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JP2021525740A - ビタミンカチオン性脂質 - Google Patents

ビタミンカチオン性脂質 Download PDF

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JP2021525740A JP2020566716A JP2020566716A JP2021525740A JP 2021525740 A JP2021525740 A JP 2021525740A JP 2020566716 A JP2020566716 A JP 2020566716A JP 2020566716 A JP2020566716 A JP 2020566716A JP 2021525740 A JP2021525740 A JP 2021525740A
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Abstract

ビタミン部分構造およびイオン性窒素含有基を含むカチオン性脂質が開示される。本明細書に提供されるカチオン性脂質は、例えば、リポソーム送達ビヒクルの成分として、ｍＲＮＡおよびコードされたタンパク質の送達および発現に有用であり得、それ故に、１つ以上のタンパク質の欠乏に関連するものなどの様々な疾患、障害、および状態の治療に有用であり得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、各々参照により全体が組み込まれる、２０１８年５月３０日に出願された米国仮出願第６２／６７７，８５１号、２０１８年５月３０日に出願された米国仮出願第６２／６７７，８２８号、２０１８年５月３０日に出願された米国仮出願第６２／６７７，８５５号、２０１８年５月３０日に出願された米国仮出願第６２／６７７，８１８号、２０１９年２月１９日に出願された米国仮出願第６２／８０７，６７２号、２０１９年２月１９日に出願された米国仮出願第６２／８０７，６７１号、および２０１９年２月１９日に出願された米国仮出願第６２／８０７，６７３号の利益を主張する。
核酸の送達は、ある特定の病状に対する潜在的な治療的選択肢として広範に研究されている。具体的には、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）療法が１つ以上のタンパク質の欠乏に関連するものを含む様々な疾患の治療に対するますます重要な選択肢になっている。
本発明は、とりわけ、ｍＲＮＡの送達に有用なカチオン性脂質を提供する。本明細書に記載のカチオン性脂質によって提供されるｍＲＮＡの送達は、標的送達をもたらし、投与頻度を減少させ、患者の耐容性を改善し、がん、心臓血管疾患、嚢胞性線維症、感染性疾患、および神経系疾患を含むが、これらに限定されない様々な疾患の治療のためのより効果的かつ低毒性のｍＲＮＡ療法を提供することができる。
一態様では、本発明は、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームであって、当該リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、当該リポソームが、ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、またはＫの構造を含み、かつ部分Ｘ１も含む少なくとも１つのカチオン性脂質を含み、式中、Ｘ１がイオン性窒素含有基である、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームを提供する。
別の態様では、本発明は、リポソーム内に封入された核酸であって、当該リポソームが、ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、またはＫの構造を含み、かつ部分Ｘ１も含むカチオン性脂質を含み、式中、Ｘ１がイオン性窒素含有基である、リポソーム内に封入された核酸を提供する。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造のうちのいずれかに従う構造を有するカチオン性脂質であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ａ−Ｉ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｅ−１）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｅ−１ａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｋ−１）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｋ−１ａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｋ−１ｂ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有し、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、または−Ｃ４Ｈ８−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、Ｎ（Ｍｅ）２である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、以下の構造を有する。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
別の態様では、本発明は、リポソーム内に封入されたペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含む組成物であって、当該リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、本明細書に記載のとおり（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）である、組成物を特色とする。
別の態様では、本発明は、リポソーム内に封入されたペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含む組成物であって、当該リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、本明細書に記載のとおり（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）である、組成物を特色とする。
複数の実施形態では、組成物は、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物は、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物は、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物は、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物は、抗原（例えば、感染病原体由来の抗原）をコードするｍＲＮＡを含む。
別の態様では、本発明は、リポソーム内に封入された核酸を含む組成物であって、当該リポソームが、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む、組成物を特色とする。
別の態様では、本発明は、リポソーム内に封入された核酸を含む組成物であって、当該リポソームが、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む、組成物を特色とする。
複数の実施形態では、組成物は、１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択される１つ以上の脂質をさらに含む。
複数の実施形態では、核酸は、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである。
複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする。複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする。
複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする。複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする。
複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする。複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、抗原（例えば、感染病原体由来の抗原）をコードする。
いくつかの態様では、本発明は、対象における疾患を治療する方法であって、当該対象に、本明細書に記載の組成物（例えば、薬学的組成物）（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの他の態様では、本発明は、対象における疾患を治療する方法であって、当該対象に、本明細書に記載の組成物（例えば、薬学的組成物）（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を投与することを含む、方法を提供する。
複数の実施形態では、組成物は、静脈内（ＩＶ）投与用に製剤化されている。
複数の実施形態では、組成物は、筋肉内（ＩＭ）投与用に製剤化されている。
複数の実施形態では、組成物は、吸入による投与用に製剤化されている（例えば、組成物は、噴霧用に製剤化されている）。
定義
本発明がより容易に理解されるように、ある特定の用語が以下で最初に定義される。以下の用語および他の用語の追加の定義は、明細書全体を通して記載される。本発明の背景を説明し、かつその実施に関するさらなる詳細を提供するために本明細書で参照される刊行物および他の参考資料は、参照により本明細書に組み込まれる。
アミノ酸：本明細書で使用される場合、「アミノ酸」という用語は、その最も広範な意味で、ポリペプチド鎖に組み込まれ得る任意の化合物および／または物質を指す。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、一般構造Ｈ２Ｎ−Ｃ（Ｈ）（Ｒ）−ＣＯＯＨを有する。いくつかの実施形態では、アミノ酸は、天然に生じるアミノ酸である。いくつかの実施形態では、アミノ酸は合成アミノ酸であり、いくつかの実施形態では、アミノ酸はＤ−アミノ酸であり、いくつかの実施形態では、アミノ酸はＬ−アミノ酸である。「標準アミノ酸」とは、天然に生じたペプチドに通常見られる２０個の標準Ｌ−アミノ酸のうちのいずれかを指す。「非標準アミノ酸」とは、合成的に調製されるか天然源から得られるかにかかわらず、標準アミノ酸以外の任意のアミノ酸を指す。本明細書で使用される場合、「合成アミノ酸」は、塩、アミノ酸誘導体（アミド等）、および／または置換基を含むが、これらに限定されない化学修飾されたアミノ酸を包含する。ペプチド中のカルボキシ末端アミノ酸および／またはアミノ末端アミノ酸を含むアミノ酸は、メチル化、アミド化、アセチル化、保護基、および／またはそれらの活性に悪影響を及ぼすことなくペプチドの循環半減期を変化させることができる他の化学基との置換によって修飾され得る。アミノ酸は、ジスルフィド結合に関与し得る。アミノ酸は、１つまたは複数の翻訳後修飾、例えば、１つ以上の化学物質（例えば、メチル基、塩酸基、アセチル基、リン酸基、ホルミル部分、イソプレノイド基、硫酸基、ポリエチレングリコール部分、脂質部分、炭水化物部分、ビオチン部分等）との会合を含み得る。「アミノ酸」という用語は、「アミノ酸残基」と互換的に使用され、遊離アミノ酸および／またはペプチドのアミノ酸残基を指し得る。この用語が遊離アミノ酸を指すか、ペプチドの残基を指すかは、それが使用される文脈から明らかになる。
動物：本明細書で使用される場合、「動物」という用語は、動物界の任意のメンバーを指す。いくつかの実施形態では、「動物」とは、任意の発育段階のヒトを指す。いくつかの実施形態では、「動物」とは、任意の発育段階の非ヒト動物を指す。ある特定の実施形態では、非ヒト動物は、哺乳動物（例えば、齧歯類、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、霊長類、および／またはブタ）である。いくつかの実施形態では、動物には、哺乳動物、鳥、爬虫類、両生類、魚、昆虫、および／または寄生虫が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、動物は、トランスジェニック動物、遺伝子操作された動物、および／またはクローンであり得る。
およそまたは約：本明細書で使用される場合、目的とする１つ以上の値に適用される「およそ」または「約」という用語は、提示される参照値と同様の値を指す。ある特定の実施形態では、「およそ」または「約」という用語は、別途提示されない限り、または文脈から明らかではない限り（かかる数が可能な値の１００％を超える場合を除く）、提示される参照値のいずれか（それよりも大きいまたは小さい）の方向で２５％、２０％、１９％、１８％、１７％、１６％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、またはそれ未満内に収まる値の範囲を指す。
生物学的に活性：本明細書で使用される場合、「生物学的に活性な」という用語は、生体系、特に生物において活性を有する任意の薬剤の特徴を指す。例えば、生物に投与されると、その生物に生物学的影響を及ぼす薬剤は、生物学的に活性であるとみなされる。
送達：本明細書で使用される場合、「送達」という用語は、局所送達および全身送達の両方を包含する。例えば、ｍＲＮＡの送達は、ｍＲＮＡが標的組織に送達され、コードされたタンパク質が発現し、標的組織中に保持される状況（「局所分布」または「局所送達」とも称される）、およびｍＲＮＡが標的組織に送達され、コードされたタンパク質が発現し、患者の循環系（例えば、血清）に分泌され、全身に分布し、他の組織によって取り込まれる状況（「全身分布」または「全身送達」とも称される）を包含する。
発現：本明細書で使用される場合、核酸配列の「発現」とは、ｍＲＮＡのポリペプチドへの翻訳、複数のポリペプチドのインタクトなタンパク質（例えば、酵素）への集合、および／またはポリペプチドもしくは完全に集合したタンパク質（例えば、酵素）の翻訳後修飾を指す。本出願では、「発現」および「産生」という用語、ならびに文法的同義語は、互換的に使用される。
機能性：本明細書で使用される場合、「機能性」生体分子は、それが特徴付けられる特性および／または活性を呈する形態での生体分子である。
半減期：本明細書で使用される場合、「半減期」という用語は、核酸またはタンパク質濃度または活性等の量が、ある期間の最初に測定されたその値の半分に下がるのに必要な時間である。
改善する、増加させる、または減少させる：本明細書で使用される場合、「改善する」、「増加させる」、もしくは「減少させる」、または文法的同義語は、ベースライン測定、例えば、本明細書に記載の治療の開始前の同じ個体における測定、または本明細書に記載の治療の不在下での対照対象（または複数の対照対象）における測定と比較した値を示す。「対照対象」とは、治療されている対象と同じ疾患形態に罹患しており、治療されている対象とほぼ同じ年齢の対象である。
インビトロ：本明細書で使用される場合、「インビトロ」という用語は、多細胞生物内ではなく、人工環境下で、例えば、試験管または反応容器内、細胞培養下等で生じる事象を指す。
インビボ：本明細書で使用される場合、「インビボ」という用語は、ヒトおよび非ヒト動物等の多細胞生物内で生じる事象を指す。細胞ベースの系との関連で、この用語は、（例えば、インビトロ系とは対照的に）生きている細胞内で生じる事象を指すために使用され得る。
単離された：本明細書で使用される場合、「単離された」という用語は、（１）（自然界および／または実験的環境かにかかわらず）最初に産生されたときに会合していた成分のうちの少なくともいくつかから分離しており、かつ／または（２）人工的に産生、調製、および／または製造された物質および／または実体を指す。単離された物質および／または実体は、それらが最初に会合していた他の成分の約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、または約９９％超から分離され得る。いくつかの実施形態では、単離された薬剤は、約８０％、約８５％、約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％、約９９％、または約９９％超純粋である。本明細書で使用される場合、物質は、他の成分を実質的に含まない場合、「純粋」である。本明細書で使用される場合、単離された物質および／または実体の純度パーセントの計算は、賦形剤（例えば、緩衝液、溶媒、水等）を含むべきではない。
リポソーム：本明細書で使用される場合、「リポソーム」という用語は、任意の層状、多重層状、または固体ナノ粒子小胞を指す。典型的には、本明細書で使用されるリポソームは、１つ以上の脂質を混合することによって、または１つ以上の脂質とポリマー（複数可）を混合することによって形成され得る。いくつかの実施形態では、本発明に好適なリポソームは、１つ以上のカチオン性脂質と、任意に非カチオン性脂質（複数可）、任意にコレステロールベースの脂質（複数可）、および／または任意にＰＥＧ修飾脂質（複数可）とを含む。
メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）：本明細書で使用される場合、「メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）」または「ｍＲＮＡ」という用語は、少なくとも１つのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを指す。本明細書で使用されるｍＲＮＡは、修飾されたＲＮＡおよび修飾されていないＲＮＡの両方を包含する。「修飾されたｍＲＮＡ」という用語は、少なくとも１つの化学修飾されたヌクレオチドを含むｍＲＮＡと関連する。ｍＲＮＡは、１つ以上のコーディング領域および非コーディング領域を含み得る。ｍＲＮＡは、天然源から精製され得、組換え発現系を使用して産生され得、かつ任意に、精製され得、化学的に合成され得る等である。必要に応じて、例えば、化学的に合成された分子の場合、ｍＲＮＡは、化学修飾された塩基または糖類、骨格修飾等を有する類似体等のヌクレオシド類似体を含み得る。ｍＲＮＡ配列は、別途指示されない限り、５’から３’の方向に提示される。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、天然ヌクレオシド（例えば、アデノシン、グアノシン、シチジン、ウリジン）、ヌクレオシド類似体（例えば、２−アミノアデノシン、２−チオチミジン、イノシン、ピロロ−ピリミジン、３−メチルアデノシン、５−メチルシチジン、Ｃ５プロピニル−シチジン、Ｃ５プロピニル−ウリジン、２−アミノアデノシン、Ｃ５−ブロモウリジン、Ｃ５−フルオロウリジン、Ｃ５−ヨードウリジン、Ｃ５−プロピニル−ウリジン、Ｃ５−プロピニル−シチジン、Ｃ５−メチルシチジン、２−アミノアデノシン、７−デアザアデノシン、７−デアザグアノシン、８−オキソアデノシン、８−オキソグアノシン、Ｏ（６）−メチルグアニン、２−チオシチジン）、化学修飾された塩基、生物学的に修飾された塩基（例えば、メチル化塩基）、介在塩基（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄ ｂａｓｅ）、修飾された糖類（例えば、２’−フルオロリボース、リボース、２’−デオキシリボース、アラビノース、およびヘキソース）、ならびに／または修飾されたリン酸基（例えば、ホスホロチオエートおよび５’−Ｎ−ホスホルアミダイト結合）であるか、またはそれを含む。
核酸：本明細書で使用される場合、「核酸」という用語は、その最も広範な意味で、ポリヌクレオチド鎖に組み込まれるか、または組み込まれ得る任意の化合物および／または物質を指す。いくつかの実施形態では、核酸は、ホスホジエステル結合を介してポリヌクレオチド鎖に組み込まれるか、または組み込まれ得る化合物および／または物質である。いくつかの実施形態では、「核酸」とは、個々の核酸残基（例えば、ヌクレオチドおよび／またはヌクレオシド）を指す。いくつかの実施形態では、「核酸」とは、個々の核酸残基を含むポリヌクレオチド鎖を指す。いくつかの実施形態では、「核酸」は、ＲＮＡ、ならびに一本鎖および／または二本鎖ＤＮＡおよび／またはｃＤＮＡを包含する。いくつかの実施形態では、「核酸」は、干渉ＲＮＡ（ＲＮＡｉ）、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、短いヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ（ａＲＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、修飾されたメッセンジャーＲＮＡ（ｍｍＲＮＡ）、長い非コーディングＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、多量体コード核酸（ＭＣＮＡ）、ポリマーコード核酸（ＰＣＮＡ）、ガイドＲＮＡ（ｇＲＮＡ）、およびＣＲＩＳＰＲ ＲＮＡ（ｃｒＲＮＡ）のうちのいずれか１つ以上を含むが、これらに限定されないリボ核酸（ＲＮＡ）を包含する。いくつかの実施形態では、「核酸」は、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、二本鎖ＤＮＡ（ｄｓＤＮＡ）、および相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）のうちのいずれか１つ以上を含むが、これらに限定されないデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）を包含する。いくつかの実施形態では、「核酸」は、ＲＮＡおよびＤＮＡの両方を包含する。複数の実施形態では、ＤＮＡは、アンチセンスＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、プラスミドＤＮＡの一部、事前縮合（ｐｒｅ−ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ）ＤＮＡ、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）産物、ベクター（例えば、Ｐ１、ＰＡＣ、ＢＡＣ、ＹＡＣ、人工染色体）、発現カセット、キメラ配列、染色体ＤＮＡ、またはこれらの群の誘導体の形態であり得る。複数の実施形態では、ＲＮＡは、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）、シグナル認識粒子ＲＮＡ（７ ＳＬ ＲＮＡまたはＳＲＰ ＲＮＡ）、トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、トランスファー−メッセンジャーＲＮＡ（ｔｍＲＮＡ）、低分子核ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）、低分子核小体ＲＮＡ（ｓｎｏＲＮＡ）、ＳｍＹ ＲＮＡ、低分子カハール体特異的ＲＮＡ（ｓｃａＲＮＡ）、ガイドＲＮＡ（ｇＲＮＡ）、リボヌクレアーゼＰ（ＲＮａｓｅ Ｐ）、Ｙ ＲＮＡ、テロメラーゼＲＮＡ成分（ＴＥＲＣ）、スプライスリーダーＲＮＡ（ＳＬ ＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ（ａＲＮＡまたはａｓＲＮＡ）、シス−天然アンチセンス転写物（シス−ＮＡＴ）、ＣＲＩＳＰＲ ＲＮＡ（ｃｒＲＮＡ）、長い非コーディングＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、Ｐｉｗｉ結合ＲＮＡ（ｐｉＲＮＡ）、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、トランス作用性ｓｉＲＮＡ（ｔａｓｉＲＮＡ）、リピート関連ｓｉＲＮＡ（ｒａｓｉＲＮＡ）、７３Ｋ ＲＮＡ、レトロトランスポゾン、ウイルスゲノム、ウイロイド、サテライトＲＮＡ、またはこれらの群の誘導体の形態であり得る。いくつかの実施形態では、核酸は、酵素等のタンパク質をコードするｍＲＮＡである。
患者：本明細書で使用される場合、「患者」または「対象」という用語は、例えば、実験、診断、予防、美容、および／または治療目的のために、提供される組成物が投与され得る任意の生物を指す。典型的な患者には、動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、および／またはヒト等の哺乳動物）が含まれる。いくつかの実施形態では、患者は、ヒトである。ヒトには、出生前形態および出生後形態が含まれる。
薬学的に許容される：「薬学的に許容される」という用語は、本明細書で使用される場合、正しい医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症を伴うことなくヒトおよび動物の組織と接触した状態での使用に好適であり、合理的な利益／リスク比に見合う物質を指す。
薬学的に許容される塩：薬学的に許容される塩は、当該技術分野で周知である。例えば、Ｓ．Ｍ．Ｂｅｒｇｅらは、薬学的に許容される塩についてＪ．Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（１９７７）６６：１−１９で詳述している。本発明の化合物の薬学的に許容される塩には、好適な無機酸および有機酸ならびに無機塩基および有機塩基に由来するものが含まれる。薬学的に許容される非毒性酸付加塩の例には、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸、および過塩素酸等の無機酸と形成されるか、または酢酸、シュウ酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、もしくはマロン酸等の有機酸と形成されるか、またはイオン交換等の当該技術分野で使用されている他の方法を使用して形成されたアミノ基の塩である。他の薬学的に許容される塩には、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、樟脳酸塩、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、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、グルコン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、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、ペクチン酸塩、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、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩等が挙げられる。適切な塩基に由来する塩には、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、およびＮ＋（Ｃ１−４アルキル）４塩が挙げられる。代表的なアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩には、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。さらなる薬学的に許容される塩には、適切な場合、ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、スルホン酸塩、およびアリールスルホン酸塩等の対イオンを使用して形成された非毒性アンモニウムカチオン、四級アンモニウムカチオン、およびアミンカチオンが挙げられる。さらなる薬学的に許容される塩には、適切な求電子剤、例えば、ハロゲン化アルキルを使用して四級化アルキル化アミノ塩を形成する、アミンの四級化から形成された塩が挙げられる。
全身分布または送達：本明細書で使用される場合、「全身分布」、「全身送達」という用語、または文法的同義語は、全身または全生物に影響を及ぼす送達または分布機構またはアプローチを指す。典型的には、全身分布または全身送達は、身体の循環系、例えば、血流を介して成し遂げられる。「局所分布または送達」の定義と比較される。
対象：本明細書で使用される際に、用語「対象」は、ヒトまたは任意の非ヒト動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ、または霊長類）を指す。ヒトには、出生前形態および出生後形態が含まれる。多くの実施形態では、対象は、ヒトである。対象は、患者であり得る。疾患の診断または治療のために医療提供者に受診するヒトを指す。「対象」という用語は、本明細書では「個体」または「患者」と互換的に使用される。対象は、疾患または障害に罹患している場合があるか、またはそれに罹り易いが、疾患または障害の症状を呈する場合も呈さない場合もある。
実質的に：本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、目的とする特徴または特性の全てまたはほぼ全ての範囲または程度を呈する質的状態を指す。生物学技術分野の当業者であれば、生物学的および化学的現象が、完了すること、および／または完了に至ること、または絶対的結果を達成もしくは回避することが、仮にあったとしても稀であることを理解する。したがって、「実質的に」という用語は、多くの生物学的および化学的現象に固有の潜在的な完全性の欠如を捕捉するために本明細書で使用される。
標的組織：本明細書で使用される場合、「標的組織」という用語は、治療される疾患に罹患している任意の組織を指す。いくつかの実施形態では、標的組織には、疾患に関連する病態、症状、または特徴を呈する組織が含まれる。
治療有効量：本明細書で使用される場合、治療薬の「治療有効量」という用語は、疾患、障害、および／または状態に罹患しているか、またはそれに罹り易い対象に投与されたときに、疾患、障害、および／または状態の症状（複数可）を治療する、診断する、予防する、および／またはその発症を遅延させるのに十分な量を意味する。当業者であれば、治療有効量が、典型的には、少なくとも１つの単位用量を含む投薬レジメンにより投与されることを理解する。
治療すること：本明細書で使用される場合、「治療する」、「治療」、または「治療すること」という用語は、特定の疾患、障害、および／または状態の１つ以上の症状または特徴を部分的にまたは完全に緩和する、改善する、軽減する、抑制する、予防、その発症を遅延させる、その重症度を低下させる、および／またはその発生率を低下させるために使用される任意の方法を指す。治療は、疾患の兆候を呈していない対象および／または疾患の初期の兆候のみを呈している対象に、その疾患に関連する病態を発症させるリスクを減少させる目的のために投与され得る。
脂肪族：本明細書で使用される場合、脂肪族という用語は、Ｃ１−Ｃ４０炭化水素を指し、飽和炭化水素および不飽和炭化水素の両方を含む。脂肪族は、直鎖状、分岐状、または環状であり得る。例えば、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族には、Ｃ１−Ｃ２０アルキル（例えば、直鎖状または分岐状Ｃ１−Ｃ２０飽和アルキル）、Ｃ２−Ｃ２０アルケニル（例えば、直鎖状または分岐状Ｃ４−Ｃ２０ジエニル、直鎖状または分岐状Ｃ６−Ｃ２０トリエニル等）、およびＣ２−Ｃ２０アルキニル（例えば、直鎖状または分岐状Ｃ２−Ｃ２０アルキニル）が含まれ得る。Ｃ１−Ｃ２０脂肪族には、Ｃ３−Ｃ２０環状脂肪族（例えば、Ｃ３−Ｃ２０シクロアルキル、Ｃ４−Ｃ２０シクロアルケニル、またはＣ８−Ｃ２０シクロアルキニル）が含まれ得る。ある特定の実施形態では、脂肪族は、１つ以上の環状脂肪族および／または１つ以上のヘテロ原子、例えば、酸素、窒素、または硫黄を含み得、任意に、アルキル、ハロ、アルコキシル、ヒドロキシ、アミノ、アリール、エーテル、エステル、またはアミド等の１つ以上の置換基で置換され得る。脂肪族基は、非置換であるか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換されている。例えば、脂肪族は、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。複数の実施形態では、脂肪族は、非置換である。複数の実施形態では、脂肪族は、いずれのヘテロ原子も含まない。
アルキル：本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、非環状直鎖状および分岐状炭化水素基を意味し、例えば、「Ｃ１−Ｃ２０アルキル」は、１〜２０個の炭素を有するアルキル基を指す。アルキル基は、直鎖状または分岐状であり得る。アルキル基の例には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチルヘキシル、イソヘキシル等が挙げられるが、これらに限定されない。他のアルキル基は、本開示の利益を考慮して、当業者に容易に明らかである。アルキル基は、非置換であり得るか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換され得る。例えば、アルキル基は、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。複数の実施形態では、アルキルは、（例えば、本明細書に記載の１、２、３、４、５、または６つの置換基で）置換されている。複数の実施形態では、アルキル基は、−ＯＨ基で置換され、本明細書で「ヒドロキシアルキル」基とも称され得、ここで、接頭辞は−ＯＨ基を示し、「アルキル」は本明細書に記載されるとおりである。
アルキレン：本明細書で使用される「アルキレン」という用語は、飽和二価直鎖または分岐鎖炭化水素基を表し、メチレン、エチレン、イソプロピレン等によって例示される。同様に、本明細書で使用される「アルケニレン」という用語は、鎖に沿って任意の安定した点で生じ得る１つ以上の不飽和炭素−炭素二重結合を有する不飽和二価直鎖または分岐鎖炭化水素基を表し、本明細書における「アルキニレン」という用語は、鎖に沿って任意の安定した点で生じ得る１つ以上の不飽和炭素−炭素三重結合を有する不飽和二価直鎖または分岐鎖炭化水素基を表す。ある特定の実施形態では、アルキレン基、アルケニレン基、またはアルキニレン基は、１つ以上の環状脂肪族および／または酸素、窒素、もしくは硫黄等の１つ以上のヘテロ原子を含み得、アルキル、ハロ、アルコキシル、ヒドロキシ、アミノ、アリール、エーテル、エステル、またはアミド等の１つ以上の置換基で任意に置換され得る。例えば、アルキレン、アルケニレン、またはアルキニレンは、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。ある特定の実施形態では、アルキレン、アルケニレン、またはアルキニレンは、非置換である。ある特定の実施形態では、アルキレン、アルケニレン、またはアルキニレンは、いずれのヘテロ原子も含まない。
アルケニル：本明細書で使用される場合、「アルケニル」とは、鎖に沿って任意の安定した点で生じ得る１つ以上の不飽和炭素−炭素二重結合を有する任意の直鎖状または分岐状炭化水素鎖を意味し、例えば、「Ｃ２−Ｃ２０アルケニル」とは、２〜２０個の炭素を有するアルケニル基を指す。例えば、アルケニル基には、プロプ−２−エニル、ブタ−２−エニル、ブタ−３−エニル、２−メチルプロプ−２−エニル、ヘキサ−２−エニル、ヘキサ−５−エニル、２，３−ジメチルブタ−２−エニル等が含まれる。複数の実施形態では、アルケニルは、１、２、または３つの炭素−炭素二重結合を含む。複数の実施形態では、アルケニルは、単一の炭素−炭素二重結合を含む。複数の実施形態では、複数の二重結合（例えば、２つまたは３つ）が共役している。アルケニル基は、非置換であり得るか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換され得る。例えば、アルケニル基は、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。複数の実施形態では、アルケニルは、非置換である。複数の実施形態では、アルケニルは、（例えば、本明細書に記載の１、２、３、４、５、または６つの置換基で）置換されている。複数の実施形態では、アルケニル基は、−ＯＨ基で置換され、本明細書で「ヒドロキシアルケニル」基とも称され得、ここで、接頭辞は−ＯＨ基を示し、「アルケニル」は本明細書に記載されるとおりである。
