JP2007505606A - RNA interference-mediated suppression of hepatitis C virus (HCV) expression using small interfering nucleic acids (siNA) - Google Patents

RNA interference-mediated suppression of hepatitis C virus (HCV) expression using small interfering nucleic acids (siNA) Download PDF

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Abstract

本発明は、低分子干渉核酸(siNA) を使用した、HCV遺伝子発現の調節に有効な化合物、組成物、および方法に関する。本発明はまた、HCV 遺伝子発現経路および/または小核酸分子を使用するRNA干渉(RNAi)による活性に含まれる、その他の遺伝子の発現または活性の調節に有効な化合物、組成物、および方法にも関する。特に、本発明は、低分子干渉核酸(siNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、および短鎖ヘアピンRNA(shRNA) 分子等の小核酸を特徴とする。 The present invention relates to compounds, compositions, and methods that are effective in modulating HCV gene expression using small interfering nucleic acids (siNA). The present invention also relates to compounds, compositions, and methods that are effective in modulating the expression or activity of other genes, including activity by RNA interference (RNAi) using HCV gene expression pathways and / or small nucleic acid molecules. Related. In particular, the present invention relates to small nucleic acids such as small interfering nucleic acids (siNA), small interfering RNA (siRNA), double stranded RNA (dsRNA), micro RNA (miRNA), and short hairpin RNA (shRNA) molecules. Features.

Description

本発明は、2003年9月16日に出願された米国特許出願番号10/667,271の一部継続であり、これは2003年2月20日に出願された国際特許出願番号PCT/US03/05043の一部継続であり、これは2002年3月26日に出願されたマックスウィジェン(McSwiggen)PCT/US02/09187の一部出願であり、2002年8月5日に出願されたマックスウィジェン(McSwiggen)USSN60/401,104の利点を要求するものである。本出願は2004年5月24日に出願された国際特許出願番号PCT/US04/16390の一部継続でもあり、これは2004年4月16日に出願された米国特許出願番号10/826,966の一部継続であり、これは2004年1月14日に出願された米国特許出願番号10/757,803の一部継続であり、これは2003年11月24日に出願された米国特許出願番号10/720,448の一部継続であり、これは2003年10月23日に出願された米国特許出願番号10/693,059の一部継続であり、これは2003年5月23日に出願された米国特許出願番号10/444,853の一部継続であり、これは2003年2月20日に出願された国際特許出願番号PCT/US03/05346の一部継続であり、また、2003年2月20日に出願された国際特許出願番号PCT/US03/05028の一部継続であり、いずれも2002年2月20日に出願された米国仮出願番号60/358,580、2002年3月11日に出願された米国仮出願番号60/363,124、2002年6月6日に出願された米国仮出願番号60/386,782、2002年8月29日に出願された米国仮出願番号60/406,784、2002年9月5日に出願された米国仮出願番号60/408,378、2002年9月9日に出願された米国仮出願番号60/409,293、および2003年1月15日に出願された米国仮出願番号60
/440,129の利点を要求するものである。本出願はまた、2004年4月30日に出願された国際特許出願番号PCT/US04/13456の一部継続であり、これは2004年2月13日に出願された米国特許出願番号10/780,447の一部継続であり、これは2003年4月30日に出願された米国特許出願番号10/427,160の一部継続であり、これは2002年5月17日に出願された国際特許出願番号PCT/US02/15876の一部継続であり、2001年5月18日に出願された米国仮出願番号60/292,217、2002年3月6日に出願された米国仮出願番号60/362,016、2001年7月20日に出願された60/306,883、および2001年8月13日に出願された米国仮出願番号60/311,865の利点を要求するものである。本出願はまた、2000年12月3日に出願された米国特許出願番号10/727,780の一部継続である。本出願はまた、2004年2月10日に出願された米国仮出願番号60/543,480の利益を要求するものである。本出願は、記載した全出願の利益を主張し、全出願は参照することにより図を含むその全体が本明細書に組み込まれる。
The present invention is a continuation-in-part of US Patent Application No. 10 / 667,271, filed on September 16, 2003, which is International Patent Application No. PCT / US03 / filed on February 20, 2003. This is a continuation of 05043, which is a partial application of McSwigen PCT / US02 / 09187 filed on March 26, 2002, and Max Wie filed on August 5, 2002. It requires the benefits of Gen (USS) 60 / 401,104. This application is also a continuation of International Patent Application No. PCT / US04 / 16390 filed May 24, 2004, which is US Patent Application No. 10 / 826,966, filed April 16, 2004. This is a continuation of U.S. Patent Application No. 10 / 757,803, filed January 14, 2004, which is a U.S. patent application filed on Nov. 24, 2003. No. 10 / 720,448, which is a continuation of US patent application Ser. No. 10 / 693,059 filed on Oct. 23, 2003, which was issued on May 23, 2003. Part of continuation of filed US Patent Application No. 10 / 444,853, which is part of continuation of International Patent Application No. PCT / US03 / 05346 filed on February 20, 2003 Further, it is a continuation of International Patent Application No. PCT / US03 / 05028 filed on February 20, 2003, both of which are US Provisional Application No. 60 / 358,580, filed on February 20, 2002, US Provisional Application No. 60 / 363,124, filed March 11, 2002, US Provisional Application No. 60 / 386,782, filed June 6, 2002, filed August 29, 2002 U.S. Provisional Application No. 60 / 406,784, U.S. Provisional Application No. 60 / 408,378, filed on September 5, 2002, U.S. Provisional Application No. 60 / 409,293, filed on September 9, 2002, And US Provisional Application No. 60, filed January 15, 2003
The advantage of / 440,129 is required. This application is also a continuation of International Patent Application No. PCT / US04 / 13456, filed April 30, 2004, which is US Patent Application No. 10/780, filed February 13, 2004. 447, which is a continuation of US patent application Ser. No. 10 / 427,160 filed Apr. 30, 2003, which is an international application filed May 17, 2002. US Provisional Application No. 60 / 292,217, filed May 18, 2001, US Provisional Application No. 60, filed March 6, 2002, which is a continuation of patent application number PCT / US02 / 15876. / 362, 016, 60 / 306,883 filed July 20, 2001, and US provisional application number 60 / 311,865 filed August 13, 2001 It is intended. This application is also a continuation of US patent application Ser. No. 10 / 727,780, filed Dec. 3, 2000. This application also claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 543,480, filed February 10, 2004. This application claims the benefit of all applications described, which are incorporated herein by reference in their entirety, including the figures.

本発明は、C型肝炎ウィルス(HCV) 遺伝子発現および/または活性の変調に影響される形質、疾患および状態の研究、診断、および治療用の化合物、組成物、および方法に関する。本発明はまた、C型肝炎ウィルス(HCV)遺伝子発現経路、もしくはそのような形質、疾患、および状態の持続または進行を媒介する、その他の細胞過程に含まれる遺伝子の発現および/または活性の調節に影響される形質、疾患、状態に関連する化合物、組成物、および方法も対象としている。特に、本発明は、C型肝炎ウィルス(HCV) 遺伝子発現に対しRNA干渉(RNAi) を媒介できる低分子干渉核酸(siNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、および短鎖ヘアピンRNA(shRNA)分子等の小核酸分子に関する。そのような小核酸分子は、例えば、HCV 感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変、および/またはHCV感染に伴って対象または生物体において起こるその他の疾患状態を阻止、抑制、または軽減する組成物の提供において有用である。   The present invention relates to compounds, compositions and methods for the study, diagnosis and treatment of traits, diseases and conditions affected by modulation of hepatitis C virus (HCV) gene expression and / or activity. The present invention also modulates the expression and / or activity of genes involved in the hepatitis C virus (HCV) gene expression pathway, or other cellular processes that mediate the persistence or progression of such traits, diseases, and conditions. Also contemplated are compounds, compositions, and methods associated with traits, diseases, and conditions that are affected. In particular, the present invention relates to small interfering nucleic acid (siNA), small interfering RNA (siRNA), double stranded RNA (dsRNA), microRNA that can mediate RNA interference (RNAi) on hepatitis C virus (HCV) gene expression. It relates to small nucleic acid molecules such as RNA (miRNA) and short hairpin RNA (shRNA) molecules. Such a small nucleic acid molecule is a composition that prevents, suppresses or reduces, for example, HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis, and / or other disease states that occur in a subject or organism associated with HCV infection. It is useful in providing

以下はRNAiに関する関連技術の考察である。この考察は、以下に続く発明をより分かりやすくすることを唯一の目的として提供される。要約は、下記のいかなる研究をも、請求の範囲に記載の発明に対する先行技術として認めるものではない。   The following is a discussion of related technologies related to RNAi. This discussion is provided for the sole purpose of making the invention that follows below more understandable. The abstract is not an admission that any of the work described below is prior art to the claimed invention.

RNA干渉は、低分子干渉RNA(siRNA)によって媒介される動物における配列特定転写後遺伝子抑制を意味する(ザモーレ(Zamore)ら,2000年、セル誌(Cell),101,25−33; ファイヤー(Fire) ら,1998年,ネイチャー誌(Nature),391,806; ハミルトン(Hamilton) ら,1999年,サイエンス誌(Science),286、950−951; リン(Lin) ら,1999年,ネイチャー誌(Nature),402、128−129; シャープ(Sharp),1999年, 遺伝子と発生誌(Genes&Dev.)、13:139−141; およびストラウス(Strauss),1999年,サイエンス誌(Science),286、886)。植物においてこれに相当するプロセス(ハイフェッツ(Heifetz) ら,国際PCT公開WO99/61631)は一般に転写後遺伝子サイレンシングまたはRNAサイレンシングと呼ばれ、菌類においてはクエリングとも呼ばれる。転写後遺伝子サイレンシングのプロセスは、外来遺伝子の発現を防ぐために様々な植物相および門が一般的に共有する進化的に保存された細胞防御機構であると考えられている(ファイヤー(Fire) ら,1999年,トレンド遺伝学誌(Trends Genet.,15,358)。外来遺伝子発現からのそのような保護は、ウィルス感染または特に同種の一本鎖RNAまたはウィルスゲノムRNAを破壊する細胞応答を介したホストゲノムへのトランスポゾン要素のランダムな統合から派生した二本鎖RNA(dsRNA)の生成に応答して発生することができる。細胞にdsRNAが存在すると、まだ完全には解明されていない機序を通じてRNAi応答を誘発する。この機序は、リボヌクレアーゼLによるmRNAの非特定切断を生じるタンパク質キナーゼPKRおよび2'、5'−オリゴアデニル酸合成酵素のdsRNA媒介性活性に起因するインターフェロン応答性といった二本鎖RNA特定のリボヌクレアーゼを含む他の既知の機序とは異なるようである(例として、米国特許6,107,094;5,898,031; クレメンス(Clemens) ら,1997年,ジャーナル・オブ・インターフェロン・アンド・サイトカイン・リサーチ誌(J.Interferon & Cytokine Res.,17,503−524;アダ(Adah)ら,2001年,カレント・メディカル・ケミストリー誌(Curr.Med.Chem.,8,1189を参照)。   RNA interference refers to sequence-specific post-transcriptional gene suppression in animals mediated by small interfering RNA (siRNA) (Zamore et al., 2000, Cell, 101, 25-33; Fire ( Fire et al., 1998, Nature, 391, 806; Hamilton et al., 1999, Science, 286, 950-951; Lin et al., 1999, Nature ( Nature, 402, 128-129; Sharp, 1999, Genes & Dev., 13: 139-141; and Strauss, 1999, Science, 286, 886. ). The equivalent process in plants (Heifetz et al., International PCT Publication WO 99/61631) is commonly referred to as post-transcriptional gene silencing or RNA silencing and is also referred to as querying in fungi. The process of post-transcriptional gene silencing is thought to be an evolutionarily conserved cellular defense mechanism that is commonly shared by various flora and gates to prevent the expression of foreign genes (Fire et al. , 1999, Trends Genetics (Trends Genet., 15, 358) Such protection from foreign gene expression is mediated by cellular responses that destroy viral infections or particularly homologous single-stranded RNA or viral genomic RNA. Can be generated in response to the generation of double-stranded RNA (dsRNA) derived from random integration of transposon elements into the host genome, a mechanism that has not yet been fully elucidated in the presence of dsRNA in cells Induces an RNAi response through the mechanism of nonspecific cleavage of mRNA by ribonuclease L It appears to be different from other known mechanisms involving double stranded RNA specific ribonucleases such as the resulting protein kinase PKR and interferon responsiveness due to the dsRNA mediated activity of 2 ', 5'-oligoadenylate synthase ( By way of example, US Pat. Nos. 6,107,094; 5,898,031; Clemens et al., 1997, Journal of Interferon and Cytokine Research (J. Interferon & Cytokine Res., 17, 503). -524; Adah et al., 2001, Current Medical Chemistry (see Curr. Med. Chem., 8, 1189).

細胞に長鎖dsRNAが存在すると、ダイサーと呼ばれるリボヌクレアーゼIII酵素の活性が誘発される(バス(Bass),2000年,セル誌(Cell),101,235;ザモーレ(Zamore)ら,2000年,セル誌(Cell),101,25−33;ハモンド(Hammondet) ら、2000,ネイチャー誌(Nature),404,293)。ダイサーはdsRNAを低分子干渉RNA(siRNA)として知られる短鎖dsRNAへの処理に関与する(ザモーレ(Zamore) ら,2000年,セル誌(Cell),101,25−33;バス(Bass),2000年,セル誌(Cell),101,235; バースタイン(Berstein) ら,2001年,ネイチャー誌(Nature),409,363)。ダイサー作用から派生する低分子干渉RNAは、一般的に約21から約23ヌクレオチド長であり、約19の塩基対二重鎖で構成される(ザモーレ(Zamore) ら,2000年,セル誌(Cell),101,25−33; エルバシール(Elbashir) ら,2001年,遺伝子と発生誌(Genes Dev.,15,188)。ダイサーは、21および22ヌクレオチドの低分子一時RNA(stRNA)を、翻訳調整に関わる保存構造の前駆RNAから切除する場合にも関与している(ハットヴァーグナー(Hutvagner)ら,2001年,サイエンス誌(Science),293,834)。RNAi応答は、一般にRNA誘導サイレンシング複合体(RISC) と呼ばれるエンドヌクレアーゼ複合体も特徴とする。これはsiRNA二重鎖のアンチセンス鎖に相補的な配列を持つ一本鎖RNAの切断を媒介する。標的RNAの切断は、siRNA二重鎖のアンチセンス鎖に相補的な領域の中間で発生する(エルバシール(Elbashir)ら,2001年,遺伝子と発生誌(Genes Dev.,15,188)。   The presence of long dsRNA in the cell induces the activity of a ribonuclease III enzyme called Dicer (Bass, 2000, Cell, 101, 235; Zamore et al., 2000, Cell (Cell, 101, 25-33; Hammondet et al., 2000, Nature, 404, 293). Dicer is involved in processing dsRNA into short dsRNA known as small interfering RNA (siRNA) (Zamore et al., 2000, Cell, 101, 25-33; Bass, 2000, Cell, 101, 235; Berstein et al., 2001, Nature, 409, 363). Small interfering RNAs derived from Dicer action are generally about 21 to about 23 nucleotides in length and are composed of about 19 base-pair duplexes (Zamore et al., 2000, Cell Elbashir et al., 2001, Genes and Development (Genes Dev., 15, 188) Dicer coordinates translation of small 21- and 22-nucleotide transient RNAs (stRNAs) (Hutvagner et al., 2001, Science, 293, 834) RNAi responses are generally RNA-induced silencing complexes. Also characterized by an endonuclease complex called (RISC) This mediates cleavage of single-stranded RNA having a sequence complementary to the antisense strand of the siRNA duplex, with target RNA cleavage in the middle of the region complementary to the antisense strand of the siRNA duplex. Occurring (Elbashir et al., 2001, Genes and Developmental Journal (Genes Dev., 15, 188).

RNAiは様々な類系で研究されている。ファイヤー(Fire) ら(1998年,ネイチャー誌(Nature),391,806) は、シー・エレガンス(C.elegans) において初めてRNAiを観察し、バハミアン(Bahamian) とザーブル(Zarbl)(1999年, 分子細胞生物学誌(Molecular and Cellular Biology),19,274−283) およびウィアニー(Wianny) とゲッツ(Goetz)(1999年,ネイチャー細胞生物学誌(Nature Cell Biol.,2,70)は哺乳類系においてdsRNAが媒介するRNAiについて記述している。ハモンド(Hammond) ら(2000年,ネイチャー誌(Nature),404,293)は、dsRNAとともに導入されるショウジョウバエ細胞におけるRNAiについて記述している。エルバシール(Elbashir) ら(2001年,ネイチャー誌(Nature),411,494) およびトゥッシュル(Tuschl)ら(国際PCT公開WO01/75164) は、ヒト胚腎臓およびHeLa細胞を含む培養哺乳類細胞内の合成21ヌクレオチドRNAの二重鎖導入によって誘導されるRNAiについて記述している。ショウジョウバエ胚の溶解物における最近の研究(エルバシール(Elbashir)ら,2001年,欧州分子生物学協会誌(EMBO J.,20,6877およびトゥッシュル(Tuschl)ら,国際PCT公開WO01/75164)によって、効率的なRNAi活性の媒介に必須のsiRNA長、構造、化学組成、および配列に対する特定の要件が明らかになった。これらの研究は、3' 端ジヌクレオチド突出部を含む場合、21ヌクレオチドのsiRNA 二重鎖が最も活性であることを示している。さらに、一方または両方のsiRNA鎖を2'−デオキシ(2'−H)または2'−O−メチルヌクレオチドと完全に置換した場合はRNAiを不活性化したのに対し、3' 端siRNA 突出ヌクレオチドを2'−デオキシヌクレオチド(2'−H )と置換した場合は耐性を示した。またsiRNA二重鎖の中心にある単一のミスマッチ配列も、RNAiを不活性化することを示した。加えて、これらの研究は標的RNAにおける切断部位がガイド配列の3' 端ではなくsiRNAガイド配列の5'端によって定義されることも示している(エルバシール(Elbashir )ら,2001年,欧州分子生物学協会誌(EMBO J.,20,6877)。他の研究によって、siRNA二重鎖の標的相補鎖上にある5'−リン酸がsiRNA活性に必要であること、およびsiRNA 上に5'−リン酸を維持するためにATPが利用されることが明らかになっている(ニカネン(Nykanen) ら,20001年,セル誌(Cell),107,309)。   RNAi has been studied in various classes. Fire et al. (1998, Nature, 391, 806) first observed RNAi in C. elegans, Bahamian and Zarbl (1999, Molecule). Journal of Cellular Biology (Molecular and Cellular Biology, 19, 274-283) and Wiany and Goetz (1999, Nature Cell Biol., 2, 70) Describes RNAi mediated by dsRNA, Hammond et al. (2000, Nature, 404, 293), a show that is introduced with dsRNA. Describes RNAi in fly cells Elbashir et al. (2001, Nature, 411,494) and Tuschl et al. (International PCT Publication WO 01/75164) describe human embryonic kidney and HeLa. Describes RNAi induced by double-stranded introduction of synthetic 21-nucleotide RNA in cultured mammalian cells, including cells, a recent study in Drosophila embryo lysates (Elbashir et al., 2001, European Molecular Biology For the siRNA length, structure, chemical composition, and sequence essential to mediate efficient RNAi activity by academic journals (EMBO J., 20, 6877 and Tuschl et al., International PCT Publication WO 01/75164). These studies have revealed that these studies show that 21 nucleotide siRNA duplexes are most active when they contain a 3'-end dinucleotide overhang, and one or both When the siRNA strand was completely replaced with 2′-deoxy (2′-H) or 2′-O-methyl nucleotide, RNAi was inactivated, whereas 3′-end siRNA protruding nucleotide was 2′-deoxynucleotide. Substitution with (2'-H) showed resistance, and a single mismatch sequence in the center of the siRNA duplex also showed inactivation of RNAi. It also shows that the cleavage site in the target RNA is defined by the 5 ′ end of the siRNA guide sequence rather than the 3 ′ end of the guide sequence (Elbashir et al., 2001, Journal of European Molecular Biology (EMBO J. , 20, 6877). Other studies indicate that 5'-phosphate on the target complement of the siRNA duplex is required for siRNA activity and that ATP is utilized to maintain 5'-phosphate on the siRNA (Nykanen et al., 20001, Cell, 107, 309).

研究では、2−ヌクレオチド3'−突出部を持つ21−量体siRNA二重鎖の3'端ヌクレオチド突出部分をデオキシリボヌクレオチドと置換してもRNAi活性に悪影響を与えないことが証明されている。siRNAの各末端にある4つまでのヌクレオチドをデオキシリボヌクレオチドと置換する場合は優れた耐性を持つが、デオキシリボヌクレオチドを完全に置換する場合はRNAiが不活性化されることが報告されている(エルバシール(Elbashir)ら,2001,欧州分子生物学協会誌(EMBO J.,20,6877およびトゥッシェル(Tuschl )ら,国際PCT公開WO01/75164)。さらに、エルバシール(Elbashir) ら( 前述) は、siRNAを2'−O −メチルヌクレオチドと置換することで完全にRNAi が不活性化されることも報告している。リー(Li)らの国際PCT公開WO00/44914、およびビーチ(Beach)らの国際PCT公開WO01/68836は、少なくとも1つの窒素または硫黄ヘテロ原子を含むためにsiRNAがリン酸−糖骨格またはヌクレオシドのいずれかを修飾することがあると仮定しているが、そのような修飾がsiRNAにおいてどの程度耐性を持つかということは想定しておらず、そのような修飾siRNAに関する詳細な説明も例証も提供されていない。またクロイツァー(Kreutzeret)等のカナダ特許出願番号2,359,180も、二本鎖RNA依存タンパク質キナーゼPKR、特に2'−アミノまたは2'−O−メチルヌクレオチド、および2'−Oまたは4'−C メチレン橋を含むヌクレオチドの活性に対抗するためのdsRNA構成に使用する特定の化学修飾について記述している。しかし、クロイツァー(Kreutzer) らも同様に、それらの修飾がどの程度dsRNA分子において耐性を持つかについての例証または説明を提供していない。   Studies have shown that replacing the 3 'terminal nucleotide overhang of a 21-mer siRNA duplex with a 2-nucleotide 3'-overhang with deoxyribonucleotides does not adversely affect RNAi activity. It has been reported that when up to four nucleotides at each end of siRNA are replaced with deoxyribonucleotides, it has excellent resistance, but when deoxyribonucleotides are completely replaced, RNAi is inactivated (Elvasir). Elbashir et al., 2001, European Molecular Biology Journal (EMBO J., 20, 6877 and Tuschl et al., International PCT Publication WO 01/75164), and Elbashir et al. It has also been reported that RNAi is completely inactivated by substituting 2'-O-methyl nucleotides, Li et al. International PCT Publication WO 00/44914, and Beach et al. PCT publication WO 01/68836 has at least It is hypothesized that siRNA may modify either the phosphate-sugar backbone or the nucleoside to contain one nitrogen or sulfur heteroatom, but how resistant such modifications are to the siRNA No detailed description or illustration of such a modified siRNA is provided, and Canadian patent application number 2,359,180, such as Kreutzeret et al., Also describes the double-stranded RNA-dependent protein kinase PKR. Describe specific chemical modifications used in dsRNA construction to specifically counteract the activity of nucleotides, including 2'-amino or 2'-O-methyl nucleotides, and 2'-O or 4'-C methylene bridges However, Kreutzer et al. Also shows how well these modifications It does not provide any illustration or explanation as to whether it is resistant in dsRNA molecules.

パリッシュ(Parrish )ら(2000年,分子細胞誌(Molecular Cell),6,1077−1087) は、長い(>25nt) siRNA転写物を使用して、シー・エレガンス(C.elegans)におけるunc−22遺伝子を標的とする特定の化学修飾をテストした。その著者らは、チオリン酸ヌクレオチド類似体をT7およびT3RNAポリメラーゼに組み込むことによってチオリン酸残基をそれらsiRNA 転写物に導入することについて記述しており、2つのホスホロチオエート修飾塩基を持つRNAのRNAiとしての有効性を著しく低減したことを観察した。さらに、パリッシュ(Parrish)らは、2つ以上の残基のホスホロチオエート修飾がインビトロでRNAを著しく不安定化したため、干渉作用を分析できなかったと報告した(前記1081ページ)。またこの著者らは、長いsiRNA転写物におけるヌクレオチド糖の2' 位での特定の修飾をテストし、特にウリジンからチミジンおよび/またはシチジンからデオキシシチジンへの置換の場合に、デオキシヌクレオチドをリボヌクレオチドと置換することで干渉作用が大幅に減少することを発見した(同様)。さらに、彼らはsiRNA のセンスおよびアンチセンス鎖、4−チオウラシル、5−ブロモウラシル、5−イオドウラシル、ウラシルの3−(アミノアリル)ウラシル、およびグアノシンのイノシンにおいて、置換を含む特定の塩基修飾のテストを行った。4−チオウラシルおよび5−ブロモウラシルの置換は耐性を持つように思われたが、パリッシュ(Parrish)はイノシンがいずれかの鎖に組み込まれた場合に干渉作用を著しく減少させると報告した。またパリッシュ(Parrish) は、5−イオドウラシルおよび3−( アミノアリル) ウラシルをアンチセンス鎖に組み込むことで、RNAi活性も大幅に減少することを報告した。   Parrish et al. (2000, Molecular Cell, 6, 1077-1087), using long (> 25 nt) siRNA transcripts, unc-22 in C. elegans. Specific chemical modifications targeting the gene were tested. The authors describe the introduction of thiophosphate residues into their siRNA transcripts by incorporating thiophosphate nucleotide analogs into T7 and T3 RNA polymerases, as RNAi of RNA with two phosphorothioate modified bases. It was observed that the effectiveness was significantly reduced. Furthermore, Parrish et al. Reported that interference effects could not be analyzed because phosphorothioate modification of two or more residues significantly destabilized RNA in vitro (page 1081). The authors also tested for specific modifications at the 2 'position of the nucleotide sugar in long siRNA transcripts, especially when replacing uridine to thymidine and / or cytidine to deoxycytidine. It was found that the interference effect is greatly reduced by the substitution (similarly). In addition, they test for specific base modifications, including substitutions, in the sense and antisense strands of siRNA, 4-thiouracil, 5-bromouracil, 5-iodouracil, uracil 3- (aminoallyl) uracil, and guanosine inosine. went. While substitutions for 4-thiouracil and 5-bromouracil appeared to be resistant, Parish reported that interference was significantly reduced when inosine was incorporated into either chain. Parrish also reported that incorporation of 5-iodouracil and 3- (aminoallyl) uracil into the antisense strand significantly reduced RNAi activity.

長鎖dsRNAの使用について記述されている。例えば、ビーチ(Beach) ら(国際PCT公開WO01/68836)は、内生的に派生したdsRNAを使用して遺伝子発現を減衰させる特定の方法について説明している。トゥッシェル(Tuschl)ら(国際PCT公開WO01/75164)は、ショウジョウバエのインビトロRNAiシステムについて、また特定の機能的ゲノムアプリケーションおよび特定の治療用アプリケーションに対する特定のsiRNA 分子の使用について説明している。しかし、トゥッシェル(Tuschl)(2001年,化学と生物化学誌(Chem.Biochem.,2,239−245)は、インターフェロン応答性を活性化する危険性があるため、RNAiを遺伝性疾患またはウィルス感染の治療に使用することについて疑問視している。リー(Li)ら(国際PCT 公開WO00/44914)は、特定の標的遺伝子の発現を減衰するために、特定の長い(141−488塩基対)酵素合成したdsRNAまたはベクター発現したdsRNAの使用について説明している。ツェルニッカ−ゲッツ(Zernicka−Goetz)ら(国際PCT公開WO01/36646)は、特定の長さ(550−714塩基対)の酵素合成したdsRNA分子またはベクター発現したdsRNA 分子を使用して、哺乳類細胞における特定遺伝子の発現を抑制する方法について説明している。ファイヤー(Fire)ら(国際PCT公開WO99/32619) は、線虫類における遺伝子発現の抑制に使用するため、特定の長鎖dsRNA分子を細胞に導入する特定の方法について説明している。プラティンク(Plaetinck) ら(国際PCT公開WO00/01846) は、特定の長鎖dsRNA分子を使用して、細胞内の特定表現型の付与の原因である特定の遺伝子を識別する方法について説明している。メロー(Mello)ら(国際PCT公開WO01/29058)は、dsRNA 媒介性RNAiに関与する特定遺伝子の識別について説明している。パチャック(Pachuck)ら(国際PCT公開WO00/63364)は、特定の長さ(少なくとも200ヌクレオチド)のdsRNA構成について記述している。デション・ダパイェット(Deschamps Depaillette )ら(国際PCT公開WO99/07409)は、特定の抗ウィルス剤と結合する特定のdsRNAで構成される特定の組成物について説明している。ウォーターハウス(Waterhouse)ら(国際PCT公開WO99/53050および1998年米国サイエンスアカデミー会報(PNAS),95,13959−13964) は、特定のdsRNAを使用して、植物細胞における核酸の形質発現を減少させる方法について説明している。ドリスコール(Driscoll)ら(国際PCT公開WO01/49844) は、標的生物体において遺伝子のサイレンシングを促進するために使用する特定のDNA発現構成について触れている。   The use of long dsRNA has been described. For example, Beach et al. (International PCT Publication WO 01/68836) describe a specific method of attenuating gene expression using endogenously derived dsRNA. Tuschl et al. (International PCT Publication WO 01/75164) describe the Drosophila in vitro RNAi system and the use of specific siRNA molecules for specific functional genomic applications and for specific therapeutic applications. However, Tuschl (2001, Chem. Biochem., 2, 239-245) describes the risk of activating interferon responsiveness, thus RNAi is a genetic disease or virus Li et al. (International PCT Publication WO 00/44914) have questioned its use in the treatment of infections, in order to attenuate the expression of specific target genes. ) Describes the use of enzyme-synthesized dsRNA or vector-expressed dsRNA Zernica-Goet et al. (International PCT Publication WO 01/36646) describes enzymes of a specific length (550-714 base pairs). Using synthesized dsRNA molecules or vector-expressed dsRNA molecules In particular, Fire et al. (International PCT Publication WO 99/32619) describes a method for suppressing the expression of a specific gene in mammalian cells. A specific method for introducing long dsRNA molecules into cells is described: Platinck et al. Mello et al. (International PCT Publication WO 01/29058) describe the identification of specific genes involved in dsRNA-mediated RNAi. Pachuck et al. (International PCT Publication WO 00/63364) Desamps Depaillet et al. (International PCT Publication WO 99/07409) describes a specific dsRNA that binds to a specific antiviral agent. Waterhouse et al. (International PCT Publication WO 99/53050 and 1998 National Academy of Sciences (PNAS), 95, 13959-13964) use specific dsRNAs. Deriscoll et al. (International PCT Publication WO 01/49844) describes gene silencing in target organisms. It touches the specific DNA expression constructs for use to promote.

様々なRNAiおよび遺伝子サイレンシングシステムに関する他の報告もある。例えば、パリッシュ(Parrish) ら(2000年, 分子細胞(Molecular Cell),6,1077−1087)は、シー・エレガンス(C.elegans)のunc−22遺伝子を標的とする特定の化学修飾dsRNAについて説明している。グロスニクラウス(Grossniklaus)(国際PCT公開WO01/38551)は、特定のdsRNAを使用して、植物におけるポリコーム遺伝子発現を制御する特定の方法について説明している。チュリコフ(Churikov )ら(国際PCT公開WO01/42443)は、特定のdsRNAを使用して、生物体の遺伝子特性を修飾する特定の方法について説明している。コゴニ(Cogoni)ら(国際PCT公開WO01/53475) は、アカパンカビのサイレンシング遺伝子を分離する特定の方法およびその使用について説明している。リード(Reed) ら( 国際PCT公開WO01/68836)は、植物における遺伝子サイレンシングの特定の方法について説明している。ホルネル(Honer)ら(国際PCT公開WO01/70944) は、特定のdsRNA を使用して、パーキンソン病モデルとして遺伝子組み換え線虫類を用いた薬物スクリーニングの特定方法について説明している。ディーク(Deak )ら(国際PCT公開WO01/72774)は、ショウジョウバエにおいてRNAiに関連する特定のショウジョウバエ由来の遺伝子産物について説明している。アルンド(Arndt)ら(国際PCT公開WO01/92513) は、RNAi を強化する要素を使用することによって遺伝子発現を媒介する特定の方法について説明している。トゥシュリル(Tusclil) ら(国際PCT公開WO02/44321)は、特定の合成siRNA 構成について説明している。パチャック(Pachuk)ら(国際PCT公開WO00/63364)およびサティシュチャンドラン(Satishchandran)ら(国際PCT公開WO01/04313)は、特定の長さ(250塩基対以上)のdsRNA、ベクター発現したdsRNA を使用して、特定のポリヌクレオチド配列の機能を抑制する特定の方法および組成物について説明している。エチェベッリ(Echeverri) ら(国際PCT公開WO02/38805)は、RNAiを介して識別される特定のシー・エレガンス(C.elegans)遺伝子について説明している。クロイツァー(Kreutzer)ら(国際PCT公開国際PCT公開WO02/055692、WO02/055693およびEP1144623Bl) はdsRNAを使用した遺伝子発現の抑制方法について説明している。グラハム(Graham)ら(国際PCT公開国際PCT公開WO99/49029およびWO01/70949、AU4037501) は、特定のベクター発現したsiRNA分子について説明している。ファイヤー(Fire )ら(米国特許6,506,559)は、RNAiを媒介する特定の長さのdsRNA(299−1033塩基対)構成を使用したインビトロ遺伝子発現の抑制方法について説明している。マルティネス(Martinez )ら(2002年, セル誌(Cell),110,563−574) はHela細胞におけるRNA干渉を媒介する特定の5'−リン酸化一本鎖siRNAを含む特定の一本鎖siRNA構成について説明している。ハーボース(Harborth)ら(2003年,アンチセンス核酸薬剤開発(Antisense&Nucleic Acid Drug Development),13,83−105) は、化学的および構造的に修飾した特定のsiRNA分子について説明している。チウ(Chiu) とラナ(Rana)(2003年,RNA,9,1034−1−48) は、化学的および構造的に修飾した特定のsiRNA分子について説明している。ウルフ(Woolf) ら(国際PCT公開WO03/064626およびWO03/064625)は化学修飾した特定のdsRNA構成について説明している。   There are other reports on various RNAi and gene silencing systems. For example, Parrish et al. (2000, Molecular Cell, 6, 1077-1087) describe a specific chemically modified dsRNA that targets the C. elegans unc-22 gene. is doing. Grossnikulaus (International PCT Publication WO 01/38551) describes a specific method of controlling polycomb gene expression in plants using specific dsRNA. Churikov et al. (International PCT Publication WO 01/42443) describe specific methods of modifying the genetic properties of an organism using specific dsRNAs. Cogoni et al. (International PCT Publication WO 01/53475) describe a specific method and its use for isolating red-knot mold silencing genes. Reed et al. (International PCT Publication WO 01/68836) describe specific methods of gene silencing in plants. Horner et al. (International PCT Publication WO 01/70944) describe a specific method for drug screening using genetically modified nematodes as Parkinson's disease models using specific dsRNAs. Deak et al. (International PCT Publication WO 01/72774) describe specific Drosophila-derived gene products associated with RNAi in Drosophila. Arndt et al. (International PCT Publication WO 01/92513) describe a specific method of mediating gene expression by using elements that enhance RNAi. Tuscill et al. (International PCT Publication WO 02/44321) describe specific synthetic siRNA constructs. Pachuk et al. (International PCT Publication WO 00/63364) and Satishchandran et al. (International PCT Publication WO 01/04313) use dsRNA of a specific length (250 base pairs or more), vector-expressed dsRNA. Thus, specific methods and compositions that inhibit the function of specific polynucleotide sequences are described. Echeberri et al. (International PCT Publication WO 02/38805) describe a specific C. elegans gene identified through RNAi. Kreutzer et al. (International PCT Publication International PCT Publication WO02 / 055692, WO02 / 055693 and EP1144623B1) describe a method of suppressing gene expression using dsRNA. Graham et al. (International PCT Publication International PCT Publication WO 99/49029 and WO 01/70949, AU4037501) describe specific vector-expressed siRNA molecules. Fire et al. (US Pat. No. 6,506,559) describe a method of suppressing in vitro gene expression using a specific length of dsRNA (299-1033 base pairs) that mediates RNAi. Martinez et al. (2002, Cell, 110, 563-574) are specific single-stranded siRNA constructs containing specific 5′-phosphorylated single-stranded siRNAs that mediate RNA interference in Hela cells. It explains about. Harborth et al. (2003, Antisense & Nucleic Acid Drug Development, 13, 83-105) describe specific siRNA molecules that have been chemically and structurally modified. Chiu and Rana (2003, RNA, 9, 1034-1-48) describe specific siRNA molecules that have been chemically and structurally modified. Woolf et al. (International PCT Publications WO 03/064626 and WO 03/064625) describe specific dsRNA constructs that have been chemically modified.

マキャフリー(McCaffrey) ら(2002年, ネイチャー誌(Nature),418,38−39)は、マウスにおけるキメラHCVNS5Bプロテイン/ルシフェラーゼ転写を標的とする特定のsiRNA構成の使用について説明している。   McCaffrey et al. (2002, Nature, 418, 38-39) describe the use of specific siRNA constructs targeting chimeric HCV NS5B protein / luciferase transcription in mice.

ランドール(Randall )ら(2003年,米国科学アカデミー紀要誌(PNAS USA),100,235−240) は、ヒト肝細胞癌細胞株Huh7におけるHCV RNAを標的とする特定のsiRNA 構成について説明している。   Randall et al. (2003, PNAS USA, 100, 235-240) describe specific siRNA constructs targeting HCV RNA in the human hepatocellular carcinoma cell line Huh7. .

本発明は、低分子干渉核酸(siNA) 分子を使用するRNA干渉(RNAi) によって、HCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変、および/またはHCV感染に伴って起こるその他の疾患状態の持続または進行に関連する遺伝子の発現を調節するのに有効な、化合物、組成物、および方法に関する。本発明はまた、小核酸分子を使用するRNA干渉(RNAi)による、HCV遺伝子発現経路および/または活性に関与する他の遺伝子の発現または活性の調節に有効な化合物、組成物、および方法に関する。特に、本発明は、HCV 遺伝子および/またはHCV遺伝子の発現および/または感染経路に関与する他の遺伝子(細胞遺伝子または宿主遺伝子)の発現を調節するために使用される、低分子干渉核酸(siNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、および短鎖ヘアピンRNA(shRNA) 分子等の小核酸分子および方法を特徴とする。   The present invention provides for the persistence of HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis, and / or other disease states associated with HCV infection by RNA interference (RNAi) using small interfering nucleic acid (siNA) molecules. The present invention relates to compounds, compositions, and methods effective to modulate the expression of genes associated with progression. The invention also relates to compounds, compositions, and methods that are effective in modulating the expression or activity of other genes involved in the HCV gene expression pathway and / or activity by RNA interference (RNAi) using small nucleic acid molecules. In particular, the invention relates to small interfering nucleic acids (siNA) used to regulate the expression of HCV genes and / or HCV genes and / or other genes involved in the infection pathway (cellular genes or host genes). ), Small interfering RNA (siRNA), double stranded RNA (dsRNA), micro RNA (miRNA), and short hairpin RNA (shRNA) molecules and the like.

本発明のsiNAは非修飾であっても、化学修飾されたものであってもよい。本発明のsiNAは、化学合成、ベクター発現、または酵素合成されることができる。本発明は、細胞中のHCV 遺伝子発現または活性をRNA干渉(RNAi )によって調節できる様々な化学修飾された合成低分子干渉核酸(siNA)分子も特徴とする。化学修飾したsiNAを使用することで、インビボヌクレアーゼ分解に対する耐性および/または細胞摂取が増加し、野生型siRNA分子の様々な特性を改善することができる。さらに、先に公開された研究に反し、複数の化学修飾を有するsiNAはそのRNAi活性を保持する。本発明のsiNA分子は、治療用、動物用、診断用、標的の確認用、ゲノム上の発見用、遺伝子工学用、および薬理ゲノミクス上の応用を含む、様々なアプリケーションにおける有効な試薬および方法を提供する。   The siNA of the present invention may be unmodified or chemically modified. The siNA of the present invention can be chemically synthesized, vector expressed, or enzymatically synthesized. The invention also features a variety of chemically modified synthetic small interfering nucleic acid (siNA) molecules that can modulate HCV gene expression or activity in cells by RNA interference (RNAi). Using chemically modified siNA can increase resistance to in vivo nuclease degradation and / or cellular uptake and improve various properties of wild-type siRNA molecules. Furthermore, contrary to previously published studies, siNA with multiple chemical modifications retains its RNAi activity. The siNA molecules of the present invention provide effective reagents and methods in a variety of applications, including therapeutic, veterinary, diagnostic, target validation, genomic discovery, genetic engineering, and pharmacogenomic applications. provide.

1つの態様においては、本発明は、独立してまたは共同して、HCVおよび/またはHCV 感染、肝不全、肝細胞癌、および肝硬変の維持または進行に関連する細胞タンパク質をコードする遺伝子、例えば表1のジンバンクアクセッション番号で参照され、本明細書では概してHCVと呼ばれるそれらの配列を含む配列をコードする遺伝子の発現を調節する、1つ以上のsiNA分子および方法を特徴とする。本発明の様々な側面および態様に関する以下の記述は、本明細書では概してHCVと呼ばれる典型的なC型肝炎ウィルス(HCV)遺伝子を参照して提供される。しかし、そのような参照は単に典型例を示したにすぎず、本発明の様々な側面および態様は、本明細書で記載されるようなHCVに対する細胞内標的と同様に、HCV変異、HCV遺伝子のスプライスバリアント、および異種系統のHCVをコードする遺伝子等、HCVの代替遺伝子を発現するその他の遺伝子も対象とする。様々な側面および態様は、HCV感染、肝不全、肝細胞癌、および肝硬変の維持および/または進行に関連する細胞タンパク質をコードする遺伝子を含む、HCV 経路に含まれるその他の遺伝子、または、HCVライフサイクルにおいて使用される細胞タンパク質等、HCV感染に関連するその他のタンパク質を発現するその他の遺伝子も対象とする。このような追加の遺伝子について、本明細書で記載するHCVのための方法を使用して標的部位を分析することができる。従って、その他の遺伝子の抑制およびそのような抑制の影響は、本明細書に記載するように実行されることができる。すなわち「HCV」という用語は、以下で定義するように、また記載した態様において挙げるように、遺伝子発現、複製および/またはHCV活性の経路に含まれる細胞遺伝子と同様、異種系統のHCV、変異HCV遺伝子、およびHCV遺伝子のスプライスバリアントのポリペプチドを含むHCVポリペプチドをコードする遺伝子等、HCV感染の進行および維持に関連する遺伝子を包含することが意図されている。また、「HCV」という用語は、以下で定義するように、また記載した態様において挙げるように、本明細書に記載されるようなHCV感染に関連するHCVウィルス性遺伝子産物および細胞遺伝子産物を包含することが意図されている。従って、「HCV」という用語を参照して本明細書に記載する各態様は、本明細書で定義される「HCV」という用語が適用されるすべてのウィルス、細胞およびウィルスタンパク質、ペプチド、ポリペプチド、および/またはポリヌクレオチド分子に当てはまる。   In one aspect, the invention independently or jointly encodes a gene that encodes a cellular protein associated with the maintenance or progression of HCV and / or HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and cirrhosis, eg, a table Characterized by one or more siNA molecules and methods that regulate the expression of a gene that encodes a sequence comprising those sequences, referred to herein by a Ginbank accession number, generally referred to herein as HCV. The following description of various aspects and embodiments of the invention is provided with reference to a typical hepatitis C virus (HCV) gene, generally referred to herein as HCV. However, such references are merely exemplary, and various aspects and embodiments of the present invention are similar to HCV mutations, HCV genes, as well as intracellular targets for HCV as described herein. Other genes that express alternative genes for HCV, such as splice variants of, and genes encoding HCV of different strains are also of interest. Various aspects and embodiments include other genes involved in the HCV pathway, including genes encoding cellular proteins associated with the maintenance and / or progression of HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and cirrhosis, or HCV life Other genes that express other proteins associated with HCV infection, such as cellular proteins used in the cycle, are also targeted. For such additional genes, target sites can be analyzed using the methods for HCV described herein. Thus, repression of other genes and the effects of such repression can be performed as described herein. That is, the term “HCV”, as defined below and as mentioned in the described embodiments, as well as cellular genes involved in the pathways of gene expression, replication and / or HCV activity, heterologous strains of HCV, mutant HCV It is intended to encompass genes involved in the progression and maintenance of HCV infection, such as genes and genes encoding HCV polypeptides, including splice variant polypeptides of HCV genes. The term “HCV” also encompasses HCV viral gene products and cellular gene products associated with HCV infection as described herein, as defined below and as recited in the described embodiments. Is intended to be. Thus, each aspect described herein with reference to the term “HCV” is intended to cover all viruses, cells and viral proteins, peptides, polypeptides to which the term “HCV” as defined herein applies. And / or applies to polynucleotide molecules.

1つの態様においては、本発明はHCVマイナス鎖、例えばジンバンクアクセッション番号HPCK1S1、C型肝炎ウィルス(HCV−lb株、HCV−K1−S1クローン)、完全ゲノム; ジンバンクアクセッション番号D50483,9410nt. に対するRNAi 特異性を持つsiNA分子を特徴とする。   In one embodiment, the present invention relates to an HCV negative strand, such as Jinbank accession number HPCK1S1, hepatitis C virus (HCV-lb strain, HCV-K1-S1 clone), complete genome; Jinbank accession number D50483, 9410 . Characterized by siNA molecules with RNAi specificity for.

1つの態様においては、本発明は、独立してまたは共同して、細胞受容体、細胞表面分子、細胞性酵素、細胞転写因子、および/ またはサイトカイン等のHCV感染に対する細胞内標的を代表する遺伝子発現、二次メッセンジャー、および、細胞アクセサリー分子、例えば、限定されないが、La抗原(例えばコスタ−マッティオーリ(Costa−Mattioli)ら,2004年,分子細胞生物学誌(Mol Cell Biol.,24,6861−70, 例としてジンバンクアクセッション番号NM_003142を参照);FAS (例としてジンバンクアクセッション番号NM_000043)またはFASリガンド(例としてジンバンクアクセッション番号NM_000639); インターフェロン調節因子(IRF; 例としてジンバンクアクセッション番号AF082503.1); 細胞性PKRタンパク質キナーゼ(例としてジンバンクアクセッション番号No.XM_002661.7); ヒトの真核型転写開始因子2B(elF2Bガンマ; 例としてジンバンクアクセッション番号AF256223, および/またはelF2ガンマ;例としてジンバンクアクセッション番号No.NM_006874.1); ヒトDEADボックスタンパク質(DDX3; 例としてジンバンクアクセッション番号XM_018021.2); およびポリピリミジン・トラクト結合タンパク質のようなHVCの3’−UTRのポリ(U) トラクトに結合する細胞性タンパク質(例としてジンアクセッション番号NM_031991.1およびXM_042972.3)を調節する1つ以上のsiNA分子、ならびに方法を特徴とする。そのような細胞内標的をまた、本明細書では概して「HCV標的」、特に「宿主標的」と呼ぶ。   In one aspect, the present invention independently or jointly represents genes that represent intracellular targets for HCV infection, such as cell receptors, cell surface molecules, cellular enzymes, cell transcription factors, and / or cytokines. Expression, second messengers, and cell accessory molecules such as, but not limited to, the La antigen (eg, Costa-Mattioli et al., 2004, Mol Cell Biol., 24, 6861) -70, see Jinbank accession number NM_003142 for example); FAS (eg Jinbank accession number NM_00000043) or FAS ligand (eg Jinbank accession number NM_000639); Interferon modulator (IRF; Jinbank Accession No. AF082503.1); cellular PKR protein kinase (eg Jinbank Accession No. XM — 002661.7); human eukaryotic transcription initiation factor 2B (elF2B gamma; eg Jinbank Accession) No. AF256223, and / or elF2 gamma; as an example, Jinbank Accession No. NM — 006874.1); human DEAD box protein (DDX3; as an example, Jinbank Accession No. XM — 08021.2); Cellular proteins that bind to poly (U) tracts of HVC 3′-UTR such as gin accession numbers NM_031991.1 and XM_042972.3 One or more siNA molecules that modulate, and features a method. Such intracellular targeting also generally "HCV target", as used herein, particularly referred to as a "host target".

HCVゲノムの高い配列多様性のため、広範な治療用途のためのsiRNA分子の選択はウィルスゲノムの保存領域を含むであろう。1つの態様においては、本発明はHCVゲノムの保存領域を標的とするsiNA分子に関する。HCVゲノムの保存領域に関する例は、5’−非コード領域(NCR、5’ −非翻訳領域(UTR) とも呼ばれる)、コアタンパク質コード領域の5’端および3’−NCRを含むがこれらに限定されない。HCVゲノムRNAは、5’−キャップ構造の翻訳を独立して媒介する5’−NCRの内部リボソーム侵入部位(IRES)を含む(ワン(Wang)ら,1993年,ウィルス学雑誌(J.Virol.,67,3338−44)。臨床的に単離されたサブタイプによりHCV RNAゲノムの全長配列は均一ではなく、これは少なくとも15ある(シモンズ(Simmonds),1995年,肝臓学会誌(Hepatology),21,570−583)。しかし、HCVの5’−NCR 配列は既知のすべてのサブタイプにわたり高度に保存されており、これはおそらく共通のIRES 機序を保存するためであろう(オカモト(Okamoto) ら,1991年, 一般ウィルス学誌(J.General Virol.,72,2697−2704)。従って、siNA分子は、5’NCR配列等の保護領域を標的とすることにより、HCVの異なる分離株を標的とするようにデザインできる。様々なHCV分離株の保護領域を標的とするようにデザインされたsiNA分子は、多様な患者におけるHCV複製の十分な抑制が可能であり、HCVゲノムの非保護領域における突然変異により進化するHCV類似種に対してsiNA分子の実効性を確保する。記載のとおり、単一のsiNA分子は、siNA分子をHCVの保存されるヌクレオチド配列と相互作用するようにデザインすることにより、HCVの分離株すべてに対して標的とされることができる(例として、様々なHCV分離株のRNA に存在すると予想される配列)。   Due to the high sequence diversity of the HCV genome, the selection of siRNA molecules for a wide range of therapeutic applications will include conserved regions of the viral genome. In one aspect, the invention relates to siNA molecules that target conserved regions of the HCV genome. Examples of conserved regions of the HCV genome include, but are not limited to, 5′-noncoding regions (also referred to as NCR, 5′-untranslated regions (UTRs)), 5 ′ end of the core protein coding region and 3′-NCR. Not. HCV genomic RNA contains an internal ribosome entry site (IRES) of 5′-NCR that independently mediates translation of the 5′-cap structure (Wang et al., 1993, Virology Journal (J. Virol. , 67, 3338-44) Due to clinically isolated subtypes, the full-length sequence of the HCV RNA genome is not uniform, and there are at least 15 (Simmonds, 1995, Hepatology, Hepatology, 21, 570-583), however, the 5′-NCR sequence of HCV is highly conserved across all known subtypes, probably to preserve a common IRES mechanism (Okamoto). , Et al., 1991, General Virology (J. General Virol., 72, 26) Thus, siNA molecules can be designed to target different isolates of HCV by targeting a protected region such as a 5 ′ NCR sequence. SiNA molecules designed to be able to sufficiently suppress HCV replication in a variety of patients, making siNA molecules effective against HCV analogs that evolve by mutations in the unprotected region of the HCV genome. As noted, a single siNA molecule can be targeted to all HCV isolates by designing the siNA molecule to interact with the conserved nucleotide sequence of HCV. (For example, sequences expected to be present in RNA of various HCV isolates).

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで前記siNA分子は約15から約28塩基対を含む。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, wherein the siNA molecule is about 15 To about 28 base pairs.

1つの態様においては、本発明は、RNA干渉(RNAi) を介してHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで二本鎖低分子干渉核酸分子は第一および第二鎖を含み、siNA分子の各鎖は約18から約28ヌクレオチド長であり、siNA分子の分子の第一鎖はsiNA分子がRNA干渉を介してHCV RNAの切断を指示するようHCVRNA に対する十分な相補性を有するヌクレオチド配列を含み、前記siNA分子の第二鎖は第一鎖に対して相補的であるヌクレオチド配列を含む。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that directs cleavage of HCV RNA via RNA interference (RNAi), wherein the double stranded small interfering nucleic acid molecule Contains the first and second strands, each strand of the siNA molecule is about 18 to about 28 nucleotides in length, and the first strand of the siNA molecule directs the cleavage of HCV RNA by the siNA molecule via RNA interference Such that the second strand of the siNA molecule comprises a nucleotide sequence that is complementary to the first strand.

1つの態様においては、本発明は、RNA干渉(RNAi) を介してHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで二本鎖低分子干渉核酸分子は第一および第二鎖を含み、siNA分子の各鎖は約18から約23ヌクレオチド長であり、siNA分子の分子の第一鎖はsiNA分子がRNA干渉を介してHCV RNAの切断を指示するようHCVRNA に対する十分な相補性を有するヌクレオチド配列を含み、前期siNA分子の第二鎖は第一鎖に対して相補的であるヌクレオチド配列を含む。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that directs cleavage of HCV RNA via RNA interference (RNAi), wherein the double stranded small interfering nucleic acid molecule Includes a first and second strand, each strand of the siNA molecule is about 18 to about 23 nucleotides in length, and the first strand of the molecule of the siNA molecule directs cleavage of the HCV RNA via RNA interference by the siNA molecule Such that the second strand of the siNA molecule comprises a nucleotide sequence that is complementary to the first strand.

1つの態様においては、本発明は、RNA干渉(RNAi) を介してHCV RNA の切断を支持する化学修飾した二本鎖低分子干渉核酸(siNA )分子を特徴とし、ここでsiNA分子の各鎖は約18から約28ヌクレオチド長であり、siNA分子の一方の鎖はsiNA分子がRNA干渉を介してHCVRNA の切断を指示するようHCV RNA に対する十分な相補性を有するヌクレオチド配列を含む。   In one aspect, the invention features a chemically modified double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that supports cleavage of HCV RNA via RNA interference (RNAi), wherein each strand of the siNA molecule. Is about 18 to about 28 nucleotides in length, and one strand of the siNA molecule contains a nucleotide sequence with sufficient complementarity to HCV RNA such that the siNA molecule directs cleavage of HCV RNA via RNA interference.

1つの態様においては、本発明は、RNA干渉(RNAi) を介してHCV RNA の切断を支持する化学修飾した二本鎖低分子干渉核酸(siNA )分子を特徴とし、ここでsiNA分子の各鎖は約18から約23ヌクレオチド長であり、siNA分子の一方の鎖はsiNA分子がRNA干渉を介してHCVRNA の切断を指示するようHCV RNA に対する十分な相補性を有するヌクレオチド配列を含む。   In one aspect, the invention features a chemically modified double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that supports cleavage of HCV RNA via RNA interference (RNAi), wherein each strand of the siNA molecule. Is about 18 to about 23 nucleotides in length, and one strand of the siNA molecule contains a nucleotide sequence with sufficient complementarity to HCV RNA such that the siNA molecule directs cleavage of HCV RNA via RNA interference.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示するsiNA分子を特徴とし、例えばHCV遺伝子またはRNAはHCVをコードする配列を含む。1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNAの切断を指示するsiNA分子を特徴とし、例えばここでRNAのHCV遺伝子はHCV遺伝子発現に関与するHCVの非コーディング配列または調節要素を含む。   In one aspect, the invention features a siNA molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, eg, the HCV gene or RNA includes a sequence encoding HCV. In one aspect, the invention features a siNA molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, eg, where the RNA HCV gene is a non-HCV gene involved in HCV gene expression. Contains coding sequences or regulatory elements.

1つの態様においては、本発明のsiNAはHCV遺伝子またはHCV遺伝子ファミリー(例として、異なるHCV株)の発現を抑制するために使用され、ここで前記遺伝子または遺伝子ファミリーの配列は配列相同性を共有する。そのような相同配列は、例えば配列アラインメントを使用して、当該技術分野において知られるように識別することができる。siNA分子は、例えば完全に相補的な配列を使用して、または追加の標的配列を提供することができる非正準塩基対(例えばミスマッチおよび/またはゆらぎ塩基対)を組み込んで、そのような相同配列を標的とするようにデザインすることができる。ミスマッチが識別される場合、非正準塩基対(例、ミスマッチおよび/またはゆらぎ塩基対)を使用して2以上の遺伝子配列を標的とするsiNA分子を生成できる。限定を目的としない例において、UUおよびCC塩基対といった非正準塩基対を使用して、配列相同性を共有する、異なるHCV標的の配列をターゲティングできるsiNA分子を生成する。このように、本発明のsiNAを使用する利点は、単一のsiNAを、相同遺伝子の間に保存されるヌクレオチド配列に相補的な核酸配列を含めてデザインすることができることである。この方法によると、2以上のsiNA分子を使用して異なる遺伝子を標的とする代わりに、単一のsiNAを使用して2以上の遺伝子の発現を抑制することができる。   In one embodiment, the siNA of the invention is used to suppress expression of an HCV gene or HCV gene family (eg, different HCV strains), wherein the gene or gene family sequences share sequence homology To do. Such homologous sequences can be identified as known in the art using, for example, sequence alignment. siNA molecules, such as using fully complementary sequences, or incorporating non-canonical base pairs (eg, mismatch and / or wobble base pairs) that can provide additional target sequences, It can be designed to target sequences. If a mismatch is identified, non-canonical base pairs (eg, mismatch and / or wobble base pairs) can be used to generate siNA molecules that target more than one gene sequence. In a non-limiting example, non-canonical base pairs such as UU and CC base pairs are used to generate siNA molecules that can target sequences of different HCV targets that share sequence homology. Thus, an advantage of using the siNA of the present invention is that a single siNA can be designed including a nucleic acid sequence that is complementary to a nucleotide sequence conserved between homologous genes. According to this method, instead of using two or more siNA molecules to target different genes, a single siNA can be used to suppress the expression of two or more genes.

1つの態様においては、本発明は、HCVRNAに対してRNAi活性を有するsiNA 分子を特徴とし、ここで前記siNA分子は、表1に示すジンバンクアクセッション番号を持つ配列等、HCVをコードする配列を有する任意のRNAに相補的な配列を含む。別の態様においては、本発明はHCV RNAに対してRNAi活性を持つsiNA分子を特徴とし、ここでsiNA分子は、例えば表1には示されていないが当該技術分野においては例えばHCV感染、肝不全、肝細胞癌、または肝硬変の維持および/または進行に関連することが知られているその他の突然変異HCV遺伝子等、様々なHCVをコードする配列を有するRNAに相補的な配列を含む。表IIIおよびIVまたは本明細書に別途記載される化学修飾は、本発明の任意のsiNA構造に適用することができる。別の態様においては、本発明のsiNA分子はHCV遺伝子のヌクレオチド配列と相互作用することができ、それによってHCV遺伝子発現のサイレンシングを媒介することができるヌクレオチド配列を含み、ここで例えば前記siNAは、HCV遺伝子の複写または翻訳を調節し、HCV遺伝子の発現を防ぐ細胞過程によりHCV遺伝子の発現制御を媒介する。   In one aspect, the invention features a siNA molecule having RNAi activity against HCV RNA, wherein the siNA molecule is a sequence encoding HCV, such as a sequence having a zinc bank accession number shown in Table 1. A sequence complementary to any RNA having In another aspect, the invention features a siNA molecule having RNAi activity against HCV RNA, wherein the siNA molecule is not shown in, for example, Table 1, but is known in the art, for example, HCV infection, liver It includes sequences complementary to RNA having sequences encoding various HCV, such as failure, hepatocellular carcinoma, or other mutant HCV genes known to be associated with the maintenance and / or progression of cirrhosis. Chemical modifications described in Tables III and IV or elsewhere herein can be applied to any siNA structure of the present invention. In another aspect, the siNA molecule of the invention comprises a nucleotide sequence that can interact with the nucleotide sequence of an HCV gene, thereby mediating silencing of HCV gene expression, wherein, for example, the siNA comprises It mediates the regulation of HCV gene expression through cellular processes that regulate HCV gene replication or translation and prevent HCV gene expression.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、形質、疾患または状態に関連するハプロタイプ多型(例として、HCV感染または複製に関与する細胞遺伝子)から生じるタンパク質の発現を下方制御または抑制するために使用される。遺伝子またはタンパク質あるいはRNAレベルの分析を使用して、そのような多型を持つ対象、または本明細書に記載する疾患、状態、形質、遺伝子型または表現型が進行する危険性のある対象を識別することができる。(例えばシルベストリ(Silvestri) ら,2003年,国際癌学会誌(Int J Cancer.,104,310−7を参照)。それらの対象は、本発明のsiNA分子およびHCV遺伝子の発現疾患の治療に有効な他の組成物を用いた治療等の治療を受けることができる。このように、HCVタンパク質またはRNAレベルの分析を使用して対象の治療の種類および一連の治療計画を決定することができる。タンパク質またはRNAレベルのモニタリングを使用して、治療の結果を予測したり、疾患、状態、または形質に関連する特定タンパク質のレベルおよび/または作用を調節する化合物および組成物の有効性を判断したりすることができる。   In one aspect, the siNA molecules of the invention are for down-regulating or suppressing the expression of proteins resulting from haplotype polymorphisms associated with traits, diseases or conditions (eg, cellular genes involved in HCV infection or replication). Used for. Use gene or protein or RNA level analysis to identify subjects with such polymorphisms or at risk for progression of the diseases, conditions, traits, genotypes or phenotypes described herein can do. (See, for example, Silvestri et al., 2003, International Cancer Society Journal (see Int J Cancer., 104, 310-7). These subjects are useful for the treatment of siNA molecules and HCV gene expression disorders of the present invention. Can receive treatment, such as treatment with other compositions that are effective, thus, analysis of HCV protein or RNA levels can be used to determine the type of treatment and the set of treatment plans for the subject Monitoring of protein or RNA levels is used to determine the effectiveness of compounds and compositions that predict treatment outcomes or modulate the level and / or action of specific proteins associated with a disease, condition, or trait. Can be.

本発明の1つの態様においては、siNA分子はHCVタンパク質をコードするヌクレオチド配列またはその一部に対して相補的であるヌクレオチド配列を持つアンチセンス鎖を含む。siNA はセンス鎖をさらに含み、ここで前記センス鎖はHCVのヌクレオチド配列またはその一部を含む。   In one embodiment of the invention, the siNA molecule comprises an antisense strand having a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence encoding HCV protein or a portion thereof. The siNA further comprises a sense strand, wherein the sense strand comprises an HCV nucleotide sequence or a portion thereof.

1つの態様においては、siNA分子はHCVタンパク質をコードするヌクレオチド配列またはその一部に対して相補的であるヌクレオチド配列を持つアンチセンス領域を含む。siNA分子はセンス領域をさらに含み、ここで前記センス領域はHCVのヌクレオチド配列またはその一部を含む。   In one embodiment, the siNA molecule comprises an antisense region having a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence encoding an HCV protein or a portion thereof. The siNA molecule further comprises a sense region, wherein the sense region comprises an HCV nucleotide sequence or a portion thereof.

別の態様においては、本発明は、siNA分子のアンチセンス領域にHCV遺伝子のヌクレオチド配列または配列の一部に相補的なヌクレオチド配列を含むsiNA分子を特徴とする。別の態様においては、本発明は、例えばsiNA構造のアンチセンス領域等、HCV遺伝子配列またはその一部を含む配列に相補的な領域を含むsiNA分子を特徴とする。   In another aspect, the invention features a siNA molecule that includes a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence or a portion of a sequence of an HCV gene in the antisense region of the siNA molecule. In another aspect, the invention features a siNA molecule comprising a region complementary to a sequence comprising an HCV gene sequence or a portion thereof, such as, for example, an antisense region of a siNA structure.

1つの態様においては、HCVsiNA構造のアンチセンス領域は、配列番号1−696または1393−1466のいずれかを有する配列に相補的な配列を含む。1つの態様においては、HCV構成のアンチセンス領域は、表IIおよびIIIならびに図4および5に記載のアンチセンス配列番号のいずれかを有する配列を含む。1つの態様においては、HCV構成のセンス領域は、表IIおよびIIIならびに図4および5に記載のセンス配列番号のいずれかを有する配列を含む。   In one embodiment, the antisense region of the HCV siNA structure comprises a sequence that is complementary to a sequence having either SEQ ID NO: 1-696 or 1393-1466. In one embodiment, the antisense region of the HCV configuration comprises a sequence having any of the antisense sequence numbers set forth in Tables II and III and FIGS. In one embodiment, the sense region of the HCV configuration comprises a sequence having any of the sense SEQ ID NOs listed in Tables II and III and FIGS.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は配列番号1−2027のいずれかを含む。配列番号1−2027に示される配列は限定的なものではない。本発明のsiNA分子は、任意の連続したHCV配列(例として、約15から約25以上、または約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25以上連続したHCVヌクレオチド)を含むことができる。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention comprises any of SEQ ID NOs: 1-2027. The sequence shown in SEQ ID NO: 1-2027 is not limited. The siNA molecules of the invention can be any contiguous HCV sequence (eg, about 15 to about 25 or more, or about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 or more contiguous). HCV nucleotides).

さらに別の態様においては、本発明は、例えばsiNA構造のアンチセンス配列等、表Iに示されるジンバンクアクセッション番号で表される配列を含む、配列または配列の一部に相補的な配列を含むsiNA分子を特徴とする。表III およびIVまたは本明細書に記載される化学修飾は、本発明の任意のsiNA構造に適合することができる。   In yet another aspect, the present invention provides a sequence complementary to a sequence or part of a sequence, including the sequence represented by the ginbank accession number shown in Table I, such as an antisense sequence of siNA structure. Features siNA molecules containing. The chemical modifications described in Tables III and IV or herein can be adapted to any siNA structure of the present invention.

本発明の1つの態様においては、siNA分子は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを持つアンチセンス鎖を含み、ここで前記アンチセンス鎖はHCVまたはHCVタンパク質をコードするRNA配列またはその一部に対して相補的であり、またここで前記siNAは約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを持つセンス鎖をさらに含み、ここで前記センス鎖および前記アンチセンス鎖は、各鎖において少なくとも約15のヌクレオチドが他方の鎖に対して相補的である別々のヌクレオチド配列である。   In one embodiment of the invention, the siNA molecule is about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29). Or 30) comprising an antisense strand having nucleotides, wherein the antisense strand is complementary to an RNA sequence encoding HCV or HCV protein or a portion thereof, wherein the siNA is from about 15 Further comprising a sense strand having about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides, wherein The sense strand and the antisense strand are separate nucleotide sequences in which at least about 15 nucleotides in each strand are complementary to the other strand.

本発明の1つの態様においては、本発明のsiNA分子は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30) ヌクレオチドを持つアンチセンス領域を含み、ここで前記アンチセンス領域はHCVまたはHCVタンパク質をコードするRNA配列に対して相補的であり、またここで前記siNA約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを持つセンス領域をさらに含み、ここで前記センス領域および前記アンチセンス領域は、センス領域が少なくとも約15のアンチセンス領域に対して相補的であるヌクレオチドを含む直鎖状分子に含まれる。   In one aspect of the invention, the siNA molecule of the invention has from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) comprising an antisense region having nucleotides, wherein said antisense region is complementary to an RNA sequence encoding HCV or HCV protein, and wherein said siNA is from about 15 to about 30 (E.g., about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) further comprising a sense region, wherein the sense The region and the antisense region are comprised in a linear molecule comprising a nucleotide in which the sense region is complementary to at least about 15 antisense regions.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子はHCV遺伝子によりコードされるRNA の発現を調節するRNAi活性を持つ。HCV 遺伝子は、互いにある程度の配列相同性を共有することができるため、異なるHCV標的間で共有される配列または特定のHCV標的に固有の代替配列のいずれかを選択することによって、siNA分子を一群のHCV遺伝子(例、異なるHCV株の一群)または代替の特定HCV遺伝子(例、耐性突然変異体、耐性菌、またはその他の多型変異体)を標的とするようにデザインできる。そのため1つの態様においては、1つのsiNA分子を持つ一群のHCV遺伝子を標的とするようにsiNA分子をデザインして、複数のHCV 遺伝子変異体間で相同性を持つHCV RNA 配列の保存領域を標的とすることができる。従って、1つの態様においては、本発明のsiNA 分子は対象または生物体における1つ以上のHCV株の発現を調節する。別の態様においては、高度の特異性のためsiNA 分子がRNAi活性を媒介する必要がある特定遺伝子の特定のHCV RNA配列(例、単一のHCV株またはHCV一塩基多型(SNP)に固有の配列を標的とするようsiNA分子をデザインすることができる。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention has RNAi activity that regulates the expression of RNA encoded by the HCV gene. Since HCV genes can share some sequence homology with each other, siNA molecules can be grouped together by selecting either sequences that are shared between different HCV targets or alternative sequences that are unique to a particular HCV target. HCV genes (eg, a group of different HCV strains) or alternative specific HCV genes (eg, resistant mutants, resistant bacteria, or other polymorphic variants) can be designed to target. Therefore, in one embodiment, siNA molecules are designed to target a group of HCV genes having one siNA molecule and target conserved regions of HCV RNA sequences having homology among multiple HCV gene variants. It can be. Accordingly, in one aspect, the siNA molecules of the invention modulate the expression of one or more HCV strains in a subject or organism. In another embodiment, due to the high degree of specificity, a specific HCV RNA sequence of a specific gene (eg, a single HCV strain or HCV single nucleotide polymorphism (SNP)) that siNA molecules need to mediate RNAi activity. SiNA molecules can be designed to target these sequences.

1つの態様においては、RNA干渉遺伝子サイレンシング応答のメディエーターとして作用する本発明の核酸分子は、二本鎖核酸分子である。別の態様においては、本発明のsiNA分子は約15から30(例、例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドの間に約15から約30の塩基対を含む二重鎖で構成される。また別の態様においては、本発明のsiNA分子は、例えば、約19塩基対および3' 端モノヌクレオチド、ジヌクレオチド、またはトリヌクレオチド突出部を持つ約21ヌクレオチドの二重鎖等の約1から約3(例、約1、2、または3)ヌクレオチドの突出端を持つ二重鎖核酸分子を含む。また別の態様においては、本発明のsiNA分子は、両端が平滑であるか、代替として片端が平滑である平滑末端を持つ二重鎖核酸分子を含む。   In one embodiment, a nucleic acid molecule of the invention that acts as a mediator of an RNA interference gene silencing response is a double stranded nucleic acid molecule. In another embodiment, the siNA molecule of the invention has about 15 to 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) composed of duplexes containing about 15 to about 30 base pairs between oligonucleotides containing nucleotides. In yet another embodiment, the siNA molecule of the invention has from about 1 to about, such as a duplex of about 21 nucleotides with, for example, about 19 base pairs and a 3 ′ terminal mononucleotide, dinucleotide, or trinucleotide overhang. Includes double-stranded nucleic acid molecules with overhanging ends of 3 (eg, about 1, 2, or 3) nucleotides. In yet another embodiment, the siNA molecules of the invention comprise double stranded nucleic acid molecules with blunt ends that are either blunt at the ends or alternatively, blunt at one end.

1つの態様においては、本発明はHCVタンパク質をコードするRNA等のHCV発現核酸分子に対して特異性を持つ、1つ以上の化学修飾したsiNA構造を特徴とする。1つの態様においては、本発明は本明細書に記載される1つ以上の化学修飾を含むHCV発現核酸分子に対して特異性を持つRNA ベースのsiNA分子(例、2’−OHヌクレオチドを含むsiNAを特徴とする。そのような化学修飾の限定を目的としない例は、ホスホロチオエートヌクレオチド間結合、2’−デオキシリボヌクレオチド、2’−O−メチルリボヌクレオチド、2’−デオキシ−2’−フルオロリボヌクレオチド、「ユニバーサル塩基」ヌクレオチド、「非環状」ヌクレオチド、5−C −メチルヌクレオチド、および末端グリセリルおよび/または逆位のデオキシ脱塩基残基の結合を含むがこれらに限定されない。これらの化学修飾は、様々なsiNA構造(例、RNAベースのsiNA構造)で使用される場合に細胞内のRNAi活性を保存すると同時に、それら化合物の血清安定性を劇的に向上させる。さらに、パリッシュ(Parrish) ら(前述)により公開されたデータに反し、出願人は複数の(1より大きい)ホスホロチオエート置換が優れた耐性を持ち、血清安定性において化学修飾したsiNA構造を十分に向上させることを明示する。   In one aspect, the invention features one or more chemically modified siNA structures that have specificity for HCV-expressing nucleic acid molecules, such as RNA encoding HCV proteins. In one aspect, the present invention includes RNA-based siNA molecules (eg, comprising 2′-OH nucleotides) with specificity for HCV-expressing nucleic acid molecules comprising one or more chemical modifications described herein. Examples not intended to limit such chemical modifications include phosphorothioate internucleotide linkages, 2'-deoxyribonucleotides, 2'-O-methylribonucleotides, 2'-deoxy-2'-fluororibo. Chemical modifications include, but are not limited to, nucleotides, “universal base” nucleotides, “acyclic” nucleotides, 5-C-methyl nucleotides, and terminal glyceryl and / or inverted deoxyabasic residue linkages. Cells when used in various siNA structures (eg, RNA-based siNA structures) In addition to conserving the RNAi activity of the compounds, the serum stability of these compounds is dramatically improved, and in addition to the data published by Parrish et al. We show that the substitution has excellent resistance and sufficiently improves the chemically modified siNA structure in serum stability.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子はRNAiを媒介する能力を維持しながら、修飾ヌクレオチドを含む。修飾ヌクレオチドを使用して、安定性、活性、および/または生物学的利用能等の特性をインビトロまたはインビボで改良することができる。例えば、本発明のsiNA分子は、siNA 分子内に存在するヌクレオチドの総数に占める割合として修飾ヌクレオチドを含むことができる。このように、本発明のsiNA分子は概して約5%から約100%の修飾ヌクレオチド(例、約5%、10%、15% 、20% 、25% 、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60% 、65% 、70% 、75%、80%、85%、90%、95% 、または100%の修飾ヌクレオチド)を含むことができる。あるsiNA分子内に存在する修飾ヌクレオチドの実際の割合は、そのsiNA 内に存在するヌクレオチドの総数によるであろう。siNA分子が一本鎖である場合、修飾割合はその一本鎖siNA分子内に存在するヌクレオチドの総数に基づくことがある。同様に、siNA分子が二本鎖である場合、修飾割合はセンス鎖、アンチセンス鎖、またはセンス鎖およびアンチセンス鎖の両方に存在するヌクレオチドの総数に基づくことがある。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention comprise modified nucleotides while maintaining the ability to mediate RNAi. Modified nucleotides can be used to improve properties such as stability, activity, and / or bioavailability in vitro or in vivo. For example, the siNA molecules of the invention can contain modified nucleotides as a percentage of the total number of nucleotides present in the siNA molecule. Thus, siNA molecules of the invention generally have from about 5% to about 100% modified nucleotides (eg, about 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, or 100% modified nucleotides). The actual percentage of modified nucleotides present in a siNA molecule will depend on the total number of nucleotides present in that siNA. If the siNA molecule is single stranded, the modification rate may be based on the total number of nucleotides present in the single stranded siNA molecule. Similarly, if the siNA molecule is double stranded, the modification rate may be based on the total number of nucleotides present in the sense strand, antisense strand, or both the sense and antisense strands.

本発明の一側面は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とする。1つの態様においては、二本鎖siNA分子は1つ以上の化学修飾を含み、二本鎖siNA分子の各鎖は約21ヌクレオチド長である。1つの態様においては、二本鎖siNA分子はリボヌクレオチドを含まない。別の態様においては、二本鎖siNA分子は1つ以上のリボヌクレオチドを含む。1つの態様においては、二本鎖siNA分子の各鎖は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを独立して含み、ここで各鎖は他の鎖のヌクレオチドに対して相補的である約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含む。1つの態様においては、二本鎖siNA分子の一方の鎖はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に対し相補的であるヌクレオチド配列を含み、二本鎖siNA分子のもう一方の鎖は遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に実質的に類似するヌクレオチド配列を含む。   One aspect of the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA. In one embodiment, the double stranded siNA molecule comprises one or more chemical modifications and each strand of the double stranded siNA molecule is about 21 nucleotides in length. In one embodiment, the double stranded siNA molecule does not contain ribonucleotides. In another aspect, the double stranded siNA molecule comprises one or more ribonucleotides. In one embodiment, each strand of the double stranded siNA molecule is about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides independently, wherein each strand is complementary to the other strand of nucleotides from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides. In one embodiment, one strand of the double stranded siNA molecule comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the HCV gene or a portion thereof, and the other strand of the double stranded siNA molecule is the nucleotide of the gene. It contains a nucleotide sequence that is substantially similar to the sequence or part thereof.

別の態様においては、本発明はHCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示し、アンチセンス領域を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで前記アンチセンス領域はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に対し相補的であるヌクレオチド配列、およびセンス領域を含み、ここで前記センス領域はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に実質的に類似するヌクレオチド配列を含む。1つの態様においては、アンチセンス領域およびセンス領域は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを独立して含み、ここで前記アンチセンス領域はセンス領域のヌクレオチドに対して相補的である約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含む。   In another aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA and includes an antisense region, wherein The antisense region comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the HCV gene or a portion thereof, and a sense region, wherein the sense region is a nucleotide that is substantially similar to the nucleotide sequence of the HCV gene or a portion thereof. Contains an array. In one embodiment, the antisense and sense regions are about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides independently, wherein the antisense region is complementary to the nucleotides of the sense region from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides.

別の態様においては、本発明はHCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示し、センス領域およびアンチセンス領域を含む二本鎖低分子干渉(siNA)分子を特徴とし、ここで前記アンチセンス領域はHCV 遺伝子によりコードされるRNAのヌクレオチド配列またはその一部に対して相補的であるヌクレオチド配列を含み、前記センス領域は前記アンチセンス領域に対して相補的であるヌクレオチド配列を含む。   In another aspect, the invention features a double stranded small interfering (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA and includes a sense region and an antisense region, wherein Wherein the antisense region comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene or a portion thereof, and the sense region comprises a nucleotide sequence that is complementary to the antisense region. Including.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は平滑末端、すなわち突出するヌクレオチドを全く含まない端を含む。例えば、本明細書に記載する修飾(例、化学式IからVIIのヌクレオチドまたは「Stab00」から「Stab32」(表IVを参照)を含むsiNA構造またはその任意の組み合わせ(表IVを参照)を含む)および/または本明細書に記載の任意の長さを持つ本発明のsiNA分子は、平滑末端または突出するヌクレオチドを持たない末端を含むことができる。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention comprise blunt ends, ie ends that do not contain any protruding nucleotides. For example, modifications described herein (eg, including siNA structures comprising nucleotides of formulas I through VII or “Stab00” through “Stab32” (see Table IV) or any combination thereof (see Table IV)) And / or siNA molecules of the invention with any length described herein can include blunt ends or ends without protruding nucleotides.

1つの態様においては、本発明の任意のsiNA分子は1つ以上の平滑末端、すなわち突出するヌクレオチドを全く含まない端を含むことができる。1つの態様においては、平滑末端siNA分子は前記siNA分子の各鎖に存在するヌクレオチド数と同数の塩基対を持つ。別の態様においては、siNA 分子は1つの平滑末端を含み、例えばここでアンチセンス鎖の5' 端およびセンス鎖の3' 端は突出するヌクレオチドを持たない。別の態様においては、siNA分子は1つの平滑末端を含み、例えばここでアンチセンス鎖の3'端およびセンス鎖の5'端は突出するヌクレオチドを持たない。別の態様においては、siNA分子は2つの平滑末端を含み、例えばここでアンチセンス鎖の5'端およびセンス鎖の3'端と同様に、アンチセンス鎖の3' 端およびセンス鎖の5'端は突出するヌクレオチドを持たない。平滑末端siNA分子は、例えば約15から約30のヌクレオチド(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチド)を含むことができる。平滑末端siNA分子に存在する他のヌクレオチドは、例えばRNA干渉を媒介するsiNA分子の活性を調節するため、ミスマッチ、バルジ、ループ、またはゆらぎ塩基対を含むことができる。   In one embodiment, any siNA molecule of the invention can include one or more blunt ends, ie, ends that do not contain any protruding nucleotides. In one embodiment, the blunt-ended siNA molecule has the same number of base pairs as the number of nucleotides present in each strand of the siNA molecule. In another embodiment, the siNA molecule comprises one blunt end, eg, where the 5 ′ end of the antisense strand and the 3 ′ end of the sense strand have no protruding nucleotides. In another embodiment, the siNA molecule comprises one blunt end, eg where the 3 ′ end of the antisense strand and the 5 ′ end of the sense strand have no protruding nucleotides. In another embodiment, the siNA molecule comprises two blunt ends, eg, here the 3 ′ end of the antisense strand and the 5 ′ end of the sense strand, as well as the 5 ′ end of the antisense strand and the 3 ′ end of the sense strand. The ends do not have protruding nucleotides. The blunt-ended siNA molecule can be, for example, about 15 to about 30 nucleotides (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 Nucleotides). Other nucleotides present in the blunt-ended siNA molecule can include mismatch, bulge, loop, or wobble base pairs, for example, to modulate the activity of the siNA molecule that mediates RNA interference.

