JPH09508100A - 核酸を含む組成物、調製および使用 - Google Patents

核酸を含む組成物、調製および使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも１つの核酸、および１つのリポポリアミンを含んで成る組成物、およびその遺伝子治療での使用、特に核酸のインビボ転移に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 核酸を含む組成物、調製および使用 本発明は、核酸に基づく組成物、その調製および使用に関する。より詳細には 、本発明は少なくとも１つの核酸および１つのリポポリアミンを含んでなる組成 物、およびその遺伝子治療における、特に核酸転移のための使用に関する。 遺伝子治療は、不全症または異常性（突然変異、異常型発現等）を矯正するこ と、あるいは悪化している細胞または器官に遺伝的情報を導入することにより、 治療目的のタンパク質の発現を提供することにある。この遺伝情報は、器官から 抽出された細胞中にインビトロで導入し、次にモディファイした細胞を器官に再 導入するか、あるいは適切な組織に直接インビボ導入するかのいずれかである。 様々な技法がこの遺伝情報を運ぶために記載され、それらにはＤＮＡおよびＤＥ ＡＥ−デキストラン複合体(Paganoら、J.Virol.,1(1967),891)、ＤＮＡおよび核 タンパク質複合体(Kanedaら、Science,243(1989),375)、ＤＮＡおよび脂質複合 体(Felgnerら、PNAS,84(1987)ならびにＤＮＡおよびポリリシン複合体、リポソ ームの使用(Fraleyら、J.Biol.Chem.,255(1980),10431)等を必要とする様々なト ランスフェクション法を含む。さらに最近では、これらの物理化学的トランスフ ェクション法に代わる有望な方法として、遺伝子転移の媒介物としてウイルスが 使用されるようになってきた。この点で、様々なウイルスが特定の細胞群を感染 できる能力について試験された。特にレトロウイルス（ＲＳＶ）ＨＭＳ、ＭＭＳ 等）、ＨＳＶウイルス、アデノ−伴生ウイルスおよびアデノウイルスである。 しかし、これまでに開発された技法は、遺伝子を細胞および／または生物に転 移することに関連する難しさを十分に解決できていない。特に 核酸の細胞中への浸入に関しては、完全に解決されていない。事実、核酸のポリ アニオン的性質は、核酸が細胞膜を通過することを妨げる。裸の核酸が特定の型 の細胞の形質膜をインビボで通過できるということが示されたが（特に、国際公 開第90/11092号明細書を参照にされたい）、トランスフェクション効率はかなり 低いままである。さらに裸の核酸は酵素によるその分解により、および尿路によ るそれらの除去から、血漿半減期が短い。さらに、組換えウイルスが核酸の転移 効率を向上させることができても、その使用は病原性、トランスミッション、複 製、組換え、形質転換、免疫原性等の一定の危険性がある。 本発明は、これらの様々な問題に対して有利な解決法を提案する。出願人は、 実際、核酸およびリポポリアミンを含んで成るある種の組成物が、該核酸を細胞 および／または器官に高効率で、かつ毒性無くインビボ転移できることを可能に することを示した。本発明のこの組成物により、ウイルスベクターの使用に関す る不利益（潜在的な危険性、転移する遺伝子の大きさの限界、高いコスト等）を 回避することも可能となる。 細胞培養物のインビトロトランスフェクションのための一定のリポポリアミン の使用は、従来技術にすでに記載された。すなわち欧州特許出願公開第394,111 号明細書は、複数の細胞株のインビトロトランスフェクションのためにある種の ポリリポアミンの使用を記載している。Demeneixら(Int.J.Dev.Biol.,35(1991), 481)による文献は、同様にリポポリアミン（ジオクタデシルアミドグリシルスペ ルミン、ＤＯＧＳ）を、核酸のオボトランスフェクッション(ovo transfection) に使用することを記載している。これらの文献によれば、リポポリアミンはリポ ポリアミンの正電荷／核酸の負電荷の比が、２から５の間、好ましくは３または ４に等しくなるような条件下で使用されなければならない。しかし驚 くべきことには、本出願の実施例８および９に示すように、これらの文献のいず れにも記載されていない条件で、核酸のインビボトランスフェクションが可能と なる。陰イオン性の高分子または組織の細胞外マトリックスとの相互作用により 、これらの条件下で形成した粒子は実際、投与部位から拡散できず、したがって いかなる核酸もインビボに転移させることができない。さらにこれらの文献に記 載された調製条件は、有意な核酸量を含む医薬組成物を形成することに応用でき ない。出願人は今回、一定の条件下でリポポリアミンを核酸のインビボトランス フェクションに使用することができることを示した。より詳細には、出願人は核 酸およびリポポリアミンを含んで成る組成物が、リポポリアミンの正電荷／核酸 の負電荷の比が２以下のような条件下で、驚くべきことに、該核酸を高効率でイ ンビボトランスフェクションすることを可能にすることを見いだした。