アルキニル：本明細書で使用される場合、「アルキニル」とは、鎖に沿って任意の安定した点で生じる１つ以上の炭素−炭素三重結合を有する直鎖状配置または分岐状配置のいずれかの任意の炭化水素鎖を意味し、例えば、「Ｃ２−Ｃ２０アルキニル」は、２〜２０個の炭素を有するアルキニル基を指す。アルキニル基の例には、プロプ−２−イニル、ブタ−２−イニル、ブタ−３−イニル、ペンタ−２−イニル、３−メチルペンタ−４−イニル、ヘキサ−２−イニル、ヘキサ−５−イニル等が挙げられる。複数の実施形態では、アルキニルは、１つの炭素−炭素三重結合を含む。アルキニル基は、非置換であり得るか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換され得る。例えば、アルキニル基は、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。複数の実施形態では、アルキニルは、非置換である。複数の実施形態では、アルキニルは、（例えば、本明細書に記載の１、２、３、４、５、または６つの置換基で）置換されている。
アミン：本明細書を通じて互換的に使用される「アミン」または「アミノ」という用語は、基−ＮＺ１Ｚ２を指すために本明細書で使用され、式中、Ｚ１およびＺ２は各々独立して、水素、またはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、シリル、およびそれらの組み合わせである。Ｚ１およびＺ２は各々独立して、非置換であり得るか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換され得る。例えば、ジアルキルアミン基は、基−Ｎ（アルキル）２を指し、式中、アルキル基は各々、非置換であり得るか、または１つ以上の置換基、例えば、アルキル、ハロ、アルコキシル、ヒドロキシ、アミノ、アリール、エーテル、エステル、またはアミドで置換され得る。
アリール：単独でまたはより大きい部分の一部として使用される「アリール」および「アル−（ａｒ−）」、例えば、「アラルキル」、「アラルコキシ」、または「アリールオキシアルキル」という用語は、１〜３つの芳香環を含む任意に置換されたＣ６−１４−芳香族炭化水素部分を指す。例えば、アリール基は、Ｃ６−１０−アリール基（すなわち、フェニルおよびナフチル）である。アリール基には、任意に置換されたフェニル、ナフチル、またはアントラセニルが含まれるが、これらに限定されない。本明細書で使用される「アリール」および「アル−（ａｒ−）」という用語は、アリール環が１つ以上の脂環式環に縮合して、テトラヒドロナフチル環、インデニル環、またはインダニル環等の任意に置換された環状構造を形成する基も含む。「アリール」という用語は、「アリール基」、「アリール環」、および「芳香環」という用語と互換的に使用され得る。
シクロアルキル：本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、非芳香族の飽和環状基、例えば、「Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル」を意味する。複数の実施形態では、シクロアルキルは、単環式である。複数の実施形態では、シクロアルキルは、多環式（例えば、二環式または三環式）である。多環式シクロアルキル基では、個々の環は縮合され得るか、架橋され得るか、またはスピロ環式であり得る。シクロアルキル基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルナニル、ビシクロ［３．２．１］オクタニル、オクタヒドロ−ペンタレニル、およびスピロ［４．５］デカニル等が挙げられる。「シクロアルキル」という用語は、「炭素環」という用語と互換的に使用され得る。シクロアルキル基は、非置換であり得るか、または本明細書に記載の１つ以上の置換基で置換され得る。例えば、シクロアルキル基は、ハロゲン、−ＣＯＲ’、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＯＣＯＲ’、−ＯＣＯ２Ｒ’、−ＮＨ２、−ＮＨＲ’、−Ｎ（Ｒ’）２、−ＳＲ’、または−ＳＯ２Ｒ’のうちの１つ以上（例えば、１、２、３、４、５、または６つの独立して選択される置換基）で置換され得、式中、Ｒ’の各例は独立して、Ｃ１−Ｃ２０脂肪族（例えば、Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換アルキル（例えば、非置換Ｃ１−Ｃ２０アルキル、Ｃ１−Ｃ１５アルキル、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、またはＣ１−Ｃ３アルキル）である。複数の実施形態では、Ｒ’は独立して、非置換Ｃ１−Ｃ３アルキルである。複数の実施形態では、シクロアルキルは、非置換である。複数の実施形態では、シクロアルキルは、（例えば、本明細書に記載の１、２、３、４、５、または６つの置換基で）置換されている。
ハロゲン：本明細書で使用される場合、「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。
ヘテロアルケニル．「ヘテロアルケニル」という用語は、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＰからなる群から独立して選択される１、２、３、または４個のヘテロ原子に加えて、２〜１４個の炭素原子を有する分岐状または非分岐状アルケニル基を意味する。ヘテロアルケニルは、任意に、単環式、二環式、または三環式環を含み得、これらの環は各々、望ましくは、３〜６つの員を有する。ヘテロアルケニル基は、置換または非置換であり得る。
ヘテロアルキニル．「ヘテロアルキニル」という用語は、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＰからなる群から独立して選択される１、２、３、または４個のヘテロ原子に加えて、２〜１４個の炭素原子を有する分岐状または非分岐状アルキニル基を意味する。ヘテロアルキニルは、任意に、単環式、二環式、または三環式環を含み得、これらの環は各々、望ましくは、３〜６つの員を有する。ヘテロアルキニル基は、置換または非置換であり得る。
ヘテロアルキル．「ヘテロアルキル」という用語は、Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＰからなる群から独立して選択される１、２、３、または４個のヘテロ原子に加えて、１〜１４個の炭素原子を有する、分岐状または非分岐状アルキル基を意味する。ヘテロアルキルには、三級アミン、二級アミン、エーテル、チオエーテル、アミド、チオアミド、カルバメート、チオカルバメート、ヒドラゾン、イミン、リン酸ジエステル、ホスホルアミデート、スルホンアミド、およびジスルフィドが含まれるが、これらに限定されない。ヘテロアルキル基は、任意に、単環式、二環式、または三環式環を含み得、これらの環は各々、望ましくは、３〜６つの員を有する。ヘテロアルキル基は、置換または非置換であり得る。ヘテロアルキルの例には、メトキシメチルおよびエトキシエチル等のポリエーテルが含まれるが、これらに限定されない。
ヘテロアリール：単独でまたはより大きい部分の一部として使用される「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−（ｈｅｔｅｒｏａｒ−）」、例えば、「ヘテロアラルキル」、または「ヘテロアラルコキシ」という用語は、５〜１４個の環原子、好ましくは、５、６、９、または１０個の環原子を有し、環状アレイで共有される６、１０、または１４個のπ電子を有し、かつ炭素原子に加えて１〜５個のヘテロ原子を有する基を指す。ヘテロアリール基は、単環式、二環式、三環式、または多環式、例えば、単環式、二環式、または三環式（例えば、単環式または二環式）であり得る。「ヘテロ原子」という用語は、窒素、酸素、または硫黄を指し、窒素または硫黄の任意の酸化形態、および塩基性窒素の任意の四級化形態を含む。例えば、ヘテロアリールの窒素原子は、塩基性窒素原子であり得、さらに対応するＮ−オキシドに任意に酸化され得る。ヘテロアリールがヒドロキシ基によって置換されている場合、これは、その対応する互変異性体も含む。本明細書で使用される「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−（ｈｅｔｅｒｏａｒ−）」という用語は、ヘテロ芳香族環が１つ以上のアリール環、脂環式環、またはヘテロ脂環式環に縮合した基も含む。ヘテロアリール基の非限定的な例には、チエニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、プテリジニル、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、４Ｈ−キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、およびピリド［２，３−ｂ］−１，４−オキサジン−３（４Ｈ）−オンが含まれる。「ヘテロアリール」という用語は、「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」、または「ヘテロ芳香族」という用語と互換的に使用され得、これらの用語はいずれも、任意に置換される環を含む。「ヘテロアラルキル」という用語は、ヘテロアリールによって置換されたアルキル基を指し、アルキル部分およびヘテロアリール部分は独立して、任意に置換される。
ヘテロシクリル：本明細書で使用される場合、「複素環」、「ヘテロシクリル」、「複素環式ラジカル」、および「複素環式環」という用語は、互換的に使用され、飽和または部分不飽和のいずれかであり、かつ上で定義されるように、炭素原子に加えて１〜４個等の１個以上のヘテロ原子を有する、安定した３〜８員単環式または７〜１０員二環式複素環式部分を指す。複素環の環原子に関して使用される場合、「窒素」という用語は、置換窒素を含む。例として、酸素、硫黄、もしくは窒素から選択される０〜３個のヘテロ原子を有する飽和環または部分不飽和環では、窒素は、Ｎ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロリルと同様）、ＮＨ（ピロリジニルと同様）、またはＮＲ＋（Ｎ−置換ピロリジニルと同様）であり得る。
複素環式環は、安定した構造をもたらす任意のヘテロ原子または炭素原子でそのペンダント基と結合することができ、それらの環原子のいずれも任意に置換され得る。かかる飽和または部分不飽和複素環式ラジカルの例には、テトラヒドロフラン、テトラヒドロフラン、ピペリジニル、デカヒドロキノリニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、モルホリニル、およびチアモルホリニルが含まれるが、これらに限定されない。ヘテロシクリル基は、単環式、二環式、三環式、または多環式、好ましくは、単環式、二環式、または三環式、より好ましくは、単環式または二環式であり得る。「ヘテロシクリルアルキル」という用語は、ヘテロシクリルで置換されたアルキル基を指し、アルキル部分およびヘテロシクリル部分は独立して、任意に置換される。加えて、複素環式環には、複素環式環が１つ以上のアリール環に縮合した基も含まれる。
カチオン性脂質
リポソームベースのビヒクルは、治療薬の魅力的な担体とみなされ、依然として継続的な開発努力の対象である。カチオン性脂質成分を含むリポソームベースのビヒクルが封入、安定性、および部位局在性に関して有望な結果を示しているが、リポソームベースの送達系の改善に対するニーズが依然として高い。例えば、リポソーム送達系の有意な欠点は、所望の標的細胞および／または細胞内コンパートメントに到達するのに十分な細胞培養またはインビボ安定性を有するリポソームの構築、およびそれらの封入された材料をかかる標的細胞に効率的に放出するかかるリポソーム送達系の能力に関する。
具体的には、改善された薬物動態特性を示し、かつ核酸等の巨大分子を多種多様の細胞型および組織に増強された効率で送達することができる改善されたカチオン性脂質に対するニーズが依然として存在する。重要なことには、低下した毒性を有するものとして特徴付けられ、かつ封入された核酸およびポリヌクレオチドを標的細胞、組織、および臓器に効率的に送達することができる新規カチオン性脂質に対する特定のニーズも依然として存在する。
新規カチオン性脂質、かかる脂質を含む組成物、およびそれらを使用する関連方法が本明細書に記載される。複数の実施形態では、本明細書に記載の化合物は、１つ以上の標的細胞への送達、およびその後のそのトランスフェクションを促進するためのリポソーム組成物またはリポソーム組成物の成分として有用である。
本明細書に開示されるカチオン性脂質は、天然または荷電形態で存在する塩基性イオン性官能基（例えば、アミンまたは本明細書に記載の窒素含有ヘテロアリール）を含む。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質は、１つ以上の所望の特徴または特性を提供し得る。すなわち、ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質は、他の同様に分類された脂質と比較してかかる化合物の利点をもたらす１つ以上の特性を有するものとして特徴付けられ得る。例えば、本明細書に開示されるカチオン性脂質は、それらの成分であるリポソーム組成物（例えば、脂質ナノ粒子）の特性の制御および調整を可能にし得る。具体的には、本明細書に開示されるカチオン性脂質は、増強されたトランスフェクション効率および特定の生物学的結果をもたらすそれらの能力を特徴とし得る。かかる結果には、例えば、増強された細胞取り込み、エンドソーム／リソソーム破壊能力、および／または細胞内での封入された材料（例えば、ポリヌクレオチド）の放出の促進が含まれ得る。
例示的なビタミンベースのカチオン性脂質は、本明細書に記載されている。かかる例示的なカチオン性脂質は、本明細書に記載の組成物および方法のうちのいずれかで使用され得る。例えば、ビタミンベースのカチオン性脂質のうちのいずれも、本明細書に記載のリポソームのうちのいずれかおよび本明細書に記載のリポソーム内に封入された核酸のうちのいずれか、ならびにその組成物および使用方法で使用され得る。
カチオン性脂質
ビタミンＡカチオン性脂質
一態様では、本発明は、ビタミンＡに由来するカチオン性脂質を提供する。
式（Ａ−Ｉ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ａ−Ｉ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。あるいは、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成する。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＮＲｃであり、式中、Ｒｃは独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ５−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ１Ｈ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、Ｃ４Ｈ８−、−Ｃ５Ｈ１０−、Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１３−、−Ｃ７Ｈ２５−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、または−Ｃ４Ｈ８−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−である。
イオン性窒素含有基は、酸によるプロトン化または塩基による脱プロトン化によって荷電基に変換され得る窒素官能基（例えば、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリール）を指し得る。したがって、複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。好適な５〜６員ヘテロシクロアルキル基には、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、およびオキサジニルが含まれるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、非置換ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、Ｎ（Ｍｅ）２である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ８−アルケニル、非置換Ｃ９−アルケニル、非置換Ｃ１０−アルケニル、非置換Ｃ１１−アルケニル、非置換Ｃ１２−アルケニル、非置換Ｃ１３−アルケニル、非置換Ｃ１４−アルケニル、非置換Ｃ１５−アルケニル、非置換Ｃ１６−アルケニル、非置換Ｃ１７−アルケニル、非置換Ｃ１８−アルケニル、非置換Ｃ１９−アルケニル、および非置換Ｃ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、イオン性窒素含有基は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
式（Ａ−ＩＩ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ａ−ＩＩ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｘ４が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ５が各々独立して、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ６が各々独立して、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。あるいは、Ｘ６は各々、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成する。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、ＮＲｃであり、式中、Ｒｃは独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、式（Ａ−ＩＩ）のカチオン性脂質は、式（Ａ−ＩＩａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ４は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、Ｘ４は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ４は、本明細書に記載のいずれかのイオン性窒素含有基である（例えば、Ｘ４は、式（Ｉ）または（Ｉａ）のＸ１について列挙されているいずれかの基であり得る）。
ビタミンＤカチオン性脂質
一態様では、本発明は、ビタミンＤに由来するカチオン性脂質を提供する。
式（Ｄ−Ａ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有するカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである。
複数の実施形態では、
Figure 2021525740
 は、単結合を表す。
複数の実施形態では、
Figure 2021525740
 は、二重結合を表す。
複数の実施形態では、Ｚは、共有結合（例えば、式（Ｄ−Ｉ）の化合物）である。
複数の実施形態では、Ｚは、Ｏ（例えば、式（Ｄ−ＩＩＩ）の化合物）である。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ１Ｈ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、Ｃ４Ｈ８−、−Ｃ５Ｈ１０−、Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される。
複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｈである。
複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１−Ｃ４−アルキルである。複数の実施形態では、Ｒ２は、非置換Ｃ１−Ｃ４−アルキルである。複数の実施形態では、Ｒ２は、置換Ｃ１−Ｃ４−アルキルである。複数の実施形態では、Ｒ２は、ＣＨ３である。複数の実施形態では、Ｒ２は、ＣＨ２ＣＨ３である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。好適な５〜６員ヘテロシクロアルキル基には、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、およびオキサジニルが含まれるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、非置換ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、Ｎ（Ｍｅ）２である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、好適な５〜６員ヘテロシクロアルキル基には、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、およびオキサジニルが含まれるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニル、または
Figure 2021525740
 である。
式（Ｄ−Ｉ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｄ−Ｉ）に従う構造を有する式（Ｄ−Ａ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである。複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｈである。あるいは、複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１−Ｃ４−アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、またはブチル等である。好ましい実施形態では、Ｒ２は、Ｈ、メチル、またはエチルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−Ｉａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−Ｉｂ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−Ｉｃ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−Ｉｄ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１２、−Ｃ７Ｈ１４、−Ｃ８Ｈ１６、−Ｃ９Ｈ１８、−Ｃ１０Ｈ２０、−Ｃ１１Ｈ２２、−Ｃ１２Ｈ２４、−Ｃ１３Ｈ２６、−Ｃ１４Ｈ２８、−Ｃ１５Ｈ３０、−Ｃ１６Ｈ３２、−Ｃ１７Ｈ３４、−Ｃ１８Ｈ３６、−Ｃ１９Ｈ３８、−Ｃ２０Ｈ４０、−Ｃ２１Ｈ４２、−Ｃ２２Ｈ４４、−Ｃ２３Ｈ４６、−Ｃ２４Ｈ４８、または−Ｃ２５Ｈ５０である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−である。
本明細書で使用される場合、イオン性窒素含有基は、酸によるプロトン化または塩基による脱プロトン化によって荷電基に変換され得る窒素官能基（例えば、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリール）を指し得る。
したがって、複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。好適な５〜６員ヘテロシクロアルキル基には、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、およびオキサジニルが含まれるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、非置換ジアルキルアミンである。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、Ｎ（Ｍｅ）２である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
式（Ｄ−ＩＩ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｄ−ＩＩ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｘ３が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ４が各々独立して、ＳまたはＯである。
複数の実施形態では、Ｘ４は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ４は各々、Ｏである。
複数の実施形態では、式（Ｄ−ＩＩ）のカチオン性脂質は、式（Ｄ−ＩＩａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ３は、本明細書に記載のいずれかのイオン性窒素含有基である（例えば、Ｘ３は、式（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）、（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）、（Ｄ−Ｉｂ）、（Ｄ−Ｉｃ）、（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩＩａ）、（Ｄ−ＩＩＩｂ）、（Ｄ−ＩＩＩｃ）、または（Ｄ−ＩＩＩｄ）のＸ１について列挙されているいずれかの基であり得る）。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、Ｘ３は、
Figure 2021525740
 である。
式（Ｄ−ＩＩＩ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｄ−ＩＩＩ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｈである。あるいは、複数の実施形態では、Ｒ２は、Ｃ１−Ｃ４−アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、またはブチル等である。好ましい実施形態では、Ｒ２は、Ｈ、メチル、またはエチルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−ＩＩＩａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−ＩＩＩｂ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−ＩＩＩｃ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｄ−ＩＩＩｄ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ１Ｈ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、Ｃ４Ｈ８−、−Ｃ５Ｈ１０−、Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−である。
本明細書で使用される場合、イオン性窒素含有基は、酸によるプロトン化または塩基による脱プロトン化によって荷電基に変換され得る窒素官能基（例えば、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリール）を指し得る。したがって、複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキル、例えば、等である。複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、置換ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
ビタミンＥカチオン性脂質
一態様では、本発明は、ビタミンＥに由来するカチオン性脂質を提供する。
式（Ｅ−Ｉ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｅ−Ｉ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。あるいは、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成する。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＮＲｃであり、式中、Ｒｃは独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、カチオン性脂質は、式（Ｅ−Ｉａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ１Ｈ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、Ｃ４Ｈ８−、−Ｃ５Ｈ１０−、Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−である。
イオン性窒素含有基は、酸によるプロトン化または塩基による脱プロトン化によって荷電基に変換され得る窒素官能基（例えば、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリール）を指し得る。したがって、複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである。好適な５〜６員ヘテロシクロアルキル基には、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピロリル、ピロリニル、ピラゾリル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、およびオキサジニルが含まれるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、Ｘ１は、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、ジアルキルアミンである。いくつかの実施形態では、Ｘ１は、非置換ジアルキルアミンである。いくつかの実施形態では、Ｘ１は、置換ジアルキルアミンである。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 であり、式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１である。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、非置換Ｃ８−アルケニル、非置換Ｃ９−アルケニル、非置換Ｃ１０−アルケニル、非置換Ｃ１１−アルケニル、非置換Ｃ１２−アルケニル、非置換Ｃ１３−アルケニル、非置換Ｃ１４−アルケニル、非置換Ｃ１５−アルケニル、非置換Ｃ１６−アルケニル、非置換Ｃ１７−アルケニル、非置換Ｃ１８−アルケニル、非置換Ｃ１９−アルケニル、および非置換Ｃ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、イオン性窒素含有基は、
Figure 2021525740
 である。
複数の実施形態では、Ｘ１は、
Figure 2021525740
 である。
式（Ｅ−ＩＩ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｅ−ＩＩ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｘ４が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ５が各々独立して、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ６が各々独立して、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。あるいは、Ｘ３は各々、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成する。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、ＮＲｃであり、式中、Ｒｃは独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、式（Ｅ−ＩＩ）のカチオン性脂質は、式（Ｅ−ＩＩａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ４は、本明細書に記載のいずれかのイオン性窒素含有基である（例えば、Ｘ４は、式（Ｅ−Ｉ）または（Ｅ−Ｉａ）のＸ１について列挙されているいずれかの基であり得る）。
複数の実施形態では、Ｘ４は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、Ｘ４は、
Figure 2021525740
 である。
ビタミンＫカチオン性脂質
一態様では、本発明は、ビタミンＫに由来するカチオン性脂質提供する。
式（Ｋ−Ｉ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｋ−Ｉ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ２は、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＣＲａＲｂであり、式中、ＲａおよびＲｂは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成する。
複数の実施形態では、Ｘ３は、ＮＲｃであり、式中、Ｒｃは独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである。
複数の実施形態では、式（Ｋ−Ｉ）のカチオン性脂質は、式（Ｋ−Ｉａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、式（Ｋ−Ｉ）のカチオン性脂質は、式（Ｋ−Ｉｂ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１である。
複数の実施形態では、Ｒ１は、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである。
複数の実施形態では、Ｒ１は、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、非置換Ｃ８−アルケニル、非置換Ｃ９−アルケニル、非置換Ｃ１０−アルケニル、非置換Ｃ１１−アルケニル、非置換Ｃ１２−アルケニル、非置換Ｃ１３−アルケニル、非置換Ｃ１４−アルケニル、非置換Ｃ１５−アルケニル、非置換Ｃ１６−アルケニル、非置換Ｃ１７−アルケニル、非置換Ｃ１８−アルケニル、非置換Ｃ１９−アルケニル、および非置換Ｃ２０−アルケニルから選択される。
複数の実施形態では、Ｒ１は、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３である。
