CN116802296A - 适体-siRNA融合体 - Google Patents
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Abstract
本文提供包含能够结合转铁蛋白受体(TfR)的适体和CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA的核糖核酸化合物。还提供了包含所述核糖核酸化合物的药物组合物。所述化合物和药物组合物可用于治疗或预防疾病或病症,尤其是癌症。所述化合物还可用于将C/EBPβsiRNA递送至细胞。
Description
序列表
本申请包含已以ASCII格式以电子方式提交的序列表,其全部内容通过引用并入本文。该ASCII副本创建于2021年12月13日,名为008124653_SL.txt,大小为51,695字节。
发明领域
本发明涉及与小干扰RNA(siRNA)缀合的适体,尤其是但不排他地,涉及能够结合转铁蛋白受体(TfR)的核酸与靶向CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)的siRNA缀合。本发明还涉及所述核酸在治疗癌症,特别是胰腺癌中的用途。
背景
胰腺导管腺癌(PDAC)是最具侵袭性的恶性肿瘤之一,治疗效果有限且死亡率高(Huguet等人2009,Shaib等人2006)。目前,治愈PDAC的首选种方法可以通过手术切除来实现,然而,大多数PDAC患者被诊断为处于手术无法切除的转移阶段。这种类型的晚期PDAC是PDAC死亡的主要原因。PDAC优先转移至肝脏,这是与晚期胰腺癌相关的主要死亡原因(Houg&Bijlsma,2018)。
目前晚期PDAC的标准治疗仅限于单一化疗;吉西他滨(gemcitabine)或联合化疗;吉西他滨(gemcitabine)联合其他化疗药物,如5FU、厄洛替尼(erlotinib)、顺铂、卡培他滨(capecitabine)、多西紫杉醇、和奥沙利铂(oxaliplatin)(Mohammad,2018)。然而,联合化疗并未显示出对PDAC显著的统计生存益处(Paulson等人2013年,特此通过引用整体并入),并且在放射治疗之前诱导化疗并增加剂量会导致严重的副作用,生活质量也没有得到改善(Ma et al,2018,特此通过引用整体并入)。为了减少对健康组织的副作用,靶向递送在癌症疗法的开发中是首选。
癌症治疗的靶向给药包括两种主要方法;被动靶向或主动靶向。由于被动靶向完全取决于增强的通透性和滞留性(EPR)效应,异种移植肿瘤中的积累量不到1%(Rosenblum等人,2018年,特此通过引用整体并入)。为了通过在靶细胞摄取的整个过程中提高靶向功效和在靶位点的滞留来特异性归巢和改善肿瘤定位,主动靶向利用亲和配体,例如抗体或适体。
适体,有时被描述为化学抗体,是通过形状识别与其靶标结合的小单链RNA或DNA分子(Stottenburg R等人,Biomol Eng.2007年10月;24(4),特此通过引用整体并入):381-403)。适体包含独特的三维结构,能够对其同源靶标进行特异性分子识别,并且它们显示出许多优于抗体的优势,包括它们的大小、生产过程、增加的稳定性和缺乏免疫原性。
转铁蛋白受体(TfR)是一种在细胞表面表达的膜糖蛋白,它介导细胞从血浆糖蛋白转铁蛋白中摄取铁。转铁蛋白与铁结合形成转铁蛋白-铁复合物(Crichton&Charloteaux-Wauters,Eur J Biochem 1987;164(3):485-506)。这些复合物与TfR结合,并且结合的转铁蛋白通过受体介导的胞吞作用被内化到细胞中(Qian ZM等人,PharmacolRev.2002,54(4):561-587,特此通过引用整体并入)。转铁蛋白和铁随后在内体中释放。TfR通常在一系列正常细胞中以低水平表达,并在具有高增殖率的细胞(包括癌细胞)中高表达(Daniels TR等人,Clin Immunol 2006 121:144-158;Daniels TR等人,Clin Immunol2006121:159-176,特此通过引用整体并入)。因此,能够结合表达TfR的细胞表面上的TfR并内化到细胞中的化合物将可用于此类化合物的靶向递送。能够结合TfR的适体已在WO2016/061386和WO2019/033051中进行了描述,每篇均以引用方式整体并入本文。
结合TfR的适体可用于将治疗有效载荷靶向递送至全身细胞。需要用于靶向治疗递送的进一步机制。
鉴于上述考虑设计了本发明。
发明内容
本发明涉及包含靶向部分,尤其是癌症和/或肝脏靶向部分,以及CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA的核糖核酸化合物。
在第一方面,本发明涉及核糖核酸化合物,其包含:(i)能够结合转铁蛋白受体(TfR)的适体,和(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA。
在第一方面的一些实施方案中,所述适体包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:40具有至少90%序列同一性的RNA序列或由其组成,并且所述RNA序列具有29个核苷酸或更少的长度。在一些实施方案中,所述RNA序列具有少于22个核苷酸的长度。在一些实施方案中,所述RNA序列的长度为22个核苷酸。在一些实施方案中,所述RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ IDNO:40具有100%的序列同一性。在一些实施方案中,所述核糖核酸进一步包含(iii)能够结合转铁蛋白受体2(TfR2)的第二适体,其包含或由SEQ ID NO:3或43组成。
在第一方面的一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:7、9、11和13的序列或由其组成。在其他实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:15和17的序列或由其组成。在其他实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:26和27的序列或由其组成。
在第一方面的一些实施方案中,所述siRNA包含一个或多个具有取代的2'核糖的核苷酸。在一些实施方案中,所述siRNA包含一个或多个具有取代的2'F核糖的核苷酸。在一些实施方案中,所述siRNA包含一个或多个具有取代的2'-O-甲基核糖的核苷酸。
在第一方面的一些实施方案中,所述适体能够结合细胞表面上的TfR。在一些实施方案中,所述核糖核酸能够被内化到细胞中。
在第一方面的一些实施方案中,所述适体通过接头缀合至siRNA。所述接头可以是可裂解的接头,例如二硫键(SS)。
在第二方面,本发明涉及包含根据第一方面的核糖核酸化合物的药物组合物。所述药物组合物可选地包含药学上可接受的赋形剂和/或治疗剂。所述治疗剂可以是抗癌剂,例如吉西他滨(gemcitabine)或PD-1轴抑制剂(例如PD-1抑制剂,优选帕博利珠单抗(pembrolizumab))。
在第三方面,本发明提供了根据第一方面的核糖核酸化合物或第二方面的药物组合物,用于治疗或预防疾病或病症的方法。
在第四方面,本发明提供了根据第一方面的核糖核酸化合物或根据第二方面的药物组合物在制备用于治疗或预防疾病或病症的方法中使用的药物中的用途。
在第五方面,本发明提供了一种治疗或预防疾病或病症的方法,所述方法包括向有此需要的受试者施用有效量的根据第一方面的核糖核酸化合物,或根据第二方面的药物组合物。
在第三至第五方面的一些实施方案中,所述疾病或病症是癌症。所述癌症可以选自胰腺癌和肝癌。更具体地,所述癌症可以是具有肝转移的胰腺导管腺癌(PDAC)。
在第三至第五方面的一些实施方案中,所述方法还包括施用另外的治疗剂,例如抗癌剂。该抗癌剂可以是吉西他滨和/或PD-1轴抑制剂(例如PD-1抑制剂,优选帕博利珠单抗)。
在第六方面,本发明提供了一种将CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA递送至细胞的方法,该方法包括:
i.使细胞与根据第一方面的核糖核酸化合物或第二方面的药物组合物接触;和
ii.使所述核糖核酸化合物与所述细胞上的转铁蛋白受体结合并进入所述细胞,从而将所述C/EBPβsiRNA递送到所述细胞中。
还提供了一种C/EBPβsiRNA,其能够抑制细胞中的C/EBPβ。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA在被内切核糖核酸酶Dicer加工时能够结合编码C/EBPβ的mRNA序列。在优选的实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:7、9、11和13,更优选地选自SEQ IDNO:7和9的序列,或由其组成。
还提供了一种核糖核酸化合物,其包含:(i)一个或多个N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)部分,和(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA。这些核糖核酸化合物可用于以上列出的第二至第五方面的任何和/或所有方面,以替代第一方面的该核糖核酸化合物。在优选的实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:7、9、11和13,更优选地选自SEQ IDNO:7和9的序列,或由其组成。在一些实施方案中,所述GalNAc部分是通过接头(优选氨基己基(NHC6)接头)连接到所述siRNA。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含或由SEQID NO:44或46组成。
本发明包括所描述的方面和优选特征的组合,除非这样的组合明显不允许或明确避免。
附图简述
现在将参考附图讨论说明本发明原理的实施方案和实验,其中:
图1.TfR适体-小RNA对Panc1细胞中相对mRNA表达水平的影响。(A)对CEBPA mRNA的影响。从右到左:未处理+LipofectamineTM 2000°(L2K);FLUC 10nM+L2K;TfR-saCEBPA10nM+L2K;TfR-SS-saCEBPA 10nM+L2K;TfR-siTTR 500nM(被动递送);TfR-saCEBPA 500nM(被动递送);TfR-saCEBPA 1000nM(被动递送);TfR-SS-saCEBPA 500nM(被动递送);TfR-SS-saCEBPA 1000nM(被动递送)。(B)对CEBPB mRNA的影响。从右到左:未处理+L2K;FLUC10nM+L2K;TfR-saCEBPB 10nM+L2K;TfR-SS-saCEBPB 10nM+L2K;TfR-siTTR 500nM(被动递送);TfR-SS-saCEBPB 500nM(被动递送);TfR-SS-saCEBPB 1000nM(被动递送)。
图2.小RNA和TfR适体-小RNA对多种人类细胞系中相对CEBPB mRNA表达的影响。(A)对PANC-1细胞的影响。从左到右:仅细胞(空载体);TfR-MALATIsiRNA;siCEBPB;TfR-siCEBPB。(B)对Sup-B15细胞的影响。从左到右:仅细胞(空载体);TfR-MALATI siRNA;siCEBPB;TfR-siCEBPB。(C)对CCFR-CEM细胞的影响。从左到右:仅细胞(空载体);TfR-MALATIsiRNA;siCEBPB;TfR-siCEBPB。在所有三种细胞系中,每种处理均以400nM和800nM的浓度给药。
图3.小RNA和TfR适体-小RNA对原代小鼠肝细胞中相对CEBPB mRNA表达的影响。从左到右:未处理的细胞;TfR-SS-MALATI siRNA(100nM);TfR-SS-MALATI siRNA(500nM);TfR-SS-siCEBPb 100nM;TfR-SS-siCEBPb 500nM;TfR-SS-siCEBPb 1000nM
图4.针对BNL-ME小鼠细胞中不同CEBPB序列设计的小RNA的CEBPB mRNA抑制作用的比较。从左到右:未处理;模拟(空载体)处理;1nM、5nM和10nM的siFLUC;1nM、5nm和10nM的小鼠(m)siCEBPB(Ambion);1nM、5nM和10nM的人鼠交叉反应(h/m)siCEBPB;1nM、5nM和10nM的人(h)siCEBPB(AP6143-6145),1nM、5nM和10nM的大鼠siCEBPB(Hao)。
图5.具有和不具有ESC 2'-修饰的小RNA对BNL-ME小鼠细胞中的CEBPB mRNA抑制作用的比较。从左到右:未处理;模拟(空载体)处理;1nM、5nM和10nM的siFLUC;1nM、5nm和10nM的鼠源性裸siRNA((m)siCEBPB(Ambion));1nM、5nm和10nM的鼠源性ESC修饰的siRNA((m)siCEBPB(Ambs63860));1nM、5nM和10nM的人-小鼠交叉反应性裸siRNA((h/m)siCEBPB);1nM、5nM和10nM的人鼠交叉反应性ESC修饰的siRNA((h/m)siCEBPB)。
图6.在具有肝转移的胰腺癌小鼠模型中使用TfR-siCEBPb进行治疗的研究方案。
图7.核糖核酸治疗胰腺癌肝转移小鼠模型的结果。(A)使用体外成像系统(IVIS)在第3周相对于第0周进行的生物发光肿瘤成像(BTL)平均光子计数的变化。治疗组(从左到右):PBS对照、TfR-siFLUC、TfR-SS-siCEBPb ESC seq 1(SEQ ID NO:41+50)、TfR-SS-(h/m)siCEBPb ESC seq 2(SEQ ID NO:34+47)、TfR--SS-(h/m)siCEBPb-标签。(B)第3周相对于第0周的平均体重变化。治疗组(从左到右):PBS对照、TfR-siFLUC、TfR-SS-siCEBPb ESC seq1(SEQ ID NO:41+50)、TfR-SS-(h/m)siCEBPb ESC seq 2(SEQ ID NO:34+47)、TfR--SS-(h/m)siCEBPb-标签。(C)第3周时的平均肿瘤体积(mm3)。治疗组(从左到右):PBS对照、TfR-siFLUC、TfR-SS-siCEBPb ESC seq 1(SEQ ID NO:41+50)、TfR-SS-(h/m)siCEBPb ESC seq2(SEQ ID NO:34+47)、TfR--SS-(h/m)siCEBPb-标签。(D)第3周的平均肿瘤重量(g)。治疗组(从左到右):PBS对照、TfR-siFLUC、TfR-SS-siCEBPb ESC seq 1(SEQ ID NO:41+50)、TfR-SS-(h/m)siCEBPb ESC seq2(SEQ ID NO:34+47)、TfR--SS-(h/m)siCEBPb-标签。
图8.在具有肝转移的胰腺癌小鼠模型中使用TfR-siCEBPb和吉西他滨进行治疗的研究方案。
图9.“三角形”TfR-siCEBPb核糖核酸分子的示意图,包含根据SEQ ID NO:40的TfR1特异性适体(左上)、根据SEQ ID NO:43的TfR2特异性适体(左下)、以及C/EBPβsiRNA(右侧,SEQ ID NO:15,显示与反义链SEQ ID NO:16配对)。所述TfR1特异性适体连接到一个间隔区,该间隔区包含三个串联连接的亚磷酰胺C3间隔区。所述TfR2特异性适体连接到一个间隔区,两个亚磷酰胺18间隔区串联在一起。所述C/EBPβsiRNA连接到一个间隔区,该间隔区包含三个串联连接的亚磷酰胺C3间隔区。所述间隔区通过乙酰丙酰5-甲基-dC分支连接,所述C/EBPβsiRNA接头的3'端连接到dC碳-3的磷酸基团,所述TfR1特异性适体接头的5'端连接到dC碳-5的磷酸基团,并且所述TfR2特异性适体接头的3'端连接到所述嘧啶-乙酰丙酰磷酸基团
图10.TfR-siCEBPb与PD-1抑制剂帕博利珠单抗联用在PDAC小鼠模型中的作用。A.在PBS(最左)、仅帕博利珠单抗(左二)、帕博利珠单抗联合TfR-siCEBPb(右二)、和帕博利珠单抗联合TfR-siFLUC(最右)处理后第3周测量的肿瘤体积(mm3)。B.在PBS(左上)、仅帕博利珠单抗(右上)、帕博利珠单抗联合TfR-siCEBPb(左下)、和帕博利珠单抗联合TfR-siFLUC(右下)处理后第3周的生物发光肿瘤成像(BTL)。
图11.孵育48小时后通过bDNA定量所报告的小鼠原代肝细胞中GAlNAc-(h/m)siCEBPb的剂量反应。A.XD-30742(GAlNAc-(h/m)siCEBPb)的剂量反应试验,柱代表从5uM到15.3pM的5X系列稀释。B.XD-30743(GAlNAc-siFLUC)对照的剂量反应试验,柱代表从5uM到15.3pM的5X系列稀释。C.XD-30742(GAlNAc-(h/m)CEBPb)在整个稀释系列中的响应曲线。曲线拟合由XIfit执行。
发明详述
现在将参考附图讨论本发明的方面和实施方案。进一步的方面和实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。本文中提及的所有文件均通过引用并入本文。
定义
虽然本文显示和描述了本发明的各种实施方案和方面,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,这些实施方案和方面仅作为示例提供。在不脱离本发明的情况下,本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替换。应当理解,在实施本发明时可以采用本文描述的本发明实施方案的各种替代方案。
此处使用的章节标题仅用于组织目的,不应被解释为限制所描述的主题。本申请中引用的所有文件或文件的部分,包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、手册、和论文,出于任何目的明确通过引用整体并入本文。
本文中使用的缩写具有化学和生物学领域内的常规含义。本文所列的化学结构和式是根据化学领域已知的化学价的标准规则构建的。
除非另有定义,本文使用的技术和科学术语与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。参见,例如,Singleton等人,《微生物学和分子生物学词典》第2版,J.Wiley&20Sons(纽约,纽约州1994);Sambrook等人,《分子克隆,实验室手册》,冷泉港出版社(冷泉港,纽约州1989)。任何与本文所述相似或等同的方法、装置和材料均可用于实施本发明。提供以下定义是为了便于理解本文中频繁使用的某些术语,并不意味着限制本公开的范围。
“核酸”是指单链、双链或多链形式的脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸及其聚合物,或其互补物。术语“多核苷酸”是指核苷酸的线性序列。术语“核苷酸”通常指多核苷酸的单个单元,即单体。核苷酸可以是核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸或其修饰形式。本文考虑的多核苷酸的例子包括单链和双链DNA、单链和双链RNA(包括siRNA)、以及具有单链和双链DNA和RNA的混合物的杂交分子。核酸可以是线性的或分支的。例如,核酸可以是核苷酸的线性链或者核酸可以是分支的,例如使得核酸包含一个或多个核苷酸臂或分支。可选地,分支核酸被重复分支以形成更高级的结构,例如树状聚体等。
核酸,包括具有硫代磷酸酯主链的核酸,可以包括一个或多个反应性部分。如本文所用,术语反应性部分包括能够通过共价、非共价或其他相互作用与另一分子例如核酸或多肽反应的任何基团。举例来说,核酸可以包括氨基酸反应性部分,其通过共价、非共价或其他相互作用与蛋白质或多肽上的氨基酸反应。
