[发明专利]寡核苷酸功能化的纳米颗粒的递送

说明书

交叉参考相关申请

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2009年6月17日提交的第61/187,759号美国临时申请的利益，并且是于2010年1月8日提交的第12/684,836号美国申请(其根据35 U.S.C.§119(e)要求于2009年1月8日提交的第61/143,293号美国临时申请和于2009年4月15日提交的第61/169,384号美国临时申请的利益)的部分连续，全部所述申请的公开内容通过引用整体并入本文。

政府利益的声明

本申请是在国立卫生研究院(NIH)授予的基金号5DP1 OD000285和U54CA0119341下由政府资助进行的。政府在本发明中具有一定权利。

技术领域

本发明涉及抑制细菌蛋白质产生的寡核苷酸修饰的纳米颗粒(ON-NP)和方法。本发明还涉及递送寡核苷酸功能化的纳米颗粒的组合物和方法。

背景技术

将遗传物质引入细胞和组织以控制基因表达已深远地影响了牵涉基因途径和功能的研究，并且为治疗应用提供了希望。遗传水平方法具有大部分药物所不可获得的固有特异性。siRNA大有希望成为潜在治疗工具并且目前正处于临床试验中，其靶向广泛的临床问题，包括癌症。基因沉默具有比小分子抑制剂高得多的高性价比，并且导致以比所述小分子抑制剂更高的潜在特异性下调蛋白质的表达和功能。特别地，siRNA治疗可靶向基因的单点突变，而小分子疗法迄今为止不能精确地区分突变体与正常基因产物。鉴于通过热点突变的鉴定、直接的基因测序或对基因扩增的测定确定每一种黑素瘤的特定基因改变的能力，因此可为每一种黑素瘤赋予特定的遗传标签。虽然siRNA可被许多细胞摄入，但只有具有突变的基因或激活的信号传导蛋白的细胞才被靶向基因疗法影响，从而允许使在黑素瘤中发信号的途径正常化而不会不利地影响正常细胞。

与许多蛋白质的递送一样，核酸在胃肠道中的降解和较低的生物利用度是siRNA的口服递送的主要障碍。即使对于静脉内递送，常规siRNA被血清因子快速降解，从而不能到达其靶。核酸的局部施用为抑制损伤皮肤中的基因(例如但不限于，治疗皮肤中的转移灶)和经皮肤递送至内靶提供了巨大的治疗有利方面。施用是无痛的并且容易控制，并且皮肤是高度可进入的。表皮中的有效物理障碍主要位于表皮的最外面区域-角质层，其次位于更深处的表皮。该表皮屏障阻止大量水分丢失(由内向外)和防止环境物质(包括核酸)的进入(由外向内)。机械方法例如超声、激光和注射已被用来促进穿过小鼠角质层并且驱动siRNA进入皮肤，但需要专门设备，限制了递送的区域并且潜在地损害皮肤。这些挑战强调对用于递送抑制核酸的容易施用的经皮系统的需要，该经皮系统能够穿过角质层。

皮肤病的直接靶向是基因抑制疗法的理想模型。然而，体外抑制基因的商购可得的材料仅获得微小成功，至多，将遗传物质递送进入原代培养细胞例如角质细胞(KC)和黑素细胞。此外，皮肤的外层用作常规阻止核酸和蛋白质渗入皮肤并且从真皮进入循环的解剖学屏障[Prausnitz等人，Nat Biotechnol26：1261-1268(2008)]。因此，穿过该层以转移足量的寡核苷酸一直以来是个挑战。

皮肤是身体的最大器官，包括3层：表皮、真皮和皮下组织。表皮是皮肤的最外层。表皮的厚度在不同类型的皮肤中可变化。眼睑上的皮肤最薄为0.05mm，掌和足底上的皮肤最厚，为1.5mm。表皮包括4个主要的分化逐渐加大的细胞层。从底层至顶层被称为：

·                        基底层

·                            棘皮层

·                            颗粒层

·                            角质层

底层基底层具有形状如圆柱的细胞。在该层中，细胞分裂并且将已形成的细胞推入更高层。当细胞迁入更高层时，它们变平，变得更成熟并且最终“死亡”，以及脱落。表皮的最顶层角质层由会脱落的扁平皮肤细胞组成；其花费约4周的时间从基底层的细胞到达角质层并且随后脱落。

发明内容

本公开内容提供了用于递送寡核苷酸功能化的纳米颗粒的组合物和方法。

在某些实施方案中，本公开内容提供了包含寡核苷酸功能化的纳米颗粒(ON-NP)和皮肤媒介物的皮肤组合物。

本公开内容还提供了皮肤递送寡核苷酸功能化的纳米颗粒的方法，其包括给有此需要的患者的皮肤施用包含寡核苷酸功能化的纳米颗粒和皮肤媒介物的组合物的步骤。