イオン性窒素含有基は、酸によるプロトン化または塩基による脱プロトン化によって荷電基に変換され得る窒素官能基（例えば、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリール）を指し得る。したがって、複数の実施形態では、Ｘ１は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、イオン性窒素含有基は、
Figure 2021525740
 である。
式（Ｋ−ＩＩ）のカチオン性脂質
一態様では、本発明は、式（Ｋ−ＩＩ）のカチオン性脂質を提供し、
Figure 2021525740
 式中、
Ｘ４が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ５が各々独立して、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ６が各々独立して、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂの組み合わせが各々、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し得、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｏである。
複数の実施形態では、Ｘ５は各々、Ｃ＝Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｓである。
複数の実施形態では、Ｘ６は各々、Ｏである。
複数の実施形態では、式（Ｋ−ＩＩ）のカチオン性脂質は、式（Ｋ−ＩＩａ）に従う構造を有する。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、Ｘ４は、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである。例えば、複数の実施形態では、Ｘ４は、
Figure 2021525740
 である。
例示的なカチオン性脂質
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ａ１）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ａ２）である。
Figure 2021525740
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（３）である。
Figure 2021525740
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ａ４）である。
Figure 2021525740
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ１）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ２）である。
Figure 2021525740
本発明のさらに別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ３）である。
Figure 2021525740
本発明のさらに別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ４）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ５）である。
Figure 2021525740
本発明のある例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ６）である。
Figure 2021525740
本発明のある例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｄ７）である。
Figure 2021525740
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｅ１）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｅ２）である。
Figure 2021525740
本発明のさらに別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｅ３）である。
Figure 2021525740
本発明のなお別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｅ４）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｅ５）である。
Figure 2021525740
本発明の１つの例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｋ１）である。
Figure 2021525740
本発明の別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｋ２）である。
Figure 2021525740
本発明のさらに別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｋ３）である。
Figure 2021525740
本発明のなお別の例示的なカチオン性脂質は、カチオン性脂質（Ｋ４）である。
Figure 2021525740
カチオン性脂質の合成
本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、当該技術分野で既知の方法に従って調製され得る。
例示的な合成法が実施例に示されている。
核酸
本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を使用して、核酸の送達に有用な組成物を調製することができる。
核酸の合成
本発明による核酸は、任意の既知の方法に従って合成され得る。例えば、本発明によるｍＲＮＡは、インビトロ転写（ＩＶＴ）により合成され得る。簡潔には、ＩＶＴは、典型的には、プロモーター、リボヌクレオチド三リン酸のプール、ＤＴＴおよびマグネシウムイオンを含み得る緩衝系、および適切なＲＮＡポリメラーゼ（例えば、Ｔ３、Ｔ７、変異Ｔ７、またはＳＰ６ ＲＮＡポリメラーゼ）を含む線状または環状ＤＮＡ鋳型、ＤＮＡｓｅ Ｉ、ピロホスファターゼ、および／またはＲＮＡｓｅ阻害剤を用いて行われる。正確な条件は、特定の用途により異なる。
いくつかの実施形態では、本発明によるｍＲＮＡの調製のために、ＤＮＡ鋳型がインビトロで転写される。好適なＤＮＡ鋳型は、典型的には、インビトロ転写のためのプロモーター、例えば、Ｔ３、Ｔ７、変異Ｔ７、またはＳＰ６プロモーター、続いて、所望のｍＲＮＡの所望のヌクレオチド配列および終結シグナルを有する。
本発明による所望のｍＲＮＡ配列（複数可）が決定され、標準の方法を使用してＤＮＡ鋳型に組み込まれ得る。例えば、所望のアミノ酸配列（例えば、酵素配列）から開始して、仮想逆翻訳が遺伝コードの縮重に基づいて行われる。その後、最適化アルゴリズムが好適なコドンの選択のために使用され得る。典型的には、Ｇ／Ｃ含有量は、一方で可能な限り高いＧ／Ｃ含有量を達成し、他方ではコドン使用に従ってｔＲＮＡの頻度を最大限考慮するように最適化され得る。最適化されたＲＮＡ配列は、確立され、例えば、適切なディスプレイデバイスを用いてディスプレイされ、元の（野生型）配列と比較され得る。それぞれ、ＲＮＡの安定化特性および不安定化特性または領域を計算するために、二次構造も分析され得る。
上述のように、「核酸」という用語は、その最も広範な意味で、ポリヌクレオチド鎖に組み込まれるか、または組み込まれ得る任意の化合物および／または物質を指す。ＤＮＡは、アンチセンスＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、プラスミドＤＮＡの一部、事前縮合ＤＮＡ、リメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）の産物、ベクター（例えば、Ｐ１、ＰＡＣ、ＢＡＣ、ＹＡＣ、人工染色体）、発現カセット、キメラ配列、染色体ＤＮＡ、またはこれらの群の誘導体の形態であり得る。ＲＮＡは、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）、シグナル認識粒子ＲＮＡ（７ ＳＬ ＲＮＡまたはＳＲＰ ＲＮＡ）、トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、トランスファー−メッセンジャーＲＮＡ（ｔｍＲＮＡ）、低分子核ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）、低分子核小体ＲＮＡ（ｓｎｏＲＮＡ）、ＳｍＹ ＲＮＡ、低分子カハール体特異的ＲＮＡ（ｓｃａＲＮＡ）、ガイドＲＮＡ（ｇＲＮＡ）、リボヌクレアーゼＰ（ＲＮａｓｅ Ｐ）、Ｙ ＲＮＡ、テロメラーゼＲＮＡ成分（ＴＥＲＣ）、スプライスリーダーＲＮＡ（ＳＬ ＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ（ａＲＮＡまたはａｓＲＮＡ）、シス−天然アンチセンス転写物（シス−ＮＡＴ）、ＣＲＩＳＰＲ ＲＮＡ（ｃｒＲＮＡ）、長い非コーディングＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、ｐｉｗｉ結合ＲＮＡ（ｐｉＲＮＡ）、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、トランス作用性ｓｉＲＮＡ（ｔａｓｉＲＮＡ）、リピート関連ｓｉＲＮＡ（ｒａｓｉＲＮＡ）、７３Ｋ ＲＮＡ、レトロトランスポゾン、ウイルスゲノム、ウイロイド、サテライトＲＮＡ、またはこれらの群の誘導体の形態であり得る。いくつかの実施形態では、核酸は、タンパク質をコードするｍＲＮＡである。
ｍＲＮＡの合成
本発明によるｍＲＮＡは、様々な既知の方法のうちのいずれかに従って合成され得る。例えば、本発明によるｍＲＮＡは、インビトロ転写（ＩＶＴ）により合成され得る。簡潔には、ＩＶＴは、典型的には、プロモーター、リボヌクレオチド三リン酸のプール、ＤＴＴおよびマグネシウムイオンを含み得る緩衝系、および適切なＲＮＡポリメラーゼ（例えば、Ｔ３、Ｔ７、またはＳＰ６ ＲＮＡポリメラーゼ）を含む線状または環状ＤＮＡ鋳型、ＤＮＡｓｅ Ｉ、ピロホスファターゼ、および／またはＲＮＡｓｅ阻害剤を用いて行われる。正確な条件は、特定の用途により異なる。正確な条件は、特定の用途により異なる。これらの試薬の存在は、いくつかの実施形態による最終産物中では望ましくなく、それ故に、不純物と称され得、これらの不純物のうちの１つ以上を含む調製物は、不純調製物と称され得る。いくつかの実施形態では、インビトロ転写は、単一バッチで生じる。
いくつかの実施形態では、本発明によるｍＲＮＡの調製のために、ＤＮＡ鋳型がインビトロで転写される。好適なＤＮＡ鋳型は、典型的には、インビトロ転写のためのプロモーター、例えば、Ｔ３、Ｔ７、またはＳＰ６プロモーター、続いて、所望のｍＲＮＡの所望のヌクレオチド配列および終結シグナルを有する。
本発明による所望のｍＲＮＡ配列（複数可）が決定され、標準の方法を使用してＤＮＡ鋳型に組み込まれ得る。例えば、所望のアミノ酸配列（例えば、酵素配列）から開始して、仮想逆翻訳が遺伝コードの縮重に基づいて行われる。その後、最適化アルゴリズムが好適なコドンの選択のために使用され得る。典型的には、Ｇ／Ｃ含有量は、一方で可能な限り高いＧ／Ｃ含有量を達成し、他方ではコドン使用に従ってｔＲＮＡの頻度を最大限考慮するように最適化され得る。最適化されたＲＮＡ配列は、確立され、例えば、適切なディスプレイデバイスを用いてディスプレイされ、元の（野生型）配列と比較され得る。それぞれ、ＲＮＡの安定化特性および不安定化特性または領域を計算するために、二次構造も分析され得る。
修飾ｍＲＮＡ
いくつかの実施形態では、本発明によるｍＲＮＡは、未修飾ｍＲＮＡまたは修飾ｍＲＮＡとして合成され得る。修飾ｍＲＮＡは、ＲＮＡにヌクレオチド修飾を含む。したがって、本発明による修飾ｍＲＮＡは、例えば、骨格修飾、糖修飾、または塩基修飾であるヌクレオチド修飾を含み得る。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、プリン（アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ））またはピリミジン（チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）、ウラシル（Ｕ））を含むが、これらに限定されない天然に存在するヌクレオチドおよび／またはヌクレオチド類似体（修飾ヌクレオチド）から合成され得、かつプリンおよびピリミジンの修飾ヌクレオチド類似体または誘導体、例えば、１−メチル−アデニン、２−メチル−アデニン、２−メチルチオ−Ｎ−６−イソペンテニル−アデニン、Ｎ６−メチル−アデニン、Ｎ６−イソペンテニル−アデニン、２−チオ−シトシン、３−メチル−シトシン、４−アセチル−シトシン、５−メチル−シトシン、２，６−ジアミノプリン、１−メチル−グアニン、２−メチル−グアニン、２，２−ジメチル−グアニン、７−メチル−グアニン、イノシン、１−メチル−イノシン、プソイドウラシル（５−ウラシル）、ジヒドロ−ウラシル、２−チオ−ウラシル、４−チオ−ウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−２−チオ−ウラシル、５−（カルボキシヒドロキシメチル）−ウラシル、５−フルオロ−ウラシル、５−ブロモ−ウラシル、５−カルボキシメチルアミノメチル−ウラシル、５−メチル−２−チオ−ウラシル、５−メチル−ウラシル、Ｎ−ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、５−メチルアミノメチル−ウラシル、５−メトキシアミノメチル−２−チオ−ウラシル、５’−メトキシカルボニルメチル−ウラシル、５−メトキシ−ウラシル、ウラシル−５−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−５−オキシ酢酸（ｖ）、１−メチル−プソイドウラシル、クエオシン、ベータ−Ｄ−マンノシル−クエオシン、ワイブトキソシン、およびホスホロアミダイト、ホスホロチオエート、ペプチドヌクレオチド、メチルホスホネート、７−デアザグアノシン、５−メチルシトシン、およびイノシン等として合成され得る。かかる類似体の調製は、例えば、米国特許第４，３７３，０７１号、米国特許第４，４０１，７９６号、米国特許第４，４１５，７３２号、米国特許第４，４５８，０６６号、米国特許第４，５００，７０７号、米国特許第４，６６８，７７７号、米国特許第４，９７３，６７９号、米国特許第５，０４７，５２４号、米国特許第５，１３２，４１８号、米国特許第５，１５３，３１９号、米国特許第５，２６２，５３０号、および同第５，７００，６４２号から当業者に既知であり、これらの開示は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、ＲＮＡ骨格修飾を含み得る。典型的には、骨格修飾は、ＲＮＡに含まれるヌクレオチドの骨格のリン酸塩が化学的に修飾される修飾である。例示的な骨格修飾には、典型的には、メチルホスホネート、メチルホスホロアミダイト、ホスホロアミダイト、ホスホロチオエート（例えば、シチジン５’−Ｏ−（１−チオホスフェート））、ボラノホスフェート、正荷電グアニジウム基等からなる群からの修飾が含まれるが、これらに限定されず、これは、ホスホジエステル結合を他のアニオン性基、カチオン性基、または中性基で置き換えることを意味する。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、糖修飾を含み得る。典型的な糖修飾は、４’−チオ−リボヌクレオチド（例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第ＵＳ２０１６／００３１９２８号を参照のこと）、２’−デオキシ−２’−フルオロ−オリゴリボヌクレオチド（２’−フルオロ−２’−デオキシシチジン５’−三リン酸、２’−フルオロ−２’−デオキシウリジン５’−三リン酸）、２’−デオキシ−２’−デアミン−オリゴリボヌクレオチド（２’−アミノ−２’−デオキシシチジン５’−三リン酸、２’−アミノ−２’−デオキシウリジン５’−三リン酸）、２’−Ｏ−アルキルオリゴリボヌクレオチド、２’−デオキシ−２’−Ｃ−アルキルオリゴリボヌクレオチド（２’−Ｏ−メチルシチジン５’−三リン酸、２’−メチルウリジン５’−三リン酸）、２’−Ｃ−アルキルオリゴリボヌクレオチド、およびそれらの異性体（２’−アラシチジン５’−三リン酸、２’−アラウリジン５’−三リン酸）、またはアジド三リン酸（２’−アジド−２’−デオキシシチジン５’−三リン酸、２’−アジド−２’−デオキシウリジン５’−三リン酸）からなる群から選択される糖修飾を含むが、これらに限定されない、それが含むヌクレオチドの糖の化学的修飾である。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、ヌクレオチドの塩基の修飾（塩基修飾）を含み得る。塩基修飾を含む修飾ヌクレオチドは、塩基修飾ヌクレオチドとも呼ばれる。かかる塩基修飾ヌクレオチドの例には、２−アミノ−６−クロロプリンリボシド５’−三リン酸、２−アミノアデノシン５’−三リン酸、２−チオシチジン５’−三リン酸、２−チオウリジン５’−三リン酸、４−チオウリジン５’−三リン酸、５−アミノアリルシチジン５’−三リン酸、５−アミノアリルウリジン５’−三リン酸、５−ブロモシチジン５’−三リン酸、５−ブロモウリジン５’−三リン酸、５−ヨードシチジン５’−三リン酸、５−ヨードウリジン５’−三リン酸、５−メチルシチジン５’−三リン酸、５−メチルウリジン５’−三リン酸、６−アザシチジン５’−三リン酸、６−アザウリジン５’−三リン酸、６−クロロプリンリボシド５’−三リン酸、７−デアザアデノシン５’−三リン酸、７−デアザグアノシン５’−三リン酸、８−アザアデノシン５’−三リン酸、８−アジドアデノシン５’−三リン酸、ベンゾイミダゾールリボシド５’−三リン酸、Ｎ１−メチルアデノシン５’−三リン酸、Ｎ１−メチルグアノシン５’−三リン酸、Ｎ６−メチルアデノシン５’−三リン酸、Ｏ６−メチルグアノシン５’−三リン酸、プソイドウリジン５’−三リン酸、ピューロマイシン５’−三リン酸、またはキサントシン５’−三リン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
典型的には、ｍＲＮＡ合成は、Ｎ末端（５’）上への「キャップ」の付加、およびＣ末端（３’）上への「テール」の付加を含む。キャップの存在は、大半の真核細胞で見られるヌクレアーゼへの耐性を提供するのに重要である。「テール」の存在は、ｍＲＮＡをエキソヌクレアーゼ分解から保護する役割を果たす。
したがって、いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、５’キャップ構造を含む。５’キャップは、典型的には、以下のように付加される：最初に、ＲＮＡ末端ホスファターゼが５’ヌクレオチドから末端リン酸基のうちの１つを除去して２つの末端リン酸を残し、その後、グアノシン三リン酸（ＧＴＰ）がグアニリルトランスフェラーゼを介して末端リン酸に付加されて５’５’５三リン酸結合をもたらし、その後、グアニンの７−窒素がメチルトランスフェラーゼによりメチル化される。キャップ構造の例には、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ａ、Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ａ、およびＧ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、３’ポリ（Ａ）テール構造を含む。ｍＲＮＡの３’末端上のポリ−Ａテールは、典型的には、約１０〜３００個のアデノシンヌクレオチド（例えば、約１０〜２００個のアデノシンヌクレオチド、約１０〜１５０個のアデノシンヌクレオチド、約１０〜１００個のアデノシンヌクレオチド、約２０〜７０個のアデノシンヌクレオチド、または約２０〜６０個のアデノシンヌクレオチド）を含む。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、３’ポリ（Ｃ）テール構造を含む。ｍＲＮＡの３’末端上の好適なポリ−Ｃテールは、典型的には、約１０〜２００個のシトシンヌクレオチド（例えば、約１０〜１５０個のシトシンヌクレオチド、約１０〜１００個のシトシンヌクレオチド、約２０〜７０個のシトシンヌクレオチド、約２０〜６０個のシトシンヌクレオチド、または約１０〜４０個のシトシンヌクレオチド）を含む。ポリ−Ｃテールは、ポリ−Ａテールに付加され得るか、またはポリ−Ａテールの代わりになり得る。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、５’および／または３’非翻訳領域を含む。いくつかの実施形態では、５’非翻訳領域は、ｍＲＮＡの安定性または翻訳に影響を及ぼす要素、例えば、鉄応答性要素を１つ以上含む。いくつかの実施形態では、５’非翻訳領域は、約５０〜５００ヌクレオチド長であり得る。
いくつかの実施形態では、３’非翻訳領域は、ポリアデニル化シグナル、細胞におけるｍＲＮＡの位置安定性に影響を及ぼすタンパク質の結合部位、またはｍｉＲＮＡの１つ以上の結合部位のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、３’非翻訳領域は、５０〜５００ヌクレオチド長またはそれ以上であり得る。
キャップ構造
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、５’キャップ構造を含む。５’キャップは、典型的には、以下のように付加される：最初に、ＲＮＡ末端ホスファターゼが５’ヌクレオチドから末端リン酸基のうちの１つを除去して２つの末端リン酸を残し、その後、グアノシン三リン酸（ＧＴＰ）がグアニリルトランスフェラーゼを介して末端リン酸に付加されて５’５’５三リン酸結合をもたらし、その後、グアニンの７−窒素がメチルトランスフェラーゼによりメチル化される。キャップ構造の例には、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ａ、Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ａ、およびＧ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇが挙げられるが、これらに限定されない。
天然に存在するキャップ構造は、三リン酸架橋により第１の転写ヌクレオチドの５’末端に連結され、結果としてｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｎ（ここで、Ｎは任意のヌクレオシドである）のジヌクレオチドキャップをもたらす７−メチルグアノシンを含む。インビボでは、キャップは酵素的に付加される。キャップが核に付加され、酵素であるグアニリルトランスフェラーゼによって触媒される。キャップのＲＮＡの５’末端への付加は、転写開始直後に起こる。末端ヌクレオシドは、典型的には、グアノシンであり、全ての他のヌクレオチドに対して逆配向、すなわち、Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）ＧｐＮｐＮｐである。
インビトロ転写によって産生されるｍＲＮＡの一般的なキャップは、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇであり、それらの５’末端にキャップ構造を有するＲＮＡを得るためにＴ７またはＳＰ６ ＲＮＡポリメラーゼでのインビトロ転写時にジヌクレオチドキャップとして使用されている。ｃａＰＰＥｄ ｍＲＮＡのインビトロ合成のための一般的な方法は、転写開始剤として形態ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇ（「ｍ７ＧｐｐｐＧ」）の予め形成されたジヌクレオチドを用いる。
これまで、インビトロ翻訳実験で使用される合成ジヌクレオチドキャップの通常の形態は、反逆方向キャップ類似体（「ＡＲＣＡ」）または修飾ＡＲＣＡであり、これは、一般に、２’または３’ＯＨ基が−ＯＣＨ３で置き換えられている修飾されたキャップ類似体である。
追加のキャップ類似体には、ｍ７ＧｐｐｐＧ、ｍ７ＧｐｐｐＡ、ｍ７ＧｐｐｐＣからなる群から選択される化学的構造、非メチル化キャップ類似体（例えば、ＧｐｐｐＧ）、ジメチル化キャップ類似体（例えば、ｍ２，７ＧｐｐｐＧ）、トリメチル化キャップ類似体（例えば、ｍ２，２，７ＧｐｐｐＧ）、ジメチル化対称性キャップ類似体（例えば、ｍ７Ｇｐｐｐｍ７Ｇ）、または反逆方向キャップ類似体（例えば、ＡＲＣＡ、ｍ７，２’ＯｍｅＧｐｐｐＧ、ｍ７２’ｄＧｐｐｐＧ、ｍ７，３’ＯｍｅＧｐｐｐＧ、ｍ７，３’ｄＧｐｐｐＧ、およびそれらの四リン酸誘導体）（例えば、Ｊｅｍｉｅｌｉｔｙ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，“Ｎｏｖｅｌ‘ａｎｔｉ−ｒｅｖｅｒｓｅ’ｃａｐ ａｎａｌｏｇｓ ｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，ＲＮＡ，９：１１０８−２２（２００３）を参照のこと）が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、好適なキャップは、三リン酸架橋により第１の転写ヌクレオチドの５’末端に連結され、結果としてｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｎ（ここで、Ｎは任意のヌクレオシドである）をもたらす７−メチルグアニル酸（「ｍ７Ｇ」）である。本発明の実施形態で利用されるｍ７Ｇキャップの好ましい実施形態は、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｇである。
いくつかの実施形態では、キャップは、キャップ０構造である。キャップ０構造は、塩基１および２に結合したリボース２’−Ｏ−メチル残基を欠く。いくつかの実施形態では、キャップは、キャップ１構造である。キャップ１構造は、塩基２に２’−Ｏ−メチル残基を有する。いくつかの実施形態では、キャップは、キャップ２構造である。キャップ２構造は、塩基２および塩基３の両方に結合した２’−Ｏ−メチル残基を有する。
様々なｍ７Ｇキャップ類似体は当該技術分野で既知であり、それらの多くが商業的に入手可能である。これらには、上述のｍ７ＧｐｐｐＧ、ならびにＡＲＣＡ ３’−ＯＣＨ３キャップ類似体および２’−ＯＣＨ３キャップ類似体（Ｊｅｍｉｅｌｉｔｙ，Ｊ．ｅｔ ａｌ．，ＲＮＡ，９：１１０８−２２（２００３））が含まれる。本発明の実施形態で使用するための追加のキャップ類似体には、Ｎ７−ベンジル化ジヌクレオシド四リン酸類似体（Ｇｒｕｄｚｉｅｎ，Ｅ．ｅｔ ａｌ．，ＲＮＡ，１０：１４７９−８７（２００４）に記載のもの）、ホスホロチオエートキャップ類似体（Ｇｒｕｄｚｉｅｎ−Ｎｏｇａｌｓｋａ，Ｅ．，ｅｔ ａｌ．，ＲＮＡ，１３：１７４５−５５（２００７）に記載のもの）、および参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，０９３，３６７号および同第８，３０４，５２９号に記載のキャップ類似体（ビオチン化キャップ類似体を含む）が含まれる。
テール構造
典型的には、「テール」の存在は、ｍＲＮＡをエキソヌクレアーゼ分解から保護する役割を果たす。ポリＡテールは、天然メッセンジャーおよび合成センスＲＮＡを安定させると考えられている。したがって、ある特定の実施形態では、長いポリＡテールがｍＲＮＡ分子に付加されて、結果としてＲＮＡをより安定したものにすることができる。ポリＡテールは、当該技術分野で認識されている様々な技法を使用して付加され得る。例えば、長いポリＡテールは、ポリＡポリメラーゼを使用して合成またはインビトロ転写ＲＮＡに付加され得る（Ｙｏｋｏｅ，ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１９９６；１４：１２５２−５６）。転写ベクターも長いポリＡテールをコードすることができる。加えて、ポリＡテールは、ＰＣＲ産物から直接転写によって付加され得る。ポリＡは、ＲＮＡリガーゼを用いてセンスＲＮＡの３’末端にライゲーションされる場合もある（例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，２ｎｄ Ｅｄ．，ｅｄ．ｂｙ Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｆｒｉｔｓｃｈ ａｎｄ Ｍａｎｉａｔｉｓ（Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ：１９９１ ｅｄｉｔｉｏｎ）を参照のこと）。
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、３’ポリ（Ａ）テール構造を含む。典型的には、ポリＡテールの長さは、少なくとも約１０、５０、１００、２００、３００、４００、少なくとも５００ヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡの３’末端のポリＡテールは、典型的には、約１０〜３００個のアデノシンヌクレオチド（例えば、約１０〜２００個のアデノシンヌクレオチド、約１０〜１５０個のアデノシンヌクレオチド、約１０〜１００個のアデノシンヌクレオチド、約２０〜７０個のアデノシンヌクレオチド、または約２０〜６０個のアデノシンヌクレオチド）を含む。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、３’ポリ（Ｃ）テール構造を含む。ｍＲＮＡの３’末端上の好適なポリ−Ｃテールは、典型的には、約１０〜２００個のシトシンヌクレオチド（例えば、約１０〜１５０個のシトシンヌクレオチド、約１０〜１００個のシトシンヌクレオチド、約２０〜７０個のシトシンヌクレオチド、約２０〜６０個のシトシンヌクレオチド、または約１０〜４０個のシトシンヌクレオチド）を含む。ポリ−Ｃテールは、ポリ−Ａテールに付加され得るか、またはポリ−Ａテールの代わりになり得る。
いくつかの実施形態では、ポリＡテールまたはポリＣテールの長さが調整されて、本発明の修飾センスｍＲＮＡ分子の安定性、ひいてはタンパク質の転写を制御する。例えば、ポリＡテールの長さがセンスｍＲＮＡ分子の半減期に影響を及ぼし得るため、ポリＡテールの長さが調整されて、ｍＲＮＡのヌクレアーゼに対する耐性レベルを修正し、それにより、標的細胞でのポリヌクレオチド発現および／またはポリペプチド産生の時間経過を制御することができる。
５’および３’非翻訳領域
いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、５’および／または３’非翻訳領域を含む。いくつかの実施形態では、５’非翻訳領域は、ｍＲＮＡの安定性または翻訳に影響を及ぼす要素、例えば、鉄応答性要素を１つ以上含む。いくつかの実施形態では、５’非翻訳領域は、約５０〜５００ヌクレオチド長であり得る。
いくつかの実施形態では、３’非翻訳領域は、ポリアデニル化シグナル、細胞におけるｍＲＮＡの位置安定性に影響を及ぼすタンパク質の結合部位、またはｍｉＲＮＡの１つ以上の結合部位のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、３’非翻訳領域は、５０〜５００ヌクレオチド長またはそれ以上であり得る。
例示的な３’および／または５’非翻訳配列は、センスｍＲＮＡ分子の安定性を増加させるために、安定しているｍＲＮＡ分子（例えば、グロビン、アクチン、ＧＡＰＤＨ、チューブリン、ヒストン、またはクエン酸サイクル酵素）から得られ得る。例えば、５’非翻訳配列は、ヌクレアーゼ耐性を改善するおよび／またはポリヌクレオチドの半減期を改善するために、ＣＭＶ前初期１（ＩＥ１）遺伝子の部分配列またはその断片を含み得る。ポリヌクレオチドをさらに安定させるために、ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）をコードする配列またはその断片のポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）の３’末端または非翻訳領域への包含も企図される。概して、これらの修飾は、ポリヌクレオチドの安定性および／または薬物動態特性（例えば、半減期）を、それらの修飾されていない対応物と比較して改善し、例えば、かかるポリヌクレオチドのインビボヌクレアーゼ消化に対する耐性を改善するために行われる修飾を含む。
カチオン性脂質および核酸の薬学的製剤
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）、ならびにかかる脂質を含む薬学的組成物およびリポソーム組成物が製剤に使用されて、封入された材料（例えば、ｍＲＮＡ等の１つ以上のポリヌクレオチド）の送達、およびその後の１つ以上の標的細胞のトランスフェクションを容易にすることができる。例えば、ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（およびかかる脂質を含むリポソーム組成物等の組成物）は、受容体媒介性エンドサイトーシス、クラスリン媒介性、およびカベオラ媒介性エンドサイトーシス、食作用、およびマクロピノサイトーシス、融合性、エンドソームもしくはリソソーム破壊、および／または他の同様に分類された脂質と比較してかかる化合物の利点をもたらす放出可能な特性のうちの１つ以上をもたらすものとして特徴付けられ得る。
本発明によれば、核酸、例えば、本明細書に記載のタンパク質（例えば、タンパク質の全長、断片、または一部）をコードするｍＲＮＡは、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む送達ビヒクルによって送達され得る。
本明細書で使用される場合、「送達ビヒクル」、「移入ビヒクル」、「ナノ粒子」という用語、または文法的同義語は、互換的に使用される。
例えば、本発明は、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）と、１つ以上のポリヌクレオチドとを含む組成物（例えば、薬学的組成物）を提供する。組成物（例えば、医薬組成物）は、１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、１つ以上のコレステロールベースの脂質、および／または１つ以上のＰＥＧ修飾脂質をさらに含み得る。
ある特定の実施形態では、組成物は、１つ以上の標的細胞をトランスフェクトする能力の増強（例えば、向上）を呈する。したがって、１つ以上の標的細胞をトランスフェクトする方法も本明細書に提供される。かかる方法は、一般に、１つ以上の標的細胞を、本明細書に開示されるカチオン性脂質および／または薬学的組成物（例えば、１つ以上のポリヌクレオチドを封入する、記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含むリポソーム製剤）と接触させるステップを含み、これにより、１つ以上の標的細胞がその中に封入された材料（例えば、１つ以上のポリヌクレオチド）でトランスフェクトされるようになる。本明細書で使用される場合、「トランスフェクト」または「トランスフェクション」という用語は、１つ以上の封入された材料（例えば、核酸および／またはポリヌクレオチド）の、細胞、または好ましくは標的細胞への細胞内導入を指す。導入されたポリヌクレオチドは、安定しているか、または標的細胞中で一時的に維持され得る。「トランスフェクション効率」という用語は、トランスフェクションの対象である標的細胞によって取り込まれる、それに導入される、および／またはそれによって発現されるかかる封入された材料（例えば、ポリヌクレオチド）の相対量を指す。実際には、トランスフェクション効率は、トランスフェクション後に標的細胞によって産生されるレポーターポリヌクレオチド産物の量によって推定され得る。ある特定の実施形態では、本明細書に記載の化合物および薬学的組成物は、高いトランスフェクション効率を示し、それにより、封入された材料（例えば、１つ以上のポリヌクレオチド）の適切な投薬量が病態部位に送達され、その後、発現される可能性を改善すると同時に、化合物またはそれらの封入された内容物に関連する潜在的な全身性副作用または毒性を最小限に抑える。