这些术语还包括含有已知核苷酸类似物或修饰的主链残基或链环(linkage)的核酸,它们是合成的、天然存在的、和非天然存在的,具有与参考核酸相似的结合特性,并且以类似于参考核苷酸的方式代谢。此类类似物的实例包括但不限于,磷酸二酯衍生物,包括例如氨基磷酸酯、二氨基磷酸酯、硫代磷酸酯(也称为硫代磷酸酯)、二硫代磷酸酯、膦酰基羧酸、膦酰基羧酸酯、膦酰基乙酸、膦酰基甲酸、膦酸甲酯、膦酸硼、或O-甲基亚磷酸酯的链环(参见Eckstein,《寡核苷酸和类似物:一种实用方法》,牛津大学出版社);和肽核酸主链和链环。其他类似物核酸包括那些具有正主链;非离子主链、修饰糖、和非核糖主链(例如二氨基磷酸酯吗啉代寡核苷酸或锁定核酸(LNA))的,包括美国专利号5,235,033和5,034,506、以及ASC Symposium Series 580,《反义研究中的碳水化合物修饰》,第6和7章,Sanghui&Cook编辑中描述的那些。含有一种或多种碳环糖的核酸也包括在核酸的一个定义中。出于多种原因(例如,增加此类分子在生理环境中的稳定性和半衰期,或作为生物芯片上的探针),可以对核糖-磷酸主链进行修饰。可以制备天然存在的核酸和类似物的混合物;或者,可以制备不同核酸类似物的混合物,以及天然存在的核酸和类似物的混合物。在实施方案中,DNA中的核苷酸间的连接是磷酸二酯、磷酸二酯衍生物或两者的组合。
词语“互补的”或“互补性”是指多核苷酸中的核酸与第二多核苷酸中的另一核酸形成碱基对的能力。例如,序列A-G-T与序列T-C-A互补。互补性可以是部分的,其中只有一些核酸根据碱基配对匹配,或者是完全的,其中所有核酸根据碱基配对匹配。
如本文所用,术语“探针”或“引物”被定义为一种或多种核酸片段,其与样品的特异性杂交可以被检测到。探针或引物可以是任意长度,这取决于它将用于的特定技术。例如,PCR引物的长度通常在10到40个核苷酸之间,而用于例如DNA印迹杂交的核酸探针的长度可以超过一百个核苷酸。探针可以是未标记的或如下所述标记的,以便可以检测其与靶标或样品的结合。探针可以从来自染色体的一个或多个特定(预选)部分的核酸来源产生,例如,一个或多个克隆、分离的完整染色体或染色体片段,或聚合酶链式反应(PCR)扩增产物的集合。固定到目标元件上的核酸的长度和复杂性对本发明而言并不重要。技术人员可以调整这些因素,为给定的杂交程序提供最佳杂交和信号产生,并提供不同基因或基因组位置之间所需的分辨率。
探针也可以是固定在固体表面(例如,硝化纤维素、玻璃、石英、熔融石英载玻片)上的分离的核酸,如在阵列中。在一些实施方案中,探针可以是例如WO 96/17958中描述的核酸阵列的成员。能够产生高密度阵列的技术也可用于此目的(参见,例如,Fodor(1991)Science 767-773;Johnston(1998)Curr.Biol.8:R171-R174;Schummer(1997)Biotechniques23:1087-1092;Kern(1997)Biotechniques 23:120-124;美国专利号5,143,854)。
术语“基因”是指参与产生蛋白质的DNA片段;它包括编码区之前和之后的区域(前导和尾部)以及各个编码区段(外显子)之间的插入序列(内含子)。前导、尾部和内含子包括基因转录和翻译过程中必需的调控元件。此外,“蛋白质基因产物”是由特定基因表达的蛋白质。
如本文所用的关于基因的术语“表达”或“表达的”是指该基因的转录和/或翻译产物。细胞中DNA分子的表达水平可以根据细胞内存在的相应mRNA的量或由细胞产生的DNA编码的蛋白质的量来确定。非编码核酸分子(例如,siRNA)的表达水平可以通过本领域熟知的标准PCR或RNA印迹方法来检测。参见Sambrook等人,1989《分子克隆:实验室手册》,18.1-18.88。
如本文所指的“反义核酸”是与特定靶核酸(例如可翻译成蛋白质的mRNA)的至少一部分互补并且能够降低靶核酸(例如来自DNA的mRNA)转录、或减少目标核酸(例如mRNA)的翻译、或改变转录剪接(例如可翻译成蛋白质的mRNA)的核酸(例如DNA或RNA分子)。参见,例如,Weintraub,Scientific American,262:40(1990)。通常,合成的反义核酸(例如寡核苷酸)的长度一般在15到25个碱基之间。因此,反义核酸能够与靶核酸(例如靶mRNA)杂交(例如选择性杂交)。在实施方案中,反义核酸在严格杂交条件下与靶核酸序列(例如mRNA)杂交。在实施方案中,反义核酸在中等严格杂交条件下与靶核酸(例如mRNA)杂交。反义核酸可包含天然存在的核苷酸或修饰的核苷酸,例如硫代磷酸酯、甲基膦酸酯、和-异头糖-磷酸酯、主链修饰的核苷酸。
在细胞中,反义核酸与相应的mRNA杂交,形成双链分子。反义核酸会干扰mRNA的翻译,因为细胞不会翻译双链的mRNA。使用反义方法抑制基因的体外翻译是本领域众所周知的(Marcus-Sakura,Anal.Biochem.,172:289(1988))。此外,可以使用直接结合DNA的反义分子。反义核酸可以是单链或双链核酸。反义核酸的非限制性实例包括siRNA(包括它们的衍生物或前体,例如核苷酸类似物)、短发夹RNA(shRNA)、微小RNA(miRNA)、saRNA(小激活RNA)和小核仁RNA(snoRNA)或它们的某些衍生物或前体。
当应用于核酸或蛋白质时,术语“分离的”表示该核酸或蛋白质基本上不含在自然状态下与之相关的其他细胞成分。例如,它可以是均匀状态,可以是干溶液或水溶液。纯度和均匀性通常使用分析化学技术(例如聚丙烯酰胺凝胶电泳或高效液相色谱法)来确定。作为制剂中存在的主要种类的蛋白质基本上是纯化的。
术语“纯化的”表示核酸或蛋白质在电泳凝胶中产生基本上一条带。在一些实施方案中,核酸或蛋白质至少50%纯、可选地至少65%纯、可选地至少75%纯、可选地至少85%纯、可选地至少95%纯、和可选地至少99%纯。
术语“分离的”也可以指细胞或样本细胞。分离的细胞或样本细胞是一种单一细胞类型,其基本上不含许多通常在细胞处于其天然状态时或当它们最初从其天然状态移除时伴随细胞的成分。在某些实施方案中,分离的细胞样品保留了将细胞维持在所需状态所需的来自其自然状态的那些成分。在一些实施方案中,分离的(例如纯化的、分离的)单个细胞或分离的多个细胞,是样品中基本上唯一的细胞类型的细胞。纯化的细胞样品可包含至少60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的一种类型的细胞。分离的细胞样品可通过使用细胞标记物或细胞标记物的组合来获得,其中任何一种对于未纯化的细胞样品中的一种细胞类型是独特的。在一些实施方案中,通过使用细胞分选仪分离细胞。在一些实施方案中,针对细胞蛋白的抗体用于分离细胞。
如本文所用,术语“缀合”是指原子或分子之间的连接。这种连接可以是直接的或间接的。例如,本文提供的核酸(例如核糖核酸)和化合物部分之间的缀合可以是直接的,例如通过共价键,或间接的,例如通过非共价键。可选地,缀合物使用缀合化学形成,包括但不限于,亲核取代(例如,胺和醇与酰卤、活性酯的反应)、亲电取代(例如,烯胺反应)和对碳-碳和碳-杂原子多重键的加成(例如,Michael反应、Diels-Alder加成)。这些和其他有用的反应讨论于,例如,March,《高等有机化学》,第3版,John Wiley&Sons,纽约,1985;Hermanson,《生物缀合技术》,学术出版社,圣地亚哥,1996;和Feeney等人,蛋白质修饰;化学系列进展,卷198,美国化学协会,华盛顿特区,1982。因此,核酸可以通过其主链连接到化合物部分。可选地,核糖核酸包括一个或多个促进核糖核酸与化合物部分相互作用的反应性部分,例如氨基酸反应性部分。
用于本文缀合化学的有用的反应性部分或官能团包括,例如:
(a)羧基及其各种衍生物,包括但不限于,N-羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基苯并三唑酯、酸性卤化物、酰基咪唑、硫酯、对硝基苯酯、烷基、烯基、炔基和芳族酯;
(b)可转化为酯、醚、醛等的羟基;
(c)卤代烷基,其中卤化物随后可以被亲核基团(例如胺、羧酸盐阴离子、硫醇阴离子、负碳离子、或醇盐离子)取代,从而导致新基团共价连接在卤素原子的位置;
(d)能够参与Diels-Alder反应的亲双烯体基团,例如马来酰亚胺基团;
(e)醛基或酮基,这样可以通过形成羰基衍生物,例如亚胺、腙、缩氨基脲或肟,或通过格氏(Grignard)加成或烷基锂加成等机制进行后续衍生化;
(f)磺酰卤基团,用于随后与胺反应,例如,形成磺胺;
(g)硫醇基团,其可转化为二硫化物、与酰卤反应、或与金等金属键合;
(h)胺基或巯基,其可以例如被酰化、烷基化或氧化;
(i)烯烃,其可例如进行环加成、酰化、迈克尔(Michael)加成等;
(j)环氧化物,其可与例如胺类和羟基化合物反应;
(k)亚磷酰胺和其他可用于核酸合成的标准官能团;
(l)金属氧化硅键合;
(m)金属键合到反应性磷基团(例如膦)以形成例如磷酸二酯键;和
(n)砜类,例如乙烯基砜。
可以选择反应性官能团,使得它们不参与或干扰本文所述蛋白质的化学稳定性。举例来说,核酸可以包括乙烯基砜或其他反应性部分。任选地,核酸可以包括具有式S-S-R的反应性部分。R可以是例如保护基。可选地,R是己醇。如本文所用,术语己醇包括具有式C6H13OH的化合物并且包括1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-3-戊醇、2,2-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇和2-乙基-1-丁醇。可选地,R是1-己醇。
如本文所用,术语“约”是指包括指定值的值范围,本领域普通技术人员会认为其与指定值合理地相似。在实施方案中,术语“约”是指在使用本领域通常可接受的测量的标准偏差内。在实施方案中,约表示延伸至指定值的+/-10%的范围。在一些实施方案中,约表示特定值。
术语“蛋白质”、“肽”、和“多肽”可互换使用以表示氨基酸聚合物或一组两种或更多种相互作用或结合的氨基酸聚合物。这些术语适用于氨基酸聚合物,其中一个或多个氨基酸残基是相应天然存在氨基酸的人工化学模拟物,以及天然存在的氨基酸聚合物和非天然存在的氨基酸聚合物。
术语“氨基酸”是指天然存在的和合成的氨基酸,以及以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。天然存在的氨基酸是由遗传密码编码的氨基酸,以及后来被修饰的氨基酸,例如羟脯氨酸、γ-羧基谷氨酸、和O-磷酸丝氨酸。氨基酸类似物是指与天然存在的氨基酸具有相同基本化学结构的化合物,即与氢、羧基、氨基和R基团(例如高丝氨酸、正亮氨酸、甲硫氨酸亚砜、甲硫氨酸甲基锍)结合的碳。此类类似物具有修饰的R基团(例如,正亮氨酸)或修饰的肽主链,但保留与天然存在的氨基酸相同的基本化学结构。氨基酸模拟物是指具有与氨基酸的一般化学结构不同的结构但以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的化合物。术语“非天然存在的氨基酸”和“非天然氨基酸”是指在自然界中不存在的氨基酸类似物、合成氨基酸、和氨基酸模拟物。
氨基酸在本文中可以通过它们通常已知的三字母符号或通过IUPAC-IUB生化命名委员会推荐的单字母符号来指代。同样,核苷酸可以用它们普遍接受的单字母代码来指代。
“保守修饰的变体”适用于氨基酸和核酸序列。关于特定的核酸序列,保守修饰的变体是指那些编码相同或基本相同的氨基酸序列的核酸,或者在核酸不编码氨基酸序列的情况下,指基本相同的序列。由于遗传密码的简并性,大量功能相同的核酸编码任何给定的蛋白质。例如,密码子GCA、GCC、GCG和GCU都编码氨基酸丙氨酸。因此,在丙氨酸由密码子指定的每个位置,该密码子可以改变为任何描述的相应密码子而不改变编码的多肽。这种核酸变异是“沉默变异”,是一种保守修饰的变异。本文编码多肽的每个核酸序列也描述了核酸的每个可能的沉默变异。技术人员将认识到核酸中的每个密码子(除了AUG,其通常是甲硫氨酸的唯一密码子,和TGG,其通常是色氨酸的唯一密码子)可以被修饰以产生功能相同的分子。因此,编码多肽的核酸的每个沉默变异隐含在关于表达产物的每个描述的序列中,而不是关于实际的探针序列。
至于氨基酸序列,本领域技术人员将认识到,对核酸、肽、多肽或蛋白质序列的个别取代、缺失或添加,其改变、添加或删除编码中的单个氨基酸或一小部分氨基酸序列是“保守修饰的变体”,其中改变导致氨基酸被化学相似的氨基酸取代。提供功能相似氨基酸的保守取代表是本领域众所周知的。此类保守修饰的变体是本发明的多态性变体、种间同种型和等位基因的补充,但并不排除它们。
以下八组中的每一组都包含彼此保守取代的氨基酸:1)丙氨酸(A)、甘氨酸(G);2)天冬氨酸(D)、谷氨酸(E);3)天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q);4)精氨酸(R)、赖氨酸(K);5)异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、甲硫氨酸(M)、缬氨酸(V);6)苯丙氨酸(F)、酪氨酸(Y)、色氨酸(W);7)丝氨酸(S)、苏氨酸(T);和8)半胱氨酸(C)、甲硫氨酸(M)(参见,例如,Creighton,蛋白质(1984))。
对于本文所述的特定蛋白质(例如,TfR),命名的蛋白质包括任何蛋白质的天然存在形式、变体或同系物,它们保持蛋白质转录因子活性(例如,与天然蛋白质相比至少50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%以内的活性)。在一些实施方案中,与天然存在的形式相比,变体或同系物在整个序列或部分序列(例如50、100、150或200个连续氨基酸部分)中具有至少90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的氨基酸序列同一性。在其他实施方案中,所述蛋白质是通过其NCBI序列参考鉴定的蛋白质。在其他实施方案中,所述蛋白质是通过其NCBI序列参考、同系物或其功能片段鉴定的蛋白质。
如本文所用,“细胞”是指执行足以保存或复制其基因组DNA的代谢或其他功能的细胞。可以通过本领域熟知的方法鉴定细胞,包括例如完整膜的展示、特定染料染色、产生后代的能力,或者在配子的情况下,与第二个配子结合的能力以产生有活力的后代。细胞可包括原核和真核细胞。原核细胞包括但不限于细菌。真核细胞包括但不限于酵母细胞和源自植物和动物的细胞,例如哺乳动物、昆虫(例如,贪夜蛾(spodoptera))和人类细胞。
“抗癌剂”按照其普通含义使用,是指具有抗肿瘤特性或抑制细胞生长或增殖能力的组合物(例如化合物、药物、拮抗剂、抑制剂、调节剂)。在实施方案中,抗癌剂是化疗剂。在实施方案中,抗癌剂是本文鉴定的可用于治疗癌症的方法的试剂。在实施方案中,抗癌剂是FDA或美国以外国家的类似监管机构批准的用于治疗癌症的药剂。抗癌剂的实例包括但不限于MEK(例如MEK1、MEK2、或MEK1和MEK2)抑制剂(例如XL518、CI-1040、PD035901、司美替尼(selumetinib)/AZD6244、GSK1120212/曲美替尼(trametinib)、GDC-0973、ARRY-162、ARRY-300、AZD8330、PD0325901、U0126、PD98059、TAK-733、PD318088、AS703026、BAY 869766)、烷化剂(例如,环磷酰胺、异环磷酰胺、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、白消安(busulfan)、美法仑(melphalan)、二氯甲基二乙胺(mechlorethamine)、乌莫司汀(uramustine)、噻替哌(thiotepa)、亚硝基脲、氮芥(例如,间氯乙胺、环磷酰胺、苯丁酸氮芥、美法兰(meiphalan))、乙烯亚胺和甲基三聚氰胺(例如,六甲基三聚氰胺、噻替哌(thiotepa)),烷基磺酸盐(例如,白消安(busulfan))、亚硝基脲(例如,卡莫司汀(carmustine)、洛莫司汀(lomustine)、司莫司汀(semustine)、链佐星(streptozocin))、三氮烯类(去卡巴肼(decarbazine)))、抗代谢物(例如,5-硫唑嘌呤、亚叶酸(leucovorin)、卡培他滨(capecitabine)、氟达拉滨(fludarabine)、吉西他滨(gemcitabine)、培美曲塞(pemetrexed)、雷替曲塞(raltitrexed)、叶酸类似物(例如甲氨蝶呤),或嘧啶类似物(例如氟尿嘧啶、氟尿苷、阿糖胞苷(Cytarabine)),嘌呤类似物(如巯基嘌呤、硫鸟嘌呤(thioguanine)、喷司他丁(pentostatin)等)、植物生物碱(如长春新碱(vincristine)、长春碱(vinblastine)、长春瑞滨(vinorelbine)、长春地辛(vindesine)、鬼臼毒素(podophyllotoxin)、紫杉醇(paclitaxel)、多西紫杉醇(docetaxel)等)、拓扑异构酶抑制剂(如伊立替康(irinotecan)、拓扑替康(topotecan)、安吖啶(amsacrine)、依托泊苷(etoposide)(VP 16)、磷酸依托泊苷(etoposide phosphate)、替尼泊苷(teniposide)等)、抗肿瘤抗生素(如多柔比星(doxorubicin)、阿霉素(adriamycin)、柔红霉素(daunorubicin)、表柔比星(epirubicin)、放线菌素、博来霉素、丝裂霉素、米托蒽醌(mitoxantrone)、普卡霉素(plicamycin)等)、铂类化合物(如顺铂(cisplatin)、奥沙铂(oxaloplatin)、卡铂(carboplatin)),蒽二酮(anthracenedione)(例如米托蒽醌(mitoxantrone))、取代脲(例如羟基脲)、甲基肼衍生物(例如丙卡巴肼(procarbazine))或肾上腺皮质抑制剂(例如米托坦(mitotane)、氨基鲁米特(aminoglutethimide))、鬼臼毒素(epipodophyllotoxin)(例如依托泊苷(etoposide))、PD-1轴抑制剂(例如帕博利珠单抗(pembrolizumab))。
