专利名称：具有免疫调节剂的pH敏感释放的靶向合成纳米载体的制作方法
技术领域：
发明领域本发明涉及靶向细胞中作用位点的合成纳米载体的组合物、以及相关方法，这些细胞例如抗原递呈细胞(APC)，并且包括以一种pH敏感方式从合成纳米载体解离的免疫调节剂。本发明额外涉及保护不稳定的免疫调节剂，借助它们在合成纳米载体中的胶囊化。
背景技术：
免疫调节剂被用于在受试者中产生免疫应答。免疫系统的刺激，它包括先天性免疫和获得性免疫之一或全部，是一种可以导致宿主的保护性亦或不良生理结果的复杂现象。近年对先天性免疫的机制已经存在增加的兴趣，它被认为启动并支持获得性免疫。这一兴趣部分地出于近期发现的称为Toll样受体(TLR)的高度保守模式识别受体蛋白的一个家族，这些受体被认为涉及先天性免疫，作为用于病原相关分子模式(PAMP)的受体。因此对于调节先天性免疫有用的组合物和方法是具有很大兴趣的，因为它们可以影响对涉及炎症、过敏症、哮喘、感染、癌、以及免疫缺陷等症状的治疗方法。有时偶合这样的媒介物至递送载体是有利的。然而，这样的信息还是缺乏关于这样的媒介物(特别是不稳定的免疫调节剂)从递送载体的释放如何被控制，以及什么种类的释放提供最佳体内效果。对于用于递送免疫调节剂的、允许最佳释放的新递送载体连同相关方法存在需要。发明概述本发明的多个方面涉及包括合成纳米载体的组合物，这些合成纳米载体包括偶合到合成纳米载体的免疫调节剂，其中根据以下关系，该免疫调节剂从合成纳米载体解离 IArel (4. 5)24% /IArel (7. 4)24%^ 1. 2，其中 IArel (4. 5)24%被定义为在 pH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量除以在PH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量加上在PH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，保留在合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数，并且其中IArel (7. 被定义为在pH = 7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量除以在 PH = 7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量加上在pH =7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，保留在合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数。在一些实施方案中，免疫调节剂经由免疫调节剂偶合部分偶合到合成纳米载体上。在某些实施方案中，免疫调节剂被胶囊化在合成纳米载体内。在一些实施方案中，免疫调节剂包括不稳定的免疫调节剂，例如咪唑并喹啉、腺嘌呤衍生物、或包括5’-CG-3’的寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。在某些实施方案中，该咪唑并喹啉包括咪唑并喹啉胺、咪唑并吡啶胺、6， 7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫德。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化主链。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。在一些实施方案中，免疫调节剂是一种佐剂。 在某些实施方案中，佐剂包括Toll样受体(TLR)激动剂(例如TLR3激动剂、TLR7激动剂、 TLR8激动剂、TLR7/8激动剂、或TLR9激动剂。在一些实施方案中，TLR激动剂是一种免疫刺激核酸(例如免疫刺激DNA或免疫刺激RNA)。在某些实施方案中，免疫刺激核酸是一种含有CpG的免疫刺激核酸，它包括一种或多种稳定化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化主链。在一些实施方案中，佐剂包括一种通用T细胞抗原。在一些实施方案中，合成纳米载体进一步包括一种B细胞抗原和/或一种T细胞抗原。在某些实施方案中，该合成纳米载体进一步包括一种抗原递呈细胞(APC)靶向特征。 在一些实施方案中，合成纳米载体包括一种或多种可生物降解的聚合物。在一些实施方案中，免疫调节剂经由免疫调节剂偶合部分偶合到一种或多种可生物降解的聚合物上。在某些实施方案中，可生物降解的聚合物包括聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、或聚(丙交酯乙交酯)共聚物。在一些实施方案中，如使用凝胶渗透色谱法确定的那样，该可生物降解的聚合物具有范围从800道尔顿至10，000道尔顿的重均分子量。在某些实施方案中，免疫调节剂偶合部分包括一个酰胺键。在一些实施方案中，免疫调节剂偶合部分包括一个酯键。在一些实施方案中，合成纳米载体包括脂基纳米颗粒、聚合物纳米颗粒，金属纳米颗粒，表面活性剂基乳液，树枝状化合物，巴奇球，纳米线，病毒状颗粒，肽或蛋白基颗粒，包括纳米材料、球状纳米颗粒、立方纳米颗粒、锥形纳米颗粒、长方形纳米颗粒、圆柱形纳米颗粒、或环形纳米颗粒的一种组合的纳米颗粒。本发明的多个方面涉及包括合成纳米载体的组合物，这些合成纳米载体包括偶合到合成纳米载体的免疫调节剂，其中根据以下关系，该免疫调节剂从合成纳米载体解离 IA (4. 