例えば、本明細書に開示される薬学的組成物またはリポソーム組成物を含む１つ以上の脂質ナノ粒子中に封入されたポリヌクレオチドによる１つ以上の標的細胞のトランスフェクション後、かかるポリヌクレオチドによってコードされた産物（例えば、ポリペプチドまたはタンパク質）の産生は、好ましくは刺激され得、ポリヌクレオチドを発現させ、かつ例えば、目的とするポリペプチドまたはタンパク質を産生するかかる標的細胞の能力が増強される。例えば、ｍＲＮＡを封入する１つ以上の化合物または薬学的組成物による標的細胞のトランスフェクションは、かかるｍＲＮＡによってコードされたタンパク質または酵素の産生を増強する（すなわち、増加させる）。
さらに、本明細書に記載の送達ビヒクル（例えば、リポソーム送達ビヒクル）は、他の標的組織、細胞、または臓器、例えば、心臓、肺、腎臓、脾臓に優先的に分配されるように調製され得る。複数の実施形態では、本発明の脂質ナノ粒子は、標的細胞および組織への増強された送達を達成するように調製され得る。例えば、本明細書に記載の化合物または薬学的組成物およびリポソーム組成物のうちの１つ以上に封入されたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、標的細胞または組織に送達され得る、および／またはそれをトランスフェクトし得る。いくつかの実施形態では、封入されたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）が発現され、機能的ポリペプチド産物が標的細胞によって産生され（かついくつかの例では排出され）、それにより、有益な特性を、例えば、標的細胞または組織に付与することができる。かかる封入されたポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）は、例えば、ホルモン、酵素、受容体、ポリペプチド、ペプチド、または他の目的とするタンパク質をコードし得る。
リポソーム送達ビヒクル
いくつかの実施形態では、組成物は、好適な送達ビヒクルである。複数の実施形態では、組成物は、リポソーム送達ビヒクル、例えば、脂質ナノ粒子である。
「リポソーム送達ビヒクル」および「リポソーム組成物」という用語は、互換的に使用される。
リポソーム組成物の本明細書に開示されるカチオン性脂質のうちの１つ以上での濃縮は、毒性を改善する（例えば、低下させる）手段として、またはさもなければ１つ以上の所望の特性（例えば、封入されたポリヌクレオチドの１つ以上の標的細胞への送達の改善および／またはリポソーム組成物のインビボ毒性の低下）をかかる濃縮されたリポソーム組成物に付与する手段として使用され得る。したがって、本明細書に開示されるカチオン性脂質のうちの１つ以上を含む薬学的組成物、具体的には、リポソーム組成物も企図される。
したがって、ある特定の実施形態では、本明細書に記載の化合物（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、（例えば、かかる標的細胞の脂質膜を透過するか、またはそれと融合することによって）封入された材料（例えば、１つ以上の治療薬）の１つ以上の標的細胞への送達および放出を促進または増強するためのリポソーム組成物の成分として使用され得るカチオン性脂質である。
本明細書で使用される場合、リポソーム送達ビヒクル、例えば、脂質ナノ粒子は、通常、１つ以上の二重層の膜によって外部媒体から隔離された内部水空間を有する微細小胞として特徴付けられる。リポソームの二重層膜は、典型的には、空間的に分離された親水性ドメインおよび疎水性ドメインを含む合成起源または天然起源の脂質等の両親媒性分子によって形成される（Ｌａｓｉｃ，Ｔｒｅｎｄｓ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，１６：３０７−３２１，１９９８）。リポソームの二重層膜は、両親媒性ポリマーおよび界面活性剤（例えば、ポリメロソーム、ニオソーム等）によって形成される場合もある。本発明との関連で、リポソーム送達ビヒクルは、典型的には、所望のｍＲＮＡを標的細胞または組織に輸送する役割を果たす。
ある特定の実施形態では、かかる組成物（例えば、リポソーム組成物）は、例えば、１つ以上の生物学的に活性なポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ）等の材料を装填しているか、またはそれを封入している。
複数の実施形態では、組成物（例えば、薬学的組成物）は、リポソーム内に封入されたタンパク質をコードするｍＲＮＡを含む。複数の実施形態では、リポソームは、１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、１つ以上のコレステロールベースの脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質は、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）である。複数の実施形態では、組成物は、タンパク質（例えば、本明細書に記載のいずれかのタンパク質）をコードするｍＲＮＡを含む。複数の実施形態では、組成物は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む。複数の実施形態では、組成物は、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む。
複数の実施形態では、組成物（例えば、薬学的組成物）は、リポソーム内に封入された核酸を含み、リポソームは、本明細書に記載のいずれかのカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む。
複数の実施形態では、核酸は、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである。複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、対象の肺または肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする（例えば、ｍＲＮＡは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする）。複数の実施形態では、ｍＲＮＡは、対象の肝臓または肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする（例えば、ｍＲＮＡは、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする）。なお他の例示的なｍＲＮＡが本明細書に記載される。
複数の実施形態では、リポソーム送達ビヒクル（例えば、脂質ナノ粒子）は、正味の正電荷を有し得る。
複数の実施形態では、リポソーム送達ビヒクル（例えば、脂質ナノ粒子）は、正味の負電荷を有し得る。
複数の実施形態では、リポソーム送達ビヒクル（例えば、脂質ナノ粒子）は、正味の中性電荷を有し得る。
複数の実施形態では、核酸（例えば、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡ）を封入する脂質ナノ粒子は、本明細書に記載の１つ以上のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む。
例えば、組成物中の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物の全ての脂質の組み合わせられた乾燥重量（例えば、リポソーム組成物中に存在する全ての脂質の組み合わせられた乾燥重量）のパーセンテージ（「重量％」）として記載され得る。
本明細書に記載の薬学的組成物の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中に存在する全ての脂質の組み合わせられた乾燥重量の約０．５重量％〜約３０重量％（例えば、約０．５重量％〜約２０重量％）の量で存在する。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中に存在する全ての脂質の組み合わせられた乾燥重量の約１重量％〜約３０重量％、約１重量％〜約２０重量％、約１重量％〜約１５重量％、約１重量％〜約１０重量％、または約５重量％〜約２５重量％の量で存在する。複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、リポソーム送達ビヒクル等の組成物中に存在する全ての脂質の組み合わせられたモル量の約０．５重量％〜約５重量％、約１重量％〜約１０重量％、約５重量％〜約２０重量％、または約１０重量％〜約２０重量％の量で存在する。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総脂質の組み合わせられた乾燥重量の少なくとも約５重量％、約１０重量％、約１５重量％、約２０重量％、約２５重量％、約３０重量％、約３５重量％、約４０重量％、約４５重量％、約５０重量％、約５５重量％、約６０重量％、約６５重量％、約７０重量％、約７５重量％、約８０重量％、約８５重量％、約９０重量％、約９５重量％、約９６重量％、約９７重量％、約９８重量％、または約９９重量％の量で存在する。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総脂質の組み合わせられた乾燥重量の約５重量％、約１０重量％、約１５重量％、約２０重量％、約２５重量％、約３０重量％、約３５重量％、約４０重量％、約４５重量％、約５０重量％、約５５重量％、約６０重量％、約６５重量％、約７０重量％、約７５重量％、約８０重量％、約８５重量％、約９０重量％、約９５重量％、約９６重量％、約９７重量％、約９８重量％、または約９９重量％以下の量で存在する。
複数の実施形態では、組成物（例えば、脂質ナノ粒子等のリポソーム送達ビヒクル）は、約０．１重量％〜約２０重量％（例えば、約０．１重量％〜約１５重量％）の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む。複数の実施形態では、送達ビヒクル（例えば、脂質ナノ粒子等のリポソーム送達ビヒクル）は、約０．５重量％、約１重量％、約３重量％、約５重量％、または約１０重量％の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む。複数の実施形態では、送達ビヒクル（例えば、脂質ナノ粒子等のリポソーム送達ビヒクル）は、最大約０．５重量％、約１重量％、約３重量％、約５重量％、約１０重量％、約１５重量％、または約２０重量％の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む。複数の実施形態では、このパーセンテージにより、改善された有益な効果（例えば、肝臓または肺等の標的組織への送達の改善）がもたらされる。
組成物中の本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物の総脂質の組み合わせられたモル量（例えば、リポソーム送達ビヒクル中に存在する全ての脂質の組み合わせられたモル量）のパーセンテージ（「モル％」）としても記載され得る。
本明細書に記載の薬学的組成物の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、リポソーム送達ビヒクル等の組成物中に存在する全ての脂質の組み合わせられたモル量の約０．５モル％〜約３０モル％（例えば、約０．５モル％〜約２０モル％）の量で存在する。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、リポソーム送達ビヒクル等の組成物中に存在する全ての脂質の組み合わせられたモル量の約０．５モル％〜約５モル％、約１モル％〜約１０モル％、約５モル％〜約２０モル％、または約１０モル％〜約２０モル％の量で存在する。複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、リポソーム送達ビヒクル等の組成物中に存在する全ての脂質の組み合わせられた乾燥重量の約１モル％〜約３０モル％、約１モル％〜約２０モル％、約１モル％〜約１５モル％、約１モル％〜約１０モル％、または約５モル％〜約２５モル％の量で存在する。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、組成物（例えば、リポソーム送達ビヒクル）中の総脂質量の約０．１モル％〜約５０モル％、または０．５モル％〜約５０モル％、または約１モル％〜約２５モル％、または約１モル％〜約１０モル％を構成し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式（Ｉ）のカチオン性脂質、例えば、式（Ｉａ）、化合物（１）、化合物（２）、化合物（３）、および／または化合物（４）のカチオン性脂質）は、脂質ナノ粒子中の総脂質量の約０．１モル％超、または約０．５モル％超、または（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）約１モル％超、または約５モル％超を構成し得る。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、組成物（例えば、リポソーム送達ビヒクル）中の総脂質量の約２５モル％未満、または約１０モル％未満、または約５モル％未満、または約１モル％未満を構成し得る。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総脂質の組み合わせられた乾燥重量の少なくとも約５モル％、約１０モル％、約１５モル％、約２０モル％、約２５モル％、約３０モル％、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、約６５モル％、約７０モル％、約７５モル％、約８０モル％、約８５モル％、約９０モル％、約９５モル％、約９６モル％、約９７モル％、約９８モル％、または約９９モル％の量で存在する。
複数の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）の量は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総脂質の組み合わせられた乾燥重量の約５モル％、約１０モル％、約１５モル％、約２０モル％、約２５モル％、約３０モル％、約３５モル％、約４０モル％、約４５モル％、約５０モル％、約５５モル％、約６０モル％、約６５モル％、約７０モル％、約７５モル％、約８０モル％、約８５モル％、約９０モル％、約９５モル％、約９６モル％、約９７モル％、約９８モル％、または約９９モル％以下の量で存在する。
複数の実施形態では、このパーセンテージにより、改善された有益な効果（例えば、肝臓または肺等の標的組織への送達の改善）がもたらされる。
複数の実施形態では、組成物は、もう１つの脂質（例えば、１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択されるもう１つの脂質）をさらに含む。
ある特定の実施形態では、かかる薬学的組成物（例えば、リポソーム組成物）は、ＰＥＧ修飾脂質、非カチオン性脂質、およびコレステロール脂質のうちの１つ以上を含む。複数の実施形態では、かかる薬学的組成物（例えば、リポソーム組成物）は、１つ以上のＰＥＧ修飾脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のコレステロール脂質を含む。複数の実施形態では、かかる薬学的組成物（例えば、リポソーム組成物）は、１つ以上のＰＥＧ修飾脂質および１つ以上のコレステロール脂質を含む。
複数の実施形態では、核酸（例えば、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡ）を封入する組成物（例えば、脂質ナノ粒子）は、本明細書に記載の１つ以上のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）と、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、およびＰＥＧ化脂質からなる群から選択される１つ以上の脂質とを含む。
複数の実施形態では、核酸（例えば、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡ）を封入する組成物（例えば、脂質ナノ粒子）は、本明細書に記載の１つ以上のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）と、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、およびＰＥＧ化脂質からなる群から選択される１つ以上の脂質とを含み、コレステロールベースの脂質をさらに含む。
複数の実施形態では、核酸（例えば、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡ）を封入する脂質ナノ粒子は、本明細書に記載の１つ以上のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）、ならびにカチオン性脂質、非カチオン性脂質、ＰＥＧ化脂質、およびコレステロールベースの脂質からなる群から選択される１つ以上の脂質を含む。
様々な実施形態によれば、脂質ナノ粒子を含むカチオン性脂質、非カチオン性脂質、および／またはＰＥＧ修飾脂質の選択、ならびにかかる脂質の互いに対する相対モル割合の選択は、選択される脂質（複数可）の特徴、対象とする標的細胞の性質、送達されるｍＲＮＡの特徴に基づく。さらなる考慮すべき事項には、例えば、選択される脂質（複数可）のアルキル鎖の飽和度、ならびにサイズ、電荷、ｐＨ、ｐＫａ、融合性、および毒性が含まれる。したがって、モル比は、適宜に調整され得る。
さらなるカチオン性脂質
本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）のうちのいずれかに加えて、組成物は、１つ以上のさらなるカチオン性脂質を含み得る。
いくつかの実施形態では、リポソームは、１つ以上のさらなるカチオン性脂質を含み得る。本明細書で使用される場合、「カチオン性脂質」という語句は、生理学的ｐＨ等の選択されたｐＨで正味の正電荷を有するいくつかの脂質種のうちのいずれかを指す。いくつかのカチオン性脂質は文献に記載されており、それらの多くは市販されている。
本組成物での使用に好適な追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１０／１４４７４０号に記載のカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質４−（ジメチルアミノ）ブタン酸（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、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１３／１４９１４０号に記載のイオン性カチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の式のうちの１つのカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含み、式中、Ｒ１およびＲ２が各々独立して、水素、任意に置換される可変飽和または不飽和Ｃ１−Ｃ２０アルキル、および任意に置換される可変飽和または不飽和Ｃ６−Ｃ２０アシルからなる群から選択され、Ｌ１およびＬ２が各々独立して、水素、任意に置換されるＣ１−Ｃ３０アルキル、任意に置換される可変不飽和Ｃ１−Ｃ３０アルケニル、および任意に置換されるＣ１−Ｃ３０アルキニルからなる群から選択され、ｍおよびｏが各々独立して、ゼロおよび任意の正の整数（例えば、ｍが３である）からなる群から選択され、ｎがゼロまたは任意の正の整数（例えば、ｎが１である）である。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質（１５Ｚ、１８Ｚ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−６−（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−ｌ−イル）テトラコサ−１５，１８−ジエン−１−アミン（「ＨＧＴ５０００」）、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質（１５Ｚ、１８Ｚ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−６−（（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イル）テトラコサ−４，１５，１８−トリエン−ｌ−アミン（「ＨＧＴ５００１」）、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質および（１５Ｚ，１８Ｚ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−６−（（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエン−１−イル）テトラコサ−５，１５，１８−トリエン−１−アミン（「ＨＧＴ５００２」）、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１０／０５３５７２号にアミノアルコールリピドイドとして記載のカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１６／１１８７２５号に記載のカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１６／１１８７２４号に記載のカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他のカチオン性脂質には、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の式を有するカチオン性脂質、およびその薬学的に許容される塩が含まれる。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、各々参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１３／０６３４６８号および国際特許公開第ＷＯ２０１６／２０５６９１号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の式のカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含み、式中、ＲＬの各例は独立して、任意に置換されるＣ６−Ｃ４０アルケニルである。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１５／１８４２５６号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の式のカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含み、式中、Ｘは各々独立して、ＯまたはＳであり、Ｙは各々独立して、ＯまたはＳであり、ｍは各々独立して、０〜２０であり、ｎは各々独立して、１〜６であり、ＲＡは各々独立して、水素、任意に置換されるＣ１−５０アルキル、任意に置換されるＣ２−５０アルケニル、任意に置換されるＣ２−５０アルキニル、任意に置換されるＣ３−１０カルボシクリル、任意に置換される３〜１４員ヘテロシクリル、任意に置換されるＣ６−１４アリール、任意に置換される５〜１４員ヘテロアリール、またはハロゲンであり、ＲＢは各々独立して、水素、任意に置換されるＣ１−５０アルキル、任意に置換されるＣ２−５０アルケニル、任意に置換されるＣ２−５０アルキニル、任意に置換されるＣ３−１０カルボシクリル、任意に置換される３〜１４員ヘテロシクリル、任意に置換されるＣ６−１４アリール、任意に置換される５〜１４員ヘテロアリール、またはハロゲンである。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ターゲット２３」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１６／００４２０２号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 （式中、
Figure 2021525740
 である）
またはその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる、Ｊ．ＭｃＣｌｅｌｌａｎ，Ｍ．Ｃ．Ｋｉｎｇ，Ｃｅｌｌ ２０１０，１４１，２１０−２１７およびＷｈｉｔｅｈｅａｄ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（２０１４）５：４２７７に記載のカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物のカチオン性脂質は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１５／１９９９５２号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１７／００４１４３号に記載のカチオン性脂質が含まれる。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１７／０７５５３１号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の式のカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 またはその薬学的に許容される塩を含み、式中、Ｌ１またはＬ２の一方は、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−、−（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）ｘ、−Ｓ−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＮＲａＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲａ−、ＮＲａＣ（＝Ｏ）ＮＲａ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲａ−、または−ＮＲａＣ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｌ１またはＬ２の他方は、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−、−（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−、−Ｓ（Ｏ）ｘ、−Ｓ−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＮＲａＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲａ−、ＮＲａＣ（＝Ｏ）ＮＲａ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲａ−または−ＮＲａＣ（＝Ｏ）Ｏ−または直接結合であり、Ｇ１およびＧ２は各々独立して、非置換Ｃ１−Ｃ１２アルキレンまたはＣ１−Ｃ１２アルケニレンであり、Ｇ３は、Ｃ１−Ｃ２４アルキレン、Ｃ１−Ｃ２４アルケニレン、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキレン、Ｃ３−Ｃ８シクロアルケニレンであり、Ｒａは、ＨまたはＣ１−Ｃ１２アルキルであり、Ｒ１およびＲ２は各々独立して、Ｃ６−Ｃ２４アルキルまたはＣ６−Ｃ２４アルケニルであり、Ｒ３は、Ｈ、ＯＲ５、ＣＮ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ４、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ４または−ＮＲ５Ｃ（＝Ｏ）Ｒ４であり、Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ１２アルキルであり、Ｒ５は、ＨまたはＣ１−Ｃ６アルキルであり、ｘは、０、１、または２である。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１７／１１７５２８号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１７／０４９２４５号に記載のカチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法のカチオン性脂質は、以下の式のうちの１つの化合物、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。これらの４つの式のうちのいずれか１つについて、Ｒ４は独立して、−（ＣＨ２）ｎＱおよび−（ＣＨ２）ｎＣＨＱＲから選択され、Ｑは、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）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、Ｒは独立して、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、ｎは、１、２、または３である。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、各々参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１７／１７３０５４号および国際特許公開第ＷＯ２０１５／０９５３４０号に記載のカチオン性脂質が含まれる。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、コレステロールベースのカチオン性脂質が含まれる。ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するイミダゾールコレステロールエステルまたは「ＩＣＥ」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
本組成物での使用に好適な他の追加のカチオン性脂質には、参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第ＷＯ２０１２／１７０８８９号に記載の切断可能カチオン性脂質が含まれる。いくつかの実施形態では、本組成物は、以下の式のカチオン性脂質を含み、
Figure 2021525740
 式中、Ｒ１は、イミダゾール、グアニジニウム、アミノ、イミン、エナミン、任意に置換されるアルキルアミノ（例えば、ジメチルアミノ等のアルキルアミノ）、およびピリジルからなる群から選択され、Ｒ２は、以下の２つの式の一方からなる群から選択され、
Figure 2021525740
 式中、Ｒ３およびＲ４は各々独立して、任意に置換される可変飽和または不飽和Ｃ６−Ｃ２０アルキルおよび任意に置換される可変飽和または不飽和Ｃ６−Ｃ２０アシルからなる群から選択され、ｎは、０または任意の正の整数（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、またはそれ以上）である。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ＨＧＴ４００１」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ＨＧＴ４００２」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ＨＧＴ４００３」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ＨＧＴ４００４」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
ある特定の実施形態では、本組成物は、以下の化合物構造を有するカチオン性脂質「ＨＧＴ４００５」、
Figure 2021525740
 およびその薬学的に許容される塩を含む。
いくつかの実施形態では、本組成物は、カチオン性脂質、Ｎ−［ｌ−（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」）を含む。Ｆｅｉｇｎｅｒ ｅｔ ａｌ．（Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８４，７４１３（１９８７）、米国特許第４，８９７，３５５号（各々参照により本明細書に組み込まれる）。ＤＯＴＭＡは、単独で製剤化されるか、または中性脂肪（例えば、ジオレオイルホスファチジル−エタノールアミンもしくは「ＤＯＰＥ」）またはなお他のカチオン性脂質もしくは非カチオン性脂質と組み合わせられて、リポソーム移入ビヒクルまたは脂質ナノ粒子にすることができ、かかるリポソームを使用して、核酸の標的細胞への送達を増強することができる。本組成物に好適な他のカチオン性脂質には、例えば、５−カルボキシスペルミルグリシンジオクタデシルアミド（「ＤＯＧＳ」）、２，３−ジオレイルオキシ−Ｎ−［２（スペルミン−カルボキサミド）エチル］−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｌ−プロパンアミニウム（「ＤＯＳＰＡ」）（Ｂｅｈｒ ｅｔ ａｌ．Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．’ｌ Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．８６，６９８２（１９８９）、米国特許第５，１７１，６７８号、米国特許第５，３３４，７６１号）、ｌ，２−ジオレオイル−３−ジメチルアンモニウム−プロパン（「ＤＯＤＡＰ」）、ｌ，２−ジオレオイル−３−トリメチルアンモニウム−プロパン（「ＤＯＴＡＰ」）が含まれる。
