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CN104736181A - 包含靶向聚氨基酸与脂肪酸之缀合物的药物递送载剂 - Google Patents

包含靶向聚氨基酸与脂肪酸之缀合物的药物递送载剂 Download PDF

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CN104736181A
CN104736181A CN201380050365.9A CN201380050365A CN104736181A CN 104736181 A CN104736181 A CN 104736181A CN 201380050365 A CN201380050365 A CN 201380050365A CN 104736181 A CN104736181 A CN 104736181A
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CN
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composition
drug delivery
targeted
amino acid
targeting
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CN201380050365.9A
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安德拉斯·G·拉科
阿兰·T·雷马莱
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Texas's Health Science Center North, University of
US Department of Health and Human Services
Original Assignee
Texas's Health Science Center North, University of
US Department of Health and Human Services
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Abstract

本发明在本文中提供了靶向药物递送载剂组合物、制造方法以及用于治疗性应用的治疗方法。

Description

包含靶向聚氨基酸与脂肪酸之缀合物的药物递送载剂
本申请要求于2012年8月10日提交的标题为“DRUG DELIVERYVEHICLE”的美国临时专利申请序列号61/682,057的权益，其全部内容通过引用并入本文。
关于联邦政府资助研究的声明
本发明部分地在内部心脏、肺和血液研究所研究基金(IntramuralHeart，Lung，and Blood Institute Research Fund)的支持下完成。政府对本发明享有某些权利。
背景
本申请涉及用于使用天然亲和力向特定细胞、组织或器官类型定制药物递送(tailored drug delivery)药剂的组合物。
许多药物候选物因有害的副作用而不能通过药物开发渠道来推进。通常，这些问题与被动药物递送的使用相关，这依赖于药物穿过所有细胞的生物膜时的吸收。当通过被动药物递送向患者进行全身性施用时，许多药物将仅以低浓度到达靶细胞，而其余药物非特异地聚集在身体其他部分中(例如在肝和血浆中的浓度较高)或者从身体中清除。这对具有高细胞毒性潜能的药物(例如化学治疗剂)而言是特别要关注的，因为其可损害健康细胞和患病细胞。药剂的靶向递送是高度期望的，原因是经由该机制可选择性地将精确剂量的有效药物递送至患病细胞并完全避免或降低药物暴露于正常、健康细胞和组织的量。
已开发出了不同类型的药物递送载剂，例如聚合物胶束、聚合物纳米载剂、脂质体、聚合物囊泡(polymersome)、纳米球、纳米胶囊、树状聚合物、蛋白质、细胞血影(cell ghost)、无机/金属递送载剂和细菌递送载剂(Alexis等，2010；Matsumura和Kataoka 2009；Wang等，2009)。这样的方法中有许多都需要使用生产起来可能较昂贵的大蛋白质。此外，许多目前所采用的药物递送载剂无法解决所使用药物同时影响健康细胞和组织的问题。
理想地，靶向药物递送载剂(targeted drug delivery vehicle)应特异性地作用于目标患病细胞，同时避免对健康细胞的毒副作用。此外，递送剂应在很大程度上是非免疫原性的，在血液中具有长期的残留时间并且是可生物降解的。此外，整个系统应适合于解决范围广泛的疾病并且适合于按比例放大并在商业规模水平上制造。
本发明提供了药物递送组合物、制造方法和用于治疗性应用的治疗方法，所述治疗性应用可克服当前在药物开发中所出现的多个挑战。
发明概述
本申请涉及使用天然亲和力向特定细胞、组织或器官类型定制药物递送药剂的组合物。
在一些实施方案中，本发明提供了包含与生物相容性聚合物结合的靶向性氨基酸链的组合物。在一些实施方案中，所述组合物可提高药物的溶解度。在一些实施方案中，所述生物相容性聚合物是脂肪酸。在一些实施方案中，所述脂肪酸是饱和脂肪酸。在一些实施方案中，所述脂肪酸是长度小于15个碳的脂肪酸链。在一些实施方案中，生物相容性聚合物是肉豆蔻酸。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链与所述生物相容性聚合物共价连接。
在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链的长度小于50个氨基酸。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链对跨膜分子具有亲和力。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链对受体具有亲和力。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链对HDL受体具有亲和力。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链对迅速分裂的细胞具有亲和力。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链对癌细胞具有亲和力。在一些实施方案中，所述靶向性氨基酸链选自SEQ ID NO：1至62。
通过引用并入
本说明书中所提及的所有公开、专利和专利申请都通过引用并入本文，其程度如同具体地且单独地指明每个单独的公开、专利或专利申请通过引用并入。
附图简述
所附权利要求书中特别地陈述本发明的一些新颖特征。通过参照以下陈述示例性实施方案的详细描述将获得对本发明特征和优点的更好理解，其中使用了本发明的原理，并且其附图为：
图1示出了拉马钱德兰(Ramachandran)图其举例说明了用于定义α螺旋确认的和ψ骨架二面角的定义。
图2示出了说明基本为球形的包含化疗剂紫杉醇的药物递送载剂的透射电子显微镜图像，其平均直径为约20nm。
图3示出了载药(drug-loaded)载剂相较于常规被动药物递送的比较性体外溶出研究，其使用动态透析技术在37℃下于PBS中来确定体外释放。载剂中装载的药物在72小时孵育后维持初始浓度的92％。对于被动药物递送，在孵育8小时中释放了初始浓度的70％。
图4示出了载药载剂相较于常规被动药物递送的剂量响应比较研究，该研究确定卵巢细胞癌模型SKOV-3(HTB-77)中戊柔比星(N-三氟乙酰阿霉素-14-戊酸酯)的半数最大抑制(IC50)浓度值。载剂递送药物的IC50小于6μg而被动药物递送的IC50大于12μg，这说明载剂递送的细胞毒性相比于被动药物递送提高了2倍。
图5示出了在癌细胞系(PC-3前列腺癌细胞系和SKOV-3卵巢癌细胞系)和非恶性肿瘤细胞系(PZ-HPV和HiO180)上，载药载剂相较于常规被动药物递送的比较性细胞毒性研究。在将药物戊柔比星并入rHDL纳米颗粒中时，体外治疗指数由此提高了至少80倍。
图6(A)示出了药物装载能力研究，(B)示出了药物装载效率研究，其均采用包含提高浓度的SEQ ID NO：20-myr组分的载剂。
图7示出了药物递送载剂与被动药物递送的比较药代动力学特征研究。
图8示出了基于3H-紫杉醇测量的紫杉醇包封入肉豆蔻肽纳米颗粒中的包封效率。
图9示出了药物递送载剂和被动药物递送的治疗指数研究。
图10示出了通过药物递送载剂和提高量的HDL进行的HDL受体的竞争性研究。
定义
术语“治疗(treat、treating或treatment)”是指成功治疗或缓解损伤、病理状况、病症或症状(例如疼痛)的任意指标，其包括任意的客观或主观参数，例如减退；缓解；减少症状或使得症状、损伤、病理状况或病症对于患者更加可耐受；降低症状或病症的频率或持续时间；或者，在一些情况下，防止症状或病症的发作。症状的治疗或缓解可基于任意客观或主观参数，包括例如体检结果。
术语“施用”是指向对象经口施用，作为栓剂施用，表面接触，肠胃外、静脉内、腹膜内、肌内、病灶内、鼻内或皮下施用，鞘内施用、淋巴内、微滴吸入或缓释装置(例如微型渗透泵)植入。
术语“治疗有效量或剂量”或者“治疗足够量或剂量”或者“有效或足够量或剂量”是指对所施用对象产生治疗效果的剂量。在致敏细胞中，治疗有效剂量通常可低于对于非致敏细胞的常规治疗有效剂量。
术语“试剂”或“生物活性剂”是指生物、药物或化合物。非限制性实例包括简单或复杂的有机或无机分子、肽、蛋白质、寡核苷酸、抗体、抗体衍生物、抗体片段、维生素衍生物、碳水化合物、毒素或化学治疗化合物。可合成多种化合物如小分子和寡聚体(例如寡肽和寡核苷酸)，以及基于多种核心结构的合成有机化合物。此外，多种天然来源可提供用于筛选的化合物，例如植物或动物提取物等。本领域技术人员可容易地认识到对于本发明试剂的结构性质没有限制。
术语“前药”意指无活性或活性低于初始结构的施用于患者(例如人)的任何形式的药物(或化合物)。前药可通过新陈代谢转化为活性形式。前药向活性形式的所述转化并不特别限于施用后发生的前药的任何化学和/或物理改变，例如前药的活性部分(特别是细胞生长抑制剂)在作用部位释放。
术语“亲和结合”是指在这样的成对物质(例如酶/底物、受体/激动剂、抗体/抗原和凝集素/碳水化合物)之间发生的结合，其可通过共价或非共价相互作用或共价和非共价相互作用的组合来介导。当两个物质的相互作用产生非共价结合的复合物时，所发生的结合通常为静电、氢键或亲脂相互作用的结果。
术语“两亲性化合物”是指具有疏水部分和亲水部分二者的化合物。例如，本发明的两亲性化合物可具有化合物的一个亲水面和化合物的一个疏水面。两亲性分子具有亲水头基和疏水尾基，其中疏水基和亲水基通过共价键或通过不同长度的接头基团而连接。
术语“对象”、“个体”或“患者”在本文中可互换使用，其是指脊椎动物，优选哺乳动物，更优选人。哺乳动物包括但不限于：鼠、猿、人、畜养动物、竞技动物和宠物。在体外获得或在体外培养的生物实体的组织、细胞及其后代也涵盖其中。
术语“体内”是指在对象或动物体内发生的事件。
术语“体外”是指在对象或动物体外发生的事件。例如，体外测定涵盖在对象测定之外进行的任何测定。体外测定涵盖其中采用活细胞或死亡细胞的基于细胞的测定。体外测定还涵盖了其中未采用完整细胞的无细胞测定。
术语“靶向分子”是指能够特异性地与特定靶标结合并形成结合复合物的所有分子。例如，配体及其相应的靶分子抗体构成特异性结合对，在通过其相应的亲和结合位点结合在一起时形成复合物。
术语“Cmax”是指施用后药物的峰值血浆浓度。
术语“Tmax”是指施用后达到药物的峰值血浆浓度所花费的时间长度。
术语“AUC”是指曲线下面积，并且指示在单次剂量后或在施用药物后的稳态时浓度-时间曲线的积分。
发明详述
本文中，提供了利用天然亲和力向特定细胞、组织或器官类型定制药物递送药剂的组合物，用于商业规模制造的高效方法以及在广泛范围的治疗学和疾病中用于治疗的方法。
靶向性氨基酸链
本发明提供了靶向药物递送载剂，其包含由靶向性氨基酸链构成的聚氨基酸组合物。靶向性氨基酸链一般对靶标或靶标相关分子具有亲和力，进而将有助于靶向药物递送载剂找到靶标、与其结合或以其他方式与其相互作用。这样的靶向可用于将药物递送至靶标。