「平滑末端」とは左右対称の末端または突出するヌクレオチドを持たない二本鎖siNA分子の末端を意味する。二本鎖siNA分子の二本の鎖は、末端に突出するヌクレオチドを持たず、互いに一直線に並んでいる。 例えば、平滑末端siNA構造は、siNA分子のセンス領域およびアンチセンス領域の間で相補的な末端ヌクレオチドを含む。   By “blunt end” is meant a symmetric end or end of a double stranded siNA molecule that does not have an overhanging nucleotide. The two strands of the double stranded siNA molecule have no nucleotide protruding at the end and are aligned with each other. For example, blunt ended siNA structures include terminal nucleotides that are complementary between the sense and antisense regions of the siNA molecule.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで前記siNA分子はオリゴヌクレオチド断片の集合であり、ここで第一断片はsiNA分子のセンス領域を含み、第二断片はsiNA分子のアンチセンス領域を含む。前記センス領域は、ポリヌクレオチドリンカーまたは非ヌクレオチドリンカー等のリンカー分子を介してアンチセンス領域に結合される。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, wherein the siNA molecule is an oligonucleotide. A collection of fragments, where the first fragment contains the sense region of the siNA molecule and the second fragment contains the antisense region of the siNA molecule. The sense region is linked to the antisense region via a linker molecule such as a polynucleotide linker or a non-nucleotide linker.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御する、またはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで前記siNA分子は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)塩基対を含み、ここで前記siNA分子の各鎖は1つ以上の化学修飾を含む。1つの態様においては、二本鎖siNA分子の一方の鎖はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に対し相補的であるヌクレオチド配列を含み、二本鎖siNA分子のもう一方の鎖は遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に実質的に類似するヌクレオチド配列を含む。1つの態様においては、二本鎖siNA 分子の一方の鎖はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に対し相補的であるヌクレオチド配列を含み、二本鎖siNA分子のもう一方の鎖は遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に実質的に類似するヌクレオチド配列を含む。別の形態において、siNA分子の各鎖は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含み、各鎖は他の鎖のヌクレオチドに対して相補的である少なくとも約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含む。例えば、HCV遺伝子は表Iに記載の配列を含むことができる。   In one aspect, the invention features a double-stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that downregulates expression of an HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, wherein the siNA molecule is about 15 To about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) base pairs, wherein the siNA molecule Each chain of contains one or more chemical modifications. In one embodiment, one strand of the double stranded siNA molecule comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the HCV gene or a portion thereof, and the other strand of the double stranded siNA molecule is the nucleotide of the gene. It contains a nucleotide sequence that is substantially similar to the sequence or part thereof. In one embodiment, one strand of the double stranded siNA molecule comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of an HCV gene or a portion thereof, and the other strand of the double stranded siNA molecule is a nucleotide of the gene. It contains a nucleotide sequence that is substantially similar to the sequence or part thereof. In another form, each strand of the siNA molecule is from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, Or 30) nucleotides, each strand being complementary to the nucleotides of the other strand, at least about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides. For example, the HCV gene can include a sequence set forth in Table I.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子はリボヌクレオチドを含まない。別の態様においては、本発明のsiNA分子はリボヌクレオチドを含む。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention do not contain ribonucleotides. In another embodiment, the siNA molecule of the invention comprises ribonucleotides.

1つの態様においては、本発明のsiNA 分子はHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に対して相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス領域を含み、前記siNAはHCV遺伝子のヌクレオチド配列またはその一部に実質的に類似するヌクレオチド配列を含むセンス領域をさらに含む。別の態様においては、アンチセンス領域およびセンス領域はそれぞれ約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30) ヌクレオチドを含み、前記アンチセンス領域はセンス領域のヌクレオチドに対して相補的である約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含む。例えば、HCV遺伝子は表Iに記載の配列を含むことができる。別の態様においては、siNAは二本鎖核酸分子であり、ここで前記siNA分子の二本の各鎖は約15から約40(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、23、33、34、35、36、37、38、39、または40) ヌクレオチドを独立して含み、また、ここで前記siNA分子の一方の鎖は、HCV遺伝子の核酸配列またはその一部に対して相補的である少なくとも約15(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25以上)ヌクレオチドを含む。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention comprises an antisense region comprising a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence of a HCV gene or a portion thereof, wherein the siNA is a nucleotide sequence of a HCV gene or a portion thereof. A sense region comprising a nucleotide sequence substantially similar to. In another embodiment, the antisense and sense regions are each about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 , 29, or 30) nucleotides, wherein the antisense region is complementary to the nucleotides of the sense region from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22). , 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides. For example, the HCV gene can include a sequence set forth in Table I. In another embodiment, the siNA is a double stranded nucleic acid molecule, wherein each of the two strands of the siNA molecule is from about 15 to about 40 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 23, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or 40) independently comprising nucleotides, wherein Wherein one strand of the siNA molecule is at least about 15 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, complementary to the nucleic acid sequence of the HCV gene or a portion thereof. , 24 or 25 or more) nucleotides.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、センス領域およびアンチセンス領域を有し、アンチセンス領域は、HCV遺伝子、あるいはその一部によって、コードされたRNAのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有し、センス領域は、アンチセンス領域に相補的なヌクレオチド配列を有する。1つの態様においては、siNA 分子は、2つの別々のオリゴヌクレオチド断片から組み立てられ、1つの断片は、siNA分子のセンス領域を有し、もう一方の断片はアンチセンス領域を有する。別の態様においては、センス領域は、リンカー分子を介してアンチセンス領域に結合する。別の態様においては、センス領域は、ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチドリンカーのような、リンカー分子を介してアンチセンス領域に結合する。HCV遺伝子は、例えば、表1に記載の配列を有する。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention has a sense region and an antisense region, wherein the antisense region is a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene, or part thereof. And the sense region has a nucleotide sequence complementary to the antisense region. In one embodiment, the siNA molecule is assembled from two separate oligonucleotide fragments, one fragment having the sense region of the siNA molecule and the other fragment having the antisense region. In another embodiment, the sense region binds to the antisense region via a linker molecule. In another embodiment, the sense region is attached to the antisense region via a linker molecule, such as a nucleotide or non-nucleotide linker. The HCV gene has, for example, the sequence shown in Table 1.

別の態様においては、本発明は、センス領域およびアンチセンス領域を有す、HCV遺伝子の発現を下方制御、あるいはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、アンチセンス領域は、HCV遺伝子あるいはその一部によってコードされたRNAのヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有し、センス領域はアンチセンス領域に相補的なヌクレオチド配列を有し、siNA分子は、1つ以上の修飾ピリミジンまたは/あるいはプリンヌクレオチドを有する。1つの態様においては、センス領域のピリミジンヌクレオチドは、2’−O−メチルピリミジンヌクレオチド、あるいは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、センス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−デオキシプリンヌクレオチドである。別の態様においては、センス領域のピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、センス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−O−メチルプリンヌクレオチドである。別の態様においては、センス領域のピリミジンヌクレオチドは、2’ −デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、センス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−デオキシプリンヌクレオチドである。1つの態様においては、アンチセンス領域のピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、アンチセンス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−O −メチル、あるいは2’ −デオキシプリンヌクレオチドである。前述のsiNA分子のうちの、別の態様においては、センス鎖の非相補的領域(例、突出領域)に含まれるヌクレオチドは、2’−デオキシヌクレオチドである。   In another aspect, the invention features a double-stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule having a sense region and an antisense region, down-regulating HCV gene expression, or directing cleavage of HCV RNA. The antisense region has a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene or part thereof, the sense region has a nucleotide sequence complementary to the antisense region, and the siNA molecule is It has one or more modified pyrimidine or / or purine nucleotides. In one embodiment, the pyrimidine nucleotides in the sense region are 2′-O-methylpyrimidine nucleotides or 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, and the purine nucleotides contained in the sense region are 2′-deoxy. Purine nucleotide. In another embodiment, the pyrimidine nucleotides of the sense region are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides and the purine nucleotides contained in the sense region are 2'-O-methyl purine nucleotides. In another embodiment, the pyrimidine nucleotides of the sense region are 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides and the purine nucleotides contained in the sense region are 2'-deoxy purine nucleotides. In one embodiment, the pyrimidine nucleotide of the antisense region is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide, and the purine nucleotide contained in the antisense region is 2′-O-methyl, or 2′-deoxy. Purine nucleotide. In another embodiment of the aforementioned siNA molecules, the nucleotides contained in non-complementary regions (eg, overhanging regions) of the sense strand are 2'-deoxy nucleotides.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御、あるいはHCVRNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、siNA分子は、2つの別々のオリゴヌクレオチド断片から組み立てられ、1つの断片は、siNA分子のセンス領域を有し、もう一方の断片はアンチセンス領域を有し、センス領域を有する断片は、断片の5’ 端、3’端、あるいは5’および3’端の両方にある末端キャップ部分を含む。1つの態様においては、末端キャップ部は逆位のデオキシ脱塩基部分、あるいはグリセリル部分である。1つの態様においては、siNA 分子の2断片のそれぞれは、単独で、約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、あるいは30) のヌクレオチドを有する。別の態様においては、siNA 分子の2断片のそれぞれは、単独で、約15から約40(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、23、33、34、35、36、37、38、39、あるいは40)のヌクレオチドを有する。限定を目的としない例においては、siNA 分子の2断片のそれぞれは、約21のヌクレオチドを有する。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that down-regulates expression of HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, wherein the siNA molecule comprises two separate oligonucleotides Assembled from fragments, one fragment has the sense region of the siNA molecule, the other fragment has the antisense region, and the fragment with the sense region is the 5 'end, 3' end, or 5 Includes end cap portions at both the 'and 3' ends. In one embodiment, the end cap is an inverted deoxyabasic moiety or glyceryl moiety. In one embodiment, each of the two fragments of the siNA molecule alone is about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 , 27, 28, 29, or 30). In another embodiment, each of the two fragments of the siNA molecule alone is about 15 to about 40 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 27, 28, 29, 30, 31, 23, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or 40). In a non-limiting example, each of the two fragments of the siNA molecule has about 21 nucleotides.

1つの態様においては、本発明は、最低1つの修飾ヌクレオチドを有するsiNA分子を特徴とし、修飾ヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロヌクレオチドである。siNAは、長さでは、例えば、約15から40のヌクレオチドであり得る。1つの態様においては、siNAに含まれる全ピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAの修飾ヌクレオチドは、少なくとも1つの2’−デオキシ−2’−フルオロシジチンあるいは2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンヌクレオチドを含む。別の態様においては、siNAの修飾ヌクレオチドは、少なくとも1つの2’−フルオロシチジン、および少なくとも1つの2’−デオキシ−2’ −フルオロウリジンヌクレオチドを含む。1つの態様においては、siNA に含まれる全ウリジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNA に含まれる全シチジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロシチジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全アデノシンヌクレオチドは、2’ −デオキシ−2’−フルオロアデノシンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全グアノシンヌクレオチドは、2’ −デオキシ−2’−フルオログアノシンヌクレオチドである。siNA は、さらに少なくとも1つの、ホスホロチオエート結合のような、修飾ヌクレオチド間結合を有し得る。1つの態様においては、2’−デオキシ−2’−フルオロヌクレオチドは、ピリミジンヌクレオチドを持つ場所のような、リボヌクレアーゼによる切断に敏感な、siNAの具体的に選択された場所に存在する。   In one aspect, the invention features a siNA molecule having at least one modified nucleotide, wherein the modified nucleotide is a 2'-deoxy-2'-fluoro nucleotide. The siNA can be, for example, about 15 to 40 nucleotides in length. In one embodiment, all pyrimidine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides. In one embodiment, the modified nucleotides of siNA comprise at least one 2'-deoxy-2'-fluorocidtine or 2'-deoxy-2'-fluorouridine nucleotide. In another embodiment, the modified nucleotides of siNA comprise at least one 2'-fluoro cytidine and at least one 2'-deoxy-2'-fluoro uridine nucleotide. In one embodiment, all uridine nucleotides comprised in siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro uridine nucleotides. In one embodiment, all cytidine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro cytidine nucleotides. In one embodiment, all adenosine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoroadenosine nucleotides. In one embodiment, all guanosine nucleotides contained in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro guanosine nucleotides. The siNA may further have at least one modified internucleotide linkage, such as a phosphorothioate linkage. In one embodiment, 2'-deoxy-2'-fluoro nucleotides are present at specifically selected locations of siNA that are sensitive to cleavage by ribonucleases, such as locations with pyrimidine nucleotides.

1つの態様においては、本発明は、siNA分子に少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを導入することから成る、リボヌクレアーゼによる切断に対するsiNA分子の安定性を増すための方法を特徴とし、該修飾ヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全ピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNA の修飾ヌクレオチドは、少なくとも1つの2’−デオキシ−2’−フルオロシジチンあるいは2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンヌクレオチドを含む。別の態様においては、siNAの修飾ヌクレオチドは、少なくとも1つの2’ −フルオロシチジン、および少なくとも1つの2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンヌクレオチドを含む。1つの態様においては、siNA に含まれる全ウリジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全シチジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロシチジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全アデノシンヌクレオチドは、2’ −デオキシ−2’−フルオロアデノシンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNAに含まれる全グアノシンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオログアノシンヌクレオチドである。siNA は、さらに少なくとも1つの、ホスホロチオエート結合のような、修飾ヌクレオチド間結合を有し得る。1つの態様においては、2’−デオキシ−2’ −フルオロヌクレオチドは、ピリミジンヌクレオチドを持つ場所のような、リボヌクレアーゼによる切断に敏感な、siNA の具体的に選択された場所に存在する。   In one aspect, the invention features a method for increasing the stability of a siNA molecule against cleavage by a ribonuclease, comprising introducing at least one modified nucleotide into the siNA molecule, the modified nucleotide comprising a 2 ′ -Deoxy-2'-fluoro nucleotide. In one embodiment, all pyrimidine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides. In one embodiment, the modified nucleotides of siNA comprise at least one 2'-deoxy-2'-fluorosiditin or 2'-deoxy-2'-fluorouridine nucleotide. In another embodiment, the modified nucleotides of siNA comprise at least one 2'-fluoro cytidine and at least one 2'-deoxy-2'-fluoro uridine nucleotide. In one embodiment, all uridine nucleotides comprised in siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro uridine nucleotides. In one embodiment, all cytidine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro cytidine nucleotides. In one embodiment, all adenosine nucleotides included in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoroadenosine nucleotides. In one embodiment, all guanosine nucleotides contained in the siNA are 2'-deoxy-2'-fluoro guanosine nucleotides. The siNA may further have at least one modified internucleotide linkage, such as a phosphorothioate linkage. In one embodiment, the 2'-deoxy-2'-fluoro nucleotide is present at a specifically selected location of the siNA that is sensitive to cleavage by a ribonuclease, such as a location having a pyrimidine nucleotide.

1つの態様においては、本発明は、センス領域およびアンチセンス領域を有す、HCV遺伝子の発現を下方制御、あるいはHCV RNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここでアンチセンス領域は、HCV遺伝子あるいはその一部によってコードされたRNA のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有し、センス領域はアンチセンス領域に相補的なヌクレオチド配列を有し、アンチセンス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−デオキシ−プリンヌクレオチドを有する。ほかの態様では、アンチセンス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−O−メチルプリンヌクレオチドである。上記態様のいずれかにおいて、アンチセンス領域は、アンチセンス領域の3’端に、ホスホロチオエートクレオチド間結合を有し得る。あるいは、上記態様のいずれかにおいて、アンチセンス領域は、アンチセンス領域の3’端に、グリセリル修飾を有し得る。前述のsiNA 分子いずれかの別の態様においては、アンチセンス鎖の非相補的領域(例、突出領域)に含まれるヌクレオチドは、2’−デオキシヌクレオチドである。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule having a sense region and an antisense region, down-regulating HCV gene expression, or directing cleavage of HCV RNA. Here, the antisense region has a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene or a part thereof, and the sense region has a nucleotide sequence complementary to the antisense region. Purine nucleotides contained in the region have 2'-deoxy-purine nucleotides. In other embodiments, the purine nucleotide contained in the antisense region is a 2'-O-methylpurine nucleotide. In any of the above embodiments, the antisense region can have a phosphorothioate internucleotide linkage at the 3 'end of the antisense region. Alternatively, in any of the above embodiments, the antisense region can have a glyceryl modification at the 3 'end of the antisense region. In another embodiment of any of the aforementioned siNA molecules, the nucleotide contained in the non-complementary region (eg, overhanging region) of the antisense strand is a 2'-deoxy nucleotide.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子のアンチセンス領域は、疾患特異的な対立遺伝子と関連する、一塩基多型(SNP)を有する配列のような、対象または生命体において起こる、特定のHCV疾患に関連する対立遺伝子に特有な配列を持つ、内在性の転写の一部に相補的な配列を有する。そのため、本発明のsiNA分子のアンチセンス領域は、対立遺伝子に関連する疾患、状態、あるいは特徴に対して選択的なRNAiを媒介する特異性を提供するために、特定の対立遺伝子に特有な配列に相補的な配列を有し得る。   In one embodiment, the antisense region of the siNA molecule of the invention is a specific one that occurs in a subject or organism, such as a sequence with a single nucleotide polymorphism (SNP) associated with a disease-specific allele. It has a sequence complementary to a portion of the endogenous transcript, with a sequence unique to the allele associated with HCV disease. Therefore, the antisense region of the siNA molecule of the present invention is a sequence unique to a particular allele in order to provide specificity for mediating RNAi selective for an allele-related disease, condition, or feature. Can have a complementary sequence.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を下方制御、あるいはHCVRNA の切断を指示する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、siNA分子は、2つの別々のオリゴヌクレオチド断片から組み立てられ、1つの断片は、siNA分子のセンス領域を有し、もう一方の断片はアンチセンス領域を有する。別の態様においては、siNA分子は、二本鎖核酸分子で、各鎖は約21ヌクレオチドの長さであり、siNA分子の各断片の約19ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対になっており、ここでsiNA分子の各断片の少なくとも2つの3’末端ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片のヌクレオチドと塩基対にはなっていない。別の態様においては、siNA分子は、二本鎖核酸分子で、各鎖は約19ヌクレオチド長であり、siNA分子の各断片のヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対であり、少なくとも約15(例、15、16、17、18、あるいは19)の塩基対を形成し、ここでsiNA 分子の片端、あるいは両端は、平滑末端である。1つの態様においては、siNA分子の各断片の、2つの3’末端ヌクレオチドのそれぞれは、2’−デオキシ−チミジンのような、2’−デオキシ−ピリミジンヌクレオチドである。別の態様においては、siNA分子の各断片の全ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対である。別の態様においては、siNA分子は、センス領域とアンチセンス領域を持つ約19から約25の塩基対の二本鎖核酸分子で、アンチセンス領域の約19のヌクレオチドは、HCV遺伝子によってコードされたRNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部と塩基対である。別の態様においては、アンチセンス領域の約21のヌクレオチドは、HCV遺伝子によってコードされたRNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部と塩基対である。上記の例のいずれにおいても、前記アンチセンス領域を有する断片の5’端は、任意でリン酸基を含み得る。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that down-regulates expression of HCV gene or directs cleavage of HCV RNA, wherein the siNA molecule comprises two separate oligonucleotides Assembled from fragments, one fragment has the sense region of the siNA molecule and the other fragment has the antisense region. In another embodiment, the siNA molecule is a double-stranded nucleic acid molecule, each strand is about 21 nucleotides in length, and about 19 nucleotides of each fragment of the siNA molecule is complementary to the other fragment of the siNA molecule. It is base paired with nucleotides, wherein at least two 3 ′ terminal nucleotides of each fragment of the siNA molecule are not base paired with nucleotides of the other fragment of the siNA molecule. In another embodiment, the siNA molecule is a double-stranded nucleic acid molecule, each strand is about 19 nucleotides long, and the nucleotide of each fragment of the siNA molecule is base paired with the complementary nucleotide of the other fragment of the siNA molecule. And forms at least about 15 (eg, 15, 16, 17, 18, or 19) base pairs, wherein one or both ends of the siNA molecule are blunt ends. In one embodiment, each of the two 3 'terminal nucleotides of each fragment of the siNA molecule is a 2'-deoxy-pyrimidine nucleotide, such as 2'-deoxy-thymidine. In another embodiment, the entire nucleotide of each fragment of the siNA molecule is base paired with the complementary nucleotide of the other fragment of the siNA molecule. In another embodiment, the siNA molecule is a double stranded nucleic acid molecule of about 19 to about 25 base pairs with a sense region and an antisense region, wherein about 19 nucleotides of the antisense region are encoded by the HCV gene. It is a nucleotide sequence of RNA or a part thereof and a base pair. In another embodiment, about 21 nucleotides of the antisense region are base paired with the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene, or a portion thereof. In any of the above examples, the 5 'end of the fragment having the antisense region may optionally contain a phosphate group.

1つの態様においては、本発明は、HCVRNA配列の発現を抑制する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、(例、ここで前記標的RNA配列は該HCV経路に関与するHCV遺伝子によってコードされる)、ここでsiNA分子は、リボヌクレオチドを全く含まず、二本鎖siNA分子の各鎖は、約15から約30ヌクレオチドである。1つの態様においては、siNA分子は、21ヌクレオチド長である。siNA構造を有する非リボヌクレオチドの例は、表IVに示す安定化反応の組み合わせで、Stab7/8、Stab7/11、Stab8/8、Stab18/8、Stab18/11、Stab12/13、Stab7/13、Stab18/13、Stab7/19、Stab8/19、Stab18/19、Stab7/20、Stab8/20、Stab18/20、Stab7/32、Stab8/32、あるいはStab18/32のような、センス/アンチセンス化学反応の任意の組み合わせである(例、Stab7、8、11、12、13、14、15、17、18、19、20、あるいは32のセンス鎖あるいはアンチセンス鎖、あるいはそのいずれかの組み合わせを持つ任意のsiNA)。   In one aspect, the invention features a double-stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses expression of an HCV RNA sequence, wherein the target RNA sequence is involved in the HCV pathway Where the siNA molecule does not contain any ribonucleotides and each strand of the double stranded siNA molecule is from about 15 to about 30 nucleotides. In one embodiment, the siNA molecule is 21 nucleotides in length. Examples of non-ribonucleotides having a siNA structure are combinations of stabilization reactions shown in Table IV, Stab7 / 8, Stab7 / 11, Stab8 / 8, Stab18 / 8, Stab18 / 11, Stab12 / 13, Stab7 / 13, Sense / antisense chemistry such as Stab 18/13, Stab 7/19, Stab 8/19, Stab 18/19, Stab 7/20, Stab 8/20, Stab 18/20, Stab 7/32, Stab 8/32, or Stab 18/32. (E.g., Stab7, 8, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, or 32 sense strands or antisense strands, or any combination thereof) SiNA).

1つの態様においては、本発明は、RNA干渉を介してHCV RNA の切断を指示する化学合成した二本鎖RNA分子を特徴とし、ここで前記RNA分子の各鎖は約15から約30ヌクレオチド長であり、RNA分子の一鎖は、RNA干渉を介してHCV RNAの切断を指示するため、RNA分子のHCV RNAに対して十分な相補性を持つヌクレオチド配列を含み、またRNA分子の少なくとも一鎖は、デオキシヌクレオチド、2'−0−メチルヌクレオチド、2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチド、2'−0−メトキシエチルヌクレオチド等のような、しかしこれに限定されない、本明細書に記載の1つ以上の化学修飾ヌクレオチドを任意で有する。   In one aspect, the invention features a chemically synthesized double stranded RNA molecule that directs cleavage of HCV RNA via RNA interference, wherein each strand of the RNA molecule is from about 15 to about 30 nucleotides in length. Wherein one strand of the RNA molecule comprises a nucleotide sequence with sufficient complementarity to the HCV RNA of the RNA molecule to direct cleavage of HCV RNA via RNA interference, and at least one strand of the RNA molecule As described herein, such as, but not limited to, deoxynucleotides, 2′-0-methyl nucleotides, 2′-deoxy-2′-fluoro nucleotides, 2′-0-methoxyethyl nucleotides, and the like. Optionally have one or more chemically modified nucleotides.

1つの態様においては、本発明は、本発明のsiNA分子を含む薬物を特徴とする。   In one aspect, the invention features a drug that includes a siNA molecule of the invention.

1つの態様においては、本発明は、本発明のsiNA分子を含む有効成分を特徴とする。   In one aspect, the invention features an active ingredient that includes a siNA molecule of the invention.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制し、下方制御し、減少させる二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子の使用を特徴とし、ここでsiNA 分子は、1つ以上の化学修飾を含み、二本鎖siNAの各鎖は、独立して約15から約30あるいはそれ以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30以上)のヌクレオチド長である。1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、1つ以上の化学修飾を有する二本鎖核酸分子で、siNA分子の2つの断片それぞれが、独立して約15から約40(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、23、33、34、35、36、37、38、39、または40) のヌクレオチドを含み、鎖のうちの1本は、RNA をコードするHCVのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的である、少なくとも15のヌクレオチドを含む。限定を目的としない例においては、siNA分子の2断片のそれぞれは、約21のヌクレオチドを有する。別の態様においては、siNA分子は、1つ以上の化学修飾を含む二本鎖核酸分子で、各鎖は約21ヌクレオチド長であり、siNA分子の各断片の約19ヌクレオチドは、siNA 分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対になっており、ここでsiNA 分子の各断片の少なくとも2つの3’末端ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片のヌクレオチドと塩基対にはなっていない。別の態様においては、siNA分子は、1つ以上の化学修飾を含む二本鎖核酸分子で、各鎖は約19ヌクレオチド長であり、siNA分子の各断片のヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対であり、少なくとも約15(例、15、16、17、18、または19) の塩基対を形成し、ここでsiNA分子の片端、あるいは両端は、平滑末端である。1つの態様においては、siNA分子の各断片の、2つの3’末端ヌクレオチドのそれぞれは、2’ −デオキシ−チミジンのような、2’−デオキシ−ピリミジンヌクレオチドである。別の態様においては、siNA分子の各断片の全ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の断片の相補的ヌクレオチドと塩基対である。別の態様においては、siNA分子は、センス領域とアンチセンス領域を持ち、1つ以上の化学修飾を有する、約19から約25の塩基対の二本鎖核酸分子で、アンチセンス領域の約19のヌクレオチドは、HCV遺伝子によってコードされたRNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部と塩基対である。別の態様においては、アンチセンス領域の約21のヌクレオチドは、HCV遺伝子によってコードされたRNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部と塩基対である。上記の例のいずれにおいても、前記アンチセンス領域を有する断片の5’端は、任意でリン酸基を含み得る。   In one aspect, the invention features the use of a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses, downregulates, and reduces expression of an HCV gene, wherein the siNA molecule comprises one or more siNA molecules. Each strand of a double stranded siNA is independently about 15 to about 30 or more (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 or 30 or more nucleotides). In one embodiment, the siNA molecule of the invention is a double-stranded nucleic acid molecule having one or more chemical modifications, wherein each of the two fragments of the siNA molecule is independently about 15 to about 40 (eg, about 15 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 23, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or 40) and one of the strands comprises at least 15 nucleotides that are complementary to the nucleotide sequence of HCV encoding RNA, or part thereof. In a non-limiting example, each of the two fragments of the siNA molecule has about 21 nucleotides. In another embodiment, the siNA molecule is a double stranded nucleic acid molecule comprising one or more chemical modifications, each strand is about 21 nucleotides long, and about 19 nucleotides of each fragment of the siNA molecule is It is base paired with the complementary nucleotide of one fragment, wherein at least two 3 ′ terminal nucleotides of each fragment of the siNA molecule are not base paired with the nucleotide of the other fragment of the siNA molecule. In another embodiment, the siNA molecule is a double stranded nucleic acid molecule comprising one or more chemical modifications, each strand is about 19 nucleotides in length, and the nucleotide of each fragment of the siNA molecule is the other of the siNA molecule. It is base paired with the complementary nucleotide of the fragment and forms at least about 15 (eg, 15, 16, 17, 18, or 19) base pairs, where one or both ends of the siNA molecule are blunt ended . In one embodiment, each of the two 3 'terminal nucleotides of each fragment of the siNA molecule is a 2'-deoxy-pyrimidine nucleotide, such as 2'-deoxy-thymidine. In another embodiment, the entire nucleotide of each fragment of the siNA molecule is base paired with the complementary nucleotide of the other fragment of the siNA molecule. In another embodiment, the siNA molecule is a double-stranded nucleic acid molecule of about 19 to about 25 base pairs having a sense region and an antisense region and having one or more chemical modifications, and about 19 of the antisense region. These nucleotides are base pairs with the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene, or a part thereof. In another embodiment, about 21 nucleotides of the antisense region are base paired with the nucleotide sequence of RNA encoded by the HCV gene, or a portion thereof. In any of the above examples, the 5 'end of the fragment having the antisense region may optionally contain a phosphate group.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制し、下方制御し、減少させる二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子の使用を特徴とし、ここで二本鎖siNA分子の鎖の1つは、HCV RNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、もう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含む。   In one aspect, the invention features the use of a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses, downregulates, and reduces expression of an HCV gene, wherein the strand of a double stranded siNA molecule One is an antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of HCV RNA, or a portion thereof, and the other strand is a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand. The majority of pyrimidine nucleotides contained in a double stranded siNA molecule contain sugar modifications.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制し、下方制御し、減少させる二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで二本鎖siNA 分子の鎖の1つは、HCV RNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、もう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含む。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses, downregulates, and reduces expression of an HCV gene, wherein one of the strands of a double stranded siNA molecule is One is an antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence of HCV RNA, or a portion thereof, and the other strand is a sense comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand. Most of the pyrimidine nucleotides contained in the double-stranded siNA molecule are sugar modifications.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制し、下方制御し、減少させる二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで二本鎖siNA 分子の鎖の1つは、プロテイン、あるいはその一部をコードするHCVRNAのヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、もう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含む。1つの態様においては、siNA分子の各鎖は、約15から約30以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上)のヌクレオチドを含み、ここで各鎖は、もう一方の鎖のヌクレオチドに相補的である、少なくとも約15のヌクレオチドを含む。1つの態様においては、siNA分子は、2つのオリゴヌクレオチド断片から組み立てられ、ここで1つの断片は、siNA分子のアンチセンス鎖のヌクレオチド配列を含み、もう一方の断片はsiNA 分子のセンス領域のヌクレオチド配列を有する。1つの態様においては、センス鎖は、ポリヌクレオチドリンカーあるいは非ヌクレオチドリンカーのような、リンカー分子を介してアンチセンス鎖に結合する。さらに別の態様においては、センス鎖に含まれるピリミジンヌクレオチドは、2’ −デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、センス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−デオキシプリンヌクレオチドである。別の態様においては、センス鎖に含まれるピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、センス領域に含まれるプリンヌクレオチドは、2’−O −メチルプリンヌクレオチドである。また別の態様においては、アンチセンス鎖に含まれるピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、アンチセンス鎖に含まれるいずれのプリンヌクレオチドも、2’ −デオキシプリンヌクレオチドである。別の態様においては、アンチセンス鎖は1つ以上の2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチド、および1つ以上の2’−O−メチルプリンヌクレオチドを含む。別の態様においては、アンチセンス鎖に含まれるピリミジンヌクレオチドは、2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり、アンチセンス鎖に含まれるいずれのプリンヌクレオチドも、2’−O−メチルプリンヌクレオチドである。さらに別の態様においては、センス鎖は、3’端および5’端を含み、ここで末端キャップ部分(例、逆位のチミジンのような、逆位のデオキシ脱塩基部分あるいは逆位のデオキシヌクレオチド部分)は、センス鎖の5’端、3’端、あるいは5’および3’端の両方に存在する。別の態様においては、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の3’端にホスホロチオエートクレオチド間結合を含む。別の態様においては、アンチセンス鎖は、3’端にグリセリル修飾を含む。別の態様においては、アンチセンス鎖の5’端には、任意でリン酸基が含まれる。   In one aspect, the invention features a double-stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses, down-regulates, and reduces expression of an HCV gene, wherein One is an antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of HCV RNA encoding a protein, or a portion thereof, and the other strand is a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand. Where the majority of pyrimidine nucleotides contained in double stranded siNA molecules contain sugar modifications. In one embodiment, each strand of the siNA molecule has from about 15 to about 30 or more (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 29, 30 or more), wherein each strand comprises at least about 15 nucleotides that are complementary to the nucleotides of the other strand. In one embodiment, the siNA molecule is assembled from two oligonucleotide fragments, wherein one fragment comprises the nucleotide sequence of the antisense strand of the siNA molecule and the other fragment is a nucleotide in the sense region of the siNA molecule. Has an array. In one embodiment, the sense strand is attached to the antisense strand via a linker molecule, such as a polynucleotide linker or a non-nucleotide linker. In yet another embodiment, the pyrimidine nucleotides contained in the sense strand are 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides and the purine nucleotides contained in the sense region are 2'-deoxy purine nucleotides. In another embodiment, the pyrimidine nucleotides included in the sense strand are 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides and the purine nucleotides included in the sense region are 2'-O-methyl purine nucleotides. In another embodiment, the pyrimidine nucleotide contained in the antisense strand is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide, and any purine nucleotide contained in the antisense strand is a 2′-deoxypurine nucleotide. is there. In another embodiment, the antisense strand comprises one or more 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides and one or more 2'-O-methylpurine nucleotides. In another embodiment, the pyrimidine nucleotides contained in the antisense strand are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, and any purine nucleotide contained in the antisense strand is a 2′-O-methylpurine nucleotide. It is. In yet another embodiment, the sense strand comprises a 3 ′ end and a 5 ′ end, wherein a terminal cap moiety (eg, an inverted deoxyabasic moiety or an inverted deoxynucleotide, such as an inverted thymidine. Part) is present at the 5 ′ end, 3 ′ end, or both the 5 ′ and 3 ′ ends of the sense strand. In another embodiment, the antisense strand comprises a phosphorothioate internucleotide linkage at the 3 'end of the antisense strand. In another embodiment, the antisense strand comprises a glyceryl modification at the 3 'end. In another embodiment, the 5 'end of the antisense strand optionally includes a phosphate group.

HCV遺伝子の発現を抑制する二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子の、上述のいずれの態様においても、ここで二本鎖siNA 分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含み、siNA分子の2本鎖のそれぞれが、約15から約30以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上)のヌクレオチドを含み得る。1つの態様においては、siNA分子の各鎖の約15から約30以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上)のヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の鎖の相補的ヌクレオチドと塩基対である。別の態様においては、siNA分子の各鎖の約15から約30以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上)のヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の鎖の相補的ヌクレオチドと塩基対であり、ここでsiNA分子の各鎖のうち少なくとも2つの3’ 末端ヌクレオチドは、siNA分子のもう一方の鎖のヌクレオチドと塩基対ではない。1つの態様においては、siNA分子の各断片の、2つの3’末端ヌクレオチドのそれぞれは、2’−デオキシ−チミジンのような、2’−デオキシ−ピリミジンヌクレオチドである。1つの態様においては、siNA分子の各鎖は、siNA分子のもう一方の鎖の相補的ヌクレオチドと塩基対である。1つの態様においては、アンチセンス鎖の約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)のヌクレオチドは、HCV RNA、あるいはその一部のヌクレオチド配列と塩基対である。1つの態様においては、アンチセンス鎖の約18から約25(例、約18、19、20、21、22、23、24、または25)のヌクレオチドは、HCV RNA、あるいはその一部のヌクレオチド配列と塩基対である。   In any of the above-described embodiments of the double-stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses expression of the HCV gene, the majority of the pyrimidine nucleotides contained in the double-stranded siNA molecule here contain sugar modifications, and siNA Each of the double strands of the molecule is about 15 to about 30 or more (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 or more nucleotides). In one embodiment, about 15 to about 30 or more of each strand of the siNA molecule (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or more) nucleotides are base paired with the complementary nucleotides of the other strand of the siNA molecule. In another aspect, about 15 to about 30 or more of each strand of the siNA molecule (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 or more) nucleotides are base paired with the complementary nucleotides of the other strand of the siNA molecule, wherein at least two 3 ′ terminal nucleotides of each strand of the siNA molecule are the other of the siNA molecule. It is not base paired with nucleotides in the strand. In one embodiment, each of the two 3 'terminal nucleotides of each fragment of the siNA molecule is a 2'-deoxy-pyrimidine nucleotide, such as 2'-deoxy-thymidine. In one embodiment, each strand of the siNA molecule is base paired with the complementary nucleotide of the other strand of the siNA molecule. In one embodiment, about 15 to about 30 of the antisense strand (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or The nucleotide of 30) is base paired with the nucleotide sequence of HCV RNA or a part thereof. In one embodiment, about 18 to about 25 (eg, about 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) nucleotides of the antisense strand are HCV RNA, or a portion of the nucleotide sequence thereof. And base pair.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで二本鎖siNA分子の鎖の1つは、HCV RNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、もう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含み、またここで該アンチセンス鎖の5’端には、任意でリン酸基が含まれる。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses expression of an HCV gene, wherein one of the strands of the double stranded siNA molecule is a nucleotide of HCV RNA. An antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to a sequence, or a portion thereof, and the other strand is a sense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand, wherein Most of the pyrimidine nucleotides contained in the single stranded siNA molecule contain a sugar modification, where the 5 'end of the antisense strand optionally contains a phosphate group.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで二本鎖siNA分子の鎖の1つは、HCV RNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、もう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含み、またここでアンチセンス鎖のヌクレオチド配列、あるいはその一部は、HCV RNAの非翻訳領域のヌクレオチド配列、またはその一部に相補的である。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses expression of an HCV gene, wherein one of the strands of the double stranded siNA molecule is a nucleotide of HCV RNA. An antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to a sequence, or a portion thereof, and the other strand is a sense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand, wherein Most of the pyrimidine nucleotides contained in the single-stranded siNA molecule contain sugar modifications, where the nucleotide sequence of the antisense strand, or part thereof, is complementary to the nucleotide sequence of the untranslated region of HCV RNA, or part thereof. Is.

1つの態様においては、本発明は、HCV遺伝子の発現を抑制する二本鎖低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで二本鎖siNA分子の鎖の1つは、HCV RNAのヌクレオチド配列、あるいはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス鎖であり、ここでもう一方の鎖は、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むセンス鎖であり、ここで二本鎖siNA分子に含まれるピリミジンヌクレオチドの大半は、糖修飾を含み、またここでアンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、HCV RNA に含まれるHCV RNA のヌクレオチド配列、またはその一部に相補的である。   In one aspect, the invention features a double stranded small interfering nucleic acid (siNA) molecule that suppresses expression of an HCV gene, wherein one of the strands of the double stranded siNA molecule is a nucleotide of HCV RNA. An antisense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to a sequence, or part thereof, wherein the other strand is a sense strand comprising a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the antisense strand, wherein Most of the pyrimidine nucleotides contained in the double-stranded siNA molecule contain sugar modifications, and the nucleotide sequence of the antisense strand is complementary to the nucleotide sequence of HCV RNA, or a part thereof, contained in HCV RNA. is there.

1つの態様においては、本発明は、医薬的に許容できる担体または希釈剤中の、本発明のsiNA分子で構成される組成物を特徴とする。   In one aspect, the invention features a composition composed of siNA molecules of the invention in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.

限定を目的としない例において化学修飾したヌクレオチドを核酸分子に導入することで、体外からデリバリーされた野生型RNA分子に伴うインビボの安定性および生物学的利用能に関する潜在的な限界を克服する強力なツールが提供される。例えば、化学修飾した核酸分子は血清中でより長い半減期を持つため、化学修飾した核酸分子を使用することで、低用量の特定核酸分子で指定の治療効果を挙げることが可能になる。さらに、特定の化学修飾は、特定の細胞または組織のターゲティングおよび/または核酸分子の細胞摂取を向上させることによって、核酸分子の生物学的利用能を改善できる。そのため、例えばすべてのRNA核酸分子と比較する場合等、化学修飾した核酸分子の活性が野生型核酸分子と比べて低い場合でも、修飾した核酸分子の安定性および/またはデリバリーが向上したことによって、その分子の全体活性は野生型分子と比べて優れている。野生型の未修飾siRNAとは異なり、化学修飾したsiNA は、ヒトにおいてインターフェロンを活性化する可能性を最小限に抑えることもできる。   Introducing chemically modified nucleotides into nucleic acid molecules in non-limiting examples to overcome potential limitations in vivo stability and bioavailability associated with wild-type RNA molecules delivered from outside the body Tools are provided. For example, because chemically modified nucleic acid molecules have a longer half-life in serum, the use of chemically modified nucleic acid molecules can provide a specified therapeutic effect with a low dose of specific nucleic acid molecules. Furthermore, certain chemical modifications can improve the bioavailability of nucleic acid molecules by improving targeting of specific cells or tissues and / or cellular uptake of the nucleic acid molecules. Therefore, even when the activity of the chemically modified nucleic acid molecule is low compared to the wild-type nucleic acid molecule, for example when compared to all RNA nucleic acid molecules, the improved stability and / or delivery of the modified nucleic acid molecule The overall activity of the molecule is superior to the wild type molecule. Unlike wild-type unmodified siRNA, chemically modified siNA can also minimize the possibility of activating interferon in humans.

ここに記載するsiNA分子の任意の例において、本発明のsiNA分子のアンチセンス領域は、前記アンチセンス領域の3'端にホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含むことができる。ここに記載するsiNA分子の任意の例において、アンチセンス領域は、約1つから約5つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を前記アンチセンス領域の5' 端に含むことができる。本明細書に記載するsiNA分子の任意の例において、本発明のsiNA分子の3'末端ヌクレオチド突出部は、核酸糖、塩基、または骨格で化学修飾したリボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドを含むことができる。本明細書に記載するsiNA分子の任意の例において、3'末端ヌクレオチド突出部は1つ以上のユニバーサル塩基リボヌクレオチドを含むことができる。本明細書に記載するsiNA分子の任意の例において、3' 末端ヌクレオチド突出部は、1つ以上の非環状ヌクレオチドを含むことができる。   In any example of the siNA molecules described herein, the antisense region of the siNA molecule of the invention can include a phosphorothioate internucleotide linkage at the 3 ′ end of the antisense region. In any example of the siNA molecules described herein, the antisense region can include from about 1 to about 5 phosphorothioate internucleotide linkages at the 5 ′ end of the antisense region. In any example of the siNA molecule described herein, the 3 ′ terminal nucleotide overhang of the siNA molecule of the invention can comprise a ribonucleotide or deoxyribonucleotide chemically modified with a nucleic acid sugar, base, or backbone. In any of the examples of siNA molecules described herein, the 3 ′ terminal nucleotide overhang can comprise one or more universal base ribonucleotides. In any example of the siNA molecules described herein, the 3 ′ terminal nucleotide overhang can comprise one or more acyclic nucleotides.

本発明の1つの態様は、核酸分子の発現を許可する方法で、少なくとも1つの本発明のsiNA分子をコードする核酸配列を含む発現ベクターを提供する。本発明の別の態様は、そのような発現ベクターを含む哺乳類細胞を提供する。哺乳類細胞はヒト細胞であってもよい。siNA分子の発現ベクターはセンス領域およびアンチセンス領域を含むことができる。アンチセンス領域は、RNAまたはDNAに相補的な配列を含むことができ、センス領域はアンチセンス領域に相補的な配列を含むことができる。siNA分子は相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を持つ2つの個別の鎖を含むことができる。siNA分子は相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を持つ単一の鎖を含むことができる。   One aspect of the invention provides an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one siNA molecule of the invention in a method that allows expression of the nucleic acid molecule. Another aspect of the invention provides mammalian cells comprising such expression vectors. The mammalian cell may be a human cell. The expression vector for the siNA molecule can include a sense region and an antisense region. The antisense region can include a sequence complementary to RNA or DNA, and the sense region can include a sequence complementary to the antisense region. The siNA molecule can contain two separate strands with complementary sense and antisense regions. A siNA molecule can comprise a single strand with complementary sense and antisense regions.

1つの態様においては、本発明は、細胞内または再構成インビトロシステムにおいて、HCVに対してRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで、化学修飾は化学式I
を持つ骨格修飾ヌクレオチド間で構成される1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のヌクレオチドを含み、式中、RIおよびR2はそれぞれ、自然発生する、または化学修飾できる任意のヌクレオチド、非ヌクレオチド、またはポリヌクレオチドであり、XおよびYはそれぞれ、O、S、N、アルキル、または置換アルキルであり、ZおよびWはそれぞれ、O、S、N、アルキル、置換アルキル、O −アルキル、S−アルキル、アルカリル、アラルキル、またはアセチルであり、ここでW、X、Y、およびZは任意ですべてOとは限らない。別の態様においては、本発明の骨格修飾はホスホノ酢酸および/またはチオホスホノ酢酸ヌクレオチド間結合を含む(例として、シーハン(Sheehan) ら,2003年,核酸リサーチ(Nucleic Acids Research),31,4109−4118を参照)。
In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in an intracellular or reconstituted in vitro system, wherein the chemical Modification is chemical formula I
Comprising one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) nucleotides comprised between backbone modified nucleotides having the formula: And R2 are each any naturally occurring or chemically modifiable nucleotide, non-nucleotide, or polynucleotide, X and Y are each O, S, N, alkyl, or substituted alkyl, and Z and W are Each is O, S, N, alkyl, substituted alkyl, O-alkyl, S-alkyl, alkaryl, aralkyl, or acetyl, where W, X, Y, and Z are optionally not all O. In another embodiment, the backbone modifications of the present invention include phosphonoacetic acid and / or thiophosphonoacetic acid internucleotide linkages (see, eg, Sheehan et al., 2003, Nucleic Acids Research, 31, 4109-4118). See).

化学式Iを持つ化学修飾ヌクレオチド間結合は、例えば、任意のZ、W、X、および/またはYはそれぞれ硫黄原子を含む場合、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方等のsiNA二重鎖の一方または両方のオリゴヌクレオチド鎖に存在し得る。本発明のsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3' 端、5' 端、またはその両方に1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の化学式Iの化学修飾ヌクレオチド間結合を含むことができる。例えば、本発明の典型的なsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の5'端に化学式Iを持つ約1つから約5つ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の化学修飾ヌクレオチド間結合を含むことができる。別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方に、1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の化学式Iの化学修飾ヌクレオチド間結合を持つピリミジンヌクレオチドを含むことができる。さらに別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNAは、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方に、1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の化学式Iの化学修飾ヌクレオチド間結合を持つプリンヌクレオチドを含むことができる。別の態様においては、化学式Iのヌクレオチド間結合を持つ本発明のsiNA分子は、化学式IからVIIのいずれかを持つ化学修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを含むこともできる。   A chemically modified internucleotide linkage having formula I is, for example, a siNA duplex such as a sense strand, an antisense strand, or both, where any Z, W, X, and / or Y each contain a sulfur atom. It can be present in one or both oligonucleotide strands. The siNA molecule of the present invention can have one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, antisense strand, or both. , 8, 9, 10 or more) of a chemically modified internucleotide linkage of Formula I. For example, exemplary siNA molecules of the present invention have from about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4) having Formula I at the 5 ′ end of the sense strand, antisense strand, or both. 5 or more) chemically modified internucleotide linkages. In another non-limiting example, a typical siNA molecule of the invention has one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6 on the sense strand, antisense strand, or both). , 7, 8, 9, 10, or more) may include pyrimidine nucleotides having chemically modified internucleotide linkages of Formula I. In yet another non-limiting example, an exemplary siNA of the invention has one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6 on the sense strand, antisense strand, or both). , 7, 8, 9, 10, or more) may include purine nucleotides having chemically modified internucleotide linkages of Formula I. In another aspect, siNA molecules of the invention having an internucleotide linkage of Formula I can also include chemically modified nucleotides or non-nucleotides having any of Formulas I through VII.

1つの態様においては、本発明は、細胞内または再構成インビトロシステムにおいて、HCVに対するRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで、化学修飾は化学式II
を持つ1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のヌクレオチド、または非ヌクレオチドを含み、式中、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R11およびR12はそれぞれH、OH,アルキル、置換アルキル、アルカリル、またはアラルキル、F,Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OCN、O−アルキル、S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、N−アルケニル、SO−アルキル、アルキル−OSH、アルキル−OH 、O−アルキル−OH 、O−アルキル−SH、S−アルキル−OH 、S−アルキル−SH、アルキル−S−アルキル、アルキル−O−アルキル、ONO2、NO2、N3、NH2、アミノアルキル、アミノ酸、アミノアシル、ONH2、O−アミノアルキル、O−アミノ酸、O−アミノアシル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルキラミノ、ポリアルキラミノ、置換シリル、または化学式IまたはIIのグループであり、R9はO、S、CH2、S=O、CHF、またはCF2であり、Bはアデニン、グアニン、ウラシル、シトシン、チミン、2−アミノアデノシン、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、または標的RNAに相補的または非相補的な任意の他の非自然発生塩基、等のヌクレオシド塩基、またはフェニル、ナフチル、3−ニトロピロール、5−ニトロインドール、ネブラリン、ピリドン、ピリジノン、または標的RNAに対して相補的または非相補的な任意の他の非自然発生ユニバーサル塩基、等の非ヌクレオシド塩基である。
In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in an intracellular or reconstituted in vitro system, wherein the chemical modification is Formula II
One or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) nucleotides or non-nucleotides, wherein R3, R4, R5 , R6, R7, R8, R10, R11 and R12 are each H, OH, alkyl, substituted alkyl, alkaryl, or aralkyl, F, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, OCN, O-alkyl, S-alkyl, N-alkyl, O-alkenyl, S-alkenyl, N-alkenyl, SO-alkyl, alkyl-OSH, alkyl-OH, O-alkyl-OH, O-alkyl-SH, S-alkyl-OH, S-alkyl- SH, alkyl-S-alkyl, alkyl-O-alkyl, ONO2, NO2, N3, NH2, aminoalkyl, amino acid, aminoacyl, ONH2, -Aminoalkyl, O-amino acid, O-aminoacyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkylamino, polyalkylamino, substituted silyl, or a group of formula I or II, wherein R9 is O, S, CH2, S = O, CHF, or CF2, and B is complementary or non-complementary to adenine, guanine, uracil, cytosine, thymine, 2-aminoadenosine, 5-methylcytosine, 2,6-diaminopurine, or target RNA Any other non-naturally occurring base, such as a nucleoside base, or phenyl, naphthyl, 3-nitropyrrole, 5-nitroindole, nebulaline, pyridone, pyridinone, or any complementary or non-complementary to the target RNA Other non-naturally occurring universal bases, etc. .

化学式IIの化学修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドは、例えば、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方等、siNA二重鎖の一方または両方のオリゴヌクレオチド鎖に存在し得る。本発明のsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3' 端、5'端、またはその両方に1つ以上の化学修飾ヌクレオチドまたは化学式IIの非ヌクレオチドを含むことができる。例えば、本発明の典型的なsiNA分子は、約1つから約5つまたはそれ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の化学式IIの化学修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドをセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の5' 端に含むことができる。別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNA分子は約1つから約5つまたはそれ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の化学式IIの化学修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドをセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3'端に含むことができる。   A chemically modified nucleotide or non-nucleotide of formula II can be present in one or both oligonucleotide strands of the siNA duplex, eg, the sense strand, the antisense strand, or both. The siNA molecules of the invention can comprise one or more chemically modified nucleotides or non-nucleotides of formula II at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, antisense strand, or both. For example, a typical siNA molecule of the invention has from about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) chemically modified nucleotides or non-nucleotides of Formula II Can be included at the 5 'end of the sense strand, antisense strand, or both. In another non-limiting example, typical siNA molecules of the invention have from about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) of Formula II Chemically modified nucleotides or non-nucleotides may be included at the 3 ′ end of the sense strand, antisense strand, or both.

1つの態様においては、本発明は細胞または再構成インビトロシステムにおいて、HCVに対するRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA )分子を特徴とし、ここで、化学修飾は化学式III
を持つ1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを含み、式中、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R11およびR12はそれぞれH、OH,アルキル、置換アルキル、アルカリル、またはアラルキル、F,Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OCN、O−アルキル、S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、Sアルケニル、N−アルケニル、SO−アルキル、アルキル−OSH、アルキル−OH 、O−アルキル−OH、O−アルキル−SH、S−アルキル−OH 、S−アルキル−SH、アルキル−S−アルキル、アルキル−O−アルキル、ONO2、NO2、N3、NH2、アミノアルキル、アミノ酸、アミノアシル、ONH2、O−アミノアルキル、O−アミノ酸、O−アミノアシル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルキラミノ、ポリアルキラミノ、置換シリル、または化学式IまたはIIのグループであり、R9はO、S、CH2、S=O、CHF、またはCF2であり、Bはアデニン、グアニン、ウラシル、シトシン、チミン、2−アミノアデノシン、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、または標的RNAに相補的または非相補的な任意の他の非自然発生塩基、等のヌクレオシド塩基、またはフェニル、ナフチル、3−ニトロピロール、5−ニトロインドール、ネブラリン、ピリドン、ピリジノン、または標的RNAに対して相補的または非相補的な任意の他の非自然発生ユニバーサル塩基、等の非ヌクレオシド塩基である。
In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in a cell or reconstituted in vitro system, wherein the chemical modification is of formula III
One or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) nucleotides or non-nucleotides, wherein R3, R4, R5, R6, R7, R8, R10, R11 and R12 are each H, OH, alkyl, substituted alkyl, alkaryl, or aralkyl, F, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, OCN, O-alkyl, S-alkyl, N -Alkyl, O-alkenyl, S alkenyl, N-alkenyl, SO-alkyl, alkyl-OSH, alkyl-OH, O-alkyl-OH, O-alkyl-SH, S-alkyl-OH, S-alkyl-SH, Alkyl-S-alkyl, alkyl-O-alkyl, ONO2, NO2, N3, NH2, aminoalkyl, amino acid, aminoacyl, ONH2, O- Minoalkyl, O-amino acid, O-aminoacyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkylamino, polyalkylamino, substituted silyl, or group of formula I or II, R9 is O, S, CH2, S = O , CHF, or CF2, and B is adenine, guanine, uracil, cytosine, thymine, 2-aminoadenosine, 5-methylcytosine, 2,6-diaminopurine, or any complementary or non-complementary to the target RNA Nucleoside bases such as other non-naturally occurring bases, or phenyl, naphthyl, 3-nitropyrrole, 5-nitroindole, nebulaline, pyridone, pyridinone, or any other complementary or non-complementary to the target RNA Non-nucleoside bases such as non-naturally occurring universal bases.

化学式IIIの化学修飾したヌクレオチドまたは非ヌクレオチドは、例えばセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方等、siNA二重鎖の一方または両方のオリゴヌクレオチド鎖に存在し得る。本発明のsiNA分子は、1つ以上の化学式IIIの化学修飾したヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3' 端、5' 端、またはその両方に含むことができる。例えば、本発明の典型的なsiNA分子は、約1つから約5つまたはそれ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の化学式IIIの化学修飾したヌクレオチドまたは非ヌクレオチドをセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3'端、5'端、またはその両方に含むことができる。別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNA分子は、約1つから約5つまたはそれ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の化学式IIIの化学修飾したヌクレオチドまたは非ヌクレオチドをセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3' 端に含むことができる。   Chemically modified nucleotides or non-nucleotides of formula III can be present in one or both oligonucleotide strands of the siNA duplex, eg, sense strand, antisense strand, or both. The siNA molecules of the present invention can include one or more chemically modified nucleotides or non-nucleotides of Formula III at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, the antisense strand, or both. . For example, a typical siNA molecule of the invention has from about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) chemically modified nucleotides of formula III or non- Nucleotides can be included at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, antisense strand, or both. In another non-limiting example, an exemplary siNA molecule of the invention has about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) chemical formulas. A chemically modified nucleotide or non-nucleotide of III can be included at the 3 ′ end of the sense strand, the antisense strand, or both.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は化学式II またはIIIを持つヌクレオチドを含み、ここで、化学式IIまたはIII を持つヌクレオチドは逆位構造にある。例えば、化学式IIまたはIIIを持つヌクレオチドは、一方または両方のsiNA鎖の3'端、5'端、またはその両方といった、3'−3'、3'−2'、2'−3'、または5'−5' 構造にあるsiNA構造と結合される。   In another embodiment, the siNA molecule of the invention comprises a nucleotide having formula II or III, wherein the nucleotide having formula II or III is in an inverted structure. For example, a nucleotide having formula II or III may be 3′-3 ′, 3′-2 ′, 2′-3 ′, such as the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of one or both siNA strands, or Combined with the siNA structure in the 5′-5 ′ structure.

1つの態様においては、本発明は細胞または再構成インビトロシステムにおいて、HCVに対してRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA )分子を特徴とし、ここで、化学修飾は化学式IV
を持つ5' 末端リン酸基を含み、式中、X およびYはそれぞれO、S、N、アルキル、置換アルキル、またはアルキルハロであり、ZおよびWはそれぞれO、S、N、アルキル、置換アルキル、O−アルキル、S−アルキル、アルカリル、アラルキル、アルキルハロ、またはアセチルであり、またW、X、Y、およびZは必ずしもすべてOではない。
In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in a cell or reconstituted in vitro system, wherein the chemical modification is Formula IV
Wherein X 1 and Y are each O, S, N, alkyl, substituted alkyl, or alkylhalo, and Z and W are O, S, N, alkyl, substituted alkyl, respectively. , O-alkyl, S-alkyl, alkaryl, aralkyl, alkylhalo, or acetyl, and W, X, Y, and Z are not all O.

1つの態様においては、本発明は例えば、標的RNAに相補的な鎖等の標的相補鎖上に化学式IVの5' 端リン酸基を持つsiNA分子を特徴とし、ここで、siNA 分子はすべてのRNAsiNA 分子を含む。別の態様においては、本発明は標的相補鎖上に化学式IV の5' 末端リン酸基を持つsiNA分子を特徴とし、ここでsiNA分子は一方または両方の鎖の3'端に約1つから約4つの( 例、約1、2、3、または4)デオキシリボヌクレオチドを持つ約1つから約3つの(例、約1、2、または3)ヌクレオチド3'末端ヌクレオチド突出部も含む。別の態様においては、化学式IVの5'末端リン酸基は、例えば、化学式IからVIIのいずれかの化学修飾を持つsiNA分子といった本発明のsiNA分子の標的相補鎖上に存在する。   In one aspect, the invention features a siNA molecule having a 5′-terminal phosphate group of formula IV on a target complementary strand, such as, for example, a strand complementary to a target RNA, wherein the siNA molecule Contains RNAsiNA molecules. In another aspect, the invention features a siNA molecule having a 5 ′ terminal phosphate group of Formula IV on a target complementary strand, wherein the siNA molecule is from about 1 at the 3 ′ end of one or both strands. Also included is about 1 to about 3 (eg, about 1, 2, or 3) nucleotide 3 ′ terminal nucleotide overhangs having about 4 (eg, about 1, 2, 3, or 4) deoxyribonucleotides. In another embodiment, the 5 ′ terminal phosphate group of formula IV is present on the target complementary strand of a siNA molecule of the invention, eg, a siNA molecule with any chemical modification of formula I to VII.

1つの態様においては、本発明は細胞または再構成インビトロシステムにおいて、HCVに対してRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA )分子を特徴とし、ここで、化学修飾は1つ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。例えば、限定を目的としない例において、本発明は一方のsiNA 鎖に約1、2、3、4、5、6、7、8、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を持つ化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)を特徴とする。さらに別の態様においては、本発明は両方のsiNA鎖にそれぞれ約1、2、3、4、5、6、7、8、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を持つ化学修飾した低分子干渉核酸(siNA) を特徴とする。ホスホロチオエートヌクレオチド間結合は、例えばセンス鎖、アンチセンス鎖またはその両方にあるsiNA二重鎖の一方または両方のオリゴヌクレオチド鎖に存在し得る。本発明のsiNA 分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3'端、5'端、またはその両方に1つ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含むことができる。例えば、本発明の典型的なsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の5' 端に約1つから約5つまたはそれ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の連続したホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含むことができる。別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNA分子は、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方に1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のピリミジンホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含むことができる。さらに別の限定を目的としない例において、本発明の典型的なsiNAは、センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方に1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のプリンホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含むことができる。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in a cell or reconstituted in vitro system, wherein the chemical modification is Contains one or more phosphorothioate internucleotide linkages. For example, in a non-limiting example, the present invention provides a chemically modified small molecule having about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or more phosphorothioate internucleotide linkages on one siNA strand. Characterized by interfering nucleic acids (siNA). In yet another aspect, the invention provides a chemically modified small interfering nucleic acid having about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or more phosphorothioate internucleotide linkages on both siNA strands, respectively. (SiNA). The phosphorothioate internucleotide linkage may be present in one or both oligonucleotide strands of the siNA duplex, eg, in the sense strand, antisense strand, or both. The siNA molecules of the invention can include one or more phosphorothioate internucleotide linkages at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, antisense strand, or both. For example, a typical siNA molecule of the invention has from about 1 to about 5 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5) at the 5 ′ end of the sense strand, antisense strand, or both. Or more) consecutive phosphorothioate internucleotide linkages. In another non-limiting example, a typical siNA molecule of the present invention has one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, etc.) on the sense strand, antisense strand, or both. 7, 8, 9, 10 or more) pyrimidine phosphorothioate internucleotide linkages. In yet another non-limiting example, an exemplary siNA of the present invention has one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, etc.) on the sense strand, antisense strand, or both. 7, 8, 9, 10, or more) purine phosphorothioate internucleotide linkages.

1つの態様においては、本発明はsiNA分子を特徴とし、ここで、センス鎖は1つ以上、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または約1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を含み、またここで、該アンチセンス鎖は約1つから約10またはそれ以上、具体的には約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2' −デオキシ−2'−フルオロ、および/または約1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でアンチセンス鎖の3'端、5'端、またはその両方に末端キャップ分子を含む。別の態様においては、1つ以上、例えばセンスおよび/またはアンチセンスsiNA鎖の約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のピリミジンヌクレオチドは、1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合および/または同一の鎖あるいは異なる鎖の3'端、5' 端、またはその両方に存在する末端キャップ分子の有無に関わらず、2'−デオキシ、2'−O−メチルおよび/または2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチドで化学修飾される。   In one aspect, the invention features a siNA molecule, wherein the sense strand has one or more, eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more The above phosphorothioate internucleotide linkages, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2'-deoxy, 2'- O-methyl, 2′-deoxy-2′-fluoro, and / or about one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) A universal base-modified nucleotide, and optionally a terminal cap molecule at the 3 'end, 5' end, or both of the sense strand, wherein the antisense strand comprises from about 1 to about 10 or more, specifically About 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or The above phosphorothioate internucleotide linkages, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2'-deoxy, 2'- O-methyl, 2′-deoxy-2′-fluoro, and / or about one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) It includes a universal base-modified nucleotide, and optionally an end cap molecule at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the antisense strand. In another embodiment, one or more, for example about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more pyrimidine nucleotides of the sense and / or antisense siNA strands are 1 More than one, for example about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more phosphorothioate internucleotide linkages and / or the 3 ′ end, 5 ′ end of the same or different strands Or chemically modified with 2′-deoxy, 2′-O-methyl and / or 2′-deoxy-2′-fluoronucleotides with or without end cap molecules present.

別の態様においては、本発明はsiNA分子を特徴とし、ここで、センス鎖は約1つから約5つ、具体的には約1、2、3、4、または5つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2' −デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を含み、またここで、アンチセンス鎖は約1つから約5つまたはそれ以上、具体的には約1、2、3、4、5、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でアンチセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を含む。別の態様においては、該センスおよび/またはアンチセンスsiNA鎖の1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のピリミジンヌクレオチドは、同一または異なる鎖に存在する約1つから約5、またはそれ以上、たとえば約1、2、3、4、5、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合および/または3'端、5'端、またはその両方に末端キャップ分子を持つか否かに関わらず、2'−デオキシ、2'−O−メチルおよび/または2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチドで化学修飾される。   In another aspect, the invention features a siNA molecule, wherein the sense strand has from about 1 to about 5, specifically about 1, 2, 3, 4, or 5 phosphorothioate internucleotide linkages, And / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) 2′-deoxy, 2′-O-methyl, 2′-deoxy-2′-fluoro, and / or Including one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) universal base-modified nucleotides, and optionally a terminal cap molecule at the 3 'end, 5' end, or both of the sense strand And where the antisense strand is from about 1 to about 5 or more, specifically about 1, 2, 3, 4, 5, or more phosphorothioate internucleotide linkages, and / or one or more (E.g. about 1, 2, 3, 4, , 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2′-deoxy, 2′-O-methyl, 2′-deoxy-2′-fluoro, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) universal base modified nucleotides, and optionally end cap molecules at the 3 'end, 5' end, or both of the antisense strand including. In another embodiment, one or more of the sense and / or antisense siNA strands, such as about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more pyrimidine nucleotides, From about 1 to about 5, or more, such as about 1, 2, 3, 4, 5, or more phosphorothioate internucleotide linkages and / or 3 ′ ends, 5 ′ ends, or present in the same or different strands; It is chemically modified with 2′-deoxy, 2′-O-methyl and / or 2′-deoxy-2′-fluoronucleotides, whether or not both have end-capping molecules.

1つの態様においては、本発明はsiNA分子を特徴とし、ここでアンチセンス鎖は、1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または約1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意で末端キャップ分子をセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に含み、またここでアンチセンス鎖は、約1つから約10またはそれ以上、具体的には約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でアンチセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を含む。別の態様においては、センスおよび/またはアンチセンスsiNA鎖の1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のピリミジンヌクレオチドは、1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合および/または同一または異なる鎖に存在する3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を持つか否かに関わらず、2'−デオキシ、2'−O−メチルおよび/または2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチドで化学修飾される。   In one aspect, the invention features a siNA molecule, wherein the antisense strand is one or more, such as about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more The above phosphorothioate internucleotide linkages and / or about 1 or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2'-deoxy, 2 ' -O-methyl, 2'-deoxy-2'-fluoro, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more). A universal base-modified nucleotide, and optionally a terminal cap molecule, at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, wherein the antisense strand comprises from about 1 to about 10 or more, specifically Is about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or More than one phosphorothioate internucleotide linkage, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2′-deoxy, 2 ′ -O-methyl, 2'-deoxy-2'-fluoro, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more). It includes a universal base modified nucleotide, and optionally an end cap molecule at the 3 'end, 5' end, or both of the antisense strand. In another aspect, one or more of the sense and / or antisense siNA strands, such as about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more pyrimidine nucleotides, is 1 More than one, for example about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more phosphorothioate internucleotide linkages and / or 3 'ends present on the same or different strands, 5' ends , Or both, with or without end cap molecules, chemically modified with 2'-deoxy, 2'-O-methyl and / or 2'-deoxy-2'-fluoro nucleotides.

別の態様においては、本発明はsiNA分子を特徴とし、ここでアンチセンス鎖は、約1つから約5つ以上、具体的には約1、2、3、4、5、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上( 例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でセンス鎖の3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を含み、またここで、アンチセンス鎖は、約1つから約5つ以上、具体的には約1、2、3、4、5、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の2'−デオキシ、2'−O−メチル、2'−デオキシ−2'−フルオロ、および/または1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のユニバーサル塩基修飾ヌクレオチド、および任意でアンチセンス鎖の3' 端、5'端、またはその両方に末端キャップ分子を含む。別の態様においては、センスおよび/またはアンチセンスsiNA鎖の1つ以上、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のピリミジンヌクレオチドは、約1つから約5つ、例えば約1、2、3、4、5、またはそれ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および/または同一または異なる鎖に存在する3' 端、5' 端、またはその両方に末端キャップ分子を持つか否かに関わらず、2'−デオキシ、2'−O−メチルおよび/または2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチドで化学修飾される。   In another aspect, the invention features a siNA molecule, wherein the antisense strand has from about 1 to about 5 or more, specifically about 1, 2, 3, 4, 5, or more. Phosphorothioate internucleotide linkage, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2'-deoxy, 2'-O- Universal base modification of methyl, 2′-deoxy-2′-fluoro, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) It includes a terminal cap molecule at the nucleotide, and optionally at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the sense strand, wherein the antisense strand has from about 1 to about 5 or more, specifically about 1 2, 3, 4, 5 or more phosphorothioate nucleotides Binding, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2'-deoxy, 2'-O-methyl, 2 '-Deoxy-2'-fluoro, and / or one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) universal base modified nucleotides, and Optionally, an end cap molecule is included at the 3 'end, 5' end, or both of the antisense strand. In another aspect, one or more of the sense and / or antisense siNA strands, such as about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more pyrimidine nucleotides, is about From 1 to about 5, such as about 1, 2, 3, 4, 5, or more phosphorothioate internucleotide linkages and / or 3 'end, 5' end, or both present in the same or different strand It is chemically modified with 2′-deoxy, 2′-O-methyl and / or 2′-deoxy-2′-fluoronucleotides, with or without end-capping molecules.

1つの態様においては、本発明はsiNA分子の各鎖に約1つから約5つ以上、
(具体的には約1、2、3、4、5、またはそれ以上)のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を持つ化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とする。
In one embodiment, the invention provides from about 1 to about 5 or more for each strand of the siNA molecule,
It features chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecules with (specifically, about 1, 2, 3, 4, 5, or more) phosphorothioate internucleotide linkages.

別の態様においては、本発明は2'−5' ヌクレオチド間結合を含むsiNA分子を特徴とする。2'−5'ヌクレオチド間結合は、siNA配列鎖の一方または両方の3' 端、5' 端、またはその両方に存在し得る。さらに、2'−5' ヌクレオチド間結合は、siNA配列鎖の一方または両方にある様々な他の位置に存在でき、例えばsiNA分子の一方または両方の鎖にあるピリミジンヌクレオチドの約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のヌクレオチド間結合は2'−5' ヌクレオチド間結合を含むことができ、またはsiNA分子の一方または両方の鎖にあるプリンヌクレオチドの約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上のヌクレオチド間結合は2'−5' ヌクレオチド間結合を含むことができる。   In another aspect, the invention features a siNA molecule that includes a 2'-5 'internucleotide linkage. The 2′-5 ′ internucleotide linkage can be at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of one or both of the siNA sequence strands. In addition, 2′-5 ′ internucleotide linkages can be present at various other positions in one or both of the siNA sequence strands, eg, about 1, 2, 3 of pyrimidine nucleotides in one or both strands of the siNA molecule. 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more internucleotide linkages can include 2'-5 'internucleotide linkages, or purine nucleotides in one or both strands of the siNA molecule The about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more of the internucleotide linkages can comprise 2'-5 'internucleotide linkages.

別の態様においては、本発明の化学修飾したsiNA分子は、2つの鎖を持つ二重鎖を含み、その一方または両方の鎖を化学修飾することができ、ここで、各鎖はそれぞれ約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチド長であり、ここで二重鎖は約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)の塩基対を持ち、またここで、化学修飾は化学式I−VII のいずれかを持つ構造を含む。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA分子は、2つの鎖を持つ二重鎖を含み、その一方または両方の鎖は化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ化学修飾で化学修飾することができ、ここで各鎖はそれぞれ2−ヌクレオチド3'末端ヌクレオチド突出を持つ約21のヌクレオチドで構成され、またここで二重鎖は約19の塩基対を持つ。別の態様においては、本発明のsiNA分子は一本鎖ヘアピン構造を含み、ここでsiNAは、約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)の塩基対を持つ約36から約70(例、約36、40、45、50、55、60、65、または70)ヌクレオチド長であり、またここでsiNAは、化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ構造の化学修飾を含むことができる。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA分子は、化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ化学修飾で化学修飾される約42から約50(例、約42、43、44、45、46、47、48、49、または50)のヌクレオチドを持つ線状オリゴヌクレオチドを含み、ここで線状オリゴヌクレオチドは、約19から約21(例、19、20、または21)の塩基対および2−ヌクレオチド3' 末端ヌクレオチド突出部を持つヘアピン構造を形成する。別の態様においては、本発明の線状ヘアピンsiNA 分子はステムループモチーフを含み、ここでsiNAのループ部分は生分解が可能である。例えば、本発明の線状ヘアピンsiNA分子は、インビボのsiNA分子の、ループ部分の分解によって約2ヌクレオチドを含む3'末端ヌクレオチド突出部等の3' 末端突出部を持つ二本鎖siNA 分子を生成できるようにデザインされる。   In another embodiment, a chemically modified siNA molecule of the invention comprises a duplex with two chains, one or both of which can be chemically modified, wherein each chain is about 15 each. To about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides long, where the duplex Has about 15 to about 30 base pairs (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30), and Here, the chemical modification includes a structure having any of the chemical formulas I-VII. For example, a typical chemically modified siNA molecule of the present invention comprises a duplex with two strands, one or both strands being chemically modified with any of formulas I-VII, or any combination thereof. Each strand can be chemically modified, where each strand is composed of about 21 nucleotides with a 2-nucleotide 3 'terminal nucleotide overhang, and where the duplex has about 19 base pairs. In another embodiment, the siNA molecule of the invention comprises a single stranded hairpin structure, wherein the siNA is from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, About 36 to about 70 (eg, about 36, 40, 45, 50, 55, 60, 65, or 70) nucleotides in length with 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) base pairs And where siNA can include chemical modifications of structures having any of chemical formulas I-VII, or any combination thereof. For example, exemplary chemically modified siNA molecules of the invention can be about 42 to about 50 (eg, about 42, 43, 44) that are chemically modified with a chemical modification having any of the formulas I-VII, or any combination thereof. , 45, 46, 47, 48, 49, or 50), wherein the linear oligonucleotide has from about 19 to about 21 (eg, 19, 20, or 21) bases A hairpin structure is formed with a pair and a 2-nucleotide 3 'terminal nucleotide overhang. In another aspect, the linear hairpin siNA molecule of the invention comprises a stem loop motif, wherein the loop portion of the siNA is biodegradable. For example, the linear hairpin siNA molecule of the present invention generates a double stranded siNA molecule with a 3 ′ terminal overhang, such as a 3 ′ terminal nucleotide overhang comprising about 2 nucleotides, by degradation of the loop portion of the in vivo siNA molecule. Designed to be able to.

別の態様においては、本発明のsiNA分子はヘアピン構造を含み、ここで、siNA は約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15,16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)の塩基対を持つ、約25から約50(例、約25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50)ヌクレオチド長であり、またここで、前記siNAは化学式I−VII のいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ構造で構成される1つ以上の化学修飾を含むことができる。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA分子は、化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ1つ以上の化学修飾で化学修飾される約25から約35(例、約25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35) ヌクレオチドを持つ線状オリゴヌクレオチドを含み、ここで前記線状オリゴヌクレオチドは、約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25) の塩基対および本明細書に記載のように化学修飾できる5'末端リン酸基(例えば、化学式IVを持つ5' 末端リン酸基)を持つヘアピン構造を形成する。別の態様においては、本発明の線状ヘアピンsiNA分子はステムループモチーフを含み、ここでsiNAのループ部分は生分解が可能である。別の態様においては、本発明の線状ヘアピンsiNA分子は非ヌクレオチドリンカーを含むループ部分で構成される。   In another aspect, the siNA molecule of the invention comprises a hairpin structure, wherein the siNA is from about 3 to about 25 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) from about 25 to about 50 (eg, about 25, 26, 27, 28). 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, or 50) nucleotides in length Also here, the siNA can comprise one or more chemical modifications comprised of a structure having any of the chemical formulas I-VII, or any combination thereof. For example, exemplary chemically modified siNA molecules of the present invention can be about 25 to about 35 (eg, about 25) that are chemically modified with one or more chemical modifications having any of the formulas I-VII, or any combination thereof. , 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, or 35) linear oligonucleotides having nucleotides, wherein the linear oligonucleotides are from about 3 to about 25 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) And forms a hairpin structure with a 5 ′ terminal phosphate group (eg, a 5 ′ terminal phosphate group with formula IV) that can be chemically modified as described herein. In another embodiment, the linear hairpin siNA molecule of the invention comprises a stem loop motif, wherein the loop portion of the siNA is biodegradable. In another embodiment, the linear hairpin siNA molecule of the invention is comprised of a loop portion that includes a non-nucleotide linker.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は非対称のヘアピン構造を含み、ここで、siNAは約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25) の塩基対を持つ、約25から約50(例、約25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50)ヌクレオチド長であり、またここで、前記siNAは化学式I−VII のいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ構造で構成される1つ以上の化学修飾を含むことができる。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA 分子は、化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ1つ以上の化学修飾で化学修飾される約25から約35(例、約25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35)ヌクレオチドを持つ線状オリゴヌクレオチドを含み、ここで前記線状オリゴヌクレオチドは、約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)の塩基対および本明細書に記載のように化学修飾できる5'末端リン酸基(例えば、化学式IVを持つ5' 末端リン酸基)を持つ非対称ヘアピン構造を形成する。1つの態様においては、本発明の非対称ヘアピンsiNA分子はステムループモチーフを含み、ここでsiNAのループ部分は生分解が可能である。別の態様においては、本発明の非対称ヘアピンsiNA分子は非ヌクレオチドリンカーを含むループ部分で構成される。   In another aspect, the siNA molecules of the invention comprise an asymmetric hairpin structure, wherein the siNA is from about 3 to about 25 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) about 25 to about 50 (eg, about 25, 26, 27) 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, or 50) nucleotide length And wherein the siNA can comprise one or more chemical modifications comprised of a structure having any of the chemical formulas I-VII, or any combination thereof. For example, a typical chemically modified siNA molecule of the invention can be about 25 to about 35 (eg, about 25) that is chemically modified with one or more chemical modifications having any of the formulas I-VII, or any combination thereof. , 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, or 35) nucleotides, wherein the linear oligonucleotides are from about 3 to about 25 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) base pairs And forms an asymmetric hairpin structure with a 5 ′ terminal phosphate group (eg, a 5 ′ terminal phosphate group with formula IV) that can be chemically modified as described herein. In one embodiment, the asymmetric hairpin siNA molecule of the invention comprises a stem loop motif, wherein the loop portion of the siNA is biodegradable. In another embodiment, the asymmetric hairpin siNA molecule of the invention is comprised of a loop portion that includes a non-nucleotide linker.

別の態様においては、本発明のsiNA分子はセンス領域およびアンチセンス領域を含む個別のポリヌクレオチド鎖を持つ非対称の二本鎖を含み、ここで、前記アンチセンス領域は、約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチド長であり、ここで、前記センス領域は約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)ヌクレオチド長であり、ここで前記センス領域および前記アンチセンス領域は少なくとも3つの相補的ヌクレオチドを持ち、またここで前記siNAは化学式I−VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ構造で構成される、1つ以上の化学修飾を含むことができる。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA 分子は、センス領域およびアンチセンス領域を含む個別のポリヌクレオチド鎖を持つ非対称の二本鎖構造を含み、ここで前記アンチセンス領域は、約18から約23(例、約18、19、20、21、22、または23)ヌクレオチド長であり、前記センス領域は約3から約15(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15)ヌクレオチド長であり、ここで前記センス領域およびアンチセンス領域は少なくとも3つの相補ヌクレオチドを持ち、またここで前記siNAは化学式I−VII またはその任意の組み合わせを持つ構造で構成される1つ以上の化学修飾を含むことができる。別の態様においては、非対称の二本鎖siNA 分子は、本明細書に記載のように化学修飾できる5' 末端リン酸基(例えば、化学式IVを持つ5' 末端リン酸基)を持つこともできる。   In another embodiment, the siNA molecule of the invention comprises an asymmetric duplex with separate polynucleotide strands comprising a sense region and an antisense region, wherein the antisense region comprises about 15 to about 30 ( Eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) nucleotides in length, wherein the sense region is about 3 To about 25 (e.g., about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 Or 25) a nucleotide length, wherein the sense region and the antisense region have at least three complementary nucleotides, and wherein the siNA is any of formulas I-VII, or any thereof Consisting of structures with combinations may include one or more chemical modifications. For example, a typical chemically modified siNA molecule of the invention comprises an asymmetric double-stranded structure with separate polynucleotide strands comprising a sense region and an antisense region, wherein the antisense region comprises about 18 to about 23 (eg, about 18, 19, 20, 21, 22, or 23) nucleotides in length, and the sense region is about 3 to about 15 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, or 15) nucleotides long, wherein the sense and antisense regions have at least 3 complementary nucleotides, and wherein the siNA is of formula I-VII or any of its One or more chemical modifications composed of structures with combinations can be included. In another embodiment, the asymmetrical double stranded siNA molecule may have a 5 ′ terminal phosphate group (eg, a 5 ′ terminal phosphate group with formula IV) that can be chemically modified as described herein. it can.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は、環状核酸分子を含み、ここで、前記siNAは約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)の塩基対を持つ約38から約70(例、約38、40、45、50、55、60、65、または70)ヌクレオチド長であり、ここで前記siNAは化学式I−VII のいずれか、またはその任意の組み合わせの構造を持つ化学修飾を含むことができる。例えば、本発明の典型的な化学修飾siNA分子は、化学式I −VIIのいずれか、またはその任意の組み合わせを持つ化学修飾で化学修飾される約42から約50( 例、約42、43、44、45、46、47、48、49、または50) ヌクレオチドを持つ環状オリゴヌクレオチドを含み、ここで、前記環状オリゴヌクレオチドは、約19塩基対および2ループを持つダンベル型構造を形成する。   In another aspect, the siNA molecule of the invention comprises a circular nucleic acid molecule, wherein the siNA is from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, About 38 to about 70 (eg, about 38, 40, 45, 50, 55, 60, 65, or 70) nucleotides in length with 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) base pairs Wherein the siNA can comprise a chemical modification having a structure of any of Formulas I-VII, or any combination thereof. For example, exemplary chemically modified siNA molecules of the present invention can be about 42 to about 50 (eg, about 42, 43, 44) that are chemically modified with a chemical modification having any of the formulas I-VII, or any combination thereof. , 45, 46, 47, 48, 49, or 50) comprising a circular oligonucleotide having a nucleotide, wherein said circular oligonucleotide forms a dumbbell-shaped structure having about 19 base pairs and two loops.