本組成物に好適な追加の例示的なカチオン性脂質には、ｌ，２−ジステアリルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロパン（「ＤＳＤＭＡ」）、１，２−ジオレイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロパン（「ＤＯＤＭＡ」）、１，２−ジリノレイロキシオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロパン（「ＤＬｉｎＤＭＡ」）、ｌ，２−ジリノレニルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロパン（「ＤＬｅｎＤＭＡ」）、Ｎ−ジオレイル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＯＤＡＣ」）、Ｎ，Ｎ−ジステアリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムブロミド（「ＤＤＡＢ」）、Ｎ−（ｌ，２−ジミリチルチルオキシプロップ−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」）、３−ジメチルアミノ−２−（コレスト−５−エン−３−ベータ−オキシブタン−４−オキシ）−ｌ−（シス，シス−９，１２−オクタデカジエンオキシ）プロパン（「ＣＬｉｎＤＭＡ」）、２−［５’−（コレスト−５−エン−３−ベータ−オキシ）−３’−オキサペントキシ）−３−ジメチｌ−ｌ−（シス，シス−９’，ｌ−２’−オクタデカジエンオキシ）プロパン（「ＣｐＬｉｎＤＭＡ」）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−３，４−ジオレイルオキシベンジルアミン（「ＤＭＯＢＡ」）、１，２−Ｎ，Ｎ’−ジオレイルカルバミル−３−ジメチルアミノプロパン（「ＤＯｃａｒｂＤＡＰ」）、２，３−ジリノレオイロイルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアミン（「ＤＬｉｎＤＡＰ」）、ｌ，２−Ｎ，Ｎ’−ジリノレイルカルバミル−３−ジメチルアミノプロパン（「ＤＬｉｎｃａｒｂＤＡＰ」）、ｌ，２−ジリノレイルカルバミル−３−ジメチルアミノプロパン（「ＤＬｉｎＣＤＡＰ」）、２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノメチル−［ｌ，３］−ジオキソラン（「ＤＬｉｎ−Ｋ−ＤＭＡ」）、２−（（８−［（３Ｐ）−コレスト−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−［（３ベータ）−コレスト−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−［（３Ｐ）−コレスト−５−エン−３−イルオキシ］オクチル）オキシ）−Ｎ、ｆｓｌ−ジメチ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）」）、２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノエチル−［ｌ，３］−ジオキソラン（「ＤＬｉｎ−Ｋ−ＸＴＣ２−ＤＭＡ」）、および２−（２，２−ジ（（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，ｌ ２−ジエン−１−イル）−ｌ，３−ジオキソラン−４−イル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルエタンアミン（「ＤＬｉｎ−ＫＣ２−ＤＭＡ」）も含まれる（参照により本明細書に組み込まれる国際公開第ＷＯ２０１０／０４２８７７号、Ｓｅｍｐｌｅ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈ．２８：１７２−１７６（２０１０）を参照のこと）。（Ｈｅｙｅｓ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ １０７：２７６−２８７（２００５）、Ｍｏｒｒｉｓｓｅｙ，ＤＶ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２３（８）：１００３−１００７（２００５）、国際特許公開第ＷＯ２００５／１２１３４８号）。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質のうちの１つ以上は、イミダゾール、ジアルキルアミノ、またはグアニジニウム部分のうちの少なくとも１つを含む。
いくつかの実施形態では、本組成物に好適な１つ以上のカチオン性脂質には、２，２−ジリノレイル−４−ジメチルアミノエチル−［１，３］−ジオキソラン（「ＸＴＣ」）、（３ａＲ，５ｓ，６ａＳ）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−２，２−ジ（（９Ｚ，１２Ｚ）−オクタデカ−９，１２−ジエニル）テトラヒドロ−３ａＨ−シクロペンタ［ｄ］［１，３］ジオキソール−５−アミン（「ＡＬＮＹ−１００」）、および／または４，７，１３−トリス（３−オキソ−３−（ウンデシルアミノ）プロピル）−Ｎ１，Ｎ１６−ジウンデシル−４，７，１０，１３−テトラアザヘキサデカン−１，１６−ジアミド（「ＮＣ９８−５」）が含まれる。
いくつかの実施形態では、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総カチオン性脂質のパーセンテージは、モル比（モル％）または重量（重量％）によって測定される、総脂質の１０％以下、２０％以下、３０％以下、４０％以下、５０％以下、６０％以下、７０％以下、８０％以下、９０％以下、または９５％以下であり得る。
いくつかの実施形態では、組成物（例えば、リポソーム組成物）中の総カチオン性脂質のパーセンテージは、モル比（モル％）または重量（重量％）によって測定される、総脂質の１０％超、２０％超、３０％超、４０％超、５０％超、６０％超、７０％超、８０％超、９０％超、または９５％超であり得る。
いくつかの実施形態では、総カチオン性脂質（複数可）は、重量で、リポソームの約３０〜５０％（例えば、約３０〜４５％、約３０〜４０％、約３５〜５０％、約３５〜４５％、または約３５〜４０％）を構成する。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、モル比で、組成物（例えば、リポソーム組成物）の約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、または約５０％を構成する。いくつかの実施形態では、総カチオン性脂質（複数可）は、重量で、リポソームの約３０〜５０％（例えば、約３０〜４５％、約３０〜４０％、約３５〜５０％、約３５〜４５％、または約３５〜４０％）を構成する。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、重量で、組成物（例えば、リポソーム組成物）の約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、または約５０％を構成する。
非カチオン性／ヘルパー脂質
組成物（例えば、リポソーム組成物）は、１つ以上の非カチオン性（「ヘルパー」）脂質も含み得る。本明細書で使用される場合、「非カチオン性脂質」という語句は、任意の中性脂質、両性イオン性脂質、またはアニオン性脂質を指す。本明細書で使用される場合、「アニオン性脂質」という語句は、生理学的ｐＨ等の選択されたｐＨで正味の負電荷を有するいくつかの脂質種のうちのいずれかを指す。非カチオン性脂質には、ジステアロイルホスファチジルコリン（ＤＳＰＣ）、ジオレオイルホスファチジルコリン（ＤＯＰＣ）、ジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジオレオイルホスファチジルグリセロール（ＤＯＰＧ）、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール（ＤＰＰＧ）、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＯＰＥ）、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン（ＰＯＰＣ）、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）、ジオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン４−（Ｎ−マレイミドメチル）−シクロヘキサン−ｌ−カルボキシレート（ＤＯＰＥ−ｍａｌ）、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）、ジステアロイル−ホスファチジル−エタノールアミン（ＤＳＰＥ）、１６−Ｏ−モノメチルＰＥ、１６−Ｏ−ジメチルＰＥ、１８−１−トランスＰＥ、１−ステアロイル−２−オレオイル−ホスファチジエタノールアミン（ＳＯＰＥ）、またはそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
複数の実施形態では、非カチオン性またはヘルパー脂質は、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン（ＤＯＰＥ）である。
いくつかの実施形態では、非カチオン性脂質は、中性脂質、すなわち、組成物が製剤化および／または投与される条件下で正味の電荷を有しない脂質である。
いくつかの実施形態では、非カチオン性脂質は、組成物中に存在する総脂質の約５％〜約９０％、約５％〜約７０％、約５％〜約５０％、約５％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約７０％、約１０％〜約５０％、または約１０％〜約４０％のモル比（モル％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、総非カチオン性脂質は、組成物中に存在する総脂質の約５％〜約９０％、約５％〜約７０％、約５％〜約５０％、約５％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約７０％、約１０％〜約５０％、または約１０％〜約４０％のモル比（モル％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５モル％超、約１０モル％超、約２０モル％超、約３０モル％超、または約４０モル％超であり得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の総非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５モル％超、約１０モル％超、約２０モル％超、約３０モル％超、または約４０モル％超であり得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５モル％以下、約１０モル％以下、約２０モル％以下、約３０モル％以下、または約４０モル％以下である。いくつかの実施形態では、リポソーム中の総非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５モル％以下、約１０モル％以下、約２０モル％以下、約３０モル％以下、または約４０モル％以下であり得る。
いくつかの実施形態では、非カチオン性脂質は、組成物中に存在する組成物総脂質の約５％〜約９０％、約５％〜約７０％、約５％〜約５０％、約５％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約７０％、約１０％〜約５０％、または約１０％〜約４０％の重量比（重量％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、総非カチオン性脂質は、組成物中に存在する組成物総脂質の約５％〜約９０％、約５％〜約７０％、約５％〜約５０％、約５％〜約４０％、約５％〜約３０％、約１０％〜約７０％、約１０％〜約５０％、または約１０％〜約４０％の重量比（重量％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５重量％超、約１０重量％超、約２０重量％超、約３０重量％超、または約４０重量％超であり得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の総非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５重量％超、約１０重量％超、約２０重量％超、約３０重量％超、または約４０重量％超であり得る。いくつかの実施形態では、リポソーム中の非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５重量％以下、約１０重量％以下、約２０重量％以下、約３０重量％以下、または約４０重量％以下である。いくつかの実施形態では、リポソーム中の総非カチオン性脂質のパーセンテージは、約５重量％以下、約１０重量％以下、約２０重量％以下、約３０重量％以下、または約４０重量％以下であり得る。
コレステロールベースの脂質
いくつかの実施形態では、組成物（例えば、リポソーム組成物）は、１つ以上のコレステロールベースの脂質を含む。例えば、好適なコレステロールベースの脂質は、コレステロールと、例えば、ＤＣ−Ｃｈｏｌ（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−エチルカルボキシアミドコレステロール）、１，４−ビス（３−Ｎ−オレイルアミノ−プロピル）ピペラジン（Ｇａｏ，ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍ．１７９，２８０（１９９１）、Ｗｏｌｆ ｅｔ ａｌ．ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２３，１３９（１９９７）、米国特許第５，７４４，３３５号）、または以下の構造を有するイミダゾールコレステロールエステル（ＩＣＥ）とを含む。
Figure 2021525740
複数の実施形態では、コレステロールベースの脂質は、コレステロールである。
いくつかの実施形態では、コレステロールベースの脂質は、リポソーム中に存在する総脂質の約１％〜約３０％、または約５％〜約２０％のモル比（モル％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子中のコレステロールベースの脂質のパーセンテージは、約５モル％超、約１０モル％超、約２０モル％超、約３０モル％超、または約４０モル％超であり得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子中のコレステロールベースの脂質のパーセンテージは、約５モル％以下、約１０モル％以下、約２０モル％以下、約３０モル％以下、または約４０モル％以下であり得る。
いくつかの実施形態では、コレステロールベースの脂質は、リポソーム中に存在する総脂質の約１％〜約３０％、または約５％〜約２０％の重量比（重量％）で存在し得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子中のコレステロールベースの脂質のパーセンテージは、約５重量％超、約１０重量％超、約２０重量％超、約３０重量％超、または約４０重量％超であり得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子中のコレステロールベースの脂質のパーセンテージは、約５重量％以下、約１０重量％以下、約２０重量％以下、約３０重量％以下、または約４０重量％以下であり得る。
ＰＥＧ化脂質
いくつかの実施形態では、組成物（例えば、リポソーム組成物）は、１つ以上のＰＥＧ化脂質を含む。
例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）修飾リン脂質および誘導体化脂質、例えば、Ｎ−オクタノイル−スフィンゴシン−１−［スクシニル（メトキシポリエチレングリコール）−２０００］（Ｃ８ ＰＥＧ−２０００セラミド）を含む誘導体化セラミド（ＰＥＧ−ＣＥＲ）の使用も、リポソームを構成するカチオン性脂質およびいくつかの実施形態では他の脂質のうちの１つ以上と組み合わせて、本発明によって企図される。いくつかの実施形態では、特に有用な交換可能な脂質は、より短いアシル鎖（例えば、Ｃ１４またはＣ１８）を有するＰＥＧ−セラミドである。
複数の実施形態では、ＰＥＧ修飾脂質は、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（ＤＭＧ−ＰＥＧ２０００）である。
企図されるＰＥＧ修飾脂質（本明細書ではＰＥＧ化脂質とも称され、この用語はＰＥＧ修飾脂質と互換的である）には、Ｃ６〜Ｃ２０長のアルキル鎖（複数可）を有する脂質に共有結合している最大５ｋＤａの長さのポリエチレングリコール鎖が含まれるが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ修飾またはＰＥＧ化脂質は、ＰＥＧ化コレステロールまたはＰＥＧ−２Ｋである。かかる成分の付加は、複合体の凝集を阻止することができ、循環寿命を増加させ、かつ脂質−核酸組成物の標的細胞への送達を増加させるための手段を提供することもできる（Ｋｌｉｂａｎｏｖ ｅｔ ａｌ．（１９９０）ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２６８（１）：２３５−３７）か、またはこれらの成分は、インビボで製剤から迅速に交換するように選択され得る（米国特許第５，８８５，６１３号を参照のこと）。
本発明のＰＥＧ修飾リン脂質および誘導体化脂質は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中に存在する総脂質の約０％〜約１５％、約０．５％〜約１５％、約１％〜約１５％、約４％〜約１０％、または約２％のモル比（モル％）で存在し得る。
本発明のＰＥＧ修飾リン脂質および誘導体化脂質は、組成物（例えば、リポソーム組成物）中に存在する総脂質の約０％〜約１５％、約０．５％〜約１５％、約１％〜約１５％、約４％〜約１０％、または約２％の重量比（重量％）で存在し得る。
薬学的製剤および治療的使用
本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、（例えば、かかる標的細胞の脂質膜を透過するか、またはそれと融合することによって）封入された材料（例えば、１つ以上の治療用ポリヌクレオチド）の１つ以上の標的細胞への送達および放出を促進または増強する組成物の調製に（例えば、リポソーム組成物を構築するために）使用され得る。
例えば、リポソーム組成物（例えば、脂質ナノ粒子）が本明細書に開示される化合物のうちの１つ以上を含むか、またはさもなければそれで濃縮されている場合、１つ以上の標的細胞の脂質二重層における相転移は、封入された材料（例えば、脂質ナノ粒子中に封入された１つ以上の治療用ポリヌクレオチド）の１つ以上の標的細胞への送達を促進し得る。
同様に、ある特定の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）は、インビボでの毒性の低下を特徴とするリポソームビヒクルを調製するために使用され得る。ある特定の実施形態では、毒性の低下は、減少した量のかかる組成物が対象に投与されて、所望の治療応答または結果を達成することができるように、本明細書に開示される組成物に関連する高いトランスフェクション効率の関数である。
したがって、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）と、本発明によって提供される核酸とを含む薬学的製剤は、様々な治療目的のために使用され得る。インビボでの核酸の送達を促進するために、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）と核酸が、１つ以上の追加の薬学的担体、標的リガンド、または安定化試薬と組み合わせて製剤化され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式（Ｉ）または（ＩＩ）のカチオン性脂質、例えば、式（Ｉａ）、（ＩＩａ）、化合物（１）、および／または化合物（２）のカチオン性脂質）は、予混合脂質溶液を用いて製剤化され得る。他の実施形態では、本明細書に記載のカチオン性脂質（例えば、式Ａ（例えば、（Ａ−Ｉ）〜（Ａ−ＩＩ）および（Ａ−Ｉａ）〜（Ａ−ＩＩａ））、式Ｄ（例えば、（Ｄ−Ａ）、（Ｄ−Ｉ）〜（Ｄ−ＩＩＩ）、（Ｄ−Ｉａ）〜（Ｄ−Ｉｄ）、（Ｄ−ＩＩａ）、および（Ｄ−ＩＩＩａ）〜（Ｄ−ＩＩＩｄ））、式Ｅ（例えば、（Ｅ−Ｉ）〜（Ｅ−ＩＩ）および（Ｅ−Ｉａ）〜（Ｅ−ＩＩａ））、および式Ｋ（例えば、（Ｋ−Ｉ）〜（Ｋ−ＩＩ）および（Ｋ−Ｉａ）〜（Ｋ−ＩＩａ））のうちのいずれか、例えば、化合物（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｄ１）〜（Ｄ７）、（Ｅ１）〜（Ｅ５）、および（Ｋ１）〜（Ｋ４）のうちのいずれかのカチオン性脂質）を含む組成物は、ナノ粒子の脂質膜への後挿入技法を使用して製剤化され得る。製剤化技法および薬物投与は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，」Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，Ｐａ．（最新版）で見つけることができる。
好適な投与経路には、例えば、経口投与、直腸投与、膣投与、経粘膜投与、気管内投与もしくは吸入投与を含む肺投与、または腸投与、皮内注射、経皮（局所）注射、筋肉内注射、皮下注射、髄内注射を含む非経口送達、ならびに髄腔内、直接脳室内、静脈内、腹腔内、もしくは鼻腔内が含まれる。特定の実施形態では、筋肉内投与は、骨格筋、平滑筋、および心筋からなる群から選択される筋肉に行われる。いくつかの実施形態では、この投与により、核酸の筋肉細胞への送達がもたらされる。いくつかの実施形態では、この投与により、核酸の肝細胞（すなわち、肝臓細胞）への送達がもたらされる。複数の実施形態では、投与は、筋肉内である。複数の実施形態では、投与は、静脈内である。複数の実施形態では、投与は、気管内である。
あるいはまたは加えて、本発明の薬学的製剤は、全身様式ではなく局所様式で、例えば、薬学的製剤を標的とされる組織に直接注射することにより、好ましくは、持続放出製剤で投与され得る。局所送達は、標的とされる組織に応じて様々な方式で達成され得る。送達されるｍＲＮＡが送達および／または発現され得る組織の例には、肝臓、腎臓、心臓、脾臓、血清、脳、骨格筋、リンパ節、皮膚、および／または脳脊髄液が挙げられるが、これらに限定されない。複数の実施形態では、標的とされる組織は、肝臓である。例えば、本発明の組成物を含むエアロゾルが吸引され得（鼻送達、気管送達、または気管支送達の場合）、本発明の組成物が、例えば、損傷、疾患兆候、または疼痛の部位に注射され得、組成物が、経口、気管、または食道用のトローチ剤で提供され得るか、胃もしくは腸への投与用に液体、錠剤、もしくはカプセル形態で供給され得るか、直腸もしくは膣用に坐剤形態で供給され得るか、またはクリーム、液滴、もしくはさらには注射を使用することにより眼にも送達され得る。
複数の実施形態では、投与は、肺送達による。本明細書で使用される場合、肺送達とは、例えば、鼻腔、気管、気管支、細気管支、および／または他の肺系を介した肺への送達を指す。複数の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、噴霧用に製剤化されている。複数の実施形態では、送達ビヒクルは、吸入され得るエアロゾル化組成物であり得る。複数の実施形態では、肺送達は、吸入を伴う（例えば、鼻、気管、または気管支送達の場合）。複数の実施形態では、組成物は、吸入前に噴霧化される。
本発明は、対象、例えば、ヒト対象またはヒト対象の細胞または治療されてヒト対象に送達される細胞の治療で使用するための目的とするペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡ分子を有する組成物を送達するための方法を提供する。
したがって、ある特定の実施形態では、本発明は、対象の肺または肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを含む治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＡＴＰ結合カセットサブファミリーＡメンバー３タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ダイニン軸糸中間鎖１タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ダイニン軸糸重鎖５（ＤＮＡＨ５）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アルファ−１−アンチトリプシンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、フォークヘッドボックスＰ３（ＦＯＸＰ３）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、１つ以上のサーファクタントタンパク質、例えば、サーファクタントＡタンパク質、サーファクタントＢタンパク質、サーファクタントＣタンパク質、およびサーファクタントＤタンパク質のうちの１つ以上をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の肝臓または肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。かかるペプチドおよびポリペプチドは、尿素サイクル障害に関連するもの、リソソーム貯蔵障害に関連するもの、グリコーゲン貯蔵障害に関連するもの、アミノ酸代謝障害に関連するもの、脂質代謝もしくは線維性障害に関連するもの、メチルマロン酸血症に関連するもの、または濃縮された全長ｍＲＮＡの肝臓または肝臓細胞への送達またはそれでの治療が治療的利益を提供する任意の他の代謝性障害に関連するものを含み得る。
ある特定の実施形態では、本発明は、尿素サイクル障害に関連するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アルギニノコハク酸シンテターゼ１タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、カルバモイルリン酸シンテターゼＩタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アルギニノコハク酸リアーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アルギナーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、リソソーム貯蔵障害に関連するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アルファ−ガラクトシダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、グルコセレブロシダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、イズロン酸−２−スルファターゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、イズロニダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、Ｎ−アセチル−アルファ−Ｄ−グルコサミニダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヘパランＮ−スルファターゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ガラクトサミン−６スルファターゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ベータ−ガラクトシダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、リソソームリパーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、アリールスルファターゼＢ（Ｎ−アセチルガラクトサミン−４−スルファターゼ）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、転写因子ＥＢ（ＴＦＥＢ）をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、グリコーゲン貯蔵障害に関連するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、酸アルファ−グルコシダーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、グルコース−６−ホスファターゼ（Ｇ６ＰＣ）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、肝臓グリコーゲンホスホリラーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、筋ホスホグリセリン酸ムターゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、グリコーゲン脱分岐酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、アミノ酸代謝に関連するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、グルタリル−ＣｏＡデヒドロゲナーゼ酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、プロピオニル−ＣｏＡカルボキシラーゼ酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、オキサラーゼ（ｏｘａｌａｓｅ）アラニン−グリオキシルアミノトランスフェラーゼ酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、脂質代謝または線維性障害に関連するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ｍＴＯＲ阻害剤をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＡＴＰａｓｅリン脂質輸送８Ｂ１（ＡＴＰ８Ｂ１）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、１つ以上のＮＦ−カッパＢ阻害剤、例えば、Ｉ−カッパＢアルファ、インターフェロン関連発生制御因子１（ＩＦＲＤ１）、およびサーチュイン１（ＳＩＲＴ１）のうちの１つ以上をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＰＰＡＲ−ガンマタンパク質または活性バリアントをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、タンパク質に関連するメチルマロン酸血症をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本発明は、メチルマロニルＣｏＡムターゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、メチルマロニルＣｏＡエピメラーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、肝臓への送達またはその治療が治療的利益を提供することができる全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＡＴＰ７Ｂタンパク質、別名、ウィルソン病タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ポルホビリノーゲンデアミナーゼ酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、第ＶＩＩＩ因子、第ＩＸ因子、第ＶＩＩ因子、および第Ｘ因子等の１つまたは複数の凝固酵素をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヒトヘモクロマトーシス（ＨＦＥ）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の心臓血管構造または心臓血管細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、血管内皮成長因子Ａタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、レラキシンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、骨形成タンパク質−９タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、骨形成タンパク質−２受容体タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の筋肉または筋肉細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ジストロフィンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、フラタキシンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、対象の心筋または心筋細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、筋肉組織または筋肉細胞におけるカリウムチャネルおよびナトリウムチャネルの一方または両方を調節するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、筋肉組織または筋肉細胞におけるＫｖ７．１チャネルを調節するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、筋肉組織または筋肉細胞におけるＮａｖ１．５チャネルを調節するタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の神経系または神経系細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本発明は、生存運動ニューロン１タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本発明は、生存運動ニューロン２タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、フラタキシンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＡＴＰ結合カセットサブファミリーＤメンバー１（ＡＢＣＤ１）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＣＬＮ３タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の血液もしくは骨髄または血液もしくは骨髄細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ベータ−グロビンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ブルトンチロシンキナーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、１つまたは複数の凝固酵素、例えば、第ＶＩＩＩ因子、第ＩＸ因子、第ＶＩＩ因子、および第Ｘ因子をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の腎臓または腎臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＩＶ型コラーゲンアルファ５鎖（ＣＯＬ４Ａ５）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象の眼または眼細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＡＴＰ結合カセットサブファミリーＡメンバー４（ＡＢＣＡ４）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、レチノスキシンタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、網膜色素上皮特異的６５ｋＤａ（ＲＰＥ６５）タンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、２９０ｋＤａ中心体タンパク質（ＣＥＰ２９０）をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象または対象の細胞のためのワクチンの送達またはそれでの治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本発明は、ウイルス等の感染病原体由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、インフルエンザウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、呼吸器合胞体ウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、狂犬病ウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、サイトメガロウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ロタウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルス等の肝炎ウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヒトパピローマウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、単純ヘルペスウイルス１型または単純ヘルペスウイルス２型等の単純ヘルペスウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヒト免疫不全ウイルス１型またはヒト免疫不全ウイルス２型等のヒト免疫不全ウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヒトメタニューモウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ヒトパラインフルエンザウイルス１型、ヒトパラインフルエンザウイルス２型、またはヒトパラインフルエンザウイルス３型等のヒトパラインフルエンザウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、マラリアウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ジカウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、チクングンヤウイルス由来の抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、対象のがんに関連する抗原または対象のがん細胞から特定された抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、対象自身のがん細胞から決定された抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための、すなわち、個別化がんワクチンを提供するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、変異ＫＲＡＳ遺伝子から発現した抗原をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、抗体は、二重特異性抗体であり得る。ある特定の実施形態では、抗体は、融合タンパク質の一部であり得る。ある特定の実施形態では、本発明は、ＯＸ４０に対する抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＶＥＧＦに対する抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、組織壊死因子アルファに対する抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＣＤ３に対する抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、ＣＤ１９に対する抗体をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、免疫調節因子をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、インターロイキン１２をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、インターロイキン２３をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、インターロイキン３６ガンマをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、１つ以上のインターフェロン遺伝子刺激因子（ＳＴＩＮＧ）タンパク質の構成的に活性なバリアントをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