抗癌剂的其他实例包括但不限于,抗生素(例如柔红霉素(daunorubicin)、多柔比星(doxorubicin)、博来霉素)、酶(例如L-天冬酰胺酶)、丝裂原活化蛋白激酶信号抑制剂(例如U0126、PD98059、PD184352、PD0325901、ARRY-142886、SB239063、SP600125、BAY 43-9006、渥曼青霉素(wortmannin)、或LY294002)、mTOR抑制剂、抗体(例如,利妥昔单抗(rituxan))、5-aza-2'-脱氧胞苷、多柔比星(doxorubicin)、长春新碱(vincristine)、依托泊苷(etoposide)、吉西他滨(gemcitabine)、伊马替尼(imatinib)(格列卫(Gleevec).RTM.)、格尔德霉素(geldanamycin)、17-N-烯丙基氨基-17-去甲氧基格尔德霉素(17-AAG)、硼替佐米(bortezomib)、曲妥珠单抗(trastuzumab)、阿那曲唑(anastrozole);血管生成抑制剂;抗雄激素、抗雌激素;反义寡核苷酸;凋亡基因调节剂;细胞凋亡调节剂;精氨酸脱氨酶;BCR/ABL拮抗剂;β-内酰胺衍生物;bFGF抑制剂;比卡鲁胺(bicalutamide);喜树碱(camptothecin)衍生物;酪蛋白激酶抑制剂(ICOS);氯米芬(clomifene)类似物;阿糖胞苷(cytarabine);达克昔单抗(dacliximab);地塞米松;雌激素激动剂;雌激素拮抗剂;依他硝唑(etanidazole);磷酸依托泊苷(etoposide phosphate);依西美坦(exemestane);法卓唑(fadrozole);非那雄胺(finasteride);氟达拉滨(fludarabine);盐酸氟柔诺新(fluorodaunorunicin hydrochloride);钆泰克萨弗林(gadolinium texaphyrin);硝酸镓;明胶酶抑制剂;吉西他滨(gemcitabine);谷胱甘肽抑制剂;hepsulfam;免疫刺激肽;胰岛素样生长因子-I受体抑制剂;干扰素激动剂;干扰素;白细胞介素;来曲唑(letrozole);白血病抑制因子;白细胞α干扰素;亮丙瑞林(leuprolide)+雌激素+黄体酮;亮丙瑞林(leuprorelin);基质溶酶抑制剂;基质金属蛋白酶抑制剂;MIF抑制剂;米非司酮(mifepristone);不匹配的双链RNA;单克隆抗体;分枝杆菌细胞壁提取物;一氧化氮调节剂;奥沙利铂(oxaliplatin);帕诺米芬(panomifene);戊唑(pentrozole);磷酸酶抑制剂;纤溶酶原激活剂抑制剂(plasminogen activator inhibitor);铂络合物;铂化合物;强的松(prednisone);蛋白酶体抑制剂;基于蛋白A的免疫调节剂;蛋白激酶C抑制剂;蛋白激酶C抑制剂、蛋白酪氨酸磷酸酶抑制剂;嘌呤核苷磷酸化酶抑制剂;ras法尼基蛋白转移酶抑制剂;ras抑制剂;ras-GAP抑制剂;核酶;信号转导抑制剂;信号转导调制器;单链抗原结合蛋白;干细胞抑制剂;干细胞分裂抑制剂;溶基质素抑制剂(stromelysin);合成糖胺聚糖;他莫昔芬甲基碘(tamoxifen methiodide);端粒酶抑制剂;促甲状腺激素;翻译抑制剂;酪氨酸激酶抑制剂;尿激酶受体拮抗剂;类固醇(例如地塞米松)、非那雄胺、芳香酶抑制剂、促性腺激素释放激素激动剂(GnRH),例如戈舍瑞林(goserelin)或亮丙瑞林(leuprolide)、肾上腺皮质激素(例如泼尼松(prednisone))、孕激素(例如己酸羟孕酮、醋酸甲地孕酮、醋酸甲羟孕酮)、雌激素(例如己烯雌酚、乙炔雌二醇)、抗雌激素药(如他莫昔芬(tamoxifen))、雄激素药(如丙酸睾酮、氟甲睾酮)、抗雄激素药(如氟他胺)、免疫增强剂(如卡介苗(BCG)、左旋咪唑、白细胞介素-2、α-干扰素等)、单克隆抗体(例如,抗CD20、抗HER2、抗CD52、抗HLA-DR、和抗VEGF单克隆抗体)、免疫毒素(例如,抗CD33单克隆抗体-加利车霉素偶联物(anti-CD33 monoclonal antibody-calicheamicin conjugate)、抗-CD22单克隆抗体-假单胞菌外毒素偶联物等)、放射免疫疗法(如与111In、90Y、或131I等偶联的抗CD20单克隆抗体)、雷公藤内酯、高三尖杉酯碱、更生霉素(doxorubicin)、多柔比星、表柔比星、托泊替康(topotecan)、伊曲康唑、长春地辛、西立伐他汀(cerivastatin)、长春新碱、脱氧腺苷、舍曲林(sertraline)、匹伐他汀(pitavastatin)、伊立替康(irinotecan)、氯法齐明(clofazimine)、5-壬氧基色胺(5-nonyloxytryptamine)、威罗菲尼(vemurafenib)、达拉非尼(dabrafenib)、厄洛替尼(erlotinib)、吉非替尼(gefitinib)、EGFR抑制剂、表皮生长因子受体(EGFR)靶向治疗或治疗(例如吉非替尼(IressaTM)、厄洛替尼(TarcevaTM)、西妥昔单抗(cetuximab,ErbituxTM)、拉帕替尼(lapatinib,TykerbTM)、帕尼单抗(panitumumab,VectibixTM)、凡德他尼(vandetanib,CaprelsaTM)、阿法替尼(afatinib)/BIBW2992、CI-1033/卡纳替尼(canertinib)、来那替尼(neratinib)/HKI-272、CP-724714、TAK-285、AST-1306、ARRY334543、ARRY-380、AG-1478、达克替尼(dacomitinib)/PF299804、OSI-420/去甲基厄洛替尼(desmethyl erlotinib)、AZD8931、AEE788、培利替尼(pelitinib)/EKB-569、CUDC-101、WZ8040、WZ4002、WZ3146、AG-490、XL647、PD153035、BMS-599626)、索拉非尼(sorafenib)、伊马替尼(imatinib)、舒尼替尼(sunitinib)、达沙替尼(dasatinib),等等。
如本文所用,“PD-1轴抑制剂”是指能够抑制或破坏PD-1轴(即PD-1、PD-L1、PD-L2、CD80、B7.1)信号传导的任何药剂。在具体实施方案中,PD-1轴抑制剂是PD-1、PD-L1、和/或PD-L2活性或功能的抑制剂。在一些实施方案中,PD-1活性或功能的抑制剂选自帕博利珠单抗(pembrolizumab)、纳武单抗(nivolumab)、西米普利单抗(cemiplimab)、多斯塔利单抗(dostarlimab)、JTX-4014、斯巴达珠单抗(spartalizumab)(PDR001)、卡瑞利珠单抗(camrelizumab)、信迪利单抗(sintilimab)、替雷利珠单抗(tislelizumab)、特瑞普利单抗(toripalimab)、INCMGA00012(MGA012)、AMP-224和AMP-514(MEDI0680)。在一些实施方案中,PD-L1活性或功能的抑制剂选自阿特珠单抗(atezolizumab)、阿维单抗(avelumab)、恩沃利单抗(envafolimab)、度伐单抗(durvalumab)、BMS-936559(MDX-1105)、CK-301、SHR-1316(HTI-1088)、CS-1001、CBT-502(TQB-2450)和BGB-A333。
“化学治疗剂”或“化学治疗药剂”按照其普通含义使用,是指具有抗肿瘤特性或抑制细胞生长或增殖能力的化学组合物或化合物。
此外,本文所述的核糖核酸化合物可与常规免疫治疗剂共同施用或共价连接至常规免疫治疗剂,包括但不限于免疫刺激剂(例如,卡介苗(BCG)、左旋咪唑、白细胞介素-2、α干扰素等)、单克隆抗体(例如,抗CD20、抗HER2、抗CD52、抗HLA-DR、抗PD-1和抗VEGF单克隆抗体)、免疫毒素(例如,抗CD33单克隆抗体-加利车霉素(calicheamicin)偶联物)、抗CD22单克隆抗体-假单胞菌外毒素偶联物等)和放射免疫疗法(例如,与111In、90Y或131I等偶联的抗CD20单克隆抗体)。
在另一个实施方案中,本文所述的核糖核酸化合物可以与常规放射治疗剂共同给药,所述常规放射治疗剂包括但不限于放射性核素,例如47Sc、64Cu、67Cu、89Sr、86Y、87Y、90Y、105Rh、111Ag、111In、117Sn、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、211At和212Bi,可选地与针对肿瘤抗原的抗体偶联。
术语“样品”包括组织切片,例如活检和尸检样品,以及用于组织学目的的冷冻切片。此类样品包括血液和血液组分或产物(例如,骨髓、血清、血浆、血小板、红细胞等)、痰、组织、培养细胞(例如,原代培养物、外植体、和转化细胞)、粪便、尿液、其他生物体液(例如,前列腺液、胃液、肠液、肾液、肺液、脑脊液等)等。样品通常获自“受试者”,例如真核生物,最优选哺乳动物,例如灵长类动物,如黑猩猩或人类;牛;狗;猫;啮齿动物,如豚鼠、大鼠、小鼠;兔;或鸟类;爬行动物;或鱼。在一些实施方案中,样品是从人类获得的。
“对照”样本或值是指用作参考的样本,通常是已知参考,用于与测试样本进行比较。例如,测试样品可以取自测试条件,例如,在测试化合物存在的情况下,并与来自已知条件的样品进行比较,例如,在不存在测试化合物的情况下(阴性对照),或在存在已知化合物的情况下(阳性对照)。对照还可以表示从多个测试或结果中收集的平均值。本领域的技术人员将认识到可以设计对照以用于评估任何数量的参数。例如,可以设计一个对照来比较基于药理学数据(例如,半衰期)或治疗措施(例如,副作用的比较)的治疗益处。本领域技术人员将理解在给定情况下哪些对照是有价值的并且能够基于与对照值的比较来分析数据。对照对于确定数据的重要性也很有价值。例如,如果给定参数的值在对照中变化很大,则测试样本中的变化将不被视为显著。
“疾病”或“病症”是指能够用本文提供的化合物、药物组合物或方法治疗的患者或受试者的存在状态或健康状况。在实施方案中,所述疾病是癌症(例如肝癌、胰腺癌、胰腺肝转移、脑癌、前列腺癌、肾癌、转移癌、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、成胶质细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈或食道癌)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤或多发性骨髓瘤)、传染性疾病(例如HN感染)、炎症性疾病(例如类风湿性关节炎)或代谢性疾病(例如糖尿病)。在实施方案中,所述疾病是与TfR、TfR磷酸化、或TfR通路活性、或由TfR激活的通路的异常活性相关(例如由其引起)的疾病。在一些实施方案中,所述疾病是癌症(例如前列腺癌、肾癌、转移癌、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、成胶质细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈部、或食道)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、或多发性骨髓瘤)。
如本文所用,术语“癌症”是指在哺乳动物中发现的所有类型的癌症、肿瘤或恶性肿瘤,包括白血病、淋巴瘤、癌和肉瘤。可用本文提供的化合物、药物组合物、或方法治疗的示例性癌症包括胰腺癌、肝癌(例如肝细胞癌)、胰腺肝转移瘤、淋巴瘤、肉瘤、膀胱癌、骨癌、脑癌(例如脑瘤、髓母细胞瘤、胶质母细胞瘤、多形性胶质母细胞瘤)、宫颈癌、结肠癌、食道癌、胃癌、头颈癌、肾癌、骨髓瘤、甲状腺癌、白血病、前列腺癌、乳腺癌(例如三阴性、ER阳性、ER阴性、化疗耐药、赫赛汀(herceptin)耐药、HER2阳性、多柔比星(doxorubicin)耐药、他莫昔芬(tamoxifen)耐药、导管癌、小叶癌、原发性、转移性)、卵巢癌、肺癌(例如非小细胞肺癌、鳞状细胞肺癌、腺癌、大细胞肺癌、小细胞肺癌、类癌、肉瘤)、神经胶质瘤、神经母细胞瘤、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈、或食道)、结直肠癌、急性髓性白血病、B细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、横纹肌肉瘤、间皮瘤、子宫内膜癌、血小板增多症、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症(WM)、胰岛素瘤、恶性类癌、癌前皮肤病变、睾丸癌、恶性高钙血症、肾上腺皮质癌、胰腺内分泌或外分泌肿瘤、甲状腺髓样癌、甲状腺髓样瘤、甲状腺乳头状癌、佩吉特氏乳头病、叶状肿瘤、小叶癌、导管癌、胰腺星状细胞癌、或肝星状细胞癌。其他例子包括内分泌系统、脑、乳腺、骨、宫颈、结肠、头和颈、食道、肝、肾、肺、非小细胞肺、卵巢、胃、口腔、皮肤、子宫、子宫内膜、胰腺、甲状腺、膀胱、前列腺、睾丸或泌尿生殖道的癌症。
术语“白血病”泛指造血器官的进行性恶性疾病,其一般特征在于血液和骨髓中白细胞及其前体的异常增殖和发育。白血病的临床分类通常基于(1)疾病的持续时间和特征——急性或慢性;(2)涉及的细胞类型;髓样(髓系)、淋巴样(淋巴系)、或单核细胞性;和(3)白血病或非白血性白血病(亚白血病)血液中异常细胞数量的增加或不增加。可用本文提供的化合物、药物组合物或方法治疗的示例性白血病包括,例如,急性非淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、急性粒细胞白血病、慢性粒细胞白血病、急性早幼粒细胞白血病、成人T细胞白血病、非白血性白血病、白细胞增多性白血病、嗜碱性白血病、母细胞白血病、牛白血病、慢性粒细胞白血病、皮肤白血病、胚胎性白血病、嗜酸性粒细胞白血病、Gross白血病、毛细胞白血病、成血细胞白血病(hemoblastic leukemia)、成血细胞性白血病(hemocytoblastic leukemia)、组织细胞白血病、干细胞白血病、急性单核细胞白血病、白细胞减少性白血病、淋巴性白血病、成淋巴细胞性白血病、淋巴细胞性白血病、淋巴系白血病、淋巴细胞白血病、淋巴肉瘤细胞白血病、肥大细胞白血病、巨核细胞性白血病、小粒细胞性白血病、单核细胞性白血病、成髓细胞性白血病、髓细胞性白血病、粒细胞白血病、粒单核细胞性白血病、Naegeli白血病、浆细胞白血病、多发性骨髓瘤、浆细胞性白血病、早幼粒细胞白血病、Rieder细胞白血病、席林(Schilling)氏白血病、干细胞白血病、亚白血病、或未分化细胞白血病。
术语“肉瘤”通常是指由类似胚胎结缔组织的物质构成的肿瘤,并且通常由嵌入纤维状或均质物质中的紧密堆积的细胞构成。可用本文提供的化合物、药物组合物或方法治疗的肉瘤包括软骨肉瘤、纤维肉瘤、淋巴肉瘤、黑色素肉瘤、粘液肉瘤、骨肉瘤、阿贝梅西(Abemethy)氏肉瘤、脂肪肉瘤、脂质肉瘤、肺泡软部肉瘤、成釉细胞肉瘤、葡萄状肉瘤、绿色肉瘤、绒毛膜癌、胚胎性肉瘤、肾母细胞瘤肉瘤、子宫内膜肉瘤、间质肉瘤、尤文(Ewing)氏肉瘤、筋膜肉瘤、成纤维细胞肉瘤、巨细胞肉瘤、粒细胞肉瘤、霍奇金氏肉瘤、特发性多发性色素性出血性肉瘤、B细胞的免疫母细胞肉瘤,淋巴瘤、T细胞免疫母细胞肉瘤、詹森(Jensen)氏肉瘤、卡波济(Kaposi)氏肉瘤、枯否(Kupffer)细胞肉瘤、血管肉瘤、白质肉瘤、恶性间充质瘤肉瘤、骨旁肉瘤、网状细胞肉瘤、劳氏(Rous)肉瘤、浆液囊性肉瘤、滑膜肉瘤、或毛细血管扩张性肉瘤。
术语“黑色素瘤”意指由皮肤和其他器官的黑色素细胞系统产生的肿瘤。可用本文提供的化合物、药物组合物或方法治疗的黑色素瘤包括,例如,肢端雀斑样黑色素瘤、无色素性黑色素瘤、良性青少年黑色素瘤、克劳德曼(Cloudman)氏黑色素瘤、S91黑色素瘤、哈-帕二氏(Harding-Passey)黑色素瘤、青少年黑色素瘤、恶性雀斑样痣性黑色素瘤、恶性黑色素瘤、结节性黑色素瘤、甲下黑色素瘤、或浅表扩散性黑色素瘤。
术语“癌”是指由倾向于浸润周围组织并引起转移的上皮细胞组成的恶性新生长物。可用本文提供的化合物、药物组合物或方法治疗的示例性癌包括,例如,甲状腺髓样癌、家族性甲状腺髓样癌、腺泡癌、腺泡状癌、腺囊性癌、腺样囊性癌、腺瘤样癌、肾上腺皮质癌、肺泡癌、肺泡细胞癌、基底细胞癌(basal cell carcinoma)、基底细胞癌(carcinomabasocellulare)、基底样癌、基底鳞状细胞癌、细支气管肺泡癌、细支气管癌、支气管癌、脑样癌、胆管细胞癌、绒毛膜癌、胶体癌、粉刺癌、体癌、筛状癌、胸甲癌、皮肤癌、圆柱形癌、圆柱形细胞癌、导管癌、导管腺癌、硬膜癌、胚胎性癌、髓样癌、表皮样癌、上皮腺样癌、外生性癌、溃疡性癌、纤维癌、明胶状癌、凝胶状癌、巨细胞癌(giant cell carcinoma)、巨细胞癌(carcinoma gigantocellulare)、腺癌、颗粒细胞癌、毛基质癌、血样癌、肝细胞癌、Hurthle细胞癌、透明细胞癌、肾上腺癌、婴儿胚胎癌、原位癌、表皮内癌、上皮内癌、Krompecher癌、Kulchitzky细胞癌、大细胞癌、晶状体状癌、豆状癌、脂肪瘤癌、小叶癌、淋巴上皮癌、髓质癌、髓样癌、黑色素癌、痣癌、粘液癌(mucinous carcinoma)、粘液癌(carcinomamuciparum)、粘液细胞癌、粘液表皮样癌、粘液癌(carcinoma mucosum)、粘液癌(mucouscarcinoma)、粘液瘤样癌、鼻咽癌、燕麦细胞癌、骨化癌、骨样癌、乳头状癌、门静脉周围癌、浸润前癌、棘细胞癌、脓疱状癌、肾细胞癌、储备细胞癌、肉瘤癌、施奈德氏癌、硬癌、阴囊癌、印戒细胞癌、单纯癌、小细胞癌、类囊癌、球状细胞癌、梭形细胞癌、海绵状细胞癌、鳞癌、鳞状细胞癌、弦状癌、毛细血管扩张癌(carcinoma telangiectaticum,)、毛细血管扩张癌(carcinoma telangiectodes)、移行细胞癌、结节癌、管状癌、结节状癌、疣状癌、或绒毛状癌。
如本文所用,术语“转移”、“转移性”、和“转移性癌症”可以互换使用,指增殖性疾病或病症,例如癌症,从一个器官或另一个非相邻器官或身体部分扩散。癌症发生在起源部位,例如乳房,该部位被称为原发性肿瘤,例如原发性乳腺癌。原发肿瘤或起源部位的一些癌细胞获得了穿透和浸润局部周围正常组织的能力和/或穿透淋巴系统或血管系统壁的能力,这些癌细胞通过所述系统循环到身体其他部位和组织。由原发性肿瘤的癌细胞形成的第二临床可检测肿瘤被称为转移性或继发性肿瘤。当癌细胞发生转移时,转移的肿瘤及其细胞被认为与原发肿瘤相似。因此,如果肺癌转移到乳腺,则乳腺部位的继发性肿瘤由异常肺细胞而非异常乳腺细胞组成。乳腺中的继发性肿瘤称为转移性肺癌。因此,短语转移性癌症是指其中受试者患有或患有原发性肿瘤并且具有一种或多种继发性肿瘤的疾病。短语非转移性癌症或患有非转移性癌症的受试者是指其中受试者具有原发性肿瘤但没有一种或多种继发性肿瘤的疾病。例如,转移性肺癌是指具有原发性肺肿瘤或具有原发性肺肿瘤病史并且在第二位置或多个位置(例如,在乳房中)具有一个或多个继发性肿瘤的受试者体内的疾病。
在与疾病(例如,糖尿病、癌症(例如前列腺癌、肾癌、转移性癌症、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈或食道)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、或多发性骨髓瘤))相关的物质或物质活性或功能的上下文中,术语“相关的”或“相关”是指疾病(例如,糖尿病、癌症(例如前列腺癌、肾癌、转移性癌症、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈或食道)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、或多发性骨髓瘤)或病毒性疾病(例如,HN感染相关疾病))(全部或部分),或疾病的症状(全部或部分)由物质或物质的活性或功能引起。
如本文所用,术语“异常”是指与正常不同。当用于描述酶活性时,异常是指活性高于或低于正常对照或正常无病对照样品的平均值。异常活性可以指导致疾病的活性的量,其中将异常活性恢复到正常或非疾病相关量(例如通过使用本文所述的方法)导致疾病或一种或多种的疾病症状减轻。
“接触”按照其简单的普通含义使用,指的是允许至少两种不同的物种(例如,包括生物分子或细胞的化合物)变得足够接近以发生反应、相互作用或物理接触的过程。然而,应当理解,所得反应产物可直接由添加的试剂之间的反应产生,或由来自可在反应混合物中产生的一种或多种添加试剂的中间体产生。接触可以包括允许两种物质反应、相互作用或物理接触,其中两种物质可以是本文所述的核酸化合物和细胞(例如,癌细胞)。
核糖核酸化合物
本发明涉及核糖核酸适体-siRNA融合化合物。
本文提供的术语“适体”是指结合(例如以高亲和力和特异性)蛋白质、肽、和小分子的寡核苷酸(例如短寡核苷酸或脱氧核糖核苷酸)。适体通常具有明确的二级或三级结构,因为它们倾向于形成互补的碱基对,因此通常能够折叠成多样和复杂的分子结构。三维结构对于适体结合亲和力和特异性至关重要,特定的三维相互作用驱动适体-靶标复合物的形成。可以通过指数富集的配体系统进化过程(SELEX,描述于如Ellington AD、SzostakJW(1990)结合特定配体的RNA分子的体外选择(In vitro selection of RNA moleculesthat bind specific ligands)Nature 346:818-822;Tuerk C,Gold L(1990)通过指数富集进行配体的系统进化:噬菌体T4 DNA聚合酶的RNA配体(Systematic evolution ofligands by exponential enrichment:RNA ligands to bacteriophage T4 DNApolymerase.)Science 249:505-510)或通过发展SOMAmers(慢解离率修饰适体)(Gold L等人,(2010)基于适体的多重蛋白质组学技术用于生物标志物发现(Aptamer-basedmultiplexed proteomic technology for biomarker discovery)PLoS ONE 5(12):e15004)从非常大的随机序列文库中体外选择适体。应用SELEX和SOMAmer技术包括例如添加模拟氨基酸侧链的功能组以扩展适体的化学多样性。由此,几乎所有蛋白质靶标的高亲和力适体都得到了富集和鉴定。适体显示出许多靶向药物递送的理想特性,例如易于选择和合成、高结合亲和力和特异性、灵活的结构、低免疫原性、和通用的合成可及性。
本发明提供了核糖核酸化合物,其包含:(i)能够结合转铁蛋白受体(TfR)的适体,和(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA。核糖核酸化合物尤其能够结合转铁蛋白受体(TfR)。在优选的实施方案中,TfR在细胞上,并且在一些情况下,核糖核酸化合物被内化到细胞中。