5)24/IA(4. 5)6彡1. 2，其中IA (4. 5) M被定义为当合成纳米载体暴露于pH = 4. 5的体外水环境M小时，取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量，并且其中IA (4. 5) 6被定义为当合成纳米载体暴露于pH = 4. 5的体外水环境6小时，取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量。在一些实施方案中，免疫调节剂包括胶囊化在合成纳米载体内的不稳定的免疫调节剂。在某些实施方案中，不稳定的免疫调节剂包括咪唑并喹啉、腺嘌呤衍生物、或包括 5’ -CG-3’的寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。在某些实施方案中，该咪唑并喹啉包括咪唑并喹啉胺、咪唑并吡啶胺、6，7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫德。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化主链。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。本发明的其他方面涉及包括合成纳米载体的组合物，这些合成纳米载体包括偶合到合成纳米载体的免疫调节剂，其中根据以下关系，该免疫调节剂从合成纳米载体解离 6彡IA (4. 5)24/IA(4. 5)6彡1.2，其中IA (4. 5) M被定义为当合成纳米载体暴露于pH = 4. 5 的体外水环境M小时，取作跨合成纳米载体样品平均数的释放的免疫调节剂的重量，并且其中IA (4. 5)6被定义为当合成纳米载体暴露于pH = 4. 5的体外水环境6小时，取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量。在一些实施方案中，免疫调节剂包括胶囊化在合成纳米载体内的不稳定的免疫调节剂。在一些实施方案中，不稳定的免疫调节剂包括咪唑并喹啉、腺嘌呤衍生物、或包括 5’ -CG-3’的寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。在某些实施方案中，该咪唑并喹啉包括咪唑并喹啉胺、咪唑并吡啶胺、6，7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫德。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化主链。在一些实施方案中，该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。在某些实施方案中，免疫调节剂经由免疫调节剂偶合部分偶合到合成纳米载体上。在一些实施方案中，免疫调节剂被胶囊化在合成纳米载体内。在一些实施方案中，免疫调节剂是一种佐剂。在某些实施方案中，佐剂包括Toll 样受体(TLR)激动剂(例如TLR3激动剂、TLR7激动剂、TLR8激动剂、TLR7/8激动剂、或TLR9 激动剂。在某些实施方案中，TLR激动剂是一种免疫刺激核酸(例如免疫刺激DNA或免疫刺激RNA)。在一些实施方案中，免疫刺激核酸是一种含有CpG的免疫刺激核酸，它包括一种或多种稳定化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化主链。在某些实施方案中，佐剂包括一种通用T细胞抗原。在一些实施方案中，合成纳米载体进一步包括一种B细胞抗原和/或一种T细胞抗原。在一些实施方案中，该合成纳米载体进一步包括一种抗原递呈细胞(APC)靶向特征。在某些实施方案中，合成纳米载体包括一种或多种可生物降解的聚合物。在一些实施方案中，免疫调节剂经由免疫调节剂偶合部分偶合到一种或多种可生物降解的聚合物上。在某些实施方案中，可生物降解的聚合物包括聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、或聚(丙交酯乙交酯)共聚物。在一些实施方案中，如使用凝胶渗透色谱法确定的那样，该可生物降解的聚合物具有范围从800道尔顿至10，000道尔顿的重均分子量。在某些实施方案中，免疫调节剂偶合部分包括一个酰胺键。在一些实施方案中，免疫调节剂偶合部分包括一个酯键。在一些实施方案中，合成纳米载体包括脂基纳米颗粒、聚合物纳米颗粒，金属纳米颗粒，表面活性剂基乳液，树枝状化合物，巴奇球，纳米线，病毒状颗粒，肽或蛋白基颗粒，包括纳米材料、球状纳米颗粒、立方纳米颗粒、锥形纳米颗粒、长方形纳米颗粒、圆柱形纳米颗粒、或环形纳米颗粒的一种组合的纳米颗粒。在某些实施方案中，本发明相关的组合物进一步包括一种药学上可以接受的赋形剂。
本发明的其他方面涉及包括一种疫苗的组合物，该疫苗包括任何本发明相关的组合物。本发明的其他方面涉及包括将本发明相关的任何组合物给予受试者的方法。在一些实施方案中，组合物以有效诱导或增强免疫应答的量存在。在一些实施方案中，受试者患有癌、传染病、非自身免疫性代谢病、退行性疾病、或依赖症。附图简要说明
