されたPBAEを含む。本発明のいくつかの実施態様では、本発明の複合体は、直接またはリンカーを介して少なくとも1つのポリアルキレングリコール基(好ましくはポリエチレングリコール基)で置換され、少なくとも1つのオリゴペプチドで末端修飾されたPBAEを含む。
【0017】
式Iのポリマーは、式IIのジアクリレートモノマーと式L
4H
2の置換アミンとの反応により調製され、アクリレート末端中間体、式IIIを形成することができる。
【化22】
【0018】
次いで、基R
1L
1およびR
2L
2を、末端アクリレート基との反応により付加して、式Iのポリマーを形成することができる。
【化23】
【0019】
少なくとも1つのR3基がポリアルキレングリコール部分である式Iのポリマーは、式IIのジアクリレートモノマーと式L4H2の置換アミンとの反応により同様に調製することができ、該アミンは任意に結合した、上記のようにリンカー部分を介してアミンの窒素に結合されたポリアルキレングリコール部分で置換される。
【0020】
各L1およびL2は、末端修飾基R1およびR2のPBAEポリマーへのカップリングを促進するように選択される。各L1およびL2は、例えば、末端修飾基が末端システイン残基を含むオリゴペプチドである場合、一つの結合であってもよい。
【0021】
LTは、末端修飾基RTのPBAEポリマーへのカップリングを促進するように選択される。LTは、例えば、末端修飾基が末端システイン残基を含むオリゴペプチドである場合、1つの結合であってもよい。
【0022】
Rxは、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロアルキルおよびヘテロシクロアルキルからなる群、例えば、水素、アルキルおよびシクロアルキルからなる群から独立して選択され得る。
【0023】
繰り返し単位が(角括弧で)示される本明細書に開示される化合物において、角括弧内の各基(例えば、L3、L4)は、各単一繰り返し単位について提供される定義から独立して選択される。言い換えれば、特定のポリマー内の繰り返し単位は同一である必要はない。
【0024】
オリゴペプチド
本発明によれば、「オリゴペプチド」は、ペプチド結合によって一緒に連結された少なくとも3つのアミノ酸のストリングを含む。非天然アミノ酸(すなわち、天然には存在しないがポリペプチド鎖に組み込むことができる化合物)および/または当技術分野で知られているアミノ酸類似体が代わりに使用し得るけれども、そのようなペプチドは、天然アミノ酸のみを含むことが好ましい。また、そのようなペプチドにおける1つまたは複数のアミノ酸は、例えば、炭水化物基、リン酸基、ファルネシル基、イソファルネシル基、脂肪酸基、または結合、機能化、またはその他の修飾などのためのリンカーなどの化学単位の付加によって修飾され得る。本明細書で定義されるポリマー中のオリゴペプチドは、典型的には3~20個のアミノ酸残基、より好ましくは3~10個のアミノ酸残基、より好ましくは3~6個のアミノ酸残基を含む。あるいは、本明細書で定義されるポリマー中のオリゴペプチドは、4~20個のアミノ酸残基、より好ましくは4~10個のアミノ酸残基、より好ましくは4~6個のアミノ酸残基を含み得る。
【0025】
式Iのポリマーにおいて、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、好ましくはpH7で正味の正電荷を有する。そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、pH7で正に帯電した天然に存在するアミノ酸、すなわちリジン、アルギニン、およびヒスチジンを含み得る。例えば、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、ポリリジン、ポリアルギニンまたはポリヒスチジンからなる群から選択することができ、それらのそれぞれはシステインで終結されていてもよい。
【0026】
好ましい実施態様において、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは式IVの化合物である:
【化24】
式中、pは2~19、典型的には3~9または3~5の整数であり、Raは、H
2NC(=NH)-NH(CH
2)
3-、H
2N(CH
2)
4-または(1H-イミダゾール-4-イル)-CH
2-からなる群から各出現において選択される。
【0027】
そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドが式IVの化合物である場合、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドをポリマーに結合するL1および/またはL2(および/または存在する場合LT)は1つの結合であり、末端システイン残基は、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドをアクリレート末端中間体、式IIIにカップリングする手段を提供する。チオール官能基は、二重結合へのより速く、より効率的で、より容易に制御された付加を提供する。対照的に、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがカップリングのためにアミン官能基で終結している場合、カップリングステップにおいて過剰のこの化合物が必要である。
【0028】
式Iのポリマーにおいて、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、pH7で正味の負電荷を有し得る。そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、pH7で負に帯電した天然に存在するアミノ酸、すなわちアスパラギン酸およびグルタミン酸を含み得る。例えば、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、ポリアスパラギン酸およびポリグルタミン酸からなる群から選択することができ、これらはそれぞれシステインで終結していてもよい。この実施態様において、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、式IVの化合物であり得、ここで、pは2~19、典型的には3~9または3~5の整数であり、RaはHO2C(CH2)2-またはHO2C-CH2-である。この場合、末端システイン残基がアクリレート末端中間体、式IVにオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドをカップリングする手段を提供するので、ポリマーにオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドを連結するL1および/またはL2は1つの結合である。
【0029】
あるいは、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、pH7で負に帯電した天然アミノ酸とpH7で正に帯電した天然アミノ酸の混合物を含み得る。
【0030】
式Iのポリマーにおいて、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは疎水性であり得る。そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、トリプトファン、フェニルアラニン、システイン、チロシンおよびアラニンなどの疎水性の天然アミノ酸を含んでいてもよく、特に、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、トリプトファンおよびフェニルアラニンを含んでいてもよい。
【0031】
式Iのポリマーにおいて、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは親水性であり得る。そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドは、セリン、スレオニン、システイン、アスパラギンおよびグルタミンなどの親水性である天然のアミノ酸を含んでもよく、さらにpH7で帯電する天然のアミノ酸を含んでいてもよい。
【0032】
置換基
式Iのポリマーにおいて、R1およびR2の両方がオリゴペプチドであるか、R1およびR2の1つがオリゴペプチドであり、R1およびR2の1つがRyである。
R1およびR2の一方がRyである場合、Ryは、好ましくは、水素、-(CH2)mNH2、-(CH2)mNHMe、-(CH2)mOH、-(CH2)mCH3、-(CH2)2(OCH2CH2)mNH2、(CH2)2(OCH2CH2)mOHおよび-(CH2)2(OCH2CH2)mCH3(式中、mはから1~20、例えば1~5の整数である)からなる群から選択される。好ましくは、Ryは、-(CH2)mNH2、-(CH2)mNHMeおよび-(CH2)2(OCH2CH2)mNH2からなる群から選択される。好ましくは、L1がNHまたはNRXであり、R1およびR2の一方がRyである場合、RyはR3とは異なる。
【0033】
ポリマーは非対称であってもよい。例えば、本発明のポリマーにおいて、R1およびR2の一方はオリゴペプチドであり、他方はRyであり得る。あるいは、R1およびR2はそれぞれ異なるオリゴペプチドであってもよい。RTが存在するポリマーにおいては、R1、R2から選択される少なくとも1つおよびRTの1つまたは2つの出現はオリゴペプチドであり、R1、R2およびRTの1つまたは2つの出現から選択される残りの基はRyであり得る。あるいは、R1、R2およびRTの1つまたは2つの出現はそれぞれ異なるオリゴペプチドであってもよい。
例えば、本発明のポリマーにおいて、R1およびR2の一方はCysArgArgArgであり、他方はH2N(CH2)3CH(CH3)CH2NH2に由来し得る。
【0034】
L3およびL5は、ポリエチレングリコールリンカーを含むアルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロアルケニレンから独立して選択されてもよい。前記アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキレンまたはヘテロアルケニレン部分は、1~20個の炭素原子、好ましくは1~12個の炭素原子、より好ましくは1~6個の炭素原子のものであり得る。前記ポリエチレングリコールリンカーは、3~25原子長、好ましくは3~18原子長であり得る。
【0035】
好ましい実施態様において、L3およびL5は、好ましくは1~12個の炭素原子、より好ましくは1~6個の炭素原子、より好ましくは3~5個の炭素原子、および好ましい実施態様において4個の炭素原子のアルキレン部分から独立して選択される。
特に好ましい実施態様では、L3は-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-および-(CH2)6-から選択される。
さらなる実施態様において、L3および/またはL5の1つまたは複数の炭素原子(特に前述の好ましい実施態様で定義される)は、-S-S-で置換されてもよい。この実施態様において、L3は好ましくは-(CH2)Z-S-S-(CH2)Z-から選択され、各zの値は独立して1~4から選択され、好ましくは2~3、好ましくは2であり、好ましくは各zの値は同じである。主ポリマー鎖に少なくとも1つのジスルフィド結合を含めると、標的細胞内でのウイルスベースの治療薬の開梱が容易になる。
【0036】
好ましくは、L4は、-N(R3)-からなる群から独立して選択される。
好ましくは、各R3は、水素、-(CH2)PNH2、-(CH2)pNHMe、-(CH2)pOH、-(CH2)PCH3、-(CH2)2(OCH2CH2)qNH2、-(CH2)2(OCH2CH2)qOH、-(CH2)2(OCH2CH2)qCH3、およびポリアルキレングリコール、ここで、pは1~20(好ましくは1~5)の整数であり、qは1~10の整数、例えば1~5であり、前記ポリアルキレングリコールは、R3が結合する窒素原子に直接結合するか、またはリンカー部分を介してR3が結合する窒素原子に結合し、前記リンカー部分はアルキレン、シクロアルキレン、アルケニレンである、シクロアルケニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアリーレン基である。本発明のいくつかの実施態様において、少なくとも1つのR3基は、ポリアルキレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールである。いくつかの実施態様において、ポリアルキレングリコールである少なくとも1つのR3基をR3が結合する窒素原子に結合するリンカー部分は、アルキレン、アルケニレンまたはヘテロアルキレン基、好ましくはアルキレン基である。いくつかの実施態様において、リンカー部分は、3~20個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、好ましくは4~15個の炭素および/またはヘテロ原子の長さ、より好ましくは5~10個の炭素および/またはヘテロ原子の長さである。
【0037】
上記の式IまたはIIIにおいて、nは好ましくは10~700、より好ましくは20~500である。式Iまたは式IIIのポリマーの分子量は、好ましくは500~150,000g/モル、より好ましくは700~100,000g/モル、より好ましくは2,000~50,000g/モル、より好ましくは5,000~40,000g/モルである。少なくとも1つのR3基がポリアルキレングリコール(例えばポリエチレングリコール)である実施態様において、式Iまたは式IIIのポリマーの分子量は、好ましくは2,500~150,000g/モル、より好ましくは2,700~100,000g/モル、より好ましくは4,000~50,000g/モル、より好ましくは7,000~40,000g/モルである。
【0038】
本発明の化合物
本発明のいくつかの化合物は、特定の幾何学的形態または立体異性形態で存在し得る。本発明は、シスおよびトランス異性体、RおよびS鏡像異性体、ジアステレオマー、(D)異性体、(L)異性体、それらのラセミ混合物、およびそれらの他の混合物を含むすべてのそのような化合物を本発明の範囲内に入るものとして意図する。追加の不斉炭素原子が、アルキル基などの置換基に存在していてもよい。すべてのそのような異性体、およびそれらの混合物は、本発明に含まれることが意図されている。
【0039】
種々の異性体比のいずれかを含む異性体混合物は、本発明に従って利用され得る。たとえば、2つの異性体のみを組み合わせる場合、50:50、60:40、70:30、80:20、90:10、95:5、96:4、97:3、98:2または99:1を含む混合物の異性体比はすべて、本発明により意図されている。当業者は、より複雑な異性体混合物に対して類似の比率が企図されることを容易に理解するであろう。
【0040】
化学基
「ハロゲン」(または「ハロ」)という用語には、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素が含まれる。
「アルキル」という用語には、一価の直鎖または分岐鎖の飽和非環式ヒドロカルビル基が含まれる。アルキルは、適切には、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピルまたはt-ブチル基などのC1-10アルキル、またはC1-6アルキル、またはC1-4アルキルである。アルキルは置換されていてもよい。