靶向性氨基酸链可与天然全长蛋白质具有同源性。例如，靶向性氨基酸链可以是肽，即较大的天然蛋白质的一部分。在一些实施方案中，靶向性氨基酸链是与天然蛋白质的一部分相同的肽。在另一些实施方案中，对肽的一部分进行的序列修饰，使序列由天然发现的序列改变例如1％、5％、10％、20％或30％。在一些实施方案中，非天然分子包含在氨基酸链中。
靶向性氨基酸链可由少于50个氨基酸构成。或者，靶向性氨基酸链可由长度为约50至40个氨基酸、约40至30个氨基酸、约30至20个氨基酸、约20至10个氨基酸或约10至5个氨基酸构成。在一些情况下，靶向性氨基酸链大于50个氨基酸或由多个重复的靶向性氨基酸链构成。在一些实施方案中，重复的靶向性氨基酸链具有相似或相同的组成。
本发明的靶向性氨基酸链或任意酸在某些应用中可由天然或非天然氨基酸残基构成。此外，靶向性氨基酸链可来源于天然或非天然氨基酸残基的组合。例如，靶向性氨基酸链可具有本质上部分或完全为天然非氨基酸的骨架，但是可包含与该靶向性氨基酸链所模拟的氨基酸链上存在的氨基酸残基侧基相同的侧基。多种类型的化学键(例如酯、硫酯、硫代酰胺、逆酰胺(retroamide)、经还原羰基、二亚甲基和酮亚甲基键)一般是可用于抗蛋白酶靶向分子的构建中氨基酸链键的替代物。
靶向性氨基酸链可包含一个或更多个α螺旋(α-helix)，例如靶向性氨基酸链可包含两个α-螺旋。α螺旋以右转卷曲或螺旋构象为特征而确认，其中每一骨架N-H基团向在前的氨基酸四个残基的骨架C＝O基团提供氢键。在蛋白质中观察到的螺旋可以是四个至大于四十个氨基酸残基长。
包含α-螺旋的氨基酸残基通常采用约(-60°，-45°)的骨架二面角。可使用几种计算方法来鉴定α-螺旋结构，一种方法是蛋白质二级结构字典(Dictionary of Protein Secondary Structure)。α-螺旋采用二面角使得一个残基的ψ二面角和下一个残基的二面角总和为约-105°。因此，一般来说，α-螺旋二面角落在拉马钱德兰(Ramachandran)图或(图)图表(斜率为-1)的对角线上，范围为(-90°，-15°)至(-37°，-70°)。作为比较，310螺旋的二面角总和为约-75°，而π-螺旋为约-130°。具有反式异构体的任意氨基酸链螺旋每个残基的旋转角Ω(omega)的通式由以下公式来确定：
存在多种技术可用于构建这样的靶向性氨基酸链，其与相应的天然肽具有相同的、相似的或提高的生物亲和力。可构建氨基酸链以表现出与相应天然肽不同或得到改善的一种或更多种期望活性。例如，可将氨基酸链开发为具有改善的溶解度、稳定性、脂质相互作用和/或对水解或蛋白质水解的敏感性(Morgan和Gainor，Ann.Rep.Med.Chem.24：243-252，1989)的特征或者增强其治疗性应用的另一些特征，例如提高的细胞渗透性、对结合配偶体更大的亲和力和/或亲合力、和/或在细胞内延长的半衰期。
氨基酸根据其侧链大体分为以下几类：极性的、疏水的、酸性的、碱性的和芳香族的。极性氨基酸包括但不限于天冬酰胺、细胞因子、谷氨酰胺、组胺、硒代半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸和酪氨酸。疏水氨基酸或非极性氨基酸的实例包括但不限于亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸。碱性氨基酸残基的实例包括但不限于精氨酸、高赖氨酸和赖氨酸。酸性氨基酸残基的实例包括但不限于天冬氨酸和谷氨酸。芳香族氨基酸包括但不限于联苯丙氨酸、组氨酸、2-萘基丙氨酸、五氟苯丙氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。一些氨基酸被归类在多于一个组中，例如组氨酸、色氨酸和酪氨酸被归类为极性和芳香族氨基酸二者。这些类别中另外的氨基酸是已知的。
不同的氨基酸序列具有形成α-螺旋结构的不同倾向。氨基酸甲硫氨酸、丙氨酸、亮氨酸、不带电的谷氨酸和赖氨酸具有尤其高的螺旋形成倾向，而脯氨酸和甘氨酸具有较差的螺旋形成倾向。氨基酸脯氨酸可破坏螺旋结构，原因在于其侧链在空间上干扰前一回转的骨架，迫使螺旋轴弯曲。然而，脯氨酸通常被视为螺旋的第一残基，这可能是由于其结构刚性。在另一个极端下，几乎不含侧链的甘氨酸也倾向于破坏螺旋结构，原因是其较高的构象灵活性使其在采取相对受限的α-螺旋结构时具有较大的熵代价。
例如，氨基酸链的螺旋构象可受靶标位置处分子的电荷和疏水性以及其中已被取代的侧链体积(或大小)二者影响。预期在氨基酸链的物理性质和构象中产生最大变化的氨基酸替换可以是，例如，如果用亲水残基(例如丝氨酰基或苏氨酰基)替换疏水残基(例如亮氨酰基、异亮氨酰基、苯丙氨酰基基、缬氨酰基或丙氨酰基)。另一个实例是用具有较大侧链的氨基酸(例如苯丙氨酸)替换缺少侧链的氨基酸(例如甘氨酸)。
靶向性氨基酸链的合适替换包括但不限于：β-丙氨酸和另一些ω-氨基酸(例如3-氨基丙酸、2，3-二氨基丙酸、4-氨基丁酸等)、α-氨基异丁酸、ε-氨基己酸、δ-氨基戊酸、N-甲基甘氨酸或肌氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、叔丁基丙氨酸、叔丁基甘氨酸、N-甲基异亮氨酸、苯基甘氨酸、环己基丙氨酸、正亮氨酸、萘基丙氨酸、4-氯苯丙氨酸、2-氟苯丙氨酸、3-氟苯丙氨酸、4-氟苯丙氨酸、青霉胺、1，2，3，4-四氢异喹啉-3-羧酸、β-2-噻吩丙氨酸、甲硫氨酸亚砜、高精氨酸、N-乙酰基赖氨酸、2，4-二氨基丁酸、2，3-二氨基丁酸、对氨基苯丙氨酸、N-甲基缬氨酸、高半胱氨酸、高苯丙氨酸、高丝氨酸、羟脯氨酸、高脯氨酸、N-甲基化氨基酸和类肽(N取代的甘氨酸)。
靶向性氨基酸链可具有两亲性质。靶向性氨基酸链可在α螺旋(α-helix)的一侧上具有亲水性质并且在α螺旋的相对侧上具有疏水性质。
α螺旋的两亲性程度可通过计算每个两亲性α-螺旋结构域的疏水矩(μH)来量化。Eisenberg等，Faraday Symp.Chem.Soc.17：109-120，1982；Eisenberg等，PNAS 81：140-144，1984；以及Eisenberg等，J.Mol.Biol.179：125-142，1984中描述了用于计算μH的方法。不同长度的多种氨基酸链的两亲性可直接通过平均疏水矩来比较。平均疏水矩/残基可通过用μH除以氨基酸链中残基的数目来获得。
靶向性氨基酸链允许定制制造用于靶向特定靶标(例如与疾病相关的特定细胞组织或器官)的序列。一般地，其使用蛋白质化学方法来实现，以改变或设计靶向性氨基酸链，使得其对靶标具有亲和力。
靶向性氨基酸链可通过自动引导(homing)至与其具有亲和力的靶标而向身体内的特定细胞、组织或器官类型行进并与之结合。靶向性氨基酸链可例如通过使用组织特异性细胞表面分子作为模型模板来创建合成靶向性氨基酸链而进行设计。可用作靶向性氨基酸链分子模型的合适分子的实例包括但不限于抗体、抗体片段、肽、淋巴因子、细胞因子、受体蛋白、激素、生长因子、配体、糖、碳水化合物、跨膜蛋白或其等同物。
靶向性氨基酸链可与具有组织、细胞或器官特异性的膜结合受体具有亲和力。
可用作靶向分子的合适氨基酸序列包括但不限于：肝素结合位点(PKNR)(SEQ ID NO：1)或(KKWVR)(SEQ ID NO：2)、整合素结合位点(RGD)(SEQ ID NO：3)、P-选择素(DVEWVDVSY)(SEQ ID NO：4)、TAT HIV的内在化序列(RKKRRQRRRPPQ)(SEQ ID NO：5)和(RRRQRRKKR)(SEQ ID NO：6)、panning(RRPXR)(SEQ ID NO：7)、penatratin(RQIKIWFQNRRMKWKK)(SEQ ID NO：8)、中性胆固醇酯酶激活SAA C-末端(GHEDTMADQEANRHGRSGGDPNYYRPPGGY)(SEQ ID NO：9)、抑制ACAT SAA N-末端(GFFSFIGEAFQGAGDMWRAY)(SEQ ID NO：10)、提高肝亲和力的LDL受体(KAEYKKNKHRH)(SEQ ID NO：11)或(YTRLTRKRGLK)(SEQ ID NO：12)、经抗氧化活性修饰的18A(DWLKAFYCKVAEKLKEAF)(SEQ ID NO：13)或(DWLKAFYDKVAEKLKCAF)(SEQ ID NO：14)、ApoA-I milano(YSDGLRQCLAARLDALKDR)(SEQ IDNO：15)、重金属螯合6x-His序列(HHHHHH)(SEQ ID NO：16)、乳铁蛋白(FQWQRNIRKVR)(SEQ ID NO：17)和B-1型清道夫受体(SR-B1)结合序列、
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靶向性氨基酸链可对特异性定位至受待治疗疾病影响的靶细胞期望表面的分子具有亲和力。在一个实施方案中，将细胞型特异性分子用作模板以建立包含聚氨基酸亚单位的合成靶向分子。考虑靶向分子待靶向的组织位点包括但不限于神经细胞、肝细胞、骨髓细胞、肾细胞、胰腺细胞、干细胞、祖细胞、淋巴细胞、肌细胞、胃组织、肺组织、脑组织和另一些患病细胞如癌细胞、过度增殖细胞或未分化细胞。
除了使用细胞表面和细胞型特异性分子作为模型来构建靶向性氨基酸链之外，还可进行体内或体外测定以确定目标疾病的特定靶向序列。因此，在一个实施方案中，本发明提供了制备几种退化肽然后将退化肽引入待治疗疾病的代表性动物模型或细胞培养系统中的方法。提取患病细胞并进行蛋白质分析(例如通过质谱和/或埃德曼降解反应进行蛋白质测序以确定哪种退化肽定位至患病细胞)。确定后，就将靶向序列用于建立靶向性氨基酸链。在本发明的一个实施方案中，经实验确定的氨基酸序列是包含靶向性氨基酸链的靶向分子。在另一个实施方案中，将包含经实验确定的靶向氨基酸序列的靶向性氨基酸链构建到药物递送载剂中，并且用于使用治疗有效量的适当药剂治疗疾病及其等同疾病。
可使用的靶向分子的实例可包括如前所讨论的细胞表面和组织特异性分子。此外，可使用靶向缀合物。在本发明的该应用中，将一种靶向缀合物放置于疾病部位，同时其缀合物配偶体存在于靶向药物载剂上；最终靶向缀合物组合提供能够向疾病部位行进的药物载剂。靶向缀合物的实例包括但不限于：生物素和亲和素的组合、生物素和链霉亲和素的组合、生物素和的组合、生物素和人源生物素结合分子的组合、生物素和的组合、和的组合、和的组合、和S蛋白的组合、Halo和的组合、谷胱甘肽和谷胱甘肽S-转移酶的组合、直链淀粉和麦芽糖结合蛋白的组合、适当设计的表位和表位的人源化单克隆抗体的组合、适当设计的糖链和相关糖链识别分子(包括凝集素和人源化单克隆抗体)的组合。在本文中，可通过间隔臂(例如，聚乙二醇或烃)和反应基团(例如，N-羟基琥珀酰亚胺基、磺基-N-羟基琥珀酰亚胺基、五氟苯基、酰肼基、酰胺基、戊胺基、马来酰亚胺基、己基(吡啶基二硫代)丙酰胺基、碘乙酰基、ridyl基、叠氮水杨酰胺基、硝基苯基叠氮基、补骨脂素基或四苯基氟叠氮基)对生物素、谷胱甘肽、糖、表位等进行修饰。
此外，其互补核酸的组合、抗原和抗体或其片段的组合、酶和底物或抑制剂的组合或者配体和受体的组合也可用作所要求保护的本发明的靶向缀合物。
本发明还提供了这样的组合物，其中聚氨基酸亚单位由至少一种另外的靶向分子构成。预期包含聚氨基酸亚单位的另外的靶向分子位点会发挥某些作用。另外的靶向分子位点可用来增强靶向特异性、拓宽向体内多个位点的靶向或扩大治疗方式。在一个应用中，另外的靶向分子用来增强患病细胞与健康细胞的辨别。在另一个应用中，另外的靶向分子提供载剂向两种不同组织、细胞或器官的递送。在另一个应用中，包含载剂的另外的靶向分子位点可为临床医师及其患者提供更多的递送选择(例如，口服、可注射、可植入、吸入等)。
靶向药物递送载剂可通过可改善药物递送载剂性质的修饰(例如，生化修饰或化学修饰)进一步增强。例如，靶向性氨基酸链可通过使分子与靶向性氨基酸链的脂肪链缔合来修饰。
