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局部递送CDK9抑制剂的缓释制剂

摘要

本公开描述了用于局部递送CDK9抑制剂的新型缓释制剂。

著录项

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月23日提交的美国临时申请62/661,599的权益,其内容通过引用合并于此。

联邦资助的研究或开发中的发明权利声明

本发明是在美国国立卫生研究院(NIH)授予号R21AR063348和ARMY/MRMC授予号W81XWH-12-1-0311的政府支持下完成的。政府拥有本发明的某些权利。

发明背景

最近的进展最终表明,包含细胞周期蛋白依赖性激酶9(CDK9)和细胞周期蛋白T的一般转录因子P-TEFb,控制着激活所有主要应答基因的限速步骤。主要应答基因(PRG)是需要响应环境中的急性变化而在转录水平上被立即激活的基因。PRG包括典型的炎症基因(IL-1,TNF,IL-6,iNOS等),以及其他细胞类型特异性基因。如果细胞环境发生急性变化(例如,关节受伤),PRG的转录就需要CDK9的活性。因此,CDK9是设计用于限制细胞对急性事件(例如损伤)的反应的新型治疗靶标。存在小分子CDK9抑制剂,但是它们迅速扩散,通常具有短的体内半衰期,全身给药会引起不良的脱靶作用。

发明内容

本文提供了CDK9抑制剂的微粒制剂,其提供抑制剂局部持续释放至受影响的组织,同时避免了不需要的全身作用。本发明的制剂包含封装在聚(乳酸-共-乙醇酸)酸(PLGA)的微粒中的CDK9抑制剂。令人惊讶地,我们发现微粒组分的许多组合不能提供足够的持续释放,导致微粒的平均尺寸过大,不能释放至少约80%的包封药物,和/或包封的不足量的CDK9抑制剂。

本文的微粒制剂在约4至约6周的时间内提供了CDK9抑制剂的持续释放,其中在给药后的最初24小时内释放了有限的量。

本发明的微粒包含CDK9抑制剂和PLGA聚合物,其平均尺寸为约2微米至约150微米。

本文还提供了药物组合物,其包含多个本公开的微粒和药学上可接受的载体。

本文还提供了治疗患有关节疾病或病症的受试者(例如人)或兽医受试者的方法,该方法包括将治疗有效量的药物组合物注射入关节中。

本发明的一方面是包含细胞周期蛋白依赖性激酶9(CDK9)抑制剂和聚(乳酸-乙醇酸)酸(PLGA)的微粒,其中所述CDK9抑制剂被所述PLGA包封,并且其中所述微粒提供CDK9抑制剂的持续的释放。

本发明的另一方面是药物组合物,其包含多个本发明的微粒和药学上可接受的载体。

本发明的另一方面是治疗有需要的受试者的方法,该方法包括施用治疗有效量的多个微粒,该微粒包含CDK9抑制剂和聚(乳酸-乙醇酸)酸(PLGA),其中CDK9抑制剂被PLGA包裹,并且其中微粒提供CDK9抑制剂的持续释放。

本发明的另一方面是治疗有需要的受试者的方法,其包括施用包含多种本发明的微粒和药学上可接受的载体的药物组合物。

本发明的另一方面是一种治疗炎症部位的方法,该方法包括向该部位施用包含配制为多个微粒的CDK9抑制剂的组合物,其中该微粒在该部位提供CDK9抑制剂的至少24小时的持续释放,从而减轻或改善了该部位的炎症。

附图的简要说明

图1显示了在单层培养物中,用10ng/mL IL-1β有或无300nM夫拉平度处理5小时对原代人软骨细胞基因表达的影响。CDK9抑制有效抑制原发性炎症反应基因的转录。

图2A,2B,2C和2D表明,通过全身性给予夫拉平度,抑制CDK9可有效抑制小鼠ACL断裂后主要应答基因的转录。图2A显示有和没有夫拉平度时IL-1βmRNA表达增加。图2B显示有和没有夫拉平度时IL-6 mRNA表达增加。图2C显示有和没有夫拉平度时MMP-13 mRNA表达增加。图2D显示有和没有夫拉平度时ADAMTS4 mRNA表达的增加。

图3A,3B,3C和3D使用反复全身性给予夫拉平度的CDK9的抑制有效抑制了小鼠ACL断裂后主要应答基因的转录。受伤后至少有3个小时的时间窗口,在此期间用夫拉平度抑制CDK9可有效防止主要应答基因的转录。图3A显示在夫拉平度0、1或2次给药后,IL-1β基因表达增加。图3B显示0、1或2次夫拉平度给药后IL-6基因表达的增加。图3C在夫拉平度给药前0、1、2或3个小时的延迟后显示IL-1β基因表达增加(最左侧的条显示未经夫拉平度处理的表达)。图3D显示在夫拉平度给药前延迟0、1、2或3个小时后,IL-6基因表达增加(最左侧的条显示未经夫拉平度处理的表达)。

图4在实施例1中制备的,含有夫拉平度的PLGA微粒的典型尺寸分布。图4A以图形方式描绘了批号为53024的PLGA微粒的尺寸分布,并带有测量表。图4B是本发明的微粒的光学显微镜图像。图4C是不同配方的本发明微粒的光学显微镜图像。图4D是另一种制剂中的本发明微粒的光学显微镜图像。

图5:在1x PBS中的1%

图6:将夫拉平度以1%w/v的比例封装在使用

图7在ACL断裂PTOA大鼠模型中,关节内注射持续释放的PLGA-夫拉平度可保护膝关节免受OA损害至少3周。图7A显示了与经过处理的膝盖和对照膝盖相比,在未经处理的受伤膝盖中局部MMP表达。图7B:夫拉平度-PLGA微粒通过IA注射法治疗患有ACL断裂损伤的大鼠(三角形),空白无药物的PLGA微粒作为对照(正方形)。使用MMPSense 750试剂重复测量关节MMPSense活性,并将受伤腿部的活动标准化为同一只动物未受伤的对侧腿部的活动。比率1.0表示无伤害影响。这些结果表明,释放夫拉平度的微粒在防止软骨降解的MMP酶活化方面至少持续了3周。

