[发明专利]治疗性纳米颗粒及其使用方法

说明书

本发明涉及用于优化细胞内核酸特别是mRNA的递送的方法和组合物。除了mRNA，该组合物，特别是纳米颗粒，可以包括糖脂抗原。还提供了与检查点抑制剂的组合。本发明的方法和组合物靶向抗原呈递细胞，并且特别用于免疫治疗和疫苗接种目的。

技术领域

本发明涉及优化细胞内核酸，特别是mRNA递送的方法和组合物。除了mRNA，该组合物，特别是纳米颗粒，可以包括糖脂抗原。还提供了与检查点抑制剂的组合。本发明的方法和组合物靶向抗原呈递细胞，并且特别用于免疫治疗和疫苗接种目的。

背景技术

在由于信使RNA的不稳定性而长期限制其使用的地方，如今有可能在体内成功递送mRNA^[1]。这得到了该领域的两个最新突破的有力支持：(i)mRNA分子在纳米颗粒中的包装，旨在改善mRNA的选择性细胞靶向和胞质传递^[2,3]和(ii)mRNA构建体的技术进步，包括掺入修饰的核苷酸，产生更稳定的mRNA，并具有改善的翻译能力^[4-7]。特别是在疫苗接种领域，mRNA编码的抗原已成为一种用途广泛的有前途的平台^[8]。

在癌症免疫治疗领域，Kranz等人提供了第一个人类证据，即通过将mRNA脂质纳米颗粒靶向树突状细胞(DC)，可诱导针对所编码的肿瘤抗原的细胞毒性T细胞(CTL)反应^[2]。他们和其他人证明，除了树突状细胞成功表达mRNA外，mRNA疫苗的作用方式还取决于I型干扰素(IFN)的诱导作用^[3,9,10]。更具体地，细胞进入后，mRNA分子会触发先天性免疫激活途径，包括内体Toll样受体(TLR)-7和胞质受体MDA-5和RIG-1，这会导致I型IFN信号传导和诱导抗病毒免疫。在现有技术中，mRNA疫苗依赖于mRNA的这种固有的自佐剂作用。但是，这些疫苗具有重要的局限性，因为已显示I型IFN信号传导就像一把双刃剑，因为诱发的免疫应答过早地停止了mRNA翻译，从而降低了抗原的生物利用度^[11,12]。此外，有人提出，I型干扰素取决于与T细胞引发的相对时机，可以对T细胞反应产生正向或负面影响，而I型IFN的预暴露会导致T细胞衰竭和凋亡^[13,14]。此外，高水平的IFNα可以引起从流感样症状到自身免疫性后遗症甚至危及生命的事件^[15,16]的不良反应。

mRNA构建体的几种修饰或其他纯化步骤(包括通过HPLC去除双链RNA片段)可能会下调mRNA分子的免疫刺激特性，从而导致I型干扰素水平降低。例如，掺入修饰的核苷酸(例如假尿苷(Ψ)、N1-甲基假尿苷(m1Ψ)和5-甲基胞苷(5meC))可改善mRNA的稳定性和翻译，从而使mRNA表达水平更高，更可持续。由于增加的抗原呈递被证明对诱导长寿抗体和辅助性T细胞应答(包括形成滤泡T细胞)有益，因此这种增强的mRNA表达在疫苗的开发中具有优势^[17]。然而，核苷修饰的mRNA在很大程度上失去了其自佐剂性，导致I型干扰素水平降低，并且引起CTL免疫力的能力有限。

先前的研究表明，脂质纳米颗粒可以同时包裹核苷修饰的mRNA和单磷酰脂质A(MPLA)，在不强烈诱导I型IFN的情况下，恢复了获得T细胞数量的能力^[18]。然而，核苷修饰的mRNA和MPLA的这种组合策略对肿瘤生长没有显著影响，强调了I型IFN参与多种抗肿瘤机制(例如NK细胞的活化，调节性T细胞的减少)。

在使用纳米颗粒的基于肽和蛋白的癌症疫苗中也已经显示了佐剂的使用(例如WO2012/088414，WO2016/154544，WO2014/128225，US2011229556)。蛋白或蛋白纳米颗粒疫苗的发现仅在一定程度上有用，因为抗原在细胞内的位置、抗原的处理和呈递与mRNA疫苗完全不同。先前将mRNA与其他佐剂(例如Poly(I:C)和脂多糖)结合的尝试提出了相容性问题，因为DC成熟会过早地消除细胞摄取机制(例如巨胞饮作用)，并为mRNA翻译创造不利的环境^[2,19]。仍然需要确定可以与核苷修饰的mRNA疫苗结合使用的适当和安全的免疫刺激剂，以调节其免疫原性，实现强大而持久的CTL反应。