生物制剂的受控释放植入物和对应的治疗方法与流程

本发明涉及一种生物制剂植入物。具体来讲，本发明涉及一种用于生物制剂(诸如病毒载体)的受控释放的药学上可接受的植入物。本发明还涉及对应的治疗方法和用途。

背景技术：

1、治疗剂的受控递送是一个很大的研究领域，并且近年来尤其扩展到生物制剂。受控递送改善疗法，促进施用，并且导致更好的依从性、更少的副作用以及更好的治疗结果。

2、然而，向眼睛递送眼部治疗剂仍然是一个挑战。这些治疗的有效性受到各种参数的阻碍，其中大多数与眼睛是免疫特惠器官以及眼睛的大小有限有关。

3、虽然治疗眼部病症可能需要治疗有效剂量，但可能无法向眼睛施用大量治疗剂或以较高频率施用此类治疗剂而不引起炎症。

4、例如，基因疗法是一种相当新颖但优雅的治疗模式，并且也被认为可以治疗眼病。基因疗法的基本概念是从源头上解决基因问题。例如，如果某个基因中的突变引起导致疾病的功能失调蛋白的产生，则可以使用基因疗法来递送不含有有害突变的该基因的拷贝，从而产生功能性蛋白质。通过治疗某些疾病的载体，不仅可以解决基因问题，还可以使患者产生任何类型的治疗性蛋白质。

5、在此类疗法中，编码某些治疗剂的病毒载体是最经常施用的。这些病毒载体具有复制和导致治疗性蛋白质的表达的能力。包含在病毒载体中的治疗性蛋白质的表达或病毒载体本身经常诱发炎症，导致包含在病毒载体中的治疗性蛋白质的表达降低，从而降低基因疗法的功效。因此，这些方法具有在递送基因疗法载体时无法避免炎症的重大瓶颈。已经研究了若干种解决该问题的方法，包括使用类固醇(一种已知的抗炎剂)。然而，在眼内施用类固醇可能会增加眼内压，从而显著增加发展与眼压相关的眼病(如青光眼)的风险。

6、使复杂的生物制剂(诸如病毒载体)在更复杂的制剂中保持稳定是一项挑战。温度、有机溶剂、其他化学物质以及水的消除是生物制剂，特别是复杂生物制剂的配制技术面临的主要挑战。

技术实现思路

1、本发明的一个目的和方面是使生物制剂(诸如病毒载体)在药学上可接受的植入物中保持稳定。

2、本发明的一个目的和方面是提供一种包含生物制剂的药学上可接受的植入物。

3、本发明的一个目的和方面是使生物制剂(诸如病毒载体)在具有聚合物网络的药学上可接受的植入物中保持稳定。

4、本发明的一个目的和方面是使生物制剂(诸如病毒载体)在制造植入物(诸如具有聚合物网络的植入物)期间保持稳定。

5、本发明的一个目的和方面是提供一种包含聚合物网络中的生物制剂的药学上可接受的植入物。本发明的一个目的是提供生物制剂(诸如病毒载体)从药学上可接受的植入物的受控释放。

6、本发明的一个目的和方面是提供一种药学上可接受的植入物，其包含用于眼睛基因疗法的病毒载体。

7、本发明的一个目的和方面是将生物制剂(诸如病毒载体)递送到眼睛同时控制炎症。

8、本发明的一个目的和方面是将病毒载体递送至眼睛以表达治疗性蛋白质，同时控制炎症。

9、本发明的一个目的和方面是将病毒载体递送至眼睛以表达治疗性蛋白质，同时控制免疫反应。

10、本发明的一个目的和方面是将病毒载体递送至眼睛以表达治疗性蛋白质，同时控制适应性免疫反应，诸如体液免疫反应。本发明的一个目的和方面是治疗眼睛炎症，特别是由适应性免疫反应引起的炎症。

11、本公开的一些方面涉及植入物，诸如药学上可接受的植入物，其包含干凝胶、生物制剂和至少一种脱水稳定剂。

12、本公开的一些方面部分涉及用于生物制剂的受控释放的药学上可接受的植入物，其中所述受控释放的特征在于：第1天释放的生物制剂的量为生物制剂总量的0至50％，从第2天直至释放最后一天的每天释放的生物制剂的量为生物制剂总量的0至50％，且/或生物制剂总量的100％释放所需的天数为至少2天。

