[go: up one dir, main page]

WO2023190176A1 - 脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法 - Google Patents

脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023190176A1
WO2023190176A1 PCT/JP2023/011850 JP2023011850W WO2023190176A1 WO 2023190176 A1 WO2023190176 A1 WO 2023190176A1 JP 2023011850 W JP2023011850 W JP 2023011850W WO 2023190176 A1 WO2023190176 A1 WO 2023190176A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
glycero
carbon atoms
formula
lipid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/011850
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
悠太 中井
耕太 丹下
遊 櫻井
英万 秋田
浩揮 田中
瑞歩 堀
昌樹 五味
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Chiba University NUC
NOF Corp
Original Assignee
Tohoku University NUC
Chiba University NUC
NOF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Chiba University NUC, NOF Corp filed Critical Tohoku University NUC
Priority to KR1020247035352A priority Critical patent/KR20240163154A/ko
Priority to EP23780186.5A priority patent/EP4501360A1/en
Priority to JP2024512364A priority patent/JPWO2023190176A1/ja
Priority to CA3247039A priority patent/CA3247039A1/en
Priority to CN202380031620.9A priority patent/CN118973614A/zh
Publication of WO2023190176A1 publication Critical patent/WO2023190176A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/24Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen, halogen, nitrogen or sulfur, e.g. cyclomethicone or phospholipids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/14Esters of carboxylic acids, e.g. fatty acid monoglycerides, medium-chain triglycerides, parabens or PEG fatty acid esters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/20Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing sulfur, e.g. dimethyl sulfoxide [DMSO], docusate, sodium lauryl sulfate or aminosulfonic acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/28Steroids, e.g. cholesterol, bile acids or glycyrrhetinic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0025Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid
    • A61K48/0041Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the non-active part clearly interacts with the delivered nucleic acid the non-active part being polymeric
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123Organic compounds, e.g. fats, sugars
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5146Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/04Immunostimulants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • C12N15/88Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation using microencapsulation, e.g. using amphiphile liposome vesicle