別の態様においては、本発明の環状siNA分子は2つのループモチーフを含み、ここで、前記siNA分子の1方または両方のループ部分は、生分解が可能である。例えば、本発明の環状siNA分子は、インビボのsiNA 分子の、ループ部分の分解によって約2ヌクレオチドを含む3' 末端ヌクレオチド突出部等の3'末端突出部を持つ二本鎖siNA分子を生成できるようにデザインされる。   In another aspect, the circular siNA molecule of the invention comprises two loop motifs, wherein one or both loop portions of the siNA molecule are biodegradable. For example, the cyclic siNA molecules of the invention can generate double stranded siNA molecules with 3 ′ terminal overhangs, such as 3 ′ terminal nucleotide overhangs containing about 2 nucleotides, by degradation of the loop portion of siNA molecules in vivo. Designed.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、例えば化学式V
を持つ化合物等の少なくとも1つ(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の脱塩基部分を含み、式中、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R11、R12、およびR13はそれぞれH、OH、アルキル、置換アルキル、アルカリルまたはアラルキル、F、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、OCN、O−アルキル、S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、N−アルケニル、SO−アルキル、アルキル−OSH、アルキル−OH 、O−アルキル−OH 、O−アルキル−SH、S−アルキル−OH 、S−アルキル−SH、アルキル−S−アルキル、アルキル−O−アルキル、ONO2、NO2、N3、NH2、アミノアルキル、アミノ酸、アミノアシル、ONH2、O−アミノアルキル、O−アミノ酸、O−アミノアシル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルカラミノ、ポリアルキラミノ、置換シリル、または化学式IまたはIIを持つグループであり、R9はO、S、CH2、S=O、CHFまたはCF2である。
In one embodiment, the siNA molecule of the invention has, for example, formula V
At least one (e.g., about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) abasic moieties such as R3, R4, R5, R6, R7, R8, R10, R11, R12 and R13 are each H, OH, alkyl, substituted alkyl, alkaryl or aralkyl, F, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, OCN, O-alkyl, S -Alkyl, N-alkyl, O-alkenyl, S-alkenyl, N-alkenyl, SO-alkyl, alkyl-OSH, alkyl-OH, O-alkyl-OH, O-alkyl-SH, S-alkyl-OH, S -Alkyl-SH, alkyl-S-alkyl, alkyl-O-alkyl, ONO2, NO2, N3, NH2, aminoalkyl, amino acid, aminoacyl, ONH2, -Aminoalkyl, O-amino acid, O-aminoacyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkalamino, polyalkylamino, substituted silyl, or a group having formula I or II, wherein R9 is O, S, CH2, S = O, CHF or CF2.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、例えば化学式VI
の化合物といった少なくとも1つ(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の逆位脱塩基部分を含み、式中、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R10、R11、R12、およびR13はそれぞれH、OH 、アルキル、置換アルキル、アルカリルまたはアラルキル、F、Cl、Br 、CN、CF3、OCF3、OCN、O−アルキル、S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、N−アルケニル、SO−アルキル、アルキル−OSH 、アルキル−OH、O−アルキル−OH、O−アルキル−SH、S−アルキル−OH、S−アルキル−SH、アルキル−S −アルキル、アルキル−O−アルキル、ONO2、NO2、N3、NH2、アミノアルキル、アミノ酸、アミノアシル、ONH2、O−アミノアルキル、O−アミノ酸、O−アミノアシル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルカラミノ、ポリアルキラミノ、置換シリル、または化学式IまたはIIを持つグループであり、R9はO、S、CH2、S= O、CHFまたはCF2であり、R2、R3、R8またはR13のいずれかが本発明のsiNA分子との結合点となる。
In one embodiment, the siNA molecule of the invention has, for example, formula VI
At least one (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) inverted abasic moieties, such as R3, R4, R5, R6, R7, R8, R10, R11, R12, and R13 are each H, OH, alkyl, substituted alkyl, alkaryl or aralkyl, F, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, OCN, O-alkyl, S -Alkyl, N-alkyl, O-alkenyl, S-alkenyl, N-alkenyl, SO-alkyl, alkyl-OSH, alkyl-OH, O-alkyl-OH, O-alkyl-SH, S-alkyl-OH, S -Alkyl-SH, alkyl-S-alkyl, alkyl-O-alkyl, ONO2, NO2, N3, NH2, aminoalkyl, amino acid, aminoacyl, ONH 2, O-aminoalkyl, O-amino acid, O-aminoacyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkalamino, polyalkylamino, substituted silyl, or a group having formula I or II, R9 is O, S, CH2, S = O, CHF or CF2, and any of R2, R3, R8 or R13 is the point of attachment to the siNA molecule of the present invention.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は、例えば化学式VII
を持つ化合物等の少なくとも1つ(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の置換ポリアルキル部分を含み、式中、n はそれぞれ1から12までの整数であり、R1、R2およびR3はそれぞれH、OH、アルキル、置換アルキル、アルカリルまたはアラルキル、F、CL、Br、CN 、CF3、OCF3、OCN、O−アルキル、S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、N−アルケニル、SO−アルキル、アルキル−OSH、アルキル−OH、O−アルキル−OH 、O
−アルキル−SH、S−アルキル−OH 、S−アルキル−SH、アルキル−S −アルキル、アルキル−O −アルキル、ONO2、NO2、N3、NH2、アミノアルキル、アミノ酸、アミノアシル、ONH2、O−アミノアルキル、O−アミノ酸、O−アミノアシル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルカラミノ、ポリアルキラミノ、置換シリル、または化学式Iを持つグループであり、またR1、R2またはR3は本発明のsiNA分子との結合点となる。
In another embodiment, the siNA molecule of the invention has, for example, formula VII
At least one (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) substituted polyalkyl moieties such as Is an integer from 1 to 12, and R1, R2 and R3 are each H, OH, alkyl, substituted alkyl, alkaryl or aralkyl, F, CL, Br, CN, CF3, OCF3, OCN, O-alkyl, S-alkyl , N-alkyl, O-alkenyl, S-alkenyl, N-alkenyl, SO-alkyl, alkyl-OSH, alkyl-OH, O-alkyl-OH, O
-Alkyl-SH, S-alkyl-OH, S-alkyl-SH, alkyl-S-alkyl, alkyl-O-alkyl, ONO2, NO2, N3, NH2, aminoalkyl, amino acid, aminoacyl, ONH2, O-aminoalkyl , O-amino acid, O-aminoacyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkaryl, aminoalkalamino, polyalkylamino, substituted silyl, or a group having formula I, and R1, R2 or R3 is It becomes a connection point.

別の態様においては、本発明は化学式VIIを持つ化合物を特徴とし、ここで、R1およびR2はヒドロキシル(OH)グループ、n =1であり、R3はOを含み本発明の二本鎖siNA分子の一方または両方の鎖の3' 端、5' 端、またはその両方との結合点、または本発明の二本鎖siNA分子の一本鎖siNA分子との結合点、または本発明の一本鎖siNA分子との結合点である。本明細書において、当該修飾は「グリセリル」と呼ばれる(例えば、図10の修飾6)。   In another aspect, the invention features a compound having Formula VII, wherein R1 and R2 are hydroxyl (OH) groups, n = 1, R3 contains O and a double stranded siNA molecule of the invention The point of attachment to the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of one or both strands, or the point of attachment of the double stranded siNA molecule of the invention to a single stranded siNA molecule, or the single strand of the invention It is the point of attachment to the siNA molecule. In the present specification, the modification is referred to as “glyceryl” (for example, modification 6 in FIG. 10).

別の態様においては、本発明の化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIのいずれかを持つ部分)は、本発明のsiNA分子の3'端、5' 端、またはその両方に存在する。例えば、化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIを持つ部分)は、前記siNA分子のアンチセンス鎖、センス鎖、またはその両方の3'端、5' 端、またはその両方に存在し得る。別の態様においては、化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIを持つ部分) は、本発明の二本鎖siNA 分子のセンス鎖の5'端、3'端に、またアンチセンス鎖の3'端に存在する。別の態様においては、化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIを持つ部分)は、本発明の二本鎖siNA分子のセンス鎖の5' 端、3'端の、またアンチセンス鎖の3' 端の末端位置に存在する。別の態様においては、化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIを持つ部分)は、本発明の二本鎖siNA分子のセンス鎖の5' 端、3'端の、またアンチセンス鎖の3' 端の2つの末端位置に存在する。別の態様においては、化学修飾ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチド(例、化学式V、VIまたはVIIを持つ部分)は、本発明の二本鎖siNA分子のセンス鎖の5' 端、3'端の、またアンチセンス鎖の3' 端の最後から2番目の位置に存在する。加えて、化学式VII を持つ部分は、本明細書に記載のヘアピンsiNA分子の3' 端、あるいは5' 端に存在し得る。   In another embodiment, a chemically modified nucleotide or non-nucleotide of the invention (eg, a moiety having any of formulas V, VI, or VII) is 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the siNA molecule of the invention. Exists. For example, chemically modified nucleotides or non-nucleotides (eg, moieties having the chemical formula V, VI or VII) are present at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both of the antisense strand, the sense strand, or both of the siNA molecule. Can exist. In another embodiment, a chemically modified nucleotide or non-nucleotide (eg, a moiety having formula V, VI or VII) is present at the 5 ′ end, 3 ′ end, and anti-antibodies of the double stranded siNA molecule of the invention. Present at the 3 'end of the sense strand. In another embodiment, chemically modified nucleotides or non-nucleotides (eg, moieties having formulas V, VI or VII) are present at the 5 ′ end, 3 ′ end, and anti-antibodies of the double stranded siNA molecule of the invention. Present at the terminal position at the 3 'end of the sense strand. In another embodiment, chemically modified nucleotides or non-nucleotides (eg, moieties having formulas V, VI or VII) are present at the 5 ′ end, 3 ′ end, and anti-antibodies of the double stranded siNA molecule of the invention. Present at two terminal positions at the 3 'end of the sense strand. In another embodiment, chemically modified nucleotides or non-nucleotides (eg, moieties having formulas V, VI or VII) are present at the 5 ′ end, 3 ′ end, and anti-antibodies of the double stranded siNA molecule of the invention. Present at the second position from the end of the 3 'end of the sense strand. In addition, the moiety having the chemical formula VII can be present at the 3 ′ end or 5 ′ end of the hairpin siNA molecule described herein.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は化学式VまたはVIを持つ脱塩基残基を含み、ここで化学式VまたはVIを持つ脱塩基残基は例えばsiNA鎖の一方または両方の3' 端、5'端、またはその両方に3−3'、3−2'、2−3'、または5−5' 構造に結合される。   In another embodiment, the siNA molecule of the invention comprises an abasic residue having formula V or VI, wherein the abasic residue having formula V or VI is, for example, the 3 ′ end of one or both of the siNA chains, Connected to the 3 ′, 3-2 ′, 2-3 ′, or 5-5 ′ structure at the 5 ′ end, or both.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、例えばそのsiNA 分子の5' 端、3'端、5'端と3'端の両方、またはその任意の組み合わせに1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のロックト核酸(LNA)ヌクレオチドを含む。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention has one or more (eg, about 1 at the 5 ′ end, 3 ′ end, both 5 ′ end and 3 ′ end, or any combination thereof, eg, the siNA molecule). 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) of locked nucleic acid (LNA) nucleotides.

別の態様においては、本発明のsiNA分子は、例えばそのsiNA分子の5' 端、3' 端、5'端と3'端の両方、またはその任意の組み合わせに1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の非環状ヌクレオチドを含む。   In another aspect, the siNA molecule of the invention has one or more (eg, about 1) at the 5 ′ end, 3 ′ end, 5 ′ end and 3 ′ end, or any combination thereof, eg, of the siNA molecule. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more).

1つの態様においては、本発明は、センス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここでセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての)ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでセンス領域に存在する任意( 例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−デオキシプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドである)。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes a sense region, wherein any (eg, one or more or all of the) present in the sense region. Pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the sense region here are 2'-deoxypurine nucleotides (eg, where All purine nucleotides are 2'-deoxy purine nucleotides Or alternatively, the plurality of purine nucleotides are 2'-deoxy purine nucleotides).

1つの態様においては、本発明は、センス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここでセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての)ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでセンス領域に存在する任意( 例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−デオキシプリンヌクレオチドであり(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドである)、ここで前記センス領域に存在する3’末端ヌクレオチド突出部を含む任意のヌクレオチドは2’ −デオキシヌクレオチドである。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes a sense region, wherein any (eg, one or more or all of the) present in the sense region. Pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides, or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the sense region herein are 2'-deoxypurine nucleotides (eg, where All purine nucleotides are 2'-deoxy purine nucleotides Or alternatively, multiple purine nucleotides are 2'-deoxy purine nucleotides), wherein any nucleotide containing a 3 'terminal nucleotide overhang present in the sense region is a 2'-deoxy nucleotide.

1つの態様においては、本発明は、センス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここでセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての)ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでセンス領域に存在する任意( 例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes a sense region, wherein any (eg, one or more or all of the) present in the sense region. Pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides, or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the sense region herein are 2'-O-methylpurine nucleotides (eg, Where all purine nucleotides are 2'-O-methylpurine nucleotides. Or alternatively, the plurality of purine nucleotides are 2'-O-methylpurine nucleotides).

1つの態様においては、本発明は、センス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここでセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての)ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでセンス領域に存在する任意( 例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドであり(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)、ここで前記センス領域に存在する3’末端ヌクレオチド突出部を含む任意のヌクレオチドは2’−デオキシヌクレオチドである。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes a sense region, wherein any (eg, one or more or all of the) present in the sense region. Pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2'-deoxy-2'-fluoro pyrimidine nucleotides, or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotides), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present herein in the sense region are 2'-O-methylpurine nucleotides (eg, Where all purine nucleotides are 2'-O-methylpurine nucleotides. Or alternatively, multiple purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides), wherein any nucleotide containing a 3 ′ terminal nucleotide overhang present in the sense region is a 2′-deoxy nucleotide. .

1つの態様においては、本発明は、アンチセンス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここでアンチセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての) ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでアンチセンス領域に存在する任意(例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes an antisense region, wherein any (eg, one or more or All pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively multiple pyrimidines) The nucleotide is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the antisense region are 2′-O-methylpurine nucleotides (Eg where all purine nucleotides are 2'-O-methyl Either a phosphorus nucleotides, or a plurality of purine nucleotides are 2'-O- methyl purine nucleotides alternatively).

1つの態様においては、本発明は、アンチセンス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここでアンチセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての) ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでアンチセンス領域に存在する任意(例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドであり(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)、ここで前記アンチセンス領域に存在する3’末端ヌクレオチド突出部を含む任意のヌクレオチドは2’−デオキシヌクレオチドである。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes an antisense region, wherein any (eg, one or more or All pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively multiple pyrimidines) The nucleotide is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the antisense region are 2′-O-methylpurine nucleotides (Eg where all purine nucleotides are 2'-O-methyl Any nucleotide containing a 3 ′ terminal nucleotide overhang present in the antisense region is a 2′-, which is a phosphonucleotide or alternatively a plurality of purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides). Deoxynucleotide.

1つの態様においては、本発明は、アンチセンス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここでアンチセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての) ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでアンチセンス領域に存在する任意(例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−デオキシプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドである)。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes an antisense region, wherein any (eg, one or more or All pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively multiple pyrimidines) The nucleotide is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the antisense region are 2′-deoxypurine nucleotides (eg, Where all purine nucleotides are 2'-deoxypri Or a nucleotide, or plurality of purine nucleotides are 2'-deoxy purine nucleotides alternatively).

1つの態様においては、本発明は、アンチセンス領域を含む化学修飾した本発明の低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここでアンチセンス領域に存在する任意の(例、1つ以上または全ての) ピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであり(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、またここでアンチセンス領域に存在する任意(例、1つ以上またはすべて)のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that includes an antisense region, wherein any (eg, one or more or All pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively multiple pyrimidines) The nucleotide is a 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotide), and any (eg, one or more or all) purine nucleotides present in the antisense region are 2′-O-methylpurine nucleotides (Eg where all purine nucleotides are 2'-O-methyl Either a phosphorus nucleotides, or a plurality of purine nucleotides are 2'-O- methyl purine nucleotides alternatively).

1つの態様においては、本発明は、センス領域およびアンチセンス領域を含む細胞またはインビトロシステム内のHCVに対しRNA干渉(RNAi )を媒介できる本発明の化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで前記センス領域に存在する1つ以上のピリミジンヌクレオチドは2'−デオキシ−2'−フルオロピリミジンヌクレオチド(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2'−デオキシ−2'−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2'−デオキシ−2'−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、およびセンス領域に存在する1つ以上のプリンヌクレオチドは2’−デオキシプリンヌクレオチド(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドであるか、代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−デオキシプリンヌクレオチドである)であり、ここでアンチセンス領域に存在する1つ以上のピリミジンヌクレオチドは2’ −デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチド(例ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’ −デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2' −デオキシ−2'−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、およびアンチセンス領域に存在する1つ以上のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。センス領域および/またはアンチセンス領域は、本明細書に記載または図10に示す任意の修飾等、センスおよび/またはアンチセンス配列の3' 端、5' 端、またはその両端に任意で存在する末端キャップ修飾を持つことができる。前記センスおよび/アンチセンス領域は、さらに任意で約1つから約4つ(例、約1、2、3、または4)の2'−デオキシヌクレオチドを持つ3'端ヌクレオチド突出部を含むことができる。前記突出ヌクレオチドは、さらに1つ以上(例、約1、2、3、4以上)のホスホロチオエート、ホスホノ酢酸、および/またはチオホスホノ酢酸ヌクレオチド間結合を含むことができる。これら化学修飾したsiNA の限定を目的としない例を、本明細書の図5および5ならびに表IIIおよびIVに示す。これらの記載した態様いずれかにおいて、センス領域に存在するプリンヌクレオチドは代替として2’−O−メチルプリンヌクレオチド(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)であり、アンチセンス領域に存在する1つ以上のプリンヌクレオチド2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。また、これらの態様のいずれかにおいて、センス領域に存在する1つ以上のプリンヌクレオチドは代替としてプリンリボヌクレオチド(例、ここですべてのプリンヌクレオチドがプリンリボヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドがプリンリボヌクレオチドである)であり、アンチセンス領域に存在する任意のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)。さらに、これらの態様のいずれかにおいて、センス領域に存在する、および/またはアンチセンス領域に存在する1つ以上のプリンヌクレオチドは、代替として2’−デオキシヌクレオチド、ロックト核酸(LNA)ヌクレオチド、2’−メトキシエチルヌクレオチド、4’−チオヌクレオチド、および2’−O−メチルヌクレオチドで構成されるグループから選択される(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2'−デオキシヌクレオチド、ロックト核酸(LNA)ヌクレオチド、2'−メトキシエチルヌクレオチド、4'−チオヌクレオチド、および2'−O−メチルヌクレオチドで構成されるグループから選択されるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2'−デオキシヌクレオチド、ロックト核酸(LNA)ヌクレオチド、2'−メトキシエチルヌクレオチド、4'−チオヌクレオチド、および2'−O −メチルヌクレオチドで構成されるグループから選択される)。   In one aspect, the invention provides a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in a cell or in vitro system comprising a sense region and an antisense region. Wherein one or more pyrimidine nucleotides present in the sense region are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides). Or alternatively, the plurality of pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides), and one or more purine nucleotides present in the sense region are 2′-deoxypurine nucleotides (eg, wherein And all purine nucleotides are 2'- One or more pyrimidine nucleotides present in the antisense region is 2′-deoxy-2′-fluoro, which is a deoxypurine nucleotide or alternatively a plurality of purine nucleotides are 2′-deoxypurine nucleotides). Pyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides, or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides), and One or more purine nucleotides present in the antisense region are 2′-O-methyl purine nucleotides (eg, where all purine nucleotides are 2′-O-methyl purine nucleotides or alternatively multiple Pudding Reochido is 2'-O- methyl purine nucleotides). The sense region and / or antisense region can be any terminal, such as any modification described herein or shown in FIG. 10, at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both ends of the sense and / or antisense sequence. Can have cap modification. The sense and / or antisense regions may further comprise a 3 ′ terminal nucleotide overhang optionally having from about 1 to about 4 (eg, about 1, 2, 3, or 4) 2′-deoxy nucleotides. it can. The overhanging nucleotide can further comprise one or more (eg, about 1, 2, 3, 4 or more) phosphorothioate, phosphonoacetic acid, and / or thiophosphonoacetic acid internucleotide linkages. Examples not intended to limit these chemically modified siNAs are shown in FIGS. 5 and 5 and Tables III and IV herein. In any of these described embodiments, purine nucleotides present in the sense region may alternatively be 2′-O-methylpurine nucleotides (eg, where all purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides, or Alternatively a plurality of purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides) and one or more purine nucleotides present in the antisense region 2′-O-methylpurine nucleotides (eg, where all The purine nucleotide is a 2'-O-methylpurine nucleotide, or alternatively, the plurality of purine nucleotides are 2'-O-methylpurine nucleotides). Also, in any of these embodiments, one or more purine nucleotides present in the sense region may alternatively be purine ribonucleotides (eg, where all purine nucleotides are purine ribonucleotides or alternatively multiple purine nucleotides). Any purine nucleotide present in the antisense region is a 2′-O-methylpurine nucleotide (eg, where all purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides). Or alternatively, the plurality of purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides). Further, in any of these embodiments, one or more purine nucleotides present in the sense region and / or present in the antisense region may alternatively be 2′-deoxynucleotides, locked nucleic acid (LNA) nucleotides, 2 ′ Selected from the group consisting of -methoxyethyl nucleotides, 4'-thionucleotides, and 2'-O-methyl nucleotides (eg, all purine nucleotides are 2'-deoxynucleotides, locked nucleic acid (LNA) nucleotides) Selected from the group consisting of 2'-methoxyethyl nucleotides, 4'-thionucleotides, and 2'-O-methyl nucleotides, or alternatively, a plurality of purine nucleotides are 2'-deoxynucleotides, locked nucleic acids ( LNA) nucleotide 2'-methoxyethyl nucleotides, 4'-thionucleotides, and-2'O - is selected from the group consisting of methyl nucleotides).

別の態様においては、好ましくは本発明のsiNA分子のアンチセンス鎖にあるが、任意でセンス鎖および/またはアンチセンス鎖とセンス鎖の両方にある本発明のsiNA分子に存在する任意の修飾ヌクレオチドは、自然発生リボヌクレオチドと同様の特徴または特性を持つ修飾ヌクレオチドを含む。例えば、本発明はノーザン構造(例、ノーザン擬似回転サイクル、センガー(Saenger),核酸構造の原理(Principlesof Nucleic Acid Structure), スプリンガー−ヴァーラグ(Springer−Verlag)ら,1984年を参照)を持つ修飾ヌクレオチドを含むsiNA分子を特徴とする。そのように、好ましくは本発明のsiNA分子のアンチセンス鎖にあるが、任意でセンス鎖および/またはアンチセンス鎖とセンス鎖の両方にある本発明のsiNA分子に存在する化学修飾ヌクレオチドは、RNAiを媒介する能力を維持すると同時に、ヌクレアーゼ分解に対する耐性を示す。ノーザン構造を持つヌクレオチドに関する限定を目的としない例は、ロックト核酸(LNA) ヌクレオチド(例、2'−O,4'−C−メチレン−(D−リボフラノシル) ヌクレオチド)、2'−メトキシエトキシ(MOE)ヌクレオチド、2'−メチル−チオ−エチル、2'−デオキシ−2'−フルオロヌクレオチド、2'−デオキシ−2'−クロロヌクレオチド、2'−アジドヌクレオチド、および2'−O−メチルヌクレオチドを含む。   In another embodiment, any modified nucleotide present in the siNA molecule of the present invention, preferably in the antisense strand of the siNA molecule of the invention, but optionally in the sense strand and / or in both the antisense and sense strands of the invention. Includes modified nucleotides that have similar characteristics or properties as naturally occurring ribonucleotides. For example, the present invention is a modified nucleotide having a Northern structure (eg, Northern pseudo-rotation cycle, Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure, Springer-Verlag et al., 1984). Characterized by siNA molecules comprising As such, preferably the chemically modified nucleotides present in the antisense strand of the siNA molecule of the invention, but optionally present in the siNA molecule of the invention present in the sense strand and / or in both the antisense and sense strands, are RNAi While maintaining the ability to mediate, it exhibits resistance to nuclease degradation. Non-limiting examples relating to nucleotides having a northern structure include locked nucleic acid (LNA) nucleotides (eg, 2′-O, 4′-C-methylene- (D-ribofuranosyl) nucleotides), 2′-methoxyethoxy (MOE) ) Nucleotides, including 2'-methyl-thio-ethyl, 2'-deoxy-2'-fluoro nucleotide, 2'-deoxy-2'-chloronucleotide, 2'-azido nucleotide, and 2'-O-methyl nucleotide .

1つの態様においては、本発明の二本鎖siNA分子のセンス鎖は、逆位のデオキシ脱塩基部分等の末端キャップ部(例えば図10を参照)をセンス鎖の3’端、5’ 端、または3’端および5’端の両方に含む。   In one embodiment, the sense strand of the double-stranded siNA molecule of the present invention has a terminal cap portion (see, for example, FIG. 10) such as an inverted deoxyabasic moiety at the 3 ′ end, 5 ′ end of the sense strand, Or included at both the 3 'end and the 5' end.

1つの態様においては、本発明は細胞または再構成インビトロシステム内でHCVに対してRNA干渉(RNAi)を媒介できる本発明の化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで化学修飾は化学修飾したsiNA分子に共有結合するコンジュゲートを含む。本発明で予定されるコンジュゲートに関する限定を目的としない例は、ヴァーギース(Vargeese)ら,2003年4月30日出願の米国特許出願10/427,160に記載のコンジュゲートおよびリガンドを含み、参照することにより図を含むその全体が本出願に組み込まれる。別の態様においては、コンジュゲートは生分解性リンカーを介して化学修飾siNA分子と共有結合する。1つの態様においては、前記コンジュゲート分子は化学修飾siNA分子のセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3' 端で結合される。別の態様においては、コンジュゲート分子は化学修飾siNA分子のセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の5'端で結合される。さらに別の態様においては、コンジュゲート分子は化学修飾siNA分子のセンス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方の3'端および5' 端、またはその任意の組み合わせと結合する。1つの態様においては、本発明のコンジュゲート分子は、細胞等の生体系への化学修飾したsiNA分子のデリバリーを促進する分子を含む。別の態様においては、化学修飾したsiNA分子に結合するコンジュゲート分子は、ポリエチレングリコール、ヒト血清アルブミン、または細胞摂取を媒介できる細胞受容体用のリガンドである。化学修飾したsiNA 分子に結合できる本発明で予定される特定コンジュゲートの例は、ヴァーギース(Vargeese)らの米国特許出願10/201,394に記載されており、参照することにより本明細書に組み込まれる。使用されるコンジュゲートのタイプおよび本発明のsiNA 分子のコンジュゲートの範囲は、RNAi 活性を媒介するsiNAの能力を維持しながら、向上した薬物動態プロファイル、生物学的利用能、および/またはsiNA構造の安定性について評価することができる。そのようにして、当業者は様々なコンジュゲートで修飾したsiNA構造をスクリーニングし、当該技術分野において一般に知られているように、例えば動物モデルにおいて、siNAコンジュゲート複合体がRNAiを媒介する能力を維持しながら改善された特性を持つかどうかを判断することができる。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention that is capable of mediating RNA interference (RNAi) against HCV in a cell or reconstituted in vitro system, wherein the chemical Modifications include conjugates that are covalently linked to chemically modified siNA molecules. Non-limiting examples of conjugates contemplated by the present invention include the conjugates and ligands described in US Patent Application 10 / 427,160 filed Apr. 30, 2003, see Vargeese et al., See In its entirety, including the figures, is hereby incorporated into the present application. In another embodiment, the conjugate is covalently linked to the chemically modified siNA molecule via a biodegradable linker. In one embodiment, the conjugate molecule is attached at the 3 ′ end of the sense strand, the antisense strand, or both of the chemically modified siNA molecule. In another embodiment, the conjugate molecule is attached at the 5 ′ end of the sense strand, the antisense strand, or both of the chemically modified siNA molecule. In yet another embodiment, the conjugate molecule binds to the 3 ′ end and 5 ′ end of the sense strand, the antisense strand, or both of the chemically modified siNA molecule, or any combination thereof. In one aspect, conjugate molecules of the invention include molecules that facilitate delivery of chemically modified siNA molecules to biological systems such as cells. In another embodiment, the conjugate molecule that binds to the chemically modified siNA molecule is polyethylene glycol, human serum albumin, or a ligand for a cellular receptor capable of mediating cell uptake. Examples of specific conjugates contemplated by the present invention that can be attached to chemically modified siNA molecules are described in US Patent Application No. 10 / 201,394 to Vargese et al., Incorporated herein by reference. It is. The type of conjugate used and the range of conjugates of the siNA molecule of the present invention can be improved pharmacokinetic profiles, bioavailability, and / or siNA structure while maintaining the ability of siNA to mediate RNAi activity. Can be evaluated for stability. As such, one of skill in the art screens siNA structures modified with various conjugates and, as is generally known in the art, for example, in animal models, the ability of siNA conjugate complexes to mediate RNAi. It can be judged whether it has improved characteristics while maintaining.

1つの態様においては、本発明は本発明の低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで前記siNAはヌクレオチド、非ヌクレオチド、またはsiNAのセンス領域をsiNAのアンチセンス領域に結合する混合ヌクレオチド/非ヌクレオチドリンカーをさらに含む。1つの態様においては、本発明のヌクレオチドリンカーは22ヌクレオチド長のリンカーであり、例えば3、4、5、6、7、8、9、または10ヌクレオチド長でアルことができる。別の態様においては、前記ヌクレオチドリンカーは、核酸アプタマーであってもよい。本明細書で使用する「アプタマー」または「核酸アプタマー」とは、標的分子に対して特異的に結合する核酸分子を意味し、ここで核酸分子はその自然な状態において標的分子によって認識される配列を含む配列を持つ。代替として、アプタマーは標的分子と結合する核酸分子であってもよく、ここで標的分子は核酸と自然に結合しない。標的分子は関連の任意の分子であってよい。例えば、前記アプタマーを使用して、タンパク質のリガンド結合ドメインに結合することができ、それによって自然発生するリガンドとタンパク質との相互作用を回避することができる。これは限定を目的としない例であり、当業者であれば当該技術分野において一般に知られている技術を使用して他の態様を容易に実施できる(例えば、ゴールド(Gold)ら,1995年,生化学アニュアルレビュー(Annu.Rev. Biochem.,64,763; ブロディー(Brody) とゴールド(Gold),2000年,生物工学会誌(J.Biotechnol.),74,5; サン(Sun),2000年分子治療学カレントオピニオン(Curr.Opin.Mol.Tlter.),2,100; クッサー(Kusser),2000年,生物工学会誌(J.Biotechnol.),74,27; ハーマン(Hermann) とパテル(Patel),2000年,サイエンス誌(Science),287,820;およびジャヤセナ(Jayasena),1999年,臨床化学誌(Clinical Chemistry),45,1628を参照)。   In one aspect, the invention features a small interfering nucleic acid (siNA) molecule of the invention, wherein the siNA is a nucleotide, non-nucleotide, or mixed nucleotide that binds the sense region of siNA to the antisense region of siNA. / Further comprises a non-nucleotide linker. In one embodiment, the nucleotide linker of the present invention is a 22 nucleotide long linker, eg, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 nucleotides long. In another aspect, the nucleotide linker may be a nucleic acid aptamer. As used herein, “aptamer” or “nucleic acid aptamer” means a nucleic acid molecule that specifically binds to a target molecule, wherein the nucleic acid molecule is a sequence that is recognized by the target molecule in its natural state. Has an array containing Alternatively, the aptamer may be a nucleic acid molecule that binds to the target molecule, where the target molecule does not naturally bind to the nucleic acid. The target molecule may be any related molecule. For example, the aptamer can be used to bind to the ligand binding domain of a protein, thereby avoiding naturally occurring interaction between the ligand and the protein. This is a non-limiting example, and those skilled in the art can easily implement other embodiments using techniques generally known in the art (eg, Gold et al., 1995, Annual Review of Biochemistry (Annu. Rev. Biochem., 64, 763; Brody and Gold, 2000, J. Biotechnol., 74, 5; Sun, 2000) Molecular Therapy Current Opinion (Curr. Opin. Mol. Tlter.), 2,100; Kusser, 2000, J. Biotechnol., 74, 27; Hermann and Patel ), 2000, Science (Science), 287, 820; and Jayasena, 1999, Clinical Chemistry, 45, 1628).

さらに別の態様においては、本発明の非ヌクレオチドリンカーは、脱塩基ヌクレオチド、ポリエーテル、ポリアミン、ポリアミド、ペプチド、炭水化物、脂質、ポリ炭化水素、または他のポリマー化合物(例、2から100エチレングリコール単位を持つポリエチレングリコール等)を含む。特定の例は、シーラ(Seela) とカイザー(Kaiser), 核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.,1990年,18:6535および核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.,1987年,15:3113; クロード(Cload) とシェパーツ(Schepartz), 米国化学学会誌(J.Am.Chem.Soc.),1991年,113:6324; リチャードソン(Richardson) とシェパーツ(Schepartz), 米国化学学会誌(J.Am.Chem.Soc.,199)1年,113:5109マ(Ma)ら,核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.,1993年,21:2585および生物化学(Biochemistry)1993年,32:1751; デュラン(Durand)ら,核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.,1990年,18:6353;マカーディ(McCurdy) ら,ヌクレオシドとヌクレオチド(Nucleosides& Nucleotides),1991年,10:287; イシュク(Jschke) ら,テトラヒドロン通信(Tetrahedron Lett.,1993年,34:301; オノ(Ono) ら,生物化学(Biochemistry),1991年,30:9914, アーノルド(Arnold) ら,国際公開WO89/02439;ウスマン(Usman )ら,国際公開WO95/06731; ドゥーディッチ(Du
dycz) ら,国際公開WO95/11910、およびフェレンツ(Ferentz) とヴェルディン(Verdine), 米国化学学会誌(J.Am.Chem.Soc.),1991年,113:4000に記載のものを含み、それらはすべて参照することにより本明細書に組み込まれる。さらに「非ヌクレオチド」は1つ以上のヌクレオチド単位として核酸鎖に組み込むことができる任意のグループまたは化合物を意味し、糖および/またはリン酸塩置換のいずれかを含み、また残基はその酵素活性を示すことができる。前記グループまたは化合物は、例えば糖のC1位においてアデノシン、グアニン、ウラシル、またはチミン等の一般に認識されているヌクレオチド塩基を含まない場合は、脱塩基であってよい。
In yet another aspect, the non-nucleotide linkers of the present invention are abasic nucleotides, polyethers, polyamines, polyamides, peptides, carbohydrates, lipids, polyhydrocarbons, or other polymeric compounds (eg, 2 to 100 ethylene glycol units). Including polyethylene glycol). Specific examples are Seela and Kaiser, Nucleic Acids Res., 1990, 18: 6535 and Nucleic Acids Res., 1987, 15: 3113; Claude and Shepartz, Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.), 1991, 113: 6324; Richardson and Shepartz, Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc) , 199) 1 year, 113: 5109 (Ma) et al., Nucleic Acids Res., 1993, 21: 2585 and Biochemistry 1993, 32: 175. Durand et al., Nucleic Acids Res., 1990, 18: 6353; McCurdy et al., Nucleosides and Nucleotides, 1991, 10: 287; Ischtetra et al. Tetrahedron Lett., 1993, 34: 301; Ono et al., Biochemistry, 1991, 30: 9914, Arnold et al., International Publication WO 89/02439; Usman et al. , International Publication WO 95/06731; Duditch (Du
dycz) et al., International Publication No. WO 95/11910, and Ferentz and Verdine, Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.), 1991, 113: 4000, All of which are incorporated herein by reference. Furthermore, “non-nucleotide” means any group or compound that can be incorporated into a nucleic acid strand as one or more nucleotide units, including any sugar and / or phosphate substitutions, and the residue is its enzymatic activity. Can be shown. The group or compound may be abasic if it does not contain a commonly recognized nucleotide base such as adenosine, guanine, uracil, or thymine, for example at the C1 position of the sugar.

1つの態様においては、本発明は細胞または再構成インビトロシステム内でRNA干渉(RNAi)を媒介できる化学修飾した低分子干渉核酸(siNA)分子を特徴とし、ここで、2つの個別のオリゴヌクレオチドの集合であるsiNA分子の一方または両方の鎖はいかなるリボヌクレオチドも含まない。例えば、siNA分子は単一オリゴヌクレオチドの集合であってよく、ここでsiNAのセンス領域およびアンチセンス領域は、オリゴヌクレオチドに存在するいかなるリボヌクレオチド(例、2'−OH グループを持つヌクレオチド)も持たない個別のオリゴヌクレオチドを含む。別の例において、siNA 分子は単一オリゴヌクレオチドの集合であってよく、ここでsiNAのセンス領域およびアンチセンス領域は、本明細書に記載のヌクレオチドまたは非ヌクレオチドリンカーによって結合されるか、または円状になり、ここで、オリゴヌクレオチドはオリゴヌクレオチドに存在するいかなるリボヌクレオチド(例、2'−OHグループを持つヌクレオチド)も持たない。驚くべきことに、出願人はsiNA分子内のリボヌクレオチド(例、2'−ヒドロキシルグループを持つヌクレオチド)の存在はRNAi 活性のサポートに必要不可欠ではないことを発見した。そのように、1つの態様においては、siNA内のすべての位置は化学式I、II、III、IV、V、VI、またはVII、あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチド等の化学修飾したヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチドを含むことができ、細胞におけるRNAi活性をサポートするsiNA分子の能力をある程度維持することができる。   In one aspect, the invention features a chemically modified small interfering nucleic acid (siNA) molecule capable of mediating RNA interference (RNAi) in a cell or reconstituted in vitro system, wherein two separate oligonucleotides One or both strands of the assembled siNA molecule do not contain any ribonucleotides. For example, a siNA molecule may be a collection of single oligonucleotides, where the sense and antisense regions of the siNA have any ribonucleotides present in the oligonucleotide (eg, nucleotides with a 2′-OH group). Not including individual oligonucleotides. In another example, the siNA molecule may be a collection of single oligonucleotides, wherein the siNA sense and antisense regions are joined by a nucleotide or non-nucleotide linker as described herein, or a circle. Where the oligonucleotide does not have any ribonucleotides present in the oligonucleotide (eg, nucleotides with 2′-OH groups). Surprisingly, Applicants have discovered that the presence of ribonucleotides (eg, nucleotides with 2′-hydroxyl groups) within the siNA molecule is not essential to support RNAi activity. As such, in one embodiment, all positions within the siNA are chemically modified, such as nucleotides and / or non-nucleotides having the formula I, II, III, IV, V, VI, or VII, or any combination thereof. Nucleotides and / or non-nucleotides can be included, and the ability of siNA molecules to support RNAi activity in cells can be maintained to some extent.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、細胞または再構成インビトロシステム内でRNAi活性を媒介する一本鎖siNA分子であり、前記siNA分子は標的核酸配列に対する相補性を持つ一本鎖ポリヌクレオチドを含む。別の態様においては、本発明の一本鎖siNA 分子は5'−端リン酸基を含む。別の態様においては、本発明の前記一本鎖siNA分子は5' −端リン酸基および3'−端リン酸基(例、2',3'−環状リン酸)を含む。別の態様においては、本発明の一本鎖siNA分子は、約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチドを含む。さらに別の態様においては、本発明の前記一本鎖siNA 分子は、本明細書に記載の1つ以上の化学修飾ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを含む。例えば、siNA分子内のすべての位置は、科学式I−VII のいずれか、またはその任意の組み合わせを持つヌクレオチド等の化学修飾ヌクレオチドを含むことができ、細胞におけるRNAi 活性をサポートするsiNA分子の能力をある程度維持することができる。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention is a single stranded siNA molecule that mediates RNAi activity in a cell or reconstituted in vitro system, wherein the siNA molecule is a single stranded poly having complementarity to a target nucleic acid sequence. Contains nucleotides. In another embodiment, the single stranded siNA molecule of the invention comprises a 5′-terminal phosphate group. In another embodiment, the single stranded siNA molecule of the invention comprises a 5′-terminal phosphate group and a 3′-terminal phosphate group (eg, 2 ′, 3′-cyclic phosphate). In another embodiment, the single-stranded siNA molecule of the invention has from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 28, 29, or 30) nucleotides. In yet another aspect, the single stranded siNA molecule of the invention comprises one or more chemically modified nucleotides or non-nucleotides as described herein. For example, all positions within a siNA molecule can include chemically modified nucleotides, such as nucleotides having any of the scientific formulas I-VII, or any combination thereof, and the ability of the siNA molecule to support RNAi activity in a cell. Can be maintained to some extent.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、細胞または再構成インビトロシステム内でRNAi活性を媒介する、標的核酸配列に対する相補性を持つ一本鎖ポリヌクレオチドを含む一本鎖siNA分子であり、ここでsiNA内に存在する1つ以上のピリミジンヌクレオチドは2’−デオキシ−2’ −フルオロピリミジンヌクレオチド(例、ここですべてのピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドであるか、または代替として複数のピリミジンヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロピリミジンヌクレオチドである)、アンチセンス領域に存在する任意のプリンヌクレオチドは2’−O−メチルプリンヌクレオチド(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2’−O−メチルプリンヌクレオチドである)であり、また本明細書に記載または図10に示すような任意の修飾、つまり、前記アンチセンス配列の3' 端、5' 端、または3'端と5'端の両方に任意で存在する末端キャップ修飾等が含まれる。さらにsiNAは、前記siNA分子の3'端に任意で約1つから4つ以上(例、約1、2、3、または4以上)の末端2' −デオキシヌクレオチドを含み、ここで末端ヌクレオチドは、さらに1つ以上(例、1、2、3、または4以上)のホスホロチオエート、ホスホノ酢酸、および/またはチオホスホノ酢酸ヌクレオチド間結合を含むことができ、またここでsiNA は任意で5'端リン酸基等の末端リン酸基をさらに含む。それらの態様のいずれかにおいて、アンチセンス領域に存在する任意のプリンヌクレオチドは代替として2'−デオキシプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2'−デオキシプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2' −デオキシプリンヌクレオチドである)。また、それらの態様のいずれかにおいて、前記siNAに存在する任意のプリンヌクレオチド(例、センス領域および/またはアンチセンス領域に存在するプリンヌクレオチド)は、代替としてロックト核酸(LNA)ヌクレオチドであってもよい(例、ここですべてのプリンヌクレオチドがLNAヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドがLNAヌクレオチドである)。また、それらの態様のいずれかにおいて、siNAに存在する任意のプリンヌクレオチドは、代替として2'−メトキシエチルプリンヌクレオチドである(例、ここですべてのプリンヌクレオチドが2'−メトキシエチルプリンヌクレオチドであるか、または代替として複数のプリンヌクレオチドが2'−メトキシエチルプリンヌクレオチドである)。別の態様においては、本発明の一本鎖siNA分子に存在する任意の修飾ヌクレオチドは、自然発生リボヌクレオチドと同様の特性または特徴を持つ修飾ヌクレオチドを含む。例えば、本発明はノーザン構造(例、ノーザン擬似回転サイクル、センガー(Saenger), 核酸構造の原理(Principles of Nucleic Acid Structure), スプリンガー−ヴァーラグ(Springer−Verlag) ら,1984年を参照)を持つ修飾ヌクレオチドを含むsiNA分子を特徴とする。そのように、本発明の一本鎖siNA 分子に存在する化学修飾ヌクレオチドは、好ましくはRNAi媒介能力を維持しながらヌクレアーゼ分解に対する耐性を持つ。   In one aspect, a siNA molecule of the invention is a single stranded siNA molecule comprising a single stranded polynucleotide with complementarity to a target nucleic acid sequence that mediates RNAi activity in a cell or reconstituted in vitro system; Where one or more pyrimidine nucleotides present in the siNA are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides (eg, where all pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides; Or alternatively, multiple pyrimidine nucleotides are 2′-deoxy-2′-fluoropyrimidine nucleotides), any purine nucleotide present in the antisense region is a 2′-O-methylpurine nucleotide (eg, The nucleotide is 2'-O-methylpre Or alternatively a plurality of purine nucleotides are 2′-O-methylpurine nucleotides) and any modification described herein or as shown in FIG. 10, ie, said antisense End cap modifications, etc. optionally present at the 3 ′ end, 5 ′ end, or both 3 ′ end and 5 ′ end of the sequence are included. Additionally, the siNA optionally includes from about 1 to 4 or more (eg, about 1, 2, 3, or 4 or more) terminal 2′-deoxynucleotides at the 3 ′ end of the siNA molecule, wherein the terminal nucleotide is Can further comprise one or more (eg, 1, 2, 3, or 4 or more) phosphorothioate, phosphonoacetic acid, and / or thiophosphonoacetic acid internucleotide linkages, wherein siNA is optionally 5′-terminal phosphate It further contains a terminal phosphate group such as a group. In any of those embodiments, any purine nucleotide present in the antisense region is alternatively a 2′-deoxypurine nucleotide (eg, where all purine nucleotides are 2′-deoxypurine nucleotides, or Alternatively, multiple purine nucleotides are 2′-deoxy purine nucleotides). Also, in any of those embodiments, any purine nucleotide present in the siNA (eg, purine nucleotide present in the sense region and / or antisense region) may alternatively be a locked nucleic acid (LNA) nucleotide. Good (eg, where all purine nucleotides are LNA nucleotides, or alternatively, multiple purine nucleotides are LNA nucleotides). Also, in any of those embodiments, any purine nucleotide present in the siNA is alternatively a 2′-methoxyethyl purine nucleotide (eg, where all purine nucleotides are 2′-methoxyethyl purine nucleotides) Or alternatively, the plurality of purine nucleotides are 2'-methoxyethyl purine nucleotides). In another aspect, any modified nucleotide present in the single stranded siNA molecule of the invention comprises a modified nucleotide having properties or characteristics similar to a naturally occurring ribonucleotide. For example, the present invention is modified with a Northern structure (eg, Northern pseudo-rotation cycle, Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure, Springer-Verlag et al., 1984). Features siNA molecules containing nucleotides. As such, chemically modified nucleotides present in single stranded siNA molecules of the invention are preferably resistant to nuclease degradation while maintaining RNAi-mediated ability.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は化学修飾したヌクレオチドまたは非ヌクレオチド(例、化学式I−VII のいずれかを持つ、2’−デオキシ、2’−デオキシ−2’−フルオロ、または2’−O−メチルヌクレオチド等)をsiNA分子の1つ以上の鎖または領域内にある代替的位置に含む。例えば、そのような化学修飾を、siNAの3’端または5’端からの第一または第二いずれかの鎖をはじめ、RNAベースのsiNA分子のその他いかなる位置に導入してもよい。限定を目的としない例において、siNAの各鎖が21ヌクレオチド長である本発明の二本鎖siNA 分子は、各鎖の位置1、3、5、7、9、11、13、15、17、19および21が化学修飾されている(例、化学式I−VIIのいずれかを持つ化合物を有する、2’−デオキシ、2’−デオキシ−2’−フルオロ、または2’−O−メチルヌクレオチド等)ことを特徴とする。限定を目的としない別の態様においては、siNA の各鎖が21ヌクレオチド長である本発明の二本鎖siNA分子は、各鎖の位置2、4、6、8、10、12、14、16、18、および20が化学修飾されている(例、化学式I−VIIのいずれかを持つ化合物を有する、2’−デオキシ、2’−デオキシ−2’−フルオロ、または2’−O−メチルヌクレオチド等)ことを特徴とする。そのようなsiNA分子は本明細書に記載のように末端キャップ部および/または骨格修飾をさらに含むことができる。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention are chemically modified nucleotides or non-nucleotides (eg, 2′-deoxy, 2′-deoxy-2′-fluoro, or 2 ′ having either of the formulas I-VII -O-methyl nucleotides, etc.) are included at alternative positions within one or more strands or regions of the siNA molecule. For example, such chemical modifications may be introduced at any other position of the RNA-based siNA molecule, including either the first or second strand from the 3 'or 5' end of the siNA. In a non-limiting example, a double stranded siNA molecule of the invention in which each strand of siNA is 21 nucleotides in length is represented by positions 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19 and 21 are chemically modified (eg, 2′-deoxy, 2′-deoxy-2′-fluoro, or 2′-O-methyl nucleotides with compounds having any of formulas I-VII) It is characterized by that. In another embodiment that is not intended to be limiting, the double-stranded siNA molecule of the invention, wherein each strand of siNA is 21 nucleotides long, is located at each strand position 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 , 18, and 20 are chemically modified (eg, 2′-deoxy, 2′-deoxy-2′-fluoro, or 2′-O-methyl nucleotides having compounds having any of formulas I-VII) Etc.). Such siNA molecules can further include end cap portions and / or backbone modifications as described herein.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む)、および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、前記siNA分子を細胞に導入することを含む、細胞内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In one embodiment, the invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and (b) A method of regulating intracellular HCV gene expression comprising introducing the siNA molecule into a cell under conditions suitable for regulating (eg, suppressing) HCV gene expression in the cell.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含み、siNA のセンス鎖配列が標的RNAの配列と同一またはほぼ同様の配列を含む)、および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、前記siNA分子を細胞に導入することを含む、細胞内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In one embodiment, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the present invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and the sense strand sequence of the siNA And (b) introducing the siNA molecule into the cell under conditions suitable for regulating (eg, suppressing) HCV gene expression in the cell. A method for modulating HCV gene expression in a cell.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の複数のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA分子の1つが複数のHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含み、siNA のセンス鎖配列が標的RNAの配列とほぼ同様の配列を含む)、また(b)細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、複数のsiNA分子を細胞に導入することを含む、細胞内にある2以上のHCV遺伝子の発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention includes (a) synthesizing a plurality of siNA molecules of the invention that are chemically modifiable (wherein one of the siNA molecules comprises a sequence complementary to the RNA of a plurality of HCV genes, (B) contains a plurality of siNA molecules under conditions suitable for regulating (eg, suppressing) HCV gene expression in the cell. A method of regulating the expression of two or more HCV genes in a cell, comprising introducing into the cell.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の1つ以上のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖がHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含み、siNAのセンス鎖配列が標的RNAの配列とほぼ同様の配列を含む)、および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、前記siNA分子を細胞に導入することを含む、細胞内にある2つ以上のHCV遺伝子の発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention comprises (a) synthesizing one or more siNA molecules of the present invention that are chemically modifiable (wherein the siNA strand comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene and the sense of siNA And (b) introducing the siNA molecule into the cell under conditions suitable for regulating (eg, suppressing) HCV gene expression in the cell. A method for regulating the expression of two or more HCV genes in a cell.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子の複数のRNAに相補的な複数の配列を含み、siNAのセンス鎖配列が標的RNAの配列と同一またはほぼ同様の配列を含む)、および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子を細胞に導入することを含む、細胞内の複数のHCV遺伝子の発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the invention, wherein one of the siNA strands comprises a plurality of sequences complementary to a plurality of RNAs of the HCV gene, The sense strand sequence of the target RNA comprises the same or nearly the same sequence as that of the target RNA), and (b) the siNA molecule is transformed into the cell under conditions suitable for regulating (eg, suppressing) HCV gene expression in the cell. And a method for regulating the expression of a plurality of HCV genes in a cell.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は体外アプリケーションにおける試薬として使用される。例えば、siNA試薬は、治療効果を挙げるため対象に移植される組織または細胞に導入される。細胞および/または組織は、後に移植を受ける生物体または対象から採取するか、または移植前に別の生物体または対象から採取してよい。細胞または組織が、望ましい表現型を取得するか、またはインビボで移植された場合に機能を実施できるように、siNA分子を使用して、細胞または組織内の1つ以上の遺伝子発現を調節することができる。1つの態様においては、特定のターゲット細胞を患者から抽出する。それらの抽出細胞は、それらの細胞によるsiNAの摂取に適した条件下で(例、カチオン脂質、リポソーム等のデリバリー試薬を使用するか、または細胞へのsiNAのデリバリーを促進するエレクトロポレーション等の技術を使用して)、特定のヌクレオチド配列を標的とするsiNAと細胞内で接触される。その後、前記細胞は同一の患者または他の患者に再導入される。1つの態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成する(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む)、および(b)細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、前記siNA分子を特定の生物体から採取した組織外植片の細胞に導入することを含む、組織外植片内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。別の態様においては、前記方法はさらに、その生物体におけるHCV 遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、組織を採取した生物体または別の生物体に組織外植片を再導入することを含む。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention are used as reagents in in vitro applications. For example, siNA reagents are introduced into tissues or cells that are transplanted into a subject to achieve a therapeutic effect. Cells and / or tissues may be harvested from an organism or subject that will later receive a transplant, or may be harvested from another organism or subject prior to transplantation. Using siNA molecules to modulate expression of one or more genes in a cell or tissue so that the cell or tissue can acquire a desired phenotype or perform a function when transplanted in vivo Can do. In one embodiment, specific target cells are extracted from the patient. These extracted cells can be used under conditions suitable for uptake of siNA by those cells (eg, using delivery reagents such as cationic lipids, liposomes, or electroporation to facilitate delivery of siNA to cells). Using technology), it is contacted intracellularly with siNA targeting a specific nucleotide sequence. The cells are then reintroduced into the same patient or another patient. In one embodiment, the present invention synthesizes (a) a chemically modifiable siNA molecule of the present invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and (b) a cell In a tissue explant comprising introducing the siNA molecule into cells of a tissue explant taken from a particular organism under conditions suitable to regulate (eg, suppress) HCV gene expression in the tissue A method of regulating HCV gene expression in In another embodiment, the method further includes tissue explants in the organism from which the tissue was harvested or another organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) HCV gene expression in the organism. Including reintroducing.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含み、センス鎖配列が標的RNAの配列と同一またはほぼ同様の配列を含む、) および(b) 組織外植におけるHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子を特定の生物体から採取した組織外植細胞に導入することを含む、組織外植片における遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。別の態様においては、前記方法はさらに、その生物体におけるHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、組織を採取した生物体または別の生物体に組織外植片を再導入することを含む。   In one embodiment, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the present invention wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene and the sense strand sequence is targeted And (b) a siNA molecule is taken from a particular organism under conditions suitable to regulate (eg, suppress) HCV gene expression in tissue explants. A method of regulating gene expression in a tissue explant, comprising introducing into a tissue explant cell. In another aspect, the method further includes tissue explants in the organism from which the tissue was harvested or another organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) HCV gene expression in the organism. Including reintroducing.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の複数のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つが複数のHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む、) および(b) 細胞内の複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、複数のsiNA分子を特定の生物体から採取した組織外植片の細胞に導入することを含む、組織外植片内の1つより多いHCV 遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。別の態様においては、前記方法はさらに、その生物体における複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、組織を採取した生物体または別の生物体に組織外植片を再導入することを含む。   In another aspect, the present invention synthesizes (a) a plurality of siNA molecules of the present invention that are chemically modifiable (wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of a plurality of HCV genes). And (b) introducing multiple siNA molecules into cells of a tissue explant taken from a particular organism under conditions suitable to regulate (eg, suppress) the expression of multiple HCV genes in the cell. A method of modulating expression of more than one HCV gene in a tissue explant. In another aspect, the method further includes ex vivo tissue harvesting or another organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) multiple HCV gene expression in the organism. Including reintroducing the graft.

1つの態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成する(ここでsiNA鎖の1つがHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む、) および(b) 対象または生物体内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子を対象または生物体に導入することを含む、対象または生物体内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。HCVタンパク質またはRNAのレベルは当該技術分野において知られる様々な方法を使用して測定できる。   In one embodiment, the present invention synthesizes (a) a chemically modifiable siNA molecule of the present invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene; and (b) Or a method of modulating HCV gene expression in a subject or organism comprising introducing a siNA molecule into the subject or organism under conditions suitable to regulate (eg, suppress) HCV gene expression in the organism. Features. The level of HCV protein or RNA can be measured using various methods known in the art.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の複数のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つが複数のHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む)、および(b) 対象または生物体内の複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、複数のsiNA分子を対象または生物体に導入することを含む、対象または生物体内の1つより多いHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。HCVタンパク質またはRNAのレベルは当該技術分野において知られるように測定できる。   In another aspect, the invention comprises (a) synthesizing a plurality of siNA molecules of the invention that are chemically modifiable (wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of a plurality of HCV genes), And (b) introducing a plurality of siNA molecules into the subject or organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) multiple HCV gene expression in the subject or organism. Features a method of modulating expression of more than one HCV gene. The level of HCV protein or RNA can be measured as is known in the art.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖がHCV遺伝子のRNAに相補性を持つ一本鎖配列を含む、) および(b) 細胞内のHCV 遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA 分子を細胞に導入することを含む、細胞内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In one embodiment, the invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the invention, wherein the siNA strand comprises a single stranded sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and ( b) featuring a method of modulating intracellular HCV gene expression comprising introducing siNA molecules into the cell under conditions suitable to modulate (eg, suppress) intracellular HCV gene expression.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNAがHCV遺伝子のRNAに対し相補性を持つ一本鎖配列を含む、) および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子をインビボまたはインビトロで細胞と接触させることを含む、細胞内の1つより多いHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the invention, wherein the siNA comprises a single stranded sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and b) More than one HCV gene expression in the cell comprising contacting the siNA molecule with the cell in vivo or in vitro under conditions suitable to modulate (eg, suppress) HCV gene expression in the cell. Features a method of adjusting.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖がHCV遺伝子のRNAに相補的な配列を含む、) および(b) 細胞内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子を特定の生物体から採取した組織外植片の細胞と接触させることを含む、組織外植片( 例、肝移植)内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。別の態様においては、前記方法はさらに、その対象または生物体におけるHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、組織を採取した対象または生物体もしくは別の対象または生物体に組織外植片を再導入することを含む。   In one embodiment, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the present invention wherein the siNA chain comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV gene; and (b) intracellular Tissue explants (e.g., comprising contacting siNA molecules with cells of a tissue explant taken from a particular organism under conditions suitable to modulate (e.g., suppress) HCV gene expression of It features a method of regulating HCV gene expression in liver transplantation). In another aspect, the method further includes a subject or organism or tissue or another subject or organism from which tissue has been collected under conditions suitable to modulate (eg, suppress) HCV gene expression in the subject or organism. Including reintroducing tissue explants into the body.

1つの態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の複数のsiNA分子を合成すること(ここでsiNAが複数のHCV遺伝子のRNAに対し相補性を持つ一本鎖配列を含む、) および(b) 組織外植片内の複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、複数のsiNA 分子を特定の生物体から採取した組織外植片の細胞に導入することを含む、組織外植片内(例、肝移植)の1つより多いHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。別の態様においては、前記方法はさらに、その対象または生物体における複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、組織を採取した対象または生物体もしくは別の対象または生物体に組織外植片を再導入することを含む。   In one embodiment, the invention comprises (a) synthesizing a plurality of siNA molecules of the invention that can be chemically modified, wherein the siNA comprises a single stranded sequence complementary to the RNA of a plurality of HCV genes. )) And (b) of tissue explants from which multiple siNA molecules have been harvested from a particular organism under conditions suitable to regulate (eg, suppress) multiple HCV gene expression within the tissue explant. Features a method of modulating expression of more than one HCV gene within a tissue explant (eg, liver transplant) comprising introducing into a cell. In another aspect, the method further comprises a subject or organism or other subject from which tissue has been collected under conditions suitable to modulate (eg, suppress) expression of a plurality of HCV genes in the subject or organism. Or reintroducing a tissue explant into an organism.

1つの態様においては、本発明は(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNAがHCV遺伝子のRNAに対し相補性を持つ一本鎖配列を含む、) および(b) 対象または生物体内のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、siNA分子を対象または生物体に導入することを含む、対象または生物体内のHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In one embodiment, the invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the invention, wherein the siNA comprises a single stranded sequence complementary to the RNA of the HCV gene, and ( b) Modulating HCV gene expression in a subject or organism comprising introducing siNA molecules into the subject or organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) HCV gene expression in the subject or organism. It features a method to do.

別の態様においては、本発明は(a)化学修飾可能な本発明の複数のsiNA分子を合成すること(ここでsiNAがHCV遺伝子のRNAに対し相補性を持つ一本鎖配列を含む、) および(b) 対象または生物体内の複数のHCV遺伝子発現を調節(例、抑制)するのに適した条件下で、複数のsiNA分子を対象または生物体に導入することを含む、対象または生物体内の1つより多いHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention comprises (a) synthesizing a plurality of siNA molecules of the invention that are chemically modifiable (wherein siNA comprises a single stranded sequence complementary to the RNA of the HCV gene) And (b) introducing a plurality of siNA molecules into the subject or organism under conditions suitable to modulate (eg, suppress) expression of a plurality of HCV genes in the subject or organism. Features a method of modulating expression of more than one HCV gene.

1つの態様においては、本発明は、生物体における遺伝子発現の調節(例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体におけるHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In one aspect, the invention comprises contacting a subject or organism with a siNA molecule of the invention under conditions suitable for modulation (eg, suppression) of gene expression in the organism. A method of regulating HCV gene expression in

1つの態様においては、本発明は、対象または生物体における遺伝子発現の抑制発現の調節( 例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体におけるHCV感染を治療または阻止する方法を特徴とする。   In one aspect, the invention includes contacting a subject or organism with a siNA molecule of the invention under conditions suitable for the regulation (eg, suppression) of suppressed expression of gene expression in the subject or organism. A method of treating or preventing HCV infection in a subject or organism.

1つの態様においては、本発明は、対象または生物体における遺伝子発現の抑制発現の調節(例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体における肝不全を治療または阻止する方法を特徴とする。 In one aspect, the invention includes contacting a subject or organism with a siNA molecule of the invention under conditions suitable for the regulation (eg, suppression) of suppressed expression of gene expression in the subject or organism. A method of treating or preventing liver failure in a subject or organism.

1つの態様においては、本発明は、対象または生物体における遺伝子発現の抑制発現の調節( 例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体における肝細胞癌を治療または阻止する方法を特徴とする。   In one aspect, the invention includes contacting a subject or organism with a siNA molecule of the invention under conditions suitable for the regulation (eg, suppression) of suppressed expression of gene expression in the subject or organism. A method of treating or preventing hepatocellular carcinoma in a subject or organism.

1つの態様においては、本発明は、対象または生物体における遺伝子発現の抑制発現の調節( 例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体における肝硬変を治療または阻止する方法を特徴とする。   In one aspect, the invention includes contacting a subject or organism with a siNA molecule of the invention under conditions suitable for the regulation (eg, suppression) of suppressed expression of gene expression in the subject or organism. A method of treating or preventing cirrhosis in a subject or organism.

別の態様においては、本発明は、対象または生物体における複数の遺伝子発現の調節(例、抑制)に適した条件下で、対象または生物体を本発明の1つ以上のsiNA分子と接触させることを含む、対象または生物体における1つより多いHCV遺伝子発現を調節する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention contacts a subject or organism with one or more siNA molecules of the invention under conditions suitable for the modulation (eg, suppression) of multiple gene expression in the subject or organism. A method of modulating more than one HCV gene expression in a subject or organism.

本発明のsiNA分子は、様々なRNA分子のRNAiターゲティングを通じて標的(例、HCV)遺伝子発現を下方制御するか、または抑制するようにデザインできる。1つの態様においては、本発明のsiNA分子を使用して標的遺伝子に対応する様々なRNAを標的とする。そのようなRNAの限定を目的としない例にはメッセンジャーRNA(mRNA)、標的遺伝子の代替RNAスプライスバリアント、標的遺伝子の転写後修飾RNA、標的遺伝子のプレmRNA、および/またはRNAテンプレートが含まれる。代替スプライシングが適切なエクソンを使用することで区別される一群の転写を生成する場合、本発明を使用して適切なエクソンを通じて遺伝子発現抑制することができ、特に、遺伝子ファミリーメンバーの機能を抑制または区別することができる。例えば、代替としてスプライスされた膜貫通型ドメインを含むタンパク質は、膜結合型および分泌型の両方で発現することができる。本発明を使用して膜貫通型ドメインを含むエクソンを標的とすることで、タンパク質の分泌型に対向する膜結合型の製薬ターゲティングの機能的結果を判別することができる。それらRNA分子の標的に関連する本発明のアプリケーションの限定を目的としない例は、治療医薬アプリケーション、医薬品発見アプリケーション、分子診断および遺伝子機能アプリケーション、および例えば本発明のsiNA分子を用いた単一のヌクレオチド多型マッピングを使用した遺伝子マッピングを含む。そのようなアプリケーションは、既知の遺伝子配列または発現配列標識(EST)から取得可能な部分配列を使用して実行できる。   The siNA molecules of the invention can be designed to down-regulate or suppress target (eg, HCV) gene expression through RNAi targeting of various RNA molecules. In one embodiment, the siNA molecules of the invention are used to target various RNAs corresponding to the target gene. Examples not intended to limit such RNA include messenger RNA (mRNA), alternative RNA splice variants of the target gene, post-transcriptionally modified RNA of the target gene, pre-mRNA of the target gene, and / or RNA template. If alternative splicing produces a group of transcripts that are distinguished by using appropriate exons, the present invention can be used to suppress gene expression through appropriate exons, in particular to suppress the function of gene family members or Can be distinguished. For example, proteins containing alternatively spliced transmembrane domains can be expressed in both membrane-bound and secreted forms. By targeting exons containing a transmembrane domain using the present invention, the functional consequences of membrane-bound pharmaceutical targeting opposite to the secreted form of the protein can be determined. Examples that are not intended to limit the applications of the present invention related to their RNA molecule targets include therapeutic pharmaceutical applications, drug discovery applications, molecular diagnostics and gene function applications, and single nucleotides using, for example, siNA molecules of the present invention Includes genetic mapping using polymorphism mapping. Such an application can be performed using a partial sequence obtainable from a known gene sequence or expressed sequence tag (EST).

別の態様においては、本発明のsiNA分子を使用して、HCVファミリー遺伝子(例、既知の全HCV株、関連HCV株グループ、分岐HCV株グループ)等、1つまたは複数の遺伝子ファミリーに対応する保存配列を標的とする。そのようにして、複数のHCV標的をターゲットとするsiNA 分子は治療効果を高めることができる。さらに、siNAを使用して、様々なアプリケーションにおける遺伝子機能の経路を特徴づけることができる。例えば、本発明を使用して、経路における標的遺伝子の活性を抑制し、遺伝子機能分析、mRNA機能分析、または翻訳分析において未同定の遺伝子の機能を判別することができる。本発明を使用して、医薬品開発に向けた様々な疾患および状態に関与する潜在的な標的遺伝子経路を判別することができる。本発明を使用して、例えば増殖性疾患、障害および状態に関与する遺伝子発現の経路を理解することができる。   In another aspect, the siNA molecules of the invention are used to correspond to one or more gene families, such as HCV family genes (eg, all known HCV strains, related HCV strain groups, branched HCV strain groups). Target conserved sequences. As such, siNA molecules targeting multiple HCV targets can enhance the therapeutic effect. Furthermore, siNA can be used to characterize pathways of gene function in various applications. For example, the present invention can be used to suppress the activity of a target gene in a pathway and discriminate the function of an unidentified gene in gene function analysis, mRNA function analysis, or translation analysis. The present invention can be used to determine potential target gene pathways involved in various diseases and conditions for drug development. The present invention can be used to understand the pathways of gene expression involved, for example, in proliferative diseases, disorders and conditions.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子および/または方法を使用して、例えばジンバンクアクセッション番号で本明細書に参照されるRNA配列をコードする遺伝子、例えば表Iに示されるジンバンクアクセッション番号等、ジンバンクアクセッション番号で参照されるRNAをコードする遺伝子の発現を下方制御する。   In one embodiment, the siNA molecules and / or methods of the present invention are used to encode a gene that encodes an RNA sequence referred to herein, for example, with a Jinbank accession number, such as the Jinbank accession shown in Table I. Down-regulates the expression of the gene encoding the RNA referenced by the Jinbank accession number, such as the session number.

1つの態様においては、本発明は(a)事前設定された複雑性を持つsiNA構造のライブラリを生成すること、(b)標的RNA配列内のRNAi標的部位を判別するのに適した条件下で、上記(a)のsiNA構造を試験することから成る方法を特徴とする。1つの態様においては、(a) のsiNA分子は例えば約23ヌクレオチド長といった固定長の鎖を持つ。別の態様においては、(a) のsiNA分子は異なる長さであり、例えば約15から約30( 例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチド長の鎖を持つ。1つの態様においては、アッセイには本明細書に記載の再構成インビトロsiNAアッセイを含むことができる。別の態様においては、アッセイには標的RNAが発現する細胞培養システムを含むことができる。別の態様においては、標的RNAの断片は、例えばゲル電気泳動、ノーザンブロット解析、またはRNAseタンパク質アッセイによって、検出可能なレベルの切断を分析し、標的RNA配列内の最適標的部位を判断する。前記標的RNA配列は、当該技術分野において知られるように、例えばクローニングおよび/またはインビトロシステムの転写、およびインビボシステムにおける細胞発現によって取得することができる。   In one aspect, the present invention provides: (a) generating a library of siNA structures with pre-set complexity, (b) under conditions suitable for discriminating RNAi target sites within the target RNA sequence. Characterized in that the method comprises testing the siNA structure of (a) above. In one embodiment, the siNA molecule of (a) has a fixed length chain, eg, about 23 nucleotides in length. In another embodiment, the siNA molecules of (a) are of different lengths, for example from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 , 26, 27, 28, 29, or 30) having a nucleotide length chain. In one aspect, the assay can include a reconstituted in vitro siNA assay as described herein. In another aspect, the assay can include a cell culture system in which the target RNA is expressed. In another embodiment, the target RNA fragment is analyzed for detectable levels of cleavage, eg, by gel electrophoresis, Northern blot analysis, or RNAse protein assay, to determine the optimal target site within the target RNA sequence. The target RNA sequence can be obtained, for example, by cloning and / or transcription of an in vitro system and cell expression in an in vivo system, as is known in the art.

1つの態様においては、本発明は(a)4N等の事前設定された複雑性を持つsiNA構造のランダムなライブラリを生成すること(ここでNは各siNA構造鎖における塩基対ヌクレオチドの数を示す(例、19塩基対とともに21ヌクレオチドセンスおよびアンチセンス鎖を持つsiNA構造の場合、前記複雑性は419である))、および(b)標的RNA配列内のRNAi 標的部位を判別するのに適した条件下で、上記(a)のsiNA構造を試験することから成る方法を特徴とする。別の態様においては、(a) のsiNA分子は例えば約23ヌクレオチド長といった固定長の鎖を持つ。さらに別の態様においては、
(a)のsiNA分子は異なる長さであり、例えば約15から約30( 例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチド長の鎖を持つ。1つの態様においては、アッセイには本明細書の実施例6に記載の再構成インビトロsiNA アッセイを含むことができる。別の態様においては、前記アッセイには標的RNAが発現する細胞培養システムを含むことができる。別の態様においては、HCVRNAの断片は、例えばゲル電気泳動、ノーザンブロット解析、またはRNAseタンパク質アッセイによって、検出可能なレベルの切断を分析し、標的HCV RNA配列内の最適標的部位を判断する。前記標的HCV RNA配列は、当該技術分野において知られるように、例えばクローニングおよび/またはインビトロシステムの転写、およびインビボシステムにおける細胞発現によって取得することができる。
In one embodiment, the present invention generates (a) a random library of siNA structures with a preset complexity such as 4 N (where N is the number of base pair nucleotides in each siNA structure chain) (E.g., for siNA structures with 21 nucleotide sense and antisense strands with 19 base pairs, the complexity is 4 19 )), and (b) to determine the RNAi target site within the target RNA sequence Characterized by a method comprising testing the siNA structure of (a) above under suitable conditions. In another embodiment, the siNA molecule of (a) has a fixed length chain, eg, about 23 nucleotides in length. In yet another aspect,
The siNA molecules of (a) are of different lengths, for example from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 , 29, or 30) having a nucleotide length chain. In one aspect, the assay can include a reconstituted in vitro siNA assay as described in Example 6 herein. In another aspect, the assay can include a cell culture system in which the target RNA is expressed. In another embodiment, fragments of HCV RNA are analyzed for detectable levels of cleavage, eg, by gel electrophoresis, Northern blot analysis, or RNAse protein assay, to determine the optimal target site within the target HCV RNA sequence. The target HCV RNA sequence can be obtained, for example, by cloning and / or transcription of an in vitro system and cell expression in an in vivo system, as is known in the art.

別の態様においては、本発明は(a)標的遺伝子によりコードされるRNA標的の配列を分析すること、(b)(a)のRNAの1つ以上の領域に対して相補的な配列を持つ1つ以上のセットのsiNA分子を合成すること、および(c) 標的RNA配列内のRNAi配列を判別するのに適した条件下で、
(b) のsiNA分子を試験することから成る方法を特徴とする。1つの態様においては、(b) のsiNA分子は例えば約23ヌクレオチド長といった固定長の鎖を持つ。別の態様においては、(b) の前記siNA 分子は異なる長さであり、例えば約15から約30(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)ヌクレオチド長の鎖を持つ。1つの態様においては、アッセイには本明細書に記載の再構成インビトロsiNAアッセイを含むことができる。別の態様においては、前記アッセイには標的RNAが発現する細胞培養システムを含むことができる。標的RNAの断片は、例えばゲル電気泳動、ノーザンブロット解析、またはRNAse タンパク質アッセイによって、検出可能なレベルの切断を分析し、標的RNA配列内の最適標的部位を判断する。前記標的RNA 配列は、当該技術分野において知られるように、例えばクローニングおよび/またはインビトロシステムの転写、およびインビボシステムにおける発現によって取得することができる。
In another aspect, the invention includes (a) analyzing the sequence of an RNA target encoded by the target gene, (b) having a sequence complementary to one or more regions of the RNA of (a) Synthesizing one or more sets of siNA molecules, and (c) under conditions suitable for discriminating RNAi sequences within the target RNA sequence,
(B) characterized by a method comprising testing the siNA molecule. In one embodiment, the siNA molecule of (b) has a fixed length chain, eg, about 23 nucleotides in length. In another embodiment, the siNA molecules of (b) are of different lengths, such as from about 15 to about 30 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30) having a nucleotide length chain. In one aspect, the assay can include a reconstituted in vitro siNA assay described herein. In another aspect, the assay can include a cell culture system in which the target RNA is expressed. The target RNA fragment is analyzed for detectable levels of cleavage, eg, by gel electrophoresis, Northern blot analysis, or RNAse protein assay, to determine the optimal target site within the target RNA sequence. The target RNA sequence can be obtained, for example, by cloning and / or transcription of an in vitro system and expression in an in vivo system, as is known in the art.

「標的部位」とは、標的配列に相補的なそのアンチセンス領域内に配列を含むsiNA構造により媒介される切断の「標的」とされる標的RNA内の配列を意味する。   By “target site” is meant a sequence in the target RNA that is “targeted” for cleavage mediated by siNA structures that contain a sequence in its antisense region that is complementary to the target sequence.

「検出可能なレベルの切断」とは、標的RNAのランダムな分解によって生成されるRNAのバックグラウンドから切断産物を識別するのに十分な標的RNAの切断(および切断された生成RNAの形成)を意味する。標的RNAの1−5% の切断産物の生成は、検出の大部分の方法でバックグラウンドからの検出に十分である。   “Detectable level of cleavage” refers to cleavage of the target RNA (and formation of the cleaved product RNA) sufficient to distinguish the cleavage product from the RNA background produced by random degradation of the target RNA. means. Generation of 1-5% cleavage products of the target RNA is sufficient for detection from the background for most methods of detection.

1つの態様においては、本発明は、医薬的に許容できる担体または希釈剤に化学修飾可能な本発明のsiNA分子を含む組成物を特徴とする。別の態様においては、本発明は、医薬的に許容できる担体または希釈剤中の1つまたは複数の遺伝子を標的とする化学修飾可能な本発明のsiNA分子を含む医薬組成物を特徴とする。別の態様においては、本発明は、対象における疾患または状態の診断に適した条件下で、本発明の組成物を対象に投与することを含む、対象における疾患または状態の診断方法を特徴とする。別の態様においては、本発明は、対象における疾患または状態の治療または予防に適した条件下で、本発明の組成物を単独、または1つ以上の他の治療化合物と組み合わせて、対象に投与することを含む、対象における疾患または状態を治療または予防する方法を特徴とする。さらに別の態様においては、本発明は、対象あるいは生物体におけるHCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変の抑制、削減、または予防に適した条件下で、本発明の組成物を対象に投与することを含む、対象あるいは生物体におけるHCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変を抑制、削減、または予防する方法を特徴とする。   In one aspect, the invention features a composition comprising a siNA molecule of the invention that can be chemically modified in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. In another aspect, the invention features a pharmaceutical composition comprising a chemically modifiable siNA molecule of the invention that targets one or more genes in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. In another aspect, the invention features a method of diagnosing a disease or condition in a subject comprising administering to the subject a composition of the invention under conditions suitable for diagnosing the disease or condition in the subject. . In another aspect, the invention administers a composition of the invention alone or in combination with one or more other therapeutic compounds to a subject under conditions suitable for the treatment or prevention of the disease or condition in the subject. A method of treating or preventing a disease or condition in a subject. In yet another aspect, the present invention provides administration of a composition of the present invention to a subject under conditions suitable for the suppression, reduction, or prevention of HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis in a subject or organism. And a method for suppressing, reducing or preventing HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and cirrhosis in a subject or organism.

別の態様においては、本発明は、(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV標的遺伝子のRNAに対して相補的な配列を含む)(b) 細胞、組織、
、対象、または生物体におけるHCV標的遺伝子発現の調節に適した条件下で、細胞、組織、対象、または生物体へsiNA分子を導入すること、および(c)細胞、組織、対象、または生物体における任意の表現型変化を試験することによって遺伝子機能を判別することから成るHCV遺伝子標的を確認する方法を特徴とする。
In another aspect, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the present invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV target gene ( b) cells, tissues,
Introducing a siNA molecule into a cell, tissue, subject, or organism under conditions suitable for modulation of HCV target gene expression in the subject, or organism; and (c) a cell, tissue, subject, or organism Features a method of identifying an HCV gene target comprising determining gene function by testing for any phenotypic change in.

別の態様においては、本発明は、(a) 化学修飾可能な本発明のsiNA分子を合成すること(ここでsiNA鎖の1つがHCV標的遺伝子のRNAに対して相補的な配列を含む)、(b) 生体系におけるHCV標的遺伝子発現の調節に適した条件下で、生体系へsiNA分子を導入すること、および(c) 生体系における任意の表現型変化を試験することによって遺伝子機能を判別することから成る、HCV標的を確認する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention comprises (a) synthesizing a chemically modifiable siNA molecule of the present invention, wherein one of the siNA strands comprises a sequence complementary to the RNA of the HCV target gene; (B) Introducing siNA molecules into biological systems under conditions suitable for the regulation of HCV target gene expression in biological systems, and (c) Discriminating gene function by testing for any phenotypic changes in biological systems A method for identifying an HCV target comprising:

「生体系」とはヒトあるいは動物を含む生物源から精製されたまたは未精製フォームの材料を意味するがそれらに限定されず、ここで、前記システムはRNAi活性に必要な要素を含む。「生体系」という語は、例えば、細胞、組織、対象、または生物体、あるいはその抽出物を含む。また生体系という語は、インビトロ環境で使用できる再構成RNAiシステムを含む。   “Biological system” means, but is not limited to, purified or unpurified foam material from a biological source, including humans or animals, wherein the system includes elements necessary for RNAi activity. The term “biological system” includes, for example, a cell, tissue, subject, or organism, or an extract thereof. The term biological system also includes reconstituted RNAi systems that can be used in an in vitro environment.

「表現型の変化」とは、本発明の核酸分子(例、siNA) との結合、またはそれを用いた処理に応答して生じる細胞への任意の検出可能な変化を意味する。そのような検出可能な変化は、当該技術分野において知られている方法で試験できる形状、サイズ、増殖、運動性、タンパク質発現またはRNA 発現、あるいは他の物理的または化学的変化を含むが、それらに限定されない。また、前記検出可能な変化は、緑色蛍光タンパク質(GFP)等のレポーター遺伝子/分子の発現、発現したタンパク質の識別に使用される様々なタグ、あるいは試験できる任意の他の細胞要素を含む。   By “phenotypic change” is meant any detectable change to a cell that occurs in response to binding to, or treatment with, a nucleic acid molecule of the invention (eg, siNA). Such detectable changes include shapes, sizes, proliferation, motility, protein expression or RNA expression, or other physical or chemical changes that can be tested by methods known in the art, such as It is not limited to. The detectable change also includes expression of a reporter gene / molecule such as green fluorescent protein (GFP), various tags used to identify the expressed protein, or any other cellular element that can be tested.

1つの態様においては、本発明は、例えば細胞、組織、対象、または生物体等の生体系におけるHCV標的遺伝子発現の調節に使用できる化学修飾可能な本発明のsiNA分子を含むキットを特徴とする。別の態様においては、本発明は、例えば細胞、組織、対象、または生物体等の生体系における2以上のHCV標的遺伝子発現の調節に使用できる、化学修飾可能な本発明の2以上のsiNA分子を含むキットを特徴とする。   In one aspect, the invention features a kit comprising a chemically modifiable siNA molecule of the invention that can be used to modulate HCV target gene expression in a biological system such as, for example, a cell, tissue, subject, or organism. . In another aspect, the invention provides two or more siNA molecules of the invention that can be chemically modified that can be used to modulate expression of two or more HCV target genes in a biological system such as, for example, a cell, tissue, subject, or organism. A kit comprising

1つの態様においては、本発明は、化学修飾可能な本発明の1つ以上のsiNA分子を含む細胞を特徴とする。別の態様においては、本発明のsiNA分子を含む前記細胞は哺乳類細胞である。さらに別の態様においては、本発明のsiNA分子を含む前記細胞はヒト細胞である。   In one aspect, the invention features a cell that includes one or more siNA molecules of the invention that are chemically modifiable. In another embodiment, the cell comprising a siNA molecule of the invention is a mammalian cell. In yet another aspect, the cell comprising a siNA molecule of the invention is a human cell.

1つの態様においては、化学修飾可能な本発明のsiNA分子の合成は、(a) 前記siNA 分子の2つの相補鎖の合成、(b) 二本鎖siNA分子の取得に適した条件下における2つの相補鎖のアニールから成る。別の態様においては、前記siNA分子の2つの相補鎖の合成は、固相オリゴヌクレオチド合成による。さらに別の態様においては、前記siNA分子の2つの相補鎖の合成は、固相タンデムオリゴヌクレオチド合成による。   In one embodiment, the synthesis of a chemically modifiable siNA molecule of the invention comprises (a) synthesis of two complementary strands of said siNA molecule, (b) 2 under conditions suitable for obtaining a double stranded siNA molecule. Consists of annealing of two complementary strands. In another embodiment, the synthesis of the two complementary strands of the siNA molecule is by solid phase oligonucleotide synthesis. In yet another embodiment, the synthesis of the two complementary strands of the siNA molecule is by solid phase tandem oligonucleotide synthesis.