13、本公开的一些方面涉及一种治疗眼部病症(诸如眼部遗传病症)的方法，其包括向受试者施用本发明的药学上可接受的植入物，或对应的用途。

14、本公开的一些方面涉及一种在治疗眼部病症(诸如眼部遗传病症)时控制炎症的方法，其包括向受试者施用本发明的药学上可接受的植入物，或对应的用途。

15、本公开的一些方面涉及一种在治疗眼部病症(诸如眼部遗传病症)时控制免疫反应(诸如适应性免疫反应)的方法，其包括向受试者施用本发明的药学上可接受的植入物，或对应的用途。本公开的一些方面涉及提供一种在治疗眼部病症(诸如眼部遗传病症)时有效的方法，其包括向受试者施用本发明的药学上可接受的植入物，或对应的用途。

16、本公开的一些方面涉及至少一种脱水稳定剂在生物制剂直接暴露于有机溶剂的过程期间用于保护生物制剂免受损害的用途。

17、本公开的一些方面涉及一种用于在生物制剂直接暴露于有机溶剂的过程期间保护生物制剂免受损害的方法，所述方法包括在将生物制剂直接暴露于有机溶剂之前将生物制剂与至少一种脱水稳定剂混合。

18、本公开的一些方面涉及一种用于制造包含生物制剂的药学上可接受的植入物的方法，其包括(a)形成包含生物制剂的有机凝胶，包括在生物制剂的存在下形成基质，所述基质包含在有机溶剂中共价交联的至少两种多臂前体，(b)形成干凝胶，包括去除有机溶剂。

19、本发明还涉及一种用于制造用于生物制剂的总量的受控释放的药学上可接受的植入物的方法，其包括

20、(a)选择碳水化合物、糖醇或其组合的总(重量/重量)％，

21、(b)选择干凝胶中的交联之间的分子量，

22、(c)选择包含生物制剂与碳水化合物、糖醇或其组合的混合物的总颗粒的(重量/重量)％，

23、(d)选择多臂前体的总数的(重量/重量)％，

24、(e)选择(c)与(d)的比率，及/或

25、(f)选择以下项的摩尔比：

26、(f-i)包含在第二多臂前体中的第一反应基团，以及

27、(f-ii)包含在第三多臂前体中的第二反应基团，

28、其中(重量/重量)％基于药学上可接受的植入物的重量。

29、本发明还涉及一种用于制造用于生物制剂的总量的受控释放的药学上可接受的植入物的方法，其包括

30、(a)选择碳水化合物、糖醇或其组合的总(重量/重量)％，

31、(b)选择干凝胶中的交联之间的分子量，

32、(c)选择包含生物制剂与碳水化合物、糖醇或其组合的混合物的总颗粒的(重量/重量)％，

33、(d)选择多臂前体的总数的(重量/重量)％，

34、(e)选择(c)与(d)的比率，

35、(f)选择d90粒度，诸如dv90粒度，其中颗粒包含生物制剂与至少一种脱水稳定剂(诸如碳水化合物、糖醇或其组合)的混合物，及/或

36、(g)选择以下项的摩尔比：

37、(g-i)包含在第二多臂前体中的第一反应基团，以及

38、(g-ii)包含在第三多臂前体中的第二反应基团，

39、其中(重量/重量)％基于药学上可接受的植入物的重量。

40、本公开的一些方面涉及一种治疗眼睛炎症的方法，其包括向有需要的受试者的眼睛施用治疗有效量的酪氨酸激酶抑制剂。

41、定义

42、如本文所用，“前体”是指满足以下所有要求的任何聚合物：(i)可溶于有机溶剂，(ii)能够与另一种前体发生反应，(iii)与生物制剂不发生反应。

43、术语“聚合物网络”描述了由彼此交联的至少两个前体(具有相同或不同的分子结构以及相同或不同的分子量)形成的结构。适用于本发明的目的的前体类型在本文中公开。术语“聚合物网络”与术语“基质”可互换使用。

44、如本文所用，“有机凝胶”是指具有在有机溶剂的存在下彼此共价交联的至少两种前体，并且仍包含有机溶剂(未干燥形式)的三维聚合物网络。如本文所用，“有机溶剂”是在室温和常压下呈液态的碳基物质。此类有机溶剂可以是二氯甲烷、碳酸二甲酯、丙酮、乙腈、乙酸乙酯和四氢呋喃。

45、“干凝胶”最简单的含义是指干燥的有机凝胶。“干凝胶”是具有彼此共价交联以形成聚合物网络的至少两种多臂前体，并且处于干燥状态的三维聚合物网络。因此，在某些实施方案中，本发明的上下文中的干凝胶可以含有不超过按重量计约5％、4％、3％、2％或1％的水，诸如按重量计少于2％、诸如按重量计少于1％的水。植入物在干燥(dry/dried)状态下的含水量可以通过例如卡尔费休库仑法(karl fischer coulometric method)来测量。因此，在某些实施方案中，本发明的上下文中的干凝胶可以含有按重量计不超过2％的有机溶剂，诸如按重量计小于1％的有机溶剂。

