Модифицированные иммуномодулирующие частицы

Модифицированные иммуномодулирующие частицы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительных заявок на патенты США №№61/413016 и 61/413018, поданных 12 ноября 2011 года и которые включены во всей своей полноте в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Воспалительные заболевания и расстройства являются состояниями, при которых аномальный или иным способом нерегулируемый воспалительный ответ вносит вклад в этиологию или тяжесть заболевания. Примеры включают аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, рассеянный склероз и диабет, инфекционные заболевания, такие как туберкулез и различные формы менингита и энцефалита, включая вирусный энцефалит Западного Нила и другие расстройства, включая атеросклероз и ишемическую реперфузию.

[0003] Многие из данных заболеваний характеризуются инфильтрацией мононуклеарных клеток в месте повреждения ткани или другой травмы. Примеры мононуклеарных клеток, которые были обнаружены в данных инфильтратах, включают лимфоциты, особенно Т-лимфоциты, и клетки системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ-клетки), такие как моноциты, макрофаги, дендритные клетки, микроглиальные клетки и другие.

[0004] Предполагается, что многие из клеток, найденных в инфильтратах мононуклеарных клеток, играют роль в данных аномальных воспалительных ответах. Например, при таких заболеваниях, как рассеянный склероз, CD4⁺Т-клетки, как известно, играют центральную роль в патологическом аутоиммунном ответе. Дендритные клетки и другие СМФ-клетки могут быть ответственны за активацию CD4⁺Т-клеток в ранний момент Т-клеточной активации. СМФ-клетки могут также способствовать воспалению путем фагоцитоза, хотя, по меньшей мере, при некоторых воспалительных заболеваниях неясно, способны ли такие клетки на это в отсутствие CD4⁺Т-клеток.

[0005] Моноциты периферической крови могут быть классифицированы на две группы в соответствии с экспрессией или отсутствием определенных молекул клеточной поверхности. В частности, человеческие "резидентные моноциты" или "зрелые моноциты" рассматриваются как имеющие фенотип CD14^loCD16⁺(мышиным аналогом является CX₃CR1^hiCCR2^-Gr1^-). Другая группа клеток - "воспалительные моноциты" или "незрелые моноциты" - рассматриваются как имеющие фенотип CD14⁺CD16^- (мышиным аналогом является CX₃CR1^loCCR2⁺Gr1⁺). (Geissmann F. et al. 2003 Immunity 19: 71-82)

[0006] Важно отметить, что в то время как последние понимаются как "воспалительные" в том смысле, что они мигрируют в воспаленную ткань от клеток периферической крови, сформированных из костного мозга, не было показано, что эти клетки вызывают воспаление либо непосредственно, либо через действие других клеток. Кроме того, не было показано, чтобы различные СМФ-клетки, которые могут быть сформированы при дифференциации этих клеток, вызывали воспаление.

[0007] Традиционные клинические стратегии для неспецифической долгосрочной иммуносупрессии при расстройствах, связанных с нежелательным иммунным ответом, основаны на длительном применении иммунодепрессантов широкого действия, например блокаторов сигнала 1, таких как циклоспорин A (CsA), FK506 (такролимус) и кортикостероиды. Длительное применение высоких доз данных лекарственных средств может иметь токсические побочные эффекты. Более того, даже у тех пациентов, которые способны переносить данные лекарственные средства, необходимость пожизненной иммуносупрессивной лекарственной терапии несет значительный риск серьезных побочных эффектов, в том числе опухолей, тяжелых инфекций, нефротоксичности и метаболических расстройств.