Definitions

  • the present invention relates to lipid nanoparticles used to deliver nucleic acids to spleen tissue, and methods for delivering nucleic acids to spleen tissue using the same.
  • Viral vectors are nucleic acid delivery carriers with high expression efficiency, but have practical problems from the viewpoint of safety. Therefore, development of non-viral nucleic acid delivery carriers that can be used more safely is underway.
  • lipid nanoparticles which are carriers using ionic lipids, are currently the most commonly used non-viral nucleic acid delivery carriers.
  • Ionic lipids are broadly divided into amine parts and lipid parts.
  • the amine moiety that protonates under acidic conditions interacts electrostatically with nucleic acids, which are polyanions, to form lipid nanoparticles, which promotes uptake into cells and enhances nucleic acids. It is delivered into cells.
  • a known ionic lipid that is generally widely used includes 1,2-dioleoyloxy-3-dimethylaminopropane (DODAP). It is known that by combining such known ionic lipids with phospholipids, cholesterol, and PEG lipids, lipid nanoparticles can be formed and nucleic acids can be delivered into cells (for example, Non-Patent Document 1). reference).
  • DODAP 1,2-dioleoyloxy-3-dimethylaminopropane
  • Patent Document 1 describes an ionic lipid having a structure in which compounds consisting of one or two amine sites and one lipid site are connected to each other by disulfide bonds that exhibit biodegradability.
  • Patent Document 1 shows that the ionic lipid improves in-vivo dynamics such as blood stability and tumor targeting.
  • the pKa of the lipid membrane structure can be adjusted to a value that is advantageous for endosomal escape within cells, and by utilizing the fact that disulfide bonds are broken within cells, It has been shown to have the effect of dissociating nucleic acids from lipid membrane structures.
  • an ionic lipid with an aromatic ring introduced near the lipid site is used to increase the ability to fuse with endosomal membranes and improve the efficiency of nucleic acid delivery to the cytoplasm.
  • a lipid membrane structure with even higher efficiencies is shown.
  • ionic lipids with improved intracellular dynamics have been developed by increasing endosomal escape efficiency and membrane fusion ability, while lipid nanoparticles made of ionic lipids have been used as nucleic acid delivery carriers in vivo. In order to have more practical effects, it is necessary to have directivity to target organs and cells.
  • Dimyristoylglycerol PEG is one of the PEG lipids widely used in lipid nanoparticles.
  • PEG lipids gradually dissociate from the lipid nanoparticles in the blood, and apolipoprotein E (ApoE) present in the blood adheres to the lipid nanoparticles.
  • ApoE apolipoprotein E
  • DMG-PEG which has a hydrophobic group derived from myristic acid as a PEG lipid, but distearoylglycerol PEG (which has a hydrophobic group derived from stearic acid).
  • DSG-PEG Non-Patent Document 3
  • DSG-PEG is difficult to dissociate from lipid nanoparticles in the blood, so it avoids ApoE adhesion in the blood, suppresses its accumulation in the liver, and has high retention in the blood. As a result, the accumulation in tumors increases.
  • Another example of providing directivity to organs other than the liver is an example in which the efficiency of nucleic acid introduction into the spleen was increased by controlling the particle size of lipid nanoparticles to 140 to 230 nm (for example, patented (See Reference 3). It has been shown that lipid nanoparticles with a particle diameter of 200 nm avoid nucleic acid introduction into the liver and increase the efficiency of nucleic acid introduction into the spleen compared to lipid nanoparticles with a particle diameter of 100 nm.
  • the efficiency of nucleic acid introduction can be increased by using lipid nanoparticles with improved intracellular dynamics, and by changing the PEG lipid that is a component of the lipid nanoparticles and adjusting the particle size of the lipid nanoparticles, It is also possible to efficiently deliver nucleic acids to target tissues such as the liver and spleen.
  • the spleen can be a target for nucleic acid vaccine applications because it is an organ with many immune cells, but despite advances in this field, conventional nucleic acid delivery to the spleen using lipid nanoparticles is difficult. Efficiency is not sufficient and there is room for improvement.
  • Non-Patent Document 4 and Patent Document 3 each indicate the use of ionic lipids with different structural characteristics regarding lipid nanoparticles for delivery to the spleen.
  • different phospholipids are used as components of lipid nanoparticles, and the optimal combination with phospholipids differs depending on the structure of the ionic lipid.
  • the present invention aims to provide lipid nanoparticles for delivering nucleic acids to spleen tissue that can improve the efficiency of nucleic acid delivery to spleen tissue cells, and a method for delivering nucleic acids to spleen tissue using the same. purpose.
  • the appropriate combination of phospholipids differs depending on the structure of the ionic lipid, and for efficient delivery of nucleic acids, it is necessary to optimize the combination of ionic lipids and phospholipids. is required.
  • an ionic lipid that has a pKa suitable for endosomal escape and is specifically decomposed in a reducing environment within cells and an anionic phospholipid or a formula (2) It has been found that lipid nanoparticles produced using anionic cholesterol represented by ) can efficiently introduce nucleic acids into spleen tissue.
  • the present invention based on this knowledge is as follows.
  • R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • X a and X b are each independently an acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and 1 tertiary amino group, or 2 to 5 carbon atoms, and represents a cyclic alkylene tertiary amino group having 1 to 2 tertiary amino groups
  • R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group or an oxydialkylene group having 8 or less carbon atoms
  • Y a and Y b each independently represent an ester bond, amide bond, carbamate bond, ether bond or urea bond
  • Z a and Z b each independently represent a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms, having at least one aromatic ring, and optionally having a hetero atom.
  • n a and n b are each independently 0 or 1
  • R 3a and R 3b are each independently a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride, or a sterol derivative having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride.
  • R 9 -O-CO-(CH 2 )a- (4) (In formula (4), R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, a represents an integer from 2 to 10. ) represents a group represented by ) ionic lipid represented by (B) Anionic phospholipid or formula (2):
  • T represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • Any two of R 6 , R 7 and R 8 represent a myristoyl group, and the remaining one represents a myristoyl group having 1 to 6 carbon atoms connected via a polyethylene glycol chain having a number average molecular weight of 1,000 to 3,000. Represents an alkyl group.
  • Dimyristoylglycerol PEG represented by Lipid nanoparticles used to deliver nucleic acids to spleen tissue.
  • the anionic phospholipid is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DMPG), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DPPG), 1-palmitoyl -2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (POPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), 1-stearoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3 -Phosphoglycerol (SOPG), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DSPG), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DPPS), 1-palmitoyl-2- Oleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (POPS), 1,2-dioleoyl-sn-s
  • the anionic phospholipid is 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (POPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), or 1 , 2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DLoPS).
  • POPG 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • DOPG 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • DLoPS 2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine
  • the ionic lipid represented by formula (1) has the following formula:
  • lipid nanoparticle according to any one of [1] to [5], which is any ionic lipid represented by:
  • the neutral phospholipid is 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dierkyl- sn-glycero-3-phosphocholine (DEPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC), 1 -stearoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (SOPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-
  • DOPC 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • DOPE 1,2-dioleoyl-sn-
  • the ionic lipid is 30 to 70 mol% of the total of the ionic lipid, the anionic phospholipid or the compound represented by formula (2), the neutral phospholipid, and the cholesterol. and the anionic phospholipid or the compound represented by formula (2) is 2.5 to 15 mol%, the neutral phospholipid is 0 to 15 mol%, and the cholesterol is 20 to 60 mol%.
  • a method for delivering a nucleic acid to a spleen tissue which comprises intravenously administering to a living body the lipid nanoparticle according to any one of [1] to [11] encapsulating a nucleic acid.
  • T is as defined in [1].
  • Dimyristoylglycerol PEG represented by Use of lipid nanoparticles comprising: for the manufacture of a medicament used to deliver nucleic acids to spleen tissue.
  • the anionic phospholipid is 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DMPG), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DPPG), 1-palmitoyl -2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (POPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), 1-stearoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3 -Phosphoglycerol (SOPG), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DSPG), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DPPS), 1-palmitoyl-2- Oleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (POPS), 1,2-dioleoyl-sn-s
  • the anionic phospholipid is 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (POPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), or 1 , 2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DLoPS).
  • POPG 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • DOPG 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • DLoPS 2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine
  • T in formula (2) is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the ionic lipid represented by formula (1) has the following formula:
  • lipid nanoparticles may contain a neutral phospholipid as a component.
  • the neutral phospholipid is 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dierkyl- sn-glycero-3-phosphocholine (DEPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC), 1 -stearoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (SOPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-
  • DOPC 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • DOPE 1,2-dioleoyl-sn-
  • the ionic lipid is 30 to 70 mol% of the total of the ionic lipid, the anionic phospholipid or the compound represented by formula (2), the neutral phospholipid, and the cholesterol. and the anionic phospholipid or the compound represented by formula (2) is 2.5 to 15 mol%, the neutral phospholipid is 0 to 15 mol%, and the cholesterol is 20 to 60 mol%. , the use according to any one of [19] to [22], wherein the dimyristoylglycerol PEG is 0.5 to 1.5 mol%.
  • the lipid nanoparticles of the present invention are a combination of an ionic lipid and an anionic phospholipid or anionic cholesterol that have a pKa suitable for endosomal escape and are specifically decomposed in a reducing environment within cells, and a lipid nanoparticle that has a pKa suitable for endosomal escape.
  • the optimized composition allows for more efficient delivery of nucleic acids to spleen tissue compared to prior art lipid compositions.
  • FIG. 2 is a diagram showing the gene expression activity in the spleen of the lipid nanoparticles (LNP) of Examples 1 and 2 and the LNP of Comparative Example 1, which is a composition for liver delivery.
  • FIG. 3 is a diagram showing the accumulation of LNP in the spleen of LNP of Example 3 and LNP of Comparative Example 2, which is a composition for liver transport.
  • FIG. 3 is a diagram showing the gene expression activity in the spleen of LNP of Example 3 and LNP of Comparative Example 2, which is a composition for liver transfer.
  • FIG. 2 is a diagram showing gene expression activity in the spleen of LNPs of Examples 1 and 4 to 10 and LNPs of Comparative Example 1, which is a composition for liver transfer.
  • FIG. 3 is a diagram showing the gene expression activity in the spleen of LNPs of Examples 5 and 11 to 24.
  • FIG. 7 is a diagram showing the gene expression activity in the spleen of LNPs of Examples 18 and 25 to 29.
  • FIG. 7 is a diagram showing gene expression activity in the spleen of LNP of Example 30 and LNP of Comparative Example 3, which is a composition for liver delivery.
  • FIG. 3 is a diagram showing CTL activity when LNPs of Examples 18 and 24 encapsulating OVA-mRNA and LNPs of Comparative Example 1, which is a composition for liver delivery, are administered to mice.
  • FIG. 7 is a diagram showing CTL activity when LNP of Example 30 encapsulating OVA-mRNA, LNP of Comparative Example 3 having a composition for liver delivery, and LNP of Comparative Example 4 having a composition for spleen delivery were administered to mice. It is.
  • FIG. 7 is a diagram showing CTL activity when LNP of Example 31 encapsulating OVA-mRNA and LNP of Comparative Example 4, which is a composition for spleen delivery, were administered to mice.
  • FIG. 7 is a diagram showing pathological scores of mice administered with LNP or PBS of Example 32 encapsulating MOG-mRNA or luc-mRNA.
  • FIG. 7 is a diagram showing body weight fluctuation (%) (relative to Day 10) of mice administered with LNP or PBS of Example 32 encapsulating MOG-mRNA or luc-mRNA.
  • the present invention provides an ionic lipid represented by formula (1) (i.e., an ionic lipid having a tertiary amino group, a lipid moiety, and a disulfide bond that is a biodegradable group), an anionic phospholipid, or a formula (2).
  • the present invention relates to lipid nanoparticles containing anionic cholesterol represented by formula (3), cholesterol, and dimyristoylglycerol PEG represented by formula (3), and a method for delivering nucleic acids to spleen cells using the same.
  • Lipid nanoparticles are nanoparticles in which the hydrophilic groups of amphiphilic lipids are directed toward the aqueous phase side of the interface.
  • amphiphilic lipid refers to a lipid having a membrane structure arranged in a diaphragm structure and having a particle diameter of less than 1 ⁇ m.
  • the particle size of the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 30 nm to 300 nm.
  • the particle size can be measured using, for example, a particle size distribution measuring device such as Zetasizer Nano (Malvern).
  • the particle size of the lipid nanoparticles can be adjusted as appropriate by the method for producing lipid nanoparticles.
  • particle size means an average particle size (zeta average) measured by a dynamic light scattering method.
  • amphipathic lipids examples include ionic lipids, phospholipids, PEG lipids, and the like.
  • PEG means polyethylene glycol
  • PEG lipid means a lipid modified with PEG
  • Y modified with X for example, X: PEG, Y: lipid
  • PEG lipid means a lipid to which PEG is attached.
  • the lipid nanoparticles of the present invention include an ionic lipid represented by the formula (1), an anionic phospholipid, or an anionic cholesterol represented by the formula (2), a neutral phospholipid, cholesterol, and a lipid nanoparticle represented by the formula (3). It may contain lipids other than the dimyristoylglycerol PEG (hereinafter sometimes referred to as "other lipids"). Examples of other lipids include sterols other than cholesterol and PEG lipids other than dimyristoylglycerol PEG represented by formula (3).
  • the amount of other lipids in the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 0 to 30 mol%, and even more preferably 0 to 10 mol%, based on the total amount of lipids in the lipid nanoparticles.
  • the "total amount of lipids in the lipid nanoparticles” means, for example, that the lipid nanoparticles contain ionic lipids represented by formula (1), phospholipids, cholesterol, and dioxins represented by formula (3).
  • the amount of B (mol%) with respect to A means “100 ⁇ the amount of B (mol)/the amount of A (mol)".
  • the amount of other lipids (mol%) relative to the total amount of lipids means “100 x amount of other lipids (mol)/total amount of lipids (mol)”.
  • the lipids constituting the lipid nanoparticles of the present invention are ionic lipids represented by formula (1), anionic phospholipids represented by formula (2), or Most preferably, it consists of anionic cholesterol, neutral phospholipid, cholesterol, and dimyristoylglycerol PEG represented by formula (3).
  • the ionic lipid used in the present invention is an ionic lipid represented by the following formula (1) (herein sometimes abbreviated as "ionic lipid (1)"). Only one type of ionic lipid (1) may be used, or two or more types may be used in combination.
  • R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • X a and X b are each independently an acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and 1 tertiary amino group, or 2 to 5 carbon atoms, and represents a cyclic alkylene tertiary amino group having 1 to 2 tertiary amino groups
  • R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group or an oxydialkylene group having 8 or less carbon atoms
  • Y a and Y b each independently represent an ester bond, amide bond, carbamate bond, ether bond or urea bond
  • Z a and Z b each independently represent a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms, having at least one aromatic ring, and optionally having a hetero atom.
  • n a and n b are each independently 0 or 1
  • R 3a and R 3b are each independently a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride, or a sterol derivative having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride.
  • R 9 -O-CO-(CH 2 )a- (4) (In formula (4), R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, a represents an integer from 2 to 10. ) represents a group represented by )
  • R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched, but are preferably linear.
  • the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms.
  • Specific examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include methylene group, ethylene group, trimethylene group, isopropylene group, tetramethylene group, isobutylene group, pentamethylene group, and neopentylene group.
  • R 1a and R 1b are preferably each independently a methylene group, ethylene group, trimethylene group, isopropylene group or tetramethylene group, most preferably each is an ethylene group.
  • R 1a may be the same as or different from R 1b , but preferably R 1a is the same group as R 1b .
  • X a and X b are each independently an acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and 1 tertiary amino group, or 2 to 5 carbon atoms, and Represents a cyclic alkylene tertiary amino group having 1 to 2 tertiary amino groups, preferably each independently a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 to 2 tertiary amino groups. is an alkylene tertiary amino group.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and 1 tertiary amino group may be linear or branched. It may also be circular.
  • the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, and isopentyl group.
  • neopentyl group, tert-pentyl group 1,2-dimethylpropyl group, 2-methylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group
  • Examples include a cyclohexyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, and most preferably a methyl group.
  • a preferred specific structure of the acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and 1 tertiary amino group is represented by X 1 .
  • R 5 in X 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and may be linear, branched, or cyclic.
  • the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, and isopentyl group.
  • neopentyl group, tert-pentyl group 1,2-dimethylpropyl group, 2-methylbutyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group
  • Examples include a cyclohexyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, and most preferably a methyl group.