靶向性氨基酸链可进一步通过连接修饰来增强。例如，本发明提供了通过脂肪链进行的生化修饰。脂肪链可使用多种方法(例如通过范德华力或通过离子键缀合来缔合)与靶向性氨基酸链缔合。或者，脂肪链与α螺旋氨基酸的缀合可使用共价键合来实现。本发明提供了这样的组合物，其包含化学计量的一种或更多种脂肪链和靶向氨基酸分子。例如，氨基酸组分可由1∶1或1∶2或1∶3或1∶4的脂肪链：靶向性氨基酸链构成。待用于氨基酸组合物的适当脂肪链包括但不限于脂肪酸、甘油脂、甘油磷脂、鞘脂、固醇脂质、糖脂和聚酮。
脂肪酸是由羧酸和烃的饱和或不饱和链构成的脂肪链。不饱和脂肪酸因缺少氢原子而在碳原子之间具有一个或更多个双键。不饱和脂肪酸的一些实例包括但不限于肉豆蔻脑酸、十六碳烯酸(sapienic acid)、油酸、反油酸、异油酸、亚油酸、亚麻酸、α-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸和二十二碳六烯酸。
饱和脂肪酸是通常具有12至24个碳长且无双键的长链羧酸。饱和脂肪酸的实例包括但不限于辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸和蜡酸。
大多数天然脂肪酸由长度为4至28个碳的碳链构成。脂肪酸可分类为短链、中链、长链、超长脂肪酸链。短链脂肪酸是具有包含碳长小于6个碳的脂肪族尾部的脂肪酸。中链脂肪酸定义为具有包含6至12个碳长的脂肪族尾部的脂肪酸。长链脂肪酸是具有包含长于12个碳长的脂肪族尾部的脂肪酸。超长链脂肪酸定义为具有包含大于22个碳长的尾部构成的脂肪酸。在所述组合物的一个实施方案中，脂肪链是一个或更多个短链、中链、长链或超长脂肪酸链。在本发明的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链的长度小于15个碳但不短于3个碳。
甘油脂由单取代甘油、二取代甘油和/或三取代甘油构成。甘油酯的另一些亚类以甘油葡糖苷为代表。甘油葡糖苷的特征在于存在经由糖苷键与甘油相连接的一个或更多个糖残基。在本发明的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个甘油脂。
甘油磷脂(通常称为磷脂)是细胞脂双层的关键组分并且还参与新陈代谢和细胞信号传导事件。甘油磷脂的实例包括但不限于油酰磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇和磷脂酸。在本发明的一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个甘油磷脂(其不是棕榈酰基-油烯基磷脂酰胆碱)。
鞘脂由鞘氨醇碱骨架构成。鞘脂在信号传输和细胞识别中发挥着重要作用。在哺乳动物中所发现的主要哺乳动物鞘氨醇碱为二氢鞘氨醇和鞘氨醇。鞘脂的实例包括但不限于具有连接酰胺的脂肪酸的神经酰胺和神经酰胺磷酸胆碱。在本发明的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个鞘脂。
固醇脂质均来源于相同的稠合四环核心结构。其为膜脂的重要组分，作为激素和信号传导分子具有不同的生物学作用。固醇脂的实例包括但不限于胆固醇及其衍生物、雌激素睾酮、雄甾酮、孕激素、糖皮质激素、盐皮质激素和胆汁酸。在本发明的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个固醇脂质(未酯化的胆固醇)。
糖脂是其中脂肪酸链与糖骨架直接连接的另一类脂肪链。糖脂与膜双层是相容的。在所要求保护的本发明的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个糖脂。
聚酮是通过乙酰基与丙酰基亚单位聚合而合成的另一类脂肪链。聚酮家族表现出很大的结构多样性。在所要求保护的亚单位的另一种组合物中，与聚氨基酸相连接的脂肪链是一个或更多个聚酮。
在本发明的另一个方面中，靶向性氨基酸链可进一步通过另一些天然蛋白质化学修饰来增强，所述化学修饰将增强或保留其对与之复合的靶标的天然亲和力。可用于所要求保护的本发明的适当化学修饰的实例包括但不限于醋酸酯、磷酸酯、多种脂质和碳水化合物及等同物。在所要求保护的亚单位的另一种组合物中，聚氨基酸包含一个或更多个生物化学修饰，包括但不限于醋酸酯、磷酸酯、多种脂质和/或碳水化合物。
药物递送载剂
虽然考虑脂蛋白为合适的药物递送载剂，但是这些载剂的临床应用却面临着商业化障碍和技术障碍二者。因为难以获得大量的纯化生物材料并且用于生产载剂的步骤复杂，所以商业规模生产已被禁止。此外，基于脂蛋白的载剂也面临着若干技术挑战，例如在体液中的稳定性和有限的有效负载能力。本发明克服了以上的这些挑战。
本申请提供了生物相容的靶向药物载剂组合物。在一个实施方案中，靶向药物递送载剂是将多种靶向性氨基酸链组合物组装到药物递送载剂组合物中。靶向药物递送载剂的形状可基本为球形并且直径尺寸为约20nm至100nm(图1)。靶向药物递送载剂可具有基本疏水的核心和亲水的外部。疏水部分可用作“载货空间(cargo space)”，以允许在将药剂递送至靶细胞、组织或器官型之前装载并容纳药剂。
期望用于包含靶向药物递送载剂的靶向性氨基酸链的数目略有变化，原因是其最终尺寸依赖于药物类型和待与被要求保护的载剂缔合或由其封装的药物量。对本领域技术人员而言显而易见的是，基于使用一些方法(例如C-D光谱、原子力显微镜、透射电镜、扫描电子显微镜或其等效方法)进行的构象和完整性评价，多少数目的亚单位分子将足以形成球形载剂。
例如，本发明提供了这样的药物递送载剂组合物，其可包含约5至10个靶向性氨基酸链、10至15个靶向性氨基酸链、15至20个靶向性氨基酸链、20至25个靶向性氨基酸链、30至35个靶向性氨基酸链、35至40个靶向性氨基酸链、40至45个靶向性氨基酸链、或45至50个靶向性氨基酸链或50至55个靶向性氨基酸链或55至60个靶向性氨基酸链。
本发明还提供了不含以下物质的载剂：未酯化胆固醇、酯化胆固醇、磷脂(包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、二磷酸甘油脂)、叶酸或apo A-1蛋白或长度大于50个氨基酸的apo A-1蛋白的一部分。
所要求保护的靶向药物递送载剂组合物的另一个方面是，与被动药物递送和基于磷脂的递送载剂相比在流体中增强的稳定性。当基于磷脂的载剂与体液相接触时，其脂质曲度提高并造成其结构不稳定。这种不稳定损害了载剂的完整性，并最终导致药物在递送前从载剂中泄漏。与常规被动药物递送方法和基于磷脂的药物递送载剂二者相比，所要求保护的本发明通过提供更好的稳定性并保护免受由生物环境引起的失活而提供改善的生物利用度，并且由于这些性质，所要求保护的本发明最终为疾病部位提供了更精确的药物剂量。
载剂组合物的另一个方面是相对于被动药物递送提高的溶出时间(图3)。本发明的载剂组合物提供了具有以下溶出特征的药物载剂：其中在约5分钟内溶解至少约20％的治疗剂。在本发明的另一些实施方案中，在约5分钟内溶解至少约30％或至少约40％的治疗剂。在本发明的又一些实施方案中，优选地，在约10分钟内溶解至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或至少约80％的治疗剂。最终，在本发明的另一个实施方案中，优选地，在约20分钟内溶解至少约70％、至少约80％、至少约90％或至少约100％的治疗剂。
所要求保护的药物递送载剂组合物表现出这样的血浆浓度分布型，其示出最大药物递送浓度相对于常规被动药物递送提高。通过非限制性实例，组合物期望的药代动力学特征可包括：治疗剂在施用之后对象血浆中测定时的Cmax优选大于同一治疗剂在通过常规被动药物递送以相同剂量递送时的Cmax，或者治疗剂在施用之后对象血浆中测定的AUC优选大于同一治疗剂在通过常规被动药物递送以相同剂量递送时的AUC；或者治疗剂在施用之后对象血浆中测定的Tmax优选小于同一治疗剂在通过常规被动药物递送以相同剂量递送时的Tmax(图7)。
靶向药物递送载剂组合物可表现出这样的血浆浓度分布型，其示出最大浓度药物递送时间相对于常规被动药物递送提高。在所要求保护的组合物的一些应用中，载剂组合物表现出例如其中所包含治疗剂或其等同物的Tmax不大于通过常规被动药物递送的相同试剂和剂量的Tmax的约90％。在另一些实施方案中，颗粒组合物可表现出例如治疗剂的Tmax相对于通过常规被动药物递送相同试剂和剂量的Tmax的不大于约80％、不大于约70％、不大于约60％、不大于约50％、不大于约30％、不大于约25％、不大于约20％、不大于约15％、不大于约10％或不大于约5％。所要求保护的载剂的Tmax将根据靶位点和载剂尺寸而变化。仅作为示例，在一个实施方案中，载剂组合物将表现出由所要求保护之载剂递送的治疗剂在施用后对象血浆中测定时的Tmax小于约6小时至约8小时、小于约6小时、小于约5小时、小于约4小时、小于约3小时、小于约2小时、小于约1小时或小于约30分钟。
靶向药物载剂组合物的另一个方面可表现出这样的血浆浓度分布型，其示出AUC相对于被动药物递送提高，从而允许更好的稳态剂量水平。本发明提供了表现例如如下的载剂组合物：治疗剂的AUC比当通过被动常规药物递送来递送时相同治疗剂和剂量的AUC大至少约25％。另一些载剂组合物可表现出例如治疗剂的AUC比当通过被动常规药物递送来递送时相同治疗剂和剂量的AUC大至少约50％、至少约75％、至少约100％、至少约125％、至少约150％、至少约175％、至少约200％、至少约225％、至少约250％、至少约275％、至少约300％、至少约350％、至少约400％、至少约450％、至少约500％、至少约550％、至少约600％、至少约750％、至少约700％、至少约750％、至少约800％、至少约850％、至少约900％、至少约950％、至少约1000％、至少约1050％、至少约1100％、至少约1150％或至少约1200％。
治疗指数是治疗剂引起治疗效果的量与引起死亡(动物研究中)或毒性(人研究中)的量之比。治疗指数比通过致死剂量或中毒剂量除以治疗剂量来计算。具有较窄治疗范围(即，毒性剂量与治疗剂量具有极小差异)的治疗剂可具有根据对摄入所述治疗剂的人达到的实际血液水平进行测量来调节的剂量。较高的治疗指数比低治疗指数更优选；与引起治疗效果所摄入的剂量相比，患者必须摄入高得多的剂量以达到致死/毒性阈值。本发明提供了这样的组合物：其使治疗剂的治疗指数相对于通过常规被动药物递送来递送的相同药物的治疗指数提高大于约20％、大于约30％、大于约40％、大于约50％、大于约60％(图9)。
癌症化学治疗方案期间的一个问题是称为抗药性的现象。在最初通过抗癌药物治疗来抑制的癌细胞随时间形成对药物的抗性时，出现抗药性。这主要由降低的药物摄入(细胞中)和提高的药物外排(细胞外)引起。此外，化学治疗剂通常具有较窄的治疗指数窗。考虑在用化疗药物治疗患者时，所要求保护的药物递送载剂将起到降低抗药性的作用，原因是经包封药物直接递送到细胞的细胞质中并因此限制暴露于定位于膜的抗药性泵。
治疗剂