图8表明,使用基于细胞的测定法,从PLGA微粒释放的夫拉平度保留了其效力。图8A:如该图第3-5条所示,通过萤光素酶报告基因测得,夫拉平度可阻止超过99%的IL-1β反应伴随有IL-1刺激(第2条),这与夫拉平度在PLGA封装前(第5条)后(第3、4条)保持一致。IL-1β处理是刺激物,可引起许多主要应答基因的转录激活。荧光素酶活性的读数是由NFκB反应性启动子驱动的,该启动子是可以轻松量化的主要应答基因。对照中的基准值较低,<5000。当存在夫拉平度时,未观察到这种由IL-1β诱导的增加,重要的是,从两种不同的PLGA制剂(53010和53012)中释放出的夫拉平度的活性与PLGA封装前的夫拉平度(Flavo)一样。注意图8A图8B Y轴上的对数刻度:较矮的图在线性Y轴上,显示夫拉平度阻止了IL-1β反应的99.6%至99.8%,并且PLGA封装的夫拉平度保留了其效力。

图9显示PLGA-夫拉平度制剂不符合规格,因为微粒形成了大的聚集体。在这种情况下,如粒度分布图所示,具有PLGA包封的夫拉平度的微粒形成100-200微米的聚集体。这些颗粒表现出结块(参见下面的实施例6,表3(制剂E和H)。

图10显示的PLGA-夫拉平度制剂由于夫拉平度释放不完全而无法满足规格要求。该图显示了不符合规格的PLGA-夫拉平度的两种不同制剂,因为它们显示出夫拉平度的不完全释放<80%。这些制剂在用γ辐射处理后对应于制剂J和L(参见下面的实施例6,表3),该处理可以在某些情况下用于灭菌,但是在此不利地影响夫拉平度的释放特性。

图11显示的PLGA-夫拉平度制剂由于非线性的夫拉平度释放(最初爆发,随后几乎没有其他释放)而未达到规格。该图显示了不符合规格的PLGA-夫拉平度的两种制剂,因为它们具有:(a)夫拉平度的最初爆发;(b)首次爆发后夫拉平度释放非常缓慢。(参见下文实施例6,表3,制剂M和N)。

本发明的具体描述

I.总述

在一个实施方案中,本发明描述了用于局部递送CDK9抑制剂的新型缓释制剂,其中抑制剂被封装在生物可吸收的聚合物中,并随着聚合物的降解而随时间释放。该抑制剂在较长时间内在治疗水平上可局部获得,同时将总全身剂量降至最低。

II.定义

“PLGA”是聚(乳酸-乙醇酸)酸。

“CDK”是指细胞周期蛋白依赖性激酶。CDK9是细胞周期蛋白依赖性激酶9。

“IL”是白介素。

“TNF”是肿瘤坏死因子。

“MMP”是基质金属蛋白酶。

“ACL”是前交叉韧带。

“PTOA”是创伤后骨关节炎。

CDK9抑制剂的“衍生物”是CDK9抑制剂的酯,酰胺或前药,其中该酯,酰胺或前药取代基在施用于受试者后被裂解或水解。

术语“微粒”是指直径为约0.5μm至约100μm的PLGA颗粒。

术语“持续释放”是指CDK9抑制剂在给药后延长的时间段内释放,通常在约1小时至约30-60天之间。

术语“固有粘度”(本文缩写为“IV”)是指用于本发明的聚合物的性质。固有粘度η

如本文所用,术语“受试者”是指哺乳动物,其可以是人类或非人类哺乳动物,例如伴生动物,例如狗,猫,大鼠等,或农场动物,例如马,驴,骡子,山羊,绵羊,猪或牛等。

术语“治疗有效量”是指足以抑制不期望的炎症并且消除或至少部分地阻止症状和/或并发症的本发明的微粒的量。具体而言,治疗有效量是足以抑制主要应答基因例如IL-1β和IL-6的表达至不超过预期的基因活性的50%,40%,30%,20%,10%,5%或1%的量。对于这种用途有效的量将取决于例如抑制剂的组成,给药方式,所治疗疾病的阶段和严重性,患者的体重和总体健康状况以及开药医生的判断。在实践中,由于微粒药物释放的局部性质,在本发明的方法中治疗效果所需的CDK9抑制剂的量将小于全身给药所需的量。本发明的微粒可以长期或急性给药,以减轻,抑制或预防炎症,软骨降解以及创伤性骨关节炎。

“炎症部位”是指受试者体内表现出炎症的特定组织或区域。炎症可由多种因素引起,包括身体创伤(包括烧伤,冰冻,异物,因使用或过度使用而引起的退化等),感染,癌症,化学暴露(包括接触烟气),辐射,局部缺血,自发性免疫疾病,哮喘等。同样,“创伤部位”是指受试者身体遭受外伤的那部分。创伤部位可能是软组织或硬组织(例如,骨骼,软骨和关节)。

III.组合物和方法

本文的方法和组合物提供了用于局部递送的CDK9抑制剂的缓释制剂。将活性药物包封在持续释放制剂中的一个重要优点是,该药物在延长的时间段内仍可以以治疗有效浓度保持局部可用。释放的持续时间由诸如聚合物的固有粘度,L∶G比,聚合物的终端基团和粒径等参数调节。如本文所示,可以将这些参数设计为与典型的炎症反应的持续时间相对应,其持续时间可以在急性损伤事件后的数天至数周不等。与常规的全身性给药相比,这是一种改进,因为它可以快速代谢和失活(例如,夫拉平度的体内半衰期约为5-6小时)。本发明制剂的第二个重要优点是药物的局部递送。例如,当关节内注射具有包封的夫拉平度的微粒时,它们保留在关节囊内。这随着时间的推移在关节间隙内提供了治疗上有效的局部药物浓度,同时大大降低了全身性药物负担。