さらに出 願人は、有意な量の核酸を包含するこれらの医薬組成物の調製を可能にする一定 の条件を開発した。したがって本発明の医薬組成物は、核酸をインビボで投与お よび転移するための特に有利な道具を構成する。 したがって本発明の第一の主題は、少なくとも１つの核酸および１つのリポポ リアミンを含んで成る組成物であり、この中のＲ＝リポポリアミンの正電荷／核 酸の負電荷の比は２以下である。 本発明の意味の範囲内で、用語リポポリアミンは少なくとも１つの親水性ポリ アミン領域および１つの親油性領域を含んで成る任意の両親媒性分子を示す。リ ポポリアミンのカチオンに荷電したポリアミン領域は、負に荷電した核酸と可逆 的に結合することができる。この相互作用は、核酸を強く圧縮する。親油性領域 は、脂質層と形成された核酸脂質粒子を被覆することにより、このイオン的相互 作用を外部媒質に対して非感 受性にする。 有利には、本発明に関して使用するリポポリアミンのポリアミン領域は、一般 式 Ｈ2Ｎ-(-(ＣＨ)m-ＮＨ-)n-Ｈ に対応し、式中、ｍは２以上の整数であり、そしてｎは１以上の整数であり、ｍ については２つのアミン間に含まれる様々な炭素基の間で変化できる。好ましく は、ｍは２から６の間を含み、そしてｎは１から５の間を含む。さらに一層好ま しくは、ポリアミン領域はスペルミンまたはＤＮＡへの結合特性を保持するスペ ルミン類似体による代表される。 親油性領域は、ラメラまたはヘキサゴナル相を形成できる飽和または不飽和炭 化水素鎖、コレステロール、天然脂質または合成脂質であることができる。 本発明に関し、リポポリアミンの使用は有利には欧州特許出願公開第394,111 号明細書に定義されているようになされる。本出願はこれらリポポリアミンを調 製するために使用できる方法も記載する。 本発明に関し、ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン（DOGS）、またはパ ルミトイルホスファチジルエタノールアミン（DPPES）の5-カルボキシスペルミ ルアミドの使用が特に有利に行われる。 本発明の組成物の最適効果を得るために、ポリアミンおよび核酸の各々の比率 は、好ましくはリポポリアミンの正電荷／核酸の負電荷の比Ｒが0.1から1.9の間 、そしてより好ましくは0.5から1.5の間になるように定められる。 本発明の組成物では、核酸はデオキシリボ核酸およびリボ核酸の両方であるこ とができる。天然および合成起源の配列、そして特にゲノムＤＮＡ、ｃＤＮＡ、 ｍＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ハイブリッド配列、 あるいは合成または半−合成配列であることができる。これらの核酸は、ヒト、 動物、植物、細菌またはウイルス起源等でよい。それらを当業者に周知な任意の 方法により得ることができ、そして特にバンクをスクリーニングすることにより 、化学合成により、あるいはバンクをスクリーニングすることにより得た配列の 化学的または酵素的修飾を含む混合方法により得ることができる。さらにそれら を、プラスミドベクターのようなベクター中に組み入れることができる。 より詳細には、デオキシリボ核酸は一本鎖または二本鎖であることができる。 これらのデオキシリボ核酸は治療用遺伝子、転写または複製を調節する配列、ア ンチセンス配列、他の細胞成分に結合するための領域等を担持することができる 。 本発明の意味の範囲内で、治療用遺伝子は特に治療効果を有するタンパク質性 生成物をコードする任意の遺伝子を意味すると理解される。このようにコードさ れるタンパク質性生成物は、タンパク質、ペプチド等であることができる。タン パク質性生成物は、標的細胞に関してホモロガス（すなわち、標的細胞がいかな る病気もあらわさない時、該細胞中で通常発現される生成物）であることができ る。この場合、タンパク質の発現は例えば、細胞中の不十分な発現、あるいは修 飾により不活性または活性が弱いタンパク質の発現、あるいは該タンパク質の過 剰発現を克服することを可能にする。治療用遺伝子は、増大した安定性、モディ ファイされた活性等を有する細胞タンパク質の突然変異体をコードすることもで きる。このタンパク質性の生成物は、標的細胞に対してヘテロロガスでもよい。 この場合、発現したタンパク質は例えば、細胞中で欠失している活性を補充する か、またはそれに貢献し、病気を制御するか、または免疫反応の刺激を可能にす る。 本発明の意味の範囲内の治療用生成物の中で、特に挙げることができるのは酵 素、血液誘導体、ホルモン、リンホカイン：インターロイキン、インターフェロ ン、ＴＮＦ等(仏国特許出願公開9,203,120号明細書)、成長因子、神経伝達物質 またはその前駆体あるいは合成のための酵素、栄養因子：ＢＤＮＦ、ＣＮＴＦ、 ＮＧＦ、ＩＧＦ、ＧＭＦ、ａＦＧＦ、ｂＦＧＦ、ＮＴ３、ＮＴ５、ＨＡＲＰ／プ リオトロフィン（pleiotrophin）等、アポリポタンパク質：ＡｐｏＡＩ、Ａｐｏ ＡIV、ＡｐｏＥ等(仏国特許出願公開93 05125号明細書)、ジストロフィンまたは ミニジストロフィン(仏国特許出願公開91 11947号明細書）、膵線維症に関連す るタンパク質ＣＦＴＲ、腫瘍−抑制遺伝子：ｐ５３、Ｒｂ、Ｒａｐ１Ａ、ＤＣＣ 、ｋ−ｒｅｖ等(仏国特許出願公開93 04745号明細書)、凝固に関与する因子をコ ードする遺伝子：第VII、VIIIまたはIX因子、ＤＮＡの修復に参加する遺伝子、 自殺遺伝子（チミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ）等である。 