[发明专利]微泡复合物及使用方法

说明书

本发明总体涉及利用白蛋白亲和配体对治疗剂的附着的所述治疗剂与白蛋白微泡药物的新型结合。这种结合提供将治疗剂在体外或体内在微泡辅助下递送至感兴趣的靶细胞或组织的方法。

业已发现对携带药物的微泡的超声介导破坏可用作非侵入性药物递送系统。可将药物或其它治疗剂以多种不同的方式掺入微泡内，包括使药物与微泡壳结合和配体的附着。例如，全氟化碳填充的微泡充分稳定地作为血池剂在血管中循环；它们充当这些剂的携带者直至到达感兴趣的部位。然后可在皮肤表面上应用超声使该部位的微泡破裂，导致药物或治疗剂在部位特异性位置局部释放。

更具体来讲，通过位点定向声学超声已将白蛋白微泡使用和递送至具体器官靶标。白蛋白是血液中的主要蛋白质，它的天然生理学作用是结合和携带广泛多种亲脂/弱溶性配体至机体各处。这些配体，可对白蛋白具有亲和力，包括脂肪酸及其它性质上疏水的生物合成和分解代谢产物。因此白蛋白微泡已被用于携带多种基于蛋白质及其它生物制剂的治疗剂，包括寡核苷酸(ODN)和多核苷酸比如反义ODN，其具有与特异性靶定的信使RNA (mRNA)序列互补的序列。这些微泡-核酸复合物可自在微泡壳形成期间与白蛋白或脂质组分混合的未修饰ODN产生，或者可通过将预成型微泡与感兴趣的ODN混合进行复合物形成。在两种情况下，ODN在基因翻译过程或更早的加工事件中充当机械干预。这种方法的优点是可能有基因特异性作用，这应当表现为相对低的剂量和最小的非靶向副作用。

但是，已知将ODN的有效生物学转化为药物的关键障碍是有效和安全的药物递送水平。例如，用化学制剂、病毒载体和微粒递送进行的ODN递送在可获得治疗效应之前已受到化学安全相关问题的阻碍。此外，白蛋白微泡作为ODN比如siRNA载体的用途受限，这是因为ODN与白蛋白微泡的有限结合以及白蛋白-ODN复合物的稳定性。因为白蛋白的负的壳表面电位，荷负电的较短核酸不与微泡非常良好地结合，用这些复合物的基因转染效率一般为亚最佳的。

因此需要改善治疗剂与微泡的结合以及改善微泡复合物的稳定性和功效。

此外需要减小选择性递送高细胞毒性药物时的毒性。非靶向递送这些药物可引起全身毒性，已阻止许多这些药物以对良好功效所需的全都一起或较高剂量应用。虽然在许多情况下将这些药物作为前药递送的尝试已减小这个问题，但是在靶定组织中并不总是容易实现选择性吸收，因为在病变组织中大部分吸收机制也存在于正常组织。因此通过如本文公开的非天然机制提高这些药物在选择性组织的吸收，可具有重大价值。

本文提供利用配体-治疗组合物对白蛋白壳的亲和力增加治疗性药物与微泡结合的新的组合物和方法。

通过超声成像可轻易地显现携带治疗组合物的微泡的全身循环。用对治疗部位具有特异性的高能量脉冲超声的触发器从微泡释放治疗剂。微泡的空穴化导致临近细胞/组织的声孔效应(sonoporation)。

在一个实施方案中，公开微泡复合物，它包含微泡(其具有包含天然和变性白蛋白混合物的外壳和包封全氟化碳气体的中空芯)、治疗剂(其选自小分子化疗剂、肽、碳水化合物或寡核苷酸)和双功能接头(所述接头一端连接治疗剂且另一端通过配体上的反应基团的反应连接配体)。所述配体通过疏水相互作用与微泡的外壳结合。

在另一个实施方案中公开将上述微泡复合物递送至组织靶标的方法。该方法包含提供微泡复合物、将微泡复合物给予受试者(其中该受试者是组织靶标的来源)和将超声能量给予受试者(其中该超声能量足以导致微泡复合物在组织靶标中空穴化)的步骤。

当参考附图阅读以下详细描述时将更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，其中：

图1表示siRNA-配体与白蛋白微泡的非共价结合。

图2是胆固醇缀合的siRNA (2皮摩尔)和不同量的Optison (i、ii、iii和iv分别是0、9、22和46皮摩尔)的混合物的凝胶移动测定的代表性显微照片。

图3是与不同浓度Optison或天然HSA (其在凝胶测定中无移动)混合的Cy3-siRNA (4皮摩尔)的凝胶移动测定的代表性显微照片。

图4是与不同浓度Optison、天然HSA或变性HSA混合的Cy3-胆固醇-siRNA (2皮摩尔)的凝胶测定的代表性显微照片。

图5是胆固醇-siRNA与Optison和天然has的结合特性的代表图；(A)自凝胶移动测定测量胆固醇-siRNA条带的相对荧光(B)自相对荧光计算并针对白蛋白浓度作图的siRNA的结合分数。