A.化合物

本文提供了使用CDK9的现有小分子抑制剂靶向Cdk9激酶活性的治疗剂的制剂。本文提供的制剂适用于夫拉平度,沃鲁昔布(voruciclib)和在结构上与夫拉平度和沃鲁昔布(voruciclib)有关的一类CDK9抑制剂,以使抑制剂以适当的总体释放势能和释放动力学被递送至受试者的受影响部位,例如受伤的组织或细胞类型。

在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度或其酯,前药或其药学上可接受的盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度或其衍生物或盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度,SNS-032或沃鲁昔布(voruciclib)。

在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度或其酯,前药或其药学上可接受的盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度或其衍生物或盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是夫拉平度(IUPAC名称:2-(2-氯苯基)-5,7-二羟基-8-[(3S,4R)-3-羟基-1-甲基-4-哌啶基]-4-苯并吡喃酮;CAS#146426-40-6),其结构为:

CDK9抑制剂(例如夫拉平度)可广泛有效地抑制主要应答基因的转录激活,包括炎症基因(例如IL-1,TNF,IL-6,iNOS等)和基质降解酶(MMPs,ADAMTS等)。但是,夫拉平度会迅速代谢和降解,并且体内半衰期短于6小时。作为一种小分子(~400Da),它从给药部位迅速扩散,因此通常作为全身给药。本文提供了CDK9抑制剂和PLGA聚合物的制剂,其中CDK9抑制剂被包裹在适当大小且具有适当释放势能和释放动力学的颗粒中,从而在一段时间内,提供治疗有效量的CDK9抑制剂来治疗损伤,减轻炎症,减轻症状和/或防止对受试者的受伤组织造成进一步损害。

在一些实施方案中,CDK9抑制剂是SNS-032,或其前药或其药学上可接受的盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是SNS-032或其盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是SNS-032,具有以下结构:

在一些实施方案中,CDK9抑制剂是沃鲁昔布(voruciclib)或其酯,前药或药学上可接受的盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是沃鲁昔布(voruciclib)或其衍生物或盐。在一些实施方案中,CDK9抑制剂是沃鲁昔布(voruciclib),具有以下结构:

另一种CDK9抑制剂是戴南西里(dinaciclib)。戴南西里(dinaciclib)在本发明的微粒中未有效封装或未适当释放:

本文提供了CDK9抑制剂的制剂,其中CDK9抑制剂是SNS-32,沃鲁昔布(voruciclib)或夫拉平度,以及PLGA聚合物,其中CDK9抑制剂被包裹在适当大小的颗粒中,具有适当释放势能和释放动力学,从而在一段时间内,提供治疗有效量的CDK9抑制剂来治疗损伤,减轻炎症,减轻症状和/或防止对受试者的受伤组织造成进一步损害。

还提供了本文所述的CDK9抑制剂的药学上可接受的盐,水合物,溶剂化物,互变异构形式,多晶型物和前药。“药学上可接受的”或“生理上可接受的”是指化合物,盐,组合物,剂型和其他材料,其可用于制备适合于兽医或人药学用途的药物组合物。

本文所述的化合物可以制备和/或配制为药学上可接受的盐,或在适当时作为游离碱制备和/或配制。“药学上可接受的盐”是保留游离碱的期望药理活性的化合物的游离碱形式的无毒盐。这些盐可以衍生自无机或有机酸或碱。例如,可以通过使包含碱性氮的化合物与无机酸或有机酸接触来制备为药学上可接受的盐。药学上可接受的盐的非限制性实例包括硫酸盐,焦硫酸盐,硫酸氢盐,亚硫酸盐,亚硫酸氢盐,磷酸盐,磷酸一氢盐,磷酸二氢盐,偏磷酸盐,焦磷酸盐,氯化物,溴化物,碘化物,乙酸盐,丙酸盐,癸酸盐,辛酸盐,丙烯酸盐,甲酸盐,异丁酸盐,己酸盐,庚酸盐,丙酸盐,草酸盐,丙二酸盐,琥珀酸盐,辛二酸盐,癸二酸盐,富马酸盐,马来酸盐,丁炔1,4-二酸盐,己炔1,6-二酸盐,苯甲酸盐,氯苯甲酸盐,甲基苯甲酸盐,二硝基苯甲酸盐,羟基苯甲酸盐,甲氧基苯甲酸盐,邻苯二甲酸盐,磺酸盐,甲基磺酸盐,丙基磺酸盐,苯磺酸盐,二甲苯磺酸盐,萘-1-磺酸盐,萘-2-磺酸盐,苯乙酸盐,苯基丙酸盐,苯基丁酸盐,柠檬酸盐,乳酸盐,γ-羟基丁酸盐,乙醇酸盐,酒石酸盐和扁桃酸盐。在《雷明顿:药学科学与实践》(第21版,利平科特·威廉姆斯和威尔金斯,宾夕法尼亚州,费城,2006年)发现了其他合适的药学上可接受的盐。

本文公开的化合物的药学上可接受的盐的实例还包括衍生自适当碱的盐,例如碱金属(例如钠,钾),碱土金属(例如镁),铵和NX

B.组合物

本文提供了CDK9抑制剂的新型缓释制剂,其中所述抑制剂被封装在生物可吸收的聚合物中。随着聚合物降解,抑制剂随时间连续释放。聚合物为微粒形式,保留在给药部位(例如,关节内注射至受伤的关节)。在一些实施方案中,微粒的直径尺寸范围为直径4微米至50微米,目标直径尺寸为约15微米。在一些实施方案中,微粒的平均直径为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23,24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48,49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100微米。在一些实施方案中,微粒的平均直径小于或等于100微米,小于或等于70微米,小于或等于50微米,小于或等于45微米,小于或等于40微米,小于或等于35微米小于或等于30微米小于或等于25微米小于或等于20微米小于或等于15微米,小于或等于10微米,或小于或等于到5微米。在一些实施方案中,微粒的平均直径在约20微米至约50微米之间,在约20微米至约30微米之间或在约10微米至约20微米之间。在一些实施方案中,微粒的平均直径在约12微米至约18微米之间。在一些实施方案中,微粒的平均直径为约15微米,约20微米,约25微米,约30微米,约35微米,约40微米,约45微米或约50微米。在一些实施方案中,生物可吸收聚合物是PLGA。微粒保留在给药部位(例如,关节内注射至受伤的关节)。微粒包封的药物制剂的优点是微粒在注射时保持在局部,因此抑制剂可以在可以精确设计的延长的时间段内以治疗有效浓度局部获得。例如,可以设计在损伤反应的分解代谢性炎症阶段的时间跨度内释放药物,从几天到几个月不等。