治療用遺伝子は、標的細胞中の発現が細胞ｍＲＮＡ転写または遺伝子発現を制 御することを可能にする、アンチセンス配列または遺伝子であることができる。 そのような配列は例えば、欧州特許出願公開第140 308号明細書に記載の技術に 従い、細胞ｍＲＮＡの相補鎖ＲＮＡとして標的細胞中で転写され、従ってそれら がタンパク質に翻訳されるのを遮断できる。アンチセンス配列は、リボザイム（ これは標的ＲＮＡを選択的に破壊できる）をコードする配列も含んで成る(欧州 特許出願公開第321,201号明細書)。 上述のように、この核酸はヒトまたは動物に免疫反応を生じることができる免 疫原性ペプチドをコードする１つ、または複数の遺伝子を含んで成ることもでき る。特別な態様では、本発明は特に微生物、ウイルス または癌に対して、ヒトまたは動物に投与されるワクチンまたは免疫療法物質の いずれかの生産を可能にする。これはまたエプスタイン−バールウイルス、ＨＩ Ｖウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、(欧州特許出願公開第185,573号明細書)または 仮性狂犬病ウイルス(欧州特許出願公開第259,212号明細書)に特異的な、あるい は腫瘍に特異的な抗原性ペプチドにも関する。 核酸は好ましくは、所望の細胞または器官中で治療用遺伝子および／または抗 原性ペプチドをコードする遺伝子の発現を可能にする配列も含んで成る。これら は、これらの配列が感染細胞中で操作できると考えられる時、遺伝子発現の自然 な原因である配列であることができる。これらの配列は様々な起源の配列である ことができる（他のタンパク質の発現の原因、または合成タンパク質でも）。こ れらの配列は特に、真核またはウイルス遺伝子のプロモーター配列であることが できる。例えば、それらの配列は感染させようとする細胞のゲノムから得たプロ モーター配列であることができる。同様に、それらの配列はウイルスのゲノムか ら得たプロモーター配列であることができる。これに関連して、例えばＥ１Ａ、 ＭＬＰ、ＣＭＶまたはＲＳＶ遺伝子のプロモーター等を挙げることができる。こ れらの発現配列を、さらに活性化配列、調節配列等を付加することによりモディ ファイすることができる。 さらにまた核酸は、合成された治療用生成物を標的細胞中の分泌経路に向ける シグナル配列を、特に治療用遺伝子の上流に含んで成ることができる。このシグ ナル配列は、治療用生成物の天然のシグナル配列であってもよいが、他の機能的 なシグナル配列または合成シグナル配列であってもよい。 別の態様では、本発明は核酸、リポポリアミンおよびリポポリアミン ／核酸複合体を結合することができ、そしてトランスフェクション能力を向上さ せることができる補助剤を含んで成る組成物に関する。出願人は実際、リポポリ アミンのトランスフェクション能力が、リポポリアミン／核酸複合体を結合でき る一定の補助剤（例えば脂質またはタンパク質）の存在で、予期せず増大するこ とを示した。本発明の実施例４−７に示すように、この向上はインビトロおよび インビボの両方で現れる。 さらに好ましくは、本発明の組成物は補助剤として、１つまたは複数の中性脂 質を含んで成る。特にそのような組成物は、比率Ｒが低い時に特に有利である。 出願人は実際、中性脂質の添加により核脂質(nucleolipid)粒子の形成を向上さ せ、そして驚くべきことには粒子の細胞中への浸入が細胞膜を不安定化させるこ とにより向上することを示した。 さらに好ましくは、本発明に関して使用する中性脂質は２脂肪鎖を含む脂質で ある。 特に有利な方法では、生理的条件下で両イオン性またはイオン電荷が無い天然 または合成脂質が使用される。さらに具体的には、これはジオレオイルホスファ チジルエタノールアミン（DOPE）、オレオイルパルミトイルホスファチジルエタ ノールアミン（POPE）、ジステアロイル−、−パルミトイル−または−ミリスト イルホスファチジルエタノールアミン、およびそれらが１から３回 N-メチル化 された誘導体；ホスファチジルグリセロール、ジアシルグリセロール、グリコシ ルジアシルグリセロール、セレブロシド（特にガラクトセレブロシドのような） 、スフィンゴリピッド（特にスフィンゴミエリンのような）、あるいはアシアロ ガングリオシド（特にアシアロＧＭ１およびアシアロＧＭ２のような）から選択 できる。 これらの様々な脂質は、合成により、あるいは当業者に周知の従来技 術により、器官（例えば：脳）または卵からから抽出することにより得ることが できる。特に、天然脂質の抽出は有機溶媒により行うことができる（レーニンジ ャーの生化学も参照にされたい）。 