  • the number of carbon atoms in the cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 to 2 tertiary amino groups is preferably 4 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 to 2 tertiary amino groups include aziridylene group, azetidylene group, pyrrolidylene group, piperidylene group, imidazolidylene group, It is a piperadylene group, preferably a pyrrolidylene group, a piperidylene group, or a piperadylene group, and most preferably a piperidylene group.
  • a preferred specific structure of the cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 tertiary amino group is represented by X 2 .
  • p in X 2 is 1 or 2.
  • X 2 is a pyrrolidylene group
  • X 2 is a piperidylene group.
  • p is 2.
  • a preferred specific structure of the cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 2 tertiary amino groups is represented by X 3 .
  • w in X 3 is 1 or 2.
  • X 3 is an imidazolidylene group
  • X 3 is a piperazylene group.
  • X a may be the same as or different from X b , preferably X a is the same group as X b .
  • R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group or oxydialkylene group having 8 or less carbon atoms, and preferably each independently represents an alkylene group having 8 or less carbon atoms.
  • the alkylene group having 8 or less carbon atoms may be linear or branched, but is preferably linear.
  • the number of carbon atoms contained in the alkylene group is preferably 6 or less, most preferably 4 or less.
  • Examples of the alkylene group having 8 or less carbon atoms include methylene group, ethylene group, trimethylene group, isopropylene group, tetramethylene group, isobutylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, etc. Among them, methylene group, ethylene group, trimethylene group, and tetramethylene group are preferable, and ethylene group is most preferable.
  • oxydialkylene group having 8 or less carbon atoms refers to an alkylene group via an ether bond (alkylene-O-alkylene, in other words, “alkyleneoxyalkylene group”), of which there are two It means a group in which the total number of carbon atoms in the alkylene group is 8 or less.
  • alkylene-O-alkylene in other words, "alkyleneoxyalkylene group”
  • Examples of the oxydialkylene group having 8 or less carbon atoms include an oxydimethylene group, an oxydiethylene group, an oxydi(trimethylene) group (i.e., a trimethyleneoxytrimethylene group), an oxydi(tetramethylene) group (i.e., tetramethyleneoxytetramethylene group) and the like.
  • Preferred are an oxydimethylene group, an oxydiethylene group, and an oxydi(trimethylene) group, and most preferred is an oxydiethylene group.
  • R 2a may be the same as or different from R 2b , but preferably R 2a is the same group as R 2b .
  • Y a and Y b are each independently an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, an ether bond, or a urea bond, preferably each independently an ester bond, an amide bond, or a carbamate bond, and more preferably each Independently, it is an ester bond or an amide bond, most preferably each an ester bond.
  • the direction of the bond between Y a and Y b is not limited, but when Y a and Y b are ester bonds, preferably -Z a -CO-O-R 2a - and -Z b -CO-O-R 2b It exhibits a structure of -.
  • Y a may be the same as or different from Y b , but preferably Y a is the same group as Y b .
  • Z a and Z b each independently represent a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms, having at least one aromatic ring, and optionally having a hetero atom. represents.
  • the number of carbon atoms contained in the aromatic compound is preferably 6 to 12, most preferably 6 to 7.
  • the number of aromatic rings contained in the aromatic compound is preferably one.
  • aromatic rings contained in aromatic compounds having 3 to 16 carbon atoms include benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings for aromatic hydrocarbon rings, imidazole rings, pyrazole rings, oxazole rings for aromatic heterocycles, Isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, triazine ring, pyrrole ring, furanthiophene ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, pyridine ring, purine ring, pteridine ring, benzimidazole ring, indole ring, benzofuran ring, quinazoline ring, phthalazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, coumarin ring, chromone ring, benzodiazepine ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, acrid
  • the aromatic ring may have a substituent, and examples of the substituent include an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a carbamoyl group having 2 to 4 carbon atoms, and a carbamoyl group having 2 to 4 carbon atoms.
  • acyloxy group acylamino group having 2 to 4 carbon atoms, alkoxycarbonylamino group having 2 to 4 carbon atoms, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, alkylsulfanyl group having 1 to 4 carbon atoms, 1 carbon number ⁇ 4 alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group with 6 to 10 carbon atoms, nitro group, trifluoromethyl group, cyano group, alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, ureido group with 1 to 4 carbon atoms, 1 to 4 carbon atoms 4 alkoxy group, aryl group having 6 to 10 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, and preferable examples include acetyl group, methoxycarbonyl group, methylcarbamoyl group, acetoxy group, acetamido group, Methoxycarbonylamino group,
  • a preferred specific structure of Z a and Z b includes Z 1 .
  • s represents an integer of 0 to 3
  • t represents an integer of 0 to 3
  • u represents an integer of 0 to 4
  • u R 4 each independently represent a substituent.
  • s in Z 1 is preferably an integer of 0 to 1, more preferably 0.
  • t in Z 1 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 1.
  • u in Z 1 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably an integer of 0 to 1.
  • R 4 in Z 1 is a substituent of an aromatic ring (benzene ring) contained in an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms, which does not inhibit the reaction in the synthesis process of the ionic lipid.
  • substituents include an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a carbamoyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, and an acylamino group having 2 to 4 carbon atoms.
  • Arylsulfonyl group, nitro group, trifluoromethyl group, cyano group, alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, ureido group having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, aryl group having 6 to 10 carbon atoms , an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, and preferable examples include an acetyl group, a methoxycarbonyl group, a methylcarbamoyl group, an acetoxy group, an acetamido group, a methoxycarbonylamino group, a fluorine atom,
  • each R 4 may be the same or different.
  • Z a may be the same as or different from Z b , but preferably Z a is the same group as Z b .
  • n a and n b are each independently 0 or 1.
  • na may be the same as or different from nb , preferably na is the same as nb .
  • R 3a and R 3b are each independently a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride, or a sterol derivative having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride.
  • ) represents a group represented by, preferably each independently, a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride, or a carbonized aliphatic group having 12 to 22 carbon atoms.
  • a hydrogen group most preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 12 to 22 carbon atoms.
  • a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride means that the hydroxyl group of the fat-soluble vitamin having a hydroxyl group is *-O-CO-CH 2 -CH 2 - or * -O-CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 - represents a group having a structure replaced with -. * represents the bonding position with fat-soluble vitamins.
  • a residue derived from a reaction product of a sterol derivative having a hydroxyl group and succinic anhydride or glutaric anhydride means that the hydroxyl group of the sterol derivative having a hydroxyl group is *-O-CO-CH 2 -CH 2 - or *-O -CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 - represents a group having a structure replaced with -CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -. * represents the bonding position with the sterol derivative.
  • fat-soluble vitamins having a hydroxyl group examples include retinol, ergosterol, 7-dehydrocholesterol, calciferol, colcalciferol, dihydroergocalciferol, dihydrotachysterol, tocopherol, and tocotrienol.
  • the fat-soluble vitamin having a hydroxyl group is preferably tocopherol.
  • sterol derivatives having a hydroxyl group examples include cholesterol, cholestanol, stigmasterol, ⁇ -sitosterol, lanosterol, and ergosterol, with cholesterol or cholestanol being preferred.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms may be linear or branched.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated.
  • the number of unsaturated bonds contained in the aliphatic hydrocarbon group is usually 1 to 6, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2.
  • Unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds and carbon-carbon triple bonds, with carbon-carbon double bonds being preferred.
  • the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 12 to 22, more preferably 13 to 19, and most preferably 13 to 17.
  • the aliphatic hydrocarbon group includes an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, etc., and preferably an alkyl group or an alkenyl group.
  • Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 40 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, and pentyl group.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms is preferably a tridecyl group, a pentadecyl group, a heptadecyl group, a nonadecyl group, a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, or a 1-hexylnonyl group, and particularly preferably a tridecyl group, They are a heptadecyl group, a heptadecenyl group, and a heptadecadienyl group.
  • the aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 40 carbon atoms (preferably 12 to 22 carbon atoms) represented by R 3a and R 3b are derived from fatty acids.
  • the carbonyl carbon derived from the fatty acid is included in -CO-O- in formula (1).
  • Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a heptadecadienyl group when linoleic acid is used as the fatty acid, and a heptadecenyl group when oleic acid is used as the fatty acid.
  • the alkyl group having 3 to 40 carbon atoms having a cyclopropane ring in R 3a and R 3b means an alkyl group having 3 to 40 carbon atoms having at least one cyclopropane ring in the alkyl chain.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group from 3 to 40 does not include the number of carbon atoms in the cyclopropane ring.
  • the number of cyclopropane rings that the alkyl group has is preferably one.
  • the alkyl group having 3 to 40 carbon atoms having a cyclopropane ring in R 3a and R 3b preferably has the formula (5):
  • b and c are each independently integers, and the sum of b and c is 2 to 39.
  • b is an integer from 1 to 20 and c is an integer from 1 to 19.
  • b is more preferably an integer of 2 to 18, still more preferably an integer of 3 to 17, even more preferably an integer of 4 to 12.
  • c is more preferably an integer of 3 to 15, still more preferably an integer of 3 to 11, even more preferably an integer of 3 to 9.
  • Examples of the group represented by formula (5) include 7-(2-octylcyclopropyl)heptyl.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms represented by R 9 may be linear or branched.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated.
  • the number of unsaturated bonds contained in the aliphatic hydrocarbon group is usually 1 to 6, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2.
  • Unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds and carbon-carbon triple bonds, with carbon-carbon double bonds being preferred.
  • the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 8 to 20, more preferably 9 to 19, still more preferably 13 to 19, and most preferably 13 to 17.
  • the aliphatic hydrocarbon group includes an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, etc., preferably an alkyl group or an alkenyl group, and more preferably an alkyl group.
  • Examples of aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, and pentyl group.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms is preferably a tridecyl group, a pentadecyl group, a heptadecyl group, a nonadecyl group, a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, or a 1-hexylnonyl group, and particularly preferably a tridecyl group, They are a heptadecyl group, a heptadecenyl group, and a heptadecadienyl group.
  • a is preferably an integer of 3 to 9, more preferably an integer of 3 to 7, even more preferably an integer of 5 to 7, and most preferably 5 or 7.
  • R 3a may be the same as or different from R 3b , but preferably R 3a is the same group as R 3b .
  • R 1a is the same as R 1b
  • X a is the same as X b
  • R 2a is the same as R 2b
  • Y a is the same as Y b
  • Z a is the same as Y b
  • Z is the same as b
  • R 3a is the same as R 3b .
  • ionic lipid (1) include the following ionic lipids.
  • R 1a and R 1b are each independently an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group);
  • X a and X b are each independently an acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and having 1 tertiary amino group (e.g., -N(CH 3 )-); or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 to 2 tertiary amino groups (e.g., piperidylene group);
  • R 2a and R 2b are each independently an alkylene group having 8 or less carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group);
  • Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
  • a divalent group in which Z a and Z b are each alkylene
  • tocopherol and succinic anhydride or glutaric anhydride, or an aliphatic group having 12 to 22 carbon atoms.
  • is a hydrocarbon group e.g., heptadecenyl group, heptadecadienyl group, 1-hexylnonyl group
  • Ionic lipids (1).
  • R 1a and R 1b are each independently an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group);
  • X a and X b are each independently an acyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 3 carbon atoms and having 1 tertiary amino group (e.g., -N(CH 3 )-); or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 tertiary amino group (e.g., piperidylene group);
  • R 2a and R 2b are each independently an alkylene group having 6 or less carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group);
  • Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
  • Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms, one aromatic ring, and optionally
  • tocopherol and succinic anhydride, or an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 19 carbon atoms (e.g. , heptadecenyl group, heptadecadienyl group, 1-hexylnonyl group); Ionic lipids (1).
  • R 1a and R 1b are each independently an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
  • X a and X b are each independently X 1 :
  • R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (eg, methyl group).), or X 2 :
  • R 2a and R 2b are each independently an alkylene group having 4 or less carbon atoms (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group); Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond; Z a and Z b are each independently Z 1 :
  • s is an integer of 0 to 1
  • t is an integer of 0 to 2
  • u is an integer of 0 to 2 (preferably 0)
  • u R 4 are each independently (represents a substituent)
  • n a and n b are each independently 0 or 1
  • R 3a and R 3b each independently represent a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group (e.g. tocopherol) and succinic anhydride, or an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g. , heptadecenyl group, heptadecadienyl group, 1-hexylnonyl group); Ionic lipids (1).
  • the ionic lipid (1) include the following O-Ph-P3C1, O-Ph-P4C1, O-Ph-P4C2, O-Bn-P4C2, E-Ph-P4C2, L-Ph-P4C2, HD -Ph-P4C2, O-Ph-amide-P4C2, O-Ph-C3M, and TS-P4C2.
  • Lipid 1 to Lipid 20 described in WO 2021/195529 A2 can be mentioned, and in particular, the following Lipid 1, Lipid 5, and Lipid 8 can be mentioned.
  • the ionic lipid (1) is preferably an ionic lipid represented by the following formula.
  • the amount of ionic lipid (1) in the lipid nanoparticles of the present invention is determined from the viewpoints of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and stability of lipid nanoparticles.
  • Ionic lipid (1) can be produced by a known method (for example, the method described in WO 2019/188867 A1, US 9708628 B2, WO 2021/195529 A2).
  • the lipid nanoparticles of the present invention contain anionic phospholipids as phospholipids.
  • anionic phospholipids may be used, or anionic phospholipids and other neutral phospholipids may be used in combination.
  • anionic phospholipids include 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine (PS), 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (PG), and 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (PG).
  • PS 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine
  • PG 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • PG 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol
  • PA -sn-glycero-3-phosphatidic acid
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DDPS), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DLPS), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DMPS), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DPPS), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DSPS), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DOPS), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DLoPS), 1,2-diercyl-sn-glycero-3-phosphoserine (DEPS), 1-myristoyl-2-palmitoyl-sn-glycero-3-
  • phospholipids may be described by their abbreviations.
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine is sometimes described as PS
  • 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoserine is sometimes described as DDPS.
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DDPG), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DLPG), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DMPG), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DPPG), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DSPG), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DLoPG), 1,2-diercyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DEPG), 1-myristoyl-2-pal, 1,2-pal
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DDPA), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DLPA), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DMPA), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DPPA), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DSPA), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DOPA), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DLoPA), 1,2-diercyl-sn-glycero-3-phosphatidic acid (DEPA), 1-myristoyl-2-palmitoyl-sn-glycero-3-
  • the anionic phospholipid is preferably 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol, more preferably at least one selected from the group consisting of DMPG, DPPG, POPG, DOPG, SOPG and DSPG. , more preferably POPG or DOPG. Since these phospholipids have similar acyl chain structures, they are thought to have similar effects.
  • anionic phospholipid are preferably 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine, more preferably at least one selected from the group consisting of DPPS, POPS, DOPS, DLoPS, SOPS and DSPS.
  • DPPS 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoserine
  • DOPS DOPS
  • DLoPS DOPS
  • DLoPS DLoPS
  • Examples of other neutral phospholipids include 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine (PC), 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (PE), Examples include the body.
  • PC 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine
  • PE 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DDPC), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLPC), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLoPC), 1,2-Dialachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DAPC) 1,2-dieicosenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DEi)
  • 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine examples include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DDPE), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DLPE), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DMPE), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DPPE), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DSPE), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DLoPE), 1,2-diercyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DEPE), 1-myristoyl-2-palmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DDPE), 1,
  • neutral phospholipids are not particularly limited, but are preferably at least one selected from the group consisting of DPPC, DOPC, DSPC, DEPC, POPC, SOPC, POPE, and DOPE, and more preferably DSPC, DOPC, and DOPE. At least one selected from the group consisting of DEPC, most preferably DEPC.
