(57)【要約】本開示は、新規の脂質およびそれを含む組成物を特徴とする。ナノ粒子組成物は、イオン性脂質、リン脂質、第１ステロールまたはトコフェロール、および任意で第１ステロールとは異なる第２ステロールを含む。ＲＮＡなどの治療薬および／または予防薬をさらに含むナノ粒子組成物は、ポリペプチド、タンパク質、または遺伝子の発現を、例えば、調節するために、治療薬および／または予防薬を哺乳動物細胞または器官に送達することに有用である。
2020510072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ粒子組成物であって、
イオン性脂質と、
リン脂質と、
第１ステロールまたはトコフェロールと、
任意で前記第１ステロールとは異なる第２ステロールとを含む脂質成分を含み、前記第１ステロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１であるか、または前記トコフェロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１である、前記ナノ粒子組成物。
【請求項２】
第２ステロールを含む、請求項１に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３】
前記第１ステロールと第２ステロールとの前記モル比が、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である、請求項２に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４】
前記トコフェロールと第２ステロールとの前記モル比が、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である、請求項２に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５】
前記第１ステロールがコレステロールであり、前記第２ステロールがコレステロール誘導体である、請求項２または３に記載のナノ粒子組成物。
【請求項６】
前記第１ステロールがコレステロール誘導体であり、前記第２ステロールが存在しない、請求項１に記載のナノ粒子組成物。
【請求項７】
トコフェロールと、任意でコレステロールコレステロール誘導体である第２ステロールとを含む、請求項１または３に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８】
前記コレステロール誘導体がフィトステロールである、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項９】
前記フィトステロールが、β−シトステロール、カンペステロール、スチグマステロール、フコステロール、またはスチグマスタノールである、請求項８に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１０】
前記コレステロール誘導体が、ジヒドロコレステロール、ｅｎｔ−コレステロール、エピコレステロール、デスモステロール、コレスタノール、コレスタノン、コレステノン、コレステリル−２’−ヒドロキシエチルエーテル、コレステリル−４’−ヒドロキシブチルエーテル、３β−［Ｎ−（Ｎ’Ｎ’−ジメチルアミノエチル）カルバモイルコレステロール（ＤＣ−Ｃｈｏｌ）、２４（Ｓ）−ヒドロキシコレステロール、２５−ヒドロキシコレステロール、２５（Ｒ）−２７−ヒドロキシコレステロール、２２−オキサコレステロール、２３−オキサコレステロール、２４−オキサコレステロール、シクロアルテノール、２２−ケトステロール、２０−ヒドロキシステロール、７−ヒドロキシコレステロール、１９−ヒドロキシコレステロール、２２−ヒドロキシコレステロール、２５−ヒドロキシコレステロール、７−デヒドロコレステロール、５α−コレスタ−７−エン−３β−オール、３，６，９−トリオキサオクタン−１−オール−コレステリル−３ｅ−オール、デヒドロエルゴステロール、デヒドロエピアンドロステロン、ラノステロール、ジヒドロラノステロール、ラノステノール、ルミステロール、シトカルシフェロール、カルシポトリオール、コプロスタノール、コレカルシフェロール、ルペオール、エルゴカルシフェロール、２２−ジヒドロエルゴカルシフェロール、エルゴステロール、ブラシカステロール、トマチジン、トマチン、ウルソール酸、コール酸、ケノデオキシコール酸、チモステロール、ジオスゲニン、フコステロール、フェコステロール、もしくはフェコステロール、またはその塩もしくはエステルである、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１１】
前記コレステロールまたはコレステロール誘導体が、コレステロール、コハク酸コレステロール、硫酸コレステロール、ヘミコハク酸コレステロール、フタル酸コレステロール、リン酸コレステロール、吉草酸コレステロール、酢酸コレステロール、オレイン酸コレステリル、リノール酸コレステリル、ミリスチン酸コレステリル、パルミチン酸コレステリル、アラキジン酸コレステリル、コレステリルホスホリルコリン、およびコール酸ナトリウムである、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１２】
前記コレステロール誘導体が、式（ＣＤ−１）から（ＣＤ６）：
【化１】
2020510072.tif 000115
（式中、
【化２】
2020510072.tif 000116
は、炭素−炭素単結合または二重結合を表し；Ｒａは、ＯＨまたはハロで任意に置換されるＣ１〜６アルキルであり；ＲｂおよびＲｃの各々は、独立して、ＨまたはＯＨもしくはハロで任意に置換されるＣ１〜６アルキルであり；Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の各々は、独立して、ＣＨ、ＣＦ、Ｏ、またはＳであり、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のうち１つがＯまたはＳである場合、前記他方の２つは独立してＣＨまたはＣＦであり；Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ１の各々は、独立して、Ｈ、ＯＨ、またはＦである）のいずれかの化合物、あるいはその塩または異性体である、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１３】
前記コレステロール誘導体が、
【化３−１】
2020510072.tif 000117
【化３−２】
2020510072.tif 000118
、またはその塩もしくは異性体である、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１４】
前記コレステロール誘導体が、式（ＣＤ−７）：
【化４】
2020510072.tif 000119
（式中、Ｚは、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）（ｉｖ）、または（ｖ）
【化５】
2020510072.tif 000120
の群であり、
Ｌ１およびＬ２は、結合、置換または非置換Ｃ１〜Ｃ６アルキレン、置換または非置換Ｃ２〜Ｃ６アルケニレン、置換または非置換Ｃ２〜Ｃ６アルキニレン、置換または非置換ヘテロＣ１〜Ｃ６アルキレン、置換または非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルケニレン、および置換または非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルキニレンからなる群から選択され；
Ｌ３は、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ６アルキレン、置換もしくは非置換Ｃ２〜Ｃ６アルケニレン、置換もしくは非置換Ｃ２〜Ｃ６アルキニレン、置換もしくは非置換ヘテロＣ１〜Ｃ６アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルケニレン、または置換もしくは非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルキニレンであり；
Ｘ１およびＸ２の各場合は、独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＨ−であり；
Ｒ１は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
Ｒ３ｂは水素であり；
Ｒ３ａは、水素、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、または置換もしくは非置換アルキニルであり；
Ｒ２、Ｒ１１ａおよびＲ１１ｂの各場合は、独立して、水素または−ＯＲＢ１であり、ここでＲＢ１は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいはＲ１１ａおよびＲ１１ｂは、結合してオキソ（＝Ｏ）基を形成し；
Ｒ６ａおよびＲ６ｂの各々は、独立して、水素、ハロ、または置換もしくは非置換アルキルであり、
【化６】
2020510072.tif 000121
は単結合または二重結合を表し、二重結合が存在する場合には、Ｒ６ａおよびＲ６ｂのうち１つが欠如し、単結合が存在する場合には、Ｃ５の水素がアルファまたはベータ位にあり；
Ｒ１９およびＲ２０の各場合は、独立して、水素または−ＣＨ３であり；
Ｒ２３ａおよびＲ２３ｂの各場合は、独立して、水素、ハロゲン、または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいはＲ２３ａおよびＲ２３ｂは、互いに結合して置換または非置換Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ２４は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲＺ５−であり；
ＲＺ４は、独立して、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換カルボシクリル、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、−ＯＲＺ５、−ＳＲＺ５、または−Ｎ（ＲＺ５）２であり；
ＲＺ５の各場合は、独立して、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
ＲＺ６の各場合は、独立して、水素または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいは２つのＲＺ６基は、結合してＣ３〜Ｃ６炭素環を形成し；
前記添字ｎは、０または１である）の化合物、あるいはその塩または異性体である、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１５】
前記トコフェロールが、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール、またはその塩もしくはエステルである、請求項７に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１６】
前記トコフェロールが、ヘミコハク酸トコフェロールである、請求項７または１５に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１７】
前記コレステロール誘導体が、式（Ａ１）〜（Ａ４）：
【化７】
2020510072.tif 000122
（式中、
【化８】
2020510072.tif 000123
は、炭素−炭素単結合または二重結合を表し；
ＲＡは、
【化９−１】
2020510072.tif 000124
【化９−２】
2020510072.tif 000125
であり；
ｕは、１または２であり；
ｖは、１または２であり；
Ｒ１は、ＨまたはＯＨであり；
Ｒ２は、
【化１０】
2020510072.tif 000126
であり；
各Ｒ３は、独立して、ＣＨ３、または
【化１１】
2020510072.tif 000127
であり；
Ｒ４は、ＣＨ３、ＣＨ２ＯＨ、またはＣＯ２Ｈであり；
Ｑは、Ｈ、
【化１２−１】
2020510072.tif 000128
【化１２−２】
2020510072.tif 000129
であり；または
Ｑは
【化１３】
2020510072.tif 000130
であり、ここでＲ５が、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ２〜２５アルキニル、もしくはグリコシドである）のいずれかのもの、あるいはその塩または異性体である、請求項５〜７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１８】
前記コレステロール誘導体が式
【化１４】
2020510072.tif 000131
を有する場合には、ＱがＨではない、請求項１７に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１９】
Ｑが
【化１５】
2020510072.tif 000132
である、請求項１７または１８に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２０】
前記コレステロール誘導体が、
【化１６】
2020510072.tif 000133
から選択される式を有する、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２１】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化１７】
2020510072.tif 000134
を有する、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２２】
前記コレステロール誘導体が、以下：
【化１８−１】
2020510072.tif 000135
【化１８−２】
2020510072.tif 000136
のいずれかの式を有する、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２３】
前記イオン性脂質が、式（Ｉ）：
【化１９】
2020510072.tif 000137
（式中、
Ｒ１が、Ｃ５〜３０アルキル、Ｃ５〜２０アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ”Ｍ’Ｒ’からなる群から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、もしくはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環もしくは炭素環を形成し；
Ｒ４が、水素、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、−ＣＱ（Ｒ）２、および非置換Ｃ１〜６アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｑが、炭素環、複素環、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）ＯＲ、および−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択され；
各Ｒ５が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ６が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｓ）−、−Ｃ（Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（Ｓ）−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され、ここでＭ”が結合、Ｃ１〜１３アルキルもしくはＣ２〜１３アルケニルであり；
各Ｒ７が、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
Ｒ８が、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
Ｒ９が、Ｈ、ＣＮ、ＮＯ２、Ｃ１〜６アルキル、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、Ｃ２〜６アルケニル、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
各Ｒが、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ’が、独立して、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ”が、独立して、Ｃ３〜１５アルキルおよびＣ３〜１５アルケニルからなる群から選択され；
各Ｒ＊が、独立して、Ｃ１〜１２アルキルおよびＣ２〜１２アルケニルからなる群から選択され；
各Ｙが、独立して、Ｃ３〜６炭素環であり；
各Ｘが、独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択され；
ｍが、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、および１３から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２４】
Ｒ４が−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、または−ＣＱ（Ｒ）２である場合、（ｉ）ｎが１、２、３、４もしくは５である場合、Ｑが−Ｎ（Ｒ）２ではなく、または（ｉｉ）ｎが１もしくは２である場合、Ｑが、５、６、もしくは７員ヘテロシクロアルキルではない、請求項２３に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２５】
Ｒ１が、−（ＣＨＲ５Ｒ６）ｍ−Ｍ−ＣＲ２Ｒ３Ｒ７とは異なる、請求項２３または２４に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２６】
前記イオン性脂質が、式（ＩＡ）：
【化２０】
2020510072.tif 000138
（式中、
ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；
ｍが、５、６、７、８、および９から選択され；
Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；
Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２７】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩ）：
【化２１】
2020510072.tif 000139
（式中、
ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；
Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；
Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、ｎが２、３、もしくは４であり、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項２３または２４に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２８】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩｄ）：
【化２２】
2020510072.tif 000140
（式中、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され、ｎは、２、３、および４から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項２９】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩｆ）：
【化２３】
2020510072.tif 000141
（式中、Ｍは、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−もしくは−ＯＣ（Ｏ）であり、Ｍ”は、Ｃ１〜６アルキルもしくはＣ２〜６アルケニルであり、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され、ｎは、２、３、および４から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項２３〜２７のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３０】
前記イオン性脂質が、化合物１〜２８０からなる群から選択される、請求項２３〜２９のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３１】
前記イオン性脂質が、１−リノレオイル−２−リノレイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−２−ＤＭＡＰ）；１，２−ジリノレイルカルバモイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−Ｃ−ＤＡＰ）；１，２−ジリノレオイル−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＡＰ）；１，２−ジリノレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＭＡ）；２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ）；２，２−ジリノレイル−４−（２−ジメチルアミノエチル）−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ）；（６Ｚ，９Ｚ，２８Ｚ，３１Ｚ）−ヘプタトリアコンタ−６，９，２８，３１−テトラエン−１９−イル４−（ジメチルアミノ）ブタノエート（ＤＬｉｎ−ＭＣ３−ＤＭＡ）；１，２−ジオレオイル−３−ジメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＤＡＰ）；Ｎ，Ｎ−ジメチル−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）；ジオクタデシルアミドグリシルカルボキシスペルミン（ＤＯＧＳ）；スペルミンコレステリルカルバメート（ＧＬ−６７）；ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロール（ＢＧＴＣ）；３β−（Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエタン）−カルバモイル）コレステロール（ＤＣ−Ｃｈｏｌ）；１，１’−（２−（４−（２−（（２−（ビス（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）ピペラジン−１−イル）エチルアザンジイル）ジドデカン−２−オール（Ｃ１２−２００）；Ｎ−ｔ−ブチル−Ｎ’−テトラデシルアミノ−プロピオンアミジン（ジＣ１４−アミジン）；ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）；Ｎ−（１，２−ジミリスチルオキシプロパ−３−イル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＭＲＩＥ）；Ｎ，Ｎ−ジオレイル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＤＡＣ）；ジオレイルオキシプロピル−３−ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＯＲＩＥ）；Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシル）プロピル）−Ｎ−２−（スペルミンカルボキサミド）エチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムトリフルオロアセテート（ＤＯＳＰＡ）；１，２−ジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパンクロリド（ＤＯＴＡＰ）；Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＴＭＡ）；アミノプロピル−ジメチル−ビス（ドデシルオキシ）−プロパンアミニウムブロミド（ＧＡＰ−ＤＬＲＩＥ）；またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３２】
前記イオン性脂質が、１−リノレオイル−２−リノレイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−２−ＤＭＡＰ）；１，２−ジリノレイルカルバモイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−Ｃ−ＤＡＰ）；１，２−ジリノレオイル−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＡＰ）；１，２−ジリノレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＭＡ）；２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ）；２，２−ジリノレイル−４−（２−ジメチルアミノエチル）−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ）；（６Ｚ，９Ｚ，２８Ｚ，３１Ｚ）−ヘプタトリアコンタ−６，９，２８，３１−テトラエン−１９−イル４−（ジメチルアミノ）ブタノエート（ＤＬｉｎ−ＭＣ３−ＤＭＡ）；１，２−ジオレオイル−３−ジメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＤＡＰ）；Ｎ，Ｎ−ジメチル−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）；ジオクタデシルアミドグリシルカルボキシスペルミン（ＤＯＧＳ）；スペルミンコレステリルカルバメート（ＧＬ−６７）；ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロール（ＢＧＴＣ）；３β−（Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエタン）−カルバモイル）コレステロール（ＤＣ−Ｃｈｏｌ）；１，１’−（２−（４−（２−（（２−（ビス（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）ピペラジン−１−イル）エチルアザンジイル）ジドデカン−２−オール（Ｃ１２−２００）；Ｎ−ｔ−ブチル−Ｎ’−テトラデシルアミノ−プロピオンアミジン（ジＣ１４−アミジン）；ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）；Ｎ−（１，２−ジミリスチルオキシプロパ−３−イル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＭＲＩＥ）；Ｎ，Ｎ−ジオレイル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＤＡＣ）；ジオレイルオキシプロピル−３−ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＯＲＩＥ）；Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシル）プロピル）−Ｎ−２−（スペルミンカルボキサミド）エチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムトリフルオロアセテート（ＤＯＳＰＡ）；１，２−ジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパンクロリド（ＤＯＴＡＰ）；Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＴＭＡ）；アミノプロピル−ジメチル−ビス（ドデシルオキシ）−プロパンアミニウムブロミド（ＧＡＰ−ＤＬＲＩＥ）；またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２〜５および７〜１６のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３３】
前記リン脂質が、１，２−ジリノレオイル−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−ホスホコリン（ＤＭＰＣ）、１，２−ジオレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＯＰＣ）、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−ジウンデカノイル−ｓｎ−グリセロ−ホスホコリン（ＤＵＰＣ）、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）、１，２−ジ−Ｏ−オクタデセニル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（１８：０ジエーテルＰＣ）、１−オレオイル−２−コレステリルヘミスクシノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＯＣｈｅｍｓＰＣ）、１−ヘキサデシル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（Ｃ１６  Ｌｙｓｏ  ＰＣ）、１，２−ジリノレノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン、１，２−ジアラキドノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン、１，２−ジドコサヘキサエノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン，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−ジフィタノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＭＥ  １６．０  ＰＥ）、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、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、１，２−ジリノレノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジアラキドノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジドコサヘキサエノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジオレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−ｒａｃ−（１−グリセロール）ナトリウム塩（ＤＯＰＧ）、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、パルミトイルオレオ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−ホスファチジル−エタノールアミン（ＤＳＰＥ）、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＰＰＥ）、ジミリストイルホスホエタノールアミン（ＤＭＰＥ）、１−ステアロイル−２−オレオイル−ホスファチジルエタノールアミン（ＳＯＰＥ）、１−ステアロイル−２−オレオイル−ホスファチジルコリン（ＳＯＰＣ）、スフィンゴミエリン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジン酸、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、リゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルエタノールアミン（ＬＰＥ）、およびそれらの混合物からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３４】
前記脂質成分がＰＥＧ脂質をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３５】
前記ＰＥＧ脂質が、ＰＥＧ−修飾ホスファチジルエタノールアミン、ＰＥＧ−修飾ホスファチジン酸、ＰＥＧ−修飾セラミド、ＰＥＧ−修飾ジアルキルアミン、ＰＥＧ−修飾ジアシルグリセロール、ＰＥＧ−修飾ジアルキルグリセロール、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３４に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３６】
前記ＰＥＧ脂質が、約１０００Ｄａ〜約２０ｋＤａのサイズを有するＰＥＧ部分を含む、請求項３４または３５に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３７】
前記ＰＥＧ脂質が、
【化２４−１】
2020510072.tif 000142
【化２４−２】
2020510072.tif 000143
（式中、ｐは１〜４０である）から選択される、請求項３４〜３６のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３８】
前記組成物が、約３０ｍｏｌ％〜約６０ｍｏｌ％のイオン性脂質、約０．０１ｍｏｌ％〜約３０ｍｏｌ％のリン脂質、約１８．５ｍｏｌ％〜約４８．５ｍｏｌ％の組み合わせた第１および第２ステロール、ならびに約０ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項３９】
前記組成物が、約４５ｍｏｌ％〜約６５ｍｏｌ％のイオン性脂質、約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約２５ｍｏｌ％〜約４０ｍｏｌ％の組み合わせた第１および第２ステロール、ならびに約０．５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４０】
前記組成物が、約５０ｍｏｌ％のイオン性脂質、約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約３８．５ｍｏｌ％の組み合わせた第１および第２ステロール、ならびに約１．５ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４１】
前記組成物が、３−（ジドデシルアミノ）−Ｎ１，Ｎ１，４−トリドデシル−１−ピペラジンエタンアミン（ＫＬ１０）、Ｎ１−［２−（ジドデシルアミノ）エチル］−Ｎ１，Ｎ４，Ｎ４−トリドデシル−１，４−ピペラジンジエタンアミン（ＫＬ２２）、１４，２５−ジトリデシル−１５，１８，２１，２４−テトラアザ−オクタトリアコンタン（ＫＬ２５）、１，２−ジリノレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＭＡ）、２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ）、ヘプタトリアコンタ−６，９，２８，３１−テトラエン−１９−イル４−（ジメチルアミノ）ブタノエート（ＤＬｉｎ−ＭＣ３−ＤＭＡ）、２，２−ジリノレイル−４−（２−ジメチルアミノエチル）−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ）、１，２−ジオレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン（ＤＯＤＭＡ）、２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ）、（２Ｒ）−２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ（２Ｒ））、（２Ｓ）−２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ（２Ｓ））、
（１２Ｚ、１５Ｚ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ノニルヘンイコサ−１２，１５−ジエン−１−アミン、および
Ｎ，Ｎ−ジメチル−１−｛（１Ｓ，２Ｒ）−２−オクチルシクロプロピル｝ヘプタデカン−８−アミンからなる群から選択されるカチオン性および／またはイオン性脂質をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４２】
治療薬および／または予防薬をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４３】
前記治療薬および／または予防薬が、リボ核酸（ＲＮＡ）である、請求項４２に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４４】
前記組成物が、約０．０２５ｍｇ／ｍＬ〜約４ｍｇ／ｍＬの前記ＲＮＡ、好ましくは約０．０２５ｍｇ／ｍＬ〜約０．４、０．０５ｍｇ／ｍＬ〜約０．２ｍｇ／ｍＬ、または０．０５ｍｇ／ｍＬ〜約０．１ｍｇ／ｍＬの前記ＲＮＡを有する、請求項４３に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４５】
前記ＲＮＡが、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、非対称干渉ＲＮＡ（ａｉＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、ダイサー基質ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）、小ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、長鎖非コードＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項４２〜４４のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４６】
前記ＲＮＡがｍＲＮＡである、請求項４２〜４４のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４７】
前記ｍＲＮＡが、ステムループ、鎖終止ヌクレオシド、ポリＡ配列、ポリアデニル化シグナル、および／または５’キャップ構造の１つ以上を含む、請求項４６に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４８】
前記ｍＲＮＡが、少なくとも３０ヌクレオチド長である、請求項４６または４７に記載のナノ粒子組成物。
【請求項４９】
前記ｍＲＮＡが、少なくとも３００ヌクレオチド長である、請求項４６または４７に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５０】
前記治療薬および／または予防薬の封入効率が、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％である、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５１】
前記ナノ粒子組成物が、前記第１および第２ステロールの両方を有し、前記組成物が、前記第１ステロールまたは前記第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物と比較した場合、実質的に同じまたは増加した細胞取込み効率を有する、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５２】
前記細胞取込み効率が、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、または２５％増加する、請求項５１に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５３】
前記治療薬および／または予防薬に対する前記脂質成分のｗｔ／ｗｔ比が、約１０：１〜約６０：１である、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５４】
前記Ｎ：Ｐ比が、約２：１〜約３０：１である、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５５】
前記組成物の平均サイズが、約７０ｎｍ〜約１３０ｎｍである、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項５６】
先行請求項のいずれか一項に記載の前記ナノ粒子組成物と、薬学的に許容できる担体とを含む、医薬組成物。
【請求項５７】
哺乳動物細胞への治療薬および／または予防薬の送達方法であって、先行請求項のいずれか一項に記載の前記ナノ粒子組成物を対象に投与することを含み、前記投与が、前記細胞を、前記ナノ粒子組成物と接触させることを含み、それによって、前記治療薬および／または予防薬が、前記細胞に送達される、前記方法。
【請求項５８】
哺乳動物器官への治療薬および／または予防薬の特異的送達方法であって、先行請求項のいずれか一項に記載の前記ナノ粒子組成物を哺乳動物に投与することを含み、前記投与が、前記哺乳動物器官を、前記ナノ粒子組成物と接触させることを含み、それによって、前記治療薬および／または予防薬が、前記器官に送達される、前記方法。
【請求項５９】
前記ナノ粒子組成物が、前記第１および第２ステロールの両方を有し、前記治療薬および／または予防薬の送達効率が、前記第１ステロールまたは前記第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、増強される、請求項５７または５８に記載の方法。
【請求項６０】
哺乳動物細胞内における目的のポリペプチドの生成方法であって、前記細胞を、先行請求項のいずれか一項に記載の前記ナノ粒子組成物と接触させることを含み、前記治療薬および／または予防薬がｍＲＮＡであり、前記ｍＲＮＡが、前記目的のポリペプチドをコードし、それによって、前記ｍＲＮＡが、前記細胞内で翻訳されて、前記目的のポリペプチドを生成することができる、前記方法。
【請求項６１】
前記ナノ粒子組成物が、前記第１および第２ステロールの両方を有し、前記目的のポリペプチドの生成が、前記第１ステロールまたは前記第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、増加する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記ポリペプチド生成が、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、または１００％増加する、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記ナノ粒子組成物が、前記第１および第２ステロールの両方を有し、前記ナノ粒子組成物の細胞取込み効率が、前記第１ステロールまたは前記第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、実質的にそれと同じまたは増加する、請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記細胞取込み効率が、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、または２５％増加する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記ポリペプチドの前記生成の増加程度が、前記細胞取込み効率の増加程度以上である、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記哺乳動物細胞または器官が、哺乳動物中にある、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
疾患または障害の治療を必要とする対象における疾患または障害の治療方法であって、前記対象に治療有効量の先行請求項のいずれか一項に記載の前記ナノ粒子組成物を投与することを含む、前記方法。
【請求項６８】
脂質ナノ粒子であって、
イオン性脂質と；
リン脂質と；
界面活性剤と；
核酸部分と；
【化２５】
2020510072.tif 000144
（式中、
【化２６】
2020510072.tif 000145
は、炭素−炭素単結合または二重結合を表し；
ここでＲＡは、
【化２７−１】
2020510072.tif 000146
【化２７−２】
2020510072.tif 000147
であり；
ｕは、１または２であり；
ｖは、１または２であり；
Ｒ１は、ＨまたはＯＨであり；
Ｒ２は、
【化２８】
2020510072.tif 000148
から選択され；
各Ｒ３は、独立て、ＣＨ３、または
【化２９】
2020510072.tif 000149
であり；
Ｒ４は、ＣＨ３、ＣＨ２ＯＨ、またはＣＯ２Ｈであり；
Ｑは、Ｈ、
【化３０−１】
2020510072.tif 000150
【化３０−２】
2020510072.tif 000151
であり；または
Ｑは
【化３１】
2020510072.tif 000152
であり、ここでＲ５が、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ２〜２５アルキニル、もしくはグリコシドであり、ここで前記コレステロール誘導体が式
【化３２】
2020510072.tif 000153
を有する場合には、ＱがＨではない）から選択される式を有するコレステロール誘導体とを含む、前記脂質ナノ粒子。
【請求項６９】
前記核酸部分がｍＲＮＡである、請求項６８に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７０】
前記核酸部分が、前記脂質ナノ粒子内に封入される、請求項６９に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７１】
Ｑが
【化３３】
2020510072.tif 000154
である、請求項６８〜７０のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７２】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化３４】
2020510072.tif 000155
を有する、請求項６８〜７１のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７３】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化３５】
2020510072.tif 000156
を有する、請求項６８〜７２のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７４】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化３６】
2020510072.tif 000157
を有する、請求項６８〜７３のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７５】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化３７】
2020510072.tif 000158
を有する、請求項６８〜７１のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７６】
前記コレステロール誘導体が、
【化３８】
2020510072.tif 000159
である、請求項７５に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７７】
前記コレステロール誘導体が、
【化３９】
2020510072.tif 000160
である、請求項７５または７６に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７８】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化４０】
2020510072.tif 000161
を有する、請求項６８〜７１のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項７９】
前記コレステロール誘導体が、
【化４１】
2020510072.tif 000162
である、請求項７８に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項８０】
前記コレステロールが、式：
【化４２】
2020510072.tif 000163
を有する、請求項６８〜７１のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項８１】
前記コレステロール誘導体が、
【化４３】
2020510072.tif 000164
である、請求項８０に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項８２】
前記コレステロール誘導体が、式：
【化４４】
2020510072.tif 000165
を有する、請求項６８〜７１のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項８３】
前記コレステロール誘導体が、
【化４５】
2020510072.tif 000166
である、請求項８２に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項８４】
前記イオン性脂質が、式（Ｉ）：
【化４６】
2020510072.tif 000167
（式中、
Ｒ１が、Ｃ５〜３０アルキル、Ｃ５〜２０アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ”Ｍ’Ｒ’からなる群から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、もしくはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環もしくは炭素環を形成し；
Ｒ４が、水素、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、−ＣＱ（Ｒ）２、および非置換Ｃ１〜６アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｑが、炭素環、複素環、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）ＯＲ、および−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択され；
各Ｒ５が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ６が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｓ）−、−Ｃ（Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（Ｓ）−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され、ここでＭ”が結合、Ｃ１〜１３アルキルもしくはＣ２〜１３アルケニルであり；
Ｒ７が、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
Ｒ８が、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
Ｒ９が、Ｈ、ＣＮ、ＮＯ２、Ｃ１〜６アルキル、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、Ｃ２〜６アルケニル、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
各Ｒが、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ’が、独立して、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ”が、独立して、Ｃ３〜１５アルキルおよびＣ３〜１５アルケニルからなる群から選択され；
各Ｒ＊が、独立して、Ｃ１〜１２アルキルおよびＣ２〜１２アルケニルからなる群から選択され；
各Ｙが、独立して、Ｃ３〜６炭素環であり；
各Ｘが、独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択され；
ｍが、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、および１３から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項６８〜８３のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８５】
Ｒ４が−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、またはＣＱ（Ｒ）２である場合、（ｉ）ｎが１、２、３、４もしくは５である場合、Ｑが−Ｎ（Ｒ）２ではなく、または（ｉｉ）ｎが１もしくは２である場合、Ｑが、５、６、もしくは７員ヘテロシクロアルキルではない、請求項８４に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８６】
Ｒ１が、−（ＣＨＲ５Ｒ６）ｍ−Ｍ−ＣＲ２Ｒ３Ｒ７とは異なる、請求項８４または８５に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８７】
前記イオン性脂質が、式（ＩＡ）：
【化４７】
2020510072.tif 000168
（式中、
ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；
ｍが、５、６、７、８、および９から選択され；
Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；
Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項８４〜８６のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８８】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩ）：
【化４８】
2020510072.tif 000169
（式中、
ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；
Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；
Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、ｎが２、３、もしくは４であり、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項８４または８５に記載のナノ粒子組成物。
【請求項８９】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩｄ）：
【化４９】
2020510072.tif 000170
（式中、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され、ｎは、２、３、および４から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項６８〜８３のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項９０】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩｆ）：
【化５０】
2020510072.tif 000171