ある特定の実施形態では、本発明は、エンドヌクレアーゼをコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、Ｃａｓ ９タンパク質等のＲＮＡガイドＤＮＡエンドヌクレアーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、メガヌクレアーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。ある特定の実施形態では、本発明は、亜鉛フィンガーヌクレアーゼタンパク質をコードする全長ｍＲＮＡを有する治療用組成物を産生するための方法を提供する。
複数の実施形態では、例示的な治療的使用は、分泌タンパク質をコードするｍＲＮＡの送達に起因する。したがって、複数の実施形態では、本発明の組成物および方法は、分泌タンパク質をコードするｍＲＮＡの送達を提供する。いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表１に列記される１つ以上の分泌タンパク質をコードするｍＲＮＡの送達を提供し、したがって、本発明の組成物は、表１に列記されるタンパク質（またはその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含み得、本発明の方法は、表１に列記されるタンパク質（またはその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含む組成物を調製および／または投与することを含み得る。
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いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表２に列記される１つ以上の追加の例示的なタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡの送達を提供し、したがって、本発明の組成物は、表２に列記されるタンパク質（またはその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含み得、本発明の方法は、表２に列記されるタンパク質（またはその相同体）から選択されるタンパク質をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含む組成物を調製および／または投与することを含み得る。
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表１および表２に記載のＵｎｉｐｒｏｔ ＩＤは、列記されるタンパク質のヒトバージョンを指し、各々の配列は、Ｕｎｉｐｒｏｔデータベースから入手可能である。列記されるタンパク質の配列は、様々な哺乳動物および獣医学的または産業的目的の動物を含む様々な動物に対しても利用可能である。したがって、いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表１および表２に列記される分泌タンパク質の哺乳類相同体または獣医学的もしくは産業的目的の動物由来の相同体から選択される１つ以上のタンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡの送達を提供し、したがって、本発明の組成物は、表１および表２に列記されるタンパク質の哺乳類相同体または獣医学的もしくは産業的目的の動物由来の相同体から選択されるタンパク質をコードするｍＲＮＡを、本明細書に記載の他の成分とともに含み得、本発明の方法は、表１および表２に列記されるタンパク質の哺乳類相同体または獣医学的もしくは産業的目的の動物由来の相同体から選択されるタンパク質をコードするｍＲＮＡを、本明細書に記載の他の成分とともに含む組成物を調製および／または投与することを含み得る。いくつかの実施形態では、哺乳類相同体は、マウス、ラット、ハムスター、スナネズミ、ウマ、ブタ、ウシ、ラマ、アルパカ、ミンク、イヌ、ネコ、フェレット、ヒツジ、ヤギ、またはラクダ相同体から選択される。いくつかの実施形態では、獣医学的または産業的目的の動物は、上述の哺乳動物、および／またはニワトリ、カモ、シチメンチョウ、サケ、ナマズ、もしくはテラピアから選択される。
複数の実施形態では、本発明の組成物および方法は、表３から選択されるリソソームタンパク質をコードするｍＲＮＡの送達を提供する。いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表３に列記される１つ以上のリソソームタンパク質および／または関連タンパク質をコードする１つ以上のｍＲＮＡの送達を提供し、したがって、本発明の組成物は、表３に列記されるタンパク質（またはその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含み得、本発明の方法は、表３に列記されるタンパク質（またはその相同体）から選択されるタンパク質をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含む組成物を調製および／または投与することを含み得る。
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リソソームタンパク質に関する情報は、Ｌｕｂｋｅ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｙｓｏｓｏｍｅ，”Ｂｉｏｃｈｉｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ａｃｔａ．（２００９）１７９３：６２５−６３５から入手可能である。いくつかの実施形態では、表３に列記されており、かつ本発明の組成物および方法におけるｍＲＮＡによってコードされるタンパク質は、ヒトタンパク質である。列記されるタンパク質の配列は、上述のように、様々な哺乳動物および獣医学的または産業的目的の動物を含む様々な動物に対しても利用可能である。
いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表４に列記されるもの等の治療用タンパク質（例えば、細胞質、膜貫通、または分泌）をコードするｍＲＮＡの送達を提供する。いくつかの実施形態では、本発明の組成物および方法は、表４に列記される疾患または障害（すなわち、適応症）の治療に有用な治療用タンパク質をコードするｍＲＮＡの送達を提供し、したがって、本発明の組成物は、表４に列記される疾患または障害（すなわち、適応症）の治療のための表４に列記されているか、または列記されていない治療用タンパク質（または以下で考察されるその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含み得、本発明の方法は、表４に列記される疾患または障害の治療のためのかかるタンパク質（または以下で考察されるその相同体）をコードするｍＲＮＡを本明細書に記載の他の成分とともに含む組成物を調製および／または投与することを含み得る。
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いくつかの実施形態では、本発明は、表１、２、３、または４に列記されている疾患または障害、またはそれらに列記されているタンパク質に関連する疾患または障害に罹患している対象を予防、治療、および／または治癒するために使用される。いくつかの実施形態では、ｍＲＮＡは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）、アルギニノコハク酸シンテターゼ（ＡＳＳ１）、第ＩＸ因子、生存運動ニューロン１（ＳＭＮ１）、またはフェニルアラニンヒドロキシラーゼ（ＰＡＨ）のうちの１つ以上をコードする。
例証
実施例１：化合物（Ａ３）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミンＡまたはレチノール（０．７ｇ、２．４４ｍｍｏｌ）および３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロパン酸（０．５０ｇ、２．９３ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．４９ｇ、３．６６ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．４０ｇ、３．６６ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．４５ｇ、３．６６ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．１３ｍＬ、１２．２ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させて濃茶色の油として化合物（３）を得て（１．３ｇ）、これをカラムクロマトグラフィーにより精製した。
実施例２：化合物（Ａ４）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミンＡまたはレチノール（０．２５ｇ、０．８７ｍｍｏｌ）および４−（ジメチルアミノ）酪酸塩酸塩（０．１７ｇ、１．０５ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．１８ｇ、１．３１ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（０．４９ｇ、１．３１ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．１６ｇ、１．３１ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（０．７６ｍＬ、４．３６ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させて、濃茶色の油として化合物（４）を得た（０．５ｇ）。
実施例３：化合物（Ｄ５）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミン−Ｄ３（１．０ｇ、２．６０ｍｍｏｌ）および４−（ジメチルアミノ）酪酸塩酸塩（０．５２ｇ、３．１２ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．５３ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．４８ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．３ｍＬ、１３．０ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、粘着性の茶色の固体として化合物（５）を得た（０．７８ｇ、６０％）。
実施例４：化合物（Ｄ６）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミン−Ｄ３（１．０ｇ、２．６０ｍｍｏｌ）および３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロパン酸（０．５４ｇ、３．１２ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．５３ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．５ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．３ｍＬ、１２．９ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、粘着性の黄色の固体として化合物（６）を得た（０．５６ｇ、４０％）。
実施例５：化合物（Ｄ７）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミンＤ３（１．０ｇ、２．６０ｍｍｏｌ）および３−（ビス（３−（（８−メチルノニル）オキシ）−３−オキソプロピル）アミノ）プロパン酸（１．５ｇ、２．８６ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．５３ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．４８ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．４８ｇ、３．９０ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．３ｍＬ、１３．０ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温でさらに２４時間撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、粘着性の黄色の固体として化合物（７）を得た（０．８０ｇ、３５％）。
実施例６：化合物（Ｅ３）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミンＥまたはＤＬ−α−トコフェロール（１．０ｇ、２．３２ｍｍｏｌ）および３−（４−メチルピペラジン−１−イル）プロパン酸（０．４８ｇ、２．７９ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．４７ｇ、３．５０ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．３２ｇ、３．５０ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．４２ｇ、３．５０ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．０ｍＬ、１１．６ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、粘着性の黄色の固体として化合物（３）を得た（０．４５ｇ、３３％）。
実施例７：化合物（Ｅ４）の合成
ステップ１
Figure 2021525740
 ベータアラニン（１０．０ｇ、１１２．２ｍｍｏｌ）をＤＭＳＯ／Ｈ２Ｏ（１００ｍＬ、１：１ｖ／ｖ比）中に溶解させた。アクリル酸イソデシル（６８．１ｍＬ、２８０．６ｍｍｏｌ）をそれに添加し、反応混合物を８５℃で３日間加熱した。反応を３日後に停止し、室温に冷却した。その後、有機層を分離し、酢酸エチル（３００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中１．０〜３．０％ＭｅＯＨ）により精製して、無色の油として３−（ビス（３−（（８−メチルノニル）オキシ）−３−オキソプロピル）アミノ）プロパン酸を得た（１２．０ｇ、２１％）。
ステップ２
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（１５ｍＬ）中ビタミンＥまたはＤＬ−α−トコフェロール（０．６ｇ、１．４０ｍｍｏｌ）および３−（ビス（３−（（８−メチルノニル）オキシ）−３−オキソプロピル）アミノ）プロパン酸（０．６０ｇ、１．１７ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．２４ｇ、１．７５ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（０．６６ｇ、１．７５ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．１９ｇ、１．５２ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（１．０２ｍＬ、５．８５ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温でさらに２４時間撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、薄茶色の油として化合物（４）を得た（０．５０ｇ、４６％）。
実施例８：化合物（Ｅ５）の合成
Figure 2021525740
 ＤＭＦ（２０ｍＬ）中ビタミンＥまたはＤＬ−α−トコフェロール（１．０ｇ、２．３２ｍｍｏｌ）および４−（ジメチルアミノ）酪酸塩酸塩（０．４７ｇ、２．７８ｍｍｏｌ）の溶液に、ＨＯＢｔ（０．４７ｇ、３．４８ｍｍｏｌ）、ＨＢＴＵ（１．３２ｇ、３．４８ｍｍｏｌ）、およびＤＭＡＰ（０．４２ｇ、３．４８ｍｍｏｌ）を添加し、続いて、ＤＩＰＥＡ（２．０ｍＬ、１１．６ｍｍｏｌ）を緩徐に添加した。反応物を６５℃で１時間加熱し、室温で一晩撹拌し続けた。その後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍＬ）で希釈し、ブライン溶液（３×１００ｍＬ）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させた後、有機層を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（溶出剤：ＤＣＭ中０．５〜１．０％ＭｅＯＨ）により精製して、粘着性の茶色の油として化合物（５）を得た（０．７８ｇ、６０％）。
実施例９：ビタミンカチオン性脂質を使用した脂質ナノ粒子の製剤化およびＣＤ１マウスにおけるＦＦＬｕｃのインビボ発現
本明細書に記載のカチオン性脂質を当該技術分野で既知の方法に従って脂質ナノ粒子の調製で使用することができる。例えば、好適な方法には、参照により全体が本明細書に組み込まれる国際公開第ＷＯ２０１８／０８９８０１号に記載の方法が含まれる。
脂質ナノ粒子の製剤化のための１つの例示的なプロセスは、ＷＯ２０１８／０８９８０１のプロセスＡ（例えば、ＷＯ２０１８／０８９８０１の実施例１および図１を参照のこと）である。プロセスＡ（「Ａ」）は、最初に脂質を脂質ナノ粒子に予め形成することなくｍＲＮＡを脂質混合物と混合することによってｍＲＮＡを封入する従来の方法に関する。例示的なプロセスでは、エタノール脂質溶液とｍＲＮＡ緩衝水溶液を別個に調製した。脂質混合物（カチオン性脂質、ヘルパー脂質、両性イオン性脂質、ＰＥＧ脂質等）の溶液を、脂質をエタノール中に溶解させることによって調製した。ｍＲＮＡ溶液を、ｍＲＮＡをクエン酸緩衝液中に溶解させることによって調製し、ｐＨ４．５のクエン酸緩衝液中０．０８３３ｍｇ／ｍＬの濃度のｍＲＮＡを得た。その後、両方の混合物を６５℃まで加熱した後に混合した。その後、これらの２つの溶液を、ポンプシステムを使用して混合した。いくつかの例では、これらの２つの溶液を、ギアポンプシステムを使用して混合した。ある特定の実施形態では、これらの２つの溶液を、「Ｔ」接合部（または「Ｙ」接合部）を使用して混合した。その後、混合物を、ＴＦＦプロセスを用いる透析濾過により精製した。結果として得られた製剤を濃縮し、さらに使用するまで２〜８℃で保管した。
脂質ナノ粒子の製剤化のための第２の例示的なプロセスは、ＷＯ２０１８／０８９８０１のプロセスＢ（例えば、ＷＯ２０１８／０８９８０１の実施例２および図２を参照のこと）である。プロセスＢ（「Ｂ」）は、予め形成された脂質ナノ粒子をｍＲＮＡと混合することによってメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）を封入するプロセスに関する。異なる条件範囲、例えば、異なる温度（すなわち、混合物を加熱するか加熱しない）、緩衝液、および濃度をプロセスＢで使用することができる。例示的なプロセスでは、エタノールおよびクエン酸緩衝液中に溶解させた脂質を、ポンプシステムを使用して混合した。２つの流れの瞬時混合により、空の脂質ナノ粒子が形成され、これは自己集合プロセスであった。結果として得られた製剤混合物は、アルコールを含有するクエン酸緩衝液中の空の脂質ナノ粒子であった。その後、製剤をＴＦＦ精製プロセスに供し、バッファ交換を行った。その後、結果として得られた予め形成された空の脂質ナノ粒子の懸濁液を、ポンプシステムを使用してｍＲＮＡと混合した。ある特定のカチオン性脂質の場合、混合後の溶液の加熱により、ｍＲＮＡを含有する脂質ナノ粒子のパーセンテージが高くなり、ｍＲＮＡの全収率が高くなった。
表５のナノ粒子製剤を、ＭｉｃｒｏＳｐｒａｙｅｒ（登録商標）を用いて気管内投与について上述のプロセスＡによって調製した。これらの製剤は全て、以下のモル％比で蛍ルシフェラーゼ（ＦＦＬｕｃ）タンパク質をコードするｍＲＮＡおよび他の成分を含んだ。カチオン性脂質：ＤＭＧ−ＰＥＧ２０００、コレステロール：ＤＯＰＥ＝４０：５：２５：３０。
Figure 2021525740
実施例１０：蛍ルシフェラーゼ（ＦＦＬｕｃ）タンパク質をコードするｍＲＮＡのインビボ発現
例示的なビタミンカチオン性脂質およびＦＦＬｕｃタンパク質をコードするｍＲＮＡを含む脂質ナノ粒子製剤（表１）の気管内投与を行い、ｍＲＮＡ送達および結果として生じるタンパク質発現を研究した。６〜８週齢の雄ＣＤ１マウスに、ノーズコーンを介してイソフルレン（１％〜４％）で麻酔しながら、単回気管内エアロゾル投与（５０ｕＬ／動物）により投薬した。投薬の２４時間後にマウスを屠殺し、灌流後にエクスビボＩＶＩＳイメージングのために両方の肺を収集した。ＦＦＬｕｃタンパク質が表５の製剤を投薬した動物の肺から検出された。これらの研究は、本明細書に記載のビタミンカチオン性脂質がｍＲＮＡのインビボ送達に効果的であり、送達されたｍＲＮＡによってコードされたタンパク質またはポリペプチドを発現することを示す。
本発明のある特定の化合物、組成物、および方法が、ある特定の実施形態に従って具体的に説明されているが、以下の実施例は、本発明の化合物を例証する役割のみを果たし、それを限定するようには意図されていない。

例示的な実施形態
第１の組の実施形態
１．タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームであって、前記リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２．前記カチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
４．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
５．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
６．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
７．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
８．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態６に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
９．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１０．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１１．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１２．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１３．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１４．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１５．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１６．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態１５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１７．Ｘ１が、ジアルキルアミンである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１８．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態１７に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１９．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態１８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２０．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態１９に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２１．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルから選択される、実施形態２０に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態１８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態２２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態２２または２３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２５．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２６．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２７．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２８．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ２９．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３０．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３１．実施形態１〜３０のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームを含む、組成物。
３２．嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態３１に記載の組成物。
３３．オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態３１に記載の組成物。
３４．リポソーム内に封入された核酸であって、前記リポソームが、式（Ａ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、リポソーム内に封入された核酸。
３５．前記カチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ３６．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３７．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３８．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３９．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態３７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４０．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−から選択される、実施形態３８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４１．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態３９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４２．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４３．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４４．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４５．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態４３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４６．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４７．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
４８．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態４７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４９．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態４８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５０．Ｘ１が、置換ジアルキルアミンである、実施形態４７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５１．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態５０に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態５１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態５２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１から選択される、実施形態５３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５５．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態５１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５６．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態５５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５７．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態５５または５６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５８．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
５９．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６０．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６１．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６２．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６３．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６４．実施形態３４〜６３のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸を含む、組成物。