图1证明了在pH 7. 4、37°C条件下，从合成纳米载体配制品释放瑞喹莫德(R848)。图2证明了在pH 4. 5、37°C条件下，从合成纳米载体配制品释放R848。图3证明了在pH 7.4和？!1 4. 5，在M小时条件下，从合成纳米载体配制品释放 R848。图4示出与用不具有含CpG免疫刺激核酸的合成纳米载体的抗体诱导水平(组1) 比较，用具有含CpG免疫刺激核酸的合成纳米载体的抗体诱导水平(组2和3)。图5示出用释放磷酸二酯、非-硫代的含CpG免疫刺激核酸或硫代的含CpG免疫刺激核酸的合成纳米载体的抗体诱导水平。图6示出用按不同速率释放R848的纳米载体的抗体诱导水平。图7示出由携带封存的磷酸二酯(PO)CpG的合成纳米载体(指定为NC-Nic/ PO-CpG)诱导的抗体水平。图8示出在pH4. 5，封存的PO-CpG从合成纳米载体的释放与在pH7. 5的对比。数据证明通过胶囊化，不稳定的免疫调节剂(例如PO-CpG)被保护在合成纳米载体内。在pH 4. 5 (例如在内含体/溶酶体中)，这样一种不稳定的媒介物可以在希望的作用点释放，同时在pH 7.4(例如在内含体/溶酶体外的一般pH值)发生低水平的释放。详细说明在详细说明本发明以前，已理解本发明并不局限于具体举例说明的材料或工艺参数，因为这些当然可以变化。还已理解在此使用的术语只是为了说明本发明的具体实施方案的目的，并不旨在限制使用可替代的术语来说明本发明。在此引用的所有出版物、专利和专利申请，无论在前或在后，都出于所有目的通过引用以其全文结合在此。如在本说明书和附加权利要求中使用的那样，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物，除非该内容清楚地另外指明。例如，引用“一种聚合物”包括两种或更多种这样的分子的混合物，引用“一种溶剂”包括两种或更多种这样的溶剂的混合物，引用“一种粘合剂”包括两种或更多种这样的材料的混合物，并且以此类推。序论在感兴趣的细胞，特别是抗原递呈细胞的作用点，提供一种更直接地释放免疫调节剂的方式方面，本发明是有用的，它会导致有益的免疫应答和/或减少脱靶效应和毒性， 因为免疫调节剂的释放多数会在感兴趣的细胞的作用点。对于递送佐剂，这具有特别的兴趣。控制释放特性第一次给感兴趣的免疫细胞提供递送免疫调节剂的受控方式，并且允许在免疫系统上的更精确的干涉，包括在延长的时段释放免疫调节剂的能力。所有这些导致一个非常可调的系统以获得免疫调节剂的最佳释放，这样它将主要在所希望的细胞的作用点释放。
本发明的诸位发明人已经进一步认识到通过将不稳定的免疫调节剂胶囊化在本发明的合成纳米载体内，将不稳定的免疫调节剂偶合在本发明的合成纳米载体内，并且提供了递送不稳定的免疫调节剂至感兴趣的免疫细胞的受控方式，优选地在一个延长的时段，导致不稳定的免疫调节剂的靶向递送，同时最小化免疫调节剂的脱靶效应，特别是与免疫调节剂的全身给药相关的脱靶效应。此外，这一方法还增强了具有短的消除半衰期的不稳定的免疫调节剂的性能，该免疫调节剂可能另外不具有希望水平的药理学活性。在一个实施方案中，本发明涉及某些寡核苷酸。最近，已经存在很多说明某些类型的核酸分子(包括CpG核酸、富含GU的ssRNA和双链RNA)的免疫刺激作用的报告。值得注意的是，最近报告了 Toll样受体9(TLR9)识别细菌DNA和含有一个CpG基序的寡核苷酸，其中胞嘧啶是未甲基化的。Hemmi H 等人(2000)Nature 408 :740-5 ；Bauer S. et al. (2001) Proc Natl Acad Sci USA 98:9237-42。在多个美国专利(例如美国专利号6，194，388 ； 6，207，646 ；6, 239, 116 ；和 6，218，371)，以及公开的国际专利申请(例如 W098/37919、 W098/40100、W098/52581、和W099/5675Q中已经广泛说明了含有CpG的寡核苷酸在免疫调节上的作用。完整的免疫刺激剂核酸可以是未甲基化的或部分可以是未甲基化的，但是至少5' -CG-3'的C是未甲基化的。天然DNA寡核苷酸含有被在细胞外环境中发现的核酸酶迅速切割的磷酸二酯键。 Yu, D.，等人，Potent CpG oligonucleotides containing phosphodiester linkages in vitro and in vivo immunostimulatory properties. Biochem Biophys Res Commun, 2002. 297(1) :p. 83-90( "Yu et al. ”) ；Heeg，K.，等人，Structural requirements for uptake and recognition of CpG oligonucleotides.Int J Med Microbiol， 2008. 298(1-2) :p. 33-8 ("Heeg et al·”)·这样的天然寡核苷酸可以被认为是不稳定的免疫调节剂。因此，在文献中已经广泛报告了通过用硫代磷酸酯基团取代磷酸二酯连接基团， 化学地稳定这些键的方法。参见美国专利6811975-Phosphorothioate Oligonucleotides Having Modified Internucleoside Linkages。作为疫苗佐剂，含有硫代磷酸酯CpG的寡核苷酸已经被全身给药。Yu等人。然而，稳定的CpG寡核苷酸的全身给药可以导致脱靶免疫刺激效应，例如一般的炎症、淋巴细胞的非特异活化、以及类似流感的症状。Haas，T.，等人，kquence independent interferon-alpha induction by multimerized phosphodiester DNA depends on spatial regulation of Toll-like receptor-9activation in plasmacytoid dendritic cells. Immunology, 2009. 126(2) :p. 290-8 ( “Haas et al·”).