  • the ratio of anionic phospholipids to neutral phospholipids is preferably 100:0-25:75 mol%, more preferably 75:25-25:75 mol%.
  • the ratio is 25:75 mol%, more preferably 50:50 mol%.
  • the total amount of anionic phospholipids in the lipid nanoparticles of the present invention is determined from the viewpoints of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and lipid nanoparticle stability. It is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2.5 to 15 mol%, and even more preferably It is 2.5 to 10 mol%.
  • the total amount of neutral phospholipids in the lipid nanoparticles of the present invention is determined from the viewpoints of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and lipid nanoparticle stability. It is preferably 0 to 15 mol%, more preferably 2 to 10 mol%, even more preferably 2. It is 5 to 7.5 mol%.
  • the lipid nanoparticles of the present invention may contain the anionic cholesterol of formula (2) (herein sometimes abbreviated as "anionic cholesterol (2)”) instead of the anionic phospholipid.
  • T represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms represented by T may be linear, branched, or contain unsaturation.
  • T is preferably a straight chain divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a straight chain divalent saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
  • a specific example of the anionic cholesterol (2) is cholesteryl hemisuccinate.
  • the total amount of anionic cholesterol (2) in the lipid nanoparticles of the present invention is determined from the viewpoints of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and stability of lipid nanoparticles. It is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2.5 to 15 mol%, and even more preferably 2. .5 to 10 mol%.
  • the lipid nanoparticles of the present invention contain cholesterol.
  • the amount of cholesterol in the lipid nanoparticles of the present invention is determined from the viewpoints of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and lipid nanoparticle stability.
  • the amount is preferably 20 to 60 mol%, more preferably 25 to 50 mol%, and even more preferably 30 to 40 mol%, based on the total of anionic cholesterol (2), neutral phospholipid, and cholesterol.
  • Dimyristoylglycerol PEG The lipid nanoparticles of the present invention have the formula (3): CH 2 (OR 6 )-CH (OR 7 )-CH 2 (OR 8 ) (3) (In formula (3), Any two of R 6 , R 7 and R 8 represent a myristoyl group, and the remaining one represents the number of carbon atoms connected via a polyethylene glycol chain (PEG chain) with a number average molecular weight of 1,000 to 3,000. Represents 1 to 6 alkyl groups. ) It includes dimyristoylglycerol PEG (sometimes abbreviated as "dimyristoylglycerol PEG (3)" herein) represented by:
  • the number average molecular weight of the PEG chain in formula (3) is 1,000 to 3,000, preferably 1,500 to 2,500.
  • the number average molecular weight of the PEG used to form this PEG chain can be determined by gel permeation chromatography (GPC).
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic.
  • the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, and isopentyl group.
  • Examples include cyclohexyl group. Preferably it is a methyl group.
  • the amount of dimyristoylglycerol PEG (3) in the lipid nanoparticles of the present invention is determined based on the ionic lipid (1) from the viewpoint of nucleic acid encapsulation efficiency, intracellular nucleic acid release efficiency, and stability of lipid nanoparticles. , anionic phospholipid or anionic cholesterol (2), neutral phospholipid, and cholesterol, preferably 0.5 to 1.5 mol%, more preferably 1.0 mol%.
  • Optimal Composition The optimal molar ratio of ionic lipid (1): anionic phospholipid or anionic cholesterol (2): neutral phospholipid: cholesterol: dimyristoylglycerol PEG (3) in the lipid nanoparticles of the present invention is 55 :5:5:35:1.0.
  • the lipid nanoparticles of the present invention are produced by preparing lipid raw materials containing an ionic lipid (1), an anionic phospholipid or anionic cholesterol (2), cholesterol, and dimyristoylglycerol PEG (3) in an appropriate manner. It can be produced by dispersing it in a dispersion medium (for example, an aqueous dispersion medium, an alcoholic dispersion medium), and performing an operation to induce organization as necessary.
  • a dispersion medium for example, an aqueous dispersion medium, an alcoholic dispersion medium
  • Examples of the "organization-inducing operation" for producing the lipid nanoparticles of the present invention include an alcohol (e.g., ethanol, tert-butanol, etc.) dilution method using a microchannel or vortex, and a simple hydration method. , ultrasonication, heating, vortexing, ether injection method, French press method, cholic acid method, Ca 2+ fusion method, freeze-thaw method, reverse phase evaporation method, etc., and preferably microflow method.
  • the method is an alcohol dilution method using a channel or a vortex, and more preferably an alcohol dilution method using a microchannel.
  • a dispersion containing lipid nanoparticles is prepared by mixing an acidic buffer containing a nucleic acid with an ethanol solution of a lipid. liquid can be produced.
  • the dispersion produced by this method contains lipid nanoparticles and a dispersion medium (acidic buffer and alcohol), but the dispersion medium (especially alcohol) can be removed by operations such as ultrafiltration, dialysis, and dilution. (especially buffer solutions) can be exchanged.
  • the present invention also provides a method for delivering nucleic acids to spleen cells, which comprises administering to a subject the lipid nanoparticles of the present invention encapsulating nucleic acids.
  • the lipid nanoparticles are preferably administered intravenously to the subject.
  • nucleic acid examples include, but are not limited to, DNA, RNA, chimeric nucleic acids of RNA, hybrids of DNA/RNA, and the like. Further, the nucleic acid can be used in any one- to three-stranded form, but is preferably single-stranded or double-stranded. Nucleic acids are, for example, nucleotides having N-glycosides of purine or pyrimidine bases, oligomers having non-nucleotide backbones (such as commercially available peptide nucleic acids (PNA), etc.), or oligomers having special bonds (provided that the oligomers are not DNA). or containing nucleotides having a configuration that allows base pairing or base attachment as found in RNA).
  • PNA commercially available peptide nucleic acids
  • nucleic acids may include, for example, nucleic acids with known modifications, nucleic acids with labels known in the art, capped nucleic acids, methylated nucleic acids, substitution of one or more natural nucleotides with analogs.
  • Nucleic acids with side groups such as proteins (e.g., nucleases, nuclease inhibitors, toxins, antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.) or sugars (e.g., monosaccharides, etc.)
  • Nucleic acids containing intercurrent compounds e.g., acridine, psoralen, etc.
  • nucleic acids containing chelating compounds e.g., metals, radioactive metals, boron, oxidizing metals, etc.
  • alkylating agents e.g., metals, radioactive metals, boron, oxidizing metals, etc.
  • It may be a nucleic acid having a modified bond (for example, an ⁇ -anomer type nucleic acid, etc.).
  • the type of DNA that can be used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose of use.
  • the DNA include plasmid DNA, cDNA, antisense DNA, chromosomal DNA, PAC, BAC, CpG oligo, etc., preferably plasmid DNA, cDNA, and antisense DNA, and more preferably plasmid DNA.
  • Circular DNA such as plasmid DNA can be digested with restriction enzymes as appropriate and used as linear DNA.
  • RNA that can be used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose of use.
  • examples of RNA include siRNA, miRNA, shRNA, antisense RNA, messenger RNA (mRNA), single-stranded RNA genome, double-stranded RNA genome, RNA replicon, transfer RNA, ribosomal RNA, etc., and preferably, siRNA, miRNA, shRNA, mRNA, antisense RNA, and RNA replicon.
  • nucleic acids used in the present invention are preferably purified by methods commonly used by those skilled in the art.
  • the nucleic acids used in the present invention preferably have prophylactic and/or therapeutic activity against a certain disease (preventive/therapeutic nucleic acids).
  • examples of such nucleic acids include nucleic acids used in so-called gene therapy.
  • the particle size of the lipid nanoparticles encapsulating nucleic acid is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 30 nm to 300 nm.
  • the particle size can be measured using, for example, a particle size distribution measuring device such as Zetasizer Nano (Malvern).
  • Zetasizer Nano Zetasizer Nano
  • the particle size of lipid nanoparticles encapsulating nucleic acids can be adjusted as appropriate depending on the manufacturing method.
  • the surface potential (zeta potential) of lipid nanoparticles encapsulating nucleic acids for introducing nucleic acids into spleen cells is preferably -30 to +10 mV, more preferably -25 to 0 mV.
  • particles with positively charged surfaces have been mainly used. This is useful as a method for promoting electrostatic interaction with negatively charged heparin sulfate on the cell surface and promoting its uptake into cells.
  • a positive surface potential may result in (a) inhibition of the release of nucleic acid from the carrier due to interaction with the delivered nucleic acid within the cell, and (b) inhibition of protein synthesis due to the interaction of mRNA with the delivered nucleic acid.
  • the surface potential (zeta potential) can be measured using, for example, a zeta potential measuring device such as Zetasizer Nano.
  • the surface potential (zeta potential) of lipid nanoparticles can be adjusted by the composition of the constituent components of the lipid nanoparticles.
  • the lipid nanoparticles of the present invention By administering the lipid nanoparticles of the present invention encapsulating a nucleic acid to a living body, the lipid nanoparticles reach and contact the spleen tissue, and the nucleic acid encapsulated in the lipid nanoparticles is delivered to the spleen tissue in the living body.
  • the subjects to which the lipid nanoparticles can be administered are not particularly limited, and include, for example, mammals (e.g., humans, monkeys, mice, rats, hamsters, cows, etc.), birds (e.g., chickens, ostriches, etc.), amphibians (e.g. , frog, etc.), fish (e.g., zebrafish, medaka, etc.), and the like.
  • the subject into which the lipid nanoparticles are introduced is preferably a human or other mammalian cell.
  • the method of administering the lipid nanoparticles encapsulating a nucleic acid to a subject is not particularly limited as long as the lipid nanoparticles can deliver the nucleic acid to spleen cells, and can be administered by any known method (for example, oral administration, parenteral administration).
  • any known method for example, oral administration, parenteral administration.
  • intravenous administration is preferred.
  • the dosage of the lipid nanoparticles can be appropriately selected in consideration of the type of recipient, administration method, and the like.
  • the lipid nanoparticles of the present invention can be used as they are or mixed with a pharmaceutically acceptable carrier to form oral preparations (e.g., tablets, capsules, etc.) or parenteral preparations (e.g., nasal preparations, injections, inhalation preparations, etc.). It can be produced as a parenteral agent (more preferably a nasal agent).
  • pharmaceutically acceptable carriers those commonly used as pharmaceutical ingredients are used; for example, excipients, lubricants, binders, disintegrants, etc. are used in solid preparations, and in liquid preparations, A solvent, a solubilizing agent, a suspending agent, an isotonizing agent, a buffering agent, an analgesic agent, and the like are used. Further, if necessary, formulation additives such as preservatives, antioxidants, colorants, and sweeteners can also be used. For example, in the case of nasal preparations, they are used in the form of nasal drops or sprays.
  • ionic lipid (1) is shown by the name listed in the table above. Furthermore, the meanings of the abbreviations used in the following examples are as follows.
  • DOPC 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
  • DSPC 1,2-distearoyl-sn -Glycero-3-phosphocholine
  • SOPC 1-stearoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
  • DEPC 1,2-diercoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
  • POPE 1-palmitoyl-2-oleoyl- sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • DOPE 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • DOPG 1,2-
  • the acidic buffer solution of nucleic acid is to prepare mRNA (luc-mRNA) encoding the luciferase gene at 0.0067 ⁇ g/ ⁇ L in 20 mM acidic malate buffer containing 30 mM NaCl ( pH 3.0).
  • the transferred LNP solution was subjected to ultrafiltration under centrifugal conditions (25° C., 1000 g, about 10 minutes) and concentrated to about 500 ⁇ L.
  • the obtained concentrate was diluted to 4 mL using PBS, and ultrafiltrated again under centrifugal conditions (25° C., 1000 g, about 10 minutes) to concentrate to about 200 ⁇ L.
  • the solution was diluted with PBS to a nucleic acid concentration of 10 ⁇ g/mL.
  • Spleen gene expression activity evaluation 1 (combination evaluation with anionic phospholipid or anionic cholesterol)
  • IV administration to mice Luc-mRNA-encapsulated LNP prepared according to the method described in Production Example 1 was diluted with PBS to an mRNA concentration of 5.0 ⁇ g/mL.
  • the diluted mRNA-encapsulated LNPs were intravenously administered to 6-week-old female BALB/c mice at a dose of 200 ⁇ L per mouse (mRNA dose: 1.0 ⁇ g per mouse).
  • mRNA dose 1.0 ⁇ g per mouse
  • the cryopreserved tube was taken out, and 800 ⁇ L of Lysis buffer (77 mM Tris, 2 mM EDTA 2Na, MQ pH 7.8 containing 0.1% Triton X-100) was added. Homogenization was repeated twice at -2° C. and 4500 rpm for 30 seconds using Micro Smash (TOMY). 500 ⁇ L of the supernatant was transferred to another tube, centrifuged (4° C., 13000 rpm, 10 minutes), and 300 ⁇ L of the supernatant was collected.
  • Lysis buffer 77 mM Tris, 2 mM EDTA 2Na, MQ pH 7.8 containing 0.1% Triton X-100
  • the gene expression activity is shown in FIG. 1 as a relative value to Comparative Example 1.
  • the LNPs of Examples 1 and 2 had higher gene expression activity in the spleen than the LNPs of Comparative Example 1, which had a composition for liver transport. Since gene expression activity depends on the efficiency of nucleic acid delivery into target cells, this shows that the LNP can efficiently deliver nucleic acids to the spleen.
  • the diluted mRNA-encapsulated LNPs were intravenously administered to 6-week-old female BALB/c mice at a dose of 200 ⁇ L per mouse (mRNA dose: 1.0 ⁇ g per mouse).
  • FIG. 2 is a diagram showing the fluorescence intensity of each LNP, and shows the amount of fluorescently labeled LNP accumulated in the spleen.
  • FIG. 3 is a diagram showing gene expression activity in the spleen and shows nucleic acid delivery efficiency. It was confirmed that the LNP of Example 3 has higher LNP accumulation in the spleen and higher nucleic acid delivery efficiency than the LNP of Comparative Example 2, which is LNP with a composition for liver transport.
  • Test Example 4 Evaluation of gene expression activity in spleen 3 (combination evaluation with neutral phospholipid) (1) IV administration to mice Luc-mRNA-encapsulated LNPs prepared according to the method described in Production Example 1 were intravenously administered to mice under the same conditions as Test Example 1 (mRNA dose: 1.0 ⁇ g per mouse). ). (2) Measurement of gene expression activity Measurement was performed by the method described in Test Example 2, and gene expression activity was calculated as a relative value to Comparative Example 1.
  • CTL OVA-specific cytotoxic T cell activity.
  • the following composition was used as a culture medium for splenocytes: 500 mL of RPMI1640, 50 mL of FBS, 5 mL of 100 mM sodium pyruvate, 5 mL of 1M HEPES, 500 ⁇ L of 55 mM 2-mercaptoethanol, and 5 mL of penicillin/streptomycin (hereinafter referred to as the medium). Untreated mice were euthanized by cervical dislocation, and the spleens were harvested.
  • the spleen was cut from the center, and spleen cells were taken out from the cut surface using tweezers and suspended in a medium.
  • the cell suspension medium was collected through a 40 ⁇ m cell strainer into a 50 mL tube and centrifuged (4° C., 500 g, 5 minutes). The supernatant was discarded, 1 mL of Red Blood Cell Lysis Buffer (SIGMA) was added per animal, and the mixture was allowed to stand for 5 minutes. After diluting the mixture 5 times with a medium, it was centrifuged (4°C, 500g, 5 minutes). Furthermore, it was suspended in 10 mL of medium and centrifuged (4° C., 500 g, 5 minutes).
  • SIGMA Red Blood Cell Lysis Buffer
  • the cells were suspended in 30 mL of medium and the number of cells was counted. Thereafter, the mixture was passed through a 40 ⁇ m cell strainer and divided into two 50 mL tubes in equal amounts and centrifuged (4° C., 500 g, 5 minutes). The cells were suspended in a medium to a concentration of 1.0 ⁇ 10 7 cells/mL.
  • a 2 mM OVA epitope (consisting of the amino acid sequence of positions 257-264 of OVA) solution was added to one of the cell suspensions in an amount of 1/400 of the cell suspension, and the suspension was left standing in a culture incubator for 1 hour. This epitope pulse group was centrifuged (4°C, 500g, 5 minutes).
  • mice 100 ⁇ L of “target cells” and 100 ⁇ L of “control cells” were mixed and administered to immunized mice. Both can be distinguished from the intensity of CFSE fluorescence. Twenty hours after administration of the cell mixture, the spleen was collected from the mouse and subjected to flow cytometry analysis. Epitope-specific CTL activity was quantified by correcting the abundance of "target cells” with "control cells.”
  • the evaluation results are shown in Figures 8 and 9.
  • the LNPs with the compositions of Examples 18 and 24 exhibited approximately three times as much CTL activity as the LNPs with the composition of Comparative Example 1, which is the LNP composition for liver delivery.
  • the LNP having the composition of Example 30 showed higher CTL activity than the LNP of Comparative Example 3, which is LNP having a composition for liver delivery, and the LNP of Comparative Example 4, which has LNP having a composition for spleen delivery.
  • CTL activity is an index for evaluating whether acquired immunity can be obtained, and the higher the CTL activity, the more acquired immunity can be obtained. Therefore, it was shown that the LNPs of Examples 18, 24, and 30 were able to enhance acquired immunity more than the comparative example.
  • mice Ten-week-old female C57BL/6J mice were preliminarily bred for one week to acclimate them to the breeding environment.
  • Myelin oligodendrocyte glycoprotein hereinafter referred to as MOG
  • EAE experimental autoimmune encephalomyelitis
  • a mixed emulsion of an autoantigen peptide consisting of the amino acid sequence of positions 35-55 of MOG
  • complete Freund's adjuvant was subcutaneously administered to the neck and lumbar region of the mouse in an amount of 100 ⁇ L.
  • the pertussis toxin stock included in the kit product was diluted with PBS to 165 ng/100 ⁇ L.
  • the diluted pertussis toxin was intraperitoneally administered at 100 ⁇ L per animal twice, on the day of administration of the mixed emulsion and the next day.
  • MOG-mRNA IV administration to mice mRNA encoding luc-mRNA-encapsulated LNP or MOG peptide (consisting of the amino acid sequence at positions 27-63 of MOG) prepared according to the method described in Production Example 1 (hereinafter referred to as MOG-mRNA)
  • MOG-mRNA MOG-mRNA
  • the LNPs encapsulating LNPs were diluted with PBS to an mRNA concentration of 1.0 ⁇ g/200 ⁇ L.
  • the diluted mRNA-encapsulated LNPs were intravenously administered to EAE mice in an amount of 200 ⁇ L per mouse three times on days 7, 10, and 13 from the day of EAE induction.
  • the lipid nanoparticles of the present invention are useful for delivering nucleic acids to spleen cells.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本発明は、脾臓組織細胞への核酸送達効率を改善できる脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法を提供する。(A)式(1)で表されるイオン性脂質、 (B)アニオン性リン脂質または式(2)で表される化合物、 (C)コレステロール、および (D)式:CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8)で表されるジミリストイルグリセロールPEG を含む核酸を脾臓組織へ送達するために用いられる脂質ナノ粒子(式中の記号の定義は明細書に記載の通りである)、およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法。