（式中、Ｍは、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−もしくは−ＯＣ（Ｏ）−であり、Ｍ”は、Ｃ１〜６アルキルもしくはＣ２〜６アルケニルであり、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され、ｎは、２、３、および４から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である、請求項６８〜８３のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項９１】
前記イオン性脂質が、式（ＩＩＩ）：
【化５１】
2020510072.tif 000172
の化合物である、請求項６８〜８３のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項９２】
前記界面活性剤が、ＰＥＧ−ジアシルグリセロール（ＰＥＧ−ＤＡＧ）、ＰＥＧ−セラミド（ＰＥＧ−ＣＥＲ）、またはＰＥＧ−ジアルキルグリセロールである、請求項６８〜０のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項９３】
前記界面活性剤が、
【化５２−１】
2020510072.tif 000173
【化５２−２】
2020510072.tif 000174
（式中、ｐは１〜４０である）から選択される、請求項６８〜０のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項９４】
前記組成物が、約４５ｍｏｌ％〜約６５ｍｏｌ％のイオン性脂質、約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約２５ｍｏｌ％〜約３５ｍｏｌ％のコレステロール誘導体、および約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％の界面活性剤を含む、請求項６８〜９３のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項９５】
前記脂質ナノ粒子が、８０ｎｍ〜１５０ｎｍのナノ粒子サイズを有する、請求項６８〜９４のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項９６】
前記ナノ粒子サイズが、９０ｎｍ〜１３０ｎｍである、請求項９５に記載の脂質ナノ粒子。
【請求項９７】
細胞のトランスフェクション方法であって、
前記細胞を、請求項６８〜９６のいずれか一項に記載の脂質ナノ粒子と接触させることと、
トランスフェクションが進行するのに十分な時間で前記細胞をインキュベートすることとを含む、前記方法。
【請求項９８】
トランスフェクションが進行するのに十分な前記時間が、約１時間〜約４８時間である、請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
トランスフェクションが進行するのに十分な前記時間が、約１時間〜約５時間、約６時間〜約１２時間、約１３時間〜約２４時間、約２５時間〜約３６時間、または約３７時間〜約４８時間である、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
トランスフェクションが進行するのに十分な前記時間が、約１時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、約２５時間、約３０時間、約３５時間、約４０時間、または約４５時間である、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０１】
トランスフェクションが進行するのに十分な前記時間が、約２時間、約６時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約３６時間、約４２時間、または約４８時間である、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０２】
対象においてポリペプチドの過剰発現を特徴とする疾患または障害の治療方法であって、前記対象に請求項６８〜９６のいずれか一項に記載の前記脂質ナノ粒子を投与することを含み、前記核酸が前記ポリペプチドの前記発現をサイレンシングまたは低減できる、前記方法。
【請求項１０３】
対象においてポリペプチドの過少発現を特徴とする疾患または障害の治療方法であって、前記対象に請求項６８〜９６のいずれか一項に記載の前記脂質ナノ粒子を投与することを含み、前記核酸が前記ポリペプチドの前記発現を発現または増加できる、前記方法。
【請求項１０４】
標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの発現の調節方法であって、細胞を請求項６８〜９６のいずれか一項に記載の前記脂質ナノ粒子と接触させることを含み、前記核酸が標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの前記発現を調節できる、前記方法。
【請求項１０５】
請求項６８〜９６のいずれか一項に記載の前記脂質ナノ粒子の作製方法であって、
第１溶媒中に前記核酸を含む第１流をデバイスに導入することと；
第２溶媒中に前記カチオン性脂質、前記リン脂質、前記界面活性剤および前記コレステロール誘導体を含む第２流を前記デバイスに導入することと；
前記第１および第２流を混合させるのに十分な時間で前記第１および第２流を前記デバイスの混合領域中に流し、前記脂質ナノ粒子を含む第３流を形成することとを含む、前記方法。
【請求項１０６】
前記第１および第２流を混合させるのに十分な前記時間が、約１時間〜約４８時間である、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
前記第１および第２流を混合させるのに十分な前記時間が、約１時間〜約５時間、約６時間〜約１２時間、約１３時間〜約２４時間、約２５時間〜約３６時間、または約３７時間〜約４８時間である、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記第１および第２流を混合させるのに十分な前記時間が、約１時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、約２５時間、約３０時間、約３５時間、約４０時間、または約４５時間である、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０９】
前記第１および第２流を混合させるのに十分な前記時間が、約２時間、約６時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約３６時間、約４２時間、または約４８時間である、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１１０】
前記第２流対前記第１流の体積比が１：３である、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１１１】
疾患または障害の前記治療を必要とする哺乳動物における疾患または障害の前記治療に使用するための、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１１２】
疾患または障害の前記治療を必要とする哺乳動物における疾患または障害の前記治療を目的とした医薬として使用するための、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物。
【請求項１１３】
疾患または障害の前記治療を必要とする哺乳動物における疾患または障害の前記治療を目的とした医薬の製造における、先行請求項のいずれか一項に記載のナノ粒子組成物の使用。
【請求項１１４】
前記疾患または障害が、前記対象におけるポリペプチドの過少発現を特徴とし、前記核酸が前記ポリペプチドの前記発現を発現または増加できる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１１５】
前記疾患または障害が、前記対象におけるポリペプチドの過剰発現を特徴とし、前記核酸が前記ポリペプチドの前記発現をサイレンシングまたは低減できる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１１６】
前記疾患または障害が、前記対象におけるポリペプチドの過少発現を特徴とし、前記核酸が前記ポリペプチドの前記発現を発現または増加できる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１１７】
前記対象が哺乳動物である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１１８】
前記哺乳動物がヒトである、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１１９】
前記ナノ粒子組成物が、静脈内に、筋肉内に、皮内に、髄腔内に、実質内に、硝子体内に、腹腔内に、腫瘍内に、皮下に、鼻腔内に、または吸入によって投与される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２０】
約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇの用量の前記治療薬および／または予防薬が、前記哺乳動物に投与される、あるいは前記医薬が、０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇの前記治療薬および／または予防薬を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２１】
前記疾患または障害が、機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２２】
前記疾患または障害が、感染症、希少疾患、リソソーム蓄積症、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、ならびに代謝性疾患からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２３】
前記接触または投与工程の前に、前記対象を、１つ以上のさらなる化合物で前処理することをさらに含み、前処理が、前記１つ以上のさらなる化合物を、前記対象に投与することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２４】
前記対象が、１つ以上のさらなる化合物で前処理されていて、前処理が前記１つ以上のさらなる化合物を前記対象に投与することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の使用または使用のためのナノ粒子。
【請求項１２５】
前記哺乳動物が、前記接触または投与工程前の２週間以内に前処理される、請求項１２３または１２４に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２６】
前記哺乳動物が、前記接触または投与工程前の１週間以内に前処理される、請求項１２３または１２４に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２７】
前記哺乳動物が、前記接触または投与工程前の２４時間以内に前処理される、請求項１２３または１２４に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２８】
前記哺乳動物が、前記接触または投与工程前の約１時間で前処理される、請求項１２３または１２４に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１２９】
前記１つ以上のさらなる化合物が、抗炎症性化合物、ステロイド、スタチン、エストラジオール、ＢＴＫ阻害剤、Ｓ１Ｐ１アゴニスト、グルココルチコイド受容体調節因子（ＧＲＭ）、ロイコトリエン拮抗薬、および抗ヒスタミンからなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【請求項１３０】
前記１つ以上のさらなる化合物が、デキサメタゾン、メトトレキサート、アセトアミノフェン、ＭＫ−５７１、モンテルカスト、ザフィルルカスト、プランルカスト、Ｈ１受容体拮抗薬、およびＨ２受容体拮抗薬からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法、使用、または使用のためのナノ粒子組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１７年３月１５日出願の米国仮特許出願第６２／４７１，９４９号明細書；および２０１７年３月２２日出願の同第６２／４７５，１６６号明細書に対する優先権、およびその利益を主張し、その各々の内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
配列表の参照による援用
本願は、電子形式の配列表と共に出願されている。配列表は、２０１８年２月２６日に作成された「ＭＲＮＡ０３６００１ＷＯＳｅｑｕｅｎｃｅＬｉｓｔｉｎｇ．ｔｘｔ」と題したファイルとして提供され、そのサイズは６６１バイトである。配列表の電子形式における情報は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
小分子薬剤、タンパク質、および核酸などの生物学的活性物質の有効な標的化送達は、継続中の医療の課題である。特に、細胞への核酸の送達は、このような種の相対的不安定性および低い細胞透過性によって困難になる。したがって、細胞への核酸などの治療薬および／または予防薬の送達を容易にするための方法および組成物を開発する必要性がある。
【０００４】
脂質含有ナノ粒子組成物、リポソーム、およびリポプレックスは、小分子薬剤、タンパク質、および核酸などの生物学的活性物質のための、細胞および／または細胞内区画への輸送ビヒクルとして有効であることが証明されている。このような組成物は、一般に、１つ以上の「カチオン性」および／またはアミノ（イオン性）脂質、多価不飽和脂質を含むリン脂質、構造脂質（例えば、ステロール）、および／またはポリエチレングリコールを含有する脂質（ＰＥＧ脂質）を含む。カチオン性および／またはイオン性脂質としては、例えば、容易にプロトン化され得るアミン含有脂質が挙げられる。様々なこのような脂質含有ナノ粒子組成物が実証されているが、安全性、有効性、および特異性の改善が、依然として不十分である。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、新規のナノ粒子組成物およびそれを含む方法を提供する。
【０００６】
一態様において、本開示は、
イオン性脂質、
リン脂質、
第１ステロールまたはトコフェロール、および
任意で第１ステロールとは異なる第２ステロールを含む脂質成分を含み、第１ステロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１であるか、またはトコフェロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１であるナノ粒子組成物を提供する。
【０００７】
別の態様において、本開示は、
イオン性脂質；
リン脂質；
界面活性剤；
核酸部分；および
コレステロール誘導体を含むナノ粒子組成物を提供する。
【０００８】
特定の実施形態において、組成物は、第２ステロールを含む。例えば、第１ステロールと第２ステロールとのモル比は、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である。例えば、トコフェロールと第２ステロールとのモル比は、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である。例えば、第１ステロールはコレステロールであり、第２ステロールはコレステロール誘導体（例えば、フィトステロール）である。例えば、組成物は、トコフェロールおよびコレステロールもしくはコレステロール誘導体またはそれらの組合せである第２ステロールを含む。
【０００９】
特定の実施形態において、イオン性脂質は、式（Ｉ）：
【化１】
2020510072.tif 000003
（式中：
Ｒ１が、Ｃ５〜３０アルキル、Ｃ５〜２０アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ”Ｍ’Ｒ’からなる群から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、もしくはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環もしくは炭素環を形成し；
Ｒ４が、水素、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、−ＣＱ（Ｒ）２、および非置換Ｃ１〜６アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｑが、炭素環、複素環、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）ＯＲ、および−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択され；
各Ｒ５が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ６が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｓ）−、−Ｃ（Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（Ｓ）−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され、ここでＭ”が結合、Ｃ１〜１３アルキルもしくはＣ２〜１３アルケニルであり；
Ｒ７が、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
Ｒ８が、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
Ｒ９が、Ｈ、ＣＮ、ＮＯ２、Ｃ１〜６アルキル、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、Ｃ２〜６アルケニル、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
各Ｒが、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ’が、独立して、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ”が、独立して、Ｃ３〜１５アルキルおよびＣ３〜１５アルケニルからなる群から選択され；
各Ｒ＊が、独立して、Ｃ１〜１２アルキルおよびＣ２〜１２アルケニルからなる群から選択され；
各Ｙが、独立して、Ｃ３〜６炭素環であり；
各Ｘが、独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択され；
ｍが、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、および１３から選択される）の化合物またはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【００１０】
例えば、Ｒ４が−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、またはＣＱ（Ｒ）２である場合、（ｉ）ｎが１、２、３、４もしくは５である場合、Ｑは−Ｎ（Ｒ）２ではなく、または（ｉｉ）ｎが１もしくは２である場合、Ｑは、５、６、もしくは７員ヘテロシクロアルキルではない。例えば、Ｒ１は、−（ＣＨＲ５Ｒ６）ｍ−Ｍ−ＣＲ２Ｒ３Ｒ７とは異なる。
【００１１】
別の態様において、本開示は、本明細書に記載されるナノ粒子組成物と、薬学的に許容できる担体とを含む医薬組成物を特徴とする。例えば、医薬組成物は、貯蔵および／または輸送のために冷蔵または冷凍される（例えば、約−１５０℃〜約０℃または約−８０℃〜約−２０℃の温度（例えば、約−５℃、−１０℃、−１５℃、−２０℃、−２５℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃、−６０℃、−７０℃、−８０℃、−９０℃、−１３０℃または−１５０℃）などの４℃以下の温度で貯蔵される）。例えば、医薬組成物は、例えば、約−２０℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃、−６０℃、−７０℃、または−８０℃で、貯蔵および／または輸送のために冷蔵される溶液である。
【００１２】
別の態様において、本開示は、治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡ）を、細胞（例えば、哺乳動物細胞）に送達する方法を提供する。この方法は、本開示のナノ粒子組成物を、対象（例えば、哺乳動物、ヒトなど）に投与する工程を含み、投与は、細胞をナノ粒子組成物と接触させることを含み、それによって、治療薬および／または予防薬は、細胞に送達される。
【００１３】
別の態様において、本開示は、治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡ）を、哺乳動物の器官（例えば、肝臓、脾臓、肺、または大腿骨）に特異的に送達する方法を提供する。この方法は、本開示のものを含むナノ粒子組成物を、対象（例えば、哺乳動物、ヒトなど）に投与する工程を含み、投与は、器官をナノ粒子組成物と接触させることを含み、それによって、治療薬および／または予防薬は、器官に送達される。
【００１４】
さらに別の態様において、本開示は、細胞（例えば、哺乳動物細胞）内で目的のポリペプチドを生成する方法を提供する。本方法は、本開示のナノ粒子組成物を、細胞と接触させる工程を含み、それによって、ｍＲＮＡは、細胞内で翻訳されて、ポリペプチドを生成することができる。
【００１５】
さらに別の態様において、本開示は、必要とする対象（例えば、哺乳動物、例えば、ヒト）における疾患または障害を治療する方法を提供する。本方法は、本開示の治療有効量のナノ粒子組成物を、対象に投与する工程を含む。ある実施形態において、疾患または障害は、機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる。例えば、疾患または障害は、希少疾患、感染症、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症）、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、ならびに代謝性疾患からなる群から選択される。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過剰発現によって特徴付けられる。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過少発現によって特徴付けられる。ある実施形態において、本開示のナノ粒子は、標的ポリペプチドの発現をサイレンシングまたは低減できる核酸を含む。ある実施形態において、本開示のナノ粒子は、標的ポリペプチドの発現を発現または増加できる核酸を含む。
【００１６】
ある実施形態において、本方法は、接触または投与工程の前に、対象を１つ以上のさらなる化合物で前処理することをさらに含み、前処理が１つ以上のさらなる化合物を対象に投与することを含む。
【００１７】
さらに別の態様において、本開示は、必要とする対象（例えば、哺乳動物、例えば、ヒト）における疾患または障害の治療に使用するためのナノ粒子組成物を提供する。ナノ粒子組成物は、本開示のナノ粒子を含む。ある実施形態において、疾患または障害は、機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる。例えば、疾患または障害は、希少疾患、感染症、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症）、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、ならびに代謝性疾患からなる群から選択される。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過剰発現によって特徴付けられる。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過少発現によって特徴付けられる。
【００１８】
さらに別の態様において、本開示は、必要とする対象（例えば、哺乳動物、例えば、ヒト）における疾患または障害の治療を目的とした医薬の製造に使用するためのナノ粒子組成物を提供する。ナノ粒子組成物は、本開示のナノ粒子を含む。ある実施形態において、疾患または障害は、機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる。例えば、疾患または障害は、希少疾患、感染症、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症）、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、ならびに代謝性疾患からなる群から選択される。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過剰発現によって特徴付けられる。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過少発現によって特徴付けられる。
【００１９】
別の態様において、本開示は、必要とする対象（例えば、哺乳動物、例えば、ヒト）における疾患または障害の治療を目的とした医薬の製造におけるナノ粒子組成物の使用を提供する。ナノ粒子組成物は、本開示のナノ粒子組成物を含む。ある実施形態において、疾患または障害は、機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる。例えば、疾患または障害は、希少疾患、感染症、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症）、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、ならびに代謝性疾患からなる群から選択される。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過剰発現によって特徴付けられる。ある実施形態において、疾患または障害は、ポリペプチドの過少発現によって特徴付けられる。
【００２０】
ある実施形態において、対象は、１つ以上のさらなる化合物で前処理されていて、前処理が１つ以上のさらなる化合物を対象に投与することを含む。
【００２１】
別の態様において、本開示は、標的組織（例えば、肝臓、脾臓、肺、または大腿骨）への治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡ）の向上した送達のための方法を特徴とする。この方法は、本開示のナノ粒子組成物を、対象（例えば、哺乳動物）に投与することを含み、投与は、標的組織をナノ粒子組成物と接触させることを含み、それによって、治療薬および／または予防薬は、標的組織に送達される。
【００２２】
別の態様において、本開示は、細胞をトランスフェクトする方法を特徴とし、細胞を本開示の脂質ナノ粒子と接触させること、およびトランスフェクションが進行するのに十分な時間で細胞をインキュベートすることを含む。ある実施形態において、トランスフェクションが進行するのに十分な時間は、約１時間〜約４８時間である。他の実施形態において、トランスフェクションが進行するのに十分な時間は、約１時間〜約５時間、約６時間〜約１２時間、約１３時間〜約２４時間、約２５時間〜約３６時間、または約３７時間〜約４８時間である。さらなる実施形態において、トランスフェクションが進行するのに十分な時間は、約１時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、約２５時間、約３０時間、約３５時間、約４０時間、または約４５時間である。一層さらなる実施形態において、トランスフェクションが進行するのに十分な時間は、約２時間、約６時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約３６時間、約４２時間、または約４８時間である。
【００２３】
別の態様において、本開示は、本開示の脂質ナノ粒子を作製する方法を特徴とし、
第１溶媒中に核酸を含む第１流をデバイスに導入すること；
第２溶媒中にカチオン性脂質、リン脂質、界面活性剤およびコレステロール誘導体を含む第２流をデバイスに導入すること；
第１および第２流を混合させるのに十分な時間で第１および第２流をデバイスの混合領域中に流し、脂質ナノ粒子を含む第３流を形成することを含む。ある実施形態において、第１および第２流を混合させるのに十分な時間は、約１時間〜約４８時間である。他の実施形態において、第１および第２流を混合させるのに十分な時間は、約１時間〜約５時間、約６時間〜約１２時間、約１３時間〜約２４時間、約２５時間〜約３６時間、または約３７時間〜約４８時間である。さらなる実施形態において、第１および第２流を混合させるのに十分な時間は、約１時間、約５時間、約１０時間、約１５時間、約２０時間、約２５時間、約３０時間、約３５時間、約４０時間、または約４５時間である。一層さらなる実施形態において、第１および第２流を混合させるのに十分な時間は、約２時間、約６時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約３６時間、約４２時間、または約４８時間である。ある実施形態において、第２流対第１流の体積比は、１：３である。
【００２４】
別の態様において、本開示は、標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの発現を調節する方法を特徴とし、細胞を、標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの発現を調節できる核酸を含む、本開示の脂質ナノ粒子と接触させることを含む。ある実施形態において、本開示のナノ粒子は、標的ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの発現を調節できる核酸を含む。
【００２５】
本特許または出願書類は、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含有する。カラー図面（複数可）を備える本特許または特許出願公開のコピーは、要請に応じて必要な手数料を支払うことにより、特許庁によって提供されることとする。
【００２６】
上記特徴およびさらなる特徴は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せるとき、より明らかに理解されることとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、コレステロール、ベータ−シトステロールおよびスチグマステロールを含有するナノ粒子での処理による、（図１Ａ）ＨｅＬａ細胞および（図１Ｂ）ＨｅｐＧ２細胞のルシフェラーゼ／細胞生存能アッセイのトランスフェクション効率結果を例示するグラフの対である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、化合物１８、コレステロールおよび／またはコレステロール誘導体を含む本開示の脂質ナノ粒子により誘導されたＨｅＬａ細胞中における緑色蛍光タンパク質の発現（ｅＧＦＰ）を例示するグラフの対である。粒子を、酢酸緩衝液を用いて製剤化した。コレステロールを含有するが、コレステロール誘導体は含有しない粒子の細胞取込みおよび発現レベルを、対照として示す。図２Ａは、１６時間にわたる本開示の製剤によるｅＧＦＰ発現を示す。図２Ｂは、各製剤のｅＧＦＰ発現のＡＵＣを示す。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、化合物１８、コレステロールおよび／またはコレステロール誘導体を含み、酢酸緩衝液を用いた本開示の脂質ナノ粒子の、ＨｅＬａ細胞中における緑色蛍光タンパク質の発現（ｅＧＦＰ）対細胞取込みを例示するグラフの対である。脂質取込みを、テトラメチルローダミン（ＴＲＩＴＣ）標識化によって、より具体的には、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−Ｎ−（リサミンローダミンＢスルホニル）（アンモニウム塩）を使用して決定した。図３Ａは、１６時間にわたるｅＧＦＰ発現対細胞取込みを示す。図３Ｂは、各製剤のＡＵＣを示す。各グラフの右軸はｅＧＦＰ発現を測定し、左軸は脂質取込みを測定する。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、化合物１８、コレステロールおよび／またはコレステロール誘導体を含み、酢酸緩衝液を用いた本開示の脂質ナノ粒子の、Ｈｅｐ３ｂ細胞中における緑色蛍光タンパク質の発現（ｅＧＦＰ）対細胞取込みを例示するグラフの対である。脂質取込みを、ＴＲＩＴＣ標識化によって、より具体的には、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−Ｎ−（リサミンローダミンＢスルホニル）（アンモニウム塩）を使用して決定した。図４Ａは、１６時間にわたるｅＧＦＰ発現対細胞取込みを示す。図４Ｂは、各製剤のＡＵＣを示す。各グラフの右軸はｅＧＦＰ発現を測定し、左軸は脂質取込みを測定する。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、化合物１８、コレステロールおよび／またはコレステロール誘導体を含み、酢酸緩衝液を用いた本開示の脂質ナノ粒子の、ＡＭＬ１２細胞中における緑色蛍光タンパク質の発現（ｅＧＦＰ）対細胞取込みを例示するグラフの対である。脂質取込みを、ＴＲＩＴＣ標識化によって、より具体的には、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−Ｎ−（リサミンローダミンＢスルホニル）（アンモニウム塩）を使用して決定した。図５Ａは、１６時間にわたるｅＧＦＰ発現対細胞取込みを示す。図５Ｂは、各製剤のＡＵＣを示す。各グラフの右軸はｅＧＦＰ発現を測定し、左軸は脂質取込みを測定する。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、化合物１８、コレステロールおよび／またはコレステロール誘導体を含み、酢酸緩衝液を用いた本開示の組成物を投薬したヒト末梢血単核細胞（ＰＢＭＣ）中における活性化Ｂ細胞頻度を示すグラフの対である。リポ多糖（ＬＰＳ）および細胞培養培地のみを、対照として使用する。図６Ａは、ＣＤ１９＋細胞のパーセンテージを示す。図６Ｂは、ＣＤ１９＋ＣＤ６９＋ＣＤ８６＋細胞のパーセンテージを示す。
【図７−１】図７Ａは、異なるコレステロール誘導体の構造を例示する：（１．ａ）コレステロール構造、（１．ｂ）コレステロール環系のＩＵＰＡＣ命名法（１９８９）。（２．ａ）ビタミンＤ−３、（２．ｂ）ビタミンＤ−２、（２．ｃ）カルシポトリオール［セクション２は、９，１０−セコステロイドを含む］、（３．ａ）スチグマステロール、（３．ｂ）ベータ−シトステロール［セクション３は、Ｃ−２０〜Ｃ−２７側鎖修飾を有するフィトステロールを含む］、（４．ａ）ベツリン、（４．ｂ）ルペオール、（４．ｃ）ウルソール酸、（４．ｄ）オレアノール酸［セクション４は、さらなる環を備えたＣ−２０〜Ｃ−２７側鎖修飾を有するフィトステロールを含む］。全ての構造において、赤色はコレステロールと比較した構造変動を示す。β−シトステロールは純度７０％であり、カンペステロール、スチグマステロールおよびシトスタノールの混合物を含有する。図７Ｂ〜７Ｈ、図８Ａ〜８Ｃ、および図９Ａ〜９Ｆにおいて、ｅＬＮＰが、コレステロールをコレステロール誘導体で置換した脂質ナノ粒子を指す一方で、ＬＮＰは、別段の指定がない限り、コレステロールを有する脂質ナノ粒子を指す。
【図７−２】図７Ｂは、β−シトステロール脂質ナノ粒子（ｅＬＮＰ）は、サイズ（ＤＬＳにより決定、３６〜４５回の走査平均）、ｍＲＮＡ封入効率（ＲｉｂｏＧｒｅｅｎアッセイにより決定、Ｎ＝２）、およびトランスフェクション効率（各ｅＬＮＰを使用して２００ｎｇのｍＲＮＡを添加することによって比較、コレステロールＬＮＰでのトランスフェクションを基準として正規化、Ｎ＝３）に関してその他のコレステロール誘導体ｅＬＮＰよりも優れていることを示すグラフである。β−シトステロールは純度７０％であり、カンペステロール、スチグマステロールおよびシトスタノールの混合物である。
【図７−３】図７Ｃは、ＬＮＰ（青色）またはｅＬＮＰ（赤色）を使用した０〜４００ｎｇのルシフェラーゼｍＲＮＡによるトランスフェクションから２４時間後の、細胞生存能を基準として正規化したルシフェラーゼ活性に関するＨｅＬａ細胞中における試験のトランスフェクション効率結果を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。図７Ｄは、増加倍率比（ｅＬＮＰ／ＬＮＰ）として表した、図８Ｃのデータを例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。β−シトステロールは、純度９７％である。
【図７−４】図７Ｅは、ＬＮＰ対β−シトステロール−ｅＬＮＰを使用したシアニン５標識ｍＲＮＡ（０〜４００ｎｇのｍＲＮＡ／ウェル）のトランスフェクションにより決定した；ＬＮＰ対ｅＬＮＰの平均細胞取込みを例示するグラフである。取込み領域を、Ｈｏｅｃｈｓｔ核染色を使用して同定した核膜腔として定義する。シアニン５蛍光を、核の数を基準として正規化する。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。図７Ｆは、他のフィトステロール類似体の構造を例示する。全て、コレステロールのＣ−２４アルキル置換基およびアルケニル置換基である。全ての構造において、赤色はコレステロールと比較した構造変動を示す。サイズおよびＥ．ｅｆｆは、形成された場合の脂質ナノ粒子のサイズおよび封入効率を指す。
【図７−５】図７Ｇは、ＬＮＰ（青色）、β−シトステロール−ｅＬＮＰ（赤色）、カンペステロール−ｅＬＮＰ（黄色）、フコステロール−ｅＬＮＰ（灰色）、またはシトスタノール−ｅＬＮＰ（緑色）を使用した０〜４００ｎｇのルシフェラーゼｍＲＮＡによるトランスフェクションから２４時間後の、細胞生存能を基準として正規化したルシフェラーゼ活性に関するＨｅＬａ細胞中における試験のトランスフェクション効率結果を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。
【図７−６】図７Ｈは、コレステロールおよびβ−シトステロール複合体ＬＮＰの特徴付けを例示するグラフである。アセチル化の際、コレステロールおよびβ−シトステロールＬＮＰの両方で機能喪失を観察するが、この部位でのアミノ酸の複合化は、部分的に官能性を回復させ得る。以下を示す：サイズ（ＤＬＳにより決定、３６〜４５回の走査平均）、ｍＲＮＡ封入効率（ＲｉｂｏＧｒｅｅｎアッセイにより決定、Ｎ＝２）、およびトランスフェクション効率（各ｅＬＮＰを使用して２００ｎｇのｍＲＮＡを添加することによって比較、コレステロールＬＮＰでのトランスフェクションを基準として正規化、Ｎ＝３）。化合物の名称における文字は、Ｈ＝ヒスチジン、Ｒ＝アルギニン、Ｇ＝グリシン、Ｓ＝セリン、Ｃ＝システイン、Ａｃ＝アセチルを表す。データは、ＯＨ基がコレステロール媒介遺伝子送達に不可欠であることを示唆している。
【図８−１】図８Ａは、リソソーム蓄積障害を有するヒト患者から培養した６つの異なる線維芽細胞株における試験の結果を示すグラフである。ＬＮＰ（青色）またはβ−シトステロールｅＬＮＰ（赤色）を使用した０〜６００ｎｇのルシフェラーゼｍＲＮＡによるトランスフェクションから２４時間後の、細胞生存能を基準として正規化したルシフェラーゼ活性。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。
【図８−２】図８Ｂは、３つのマクロファージ細胞株であるＲＡＷ２６４．７およびＪ７７４Ａ．１細胞（マウス）、ならびに明らかに健康なヒト患者からの末梢血マクロファージにおける試験の結果を示すグラフである。ＬＮＰ（青色）またはβ−シトステロールｅＬＮＰ（赤色）を使用した０〜２００ｎｇのルシフェラーゼｍＲＮＡによるトランスフェクションから２４時間後の、細胞生存能を基準として正規化したルシフェラーゼ活性。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。図８Ｃは、肝細胞ＨｅｐＧ２細胞中における試験の結果を示すグラフである。ＬＮＰ（青色）またはβ−シトステロールｅＬＮＰ（赤色）を使用した０〜５０ｎｇのルシフェラーゼｍＲＮＡによるトランスフェクションから２４時間後の、細胞生存能を基準として正規化したルシフェラーゼ活性。データを平均±ＳＤとして示す；Ｎ＝３。
【図９−１】図９Ａは、１００％に設定した対照のみのｍＲＮＡリポプレックス（赤色）を基準として正規化した生物活性脂質（黒色）の存在下において、５０ｎｇのｍＲＮＡ用量でｍＲＮＡリポプレックスを用いてトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中におけるルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＥＭとして表す；ｎ＝３。生物活性脂質ライブラリーの化合物＃２（ＭＫ−５７１）は、対照に対しておよそ４０％のタンパク質発現の増強を含む、最も良好な生物活性を実証する。
【図９−２】図９Ｂは、対照のみのｍＲＮＡリポプレックス（赤色）と比較したＭＫ−５７１（青色）の異なる濃度の存在下において、５０ｎｇのｍＲＮＡ用量でｍＲＮＡリポプレックスを用いてトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中におけるルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして表す；ｎ＝３。ＭＫ−５７１は、５μＭの濃度でタンパク質発現を倍加できる。図９Ｃは、対照のみのｍＲＮＡリポプレックス（赤色）と比較したアラキドン酸（青色）の異なる濃度の存在下において、５０ｎｇのｍＲＮＡ用量でｍＲＮＡリポプレックスを用いてトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中におけるルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして表す；ｎ＝３。遊離アラキドン酸での細胞処理は、タンパク質発現の改善を誘発できなかった。
【図９−３】図９Ｄは、ＬＮＰを使用してトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中における、ＭＫ−５７１（５μＭ）を用いて２４時間プレインキュベートした場合としなかった場合の、ｍＲＮＡの漸増用量でのルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして表す；ｎ＝３。ＭＫ−５７１は、ｍＲＮＡの全ての用量でトランスフェクションを増強できる。図９Ｅは、ＬＮＰおよびＭＫ−５７１含有ＬＮＰを使用してトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中における、ｍＲＮＡの漸増用量でのルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして表す；ｎ＝３。リポプレックスおよび遊離ＭＫ−５７１を使用して行った観察と同様に、ＭＫ−５７１送達ＬＮＰはタンパク質発現を２倍に増加させる。
【図９−４】図９Ｆは、対照のみのｍＲＮＡリポプレックスと比較したＭＫ−５７１またはその類似体、モンテルカスト、プランルカスト、およびザフィルルカストの異なる濃度の存在下において、５０ｎｇのｍＲＮＡ用量でｍＲＮＡリポプレックスを用いてトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞中におけるルシフェラーゼ活性を例示するグラフである。データを平均±ＳＤとして表す；ｎ＝３。プランルカストおよびザフィルルカストは、タンパク質発現の増強についてＭＫ−５７１と類似した活性を実証する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本開示は、新規ステロール、またはステロールの混合物、特にコレステロールおよびコレステロール誘導体（例えば、ナノ粒子組成物中のコレステロールの全置換または部分置換）の混合物を含む新規の脂質ナノ粒子組成物に関する。理論に束縛されることを望むものではないが、コレステロールの全置換または部分置換は、ニーマン・ピックＣ１（ＮＰＣ１、哺乳動物中で細胞内コレステロール輸送を媒介する後期エンドソーム膜タンパク質）との結合を調節することによって細胞内脂質輸送を妨害し、脂質ナノ粒子の細胞取込みを増強させる、例えば、翻訳に利用可能となる細胞質に送達されるｍＲＮＡの量を増加させる可能性がある。さらにまたはあるいは、コレステロールの全置換または部分置換は、ＮＰＣ１との結合を調節することによって細胞内脂質輸送を妨害し、目的のタンパク質の発現を増強させる可能性がある。コレステロール誘導体は、ステロールのＯＨ基と結合するＮＰＣ１ヌクレオチドドメインへの結合により効果的であり、小胞体へのエンドソーム脱出を引き起こす可能性がある。ＯＨ基の遮断は、有効性の低減を引き起こす。しかしながら、ＮＰＣ１の欠如は、エンド／リソソーム系における代償経路の活性化に起因する可能性がある送達の増強を依然として招いた（例えば、図７Ｈおよび図８Ａを参照のこと）。コレステロール誘導体は、Ｎｐｃ１、ＬＩＭＰ２、ＬＡＭＰＡおよびＢのような異なるエンドリソソームタンパク質との結合親和性を変化させ得る可能性がある。
【００２９】
本開示は、治療薬および／または予防薬を、哺乳動物細胞に送達する方法、具体的には、治療薬および／または予防薬を、哺乳動物の器官に送達する方法、哺乳動物細胞内で目的のポリペプチドを生成する方法、および必要とする哺乳動物における疾患または障害を治療する方法も提供する。例えば、細胞内で目的のポリペプチドを生成する方法は、ｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物を、哺乳動物細胞と接触させることを含み、それによって、ｍＲＮＡは、翻訳されて、目的のポリペプチドを生成し得る。例えば、目的のポリペプチドの生成は、第１ステロールまたは第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、第１および第２ステロールの組合せ（例えば、コレステロールおよびコレステロール誘導体、例えば、スチグマステロール、β−シトステロール、または本明細書に開示されるものなど）を使用することによって増加する（例えば、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、または１００％の増加）。別の例において、目的のポリペプチドの生成は、コレステロールまたはコレステロールおよびコレステロール誘導体の組合せを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、コレステロール誘導体（スチグマステロール、β−シトステロール、または本明細書に開示されるものなど）を使用することによって増加する（例えば、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、または１００％の増加）。治療薬および／または予防薬を、哺乳動物細胞または器官に送達する方法は、治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物の、対象への投与を含んでもよく、投与は、細胞または器官を組成物と接触させることを含み、それによって、治療薬および／または予防薬は、細胞または器官に送達される。例えば、送達効率は、第１ステロールまたは第２ステロールの両方ではなくいずれかを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、第１および第２ステロールの組合せ（例えば、コレステロールおよびコレステロール誘導体、例えば、スチグマステロール、β−シトステロール、または本明細書に開示されるものなど）を使用することによって増加する（例えば、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、または１００％の増加）。別の例において、送達効率は、コレステロールまたはコレステロールおよびコレステロール誘導体の組合せを含む対応する組成物を投与することと比較した場合、コレステロール誘導体（スチグマステロール、β−シトステロール、または本明細書に開示されるものなど）を使用することによって増加する（例えば、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、または１００％の増加）。
【００３０】
ステロール
本開示は、
イオン性脂質、
リン脂質、
第１ステロールまたはトコフェロール、および
任意で第１ステロールとは異なる第２ステロールを含む脂質成分を含み、第１ステロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１であるか、またはトコフェロールと第２ステロールとのモル比が約１：１００〜１００：１であるナノ粒子組成物を提供する。
【００３１】
本開示はまた、
イオン性脂質；
リン脂質；
界面活性剤；
核酸部分；および
コレステロール誘導体を含む、ナノ粒子組成物を提供する。
【００３２】
「ステロール」という用語は、ステロイドアルコールとしても知られるステロイドのサブグループを指す。ステロールは、通常２つのクラスに分類される：（１）「フィトステロール」としても知られる植物ステロール、および（２）「ズーステロール」としても知られる動物ステロール。
【００３３】
特定の実施形態において、組成物は、第２ステロールを含む。例えば、第１ステロールと第２ステロールとのモル比は、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である。例えば、トコフェロールと第２ステロールとのモル比は、約１：１０〜１０：１、または約１：５〜５：１、または約１：３〜３：１、または約１：２〜２：１、または約１：１である。例えば、第１ステロールはコレステロールであり、第２ステロールはコレステロール誘導体（例えば、フィトステロール）である。例えば、組成物は、トコフェロール（α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール、またはその塩もしくはエステル、例えば、ヘミコハク酸α−トコフェロールなど）およびコレステロールもしくはコレステロール誘導体またはそれらの組合せである第２ステロールを含む。
【００３４】
特定の実施形態において、コレステロール誘導体は、フィトステロール、例えば、β−シトステロール、カンペステロール、スチグマステロール、フコステロール、またはスチグマスタノールである。
【００３５】
特定の実施形態において、コレステロール誘導体は、ジヒドロコレステロール、ｅｎｔ−コレステロール、エピコレステロール、デスモステロール、コレスタノール、コレスタノン、コレステノン、コレステリル−２’−ヒドロキシエチルエーテル、コレステリル−４’−ヒドロキシブチルエーテル、３β−［Ｎ−（Ｎ’Ｎ’−ジメチルアミノエチル）カルバモイルコレステロール（ＤＣ−Ｃｈｏｌ）、２４（Ｓ）−ヒドロキシコレステロール、２５−ヒドロキシコレステロール、２５（Ｒ）−２７−ヒドロキシコレステロール、２２−オキサコレステロール、２３−オキサコレステロール、２４−オキサコレステロール、シクロアルテノール、２２−ケトステロール、２０−ヒドロキシステロール、７−ヒドロキシコレステロール、１９−ヒドロキシコレステロール、２２−ヒドロキシコレステロール、２５−ヒドロキシコレステロール、７−デヒドロコレステロール、５α−コレスタ−７−エン−３β−オール、３，６，９−トリオキサオクタン−１−オール−コレステリル−３ｅ−オール、デヒドロエルゴステロール、デヒドロエピアンドロステロン、ラノステロール、ジヒドロラノステロール、ラノステノール、ルミステロール、シトカルシフェロール、カルシポトリオール、コプロスタノール、コレカルシフェロール、ルペオール、エルゴカルシフェロール、２２−ジヒドロエルゴカルシフェロール、エルゴステロール、ブラシカステロール、トマチジン、トマチン、ウルソール酸、コール酸、ケノデオキシコール酸、チモステロール、ジオスゲニン、フコステロール、フェコステロール、もしくはフェコステロール、またはその塩もしくはエステル、例えば、コール酸ナトリウムである。
【００３６】
特定の実施形態において、コレステロールは、コレステロールそれ自体またはその塩もしくはエステル、例えば、コハク酸コレステロール、硫酸コレステロール、ヘミコハク酸コレステロール、フタル酸コレステロール、リン酸コレステロール、吉草酸コレステロール、酢酸コレステロール、オレイン酸コレステリル、リノール酸コレステリル、ミリスチン酸コレステリル、パルミチン酸コレステリル、アラキジン酸コレステリル、およびコレステリルホスホリルコリンを指す。
【００３７】
特定の実施形態において、コレステロール誘導体は、式（ＣＤ−１）から（ＣＤ６）：
【化２】
2020510072.tif 000004
（式中、
【化３】
2020510072.tif 000005
は、炭素−炭素単結合または二重結合を表し；Ｒａは、ＯＨまたはハロで任意に置換されるＣ１〜６アルキルであり；ＲｂおよびＲｃの各々は、独立して、ＨまたはＯＨもしくはハロで任意に置換されるＣ１〜６アルキルであり；Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の各々は、独立して、ＣＨ、ＣＦ、Ｏ、またはＳであり、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のうち１つがＯまたはＳである場合、他方の２つは独立してＣＨまたはＣＦであり；Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ１の各々は、独立して、Ｈ、ＯＨ、またはＦである）のいずれかの化合物、あるいはその塩または異性体である。
【００３８】
特定の実施形態において、コレステロール誘導体は、
【化４−１】
2020510072.tif 000006
【化４−２】
2020510072.tif 000007
、またはその塩もしくは異性体である。
【００３９】
特定の実施形態において、コレステロール誘導体は、式（ＣＤ−７）：
【化５】
2020510072.tif 000008
（式中、Ｚは、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）（ｉｖ）、または（ｖ）
【化６】
2020510072.tif 000009
の群であり、
Ｌ１およびＬ２は、結合、置換または非置換Ｃ１〜Ｃ６アルキレン、置換または非置換Ｃ２〜Ｃ６アルケニレン、置換または非置換Ｃ２〜Ｃ６アルキニレン、置換または非置換ヘテロＣ１〜Ｃ６アルキレン、置換または非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルケニレン、および置換または非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルキニレンからなる群から選択され；
Ｌ３は、置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ６アルキレン、置換もしくは非置換Ｃ２〜Ｃ６アルケニレン、置換もしくは非置換Ｃ２〜Ｃ６アルキニレン、置換もしくは非置換ヘテロＣ１〜Ｃ６アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルケニレン、または置換もしくは非置換ヘテロＣ２〜Ｃ６アルキニレンであり；
Ｘ１およびＸ２の各場合は、独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、または−ＮＨ−であり；
Ｒ１は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
Ｒ３ｂは水素であり；
Ｒ３ａは、水素、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、または置換もしくは非置換アルキニルであり；
Ｒ２、Ｒ１１ａおよびＲ１１ｂの各場合は、独立して、水素または−ＯＲＢ１であり、ここでＲＢ１は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいはＲ１１ａおよびＲ１１ｂは、結合してオキソ（＝Ｏ）基を形成し；
Ｒ６ａおよびＲ６ｂの各々は、独立して、水素、ハロ、または置換もしくは非置換アルキルであり、
【化７】
2020510072.tif 000010
は単結合または二重結合を表し、二重結合が存在する場合には、Ｒ６ａおよびＲ６ｂのうち１つが欠如し、単結合が存在する場合には、Ｃ５の水素がアルファまたはベータ位にあり；