本文提供的术语“TfR”包括任何运铁蛋白受体(TfR)蛋白天然存在的形式或维持TfR活性的同系物或变体(例如,与天然蛋白质相比,在至少50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的活性范围内)。在一些实施方案中,与天然存在的形式相比,变体或同系物在整个序列或序列的一部分(例如50、100、150或200个连续氨基酸部分)中,具有至少90%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的氨基酸序列同一性。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458817(NCBI参考序列:NP_003225.2;SEQ ID NO:6)鉴定的蛋白。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458816(NCBI参考序列:NM_003234.3)鉴定的核苷酸序列编码的蛋白。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458818(NCBI参考序列:NM_001128148.2)鉴定的核苷酸序列编码的蛋白。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458817(NCBI参考序列:NP_003225.2;SEQ IDNO:6)鉴定的蛋白、其同系物或功能片段。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458816(NCBI参考序列:NM_003234.3)鉴定的核苷酸序列编码的蛋白、其同系物或功能片段。在实施方案中,所述TfR蛋白是由NCBI序列参考GI:189458818(NCBI参考序列:NM_001128148.2)鉴定的核苷酸序列编码的蛋白、其同系物或功能片段。在实施方案中,所述TfR蛋白由对应于NCBI基因ID:7037的核酸序列编码。
TfR在正常细胞中以低水平表达。具有高增殖率的细胞,例如活化的免疫细胞和癌症,呈现上调的TfR表达。因此,本发明的核糖核酸化合物提供了一种机制,通过适体部分通过TfR结合将CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA递送至多种细胞。所述核糖核酸化合物可以内化到表达TfR的细胞中,从而为靶向细胞内递送提供有效机制。
WO 2016/061386描述了能够结合TfR的核糖核酸化合物。WO 2016/061386中的核糖核酸化合物包含具有至少30个核苷酸的RNA序列并且以包含长度为87或43个核苷酸的RNA序列的化合物为例。核糖核酸化合物(例如适体)的三维结构对于确定结合亲和力和特异性至关重要。
因此,本发明的核糖核酸化合物提供了用于将CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA靶向递送至表达TfR的癌症的高度特异且有效的方法,如本文所示。
在一些方面,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:1或40具有至少80%序列同一性的RNA序列或由其组成,并且其中所述RNA序列具有29个核苷酸或更少的长度。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或40具有至少85%、至少87%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或者40具有至少90%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或40具有100%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列由SEQ ID NO:1或40组成。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与转铁蛋白受体(TfR)结合。在一些实施方案中,所述TfR在细胞表面上。在一些实施方案中,所述核酸化合物能够被内化到细胞中。在一些情况下,所述细胞是表达TfR的细胞。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与杂交至SEQ ID NO:1或40的核酸具有至少80%的序列同一性。在一些情况下,所述适体RNA序列与杂交至SEQ ID NO:1或40的核酸具有至少85%、至少87%、至少90%%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或至少100%的序列同一性。
SEQ ID NO:40对应于SEQ ID NO:1的2’ESC取代变体。在整个说明书中提及“SEQID NO:1”的地方,除非另有说明,否则它可以替代“SEQ ID NO:40”。
在一些方面,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:5具有至少80%序列同一性的适体RNA序列,或由其组成,并且其中所述适体RNA序列具有29个核苷酸或更少的长度。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:5具有至少85%、至少87%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、或至少99%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:5具有至少90%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:5具有100%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列由SEQ ID NO:5组成。在一些实施方案中,所述适体RNA序列结合转铁蛋白受体(TfR)。在一些实施方案中,所述TfR在细胞表面上。在一些实施方案中,所述核酸化合物能够被内化到细胞中。在一些情况下,所述细胞是表达TfR的细胞。
在一些情况下,所述适体RNA序列与杂交至SEQ ID NO:5的核酸具有至少80%的序列同一性。在一些情况下,所述适体RNA序列与杂交至SEQ ID NO:5的核酸具有至少85%、至少87%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或至少100%的序列同一性。
在一些实施方案中,本文提供的适体RNA序列具有29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少的长度。在一些情况下,所述适体RNA序列的长度为22个核苷酸或更少。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度在16个和29个核苷酸之间。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度在16个和22个核苷酸之间。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为16个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为17个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为18个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为19个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为20个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为21个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为22个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为23个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为24个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为25个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为26个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为27个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为28个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为29个核苷酸。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少80%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少85%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少87%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少90%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少91%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少92%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少93%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少94%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少95%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少96%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少97%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少98%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少99%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些情况下,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少100%的序列同一性,并且长度为29个核苷酸或更少、28个核苷酸或更少、27个核苷酸或更少、26个核苷酸或更少、25个核苷酸或更少、24个核苷酸或更少、23个核苷酸或更少、22个核苷酸或更少、21个核苷酸或更少、20个核苷酸或更少、19个核苷酸或更少、18个核苷酸或更少、17个核苷酸或更少、或16个核苷酸或更少。
在一些实施方案中,本文提供的适体RNA序列包含SEQ ID NO:1或由其组成,并且还包含对SEQ ID NO:1的1、2、3、4或更多个核苷酸修饰。此类修饰可以是核苷酸添加、替换和/或删除。
在一些情况下,本文提供的适体RNA序列与SEQ ID NO:1相比相差1、2、3或4个核苷酸。
在一些实施方案中,适体RNA序列包含SEQ ID NO:1,其中第1、2、3、20、21和/或22位中的一个或多个被替代的核酸残基取代,例如AMP、GMP、UMP、CMP、dAMP、dGMP、dTMP和/或dCMP。也就是说,在一些实施方案中,所述适体RNA序列包含SEQ ID NO:5和各在5'端和3'端处的3个额外核苷酸。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列包含SEQ ID NO:5或由其组成,并且还包含对SEQ ID NO:5的1、2、3、4或更多个核苷酸修饰。此类修饰可以是核苷酸添加、替换和/或删除。
在一些情况下,本文提供的适体RNA序列与SEQ ID NO:5相比相差1、2、3或4个核苷酸。
预计SEQ ID NO:1的第4至8位核苷酸与第15至19位核苷酸形成碱基配对。预计SEQID NO:5的第1至5位核苷酸与第12至16位核苷酸形成碱基配对。在一些实施方案中,适体RNA序列包含SEQ ID NO:1,其中任何位置的核苷酸,即第4至8和/或15至19位中的一个或多个被导致非规范碱基配对的核苷酸残基取代。在一些实施方案中,适体RNA序列包含SEQ IDNO:5,其中任何位置的核苷酸,即第1至5和/或12至16位中的一个或多个被导致非规范碱基配对的核苷酸残基取代。例如,A或U/T可以用C或G代替,反之亦然。在某些情况下,U-A配对可被U-G取代。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:1、2、3、4或5中的任一个具有至少85%的序列同一性。
在一些方面,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:20具有至少85%序列同一性的适体RNA序列或由其组成,其中所述核酸序列的长度为至少30个核苷酸和至多50个核苷酸。在一些实施方案中,所述核酸序列是SEQ ID NO:19或20。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:20具有至少85%的序列同一性,其中所述适体RNA序列的长度为至少30个核苷酸和至多42个核苷酸。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列为32个核苷酸的长度并且优选与SEQ IDNO:20具有至少85%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与SEQ ID NO:20具有100%的序列同一性。
在一些实施方案中,所述核酸序列与SEQ ID NO:20具有至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%的序列同一性。在一些实施方案中,所述核酸序列与SEQ ID NO:5具有85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性。在一些实施方案中,所述核酸序列由SEQ IDNO:20组成。
在一些实施方案中,所述核酸序列与SEQ ID NO:20杂交。在一些实施方案中,所述核酸序列和与SEQ ID NO:20具有至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%的序列同一性的序列杂交。在一些实施方案中,所述核酸序列和与SEQ IDNO:20具有85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性的序列杂交。
在一些实施方案中,所述核酸序列的长度为30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41或42个核苷酸。在一些实施方案中,所述核酸序列的长度为44、45、46、47、48、49或50个核苷酸。在一些实施方案中,所述核酸序列的长度小于43个核苷酸。在一些实施方案中,所述核酸序列的长度超过43个核苷酸。
在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少30个且至多46个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少44个且至多50个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少44个且至多46个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含具有46个核苷酸长度的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少30个且至多40个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少32个且至多40个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少35个且至多40个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少30个且至多35个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为至少30个且至多32个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为40个核苷酸的核酸序列或由其组成。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含长度为32个核苷酸的核酸序列或由其组成。
在一些实施方案中,所述核酸序列的长度为23到50、23到46、23到42、23到32、30到50、30到46、30到42、30到35、32至42、32至46、32至50、40至42、44至46、44至50、或46至50个核苷酸。
在一些实施方案中,本文提供的适体RNA序列包含SEQ ID NO:19或20或由其组成,并且进一步包含对SEQ ID NO:19或20的1、2、3、4或更多个核苷酸修饰。此类修饰可以是核苷酸添加、替换、和/或删除。
在一些情况下,本文提供的适体RNA序列与SEQ ID NO:19或20相比相差1、2、3或4个核苷酸。
在一些实施方案中,适体RNA序列包含SEQ ID NO:19或20,其中第1、2、3、20、21和/或22位中的一个或多个被替换为替代核酸残基,例如AMP、GMP、UMP、CMP、dAMP、dGMP、dTMP和/或dCMP。也就是说,在一些实施方案中,所述适体RNA序列包含SEQ ID NO:5和各在5'端和3'端处的3个额外核苷酸。
在一些方面,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:2、3、21或22具有至少80%序列同一性的适体RNA序列,或由其组成,并且其中所述适体RNA序列的长度为至少40个核苷酸。在实施方案中,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:2或3具有至少80%序列同一性的适体RNA序列,或由其组成,并且其中所述适体RNA序列的长度为至少40个核苷酸。在实施方案中,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:2、3或22具有至少80%序列同一性的适体RNA序列,或由其组成,并且其中所述适体RNA序列的长度为至少40个核苷酸。在实施方案中,能够结合TfR的适体包含与SEQ ID NO:2或3具有至少80%序列同一性的适体RNA序列,或由其组成,并且其中所述适体RNA序列的长度为至少40个核苷酸。
当所述适体RNA序列与SEQ ID NO:2、3、21或22具有至少80%(80%或更多)的序列同一性时,所述适体RNA序列可与SEQ ID NO:2、3、21或22具有80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列与杂交至选自SEQ ID NO:2、3、21或22的序列的核酸具有至少80%(80%或更多)的序列同一性,并且为至少40个核苷酸的长度。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与杂交至选自SEQ ID NO:2、3、21或22的序列的核酸具有80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性。在一些实施方案中,所述适体RNA序列与一序列杂交,该序列与SEQ ID NO:2、3、21或22具有80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的序列同一性,且为至少40个核苷酸的长度。