46、如本文所用，“水凝胶”是指水合干凝胶。一旦处于生理条件(诸如ph 7.2-7.4和37℃)下，干凝胶就会水合，因此被称为水凝胶。由于含水量高，水凝胶柔软而有弹性，这使得它们与天然组织非常相似。在本发明中，术语“水凝胶”用于指代当含有水(例如，在生理条件下)时处于水合状态的干凝胶。

47、如本文所用，术语“植入物”是指具有任何预定形状的干凝胶(诸如本文公开的)。因此，植入物是包含干凝胶的物体，干凝胶内装有活性剂，特别是与至少一种脱水稳定剂呈混合物形式的任何生物制剂(如本文所公开的)。

48、根据本发明的“原位植入物”是指由包含生物制剂的水凝胶前体组合物(当注射到体内时形成水凝胶)在体内形成的植入物。

49、术语“药学上可接受的植入物”是可以施用于受试者的植入物。当将“药学上可接受的植入物”施用至人或动物体内，例如施用于眼睛的玻璃体液(也称为“玻璃体腔”或“玻璃体”)时，所述药学上可接受的植入物保持一段时间，同时将活性剂释放到周围环境中。植入物在注射之前可以具有任何预定的形状(诸如本文所公开的)，在将植入物放置到期望位置中之后，该形状在一定程度上保持，但植入物的尺寸(例如，长度和/或直径)可能会在施用后由于水合而发生变化，如本文进一步公开的。换句话说，注入眼睛的不是溶液或悬浮液，而是已经成形的、连贯的物体。因此，“药学上可接受的植入物”在施用之前已经如本文所公开的那样完全形成，并且在本发明的实施方案中，它不是在眼睛中的期望位置原位产生的(通常使用合适的制剂也是可能的)。在本文中，术语“植入物”或“药学上可接受的植入物”用于指代包含干凝胶的植入物，因此处于干燥和/或脱水状态，即，在植入物产生并干燥之后并且即将装入针之前，或在植入物装入如本文所公开的针之后，或者其中植入物已在干燥状态下制造而无需脱水。一旦将药学上可接受的植入物施用于眼睛或以其他方式浸入水性环境(例如体外)，它就会在生理条件下水合，然后用于指代包含水凝胶的植入物或药学上可接受的植入物。每当在本文中报告水合状态下的植入物或药学上可接受的植入物的尺寸(即长度、直径或体积)时，这些尺寸是在植入物或药学上可接受的植入物浸入诸如ph7.2-7.4和37℃的生理条件下的水溶液中之后的各个指定时间点测量的。每当在本文中报告干燥状态下的植入物或药学上可接受的植入物的尺寸时，这些尺寸是在其完全干燥后测量的(因此，在某些实施方案中，植入物或药学上可接受的植入物含有不超过按重量计约5％、4％、3％、2％或1％的水或有机溶剂)并且其处于待装入针用于后续施用的状态。

50、在本发明的某些实施方案中，术语“纤维”表征具有植入物或药学上可接受的植入物所形成的通常具有细长形状的形状的物体。本文公开了本发明的植入物的具体尺寸。纤维可具有圆柱形或基本上圆柱形的形状。纤维或植入物的横截面积可以是圆形或基本上圆形，但在某些实施方案中也可以是椭圆形或长方形，或者在其他实施方案中可以具有不同的几何形状，诸如十字形、星形或如本文所公开的其他形状。

51、术语“可生物降解”是指在体内(即，当置于人体或动物体内时)或在浸入诸如ph7.2-7.4和37℃的生理条件下的水溶液中时在体外发生降解的材料或物体(诸如根据本发明的眼部植入物)。在本发明的上下文中，如下文详细公开的，植入物一旦沉积在眼内(例如，玻璃体液内)，就随着时间推移缓慢地生物降解。在某些实施方案中，生物降解至少部分地经由玻璃体的水性环境中的酯水解发生。植入物慢慢溶解，直到被完全吸收并在玻璃体中不再可见。