因此，在实践本发明中，这样的寡核苷酸可以被有用地结合，如在以下更详细地说明的那样。本发明的诸位发明人已经意外地并且令人惊讶地发现，通过实践在此披露的本发明，可以克服以上提到的问题和限制。特别是，本发明的诸位发明人已经意外地发现可能与相关方法一起提供一种组合物，包括包括偶合到合成纳米载体上的免疫调节剂的合成纳米载体；其中该免疫调节剂，优选是不稳定的免疫调节剂，根据以下关系从合成纳米载体解 1 IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 1. 2 ；其中IArel (4. 5) 被定义为在pH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，释放的免疫调节剂的重量除以在PH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，释放的免疫调节剂的重量加上在PH = 4. 5，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，保留在合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数；并且其中IArel (7. 4)t%被定义为在pH = 7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，释放的免疫调节剂的重量除以在pH = 7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，释放的免疫调节剂的重量加上在pH = 7. 4，将合成纳米载体暴露于体外水环境t小时，保留在合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数；并且其中1为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、 26J8、或30小时。在一些实施方案中，免疫调节剂，优选是不稳定的免疫调节剂，根据以下关系从合成纳米载体解离 JArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% ^ 1. 3，IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)
1.4, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t%^ 1.5, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t%^ 1.6, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 1. 7, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 1. 8, IArel (4. 5) t% /IArel (7. 4)t%^ 1. 9, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^2, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4) t% ^ 2. 2, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% ^ 2. 5, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% ^ 2. 7, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 3，IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 3. 5，IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% ^ 4, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t% ^ 4. 5, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4) t % ^ 5, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4) t % 彡 5. 5，IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 6, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 6. 5, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 7, IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % 彡 7. 5，IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 8, IArel (4. 5)t % / IArel (7. 4)t%^ 8. 5，IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t%^ 9, IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% 彡 9. 