专利名称：合成tlr7激动剂的磷脂缀合物的用途的制作方法
合成TLR7激动剂的磷脂缀合物的用途相关申请的相互参引本申请要求2010年4月30日提交的第61/343，573号美国临时申请的优先权，该临时申请的公开内容以引用的方式纳入本说明书。政府权利声明本文所描述的发明是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的批准号为A1056453和Al 1077989的政府基金资助下完成。美国政府对于本发明享有某些权利。
背景技术：
最近十年来对于微生物病原体的先天识别(innate recognition)的分子机理已经了解很多。普遍接受的是，许多体细胞表达一系列能检测潜在病原体的模式识别受体(pattern recognition receptors),而与适应性免疫系统(adaptive immune system)无关(参见 Janeway et al., Annu.Rev.1mmunol., 20:197 (2002))。据认为，这些受体与被称为病原体相关分子模式(pathogen associated molecular pattern, PAMP)的微生物组分相互作用。PAMP的实例包括肽聚糖(peptidoglycan)、革兰氏阳性细胞壁中的脂磷壁酸(lipotechoic acid)、甘露糖(其通常存在于微生物碳水化合物中,但是在人体中罕有)、细菌的DNA、病毒的双链RNA以及真菌细胞壁中的葡聚糖(glucan)。PAMP通常满足某些标准，所述标准包括:(a)它们由微生物而不是其哺乳动物宿主表达，(b)在多种病原体中的结构保守性，和(c)能够刺激先天免疫(innate immunity)的能力。已经发现Toll样受体(Toll-like Receptor, TLR)在PAMP检测中和对微生物感染的早期应答中起核心作用(参见Underhill et al., Curr.0pin.Jmmunο1..14:103(2002))。已经识别了十种哺乳动物TLR和许多这些TLR的激动剂。例如，已经识别了富含鸟嘌呤和尿苷的单链RNA作为TLR7的天然配体(Diebold etal., Science.303:1529 (2004))。此外，还识别了若干个低分子量的TLR7激活剂，包括咪唑并喹啉(imidazoquinoline)和类嘌呤(purine-like)分子(Hemmiet al., Nat.Tmmunol..3:191 (2002);Lee et al., Proc.Natl.Acad.Sc1.USA, 180:6646(2003);Lee etal.，Nat.Cell Biol..8:1327 (2006))。在类嘌呤分子中，9-苄基-8-羟基-2(2-甲氧基乙氧基)腺嘌呤(“SM”)已被识别作为有效的并且特异性的TLR7激动剂。合成的免疫调节剂R-848 (雷西莫特(resiquimod))活化TLR7和TLR8。尽管TLR刺激引发共有的信号传导级联(包括衔接蛋白MyD88、转录因子NF-kB以及促炎性细胞因子和效应细胞因子)，但某些细胞类型仍倾向于产生特定的TLR。例如，TLR7和TLR9主要存在于树突状细胞(DC)和B淋巴细胞中的内体的内面上(在人体中；小鼠巨噬细胞表达TLR7和TLR9)。另一方面，TLR8存在于人血单核细胞中(参见 Hornung et al., T.1mmunol., 168:4531 (2002))。
发明内容