[0008] Были разработаны способы индукции антигенспецифической толерантности, в том числе связывание клеткой антигена или пептида. Например, в одном из способов, пептид индуцировал клеточную толерантность, опосредованную связыванием, включавший сбор, разделение и обработку клеток периферической крови антигенами, специфичными для заболевания, и связывающим реагентом этиленкарбодиимидом (ECDI) в стерильных условиях с последующим повторным введением донору/пациенту. Данный процесс является дорогостоящим и должен осуществляться под строгим контролем условий квалифицированными специалистами, и ограничен количеством центров, которые могут проводить процедуру. Использование эритроцитов в качестве типа клетки-донора расширяет потенциальный источник, учитывая аллогенные доноры, тем самым значительно увеличивая запас клеток-источников и потенциально расширяя предоставление данной терапии любым оборудованием, сертифицированным для переливания крови. Эти способы имеют существенные ограничения, связанные с запасом клеток-источников и необходимостью совпадения типов тканей для минимизации иммунного ответа на клетки-доноры. В дополнение к этому местная обработка клеток EDCI для связывания аутоантигенов представляет собой существенную проблему для проведения контроля качества. Кроме того, эти подходы также требуют, по меньшей мере, некоторых знаний о патологическом антигене, к которому требуется иммунная толерантность.

[0009] В последнее время были описаны пептид-связанные частицы, что устраняет потребность в запасе клеток-источников и обходит требование тканевого типирования предварительных способов, см. WO 2010/085509, включенная в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки. Однако эти подходы все же основаны на антигенспецифической иммунной толерантности.

[0010] Как правило, антигенспецифическая толерантность не является идеальной, поскольку, как правило, специфические антигены/эпитопы заболеваний человека не известны. Кроме того, антигены могут варьировать от субъекта к субъекту, поэтому для того, чтобы антигенспецифический подход был эффективным, необходимо определить, какие антигены будет узнавать каждый конкретный пациент, или необходимым будет связывание библиотеки возможных пептидов с частицами перед введением. Синтез и индивидуальное связывание данных пептидов является и трудоемким, и дорогим. Таким образом, существует потребность в способе лечения, решающем обе эти проблемы, тем самым устраняя потребность в источнике клеток подходящей ткани и в то же время устраняя необходимость синтеза и связывания больших панелей пептидов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Настоящее изобретение описывает удивительное открытие того факта, что модифицированные частицы сами по себе, то есть без пептида, связанного с ними, являются эффективными в устранении воспалительного иммунного ответа у пациентов, нуждающихся в этом. Удивительно, но все, что необходимо для ослабления воспалительного иммунного ответа и также для лечения воспалительного заболевания, - это введение карбоксилированных частиц без необходимости присоединения к ним пептида(ов).

[0012] В одном варианте воплощения изобретения настоящее изобретение предлагает фармацевтическую композицию, содержащую карбоксилированные частицы. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы не содержат прикрепленный пептид или антигенные фрагменты. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются полистироловыми частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются алмазными частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются частицами поли(молочной-со-гликолевой кислоты) (PLGA).

[0013] В одном варианте воплощения настоящего изобретения фармацевтическая композиция, содержащая карбоксилированные частицы, индуцирует иммунную толерантность при введении субъекту, нуждающемуся в этом. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения фармацевтическая композиция, содержащая карбоксилированные частицы, устраняет воспалительный иммунный ответ при введении субъекту, нуждающемуся в этом.

[0014] В одном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы, содержащие фармацевтическую композицию согласно настоящему изобретению, имеют диаметр от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,3 мкм до примерно 5 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,5 мкм до примерно 3 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр примерно 0,5 мкм.

[0015] В одном варианте воплощения изобретения настоящее изобретение предлагает способ снижения продолжительности или тяжести воспалительного иммунного ответа у субъекта, включающий введение субъекту фармацевтической композиции, содержащей карбоксилированные частицы. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы свободны от связанных пептидов или антигенных фрагментов. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются полистироловыми частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются алмазными частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются частицами поли(молочной-со-гликолевой кислоты) (PLGA).

[0016] В одном варианте воплощения настоящего изобретения способ согласно настоящему изобретению индуцирует иммунную толерантность при введении субъекту, нуждающемуся в этом. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения способ устраняет воспалительный иммунный ответ при введении субъекту, нуждающемуся в этом.

[0017] В одном варианте воплощения настоящего изобретения способ согласно настоящему изобретению использует карбоксилированные частицы, имеющие диаметр от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,3 мкм до примерно 5 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,5 мкм до примерно 3 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр примерно 0,5 мкм.