当所述适体RNA序列的长度为至少50个(50个核苷酸或更多)核苷酸时,所述适体RNA序列的长度可以为至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200个核苷酸。在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为至少50个核苷酸。当所述适体RNA序列的长度为至少40个(40个核苷酸或更多)核苷酸时,所述适体RNA序列的长度为至少40、41、42、43、44、45、45、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200个核苷酸。因此,在一些实施方案中,所述适体RNA序列的长度为约43个核苷酸。
在一些实施方案中,本文提供的适体RNA序列包含SEQ ID NO:2、3或21或由其组成,并且还包含对SEQ ID NO:2、3或21的1、2、3、4或更多个核苷酸修饰。这样的修饰可以是核苷酸添加、替换、和/或删除。
在一些情况下,本文提供的适体RNA序列与SEQ ID NO:2、3或21相比相差1、2、3或4个核苷酸。
在一些实施方案中,适体RNA序列包含SEQ ID NO:2、3或21,其中第1、2、3、20、21和/或22位中的一个或多个被替代核酸残基取代,例如AMP、GMP、UMP、CMP、dAMP、dGMP、dTMP和/或dCMP。也就是说,在一些实施方案中,所述适体RNA序列包含SEQ ID NO:5和各在5'端和3'端处的3个额外核苷酸。
如本文所述的任何RNA序列可进一步包含额外的核苷酸。额外的核苷酸可以添加到RNA序列的5'端、3'端或5'和3'端。在一些实施方案中,包含本文所述的SEQ ID NO:1、2、3、5、20或21的适体RNA序列总共包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或更多个额外的核苷酸。当适体RNA序列包含SEQ ID NO:1时,所述适体RNA序列可包含总共7个或更少的额外核苷酸。当适体RNA序列包含SEQ ID NO:5时,所述适体RNA序列可包含总共13个或更少的额外核苷酸。
在本文所述的任何实施方案中,所述适体RNA序列可以是适体。在本文所述的任何实施方案中,所述核酸能够结合转铁蛋白受体(TfR)。在本文所述的任何实施方案中,所述适体RNA序列能够结合转铁蛋白受体(TfR)。因此,本文提供的适体RNA序列可与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:5具有至少80%(至少85%等,如上文所述)的序列同一性,并且长度为16至29个核苷酸(如上文所述),并且其中所述适体RNA序列能够结合转铁蛋白受体(TfR)。在任何实施方案中,所述核酸化合物结合TfR。在任何实施方案中,所述适体RNA序列结合TfR。在任何实施方案中,所述TfR在细胞表面上。在任何实施方案中,所述核酸化合物能够被内化到细胞中。在任何实施方案中,所述细胞是表达TfR的细胞。
在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物在适体RNA序列的5'端具有5'-GGG基序。不希望受理论束缚,所述适体RNA序列5'端的5'-GGG基序可增加所述核糖核酸化合物内化到细胞中的程度。如果不是必需的话,一个5'-GGG基序可足以内化到细胞中。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物在所述RNA序列的5'端不具有5'-GGG基序。
在本发明任何方面的所有实施方案中,所述核糖核酸化合物序列能够通过适体RNA序列结合转铁蛋白受体(TfR)。在一些实施方案中,所述适体RNA序列结合转铁蛋白受体(TfR)。在一些实施方案中,所述TfR在细胞表面上。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物能够被内化到细胞中。在一些情况下,所述细胞是表达TfR的细胞。
如本文所用,术语“在细胞表面上”是指分子例如转铁蛋白受体蛋白在细胞表面上的位置。所述分子可以以某种方式与细胞膜结合。例如,所述分子可以是跨越细胞膜并包含胞质结构域和细胞外结构域的整合或跨膜蛋白,所述分子可以是脂质锚定的,即共价结合细胞膜中的单个或多个脂质分子,或者所述分子可附着于完整的膜蛋白。
如本文所用,术语“能够被内化到细胞中”是指本发明的核酸分子能够从细胞外部转运到细胞中的能力。这可以通过细胞机制,例如内吞作用或吞噬作用进行。在某些情况下,所述核酸在与TfR结合后被内化,例如通过网格蛋白介导的TfR-核酸复合物的内吞作用(参见例如Qian ZM等人,Pharmacol Rev.2002,54(4):561-587)。
“表达TfR的细胞”是产生TfR并在细胞表面展示TfR的细胞,例如作为膜蛋白。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列对TfR的平衡解离常数(KD)小于约1x10-8、1x10-9、1x10-10、1x10-11、或小于1x10-12M。在一些实施方案中,所述适体RNA序列对TfR的KD在1x10-8和1x10-13M之间、1x10-9和1x10-13M之间、1x10-10和1x10-13M之间、1x10-11和1x10-13M之间、或者在1x10-12和1x10-13M之间。在一些实施方案中,所述适体RNA序列对TfR的KD在1和5x10-10M之间、在1和5x10-11M之间、或在5x10-13和1x10-12M之间。在一些实施方案中,所述适体RNA序列对TfR的KD介于1x10-9和1x10-10M间、1x10-10和1x10-11M之间,或1x10-12和1x10-13M。在一些实施方案中,所述适体RNA序列对TfR的亲和力高于对TR14的亲和力。
在一些实施方案中,所述适体RNA序列能够结合TfR1和TfR2。
本发明的核糖核酸分子包含CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA。
如本文所用,“siRNA”、“小干扰RNA”、“小RNA”、或“RNAi”是指形成双链RNA的核酸,该双链RNA具有,当在与基因或靶基因相同的细胞中表达时,降低或抑制基因或靶基因表达的能力。杂交形成双链分子的核酸的互补部分通常具有基本或完全的同一性。通常,siRNA技术使用合成的双链核酸双链体,其中每条链为19-23个核苷酸的长度,每条链中有2个核苷酸形成3'悬垂。这些3'悬垂可以是RNA或DNA,而其双链区域完全是RNA。通常,3'悬垂是对称的,序列为5'-UU-3'或5'-UG-3'(如果3'悬垂是DNA,则为5'-TT-3'或5'-TG-3')。在一个实施方案中,siRNA或RNAi是与靶基因具有基本或完全同一性并形成双链siRNA的核酸。在实施方案中,所述siRNA通过与互补细胞mRNA相互作用从而干扰互补mRNA的表达来抑制基因表达。通常,所述核酸为至少约15-50个核苷酸的长度(例如,所述双链siRNA的每个互补序列为15-50个核苷酸的长度,所述双链siRNA为约15-50个碱基对的长度)。在其他实施方案中,其长度为20-30个碱基核苷酸,优选约20-25或约24-30个核苷酸的长度,例如20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30个核苷酸的长度。产生siRNA的过程是本领域技术人员熟知的。
本文提供的术语“C/EBPb”、“C/EBPβ”或“C/EBPbeta”包括任何天然存在的CCAAT(胞嘧啶-胞嘧啶-腺苷-腺苷-胸苷)/增强子结合蛋白β(C/EBPb)、保持C/EBPβ转录因子活性的同系物或变体(例如,与天然蛋白质相比,至少50%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%以内的活性)。在一些实施方案中,与天然存在的形式相比,变体或同系物在整个序列或序列的一部分(例如50、100、150或200个连续氨基酸部分)中具有至少90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的氨基酸序列同一性。在实施方案中,所述C/EBPbeta蛋白是由NCBI序列参考NP_001272807.1、NP_001272807.1、GI:6753404(NP_034013.1)、GI:567757572(NP_001274668.1)、GI:567757569(NP_001274667.1)鉴定的蛋白,或其同系物或功能片段。在实施方案中,所述C/EBPβ蛋白由对应于基因ID:1051的核酸序列编码。
C/EBPβsiRNA能够结合并抑制C/EBPβmRNA的表达和/或表达。所述C/EBPβmRNA可包含与SEQ ID NO:23具有70%、80%、90%、95%或100%序列同一性的序列或由其组成。
所述C/EBPβsiRNA可包含多个如本文所述的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含两个或更多个被接头(优选可裂解接头)隔开的核酸序列。
所述C/EBPβsiRNA能够降低或抑制细胞内C/EBPβmRNA的表达。所述siRNA在被适当地引入或在表达C/EBPβ的哺乳动物细胞内表达时,能够通过RNAi抑制C/EBPβ表达。在一些实施方案中,所述细胞是TfR表达细胞,优选在其细胞表面表达TfR的细胞。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA在被适当地引入或表达于以其他方式表达C/EBPβ的哺乳动物细胞中时,能将C/EBPβmRNA的表达降低或抑制至在siRNA不存在时细胞中观察到的水平的50%或更低、45%或更低、40%或更低、35%或更低、30%或更低、25%或更低、20%或更低、15%或更低、或10%或更低的水平。
所述C/EBPβsiRNA可以共价连接到所述适体上。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA通过接头连接至所述适体。如本文所用,“接头”是连接核糖核酸分子中两个部分的任何结构。接头可以包含一个或多个核苷酸,在这种情况下它可以被称为“核苷酸间隔子”。然而,本领域技术人员将理解,在本领域,多种接头是可用的。
在一些实施方案中,所述接头包含或由可裂解接头组成。在一些实施方案中,所述可裂解接头在位于细胞内的组分内或被位于细胞内的组分裂解。有利地,这允许一旦本发明的核糖核酸构建体已经摄取到细胞中,就从所述适体释放所述C/EBPβsiRNA。示例性可裂解接头是二硫键(SS接头),例如通过使用5'-硫醇C-6二硫化物修饰剂CED亚磷酰胺(iSpC3iSpC3C6-SS-C6iSpC3iSpC3)引入的二硫键。
在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含与选自SEQ ID NO:7、9、11和13的序列具有至少80%、至少85%、至少90%、或至少95%序列同一性的核酸序列,并且能够降低或抑制细胞内C/EBPβmRNA的表达。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含相对于SEQ IDNO:7、9、11和13不超过3、2或1个取代的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7、9、11和13中任一个的连续18、19或20个氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7、9、11和13中任一个的第1-18位氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7、9、11和13中任一个的第1-19位氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ IDNO:7、9、11和13的核酸序列。
在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含与选自SEQ ID NO:7和9的序列具有至少80%、至少85%、至少90%或至少95%序列同一性的核酸序列,并且能够降低或抑制细胞内C/EBPβmRNA的表达。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含相对于SEQ ID NO:7和9不超过3、2或1个取代的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7和9中任一个的连续18、19或20个氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7和9中任一个的第1-18位氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7和9中任一个的第1-19位氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含具有SEQ ID NO:7和9中任一个的第1-20位氨基酸的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:7和9的核酸序列。
在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含与SEQ ID NO:8、10、12和14之一杂交的核酸序列。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含与SEQ ID NO:8或10之一杂交的核酸序列。
在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含结合C/EBPβmRNA区域的核酸序列,该区域与SEQ ID NO:8、10、12和14之一的结合位点至少部分重叠。部分重叠的结合位点可以包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个或更多个重叠残基。所述重叠可以是完全的,即siRNA的结合位点可以完整地包含或由SEQ ID NO:8、10、12或14的结合位点组成。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA与SEQ ID NO:8、10、12或10之一竞争结合C/EBPβmRNA。
在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA核酸序列包含一个或多个用氟(F)、氨基(NH2)或O-甲基(OCH3)基团修饰的核糖/脱氧核糖核碱基。在某些情况下,所述核碱基会在2'位置被修饰。siRNA被大量修饰,甚至是全长修饰,都不会影响siRNA的活性,这些明智的修饰策略可以显著增强siRNA的稳定性或生物相容性。
在某些情况下,所述核碱基在2'位置被修饰,该修饰选自氟(F)或O-甲基(OCH3)基团。2'F和OCH3修饰可以根据增强稳定化学(ESC)策略的原则,概述于Hu等人,信号转导和靶向治疗(Signal Transduction and Targeted Therapy)(2020)5:101,其通过引用并入本文。这些变化显著增强了siRNA的效力和持续时间。从5'到3'读取有义链,根据ESC修饰的siRNA包含以下2'核碱基修饰:(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F))、(OCH3)、(F)、(F)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)。从5'到3'读取反义链,根据ESC修饰的siRNA包含以下2'核碱基修饰:(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(OCH3)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)、(F)、(OCH3)。如上所述,无论是在有义链还是反义链上,任何3'悬垂残基都会被修饰(OCH3)。在一些实施方案中,所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:15和17的ESC修饰序列。
任何核糖核酸化合物可另外包含一个或多个N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)部分。在一些实施方案中,该部分包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个GalNAc残基。
替代靶向部分
本文公开的是核糖核酸化合物,其不同于上文概述的那些,其适体部分被替代的靶向部分取代。如本文所用,“替代靶向部分”是能够选择性结合细胞上的一种或多种表面蛋白的任何部分。在一些实施方案中,靶向部分在结合表面蛋白后被内化到细胞中。在一些实施方案中,所述表面蛋白在一种或多种细胞类型上差异表达(即存在或不成比例地表达,优选完全存在)。在一些实施方案中,与健康细胞相比,所述表面蛋白在癌细胞上差异表达。在一些实施方案中,所述表面蛋白在肝细胞上差异表达。
示例性替代靶向部分包含一个或多个N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)残基。GalNAc是半乳糖的氨基糖衍生物,能够与肝细胞上的去唾液酸糖蛋白受体结合(Nair等人)。因此,GalNAc在治疗肝癌方面可用作siRNA的靶向配体。在一些实施方案中,该部分包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个GalNAc残基。
序列同一性
在两个或多个核酸或多肽序列的上下文中,术语“相同”或“同一性”百分比是指两个或多个序列或子序列相同或具有指定百分比的氨基酸残基或核苷酸是相同的(即当比较和对齐以获得比较窗口或指定区域上的最大对应时,在特定区域上的约60%同一性,优选65%、70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的同一性),如使用例如BLAST或BLAST 2.0序列比较算法测量,其默认参数如下所述,或通过手动比对和视觉检查(参见,例如,NCBI网站http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/等)。这样的序列然后被称为“基本上相同的”。该定义还涉及或可应用于测试序列的互补物。该定义还包括具有缺失和/或添加的序列,以及具有替换的序列。如下所述,优选算法可以解决间隙等问题。
对于序列比较,通常将一个序列作为参考序列,将测试序列与其进行比较。当使用序列比较算法时,将测试和参考序列输入计算机,指定子序列坐标,如果需要,指定序列算法程序参数。优选地,可以使用默认程序参数,或者可以指定替代参数。然后,序列比较算法基于程序参数计算测试序列相对于参考序列的序列同一性百分比。
如本文所用,“比较窗口”包括指选自约10至600、通常约50至约200、更通常约100至约150的多个连续位置中的任何一个的区段,其中在两个序列最佳对齐后,可以将序列与相同数量的连续位置的参考序列进行比较。
用于比较的序列比对方法是本领域众所周知的。可以以本领域技术人员已知的各种方式进行用于比较的序列的最佳对齐,例如,通过Smith&Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)的局部同源算法,通过Needleman&Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)的同源比对算法,通过Pearson&Lipman,Proc.Nat'l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)的相似性搜索方法,通过这些算法的计算机化实现(威斯康星遗传学软件包中的GAP、BESTFIT、PASTA和FASTA,遗传学计算机团队,575科学Dr.,威斯康星州,麦迪逊),或通过手动对齐和视觉检查(参见,例如,分子生物学的当前方案(Current Protocols in Molecular Biology)(Ausubel等人编辑,1995增刊))。可以使用公开可用的计算机软件,例如ClustalOmega(J.2005,Bioinformatics 21,951-960)、T-coffee(Noredame等人2000,J.Mol.Biol.(2000)302,205-217),Kalign(Lassmann和Sonnhammer 2005,BMC Bioinformatics,6(298))和MAFFT(Katoh和Standley 2013,Molecular Biology and Evolution,30(4)772-780中的软件。使用此类软件时,例如对于间隙罚分和扩展罚分,最好使用默认参数。