本发明的一个实施方案是包含细胞周期蛋白依赖性激酶9(CDK9)抑制剂和聚(乳酸-乙醇酸)酸(PLGA)的微粒,其中所述CDK9抑制剂被所述PLGA包裹,并且其中所述微粒提供持续的CDK9抑制剂的释放。

在一些实施方案中,生物可吸收聚合物是PLGA共聚物。可用于持续释放本公开内容的CDK9抑制剂的PLGA共聚物包括以一定速率降解的那些,使得CDK9抑制剂在约30天的时间内基本释放。在一些实施方案中,PLGA共聚物包括那些包含约10∶90至约90∶10比例的乳酸与乙醇酸单体(L∶G比例)。在一些实施方案中,PLGA共聚物包括包含约50:50至约75:25比例的乳酸与乙醇酸单体(L:G比例)的那些,包括具有约50:50至约75:25的共聚物。在一些实施方案中,PLGA共聚物包括具有约70:30,约65:35,约60:40,约60:50或约55:45的L:G比率的那些。在本文的一些实施方案中,本公开的PLGA共聚物是酸封端的。在本发明的实施方案中,PLGA是酸封端的50:50聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)。在本发明的实施方案中,PLGA是聚合物(Durect Corp.)。在本发明的实施方案中,PLGA是

在一些实施方案中,PLGA包封的CDK9抑制剂微粒的直径为约1至约50微米,例如约1至约50,约1至约40,约2至约50,约2至约40,直径为约3至约50,或约3至约40微米。期望均匀生产微米尺寸的颗粒以用于本发明的方法,至少约90%,95%,96%,98%或至少约99%质量的具有小于约20,约25,约30,约35,约40,约45,约50,约60,约70,约80,约90或约100微米的直径的用于药物制剂的颗粒。

在本发明的一些实施方案中,微粒在治疗期内以大约恒定的速率释放CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在初始释放包封的CDK9抑制剂的约3%至约10%后以恒定速率释放。在一些实施方案中,初始释放在约24小时内发生。在一些实施方案中,初始释放在约12小时内发生。在一些实施方案中,初始释放发生在约8小时内。在一些实施方案中,初始释放在约1小时内发生。在一些实施方案中,微粒在24小时内释放约3%至约30%,约3%至约20%,约3%至约10%,约5%至约30%,约5%至约20%或约5%至10%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在2天内释放约5%至约40%,约5%至约30%,约5%至约20%,约10%至约40%,约10%至约30%,约10%至约20%或约10%至约15%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,在5天内微粒释放约10%至约50%,约10%至约40%,约10%至约30%,约15%至约40%,约15%至约30%或约15%至25%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,超过8天内,微粒释放约20%至约70%,约20%至约60%,约20%至约50%,约20%至约40%或约25%至约35%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,在12天内微粒释放约30%至约70%,约30%至约60%,约30%至约50%,约40%至约70%,约40%至约60%或约40%至约50%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在15天内释放约40%至约80%,约40%至约70%,约50%至约70%或约55%至约65%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在19天内释放约40%至约80%,约50%至约80%,约60%至约80%或约65%至约75%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,在22天之内,微粒释放约40%至约90%,约50%至约90%,约60%至约90%,约70%至约90%,或约75%至约85%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在26天内释放出约50%至约90%,约60%至约90%,约70%至约90%或约80%至约90%的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,微粒在30天内释放出约60%至约95%,约70%至约95%,约80%至约95%或约85%至约95%的CDK9抑制剂。

在本发明的实施方案中,在治疗期结束时释放至少约80%的包封的CDK9抑制剂。在一些实施方案中,释放的封装的CDK9抑制剂的量为至少约85%,至少约90%,至少约94%,至少约95%,至少约96%,至少约97%,至少约98%,至少约99%或至少约99.5%。在本发明的实施方案中,治疗期为至少约24小时,至少约2天,至少约5天,至少约7天,至少约10天,至少约14天,至少约20天,至少约21天,至少约28天,至少约30天,至少约31天,至少约40天,至少约42天,至少约45天,至少约48天,至少约50天,或至少约60天。在本发明的实施方案中,治疗期小于约60天,小于约55天,小于约50天,小于约45天,小于约40天,小于约30天,小于约28天,少于约25天,少于约21天,少于约20天,少于约14天,少于约10天,少于约7天,少于约5天或少于约2天。

在一些实施方案中,微粒在约24小时内释放约3%至约10%的CDK9抑制剂;在约2天内释放约10%至约20%的CDK9抑制剂;在约5天内,释放约15%至约25%的CDK9抑制剂;在约8天内释放约25%至35%的CDK9抑制剂;在约12天内释放约40%至约50%的CDK9抑制剂;在约15天内,释放约55%至约65%的CDK9抑制剂;在约19天内,释放约65%至75%的CDK9抑制剂;在约22天内,释放约75%至约85%的CDK9抑制剂;在约26天内,释放约80%至约90%的CDK9抑制剂;和/或在约30天内,释放约85%至约95%的CDK9抑制剂。