可使所要求保护的载剂与多种各样的具有不同物理性质的治疗剂缔合。考虑与所要求保护的靶向药物递送载剂缔合的适当药物包括但不限于：肝素、低分子量肝素、类肝素(如硫酸葡聚糖、β-环精糊十四硫酸酯)、肝素衍生物、尿激酶、含RGD肽化合物、抗凝血酶化合物(如水蛭素、水蛭肽和阿加曲班)、血小板受体拮抗剂、抗凝血酶抗体、抗血小板受体抗体、阿斯匹林、前列腺素抑制剂和抗血小板肽、GPIIb和IIIa抑制剂(如噻氯匹定、氯吡格雷、阿昔单抗、依替巴肽和替罗非班)、FXa抑制剂、抗凝血剂(如维生素K抑制剂(如华法林))、抗血栓形成剂、血小板剂、血小板粘附抑制剂(如白蛋白和聚环氧乙烷)、环氧合酶途径抑制剂(如阿斯匹林、布洛芬、氟比洛芬、吲哚美辛和磺吡酮)、脂氧合酶途径抑制剂、白三烯受体拮抗剂、血栓烷A2(TAX2)途径调节剂(例如碘曲苯、伐哌前列素、达唑氧苯和利多格雷)、天然和合成肾上腺皮质激素(如地塞米松、泼尼松龙、皮质酮、甲基泼尼松龙和氢化可的松)、雌激素、抗炎药(如柳氮磺胺吡啶和美沙拉嗪)、抗肿瘤剂、抗增殖药、有丝分裂抑制剂、细胞分裂延滞剂和细胞增殖影响因子(如紫杉醇、5-氟尿嘧啶、顺铂、长春碱、长春新碱、埃博霉素、内皮抑素、血管抑素、血管肽素、能够阻碍平滑肌细胞增殖的单克隆抗体和胸苷激酶抑制剂)、细胞周期抑制剂(如CDK抑制剂)、酪氨酸激酶抑制剂(如tyrphostin、染料木黄酮和喹喔啉衍生物)和另一些蛋白激酶抑制剂、嘌呤类似物(克拉屈滨(即6-巯基嘌呤)或氯嘌呤核苷酸类似物)、代谢拮抗剂如嘧啶类似物(如阿糖胞苷和5-氟尿嘧啶)和甲氨蝶呤、抗肿瘤抗生素(如氮芥类、烷基磺酸类、乙撑亚胺类、柔红霉素和多柔比星)、影响微管运动的药物(例如亚硝基脲类、顺铂、长春碱、长春新碱、秋水仙碱、紫杉醇和埃博霉素)、血管发生抑制剂(如半胱天冬酶激活剂、蛋白酶体抑制剂、内皮抑素和血管抑素)、抗增殖剂和抗肿瘤剂(如雷帕霉素、西伐他汀、夫拉平度和苏拉明)、血管细胞生长抑制剂(如生长因子抑制剂、生长因子受体拮抗剂、拮抗生长因子的抗体、转录抑制因子、翻译抑制因子、复制抑制剂、能够识别内皮祖细胞的抗体、包含生长因子和细胞毒素的双功能分子和包含抗体和细胞毒素的双功能分子、细胞因子和激素、酸性和碱性纤维细胞生长因子)、FGF途径药物(如bFGF抗体和嵌合融合蛋白)、血管发生因子如生长因子(如血管生成素、血管内皮生长因子、内皮分裂促进(生长)因子、上皮生长因子、转化生长因子α和β、血小板衍生内皮生长因子、血小板衍生生长因子、肿瘤坏死因子α、肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子)、内皮化促进剂(如RDG肽)、PDGF受体拮抗剂如曲匹地尔、IGF途径药如生长抑素类似物(如血管抑肽和奥曲肽)、聚阴离子试剂(如肝素和岩藻多糖)、TGF-β途径药物如核心蛋白聚糖(decorin)和TGF-β抗体、EGF途径药物如EGF抗体、TNF-α途径药物(如受体拮抗剂、嵌合融合蛋白和沙利度胺及其类似物)、腺苷酸和鸟苷酸环化酶刺激剂(例如毛喉素)、环核苷酸途径药如磷酸二酯酶抑制剂(如西洛他唑和双嘧达莫)、钙通道阻断剂(例如苯并硫氮杂类(如地尔硫)、二氢吡啶类(如硝苯地平、氨氯地平和尼卡地平)和苯基烷胺类(如维拉帕米))、血清素途径调节剂(例如5-HT拮抗剂(如酮色林和萘呋胺)和5-HT吸收抑制剂(如氟西汀))、儿茶酚胺调节剂(例如α拮抗剂(如腺苷类似物、哌唑嗪和布那唑嗪)、β拮抗剂(如普萘洛尔)以及α和β拮抗剂(如拉贝洛尔和卡维地洛))、内皮素受体拮抗剂、ACE抑制剂(例如西拉普利、福辛普利和依那普利)、内源血管活性机制抑制剂(例如血管紧张素-受体拮抗剂(如沙拉新、氯沙坦、坎地沙坦和缬沙坦)、另一些血管扩张剂(如肼屈嗪)、肾上腺素α激动剂、肾上腺素β激动剂、多巴胺激动剂、前列腺素、其类似物和前列环素类似物(例如前列腺素E1、E2和I2)、有机硝酸酯和亚硝酸酯(例如硝化甘油、异山梨醇二硝酸酯和亚硝酸戊酯)、无机亚硝基化合物(例如脱水亚硝基铁(III)氰化钠)、斯德酮亚胺(sydnonimine)(例如吗多明和林西多明)、一氧化氮加合物(例如二醇二氮烯(diazeniumdiolate)和烷二胺)、含S-亚硝基化合物的低分子量化合物(例如卡托普利、谷胱甘肽和N-乙酰基青霉胺的S-亚硝基衍生物)和含S-亚硝基化合物的高分子量化合物(例如蛋白质、肽、寡糖、多糖、合成聚合物或低聚物和天然聚合物或低聚物的S-亚硝基衍生物)、一氧化氮供体和一氧化氮释放分子(例如C-亚硝基化合物、O-亚硝基化合物、N-亚硝基化合物和L-精氨酸)、E-和P-选择素拮抗剂、VCAM-1-ICAM-1相互作用抑制剂、巨噬细胞活化抑制剂(如双膦酸盐)、降胆固醇剂如HMG-CoA还原酶抑制剂(如洛伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀、辛伐他汀、西伐他汀和匹伐他汀)、鱼油和ω-3脂肪酸、自由基清除抗氧化剂(例如普罗布考、维生素C和E、依布硒啉和反式视黄酸)、麻醉药(例如利多卡因、布比卡因和罗哌卡因)、MMP途径抑制剂(例如马立马司他、伊洛马司他和metastat)、细胞运动抑制剂(例如细胞松弛素B)、基质沉积和装配途径抑制剂如喹唑啉酮衍生物(如卤夫酮)和曲尼司特、血液流变调节剂如己酮可可碱、三氯生、抗微生物剂如呋喃妥因、青霉素类抗生素(例如舒他西林、阿莫西林、阿扑西林和哌拉西林)、头孢菌素类抗生素(例如头孢克洛、头孢唑啉、头孢替安、氟氧头孢、头孢特仑、头孢他啶、头孢甲肟、头孢唑兰和头孢磺啶)、碳青霉烯类抗生素(例如亚胺培南、帕尼培南和美罗培南)、单菌霉素类抗生素如氨曲南、氨基糖苷类(例如阿米卡星、地贝卡星、妥布霉素、替考拉宁、链霉素和庆大霉素)、合成抗微生物剂(例如多粘菌素B、万古霉素、萘啶酸、氧氟沙星、环丙沙星、托氟沙星、左氧氟沙星和磷霉素)、大环内酯类抗生素(例如红霉素、克拉霉素、罗红霉素和阿奇霉素)、林可霉素类抗生素(例如克林霉素和林可霉素)、四环素类抗生素(例如多四环素和米诺环素)、抗生素和抗微生物剂(例如氯霉素、甲砜霉素、sulfurmethoxyn和磺胺甲唑)、抗结核剂(例如异烟肼、利福平和乙胺丁醇)、抗麻风药(例如二苯砜和氯法齐明)、抗真菌剂(例如制霉菌素、咪康唑、甲硝哒唑、氟康唑、两性霉素B和克霉唑)、抗病毒剂(例如更昔洛韦、奥司他韦、阿糖腺苷、阿昔洛韦和帕丽珠单抗)以及抗原虫剂(例如喷他脒)。
靶向药物递送载剂组合物在与递送载剂缔合时提供提高的药物增溶作用。因此，药物在与载剂缔合时的溶解度大于其不与载剂缔合时的溶解度。在一个应用中，疏水药物的溶解度在与载剂相缔合时更大，因此在将药物递送到细胞中之前仍是增溶的。在一个应用中，亲水药物的溶解度在与载剂相缔合时更大，并且在将药物递送到细胞中之前仍是增溶的。在本发明的另一个应用中，大分子化合物药物在与载剂相缔合时的溶解度更大并且在将药物递送到细胞中之前仍是增溶的。在本发明的另一个实施方案中，小分子化合物药物在与载剂相缔合时的溶解度更大并在将药物递送到细胞中之前仍是增溶的。
在另一个实施方案中，本发明提供了包含多个靶向聚氨基酸亚单位的靶向药物递送载剂，其中各靶向聚氨基酸亚单位包含多核苷酸、磷脂、赋形剂和靶向性氨基酸链。多核苷酸可在约500至2500kb(kilobase)的范围中。在一个实例中，磷脂可以是磷脂酰胆碱并且肽可以是载脂蛋白A-I(apo A-I)模拟物。在该实施方案中，肽的长度可以是约18至38个氨基酸，并且复合物的直径可以是约300nm至1000nm。多核苷酸可在并入纳米颗粒组装体之前用带正电荷的化学品通过抑制其(天然)负电荷来中和。在该实施方案中，经包封多核苷酸的生物利用度相比于单独的多核苷酸是提高的，并且当施用于动物或人时所述多核苷酸的治疗益处相比于单独的多核苷酸是提高的。
疾病病因学研究发现，大部分疾病由遗传因子的调节异常引起。因此，发展的治疗学领域为基因治疗技术。基因治疗技术的一个方面以使用RNA干扰(RNAi)或反义RNA(RNAa)技术的基因沉默治疗为基础。反义RNA或RNAi核酸被设计为与靶向核酸特异性结合，导致形成RNA-DNA或RNA-RNA杂合体，从而起到使靶向基因的表达沉默或降低的作用。基因表达通过多种机制来降低，包括使DNA复制、信使RNA(mRNA)的转录和翻译停滞。
RNAa是与细胞内转录的mRNA链互补的单链RNA。反义RNA进入细胞后就会通过与互补RNA进行碱基配对并物理地阻碍翻译机制而抑制翻译。目前，用于治疗巨细胞病毒视网膜炎的福米韦生是市场上唯一的反义治疗剂。开发反义治疗剂的一个障碍是缺少用于高效施用的手段。考虑将所要求保护的载剂与RNAa治疗剂如福米韦生及其等同物相缔合。
靶向引起疾病之序列的RNAi剂可根据本领域中已知的多种方法中的任意一种来制备，包括体外和体内方法，以及通过合成化学方法。RNAi序列的长度不超过约100个核苷酸(nt)，并且通常长度不超过约75nt，其中在某些实施方案中长度小于约70nt。当RNAi剂是两种不同的核糖核酸彼此杂交的双链体结构时，双链体结构的长度通常为约15至30个碱基对(bp)，通常为约15至29bp，其中长度为约20至29bp并且更优选为例如21bp、22bp。当RNAi剂为以发夹形式存在的单核糖核酸的双链体结构时，发夹杂交部分的长度通常与以上关于RNAi型剂所提供的长度相同或者比其长4nt至8nt。可通过某些化学修饰(对于稳定性)和缀合(对于递送)对RNAi治疗剂进行改造。
RNAi治疗剂作为主流治疗剂实施所面临的一个障碍是其“脱靶(off-target)”效应的可能性，换言之，其抑制与靶向基因具有类似序列的其他非靶向基因的倾向。降低RNAi治疗剂“脱靶”效应的一种方式是将RNAi治疗剂靶向递送至患病细胞。考虑使所要求保护的载剂与RNAi治疗剂或其等同物缔合。
在一个实施方案中，基因沉默剂是用来降低引起疾病的靶向序列表达的反义。在本发明的另一个实施方案中，基因沉默是用来降低引起疾病的靶向序列表达的小干扰双链或单链RNA(RNAi)序列。本发明提供了这样的治疗方法，其使用与所要求保护的载剂相缔合的基因治疗剂，并且单独或连同一种或更多种另外的治疗剂的混合物施用于患有部分由靶向基因引起之疾病的患者用于沉默。
前药是可因酶、化学或生理刺激而活化以从化学限制部分中释放活性药物的治疗剂。可用于本发明的适当前药包括I型、II型及其亚型。前药的非限制性实例包括在细胞内生物活化的I型前药，在细胞外生物活化的II型前药，包含多种抗微生物剂和化学治疗剂(例如5-氟脲嘧啶)的IA型前药，依赖代谢酶(尤其在肝细胞中)以在细胞内生物活化前药以活化药物的IB型剂，在细胞外或者GI液环境中生物活化的IIA型前药，在体循环和/或另一些细胞外流体隔室内的IIB型或者邻近治疗靶组织/细胞的依赖于常见的酶例如酯酶和磷酸酶或靶标定向酶的IIC型，以及混合型前药。混合型前药可属于多种亚型种类(例如，在多个位点以平行或连续步骤生物活化)。仅通过示例，混合型前药在靶细胞和代谢组织二者中同时发生生物活化(例如，HMG Co-A还原酶抑制剂和一些化学治疗剂)。目前，认为蛋白酶是开发前药的重要靶标，原因是蛋白酶与疾病高度相关。
在一个实施方案中，本发明可应用为两步递送携载前药活化酶的载剂和携载待被活化前药的另一种载剂。在这两种载剂于靶细胞内释放其载运物(cargo)后，然后前药活化酶可使前药生物活化，以确保大部分前药将在细胞内被活化。
方法
A.制造药物递送载剂
在另一个方面中，本发明的特征在于制造含药物的药物递送载剂的方法。所要求保护的组合物的优点之一在于，亚单位组合物容易合并在具有高度均匀结构和高负载效率的载剂中(图2和图6)。这些特征，连同构成载剂的材料的合成性质，允许以商业规模水平制造。
可使用数种不同的技术来向载剂装载药物。可在构建载剂期间向载剂装载药物，使得药物在由其部分合成期间成为包封物。这可通过紊流混合、超声处理、振动雾化和连续流动混合器、使用溶剂置换法进行迅速混合、胆酸盐透析和另一些方法来实施。
超声处理可用于通过混合两种液体流来构建载剂。第一流包含溶解的载剂聚合物材料并且第二流包含药物和/或药物组合。在流交汇时，在线超声振动板将导致载剂从溶液中析出并固化。考虑使用所述的超声处理法或类似变体来制造所要求保护的载剂。
也可使用振动雾化以形成用于载剂制造的液滴。装置，例如由Dimatix，Inc.(Santa Clara，Calif.)的Spectra Printing Division(Lebanon，N.H.)生产的基于DMP-2800MEMS的压电微型泵(喷墨)系统，以100,000pL/s形成10pL至50pL(1×10-11升至5×10-11升)大小的液滴。微型泵(喷墨系统)提供均匀混合。考虑使用所述振动雾化法或类似变体来制造所要求保护的载剂。
还可使用连续流动混合器来制备包含药物的载剂。已开发了在亚毫秒时间尺度上提供湍流混合的多种混合器。这样的混合装置的实例包括但不限于，改良的T-混合器，例如Berger混合器或Wiskind混合器(R.L.Berger.B.Balko和H.E Chapman in Rev.Sci.Instrum.，39：493-498(1968)和R.E.Hansen和M.W.Tonsager in J.Phys.Chem.，92：2189-2196(1988))。已证实Wiskind混合器能够使两种或更多种流体流在通过混合器时实现均匀混合。该系统示出可有效用于小于100nm的载剂的有效制造并将允许工业规模生产，因此将允许开发商业规模生产工艺。考虑使用所述流动混合器方法或类似变体来制造所要求保护的载剂。
