[發明專利]含聚(L?精氨酸)鏈段的嵌段共聚物與聚陰離子性聚合物的聚離子復合物

在審

• 申請號: 201680022108.8
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107530279A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 長崎幸夫;工藤心平;平松祐司;坂本裕昭;裴國勝;黃炳龍
• 申請（專利權）人: 一般社團法人筑波環球創新推進機構
• 主分類號: A61K9/107
• 分類號: A61K9/107;A61K31/785;A61K47/60;A61P35/00;A61P37/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 童春媛,羅文鋒

技術領域

本發明涉及含有聚乙二醇-b-聚(L-精氨酸)或聚(L-精氨酸)-b-聚乙二醇-b-聚(L-精氨酸)和聚陰離子性聚合物而成的聚離子復合物(PIC)；這樣的PIC的用途(例如其對腫瘤組織內巨噬細胞的激活方面的應用)；以及上述嵌段共聚物及其制備方法。

背景技術

腫瘤組織中不僅存在癌細胞，也存在多種免疫細胞。在腫瘤組織形成初期階段，由于免疫細胞的抗癌活性，腫瘤組織的生長受到阻礙，癌細胞被從體內除去。但是，這樣的免疫細胞帶來的抗癌活性減弱時，腫瘤組織可能繼續生長，直至發生腫瘤組織的轉移。將為了殺死癌細胞而使存在于該腫瘤組織的免疫細胞激活的療法稱作癌癥免疫療法，近年來備受關注。在以往的癌癥免疫療法中，白細胞介素-2(IL-2)的過量給予導致細胞毒性T細胞或自然殺傷細胞被激活，但IL-2不具有被特異性攝入到腫瘤組織的機制，現狀是由于過量全身給予，因此確認了嚴重的毒性。另外在癌細胞開始分泌被稱為腫瘤生長因子或轉化生長因子(TGF-β)的細胞因子的腫瘤環境中，免疫細胞的激活受到限制，這也是必須解決的課題。

發明內容

本發明人為解決上述課題，將巨噬細胞作為要激活的免疫細胞而關注。巨噬細胞非常多地浸潤于腫瘤組織內，通過產生一氧化氮(NO)來誘導癌細胞的凋亡(程序性死亡)。激活的巨噬細胞在細胞內表達誘導型NO合酶(iNOS)，以L-精氨酸為底物產生NO。該酶促反應以L-精氨酸濃度作為決定反應速度的步驟，腫瘤內精氨酸濃度越增加則NO產生速度越增加，因此通過將L-精氨酸高效地遞送至腫瘤組織，有望提高巨噬細胞的抗癌活性。

在這樣的背景下，為了將L-精氨酸高效地傳遞至腫瘤組織，人們研究了使用藥物遞送系統(DDS)的技術來遞送L-精氨酸的方法。

結果，新合成了生物降解性聚乙二醇-b-聚(L-精氨酸)[有時簡稱為PEG-b-P(L-Arg)或PEG-PArg]，發現通過其與聚陰離子性聚合物的靜電相互作用而制作的芯鞘型聚離子復合物膠束(PIC/m)的納米顆粒高效地聚集在腫瘤組織中，同時該共聚物具有L-精氨酸作為聚(L-Arg)鏈段的聚合單元，且該共聚物不僅與聚陰離子性聚合物形成PIC膠束，還與游離L-精氨酸同樣，可成為iNOS的底物，并且可顯著降低荷瘤的實驗哺乳動物的腫瘤體積。還發現：聚(L-精氨酸)-b-聚乙二醇-b-聚(L-精氨酸)[有時簡稱為P(L-Arg)-b-PEG-b-P(L-Arg)或PArg-PEG-PArg]的三嵌段共聚物也與上述二嵌段共聚物同樣起作用。

另一方面，以往的技術文獻WO2008/104694中概括性地記載了可包含PEG-b-P(L-Arg)的接枝化氨基酸聚合物，日本特開2006-56864或許也可以說概括性地記載了可包含PEG-b-P(L-Arg)的共聚物。但是并未具體記載(或由特定的化學結構式特別規定)PEG-b-P(L-Arg)，另外不僅對于如何可高效制備這樣的聚合物，對于含有這樣的聚合物和聚陰離子性聚合物而成的組合物、此外對于這樣的聚合物與聚陰離子性聚合物的聚離子復合物(PIC)可在水性介質中形成穩定的膠束或高分子膠束也未有任何記載或提示，也未提示可提供可作為在巨噬細胞的存在下產生的iNOS的底物的L-Arg。另一方面還已知，與構成本發明的體系不同的、聚陰離子性氨基酸(PEG-b-PAsp)與聚陽離子性氨基酸(PEG-b-PLys)的PIC形成膠束(例如參照Harada等人, Macromolecules, 28, 5294-99(1995))。

另外，關于聚精氨酸，以往合成的含有聚精氨酸鏈段的嵌段共聚物含有二胍等的副產物，無法進行定量的胍基取代(參照Michael S. Bernatowicz等人, Journal of Organic Chemistry, 57, 2497-2502, (1992))。還有人報道了聚精氨酸側鏈具有Z保護基的嵌段共聚物，但除去Z保護基的條件嚴苛，雖然可以以毫克級進行，但如果以克級進行脫保護，則肽主鏈開裂(ERIC P.HOLOWKA等人, Nature materials, 6, 52-57, 2007))。并且這些制備方法含有側鏈不是完整的胍基的基團，且分子量分布過寬，無法控制，因此可能肽鍵分解后的L-精氨酸單體無法起到iNOS底物的作用，或者無法形成穩定的PIC膠束。并且可以舉出以下情況：以往的PIC膠束在生理條件下穩定性低，顆粒因血液中的鹽濃度、聚陰離子、胎牛血清(FBS)而崩解。此外，由于以往的PIC膠束是為了將蛋白或核酸遞送至腫瘤組織而設計的，納米顆粒本身的抗癌活性等并未得到確認。