Description

脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法
 本発明は、脾臓組織へ核酸を送達するために用いられる脂質ナノ粒子、およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法に関する。
 siRNAなどのオリゴ核酸を用いた核酸治療やmRNAやpDNA等を用いた遺伝子治療を実用化するために、効果的で安全な核酸送達キャリアが求められている。ウイルスベクターは、発現効率のよい核酸送達キャリアであるが、安全性の観点から実用上問題がある。そのため、より安全に使用できる非ウイルス核酸送達キャリアの開発が進められている。そのなかでもイオン性脂質を用いたキャリアである脂質ナノ粒子は、現在最も一般的に使用されている非ウイルス核酸送達キャリアである。
 イオン性脂質は、大別してアミン部位と脂質部位とから構成されている。例えば、イオン性脂質は、酸性条件下でプロトン化するアミン部位とポリアニオンである核酸とが静電的に相互作用し、脂質ナノ粒子を形成することで、細胞への取り込みを促進し、核酸を細胞内へ送達するものである。
 一般に広く用いられている公知のイオン性脂質としては、1,2-ジオレオイルオキシ-3-ジメチルアミノプロパン(DODAP)が挙げられる。このような公知のイオン性脂質と、リン脂質、コレステロール及びPEG脂質を組み合わせることによって、脂質ナノ粒子を形成し、細胞内に核酸を送達し得ることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
 例えば、特許文献1では、一つまたは二つのアミン部位と一つの脂質部位とからなる化合物同士を、生分解性を示すジスルフィド結合で繋いだ構造を有するイオン性脂質について述べられている。この特許文献1では、当該イオン性脂質が血中安定性や腫瘍標的性などの体内動態を改善することが示されている。また、アミン部位周辺の構造を変更することで、脂質膜構造体としてのpKaを細胞内でのエンドソーム脱出に有利な値に調整できる他、細胞内でジスルフィド結合が切断されることを利用し、核酸を脂質膜構造体から解離させる効果を有することが示されている。実際、公知のイオン性脂質であるDODAPと比較して、高い核酸送達効率を示すことから、当該イオン性脂質は核酸の細胞質内への送達効率の向上などの細胞内動態を改善できることが明らかとなっている。
 例えば、特許文献2では、3級アミン部位、ジスルフィド結合に加えて、脂質部位近傍に芳香環を導入したイオン性脂質を用いることで、エンドソーム膜との融合能を高め、細胞質への核酸送達効率をさらに高めた脂質膜構造体が示されている。
 上述のようにエンドソーム脱出効率や膜融合能を高めることで、細胞内動態を改善したイオン性脂質が開発されている一方で、イオン性脂質からなる脂質ナノ粒子が、核酸送達キャリアとして生体内でより実用的な効果を発揮するためには、標的とする臓器や細胞への指向性が求められている。
 脂質ナノ粒子に広く用いられているPEG脂質の一つにジミリストイルグリセロールPEG(DMG-PEG)がある。これを用いた脂質ナノ粒子は血中に投与された際、血中で徐々にPEG脂質が脂質ナノ粒子から解離し、血中に存在するアポリポプロテインE(ApoE)が脂質ナノ粒子に接着することで、ApoEの受容体を発現する肝臓への集積性が高まることが知られている(例えば、非特許文献2参照)。
 肝臓以外への臓器への指向性を付与した例としては、PEG脂質としてミリスチン酸に由来する疎水性基を有するDMG-PEGではなく、ステアリン酸に由来する疎水性基を有するジステアロイルグリセロールPEG(DSG-PEG)を用いることで、腫瘍への集積性を高めた例がある(非特許文献3)。DSG-PEGはDMG-PEGと比較して血中で脂質ナノ粒子から解離しがたいことから、血中でのApoEの接着を回避し、肝臓への集積を抑制し、高い血中滞留性を示し、結果として腫瘍への集積性が高まる。
 肝臓以外への臓器への指向性を付与したその他の例としては、脂質ナノ粒子の粒子径を140~230nmにコントロールすることで、脾臓への核酸導入効率を高めた例がある(例えば、特許文献3参照)。200nmの粒子径の脂質ナノ粒子が100nmの粒子径の脂質ナノ粒子と比較して、肝臓への核酸導入を回避し、脾臓への核酸導入効率を高めていることが示されている。
 上述のように、細胞内動態を改善した脂質ナノ粒子を用いて核酸導入効率を高められ、かつ脂質ナノ粒子の構成成分であるPEG脂質の変更や脂質ナノ粒子の粒子径の調節することで、核酸を肝臓や脾臓などの標的組織へ効率良く送達することも可能である。
米国特許第9708628号明細書 国際公開第2019/188867号 米国特許出願公開第2020/0345641号明細書
Molecular Therapy,25(7):1467-1475 (2017) J. Control. Release, 235: 236-244 (2016) J. Control. Release, 200: 97-105 (2015) Biomater. Sci, 9: 1449-1463 (2021)
 ところで、脾臓は、免疫細胞が多く存在する臓器であるため、核酸ワクチン用途での標的対象となり得るが、当該分野での進歩にも関わらず、従来の脂質ナノ粒子を用いた脾臓への核酸送達効率は十分ではなく、改善の余地がある。
 また、特許文献1に記載の脂質ナノ粒子では、肝臓への核酸送達効率は高いことが示されているものの、脾臓への核酸送達に関しては示されていない。
 この点、非特許文献4および特許文献3のそれぞれには、脾臓送達用の脂質ナノ粒子に関して、構造的特徴の異なるイオン性脂質を用いることが示されている。しかしながら、これらの文献では、それぞれ異なるリン脂質が脂質ナノ粒子の構成成分として使用されており、イオン性脂質の構造毎にリン脂質との最適な組み合せが異なっている。
 上述のように、脂質ナノ粒子を用いて脾臓への核酸導入効率を高めた例はあるが、イオン性脂質の構造ごとに適切なリン脂質が異なることから、実用化に向けては十分に満足されるものではなく、さらなる核酸送達効率の改善が求められている。
 本発明は、上記課題を鑑み、脾臓組織細胞への核酸送達効率を改善できる脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法を提供することを目的とする。
 上述のように、脂質ナノ粒子ではイオン性脂質の構造毎にリン脂質の適切な組み合わせが異なっており、効率良い核酸の送達には、イオン性脂質とリン脂質などとの組合せを最適化することが求められる。
 発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、エンドソーム脱出に適したpKaを有し、かつ細胞内の還元的環境下で特異的に分解するイオン性脂質と、アニオン性リン脂質または式(2)で表されるアニオン性コレステロールとを用いて製造された脂質ナノ粒子が、効率良く脾臓組織へ核酸導入できることを見出した。この知見に基づく本発明は、以下の通りである。
[1] (A)式(1):
(式(1)中、
 R1aおよびR1bはそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
 XおよびXはそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
 R2aおよびR2bはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基またはオキシジアルキレン基を表し、
 YおよびYはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
 ZおよびZはそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
 nおよびnはそれぞれ独立して、0または1であり、
 R3aおよびR3bはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または式(4):
  R-O-CO-(CH)a-   (4)
 (式(4)中、
  Rは炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、
  aは2~10の整数を表す。)
で表される基を表す。)
で表されるイオン性脂質、
(B)アニオン性リン脂質または式(2):
(式(2)中、
 Tは炭素数1~8の2価の脂肪族炭化水素基を表す。)
で表される化合物、
(C)コレステロール、および
(D)式(3):
 CH(OR)-CH(OR)-CH(OR)   (3)
(式(3)中、
 R、RおよびRのいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEG
を含む核酸を脾臓組織へ送達するために用いられる脂質ナノ粒子。
[2] 前記アニオン性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロールまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンである[1]に記載の脂質ナノ粒子。
[3] 前記アニオン性リン脂質が1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DMPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DPPG)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(SOPG)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DSPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DPPS)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(POPS)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DOPS)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(SOPS)、および1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DSPS)からなる群から選ばれる少なくとも一つである[1]または[2]に記載の脂質ナノ粒子。
[4] 前記アニオン性リン脂質が1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、または1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)である[1]~[3]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[5] 式(2)中のTが炭素数1~3の2価の脂肪族炭化水素基である[1]~[4]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[6] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
または
で表されるいずれかのイオン性脂質である[1]~[5]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[7] 前記脂質ナノ粒子の成分として中性リン脂質が含まれていてもよい[1]~[6]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[8] 前記中性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンである[7]に記載の脂質ナノ粒子。
[9] 前記中性リン脂質が1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)からなる群から選ばれる少なくとも一つである[7]または[8]に記載の脂質ナノ粒子。
[10] 前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物と前記中性リン脂質との比率が100:0~25:75mol%である[7]~[9]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[11] 前記イオン性脂質、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物、前記中性リン脂質、および前記コレステロールの合計に対して、前記イオン性脂質が30~70mol%であり、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物が2.5~15mol%であり、前記中性リン脂質が0~15mol%であり、前記コレステロールが20~60mol%であり、ジミリストイルグリセロールPEGが0.5~1.5mol%である[7]~[10]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子。
[12] 核酸を封入した[1]~[11]のいずれか一つに記載の脂質ナノ粒子を生体に静脈内投与することを含む、脾臓組織へ核酸を送達する方法。
[13] (A)式(1):
(式(1)中、各記号は[1]で定義した通りである。)
で表されるイオン性脂質、
(B)アニオン性リン脂質または式(2):
(式(2)中、Tは[1]で定義した通りである。)
で表される化合物、
(C)コレステロール、および
(D)式(3):
 CH(OR)-CH(OR)-CH(OR)   (3)
(式(3)中、各記号は[1]で定義した通りである。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEG
を含む脂質ナノ粒子の、核酸を脾臓組織へ送達するために用いられる医薬を製造するための使用。
[14] 前記アニオン性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロールまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンである[13]に記載の使用。
[15] 前記アニオン性リン脂質が1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DMPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DPPG)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(SOPG)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DSPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DPPS)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(POPS)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DOPS)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(SOPS)、および1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DSPS)からなる群から選ばれる少なくとも一つである[13]または[14]に記載の使用。
[16] 前記アニオン性リン脂質が1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、または1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)である[13]~[15]のいずれか一つに記載の使用。
[17] 式(2)中のTが炭素数1~3の2価の脂肪族炭化水素基である[13]~[16]のいずれか一つに記載の使用。
[18] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
または
で表されるいずれかのイオン性脂質である[13]~[17]のいずれか一つに記載の使用。
[19] 前記脂質ナノ粒子の成分として中性リン脂質が含まれていてもよい[13]~[18]のいずれか一つに記載の使用。
[20] 前記中性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンである[19]に記載の使用。
[21] 前記中性リン脂質が1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)からなる群から選ばれる少なくとも一つである[19]または[20]に記載の使用。
[22] 前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物と前記中性リン脂質との比率が100:0~25:75mol%である[19]~[21]のいずれか一つに記載の使用。
[23] 前記イオン性脂質、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物、前記中性リン脂質、および前記コレステロールの合計に対して、前記イオン性脂質が30~70mol%であり、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物が2.5~15mol%であり、前記中性リン脂質が0~15mol%であり、前記コレステロールが20~60mol%であり、ジミリストイルグリセロールPEGが0.5~1.5mol%である[19]~[22]のいずれか一つに記載の使用。
 本発明の脂質ナノ粒子は、エンドソーム脱出に適したpKaを有し、かつ細胞内の還元的環境下で特異的に分解するイオン性脂質とアニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロールとの組合せ、および脂質組成を最適化したことで、従来技術の脂質組成と比較して脾臓組織へ効率良く核酸を送達できる。
実施例1および2の脂質ナノ粒子(LNP)ならびに肝臓移行用の組成である比較例1のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 実施例3のLNPおよび肝臓移行用の組成である比較例2のLNPの脾臓におけるLNPの集積性を示す図である。 実施例3のLNPおよび肝臓移行用の組成である比較例2のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 実施例1および4から10のLNPならびに肝臓移行用の組成である比較例1のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 実施例5および11から24のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 実施例18および25から29のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 実施例30のLNPおよび肝臓送達用の組成である比較例3のLNPの脾臓における遺伝子発現活性を示す図である。 OVA-mRNAを封入した実施例18および24のLNPならびに肝臓送達用の組成である比較例1のLNPをマウスに投与した際のCTL活性を示す図である。 OVA-mRNAを封入した実施例30のLNP、肝臓送達用の組成である比較例3のLNP、および脾臓送達用の組成である比較例4のLNPをマウスに投与した際のCTL活性を示す図である。 OVA-mRNAを封入した実施例31のLNPおよび脾臓送達用の組成である比較例4のLNPをマウスに投与した際のCTL活性を示す図である。 MOG-mRNAもしくはluc-mRNAを封入した実施例32のLNPまたはPBSを投与したマウスの病態スコアを示す図である。 MOG-mRNAもしくはluc-mRNAを封入した実施例32のLNPまたはPBSを投与したマウスの体重変動(%)(Day10に対して)を示す図である。
 以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、式(1)で表されるイオン性脂質(即ち、3級アミノ基、脂質部位、そして生分解性基であるジスルフィド結合を有するイオン性脂質)、アニオン性リン脂質または式(2)で表されるアニオン性コレステロール、コレステロール、および式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEGを含む脂質ナノ粒子、並びにこれを用いて脾臓細胞に核酸を送達する方法に関するものである。
脂質ナノ粒子
 本明細書中、「脂質ナノ粒子」(Lipid Nanoparticle、本明細書中「LNP」と略称することがある)とは、両親媒性脂質の親水性基が界面の水相側に向かって配列した膜構造を有し、粒子径が1μm未満である粒子を意味し、「両親媒性脂質」とは、親水性基および疎水性基の両方を有する脂質を意味する。
 本発明の脂質ナノ粒子の粒子径は、好ましくは10nm~500nmであり、より好ましくは30nm~300nmである。粒子径の測定は、例えばZetasizer Nano(Malvern社)などの粒度分布測定装置を用いて行うことができる。脂質ナノ粒子の粒子径は、脂質ナノ粒子の製造方法により、適宜調整することができる。本明細書中、「粒子径」とは、動的光散乱法により測定した平均粒子径(ゼータ平均)を意味する。
 両親媒性脂質としては、例えば、イオン性脂質、リン脂質、PEG脂質等を挙げることができる。本明細書中、「PEG」とは、ポリエチレングリコールを意味し、「PEG脂質」とは、PEGで修飾した脂質を意味し、「Xで修飾したY」(例えば、X:PEG、Y:脂質)とは、Xが結合したYを意味する。言い換えると、「PEG脂質」とは、PEGが結合した脂質を意味する。
 本発明の脂質ナノ粒子は、式(1)で表されるイオン性脂質、アニオン性リン脂質または式(2)で表されるアニオン性コレステロール、中性リン脂質、コレステロール、および式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEG以外の脂質(以下「他の脂質」と記載することがある)を含んでいてもよい。他の脂質としては、例えば、コレステロール以外のステロール、式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEG以外のPEG脂質が挙げられる。
 本発明の脂質ナノ粒子中の他の脂質の量は、脂質ナノ粒子中の脂質の総量に対して、好ましくは0~50mol%、より好ましくは0~30mol%、さらに好ましくは0~10mol%である。ここで、「脂質ナノ粒子中の脂質の総量」とは、例えば、脂質ナノ粒子が、式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、コレステロール、および式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEGおよび他の脂質を構成成分として含有する場合、「式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、コレステロール、および式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEGおよび他の脂質の合計量」を意味する。また、本明細書中、「Aに対するBの量(mol%)」とは、「100×Bの量(mol)/Aの量(mol)」を意味する。例えば「脂質の総量に対する他の脂質の量(mol%)」とは、「100×他の脂質の量(mol)/脂質の総量(mol)」を意味する。
 本発明において他の脂質を使用しないこと、即ち、本発明の脂質ナノ粒子を構成する脂質は、式(1)で表されるイオン性脂質、アニオン性リン脂質または式(2)で表されるアニオン性コレステロール、中性リン脂質、コレステロール、および式(3)で表されるジミリストイルグリセロールPEGからなることが最も好ましい。
イオン性脂質
 本発明で使用するイオン性脂質は、下記式(1)で表されるイオン性脂質(本明細書中「イオン性脂質(1)」と略称することがある)である。イオン性脂質(1)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(式(1)中、
 R1aおよびR1bはそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
 XおよびXはそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
 R2aおよびR2bはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基またはオキシジアルキレン基を表し、
 YおよびYはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
 ZおよびZはそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
 nおよびnはそれぞれ独立して、0または1であり、
 R3aおよびR3bはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または式(4):
  R-O-CO-(CH)a-   (4)
 (式(4)中、
  Rは炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、
  aは2~10の整数を表す。)
で表される基を表す。)
 R1aおよびR1bはそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、直鎖状であっても良く、分岐を有していても良いが、好ましくは直鎖状である。該アルキレン基の炭素数は、好ましくは1~4であり、より好ましくは1~2である。炭素数1~6のアルキレン基としては、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基、テトラメチレン基、イソブチレン基、ペンタメチレン基、ネオペンチレン基等を挙げることができる。R1aおよびR1bは、好ましくはそれぞれ独立して、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基またはテトラメチレン基であり、最も好ましくはそれぞれエチレン基である。
 R1aはR1bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R1aはR1bと同一の基である。
 XおよびXはそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、好ましくはそれぞれ独立して、炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基である。
 炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基中の炭素数1~6のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であっても環状であっても良い。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、最も好ましくはメチル基である。
 炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基の好ましい具体的な構造は、Xで示される。
 XのRは炭素数1~6のアルキル基を表し、直鎖状であっても分岐状であっても環状であっても良い。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、最も好ましくはメチル基である。
 炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基中の炭素数は、好ましくは4~5である。炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基としては、具体的にはアジリジレン基、アゼチジレン基、ピロリジレン基、ピペリジレン基、イミダゾリジレン基、ピペラジレン基であり、好ましくはピロリジレン基、ピペリジレン基、ピペラジレン基であり、最も好ましくはピペリジレン基である。
 炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基の好ましい具体的な構造はXで示される。
 Xのpは1または2である。pが1のときXはピロリジレン基であり、pが2のときXはピペリジレン基である。好ましくは、pは2である。
 炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が2の環状のアルキレン3級アミノ基の好ましい具体的な構造はXで示される。
 Xのwは1または2である。wが1のときXはイミダゾリジレン基であり、wが2のときXはピペラジレン基である。
 XはXと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、XはXと同一の基である。
 R2aおよびR2bはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基またはオキシジアルキレン基を表し、好ましくはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基である。
 炭素数8以下のアルキレン基は、直鎖状であっても、分岐を有していても良いが、好ましくは直鎖状である。該アルキレン基に含まれる炭素数は、好ましくは6以下であり、最も好ましくは4以下である。炭素数8以下のアルキレン基としては、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基、テトラメチレン基、イソブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基等を挙げることができ、好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基であり、最も好ましくはエチレン基である。
 本明細書中、「炭素数8以下のオキシジアルキレン基」とは、エーテル結合を介したアルキレン基(アルキレン-O-アルキレン、言い換えると「アルキレンオキシアルキレン基」)であって、二つ存在するアルキレン基の炭素数の合計が8以下の基を意味する。ここで、二つ存在するアルキレンは同一でも異なっていてもよいが、好ましくは同一である。炭素数8以下のオキシジアルキレン基としては、具体的にはオキシジメチレン基、オキシジエチレン基、オキシジ(トリメチレン)基(即ち、トリメチレンオキシトリメチレン基)、オキシジ(テトラメチレン)基(即ち、テトラメチレンオキシテトラメチレン基)等を挙げることができる。好ましくは、オキシジメチレン基、オキシジエチレン基、オキシジ(トリメチレン)基であり、最も好ましくはオキシジエチレン基である。
 R2aはR2bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R2aはR2bと同一の基である。
 YおよびYはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合であり、好ましくはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合またはカーバメート結合であり、より好ましくはそれぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり、最も好ましくはそれぞれエステル結合である。YおよびYの結合の向きは制限されないが、YおよびYがエステル結合の場合、好ましくは、-Z-CO-O-R2a-および-Z-CO-O-R2b-の構造を呈する。
 YはYと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、YはYと同一の基である。
 ZおよびZはそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表す。該芳香族化合物に含まれる炭素数は好ましくは6~12であり、最も好ましくは6~7である。また、該芳香族化合物に含まれる芳香環は、好ましくは一つである。
 炭素数3~16の芳香族化合物に含まれる芳香環の種類として、芳香族炭化水素環については、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、芳香族ヘテロ環についてはイミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、トリアジン環、ピロール環、フランチオフェン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリジン環、プリン環、プテリジン環、ベンズイミダゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、キナゾリン環、フタラジン環、キノリン環、イソキノリン環、クマリン環、クロモン環、ベンゾジアゼピン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、アクリジン環等を挙げることができ、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環であり、最も好ましくは、ベンゼン環である。
 芳香環は置換基を有してもよく、その置換基としては、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアルコキシカルボニル基、炭素数2~4のカルバモイル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、炭素数2~4のアシルアミノ基、炭素数2~4のアルコキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、炭素数1~4のアルキルスルホニル基、炭素数6~10のアリールスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のウレイド基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基等を挙げることができ、好ましい例としてはアセチル基、メトキシカルボニル基、メチルカルバモイル基、アセトキシ基、アセトアミド基、メトキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルファニル基、フェニルスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ウレイド基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、フェニル基およびフェノキシ基等が挙げられる。
 ZおよびZの好ましい具体的な構造としては、Zが挙げられる。
 式中、sは0~3の整数を表し、tは0~3の整数を表し、uは0~4の整数を表し、u個のRはそれぞれ独立して置換基を表す。
 Zのsは、好ましくは0~1の整数であり、より好ましくは0である。
 Zのtは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは1である。
 Zのuは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは0~1の整数である。
 ZのRは、該イオン性脂質の合成過程における反応を阻害しない、炭素数3~16の芳香族化合物に含まれる芳香環(ベンゼン環)の置換基である。該置換基としては、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアルコキシカルボニル基、炭素数2~4のカルバモイル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、炭素数2~4のアシルアミノ基、炭素数2~4のアルコキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、炭素数1~4のアルキルスルホニル基、炭素数6~10のアリールスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のウレイド基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基等を挙げることができ、好ましい例としてはアセチル基、メトキシカルボニル基、メチルカルバモイル基、アセトキシ基、アセトアミド基、メトキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルファニル基、フェニルスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ウレイド基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、フェニル基およびフェノキシ基等が挙げられる。Rが複数個存在する場合、各Rは同一であっても異なっていてもよい。
 ZはZと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、ZはZと同一の基である。
 nおよびnはそれぞれ独立して、0または1である。
 nはnと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、nはnと同一である。
 R3aおよびR3bはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または式(4):
  R-O-CO-(CH)a-   (4)
 (式(4)中、
  Rは炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、
  aは2~10の整数を表す。)
で表される基を表し、好ましくはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、または炭素数12~22の脂肪族炭化水素基であり、最も好ましくはそれぞれ独立して、炭素数12~22の脂肪族炭化水素基である。
 水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基とは、水酸基を有する脂溶性ビタミンの水酸基が*-O-CO-CH-CH-または*-O-CO-CH-CH-CH-に置き換えられた構造を有する基を表す。*は脂溶性ビタミンとの結合位置を表す。水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基とは、水酸基を有するステロール誘導体の水酸基が*-O-CO-CH-CH-または*-O-CO-CH-CH-CH-に置き換えられた構造を有する基を表す。*はステロール誘導体との結合位置を表す。
 水酸基を有する脂溶性ビタミンとしては、例えばレチノール、エルゴステロール、7-デヒドロコレステロール、カルシフェロール、コルカルシフェロール、ジヒドロエルゴカルシフェロール、ジヒドロタキステロール、トコフェロール、トコトリエノール等を挙げることができる。水酸基を有する脂溶性ビタミンは、好ましくはトコフェロールである。
 水酸基を有するステロール誘導体としては、例えばコレステロール、コレスタノール、スチグマステロール、β-シトステロール、ラノステロール、およびエルゴステロール等が挙げられ、好ましくはコレステロール、またはコレスタノールである。
 炭素数1~40の脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよい。該脂肪族炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよい。不飽和脂肪族炭化水素基の場合、該脂肪族炭化水素基に含まれる不飽和結合の数は通常1~6個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個である。不飽和結合には炭素-炭素二重結合および炭素-炭素三重結合が含まれるが、好ましくは炭素-炭素二重結合である。該脂肪族炭化水素基に含まれる炭素数は、好ましくは12~22であり、より好ましくは13~19であり、最も好ましくは13~17である。脂肪族炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が含まれるが、好ましくはアルキル基またはアルケニル基が含まれる。炭素数1~40の脂肪族炭化水素基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、テトラコンチル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、ドデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、ヘンイコサジエニル基、ドコサジエニル基、オクタデカトリエニル基、イコサトリエニル基、イコサテトラエニル基、イコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、イソステアリル基、1-ヘキシルヘプチル基、1-ヘキシルノニル基、1-オクチルノニル基、1-オクチルウンデシル基、1-デシルウンデシル基等を挙げることができる。炭素数1~40の脂肪族炭化水素基は、好ましくはトリデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、ノナデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基であり、特に好ましくはトリデシル基、ヘプタデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基である。
 本発明の一態様において、R3aおよびR3bで表される炭素数1~40(好ましくは炭素数12~22)の脂肪族炭化水素基は脂肪酸由来である。この場合、脂肪酸由来のカルボニル炭素は式(1)中の-CO-O-に含まれる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、脂肪酸としてリノール酸を用いた場合ではヘプタデカジエニル基となり、脂肪酸としてオレイン酸を用いた場合ではヘプタデセニル基となる。
 R3aおよびR3bにおけるシクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基は、アルキル鎖中に少なくとも一つのシクロプロパン環を有する、炭素数3~40のアルキル基を意味する。アルキル基の炭素数3~40はシクロプロパン環の炭素数を含まない。該アルキル基が有するシクロプロパン環の数は、好ましくは一つである。R3aおよびR3bにおけるシクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基は、好ましくは式(5):
(式(5)中、bおよびcはそれぞれ独立して整数であり、bおよびcの合計が2~39である。)
で表される基である。好ましくは、bは1~20の整数であり、cは1~19の整数である。bはより好ましくは2~18の整数であり、さらに好ましくは3~17の整数であり、さらにより好ましくは4~12の整数である。cはより好ましくは3~15の整数であり、さらに好ましくは3~11の整数であり、さらにより好ましくは3~9の整数である。式(5)で表される基としては、例えば、7-(2-オクチルシクロプロピル)ヘプチル等が挙げられる。
 式(4)において、Rで表される炭素数2~20の脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよい。該脂肪族炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよい。不飽和脂肪族炭化水素基の場合、該脂肪族炭化水素基に含まれる不飽和結合の数は通常1~6個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個である。不飽和結合には炭素-炭素二重結合および炭素-炭素三重結合が含まれるが、好ましくは炭素-炭素二重結合である。該脂肪族炭化水素基に含まれる炭素数は、好ましくは8~20であり、より好ましくは9~19であり、さらに好ましくは13~19であり、最も好ましくは13~17である。脂肪族炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が含まれるが、好ましくはアルキル基またはアルケニル基が含まれ、より好ましくはアルキル基である。炭素数2~20の脂肪族炭化水素基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、ドデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、イコサトリエニル基、イコサテトラエニル基、イコサペンタエニル基、イソステアリル基、1-ヘキシルヘプチル基、1-エチルノニル基、1-ブチルノニル基、1-ヘキシルノニル基、1-オクチルノニル基、1-オクチルウンデシル基、3-オクチルウンデシル基等を挙げることができる。炭素数2~20の脂肪族炭化水素基は、好ましくはトリデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、ノナデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基であり、特に好ましくはトリデシル基、ヘプタデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基である。
 式(4)において、aは好ましくは3~9の整数であり、より好ましくは3~7の整数であり、さらに好ましくは5~7の整数であり、最も好ましくは5または7である。
 R3aはR3bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R3aはR3bと同一の基である。
 本発明の一態様において、R1aはR1bと同一であり、XはXと同一であり、R2aはR2bと同一であり、YはYと同一であり、ZはZと同一であり、R3aはR3bと同一である。
 イオン性脂質(1)の好適な例としては、以下のイオン性脂質が挙げられる。
[イオン性脂質(1-1)]
 R1aおよびR1bがそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
 XおよびXがそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH)-)、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
 R2aおよびR2bがそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
 YおよびYがそれぞれ独立してエステル結合またはアミド結合であり;
 ZおよびZがそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C-CH-、-CH-C-CH-)であり;
 nおよびnがそれぞれ独立して、0または1であり;
 R3aおよびR3bがそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミン(例、トコフェロール)とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、または炭素数12~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-2)]
 R1aおよびR1bがそれぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
 XおよびXがそれぞれ独立して、炭素数が1~3であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH)-)、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
 R2aおよびR2bがそれぞれ独立して、炭素数6以下のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
 YおよびYがそれぞれ独立してエステル結合またはアミド結合であり;
 ZおよびZがそれぞれ独立して、炭素数が6~12であり、1つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C-CH-、-CH-C-CH-)であり;
 nおよびnがそれぞれ独立して、0または1であり;
 R3aおよびR3bがそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミン(例、トコフェロール)とコハク酸無水物との反応物由来の残基、または炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-3)]
 R1aおよびR1bがそれぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
 XおよびXがそれぞれ独立して、X
(式中、Rは炭素数1~3のアルキル基(例、メチル基)である。)、またはX
(式中、pは1または2である。)
であり;
 R2aおよびR2bがそれぞれ独立して、炭素数4以下のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
 YおよびYがそれぞれ独立してエステル結合またはアミド結合であり;
 ZおよびZがそれぞれ独立して、Z
(式中、sは0~1の整数であり、tは0~2の整数であり、uは0~2の整数(好ましくは0)であり、u個のRは、それぞれ独立して置換基を表す。)
であり;
 nおよびnがそれぞれ独立して、0または1であり;
 R3aおよびR3bがそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミン(例、トコフェロール)とコハク酸無水物との反応物由来の残基、または炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
 イオン性脂質(1)の具体例として、以下のO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、O-Ph-P4C2、O-Bn-P4C2、E-Ph-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-amide-P4C2、O-Ph-C3M、TS-P4C2を挙げることができる。
 また、イオン性脂質(1)の具体例として、WO 2021/195529 A2に記載のLipid1からLipid20を挙げることができ、特に、以下のLipid1、Lipid5、Lipid8を挙げることができる。
 イオン性脂質(1)の具体例の中でも、SS-OPまたはSS-ECが好ましい。即ち、イオン性脂質(1)は、好ましくは下記式で表されるイオン性脂質である。
 本発明の脂質ナノ粒子中のイオン性脂質(1)の量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質または式(2)で表される化合物、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは30~70mol%、より好ましくは40~65mol%、さらに好ましくは50~60mol%である。
 イオン性脂質(1)は、公知の方法(例えば、WO 2019/188867 A1、US 9708628 B2、WO 2021/195529 A2に記載の方法)によって製造することができる。
リン脂質
 本発明の脂質ナノ粒子は、リン脂質としてアニオン性リン脂質を含む。リン脂質はアニオン性リン脂質のみを使用してもよく、アニオン性リン脂質とその他、中性リン脂質とを併用してもよい。
 アニオン性リン脂質の具体例としては、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(PS)、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(PG)、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(PA)、これらのリゾ体等が挙げられる。
 1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(PS)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DDPS)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLPS)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DMPS)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DPPS)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DSPS)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DOPS)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DEPS)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(MPPS)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(MSPS)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(PMPS)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(PSPS)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(POPS)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(SOPS)
が挙げられる。なお、本明細書中、リン脂質をその略号で記載することがある。例えば、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンをPSと記載し、1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンをDDPSと記載することがある。
 1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(PG)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DDPG)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DLPG)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DMPG)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DPPG)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DSPG)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DLoPG)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DEPG)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(MPPG)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(MSPG)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(PMPG)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(PSPG)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(SOPG)
が挙げられる。
 1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(PA)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DDPA)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DLPA)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DMPA)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DPPA)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DSPA)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DOPA)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DLoPA)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(DEPA)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(MPPA)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(MSPA)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(PMPA)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(PSPA)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(POPA)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジン酸(SOPA)
が挙げられる。
 アニオン性リン脂質は、好ましくは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロールであり、より好ましくはDMPG、DPPG、POPG、DOPG、SOPGおよびDSPGからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはPOPGまたはDOPGである。これらのリン脂質は類似のアシル鎖構造であることから同様の効果を奏すると考えられる。
 アニオン性リン脂質のその他の形態としては、好ましくは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンであり、より好ましくはDPPS、POPS、DOPS、DLoPS、SOPSおよびDSPSからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはDLoPSである。これらのリン脂質は類似のアシル鎖構造であることから同様の効果を奏すると考えられる。
 その他の中性リン脂質の例としては、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PC)、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PE)、これらのリゾ体等が挙げられる。
 1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PC)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DDPC)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLPC)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DMPC)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLoPC)、
1,2-ジアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DAPC)
1,2-ジエイコセノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEiPC)、
1,2-ジベヘノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DBPC)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、
1,2-ジリグノセロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLiPC)、
1,2-ジネルボノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DNPC)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MPPC)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MSPC)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PMPC)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PSPC)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)
が挙げられる。
 1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PE)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DDPE)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLPE)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DMPE)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DPPE)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DSPE)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLoPE)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DEPE)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MPPE)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MSPE)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PMPE)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PSPE)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(SOPE)
が挙げられる。
 その他の中性リン脂質は、特に限定されないが、好ましくはDPPC、DOPC、DSPC、DEPC、POPC、SOPC、POPEおよびDOPEからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくは、DSPC、DOPCおよびDEPCからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、最も好ましくはDEPCである。