Ｒ１９およびＲ２０の各場合は、独立して、水素または−ＣＨ３であり；
Ｒ２３ａおよびＲ２３ｂの各場合は、独立して、水素、ハロゲン、または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいはＲ２３ａおよびＲ２３ｂは、互いに結合して置換または非置換Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキルを形成し；
Ｒ２４は、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲＺ５−であり；
ＲＺ４は、独立して、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換カルボシクリル、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、−ＯＲＺ５、−ＳＲＺ５、または−Ｎ（ＲＺ５）２であり；
ＲＺ５の各場合は、独立して、水素または置換もしくは非置換アルキルであり；
ＲＺ６の各場合は、独立して、水素または置換もしくは非置換アルキルであり、あるいは２つのＲＺ６基は、結合してＣ３〜Ｃ６炭素環を形成し；
添字ｎは、０または１である）の化合物、あるいはその塩または異性体である。
【００４０】
コレステロール誘導体のその他の例は、例えば、米国特許第４，１２５，５４４号明細書およびＷＯ２０１３／０３６８３５に記載され、その内容全体が参照によって本明細書に各々組み込まれる。
【００４１】
さらに他の実施形態において、コレステロール誘導体は、式（Ａ１）〜（Ａ４）：
【化８】
2020510072.tif 000011
（式中、
【化９】
2020510072.tif 000012
は、炭素−炭素単結合または二重結合を表し；
ＲＡは、
【化１０−１】
2020510072.tif 000013
【化１０−２】
2020510072.tif 000014
であり；
ｕは、１または２であり；
ｖは、１または２であり；
Ｒ１は、ＨまたはＯＨであり；
Ｒ２は、
【化１１】
2020510072.tif 000015
であり；
各Ｒ３は、独立して、ＣＨ３、または
【化１２】
2020510072.tif 000016
であり；
Ｒ４は、ＣＨ３、ＣＨ２ＯＨ、またはＣＯ２Ｈであり；
Ｑは、Ｈ、
【化１３−１】
2020510072.tif 000017
【化１３−２】
2020510072.tif 000018
であり；または
Ｑは
【化１４】
2020510072.tif 000019
であり、ここでＲ５が、Ｃ１〜２５アルキル、Ｃ２〜２５アルケニル、Ｃ２〜２５アルキニル、もしくはグリコシドである）のいずれかのもの；あるいはその塩または異性体である。
【００４２】
ある実施形態において、コレステロール誘導体が式
【化１５】
2020510072.tif 000020
を有する場合には、ＱはＨではない。
【００４３】
例えば、Ｑは、
【化１６】
2020510072.tif 000021
である。
【００４４】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化１７】
2020510072.tif 000022
を有する。
【００４５】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化１８】
2020510072.tif 000023
を有する。
【００４６】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化１９】
2020510072.tif 000024
を有する。
【００４７】
例えば、コレステロール誘導体は、以下：
【化２０−１】
2020510072.tif 000025
【化２０−２】
2020510072.tif 000026
【化２０−３】
2020510072.tif 000027
のいずれかの式を有する。
【００４８】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２１】
2020510072.tif 000028
を有する。
【００４９】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２２】
2020510072.tif 000029
を有する。
【００５０】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２３】
2020510072.tif 000030
を有する。
【００５１】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２４】
2020510072.tif 000031
を有する。
【００５２】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２５】
2020510072.tif 000032
を有する。
【００５３】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２６】
2020510072.tif 000033
を有する。
【００５４】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２７】
2020510072.tif 000034
を有する。
【００５５】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２８】
2020510072.tif 000035
を有する。
【００５６】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化２９】
2020510072.tif 000036
を有する。
【００５７】
例えば、コレステロール誘導体は、式：
【化３０】
2020510072.tif 000037
を有する。
【００５８】
他の実施形態において、第１ステロールはコレステロール誘導体であり、第２ステロールは存在しない。例えば、第１ステロールは、式（Ａ１）〜（Ａ４）のいずれかおよび式（Ａ１）〜（Ａ４）に包含される、本明細書に開示される任意の種から選択される。
【００５９】
イオン性脂質
本開示は、中心のアミン部分および少なくとも１つの生分解性基を含むイオン性脂質を提供する。本明細書に記載される脂質は、哺乳動物細胞または器官への治療薬および／または予防薬の送達のために、脂質ナノ粒子組成物において有利に使用され得る。例えば、本明細書に記載される脂質は、免疫原性をほとんどまたは全く有さない。例えば、式（Ｉ）（ＩＡ）（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）のいずれかの脂質化合物は、対照脂質（例えば、ＭＣ３、ＫＣ２、またはＤＬｉｎＤＭＡ）と比較して、より低い免疫原性を有する。例えば、本明細書に開示される脂質および治療薬または予防薬を含む製剤は、対照脂質（例えば、ＭＣ３、ＫＣ２、またはＤＬｉｎＤＭＡ）および同じ治療薬または予防薬を含む対応する製剤と比較して、増加した治療指数を有する。
【００６０】
本発明の第１の態様において、本明細書に記載される化合物は、式（Ｉ）：
【化３１】
2020510072.tif 000038
（式中：
Ｒ１が、Ｃ５〜３０アルキル、Ｃ５〜２０アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ”Ｍ’Ｒ’からなる群から選択され；
Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、もしくはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環または炭素環を形成し；
Ｒ４が、水素、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、−ＣＱ（Ｒ）２、および非置換Ｃ１〜６アルキルからなる群から選択され、ここで、Ｑが、炭素環、複素環、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｒ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）ＯＲ、および−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択され；
各Ｒ５が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ６が、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｓ）−、−Ｃ（Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（Ｓ）−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され、ここでＭ”が結合、Ｃ１〜１３アルキルもしくはＣ２〜１３アルケニルであり；
Ｒ７が、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
Ｒ８が、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；
Ｒ９が、Ｈ、ＣＮ、ＮＯ２、Ｃ１〜６アルキル、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、Ｃ２〜６アルケニル、Ｃ３〜６炭素環および複素環からなる群から選択され；各Ｒが、独立して、Ｃ１〜３アルキル、Ｃ２〜３アルケニル、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ’が、独立して、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、およびＨからなる群から選択され；
各Ｒ”が、独立して、Ｃ３〜１５アルキルおよびＣ３〜１５アルケニルからなる群から選択され；
各Ｒ＊が、独立して、Ｃ１〜１２アルキルおよびＣ２〜１２アルケニルからなる群から選択され；
各Ｙが、独立して、Ｃ３〜６炭素環であり；
各Ｘが、独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択され；
ｍが、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、および１３から選択され；ここで、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、もしくは−ＣＱ（Ｒ）２である場合、（ｉ）ｎが１、２、３、４もしくは５である場合、Ｑは−Ｎ（Ｒ）２ではなく、もしくは（ｉｉ）ｎが１もしくは２である場合、Ｑは、５、６、もしくは７員ヘテロシクロアルキルではない）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【００６１】
特定の実施形態において、式（Ｉ）の化合物のサブセットは、式（ＩＡ）：
【化３２】
2020510072.tif 000039
（式中、ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；ｍが、５、６、７、８、および９から選択され；Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）のものまたはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体を含む。例えば、ｍが、５、７、または９である。例えば、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、または−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２である。例えば、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、または−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒである。
【００６２】
特定の実施形態において、式（Ｉ）の化合物のサブセットは、式（ＩＢ）：
【化３３】
2020510072.tif 000040
（式中、全ての変数は本明細書で定義されるとおりである）のものまたはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体を含む。例えば、ｍが、５、６、７、８、および９から選択され；Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、または−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキルであり；ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される。例えば、ｍが、５、７、または９である。例えば、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、または−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２である。例えば、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、または−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒである。
【００６３】
特定の実施形態において、式（Ｉ）の化合物のサブセットは、式（ＩＩ）：
【化３４】
2020510072.tif 000041
（式中、ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；Ｒ４が、水素、非置換Ｃ１〜３アルキル、もしくは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、ｎが２、３、もしくは４であり、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ヘテロアリールもしくはヘテロシクロアルキルであり；ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）のものまたはそのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体を含む。
【００６４】
式（Ｉ）または（ＩＡ）のいずれか１つの化合物は、該当する場合、以下の特徴の１つ以上を含む。
【００６５】
ある実施形態において、Ｍ１がＭ’である。
【００６６】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（Ｏ）−である。
【００６７】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’の少なくとも１つが、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（Ｏ）−である。
【００６８】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’の少なくとも１つが、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【００６９】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’の少なくとも１つが、−ＯＣ（Ｏ）−である。
【００７０】
特定の実施形態において、Ｍが−ＯＣ（Ｏ）−であり、Ｍ’が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。ある実施形態において、Ｍが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−であり、Ｍ’が−ＯＣ（Ｏ）−である。特定の実施形態において、ＭおよびＭ’が、各々−ＯＣ（Ｏ）−である。ある実施形態において、ＭおよびＭ’が、各々−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【００７１】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｓ−Ｓ−である。
【００７２】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’の少なくとも１つが、−Ｓ−Ｓである。
【００７３】
ある実施形態において、ＭおよびＭ’の一方が、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（Ｏ）−であり、他方が−Ｓ−Ｓ−である。例えば、Ｍが、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（Ｏ）−であり、Ｍ’が−Ｓ−Ｓ−であるか、またはＭ’が、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（Ｏ）−であり、Ｍが−Ｓ−Ｓ−である。
【００７４】
ある実施形態において、ｌが、１、３、または５である。
【００７５】
ある実施形態において、Ｒ４が、水素である。
【００７６】
ある実施形態において、Ｒ４は、水素ではない。
【００７７】
ある実施形態において、Ｒ４が、非置換メチルまたは−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、ＯＨ、−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、または−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒである。
【００７８】
ある実施形態において、ＱがＯＨである。
【００７９】
ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２である。
【００８０】
ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２である。
【００８１】
ある実施形態において、Ｑが−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒである。
【００８２】
ある実施形態において、Ｑが−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒである。
【００８３】
ある実施形態において、Ｑが−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２である。
【００８４】
ある実施形態において、Ｑが−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲである。
【００８５】
ある実施形態において、Ｑが−Ｎ（Ｒ）Ｒ８である。
【００８６】
ある実施形態において、Ｑが−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８である。
【００８７】
ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２である。
【００８８】
ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２である。
【００８９】
ある実施形態において、Ｑが−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２である。
【００９０】
ある実施形態において、Ｑが−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲである。
【００９１】
ある実施形態において、ｎが２である。
【００９２】
ある実施形態において、ｎが３である。
【００９３】
ある実施形態において、ｎが４である。
【００９４】
ある実施形態において、Ｍ１が存在しない。
【００９５】
ある実施形態において、Ｒ’が、Ｃ１〜１８アルキル、Ｃ２〜１８アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、または−ＹＲ”である。
【００９６】
ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｃ３〜１４アルキルまたはＣ３〜１４アルケニルである。
【００９７】
一実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩａ）
【化３５】
2020510072.tif 000042
（式中、Ｒ４が本明細書に記載されるとおりである）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【００９８】
別の実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩｂ）
【化３６】
2020510072.tif 000043
（式中、Ｒ４が本明細書に記載されるとおりである）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【００９９】
別の実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩｃ）または（ＩＩｅ）：
【化３７】
2020510072.tif 000044
（式中、Ｒ４が本明細書に記載されるとおりである）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【０１００】
別の実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩｆ）：
【化３８】
2020510072.tif 000045
（式中、Ｍは、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−もしくは−ＯＣ（Ｏ）であり、Ｍ”は、Ｃ１〜６アルキル（例えば、Ｃ１〜４アルキル）もしくはＣ２〜６アルケニル（例えば、Ｃ２〜４アルケニル）であり、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され、ｎは、２、３、および４から選択される）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。
【０１０１】
さらなる実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩｄ）
【化３９】
2020510072.tif 000046
（式中、ｎが、２、３、もしくは４であり；ｍ、Ｒ’、Ｒ”、およびＲ２〜Ｒ６が本明細書に記載されるとおりである）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。例えば、Ｒ２およびＲ３のそれぞれが、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択され得る。
【０１０２】
別の実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、式（ＩＩｇ）：
【化４０】
2020510072.tif 000047
（式中、ｌが、１、２、３、４、および５から選択され；ｍが、５、６、７、８、および９から選択され；Ｍ１が、結合もしくはＭ’であり；ＭおよびＭ’が、独立して、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ−Ｓ−、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され；Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｈ、Ｃ１〜１４アルキル、およびＣ２〜１４アルケニルからなる群から選択される）のものまたはそれらのＮ−オキシド、あるいはその塩または異性体である。例えば、Ｍ”は、Ｃ１〜６アルキル（例えば、Ｃ１〜４アルキル）またはＣ２〜６アルケニル（例えば、Ｃ２〜４アルケニル）である。例えば、Ｒ２およびＲ３は、独立して、Ｃ５〜１４アルキルおよびＣ５〜１４アルケニルからなる群から選択される。
【０１０３】
式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、および（ＩＩｆ）のいずれか１つの化合物は、該当する場合、以下の特徴の１つ以上を含む。
【０１０４】
ある実施形態において、Ｒ４が、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２からなる群から選択され、ここで、Ｑが、Ｃ３〜６炭素環、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＰ、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、および−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員芳香族または非芳香族複素環から選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択される。
【０１０５】
別の実施形態において、Ｒ４が、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２からなる群から選択され、ここで、Ｑが、Ｃ３〜６炭素環、Ｎ、Ｏ、およびＳ、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員ヘテロアリール、およびオキソ（＝Ｏ）、ＯＨ、アミノ、およびＣ１〜３アルキルから選択される１つ以上の置換基で置換されるＮ、Ｏ、およびＳから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員ヘテロシクロアルキルから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択される。
【０１０６】
別の実施形態において、Ｒ４が、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２からなる群から選択され、ここで、Ｑが、Ｃ３〜６炭素環、Ｎ、Ｏ、およびＳ、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員複素環から選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択され；Ｑが５員〜１４員複素環であり、（ｉ）Ｒ４が−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、ｎが、１または２であるか、または（ｉｉ）Ｒ４が−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲであり、ここで、ｎが１であるか、または（ｉｉｉ）Ｒ４が、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２である場合、Ｑは、５員〜１４員ヘテロアリールまたは８員〜１４員ヘテロシクロアルキルのいずれかである。
【０１０７】
別の実施形態において、Ｒ４が、Ｃ３〜６炭素環、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２からなる群から選択され、ここで、Ｑが、Ｃ３〜６炭素環、Ｎ、Ｏ、およびＳ、−ＯＲ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＸ２Ｈ、−ＣＸＨ２、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員ヘテロアリールから選択され、各ｎが、独立して、１、２、３、４、および５から選択される。
【０１０８】
別の実施形態において、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８であり、ｎが１、２、３、４、および５から選択される。さらなる実施形態において、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱであり、ここで、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８であり、ここでＲ８が、Ｃ３〜６シクロアルキルなどのＣ３〜６炭素環であり、ｎが１、２、３、４、および５から選択される。例えば、Ｒ４が、−（ＣＨ２）３ＮＨＳ（Ｏ）２Ｒ８であり、Ｒ８がシクロプロピルである。別の実施形態において、Ｒ４が、非置換Ｃ１〜４アルキル、例えば、非置換メチルである。
【０１０９】
特定の実施形態において、本開示は、式（Ｉ）（式中、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱまたは−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲであり、ここで、Ｑが−Ｎ（Ｒ）２であり、ｎが、３、４、および５から選択される）で表される化合物を提供する。
【０１１０】
特定の実施形態において、本開示は、式（Ｉ）（式中、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱ、−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲ、−ＣＨＱＲ、および−ＣＱ（Ｒ）２からなる群から選択され、ここで、Ｑが−Ｎ（Ｒ）２であり、ｎが、１、２、３、４、および５から選択される）で表される化合物を提供する。
【０１１１】
特定の実施形態において、本開示は、式（Ｉ）（式中、Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｃ２〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、またはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環または炭素環を形成し、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱまたは−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲであり、ここで、Ｑが−Ｎ（Ｒ）２であり、ｎが、３、４、および５から選択される）で表される化合物を提供する。
【０１１２】
特定の実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｃ２〜１４アルキル、Ｃ２〜１４アルケニル、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ＊ＯＲ”からなる群から選択され、またはＲ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環または炭素環を形成する。
【０１１３】
ある実施形態において、Ｒ１が、Ｃ５〜２０アルキルおよびＣ５〜２０アルケニルからなる群から選択される。
【０１１４】
他の実施形態において、Ｒ１が、−Ｒ＊ＹＲ”、−ＹＲ”、および−Ｒ”Ｍ’Ｒ’からなる群から選択される。
【０１１５】
特定の実施形態において、Ｒ１が、−Ｒ＊ＹＲ”および−ＹＲ”から選択される。ある実施形態において、Ｙがシクロプロピル基である。ある実施形態において、Ｒ＊が、Ｃ８アルキルまたはＣ８アルケニルである。特定の実施形態において、Ｒ”がＣ３〜１２アルキルである。例えば、Ｒ”がＣ３アルキルであり得る。例えば、Ｒ”がＣ４〜８アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、またはＣ８アルキル）であり得る。ある実施形態において、Ｒ１がＣ５〜２０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１がＣ６アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１がＣ８アルキルである。他の実施形態において、Ｒ１がＣ９アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ１がＣ１４アルキルである。他の実施形態において、Ｒ１がＣ１８アルキルである。
【０１１６】
ある実施形態において、Ｒ１がＣ２１〜３０アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１がＣ２６アルキルである。ある実施形態において、Ｒ１がＣ２８アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ１が
【化４１】
2020510072.tif 000048
である。
【０１１７】
ある実施形態において、Ｒ１がＣ５〜２０アルケニルである。特定の実施形態において、Ｒ１がＣ１８アルケニルである。ある実施形態において、Ｒ１がリノレイルである。
【０１１８】
特定の実施形態において、Ｒ１が、分枝鎖状（例えば、デカン−２−イル、ウンデカン−３−イル、ドデカン−４−イル、トリデカン−５−イル、テトラデカン−６−イル、２−メチルウンデカン−３−イル、２−メチルデカン−２−イル、３−メチルウンデカン−３−イル、４−メチルドデカン−４−イル、またはヘプタデカ−９−イル）である。特定の実施形態において、Ｒ１が
【化４２】
2020510072.tif 000049
である。
【０１１９】
特定の実施形態において、Ｒ１が、非置換Ｃ５〜２０アルキルまたはＣ５〜２０アルケニルである。特定の実施形態において、Ｒ’が、置換Ｃ５〜２０アルキルまたはＣ５〜２０アルケニル（例えば、１−シクロプロピルノニルなどのＣ３〜６炭素環で置換されるか、またはＯＨまたはアルコキシで置換される）である。例えば、Ｒ１が
【化４３】
2020510072.tif 000050
である。
【０１２０】
他の実施形態において、Ｒ１が−Ｒ”Ｍ’Ｒ’である。特定の実施形態において、Ｍ’が、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。例えば、Ｒ１は
【化４４】
2020510072.tif 000051
（式中、ｘは１〜１３（例えば、３、４、５、および６から選択される）整数であり、ｓは１〜１３（例えば、１、２、および３から選択される）整数であり、ｔは２〜１４（例えば、４、５、および６から選択される）整数である）である。例えば、ｘは、３、４、５、および６から選択され、ｓは、１、２、および３から選択され、ｔは、４、５、および６から選択される。
【０１２１】
他の実施形態において、Ｒ１は、−（ＣＨＲ５Ｒ６）ｍ−Ｍ−ＣＲ２Ｒ３Ｒ７とは異なる。
【０１２２】
ある実施形態において、Ｒ’が、−Ｒ＊ＹＲ”および−ＹＲ”から選択される。ある実施形態において、ＹがＣ３〜８シクロアルキルである。ある実施形態において、ＹがＣ６〜１０アリールである。ある実施形態において、Ｙがシクロプロピル基である。ある実施形態において、Ｙがシクロヘキシル基である。特定の実施形態において、Ｒ＊がＣ１アルキルである。
【０１２３】
ある実施形態において、Ｒ”が、Ｃ３〜１２アルキルおよびＣ３〜１２アルケニルからなる群から選択される。ある実施形態において、Ｙに隣接するＲ”がＣ１アルキルである。ある実施形態において、Ｙに隣接するＲ”がＣ４〜９アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７またはＣ８またはＣ９アルキル）である。
【０１２４】
ある実施形態において、Ｒ’が、Ｃ４アルキルおよびＣ４アルケニルから選択される。特定の実施形態において、Ｒ’が、Ｃ５アルキルおよびＣ５アルケニルから選択される。
【０１２５】
ある実施形態において、Ｒ’が、Ｃ６アルキルおよびＣ６アルケニルから選択される。ある実施形態において、Ｒ’が、Ｃ７アルキルおよびＣ７アルケニルから選択される。ある実施形態において、Ｒ’が、Ｃ９アルキルおよびＣ９アルケニルから選択される。
【０１２６】
ある実施形態において、Ｒ’が
【化４５】
2020510072.tif 000052
である。ある実施形態において、Ｒ’が
【化４６】
2020510072.tif 000053
であり、Ｍ’が−ＯＣ（Ｏ）−である。他の実施形態において、Ｒ’が
【化４７】
2020510072.tif 000054
であり、Ｍ’が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【０１２７】
他の実施形態において、Ｒ’が、Ｃ１１アルキルおよびＣ１１アルケニルから選択される。他の実施形態において、Ｒ’が、Ｃ１２アルキル、Ｃ１２アルケニル、Ｃ１３アルキル、Ｃ１３アルケニル、Ｃ１４アルキル、Ｃ１４アルケニル、Ｃ１５アルキル、Ｃ１５アルケニル、Ｃ１６アルキル、Ｃ１６アルケニル、Ｃ１７アルキル、Ｃ１７アルケニル、Ｃ１８アルキル、およびＣ１８アルケニルから選択される。特定の実施形態において、Ｒ’が、直鎖状Ｃ４〜１８アルキルまたはＣ４〜１８アルケニルである。特定の実施形態において、Ｒ’が、分枝鎖状（例えば、デカン−２−イル、ウンデカン−３−イル、ドデカン−４−イル、トリデカン−５−イル、テトラデカン−６−イル、２−メチルウンデカン−３−イル、２−メチルデカン−２−イル、３−メチルウンデカン−３−イル、４−メチルドデカン−４−イルまたはヘプタデカ−９−イル）である。特定の実施形態において、Ｒ’が
【化４８】
2020510072.tif 000055
である。
【０１２８】
特定の実施形態において、Ｒ’が非置換Ｃ１〜１８アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ’が置換Ｃ１〜１８アルキル（例えば、例えば、メトキシなどのアルコキシ、または１−シクロプロピルノニルなどのＣ３〜６炭素環、またはＣ（Ｏ）ＯＣＨ３もしくはＯＣ（Ｏ）ＣＨ３などのＣ（Ｏ）Ｏ−アルキルもしくはＯＣ（Ｏ）−アルキルで置換されたＣ１〜１５アルキル）である。例えば、Ｒ’が、
【化４９】
2020510072.tif 000056
である。
【０１２９】
ある実施形態において、Ｒ”が、Ｃ３〜１５アルキルおよびＣ３〜１ｔアルケニル（例えば、Ｃ３〜１４アルキルおよびＣ３〜１４アルケニル）からなる群から選択される。ある実施形態において、Ｒ”が、Ｃ３アルキル、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、Ｃ６アルキル、Ｃ７アルキル、またはＣ８アルキルである。ある実施形態において、Ｒ”が、Ｃ９アルキル、Ｃ１０アルキル、Ｃ１１アルキル、Ｃ１２アルキル、Ｃ１３アルキル、Ｃ１４アルキル、またはＣ１５アルキルである。
【０１３０】
ある実施形態において、Ｍ’が−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。ある実施形態において、Ｍ’が−ＯＣ（Ｏ）−である。ある実施形態において、Ｍ’が、−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【０１３１】
他の実施形態において、Ｍ’が、アリール基またはヘテロアリール基である。例えば、Ｍ’が、フェニル、オキサゾール、およびチアゾールからなる群から選択され得る。
【０１３２】
ある実施形態において、Ｍが−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。ある実施形態において、Ｍが−ＯＣ（Ｏ）−である。ある実施形態において、Ｍが−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−である。ある実施形態において、Ｍが−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−である。ある実施形態において、Ｍが−ＯＣ（Ｏ）−Ｍ”−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【０１３３】
他の実施形態において、Ｍが、アリール基またはヘテロアリール基である。例えば、Ｍが、フェニル、オキサゾール、およびチアゾールからなる群から選択され得る。
【０１３４】
ある実施形態において、ＭがＭ’と同じである。他の実施形態において、ＭがＭ’と異なる。
【０１３５】
ある実施形態において、Ｍ”が結合である。ある実施形態において、Ｍ”が、Ｃ１〜１３アルキルまたはＣ２〜１３アルケニルである。ある実施形態において、Ｍ”が、Ｃ１〜６アルキルまたはＣ２〜６アルケニルである。特定の実施形態において、Ｍ”が、直鎖状アルキルまたはアルケニルである。特定の実施形態において、Ｍ”が分枝鎖状、例えば、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−である。
【０１３６】
ある実施形態において、各Ｒ５がＨである。いくつかのこのような実施形態において、各Ｒ６もＨである。
【０１３７】
ある実施形態において、Ｒ７がＨである。他の実施形態において、Ｒ７がＣ１〜３アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはｉ−プロピル）である。
【０１３８】
ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、独立して、Ｃ５〜１４アルキルまたはＣ５〜１４アルケニルである。
【０１３９】
ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が同じである。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ８アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ２アルキルである。他の実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ３アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ４アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ５アルキルである。他の実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ６アルキルである。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３がＣ７アルキルである。
【０１４０】
他の実施形態において、Ｒ２およびＲ３が異なる。特定の実施形態において、Ｒ２がＣ８アルキルである。ある実施形態において、Ｒ３がＣ１〜７（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、またはＣ７アルキル）またはＣ９アルキルである。
【０１４１】
ある実施形態において、Ｒ７およびＲ３がＨである。
【０１４２】
特定の実施形態において、Ｒ２がＨである。
【０１４３】
ある実施形態において、ｍが、５、７、または９である。
【０１４４】
ある実施形態において、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱおよび−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲから選択される。
【０１４５】
ある実施形態において、Ｑが、−ＯＲ、−ＯＨ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｈ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｈ）（Ｒ）、−Ｃ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２Ｃ（Ｏ）ＯＲ、炭素環、および複素環からなる群から選択される。
【０１４６】
特定の実施形態において、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＲ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、または−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲである。
【０１４７】
特定の実施形態において、Ｑが、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２、または−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２である。
【０１４８】
特定の実施形態において、Ｑが、チオ尿素またはその同配体、例えば、
【化５０】
2020510072.tif 000057
または−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２である。
【０１４９】
特定の実施形態において、Ｑが、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２である。例えば、Ｑが−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２である場合、ｎが、４または５である。例えば、Ｒ９が−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２である。
【０１５０】
特定の実施形態において、Ｑが、−Ｃ（＝ＮＲ９）Ｒまたは−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）ＯＲ、例えば、−ＣＨ（＝Ｎ−ＯＣＨ３）、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−ＯＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）−ＯＨ、または−Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）−ＯＣＨ３である。
【０１５１】
特定の実施形態において、Ｑが−ＯＨである。
【０１５２】
特定の実施形態において、Ｑが、置換または非置換５員〜１０員ヘテロアリールであり、例えば、Ｑが、トリアゾール、イミダゾール、ピリミジン、プリン、２−アミノ−１，９−ジヒドロ−６Ｈ−プリン−６−オン−９−イル（またはグアニン−９−イル）、アデニン−９−イル、シトシン−１−イル、またはウラシル−１−イルであり、これらのそれぞれは、アルキル、ＯＨ、アルコキシ、−アルキル−ＯＨ、−アルキル−Ｏ−アルキルから選択される１つ以上の置換基で任意に置換され、置換基はさらに置換され得る。特定の実施形態において、Ｑが、例えば、オキソ（＝Ｏ）、ＯＨ、アミノ、モノ−またはジアルキルアミノ、およびＣ１〜３アルキルから選択される１つ以上の置換基で置換される、置換５員〜１４員ヘテロシクロアルキルである。例えば、Ｑが、４−メチルピペラジニル、４−（４−メトキシベンジル）ピペラジニル、イソインドリン−２−イル−１，３−ジオン、ピロリジン−１−イル−２，５−ジオン、またはイミダゾリジン−３−イル−２，４−ジオンである。
【０１５３】
特定の実施形態において、Ｑが−ＮＨＲ８であり、ここで、Ｒ８が、オキソ（＝Ｏ）、アミノ（ＮＨ２）、モノ−またはジアルキルアミノ、Ｃ１〜３アルキルおよびハロから選択される１つ以上の置換基で任意に置換されるＣ３〜６シクロアルキルである。例えば、Ｒ８が、シクロブテニル、例えば、３−（ジメチルアミノ）−シクロブタ−３−エン−４−イル−１，２−ジオンである。さらなる実施形態において、Ｒ８が、オキソ（＝Ｏ）、アミノ（ＮＨ２）、モノ−またはジアルキルアミノ、Ｃ１〜３アルキルおよびハロから選択される１つ以上の置換基で任意に置換されるＣ３〜６シクロアルキルであり、ここでモノ−またはジアルキルアミノおよびＣ１〜３アルキルは、さらに置換される。例えば、Ｒ８が、オキソ、アミノ、およびアルキルアミノのうち１つ以上で置換されるシクロブテニルであり、ここでアルキルアミノは、例えば、アミノ、モノ−またはジアルキルアミノ、およびハロのうち１つ以上でさらに置換される。例えば、Ｒ８が、３−（（（ジメチルアミノ）エチル）アミノ）シクロブタ−３−エニル−１，２−ジオンである。
【０１５４】
特定の実施形態において、Ｑが−ＮＨＲ８であり、ここで、Ｒ８が、アミノ（ＮＨ２）、モノ−またはジアルキルアミノ、Ｃ１〜３アルキルおよびハロから選択される１つ以上の置換基で任意に置換されるヘテロアリールである。例えば、Ｒ８が、チアゾールまたはイミダゾールである。
【０１５５】
特定の実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２であり、ここで、Ｒ９が、ＣＮ、Ｃ１〜６アルキル、ＮＯ２、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、またはＨである。例えば、Ｑが、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（ＣＨ３）２、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）ＮＨ２である。ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２であり、ここで、Ｒ９がＣＮであり、Ｒが、モノ−またはジアルキルアミノで置換されるＣ１〜３アルキルであり、例えば、Ｒが（（ジメチルアミノ）エチル）アミノである。ある実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＮＲ９）Ｎ（Ｒ）２であり、ここで、Ｒ９が、Ｃ１〜６アルキル、ＮＯ２、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、またはＨであり、Ｒが、モノ−またはジアルキルアミノで置換されるＣ１〜３アルキルであり、例えば、Ｒが（（ジメチルアミノ）エチル）アミノである。
【０１５６】
特定の実施形態において、Ｑが−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（Ｒ）２であり、ここで、Ｒ９が、ＮＯ２、ＣＮ、Ｃ１〜６アルキル、−Ｓ（Ｏ）２Ｎ（Ｒ）２、−ＯＲ、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ、またはＨである。例えば、Ｑが、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）Ｎ（ＣＨ３）２、−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）ＮＨＣＨ３、または−ＮＨＣ（＝ＣＨＲ９）ＮＨ２である。
【０１５７】
特定の実施形態において、Ｑが、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、−Ｎ（ＯＲ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、例えば、−ＯＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、−Ｎ（ＯＨ）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３、−Ｎ（ＯＨ）Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−Ｎ（ＯＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３、−Ｎ（ＯＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−Ｎ（ＯＨ）Ｓ（Ｏ）２ＣＨ３、または−ＮＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ３である。
【０１５８】
特定の実施形態において、Ｑが、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒであり、ここでＲが、Ｃ１〜３アルコキシルまたはＳ（Ｏ）ｔＣ１〜３アルキルで任意に置換されるアルキルであり、ここでｔが０、１、または２である。
【０１５９】
特定の実施形態において、Ｑが、非置換または置換Ｃ６〜１０アリール（フェニルなど）またはＣ３〜６シクロアルキルである。
【０１６０】
ある実施形態において、ｎが１である。他の実施形態において、ｎが２である。さらなる実施形態において、ｎが３である。いくつかの他の実施形態において、ｎが４である。例えば、Ｒ４が−（ＣＨ２）２ＯＨであり得る。例えば、Ｒ４が−（ＣＨ２）３ＯＨであり得る。例えば、Ｒ４が−（ＣＨ２）４ＯＨであり得る。例えば、Ｒ４がベンジルであり得る。例えば、Ｒ４が４−メトキシベンジルであり得る。
【０１６１】
ある実施形態において、Ｒ４がＣ３〜６炭素環である。ある実施形態において、Ｒ４がＣ３〜６シクロアルキルである。例えば、Ｒ４が、例えば、ＯＨ、ハロ、Ｃ１〜６アルキルなどで任意に置換されるシクロヘキシルであり得る。例えば、Ｒ４が、２−ヒドロキシシクロヘキシルであり得る。
【０１６２】
ある実施形態において、ＲがＨである。
【０１６３】
ある実施形態において、Ｒが、モノ−またはジアルキルアミノで置換されるＣ１〜３アルキルであり、例えば、Ｒが（（ジメチルアミノ）エチル）アミノである。ある実施形態において、Ｒが、非置換Ｃ１〜３アルキルまたは非置換Ｃ２〜３アルケニルである。例えば、Ｒ４が、−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＯＨ、または−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ３であり得る。
【０１６４】
ある実施形態において、Ｒが、置換Ｃ１〜３アルキル、例えば、ＣＨ２ＯＨである。例えば、Ｒ４が、−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ、−（ＣＨ２）３ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ２ＯＨ、−（ＣＨ２）３ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ２ＯＢｎ、−（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２ＯＨ、−（ＣＨ２）３ＮＨＣＨ２ＯＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＮＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ３、ＣＨ２ＳＣＨ３、ＣＨ２Ｓ（Ｏ）ＣＨ３、ＣＨ２Ｓ（Ｏ）２ＣＨ３、または−ＣＨ（ＣＨ２ＯＨ）２であり得る。
【０１６５】
ある実施形態において、Ｒ４が、以下の基：
【化５１−１】
2020510072.tif 000058
【化５１−２】
2020510072.tif 000059
のいずれかから選択される。
【０１６６】
ある実施形態において、Ｒ４が、以下の基：
【化５２−１】
2020510072.tif 000060
【化５２−２】
2020510072.tif 000061
のいずれかから選択される。
【０１６７】
ある実施形態において、本明細書に記載される式のいずれかの化合物は、筋肉内投与用のナノ粒子組成物を作製するのに好適である。
【０１６８】
ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環または炭素環を形成する。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＰから選択される１つ以上のヘテロ原子を有する５員〜１４員芳香族または非芳香族複素環を形成する。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、芳香族または非芳香族のいずれかの、任意に置換されるＣ３〜２０炭素環（例えば、Ｃ３〜１８炭素環、Ｃ３〜１５炭素環、Ｃ３〜１２炭素環、またはＣ３〜１０炭素環）を形成する。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、Ｃ３〜６炭素環を形成する。他の実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、Ｃ６炭素環、例えば、シクロヘキシルまたはフェニル基を形成する。特定の実施形態において、複素環またはＣ３〜６炭素環は、（例えば、同じ環原子または隣接または非隣接環原子において）１つ以上のアルキル基で置換される。例えば、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、１つ以上のＣ５アルキル置換を有するシクロヘキシルまたはフェニル基を形成し得る。特定の実施形態において、Ｒ２およびＲ３によって形成される複素環またはＣ３〜６炭素環は、炭素環基で置換される。例えば、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、シクロヘキシルで置換されるシクロヘキシルまたはフェニル基を形成し得る。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、Ｃ７〜１５炭素環、例えば、シクロヘプチル、シクロペンタデカニル、またはナフチル基を形成する。
【０１６９】