本発明の組成物は、好ましくはリポポリアミン１当量あたり0.1から20、より 好ましくは１から５当量の補助剤を含んで成る。 本発明の組成物は、局所、皮膚、経口、直腸、膣、非経口、鼻内、静脈、筋肉 内、皮下、眼内および経皮投与等を目的として配合できる。本発明の医薬組成物 は、特に好ましくは所望の器官に直接注入するための輸液用組成物に、あるいは 局所的投与（皮膚および／または粘膜上に）に許容できる医薬賦形剤を含む。こ れらは特に等張の滅菌溶液または乾燥組成物、特に凍結乾燥組成物であり、これ は状況に応じて滅菌水または生理的血清を添加することにより、輸液を調製する ことができる。注入に使用する核酸の投与量、ならびに投与回数は様々なパラメ ーターに従い、そして特に使用する投与法、考慮すべき病気、発現すべき遺伝子 あるいは望ましい治療期間の関数として変化しうる。 このように本発明は疾患を治療するための特に有利な方法を提供し、この方法 は上記のような条件下で、該疾患を矯正できる核酸をリポポリアミンと組み合わ せてインビボ投与することを含んで成る。さらに具体的には、本方法はタンパク 質性または核酸生成物の不全から生じる疾患に適用でき、そして投与された核酸 は該タンパク質性生成物をコードするか、あるいは該核酸生成物を含む。 本発明を、説明であって制限するものではないと考える以下の実施例を使用し て、さらに詳細に記載する。実施例１ −インビボ遺伝子転移に使用するプラスミド ３種類の構築物を、本発明の組成物の活性を実証するために使用した ：ルシフェラーゼ（Luc）をコードする遺伝子を含むプラスミド、β-ガラクトシ ダーゼ（LacZ遺伝子）をコードする遺伝子を含むプラスミド、およびクロラムフ ェニコールアセチルトランスフェラーゼ（CAT）をコードする遺伝子を含むプラ スミド。 １．１．Luc遺伝子を含むプラスミド pCMV-lucプラスミドは、ベクターpcDNA3(インビトロゲン:Invitrogen)から、 ルシフェラーゼをコードする遺伝子の上流に位置する制限酵素MluＩおよびHindI IIで切断することにより抽出し、ベクターpGL基本ベクター(プロメガ:Promega) のMluＩおよびHindIII部位に挿入したサイトメガロウイルス（CMV）のプロモー ターを含む。 １．２．LacZ遺伝子を含むプラスミド pCMV-βGalプラスミド(クローンテック:Clontech)は、大腸菌のβ-ガラクトシ ダーゼをコードするLacZ遺伝子の上流に位置するCMVプロモーターを含む。このp SV-nls LacZ(pAOnlsLacZ)ベクターは、同じプロモーターおよびフェイズ内かつL acZ遺伝子上流に位置する核局在化配列（SV40ウイルスから得た）を含む。この 構築物により、nls-β-ガラクトシダーゼ融合タンパク質を細胞の核内に発現さ せることが可能となる(De Luzeら、PNAS,90(1993),7322に注意されたい)。 １．３．CAT遺伝子を含むプラスミド レポーター遺伝子としてクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ（ CAT）をコードする遺伝子を、RSV(pRSV-CAT)およびSV40(pSV40-CAT)プロモータ ーの制御下に有するプラスミドが公開された(Boutillerら、Prog.NeuroPhychoPh armacol.and Biol.Psychiat.,16(192),959;de Luzeら、PNAS,90(1993),7322)。実施例２ −比Ｒ＝0.8のリポポリアミンを使用する、新生児マウス脳へ の核酸のインビボ転移 この実施例は、pCMV-lucプラスミドの新生児マウス脳へのインビボ転移を記載 する。 30μgのpCMV-lucプラスミド(実施例１．１．)を、30μlの150mMの滅菌NaCl(濃 度1μg/μl)中に希釈した。100％エタノール中に調製した0.6μlの40mMジオクタ デシルアミドグリシルスペルミン(DOGS)を次に加えた。 混合物を素早くボルテックス処理し、そして新生児マウスの脳内注射に使用し た。これを行うために、マウスを冷やすことにより麻酔をかけ（氷に接触したア ルミニウムシート上に置いた）、そしてマウスあたり２μlの混合物(２μgの核 酸)を注射した。注射は、微小電極に連結したマイクロマニュピレーターおよび マイクロシリンジを使用して皮質中に行った。 脳を48時間後に摘出し、均質化および遠心し、そして上清をルシフェラーゼを 定量的に測定するために使用した。これを行うために、上清をルシフェリン、コ エンザイムＡおよびＡＴＰを含んでなる緩衝液中でインキューベーションし、そ してルミノメーターで発光を測定(一般的に10秒間)した(Wood K.(1990)プロメガ ノート(Promega Note))。 得られた結果は標準化した相対的光学単位として、プラスミド単独で行った転 移のときの100 RLU／脳(RLU＝相対的光学単位)の標準化活性(10の動物平均)に対 して、Ｒ＝0.8の本発明の組成物により行った転移のときは、425RLU/脳の標準化 活性(10の動物平均)を示す。