「シクロアルキル」という用語は、一価の飽和環状ヒドロカルビル基を含む。シクロアルキルは、適切には、C3-10シクロアルキル、またはシクロペンチルおよびシクロヘキシルなどのC3-6シクロアルキルである。シクロアルキルは置換されていてもよい。
「アルコキシ」という用語は、アルキル-O-を意味する。
用語「アルキルアミノ」は、アルキル-NH-を意味する。
「アルキルチオ」という用語は、アルキル-S(O)t-を意味し、tは以下で定義される。
【0041】
「アルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有し、適切には炭素-炭素三重結合を有さない、一価の直鎖または分岐鎖の不飽和の非環式ヒドロカルビル基を含む。アルケニルは、適切にはC2-10アルケニル、またはC2-6アルケニル、またはC2-4アルケニルである。アルケニルは置換されていてもよい。
「シクロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有し、適切には炭素-炭素三重結合を持たない、一価の部分的に不飽和の環状ヒドロカルビル基を含む。シクロアルケニルは、適切には、C3-10シクロアルケニル、またはC5-10シクロアルケニル、例えば、シクロヘキセニルまたはベンゾシクロヘキシルである。シクロアルケニルは置換されていてもよい。
「アルキニル」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有し、適切には炭素-炭素二重結合を有さない、一価の直鎖または分岐鎖の不飽和非環式ヒドロカルビル基を含む。アルキニルは、適切にはC2-10アルキニル、またはC2-6アルキニル、またはC2-4アルキニルである。アルキニルは置換されていてもよい。
【0042】
「アルキレン」という用語には、二価の直鎖または分岐鎖の飽和非環式ヒドロカルビル基が含まれる。アルキレンは、適切には、メチレン、エチレン、n-プロピレン、i-プロピレンまたはt-ブチレン基などのC1-10アルキレン、またはC1-6アルキレン、またはC1-4アルキレンである。アルキレンは置換されていてもよい。
「アルケニレン」という用語は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有し、適切には炭素-炭素三重結合を有さない、二価の直鎖または分岐不飽和非環式ヒドロカルビル基を含む。アルケニレンは、適切にはC2-10アルケニレン、またはC2-6アルケニレン、またはC2-4アルケニレンである。アルケニレンは置換されていてもよい。
【0043】
「ヘテロアルキル」という用語には、アルキル基、例えば、C1-65アルキル基、C1-17アルキル基またはC1-10アルキル基が含まれ、最大20個の炭素原子、または最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1個の炭素原子が、アルキル炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、それぞれ独立してO、S(O)tまたはNで置き換えられている。ヘテロアルキル基は、C結合またはヘテロ結合されていてもよい、すなわち、炭素原子またはO、S(O)tまたはNを介して分子の残りの部分に結合されていてもよく、tは以下で定義される。ヘテロアルキルは置換されていてもよい。
【0044】
「ヘテロシクロアルキル」という用語は、シクロアルキルの炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1個の炭素原子がそれぞれ独立してO、S(O)tまたはNで置き換えられたシクロアルキル基を含む。ヘテロシクロアルキル基の例には、オキシラニル、チアラニル、アジリジニル、オキセタニル、チアタニル、アゼチジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフェニル、ピロリジニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、1,4-ジオキサニル、1,4-オキサチアニル、モルホリニル、1,4-ジチアニル、ピペラジニル、1,4-アザチアニル、オキセパニル、チエパニル、アゼパニル、1,4-ジオキセパニル、1,4-オキサチエパニル、1,4-オキサアゼパニル、1,4-ジチエパニル、1,4-チアゼパニルおよび1,4-ジアゼパニルを含む。ヘテロシクロアルキル基は、C結合またはN結合であり得る、すなわち、炭素原子または窒素原子を介してその分子の残りに結合し得る。ヘテロシクロアルキルは置換されていてもよい。
【0045】
「ヘテロアルケニル」という用語は、例えば、C1-65アルケニル基、C1-17アルケニル基またはC1-10アルケニル基を含み、アルケニル炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、最大20個の炭素原子、または最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1つの炭素原子は、それぞれO、S(O)tまたはNで独立して置き換えられ得る。ヘテロアルケニル基は、C結合またはヘテロ結合されていてもよい、すなわち、炭素原子またはO、S(O)tまたはNを介して分子の残りに結合されていてもよい。ヘテロアルケニルは置換されていてもよい。
【0046】
「ヘテロシクロアルケニル」という用語には、シクロアルケニルの炭素原子の少なくとも1つが残る場合、最大3個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1個の炭素原子が、それぞれ独立してO、S(O)tまたはNで置き換えられたシクロアルケニル基を含む。ヘテロシクロアルケニル基の例には、3,4-ジヒドロ-2H-ピラニル、5,6-ジヒドロ-2H-ピラニル、2H-ピラニル、1,2,3,4-テトラヒドロピリジニルおよび1,2,5,6-テトラヒドロピリジニルが含まれる。ヘテロシクロアルケニル基は、C結合またはN結合であってもよい、すなわち、炭素原子または窒素原子を介して分子の残りの部分に結合していてもよい。ヘテロシクロアルケニルは置換されていてもよい。
【0047】
「ヘテロアルキニル」という用語には、アルキニル基、例えば、C1-65アルキニル基、C1-17アルキニル基またはC1-10アルキニル基が含まれ、アルキニル炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、最大20個の炭素原子、または最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1つの炭素原子が、それぞれ独立してO、S(O)tまたはNで置き換えられる。ヘテロアルキニル基は、C結合またはヘテロ結合されていてもよい、すなわち、炭素原子またはO、S(O)tまたはNを介して分子の残りに結合されていてもよい。ヘテロアルキニルは置換されていてもよい。
【0048】
「ヘテロアルキレン」という用語には、アルキレン基、例えば、C1-65アルキレン基、C1-17アルキレン基またはC1-10アルキレン基が含まれ、アルキレン炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、最大20個の炭素原子、または最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子 、または1個の炭素原子は、それぞれ独立してO、S(O)tまたはNで置き換えられる。ヘテロアルキニレンは置換されていてもよい。
【0049】
「ヘテロアルケニレン」という用語は、アルケニレン基、例えば、C1-65アルケニレン基、C1-17アルケニレン基またはC1-10アルケニレン基を含み、アルケニレン炭素原子の少なくとも1つが残っている場合、最大20個の炭素原子、または最大10個の炭素原子、または最大2個の炭素原子、または1個の炭素原子は、それぞれ独立してO、S(O)t、またはNで置き換えられる。ヘテロアルケニレンは置換されていてもよい。
【0050】
「アリール」という用語には、フェニルまたはナフチル(例えば、1-ナフチルまたは2-ナフチル)などの一価の芳香族環状ヒドロカルビル基が含まれる。一般に、アリール基は単環式または多環式縮合環芳香族基であり得る。好ましいアリールはC6~C14アリールである。アリールは置換されてもよい。
アリール基の他の例は、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、クリセン、コロネン、フルオランテン、フルオレン、as-インダセン、s-インダセン、インデン、ナフタレン、オバレン、ペリレン、フェナレン、フェナントレン、ピセン、プレイアデン、ピレン、ピランスレンおよびルビセンである。
「アリールアルキル」という用語は、アリール基、例えばベンジルで置換されたアルキルを意味する。
「ヘテロアリール」という用語は、1つ以上の炭素原子がそれぞれO、S、NおよびNRNから独立して選択されるヘテロ原子で置き換えられたアリール基を含み、ここでRNは以下で定義される(および一実施態様においてHまたはアルキル(例えばC1-6アルキル)である)。ヘテロアリールは置換されていてもよい。
【0051】
一般に、ヘテロアリール基は、単環式または多環式(例えば、二環式)縮合環ヘテロ芳香族基であり得る。典型的には、ヘテロアリール基は5~14環員(好ましくは5~10員)を含み、1、2、3または4環員はO、S、NおよびNRNから独立して選択される。ヘテロアリール基は、適切には、5、6、9または10員、例えば、5員単環、6員単環、9員縮合環二環または10員縮合環二環である。
単環式ヘテロ芳香族基には、1、2、3または4個の環員がO、S、NまたはNRNから独立して選択される5~6個の環員を含有するヘテロ芳香族基が含まれる。
【0052】
5員単環式ヘテロアリール基は、-NRN-基、-O-原子または-S-原子である1つの環員、および任意で=N-原子(5つの環員の残りは炭素原子)である1~3個の環員(例えば1または2個の環員)を含んでもよい。
5員単環式ヘテロアリール基の例は、ピロリル、フラニル、チオフェニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、1,2,3-トリアゾリル、1,2,4-トリアゾリル、1,2,3-オキサジアゾリル、1,2,4-オキサジアゾリル、1,2,5-オキサジアゾリル、1,3,4-オキサジアゾリル、1,3,4-チアジアゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、1,3,5-トリアジニル、1,2,4-トリアジニル、1,2,3-トリアジニルおよびテトラゾリルである。
6員単環式ヘテロアリール基の例は、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニルおよびピラジニルである。
【0053】
6員単環式ヘテロアリール基は、=N-原子である1または2個の環員を含んでもよい(6個の環員の残りは炭素原子である)。
二環式ヘテロ芳香族基には、1、2、3、4またはそれ以上の環員がO、S、NまたはNRNから独立して選択される9~14個の環員を含有する縮合環ヘテロ芳香族基が含まれる。
【0054】
9員二環式ヘテロアリール基は、-NRN-基、-O-原子または-S-原子である1つの環員、および任意で=N-原子(9つの環員の残りは炭素原子)である、1~3個の環員(例えば1または2個の環員)を含有してもよい。
9員縮合環二環式ヘテロアリール基の例は、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、インドリル、ベンズイミダゾリル、インダゾリル、ベンゾトリアゾリル、ピロロ[2,3-b]ピリジニル、ピロロ[2,3-c]ピリジニル、ピロロ[3,2-c]ピリジニル、ピロロ[3,2-b]ピリジニル、イミダゾ[4,5-b]ピリジニル、イミダゾ[4,5-c]ピリジニル、ピラゾロ[4,3-d]ピリジニル、ピラゾロ[4,3-c]ピリジニル、ピラゾロ[3,4-c]ピリジニル、ピラゾロ[3,4-b]ピリジニル、イソインドリル、インダゾリル、プリニル、インドリニニル、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、イミダゾ[1,5-a]ピリジニル、ピラゾロ[1,2-a]ピリジニル、ピロロ[1,2-b]ピリダジニルおよびイミダゾ[1,2-c]ピリミジニルである。
10員二環式ヘテロアリール基は、= N-原子である1~3個の環員を含有することができる(10個の環員の残りは炭素原子である)。
10員縮合環二環式ヘテロアリール基の例は、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、1,6-ナフチリジニル、1,7-ナフチリジニル、1,8-ナフチリジニル、1,5-ナフチリジニル、2,6-ナフチリジニル、2,7-ナフチリジニル、ピリド[3,2-d]ピリミジニル、ピリド[4,3-d]ピリミジニル、ピリド[3,4-d]ピリミジニル、ピリド[2,3-d]ピリミジニル、ピリド[2,3-b]ピラジニル、ピリド[3,4-b]ピラジニル、ピリミド[5,4-d]ピリミジニル、ピラジノ[2,3-b]ピラジニルおよびピリミド[4,5-d]ピリミジニルである。
【0055】
用語「ヘテロアリールアルキル」は、ヘテロアリール基で置換されたアルキルを意味する。
アシル基の例には、アルキル-C(=O)-、シクロアルキル-C(=O)-、アルケニル-C(=O)-、シクロアルケニル-C(=O)-、ヘテロアルキル-C(=O)-、ヘテロシクロアルキル-C(=O)-、アリール-C(=O)-またはヘテロアリール-C(=O)-、特にアルキル-C(=O)-およびアリール-C(=O)-が含まれる。
特に明記しない限り、基の組み合わせは、本明細書では1つの部分、例えば、アリールアルキルと呼ばれ、最後に言及した基は、その部分が分子の残りに取り付けられた原子を含有している。
アルキル基または他の基の炭素原子がO、S(O)
t、またはNで置き換えられている場合、その意味は次のとおりである:
【化25】
【化26】
に置き換えられる。
-CH=は-N=に置き換えられる。
≡C-Hは≡Nに置き換えられる。または
-CH
2-は-O-、-S(O)
t、または-NR
N-に置き換えられる。
【0056】
明確化のために、炭素原子の数が与えられている上記のヘテロ原子含有基(ヘテロアルキルなど)に関して、例えばC3-6ヘテロアルキルの場合、意味するのは1以上の3-6鎖炭素原子がO、S(O)tまたはNで置換された、C3-6アルキルに基づく基である。したがって、例えば、C3-6ヘテロアルキル基は、3~6個未満の鎖炭素原子を含有するであろう。
上記の場合、RNはH、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)-アリール、-C(O)-ヘテロアリール、-S(O)t-アルキル、-S(O)t-アリールまたは-S(O)t-ヘテロアリールである。RNは、特に、H、アルキル(例えば、C1-6アルキル)またはシクロアルキル(例えば、C3-6シクロアルキル)であり得る。
上記の場合、tは独立して0、1または2、たとえば2である。通常、tは0である。
【0057】
基が置換され得る少なくとも2つの位置を有する場合、その基は、アルキレンまたはヘテロアルキレン鎖の両端により置換されて、環状部分を形成し得る。