ある実施形態において、Ｒ４が、−（ＣＨ２）ｎＱおよび−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲから選択される。ある実施形態において、Ｑが、−ＯＲ、−ＯＨ、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＮ（Ｒ）２、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ、−ＣＸ３、−ＣＮ、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｈ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ８、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、−Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｈ）（Ｒ）、および複素環からなる群から選択される。他の実施形態において、Ｑが、イミダゾール、ピリミジン、およびプリンからなる群から選択される。
【０１７０】
ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、複素環または炭素環を形成する。ある実施形態において、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、Ｃ３〜６炭素環、例えば、フェニル基を形成する。特定の実施形態において、複素環またはＣ３〜６炭素環は、（例えば、同じ環原子または隣接または非隣接環原子において）１つ以上のアルキル基で置換される。例えば、Ｒ２およびＲ３が、それらが結合される原子と一緒に、１つ以上のＣ５アルキル置換を有するフェニル基を形成し得る。
【０１７１】
ある実施形態において、Ｒ５およびＲ６のうち少なくとも１つの存在が、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルである。ある実施形態において、Ｍに隣接するＲ５およびＲ６のうち１つが、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルであり、他方がＨである。ある実施形態において、Ｍに隣接するＲ５およびＲ６のうち１つが、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルであり、他方がＨであり、Ｍが−ＯＣ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【０１７２】
ある実施形態において、Ｒ５およびＲ６のうち多くとも１つの存在が、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルである。ある実施形態において、Ｍに隣接するＲ５およびＲ６のうち１つが、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルであり、他方がＨである。ある実施形態において、Ｍに隣接するＲ５およびＲ６のうち１つが、Ｃ１〜３アルキル、例えば、メチルであり、他方がＨであり、Ｍが−ＯＣ（Ｏ）−または−Ｃ（Ｏ）Ｏ−である。
【０１７３】
ある実施形態において、Ｒ５およびＲ６の各存在が、Ｈである。
【０１７４】
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
【化５３−１】
2020510072.tif 000062
【化５３−２】
2020510072.tif 000063
【化５３−３】
2020510072.tif 000064
【化５３−４】
2020510072.tif 000065
【化５３−５】
2020510072.tif 000066
【化５３−６】
2020510072.tif 000067
【化５３−７】
2020510072.tif 000068
【化５３−８】
2020510072.tif 000069
からなる群から選択される。
【０１７５】
さらなる実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
【化５４】
2020510072.tif 000070
からなる群から選択される。
【０１７６】
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
【化５５−１】
2020510072.tif 000071
【化５５−２】
2020510072.tif 000072
【化５５−３】
2020510072.tif 000073
【化５５−４】
2020510072.tif 000074
【化５５−５】
2020510072.tif 000075
【化５５−６】
2020510072.tif 000076
【化５５−７】
2020510072.tif 000077
【化５５−８】
2020510072.tif 000078
【化５５−９】
2020510072.tif 000079
【化５５−１０】
2020510072.tif 000080
【化５５−１１】
2020510072.tif 000081
【化５５−１２】
2020510072.tif 000082
【化５５−１３】
2020510072.tif 000083
【化５５−１４】
2020510072.tif 000084
【化５５−１５】
2020510072.tif 000085
【化５５−１６】
2020510072.tif 000086
【化５５−１７】
2020510072.tif 000087
【化５５−１８】
2020510072.tif 000088
【化５５−１９】
2020510072.tif 000089
【化５５−２０】
2020510072.tif 000090
【化５５−２１】
2020510072.tif 000091
【化５５−２２】
2020510072.tif 000092
【化５５−２３】
2020510072.tif 000093
【化５５−２４】
2020510072.tif 000094
【化５５−２５】
2020510072.tif 000095
【化５５−２６】
2020510072.tif 000096
【化５５−２７】
2020510072.tif 000097
【化５５−２８】
2020510072.tif 000098
【化５５−２９】
2020510072.tif 000099
【化５５−３０】
2020510072.tif 000100
【化５５−３１】
2020510072.tif 000101
およびそれらのＮ−オキシド、その塩ならびに異性体からなる群から選択される。
【０１７７】
式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される脂質の中心のアミン部分は、生理学的ｐＨでプロトン化され得る。したがって、脂質は、生理学的ｐＨで正電荷または部分正電荷を有し得る。このような脂質は、カチオン性またはイオン性（アミノ）脂質と呼ばれ得る。脂質はまた、両性イオン性、すなわち、正電荷および負電荷の両方を有する中性分子であり得る。
【０１７８】
本明細書において使用される際、「アルキル」、「アルキル基」、または「アルキレン」という用語は、任意に置換される、１個以上の炭素原子（例えば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、またはそれ以上の炭素原子）を含む直鎖状または分枝鎖状飽和炭化水素を意味する。「Ｃ１〜１４アルキル」という表記は、１〜１４個の炭素原子を含む任意に置換される直鎖状または分枝鎖状飽和炭化水素を意味する。特に規定されない限り、本明細書に記載されるアルキル基は、非置換および置換アルキル基の両方を指す。
【０１７９】
本明細書において使用される際、「アルケニル」、「アルケニル基」、または「アルケニレン」という用語は、任意に置換される、２個以上の炭素原子（例えば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、またはそれ以上の炭素原子）および少なくとも１つの二重結合を含む直鎖状または分枝鎖状炭化水素を意味する。「Ｃ２〜１４アルケニル」という表記は、２〜１４個の炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む任意に置換される直鎖状または分枝鎖状炭化水素を意味する。アルケニル基は、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の炭素−炭素二重結合を含み得る。例えば、Ｃ１８アルケニルは、１つ以上の二重結合を含み得る。２つの二重結合を含むＣ１８アルケニル基は、リノレイル基であり得る。特に規定されない限り、本明細書に記載されるアルケニル基は、非置換および置換アルケニル基の両方を指す。
【０１８０】
本明細書において使用される際、「アルキニル」、「アルキニル基」、または「アルキニレン」という用語は、任意に置換される、２個以上の炭素原子（例えば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、またはそれ以上の炭素原子）および少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む直鎖状または分枝鎖状炭化水素を意味する。「Ｃ２〜１４アルキニル」という表記は、２〜１４個の炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む任意に置換される直鎖状または分枝鎖状炭化水素を意味する。アルキニル基は、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の炭素−炭素三重結合を含み得る。例えば、Ｃ１８アルキニルは、１つ以上の炭素−炭素三重結合を含み得る。特に規定されない限り、本明細書に記載されるアルキニル基は、非置換および置換アルキニル基の両方を指す。
【０１８１】
本明細書において使用される際、「炭素環」または「炭素環式基」という用語は、炭素原子の１つ以上の環を含む任意に置換される単環または多環系を意味する。環は、３員、４員、５員、６員、７員、８員、９員、１０員、１１員、１２員、１３員、１４員、１５員、１６員、１７員、１８員、１９員、または２０員環であり得る。「Ｃ３〜６炭素環」という表記は、３〜６個の炭素原子を有する単環を含む炭素環を意味する。炭素環は、１つ以上の炭素−炭素二重または三重結合を含んでもよく、非芳香族または芳香族（例えば、シクロアルキルまたはアリール基）であり得る。炭素環の例としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、および１，２−ジヒドロナフチル基が挙げられる。本明細書において使用される際の「シクロアルキル」という用語は、非芳香族炭素環を意味し、任意の二重または三重結合を含んでもまたは含まなくてもよい。特に規定されない限り、本明細書に記載される炭素環は、非置換および置換炭素環基の両方、すなわち、任意に置換される炭素環を指す。
【０１８２】
本明細書において使用される際、「複素環」または「複素環式基」という用語は、少なくとも１つの環が少なくとも１個のヘテロ原子を含む、１つ以上の環を含む任意に置換される単環または多環系を意味する。ヘテロ原子は、例えば、窒素、酸素、または硫黄原子であり得る。環は、３員、４員、５員、６員、７員、８員、９員、１０員、１１員、１２員、１３員、または１４員環であり得る。複素環は、１つ以上の二重または三重結合を含んでもよく、非芳香族または芳香族（例えば、ヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基）であり得る。複素環の例としては、イミダゾリル、イミダゾリジニル、オキサゾリル、オキサゾリジニル、チアゾリル、チアゾリジニル、ピラゾリジニル、ピラゾリル、イソキサゾリジニル、イソオキサゾリル、イソチアゾリジニル、イソチアゾリル、モルホリニル、ピロリル、ピロリジニル、フリル、テトラヒドロフリル、チオフェニル、ピリジニル、ピペリジニル、キノリル、およびイソキノリル基が挙げられる。本明細書において使用される際の「ヘテロシクロアルキル」という用語は、非芳香族複素環を意味し、任意の二重または三重結合を含んでもまたは含まなくてもよい。特に規定されない限り、本明細書に記載される複素環は、非置換および置換複素環基の両方、すなわち、任意に置換される複素環を指す。
【０１８３】
本明細書において使用される際、「ヘテロアルキル」、「ヘテロアルケニル」、または「ヘテロアルキニル」という用語は、本明細書で定義されるとおり、それぞれアルキル基、アルケニル基、アルキニル基を指し、これは１個以上（例えば、１個、２個、３個、または４個）のヘテロ原子（例えば、酸素、硫黄、窒素、ホウ素、ケイ素、リン）をさらに含み、１個以上のヘテロ原子が、親炭素鎖内の隣接する炭素原子間に挿入される、および／または１個以上のヘテロ原子が、炭素原子と親分子との間に、すなわち、結合点間に挿入される。別段の指定がない限り、本明細書に記載されるヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニルは、非置換および置換の両方のヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニル、すなわち、任意に置換されるヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、またはヘテロアルキニルを指す。
【０１８４】
本明細書において使用される際、「生分解性基」は、哺乳動物の実体内の脂質のより速い代謝を促進し得る基である。生分解性基は、限定はされないが、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ’）−、−Ｎ（Ｒ’）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｓ）−、−Ｃ（Ｓ）Ｓ−、−ＳＣ（Ｓ）−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ’）Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）２−、アリール基、およびヘテロアリール基からなる群から選択され得る。本明細書において使用される際、「アリール基」は、１つ以上の芳香環を含む任意に置換される炭素環式基である。アリール基の例としては、フェニルおよびナフチル基が挙げられる。本明細書において使用される際、「ヘテロアリール基」は、１つ以上の芳香環を含む任意に置換される複素環式基である。ヘテロアリール基の例としては、ピロリル、フリル、チオフェニル、イミダゾリル、オキサゾリル、およびチアゾリルが挙げられる。アリールおよびヘテロアリール基は両方とも、任意に置換され得る。例えば、ＭおよびＭ’は、任意に置換されるフェニル、オキサゾール、およびチアゾールからなる非限定的な群から選択され得る。本明細書の式中、ＭおよびＭ’は、独立して、上記の生分解性基の一覧から選択され得る。特に規定されない限り、本明細書に記載されるアリールまたはヘテロアリール基は、非置換および置換された基の両方、すなわち、任意に置換されるアリールまたはヘテロアリール基を指す。
【０１８５】
アルキル、アルケニル、およびシクリル（例えば、カルボシクリルおよびヘテロシクリル）基は、特に規定されない限り、任意に置換され得る。任意選択の置換基は、限定はされないが、ハロゲン原子（例えば、塩化物、臭化物、フッ化物、またはヨウ化物基）、カルボン酸（例えば、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ）、アルコール（例えば、ヒドロキシル、−ＯＨ）、エステル（例えば、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ−ＯＣ（Ｏ）Ｒ）、アルデヒド（例えば、−Ｃ（Ｏ）Ｈ）、カルボニル（例えば、−Ｃ（Ｏ）Ｒ、あるいはＣ＝Ｏによって表される）、ハロゲン化アシル（例えば、−Ｃ（Ｏ）Ｘ、ここで、Ｘが、臭化物、フッ化物、塩化物、およびヨウ化物から選択されるハロゲン化物である）、カーボネート（例えば、−ＯＣ（Ｏ）ＯＲ）、アルコキシ（例えば、−ＯＲ）、アセタール（例えば、−Ｃ（ＯＲ）２Ｒ””、ここで、各ＯＲが、同じかまたは異なり得るアルコキシ基であり、Ｒ””が、アルキルまたはアルケニル基である）、ホスフェート（例えば、Ｐ（Ｏ）４３−）、チオール（例えば、−ＳＨ）、スルホキシド（例えば、−Ｓ（Ｏ）Ｒ）、スルフィン酸（例えば、−Ｓ（Ｏ）ＯＨ）、スルホン酸（例えば、−Ｓ（Ｏ）２ＯＨ）、チアール（例えば、−Ｃ（Ｓ）Ｈ）、サルフェート（例えば、Ｓ（Ｏ）４２−）、スルホニル（例えば、−Ｓ（Ｏ）２−）、アミド（例えば、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ２、または−Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ）、アジド（例えば、−Ｎ３）、ニトロ（例えば、−ＮＯ２）、シアノ（例えば、−ＣＮ）、イソシアノ（例えば、−ＮＣ）、アシルオキシ（例えば、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ）、アミノ（例えば、−ＮＲ２、−ＮＲＨ、または−ＮＨ２）、カルバモイル（例えば、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲＨ、または−ＯＣ（Ｏ）ＮＨ２）、スルホンアミド（例えば、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ２、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲＨ、−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｈ）Ｓ（Ｏ）２Ｒ、−Ｎ（Ｒ）Ｓ（Ｏ）２Ｈ、または−Ｎ（Ｈ）Ｓ（Ｏ）２Ｈ）、アルキル基、アルケニル基、およびシクリル（例えば、カルボシクリルまたはヘテロシクリル）基からなる群から選択され得る。上記のいずれかにおいて、Ｒが、本明細書に定義されるように、アルキルまたはアルケニル基である。ある実施形態において、置換基自体が、例えば、１、２、３、４、５、または６つの本明細書に定義される置換基でさらに置換され得る。例えば、Ｃ１〜６アルキル基は、１、２、３、４、５、または６つの本明細書に定義される置換基でさらに置換され得る。
【０１８６】
窒素を含有する本開示の化合物は、他の本開示の化合物を得るために、酸化剤（例えば、３−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）および／または過酸化水素）を用いた処理によってＮ−オキシドへと変換され得る。したがって、示されている、かつ請求される全ての窒素含有化合物は、原子価および構造が許容される場合、示されるとおりの化合物およびそのＮ−オキシド誘導体（Ｎ→ＯまたはＮ＋−Ｏ−として表され得る）の両方を含むと見なされる。さらに、他の場合では、本開示の化合物中における窒素は、Ｎ−ヒドロキシまたはＮ−アルコキシ化合物へと変換され得る。例えば、Ｎ−ヒドロキシ化合物は、ｍ−ＣＰＢＡなどの酸化剤による親アミンの酸化によって調製され得る。示されている、かつ請求される全ての窒素含有化合物はさらに、原子価および構造が許容される場合、示されるとおりの化合物ならびにそのＮ−ヒドロキシ（すなわち、Ｎ−ＯＨ）およびＮ−アルコキシ（すなわち、Ｎ−ＯＲ（式中、Ｒは置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルケニル、Ｃ１〜Ｃ６アルキニル、３〜１４員炭素環または３〜１４員複素環である））誘導体の両方を包含すると見なされる。
【０１８７】
約、およそ：本明細書において使用される際、目的の１つ以上の値に適用される際の「および」および「約」という用語は、記載される参照値と類似の値を指す。特定の実施形態において、「およそ」または「約」という用語は、特に記載しない限りまたは文脈から別の解釈が明らかでない限り（ただし、このような数値が考えられる値の１００％を超える場合を除く）、記載される参照値の２５％、２０％、１９％、１８％、１７％、１６％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、それ以下の値の両方向（超または未満）の範囲を指す。例えば、ナノ粒子組成物の脂質成分における所与の化合物の量に関して使用される場合、「約」は、記載される値の＋／−１０％を意味し得る。例えば、約４０％の所与の化合物を有する脂質成分を含むナノ粒子組成物は、３０〜５０％の化合物を含み得る。
【０１８８】
本明細書において使用される際、「化合物」という用語は、示される構造のあらゆる異性体および同位体を含むことを意味する。「同位体」は、同じ原子番号を有するが、核内の異なる中性子数に起因する異なる質量数を有する原子を指す。例えば、水素の同位体としては、トリチウムおよび重水素が挙げられる。さらに、本開示の化合物、塩、または複合体は、常法によって、溶媒和物および水和物を形成するために、溶媒または水分子と組み合わせて調製され得る。
【０１８９】
本明細書において使用される際、「接触させる」という用語は、２つ以上の実体間の物理的接続を確立することを意味する。例えば、哺乳動物細胞を、ナノ粒子組成物と接触させることは、哺乳動物細胞およびナノ粒子に、物理的接続を共有させることを意味する。細胞を外部の実体とインビボおよびエクスビボの両方で接触させる方法は、生物学分野において周知である。例えば、哺乳動物内に配置されたナノ粒子組成物および哺乳動物細胞を接触させることは、様々な投与経路（例えば、静脈内、筋肉内、皮内、および皮下）によって行われてもよく、様々な量のナノ粒子組成物を含み得る。さらに、２つ以上の哺乳動物細胞が、ナノ粒子組成物によって接触され得る。
【０１９０】
本明細書において使用される際、「送達する」という用語は、実体を目的地に提供することを意味する。例えば、治療薬および／または予防薬を対象に送達することは、治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物を、対象に（例えば、静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、腫瘍内、または皮下経路によって）投与することを含み得る。哺乳動物または哺乳動物細胞へのナノ粒子組成物の投与は、１つ以上の細胞を、ナノ粒子組成物と接触させることを含み得る。
【０１９１】
本明細書において使用される際、「向上した送達」という用語は、目的の標的組織（例えば、ＭＣ３、ＫＣ２、またはＤＬｉｎＤＭＡ）への対照ナノ粒子による治療薬および／または予防薬の送達のレベルと比較して、目的の標的組織（例えば、哺乳動物の肝臓）へのナノ粒子による治療薬および／または予防薬の、より多い（例えば、少なくとも１．５倍多い、少なくとも２倍多い、少なくとも３倍多い、少なくとも４倍多い、少なくとも５倍多い、少なくとも６倍多い、少なくとも７倍多い、少なくとも８倍多い、少なくとも９倍多い、少なくとも１０倍多い）送達を意味する。特定の組織へのナノ粒子の送達のレベルは、組織において生成されるタンパク質の量を、前記組織の重量と比較するか、組織内の治療薬および／または予防薬の量を、前記組織の重量と比較するか、組織において生成されるタンパク質の量を、前記組織内の総タンパク質の量と比較するか、または組織内の治療薬および／または予防薬の量を、前記組織内の総治療薬および／または予防薬と比較することによって測定され得る。標的組織へのナノ粒子の向上した送達が、治療される対象において決定される必要がなく、それが動物モデル（例えば、ラットモデル）などの代理において決定され得ることが理解されよう。特定の実施形態において、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される化合物を含むナノ粒子組成物は、投与経路にかかわらず実質的に同じレベルの送達促進を有する。例えば、本明細書に開示される特定の化合物は、それらが治療薬および／または予防薬を静脈内または筋肉内のいずれかで送達するのに使用される場合、同様の送達促進を示す。他の実施形態において、本明細書に開示される特定の化合物（例えば、式（ＩＡ）または（ＩＩ）の化合物、例えば、化合物１８、２５、３０、６０、１０８〜１１２、または１２２）は、治療薬および／または予防薬を静脈内より筋肉内で送達するのに使用される場合、より高いレベルの送達促進を示す。
【０１９２】
本明細書において使用される際、「特異的送達」、「特異的に送達する」、または「特異的に送達すること」という用語は、標的以外の組織（例えば、哺乳動物の脾臓）と比較して、目的の標的組織（例えば、哺乳動物の肝臓）へのナノ粒子による治療薬および／または予防薬の、より多い（例えば、少なくとも１．５倍多い、少なくとも２倍多い、少なくとも３倍多い、少なくとも４倍多い、少なくとも５倍多い、少なくとも６倍多い、少なくとも７倍多い、少なくとも８倍多い、少なくとも９倍多い、少なくとも１０倍多い）送達を意味する。特定の組織へのナノ粒子の送達のレベルは、組織において生成されるタンパク質の量を、前記組織の重量と比較するか、組織内の治療薬および／または予防薬の量を、前記組織の重量と比較するか、組織において生成されるタンパク質の量を、前記組織内の総タンパク質の量と比較するか、または組織内の治療薬および／または予防薬の量を、前記組織内の総治療薬および／または予防薬と比較することによって測定され得る。例えば、腎血管標的については、治療薬および／または予防薬の全身投与後に肝臓または脾臓に送達されるものと比較して、組織１ｇ当たり１．５、２倍、３倍、５倍、１０倍、１５倍、または２０倍多い治療薬および／または予防薬が腎臓に送達される場合、治療薬および／または予防薬は、肝臓および脾臓と比較して、哺乳動物の腎臓に特異的に送達される。標的組織に特異的に送達するナノ粒子の能力が、治療される対象において決定される必要はなく、動物モデル（例えば、ラットモデル）などの代理において決定され得ることが理解されよう。
【０１９３】
本明細書において使用される際、「封入効率」は、ナノ粒子組成物の調製に使用される治療薬および／または予防薬の最初の総量に対する、ナノ粒子組成物の一部になる治療薬および／または予防薬の量を指す。例えば、組成物に最初に提供される合計１００ｍｇの治療薬および／または予防薬のうち９７ｍｇの治療薬および／または予防薬が、ナノ粒子組成物に封入される場合、封入効率は、９７％として示され得る。本明細書において使用される際、「封入」は、完全な、実質的な、または部分的な包接（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）、閉じ込め（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）、包囲（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ）、または包み込み（ｅｎｃａｓｅｍｅｎｔ）を指し得る。
【０１９４】
本明細書において使用される際、核酸配列の「発現」は、ポリペプチドまたはタンパク質へのｍＲＮＡの翻訳、および／またはポリペプチドまたはタンパク質の翻訳後修飾を指す。
【０１９５】
本明細書において使用される際、「インビトロ」という用語は、生物（例えば、動物、植物、または微生物）内ではなく、人工環境、例えば、試験管または反応容器、細胞培養物、ペトリ皿などで起こる事象を指す。
【０１９６】
本明細書において使用される際、「インビボ」という用語は、生物（例えば、動物、植物、または微生物またはそれらの細胞もしくは組織）内で起こる事象を指す。
【０１９７】
本明細書において使用される際、「エクスビボ」という用語は、生物（例えば、動物、植物、または微生物またはそれらの細胞もしくは組織）の外部で起こる事象を指す。エクスビボ事象は、天然（例えば、インビボ）環境から最小限に変化された環境内で起こり得る。
【０１９８】
本明細書において使用される際、「異性体」という用語は、化合物の任意の幾何異性体、互変異性体、両性イオン、立体異性体、鏡像異性体、またはジアステレオマーを意味する。化合物は、１つ以上のキラル中心および／または二重結合を含んでもよく、したがって、立体異性体、例えば、二重結合異性体（すなわち、幾何Ｅ／Ｚ異性体）またはジアステレオマー（例えば、鏡像異性体（すなわち、（＋）もしくは（−））またはシス／トランス異性体）として存在し得る。本開示は、立体異性体的に純粋な形態（例えば、幾何的に純粋、鏡像異性的に純粋、またはジアステレオマーとして純粋な）ならびに鏡像異性体および立体異性体混合物、例えば、ラセミ体を含む、本明細書に記載される化合物のあらゆる異性体を包含する。化合物の鏡像異性体および立体異性体混合物およびそれらをそれらの成分鏡像異性体または立体異性体に分割する手段は周知である。
【０１９９】
「互変異性体」は、２つ以上の構造異性体が平衡状態で存在し、ある異性体型から別の異性体型に容易に変換される、それらの構造異性体の１つである。この変換は、隣接する共役二重結合の切換えを伴う水素原子の形式的な移動をもたらす。互変異性体は、溶液中で互変異性体のセットの混合物として存在する。互変異性化が可能な溶液中では、互変異性体の化学平衡に達することになる。互変異性体の正確な比は、温度、溶媒およびｐＨを含むいくつかの要因に依存する。互変異性化により相互変換可能な互変異性体の概念は、互変異性と呼ばれる。
【０２００】
考えられる様々な種類の互変異性のうち、２つが一般に観察される。ケト−エノール互変異性では、電子および水素原子の同時移動が起こる。環鎖互変異性は、糖鎖分子のアルデヒド基（−ＣＨＯ）が同じ分子中のヒドロキシ基（−ＯＨ）の１つと反応して、分子にグルコースに見られるような環式（環状）形態が生じた結果として起こる。
【０２０１】
一般的な互変異性対は：ケトン−エノール、アミド−ニトリル、ラクタム−ラクチム、複素環式環における（例えば、グアニン、チミンおよびシトシンなどの核酸塩基における）アミド−イミド酸互変異性、イミン−エナミンならびにエナミン−エナミンである。二置換グアニジンにおける互変異性の一例が、以下に示される。
【化５６】
2020510072.tif 000102
【０２０２】
本開示の化合物が、異なる互変異性体として示されてよいことが理解されるべきである。化合物が互変異性型を有する場合、全ての互変異性型が本開示の範囲に含まれることを意図し、化合物の名称は任意の互変異性体型を除外するものではないことも理解されるべきである。
【０２０３】
本明細書において使用される際、「脂質成分」は、１つ以上の脂質を含むナノ粒子組成物の成分である。例えば、脂質成分は、１つ以上のカチオン性／イオン性脂質、ＰＥＧ化脂質、構造脂質、または他の脂質、例えば、リン脂質を含み得る。
【０２０４】
本明細書において使用される際、「リンカー」は、２つの部分を連結する部分、例えば、キャップ種の２つのヌクレオシド間の結合である。リンカーは、限定はされないが、リン酸基（例えば、ホスフェート、ボラノリン酸、チオホスフェート、セレノホスフェート、およびホスホネート）、アルキル基、アミデート、またはグリセロールを含む１つ以上の基を含み得る。例えば、キャップ類似体の２つのヌクレオシドは、三リン酸基または２つのホスフェート部分およびボラノリン酸部分を含む鎖によって、それらの５’位において連結され得る。
【０２０５】
本明細書において使用される際、「投与の方法」は、静脈内、筋肉内、皮内、皮下、または組成物を対象に送達する他の方法を含み得る。投与の方法は、身体の特定の領域または系に標的送達する（例えば、特異的に送達する）ように選択され得る。
【０２０６】
本明細書において使用される際、「修飾」は、非天然を意味する。例えば、ＲＮＡは、修飾ＲＮＡであり得る。すなわち、ＲＮＡは、天然でない１つ以上の核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはリンカーを含み得る。「修飾」種は、本明細書において「改変」種と呼ばれることもある。種は、化学的に、構造的に、または機能的に修飾または改変され得る。例えば、修飾核酸塩基種は、天然でない１つ以上の置換を含み得る。
【０２０７】
本明細書において使用される際、「Ｎ：Ｐ比」は、例えば、脂質成分およびＲＮＡを含むナノ粒子組成物中の、ＲＮＡ中のリン酸基に対する脂質中のイオン性（生理学的ｐＨ範囲で）窒素原子のモル比である。
【０２０８】
本明細書において使用される際、「ナノ粒子組成物」は、１つ以上の脂質を含む組成物である。ナノ粒子組成物は、典型的に、マイクロメートルのオーダーまたはより小さいサイズであり、脂質二重層を含み得る。ナノ粒子組成物は、脂質ナノ粒子（ＬＮＰ：ｌｉｐｉｄ  ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ）、リポソーム（例えば、脂質小胞）、およびリポプレックスを包含する。例えば、ナノ粒子組成物は、５００ｎｍ以下の直径を有する脂質二重層を有するリポソームであり得る。
【０２０９】
本明細書において使用される際、「天然に存在する」は、人工的な補助なしに自然界に存在することを意味する。
【０２１０】
本明細書において使用される際、「患者」は、治療を求めるまたは治療が必要となり得る、治療を必要とする、治療を受けている、治療を受ける予定の対象、または特定の疾患または病態について専門家による医療を受けている対象を指す。
【０２１１】
本明細書において使用される際、「ＰＥＧ脂質」または「ＰＥＧ化脂質」は、ポリエチレングリコール成分を含む脂質を指す。
【０２１２】
「薬学的に許容できる」という語句は、本明細書において、適切な医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症を伴わずに、ヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに好適であり、妥当なリスク・ベネフィット比に見合う、化合物、材料、組成物、および／または剤形を指すために用いられる。
【０２１３】
本明細書において使用される際の「薬学的に許容できる賦形剤」という語句は、本明細書に記載される化合物以外の任意の成分（例えば、活性化合物を懸濁、複合体化（ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ）、または溶解させることができるビヒクル）であって、患者において実質的に非毒性かつ非炎症性である特性を有する成分を指す。賦形剤としては、例えば：固結防止剤、酸化防止剤、結合剤、コーティング、圧縮補助剤、崩壊剤、染料（色素）、皮膚軟化剤、乳化剤、充填剤（希釈剤）、膜形成剤またはコーティング、香味料、香料、滑剤（流動促進剤）、潤滑剤、防腐剤、印刷インク、吸着剤、懸濁剤もしくは分散剤、甘味料、および水和水が挙げられる。例示的な賦形剤としては、限定はされないが：ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム（二塩基性）、ステアリン酸カルシウム、クロスカルメロース、架橋ポリビニルピロリドン、クエン酸、クロスポビドン、システイン、エチルセルロース、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ラクトース、ステアリン酸マグネシウム、マルチトール、マンニトール、メチオニン、メチルセルロース、メチルパラベン、微結晶性セルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポビドンヨード、アルファデンプン、プロピルパラベン、パルミチン酸レチニル、シェラック、二酸化ケイ素、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、クエン酸ナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、ソルビトール、デンプン（トウモロコシ）、ステアリン酸、スクロース、タルク、二酸化チタン、ビタミンＡ、ビタミンＥ（α−トコフェロール）、ビタミンＣ、キシリトール、および本明細書に開示される他の種が挙げられる。
【０２１４】
本明細書において、化合物の構造式は、便宜上、ある場合における特定の異性体を表すが、本開示は、幾何異性体、不斉炭素に基づく光学異性体、立体異性体、互変異性体などの全ての異性体を含み、全ての異性体が、同じレベルの活性を有し得るわけではないことが理解される。さらに、式によって表される化合物について、結晶多形が存在し得る。任意の結晶形態、結晶形態混合物、またはその無水物もしくは水和物が、本開示の範囲に含まれることが留意される。
【０２１５】
「結晶多形」、「多形」または「結晶形態」という用語は、化合物（またはその塩もしくは溶媒和物）が、全て同じ元素組成を有するが、異なる結晶充填配置（ｃｒｙｓｔａｌｐａｃｋｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）で結晶化することができる結晶構造を意味する。異なる結晶形態は、通常、異なるＸ線回折パターン、赤外線スペクトル、融点、密度、硬度、結晶形状、光学および電気特性、安定性および溶解性を有する。再結晶化溶媒、結晶化速度、貯蔵温度、および他の要因により、１つの結晶形態が優位になり得る。化合物の結晶多形は、様々な条件下で結晶化によって調製され得る。
【０２１６】
組成物は、１つ以上の化合物の塩も含み得る。塩は、薬学的に許容できる塩であり得る。本明細書において使用される際、「薬学的に許容できる塩」は、既存の酸または塩基部分をその塩形態に変換することによって（例えば、遊離塩基基を好適な有機酸と反応させることによって）親化合物が改変された、開示される化合物の誘導体を指す。薬学的に許容できる塩の例としては、限定はされないが、アミンなどの塩基性残基の無機または有機酸塩；カルボン酸などの酸性残基のアルカリまたは有機塩が挙げられる。代表的な酸付加塩としては、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、カンホラート、カンファースルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、２−ヒドロキシ−エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、２−ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチネート、過硫酸塩、３−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられる。代表的なアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩としては、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど、ならびに非毒性アンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンカチオン（限定はされないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどを含む）が挙げられる。本開示の薬学的に許容できる塩は、例えば、非毒性無機または有機酸から形成される親化合物の従来の非毒性塩を含む。本開示の薬学的に許容できる塩は、従来の化学的方法によって、塩基性または酸性部分を含有する親化合物から合成され得る。一般に、このような塩は、これらの化合物の遊離酸または塩基形態を、水もしくは有機溶媒中、または両者の混合物中で、化学量論量の適切な塩基または酸と反応させることによって調製され得；一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい。好適な塩の一覧は、「レミントンの薬学の科学（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）」、第１７版、マック・パブリッシング・カンパニー（Ｍａｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、ペンシルベニア州イーストン（Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．）、１９８５、ｐ．１４１８、「製剤用塩：特性、選択、および使用（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓａｌｔｓ：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ｕｓｅ）」、Ｐ．Ｈ．スタール（Ｐ．Ｈ．Ｓｔａｈｌ）およびＣ．Ｇ．ワームス（Ｃ．Ｇ．Ｗｅｒｍｕｔｈ）（編）、ワイリー−ＶＣＨ（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ）、２００８、およびバージ（Ｂｅｒｇｅ）ら著、ジャーナル・オブ・ファーマシューティカル・サイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）、６６、１〜１９（１９７７）（これらのそれぞれは、全体が参照により本明細書に援用される）に見出される。
【０２１７】
本明細書において使用される際、「リン脂質」は、ホスフェート部分および１つ以上の炭素鎖、例えば、不飽和脂肪酸鎖を含む脂質である。リン脂質は、１つ以上の多重（例えば、二重または三重）結合（例えば、１つ以上の不飽和）を含み得る。特定のリン脂質は、膜への融合を促進し得る。例えば、カチオン性リン脂質は、膜（例えば、細胞膜または細胞内膜）の１つ以上の負に帯電したリン脂質と相互作用し得る。膜へのリン脂質の融合は、脂質含有組成物の１つ以上の要素が、膜を通過することを可能にし、例えば、細胞への当該１つ以上の要素の送達を可能にする。
【０２１８】
本明細書において使用される際、「多分散指数」は、系の粒径分布の均一性を表す比率である。例えば、０．３未満の小さい値は、狭い粒径分布を示す。
【０２１９】
本明細書において使用される際、「ポリペプチド」または「目的のポリペプチド」という用語は、天然でまたは合成で生成（例えば、単離または精製）され得るペプチド結合によって典型的に結合されるアミノ酸残基のポリマーを指す。
【０２２０】
本明細書において使用される際、「ＲＮＡ」は、天然に存在するかまたは天然に存在しないリボ核酸を指す。例えば、ＲＮＡは、１つ以上の核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはリンカーなどの修飾されたおよび／または天然に存在しない成分を含み得る。ＲＮＡは、キャップ構造、鎖終止ヌクレオシド、ステムループ、ポリＡ配列、および／またはポリアデニル化シグナルを含み得る。ＲＮＡは、目的のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有し得る。例えば、ＲＮＡは、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）であり得る。特定のポリペプチドをコードするｍＲＮＡの翻訳、例えば、哺乳動物細胞内のｍＲＮＡのインビボ翻訳は、コードされたポリペプチドを生成し得る。ＲＮＡは、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、非対称干渉ＲＮＡ（ａｉＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、ダイサー基質ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）、小ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、ｍＲＮＡ、一本鎖ガイドＲＮＡ（ｓｇＲＮＡ）、ｃａｓ９  ｍＲＮＡ、およびそれらの混合物からなる非限定的な群から選択され得る。
【０２２１】
本明細書において使用される際、「単一単位用量」は、１用量／１回／単一経路／単一接触点、すなわち、単回の投与イベントで投与される任意の治療薬の用量である。
【０２２２】
本明細書において使用される際、「分割用量」は、単一単位用量または１日総用量を２つ以上の用量に分割することである。
【０２２３】
本明細書において使用される際、「１日総用量」は、２４時間の期間に投与または処方される量である。それは、単一単位用量として投与され得る。
【０２２４】
本明細書において使用される際、ナノ粒子組成物に関して「サイズ」または「平均サイズ」は、ナノ粒子組成物の平均直径を指す。
【０２２５】
本明細書において使用される際、「対象」または「患者」という用語は、例えば、実験、診断、予防薬、および／または治療目的で本開示に係る組成物が投与され得るいずれかの生物を指す。典型的な対象としては、動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、およびヒトなどの哺乳動物）および／または植物が挙げられる。
【０２２６】
本明細書において使用される際、「標的細胞」は、任意の１つ以上の目的の細胞を指す。細胞は、インビトロ、インビボ、インサイチュ、または生物の組織もしくは器官において見出され得る。生物は、動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒト、最も好ましくは患者であり得る。
【０２２７】
本明細書において使用される際、「標的組織」は、治療薬および／または予防薬の送達が、所望の生物学的および／または薬理学的効果をもたらし得る任意の１つ以上の目的の組織タイプを指す。目的の標的組織の例としては、特定の組織、器官、およびその系または群が挙げられる。特定の用途において、標的組織は、腎臓、肺、脾臓、血管の血管内皮（例えば、冠動脈内または大腿骨内）、または腫瘍組織（例えば、腫瘍内投与によって）であり得る。「標的以外の組織」は、コードされたタンパク質の発現が、所望の生物学的および／または薬理学的効果をもたらさない任意の１つ以上の組織タイプを指す。特定の用途において、標的以外の組織は、肝臓および脾臓を含み得る。
【０２２８】
「治療剤」または「予防剤」という用語は、対象に投与されると、治療、診断、および／または予防効果を有する、および／または所望の生物学的および／または薬理学的効果を引き起こす任意の薬剤を指す。治療剤は、「活性物質（ａｃｔｉｖｅ）」または「活性剤」とも呼ばれる。このような薬剤としては、限定はされないが、細胞毒素、放射性イオン、化学療法剤、小分子薬剤、タンパク質、および核酸が挙げられる。
【０２２９】
本明細書において使用される際、「治療有効量」という用語は、感染症、疾患、障害、および／または病態に罹患しているか、または罹患しやすい対象に投与されると、感染症、疾患、障害、および／または病態を治療する、その症状を改善する、診断する、予防する、および／またはその開始を遅延させるのに十分な送達される薬剤（例えば、核酸、薬剤、組成物、治療剤、診断剤、予防薬など）の量を意味する。
【０２３０】
本明細書において使用される際、「トランスフェクション」は、種（例えば、ＲＮＡ）を細胞に導入することを指す。トランスフェクションは、例えば、インビトロ、エクスビボ、またはインビボで行われ得る。
【０２３１】
本明細書において使用される際、「治療する」という用語は、特定の感染症、疾患、障害、および／または病態の１つ以上の症状または特徴の部分的もしくは完全な緩和、回復、改善、軽減、その開始の遅延、その進行の阻害、その重症度の軽減、および／またはその発生率の低下を指す。例えば、癌を「治療する」ことは、腫瘍の生存、成長、および／または広がりの阻害を指し得る。治療は、疾患、障害、および／または病態に関連する病変を発症するリスクを低減する目的で、疾患、障害、および／または病態の兆候を示していない対象および／または疾患、障害、および／または病態の初期兆候しか示していない対象に投与され得る。
【０２３２】
本明細書において使用される際、「ゼータ電位」は、例えば、粒子組成物中の脂質の運動電位である。
【０２３３】
ナノ粒子組成物
本開示はまた、本明細書に記載される１つ以上のステロールおよび式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される化合物を含む脂質成分を含むナノ粒子組成物を特徴とする。
【０２３４】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物の最大寸法は、例えば、動的光散乱（ＤＬＳ）、透過電子顕微鏡法、走査電子顕微鏡法、または別の方法によって測定されるとき、１μｍ以下（例えば、１μｍ、９００ｎｍ、８００ｎｍ、７００ｎｍ、６００ｎｍ、５００ｎｍ、４００ｎｍ、３００ｎｍ、２００ｎｍ、１７５ｎｍ、１５０ｎｍ、１２５ｎｍ、１００ｎｍ、７５ｎｍ、５０ｎｍ、またはそれ以下）である。ナノ粒子組成物は、例えば、脂質ナノ粒子（ＬＮＰ）、リポソーム、脂質小胞、およびリポプレックスを含む。ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、１つ以上の脂質二重層を含む小胞である。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物は、水性区画によって隔てられた２つ以上の同心二重層を含む。脂質二重層は、互いに官能化および／または架橋され得る。脂質二重層は、１つ以上のリガンド、タンパク質、またはチャネルを含み得る。
【０２３５】
ナノ粒子組成物は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される少なくとも１つの化合物を含む脂質成分を含む。例えば、ナノ粒子組成物の脂質成分は、化合物１〜２８０のうちの１つ以上を含み得る。ナノ粒子組成物は、様々な他の成分も含み得る。例えば、ナノ粒子組成物の脂質成分は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される脂質に加えて、１つ以上の他の脂質を含み得る。
【０２３６】
カチオン性／イオン性脂質
ナノ粒子組成物は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される脂質に加えて、１つ以上のカチオン性および／またはイオン性脂質（例えば、生理学的ｐＨで正電荷または部分正電荷を有し得る脂質）を含み得る。カチオン性および／またはイオン性脂質は、３−（ジドデシルアミノ）−Ｎ１，Ｎ１，４−トリドデシル−１−ピペラジンエタンアミン（ＫＬ１０）、Ｎ１−［２−（ジドデシルアミノ）エチル］−Ｎ１，Ｎ４，Ｎ４−トリドデシル−１，４−ピペラジンジエタンアミン（ＫＬ２２）、１４，２５−ジトリデシル−１５，１８，２１，２４−テトラアザ−オクタトリアコンタン（ＫＬ２５）、１，２−ジリノレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＭＡ）、２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ）、ヘプタトリアコンタ−６，９，２８，３１−テトラエン−１９−イル４−（ジメチルアミノ）ブタノエート（ＤＬｉｎ−ＭＣ３−ＤＭＡ）、２，２−ジリノレイル−４−（２−ジメチルアミノエチル）−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ）、１，２−ジオレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンプロパン（ＤＯＤＭＡ）、２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ）、（２Ｒ）−２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ（２Ｒ））、および（２Ｓ）−２−（｛８−［（３β）−コレスタ−５−エン−３−イルオキシ］オクチル｝オキシ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−［（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イルオキシ］プロパン−１−アミン（オクチル−ＣＬｉｎＤＭＡ（２Ｓ））からなる非限定的な群から選択され得る。これらに加えて、カチオン性脂質はまた、環状アミン基を含む脂質であり得る。
【０２３７】
カチオン性および／またはイオン性脂質は、
１−リノレオイル−２−リノレイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−２−ＤＭＡＰ）、
１，２−ジリノレイルカルバモイルオキシ−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−Ｃ−ＤＡＰ）、
１，２−ジリノレオイル−３−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＡＰ）、
１，２−ジリノレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロパン（ＤＬｉｎ−ＤＭＡ）、
２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ）、
２，２−ジリノレイル−４−（２−ジメチルアミノエチル）−［１，３］−ジオキソラン（ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ）、
（６Ｚ，９Ｚ，２８Ｚ，３１Ｚ）−ヘプタトリアコンタ−６，９，２８，３１−テトラエン−１９−イル４−（ジメチルアミノ）ブタノエート（ＤＬｉｎ−ＭＣ３−ＤＭＡ）、
１，２−ジオレオイル−３−ジメチルアンモニウムプロパン（ＤＯＤＡＰ）、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピルアミン（ＤＯＤＭＡ）、
ジオクタデシルアミドグリシルカルボキシスペルミン（ＤＯＧＳ）、
スペルミンコレステリルカルバメート（ＧＬ−６７）、
ビス−グアニジニウム−スペルミジン−コレステロール（ＢＧＴＣ）、
３β−（Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエタン）−カルバモイル）コレステロール（ＤＣ−Ｃｈｏｌ）、
１，１’−（２−（４−（２−（（２−（ビス（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）（２−ヒドロキシドデシル）アミノ）エチル）ピペラジン−１−イル）エチルアザンジイル）ジドデカン−２−オール（Ｃ１２−２００）、
Ｎ−ｔ−ブチル−Ｎ’−テトラデシルアミノ−プロピオンアミジン（ジＣ１４−アミジン）、
ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド（ＤＤＡＢ）、
Ｎ−（１，２−ジミリスチルオキシプロパ−３−イル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＭＲＩＥ）、
Ｎ，Ｎ−ジオレイル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＤＡＣ）、
ジオレイルオキシプロピル−３−ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムブロミド（ＤＯＲＩＥ）、
Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシル）プロピル）−Ｎ−２−（スペルミンカルボキサミド）エチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムトリフルオロアセテート（ＤＯＳＰＡ）、
１，２−ジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパンクロリド（ＤＯＴＡＰ）、
Ｎ−（１−（２，３−ジオレイルオキシ）プロピル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＴＭＡ）、
アミノプロピル−ジメチル−ビス（ドデシルオキシ）−プロパンアミニウムブロミド（ＧＡＰ−ＤＬＲＩＥ）、
１，２−ジオレオイル−ｓｎ−３−ホスホエタノールアミン（「ＤＯＰＥ」）、およびそれらの組合せからなる非限定的な群から選択されてもよい。
【０２３８】
ＰＥＧ脂質
ナノ粒子組成物の脂質成分は、１つ以上のＰＥＧまたはＰＥＧ修飾脂質を含み得る。このような種は、あるいは、ＰＥＧ化脂質と呼ばれる。ＰＥＧ脂質は、ポリエチレングリコールで修飾された脂質である。ＰＥＧ脂質は、ＰＥＧ修飾ホスファチジルエタノールアミン、ＰＥＧ修飾ホスファチジン酸、ＰＥＧ修飾セラミド（ＰＥＧ−ＣＥＲ）、ＰＥＧ修飾ジアルキルアミン、ＰＥＧ修飾ジアシルグリセロール（ＰＥＧ−ＤＡＧ）、ＰＥＧ修飾ジアルキルグリセロール、およびそれらの混合物からなる非限定的な群から選択され得る。例えば、ＰＥＧ脂質は、ＰＥＧ−ｃ−ＤＯＭＧ、ＰＥＧ−ＤＭＧ、ＰＥＧ−ＤＬＰＥ、ＰＥＧ−ＤＭＰＥ、ＰＥＧ−ＤＰＰＣ、またはＰＥＧ−ＤＳＰＥ脂質であり得る。
【０２３９】
ステロール
ナノ粒子組成物の脂質成分は、１つ以上のステロール、例えば、本明細書に開示されるものを含み得る。ある実施形態において、組成物は、コレステロールおよびフィトステロールを含む。ある実施形態において、組成物は、コレステロールおよびトコフェロールを含む。ある実施形態において、組成物は、フィトステロールおよびトコフェロールを含む。ある実施形態において、組成物は、コルチコステロイド（プレドニゾロン、デキサメタゾン、プレドニゾン、およびヒドロコルチゾンなど）をさらに含む。