适用于确定百分比序列同一性和序列相似性的算法的优选实例是BLAST和BLAST2.0算法,它们分别描述于Altschul等人,Nuc.Acids Res.25:3389-3402(1977)和Altschul等人,J.Mol.Biol.215:403-410(1990)。
序列
适体TR14和TR14 S2公开于WO2016/061386,而TR14 ST1-3公开于WO2019/033051。
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修饰
本文所述的核糖核酸化合物可以包含化学修饰,例如如本文所定义的,以增强它们的功能特性,例如核酸酶抗性或结合亲和力。所述修饰可以存在于核糖核酸化合物、RNA序列和/或基于核苷酸的化合物部分或化合物中,例如saRNA、siRNA、miRNA、mRNA。
在一些情况下,可以对一个或多个核苷酸的碱基、糖环、或磷酸基团进行修饰。
在一些情况下,本文所述的核糖核酸化合物包含一个或多个修饰的核碱基。在某些情况下,所述核碱基在2'位置、3'位置、5'位置或6'位置被修饰。例如,所述核糖核酸化合物可包含一个或多个在2’位置用氟(F)、氨基(NH2)或O-甲基(OMe)基团修饰的核糖/脱氧核糖核碱基。在一些情况下,所述核糖核酸化合物可包含一种或多种2'-氨基嘧啶、2'-氟嘧啶、2'-O-甲基核苷酸和/或‘锁’核苷酸(LNA)(参见例如Lin,Y等人,Nucleic AcidsRes.1994 22,5229–5234(1994);Ruckman,J.等人,J.Biol.Chem.1998 273,20556–20567;Burmeister,PE等人,Chem.Biol.2005 12,25–33;Kuwahara,M.&Obika,S.Artif.DNA PNAXNA 2013 4,39–48;Veedu,R.N.&Wengel,J.Mol.Biosyst.2009 5,787–792)。在一些情况下,所述核糖核酸化合物包含一种或多种L型核酸(参见例如Maasch,C等人,Nucleic AcidsSymp.Ser.(Oxf.)2008 52,61-62)。其他合适的核酸修饰对本领域技术人员来说是显而易见的(参见,例如Ni S等人,Int.J.Mol.Sci 2017 18,1683,特此以引用方式整体并入)。SEQID NO:1的修改版本是SEQ ID NO:40。未修饰的氨基酸可由前面的“r”表示,例如“C(F)G(OMe)rA”表示2'氟嘧啶修饰的C残基、2'-O-甲基修饰的G残基、和未修饰的A残基。
在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含一个或多个具有硫代磷酸酯(PS)主链修饰的核糖/脱氧核糖核碱基。这可以在本文所述的序列中用两个残基之间的星号(“*”)表示(例如AG*CU,表示G和C之间的PS修饰)。PS修饰可以与进一步的修饰组合,例如2'取代。
在一些实施方案中,如本文所述的核糖核酸化合物可包含相对于本文提供的序列的一个或多个2'修饰,该修饰选自2'(F)和2'(OMe)。在一些实施方案中,本文所述的核糖核酸化合物可包含相对于本文提供的未修饰序列的至少二、三、四、五、六、七、八、九、十或更多个2'修饰,所述修饰独立地选自2'(F)和2'(OMe)。在一些实施方案中,如本文所述的核糖核酸化合物可包含相对于本文提供的未修饰序列的至少一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或更多个2'(F)修饰和/或至少一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或更多个2'(OMe)修饰。在其他实施方案中,本文所述的核糖核酸化合物可包含相对于本文提供的修饰序列至少一、二、三、四、五、六、七、八、九、十个或更少的2'(F)修饰和/或至少一、二、三、四、五、六、七、八、九、十个或更少的2'(OMe)修饰。
在一些情况下,核苷酸化合物部分例如mRNA、miRNA、siRNA或saRNA的有义和/或反义链可包含核苷酸悬垂。例如,所述悬垂可以是2-核苷酸(UU)悬垂。所述悬垂可以位于一条或两条链的3'端。悬垂可能有利于所述核苷酸化合物部分的Dicer识别。
在一些情况下,本文所述的核糖核酸化合物在3’端包含倒转的胸苷帽,或包含3’-生物素。在一些情况下,所述核糖核酸化合物中的磷酸二酯键被膦酸甲酯或硫代磷酸酯类似物或三唑键取代(参见Ni S等人,同上)。
在一些情况下,本文所述的核糖核酸化合物包含一个或多个C3间隔子亚磷酰胺拷贝。间隔物可以包含在内部,例如在RNA序列和siRNA之间,或在核苷酸序列的5'或3'端连接,例如成像部分。
在一些情况下,本文所述的核糖核酸化合物包含修饰以增加半衰期和/或抵抗肾清除。例如,可以修饰化合物以包括胆固醇、二烷基脂质、蛋白质、脂质体、有机或无机纳米材料、纳米颗粒、惰性抗体或聚乙二醇(PEG),例如20kDa PEG,40kDa PEG。此类修饰可以位于化合物的5'-末端。在一些情况下,所述修饰包含质量高于肾小球截留阈值(~30–50kDa)的分子。在一些情况下,所述核酸化合物可以用普朗尼克凝胶配制。合适的修饰和配方的例子参见例如Ni等人,同上,以及Zhou和Rossi,Nat Rev Drug Disc 2017,16181-202;两者均通过引用整体并入本文。
本文所述的核糖核酸化合物可包含标签,例如白蛋白标签。白蛋白标签可以在RNA序列或在一个部分连接到核糖核酸化合物。标签,例如白蛋白标签,可以通过接头序列,例如聚尿苷(poly-U)接头连接。poly-U接头的长度可以是约20、约19、约18、约17、约16、约15、约14、约13、约12、约11、约10、约9、约8、约7、约6或约5个残基。poly-U接头的长度可介于1和20、5和15、或8和12个残基之间。
其他标签可以包括:聚(His)标签、几丁质结合蛋白(CBP)、麦芽糖结合蛋白(MBP)、链霉素(Strep-)标签和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)。所述化合物可包含核酸亲和标签,描述于例如Srisawat C和Engelke DR,Methods.2002 26(2):156–161和Walker等人,MethodsMol Biol.2008;488:23-40,特此通过引用将其全部并入。其他合适的标签对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
本文所述的核糖核酸化合物可包含核酸部分与化合物部分和/或标签之间的间隔子或接头序列。合适的间隔子或接头序列对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
三角核糖核酸化合物
两种转铁蛋白受体,转铁蛋白受体1(TfR1)和转铁蛋白受体2(TfR2),已在人类中得到表征。两者都是细胞膜蛋白,但它们在体内的表达不同。TfR1在全身表达,但与正常细胞相比,在癌症中高度上调(>100,000X)。TfR1还能够促进穿越血脑屏障的运输。同时,TfR2仅在肝细胞中表达。因此,优先或专门结合不同形式的TfR的适体可用于将荷载差异化地运输到不同的目的地。
在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含(i)能够结合运铁蛋白受体(TfR)的适体,和(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA,其中所述适体能够结合(例如优先或排他地结合)TfR1。这种核糖核酸化合物可能特别适用于优先将siRNA递送至癌细胞而不是正常细胞,以及用于穿过血脑屏障。能够结合TfR1的示例性适体包括SEQ ID NO:1、2、5、22、40,或包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:40具有至少90%序列同一性的RNA序列或由其组成的适体,其中所述RNA序列具有29个核苷酸或更少的长度。所述核糖核酸化合物可以另外包含(iii)一个或多个GAlNAc残基。
在其他实施方案中,所述适体能够结合(例如优先或排他地结合)TfR2。这种核糖核酸化合物可能特别适用于优先将siRNA递送至肝细胞。43nt截短TR14 S2(SEQ ID NO:3或43)优先结合TfR2,并可用于此类实施方案。
在一些实施方案中,所述适体能够结合TfR1和TfR2。与非肝细胞和/或非癌细胞相比,这种核糖核酸化合物可特别用于将siRNA优先递送至癌性肝细胞。与非癌性肝细胞相比,它可能特别适用于优先将siRNA递送至癌性肝细胞。能够结合TfR1和TfR2的示例性适体包含87nt TR14(SEQ ID NO:2)、46nt TR14 S1(SEQ ID NO:22),或具有与其相比至少90%的同一性和超过43个核苷酸的RNA序列,或由其组成。
虽然与TfR1和TfR2的结合可能是有利的,但单个适体没有必要同时拥有这两种特性。相反,可优选将排他地或优先地结合TfR1的适体与排他地或优先地结合TfR2的适体组合在本发明的单个核糖核酸化合物中。与双特异性适体相比,这可有几个优点,包括更容易合成、更短的总长度以及对其中一个或两个TfR的更好特异性。
在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含两个或多个能够结合转铁蛋白受体,优选两个不同的转运受体的适体。例如,核糖核酸化合物可包含(i)能够(例如优先或排他地)结合转铁蛋白受体(TfR)的第一适体,所述转铁蛋白受体是TfRl,(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA,和(iii)能够(例如优先或排他地)以任何顺序结合转铁蛋白受体2(TfR2)的第二适体。这种核糖核酸化合物可称为“三角核糖核酸化合物”,因为它包含三种元素。上文提供了合适的第一和第二适体。优选地,所述第一适体可包含与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:40具有至少90%序列同一性的RNA序列或由其组成,其中所述RNA序列的长度为29个核苷酸或更少,并且可包含或由SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:40组成。所述第二适体可包含SEQ ID NO:3或43或由其组成。所述核糖核酸化合物可另外包含(iv)一个或多个GAlNAc残基。
在三角核糖核酸化合物的一些实施方案中,所述第一适体缀合至所述第二适体。在其他实施方案中,所述第一和第二适体各自独立地缀合至C/EBPβsiRNA。在一些实施方案中,所述第一适体、第二适体和所述C/EBPβsiRNA通过额外的部分连接,例如间隔子和/或分支部分。间隔子部分是具有一定长度并且能够连接两个核酸的任何部分,优选地是5'连接端和3'连接端(即,在一端具有磷酸二酯键形成基团和在另一端具有磷酸二酯键接收基团的间隔子)。合适的间隔子部分包括例如亚磷酰胺间隔子,例如亚磷酰胺18(18-O-二甲氧基三苯甲基六乙二醇(18-O-Dimethoxytritylhexaethyleneglycol)、1-[(2-氰乙基)-(N,N-二异丙基)]-亚磷酰胺(1-[(2-cyanoethyl)-(N,N-diisopropyl)]-phosphoramidite))或亚磷酰胺C3(3-(4,4'-二甲氧基三苯甲基氧基)丙基-1-[(2-氰基乙基)-(N,N-二异丙基)]-亚磷酰胺(3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)propyl-1-[(2-cyanoethyl)-(N,N-diisopropyl)]-phosphoramidite))。分支部分是任何能够与三个或更多个间隔子和/或核酸(例如具有三个或更多个接收磷酸基团)形成键的部分,并且包括脱氧胞苷衍生的支链,例如5-甲基-dC亚磷酰胺(5'-二甲氧基三苯甲基-N4-(O-乙酰丙酰-6-氧己基)-5-甲基-2'-脱氧胞苷(5'-Dimethoxytrityl-N4-(O-levulinyl-6-oxyhexyl)-5-Methyl-2'-deoxyCytidine)、3'-[(2-氰乙基)-(N,N-二异丙基)]-亚磷酰胺(3’-[(2-cyanoethyl)-(N,N-diisopropyl)]-phosphoramidite))和乙酰丙酰5-甲基dC。
在一些实施方案中,所述三角核糖核酸化合物包含,包含或由SEQ ID NO:1或40组成的第一适体、包含或由SEQ ID NO:3或43组成的第二适体、以及包含或由SEQ ID NO:15或26组成的C/EBPβsiRNA。所述第一适体、第二适体和C/EBPβsiRNA可各自连接至一个或多个间隔子,并且所述间隔子可各自通过分支部分彼此连接。
在一个具体实施方案中,所述三角核糖核酸化合物包括:
·包含或由SEQ ID NO:40组成的第一适体,
·包含或由SEQ ID NO:43组成的第二适体,
·包含或由SEQ ID NO:15或26组成的C/EBPβsiRNA,
其中:
·所述第一适体连接到包含亚磷酰胺C3的第一个间隔子,可选地三个亚磷酰胺C3间隔子串联连接
·所述第二适体连接到包含亚磷酰胺18的第二间隔子,可选地两个亚磷酰胺18间隔子串联连接,
·所述C/EBPβsiRNA连接到包含亚磷酰胺C3的第三间隔子,可选地三个亚磷酰胺C3间隔子串联连接,
并且其中第一、第二和第三间隔子通过支链连接,可选地是乙酰丙基5-甲基-dC支链。
根据该实施方案的示例性三角核糖核酸化合物示于图9中。
功能特点
本文所述的核糖核酸化合物可以参考某些功能特性来表征。
在一些实施方案中,本文所述的任何核酸/核糖核酸/脱氧核糖核酸化合物可具有以下一种或多种性质:
与转铁蛋白受体(TfR)结合;
能够结合TfR;
特异性结合TfR;
能够特异性结合TfR;
与细胞表面的TfR结合;
能够结合细胞表面的TfR;
能够被细胞内化;
能够递送有效载荷,例如siRNA,进入细胞;
能够穿越血脑屏障;
能够被输送到大脑中;
能够递送有效载荷,例如siRNA,进入大脑。
核糖核酸化合物与转铁蛋白受体的结合可以通过例如表面等离子共振技术来确定,如本文所示和描述于Drescher等人,Methods Mol Biol.2009;493:323-343。
本文提供的术语“内化”、“内化”、或“内化”是指组合物(例如,化合物、核糖核酸化合物、治疗剂、成像剂)被吸入细胞的细胞质中(例如被细胞膜吞没后)。
药物制剂
本发明提供药物组合物,其包含本文所述的核糖核酸化合物,可选地包含药学上可接受的赋形剂。
本文所述的核糖核酸化合物可以配制为临床使用的药物组合物或药物,并且可以包含药学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂或佐剂。所述组合物可以配制用于局部、肠胃外、全身、腔内、静脉内、动脉内、肌内、鞘内、眼内、结膜内、瘤内、皮下、真皮内、鞘内、口服或经皮给药途径,其可以包括注射或输注。合适的制剂可包含在无菌或等渗介质中的抗原结合分子。药物和药物组合物可以配制成流体形式,包括凝胶形式。可以配制流体制剂用于通过注射或输注(例如通过导管)施用至人体或动物体的选定区域。
在一些情况下,根据本发明的核糖核酸化合物被配制用于注射或输注,例如进入血管或肿瘤。
本文提供的核糖核酸化合物的药物组合物可包括具有治疗部分的组合物,所述治疗部分以治疗或预防有效量包含,即以有效实现其预期目的的量包含。本文提供的核糖核酸化合物的药物组合物可包括含有有效量成像部分的组合物,即有效实现其预期目的的量。对特定应用有效的实际量尤其取决于所治疗、测试、检测或诊断的病症。当以治疗疾病的方法施用时,此类组合物将包含有效实现所需结果(例如,调节靶分子的活性,和/或减少、消除或减缓疾病症状的进展)的量的活性成分。确定本文提供的治疗部分的治疗或预防有效量在本领域技术人员的能力范围内,尤其是根据本文的详细公开内容。当在诊断或检测疾病的方法中施用时,此类组合物将包含一定量的本文所述的成像部分,以有效实现期望的结果,例如检测对象中靶分子、细胞或肿瘤的存在与否。确定本文提供的成像部分的可检测量在本领域技术人员的能力范围内,尤其是根据本文的详细公开内容。
给予哺乳动物的剂量和频率(单剂量或多剂量)可根据多种因素而变化,例如,所述哺乳动物是否患有另一种疾病;给药途径;接受者的体型、年龄、性别、健康状况、体重、体重指数和饮食;所治疗疾病的症状的性质和程度、同时治疗的种类、所治疗疾病的并发症或其他与健康相关的问题。其他治疗方案或药剂可与本文所述的方法和组合物包括其实施方案结合使用。确定剂量的调整和操作(例如,频率和持续时间)完全在本领域技术人员的能力范围内。
对于本文所述的任何组合物(例如,所提供的核糖核酸化合物,以及抗癌剂和所提供的核糖核酸化合物的组合),所述治疗有效量可最初由细胞培养测定来确定。目标浓度将是能够实现本文所述方法的活性化合物的那些浓度,如使用本文所述或本领域已知的方法测量的。如本领域所熟知的,用于人类的有效量也可以从动物模型确定。例如,可以配制用于人类的剂量以达到已发现对动物有效的浓度。如上所述,可以通过监测有效性和向上或向下调整剂量来调整人体剂量。基于上述方法和其他方法调整剂量以在人类中实现最大功效完全在普通技术人员的能力范围内。
一方面,本文提供药物组合物,其包含如本文所述的核糖核酸化合物,包括其实施方案,和药学上可接受的赋形剂。
在一些方面,所述药物组合物包括如本文提供的核糖核酸化合物,包括其实施方案,和治疗剂。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物包含化合物部分。在一些实施方案中,所述核糖核酸化合物和所述治疗剂未共价连接。本文提供的治疗剂是指具有治疗效果的组合物(例如化合物、药物、拮抗剂、抑制剂、调节剂)。在一些实施方案中,所述治疗剂是抗癌剂。在一些实施方案中,所述药物组合物包括药学上可接受的赋形剂。
在一些方面,提供了药物组合物,其包含如本文提供的核糖核酸化合物,包括其实施方案,和如本文所述的化合物。即,所述组合物包含核糖核酸化合物和化合物,例如一种治疗或诊断分子,它本身不构成所述核糖核酸化合物的一部分。在一些情况下,所述核糖核酸化合物包含化合物部分。在一些情况下,所述药物组合物另外包含治疗剂。
药物组合物可以使用由被认为安全有效的材料组成的药学上可接受的“载体”来制备。“药学上可接受的”是指“通常被认为是安全的”的分子实体和组合物,例如生理上可耐受的并且当施用于人时通常不会产生过敏或类似的不良反应,例如胃部不适等。在一些实施方案中,该术语是指由美国联邦或州政府的监管机构批准的分子实体和组合物,如联邦食品、药品和化妆品法案第204(s)和409条下的GRAS清单,即须经FDA或类似清单、美国药典或其他公认药典的上市前审查和批准,用于动物,尤其是人类。
术语“载体”是指稀释剂、粘合剂、润滑剂和崩解剂。本领域技术人员熟悉此类药物载体和使用此类载体配制药物组合物的方法。
本文提供的药物组合物可包含一种或多种赋形剂,例如溶剂、溶解增强剂、助悬剂、缓冲剂、等渗剂、抗氧化剂或抗微生物防腐剂。当使用时,所述组合物的赋形剂不会不利地影响活性成分(即组合物中使用的核糖核酸化合物)的稳定性、生物利用度、安全性和/或功效。因此,本领域技术人员将理解所提供的组合物其中在剂型的任何组分之间没有不相容性。赋形剂可选自缓冲剂、增溶剂、张力剂、螯合剂、抗氧化剂、抗微生物剂和防腐剂。
药学上可接受的赋形剂的非限制性实例包括水、NaCl、生理盐水溶液、乳酸盐林格氏液、生理蔗糖、生理葡萄糖、粘合剂、填充剂、崩解剂、润滑剂、包衣剂、甜味剂、调味剂、盐溶液(例如林格氏溶液)、醇类、油、明胶、碳水化合物如乳糖、直链淀粉或淀粉、脂肪酸酯、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷和色素等。此类制剂可被灭菌,并且如果需要,可与助剂(例如润滑剂、防腐剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、影响渗透压的盐、缓冲剂、着色剂、和/或芳香物质等不会与本发明的化合物发生有害反应的物质)混合。本领域技术人员将认识到其他药物赋形剂可用于本发明。
