[发明专利]用于基因递送的生物可降解性混合聚合胶束

说明书

相关申请的前后参照本申请要求美国临时专利申请号60/069，551(1997年12月12日提交)的权益。

发明背景

本发明涉及将基因递送到真核细胞中的体系。本发明尤其涉及通过生物降解性混合聚合胶束将所选核酸递送到宿主细胞中的组合物及方法，所述混合聚合胶束含有两亲聚酯-聚阳离子共聚物和两亲聚酯-糖共聚物。

早在二十世纪五十年代中期，人们就开始建立将核酸递送到组织培养细胞中的方法，参见H.E.Alexander等，病毒学(Virology)第5卷，第172-173页(1958)。其后，在改进功能性DNA、RNA和反义寡核苷酸(RNA功能抑制因子)之体内和体外的递送方面取得了稳定的进展。二十世纪七十年代后期，由于转染技术和重组DNA技术的相互融合，最近二十年来取得了实质性的进展。这种融合最早见于P.J.Southern等，分子应用遗传学杂志(J.Mol.Appl.Gen.)的第1卷，第327-341页(1982)，该文献采用磷酸钙和二乙基氨基乙基葡聚糖用于在培养哺乳动物细胞中表达重组质粒。目前，核酸的递送和表达已成为科学界持续关注的研究课题。

在体外递送功能性非复制质粒的研究方面，已经取得了一些成功。然而，目前，体内递送功能性非复制质粒的方法仍很不完善。转染技术包括如下方法：不溶性无机盐的方法，参见F.Graham，52病毒学456-462(1973)；阳离子脂类的方法，参见E.R.Lee等，7人类基因治疗(Human Gene Therapy)1701-1717(1996)；阳离子聚合物的方法，参见B.A.Demeneix等，7人类基因治疗1947-1954(1996)、A.V.Kabanov等，6生物偶联物化学(Bioconjugate Chem.)7-20(1995)、E.Wagner，88美国国家科学院院报(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)4255-4259(1991)；病毒载体的方法，参见A.H.Jobe，7人类基因治疗697-704(1996)、J.Gaulide，6生物工程当代观点(Current Opinonin biotechnology)590-595(1995)；采用细胞电穿孔技术的方法，参见美国专利US5，501，662(1996)和美国专利US5，273，525(1993)；以及显微注射技术，参见美国专利US5，114，854(1992)。上面列举的每种方法都有其特定的缺点和限制。研究最广泛的基因转移载体是病毒载体，包括逆转录病毒、腺病毒、腺伴随病毒和疱疹病毒体系。与非病毒载体相比，病毒载体已经表现出很高的转染效率。但是，它们在体内的应用则受到很大限制。它们的缺点包括：只导向到分裂细胞、随机插入到宿主基因组、发生复制的风险以及可能的宿主免疫反应。参见J.M.Wilson，96临床研究杂志(J.Clin.Invest.)2547-2554(1995)。

与病毒载体相比，非病毒载体易于制造，不易发生免疫反应，也不会发生复制反应。以二甲基氨基乙基葡聚糖、磷酸钙和聚阳离子为媒介的转染方法已经用于实验室中的组织培养细胞。在某些条件下，体外细胞的转染率已接近100％。然而，已经发现，通常非病毒载体在将遗传材料体内导入细胞方面是无效的，造成基因表达相对较低。人们已经广泛研究了各种各样的两亲阳离子，并且已将它们加入到脂质体配方中用于基因转染。参见F.D.Ledley，6人类基因治疗1129-1144(1995)。目前为止，人们认为阳离子脂类体系是最有前途的DNA转染方案，因为它克服了使用病毒载体所引起的问题。然而，与使用病毒载体相比，使用阳离子脂类的转染效率仍然不高，另外，它的细胞毒性已招致越来越多的抱怨。因此，需要继续研究，以寻求一种新型的基因转移方案。

综上所述，需要开发一种安全有效的用于体内的基因递送体系，这将是本领域的重大进步。

发明概述

本发明的一个目的是提供用于将核酸递送到细胞中去的组合物及方法。

本发明还有一个目的是通过提供微粒基因载体以提高递送效率，其中采用多变量(multivariate)方法可以容易地控制微球的体积和电荷密度。

本发明的另一个目的是提供一种基因递送的组合物及方法，其中基因载体是可生物降解的和生物可相容的。