5，IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t% ^ 10，IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t% ^ 10. 5, or IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4) t % 彡 11，其中 IArel (4. 5)t%, IArel (7. 4)t%,并且 t 如以上定义的那样。在其他实施方案中，免疫调节剂，优选是不稳定的免疫调节剂，根据以下关系从合成纳米载体解离2 ( IArel (4. 5)t% /IArel (7. 4)t% ^ 1. 2,2. 5 ( IArel (4. 5)t% / IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,3 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,3. 5 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,4 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,4. 5 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,5 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,6 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,7 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,8 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2,9 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2，10 彡 IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 1. 2，10 彡 IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 2,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 2. 5,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 3,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 3. 5,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 4,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 4. 5,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 5,10 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 6,10 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % 彡 7，10 彡 IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % 彡 8，10 彡 IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 9,3 ^ IArel (4. 5) t % /IArel (7. 4)t % ^ 2,4 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 3,5 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 4,6 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 5,7 ^ IArel (4. 5)t % / IArel (7. 4)t % ^ 6,8 ^ IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4)t % ^ 7, or 9 彡 IArel (4. 5)t % /IArel (7. 4) 8，其中 IArel (4. 5)t%, IArel (7. 4) ，并且 t 如以上定义的那样。在一些实施方案中，丨是对小时。因此，本发明涉及包括在中性和酸性pH以显著不同的速率释放免疫调节剂的合成纳米载体的组合物和方法。在递送免疫调节剂中，为了具有最有效的作用，希望使得多数免疫调节剂在它们可以具有希望的作用的APC内释放。在以游离态注射免疫调节剂时，或者在它们从APC外的合成纳米颗粒释放时，只有小部分免疫调节剂找到它们通往APC的路， 同时剩余的通过身体扩散，其中免疫刺激会更少并且会导致有害效果。在此提供的本发明的合成纳米载体优先地被APC接收。在被APC接收时，假定合成纳米载体被内吞到内含体/ 溶酶体区室，那里pH变得更酸，和细胞外的中性pH相反。在这些条件下，免疫调节剂表现出从合成纳米载体(例如从免疫调节剂偶合部分)的PH敏感的解离并且从合成纳米载体释放。