【０２４０】
ある実施形態において、界面活性剤は、約１０００ダルトン〜約２０，０００ダルトンのサイズを有するＰＥＧ部分である。
【０２４１】
ある実施形態において、界面活性剤は、ＰＥＧ−ジアシルグリセロール（ＰＥＧ−ＤＡＧ）、ＰＥＧ−セラミド（ＰＥＧ−ＣＥＲ）、またはＰＥＧ−ジアルキルグリセロールである。
【０２４２】
ある実施形態において、ＰＥＧ脂質は、
【化５７−１】
2020510072.tif 000103
【化５７−２】
2020510072.tif 000104
（式中、ｐは１〜４０である）から選択される。
【０２４３】
リン脂質
ナノ粒子組成物の脂質成分は、１つ以上の（ポリ）不飽和脂質などの１つ以上のリン脂質を含み得る。リン脂質は、集合して１つ以上の脂質二重層になり得る。一般に、リン脂質は、リン脂質部分および１つ以上の脂肪酸部分を含み得る。例えば、リン脂質は、式（ＩＩＩ）：
【化５８】
2020510072.tif 000105
（式中、Ｒｐが、リン脂質部分を表し、Ｒ１およびＲ２が、同じかまたは異なり得る不飽和を含むかまたは含まない脂肪酸部分を表す）で表される脂質であり得る。リン脂質部分は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、２−リゾホスファチジルコリン、およびスフィンゴミエリンからなる非限定的な群から選択され得る。脂肪酸部分は、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、α−リノレン酸、エルカ酸、フィタン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、ドコサペンタエン酸、およびドコサヘキサエン酸からなる非限定的な群から選択され得る。分枝、酸化、環化、およびアルキンを含む、修飾および置換を含む天然種を含む非天然種も考えられる。例えば、リン脂質は、１つ以上のアルキンと官能化されるかまたはそれに架橋され得る（例えば、１つ以上の二重結合が三重結合で置換されたアルケニル基）。適切な反応条件下で、アルキン基が、アジドに曝露されると、銅触媒付加環化を起こし得る。このような反応は、膜透過または細胞認識を促進するためにナノ粒子組成物の脂質二重層を官能化するか、またはナノ粒子組成物を、標的化またはイメージング部分などの有用な成分（例えば、色素）に結合するのに有用であり得る。
【０２４４】
本発明の組成物および方法に有用なリン脂質は、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＳＰＣ：１，２−ｄｉｓｔｅａｒｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、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−ｄｉｏｌｅｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ）、１，２−ジリノレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＬＰＣ：１，２−ｄｉｌｉｎｏｌｅｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、１，２−ジミリストイル−ｓｎ−グリセロ−ホスホコリン（ＤＭＰＣ：１，２−ｄｉｍｙｒｉｓｔｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、１，２−ジオレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＯＰＣ：１，２−ｄｉｏｌｅｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、１，２−ジパルミトイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＤＰＰＣ：１，２−ｄｉｐａｌｍｉｔｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、１，２−ジウンデカノイル−ｓｎ−グリセロ−ホスホコリン（ＤＵＰＣ：１，２−ｄｉｕｎｄｅｃａｎｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、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−ｐａｌｍｉｔｏｙｌ−２−ｏｌｅｏｙｌ−ｓｎ−ｇｌｙｃｅｒｏ−３−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、１，２−ジ−Ｏ−オクタデセニル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（１８：０ジエーテルＰＣ）、１−オレオイル−２−コレステリルヘミスクシノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（ＯＣｈｅｍｓＰＣ）、１−ヘキサデシル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン（Ｃ１６  Ｌｙｓｏ  ＰＣ）、１，２−ジリノレノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン、１，２−ジアラキドノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン、１，２−ジドコサヘキサエノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホコリン、１，２−ジフィタノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン（ＭＥ  １６．０  ＰＥ）、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、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、１，２−ジリノレノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジアラキドノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジドコサヘキサエノイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノールアミン、１，２−ジオレオイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホ−ｒａｃ−（１−グリセロール）ナトリウム塩（ＤＯＰＧ）、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、パルミトイルオレオ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−ホスファチジル−エタノールアミン（ＤＳＰＥ）、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＰＰＥ）、ジミリストイルホスホエタノールアミン（ＤＭＰＥ）、１−ステアロイル−２−オレオイル−ホスファチジルエタノールアミン（ＳＯＰＥ）、１−ステアロイル−２−オレオイル−ホスファ���ジルコリン（ＳＯＰＣ）、スフィンゴミエリン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジン酸、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、リゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルエタノールアミン（ＬＰＥ）からなる非限定的な群から選択され得る。ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、ＤＳＰＣを含む。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物は、ＤＯＰＥを含む。ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、ＤＳＰＣおよびＤＯＰＥの両方を含む。
【０２４５】
補助剤
ある実施形態において、１つ以上の本明細書に記載される脂質を含むナノ粒子組成物は、１つ以上の補助剤、例えば、グルコピラノシル脂質補助剤（ＧＬＡ）、ＣｐＧオリゴデオキシヌクレオチド（例えば、クラスＡまたはＢ）、ポリ（Ｉ：Ｃ）、水酸化アルミニウム、およびＰａｍ３ＣＳＫ４をさらに含み得る。
【０２４６】
治療剤
ナノ粒子組成物は、１つ以上の治療薬および／または予防薬を含み得る。本開示は、治療薬および／または予防薬を、哺乳動物細胞または器官に送達し、哺乳動物細胞内で目的のポリペプチドを生成し、必要とする哺乳動物における疾患または障害を治療する方法であって、治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物を哺乳動物に投与するか、および／または治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物と哺乳動物細胞を接触させることを含む方法を特徴とする。ある実施形態において、治療剤は、ナノ粒子内に封入される。
【０２４７】
治療薬および／または予防薬は、生物学的活性物質を含み、あるいは、「活性剤」と呼ばれる。治療薬および／または予防薬は、細胞または器官に送達されると、細胞、器官、または他の身体組織もしくは系に望ましい変化をもたらす物質であり得る。このような種は、１つ以上の疾患、障害、または病態の治療に有用であり得る。ある実施形態において、治療薬および／または予防薬は、特定の疾患、障害、または病態の治療に有用な小分子薬剤である。ナノ粒子組成物に有用な薬剤の例としては、限定はされないが、抗腫瘍薬（例えば、ビンクリスチン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、カンプトテシン、シスプラチン、ブレオマイシン、シクロホスファミド、メトトレキサート、およびストレプトゾトシン）、抗腫瘍薬（例えば、アクチノマイシンＤ、ビンクリスチン、ビンブラスチン、シトシンアラビノシド、アントラサイクリン、アルキル化剤、白金化合物、代謝拮抗剤、およびヌクレオシド類似体、例えば、メトトレキサートおよびプリンおよびピリミジン類似体）、抗感染症薬、局所麻酔薬（例えば、ジブカインおよびクロルプロマジン）、β−アドレナリン遮断薬（例えば、プロプラノロール、チモロール、およびラベタロール）、降圧薬（例えば、クロニジンおよびヒドララジン）、抗鬱薬（例えば、イミプラミン、アミトリプチリン、およびドキセピン）、抗けいれん薬（例えば、フェニトイン）、抗ヒスタミン剤（例えば、ジフェニルヒドラミン、クロルフェニラミン、およびプロメタジン）、抗生物質／抗菌剤（例えば、ゲンタマイシン、シプロフロキサシン、およびセフォキシチン）、抗真菌薬（例えば、ミコナゾール、テルコナゾール、エコナゾール、イソコナゾール、ブトコナゾール、クロトリマゾール、イトラコナゾール、ナイスタチン、ナフチフィン、およびアムホテリシンＢ）、抗寄生虫薬、ホルモン、ホルモン拮抗薬、免疫調節剤、神経伝達物質拮抗薬、抗緑内障薬、ビタミン、麻酔薬、およびイメージング剤が挙げられる。
【０２４８】
ある実施形態において、治療薬および／または予防薬は、細胞毒素、放射性イオン、化学療法剤、ワクチン、免疫応答を引き起こす化合物、および／または別の治療薬および／または予防薬である。細胞毒素または細胞毒性剤は、細胞に有害であり得る任意の薬剤を含む。例としては、限定はされないが、タキソール、サイトカラシンＢ、グラミシジンＤ、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テニポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラセンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンＤ、１−デヒドロテストステロン、糖質コルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、ピューロマイシン、マイタンシノイド、例えば、マイタンシノール、ラケルマイシン（ＣＣ−１０６５）、およびそれらの類似体または同族体が挙げられる。放射性イオンとしては、限定はされないが、ヨウ素（例えば、ヨウ素１２５またはヨウ素１３１）、ストロンチウム８９、リン、パラジウム、セシウム、イリジウム、スフェート、コバルト、イットリウム９０、サマリウム１５３、およびプラセオジムが挙げられる。ワクチンは、インフルエンザ、麻疹、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）、狂犬病、髄膜炎、百日咳、破傷風、ペスト、肝炎、および結核などの感染症に関連する１つ以上の病態に対して免疫を与えることが可能な化合物および製剤を含み、感染症に由来する抗原および／またはエピトープをコードするｍＲＮＡを含み得る。ワクチンは、癌細胞に対して免疫応答を指令し、腫瘍細胞に由来する抗原、エピトープ、および／またはネオエピトープをコードするｍＲＮＡを含み得る化合物および製剤も含む。免疫応答を引き起こす化合物は、ワクチン、コルチコステロイド（例えば、デキサメタゾン）、および他の種を含み得る。ある実施形態において、ワクチンおよび／または免疫応答を引き起こすことが可能な化合物は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される化合物（例えば、化合物３、１８、２０、２５、２６、２９、３０、６０、１０８〜１１２、または１２２）を含む組成物を介して、筋肉内投与される。他の治療薬および／または予防薬としては、限定はされないが、代謝拮抗剤（例えば、メトトレキサート、６−メルカプトプリン、６−チオグアニン、シタラビン、５−フルオロウラシルダカルバジン）、アルキル化剤（例えば、メクロレタミン、チオテパクロラムブシル、ラケルマイシン（ＣＣ−１０６５）、メルファラン、カルムスチン（ＢＳＮＵ）、ロムスチン（ＣＣＮＵ）、シクロホスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンＣ、およびシス−ジクロロジアミン白金（ＩＩ）（ＤＤＰ）シスプラチン）、アントラサイクリン（例えば、ダウノルビシン（以前はダウノマイシン）およびドキソルビシン）、抗生物質（例えば、ダクチノマイシン（以前はアクチノマイシン）、ブレオマイシン、ミトラマイシン、およびアントラマイシン（ＡＭＣ））、および抗有糸分裂剤（例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、タキソールおよびマイタンシノイド）が挙げられる。
【０２４９】
他の実施形態において、治療薬および／または予防薬は、タンパク質である。本開示のナノ粒子に有用な治療用タンパク質としては、限定はされないが、ゲンタマイシン、アミカシン、インスリン、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、第ＶＩＲ因子、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）類似体、インターフェロン、ヘパリン、Ｂ型肝炎表面抗原、腸チフスワクチン、およびコレラワクチンが挙げられる。
【０２５０】
ポリヌクレオチドおよび核酸
ある実施形態において、治療剤は、ポリヌクレオチドまたは核酸（例えば、リボ核酸またはデオキシリボ核酸）である。「ポリヌクレオチド」という用語は、その最も広い意味で、オリゴヌクレオチド鎖であるか、またはそれに組み込むことができる任意の化合物および／または物質を含む。本開示にしたがって使用するための例示的なポリヌクレオチドとしては、限定はされないが、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、メッセンジャーｍＲＮＡ（ｍＲＮＡ）を含むリボ核酸（ＲＮＡ）、そのハイブリッド、ＲＮＡｉ誘導剤、ＲＮＡｉ剤、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、リボザイム、触媒ＤＮＡ、三重らせん形成を誘導するＲＮＡ、アプタマー、ベクターなどのうちの１つ以上が挙げられる。ある実施形態において、治療薬および／または予防薬は、ＲＮＡである。本明細書に記載される組成物および方法に有用なＲＮＡは、限定はされないが、ショートマ（ｓｈｏｒｔｍｅｒ）、アンタゴマー（ａｎｔａｇｏｍｉｒ）、アンチセンス、リボザイム、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、非対称干渉ＲＮＡ（ａｉＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、ダイサー基質ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）、小ヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、転移ＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。特定の実施形態において、ＲＮＡは、ｍＲＮＡである。
【０２５１】
特定の実施形態において、治療薬および／または予防薬は、ｍＲＮＡである。ｍＲＮＡは、任意の天然または非天然あるいは修飾ポリペプチドを含む、任意の目的のポリペプチドをコードし得る。ｍＲＮＡによってコードされるポリペプチドは、任意のサイズのものであってもよく、任意の二次構造または活性を有し得る。ある実施形態において、ｍＲＮＡによってコードされるポリペプチドは、細胞において発現されると、治療効果を有し得る。
【０２５２】
他の実施形態において、治療薬および／または予防薬は、ｓｉＲＮＡである。ｓｉＲＮＡは、目的の遺伝子の発現を選択的にノックダウンするかまたは下方制御することが可能であり得る。例えば、ｓｉＲＮＡは、ｓｉＲＮＡを含むナノ粒子組成物を、必要とする対象に投与すると、特定の疾患、障害、または病態と関連する遺伝子をサイレンシングするように選択され得る。ｓｉＲＮＡは、目的の遺伝子またはタンパク質をコードするｍＲＮＡ配列に相補的な配列を含み得る。ある実施形態において、ｓｉＲＮＡは、免疫調節ｓｉＲＮＡであり得る。
【０２５３】
特定の実施形態において、治療薬および／または予防薬は、ｓｇＲＮＡおよび／またはｃａｓ９  ｍＲＮＡである。ｓｇＲＮＡおよび／またはｃａｓ９  ｍＲＮＡは、遺伝子編集ツールとして使用され得る。例えば、ｓｇＲＮＡ−ｃａｓ９複合体は、細胞遺伝子のｍＲＮＡ翻訳に影響を与え得る。
【０２５４】
ある実施形態において、治療薬および／または予防薬は、ｓｈＲＮＡまたはそれをコードするベクターもしくはプラスミドである。ｓｈＲＮＡは、適切な構築物が核に送達されると、標的細胞の内部で生成され得る。ｓｈＲＮＡに関連する構築物および機構は、従来分野において周知である。
【０２５５】
本開示に有用な核酸およびポリヌクレオチドは、典型的に、目的のポリペプチドをコードする連結ヌクレオシドの第１の領域（例えば、コード領域）、第１の領域の５’末端に位置する第１のフランキング領域（例えば、５’−ＵＴＲ）、第１の領域の３’末端に位置する第２のフランキング領域（例えば、３’−ＵＴＲ）、少なくとも１つの５’−キャップ領域、および３’−安定化領域を含む。ある実施形態において、核酸またはポリヌクレオチドは、ポリ−Ａ領域またはコザック配列（例えば、５’−ＵＴＲ中に）をさらに含む。ある場合には、ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドから切り取られることが可能な１つ以上のイントロンヌクレオチド配列を含有し得る。ある実施形態において、ポリヌクレオチドまたは核酸（例えば、ｍＲＮＡ）は、５’キャップ構造、鎖終止ヌクレオチド、ステムループ、ポリＡ配列、および／またはポリアデニル化シグナルを含み得る。核酸の領域のいずれか１つが、１つ以上の改変成分（例えば、改変ヌクレオシド）を含み得る。例えば、３’−安定化領域は、改変ヌクレオシド、例えば、Ｌ−ヌクレオシド、逆方向チミジン、または２’−Ｏ−メチルヌクレオシドを含有してもよく、および／またはコード領域、５’−ＵＴＲ、３’−ＵＴＲ、またはキャップ領域は、改変ヌクレオシド、例えば、５−置換ウリジン（例えば、５−メトキシウリジン）、１−置換プソイドウリジン（例えば、１−メチル−プソイドウリジンまたは１−エチル−プソイドウリジン）、および／または５−置換シチジン（例えば、５−メチル−シチジン）を含み得る。
【０２５６】
一般に、ポリヌクレオチドの最も短い長さは、ジペプチドをコードするのに十分なポリヌクレオチド配列の長さであり得る。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、トリペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、テトラペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、ペンタペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、ヘキサペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、ヘプタペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、オクタペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、ノナペプチドをコードするのに十分である。別の実施形態において、ポリヌクレオチド配列の長さは、デカペプチドをコードするのに十分である。
【０２５７】
改変ポリヌクレオチド配列がコードすることができるジペプチドの例としては、限定はされないが、カルノシンおよびアンセリンが挙げられる。
【０２５８】
ある場合には、ポリヌクレオチドは、３０ヌクレオチドを超える長さである。別の実施形態において、ポリヌクレオチド分子は、３５ヌクレオチドを超える長さである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４５ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５５ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも６０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも８０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも９０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１２０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１４０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１６０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１８０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも６００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも７００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも８００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも９００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１１００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１２００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１３００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１４００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１６００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１８００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５０００ヌクレオチド、または５０００ヌクレオチド超である。
【０２５９】
核酸およびポリヌクレオチドは、標準ヌクレオチドＡ（アデノシン）、Ｇ（グアノシン）、Ｃ（シトシン）、Ｕ（ウリジン）、またはＴ（チミジン）のいずれかを含む１つ以上の天然成分を含み得る。一実施形態において、（ａ）５’−ＵＴＲ、（ｂ）オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）、（ｃ）３’−ＵＴＲ、（ｄ）ポリＡ尾部および（上記のａ、ｂ、ｃ、またはｄ）の任意の組合せを含むヌクレオチドの全てまたは実質的に全てが、天然成分の標準ヌクレオチドＡ（アデノシン）、Ｇ（グアノシン）、Ｃ（シトシン）、Ｕ（ウリジン）、またはＴ（チミジン）を含む。
【０２６０】
核酸およびポリヌクレオチドは、向上した安定性および／またはポリヌクレオチドが導入される細胞の自然免疫応答の実質的な誘導がないことを含む有用な特性を与える、本明細書に記載される１つ以上の改変成分を含み得る。例えば、改変ポリヌクレオチドまたは核酸は、対応する非改変ポリヌクレオチドまたは核酸と比べて、ポリヌクレオチドまたは核酸が導入される細胞における減少した分解を示す。これらの改変種は、タンパク質産生の効率性、ポリヌクレオチドの細胞内貯留、および／または接触される細胞の生存率を向上させることができるだけでなく、減少した免疫原性を有する。
【０２６１】
ポリヌクレオチドおよび核酸は、天然または非天然であり得る。ポリヌクレオチドおよび核酸は、１つ以上の修飾（例えば、改変（ａｌｔｅｒｅｄ）または改変（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ））核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはそれらの組合せを含み得る。ナノ粒子組成物に有用な核酸およびポリヌクレオチドは、核酸塩基、糖、またはヌクレオシド間結合（例えば、連結ホスフェート／ホスホジエステル結合／ホスホジエステル骨格）に対するものなどの任意の有用な修飾または改変を含み得る。特定の実施形態において、改変（例えば、１つ以上の改変）は、核酸塩基、糖、およびヌクレオシド間結合のそれぞれに存在する。本開示に係る改変は、リボ核酸（ＲＮＡ）のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）（例えば、リボフラノシル環の２’−ＯＨの２’−Ｈへの置換）、トレオース核酸（ＴＮＡ）、グリコール核酸（ＧＮＡ）、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、ロックド核酸（ＬＮＡ）、またはそのハイブリッドへの改変であり得る。さらなる改変が、本明細書に記載される。
【０２６２】
ポリヌクレオチドおよび核酸は、分子の全長に沿って均一に改変されても、または均一に改変されなくてもよい。例えば、１つ以上または全てのタイプのヌクレオチド（例えば、プリンまたはピリミジン、またはＡ、Ｇ、Ｕ、Ｃのいずれか１つ以上または全て）は、ポリヌクレオチドまたは核酸において、またはその所与の所定の配列領域において均一に改変されても、または均一に改変されなくてもよい。ある場合には、ポリヌクレオチド中の全てのヌクレオチドＸ（またはその所与の配列領域において）が改変され、ここで、Ｘは、ヌクレオチドＡ、Ｇ、Ｕ、Ｃのいずれか１つ、または組合せＡ＋Ｇ、Ａ＋Ｕ、Ａ＋Ｃ、Ｇ＋Ｕ、Ｇ＋Ｃ、Ｕ＋Ｃ、Ａ＋Ｇ＋Ｕ、Ａ＋Ｇ＋Ｃ、Ｇ＋Ｕ＋ＣまたはＡ＋Ｇ＋Ｃのいずれか１つであり得る。
【０２６３】
異なる糖改変および／またはヌクレオシド間結合（例えば、骨格構造）は、ポリヌクレオチドの様々な位置に存在し得る。ポリヌクレオチドの機能が実質的に低下されないように、ヌクレオチド類似体または他の改変が、ポリヌクレオチドの任意の位置に位置し得ることが、当業者に理解されよう。改変はまた、５’末端または３’末端改変であり得る。ある実施形態において、ポリヌクレオチドは、３’末端に改変を含む。ポリヌクレオチドは、約１％〜約１００％の改変ヌクレオチド（全ヌクレオチド含量に対して、または１つ以上のタイプのヌクレオチド、すなわち、Ａ、Ｇ、ＵまたはＣのいずれか１つ以上に対して）またはその間の任意のパーセンテージ（例えば、１％〜２０％、１％〜２５％、１％〜５０％、１％〜６０％、１％〜７０％、１％〜８０％、１％〜９０％、１％〜９５％、１０％〜２０％、１０％〜２５％、１０％〜５０％、１０％〜６０％、１０％〜７０％、１０％〜８０％、１０％〜９０％、１０％〜９５％、１０％〜１００％、２０％〜２５％、２０％〜５０％、２０％〜６０％、２０％〜７０％、２０％〜８０％、２０％〜９０％、２０％〜９５％、２０％〜１００％、５０％〜６０％、５０％〜７０％、５０％〜８０％、５０％〜９０％、５０％〜９５％、５０％〜１００％、７０％〜８０％、７０％〜９０％、７０％〜９５％、７０％〜１００％、８０％〜９０％、８０％〜９５％、８０％〜１００％、９０％〜９５％、９０％〜１００％、および９５％〜１００％）を含有し得る。標準ヌクレオチド（例えば、Ａ、Ｇ、Ｕ、またはＣ）の存在が任意の残りのパーセンテージを占めることが理解されよう。
【０２６４】
ポリヌクレオチドは、最小で０％および最大で１００％の改変ヌクレオチド、またはその間の任意のパーセンテージ、例えば、少なくとも５％の改変ヌクレオチド、少なくとも１０％の改変ヌクレオチド、少なくとも２５％の改変ヌクレオチド、少なくとも５０％の改変ヌクレオチド、少なくとも８０％の改変ヌクレオチド、または少なくとも９０％の改変ヌクレオチドを含有し得る。例えば、ポリヌクレオチドは、改変ピリミジン、例えば、改変ウラシルまたはシトシンを含有し得る。ある実施形態において、ポリヌクレオチド中のウラシルの少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または１００％が、改変ウラシル（例えば、５−置換ウラシル）で置換される。改変ウラシルは、単一の独自の構造を有する化合物で置換され得、または異なる構造（例えば、２、３、４またはそれ以上の独自の構造）を有する複数の化合物で置換され得る。ある場合には、ポリヌクレオチド中のシトシンの少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または１００％が、改変シトシン（例えば、５−置換シトシン）で置換される。改変シトシンは、単一の独自の構造を有する化合物で置換され得、または異なる構造（例えば、２、３、４またはそれ以上の独自の構造）を有する複数の化合物で置換され得る。
【０２６５】
ある場合には、核酸は、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）が導入された細胞の自然免疫応答を実質的に誘導しない。誘導される自然免疫応答の特徴としては、１）炎症促進性サイトカインの発現の増加、２）細胞内ＰＲＲ（ＲＩＧ−Ｉ、ＭＤＡ５などの活性化、および／または３）タンパク質翻訳の終結または低減が挙げられる。
【０２６６】
核酸は、他の薬剤（例えば、ＲＮＡｉ誘導剤、ＲＮＡｉ剤、ｓｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、アンチセンスＲＮＡ、リボザイム、触媒ＤＮＡ、ｔＲＮＡ、三重らせん形成を誘導するＲＮＡ、アプタマー、およびベクター）を任意に含み得る。ある実施形態において、核酸は、１つ以上の改変ヌクレオシドまたはヌクレオチド（すなわち、改変ｍＲＮＡ分子）を有する１つ以上のメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）を含み得る。
【０２６７】
ある実施形態において、核酸（例えばｍＲＮＡ）分子、それに関連する式、組成物または方法は、国際公開第２００２／０９８４４３号パンフレット、国際公開第２００３／０５１４０１号パンフレット、国際公開第２００８／０５２７７０号パンフレット、国際公開第２００９１２７２３０号パンフレット、国際公開第２００６１２２８２８号パンフレット、国際公開第２００８／０８３９４９号パンフレット、国際公開第２０１００８８９２７号パンフレット、国際公開第２０１０／０３７５３９号パンフレット、国際公開第２００４／００４７４３号パンフレット、国際公開第２００５／０１６３７６号パンフレット、国際公開第２００６／０２４５１８号パンフレット、国際公開第２００７／０９５９７６号パンフレット、国際公開第２００８／０１４９７９号パンフレット、国際公開第２００８／０７７５９２号パンフレット、国際公開第２００９／０３０４８１号パンフレット、国際公開第２００９／０９５２２６号パンフレット、国際公開第２０１１０６９５８６号パンフレット、国際公開第２０１１０２６６４１号パンフレット、国際公開第２０１１／１４４３５８号パンフレット、国際公開第２０１２０１９７８０号パンフレット、国際公開第２０１２０１３３２６号パンフレット、国際公開第２０１２０８９３３８号パンフレット、国際公開第２０１２１１３５１３号パンフレット、国際公開第２０１２１１６８１１号パンフレット、国際公開第２０１２１１６８１０号パンフレット、国際公開第２０１３１１３５０２号パンフレット、国際公開第２０１３１１３５０１号パンフレット、国際公開第２０１３１１３７３６号パンフレット、国際公開第２０１３１４３６９８号パンフレット、国際公開第２０１３１４３６９９号パンフレット、国際公開第２０１３１４３７００号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０６２６号パンフレット、国際公開第２０１３１２０６２７号パンフレット、国際公開第２０１３１２０６２８号パンフレット、国際公開第２０１３１２０６２９号パンフレット、国際公開第２０１３１７４４０９号パンフレット、国際公開第２０１４１２７９１７号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６９号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６８号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６７号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６５号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６６号パンフレット、国際公開第２０１５／０２４６６４号パンフレット、国際公開第２０１５１０１４１５号パンフレット、国際公開第２０１５１０１４１４号パンフレット、国際公開第２０１５０２４６６７号パンフレット、国際公開第２０１５０６２７３８号パンフレット、国際公開第２０１５１０１４１６号パンフレット（これらは全て、参照により本明細書に援用される）に記載される特徴を含む１つ以上のポリヌクレオチドを含む。
【０２６８】
核酸塩基改変
改変ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、改変核酸塩基を含み得る。核酸の核酸塩基は、有機塩基、例えば、プリンまたはピリミジンまたはその誘導体である。核酸塩基は、標準塩基（例えば、アデニン、グアニン、ウラシル、チミン、およびシトシン）であり得る。これらの核酸塩基は、向上した特性、例えば、ヌクレアーゼに対する耐性などの向上した安定性を有するポリヌクレオチド分子を提供するように、改変または完全に置換され得る。非標準または修飾塩基は、例えば、限定はされないが、アルキル、アリール、ハロ、オキソ、ヒドロキシル、アルキルオキシ、および／またはチオ置換；１つ以上の縮合環または開環；酸化；および／または還元を含む１つ以上の置換または修飾を含み得る。
【０２６９】
改変ヌクレオチド塩基対形成は、標準アデニン−チミン、アデニン−ウラシル、またはグアニン−シトシン塩基対だけでなく、ヌクレオチドおよび／または非標準または改変塩基を含む改変ヌクレオチド間で形成される塩基対も包含し、水素結合供与体および水素結合受容体の構成が、非標準塩基と標準塩基との間または２つの相補的非標準塩基構造間の水素結合を可能にする。このような非標準塩基対形成の一例は、改変ヌクレオチドイノシンおよびアデニン、シトシン、またはウラシル間の塩基対形成である。
【０２７０】
ある実施形態において、核酸塩基は、改変ウラシルである。改変ウラシルを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、プソイドウリジン（ψ）、ピリジン−４−オンリボヌクレオシド、５−アザ−ウラシル、６−アザ−ウラシル、２−チオ−５−アザ−ウラシル、２−チオ−ウラシル（ｓ２Ｕ）、４−チオ−ウラシル（ｓ４Ｕ）、４−チオ−プソイドウリジン、２−チオ−プソイドウリジン、５−ヒドロキシ−ウラシル（ｈｏ５Ｕ）、５−アミノアリル−ウラシル、５−ハロ−ウラシル（例えば、５−ヨード−ウラシルまたは５−ブロモ−ウラシル）、３−メチル−ウラシル（ｍ３Ｕ）、５−メトキシ−ウラシル（ｍｏ５Ｕ）、ウラシル５−オキシ酢酸（ｃｍｏ５Ｕ）、ウラシル５−オキシ酢酸メチルエステル（ｍｃｍｏ５Ｕ）、５−カルボキシメチル−ウラシル（ｃｍ５Ｕ）、１−カルボキシメチル−プソイドウリジン、５−カルボキシヒドロキシメチル−ウラシル（ｃｈｍ５Ｕ）、５−カルボキシヒドロキシメチル−ウラシルメチルエステル（ｍｃｈｍ５Ｕ）、５−メトキシカルボニルメチル−ウラシル（ｍｃｍ５Ｕ）、５−メトキシカルボニルメチル−２−チオ−ウラシル（ｍｃｍ５ｓ２Ｕ）、５−アミノメチル−２−チオ−ウラシル（ｎｍ５ｓ２Ｕ）、５−メチルアミノメチル−ウラシル（ｍｎｍ５Ｕ）、５−メチルアミノメチル−２−チオ−ウラシル（ｍｎｍ５ｓ２Ｕ）、５−メチルアミノメチル−２−セレノ−ウラシル（ｍｎｍ５ｓｅ２Ｕ）、５−カルバモイルメチル−ウラシル（ｎｃｍ５Ｕ）、５−カルボキシメチルアミノメチル−ウラシル（ｃｍｎｍ５Ｕ）、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオ−ウラシル（ｃｍｎｍ５ｓ２Ｕ）、５−プロピニル−ウラシル、１−プロピニル−プソイドウラシル、５−タウリノメチル−ウラシル（τｍ５Ｕ）、１−タウリノメチル−プソイドウリジン、５−タウリノメチル−２−チオ−ウラシル（τｍ５ｓ２Ｕ）、１−タウリノメチル−４−チオ−プソイドウリジン、５−メチル−ウラシル（ｍ５Ｕ、すなわち、核酸塩基デオキシチミンを有する）、１−メチル−プソイドウリジン（ｍ１ψ）、１−エチル−プソイドウリジン（Ｅｔ１ψ）、５−メチル−２−チオ−ウラシル（ｍ５ｓ２Ｕ）、１−メチル−４−チオ−プソイドウリジン（ｍ１ｓ４ψ）、４−チオ−１−メチル−プソイドウリジン、３−メチル−プソイドウリジン（ｍ３ψ）、２−チオ−１−メチル−プソイドウリジン、１−メチル−１−デアザ−プソイドウリジン、２−チオ−１−メチル−１−デアザ−プソイドウリジン、ジヒドロウラシル（Ｄ）、ジヒドロプソイドウリジン、５，６−ジヒドロウラシル、５−メチル−ジヒドロウラシル（ｍ５Ｄ）、２−チオ−ジヒドロウラシル、２−チオ−ジヒドロプソイドウリジン、２−メトキシ−ウラシル、２−メトキシ−４−チオ−ウラシル、４−メトキシ−プソイドウリジン、４−メトキシ−２−チオ−プソイドウリジン、Ｎ１−メチル−プソイドウリジン、３−（３−アミノ−３−カルボキシプロピル）ウラシル（ａｃｐ３Ｕ）、１−メチル−３−（３−アミノ−３−カルボキシプロピル）プソイドウリジン（ａｃｐ３ψ）、５−（イソペンテニルアミノメチル）ウラシル（ｉｎｍ５Ｕ）、５−（イソペンテニルアミノメチル）−２−チオ−ウラシ��（ｉｎｍ５ｓ２Ｕ）、５，２’−Ｏ−ジメチル−ウリジン（ｍ５Ｕｍ）、２−チオ−２’−Ｏ＿メチル−ウリジン（ｓ２Ｕｍ）、５−メトキシカルボニルメチル−２’−Ｏ−メチル−ウリジン（ｍｃｍ５Ｕｍ）、５−カルバモイルメチル−２’−Ｏ−メチル−ウリジン（ｎｃｍ５Ｕｍ）、５−カルボキシメチルアミノメチル−２’−Ｏ−メチル−ウリジン（ｃｍｎｍ５Ｕｍ）、３，２’−Ｏ−ジメチル−ウリジン（ｍ３Ｕｍ）、および５−（イソペンテニルアミノメチル）−２’−Ｏ−メチル−ウリジン（ｉｎｍ５Ｕｍ）、１−チオ−ウラシル、デオキシチミジン、５−（２−カルボメトキシビニル）−ウラシル、５−（カルバモイルヒドロキシメチル）−ウラシル、５−カルバモイルメチル−２−チオ−ウラシル、５−カルボキシメチル−２−チオ−ウラシル、５−シアノメチル−ウラシル、５−メトキシ−２−チオ−ウラシル、および５−［３−（１−Ｅ−プロペニルアミノ）］ウラシルが挙げられる。
【０２７１】
ある実施形態において、核酸塩基は、改変シトシンである。改変シトシンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、５−アザ−シトシン、６−アザ−シトシン、プソイドイソシチジン、３−メチル−シトシン（ｍ３Ｃ）、Ｎ４−アセチル−シトシン（ａｃ４Ｃ）、５−ホルミル−シトシン（ｆ５Ｃ）、Ｎ４−メチル−シトシン（ｍ４Ｃ）、５−メチル−シトシン（ｍ５Ｃ）、５−ハロ−シトシン（例えば、５−ヨード−シトシン）、５−ヒドロキシメチル−シトシン（ｈｍ５Ｃ）、１−メチル−プソイドイソシチジン、ピロロ−シトシン、ピロロ−プソイドイソシチジン、２−チオ−シトシン（ｓ２Ｃ）、２−チオ−５−メチル−シトシン、４−チオ−プソイドイソシチジン、４−チオ−１−メチル−プソイドイソシチジン、４−チオ−１−メチル−１−デアザ−プソイドイソシチジン、１−メチル−１−デアザ−プソイドイソシチジン、ゼブラリン、５−アザ−ゼブラリン、５−メチル−ゼブラリン、５−アザ−２−チオ−ゼブラリン、２−チオ−ゼブラリン、２−メトキシ−シトシン、２−メトキシ−５−メチル−シトシン、４−メトキシ−プソイドイソシチジン、４−メトキシ−１−メチル−プソイドイソシチジン、リシジン（ｋ２Ｃ）、５，２’−Ｏ−ジメチル−シチジン（ｍ５Ｃｍ）、Ｎ４−アセチル−２’−Ｏ−メチル−シチジン（ａｃ４Ｃｍ）、Ｎ４，２’−Ｏ−ジメチル−シチジン（ｍ４Ｃｍ）、５−ホルミル−２’−Ｏ−メチル−シチジン（ｆ５Ｃｍ）、Ｎ４，Ｎ４，２’−Ｏ−トリメチル−シチジン（ｍ４２Ｃｍ）、１−チオ−シトシン、５−ヒドロキシ−シトシン、５−（３−アジドプロピル）−シトシン、および５−（２−アジドエチル）−シトシンが挙げられる。
【０２７２】
ある実施形態において、核酸塩基は、改変アデニンである。改変アデニンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、２−アミノ−プリン、２，６−ジアミノプリン、２−アミノ−６−ハロ−プリン（例えば、２−アミノ−６−クロロ−プリン）、６−ハロ−プリン（例えば、６−クロロ−プリン）、２−アミノ−６−メチル−プリン、８−アジド−アデニン、７−デアザ−アデニン、７−デアザ−８−アザ−アデニン、７−デアザ−２−アミノ−プリン、７−デアザ−８−アザ−２−アミノ−プリン、７−デアザ−２，６−ジアミノプリン、７−デアザ−８−アザ−２，６−ジアミノプリン、１−メチル−アデニン（ｍ１Ａ）、２−メチル−アデニン（ｍ２Ａ）、Ｎ６−メチル−アデニン（ｍ６Ａ）、２−メチルチオ−Ｎ６−メチル−アデニン（ｍｓ２ｍ６Ａ）、Ｎ６−イソペンテニル−アデニン（ｉ６Ａ）、２−メチルチオ−Ｎ６−イソペンテニル−アデニン（ｍｓ２ｉ６Ａ）、Ｎ６−（シス−ヒドロキシイソペンテニル）アデニン（ｉｏ６Ａ）、２−メチルチオ−Ｎ６−（シス−ヒドロキシイソペンテニル）アデニン（ｍｓ２ｉｏ６Ａ）、Ｎ６−グリシニルカルバモイル−アデニン（ｇ６Ａ）、Ｎ６−トレオニルカルバモイル−アデニン（ｔ６Ａ）、Ｎ６−メチル−Ｎ６−トレオニルカルバモイル−アデニン（ｍ６ｔ６Ａ）、２−メチルチオ−Ｎ６−トレオニルカルバモイル−アデニン（ｍｓ２ｇ６Ａ）、Ｎ６，Ｎ６−ジメチル−アデニン（ｍ６２Ａ）、Ｎ６−ヒドロキシノルバリルカルバモイル−アデニン（ｈｎ６Ａ）、２−メチルチオ−Ｎ６−ヒドロキシノルバリルカルバモイル−アデニン（ｍｓ２ｈｎ６Ａ）、Ｎ６−アセチル−アデニン（ａｃ６Ａ）、７−メチル−アデニン、２−メチルチオ−アデニン、２−メトキシ−アデニン、Ｎ６，２’−Ｏ−ジメチル−アデノシン（ｍ６Ａｍ）、Ｎ６，Ｎ６，２’−Ｏ−トリメチル−アデノシン（ｍ６２Ａｍ）、１，２’−Ｏ−ジメチル−アデノシン（ｍ１Ａｍ）、２−アミノ−Ｎ６−メチル−プリン、１−チオ−アデニン、８−アジド−アデニン、Ｎ６−（１９−アミノ−ペンタオキサノナデシル（ｐｅｎｔａｏｘａｎｏｎａｄｅｃｙｌ））−アデニン、２，８−ジメチル−アデニン、Ｎ６−ホルミル−アデニン、およびＮ６−ヒドロキシメチル−アデニンが挙げられる。
【０２７３】
ある実施形態において、核酸塩基は、改変グアニンである。改変グアニンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、イノシン（Ｉ）、１−メチル−イノシン（ｍ１Ｉ）、ワイオシン（ｉｍＧ）、メチルワイオシン（ｍｉｍＧ）、４−デメチル−ワイオシン（ｉｍＧ−１４）、イソワイオシン（ｉｍＧ２）、ワイブトシン（ｙＷ）、ペルオキシワイブトシン（ｏ２ｙＷ）、ヒドロキシワイブトシン（ＯＨｙＷ）、不完全修飾型（ｕｎｄｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄ）ヒドロキシワイブトシン（ＯＨｙＷ＊）、７−デアザ−グアニン、キューオシン（Ｑ）、エポキシキューオシン（ｏＱ）、ガラクトシル−キューオシン（ｇａｌＱ）、マンノシル−キューオシン（ｍａｎＱ）、７−シアノ−７−デアザ−グアニン（ｐｒｅＱ０）、７−アミノメチル−７−デアザ−グアニン（ｐｒｅＱ１）、アルカエオシン（Ｇ＋）、７−デアザ−８−アザ−グアニン、６−チオ−グアニン、６−チオ−７−デアザ−グアニン、６−チオ−７−デアザ−８−アザ−グアニン、７−メチル−グアニン（ｍ７Ｇ）、６−チオ−７−メチル−グアニン、７−メチル−イノシン、６−メトキシ−グアニン、１−メチル−グアニン（ｍ１Ｇ）、Ｎ２−メチル−グアニン（ｍ２Ｇ）、Ｎ２，Ｎ２−ジメチル−グアニン（ｍ２２Ｇ）、Ｎ２，７−ジメチル−グアニン（ｍ２，７Ｇ）、Ｎ２、Ｎ２，７−ジメチル−グアニン（ｍ２，２，７Ｇ）、８−オキソ−グアニン、７−メチル−８−オキソ−グアニン、１−メチル−６−チオ−グアニン、Ｎ２−メチル−６−チオ−グアニン、Ｎ２，Ｎ２−ジメチル−６−チオ−グアニン、Ｎ２−メチル−２’−Ｏ−メチル−グアノシン（ｍ２Ｇｍ）、Ｎ２，Ｎ２−ジメチル−２’−Ｏ−メチル−グアノシン（ｍ２２Ｇｍ）、１−メチル−２’−Ｏ−メチル−グアノシン（ｍ１Ｇｍ）、Ｎ２，７−ジメチル−２’−Ｏ−メチル−グアノシン（ｍ２，７Ｇｍ）、２’−Ｏ−メチル−イノシン（Ｉｍ）、１，２’−Ｏ−ジメチル−イノシン（ｍ１Ｉｍ）、１−チオ−グアニン、およびＯ−６−メチル−グアニンが挙げられる。
【０２７４】
ヌクレオチドの改変核酸塩基は、独立して、プリン、ピリミジン、プリンまたはピリミジン類似体であり得る。例えば、核酸塩基は、アデニン、シトシン、グアニン、ウラシル、またはヒポキサンチンの改変であり得る。別の実施形態において、核酸塩基は、例えば、塩基の天然および合成誘導体も含むことができ、このような誘導体は、ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、５−メチルシトシン（５−ｍｅ−Ｃ）、５−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、２−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの６−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの２−プロピルおよび他のアルキル誘導体、２−チオウラシル、２−チオチミンおよび２−チオシトシン、５−プロピニルウラシルおよびシトシン、６−アゾウラシル、シトシンおよびチミン、５−ウラシル（プソイドウラシル）、４−チオウラシル、８−ハロ（例えば、８−ブロモ）、８−アミノ、８−チオール、８−チオアルキル、８−ヒドロキシおよび他の８−置換アデニンおよびグアニン、５−ハロ、特に、５−ブロモ、５−トリフルオロメチルおよび他の５−置換ウラシルおよびシトシン、７−メチルグアニンおよび７−メチルアデニン、８−アザグアニンおよび８−アザアデニン、デアザグアニン、７−デアザグアニン、３−デアザグアニン、デアザアデニン、７−デアザアデニン、３−デアザアデニン、ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、イミダゾ［１，５−ａ］１，３，５トリアジノン、９−デアザプリン、イミダゾ［４，５−ｄ］ピラジン、チアゾロ［４，５−ｄ］ピリミジン、ピラジン−２−オン、１，２，４−トリアジン、ピリダジン；または１，３，５トリアジンを含む。ヌクレオチドが、略語Ａ、Ｇ、Ｃ、ＴまたはＵを用いて示される場合、各文字は、代表的な塩基および／またはその誘導体を指し、例えば、Ａは、アデニンまたはアデニン類似体、例えば、７−デアザアデニン）を含む。
【０２７５】
糖における改変
ヌクレオシドは、核酸塩基と組み合わせて、糖分子（例えば、５−炭素または６−炭素糖、例えば、ペントース、リボース、アラビノース、キシロース、グルコース、ガラクトース、またはそれらのデオキシ誘導体）を含む一方、ヌクレオチドは、ヌクレオシドおよびリン酸基または改変基（例えば、ボラノリン酸、チオホスフェート、セレノホスフェート、ホスホネート、アルキル基、アミデート、およびグリセロール）を含有するヌクレオシドである。ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、標準種、例えば、標準核酸塩基、糖、および、ヌクレオチドの場合、リン酸基を含むヌクレオシドまたはヌクレオチドであり得、または１つ以上の改変成分を含む改変ヌクレオシドまたはヌクレオチドであり得る。例えば、改変ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、ヌクレオシドまたはヌクレオチドの糖において改変され得る。ある実施形態において、改変ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、構造：
【化５９】
2020510072.tif 000106
を含む。式ＩＶ、Ｖ、ＶＩおよびＶＩＩのそれぞれにおいて、
ｍおよびｎのそれぞれが、独立して、０〜５の整数であり、
ＵおよびＵ’のそれぞれが、独立して、Ｏ、Ｓ、Ｎ（ＲＵ）ｎｕ、またはＣ（ＲＵ）ｎｕであり、ここで、ｎｕが、０〜２の整数であり、各ＲＵが、独立して、Ｈ、ハロ、または任意に置換されるアルキルであり；
Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ１”、Ｒ２”、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５のそれぞれが、独立して、存在する場合、Ｈ、ハロ、ヒドロキシ、チオール、任意に置換されるアルキル、任意に置換されるアルコキシ、任意に置換されるアルケニルオキシ、任意に置換されるアルキニルオキシ、任意に置換されるアミノアルコキシ、任意に置換されるアルコキシアルコキシ、任意に置換されるヒドロキシアルコキシ、任意に置換されるアミノ、アジド、任意に置換されるアリール、任意に置換されるアミノアルキル、任意に置換されるアミノアルケニル、任意に置換されるアミノアルキニルであるか、または存在せず；ここで、Ｒ３と、Ｒ１’、Ｒ１”、Ｒ２’、Ｒ２”、またはＲ５の１つ以上との組合せ（例えば、Ｒ１’およびＲ３の組合せ、Ｒ１”およびＲ３の組合せ、Ｒ２’およびＲ３の組合せ、Ｒ２”およびＲ３の組合せ、またはＲ５およびＲ３の組合せ）が、一緒に結合して、任意に置換されるアルキレンまたは任意に置換されるヘテロアルキレンを形成することができ、それらが結合される炭素と一緒になって、任意に置換されるヘテロシクリル（例えば、二環式、三環式、または四環式ヘテロシクリル）を提供し；ここで、Ｒ５と、Ｒ１’、Ｒ１”、Ｒ２’、またはＲ２”の１つ以上との組合せ（例えば、Ｒ１’およびＲ５の組合せ、Ｒ１”およびＲ５の組合せ、Ｒ２’およびＲ５の組合せ、またはＲ２”およびＲ５の組合せ）が、一緒に結合して、任意に置換されるアルキレンまたは任意に置換されるヘテロアルキレンを形成することができ、それらが結合される炭素と一緒になって、任意に置換されるヘテロシクリル（例えば、二環式、三環式、または四環式ヘテロシクリル）を提供し；ここで、Ｒ４と、Ｒ１’、Ｒ１”、Ｒ２’、Ｒ２”、Ｒ３、またはＲ５の１つ以上との組合せが、一緒に結合して、任意に置換されるアルキレンまたは任意に置換されるヘテロアルキレンを形成することができ、それらが結合される炭素と一緒になって、任意に置換されるヘテロシクリル（例えば、二環式、三環式、または四環式ヘテロシクリル）を提供し；ｍ’およびｍ”のそれぞれが、独立して、０〜３（例えば、０〜２、０〜１、１〜３、または１〜２）の整数であり；
Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３のそれぞれが、独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、−ＮＲＮ１−、任意に置換されるアルキレン、または任意に置換されるヘテロアルキレンであり、ここで、ＲＮ１が、Ｈ、任意に置換されるアルキル、任意に置換されるアルケニル、任意に置換されるアルキニル、任意に置換されるアリールであるか、または存在せず；
各Ｙ４が、独立して、Ｈ、ヒドロキシ、チオール、ボラニル、任意に置換されるアルキル、任意に置換されるアルケニル、任意に置換されるアルキニル、任意に置換されるアルコキシ、任意に置換されるアルケニルオキシ、任意に置換されるアルキニルオキシ、任意に置換されるチオアルコキシ、任意に置換されるアルコキシアルコキシ、または任意に置換されるアミノであり；
各Ｙ５が、独立して、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、任意に置換されるアルキレン（例えば、メチレン）、または任意に置換されるヘテロアルキレンであり；
Ｂが、修飾または非修飾のいずれかの核酸塩基である。
【０２７６】
ある実施形態において、２’−ヒドロキシ基（ＯＨ）は、いくつかの異なる置換基で修飾または置換され得る。２’−位における例示的な置換としては、限定はされないが、Ｈ、アジド、ハロ（例えば、フルオロ）、任意に置換されるＣ１〜６アルキル（例えば、メチル）；任意に置換されるＣ１〜６アルコキシ（例えば、メトキシまたはエトキシ）；任意に置換されるＣ６〜１０アリールオキシ；任意に置換されるＣ３〜８シクロアルキル；任意に置換されるＣ６〜１０アリール−Ｃ１〜６アルコキシ、任意に置換されるＣ１〜１２（ヘテロシクリル）オキシ；糖（例えば、リボース、ペントース、または本明細書に記載されるいずれか）；ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２ＯＲ（ここで、Ｒが、Ｈまたは任意に置換されるアルキルであり、ｎが、０〜２０（例えば、０〜４、０〜８、０〜１０、０〜１６、１〜４、１〜８、１〜１０、１〜１６、１〜２０、２〜４、２〜８、２〜１０、２〜１６、２〜２０、４〜８、４〜１０、４〜１６、および４〜２０）の整数である）；「ロックド」核酸（ＬＮＡ）（ここで、２’−ヒドロキシが、Ｃ１〜６アルキレンまたはＣ１〜６ヘテロアルキレン架橋によって、同じリボース糖の４’−炭素に連結され、例示的な架橋は、メチレン、プロピレン、エーテル、またはアミノ架橋を含んでいた）；本明細書に定義されるアミノアルキル；本明細書に定義されるアミノアルコキシ；本明細書に定義されるアミノ；および本明細書に定義されるアミノ酸が挙げられる。
【０２７７】
一般に、ＲＮＡは、酸素を有する５員環である糖基リボースを含む。例示的な非限定的な改変ヌクレオチドとしては、リボース中の酸素の置換（例えば、Ｓ、Ｓｅ、またはメチレンもしくはエチレンなどのアルキレンによる）；二重結合の付加（例えば、リボースを、シクロペンテニルまたはシクロヘキセニルで置換するために）；リボースの環縮小（例えば、シクロブタンまたはオキセタンの４員環を形成するために）；リボースの環拡大（例えば、アンヒドロヘキシトール、アルトリトール、マンニトール、シクロヘキサニル、シクロヘキセニル、およびモルホリノ（ホスホロアミデート骨格も有する）などの、さらなる炭素またはヘテロ原子を有する６員または７員環を形成するために）；多環式形態（例えば、トリシクロおよび「ロックされていない（ｕｎｌｏｃｋｅｄ）」形態、例えば、グリコール核酸（ＧＮＡ）（例えば、Ｒ−ＧＮＡまたはＳ−ＧＮＡ、ここで、リボースは、ホスホジエステル結合に結合されたグリコール単位で置換される）、トレオース核酸（ＴＮＡ、ここで、リボースは、α−Ｌ−トレオフラノシル−（３’→２’）で置換される）、およびペプチド核酸（ＰＮＡ、ここで、２−アミノ−エチル−グリシン結合が、リボースおよびホスホジエステル骨格を置換する）が挙げられる。
【０２７８】
ある実施形態において、糖基は、リボース中に対応する炭素と反対の立体化学配置を有する１つ以上の炭素を含有する。したがって、ポリヌクレオチド分子は、糖として、例えば、アラビノースまたはＬ−リボースを含有するヌクレオチドを含み得る。