[0018] В одном варианте воплощения настоящего изобретения субъект имеет аутоиммунное расстройство. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения аутоиммунным расстройством является рассеянный склероз, склеродермия, диабет I типа, ревматоидный артрит, тиреоидит, системная красная волчанка, синдром Рейно, синдром Шегрена, аутоиммунный увеит, аутоиммунный миокардит или болезнь Крона. В конкретном варианте воплощения настоящего изобретения аутоиммунным расстройством является рассеянный склероз.

[0019] В другом варианте воплощения настоящего изобретения субъект имеет аллергическое расстройство. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения аллергическим расстройством является экзема, астма, аллергический ринит или гиперчувствительность кожи.

[0020] В другом варианте воплощения настоящего изобретения субъект является реципиентом трансплантата. В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения субъект перенес инфаркт миокарда. В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения пациент имеет ишемическую реперфузию. В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения пациент имеет атеросклероз.

[0021] В одном варианте воплощения настоящего изобретения способ включает введение карбоксилированных частиц при помощи любых подходящих средств. В одном варианте воплощения настоящего изобретения композиция вводится перорально, назально, внутривенно, внутримышечно, в глаза, чрескожно или подкожно. В конкретном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы вводятся назально. В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения частицы вводят внутривенно.

[0022] В одном варианте воплощения изобретения настоящее изобретение предлагает способ лечения бактериальной или вирусной инфекции у субъекта, включающий введение субъекту фармацевтической композиции, содержащей карбоксилированные частицы. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы свободны от связанного пептида или антигенных фрагментов. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются полистироловыми частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются алмазными частицами. В других вариантах воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы являются частицами поли(молочной-со-гликолевой кислоты) (PLGA).

[0023] В одном варианте воплощения настоящего изобретения способ согласно настоящему изобретению индуцирует иммунную толерантность при введении субъекту с бактериальной или вирусной инфекцией. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения способ устраняет или ослабляет воспалительный иммунный ответ при введении пациенту с бактериальной или вирусной инфекцией.

[0024] В одном варианте воплощения настоящего изобретения способы лечения бактериальной или вирусной инфекции согласно настоящему изобретению используют карбоксилированные частицы, имеющие диаметр от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,3 мкм до примерно 5 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр от примерно 0,5 мкм до примерно 3 мкм. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения карбоксилированные частицы имеют диаметр примерно 0,5 мкм.

[0025] В одном варианте воплощения настоящего изобретения субъект имеет вирусную инфекцию. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения вирусная инфекция является герпевирусной инфекцией, инфекцией вируса гепатита, инфекцией вируса Западного Нила, флавивирусной инфекцией, гриппозной инфекцией, риновирусной инфекцией, папилломавирусной инфекцией или инфекцией вируса парагриппа. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения вирусная инфекция поражает центральную нервную систему указанного субъекта. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения вирусная инфекция вызывает вирусный энцефалит или вирусный менингит.

[0026] В одном варианте воплощения настоящего изобретения субъект имеет бактериальную инфекцию. В дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения бактериальная инфекция поражает центральную нервную систему указанного субъекта. В еще одном дополнительном варианте воплощения настоящего изобретения бактериальная инфекция вызывает септический бактериальный энцефалит или бактериальный менингит.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Фигура 1 описывает (А) процент выживаемости мышей после инфицирования высокой дозой или низкой дозой ВЗН; (B) потерю массы, связанную с инфицированием мышей высокой дозой ВЗН; (C) титры вируса в мозге мышей, погибших от инфекции; (D) потерю массы у мышей, инфицированных высокой и низкой дозой ВЗН через 0-7 дней после инфицирования; (Е) титры вируса в головном мозге мышей, инфицированных высокой и низкой дозой ВЗН на 7 день после инфицирования и корреляцию между процентом потери массы на 7 день и титром вируса, (F) корреляцию между процентом потери массы и наличием CD45⁺лейкоцитов в головном мозге мышей через 7 дней после инфицирования высокой и низкой дозой ВЗН; (G) корреляцию между титром вируса в головном мозге и присутствием CD45⁺лейкоцитов в головном мозге мышей через 7 дней после инфицирования высокой и низкой дозой ВЗН; (H) корреляцию между процентом потери массы и наличием CD45^hi макрофагов в головном мозге мышей через 7 дней после инфицирования высокой и низкой дозой ВЗН.