术语“药学上可接受的盐”是指衍生自本领域公知的多种有机和无机抗衡离子的盐,并且仅作为示例包括钠、钾、钙、镁、铵、四烷基铵等;当所述分子含有碱性官能团时,有机或无机酸的盐,例如盐酸盐、氢溴酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、马来酸盐、草酸盐等。
术语“组合物”旨在包括所述活性化合物与作为载体的包封材料的制剂,提供胶囊,其中所述活性成分与或不与其他载体一起被载体包围,因此与其结合。同样,扁囊剂和锭剂也包括在内。片剂、粉剂、胶囊剂、丸剂、扁囊剂和锭剂可用作适于口服给药的固体剂型。
所述药物组合物可选地为单位剂型。在这种形式中,所述制剂被细分为含有适量活性成分的单位剂量。所述单位剂型可以是包装的组合物,该包装含有离散量的组合物,例如小瓶或安瓿中的包装片剂、胶囊和粉末。此外,所述单位剂型本身可以是胶囊、片剂、扁囊剂或锭剂,或者可以是适当数量的任何这些形式的包装形式。所述单位剂型可以是冷冻分散体。
根据本发明的方面的药物和药物组合物可以配制成通过多种途径给药,包括但不限于肠胃外、静脉内、动脉内、肌内、肿瘤内、口服和鼻腔。所述药物和组合物可以配制成流体或固体形式。可以配制流体制剂用于通过注射给药至人体或动物体的选定区域。
施用优选为“治疗有效量”,这足以显示对个体的益处。实际给药量、给药速率和给药时程将取决于所治疗疾病的性质和严重程度。治疗处方,例如关于剂量等的决定,在全科医生和其他医生的责任范围内,通常会考虑待治疗的疾病、个体患者的状况、递送部位、给药方法和医生已知的其他因素。上述技术和方案的例子可以在《雷明顿药学》,第20版,2000,Lippincott,Williams&Wilkins出版社。
递送方法
如上所述,所述核糖核酸化合物,例如本文提供的核糖/脱氧核糖核酸化合物,包括其实施方案,可用于将siRNA C/EBPβ部分递送到细胞中。在所述核糖核酸化合物与细胞上的TfR结合后,所述siRNA C/EBPβ部分可被细胞内化,同时共价连接至核糖核酸化合物。因此,一方面,提供了将siRNA C/EBPβ部分递送到细胞中的方法。所述方法包括,(i)使细胞与本文提供的核糖核酸化合物或组合物接触,包括其实施方案,和(ii)允许所述核糖核酸化合物结合细胞上的TfR并进入细胞,从而递送所述siRNA C/EBPβ部分进入细胞。
所述方法可以在体外、离体或体内进行。
治疗和预防应用
所述核糖核酸化合物,例如本文提供的核糖/脱氧核糖核酸化合物和组合物可用于治疗和预防方法。
本发明提供本文所述的核糖核酸化合物和组合物用于医学治疗或预防的方法。本发明还提供本文所述的核糖核酸化合物和组合物在制备用于治疗或预防疾病或病症的药物中的用途。本文所述的发明还提供治疗或预防疾病或病症的方法,包括向有此需要的受试者施用治疗或预防有效量的本文所述的核糖核酸化合物或组合物。
如本文所用,“治疗”或“处理”或“缓和”或“改善”在本文中可互换使用。这些术语指获得有益或期望结果(包括但不限于治疗益处和/或预防益处)的方法。治疗益处是指根除或改善所治疗的潜在病症。此外,通过根除或改善与潜在病症相关的一种或多种生理症状从而在患者中观察到改善来实现治疗益处,尽管患者可能仍然患有潜在病症。为了预防益处,可将所述组合物施用于处于发展为特定疾病风险中的患者,或施用于报告疾病的一种或多种生理症状的患者,即使可能尚未做出该疾病的诊断。治疗包括预防疾病,即通过在诱发疾病之前施用保护性组合物使疾病的临床症状不发展;压制疾病,即在诱发事件之后但在疾病的临床表现或再现之前通过给予保护性组合物使疾病的临床症状不发展;抑制疾病,即在临床症状最初出现后通过给予保护性组合物来阻止其发展;预防疾病的再次发生和/或缓解疾病,即在临床症状最初出现后通过给予保护性组合物引起临床症状消退。
本文描述的核糖核酸化合物可用于治疗或预防将受益于将所述化合物和/或相关治疗或成像部分递送至表达TfR的细胞的任何疾病/病症。
应当理解,本发明的治疗和预防用途扩展到治疗将受益于将化合物部分或化合物递送到表达TfR的细胞中的任何受试者。
例如,在一些实施方案中,本文所述的某些方法治疗癌症(例如肝癌(例如肝细胞癌)、胰腺癌、胰腺肝转移瘤、前列腺癌、肾癌、转移癌、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、成胶质细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如头、颈或食道)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤或多发性骨髓瘤)。例如,本文的某些方法通过减少或降低或预防癌症的发生、生长、转移或进展来治疗癌症;或通过减轻癌症症状来治疗癌症。癌症症状(如肝癌(如肝细胞癌)、胰腺癌、胰腺肝转移、前列腺癌、肾癌、转移癌、黑色素瘤、去势抵抗性前列腺癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌、肺癌、鳞状细胞癌(例如,头、颈或食道)、结直肠癌、白血病、急性髓性白血病、淋巴瘤、B细胞淋巴瘤或多发性骨髓瘤)是已知的或可由本领域的普通技术人员确定。
在一些实施方案中,所述癌症是肝癌,例如肝细胞癌、胰腺癌(例如胰腺导管腺癌)伴有胰腺肝转移或转移癌。
在一些实施方案中,所述癌症可以是胰腺癌、胰腺肝转移瘤、胰腺导管腺癌(PDAC)、腺泡腺癌、导管内乳头状粘液性肿瘤(IPMN)、胰腺神经内分泌肿瘤(PNET)、胰岛细胞瘤、胰岛素瘤、胰高血糖素瘤、胃泌素瘤、生长抑素瘤、血管活性肠肽瘤(VIPomas)、胰多肽瘤(PPomas)或胰母细胞瘤。
在一些实施方案中,所述癌症是表达TfR的癌症。如本文所用,表达TfR的癌症是其中TfR在癌细胞表面表达的癌症。在一些实施方案中,TfR在癌细胞表面的表达水平高于非癌细胞。
在一些实施方案中,所述癌症是将受益于用CEBPb抑制剂治疗的癌症。如本文所用,将受益于用CEBPb抑制剂治疗的癌症是指对CEBPb抑制敏感的癌症。相对于非癌细胞,对CEBPb抑制敏感的癌症可能表现出异常的CEBPb表达或活性,例如增加的CEBPb表达或活性。不希望受理论束缚,因为CEBPb抑制p53(Ewing等人,2008)以及调节对癌细胞存活和增殖至关重要的多种因子(Pal等人,2009),通过抑制CEBPb可以有效治疗癌症。
在这些方面的一些实施方案中,发现本发明的核糖核酸与一种或多种如上所定义的治疗化合物联用(即同时或依次)在治疗和预防方法中的用途。
在具体实施方案中,所述核糖核酸与DNA合成抑制剂联合使用。因此,本发明提供了用于医学治疗或预防方法的核酸化合物,其中所述医学治疗或预防方法包括将药物组合物与DNA合成抑制剂联合(即同时或依次)给药的步骤。本发明还提供了核酸化合物在制备用于治疗或预防疾病或病症的药物中的用途,其中所述药物与DNA合成抑制剂同时或依次给药。本文所述的发明还提供治疗或预防疾病或病症的方法,包括向有此需要的受试者施用治疗或预防有效量的核酸化合物和有效量的DNA合成抑制剂。
组合的组成部分,例如核酸化合物和DNA合成抑制剂一起给药可以是同时给药。组合的组成部分,例如核酸化合物和DNA合成抑制剂分开给药,给药可以是同时或依次给药。
本发明的化合物可以发现与DNA合成抑制剂组合的特别用途。这应该被认为包括所有药物、前药、缀合物和它们的衍生物。示例性的DNA合成抑制剂在Cozzarelli,AnnualReview of Biochemistry,Volume 46,1977,pp 641-668中有所描述,其通过引用整体并入本文。DNA合成抑制剂可以是DNA聚合酶抑制剂或核糖核苷酸还原酶抑制剂。DNA合成抑制剂可以是核苷类似物,例如嘌呤或嘧啶核苷类似物。示例性化合物包括6-巯基嘌呤、5-氟尿嘧啶(5-FU)、卡培他滨(capecitabine)、替加氟(tegafur)、无环鸟苷(阿昔洛韦)、无环鸟苷5'-胸苷三磷酸、2'-C-氰基-2'-脱氧-1-β-D-阿拉伯糖基-戊呋喃糖基胞嘧啶(CNDAC)、沙帕他滨(sapacitabine)(CNDAC的前体药物)、多西氟尿苷、氟尿苷、阿扎胞苷(5-aza-2'-脱氧胞苷)、地西他滨(decitabine)、或吉西他滨(gemcitabine)。
在具体实施方案中,DNA合成抑制剂是吉西他滨(2',2'-二氟2'脱氧胞苷)或其衍生物或前药。EP-A-0 184 365(通过引用整体并入)公开了一系列可用于治疗癌症的新型2'-脱氧,2',2'-二氟核苷衍生物的合成,其中可见吉西他滨。吉西他滨的衍生物包括吉西他滨酯或酰胺,其中3'-和/或5'-OH基团和/或N<4>-氨基用C18-和/或C20-饱和或单不饱和酰基衍生,优选选自油酰基、反油酰基、顺式-二十碳烯酰基和反式二十碳烯酰基的酰基,例如反油酸(5')-吉西他滨酯和反油酸(N4)-吉西他滨酰胺,详述于EP0986570B1(其通过引用整体并入)。
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在前面的描述中或在所附权利要求中或在附图中公开的特征,以其特定形式或以执行所公开功能的方式或获得所公开结果的方法或过程的形式表达,视情况而定,可以单独地或以这些特征的任何组合,用于以其各种形式实现本发明。
虽然已经结合上述示例性实施例描述了本发明,但是当给出本公开时,许多等同修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,上述本发明的示例性实施方案被认为是说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对所描述的实施方案进行各种改变。
为避免任何疑问,本文提供的任何理论解释都是为了提高读者的理解。本发明人不希望受任何这些理论解释的约束。
此处使用的任何章节标题仅用于组织目的,不应被解释为限制所描述的主题。
贯穿本说明书,包括随后的权利要求,除非上下文另有要求,否则词语“包含”和“包括”以及诸如“含有”、“含”和“包括……在内”的变体将被理解为暗示包含规定的整数或步骤或整数组或步骤,但不排除任何其他整数或步骤或整数组或步骤。
必须注意,如在说明书和所附权利要求中所使用的,单数形式“一个”、“一种”、和“该”包括复数指代物,除非上下文另有明确规定。范围在本文中可以表示为从“大约”一个特定值,和/或到“大约”另一个特定值。当表示这样的范围时,另一个实施方案包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地,当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时,应理解特定值形成另一个实施方案。与数值相关的术语“约”是可选的,例如表示+/-10%。
实施例
实施例1-使用可裂解的SS接头改进TfR适体被动递送
为了测试可裂解的二硫酸盐桥(SS)接头是否改进了小RNA的TfR适体递送,通过将22nt TfR结合适体(SEQ ID NO:1)融合至:i.CEBPα小活化RNA(saCEBPa,SEQ ID NO:24)ii.CEBPβ小干扰RNA(siCEBPb,SEQ ID NO:9),或iii.siTTR(SEQ ID NO:28)得到了一系列构建物。
对于saCEBPa和saCEBPb构建体,在适体和小RNA通过二硫化物接头(SS)连接的地方产生了变体。
在通过亚磷酰胺化学法的寡核苷酸合成过程中,通过使用5'-硫醇C-6二硫化物修饰剂CED亚磷酰胺引入接头(根据式I)。
使用通过亚磷酰胺化学法合成寡核苷酸的标准条件,但氧化剂除外,其中使用吡啶-水(9:1,v/v)中的0.02M碘代替0.05M碘。5'-硫醇C-6二硫化物修饰剂CED亚磷酰胺与结合于支持物上的寡核苷酸的5'-羟基反应。在随后的氧化、封端和去三苯甲基化之后,引入了5'-SSR。
为了比较SS接头对主动和被动递送的影响,在存在和不存在转染剂LipofectamineTM 2000(L2K,赛默飞世尔)的情况下将构建体应用于细胞。
在Panc1(人胰腺癌细胞系)细胞中测量了构建体对CEBPA和B mRNA的影响。将细胞以每孔约50000个的密度接种在24孔板中,接种在无抗生素且不含胰蛋白酶的培养基中。将构建体以10、500或1000nM的浓度应用于细胞,并在孵育72小时后测量mRNA水平。结果如图1所示。
对于saCEBPA构建体,TfR-saCEBPA 10nM+L2K显示CEBPA的相对表达增加,而TfR-SS-saCEBPA 10nM+L2K中的mRNA水平保持在未处理样品的1个标准偏差内。在所有被动递送实验中CEBPA mRNA水平较低(TfR-SS-saCEBPA:500nM,1000nM;TfR-saCEBPA:500nM,1000nM),尽管这种效应对于SS构建体不太明显,至少对于TfR-SS-saCEBPA 1000nM,在对照的一个标准差范围内。这表明SS构建体以剂量依赖性方式上调表达,但似乎saRNA构建体的递送总体上具有不利影响。
对于siCEBPB构建体,CEBPB mRNA在TfR-siCEBPB和TfR-SS-siCEBPB主动递送实验(10nM+L2K)中相对于针对萤火虫荧光素(siFLUC)的对照siRNA(10nM+L2K)严重下调,TfR-siCEBPB和TfR-SS-siCEBPB均具有可比量的下调。相对于TfR-siTTR(500nM),TfR-SS-siCEBPB在被动摄取实验中减少了CEBPB mRNA。这种效果在500nM时比在1000nM时稍微更明显。这表明在两个实验中都成功递送了siRNA。
实施例2-三种癌细胞系中TfR适体-小RNA的体外评估
为了评估TfR适体-小RNA的作用,在PANC-1、Sup-B15和CCFR-CEM细胞系中进行了实验。
选择实施例1中所述的TfR-SS-siCEBPB构建体用于这些实验。生成通过二硫键(SS)与用于MALATI的siRNA(TfR-MALATI siR)融合的TfR适体(SEQ ID NO:1)作为siCEBPB活性的阴性对照。没有TfR适体递送系统的siCEBPB(SEQ ID NO:9)也包括在内用于比较目的。
第0天将细胞接种在平板中,第1天进行第一次TfR适体-小RNA转染。第2天进行第二次TfR适体-小RNA转染。第3天进行取样。提取样品的总RNA,然后对GAPDH、CEBPA、CEBPB、和p21基因表达进行qRT-PCR定量。表达标准化为GAPDH。
转染在400nM和800nM浓度下进行。
如图2所示,CEBPbeta基因表达在所有三种细胞类型中都被TfR-SS-siCEBPB构建体降低,并且这种效应具有统计学的显著性。这种效应在800nM RNA时比在400nM时稍微更明显。C/EBPA和p21基因表达在所有三个测试细胞中也被上调。在用TfR-MALATI siR或用没有TfR适体的siCEBPβ处理的细胞中,在任一浓度下,CEBPβ、CEBPα或p21表达没有统计学上的显著变化。
因此,TfR适体能够并足以在体外有效地将CEBPβsiRNA递送至多种人类癌细胞。
实施例3-原代小鼠肝细胞中的TfR-(人)siCEBPB交叉反应
为了验证体内效果,需要在小鼠模型系统中测试TFR-siCEBPB构建物。然而,由于小鼠CEBPβ序列不同于人类,因此有必要首先确定人类siCEBPβ在小鼠中的交叉反应性。
使用基本局部比对搜索工具(BLAST,https://blast.ncbi.nlm.nih.gov)将人类siCEBPβ序列与小鼠基因组的3号染色体(登录号NC_0344592.1)比对,其中CEBPβ基因位于其中)。这揭示了人siRNA序列第9位的单碱基错配。为了制造人/小鼠交叉反应性siRNA,该序列在有义链(G到A)和反义链(C到U)中被替换。该人/小鼠交叉反应性(h/m)siCEBPb的有义链和反义链分别对应于SEQ ID NO:15和16。TfR-SS-MALATI siRNA作为siRNA效应子对照包含在内。
原代小鼠肝细胞暴露于TfR-SS-MALATI(100nM、500nM和1000nM)或TfR-SS-(h/m)siCEBPb(100nM、500nM和1000nM)、或未经处理,对CEBPB mRNA表达的影响如前所述被确定。
如图3所示,在暴露于100nM的TfR-SS-(h/m)siCEBPb的细胞中,相对CEBPB mRNA表达略有降低。这种影响对于暴露于500nM和1000nM剂量的构建体的细胞更为明显,尽管在500nM时观察到最强效应。
因此,TfR-SS-(h/m)siCEBPb构建体在小鼠肝细胞中具有交叉反应性。
实施例4-小鼠BNL肝细胞中的化学稳定性和siCEBPb活性
虽然“裸”siRNA序列是有功能的,但对核糖2'位点的修饰可以显著提高siRNA的稳定性、活性和功效(Hu等人,2020)。
根据增强稳定化学(ESC)模式,通过2'F和2'-OMe取代对先前生成的siRNA(每个都是使用人类或小鼠序列或上述交叉反应的人类和小鼠siRNA生成的)进行了修饰。产生了如下所示的修饰的siRNA:
表1:ESC修饰的siRNA
在小鼠BNL肝细胞中研究了裸siRNA和ESC siRNA的活性。
BNL-ME小鼠细胞以每孔约20000个细胞的密度接种。测试了以下siRNA:(m)siCEBPB(Ambion)(SEQ ID NO:11和12),(m)siCEBPB(Ambs63860)(ESC)(SEQ ID NO:17、18),(h/m)siCEBPB(SEQ ID NO:7和8),(h/m)siCEBPB ESC(SEQ ID NO:15和16),(h)siCEBPB(AP6143-6145)(SEQ ID NO:9和10),(r)siCEBPB(Hao)(SEQ ID NO:13和14)。在存在LipofectamineTM3000(L3K)的情况下,以1、5和10nM的浓度转染测试siRNA。还进行了对照处理(未处理、模拟L3K处理和1、5和10nM的siFLUC)。转染后24小时更换培养基,48小时后裂解细胞。通过qPCR对CEBPB mRNA转录物进行定量。
如图4所示,“裸”或非ESC寡核苷酸影响CEBPB mRNA转录水平。对于(h/m)siCEBPB,观察到最大的减少,其中所有三种浓度都将表达减少到未处理细胞的一半以下。所有测试的siRNA都显示出剂量依赖性反应,浓度越高,CEBPBmRNA表达的降低幅度越大。
图5将ESC修饰的siRNA与其裸等效物进行了比较。化学稳定(h/m)siCEBPB显示出与未修改版本类似的活性。由于在短期内许多稳定效果并不明显,这些结果表明ESC修饰不会降低活性,并且从长远来看,可能确实会增加稳定性。
实施例5-胰腺癌伴肝转移小鼠模型中的TfR-siCEBPb
在胰腺癌肝转移小鼠模型中研究了TfR-siCEBPb的抗肿瘤作用
治疗组1给予PBS作为阴性对照。如前所述,治疗组2是TfR-siFLUC构建体(SEQ IDNO:32,缀合至SEQ ID NO:1)。向治疗组3和4施用来自实施例4的ESC修饰的siCEBPb序列,该序列连接至TfR适体SEQ ID NO:40,TfR适体的ESC修饰形式如前所述通过二硫键排列在SEQID NO:1中。组3用包含先前描述的人-小鼠交叉反应性siCEBPb的核糖核酸处理,而组4用包含小鼠siCEBPb的核糖核酸处理。这些核糖核酸分别对应于TfR-SS-siCEBPb seq 1(SEQ IDNO:41+50)和TfR-SS-siCEBPb seq 2(SEQ ID NO:34和47)。
表2总结了治疗组和治疗方案。
表2:治疗组
每组由五只6周龄的NOD/SCID小鼠组成。包括另外三只小鼠用作基线。
在第一次给药前14天,通过将30mL含有1x106个PANC-Luc细胞的单细胞悬浮液(在PBS中)注射到6周龄的雌性NOD/SCID小鼠肝脏中叶的区域来进行肝内肿瘤植入,从而使小鼠接受肿瘤冲击。第一次给药前一天,对小鼠进行生物发光肿瘤成像(BTL)并称重以设定第0周的基线。
如表2中所述,在注射日以100μL注射剂的形式给药。
用于建立基线的动物在第3天被处死并取样。
在第1天第一次注射后1小时抽取血样,用于PK分析。
在第21天(第3周),记录BTL和体重,并采集血样,连同胰腺、肿瘤和肝脏的病理切片用于研究和冷冻保存。实验方案如图6所示。
在第0周,五个治疗组的BTL光子计数和体重在第0周相当,表明治疗前所有组的肿瘤负荷相似。3周后(图7A),PBS和TfR-Fluc处理的对照显示光子计数增加约30%,表明肿瘤大小增加。对于治疗组3和4,光子计数的增加较低,并且这种差异具有统计学显著性,表明两种TfR-CEBPb化合物均降低了肿瘤负荷。治疗组4的效果更显著。然而,治疗组5未观察到相对于对照组的下降。图7B表明治疗组4在第3周体重增加,但组3相对于第0周没有增加。图7C和7D分别报告了治疗对肿瘤体积和重量的影响。肿瘤体积和重量在治疗组1、2和5之间具有可比性。在治疗组3中可以看到略低的值,但是在治疗组4中可以看到具有统计学意义的较低的平均肿瘤体积和重量。