【０２７９】
ある実施形態において、ポリヌクレオチドは、少なくとも１つのヌクレオシドを含み、ここで、糖は、Ｌ−リボース、２’−Ｏ−メチル−リボース、２’−フルオロ−リボース、アラビノース、ヘキシトール、ＬＮＡ、またはＰＮＡである。
【０２８０】
ヌクレオシド間結合における改変
改変ヌクレオチドは、ヌクレオシド間結合（例えば、ホスフェート骨格）において改変され得る。本明細書において、ポリヌクレオチド骨格に関して、「ホスフェート」および「ホスホジエステル」という語句は、同義的に使用される。骨格リン酸基は、酸素原子の１つ以上を、異なる置換基で置換することによって改変され得る。
【０２８１】
改変ヌクレオチドは、本明細書に記載されるような別のヌクレオシド間結合による非改変ホスフェート部分の大規模な（ｗｈｏｌｅｓａｌｅ）置換を含み得る。改変リン酸基の例としては、限定はされないが、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート、ボラノリン酸、ボラノリン酸エステル、ホスホン酸水素、ホスホロアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホン酸アルキルまたはアリール、およびホスホトリエステルが挙げられる。ホスホロジチオエートは、硫黄によって置換される両方の非結合酸素を有する。ホスフェートリンカーはまた、窒素（架橋ホスホロアミデート）、硫黄（架橋ホスホロチオエート）、および炭素（架橋メチレン−ホスホネート）による結合酸素の置換によって改変され得る。
【０２８２】
改変ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、ボラン部分（ＢＨ３）、硫黄（チオ）、メチル、エチル、および／またはメトキシによる非架橋酸素の１つ以上の置換を含み得る。非限定的な例として、同じ位置（例えば、アルファ（α）、ベータ（β）またはガンマ（γ）位置）における２つの非架橋酸素が、硫黄（チオ）およびメトキシで置換され得る。
【０２８３】
ホスフェート部分（例えば、α−チオリン酸）のα位置における酸素原子の１つ以上の置換は、非天然ホスホロチオエート骨格結合によってＲＮＡおよびＤＮＡに安定性（例えば、エキソヌクレアーゼおよびエンドヌクレアーゼに対して）を与えるために提供される。ホスホロチオエートＤＮＡおよびＲＮＡは、増加したヌクレアーゼ耐性を有するため、細胞環境においてより長い半減期を有する。
【０２８４】
リン原子を含有しないヌクレオシド間結合を含む、本開示にしたがって用いられ得る他のヌクレオシド間結合が、本明細書に記載される。
【０２８５】
内部リボソーム侵入部位
ポリヌクレオチドは、内部リボソーム侵入部位（ＩＲＥＳ：ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｉｂｏｓｏｍｅ  ｅｎｔｒｙ  ｓｉｔｅ）を含有し得る。ＩＲＥＳは、単独のリボソーム結合部位として作用し得るか、またはｍＲＮＡの複数のリボソーム結合部位の１つとして作用し得る。２つ以上の機能性リボソーム結合部位を含有するポリヌクレオチドは、リボソームによって独立して翻訳されるいくつかのペプチドまたはポリペプチドをコードし得る（例えば、多シストロン性ｍＲＮＡ）。ポリヌクレオチドがＩＲＥＳを備えている場合、第２の翻訳可能領域がさらに任意に提供される。本開示にしたがって使用され得るＩＲＥＳ配列の例としては、限定はされないが、ピコルナウイルス（例えば、ＦＭＤＶ：ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｕｓ）、ペストウイルス（ＣＦＦＶ：ｐｅｓｔ  ｖｉｒｕｓ）、ポリオウイルス（ＰＶ：ｐｏｌｉｏ  ｖｉｒｕｓ）、脳心筋炎ウイルス（ＥＣＭＶ：ｅｎｃｅｐｈａｌｏｍｙｏｃａｒｄｉｔｉｓ  ｖｉｒｕｓ）、口蹄疫ウイルス（ＦＭＤＶ：ｆｏｏｔ−ａｎｄ−ｍｏｕｔｈ  ｄｉｓｅａｓｅ  ｖｉｒｕｓ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ：ｈｅｐａｔｉｔｉｓ  Ｃ  ｖｉｒｕｓ）、ブタコレラウイルス（ＣＳＦＶ：ｃｌａｓｓｉｃａｌｓｗｉｎｅ  ｆｅｖｅｒ  ｖｉｒｕｓ）、マウス白血病ウイルス（ＭＬＶ：ｍｕｒｉｎｅ  ｌｅｕｋｅｍｉａ  ｖｉｒｕｓ）、サル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ：ｓｉｍｉａｎ  ｉｍｍｕｎｅ  ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｖｉｒｕｓ）またはコオロギ麻痺ウイルス（ＣｒＰＶ：ｃｒｉｃｋｅｔ  ｐａｒａｌｙｓｉｓ  ｖｉｒｕｓ）に由来するものが挙げられる。
【０２８６】
５’−キャップ構造
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、５’−キャップ構造を含み得る。ポリヌクレオチドの５’−キャップ構造は、核外輸送に関与し、ポリヌクレオチド安定性を高め、ｍＲＮＡキャップ結合タンパク質（ＣＢＰ：Ｃａｐ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）に結合し、これは、ＣＢＰとポリ−Ａ結合タンパク質との結合を介して、細胞内のポリヌクレオチド安定性および翻訳能力に関与して、成熟環状ｍＲＮＡ種を形成する。キャップはさらに、ｍＲＮＡスプライシング中の５’−近位イントロン除去の除去を補助する。
【０２８７】
内因性ポリヌクレオチド分子は、５’末端にキャッピングされて、ポリヌクレオチドの末端グアノシンキャップ残基と５’末端転写センスヌクレオチドとの間に５’−ｐｐｐ−５’−三リン酸結合を形成し得る。次に、この５’−グアニル酸キャップは、メチル化されて、Ｎ７−メチル−グアニル酸残基を生成し得る。ポリヌクレオチドの５’末端の末端および／または末端前（ａｎｔｅｔｅｒｍｉｎａｌ）の転写ヌクレオチドのリボース糖はまた、任意に２’−Ｏ−メチル化され得る。グアニル酸キャップ構造の加水分解および切断による５’−キャップ除去は、ｍＲＮＡ分子などのポリヌクレオチド分子の分解にターゲティングすることができる。
【０２８８】
ポリヌクレオチドに対する改変は、非加水分解性キャップ構造を生成して、キャップ除去を防止し、それによってポリヌクレオチド半減期を増加させ得る。キャップ構造加水分解は、５’−ｐｐｐ−５’ホスホロジエステル結合の切断を必要とするため、改変ヌクレオチドが、キャッピング反応中に使用され得る。例えば、ニューイングランドバイオラボ（Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｂｉｏｌａｂｓ）（マサチューセッツ州イプスウィッチ（Ｉｐｓｗｉｃｈ，ＭＡ））製のワクシニアキャッピング酵素（Ｖａｃｃｉｎｉａ  Ｃａｐｐｉｎｇ  Ｅｎｚｙｍｅ）が、製造業者の指示にしたがって、α−チオ−グアノシンヌクレオチドとともに使用されて、５’−ｐｐｐ−５’キャップ内にホスホロチオエート結合を形成し得る。α−メチル−ホスホネートおよびセレノ−リン酸ヌクレオチドなどのさらなる改変グアノシンヌクレオチドが使用され得る。
【０２８９】
さらなる改変としては、限定はされないが、糖の２’−ヒドロキシ基におけるポリヌクレオチドの５’末端および／または５’末端前ヌクレオチドのリボース糖の２’−Ｏ−メチル化（上述される）が挙げられる。複数の異なる５’−キャップ構造を用いて、ｍＲＮＡ分子などのポリヌクレオチドの５’−キャップを生成することができる。
【０２９０】
５’−キャップ構造としては、国際特許公開番号国際公開第２００８１２７６８８号パンフレット、国際公開第２００８０１６４７３号パンフレット、および国際公開第２０１１０１５３４７号パンフレットに記載されるものが挙げられ、これらのそれぞれのキャップ構造は、参照により本明細書に援用される。
【０２９１】
本明細書において合成キャップ類似体、化学キャップ、化学キャップ類似体、または構造的もしくは機能性キャップ類似体とも呼ばれるキャップ類似体は、キャップ機能を保持しながら、その化学構造が天然の（すなわち、内因性、野生型、または生理学的）５’−キャップとは異なる。キャップ類似体は、化学的に（すなわち、非酵素的に）または酵素的に合成され／ポリヌクレオチドに連結され得る。
【０２９２】
例えば、アンチリバースキャップ類似体（ＡＲＣＡ：Ａｎｔｉ−Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｃａｐ  Ａｎａｌｏｇ）キャップは、５’−５’−三リン酸基によって連結された２つのグアノシンを含有し、ここで、１つのグアノシンは、Ｎ７−メチル基ならびに３’−Ｏ−メチル基（すなわち、Ｎ７，３’−Ｏ−ジメチル−グアノシン−５’−三リン酸−５’−グアノシン、ｍ７Ｇ−３’ｍｐｐｐ−Ｇ、同様に３’Ｏ−Ｍｅ−ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇと呼ばれ得る）を含有する。他方の非改変グアノシンの３’−Ｏ原子が、キャッピングされたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’末端ヌクレオチドに連結される。Ｎ７−および３’−Ｏ−メチル化グアノシンは、キャッピングされたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の末端部分を提供する。
【０２９３】
別の例示的なキャップは、ｍＣＡＰであり、これは、ＡＲＣＡと類似しているが、グアノシン上に２’−Ｏ−メチル基を有する（すなわち、Ｎ７，２’−Ｏ−ジメチル−グアノシン−５’−三リン酸−５’−グアノシン、ｍ７Ｇｍ−ｐｐｐ−Ｇ）。
【０２９４】
キャップは、ジヌクレオチドキャップ類似体であり得る。非限定的な例として、米国特許第８，５１９，１１０号明細書（そのキャップ構造は、参照により本明細書に援用される）に記載されるジヌクレオチドキャップ類似体などのジヌクレオチドキャップ類似体は、様々なリン酸位置で、ボラノリン酸基またはホスホロセレノエート基で修飾され得る。
【０２９５】
あるいは、キャップ類似体は、当該技術分野において公知の、および／または本明細書に記載されるＮ７−（４−クロロフェノキシエチル）置換ジヌクレオチドキャップ類似体であり得る。Ｎ７−（４−クロロフェノキシエチル）置換ジヌクレオチドキャップ類似体の非限定的な例としては、Ｎ７−（４−クロロフェノキシエチル）−Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）ＧおよびＮ７−（４−クロロフェノキシエチル）−ｍ３’−ＯＧ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇキャップ類似体が挙げられる（例えば、コア（Ｋｏｒｅ）ら著、バイオオーガニック・アンド・メディシナル・ケミストリー（Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ  ＆  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）２０１３  ２１：４５７０〜４５７４（そのキャップ構造は、参照により本明細書に援用される）に記載される様々なキャップ類似体およびキャップ類似体の合成方法を参照）。他の場合には、本開示のポリヌクレオチドに有用なキャップ類似体は、４−クロロ／ブロモフェノキシエチル類似体である。
【０２９６】
キャップ類似体は、インビトロ転写反応においてポリヌクレオチドの同時キャッピングを可能にするが、転写物の最大２０％がキャッピングされないままである。これは、内因性の細胞転写機構によって産生されたポリヌクレオチドの内因性５’−キャップ構造とのキャップ類似体の構造差とともに、翻訳能力の低下および細胞安定性の低下をもたらし得る。
【０２９７】
改変ポリヌクレオチドはまた、より真正な（ａｕｔｈｅｎｔｉｃ）５’−キャップ構造を生成するために、酵素を用いて転写後にキャッピングされ得る。本明細書において使用される際、「より真正な」という語句は、内因性または野生型の特徴と構造的または機能的に酷似しているか、またはそれを模倣する特徴を指す。すなわち、「より真正な」特徴は、先行技術の合成の特徴または類似体と比較して、内因性、野生型、天然または生理学的な細胞機能、および／または構造をより良好に示し、または１つ以上の点で対応する内因性、野生型、天然、または生理学的な特徴より性能が優れている。本開示のポリヌクレオチドに有用なより真正な５’−キャップ構造の非限定的な例は、中でも特に、当該技術分野において公知の合成５’−キャップ構造（または野生型、天然または生理学的５’−キャップ構造）と比較して、キャップ結合タンパク質の増大した結合、増加した半減期、５’−エンドヌクレアーゼに対する低下した感受性、および／または減少した５’−キャップ除去を有するものである。例えば、組み換えワクシニアウイルスキャッピング酵素（Ｖａｃｃｉｎｉａ  Ｖｉｒｕｓ  Ｃａｐｐｉｎｇ  Ｅｎｚｙｍｅ）および組み換え２’−Ｏ−メチルトランスフェラーゼ酵素が、ポリヌクレオチドの５’末端ヌクレオチドとグアノシンキャップヌクレオチドとの間に標準５’−５’−三リン酸結合を形成することができ、ここで、キャップグアノシンは、Ｎ７−メチル化を含み、ポリヌクレオチドの５’末端ヌクレオチドは、２’−Ｏ−メチルを含む。このような構造は、キャップ１構造と呼ばれる。このキャップは、例えば、当該技術分野において公知の他の５’キャップ類似体構造と比較して、より高い翻訳能力、細胞安定性、および細胞の炎症促進性サイトカインの活性化の低下をもたらす。他の例示的なキャップ構造としては、７ｍＧ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｎ，ｐＮ２ｐ（キャップ０）、７ｍＧ（５’）ｐｐｐ（５’）ＮｌｍｐＮｐ（キャップ１）、７ｍＧ（５’）−ｐｐｐ（５’）ＮｌｍｐＮ２ｍｐ（キャップ２）、およびｍ（７）Ｇｐｐｐｍ（３）（６，６，２’）Ａｐｍ（２’）Ａｐｍ（２’）Ｃｐｍ（２）（３，２’）Ｕｐ（キャップ４）が挙げられる。
【０２９８】
改変ポリヌクレオチドは、転写後にキャッピングされ得るため、また、このプロセスはより効率的であるため、ほぼ１００％の改変ポリヌクレオチドがキャッピングされ得る。これは、キャップ類似体がインビトロ転写反応の過程でポリヌクレオチドに連結される場合の約８０％と対照的である。
【０２９９】
５’末端キャップは、内因性キャップまたはキャップ類似体を含み得る。５’末端は、グアノシン類似体を含み得る。有用なグアノシン類似体としては、イノシン、Ｎ１−メチル−グアノシン、２’−フルオロ−グアノシン、７−デアザ−グアノシン、８−オキソ−グアノシン、２−アミノ−グアノシン、ＬＮＡ−グアノシン、および２−アジド−グアノシンが挙げられる。
【０３００】
ある場合には、ポリヌクレオチドは、修飾５’−キャップを含有する。５’−キャップにおける修飾は、ポリヌクレオチドの安定性を高め、ポリヌクレオチドの半減期を増加させることができ、ポリヌクレオチド翻訳効率を高め得る。修飾５’−キャップとしては、限定はされないが、以下の修飾の１つ以上が挙げられる：キャッピングされたグアノシン三リン酸（ＧＴＰ）の２’位および／または３’位における修飾、メチレン部分（ＣＨ２）による糖環酸素置換（これにより炭素環が生成された）、キャップ構造の三リン酸架橋部分における修飾、または核酸塩基（Ｇ）部分における修飾。
【０３０１】
５’−ＵＴＲ
５’−ＵＴＲは、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）とのフランキング領域として提供され得る。５’−ＵＴＲは、ポリヌクレオチドに見られるコード領域に対して相同的または異種であり得る。複数の５’−ＵＴＲが、フランキング領域に含まれてもよく、同じかまたは異なる配列のものであり得る。フランキング領域の任意の部分（皆無を含む）は、コドン最適化されてもよく、独立して、コドン最適化の前および／または後に、１つ以上の異なる構造的または化学的改変を含有し得る。
【０３０２】
米国仮特許出願第６１／７７５，５０９号明細書の表２１、ならびに米国仮特許出願第６１／８２９，３７２号明細書の表２１および表２２（これらは、参照により本明細書に援用される）に示されるのは、改変ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の開始および終止部位の一覧である。表２１において、各５’−ＵＴＲ（５’−ＵＴＲ−００５〜５’−ＵＴＲ  ６８５１１）は、その天然または野生型（相同性）転写物に対するその開始および終止部位によって同定される（ＥＮＳＴ；ＥＮＳＥＭＢＬデータベースに使用される識別番号）。
【０３０３】
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の１つ以上の特性を改変するために、改変ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）のコード領域と異種の５’−ＵＴＲが操作され得る。次に、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、細胞、組織または生物に投与され得、タンパク質レベル、局在化、および／または半減期などの結果が、測定されて、異種５’−ＵＴＲが改変ポリヌクレオチド（ｍＲＮＡ）に対して与え得る有益な効果を評価し得る。Ａ、Ｔ、ＣまたはＧを含む１つ以上のヌクレオチドが末端に付加されるかまたは除去された５’−ＵＴＲの変異体が用いられ得る。５’−ＵＴＲはまた、コドン最適化されてもよく、または本明細書に記載される任意の方法で改変され得る。
【０３０４】
５’−ＵＴＲ、３’−ＵＴＲ、および翻訳エンハンサーエレメント（ＴＥＥ：ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  ｅｎｈａｎｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲは、少なくとも１つの翻訳エンハンサーエレメントを含み得る。「翻訳エンハンサーエレメント」という用語は、ポリヌクレオチドから産生されるポリペプチドまたはタンパク質の量を増加させる配列を指す。非限定的な例として、ＴＥＥは、転写プロモータと開始コドンとの間に位置し得る。５’−ＵＴＲにおける少なくとも１つのＴＥＥを有するポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、５’−ＵＴＲにおけるキャップを含み得る。さらに、少なくとも１つのＴＥＥは、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに位置して、キャップ依存性またはキャップ非依存性の翻訳を行い得る。
【０３０５】
一態様において、ＴＥＥは、限定はされないが、キャップ依存性またはキャップ非依存性の翻訳などのポリヌクレオチドの翻訳活性を促進し得るＵＴＲにおける保存エレメントである。これらの配列の保存は、ヒトを含む１４種についてパネック（Ｐａｎｅｋ）ら（ヌクレイック・アシッズ・リサーチ（Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、２０１３、１〜１０）によって既に示されている。
【０３０６】
１つの非限定的な例では、公知のＴＥＥは、Ｇｔｘホメオドメインタンパク質の５’−リーダにあり得る（チャペル（Ｃｈａｐｐｅｌｌ）ら著、米国科学アカデミー紀要（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ）１０１：９５９０〜９５９４、２００４（そのＴＥＥは、参照により本明細書に援用される））。
【０３０７】
別の非限定的な例では、ＴＥＥは、米国特許公開第２００９／０２２６４７０号明細書および同第２０１３／０１７７５８１号明細書、国際特許公開第ＷＯ２００９／０７５８８６号パンフレット、同第ＷＯ２０１２／００９６４４号パンフレット、および同第ＷＯ１９９９／０２４５９５号パンフレット、ならびに米国特許第６，３１０，１９７号明細書および同第６，８４９，４０５号明細書に開示され、その各々のＴＥＥ配列は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０３０８】
さらに別の非限定的な例では、ＴＥＥは、内部リボソーム侵入部位（ＩＲＥＳ）、ＨＣＶ−ＩＲＥＳまたはＩＲＥＳエレメント、例えば、限定はされないが、米国特許第７，４６８，２７５号明細書、米国特許出願公開第２００７／００４８７７６号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書および国際特許公開番号国際公開第２００７／０２５００８号パンフレットおよび国際公開第２００１／０５５３６９号パンフレット（これらのそれぞれのＩＲＥＳ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるものであり得る。ＩＲＥＳエレメントとしては、限定はされないが、チャペル（Ｃｈａｐｐｅｌｌ）ら（米国科学アカデミー紀要（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ）１０１：９５９０〜９５９４、２００４）によって、およびチョウ（Ｚｈｏｕ）ら（ＰＮＡＳ  １０２：６２７３〜６２７８、２００５）によって、ならびに米国特許出願公開第２００７／００４８７７６号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書および国際特許公開番号国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット（これらのそれぞれのＩＲＥＳ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるＧｔｘ配列（例えば、Ｇｔｘ９−ｎｔ、Ｇｔｘ８−ｎｔ、Ｇｔｘ７−ｎｔ）が挙げられる。
【０３０９】
「翻訳エンハンサーポリヌクレオチド」は、本明細書に例示されるか、および／または当該技術分野において開示される（例えば、米国特許第６，３１０，１９７号明細書、同第６，８４９，４０５号明細書、同第７，４５６，２７３号明細書、同第７，１８３，３９５号明細書、米国特許出願公開第２００９０／２２６４７０号明細書、同第２００７／００４８７７６号明細書、同第２０１１／０１２４１００号明細書、同第２００９／００９３０４９号明細書、同第２０１３／０１７７５８１号明細書、国際特許公開番号国際公開第２００９／０７５８８６号パンフレット、国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット、国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット、国際公開第２００１／０５５３７１号パンフレット、国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、ならびに欧州特許第２６１０３４１号明細書および同第２６１０３４０号明細書を参照（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）特定のＴＥＥの１つ以上またはそれらの変異体、相同体または機能的誘導体を含むポリヌクレオチドである。特定のＴＥＥの１つまたは複数のコピーが、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）に存在し得る。翻訳エンハンサーポリヌクレオチドにおけるＴＥＥは、１つ以上の配列セグメントにおいて構成され得る。配列セグメントは、本明細書に例示される特定のＴＥＥの１つ以上を保有することができ、各ＴＥＥは、１つ以上のコピーに存在する。複数の配列セグメントが、翻訳エンハンサーポリヌクレオチドに存在する場合、それらは、相同的または異種であり得る。したがって、翻訳エンハンサーポリヌクレオチドにおける複数の配列セグメントは、本明細書に例示される特定のＴＥＥの同一または異なるタイプ、特定のＴＥＥのそれぞれの同一または異なる数のコピー、および／または各配列セグメント内のＴＥＥの同一または異なる構成を保有し得る。
【０３１０】
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、国際特許公開番号国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット、国際公開第２００９／０７５８８６号パンフレット、国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット、国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、欧州特許出願公開第２６１０３４１号明細書および同第２６１０３４０号明細書、米国特許第６，３１０，１９７号明細書、同第６，８４９，４０５号明細書、同第７，４５６，２７３号明細書、同第７，１８３，３９５号明細書、ならびに米国特許出願公開第２００９／０２２６４７０号明細書、同第２０１１／０１２４１００号明細書、同第２００７／００４８７７６号明細書、同第２００９／００９３０４９号明細書、および同第２０１３／０１７７５８１号明細書（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載される少なくとも１つのＴＥＥを含み得る。ＴＥＥは、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに位置し得る。
【０３１１】
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、米国特許出願公開第２００９／０２２６４７０号明細書、同第２００７／００４８７７６号明細書、同第２０１３／０１７７５８１号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書、国際特許公開番号国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット、国際公開第２００９／０７５８８６号パンフレットおよび国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット、欧州特許出願公開第２６１０３４１号明細書および同第２６１０３４０号明細書、米国特許第６，３１０，１９７号明細書、同第６，８４９，４０５号明細書、同第７，４５６，２７３号明細書、同第７，１８３，３９５号明細書（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるＴＥＥと少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％の同一性を有する少なくとも１つのＴＥＥを含み得る。
【０３１２】
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８  少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも３５、少なくとも４０、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５または６０超のＴＥＥ配列を含み得る。ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲにおけるＴＥＥ配列は、同じかまたは異なるＴＥＥ配列であり得る。ＴＥＥ配列は、１回、２回、または３回超反復される、ＡＢＡＢＡＢ、ＡＡＢＢＡＡＢＢＡＡＢＢ、またはＡＢＣＡＢＣＡＢＣ、またはその変形などのパターンであり得る。これらのパターンにおいて、各文字、Ａ、Ｂ、またはＣは、ヌクレオチドレベルで異なるＴＥＥ配列を表す。
【０３１３】
ある場合には、５’−ＵＴＲは、２つのＴＥＥ配列を隔てるスペーサを含み得る。非限定的な例として、スペーサは、１５ヌクレオチドスペーサおよび／または当該技術分野において公知の他のスペーサであり得る。別の非限定的な例として、５’−ＵＴＲは、５’−ＵＴＲにおいて少なくとも１回、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回、または１０回以上反復されるＴＥＥ配列−スペーサモジュールを含み得る。
【０３１４】
他の場合には、２つのＴＥＥ配列を隔てるスペーサは、限定はされないが、ｍｉＲ配列（例えば、ｍｉＲ結合部位およびｍｉＲシード）などの、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の翻訳を調節し得る、当該技術分野において公知の他の配列を含み得る。非限定的な例として、２つのＴＥＥ配列を隔てるのに使用される各スペーサは、異なるｍｉＲ配列またはｍｉＲ配列の成分（例えば、ｍｉＲシード配列）を含み得る。
【０３１５】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲにおけるＴＥＥは、米国特許出願公開第２００９／０２２６４７０号明細書、同第２００７／００４８７７６号明細書、同第２０１３／０１７７５８１号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書、国際特許公開番号国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット、国際公開第２００９／０７５８８６号パンフレットおよび国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット、欧州特許出願公開第２６１０３４１号明細書および同第２６１０３４０号明細書、ならびに米国特許第６，３１０，１９７号明細書、同第６，８４９，４０５号明細書、同第７，４５６，２７３号明細書、および同第７，１８３，３９５号明細書（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に開示されるＴＥＥ配列を、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％または９９％超含み得る。別の実施形態において、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲにおけるＴＥＥは、米国特許出願公開第２００９／０２２６４７０号明細書、同第２００７／００４８７７６号明細書、同第２０１３／０１７７５８１号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書、国際特許公開番号国際公開第１９９９／０２４５９５号パンフレット、国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット、国際公開第２００９／０７５８８６号パンフレットおよび国際公開第２００７／０２５００８号パンフレット、欧州特許出願公開第２６１０３４１号明細書および２６１０３４０号明細書、ならびに米国特許第６，３１０，１９７号明細書、同第６，８４９，４０５号明細書、同第７，４５６，２７３号明細書、および同第７，１８３，３９５号明細書（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に開示されるＴＥＥ配列の５〜３０ヌクレオチド断片、５〜２５ヌクレオチド断片、５〜２０ヌクレオチド断片、５〜１５ヌクレオチド断片、５〜１０ヌクレオチド断片を含み得る。
【０３１６】
いくつかの場合には、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲにおけるＴＥＥは、チャペル（Ｃｈａｐｐｅｌｌ）ら（米国科学アカデミー紀要（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ）１０１：９５９０〜９５９４、２００４）およびチョウ（Ｚｈｏｕ）ら（ＰＮＡＳ  １０２：６２７３〜６２７８、２００５）、ウェレンシーク（Ｗｅｌｌｅｎｓｉｅｋ）ら（「ヒトキャップ非依存性翻訳促進エレメントのゲノムワイドプロファイリング（Ｇｅｎｏｍｅ−ｗｉｄｅ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｃａｐ−ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ−ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）」、ネイチャー・メソッズ（Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄｓ）、２０１３；ＤＯＩ：１０．１０３８／ＮＭＥＴＨ．２５２２）によって開示される補足表１および補足表２（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に開示されるＴＥＥ配列を、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％または９９％超含み得る。別の実施形態において、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲにおけるＴＥＥは、チャペル（Ｃｈａｐｐｅｌｌ）ら（米国科学アカデミー紀要（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ）１０１：９５９０〜９５９４、２００４）およびチョウ（Ｚｈｏｕ）ら（ＰＮＡＳ  １０２：６２７３〜６２７８、２００５）、ウェレンシーク（Ｗｅｌｌｅｎｓｉｅｋ）ら（「ヒトキャップ非依存性翻訳促進エレメントのゲノムワイドプロファイリング（Ｇｅｎｏｍｅ−ｗｉｄｅ  ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｃａｐ−ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ−ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）」、ネイチャー・メソッズ（Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄｓ）、２０１３；ＤＯＩ：１０．１０３８／ＮＭＥＴＨ．２５２２）によって開示される補足表１および補足表２（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に開示されるＴＥＥ配列の５〜３０ヌクレオチド断片、５〜２５ヌクレオチド断片、５〜２０ヌクレオチド断片、５〜１５ヌクレオチド断片、５〜１０ヌクレオチド断片を含み得る。
【０３１７】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに使用されるＴＥＥは、限定はされないが、米国特許第７，４６８，２７５号明細書および国際特許公開番号国際公開第２００１／０５５３６９号パンフレット（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるものなどのＩＲＥＳ配列である。
【０３１８】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに使用されるＴＥＥは、米国特許出願公開第２００７／００４８７７６号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書および国際特許公開番号国際公開第２００７／０２５００８号パンフレットおよび国際公開第２０１２／００９６４４号パンフレット（これらのそれぞれの方法は、参照により本明細書に援用される）に記載される方法によって同定され得る。
【０３１９】
ある場合には、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに使用されるＴＥＥは、米国特許第７，４５６，２７３号明細書および同第７，１８３，３９５号明細書、米国特許出願公開第２００９／００９３０４９号明細書、および国際公開番号国際公開第２００１／０５５３７１号パンフレット（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載される転写調節エレメントであり得る。転写調節エレメントは、限定はされないが、米国特許第７，４５６，２７３号明細書および同第７，１８３，３９５号明細書、米国特許出願公開第２００９／００９３０４９号明細書、および国際公開番号国際公開第２００１／０５５３７１号パンフレット（これらのそれぞれの方法は、参照により本明細書に援用される）に記載される方法などの、当該技術分野において公知の方法によって同定され得る。
【０３２０】
さらに他の場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲに使用されるＴＥＥは、米国特許第７，４５６，２７３号明細書および同第７，１８３，３９５号明細書、米国特許出願公開第２００９／００９３０４９号明細書、および国際公開番号国際公開第２００１／０５５３７１号パンフレット（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるポリヌクレオチドまたはその部分である。
【０３２１】
本明細書に記載される少なくとも１つのＴＥＥを含む５’−ＵＴＲは、限定はされないが、ベクター系またはポリヌクレオチドベクターなどの単シストロン性配列に組み込まれ得る。非限定的な例として、ベクター系およびポリヌクレオチドベクターは、米国特許第７，４５６，２７３号明細書および同第７，１８３，３９５号明細書、米国特許出願公開第２００７／００４８７７６号明細書、同第２００９／００９３０４９号明細書および同第２０１１／０１２４１００号明細書、ならびに国際特許公開番号国際公開第２００７／０２５００８号パンフレットおよび国際公開第２００１／０５５３７１号パンフレット（これらのそれぞれのＴＥＥ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるものを含み得る。
【０３２２】
本明細書に記載されるＴＥＥは、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の５’−ＵＴＲおよび／または３’−ＵＴＲに位置し得る。３’−ＵＴＲに位置するＴＥＥは、５’−ＵＴＲに位置するか、および／または５’−ＵＴＲへの組み込みについて記載されるＴＥＥと同じかおよび／または異なり得る。
【０３２３】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の３’−ＵＴＲは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８  少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも３５、少なくとも４０、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５または６０超のＴＥＥ配列を含み得る。本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の３’−ＵＴＲにおけるＴＥＥ配列は、同じかまたは異なるＴＥＥ配列であり得る。ＴＥＥ配列は、１回、２回、または３回超反復される、ＡＢＡＢＡＢ、ＡＡＢＢＡＡＢＢＡＡＢＢ、またはＡＢＣＡＢＣＡＢＣ、またはその変形などのパターンであり得る。これらのパターンにおいて、各文字、Ａ、Ｂ、またはＣは、ヌクレオチドレベルで異なるＴＥＥ配列を表す。
【０３２４】
ある場合には、３’−ＵＴＲは、２つのＴＥＥ配列を隔てるスペーサを含み得る。非限定的な例として、スペーサは、１５ヌクレオチドスペーサおよび／または当該技術分野において公知の他のスペーサであり得る。別の非限定的な例として、３’−ＵＴＲは、３’−ＵＴＲにおいて少なくとも１回、少なくとも２回、少なくとも３回、少なくとも４回、少なくとも５回、少なくとも６回、少なくとも７回、少なくとも８回、少なくとも９回、または１０回以上反復されるＴＥＥ配列−スペーサモジュールを含み得る。
【０３２５】
他の場合には、２つのＴＥＥ配列を隔てるスペーサは、限定はされないが、本明細書に記載されるｍｉＲ配列（例えば、ｍｉＲ結合部位およびｍｉＲシード）などの、本開示のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の翻訳を調節し得る、当該技術分野において公知の他の配列を含み得る。非限定的な例として、２つのＴＥＥ配列を隔てるのに使用される各スペーサは、異なるｍｉＲ配列またはｍｉＲ配列の成分（例えば、ｍｉＲシード配列）を含み得る。
【０３２６】
さらに他の場合には、ｍｉＲ配列および／またはＴＥＥ配列の組み込みは、ステムループ領域の形状を変化させ、これは、翻訳を増加および／または減少させ得る（例えば、ケデ（Ｋｅｄｄｅ）ら著、「ｐ２７−３’ＵＴＲにおけるプミリオ誘導のＲＮＡ構造スイッチは、ｍｉＲ−２２１およびｍｉＲ−２２接近性を制御する（Ａ  Ｐｕｍｉｌｉｏ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ＲＮＡ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｓｗｉｔｃｈ  ｉｎ  ｐ２７−３’ＵＴＲ  ｃｏｎｔｒｏｌｓ  ｍｉＲ−２２１  ａｎｄ  ｍｉＲ−２２  ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）」．ネイチャー・セル・バイオロジー（Ｎａｔｕｒｅ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ）．２０１０を参照）。
【０３２７】
ステムループ
ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、限定はされないが、ヒストンステムループなどのステムループを含み得る。ステムループは、約２５または約２６ヌクレオチド長のヌクレオチド配列、例えば、限定はされないが、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１０３６５９号パンフレット（それは参照により本明細書に援用される）に記載されるものであり得る。ヒストンステムループは、コード領域に対して３’側に（例えば、コード領域の３’末端に）位置し得る。非限定的な例として、ステムループは、本明細書に記載されるポリヌクレオチドの３’末端に位置し得る。ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、２つ以上のステムループ（例えば、２つのステムループ）を含む。ステムループ配列の例は、国際特許公開番号国際公開第２０１２／０１９７８０号パンフレットおよび国際公開第２０１５０２６６７号パンフレット（これらのステムループ配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されている。ある場合には、ポリヌクレオチドは、ステムループ配列ＣＡＡＡＧＧＣＴＣＴＴＴＴＣＡＧＡＧＣＣＡＣＣＡ（配列番号：１）を含む。他の場合には、ポリヌクレオチドは、ステムループ配列ＣＡＡＡＧＧＣＵＣＵＵＵＵＣＡＧＡＧＣＣＡＣＣＡ（配列番号：２）を含む。
【０３２８】
ステムループは、ポリヌクレオチドの第２の末端領域に位置し得る。非限定的な例として、ステムループは、第２の末端領域の非翻訳領域（例えば、３’−ＵＴＲ）に位置し得る。
【０３２９】
ある場合には、限定はされないが、ヒストンステムループを含むｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドは、３’−安定化領域（例えば、少なくとも１つの鎖終止ヌクレオシドを含む３’−安定化領域）の付加によって安定化され得る。理論に制約されることは意図しないが、少なくとも１つの鎖終止ヌクレオシドの付加は、ポリヌクレオチドの分解を減速させ得るため、ポリヌクレオチドの半減期を増加させることができる。
【０３３０】
他の場合には、限定はされないが、ヒストンステムループを含むｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドは、オリゴ（Ｕ）の付加を防止および／または阻害することができるポリヌクレオチドの３’−領域に対する改変によって安定化され得る（例えば、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１０３６５９号パンフレットを参照）。
【０３３１】
さらに他の場合には、限定はされないが、ヒストンステムループを含むｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドは、３’−デオキシヌクレオシド、２’，３’−ジデオキシヌクレオシド３’−Ｏ−メチルヌクレオシド、３’−Ｏ−エチルヌクレオシド、３’−アラビノシド、および当該技術分野において公知であるか、および／または本明細書に記載される他の改変ヌクレオシドにおいて終端するオリゴヌクレオチドの付加によって安定化され得る。
【０３３２】
ある場合には、本開示のポリヌクレオチドは、ヒストンステムループ、ポリ−Ａ領域、および／または５’−キャップ構造を含み得る。ヒストンステムループは、ポリ−Ａ領域の前および／または後にあり得る。ヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域配列を含むポリヌクレオチドは、本明細書に記載される鎖終止ヌクレオシドを含み得る。
【０３３３】
他の場合には、本開示のポリヌクレオチドは、ヒストンステムループおよび５’−キャップ構造を含み得る。５’−キャップ構造は、限定はされないが、本明細書に記載されるか、および／または当該技術分野において公知のものを含み得る。
【０３３４】
ある場合には、保存ステムループ領域は、本明細書に記載されるｍｉＲ配列を含み得る。非限定的な例として、ステムループ領域は、本明細書に記載されるｍｉＲ配列のシード配列を含み得る。別の非限定的な例では、ステムループ領域は、ｍｉＲ−１２２シード配列を含み得る。
【０３３５】
いくつかの場合には、保存ステムループ領域は、本明細書に記載されるｍｉＲ配列を含んでもよく、ＴＥＥ配列も含み得る。
【０３３６】
ある場合には、ｍｉＲ配列および／またはＴＥＥ配列の組み込みは、ステムループ領域の形状を変化させ、これは、翻訳を増加および／または減少させ得る（例えば、カデ（Ｋｅｄｄｅ）ら著、「ｐ２７−３’ＵＴＲにおけるプミリオ誘導のＲＮＡ構造スイッチは、ｍｉＲ−２２１およびｍｉＲ−２２接近性を制御する（Ａ  Ｐｕｍｉｌｉｏ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ＲＮＡ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｓｗｉｔｃｈ  ｉｎ  ｐ２７−３’ＵＴＲ  ｃｏｎｔｒｏｌｓ  ｍｉＲ−２２１  ａｎｄ  ｍｉＲ−２２  ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）」．ネイチャー・セル・バイオロジー（Ｎａｔｕｒｅ  Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ）．２０１０（全体が参照により本明細書に援用される）を参照）。
【０３３７】
ポリヌクレオチドは、少なくとも１つのヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルを含み得る。少なくとも１つのヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチド配列の非限定的な例は、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１２０４９７号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０６２９号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０５００号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０６２７号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０４９８号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０６２６号パンフレット、国際公開第２０１３／１２０４９９号パンフレットおよび国際公開第２０１３／１２０６２８号パンフレット（これらのそれぞれの配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されている。いくつかの場合には、ヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１２０４９９号パンフレットおよび国際公開第２０１３／１２０６２８号パンフレット（これらの両方の配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるポリヌクレオチド配列などの病原体抗原またはその断片をコードし得る。他の場合には、ヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１２０４９７号パンフレットおよび国際公開第２０１３／１２０６２９号パンフレット（これらの両方の配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるポリヌクレオチド配列などの治療用タンパク質をコードし得る。ある場合には、ヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１２０５００号パンフレットおよび国際公開第２０１３／１２０６２７号パンフレット（これらの両方の配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるポリヌクレオチド配列などの腫瘍抗原またはその断片をコードし得る。他の場合には、ヒストンステムループおよびポリ−Ａ領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１２０４９８号パンフレットおよび国際公開第２０１３／１２０６２６号パンフレット（これらの両方の配列は、参照により本明細書に援用される）に記載されるポリヌクレオチド配列などのアレルゲン性抗原または自己免疫自己抗原をコードし得る。
【０３３８】
ポリ−Ａ領域
ポリヌクレオチドまたは核酸（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリＡ配列および／またはポリアデニル化シグナルを含み得る。ポリＡ配列は、全体的にまたは大部分が、アデニンヌクレオチドまたはその類似体もしくは誘導体から構成され得る。ポリＡ配列は、核酸の３’非翻訳領域に隣接して位置する尾部であり得る。
【０３３９】
ＲＮＡプロセシングの間、アデノシンヌクレオチド（ポリ−Ａ領域）の長鎖は、通常、分子の安定性を高めるために、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）分子に加えられる。転写の直後、転写物の３’末端が切断されて、３’−ヒドロキシを解放する。次に、ポリ−Ａポリメラーゼが、アデノシンヌクレオチドの鎖をＲＮＡに加える。ポリアデニル化と呼ばれるこのプロセスは、長さが１００〜２５０残基であるポリ−Ａ領域を加える。
【０３４０】
独自のポリ−Ａ領域の長さは、本開示の改変ポリヌクレオチドにいくつかの利点を与え得る。
【０３４１】
一般に、本開示のポリ−Ａ領域の長さは、少なくとも３０ヌクレオチド長である。別の実施形態において、ポリ−Ａ領域は、少なくとも３５ヌクレオチド長である。別の実施形態において、長さは、少なくとも４０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４５ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５５ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも６０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも７０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも８０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも９０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１２０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１４０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１６０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１８０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも４５０ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも６００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも７００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも８００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも９００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１１００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１２００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１３００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１４００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１６００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１７００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１８００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも１９００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２０００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも２５００ヌクレオチドである。別の実施形態において、長さは、少なくとも３０００ヌクレオチドである。
【０３４２】
ある場合には、ポリ−Ａ領域は、本明細書に記載される改変ポリヌクレオチド分子において、８０ヌクレオチド、１２０ヌクレオチド、１６０ヌクレオチド長であり得る。
【０３４３】
他の場合には、ポリ−Ａ領域は、本明細書に記載される改変ポリヌクレオチド分子において、２０、４０、８０、１００、１２０、１４０または１６０ヌクレオチド長であり得る。
【０３４４】
ある場合には、ポリ−Ａ領域は、改変ポリヌクレオチド全体の長さに対して設計される。この設計は、改変ポリヌクレオチドのコード領域の長さ、改変ポリヌクレオチド（ｍＲＮＡなど）の特定の特徴もしくは領域の長さに基づいて、または改変ポリヌクレオチドから発現される最終産物の長さに基づいて行われ得る。改変ポリヌクレオチドの任意の特徴（例えば、ポリ−Ａ領域を含むｍＲＮＡ部分以外）と比べて、ポリ−Ａ領域は、さらなる特徴より長さが１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０または１００％長くなり得る。ポリ−Ａ領域はまた、それが属する改変ポリヌクレオチドの一部として設計され得る。これに関して、ポリ−Ａ領域は、構築物の全長または構築物の全長からポリ−Ａ領域を引いたものの１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、または９０％以上であり得る。
【０３４５】
いくつかの場合には、ポリ−Ａ結合タンパク質のためのポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の操作結合部位および／または共役が、発現を促進するのに使用され得る。操作結合部位は、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の局所微小環境のリガンドの結合部位として動作し得るセンサー配列であり得る。非限定的な例として、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリ−Ａ結合タンパク質（ＰＡＢＰ）およびその類似体の結合親和性を改変するために、少なくとも１つの操作結合部位を含み得る。少なくとも１つの操作結合部位の組み込みは、ＰＡＢＰおよびその類似体の結合親和性を増加させ得る。
【０３４６】