[0028] Фигура 2 описывает корреляцию между процентом потери массы и наличием (A) CD45^intCD11b⁺иммигрировавшей микроглии; (C) CD3⁺Т-клеток, (D) CD11b^hi Ly6G⁺нейтрофилов и (Е) NK1.1⁺CD11b^lo/- естественных клеток киллеров, в то время как количество CD45^lo резидентной микроглии (B) оставалось неизменным через 7 дней после инфицирования высокой или низкой дозой ВЗН; (F) описывает корреляцию между потерей массы и титром вируса в головном мозге ко времени умерщвления мышей, инфицированных низкой дозой ВЗН; (G) описывает корреляцию инфильтрации лейкоцитов и процента потери массы у мышей, инфицированных низкой дозой ВЗН и (Н) демонстрирует отсутствие корреляции между титром вируса и инфильтрацией лейкоцитов после инфицирования низкой дозой ВЗН.

[0029] Фигура 3 (А) описывает долгосрочную выживаемость мышей, получавших карбоксилированные полистироловые гранулы в PBS на 6 день после инфицирования высокой дозой ВЗН; (B) демонстрирует, что лечение мышей, инфицированных низкими дозами ВЗН, карбоксилированными полистироловыми гранулами, начиная с 6 дня после инфицирования, является неэффективным в продлении выживаемости мышей; (C) демонстрирует, что лечение мышей, инфицированных низкими дозами ВЗН, карбоксилированными полистироловыми гранулами, начиная с 6 дня после инфицирования, является неэффективным в предотвращении потери массы у мышей по сравнению с мышами контрольной группы, (D) демонстрирует, что лечение мышей, инфицированных низкими ВЗН, является эффективным в продлении выживаемости мышей, когда гранулы вводятся при потери массы у мышей. (E-G) описывает потерю массы, зарегистрированную для данных мышей до 20 дня после инфицирования.

[0030] Фигура 4 (A-D) является примерами лечения мышей, инфицированных низкими дозами ВЗН, карбоксилированными полистироловыми гранулами при потере массы мышами, мыши в (A-B) требуют лечения гранулами только в течение 5 дней, и масса остается стабильной, и они выживают без дальнейшего лечения гранулами, в то время как мыши в (C-D) начинают терять массу снова после прекращения лечения гранулами через 5 дней, поэтому лечение продолжается, пока масса не стабилизируется, (E) описывает инфильтрацию CD45⁺CD11b⁺макрофагов в головной мозг мышей, инфицированных низкими дозами ВЗН, на 9 дней после инфицирования, которые либо потеряли массу, либо не потеряли массу и получали либо PBS, либо карбоксилированные гранулы на 8 день после инфицирования; (F) является графической демонстрацией типов клеток, инфильтрирующих головной мозг мышей, инфицированных ВЗН, на 9 дней после инфицирования, которые либо потеряли массе, либо не потеряли массу и получали либо PBS, либо карбоксилированные гранулы на 8 день после инфицирования.

[0031] Фигура 5 описывает (А) разницу в выживаемости мышей, получавших карбоксилированные полистироловые гранулы, голые полистироловые гранулы или PBS после инфицирования низкой дозой ВЗН; (B) описывает разницу в проценте потери массы у мышей, получавших карбоксилированные полистироловые гранулы, голые полистироловые гранулы или PBS после инфицирования низкой дозой ВЗН; (С, D) описывает разницу в проценте потери массы между лечением мышей карбоксилированными гранулами и голыми гранулами после инфицирования низкой дозой ВЗН; (E,O) описывает локализацию FITC-конъюгированных карбоксилированных гранул или голых гранул на 7 день у мышей, инфицированных высокой дозой ВЗН в 0 день и FITC- карбоксилированных гранул, FITC-конъюгированных голых гранул или PBS на 6 день. (E-G) представляют собой кровь 3 отдельных мышей, получавших PBS, (H-J) представляют собой кровь 3 отдельных мышей, получавших голые полистироловые гранулы, и (L-N) представляют собой кровь 3 отдельных мышей, получавших карбоксилированные полистироловые гранулы, демонстрируя, что в крови остается больше простых гранул, чем карбоксилированных гранул.