本发明的一个实施方案是一种微粒,其中所述CDK9抑制剂是夫拉平度,SNS-032,沃鲁昔布(voruciclib)其药学上可接受的盐。本发明的一个实施方案是一种微粒,其中所述CDK9抑制剂是夫拉平度。本发明的一个实施方案是微粒,其中PLGA具有约50:50至约75:25的乳酸与乙醇酸(L:G)之比。本发明的一个实施方案是微粒,其中PLGA具有约0.4至约0.9的固有粘度(IV)。本发明的一个实施方案是微粒,其中PLGA具有约0.4,约0.55至约0.75或约0.7至约0.9的固有粘度(IV)。本发明的一个实施方案是微粒,其中PLGA是

本发明的一个实施方案是微粒,其中微粒在选自下组的持续时间内释放CDK9抑制剂:约24小时,约2天,约5天,约10天,约14天,约21天,约30天,约45天和约60天。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在施用后2天内释放约5%至约40%,约5%至约30%,约5%至约20%,约10%至约40%,约10%至约30%,约10%至约20%或约10%至约15%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后5天内,释放约10%至约50%,约10%至约40%,约10%至约30%,约15%至约40%,约15%至约30%,或约15%至约25%的CDK9抑制剂的含量。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后的8天中,释放约20%至约70%,约20%至约60%,约20%至约50%,约20%至约40%或约25%至约35%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒给药后12天内,释放约30%至约70%,约30%至约60%,约30%至约50%,约40%至约70%,约40%至约60%或约40%至约50%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中微粒在给药后15天内,释放约40%至约80%,约40%至约70%,约50%至约70%或约55%至约65%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后19天内,释放约40%至约80%,约50%至约80%,约60%至约80%或约65%至约75%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后的22天内,释放约40%至约90%,约50%至约90%,约60%至约90%,约70%至约90%或约75%至约85%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后26天内,释放约50%至约90%,约60%至约90%,约70%至约90%或约80%至约90%的CDK9抑制剂。本发明的一个实施方案是微粒,其中所述微粒在给药后30天内,释放约60%至约95%,约70%至约95%,约80%至约95%或约85%至约95%的CDK9抑制剂。

本发明的另一个实施方案是药物组合物,其包含多个本发明的微粒和药学上可接受的载体。本发明的一个实施方案是组合物,其中多个微粒的平均直径为约5至约20微米,或约10至约20微米,或约20至约50微米。本发明的一个实施方案是这样的组合物,其中多个微粒的质量的10%(D10)具有小于约9或约10微米的直径。本发明的一个实施方案是一种组合物,其中多个微粒的质量的50%(D50)具有小于约18,小于约19或小于约20微米的直径。本发明的一个实施方案是一种组合物,其中多个微粒的质量的90%(D90)具有小于约26,约27,约28,约29或约30微米的直径。本发明的一个实施方案是组合物,其中多个微粒具有按重量计约0.5%至约5%,约0.5%至约4%,约0.5%至约3%或约0.5%至约2%的CDK9抑制剂。

本发明的药物组合物包含分散或悬浮在药学上可接受的载体中的本发明的微粒。如本文所用,“药学上可接受的载体”包括任何和所有溶剂,分散介质,包衣,表面活性剂,抗氧化剂,防腐剂(例如,抗菌剂,抗真菌剂),等渗剂,吸收延迟剂,盐,防腐剂,药物,药物稳定剂,凝胶,粘合剂,赋形剂,崩解剂,润滑剂,染料,类似材料及其组合,这是本领域普通技术人员已知的(例如,参见《雷明顿药物科学》,第18版,马克印刷公司,1990,1289-1329页,通过引用并入本文)。除非任何常规载体与本发明的微粒不相容,否则考虑将其用于药物组合物中。预期本发明的组合物将主要通过注射或其他肠胃外方法给药;然而,凝胶和气雾剂组合物也可以用于例如外科手术过程中。合适的载体包括水,注射用水,盐水,磷酸盐缓冲盐水等。本发明的组合物可以进一步包括推进剂,抗聚集剂和上面列出的其他试剂。

本发明的一个实施方案是一种方法,其中将微粒在药学上可接受的载体中施用。本发明的一个实施方案是一种方法,其中所述CDK9抑制剂选自下组:夫拉平度,SNS-032,沃鲁昔布(voruciclib)及其衍生物或其药学上可接受的盐。本发明的一个实施方案是一种方法,其中CDK9抑制剂是夫拉平度,SNS-032或沃鲁昔布(voruciclib)或其药学上可接受的盐。本发明的一个实施方案是一种方法,其中CDK9抑制剂是夫拉平度。本发明的一个实施方案是一种方法,其中所治疗的受试者是人。本发明的一个实施方案是一种方法,其中所治疗的对象是马。本发明的一个实施方案是一种方法,其中治疗有效量的CDK9抑制剂在1至42天的持续时间内释放。

在本发明的一个实施方案中,组合物包含载体,所述载体包含水和聚乙烯醇(PVA)。在本发明的一个实施方案中,载体包括乙醇,多元醇(例如甘油,丙二醇或液体聚乙二醇等)或其合适的混合物。在本发明的一个实施方案中,载体包含胶凝剂。在即将给药前要水合或悬浮的本发明组合物中,载体可以是适合于悬浮和分解本发明的微粒的干燥颗粒状固体,例如甘露醇,蔗糖等。

C.方法

本发明的另一个实施方案是一种治疗有需要的受试者的方法,包括给予治疗有效量的多个微粒,所述微粒包含CDK9抑制剂和聚(乳酸-乙醇酸)酸(PLGA),其中CDK9抑制剂被PLGA包裹,并且其中微粒提供CDK9抑制剂的持续释放。

本文的方法提供了用于局部递送的配制的缓释CDK9抑制剂,使得药物在延长的时间段内以治疗有效剂量保持局部可用。用配制剂配制到微粒中的CDK9抑制剂可在炎症反应的持续时间内释放CDK9抑制剂,炎症反应的持续时间可从急性损伤事件后的几天到几周不等。本文还提供了用于局部递送药物的经配制的CDK9抑制剂的施用方法。例如,当关节内注射时,具有包封的CDK9抑制剂的微粒保留在感兴趣的组织(例如关节囊)内,以随时间在组织内提供药物的治疗有效局部浓度,同时极大地减轻了全身的药物负担。