1つの態様においては、本発明は、(a)siNA分子の第一オリゴヌクレオチド配列鎖を合成すること(ここで前記第一オリゴヌクレオチド配列鎖は、siNAの第二オリゴヌクレオチド配列鎖の合成用骨格として使用できる切断可能なリンカー分子を含む)、(b) 前記第一オリゴヌクレオチド配列鎖の骨格上にあるsiNAの第二オリゴヌクレオチド配列を合成すること(ここで前記第二オリゴヌクレオチド配列はさらにsiNA二重鎖を精製するのに使用できる化学部分を含む)、(c)2つのsiNAオリゴヌクレオチド鎖をハイブリダイズして安定した二重鎖を形成するために適した条件下で、(a) のリンカー分子を切断すること、および(d)第二オリゴヌクレオチド配列鎖の化学部分を利用して、siNA二重鎖を精製することを含む、siNA二重鎖分子の合成方法を特徴とする。1つの態様においては、上記(c)における前記リンカー分子の切断は、メチラミン等のアルキラミン塩基を使用して、例えば、加水分解条件下で前記オリゴヌクレオチドの脱保護中に生じる。1つの態様においては、前記合成方法は、制御核ガラス(CPG) またはポリスチレン等の強固な支持体上の固相合成を含む。ここで、(a) の第一配列は、強固な支持体を骨格として使用して、スクシニルリンカー等の切断可能なリンカー上で合成される。第二鎖の合成用骨格として使用される(a)の前記切断可能なリンカーは、固支持体被覆リンカーとして同様の反応度を含むことができるので、固支持体被覆リンカーおよび(a)の切断可能なリンカーの切断は同時に発生する。別の態様においては、結合したオリゴヌクレオチド配列の分離に使用できる(b)の化学部分は、例えばジメトキシトリチルグループ等の、本明細書に記載のトリチル−オン合成方法で使用できるトリチルグループを含む。さらに別の態様においては、ジメトキシトリチルグループ等の前記化学部分は、例えば酸性条件下を使用して精製中に除去される。   In one embodiment, the present invention comprises (a) synthesizing a first oligonucleotide sequence chain of a siNA molecule (wherein the first oligonucleotide sequence chain is a backbone for synthesis of a second oligonucleotide sequence chain of siNA). (B) synthesizing a second oligonucleotide sequence of siNA on the backbone of the first oligonucleotide sequence strand, wherein the second oligonucleotide sequence is further siNA (C) containing chemical moieties that can be used to purify the duplex), (c) under conditions suitable for hybridizing two siNA oligonucleotide strands to form a stable duplex, Cleave the linker molecule and (d) purify the siNA duplex utilizing the chemical portion of the second oligonucleotide sequence strand Including Rukoto features a method of synthesizing siNA duplex molecule. In one embodiment, cleavage of the linker molecule in (c) above occurs during deprotection of the oligonucleotide using, for example, an alkylamine base such as methylamine, under hydrolysis conditions. In one embodiment, the method of synthesis includes solid phase synthesis on a rigid support such as controlled nucleus glass (CPG) or polystyrene. Here, the first sequence of (a) is synthesized on a cleavable linker such as a succinyl linker using a rigid support as the backbone. Since the cleavable linker of (a) used as the second-strand synthesis backbone can include similar reactivity as the solid support-coated linker, the solid support-coated linker and (a) cleavage Possible linker cleavages occur simultaneously. In another embodiment, the chemical moiety of (b) that can be used to separate bound oligonucleotide sequences comprises a trityl group that can be used in the trityl-one synthesis methods described herein, such as, for example, the dimethoxytrityl group. In yet another embodiment, the chemical moiety, such as a dimethoxytrityl group, is removed during purification using, for example, acidic conditions.

別の態様においては、siNA合成方法は、溶液相合成またはハイブリッド相合成であり、ここで、siNA二重鎖の両鎖は、第二配列の合成用骨格として作用する第一配列に結合している切断可能なリンカーを使用して並行して合成される。個別のsiNA配列鎖のハイブリダイゼーションに適した条件下で前記リンカーを切断すると、二本鎖siNA分子が形成される。   In another embodiment, the siNA synthesis method is solution phase synthesis or hybrid phase synthesis, wherein both strands of the siNA duplex are linked to a first sequence that acts as a backbone for synthesis of the second sequence. Synthesized in parallel using a cleavable linker. Cleavage of the linker under conditions suitable for hybridization of individual siNA sequence strands forms a double stranded siNA molecule.

別の態様においては、本発明は、(a)siNA分子の1つのオリゴヌクレオチド配列鎖を合成すること(ここで前記配列は別のオリゴヌクレオチド配列の合成用骨格として使用できる切断可能なリンカー分子を含む)、(b)(a) の骨格上にある第一配列鎖に対して相補性を持つ第二オリゴヌクレオチド配列を合成すること(ここで前記第二配列は二本鎖siNA分子のもう一方の鎖を含みまたここで前記第二配列はさらに結合オリゴヌクレオチド配列を分離するのに使用できる化学部分を含む)、(c )切断可能なリンカーで結合される両方のsiNAオリゴヌクレオチド鎖を含む全長配列を分離するのに適した条件下、および2つのsiNAオリゴヌクレオチド鎖をハイブリダイズして安定した二重鎖を形成するために適した条件下で、第二オリゴヌクレオチド配列鎖の化学部分を利用して(b)の生成物を精製することを含む、siNA二重鎖分子を合成する方法を特徴とする。1つの態様においては、上記(c)における前記リンカー分子の切断は、例えば、加水分解条件下で前記オリゴヌクレオチドの脱保護中に生じる。別の態様においては、上記(c)における前記リンカー分子の切断は、オリゴヌクレオチドの脱保護後に生じる。別の態様においては、前記合成方法は、制御核ガラス(CPG)またはポリスチレン等の強固な支持体上の固相合成を含み、ここで、(a) の第一配列は、強固な支持体を骨格として使用して、スクシニルリンカー等の切断可能なリンカー上で合成される。第二鎖の合成用骨格として使用される(a)の前記切断可能なリンカーは、固支持体被覆リンカーとして同様の反応度または異なる反応度を含む。そのため、固支持体被覆リンカーおよび(a)の切断可能なリンカーの切断は、同時または連続的に発生する。1つの態様においては、結合したオリゴヌクレオチド配列の分離に使用できる(b)の化学部分は、例えばジメトキシトリチルグループ等のトリチルグループを含む。   In another aspect, the invention provides (a) synthesizing one oligonucleotide sequence strand of a siNA molecule, wherein the sequence is a cleavable linker molecule that can be used as a backbone for the synthesis of another oligonucleotide sequence. And (b) synthesizing a second oligonucleotide sequence complementary to the first sequence strand on the backbone of (a) (wherein the second sequence is the other of the double-stranded siNA molecule). And wherein the second sequence further comprises a chemical moiety that can be used to separate the bound oligonucleotide sequences), (c) a full length comprising both siNA oligonucleotide strands joined by a cleavable linker Conditions suitable for separating sequences and conditions suitable for hybridizing two siNA oligonucleotide strands to form a stable duplex In, and purifying the product by utilizing the chemical moiety of the second oligonucleotide sequence strand (b), features a method for synthesizing a siNA duplex molecule. In one embodiment, cleavage of the linker molecule in (c) above occurs, for example, during deprotection of the oligonucleotide under hydrolysis conditions. In another embodiment, cleavage of the linker molecule in (c) above occurs after deprotection of the oligonucleotide. In another aspect, the synthetic method comprises solid phase synthesis on a rigid support such as controlled nucleus glass (CPG) or polystyrene, wherein the first sequence of (a) comprises a rigid support. Used as a backbone, synthesized on a cleavable linker such as a succinyl linker. The cleavable linker of (a) used as the second-strand synthesis backbone includes similar or different reactivity as the solid support-coated linker. Therefore, the cleavage of the solid support coated linker and the cleavable linker of (a) occurs simultaneously or sequentially. In one embodiment, the chemical moiety in (b) that can be used to separate bound oligonucleotide sequences comprises a trityl group, such as a dimethoxytrityl group.

別の態様においては、本発明は、(a) 第一および第二配列を持つオリゴヌクレオチドを合成する(ここで第一配列は第二配列に対して相補的であり、第一オリゴヌクレオチド配列は切断可能なリンカーを介して第二配列と結合される、またここで末端5'保護グループ、例えば5'−O−ジメソキシトリチルグループ(5'−O−DMT)は第二配列を持つオリゴヌクレオチド上に残る)、(b) 前記オリゴヌクレオチドを脱保護することによって2つのオリゴヌクレオチド配列を結合するリンカーを切断すること、および(c)例えば、本明細書に記載のトリチル−オン合成方法を使用して、二本鎖siNA分子を分離するのに適した条件下で(b)の生成物を精製することを含む、単一合成プロセスにおいて二本鎖siNA 分子を生成する方法を特徴とする。   In another embodiment, the present invention synthesizes (a) an oligonucleotide having first and second sequences, wherein the first sequence is complementary to the second sequence and the first oligonucleotide sequence is An oligonucleotide linked to the second sequence via a cleavable linker, wherein the terminal 5 'protection group, eg 5'-O-dimoxytrityl group (5'-O-DMT) has the second sequence Remaining above), (b) cleaving the linker that joins the two oligonucleotide sequences by deprotecting the oligonucleotide, and (c) using, for example, the trityl-one synthesis method described herein Generating a double-stranded siNA molecule in a single synthesis process comprising purifying the product of (b) under conditions suitable for separating the double-stranded siNA molecule The method is characterized in.

別の態様においては、本発明のsiNA分子の合成方法は、スカリンジ(Scaringe) らの米国特許5,889,136;6,008,400; および6,111,086に記載の方法を含み、それら全体は参照することにより本明細書に組み込まれる。   In another aspect, methods of synthesizing siNA molecules of the present invention include the methods described in Scaringe et al. US Pat. Nos. 5,889,136; 6,008,400; and 6,111,086, The entirety is hereby incorporated by reference.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここで、前記siNA構造は、例えば、siNA構造のヌクレアーゼ抵抗を増加させる化学式I−VII のいずれか、あるいはその任意の組み合わせを持つ1つ以上の化学修飾等の、1つ以上の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi against HCV, wherein the siNA structure is, for example, any of formulas I-VII that increase the nuclease resistance of the siNA structure, or It includes one or more chemical modifications, such as one or more chemical modifications with any combination thereof.

別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VII のいずれか、あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)高いヌクレアーゼ抵抗を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA 分子を組み立てることを含む、ヌクレアーゼ抵抗の高いsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another embodiment, the present invention (a) introduces nucleotides having any of formulas I-VII, or any combination thereof, into siNA molecules, and (b) isolates siNA molecules with high nuclease resistance. A method of generating a siNA molecule having a high nuclease resistance comprising assembling the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for

別の態様においては、本発明は、(a) 化学式I−VIIのいずれか(例、表IVに記載の、siNAモチーフ)あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a) のsiNA分子を試験することから成る、改良された毒性プロフィール(例、弱毒化した、あるいは免疫刺激特性を持たない)を持つsiNA分子生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention provides (a) introducing nucleotides having any of formulas I-VII (eg, siNA motifs listed in Table IV) or any combination thereof into siNA molecules, and ( b) an improved toxicity profile (eg, attenuated or immunostimulated) comprising testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for isolating siNA molecules with an improved toxicity profile It features a method of generating siNA molecules with no properties.

別の態様においては、本発明は、(a) 化学式I−VIIのいずれか(例、表IVに記載の、siNAモチーフ)あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)インターフェロン応答性を刺激しないsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することから成る、細胞、対象、または生物体における、インターフェロン応答性を刺激しない(例、インターフェロン応答性がない、あるいは弱小化したインターフェロン応答性)siNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention provides (a) introducing nucleotides having any of formulas I-VII (eg, siNA motifs listed in Table IV) or any combination thereof into siNA molecules, and ( b) does not stimulate interferon responsiveness in a cell, subject or organism consisting of testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable to isolate siNA molecules that do not stimulate interferon responsiveness (Eg, non-interferon responsiveness or weakened interferon responsiveness) characterized by a method of generating siNA molecules.

「改良された毒性プロフィール」とは、化学修飾されたsiNA構造が、より少ない修飾、あるいは改良された毒性を与える際に、あまり効果的でない修飾を持つ、未修飾siNAまたはsiNA 分子と比較して、細胞、対象、または生物体において毒性の減少を示すことを意味する。限定を目的としない例において、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、より少ない修飾、あるいは改良された毒性を与える際に、あまり効果的でない修飾を持つ、未修飾siNAまたはsiNA分子と比較して、細胞、対象、または生物体において、減少した、あるいは弱小化した免疫刺激反応と関連する。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、リボヌクレオチドを含まない。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、5未満(例、1、2、3、または4リボヌクレオチド)のリボヌクレオチドを含む。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、Stab7、Stab8、Stab11、Stab12、Stab13、Stab16、Stab17、Stab18、Stab19、Stab20、Stab23、Stab24、Stab25、Stab26、Stab27、Stab28、Stab29、Stab30、Stab31、Stab32、またはその任意の組み合わせを含む(表IVを参照のこと)。1つの態様においては、指定のsiNA 分子と関連する免疫刺激反応のレベルは、例えば、siNA分子に化学式I−VIIのいずれか(例、表IVに記載の、siNAモチーフ)あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドによって、および
(b)インターフェロン反応を刺激しないsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a) のsiNA分子を試験することによって、当該技術分野において知られている方法で測定できる。
“Improved toxicity profile” refers to a chemically modified siNA structure compared to an unmodified siNA or siNA molecule that has fewer modifications or modifications that are less effective in giving improved toxicity. Means to reduce toxicity in a cell, subject, or organism. In a non-limiting example, siNA molecules with an improved toxicity profile are compared to unmodified siNA or siNA molecules with fewer modifications, or modifications that are less effective in providing improved toxicity. Associated with a reduced or attenuated immune stimulation response in a cell, subject, or organism. In one embodiment, siNA molecules with improved toxicity profiles do not contain ribonucleotides. In one embodiment, siNA molecules with improved toxicity profiles comprise less than 5 (eg, 1, 2, 3, or 4 ribonucleotides) ribonucleotides. In one aspect, siNA molecules with improved toxicity profiles are Stab7, Stab8, Stab11, Stab12, Stab13, Stab16, Stab17, Stab18, Stab19, Stab20, Stab23, Stab24, Stab25, Stab26, Stab27, S29, , Stab30, Stab31, Stab32, or any combination thereof (see Table IV). In one embodiment, the level of immunostimulatory response associated with a designated siNA molecule is, for example, the siNA molecule of any of formulas I-VII (eg, the siNA motif described in Table IV) or any combination thereof. Measured by methods known in the art by testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for isolating siNA molecules that do not stimulate the interferon response (b) it can.

「改良された毒性プロフィール」とは、化学修飾されたsiNA構造が、より少ない修飾、あるいは改良された毒性を与える際に、あまり効果的でない修飾を持つ、未修飾siNAまたはsiNA 分子と比較して、細胞、対象、または生物体において毒性の減少を示すことを意味する。限定を目的としない例において、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、より少ない修飾、あるいは改良された毒性を与える際に、あまり効果的でない修飾を持つ、未修飾siNAまたはsiNA分子と比較して、細胞、対象、または生物体において、減少した、あるいは弱小化した免疫刺激反応と関連する。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、リボヌクレオチドを含まない。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、5未満(例、1、2、3、または4リボヌクレオチド)のリボヌクレオチドを含む。1つの態様においては、改良された毒性プロフィールを持つsiNA分子は、Stab7、Stab8、Stab11、Stab12、Stab13、Stab16、Stab17、Stab18、Stab19、Stab20、Stab23、Stab24、Stab25、Stab26、Stab27、Stab28、Stab29、Stab30、Stab31、Stab32、またはその任意の組み合わせを含む(表IVを参照のこと)。1つの態様においては、指定のsiNA 分子と関連する免疫刺激反応のレベルは、例えば、特定のsiNA分子の免疫刺激反応を計る試験において、PKR/インターフェロン反応、増殖、B細胞活性化、および/またはサイトカイン生成のレベルを判別することによって、当該技術分野において知られている方法で測定できる。(例えば、ライファー(Leifer) 等、2003年、ジャーナル・オブ・イミュノセラピー(J immunother)26、313−9、および米国特許出願番号5968909を参照のこと。その全体は参照することにより本明細書に組み込まれる)。   “Improved toxicity profile” refers to a chemically modified siNA structure compared to an unmodified siNA or siNA molecule that has fewer modifications or modifications that are less effective in giving improved toxicity. Means to reduce toxicity in a cell, subject, or organism. In a non-limiting example, siNA molecules with an improved toxicity profile are compared to unmodified siNA or siNA molecules with fewer modifications, or modifications that are less effective in providing improved toxicity. Associated with a reduced or attenuated immune stimulation response in a cell, subject, or organism. In one embodiment, siNA molecules with improved toxicity profiles do not contain ribonucleotides. In one embodiment, siNA molecules with improved toxicity profiles comprise less than 5 (eg, 1, 2, 3, or 4 ribonucleotides) ribonucleotides. In one aspect, siNA molecules with improved toxicity profiles are Stab7, Stab8, Stab11, Stab12, Stab13, Stab16, Stab17, Stab18, Stab19, Stab20, Stab23, Stab24, Stab25, Stab26, Stab27, S29, , Stab30, Stab31, Stab32, or any combination thereof (see Table IV). In one aspect, the level of immunostimulatory response associated with a designated siNA molecule is determined, for example, in a test that measures the immunostimulatory response of a particular siNA molecule, PKR / interferon response, proliferation, B cell activation, and / or By determining the level of cytokine production, it can be measured by methods known in the art. (See, eg, Leifer et al., 2003, Journal of Immunotherapy 26, 313-9, and US Patent Application No. 5,968,909, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Incorporated into).

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここで前記siNA構造は、前記siNA 構造のセンス鎖およびアンチセンス鎖間の結合親和力を調節する本明細書に記載の1つ以上の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi to HCV, wherein the siNA structure modulates the binding affinity between the sense and antisense strands of the siNA structure. Including one or more chemical modifications described in.

別の態様においては、本発明は、化学式I−VIIのいずれかあるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)siNA分子のセンス鎖およびアンチセンス鎖間の高い結合親和力を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することから成る、siNA分子のセンス鎖およびアンチセンス鎖間の高い結合親和力を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention introduces nucleotides having any of the formulas I-VII or any combination thereof into the siNA molecule, and (b) high binding between the sense and antisense strands of the siNA molecule. Producing a siNA molecule with a high binding affinity between the sense and antisense strands of the siNA molecule, comprising testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for separating siNA molecules with affinity Features method.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここでsiNA構造は、siNA構造のアンチセンス鎖と細胞内の相補標的RNA配列との間の結合親和力を調節する本明細書に記載の1つ以上の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi to HCV, wherein the siNA structure exhibits a binding affinity between the antisense strand of the siNA structure and a complementary target RNA sequence in the cell. It includes one or more chemical modifications described herein that modulate.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここでsiNA構造は、siNA構造のアンチセンス鎖と細胞内の相補標的DNA配列との間の結合親和力を調節する本明細書に記載の1つ以上の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi to HCV, wherein the siNA structure exhibits a binding affinity between the antisense strand of the siNA structure and a complementary target DNA sequence in the cell. It includes one or more chemical modifications described herein that modulate.

別の態様においては、本発明は、化学式I−VIIのいずれかあるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)siNA分子のアンチセンス鎖および相補標的RNA配列との間の高い結合親和力を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することから成る、siNA分子のアンチセンス鎖および相補標的RNA 配列との間の高い結合親和力を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention introduces nucleotides having any of the formulas I-VII or any combination thereof into the siNA molecule, and (b) with the antisense strand of the siNA molecule and the complementary target RNA sequence. High binding between the antisense strand of the siNA molecule and the complementary target RNA sequence comprising testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for separating siNA molecules with high binding affinity between It features a method for generating siNA molecules with affinity.

別の態様においては、本発明は、化学式I−VIIのいずれかあるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)siNA分子のアンチセンス鎖および相補標的DNA配列との間の高い結合親和力を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することから成る、siNA分子のアンチセンス鎖および相補標的DNA 配列との間の高い結合親和力を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention introduces nucleotides having any of the formulas I-VII or any combination thereof into the siNA molecule, and (b) with the antisense strand of the siNA molecule and the complementary target DNA sequence. High binding between the antisense strand of the siNA molecule and the complementary target DNA sequence comprising testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable to separate siNA molecules having a high binding affinity between It features a method for generating siNA molecules with affinity.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここで前記siNA構造は、化学修飾したsiNA構造に対して配列相同性を持つ追加の内因性siNA 分子を生成できる細胞ポリメラーゼのポリメラーゼ活性を調節する本明細書に記載の複数の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features an siNA structure that mediates RNAi against HCV, wherein the siNA structure comprises an additional endogenous siNA molecule having sequence homology to the chemically modified siNA structure. It includes a plurality of chemical modifications described herein that modulate the polymerase activity of the cellular polymerase that can be produced.

別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VII を持つヌクレオチドまたはその任意の組み合わせをsiNA分子に導入する、および(b)化学修飾したsiNA分子に対して配列相同性を持つ追加の内因性siNA分子を生成できるポリメラーゼ活性の高い細胞ポリメラーゼを媒介できるsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、化学修飾したsiNA分子に対して配列相同性を持つ追加の内因性siNA分子を生成できるポリメラーゼ活性の高い細胞ポリメラーゼを媒介できるsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention provides (a) introducing nucleotides having formula I-VII or any combination thereof into siNA molecules, and (b) additional sequences having sequence homology to chemically modified siNA molecules. For chemically modified siNA molecules comprising testing the siNA molecules of step (a) under conditions suitable for isolating siNA molecules capable of mediating high cellular activity polymerases capable of generating endogenous siNA molecules. It features a method of producing a highly polymerase-active cellular polymerase capable of mediating additional endogenous siNA molecules with sequence homology.

1つの態様においては、本発明は細胞内でHCVに対してRNAiを媒介する化学修飾したsiNA構造を特徴とし、ここで、前記化学修飾は、siNAと標的RNA 分子、DNA分子および/またはタンパク質あるいはそのようなsiNA構造によって媒介されるRNAiの有効性を低下させる方法においてRNAiに必須の他の要素との相互作用に大きく影響しない。   In one aspect, the invention features a chemically modified siNA structure that mediates RNAi against HCV in a cell, wherein the chemical modification comprises siNA and a target RNA molecule, DNA molecule and / or protein or It does not significantly affect the interaction with other elements essential for RNAi in a way to reduce the effectiveness of RNAi mediated by such siNA structures.

別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VII のいずれか、あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)高いRNAi活性を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、HCVに対して高いRNAi活性を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the present invention (a) introduces nucleotides having any of the formulas I-VII, or any combination thereof, into siNA molecules, and (b) isolates siNA molecules with high RNAi activity. A method of generating siNA molecules with high RNAi activity against HCV comprising testing the siNA molecules of step (a) under conditions suitable for

また別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VIIのいずれか、あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)標的RNAに対して高いRNAi活性を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、HCV標的RNAに対して高いRNAi活性を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In yet another aspect, the invention provides (a) introducing nucleotides having any one of Formulas I-VII, or any combination thereof, into siNA molecules, and (b) high RNAi activity against target RNA. A method of generating siNA molecules with high RNAi activity against HCV target RNA, comprising testing the siNA molecules of step (a) under conditions suitable for separating the siNA molecules possessed.

また別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VIIのいずれか、あるいはその任意の組み合わせを持つヌクレオチドをsiNA分子へ導入すること、および(b)標的DNAに対して高いRNAi活性を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下でステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、HCV標的DNAに対して高いRNAi活性を持つsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In yet another aspect, the invention provides (a) introducing nucleotides having any one of Formulas I-VII, or any combination thereof, into siNA molecules, and (b) high RNAi activity against target DNA. Features a method of generating siNA molecules with high RNAi activity against HCV target DNA, comprising testing the siNA molecules of step (a) under conditions suitable for separating the siNA molecules having.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここで前記siNA構造は、前記siNA 構造の細胞摂取を調節する本明細書に記載の1つ以上の化学修飾を含む。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi against HCV, wherein the siNA structure modulates cellular uptake of the siNA structure by one or more chemistries described herein. Includes modifications.

別の態様においては、本発明は(a)化学式I−VII のいずれかを持つヌクレオチドまたはその任意の組み合わせをsiNA分子に導入すること、および(b) 高い細胞摂取を持つsiNA 分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、高い細胞摂取を持つHCVに対するsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention comprises (a) introducing a nucleotide having any of formulas I-VII or any combination thereof into a siNA molecule, and (b) isolating a siNA molecule with high cellular uptake. A method of generating siNA molecules against HCV with high cellular uptake comprising testing the siNA molecules of step (a) under conditions suitable for.

1つの態様においては、本発明はHCVに対してRNAiを媒介するsiNA構造を特徴とし、ここで、前記siNA構造は、例えばポリエチレングリコールのようなポリマーコンジュゲート、または前記siNA構造の薬物動態を改善する同等のコンジュゲートを結合することによって、または特定のインビボ組織型または細胞タイプを標的とするコンジュゲートを結合することによって、siNA構造の生物学的利用能を高める本明細書に記載の1つ以上の化学修飾を含む。そのようなコンジュゲートの限定を目的としない例は、ヴァーギース(Vargeese)らの米国特許出願10/201,394に記載されており、参照することにより本明細書に組み込まれる。   In one aspect, the invention features a siNA structure that mediates RNAi against HCV, wherein the siNA structure is a polymer conjugate, such as polyethylene glycol, or improves the pharmacokinetics of the siNA structure. One described herein that enhances the bioavailability of siNA structures by binding equivalent conjugates that bind or by conjugating conjugates that target specific in vivo tissue types or cell types. Including the above chemical modification. An example not intended to limit such conjugates is described in US patent application 10 / 201,394 to Vargeese et al., Which is incorporated herein by reference.

1つの態様においては、本発明は(a)コンジュゲートをsiNA分子構造に導入すること、および(b) 高い生物利用能を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、高い生物利用能を持つ本発明のsiNA分子を生成する方法を特徴とする。そのようなコンジュゲートは、自然発生タンパク質リガンドから派生するペプチド等の細胞受容体用リガンド、細胞ZIPコード配列を含むタンパク質局在化配列、抗体、核酸アプタマー、葉酸およびN−アセチルガラクトサミン等のビタミンおよび他の補因子、ポリエチレングリコール(PEG)等のポリマー、リン脂質、コレステロール、スペルミンまたはスペルミジン等のポリアミン、等を含むことができる。   In one aspect, the present invention provides steps (a) under conditions suitable for (a) introducing a conjugate into the siNA molecular structure, and (b) isolating a highly bioavailable siNA molecule. It features a method for producing a siNA molecule of the present invention with high bioavailability comprising testing a plurality of siNA molecules. Such conjugates include ligands for cellular receptors such as peptides derived from naturally occurring protein ligands, protein localization sequences including cellular ZIP coding sequences, antibodies, nucleic acid aptamers, vitamins such as folic acid and N-acetylgalactosamine and Other cofactors, polymers such as polyethylene glycol (PEG), phospholipids, cholesterol, polyamines such as spermine or spermidine, and the like can be included.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列は、ガイド配列としてRNA干渉を効果的に媒介せず、および/またはRNAiを促進する細胞タンパク質によって認識されない方法で化学修飾される。   In one embodiment, the present invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence and a second sequence complementary to said first sequence. Featuring a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence is chemically modified in a manner that does not effectively mediate RNA interference as a guide sequence and / or is not recognized by cellular proteins that promote RNAi.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列はガイド配列として、または標的核酸(例、RNA)配列に対して相補的な配列としてRNAi経路に入るのを回避する方法で、デザインまたは修飾される。そのようなデザインまたは修飾は、siNAの活性を強化し、および/または本発明のsiNA分子の特異性を向上させることが期待される。それらの修飾は任意のオフターゲット効果および/または付随する毒性を最小限にすることも期待される。   In one embodiment, the present invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence and a second sequence complementary to said first sequence. Characterized by a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence is designed as a guide sequence or in a manner that avoids entering the RNAi pathway as a sequence complementary to a target nucleic acid (eg, RNA) sequence Or qualified. Such designs or modifications are expected to enhance the activity of siNA and / or improve the specificity of the siNA molecules of the invention. These modifications are also expected to minimize any off-target effects and / or attendant toxicity.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列はRNA干渉を媒介するためのガイド配列として作用することができない。   In one aspect, the invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence, and a second sequence complementary to said first sequence. Characterized by a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence cannot act as a guide sequence for mediating RNA interference.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列は末端5'−ヒドロキシル(5'−OH )または5'−リン酸基を持たない。   In one aspect, the invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence, and a second sequence complementary to said first sequence. Characterized by a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence does not have a terminal 5′-hydroxyl (5′-OH) or 5′-phosphate group.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列は前記第二配列の5' 端に末端キャップ部分を含む。1つの態様においては、前記末端キャップ部分は、逆位の脱塩基、逆位のデオキシ脱塩基、逆位のヌクレオチド部分、図10に示すグループ、アルキルまたはシクロアルキルグループ、ヘテロサイクル、または前記第2配列がガイド配列またはRNAiのテンプレートとして作用するRNAi活性を回避する他のグループを含む。   In one embodiment, the present invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence and a second sequence complementary to said first sequence. Featuring a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence includes an end cap portion at the 5 ′ end of the second sequence. In one embodiment, the end cap moiety is an inverted abasic, inverted deoxyabasic, inverted nucleotide moiety, group shown in FIG. 10, an alkyl or cycloalkyl group, a heterocycle, or the second Includes other groups that avoid RNAi activity where the sequence acts as a guide sequence or template for RNAi.

1つの態様においては、本発明は標的RNA配列に対して相補的な第一ヌクレオチド配列またはその一部、および前記第一配列に対して相補性を持つ第二配列を含む二本鎖低分子干渉核酸(siNA) 分子を特徴とし、ここで、前記第二配列は前記第二配列の5'端および3' 端に末端キャップ部分を含む。1つの態様においては、各末端キャップ部分はそれぞれ、逆位の脱塩基、逆位のデオキシ脱塩基、逆位のヌクレオチド部分、図10に示すグループ、アルキルまたはシクロアルキルグループ、ヘテロサイクル、または前記第2配列がガイド配列またはRNAiのテンプレートとして作用するRNAi活性を回避する他のグループを含む。   In one embodiment, the present invention provides a double stranded small molecule interference comprising a first nucleotide sequence or portion thereof complementary to a target RNA sequence and a second sequence complementary to said first sequence. Characterized by a nucleic acid (siNA) molecule, wherein the second sequence includes end cap portions at the 5 ′ and 3 ′ ends of the second sequence. In one embodiment, each end cap moiety is an inverted abasic, inverted deoxyabasic, inverted nucleotide moiety, group shown in FIG. 10, alkyl or cycloalkyl group, heterocycle, or Two sequences include guide sequences or other groups that avoid RNAi activity that act as templates for RNAi.

1つの態様においては、本発明は(a)1つ以上の化学修飾をsiNA 分子構造に導入する、および(b)高い特異性を持つsiNA分子の分離に適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、標的核酸(例、遺伝子またはそれに対応するRNA 等のDNAまたはRNA)の発現を下方制御または抑制するための高い特異性を持つ本発明のsiNA分子を生成する方法を特徴とする。別の態様においては、特異性の向上に使用される前記化学修飾は、siNA分子の5' 端、3' 端、またはその両方に末端キャップ修飾を含む。前記末端キャップ修飾は、例えば図10に示す構造(例、逆位のデオキシ脱塩基部分)、または前記siNA分子(例、センス鎖)の一部をオフターゲット核酸配列に対するRNA干渉を媒介不能にする任意の他の化学修飾を含むことができる。限定を目的としない例において、siNA分子はそのアンチセンス配列のみが対応する標的RNA 配列の分解が媒介されるRISC のガイド配列として機能できるようにデザインされる。これは、RNAi機構によるガイド配列としてのセンス鎖認識を回避する化学修飾を前記センス鎖に導入し、siNAのセンス配列を不活性化することで実現できる。1つの態様においては、そのような化学修飾は、前記siNA のセンス鎖の5' 端に任意の化学グループを含むか、またはセンス鎖のRNA干渉を媒介するガイド配列としての機能を不活性化する任意の他のグループを含む。それら修飾は、例えばセンス鎖の5' 端がフリーの5'−ヒドロキシル(5'−OH)またはフリーの5'−リン酸基(例、リン酸、二リン酸塩、三リン酸塩、環状リン酸等)を持たない分子にする。そのようなsiNA構造の限定を目的としない例は、本明細書において「Stab9/10」、「Stab7/8」、「Stab7/19」、「Stab17/22」、「Stab23/24」、「Stab24/25」、および「Stab24/26」(例、Stab7、9、17、23、または24センス鎖を持つ任意のsiNA)化学反応およびそのバリアント(表IV参照のこと)として記載され、ここで、前記siNAのセンス鎖の5'端および3' 端はヒドロキシルグループまたはリン酸基を含まない。   In one embodiment, the present invention comprises step (a) under conditions suitable for (a) introducing one or more chemical modifications into the siNA molecular structure, and (b) separating high-siN siNA molecules. To generate a siNA molecule of the invention with high specificity for down-regulating or suppressing the expression of a target nucleic acid (eg, DNA or RNA, such as a gene or its corresponding RNA), comprising testing the siNA molecule of Features method. In another aspect, the chemical modification used to increase specificity comprises an end cap modification at the 5 ′ end, 3 ′ end, or both of the siNA molecule. The end cap modification renders, for example, the structure shown in FIG. 10 (eg, an inverted deoxyabasic moiety) or a portion of the siNA molecule (eg, sense strand) incapable of mediating RNA interference with an off-target nucleic acid sequence. Any other chemical modification can be included. In a non-limiting example, the siNA molecule is designed such that only its antisense sequence can function as a RISC guide sequence mediated by degradation of the corresponding target RNA sequence. This can be realized by introducing a chemical modification that avoids sense strand recognition as a guide sequence by the RNAi mechanism into the sense strand to inactivate the siNA sense sequence. In one embodiment, such chemical modifications include any chemical group at the 5 ′ end of the sense strand of the siNA or inactivate the function of the sense strand as a guide sequence that mediates RNA interference. Including any other groups. These modifications are, for example, free 5′-hydroxyl (5′-OH) or free 5′-phosphate groups at the 5 ′ end of the sense strand (eg, phosphate, diphosphate, triphosphate, cyclic Make molecules without phosphoric acid. Examples not intended to limit such siNA structures are described herein as “Stab9 / 10”, “Stab7 / 8”, “Stab7 / 19”, “Stab17 / 22”, “Stab23 / 24”, “Stab24”. / 25 ", and" Stab24 / 26 "(eg, any siNA with Stab7, 9, 17, 23, or 24 sense strands) chemistry and variants thereof (see Table IV), where: The 5 ′ and 3 ′ ends of the sense strand of the siNA do not contain hydroxyl groups or phosphate groups.

1つの態様においては、本発明は、siNA分子の鎖またはその一部がRNAi活性のテンプレートまたはガイド配列として作用するのを防ぐ1つ以上の化学修飾をsiNA分子構造に導入することを含む、標的核酸(例、遺伝子またはそれに対応するRNA等のDNAまたはRNA)の発現を下方制御または抑制するための高い特異性を持つ本発明のsiNA分子を生成する方法を特徴とする。1つの態様においては、前記siNA分子の不活性な鎖またはセンス領域は、前記siNA分子のセンス鎖またはセンス領域、すなわち、標的核酸配列に対して相補性を持たない前記siNAの鎖または領域である。1つの態様においては、そのような化学修飾は、5'−ヒドロキシル(5'−OH )または5'−リン酸基を含まない前記siNAのセンス鎖の5' 端または領域に任意の化学グループを含むか、またはセンス鎖またはセンス領域のRNA干渉を媒介するガイド配列としての機能を不活性化する任意の他のグループを含む。そのようなsiNA構造の限定を目的としない例は、本明細書において「Stab9/10」「Stab7/8」、、「Stab7/19」「Stab17/22」「Stab23/24」「Stab24/25」、および「Stab24/26」(例、Stab7、9、17、23、または24センス鎖を持つ任意のsiNA)化学反応およびそのバリアント(表IV参照のこと)として記載され、ここで、前記siNAのセンス鎖の5' 端および3'端はヒドロキシルグループまたはリン酸基を含まない。   In one aspect, the present invention involves introducing one or more chemical modifications into the siNA molecular structure that prevent the strand of the siNA molecule or a portion thereof from acting as a template or guide sequence for RNAi activity. It features a method of generating a siNA molecule of the invention with high specificity for down-regulating or suppressing the expression of nucleic acids (eg, DNA or RNA such as a gene or RNA corresponding thereto). In one embodiment, the inactive strand or sense region of the siNA molecule is the sense strand or sense region of the siNA molecule, ie, the siNA strand or region that is not complementary to the target nucleic acid sequence. . In one embodiment, such chemical modification can be performed by placing any chemical group at the 5 ′ end or region of the sense strand of the siNA that does not contain a 5′-hydroxyl (5′-OH) or 5′-phosphate group. Or any other group that inactivates the function of the sense strand or sense region as a guide sequence that mediates RNA interference. Examples not intended to limit such siNA structures are “Stab 9/10”, “Stab 7/8”, “Stab 7/19”, “Stab 17/22”, “Stab 23/24”, “Stab 24/25”. , And “Stab24 / 26” (eg, any siNA with Stab7, 9, 17, 23, or 24 sense strands) chemistry and variants thereof (see Table IV), where the siNA The 5 ′ and 3 ′ ends of the sense strand do not contain hydroxyl groups or phosphate groups.

1つの態様においては、本発明は(a) 複数の未修飾siNA分子を生成すること、(b) 標的核酸配列に対するRNA干渉を媒介することにおいて活性なsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a) のsiNA分子をスクリーニングすること、(c) 化学修飾(例、本明細書に記載の化学修飾または当該技術分野において知られる化学修飾)を(b)の活性siNA分子に導入することを含む、標的核酸配列に対するRNA干渉を媒介することにおいて活性なsiNA 分子をスクリーニングする方法を特徴とする。1つの態様においては、前記方法はさらに、標的核酸配列に対するRNA干渉を媒介することにおいて活性な化学修飾siNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(c)の化学修飾siNA 分子の再スクリーニングを含む。   In one aspect, the present invention provides: (a) generating a plurality of unmodified siNA molecules; (b) conditions suitable for separating active siNA molecules in mediating RNA interference to a target nucleic acid sequence. Screening the siNA molecule of step (a), (c) introducing a chemical modification (eg, a chemical modification described herein or a chemical modification known in the art) into the active siNA molecule of (b) A method of screening for siNA molecules active in mediating RNA interference to a target nucleic acid sequence. In one embodiment, the method further comprises regenerating the chemically modified siNA molecule of step (c) under conditions suitable to separate the chemically modified siNA molecule active in mediating RNA interference to the target nucleic acid sequence. Includes screening.

1つの態様においては、本発明は(a)複数の化学修飾siNA分子(例、本明細書に記載のsiNA分子、または当該技術分野において知られるsiNA分子)を生成すること、および(b)標的核酸配列に対するRNA干渉を媒介することにおいて活性な化学修飾siNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子をスクリーニングすることを含む、標的核酸配列に対するRNA干渉を媒介することにおいて活性な化学修飾siNA分子をスクリーニングする方法を特徴とする。   In one aspect, the invention produces (a) a plurality of chemically modified siNA molecules (eg, siNA molecules described herein, or siNA molecules known in the art), and (b) targets. Mediating RNA interference to a target nucleic acid sequence comprising screening the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for isolating chemically modified siNA molecules active in mediating RNA interference to the nucleic acid sequence In particular, a method of screening active chemically modified siNA molecules.

「リガンド」という語は、受容体等の別の化合物と直接的あるいは間接的に相互作用できる薬剤、ペプチド、ホルモン、または神経伝達物質といった任意の化合物または分子を意味する。リガンドと相互作用する前記受容体は、細胞の表面に存在することができ、あるいは代替として細胞間受容体であってよい。前記リガンドと前記受容体の相互作用によって生化学反応が生じるか、あるいは単なる物理的相互作用または関連となる。   The term “ligand” means any compound or molecule, such as a drug, peptide, hormone, or neurotransmitter that can interact directly or indirectly with another compound, such as a receptor. The receptor that interacts with the ligand can be present on the surface of the cell, or alternatively it can be an intercellular receptor. The interaction between the ligand and the receptor results in a biochemical reaction, or simply a physical interaction or association.

別の態様においては、本発明は(a) 賦形剤処方をsiNA分子に導入すること、および(b) 高い生物利用能を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、高い生物利用能を持つ本発明のsiNA分子を生成する方法を特徴とする。そのような賦形剤は、シクロデキストリン、脂質、カチオン脂質、ポリアミン、リン脂質、ナノ粒子、受容体、リガンド等のポリマーを含む。   In another aspect, the present invention provides a step (a A method for producing a siNA molecule of the present invention with high bioavailability. Such excipients include polymers such as cyclodextrins, lipids, cationic lipids, polyamines, phospholipids, nanoparticles, receptors, ligands and the like.

別の態様においては、本発明は、(a) 化学式I−VIIのいずれかを持つヌクレオチドまたはその任意の組み合わせをsiNA分子に導入すること、および(b) 高い生物学的利用能を持つsiNA分子を分離するのに適した条件下で、ステップ(a)のsiNA分子を試験することを含む、高い生物学的利用能を持つ本発明のsiNA分子を生成する方法を特徴とする。   In another aspect, the invention provides (a) introducing a nucleotide having any of formulas I-VII or any combination thereof into a siNA molecule, and (b) a siNA molecule with high bioavailability. A method for producing a siNA molecule of the present invention with high bioavailability comprising testing the siNA molecule of step (a) under conditions suitable for separating.

別の態様においては、ポリエチレングリコール(PEG) は、本発明のsiNA化合物と共有結合することができる。結合されたPEGは、好ましくは約100から約50,000ダルトン(Da) の任意の分子量を持つ。   In another aspect, polyethylene glycol (PEG) can be covalently linked to the siNA compounds of the invention. The conjugated PEG preferably has any molecular weight from about 100 to about 50,000 Daltons (Da).

本発明を単独または試薬の少なくとも1つを持つキットの構成要素として使用し、RNAのインビトロまたはインビボ導入を実施して、サンプルおよび/または対象を試験することができる。例えば、前記キットの好ましい構成要素は、本発明のsiNA分子および本明細書に記載のように細胞へのsiNAの導入を促進する担体を含む(例、脂質および当該技術分野において知られる他のトランスフェクション方法を使用する、例としてベージェルマン(Beigelman) らの米国特許6,395,713) を参照)。例えば、遺伝子機能および/または作用の判定、または薬物最適化、および薬物発見において前記キットを標的の確認に使用することができる(例としてウスマン(Usman) らの米国特許出願60/402,996を参照)。そのようなキットには、ユーザーが本発明を実施できるよう指示も含まれている。   The invention can be used alone or as a component of a kit with at least one of the reagents to perform in vitro or in vivo introduction of RNA to test samples and / or subjects. For example, preferred components of the kit include a siNA molecule of the invention and a carrier that facilitates introduction of siNA into a cell as described herein (eg, lipids and other transforms known in the art). For example, see US Pat. No. 6,395,713) to Begelman et al.). For example, the kit can be used for target confirmation in determining gene function and / or action, or drug optimization, and drug discovery (see, eg, Usman et al. US Patent Application 60 / 402,996). reference). Such kits also include instructions for the user to practice the invention.

本請求で使用する「低分子干渉核酸」、「siNA」、「低分子干渉RNA」、「siRNA」、「低分子干渉核酸分子」、「低分子干渉オリゴヌクレオチド分子」または「化学修飾低分子干渉核酸分子」という語は、例えばRNA干渉「RNAi」または遺伝子サイレンシングを配列特異的な方法で媒介することで、遺伝子の発現またはウィルスの増殖を抑制または下方制御できる任意の核酸分子を意味する。例として、ザモーレ(Zamore) ら,2000年,セル誌(Cell),101,25−33; バス(Bass),2001年,ネイチャー誌(Nature),411,428−429;エルバシール(Elbashir) ら,2001年,ネイチャー誌(Nature),411,494−498; およびクラウツァー(Kreutzer)ら,国際PCT公開WO00/44895; ツェルニッカ−ゲッツ(Zernicka−Goetz) ら,国際PCT公開WO01/36646; ファイヤー(Fire), 国際PCT公開WO99/32619; プラティンク(Plaetinck) ら,国際PCT公開WO00/01846: メロおよびファイヤー(Mello and Fire), 国際PCT公開WO01/29058; デュシャン−デュパイエット(Deschamps−Depaillette), 国際PCT公開WO99/07409;およびリー(Li)ら,国際PCT公開WO00/44914;オールシャー(Allshire),2002年,サイエンス誌(Science),297,1818−1819;ヴォルペ(Volpe) ら,2002年,サイエンス誌(Science),297,1833−1837; ジニュウェイン(Jenuwein),2002年,サイエンス誌(Science),297,2215−2218; およびホール(Hall) ら,2002年,サイエンス誌(Science),297,2232−2237; ハトヴァグナー(Hutvagner) とザモーレ(Zamore),2002年,サイエンス誌(Science),297,2056−60; マクマヌス(McManus) ら,2002年,RNA,8,842−850; レインハルト(Reinhart) ら,2002年,遺伝子と発生誌(Gene & Dev.,16,1616−1626; およびラインハルト(Reinhart) とバーテル(Bartel),2002年,サイエンス誌(Science),297,1831を参照)。本発明のsiNA分子の限定を目的としない例を本明細書の図4−6および表IIに示す。例えば、前記siNA は自己相補センス領域およびアンチセンス領域を含む二本鎖のポリヌクレオチド分子であってよく、ここで、前記アンチセンス領域は標的核酸分子ヌクレオチド配列またはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み、前記センス領域は前記標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を持つ。前記siNAは2つの個別のオリゴヌクレオチドから組み立てることができ、ここで、一方の鎖はセンス鎖であり、もう一方はアンチセンス鎖であり、ここで、前記アンチセンスおよびセンス鎖は自己相補であり(例、各鎖は他の鎖にあるヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含むため、前記アンチセンス鎖およびセンス鎖は二重鎖または二本鎖構造を形成し、例えばここで、前記二本鎖領域は約15から30、つまり約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30塩基対である)、前記アンチセンス鎖は標的核酸分子にあるヌクレオチド配列またはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み、前記センス鎖は前記標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を含む(例、前記siNA分子の約15から約25、またはそれ以上のヌクレオチドは、前記標的核酸またはその一部に対応するヌクレオチドに相補的である)。代替として、前記siNAは単一のオリゴヌクレオチドから組み立てられ、ここで、前記siNAの自己相補センス領域およびアンチセンス領域は、核酸ベースまたは非核酸ベースのリンカーによって結合される。前記siNAは自己相補センス領域およびアンチセンス領域を持つ二重鎖、非対称二重鎖、ヘアピンまたは非対称ヘアピン二次構造のポリヌクレオチドであってよく、ここで、前記アンチセンス領域は、個別の標的核酸分子にあるヌクレオチド配列またはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み、前記センス領域は、前記標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を持つ。前記siNAは2つ以上のループ構造および自己相補センス領域およびアンチセンス領域を含むステムを持つ環状一本鎖ポリヌクレオチドであってよく、ここで、前記アンチセンス領域は標的核酸分子にあるヌクレオチド配列またはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み、前記センス領域は前記標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を持ち、またここで、前記環状ポリヌクレオチドはインビボまたはインビトロのいずれかで処理してRNAiを媒介できる活性siNA分子を生成することができる。またここで、前記siNAは、標的核酸分子のヌクレオチド配列またはその一部に相補的なヌクレオチド配列を持つ一本鎖ポリヌクレオチドを含むこともでき(例えば、ここでそのようなsiNA分子は標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部のsiNA 分子内に存在する必要がない)、ここで、前記一本鎖ポリヌクレオチドはさらに、5'−リン酸等の末端リン酸基を含むことができ(例として、マルティネス(Martinez) ら,2002年,セル誌(Cell),110,563−574およびシュワルツ(Schwarz) ら,2002年,分子細胞(Molecular Cell),10,537−568を参照)、または5',3'−二リン酸塩であってよい。特定の態様において、本発明のsiNA分子は、個別のセンスおよびアンチセンス配列または領域を含み、ここで、前記センス領域およびアンチセンス領域は当該技術分野において知られるヌクレオチドリンカー分子または非ヌクレオチドリンカー分子によって共役的に結合されるか、あるいは代替として、イオン相互作用、水素結合、フォン−デル−ワールス相互作用、疎水性相互作用および/またはスタッキング相互作用によって非共役的に結合される。特定の態様において、本発明のsiNA分子は標的遺伝子のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。別の態様においては、本発明のsiNA分子は前記標的遺伝子の発現を抑制する方法で、標的遺伝子のヌクレオチド配列と相互作用する。本請求で使用するように、siNA分子はRNAのみを含むそれらの分子に限定する必要はないが、化学修飾ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドを包含する。特定の態様において、本発明の低分子干渉核酸分子はヌクレオチドを含む2'−ヒドロキシ(2' −OH)が欠如している。出願人は、RNAiを媒介するために2'−ヒドロキシグループを持つヌクレオチドの存在を必要としない特定の態様における低分子干渉核酸について、また任意でリボヌクレオチド(例、2'−OHグループを持つヌクレオチド)を含まない本発明の低分子干渉核酸分子について記載している。しかし、RNAiをサポートするためにsiNA分子内にリボヌクレオチドの存在を必要としないそのようなsiNA分子は、1つ以上の結合リンカー、あるいは2'−OH グループを持つ1つ以上のヌクレオチドを含む他の結合されたまたは関連するグループ、部分、または鎖を持つ。任意で、siNA分子はヌクレオチド位に約5、10、20、30、40、または50%のリボヌクレオチドを含むことができる。本発明の修飾された低分子干渉核酸分子は、低分子干渉修飾オリゴヌクレオチド「siMON」とも呼ばれる。本請求で使用する場合、siNAという語は、例えば、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉オリゴヌクレオチド、低分子干渉核酸、低分子干渉修飾オリゴヌクレオチド、化学修飾siRNA 、転写後遺伝子サイレンシングRNA(ptgsRNA )等、の配列特異的なRNAiを媒介できる核酸分子を説明するのに使用される他の語に等しいことを意味する。さらに、本明細書で使用されるRNAiという語は、例えば、転写後遺伝子サイレンシング、翻訳抑制、または後成等、の配列特異的なRNAi を媒介できる核酸分子を説明するのに使用される他の語に等しいことを意味する。例えば、本発明のsiNA分子を後成的に抑制された遺伝子に転写後レベルまたは転写前レベルで使用することができる。限定を目的としない例において、本発明のsiNA分子による遺伝子発現の後成的規制は、遺伝子発現を変質するクロマチン構造またはメチル化型のsiNA媒介性修飾の結果生じる(例として、ヴァーデル(Verdel) ら,2004年, サイエンス誌(Science),303,672−676; パル−バードラ(Pal−Bhadra) ら,2004年,サイエンス誌(Science),303,669−672; オールシャー(Allshire),2002年,サイエンス誌(Science),297,1818−1819; ヴォルペ(Volpe) ら,2002年,サイエンス誌(Science),297,1833−1837;ジニュウェイン(Jenuwein),2002年,サイエンス誌(Science),297,2215−2218; およびホール(Hall) ら,2002年,サイエンス誌(Science),297,2232−2237を参照)。   “Small interfering nucleic acid”, “siNA”, “small interfering RNA”, “siRNA”, “small interfering nucleic acid molecule”, “small interfering oligonucleotide molecule” or “chemically modified small interfering molecule” used in the present claims The term “nucleic acid molecule” means any nucleic acid molecule capable of inhibiting or down-regulating gene expression or viral growth, eg, by mediating RNA interference “RNAi” or gene silencing in a sequence specific manner. As an example, Zamore et al., 2000, Cell, 101, 25-33; Bass, 2001, Nature, 411, 428-429; Elbashir et al., 2001, Nature, 411, 494-498; and Kreutzer et al., International PCT Publication WO 00/44895; Zernica-Goetz et al., International PCT Publication WO 01/36646; Fire. International PCT publication WO 99/32619; Platinck et al., International PCT publication WO 00/01846: Melo and Fire, International PCT publication WO 01/2 058; Deschamps-Depaillette, International PCT Publication WO 99/07409; and Li et al., International PCT Publication WO 00/44914; Allshire, 2002, Science, 297, 1818. Volpe et al., 2002, Science, 297, 1833-1837; Jenuwein, 2002, Science, 297, 2215-2218; and Hall et al. , 2002, Science, 297, 2232-2237; Hutvagner and Zamore, 2002 Science, 297, 2056-60; McManus et al., 2002, RNA, 8, 842-850; Reinhart et al., 2002, Gene & Dev., 16, see 1616-1626; and Reinhard and Bartel, 2002, Science, 297, 1831). Examples not intended to limit the siNA molecules of the invention are shown in FIGS. 4-6 and Table II herein. For example, the siNA may be a double-stranded polynucleotide molecule comprising a self-complementary sense region and an antisense region, wherein the antisense region is a nucleotide sequence complementary to a target nucleic acid molecule nucleotide sequence or a portion thereof. And the sense region has a nucleotide sequence corresponding to the target nucleic acid sequence or a part thereof. The siNA can be assembled from two separate oligonucleotides, where one strand is the sense strand and the other is the antisense strand, where the antisense and sense strands are self-complementary (E.g., each strand contains a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence in the other strand, so the antisense and sense strands form a double or double stranded structure, for example, where the two The chain region is about 15 to 30, ie about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 base pairs), the anti The sense strand comprises a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in the target nucleic acid molecule, and the sense strand is a nucleotide corresponding to the target nucleic acid sequence or a portion thereof. Including plastid sequence (e.g., from about 15 to about 25 or more nucleotides, of the siNA molecule is complementary to the nucleotide corresponding to the target nucleic acid or a portion thereof). Alternatively, the siNA is assembled from a single oligonucleotide, wherein the siNA's self-complementary sense and antisense regions are joined by a nucleic acid based or non-nucleic acid based linker. The siNA may be a double-stranded, asymmetric duplex, hairpin or asymmetric hairpin secondary structure polynucleotide having a self-complementary sense region and an antisense region, wherein the antisense region is an individual target nucleic acid. Comprising a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence present in the molecule or a part thereof, wherein the sense region has a nucleotide sequence corresponding to the target nucleic acid sequence or a part thereof. The siNA may be a circular single-stranded polynucleotide having a stem comprising two or more loop structures and self-complementary sense and antisense regions, wherein the antisense region is a nucleotide sequence present in the target nucleic acid molecule or Including a nucleotide sequence complementary to a portion thereof, wherein the sense region has a nucleotide sequence corresponding to the target nucleic acid sequence or a portion thereof, and wherein the circular polynucleotide is processed either in vivo or in vitro. Active siNA molecules capable of mediating RNAi can be generated. Here, the siNA can also include a single-stranded polynucleotide having a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence of a target nucleic acid molecule or a part thereof (for example, such siNA molecule is a target nucleic acid sequence). The single-stranded polynucleotide may further comprise a terminal phosphate group, such as a 5′-phosphate (there is no need to be present in the siNA molecule of the nucleotide sequence corresponding to See, for example, Martinez et al., 2002, Cell, 110, 563-574 and Schwartz et al., 2002, Molecular Cell, 10, 537-568), or It may be 5 ′, 3′-diphosphate. In certain embodiments, siNA molecules of the invention comprise separate sense and antisense sequences or regions, wherein the sense and antisense regions are by nucleotide linker molecules or non-nucleotide linker molecules known in the art. They are conjugated or alternatively non-conjugated by ionic, hydrogen bonding, von der Waals, hydrophobic and / or stacking interactions. In certain embodiments, the siNA molecules of the invention comprise a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the target gene. In another embodiment, the siNA molecule of the present invention interacts with the nucleotide sequence of the target gene in a manner that suppresses expression of the target gene. As used in this claim, siNA molecules need not be limited to those molecules containing only RNA, but include chemically modified nucleotides and non-nucleotides. In certain embodiments, the small interfering nucleic acid molecules of the invention lack 2′-hydroxy (2′-OH) containing nucleotides. Applicants have identified short interfering nucleic acids in certain embodiments that do not require the presence of nucleotides with 2′-hydroxy groups to mediate RNAi, and optionally ribonucleotides (eg, nucleotides with 2′-OH groups). The small interfering nucleic acid molecules of the present invention that do not contain However, such siNA molecules that do not require the presence of ribonucleotides within the siNA molecule to support RNAi are those that contain one or more linking linkers or one or more nucleotides with 2′-OH groups. With linked or related groups, parts, or chains. Optionally, the siNA molecule can comprise about 5, 10, 20, 30, 40, or 50% ribonucleotides at nucleotide positions. The modified small interfering nucleic acid molecules of the present invention are also referred to as small interfering modified oligonucleotides “siMON”. As used in this claim, the term siNA refers to, for example, small interfering RNA (siRNA), double stranded RNA (dsRNA), micro RNA (miRNA), short hairpin RNA (shRNA), small interfering oligonucleotide, Other terms used to describe nucleic acid molecules that can mediate sequence-specific RNAi, such as small interfering nucleic acids, small interfering modified oligonucleotides, chemically modified siRNAs, post-transcriptional gene silencing RNAs (ptgsRNA) Means equal. Furthermore, as used herein, the term RNAi is used to describe nucleic acid molecules that can mediate sequence-specific RNAi such as, for example, post-transcriptional gene silencing, translational repression, or epigenetic. Means equal to For example, the siNA molecules of the invention can be used on epigenetic repressed genes at the post-transcriptional level or the pre-transcriptional level. In a non-limiting example, epigenetic regulation of gene expression by the siNA molecules of the present invention results from siNA-mediated modification of chromatin structures or methylated forms that alter gene expression (eg, Verdel). 2004, Science, 303, 672-676; Pal-Bhadra et al., 2004, Science, 303, 669-672; Allshire, 2002 Science, 297, 1818-1819; Volpe et al., 2002, Science, 297, 1833-1837; Jenuwein, 2002, Science e), 297, 2215-2218; and Hall et al., 2002, Science, 297, 2232-2237).

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は二重鎖形成オリゴヌクレオチド「DFO」である(例として、図14−15および2003年12月3日出願のヴァイシュ(Vaish)らの米国特許出願10/727,780および2004年5月24日出願の国際PCT出願番号、米国特許04/16390を参照)。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention is a duplex-forming oligonucleotide “DFO” (see, eg, US Patent Application 10 to Vaish et al. / 727,780 and International PCT application number filed May 24, 2004, U.S. Patent No. 04/16390).

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は多機能siNAである(例として、図16−21および2004年2月10日出願のジャダティ(Jadhati )らの米国特許出願60/543,480および2004年5月24日出願の国際PTC出願番号、米国特許04/16390を参照)。1つの態様においては、本発明の多機能siNAは、例えば、2つ以上のHCV RNA領域を標的とする配列を含むことができる(例として表IおよびIIIの標的配列を参照)。1つの態様においては、本発明の多機能siNAは、細胞受容体、細胞表面分子、細胞性酵素、細胞転写因子、および/またはサイトカイン、二次メッセンジャー、および、La抗原等HCV ライフサイクルに含まれるHCV RNAおよび1つ以上の細胞内標的を標的とする配列を含むことができる(例えばコスタ−マッティオーリ(Costa−Mattioli) ら,2004年,分子細胞生物学誌(Mol Cell Biol.,24,6861−70,例としてジンバンクアクセッション番号NM003142を参照)(例、インターフェロン調節因子(IRF; 例としてジンバンクアクセッション番号AF0825031); 細胞性PKRタンパク質キナーゼ(例としてジンバンクアクセッション番号XM002661.7); ヒトの真核型転写開始因子2B(elF2Bガンマ;例としてジンバンクアクセッション番号AF256223, および/またはelF2ガンマ;例としてジンバンクアクセッション番号No.NM−006874.1); ヒトDEADボックスタンパク質(DDX3; 例としてジンバンクアクセッション番号XM018021.2); およびポリピリミジン・トラクト結合タンパク質のようなHVCの3’−UTRのポリ(U)トラクトに結合する細胞性タンパク質(例としてジンアクセッション 番号031991.1およびXM−042972.3)を含むがこれらに限定されない。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention is a multifunctional siNA (see, for example, US Patent Applications 60 / 543,480 and 2004 of Jadhati et al., Filed Feb. 10, 2004 and FIGS. 16-21). International PTC application number filed May 24, 2004, see US patent 04/16390). In one aspect, the multifunctional siNA of the invention can include, for example, sequences that target more than one HCV RNA region (see, eg, target sequences in Tables I and III). In one aspect, the multifunctional siNA of the invention is included in an HCV life cycle such as a cell receptor, cell surface molecule, cellular enzyme, cell transcription factor, and / or cytokine, second messenger, and La antigen. Sequences that target HCV RNA and one or more intracellular targets can be included (eg, Costa-Matioli et al., 2004, Mol Cell Biol., 24, 6861). -70, see Jinbank accession number NM003142 for example) (eg, interferon modulator (IRF; example Jinbank accession number AF0825031); cellular PKR protein kinase (eg, Jinbank accession number XM002661.7) ; Human eukaryotic transcription initiation factor 2B (elF2B gamma; eg Jinbank accession number AF256223, and / or elF2 gamma; eg Jinbank accession number No. NM-006874.1); human DEAD box protein (DDX3 For example, Jinbank Accession No. XM0188021.2); and cellular proteins that bind to the poly (U) tract of the 3′-UTR of HVC, such as polypyrimidine tract binding protein (eg Jin Accession No. 031991. 1 and XM-042972.3).

本請求で使用する「非対称ヘアピン」とは、アンチセンス領域、ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドを含むことができるループ部分、およびアンチセンス領域より少なく、前記センス領域が前記アンチセンス領域を持つ塩基対に対して相補的なヌクレオチドを十分に持ち、ループを持つ二重鎖を形成するに足るヌクレオチドを含むセンス領域を含む線状siNA分子を意味する。例えば、本発明の非対称ヘアピンsiNA分子は細胞またはインビトロシステム内でRNAiを媒介するのに十分な長さ(例、約15から約30、または約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチド)を持つアンチセンス領域、および約4から約12(例、約4、5、6、7、8、9、10、11、または12)ヌクレオチドを持つループ領域、および前記アンチセンス領域に相補的な約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)ヌクレオチドを持つセンス領域を含むことができる。前記非対称ヘアピンsiNA分子は、化学修飾可能な5'端リン酸基を含むこともできる。前記非対称ヘアピンsiNA分子のループ部分は、本明細書に記載のヌクレオチド、非ヌクレオチド、リンカー分子、または共有結合分子を含むことができる。   As used herein, an “asymmetric hairpin” refers to an antisense region, a loop portion that can contain nucleotides or non-nucleotides, and less than the antisense region, where the sense region has a base pair with the antisense region. By linear siNA molecule comprising a sense region with sufficient nucleotides and sufficient nucleotides to form a duplex with a loop. For example, an asymmetric hairpin siNA molecule of the invention is of sufficient length to mediate RNAi in a cell or in vitro system (eg, about 15 to about 30, or about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 nucleotides) and from about 4 to about 12 (eg, about 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 , 11, or 12) a loop region having nucleotides, and about 3 to about 25 (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, complementary to the antisense region, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) sense regions with nucleotides can be included. The asymmetric hairpin siNA molecule can also include a chemically modifiable 5 ′ end phosphate group. The loop portion of the asymmetric hairpin siNA molecule can comprise a nucleotide, non-nucleotide, linker molecule, or covalent molecule as described herein.

本請求で使用する「非対称二重鎖」とは、センス領域およびアンチセンス領域を含む2つの個別の鎖を持つsiNA分子を意味し、ここで前記センス領域はアンチセンス領域より少なく、前記センス領域が前記アンチセンス領域を持つ塩基対に対して相補的なヌクレオチドを十分に持ち、ループを持つ二重鎖を形成するに足るヌクレオチドを含む。例えば、本発明の非対称二重鎖siNA分子は細胞またはインビトロシステム内でRNAiを媒介するのに十分な長さ(例、約15から約30、または15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチド)を持つアンチセンス領域、および前記アンチセンス領域に相補的な約3から約25(例、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)のヌクレオチドを持つセンス領域を含むことができる。   As used herein, “asymmetric duplex” refers to a siNA molecule having two separate strands comprising a sense region and an antisense region, wherein the sense region is less than the antisense region and the sense region Contains sufficient nucleotides complementary to the base pair having the antisense region and sufficient to form a duplex with a loop. For example, an asymmetric duplex siNA molecule of the invention is of sufficient length to mediate RNAi in a cell or in vitro system (eg, about 15 to about 30, or 15, 16, 17, 18, 19, 20, An antisense region having 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 nucleotides) and about 3 to about 25 complementary to said antisense region (eg, about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25) a sense region having nucleotides Can be included.

「調節」とは、遺伝子の発現またはRNA分子のレベル、あるいは1つ以上のタンパク質またはタンパク質サブユニットをコードする同等のRNA分子、または1つ以上のタンパク質またはタンパク質サブユニットの活性が上方制御または下方制御されることを意味する。そのため、発現、レベル、または活性はモジュレーターが不在の場合に観察される場合より高いかまたは低くなる。例えば、「調節」は「抑制」を意味することができ、「調節」という語の使用はこの定義に限定されない。   “Modulation” means up-regulation or down-regulation of gene expression or RNA molecule level, or equivalent RNA molecule encoding one or more proteins or protein subunits, or activity of one or more proteins or protein subunits. It means being controlled. Thus, expression, level, or activity is higher or lower than that observed when the modulator is absent. For example, “modulation” can mean “suppression” and the use of the word “modulation” is not limited to this definition.

「抑制」、「下方制御」、または「削減」とは、遺伝子の発現、またはRNA分子のレベル、あるいは1つ以上のタンパク質またはタンパク質サブユニットをコードする同等のRNA分子、または1つ以上のタンパク質またはタンパク質サブユニットの活性が、本発明の核酸分子(例、siNA)が不在の場合に観測されるレベルより低くなる。1つの態様においては、siNA分子を用いた抑制、下方制御、または削減は、不活性または弱力化した分子が存在する場合に観察されるレベルより低い。別の態様においては、siNA分子を用いた抑制、下方制御、または削減は、例えば、スクランブル配列またはミスマッチを持つsiNA分子が存在する場合に観察されるレベルより低い。別の態様においては、本発明の核酸分子を用いた抑制、下方制御、または削減は、前記核酸分子が不在の場合より存在する場合のほうが大きい。1つの態様においては、遺伝子発現を用いた抑制、下方制御、または削減は、標的核酸分子の切断(例、RNA)または翻訳の抑制を媒介するRNAi 等転写後遺伝子抑制と関連する。1つの態様においては、遺伝子発現を用いた抑制、下方制御、または削減は、転写後遺伝子抑制と関連する。   “Suppression”, “down-regulation”, or “reduction” refers to gene expression, or the level of an RNA molecule, or an equivalent RNA molecule that encodes one or more proteins or protein subunits, or one or more proteins Alternatively, the activity of the protein subunit is lower than that observed in the absence of the nucleic acid molecule of the invention (eg, siNA). In one embodiment, inhibition, downregulation, or reduction with siNA molecules is below the level observed when an inactive or attenuated molecule is present. In another aspect, suppression, down-regulation, or reduction with siNA molecules is lower than the level observed when, for example, siNA molecules with scrambled sequences or mismatches are present. In another aspect, suppression, down-regulation, or reduction using the nucleic acid molecules of the invention is greater when the nucleic acid molecule is present than it is absent. In one aspect, repression, downregulation, or reduction using gene expression is associated with post-transcriptional gene repression, such as RNAi, that mediates target nucleic acid molecule cleavage (eg, RNA) or translational repression. In one embodiment, repression, downregulation, or reduction using gene expression is associated with post-transcriptional gene repression.

「遺伝子」または「標的遺伝子」は、例えば、ポリペプチドをコードする構造遺伝子を含むがそれに限定されない核酸配列等、RNAをコードする核酸を意味する。遺伝子または標的遺伝子は、機能的RNA(fRNA)または低分子一時RNA(stRNA)、マイクロRNA(miRNA)、小核RNA(snRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、小核小体RNA(snRNA)、リボソームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、およびその前駆RNA等の非コードRNA(ncRNA) をコードすることもできる。そのような非コードRNAは、機能的または規制的細胞過程に関与するfRNAまたはncRNAの活性の調節におけるsiNA媒介性RNA干渉の場合に標的核酸分子として機能することができる。そのため、疾患につながる異常なfRNAまたはncRNA活性を本発明のsiNA 分子で調節することができる。fRNAおよびncRNAを標的とするsiNA分子を使用して、遺伝子刷り込み、転写、翻訳、または核酸処理(例、アミノ基転移、メチル化等)といった細胞過程に介在することで、生物体または細胞の遺伝子型または表現型を操作あるいは変質させることもできる。前記標的遺伝子は、細胞、内在性遺伝子、トランス遺伝子、または例えば、感染後細胞内に存在するウィルス等の病原体の遺伝子といった外来遺伝子から採取した遺伝子であってよい。標的遺伝子を含む細胞は、例えば、植物、動物、任意の生物体、原生動物、ウィルス、細菌、または菌類等の任意の生物体から採取できるか、またはこれらに含まれる。植物の限定を目的としない例は、単子葉植物、双子葉植物、または裸子植物を含む。動物の限定を目的としない例は、脊椎動物または無脊椎動物を含む。菌類の限定を目的としない例は、カビまたはイースト菌を含む。レビューは、例えば、スナイダーアンドガーシュタイン(Snyder and Gerstein),サイエンス誌(Science),300,258−260を参照のこと。   “Gene” or “target gene” refers to a nucleic acid that encodes RNA, such as, for example, a nucleic acid sequence that includes, but is not limited to, a structural gene encoding a polypeptide. Genes or target genes can be functional RNA (fRNA) or small transient RNA (stRNA), micro RNA (miRNA), micronuclear RNA (snRNA), small interfering RNA (siRNA), micronuclear RNA (snRNA) It can also encode non-coding RNA (ncRNA) such as ribosomal RNA (rRNA), transfer RNA (tRNA), and its precursor RNA. Such non-coding RNAs can function as target nucleic acid molecules in the case of siNA-mediated RNA interference in the modulation of fRNA or ncRNA activity involved in functional or regulatory cellular processes. Thus, abnormal fRNA or ncRNA activity leading to disease can be regulated with the siNA molecules of the present invention. Using siNA molecules targeting fRNA and ncRNA, intervening in cellular processes such as gene imprinting, transcription, translation, or nucleic acid processing (eg, transamination, methylation, etc.) The genotype or phenotype can also be manipulated or altered. The target gene may be a gene collected from a foreign gene such as a cell, an endogenous gene, a transgene, or a gene of a pathogen such as a virus present in the cell after infection. The cell containing the target gene can be taken from or contained in any organism such as, for example, a plant, animal, any organism, protozoa, virus, bacterium, or fungus. Examples not intended for plant limitation include monocotyledons, dicotyledons, or gymnosperms. Examples not intended for animal limitation include vertebrates or invertebrates. Examples not intended to limit fungi include mold or yeast. For reviews, see, for example, Snyder and Gerstein, Science, 300, 258-260.

「非正準塩基対」は、反転ミスマッチ、単一水素結合ミスマッチ、トランス型ミスマッチ、三重塩基相互作用、および四重塩基相互作用を含むミスマッチおよび/またはゆらぎ塩基対といった任意の非ワトソン−クリック塩基対を意味する。そのような非正準塩基対の限定を目的としない例は、AC逆転フーグスティーン、ACゆらぎ、AU逆転フーグスティーン、GUゆらぎ、AAN7アミノ、CC2−カルボニル−アミノ(H1)−N3−アミノ(H2)、GA剪断、UC4−カルボニル−アミノ、UUイミノ−カルボニル、AC逆転ワトソン−クリック、GCN3−アミノ−アミノN3、AAN1−アミノ対称、AAN7−アミノ対称、GAN7−N1アミノ−カルボニル、GA+カルボニル−アミノN7−N1、GGN1−カルボニル対称、GGN3−アミノ対称、CCカルボニル−アミノ対称、CCN3−アミノ対称、UU2−カルボニル−イミノ対称、UU4−カルボニル−イミノ対称、AAアミノ−N3、AAN1−アミノ、ACアミノ2−カルボニル、ACN3−アミノ、ACN7−アミノ、AUアミノ−4−カルボニル、AUN1−イミノ、AUN3−イミノ、AUN7−イミノ、CCカルボニル−アミノ、GAアミノ−N1、GAアミノ−N1、GAアミノ−N7、GA カルボニル−アミノ、GAN3−アミノ、GCアミノ−N3、GCカルボニル−アミノ、GCN3−アミノ、GCN7−アミノ、GG アミノ−N7、GGカルボニル−イミノ、GGN7−アミノ、GUアミノ−2−カルボニル、GUカルボニル−イミノ、GUイミノ−2−カルボニル、GUN7−イミノ、psiU イミノ−2−カルボニル、UC4−カルボニル−アミノ、UC イミノ−カルボニル、UUイミノ−4−カルボニル、ACC2−H−N3、GAカルボニル−C2−H、Wイミノ−4−カルボニル2カルボニル−C5−H、ACアミノ(A)N3(C )−カルボニル、GCイミノアミノ−カルボニル、Gpsiイミノ−2−カルボニルアミノ−2−カルボニル、およびGUイミノアミノ−2−カルボニル塩基対を含む。   A “non-canonical base pair” is any non-Watson-Crick base such as mismatches and / or wobble base pairs, including inversion mismatches, single hydrogen bond mismatches, trans-type mismatches, triple base interactions, and quadruple base interactions. Means a pair. Examples that are not intended to limit such non-canonical base pairs are AC reverse Hoogsteen, AC fluctuation, AU reverse Hoogsteen, GU fluctuation, AAN7 amino, CC2-carbonyl-amino (H1) -N3-amino (H2), GA shear, UC4-carbonyl-amino, UU imino-carbonyl, AC reversed Watson-Crick, GCN3-amino-amino N3, AAN1-amino symmetry, AAN7-amino symmetry, GAN7-N1 amino-carbonyl, GA + carbonyl -Amino N7-N1, GGN1-carbonyl symmetry, GGN3-amino symmetry, CC carbonyl-amino symmetry, CCN3-amino symmetry, UU2-carbonyl-imino symmetry, UU4-carbonyl-imino symmetry, AA amino-N3, AAN1-amino, AC amino 2-carbonyl, ACN3- Mino, ACN7-amino, AU amino-4-carbonyl, AUN1-imino, AUN3-imino, AUN7-imino, CC carbonyl-amino, GA amino-N1, GA amino-N1, GA amino-N7, GA carbonyl-amino, GAN3-amino, GC amino-N3, GC carbonyl-amino, GCN3-amino, GCN7-amino, GG amino-N7, GG carbonyl-imino, GGN7-amino, GU amino-2-carbonyl, GU carbonyl-imino, GU imino -2-carbonyl, GUN7-imino, psiU imino-2-carbonyl, UC4-carbonyl-amino, UC imino-carbonyl, UU imino-4-carbonyl, ACC2-H-N3, GA carbonyl-C2-H, W imino- 4-carbonyl-2-carbonyl-C5 H, AC amino (A) N3 (C) - including carbonyl, GPSI imino-2-carbonyl amino-2- carbonyl, and GU iminoamino 2-carbonyl base pairs - carbonyl, GC iminoamino.

「HCV」は、本明細書で、表I に示すHCVジンバンクアクセッション番号によってコードされたC型肝炎ウィルスまたはHCV活性を有するHCVタンパク質、ペプチドまたはポリペプチドのいずれかを意味する。また、「HCV」という用語は、HCV活性を有するHCVタンパク質、ペプチドまたはポリペプチドのいずれかをコードする核酸配列を言及する。「HCV」という用語はまた、その他HCVアイソフォーム、変異HCV遺伝子、HCV遺伝子のスプライスバリアントおよびHCV遺伝子多型等その他のHCVコードする配列も含めて意味する。1つの態様においては、「HCV」という用語は、本明細書で細胞タンパク質または宿主タンパク質あるいは当該タンパク質をコードするポリヌクレオチドまたはHCV感染および/または複製に関与するタンパク質を言及する。   “HCV” as used herein means either hepatitis C virus or HCV protein, peptide or polypeptide having HCV activity encoded by the HCV Jinbank accession numbers shown in Table I. The term “HCV” also refers to a nucleic acid sequence encoding either an HCV protein, peptide or polypeptide having HCV activity. The term “HCV” is also meant to include other HCV-encoding sequences such as other HCV isoforms, mutant HCV genes, HCV gene splice variants and HCV gene polymorphisms. In one embodiment, the term “HCV” refers herein to a cellular protein or host protein or polynucleotide encoding the protein or a protein involved in HCV infection and / or replication.

「相当配列」とは、例えば遺伝子、遺伝子転写および/または非コードポリヌクレオチド等の1つ以上のポリヌクレオチド配列で共有される核酸配列を意味する。例えば、相同配列は遺伝子ファミリーの異なるメンバー、異なるタンパク質エピトープ、異なるタンパク質アイソフォーム、あるいはサイトカインおよびその対応する受容体といった完全に異なる遺伝子等、関連するが異なるタンパク質をコードする2つ以上の遺伝子で共有されるヌクレオチド配列であってよい。相同配列は非コードDNAまたはRNA、規制配列、イントロン、および転写制御または規制部位といった2つ以上の非コードポリヌクレオチドで共有されるヌクレオチド配列であってよい。また相同配列は、2以上のポリヌクレオチド配列で共有される保存配列領域を含むこともできる。前記相同配列は、部分的に相同な配列も本発明によって検討されるため(例、99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89% 、88%、87%、86% 、85%、84%、83% 、82%、81%、80% 等)、完全に相同( 例、100%)である必要はない。   “Equivalent sequence” means a nucleic acid sequence shared by one or more polynucleotide sequences such as, for example, a gene, gene transcription and / or non-coding polynucleotide. For example, a homologous sequence is shared by two or more genes encoding related but different proteins, such as different members of a gene family, different protein epitopes, different protein isoforms, or completely different genes such as cytokines and their corresponding receptors Nucleotide sequence. Homologous sequences can be nucleotide sequences shared by two or more non-coding polynucleotides, such as non-coding DNA or RNA, regulatory sequences, introns, and transcriptional control or regulatory sites. A homologous sequence can also include a conserved sequence region shared by two or more polynucleotide sequences. Since the homologous sequences are also considered by the present invention as partially homologous sequences (eg, 99%, 98%, 97%, 96%, 95%, 94%, 93%, 92%, 91%, 90 %, 89%, 88%, 87%, 86%, 85%, 84%, 83%, 82%, 81%, 80%, etc.) and need not be completely homologous (eg, 100%).

「保存配列領域」は、世代間またはある生体システムまたは生物体から別の生体システムまたは生物体で大幅に変化しないポリヌクレオチドにおけるヌクレオチド配列の1つ以上の領域を意味する。前記ポリヌクレオチドはコードおよび非コードDNAおよびRNAを含むことができる。   “Conserved sequence region” means one or more regions of a nucleotide sequence in a polynucleotide that do not vary significantly from generation to generation or from one biological system or organism to another. The polynucleotide can include coding and non-coding DNA and RNA.

「センス領域」とは、siNA分子のアンチセンス領域に対して相補性を持つsiNA分子のヌクレオチド配列を意味する。さらに、siNA分子の前記センス領域は標的核酸配列とともに相同性を持つ核酸配列を含むことができる。   “Sense region” means a nucleotide sequence of a siNA molecule that is complementary to the antisense region of the siNA molecule. Further, the sense region of the siNA molecule can include a nucleic acid sequence having homology with the target nucleic acid sequence.

「アンチセンス領域」とは、標的核酸配列に対して相補性を持つsiNA分子のヌクレオチド配列を意味する。さらに、siNA分子のアンチセンス領域は、任意で前記siNA分子のセンス領域に対して相補性を持つ核酸配列を含むことができる。   “Antisense region” means the nucleotide sequence of a siNA molecule having complementarity to a target nucleic acid sequence. Furthermore, the antisense region of the siNA molecule can optionally include a nucleic acid sequence that is complementary to the sense region of the siNA molecule.

「標的核酸」とは、発現または活性が調節される任意の核酸配列を意味する。前記標的核酸は、DNA またはRNAであってよい。   “Target nucleic acid” means any nucleic acid sequence whose expression or activity is to be modulated. The target nucleic acid may be DNA or RNA.