任意に置換された基(例えば、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルキレン、アルケニレン、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、アリール、アリールアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキルまたはヘテロアリールヘテロアルキル基など)は、置換または非置換であってもよく、または非置換であってもよい。通常、置換には、水素原子、または=0による置換の場合は、2つの水素原子の置換基による概念上の置換が含まれる。
置換される場合、一般に1~3個の置換基、または1個または2個の置換基、または1個の置換基がある。
【0058】
任意の置換基は、独立して、ハロゲン、トリハロメチル、トリハロエチル、-OH、-NH2、-NO2、-CN、-N+(C1-6アルキル)2O-、-CO2H、-CO2C1-6アルキル、-SO3H、-SOC1-6アルキル、-SO2C1-6アルキル、-SO3C1-6アルキル、-OC(=O)OC1-6アルキル、-C(=O)H、-C(=O)C1-6アルキル、-OC(=O)C1-6アルキル、=O、-NH(C1-6アルキル)、-N(C1-6アルキル)2、-C(=O)NH2、-C(=O)N(C1-6アルキル)2、-N(C1-6アルキル)C(=O)O(C1-6アルキル)、-N(C1-6アルキル)C(=O)N(C1-6アルキル)2、-OC(=O)N(C1-6アルキル)2、-N(C1-6アルキル)C(=O)C1-6アルキル、-C(=S)N(C1-6アルキル)2、-N(C1-6アルキル)C(=S)C1-6アルキル、-SO2N(C1-6アルキル)2、-N(C1-6アルキル)SO2C1-6アルキル、-N(C1-6アルキル)C(=S)N(C1-6アルキル)2、-N(C1-6アルキル)SO2N(C1-6アルキル)2、-C1-6アルキル、-C1-6ヘテロアルキル、-C3-6シクロアルキル、-C3-6ヘテロシクロアルキル、-C2-6アルケニル、-C2-6ヘテロアルケニル、-C3-6シクロアルケニル、-C3-6ヘテロシクロアルケニル、-C2-6アルキニル、-C2-6ヘテロアルキニル、-Zu-C1-6アルキル、-Zu-C3-6シクロアルキル、-Zu-C2-6アルケニル、-Zu-C3-6シクロアルケニルまたは-Zu-C2-6アルキニル、ここで、
Zuは独立してO、S、NHまたはN(C1-6アルキル)である。
【0059】
別の実施態様において、任意の置換基は、独立して、ハロゲン、トリハロメチル、トリハロエチル、-NO2、-CN、-N+(C1-6アルキル)2O-、-CO2H、-SO3H、-SOC1-6アルキル、-SO2C1-6アルキル、-C(=O)H、-C(=O)C1-6アルキル、=O、-N(C1-6アルキル)2、-C(=O)NH2、-C1-6アルキル、-C3-6シクロアルキル、-C3-6ヘテロシクロアルキル、-ZuC1-6アルキルまたは-Zu-C3-6シクロアルキル(Zuは上記で定義されている)である。
【0060】
別の実施態様において、任意の置換基は、独立して、ハロゲン、トリハロメチル、-NO2、-CN、-CO2H、-C(=0)C1-6アルキル、=O、-N(C1-6アルキル)2、C(=O)NH2、-C1-6アルキル、-C3-6シクロアルキル、-C3-6ヘテロシクロアルキル、-ZuC1-6アルキルまたは-Zu-C3-6シクロアルキル(Zuは上記で定義されている)。
別の実施態様において、任意の置換基は、独立して、ハロゲン、-NO2、-CN、-CO2H、=O、-N(C1-6アルキル)2、-C1-6アルキル、-C3-6シクロアルキルまたは-C3-6ヘテロシクロアルキルである。
別の実施態様において、任意の置換基は、独立して、ハロゲン、-OH、NH2、NH(C1-6アルキル)、-N(C1-6アルキル)2、-C1-6アルキル、-C3-6シクロアルキルまたは-C3-6ヘテロシクロアルキルである。
【0061】
「ポリアルキレングリコール」(PAG)という用語は、H-[O-CH2-CH2]x-OH(ポリエチレングリコールまたはPEG)およびH-[O-CH(CH3)-CH2]x-OH(ポリプロピレングリコール)などの一般式H-[O-CyH2y]x-OHを有する化合物をいう。本発明の化合物に見出される場合、PAGは、炭素原子と末端ヒドロキシル基の1つ、PEGの場合、置換基はH-[O-CH2-CH2]x-になる、との間の結合によって結合される。本発明の化合物において使用されるポリアルキレングリコールは、特に定義しない限り、500~20,000g/モル、好ましくは1,000~10,000g/モル、より好ましくは2,000~5,000g/モル、より好ましくは2,000~3,500g/モルの分子量を有し得る。
【0062】
本明細書で使用される「式Iのポリマー」という用語は、その薬学的に許容し得る誘導体、ならびにその多形体、異性体および同位体標識された変異体を含む。
「薬学的に許容し得る誘導体」という用語は、式Iのポリマーの薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、水和物またはプロドラッグを含む。薬学的に許容し得る誘導体は、式Iのポリマーの薬学的に許容し得る塩、溶媒和物または水和物を適切にはいう。
【0063】
「薬学的に許容し得る塩」という用語には、無機または有機の酸および塩基を含む薬学的に許容し得る非毒性の酸または塩基から調製される塩が含まれる。
塩基性基、例えばアミノ基を含む式Iのポリマーは、酸と薬学的に許容し得る塩を形成することができる。式Iのポリマーの薬学的に許容し得る酸付加塩には、ハロゲン化水素酸(例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸)、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸の塩が含まれるが、これらに限定されない。式Iのポリマーの薬学的に許容し得る酸付加塩には、これらに限定されないが、有機酸の脂肪族、芳香族、カルボン酸およびスルホン酸類などの有機酸の塩が含まれてもよく、該有機酸の例には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸または酪酸などの脂肪族モノカルボン酸;乳酸、クエン酸、酒石酸またはリンゴ酸などの脂肪族ヒドロキシ酸;マレイン酸またはコハク酸などのジカルボン酸;安息香酸、p-クロロ安息香酸、フェニル酢酸、ジフェニル酢酸、またはトリフェニル酢酸などの芳香族カルボン酸;o-ヒドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシ安息香酸、1-ヒドロキシナフタレン-2-カルボン酸または3-ヒドロキシナフタレン-2-カルボン酸などの芳香族ヒドロキシル酸;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、またはベンゼンスルホン酸などのスルホン酸が含まれる。式Iのポリマーの他の薬学的に許容し得る酸付加塩には、グリコール酸、グルクロン酸、フロン酸、グルタミン酸、アントラニル酸、サリチル酸、マンデル酸、エンボニック(パモ)酸、パントテン酸、ステアリン酸、スルファニル酸、アルゲン酸およびガラクツロン酸が含まれるが、これらに限定されない。式Iのポリマーが複数の塩基性基を含む場合、複数の塩、例えば式Iの化合物のジ-またはトリ塩を提供するために、複数の中心をプロトン化することができる。例えば、本明細書に記載される式Iのポリマーのハロゲン化水素酸塩は、モノヒドロハライド、ジヒドロハライドまたはトリヒドロハライドなどであり得る。塩には、これらに限定されないが、上に開示された酸のいずれかの添加から生じるものが含まれる。式Iのポリマーの一実施態様において、2つの塩基性基が酸付加塩を形成する。さらなる実施態様において、2つの付加塩対イオンは同じ種であり、例えば、ジヒドロクロリド、ジヒドロスルフィドなどである。典型的には、薬学的に許容し得る塩は、ジヒドロクロリドなどの塩化水素塩である。
【0064】
酸性、例えばカルボキシルを含有する基の式Iのポリマーは、塩基と薬学的に許容し得る塩を形成することができる。式Iのポリマーの薬学的に許容し得る塩基性塩には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩(例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウムまたはカルシウム塩)および亜鉛またはアルミニウム塩などの金属塩が含まれ得るが、これらに限定されない。式Iのポリマーの薬学的に許容し得る塩基性塩には、アンモニアまたは薬学的に許容し得る有機アミンまたはエタノールアミン(例えばジエタノールアミン)、ベンジルアミン、N-メチル-グルカミン、アミノ酸(例えば、リジン)またはピリジンなどのヘテロ環状塩基で形成される塩が含まれ得るが、これらに限定されない。
酸と塩基の半塩、例えばヘミ硫酸塩も形成される場合がある。
【0065】
式Iのポリマーの薬学的に許容し得る塩は、当技術分野で周知の方法により調製することができる。
薬学的に許容し得る塩のレビューについては、Stahl and Wermuth著、Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties, Selection and Use (Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2002)を参照されたい。
【0066】
式Iのポリマーは、不溶媒和形態と溶媒和形態の両方で存在し得る。「溶媒和物」という用語には、ポリマーと、水またはC1-6アルコール、例えばエタノールなどの1つ以上の薬学的に許容し得る溶媒分子とを含む分子複合体が含まれる。「水和物」という用語は、溶媒が水である「溶媒和物」を意味する。
ポリマーは、無定形から結晶形までの固体状態で存在し得る。そのような固体形態はすべて本発明に含まれる。
【0067】
ポリマーは、シス型およびトランス型、E型およびZ型、R型、S型およびメソ型、ケト型およびエノール型を含むがこれらに限定されない1つ以上の幾何学的、光学的、鏡像異性、ジアステレオマーおよび互変異性形態で存在し得る。そのような異性体形態はすべて本発明に含まれる。異性体形態は、異性体の混合物(例えば、ラセミまたはジアステレオマー混合物)だけでなく、異性体的に純粋な形態または濃縮された形態であってもよい。
【0068】
本発明は、1つ以上の原子が同じ原子番号を有するが、自然に通常見出される原子質量または質量数とは異なる原子質量または質量数である原子で置き換えられた式Iの薬学的に許容し得る同位体標識ポリマーを含む。
【0069】
本発明の化合物に含めるのに適した同位体の例には、2Hおよび3Hなどの水素、11C、13Cおよび14Cなどの炭素、36Clなどの塩素、18Fなどのフッ素、123Iおよび125lなどのヨウ素、13Nおよび15Nなどの窒素、15O、17Oおよび18Oなどの酸素、32Pなどのリン、および35Sなどの硫黄の同位体が含まれる。式Iのある同位体標識ポリマー、例えば放射性同位体を組み込んだものは、薬物および/または基質組織分布研究に有用である。放射性同位体3Hおよび14Cは、組み込みが容易であり、検出手段が用意されているため、この目的に特に有用である。
11C、18F、15O、13Nなどの陽電子放出同位体による置換は、基質受容体の占有率を調べるための陽電子放出トポグラフィー(PET)研究で役立つことができる。
【0070】
式Iの同位体標識ポリマーは、一般に、当業者に知られている従来の技術によって、または以前に使用された非標識試薬の代わりに適切な同位体標識試薬を使用して、本明細書に記載のプロセスに類似したプロセスによって調製することができる。
【0071】
本明細書に記載のポリマーは、任意の数の置換基または機能的部分で置換され得ることが理解されよう。「任意に」という用語が先行するかどうかにかかわらず、置換された用語、および本明細書で使用される置換基は、当業者が理解するように、すべての原子価が維持されることを条件に、1つの官能基を別の官能基に変更する能力をいう。所定の構造内の複数の位置が特定の群から選択された複数の置換基で置換される場合、その置換基は各位置で同じでも異なっていてもよい。置換基はさらに置換されていてもよい(例えば、アリール基置換基は、1つ以上の位置でフッ素でさらに置換されている別のアリール基などの別の置換基を有していてもよい)。
【0072】
本明細書で使用されるチオヒドロキシルまたはチオールという用語は、式-SHの基をいう。
【0073】
ウイルスベースの治療薬
ウイルスベースの治療薬は、治療での使用に適した任意のウイルスベクターであり得る。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、全身性ウイルス遺伝子治療での使用に適している。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は腫瘍溶解性ウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はワクチンである。
ウイルスベースの治療薬は、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、またはレンチウイルスベクターなどのレトロウイルスベクターであり得る。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、アデノウイルスベクターまたはアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)である。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はアデノウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はアデノ随伴ウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、レンチウイルスベクターなどのレトロウイルスベクターである。
【0074】
いくつかの実施態様において、ウイルスは、レトロウイルスベクター以外の治療での使用に適した任意のウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスは、レンチウイルスベクター以外の治療での使用に適した任意のウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスは、腫瘍溶解性アデノウイルスAdNuPARmE1AまたはAduPARmE1A以外の治療での使用に適した任意のウイルスベクターである。
いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクターおよびセムリキ森林ウイルスベクターから選択される。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、単純ヘルペスウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はワクシニアウイルスベクターである。
好ましくは、ウイルスベースの治療薬はアデノウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、AdNuPARmE1AおよびAduPARmE1Aを含む腫瘍溶解性アデノウイルスベクターである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はAdNuPARmE1Aである。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬はAduPARmE1Aである。