可以用本公开的方法治疗的对象是人或非人哺乳动物,例如伴生动物,例如狗,猫,大鼠等,或家畜,例如马,驴,骡子,山羊,绵羊,猪或牛等。

在本发明的方法中,全身性药物负担大大降低,因为治疗剂量是局部给药的,因此可以使用低得多的剂量。例如,当通过关节内注射单个膝关节来施用本发明的组合物时,局部有效浓度的CDK9抑制剂,例如夫拉平度,在人类中,可以以比全身剂量少大约80至100倍的药物来实现,在马关节受伤的情况下,这种降低甚至更大。为了显着减少与创伤后全身和局部过度炎症相关的并发症,持续释放方法很有用。

避免的这些并发症可以包括急性肺损伤,脂肪栓塞,多器官衰竭,延迟愈合,严重的损伤后免疫抑制等。本发明可以用于减轻炎症引起的肿胀,限制严重的脑/脊髓损伤中的组织损伤,可防止严重的多灶性创伤病例发生全身性炎症,例如在汽车事故中所遭受的创伤,限制心肌梗塞后的肌肉损伤以及其他急性炎症反应不良的情况。本发明特别适合于次级免疫应答引起不良作用的情况。具体示例包括:(a)关节损伤,如半月板撕裂或ACL撕裂,免疫反应激活软骨基质降解酶,使关节易于发生未来的骨关节炎,(b)毒素(神经毒气,有机磷酸盐等)引起的神经损伤,其中免疫反应可以是前惊厥,(c)不需要局部免疫反应或异物反应的医疗植入物。

CDK9抑制剂对炎症反应途径产生影响。例如,在用IL-1β处理5小时的人细胞培养物中,药理CDK9抑制剂夫拉平度可有效抑制多种初级炎症反应基因的激活(见图1)。在IL-1β诱导的67种不同基因(测试的84种NFκB总靶基因中)中,有59种被夫拉平度共处理(包括最具代表性的促炎细胞因子,如IL-1β,Il-6和TNF)。压抑的平均幅度大于最大感应的86%。这些数据表明,CDK9抑制在抑制广泛的初级炎症基因的诱导中非常有效。重要的是,看家基因和非诱导基因短期内不受CDK9抑制的影响,这表明潜在的副作用降低。

当前的抗炎药或者靶向上游炎性信号传导途径的各种组分,或者靶向下游效应基因(IL-1拮抗剂,TNF拮抗剂,抗氧化剂等)。重点是抑制特定途径,使相应的反应基因不发生转录,或抑制单个下游效应基因的功能。这些现有的研究都没有解决CDK9控制的转录延伸的限速过程。这些现有药物在应对各种生理促炎挑战方面可能不太有效,并且可能无法阻止多种不同的下游炎症反应基因的激活。因此,靶向控制所有炎症基因激活的限速步骤的CDK9更有效。CDK9对转录延伸的抑制作用仅限于原发性反应性炎症基因,而CDK9抑制作用不会影响所测试的急性炎症期内的看家基因和非诱导性基因的转录,因此短期内对细胞或组织无害。抑制CDK9的一个优势是,它可以减少来自多种炎症刺激的炎症基因的转录延伸。CDK9可以被小分子药物如夫拉平度和本文公开的其他药物,包括SNS-032,沃鲁昔布(voruciclib)和夫拉平度特异性和可逆地抑制。结合本文的制剂和方法,CDK9抑制剂被局部递送至炎症部位,从而减少,减轻,预防或降低炎症反应及其症状。

在一些实施方案中,本文的方法包括施用至少一种本文所述的微粒形式的CDK9抑制剂和PLGA聚合物,其中所述CDK9抑制剂选自下组:夫拉平度,SNS-032和沃鲁昔布(voruciclib)或其酯,前药或其药学上可接受的盐。

在一些实施方案中,将配制的CDK9抑制剂施用于受试者的靶组织,细胞类型或对象区域,包括但不限于受伤部位,发炎或潜在发炎的区域,关节,软骨,具有以下特征的组织:经历过外科手术,因运动损伤而受损的组织或区域,外植体(例如骨软骨外植体),包括但不限于同种异体软骨,软骨降解和/或软骨细胞死亡的区域。

在一些实施方案中,配制的CDK9抑制剂在创伤性损伤或炎症反应的10天内施用。在一些实施方案中,配制的CDK9抑制剂在创伤性损伤或炎症反应后的10、9、8、7、6、5、4、3、2或1天内施用。在一些实施方案中,配制的CDK9抑制剂在创伤,受伤或发炎后的24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5小时或少于0.5小时内施用。在一些实施方案中,在创伤性损伤或炎症反应之后,将配制的CDK9抑制剂施用一次,两次,3次或更多次。

在一些实施方案中,将配制的CDK9抑制剂施用于患有既往病症或疾病例如滑膜炎或关节炎的受试者。在一些实施方案中,将配制的CDK9抑制剂在慢性基础上,例如每周,每2周,每3周,每月(例如4周),每5、6、7、8、9或10周施用于这种预先存在的病症。在一些实施方案中,将配制的CDK9抑制剂长期地用于这种预先存在的病症,直到该病症,炎症或其他迹象或疾病通过治疗被减轻,改善,减弱或以其他方式被影响。在一些实施方案中,配制的CDK9抑制剂在受试者的生命周期中或从疾病或病症的诊断或发作开始,以慢性的基础针对这种预先存在的病症施用。

本发明的另一个实施方案是一种治疗需要其的受试者的方法,其包括施用包含多个本发明的微粒的药物组合物。

本发明的一个实施方案是一种方法,其中所述受试者患有选自关节炎,骨关节炎,创伤后骨关节炎和创伤性损伤的疾病或病状。本发明的一个实施方案是一种方法,其中疾病或病症影响关节。本发明的一个实施方案是一种方法,其中关节是膝关节。本发明的一个实施方案是一种方法,其中药物组合物通过注射施用的。