本发明提供通过稳定的共价键与磷脂大分子相连的合成TLR7激动剂(缀合物)的用途，即，所述缀合物不作为前药发挥作用。所述缀合物可包括与合成TLR7激动剂直接相连的磷脂大分子、或经由接头(例如氨基、羧基或丁二酰胺基团)与TLR7激动剂相连的磷脂大分子。本发明的缀合物为广谱、长效和无毒的合成免疫刺激剂，其可用于激活哺乳动物(例如，人类)的免疫系统，例如在体内通过刺激TLR7活性而激活。具体而言，本发明的缀合物可优化免疫应答，同时限制了与非缀合TLR7激动剂相关的不合需要的全身副作用。因此，本发明提供了增强免疫应答(例如对特异性抗原的免疫应答)的方法，或诱导全身性免疫应答(general immune response)(不存在特异性抗原的情况下)的方法。在一个实施方案中，所述缀合物作为佐剂起作用，并因此与特异性的免疫应答而非与全身性免疫应答相关。在一个实施方案中，所述缀合物作为全身性免疫刺激剂起作用。在一个实施方案中，所述方法包括对需要其的哺乳动物给予可有效预防、抑制或治疗疾病(包括但不限于，微生物感染、膀胱病症或皮肤病症)的量的抗原和本发明缀合物。可用于本发明中的抗原的非限制性实例包括，但不限于，分离的蛋白质或肽(例如二肽或三肽等)、碳水化合物(多糖)、核苷酸(例如PNA、RNA和DNA等)、细胞、脂质、微生物(例如病毒、细菌、真菌等)。所述抗原可包括灭活的完整的生物体或微生物，或其亚成分等。在一个实施方案中，对所述抗原和缀合物给药的免疫应答与对所述抗原给药(不存在所述缀合物的情况)或者对相应的未缀合TLR7激动剂给药或对其组合给药的免疫应答得到增强。在一个实施方案中，对哺乳动物给予包括所述抗原和所述缀合物的组合物。在一个实施方案中，所述组合物为局部给予，例如皮肤给药(dermal administration)或鼻内给药。在另一个实施方案中,所述组合物为全身给予。在另一个实施方案中，所述抗原和所述缀合物分别配制并且同时给予或惯序给予。因此，本发明提供了包括一定量本发明缀合物的免疫原性组合物，例如，可单独诱导炎症应答而且还可有效增强对抗原的免疫应答的组合物。在一个实施方案中，所述组合物不包括溶剂或防腐剂(如DMSO或乙醇)，其可在例如人体中具有毒性效应，。本发明的缀合物具有式(I)，或其互变异构体，或其可药用的盐或溶剂合物:
权利要求
1.一种增强哺乳动物中免疫应答的方法，包括对所述哺乳动物给予有效量的组合物，所述组合物包括式(I)的化合物，或其互变异构体，或其可药用的盐或溶剂合物:
2.权利要求1的方法，其中R3包括下式的基团:
3.权利要求2的方法，其中m为I。
4.权利要求2的方法，其中R11和R12各自为油酰基。
5.权利要求1的方法，其中所述R3的磷脂包括两个羧酸酯并且每个羧酸酯包括一个、两个、三个或四个不饱和位点、环氧化位点、羟基化位点或其结合。
6.权利要求1的方法，其中所述R3的磷脂包括两个羧酸酯并且所述羧酸酯为相同或不同。
7.权利要求6的方法，其中所述磷脂的每个羧酸酯为在C8-C9处具有不饱和位点的C17羧酸酯。
8.权利要求6的方法，其中所述磷脂的每个羧酸酯为在C9-C10处具有不饱和位点的C18羧酸酯。
9.权利要求1-8任一项的方法，其中X2为键或在链中具有I至约10个原子的链，其中所述链的所述原子选自碳、氮、硫和氧，其中任意碳原子可用氧代基团取代，并且其中任意硫原子可用一个或两个氧代基团取代。
10.权利要求1-6任一项的方法，其中X2为C(O)、
11.权利要求1-10任一项的方法，其中R3包括二油酰基磷脂酰乙醇胺。
12.权利要求1-11任一项的方法，其中R3为1，2-二油酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺并且X2为C (O)。
13.权利要求1-12任一项的方法，其中X1为氧。
14.权利要求1-13任一项的方法，其中X1为硫或-NIT-，其中Re为氢、C1^6烷基或取代的Cu烧基，其中所述烧基取代基为轻基、C3_6环烧基、C^6烧氧基、氣基、氛基或芳基。
15.权利要求14的方法，其中X1为-NH-。