【0075】
いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬、例えばレンチウイルスベクターが包まれている。いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬は、例えばアデノウイルスベクターなどの非エンベロープ型である。
一実施態様において、ウイルスベースの治療剤の表面は、式Iのポリマーへの結合に適した結合部位を含み、ここで、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドはpH7で正味の正電荷を有する。一般に、ウイルスベースの治療薬の表面は負に帯電しており、式Iの正に帯電したポリマーと相互作用する。
別の実施態様において、ウイルスベースの治療薬の表面は、式Iのポリマーへの結合に適した結合部位を含み、ここで、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドはpH7で正味の負電荷を有する。
【0076】
本発明の複合体において、ウイルスベースの治療薬は、好ましくは、例えば、水素結合、静電相互作用または物理的カプセル化により式Iのポリマーに非共有的に連結し、一般的に該相互作用は静電的である。好ましくは、ウイルスベースの治療薬および式Iのポリマーは、双極子間相互作用、イオン双極子相互作用、イオン誘起双極子相互作用および/または水素結合から選択される1つ以上の相互作用により連結される。ウイルスベースの治療薬は、ナノ粒子内に適切にカプセル化される。
【0077】
いくつかの実施態様において、ウイルスベースの治療薬の表面は負に帯電しており、本発明のポリマーは、ウイルス表面と容易に相互作用する非常に正に帯電した末端、相互作用の安定化に役立つわずかに正に帯電したポリマー骨格、およびポリマーとウイルスエンベロープの脂質成分との相互作用を可能にする疎水性側鎖を特徴づける。
【0078】
本発明の複合体は、予想外に、以下の特性の1つ以上、そして好ましくは以下のすべてを提供する:
(i)中和抗体に対するウイルスベースの治療薬のマスキング能力;
(ii)ウイルスベースの治療薬による適応免疫応答の活性化の低下;
(iii)ウイルスベースの治療薬の血液循環時間の増加;
(iv)ウイルスベースの治療薬の肝臓親和性の減少;そして
(v)ウイルスベースの治療薬の腫瘍親和性の増加。
これらの特性の組合せ効果は、本発明の複合体により、既存の従来の使用レジメンよりもはるかに高い(例えば、少なくとも約10~20倍大きい)ウイルスベースの治療薬の投与量を可能にすることである。
【0079】
第3の側面において、本発明は、本発明の前述の側面のいずれか1つで上記で定義されたように式Iのポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされたウイルスベースの治療薬を含む組成物を提供する。
コーティングされたウイルスベースの治療薬
本発明は、本発明の側面のいずれかに従って、本明細書で定義される式Iのポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされた、本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供する。
いくつかの実施態様において、本発明は、少なくとも1つのポリマーが式IのPAG化またはPEG化ポリマーであり、および少なくとも1つのポリマーは、PAGまたはPEG部分を含まない、式Iの2つ以上の異なるポリマーの組み合わせでコーティングされた、本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供する。
【0080】
いくつかの実施態様において、本発明は、本発明の側面のいずれかに従って、本明細書で定義される式Iのポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされたアデノウイルスAdNuPARmE1A(以下の実施例9および10を参照)を提供する。いくつかの実施態様において、ポリマー材料は、本明細書で定義または本明細書で上述したように、式Iの2つの異なるポリマーの組み合わせである。
いくつかの実施態様において、本発明は、(i)R3C-C6-CR3(以下の実施例3Aを参照)および(ii)R3C-C6-CR3-PEG(下記の実施例5Aを参照)の組み合わせでコーティングされたウイルスベースの治療薬を提供し、好ましくは、ここで、ポリマー(i)および(ii)が65:35の比率で存在する。
【0081】
いくつかの実施態様において、本発明は、(i)R3C-C6-CR3(下記の実施例3Aを参照)および(ii)R3C-C6-CR3-PEG(以下の例5Aを参照)の組み合わせでコーティングされたアデノウイルスAdNuPARmE1A(下記の実施例9および10を参照)を提供し、ここで、ポリマー(i)と(ii)が65:35の比率で存在する。このコーティングされたウイルスベースの治療薬は、SAG-101という。
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、コーティングされたウイルスベースの治療薬はSAG-101以外である。
【0082】
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ウイルスベースの治療薬はレトロウイルスベクター(レンチウイルスベクターなど)、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクター、またはセムリキ森林ウイルスベクターである。
【0083】
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むかまたはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ここで、ウイルスベースの治療薬は任意の適切なウイルスベクターであるレトロウイルスベクター以外の治療で使用し、たとえば、ウイルスベースの治療薬がアデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクターまたはセムリキ森林ウイルスベクターであり、例えば、ウイルスベースの治療薬が、アデノウイルスベクターまたはアデノ随伴ウイルスベクターである。
【0084】
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされる本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ウイルスベースの治療薬は、例えば、レンチウイルスベクター以外の治療の使用に適切な任意のウイルスベクターであり、ウイルスベースの治療薬が、例えば、レトロウイルスベクター(レンチウイルスベクター以外)、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクター、またはセムリキ森林ウイルスベクターであり、ウイルスベースの治療薬は、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、またはレンチウイルスベクター以外のレトロウイルスベクターである。
【0085】
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ウイルスベースの治療薬は、例えばアデノウイルスベクター以外の治療での使用に適切な任意のウイルスベクターであり、ウイルスベースの治療薬が、例えば、レトロウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクター、またはセムリキ森林ウイルスベクターであり、ウイルスベースの治療薬は、例えば、アデノ随伴ウイルスベクター、レトロウイルスベクター、またはレンチウイルスベクターである。
【0086】
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ウイルスベースの治療薬は、アデノウイルスAdNuPARmE1A以外の治療に使用に適切な任意のウイルスベクターである。
いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書で定義される式Iの1つ以上のポリマーを含むか、またはそれからなるポリマー材料でコーティングされた本明細書に記載のウイルスベースの治療薬を提供し、ウイルスベースの治療薬は、単純ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルスベクター、水疱性口内炎ウイルスベクター、レオウイルスベクター、またはセムリキ森林ウイルスベクターである。
【0087】
ナノ粒子
組成物は、式Iのポリマー材料でコーティングされたウイルスベースの治療薬を含有するナノ粒子および/または微粒子を含んでもよい。組成物は、式Iで定義される2つ以上の異なるポリマーを含んでもよい。例えば、組成物は、R1およびR2が両方ともCysLysLysLysである式Iのポリマーと、R1およびR2が両方ともCysHisHisHisである式Iのポリマーを含む。組成物は、R1およびR2が両方ともCysArgArgArgであり、ポリアルキレングリコール部分が存在しない式Iの第1のポリマーを、R1およびR2が両方ともCysArgArgArgであり、ポリアルキレングリコール部分が存在する式Iの第2のポリマー、例えば、R3C-C6-CR3-PEGまたはR3C-C6-CR3-連結PEGと組み合わせて含んでもよい。
本発明は、ナノ粒子に関して主に以下に議論される。議論は微粒子にも等しく適用されることが理解されるであろう。
【0088】
ナノ粒子は、ウイルスベースの治療薬および式Iのポリマーを含んでもよく、ここで、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドはpH7で正味の正電荷を有する。正に帯電したオリゴペプチドは、ナノ粒子形成プロセス中に負に帯電したウイルスベースの治療薬と相互作用し、ナノ粒子内のウイルスベースの治療薬のカプセル化を促進する。
【0089】
ナノ粒子は、各オリゴペプチドがpH7で正味の負電荷を有する式Iのポリマー、およびpH7で正味の正電荷を有するウイルスベースの治療薬を含んでもよい。負に帯電したオリゴペプチドは、ナノ粒子形成プロセス中に正に帯電したウイルスベースの治療薬と相互作用し、ナノ粒子内のウイルスベースの治療薬のカプセル化を促進する。
【0090】
ナノ粒子は、場合により、式Iの異なるポリマーの混合物を含んでもよい。例えば、ナノ粒子は以下を含む:
(a)そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の正電荷を有する式Iによるポリマー、および
(b)そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の負電荷を有する式Iによるポリマー。
したがって、本発明は、上記のポリマー(a)および(b)の比率を変更することにより変化させることができる正味の表面電荷をナノ粒子に提供する。(a)と(b)の比率は、重量で1:99、5:95、10:90、25:75、50:50、75:25、90:10、95:5、または99:1になり得る。
そのようなナノ粒子は、ウイルスベースの治療薬のカプセル化に適しており、改善された薬理学的特性を示す。
【0091】
いくつかの実施態様において、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の正電荷を有する式Iのポリマーを、そのオリゴペプチドまたは各オリゴペプチドがpH7で正味の負電荷を有する式Iのポリマーと組み合わせて使用してもよい。
さらに、pH7で正味の負電荷を持つオリゴペプチドで修飾されたポリマーを含めると、以下の身体的障壁との相互作用中に正味の表面電荷の変化が変化する可能性があるため、腸および肺粘膜などの複雑な身体的障壁を介したナノ粒子の送達が促進され得る。
【0092】
ナノ粒子は、ウイルスベースの治療薬と組み合わせた式Iの2つ以上の異なるポリマーの混合物を含んでもよい。ナノ粒子は、PAG化またはPEG化された式Iの第1のポリマーと、PAG化またはPEG化されていない式Iの第2のポリマーとの組み合わせを含み得る。例えば、ナノ粒子は、(i)ポリアルキレングリコールである少なくとも1つのR3基を特徴とする本発明の先の側面で定義されたポリマーを、(ii)ポリアルキレングリコールであるR3基を特徴としない第2のポリマーと組み合わせて含むことができる。2つの異なるポリマー(i)と(ii)の比率は、重量または体積によって1:99、5:95、10:90、25:75、35:65、50:50、65:35、75:25、90:10、95:5、または99:1の場合がある。一実施態様において、ポリマー(i)と(ii)の比は25:75~45:55、好ましくは35:65(v/v)である。
【0093】
本発明のナノ粒子は、高い活性剤含有量および高いカプセル化効率で形成され得る。
本明細書において、活性剤のカプセル化効率とは、ウイルスベースの治療薬含有ナノ粒子の調製方法で使用される総活性剤の重量パーセントとしてのナノ粒子に組み込まれたウイルスベースの治療薬を言う。それは、通常は最大95%までで、より一般的には70%~95%である。
【0094】
本明細書において、ウイルスベースの治療薬の捕捉は、ウイルス剤が充填されたナノ粒子中のウイルス剤の重量パーセントを言う。ウイルスベースの治療薬の捕捉は、好ましくは少なくとも2重量%、より好ましくは少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%であり、典型的には2重量%~20重量%、より好ましくは5重量%~20重量%、より好ましくは10重量%~20重量%の範囲である。
【0095】
組成物がナノ粒子を含む場合、好ましくは、ナノ粒子は組成物の約1重量%~約90重量%を構成する。より好ましくは、ナノ粒子は、組成物の約5重量%~約50重量%、より好ましくは約10重量%~約30重量%を構成する。組成物は、ビヒクルをさらに含んでもよい。ビヒクルは、当技術分野で知られているように、任意の薬学的に許容し得る希釈剤または賦形剤であり得る。媒体は通常、薬理学的に不活性である。好ましくは、ビヒクルは極性液体である。特に好ましいビヒクルには、水および塩および/または緩衝液、例えば生理食塩水またはリン酸緩衝生理食塩水を含む生理学的に許容し得る水溶液が含まれる。任意選択で、ビヒクルは生体液である。液体ビヒクルは、例えば、凍結乾燥、保存のための蒸発または遠心分離により除去して、肺または鼻投与用の粉末、注入用懸濁液用の粉末、または経口投与用の錠剤またはカプセルを提供し得る。
【0096】
本明細書に記載の組成物の投与は、経口、舌下、皮下、静脈内、腫瘍内、鼻腔内、局所、経皮、腹腔内、筋肉内、肺内、膣内、直腸内、または眼内投与を含むがこれらに限定されない、そのような組成物の許容される投与様式のいずれかによることができる。いくつかの実施態様において、経口投与または非経口投与が使用される。いくつかの実施態様において、組成物は静脈内または腫瘍内に投与される。
【0097】
ナノ粒子は生体適合性があり、使用環境に対して十分な耐性があり、十分な量のナノ粒子が哺乳動物の体内に入った後、所望の標的に到達して所望の生理学的効果を達成できるように実質的に無傷のままである。本明細書に記載されるポリマーは生体適合性であり、好ましくは生分解性である。