52、如本文所用，术语“腺相关病毒”或“aav”包括所有血清型，诸如但不限于来源于任何物种的aav1、aav2，诸如aav2.7m8、aav3、aav4、aav5、aav6、aav7、aav8、aav9、aav10、aav11。关于aav血清型、进化枝和任何其他aav的其他详细信息，可见于例如gao等人(j.virol.78:6381(2004)、moris等人(virol.33:375(2004)和fields等人virology,第2卷,第69章(第4版,lippincott-raven publishers)。例如，aav可以是来源于天然存在的“野生型”病毒的aav、来源于重组aav(raav)基因组(包装到衣壳中，所述衣壳来源于天然存在的cap基因编码的衣壳蛋白)或raav基因组(包装到衣壳中，所述衣壳来源于非天然存在的衣壳cap基因编码的衣壳蛋白)的aav。如本文所用，“aav”可用于指代病毒本身或其衍生物。除非另有明确说明，否则所述术语涵盖所有亚型以及天然存在的形式和重组形式。在一些方面，aav是非复制型aav，例如非感染性aav。在一些实施方案中，aav包含病毒载体。

53、aav载体可以包含顺式或反式发挥作用的附加元件。在特定实施方案中，包含载体基因组的aav载体还具有一个或多个侧接供体序列的5'或3'末端的itr序列；驱动供体序列的转录的表达控制元件(例如，启动子或增强子)，诸如组成型或可调控控制元件或组织特异性表达控制元件；内含子序列、填充物(stuffer)或填充(filler)多核苷酸序列；和/或位于供体序列的3'处的聚腺嘌呤序列。

54、术语“多肽”、“肽”、“蛋白质”、“蛋白质片段”在本文中可互换使用，以指代通过肽键或肽键类似物共价连接的至少两个氨基酸或氨基酸类似物。因此，这些术语包括任何具有一级、二级、三级或四级结构的蛋白质、其片段及其融合物。

55、如本文所用，术语“释放(release)”(以及相应的术语“释放(released)”、“释放(releasing)”等)是指从本发明的植入物向周围环境提供剂(诸如生物制剂)。周围环境可以是如本文所述的体外或体内环境。在某些特定实施方案中，周围环境是玻璃体液和/或眼部组织，诸如视网膜和脉络膜。因此，每当本文描述植入物或“药学上可接受的植入物”“释放”生物制剂(诸如aav或重组蛋白)或“提供生物制剂的(受控)释放”时，这不仅指代在水凝胶尚未(完全)生物降解时直接从植入物提供所述生物制剂，而且还指代在水凝胶完全降解之后，当剩余的生物制剂在该周围环境中仍存在一段较长的时间并继续发挥其治疗效果时，继续将所述生物制剂提供给周围环境。

56、术语“受控释放”是指以预定方式从植入物或药学上可接受的植入物中释放活性剂(特别是生物制剂，诸如aav或重组蛋白)，并且与立即释放(如推注)不同。受控释放是指第1天的生物制剂释放量、第2天起每天的生物制剂释放量，以及在生理条件(诸如ph 7.2-7.4和37℃)下的水溶液中生物制剂的100％释放所需的总天数。因此，在这些条件下测量的“受控释放”被认为与将药学上可接受的植入物体内施用于受试者时相同。

57、术语“生物制剂的100％释放”应解释为95％至100％。实现这种受控释放的方式是通过许多参数来实现的，所述参数是如本文所公开的药学上可接受的植入物的特征。药学上可接受的植入物的单独的每个这种特征或所述特征彼此的组合可负责受控释放。

58、如本文所用，“生物制剂的总量”是指包含和/或包括在药学上可接受的植入物中的生物制剂的总量。技术人员能够在将生物制剂包括在制造本发明的药学上可接受的植入物的方法中之前评估生物制剂的总量。例如，如果生物制剂是病毒，则技术人员可以使用聚合酶链反应(pcr)或酶联免疫吸附试验(elisa)来评估病毒的总量。

59、如本文所用，术语“异源的”或“外源的”是指在给定环境中(例如，在细胞或多肽中)通常不存在的此类分子。例如，外源或异源分子可以被引入细胞，并且仅在对细胞进行操作后(例如，通过转染或其他基因工程形式)才存在，或者异源氨基酸序列可存在于其并非天然存在的蛋白质中。

60、“零级”释放或“基本零级”释放或“接近零级”释放被定义为在释放的生物制剂百分比与时间的图形表示中表现出一条相对直线。在本发明的某些实施方案中，基本零级释放被定义为所释放的生物制剂的量在20％以内与经过的时间成比例。

61、如本文所用，“脱水稳定剂”是在干燥形式下或不存在水的情况下保护并稳定生物制剂或(包含生物制剂的非生物制剂)的赋形剂和/或添加剂。例如，如果生物制剂是蛋白质，则脱水稳定剂通过保留所述蛋白质的三级或四级结构来防止变性或聚集。

