本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥,具體而言,是關(guān)于一種雙鏈sirna,及其制備方法,藥物組合物和其在制備治療tnf-α介導(dǎo)的疾病或病癥的藥物中的用途。
背景技術(shù):
1、已上市的rnai藥物中,多以脂質(zhì)納米顆粒和n-乙酰半乳糖胺修飾,靶向肝臟組織。由于sirna分子自身親水性和負(fù)電荷屬性,其難以被細(xì)胞攝取。若要將rnai技術(shù)應(yīng)用于其它組織(如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、眼、肺),還需要開發(fā)新的技術(shù),以改善sirna在肝外組織的遞送和分布性能。
2、目前已有研究報(bào)道了不同類別的sirna載體,包括聚合物和多肽等。例如美國專利號(hào)us9061995?b2描述了一種用于遞送核酸(如sirna)的肽綴合物,該綴合物包含一個(gè)細(xì)胞穿透肽部分,旨在提高核酸藥物的細(xì)胞內(nèi)遞送效率。盡管這些肽可以在實(shí)驗(yàn)室條件下展示出良好的效果,但在將其轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的過程中仍存在諸多難點(diǎn),細(xì)胞穿透肽在體內(nèi)的穩(wěn)定性較差,容易被酶降解,導(dǎo)致藥效降低,并且大規(guī)模合成和純化較為復(fù)雜,成本較高。隨著技術(shù)的進(jìn)步,多聚物材料也在開發(fā)中,pei是一種陽離子聚合物,通過與帶負(fù)電荷的核酸結(jié)合,形成納米級(jí)復(fù)合物,這些復(fù)合物能夠進(jìn)入細(xì)胞并通過內(nèi)吞途徑釋放核酸;plga是一種生物可降解的共聚物,具有良好的生物相容性和可控的降解速率,其可以封裝小核酸藥物,并通過被動(dòng)或主動(dòng)靶向機(jī)制遞送到目標(biāo)組織或細(xì)胞;但某些多聚物可能會(huì)引起免疫反應(yīng)或細(xì)胞毒性,導(dǎo)致不良副作用。
3、更多肝外遞送的藥物一直在開發(fā)中。肺部靶向中,alnylam?pharmaceuticals開發(fā)的aln-hpn-19用于治療肺纖維化,通過吸入方式將小核酸藥物遞送到肺部。眼部靶向中,regeneron?pharmaceuticals開發(fā)的rgx-314用于治療濕性年齡相關(guān)性黃斑變性,通過滴眼液的方式將小核酸藥物遞送到眼睛,這種方式未來還可能治療青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變等疾病。腫瘤靶向中,arrowhead?pharmaceuticals開發(fā)的amg-160用于治療實(shí)體瘤,利用腫瘤微環(huán)境的特性(如ph值、氧化還原狀態(tài)等)設(shè)計(jì)響應(yīng)性遞送系統(tǒng),將小核酸藥物特異性遞送到腫瘤組織。心臟靶向中,cardior?pharmaceuticals開發(fā)的cardio-rna-001用于治療心力衰竭。腎臟靶向中,使用納米粒子包裹小核酸藥物,通過靜脈注射方式遞送到腎臟組織,用于治療腎病綜合征和慢性腎病,例如silence?therapeutics開發(fā)的sln201用于治療iga腎病。
4、遞送核酸藥物到神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù),因?yàn)檠X屏障的存在使得許多常規(guī)遞送方法難以有效傳遞藥物,但核酸藥物在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面展現(xiàn)出了巨大的潛力,多家企業(yè)正在加大研發(fā)中。voyager?therapeutics的vy-htt01,使用aav(腺相關(guān)病毒)載體遞送sirna,靶向亨廷頓基因(htt),降低突變htt蛋白的表達(dá),其正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),初步結(jié)果顯示安全性和潛在療效。biogen的spinraza,通過鞘內(nèi)注射遞送反義寡核苷酸(aso),改變smn2基因的剪接,增加功能性smn蛋白的產(chǎn)生,已獲fda批準(zhǔn),廣泛用于sma患者的治療。acuitas?therapeutics的acu-193,使用脂質(zhì)納米顆粒(lnp)遞送sirna,靶向β-淀粉樣蛋白前體基因(app),降低β-淀粉樣蛋白的產(chǎn)生,處于早期研發(fā)階段。uniqure的amt-130,使用aav載體遞送mirna,靶向突觸核蛋白基因(snca),降低α-突觸核蛋白的表達(dá),正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),評(píng)估其安全性和有效性。