本明細書において、「生体適合性」という用語は、有害な反応を引き起こすことなく生体に挿入または注入され得る物質として説明される。例えば、適切に制御できない炎症や免疫系による急性拒絶を引き起こさない。「生体適合性」は相対的な用語であり、生体組織と非常に適合性のある物質であってもある程度の免疫応答が期待されることが認識される。物質の生体適合性を評価するための生体外試験は、物質を細胞に曝露することである。生体適合性物質は、通常、中程度の濃度(たとえば、29μg/104細胞)で著しい細胞死(たとえば、>20%)を引き起こさない。
【0098】
本明細書において、「生分解性の」という用語は、生理環境下で分解して、細胞によって再利用されるか、または顕著な毒性効果なしに処分できるモノマーおよび/またはその他の非ポリマー部分を形成するポリマーを表す。分解は、例えば酵素活性または細胞機構による生物学的であっても、化学的、典型的には生理的条件下で起こる化学プロセスであってもよい。ポリマーの分解は、使用するポリマーまたはコポリマーに応じて、日、週、月、または年のオーダーの半減期で、さまざまな速度で発生し得る。これらの成分は、好ましくは生体内で炎症または他の副作用を誘発しない。ある好ましい実施態様において、生分解性化合物を分解することに依存する化学反応は触媒されない。
【0099】
本明細書において、「ナノ粒子」という用語は、約1nmから1000nm未満の直径を有する固体粒子を言う。本明細書では、「微粒子」という用語は、直径が1μmから約100μmの固体粒子を言う。本発明のナノ粒子の平均直径は、当技術分野で公知の方法により、好ましくは動的光散乱により決定され得る。特に、本発明は、適当にろ過水で希釈された試料と標準試験法ISO 22412:2008(キュムラント法A.1.3.2)に従って、Malvern Instruments(UK)のZetasizer(商標)機器などの適切な機器を使用して、90°の散乱角および25℃の温度での動的光散乱によって分析される場合、約1nmから1000nm未満の直径を有する固体粒子であるナノ粒子に関する。粒子がx nmの直径を持っていると言われる場合、一般にこの平均について粒子の分布があるが、粒子の直径の少なくとも数で50%(たとえば、>60%、>70%、>80%、>90%以上)はx±20%の範囲内である。本発明のナノ粒子の直径は、走査型電子顕微鏡によって測定することもできる。
好ましくは、ナノ粒子の直径は約10から1000nm未満、より好ましくは約5から約500nm、より好ましくは約50から約400nm、より好ましくは約50から約150nmである。あるいは、ナノ粒子の直径は約1から約100nmである。一実施態様において、ナノ粒子は、10%未満、好ましくは5%未満、好ましくは1%未満の凝集度を示し、好ましくは、ナノ粒子は、透過型電子顕微鏡により測定されるように、実質的に非凝集である。
【0100】
本発明は、式Iのポリマーのマトリックス中にウイルスベースの治療薬をカプセル化してナノ粒子を形成する方法をさらに提供し、この方法は以下のステップを含む:ウイルスベースの治療薬を提供すること、ポリマーを提供すること、ウイルスベースの治療薬とポリマーを適切な条件下で接触させてナノ粒子を形成すること。特に、ウイルスベースの治療薬とポリマーは、所望の比率を得るのに適切な濃度で溶液に混合し、ゆっくりと混合し、室温で約30分間培養して、ウイルスの負の表面電荷とポリマーの正の電荷間の静電相互作用の形成を可能にする。これで、ポリマーとウイルスの複合体を使用する準備ができた。
【0101】
合成法
式Iのポリマーを合成する方法は、式IIの化合物(L
3は上で定義したとおり)を式L
4H
2の化合物(L
4は上で定義したとおり)と反応させて、以下に示される式IIのポリマーを生成するステップを含む。
【化27】
【0102】
式IIIの化合物は、式IVの化合物とさらに反応して、式Vの化合物を形成する:
【化28】
式中、pおよびRaは各出現で独立して、
上記で定義されたリストから選択される。場合によっては、pの各出現は同じであり、硫黄結合から始まるRa基のシーケンスが化合物の各末端で同じになるように、Ra基が選択され、つまり、pおよびRaは、ポリマーがL
4に関して2回対称であるように選択される。
【0103】
上記ステップの代わりに、式IIIの化合物をさらに式H
2NR
yの化合物と反応させ、式中、R
yは上で定義したとおりであり、式IVの化合物と生成した混合物を分離して式VI:
【化29】
の化合物を得る:
式中、Raは上記で定義されたリストから各出現で独立して選択され、pは上記で定義されたとおりである。
式IIIの化合物にオリゴペプチドを
結合させるさらなる方法が、式IIIの末端アクリレート基での反応に適切な求核試薬を知っている当業者に利用可能であることが認識されるであろう。
【0104】
本発明のさらなる側面によれば、医薬品で使用するための本明細書で定義される複合体または組成物が提供されている。
本発明のさらなる側面によれば、全身性ウイルス遺伝子治療で使用するための本明細書で定義される複合体または組成物が提供されている。
本発明のさらなる側面によれば、がんの処置に使用するための本明細書で定義される複合体または組成物が提供されている。いくつかの実施態様において、がんは肝臓がんである。いくつかの実施態様において、がんは膵臓がんである。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【
図2】
図2は、血小板の活性化を測定するアッセイの結果を示している。ポリマーアッセイは、
図2の「ポリマー」および「ポリマー+ADP」の各結果の左側のバーとして示されている。DMSOアッセイは、
図2の「ポリマー」および「ポリマー+ADP」の各結果の右側のバーとして示されている。
【
図3】
図3は、腫瘍溶解性アデノウイルスAdNuPARmE1Aの概略図を示している。
【
図4】
図4は、アデノウイルスAdNuPARmE1AおよびAdNuPARmE1Aの概略図を示している。
【
図5】
図5は、本発明によるポリマーコーティングのないウイルス(1)、および結合抗体によって攻撃された同じウイルス(2)を示す。
【
図6】
図6は、本発明によるポリマーコーティング(3)で被覆されたウイルス(1)を示す。抗体(4)は、ポリマーコーティングが存在するため、ウイルスに結合できない。
【
図7】
図7は、中和抗体に対するPBAEポリマーのマスキング能力を決定するアッセイの結果を示している。
【
図8】
図8は、適応免疫応答の活性化の測定、具体的には以下で議論されるND50の決定を測定するためのアッセイの結果を示す。
【
図9】
図9は、血液循環動態を測定するアッセイの結果を示している。
【
図10】
図10は、RLUが相対光単位を指す場合、肝臓の親和性を測定するアッセイの結果を示している。
【
図11】
図11は、RLUが相対光単位を指す場合、腫瘍の親和性を測定するアッセイの結果を示している。
【
図12】
図12は、実施例16に示した抗腫瘍活性試験のプロトコルを示している。
【
図13】
図13は、実施例16で行った検討の結果を示している。
【
図14】
図14は、実施例16で行った検討の結果を示している。
【
図15】
図15は、実施例17で行った検討の結果を示している。
【
図16】
図16は、実施例17で行った検討の結果を示している。
【
図18】
図18は、実施例17で行った検討の結果を示している。
【
図19】
図19に、SAG-101の透過型電子顕微鏡写真を示す。
【
図21】
図21に、実施例20のナノ粒子の走査型電子顕微鏡写真を示す。以下の実施例により本発明をさらに説明する。実施例は、例示のみを目的とするものであり、上記の本発明を限定することを意図するものではないことが理解されよう。本発明の範囲から逸脱することなく、細部の修飾を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0106】
実施例1:PBAEポリマーの合成
ポリ(β-アミノエステル)は、文献に記載されている二段階の手順に従って合成された(例えば、Montserrat, N. et al. J. Biol. Chem. 286, 12417-12428 (2011))。最初に、第一級アミンとジアクリレート(アミン:ジアクリレートのモル比1:1.2の付加反応)により、アクリレート末端ポリマーを合成した。最後に、得られたアクリレート末端ポリマーを異なる種類のアミンおよびチオール含有部分でエンドキャッピング修飾することにより、PBAEが得られた。合成された構造は、1H-NMRおよびFT-IR分析により確認された。NMRスペクトルは400MHz Varian(Varian NMR Instruments, Claredon Hills, IL)で記録し、メタノール-d4を溶媒として使用した。IRスペクトルは、蒸着膜における溶媒としてメタノールを使用し、KBrビームスプリッターを備えたNicolet Magna 560(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)を使用して得られた。2つのGPC Ultrastyragelカラム、103および104A(5μm混合、300 mm x 19 mm、Waters Millipore Corporation, Milford, MA, US)およびTHFを移動相として装備したHewlett-Packard 1050シリーズHPLCシステムで分子量測定を実施した。分子量は、ポリスチレン標準の保持時間と比較して計算した。
【0107】
実施例2:アクリレート末端中間体(C32)の合成
1,4-ブタンジオールジアクリレート(8.96g、4.07x10
-2mol)と5-アミノ-1-ペンタノール(3.5g、3.39x10
-2mol)をバイアル中で混合した。混合物を90℃で24時間撹拌し、次いで、室温まで冷却し、わずかに黄色の粘性固体のアクリル酸エステル末端中間体を形成した(C32と命名)。中間体のC32は、後続の段階で使用する前に4℃にて保存した。
【化30】
【0108】
実施例2A:アクリレート末端中間体(C6)の合成
【化31】
丸底フラスコ内で、5-アミノ-1-ペンタノール(3.9g、38mmol)、ヘキシルアミン(3.8g、38mmol)および1,4-ブタンジオールジアクリレート(18g、82mmol)を混合し、反応物を窒素雰囲気下、90℃で18時間撹拌した。室温まで冷却した後、生成物(C6と命名)を黄色の油状物として収集した(25g、n=8、Mw=2300)。生成物をNMRおよびGPCにより分析した。
1H-NMR(CDCI
3):6.40(dd、2H、J 17.3、1.5 Hz)、6.11(dd、2H、J 17.3、10.4 Hz)、5.82(dd、2H、J 10.4、1.5 Hz)、4.18(m、4H) 、4.08(m、32H)、3.61(m、16H)、2.76(m、32H、J 7.2 Hz)、2.41(m、48H)、1.69(m、32H)、1.56(m、8H )、1.49~1.20(m、40H)および0.87(t、12H、J 6.9 Hz)ppm。
【0109】
実施例2B:ジスルフィド結合を特徴とするアクリレート末端中間体の合成
4-アミノ-1-ブタノールまたは5-アミノ-1-ペンタノールを、ヘキサン-1,6-ジイルジアクリレートとジスルファンジイルビス(エタン-2,1-ジイル)ジアクリレートの等モル混合物と重合させて、ジスルフィド結合を特徴とするアクリレート末端中間体を形成した。
【0110】
実施例3:オリゴペプチドで末端修飾されたPBAEの合成
一般に、オリゴペプチド修飾PBAEは、次のようにして得られた:アクリレート末端ポリマーC32またはC32SSおよびアミンまたはチオール末端オリゴペプチド(例えば、HS-Cys-Arg-Arg-Arg(CR3)、H2N-Arg-Arg-Arg(R3)またはHS-Cys-Glu-Glu-Glu(CE3)-他のオリゴペプチドは、標準の1文字コードを使用した同様の略語で示されている)をDMSO中1:2のモル比で混合した。混合物を室温で一晩撹拌し、ジエチルエーテル:アセトン(3:1)中で沈殿させることにより、生成ポリマーを得た。
【0111】
(a)トリアルギニン末端修飾PBAEを得るための次の合成手順を例として示す:中間体C32は、上記の実施例2に表されるように調製された。DMSO(2ml)中の中間体C32(0.15g、0.075mmol)の溶液を、DMSO(1mL)中のオリゴペプチド(Cys-Arg-Arg-Arg(CR3;0.11g、0.15mmol))の対応する溶液と適切なモル比、それぞれ1:2で混合した。混合物を室温で一晩撹拌した後、ジエチルエーテル/アセトン中(3:1)で沈殿させた。
【化32】
【0112】
IR (蒸着フィルム): ν = 721, 801, 834, 951, 1029, 1133 (C-O), 1201, 1421, 1466, 1542, 1672 (C=O, ペプチドアミドより), 1731 (C=O, エステルより), 2858, 2941, 3182, 3343 (N-H, O-H) cm-1
1H-NMR (400 MHz, CD3OD, TMS) (ppm): δ = 4.41-4.33 (br, NH2-C(=O)-CH-NH-C(=O)-CH-NH-C(=O)-CH-NH-C(=O)-CH-CH2-, 4.11 (t, CH2-CH
2-O), 3.55 (t, CH2-CH
2-OH), 3.22 (br, NH2-C(=NH)-NH-CH
2-, OH-(CH2)4-CH
2-N-), 3.04 (t, CH2-CH
2-N-), 2.82 (dd, -CH
2-S-CH
2), 2.48 (br, -N-CH2-CH
2-C(=O)-O), 1.90 (m, NH2-C(=NH)-NH-(CH2)2-CH
2-CH-), 1.73 (br, -O-CH2-CH2-CH2-CH2-O), 1.69 (m, NH2-C(=NH)-NH-CH2-CH
2-CH2-), 1.56 (br, -CH
2-CH2-CH
2-CH2-OH), 1.39 (br, -N-(CH2)2-CH
2-(CH2)2-OH).
【0113】
(b)トリリジン修飾オリゴペプチド(K3C-C32-CK3)を同じプロトコルに従って調製し、以下のように特徴付けされた。
IR (蒸着フィルム): ν = 721, 799, 834, 1040, 1132, 1179 (C-O), 1201, 1397, 1459, 1541, 1675 (C=O, ペプチドアミドより), 1732 (C=O, エステルより), 2861, 2940, 3348 (N-H, O-H) cm-1
1H-NMR (400 MHz, CD3OD, TMS) (ppm): δ = 4.38-4.29 (br, NH2-(CH2) 4-CH-), 4.13 (t, CH2-CH
2-O-),3.73 (br,NH2-CH-CH2-S-), 3.55 (t, CH2-CH
2-OH), 2.94 (br, CH2-CH
2-N-, NH2-CH
2-(CH2)3-CH-), 2.81 (dd, -CH
2-S-CH
2), 2.57 (br, -N-CH2-CH
2-C(=O)-O), 1.85 (m, NH2-(CH2)3-CH
2-CH-), 1.74 (br, -O-CH2-CH2-CH2-CH2-O), 1.68 (m, NH2-CH2-CH
2-(CH2) 2-CH-), 1.54 (br, -CH
2-CH2-CH
2-CH2-OH), 1.37 (br, -N-(CH2)2-CH
2-(CH2)2-OH).