还可使用溶剂置换法采用迅速混合来制备所要求保护的本发明的载剂。在一些这样的实施方案中，通常采用500rpm或更大的搅拌速度。混合期间越慢的溶剂置换速度导致越大的载剂。波动压力梯度用于产生较高的雷诺数(Reynolds number)并以充分形成的湍流进行高效混合。使用高重力反应混合通过实现离心载剂加速产生了较小的载剂(10nm)，这与以较高雷诺数湍流混合所实现的结果类似。考虑使用所述溶剂置换法或类似变体制造与药物缔合的所要求保护的载剂。
还可采用胆酸钠透析来制备所要求保护的本发明的载剂。胆酸钠(胆酸)是水溶性胆汁酸。在N2下将DMSO中的药物(紫杉醇，2mg)干燥为薄膜。然后，添加50μl的肉豆蔻酰5A肽溶液(10mg/ml-D.I.水中)。添加来自100mg/ml储备液的14mg胆酸钠。通过10mM Tris、0.1M KCl、1mM EDTA(pH 8.0)使混合物成为2ml的总体积。在4℃下孵育混合物过夜，然后再次用2升PBS(0.15M NaCl、0.003M KCl、0.15M KH2PO4，pH 7.4)透析，并在48小时中更换缓冲液4次。使用3H-胆酸盐作为示踪剂，＜2％的胆酸盐残留在sHDL/药物制剂中，而超过60％的紫杉醇仍然与sHDL递送载剂缔合。
考虑制备载剂的另一些方法包括蒸发方法(例如自由射流膨胀、激光汽化、电火花腐蚀、电爆、化学气相沉积)、涉及机械摩擦的物理方法(由爱尔兰都柏林的Elan Nanosystems开发的珍珠碾磨技术)和溶剂置换之后的界面沉积。
或者，可使药物与载剂共价结合。用于缀合位点的典型氨基酸包括但不限于赖氨酸、精氨酸、酪氨酸和半胱氨酸残基。药物可与载剂表面缀合或缀合至脂肪尾部(例如脂肪酸)的头基上。考虑使用所述共价键缀合方法或类似变体使所要求保护的载剂与药物缔合。
还可使用灌输方法向载剂装载药物。可通过非共价相互作用(例如范德华力)在载剂表面内灌输具有两亲性程度的药物。考虑使用所述灌输方法或类似变体使所要求保护的载剂与药物缔合。或者，使用与胆酸盐透析技术组合的灌输方法来制造与药物缔合的所要求保护的载剂。
可经由重构技术向载剂装载疏水药物。该技术通过冻干和有机提取来用期望的疏水药物交换疏水物。考虑使用所述重构方法或类似变体来制造与药物缔合的所要求保护的载剂。
B.递送方法
本发明提供了用与治疗有效量之药剂缔合的所要求保护的载剂来治疗患者的方法。适当的施用途径包括但不限于：非侵入性经口(通过口)、经粘膜(鼻、口腔和/或舌下、阴道、眼和直肠)和吸入途径。载剂可以以多种方式向患者施用，包括肠胃外、静脉内、皮内、皮下、肌内、经结肠、经直肠或腹膜内方法。
载剂可通过多种装置递送至患者全身。在本发明的一个方面中，含药物载剂可通过带针注射器经由经皮注射引入到患者的血管腔(如动脉或静脉)中。
在本发明的另一个方面中，载剂可通过针管(needle catheter)递送至患者全身。其包括使针管进入血管，然后通过针的腔管引入线。可将通过线进入的其他导管放置在患者血管内以在更长时间段内进行长期治疗。或者，载剂可通过将医用植入物(例如滤器或支架)植入血管中递送至患者的血管腔。
所要求保护的组合物是用于本文所述的不同递送方法的制剂。适当的制剂依赖于所选择的施用途径。使用适于配制本文所述药物组合物的任何可药用技术、载体和赋形剂：Remington：The Science and Practice ofPharmacy，Nineteenth Ed(Easton，Pa.：Mack Publishing Company，1995)，Hoover，John E.，Remington′s Pharmaceutical Sciences，MackPublishing Co.，Easton，Pennsylvan ia 1975，Liberman，H.A和Lachman，L.，Eds.，Pharmaceutical Dosage Forms，Marcel Decker，New York，N.Y.，1980，以及Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems，Seventh Ed.(Lippincott Williams&Wilkins 1999)。
C.治疗方法
一般来说，不可使用这些途径递送药剂例如肽和蛋白质、抗体、疫苗和基于基因的药物，原因是其可能易于酶降解或因待有效治疗的分子尺寸和电荷问题而不能被高效吸收到体循环中。本发明提供了通过递送所要求保护的靶向药物递送载剂来治疗有治疗需要的患者的方法。考虑了这样的治疗疾病的方法：其使用药物递送载剂以向有预防性或治疗性治疗需要的患者施用肽/蛋白质或肽模拟物、抗体、疫苗和基于基因的药物。
待用于治疗有治疗性治疗需要的患者的方法的药物的实例包括但不限于低分子无机化合物、低分子有机化合物、聚合无机化合物、聚合有机化合物、肽和核酸。可使用药物递送载剂施用于患者的肽的实例包括具有生物分子活化或抑制作用的肽。编码肽的核酸或可使用药物递送载剂施用于患者的核酸的实例包括编码具有生物分子活化或抑制作用的肽的核酸。此外，肽或者能够控制生物分子转录或翻译的核酸和编码所述肽或核酸的核酸可使用药物递送载剂施用于患者。
在一个应用中，本发明提供了用携带单克隆抗体治疗剂的药物递送载剂治疗患者的方法。待通过所要求保护的方法治疗的疾病的实例包括但不限于：阿昔单抗用于心血管疾病，阿达木单抗用于自身免疫病，阿仑珠单抗用于慢性淋巴细胞性白血病，巴利昔单抗用于移植排斥，贝利木单抗用于全身性红斑狼疮，贝伐单抗用于结直肠癌和年龄相关性黄斑变性，brentuximab vedotin用于间变性大细胞淋巴瘤(alcl)和霍奇金淋巴瘤，卡纳单抗(canakinumab)用于治疗cryopyrin相关周期性综合征(caps)，西妥昔单抗用于结直肠癌和头颈癌，聚乙二醇结合塞妥珠单抗(certolizumab pegol)用于克罗恩病，达力珠单抗用于治疗移植排斥，德尼单抗用于绝经后骨质疏松症和实体瘤的骨转移，依库丽单抗用于阵发性睡眠性血红蛋白尿症，依法利珠单抗用于银屑病，吉妥单抗用于急性髓性白血病(与卡里奇霉素一起)，戈利木单抗用于类湿性关节炎、银屑病性关节炎和强直性脊柱炎，替伊莫单抗(ibritumomab tiuxetan)用于非霍奇金淋巴瘤，英夫利昔单抗用于自身免疫病，伊匹单抗(mdx-101)用于黑素瘤，莫罗单抗-cd3用于移植排斥，那他珠单抗用于多发性硬化和克罗恩病，奥法木单抗用于慢性淋巴细胞性白血病，奥马珠单抗用于治疗变应相关哮喘，帕利珠单抗用于呼吸道合胞体病毒，帕尼单抗用于结直肠癌，雷珠单抗用于黄斑变性，利妥昔单抗用于非霍奇金淋巴瘤，塔西单抗(或阿特利珠单抗)用于类风湿性关节炎，托西莫单抗用于非霍奇金淋巴瘤，以及曲妥珠单抗用于乳腺癌。在本发明的一个应用中，药物递送载剂用于向患者施用单克隆治疗。在另一个应用中，药物递送载剂作为单克隆治疗剂与另一种药剂的混合物和/或可替代治疗方法施用于患者。
本发明提供了通过携带治疗有效量疫苗的药物递送治疗有疫苗接种需要的患病患者的方法。考虑使用药物递送载剂施用疫苗的实例包括但不限于：通过施用AVA(BioThrax)及其等效物进行的炭疽疫苗接种，通过施用VAR(Varivax)、MMRV(ProQuad)及其等效物进行的水痘(牛痘)接种，通过施用DTaP(Daptacel、Infanrix)、Td(Decavac，通用型)、DT(通用型)、Tdap(Boostrix、Adacel)、DTaP-IPV(Kinrix)、DTaP-HepB-IPV(Pediarix)、DTaP-IPV/Hib(Pentacel)和DTaP/Hib及其等效物进行的白喉疫苗接种，通过施用HepA(Havrix、Vaqta)、HepA-HepB(Twinrix)等进行的甲型肝炎疫苗接种，通过施用HepB(Engerix-B、Recombivax HB)、Hib-HepB(Comvax)、DTaP-HepB-IPV(Pediarix)、HepA-HepB(Twinrix)及其等效物进行的乙型肝炎疫苗接种，通过施用Hib(ActHIB、PedvaxHIB、Hiberix)、Hib-HepB(Comvax)、DTaP/Hib、DTaP-IPV/Hib(Pentacel)及其等效物进行的HIB疫苗接种，通过施用HPV4(Gardasil)、HPV2(Cervarix)及其等效物进行的HPV疫苗接种，通过施用TIV(Afluria、Agriflu、FluLaval、Fluarix、Fluvirin、Fluzone、Fluzone High-Dose、Fluzone Intradermal)、LAIV(FluMist)及其等效物进行的流感(季节性流感)疫苗接种，通过施用MR(M-M-RII)、MMRV(ProQuad)及其等效物进行的麻疹疫苗接种，通过施用Polio(Ipol)、DTaP-IPV(Kinrix)、DTaP-HepB-IPV(Pediarix)、DTaP-IPV/Hib(Pentacel)及其等效物进行的脑膜炎球菌疫苗接种，通过施用Rabies(Imovax Rabies、RabAvert)及其等效物进行的狂犬疫苗接种，通过施用RV1(Rotarix)、RV5(RotaTeq)及其等效物进行的轮状病毒疫苗接种，通过施用MMR(M-M-R II)、MMRV(ProQuad)及其等效物进行的风疹疫苗接种，通过施用ZOS(Zostavax)及其等效物进行的带状疱疹(shingles，herpes zoster)疫苗接种，通过施用Vaccinia(ACAM2000)及其等效物进行的天花疫苗接种，通过施用DTaP(Daptacel、Infanrix)、Td(Decavac，通用)、DT(通用)、TT(通用)、Tdap(Boostrix、Adacel)、DTaP-IPV(Kinrix)、DTaP-HepB-IPV(Pediarix)、DTaP-IPV/Hib(Pentacel)、DTaP/Hib及其等效物进行的破伤风疫苗接种，通过施用BCG(TICE BCG、Mycobax)等进行的结核病疫苗接种，通过施用Typhoid Oral(Vivotif)、伤寒多糖(TyphoidPolysaccharide)(Typhim Vi)及其等效物进行的伤寒菌苗接种，通过施用YF(YF-Vax)进行的黄热病疫苗接种。对有疫苗接种需要的患者而言，可将任意这样的治疗剂与药物载剂递送系统结合使用。
在本发明的一个应用中，提供了用与治疗有效量化学治疗剂缔合的所要求保护之靶向药物递送载剂治疗患有过度增殖性疾病的患者的方法。考虑使用该方法治疗的过度增殖性疾病的非限制性实例包括：良性肿瘤、恶性前肿瘤或恶性肿瘤和癌性疾病，例如癌、神经胶质瘤、间皮瘤、黑素瘤、淋巴瘤、白血病、腺癌、横纹肌肉瘤、原发性血小板增多症、原发性巨球蛋白血症、小细胞肺肿瘤、非小细胞肺肿瘤、原发性脑肿瘤、胃癌、肾癌、恶性胰腺胰岛瘤、恶性类癌、膀胱癌、皮肤癌前病变、睾丸癌、甲状腺癌、成神经细胞瘤、食管癌、泌尿生殖道癌、恶性高钙血症、子宫颈癌、子宫内膜癌、肾上腺皮质癌、髓性白血病、小组织肉瘤、骨肉瘤、Burkitt淋巴瘤、头颈癌、结肠癌、结直肠癌、食道癌、胰腺癌、皮肤癌、肝胆癌、胆囊癌、小肠癌、直肠癌、肾癌、膀胱癌、脑癌、血癌、前列腺癌、阴茎癌、尿道癌、睾丸癌、阴道癌、子宫癌、卵巢癌、甲状旁腺癌、肾上腺癌、胰腺内分泌癌、类癌、骨癌、成视网膜细胞瘤、多发性骨髓瘤、霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤。
考虑通过药物递送载剂向患有过度增殖性疾病的患者施用的化学治疗剂包括但不限于：烷化剂、抗代谢物、蒽环类、生物碱、拓扑异构酶抑制剂和另一些抗肿瘤剂。
烷化剂通过化学修饰细胞DNA起作用，引起细胞中的DNA损害。特别地，通过烷基与DNA鸟嘌呤碱基在嘌呤环7位氮原子处相连接而起作用。烷化剂的一些实例包括但不限于氮芥类，包括环磷酰胺、氮芥、乌拉莫司汀或尿嘧啶氮芥、美法仑、苯丁酸氮芥、异环磷酰胺。烷化剂的一些实例包括但不限于亚硝基脲类，包括卡莫司汀、洛莫司汀和链佐星。烷化剂的一些实例包括但不限于烷基磺酸酯类，包括白消安。在一个应用中，本发明提供了用携带治疗有效量烷化剂治疗剂的药物递送载剂治疗癌症患者的方法。
基于铂的化学治疗药物以与烷化剂类似的方式起作用，因此有时被描述为“烷基化样(alkylating-like)”。这些试剂不具有烷基，但是却通过持久地与DNA配位来损害DNA，进而干扰细胞进行DNA修复的能力。一些实例包括但不限于顺铂、卡铂、奈达铂、奥沙利铂、赛特铂和四硝基三铂(triplatin tetranitrate)。在一个应用中，本发明提供了用携带治疗有效量的基于铂的治疗剂的药物递送载剂治疗癌症患者的方法。