[0032] Фигура 6 демонстрирует (A-C) отсутствие инфильтрации FITC-конъюгированными полистироловыми гранулами в головном мозге инфицированных и подвергнутых лечению мышей, как показано на Фигуре Е-О; (D-E) описывает снижение инфильтрации различных лейкоцитов, макрофагов и микроглии в головном мозге мышей, инфицированных ВЗН, получавших карбоксилированные полистироловые гранулы или голые полистироловые гранулы, как показано на Фигуре 5 (E-O).

[0033] Фигура 7 описывает (А) ассоциацию FITC-конъюгированных полистироловых карбоксилированных гранул и FITC-конъюгированных голых полистироловых гранул в селезенке с CD45⁺лейкоцитами (A, B, F) в CD11^b+(С, G), CD11c⁺(D,H) Ly6 с⁺(E, I) клетках; (J-R) описывает типы клеток, которые захватывают FITC-конъюгированные карбоксилированные гранулы и FITC-конъюгированные голые гранулы.

[0034] Фигура 8 описывает способность к захвату FITC-конъюгированных полистироловых карбоксилированных гранул или FITC-конъюгированных голых полистироловых гранул и увеличение количеств CD11b⁺CD11c^- моноцитов (А) и CD11b⁺CD11c⁺(В) или CD11b^- CD11c⁺(С) дендритных клеток в селезенке после инфицирования высокой дозой ВЗН.

[0035] Фигура 9 описывает (A-D) способность к захвату FITC-конъюгированных полистироловых карбоксилированных гранул или FITC-конъюгированных голых полистироловых гранул и увеличение количества субпопуляций CD19⁺В-клеток и CD3⁺Т-клеток в селезенке после инфицирования высокой дозой ВЗН.

[0036] Фигура 10 описывает (A-L) способность к захвату FITC-конъюгированных полистироловых карбоксилированных гранул или FITC-конъюгированных голых полистироловых гранул CD11b⁺(C,G), CD11c⁺(D, Н), и Ly6 с⁺(E, I) клетками, в частности, CD11b⁺CD11c^- моноцитами (J) и CD11b⁺CD11c⁺(K) или CD11b^- CD11c⁺(L) дендритными клетками в печени после инфицирования высокой дозой ВЗН.

[0037] Фигура 11 описывает (A-G) способность к захвату FITC-конъюгированных полистироловых карбоксилированных гранул или FITC-конъюгированных голых полистироловых гранул CD11b⁺, (C,F), CD11c⁺и Ly6C⁺(D, G) клетками в костном мозге после инфицирования высокой дозой ВЗН.

[0038] Фигура 12 описывает (А) процент выживаемости мышей, инфицированных низкой дозой ВЗН, получавших высокую или низкую дозу карбоксилированных полистироловых гранул различных размеров; (B) описывает процент выживаемости мышей, инфицированных низкой дозой ВЗН, получавших FITC-конъюгированные карбоксилированные гранулы, голые FITC-конъюгированные гранулы, карбоксилированные PLGA сферы или голые PLGA сферы; (C) описывает инфильтрацию/активацию различных популяций моноцитов в головном мозге мышей, инфицированных низкой дозой ВЗН и получавших карбоксилированные FITC-гранулы, карбоксилированные-FITC PLGA сферы или карбоксилированные наноалмазы.