5、有效遞送小核酸,對(duì)遞送載體的依賴性非常高,許多小核酸藥物的成藥需要建立在開發(fā)出合適的遞送載體之上,這就加大了小核酸成藥的限制。因此,開發(fā)一種有效的無載體sirna肝外遞送技術(shù)是當(dāng)前sirna藥物的研發(fā)重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、改善藥物的親脂性是提高sirna藥物細(xì)胞攝取、實(shí)現(xiàn)肝外靶向的有效策略。為了改善sirna在肝外組織的無載體遞送和分布性能,本發(fā)明通過對(duì)sirna分子進(jìn)行精細(xì)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增強(qiáng)其親脂性,從而改善其分布性能和遞送效果。
2、本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種核苷,其具有如式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu),其包含r1,r3和親脂性的r2,其中:
3、(?。?/p>
4、r1選自含氮堿基或含氮堿基類似物;
5、r2選自如下基團(tuán):
6、、
7、、
8、、
9、、或
10、;
11、r3選自4,4'-二甲氧基三苯甲基(dmtr),4-單甲氧基三苯甲基(mmtr),4,4',4''-三甲氧基三苯甲基(tmtr),特戊酰基氧基甲基(pivom),叔丁基二甲基硅烷基(tbdms),9-芴基甲氧基羰基(fmoc),苯氧基乙酰基(pac),4-叔-丁基苯氧基乙酰基(tbpac),2-氰基乙氧基-n,n-二異丙基氨基膦基(cep),3-乙酰丙?;?,乙?;?,苯甲?;?-氰基乙基,n,n-二丁基氨基羰基(dbf),n,n-二甲基氨基羰基(dmf),異丁?;?,2-(2-硝基苯基)-丙氧羰基(nppoc),三乙基銨(tea),三氟乙?;?,三異丙基甲硅烷氧基甲基(tom),對(duì)異丙基苯氧基乙?;╥prpac),o-縮醛乙酰丙基酯(ale,acetal?levulinyl?ester),苯乙?;?,或1,1',3,3'-四異丙基二硅氧烷基(tetra-isopropyl?disiloxanyl)。
12、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種雙鏈sirna,其包含一條正義鏈和一條反義鏈,其中的核苷酸具有特殊修飾,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸包含r1和親脂性的r2,具有如式(ⅱ)所示的結(jié)構(gòu):
13、(ⅱ)
14、r1選自含氮堿基或含氮堿基類似物;
15、r2選自如下基團(tuán):
16、、
17、、
18、、
19、、或
20、。
21、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于正義鏈或反義鏈的5’至3’方向的任意的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)。
22、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于正義鏈或反義鏈的5’至3’方向的第1,2,5,8,9,10,11,14,17,18或19位中的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)。
23、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于正義鏈的5’至3’方向的第1,2,5,8,14,17,18或19位中的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)。
24、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于反義鏈的5’至3’方向的第1,2,9,10,11,17,18或19位中的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)。
25、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于:
26、正義鏈的5’至3’方向的第1位;
27、正義鏈的5’至3’方向的第1位和第19位;
28、正義鏈的5’至3’方向的第1位和第2位;
29、正義鏈的5’至3’方向的第1,2,18和19位;或
30、正義鏈的5’至3’方向的第1,5,8,14和17位。
31、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于:
32、反義鏈的5’至3’方向的第1位;
33、反義鏈的5’至3’方向的第1位和第19位;
34、反義鏈的5’至3’方向的第1位和第2位;
35、反義鏈的5’至3’方向的第1,2,18和19位;或
36、反義鏈的5’至3’方向的第9,10,11,17和18位。
37、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述經(jīng)特殊修飾的核苷酸位于:
38、正義鏈的5’至3’方向的第1位,和反義鏈的5’至3’方向的第1位;
39、正義鏈的5’至3’方向的第1位和第19位,和反義鏈的5’至3’方向的第1位和第19位;
40、正義鏈的5’至3’方向的第1位和第2位,和反義鏈的5’至3’方向的第1位和第2位;