本发明的另一个实施方案是一种治疗炎症部位的方法,该方法包括向该部位施用包含配制为多个微粒的CDK9抑制剂的组合物,其中该微粒至少在24小时,在该部位提供CDK9抑制剂的持续释放,从而降低或减轻了该部位的炎症。

本发明的一个实施方案是一种方法,其中炎症的部位是关节,软骨或创伤性损伤的部位。本发明的一个实施方案是一种方法,其中微粒包含PLGA,并且其中CDK9抑制剂选自下组:夫拉平度,SNS-032,沃鲁昔布(voruciclib)及其衍生物或其药学上可接受的盐。本发明的一个实施方案是一种方法,其中微粒的平均直径为约20至约50微米。

IV.例子

使用单乳剂-溶剂蒸发技术进行夫拉平度-聚乳酸-乙醇酸(PLGA)颗粒的制备。简而言之,将PLGA溶解在二氯甲烷(5%w/v)中,加入夫拉平度,并将溶液加入到在蒸馏水中的大量聚乙烯醇中,同时均质化(35,000rpm,2分钟)以形成乳液。将如此形成的颗粒搅拌24小时以蒸发残留的二氯甲烷。将MP洗涤,冻干并在-20℃下保存。通过Microtrac Nanotrac动态光散射颗粒分析仪测量尺寸分布,并通过扫描电子显微镜确认。

我们生产了不同版本的CDK9抑制剂释放微粒,它们显示了夫拉平度的持续释放。示例在表1和图4A-D和图5中示出。这些制剂的差异源于封装CDK9抑制剂(在这种情况下为夫拉平度)的PLGA的特性,进而影响了夫拉平度的释放动力学。这些聚合物是根据其物理性质被选择,例如固有粘度或平均分子量,它们与CDK9抑制剂(如夫拉平度)的相容性,它们的L/G比,和它们被预测的释放动力学。在这种情况下,聚合物为

这些聚合物的特性示于表1。微粒的中值粒径约为15微米(范围为4-50微米),夫拉平度的含量约为0.5%至1.5%(重量)(图4)。

表1:具有给定特性(L/G比,固有粘度,端基)的PLGA封装的夫拉平度颗粒的制剂。制剂1:

为了在大鼠(IACUC认证)中诱发创伤后骨关节炎(PTOA),将4只大鼠(SpragueDawley)麻醉,并对膝关节施加单个机械负荷以使ACL破裂。将5mg颗粒悬浮在50μl盐水中,并使用23号针头注射入关节腔内,其中2只大鼠接受夫拉平度-PLGA,2只大鼠接受空白-PLGA。为了评估OA的发展和关节退化,我们使用IVIS-200上的MMPSense750-FAST关节内注射,进行了MMP活性的纵向(长达3周)体内成像。

在大鼠PTOA模型中,我们观察到损伤后3天体内MMP活性显着增加。然而,在所有测试时间点,关节腔内注射夫拉平度-PLGA微粒均显着降低了体内MMP活性。

此外,关节损伤情况下的体内数据表明,夫拉平度注射液在损伤后4-8小时有效且选择性地抑制了炎性细胞因子IL-1β和IL-6在受伤部位的mRNA表达(见图2A-2D,图3A-3D),由我们为研究创伤后骨关节炎的非侵入性膝关节损伤模型评估(B.A.Christiansen等,骨关节炎软骨(2012)20(7):773-82)。此外,看家基因18S rRNA以及基质基因2型胶原和聚集蛋白聚糖均不受损伤或夫拉平度处理的影响。这些数据表明,即使通过腹膜内注射向远端和全身施用夫拉平度,CDK9抑制也可有效地在损伤部位体内抑制主要促炎细胞因子IL-1β和IL-6的产生。图3A和图3B中的数据显示夫拉平度的重复施用比单次施用更有效。

与上述小鼠研究类似,在大鼠模型中还产生了其他体内数据,其中PTOA由ACL破裂引发。在该实施例中,通过关节内注射将PLGA封装的CDK9抑制剂夫拉平度递送至受伤的膝关节。没有明显的毒性或其他不良反应。该制剂在减少ACL断裂关节的MMP活性方面具有有效的作用。使用MMPSense750试剂在体内监测损伤诱导的分解代谢酶联合降解的活化。

在存在局部MMP活性的情况下,MMPSense750会发荧光,并且ACL破裂损伤会导致未经处理的膝盖和带有空PLGA微粒的膝盖的荧光显著增加。这种损伤诱导的MMP活性在损伤后数天内即可检测到,并在受伤的关节中至少持续3周升高。但是,在使用PLGA封装的夫拉平度的膝盖中,受伤后MMPSense750信号并未增加。这表明,关节腔内单次注射释放夫拉平度的PLGA微粒可有效预防受伤关节中的MMP活性,并且单次注射的益处持续至少3周(参见图7A)。这与对CDK9活性的持续抑制是一致的,因为我们之前已经表明,在该模型中,体内MMP活性取决于主要应答基因的转录激活,并且可以通过反复全身性给予夫拉平度来抑制。

(A)由高粘度酯封端的聚合物(

表2:酯封端的PLGA的负载和粒径

图8-10显示了具有改变的负载和/或释放曲线的PLGA/夫拉平度的比较颗粒。图8示出了具有较低水平的夫拉平度的负载和释放的微粒群。这些微粒是用酯封端的PLGA制成的,并且与具有固有粘度通常等于或小于约0.75dL/g的用酸封端的PLGA制成的微粒相比具有更高的固有粘度(1.0dL/g)。

图9显示了微粒制剂,其中CDK9抑制剂的释放被限制为CDK9抑制剂的约60-75%,其中微粒没有达到80%的释放。这些微粒用酯封端的PLGA配制,固有粘度为1.0dL/g,并且进一步显示出结块。