抗代谢物是抑制代谢物用于其正常生物过程的化学物质。抗代谢物通常与其所干扰的代谢物具有类似的结构。例如，抗代谢物可模拟核苷酸碱基(如嘌呤或嘧啶)并因此作为DNA的“核苷酸碱基”插入。其在DNA中的插入最终阻止了正常的细胞发育和分裂。此外，抗代谢物还可不利地影响RNA合成。抗代谢物的实例包括但不限于硫唑嘌呤和巯基嘌呤。由于抗代谢物药物在终止细胞生长和细胞分裂方面的效力，所以抗代谢物药物是应用最广泛的细胞生长抑制剂之一。在一个应用中，本发明提供了用携带治疗有效量抗代谢物的药物递送载剂治疗癌症患者的方法。
生物碱是一类主要包含碱性氮原子的天然化合物。生物碱由多种各样的生物体产生并且是二级代谢物类的一部分。虽然生物碱具有许多药理作用，但是一些生物碱可具有主要通过阻断细胞分裂实现的抗癌性质。抗癌生物碱(例如长春花生物碱和紫杉烷)通过阻止微管功能来阻断细胞分裂。长春花生物碱通过结合微管蛋白上的特定位点以抑制微管蛋白组装成微管(细胞周期的M期)而阻断细胞分裂。长春花生物碱的实例包括但不限于长春新碱、长春碱、长春瑞滨和长春地辛。紫杉烷通过在细胞周期的后期增强微管的稳定性，进而阻止染色体分离来阻断细胞分裂。紫杉烷的一些实例包括但不限于泰素和泰素帝。在一个应用中，本发明提供了用携带治疗有效量生物碱的药物递送载剂治疗癌症患者的方法。
拓扑异构酶是维持DNA拓扑结构必不可少的酶。对I型或II型拓扑异构酶而言，拓扑异构酶抑制剂通过破坏DNA适当的超螺旋形成来干扰DNA的转录和复制二者。I型拓扑异构酶抑制剂的一些实例包括但不限于喜树碱、依立替康和拓扑替康。II型拓扑异构酶抑制剂的一些实例包括但不限于安吖啶、依托泊苷、磷酸依托泊苷和替尼泊苷。在一个应用中，本发明提供了用携带治疗有效量拓扑异构酶治疗剂的药物递送载剂治疗癌症患者的方法。
另一些抗肿瘤剂包括单克隆抗体和激酶抑制剂和细胞毒性抗生素。细胞毒性抗生素的一些实例包括但不限于放线菌素、博来霉素、普卡霉素和丝裂霉素。另一些细胞毒性抗生素包括蒽环类，例如多柔比星、柔红霉素、戊柔比星、依达比星和表柔比星。在一个应用中，本发明提供用携带治疗有效量细胞毒性抗生素治疗剂的药物递送载剂治疗患者的方法。
考虑通过所要求保护之药物递送载剂施用于患有过度增殖性疾病或癌症的患者的另一些化学治疗药包括但不限于：13-顺式视黄酸、2-CdA、2-氯脱氧腺苷、5-阿扎胞苷、5-氟尿嘧啶5-FU、6-巯基嘌呤、6-MP、6-TG、6-硫代鸟嘌呤、Abraxane、(异维甲酸)、放线菌素-D、 (多柔比星)、(5-氟尿嘧啶和5-FU)、(依维莫司)、阿地白介素、阿仑单抗、ALIMTA、阿利维A酸、全反式视黄酸、α干扰素、六甲蜜胺、氨甲蝶呤、氨磷汀、氨鲁米特、阿那格雷、阿那曲唑、阿糖胞嘧啶、Ara-C、 三氧化二砷、ArzerraTM、门冬酰胺酶、ATRA、阿西替尼、阿扎胞苷、BCG、BCNU、苯达莫司汀、贝伐单抗、贝沙罗汀、比卡鲁胺、BiCNU、博来霉素、硼替佐米、白消安、C225、卡巴他赛、甲酰四氢叶酸钙、 喜树碱-11、卡培他滨、CaracTM、卡铂、卡莫司汀、卡莫司汀片(Carmustine Wafer)、CC-5013、CCI-779、CCNU、CDDP、CeeNU、西妥昔单抗、苯丁酸氮芥、顺铂、嗜橙菌因子(Citrovorum factor)、克拉屈滨、可的松、CPT-11、环磷酰胺、阿糖胞苷、阿糖胞苷脂质体、 达卡巴嗪、达克金(Dacogen)、更生霉素、阿法达贝泊汀(Darbepoetin Alfa)、达沙替尼、正定霉素、柔红霉素、盐酸柔红霉素、柔红霉素脂质体、地卡特隆、地西他滨、 地尼白介素(Denileukin Diftitox)、DepoCytTM、地塞米松、醋酸地塞米松、地塞米松磷酸钠、Dexasone、右雷佐生、DHAD、DIC、Diodex多西他赛、多柔比星、阿霉素脂质体、DroxiaTM、DTIC、Duralone、Eliga rdTM、EllenceTM、EloxatinTM、表柔比星、阿法依伯汀、爱必妥、厄洛替尼、欧文氏菌(Erwinia)L-门冬酰胺酶、雌莫司汀、阿米福汀、依托泊苷、磷酸依托泊苷、依维莫司、依西美坦、 非格司亭、氟尿苷、氟达拉滨、氟尿嘧啶、氟羟甲睾酮、氟他胺、亚叶酸、氟维司群、G-CSF、吉非替尼、吉西他滨、吉妥单抗奥唑米星(Gemtuzumabozogamicin)、健择、GleevecTM、片、GM-CSF、戈舍瑞林、粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、 Hexadrol、六甲蜜胺、HMM、 Hydrocort氢化可的松、氢化可的松磷酸钠、氢化可的松琥珀酸钠、氢可松磷酸酯、羟基脲、替伊莫单抗、替伊莫单抗、伊达比星、IFN-α、异环磷酰胺、IL-11、IL-2、甲磺酸伊马替尼、咪唑甲酰胺、干扰素α、干扰素α-2b(PEG缀合物)、白介素-2、白介素-11、(干扰素α-2b)、依立替康、异维甲酸、伊沙匹隆、IxempraTM、门冬酰胺酶(t)、拉帕替尼、L-门冬酰胺酶、LCR、来那度胺来曲唑、甲酰四氢叶酸、瘤可宁、LeukineTM、亮丙瑞林、长春新碱、LeustatinTM、脂质体Ara-C、Liquid洛莫司汀、L-PAM、L-沙可来新、LupronMaxidex、氮芥、盐酸氮芥、 甲地孕酮、乙酸甲地孕酮、美法仑、巯基嘌呤、美司钠、MesnexTM、甲氨喋呤、甲氨蝶呤钠、甲基泼尼松龙、丝裂霉素、丝裂霉素-C、米托蒽醌MTC、MTX、氮芥(Mustine)、MylocelTM、奈拉滨、NeulastaTM、 尼洛替尼、尼鲁米特、氮芥、罗米司亭(Nplate)、奥曲肽、醋酸奥曲肽、奥法木单抗、(长春新碱)、(地尼白介素)、OnxaTM(紫杉醇)、奥普瑞白介素、奥沙利铂、紫杉醇、结合蛋白紫杉醇、帕米膦酸盐、帕尼单抗、 帕唑帕尼、PEG干扰素、培门冬酶、聚乙二醇化非格司亭、PEG-INTRONTM、PEG-L-门冬酰胺酶、培美曲塞、喷司他丁、苯丙氨酸氮芥、泼尼松龙、泼尼松、丙卡巴肼、具有卡莫司汀的Prolifeprospan 20、Implant、雷洛昔芬、利妥昔单抗、(干扰素α-2a)、罗米司亭、(多柔比星)、柔红霉素盐酸盐、Sandostatin沙格司亭、Sipuleucel-T、 索拉非尼、SPRYCELTM、STI-571、链佐星、SU11248、舒尼替尼、他莫西芬、 替莫唑胺、坦西莫司、替尼泊苷、TESPA、沙利度胺、硫代鸟嘌呤、Thioguaninc硫代磷酰胺(Thiophosphoamidc)、硫替派、拓扑替康、托瑞米芬、托西莫单抗、曲妥珠单抗、维甲酸、TrexallTM、TSPA、VectibixTM、 ViadurTM、长春碱、硫酸长春碱、Vincasar长春新碱、长春瑞滨、酒石酸长春瑞滨、VLB、VM-26、伏林司他、Votrient、VP-16、ZevalinTM、唑来膦酸、伏立诺他或
术语“糖尿病”是指影响身体如何使用血糖的一类疾病。慢性糖尿病包括1型糖尿病和2型糖尿病。根据患者具有何种类型的糖尿病，胰岛素可在治疗中发挥作用。多种类型的胰岛素是可用的，包括速效胰岛素、长效胰岛素和中间选择。可以向患者开出这些胰岛素中的一种或胰岛素类型的混合物的处方。胰岛素或胰岛素类似物产品的实例包括但不限于优泌林(Humulin.RTM)、优泌乐(Humalog.RTM)、来得时(Lantus.RTM)、门冬胰岛素(Novolog.RTM)、Mix70/30，并且优泌乐为人胰岛素类似物，其是速效的肠胃外降血糖剂。优泌林L是与常规胰岛素相比起效更慢且活性持续时间更长的人胰岛素的无定形和结晶混悬液。优泌林U是含锌人胰岛素的结晶混悬液，其与常规胰岛素或中效胰岛素(NPH和Lente)相比起效更慢且低活性持续时间更长。
用于治疗糖尿病的另一些药物起到刺激胰腺产生并释放更多胰岛素的作用。可以为糖尿病开出的另一种类型的药物是抑制葡萄糖产生并从肝中释放的药剂。可开出的另一类型的药物是阻断分解碳水化合物的胃酶作用或使组织对胰岛素更敏感的药物。在本发明的另一个方面中，提供了用与治疗有效量胰岛素或胰岛素类似物或其他糖尿病药剂缔合的靶向药物递送载剂治疗患有糖尿病之对象的方法。
动脉壁上的含胆固醇沉积物(斑块)一般是大多数冠状动脉疾病病例的原因。随着斑块积聚在壁上，其使冠状动脉的流动空间狭窄，导致心脏比无斑块时接受更少的血液。冠状动脉流动的完全阻塞可导致心脏病。他汀类或HMG-CoA还原酶抑制剂通常用于治疗冠状动脉疾病或者用于降低具有心血管病风险(归因于高胆固醇血症)的人的胆固醇水平。
他汀类通过竞争性抑制HMG-CoA还原酶(HMG-CoA还原酶途径(胆固醇合成的代谢途径)的酶)而作用。虽然他汀类的功能是抑制内源性胆固醇合成，但是其作用不止于此。通过降低细胞内胆固醇水平，其导致了肝细胞上调表达LDL受体，使得来自血流的低密度脂蛋白的清除提高。除了脂质降低活性之外，他汀类还表现出防止动脉粥样硬化的另外的机制，其经由以下所提出的四种机制实现：改善内皮功能，调节炎性应答，维持斑块稳定性和防止血栓形成。他汀类的实例包括但不限于阿托伐他汀、西立伐他汀、氟伐他汀、洛伐他汀、美伐他汀、普伐他汀(pravastatin、pravachol、selektine、lipostat)、瑞舒伐他汀(可定)、辛伐他汀、舒降之(zocor)、lipex和匹伐他汀。他汀类治疗示出显著降低了糖尿病患者的发病率和死亡率。在本发明的一个方面中，本发明提供了使用与治疗有效量他汀类药物缔合的所要求保护的载剂治疗患有冠状动脉疾病之对象的方法。在另一个方面中，本发明提供了使用与治疗有效量胰岛素缔合的所要求保护的载剂治疗患有冠状动脉疾病之对象的方法。在本发明另一个方面中，本发明提供了使用共包封有治疗有效量胰岛素和他汀类二者的载剂治疗患有冠状动脉疾病之对象的方法。
在实施本发明的治疗方法时，药物递送载剂可单独使用或与另一些治疗方法、外科手术方法或诊断方法组合使用。可与药物缔合的药物递送载剂同时、单独地或在不同时间施用另一些治疗方法或治疗剂。
组合药物治疗也可采用药物递送载剂。其可通过含一种或更多种药物(例如混合物)的同一药物递送载剂单独或一起施用，从而可同时将其施用于细胞中。当一种或更多种药物以单独的药物递送载剂施用时，每种药物的施用时间和方案可改变。
因为所要求保护的药物递送载剂的尺寸较小，所以预期其能够穿过血脑屏障。本发明提供了治疗影响脑组织之疾病的方法，所述疾病例如脑肿瘤、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、帕金森病(Parkinson’s disease)、痴呆、亨廷顿病(Huntington’s disease)、克-雅(Creutzfeldt-Jakob)(疯牛)病和卒中患者。
脑肿瘤是异常细胞在脑中的肿块或生长。一些脑肿瘤是非癌性的(良性的)，并且一些脑肿瘤是癌性的(恶性的)。脑肿瘤可开始于脑部(原发性脑肿瘤)，或者癌症可开始于身体的其他部分并扩散至脑部(继发性脑肿瘤或转移性脑肿瘤)。脑肿瘤治疗选择依赖于所患的脑肿瘤类型以及其尺寸和位置。本发明提供了使用与治疗有效量抗癌剂(例如本文所述的化学治疗剂)缔合的所要求保护的载剂并与其他治疗(例如γ刀和外科手术治疗)组合用于治疗脑癌的方法。
阿尔茨海默病(AD)是痴呆的最常见形式。一般来说，AD的病理效应存在于65岁以上的人患者中。AD的起因和发展还未充分了解。目前用于治疗与AD相关的认知性症状的两类药物包括胆碱酯酶抑制剂和美金刚胺(Memantine)。这些药物通过加强细胞与细胞的通讯水平来作用。胆碱酯酶抑制剂的实例包括但不限于多奈哌齐(Aricept)、加兰他敏(Razadyne)和卡巴拉汀(Exelon)。美金刚胺(Namenda)可单独施用或者有时与胆碱酯酶抑制剂组合施用。在本发明的一个方面中，使胆碱酯酶抑制剂或美金刚胺与靶向药物递送载剂相缔合并施用于诊断患有AD的患者。在本发明的另一个方面中，将胆碱酯酶抑制剂或美金刚胺与靶向药物递送载剂缔合或共缔合作为混合物并施用于诊断患有AD的患者。