41、正義鏈的5’至3’方向的第1,2,18和19位,和反義鏈的5’至3’方向的第1,2,18和19位;
42、正義鏈的5’至3’方向的第1,5,8,14和17位;或
43、正義鏈的5’至3’方向的第1,5,8,14和17位,和反義鏈的5’至3’方向的第9,10,11,17和18位。
44、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,
45、所述正義鏈的序列為5'-?gccuguagcccauguuguatt?-?3',所述反義鏈的序列為5'-?uacaacaugggcuacaggctt?-?3’。
46、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述正義鏈或反義鏈的任意的一位或多位的核苷酸單體中與3'-?c連接的磷酸基團(tuán)中的一個(gè)非橋接氧原子被硫原子替代。
47、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述正義鏈的第2,3,4,6,7,9,10,11,12,13,15,16,18和19位核苷酸單體中與3'-?c連接的磷酸基團(tuán)中的一個(gè)非橋接氧原子被硫原子替代。
48、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種制備如本文任一實(shí)施方案中所述的核苷的方法,所述方法包括親脂鏈的合成以及將親脂鏈與脫水核苷進(jìn)行反應(yīng)得到本文任一實(shí)施方案中所述的核苷,所述脫水核苷選自脫水腺苷或其類似物,脫水尿嘧啶或其類似物,脫水胞嘧啶或其類似物,脫水胸腺嘧啶或其類似物,或脫水鳥嘌呤或其類似物。
49、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種制備如本文任一實(shí)施方案中所述的雙鏈sirna的方法,所述方法包括以本文任一實(shí)施方案中所述的核苷為原料進(jìn)行rna合成。
50、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述方法為亞磷酰胺三酯法。
51、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種藥物組合物,其包含治療有效量的如本文任一實(shí)施方案中所述的雙鏈sirna,和藥學(xué)上可接受的載體、溶劑或賦形劑。
52、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種制備如本文任一實(shí)施方案中所述的藥物組合物的方法,所述方法包括向溶劑中加入雙鏈sirna,和藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
53、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述方法包括向部分溶劑中加入按終體積計(jì)算的質(zhì)量濃度的0.2~20?mg/ml?雙鏈sirna,0.02~1?mg/ml?二水氯化鈣、0.01~1?mg/ml二氫磷酸鈉、0.01~1?mg/ml六水氯化鎂、0.01~1?mg/ml磷酸鈉、0.01~1?mg/ml氯化鉀,充分溶解后,用溶劑稀釋溶液至接近終體積,所述溶劑為無菌注射用水,最后使用1mg/ml?hcl或naoh溶液將ph調(diào)節(jié)至6.5~7.5。
54、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述方法包括向部分溶劑中加入按終體積計(jì)算的質(zhì)量濃度的2?mg/ml?雙鏈sirna,0.2?mg/ml?二水氯化鈣、0.1?mg/ml二氫磷酸鈉、0.16?mg/ml六水氯化鎂、0.03?mg/ml磷酸鈉、0.22?mg/ml氯化鉀,充分溶解后,用溶劑稀釋溶液至接近終體積,所述溶劑為無菌注射用水,最后使用1?mg/ml?hcl或naoh溶液將ph調(diào)節(jié)至6.9~7.1。
55、本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了如本文任一實(shí)施方案中所述的雙鏈sirna在制備治療tnf-α介導(dǎo)的疾病或病癥的藥物中的用途。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中,所述tnf-α介導(dǎo)的疾病或病癥選自炎癥,自免疾病,痛覺敏感和癌癥。更優(yōu)選地,所述tnf-α介導(dǎo)的疾病或病癥選自銀屑病,銀屑病關(guān)節(jié)炎,脊柱炎,脊髓炎,腦炎,系統(tǒng)性紅斑狼瘡,關(guān)節(jié)炎,炎癥性腸病,中樞神經(jīng)過敏,外周神經(jīng)過敏,白血病,淋巴瘤,黑色素瘤,胃癌,肝癌,膽癌,腎癌,肺癌,骨髓瘤,生殖系統(tǒng)癌,乳腺癌,胰腺癌,骨癌或頭頸部腫瘤。
56、本發(fā)明將親脂性碳鏈連接到sirna中核苷酸單體中五碳糖的2’-c端,以增加sirna序列的親脂性,從而改善其無載體遞送效果和分布性能,同時(shí)不會(huì)對(duì)其療效和安全性有負(fù)面影響,具有親脂鏈修飾的sirna能夠更加有效地敲降靶基因的表達(dá)。