【0114】
(c)同じプロトコルに従ってトリヒスチジン修飾オリゴペプチド(H3C-C32-CH3)を調製し、以下のように特徴付けされた。
IR(蒸着フィルム):ν = 720, 799, 832, 1040, 1132, 1201 , 1335, 1403, 1467, 1539, 1674 (C=O, ペプチドアミドより), 1731 (C=O, エステルより, 2865, 2941 , 3336 (N-H, O-H) cm 1
1H-NMR (400 MHz, CD3OD, TMS) (ppm): δ = 8.0-7.0 (br -N(=CH)-NH-C(=CH)-) 4.61 -4.36 (br, -CH2-CH-), 4.16 (t, CH2-CH2-O-), 3.55 (t, CH2-CH2-OH), 3.18 (t, CH2-CH2-N-, 3.06 (dd, -CH2-CH-), 2.88 (br, OH-(CH2)4-CH2-N-), 2.82 (dd, -CH2-S-CH2-), 2.72 (br, -N-CH2-CH2-C(=O)-O), 1 .75 (br, -0-CH2-CH2-CH2-CH2-O), 1 .65 (m, NH2-CH2-CH2-(CH2)2-CH-), 1 .58 (br, -CH2-CH2-CH2-CH2-OH), 1 .40 (br, -N-(CH2)2-CH2-(CH2)2-OH).
【0115】
実施例3A:オリゴペプチド(R3C-C6-CR3)で末端修飾したPBAEの合成
【化33】
ペプチドのクロルハイドレートを得るために、20mLの0.1M HClをペプチドCRRR(200mg)に加え、溶液を凍結乾燥した。
丸底フラスコで、ジメチルスルホキシド(1.1mL)にPBAE C6(113mg、0.054mmol)を溶かした溶液とジメチルスルホキシド(1mL)中のCRRRペプチド水和物(99mg、0.13mmol)溶液を混合した。反応物を窒素下室温で24時間撹拌した。反応混合物をジエチルエーテル-アセトン(7:3)上に加え、白色沈殿物を得た。懸濁液を4000rpmで10分間遠心分離し、溶媒を除去した。固体をジエチルエーテル-アセトン(7:3)で2回洗浄し、真空下で乾燥させて、白色の固体(233mg)を得た。生成物をNMR(MeOD)で分析し、構造は一致していた。
【0116】
実施例3B:オリゴペプチドで末端修飾された他のPBAEの合成
【化34】
PBAE R3C-C6-CR3の合成について説明した同じ手順を、以下の合成のためにPBAE C6で使用した。
-ペプチドCHHHを含むPBAE H3C-C6-CH3。
-ペプチドCKKKを含むPBAE K3C-C6-CK3。
-ペプチドCDDDを含むPBAE D3C-C6-CD3。
-ペプチドCEEEを含むPBAE E3C-C6-CE3。
【0117】
実施例3C:オリゴペプチドで末端修飾された他のPBARの合成
PBAE R3C-C6-CR3の合成に関する上記の手順は、PBAEで使用し得る。
以下の合成用C32:
-ペプチドCRRRを持つPBAE R3C-C32-CR3。
-ペプチドCHHHを持つPBAE H3C-C32-CH3。
-ペプチドCKKKを持つPBAE K3C-C32-CK3。
-ペプチドCDDDを持つPBAE D3C-C32-CD3。
-ペプチドCEEEを持つPBAE E3C-C32-CE3。
【0118】
実施例4:非対称末端修飾を有するPBAEの合成
一般に、非対称オリゴペプチド修飾PBAEは次のようにして得られた。アクリレート末端ポリマーC32(またはC32SS)およびアミン末端またはチオール末端オリゴペプチド(例えば、CR3、R3、CE3)をDMSO中でモル比1:1で混合した。混合物を室温で一晩撹拌した。等モル量の第2アミンまたはチオール末端オリゴペプチド、または第1アミンを添加し、混合物を室温で一晩撹拌した。生成した非対称PBAEポリマーは、ジエチルエーテル/アセトン(3:1)における沈殿により得られた。
非対称末端修飾B3-C32-CR3 PBAEを得るための以下の合成手順を例として示す:DMSO(2mL)中の中間体C32(0.15g、0.075mmol)の溶液をDMSO(1ml)中のオリゴペプチドCys-Arg-Arg-Arg(CR3; 0.055g、0.075mmol)の対応する溶液と混合し、室温で一晩攪拌した。続いて、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン(0.017g、0.02ml、0.15mmol)を、DMSO中、室温で4時間混合物に加えた。非対称末端修飾ポリマーB3-C32-CR3とB3-C32-B3およびR3C-C32-CR3の混合物は、ジエチルエーテル/アセトン(3:1)で一晩沈殿させることにより得られた。非対称末端修飾ポリマーB3-C32-CR3は、標準的な方法で混合物から分離し得る。
【化35】
【0119】
実施例5A:PEG修飾PBAEの合成
ステップ1:MeO-PEG-COOHの合成
MeO-PEG(5g、Mw=2000、2.5mmol)および無水コハク酸(0.275g、2.75mmol)のジクロロメタン(5mL)溶液に、トリエチルアミン(0.174mL、1.25mmol)を加えた。反応混合物を室温で4時間撹拌し、1M HCl(1ml)で2回洗浄した。有機相をブラインで2回洗浄し、MgSO4で乾燥させた。固体を濾別し、溶媒を真空下で蒸発させて、白色固体(4.47g)を得た。生成物をNMR(CDCl3)で分析し、構造は一致していた。
【0120】
ステップ2:N-boc 5-アミノ-1-ペンタノールの合成
5-アミノ-1-ペンタノール(0.525g、5.1mmol)およびトリエチルアミン(0.779mL、5.6mmol)のジクロロメタン(16mL)溶液に、二炭酸ジ-tert-ブチル(1.1g、5.1mmol)のジクロロメタン(5mL)溶液を加えた。混合物を室温で1時間撹拌した後、0.5M HCl(1ml)で3回洗浄した。有機相をMgSO4で乾燥させた。固体を濾別し、溶媒を真空下で蒸発させて、白色の固体(1.3g)を得た。生成物をNMR(CDCl3)で分析し、構造は一致していた。
【0121】
ステップ3:MeO-PEG- NHBocの合成
MeO-PEG-COOH(1g、0.49mmol)のジクロロメタン(14mL)溶液に、ジシクロヘキシルカルボジイミド(151mg、0.74mmol)およびN,N‘-ジメチルアミノピリジン(9mg、0.074mmol)を加えた。5分後、ジクロロメタン(1mL)中のN-boc 5-アミノ-1-ペンタノール(100mg、0.49mmol)の溶液を混合物に加えた。反応混合物を室温で6時間撹拌し、次いで固体を濾別した。溶媒を真空下で蒸発させ、残留物をジエチルエーテル(5mL)で3回洗浄した。生成物を真空下で乾燥させて、白色固体(0.940g)を得た。化合物をNMR(CDCl3)で分析したところ、構造は予想される構造と一致していた。
【0122】
ステップ4:MeO-PEG-NH2の合成
MeO-PEG-NHBoc(464mg、0.21mmol)のジクロロメタン(3mL)溶液に、0℃でトリフルオロ酢酸(1.2mL)を加えた。反応混合物を0℃で10分間撹拌した後、室温で2時間撹拌した。溶媒を真空下で減少させ、残渣をジエチルエーテル(5mL)で2回洗浄した。生成物をジクロロメタン(8mL)に溶解し、0.5M NaOH(1ml)で2回洗浄した。有機相をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥させた。固体を濾別し、溶媒を真空下で蒸発させて、白色固体を得た(319mg)。生成物をNMR(CDCl3)で分析し、構造は予想される構造と一致していた。
【0123】
ステップ5:PBAE C6-PEGの合成
【化36】
5-アミノ-1-ペンタノール(42mg、0.41mmol)、ヘキシルアミン(41mg、0.41mmol)およびMeO-PEG-NH
2(314mg、0.14mmol)をジクロロメタン(2mL)に混合し、溶媒を真空下で減少させた。残渣に1,4-ブタンジオールジアクリレート(198mg、1mmol)を加え、反応混合物を窒素下で90℃で18時間撹拌した。室温まで冷却した後、生成物を黄色の固体として収集した(527mg、n=7)。生成物をNMR(CDCl
3)で分析し、構造は一致していた。
【0124】
1H-NMR(CDCI3):6.40 (dd, 2H, J 17.3, 1 .5 Hz), 6.11 (dd, 2H, J 17.3, 10.4 Hz), 5.82 (dd, 2H, J 10.4, 1 .5 Hz), 4.18 (m, 4H), 4.08 (m, 28 H), 3.63 (m, -OCH2-CH2O-, PEG), 3.37 (s, CH3O-, PEG), 2.76 (m, 28H), 2.43 (m, 42H), 1 .80-1 .20 (m)および0.87 (t, 12H, J 6.9 Hz) ppm.
【0125】
ステップ6:PBAE R3C-C6-CR3-PEGの合成
【化37】
ペプチドのクロルハイドレートを得るために、0.1M HCl、15mLをペプチドCRRR(150mg)に加え、溶液を凍結乾燥した。
丸底フラスコ中で、PBAE C6-PEG(92mg、0.022mmol)のジメチルスルホキシド(1.2mL)溶液とペプチドCRRRクロルハイドレート(40mg、0.054mmol)のジメチルスルホキシド(1.1mL)溶液を混合した。反応物を窒素下室温で20時間撹拌した。反応混合物をジエチルエーテル-アセトン(7:3)上に加え、白色沈殿物を得た。懸濁液を4000rpmで10分間遠心分離し、溶媒を除去した。固体をジエチルエーテル-アセトン(7:3)で2回洗浄し、真空下で乾燥させて、白色固体(133mg)を得た。生成物をNMR(MeOD)で分析し、構造は一致していた。
【0126】
実施例5B:リンカー部分を介してPEGがPBAEに結合している、PEG修飾PBAEの合成
ステップ1:メトキシ化PEG酸の合成
1.メトキシ化PEG(5g、2.5mmol)を丸底フラスコに加える。
2.フラスコにジクロロメタン(5mL)を追加する。
3.無水コハク酸(0.275g、2.75mmol)を溶液に加える。
4.混合物にトリエチルアミン(0.174mL、1.25mmol)を添加する。
5.次に、混合物を室温で4時間攪拌する。
6.混合物の反応液を1M HCl(1ml)で2回洗浄する。
7.溶液をブラインで2回洗浄する。
8.有機相をMgSO4で乾燥させる。
9.固体をろ過し、真空下で溶媒を蒸発させる。
【0127】
ステップ2:エステル化の反応
【化38】
1.メトキシPEG酸(230mg、0.11mmol)をねじタップチューブに添加する。
2.チューブにジクロロメタン(1.5mL)を添加する。
3.ジシクロヘキシルカルボジイミド(34mg、0.17mmol)を溶液に加える。
4.溶液を室温で20分間撹拌する。
5.C6 PBAE(200mg、0.099mmol)の溶液をジクロロメタン(1mL)に加える。
6.次に、混合物を室温で20時間撹拌する。
7.固体をろ過し、真空下で溶媒を蒸発させる。
【0128】
ステップ3:ペプチドとの反応
【化39】
1.0.1M HCl(20mL)をペプチドCys-Arg-Arg-Arg(200mg)に添加する。
2.-80℃にて溶液を凍結し、ペプチドを凍結乾燥させる。
3.C6-連結PEG PBAE(114mg、0.027mmol)のジメチルスルホキシド(0.8mL)溶液を調製する。
4.Cys-Arg-Arg-Arg(50mg、0.068mmol)のジメチルスルホキシド(0.8mL)溶液を調製する。
5.ねじタップチューブ中で2つの溶液を混合する。
6.混合溶液を室温で20時間撹拌する。
7.混合物を7:3のジエチルエーテル/アセトン(8mL)滴下する。
8.懸濁液を4000rpmで10分間遠心分離し、溶媒を除去します。
9.7:3のジエチルエーテル/アセトン(4mL)で固体を2回洗浄する。
10.真空下で製品を乾燥させる。
11.ジメチルスルホキシド中100mg/mLの製品の溶液を作る。
【0129】
実施例6:化合物のライブラリー
さまざまなオリゴペプチド末端修飾PBAEのライブラリーは、ジアクリレートに一級アミンを加えてから末端修飾することにより合成された。式Iに従って、表1に示されたオリゴペプチド末端修飾PBAEを合成した。
【0130】
【0131】
【0132】
実施例7:凝固アッセイ
凝固カスケードは一般に3つの経路に分けられる。3つの凝固経路に対する本願に記載のポリマーの効果は、3つの代表的なパラメーターを測定することにより評価された。具体的には、内因性経路は活性化部分トロンボプラスチン時間によって測定され、外因性経路はプロトロンビン時間によって測定され、最終的な共有経路はトロンビン時間を測定することによって評価された。凝固因子の本発明に記載のポリマーとの結合または枯渇により凝固カスケードに誘発される可能性のある変化を評価して、血塊形成を形成するのに必要な時間を測定した。
【0133】