さらに、複数の異なるポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリ−Ａ領域の３’末端における改変ヌクレオチドを用いて、３’末端を介してＰＡＢＰ（ポリ−Ａ結合タンパク質）に一緒に連結され得る。トランスフェクション実験は、関連する細胞株において行うことができ、タンパク質産生は、トランスフェクションから１２時間、２４時間、４８時間、７２時間、および７日後にＥＬＩＳＡによってアッセイすることができる。非限定的な例として、トランスフェクション実験は、少なくとも１つの操作結合部位の付加の結果としてのＰＡＢＰまたはその類似体の結合親和性に対する影響を評価するのに使用され得る。
【０３４７】
いくつかの場合には、ポリ−Ａ領域は、翻訳開始を調節するのに使用され得る。理論に制約されることは意図しないが、ポリ−Ａ領域は、ＰＡＢＰを動員し、これは、次に、翻訳開始複合体と相互作用することができるため、タンパク質合成に不可欠であり得る。
【０３４８】
ある場合には、ポリ−Ａ領域はまた、３’−５’−エキソヌクレアーゼ消化から保護するために、本開示において使用され得る。
【０３４９】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリＡ−Ｇカルテット（Ｑｕａｒｔｅｔ）を含み得る。Ｇ−カルテットは、ＤＮＡおよびＲＮＡの両方においてＧリッチ配列によって形成され得る４つのグアノシンヌクレオチドの環状水素結合アレイである。この実施形態において、Ｇ−カルテットは、ポリ−Ａ領域の末端に組み込まれている。得られたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、様々な時点で、安定性、タンパク質産生および半減期を含む他のパラメータについてアッセイされ得る。ポリＡ−Ｇカルテットが、１２０ヌクレオチドのポリ−Ａ領域のみを用いて見られるタンパク質産生の少なくとも７５％に相当するタンパク質産生をもたらすことが発見されている。
【０３５０】
ある場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリ−Ａ領域を含んでもよく、３’−安定化領域の付加によって安定化され得る。ポリ−Ａ領域を含むポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、５’−キャップ構造をさらに含み得る。
【０３５１】
他の場合には、ポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、ポリ−Ａ−Ｇカルテットを含み得る。ポリ−Ａ−Ｇカルテットを含むポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、５’−キャップ構造をさらに含み得る。
【０３５２】
ある場合には、ポリ−Ａ領域またはポリ−Ａ−Ｇカルテットを含むポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）を安定させるのに使用され得る３’−安定化領域は、限定はされないが、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１０３６５９号パンフレット（そのポリ−Ａ領域およびポリ−Ａ−Ｇカルテットは、参照により本明細書に援用される）に記載されるものであり得る。他の場合には、本開示に使用され得る３’−安定化領域としては、３’−デオキシアデノシン（コルジセピン）、３’−デオキシウリジン、３’−デオキシシトシン、３’−デオキシグアノシン、３’−デオキシチミン、２’，３’−ジデオキシヌクレオシド、例えば、２’，３’−ジデオキシアデノシン、２’，３’−ジデオキシウリジン、２’，３’−ジデオキシシトシン、２’，３’−ジデオキシグアノシン、２’，３’−ジデオキシチミン、２’−デオキシヌクレオシド、またはＯ−メチルヌクレオシドなどの鎖終止ヌクレオシドが挙げられる。
【０３５３】
他の場合には、限定はされないが、ポリＡ領域またはポリ−Ａ−Ｇカルテットを含むｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドは、オリゴ（Ｕ）の付加を防止および／または阻害することができるポリヌクレオチドの３’−領域に対する改変によって安定化され得る（例えば、国際特許公開番号国際公開第２０１３／１０３６５９号パンフレットを参照）。
【０３５４】
さらに他の場合には、限定はされないが、ポリ−Ａ領域またはポリ−Ａ−Ｇカルテットを含むｍＲＮＡなどのポリヌクレオチドは、３’−デオキシヌクレオシド、２’，３’−ジデオキシヌクレオシド３’−Ｏ−メチルヌクレオシド、３’−Ｏ−エチルヌクレオシド、３’−アラビノシド、および当該技術分野において公知であるか、および／または本明細書に記載される他の改変ヌクレオシドにおいて終端するオリゴヌクレオチドの付加によって安定化され得る。
【０３５５】
鎖終止ヌクレオシド
核酸は、鎖終止ヌクレオシドを含み得る。例えば、鎖終止ヌクレオシドは、それらの糖基の２’および／または３’位において脱酸素化されたヌクレオシドを含み得る。このような種としては、３’−デオキシアデノシン（コルジセピン）、３’−デオキシウリジン、３’−デオキシシトシン、３’−デオキシグアノシン、３’−デオキシチミン、および２’，３’−ジデオキシヌクレオシド、例えば、２’，３’−ジデオキシアデノシン、２’，３’−ジデオキシウリジン、２’，３’−ジデオキシシトシン、２’，３’−ジデオキシグアノシン、および２’，３’−ジデオキシチミンが挙げられる。
【０３５６】
他の成分
ナノ粒子組成物は、前の部分に記載されるものに加えて、１つ以上の成分を含み得る。例えば、ナノ粒子組成物は、ビタミン（例えば、ビタミンＡもしくはビタミンＥ）またはステロールなどの１つ以上の疎水性小分子を含み得る。
【０３５７】
ナノ粒子組成物は、１つ以上の透過性促進剤（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）分子、炭水化物、ポリマー、表面改質剤（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｌｔｅｒｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、または他の成分も含み得る。透過性促進剤分子は、例えば、米国特許出願公開第２００５／０２２２０６４号明細書に記載される分子であり得る。炭水化物は、単糖類（例えば、グルコース）および多糖類（例えば、グリコーゲンおよびその誘導体および類似体）を含み得る。
【０３５８】
ポリマーが、ナノ粒子組成物に含まれてもよく、および／またはナノ粒子組成物を封入または部分的に封入するのに使用され得る。ポリマーは、生分解性および／または生体適合性であり得る。ポリマーは、限定はされないが、ポリアミン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエステル、ポリカルバメート、ポリ尿素、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリアセチレン、ポリエチレン、ポリエチレンイミン、ポリイソシアネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、およびポリアリレートから選択され得る。例えば、ポリマーとしては、ポリ（カプロラクトン）（ＰＣＬ）、エチレン酢酸ビニルポリマー（ＥＶＡ）、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（Ｌ−乳酸）（ＰＬＬＡ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリ（Ｌ−乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＬＧＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド）（ＰＤＬＡ）、ポリ（Ｌ−ラクチド）（ＰＬＬＡ）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−カプロラクトン）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−カプロラクトン−コ−グリコリド）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−ＰＥＯ−コ−Ｄ，Ｌ−ラクチド）、ポリ（Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−ＰＰＯ−コ−Ｄ，Ｌ−ラクチド）、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリウレタン、ポリ−Ｌ−リジン（ＰＬＬ）、ヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）、ポリエチレングリコール、ポリ−Ｌ−グルタミン酸、ポリ（ヒドロキシ酸）、ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリ（エステルアミド）、ポリアミド、ポリ（エステルエーテル）、ポリカーボネート、ポリアルキレン、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリアルキレングリコール、例えば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリアルキレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアルキレンテレフタレート、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、例えば、ポリ（酢酸ビニル）、ポリハロゲン化ビニル、例えば、ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリシロキサン、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウレタン、誘導体化セルロース、例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸のポリマー、例えば、ポリ（メチル（メタ）アクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ（エチル（メタ）アクリレート）、ポリ（ブチル（メタ）アクリレート）、ポリ（イソブチル（メタ）アクリレート）、ポリ（ヘキシル（メタ）アクリレート）、ポリ（イソデシル（メタ）アクリレート）、ポリ（ラウリル（メタ）アクリレート）、ポリ（フェニル（メタ）アクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）ならびにそれらのコポリマーおよび混合物、ポリジオキサノンおよびそのコポリマー、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリプロピレンフマレート、ポリオキシメチレン、ポロキサマー、ポリオキサミン、ポリ（オルト）エステル、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、ポリ（ラクチド−コ−カプロラクトン）、炭酸トリメチレン、ポリ（Ｎ−アクリロイルモルホリン）（ＰＡｃＭ）、ポリ（２−メチル−２−オキサゾリン）（ＰＭＯＸ）、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）（ＰＥＯＺ）、およびポリグリセロールが挙げられる。
【０３５９】
表面改質剤としては、限定はされないが、アニオン性タンパク質（例えば、ウシ血清アルブミン）、界面活性剤（例えば、ジメチルジオクタデシル−アンモニウムブロミドなどのカチオン性界面活性剤）、糖または糖誘導体（例えば、シクロデキストリン）、核酸、ポリマー（例えば、ヘパリン、ポリエチレングリコール、およびポロキサマー）、粘液溶解剤（例えば、アセチルシステイン、オオヨモギ、ブロメライン、パパイン、クサギ属の木（ｃｌｅｒｏｄｅｎｄｒｕｍ）、ブロムヘキシン、カルボシステイン、エプラジノン、メスナ、アンブロキソール、ソブレロール、ドミオドール、レトステイン、ステプロニン、チオプロニン、ゲルゾリン、チモシンβ４、ドルナーゼアルファ、ネルテネキシン、およびエルドステイン）、およびＤＮａｓｅｓ（例えば、ｒｈＤＮａｓｅ）が挙げられる。表面改質剤は、ナノ粒子内に、および／またはナノ粒子組成物の表面に（例えば、コーティング、吸着、共有結合、または他のプロセスによって）配置され得る。
【０３６０】
ナノ粒子組成物は、１つ以上の官能化脂質も含み得る。例えば、脂質は、適切な反応条件下でアジドに曝露されると、環状付加反応を起こし得るアルキン基で官能化され得る。特に、脂質二重層は、膜透過、細胞認識、またはイメージングを促進するのに有用な１つ以上の基で、このように官能化され得る。ナノ粒子組成物の表面はまた、１つ以上の有用な抗体と結合され得る。標的細胞送達、イメージング、および膜透過に有用な官能基およびコンジュゲートは、当該技術分野において周知である。
【０３６１】
これらの成分に加えて、ナノ粒子組成物は、医薬組成物に有用な任意の物質を含み得る。例えば、ナノ粒子組成物は、１つ以上の薬学的に許容できる賦形剤または補助成分、例えば、限定はされないが、１つ以上の溶媒、分散媒、希釈剤、分散助剤、懸濁助剤、造粒助剤、崩壊剤、充填剤、滑剤、液体ビヒクル、結合剤、表面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、緩衝剤、滑沢剤、油、防腐剤、および他の種を含み得る。ワックス、バター、着色剤、コーティング剤、香味料、および芳香剤などの賦形剤も含まれ得る。薬学的に許容できる賦形剤は、当該技術分野において周知である（例えば、「レミントンの薬学の科学および実施（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ）」、第２１版、Ａ．Ｒ．ジェンナロ（Ａ．Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ）著；リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンス（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＆  Ｗｉｌｋｉｎｓ）、メリーランド州バルチモア（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ）、２００６を参照）。
【０３６２】
希釈剤の例としては、限定はされないが、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸二カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸ナトリウムラクトース、スクロース、セルロース、微結晶性セルロース、カオリン、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、塩化ナトリウム、乾燥デンプン、トウモロコシデンプン、粉砂糖、および／またはそれらの組合せが挙げられる。造粒剤および分散剤は、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、タピオカデンプン、デンプングリコール酸ナトリウム、粘土、アルギン酸、グアーガム、シトラスパルプ、寒天、ベントナイト、セルロースおよび木製品、天然海綿、カチオン交換樹脂、炭酸カルシウム、ケイ酸塩、炭酸ナトリウム、架橋ポリ（ビニル−ピロリドン）（クロスポビドン）、ナトリウムカルボキシメチルデンプン（デンプングリコール酸ナトリウム）、カルボキシメチルセルロース、架橋ナトリウムカルボキシメチルセルロース（クロスカルメロース）、メチルセルロース、アルファデンプン（スターチ１５００）、微結晶性デンプン、水不溶性デンプン、カルシウムカルボキシメチルセルロース、ケイ酸アルミニウムマグネシウム（ビーガム（ＶＥＥＧＵＭ）（登録商標））、ラウリル硫酸ナトリウム、第四級アンモニウム化合物、および／またはそれらの組合せからなる非限定的な一覧から選択され得る。
【０３６３】
表面活性剤および／または乳化剤としては、限定はされないが、天然の乳化剤（例えば、アカシア、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、トラガカント、コンドラックス（ｃｈｏｎｄｒｕｘ）、コレステロール、キサンタン、ペクチン、ゼラチン、卵黄、カゼイン、羊毛脂、コレステロール、ワックス、およびレシチン）、コロイド性粘土（例えばベントナイト［ケイ酸アルミニウム］およびビーガム（ＶＥＥＧＵＭ）（登録商標）［ケイ酸アルミニウムマグネシウム］）、長鎖アミノ酸誘導体、高分子量アルコール（例えばステアリルアルコール、セチルアルコール、オレイルアルコール、トリアセチンモノステアレート、エチレングリコールジステアレート、モノステアリン酸グリセリル、およびプロピレングリコールモノステアレート、ポリビニルアルコール）、カルボマー（例えばカルボキシポリメチレン、ポリアクリル酸、アクリル酸ポリマー、およびカルボキシビニルポリマー）、カラギーナン、セルロース誘導体（例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、粉末セルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース）、ソルビタン脂肪酸エステル（例えばポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート［トゥイーン（ＴＷＥＥＮ）（登録商標）２０］、ポリオキシエチレンソルビタン［トゥイーン（ＴＷＥＥＮ）（登録商標）６０］、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート［トゥイーン（ＴＷＥＥＮ）（登録商標）８０］、ソルビタンモノパルミテート［スパン（ＳＰＡＮ）（登録商標）４０］、ソルビタンモノステアレート［スパン（ＳＰＡＮ）（登録商標）６０］、ソルビタントリステアレート［スパン（ＳＰＡＮ）（登録商標）６５］、モノオレイン酸グリセリル、ソルビタンモノオレエート［スパン（ＳＰＡＮ）（登録商標）８０］）、ポリオキシエチレンエステル（例えばポリオキシエチレンモノステアレート［ミルジ（ＭＹＲＪ）（登録商標）４５］、ポリオキシエチレン水素化ヒマシ油、ポリエトキシル化ヒマシ油、ポリオキシメチレンステアレート、およびソルトール（ＳＯＬＵＴＯＬ）（登録商標））、スクロース脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル（例えば、クレモフォール（ＣＲＥＭＯＰＨＯＲ）（登録商標））、ポリオキシエチレンエーテル、（例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル［ブリジ（ＢＲＩＪ）（登録商標）３０］）、ポリ（ビニル−ピロリドン）、ジエチレングリコールモノラウレート、トリエタノールアミンオレエート、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸エチル、オレイン酸、ラウリン酸エチル、ラウリル硫酸ナトリウム、プルロニック（ＰＬＵＲＯＮＩＣ）（登録商標）Ｆ  ６８、ポロキサマー（ＰＯＬＯＸＡＭＥＲ）（登録商標）１８８、臭化セトリモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、ドキュセートナトリウム、および／またはそれらの組合せが挙げられる。
【０３６４】
結合剤は、デンプン（例えば、トウモロコシデンプンおよびデンプンペースト）；ゼラチン；糖（例えばスクロース、グルコース、デキストロース、デキストリン、糖蜜、ラクトース、ラクチトール、マンニトール）；天然および合成ゴム（例えば、アカシア、アルギン酸ナトリウム、アイリッシュモスの抽出物、パンワルガム、ガティガム、イサポール皮（ｉｓａｐｏｌ  ｈｕｓｋ）の粘液、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、微結晶性セルロース、酢酸セルロース、ポリ（ビニル−ピロリドン）、ケイ酸アルミニウムマグネシウム（ビーガム（ＶＥＥＧＵＭ）（登録商標））、およびカラマツアラビノガラクタン）；アルギン酸塩；ポリエチレンオキシド；ポリエチレングリコール；無機カルシウム塩；ケイ酸；ポリメタクリレート；ワックス；水；アルコール；およびそれらの組合せ、または任意の他の好適な結合剤であり得る。
【０３６５】
防腐剤の例としては、限定はされないが、酸化防止剤、キレート剤、抗菌防腐剤、抗真菌防腐剤、アルコール防腐剤、酸性防腐剤、および／または他の防腐剤が挙げられる。酸化防止剤の例としては、限定はされないが、αトコフェロール、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、モノチオグリセロール、メタ重亜硫酸カリウム、プロピオン酸、没食子酸プロピル、アスコルビン酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、および／または亜硫酸ナトリウムが挙げられる。キレート剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、クエン酸一水和物、エデト酸二ナトリウム、エデト酸二カリウム、エデト酸、フマル酸、リンゴ酸、リン酸、エデト酸ナトリウム、酒石酸、および／またはエデト酸三ナトリウムが挙げられる。抗菌防腐剤の例としては、限定はされないが、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアルコール、ブロノポール、セトリミド、塩化セチルピリジニウム、クロルヘキシジン、クロロブタノール、クロロクレゾール、クロロキシレノール、クレゾール、エチルアルコール、グリセリン、ヘキセチジン、イミド尿素、フェノール、フェノキシエタノール、フェニルエチルアルコール、硝酸フェニル水銀、プロピレングリコール、および／またはチメロサールが挙げられる。抗真菌防腐剤の例としては、限定はされないが、ブチルパラベン、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、安息香酸カリウム、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、および／またはソルビン酸が挙げられる。アルコール防腐剤の例としては、限定はされないが、エタノール、ポリエチレングリコール、ベンジルアルコール、フェノール、フェノール化合物、ビスフェノール、クロロブタノール、ヒドロキシ安息香酸塩、および／またはフェニルエチルアルコールが挙げられる。酸性防腐剤の例としては、限定はされないが、ビタミンＡ、ビタミンＣ、ビタミンＥ、β−カロテン、クエン酸、酢酸、デヒドロアスコルビン酸、アスコルビン酸、ソルビン酸、および／またはフィチン酸が挙げられる。他の防腐剤としては、限定はされないが、トコフェロール、酢酸トコフェロール、デテロキシムメシレート、セトリミド、ブチル化ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、エチレンジアミン、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、メタ重亜硫酸カリウム、グリダント・プラス（ＧＬＹＤＡＮＴ  ＰＬＵＳ）（登録商標）、フェノニップ（ＰＨＥＮＯＮＩＰ）（登録商標）、メチルパラベン、ジャーマル（ＧＥＲＭＡＬＬ）（登録商標）１１５、ジャーマベン（ＧＥＲＭＡＢＥＮ）（登録商標）ＩＩ、ネオロン（ＮＥＯＬＯＮＥ）（商標）、カトン（ＫＡＴＨＯＮ）（商標）、および／またはユーキシル（ＥＵＸＹＬ）（登録商標）が挙げられる。
【０３６６】
緩衝剤の例としては、限定はされないが、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、塩化アンモニウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、グルセプト酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、ｄ−グルコン酸、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ラクトビオン酸カルシウム、プロパン酸、レブリン酸カルシウム、ペンタン酸、第二リン酸カルシウム、リン酸、第三リン酸カルシウム、リン酸水酸化カルシウム、酢酸カリウム、塩化カリウム、グルコン酸カリウム、カリウム混合物、二塩基性リン酸カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸カリウム混合物、酢酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第一リン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム混合物、トロメタミン、アミノ−スルホン酸緩衝液（例えば、ＨＥＰＥＳ）、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルギン酸、発熱性物質除去蒸留水、等張食塩水、リンゲル液、エチルアルコール、および／またはそれらの組合せが挙げられる。滑沢剤は、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸、シリカ、タルク、麦芽、ベヘン酸グリセリル、水素化植物油、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、ロイシン、ラウリル硫酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、およびそれらの組合せからなる非限定的な群から選択され得る。
【０３６７】
油の例としては、限定はされないが、アーモンド、杏仁、アボカド、ババス、ベルガモット、クロスグリの種子、ルリヂサ、ケード、カモミール、キャノーラ、キャラウェイ、カルナウバ、ヒマシ、シナモン、カカオ脂、ココナッツ、タラの肝臓、コーヒー、トウモロコシ、綿実、エミュー、ユーカリ、月見草、魚、亜麻仁、ゲラニオール、ヒョウタン、ブドウの種子、ハシバミの実、ヒソップ、ミリスチン酸イソプロピル、ホホバ、ククイの実、ラバンジン、ラベンダー、レモン、リツェアクベバ、マカデミアナッツ、マロー、マンゴーの種子、メドウフォームの種子、ミンク、ナツメグ、オリーブ、オレンジ、オレンジラフィー、パーム、パーム核、桃仁、ピーナッツ、ケシの実、カボチャの種子、ナタネ、米ぬか、ローズマリー、ベニバナ、サンダルウッド、サスクアナ（ｓａｓｑｕａｎａ）、セイボリー、サジー、ゴマ、シアバター、シリコーン、ダイズ、ヒマワリ、ティーツリー、アザミ、ツバキ、ベチバー、クルミ、および小麦胚芽油ならびにステアリン酸ブチル、カプリル酸トリグリセリド、カプリン酸トリグリセリド、シクロメチコン、セバシン酸ジエチル、ジメチコン３６０、シメチコン、ミリスチン酸イソプロピル、鉱油、オクチルドデカノール、オレイルアルコール、シリコーン油、および／またはそれらの組合せが挙げられる。
【０３６８】
製剤
ナノ粒子組成物は、脂質成分および１つ以上のさらなる成分、例えば、治療薬および／または予防薬を含み得る。ナノ粒子組成物は、１つ以上の特定の用途または標的のために設計され得る。ナノ粒子組成物の要素は、特定の用途または標的に基づいて、および／または有効性、毒性、費用、使用の容易さ、入手可能性、または１つ以上の要素の他の特徴に基づいて選択され得る。同様に、ナノ粒子組成物の特定の製剤は、例えば、要素の特定の組合せの有効性および毒性に応じて、特定の用途または標的のために選択され得る。
【０３６９】
ナノ粒子組成物の脂質成分は、例えば、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される脂質、リン脂質（不飽和脂質、例えば、ＤＯＰＥまたはＤＳＰＣなど）、ＰＥＧ脂質、および構造脂質を含み得る。脂質成分の要素は、特定の割合で提供され得る。
【０３７０】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）で表される脂質、リン脂質、ＰＥＧ脂質、および構造脂質を含む。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、約３０ｍｏｌ％〜約６０ｍｏｌ％の式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）の化合物、約０ｍｏｌ％〜約３０ｍｏｌ％のリン脂質、約１８．５ｍｏｌ％〜約４８．５ｍｏｌ％の構造脂質、および約０ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含み、ただし、総ｍｏｌ％は１００％を超えない。ある実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、約３５ｍｏｌ％〜約５５ｍｏｌ％の式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）の化合物、約５ｍｏｌ％〜約２５ｍｏｌ％のリン脂質、約３０ｍｏｌ％〜約４０ｍｏｌ％の構造脂質、および約０ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む。特定の実施形態において、脂質成分は、約５０ｍｏｌ％の前記化合物、約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約３８．５ｍｏｌ％の構造脂質、および約１．５ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む。別の特定の実施形態において、脂質成分は、約４０ｍｏｌ％の前記化合物、約２０ｍｏｌ％のリン脂質、約３８．５ｍｏｌ％の構造脂質、および約１．５ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含む。ある実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、約４５ｍｏｌ％〜約６５ｍｏｌ％の式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）または（ＩＩｇ）の化合物、約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約２５ｍｏｌ％〜約３５ｍｏｌ％の構造脂質、および約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のＰＥＧ脂質を含み、ただし、総ｍｏｌ％は１００％を超えない。ある実施形態において、リン脂質は、ＤＯＰＥまたはＤＳＰＣであり得る。他の実施形態において、ＰＥＧ脂質は、ＰＥＧ−ＤＭＧであり得、および／または構造脂質は、コレステロールであり得る。
【０３７１】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、カチオン性脂質、リン脂質、界面活性剤、およびコレステロール誘導体を含む。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、約３０ｍｏｌ％〜約６０ｍｏｌ％のカチオン性脂質、約０ｍｏｌ％〜約３０ｍｏｌ％のリン脂質、約１８．５ｍｏｌ％〜約４８．５ｍｏｌ％の界面活性剤、および約０ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のコレステロール誘導体を含み、ただし、総ｍｏｌ％は１００％を超えない。ある実施形態において、ナノ粒子組成物の脂質成分は、約４５ｍｏｌ％〜約６５ｍｏｌ％のカチオン性脂質、約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％のリン脂質、約２５ｍｏｌ％〜約３５ｍｏｌ％のコレステロール誘導体、および約５ｍｏｌ％〜約１０ｍｏｌ％の界面活性剤を含み、ただし、総ｍｏｌ％は１００％を超えない。
【０３７２】
ナノ粒子組成物は、１つ以上の特定の用途または標的のために設計され得る。例えば、ナノ粒子組成物は、ＲＮＡなどの治療薬および／または予防薬を、哺乳動物の身体における特定の細胞、組織、器官、またはそれらの系もしくは群に送達するように設計され得る。ナノ粒子組成物の生理化学的特性は、特定の身体上の標的に対する選択性を高めるために改変され得る。例えば、粒径が、様々な器官の開窓（ｆｅｎｅｓｔｒａｔｉｏｎ）のサイズに基づいて調節され得る。ナノ粒子組成物に含まれる治療薬および／または予防薬はまた、１つまたは複数の所望の送達標的に基づいて選択され得る。例えば、治療薬および／または予防薬は、特定の適応症、病態、疾患、または障害のために、および／または特定の細胞、組織、器官、またはそれらの系もしくは群への送達（例えば、局所的または特異的送達）のために選択され得る。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物は、目的のポリペプチドを生成するように細胞内で翻訳されることが可能な目的のポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含み得る。このような組成物は、特定の器官に特異的に送達されるように設計され得る。ある実施形態において、組成物は、哺乳動物の肝臓に特異的に送達されるように設計され得る。
【０３７３】
ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬の量は、ナノ粒子組成物のサイズ、組成、所望の標的および／または用途、または他の特性ならびに治療薬および／または予防薬の特性に左右され得る。例えば、ナノ粒子組成物に有用なＲＮＡの量は、ＲＮＡのサイズ、配列、および他の特性に左右され得る。ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬および他の要素（例えば、脂質）の相対量も変化し得る。ある実施形態において、ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬に対する脂質成分のｗｔ／ｗｔ比は、約５：１〜約６０：１、例えば、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１、１１：１、１２：１、１３：１、１４：１、１５：１、１６：１、１７：１、１８：１、１９：１、２０：１、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、５０：１、および６０：１であり得る。例えば、治療薬および／または予防薬に対する脂質成分のｗｔ／ｗｔ比は、約１０：１〜約４０：１であり得る。特定の実施形態において、ｗｔ／ｗｔ比は、約２０：１である。ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬の量は、例えば、吸収分光法（例えば、紫外−可視分光法）を用いて測定され得る。
【０３７４】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、１つ以上のＲＮＡを含み、１つ以上のＲＮＡ、脂質、およびそれらの量は、特定のＮ：Ｐ比をもたらすように選択され得る。組成物のＮ：Ｐ比は、ＲＮＡ中のリン酸基の数に対する１つ以上の脂質中の窒素原子のモル比を指す。一般に、より低いＮ：Ｐ比が好ましい。１つ以上のＲＮＡ、脂質、およびそれらの量は、約２：１〜約３０：１、例えば、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、１０：１、１２：１、１４：１、１６：１、１８：１、２０：１、２２：１、２４：１、２６：１、２８：１、または３０：１のＮ：Ｐ比をもたらすように選択され得る。特定の実施形態において、Ｎ：Ｐ比は、約２：１〜約８：１であり得る。他の実施形態において、Ｎ：Ｐ比は、約５：１〜約８：１である。例えば、Ｎ：Ｐ比は、約５．０：１、約５．５：１、約５．６７：１、約６．０：１、約６．５：１、または約７．０：１であり得る。例えば、Ｎ：Ｐ比は、約５．６７：１であり得る。
【０３７５】
物理的特性
ナノ粒子組成物の特性は、その成分に左右され得る。例えば、構造脂質としてコレステロールを含むナノ粒子組成物は、異なる構造脂質を含むナノ粒子組成物と異なる特性を有し得る。同様に、ナノ粒子組成物の特性は、その成分の絶対量または相対量に左右され得る。例えば、より高いモル分率のリン脂質を含むナノ粒子組成物は、より低いモル分率のリン脂質を含むナノ粒子組成物と異なる特性を有し得る。特性はまた、ナノ粒子組成物の調製の方法および条件に応じて変化し得る。
【０３７６】
ナノ粒子組成物は、様々な方法によって特性決定され得る。例えば、顕微鏡法（例えば、透過電子顕微鏡法または走査電子顕微鏡法）が、ナノ粒子組成物の形態およびサイズ分布を調べるのに使用され得る。動的光散乱または電位差測定法（例えば、電位差滴定法）が、ゼータ電位を測定するのに使用され得る。動的光散乱はまた、粒径を決定するのに用いられ得る。ゼータサイザーナノＺＳ（Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ）（マルバーン・インスツルメンツ社、英国ウスターシャー州マルバーン（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ，Ｍａｌｖｅｒｎ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ，ＵＫ））などの機器がまた、ナノ粒子組成物の複数の特性、例えば、粒径、多分散指数、およびゼータ電位を決定するのに使用され得る。
【０３７７】
ナノ粒子組成物の平均サイズは、例えば、動的光散乱（ＤＬＳ）によって測定して、数１０ｎｍ〜数１００ｎｍであり得る。例えば、平均サイズは、約４０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、例えば、約４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍ、６５ｎｍ、７０ｎｍ、７５ｎｍ、８０ｎｍ、８５ｎｍ、９０ｎｍ、９５ｎｍ、１００ｎｍ、１０５ｎｍ、１１０ｎｍ、１１５ｎｍ、１２０ｎｍ、１２５ｎｍ、１３０ｎｍ、１３５ｎｍ、１４０ｎｍ、１４５ｎｍ、または１５０ｎｍであり得る。ある実施形態において、ナノ粒子組成物の平均サイズは、約５０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約５０ｎｍ〜約９０ｎｍ、約５０ｎｍ〜約８０ｎｍ、約５０ｎｍ〜約７０ｎｍ、約５０ｎｍ〜約６０ｎｍ、約６０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約６０ｎｍ〜約９０ｎｍ、約６０ｎｍ〜約８０ｎｍ、約６０ｎｍ〜約７０ｎｍ、約７０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、約７０ｎｍ〜約１３０ｎｍ、約７０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約７０ｎｍ〜約９０ｎｍ、約７０ｎｍ〜約８０ｎｍ、約８０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、約８０ｎｍ〜約１３０ｎｍ、約８０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約８０ｎｍ〜約９０ｎｍ、約９０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、約９０ｎｍ〜約１３０ｎｍ、または約９０ｎｍ〜約１００ｎｍであり得る。特定の実施形態において、ナノ粒子組成物の平均サイズは、約７０ｎｍ〜約１３０ｎｍまたは約７０ｎｍ〜約１００ｎｍであり得る。特定の実施形態において、平均サイズは、約８０ｎｍであり得る。他の実施形態において、平均サイズは、約１００ｎｍであり得る。他の実施形態において、平均サイズは、約１２０ｎｍであり得る。
【０３７８】
ナノ粒子組成物は、比較的均一であり得る。多分散指数は、ナノ粒子組成物の均一性、例えば、ナノ粒子組成物の粒径分布を示すのに使用され得る。小さい（例えば、０．３未満）多分散指数は、一般に、狭い粒径分布を示す。ナノ粒子組成物は、約０〜約０．２５、例えば、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、または０．２５の多分散指数を有し得る。ある実施形態において、ナノ粒子組成物の多分散指数は、約０．１０〜約０．２０であり得る。
【０３７９】
ナノ粒子組成物のゼータ電位は、組成物の運動電位を示すのに使用され得る。例えば、ゼータ電位は、ナノ粒子組成物の表面電荷を表し得る。比較的低い電荷（正電荷か負電荷かにかかわらず）を有するナノ粒子組成物が一般に望ましいが、これは、より高度に帯電した種は、細胞、組織、および体内の他の要素と不必要に相互作用し得るためである。ある実施形態において、ナノ粒子組成物のゼータ電位は、約−１０ｍＶ〜約＋２０ｍＶ、約−１０ｍＶ〜約＋１５ｍＶ、約−１０ｍＶ〜約＋１０ｍＶ、約−１０ｍＶ〜約＋５ｍＶ、約−１０ｍＶ〜約０ｍＶ、約−１０ｍＶ〜約−５ｍＶ、約−５ｍＶ〜約＋２０ｍＶ、約−５ｍＶ〜約＋１５ｍＶ、約−５ｍＶ〜約＋１０ｍＶ、約−５ｍＶ〜約＋５ｍＶ、約−５ｍＶ〜約０ｍＶ、約０ｍＶ〜約＋２０ｍＶ、約０ｍＶ〜約＋１５ｍＶ、約０ｍＶ〜約＋１０ｍＶ、約０ｍＶ〜約＋５ｍＶ、約＋５ｍＶ〜約＋２０ｍＶ、約＋５ｍＶ〜約＋１５ｍＶ、または約＋５ｍＶ〜約＋１０ｍＶであり得る。
【０３８０】
治療薬および／または予防薬の封入の効率は、提供される初期の量と比べた、調製後に封入されるかまたは他の形でナノ粒子組成物と結合された治療薬および／または予防薬の量を表す。封入効率は、高いのが望ましい（例えば、ほぼ１００％）。封入効率は、例えば、１つ以上の有機溶媒または洗浄剤でナノ粒子組成物を分解する前および後のナノ粒子組成物を含有する溶液中の治療薬および／または予防薬の量を比較することによって測定され得る。蛍光は、溶液中の遊離治療薬および／または予防薬（例えば、ＲＮＡ）の量を測定するのに使用され得る。本明細書に記載されるナノ粒子組成物では、治療薬および／または予防薬の封入効率は、少なくとも５０％、例えば５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％であり得る。ある実施形態において、封入効率は、少なくとも８０％であり得る。特定の実施形態において、封入効率は、少なくとも９０％であり得る。
【０３８１】
ナノ粒子組成物は、任意に、１つ以上のコーティングを含み得る。例えば、ナノ粒子組成物は、コーティングを有するカプセル、フィルム、または錠剤において製剤化され得る。本明細書に記載される組成物を含むカプセル、フィルム、または錠剤は、任意の有用なサイズ、引張り強さ、硬度、または密度を有し得る。
【０３８２】
医薬組成物
ナノ粒子組成物は、医薬組成物として全体的にまたは部分的に製剤化され得る。医薬組成物は、１つ以上のナノ粒子組成物を含み得る。例えば、医薬組成物は、１つ以上の異なる治療薬および／または予防薬を含む１つ以上のナノ粒子組成物を含み得る。医薬組成物は、本明細書に記載されるものなどの１つ以上の薬学的に許容できる賦形剤または補助成分をさらに含み得る。医薬組成物および薬剤の製剤化および製造についての一般的な指針は、例えば、「レミントンの薬学の科学および実施（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ）」、第２１版、Ａ．Ｒ．ジェンナロ（Ａ．Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ）；リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンス（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＆  Ｗｉｌｋｉｎｓ）、メリーランド州バルチモア（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ）、２００６において入手可能である。任意の従来の賦形剤または補助成分が、ナノ粒子組成物の１つ以上の成分と不適合である場合を除いて、従来の賦形剤および補助成分が、任意の医薬組成物において使用され得る。賦形剤または補助成分は、ナノ粒子組成物の成分とのその組合せが、何らかの望ましくない生物学的作用、または他の形の有害な作用をもたらし得る場合、ナノ粒子組成物の成分と不適合であり得る。
【０３８３】
ある実施形態において、１つ以上の賦形剤または補助成分は、ナノ粒子組成物を含む医薬組成物の総質量または体積の５０％超を構成し得る。例えば、１つ以上の賦形剤または補助成分は、医薬品の慣例（ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ）の５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、またはそれ以上を構成し得る。ある実施形態において、薬学的に許容できる賦形剤は、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％純粋である。ある実施形態において、賦形剤は、ヒトへの使用および獣医学用途のために承認されている。ある実施形態において、賦形剤は、米国食品医薬品局（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）によって承認されている。ある実施形態において、賦形剤は、医薬品グレードである。ある実施形態において、賦形剤は、米国薬局方（ＵＳＰ：Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ）、欧州薬局方（ＥＰ：Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ）、英国薬局方（Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ）、および／または国際薬局方（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ）の基準を満たしている。
【０３８４】
本開示に係る医薬組成物中の１つ以上のナノ粒子組成物、１つ以上の薬学的に許容できる賦形剤、および／または任意のさらなる成分の相対量は、治療対象の属性（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、サイズ、および／または状態に応じて、さらには、組成物が投与される経路に応じて変化する。例として、医薬組成物は、０．１％〜１００％（ｗｔ／ｗｔ）の１つ以上のナノ粒子組成物を含み得る。
【０３８５】
特定の実施形態において、本開示のナノ粒子組成物および／または医薬組成物は、貯蔵および／または輸送のために冷蔵または冷凍される（例えば、約−１５０℃〜約０℃または約−８０℃〜約−２０℃の温度（例えば、約−５℃、−１０℃、−１５℃、−２０℃、−２５℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃、−６０℃、−７０℃、−８０℃、−９０℃、−１３０℃または−１５０℃）などの４℃以下の温度で貯蔵される。例えば、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＩ）、および（ＩＩａ）〜（ＩＩｅ）のいずれかの化合物を含む医薬組成物は、例えば、約−２０℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃、−６０℃、−７０℃、または−８０℃で、貯蔵および／または輸送のために冷蔵される溶液である。特定の実施形態において、本開示はまた、ナノ粒子組成物および／または医薬組成物を、４℃以下の温度、例えば、約−１５０℃〜約０℃または約−８０℃〜約−２０℃の温度、例えば、約−５℃、−１０℃、−１５℃、−２０℃、−２５℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃、−６０℃、−７０℃、−８０℃、−９０℃、−１３０℃または−１５０℃）で貯蔵することによって、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＩ）、および（ＩＩａ）〜（ＩＩｅ）のいずれかの化合物を含むナノ粒子組成物および／または医薬組成物の安定性を高める方法にも関する。例えば、本明細書に開示されるナノ粒子組成物および／または医薬組成物は、約少なくとも１週間、少なくとも２週間、少なくとも３週間、少なくとも４週間、少なくとも５週間、少なくとも６週間、少なくとも１か月間、少なくとも２か月間、少なくとも４か月間、少なくとも６か月間、少なくとも８か月間、少なくとも１０か月間、少なくとも１２か月間、少なくとも１４か月間、少なくとも１６か月間、少なくとも１８か月間、少なくとも２０か月間、少なくとも２２か月間、または少なくとも２４か月間、例えば、４℃以下（例えば、約４℃〜−２０℃）の温度で安定している。一実施形態において、製剤は、約４℃で少なくとも４週間安定される。特定の実施形態において、本開示の医薬組成物は、本明細書に開示されるナノ粒子組成物と、トリス、アセテート（例えば、酢酸ナトリウム）、シトレート（例えば、クエン酸ナトリウム）、生理食塩水、ＰＢＳ、およびスクロースの１つ以上から選択される薬学的に許容できる担体とを含む。特定の実施形態において、本開示の医薬組成物は、約７〜８（例えば、６．８  ６．９、７．０、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９または８．０、または７．５〜８もしくは７〜７．８）のｐＨ値を有する。例えば、本開示の医薬組成物は、本明細書に開示されるナノ粒子組成物、トリス、生理食塩水およびスクロースを含み、例えば、約−２０℃での貯蔵および／または輸送に好適な、約７．５〜８のｐＨを有する。例えば、本開示の医薬組成物は、本明細書に開示されるナノ粒子組成物およびＰＢＳを含み、例えば、約４℃以下での貯蔵および／または輸送に好適な、約７〜７．８のｐＨを有する。本開示に関して「安定性」、「安定化された」、および「安定した」は、所与の製造、調製、輸送、貯蔵および／または使用中の条件下での、例えば、せん断力、冷解凍ストレスなどのストレスが���けられるときの、化学的または物理的変化（例えば、分解、粒径変化、凝集、封入の変化など）に対する本明細書に開示されるナノ粒子組成物および／または医薬組成物の耐性を指す。
【０３８６】
１つ以上のナノ粒子組成物を含むナノ粒子組成物および／または医薬組成物は、１つ以上の特定の細胞、組織、器官、またはそれらの系もしくは群（腎臓系など）への治療薬および／または予防薬の送達によって提供される治療効果から利益を受け得る患者または対象を含む任意の患者または対象に投与され得る。ナノ粒子組成物を含むナノ粒子組成物および医薬組成物の本明細書において提供される説明は、主に、ヒトへの投与に好適な組成物に関するが、このような組成物は、一般に、任意の他の哺乳動物への投与に好適であることが当業者によって理解されよう。組成物を様々な動物への投与に好適にするための、ヒトへの投与に好適な組成物の修飾は、十分に理解されており、通常の獣医学薬理学者は、もしあれば単なる通常の実験を用いて、このような修飾を設計および／または実施することができる。組成物の投与が想定される対象としては、限定はされないが、ヒト、他の霊長類、およびウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ネコ、イヌ、マウス、および／またはラットなどの商業的に価値のある哺乳動物を含む他の哺乳動物が挙げられる。
【０３８７】
１つ以上のナノ粒子組成物を含む医薬組成物は、薬理学分野において公知であるかまたは今後開発される任意の方法によって調製され得る。一般に、このような調製方法は、活性成分を、賦形剤および／または１つ以上の他の補助成分と結合させる工程と、次に、望ましい場合または必要に応じて、生成物を、所望の単回または複数回投与単位に、分割、成形および／または包装する工程とを含む。
【０３８８】
本開示に係る医薬組成物は、単一単位用量、および／または複数の単一単位用量として、調製、包装、および／または大量販売され得る。本明細書において使用される際、「単位用量」は、所定の量の活性成分（例えば、ナノ粒子組成物）を含む医薬組成物の個別の量である。活性成分の量は、一般に、対象に投与され得る活性成分の投与量、および／またはこのような投与量の好都合な割合、例えば、このような投与量の２分の１もしくは３分の１に等しい。
【０３８９】
医薬組成物は、様々な投与経路および方法に好適な様々な形態で調製され得る。例えば、医薬組成物は、液体剤形（例えば、乳剤、マイクロエマルション、ナノ乳剤、溶液、懸濁液、シロップ、およびエリキシル剤）、注射用形態、固体剤形（例えば、カプセル、錠剤、丸剤、粉剤、および顆粒剤）、局所および／または経皮投与のための剤形（例えば、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ゲル、粉剤、溶液、スプレー、吸入剤、およびパッチ剤）、懸濁液、粉剤、および他の形態で調製され得る。
【０３９０】
経口および非経口投与のための液体剤形としては、限定はされないが、薬学的に許容できる乳剤、マイクロエマルション、ナノ乳剤、溶液、懸濁液、シロップ、および／またはエリキシル剤が挙げられる。活性成分に加えて、液体剤形は、当該技術分野において一般的に使用される不活性希釈剤、例えば、水または他の溶媒、可溶化剤および乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油（特に、綿実油、ピーナッツ油、トウモロコシ油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油、およびゴマ油）、グリセール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、およびそれらの混合物を含み得る。不活性希釈剤に加えて、経口組成物は、さらなる治療薬および／または予防薬、湿潤剤、乳化剤および懸濁化剤、甘味料、香味料、および／または芳香剤などのさらなる薬剤を含み得る。非経口投与のための特定の実施形態において、組成物は、クレモフォール（Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ）（登録商標）、アルコール、油、変性油、グリコール、ポリソルベート、シクロデキストリン、ポリマー、および／またはそれらの組合せなどの可溶化剤と混合される。
【０３９１】
注射用製剤、例えば、滅菌注射用水性または油性懸濁液が、好適な分散剤、湿潤剤、および／または懸濁化剤を用いて、公知の技術にしたがって製剤化され得る。滅菌注射用製剤は、例えば、１，３−ブタンジオール中の溶液のような、非毒性の非経口的に許容できる希釈剤および／または溶媒中の滅菌注射用溶液、懸濁液、および／または乳剤であり得る。用いられ得る許容可能なビヒクルおよび溶媒の中でも、水、リンゲル液、Ｕ．Ｓ．Ｐ．、および等張性塩化ナトリウム溶液がある。滅菌固定油は、通常、溶媒または懸濁媒体として用いられる。この目的のために、合成モノまたはジグリセリドを含む任意の無刺激性固定油が用いられ得る。オレイン酸などの脂肪酸が、注射薬の調製に使用され得る。
【０３９２】
注射用製剤は、例えば、細菌捕捉フィルタを介したろ過によって、および／または使用前に滅菌水または他の滅菌注射用媒体に溶解または分散され得る滅菌固体組成物の形態の滅菌剤を組み込むことによって滅菌され得る。
【０３９３】
活性成分の効果を長く持続させるために、多くの場合、皮下または筋肉内注射から活性成分の吸収を遅らせるのが望ましい。これは、難水溶性の結晶性または非晶質材料の液体懸濁液の使用によって達成することができる。その際、薬剤の吸収速度は、その溶解速度に左右されるが、この溶解速度は、今度は、結晶サイズおよび結晶形態に左右され得る。あるいは、非経口投与された薬剤形態の吸収の遅延は、薬剤を油媒体に溶解または懸濁させることによって達成される。注入可能なデポー形態は、ポリラクチド−ポリグリコリドなどの生分解性ポリマー中で薬剤のマイクロカプセルマトリックスを形成することによって作製される。薬剤対ポリマーの比率および用いられる特定のポリマーの性質に応じて、薬剤放出の速度が制御され得る。他の生分解性ポリマーの例としては、ポリ（オルトエステル）およびポリ（無水物）が挙げられる。デポー注入可能製剤は、身体組織と適合性のリポソームまたはマイクロエマルション中に薬剤を閉じ込めることによって調製される。
【０３９４】
直腸または膣投与のための組成物は、典型的に、坐薬であり、これは、周囲温度では固体であるが、体温では液体であるため、直腸または膣腔において溶解し、活性成分を放出する、カカオ脂、ポリエチレングリコールまたは坐薬ワックスなどの好適な無刺激の賦形剤と組成物を混合することによって調製され得る。
【０３９５】