[0039] Фигура 13 описывает (А) процент выживаемости и (B) потерю массы у мышей дикого типа и мышей с Т-клеточной недостаточностью, инфицированных высокой или низкой дозой ВЗН; (C) корреляцию между потерей массы и титрами вируса в головном мозге мышей дикого типа и мышей с Т-клеточной недостаточностью, инфицированных высокой или низкой дозой ВЗН; (D) потерю массы (E) и инфильтрацию иммунными клетками головного мозга мышей дикого типа и мышей с Т-клеточной недостаточностью, инфицированных высокой дозой ВЗН на 8 день после инфицирования; (F) процент выживаемости (G) и потерю массы мышей дикого типа и мышей с Т-клеточной недостаточностью, инфицированных высокой или низкой дозой ВЗН, и получавших карбоксилированные гранулы или PBS при значительной потере массы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0040] Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что когда карбоксилированные частицы, такие как карбоксилированные полистироловые, PLGA или алмазные частицы, определенного размера вводятся субъектам, устраняются воспалительные иммунные ответы. Дополнительно авторы настоящего изобретения также неожиданно обнаружили, что те же самые карбоксилированные частицы при введении пациентам с активной вирусной или бактериальной инфекцией, особенно инфекциями, длительно поражающими центральную нервную систему, приводят к значительному снижению симптомов этих инфекций и увеличенной выживаемости. Следовательно, эти частицы могут быть полезны в лечении любого заболевания или состояния, характеризующегося чрезмерным воспалительным иммунным ответом, например, аутоиммунных заболеваний, а также в лечении бактериальных и вирусных инфекций.

[0041] "Частица" в данном контексте относится к любой нетканевой мельчайшей композиции вещества, она может быть сферой, сфероподобной или гранулой. Термин "частица" и термин "гранула" могут быть использованы взаимозаменяемо. Дополнительно термин "частица" может быть использован для охватывания гранул и сфер.

[0042] "Карбоксилированные частицы" или "карбоксилированные гранулы" или "карбоксилированные сферы" включает любую частицу, которая была модифицирована и содержит на ее поверхности карбоксильную группу. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения добавление карбоксильной группы усиливает фагоцитарный/моноцитарный захват частиц из кровотока, например, путем взаимодействия с фагоцитарными рецепторами, например, MARCO.

[0043] "Антигенный фрагмент" в данном контексте относится к любому фрагменту, например пептиду, который распознается иммунной системой хозяина. Примеры антигенных фрагментов включают, но не ограничиваются, аутоантигены и/или бактериальные или вирусные белки, пептиды или компоненты. Не будучи связанными какой-либо теорией, в то время как карбоксилированные гранулы сами по себе могут быть распознаны иммунной системой, карбоксилированные гранулы без какой-либо прикрепленной частицы не считаются "антигенным фрагментом" для целей настоящего изобретения.

[0044] "Голые гранулы", или "голые частицы", или "голые сферы" в данном контексте относится к гранулам, частицам или сферам, которые не были карбоксилированы.

[0045] Частица может иметь любую форму частицы или конформацию. Однако в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения предпочтительно использовать частицы, которые будут агллютинироваться in vivo с наименьшей вероятностью. Примерами частиц в данных вариантах воплощения настоящего изобретения являются те, которые имеют сферическую форму.

[0046] Необязательно, чтобы каждая частица была однородной по размеру, хотя, в целом, частицы должны иметь достаточный размер для запуска фагоцитоза антигенпрезентирующей клеткой или другой СМФ-клеткой. Предпочтительно частицы имеют микроскопический или наноскопический размер с целью увеличения растворимости, во избежание возможных осложнений, вызванных агрегацией in vivo, и облегчения пиноцитоза. Размер частиц может быть фактором захвата из интерстициального пространства в области созревания лимфоцитов. Частица, имеющая диаметр от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм, способна к запуску фагоцитоза. Таким образом, в одном варианте воплощения настоящего изобретения частица имеет диаметр в этих пределах. В другом варианте воплощения настоящего изобретения частица имеет диаметр от примерно 0,3 мкм до примерно 5 мкм. В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения частица имеет диаметр от примерно 0,5 мкм до примерно 3 мкм. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения частица имеет размер примерно 0,5 мкм. Частицы в композиции не должны быть однородными по диаметру. Например, фармацевтическая композиция может содержать множество частиц, некоторые из которых имеют диаметр примерно 0,5 мкм, тогда как другие имеют диаметр примерно 1,0 мкм. Любая смесь размеров частиц в этих заданных диапазонах будет полезной.

[0047] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения частица является неметаллической. В этих вариантах воплощения настоящего изобретения частица может быть изготовлена из полимера. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения частица биоразлагаема в индивидууме. В этом варианте воплощения настоящего изобретения частицы могут быть введены индивидууму через многократные дозы без накопления частиц в индивидууме. Примеры подходящих частиц включают полистироловые частицы, PLGA частицы и алмазные частицы.