６５．１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択されるもう１つの脂質をさらに含む、実施形態６４に記載の組成物。
６６．前記核酸が、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである、実施形態６４または６５に記載の組成物。
６７．前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
６８．前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、実施形態６７に記載の組成物。
６９．前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
７０．前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、実施形態６９に記載の組成物。
７１．前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
７２．前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、実施形態７１に記載の組成物。

第２の組の実施形態
１．タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームであって、前記リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有するカチオン性脂質であり、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉ）に従う構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩ）に従う構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ４．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ５．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩａ）に従う構造を有する、実施形態１または３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ６．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｂ）に従う構造を有する、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ７．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｂ）に従う構造を有する、実施形態１または３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ８．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｃ）に従う構造を有する、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ９．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｃ）に従う構造を有する、実施形態１または３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 １０．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｄ）に従う構造を有する、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 １１．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｄ）に従う構造を有する、実施形態１または３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 １２．Ｘ２が、Ｏである、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１３．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１４．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１５．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態１３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１６．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１７．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態１５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１８．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態１６に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１９．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２０．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２１．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２２．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態２１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２３．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２４．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２５．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態２４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２６．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態２５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２７．Ｘ１が、ジアルキルアミンである、実施形態２４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２８．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態２７に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２９．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態２８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３０．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態２９に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３１．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１である、実施形態３０に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態２８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態３２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態３２または３３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３５．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３６．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３７．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
３８．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ３９．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ４０．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ４１．実施形態１〜４０のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームを含む、組成物。
４２．嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態４１に記載の組成物。
４３．オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態４１に記載の組成物。
４４．リポソーム内に封入された核酸であって、前記リポソームが、式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
Figure 2021525740
 式中、
Figure 2021525740
 が、単結合または二重結合を表し、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである、リポソーム内に封入された核酸。
４５．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉ）に従う構造を有する、実施形態４４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ４６．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩ）に従う構造を有する、実施形態４４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ４７．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態４４または４５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ４８．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩａ）に従う構造を有する、実施形態４４または４６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ４９．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｂ）に従う構造を有する、実施形態４４または４５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５０．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｂ）に従う構造を有する、実施形態４４または４６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５１．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｃ）に従う構造を有する、実施形態４４または４５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５２．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｃ）に従う構造を有する、実施形態４４または４６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５３．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−Ｉｄ）に従う構造を有する、実施形態４４または４５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５４．前記カチオン性脂質が、式（Ｄ−ＩＩＩｄ）に従う構造を有する、実施形態４４または４６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ５５．Ｘ２が、Ｏである、実施形態４４〜５４のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
５６．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
５７．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
５８．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態５６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５９．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態５７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６０．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態５８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６１．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、および−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態５９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６２．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態５７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６３．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６４．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６５．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態６４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６６．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６７．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６８．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態６７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
６９．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態６８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７０．Ｘ１が、ジアルキルアミンである、実施形態６７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７１．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態７０に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態６９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態７２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１である、実施形態７３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７５．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態６９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７６．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態７５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７７．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態７５または７６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
７８．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
７９．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
８０．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態４４〜５５のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
８１．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態に記載４４のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ８２．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態４４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ８３．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態４４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ８４．実施形態４４〜８３のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸を含む、組成物。
８５．１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択されるもう１つの脂質をさらに含む、実施形態８４に記載の組成物。
８６．前記核酸が、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである、実施形態８４または８５に記載の組成物。
８７．前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態８２〜８３のいずれか１つに記載の組成物。
８８．前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、実施形態８７に記載の組成物。
８９．前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態８４〜８６のいずれか１つに記載の組成物。
９０．前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、実施形態８９に記載の組成物。
９１．前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態８４〜８６のいずれか１つに記載の組成物。
９２．前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、実施形態９１に記載の組成物。

第３の組の実施形態
１．タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームであって、前記リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、任意に１つ以上の非カチオン性脂質、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質、および任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、式（Ｅ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、タンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２．前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
４．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
５．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
６．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
７．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
８．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態６に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
９．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１０．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１１．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１２．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１３．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態１または２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１４．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１５．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１６．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態１５に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１７．Ｘ１が、ジアルキルアミンである、実施形態１４に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１８．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態１７に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
１９．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態１８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２０．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態１９に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２１．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルから選択される、実施形態２０に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態１８に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態２２に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態２２または２３に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２５．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２６．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２７．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
２８．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ２９．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
 ３０．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態１に記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソーム。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 ３１．実施形態１〜３０のいずれか１つに記載のタンパク質をコードするｍＲＮＡを封入したリポソームを含む、組成物。
３２．嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態３１に記載の組成物。
３３．オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態３１に記載の組成物。
３４．リポソーム内に封入された核酸であって、前記リポソームが、式（Ｅ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
Figure 2021525740
 Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、リポソーム内に封入された核酸。
３５．前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ３６．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３７．Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３８．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
３９．Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、実施形態３７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４０．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、および−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態３８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４１．Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、実施形態３９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４２．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態３８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４３．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４４．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４５．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態４４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４６．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態３４または３５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４７．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
４８．Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、実施形態４７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
４９．Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、実施形態４８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５０．Ｘ１が、置換ジアルキルアミンである、実施形態４７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５１．Ｘ１が、以下であり、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
ｎが各々独立して、約１〜約６の値を有する整数である、実施形態５０に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５２．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態５１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５３．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、実施形態５２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５４．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−Ｃ６Ｈ１３、−Ｃ７Ｈ１５、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ９Ｈ１９、−Ｃ１０Ｈ２１、−Ｃ１１Ｈ２３、−Ｃ１２Ｈ２５、−Ｃ１３Ｈ２７、−Ｃ１４Ｈ２９、−Ｃ１５Ｈ３１、−Ｃ１６Ｈ３３、−Ｃ１７Ｈ３５、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ１９Ｈ３９、−Ｃ２０Ｈ４１、−Ｃ２１Ｈ４３、−Ｃ２２Ｈ４５、−Ｃ２３Ｈ４７、−Ｃ２４Ｈ４９、または−Ｃ２５Ｈ５１から選択される、実施形態５３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５５．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、実施形態５１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５６．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、実施形態５５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５７．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、実施形態５５または５６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
５８．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
５９．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６０．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸。
６１．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６２．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６３．前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、実施形態３４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
Figure 2021525740
 ６４．実施形態３４〜６３のいずれか１つに記載のリポソーム内に封入された核酸を含む、組成物。
６５．１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択されるもう１つの脂質をさらに含む、実施形態６４に記載の組成物。
６６．前記核酸が、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである、実施形態６４または６５に記載の組成物。
６７．前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
６８．前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、実施形態６７に記載の組成物。
６９．前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
７０．前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、実施形態６９に記載の組成物。
７１．前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態６４〜６６のいずれか１つに記載の組成物。
７２．前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、実施形態７１に記載の組成物。

第４の組の実施形態
１．式（Ｋ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質であって、
Figure 2021525740
 式中、
Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、カチオン性脂質。
２．式（Ｋ−Ｉａ）に従う構造を有する、実施形態１に記載の構造を有するカチオン性脂質。
Figure 2021525740
 ３．式（Ｋ−Ｉｂ）に従う構造を有する、実施形態１に記載の構造を有するカチオン性脂質。
Figure 2021525740
 ４．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
５．Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態４に記載のカチオン性脂質。
６．Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、実施形態５に記載のカチオン性脂質。