数据表明,虽然TfR-(m)CEBPb和TfR-(h/m)CEBPb均显示出降低肿瘤负荷的能力,但TfR-CEBPb seq 2比seq-1对IVIS、体重、肿瘤体积和重量的影响更为明显,表明该构建体具有更高的功效。在治疗组5中观察到肿瘤负荷相对于对照组有所改善,对应于带有白蛋白标签的TfR-CEBPb seq 2,这可能表明标签部分干扰了细胞摄取。然而,白蛋白标签仍然有利于改善半衰期,例如对于静脉内给药,并且可以以不影响摄取的方式缀合到核糖核酸上。
预计与PBS和TfR-siFLUC处理的小鼠相比,用TfR-siCEBPb处理的小鼠在第21天的肿瘤负荷会降低。
实施例6-在胰腺癌肝转移小鼠模型中联用TfR-siCEBPb与吉西他滨
将在胰腺癌伴肝转移的小鼠模型中研究TfR-siCEBPb和DNA合成抑制剂吉西他滨(gemcitabine)的联合抗肿瘤作用。来自实施例5的TfR-siCEBPb(ESC)序列将用于本研究。
治疗组如下:
表3:治疗组
在第一次给药前十四天,小鼠将接受肿瘤冲击。第一次给药前一天,小鼠将接受生物发光肿瘤成像(BTL)。如表3所示,在注射日以100μL注射剂的形式给药。在第21天,将采集血液样本以及胰腺、肿瘤和肝脏的病理切片用于研究和冷冻保存。实验方案如图8所示。
预计与PBS和TfR-siFLUC治疗的小鼠相比,用TfR-siCEBPb或吉西他滨治疗的小鼠在第21天的肿瘤负荷会降低。对于使用TfR-siCEBPb和吉西他滨组合治疗的小鼠,这种效果会更加明显。
吉西他滨的已知作用机制是抑制DNA合成(Huang等人,1991),并且吉西他滨在胰腺癌中的抗肿瘤作用先前已经确定。由于晚期PDAC是胰腺癌的主要死亡率,我们将研究吉西他滨联合TfR-siCEBPb疗法的可行性。
实施例7-TfR-siCEBPb与PD-1抑制的组合
在胰腺癌肝转移小鼠模型中研究了TfR-siCEBPb和PD-1抑制剂帕博丽珠单抗(pembrolizumab)的联合抗肿瘤作用。来自实施例5的TfR-siCEBPb(ESC)和TfR-siFLUC序列被用于该研究。
治疗组如下:
表4:治疗组
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在第一次给药前14天,小鼠接受了肿瘤冲击。在第一次给药前一天和给药后21天,小鼠接受了生物发光肿瘤成像(BTL)。结果如图10所示。
与PBS处理的对照组相比,用帕博丽珠单抗创建的所有小鼠(即治疗组2-4)都表现出更小的肿瘤体积。在治疗组2和3之间未观察到肿瘤体积的显著差异。这是意料之中的,因为TfR-siFLUC是TfR适体部分的任何治疗特性的对照。然而,有趣的是,治疗组4(P+C)具有最小的平均肿瘤大小,与用不含TfR-SiCEBPb的帕博丽珠单抗治疗的组相比显示出显著减小(参见图10A)。此外,对于经TfR-CEBPb治疗的小鼠,未观察到对动物体重的影响。
TfR靶向的siCEBPb和PD-1抑制之间的这种令人惊讶的协同作用有望用于进一步的化疗药物。
实施例9–GalNAc-(h/m)CEBPb的剂量反应
在通过分支DNA(bDNA)测定进行可视化之前,原代小鼠肝细胞一式四份与剂量递增的GalNAc3-(h/m)siCEBPb(XD-30742;SEQ ID NO:44)、GalNAc3-FLUC(XD-30743;SEQ IDNO:45)或PBS对照孵育48小时。将剂量制备为初始5uM剂量的5倍稀释,最低浓度为15.3pM。信号被标准化为GAPDH。
该实验的结果见图12。XD-30742可有效减少mRNA(图11A),IC50为0.0069uM,IC80为0.1637uM,最大KD为83%(图11C)。PBS对照(未显示)的XC-30732(图11)未见相应效果。
该研究表明siCEBPb对CEBPb mRNA具有抑制作用,并且这种作用是剂量反应性的。它还证明GalNAc能够促进siCEBPb进入肝细胞的细胞内转运。
参考文献
为了更全面地描述和公开本发明以及本发明所属领域的现状,上面引用了许多出版物。下面提供了这些参考文献的完整引用。这些参考文献中的每一个的全部内容并入本文。
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Met Met Asp Gln Ala Arg Ser Ala Phe Ser Asn Leu Phe Gly Gly Glu
1 5 10 15
Pro Leu Ser Tyr Thr Arg Phe Ser Leu Ala Arg Gln Val Asp Gly Asp
20 25 30
Asn Ser His Val Glu Met Lys Leu Ala Val Asp Glu Glu Glu Asn Ala
35 40 45
Asp Asn Asn Thr Lys Ala Asn Val Thr Lys Pro Lys Arg Cys Ser Gly
50 55 60
Ser Ile Cys Tyr Gly Thr Ile Ala Val Ile Val Phe Phe Leu Ile Gly
65 70 75 80
Phe Met Ile Gly Tyr Leu Gly Tyr Cys Lys Gly Val Glu Pro Lys Thr
85 90 95
Glu Cys Glu Arg Leu Ala Gly Thr Glu Ser Pro Val Arg Glu Glu Pro
100 105 110
Gly Glu Asp Phe Pro Ala Ala Arg Arg Leu Tyr Trp Asp Asp Leu Lys
115 120 125
Arg Lys Leu Ser Glu Lys Leu Asp Ser Thr Asp Phe Thr Gly Thr Ile
130 135 140
Lys Leu Leu Asn Glu Asn Ser Tyr Val Pro Arg Glu Ala Gly Ser Gln
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Lys Asp Glu Asn Leu Ala Leu Tyr Val Glu Asn Gln Phe Arg Glu Phe
165 170 175
Lys Leu Ser Lys Val Trp Arg Asp Gln His Phe Val Lys Ile Gln Val
180 185 190
Lys Asp Ser Ala Gln Asn Ser Val Ile Ile Val Asp Lys Asn Gly Arg
195 200 205
Leu Val Tyr Leu Val Glu Asn Pro Gly Gly Tyr Val Ala Tyr Ser Lys
210 215 220
Ala Ala Thr Val Thr Gly Lys Leu Val His Ala Asn Phe Gly Thr Lys
225 230 235 240
Lys Asp Phe Glu Asp Leu Tyr Thr Pro Val Asn Gly Ser Ile Val Ile
245 250 255
Val Arg Ala Gly Lys Ile Thr Phe Ala Glu Lys Val Ala Asn Ala Glu
260 265 270
Ser Leu Asn Ala Ile Gly Val Leu Ile Tyr Met Asp Gln Thr Lys Phe
275 280 285
Pro Ile Val Asn Ala Glu Leu Ser Phe Phe Gly His Ala His Leu Gly
290 295 300
Thr Gly Asp Pro Tyr Thr Pro Gly Phe Pro Ser Phe Asn His Thr Gln
305 310 315 320
Phe Pro Pro Ser Arg Ser Ser Gly Leu Pro Asn Ile Pro Val Gln Thr
325 330 335
Ile Ser Arg Ala Ala Ala Glu Lys Leu Phe Gly Asn Met Glu Gly Asp
340 345 350
Cys Pro Ser Asp Trp Lys Thr Asp Ser Thr Cys Arg Met Val Thr Ser
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Glu Ser Lys Asn Val Lys Leu Thr Val Ser Asn Val Leu Lys Glu Ile
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Lys Ile Leu Asn Ile Phe Gly Val Ile Lys Gly Phe Val Glu Pro Asp
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His Tyr Val Val Val Gly Ala Gln Arg Asp Ala Trp Gly Pro Gly Ala
405 410 415
Ala Lys Ser Gly Val Gly Thr Ala Leu Leu Leu Lys Leu Ala Gln Met
420 425 430
Phe Ser Asp Met Val Leu Lys Asp Gly Phe Gln Pro Ser Arg Ser Ile
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Ile Phe Ala Ser Trp Ser Ala Gly Asp Phe Gly Ser Val Gly Ala Thr
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寡核苷酸"
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<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> source
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<210> 21
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<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> source
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gggagacaag aauaaacgcu caaugcguuu acguuuauuc acauuuuuga auugagcaug 60
agcuucgaca ggaggcucac aacaggc 87
<210> 22
<211> 46
<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
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ggggcucaau gcguucacgu uuauucacau uuuugaauug agcaug 46
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<212> DNA
<213> 智人(Homo sapiens)
<400> 23
tcccaatccc ggggcggccg ggcgggggtg ggcagggggc gtgaggccgc ccctgcgtcc 60
cgggggcccc ccgaaaacgc gctccgggtg cccggtccct ccgctgcgcc ctgccgccgt 120
cctcccgggg gtctcgggcg gccgcggccg tgtccttcgc gtcccggcgg cgcggcggga 180
ggggccggcg tgacgcagcg gttgctacgg gccgccctta taaataaccg ggctcaggag 240
aaactttagc gagtcagagc cgcgcacggg actgggaagg ggacccaccc gagggtccag 300
ccaccagccc cctcactaat agcggccacc ccggcagcgg cggcagcagc agcagcgacg 360
cagcggcgac agctcagagc agggaggccg cgccacctgc gggccggccg gagcgggcag 420
ccccaggccc cctccccggg cacccgcgtt catgcaacgc ctggtggcct gggacccagc 480
atgtctcccc ctgccgccgc cgccgcctgc ctttaaatcc atggaagtgg ccaacttcta 540
ctacgaggcg gactgcttgg ctgctgcgta cggcggcaag gcggcccccg cggcgccccc 600
cgcggccaga cccgggccgc gcccccccgc cggcgagctg ggcagcatcg gcgaccacga 660
gcgcgccatc gacttcagcc cgtacctgga gccgctgggc gcgccgcagg ccccggcgcc 720
cgccacggcc acggacacct tcgaggcggc tccgcccgcg cccgcccccg cgcccgcctc 780
ctccgggcag caccacgact tcctctccga cctcttctcc gacgactacg ggggcaagaa 840
ctgcaagaag ccggccgagt acggctacgt gagcctgggg cgcctggggg ccgccaaggg 900
cgcgctgcac cccggctgct tcgcgcccct gcacccaccg cccccgccgc cgccgccgcc 960
cgccgagctc aaggcggagc cgggcttcga gcccgcggac tgcaagcgga aggaggaggc 1020
cggggcgccg ggcggcggcg caggcatggc ggcgggcttc ccgtacgcgc tgcgcgctta 1080
cctcggctac caggcggtgc cgagcggcag cagcgggagc ctctccacgt cctcctcgtc 1140
cagcccgccc ggcacgccga gccccgctga cgccaaggcg cccccgaccg cctgctacgc 1200
gggggccgcg ccggcgccct cgcaggtcaa gagcaaggcc aagaagaccg tggacaagca 1260
cagcgacgag tacaagatcc ggcgcgagcg caacaacatc gccgtgcgca agagccgcga 1320
caaggccaag atgcgcaacc tggagacgca gcacaaggtc ctggagctca cggccgagaa 1380
cgagcggctg cagaagaagg tggagcagct gtcgcgcgag ctcagcaccc tgcggaactt 1440
gttcaagcag ctgcccgagc ccctgctcgc ctcctccggc cactgctagc gcggcccccg 1500
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nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn n 21
Claims (24)
1.一种核糖核酸化合物,包含:(i)能够结合转铁蛋白受体(TfR)的适体,和(ii)CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA。
2.根据权利要求1所述的核糖核酸化合物,其中所述适体包含与SEQ ID NO:1具有至少90%序列同一性的RNA序列或由其组成,其中所述RNA序列具有29个核苷酸或更少的长度。
3.如权利要求2所述的核糖核酸化合物,其中所述RNA序列具有少于22个核苷酸的长度。
4.如权利要求2所述的核糖核酸化合物,其特征在于,所述RNA序列的长度为22个核苷酸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述RNA序列与SEQ IDNO:1具有100%的序列同一性。
6.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:7、9、11和13的序列或由其组成。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述C/EBPβsiRNA包含选自SEQ ID NO:26和27的序列或由其组成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述C/EBPβsiRNA包含一个或多个具有取代的2'核糖的核苷酸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述适体能够结合细胞表面上的TfR。
10.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其能够被内化到细胞中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,其中所述适体通过接头缀合至所述siRNA。
12.根据权利要求11所述的核糖核酸化合物,其中所述接头是可切割接头。
13.根据权利要求12所述的核糖核酸化合物,其中所述可裂解接头是二硫键。
14.一种药物组合物,其包含根据前述权利要求中任一项所述的核糖核酸化合物,可选地包含药学上可接受的赋形剂。
15.根据权利要求14所述的药物组合物,其进一步包含治疗剂,可选地抗癌剂。
16.根据权利要求15所述的药物组合物,其中所述治疗剂是吉西他滨(gemcitabine)或PD-1轴抑制剂(例如帕博丽珠单抗(pembrolizumab))。
17.根据权利要求1至13中任一项的核糖核酸化合物或根据权利要求14至16中任一项的药物组合物,用于治疗或预防疾病或病症的方法。
18.根据权利要求1至13中任一项的核糖核酸化合物,或根据权利要求14至16中任一项的药物组合物,在制备用于治疗或预防疾病或紊乱的方法中使用的药物中的用途。
19.一种治疗或预防疾病或紊乱的方法,所述方法包括向有此需要的受试者施用有效量的根据权利要求1至13中任一项的核糖核酸化合物,或根据权利要求12至16中任一项的药物组合物。
20.根据权利要求17所述的使用的核糖核酸化合物或药物组合物,根据权利要求18所述的用途,或根据权利要求19所述方法,其中所述疾病或病症是癌症。
21.根据权利要求20所述的使用的核糖核酸化合物或药物组合物、用途或方法,其中所述癌症选自胰腺癌和肝癌。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的使用的核糖核酸化合物或药物组合物、用途或方法,其中所述方法还包括施用抗癌剂。
23.根据权利要求22所述的使用的核糖核酸化合物或药物组合物、用途或方法,其中所述抗癌剂为吉西他滨(gemcitabine)或PD-1轴抑制剂(例如帕博丽珠单抗(pembrolizumab))。
24.一种将CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)siRNA递送至细胞的方法,所述方法包括:
i.使细胞与根据权利要求1至13中任一项所述的核糖核酸化合物或根据权利要求14所述的药物组合物接触;和
ii.使所述核糖核酸化合物与所述细胞上的转铁蛋白受体结合,并进入所述细胞,从而将所述C/EBPβsiRNA递送到所述细胞中。
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