 アニオン性リン脂質とその他の中性リン脂質を併用する場合は、アニオン性リン脂質と中性リン脂質の比率は、好ましくは100:0~25:75mol%であり、より好ましくは75:25~25:75mol%であり、さらに好ましくは50:50mol%である。
 本発明の脂質ナノ粒子中のアニオン性リン脂質の総量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質または式(2)で表される化合物、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは1~20mol%であり、より好ましくは2.5~15mol%であり、さらに好ましくは2.5~10mol%である。
 本発明の脂質ナノ粒子中の中性リン脂質の総量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質または式(2)で表される化合物、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは0~15mol%であり、より好ましくは2~10mol%であり、さらに好ましくは2.5~7.5mol%である。
コレステロール
 本発明の脂質ナノ粒子は、アニオン性リン脂質の代わりに式(2)のアニオン性コレステロール(本明細書中「アニオン性コレステロール(2)」と略称することがある)を含んでもよい。
 (式(2)中、
 Tは炭素数1~8の2価の脂肪族炭化水素基を表す。)
 Tで表される炭素数1~8の2価の脂肪族炭化水素基は直鎖であっても分岐であっても不飽和を含んでいてもよい。Tは好ましくは炭素数1~6の直鎖の2価の飽和脂肪族炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1~3の直鎖の2価の飽和脂肪族炭化水素基である。アニオン性コレステロール(2)の具体例としては、コレステリル ヘミスクシネートが挙げられる。
 本発明の脂質ナノ粒子中のアニオン性コレステロール(2)の総量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2)、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは1~20mol%であり、より好ましくは2.5~15mol%であり、さらに好ましくは2.5~10mol%である。
 本発明の脂質ナノ粒子は、コレステロールを含む。本発明の脂質ナノ粒子中のコレステロールの量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2)、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは20~60mol%、より好ましくは25~50mol%、さらに好ましくは30~40mol%である。
ジミリストイルグリセロールPEG
 本発明の脂質ナノ粒子は、式(3):
 CH(OR)-CH(OR)-CH(OR)   (3)
(式(3)中、
 R、RおよびRのいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖(PEG鎖)を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEG(本明細書中「ジミリストイルグリセロールPEG(3)」と略称することがある)を含む。
 式(3)中のPEG鎖の数平均分子量は1,000~3,000であり、好ましくは1,500~2,500である。このPEG鎖を形成するために用いられるPEGの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
 炭素数1~6のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。好ましくはメチル基である。
 本発明の脂質ナノ粒子中のジミリストイルグリセロールPEG(3)の量は、核酸の内封効率、細胞内での核酸の放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2)、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは0.5~1.5mol%、より好ましくは1.0mol%である。
最適組成
 本発明の脂質ナノ粒子におけるイオン性脂質(1):アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2):中性リン脂質:コレステロール:ジミリストイルグリセロールPEG(3)の最適のモル比は、55:5:5:35:1.0である。
脂質ナノ粒子の製造方法
 本発明の脂質ナノ粒子は、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2)、コレステロール、およびジミリストイルグリセロールPEG(3)を含む脂質原料を適当な分散媒(例えば水性分散媒、アルコール性分散媒)中に分散させ、必要に応じて組織化を誘導する操作を行うことにより製造することができる。
 本発明の脂質ナノ粒子を製造するための「組織化を誘導する操作」としては、例えば、マイクロ流路またはボルテックスを用いたアルコール(例えば、エタノール、tert-ブタノールなど)希釈法、単純水和法、超音波処理、加熱、ボルテックス、エーテル注入法、フレンチ・プレス法、コール酸法、Ca2+融合法、凍結-融解法、逆相蒸発法等の自体公知の方法が挙げられ、好ましくはマイクロ流路またはボルテックスを用いたアルコール希釈法であり、さらに好ましくはマイクロ流路を用いたアルコール希釈法である。マイクロ流路を用いたアルコール希釈法では、例えばNanoAssemblr(登録商標)(Precision NanoSystems社)を用いて、核酸を含む酸性緩衝液と、脂質のエタノール溶液とを混合することによって脂質ナノ粒子を含む分散液を製造することができる。この方法で製造した分散液は、脂質ナノ粒子と、分散媒(酸性緩衝液およびアルコール)とを含むが、限外ろ過、透析、希釈等の操作によって分散媒(特にアルコール)の除去、分散媒(特に緩衝液)の交換等を行うことができる。
脾臓細胞への核酸送達方法
 本発明は、核酸を内封した本発明の脂質ナノ粒子を対象に投与することを含む、脾臓細胞に核酸を送達する方法も提供する。この方法では、脂質ナノ粒子を、対象に静脈内投与することが好ましい。
 核酸としては、例えば、DNA、RNA、RNAのキメラ核酸、DNA/RNAのハイブリッド等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、核酸は1~3本鎖のいずれも用いることができるが、好ましくは1本鎖または2本鎖である。核酸は、例えば、プリンまたはピリミジン塩基のN-グリコシドを有するヌクレオチド、非ヌクレオチド骨格を有するオリゴマー(例えば、市販のペプチド核酸(PNA)等)、または特殊な結合を有するオリゴマー(但し、該オリゴマーはDNAやRNA中に見出されるような塩基のペアリングや塩基の付着を許容する配置を有するヌクレオチドを含有する)等であってもよい。
 さらに核酸は、例えば、公知の修飾が付加された核酸、該分野で知られた標識のある核酸、キャップの付いた核酸、メチル化された核酸、1個以上の天然ヌクレオチドを類縁物で置換した核酸、ヌクレオチドが修飾された核酸、非荷電結合(例えば、メチルスルホネート、ホスホトリエステル、ホスホルアミデート、カーバメート等)を有する核酸、電荷を有する結合または硫黄含有結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート等)を有する核酸、例えば蛋白質(例えば、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ・インヒビター、トキシン、抗体、シグナルペプチド、ポリ-L-リジン等)や糖(例えば、モノサッカライド等)等の側鎖基を有している核酸、インターカレント化合物(例えば、アクリジン、プソラレン等)を含有する核酸、キレート化合物(例えば、金属、放射活性を有する金属、ホウ素、酸化性の金属等)を含有する核酸、アルキル化剤を含有する核酸、修飾された結合を有する核酸(例えば、αアノマー型の核酸等)等であってもよい。
 本発明において使用できるDNAの種類は特に制限されず、使用の目的に応じて適宜選択することができる。DNAとしては、例えば、プラスミドDNA、cDNA、アンチセンスDNA、染色体DNA、PAC、BAC、CpGオリゴ等が挙げられ、好ましくはプラスミドDNA、cDNA、アンチセンスDNAであり、より好ましくはプラスミドDNAである。プラスミドDNA等の環状DNAは適宜制限酵素等により消化され、線形DNAとして用いることもできる。
 本発明において使用できるRNAの種類は特に制限されず、使用の目的に応じて適宜選択することができる。RNAとしては、例えば、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスRNA、メッセンジャーRNA(mRNA)、一本鎖RNAゲノム、二本鎖RNAゲノム、RNAレプリコン、トランスファーRNA、リボゾーマルRNA等が挙げられ、好ましくは、siRNA、miRNA、shRNA、mRNA、アンチセンスRNA、RNAレプリコンである。
 本発明において用いられる核酸は、当業者が通常用いる方法により精製されていることが好ましい。
 本発明において用いられる核酸は、ある所定の疾患に対して予防および/または治療活性を有するもの(予防・治療用核酸)が好ましい。そのような核酸としては、例えば、いわゆる遺伝子治療に用いられる核酸などが挙げられる。
 核酸を内封した脂質ナノ粒子の粒子径は、特に制限は無いが、好ましくは10nm~500nmであり、より好ましくは30nm~300nmである。粒子径の測定は、例えばZetasizer Nano(Malvern社)などの粒度分布測定装置を用いて行うことができる。核酸を内封した脂質ナノ粒子の粒子径は、その製造方法により、適宜調整することができる。
 脾臓細胞へ核酸を導入するための核酸を内封した脂質ナノ粒子の表面電位(ゼータ電位)は、好ましくは-30~+10mV、さらに好ましくは-25~0mVである。従前の遺伝子導入においては、表面がプラスに荷電された粒子が主に用いられてきた。これは、負電荷を有する細胞表面のヘパリン硫酸との静電的相互作用を促進し、細胞への取り込みを促進するための方法としては有用である。しかし、正の表面電位によって、(a)細胞内において送達核酸との相互作用によるキャリアからの核酸の放出の抑制、(b)mRNAと送達核酸との相互作用によるタンパク質合成の抑制が生じる可能性がある。表面電位(ゼータ電位)を上記の範囲内に調整することにより、この問題を解決し得る。表面電位(ゼータ電位)の測定は、例えばZetasizer Nanoなどのゼータ電位測定装置を用いて行うことができる。脂質ナノ粒子の表面電位(ゼータ電位)は、脂質ナノ粒子の構成成分の組成により、調整することができる。
 核酸を内封した本発明の脂質ナノ粒子を生体に投与することにより、当該脂質ナノ粒子が脾臓組織へ到達・接触し、生体内で当該脂質ナノ粒子に内封された核酸が脾臓組織へ送達される。当該脂質ナノ粒子を投与可能な対象としては、特に限定されず、例えば、哺乳類(例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、ハムスター、ウシ等)、鳥類(例えば、ニワトリ、ダチョウ等)、両生類(例えば、カエル等)、魚類(例えば、ゼブラフィッシュ、メダカ等)等の細胞を挙げることができる。該脂質ナノ粒子を導入させる対象は、好ましくはヒトまたは他の哺乳類の細胞である。
 核酸を内封した脂質ナノ粒子の対象への投与方法としては、当該脂質ナノ粒子が脾臓細胞に核酸を送達できれば特に限定はされず、自体公知の投与方法(例えば、経口投与、非経口投与(例えば、経鼻投与、静脈内投与、筋肉内投与、局所投与、経皮投与、皮下投与、腹腔内投与、スプレー等)等)を適宜選択することができる。投与方法としては、静脈内投与が好ましい。当該脂質ナノ粒子の投与量は、投与対象の種類、投与方法、等を考慮して適宜選択することができる。
 本発明の脂質ナノ粒子は、そのままで、あるいは薬学的に許容される担体と混合して、経口剤(例えば、錠剤、カプセル剤等)あるいは非経口剤(例えば、経鼻剤、注射剤、吸入剤等)として、好ましくは非経口剤(より好ましくは、経鼻剤)として製造することができる。
 薬学的に許容される担体としては、製剤素材として慣用されているものが用いられ、例えば、固形製剤においては、賦形剤、滑沢剤、結合剤及び崩壊剤等が用いられ、液状製剤においては、溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤、緩衝剤、及び無痛化剤等が用いられる。また必要に応じて、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤等の製剤添加物を用いることもできる。
 例えば、経鼻剤の場合、点鼻液またはスプレーの形態で使用される。
 以下に本発明の実施例について更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。
 以下の実施例等では、イオン性脂質(1)を、上述の表に記載の名称で示した。また、以下の実施例等において使用する略号の意味は、それぞれ以下の通りである。
Chol:コレステロール
CHEMS:コレステリル ヘミスクシネート
POPC:1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
DOPC:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
DSPC:1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
SOPC:1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
DEPC:1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
POPE:1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
DOPE:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
DOPG:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
DMPG:1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
DPPG:1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
DSPG:1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
POPG:1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
SOPG:1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール
DLoPS:1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン
DMG-PEG2000:1,2-ジミリストイル-rac-グリセロール,メトキシポリエチレングリコール(PEGの数平均分子量(Mn):2000)
MES:2-モルホリノエタンスルホン酸
DiR:1,1’-ジオクタデシル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドトリカルボシアニン,ヨウ化物
PBS:リン酸緩衝生理食塩水
 脂質組成のmol%は、イオン性脂質(1)、アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロール(2)、中性リン脂質、およびコレステロールの合計に対するmol%を示す。
[製造例1]mRNA封入LNPの調製
(1)脂質のアルコール溶液の調製
 10mMのSS-OP、5mMのリン脂質、5mMのCHEMS、10mMのChol、1mMのDMG-PEG2000となるように各脂質をエタノールで溶解した。これらの溶液から、総mоl量が1000nmolとなるように選択した各脂質を任意の比率で混合し、そこへ1mMのDMG-PEG2000のエタノール溶液を目的の割合となるように添加した。最後に全量が450μLとなるようにエタノールを加えることで脂質のエタノール溶液を調製した。
 脂質のtert-ブタノール溶液を使用する場合も同様の方法で調製した。
(2)核酸の酸性バッファー溶液の調製
 核酸の酸性バッファー溶液は、0.0067μg/μLとなるようにルシフェラーゼ遺伝子をコードしたmRNA(luc-mRNA)を30mMのNaClを含む20mMの酸性リンゴ酸バッファー(pH3.0)に混合した。
(3)アルコール希釈法によるLNPの調製
 NanoAssmblr(登録商標)超高速ナノ医薬作製装置(Precision NanoSystems製)を用いて、核酸の酸性バッファー溶液1200μLと脂質のアルコール溶液300μLをそれぞれ3mL/minおよび1mL/minの流速で混合し、1mLのLNP溶液を回収した。得られたLNPを3mLの20mMのMESバッファー(pH6.5)で希釈し、Amicon Ultra 4(Millipore社)へ移した。移したLNP溶液を、遠心条件(25℃,1000g,約10分)で限外濾過を行って、約500μLまで濃縮した。得られた濃縮物を、PBSを用いて4mLまで希釈し、再度、遠心条件(25℃,1000g,約10分)で限外濾過を行って約200μLまで濃縮した。最後に核酸濃度として10μg/mLとなるようにPBSでメスアップした。
[試験例1]各種mRNA封入LNPの粒子径および表面電位の測定
 製造例1で調製した脂質組成の異なる実施例1から10までのmRNA封入LNPならびに比較例1および比較例2のmRNA封入LNPについて、粒子径および粒子の表面電位を、動的散乱法(Zetasizer Nano;Malvern社)により測定した。結果を表2に示す。いずれのLNPも好ましい粒子径であり、-3mV~-15mVの表面電荷を有していた。実施例11から32および比較例3および4のLNPは表3に示す組成で作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
[試験例2]脾臓での遺伝子発現活性評価1(アニオン性リン脂質またはアニオン性コレステロールとの組み合わせ評価)
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPをmRNAの濃度で5.0μg/mLとなるようにPBSで希釈した。希釈したmRNA封入LNPを、6週齢の雌のBALB/cマウスに1匹あたり200μLとなるように静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)遺伝子発現活性の測定
 投与から6時間後にマウスから脾臓を採取し、細胞破砕用ビーズを入れたホモジェナイズ用チューブで-80℃にて凍結保存した。凍結保存したチューブを取り出し、Lysis buffer(77mM Tris、2mM EDTA 2Na、0.1% Triton X-100含有MQ pH7.8)を800μL加えた。Micro Smash(TOMY)を用いて、-2℃にて4500rpmで30秒間ホモジェナイズを2度繰り返した。上清500μLを別のチューブに移し、遠心(4℃、13000rpm、10分)し、上清300μLを回収した。Lysis buffer20μLにメーカープロトコルに従い調製したLuciferase Substrate(Promega)を50μL加え、Glomax 20/20 ルミノメーター(Promega)を用いてLuminescenceを測定し、これをbackgrоundとした。同様に、各サンプル20μLにLuciferase Substrateを50μL加え、発光を測定した。上清10μLをMQで100倍希釈して1mLの希釈液を調製し、希釈液25μLを用いてBCA法にてタンパク質濃度を測定した。Luminescence/(タンパク濃度×0.02)で相対発光量(RLU)として遺伝子発現活性を算出した。その遺伝子発現活性を比較例1に対する相対値とて図1に示した。結果として、実施例1および実施例2のLNPは肝臓移行用の組成である比較例1のLNPと比較して脾臓において、遺伝子発現活性が高いことを確認した。遺伝子発現活性は標的細胞内への核酸送達効率に依存するため、当該LNPは脾臓へ効率良く核酸送達できていることを示している。
[試験例3]脾臓での遺伝子発現活性の評価2(PSとの組み合わせ評価)
(1)蛍光標識化LNPの調製
 製造例1に記載の脂質アルコール溶液に総脂質量に対して0.2mol%となるようにDiRのアルコール溶液を添加した蛍光色素入りの脂質アルコール溶液を調製した。この脂質アルコール溶液を用いて製造例1に記載の手順に従い、LNPを調製することで、蛍光標識化LNPを得た。
(2)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPをmRNAの濃度で5.0μg/mLとなるようにPBSで希釈した。希釈したmRNA封入LNPを、6週齢の雌のBALB/cマウスに1匹あたり200μLとなるように静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(3)LNPの集積性および遺伝子発現活性の評価
 投与5時間55分後に、PBSで15mg/mLとなるように希釈したルシフェリンをマウスに1匹あたり200μLとなるように腹腔内投与した。ルシフェリン投与の5分後(LNP投与の6時間後)、マウスを安楽死させ、シャーレ上に取り出した脾臓と肝臓をIVIS(PerkinElmer)によりイメージングした。画像定量を用いて、LNPの集積をDiRの蛍光強度により、遺伝子の発現をルシフェリンの発光強度により測定した。図2は、各LNPの蛍光強度を表す図であり、蛍光標識化したLNPの脾臓での集積量を示している。また図3は脾臓での遺伝子発現活性を表す図であり、核酸送達効率を示している。実施例3のLNPは肝臓移行用組成のLNPである比較例2のLNPと比較して、脾臓におけるLNPの集積性や核酸送達効率が高いことを確認した。
[試験例4]脾臓での遺伝子発現活性評価3(中性リン脂質との組合せ評価)
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPを試験例1と同様の条件でマウスに静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)遺伝子発現活性の測定
 試験例2に記載の方法で測定を実施し、比較例1に対する相対値として遺伝子発現活性を算出した。結果として、リン脂質にアニオン性リン脂質であるDOPG単体を用いた系やDOPGと中性リン脂質(1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン)とを組み合わせた何れのLNPにおいても肝臓移行用の組成である比較例1のLNPと比較して、脾臓における遺伝子発現活性が高いことを確認した(図4)。
[試験例5]脾臓での遺伝子発現活性評価4(各種脂質組成での評価)
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPを試験例1と同様の条件でマウスに静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)遺伝子発現活性の測定
 試験例2に記載の方法で測定を実施し、実施例5に対する相対値として遺伝子発現活性を算出した。いずれの脂質組成のLNPでも脾臓での遺伝子発現が確認された。実施例11、18、19および21は、実施例5に対して特に高い遺伝子発現活性を示した(図5)。
[試験例6]脾臓での遺伝子発現活性評価5(各種PGを用いた評価)
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPを試験例1と同様の条件でマウスに静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)遺伝子発現活性の測定
 試験例2に記載の方法で測定を実施し、実施例18に対する相対値として遺伝子発現活性を算出した。いずれのPGを用いたLNPでも脾臓での遺伝子発現活性が確認された。DOPGやPOPGいた脂質組成のLNPは、特に高い遺伝子発現活性を示した(図6)。
[試験例7]脾臓での遺伝子発現活性評価6(SS-ECを用いた評価)
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPを試験例1と同様の条件でマウスに静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)遺伝子発現活性の測定
 試験例2に記載の方法で測定を実施し、比較例3に対する相対値として遺伝子発現活性を算出した。肝臓送達用の組成のLNPである比較例3に対して、実施例30のLNPは脾臓での高い遺伝子発現活性を示した(図7)。
[試験例8]LNPを用いたCTL活性の評価
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したオボアルブミン遺伝子(以下、OVAと称する)をコードしたmRNA(以下、OVA-mRNAと称する)を封入したLNPをmRNAの濃度で5.0μg/mLとなるようにPBSで希釈した。希釈したmRNA封入LNPを、6週齢の雌のC57BL/6Jマウスに1匹あたり200μLとなるように静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり1.0μg)。
(2)CTL活性の評価
 投与から一週間後に、次に記すCTLアッセイを行いOVA特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)活性を評価した。脾細胞の培養培地として次の組成:RPMI1640 500mL,FBS 50mL,100mMピルビン酸ナトリウム 5mL,1M HEPES 5mL,55mM 2-メルカプトエタノール 500μL,ペニシリン/ストレプトマイシン 5mL(以下、培地と称する)を用いた。未処置マウスを頸椎脱臼で安楽死させ、脾臓を採取した。脾臓を中央から切断し、ピンセットを用いて切断面から脾臓細胞をとりだし培地中に懸濁した。細胞懸濁培地を、40μmセルストレイナーを通して50mLチューブに回収し遠心した(4℃、500g、5分)。上清を捨て、Red Blood Cell Lysis Buffer(SIGMA)を一匹分あたり1mL加え5分静置した。培地で5倍に希釈した後、遠心した(4℃、500g、5分)。さらに10mLの培地に懸濁し遠心した(4℃、500g、5分)。30mLの培地へ懸濁し細胞数を計測した。その後、40μmセルストレイナーを通して2本の50mLチューブに等量分割し、遠心した(4℃、500g、5分)。1.0×10細胞/mLとなるように培地で懸濁した。(1)片方の細胞懸濁液には細胞懸濁液の1/400量の2mM OVAエピトープ(OVAの257-264位のアミノ酸配列からなる)溶液を加え培養インキュベータ内で1時間静置した。このエピトープパルス群を遠心した(4℃、500g、5分)。10mLの培地で洗浄した後、10mLのPBSで洗浄し、再度細胞数を計測してから3.0×10細胞/mLとなるよう懸濁し、終濃度5μMのCFSEで染色することで『ターゲット細胞』を得た。(2)もう片方の細胞懸濁液はエピトープを加えずインキュベーションし、培地およびPBSで洗浄した。3.0×10細胞/mLとなるよう懸濁し、終濃度0.5μMのCFSEで染色することで『コントロール細胞』を得た。ターゲット細胞、コントロール細胞をともに培地で2回、PBSで二回洗浄し、5.0×10細胞/mLとなるように懸濁した。100μLの『ターゲット細胞』と100μLの『コントロール細胞』とを混合し、免疫したマウスへ投与した。両者はCFSEの蛍光の強さから区別することができる。細胞混合液の投与から20時間後、マウスから脾臓を採取しフローサイトメトリー解析を行った。『ターゲット細胞』の存在量を『コントロール細胞』により補正することで、エピトープに特異的なCTL活性を定量した。
 評価結果を図8および9に示した。実施例18および実施例24の組成のLNPは、肝臓送達用の組成のLNPである比較例1の組成のLNPに対して3倍程度のCTL活性を示した。また、実施例30の組成のLNPは、肝臓送達用の組成のLNPである比較例3や脾臓送達用の組成のLNPである比較例4のLNPよりも高いCTL活性を示した。CTL活性は獲得免疫が得られるかを評価するための指標であり、CTL活性が高い程、獲得免疫を得られることを表している。そのため、実施例18、24および30のLNPは比較例よりも獲得免疫を高められることが示された。
[試験例9]LNPを用いたCTL活性の評価2
(1)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したOVA-mRNA封入LNPをmRNAの濃度で1.0μg/mLとなるようにPBSで希釈した。希釈したmRNA封入LNPを、6週齢の雌のC57BL/6Jマウスに1匹あたり200μLとなるように静脈内投与した(mRNAの投与量として1匹あたり0.2μg)。
(2)CTL活性の評価
 [試験例8]に記載の方法でCTL活性を評価した。結果を図10に示す。
 実施例31の組成のLNPは比較例4に対して高いCTL活性を示した。
[試験例10]マウスでの多発性硬化症治療効果の評価
(1)モデルマウスの作成
 10週齢の雌のC57BL/6Jマウスを1週間予備飼育し、飼育環境に馴化させた。多発性硬化症モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(以下、EAEと称する)を誘導するキット製品(Hooke Laboratories)のメーカープロトコルに従い、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(以下、MOGと称する)の自己抗原ペプチド(MOGの35-55位のアミノ酸配列からなる)と完全フロイントアジュバントの混合エマルションをマウスの頸部および腰部に100μLずつ皮下投与した。キット製品に含まれる百日咳毒素ストックを165ng/100μLとなるようにPBSで希釈した。希釈した百日咳毒素を、混合エマルションの投与当日と翌日の2回、1匹あたり100μLずつ腹腔内投与した。
(2)マウスへのI.V.投与
 製造例1に記載の方法に従い調製したluc-mRNA封入LNPまたはMOGペプチド(MOGの27-63位のアミノ酸配列からなる)をコードしたmRNA(以下、MOG-mRNAと称する)を封入したLNPを、mRNAの濃度で1.0μg/200μLとなるようにPBSで希釈した。希釈したmRNA封入LNPを、EAEマウスに対してEAE誘導日から7日目、10日目、13日目の3回、1匹あたり200μLずつ静脈内投与した。
(3)多発性硬化症治療効果の評価
 EAE誘導日から10日目以降、マウスの病態スコアと体重を毎日測定した。病態スコアは以下の基準で決定した。0:無症状、1:尾を根元から持ち上げたときに垂れ下がる、2:片後肢の麻痺・歩行異常、3:両後肢の麻痺、3.5:スコア3かつ明らかな運動量低下、4:前肢の麻痺、5:瀕死・死亡。スコアの測定にバイアスが生じるのを避けるため、LNPの投与とスコアの測定を別の実験者が実施し、盲検下にてスコアを測定した。
 評価結果を図11および図12に示した。MOG-mRNAを封入した実施例32のLNPはEAE症状の軽減が確認された。またluc-mRNAを封入した実施例32のLNPにおいてもEAE症状が軽減しており、実施例32のLNP自体がEAE症状の軽減に寄与していることが示唆された。
 本発明の脂質ナノ粒子は、核酸を脾臓細胞に送達するために有用である。
 本出願は、日本で出願された特願2022-051918を基礎としており、その内容は本明細書にすべて包含されるものである。