然后免疫调节剂与内含体/溶酶体相关受体自由地相互作用，并且刺激希望的免疫应答。在或约中性PH下，或者在或约生理pH(即pH = 7.4)的实施方案中，本发明的合成纳米载体具有免疫调节剂的更低释放的特性，但是对于它靶向免疫调节剂至合成纳米载体靶向的APC的内含体/溶酶体区室，在或约4. 5的pH的增加的释放是希望的。通过很多方法中的任何一种，免疫调节剂可以被偶合到合成纳米载体。一般地，偶合可以是免疫调节剂和合成纳米载体之间的键合的结果。该键合可以导致免疫调节剂被附着到合成纳米载体表面和/或被包含(胶囊化)在合成纳米载体内。然而在一些实施方案中，由于合成纳米载体的结构，免疫调节剂被合成纳米载体胶囊化而不是键合到合成纳米载体。在由于免疫调节剂和合成纳米载体之间的键合而发生偶合时，经由一个免疫调节剂偶合部分发生偶合。免疫调节剂偶合部分可以是任何部分，免疫调节剂通过它被键合到合成纳米载体上。这样的部分包括共价键(例如酰胺键或酯键)，连同键合(共价地或非共价地)免疫调节剂至合成纳米载体的分离分子。这样的分子包括连接物或聚合物或它们的单元。例如，免疫调节剂偶合部分可以包括免疫调节剂(例如一种免疫刺激核酸)静电结合的一种带电聚合物。如另一个实例，免疫调节剂偶合部分可以包括免疫调节剂共价结合的一种聚合物或其单元。在一些实施方案中，该聚合物或其单元包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、或聚醚、或其单元。在其他实施方案中，该聚合物或其单元包括聚(乙二醇)(PEG)、聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(乳酸-乙醇酸)共聚物、或聚己酸内酯、或其单元。在一些实施方案中，优选该聚合物是生物可降解的。因此，在这些实施方案中，优选如果该聚合物包括聚醚(例如聚 (乙二醇)或其单元)，那么该聚合物包括聚醚和生物可降解聚合物的嵌段共聚物，这样该聚合物是生物可降解的。在其他实施方案中，该聚合物并不单独包括聚醚或其单元(例如聚(乙二醇)或其单元)。因此如在此提供的免疫调节剂偶合部分可以包括一个以上提到的聚合物或其单元(例如一种丙交酯或乙交酯)。在一些实施方案中，对于用作合成纳米载体的一部分，在pH = 7. 4并且在25V 下，在此提供的化合物或结合物的聚合物在水中是不可溶的，是生物可降解的，或者同时具有这二者。在其他实施方案中，在pH = 7. 4并且在25°C下，该聚合物在水中是不可溶的， 但是在PH = 4. 5并且在25°C下是可溶的。仍在其他实施方案中，在PH= 7. 4并且在25°C 下，该聚合物在水中是不可溶的，但是在pH = 4. 5并且在25°C下是可溶的并且生物可降解的。在其他实施方案中，如使用凝胶渗透色谱法确定的那样，任何在此提供的聚合物可以具有约800Da至10，OOODa (例如2，OOODa)的重均分子量。在一些实施方案中，免疫调节剂可以是一种佐剂(例如咪唑并喹啉)。咪唑并喹啉包括多种化合物，例如咪喹莫特和瑞喹莫德(也称为R848)。这样的佐剂可以被偶合到如以上提到的聚合物上。如一个实例，瑞喹莫德可以被结合到约2000Da的聚乳酸(PLA)聚合物上。在体外释放研究中，这样的一个实施方案证明在pH从7. 4跌至4. 5时，R848的释放增加了 3-至6-倍。表1列出了测试的颗粒的组合物。这些包括了胶囊化R848的两种配制品，2种具有通过R848胺共价偶合到R848的PLA的配制品，四种具有共价偶合到R848 (经由一种开环作用方法)的PLA的配制品。在所有配制品中，在更低pH值，R848的释放显著增加。胶囊化的释放速率远远快于结合的释放速率，并且在这些结合方法之间的释放速率中也存在差异。表1具有共价R848的配制品靶
权利要求
1.一种组合物，包括合成纳米载体，包括一种偶合到该合成纳米载体上的免疫调节剂；其中该免疫调节剂根据以下关系从该合成纳米载体解离IArel (4. 5)24% /IArel (7. 4) 1. 2 ；其中IArel (4. 5) 被定义为在pH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量除以在PH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量加上在PH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，保留在该合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数；并且其中IArel (7. 被定义为在pH = 7. 4，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量除以在PH = 7. 4，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，释放的免疫调节剂的重量加上在PH = 7. 4，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时，保留在该合成纳米载体中的免疫调节剂的重量之和，表示为重量百分数，并且被取作跨合成纳米载体样品的平均数。
2.如权利要求1所述的组合物，其中该免疫调节剂经由一个免疫调节剂偶合部分偶合到该合成纳米载体上。
3.如权利要求1所述的组合物，其中该免疫调节剂被胶囊化在该合成纳米载体内。
4.如权利要求3所述的组合物，其中该免疫调节剂包括一种不稳定的免疫调节剂。