「相補性」とは、従来のワトソン−クリックまたは他の非従来的なタイプによって、核酸が別の核酸配列との水素結合を形成できることを意味する。本発明の核分子を参照して、相補配列を持つ核酸分子の結合自由エネルギーは、例えば核酸の関連機能にRNAi活性を促進させるのに十分である。核酸分子の結合自由エネルギーの判定は、当該技術分野においてよく知られている(例、ターナー(Turner)ら,1987年,量子生物学シンポジウム(CSH Symp.Quant.Biol.LII) pp.123−133; フライヤー(Frier) ら,1986年, 米国科学アカデミー会報(Proc. Nat.Acad.Sci.USA)83:9373−9377; ターナー(Turner) ら,1987,J.Am.Chem.Soc.109:3783−3785を参照)。3783−3785). 相補率は、第二核酸配列とともに水素結合(例、ワトソン−クリック塩基対)を形成できる核酸分子における隣接残基の割合を示す(例、10ヌクレオチドを持つ第二核酸配列と塩基対となる第一オリゴヌクレオチドにある全10ヌクレオチド中5、6、7、8、9、または10ヌクレオチドは、それぞれ50%、60%、70%、80%、90%および100%相補であることを示す)。「完全に相補」とは、核酸配列のすべての隣接残基が第二核酸配列における同数の隣接残基と水素結合することを意味する。1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、1つ以上の標的核酸分子あるいはその一部に相補的な約15から約30以上(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30以上)のヌクレオチドを含む。   “Complementarity” means that a conventional Watson-Crick or other non-conventional type allows a nucleic acid to form a hydrogen bond with another nucleic acid sequence. With reference to the nuclear molecule of the present invention, the binding free energy of a nucleic acid molecule having a complementary sequence is sufficient to promote RNAi activity, for example, in the relevant function of the nucleic acid. Determination of the binding free energy of a nucleic acid molecule is well known in the art (eg Turner et al., 1987, Quantum Biology Symposium (CSH Symp. Quant. Biol. LII) pp. 123-133. Frier et al., 1986, Bulletin of the American Academy of Sciences (Proc. Nat. Acad. Sci. USA) 83: 9373-9377; Turner et al., 1987, J. Am. Chem. Soc. -3785). 3783-3785). Complementarity indicates the percentage of adjacent residues in a nucleic acid molecule that can form hydrogen bonds (eg, Watson-Crick base pairs) with a second nucleic acid sequence (eg, base pairs with a second nucleic acid sequence having 10 nucleotides). Indicating that 5, 6, 7, 8, 9, or 10 nucleotides out of all 10 nucleotides in one oligonucleotide are 50%, 60%, 70%, 80%, 90% and 100% complementary, respectively). “Completely complementary” means that all adjacent residues of a nucleic acid sequence hydrogen bond with the same number of adjacent residues in a second nucleic acid sequence. In one embodiment, the siNA molecules of the invention have from about 15 to about 30 or more complementary to one or more target nucleic acid molecules or portions thereof (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 or more nucleotides).

1つの態様においては、HCV遺伝子発現を下方制御または減少させる本発明のsiNA分子は、対象または生物体におけるHCV感染、肝不全、肝細胞癌、または肝硬変の治療、阻止および減少に使用される。   In one embodiment, siNA molecules of the invention that down regulate or reduce HCV gene expression are used to treat, prevent and reduce HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, or cirrhosis in a subject or organism.

本発明の1つの態様においては、本発明のsiNA分子の各配列は、それぞれ約15から30ヌクレオチド長であり、特定の態様においては約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチド長である。別の態様においては、本発明のsiNA二重鎖はそれぞれ、約15から約30の塩基対(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)を含む。別の態様においては、本発明のsiNA分子の1つ以上の鎖はそれぞれ、標的核酸分子に相補的な約15から約30のヌクレオチド(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30)を含む。更に別の態様においては、本発明のsiNA分子は、ヘアピンまたは環状構造が約35から約55(例、約35、40、45、50または55)ヌクレオチド長、あるいは約38から約44(例、約38、39、40、41、42、43、または44)ヌクレオチド長を含み、および約15から約25(例、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25)塩基対を含む。   In one aspect of the invention, each sequence of the siNA molecule of the invention is about 15 to 30 nucleotides in length, and in specific aspects about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 , 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 nucleotides in length. In another embodiment, each siNA duplex of the invention has about 15 to about 30 base pairs (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30). In another aspect, each of the one or more strands of the siNA molecule of the invention has about 15 to about 30 nucleotides complementary to the target nucleic acid molecule (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30). In yet another aspect, the siNA molecules of the invention have a hairpin or circular structure of about 35 to about 55 (eg, about 35, 40, 45, 50 or 55) nucleotides in length, or about 38 to about 44 (eg, About 38, 39, 40, 41, 42, 43, or 44) in length, and about 15 to about 25 (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24) Or 25) contains base pairs.

例として、表IIに本発明のsiNA分子を示す。例として、表IIIおよび/または図4−5に本発明の合成siNA分子を示す。   As an example, Table II shows siNA molecules of the invention. By way of example, Table III and / or FIGS. 4-5 show synthetic siNA molecules of the invention.

本明細書に使用する「細胞」とは、通常の生物学的意味において使用され、多細胞生物体全体、特にヒトを示すものではない。前記細胞は、例えば鳥類、植物およびヒト、ウシ、羊、猿、ブタ、犬、および猫といった哺乳類等の生物体に存在し得る。前記細胞は原核(例、細菌細胞)または真核(例、ヒトまたは植物細胞)であってよい。前記細胞は体細胞または生殖細胞系起源、全能性または多能性、分割または非分割であってよい。また前記細胞は配偶子または胚、幹細胞、または完全に分化した細胞から派生するかまたはそれらを含んでもよい。   As used herein, “cell” is used in its ordinary biological sense and does not refer to an entire multicellular organism, particularly a human. The cells may be present in organisms such as birds, plants and mammals such as humans, cows, sheep, monkeys, pigs, dogs and cats. The cell may be prokaryotic (eg, bacterial cell) or eukaryotic (eg, human or plant cell). The cells may be somatic or germline origin, totipotent or pluripotent, split or non-split. The cells may also be derived from or include gametes or embryos, stem cells, or fully differentiated cells.

本発明のsiNA分子は直接追加されるか、またはカチオン脂質と複合、リポソーム内に包含、あるいは標的細胞または組織にデリバリーすることができる。核酸または核酸複合体は、生体高分子に組み込まれるか否かに関係なく、直接の皮下投与、経皮投与、または注射を通じて生体外または生体内の関連組織に局所的に投与することができる。特定の態様において、本発明の核酸分子は表II−III および/または図4−5に示す配列を含む。そのような核酸分子の例は、基本的にそれらの表および図において定義される配列を含む。さらに、表IV に記載される化学修飾構造は本発明のsiNA配列に適用することができる。   The siNA molecules of the invention can be added directly or complexed with cationic lipids, contained within liposomes, or delivered to target cells or tissues. The nucleic acid or nucleic acid complex can be locally administered to the relevant tissue in vitro or in vivo through direct subcutaneous administration, transdermal administration, or injection, regardless of whether it is incorporated into the biopolymer. In certain embodiments, the nucleic acid molecules of the invention comprise the sequences shown in Table II-III and / or FIGS. 4-5. Examples of such nucleic acid molecules basically comprise the sequences defined in their tables and figures. In addition, the chemically modified structures described in Table IV can be applied to the siNA sequences of the present invention.

別の側面において、本発明は本発明の1つ以上のsiNA分子を含む哺乳類細胞を提供する。1つ以上のsiNA分子は同一または異なる部位を独立して標的とすることができる。   In another aspect, the present invention provides a mammalian cell comprising one or more siNA molecules of the present invention. One or more siNA molecules can independently target the same or different sites.

「RNA」とは、少なくとも1つのリボヌクレオチド残基を含む分子を意味する。「リボヌクレオチド」とはP−D−リボ−フラノーゼ部分にヒドロキシルグループを持つヌクレオチドを意味する。前記の語は、1つ以上のヌクレオチドの追加、削除、置換および/または変質によって、自然発生するRNAとは異なる変質RNAとともに、二本鎖RNA、一本鎖RNA、部分的に精製されたRNA等の分離されたRNA、基本的に純粋なRNA、合成RNA、組み換えによって生成されたRNAを含む。そのような変質は、例えば前記RNAの1つ以上のヌクレオチドにおけるsiNAの末端または内部への非ヌクレオチド材の追加を含むことができる。本発明のRNA分子にあるヌクレオチドは、自然発生でないヌクレオチドまたは化学合成されたヌクレオチドまたはデオキシヌクレオチド等の非標準ヌクレオチドを含むこともできる。これらの変質RNAは自然発生RNAの類似体と呼ばれる。   “RNA” means a molecule comprising at least one ribonucleotide residue. “Ribonucleotide” means a nucleotide having a hydroxyl group in the PD-ribo-furanose moiety. Said terms include double-stranded RNA, single-stranded RNA, partially purified RNA, along with altered RNA that differs from naturally occurring RNA by the addition, deletion, substitution and / or alteration of one or more nucleotides. Isolated RNA, basically pure RNA, synthetic RNA, recombinantly produced RNA. Such alteration can include, for example, the addition of non-nucleotide material at the end or in the siNA at one or more nucleotides of the RNA. Nucleotides in the RNA molecules of the invention can also include non-standard nucleotides such as non-naturally occurring nucleotides or chemically synthesized nucleotides or deoxynucleotides. These altered RNAs are called analogs of naturally occurring RNA.

「対象」とは外植細胞の提供者または被提供者、あるいはその細胞自体である生物体を意味する。また「対象」とは本発明の核酸分子を投与できる生物体も意味する。対象はヒトまたはヒト細胞を含む哺乳類または哺乳類細胞であってよい。   “Subject” means a donor or recipient of an explanted cell, or an organism that is the cell itself. “Subject” also refers to an organism to which a nucleic acid molecule of the invention can be administered. The subject may be a mammal or a mammalian cell, including a human or human cell.

本明細書で使用する「ホスホロチオエート」という語は、化学式Iを持つヌクレオチド間結合を示し、ここでZおよび/またはWは硫黄原子を含む。このため、ホスホロチオエートという語はホスホロチオエートおよびホスホロジチオエートヌクレオチド間結合を意味する。   As used herein, the term “phosphorothioate” refers to an internucleotide linkage having the formula I, where Z and / or W contains a sulfur atom. Thus, the term phosphorothioate refers to phosphorothioate and phosphorodithioate internucleotide linkages.

本明細書で使用する「ホスホノ酢酸」という用語は、化学式Iを持つヌクレオチド間結合を示し、ここでZおよび/またはWはアセチルまたは保存アセチルグループを含む。   As used herein, the term “phosphonoacetic acid” refers to an internucleotide linkage having Formula I, where Z and / or W includes acetyl or a conserved acetyl group.

本明細書で使用する「チオホスホノ酢酸」という用語は、化学式Iを持つヌクレオチド間結合を示し、ここでZはアセチルまたは保存アセチルグループを含み、Wは硫黄原子を含むか、あるいは代替としてアセチルまたは保存アセチルグループを含み、Zは硫黄原子を含む。   As used herein, the term “thiophosphonoacetic acid” refers to an internucleotide linkage having Formula I, where Z contains an acetyl or conserved acetyl group, W contains a sulfur atom, or alternatively acetyl or conserved. Contains an acetyl group and Z contains a sulfur atom.

本明細書で使用する「ユニバーサル塩基」という用語は、ほとんど違いのない野生型DNA /RNA塩基を用いて塩基対を形成するヌクレオチド塩基類似体を示す。ユニバーサル塩基の限定を目的としない例は、C−フェニル、C−ナフチルおよび他の芳香族誘導体、イノシン、アゾールカルボキサミド、および当該技術分野において知られる3−ニトロピロール、4−ニトロインドール、5−ニトロインドール、および6−ニトロインドールといったニトロアゾール誘導体を含む(例として、ロークス(Loakes), 核酸リサーチ(Nucleic Acids Research),29,2437−2447を参照)。   As used herein, the term “universal base” refers to nucleotide base analogs that form base pairs with wild-type DNA / RNA bases that are almost identical. Non-limiting examples of universal bases include C-phenyl, C-naphthyl and other aromatic derivatives, inosine, azolecarboxamide, and 3-nitropyrrole, 4-nitroindole, 5-nitro known in the art. Indole, and nitroazole derivatives such as 6-nitroindole (see, for example, Loakes, Nucleic Acids Research, 29, 2437-2447).

本明細書で使用する「非環状ヌクレオチド」という用語は、非環状リボース糖を持つ任意のヌクレオチドを意味し、例えば前記リボースカーボン(C1、C2、C3、C4またはC5)は、前記ヌクレオチドから離れて単独で存在するか、または組み合わされて存在している。   As used herein, the term “acyclic nucleotide” means any nucleotide having an acyclic ribose sugar, eg, the ribose carbon (C1, C2, C3, C4 or C5) is separated from the nucleotide. It exists alone or in combination.

本発明の核酸分子を単独で、または他の薬剤と組み合わせてあるいは結合して使用することで、対象または生物体におけるHCV感染、肝不全、肝細胞癌、および/または肝硬変の治療、抑制、減少、または阻止に使用することができる。例えば、治療に適した条件下で、前記siNA分子を単独で、または1つ以上の薬剤と併用して対象に投与するか、または当業者に明示の他の適切な細胞に投与することができる。   The nucleic acid molecule of the present invention can be used alone, in combination with or combined with other drugs, to treat, suppress or reduce HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and / or cirrhosis in a subject or organism. Or can be used for prevention. For example, under conditions suitable for treatment, the siNA molecule can be administered to a subject alone or in combination with one or more agents, or can be administered to other suitable cells as will be apparent to those skilled in the art. .

更に別の態様においては、前記siNA分子をその他の既知の治療法と併用して対象または生物体におけるHCV感染、肝不全、肝細胞癌、および/または肝硬変の治療、抑制、減少、または阻止に使用することができる。例えば、前記分子を1つ以上の既知の化合物、治療薬、または手順と併用して、HCV感染、肝不全、肝細胞癌、および/ または肝硬変の治療、抑制、減少、または阻止に使用することができる。   In yet another embodiment, the siNA molecule is used in combination with other known therapies to treat, suppress, reduce, or prevent HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and / or cirrhosis in a subject or organism. Can be used. For example, the molecule is used in combination with one or more known compounds, therapeutic agents, or procedures to treat, suppress, reduce, or prevent HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, and / or cirrhosis. Can do.

1つの態様においては、本発明は、siNA分子の発現を可能にする方法で、本発明の少なくとも1つのsiNA分子をコードする核酸配列を含む発現ベクターを特徴とする。例えば、ベクターは二重鎖を含むsiNA分子の両鎖をコードする配列を含むことができる。ベクターはまた、自己相補であり、よってsiNA分子を形成する単一の核酸分子をコードする配列も含むことができる。当該発現ベクターの限定を目的としない例は、ポール(Paul)ら,2002年,ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology),19,505; ミヤギシおよびタイラ(MiyagishiandTaira),2002年,ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology),19,497; リー(Lee) ら、2002年, ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology),19,500; およびノビナ(Novina) ら,2002年, ネイチャーメディシン誌(Nature Medicine), アドバンスにオンライン出版doi;10.1038/nm725.に示す。10.1038/nm725。   In one aspect, the invention features an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one siNA molecule of the invention in a manner that allows expression of the siNA molecule. For example, the vector can include sequences encoding both strands of a siNA molecule including the duplex. A vector can also include a sequence that encodes a single nucleic acid molecule that is self-complementary and thus forms a siNA molecule. Non-limiting examples of such expression vectors include: Paul et al., 2002, Nature Biotechnology, 19, 505; Miyagi and Taira, 2002, Nature Biotechnology. Biotechnology, 19, 497; Lee et al., 2002, Nature Biotechnology, 19, 500; and Novina et al., 2002, Nature Medicine, Advance Online. Publication doi; 10.1038 / nm 725. Shown in 10.1038 / nm 725.

別の態様においては、本発明は、哺乳類細胞を特徴とし、例えば、本発明の発現ベクター等ヒト細胞である。   In another aspect, the invention features mammalian cells, eg, human cells such as the expression vectors of the invention.

更に別の態様においては、本発明の発現ベクターは、例えば表Iに示すジンバンクアクセッション番号のジンバンクアクセッション番号により参照されたRNA分子に対する相補性を有するsiNA分子用の配列を含む。   In yet another embodiment, the expression vector of the invention comprises a sequence for a siNA molecule having complementarity to an RNA molecule referenced by, for example, the Jinbank accession numbers shown in Table I.

1つの態様においては、本発明の発現ベクターは、同一または異なる2つ以上のsiNA分子をコードする核酸配列を含む。   In one embodiment, the expression vector of the present invention comprises a nucleic acid sequence encoding two or more siNA molecules that are the same or different.

本発明の別の側面は、標的RNA分子と相互作用しおよび標的RNA分子(例、本明細書でジンバンクアクセッション番号により参照された標的RNA分子)をコードする遺伝子を下方制御するsiNA分子が、DNAもしくはRNAベクターに挿入された転写単位から発現される。組み替えベクターは、DNAプラスミド、もしくはウィルスベクターであることができ、siNAを発現するウィルスベクターは、これに限定はしないが、アデノ随伴ウィルス、レトロウィルス、アデノウィルス、もしくはアルファウィルスに基づいて構築することができる。siNA分子を発現可能な組み替えベクターは、本明細書で述べられるように供給され、標的細胞内で存続する可能性がある。代替として、ウィルスベクターは、siNA分子の一時的発現を提供するものとして使用できる。当該ベクターは、必要があれば繰り返し投与が可能である。いったん発現されると、siNA分子は、RNA 干渉(RNAi)を介して遺伝子機能または発現を結合および下方制御する。siNA発現ベクターのデリバリーは、静脈内または筋内投与、対象から過去に移植され、同じ対象へ再導入された標的細胞への投与、または、望ましい標的細胞への導入を可能にするだろう在来の方法等、全身性であってよい。   Another aspect of the invention is that a siNA molecule that interacts with a target RNA molecule and down-regulates a gene that encodes the target RNA molecule (eg, a target RNA molecule referred to herein by a Jinbank accession number). Expressed from a transcription unit inserted into a DNA or RNA vector. The recombinant vector can be a DNA plasmid or a viral vector, and the viral vector expressing siNA can be constructed based on, but not limited to, adeno-associated virus, retrovirus, adenovirus, or alphavirus. it can. Recombinant vectors capable of expressing siNA molecules are supplied as described herein and may persist in target cells. Alternatively, viral vectors can be used that provide for transient expression of siNA molecules. The vector can be repeatedly administered if necessary. Once expressed, siNA molecules bind and downregulate gene function or expression via RNA interference (RNAi). Delivery of siNA expression vectors will allow intravenous or intramuscular administration, administration to target cells that have been previously transplanted from a subject and reintroduced into the same subject, or conventional introduction into a desired target cell. The method may be systemic.

「ベクター」という用語は、望ましい核酸のデリバリーに使用されるすべての核酸および/またはウィルスベース技術を意味する。   The term “vector” refers to any nucleic acid and / or virus-based technology used to deliver the desired nucleic acid.

本発明の他の機能および利点は、その好ましい態様に関する以下の記述および特許請求の範囲から明白となる。   Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments and from the claims.

図面の簡単な説明
図1は、siNA分子の合成スキームの限定を目的としない例を示す。相補siNA 配列鎖、鎖1および鎖2は縦一列に合成され、固定支持体上の固相合成に使用される切断可能なリンカーと同一または異なるヌクレオチドコハク酸塩または脱塩基コハク酸塩等の切断可能な結合で結合される。合成は固相または液相のいずれかであり、表示の例において、合成は固相合成である。合成を実施して、ジメソキシトリチル基等の保護基が縦列オリゴヌクレオチドの末端ヌクレオチドで維持する。オリゴヌクレオチドの切断および脱保護時に、2つのsiNA鎖を同時にハイブリダイズし、siNA二重鎖を形成することによって、例えばトリチルを精製方法に適用して末端保護基を持つ二重鎖/オリゴヌクレオチドのみを分離する等、末端保護基の特性を利用して前記二重鎖を精製することができる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an example that is not intended to limit the synthesis scheme of siNA molecules. Complementary siNA sequence strands, strand 1 and strand 2 are synthesized in tandem and cleaved, such as nucleotide succinate or abasic succinate, identical or different from the cleavable linker used for solid phase synthesis on a fixed support Combined with possible bonds. The synthesis is either solid phase or liquid phase, and in the example shown, the synthesis is solid phase synthesis. The synthesis is performed to maintain a protecting group such as a dimesoxytrityl group at the terminal nucleotide of the tandem oligonucleotide. By simultaneously hybridizing two siNA strands upon oligonucleotide cleavage and deprotection to form siNA duplexes, for example, trityl is applied to the purification method and only duplexes / oligonucleotides with terminal protecting groups The double chain can be purified by utilizing the properties of the terminal protecting group such as separating the two.

図2は、本発明の方法によって合成した精製siNA二重鎖のMALDI−TOF質量スペクトルを示す。表示される2つのピークは、個別のsiNA配列鎖の予測質量に対応する。この結果は、単純なトリチル−オン精製方法を使用し、縦列合成で生成されたsiNA二重鎖を単一体として精製することができることを示す。   FIG. 2 shows a MALDI-TOF mass spectrum of purified siNA duplex synthesized by the method of the present invention. The two peaks displayed correspond to the predicted mass of the individual siNA sequence strands. This result shows that a simple trityl-one purification method can be used to purify siNA duplexes generated by tandem synthesis as a single entity.

図3は、RNAiに関与する標的RNA分解の限定を目的としない機構図案を示す。例えばウィルス、トランスポゾン、または他の外来RNA等の外来一本鎖RNAからRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRP)により生成される二本鎖RNA(dsRNA) は、siNA 二重鎖を順に生成するダイサー(DICER)酵素を活性化する。代替として、発現したsiNAの合成を適切な手段で細胞に直接導入することができる。標的RNAを認識する活性siNA複合体に形成の結果として、RISC エンドヌクレアーゼ複合体により標的RNAが分解されるか、またはRNA 依存性RNAポリメラーゼ(RdRP)により追加のRNAが合成され、これによってダイサーを活性化し、追加のsiNA分子を生成することでRNAi応答を増幅することができる。   FIG. 3 shows a mechanistic design that is not intended to limit target RNA degradation involved in RNAi. For example, double-stranded RNA (dsRNA) generated by RNA-dependent RNA polymerase (RdRP) from foreign single-stranded RNA such as virus, transposon, or other foreign RNA is dicer that generates siNA duplex in order. ) Activate the enzyme. As an alternative, the synthesis of the expressed siNA can be introduced directly into the cells by suitable means. As a result of the formation of an active siNA complex that recognizes the target RNA, either the target RNA is degraded by the RISC endonuclease complex or additional RNA is synthesized by the RNA-dependent RNA polymerase (RdRP), thereby dicing the dicer. The RNAi response can be amplified by activating and generating additional siNA molecules.

図4A−Fは、本発明の化学修飾siNA構造の限定を目的としない例を示す。図中、Nは任意のヌクレオチド(アデノシン、グアニン、シトシン、または任意でチミジン)を示し、例えばチミジンは丸括弧で指定した突出領域(NN)で置換することができる。siNA構造のセンスおよびアンチセンス鎖に対する様々な修飾を示す。   4A-F show examples that are not intended to limit the chemically modified siNA structures of the present invention. In the figure, N represents any nucleotide (adenosine, guanine, cytosine, or optionally thymidine). For example, thymidine can be replaced with a protruding region (NN) designated by parentheses. Various modifications to the sense and antisense strands of the siNA structure are shown.

図4A:センス鎖は21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、存在するすべてのヌクレオチドは(N N)ヌクレオチドを除いてリボヌクレオチドであり、リボヌクレオチド、デオキシヌクレオチド、ユニバーサル塩基、または本明細書に記載の他の化学修飾を含むことができる。アンチセンス鎖は、任意で3'末端グリセリル部分を持つ21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは、標的RNA配列に対して任意で相補的であり、また存在するすべてのヌクレオチドは、(N N) ヌクレオチドを除いてリボヌクレオチドであり、リボヌクレオチド、デオキシヌクレオチド、ユニバーサル塩基、または本明細書に記載の他の化学修飾を含むことができる。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、前記アンチセンス鎖における前記(NN)ヌクレオチドと任意で結合する。   FIG. 4A: The sense strand comprises 21 nucleotides, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base paired, and all nucleotides present are ribonucleotides except (N N) nucleotides, ribonucleotides, Deoxynucleotides, universal bases, or other chemical modifications described herein can be included. The antisense strand optionally comprises 21 nucleotides with a 3 ′ terminal glyceryl moiety, wherein the two terminal 3′-nucleotides are optionally complementary to the target RNA sequence and all nucleotides present are , Except for (N N) nucleotides, can be ribonucleotides and can include ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, or other chemical modifications described herein. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein, are designated “s” and are optionally linked to the (NN) nucleotides in the antisense strand.

図4B:センス鎖は21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは2'デオキシ−2'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、また、すべてのプリンヌクレオチドは(N N) ヌクレチオドを除き、メチル2' −Oメチル修飾されたヌクレチオドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、ここで述べられているその他化学修飾を構成する。前記センス鎖は21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは2'デオキシ−2'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、また、すべてのプリンヌクレオチドは(N N)ヌクレチオドを除き、メチル2'−Oメチル修飾されたヌクレチオドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、ここで述べられているその他化学修飾を構成する。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、前記センスおよびアンチセンス鎖における前記(N N)ヌクレオチドと任意で結合する。   FIG. 4B: The sense strand contains 21 nucleotides, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base paired, and all pyrimidine nucleotides may be 2′deoxy-2′fluoro modified nucleotides. Also, all purine nucleotides may be methyl 2′-O methyl modified nucleotides, except for (N N) nucleotides, ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, others described herein Construct chemical modification. The sense strand comprises 21 nucleotides, where the two terminal 3'-nucleotides are optionally base paired, all pyrimidine nucleotides may be 2'deoxy-2'fluoro modified nucleotides, and , All purine nucleotides may be methyl 2'-O methyl modified nucleotides, except for (N N) nucleotides, ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein Configure. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein are designated as “s” and optionally bind to the (N N) nucleotides in the sense and antisense strands. To do.

図4C:センス鎖は21ヌクレオチドを含み5'−及び3'−末端キャップ部分を有し、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは(N N) ヌクレチオドを除き、2'−デオキシ2' −フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、本明細書に記載されているその他化学飾を構成する。アンチセンス鎖は、任意で3'末端グリセリル部分を持つ21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは、標的RNA 配列に対して任意で相補的であり、また存在するすべてのピリミジンヌクレオチドは、(N N) ヌクレオチドを除いて2'−デオキシ2'−フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、リボヌクレオチド、デオキシヌクレオチド、ユニバーサル塩基、または本明細書に記載の他の化学修飾を含むことができる。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、前記アンチセンス鎖における前記(N N)ヌクレオチドと任意で結合する。   FIG. 4C: The sense strand contains 21 nucleotides and has 5′- and 3′-terminal cap moieties, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base-paired and all pyrimidine nucleotides are (N N) Except for nucleotides, they may be 2′-deoxy 2′-fluoro modified nucleotides and constitute ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemistries described herein. The antisense strand optionally comprises 21 nucleotides with a 3 ′ terminal glyceryl moiety, wherein the two terminal 3′-nucleotides are optionally complementary to the target RNA sequence and all pyrimidine nucleotides present. Can be 2′-deoxy 2′-fluoro modified nucleotides except (N N) nucleotides, and can be ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, or other chemical modifications described herein. Can be included. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein, are designated “s” and are optionally linked to the (N N) nucleotides in the antisense strand.

図4D:センス鎖は21ヌクレオチドを含み5'−及び3'−末端キャップ部分を有し、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは(N N) ヌクレチオドを除き、2−'デオキシ2−'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、本明細書に記載されているその他化学修飾を構成し、またここでは全てのプリンヌクレオチドは2−'デオキシ修飾されたヌクレオチドである可能性がある。アンチセンス鎖は、任意で3'末端グリセリル部分を持つ21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは、標的RNA 配列に対して任意で相補的であり、ここでは、すべてのピリミジンヌクレオチドは2'デオキシ−2'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、また、すべてのプリンヌクレオチドは(NN)ヌクレチオドを除き、メチル2' −Oメチル修飾されたヌクレチオドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、ここで述べられているその他化学修飾を構成する。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、アンチセンス鎖における(N N)ヌクレオチドと任意で結合する。   FIG. 4D: The sense strand contains 21 nucleotides and has 5′- and 3′-terminal cap moieties, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base paired and all pyrimidine nucleotides are (N N) Except for nucleotides, they may be 2-'deoxy 2-'fluoro modified nucleotides, constituting ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein, and Then all purine nucleotides may be 2-'deoxy modified nucleotides. The antisense strand optionally comprises 21 nucleotides with a 3 ′ terminal glyceryl moiety, wherein the two terminal 3′-nucleotides are optionally complementary to the target RNA sequence, where all pyrimidine nucleotides May be 2'deoxy-2'fluoro modified nucleotides, and all purine nucleotides may be methyl 2'-O methyl modified nucleotides except (NN) nucleotides; It constitutes ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein, are denoted by “s” and optionally bind to (N N) nucleotides in the antisense strand.

図4E:センス鎖は21ヌクレオチドを含み5'−及び3'−末端キャップ部分を有し、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは(N N) ヌクレチオドを除き、2'−デオキシ2' −フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、本明細書に記載されているその他化学修飾を構成する。センス鎖は21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3' −ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは2'デオキシ−2'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、また、すべてのプリンヌクレオチドは(N N)ヌクレチオドを除き、メチル2'−O メチル修飾されたヌクレチオドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、ここで述べられているその他化学修飾を構成する。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、アンチセンス鎖における前記(NN)ヌクレオチドと任意で結合する。   FIG. 4E: The sense strand contains 21 nucleotides and has 5′- and 3′-terminal cap moieties, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base-paired and all pyrimidine nucleotides are (N N) Except for nucleotides, they may be 2′-deoxy 2′-fluoro modified nucleotides, constituting ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein. The sense strand contains 21 nucleotides, where the two terminal 3'-nucleotides are optionally base paired, all pyrimidine nucleotides can be 2'deoxy-2'fluoro modified nucleotides, and All purine nucleotides, except for (N N) nucleotides, may be methyl 2'-O methyl modified nucleotides, with ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein. Constitute. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein, are denoted by “s” and optionally bind to the (NN) nucleotides in the antisense strand.

図4F:センス鎖は21ヌクレオチドを含み5'−及び3'−末端キャップ部分を有し、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは任意で塩基対であり、すべてのピリミジンヌクレオチドは(N N) ヌクレチオドを除き、2−'デオキシ2−'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、本明細書に記載されているその他化学修飾を構成し、またここでは全てのプリンヌクレオチドは2−'デオキシ修飾されたヌクレオチドである可能性がある。アンチセンス鎖は、任意で3'−末端グリセリル部分を持つ21ヌクレオチドを含み、ここで2つの末端3'−ヌクレオチドは、標的RNA配列に対して任意で相補的であり、ここでは、1つ3'−末端ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート結合のヌクレオチドを有し、すべてのピリミジンヌクレオチドは2'デオキシ−2'フルオロ修飾されたヌクレオチドである可能性があり、また、すべてのプリンヌクレオチドは(NN)ヌクレチオドを除き、メチル2'−Oメチル修飾されたヌクレチオドである可能性があり、リボヌクレチオド、デオキシヌクレチオド、ユニバーサル塩基、ここで述べられているその他化学修飾を構成する。ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートまたは本明細書に記載の他の修飾ヌクレオチド間結合等の修飾ヌクレオチド間結合は「s」で表示され、前記アンチセンス鎖における前記(N N)ヌクレオチドと任意で結合する。A−F構造配列アンチセンス鎖は本発明の標的核酸配列を構成する。さらに、グリセリル部分(L)が、図4A −Fに示されている構造のようにアンチセンス鎖の3'−端に見られる場合は、修飾ヌクレチオド結合は任意である。   FIG. 4F: The sense strand contains 21 nucleotides and has 5′- and 3′-terminal cap moieties, where the two terminal 3′-nucleotides are optionally base paired and all pyrimidine nucleotides are (N N) Except for nucleotides, they may be 2-'deoxy 2-'fluoro modified nucleotides, constituting ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein, and Then all purine nucleotides may be 2-'deoxy modified nucleotides. The antisense strand optionally comprises 21 nucleotides with a 3′-terminal glyceryl moiety, wherein the two terminal 3′-nucleotides are optionally complementary to the target RNA sequence, where one 3 '-Terminal phosphorothioate, having phosphorodithioate-linked nucleotides, all pyrimidine nucleotides may be 2'deoxy-2'fluoro modified nucleotides, and all purine nucleotides are (NN) nucleotides May be methyl 2′-O methyl modified nucleotides, constituting ribonucleotides, deoxynucleotides, universal bases, and other chemical modifications described herein. Modified internucleotide linkages, such as phosphorothioate, phosphorodithioate or other modified internucleotide linkages described herein, are designated “s” and are optionally linked to the (N N) nucleotides in the antisense strand. The A-F structural sequence antisense strand constitutes the target nucleic acid sequence of the present invention. Furthermore, the modified nucleotide linkage is optional when the glyceryl moiety (L) is found at the 3′-end of the antisense strand as in the structure shown in FIGS. 4A-F.

図5A−Fは、本発明の化学修飾siNA構造の限定を目的としない例を示す。A−F により、図4A−Fに記載された化学修飾をHCVsiNA配列に適合する。そのような化学修飾は、任意のHCV配列および/または細胞標的配列に適合されることができる。   5A-F show examples that are not intended to limit the chemically modified siNA structures of the present invention. A-F adapts the chemical modifications described in FIGS. 4A-F to the HCV siNA sequence. Such chemical modifications can be adapted to any HCV sequence and / or cell target sequence.

図6は、本発明の異なるsiNA構造の限定を目的としない例を示す。表示の例(構造1、2、および3)は19の代表的な塩基対を持つが、本発明の異なる実施形態は本明細書に記載の任意の数の塩基対を含む。括弧付きの領域は、例えば約1、2、3、または4ヌクレオチド長、好ましくは約2ヌクレオチド長のヌクレオチド突出部を示す。構造1および2をRNAi活性に対して個別に使用することができる。構造2は生分解性リンカーとして任意で指定できるポリヌクレオチドまたは非ヌクレオチドリンカーを含むことができる。一実施形態において、構造2に示されるループ構造は生分解性リンカーを含むことができ、その結果としてインビボおよび/またはインビトロで構造1を形成する。別の態様においては、構造3を使用して、同じ原理で構造2を生成することができ、ここでリンカーを使用して、インビボおよびインビトロで活性siNA構造2を生成し、任意で別の生分解性リンカーを利用して、インビボおよびインビトロで活性siNA構造1を生成することもできる。上述の通り、siNA構造の安定性および/または活性をインビボまたはインビトロおよび/またはインビトロで使用するsiNA構造のデザインに基づいて調節することができる。   FIG. 6 shows an example not intended to limit the different siNA structures of the present invention. The depicted examples (structures 1, 2, and 3) have 19 representative base pairs, but different embodiments of the invention include any number of base pairs as described herein. The bracketed region represents a nucleotide overhang, for example, about 1, 2, 3, or 4 nucleotides long, preferably about 2 nucleotides long. Structures 1 and 2 can be used separately for RNAi activity. Structure 2 can include a polynucleotide or non-nucleotide linker that can optionally be designated as a biodegradable linker. In one embodiment, the loop structure shown in structure 2 can include a biodegradable linker, thereby forming structure 1 in vivo and / or in vitro. In another embodiment, structure 3 can be used to generate structure 2 on the same principle, where a linker is used to generate active siNA structure 2 in vivo and in vitro, optionally with another Degradable linkers can also be used to generate active siNA structure 1 in vivo and in vitro. As described above, the stability and / or activity of the siNA structure can be adjusted based on the design of the siNA structure used in vivo or in vitro and / or in vitro.

図7A−Cは、siNAヘアピン構造を生成するために発現カセットを生成するのに使用するスキームを図示する。   FIGS. 7A-C illustrate the scheme used to generate an expression cassette to generate siNA hairpin structures.

図7A:DNAオリゴマーが、同一配列(siNAのセンス領域)を所定のHCV標的配列に有する領域に従い5'−制限部位(R1) 配列で合成され、HCV標的配列では、センス領域が例えば、約19、20、21、または22ヌクレオチド(N)長を含み、例えば、約3から約10ヌクレオチドを含む所定の配列(X)のループ配列に従っている。   FIG. 7A: A DNA oligomer is synthesized with a 5′-restriction site (R1) sequence according to a region having the same sequence (sense region of siNA) in a given HCV target sequence. , 20, 21, or 22 nucleotides (N) in length, for example according to the loop sequence of the given sequence (X) comprising from about 3 to about 10 nucleotides.

図7B:合成構造は、こうしてDNAポリメラーゼにより、結果としてにHCV標的配列に対して特異性を有し、自己相補センスおよびアンチセンス領域を有するsiNA 転写になる自己相補配列を有するヘアピン構造を生成するよう拡大する。   FIG. 7B: Synthetic structure thus generates a hairpin structure with a DNA polymerase resulting in a self-complementary sequence that is specific for the HCV target sequence and results in a siNA transcript with self-complementary sense and antisense regions. Enlarge so that.

図7C:構造は、配列を線状にするため熱せられ(例、約95度)、これにより第一鎖の3'−制限配列のプライマーに利用する相補の第二DNA鎖の拡大を可能にする。二本鎖DNAは、そうして細胞内の発現用に適切なベクターに挿入される。構造は、3'−末端ヌクレオチド突出が転写に起因するので、例えば、ポール(Paul) ら、2002年、ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature B iotechnology)、29、505−508に記載の通り、制限領域の設計および/またはポリ−U終端領域の利用によりデザインすることができる。   FIG. 7C: The structure is heated to linearize the sequence (eg, about 95 degrees), thereby allowing expansion of the complementary second DNA strand utilized for the primer of the first strand 3′-restriction sequence To do. The double stranded DNA is then inserted into a suitable vector for intracellular expression. Since the structure is due to transcription at the 3′-terminal nucleotide overhang, for example, as described in Paul et al., 2002, Nature Biotechnology, 29, 505-508. It can be designed by design and / or use of a poly-U termination region.

図8A−Cは、二本鎖siNAヘアピン構造を生成するために発現カセットを生成するのに使用するスキームを図示する。   FIGS. 8A-C illustrate the scheme used to generate an expression cassette to generate a double stranded siNA hairpin structure.

図8A:DNAオリゴマーが、同一(siNAのセンス領域)配列を所定のHCV標的配列に有する領域に従い5'−制限部位(R1) 配列で合成され、HCV標的配列では、センス領域が例えば、約19、20、21、または22ヌクレオチド(N)長を含み、および所定の配列(X)のループ配列に隣接する3'−制限部位(R2)に従っている。   FIG. 8A: A DNA oligomer is synthesized with a 5′-restriction site (R1) sequence according to a region having the same (sense region of siNA) sequence in a given HCV target sequence. , 20, 21, or 22 nucleotides (N) in length, and according to a 3′-restriction site (R2) adjacent to the loop sequence of the given sequence (X).

図8B:合成構造は、こうしてDNAポリメラーゼにより自己相補配列を有するヘアピン構造を生成するよう拡大する。   FIG. 8B: The synthetic structure is thus expanded to produce a hairpin structure with a self-complementary sequence by DNA polymerase.

図8C:構造は、R1およびR2に特定される制限酵素により、細胞内の発現用に適切なベクターに挿入される二本鎖DNAを生成するよう処理される。転写カセットは、U6プロモーター領域がsiNAの個別のセンスおよびアンチセンス鎖を生成するdsDNAの各側に位置するようデザインされている。ポリT終端配列は、派生転写中のU突出部を生成する構造に追加できる。   FIG. 8C: The structure is processed by the restriction enzymes identified in R1 and R2 to produce double stranded DNA that is inserted into a suitable vector for intracellular expression. The transcription cassette is designed so that the U6 promoter region is located on each side of the dsDNA producing the separate sense and antisense strands of siNA. A poly-T termination sequence can be added to the structure that generates the U-overhang in the derivative transfer.

図9A−Eは、メッセンジャーRNA等、特定の標的核酸配列内のsiNA媒介性RNAi の標的部位を判定するのに使用する方法を図示する。   Figures 9A-E illustrate methods used to determine the target site of siNA-mediated RNAi within a particular target nucleic acid sequence, such as messenger RNA.

図9A:siNAオリゴヌクレオチドのプールを合成し、ここでsiNA構造のアンチセンス領域は標的核酸配列上の標的部位に対して相補性を持ち、またセンス領域はsiNAの前記アンチセンス領域に対して相補的な配列を含む。   FIG. 9A: A pool of siNA oligonucleotides is synthesized, where the antisense region of the siNA structure is complementary to the target site on the target nucleic acid sequence, and the sense region is complementary to the antisense region of siNA. Contains typical sequences.

図9B及びC:(図9B)配列は、プールされてベクターに挿入されるので、細胞内の( 図9C)ベクターの転写がsiNA の発現に起因する。   FIGS. 9B and C: (FIG. 9B) Sequences are pooled and inserted into the vector, so transcription of the vector in the cell (FIG. 9C) is due to siNA expression.

図9D:前記標的核酸配列の調節に関連する表現型の変化に基づいて細胞を分類する。   FIG. 9D: Sort cells based on phenotypic changes associated with regulation of the target nucleic acid sequence.

図9E:分類した細胞からsiNAを分離し、一定の順序に配列して前記標的核酸配列内で有効な標的部位を識別する。   FIG. 9E: siNA is separated from the sorted cells and arranged in a certain order to identify valid target sites within the target nucleic acid sequence.

図10は、例えば、本発明のsiNA配列の3'端を安定化するのに使用できる異なる安定した化学的性質(1−10) の限定を目的としない例を示し、(1)[3−3'] −逆位デオキシリボー[5'−3']−3' −デオキシリボヌクレオチド;(4)
ス;(2) デオキシリボヌクレオチド;(3)[5' −3']−リボヌクレオチド;(5)
[5'−3']−3' −O−メチルリボヌクレオチド;(6)3' −グリ[3'−5']−3'−デオキシリボヌクレオチド;(8)セリル;(7)[3'−3']−デオキシリボヌクレオチド;(9)[5'−2'] −デオキシリボヌクレオチド; および(10)[5−3'] −ジデオキシリボヌクレオチドを含む。図に示す修飾および未修飾骨格に加え、それらの化学的性質を、例えば化学式Iを持つ骨格修飾等の本明細書に記載の異なる骨格修飾と組み合わせることができる。さらに、表示の5'末端修飾に対する2'−デオキシヌクレオチドは、例えば化学式I−VIIまたはその任意の組み合わせを持つ修飾等、本明細書に記載の別の修飾または未修飾ヌクレオチドであってよい。
FIG. 10 shows an example that is not intended to limit, for example, the different stable chemistries (1-10) that can be used to stabilize the 3 ′ end of the siNA sequences of the present invention, (1) [3- 3 ′]-inverted deoxyribo [5′-3 ′]-3′-deoxyribonucleotide; (4)
(2) deoxyribonucleotides; (3) [5′-3 ′]-ribonucleotides; (5)
[5′-3 ′]-3′-O-methylribonucleotide; (6) 3′-gly [3′-5 ′]-3′-deoxyribonucleotide; (8) seryl; (7) [3′- 3 ']-deoxyribonucleotides; (9) [5'-2']-deoxyribonucleotides; and (10) [5-3 ']-dideoxyribonucleotides. In addition to the modified and unmodified backbones shown in the figures, their chemical properties can be combined with different backbone modifications described herein, eg, backbone modifications with formula I. In addition, the 2'-deoxynucleotide for the indicated 5 'terminal modification may be another modified or unmodified nucleotide described herein, such as a modification having formula I-VII or any combination thereof.

図11は、RNAi活性を媒介する能力を保持しながらヌクレアーゼに抵抗する本発明の化学修飾したsiNA構造の識別に使用する方法の限定を目的としない例を示す。知識に基づいたデザインパラメータに基づいて、化学修飾をsiNA構造に導入する(例、2' −修飾、塩基修飾、骨格修飾、末端キャップ修飾等を導入する)。前記修飾構造を適切なシステム(例、ヌクレアーゼ抵抗には表示のヒト血清、またはPK/デリバリーパラメータには動物モデル)において試験した。同一のアプローチを使用して、高い薬物動態プロファイル、デリバリーおよびRNAi活性を持つsiNAコンジュゲート分子を識別することができる。次にRNAi活性を維持しながら特定の特徴を有する首位のsiNA構造を識別し、さらに修飾して再度アッセイすることができる。同一のアプローチを使用して、高い薬物動態プロファイル、デリバリーおよびRNAi活性を持つsiNAコンジュゲート分子を識別することができる。   FIG. 11 shows an example that is not intended to limit the method used to identify chemically modified siNA structures of the invention that resist nucleases while retaining the ability to mediate RNAi activity. Based on knowledge-based design parameters, chemical modifications are introduced into the siNA structure (eg, 2′-modifications, base modifications, backbone modifications, end cap modifications, etc.). The modified structures were tested in appropriate systems (eg, human serum indicated for nuclease resistance, or animal model for PK / delivery parameters). The same approach can be used to identify siNA conjugate molecules with high pharmacokinetic profiles, delivery and RNAi activity. The premier siNA structure with specific characteristics can then be identified while maintaining RNAi activity, further modified and re-assayed. The same approach can be used to identify siNA conjugate molecules with high pharmacokinetic profiles, delivery and RNAi activity.

図12は、本発明の線形二本鎖構造及びその非対称派生を含むリン酸化siNA分子の限定を目的としない例を示す。   FIG. 12 shows an example that is not intended to limit the phosphorylated siNA molecule comprising the linear double stranded structure of the invention and its asymmetric derivation.

図13は、本発明の化学的修飾されたリン塩酸酸化端グループの限定を目的としない例を示す。   FIG. 13 shows an example not intended to limit the chemically modified phosphoric acid oxidation end group of the present invention.

図14Aは、パリンドロームおよび/または標的核酸配列において識別される反復核酸配列を利用する自己相補DFO構造のデザインに使用される方法の限定を目的としない例を示す。(i) パリンドロームまたは反復配列は核酸標的配列において識別される。(ii) 配列は前記標的核酸配列および前記パリンドローム配列に相補的となるようデザインされる。(iii) 相補配列の非パリンドローム/反復部位の逆位反復配列は、相補配列の3' 端に付加され、核酸標的に対する配列相補性を持つ自己相補DFO分子を生成する。(iv) 前記DFO分子は自己組織化し、二本鎖オリゴヌクレオチドを形成することができる。図14Bは、二重鎖形成オリゴヌクレオチド配列の限定を目的としない代表的な態様を示す。図14Cは、代表的な二重鎖形成オリゴヌクレオチド配列の自己組織化スキームの限定を目的としない例を示す。図14Dは、遺伝子発現の調節につながる標的核酸配列との相互作用が後に続く、代表的な二重鎖形成オリゴヌクレオチド配列の自己組織化スキームの限定を目的としない例を示す。   FIG. 14A shows an example that is not intended to limit the method used to design self-complementary DFO structures that utilize repetitive nucleic acid sequences identified in the palindrome and / or target nucleic acid sequences. (I) Palindrome or repeat sequences are identified in the nucleic acid target sequence. (Ii) The sequence is designed to be complementary to the target nucleic acid sequence and the palindromic sequence. (Iii) A non-palindromic / repetitive site inverted repeat of the complementary sequence is added to the 3 ′ end of the complementary sequence to generate a self-complementary DFO molecule with sequence complementarity to the nucleic acid target. (Iv) The DFO molecules can self-assemble to form double stranded oligonucleotides. FIG. 14B shows an exemplary embodiment that is not intended to limit the duplex forming oligonucleotide sequence. FIG. 14C shows an example not intended to limit the self-assembly scheme of a representative duplex forming oligonucleotide sequence. FIG. 14D shows an example not intended to limit the self-assembly scheme of a representative duplex-forming oligonucleotide sequence followed by an interaction with a target nucleic acid sequence that leads to regulation of gene expression.

図15は、問題となる任意の標的核酸配列に配列相補性を持つDFO構造に組み込まれるパリンドロームおよび/または反復核酸配列を利用した自己相補DFO構造のデザインに関する限定を目的としない例を示す。パリンドローム/ 反復配列を組み込むことによって、二重鎖を形成するようにDFO構造をデザインすることができる。ここで、各鎖は例えばRNAiによって標的遺伝子の発現の調節を媒介することができる。最初に標的配列を識別する。ここでヌクレオチドまたは非ヌクレオチド修飾(XまたはYで表示)を、人工パリンドローム(図ではXYXYXYで表示)を生成する相補配列に導入する。逆反復の非パリンドローム/反復相補配列は前記相補配列の3' 端に付加され、前記核酸標的に対して配列相補性を含む自己相補DFOを生成する。前記DFOは自己組織化して二本鎖オリゴヌクレオチドを形成することができる。   FIG. 15 shows an example that is not intended to limit the design of self-complementary DFO structures utilizing palindromic and / or repetitive nucleic acid sequences that are incorporated into DFO structures that have sequence complementarity to any target nucleic acid sequence in question. By incorporating palindrome / repeat sequences, the DFO structure can be designed to form a duplex. Here, each strand can mediate regulation of the expression of the target gene, for example by RNAi. First, the target sequence is identified. Here, nucleotide or non-nucleotide modifications (indicated as X or Y) are introduced into complementary sequences that produce an artificial palindrome (indicated as XYXYXY in the figure). An inverted repetitive non-palindromic / repetitive complementary sequence is added to the 3 ′ end of the complementary sequence to generate a self-complementary DFO containing sequence complementarity to the nucleic acid target. The DFO can self-assemble to form a double-stranded oligonucleotide.

図16は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる2つの個別のポリヌクレオチド配列を含む本発明の多機能siNA分子に関する限定を目的としない例を示す。図16Aは、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示す。 ここで、第一および第二相補領域は多機能siNAにある各ポリヌクレオチド配列の3'端に位置する。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。図16Bは、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第一および第二相補領域は多機能siNA にある各ポリヌクレオチド配列の5'端に位置する。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。   FIG. 16 shows a non-limiting example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising two separate polynucleotide sequences each capable of mediating RNAi directed to cleavage of different target nucleic acid sequences. FIG. 16A shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to a first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to a second target nucleic acid sequence (complementary region 2). An example not intended to limit the above is shown. Here, the first and second complementary regions are located at the 3 ′ end of each polynucleotide sequence in the multifunctional siNA. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure is complementary to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementary to the target nucleic acid sequence. FIG. 16B shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to the first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to the second target nucleic acid sequence (complementary region 2). An example not intended to limit is shown, wherein the first and second complementary regions are located at the 5 ′ end of each polynucleotide sequence in the multifunctional siNA. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure is complementary to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementary to the target nucleic acid sequence.

図17は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる区別できる領域を含む単一のポリヌクレオチド配列を含む、本発明の多機能siNA分子に関する限定を目的としない例を示す。図17Aは、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA 分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第二相補領域は多機能siNAにあるポリヌクレオチド配列の3'端に位置する。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。図17Bは、第一標的核酸配列(相補領域1) に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第一相補領域は多機能siNAにあるポリヌクレオチド配列の5'端に位置する。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。一実施形態において、これら多機能siNA構造は、図16で示した多機能siNA構造を生成するためインビボまたはインビトロのいずれかで処理される。   FIG. 17 shows a non-limiting example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising a single polynucleotide sequence comprising distinct regions that can each mediate RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences. FIG. 17A shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to a first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to a second target nucleic acid sequence (complementary region 2). An example not intended to limit is shown, wherein the second complementary region is located at the 3 ′ end of the polynucleotide sequence in the multifunctional siNA. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure is complementary to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementary to the target nucleic acid sequence. FIG. 17B shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to the first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to the second target nucleic acid sequence (complementary region 2). An example not intended to limit is shown, wherein the first complementary region is located at the 5 ′ end of the polynucleotide sequence in the multifunctional siNA. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure is complementary to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementary to the target nucleic acid sequence. In one embodiment, these multifunctional siNA structures are processed either in vivo or in vitro to produce the multifunctional siNA structure shown in FIG.

図18は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる2つの個別のポリヌクレオチド配列を含む本発明の多機能siNA分子に関する限定を目的としない例を示し、ここで多機能siNA構造はさらに自己相補的な、パリンドローム、あるいは反復領域を含み、それによって、異なる標的核酸配列に対してRNA 干渉を媒介することのできる、より短い二機能のsiNA 構造が可能になる。図18Aは、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第一および第二相補領域は多機能siNAにある各ポリヌクレオチド配列の3'端に位置し、ここで第一および第二相補領域は、さらに自己相補的な、パリンドロームあるいは反復領域を含む。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA 二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。図18B は、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第一および第二相補領域は多機能siNAにある各ポリヌクレオチド配列の5'端に位置し、ここで第一および第二相補領域は、さらに自己相補的な、パリンドロームあるいは反復領域を含む。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA 二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。   FIG. 18 shows a non-limiting example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising two separate polynucleotide sequences each capable of mediating RNAi directed to cleavage of different target nucleic acid sequences, wherein the multifunctional siNA The structure further includes self-complementary, palindromic, or repetitive regions, which allow for shorter bifunctional siNA structures that can mediate RNA interference against different target nucleic acid sequences. FIG. 18A shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to a first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to a second target nucleic acid sequence (complementary region 2). Non-limiting examples, wherein the first and second complementary regions are located at the 3 ′ end of each polynucleotide sequence in the multifunctional siNA, wherein the first and second complementary regions are further Includes self-complementary palindrome or repeat regions. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure has complementarity with respect to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementarity to the target nucleic acid sequence. FIG. 18B shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to a first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to a second target nucleic acid sequence (complementary region 2). The first and second complementary regions are located at the 5 ′ end of each polynucleotide sequence in the multifunctional siNA, wherein the first and second complementary regions are further Includes self-complementary palindrome or repeat regions. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure has complementarity with respect to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementarity to the target nucleic acid sequence.

図19は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる区別できる領域を含む単一のポリヌクレオチド配列を含む、本発明の多機能siNA分子に関する限定を目的としない例を示し、ここで多機能siNA 構造はさらに自己相補的な、パリンドロームあるいは反復領域を含み、それによって、異なる標的核酸配列に対してRNA干渉を媒介することのできる、より短い二機能のsiNA構造が可能になる。図19A は、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第二相補領域は多機能siNAにあるポリヌクレオチド配列の3'端に位置し、ここで第一および第二相補領域は、さらに自己相補的な、パリンドロームあるいは反復地域を含む。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA 二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。図19B は、第一標的核酸配列(相補領域1)に対して相補的な第一領域、および第二標的核酸配列(相補領域2)に対して相補的な第二領域を持つ多機能siNA分子の限定を目的としない例を示し、ここで、第一相補領域は多機能siNA にあるポリヌクレオチド配列の5'端に位置し、ここで第一および第二相補領域は、さらに自己相補的な、パリンドロームあるいは反復領域を含む。多機能siNA構造の各ポリヌクレオチド配列の破線部分は、siNA二重鎖の対応部分に関して相補性を持つが、標的核酸配列に対する相補性は持たない。一実施形態において、それら多機能siNA 構造はインビボまたはインビトロで処理され、図18に示す多機能siNA構造を生成する。   FIG. 19 shows an example not intended to be limiting with respect to the multifunctional siNA molecule of the present invention, comprising a single polynucleotide sequence comprising distinct regions each capable of mediating RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences, Here, the multifunctional siNA structure further comprises a self-complementary palindrome or repeat region, thereby enabling a shorter bifunctional siNA structure capable of mediating RNA interference against different target nucleic acid sequences. Become. FIG. 19A is a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to a first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to a second target nucleic acid sequence (complementary region 2). Non-limiting examples, wherein the second complementary region is located at the 3 ′ end of the polynucleotide sequence in the multifunctional siNA, wherein the first and second complementary regions are further self-complementary , Including palindrome or repeat areas. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure has complementarity with respect to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementarity to the target nucleic acid sequence. FIG. 19B shows a multifunctional siNA molecule having a first region complementary to the first target nucleic acid sequence (complementary region 1) and a second region complementary to the second target nucleic acid sequence (complementary region 2). The first complementary region is located at the 5 ′ end of the polynucleotide sequence in the multifunctional siNA, wherein the first and second complementary regions are further self-complementary. , Including palindrome or repeat regions. The dashed portion of each polynucleotide sequence of the multifunctional siNA structure is complementary to the corresponding portion of the siNA duplex, but not complementary to the target nucleic acid sequence. In one embodiment, the multifunctional siNA structures are processed in vivo or in vitro to produce the multifunctional siNA structure shown in FIG.

図20は、例えばサイトカインおよびそれに対応する受容体、異なるウィルス鎖、ウィルス感染または複製に関与するウィルスおよび細胞タンパク質、または疾患の維持または進行に関与する一般的または分岐生物経路に関与するウィルスおよび細胞タンパク質といった異なるタンパク質をコードする個別のRNA分子等の、2つの独立した標的核酸分子を本発明の多機能siNA 分子がどのように標的とすることができるかに関する限定を目的としない例を示す。多機能siNA 構造の各鎖は、標的核酸分子を分離するための相補性を持つ領域を含む。前記多機能siNA分子は、siNAの各鎖がRISC 複合体に利用されて対応する標的のRNA 干渉媒介性切断を開始するようにデザインされる。それらのデザインパラメータは、siNA構造の各末端の不安定化を含むことができる(例として、シュワルツ(Schwarz)等、2003年、細胞(Cell)、115、199−208を参照)。そのような不安定化は、例えばグアノシン−シジチン塩基対、代替塩基対(例、ゆらぎ)を使用して、または当該技術分野において知られる末端ヌクレオチド位における化学修飾ヌクレオチドを不安定化することで実現できる。   FIG. 20 shows, for example, cytokines and their corresponding receptors, different viral chains, viruses and cellular proteins involved in viral infection or replication, or viruses and cells involved in general or branched biological pathways involved in disease maintenance or progression. Examples are not intended to limit the ability of the multifunctional siNA molecule of the present invention to target two independent target nucleic acid molecules, such as individual RNA molecules encoding different proteins such as proteins. Each strand of the multifunctional siNA structure contains regions with complementarity for separating the target nucleic acid molecules. The multifunctional siNA molecule is designed such that each strand of siNA is utilized in the RISC complex to initiate RNA interference-mediated cleavage of the corresponding target. These design parameters can include destabilization of each end of the siNA structure (see, eg, Schwartz et al., 2003, Cell, 115, 199-208). Such destabilization is achieved, for example, using guanosine-siditin base pairs, alternative base pairs (eg, fluctuations), or by destabilizing chemically modified nucleotides at terminal nucleotide positions known in the art. it can.

図21は、RNAの代替のコード領域、RNAのコード領域および非コード領域、あるいはRNA のスプライスバリアント領域のような、同一標的核酸分子内の2つの独立した標的核酸分子配列を、本発明の多機能siNA分子がどのように標的とすることができるかに関する限定を目的としない例を示す。多機能siNA構造の各鎖は、標的核酸分子の個別の領域に相補性を持つ領域を含む。多機能siNA分子は、siNAの各鎖がRISC複合体に利用されて対応する標的領域のRNA干渉媒介性切断を開始するようにデザインされる。それらのデザインパラメータは、siNA構造の各末端の不安定化を含むことができる(例として、シュワルツ(Schwarz)等、2003年、細胞(Cell)、115、199−208を参照)。そのような不安定化は、例えばグアノシン−シジチン塩基対、代替塩基対(例、ゆらぎ)を使用して、または当該技術分野において知られる末端ヌクレオチド位における化学修飾ヌクレオチドを不安定化することで実現できる。   FIG. 21 shows two independent target nucleic acid molecule sequences within the same target nucleic acid molecule, such as alternative coding regions of RNA, coding and non-coding regions of RNA, or splice variant regions of RNA. An example that is not intended to be a limitation on how functional siNA molecules can be targeted. Each strand of the multifunctional siNA structure includes a region that is complementary to an individual region of the target nucleic acid molecule. Multifunctional siNA molecules are designed such that each strand of siNA is utilized in the RISC complex to initiate RNA interference-mediated cleavage of the corresponding target region. These design parameters can include destabilization of each end of the siNA structure (see, eg, Schwartz et al., 2003, Cell, 115, 199-208). Such destabilization is achieved, for example, using guanosine-siditin base pairs, alternative base pairs (eg, fluctuations), or by destabilizing chemically modified nucleotides at terminal nucleotide positions known in the art. it can.

図22は、コントロール(29593/29600) との比較で、様々な濃度(1nM 、5nM、10nM、および25nM)のsiNA構造によるHCV/ポリオウィルスキメラ(29579/2986;29578/29585)のウィルス複製抑制を示す用量反応試験の限定を目的としない例を示す。   FIG. 22 shows inhibition of viral replication of HCV / poliovirus chimera (29579/2986; 29578/29585) with siNA structure at various concentrations (1 nM, 5 nM, 10 nM, and 25 nM) compared to control (29593/29600). Examples that are not intended to limit dose-response studies are shown.

図23は、コントロール(29593/29600) との比較で、様々な濃度(1nM 、5nM、10nM、および25nM)のsiNA構造(29579/29586) によるHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す用量反応試験の限定を目的としない例を示す。   FIG. 23 shows a dose response showing viral replication inhibition of HCV / poliovirus chimera by siNA structure (29579/29586) at various concentrations (1 nM, 5 nM, 10 nM, and 25 nM) compared to control (29593/29600). An example not intended to limit the test is shown.

図24は、コントロール(30052/30054) との比較で、化学修飾siRNA 構造(30051/30053)によるHCV /ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す限定を目的としない例を示す。   FIG. 24 shows an example not intended to limit the inhibition of HCV / poliovirus chimera virus replication by chemically modified siRNA structure (30051/30053) compared to control (30052/30054).

図25は、コントロール(30056/30058) との比較で、化学修飾siRNA 構造(30055/30057)によるHCV /ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す限定を目的としない例を示す。   FIG. 25 shows an example not intended to limit the inhibition of HCV / poliovirus chimera virus replication by chemically modified siRNA structure (30055/30057) compared to control (30056/30058).

図26は、脂質コントロールおよび逆位siNAコントロール構造29593/29600との比較で、10nM処理のHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製を標的とする幾つかの化学修飾siRNA構造の限定を目的としない例を示す。   FIG. 26 shows an example not intended to limit some chemically modified siRNA structures that target viral replication of 10 nM treated HCV / poliovirus chimeras compared to lipid control and inverted siNA control structures 29593/29600. Show.

図27は、脂質コントロールおよび逆位siNAコントロール構造29593/29600との比較で、25nM処理の化学修飾siRNA構造によるHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す限定を目的としない例を示す。   FIG. 27 shows an example not intended to limit the inhibition of HCV / poliovirus chimera virus replication by a 25 nM-treated chemically modified siRNA structure compared to a lipid control and inverted siNA control structure 29593/29600.

図28は、未処理の細胞(「細胞」)、リポフェクタミンを導入した細胞(「LFA2K」)、および逆位のsiNAコントロール構造(「Inv」)との比較で、25nM処理のHuh7HCV レプリコンシステムのウィルス複製を標的とする幾つかの化学修飾siRNA 構造の限定を目的としない例を示す。   FIG. 28 shows 25 nM treated Huh7HCV replicon system virus compared to untreated cells (“cells”), cells transfected with lipofectamine (“LFA2K”), and inverted siNA control structure (“Inv”). Examples are not intended to limit the structure of some chemically modified siRNA structures that target replication.

図29は、未処理の細胞(「細胞」)、リポフェクタミンを導入した細胞(「LFA」) および逆位のsiNAコントロール構造(「Inv」)との比較で、5、10、25、および100nM処理のHuh7HCVレプリコンシステムにおいてHCV RNAの291、300、および303位を標的とする化学修飾siNA分子(Stab4/5、表IVを参照)を使用する用量反応試験の限定を目的としない例を示す。   FIG. 29 shows 5, 10, 25, and 100 nM treatment compared to untreated cells (“cells”), lipofectamine-introduced cells (“LFA”), and inverted siNA control structure (“Inv”). An example not intended to limit dose-response studies using chemically modified siNA molecules (Stab4 / 5, see Table IV) targeting 291, 300, and 303 positions of HCV RNA in the Huh7 HCV replicon system.

図30は、未処理細胞(「細胞」)、脂質移入された細胞(「脂質」) および逆位siNAコントロール構造(「Inv」)との比較で、25nM処理の化学修飾siRNA構造(Stab7/8、表IVを参照)によるHuhHCVウィルス複製抑制を示す限定を目的としない例を示す。   FIG. 30 shows 25 nM treated chemically modified siRNA structures (Stab7 / 8) compared to untreated cells (“cells”), lipid transferred cells (“lipids”) and inverted siNA control structures (“Inv”). , See Table IV), an example not intended to limit the inhibition of HuhHCV virus replication.

図31は、逆位siNAコントロール構造との比較で、siNA分子(Stab7/8, 表IVを参照)を用いた用量反応試験の結果を示す限定を目的としない実験例を示す。 Huh7HCV レプリコンシステムにおけるHCV327位を標的とし、5、10、25、50,100nM処理のsiNA 分子を用いる。   FIG. 31 shows an experimental example that is not intended to limit the results of dose response studies using siNA molecules (Stab7 / 8, see Table IV) in comparison to the inverted siNA control structure. Targets HCV position 327 in the Huh7HCV replicon system and uses 5, 10, 25, 50, 100 nM treated siNA molecules.

図32は、siNA/インターフェロン併用治療が、インターフェロンのみと比較してHuh7細胞のHCVサブゲノムレプリコンシステムにおいて0−100nM siNAを利用し試験された試験結果を示す。   FIG. 32 shows the test results when siNA / interferon combination therapy was tested using 0-100 nM siNA in the HCV subgenomic replicon system of Huh7 cells compared to interferon alone.

図33は、0.1から10nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位304および327(MF36447/34588/38310) および部位282および304(MF34588/36445/38311)を標的とする多機能siNAが、無関係の多機能siNAコントロール(MFコントロール)および部位304(34583/34588)および327(34585/32201)および部位282(34581/34586)および304(34583/34588)を標的とする個別siNA構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、プールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 33 shows HCV RNA sites 304 and 327 (MF36447 / 34588/38310) and sites 282 and 304 (MF34588 / 36445/38311) with 0.1 to 10 nM untreated cells and transfection control (LFA). Targeted multifunctional siNA targets unrelated multifunctional siNA control (MF control) and sites 304 (34583/34588) and 327 (34585/32201) and sites 282 (34581/34586) and 304 (34583/34588) And the results of dose response studies evaluated with a pool of individual siNA structures. The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図34は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位282および304(MF38314/38294/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位282(33139/38294)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造と部位282(33139/38294)および304(33149/38300) を標的とする個別siNA構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、個別にプールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 34 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 282 and 304 (MF38314 / 38294/38300) of HCV RNA with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). Evaluated as a pool of individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38294) and 304 (33149/38300) and individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38294) and 304 (33149/38300) The results of a dose response study are shown. The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the individually pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図35は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位282および304(MF38314/38297/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位282(33139/38297)を標的とする個別siNA構造と部位282(33139/38297)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、個別にプールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 35 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 282 and 304 (MF38314 / 38297/38300) of HCV RNA with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). Shows the results of a dose response study evaluated as a pool of individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38297) and individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38297) and 304 (33149/38300) . The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the individually pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図36は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位327および304(MF38312/37791/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位327(31703/37791)を標的とする個別siNA構造と部位327(31703/37791)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、個別にプールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 36 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 327 and 304 (MF38312 / 33771/38300) of HCV RNA with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). Shows the results of a dose response study evaluated as a pool of individual siNA structures targeting sites 327 (31703/37791) and individual siNA structures targeting sites 327 (31703/37791) and 304 (33149/38300) . The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the individually pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図37は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位327および304(MF38312/38302/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位327(31703/38302)を標的とする個別siNA構造と部位327(31703/38302)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、個別にプールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 37 shows chemically stable multifunctional siNA targeting HCV RNA sites 327 and 304 (MF38312 / 38302/38300) with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). Shows the results of a dose response study evaluated for individual siNA structures targeting site 327 (31703/38302) and a pool of individual siNA structures targeting sites 327 (31703/38302) and 304 (33149/38300) . The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the individually pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図38は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCV RNAの部位327および282(MF38313/38302/38297) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位327(31703/37791)および282(33139/38294)を標的とする個別siNA構造のプールと部位327(31703/38302)および282(33139/38397)を標的とする別の個別siNA 構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、プールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 38 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 327 and 282 (MF38313 / 38302/38297) of HCV RNA with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). Of individual siNA structures targeting sites 327 (31703/37791) and 282 (33139/38294) and other individual siNA structures targeting sites 327 (31703/38302) and 282 (33139/38397) Results of dose response studies evaluated as pools are shown. The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図39は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位282および304(MF38314/38297/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位282(33139/38294)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造のプールと部位282(33139/38297)および304(33149/38300)を標的とする別の個別siNA 構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、プールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 39 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 282 and 304 (MF38314 / 38297/38300) of HCV RNA with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). A pool of individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38294) and 304 (33149/38300) and another individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38297) and 304 (33149/38300) Results of dose response studies evaluated as The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図40は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位327および304(MF38312/38302/38300) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位327(31703/37791)および304(33149/38300)を標的とする個別siNA構造のプールと部位327(31703/38302)および304(33149/38300)を標的とする別の個別siNA 構造のプ―ルと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、プールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 40 shows chemically stable multifunctional siNA targeting HCV RNA sites 327 and 304 (MF38312 / 38302/38300) with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). A pool of individual siNA structures targeting sites 327 (31703/37791) and 304 (33149/38300) and another individual siNA structures targeting sites 327 (31703/38302) and 304 (33149/38300). -Shows the results of dose-response studies evaluated as The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図41は、0.1から25nMの未処理の細胞およびトランスフェクションコントロール(LFA)を伴い、HCVRNAの部位282および327(MF38313/38297/38302) を標的とする化学的に安定した多機能siNAが、部位282(33139/38294)および327(31703/37791)を標的とする個別siNA構造のプールと部位282(33139/38297)および327(31703/38302)を標的とする別の個別siNA 構造のプールと評価された用量反応試験の結果を示す。siNA構造の化合物番号は表IIIに示す。図で示す通り、多機能siNA構造は、プールされたsiNA構造に対応し同等の活性を示す。   FIG. 41 shows chemically stable multifunctional siNA targeting sites 282 and 327 of HCV RNA (MF38313 / 38297/38302) with 0.1 to 25 nM untreated cells and transfection control (LFA). A pool of individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38294) and 327 (31703/37791) and another individual siNA structures targeting sites 282 (33139/38297) and 327 (31703/38302) Results of dose response studies evaluated as The compound numbers of siNA structures are shown in Table III. As shown in the figure, the multifunctional siNA structure corresponds to the pooled siNA structure and exhibits an equivalent activity.

図42A−42Hは、本発明の連結された多機能siNA 構造の限定を目的としない例を示す。表示の例において、リンカー(例、ヌクレオチドまたは非ヌクレオチドリンカー)は2つのsiNA領域(例、2つのセンス、2つのアンチセンス、または代替として1つのセンス領域および1つのアンチセンス領域)を結合する。第一標的配列および第二標的配列に対応する個別のセンス(またはセンスおよびアンチセンス)配列は、多機能siNAにおいてそれらに対応するセンスおよび/またはアンチセンス配列に対してハイブリダイズする。さらに、選択的または高いデリバリーおよび/または薬物動態特性を目的として、様々なコンジュゲート、リガンド、アプタマー、ポリマーまたはレポーター分子をリンカー領域に接続することができる。   Figures 42A-42H show examples that are not intended to limit the concatenated multifunctional siNA structure of the present invention. In the example shown, the linker (eg, nucleotide or non-nucleotide linker) joins two siNA regions (eg, two senses, two antisense, or alternatively one sense region and one antisense region). Individual sense (or sense and antisense) sequences corresponding to the first target sequence and the second target sequence hybridize to their corresponding sense and / or antisense sequences in the multifunctional siNA. Furthermore, various conjugates, ligands, aptamers, polymers or reporter molecules can be attached to the linker region for selective or high delivery and / or pharmacokinetic properties.

図43は、様々なデンドリマーベースの多機能siNAデザインの限定を目的としない例を示す。   FIG. 43 shows an example that is not intended to limit various dendrimer based multifunctional siNA designs.

図44は、様々な超分子の多機能siNAデザインの限定を目的としない例を示す。   FIG. 44 shows an example that is not intended to limit the multifunctional siNA design of various supramolecules.

図45は、30ヌクレオチドの前駆siNA構造を使用して多機能siNAデザインを可能にするダイサーの限定を目的としない例を示す。30塩基対の二重鎖は、ダイサーによっていずれかの末端から22および8塩基対生成物に切断される(8塩基対部分は表示せず)。表示を簡略化するため、ダイサーにより生成される突出部は表示しないが、補うことができる。3つの標的配列を示す。必要な配列の重複単位はグレーのボックスで表示する。安定した化学的性質において試験する場合、親30塩基対siNAのN'は、ダイサー切断が可能な2'−OH 位の部位を提示している。ダイサーRNaseIIIによる30量体二重鎖の処理では精密に22+8に切断されるのではなく、一連の近似する生成物(初期位として22+8を持つ)が生成される。そのため、ダイサーによる処理で一連の活性siNAが産出される。   FIG. 45 shows an example that is not intended to limit dicers that allow for a multifunctional siNA design using a 30 nucleotide precursor siNA structure. The 30 base pair duplex is cleaved by Dicer from either end to the 22 and 8 base pair products (8 base pair portion not shown). To simplify the display, the protrusions generated by the dicer are not displayed, but can be compensated. Three target sequences are shown. Necessary sequence duplication units are displayed in gray boxes. When tested in stable chemistry, the N ′ of the parent 30 base pair siNA presents a 2′-OH site capable of Dicer cleavage. Treatment of 30-mer duplexes with Dicer RNase III does not cleave precisely to 22 + 8, but produces a series of approximate products (with 22 + 8 as the initial position). Therefore, a series of active siNAs are produced by treatment with Dicer.

図46は、40ヌクレオチドの前駆siNA構造を使用して多機能siNAデザインを可能にするダイサーの限定を目的としない例を示す。40塩基対の二重鎖は、ダイサーによっていずれかの末端から20塩基対生成物に切断される。表示を簡略化するため、ダイサーにより生成される突出部は表示しないが、補うことができる。4つの標的配列を示す。必要な配列の重複単位はグレーのボックスで表示する。このデザイン形式はより大きなRNAに拡大することができる。化学的に安定したsiNA がダイサーにより結合される場合、次に戦略的に配置されたリボヌクレオチド結合によってデザイナー切断生成物が可能になり、我々の多機能デザインのレパートリーをさらに拡大することができる。例えば、約22ヌクレオチドのダイサー標準に限定されない切断生成物によって、例えば約3から約15ヌクレオチドの範囲で重複する標的配列単位を持つ多機能siNA構造を実現することができる。   FIG. 46 shows an example that is not intended to limit the dicer that allows for a multifunctional siNA design using a 40 nucleotide precursor siNA structure. The 40 base pair duplex is cleaved from either end by Dicer into a 20 base pair product. To simplify the display, the protrusions generated by the dicer are not displayed, but can be compensated. Four target sequences are shown. Necessary sequence duplication units are displayed in gray boxes. This design format can be extended to larger RNAs. If chemically stable siNAs are joined by Dicer, then strategically placed ribonucleotide linkages can allow designer cleavage products to further expand our multifunctional design repertoire. For example, a cleavage product that is not limited to a Dicer standard of about 22 nucleotides can provide a multifunctional siNA structure with target sequence units that overlap, for example, in the range of about 3 to about 15 nucleotides.

図47は、HBVの263位を標的とする多機能siNA 構造を可能にするダイサーによるHBV RNAの抑制の限定を目的としない例を示す。siNAアンチセンス鎖(例、3'−TT突出部を持つ二重鎖における21ヌクレオチド鎖)の最初の17ヌクレオチドが標的RNAに対して相補的である場合、25nMで強固なサイレンシングが観察された。同一形式で16ヌクレオチドのみが相補性を持つ場合、80%のサイレンシングが認められた。   FIG. 47 shows an example that is not intended to limit the suppression of HBV RNA by a dicer that allows a multifunctional siNA structure targeting position 263 of HBV. Strong silencing was observed at 25 nM when the first 17 nucleotides of the siNA antisense strand (eg, 21 nucleotide strand in a duplex with a 3′-TT overhang) are complementary to the target RNA. . When only 16 nucleotides were complementary in the same format, 80% silencing was observed.

図48は、本発明の追加多機能siNA構造のデザインの限定を目的としない例を示す。1つの態様においては、コンジュゲート、リガンド、アプタマー、ラベル、または他の部分を多機能siNAの一領域に結合することで高いデリバリーまたは薬物動態プロファイリングが実現する。   FIG. 48 shows an example that is not intended to limit the design of the additional multifunctional siNA structure of the present invention. In one embodiment, high delivery or pharmacokinetic profiling is achieved by attaching conjugates, ligands, aptamers, labels, or other moieties to a region of the multifunctional siNA.

図49は、本発明の追加多機能siNA構造のデザインの限定を目的としない例を示す。1つの態様においては、コンジュゲート、リガンド、アプタマー、ラベル、または他の部分を多機能siNAの一領域に結合することで高いデリバリーまたは薬物動態プロファイリングが実現する。   FIG. 49 shows an example not intended to limit the design of the additional multifunctional siNA structure of the present invention. In one embodiment, high delivery or pharmacokinetic profiling is achieved by attaching conjugates, ligands, aptamers, labels, or other moieties to a region of the multifunctional siNA.

本発明の核酸分子の作用機序
以下の考察は、現在知られている低分子干渉RNAを介したRNA干渉の機構を論じるものであり、従来技術に限定する意図はなく、従来技術を承認するものではない。出願人は、本明細書にて化学的に修飾された低分子干渉核酸がsiRNA分子同様に類似の、または改善されたRNAiを媒介する能力を有すること、また、改良された安定性とインビボ活性を有すると期待されることを示し、従って、本考察はsiRNAのみに限定されず、siNA全体に応用され得る。「RNAiを媒介する改良された能力」または「改良されたRNAiアクティビティー」という用語は、インビトロまた/もしくはインビボでRNAiアクティビティーを測定したものを含んで意味し、RNAi アクティビティーはRNAi を媒介するsiNAの活性と本発明のsiNA の安定性、双方の反映である。本発明では、全てのRNA、複数のリボヌクレオチドを含むsiRNAもしくはsiNAと比較して、これらの活性による結果はインビトロまた/もしくはインビボで上昇し得る。ある場合においては、siNA分子の活性または安定性は低下し得るが(すなわち10倍未満)、siNA分子の全体的な活性はインビトロまた/もしくはインビボで改良された。
Mechanism of Action of the Nucleic Acid Molecules of the Present Invention The following discussion discusses the mechanism of RNA interference via currently known small interfering RNAs, and is not intended to be limited to the prior art, but approves the prior art It is not a thing. Applicants believe that the chemically modified small interfering nucleic acids herein have the ability to mediate similar or improved RNAi as do siRNA molecules, as well as improved stability and in vivo activity. Thus, this discussion is not limited to siRNA, but can be applied to siNA as a whole. The terms “improved ability to mediate RNAi” or “improved RNAi activity” are meant to include those that measure RNAi activity in vitro and / or in vivo, where RNAi activity is the activity of siNA that mediates RNAi. And the stability of the siNA of the present invention. In the present invention, the result of these activities can be increased in vitro and / or in vivo compared to all RNA, siRNA containing multiple ribonucleotides or siNA. In some cases, the activity or stability of the siNA molecule may be reduced (ie less than 10-fold), but the overall activity of the siNA molecule has been improved in vitro and / or in vivo.

RNA干渉は、動物における低分子干渉RNA(siRNA)によって媒介される配列特異的な転写後遺伝子サイレンシングの過程を指す(ファイヤー(Fire )ら,1998年,ネイチャー誌(Nature),391,806)。植物においてこれに相当する過程は、一般的に転写後遺伝子サイレンシング、またはRNAサイレンシング、菌類ではクエリングとも呼ばれる。転写後の遺伝子サイレンシング過程は、外来遺伝子の発現を阻止するために使用される進化的に保存された細胞防御機構であると考えられ、一般に多様な植物相および門に共通である(ファイヤー(Fire)ら,1999年,トレンド遺伝学誌Trends Genet),15,358)。外来遺伝子からのそのような保護は、ウィルス感染から、または特に同種の一本鎖RNAまたはウィルスゲノムRNAを破壊する細胞応答による、転位因子の宿主ゲノムへの任意の融合から生じた、二本鎖RNA(dsRNA )の生成に応じて進化してきた可能性がある。細胞内におけるdsRNAの存在は、未だ特性が完全には明らかにされていない機序によってRNAi応答を誘発する。この機序は、dsRNA に媒介されるプロテインキナーゼPKRの活性化の結果起こる反応と、リボヌクレアーゼLによる非特異的なmRNA切断の結果起こる2'、5'−オリゴアデニル生成とで異なるようである。   RNA interference refers to the process of sequence-specific post-transcriptional gene silencing mediated by small interfering RNA (siRNA) in animals (Fire et al., 1998, Nature, 391, 806). . A process equivalent to this in plants is generally also called post-transcriptional gene silencing, or RNA silencing, or querying in fungi. The post-transcriptional gene silencing process is thought to be an evolutionarily conserved cytoprotective mechanism used to block the expression of foreign genes and is generally common to diverse flora and gates (Fire ( Fire) et al., 1999, Trends Genet (Trends Genet), 15, 358). Such protection from foreign genes results from double fusions resulting from any infection of the transposable element into the host genome from viral infection or, in particular, by cellular responses that destroy homologous single-stranded RNA or viral genomic RNA. It may have evolved in response to the production of RNA (dsRNA). The presence of dsRNA in the cell triggers an RNAi response by a mechanism that has not yet been fully characterized. This mechanism appears to differ between the reaction that occurs as a result of dsRNA-mediated activation of the protein kinase PKR and the 2 ′, 5′-oligoadenyl production that occurs as a result of nonspecific mRNA cleavage by ribonuclease L.