経口投与用の固体剤形としては、カプセル、錠剤、丸剤、フィルム、粉剤、および顆粒剤が挙げられる。このような固体剤形では、活性成分は、少なくとも１つの不活性な薬学的に許容できる賦形剤、例えば、クエン酸ナトリウムまたはリン酸二カルシウムおよび／または充填剤または増量剤（例えば、デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、およびケイ酸）、結合剤（例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリジノン、スクロース、およびアカシア）、保湿剤（例えば、グリセロール）、崩壊剤（例えば、寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、アルギン酸、特定のケイ酸塩、および炭酸ナトリウム）、溶解遅延剤（例えば、パラフィン）、吸収促進剤（例えば、第四級アンモニウム化合物）、湿潤剤（例えば、セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロール）、吸収剤（例えば、カオリンおよびベントナイト粘土、ケイ酸塩）、および潤滑剤（例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム）、およびそれらの混合物と混合される。カプセル、錠剤および丸剤の場合、剤形は、緩衝剤を含み得る。
【０３９６】
類似のタイプの固体組成物が、ラクトースまたは乳糖ならびに高分子量ポリエチレングリコールなどの賦形剤を用いて、軟質および硬質の充填ゼラチンカプセル中の充填剤として用いられ得る。錠剤、糖衣錠、カプセル、丸剤、および顆粒剤の固体剤形は、腸溶コーティングおよび医薬製剤分野で周知の他のコーティングなどのコーティングおよびシェルを用いて調製され得る。それらは、任意に、乳白剤を含んでもよく、活性成分のみを、または、任意に遅延して、腸管の特定の部分において優先的に放出する組成物のものであり得る。使用され得る包埋組成物の例としては、ポリマー物質およびワックスが挙げられる。類似のタイプの固体組成物が、ラクトースまたは乳糖ならびに高分子量ポリエチレングリコールなどの賦形剤を用いて、軟質および硬質の充填ゼラチンカプセル中の充填剤として用いられ得る。
【０３９７】
組成物の局所および／または経皮投与のための剤形としては、軟膏、ペースト、クリーム、ローション、ゲル、粉剤、溶液、スプレー、吸入剤、および／またはパッチ剤が挙げられる。一般に、活性成分は、必要に応じて、滅菌条件下で、薬学的に許容できる賦形剤および／または任意の必要な防腐剤および／または緩衝剤と混合される。さらに、本開示は、経皮パッチ剤の使用を想定し、経皮パッチ剤は、多くの場合、身体への化合物の制御送達をもたらすという追加の利点を有する。このような剤形は、例えば、化合物を適切な媒体に溶解および／または分散させることによって調製され得る。その代わりにまたはそれに加えて、速度制御膜を提供するか、および／または化合物をポリマーマトリックスおよび／またはゲルに分散させるかのいずれかによって、速度が制御され得る。
【０３９８】
本明細書に記載される皮内医薬組成物を送達するのに使用するための好適なデバイスとしては、米国特許第４，８８６，４９９号明細書；同第５，１９０，５２１号明細書；同第５，３２８，４８３号明細書；同第５，５２７，２８８号明細書；同第４，２７０，５３７号明細書；同第５，０１５，２３５号明細書；同第５，１４１，４９６号明細書；および同第５，４１７，６６２号明細書に記載されるものなどの短針デバイスが挙げられる。皮内組成物は、ＰＣＴ公開国際公開第９９／３４８５０号パンフレットに記載されるものなどの、皮膚への針の有効貫入長さを制限するデバイスおよびその機能的同等物によって投与され得る。液体ジェット式注射器および／または角質層を貫通し、真皮に到達する噴流を生成する針を介して液体組成物を真皮に送達するジェット式注射デバイスが好適である。ジェット式注射デバイスは、例えば、米国特許第５，４８０，３８１号明細書；同第５，５９９，３０２号明細書；同第５，３３４，１４４号明細書；同第５，９９３，４１２号明細書；同第５，６４９，９１２号明細書；同第５，５６９，１８９号明細書；同第５，７０４，９１１号明細書；同第５，３８３，８５１号明細書；同第５，８９３，３９７号明細書；同第５，４６６，２２０号明細書；同第５，３３９，１６３号明細書；同第５，３１２，３３５号明細書；同第５，５０３，６２７号明細書；同第５，０６４，４１３号明細書；同第５，５２０，６３９号明細書；同第４，５９６，５５６号明細書；同第４，７９０，８２４号明細書；同第４，９４１，８８０号明細書；同第４，９４０，４６０号明細書；およびＰＣＴ公開国際公開第９７／３７７０５号パンフレットおよび国際公開第９７／１３５３７号パンフレットに記載されている。圧縮ガスを用いて、粉末状のワクチンを皮膚の外層から真皮へと加速させる弾道（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ）粉末／粒子送達デバイスが好適である。その代わりにまたはそれに加えて、従来の注射器が、皮内投与の古典的なマントー（ｍａｎｔｏｕｘ）法に使用され得る。
【０３９９】
局所投与に好適な製剤としては、限定はされないが、塗布剤、ローション、クリーム、軟膏および／またはペーストなどの水中油型および／または油中水型エマルジョン、および／または溶液および／または懸濁液などの液体および／または半液体製剤が挙げられる。局所投与可能な製剤は、例えば、約１％〜約１０％（ｗｔ／ｗｔ）の活性成分を含み得るが、活性成分の濃度は、溶媒への活性成分の溶解限度と同程度に高くてもよい。局所投与用の製剤は、本明細書に記載されるさらなる成分の１つ以上をさらに含み得る。
【０４００】
医薬組成物は、口腔を介した経肺投与に好適な製剤として調製、包装、および／または販売され得る。このような製剤は、活性成分を含む乾燥粒子を含み得る。このような組成物は、好都合には、推進剤の流れを誘導して、粉末を分散させ得る乾燥粉末リザーバを含むデバイスを用いた、および／または密閉容器内で低沸点推進剤に溶解および／または懸濁された活性成分を含むデバイスなどの自己推進溶媒／粉末分配容器を用いた投与のための乾燥粉末の形態である。乾燥粉末組成物は、糖などの固体微粉希釈剤を含んでもよく、好都合には、単位剤形で提供される。
【０４０１】
低沸点推進剤は、一般に、大気圧で１８．３℃（６５°Ｆ）未満の沸点を有する液体推進剤を含む。一般に、推進剤は、組成物の５０％〜９９．９％（ｗｔ／ｗｔ）を構成してもよく、活性成分は、組成物の０．１％〜２０％（ｗｔ／ｗｔ）を構成してもよい。推進剤は、液体の非イオン性および／または固体のアニオン性界面活性剤および／または固体の希釈剤（活性成分を含む粒子と同程度の粒径を有し得る）などのさらなる成分をさらに含み得る。
【０４０２】
肺送達のために製剤化される医薬組成物は、溶液および／または懸濁液の液滴の形態で活性成分を提供し得る。このような製剤は、活性成分を含む、任意に滅菌した水性および／または希アルコール性溶液および／または懸濁液として調製、包装、および／または販売され得、好都合には、任意の噴霧および／または霧化デバイスを用いて投与され得る。このような製剤は、限定はされないが、サッカリンナトリウムなどの香味料、揮発性油、緩衝剤、表面活性剤、および／またはメチルヒドロキシ安息香酸塩などの防腐剤を含む１つ以上のさらなる成分をさらに含み得る。この投与経路によって提供される液滴は、約１ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲の平均直径を有し得る。
【０４０３】
肺送達に有用であることが本明細書に記載される製剤は、医薬組成物の鼻内送達に有用である。鼻内投与に好適な別の製剤は、活性成分を含み、かつ約０．２μｍ〜５００μｍの平均粒子を有する粗粉末である。このような製剤は、鼻から吸い込む方法で、すなわち、鼻の近くに保持した粉末の容器から鼻腔を介した高速吸入によって投与される。
【０４０４】
経鼻投与に好適な製剤は、例えば、わずか約０．１％（ｗｔ／ｗｔ）程度から１００％（ｗｔ／ｗｔ）もの活性成分を含んでもよく、本明細書に記載されるさらなる成分の１つ以上を含み得る。医薬組成物は、口腔投与に好適な製剤として調製、包装、および／または販売され得る。このような製剤は、例えば、従来の方法を用いて作製される錠剤および／またはトローチ剤の形態であってもよく、例えば、０．１％〜２０％（ｗｔ／ｗｔ）の活性成分を含んでもよく、残りが、経口溶解性および／または分解性組成物ならびに、任意に、本明細書に記載されるさらなる成分の１つ以上を含む。あるいは、口腔投与に好適な製剤は、活性成分を含む、粉末および／またはエアロゾル化および／または霧化溶液および／または懸濁液を含み得る。このような粉末化、エアロゾル化、および／またはエアロゾル化製剤は、分散されると、約０．１ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲の平均粒径および／または液滴径を有してもよく、本明細書に記載される任意のさらなる成分の１つ以上をさらに含み得る。
【０４０５】
医薬組成物は、眼投与に好適な製剤として調製、包装、および／または販売され得る。このような製剤は、例えば、水性または油性液体賦形剤中の活性成分の０．１／１．０％（ｗｔ／ｗｔ）の溶液および／または懸濁液を含む、例えば、点眼薬の形態であり得る。このような点眼薬は、緩衝剤、塩、および／または本明細書に記載される任意のさらなる他の成分の１つ以上をさらに含み得る。有用である他の眼投与可能な製剤としては、微結晶形態および／またはリポソーム製剤として活性成分を含むものが挙げられる。点耳薬および／または点眼薬は、本開示の範囲内であると考えられる。
【０４０６】
細胞内でポリペプチドを生成する方法
本開示は、哺乳動物細胞内で目的のポリペプチドを生成する方法を提供する。ポリペプチドを生成する方法は、細胞を、目的のポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物と接触させることを含む。細胞をナノ粒子組成物と接触させると、ｍＲＮＡは、細胞に取り込まれ、細胞内で翻訳されて、目的のポリペプチドを生成し得る。
【０４０７】
一般に、哺乳動物細胞を、目的のポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物と接触させる工程は、インビボ、エクスビボ、培養下、またはインビトロで行われ得る。細胞と接触されるナノ粒子組成物の量、および／またはその中のｍＲＮＡの量は、接触される細胞または組織のタイプ、投与手段、ナノ粒子組成物およびその中のｍＲＮＡの物理化学的特性（例えば、サイズ、電荷、および化学組成）、および他の要因に左右され得る。一般に、有効量のナノ粒子組成物は、細胞内の効率的なポリペプチド生成を可能にする。効率の測定基準としては、ポリペプチド翻訳（ポリペプチド発現によって示される）、ｍＲＮＡ分解のレベル、および免疫応答指標が挙げられる。
【０４０８】
ｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物を、細胞と接触させる工程は、トランスフェクションを含むかまたは引き起こし得る。ナノ粒子組成物の脂質成分を含むリン脂質は、例えば、細胞膜または細胞内膜と相互作用し、および／またはそれと融合することによって、トランスフェクションを促進し、および／またはトランスフェクション効率を高め得る。トランスフェクションは、細胞内のｍＲＮＡの翻訳を可能にし得る。
【０４０９】
ある実施形態において、本明細書に記載されるナノ粒子組成物は、治療的に使用され得る。例えば、ナノ粒子組成物に含まれるｍＲＮＡは、（例えば、翻訳可能領域において）治療用ポリペプチドをコードし、細胞内に接触および／または侵入（例えば、トランスフェクション）すると治療用ポリペプチドを生成し得る。他の実施形態において、ナノ粒子組成物に含まれるｍＲＮＡは、対象の免疫を改善し、または高め得るポリペプチドをコードし得る。例えば、ｍＲＮＡは、顆粒球コロニー刺激因子またはトラスツズマブをコードし得る。
【０４１０】
特定の実施形態において、ナノ粒子組成物に含まれるｍＲＮＡは、ナノ粒子組成物と接触された細胞に実質的に存在しない１つ以上のポリペプチドを置換し得る組み換えポリペプチドをコードし得る。１つ以上の実質的に存在しないポリペプチドは、コード遺伝子またはその調節経路の突然変異のため欠落していることがある。あるいは、ｍＲＮＡの翻訳によって生成された組み換えポリペプチドは、細胞内、細胞の表面に存在するか、または細胞から分泌される内因性タンパク質の活性に拮抗し得る。拮抗的組み換えポリペプチドは、突然変異によって引き起こされる改変活性または局在化などの、内因性タンパク質の活性によって引き起こされる有害作用に対抗するのが望ましいことがある。別の改変では、ｍＲＮＡの翻訳によって生成される組み換えポリペプチドは、細胞内、細胞の表面に存在するか、または細胞から分泌される生物学的部分の活性に間接的にまたは直接拮抗し得る。拮抗される生物学的部分としては、限定はされないが、脂質（例えば、コレステロール）、リポタンパク質（例えば、低比重リポタンパク）、核酸、炭水化物、および小分子毒素が挙げられる。ｍＲＮＡの翻訳によって生成される組み換えポリペプチドは、細胞内、例えば、核などの特定の区画内の局在化のために操作され得、または細胞からの分泌または細胞の細胞膜への転位のために操作され得る。
【０４１１】
ある実施形態において、細胞を、ｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物と接触させることは、外因性核酸に対する細胞の自然免疫応答を低減し得る。細胞は、翻訳可能領域を含む第１の量の第１の外因性ｍＲＮＡを含む第１のナノ粒子組成物と接触され得、第１の外因性ｍＲＮＡに対する細胞の自然免疫応答のレベルが決定され得る。続いて、細胞は、第２の量の第１の外因性ｍＲＮＡを含む第２の組成物と接触され得、ここで、第２の量は、第１の量と比較して第１の外因性ｍＲＮＡのより少ない量である。あるいは、第２の組成物は、第１の外因性ｍＲＮＡと異なる第１の量の第２の外因性ｍＲＮＡを含み得る。細胞を、第１および第２の組成物と接触させる工程は、１回以上繰り返され得る。さらに、細胞内のポリペプチド生成（例えば、翻訳）の効率は、任意に決定され得、細胞は、標的タンパク質生成効率が達成されるまで、第１および／または第２の組成物と繰り返し再接触され得る。
【０４１２】
治療剤を細胞および器官に送達する方法
本開示は、治療薬および／または予防薬を、哺乳動物細胞または器官に送達する方法を提供する。細胞への治療薬および／または予防薬の送達は、治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物を、対象に投与することを含み、ここで、組成物の投与は、細胞を組成物と接触させることを含む。例えば、タンパク質、細胞毒性剤、放射性イオン、化学療法剤、または核酸（ＲＮＡ、例えば、ｍＲＮＡなど）は、細胞または器官に送達され得る。治療薬および／または予防薬がｍＲＮＡである場合、細胞をナノ粒子組成物と接触させると、翻訳可能なｍＲＮＡは、細胞内で翻訳されて、目的のポリペプチドを生成し得る。しかしながら、実質的に翻訳不可能なｍＲＮＡも、細胞に送達され得る。実質的に翻訳不可能なｍＲＮＡは、ワクチンとして有用であり得、および／または細胞内での他の種の発現を低減するように、細胞の翻訳成分を隔離（ｓｅｑｕｅｓｔｅｒ）し得る。
【０４１３】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、細胞（例えば、特定の器官またはその系の細胞）の特定のタイプまたはクラスを標的にし得る。例えば、目的の治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物は、哺乳動物の肝臓、腎臓、脾臓、大腿骨、または肺に特異的に送達され得る。特定のクラスの細胞、器官、またはその系もしくは群への特異的送達は、例えば、哺乳動物へのナノ粒子組成物の投与後に、他の目的地と比べて、より高い割合の、治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物が、目的の目的地（例えば、組織）に送達されることを意味する。ある実施形態において、特異的送達は、別の目的地（例えば、脾臓）と比較して、標的化された目的地（例えば、肝臓などの目的の組織）の組織１ｇ当たり治療薬および／または予防薬の量の２倍、５倍、１０倍、１５倍、または２０倍超の増加をもたらし得る。ある実施形態において、目的の組織は、肝臓、腎臓、肺、脾臓、大腿骨、眼組織（例えば、眼内、網膜下、または硝子体内注入によって）、血管の血管内皮（例えば、冠動脈内または大腿骨内）または腎臓、および腫瘍組織（例えば、腫瘍内投与によって）からなる群から選択される。
【０４１４】
標的化または特異的送達の別の例として、タンパク質−結合パートナ（例えば、抗体またはその機能的断片、足場タンパク質、またはペプチド）または細胞表面上の受容体をコードするｍＲＮＡが、ナノ粒子組成物に含まれ得る。ｍＲＮＡは、脂質、炭水化物、または他の生物学的部分の合成および細胞外局在化を指令するために、さらにまたは代わりに使用され得る。あるいは、ナノ粒子組成物の他の治療薬および／または予防薬または要素（例えば、脂質またはリガンド）は、ナノ粒子組成物が、受容体を含む標的細胞集団とより容易に相互作用し得るように、特定の受容体（例えば、低比重リポタンパク受容体）に対するそれらの親和性に基づいて選択され得る。例えば、リガンドとしては、限定はされないが、特異的結合対のメンバー、抗体、モノクローナル抗体、Ｆｖ断片、一本鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）断片、Ｆａｂ’断片、Ｆ（ａｂ’）２断片、一本鎖抗体、ラクダ化抗体およびその断片、ヒト化抗体およびその断片、およびその多価形態；単一特異性または二重特異性抗体を含む多価結合試薬、例えば、ジスルフィド安定化Ｆｖ断片、ｓｃＦｖタンデム、二重特異性抗体（ｄｉａｂｏｄｉｅｓ）、三重特異性抗体（ｔｒｉｂｏｄｉｅｓ）、または四重特異性抗体（ｔｅｔｒａｂｏｄｉｅｓ）；およびアプタマー、受容体、および融合タンパク質が挙げられる。
【０４１５】
ある実施形態において、リガンドは、細胞標的特異性の調整を可能にし得る表面結合抗体であり得る。これは、特異性の高い抗体が、所望の標的化部位のための目的のエピトープに対して増加され得るため、特に有用である。一実施形態において、複数の抗体が、細胞の表面において発現され、各抗体は、所望の標的に対して異なる特異性を有し得る。このような手法は、標的とする相互作用の親和性（ａｖｉｄｉｔｙ）および特異性を高めることができる。
【０４１６】
リガンドは、例えば、細胞の所望の局在化または機能に基づいて、生物学分野の当業者によって選択され得る。例えば、タモキシフェンなどのエストロゲン受容体リガンドは、細胞を、細胞表面に増加した数のエストロゲン受容体を有するエストロゲン依存性の乳癌細胞に標的化することができる。リガンド／受容体相互作用の他の非限定的な例としては、ＣＣＲ１（例えば、関節リウマチ、および／または多発性硬化症における炎症関節組織または脳の治療のために）、ＣＣＲ７、ＣＣＲ８（例えば、リンパ節組織に対する標的化）、ＣＣＲ６、ＣＣＲ９、ＣＣＲ１０（例えば、腸組織に標的化するために）、ＣＣＲ４、ＣＣＲ１０（例えば、皮膚に標的化するために）、ＣＸＣＲ４（例えば、一般的な向上した移動のために）、ＨＣＥＬＬ（例えば、炎症および炎症性疾患、骨髄の治療のために）、α４β７（例えば、腸粘膜標的化のために）、およびＶＬＡ−４ＮＣＡＭ−１（例えば、内皮に対する標的化）が挙げられる。一般に、標的化（例えば、癌転移）に関与する任意の受容体が、本明細書に記載される方法および組成物における使用に利用され得る。
【０４１７】
標的化細胞としては、限定はされないが、肝細胞、上皮細胞、造血細胞、上皮細胞、内皮細胞、肺細胞、骨細胞、幹細胞、間葉細胞、神経細胞、心臓細胞、脂肪細胞、血管平滑筋細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、β細胞、下垂体細胞、滑膜表層細胞、卵巣細胞、精巣細胞、線維芽細胞、Ｂ細胞、Ｔ細胞、網状赤血球、白血球、顆粒球、および腫瘍細胞が挙げられる。
【０４１８】
ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、肝細胞を標的にし得る。アポリポタンパク質Ｅ（ａｐｏＥ）などのアポリポタンパク質が、身体内の中性またはほぼ中性の脂質含有ナノ粒子組成物と結合することが示されており、肝細胞の表面に見られる低比重リポタンパク受容体（ＬＤＬＲ：ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ）などの受容体と結合することが知られている。したがって、対象に投与される、中性またはほぼ中性の電荷を有する脂質成分を含むナノ粒子組成物が、対象の身体内のａｐｏＥを獲得することができるため、治療薬および／または予防薬（例えば、ＲＮＡ）を、ＬＤＬＲを含む肝細胞に、標的化して送達することができる。
【０４１９】
疾患および障害を治療する方法
ナノ粒子組成物は、疾患、障害、または病態を治療するのに有用であり得る。特に、このような組成物は、欠損したまたは異常なタンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる疾患、障害、または病態を治療するのに有用であり得る。例えば、欠損したまたは異常なポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物が、細胞に投与または送達され得る。ｍＲＮＡのその後の翻訳により、ポリペプチドが生成され、それによって、ポリペプチドに起因する活性の非存在または異常な活性に起因する問題を低減するかまたはなくすことができる。翻訳は急速に起こり得るため、この方法および組成物は、敗血症、脳卒中、および心筋梗塞などの急性疾患、障害、または病態の治療に有用であり得る。ナノ粒子組成物に含まれる治療薬および／または予防薬は、所与の種の転写の速度を変化させ、それによって、遺伝子発現に影響を与えることも可能であり得る。
【０４２０】
組成物が投与され得る原因の機能不全または異常タンパク質またはポリペプチド活性によって特徴付けられる疾患、障害、および／または病態としては、限定はされないが、希少疾患、感染症（ワクチンおよび治療薬の両方として）、癌および増殖性疾患、遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症）、自己免疫疾患、糖尿病、神経変性疾患、心血管および腎血管疾患、リソソーム蓄積障害ならびに代謝性疾患が挙げられる。複数の疾患、障害、および／または病態が、欠損した（または適切なタンパク質機能が起こらないほど実質的に低下された）タンパク質活性によって特徴付けられ得る。このようなタンパク質は、存在しないことがあり、またはそれらは、実質的に機能しないことがある。機能不全タンパク質の具体例は、ＣＦＴＲタンパク質の機能不全タンパク質変異体を生成し、嚢胞性線維症を引き起こす、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス調節（ＣＦＴＲ：ｃｙｓｔｉｃ  ｆｉｂｒｏｓｉｓ  ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅ  ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ  ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）遺伝子のミスセンス突然変異体である。本開示は、ＲＮＡと、式（Ｉ）で表される脂質、リン脂質（任意に不飽和である）、ＰＥＧ脂質、および構造脂質を含む脂質成分とを含むナノ粒子組成物を投与することによって、対象におけるこのような疾患、障害、および／または病態を治療するための方法を提供し、ここで、ＲＮＡは、対象の細胞内に存在する異常なタンパク質活性に拮抗するかまたは他の形で克服するポリペプチドをコードするｍＲＮＡであり得る。
【０４２１】
本開示は、１つ以上の治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物、およびそれを含む医薬組成物を投与することを含む方法を提供する。治療薬および予防薬という用語は、本開示の特徴および実施形態に関して、本明細書において同義的に使用され得る。その治療用組成物、またはイメージング、診断、もしくは予防用組成物は、疾患、障害、および／または病態の予防、治療、診断、またはイメージング、および／または任意の他の目的に有効な任意の適度な量および任意の投与経路を用いて、対象に投与され得る。所与の対象に投与される具体的な量は、対象の種、年齢、および全般的な状態；投与の目的；具体的な組成物；投与方法などに応じて変化し得る。本開示に係る組成物は、投与の容易さおよび投与量の均一性のために投与単位形態で製剤化され得る。しかしながら、本開示の組成物の１日総使用量が、担当医によって適切な医学的判断の範囲内で決定されることが理解されよう。任意の特定の患者についての具体的な治療有効、予防有効、または適切な用量レベル（例えば、イメージングのための）は、もしあれば、治療される障害の重症度および治療される障害が何であるか；用いられる１つ以上の治療薬および／または予防薬；用いられる具体的な組成物；患者の年齢、体重、全体的な健康、性別、および食習慣；投与時間、投与経路、および用いられる具体的な医薬組成物の排せつ速度；治療の継続期間；用いられる具体的な医薬組成物と組み合わせて、またはそれと同時に使用される薬剤；および医療分野で周知の同様の要因を含む様々な要因に左右される。
【０４２２】
１つ以上の治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物は、任意の経路によって投与され得る。ある実施形態において、本明細書に記載される１つ以上のナノ粒子組成物を含む予防、診断、またはイメージング組成物を含む組成物は、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、髄内、髄腔内、実質内、皮下、心室内、経皮もしくは皮内、皮内、直腸、膣内、腹腔内、眼内、網膜下、硝子体内、局所（例えば、粉剤、軟膏、クリーム、ゲル、ローション、および／または液滴による）、粘膜、経鼻、口腔、経腸、硝子体、腫瘍内、舌下、鼻腔内を含む、様々な経路の１つ以上によって；気管内注入、気管支注入、および／または吸入によって；経口スプレーおよび／または粉末、経鼻スプレー、および／またはエアロゾルとして、および／または門脈カテーテルを介して投与される。ある実施形態において、組成物は、静脈内に、筋肉内に、皮内に、動脈内に、腫瘍内に、皮下に、眼内に、網膜下に、硝子体内に、実質内に、もしくは任意のその他の非経口投与経路によって、または吸入によって投与され得る。しかしながら、本開示は、薬剤送達の科学の起こり得る進歩を考慮に入れて、任意の適切な経路による、本明細書に記載される組成物の送達または投与を包含する。一般に、最も適切な投与経路は、１つ以上の治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物の性質（例えば、血流および胃腸管などの様々な身体環境内でのその安定性）、患者の状態（例えば、患者が特定の投与経路に耐えられるかどうか）などを含む様々な要因に左右される。
【０４２３】
特定の実施形態において、本開示に係る組成物は、所与の用量で、約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約２ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約５ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ、約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約２ｍｇ／ｋｇ〜約５ｍｇ／ｋｇ、約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約１ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約２ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇ、約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇ、約０．０００１ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇ、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇ、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇ、約０．０１ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇ、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇ、または約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇの治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡ）を送達するのに十分な投与量レベルで投与され得、ここで、１ｍｇ／ｋｇ（ｍｐｋ）の用量は、対象の体重１ｋｇ当たり１ｍｇの治療薬および／または予防薬を提供する。ある実施形態において、約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇの用量の、ナノ粒子組成物の治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡ）が投与され得る。他の実施形態において、約０．００５ｍｇ／ｋｇ〜約２．５ｍｇ／ｋｇの用量の治療薬および／または予防薬が投与され得る。特定の実施形態において、約０．１ｍｇ／ｋｇ〜約１ｍｇ／ｋｇの用量が投与され得る。他の実施形態において、約０．０５ｍｇ／ｋｇ〜約０．２５ｍｇ／ｋｇの用量が投与され得る。用量は、ｍＲＮＡ発現および／または治療、診断、予防薬、またはイメージング効果の所望のレベルを得るために、１日１回以上、同じかまたは異なる量で投与され得る。所望の投与量が、例えば、１日３回、１日２回、１日１回、１日おき、３日毎、毎週、隔週、３週間毎、または４週間毎に送達され得る。特定の実施形態において、所望の投与量が、複数回の投与（例えば、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回、１０回、１１回、１２回、１３回、１４回、またはそれ以上の投与）を用いて送達され得る。ある実施形態において、例えば、外科手術の前もしくは後、または急性疾患、障害、もしくは病態の場合、単回用量が、投与され得る。
【０４２４】
１つ以上の治療薬および／または予防薬を含むナノ粒子組成物は、１つ以上の他の治療、予防、診断、またはイメージング剤と組み合わせて使用され得る。「と組み合わせて」とは、複数の薬剤が同時に投与されるか、および／または一緒に送達するために製剤化されなければならないことを意味することを意図しないが、これらの送達方法は、本開示の範囲内である。例えば、１つ以上の異なる治療薬および／または予防薬を含む１つ以上のナノ粒子組成物が、組み合わせて投与され得る。組成物は、１つ以上の他の所望の治療薬または医療手順と同時に、またはその前に、またはその後に投与され得る。一般に、各薬剤は、その薬剤について決定された用量および／または時間スケジュールで投与される。ある実施形態において、本開示は、それらの生物学的利用能を向上させ、それらの代謝を抑制および／または調節し、それらの排泄を阻害し、および／または体内でのそれらの分布を調節する薬剤と組み合わされた、組成物、またはそのイメージング、診断、もしくは予防用組成物の送達を包含する。
【０４２５】
組み合わせて用いられる治療、予防、診断、またはイメージング活性剤は、単一の組成物として一緒に投与されるか、または異なる組成物として別個に投与され得ることがさらに理解されよう。一般に、組み合わせて使用される薬剤は、それらが個々に用いられるレベルを超えないレベルで用いられることが予測される。ある実施形態において、組み合わせて用いられるレベルは、個々に用いられるレベルより少ない。
【０４２６】
併用レジメンに用いるための治療法（治療薬または手順）の特定の組合せは、所望の治療薬および／または手順の適合性ならびに達成しようとする所望の治療効果を考慮に入れる。用いられる治療法は、同じ障害について所望の効果を達成することができ（例えば、癌を治療するのに有用な組成物は、化学療法剤と同時に投与され得る）、またはそれらは、異なる効果（例えば、注入に関連する反応などの、何らかの有害な作用の制御）を達成することができることも理解されよう。
【０４２７】
ナノ粒子組成物は、組成物の有効性および／または治療濃度域を増大するために、薬剤と組み合わせて使用され得る。このような薬剤は、例えば、抗炎症性化合物、ステロイド（例えば、コルチコステロイド）、スタチン、エストラジオール、ＢＴＫ阻害剤、Ｓ１Ｐ１アゴニスト、グルココルチコイド受容体調節因子（ＧＲＭ：ｇｌｕｃｏｃｏｒｔｉｃｏｉｄ  ｒｅｃｅｐｔｏｒ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、または抗ヒスタミンであり得る。ある実施形態において、ナノ粒子組成物は、デキサメタゾン、メトトレキサート、アセトアミノフェン、Ｈ１受容体拮抗薬、またはＨ２受容体拮抗薬と組み合わせて使用され得る。ある実施形態において、必要とする対象を治療し、または治療薬および／または予防薬を、対象（例えば、哺乳動物）に送達する方法は、ナノ粒子組成物を投与する前に、対象を１つ以上の薬剤で前処理することを含み得る。例えば、対象は、有用な量（例えば、１０ｍｇ、２０ｍｇ、３０ｍｇ、４０ｍｇ、５０ｍｇ、６０ｍｇ、７０ｍｇ、８０ｍｇ、９０ｍｇ、１００ｍｇ、または任意の他の有用な量）のデキサメタゾン、メトトレキサート、アセトアミノフェン、Ｈ１受容体拮抗薬、またはＨ２受容体拮抗薬で前処理され得る。前処理は、ナノ粒子組成物の投与の前の２４時間以内（例えば、２４時間、２０時間、１６時間、１２時間、８時間、４時間、２時間、１時間、５０分、４０分、３０分、２０分、または１０分以内）に行われてもよく、例えば、投与量を増加させて、１回、２回、またはそれ以上行われ得る。
【０４２８】
当業者は、本明細書に記載される本開示に係る特定の実施形態の多くの均等物を認識するか、または単なる日常的な実験を用いて、それを確認することができるであろう。本開示の範囲は、上記の説明に限定されることは意図されず、添付の特許請求の範囲に記載されるとおりである。
【０４２９】
特許請求の範囲において、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」などの冠詞は、矛盾する記載がない限り、または文脈上他の意味であることが明らかでない限り、１つまたは２つ以上を意味し得る。群の１つ以上の構成要素間に「または」を含む特許請求の範囲または本明細書の記載は、矛盾する記載がない限り、または文脈上他の意味であることが明らかでない限り、群の構成要素の１つ、２つ以上、または全てが、所与のプロダクトまたはプロセスに存在するか、それに用いられるか、またはそれに関連している場合、満たされると考えられる。本開示は、群のちょうど１つの構成要素が、所与のプロダクトまたはプロセスに存在するか、それに用いられるか、またはそれに関連している実施形態を含む。本開示は、群の構成要素の２つ以上、または全てが、所与のプロダクトまたはプロセスに存在するか、それに用いられるか、またはそれに関連している実施形態を含む。本明細書において使用される際、表現「Ａ、Ｂ、またはＣのうち１つ以上」、「１つ以上のＡ、Ｂ、またはＣ」、「Ａ、Ｂ、およびＣのうち１つ以上」、「１つ以上のＡ、Ｂ、およびＣ」、「Ａ、Ｂ、およびＣから選択される」、「Ａ、Ｂ、およびＣからなる群から選択される」などは、同じ意味として使用され、全て、Ａ、Ｂ、および／またはＣからなる群からの選択、すなわち、別段の指定がない限り、１つ以上のＡ、１つ以上のＢ、１つ以上のＣ、またはそれらの任意の組合せを指す。
【０４３０】
「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、非限定的であることを意図され、追加の要素または工程の包含を許容するが、それを必要とするわけではないことも留意される。したがって、「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語が本明細書において使用されるとき、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」という用語も、包含され、開示される。本明細書全体にわたって、組成物が、特定の成分を有する、包含する、または含むと記載される場合、組成物はまた、記載される成分から本質的になるか、またはからなることが考えられる。同様に、方法またはプロセスが、特定のプロセス工程を有する、包含する、または含むと記載される場合、プロセスはまた、記載されるプロセス工程から本質的になるか、またはからなることが考えられる。さらに、工程の順序または特定の動作を行う順序が、本発明が動作可能なままである限り、重要でないことが理解されるべきである。さらに、２つ以上の工程または動作を同時に行うことができる。
【０４３１】
範囲が示される場合、両端の値が含まれる。さらに、特に記載されない限り、または文脈および当業者の理解から他の意味であることが明らかでない限り、範囲として表される値は、文脈上特に明記されない限り、当該範囲の下限の単位の１０分の１まで、本開示の様々な実施形態における記載範囲内のあらゆる特定の値または部分範囲を想定し得ることが理解されるべきである。
【０４３２】
本開示の合成方法は、様々な官能基を許容することができるため、様々な置換出発材料が使用され得る。この方法は、一般に、全プロセスの最後またはほぼ最後に所望の最終化合物を提供するが、場合によっては、化合物をその薬学的に許容できる塩にさらに転化することが望ましいことがある。
【０４３３】
本開示の化合物は、様々な方法で、市販の出発材料、文献において公知の化合物を用いて、または当業者に公知であるか、または本明細書の教示を考慮して当業者に明らかであろう標準的な合成方法および手順を用いることによって、容易に調製される中間体から調製され得る。有機分子の調製ならびに官能基の変換および操作のための標準的な合成方法および手順は、関連する科学文献からまたは当該技術分野における標準的なテキストから得られる。いずれか１つまたはいくつかの資料に限定されないが、参照により本明細書に援用される、スミスＭ．Ｂ．（Ｓｍｉｔｈ，Ｍ．Ｂ．）、マーチＪ．（Ｍａｒｃｈ，Ｊ．）著、「マーチ最新有機化学：反応、機構、および構造（Ｍａｒｃｈ’ｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」、第５版、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、２００１；グリーンＴ．Ｗ．（Ｇｒｅｅｎｅ，Ｔ．Ｗ．）、ワッツＰ．Ｇ．Ｍ．（Ｗｕｔｓ，Ｐ．Ｇ．Ｍ．）著、「有機合成における保護基（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）」、第３版、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）：ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、１９９９；Ｒ．ラロック（Ｒ．Ｌａｒｏｃｋ）著、「総合有機変換（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ）」、ＶＣＨパブリッシャー（ＶＣＨ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）（１９８９）；Ｌ．フィーザー（Ｌ．Ｆｉｅｓｅｒ）およびＭ．フィーザー（Ｍ．Ｆｉｅｓｅｒ）著、「フィーザーおよびフィーザーの有機合成用試薬（Ｆｉｅｓｅｒ  ａｎｄ  Ｆｉｅｓｅｒ’ｓ  Ｒｅａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）」、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ）（１９９４）；およびＬ．パケット（Ｌ．Ｐａｑｕｅｔｔｅ）編、「有機合成用試薬百科事典（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｒｅａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）」、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ）（１９９５）などの古典的なテキストが、有用であり、当該技術分野において公知の有機合成の認識された参考テキストである。合成方法の以下の説明は、本開示の化合物の調製のための一般的手順を、限定するのではなく、例示するように設計される。
【０４３４】
さらに、先行技術に含まれる本開示のいずれかの特定の実施形態が、請求項のいずれか１つ以上から明示的に除外され得ることが理解されるべきである。このような実施形態は、当業者に公知であると見なされるため、それらは、除外が本明細書に明示されていない場合であっても、除外され得る。
【０４３５】
全ての引用資料、例えば、本明細書で引用される参照文献、刊行物、データベース、データベースエントリ、および技術は、引用に際して明示的に記載されていない場合であっても、参照により本出願に援用される。引用資料と本出願の記載内容に矛盾が生じる場合、本出願の記載内容が優先されるものとする。
【実施例】
【０４３６】
実施例１：化合物１〜２８０の合成
化合物１〜２８０の合成は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１７／０４９２４５号パンフレット、および同時係属出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／２２７１７号明細書に記載され、その各々の内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０４３７】
実施例２：ナノ粒子組成物の生成
Ａ．ナノ粒子組成物の生成
細胞への治療薬および／または予防薬の送達に使用するための安全かつ有効なナノ粒子組成物を調査するために、様々な製剤が調製され、試験される。具体的には、ナノ粒子組成物の脂質成分中の特定の要素および比率が最適化される。
【０４３８】
ナノ粒子は、２つの流体流れ（一方は治療薬および／または予防薬を含有し、他方は、脂質成分を有する）のマイクロ流体力学およびＴ字合流管混合などの混合プロセスを用いて作製され得る。
【０４３９】
脂質組成物は、式（Ｉ）、（ＩＡ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、（ＩＩｅ）、（ＩＩｆ）で表される脂質またはリン脂質（アバンティ・ポーラ・リピッド、アラバマ州アラバスター（Ａｖａｎｔｉ  Ｐｏｌａｒ  Ｌｉｐｉｄｓ，Ａｌａｂａｓｔｅｒ，ＡＬ）から入手可能なＤＯＰＥまたはＤＳＰＣなど）、ＰＥＧ脂質（アバンティ・ポーラ・リピッド、アラバマ州アラバスター（Ａｖａｎｔｉ  Ｐｏｌａｒ  Ｌｉｐｉｄｓ，Ａｌａｂａｓｔｅｒ，ＡＬ）から入手可能な、ＰＥＧ−ＤＭＧとしても知られている１，２−ジミリストイル−ｓｎ−グリセロールメトキシポリエチレングリコールなど）、および構造脂質（シグマ・アルドリッチ、独国タウフキルヘン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｔａｕｆｋｉｒｃｈｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なコレステロール、コレステロール誘導体、またはコレステロールおよびコレステロール誘導体の混合物など）を、溶媒、例えば、エタノール中において約、例えば、５０ｍＭの濃度で組み合わせることによって調製する。溶液は、例えば、−２０℃で、貯蔵のために冷蔵されるべきである。脂質は、所望のモル比（例えば、下表１を参照）を得るように組み合わせて、例えば、約５．５ｍＭ〜約２５ｍＭの最終脂質濃度になるまで、水およびエタノールで希釈する。表１のＣｈｏｌ＊は、コレステロール、コレステロール誘導体、またはそれらの組合せを指す。
【表１−１】
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【表１−２】
2020510072.tif 000108
【０４４０】
治療薬および／または予防薬および脂質成分を含むナノ粒子組成物は、約５：１〜約５０：１の脂質成分対治療薬および／または予防薬のｗｔ：ｗｔ比で、脂質溶液を、治療薬および／または予防薬を含む溶液と組み合わせることによって調製する。脂質溶液は、約１０ｍｌ／分〜約１８ｍｌ／分の流量で、ナノアセンブラ（ＮａｎｏＡｓｓｅｍｂｌｒ）マイクロ流体ベースシステムを用いて、治療薬および／または予防薬溶液中に迅速に注入して、約１：１〜約４：１の水対エタノール比を有する懸濁液を生成する。
【０４４１】
ＲＮＡを含むナノ粒子組成物については、脱イオン水中０．１ｍｇ／ｍｌの濃度でＲＮＡの溶液は、３〜４のｐＨの緩衝液、例えば、５０ｍＭのクエン酸ナトリウム緩衝液で希釈して、ストック溶液を形成する。
【０４４２】
ナノ粒子組成物は、エタノールを除去し、緩衝液交換を達成するために、透析によって処理され得る。１０ｋＤａの分子量カットオフを有するスライド−Ａ−ライザー（Ｓｌｉｄｅ−Ａ−Ｌｙｚｅｒ）カセット（サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック社、イリノイ州ロックフォード（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ））を用いて、一次生成物の２００倍の体積のリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（ｐＨ７．４）で製剤を２回透析する。最初の透析は、室温で３時間行う。次に、製剤は、４℃で一晩透析する。得られたナノ粒子懸濁液は、０．２μｍの滅菌フィルタ（サルステッド、独国ヌンブレヒト（Ｓａｒｓｔｅｄｔ，Ｎｕｅｍｂｒｅｃｈｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ））に通して、ガラスバイアル中にろ過し、クリンプクロージャーで密閉する。０．０１ｍｇ／ｍｌ〜０．１０ｍｇ／ｍｌのナノ粒子組成物溶液が一般に得られる。
【０４４３】
上述される方法は、ナノ析出および粒子形成を誘導する。限定はされないが、Ｔ字合流管および直接注入を含む別のプロセスを用いて、同じナノ析出を行ってもよい。
【０４４４】
Ｂ．ナノ粒子組成物の特性決定
ゼータサイザーナノＺＳ（Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ）（マルバーン・インスツルメンツ社、英国ウスターシャー州マルバーン（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ，Ｍａｌｖｅｒｎ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ，ＵＫ））が、粒径の決定の際には１×ＰＢＳ中で、およびゼータ電位の決定の際には１５ｍＭのＰＢＳ中で、ナノ粒子組成物の粒径、多分散指数（ＰＤＩ）およびゼータ電位を決定するのに使用され得る。
【０４４５】
紫外−可視分光法が、ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬（例えば、ＲＮＡ）の濃度を決定するのに使用され得る。１×ＰＢＳ中の希釈された製剤１００μＬは、メタノールおよびクロロホルムの４：１（ｖ／ｖ）混合物９００μＬに加える。混合後、溶液の吸収スペクトルが、ＤＵ  ８００分光光度計（ベックマン・コールター（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ）、ベックマン・コールター社、カリフォルニア州ブレア（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｅａ，ＣＡ））において、例えば、２３０ｎｍ〜３３０ｎｍで記録される。ナノ粒子組成物中の治療薬および／または予防薬の濃度は、組成物に使用される治療薬および／または予防薬の吸光係数、および例えば、２６０ｎｍの波長での吸光度と、例えば、３３０ｎｍの波長でのベースライン値との差に基づいて計算され得る。
【０４４６】
ＲＮＡを含むナノ粒子組成物については、クォント−ＩＴ（ＱＵＡＮＴ−ＩＴ）（商標）リボグリーン（ＲＩＢＯＧＲＥＥＮ）（登録商標）ＲＮＡアッセイ（インビトロジェン・コーポレーション、カリフォルニア州カールスバッド（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ））が、ナノ粒子組成物によるＲＮＡの封入を評価するのに使用され得る。サンプルは、ＴＥ緩衝液（１０ｍＭのトリス−ＨＣｌ、１ｍＭのＥＤＴＡ、ｐＨ７．５）中の約５μｇ／ｍＬの濃度で希釈する。５０μＬの希釈されたサンプルは、ポリスチレン９６ウェルプレートに移し、５０μＬのＴＥ緩衝液または５０μＬの２％のトリトンＸ−１００（Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００）溶液のいずれかをウェルに加える。プレートは、３７℃の温度で１５分間インキュベートする。リボグリーン（ＲＩＢＯＧＲＥＥＮ）（登録商標）試薬は、ＴＥ緩衝液中で１：１００に希釈し、１００μＬのこの溶液を各ウェルに加える。蛍光強度は、例えば、約４８０ｎｍの励起波長、および例えば、約５２０ｎｍの発光波長で、蛍光プレートリーダー（ワラック・ビクター１４２０マルチラベル・カウンター（Ｗａｌｌａｃ  Ｖｉｃｔｏｒ  １４２０  Ｍｕｌｔｉｌａｂｌｅｌ  Ｃｏｕｎｔｅｒ）；パーキン・エルマー、マサチューセッツ州ウォルサム（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ））を用いて測定され得る。試薬ブランクの蛍光値を、サンプルのそれぞれの値から減算し、無傷のサンプル（トリトンＸ−１００（Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００）の添加なし）の蛍光強度を、破壊されたサンプル（トリトンＸ−１００（Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００）の添加によって引き起こされた）の蛍光値で除算することによって、遊離ＲＮＡのパーセンテージを決定する。
【０４４７】
Ｃ．インビボ製剤化試験
様々なナノ粒子組成物が、治療薬および／または予防薬を標的細胞にいかに効率的に送達するかを監視するために、特定の治療薬および／または予防薬（例えば、ｍＲＮＡなどの修飾または天然ＲＮＡ）を含む様々なナノ粒子組成物を調製し、げっ歯類集団に投与する。マウスに、脂質ナノ粒子製剤を含むナノ粒子組成物を含む単回用量を、静脈内に、筋肉内に、動脈内に、または腫瘍内に投与する。ある場合には、マウスに、用量を吸入させ得る。用量サイズは、０．００１ｍｇ／ｋｇ〜１０ｍｇ／ｋｇの範囲であってもよく、ここで、１０ｍｇ／ｋｇは、マウスの体重各１ｋｇ当たりナノ粒子組成物中の１０ｍｇの治療薬および／または予防薬を含む用量を表す。ＰＢＳを含む対照組成物も用いられ得る。
【０４４８】
ナノ粒子組成物をマウスに投与した後、用量送達プロファイル、用量反応、ならびに特定の製剤の毒性およびその用量が、酵素結合免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）、生物発光イメージング、または他の方法によって測定され得る。ｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物については、タンパク質発現の経時変化も評価され得る。評価のためにげっ歯類から採取されるサンプルとしては、血液、血清、および組織（例えば、筋肉内注射の部位からの筋肉組織および内部組織）が挙げられ；サンプル採取は、動物の殺処分を必要とし得る。
【０４４９】
ｍＲＮＡを含むナノ粒子組成物は、治療薬および／または予防薬の送達のための様々な製剤の有効性および有用性の評価に有用である。ｍＲＮＡを含む組成物の投与によって誘導されるより高いレベルのタンパク質発現は、より高いｍＲＮＡ翻訳および／またはナノ粒子組成物ｍＲＮＡ送達効率を示す。非ＲＮＡ成分が、翻訳機構自体に影響を与えると考えられないため、より高いレベルのタンパク質発現は、他のナノ粒子組成物またはその非存在と比べて、所与のナノ粒子組成物による治療薬および／または予防薬の送達のより高い効率を示す可能性が高い。
【０４５０】
実施例３：コレステロールの置換を用いた脂質製剤の評価
タンパク質発現および脂質取込みに対する、共通の脂質製剤における部分的または完全なコレステロール置換の効果を、インビトロで試験した。コレステロールを、抗炎症特性を有する新規の脂質（「試験物質」）で完全にまたは部分的に置換した例示的な製剤を、表２に提示する。
【表２】
2020510072.tif 000109
【０４５１】
表２の製剤の中でも、コレステロールとスチグマステロールの両方（すなわち、スチグマステロールで部分的に置換したコレステロール）を含むものが、最高のｅＧＦＰ発現を示したため、これをさらなる最適化のために選択した。コレステロールとルペオールの組合せ（すなわち、ルペオールで部分的に置換したコレステロール）は、コレステロール対照よりも高い発現を示した。スチグマステロールの範囲を、液体ナノ粒子中において１〜３７．５ｍｏｌ％で評価した。表３は、異なる比のコレステロールおよびスチグマステロールを含有する製剤の粒子特性についてまとめている。
【表３】
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【０４５２】
異なるフィトステロール（例えば、β−シトステロールおよびスチグマステロール）を含む製剤を調製し、インビトロで試験した。各ナノ粒子組成物中のフィトステロールの相対量を変動させて、製剤を最適化した。化合物１８を、ナノ粒子組成物に使用するために選択した。ナノ粒子組成物を、相対的なコレステロールおよびコレステロール誘導体含有量を独立して０ｍｏｌ％〜３８．５ｍｏｌ％の間で変動させて調製した。製剤を、蛍光および非蛍光バッチで調製した。次いで、組成物をそれらのサイズ、および封入効率について評価した。ナノ粒子組成物製剤の最適化に有用な例示的な製剤を、表４に提示する。コレステロールおよびフィトステロールを含むナノ粒子組成物、ならびにコレステロール、フィトステロール、またはそれらの組合せを含む組成物の特性を、表５〜７にまとめる。
【表４】
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【表５】
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【表６】
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【表７】
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【０４５３】
実施例４：サンプル製剤のインビトロ試験
本開示の組成物により誘導した、脂質ナノ粒子の細胞取込みとタンパク質発現、加えてＢ細胞活性化との関連を評価した。ヒト細胞株を、表６によるナノ粒子組成物とインビトロで接触させ、タンパク質発現レベルおよび細胞取込みについて評価した。試験の結果を図２〜図６に示す。タンパク質発現の観点から、蛍光対非蛍光との間に大きな差は全くない。図２〜図６において、「コレステロール（対照）」はコレステロール置換がないことを表し、「ベータ」はβ−シトステロールを指し、「スチグマ」はスチグマステロールを指し、「蛍光」は対応する蛍光バッチを指す。
【０４５４】
試験した組成物は、ＨｅＬａ、Ｈｅｐ３ｂ（ヒト肝細胞癌）、およびＡＭＬ１２（マウス肝細胞）細胞において類似した取込みおよび発現傾向を示した。本開示の組成物、すなわち、コレステロールおよびコレステロール誘導体（フィトステロールなど）を含む組成物を用いたタンパク質発現は、標準組成物（すなわち、コレステロール置換なし）のタンパク質発現よりも３０〜５０倍高いことを見出した。加えて、β−シトステロールによる９９．５％〜１００％のコレステロール置換を含む組成物を用いたタンパク質発現は、標準組成物（すなわち、コレステロール置換なし）のタンパク質発現よりも１００〜２００倍高いことを見出した。例えば、図８ｄを参照のこと。Ｂ細胞活性化は、培地対照レベルであることを見出した。
【０４５５】
均等物
本開示が、その詳細な説明とともに説明されてきたが、上記の説明は、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の範囲を例示することが意図され、限定するものではないことが理解されるべきである。他の態様、利点、および改変が、以下の特許請求の範囲内である。
【図１】
2020510072.tif 000175
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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【図７−６】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図９−４】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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