帕金森病(PD)是影响运动的神经系统进行性障碍。脑细胞内特定物质(包括α-突触核蛋白)路易体块(Lewy bodies clumps)的存在是患帕金森病患者的标志。用于帮助控制的药物和外科手术治疗二者可帮助控制帕金森病的症状。给予PD患者的药物的实例包括但不限于卡比多巴-左旋多巴(Parcopa)、多巴胺、多巴胺激动剂、MAO B抑制剂、儿茶酚O-甲基转移酶(COMT)抑制剂、抗胆碱能剂和金刚烷胺。在本发明的另一个方面中，使药物靶向载剂与抗帕金森病治疗剂相缔合并单独地、与例如上述治疗剂中的任意一种组合或者作为混合物、或者与外科手术治疗组合施用于诊断患有帕金森病的患者。
亨廷顿病是引起脑部神经细胞的进行性损坏的遗传病。临床症状通常在约40至50岁显现出来。该作用可导致患者的运动和认知功能受到抑制并有时可导致发生精神障碍。用于运动障碍的药物包括丁苯那嗪(Xenazine)、抗精神病药如氟哌啶醇(Haldol)和氯氮平(Clozaril)。也可使用另一些药剂，例如氯硝西泮(Klonopin)和抗焦虑药如地西泮(Valium)。用于精神系统的药物包括抗抑郁剂，其包括例如艾司西酞普兰(Lexapro)、氟西汀(Prozac，Sarafem)和舍曲林(Zoloft)的药物。抗精神病药可帮助预防心理高潮和低谷，包括锂(Lithobid)和抗惊厥药如丙戊酸(Depakene)、双丙戊酸(Depakote)和拉莫三嗪(Lamictal)。在本发明的另一个方面中，使靶向药物载剂与抗亨廷顿病治疗剂相缔合并单独地、与另一种治疗剂(如，上述之一)组合或与其作为混合物施用于诊断患有亨廷顿病的患者。
克-雅(疯牛)病是导致痴呆并最终死亡的退行性大脑病。目前，对于克-雅病或其任何变体不存在有效治疗。在本发明的另一个方面中，使靶向药物载剂与一种或更多种抗克-雅病治疗剂相缔合并施用于诊断患有克-雅病的患者。
D.施用频率和剂量
如由治疗医师所确定的，可按照所需频率(包括每小时、每日、每周或每月)施用所要求保护的药物递送载剂。对于具体情况确定合适剂量在临床实践者的技能范畴之内。例如，如由治疗医师所确定的，可通过考虑诊断类型和疾病阶段凭经验确定剂量。在本发明的上下文中，施用于患者的剂量应足以在患者中实现随时间有益的治疗反应。然而，给予特定患者的药剂的剂量和频率将根据患者需要、被治疗疾病的严重程度以及所给予药剂的效力和毒性而变化。例如，本发明治疗方法使用的化合物可以以每日约0.0001mg/kg至约1000mg/1g的初始剂量施用。可使用约0.01mg/kg至约500mg/kg、或约0.1mg/kg至约200mg/kg、或约1mg/kg至约100mg/kg、或约10mg/kg至约50mg/kg的日剂量。考虑本发明的应用是：剂量可显著高于如本文所讨论的常规药物递送方法所使用的正常剂量水平或者是该剂量水平。
如由治疗医师所确定的，与药剂相缔合的载剂的日剂量可分为多份并在一天内按份施用。如由治疗医师所确定的，可每天或隔日给药，或者作为替代地，也可在较长时间段内(例如数周、数月或数年)中定期或连续地给药。对于具体情况确定的合适剂量在临床实践者的技能范畴之内。一般来说，开始用小于化合物最佳剂量的较小剂量治疗。然后，如由治疗医师所确定的，以较小增量提高该剂量直至在该情况下达到最佳效果。
在应用使用所要求保护的载剂的治疗方法中，考虑可以以非常高的剂量来实施使用药物进行给药，原因在于通过靶向由常规方法给予的标准浓度的20％、30％、40％、50％、60％、70％或80％以产生对被治疗疾病具有更好治疗效果的等效物，降低了毒性作用。在使用所要求保护之载剂的治疗方法的另一个应用中，考虑该应用将允许降低由常规方法给予的标准浓度，原因在于通过靶向10％、20％、30％或40％以对被治疗疾病产生治疗效果增强了药物递送。
E.治疗组合方法
在实施本发明方法时，与药剂缔合的载剂可单独施用，或者可将其与另一些治疗法组合施用。另一些治疗法例如可包括但不限于治疗剂、外科手术方法、放疗方法、诊断方法或诊断试剂。
实验确定与药物和其他试剂缔合之载剂的治疗有效剂量以用于组合治疗方案的方法包括使用以下方法，即通过提供更频繁的更低的剂量以使任何不期望的副作用最小化。组合治疗方案涵盖在用上述第二试剂治疗之前、期间或之后开始施用本文所述的含药物载剂，并且持续施用直至用第二试剂治疗期间或用第二试剂治疗终止之后的任意时间。此外，组合方案还包括这样的治疗：在治疗期间同时或在不同时间和/或以减小或增大的时间间隔施用包封组合使用的第二试剂的载剂。组合治疗还包括开始和结束于不同时间的周期性治疗以有助于患者的临床管理。例如，用载剂进行的组合治疗可在治疗开始时每周施用一次、减少至两周施用一次并视情况进一步降低。
放射治疗可单独或者与外科手术和/或化学治疗组合作为治愈性方式给出。其也可用于缓解患有不能治愈癌症的患者的症状。放射治疗通过损害癌细胞的DNA使得其增殖停止或死亡而起作用。该DNA损害由两种能量(光子或带电粒子)之一引起。最常见形式的放射治疗是调强放射治疗(intensity-modulated radiation therapy，IMRT)。IMRT依赖于光子并且大部分辐射效应通过自由基实现。另一种类型的放射治疗使用带电粒子治疗。该类型的放疗使用带电粒子如质子、硼、碳和氖离子，其可通过高-LET(线性能量转移)导致对癌细胞DNA的直接损害并且其主要经由直接能量转移起作用，通常导致双链DNA断裂而造成癌细胞的细胞死亡。用于光子放射治疗的辐射量以戈瑞(gray，Gy)为单位测量，并且根据待治疗癌症的类型和阶段而不同。对于有疗效的情况，实体上皮肿瘤的典型剂量为60Gy至80Gy，而淋巴瘤用20Gy至40Gy治疗。例如，虽然提供了用于治疗癌症的组合治疗，但是本发明包括与外科手术和/或由药物递送颗粒递送的化学治疗组合的20Gy至40Gy的辐射。
虽然本文中示出并描述了本发明的一些优选实施方案，但是对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方案仅作为实例来提供。本领域技术人员现在可作出多种变化、改变和替换而不偏离本发明。应理解，可采用本文所述的本发明实施方案的多种替代方案来实施本发明。所附权利要求书旨在限定本发明的范围，并且其旨在覆盖这些权利要求及其等效物范围内的方法和结构。
实施例
虽然出于理解清楚的目的已通过举例说明和示例对前述发明进行了详细描述，但是本领域技术人员应理解，可在所附权利要求书的范围内进行某些改变和修改。此外，本文中所提供的各个参考文献均通过引用整体并入本文，其程度如同每个参考文献通过引入单独并入一样。
实施例1
用胆酸钠透析来制备与药物缔合的载剂
使用Fmoc/DIC/HOBt方案在Biosearch 9600肽合成仪(AppliedBiosystems，Foster City，Calif.)上通过固相方法合成氨基酸链(SEQ ID NO：20)。合成了L-氨基酸(L-37pA)和D-氨基酸(D-37pA)对映异构体二者。在Aquapore RP-300柱上通过反相HPLC使所有的肽纯化至大于98％同质性。然后使肉豆蔻酸与氨基酸链共价连接。
1.通过涡旋使2ml PBS中的肉豆蔻酰-5A肽(终浓度：0.5mg/ml)与DMSO中的药物(戊柔比星)混合。
2.添加14mg的胆酸钠并用缓冲液(10mM Tris，0.1M KCl，1mM EDTApH 8.0)将体积增至2ml。
3.通过涡旋充分混合混合物并在4℃下孵育过夜。
4.然后在1升PBS中再次将混合物透析(MW截留值2000kD的渗析袋)48小时，其中缓冲液更换至少4次。
5.在5000RPM下将回收的载剂溶液/混悬液离心5分钟，然后通过0.2μM注射器式滤器进行过滤除菌。
6.根据所用药物类型通过使用多种方法(例如，分光光度测定法、荧光测定法、放射性等)测定并入效率(载剂含量相对于所用药物的初始量)。
实施例2
靶向药物递送载剂对癌细胞与非恶性细胞的特异性
根据由ATCC所提供的方法和培养条件来进行恶性和非恶性细胞系的培养。简言之，在具有10％胎牛血清的Roswell Park Memorial Institute1640(RPMI 1640)中培养细胞。根据生产商的说明书使非恶性前列腺上皮细胞系(PZ-HPV)在补充有包含人重组表皮生长因子和牛垂体提取物的10％胎牛血清培养基的角质形成细胞培养基中生长。
实施例3
靶向药物递送载剂的溶解度研究
可对一系列含不同量月桂基硫酸钠(SLS)的溶出介质中紫杉醇的溶解度进行测定。对于2mg紫杉醇而言，可评估由900ml介质提供的饱和体积倍数(fold of saturation volume，FSV)以评价各介质的增溶能力。紫杉醇在包含0％、0.05％、0.25％、0.5％和1.0％SLS的磷酸盐缓冲液中的平衡溶解度(Cn)可分别是2.11.+-.0.01ug/ml(FSV 0.9)、2.33.+-.0.15ug/ml(FSV 1.0)、3.20.+-.0.16ug/ml(FSV 1.4)、8.00.+-.0.39ug/ml(FSV3.6)和119.+-.29ug/ml(FSV 53.6)。根据USP指南，如果药物浓度维持在饱和溶解度的三分之一处或低于饱和溶解度的三分之一，则可实现漏槽条件。通过添加SLS，紫杉醇的溶解度可以以不成比例的方式提高。0.5％SLS的最低水平可足以提供紫杉醇溶出的漏槽条件(FSV＞3)。可使用漏槽(0.5％SLS)或非漏槽(0％和0.05％SLS)条件二者来研究纯紫杉醇和多种紫杉醇制剂的溶出模式。对于本发明药物递送载剂中的紫杉醇而言，可重复进行实验。
实施例4
体外溶出研究
可使用以75.+-.0.02rpm操作的USP 23II型设备(浆法)在包含0％(w/v)、0.05％(w/v)和0.5％(w/v)SLS的900ml磷酸盐缓冲液(0.05M，pH 7.2)中进行体外溶出研究。可将包含约2mg塞来昔布(等同于体内研究中使用的量)的样品各自添加至维持在37.+-.0.5.℃的溶出介质中。可在固定时间点抽取3ml的等分试样并替换为等体积的新鲜溶出介质。可将所抽出样品以9400g离心15分钟以移除未溶解物质。可使上清液在相同条件下经受另一次离心循环。可从各经离心样品的中间部分中取出100ul等分试样，然后用乙腈稀释2倍。可选择离心用于样品的相分离，原因是初步实验示出大部分(Millipore)过滤器吸收塞来昔布，因此可能无法通过过滤分离。可通过HPLC来分析溶出介质中溶解的塞来昔布的量。对于本发明药物递送载剂中的塞来昔布而言，可重复进行实验。
实施例5
比较常规药物递送载剂与靶向药物递送载剂的体内药物代谢动力学～血浆浓度曲线
各组可包含5只小鼠。每只动物可皮下植入MDA-MB-435乳腺癌细胞。当肿瘤生长至约125mm3(100mm3至150mm3)时，可通过肿瘤尺寸将动物配对匹配为载剂药物治疗组和对照组(无药物治疗组)。一个组可使用常规递送经静脉内给药(30mg/kg紫杉醇)，而另一组可用载剂递送/PTX给药(80mg kg紫杉醇)。可以以指定时间间隔从颈静脉中收集血液样品(0.2mL)并且可用等体积的肝素化生理盐水(50单位/5ml)冲洗插管以防止血液凝固。可以将所收集血液样品以9400g离心5分钟。可将等份的100ul血浆与100ul乙腈涡旋混合并以3500g离心10分钟，从而在HPLC分析之前移除蛋白质。可测定血浆中紫杉醇的回收。
实施例6
药物递送载剂与常规药物递送的治疗指数
通过使用靶向载剂组合物治疗患者，可使大部分治疗剂(如果不是所有的话)的治疗指数提高。
实施例7
靶向药物载剂和HDL对HDL受体的竞争
用肉豆蔻酰化制备药物递送载剂(SEQ ID NO：20)。这些数据示出，人HDL抑制由药物递送载剂所携带的药物的摄入，这表明SR-B1(HDL)受体促进药物的摄入。在24孔板中将细胞接种到其各自的培养基(100000细胞/孔)中。在第二天，用PBS(pH 7.4)清洗单层，然后在37℃下用无血清培养基孵育90分钟。用PBS清洗细胞并在无血清培养基中用单一浓度的rHDL/AD-32复合物和提高量的HDL(0μg至120μg)孵育90分钟。为了使摄入测量将不包括细胞表面的rHDL，制备物用1X PBS(pH 3.0)，然后用1X PBS(pH 7.4)清洗一次。然后用裂解缓冲液(50mm Tris-HCl(pH 8.0)、150mM NaCl、0.02％叠氮化钠、100μg/ml PMSF、1μg/ml抑肽酶和1％Triton X-100)使细胞裂解。将裂解物以10000rpm离心5分钟。通过BCA测定来测定裂解物的蛋白质和AD-32含量，并在450nm(吸光度)下以及在485nm下激发-525nm下发射(对于荧光)，进行光谱/荧光测量。