実施例３ −比Ｒ＝1.5および0.8のリポポリアミンを使用する、新生児マウス脳へ の核酸のインビボ転移の比較 ３．１．pCMV-lucプラスミドの転移 Ｒ＝0.8については、条件は実施例２に記載したものである。Ｒ＝1.5 については、30μgのpCMV-lucプラスミド(実施例１．１．)を30μlの150mMの滅 菌NaCl(濃度1μg/μl)中に希釈した。100％エタノール中に調製した1.13μlの40 mMジオクタデシルアミドグリシルスペルミン(DOGS)を次に加えた。 混合物を素早くボルテックス処理し、そして新生児マウスの脳内注射に使用し た。これを行うために、マウスを冷やすことにより麻酔をかけ（氷に接触したア ルミニウムシート上に置いた）、そしてマウスあたり２μlの混合物（２μｇの 核酸）を注射した。注射は、微小電極に連結したマイクロマニュピレーターおよ びマイクロシリンジを使用して皮質中に行った。 脳を48時間後に摘出し、均質化および遠心し、そして実施例２に記載した方法 に従い、上清をルシフェラーゼを定量的に測定するために使用した。得られた結 果は、Ｒ＝0.8の本発明の組成物により行った転移のときの100 RLU／脳の標準化 活性(11の動物平均)に対して、Ｒ＝1.5の本発明の組成物により行った転移のと きは、89 RLU／脳の標準化活性（12の動物平均）を示す。 ３．２．PSV-nls LacZプラスミドの転移 上記実施例３．１．と同じ手順を、SV40(シミアンウイルス40)プロモーターの 制御下にβ-ガラクトシダーゼをコードするLacZ遺伝子を含有するPSV-nls LacZ プラスミドの転移に使用した。この構築物（実施例１．２．）は核局在化を発信 するペプチドもコードし、したがって酵素β-ガラクトシダーゼは核に向かって 輸送され、そしてこの核酸により生成する酵素的反応は、この非細胞の領域に限 定される。注射はpCMV-lucプラスミドと同様に行い、そして脳をトランスフェク ション後48時間に摘出し、パラホルムアルデヒド(２％)で24時間固定し、そして 次にβ -ガラクトシダーゼ反応のために処理した。次に脳の発現部位を調べ、陽性領域 をクリオスタットに切断し(15μm)、スライドに載せ、そして写真を取った。２ 連の独立した実験で、10匹のうちの３匹の動物は注射ゾーンの周りに、中の核が 顕著な青色発色（β−ガラクトシダーゼ活性の特徴）を有する細胞群を示す。実施例４ −核酸のインビトロ転移：リポポリアミン／補助剤比の至適化 この実施例では、様々な条件下で核酸、リポポリアミンおよび補助剤（中性脂 質）を含んで成る本発明の組成物による、核酸のインビトロ転移（細胞培養物に ついて）を記載する。 105個の3T3繊維芽細胞およびHepG2ヒト肝細胞株を、それぞれ１および２μgの pCMV-βGalまたはpCMV-Lucプラスミドの存在下で様々な条件下でインキューベー ションした： −付加比Ｒ＝1および1.5のDOGS存在下 −１、２、５または１０当量の補助剤(DOPE)の存在または不在下 ルシフェラーゼに関するトランスフェクション能力を、実施例２に記載した条 件下で決定するか、あるいはLacZ活性に関する顕著な青色発色を有する細胞を割 合を測定することにより決定した。得られた結果を以下の表に示す。 実施例５−比Ｒ＝1のリポポリアミンおよび中性脂質を使用することによる、新 生児マウス脳への核酸のインビボ転移 この実施例では、DOGSの40mMのエタノール性溶液を、等容量の80mMジオレオイ ルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)溶液(クロロホルム/エタノール(1/5) 混合物中に調製した)と混合した。すなわち１当量のDOGSについて、組成物は２ 当量のDOPEを含む。 30μgのpCMV-lucプラスミド(実施例１．１．)を、30μlの150mMの滅菌NaCl(濃 度1μg/μl)中に希釈した。次に上記のように調製した1.5μlのDOGS/DOPE混合物 を加えた。 残りの手順（注射、摘出、定量的測定）は、実施例３．１．に記載したものと 同一である。得られた結果は、同じ付加比Ｒ＝１において、DOGS単独の存在下で 行った転移のときの100 RLU／脳の標準化活性(13匹の動物平均)に対して、補助 剤(中性脂質)の存在下で行った転移のときは、241 RLU／脳の標準化活性(13の動 物平均)を示す。実施例６ −比Ｒ＝1.25のリポポリアミンおよび中性脂質を使用することによる、 新生児マウス脳への核酸のインビボ転移 この実施例では、40mMのエタノール性DOGS溶液を、等容量の80mMジオ レオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)溶液(クロロホルム/エタノール (1/5)混合物中に調製した)と混合した。すなわち１当量のDOGSについて、組成物 は２当量のDOPEを含む。 30μgのpCMV-lucプラスミド(実施例１．１．)を、30μlの150mMの滅菌NaCl(濃 度1μg/μl)中に希釈した。次に上記のように調製した1.87μlのDOGS/DOPE混合 物を加えた。 