5.如权利要求4所述的组合物，其中该不稳定的免疫调节剂包括一种咪唑并喹啉、一种腺嘌呤衍生物、或包括5’ -CG-3’的一种寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。
6.如权利要求5所述的组合物，其中该咪唑并喹啉包括一种咪唑并喹啉胺、一种咪唑并吡啶胺、一种6，7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、一种咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫 "(惠ο
7.如权利要求5所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化该主链。
8.如权利要求7所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。
9.如权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中该免疫调节剂是一种佐剂。
10.如权利要求9所述的组合物，其中该佐剂包括一种Toll样受体(TLR)激动剂。
11.如权利要求10所述的组合物，其中该TLR激动剂是一种TLR3激动剂、TLR7激动齐U、TLR8激动剂、TLR7/8激动剂或一种TLR9激动剂。
12.如权利要求10或11所述的组合物，其中该TLR激动剂是一种免疫刺激核酸。
13.如权利要求12所述的组合物，其中该免疫刺激核酸是一种免疫刺激DNA或免疫刺激 RNA。
14.如权利要求12或13所述的组合物，其中该免疫刺激核酸是一种含有CpG的免疫刺激核酸，它包括一种或多种稳定化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化该主链。
15.如权利要求9所述的组合物，其中该佐剂包括一种通用T-细胞抗原。
16.如权利要求1-15中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体进一步包括一种B细胞抗原和/或一种T细胞抗原。
17.如权利要求1-16中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体进一步包括一种抗原递呈细胞(APC)靶向特征。
18.如权利要求1-17中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体包括一种或多种可生物降解的聚合物。
19.如权利要求18所述的组合物，其中该免疫调节剂经由该免疫调节剂偶合部分偶合到这一种或多种可生物降解的聚合物上。
20.如权利要求18或19所述的组合物，其中该可生物降解的聚合物包括聚(丙交酯)、 聚(乙交酯)、或聚(丙交酯乙交酯)共聚物。
21.如权利要求18-20中任意一项所述的组合物，其中如使用凝胶渗透色谱法确定的那样，这些可生物降解的聚合物具有范围从800道尔顿至10，000道尔顿的重均分子量。
22.如权利要求2和9-21中任意一项所述的组合物，其中该免疫调节剂偶合部分包括一个酰胺键。
23.如权利要求2和9-21中任意一项所述的组合物，其中该免疫调节剂偶合部分包括一个酯键。
24.如权利要求1-23中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体包括脂基纳米颗粒，聚合物纳米颗粒，金属纳米颗粒，表面活性剂基乳液，树枝状化合物，巴奇球，纳米线， 病毒状颗粒，肽或蛋白基颗粒，包括纳米材料、球状纳米颗粒、立方纳米颗粒、锥形纳米颗粒、长方形纳米颗粒、圆柱形纳米颗粒、或环形纳米颗粒的一种组合的纳米颗粒。
25.一种组合物，包括合成纳米载体，包括一种偶合到该合成纳米载体上的免疫调节剂； 其中该免疫调节剂根据以下关系从该合成纳米载体解离 IA (4. 5)24/ΙΑ(4· 5)6 彡 1. 2 ；其中IA (4. 5)24被定义为在pH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时， 取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量；并且其中IA (4. 5) 6被定义为在pH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境6小时，取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量。
26.如权利要求25所述的组合物，其中该免疫调节剂包括胶囊化在该合成纳米载体内的一种不稳定的免疫调节剂。
27.如权利要求沈所述的组合物，其中该不稳定的免疫调节剂包括一种咪唑并喹啉、 一种腺嘌呤衍生物、或包括5’ -CG-3’的一种寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。
28.如权利要求27所述的组合物，其中该咪唑并喹啉包括一种咪唑并喹啉胺、一种咪唑并吡啶胺、一种6，7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、一种咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫德。
29.如权利要求27所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰， 这些修饰的功能是在生理条件下稳定化该主链。
30.如权利要求四所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。