16.权利要求1-15任一项的方法，其中R1和Re—起形成杂环或取代的杂环。
17.权利要求16的方法，其中R1和Re—起形成取代的或未取代的吗啉环、哌啶环、批咯烧环或哌嗪环。
18.权利要求1-15任一项的方法，其中R1为用C1-6烷氧基取代的Cl-ClO烷基。
19.权利要求1-15任一项的方法，其中R1为氢、CV4烷基或取代的CV4烷基。
20.权利要求19的方法，其中R1为氣、甲基、乙基、丙基、丁基、轻基Cu亚烧基、或Cp4烧氧基Cu亚烧基。
21.权利要求20的方法，其中R1为氣、甲基、乙基、甲氧基乙基或乙氧基乙基。
22.权利要求1-21任一项的方法，其中R2为卤素或Cy烷基，或R2不存在。
23.权利要求22的方法，其中R2为氯、溴、甲基或乙基、或R2不存在。
24.权利要1-23任一项的方法，其中X1为0，R1为CV4烷氧基乙基，η为0，X2为羰基，以及R3为二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。
25.权利要求1-24任一项的方法，其中所述式(I)化合物为:
26.权利要求1-25任一项的方法，其中所述式(I)化合物为
27.权利要求1-26任一项的方法，其中所述组合物还包括一定量的抗原。
28.权利要求27的方法，其中所述抗原为微生物、蛋白质或芽孢。
29.权利要求1-26任一项的方法，还包括给予抗原。
30.权利要求29的方法，其中所述抗原与所述组合物同时给予。
31.权利要求29的方法，其中所述抗原在所述组合物之前或之后给予。
32.权利要求29的方法，其中所述抗原为微生物、蛋白质或芽孢。
33.权利要求28或29的方法，其中所述给药可有效预防、抑制或治疗微生物感染。
34.权利要求28、32或33的方法，其中所述微生物为细菌。
35.权利要求27或29的方法，其中所述抗原包括细菌芽孢。
36.权利要求1-35任一项的方法，其中所述哺乳动物为人。
37.权利要求1-36任一项的方法，其中所述组合物为鼻内给予。
38.权利要求1-36任一项的方法，其中所述组合物为皮肤给予。
39.权利要求1-38任一项的方法，其中所述给予的量可有效预防感染。
40.权利要求1-38任一项的方法，其中所述给予的量可有效预防、抑制或治疗膀胱病症。
41.权利要求1-38任一项的方法，其中所述给予的量可有效预防、抑制或治疗皮肤病症。
42.权利要求1-41任一项的方法，其中所述给予的量不会导致食欲缺乏或体温过低。
43.权利要求1-42任一项的方法，其中所述给予的量诱导Th2免疫应答但没有显著的Thl免疫应答。
44.权利要求1-11任一项的方法，其中所述组合物包括形成脂质双层的纳米颗粒和所述化合物。
45.一种包括组合物的疫苗，所述组合物包括抗原或与肿瘤相关的抗原和一定量的权利要求I所示的式(I)化合物， 或其互变异构体； 或其可药用的盐或溶剂合物。
46.一种包括纳米颗粒的制品，所述纳米颗粒包括形成脂质双层的纳米颗粒和权利要求I所示的通式(I)的化合物。
47.一种纳米颗粒分散剂，包括含权利要求1-26任一项中所述化合物的纳米颗粒和分散于水性介质中的脂质，所述纳米颗粒具有的平均粒径为至少50nm至约300nm。
48.权利要求47的纳米分散剂，其中所述脂质为磷脂。
全文摘要
本发明提供了TLR激动剂的磷脂缀合物的用途，例如，在疫苗中，预防、抑制或治疗各种疾病，包括炎症、癌症和病原体例如微生物、感染。
文档编号A61K31/66GK103118682SQ201180033022
公开日2013年5月22日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年4月30日
发明者D·A·卡森, H·B·科塔姆, 林公子, M·陈, C·C·N·吴 申请人:加利福尼亚大学校务委员会