残りの手順（注射、摘出、定量的測定）は、実施例３．１．に記載したものと 同一である。得られた結果は、同じ付加比Ｒ＝1.25において、DOGS単独の存在下 で行った転移のときの100 RLU／脳の標準化活性(８匹の動物平均)に対して、補 助剤の存在下で行った転移のときは、405 RLU／脳の標準化活性(８の動物平均) を示す。実施例７ −比Ｒ＝1.5のリポポリアミンおよび中性脂質を使用することによる、 新生児マウス脳への核酸のインビボ転移 この実施例では、40mMのエタノール性DOGS溶液を、等容量の80mMジオレオイル ホスファチジルエタノールアミン(DOPE)溶液(クロロホルム／エタノール(1/5)混 合物中に調製した)と混合した。すなわち１当量のD0GSについて、組成物は２当 量のDOPEを含む。 30μgのpCMV-lucプラスミド(実施例１．１．)を、30μlの150mMの滅菌NaCl(濃 度1μg/μl)中に希釈した。次に上記のように調製した2.26μlのDOGS/DOPE混合 物を加えた。 残りの手順（注射、摘出、定量的測定）は、実施例４．１．に記載したものと 同一である。得られた結果は、同じ付加比(Ｒ＝1.5)において、DOGS単独の存在 下で行った転移のときの100 RLU／脳の標準化活性(11匹の動物平均)に対して、 補助剤(中性脂質)を含む本発明の組成物で行った転移のときは、165 RLU／脳の 標準化活性(10の動物平均)を示す。実施例８ −比Ｒ＝３のリポポリアミンを使用することによる、マウスへの核酸の インビボ転移 この実施例は、pCMV-lucプラスミドの成長マウスへのインビボ転移を記載する 。実験はペントバルビタールで麻酔をかけた成長マウスに対して行った。 ８．１．静脈経路による転移 各マウス用に、100μgのpCMV-lucプラスミドを100μlの150mM NaClに希釈した 。次に7.5μlの40mM DOGSを溶液に加えた。マウスの頸静脈を切開により露出し 、そして上記溶液を心臓に向かって頸静脈中に注入した。次に皮膚を再度クリッ プで閉じた。注入の48時間後、マウスを頸部転位により屠殺し、そして肝臓、肺 、脾臓、脳、腎臓および骨格筋試料を摘出した。均質化および遠心後、上清をル シフェラーゼの定量測定のために使用した。この実験は４兎のマウスについて行 った。試験した様々な組織中にルシフェラーゼ発現は示されなかった。 ８．２．筋肉内経路による転移 60μgのpCMV-lucプラスミドを300μlの150mM NaCl中に希釈した。次に4.5μl の40mM DOGSをこの溶液に加えた。上記のように調製した50μlの混合物(10μgの DNA)を、各マウスに皮膚を介して前方脛骨筋肉中に注射した。注射48時間後、マ ウスを頸部転位により屠殺し、そして注射した筋肉を取り出した。均質化および 遠心後、上清をルシフェラーゼの定量測定のために使用した。この実験は６兎の マウスについて行った。ルシフェラーゼ発現は検出されなかった。実施例９ −比Ｒ＝４のリポポリアミンを使用することによる、マウスへの核酸の インビボ転移 この実施例は、pCMV-lucプラスミドの成長マウスへのインビボ転移を 記載する。実験はペントバルビタールで麻酔をかけた成長マウスに対して行った 。 ９．１．静脈経路による転移 各マウス用に、100μgのpCMV-lucプラスミドを100μlの150mM NaClに希釈した 。次に10μlの40mM DOGSをこの溶液加えた。マウスの頸静脈を切開により露出し 、そして上記溶液を心臓に向かって頸静脈中に注入した。次に皮膚を再度クリッ プで閉じた。注入の48時間後、マウスを頸部転位により屠殺し、そして肝臓、肺 、脾臓、脳、腎臓および骨格筋試料を摘出した。均質化および遠心後、上清をル シフェラーゼの定量測定のために使用した。この実験は４兎のマウスについて行 った。試験した様々な組織中にルシフェラーゼ発現は示されなかった。 ９．２．筋肉内経路による転移 60μgのpCMV-lucプラスミドを300μlの150mM NaCl中に希釈した。次に６μlの 40mM DOGSをこの溶液に加えた。上記のように調製した50μlの混合物(10μgのDN A)を、各マウスに皮膚を介して前方脛骨筋肉中に注射した。注射48時間後、マウ スを頸部転位により屠殺し、そして注射した筋肉を取り出した。均質化および遠 心後、上清をルシフェラーゼの定量測定のために使用した。この実験は６兎のマ ウスについて行った。ルシフェラーゼ発現は検出されなかった。