31.一种组合物，包括合成纳米载体，包括一种偶合到该合成纳米载体上的免疫调节剂；其中该免疫调节剂根据以下关系从该合成纳米载体解离6 彡 IA (4. 5)24/IA(4. 5)6 彡 1. 2 ；其中IA (4. 5)24被定义为在pH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境M小时， 取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量；并且其中IA (4. 5) 6被定义为在pH = 4. 5，将该合成纳米载体暴露于体外水环境6小时，取作跨合成纳米载体样品的平均数的释放的免疫调节剂的重量。
32.如权利要求31所述的组合物，其中该免疫调节剂包括胶囊化在该合成纳米载体内的一种不稳定的免疫调节剂。
33.如权利要求32所述的组合物，其中该不稳定的免疫调节剂包括一种咪唑并喹啉、 一种腺嘌呤衍生物、或包括5’ -CG-3’的一种寡核苷酸，其中C未甲基化并且其中该寡核苷酸包括一个主链，该主链包括一个或多个不稳定的核苷酸间连键。
34.如权利要求33所述的组合物，其中该咪唑并喹啉包括一种咪唑并喹啉胺、一种咪唑并吡啶胺、一种6，7-稠合的环烷基咪唑并吡啶胺、一种咪唑并喹啉胺、咪喹莫特、或瑞喹莫德。
35.如权利要求33所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链不包括稳定化的化学修饰， 这些修饰的功能是在生理条件下稳定化该主链。
36.如权利要求35所述的组合物，其中该寡核苷酸的主链包括一个未被修饰以结合稳定化学修饰的硫代磷酸酯的主链。
37.如权利要求25或31所述的组合物，其中该免疫调节剂经由一个免疫调节剂偶合部分偶合到该合成纳米载体上。
38.如权利要求25或31所述的组合物，其中该免疫调节剂被胶囊化在该合成纳米载体内。
39.如权利要求25、31、或37所述的组合物，其中该免疫调节剂是一种佐剂。
40.如权利要求39所述的组合物，其中该佐剂包括一种Toll样受体(TLR)激动剂。
41.如权利要求40所述的组合物，其中该TLR激动剂是一种TLR3激动剂、TLR7激动齐U、TLR8激动剂、TLR7/8激动剂或一种TLR9激动剂。
42.如权利要求40或41所述的组合物，其中该TLR激动剂是一种免疫刺激核酸。
43.如权利要求42所述的组合物，其中该免疫刺激核酸是一种免疫刺激DNA或免疫刺激 RNA。
44.如权利要求42或43所述的组合物，其中该免疫刺激核酸是一种含有CpG的免疫刺激核酸，它包括一种或多种稳定化学修饰，这些修饰的功能是在生理条件下稳定化该主链。
45.如权利要求39所述的组合物，其中该佐剂包括一种通用T-细胞抗原。
46.如权利要求25-45中任意一项所述的组合物，其中该合成纳米载体进一步包括一种B细胞抗原和/或一种T细胞抗原。
47.如权利要求25-46中的任意一项所述的组合物，其中该合成纳米载体进一步包括一种抗原递呈细胞(APC)靶向特征。
48.如权利要求25-47中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体包括一种或多种可生物降解的聚合物。
49.如权利要求48所述的组合物，其中该免疫调节剂经由该免疫调节剂偶合部分偶合到这一种或多种可生物降解的聚合物上。
50.如权利要求48或49所述的组合物，其中该可生物降解的聚合物包括聚(丙交酯)、 聚(乙交酯)、或聚(丙交酯乙交酯)共聚物。
51.如权利要求48-50中任意一项所述的组合物，其中如使用凝胶渗透色谱法确定的那样，这些可生物降解的聚合物具有范围从800道尔顿至10，000道尔顿的重均分子量。
52.如权利要求37和39-51中任意一项所述的组合物，其中该免疫调节剂偶合部分包括一个酰胺键。
53.如权利要求37和39-51中任意一项所述的组合物，其中该免疫调节剂偶合部分包括一个酯键。
54.如权利要求25-53中任意一项所述的组合物，其中这些合成纳米载体包括脂基纳米颗粒，聚合物纳米颗粒，金属纳米颗粒，表面活性剂基乳液，树枝状化合物，巴奇球，纳米线，病毒状颗粒，肽或蛋白基颗粒，包括纳米材料、球状纳米颗粒、立方纳米颗粒、锥形纳米颗粒、长方形纳米颗粒、圆柱形纳米颗粒、或环形纳米颗粒的一种组合的纳米颗粒。
55.如权利要求I-M中任意一项所述的组合物，进一步包括一种药学上可接受的赋形剂。
56.一种组合物，包括一种疫苗，该疫苗包括如权利要求1-55中任意一项所述的组合物。
57.一种方法，包括将如权利要求1-56中任意一项所述的组合物给予一个受试者。
58.如权利要求57所述的方法，其中该组合物以一个有效诱导或增强免疫应答的量存在。
59.如权利要求58所述的方法，其中该受试者患有癌、一种传染病、一种非自身免疫性代谢病、一种退行性疾病、或一种依赖症。
全文摘要
本发明涉及靶向细胞中作用位点的合成纳米载体的组合物、以及相关方法，这些细胞例如抗原递呈细胞(APC)，并且包括以一种pH敏感方式从合成纳米载体离解的免疫调节剂。还披露了多种组合物和方法，这些组合物和方法涉及胶囊化不稳定的免疫调节剂的合成纳米载体，这些免疫调节剂以一种pH敏感的方式从这些合成纳米载体解离。
文档编号A61K9/16GK102481374SQ201080028109
公开日2012年5月30日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月27日
发明者付芬妮, 查尔斯·泽普, 格雷森·B·利甫福德, 洛伊德·约翰斯顿, 萨姆·鲍德温, 马克·J·基根, 高云 申请人:西莱克塔生物科技公司