实施例8
评价和表征用APO A-I模拟肽装配的重构高密度脂蛋白纳米颗粒
1.设计并合成apo a-I模拟肽
合成了四种apo a-I模拟肽，使得每种肽具有两亲性螺旋构型并且对SR-B1受体具有亲和力。apo a-I模拟肽的序列如下所示。
2.基于3H-紫衫醇的测量获得紫杉醇包封到肉豆蔻酰肽纳米颗粒中的效率
图8示出了基于3H-紫衫醇的测量获得的紫杉醇包封到肉豆蔻酰肽纳米颗粒中的效率。在所有的测试制备物中都观察到一些浊度。为了使制备物澄清，将样品以5000RPM离心5分钟。这种处理导致放射性显著损失，表明大部分药物与肽复合物松散地结合。然而肽39877保留了紫杉醇初始量的60％，其效率水平高于(对照)MYR-5A肽的效率水平。
使用高度电离去污剂代替胆酸盐可改善紫杉醇的并入。残余量的高度电离去污剂的移除可使用离子交换树脂来实现(如果需要的话)。虽然各药物的并入可随(药物)起始材料的化学构型发生显著变化，但是可用这4种模型肽的每一种来测试每种药物以对并入进行优化。
3.使用MYR缀合的apo A-I模拟肽包封mRNA
在本发明的一个实施方案中，包封约2kb mRNA以改善其功能和生物利用度。在去污剂存在下使mRNA与磷脂组合并获得约3μm直径的颗粒。在添加MYR-5A肽之后，观察到粒径显著降低至约500nm。较小的颗粒适用于将mRNA高效递送至靶细胞并用于治疗性应用。

Claims (67)

1.靶向药物递送载剂，其包含多个靶向聚氨基酸亚单位，其中每个靶向聚氨基酸亚单位包含与羧酸缀合的靶向性氨基酸链。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向药物递送载剂包含5至50个靶向氨基酸亚单位。
3.权利要求1所述的组合物，其中所述羧酸为脂肪酸。
4.权利要求3所述的组合物，其中所述脂肪酸为饱和脂肪酸。
5.权利要求3所述的组合物，其中所述脂肪酸链的长度小于15个碳。
6.权利要求3所述的组合物，其中所述脂肪酸为肉豆蔻酸。
7.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链与所述羧酸的比例为1∶1。
8.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链与所述羧酸共价连接。
9.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链的长度小于50个氨基酸。
10.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链具有一个或更多个两亲性α螺旋结构域。
11.权利要求10所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链具有两个两亲性α螺旋结构域。
12.权利要求10所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链具有35至50个氨基酸。
13.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链选自SEQ IDNO：1至62。
14.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链对跨膜分子具有亲和力。
15.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链对受体具有亲和力。
16.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链对HDL受体具有亲和力。
17.权利要求11所述的组合物，其中所述HDL受体为B1类清道夫受体。
18.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链对迅速分裂的细胞具有亲和力。
19.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向性氨基酸链对癌细胞具有亲和力。
20.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向药物递送载剂不包含未酯化胆固醇、胆固醇酯、磷脂和apo A-1蛋白或长度大于50个氨基酸的apo A-1蛋白的一部分，所述磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、鞘磷脂。
21.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向药物递送载剂还包含以下中的一种或更多种：未酯化胆固醇、棕榈酰基-油烯基-磷脂酰胆碱、磷脂、apo A-1蛋白或apo A-1蛋白的一部分。
22.权利要求1所述的组合物，其中所述靶向药物递送载剂的直径为约20nm至300nm。
23.权利要求1所述的组合物，其还包含药物组合物。
24.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物基本上由所述药物组合物和5至50个所述靶向聚氨基酸亚单位组成。
25.权利要求23所述的组合物，其中所述组合物的溶解度大于单独的所述药物组合物的溶解度。
26.权利要求23所述的组合物，其中所述药物组合物包含疏水型药物、细胞毒性型药物、抗体型药物、蛋白质或肽型药物、模拟肽型药物、基因型药物、疫苗型药物或者前述药物的任意组合或盐。
27.权利要求20所述的组合物，其中所述药物组合物与所述靶向聚氨基酸亚单位的比例为按质量计约X∶Y。
28.权利要求23所述的组合物，其中在将所述组合物施用到体液中之后，所述体液中所述组合物的所述药物组合物与所述靶向聚氨基酸亚单位的比例为按质量计约X∶Y。
29.权利要求23所述的组合物，其中所述组合物的治疗指数高于单独的所述药物组合物的治疗指数。
30.权利要求29所述的组合物，其中所述组合物的治疗指数比单独的所述药物组合物的治疗指数高至少10％。
31.权利要求29所述的组合物，其中所述单独的药物组合物是游离的药物。
32.权利要求29所述的组合物，其中所述单独的药物组合物包含白蛋白或非离子型表面活性剂。
33.权利要求32所述的组合物，其中所述非离子型表面活性剂是Cremophor ELTM。
34.权利要求23所述的组合物，其中在将所述组合物施用于对象之后，所述对象的血液包含来自所述药物组合物的小于10％的所施用药物作为游离的药物。
35.治疗疾病的方法，其包括：
获得靶向药物递送载剂，其包含：
药物组合物，和
多个靶向聚氨基酸亚单位，其各自包含：
靶向性氨基酸链，和
羧酸，其中所述靶向性氨基酸链与所述羧酸共价连接；
将所述靶向药物递送载剂施用于有此治疗需要的对象。
36.权利要求35所述的方法，其中所述靶向聚氨基酸链是[插入5A肽序列]，并且其中所述羧酸为肉豆蔻酸。
37.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂包含5至50个靶向疏水单元。
38.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂的直径为20nm至100nm。
39.权利要求35所述的方法，其中将所述靶向药物递送载剂肠胃外、经口、吸入、静脉内、肌内、皮下、经粘膜或经皮施用于所述对象。
40.权利要求35所述的方法，其中所施用的靶向药物递送载剂穿过血脑屏障。
41.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂对特定靶细胞、组织或器官具有亲和力。
42.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂对HDL受体具有亲和力。
43.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂对HDL受体具有亲和力。
44.权利要求43所述的方法，其中所述HDL受体为B类1型清道夫受体。
45.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂的施用导致肿瘤样品中的药物浓度比肝中的药物浓度高至少20％。
46.权利要求35所述的方法，其中所述靶向药物递送载剂的施用导致肿瘤样品中的药物浓度比肾上腺中的药物浓度高至少20％。
47.用于制备可溶且可靶向药物的方法，其包括：
获得靶向性氨基酸链，
通过使羧酸与所述靶向性氨基酸链共价连接来修饰所述靶向性氨基酸链以形成靶向聚氨基酸亚单位；以及
提供用于与药物缔合的所述靶向聚氨基酸亚单位。
48.权利要求47所述的方法，其中所述靶向氨基酸选自SEQ ID NO：1至62。
49.权利要求47所述的方法，其中所述羧酸为肉豆蔻酸。
50.权利要求47所述的方法，其还包括使所述聚氨基酸亚单位与药物组合物缔合。
51.用于制备可溶且可靶向药物的方法，其包括：
获得靶向聚氨基酸亚单位，其中所述靶向氨基酸亚单位包含与靶向性氨基酸链共价连接的羧酸，
使所述氨基酸亚单位与药物组合物缔合，以及
提供用于治疗疾病的与所述药物组合物相缔合的所述靶向氨基酸亚单位。
52.权利要求51所述的方法，其中所述缔合步骤的结果是直径小于100nm的靶向药物递送载剂。
53.权利要求51所述的方法，其中所述药物组合物为疏水药物。
54.权利要求52所述的方法，其中所述缔合步骤导致5至50个所述靶向氨基酸亚单位与所述药物组合物缔合以形成每个所述靶向药物递送载剂。
55.权利要求51所述的方法，其中所述靶向性氨基酸链为选自SEQID NO：1至62的5A肽。
56.权利要求51所述的方法，其中所述羧酸为肉豆蔻酸。
57.权利要求51所述的方法，其中所述疾病为癌症。
58.用权利要求23所述的组合物治疗疾病的方法，其中将权利要求23所述的组合物以小于单独药物之批准浓度的90％的浓度施用于有此需要的患者，其中施用权利要求23所述组合物的效力等于所述药物在所述批准浓度下的效力。
59.靶向药物递送载剂，其包含多个靶向聚氨基酸亚单位，其中每个靶向聚氨基酸亚单位包含多核苷酸、磷脂、赋形剂和靶向性氨基酸链。
60.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述多核苷酸为约500kb至2500kb。
61.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述磷脂为磷脂酰胆碱。
62.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述肽的长度为约18至38个氨基酸。
63.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述肽为载脂蛋白A-I(apo A-I)模拟物。
64.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述靶向药物递送载剂的直径为约300nm至1000nm。
65.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中所述多核苷酸在并入纳米颗粒组装体之前用带正电的化学品来中和。
66.权利要求59所述的靶向药物递送载剂，其中与单独的多核苷酸相比，经包封的多核苷酸的生物利用度提高。
67.权利要求66所述的靶向药物递送载剂，其中在施用于动物或人时，与单独的多核苷酸相比，所述多核苷酸的治疗益处提高。
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Gary et al. Influence of Nano-Carrier Architecture on in Vitro siRNA Delivery Performance andin VivoBiodistribution: Polyplexesvs Micelleplexes

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