長鎖dsRNAが細胞内に存在すると、ダイサーと呼ばれるリボヌクレーゼIII酵素の活性を刺激する。ダイサーは、dsRNAが低分子干渉RNA(siRNA)として知られるdsRNA の短い断片になる過程に関わっている(バースタイン(Berstein )ら,2001年,ネイチャー誌(Nature),409,363)。ダイサー活性によって生じる低分子干渉RNAは、一般的に約21から約23ヌクレオチドの長さで、約19塩基対の二重鎖を含む。ダイサーは、21および22ヌクレオチドの低分子一時RNA(stRNA) を、翻訳調整に関わる保存構造の前駆RNAから切除する場合にも関与している(ハットヴァーグナー(Hutvagner)ら,2001年,サイエンス誌(Science),293,834)。RNAi反応はRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と一般的に呼ばれる、siRNAとの相同配列を持つ一本鎖RNAの切断を媒介するsiRNAを含むエンドヌクレアーゼ複合体としての役割がある。標的RNAの切断はsiRNA二重鎖であるガイド配列に相補的な中央の領域で行われる(エルバシール(Elbashir )等、遺伝子と発生誌)Genes Dev.,15,188)。加えて、RNA干渉は、おそらくクロマチン構造を制御し、それによって標的遺伝子配列の転写を防ぐという細胞機構を通じた、短いRNA(例えば、マイクロRNA、またはmiRNA)によって媒介される遺伝子サイレンシングにも関わっている可能性がある(例えば以下の文献を参照:オールシャー(Allshire),2002年,サイエンス誌(Science),297,1818−1819; ヴォープ(Volpe) ら,2002年, サイエンス誌(Science),297,1833−1837; ジニュウェイン(Jenuwein)2002年, サイエンス誌(Science),297,2215−2218; ホール(Hall) ら,2002年,サイエンス誌(Science),297,2232−2237)。例えば、本発明のsiNA分子は、転写物であるRNAとの相互作用を介して、または特定の遺伝子配列との相互作用の代わりとして遺伝子サイレンシングの媒介に使われる可能性があり、そのような相互作用は転写レベルまたは転写後レベルで遺伝子サイレンシングを引き起こす。   The presence of long dsRNA in the cell stimulates the activity of a ribonuclease III enzyme called Dicer. Dicer is involved in the process of dsRNA becoming a short fragment of dsRNA known as small interfering RNA (siRNA) (Berstein et al., 2001, Nature, 409, 363). Small interfering RNAs generated by Dicer activity are generally about 21 to about 23 nucleotides in length and contain about 19 base pair duplexes. Dicer is also involved in excision of 21 and 22 nucleotide small transient RNAs (stRNA) from conserved precursor RNAs involved in translational regulation (Hutvagner et al., 2001, Science ( Science), 293, 834). The RNAi reaction serves as an endonuclease complex that includes siRNA that mediates the cleavage of single-stranded RNA having a homologous sequence with siRNA, commonly referred to as RNA-induced silencing complex (RISC). Cleavage of the target RNA is performed in the central region complementary to the guide sequence that is a siRNA duplex (Elbashir et al., Genes and Development Journal) Genes Dev. , 15, 188). In addition, RNA interference is also involved in gene silencing mediated by short RNA (eg, microRNA, or miRNA), possibly through a cellular mechanism that regulates the chromatin structure and thereby prevents transcription of the target gene sequence. (See, for example, the following literature: Allshire, 2002, Science, 297, 1818-1819; Volpe et al., 2002, Science, 297, 1833-1737; Jenuwein 2002, Science, 297, 2215-2218; Hall et al., 2002, Science, 297, 2232-223. 7). For example, the siNA molecules of the present invention may be used to mediate gene silencing through interaction with RNA, which is a transcript, or as an alternative to interaction with specific gene sequences, such as The interaction causes gene silencing at the transcriptional or post-transcriptional level.

RNAiは様々なシステムで研究されてきた。ファイヤー(Fire)ら,1998年、ネイチャー誌(Nature),391,806, は、線虫(C.elegance) で初めてRNAiを観察した。ウィアニー(Wianny) とゲッツ(Goetz),1999年, ネイチャー細胞生物学誌(Nature Cell Biol.)2,70, は、マウスの胚においてRNAiはdsRNAによって媒介されていると述べた。ハモンド(Hammond) ら,2000年,ネイチャー誌(Nature),404,293)は、dsRNAとともに導入されるショウジョウバエ細胞におけるRNAiについて記述している。エルバシール(Elbashir)ら,2001年,ネイチャー誌(Nature),411,494,は、ヒトの胚の腎臓およびHeLa細胞を含むほ乳類の細胞における21ヌクレオチドの二重鎖の合成RNAの導入によるRNAi誘導について述べた。ショウジョウバエ(Drosophila) の胚ライセートにおける最近の研究では、siRNA の長さ、構造、化学組成、配列といった効率的なRNAi活性の媒介に最も重要な特定の必要条件が明らかになった。これらの研究は、21ヌクレオチドのsiRNA二重鎖は3' 端の2ヌクレオチドの突出を含んでいる場合に最も活性が高いという事を示した。更に、片方または双方のsiRNA鎖を2'デオキシ、または2'−O −メチルヌクレオチドで置換した場合RNAiアクティビティーは消滅し、一方でsiRNAヌクレオチド3' 端のデオキシヌクレオチドによる置換は耐用性を示した。siRNA 二重鎖の中央のミスマッチ配列も、同様にRNAi活性を消滅させる事が示された。加えて、これらの研究は標的RNAの切断部位の位置はsiRNAの3' 端ではなく5'端によって規定されるという事も示された(エルバシール(Elbershir) ら,2001年,欧州分子生物学協会誌(EMBO J.,20,6877)。siRNA 二重鎖の標的相補鎖の5'リン酸がsiRNA活性に必要であり、siRNAの5' リン酸部分の維持にATPが用いられると別の研究が示したが( ニカネン(Nykanen) ら,2001年,セル誌(Cell),107,309)、一方で、外因的に導入された場合には5'リン酸が欠けているsiRNA 分子は活性であり、siRNA 構造の5' リン酸化がインビボで起こるのかもしれないと示唆されている。   RNAi has been studied in various systems. Fire et al., 1998, Nature, 391,806, observed RNAi for the first time in C. elegance. Wianny and Goetz, 1999, Nature Cell Biol. 2,70, stated that RNAi is mediated by dsRNA in mouse embryos. Hammond et al., 2000, Nature, 404, 293) describe RNAi in Drosophila cells introduced with dsRNA. Elbashir et al., 2001, Nature, 411,494, on RNAi induction by introduction of a 21-nucleotide duplex synthetic RNA in mammalian cells including human embryonic kidney and HeLa cells. Stated. Recent studies in Drosophila embryo lysates have revealed specific requirements that are most important for mediating efficient RNAi activity, such as siRNA length, structure, chemical composition, and sequence. These studies showed that 21 nucleotide siRNA duplexes are most active when they contain a 3 nucleotide 2 nucleotide overhang. Furthermore, RNAi activity disappeared when one or both siRNA strands were replaced with 2'deoxy or 2'-O-methyl nucleotides, while replacement of the siRNA nucleotide 3'end with deoxynucleotides was tolerated. A mismatch sequence in the middle of the siRNA duplex was also shown to abolish RNAi activity. In addition, these studies have also shown that the position of the target RNA cleavage site is defined by the 5 ′ end rather than the 3 ′ end of the siRNA (Elbershir et al., 2001, European Molecular Biology Association). (EMBO J., 20, 6877) The 5 'phosphate of the target complementary strand of the siRNA duplex is required for siRNA activity and another study when ATP is used to maintain the 5' phosphate portion of the siRNA. (Nykanen et al., 2001, Cell, 107, 309), while siRNA molecules lacking 5 ′ phosphate are active when introduced exogenously. It has been suggested that 5 'phosphorylation of siRNA structures may occur in vivo.

本発明の二重鎖形成オリゴヌクレオチド(DFO)
1つの態様として、本発明は、二重鎖オリゴヌクレオチドへと自己集合することができる二重鎖形成オリゴヌクレオチド(DFO) を含むsiNA分子を特徴とする。本発明の二重鎖形成オリゴヌクレオチドは、化学的に合成するか、転写単位および/またはベクターから発現することができる。本発明のDFO分子は、様々な治療、診断、農業、畜産、標的の確認、ゲノム上の発見、遺伝子工学、薬理ゲノミクス上の応用に、有用な試薬と方法を提供する。
Double-stranded oligonucleotide (DFO) of the present invention
In one aspect, the invention features a siNA molecule comprising a duplex forming oligonucleotide (DFO) that can self-assemble into a duplex oligonucleotide. The duplex forming oligonucleotides of the invention can be chemically synthesized or expressed from transcription units and / or vectors. The DFO molecules of the present invention provide useful reagents and methods for various therapeutic, diagnostic, agricultural, livestock, target identification, genomic discovery, genetic engineering, and pharmacogenomic applications.

本明細書においては便宜上、二重鎖形成オリゴヌクレオチドまたはDFO分子と呼ぶが、これらに限定されない特定のオリゴヌクレオチドが、遺伝子発現の配列特異的な調節の有力なメディエーターであることを、出願人は本明細書で示す。二重鎖オリゴヌクレオチドになるよう自己集合するようデザインされた、二重鎖オリゴヌクレオチドのそれぞれの鎖が、標的核酸分子に相補的なヌクレオチド配列を含む線状のポリヌクレオチド配列群である点において、本発明のオリゴヌクレオチドは、当該分野で知られている他の核酸配列(例えば、siRNA、miRNA、stRNA 、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドなど)とは異なる。従って本発明の核酸分子は、二重鎖のそれぞれの鎖に同じポリヌクレオチド配列を含み、それぞれの鎖が標的核酸分子に相補的なヌクレオチド配列を含む、機能的な二重鎖へと自己集合することができる。   For convenience, the applicant will refer to certain oligonucleotides, referred to as duplex-forming oligonucleotides or DFO molecules for convenience, but not limited to, as potent mediators of sequence-specific regulation of gene expression. Shown here. In that each strand of a double-stranded oligonucleotide, designed to self-assemble into a double-stranded oligonucleotide, is a linear polynucleotide sequence group comprising a nucleotide sequence complementary to the target nucleic acid molecule, The oligonucleotides of the invention differ from other nucleic acid sequences known in the art (eg, siRNA, miRNA, stRNA, shRNA, antisense oligonucleotide, etc.). Thus, the nucleic acid molecules of the invention self-assemble into functional duplexes that contain the same polynucleotide sequence in each strand of the duplex, each strand containing a nucleotide sequence that is complementary to the target nucleic acid molecule. be able to.

概して、二重鎖のオリゴヌクレオチドは、一つの鎖のオリゴヌクレオチド配列が二つ目の鎖のオリゴヌクレオチド配列と相補的である、二つの異なるオリゴヌクレオチド配列の集合によって形成され、そのような二重鎖オリゴヌクレオチドは二つの分離したオリゴヌクレオチドが集合するか、または、当該分野ではしばしばヘアピン様ステムループ構造(例えば、shRNA、または短鎖ヘアピンRNA) と呼ばれる、二重鎖構造を形成するように折り畳まった一つの分子から形成される。当該分野で知られる二重鎖のそれぞれの鎖に全て共通の特徴があるこれらの二重鎖オリゴヌクレオチドには、特徴的なヌクレオチド配列がある。   In general, a double stranded oligonucleotide is formed by a collection of two different oligonucleotide sequences, one of which is complementary to the second strand of the oligonucleotide sequence. Strand oligonucleotides assemble into two separate oligonucleotides or fold to form a duplex structure, often referred to in the art as a hairpin-like stem-loop structure (eg, shRNA, or short hairpin RNA). It is formed from only one molecule. These double-stranded oligonucleotides, which all have features common to each strand of the double-stranded known in the art, have characteristic nucleotide sequences.

当該分野で知られる二重鎖核酸分子とは異なり、出願人は、新規の、潜在的な費用効率が高い、一本鎖または線状のオリゴヌクレオチドから二重鎖核酸分子を形成する簡便な方法を開発した。二重鎖オリゴヌクレオチドの二つの鎖は、同じヌクレオチド配列を持ち、非共有結合で互いに結合された本発明に従って形成された。前述の二重鎖オリゴヌクレオチド分子は、合成後に当該分野で既知の手法と試薬によって容易に結合することができ、本発明の範囲内である。1つの態様においては、二重鎖を形成する本発明(二重鎖形成オリゴヌクレオチド) の一本鎖オリゴヌクレオチドは、第一の領域と第二の領域を含み、第二の領域は第一の領域のヌクレオチド配列の逆方向反復のヌクレオチド配列を含むか、もしくは、二重鎖の片方の鎖のヌクレオチド配列が二本目の鎖のヌクレオチド配列と同一である二重鎖オリゴヌクレオチドを、自己集合して形成するような部分を含む。上述の二重鎖形成オリゴヌクレオチドの限定を目的としない例が図14および15に描かれている。これらの二重鎖形成オリゴヌクレオチド(DFO) は状況に応じて特定のパリンドロームまたは反復配列を含んでいてもよく、そのようなパリンドロームまたは反復配列は、DFOの第一の領域と第二の領域の間に存在する。   Unlike double-stranded nucleic acid molecules known in the art, Applicants have developed a simple and potentially cost-effective method of forming double-stranded nucleic acid molecules from single-stranded or linear oligonucleotides. Developed. The two strands of the double-stranded oligonucleotide were formed according to the present invention having the same nucleotide sequence and joined to each other non-covalently. The aforementioned double-stranded oligonucleotide molecules can be easily coupled after synthesis by techniques and reagents known in the art and are within the scope of the present invention. In one embodiment, a single-stranded oligonucleotide of the present invention (duplex-forming oligonucleotide) that forms a duplex comprises a first region and a second region, wherein the second region is a first region Self-assembling a double-stranded oligonucleotide containing a nucleotide sequence of inverted repeats of the region's nucleotide sequence or having the nucleotide sequence of one strand of the duplex identical to the nucleotide sequence of the second strand Includes a part to be formed. Examples not intended to limit the above-described duplex forming oligonucleotides are depicted in FIGS. These duplex forming oligonucleotides (DFOs) may contain specific palindromic or repetitive sequences, depending on the circumstances, such palindromic or repetitive sequences may include the first region of the DFO and the second region. Exists between the regions.

1つの態様においては、本発明は、二重鎖形成オリゴヌクレオチド( DFO)中に標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列である二重鎖を形成する自己相補的な核酸配列を含むDFO分子であることを特徴とする。DFO分子は自己相補配列を単独で、またはそのような自己相補配列による集合の結果生じた二重鎖を含む可能性がある。   In one aspect, the invention is a DFO molecule comprising a self-complementary nucleic acid sequence that forms a duplex that is a nucleotide sequence complementary to a target nucleic acid sequence in a duplex-forming oligonucleotide (DFO). It is characterized by that. DFO molecules may contain self-complementary sequences alone or duplexes resulting from assembly by such self-complementary sequences.

1つの態様においては、本発明の二重鎖形成オリゴヌクレオチド(DFO)は第一の領域と第二の領域を含み、第二の領域はDFO分子が二重鎖ヌクレオチドに自己集合できるように第一の領域のヌクレオチド配列の逆方向反復のヌクレオチド配列を含む。 そのような二重鎖オリゴヌクレオチドは、遺伝子発現を調節する低分子干渉核酸(siNA) として作用することができる。本発明のDFO分子によって二重鎖形成された二重鎖オリゴヌクレオチドのそれぞれの鎖は、標的核酸分子(例えば、標的RNA)の同じヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列領域を含む可能性がある。   In one embodiment, a duplex forming oligonucleotide (DFO) of the invention comprises a first region and a second region, wherein the second region is a first region that allows the DFO molecule to self-assemble into a double stranded nucleotide. It includes a nucleotide sequence of inverted repeats of the nucleotide sequence of a region. Such double-stranded oligonucleotides can act as small interfering nucleic acids (siNA) that regulate gene expression. Each strand of a duplex oligonucleotide duplexed by a DFO molecule of the present invention can include a nucleotide sequence region that is complementary to the same nucleotide sequence of a target nucleic acid molecule (eg, target RNA).

1つの態様においては、本発明は、二重鎖オリゴヌクレオチドへと自己集合できる一本鎖のDFOであることを特徴とする。出願人は意外にも、自己相補性のヌクレオチド領域を有する一本鎖オリゴヌクレオチドが容易に二重鎖オリゴヌクレオチド構造に自己集合できるということを見いだした。このようなDFOは、配列特異的に遺伝子発現を阻害することができる二重鎖へと自己集合することができる。本発明のDFO分子は、第二領域のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を持つ第一領域を含み、その第一領域の配列は標的核酸(例えばRNA)に相補的である。DFOは、二重鎖オリゴヌクレオチドそれぞれの鎖の一部分が標的核酸配列に相補的な配列を含む二重鎖オリゴヌクレオチドを形成することができる。   In one aspect, the invention features a single-stranded DFO that can self-assemble into a double-stranded oligonucleotide. Applicants have unexpectedly found that single-stranded oligonucleotides having self-complementary nucleotide regions can be easily self-assembled into double-stranded oligonucleotide structures. Such DFOs can self-assemble into duplexes that can inhibit gene expression in a sequence-specific manner. The DFO molecule of the present invention includes a first region having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the second region, wherein the sequence of the first region is complementary to the target nucleic acid (eg, RNA). DFO can form a double-stranded oligonucleotide in which a portion of each strand of the double-stranded oligonucleotide includes a sequence that is complementary to the target nucleic acid sequence.

1つの態様においては、本発明の二重鎖オリゴヌクレオチドは、二重鎖オリゴヌクレオチドの二本の鎖は互いに共有結合で結合されていない、また、二重鎖オリゴヌクレオチドのそれぞれの鎖は標的核酸分子またはその一部のヌクレオチド配列と同一の配列に対して相補的なヌクレオチド配列を含んでいるという点を特徴とする( 例、HCV RNA標的)。別の態様においては、二重鎖オリゴヌクレオチドの二本の鎖は少なくとも約15、望ましくは約16、17、18、19、20、または21ヌクレオチドの同一のヌクレオチド配列を共有している。   In one embodiment, the double-stranded oligonucleotide of the invention comprises a double-stranded oligonucleotide in which the two strands are not covalently linked to each other, and each strand of the double-stranded oligonucleotide is a target nucleic acid. Characterized in that it contains a nucleotide sequence that is complementary to the same sequence as the nucleotide sequence of the molecule or part thereof (eg, HCV RNA target). In another embodiment, the two strands of a double stranded oligonucleotide share the same nucleotide sequence of at least about 15, desirably about 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides.

1つの態様においては、本発明のDFO分子は化学式DFO−I:
の構造を有し、式中、Zは任意に1か所以上が修飾されていてもよいヌクレオチド(2−アミノプリン、2−アミノ−1,6−ジヒドロプリン、またはユニバーサル塩基といった修飾された塩基を含むヌクレオチド)を含んだ、例えば約2から24ヌクレオチドの偶数の長さ(例えば、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、または22または24ヌクレオチド)のパリンドロームまたは反復核酸配列を含み、Xは、例えば約1から21ヌクレオチドの間(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または21ヌクレオチド)の長さの核酸配列を示し、X'は、Xかその一部に相補的なヌクレオチド配列を持つ約1から21ヌクレオチドの間(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または21ヌクレオチド)の長さの核酸配列を含み、pは、末端リン酸基を含むが、これは存在していてもしていなくてもよく、式中の配列XおよびZは、標的核酸配列またはその一部に相補的な核酸配列を単独または同時に含み、その長さは標的核酸配列またはその一部と相互作用するのに十分な長さ(例えば、塩基対)であり、例えば、Xは配列Xやその一部に相補的な、約12から約21以上(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、またはそれ以上)の長さのヌクレオチドを単独で含むことができる(例、HCV RNA標的)。限定を目的としない他の例では、XおよびZのヌクレオチド配列の長さは共に、標的HCV RNA やその一部に相補的なXが存在している場合には、約12から21、もしくはそれ以上(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、またはそれ以上)のヌクレオチドである。更に、限定を目的としない他の例では、Xが存在しない場合、標的RNAやその一部(例、HCV RNA標的)に相補的なZのヌクレオチド配列の長さは約12から約24、もしくはそれ以上(例えば、約12、14、16、18、20、22、24、またはそれ以上) のヌクレオチドである。更に別の限定を目的としない例では、Xが存在している場合、標的HCVRNAまたはその一部と相補的なZのヌクレオチド配列の長さは、約12から約24もしくはそれ以上のヌクレオチド(例、約12、14、16、18、20、22、24、またはそれ以上)である。1つの態様においては、X、Z、およびX'は、Xおよび/またはZは、標的RNAやその一部のヌクレオチド配列と相互作用するのに十分な長さ(例えば、塩基対)のヌクレオチド配列を含んでいるオリゴヌクレオチドである(例、HCV RNA標的)。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは同一である。別の態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびXの長さは同一ではない。別の1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびZ、またはZおよびX'、またはX、ZおよびX'の長さは同一あるいは相違のどちらかである。
In one embodiment, the DFO molecule of the present invention has the chemical formula DFO-I:
Wherein Z is an optionally modified nucleotide (2-aminopurine, 2-amino-1,6-dihydropurine, or universal base such as a universal base) For example, about 2 to 24 nucleotides in an even length (eg 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, or 22 or 24 nucleotides) X includes, for example, between about 1 and 21 nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14). , 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides), wherein X ′ is between about 1 to 21 nucleotides with a nucleotide sequence complementary to X or a portion thereof ( For example, a length of about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides) Wherein p contains a terminal phosphate group, which may or may not be present, wherein the sequences X and Z are complementary to the target nucleic acid sequence or part thereof. Nucleic acid sequences are included alone or simultaneously, the length of which is sufficient to interact with the target nucleic acid sequence or a portion thereof (eg, base pairs), for example, X is complementary to sequence X or a portion thereof About 12 to about 21 or more (eg, about 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, or more) of nucleotides alone can be included ( Example, HCV RNA target). In other examples not intended to be limiting, the lengths of the X and Z nucleotide sequences are both about 12 to 21 in the presence of X complementary to the target HCV RNA or part thereof, or Or more (eg, about 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, or more) nucleotides. Further, in other examples not intended to be limiting, in the absence of X, the length of the Z nucleotide sequence complementary to the target RNA or a portion thereof (eg, HCV RNA target) is about 12 to about 24, or There are more (eg, about 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, or more) nucleotides. In yet another non-limiting example, when X is present, the length of the Z nucleotide sequence complementary to the target HCV RNA or a portion thereof is about 12 to about 24 or more nucleotides (eg, , About 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, or more). In one aspect, X, Z, and X ′ are a nucleotide sequence that is long enough (eg, base pairs) for X and / or Z to interact with the target RNA or a portion of the nucleotide sequence. (Eg, HCV RNA target). In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, oligonucleotides X and X are not the same length. In another embodiment, the lengths of oligonucleotides X and Z, or Z and X ′, or X, Z and X ′ are either the same or different.

ある配列が、本明細書中で他の配列と相互作用するのに「十分な」長さ、( すなわち塩基対)と述べられている場合には、二つの配列間に形成される結合の数(例えば、水素結合)が二つの配列が相互作用させる条件かで二重鎖を形成することができる十分な長さを意味する。そのような条件は、インビトロ(例えば、診断やアッセイ目的)もしくはインビボ(治療上の目的)であり得る。そのような長さを決定するのは容易で日常的作業である。   The number of bonds formed between two sequences when a sequence is said to be “sufficient” length (ie, base pairs) to interact with other sequences herein. (Eg, hydrogen bond) means a length sufficient to form a duplex under conditions where the two sequences interact. Such conditions can be in vitro (eg, diagnostic or assay purposes) or in vivo (therapeutic purposes). Determining such length is an easy and routine task.

1つの態様においては、本発明は、DFO−I(a):
を有する二重鎖ヌクレオチド構造を特徴をとし、式中、Zは1か所以上の修飾されたヌクレオチド(2−アミノプリン、2−アミノ−1,6−ジヒドロプリン、またはユニバーサル塩基といった修飾された塩基を含むヌクレオチド)を含んだ、例えば約2から24ヌクレオチドの偶数の長さ(例えば、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、または22または24ヌクレオチド)のパリンドロームまたは反復配列様の核酸配列を含み、Xは、例えば約1から21ヌクレオチドの間(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または21ヌクレオチド)の長さの核酸配列を示し、X' は、Xかその一部に相補的なヌクレオチド配列を持つ約1から21ヌクレオチドの間(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、または21ヌクレオチド)の長さの核酸配列を含み、pは、末端リン酸基を含むが、これは存在していてもしていなくてもよく、式中の配列XおよびZは、標的核酸配列またはその一部に相補的な核酸配列をそれぞれ単独で含み( 例、HCV RNA標的)、その長さは標的核酸配列またはその一部と相互作用するのに十分な長さである(例、HCV RNA標的)。例えば、Xの配列は標的RNAやその一部に相補的な、約12から約21以上(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、またはそれ以上)の長さのヌクレオチドを単独で含むことができる(例、HCV RNA標的)。限定を目的としない他の例では、XおよびZのヌクレオチド配列の長さは共に、(Xが存在している場合) 標的RNAやその一部に相補的な、約12から21、もしくはそれ以上(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、またはそれ以上)のヌクレオチドである(例、HCV RNA標的)。更に、限定を目的としない他の例では、Xが存在しない場合、標的HCVRNA やその一部に相補的なZのヌクレオチド配列の長さは約12から約24、もしくはそれ以上(例えば、約12、14、16、18、20、22、24、またはそれ以上)のヌクレオチドである。1つの態様においては、X、Z、およびX'は、Xおよび/またはZは、標的RNAやその一部のヌクレオチド配列と相互作用するのに十分な長さ(例えば、塩基対)のヌクレオチド配列を含んでいるオリゴヌクレオチドである(例、HCV RNA標的)。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは同一である。別の1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一ではない。別の1つの態様においては、オリゴヌクレオチド、XおよびZ、またはZおよびX'、またはX、ZおよびX'の長さは同一か相違のどちらかである。1つの態様においては、化学式I(a)の二重鎖オリゴヌクレオチドの構造は、1つ以上、具体的には1、2、3、もしくは4のミスマッチを含み、このようなミスマッチの範囲が標的遺伝子の発現を阻害する二重鎖オリゴヌクレオチドの効力を減少させることはない。
In one aspect, the present invention provides DFO-I (a):
Wherein Z is one or more modified nucleotides (modified such as 2-aminopurine, 2-amino-1,6-dihydropurine, or universal base). Nucleotides including bases), for example, in an even length (eg, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, or 22 or 24 nucleotides) of about 2 to 24 nucleotides A palindromic or repetitive sequence-like nucleic acid sequence, wherein X is for example between about 1 and 21 nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides), wherein X ′ is about 1 having a nucleotide sequence complementary to X or a portion thereof. Between 21 nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 Nucleotides) in length, and p contains a terminal phosphate group, which may or may not be present, wherein sequences X and Z are the target nucleic acid sequence or one of its Each comprising a nucleic acid sequence that is complementary to the region (eg, HCV RNA target), and the length is sufficient to interact with the target nucleic acid sequence or part thereof (eg, HCV RNA target) . For example, the sequence of X is about 12 to about 21 or more (eg, about 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, or more complementary to the target RNA or a portion thereof. ) Nucleotides in length (eg, HCV RNA target). In other examples not intended to be limiting, the lengths of the X and Z nucleotide sequences are both about 12 to 21 or more complementary to the target RNA or part thereof (if X is present). (Eg, about 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, or more) nucleotides (eg, HCV RNA target). Further, in other examples not intended to be limiting, in the absence of X, the length of the Z nucleotide sequence complementary to the target HCV RNA or a portion thereof is about 12 to about 24, or more (eg, about 12 , 14, 16, 18, 20, 22, 24, or more). In one aspect, X, Z, and X ′ are a nucleotide sequence that is long enough (eg, base pairs) for X and / or Z to interact with the target RNA or a portion of the nucleotide sequence. (Eg, HCV RNA target). In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, oligonucleotides X and X ′ are not the same length. In another embodiment, the lengths of the oligonucleotides, X and Z, or Z and X ′, or X, Z and X ′ are either the same or different. In one embodiment, the structure of the double-stranded oligonucleotide of formula I (a) comprises one or more, specifically 1, 2, 3, or 4 mismatches, and the range of such mismatches is the target It does not diminish the efficacy of double-stranded oligonucleotides that inhibit gene expression.

1つの態様においては、本発明のDFO分子は化学式DFO−II:
の構造を有し、式中、XおよびX' は約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドをそれぞれ独立に含み、式中のXは例えば約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さ(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20もしくは21ヌクレオチド)のオリゴヌクレオチドを含み、X' は配列Xまたはその一部に相補的なヌクレオチド配列を有する例えば約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さ(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20もしくは21ヌクレオチド)のオリゴヌクレオチドを含み、pは、末端リン酸基を含むが、これは存在していてもしていなくてもよく、式中のXは標的核酸配列(例えば、HCVRNA)もしくはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み、その長さは標的核酸配列またはその一部と相互作用(例えば塩基対)するのに十分な長さである。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一である。別の1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一ではない。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは、比較的安定な二重鎖オリゴヌクレオチドを形成するのに十分な長さである。
In one embodiment, the DFO molecule of the present invention has the chemical formula DFO-II:
Wherein X and X ′ each independently comprise an oligonucleotide of about 12 to about 21 nucleotides in length, wherein X is for example about 12 to about 21 nucleotides in length ( For example, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or 21 nucleotides), where X ′ has a nucleotide sequence complementary to sequence X or a portion thereof, eg about 12 nucleotides To about 21 nucleotides in length (eg, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or 21 nucleotides), and p contains a terminal phosphate group, May or may not be present, wherein X is complementary to the target nucleic acid sequence (eg, HCV RNA) or a portion thereof Including the nucleotide sequence, the length is sufficient to interact (eg, base pair) with the target nucleic acid sequence or portion thereof. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, oligonucleotides X and X ′ are not the same length. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are sufficient to form a relatively stable duplex oligonucleotide.

1つの態様においては、本発明は化学式DFO−II(a):
を有する二重鎖オリゴヌクレオチド構造を特徴とし、 式中、XおよびX' は約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドをそれぞれ独立に含み、式中のXは例えば約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さ(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20もしくは21ヌクレオチド)のオリゴヌクレオチドを含み、X' は配列Xまたはその一部に相補的なヌクレオチド配列を有する例えば約12ヌクレオチドから約21ヌクレオチドの長さ(例えば、12、13、14、15、16、17、18、19、20もしくは21ヌクレオチド)のオリゴヌクレオチドを含み、pは、末端リン酸基を含むが、これは存在していてもしていなくてもよく、式中のXは標的核酸配列(例えばRNA)もしくはその一部に相補的なヌクレオチド配列を含み(例、HCV RNA標的)、その長さは標的核酸配列またはその一部と相互作用( 例えば塩基対) するのに十分な長さである(例、HCV RNA標的)。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは同一である。別の1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一ではない。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは、比較的安定な二重鎖オリゴヌクレオチドを形成するのに十分な長さである。1つの態様においては、化学式II (a)の二重鎖オリゴヌクレオチドの構造は、1つ以上、具体的には1、2、3、もしくは4のミスマッチを含み、このようなミスマッチの範囲が標的遺伝子の発現を阻害する二重鎖オリゴヌクレオチドの効力を減少させることはない。
In one aspect, the invention provides a compound of formula DFO-II (a):
Wherein X and X ′ each independently comprise an oligonucleotide from about 12 nucleotides to about 21 nucleotides in length, wherein X is, for example, from about 12 nucleotides to about An oligonucleotide of 21 nucleotides in length (eg, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or 21 nucleotides), wherein X ′ is a nucleotide sequence complementary to sequence X or a portion thereof For example about 12 to about 21 nucleotides in length (eg, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or 21 nucleotides), wherein p is a terminal phosphate group Which may or may not be present, where X is the target nucleic acid sequence (eg RNA Or a nucleotide sequence that is complementary to a portion thereof (eg, HCV RNA target) and the length is sufficient to interact (eg, base pair) with the target nucleic acid sequence or portion thereof (eg, , HCV RNA target). In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, oligonucleotides X and X ′ are not the same length. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are sufficient to form a relatively stable duplex oligonucleotide. In one embodiment, the structure of the double-stranded oligonucleotide of formula II (a) comprises one or more, specifically 1, 2, 3, or 4 mismatches, and the extent of such mismatches is targeted It does not diminish the efficacy of double-stranded oligonucleotides that inhibit gene expression.

1つの態様においては、本発明は化学式DFO−I(b):
を有するDFO分子を特徴とし、 式中、Zは、1か所かそれ以上の他のヌクレオチドと塩基対形成を容易にすることができる非標準の、もしくは修飾されたヌクレオチド(例、2−アミノプリンまたはユニバーサル塩基といった修飾された塩基を含むヌクレオチド)を場合によって含んだ、パリンドロームもしくは反復核酸配列を含む。Zは、標的核酸(例えば、HCVRNA)分子のヌクレオチド配列と相互作用(例えば塩基対)するのに十分な長さ、望ましくは少なくとも12ヌクレオチドの長さで、具体的には約12から約24ヌクレオチド(例えば約12、14、16、18、20、22もしくは24ヌクレオチド)であることができる。pは末端リン酸基を表し、これは存在していてもしていなくてもよい。
In one aspect, the invention provides a compound of formula DFO-I (b):
Wherein Z is a non-standard or modified nucleotide that can facilitate base pairing with one or more other nucleotides (eg, 2-amino Nucleotides containing modified bases such as purines or universal bases), optionally including palindromic or repetitive nucleic acid sequences. Z is long enough to interact (eg, base pair) with the nucleotide sequence of the target nucleic acid (eg, HCV RNA) molecule, desirably at least 12 nucleotides, specifically about 12 to about 24 nucleotides (Eg, about 12, 14, 16, 18, 20, 22, or 24 nucleotides). p represents a terminal phosphate group, which may or may not be present.

1つの態様においては、化学式DFO−I、DFO−I(a)、DFO−I(b)、DFO−II(a)またはDFO−IIのいずれかを含むDFO分子は、本明細書で述べられた、しかしこれに限定されない、例えば化学式I〜VIIのいずれかを含むヌクレオチドや、表IVに述べられた安定化反応、もしくは本明細書で述べられた様々な態様のような他の修飾ヌクレオチドや非ヌクレオチドとのいずれかの組み合わせの化学修飾を含む。   In one aspect, a DFO molecule comprising any of the formulas DFO-I, DFO-I (a), DFO-I (b), DFO-II (a) or DFO-II is described herein. However, but not limited to, for example, nucleotides including any of Formulas I-VII, stabilization reactions described in Table IV, or other modified nucleotides such as various embodiments described herein, Includes any combination of chemical modifications with non-nucleotides.

1つの態様においては、化学式DFO −I、DFO−I(a) およびDFO−I(b)を有するDFO構造のZのパリンドロームまたは反復配列または修飾されたヌクレオチド(2−アミノプリンまたはユニバーサル塩基といった修飾された塩基を含むヌクレオチド)は、標的核酸配列の一部分と相互作用できる化学修飾されたヌクレオチド(例えば、ワトソン−クリック塩基対または非ワトソン−クリック塩基を形成することができる、修飾された塩基アナログ)を含む。   In one embodiment, the palindromic or repetitive sequence or modified nucleotide of the DFO structure having the formulas DFO-I, DFO-I (a) and DFO-I (b) or modified nucleotides (such as 2-aminopurine or universal bases) Modified base analogs that can form chemically modified nucleotides (eg, Watson-Crick base pairs or non-Watson-Crick bases) that can interact with a portion of the target nucleic acid sequence. )including.

1つの態様においては、例えば化学式DFO−IまたはDFO −IIを有するDFOといった本発明のDFO分子は、約15から約40ヌクレオチド(例えば、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40ヌクレオチド)を含む。1つの態様においては、本発明のDFO分子は1つ以上の化学修飾を含む。限定を目的としない例において、化学修飾されたヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチドの本発明の核酸への導入は、外因的に供給された修飾されていないRNA分子特有のインビボでの安定性と生物学的利用能の潜在的な限界を乗り越える強力なツールを提供する。例えば、化学修飾された核酸は血清中または細胞内または組織内でより長い半減期を持つ傾向にあるため、化学修飾された核酸分子の利用は特定の核酸分子の用量をより少なくすることができる。更に、特定の化学修飾は、半減期を改善するだけでなく核酸分子の特定の器官や細胞、組織へのターゲティングを容易にし、および/または核酸分子の細胞への取込みを改善することによって、生物学的利用能および/または核酸分子の作用強度を向上させる。従って、化学修飾された核酸分子の活性が、インビトロで野生型の/修飾されていない核酸分子との比較で、例えば修飾されていないRNAと比較した場合に活性が減少したとしても、安定性と作用強度、効果持続期間、生物学的利用能、および/または分子の供給が改善されるために、修飾された核酸分子の全体的な活性は野生型または修飾されていない核酸分子より高い可能性がある。   In one embodiment, a DFO molecule of the invention, such as a DFO having the formula DFO-I or DFO-II, has about 15 to about 40 nucleotides (eg, about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or 40 nucleotides). In one embodiment, the DFO molecule of the present invention includes one or more chemical modifications. In a non-limiting example, the introduction of chemically modified nucleotides and / or non-nucleotides into the nucleic acids of the present invention provides the in vivo stability and biology unique to exogenously supplied unmodified RNA molecules. Provide a powerful tool to overcome the potential limitations of social availability. For example, the use of chemically modified nucleic acid molecules can reduce the dose of a particular nucleic acid molecule because chemically modified nucleic acids tend to have a longer half-life in serum or in cells or tissues . Furthermore, certain chemical modifications not only improve the half-life, but also facilitate the targeting of nucleic acid molecules to specific organs, cells, tissues, and / or improve the uptake of nucleic acid molecules into cells. Improve the bioavailability and / or the strength of action of nucleic acid molecules. Thus, the activity of a chemically modified nucleic acid molecule is stable in comparison to in vitro wild-type / unmodified nucleic acid molecules, even if the activity is reduced when compared to, for example, unmodified RNA. Due to improved potency, duration of effect, bioavailability, and / or supply of molecules, the overall activity of the modified nucleic acid molecule may be higher than wild-type or unmodified nucleic acid molecules There is.

本発明の多機能または多標的のsiNA分子
1つの態様においては、本発明は、細胞や組織、または生物体といった生体系のなかで、1つかそれ以上の遺伝子の発現を調節する多機能低分子干渉核酸(多機能siNA )分子を含むことを特徴とする。本発明の多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)分子は、HCV、細胞/宿主標的核酸配列の2以上の領域を標的とすることができ、もしくは2以上の別々の標的核酸分子の配列を標的とすることができる(例えば、HCV RNAもしくは細胞/宿主RNA標的)。本発明の多機能siNA分子は、化学的に合成するか、転写単位および/またはベクターから発現することができる。本発明の多機能siNA 分子は、治療、診断、農業、畜産、標的の確認、ゲノム上の発見、遺伝子工学、および薬理ゲノミクス上の応用へとヒトへの様々な応用のための有用な試薬や方法を提供する。
Multifunctional or multitargeted siNA molecules of the invention In one aspect, the invention provides a multifunctional small molecule that regulates the expression of one or more genes in a biological system such as a cell, tissue, or organism. Including interfering nucleic acid (multifunctional siNA) molecules. The multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) molecule of the present invention can target two or more regions of HCV, a cell / host target nucleic acid sequence, or can sequence two or more separate target nucleic acid molecules. It can be targeted (eg HCV RNA or cell / host RNA target). The multifunctional siNA molecules of the invention can be chemically synthesized or expressed from transcription units and / or vectors. The multifunctional siNA molecules of the present invention are useful reagents and agents for a variety of human applications, including therapeutic, diagnostic, agricultural, livestock, target identification, genomic discovery, genetic engineering, and pharmacogenomic applications. Provide a method.

本明細書においては便宜上、多機能低分子干渉核酸分子または多機能siNA分子と呼ぶが、これに限定されない特定のオリゴヌクレオチドが、遺伝子発現の配列特異的な調節の有力なメディエーターであることを、出願人は本明細書で示す。本発明の多機能siNA分子は、多機能siNA構造のそれぞれの鎖が、1つ以上の標的核酸分子の異なる核酸配列に相補的な核酸配列を含むようにデザインされている点で、当該分野で知られている他の核酸配列(例えば、siRNA 、miRNA、stRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドなど)とは異なる。本発明の単一の多機能siNA分子(概して二重鎖分子)は、従って1つ以上(例えば2、3、4、5、もしくはそれ以上)の異なる標的核酸、標的分子を標的とすることができる。本発明の核酸分子は、同じ標的核酸配列の1つ以上(例えば、2、3、4、5、もしくはそれ以上)の領域を標的とすることもできる。このような本発明の多機能siNA 分子は、1つ以上の標的核酸分子発現の下方調節や阻害に有用である。例えば、本発明の多機能siNA 分子は、ウィルスおよびウィルスタンパク質、ウィルスの感染および/または複製に対応する細胞のタンパク質、もしくは異なる系統の特定のウィルスをコードする核酸分子を標的とすることができる( 例、HCV)。1つの多機能siNA構造で1つ以上の標的核酸分子の発現を抑制または阻害することによって、本発明の多機能siNA分子は、ある疾患に関連した経路のうちの複数の標的の同時阻害を提供することができる一群の有効な治療薬となる。このような同時阻害は、個々の前臨床および臨床開発努力もしくは複雑な規制認可手続きの必要なしに、相乗的な治療上の処置戦略を提供することができる。   For convenience herein, a specific oligonucleotide, referred to as, but not limited to, a multifunctional small interfering nucleic acid molecule or multifunctional siNA molecule, is a potent mediator of sequence-specific regulation of gene expression. Applicants set forth herein. The multifunctional siNA molecules of the present invention are in the art in that each strand of the multifunctional siNA structure is designed to include a nucleic acid sequence that is complementary to a different nucleic acid sequence of one or more target nucleic acid molecules. Different from other known nucleic acid sequences (eg, siRNA, miRNA, stRNA, shRNA, antisense oligonucleotide, etc.). A single multifunctional siNA molecule (generally a double-stranded molecule) of the invention can thus target one or more (eg 2, 3, 4, 5, or more) different target nucleic acids, target molecules. it can. The nucleic acid molecules of the invention can also target one or more (eg, 2, 3, 4, 5, or more) regions of the same target nucleic acid sequence. Such multifunctional siNA molecules of the present invention are useful for downregulating or inhibiting expression of one or more target nucleic acid molecules. For example, the multifunctional siNA molecules of the present invention can target viral and viral proteins, cellular proteins corresponding to viral infection and / or replication, or nucleic acid molecules encoding specific viruses of different strains ( Example, HCV). By suppressing or inhibiting the expression of one or more target nucleic acid molecules with one multifunctional siNA structure, the multifunctional siNA molecules of the present invention provide for simultaneous inhibition of multiple targets of a pathway associated with a disease It becomes a group of effective therapeutic agents that can be. Such co-inhibition can provide a synergistic therapeutic treatment strategy without the need for individual preclinical and clinical development efforts or complex regulatory approval procedures.

標的核酸分子(例えば、メッセンジャーRNAまたはHCV RNA)の1つ以上の領域を標的とする多機能siNA分子の利用は、遺伝子発現の有効な阻害を提供すると期待される。例えば、本発明の単一の多機能siNA構造は、標的核酸分子(例、HCV RNA)の保存された領域と可変領域の双方を標的とすることができ、それによって単一遺伝子によってコードされた異種系統バリアントまたはウィルス、もしくはスプライスバリアントの下方調節や阻害を可能にし、もしくは宿主標的核酸分子のコード領域および非コード領域双方のターゲティングを可能にする。   The use of multifunctional siNA molecules that target one or more regions of a target nucleic acid molecule (eg, messenger RNA or HCV RNA) is expected to provide effective inhibition of gene expression. For example, a single multifunctional siNA structure of the invention can target both conserved and variable regions of a target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA) and thereby encoded by a single gene Allows down-regulation or inhibition of heterologous strains or viruses, or splice variants, or allows targeting of both coding and non-coding regions of host target nucleic acid molecules.

概して、二重鎖のオリゴヌクレオチドは、1つの鎖のオリゴヌクレオチド配列が2つ目の鎖のオリゴヌクレオチド配列と相補的である2つの異なるオリゴヌクレオチド配列の集合によって形成され、そのような二重鎖オリゴヌクレオチドは概して2つの分離したオリゴヌクレオチド(例えばsiRNA) が集合することによって形成される。代わりに、二重鎖はそれ自身が折り畳まる単一分子(例えば、shRNA 、または短鎖ヘアピンRNA)から形成されていてもよい。これらの二重鎖オリゴヌクレオチドは、RNA干渉を媒介し、二重鎖オリゴヌクレオチドのたった1か所のヌクレオチド配列領域(ガイド配列、もしくはアンチセンス配列)が標的核酸配列(例、HCVまたは宿主RNA)に相補的であり、もう一方の鎖(センス配列)は標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を含んでいるという、いずれにも共通の特徴を持つということが当該分野で知られている。概して、アンチセンス配列は活性型のRISC複合体に保持され、配列特異的RNA干渉の媒介のためにアンチセンス配列と標的配列の相補的な塩基対形成を用いて、RISCを標的ヌクレオチド配列へ導く。ある培養細胞系では、ある種の非修飾siRNAは「オフターゲット」効果を示すということが当該分野で知られている。このオフターゲット効果は、RISC 複合体中のsiRNAのアンチセンス配列の代わりのセンス配列の関与に関係しているとの仮説が設けられている(例えば、シュワルツ(Schwarz) 等、2003年、セル誌(Cell)、115、199−208を参照)。この例では、センス配列はRISC複合体を、本来の標的配列とは異なる配列( オフターゲット配列)へと導き、その結果オフターゲット配列の阻害が起ると考えられている。これらの二重鎖核酸分子では、それぞれの鎖は異なる標的核酸配列に相補的である。但し、これらのdsRNAによって影響されるオフターゲットは完全には予測することができず、非特異的である。   In general, a double-stranded oligonucleotide is formed by a collection of two different oligonucleotide sequences in which one strand of the oligonucleotide sequence is complementary to the second strand of the oligonucleotide sequence. Oligonucleotides are generally formed by the assembly of two separate oligonucleotides (eg, siRNA). Alternatively, the duplex may be formed from a single molecule that folds itself (eg, shRNA, or short hairpin RNA). These double-stranded oligonucleotides mediate RNA interference and only one nucleotide sequence region (guide sequence or antisense sequence) of the double-stranded oligonucleotide is the target nucleic acid sequence (eg, HCV or host RNA) It is known in the art that both have a common characteristic that the other strand (sense sequence) contains a nucleotide sequence complementary to the target nucleic acid sequence. In general, the antisense sequence is retained in the active RISC complex and directs RISC to the target nucleotide sequence using complementary base pairing of the antisense and target sequences to mediate sequence-specific RNA interference. . It is known in the art that in certain cultured cell lines, certain unmodified siRNAs exhibit “off-target” effects. It has been hypothesized that this off-target effect is related to the involvement of a sense sequence instead of the antisense sequence of siRNA in the RISC complex (eg, Schwartz et al., 2003, Cell magazine. (Cell), 115, 199-208). In this example, the sense sequence is thought to lead the RISC complex to a sequence (off-target sequence) that is different from the original target sequence, resulting in inhibition of the off-target sequence. In these double stranded nucleic acid molecules, each strand is complementary to a different target nucleic acid sequence. However, off-targets affected by these dsRNAs cannot be completely predicted and are non-specific.

当該分野で知られる二重鎖核酸分子とは異なり、出願人は、単一の多機能siNA構造を用いて1つ以上の標的核酸配列の発現を下方調節もしくは阻害する新規の、潜在的な費用効率が高い、簡便な方法を開発した。本発明の多機能siNA分子は、二重鎖または部分的に二重鎖になるようデザインされ、そのようなそれぞれの鎖の一部分、もしくは多機能siNAの領域は、選んだ標的核酸配列に相補的である。このように本発明の多機能siNA分子は互いに相補的な標的配列に限定されず、むしろあらゆる2つの異なる標的核酸配列である。本発明の多機能siNA分子は、それぞれの鎖もしくは多機能siNA分子の領域が標的核酸配列に相補的であり、標的核酸配列に対してRNA干渉を媒介するのに適切な長さ(例えば、約16から約28ヌクレオチドの長さで、約18から約28ヌクレオチドの長さであると望ましい)であるようにデザインされている。標的核酸配列と、多機能siNA の鎖もしくは領域の間の相補性は、RAN干渉による標的核酸配列の切断に十分(少なくとも約8塩基対)でなければならない。本発明の多機能siNAは、前述のシュワルツ(Schwarz) 等が述べたような、あるsiRNA 配列に見られるオフターゲット効果を最低限にすると期待される。   Unlike double-stranded nucleic acid molecules known in the art, Applicants have identified a new potential cost of down-regulating or inhibiting the expression of one or more target nucleic acid sequences using a single multifunctional siNA structure. A simple and efficient method has been developed. The multifunctional siNA molecules of the present invention are designed to be double-stranded or partially double-stranded, a portion of each such strand, or region of the multifunctional siNA, complementary to a selected target nucleic acid sequence. It is. Thus, the multifunctional siNA molecule of the present invention is not limited to target sequences that are complementary to each other, but rather any two different target nucleic acid sequences. The multifunctional siNA molecules of the present invention have a length (eg, about 16 to about 28 nucleotides in length, preferably about 18 to about 28 nucleotides in length). The complementarity between the target nucleic acid sequence and the multifunctional siNA strand or region must be sufficient (at least about 8 base pairs) for cleavage of the target nucleic acid sequence by RAN interference. The multi-functional siNA of the present invention is expected to minimize the off-target effect seen in certain siRNA sequences, as described by Schwartz et al.

29塩基対と36塩基対の間の長さのdsRNA(トゥーシュル(Tuschl )等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許02/44321)はRNAiを媒介しないということが報告されてきた。 これらdsRNAは非活性型である1つの理由は、RISC複合体が効果的多コピーの標的RNAと相互作用できないように標的RNA配列と相互作用し、その結果、効力とRNAi過程の効率の著しい低下を招いている、鎖の代謝回転もしくは解離の欠如かもしれない。出願人は意外にも、本発明の多機能siNAはこの障害を乗り越え、RNAi過程の効率と効力を向上させることができる点を見いだした。上述のような本発明の態様においては、約29から約36塩基対の間の長さの多機能siNAは、多機能siNA分子のそれぞれの鎖の一部がRNAi を効果的に媒介するに十分な長さ(例えば約15から約23塩基)の標的核酸に相補的であるヌクレオチド配列領域と、標的核酸に相補的でないヌクレオチド配列領域を含むようにデザインすることができる。相補的な部分と非相補的な部分両方を多機能siNAのそれぞれの鎖に持つことによって、多機能siNAは、阻害的な代謝回転もしくは解離(それぞれの鎖の長さがそれぞれの標的核酸配列に対するRNAi を媒介するには長すぎる場合)なしに標的核酸配列に対してRNA干渉を媒介することができる。更に、本発明の内部重複配列を有する多機能siNA分子のデザインは、多機能siNA分子を、RNA干渉のために好ましい(少ない)サイズにすることや、治療薬(例えば、それぞれの鎖が独立的に約18から約28ヌクレオチドの長さの場合)として利用するのに適切なサイズにすることができる。限定を目的としない例を、添付の図16−21、および42にて説明する。   It has been reported that dsRNA between 29 and 36 base pairs in length (Tuschl et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., WO 02/44321) does not mediate RNAi. One reason these dsRNAs are inactive is that they interact with the target RNA sequence so that the RISC complex cannot interact with the effective multi-copy target RNA, resulting in a significant decrease in potency and efficiency of the RNAi process. May be lack of chain turnover or dissociation. Applicants have surprisingly found that the multifunctional siNA of the present invention can overcome this obstacle and improve the efficiency and efficacy of the RNAi process. In embodiments of the invention as described above, a multifunctional siNA between about 29 and about 36 base pairs in length is sufficient for a portion of each strand of the multifunctional siNA molecule to effectively mediate RNAi. It can be designed to include a nucleotide sequence region that is complementary to a target nucleic acid of a short length (eg, about 15 to about 23 bases) and a nucleotide sequence region that is not complementary to the target nucleic acid. By having both complementary and non-complementary portions in each strand of the multifunctional siNA, the multifunctional siNA can inhibit turnover or dissociation (the length of each strand relative to the respective target nucleic acid sequence). RNA interference can be mediated to the target nucleic acid sequence without being too long to mediate RNAi. In addition, the design of multifunctional siNA molecules with internal overlapping sequences of the present invention allows the multifunctional siNA molecule to be of a preferred (smaller) size for RNA interference and therapeutic agents (eg, each strand is independent). In the case of a length of about 18 to about 28 nucleotides). Examples that are not intended to be limiting are illustrated in the attached FIGS. 16-21 and 42. FIG.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は第一の領域と第二の領域を含み、多機能siNAの第一の領域は第一の標的核酸分子の核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、多機能siNAの第二の領域は第二の標的核酸分子の核酸配列に相補的な核酸配列を含む。1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は第一の領域と第二の領域を含み、多機能siNAの第一の領域は第一の標的核酸分子の核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、多機能siNA の第二の領域は第二の標的核酸分子の核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。別の態様においては、多機能siNAの第一の領域と第二の領域は、相補性をある程度共有する別々の核酸配列を含むことができる(例えば、約1から10の相補ヌクレオチド)。ある態様においては、多機能siNA構造は、当該分野で知られている方法と試薬によって容易に合成後に結合される、別々の核酸配列を含むことができる。代わりに、多機能siNA の第一の領域と第二の領域は、ヘアピンもしくはステムループ構造にあるような、ある程度の自己相補性をもつ単一の核酸配列を含むことができる。そのような二重鎖およびヘアピン様の多機能低分子干渉核酸の、限定を目的としない例を図16および17にてそれぞれ説明する。これらの多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)は、特定の重複ヌクレオチド配列を含むことができ、そのような重複ヌクレオチド配列は多機能siNAの第一の領域と第二の領域の間に存在する(図18および19の例を参照)。   In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention comprises a first region and a second region, wherein the first region of the multifunctional siNA is a nucleotide sequence that is complementary to the nucleic acid sequence of the first target nucleic acid molecule. And the second region of the multifunctional siNA comprises a nucleic acid sequence complementary to the nucleic acid sequence of the second target nucleic acid molecule. In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention comprises a first region and a second region, wherein the first region of the multifunctional siNA is a nucleotide sequence that is complementary to the nucleic acid sequence of the first target nucleic acid molecule. And the second region of the multifunctional siNA comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleic acid sequence of the second target nucleic acid molecule. In another aspect, the first and second regions of the multifunctional siNA can comprise separate nucleic acid sequences that share some degree of complementarity (eg, about 1 to 10 complementary nucleotides). In some embodiments, the multifunctional siNA structure can include separate nucleic acid sequences that are easily combined after synthesis by methods and reagents known in the art. Alternatively, the first and second regions of the multifunctional siNA can comprise a single nucleic acid sequence with some degree of self-complementarity, such as in a hairpin or stem loop structure. Non-limiting examples of such duplex and hairpin-like multifunctional small interfering nucleic acids are illustrated in FIGS. 16 and 17, respectively. These multifunctional small interfering nucleic acids (multifunctional siNA) can contain specific overlapping nucleotide sequences, such overlapping nucleotide sequences being present between the first and second regions of the multifunctional siNA. (See examples in FIGS. 18 and 19).

1つの態様においては、本発明は多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)分子を特徴とし、多機能siNA分子においては多機能siNAのそれぞれの鎖は独立に、異なる標的核酸配列に相補的な核酸配列の第一の領域と、標的配列に相補的でない第二のヌクレオチド配列を含む。それぞれの鎖の標的核酸配列は、同一の標的核酸分子、または異なる標的核酸分子にある。   In one aspect, the invention features a multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) molecule, wherein each strand of the multifunctional siNA is independently complementary to a different target nucleic acid sequence. It includes a first region of the nucleic acid sequence and a second nucleotide sequence that is not complementary to the target sequence. The target nucleic acid sequence of each strand is on the same target nucleic acid molecule or a different target nucleic acid molecule.

1つの態様においては、多機能siNAは2つの鎖を含み、ここで(a)第一の鎖は標的核酸配列に相補的な配列を持つ領域(相補領域1)と標的ヌクレオチド配列に相補的な配列を持たない領域(非相補領域1)を含み、(b) 第一の鎖のヌクレオチド配列に相補的な標的ヌクレオチド配列とは異なる標的核酸配列に相補的な配列を持つ領域(相補領域2)と、相補領域2の標的ヌクレオチド配列に相補的な配列を持たない領域(非相補領域2)を含み、(c) 第一の鎖の相補領域1は、2本目の鎖の非相補領域2のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列と、1本目の鎖の非相補領域1のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む2本目の鎖の相補領域2を含む。相補領域1および相補領域2の標的核酸配列は、同一の標的核酸分子、または異なる標的核酸分子の中にある。   In one embodiment, the multifunctional siNA comprises two strands, wherein (a) the first strand is complementary to a region having a sequence complementary to the target nucleic acid sequence (complementary region 1) and to the target nucleotide sequence. (B) a region having a sequence complementary to a target nucleic acid sequence different from the target nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the first strand (complementary region 2) And a region not having a sequence complementary to the target nucleotide sequence of the complementary region 2 (non-complementary region 2), (c) the complementary region 1 of the first strand is the non-complementary region 2 of the second strand Complementary region 2 of the second strand comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence and a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of non-complementary region 1 of the first strand. The target nucleic acid sequences of complementary region 1 and complementary region 2 are in the same target nucleic acid molecule or in different target nucleic acid molecules.

1つの態様においては、多機能siNAは2つの鎖を含み、ここで(a) 第一の鎖は、遺伝子( 例えば、HCVまたは宿主遺伝子)に由来する標的核酸配列に相補的な配列を持つ領域(相補領域1)と標的ヌクレオチド配列に相補配列を持たない領域(非相補領域1)を含み、(b) 多機能siNAの2本目の鎖は、相補領域1の遺伝子とは異なる遺伝子由来の標的核酸配列に相補的な配列を有する領域(相補領域2) と、相補領域2の標的ヌクレオチド配列に相補的な配列を持たない領域( 非相補領域2)を含み、(c) 第一の鎖の相補領域1は、2本目の鎖の非相補領域2のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列と、1本目の鎖の非相補領域1のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む2本目の鎖の相補領域2を含む。   In one embodiment, the multifunctional siNA comprises two strands, wherein (a) the first strand is a region having a sequence complementary to a target nucleic acid sequence derived from a gene (eg, HCV or host gene) (Complementary region 1) and a region having no complementary sequence to the target nucleotide sequence (non-complementary region 1), (b) the second strand of multifunctional siNA is derived from a gene different from the gene of complementary region 1 A region having a sequence complementary to the nucleic acid sequence (complementary region 2) and a region having no sequence complementary to the target nucleotide sequence of the complementary region 2 (non-complementary region 2), (c) of the first strand Complementary region 1 comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of non-complementary region 2 of the second strand and a second strand comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of non-complementary region 1 of the first strand. Complementary region 2 Including.

別の1つの態様においては、多機能siNAは2つの鎖を含み、ここで(a)第一の鎖は、遺伝子(例えば、HCVまたは宿主遺伝子)に由来する標的核酸配列に相補的な配列を持つ領域(相補領域1)と相補領域1の標的ヌクレオチド配列に相補配列を持たない領域(非相補領域1)を含み、(b) 多機能siNAの2本目の鎖は、相補領域1の核酸配列とは異なる遺伝子由来の標的核酸配列に相補的な配列を有する領域(相補領域2)を含むが、もし相補領域1の標的核酸配列および相補領域2の標的核酸配列の双方が同じ遺伝子に由来する場合には、相補領域2の標的ヌクレオチド配列に相補的な配列を持たない領域(非相補領域2)を含み、(c) 第一の鎖の相補領域1は、2本目の鎖の非相補領域2のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列と、1本目の鎖の非相補領域1のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む2本目の鎖の相補領域2を含む。   In another embodiment, the multifunctional siNA comprises two strands, wherein (a) the first strand comprises a sequence complementary to a target nucleic acid sequence derived from a gene (eg, HCV or host gene). A region having no complementary sequence (non-complementary region 1) to the target nucleotide sequence of complementary region 1 and (b) the second strand of multifunctional siNA is the nucleic acid sequence of complementary region 1 A region having a sequence complementary to a target nucleic acid sequence derived from a different gene (complementary region 2), but both the target nucleic acid sequence of complementary region 1 and the target nucleic acid sequence of complementary region 2 are derived from the same gene In some cases, it includes a region (non-complementary region 2) that does not have a sequence complementary to the target nucleotide sequence of complementary region 2, and (c) the complementary region 1 of the first strand is a non-complementary region of the second strand Complementary to two nucleotide sequences A nucleotide sequence, comprising two first complementary region 2 of the chain comprising a nucleotide sequence complementary to the first run of the non-complementary region 1 of the nucleotide sequence strands.

1つの態様においては、本発明は、多機能siNAが、第一の配列が標的核酸分子中のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一の領域を含んだ配列と、第二の配列が同一標的核酸分子中の別々のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一領域を含んだ配列の、2つの相補核酸配列を含む、多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)分子であることを特徴とする。第一の配列の第一領域は、第二配列の第二領域のヌクレオチド配列に相補的でもあり、第二の配列の第一領域は第一の配列の第二領域のヌクレオチド配列に相補的であることが望ましい。   In one embodiment, the present invention provides that the multifunctional siNA comprises a sequence comprising a first region wherein the first sequence has a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence in the target nucleic acid molecule; A multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) molecule comprising two complementary nucleic acid sequences, a sequence comprising a first region having a nucleotide sequence complementary to a separate nucleotide sequence in the same target nucleic acid molecule It is characterized by. The first region of the first sequence is also complementary to the nucleotide sequence of the second region of the second sequence, and the first region of the second sequence is complementary to the nucleotide sequence of the second region of the first sequence. It is desirable to be.

1つの態様においては、本発明は、多機能siNAが、第一の配列が第一の標的核酸分子中のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一の領域を含んだ配列と、第二の配列が第二の標的核酸分子中の別々のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一領域を含んだ配列の、2つの相補核酸配列を含む、多機能低分子干渉核酸(多機能siNA) 分子であることを特徴とする。第一の配列の第一領域は、第二配列の第二領域のヌクレオチド配列に相補的でもあり、第二の配列の第一領域は第一の配列の第二領域のヌクレオチド配列に相補的であることが望ましい。   In one embodiment, the invention provides a multifunctional siNA comprising a sequence comprising a first region wherein the first sequence has a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence in the first target nucleic acid molecule; A multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) comprising two complementary nucleic acid sequences, a sequence comprising a first region having a nucleotide sequence complementary to a separate nucleotide sequence in a second target nucleic acid molecule ) It is a molecule. The first region of the first sequence is also complementary to the nucleotide sequence of the second region of the second sequence, and the first region of the second sequence is complementary to the nucleotide sequence of the second region of the first sequence. It is desirable to be.

1つの態様においては、本発明は、第一領域および第二領域を含み、その第一領域は第一の標的核酸分子中の核酸配列に相補的な約18から約28ヌクレオチドの間の核酸配列を含み、第二領域は別の第二の標的核酸分子中の核酸配列に相補的な約18から約28ヌクレオチドの間の核酸配列を含む、多機能siNA 分子であることを特徴とする。   In one embodiment, the present invention includes a first region and a second region, wherein the first region is a nucleic acid sequence of between about 18 to about 28 nucleotides that is complementary to a nucleic acid sequence in the first target nucleic acid molecule. Wherein the second region is a multifunctional siNA molecule comprising a nucleic acid sequence of between about 18 and about 28 nucleotides complementary to a nucleic acid sequence in another second target nucleic acid molecule.

1つの態様においては、本発明は、第一領域および第二領域を含み、その第一領域は標的核酸分子中の核酸配列に相補的な約18から約28ヌクレオチドの間の核酸配列を含み、第二領域は別の同一標的核酸分子中の核酸配列に相補的な約18から約28ヌクレオチドの間の核酸配列を含む、多機能siNA 分子であることを特徴とする。   In one aspect, the invention includes a first region and a second region, the first region comprising a nucleic acid sequence of between about 18 to about 28 nucleotides complementary to the nucleic acid sequence in the target nucleic acid molecule; The second region is characterized by being a multifunctional siNA molecule comprising a nucleic acid sequence of between about 18 and about 28 nucleotides complementary to a nucleic acid sequence in another identical target nucleic acid molecule.

1つの態様においては、本発明は、多機能siNAの1本の鎖が第一の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一領域を含み、2本目の鎖が第二の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有する第一領域を含む、二重鎖の多機能低分子干渉核酸(多機能siNA) 分子であることを特徴とする。第一および第二の標的核酸配列は同一標的核酸分子に存在するか、もしくは同一の標的核酸分子中の異なる領域であってもよい。上述のような本発明のsiNA分子は異なる遺伝子の発現、同一遺伝子のスプライスバリアント、1つ以上の遺伝子転写物の変異領域と保存領域の両方、または同一遺伝子あるいは異なる遺伝子もしくは遺伝子転写物のコード配列と非コード配列の両方を標的として利用することができる。   In one aspect, the invention includes a first region in which one strand of the multifunctional siNA has a nucleotide sequence complementary to a first target nucleic acid sequence, the second strand being a second target nucleic acid sequence. A double-stranded multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) molecule comprising a first region having a nucleotide sequence complementary to. The first and second target nucleic acid sequences may be present on the same target nucleic acid molecule or may be different regions within the same target nucleic acid molecule. The siNA molecules of the present invention as described above may be expressed in different genes, splice variants of the same gene, both mutated and conserved regions of one or more gene transcripts, or the coding sequences of the same gene or different genes or gene transcripts. Both non-coding sequences and non-coding sequences can be used as targets.

1つの態様においては、本発明の標的核酸分子は、単一のタンパク質をコードする。別の態様においては、標的核酸分子は2以上のタンパク質(例えば1、2、3、4、5もしくはそれ以上のタンパク質)をコードする。上述のような本発明の多機能siNA構造はいくつかのタンパク質の発現を下方調節もしくは阻害するのに利用することができる。例えば、多機能siNA 分子は、一本の鎖にウィルスゲノム(例えば、HCV)に由来する第一の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有し、第二の鎖は二つのタンパク質をコードする遺伝子(HCVライフサイクルに含まれる2つの異なる宿主タンパク質)に由来する標的核酸分子中に存在する第二の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有する領域を含み、特定の生物学的経路を、例えばウィルスゲノム(例えば、HCV RNA)、およびウィルス感染およびウィルスライフサイクル(例えば、La抗原またはインターフェロン調節因子)に含まれる1つ以上の宿主RNAを標的にすることによって、下方調節、阻害もしくは遮断するのに利用することができる。   In one embodiment, the target nucleic acid molecule of the invention encodes a single protein. In another aspect, the target nucleic acid molecule encodes two or more proteins (eg, 1, 2, 3, 4, 5 or more proteins). The multifunctional siNA structures of the present invention as described above can be used to down regulate or inhibit the expression of several proteins. For example, a multifunctional siNA molecule has a nucleotide sequence that is complementary to a first target nucleic acid sequence derived from a viral genome (eg, HCV) in one strand and the second strand encodes two proteins. A region having a nucleotide sequence complementary to a second target nucleic acid sequence present in a target nucleic acid molecule derived from a gene (two different host proteins involved in the HCV life cycle), For example, down-regulate, inhibit or block by targeting one or more host RNAs included in the viral genome (eg, HCV RNA) and viral infection and viral life cycle (eg, La antigen or interferon modulators) Can be used for

限定を目的としない別の態様においては、多機能siNA分子は、一本の鎖がウィルスもしくはウィルスタンパク質(例えばHIV )をコードする標的核酸分子に由来する第一の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有し、第二の鎖が細胞のタンパク質(例えばHIVのCCR5受容体のようなウィルス受容体)をコードする標的核酸分子中に存在する第二の標的核酸配列に相補的なヌクレオチド配列を有する領域を含み、ウィルスやウィルスの感染もしくは複製に必要な細胞タンパク質を標的とすることによって、ウィルスの複製と感染を下方調節、阻害、もしくは遮断するために利用することができる。   In another embodiment that is not intended to be limiting, the multifunctional siNA molecule is a nucleotide that is complementary to a first target nucleic acid sequence whose single strand is derived from a target nucleic acid molecule that encodes a virus or viral protein (eg, HIV). A nucleotide sequence complementary to a second target nucleic acid sequence having a sequence and wherein the second strand is present in a target nucleic acid molecule encoding a cellular protein (eg, a viral receptor such as the HIV CCR5 receptor). It can be used to down-regulate, inhibit, or block viral replication and infection by targeting the cellular proteins necessary for viral or viral infection or replication.

限定を目的としない別の態様においては、多機能siNA分子は、1本の鎖がウィルスゲノム(例えば、HIVRNA)のような標的核酸分子内に存在する第一の標的核酸配列(例えば保存配列)に相補的なヌクレオチド配列を有し、第二の鎖がウィルスタンパク質(例えば、HCVタンパク質)に由来する標的核酸分子内に存在する第二の標的核酸配列(例えば保存配列)に相補的なヌクレオチド配列を有する領域を含み、ウィルスやウィルスの感染もしくは複製に必要な細胞タンパク質を標的とすることによって、ウィルスの複製と感染を下方調節、阻害、もしくは遮断するために利用することができる。   In another embodiment not intended to be limiting, the multifunctional siNA molecule is a first target nucleic acid sequence (eg, a conserved sequence) in which one strand is present in a target nucleic acid molecule, such as a viral genome (eg, HIV RNA). Nucleotide sequence complementary to a second target nucleic acid sequence (eg conserved sequence) present in the target nucleic acid molecule whose second strand is derived from a viral protein (eg HCV protein) Can be used to down-regulate, inhibit, or block viral replication and infection by targeting viruses and cellular proteins required for viral infection or replication.

1つの態様においては、本発明は、ウィルスの異なる系統、アイソタイプ、もしくは型、およびこれらのウィルスの異なる系統、アイソタイプ、もしくは型によってコードされる遺伝子に存在する、保存されたヌクレオチド配列を活用している( 例、HCV)。1本の鎖がウィルスの様々な系統、アイソタイプ、もしくは型の間で保存されている標的核酸配列に相補的である配列を含み、もう一方の鎖がウィルスによってコードされているタンパク質の間で保存されている標的核酸配列に相補的である配列を含むという具合に多機能siNAをデザインすることによって、単一の多機能siNAを用いて、選択的また効果的にウィルスの複製もしくは感染を阻害することが可能である。   In one aspect, the present invention takes advantage of conserved nucleotide sequences present in different strains, isotypes or types of viruses and genes encoded by different strains, isotypes or types of these viruses. (Eg, HCV). One strand contains a sequence that is complementary to a target nucleic acid sequence that is conserved among various strains, isotypes, or types of viruses, and the other strand is conserved among proteins encoded by the virus. By using a single multifunctional siNA, selectively and effectively inhibit viral replication or infection by designing a multifunctional siNA, including a sequence that is complementary to the target nucleic acid sequence being It is possible.

1つの態様においては、本発明の多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)は第一領域と第二領域を含み、第一領域は第一のウィルス系統のHCVウィルスRNAに相補的なヌクレオチド配列を含み、第二領域は第二のウィルス系統のHCVウィルスRNAに相補的なヌクレオチド配列を含む。1つの態様においては、第一および第二領域は異なるウィルス系統もしくは分類、もしくはウィルス系統の共通または保存されたRNA配列に相補的なヌクレオチド配列を含むことができる。   In one embodiment, the multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) of the present invention comprises a first region and a second region, wherein the first region is a nucleotide sequence complementary to the HCV viral RNA of the first viral strain. And the second region comprises a nucleotide sequence complementary to the HCV viral RNA of the second viral strain. In one embodiment, the first and second regions can comprise nucleotide sequences that are complementary to different viral strains or classifications, or common or conserved RNA sequences of viral strains.

1つの態様においては、本発明の多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)は第一領域と第二領域を含み、第一領域は、1つ以上のHCVウィルス(例えば1つ以上のHCVの系統)をコードするHCVウィルスRNAに相補的なヌクレオチド配列を含み、第二領域は1つ以上のインターフェロンアゴニストタンパク質をコードするウィルスRNAに相補的なヌクレオチド配列を含む。1つの態様においては、第一領域は異なるHCVウィルス系統もしくは分類、もしくはHCVウィルス系統の共通または保存されたRNA配列に相補的なヌクレオチド配列を含むことができる。限定を目的としないインターフェロンアゴニストタンパク質の例は、RNA サイレンシングを阻害もしくは抑制ができるいずれのタンパク質を含む(例えばE3LまたはNS1のようなRNA 結合タンパク質かそれに同等なもの、例としてリー(Li) 等、2004年、米国サイエンスアカデミー会報(PNAS)、101、1350−1355を参照)。   In one embodiment, a multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) of the present invention comprises a first region and a second region, wherein the first region comprises one or more HCV viruses (eg, one or more HCV viruses). The second region comprises a nucleotide sequence complementary to a viral RNA encoding one or more interferon agonist proteins. In one embodiment, the first region can include nucleotide sequences that are complementary to different HCV virus strains or classifications, or common or conserved RNA sequences of HCV virus strains. Non-limiting examples of interferon agonist proteins include any protein capable of inhibiting or suppressing RNA silencing (eg, RNA binding proteins such as E3L or NS1 or equivalent, such as Li (Li) etc. , 2004, US National Academy of Sciences (PNAS) 101, 1350-1355).

1つの態様においては、本発明の多機能低分子干渉核酸(多機能siNA)は第一領域と第二領域を含み、第一領域はHCVウィルスRNAに相補的なヌクレオチド配列を含み、第二領域はHCVウィルスの感染および/または複製に関わる細胞RNAに相補的なヌクレオチド配列を含む。限定を目的としないウィルスの感染および/または複製に関わる細胞RNAの例は、細胞性受容体、細胞性表面分子、細胞性酵素、細胞性転写因子および/ または細胞分裂、二次メッセンジャー、および細胞性アクセサリー分子を含み、細胞性アクセサリー分子は、La抗原、FAS、インターフェロンアゴニストタンパク質(例えばE3LまたはNS1のようなRNA結合タンパク質かそれに同等なもので、例としてリー(Li) 等、2004年、米国サイエンスアカデミー会報(PNAS)、101、1350−1355を参照)、インターフェロン調節因子(IRF)、細胞性PKRタンパク質キナーゼ(PKR)、ヒトの真核型転写開始因子2B (elF2Bガンマおよび/またはelF2ガンマ)、ヒトDEADボックスタンパク質(DDX3)、ポリピリミジン・トラクト結合タンパク質のようなHVCの3’−UTRのポリ(U) トラクトに結合する細胞性タンパク質を含むがこれらに限定されないとする。   In one embodiment, the multifunctional small interfering nucleic acid (multifunctional siNA) of the present invention comprises a first region and a second region, the first region comprises a nucleotide sequence complementary to HCV viral RNA, and the second region Contains a nucleotide sequence complementary to cellular RNA involved in HCV virus infection and / or replication. Examples of cellular RNAs involved in viral infection and / or replication that are not intended to be limited include cellular receptors, cellular surface molecules, cellular enzymes, cellular transcription factors and / or cell division, second messengers, and cells Cellular accessory molecules include La antigen, FAS, interferon agonist proteins (eg RNA binding proteins such as E3L or NS1 or equivalent, such as Li et al., 2004, USA Science Academy Bulletin (PNAS), 101, 1350-1355), interferon regulatory factor (IRF), cellular PKR protein kinase (PKR), human eukaryotic transcription initiation factor 2B (elF2B gamma and / or elF2 gamma) , Human DEAD box tamper Quality (DDX3), including HVC 3'-UTR of the poly (U) coupled to tract cellular proteins, such as poly pyrimidine tract binding protein and not limitation.

