[发明专利]用于递送药物活性剂的组合物和方法

说明书

本发明涉及具有式(I)的改性赖氨酸。本发明还涉及包含一个或多个改性赖氨酸残基的多肽、包含这些多肽的药物递送系统以及含有这些多肽的药物组合物，并涉及其在疗法中的用途。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 USC 119(e)要求2020年4月29日提交的美国临时专利申请号63/017,281的优先权的权益，将其通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本说明书涉及改性赖氨酸、包含这些改性赖氨酸的多肽以及这些多肽用于将药物活性剂、特别是遗传物质递送到细胞中的用途。本说明书进一步涉及这些多肽在疗法中的用途。

背景技术

基因疗法是聚焦于将(外来)遗传物质(例如DNA和RNA)治疗性递送到患者细胞中以治疗疾病的医学领域。迄今为止，包括(RPE65突变诱导的失明)和(嵌合抗原受体T细胞疗法)在内的几种基因疗法已经获得了针对多种不同医学病症的监管批准。

基因递送是指用于将遗传物质引入细胞的过程。为了获得成功，遗传物质在运输期间必须保持稳定，并最终被内化到靶细胞中。当遗传物质是DNA时，则其必须内化到靶细胞中并被传递到细胞核中。基因递送需要载体，而合适的载体通常分为两类：病毒载体和非病毒载体。

病毒介导的基因递送利用病毒将其DNA注入到宿主细胞内的能力。遗传物质被包装成复制缺陷型病毒颗粒，以形成病毒载体。病毒方法是高效的，但可能诱导免疫应答。此外，这些方法只能将非常小块的遗传物质递送入细胞，生产病毒载体是劳动密集型的，并且存在随机插入位点、细胞病变效应和诱变的风险。

在结构通用性和可扩展性方面，在基因递送应用方面，合成载体与病毒载体相比具有多个优势；且合成载体可单独且特定设计以实现所希望的目的。可以设计这些物质以将遗传物质包装成纳米颗粒或囊泡，这些纳米颗粒或囊泡被工程化来克服与细胞摄取、运输到细胞溶质以及(如果需要)递送到细胞核相关的生物屏障。一种常见的方法是用材料(例如聚合物、肽或脂质，包含与阴离子核酸缔合的正电荷)将遗传物质包装成多分子组件。正负电荷之间的静电相互作用促使自组装成纳米结构或微粒结构，这些粒子的大小和形状可以由材料类型和冷凝条件控制(Park等人，Adv Drug Del Rev[先进药物输送评论]，2006，58(4)：467-86)。

例如，将DNA配制成合适的载体(如纳米颗粒)显著提高对DNA的细胞摄取(与对未配制的DNA的摄取相比)。DNA具有净负电荷，并且通常不会自己内化到细胞(其也具有净负电荷)中。未配制的DNA也易引发导致其降解的免疫应答。将DNA配制成合适载体可以中和其负电荷，并且保护其免受在细胞外空间的降解。

为了使载体被有效的内化，必须使其经由称为内吞作用的过程运输到细胞中。在这个过程期间，载体被细胞膜的区域包围，然后其在细胞内出芽形成内体。必须设计载体以允许该过程发生，但随后要降低被溶酶体截留(即隔离到酸性膜结合的溶酶体室中)的可能性。实现这一点的一种方法是确保在溶酶体运输发生前内体破裂。这可以通过载体缓冲内体pH(细胞摄取后内体变得愈发呈酸性)来实现，直到产生的渗透梯度导致内体破裂并将遗传物质释放到可以将其用于进行转录/翻译的细胞质中。在内体缓冲范围(pH 7.4-pH5.0)上具有有效的缓冲能力的合适的载体材料可以通过接受质子来减缓对内体的酸化，其导致更多的质子和反荷离子从细胞溶质中流入。

目前的合成基因递送系统在体内受到遗传物质的低稳定性、高毒性和低效的细胞质进入的限制。将适用于基因递送的多功能材料工程化(在保持高递送效率的同时，实现配制品特性(大小、电荷等)、稳定性、缓冲能力和毒性之间的最佳平衡)已被证明是困难且复杂的，但这样将显著简化最终配制品。