[0048] Предпочтительно поверхность частицы состоит из материала, который минимизирует неспецифические или нежелательные биологические взаимодействия. Взаимодействия между поверхностью частиц и интерстицием могут быть фактором, играющим важную роль в лимфатическом захвате. Поверхность частицы может быть покрыта материалом для предотвращения или уменьшения неспецифических взаимодействий. Стерическая стабилизация путем покрытия частиц гидрофильными слоями, такими как полиэтиленгликоль (ПЭГ) и его сополимеры, такие как PLURONICS (включая сополимеры поли(этиленгликоль)-bl-поли(пропиленгликоль)-bl-поли(этиленгликоль)), может уменьшить неспецифические взаимодействия с белками интерстиция, что было продемонстрировано улучшенным лимфатическим захватом после подкожного введения. Все эти факты указывают на важность физических свойств частиц для лимфатического захвата. Биоразлагаемые полимеры могут быть использованы для изготовления всех или некоторых полимеров и/или частиц и/или слоев. Биоразлагаемые полимеры могут подвергаться деградации, например, в результате реакции функциональных групп с водой в растворе. Термин "деградация" в данном контексте относится приобретению свойства растворимости, либо путем уменьшения молекулярной массы, либо путем конверсии гидрофобных групп в гидрофильные группы. Полимеры с эфирными группами, в целом, подвержены спонтанному гидролизу, например, полилактиды и полигликолиды.

[0049] Частицы согласно настоящему изобретению могут также содержать дополнительные компоненты. Например, носители могут иметь визуализирующие агенты, включенные или конъюгированные с носителем. Примером наносферы-носителя, которая имеет визуализирующий агент и которая в настоящее является коммерчески доступной, являются наносферы Kodak X-sight. Было обнаружено, что неорганические квантово-размерные люминесцентные нанокристаллы, известные как квантовые точки (КТ), являются идеальными донорами в способах FRET: их высокий квантовый выход и модифицируемые, зависимые от размера стоксовы сдвиги позволяют различным размерам испускать излучение от синего до инфракрасного при возбуждении при одной длине волны ультрафиолетового спектра (Bruchez, et al., Science, 1998, 281, 2013; Niemeyer, C. M Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5796; Waggoner, A. Methods Enzymol. 1995, 246, 362; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1993, 79, 5566). Квантовые точки, например гибридные органические/неорганические квантовые точки на основе класса полимеров, известного как дендримеры, могут использоваться в биологической маркировке, обработке изображений и оптических системах биодатчиков (Lemon, et al., J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12886). В отличие от традиционного синтеза неорганических квантовых точек, синтез данных гибридных наночастиц квантовых точек не требует высоких температур или высокой токсичности, нестабильных реагентов (Etienne, et al., Appl. Phys. Lett. 87, 181913, 2005).