1つの態様においては、本発明の二重鎖多機能siNA分子は化学式MF−I:
の構造を含み、式中、5'−p−XZX'−3' および5'−p−YZY'−3' はそれぞれ、独立に約20ヌクレオチドと約300ヌクレオチド、望ましくは約20と約200ヌクレオチド、約20ヌクレオチドと約100ヌクレオチド、約20と約40ヌクレオチド、約20ヌクレオチドと約40ヌクレオチド、約24と約38ヌクレオチド、もしくは約26と約38ヌクレオチドの間の長さのオリゴヌクレオチドであり、XZは第一のHCV標的核酸配列に相補的な核酸配列を含み、YZは第二のHCV標的核酸配列に相補的な核酸配列を含み、Zは自己相補的な約1から24ヌクレオチド(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、もしくは24ヌクレオチド)の長さの核酸配列を含み、XはY' 内に存在するヌクレオチド配列に相補的な約1から約100ヌクレオチド、望ましくは約1から約21ヌクレオチド(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21ヌクレオチド)の長さのヌクレオチド配列を含み、YはX'内に存在するヌクレオチド配列に相補的な約1から約100ヌクレオチド、望ましくは約1から約21ヌクレオチド(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21ヌクレオチド)の長さのヌクレオチド配列を含み、それぞれのpは、独立に存在しているか欠損しているそれぞれ末端リン酸基を含み、XZおよびYZはそれぞれ、独立に第一および第二の標的核酸配列もしくはその一部と安定に相互作用(すなわち塩基対)するのにそれぞれ十分な長さがある。例えば、XおよびYはそれぞれ、標的RNAもしくはその一部のような、異なる標的核酸分子中の標的ヌクレオチド配列に相補的な、約12から21もしくはそれ以上の長さのヌクレオチド(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21もしくはそれ以上)の配列を独立に含む。限定を目的としない別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列もしくはその一部に相補的なXおよびZを合わせたヌクレオチド配列の長さは、約12から約21ヌクレオチドもしくはそれ以上(約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21もしくはそれ以上)である。限定を目的としない別の態様においては、第二のHCV標的核酸配列もしくはその一部に相補的なYおよびZを合わせたのヌクレオチド配列の長さは、約12から約21ヌクレオチドもしくはそれ以上(約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21もしくはそれ以上)である。1つの態様においては、第一のHCV 標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、同一標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNA または宿主RNA)。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、別の標的核酸分子中に存在する( 例、HCV RNAおよび宿主RNA)。1つの態様においては、Z はパリンドロームもしくは反復配列を含む。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは同一である。別の態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一ではない。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドYおよびY' の長さは同一である。別の態様においては、オリゴヌクレオチドYおよびY'の長さは同一ではない。1つの態様においては、化学式I(a)の二重鎖オリゴヌクレオチド構造は、標的遺伝子の発現を阻害する二重鎖オリゴヌクレオチドの効力を著しく損なわない程度で、1つ以上の、具体的には1、2、3、もしくは4つのミスマッチを含む。
In one embodiment, the double-stranded multifunctional siNA molecule of the invention has the chemical formula MF-I:
Wherein 5′-p-XZX′-3 ′ and 5′-p-YZY′-3 ′ are each independently about 20 and about 300 nucleotides, desirably about 20 and about 200 nucleotides, respectively. About 20 and about 100 nucleotides, about 20 and about 40 nucleotides, about 20 and about 40 nucleotides, about 24 and about 38 nucleotides, or about 26 and about 38 nucleotides in length, and XZ Includes a nucleic acid sequence complementary to a first HCV target nucleic acid sequence, YZ includes a nucleic acid sequence complementary to a second HCV target nucleic acid sequence, and Z is about 1 to 24 nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, if Includes a nucleic acid sequence that is 24 nucleotides in length, and X is about 1 to about 100 nucleotides, desirably about 1 to about 21 nucleotides (eg, about 1, 2, about 2) complementary to the nucleotide sequence present in Y ′. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides) in length, and Y Is about 1 to about 100 nucleotides, preferably about 1 to about 21 nucleotides complementary to the nucleotide sequence present in X ′ (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides) in length, each p being independently present or missing Respectively Including a terminal phosphate group, XZ and YZ are each sufficiently long to independently interact (ie, base pair) with the first and second target nucleic acid sequences or portions thereof independently. For example, X and Y are each about 12 to 21 or more nucleotides (eg, about 12, 21 or more) complementary to a target nucleotide sequence in a different target nucleic acid molecule, such as a target RNA or portion thereof. 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or more) independently. In another embodiment, which is not intended to be limiting, the length of the combined nucleotide sequence of X and Z complementary to the first HCV target nucleic acid sequence or portion thereof is about 12 to about 21 nucleotides or more (about 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or more). In another embodiment, which is not intended to be limiting, the length of the nucleotide sequence of the combined Y and Z complementary to the second HCV target nucleic acid sequence or a portion thereof is about 12 to about 21 nucleotides or more ( About 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or more). In one embodiment, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in the same target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA or host RNA). In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in separate target nucleic acid molecules (eg, HCV RNA and host RNA). In one embodiment, Z includes a palindrome or repeat sequence. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are not identical. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides Y and Y ′ are the same. In another embodiment, the lengths of oligonucleotides Y and Y ′ are not identical. In one embodiment, the double-stranded oligonucleotide structure of formula I (a) has one or more, specifically, to the extent that it does not significantly impair the efficacy of the double-stranded oligonucleotide that inhibits expression of the target gene. Contains 1, 2, 3, or 4 mismatches.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は化学式MF−II:
の構造を含み、式中、5'−p−XX'−3' および5'−p−YY'−3' はそれぞれ、独立に約20ヌクレオチドと約300ヌクレオチド、望ましくは約20と約200ヌクレオチド、約20ヌクレオチドと約100ヌクレオチド、約20と約40ヌクレオチド、約20ヌクレオチドと約40ヌクレオチド、約24と約38ヌクレオチド、もしくは約26と約38ヌクレオチドの間の長さのオリゴヌクレオチドであり、Xは第一の標的核酸配列に相補的な核酸配列を含み、Yは第二の標的核酸配列に相補的な核酸配列を含み、XはY'内に存在するヌクレオチド配列に相補的な約1から約100ヌクレオチド、望ましくは約1から約21ヌクレオチド(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21ヌクレオチド)の長さのヌクレオチド配列を含み、YはX'内に存在するヌクレオチド配列に相補的な約1から約100ヌクレオチド、望ましくは約1から約21ヌクレオチド(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21ヌクレオチド)の長さのヌクレオチド配列を含み、それぞれのpは、独立に存在していたり欠損しているそれぞれ末端リン酸基を含み、XおよびYはそれぞれ、独立に第一および第二の標的核酸配列もしくはその一部と安定に相互作用(すなわち塩基対)するのにそれぞれ十分な長さがある。例えば、XおよびYはそれぞれ、HCV標的RNAもしくはその一部のような、異なる標的核酸分子中の標的ヌクレオチド配列に相補的な、約12から21もしくはそれ以上の長さのヌクレオチド(例えば、約12、13、14、15、16、17、18、19、20、21もしくはそれ以上)の配列を独立に含む。1つの態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、同一標的核酸分子中に存在する( 例、HCV RNAまたは宿主RNA)。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、別の標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNA および宿主RNA)。1つの態様においては、Zはパリンドロームもしくは反復配列を含む。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX' の長さは同一である。別の態様においては、オリゴヌクレオチドXおよびX'の長さは同一ではない。1つの態様においては、オリゴヌクレオチドYおよびY' の長さは同一である。別の態様においては、オリゴヌクレオチドYおよびY'の長さは同一ではない。1つの態様においては、化学式I(a)の二重鎖オリゴヌクレオチド構造は、標的遺伝子の発現を阻害する二重鎖オリゴヌクレオチドの効力を著しく損なわない程度で、1つ以上の、具体的には1、2、3、もしくは4つのミスマッチを含む。
In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention has the chemical formula MF-II:
Wherein 5′-p-XX′-3 ′ and 5′-p-YY′-3 ′ are each independently about 20 and about 300 nucleotides, preferably about 20 and about 200 nucleotides, respectively. About 20 and about 100 nucleotides, about 20 and about 40 nucleotides, about 20 and about 40 nucleotides, about 24 and about 38 nucleotides, or about 26 and about 38 nucleotides in length, and X Contains a nucleic acid sequence complementary to the first target nucleic acid sequence, Y contains a nucleic acid sequence complementary to the second target nucleic acid sequence, and X is about 1 to complementary to the nucleotide sequence present in Y ′. About 100 nucleotides, desirably about 1 to about 21 nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 1, , 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides) in length, and Y is about 1 to about 100 nucleotides, preferably about 1 to about 21 complementary to the nucleotide sequence present in X ′. Of nucleotides (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 nucleotides) Each p includes an independently present or missing terminal phosphate group, and X and Y each independently represent a first and second target nucleic acid sequence or its Each is long enough to stably interact (ie base pair) with a portion. For example, X and Y are each about 12 to 21 or more nucleotides complementary to a target nucleotide sequence in a different target nucleic acid molecule, such as HCV target RNA or a portion thereof (eg, about 12 , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 or more). In one embodiment, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in the same target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA or host RNA). In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in separate target nucleic acid molecules (eg, HCV RNA and host RNA). In one embodiment, Z comprises a palindrome or repeat sequence. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are the same. In another embodiment, the lengths of oligonucleotides X and X ′ are not identical. In one embodiment, the lengths of oligonucleotides Y and Y ′ are the same. In another embodiment, the lengths of oligonucleotides Y and Y ′ are not identical. In one embodiment, the double-stranded oligonucleotide structure of formula I (a) has one or more, specifically, to the extent that it does not significantly impair the efficacy of the double-stranded oligonucleotide that inhibits expression of the target gene. Contains 1, 2, 3, or 4 mismatches.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は化学式MF−III:
の構造を含み、式中、X 、X'、YおよびY' は、独立に、約15ヌクレオチドと約50ヌクレオチド、望ましくは約18から約40ヌクレオチド、もしくは約19および約23ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドであり、XはY'領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、X' はY領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、XとX' はそれぞれ、独立にそれぞれ第一および第二のHCV標的核酸配列、もしくはその一部と安定な相互作用(すなわち塩基対) するのに十分な長さであり、Wは、Y'配列とY配列を結合するヌクレオチドリンカーまたは非ヌクレオチドリンカーを指し、多機能siNA はRNA干渉による第一と第二のHCV標的配列の切断を指示する。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV 標的核酸配列は、同一標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNAまたは宿主RNA)。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、別の標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNAおよび宿主RNA)。1つの態様においては、W領域はY'配列の3' 端をY配列の3'端と結合する。1つの態様においては、W領域はY' 配列の3' 端をY配列の5' 端と結合する。1つの態様においては、W領域はY'配列の5'端をY配列の5'端と結合する。1つの態様においては、W領域はY'配列の5' 端をY配列の3' 端と結合する。1つの態様においては、末端リン酸基はX配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY配列の5'端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY' 配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、WはY配列とY'配列を、生分解性リンカーを介して結合する。1つの態様においては、Wはコンジュゲート、ラベル、アプタマー、リガンド、脂質、もしくはポリマーをさらに含む。
In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention has the chemical formula MF-III:
Wherein X 1, X ′, Y and Y ′ are independently of a length of about 15 nucleotides and about 50 nucleotides, desirably about 18 to about 40 nucleotides, or about 19 and about 23 nucleotides. An oligonucleotide, wherein X comprises a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence present in the Y ′ region, X ′ comprises a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence present in the Y region, and X and X ′ are Each is independently long enough to have a stable interaction (ie base pair) with each of the first and second HCV target nucleic acid sequences, or portions thereof, and W is the Y ′ and Y sequences Refers to a linking nucleotide linker or non-nucleotide linker and multifunctional siNA directs cleavage of the first and second HCV target sequences by RNA interference. In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in the same target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA or host RNA). In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in separate target nucleic acid molecules (eg, HCV RNA and host RNA). In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the X sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the Y ′ sequence. In one embodiment, W connects the Y sequence and the Y ′ sequence via a biodegradable linker. In one embodiment, W further comprises a conjugate, label, aptamer, ligand, lipid, or polymer.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は化学式MF−IV:
の構造を含み、式中、X 、X'、YおよびY' は、独立に、約15ヌクレオチドと約50ヌクレオチド、望ましくは約18から約40ヌクレオチド、もしくは約19および約23ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドであり、XはY'領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、X' はY領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、YとY' はそれぞれ、独立にそれぞれ第一および第二のHCV標的核酸配列、もしくはその一部と安定な相互作用(すなわち塩基対) するのに十分な長さであり、Wは、Y'配列とY配列を結合するヌクレオチドリンカーまたは非ヌクレオチドリンカーを指し、多機能siNA はRNA干渉による第一と第二のHCV標的配列の切断を指示する。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV 標的核酸配列は、同一標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNAまたは宿主RNA)。別の態様においては、第一のHCV標的核酸配列および第二のHCV標的核酸配列は、別の標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNAおよび宿主RNA)。1つの態様においては、W領域はY'配列の3' 端をY配列の3'端と結合する。1つの態様においては、W領域はY' 配列の3' 端をY配列の5' 端と結合する。1つの態様においては、W領域はY'配列の5'端をY配列の5'端と結合する。1つの態様においては、W領域はY'配列の5' 端をY配列の3' 端と結合する。1つの態様においては、末端リン酸基はX配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はX' 配列の5'端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY'配列の5'端に存在する。1つの態様においては、WはY配列とY'配列を、生分解性リンカーを介して結合する。1つの態様においては、Wはコンジュゲート、ラベル、アプタマー、リガンド、脂質、もしくはポリマーをさらにに含む。
In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention has the chemical formula MF-IV:
Wherein X 1, X ′, Y and Y ′ are independently of a length of about 15 nucleotides and about 50 nucleotides, desirably about 18 to about 40 nucleotides, or about 19 and about 23 nucleotides. An oligonucleotide, wherein X comprises a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence present in the Y ′ region, X ′ comprises a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence present in the Y region, and Y and Y ′ are Each is independently long enough to have a stable interaction (ie base pair) with each of the first and second HCV target nucleic acid sequences, or a portion thereof, and W represents the Y ′ and Y sequences. Refers to a linking nucleotide linker or non-nucleotide linker and multifunctional siNA directs cleavage of the first and second HCV target sequences by RNA interference. In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in the same target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA or host RNA). In another aspect, the first HCV target nucleic acid sequence and the second HCV target nucleic acid sequence are present in separate target nucleic acid molecules (eg, HCV RNA and host RNA). In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the X sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the X ′ sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 'end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the Y ′ sequence. In one embodiment, W connects the Y sequence and the Y ′ sequence via a biodegradable linker. In one embodiment, W further comprises a conjugate, label, aptamer, ligand, lipid, or polymer.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は化学式MF−V:
の構造を含み、式中、X、X、YおよびY 'は、独立に、約15ヌクレオチドと約50ヌクレオチド、のぞましくは約18から約40ヌクレオチド、もしくは約19および約23ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドであり、XはY' 領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、X' はY領域内に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、X、X'、Y またはY' はそれぞれ、独立にそれぞれ第一、第二、第三、または第四のHCV標的核酸配列、もしくはその一部と安定な相互作用(すなわち塩基対)するのに十分な長さであり、Wは、Y' 配列とY配列を結合するヌクレオチドリンカーまたは非ヌクレオチドリンカーを指し、多機能siNAはRNA干渉による第一、第二、第三および/または第四のHCV標的配列の切断を指示する。1つの態様においては、第一、第二、第三および第四のHCV標的核酸配列はすべて、同一標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNA または宿主RNA)。別の態様においては、第一、第二、第三および第四のHCV標的核酸配列はそれぞれ、別の標的核酸分子中に存在する(例、HCV RNAおよび宿主RNA)。1つの態様においては、W 領域はY'配列の3' 端をY配列の3' 端と結合する。1つの態様においては、W領域はY'配列の3'端をY配列の5'端と結合する。1つの態様においては、W領域はY' 配列の5'端をY配列の5' 端と結合する。1つの態様においては、W領域はY' 配列の5'端をY配列の3' 端と結合する。1つの態様においては、末端リン酸基はX配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はX' 配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY配列の5' 端に存在する。1つの態様においては、末端リン酸基はY' 配列の5'端に存在する。1つの態様においては、WはY配列とY' 配列を、生分解性リンカーを介して結合する。1つの態様においては、Wはコンジュゲート、ラベル、アプタマー、リガンド、脂質、もしくはポリマーを更に含む。
In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention has the chemical formula MF-V:
Wherein X, X, Y and Y ′ are independently about 15 and about 50 nucleotides, preferably about 18 to about 40 nucleotides, or about 19 and about 23 nucleotides in length. Wherein X comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence present in the Y ′ region, X ′ comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence present in the Y region, and X, X ', Y or Y' each is long enough to independently interact stably (ie, base pair) with the first, second, third, or fourth HCV target nucleic acid sequence, respectively, or a portion thereof. Where W refers to a nucleotide linker or non-nucleotide linker that joins Y ′ and Y sequences, and multifunctional siNA is the first, second, third and Or directs cleavage of the fourth HCV target sequence. In one embodiment, the first, second, third and fourth HCV target nucleic acid sequences are all present in the same target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA or host RNA). In another aspect, the first, second, third and fourth HCV target nucleic acid sequences are each present in a separate target nucleic acid molecule (eg, HCV RNA and host RNA). In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 3 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 5 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the W region joins the 5 ′ end of the Y ′ sequence to the 3 ′ end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the X sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is present at the 5 ′ end of the X ′ sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 'end of the Y sequence. In one embodiment, the terminal phosphate group is at the 5 ′ end of the Y ′ sequence. In one embodiment, W joins Y and Y ′ sequences via a biodegradable linker. In one embodiment, W further comprises a conjugate, label, aptamer, ligand, lipid, or polymer.

1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子の( 例えば、化学式MF−I〜MF−Vを有する)X領域とY領域は、同一標的核酸分子の一部分である別の標的核酸配列に相補的である。1つの態様においては、前述の標的核酸配列は、RNA転写物のコード領域内の異なる位置にある。1つの態様においては、前述の標的核酸配列は同一RNA転写物のコード領域と非コード領域を含む。1つの態様においては、前述の標的核酸配列は選択的スプライシングを受けた転写物の領域、もしくはそのような選択的スプライシングを受けた転写物の前駆体の領域を含む。   In one embodiment, the X and Y regions (eg, having the chemical formulas MF-I to MF-V) of the multifunctional siNA molecule of the invention are complementary to another target nucleic acid sequence that is part of the same target nucleic acid molecule. Is. In one embodiment, the aforementioned target nucleic acid sequences are at different positions within the coding region of the RNA transcript. In one embodiment, the aforementioned target nucleic acid sequence comprises a coding region and a non-coding region of the same RNA transcript. In one embodiment, the aforementioned target nucleic acid sequence comprises a region of alternatively spliced transcript or a region of such alternatively spliced transcript precursor.

1つの態様においては、化学式MF−I〜MF−Vのいずれかを有する多機能siNA分子は、本明細書で限定を目的とせずに述べられるように、例えば、本明細書で述べられたような化学式I〜VIIのいずれかを有するヌクレオチド、表IVで述べられるような安定化反応、もしくは本明細書の様々な態様で述べられたような修飾されたヌクレオチドおよび非ヌクレオチドのその他の組み合わせのような化学修飾を含むことができる。   In one aspect, a multifunctional siNA molecule having any of the chemical formulas MF-I through MF-V is, for example, as described herein, as described without limitation. Such as nucleotides having any of formulas I-VII, stabilization reactions as described in Table IV, or other combinations of modified nucleotides and non-nucleotides as described in various aspects herein. Chemical modifications can be included.

1つの態様においては、多機能siNA構造のZ中のパリンドロームもしくは反復配列もしくは修飾ヌクレオチド(例えば、2−アミノプリンやユニバーサル塩基のような修飾塩基をもつヌクレオチド)は、標的核酸配列(例えば、ワトソンクリック塩基対もしくは非ワトソンクリック塩基対を形成することができる修飾塩基アナログ)の一部と相互作用することができる化学修飾ヌクレオチドを含む化学式MF−IまたはMF−IIを有する。   In one embodiment, the palindromic or repetitive sequence or modified nucleotide in Z of the multifunctional siNA structure (eg, a nucleotide with a modified base such as 2-aminopurine or a universal base) is added to the target nucleic acid sequence (eg, Watson). It has the chemical formula MF-I or MF-II, which contains chemically modified nucleotides that can interact with a portion of a click base pair or a modified base analog that can form non-Watson Crick base pairs).

1つの態様においては、例えば多機能siNA分子のそれぞれの鎖に化学式MF−I〜MF−V を有する本発明の多機能siNA分子は、単独で約15から約40ヌクレオチド(例えば、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40ヌクレオチド)を含む。1つの態様においては、本発明の多機能siNA分子は1つ以上の化学修飾を含む。限定を目的としない例において、化学修飾されたヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチドの本発明の核酸への導入は、外因的に供給された修飾されていないRNA分子特有のインビボでの安定性と生物学的利用能の潜在的な限界を乗り越える強力なツールを提供する。例えば、化学修飾された核酸は血清中または細胞内または組織内でより長い半減期を持つ傾向にあるため、化学修飾された核酸分子の利用は特定の核酸分子の用量をより少なくすることができる。更に、特定の化学修飾は、半減期を改善するだけでなく核酸分子の特定の器官や細胞、組織へのターゲティングを容易にし、および/または核酸分子の細胞への取込みを改善することによって、生物学的利用能および/または核酸分子の作用強度を向上させる。従って、化学修飾された核酸分子の活性が、インビトロで野生型の/修飾されていない核酸分子との比較で、例えば修飾されていないRNAと比較した場合に活性が減少したとしても、安定性と作用強度、効果持続期間、生物学的利用能、および/または分子の供給が改善されるために、修飾された核酸分子の全体的な活性は野生型または修飾されていない核酸分子より高い可能性がある。   In one embodiment, a multifunctional siNA molecule of the invention having, for example, the chemical formulas MF-I to MF-V in each strand of the multifunctional siNA molecule alone is about 15 to about 40 nucleotides (eg, about 15, 16 , 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or 40 nucleotides )including. In one embodiment, the multifunctional siNA molecule of the invention comprises one or more chemical modifications. In a non-limiting example, the introduction of chemically modified nucleotides and / or non-nucleotides into the nucleic acids of the present invention provides the in vivo stability and biology unique to exogenously supplied unmodified RNA molecules. Provide a powerful tool to overcome the potential limitations of social availability. For example, the use of chemically modified nucleic acid molecules can reduce the dose of a particular nucleic acid molecule because chemically modified nucleic acids tend to have a longer half-life in serum or in cells or tissues . Furthermore, certain chemical modifications not only improve the half-life, but also facilitate the targeting of nucleic acid molecules to specific organs, cells, tissues, and / or improve the uptake of nucleic acid molecules into cells. Improve the bioavailability and / or the strength of action of nucleic acid molecules. Thus, the activity of a chemically modified nucleic acid molecule is stable in comparison to in vitro wild-type / unmodified nucleic acid molecules, even if the activity is reduced when compared to, for example, unmodified RNA. Due to improved potency, duration of effect, bioavailability, and / or supply of molecules, the overall activity of the modified nucleic acid molecule may be higher than wild-type or unmodified nucleic acid molecules There is.

また別の態様においては、本発明は、2つのアンチセンスsiNA 鎖が、互いに一方の端でつなぎ止められた相当するセンス鎖にアニールされるように、それぞれのセンス鎖の一方の端がもう一方のsiNA分子のセンス鎖端とつなぎ止められている、2つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNA であることを特徴とする(図42参照)。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In yet another aspect, the invention provides that one end of each sense strand is annealed to the other, so that the two antisense siNA strands are annealed to the corresponding sense strands tethered together at one end. It is characterized by being a multifunctional siNA assembled from two separate double-stranded siNAs tethered to the sense strand ends of the siNA molecules (see FIG. 42). The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、2つのアンチセンスsiNA鎖の5' 端が互いに逆を指して(反対方向で)互いに一方の端でつなぎ止められた(図42参照)対応するセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のセンス鎖の5'端に他のsiNA分子のセンス鎖の5'端がつなぎ止められている2つの別々の二重鎖siNA が集合した多機能siNAであることを特徴とする。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention relates to the corresponding sense strands in which the 5 ′ ends of the two antisense siNA strands are tethered to each other at opposite ends (in opposite directions) (see FIG. 42). A multifunctional siNA that is assembled from two separate duplex siNAs, where the 5 ′ end of one sense strand of the siNA is tethered to the 5 ′ end of the other siNA molecule to be annealed It is characterized by that. The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、2つのアンチセンスsiNA鎖の5' 端が互いに向き合って互いに一方の端でつなぎ止められた(図42(B)参照)対応するセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のセンス鎖の3'端に他のsiNA分子のセンス鎖の5' 端がつなぎ止められている2つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNAであることを特徴とする。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention anneals to the corresponding sense strand where the 5 ′ ends of the two antisense siNA strands face each other and are tethered together at one end (see FIG. 42B). Characterized in that it is a multifunctional siNA in which two separate double-stranded siNAs in which the 3 ′ end of one sense strand of siNA is tethered to the 5 ′ end of the sense strand of another siNA molecule are assembled. To do. The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、一方のアンチセンスsiNA鎖の5' 端が他方のアンチセンス鎖の3' 端に向き合うよう互いに一方の端でつなぎ止められた(図422(C −D)参照)対応するセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のセンス鎖の3'端に他のsiNA分子のセンス鎖の5'端がつなぎ止められている2つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNAであることを特徴とする。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention is tethered together at one end so that the 5 ′ end of one antisense siNA strand faces the 3 ′ end of the other antisense strand (FIG. 422 (C-D)). See: two separate duplex siNAs, in which the 3 ′ end of one sense strand of the siNA is tethered to the 5 ′ end of the sense strand of the other siNA molecule so that it is annealed to the corresponding sense strand. It is an aggregated multifunctional siNA. The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、一方のセンスsiNA鎖の5' 端が他方のアンチセンス鎖の3'端に向き合うよう互いに一方の端でつなぎ止められた(図42(G −H)参照)対応するアンチセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のアンチセンス鎖の3'端に他のsiNA分子のアンチセンス鎖の5'端がつなぎ止められている2つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNAであることを特徴とする。1つの態様においては、第一のアンチセンス鎖の5'端と第二のアンチセンス鎖の3'端の間の結合は、多機能siNAのそれぞれのアンチセンス鎖の5' 端が標的RNAのRNA干渉による切断を媒介するのに適した遊離の5' 端を持つよう、容易に切断されるような方法(例えば、生分解性リンカー)でデザインされている。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention is tethered together at one end so that the 5 ′ end of one sense siNA strand faces the 3 ′ end of the other antisense strand (see FIG. 42 (GH)). 2) Two separate duplexes, in which the 5 ′ end of the antisense strand of the other siNA molecule is tethered to the 3 ′ end of one of the antisense strands of the siNA so that it is annealed to the corresponding antisense strand It is a multi-function siNA in which siNAs are aggregated. In one embodiment, the binding between the 5 ′ end of the first antisense strand and the 3 ′ end of the second antisense strand is such that the 5 ′ end of each antisense strand of the multifunctional siNA is the target RNA. It is designed in such a way that it can be easily cleaved (eg, a biodegradable linker) to have a free 5 ′ end suitable for mediating cleavage by RNA interference. The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、一方のセンスsiNA鎖の3' 端が他方のアンチセンス鎖の3'端に向き合うよう互いに一方の端でつなぎ止められた(図42(E )参照)対応するアンチセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のアンチセンス鎖の5'端に他のsiNA分子のアンチセンス鎖の5' 端がつなぎ止められている2つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNAであることを特徴とする。1つの態様においては、第一のアンチセンス鎖の5' 端と第二のアンチセンス鎖の5' 端の間の結合は、多機能siNAのそれぞれのアンチセンス鎖の5端が標的RNAのRNA干渉による切断を媒介するのに適した遊離の5'端を持つよう、容易に切断されるような方法(例えば、生分解性リンカー)でデザインされている。テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention is tethered to each other at one end so that the 3 ′ end of one sense siNA strand faces the 3 ′ end of the other antisense strand (see FIG. 42 (E)). Two separate duplex siNAs, in which the 5 ′ end of the antisense strand of the other siNA molecule is tethered to the 5 ′ end of one antisense strand of the siNA so that it is annealed to the antisense strand It is an aggregated multifunction siNA. In one embodiment, the binding between the 5 ′ end of the first antisense strand and the 5 ′ end of the second antisense strand is such that the 5 end of each antisense strand of the multifunctional siNA is RNA of the target RNA. It is designed in such a way that it can be easily cleaved (eg, a biodegradable linker) to have a free 5 ′ end suitable for mediating cleavage by interference. The tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein.

1つの態様においては、本発明は、一方のセンスsiNA鎖の5' 端が他方のアンチセンス鎖の3'端に向き合うよう互いに一方の端でつなぎ止められた(図42(F )参照)対応するアンチセンス鎖にアニールされるように、siNAの一方のアンチセンス鎖の3'端に他のsiNA分子のアンチセンス鎖の3' 端がつなぎ止められている二つの別々の二重鎖siNAが集合した多機能siNAであることを特徴とする。1つの態様においては、第一のアンチセンス鎖の5' 端と第二のアンチセンス鎖の5' 端の間の結合は、多機能siNAのそれぞれのアンチセンス鎖の5' 端が標的RNAのRNA干渉による切断を媒介するのに適した遊離の5'端を持つよう、容易に切断されるような方法(例えば、生分解性リンカー)でデザインされている。本明細書で述べられたように、テザーまたはリンカーは、当該分野で一般的に知られているように、また本明細書で述べられているように、ヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。   In one embodiment, the present invention is anchored at one end so that the 5 ′ end of one sense siNA strand faces the 3 ′ end of the other antisense strand (see FIG. 42 (F)). Two separate duplex siNAs, in which the 3 ′ end of the antisense strand of the other siNA molecule is tethered to the 3 ′ end of one antisense strand of the siNA so that it is annealed to the antisense strand It is an aggregated multifunctional siNA. In one embodiment, the binding between the 5 ′ end of the first antisense strand and the 5 ′ end of the second antisense strand is such that the 5 ′ end of each antisense strand of the multifunctional siNA is of the target RNA. It is designed in such a way that it is easily cleaved (eg, a biodegradable linker) so as to have a free 5 'end suitable for mediating cleavage by RNA interference. As described herein, the tether or linker can be a nucleotide linker or a non-nucleotide linker, as is generally known in the art and as described herein. it can.

上記態様のいずれにおいても、第一標的核酸配列または第二標的核酸配列はそれぞれ、HCV RNAまたはその一部あるいはHCV感染または複製に含まれる細胞または宿主標的のポリヌクレオチドコードまたは非コード配列、または細胞受容体、細胞表面分子、細胞性酵素、細胞転写因子、および/またはサイトカイン、二次メッセンジャー、および細胞性アクセサリー分子等HCV感染と関連した疾病過程を含み、細胞性アクセサリー分子は、La抗原(例えばコスタ−マッティオーリ(Costa−Mattioli)等、2004年、分子細胞生物学誌(Mol Cell Biol.、24、6861−70、例としてジンバンクアクセッション番号NM_003142を参照);FAS (例としてジンバンクアクセッション番号NM_000043)またはFASリガンド(例としてジンバンクアクセッション番号NM_000639); インターフェロン調節因子(IRF; 例としてジンバンクアクセッション番号AF082503.1); 細胞性PKRタンパク質キナーゼ( 例としてジンバンクアクセッション番号No.XM_002661.7); ヒトの真核型転写開始因子2B(elF2Bガンマ; 例としてジンバンクアクセッション番号AF256223, および/またはelF2ガンマ;例としてジンバンクアクセッション番号No.NM_006874.1); ヒトDEADボックスタンパク質(DDX3; 例としてジンバンクアクセッション番号XM_018021.2); およびポリピリミジン・トラクト結合タンパク質のようなHVCの3’−UTRのポリ(U)トラクトに結合する細胞性タンパク質(例としてジンアクセッション番号031991.1およびXM_042972.3)を含むがこれらに限定されないとする。1つの態様においては、第一HCV標的核酸配列は、HCV RNAまたはその一部であり、第二HCV標的核酸配列は、HCV RNAの一部である。1つの態様においては、第一HCV 標的核酸配列は、HCV RNA またはその一部であり、第二HCV標的核酸配列は、宿主RNAもしくはその一部である。1つの態様においては、第一HCV標的核酸配列は、宿主RNAまたはその一部であり、第二HCV標的核酸配列は、宿主RNAもしくはその一部である。1つの態様においては、第一HCV標的核酸配列は、宿主RNAまたはその一部であり、第二HCV標的核酸配列は、HCV RNAもしくはその一部である。   In any of the above embodiments, the first target nucleic acid sequence or the second target nucleic acid sequence, respectively, is a polynucleotide coding or non-coding sequence of a cell or host target involved in HCV RNA or a part thereof or HCV infection or replication, or a cell Including disease processes associated with HCV infection, such as receptors, cell surface molecules, cellular enzymes, cellular transcription factors, and / or cytokines, second messengers, and cellular accessory molecules, where cellular accessory molecules are La antigens (eg, Costa-Matioli et al., 2004, Molecular Cell Biology (see Mol Cell Biol., 24, 6861-70, see Jinbank Accession No. NM_003142 for example); FAS (for example, Jinbank Access Session number N M_000043) or FAS ligand (eg Jinbank Accession No. NM — 000639); Interferon Modulator (IRF; eg Jinbank Accession No. AF082503.1); cellular PKR protein kinase (eg Jinbank Accession No. XM — 002661) 7); human eukaryotic transcription initiation factor 2B (elF2B gamma; for example, Jinbank Accession No. AF256223 and / or elF2 gamma; for example, Jinbank Accession No. NM — 006874.1); human DEAD box protein (DDX3; Jinbank accession number XM — 08021.2 as an example); and 3 ′ of HVC such as polypyrimidine tract binding protein -Include, but are not limited to, cellular proteins that bind to the poly (U) tract of the UTR (eg, gin accession numbers 031991.1 and XM_042972.3) In one embodiment, the first HCV target nucleic acid The sequence is HCV RNA or part thereof and the second HCV target nucleic acid sequence is part of HCV RNA In one aspect, the first HCV target nucleic acid sequence is HCV RNA or part thereof The second HCV target nucleic acid sequence is a host RNA or part thereof In one embodiment, the first HCV target nucleic acid sequence is a host RNA or part thereof, and the second HCV target nucleic acid sequence is a host In one embodiment, the first HCV target nucleic acid sequence is a host RNA or a portion thereof. Second HCV target nucleic acid sequence is a HCV RNA or a portion thereof.

核酸分子の合成
100ヌクレオチド以上の長さの核酸の合成は、自動化された方法では困難であり、そのような分子による治療コストは非常に高額である。本発明では低分子核酸モチーフ(「低分子」とは、100ヌクレオチド長を越えない核酸モチーフを指し、望ましくは80ヌクレオチドを越えない長さであり、最も望ましくは50ヌクレオチドを越えない長さである。例えば、個別のsiNAオリゴヌクレオチド配列もしくはタンデムに合成されたsiNA配列)は、外因的な供給として用いられるのが望ましい。これらの分子の単純な構造は、標的のタンパク質領域および/またRNA構造に核酸が侵入する能力を上昇させる。典型的な本発明の分子は化学的に合成され、その他は同様にして合成される。
Synthesis of Nucleic Acid Molecules Synthesis of nucleic acids longer than 100 nucleotides is difficult with automated methods, and the cost of treatment with such molecules is very high. In the present invention, a small molecule nucleic acid motif ("small molecule" refers to a nucleic acid motif that does not exceed 100 nucleotides, preferably does not exceed 80 nucleotides, and most preferably does not exceed 50 nucleotides. For example, individual siNA oligonucleotide sequences or tandemly synthesized siNA sequences) are preferably used as exogenous supplies. The simple structure of these molecules increases the ability of the nucleic acid to enter the target protein region and / or RNA structure. Typical molecules of the invention are synthesized chemically, others are synthesized similarly.

オリゴヌクレオチド(例、特定の修飾を受けたオリゴヌクレオチド、またはリボヌクレオチドが欠けているオリゴヌクレオチドの部分)は、例えばカラザーズ(Caruthers)等、1992、酵素学手法(Methods in enzymology、211、3−19、トンプソン(Thompson)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許99/54459、ウィンコット(Wincott)等、1995、核酸研究誌(Nucleic Acids Res.、23、2677−2684、ウィンコット(Wincot)等、1997、分子生物学手法誌(Methods Mol. Biol、74、59、ブレナン(Brennan)等、1998、バイオテクノロジーとバイオ工学(Biotechnol Bioeng)61、33−45、およびブレナン(Brennan、米国特許番号6,001,311に述べられているような当該分野で知られているプロトコールを用いて合成された。これら全ての参考文献は、参照することで本明細書に組み込まれる。オリゴヌクレオチドの合成は、5'端のジメトキシトリチルや3'端のホスホラミダイトのような、一般的な核酸保護基とカップリング基を利用する。限定を目的としない例において、小規模合成は394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems, Inc.)核酸合成装置で、2'−O−メチル化ヌクレオチドのカップリングステップは2.5分、2'−デオキシヌクレオチドもしくは2'−デオキシ−2−フルオロヌクレオチドのカップリングステップは45秒の0.2μmolスケールのプロトコールを用いて行われた。表Vは、合成サイクルで用いられた試薬の量と接触回数をまとめている。また、0.2μmolスケールでの合成は、プロトジーン社(Protogene(カリフォルニア州パロアルト(Palo Alto, CA))製造の装置のような96穴プレート核酸合成装置でサイクルへの最低限の修正で行うことができる。33倍過剰(60μL中に0.11M=6.6μmol)の2’−O−メチルホスホラミダイト、および105倍過剰のS−エチルテトラゾール(60μL中に0.25M=15μmol)は、ポリマー結合5'−ヒドロキシルに関連した2’−O−メチル残基のそれぞれのカップリングサイクルに使用されることができる。22倍過剰(40μL中に0.11M=4.4μmol)のデオキシホスホラミダイト、および70倍過剰のS−エチルテトラゾール(40μL中に0.25M=10μmol)は、ポリマー結合5'−ヒドロキシルに関連したデオキシ残基のそれぞれのカップリングサイクルに使用されることができる。394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems,Inc.)核酸合成装置の比色定量法で測定したトリチル分画のカップリングの平均収量は、通常97.5−99%である。その他の394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems,Inc.)核酸合成装置のオリゴヌクレオチド合成試薬は、塩化メチレン中に3%TCAのデトリチル化溶液(ABI、キャップ形成はTHF中に16%のN−メチルイミダゾール(ABI)およびTHF 中に10%無水酢酸/10%の2、6−ルチジンで行い、酸化溶液はTHF中に16.9mMI2、49mMピリジン、9%の水(パーセプティブバイオシステムズ社(PerSeptive Biosystems, Inc.を含む。バーディック&ジャクソン(Burdick & Jackson)の合成グレードのアセトニトリルは、試薬瓶から直接使用した。S−エチルテトラゾール溶液(アセトニトリル中に0.25M)は、アメリカ・インターナショナル・ケミカル社(American International Chemical, Inc)より入手した個体から調製した。また、ホスホロチオエート結合の導入には、ビューケージ(Beaucage)試薬(アセトニトリル中に0.05Mの3H−1,2−ベンゾジチオール−3−オン1,1−ジオキシド)が用いられた。   Oligonucleotides (eg, oligonucleotides that have undergone certain modifications, or that lack ribonucleotides) are described in, for example, Caruthers et al., 1992, Methods in enzymeology, 211, 3-19. Thompson et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent No. 99/54459, Wincott et al., 1995, Nucleic Acids Res., 23, 2677-2684, Wincott Et al., 1997, Methods Mol. Biol, 74, 59, Brennan et al., 1998, Biotechnol Bioeng ) 61, 33-45, and Brennan (US Pat. No. 6,001,311), synthesized using protocols known in the art, all of which are referenced. Oligonucleotide synthesis utilizes common nucleic acid protecting groups and coupling groups, such as 5′-end dimethoxytrityl and 3′-end phosphoramidites. In a non-example, the small scale synthesis was performed on a 394 Applied Biosystems, Inc. nucleic acid synthesizer with a 2′-O-methylated nucleotide coupling step of 2.5 minutes, 2′-deoxynucleotide or 2 The coupling step of '-deoxy-2-fluoronucleotide is 45 seconds Table V summarizes the amount of reagents used and the number of contacts used in the synthesis cycle, and synthesis at the 0.2 μmol scale was performed by Protogene. (Palo Alto, Calif.) Can be performed on a 96-well plate nucleic acid synthesizer such as that manufactured by a minimal modification to the cycle, 33-fold excess (0.11M = 60% in 60 μL). 6 μmol) of 2′-O-methyl phosphoramidite, and a 105-fold excess of S-ethyltetrazole (0.25 M = 15 μmol in 60 μL), the 2′-O-methyl residue associated with the polymer-bound 5′-hydroxyl Can be used for each coupling cycle of the group: 22-fold excess (0.11M = 4 in 40 μL) 4 μmol) of deoxyphosphoramidite and 70-fold excess of S-ethyltetrazole (0.25 M = 10 μmol in 40 μL) are used for each coupling cycle of deoxy residues associated with polymer-bound 5′-hydroxyl. Can. The average yield of coupling of trityl fractions measured by the colorimetric method of the 394 Applied Biosystems, Inc. nucleic acid synthesizer is usually 97.5-99%. The other oligonucleotide synthesis reagents of the 394 Applied Biosystems, Inc. nucleic acid synthesizer were prepared using a 3% TCA detritylated solution in methylene chloride (ABI, 16% N-methyl in THF). The reaction was performed with imidazole (ABI) and 10% acetic anhydride / 10% 2,6-lutidine in THF, and the oxidation solution was 16.9 mM MI2, 49 mM pyridine, 9% water (PerSeptive Biosystems (PerSeptive Biosystems) in THF. Biosystems, Inc. Burdick & Jackson's synthetic grade acetonitrile was used directly from the reagent bottle, and S-ethyltetrazole solution (0.25M in acetonitrile) was It was prepared from individuals obtained from American International Chemical, Inc. Phosphorothioate linkages were introduced using a Beaucage reagent (0.05 M 3H-1,2-in acetonitrile). Benzodithiol-3-one 1,1-dioxide) was used.

DNAオリゴヌクレオチドの脱保護は、以下の通り行われた。ポリマー結合のトリチル付きオリゴリボヌクレオチドは4mLのガラスキャップ付きのバイアルに移され、65℃で10分間、40% メチルアミン水(1mL)に懸濁された。−20℃に冷却後、ポリマー担体から上澄が除かれた。担体は1.0mLのEtOH:MeCN:H2O/3:1:1で3回洗浄され、激しく撹拌され、その後上澄は最初の上澄みに加えられた。オリゴリボヌクレオチドを含む、合わせた上澄は、白色粉末になるまで乾燥された。   Deprotection of the DNA oligonucleotide was performed as follows. The polymer-bound trityl oligoribonucleotides were transferred to 4 mL glass-capped vials and suspended in 40% aqueous methylamine (1 mL) at 65 ° C. for 10 minutes. After cooling to -20 ° C, the supernatant was removed from the polymer support. The carrier was washed 3 times with 1.0 mL EtOH: MeCN: H 2 O / 3: 1: 1 and stirred vigorously, after which the supernatant was added to the first supernatant. Combined supernatants containing oligoribonucleotides were dried to a white powder.

本発明の特定のsiNA分子を含むRNAの合成に用いられた方法は、ウスマン(Usman) 等、1987、米国化学学会誌(J. Am. Chem. Soc.)109、7845、スケアリンジ(Scaringe) 等、1990、核酸研究誌(Nucleic Acids Res.)18、5433、およびウィンコット(Wincott)等、1995、核酸研究誌(Nucleic Acids Res.)23−2677−2684、ウィンコット(Wincott) 等、1997、分子生物学手法誌(Methods Mol. Bio.)74、59で述べられた方法に従っており、また、5' 端ではジメトキシトリチル、また3' 端ではホスホラミダイトといった、一般的な核酸の保護基およびカップリング基を用いた。限定を目的としない例において、小規模合成は394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems,Inc.) 核酸合成装置で、アルキルシリル保護されたヌクレオチドのカップリングステップは7.5分、2'−O−メチル化ヌクレオチドのカップリングステップは2.5分で0.2μmolスケールのプロトコールを用いて行われた。表Vは、合成サイクルで用いられた試薬の量と接触回数をまとめている。また、0.2μmolスケールでの合成は、プロトジーン社(Protogene)(カリフォルニア州パロアルト(Palo Alto, CA))製造の装置のような96穴プレート核酸合成装置でサイクルへの最低限の修正で行うことができる。33倍過剰(60μL中に0.11M=6.6μmol) の2’−O−メチルホスホラミダイト、および75倍過剰のS−エチルテトラゾール(60μL中に0.25M=15μmol) は、ポリマー結合5'−ヒドロキシルに関連した2’−O−メチル残基のそれぞれのカップリングサイクルに使用することができる。66倍過剰(120μL中に0.11M=13.2μmol) のアルキルシリル(リボ)保護されたホスホラミダイト、および150倍過剰のS−エチルテトラゾール(120μL 中に0.25M=30μmol) は、ポリマー結合5'−ヒドロキシルに関連したリボ残基のそれぞれのカップリングサイクルに使用することができる。394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems,Inc.) 核酸合成装置の比色定量法で測定したトリチル分画のカップリングの平均収量は、通常97.5−99%である。その他の394アプライドバイオシステムズ社(394Applied Biosystems,Inc.) 核酸合成装置のオリゴヌクレオチド合成試薬は、塩化メチレン中に3%TCAのデトリチル化溶液(ABI)、キャップ形成はTHF中に16%N−メチルイミダゾール(ABI) およびTHF 中に10%無水酢酸/10%2、6−ルチジンで行い、酸化溶液はTHF中に16.9mM I2、49mM ピリジン、9%の水(パーセプティブバイオシステムズ社(PerSeptive Biosystems, Inc.)を含む。バーディック&ジャクソン(Burdick & Jackson) の合成グレードのアセトニトリルは、試薬瓶から直接使用した。S−エチルテトラゾール溶液(アセトニトリル中に0.25M)は、アメリカ・インターナショナル・ケミカル社(American International Chemical, Inc.) より入手した個体から調製した。また、ホスホロチオエート結合の導入には、ビューケージ(Beaucage) 試薬(アセトニトリル中に0.05Mの3H−1,2−ベンゾジチオール−3−オン−1,1−ジオキシド)が用いられた。   Methods used to synthesize RNA containing specific siNA molecules of the present invention are described by Usman et al., 1987, American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.) 109, 7845, Scaringe, etc. 1990, Nucleic Acids Res. 18, 5433, and Wincott et al., 1995, Nucleic Acids Res. 23-2679-2684, Wincott et al., 1997, Follow the methods described in Methods Mol. Bio. 74, 59, and protect common nucleic acid protecting groups and couplings such as dimethoxytrityl at the 5 'end and phosphoramidite at the 3' end. The group was used. In a non-limiting example, the small scale synthesis was performed on a 394 Applied Biosystems, Inc. nucleic acid synthesizer with an alkylsilyl protected nucleotide coupling step of 7.5 min, 2′-O— The methylated nucleotide coupling step was performed in 2.5 minutes using a 0.2 μmol scale protocol. Table V summarizes the amount of reagents used in the synthesis cycle and the number of contacts. Also, synthesis at the 0.2 μmol scale is performed with minimal modifications to the cycle on a 96-well plate nucleic acid synthesizer, such as that manufactured by Protogene (Palo Alto, Calif.). be able to. A 33-fold excess (0.11 M = 6.6 μmol in 60 μL) of 2′-O-methyl phosphoramidite, and a 75-fold excess of S-ethyltetrazole (0.25 M = 15 μmol in 60 μL) were used for polymer binding 5 It can be used for each coupling cycle of 2'-O-methyl residues related to the '-hydroxyl. A 66-fold excess (0.11 M = 13.2 μmol in 120 μL) of alkylsilyl (ribo) protected phosphoramidite, and a 150-fold excess of S-ethyltetrazole (0.25 M = 30 μmol in 120 μL) were determined by polymer binding 5 It can be used for each coupling cycle of the ribo-residue related to the '-hydroxyl. 394 Applied Biosystems, Inc. The average yield of coupling of trityl fractions measured by the colorimetric method of a nucleic acid synthesizer is usually 97.5-99%. Other 394 Applied Biosystems, Inc. The oligonucleotide synthesis reagent of the nucleic acid synthesizer is a 3% TCA detritylated solution (ABI) in methylene chloride, and cap formation is 16% N-methyl in THF. Performed with 10% acetic anhydride / 10% 2,6-lutidine in imidazole (ABI) and THF, the oxidizing solution was 16.9 mM I2, 49 mM pyridine, 9% water (PerSeptive Biosystems (PerSeptive) in THF. Biosystems, Inc.) Burdick & Jackson's synthetic grade acetonitrile was used directly from the reagent bottle, S-ethyltetrazole solution (0.25M in acetonitrile) was used It was prepared from individuals obtained from American International Chemical, Inc. In addition, for introduction of phosphorothioate linkages, a Beaucage reagent (0.05 M 3H-1,2 in acetonitrile) was used. -Benzodithiol-3-one-1,1-dioxide) was used.

RNAの脱保護は、ツーポットまたはワンポットプロトコールのいずれかを用いて行われた。ツーポットプロトコールでは、ポリマー結合のトリチル付きオリゴリボヌクレオチドが4mL のガラスねじ蓋付きのバイアルに移され、65℃ で10分間、40%メチルアミン水(1mL)に懸濁された。−20℃に冷却後、ポリマー担体から上澄が除かれた。担体は1.0mLのEtOH:MeCN:H2O/3:1:1で3回洗浄され、激しく撹拌され、その後上澄は最初の上澄みに加えられた。オリゴリボヌクレオチドを含む、合わせた上澄は、白色粉末になるまで乾燥された。塩基が脱保護されたオリゴリボヌクレオチドは、無水TEA/HF/NMP溶液( HFが1.4Mの濃度になるように、N−メチルピロリジノン溶液を1.5mL、TEAを750μL、TEA・3HF を1mLを混合した溶液を300μL) に再度懸濁され、65℃に加熱された。1.5時間後、オリゴマーは1.5M NH4HCO3でクェンチされた。   RNA deprotection was performed using either a two-pot or one-pot protocol. In the two-pot protocol, polymer-bound trityl oligoribonucleotides were transferred to 4 mL vials with glass screw caps and suspended in 40% methylamine water (1 mL) at 65 ° C. for 10 minutes. After cooling to -20 ° C, the supernatant was removed from the polymer support. The carrier was washed 3 times with 1.0 mL EtOH: MeCN: H 2 O / 3: 1: 1 and stirred vigorously, after which the supernatant was added to the first supernatant. Combined supernatants containing oligoribonucleotides were dried to a white powder. Oligoribonucleotides whose bases were deprotected were prepared in an anhydrous TEA / HF / NMP solution (1.5 mL of N-methylpyrrolidinone solution, 750 μL of TEA, and 1 mL of TEA · 3HF so that the concentration of HF was 1.4 M. Was resuspended in 300 μL) and heated to 65 ° C. After 1.5 hours, the oligomer was quenched with 1.5M NH4HCO3.

または、ワンポットプロトコールでは、ポリマー結合のトリチル付きオリゴリボヌクレオチドは4mLのガラスねじ蓋付きのバイアルに移され、65℃ で15分間、33%のエタノール性メチルアミン/DMSO:1/1(0.8mL) 溶液に懸濁される。バイアルを室温にし、TEA・3HF(0.1mL)が加えられ、バイアルは65℃ で15分間加熱された。試料は−20℃ に冷却され、その後1.5M NH4HCO3でクェンチされた。   Alternatively, in the one-pot protocol, polymer-bound trityl oligoribonucleotides are transferred to 4 mL vials with glass screw caps and 33% ethanolic methylamine / DMSO: 1/1 (0.8 mL at 65 ° C. for 15 minutes. ) Suspended in solution. The vial was brought to room temperature, TEA.3HF (0.1 mL) was added, and the vial was heated at 65 ° C. for 15 minutes. The sample was cooled to −20 ° C. and then quenched with 1.5M NH 4 HCO 3.

トリチル付きオリゴマーの精製には、クェンチされたNH4HCO3溶液がアセトニトリルで予備洗浄されたC−18を含むカートリッジにロードされ、その後50mM TEAAが加えられた。ロードされたカートリッジを水で洗浄した後、RNAは0.5%TFAで13分間、脱トリチル化された。カートリッジは次いで水で再び洗浄され、1M NaClで塩が交換され、再び水で洗浄された。オリゴヌクレオチドは次に30%アセトニトリルで溶出された。 For purification of tritylated oligomers, a quenched NH4HCO3 solution was loaded onto a cartridge containing C-18 prewashed with acetonitrile, followed by addition of 50 mM TEAA. After washing the loaded cartridge with water, the RNA was detritylated with 0.5% TFA for 13 minutes. The cartridge was then washed again with water, the salt was exchanged with 1M NaCl and washed again with water. The oligonucleotide was then eluted with 30% acetonitrile.

段階的なカップリングの平均収量は、一般的に>98%である(ウィコット(Wincott)等、1995、核酸研究誌(Nucleic Acids Res.)23、2677−2684)。当該分野で通常の技術を有する者は、合成の規模が、上述の態様に含むがしかし96穴フォーマットに限定されない、より大規模もしくは小規模へと適応させることが可能であることを認識する。   The average yield of stepwise coupling is generally> 98% (Wincott et al., 1995, Nucleic Acids Res. 23, 2677-2684). Those having ordinary skill in the art will recognize that the scale of synthesis can be adapted to larger or smaller scales, including but not limited to the 96-well format.

あるいは、本発明の核酸分子は別々に合成し、例えば、ライゲーション(ムーア(Moore) 等、1992、サイエンス誌(Science)256、9923、ドレーパー(Draper) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許93/23569、シャバロヴァ(Shabarova) 等、1991、核酸研究誌(Nucleic Acids Research)19、4247、ベロン(Bellon)等、1997、ヌクレオシドとヌクレオチド誌(Nucleosides & Nucleotides)、16、951、ベロン(Bellon) 等、1997、バイオコンジュゲート化学(Bioconjugate Chem.)8、204)、もしくは合成および/また脱保護の後に、ハイブリダイゼーションによって、合成後に互いに結合することも可能である。   Alternatively, the nucleic acid molecules of the present invention are synthesized separately, for example, ligation (Moore et al., 1992, Science 256, 9923, Draper et al., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Patent Publication 93/23569, Shabarova et al., 1991, Nucleic Acids Research 19, 4247, Belon et al., 1997, Nucleosides & Nucleotides, 16, 951on, 16, 951on Et al., 1997, Bioconjugate Chem. 8, 204), or after synthesis and / or deprotection by hybridization. It is also possible to bind together after synthesis.

本発明のsiNA分子は、本明細書の実施例1に記載のように、タンデム合成法によって合成することも可能であり、ここで両方のsiNA鎖が、単一な連続したオリゴヌクレオチド断片、あるいは切断可能なリンカーによって隔てられた鎖として合成され、後にハイブリダイズし、siNA二重鎖の精製を可能にする別々のsiNA断片または鎖を供給するために、続いて切断されるリンカーはポリヌクレオチドリンカーもしくは非ヌクレオチドリンカーであることができる。本明細書で記載の通り、siNA のタンデム合成は、96穴もしくは類似のより大きいマルチウェルプラットフォームのようなマルチウェル/ マルチプレート双方の合成に容易に適応することができる。本明細書で記載の通り、siNAのタンデム合成は、バッチリアクター、合成カラムなどを採用した大規模合成プラットフォームに容易に適応することができる。   The siNA molecules of the invention can also be synthesized by a tandem synthesis method as described in Example 1 herein, where both siNA strands are a single continuous oligonucleotide fragment, or The linker that is subsequently cleaved to provide separate siNA fragments or strands that are synthesized as strands separated by a cleavable linker and later hybridize to allow purification of the siNA duplex is a polynucleotide linker. Alternatively, it can be a non-nucleotide linker. As described herein, siNA tandem synthesis can be readily adapted for both multiwell / multiplate synthesis, such as 96-well or similar larger multiwell platforms. As described herein, siNA tandem synthesis can be readily adapted to large scale synthesis platforms employing batch reactors, synthesis columns, and the like.

siNA分子は、二本の別々の核酸鎖、または断片から組み立てられ、ここで一方の断片がセンス領域を含み、もう一方の断片がRNA分子のアンチセンス領域を含む。   siNA molecules are assembled from two separate nucleic acid strands, or fragments, where one fragment contains the sense region and the other fragment contains the antisense region of the RNA molecule.

本発明の核酸分子は、例えば、2' −アミノ、2'−C−アリル、2'−フルオロ、2'−O−メチル、2'−Hのようなヌクレアーゼ耐性基で修飾することによって(総説には、ウスマン(Usman) およびシダーグレン(Cedergren)、1992、生化学サイエンスの傾向(TIBS)17、34、ウスマン(Usman)等、1994、核酸シンポジウムシリーズ(Nucleic Acids Symp.Ser.)31、163を参照)、安定性を向上させるために広範囲に修飾することができる。siNA構造は、通常の方法を用いてゲル電気泳動によって精製するか、もしくは高速液体クロマトグラフィー(HPLC、前述のウィンコット(Wincott) 等を参照、当該文献は参照することによりその全体が本申請に組み込まれる)で精製することができ、水に再懸濁される。   The nucleic acid molecules of the invention can be modified, for example, by modification with nuclease resistant groups such as 2'-amino, 2'-C-allyl, 2'-fluoro, 2'-O-methyl, 2'-H (reviews). In Usman and Cedergren, 1992, Biochemical Science Trends (TIBS) 17, 34, Usman et al., 1994, Nucleic Acids Symp. Ser. See)) and can be modified extensively to improve stability. The siNA structure can be purified by gel electrophoresis using a conventional method, or refer to high performance liquid chromatography (HPLC, Wincott, and the like described above). Incorporated) and resuspended in water.

本発明の別の側面では、本発明のsiNA分子はDNAもしくはRNAベクターに挿入された転写単位から発現される。組み替えベクターは、DNAプラスミド、もしくはウィルスベクターであることができる。siNAを発現するウィルスベクターは、これに限定はしないが、アデノ随伴ウィルス、レトロウィルス、アデノウィルス、もしくはアルファウィルスに基づいて構築することができる。siNA 分子を発現可能な組み替えベクターは、本明細書で述べられるように供給され、標的細胞内で存続する可能性がある。または、siNA分子の一時的な発現を提供するウィルスベクターが使用できる。   In another aspect of the invention, the siNA molecules of the invention are expressed from transcription units inserted into DNA or RNA vectors. The recombinant vector can be a DNA plasmid or a viral vector. Viral vectors expressing siNA can be constructed based on, but not limited to, adeno-associated virus, retrovirus, adenovirus, or alphavirus. Recombinant vectors capable of expressing siNA molecules are supplied as described herein and may persist in target cells. Alternatively, viral vectors that provide transient expression of siNA molecules can be used.

本発明の核酸分子活性の最適化
修飾(塩基、糖および/またリン酸)の化学合成された核酸分子は、血清リボヌクレアーゼによる分解が妨げられ、その効力が増大する可能性がある(例、エックスタイン(Eckstein) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許92/07065、ペロート(Perrault) 等、1990、ネイチャー誌(Nature)、344、565、ピーケン(Pieken) 等、サイエンス誌(Science)、253、314、ウスマン(Usman) およびシダーグレン(Cedergren)、1992、生化学サイエンスの傾向(Trends in Biochem. Sci.)17、334、ウスマン(Usman)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許93/15187、ロッシー(Rossi)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許91/03162、スプロート(Sproat) 米国特許番号5,334,711、ゴールド(Gold)等、米国特許番号6,300,074、前述のバーギン(Burgin) 等を参照のこと。これら全ては、参照することで本明細書に組み込まれる)。上述の全ての文献は、本明細書で述べた核酸分子の塩基、リン酸および/また糖部分に対する様々な化学修飾について述べている。細胞内での効果を高める、また核酸分子から塩基を取り除くような、オリゴヌクレオチド合成の時間を短縮し必要な試薬を減らすような修飾が望ましい。
Chemically synthesized nucleic acid molecules of optimized modifications (bases, sugars and / or phosphates) of the nucleic acid molecule activity of the present invention may be prevented from being degraded by serum ribonucleases and increase their potency (eg, X Eckstein et al., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Published Patent 92/07065, Perrault et al., 1990, Nature, 344, 565, Pieken et al., Science (Science), 253, 314, Usman and Cedergren, 1992, Trends in Biochem. Sci. 17, 334, Usman et al., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Patent Publication 93 / 15187, Rossi et al., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Publication No. 91/03162, Sproat US Patent No. 5,334,711, Gold et al., US Patent No. 6,300,074, See Burgin et al., All of which are incorporated herein by reference). All of the above references describe various chemical modifications to the base, phosphate and / or sugar moieties of the nucleic acid molecules described herein. Modifications that increase the intracellular effect and remove bases from the nucleic acid molecule to shorten the oligonucleotide synthesis time and reduce the necessary reagents are desirable.

核酸分子にヌクレアーゼの安定性と効力の著しい向上をもたらすことのできる、糖、塩基、リン酸修飾について述べている当該分野の例がいくつかある。例を挙げると、オリゴヌクレオチドは、例えば、2’−アミノ、2’−C−アルキル、2’−フルオロ、2’−O −メチル、2’−O−アリル、2’−H,ヌクレオチド塩基修飾(総説として、ウスマン(Usman) およびシダーグレン(Cedergren)、1992、生化学サイエンスの傾向(TIBS)、17、34、ウスマン(Usman) 等、1994、核酸シンポジウムシリーズ(Nucleic Acids Symp. Ser.)31、163、バーギン(Burgin) 等、1996、生化学誌(Biochemistry)、35、14090を参照)といったヌクレアーゼ耐性基での修飾によって、安定性を向上させ、および/また生物学的活性を向上させるために修飾される。核酸分子の糖修飾は当該分野において広範囲に述べられてきた(エックスタイン(Eckstein)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許92/07065、ペロート(Perrault) 等、ネイチャー誌(Nature)、1990、344、565−568、ピーケン(Pieken) 等、サイエンス誌(Science)、1991、253、314−317、ウスマン(Usman) およびシダーグレン(Cedergren)、生化学サイエンスの傾向(Trends in Biochem. Sci.、1992、17、334−339、ウスマン(Usman )等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許93/15187、スプロート(Sproat)米国特許番号5,334,711、および、べーゲルマン(Beigelman)等、1995、生化学雑誌(J. Biol. Chem.、270、25702、べーゲルマン(Beigelman )等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許97/26270、べーゲルマン(Beigelman )等、米国特許番号5,716,824、ウスマン(Usman) 等、米国特許番号5,627,053、ウールフ(Woolf) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許98/13526、1998年4月20出願のトンプソン(Thompson)等、米国特許出願60/082、404、カーペイスキー(Karpeisky)等、1998、テトラヒドロン通信(Tetrahedron Lett.、39、1131、アーンショー(Earnshaw)およびゲイト(Gait)、1998、バイオポリマー(核酸科学)(Biopolymerrs(Nucleic Acid Science)、48、39−55、ヴァーマ(Verma)およびエックスタイン(Eckstein)、1998、生化学アニュアルレビュー(Annu. Rev.Biochem.、67、99−134、およびバーリナ(Burlina)等、1997、生体無機医薬品化学(Bioorg.Med.Chem.)、5、1999−2010を参照のこと。これら全ての参考文献は、参照することにより、その全体が本明細書に組み込まれる)。上述の文献は、糖、塩基、および/またはリン酸やそのような修飾を、触媒作用を調節せずに核酸分子に組み込む位置を決定するための一般的な方法と戦略を述べており、参照することで本明細書に組み込まれる。このような内容の観点では、本明細書に記載の通り、本発明のsiNA核酸分子を修飾するために、siNAの、細胞内のRNAiを促進する能力が著しく抑制されない限りは、類似の修飾を用いることができる。   There are several examples in the art describing sugar, base, and phosphate modifications that can provide nucleic acid molecules with significant improvements in nuclease stability and efficacy. By way of example, oligonucleotides are for example 2′-amino, 2′-C-alkyl, 2′-fluoro, 2′-O-methyl, 2′-O-allyl, 2′-H, nucleotide base modifications. (For review, Usman and Cedergren, 1992, Biochemical Science Trends (TIBS), 17, 34, Usman et al., 1994, Nucleic Acids Symp. Ser. 31, 163, Burgin et al., 1996, see Biochemistry, 35, 14090) to improve stability and / or improve biological activity Be qualified. Sugar modifications of nucleic acid molecules have been extensively described in the art (Eckstein et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Publication No. 92/07005, Perrault et al., Nature, 1990. 344, 565-568, Pieken et al., Science, 1999, 253, 314-317, Usman and Cedergren, Trends in Biochemical Science (Trends in Biochem. Sci., 1992, 17, 334-339, Usman et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Publication No. 93/15187, Sproat US Pat. No. 5,334,711, and Vegerma Begelman et al., 1995, J. Biol. Chem., 270, 25702, Begelman et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent Publication No. 97/26270, Begelman et al. U.S. Pat. No. 5,716,824, Usman et al., U.S. Pat. No. 5,627,053, Woolf et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Publication No. 98/13526, April 20, 1998. Thompson et al., U.S. Patent Application 60 / 082,404, Karpesky et al., 1998, Tetrahedron Lett., 39, 1311, Earnshaw and Gate (Ga) it), 1998, Biopolymers (Nucleic Acid Science), 48, 39-55, Verma and Eckstein, 1998, Biochemical Annual Review (Annu. Rev. Biochem., 67, 99-134, and Burlina et al., 1997, Bioorg. Med. Chem., 5, 1999-2010, all of which are referenced by reference. The above references are generally incorporated by reference to determine the position at which sugars, bases, and / or phosphates and such modifications are incorporated into nucleic acid molecules without modulating catalysis. Describe and refer to specific methods and strategies It incorporated herein by. In view of such content, as described herein, in order to modify the siNA nucleic acid molecules of the present invention, similar modifications should be made unless the ability of siNA to promote intracellular RNAi is significantly suppressed. Can be used.

ホスホロチオエート、ホスオロジチオエート、および/または5'−メチルホスホン酸結合を伴うオリゴヌクレオチドのヌクレオチド間結合の化学修飾は安定性を向上させる一方、過剰な修飾はある毒性や活性の低下を引き起こす可能性がある。従って、核酸分子をデザインする際にはヌクレオチド間結合の含量は最低限にするべきである。これらの結合の密度減少は、毒性を低下させ、その結果これらの分子の増大した効力と高い特異性をもたらすはずである。   While chemical modification of oligonucleotide internucleotide linkages with phosphorothioate, phosphorodithioate, and / or 5'-methylphosphonate linkages improves stability, over-modification can cause some toxicity and reduced activity. is there. Therefore, the content of internucleotide linkages should be minimized when designing nucleic acid molecules. A decrease in the density of these bonds should reduce toxicity, resulting in increased potency and high specificity of these molecules.

活性を維持し、または向上させる化学修飾を有する低分子干渉核酸(siNA) 分子が提供される。このような核酸はまた一般的に、未修飾核酸よりもヌクレアーゼにより耐久性がある。従って、インビトロおよび/またインビボ活性は著しく低下しないはずである。調節が目的である場合、標的RNAの翻訳が、望ましくないタンパク質のレベルが低下するに十分長く調節されるまで、外因的に供給される治療用の核酸分子は、好ましくは細胞中で安定しているべきである。この期間は、病状によって数時間から数日の間で様々である。RNAおよびDNAの化学合成(ウィンコット(Wincott )等、1995、核酸研究(NucleicAcids Res.、23、2677、カラザーズ(Caruthers) 等、1992、酵素学手法(Methodsin Enzymology)、211、3−19(参照することで本明細書に組み込まれる)) の改良によって、上述のように、ヌクレオチド修飾でヌクレアーゼの安定性を向上させることによって核酸分子を修飾する能力が拡大した。   Small interfering nucleic acid (siNA) molecules having chemical modifications that maintain or improve activity are provided. Such nucleic acids are also generally more tolerant to nucleases than unmodified nucleic acids. Thus, in vitro and / or in vivo activity should not be significantly reduced. Where modulation is the goal, the exogenously supplied therapeutic nucleic acid molecule is preferably stable in the cell until the translation of the target RNA is regulated long enough to reduce the level of unwanted proteins. Should be. This period varies from hours to days depending on the medical condition. RNA and DNA chemical synthesis (Wincott et al., 1995, Nucleic Acids Res., 23, 2677, Caruthers et al., 1992, Enzymology (Methods Enzymology), 211, 3-19 (reference) ))), Which has been incorporated herein by reference, has expanded the ability to modify nucleic acid molecules by increasing the stability of nucleases with nucleotide modifications, as described above.

1つの態様においては、本発明の核酸分子は1つ以上( 例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のG−クランプヌクレオチドを含む。G−クランプヌクレオチドは、修飾シトシンアナログであり、ここでその修飾によってワトソン−クリック型とフーグスティーン型双方に二重鎖中の相補的なグアニン面となる水素結合を可能にする、例えば、リン(Lin )およびマテウッチ(Matteucci)、1998、アメリカ化学学会誌(J.Am.Chem.Soc.)、120、8531−8532を参照のこと。オリゴヌクレオチド中の1つのG−クランプアナログ置換は、相補的なオリゴヌクレオチドとハイブリダイズした際の、らせんの熱安定性とミスマッチ識別が大幅に向上する結果になる可能性がある。本発明の核酸分子へのこのようなヌクレオチドの含有は、核酸標的、相補配列、もしくはテンプレート鎖への親和性と特異性の双方を向上する結果になる。別の態様においては、本発明の核酸分子は、1つ以上(例、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)の、2’,4’−Cメチレンビシクロヌクレオチドのような「ロックト核酸」(LNA) ヌクレオチドを含む( 例として、ウェンゲル(Wengel)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許00/66604、および国際公開特許99/14226を参照)。   In one embodiment, the nucleic acid molecule of the invention comprises one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) G-clamp nucleotides. . G-clamp nucleotides are modified cytosine analogs, where the modification allows hydrogen bonding to both Watson-Crick and Hoogsteen forms complementary guanine faces in the duplex, eg, phosphorous (Lin) and Matteucci, 1998, American Journal of Chemistry (J. Am. Chem. Soc.), 120, 8531-8532. One G-clamp analog substitution in an oligonucleotide can result in a significant improvement in helical thermal stability and mismatch discrimination when hybridized with a complementary oligonucleotide. Inclusion of such nucleotides in the nucleic acid molecules of the present invention results in improved both affinity and specificity for the nucleic acid target, complementary sequence, or template strand. In another embodiment, the nucleic acid molecule of the invention has one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) 2 ′, 4 Including "locked nucleic acid" (LNA) nucleotides such as' -C methylenebicyclonucleotides (for example, Wengel et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., WO 00/66604, and WO 99/14226) See).

別の態様においては、本発明は本発明のsiNA分子のコンジュゲートおよび/また複合体を特徴とする。このようなコンジュゲートおよび/また複合体は、細胞のような生体系へのsiNA 分子の供給を促進するために利用することができる。本発明によって提供されるコンジュゲートおよび/また複合体は、治療のための化合物を、細胞膜を越えて輸送することによって、薬物動態を変化させることによって、および/また本発明の核酸分子の局在を調節することによって、治療活性を与えることができる。本発明は、小分子、脂質、コレステロール、リン脂質、ヌクレオシド、ヌクレオチド、核酸、抗体、毒素、マイナスに帯電したポリマー、および、例えばタンパク質、ペプチド、ホルモン、炭水化物、ポリエチレングリコール、またはポリアミンといったその他のポリマーを含むがこれに限定しない、細胞膜を越える分子のデリバリーのための新規のコンジュゲートおよび/また複合体のデザインと合成を含む。一般的に、述べられた輸送体は、個別に、または多成分系の一部として分解性リンカーと共に、または無しで利用されるようデザインされている。これらの化合物は、異なる組織由来の数多くの細胞タイプへの血清存在下、または非存在化での本発明の核酸分子のデリバリーと局在化を改善すると期待される(スレンガー(Sullenger) およびセック(Cech)、米国特許番号5,854,038参照)。本明細書で述べられる分子のコンジュゲートは、生分解性核酸リンカー分子のような、生分解性のリンカーを介して生物学的に活性がある分子に結合される。   In another aspect, the invention features conjugates and / or complexes of siNA molecules of the invention. Such conjugates and / or complexes can be utilized to facilitate the delivery of siNA molecules to biological systems such as cells. The conjugates and / or complexes provided by the present invention may be used to transport therapeutic compounds across the cell membrane, alter pharmacokinetics, and / or localize the nucleic acid molecules of the present invention. By modulating the therapeutic activity can be imparted. The present invention relates to small molecules, lipids, cholesterol, phospholipids, nucleosides, nucleotides, nucleic acids, antibodies, toxins, negatively charged polymers, and other polymers such as proteins, peptides, hormones, carbohydrates, polyethylene glycols, or polyamines. Including, but not limited to, the design and synthesis of novel conjugates and / or complexes for delivery of molecules across cell membranes. In general, the transporters described are designed to be utilized with or without degradable linkers individually or as part of a multi-component system. These compounds are expected to improve the delivery and localization of the nucleic acid molecules of the invention in the presence or absence of serum to a number of cell types from different tissues (Sullanger and Sec ( Cech), U.S. Pat. No. 5,854,038). The conjugates of the molecules described herein are attached to biologically active molecules via biodegradable linkers, such as biodegradable nucleic acid linker molecules.

本明細書で使用される「生分解性リンカー」という語は、例えば、本発明のsiNA分子に対して生物学的活性分子、あるいは本発明のsiNA分子のセンス鎖およびアンチセンス鎖のような、ある分子を他の分子に結合するように生分解性リンカーとしてデザインされた、核酸、または非核酸リンカー分子を指す。生分解性リンカーは、特定の組織や細胞タイプへのデリバリーといった、特定の目的のためにその安定性を調節できるようにデザインされている。核酸に基づく生分解性リンカー分子の安定性は、様々な化学反応を用いることによって調節でき、例えば、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、および、2’−O−メチル、2’−フルオロ、2’−アミノ、2’−O−アミノ、2’−C−アリル、2’ −O−アリル、およびその他の2’−修飾のような、化学的に修飾されたヌクレオチド、もしくは塩基を修飾したヌクレオチドの組み合わせである。生分解性核酸リンカー分子は、例えば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドのような、二量体、三量体、四量体、もしくはより長い核酸分子であってもよく、もしくは、例えば、ホスホラミデートまたはホスホジエステル結合のような、リンに基づく結合を有する単一ヌクレオチドを含んでいてもよい。生分解性核酸リンカー分子は、核酸バックボーン、核酸糖、もしくは核酸塩基の修飾を含んでいてもよい。   As used herein, the term “biodegradable linker” refers to, for example, a biologically active molecule for a siNA molecule of the invention, or a sense strand and an antisense strand of a siNA molecule of the invention, Refers to a nucleic acid or non-nucleic acid linker molecule designed as a biodegradable linker to link one molecule to another. Biodegradable linkers are designed to regulate their stability for specific purposes, such as delivery to specific tissues or cell types. The stability of nucleic acid-based biodegradable linker molecules can be modulated by using various chemical reactions such as ribonucleotides, deoxyribonucleotides, and 2′-O-methyl, 2′-fluoro, 2′-amino. With chemically modified nucleotides, or combinations of nucleotides modified with bases, such as 2'-O-amino, 2'-C-allyl, 2'-O-allyl, and other 2'-modifications is there. The biodegradable nucleic acid linker molecule can be, for example, about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 nucleotides. It may be a dimer, trimer, tetramer, or longer nucleic acid molecule, such as a long oligonucleotide, or a phosphorus-based linkage, such as, for example, a phosphoramidate or phosphodiester linkage It may contain a single nucleotide having The biodegradable nucleic acid linker molecule may include a nucleic acid backbone, nucleic acid sugar, or nucleobase modification.

本明細書で使用される「生分解性」という用語は、例えば酵素的な分解、もしくは化学的な分解といった生体系での分解を指す。   As used herein, the term “biodegradable” refers to degradation in biological systems, such as enzymatic degradation or chemical degradation.

本明細書で使用される「生物学的活性分子」という語は、系の生物学的反応を誘発または修飾する能力をもつ化合物または分子を指す。本発明によって単独または他の分子との組み合わせで検討された生物学的に活性なsiNA分子の限定を目的としない例は、抗生物質、コレステロール、ホルモン、抗ウィルス剤、ペプチド、タンパク質、化学療法剤、低分子、ビタミン、補因子、ヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、酵素的核酸、アンチセンス核酸、三重鎖形成オリゴヌクレオチド、2,5−Aキメラ、siNA、dsRNA、アロザイム、アプタマー、デコイ、およびそのアナログといった治療上の活性分子を含む。本発明の生物学的活性分子は、例えば、脂質、およびポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコールおよびその他のポリエステルのようなポリマーといった、薬物動態を調節できる、および/また他の生物学的活性分子の薬物動態を調節できる分子も含む。   As used herein, the term “biologically active molecule” refers to a compound or molecule that has the ability to induce or modify the biological response of a system. Examples not intended to limit biologically active siNA molecules studied alone or in combination with other molecules according to the present invention are antibiotics, cholesterol, hormones, antiviral agents, peptides, proteins, chemotherapeutic agents Small molecule, vitamin, cofactor, nucleoside, nucleotide, oligonucleotide, enzymatic nucleic acid, antisense nucleic acid, triplex forming oligonucleotide, 2,5-A chimera, siNA, dsRNA, allozyme, aptamer, decoy, and analogs thereof Such as therapeutically active molecules. The biologically active molecules of the present invention can modulate pharmacokinetics, such as lipids and polymers such as polyamines, polyamides, polyethylene glycols and other polyesters, and / or pharmacokinetics of other biologically active molecules It also includes molecules that can regulate

本明細書で使用される「リン脂質」という語は、少なくとも1つのリン基を含む疎水性分子を指す。例えば、リン脂質は、リン含有基および飽和もしくは不飽和アルキル基、場合によってはOH、COOH、オキソ、アミン、もしくは置換アリールまたは非置換アリール基を含むことができる。   As used herein, the term “phospholipid” refers to a hydrophobic molecule comprising at least one phosphorus group. For example, phospholipids can include a phosphorus-containing group and a saturated or unsaturated alkyl group, optionally OH, COOH, oxo, amine, or a substituted or unsubstituted aryl group.

外因的にデリバリーされた治療核酸分子(例えば、siNA分子)は、RNAの逆転写がRNA転写物のレベルを減少させるのに十分長い間調節されるまで、場合によっては細胞内で安定である。核酸分子は、有効な細胞内の治療剤として機能するよう、ヌクレアーゼに耐性である。本発明また当該分野で述べられた、核酸分子の化学合成における改良点は、上述のようにそのヌクレアーゼの安定性を向上させるためのヌクレオチド修飾の導入によって、核酸分子の修飾の可能性を拡大した。   Exogenously delivered therapeutic nucleic acid molecules (eg, siNA molecules) are sometimes intracellularly stable until reverse transcription of the RNA is regulated long enough to reduce the level of the RNA transcript. The nucleic acid molecule is resistant to nucleases to function as an effective intracellular therapeutic agent. The improvements in the chemical synthesis of nucleic acid molecules described in the present invention and in the art have expanded the possibilities for modification of nucleic acid molecules by introducing nucleotide modifications to improve the stability of the nuclease as described above. .

さらに別の態様においては、RNAiに関わるタンパク質の酵素活性を維持または向上させるような化学修飾を有するsiNA分子が提供される。そのような核酸は、未修飾核酸よりも一般的にヌクレアーゼにより耐性がある。従って、インビトロおよび/またインビボで活性は著しく低下しないはずである。   In yet another aspect, siNA molecules having chemical modifications that maintain or improve enzymatic activity of proteins involved in RNAi are provided. Such nucleic acids are generally more resistant to nucleases than unmodified nucleic acids. Therefore, the activity should not be significantly reduced in vitro and / or in vivo.

核酸に基づく本発明の分子の利用は、併用療法(例えば、異なる遺伝子を標的とした複数のsiNA分子、既知の低分子モジュレーターとカップリングされた核酸分子、もしくは異なるモチーフ、および/また化学薬品また生物学的分子といった分子の併用による断続的な治療)の可能性を提供することによって、より良い治療を導き出すだろう。siNA分子による対象の治療は、酵素的な核酸分子(リボザイム)、アロザイム、アンチセンス、2,5−Aオリゴアデニレート、デコイ、およびアプタマーのような異なるタイプの核酸分子の併用も含むことができる。   The use of the molecules of the invention based on nucleic acids can be used in combination therapy (eg, multiple siNA molecules targeted to different genes, nucleic acid molecules coupled with known small molecule modulators, or different motifs, and / or chemicals or It will lead to better treatment by providing the possibility of (intermittent treatment with a combination of molecules such as biological molecules). Treatment of a subject with siNA molecules may also include a combination of different types of nucleic acid molecules such as enzymatic nucleic acid molecules (ribozymes), allozymes, antisense, 2,5-A oligoadenylates, decoys, and aptamers. it can.

別の側面では、本発明のsiNA分子は、例えばセンス鎖、アンチセンス鎖のみ、もしくはsiNA鎖両方に、1つ以上の5'および/または3'キャップ構造を含む。   In another aspect, the siNA molecules of the invention comprise one or more 5 ′ and / or 3 ′ cap structures, eg, in the sense strand, antisense strand only, or both siNA strands.

「キャップ構造」は、オリゴヌクレオチドのどちらかの末端に組み込まれている化学修飾を指す(例として、アダミック(Adamic )等、米国特許番号5,998,203を参照のこと。これは参照することで本明細書に組み込まれる)。これらの末端修飾は、核酸分子をエキソヌクレアーゼ分解から保護し、細胞内へのデリバリーおよび/また局在化を助ける。キャップは5' 末端(5' キャップ)または3' 末端(3' キャップ)もしくは両末端に存在することができる。限定を目的としない例において、5' キャップは、グリセリル、逆位のデオキシ脱塩基残基(部分)、4’,5’−メチレンヌクレオチド、1−(ベータ−D−エリスロフラノシル)ヌクレオチド、4’−チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド、1,5−無水ヘキシトールヌクレオチド、L−ヌクレオチド、アルファ−ヌクレオチド、修飾塩基ヌクレオチド、ホスホロジチオエート結合、スレオ−ペントフラノシルヌクレオチド、非環状3’,4’−セコヌクレオチド、非環状3,4−ジヒドロキシブチルヌクレオチド、非環状3,5−ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、3’−3’−逆位ヌクレオチド部分、3’−3’−逆位脱塩基部分、3’−2’−逆位ヌクレオチド部分、3’−2’−逆位脱塩基部分、1,4−ブタンジオールリン酸、3’−ホスホラミデート、ヘキシルリン酸、アミノヘキシルリン酸、3’−リン酸、3’−ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、または架橋もしくは非架橋メチルホスホン酸部分を含むが、これらに限定はしない。キャップ部分の限定を目的としない例を、図10に示す。   “Cap structure” refers to a chemical modification incorporated at either end of an oligonucleotide (see, eg, Adamic et al., US Pat. No. 5,998,203, which is incorporated herein by reference). Incorporated herein). These end modifications protect the nucleic acid molecule from exonuclease degradation and aid in delivery and / or localization into the cell. The cap can be present at the 5 ′ end (5 ′ cap) or the 3 ′ end (3 ′ cap) or at both ends. In a non-limiting example, the 5 ′ cap is glyceryl, inverted deoxyabasic residue (part), 4 ′, 5′-methylene nucleotide, 1- (beta-D-erythrofuranosyl) nucleotide, 4 '-Thionucleotide, carbocyclic nucleotide, 1,5-anhydrohexitol nucleotide, L-nucleotide, alpha-nucleotide, modified base nucleotide, phosphorodithioate linkage, threo-pentofuranosyl nucleotide, acyclic 3', 4'-seconucleotide, acyclic 3,4-dihydroxybutyl nucleotide, acyclic 3,5-dihydroxypentyl nucleotide, 3'-3'-inverted nucleotide moiety, 3'-3'-inverted abasic moiety, 3 '-2'-inverted nucleotide moiety, 3'-2'-inverted abasic moiety, 1,4-butanediol Acid, 3′-phosphoramidate, hexyl phosphate, aminohexyl phosphate, 3′-phosphate, 3′-phosphorothioate, phosphorodithioate, or a bridged or unbridged methylphosphonate moiety, including but not limited to do not do. An example not intended to limit the cap portion is shown in FIG.

3' キャップの限定を目的としない例は、グリセリル、逆位のデオキシ塩基残基(部分)、4’,5’−メチレンヌクレオチド、1−(ベータ−D−エリスロフラノシル)ヌクレオチド、4’−チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド、5’−アミノアルキルリン酸、1,3−ジアミノ−2−プロピルリン酸、3−アミノプロピルリン酸、6−アミノヘキシルリン酸、1,2−アミノドデシルリン酸、ヒドロキシプロピルリン酸、1,5−無水ヘキシトールヌクレオチド、L−ヌクレオチド、アルファ−ヌクレオチド、修飾塩基ヌクレオチド、ホスホロジチオエート、スレオ−ペントフラノシルヌクレオチド、非環状3’,4’−セコヌクレオチド、3,4−ジヒドロキシブチルヌクレオチド、3,5−ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、5’−5’−逆位ヌクレオチド部分、5’−5’−逆位脱塩基部分、5’−ホスホラミデート、5’−ホスホロチオエート、1,4−ブタンジオールリン酸、5’−アミノ、架橋および/または非架橋5’−ホスホラミデート、ホスホロチオエートおよび/またはホスホロジチオエート、架橋および/または非架橋メチルホスホン酸、および5’−メルカプト部分を含むが、これらに限定はしない(さらに詳細は、本申請の参考文献に盛り込まれている、ビューケージ(Beaucage )およびアイヤー(Iyer)、1993、テトラヒドロン誌(Tetrahedron)49、1925を参照のこと)。   Examples not intended to limit the 3 ′ cap include glyceryl, inverted deoxybase residues (parts), 4 ′, 5′-methylene nucleotides, 1- (beta-D-erythrofuranosyl) nucleotides, 4′- Thionucleotide, carbocyclic nucleotide, 5'-aminoalkyl phosphate, 1,3-diamino-2-propyl phosphate, 3-aminopropyl phosphate, 6-aminohexyl phosphate, 1,2-aminododecyl phosphate , Hydroxypropyl phosphate, 1,5-anhydrohexitol nucleotide, L-nucleotide, alpha-nucleotide, modified base nucleotide, phosphorodithioate, threo-pentofuranosyl nucleotide, acyclic 3 ′, 4′-seconucleotide 3,4-dihydroxybutyl nucleotide, 3,5-dihydroxypentyl nucleotide 5′-5′-inverted nucleotide moiety, 5′-5′-inverted abasic moiety, 5′-phosphoramidate, 5′-phosphorothioate, 1,4-butanediol phosphate, 5′-amino, bridge And / or non-bridged 5′-phosphoramidates, phosphorothioates and / or phosphorodithioates, bridged and / or non-bridged methylphosphonic acids, and 5′-mercapto moieties, including but not limited to (more details (See Beaucage and Iyer, 1993, Tetrahedron 49, 1925, incorporated in the references of this application).

「非ヌクレオチド」は、糖および/またはリン酸置換基のいずれかを含む、核酸鎖の1つ以上のヌクレオチド単位の位置に組み込まれることができる、任意の基または化合物を意味し、それにより残りの塩基が酵素活性を示すことができる。基または化合物は、一般的に認められるアデノシン、グアニン、シトシン、ウラシルまたはチミンのようなヌクレオチド塩基を含まないという点において脱塩基であり、よって1' 位の塩基が欠けている。   “Non-nucleotide” means any group or compound that can be incorporated at the position of one or more nucleotide units of a nucleic acid strand, including either sugar and / or phosphate substituents. Can exhibit enzyme activity. The group or compound is abasic in that it does not contain nucleotide bases such as the generally accepted adenosine, guanine, cytosine, uracil or thymine, and thus lacks the 1 'base.