７．Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、実施形態４に記載のカチオン性脂質。
８．Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
９．Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
１０．Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、実施形態９に記載のカチオン性脂質。
１１．Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
１２．Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
１３．Ｘ１が、
Figure 2021525740
 である、実施形態１〜３および１２のいずれか１つに記載のカチオン性脂質。
１４．以下の構造を有する、実施形態１に記載のカチオン性脂質。
Figure 2021525740
Figure 2021525740
 １５．リポソーム内に封入されたタンパク質をコードするｍＲＮＡを含む組成物であって、前記リポソームが、１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、１つ以上のコレステロールベースの脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質を含み、少なくとも１つのカチオン性脂質が、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載されている、組成物。
１６．嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態１５に記載の組成物。
１７．オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードするｍＲＮＡを含む、実施形態１５に記載の組成物。
１８．リポソーム内に封入された核酸を含む組成物であって、前記リポソームが、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のカチオン性脂質を含む、組成物。
１９．１つ以上のカチオン性脂質、１つ以上の非カチオン性脂質、および１つ以上のＰＥＧ修飾脂質からなる群から選択されるもう１つの脂質をさらに含む、実施形態１８に記載の組成物。
２０．前記核酸が、ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡである、実施形態１８または１９に記載の組成物。
２１．前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態１８〜２０のいずれか１つに記載の組成物。
２２．前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、実施形態２１に記載の組成物。
２３．前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態１８〜２０のいずれか１つに記載の組成物。
２４．前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、実施形態２３に記載の組成物。
２５．前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、実施形態１８〜２０のいずれか１つに記載の組成物。
２６．前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、実施形態２５に記載の組成物。

Claims (121)

  1. ペプチドまたはポリペプチドをコードするｍＲＮＡを封入したリポソームであって、前記リポソームが、
    １つ以上のカチオン性脂質と、
    任意に１つ以上の非カチオン性脂質と、任意に１つ以上のコレステロールベースの脂質と、任意に１つ以上のＰＥＧ修飾脂質と、を含み、
    前記リポソームが、ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、またはＫの構造を含み、かつ部分Ｘ１も含む少なくとも１つのカチオン性脂質を含み、式中、Ｘ１がイオン性窒素含有基である、リポソーム。
  2. 以下の構造のうちのいずれか１つに従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
    Figure 2021525740
     式中、
    Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
    Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
    Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
    Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
    ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、またはＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
    Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、請求項１に記載のリポソーム。
  3. 式（Ａ−１）に従う構造を有するカチオン性脂質を含む、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  4. 前記カチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する、請求項３に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  5. 前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−１）に従う構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  6. 前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−１ａ）に従う構造を有する、請求項５に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  7. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１）に従う構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  8. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１ａ）に従う構造を有する、請求項７に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  9. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１ｂ）に従う構造を有する、請求項７に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  10. 式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
    Figure 2021525740
     式中、
    Figure 2021525740
     が、単結合または二重結合を表し、
    Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
    Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
    Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
    Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
    Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである、請求項１に記載のリポソーム。
  11. 以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する、請求項１０に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  12. 以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する、請求項１１に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  13. Ｘ２が、Ｏである、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のリポソーム。
  14. Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  15. Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  16. Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項１４に記載のリポソーム。
  17. Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、請求項１５に記載のリポソーム。
  18. Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  19. Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  20. Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項１４に記載のリポソーム。
  21. Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  22. Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のリポソーム。
  23. Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、請求項２２に記載のリポソーム。
  24. Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、請求項２２に記載のリポソーム。
  25. Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のリポソーム。
  26. Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、請求項２５に記載のリポソーム。
  27. Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、請求項２６に記載のリポソーム。
  28. Ｘ１が、ジアルキルアミンである、請求項２５に記載のリポソーム。
  29. Ｘ１が、以下であり、
    Figure 2021525740
     式中、
    Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
    各ｎが独立して、約１〜約６の値を有する整数である、請求項２８に記載のリポソーム。
  30. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、請求項２８に記載のリポソーム。
  31. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、請求項３０に記載のリポソーム。
  32. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルから選択される、請求項２８に記載のリポソーム。
  33. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、請求項３２に記載のリポソーム。
  34. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、請求項３２に記載のリポソーム。
  35. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、請求項３３〜３５のいずれか１項に記載のリポソーム。
  36. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のリポソーム。
  37. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のリポソーム。
  38. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のリポソーム。
  39. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  40. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  41. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  42. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  43. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  44. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
  45. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または２に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  46. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または１０に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  47. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または１０に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  48. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項１または１０に記載のリポソーム。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  49. 請求項１〜４８のいずれか１項に記載のリポソームを含む、組成物。
  50. 前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項４９に記載の組成物。
  51. 前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、請求項５０に記載の組成物。
  52. 前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項４９に記載の組成物。
  53. 前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、請求項５２に記載の組成物。
  54. 前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項４９に記載の組成物。
  55. 前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、請求項５４に記載の組成物。
  56. 前記抗原が、感染病原体由来である、請求項５５に記載の組成物。
  57. 静脈内（ＩＶ）投与用に製剤化されている、請求項４９〜５６のいずれか１項に記載の組成物。
  58. 筋肉内（ＩＭ）投与用に製剤化されている、請求項４９〜５６のいずれか１項に記載の組成物。
  59. 吸入による投与用に製剤化されている、請求項４９〜５６のいずれか１項に記載の組成物。
  60. 前記組成物が、噴霧用に製剤化されている、請求項５９に記載の組成物。
  61. リポソーム内に封入された核酸であって、前記リポソームが、カチオン性脂質を含み、
    前記カチオン性脂質が、ビタミンＡ、Ｄ、Ｅ、またはＫの構造を含み、部分Ｘ１も含み、式中、Ｘ１がイオン性窒素含有基である、リポソーム内に封入された核酸。
  62. 前記リポソームが、以下の構造のうちのいずれか１つに従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
    Figure 2021525740
     式中、
    Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
    Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
    Ｘ２が、Ｓ、Ｃ＝Ｏ、またはＣ＝Ｓであり、
    Ｘ３が、Ｓ、Ｏ、ＣＲａＲｂ、またはＮＲｃであり、
    ＲａおよびＲｂが各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルであるか、または
    ＲａおよびＲｂが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、飽和または不飽和Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキルまたは５〜６員複素環式環を形成し、
    Ｒｃが独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６−アルキル、Ｃ１−Ｃ６−アルコキシ、Ｃ３−Ｃ６−シクロアルキル、Ｃ２−Ｃ６−アルケニル、またはＣ２−Ｃ６−アルキニルである、請求項６１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  63. 前記リポソームが、式（Ａ−Ｉ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含む、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  64. 前記カチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する、請求項６３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  65. 前記カチオン性脂質が、式（Ａ−Ｉａ）に従う構造を有する、請求項６４に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  66. 前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−１）に従う構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  67. 前記カチオン性脂質が、式（Ｅ−１ａ）に従う構造を有する、請求項６６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  68. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１）に従う構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  69. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１ａ）に従う構造を有する、請求項６８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  70. 前記カチオン性脂質が、式（Ｋ−１ｂ）に従う構造を有する、請求項６８に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  71. 式（Ｄ−Ａ）に従う構造を有するカチオン性脂質を含み、
    Figure 2021525740
     式中、
    Figure 2021525740
     が、単結合または二重結合を表し、
    Ｘ１が、イオン性窒素含有基であり、
    Ｘ２が、ＯまたはＳであり、
    Ｚが、Ｏまたは共有結合であり、
    Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニレン、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニレン、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニレン、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキレン、５〜６員ヘテロシクロアルキレン、Ｃ５−Ｃ６−アリーレン、または５〜６員ヘテロアリーレンであり、
    Ｒ２が、ＨまたはＣ１−Ｃ４−アルキルである、請求項６１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  72. 以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する、請求項７１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  73. 以下の式のうちのいずれか１つに従う構造を有する、請求項７２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  74. Ｘ２が、Ｏである、請求項７１〜７３のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  75. Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  76. Ｒ１が、Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  77. Ｒ１が、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項７５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  78. Ｒ１が、非置換Ｃ１−Ｃ５−アルキレンである、請求項７６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  79. Ｒ１が、−Ｃ６Ｈ１２−、−Ｃ７Ｈ１４−、−Ｃ８Ｈ１６−、−Ｃ９Ｈ１８−、−Ｃ１０Ｈ２０−、−Ｃ１１Ｈ２２−、−Ｃ１２Ｈ２４−、−Ｃ１３Ｈ２６−、−Ｃ１４Ｈ２８−、−Ｃ１５Ｈ３０−、−Ｃ１６Ｈ３２−、−Ｃ１７Ｈ３４−、−Ｃ１８Ｈ３６−、−Ｃ１９Ｈ３８−、−Ｃ２０Ｈ４０−、−Ｃ２１Ｈ４２−、−Ｃ２２Ｈ４４−、−Ｃ２３Ｈ４６−、−Ｃ２４Ｈ４８−、または−Ｃ２５Ｈ５０−である、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  80. Ｒ１が、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ３Ｈ６−、またはＣ４Ｈ８−である、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  81. Ｒ１が、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、エステル、およびチオエステルから選択される１つまたは複数の置換基で置換されたＣ６−Ｃ３０−アルキレンである、請求項７５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  82. Ｒ１が、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニレンまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニレンである、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  83. Ｒ１が、Ｃ８−アルケニレン、Ｃ９−アルケニレン、Ｃ１０−アルケニレン、Ｃ１１−アルケニレン、Ｃ１２−アルケニレン、Ｃ１３−アルケニレン、Ｃ１４−アルケニレン、Ｃ１５−アルケニレン、Ｃ１６−アルケニレン、Ｃ１７−アルケニレン、Ｃ１８−アルケニレン、Ｃ１９−アルケニレン、およびＣ２０−アルケニレンから選択される、請求項６２〜７４のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  84. Ｒ１が、非置換Ｃ８−アルケニレン、非置換Ｃ９−アルケニレン、非置換Ｃ１０−アルケニレン、非置換Ｃ１１−アルケニレン、非置換Ｃ１２−アルケニレン、非置換Ｃ１３−アルケニレン、非置換Ｃ１４−アルケニレン、非置換Ｃ１５−アルケニレン、非置換Ｃ１６−アルケニレン、非置換Ｃ１７−アルケニレン、非置換Ｃ１８−アルケニレン、非置換Ｃ１９−アルケニレン、および非置換Ｃ２０−アルケニレンから選択される、請求項８３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  85. Ｒ１が、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ２−、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−から選択される、請求項８３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  86. Ｘ１が、ＮＨ２、グアニジン、アミジン、モノもしくはジアルキルアミン、５〜６員ヘテロシクロアルキル、または５〜６員窒素含有ヘテロアリールである、請求項６２〜８５のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  87. Ｘ１が、５〜６員窒素含有ヘテロシクロアルキルである、請求項８６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  88. Ｘ１が、置換もしくは非置換ピロリジニル、ピペリジニル、ピラゾリジニル、またはピペラジニルである、請求項８７に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  89. Ｘ１が、ジアルキルアミンである、請求項８６に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  90. Ｘ１が、以下であり、
    Figure 2021525740
     式中、
    Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、Ｃ２−Ｃ３０−アルケニル、Ｃ２−Ｃ３０−アルキニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルケニル、ヘテロ−Ｃ１−Ｃ３０−アルキニル、ポリマー、Ｃ５−Ｃ６−シクロアルキル、５〜６員ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ６−アリール、または５〜６員ヘテロアリールであり、
    各ｎが独立して、約１〜約６の値を有する整数である、請求項８９に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  91. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、請求項９０に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  92. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、非置換Ｃ６−Ｃ３０−アルキルである、請求項９１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  93. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルから選択される、請求項９０に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  94. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ６−Ｃ３０−アルケニルまたはＣ８−Ｃ２０−アルケニルである、請求項９３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  95. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、Ｃ８−アルケニル、Ｃ９−アルケニル、Ｃ１０−アルケニル、Ｃ１１−アルケニル、Ｃ１２−アルケニル、Ｃ１３−アルケニル、Ｃ１４−アルケニル、Ｃ１５−アルケニル、Ｃ１６−アルケニル、Ｃ１７−アルケニル、Ｃ１８−アルケニル、Ｃ１９−アルケニル、およびＣ２０−アルケニルから選択される、請求項９３に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  96. Ｒ３ａおよびＲ３ｂが各々独立して、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）９ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１０ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１２ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１３ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１４ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１５ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１６ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１７ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）１８ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）３ＣＨ３−、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）５ＣＨ３、−（ＣＨ２）４ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）４ＣＨ３、−（ＣＨ２）３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−（ＣＨ２）１１ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、および−（ＣＨ２）２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３から選択される、請求項９４または９５に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  97. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項６２〜８５のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  98. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項６２〜８５のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  99. Ｘ１が、
    Figure 2021525740
     である、請求項６２〜８５のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸。
  100. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  101. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  102. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  103. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  104. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
  105. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  106. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または６２に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  107. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または７１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  108. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または７１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  109. 前記カチオン性脂質が、以下の構造を有する、請求項６１または７１に記載のリポソーム内に封入された核酸。
    Figure 2021525740
    Figure 2021525740
  110. 請求項６１〜１０９のいずれか１項に記載のリポソーム内に封入された核酸を含む、組成物。
  111. 前記ｍＲＮＡが、対象の肺もしくは肺細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項１１０に記載の組成物。
  112. 前記ｍＲＮＡが、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする、請求項１１１に記載の組成物。
  113. 前記ｍＲＮＡが、対象の肝臓もしくは肝臓細胞への送達またはその治療で使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項１１０に記載の組成物。
  114. 前記ｍＲＮＡが、オルニチントランスカルバミラーゼ（ＯＴＣ）タンパク質をコードする、請求項１１３に記載の組成物。
  115. 前記ｍＲＮＡが、ワクチンに使用するためのペプチドまたはポリペプチドをコードする、請求項１１０に記載の組成物。
  116. 前記ｍＲＮＡが、抗原をコードする、請求項１１５に記載の組成物。
  117. 前記抗原が感染病原体由来である、請求項１１６に記載の組成物。
  118. 静脈内（ＩＶ）投与用に製剤化されている、請求項１１０〜１１７のいずれか１項に記載の組成物。
  119. 筋肉内（ＩＭ）投与用に製剤化されている、請求項１１０〜１１７のいずれか１項に記載の組成物。
  120. 吸入による投与用に製剤化されている、請求項１１０〜１１７のいずれか１項に記載の組成物。
  121. 前記組成物が、噴霧用に製剤化されている、請求項１２０に記載の組成物。
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