[0050] Частицы могут быть изготовлены из широкого спектра материалов. Предпочтительно частица состоит из материала, подходящего для биологического использования. Например, частицы могут состоять из стекла, кремнезема, полиэфиров гидроксикарбоновых кислот, полиангидридов дикарбоновых кислот или сополимеров гидроксикарбоновых кислот и дикарбоновых кислот. В общем, частицы-носители могут состоять из сложных полиэфиров с прямой или разветвленной цепью, замещенных или незамещенных, насыщенных или ненасыщенных, линейных или сшитых, алканил, галогеналкил, тиоалкил, аминоалкил, арил, аралкил, алкенил, аралкенил, гетероарил или алкоксигидрокси кислот или полиангидридов с прямой или разветвленной цепью, замещенных или незамещенных, насыщенных или ненасыщенных, линейных или сшитых, алканил, галогеналкил, тиоалкил, аминоалкил, арил, аралкил, алкенил, аралкенил, гетероарил или алкоксидикарбоновых кислот. Дополнительно частицы-носители могут быть квантовыми точками или состоять из квантовых точек, таких как полистироловые частицы квантовых точек (Joumaa et al. (2006) Langmuir 22: 1810-6). Частицы-носители, включая смеси сложноэфирных и ангидридных связей (например, сополимеры гликолевой и себациновой кислоты), также могут быть использованы. Например, частицы-носители могут содержать материалы, включающие полимеры полигликолевой кислоты (PGA), полимеры полимолочной кислоты (PLA), полимеры полисебациновой кислоты (PSA), сополимеры полимолочной-со-гликолевой кислоты (PLGA), сополимеры молочной-со-себациновой кислоты (PLSA), сополимеры полигликолевой-со-себациновой кислоты (PGSA) и т.д. Другие биосовместимые, биоразлагаемые полимеры, используемые в настоящем изобретении, включают полимеры или сополимеры капролактонов, карбонатов, амидов, аминокислот, ортоэфиров, ацеталей, цианоакрилатов и разлагаемых уретанов, а также их сополимеры с прямой или разветвленной цепью, замещенные или незамещенные, алканил, галогеналкил, тиоалкил, аминоалкил, алкенил или ароматические гидрокси или дикарбоновые кислоты. Дополнительно биологически важные аминокислоты с реакционноспособными группами боковых цепей, такие как лизин, аргинин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, серин, треонин, тирозин и цистеин или их энантиомеры, могут быть включены в сополимеры с любым из вышеупомянутых материалов для предоставления реакционных групп для конъюгации с антигенными пептидами и белками или конъюгирующими фрагментами. Биоразлагаемые материалы, пригодные для настоящего изобретения, включают алмаз, полимеры PLA, PGA и PLGA. Биосовместимые, но не биоразлагаемые, материалы также могут быть использованы в частицах-носителях в соответствии с настоящим изобретением. Например, могут быть использованы небиоразлагаемые полимеры акрилатов, этиленвинилацетата, ацилзамещенных ацетатов целлюлозы, неразлагаемых уретанов, стиролов, винилхлоридов, винилфторидов, винилимидазолов, хлорсульфированных олефинов, этиленоксида, виниловых спиртов, TEFLON ® (DuPont, Уилмингтон, Делавэр) и нейлон.

[0051] Подходящие гранулы, которые в настоящее время коммерчески доступны, включают гранулы полистирола, такие как FluoSpheres (Molecular Probes, Юджин, Орегон).

[0052] Физические свойства также связаны с полезностью наночастиц после захвата и удержания в местах, имеющих незрелые лимфоциты. Они включают механические свойства, такие как жесткость или эластичность. Некоторые варианты воплощения настоящего изобретения основаны на эластичном ядре, например полипропиленсульфидном (PPS) ядре с верхним слоем, например гидрофильным верхним слоем, таким как в ПЭГ, как в ППС-ПЭГ системе, недавно разработанной и описанной для системной (но не направленной или иммунной) доставки. Эластичное ядро является противопоставлением по существу жесткому ядру как в системе полистироловых или металлических наночастиц. Термин «эластичный» относится к некоторым упругим материалам, кроме природных или синтетических каучуков, «эластичный» является термином, известным в области полимеров. Например, сшитый PPS может быть использован для изготовления гидрофобного эластичного ядра. PPS является полимером, распадающимся в окислительных условиях до полисульфоксида и, наконец, полисульфона, переходя из гидрофобной резины в гидрофильный водорастворимый полимер. Другие сульфидные полимеры могут быть адаптированы для использования с термином «сульфидный полимер», относящемуся к полимеру с серой в основе мономерного звена. Другими эластичными полимерами, которые могут быть использованы, являются сложные полиэфиры с температурой стеклования при гидратированных условиях, которая меньше, чем примерно 37°С. Гидрофобное ядро предпочтительно может быть использовано с гидрофильным верхним слоем, так как ядро и верхний слой не будут смешиваться, в результате этого верхний слой будет иметь тенденцию к стерическому расширению от ядра. Ядро относится к частице, имеющей верхний слой. Слой относится к материалу, покрывающему, по меньшей мере, часть ядра. Слой может быть адсорбирован или ковалентно связан. Частица или ядро могут быть твердыми или полыми. Эластичные гидрофобные ядра имеют преимущества перед жесткими гидрофобными ядрами, такими как кристаллические или стеклообразные (как в случае полистирола) ядра, в которых большие дозировки гидрофобных лекарственных средств могут быть перенесены ч