【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１月８日 【補正内容】 請求の範囲 １．核酸の負電荷に対するリポポリアミンの正電荷の比（Ｒ）が、２以下である ことを特徴とする、核酸およびリポポリアミンを含んで成る医薬組成物。 ２．リポポリアミンが、一般式Ｈ2Ｎ-(-(ＣＨ)m-ＮＨ-)n-Ｈ（式中、ｍは２以上 の整数であり、そしてｎは１以上の整数であり、ここでｍは２つのアミン間に含 まれる様々な炭素基の間で変化することができる）の少なくとも１つの親水性ポ リアミン領域、およびラメラまたはヘキサゴナル相を形成できる飽和または不飽 和炭化水素鎖、コレステロール、天然脂質または合成脂質であることができる親 油性領域を含んで成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３．ｍが２から６の間に含まれ、そしてｎが１から５の間に含まれることを特徴 とする、請求の範囲第２項に記載の組成物。 ４．ポリアミン領域が、スペルミンまたはＤＮＡへの結合特性を保持しているス ペルミンの類似体により表されることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の 組成物。 ５．リポポリアミンがＤＯＧＳまたはＤＰＰＥＳから選択されることを特徴とす る、請求の範囲第１項に記載の組成物。 ６．核酸がデオキシリボ核酸であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載 の組成物。 ７．核酸がリボ核酸であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の組成物 。 ８．核酸が化学的に修飾されていることを特徴とする、請求の範囲第６または第 ７項に記載の組成物。 ９．核酸がアンチセンスであることを特徴とする、請求の範囲第６ない し第８項のいずれか１項に記載の組成物。 １０．核酸が治療用遺伝子を含むことを特徴とする、請求の範囲第６ないし第８ 項のいずれか１項に記載の組成物。 １１．比Ｒが0.1から1.9の間であることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれ か１項に記載の組成物。 １２．比Ｒが0.5から1.5の間であることを特徴とする、請求の範囲第１１項に記 載の組成物。 １３．核酸、請求の範囲第２項に定義したリポポリアミンおよびリポポリアミン ／核酸複合体を結合できる補助剤を含んで成り、そしてトランスフェクション活 性が向上している組成物。 １４．補助剤が１つまたは複数の中性脂質であることを特徴とする、請求の範囲 第１３項に記載の組成物。 １５．中性脂質（１つまたは複数）が、生理的条件下で両イオン性またはイオン 電荷が無い、合成または天然の脂質から選択されることを特徴とする、請求の範 囲第１４項に記載の組成物。 １６．中性脂質（１つまたは複数）が２脂肪鎖を含むことを特徴とする、請求の 範囲第１５項に記載の組成物。 １７．中性脂質（１つまたは複数）が、ジオレオイルホスファチジルエタノール アミン（ＤＯＰＥ）、オレオイルパルミトイルホスファチジルエタノールアミン （ＰＯＰＥ）、ジステアロイル−、−パルミトイル−または−ミリストイルホス ファチジルエタノールアミン、およびそれらの１から３回 N-メチル化された誘 導体；ホスファチジルグリセロール、ジアシルグリセロール、グリコシルジアシ ルグリセロール、セレブロシド（特にガラクトセレブロシドのような）、スフィ ンゴリピッド（特にスフィンゴミエリンのような）、ならびにアシアロガングリ オシド（特 にアシアロＧＭ１およびアシアロＧＭ２のような）から選択されることを特徴と する、請求の範囲第１５項に記載の組成物。 １８．リポポリアミンが請求の範囲第３ないし第５項に定義されていることを特 徴とする、請求の範囲第１３ないし第１７項に記載の組成物。 １９．核酸の負電荷に対するリポポリアミンの正電荷比（Ｒ）が、２以下である ことを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の組成物。 ２０．１当量のリポポリアミンあたり0.1から20当量、そしてより好ましくは１ から５当量の補助剤を含んで成ることを特徴とする、請求の範囲第１３ないし第 １９項に記載の組成物。 ２１．注入可能な配合物として医薬的に許容できる賦形剤を含んで成ることを特 徴とする、前記請求の範囲のいずれか１項に記載の組成物。 ２２．皮膚および／または粘膜に投与するために医薬的に許容できる賦形剤を含 んで成ることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれか１項に記載の組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 38/00 9051−4Ｃ Ａ６１Ｋ 48/00 ＡＢＤ 48/00 ＡＢＤ 7329−4Ｃ 9/08 Ｆ Ｃ１２Ｎ 15/09 7329−4Ｃ Ｍ // Ａ６１Ｋ 9/08 8615−4Ｃ Ｃ０７Ｈ 21/02 8615−4Ｃ 21/04 38/21 9637−4Ｂ Ｃ１２Ｐ 21/00 Ｃ 38/22 9282−4Ｂ Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ 38/45 9051−4Ｃ Ａ６１Ｋ 37/22 Ｃ０７Ｈ 21/02 9051−4Ｃ 37/02 21/04 9051−4Ｃ 37/66 Ｇ Ｃ１２Ｐ 21/00 9051−4Ｃ 37/52 9051−4Ｃ 37/24 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ルミ， ジヤン−セルジユ フランス・エフ−67100ストラスブール・ リユドスルツ19 (72)発明者 シエルマン， ダニエル フランス・エフ−75645パリセーデクス 13・リユデユ デイスク50 (72)発明者 シユワルツ， ベルトラン フランス・エフ−94700メゾン−アルフオ ール・リユポール−ベル13−15