Claims (13)

  1.  (A)式(1):
    (式(1)中、
     R1aおよびR1bはそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
     XおよびXはそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
     R2aおよびR2bはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基またはオキシジアルキレン基を表し、
     YおよびYはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
     ZおよびZはそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
     nおよびnはそれぞれ独立して、0または1であり、
     R3aおよびR3bはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または式(4):
      R-O-CO-(CH)a-   (4)
     (式(4)中、
      Rは炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、
      aは2~10の整数を表す。)
    で表される基を表す。)
    で表されるイオン性脂質、
    (B)アニオン性リン脂質または式(2):
    (式(2)中、
     Tは炭素数1~8の2価の脂肪族炭化水素基を表す。)
    で表される化合物、
    (C)コレステロール、および
    (D)式(3):
     CH(OR)-CH(OR)-CH(OR)   (3)
    (式(3)中、
     R、RおよびRのいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
    で表されるジミリストイルグリセロールPEG
    を含む核酸を脾臓組織へ送達するために用いられる脂質ナノ粒子。
  2.  前記アニオン性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロールまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホセリンである請求項1に記載の脂質ナノ粒子。
  3.  前記アニオン性リン脂質が1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DMPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DPPG)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(SOPG)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DSPG)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DPPS)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(POPS)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DOPS)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(SOPS)、および1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DSPS)からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項1または2に記載の脂質ナノ粒子。
  4.  前記アニオン性リン脂質が1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(POPG)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DOPG)、または1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホセリン(DLoPS)である請求項1~3のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  5.  式(2)中のTが炭素数1~3の2価の脂肪族炭化水素基である請求項1~4のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  6.  式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
    または
    で表されるいずれかのイオン性脂質である請求項1~5のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  7.  前記脂質ナノ粒子の成分として中性リン脂質が含まれていてもよい請求項1~6のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  8.  前記中性リン脂質が1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンまたは1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンである請求項7に記載の脂質ナノ粒子。
  9.  前記中性リン脂質が1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項7または8に記載の脂質ナノ粒子。
  10.  前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物と前記中性リン脂質との比率が100:0~25:75mol%である請求項7~9のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  11.  前記イオン性脂質、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物、前記中性リン脂質、および前記コレステロールの合計に対して、前記イオン性脂質が30~70mol%であり、前記アニオン性リン脂質または前記式(2)で表される化合物が2.5~15mol%であり、前記中性リン脂質が0~15mol%であり、前記コレステロールが20~60mol%であり、ジミリストイルグリセロールPEGが0.5~1.5mol%である請求項7~10のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
  12.  核酸を封入した請求項1~11のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子を生体に静脈内投与することを含む、脾臓組織へ核酸を送達する方法。
  13.  (A)式(1):
    (式(1)中、
     R1aおよびR1bはそれぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
     XおよびXはそれぞれ独立して、炭素数が1~6であり、かつ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、かつ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
     R2aおよびR2bはそれぞれ独立して、炭素数8以下のアルキレン基またはオキシジアルキレン基を表し、
     YおよびYはそれぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
     ZおよびZはそれぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、かつヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
     nおよびnはそれぞれ独立して、0または1であり、
     R3aおよびR3bはそれぞれ独立して、水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または式(4):
      R-O-CO-(CH)a-   (4)
     (式(4)中、
      Rは炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、
      aは2~10の整数を表す。)
    で表される基を表す。)
    で表されるイオン性脂質、
    (B)アニオン性リン脂質または式(2):
    (式(2)中、
     Tは炭素数1~8の2価の脂肪族炭化水素基を表す。)
    で表される化合物、
    (C)コレステロール、および
    (D)式(3):
     CH(OR)-CH(OR)-CH(OR)   (3)
    (式(3)中、
     R、RおよびRのいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
    で表されるジミリストイルグリセロールPEG
    を含む脂質ナノ粒子の、核酸を脾臓組織へ送達するために用いられる医薬を製造するための使用。
PCT/JP2023/011850 2022-03-28 2023-03-24 脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法 Ceased WO2023190176A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247035352A KR20240163154A (ko) 2022-03-28 2023-03-24 비장 조직에 핵산을 전달하기 위한 지질 나노입자 및 이를 사용하여 비장 조직에 핵산을 전달하기 위한 방법
EP23780186.5A EP4501360A1 (en) 2022-03-28 2023-03-24 Lipid nanoparticles for delivering nucleic acid to splenic tissue, and method for delivering nucleic acid to splenic tissue using same
JP2024512364A JPWO2023190176A1 (ja) 2022-03-28 2023-03-24
CA3247039A CA3247039A1 (en) 2022-03-28 2023-03-24 LIPID NANOPARTICLES FOR THE ADMINISTRATION OF A NUCLEIC ACID TO SPLENIC TISSUE AND RELATED METHOD OF ADMINISTRATION
CN202380031620.9A CN118973614A (zh) 2022-03-28 2023-03-24 用于向脾脏组织递送核酸的脂质纳米粒子以及使用其向脾脏组织递送核酸的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-051918 2022-03-28
JP2022051918 2022-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023190176A1 true WO2023190176A1 (ja) 2023-10-05

Family

ID=88201471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/011850 Ceased WO2023190176A1 (ja) 2022-03-28 2023-03-24 脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4501360A1 (ja)
JP (1) JPWO2023190176A1 (ja)
KR (1) KR20240163154A (ja)
CN (1) CN118973614A (ja)
CA (1) CA3247039A1 (ja)
WO (1) WO2023190176A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118949071A (zh) * 2024-08-02 2024-11-15 中国科学院动物研究所 一种掺杂金属离子佐剂的脾脏靶向mRNA疫苗及其制备方法与应用
WO2025140607A1 (zh) * 2023-12-30 2025-07-03 北京剂泰医药科技有限公司 核酸脂质纳米颗粒复合物中核酸的定量检测方法
CN120757505A (zh) * 2025-09-08 2025-10-10 联合钠米(天津)科技有限公司 一种二烃基咪唑仿生型脂质化合物及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9708628B2 (en) 2011-11-18 2017-07-18 Nof Corporation Cationic lipid having improved intracellular kinetics
WO2019188867A1 (ja) 2018-03-27 2019-10-03 日油株式会社 細胞内動態を改善した新規カチオン性脂質
WO2021060440A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 日油株式会社 脂質ナノ粒子の凍結乾燥組成物
WO2021195529A2 (en) 2020-03-27 2021-09-30 Generation Bio Co. Novel lipids and nanoparticle compositions thereof
JP2022051918A (ja) 2015-01-30 2022-04-01 株式会社三洋物産 遊技機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9708628B2 (en) 2011-11-18 2017-07-18 Nof Corporation Cationic lipid having improved intracellular kinetics
JP2022051918A (ja) 2015-01-30 2022-04-01 株式会社三洋物産 遊技機
WO2019188867A1 (ja) 2018-03-27 2019-10-03 日油株式会社 細胞内動態を改善した新規カチオン性脂質
WO2021060440A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 日油株式会社 脂質ナノ粒子の凍結乾燥組成物
WO2021195529A2 (en) 2020-03-27 2021-09-30 Generation Bio Co. Novel lipids and nanoparticle compositions thereof

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOMATER. SCI, vol. 9, 2021, pages 1449 - 1463
J. CONTROL. RELEASE, vol. 200, 2015, pages 97 - 105
J. CONTROL. RELEASE, vol. 235, 2016, pages 236 - 244
LOPRESTI SAMUEL T.; ARRAL MARIAH L.; CHAUDHARY NAMIT; WHITEHEAD KATHRYN A.: "The replacement of helper lipids with charged alternatives in lipid nanoparticles facilitates targeted mRNA delivery to the spleen and lungs", JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 345, 26 March 2022 (2022-03-26), AMSTERDAM, NL , pages 819 - 831, XP087063332, ISSN: 0168-3659, DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.03.046 *
MOLECULAR THERAPY, vol. 25, no. 7, 2017, pages 1467 - 1475
WENJIN GUO, ROBERT J LEE: "Efficient Gene Delivery Using Anionic Liposome-Complexed Polyplexes (LPDII)", BIOSCIENCE REPORTS, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS-PLENUM PUBLISHERS, NEW YORK, 1 October 2000 (2000-10-01), New York , pages 419 - 432, XP055198601, Retrieved from the Internet <URL:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11332603> DOI: 10.1023/A:1010338219401 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025140607A1 (zh) * 2023-12-30 2025-07-03 北京剂泰医药科技有限公司 核酸脂质纳米颗粒复合物中核酸的定量检测方法
CN118949071A (zh) * 2024-08-02 2024-11-15 中国科学院动物研究所 一种掺杂金属离子佐剂的脾脏靶向mRNA疫苗及其制备方法与应用
CN120757505A (zh) * 2025-09-08 2025-10-10 联合钠米(天津)科技有限公司 一种二烃基咪唑仿生型脂质化合物及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
EP4501360A1 (en) 2025-02-05
CA3247039A1 (en) 2025-03-10
CN118973614A (zh) 2024-11-15
KR20240163154A (ko) 2024-11-18
JPWO2023190176A1 (ja) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6640750B2 (ja) カチオン性脂質
KR102674501B1 (ko) 세포 내 동태를 개선한 신규 양이온성 지질
WO2023190176A1 (ja) 脾臓組織へ核酸を送達するための脂質ナノ粒子およびこれを用いて脾臓組織へ核酸を送達する方法
JP7597334B2 (ja) 脂質ナノ粒子の凍結乾燥組成物
US11253598B2 (en) Pharmaceutical composition containing anionic drug, and preparation method therefor
AU710170B2 (en) Cationic virosomes as transfer system for genetic material
Wang et al. Bivalent mRNA vaccines against three SARS-CoV-2 variants mediated by new ionizable lipid nanoparticles
Yang et al. Dual-targeted lipid nanoparticles system for synergistic anti-inflammation and cartilage repair in the treatment of temporomandibular joint osteoarthritis
US20240336558A1 (en) Ionizable lipid based on endogenous dicarboxylic acid as well as preparation method and use thereof
JP7774254B2 (ja) ナノ小胞とその核酸送達への使用
WO2024096516A1 (ko) 핵산 약물의 경폐전달을 위한 지질나노입자 제형 및 이의 활용
US20240408230A1 (en) Lipid nanoparticle used for delivering nucleic acid to brain tissue
EP4555999A1 (en) Lipid nanoparticle and method for producing same, nucleic acid-encapsulated lipid nanoparticle and method for producing same, and method for inducing acquired immunity in living body by using nucleic acid-encapsulated lipid nanoparticle
KR20240083166A (ko) 폐를 표적장기로 하는 생분해성 지질나노입자 약물 전달 제형 및 이의 활용
US20250197852A1 (en) Lipid nanoparticles used to transport nucleic acids into lymphatic endothelium cells
WO2024203660A1 (ja) 核酸内封脂質ナノ粒子の製造方法
US20250195429A1 (en) Lipid nanoparticles for delivering nucleic acid to peripheral blood mononuclear cells, and method for delivering nucleic acid to peripheral blood mononuclear cells using same
KR101671864B1 (ko) 요오드화 오일을 함유하는 양이온성 에멀젼 및 바이러스 벡터의 유전자 전달 증진을 위한 이의 용도
WO2025063214A1 (ja) 核酸を内封したリガンド修飾脂質ナノ粒子の製造方法
KR20240066978A (ko) 핵산 약물의 경폐전달을 위한 지질나노입자 제형 및 이의 활용

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23780186

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024512364

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380031620.9

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202447080117

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247035352

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020247035352

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023780186

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023780186

Country of ref document: EP

Effective date: 20241028