62、如本发明中所用，术语“眼部”是指一般的眼睛、或眼睛的任何部位或部分(因为根据本发明的“眼部植入物”原则上可以施用于眼睛的任何部位或部分)或眼睛的任何疾病(因为在一个方面，本发明一般是指治疗各种起源和性质的任何眼睛疾病(“眼部疾病”)。本发明在某些实施方案中涉及眼部植入物的玻璃体内注射(因此在这种情况下“眼部植入物”是“玻璃体内植入物”)。

63、根据本发明的“控制炎症”是指将炎症限制在可接受的水平，使得可以继续治疗。

64、本文中的术语“患者”包括人类和动物患者。因此，根据本发明的药学上可接受的植入物适用于人类或兽医医学应用。一般来讲，“受试者”是被施用根据本发明的植入物的(人类或动物)个体。“患者”是由于特定生理或病理状况而需要治疗的受试者。“患者”在接受植入物之前不一定具有特定的生理或病理状况的诊断。

65、用于本发明的目的并且如本文所公开的聚合物前体的分子量可以通过本领域已知的分析方法来确定。例如，聚乙二醇的分子量可以通过本领域已知的任何方法确定，包括凝胶电泳，诸如sds-page(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)、凝胶渗透色谱法(gpc)，包括具有动态光散射(dls)的gpc、液相色谱法(lc)、以及质谱法，诸如基质辅助激光解吸/电离-飞行时间(maldi-tof)光谱法或电喷雾电离(esi)质谱法。聚合物(包括如本文所公开的聚乙二醇前体)的分子量是平均分子量(基于聚合物的分子量分布)，因此可以通过各种平均值表示，包括重均分子量(mw)和数均分子量(mn)。在如本发明所用的聚乙二醇前体的情况下，本文所指的分子量是数均分子量(mn)。

66、如本文所用，术语“第1天”是指紧接在“第0天”之后的时间点。因此，每当使用“第1天”时，它指代已经过去的一天或约24小时的时间段。

67、如本文所用，“抗药物抗体(ada)滴度”描绘为稀释度倒数。如本文所用的ada涵盖本领域技术人员已知的任何ada，包括作为中和抗体(nab)的ada。

68、如本文所用的“d90粒度”是指代表颗粒直径的数值，并且表明本发明的植入物中包含的90％的颗粒分布具有低于所述数值的直径。

69、如本文所用的“dn90粒度”是指代表颗粒直径的数值，并且表明本发明的植入物中包含的按数量计90％的颗粒分布具有低于所述数值的直径。

70、如本文所用的“dv90粒度”是指代表颗粒直径的数值，并且表明本发明的植入物中包含的按体积计90％的颗粒分布具有低于所述数值的直径。

71、如本文所用，与被测量相关的术语“约”是指本领域的普通技术人员在进行测量并采取与测量目的和测量设备的精度相称的谨慎程度时所预期的该被测量的正常变化。

72、与被测量相关的术语“至少约”是指本领域的普通技术人员在进行测量并采取与测量目的和测量设备的精度相称的谨慎程度时所预期的被测量的正常变化，以及高于所述正常变化的任何量。

73、如本文所用的术语“平均值”是指一组数据(点)中的中心值或典型值，其通过用所述组中的数据(点)的总和除以其数量来计算(即，一组数据的平均值)。

74、除非上下文另外明确指出，否则如本文所用，单数形式“一个(种)”和“所述”包括复数个指示物。

75、本文在诸如“a和/或b”的短语中使用的术语“和/或”旨在包括“a和b”和“a或b”。

76、如本文所用的开放式术语，诸如“包括(include)”、“包括(including)”、“含有(contain)”、“含有(containing)”等旨在指代元素、方法步骤等的开放式列表或枚举，因此不旨在限制所列举的元素、方法步骤等，而且还旨在包括额外的、未列举的元素、方法步骤等。

77、当术语“至多”在本文中与某个值或数字一起使用时，其意图包括相应的值或数字。

78、术语“从a至b(from a to b)”、“从a至b的(of from a to b)”和“a至b的(of a tob)”在本文中可互换使用，并且均指代从a至b的范围，包括上限和下限a和b。

79、在整个本公开中，本发明的各个方面以范围形式呈现。应当理解，呈范围形式的描述仅仅是出于便利和简洁，并且不应解释为对本发明的范围的不可改变的限制。因此，范围的描述应被认为已经明确地公开所有可能的子范围以及该范围内的单独数值。例如，诸如1至6的范围描述应当被认为具有明确公开的子范围，诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的广度如何，这都适用。所述的数值范围包括限定所述范围的数字并且包括限定的范围内的每个整数。

80、当缩写“pbs”在本文中使用时，其意指磷酸盐缓冲盐水。

81、当缩写“peg”在本文中使用时，其意指聚乙二醇。