图10显示了酸封端的PLGA的两种微粒制剂,其固有粘度在0.7-0.9dL/g之间。这些微粒表现出夫拉平度的负载,但释放了最初爆发的CDK9抑制剂,约占抑制剂的20%,并且在所示的时间段内没有进一步释放抑制剂。下面表3显示了在各种PLGA制剂中夫拉平度的负载和释放效率的比较总结。

表3:制剂特征

(1)=负载不足;(2)=不合适的粒度或粒度分布;(3)=聚合;(4)=不合适的释放特性

药物制剂:将夫拉平度剂量(0.122mg)嵌入10.26mg PLGA微粒中。将微粒重悬于2mL无菌盐水中以进行注射。

(A)外科病例:共研究了60匹马,其中髁状突骨折的有52匹,第一指骨(P1)的有8匹。将马分为2组,分别接受36例治疗和24例对照(仅盐水)。手术期间将手术病例随机分为治疗组和对照组。为外科医生提供了准备好的注射器,并在拉力螺钉压迫关节内骨折后立即对患病的马进行治疗。所有马在术后均接受相同的抗生素和NSAIDs治疗,每天进行人工步行以评估舒适度。更换绷带时,评估四肢的关节腔积液,浮肿,切口流出和屈曲疼痛。每月对手术部位进行射线照相以评估骨折愈合情况。

舒适度得分在髁状突骨折的治疗组和对照组相似,但在P1骨折中明显改善。在两组中,从术后24小时开始,治疗组的积液评分均明显改善。尽管在这组马中,水肿主要集中在用于拉力螺钉插入的刺切口周围,但在水肿分数方面没有发现明显差异。

术后90天以上的时间点,接受治疗的马匹的活动范围,积液得分和舒适度均证明有明显改善。放射学上,在治疗和未治疗的对照之间没有观察到明显的治愈率差异,表明对炎症反应的抑制不会对治愈产生负面影响。

(B)训练案例(比赛中的竞技马):用上述微粒治疗了具有掌指趾关节和跖趾关节以及腕关节的等跛行问题的性能限制马。

在注射前通过放射线照相,计算机断层扫描和超声检查对病例进行评估,以确定先前存在的疾病程度。病例被分类为具有预先存在的骨软骨碎片(n=18),骨赘生(n=65),关节部分塌陷(n=3),广泛的软骨下囊性病变(n=1)以及中重度软骨下重塑(n=15)。每天检查马的跛行度,积液和对屈曲的反应。总共进行了206次注射。没有发生不良反应。

在仅患有滑膜炎的病例中,滑膜积液在最初的24小时内平均减少25%,在48小时内减少75%,在60-72小时内恢复正常。注射后36个小时内舒适度评分提高。平均而言,患有关节炎迹象的马在注射后3-4周内表现出临床评分的改善。

从试验开始每30天重复注射几匹马。滑液的临床检查显示,在所有情况下,其粘度均得到改善,总蛋白分数降低。在这些病例中,经过反复治疗后,放射线或断层摄影异常的严重程度没有增加。

(A)制备:CDK-9抑制剂SNS-032(非类黄酮),沃鲁昔布(voruciclib)(类黄酮)和戴南西里(dinaciclib)(非类黄酮)在PLGA或聚己内酯(PCL)中的封装如下。使用单乳液溶剂蒸发技术进行了带有CDK9抑制剂的聚乳酸-乙醇酸(PLGA)或聚己内酯(PCL)颗粒的制备。简要地说,将500mg PLGA或PCL溶解在2.5mL 2%v/v二甲基亚砜的二氯甲烷(对于PLGA)或氯仿(对于PCL)中。将CDK9抑制剂(2%g/g的聚合物,戴南西里(dinaciclib),SNS-032和沃鲁昔布(voruciclib))添加到聚合物溶液中,然后添加到5mL的10%聚乙烯醇水溶液中。将溶液全速涡旋(对于PLGA为30秒,或对于PCL为45秒),以形成微粒。将微粒悬浮液转移至150mL的1%聚乙烯醇中,并搅拌24小时。将颗粒沉淀,用水洗涤,冻干并在-20℃下保存以备进一步使用。使用AccuSizer 770型光学粒度仪(颗粒尺寸测定系统)测量尺寸分布。结果显示在下面的表4中。

表4:微粒负载效率

表4显示了使用具有PLGA或PCL的每种CDK9抑制剂负载到微粒中的CDK9抑制剂的百分比(例如,2g的百分比)。例如,SNS-032具有30.7%的负载效率,使得2g起始的SNS-032中,约0.61g被封装在PLGA微粒中。较低的药物封装量导致每个微粒的抑制剂减少。如果负载效率降低到某个阈值以下,则递送治疗剂量的CDK9抑制剂所需的微粒数量可能会变得令人望而却步(就成本,效率,注射量以及潜在的治疗对象对给药微粒的不良反应而言)。结果表明,PCL未能掺入足够量的CDK9抑制剂,而PLGA未能掺入足够量的非类黄酮抑制剂戴南西里(dinaciclib)。

(B)释放:使用实施例2中所述的方法测定以上制备的微粒的释放特性。结果如下表5所示。

表5:CDK9抑制剂从不同的微粒制剂中的释放。

结果表明,含有戴南西里(dinaciclib)的微粒不能以足够的治疗速率释放化合物,并且使用PCL的微粒不能以适当的治疗速率释放任何测试的CDK9抑制剂。

表6下面比较了PLGA和PCL中CDK9抑制剂和制剂的负载和释放

表6:负载和释放效率

尽管出于清楚理解的目的已经通过图示和示例的方式对前述发明进行了详细描述,但是本领域技术人员将理解,可以在所附权利要求的范围内进行某些改变和修改。另外,本文提供的每个参考文献通过引用整体并入本文,其程度与每个参考文献通过引用单独并入的程度相同。在本申请与本文提供的参考文献之间存在冲突的情况下,以本申请为准。

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