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．核酸の負電荷に対するリポポリアミンの正電荷の比（Ｒ）が、２以下である ことを特徴とする、核酸およびリポポリアミンを含んで成る医薬組成物。 ２．リポポリアミンが、一般式Ｈ2Ｎ-(-(ＣＨ)m-ＮＨ-)n-Ｈ（式中、ｍは２以上 の整数であり、そしてｎは１以上の整数であり、ここでｍは２つのアミン間に含 まれる様々な炭素基の間で変化することができる）の少なくとも１つの親水性ポ リアミン領域、およびラメラまたはヘキサゴナル相を形成できる飽和または不飽 和炭化水素鎖、コレステロール、天然脂質または合成脂質であることができる親 油性領域を含んで成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の組成物。 ３．ｍが２から６の間に含まれ、そしてｎが１から５の間に含まれることを特徴 とする、請求の範囲第２項に記載の組成物。 ４．ポリアミン領域が、スペルミンまたはＤＮＡへの結合特性を保持しているス ペルミンの類似体により代表されることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載 の組成物。 ５．リポポリアミンがＤＯＧＳまたはＤＰＰＥＳから選択されることを特徴とす る、請求の範囲第１項に記載の組成物。 ６．核酸がデオキシリボ核酸であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載 の組成物。 ７．核酸がリボ核酸であることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の組成物 。 ８．核酸が化学的に修飾されていることを特徴とする、請求の範囲第６または第 ７項に記載の組成物。 ９．核酸がアンチセンスであることを特徴とする、請求の範囲第６ない し第８項のいずれか１項に記載の組成物。 １０．核酸が治療用遺伝子を含むことを特徴とする、請求の範囲第６ないし第８ 項のいずれか１項に記載の組成物。 １１．比Ｒが0.1から1.9の間であることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれ か１項に記載の組成物。 １２．比Ｒが0.5から1.5の間であることを特徴とする、請求の範囲第１１項に記 載の組成物。 １３．核酸、リポポリアミンおよびリポポリアミン／核酸複合体を結合できる補 助剤を含んで成り、そしてトランスフェクション活性が向上している組成物。 １４．補助剤が１つまたは複数の中性脂質であることを特徴とする、請求の範囲 第１３項に記載の組成物。 １５．中性脂質（１つまたは複数）が、生理的条件下で両イオン性またはイオン 電荷が無い、合成または天然の脂質から選択されることを特徴とする、請求の範 囲第１４項に記載の組成物。 １６．中性脂質（１つまたは複数）が２脂肪鎖を含むことを特徴とする、請求の 範囲第１５項に記載の組成物。 １７．中性脂質（１つまたは複数）が、ジオレオイルホスファチジルエタノール アミン（ＤＯＰＥ）、オレオイルパルミトイルホスファチジルエタノールアミン （ＰＯＰＥ）、ジステアロイル−、−パルミトイル−または−ミリストイルホス ファチジルエタノールアミン、およびそれらの１から３回 N-メチル化された誘 導体；ホスファチジルグリセロール、ジアシルグリセロール、グリコシルジアシ ルグリセロール、セレブロシド（特にガラクトセレブロシドのような）、スフィ ンゴリピッド（特にスフィンゴミエリンのような）、ならびにアシアロガングリ オシド（特 にアシアロＧＭ１およびアシアロＧＭ２のような）から選択されることを特徴と する、請求の範囲第１５項に記載の組成物。 １８．リポポリアミンが請求の範囲第２ないし第５項に定義されることを特徴と する、請求の範囲第１３ないし第１７項に記載の組成物。 １９．核酸の負電荷に対するリポポリアミンの正電荷比（Ｒ）が、２以下である ことを特徴とする、請求の範囲第１３項に記載の組成物。 ２０．１当量のリポポリアミンあたり0.1から20当量、そしてより好ましくは１ から５当量の補助剤を含んで成ることを特徴とする、請求の範囲第１３ないし第 １９項に記載の組成物。 ２１．注入可能な配合物として医薬的に許容できる賦形剤を含んで成ることを特 徴とする、前記請求の範囲のいずれか１項に記載の組成物。 ２２．皮膚および／または粘膜に投与するために医薬的に許容できる賦形剤を含 んで成ることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれか１項に記載の組成物。
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