使用したポリマーには、65%のR3C-C6-CR3と35%のR3C-C6-CR3-PEGが含まれる。3つの異なる濃度が検討された:355μg/ml、213μg/mlおよび106.5μg/ml。手短に言えば、ポリマーを少なくとも3人のドナーからのヒトプール血漿を用いてインキュベートした。血塊形成は、数秒で測定する止血アナライザーを使用した粘度ベースの検出システムによって検出された。このシステムは、サンプルの物理化学的属性による干渉を回避する。各経路の参照値は次のとおりである:部分トロンボプラスチン時間(APTT)≦34.1秒、プロトロンビン時間(PT)≦13.4秒、トロンビン時間(TT)≦21秒。延長の程度に関するガイダンスはないが、通常は、通常のコントロールに対して2倍以上の延長が生理学的に重要であると考えられている。
【0134】
図1に示すように、プールされたヒト血漿(陰性対照)の凝固時間には、正常対照に対して変化はあり得なかった。技術の内部対照として、正常および病理学的(異常)対照が使用された。ポリマーストックはDMSOに溶解されたため、溶解の対照もアッセイに含まれた。DMSO単独では、凝固時間に変化は見られなかった。
図1に示すように、ポリマーは、試験したどの濃度でも凝固時間に有意な変化を誘発しなかった。凝固時間は、355μg/mL、213μg/mLおよび106.5μg/mLでのポリマーの暴露後、通常の限界内であった。ポリマーは、テストした最高濃度でプロトロンビン時間(PT)を短縮し、それは陰性対照に関して統計的に有意であった。
【0135】
実施例8:血小板活性化アッセイ
血小板の活性化には内皮細胞、白血球、その他の血小板の脱顆粒と活性化が伴い、最終的に血栓の形成を引き起こす。血小板は、一次止血に関与する小さな無核円盤状細胞である。それらの内部構造と膜は、血小板の活性化において中心的な役割を果たす。血小板活性化の最も信頼できるマーカーの1つはCD62Pである。これは、血小板に特異的なセレクチンタンパク質であり、静止血小板の内部α顆粒性膜に発現している。この受容体は、活性化された内皮細胞の表面上の血小板のテザリングと回転を媒介する。血小板の活性化と顆粒分泌により、α顆粒性膜は外部形質膜と融合し、CD62P抗原は活性化された血小板の表面に発現される。
【0136】
血小板活性化を誘導または阻害する本出願に記載のポリマーの効果は、フローサイトメトリーによる活性化血小板の表面上のCD62Pの発現により測定された。使用したポリマーには、65%のR3C-C6-CR3と35%のR3C-C6-CR3-PEGを含有していた。3つの異なる濃度が検討された:355μg/ml、213μg/mlおよび106.5μg/ml。結果は、基礎レベルに関して標準化された(陰性対照)。相対蛍光強度が陰性対照に対して2.0を超える場合、結果はポジティブ(陽性)と見なされた。
【0137】
図2に示すように、ポリマーは、多血小板血漿(PRP)のプールとインキュベートしたときに、試験したどの濃度でも血小板活性化を誘発しなかった。ポリマーストックはDMSOに溶解したため、溶解の対照もアッセイに含まれた。
図2に示すように、DMSOは血小板の活性化を誘発しなかった。
【0138】
血小板活性化に対するポリマーの潜在的な阻害効果の対照として、アッセイはADP(アデノシン二リン酸)でも実施された。ポリマーは、ADPの存在下で血小板の活性化を阻害しなかった。結果は、本出願に記載されているポリマーが、試験された条件下で血小板活性化を誘発または阻害しないことを示唆している。
【0139】
実施例9:AdNuPARmE1Aウイルス
構造
ノッチ応答遺伝子は、プロモーター領域のCSL転写因子を認識するDNA結合ドメインによって特徴付けられる。二重の「配列ペア」CSL結合部位(SPS)の存在は、頭と頭を向き、16ntで分離されていることにより、Notch転写複合体の二量体化が促進され、Hes1(Nam Y、Sliz P、Pear WS、Aster JC、Blacklow SC. 高次ノッチ複合体の協同的アセンブリは、転写を誘発するスイッチとして機能する。Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104:2103-2108)などのノッチ標的遺伝子の転写活性化に導く。
AdNuPARmE1Aは、ノッチシグナル伝達活性化(SPS)に応答する3つの配列で設計された合成プロモーターと、E1A発現を制御する最小uPARプロモーターを含有する。さらに、成長ホルモン境界領域(SINEB2)から214 bpの短い散在核要素B2は、uPARプロモーターの上流に挿入され、絶縁体配列として機能し、ITRウイルスプロモーターによるE1Aの如何なる可能な非特異的転写活性化をも回避し、それは腫瘍選択性を低下させる。E1Aアデノウイルス遺伝子の発現は、3xSPSuPARmプロモーターによって制御される。SINEB2絶縁体配列は、プロモーター配列の上流にクローニングされた(
図3を参照)。
【0140】
生産と分析
腫瘍溶解性アデノウイルスAdNuPARmE1Aは、最初に3xSPSuPARmプロモーターをpShuttleベクターにクローニングし、プロモーターの上流にSINEB2絶縁体を挿入してpShSINE3xSPSuPARmE1Aを生成することにより生成される。pShSINE3xSPSuPARmE1Aベクターのアデノウイルスゲノムとの相同組換えは、標準プロトコルに続いて行われ、pAdNuPARmE1Aを生成する。次に、組換えゲノムをHEK293細胞にトランスフェクトし、A549細胞で増幅し、標準塩化セシウムバンディング(Mato-Berciano A1、Raimondi G、Mariandi MV、Alemany R、Montoliu L、Fillat C. ノッチ感受性でuPAR-生成された腫瘍溶解性アデノウイルスは、膵臓腫瘍の成長を効果的に抑制し、ゲムシタビンおよびnab-パクリタキセルとの相乗的な抗癌効果を引き起こす。Oncotarget. 2017; 8(14) 22700-22715)によって精製される。
【0141】
アデノウイルス濃度は、2つの異なる方法で測定される。
a)物理的粒子濃度(vp/ml)は光学密度の読み取り(OD260)によって測定される。
b)プラーク形成単位(pfu/ml)は、抗ヘキソン染色ベースの方法によってHEK293細胞で測定される。
【0142】
実施例10:AdNuPARmE1AおよびAdNuPARmE1Aウイルス
E1A遺伝子発現がuPARプロモーターによって制御されている腫瘍溶解性AdNuPARmE1Aウイルスが生成された。コザック配列は、その複製能を高めるためにE1A遺伝子の上流で設計された(mRNA分子上のこの配列は、タンパク質がそのmRNA分子によってそこからコードされる、翻訳開始部位としてリボソームによって認識される)。エンハンサー抑制絶縁体活性を持つ筋強直性ジストロフィー遺伝子座(DM-1)からのDNA断片をuPARプロモーターの上流に導入して、アデノウイルスゲノムのエンハンサーおよび転写ユニットから分離した(
図4を参照)。
AdNuPARmE1Aには、構造は同じであるが、uPARプロモーターの短いバージョン、およびノッチ細胞内ドメイン(NICD)に結合できる3つの応答要素を有する(
図2を参照)。
【0143】
実施例11:ポリマー-ウイルス複合体の形成と特性評価
複合体を準備する前の考慮事項
ウイルスストックはvp/mlおよびpfu/mlで滴定する必要があり、vp/pfu間の比率は100未満でなければならない。この品質許容基準に達していない場合、ウイルス産生を繰り返す必要がある。この手順を進める前に、物理的なVp/ml力価を確認する必要がある。
使用される主な製剤は、比率が65/35のR3C-C6-CR3/R3C-C6-CR3-PEGであるが、このプロトコルは他の製剤を使用する際に適合させることができる。唯一必要なのは、4e6分子PBAE/vpの比率を維持することである。
【0144】
体外スケールの手順
1.-80℃フリーザーから2μlのウイルスアリコートを取る(アデノウイルスベクターの凍結融解プロセスは、感染効率を失うため推奨されない。このため、ウイルスを産生する場合は、使用する分画のみを解凍するために、少量のアリコートに分割することを強く推奨する)。ウイルスは氷上で非常にゆっくり解凍する必要がある。
2.両方のポリマーを解凍し、65/35 v/vで混合物を調製する。ポリマー混合物は-20℃で保存できる。
3.インビトロで使用する被覆ウイルスを調製する場合、2μlのアリコート全体が被覆される。PBS(2μlのウイルス+98μl PBS)でウイルスストックの1/50希釈液を調製する。もたらされた溶液にはVSと標識される。
4.以下の式1に従ってVSのすべてのウイルス粒子をコーティングするために必要なポリマーの量(μl PBAEストック)を計算する。
【数1】
5.PBSをPBAEストックの計算された体積と混合して最終的な体積が100μlになるようにポリマー溶液(PS)を調製する。
6.PSをVSに追加し、少なくとも10回ゆっくりとピペッティングしてPSとVSを混合する。
7.サンプルを室温で30分間インキュベートして、ウイルスの負の表面電荷とポリマーの正の電荷間の静電相互作用を可能にする。
8.これで、得られた力価が100倍希釈されたことを考慮して、サンプルを使用する準備が整った。完全な培地で希釈して、目的の作業濃度に到達できる。
【0145】
生体内スケールの手順
1.n
0匹の動物(4匹ごとに1匹を超える動物を伴う)と投与量(通常、尾静脈からの100μlボーラス注射で4x10
10vp/動物静脈内注射)を考慮して、必要な合計VPを計算する。
2.必要なウイルスストックの容量(V
stock)を計算して、0.9%の塩化ナトリウムの生理食塩水1mlの最終容量に4e11 VPs/mlの注射液を調製する。(注射液の濃度は、作業用量に依存する。この場合、4x10
10VP/動物)
3.すべてのウイルス粒子をコーティングするのに必要なPBAEストック溶液の総容量を計算する。
【数2】
4.0.9%生理食塩水を計算した容量のPBAEストックと混合して最終容量200μlにすることにより、ポリマー溶液(PS)を調製する。
5.0.9%の生理食塩水を計算された容量のウイルスストックと混合して、最終容量が200μlになるようにウイルス溶液(VS)を調製する。
6.PSをVSに追加し、少なくとも10回ゆっくりとピペッティングしてPSとVSを混合する。
7.サンプルを室温で30分間インキュベートして、ウイルスの負の表面電荷とポリマーの正の電荷間の静電相互作用を可能にする。
8.600μlの0.9%生理食塩水を加え、5回ゆっくりとピペッティングにて混合する。
9.サンプルを注入する準備ができた(たとえば、サンプルは8匹の動物を処理できる)。
【0146】
実施例12~実施例16
抗腫瘍活性の結果(実施例16)を除くすべての非臨床データは、2つのレポーター遺伝子GFPとルシフェラーゼを発現するAdTrackluc(AdTL)と呼ばれる組換え血清型5アデノウイルスで得られた。さらに、in vivoの研究では、このウイルスは2つの異なるポリマーコーティングと組み合わされた。100%R3C-C6-CR3コーティングに対応するC6AdおよびCPEGAdは、65%R3C-C6-CR3と35%R3C-C6-CR3-PEGの組み合わせを表す。
【0147】
実施例12:中和抗体に対するマスキング能力
抗Ad5中和抗体(Nabs)からアデノウイルスを保護するのに最適なポリマーの組み合わせを決定するために、ウイルス粒子をR3C-C6-CR3とH3C-C6-CH3およびR3C-C6-CR3-PEGポリマーの異なる組み合わせでコーティングし、次に、裸のサンプルと被覆されたサンプルをNabsと30分間インキュベートした。裸のアデノウイルスをサンプル対照として使用した。次に、ウイルス調製物(MOI 50)を、1.5x10
4個のPANC-1細胞を含有する96ウェルプレートに加えた。2時間後、培地を交換し、細胞を48時間インキュベートした。最後に、GPF陽性細胞をフローサイトメトリー分析により定量化した。
テストしたポリマーの組み合わせは次のとおりである。
【表3】
図7が示すように、裸のアデノウイルスを中和抗体(+裸)の存在下でインキュベートすると、それらの形質導入能力は80%から55%に著しく低下する。さまざまなコーティングの組み合わせの中で、65%のR3C-C6-CR3と35%のR3C-C6-CR3-PEG(グラフではC6CR3-35%と命名)を含む1つのコーティングが、Ad5中和抗体(長方形で強調表示された単一の結果を参照)に対して際立った保護を授与することが見出された。さらに、コーティングはウイルスの感染力を低下させるだけでなく、その効力の増加を引き起こした(大きな長方形で強調表示されている複数の結果を参照)。
【0148】
実施例13:適応免疫応答の活性化
裸の被覆されたウイルス粒子が、2回の静脈内投与後に適応免疫応答を活性化する方法も検討された。C57BL/6Jマウス(n=6)は3つのグループに分割された(裸のAd、R3C-C6-CR3 Ad、およびR3C-C6-CR3-35%PEG-Ad)。1x10
10vp/動物を0および14日目にC57BL/6Jマウスの尾静脈に注射し(n=5)、1週間後の21日目に動物を屠殺し、心内穿刺により血液を採取した。次に、血清を抽出し、熱不活化し、裸のアデノウイルスの存在下で中和アッセイを行うために血清を使用した。
各サンプルの抗体濃度を比較するために、各抗血清の中和希釈50(ND50)を計算した。ウイルス形質導入の半分を中和するために必要な血清の希釈として定義されるND50は、次のように決定された。裸のAds(MOI 0.25)を、裸のまたはコーティングしたAdsで免疫されたマウスの血清の連続希釈液とともに96ウェルプレートで1時間インキュベートした。次に、1x10
5個のHEK293細胞を各ウェルに加えた。24時間後、ルシフェラーゼ活性を定量化し、ND50を計算した。
図8に示すように、CPEGAdを注射した動物は、裸のAdを注射した動物よりも3倍少ない中和血清を産生し、CPEGコーティング戦略(65%R3CーC6-CR3+35%R3C-C6-CR3-PEG)が、適応免疫応答の活性化を減少させたことを示した。C6Adの場合、この違いはそれほど顕著ではなかった。
【0149】
実施例14:血液循環時間の増加
裸のウイルス粒子と被覆されたウイルス粒子の血液循環動態を比較するために、CC57BL/6Jマウスの尾静脈に1x10
10vp/動物を注射した(n=5)。裸のAd、C6Ad、CPEGAdの3つのグループが設立され、注射後の2つの時点、2分と10分で伏在静脈から血液サンプルが抽出された。次に、各血液サンプルからゲノムDNA抽出を実行し、qPCRによってヘキソン特異的プライマーを使用してウイルスゲノム/μlを定量した。
血液循環動態は以下のように決定された。各血液サンプルからゲノムDNAを抽出し、qPCRによりヘキソン特異的プライマーを使用してウイルスゲノムコピーを定量化した。100%の状態(注入された用量に相当)は、DNA抽出の前に投与された用量をマウスの全血2mlで希釈することにより分析された。曲線下の面積を2分から10分まで計算し、倍率変化を変換しました。
図9に示すように、被覆されたウイルス粒子、特にCPEGの組み合わせで被覆された粒子では、循環時間が改善されました。特に、2分から10分までの曲線下面積は、裸のウイルスアデノウイルスと比較して3倍大きかった。
【0150】
実施例15A:肝臓親和性
アデノウイルスに関連する主な問題の1つは、肝臓に対する高い親和性であり、これが重大な肝毒性の原因となっている。本発明のポリマーコーティングがこの自然な挙動を減少させることができるかどうかを判定するために、1x10
10vpの裸および被覆された(C6AdおよびCPEGAd)アデノウイルスをC57BL/6Jマウス(n=5)の尾静脈に投与し、5日後、全身生物発光画像を撮影し、裸のAdで処理したマウスまたは2つの異なるポリマー(C6Ad、CPEGAd)でコーティングしたマウスの肝臓ホモジネートからルシフェラーゼ活性を定量した。
図10が示すように、両方のタイプの被覆されたウイルス粒子は、肝細胞の形質導入能力を大幅に低下させ、ポリマーコーティングが実際に天然のアデノウイルス親和性を変更できることを示している。
【0151】
実施例15B:腫瘍親和性
被覆されたAdで観察された肝臓の親和性の減少が腫瘍を有するマウスでも起こるかどうかを決定するために、以下の検討が行われた。(ヒト膵臓腺癌に由来する)1×10
5PANC-1細胞を免疫不全のBalb/Cのnu/nuマウスに皮下投与し、腫瘍が約150mm
3の体積に達した場合、裸のおよび被覆された(C6AdとCPEGAd)のアデノウイルスを1×10
10vpだけ尾静脈に投与した(n=6)。注射の5日後、動物を屠殺し、ルシフェラーゼ活性(レポーター遺伝子として使用)を、裸のAdまたは2つの異なるポリマー(C6Ad、CPEGAd)のいずれかでコーティングしたAdで処理したマウスの腫瘍および肝臓ホモジネートから定量された。
図11に見られるように、以前に観察された肝臓での有意な形質導入の減少とは別に、AdがCPEGと名付けられたポリマーコーティングで被覆された場合、腫瘍の著しい感染症の増加が検出された。この傾向は、おそらく製剤にPEGが含まれていないため、C6Adでは観察されなかった。全体として、これらの結果は、裸のAdと比較してCPEGAdが投与されたとき、腫瘍-肝臓比の著しい増加に導いた。
【0152】
実施例16:増加する抗腫瘍活性
2つの異なる被覆された組換えアデノウイルス(AdTL)、C6AdおよびCPEGAdで得られたデータによると、R3C-C6-CR3の65%+R3C-C6-CR3-PEGの35%からなる後者のコーティングが、SAG-101を形成するための腫瘍溶解性アデノウイルスAdNuPARmE1Aと組み合わすように選択された。
ウイルスの治療効果に対するポリマーコーティングの効果を検討するために、腫瘍を持つマウスでの有効性の検討が行われた。特に、全身投与後の被覆AdNuPARmE1A(SAG-101)の効力は、裸のまたは免疫前マウスのAdNuPARmE1Aのそれと比較された。ヌードマウスに予め免疫状態を生成するために、C57BL6マウスからの抗Ad中和血清の注射によってマウスを受動的に免疫化した(ヌードマウス担持皮下PANC-1腫瘍は、PBS(ナイーブな群)または抗Ad5中和マウス血清(免疫前群)のいずれかで腹腔内注射した)。翌日、ナイーブなまたは受動的に免疫化されたヌードマウス担持PANC-1腫瘍は、PBSまたは4×10
10VPの裸のまたは被覆されたAdNuPARmE1A(SAG-101)で静脈内注射され(n=8)、そうして腫瘍体積をモニターした。
図12は、AdNuPARmE1Aの治療効果に対するポリマーコーティングの効果を決定するために行われたこの実験のプロトコルをまとめたものである。各グループはn=8であった。
【0153】
図13に示すように、腫瘍増殖の有意な減少は、3つの処置群(裸のおよび被覆されたAdNuPARmE1Aおよび免疫前の被覆されたAdNuPARmE1A)で、生理食塩水対照と免疫前の裸のウイルス群と比較して観察された(結果は平均+/-SEMとして表される(*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001))。重要なことに、免疫前の被覆された群は、ナイーブな裸のウイルスと比較した場合、ポリマーコーティングは、既存の中和抗体からウイルスを保護したことを示す、非常によく似た効果を示した。また、ナイーブな裸被覆群はナイーブな裸群よりも有意に有効であった。試験された各グループの生存期間の中央値の結果と経時的な生存率の変化の概要を
図14に示す。
【0154】
実験データは、被覆されたウイルス粒子が予想外に以下の特性を示すことを示している。
1.抗体によって中和される減少傾向;
2.デノボ適応免疫応答生成能力の低下;
3.血流動態の改善;そして
4.腫瘍の形質導入の利益に対して、肝臓親和性が減少する。
【0155】
実施例17:
被覆されたAdNuPARmE1A(SAG-101)の毒性を研究するために、マウスでの毒性研究を行った。コーティングは、65%R3C-C6-CR3と35%R3C-C6-CR3-PEGの組み合わせを表すCPEGAdで構成されていた。静脈内投与後のSAG-101の用量を、免疫適格性BALB/cマウスにおける裸のAdNuPARmE1A(Ad)の用量と比較した。免疫適格マウスに、PBS、4x1010vpの裸またはコーティングAdNuPARmE1A(すなわち「低用量」)、または7.5x1010vpの裸またはコーティングAdNuPARmE1A(すなわち「高用量」)を静脈内注射した。
【0156】
実施例17A:体重
図15に示すように、高用量の裸AdNuPARmEI(Ad)を投与されたマウスは注射後5日目に重要な体重減少を示したが、体重の有意な変化(p>0.05)は群間で観察されなかった。高用量のSAG-101を投与されたグループは体重の減少を示し、低毒性が被覆されたウイルス粒子と関連していることを示している。
【0157】
実施例17B:トランスアミナーゼレベル
血清酵素トランスアミナーゼ活性は、ウイルスIV注射後7日目に決定された。具体的には、アスパラギン酸トランスアミナーゼ(AST)およびアラニントランスアミナーゼ(ALT)レベルは、心内穿刺から採取した血液から測定された。
アミノトランスフェラーゼ(AST、ALT)は一般に血清中で分析して、肝臓の損傷と肝臓のウイルス感染の可能性を評価および監視する。これらの酵素は、おそらく損傷した細胞からの漏出の結果として、多くの形態の肝疾患で上昇する。ALTは主に肝臓で見られるが、腎臓、心臓、筋肉、膵臓でも少量見られる。ASTは肝臓に存在するが、筋肉を含む他の組織にもかなりの量が存在する。
図16に示すように、トランスアミナーゼレベルは、高用量の裸のウイルス(AdNu)を投与した場合に有意に(* p<0.05)高く、肝臓の損傷を示している。この効果は、同じ用量のSAG-101を投与されたマウスでは観察されなかった。したがって、実験データは、被覆されたウイルス粒子がトランスアミナーゼレベルの低下をもたらすことを示している。
【0158】
実施例17C:ヘモグラムと血小板数
ヘモグラム分析と血小板数を実施した。血小板数は、1日目から7日目まで1日おきにマウスの尾静脈からの血液抽出に基づいていた。
図17Bに示すように、裸のAdNuPARmE1A(Ad)または被覆されたAdNuPARmE1A(CPEGAd)を投与されたマウス間で、7日目にヘモグラムの有意な変化は検出されなかった。
さらに、
図17Aに示すように、血小板減少症は観察されなかった。裸のAdNuPARmE1A(Ad)または被覆されたAdNuPARmE1A(SAG101)を投与されたマウスの血小板数に有意差はなかった。
【0159】
実施例17D:サイトカインの定量化
サイトカインのレベルが測定された。注射後6時間と3日で、血液アリコートを収集し、Luminex xMAP
(R)テクノロジープラットフォームを使用してサイトカイン濃度を評価した。
図18に示すように、裸のAdNuPARmE1AおよびSAG-101の投与後、サイトカインのレベルに有意な差は観察されず、SAG-101ポリマーがウイルスの毒性を増加させなかったことを示している。
【0160】
実施例18:TEM顕微鏡写真
図19Aは、低倍率(スケールバー20μm)でSAG-101を示すTEM顕微鏡写真を提供し、
図19Bは、高倍率(スケールバー200nm)でSAG-101を示すTEM顕微鏡写真を提供する。
図19Aおよび19Bに見られるように、低倍率でサンプルを分析したときに大きな凝集体は観察されなかった。
【0161】
実施例19:表面電荷の変化
アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子は、65%のR3C-C6-CR3 + 35%R3C-C6-CR3-PEGポリマーでコーティングされた。適切なコーティング濃度、すなわちAAVとポリマーの適切な比率を決定するために、表面電荷の変化を評価することにより、ポリマーコーティングの形成を追跡した。
AAVの表面は負に帯電している(
図20Aおよび20Bに見られるように)が、使用したポリマーは正味の正電荷を提供した。したがって、ポリマーがウイルスを効果的に覆うと、複合体の表面電荷は正になった。したがって、この表面電荷の変化は、ポリマーコーティングの形成を追跡するために評価された。表面電荷の変化を追跡するために、さまざまな比率がテストされた。
図20Bは、表面電荷測定のプラトーを示している。したがって、追加のポリマーの追加は非論理的であった。
図20Aでは、表面電荷の漸進的な変化を確認するために、近接したポリマー/ウイルス比をテストした。
図20からわかるように、1e-9μg PBAE/AAVウイルス粒子(VP)以上の比率を使用した場合、正のZ電位値測定で示されるように、正の表面が観察され、それは、AAV粒子がコーティングされたことを示している。
図20Bからわかるように、遊離ポリマーのZ電位値の測定値の変動は、AAVのコーティングを形成するときの値と比較して非常に高くなっている。
【0162】
実施例20:走査型電子顕微鏡
アデノ随伴ウイルス(AAV)粒子(「裸のAAV」)、100%R3C-C6-CR3コーティングに対応するC6Adで被覆されたAAV粒子、および65%R3C-C6-CR3と35%R3C-C6-CR3-PEGの組み合わせを表すCPEGAdで被覆されたAAB粒子は、
図21に示すように、走査型電子顕微鏡で特徴付けされた。簡単に説明すると、各サンプル(裸のウイルスと被覆されたウイルス)200μlを10
11vp/mlの最終濃度(最適な可視化を得るために必要な濃度)で調製した(他の例で説明)。サンプルをグリッドに置き、そこで1分間インキュベートした。次に、それらに40秒間金を照射して、それらの上に薄い層を作成した。最後に、それらを電界放出型走査電子顕微鏡で分析した。
【0163】
さらに、走査型電子顕微鏡を使用して、ナノ粒子の直径(nm)を測定した。
【表4】
凝集体の存在により、C6-AAVナノ粒子のより広い分布が現れる。上記のデータが示すように、すべての凝集体は500nm未満であったため、このサンプルは静脈内投与にも使用できる。