「アルキル」基は、直鎖、分岐鎖、および環状アルキル基を含む、脂肪族飽和炭化水素を指す。好ましくは、アルキル基は1から12の炭素を有する。より好ましくは、1から7の炭素、さらに好ましくは、1から4の炭素を持つ低アルキルである。アルキル基は、置換されていてもよく、未置換であってもよい。。置換されている場合には、望ましい単数または複数の置換基は、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2またはN(CH3)2、アミノ、またはSHである。その語はまた、少なくとも一か所の炭素−炭素二重結合を含み、直鎖、分岐鎖、および環状基を含む、不飽和炭化水素基である、アルケニル基も含む。好ましくは、アルケニル基は1から12の炭素を有する。 より好ましくは、1から7の炭素、さらに好ましくは、1から4の炭素を持つ低アルケニルである。アルケニル基は、置換されていてもよく、未置換であってもよい。置換されている場合には、望ましい単数または複数の置換基は、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2、ハロゲン、N(CH3)2、アミノ、またはSHである。「アルキル」の語はまた、少なくとも1一か所の炭素−炭素三重結合を含み、直鎖、分岐鎖、および環状基を含む、不飽和炭化水素基である、アルキニル基も含む。好ましくは、アルキニル基は1から12の炭素を有する。より好ましくは、1から7の炭素、さらに好ましくは、1から4の炭素を持つ低アルキニルである。アルキニル基は、置換されていてもよく、未置換であってもよい。置換されている場合には、望ましい単数または複数の置換基は、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2、またはN(CH3)2、アミノ、またはSHである。   An “alkyl” group refers to an aliphatic saturated hydrocarbon, including straight chain, branched chain, and cyclic alkyl groups. Preferably, the alkyl group has 1 to 12 carbons. More preferably, it is a low alkyl having 1 to 7 carbons, more preferably 1 to 4 carbons. The alkyl group may be substituted or unsubstituted. . When substituted, the desired substituent (s) are hydroxyl, cyano, alkoxy, ═O, ═S, NO 2 or N (CH 3) 2, amino, or SH. The term also includes alkenyl groups, which are unsaturated hydrocarbon groups containing at least one carbon-carbon double bond and including straight chain, branched chain, and cyclic groups. Preferably, the alkenyl group has 1 to 12 carbons. More preferably, it is a low alkenyl having 1 to 7 carbons, more preferably 1 to 4 carbons. An alkenyl group may be substituted or unsubstituted. If substituted, the desired substituent (s) are hydroxyl, cyano, alkoxy, ═O, ═S, NO 2, halogen, N (CH 3) 2, amino, or SH. The term “alkyl” also includes alkynyl groups, which are unsaturated hydrocarbon groups containing at least one carbon-carbon triple bond and including straight-chain, branched-chain, and cyclic groups. Preferably, the alkynyl group has 1 to 12 carbons. More preferably, it is a low alkynyl having 1 to 7 carbons, more preferably 1 to 4 carbons. An alkynyl group may be substituted or unsubstituted. When substituted, the desired substituent (s) are hydroxyl, cyano, alkoxy, ═O, ═S, NO 2, or N (CH 3) 2, amino, or SH.

そのようなアルキル基は、アリール、アルキルアリール、炭素環式アリール、ヘテロ環式アリール、アミドおよびエステル基を含むことができる。「アリール」基は、共役π電子系を持つ少なくとも1つの環を有し、炭素環式アリール、ヘテロ環式アリール、ビアリール基を含む芳香族基を指し、それらの全ては任意に置換されていてもよい。アリール基の単数または複数の置換基は、ハロゲン、トリハロメチル、ヒドロキシル、SH、OH、シアノ、アルコキシ、アルキル、アルケニル、アルキニル、およびアミノ基が望ましい。「アルキルアリール」基は、アリール基( 上述)に共有的に結合したアルキル基( 上述)を指す。炭素環アリール基は、芳香環の環原子が全て炭素原子である基である。炭素原子は任意に置換されていてもよい。ヘテロ環アリール基は、芳香環の環原子として、1から3のヘテロ原子を有し、残りの環原子が炭素原子である基である。適切なヘテロ原子は酸素、硫黄、および窒素を含み、またフラニル、チエニル、ピリジル、ピロリル、N−低アルキルピロロ、ピリミジル、ピラジニル、イミダゾリル、および同様の基を含み、いずれも任意で置換される。「アミド」は、Rがアルキル、アリール、アルキルアリール、もしくは水素のいずれかである場合の、C(O)−NH −Rを指す。「エステル」は、Rがアルキル、アリール、アルキルアリール、もしくは水素のいずれかである場合の、−C(O)−OR’を指す。   Such alkyl groups can include aryl, alkylaryl, carbocyclic aryl, heterocyclic aryl, amide and ester groups. An “aryl” group refers to an aromatic group having at least one ring with a conjugated π-electron system and including carbocyclic aryl, heterocyclic aryl, and biaryl groups, all of which are optionally substituted Also good. The aryl group substituent (s) are preferably halogen, trihalomethyl, hydroxyl, SH, OH, cyano, alkoxy, alkyl, alkenyl, alkynyl, and amino groups. An “alkylaryl” group refers to an alkyl group (described above) covalently bonded to an aryl group (described above). A carbocyclic aryl group is a group in which all of the ring atoms of the aromatic ring are carbon atoms. The carbon atom may be optionally substituted. A heterocyclic aryl group is a group having 1 to 3 heteroatoms as ring atoms of an aromatic ring and the remaining ring atoms being carbon atoms. Suitable heteroatoms include oxygen, sulfur, and nitrogen and also include furanyl, thienyl, pyridyl, pyrrolyl, N-lower alkyl pyrrolo, pyrimidyl, pyrazinyl, imidazolyl, and similar groups, all of which are optionally substituted. “Amido” refers to C (O) —NH 2 —R, where R is either alkyl, aryl, alkylaryl, or hydrogen. “Ester” refers to —C (O) —OR ′, where R is either alkyl, aryl, alkylaryl, or hydrogen.

本請求で使用する「ヌクレオチド」という語は、当該分野で認められているような天然の塩基(標準)、および当該分野でよく知られている修飾塩基を指す。そのような塩基は、一般的にヌクレオチド糖部分の1'位に位置している。ヌクレオチドは一般的に、塩基、糖、およびリン酸基を含む。ヌクレオチドは、非修飾、もしくは糖、リン酸および/または塩基部分で修飾されていてもよく、(また、ヌクレオチドアナログ、修飾ヌクレオチド、非天然ヌクレオチド、非標準ヌクレオチド、などと互換的に呼ばれる。例として、前述のウスマン(Usman) およびマックスウィッゲン(McSwiggen)、エックスタイン(Eckstein)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許92/07065、ウスマン(Usman) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許93/15187、前述のウールマン(Uhlman)およびパイマン(Peyman)を参照のこと。これらは全て参照することで本明細書に組み込まれる)。リンバック(Limbach) 等、1994、核酸研究誌(Nucleic Acids Res.、22、2183に要約されているように、当該分野で知られている修飾核酸塩基の例がいくつかある。限定を目的としない核酸分子に導入可能な塩基修飾一部の例は、イノシン、プリン、ピジリン−4−オン、ピジリン−2−オン、フェニル、シュードウラシル、2,4,6−トリメトキシベンゼン、3−メチルウラシル、ジヒドロウリジン、ナフチル、アミノフェニル、5−アルキルシチジン(例えば、5−メチルシチジン)、5−アルキルウリジン(例えば、5−リボチミジン)、5−ハロウリジン(例えば、5−ブロモウリジン)、もしくは6−アザピリミジン、もしくは6−アルキルピリミジン(例えば、6−メチルウリジン)、プロピン、およびその他を含む(バーグン(Burgin) 等、1996、生化学誌(Biochemistry)、35、14090、前述のウールマン(Uhlman) およびパイマン(Peyman)。この側面で「修飾塩基」は、1' 位の、またはそれに同等に位置する、アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル以外のヌクレオチド塩基を指す。   As used herein, the term “nucleotide” refers to natural bases (standards) as recognized in the art, and modified bases well known in the art. Such bases are generally located at the 1 ′ position of the nucleotide sugar moiety. A nucleotide generally comprises a base, a sugar, and a phosphate group. Nucleotides may be unmodified or modified with sugar, phosphate and / or base moieties (also referred to interchangeably as nucleotide analogs, modified nucleotides, non-natural nucleotides, non-standard nucleotides, etc. As an example. The above-mentioned Usman, McWiggen, Eckstein, etc., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Patent Publication No. 92/07005, Usman, etc., International Patent Cooperation Treaty Document Number, International See published patent 93/15187, the aforementioned Uhlman and Peyman, all of which are incorporated herein by reference). There are several examples of modified nucleobases known in the art, as summarized in Limbach et al., 1994, Nucleic Acids Res., 22, 2183. For purposes of limitation Some examples of base modifications that can be introduced into non-nucleic acid molecules are inosine, purine, pidylin-4-one, pidylin-2-one, phenyl, pseudouracil, 2,4,6-trimethoxybenzene, 3-methyluracil , Dihydrouridine, naphthyl, aminophenyl, 5-alkylcytidine (eg, 5-methylcytidine), 5-alkyluridine (eg, 5-ribothymidine), 5-halouridine (eg, 5-bromouridine), or 6-aza Pyrimidine or 6-alkylpyrimidine (eg 6-methyluridine), Including Pin, and others (Burgin et al., 1996, Biochemistry, 35, 14090, Uhlman and Peyman, supra. In this aspect, "modified base" is the 1 'position. Refers to nucleotide bases other than adenine, guanine, cytosine, and uracil, located at or equivalent thereto.

1つの態様においては、本発明は、一つ以上のホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホン酸、ホスホトリエステル、モルフォリノ、アミデートカルバミン酸、カルボキシメチル、アセトアミデート、ポリアミド、スルホン酸、スルホンアミド、スルファミン酸、ホルムアセタール、チオホルムアセタール、および/またアルキルシリル、置換基を含む、リン酸骨格修飾された修飾siNA 分子を特徴とする。オリゴヌクレオチド骨格修飾の概説としては、ハンジカー(Hunziker)およびリューマン(Leumann)、1995、「最新合成方法における、核酸アナログ:合成と特性(Nucleic Acid Analogues:Synthesis and Properties, in Modern Synthetic Methods)」、VCH,331−417、およびメスメーカー(Mesmaeker) 等、1994、「アンチセンス研究の炭水化物修飾における、オリゴヌクレオチドのための新規のバックボーン交換(Novel Backbone Replacefnents for OligoTaucleotides, in Carbohydrate Modifications in Antisense Research)」、ACS、24−39を参照のこと。   In one embodiment, the present invention provides one or more phosphorothioates, phosphorodithioates, methylphosphonic acids, phosphotriesters, morpholinos, amidate carbamic acids, carboxymethyl, acetamidate, polyamides, sulfonic acids, sulfonamides, Featuring modified skeleton molecules modified with phosphate backbones, including sulfamic acid, formacetal, thioformacetal, and / or alkylsilyl, substituents. For a review of oligonucleotide backbone modifications, see Hunziker and Leumann, 1995, “Nucleic Acids Analogues: Synthesis and Properties, in Synthetic M,” , 331-417, and Mesmaker et al., 1994, “Novel Backbone Replacements for OligoTaucleotides Modifications in Carbohydrate Modifications of Antisense Research. search), ACS, 24-39.

「脱塩基」は、塩基が欠けた、またはその他の化学基を1'の塩基の位置に有する糖部分を意味する。例として、アダミック(Adamic)等、米国特許番号5,998,203を参照のこと。   “Abasic” means a sugar moiety lacking a base or having another chemical group at the 1 ′ base position. See, for example, Adamic et al., US Pat. No. 5,998,203.

「非修飾ヌクレオシド」は、β−D−リボ−フラノースの1' 位の炭素に結合したアデニン、シトシン、グアニン、チミン、もしくはウラシル塩基の一つを指す。   “Unmodified nucleoside” refers to one of adenine, cytosine, guanine, thymine, or uracil base bonded to the 1 ′ carbon of β-D-ribo-furanose.

「修飾ヌクレオシド」は、非修飾ヌクレオチド塩基、糖および/またはリン酸の化学構造に修飾を含む任意のヌクレオチド塩基を指す。限定を目的としない修飾核酸の例は、化学式I−VIIおよび/また本明細書で述べられたその他の修飾として示されている。   "Modified nucleoside" refers to any nucleotide base that contains a modification in the chemical structure of an unmodified nucleotide base, sugar and / or phosphate. Non-limiting examples of modified nucleic acids are shown as Formulas I-VII and / or other modifications described herein.

本発明で述べられたような2'−修飾ヌクレオチドと結合している場合、「アミノ」は、修飾され得る、または未修飾の2’−NH2または2’−O−NH2を指す。このような修飾基は、例えば、エックスタイン(Eckstein)等、米国特許番号5,672,695、およびマチューリック−アダミック(Matulic−Adamic)等、米国特許番号6,248,878で述べられており、双方とも参照することでその全体が本明細書に組み込まれる。   “Amino” when attached to a 2′-modified nucleotide as described in the present invention refers to 2′-NH 2 or 2′-O—NH 2 which can be modified or unmodified. Such modifying groups are described, for example, in Eckstein et al., US Pat. No. 5,672,695, and Mathu-Adamic et al., US Pat. No. 6,248,878. , Both of which are incorporated herein by reference in their entirety.

核酸のsiNA構造への様々な修飾は、これらの分子の利用を向上させるために行い得る。このような修飾は、有効期限、インビトロでの半減期、安定性、例えば、細胞膜の透過性を向上させ、また標的細胞の認識能や結合能を与えることによって、標的部位へのそのようなオリゴヌクレオチドの導入の簡便さを向上させることになる。   Various modifications to the siNA structure of nucleic acids can be made to improve the utilization of these molecules. Such modifications improve the expiry date, in vitro half-life, stability, e.g., permeability of the cell membrane, and the ability of such oligos to target sites by providing target cell recognition and binding capabilities. This simplifies the introduction of nucleotides.

核酸分子の投与
本発明のsiNA分子は、細胞または組織内のHCVのレベルに関連する、あるいは反応するHCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変、および/または任意の他の形質、疾患、状態を治療、予防、抑制、または軽減に使用するために、単独で、もしくは他の療法と組み合わせて適応させることができる。1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、およびその形成または組成物は、当該技術分野において一般的に知られているように、肝臓に投与される(例として、ウェン(Wen)等、2004、胃腸病学世界誌(World J Gastroenterol.、10、244−9;ムラオ(Murao) 等、2002、薬学研究(Pharm Res.、19、1808−14;リョウ(Liu) 等、2003、遺伝子療法(Gene Ther.、10、180−7;ホン(Hong) 等、2003、薬学および薬学ジャーナル(J Pharm Pharmacol.、54、51−8;ヘルマン(Herrmann)等、2004、ウィルス学アーカイブ(Arch Virol.、149、1611−7およびマツ)ノ(Matsuno)等、2003、遺伝子療法(Gene Ther.、10、1559−66.を参照のこと)。
Administration of Nucleic Acid Molecules The siNA molecules of the present invention may be associated with HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis, and / or any other trait, disease, condition associated with or reactive to the level of HCV in a cell or tissue. Can be adapted for use in treatment, prevention, suppression or alleviation alone or in combination with other therapies. In one aspect, the siNA molecules of the invention, and the formation or composition thereof, are administered to the liver, as is generally known in the art (eg, Wen et al. 2004, World Journal of Gastroenterology (World J Gastroenterol., 10, 244-9; Murao et al., 2002, Pharmaceutical Research (Pharm Res., 19, 1808-14; Liu et al., 2003), Gene Therapy (Gene Ther., 10, 180-7; Hong et al., 2003, Pharmacology and Pharmacy Journal (J Pharm Pharmacol., 54, 51-8; Hermann et al., 2004), Virology Archive (Arch Virol. 149, 1611-7 and Matsu) (Mats) uno) et al., 2003, gene therapy (see Gene Ther., 10, 1559-66.).

例えば、siNA分子は、リポソームを対象へ投与するための担体、希釈剤、およびその塩を含むデリバリー手段を含むことが可能であり、および/また医薬的に許容できる製剤として存在することが可能である。核酸分子のデリバリーの方法はアクタール(Akhtar)等、1992、細胞生物学の傾向(TrendsCell Bio.、2、139、アンチセンスオリゴヌクレオチド治療学のためのデリバリー戦略(Delivery Strategies for Antisense Oligonucleotide Therapeutics)アクタール(Akhtar)編、1995、モウラー(Maurer) 等、1999、分子膜生物学誌(Mol. Membr. Biol.、16、129−140、ホフランド(Hofland)およびフアン(Huang)、1999、実験薬理学ハンドブック(Handb.Exp. Pharmacol.、137、165−192、およびリー(Lee)等、2000、米国)癌学会シンポジウムシリーズ(ACS Symp.Ser.、752、184−192、で述べられており、これらは全て参照することで本明細書に組み込まれる。べーゲルマン(Beigelman)等、米国特許番号6,395,713、およびサリヴァン(Sullivan) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許94/02595、は更に核酸分子のデリバリーのための一般的な方法を述べている。これらのプロトコールは、事実上、任意の核酸分子のデリバリーに利用できる。核酸分子は、当該分野の技術者に知られている様々な方法で細胞に投与することができ、その方法には、リポソームへの封入、イオン導入による方法、もしくは生分解性ポリマー、ヒドロゲル、シクロデキストリン(例として、ゴンザレス(Gonzalez)等、1999、バイオ結合化学誌(Bioconjugate Chem.、10、1068−1074、ワン(Wang)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許03/47518、および国際公開特許03/46185を参照)、乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA) およびPLGAミクロスフェア(例として、米国特許番号6,447,796および米国特許番号2002130430を参照)、生分解性ナノカプセル、および生体接着性ミクロスフェア、またはタンパク質性ベクター(オヘア(O’ Hare) およびノーマンド(Normand)、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許00/53722)といった他の担体への組み込みによる方法が含まれるが、これらに限定しない。別の態様においては、本発明の核酸分子は、ポリエチレンイミン−ポリエチレングリコール−N−アセチルガラクトサミン(PEI−PEG−GAL)もしくはポリエチレンイミン−ポリエチレングリコール−トリ−N−アセチルガラクトサミン(PEI−PEG−triGAL )の誘導体のようなポリエチレンイミンとその誘導体との調剤もしくは複合体とすることも可能である。1つの態様においては、本発明の核酸分子は、参照することでその全体が本明細書に組み込まれる米国特許番号20030077829に記載の通り調剤される。   For example, siNA molecules can include delivery means including carriers, diluents, and salts thereof for administering liposomes to a subject, and / or can exist as pharmaceutically acceptable formulations. is there. Methods for delivery of nucleic acid molecules are described in Akhtar et al., 1992, Trends Cell Bio., 2, 139, Delivery Strategies for Antisense Oligonucleotide Therapeutics (Delivery Strategies for Antisense Therapeutics) Akhtar, 1995, Maurer et al., 1999, Journal of Molecular Membrane Biology (Mol. Membr. Biol., 16, 129-140, Hofland and Huang, 1999, Experimental Pharmacology Handbook ( Handb. Exp. Pharmacol., 137, 165-192, and Lee et al., 2000, USA) Cancer Society Symposium. The Zium series (ACS Symp. Ser., 752, 184-192, all of which are incorporated herein by reference. Begelman et al., US Pat. No. 6,395,713). , And Sullivan et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., WO 94/02595, further describe general methods for delivery of nucleic acid molecules. Nucleic acid molecules can be administered to cells by various methods known to those skilled in the art, including encapsulation in liposomes, iontophoresis, or Biodegradable polymers, hydrogels, cyclodextrins (for example, Gonzalez 1999, Bioconjugate Chemistry (see Bioconjugate Chem., 10, 1068-1074, Wang et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent No. 03/47518, and International Patent No. 03/46185), Lactic acid / glycolic acid copolymer (PLGA) and PLGA microspheres (see, eg, US Pat. No. 6,447,796 and US Pat. No. 2000100430), biodegradable nanocapsules, and bioadhesive microspheres, or proteins Examples include, but are not limited to, methods of incorporation into other carriers, such as sex vectors (O'Hare and Normand, International Patent Cooperation Treaty Document No., WO 00/53722). In an aspect, the present invention The nucleic acid molecule of the present invention comprises a polyethyleneimine such as polyethyleneimine-polyethyleneglycol-N-acetylgalactosamine (PEI-PEG-GAL) or a derivative of polyethyleneimine-polyethyleneglycol-tri-N-acetylgalactosamine (PEI-PEG-triGAL) and It is also possible to prepare a preparation or a complex with the derivative. In one embodiment, the nucleic acid molecules of the invention are formulated as described in US Patent No. 20030077829, which is incorporated herein by reference in its entirety.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、参照することにより図を含めた全体が本明細書に組み込まれる米国特許番号20010007666で述べられたような膜破壊剤との複合体とされる。別の態様においては、膜破壊剤、または媒介物およびsiNA分子は、本申請の参考文献により図を含めた全体が組み込まれる米国特許番号6,235,310で述べられたような、脂質である陽イオン性脂質またはヘルパー脂質分子と共に複合体とされる。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention are complexed with a membrane disrupting agent as described in US Patent No. 20010007666, which is incorporated herein by reference in its entirety. In another embodiment, the membrane disrupting agent, or mediator and the siNA molecule are lipids, as described in US Pat. No. 6,235,310, which is incorporated in its entirety by reference in the present application. It is complexed with cationic lipids or helper lipid molecules.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、参照することにより図を含めた全体が本明細書に組み込まれる米国特許番号2003077829および国際特許協力条約文献番号、国際公開特許00/03683および国際公開特許02/087541で述べられたようなデリバリー系との複合体とされる。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention can be obtained from US Patent No. 2003077829 and International Patent Cooperation Treaty Document Number, International Patent Publication No. 00/03683 and International Publication, which are incorporated herein by reference in their entirety. It is a complex with a delivery system as described in patent 02/087541.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子、および製剤もしくはその組成物は、直接、または局所的に(例えば、局在的に)、真皮または濾胞に当該分野で一般的に知られているように投与された( 例として、ブランド(Brand)、2001、分子治療学カレントオピニオン(Curr.Opin. Mol. Ther.、3、244−8、レグニア(Regnier )等、1998、薬剤標的雑誌(J. Drug Target)、5、275−89、カニッカナン(Kanikkannan)、2002、バイオドラッグ(BioDrugs)、16、339−47、ライト(Wraight) 等、2001、薬理学と治療誌(Pharmacology & Therapeutics)、90、89−104、およびプリート(Preat) およびドゥジャーディン(Dujardin)、2001、科学技術と実践: 薬理科学誌(STP PharmaSciences)、11、57−68、およびヴォート(Vogt)等、2003、デルハウターツ(Hautarzt)、54、692−8を参照)。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention, and formulations or compositions thereof, as commonly known in the art to the dermis or follicle, either directly or locally (eg, locally) (For example, Brand, 2001, Molecular Therapeutics Current Opinion (Curr. Opin. Mol. Ther., 3, 244-8, Regnier et al., 1998), Drug Targeting Magazine (J. Drug Target, 5, 275-89, Kanikkannan, 2002, BioDrugs, 16, 339-47, Wright, et al., 2001, Pharmacology & Therapeutics, 90 89-104, and Pleat Preat and Dujardin, 2001, Science and Technology and Practice: Journal of Pharmacology (STP PharmaSciences), 11, 57-68, and Vogt et al., 2003, Hautartz, 54, 692-8 See).

1つの態様においては、本発明のデリバリー系は、例えば水性および非水性のゲル、クリーム、複合的な乳剤、マイクロエマルジョン、リポソーム、軟膏、水性および非水性の溶液、ローション、エアロゾル、炭化水素基剤および粉末を含み、また溶解剤、浸透促進剤(例えば、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪アルコール、およびアミノ酸)、親水性ポリマー( 例えば、ポリカルボフィルおよびポリビニルピロリドン)などの賦形剤を含むことができる。1つの態様においては、医薬的に許容できる担体は、リポソームあるいは経皮的エンハンサーである。本発明で利用可能なリポソームの例は、以下を含む:(1) セルフェクチン(CellFectin)、1:1.5(M/M) 陽イオン性脂質のリポソーム製剤、N,NI,NII,NIII−テトラメチル−N,NI,NII,NIII−テトラパルミット−y−スペルミンとジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)(ギブコBRL(GIBCO BRL)、(2) サイトフェクチンGSV(Cytofectin GSV)、2:1(M/M) 陽イオン性脂質のリポソーム製剤および(3)DOTAP(N−[l−(2,3−ジDOPE (グレンリサーチ(Glen Research)、オレオイルオキシ)−N,N, N−トリメチル−メチル硫酸アンモニウム](ベーリンガーマンハイム(Boehringer Manheim)、および(4) リポフェクタミン(Lipofectamine)、3:1(M/M)多価陽イオン性脂質のリポソーム製剤DOSPAおよび天然脂質のDOPE(ギブコBRL(GIBCO BRL)。   In one embodiment, the delivery system of the present invention comprises, for example, aqueous and non-aqueous gels, creams, complex emulsions, microemulsions, liposomes, ointments, aqueous and non-aqueous solutions, lotions, aerosols, hydrocarbon bases. And powders, and can include excipients such as solubilizers, penetration enhancers (eg, fatty acids, fatty acid esters, fatty alcohols, and amino acids), hydrophilic polymers (eg, polycarbophil and polyvinylpyrrolidone) . In one embodiment, the pharmaceutically acceptable carrier is a liposome or a transdermal enhancer. Examples of liposomes that can be used in the present invention include: (1) Cellfectin, 1: 1.5 (M / M) Cationic lipid liposome formulation, N, NI, NII, NIII-tetra Methyl-N, NI, NII, NIII-tetrapalmit-y-spermine and dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) (Gibco BRL (GIBCO BRL), (2) Cytofectin GSV), 2: 1 ( M / M) cationic lipid liposome formulation and (3) DOTAP (N- [l- (2,3-diDOPE (Glen Research, oleoyloxy) -N, N, N-trimethyl-]) Methyl ammonium sulfate] (Boehringer Manheim, and (4) Lipofectamine, Lipofectamine, 3: 1 (M / M) polyvalent cationic lipid liposomal formulation DOSPA and natural lipid DOPE (GIBCO BRL (GIBCO BRL)).

1つの態様においては、本発明のデリバリー系は、パッチ、錠剤、座薬、膣座薬、ゲルおよびクリームを含み、溶解剤やエンハンサー(例えば、プロピレングリコール、胆汁酸塩、アミノ酸)、またその他の溶媒(例えば、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステルとその誘導体、ヒドロキシプロピルメチルセルロースやヒアルロン酸のような親水性ポリマー)のような賦形剤を含むことができる。   In one embodiment, the delivery system of the present invention includes patches, tablets, suppositories, vaginal suppositories, gels and creams, solubilizers and enhancers (eg, propylene glycol, bile salts, amino acids), and other solvents ( For example, excipients such as polyethylene glycol, fatty acid esters and derivatives thereof, and hydrophilic polymers such as hydroxypropylmethylcellulose and hyaluronic acid can be included.

1つの態様においては、本発明の経粘膜のデリバリー系は、パッチ、錠剤、座薬、膣座薬、ゲルおよびクリームを含み、溶解剤やエンハンサー(例えば、プロピレングリコール、胆汁酸塩、アミノ酸)、またその他の溶媒(例えば、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステルとその誘導体、ヒドロキシプロピルメチルセルロースやヒアルロン酸のような親水性ポリマー)のような賦形剤を含むことができる。   In one embodiment, the transmucosal delivery system of the present invention includes patches, tablets, suppositories, vaginal suppositories, gels and creams, solubilizers and enhancers (eg, propylene glycol, bile salts, amino acids), and others Excipients such as polyethylene glycol, fatty acid esters and derivatives thereof, and hydrophilic polymers such as hydroxypropylmethylcellulose and hyaluronic acid.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、ポリエチレンイミン(例えば線状または分岐したPEI)および/または、ガラクトースPEI、コレステロールPEI、抗体誘導体PEI、およびポリエチレングリコールPEI(PEG−PEI)誘導体のような、例えばグラフトされたPEI( 例として、参照することで本明細書に組み込まれる、オグリス(Ogris )等、2001、米国製薬科学者協会薬理科学誌(AAPS PharmSci)、3、1−11、ファーグソン(Furgeson)等、2003、バイオコンジュゲート化学誌(Bioconjugate Chem.、14、840−847、クナース(Kunath)等、2002、医薬研究誌(Phramaceutical Research)、19、810−817、チョイ(Choi) 等、2001、韓国化学学会紀要(Bull. Korean Chem. Soc.、22、46−52、ベッティンガー(Bettinger) 等、1)999、バイオコンジュゲート化学誌(Bioconjugate Chem.、10、558−561、ピーターソン(Peterson)等、2002、バイオコンジュゲート化学誌(Bioconjugate Chem.、13、845−854、アーバッカー(Erbacher) 等、1999、遺伝子医薬誌プレプリント(Journal of Gene Medicine Preprint)、1、1−18、ゴッドビー(Godbey)等、1999、米国科学アカデミー会報(PNAS USA)、96、5177−5181、ゴッドビー(Godbey) 等、1999、放出制御誌(Journal of Controlled Release)、60、149−160、ディーボルド(Diebold) 等、1999、生物学化学誌(Journal of Biological Chemistry)、274、19087−19094、トーマス(Thomas) およびクリバノフ(Klibanov)、2002、米国科学アカデミー会報(PNAS USA)、99、14640−14645、サガラ(Sagara)、米国特許番号6,586,524を参照) を含むポリエチレンイミン誘導体と共に調剤または複合体とされる。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention is a polyethyleneimine (eg, linear or branched PEI) and / or galactose PEI, cholesterol PEI, antibody derivative PEI, and polyethylene glycol PEI (PEG-PEI) derivatives. For example, grafted PEI (Ogris et al., 2001, AAPS PharmSci, 3, 1-11, Ferguson, incorporated herein by reference) (Furgeson et al., 2003, Bioconjugate Chem., 14, 840-847, Kunath et al., 2002, Pharmaceutical Research, 19, 10-817, Choi et al., 2001, Bulletin of the Korean Chemical Society (Bull. Korean Chem. Soc., 22, 46-52, Bettinger et al., 1) 999, Bioconjugate Chemistry 10, 558-561, Peterson et al., 2002, Bioconjugate Chem., 13, 845-854, Erbacher et al., 1999, Gene Pharmaceutical Journal Preprint (Journal of Gene Medicine Preprint), 1, 1-18, Godby et al., 1999, National Academy of Sciences (PNAS USA), 96, 5177-5181, God (Godby) et al., 1999, Journal of Controlled Release, 60, 149-160, Diebold et al., 1999, Journal of Biological Chemistry, 274, 1908790. (See Thomas and Klibanov, 2002, PNAS USA, 99, 14640-14645, Sagara, U.S. Pat. No. 6,586,524). It is considered as a complex.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は、バイオコンジュゲートを含み、例えばヴァーギース(Vargeese)等、米国特許出願10/427,160、2003年4月30日申請、米国特許番号6,528,631、米国特許番号6,335,434、米国特許番号6,235,886、米国特許番号6,153,737、米国特許番号5,214,136、米国特許番号5,138,045で述べられる核酸結合体がある。   In one embodiment, the siNA molecule of the invention comprises a bioconjugate, for example, US Patent Application No. 10 / 427,160, filed Apr. 30, 2003, US Pat. No. 6,528, 631, nucleic acid described in US Pat. No. 6,335,434, US Pat. No. 6,235,886, US Pat. No. 6,153,737, US Pat. No. 5,214,136, US Pat. No. 5,138,045 There is a conjugate.

従って、本発明は、安定剤、緩衝剤および同等の許容できる担体を用いた、1つ以上の本発明の核酸を含む医薬組成物であることを特徴とする。本発明のポリヌクレオチドは、医薬組成物を処方するための安定剤、緩衝剤やそういったようなものを含む、または含まない標準的な方法で対象に投与(例えば、RNA 、DNAもしくはタンパク質)、および導入される可能性がある。リポソームデリバリー機序が望まれる場合には、リポソーム形成のための標準的なプロトコールに従うことができる。本発明の組成物は、調剤され、クリーム、ゲル、オイル、およびその他の当該分野で知られている局所的、真皮、または経皮的な投与に適した組成物として使用してもよい。   Accordingly, the present invention is characterized in that it is a pharmaceutical composition comprising one or more nucleic acids of the present invention using stabilizers, buffers and equivalent acceptable carriers. The polynucleotides of the invention are administered to a subject (eg, RNA, DNA or protein) in a standard manner with or without stabilizers, buffers and the like for formulating pharmaceutical compositions, and May be introduced. If a liposome delivery mechanism is desired, standard protocols for liposome formation can be followed. The compositions of the present invention may be formulated and used as creams, gels, oils, and other compositions suitable for topical, dermal, or transdermal administration known in the art.

本発明は、述べられている化合物の医薬的に許容できる剤形も含む。これらの剤形は、例えば、塩酸塩、臭化水素塩、酢酸塩、ベンゼンスルホン酸といった、例えば酸添加塩のような上述化合物の塩を含む。   The present invention also includes pharmaceutically acceptable dosage forms of the described compounds. These dosage forms include, for example, salts of the above compounds, such as acid addition salts, such as hydrochloride, hydrobromide, acetate, benzene sulfonic acid.

薬理成分もしくは製剤とは、例えば、全身投与、細胞または例えばヒトを含む対象へといった投与に適切な形の成分または製剤をさす。適切な形は、一つは用途、または例えば経口、経皮、もしくは注入による、といった摂取経路によって決まる。そのような形は成分または製剤が標的細胞(すなわち細胞へのデリバリーには、マイナスに荷電した核酸が望ましい)への到達を妨げないようにしなければならない。例えば、血流へ注入される薬理成分は可溶性でなければならない。その他の要素は当該技術分野で知られており、毒性および成分または製剤が効果を発揮するのを妨げるような剤形というような考察を含む。   A pharmacological component or formulation refers to a component or formulation in a form suitable for administration, eg, systemic administration, administration to a cell or subject, eg, a human. The appropriate form depends on the application or route of intake, eg, oral, transdermal, or infusion. Such a form must ensure that the component or formulation does not prevent access to the target cell (ie, a negatively charged nucleic acid is desirable for delivery to the cell). For example, a pharmacological component that is injected into the bloodstream must be soluble. Other factors are known in the art and include considerations such as toxicity and dosage forms that prevent the ingredient or formulation from taking effect.

1つの態様においては、本発明のsiNA分子は全身投与により医薬的に許容可能な組成物または製剤で対象に投与される。「全身投与」とは、インビボの体内吸収もしくは薬剤の血流への蓄積の後、全身くまなく分配されることを意味する。全身吸収にいたる投与経路は、静脈内、皮下、腹腔内、吸引、経口、肺内、および筋肉内を含むが、これに限定しない。これらそれぞれの投与経路は、本発明のsiNA 分子を到達可能な病変組織に曝す。循環に対する薬剤全体の比率は、分子量またはサイズの関数として示されている。本発明の化合物を含んでいるリポソーム、またはその他の薬剤担体の利用は、例えば網膜内皮系(RES)の組織といった特定の組織タイプへ薬剤が局在する可能性が潜在的にある。リンパ球やマクロファージのような細胞の表面との薬剤の会合を可能にすることができるリポソーム製剤は、また有用である。このアプローチは、異常細胞に対するマクロファージやリンパ球の免疫認識の特異性の利点を活かして、標的細胞への薬剤のデリバリーを向上させることができる。   In one embodiment, the siNA molecules of the invention are administered to a subject in a pharmaceutically acceptable composition or formulation by systemic administration. “Systemic administration” means being distributed throughout the body after in vivo absorption or accumulation of the drug in the bloodstream. Routes of administration leading to systemic absorption include, but are not limited to, intravenous, subcutaneous, intraperitoneal, inhalation, oral, intrapulmonary, and intramuscular. Each of these routes of administration exposes siNA molecules of the invention to an accessible lesion tissue. The ratio of the entire drug to the circulation is shown as a function of molecular weight or size. The use of liposomes, or other drug carriers, containing the compounds of the present invention can potentially localize the drug to certain tissue types, for example, retinal endothelial system (RES) tissue. Liposome formulations that can allow drug association with the surface of cells such as lymphocytes and macrophages are also useful. This approach can take advantage of the specificity of immune recognition of macrophages and lymphocytes against abnormal cells to improve drug delivery to target cells.

「医薬的に許容できる製剤」または「医薬的に許容できる組成物」とは、望ましい活性のために最も適切な肉体的な部位で、本発明の核酸分子の効果的な分配を可能にする組成物または製剤を意味する。本発明の核酸分子を含む製剤のための適切な物質の限定を目的としない例は、(プルロニック(Pluronic)P85のような)P−糖タンパク質阻害剤、持続放出デリバリーするポリ(DL−ラクチド−コグリコイド)マイクロスフェアのような生分解性のポリマー(エマーリックD.F.(Emerich, DF) 等、1999、Cell Transplant,8,47−58)、ポリシアノアクリル酸ブチルでできたような薬剤が入ったナノ粒子を含む。本発明の核酸分子のためのデリバリー戦略のその他の限定を目的としない例は、ボアード(Boado) 等、1998、薬理科学誌(J.Pliarm. Sci.、87、1308−1315、タイラー(Tyler) 等、1999、欧州生化学学会連合通信(FEBS Lett.、421、280−284、パードリッジ(Pardridge)等、1995、米国科学アカデミー会報(PNAS USA)、92、5592−5596、ボアード(Boado)、1995、応用薬剤デリバリー総説誌(Adv. Drug Delivery Rev.、15、73−107、アードリアン−ヘラーダ(Aldrian−Herrada) 等、1998、核酸研究誌(Nucleic AcidsRes.、26、4910−4916、およびタイラー(Tyler)等、1999、米国科学アカデミー会報(PNASUSA)、96、7053−7058で述べられた素材を含む。   “Pharmaceutically acceptable formulation” or “pharmaceutically acceptable composition” refers to a composition that allows for effective distribution of the nucleic acid molecules of the present invention at the most appropriate physical site for the desired activity. Means product or preparation. Examples not intended to limit the appropriate materials for formulations containing nucleic acid molecules of the invention include P-glycoprotein inhibitors (such as Pluronic P85), poly (DL-lactide- Coglycoid) Biodegradable polymer such as microspheres (Emeric DF (Emerich, DF) et al., 1999, Cell Transplant, 8, 47-58), containing drugs such as polybutyl acrylate Nanoparticles. Non-limiting examples of delivery strategies for the nucleic acid molecules of the present invention include: Boado et al., 1998, J. Pliarm. Sci., 87, 1308-1315, Tyler. 1999, European Union of Biochemical Union Communications (FEBS Lett., 421, 280-284, Pardridge et al., 1995, National Academy of Sciences (PNAS USA), 92, 5592-5596, Boado, 1995 Applied Drug Delivery Review (Adv. Drug Delivery Rev., 15, 73-107, Adrian-Herada et al., 1998, Nucleic Acids Res., 26, 4910-4916, And the materials described in Tyler et al., 1999, National Academy of Sciences (PNASUSA), 96, 7053-7058.

本発明は、ポリ(エチレングリコール)油脂(PEG修飾された、または長期循環リポソーム、またはステルスリポソーム)および本発明の核酸分子を含む表面修飾されたリポソームを含む成分の利用も特徴とする。これらの剤形は、標的組織における薬剤(例、siNA)の蓄積を増加させる手段を提供する。この種類の薬剤担体は、オプソニン作用や単核食作用形(MPSまたはRES)による排除に耐性であり、そのために血液循環時間が長くなり、封入された薬剤への組織暴露が向上する(レーシック(Lasic)等、化学総説誌(Chem. Rev.、1995、95、2601−2627、イシワタ(Ishiwata)、化学薬理学紀要(Cherra.Pharm.Bull.)、1995、43、1005−1011)。このようなリポソームが、腫瘍に選択的に、おそらく血管外遊出し血管新生された標的組織での捕捉によって、蓄積するのが示されている(レーシック(Lasic )等、サイエンス誌(Science)、1995、267、1275−1276、オク(Oku)、1995、生化学と生物物理学会報(Biochem.Biophys.Acta)、1238、86−90)。長期循環リポソームは、特に、MPS組織に蓄積することで知られている旧来の陽イオン性リポソームと比較して、DNAおよびRNA の薬物動態と薬力学を向上させる(リュー(Liu) 等、生物化学雑誌(J.Biol.Chem.)1995、42、24864−24870、チョイ(Choi)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許96/10391、アンセル(Ansell) 等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許96/10390、ホーランド(Holland)等、国際特許協力条約文献番号、国際公開特許96/10392)。長期循環リポソームはまた、代謝上活動的である肝臓や脾臓のようなMPS組織に蓄積するのを防ぐ能力に基づいて、陽イオン性のリポソームと比較して薬剤をヌクレアーゼ分解から大いに保護すると思われる。   The invention also features the use of components comprising poly (ethylene glycol) oils (PEG-modified or long-circulating liposomes, or stealth liposomes) and surface-modified liposomes comprising the nucleic acid molecules of the invention. These dosage forms provide a means to increase the accumulation of drugs (eg, siNA) in the target tissue. This type of drug carrier is resistant to exclusion by opsonization and mononuclear phagocytic forms (MPS or RES), which increases blood circulation time and improves tissue exposure to the encapsulated drug (Lasik ( Lasic et al., Chemistry Review (Chem. Rev., 1995, 95, 2601-2627, Ishiwata, Bulletin of Chemical Pharmacology (Cherra. Pharm. Bull.), 1995, 43, 1005-1101). Liposomes have been shown to accumulate selectively in tumors, perhaps by entrapment in extravasated and vascularized target tissues (Lasic et al., Science, 1995, 267, 1275-276, Ok, 1995, Biochemistry and Biophysical Society Bulletin (B (Ochem. Biophys. Acta), 1238, 86-90) Long-circulating liposomes, especially in comparison with traditional cationic liposomes known to accumulate in MPS tissue, Improve pharmacodynamics (Liu et al., J. Biol. Chem. 1995, 42, 24864-24870, Choi et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent Publication No. 96/10391 Ansel et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent No. 96/10390, Holland et al., International Patent Cooperation Treaty Document No., International Patent No. 96/10392). Ability to prevent accumulation in active MPS tissues such as liver and spleen Based on the above, it appears that the drug is greatly protected from nuclease degradation compared to cationic liposomes.

本発明はまた、医薬的に許容できる担体または希釈剤中の目的とする化合物の薬学的に効果的な量を含む、保存または投与のために調製された組成物も含む。治療上の使用で許容できる担体または希釈剤は薬学分野でよく知られており、例えば、レミントンの薬剤科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)、マック出版社(Mack Publishing Co.、(A.R.ジェナーロ(A.R. Gennaro) 編、1985)に記載されており、参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、保存料、安定剤、色素と香料剤が提供される。これらは、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸、およびヒドロキシ安息香酸のエステルを含む。加えて、抗酸化剤と懸濁化剤を使用してもよい。   The present invention also includes compositions prepared for storage or administration that include a pharmaceutically effective amount of the compound of interest in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. Carriers or diluents that are acceptable for therapeutic use are well known in the pharmaceutical arts, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., (AR R. Genaro). (A. R. Gennaro) ed., 1985), incorporated herein by reference, for example, preservatives, stabilizers, dyes and fragrances, which are benzoic acid. Contains esters of sodium, sorbic acid, and hydroxybenzoic acid In addition, antioxidants and suspending agents may be used.

医薬的に効果的な用量は、病状の防止、発生の抑制、もしくは治療(ある程度の症状、好ましくは全ての症状の緩和)に必要な用量である。医薬的に効果的な用量は、疾患のタイプ、用いられる組成物、投与の経路、治療される哺乳類のタイプ、考慮すべき特定の哺乳類の肉体的な特徴、併用薬剤、および当該技術分野の熟練者に認知されるであろうその他の要因によって決まる。概して、陰性に帯電したポリマーの効能次第で、体重当たり、一日当たり、0.1mg/kg と100mg/kgの間の量の活性成分が投与される。   A pharmaceutically effective dose is the dose necessary to prevent a disease state, suppress its occurrence, or treat (some symptoms, preferably alleviation of all symptoms). The pharmaceutically effective dose depends on the type of disease, the composition used, the route of administration, the type of mammal being treated, the physical characteristics of the particular mammal to be considered, the concomitant drugs, and the skill in the art. It depends on other factors that will be perceived by the person. Generally, depending on the efficacy of the negatively charged polymer, an amount of active ingredient of between 0.1 mg / kg and 100 mg / kg is administered per body weight per day.

本発明の核酸分子およびその製剤は、経口的に、局所的に、非経口的に、吸引やスプレーで、もしくは経直腸的に、従来の非毒性の医薬的に許容できる担体、アジュバント、および/また溶剤を含む、用量単位の製剤が投与され得る。本明細書で使用される場合の、非経口的という用語は、経皮的、皮下、血管内(例、静脈内)、筋肉内、またはくも膜下注射または輸液技術および同等のものを含む。加えて、本発明の核酸分子と医薬的に許容できる担体を含む医薬製剤が提供される。1つ以上の本発明の核酸分子は、1つ以上の非毒性の医薬的に許容できる担体、および/また希釈剤、および/またアジュバント、および必要に応じて他の活性成分と共同して存在することができる。本発明の核酸分子を含む医薬組成物は、例えば錠剤、トローチ、薬用キャンディー、水性または油性の懸濁液、分散可能な粉末か顆粒、乳液、ハードまたはソフトカプセル、またはシロップまたはエリキシル剤といった、経口での使用に適切な形であり得る。   The nucleic acid molecules and formulations thereof of the present invention can be administered orally, topically, parenterally, by inhalation or spray, or rectally, conventional non-toxic pharmaceutically acceptable carriers, adjuvants, and / or Dosage unit formulations may also be administered, including solvents. As used herein, the term parenteral includes transdermal, subcutaneous, intravascular (eg, intravenous), intramuscular, or intrathecal injection or infusion techniques and the like. In addition, a pharmaceutical formulation comprising a nucleic acid molecule of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier is provided. One or more nucleic acid molecules of the invention are present in association with one or more non-toxic pharmaceutically acceptable carriers, and / or diluents, and / or adjuvants, and optionally other active ingredients can do. A pharmaceutical composition comprising a nucleic acid molecule of the invention can be administered orally, for example, as a tablet, troche, medicinal candy, aqueous or oily suspension, dispersible powder or granule, emulsion, hard or soft capsule, or syrup or elixir. May be in a form suitable for use.

経口で使用する意図の配合は、医薬組成物の製造のために当該分野で知られている任意の方法に従って調製することができ、そのような配合は医薬品として洗練された口当たりの良い調合になるように、1つ以上の甘味料、香料、着色料、または保存料を含むことができる。錠剤は、非毒性の医薬的に許容できる錠剤の製造に適切な賦形剤との混合として活性成分を含む。それらの賦形剤は、例えば、炭酸カルシウムや炭酸ナトリウム、ラクトース、リン酸カルシウムまたはリン酸ナトリウムのような不活性の希釈剤や、例えばコーンスターチやアルギニン酸のような整粒および崩壊剤、例えばデンプン、ゼラチンまたはアカシアのような結合剤、および例えばステアリン酸マグネシウムやステアリン酸、もしくはタルクのような潤滑剤であり得る。錠剤はコーティングなし、または従来法によってコーティングしてもよい。ある場合には、そのようなコーティングは消化管での分散と吸収を遅らせ、長い期間に渡って作用を持続させるための、従来技術で調製されることができる。例えば、モノステアリン酸グリセリンやジステアリン酸グリセリンのような時間遅延剤が用いられる。   Formulations intended for oral use can be prepared according to any method known in the art for the manufacture of pharmaceutical compositions, and such formulations result in sophisticated and palatable formulations as pharmaceuticals As such, one or more sweetening, flavoring, coloring, or preservatives can be included. Tablets contain the active ingredient in admixture with excipients suitable for the manufacture of non-toxic pharmaceutically acceptable tablets. These excipients include, for example, inert diluents such as calcium carbonate and sodium carbonate, lactose, calcium phosphate or sodium phosphate, and granulating and disintegrating agents such as corn starch and arginic acid, such as starch, gelatin Or a binder such as acacia and a lubricant such as magnesium stearate, stearic acid, or talc. The tablets may be uncoated or coated by conventional methods. In some cases, such coatings can be prepared by conventional techniques to delay dispersal and absorption in the gastrointestinal tract and to maintain action over a long period of time. For example, a time delay agent such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate is used.

経口で使用する製剤は、活性成分が、例えば炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、もしくはカオリンといった不活性の固形希釈剤と混合されて入っている、硬質ゼラチンカプセルである場合や、もしくは活性成分が水または例えばピーナッツオイル、流動パラフィン、またはオリーブオイルといったオイル溶剤に混合された、ソフトゼラチンカプセルであることができる。   Formulations for oral use are hard gelatin capsules in which the active ingredient is mixed with an inert solid diluent such as calcium carbonate, calcium phosphate or kaolin, or the active ingredient is water or eg peanut It can be a soft gelatin capsule mixed with an oil solvent such as oil, liquid paraffin or olive oil.

水性懸濁液は、水性懸濁液を製造するのに適切な賦形剤との混合物として活性物質を含む。そのような賦形剤は、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウムやメチルセルロース、ヒドロプロピル−メチルセルロース、アルギニン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントガム、アカシアガムのような懸濁剤であり、分散剤や湿潤剤は、例えば、レシチンのような天然リン脂質、または例えばステアリン酸ポリオキシエチレンのような酸化アルキレンと脂肪酸の天然の縮合生成物、または例えばヘプタデカチレンオキシセタノールのような酸化エチレンと長鎖脂肪族アルコールの縮合生成物、またはポリオキシエチレンソルビトールモノオレエートのようなエチレンオキサイドと脂肪酸とヘキシトール由来の部分エステルとの縮合生成物、またはポリエチレンソルビタンモノオレエートのようなエチレンオキサイドと脂肪酸とヘキシトール無水物由来の部分エステルとの縮合生成物であることができる。水性懸濁液は、例えばエチル、またはn−プロピル−p−パラオキシ安息香酸といった1つ以上の保存料、もしくは1つ以上の着色料、1つ以上の香料、および1つ以上のサッカロースやサッカリンのような甘味料を含むことができる。   Aqueous suspensions contain the active materials in admixture with excipients suitable for the manufacture of aqueous suspensions. Such excipients are suspending agents such as sodium carboxymethylcellulose or methylcellulose, hydropropyl-methylcellulose, sodium alginate, polyvinylpyrrolidone, gum tragacanth, acacia gum, and dispersants and wetting agents include, for example, lecithin Natural phospholipids such as, or natural condensation products of alkylene oxides and fatty acids such as polyoxyethylene stearate, or condensation products of ethylene oxide and long chain fatty alcohols such as heptadecylene oxycetanol Or a condensation product of ethylene oxide and a fatty acid and a partial ester derived from hexitol, such as polyoxyethylene sorbitol monooleate, or ethylene oxide and fat such as polyethylene sorbitan monooleate It can be a condensation product of an acid and the partial esters derived from hexitol anhydride. Aqueous suspensions are composed of, for example, one or more preservatives, such as ethyl or n-propyl-p-paraoxybenzoic acid, or one or more colorants, one or more fragrances, and one or more saccharose or saccharin. Such sweeteners can be included.

油性懸濁液は、例えば、ラッカセイ油、オリーブ油、ゴマ油、もしくはココナッツオイルのような植物性オイル、もしくは流動パラフィンのような鉱物油中に活性成分を懸濁することによって調剤することができる。油性懸濁液は、例えば蜜ろう、固形パラフィン、もしくはセチルアルコールのような増粘剤を含むことができる。甘味料と香料が、口当たりの良い経口製剤になるよう加えられることができる。これらの組成物はアスコルビン酸のような抗酸化剤の添加によって保存することができる。   Oily suspensions may be formulated by suspending the active ingredient in a vegetable oil, for example arachis oil, olive oil, sesame oil or coconut oil, or in a mineral oil such as liquid paraffin. Oily suspensions may contain a thickening agent, for example beeswax, hard paraffin or cetyl alcohol. Sweetening and flavoring agents can be added to provide a palatable oral preparation. These compositions can be preserved by the addition of an anti-oxidant such as ascorbic acid.

水の添加による水性懸濁液の調製に適切な分散可能な粉末および顆粒は、分散剤、もしくは湿潤剤、懸濁剤、および1つ以上の保存料との混合剤として活性成分を提供する。適切な分散剤または湿潤剤、または懸濁剤は、既に上で例示されたものである。例えば甘味料、香料、着色料といった付加的な賦形剤が与えられることができる。   Dispersible powders and granules suitable for preparation of an aqueous suspension by the addition of water provide the active ingredient as a dispersant or admixture with a wetting agent, suspending agent and one or more preservatives. Suitable dispersing or wetting agents or suspending agents are those already exemplified above. Additional excipients can be provided, for example sweetening, flavoring, coloring agents.

本発明の医薬組成物は、水中油型乳剤の剤形もあり得る。油層は植物油または鉱物油、またはその混合物であり得る。適切な乳化剤は、例えばアカシアガム、トラガカントガムといった天然のガムや、例えばダイズレシチン、および、例えばソルビタンモノオレエートといった脂肪酸とヘキシトール、無水物由来のエステルまたは部分エステルといった天然のリン脂質や、例えばポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートのような部分エステルとのエチレンオキサイドとの縮合生成物であり得る。また乳液は、甘味料と香料を含むことができる。   The pharmaceutical composition of the present invention may be in the form of an oil-in-water emulsion. The oil reservoir can be a vegetable oil or a mineral oil, or a mixture thereof. Suitable emulsifiers include natural gums such as gum acacia and gum tragacanth, natural phospholipids such as soy lecithin and fatty acids and hexitols such as sorbitan monooleate, esters or partial esters derived from anhydrides, for example polyoxy It may be a condensation product of ethylene oxide with a partial ester such as ethylene sorbitan monooleate. The emulsion can also contain sweetening and flavoring agents.

シロップやエリキシル剤は、例えばグリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール、グルコース、またはサッカロースといった甘味料とともに調剤され得る。そのような製剤は、粘滑剤、保存料、および香料と着色料を含むことができる。医薬組成物は注射可能な滅菌水性懸濁液、または油性懸濁液の形に含まれることができる。この懸濁液は、上述の当該分野で知られている適切な分散剤もしくは湿潤剤、および懸濁剤を用いて調製され得る。滅菌注射製剤は、例えば1,3−ブタンジオール溶液のような、非毒性の非経口的に許容できる希釈剤または溶剤の滅菌注射溶液、または懸濁液であることができる。許容できる賦形剤および溶媒のなかで使用できるものは、水、リンガー溶液、等張の塩化ナトリウム溶液である。加えて、滅菌された不揮発性油が、溶媒または懸濁媒体として通常用いられる。この目的のために、合成モノグリセリド、もしくはジグリセリドを含めて、任意の平凡な不揮発性油が用いられ得る。加えて、オレイン酸のような脂肪酸が注射製剤に用いられる。   Syrups and elixirs can be formulated with sweetening agents, for example glycerol, propylene glycol, sorbitol, glucose or saccharose. Such formulations can contain a demulcent, a preservative, and flavoring and coloring agents. The pharmaceutical compositions can be included in the form of a sterile injectable aqueous suspension or oily suspension. This suspension may be prepared using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents known in the art as described above. The sterile injectable preparation can be a sterile injectable solution or suspension in a non-toxic parenterally acceptable diluent or solvent, for example, as a solution in 1,3-butanediol. Among the acceptable excipients and solvents that may be used are water, Ringer's solution, isotonic sodium chloride solution. In addition, sterile, fixed oils are usually used as a solvent or suspending medium. For this purpose any bland fixed oil can be employed including synthetic mono- or diglycerides. In addition, fatty acids such as oleic acid are used in injectable formulations.

本発明の核酸分子は、例えば、経直腸投与のための薬剤として、座薬の形でも投与することができる。これらの配合は、通常の温度では固体だが、直腸の温度では液体で、従って直腸で融けて薬剤が放出されるような、適切な刺激性のない賦形剤と混合して薬剤を調製することができる。そのような素材には、ココアバターおよびポリエチレングリコールが含まれる。   The nucleic acid molecules of the invention can also be administered in the form of suppositories, for example as a drug for rectal administration. These formulations are solid at normal temperature but liquid at rectal temperature, thus mixing the drug with a suitable nonirritating excipient that melts in the rectum to release the drug. Can do. Such materials include cocoa butter and polyethylene glycol.

本発明の核酸分子は、滅菌溶媒で非経口的に投与することができる。薬剤は、溶媒と用いられる濃度によるが、溶媒に懸濁もしくは溶解することができる。局部麻酔、保存料、緩衝剤のような都合の良い補助剤を溶媒に溶解することができる。   The nucleic acid molecules of the present invention can be administered parenterally in a sterile solvent. The drug can be suspended or dissolved in the solvent, depending on the solvent and the concentration used. Convenient adjuvants such as local anesthetics, preservatives and buffering agents can be dissolved in the solvent.

体重キログラム当たり、一日当たり約0.1mgから約140mg のオーダーの投与量レベルが上述の病状の治療に有用である(対象辺り、一日当たり、約0.5mgから約7g)。一回の投薬形態にするために担体物質と混合される活性成分の量は、治療されるホストと特定の投与方法によって様々である。投薬量単位の様式は通常約1mgから約500mgの間の活性成分を含む。   Dosage levels on the order of about 0.1 mg to about 140 mg per kilogram body weight per day are useful for the treatment of the above mentioned conditions (about 0.5 mg to about 7 g per subject per day). The amount of active ingredient that may be combined with the carrier materials to produce a single dosage form will vary depending upon the host treated and the particular mode of administration. Dosage unit formats usually contain between about 1 mg to about 500 mg of the active ingredient.

任意の特定対象への特定の投与量レベルは、用いられる特定の化合物の活性、年齢、体重、一般的な健康状態、性別、食習慣、投与の時間、投与経路、および排出率、薬剤の組み合わせと治療中の特定の疾患の重症度を含む様々な要因によって決まることが分かっている。   The specific dosage level for any specific subject depends on the activity of the specific compound used, age, weight, general health, sex, diet, time of administration, route of administration, and excretion rate, drug combination And has been found to depend on a variety of factors, including the severity of the particular disease being treated.

ヒト以外の動物への投与には、配合は動物飼料や飲み水に加えることができる。動物が医薬的に適切な量の組成物をその食餌と共に摂取するように、動物飼料や飲み水の組成物として調剤すると便利である可能性がある。飼料もしくは飲み水に添加するプレミックスとして組成物を提示するのも便利である可能性がある。   For administration to animals other than humans, the formulation can be added to animal feed or drinking water. It may be convenient to formulate the composition as animal feed or drinking water so that the animal takes a pharmaceutically appropriate amount of the composition along with its diet. It may also be convenient to present the composition as a premix that is added to the feed or drinking water.

本発明の核酸分子は、全体的な治療効果を増大させるために、その他の治療化合物との組み合わせで対象に投与することができる。ある徴候を治療するための多数の化合物の使用は、薬効を増大させる一方で副作用を軽減することができる。   The nucleic acid molecules of the invention can be administered to a subject in combination with other therapeutic compounds to increase the overall therapeutic effect. The use of multiple compounds to treat certain symptoms can reduce side effects while increasing efficacy.

1つの態様においては、本発明は特定の細胞タイプへの本発明の核酸分子の投与に適した組成物を含む。例えば、アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)(ウー(Wu) およびウー(Wu)、1987、生物化学雑誌(J.Biol. Chem.)262、4429−4432) は肝細胞に独特であり、アシアロオロソムコイド(ASOR)のような分岐したガラクトース末端をもつ糖タンパク質に結合する。別の態様においては、葉酸受容体は多くのガン細胞で過剰発現されている。そのような糖タンパク質、合成糖結合体、または葉酸の受容体への結合は、オリゴ糖鎖の分岐の度合いに強く依存した親和性によって行われ、例えば、三分岐構造(triantennary)、二分岐鎖(biantennary)、単鎖(monoantennary)より強い親和性で結合する(バエンツィガー(Baenziger) およびフィート(Fiete)、1980、セル誌(Cell)、22、611−620、コノリー(Connolly) 等、1982、生物化学雑誌(J.Biol.Chem.)、257、939−945)。リー(Lee)およびリー(Lee)、1987、糖結合体雑誌(Glycoconjugate J.、4、317−328、は、ガラクトースと比較して受容体に対してより高い親和性を有するN−アセチル−D −ガラクトサミンを炭水化物部位として用いてこの高特異性を得た。「クラスター形成効果」は、マンノシル末端糖タンパク質または糖結合体の結合および取り込みについて述べられている(ポンピポム(Ponpipom)等、1981、医化学雑誌(J. Med. Chem)、24、1388−1395)。外因化合物を、細胞膜を越えて輸送するためのガラクトース、ガラクトサミン、または葉酸の結合体の利用は、例えば肝臓疾患の治療、肝臓癌、またはその他の癌を標的としたデリバリーアプローチを提供することができる。バイオコンジュゲートの利用は、治療に必要な治療化合物の必要用量の低減をも提供することができる。さらに、治療上の生物利用能、薬力学上、薬物動態上のパラメーターは本発明の核酸バイオコンジュゲートの利用を通じて調節することができる。限定を目的としないそのようなバイオコンジュゲートの例が、ヴァーギース(Vargeese)等、米国特許出願10/201,394、2001年8月13日申請、およびマトゥリック−アダミック(Matulic−Adamic )等、米国特許出願60/362,016、2002年3月6日申請、で述べられている。   In one aspect, the invention includes a composition suitable for administration of the nucleic acid molecule of the invention to a particular cell type. For example, the asialoglycoprotein receptor (ASGPr) (Wu and Wu, 1987, J. Biol. Chem. 262, 4429-4432) is unique to hepatocytes, It binds to glycoproteins with branched galactose ends such as mucoid (ASOR). In another embodiment, the folate receptor is overexpressed in many cancer cells. Such glycoproteins, synthetic glycoconjugates, or folic acid binding to receptors is performed with an affinity that is strongly dependent on the degree of branching of the oligosaccharide chain, eg, triantennary, biantennary chain (Biantenary), bind with stronger affinity than monoantenary (Baenziger and Fiete, 1980, Cell, 22, 611-620, Connolly et al., 1982, Biology Chemical Journal (J. Biol. Chem.), 257, 939-945). Lee and Lee, 1987, Glycoconjugate J., 4, 317-328, N-acetyl-D, which has a higher affinity for the receptor compared to galactose. This high specificity was obtained using galactosamine as the carbohydrate site, and the “clustering effect” has been described for the binding and incorporation of mannosyl-terminated glycoproteins or glycoconjugates (Pompipom et al., 1981, Medical Chemical Journal (J. Med. Chem), 24, 1388-1395) The use of conjugates of galactose, galactosamine, or folic acid to transport exogenous compounds across cell membranes can be used, for example, in the treatment of liver disease, liver cancer. Provide a delivery approach targeting cancer or other cancers The use of bioconjugates can also provide a reduction in the required dose of therapeutic compounds required for therapy, and therapeutic bioavailability, pharmacodynamic and pharmacokinetic parameters can be provided by the present invention. Non-limiting examples of such bioconjugates are described in US Patent Application No. 10 / 201,394, August 13, 2001, which is not intended to be limiting. Filed in US Patent Application 60 / 362,016, filed March 6, 2002, as described in the application, and in Mathic-Adamic et al.

代替として、本発明の特定のsiNA分子は真核生物プロモーターの細胞内で発現することができる( 例、アイザン(Izant) およびワイントローブ(Weintraub)、1985、サイエンス誌(Science)、229、345、マクギャリー(McGarry) およびリンドキスト(Lindquist)、1986、米国化学アカデミー会報(Proc.Natl.Acad.Sci.,USA)83、399、スキャンロン(Scanlon) 等、1991、米国化学アカデミー会報(Proc. Natl.Acad.Sci.,USA)、88、10591−5、カシャニ−サベット(Kashani )−Sabet)等、1992、アンチセンス研究開発(Antisense ResDev.、2、3−15、ドロパリック(Dropulic) 等、1992、ウィルス学雑誌(J.Virol.)、66、1432−41、ウィラシンゲ(Weerasinghe)等、1991、ウィルス学雑誌(J.Virol.、65、5531−4、オジュワンゲット(Ojwanget )等、1992、米国化学アカデミー会報(Proc.Natl.Acad.Sci.,USA)、89、10802−6、チェン(Chen) )等、1992、核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.、20、4581−9、サーバー(Sarver) 等、1990、サイエンス誌(Science)、247、1222−1225、トンプソン(Thompson) 等、1995、核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.、23、2259、グッド(Good)等、1997、遺伝子治療誌(Gene Therapy)、4、45)。当業者は、任意の核酸は適切なDNA/RNAから真核性細胞内で発現することができると認識する。そのような核酸の活性は、酵素核酸による一次転写産物からの放出で増加することができる(ドレイパー(Draper) 等、PCTWO93/23569、およびサリバン(Sullivan)等、1991、核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.、19、5125−30、ベンチュラ(Ventura) 等、1993、核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.、21、3249−55、チョウリラ(Chowrira) 等、1994、生物化学雑誌(J. Biol. Chem.、269、25856)。   Alternatively, certain siNA molecules of the invention can be expressed in cells of eukaryotic promoters (eg, Izant and Weintraub, 1985, Science 229, 345, McGarry and Lindquist, 1986, Bulletin of the American Academy of Chemistry (Proc. Natl. Acad. Sci., USA) 83, 399, Scanlon et al., 1991, Bulletin of the American Academy of Chemistry (Proc. Natl. Acad. Sci., USA), 88, 10591-5, Kasani-Sabet et al., 1992, Antisense ResDev., 2, 3-15, Dropulic et al., 1992, Virology Journal (J. Virol.), 66, 1432-41, Weerasinghe et al., 1991, Virology Journal (J. Virol., 65, 5531-4, Ojuwan Get (Ojwanget) et al., 1992, Bulletin of the American Academy of Chemistry (Proc. Natl. Acad. Sci., USA), 89, 10802-6, Chen) et al., 1992, Nucleic Acids Res., 20, 4581 -9, Server et al., 1990, Science, 247, 1222-1225, Thompson et al., 1995, Nucleic Acids Res., 23, 225 Good et al., 1997, Gene Therapy, 4, 45. Those skilled in the art recognize that any nucleic acid can be expressed in eukaryotic cells from the appropriate DNA / RNA. The activity of such nucleic acids can be increased upon release from the primary transcript by enzymatic nucleic acids (Draper et al., PCT WO 93/23569, and Sullivan et al., 1991, Nucleic Acids Res. , 19, 5125-30, Ventura et al., 1993, Nucleic Acids Res., 21, 3249-55, Chowilla et al., 1994, J. Biol. Chem. 269, 25856).

本発明の別の側面において、本発明のRNA分子はDNA またはRNAベクターに挿入された転写単位(例えばクチュール(Couture)等、1996、ティーアイジー(TIG.)、12、510を参照)から発現されることができる。組み替えベクターは、DNAプラスミド、もしくはウィルスベクターであることができる。siNAを発現するウィルスベクターは、これに限定はしないが、アデノ随伴ウィルス、レトロウィルス、アデノウィルス、もしくはアルファウィルスに基づいて構築することができる。別の態様においては、ポリメラーゼIIIベースの構造は本発明の核酸分子発現に使用される(例えばトンプソン(Thompson)、米国特許番号5,902,880および6,146,886を参照)。siNA分子発現が可能な組み替えベクターは上述のようにデリバリーされ、標的細胞内にとどまることができる。代替として、ウィルスベクターを使用して核酸分子の一時的発現を提供することができる。そのようなベクターは必要に応じて繰り返し投与されることができる。一度発現すると、siNA分子は標的mRNAと相互作用しRNAi応答を生成する。siNA分子発現ベクターのデリバリーは、静脈内または筋肉内投与、または対象から外植された標的細胞への投与、続いてその対象への再導入、または望ましい標的細胞への導入を可能にするその他の任意の方法等による全身性であることができる(クチュール(Couture) 等、1996、ティーアイジー(TIG.)、12、510を参照)。   In another aspect of the invention, the RNA molecules of the invention are expressed from transcription units inserted into DNA or RNA vectors (see, eg, Couture et al., 1996, TIG., 12, 510). Can. The recombinant vector can be a DNA plasmid or a viral vector. Viral vectors expressing siNA can be constructed based on, but not limited to, adeno-associated virus, retrovirus, adenovirus, or alphavirus. In another embodiment, polymerase III based structures are used for nucleic acid molecule expression of the invention (see, eg, Thompson, US Pat. Nos. 5,902,880 and 6,146,886). Recombinant vectors capable of siNA molecule expression can be delivered as described above and remain in the target cell. Alternatively, viral vectors can be used to provide transient expression of nucleic acid molecules. Such vectors can be repeatedly administered as necessary. Once expressed, siNA molecules interact with the target mRNA and generate an RNAi response. Delivery of siNA molecule expression vectors can be administered intravenously or intramuscularly, or administered to a target cell explanted from a subject, followed by reintroduction into the subject, or other that allows introduction into the desired target cell. It can be systemic, such as by any method (see Couture et al., 1996, TIG., 12, 510).

一側面において本発明は少なくとも1つの本発明のsiNA分子をコードする核酸配列を含む発現ベクターを特徴とする。前記発現ベクターは、siNA二重鎖の一方または両方の鎖、もしくはsiNA二重鎖に自家交雑する単一の自己相補的な鎖をコードすることができる。本発明のsiNA 分子をコードする核酸配列は、siNA分子の発現を可能にする方法で使用可能なように結合することができる(例えばポール(Paul)等、2002、ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology)、19、505、ミヤギシ(Miyagishi) およびタイラ(Taira)、2002、ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology)、19、497、リー(Lee)等、2002、ネイチャーバイオテクノロジー誌(Nature Biotechnology)、19、500、およびノビナ(Novina) 等、2002、ネイチャーメディシン誌(Nature Medicine)、電子版デジタルオブジェクト識別子:10.1038/nm725を参照)。   In one aspect, the invention features an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one siNA molecule of the invention. The expression vector can encode one or both strands of the siNA duplex, or a single self-complementary strand that self hybridizes to the siNA duplex. Nucleic acid sequences encoding siNA molecules of the invention can be operably linked in a manner that allows expression of the siNA molecule (eg, Paul et al., 2002, Nature Biotechnology). , 19, 505, Miyagi and Taira, 2002, Nature Biotechnology, 19, 497, Lee et al., 2002, Nature Biotechnology, 19, 500 , And Novina et al., 2002, Nature Medicine, Digital Edition Digital Object Identifier: 10.1038 / Nm 725).

別の側面において、本発明はa)転写開始領域(例、真核性ポリメラーゼIIまたはIII 開始領域)、b )転写終結領域(例、真核性ポリメラーゼIIまたはIII終結領域)、および、c) 少なくとも1つの本発明のsiNA分子をコードする核酸配列を含み、ここで前記配列は前記開始領域および前記終結領域にsiNA分子の発現および/またはデリバリーを可能にする方法で使用可能なように結合している、発現ベクターを特徴とする。ベクターは任意で本発明のsiNA をコードする配列の5’側または3’側に結合するタンパク質の読み取り枠(ORF)、および/またはイントロン(介在配列)を含むことができる。   In another aspect, the invention relates to a) a transcription initiation region (eg, a eukaryotic polymerase II or III initiation region), b) a transcription termination region (eg, a eukaryotic polymerase II or III termination region), and c) A nucleic acid sequence encoding at least one siNA molecule of the invention, wherein said sequence is operably linked to said initiation region and said termination region for use in a method that allows expression and / or delivery of the siNA molecule. Characterized by an expression vector. The vector can optionally include an open reading frame (ORF) for the protein that binds to the 5 'or 3' side of the sequence encoding the siNA of the invention, and / or an intron (intervening sequence).

siNA分子配列の転写は、真核性RNAポリメラーゼI(pol1)、RNAポリメラーゼII(polII)、またはRNAポリメラーゼIII(polIII) のプロモーターから開始されることがある。polIIまたはpolIII プロモーターからの転写は細胞内において高いレベルで発現され、所定の細胞タイプにおける所定のpolIIレベルは周辺に存在する遺伝子調節配列の性質による(エンハンサー、サイレンサー等)。原核生物RNA ポリメラーゼ酵素は適切な細胞内で発現されることを条件として、原核生物RNAポリメラーゼプロモータ−も使用される(エルロイ−ステイン(Elroy−Stein) およびモス(Moss)、1990、米国化学アカデミー会報(Proc.Natl.Acad. Sci.USA)、87、6743−7、ガオ(Gao) およびファング(Huang)1993、核酸リサーチ(Nucleic Acids Res.、21、2868−72、リーバー(Liever) 等、1993、酵素学手法(Methods Enzymol.、217、47−66、チョウ(Zhou)等、1990、分子細胞生物学(Mol Cell.Biol.、10、4529−37)。複数の調査員がそのようなプロモーターから発現する核酸分子が哺乳類細胞において機能し得ることを実証した(例、カシャニ−サベット(Kashani−Sabet) 等、1992、アンチセンス研究開発(Antisense Res.,Dev.、2、3−15、オジュワング(Ojwang) 等、1992、米国化学アカデミー会報(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)、89、10802−6、チェン(Chen)等、1992、核酸リサーチ(Numeric Acids Res.、20、4581−9、ユー(Yu)等、1993、米国化学アカデミー会報(Proc Natl.Acad.Sci.USA)、90、6340−4、リュイリエール(L'Huillier) 等、1992、欧州分子生物学協会誌(EMBO J.、4411−8、リジューイック(Lisziewicz )等、1993、米国化学アカデミー(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)、90、8000−4、トンプソン(Thompson)等、1995、核酸リサーチ(Nucleic Acid Res.、23、2259、スレンガ−(Sullenger)およびセック(Cech)、1993、サイエンス誌(Science)、262、1566)。さらに詳しくは、U6低分子核(snRNA)、トランスファーRNA(tRNA )およびアデノウィルスVA RNAをコードする遺伝子から派生したような転写単位は、細胞中のsiNAのような高濃度の望ましいRNA分子を生成するのに有効である(トンプソン(Thompson) 等(上述)、クチュール(Couture)およびスティンチコム(Stinchcomb)、1996( 上述)、ヌーンバーグ(Noonberg) 等、1994、核酸リサーチ(Nucleic Acid Res.、22、2830、ヌーンバーグ(Noonberg)等、米国特許番号5,614,803、グッド(Good)等、1997、遺伝子療法(Genether.、4、45、ベーゲルマン(Beigelman) 等、PCT国際特許公開番号WO96/18736)。上述のsiNA転写単位は、プラスミドDNAベクター、ウィルスDNAベクター(アデノウィルスまたはアデノ随伴ウィルスベクター等)またはウィルスRNAベクター(レトロウィルスまたはアルファウィルスベクター)を含むがこれに限定されない、哺乳類細胞に導入する様々なベクターに組み込むことができる(クチュール(Couture) およびスティンチコム(Stinchcomb)、1996(上述)を参照)。   Transcription of the siNA molecular sequence may be initiated from the promoter of eukaryotic RNA polymerase I (pol1), RNA polymerase II (polII), or RNA polymerase III (polIII). Transcription from the pol II or pol III promoter is expressed at a high level in the cell, and a given pol II level in a given cell type depends on the nature of the surrounding gene regulatory sequences (enhancer, silencer, etc.). Prokaryotic RNA polymerase promoters are also used, provided that the prokaryotic RNA polymerase enzyme is expressed in the appropriate cells (Elroy-Stein and Moss, 1990, American Academy of Chemistry Bulletin). (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), 87, 6743-7, Gao and Huang 1993, Nucleic Acids Res., 21, 2868-72, Liever et al., 1993. Enzymology techniques (Methods Enzymol., 217, 47-66, Zhou et al., 1990, Molecular Cell Biology (Mol Cell. Biol., 10, 4529-37). From It has been demonstrated that the expressed nucleic acid molecules can function in mammalian cells (eg, Kasani-Sabet et al., 1992, Antisense Res., Dev., 2, 3-15, Ojuwang ( Ojwang) et al., 1992, Bulletin of the American Academy of Chemistry (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), 89, 10802-6, Chen et al., 1992, Nucleic Acids Res., 20, 4581-9, Yu et al., 1993, Bulletin of the American Academy of Chemistry (Proc Natl. Acad. Sci. USA), 90, 6340-4, L'Huillier et al., 1992, Journal of European Molecular Biology (EMBO J. Biol. , 4411-8, Liju Lisziewicz et al., 1993, National Academy of Chemistry (Proc. Natl. Acad. Sci. USA), 90, 8000-4, Thompson et al., 1995, Nucleic Acid Res., 23, 2259 -(Sullanger) and Sec, 1993, Science, 262, 1566. More specifically, derived from genes encoding U6 small nuclei (snRNA), transfer RNA (tRNA) and adenovirus VA RNA. Such transcription units are effective in producing high concentrations of desirable RNA molecules such as siNA in cells (Thompson et al. (Supra), Couture and Stinchcomb, 1996 (described above), Noonberg et al., 1994, Nucleic Acid Res. 22, 2830, Noonberg et al., US Pat. No. 5,614,803, Good et al., 1997, Genether. 4, 45, Begelman et al., PCT International Patent Publication No. WO96 / 18736). The siNA transcription units described above can be variously introduced into mammalian cells, including but not limited to plasmid DNA vectors, viral DNA vectors (such as adenovirus or adeno-associated virus vectors) or viral RNA vectors (retrovirus or alphavirus vectors). Can be incorporated into vectors (see Couture and Stinchcomb, 1996 (supra)).

本発明の別の側面は、siNA分子の発現を可能にする方法で本発明のsiNA分子の少なくとも1つをコードする核酸配列を含む発現ベクターを特徴とする。発現ベクターは、1つの態様において、a)転写開始領域、b)転写終結領域、およびc)少なくとも1つの本発明のsiNA分子の鎖をコードする核酸配列を含み、ここで前記配列は前記開始領域および前記終結領域にsiNA分子の発現および/またはデリバリーを可能にする方法で使用可能なように結合している。   Another aspect of the invention features an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one of the siNA molecules of the invention in a manner that allows expression of the siNA molecule. The expression vector comprises, in one embodiment, a nucleic acid sequence encoding a) a transcription initiation region, b) a transcription termination region, and c) at least one strand of the siNA molecule of the invention, wherein said sequence is said initiation region. And is operably linked to the termination region in a manner that allows expression and / or delivery of siNA molecules.

別の態様においては、発現ベクターはa)転写開始領域、b)転写終結領域、c)読み取り枠、およびd)少なくとも1つの本発明のsiNA分子の鎖をコードする核酸配列を含み、ここで前記配列は読み取り枠の3’端に使用可能なように結合しており、前記配列は前記開始領域、前記読み取り枠および前記終結領域にsiNA分子の発現および/またはデリバリーを可能にする方法で使用可能なように結合している。さらに別の態様においては、発現ベクターはa)転写開始領域、b)転写終結領域、c)イントロン、d)少なくとも1つのsiNA分子をコードする核酸配列を含み、ここで前記配列は前記開始領域、前記イントロンおよび前記終結領域にsiNA分子の発現および/またはデリバリーを可能にする方法で使用可能なように結合している。   In another embodiment, the expression vector comprises a) a nucleic acid sequence encoding a transcription initiation region, b) a transcription termination region, c) an open reading frame, and d) at least one strand of the siNA molecule of the invention, wherein A sequence is operably linked to the 3 'end of the open reading frame, which can be used in a manner that allows expression and / or delivery of siNA molecules in the start region, the open reading frame and the termination region. It is connected like this. In yet another embodiment, the expression vector comprises a nucleic acid sequence encoding a) a transcription initiation region, b) a transcription termination region, c) an intron, d) at least one siNA molecule, wherein said sequence comprises said initiation region, The intron and the termination region are operably linked in a manner that allows expression and / or delivery of siNA molecules.

別の態様においては、発現ベクターはa)転写開始領域、b)転写終結領域、c)イントロン、d)読み取り枠、およびe)少なくとも1つのsiNA分子の鎖をコードする核酸配列を含み、ここで前記配列は読み取り枠の3’端に使用可能なように結合しており、前記配列は前記開始領域、前記イントロン、前記読み取り枠および前記終結領域にsiNA分子の発現および/またはデリバリーを可能にする方法で使用可能なように結合している。   In another embodiment, the expression vector comprises a nucleic acid sequence encoding a) a transcription initiation region, b) a transcription termination region, c) an intron, d) an open reading frame, and e) at least one strand of siNA molecule, wherein The sequence is operably linked to the 3 ′ end of the open reading frame, which allows expression and / or delivery of siNA molecules in the initiation region, the intron, the open reading frame and the termination region. Combined to be usable in the way.

HCV生物学および生物化学
1989年、C型肝炎ウィルス(HCV)はRNAウィルスであると判別され、非A型非B型ウィルス性肝炎として認識された(チュ−(Choo) 等、1989、サイエンス誌(Science)、244、359−362)。HIVのようなレトロウィルスとは異なり、HCVはDNA複製段階を経由せず、宿主染色体に結合するウィルスゲノムは検出されていない(ホートン(Houghton )等、1991年、肝臓学会誌(Hepatology)、14、381−388)。むしろ、コーディング(プラス)鎖の複製は、HCV RNAのプラス鎖のコピーを複数生成させる複製(マイナス)鎖の製造により媒介される。前記ゲノムは、ポリプロテインに翻訳される単一の大きな読み取り枠からなる(カトウ(Kato)等、1991、欧州生化学学会連合通信(FEBS Letters)、280、325−328)。このポリプロテインはその後翻訳後切断を受け、複数のウィルスタンパクを生成する(ラインバッハ(Leinbach) 等、1994年、ウィルス学誌(Virology)、204、163−169)。
HCV Biology and Biochemistry In 1989, hepatitis C virus (HCV) was identified as an RNA virus and recognized as non-A non-B viral hepatitis (Chou et al., 1989, Science magazine) (Science), 244, 359-362). Unlike retroviruses such as HIV, HCV does not go through the DNA replication stage, and no viral genome has been detected that binds to the host chromosome (Houghton et al., 1991, Hepatology, 14 381-388). Rather, the replication of the coding (plus) strand is mediated by the production of a replicating (minus) strand that produces multiple copies of the positive strand of HCV RNA. The genome consists of a single large reading frame that is translated into a polyprotein (Kato et al., 1991, European Union of Biochemical Federation (FEBS Letters), 280, 325-328). This polyprotein then undergoes post-translational cleavage to produce multiple viral proteins (Leinbach et al., 1994, Virology, 204, 163-169).

HCVの9.5−キロベースゲノムの検査により、ウィルス性核酸は高い確率で突然変異をする可能性があることが実証された(スミス(Smith) 等、1997、分子進化(Mol.Evol.)45、238−246)。この突然変異の確率は、約70%の配列同一性を共有する複数の特異的な遺伝子型の進化を導いた(シモンズ(Simmonds)等、1994、一般ウィルス学誌(J.Gen.Virol.)75、1053−1061)。これらの配列が進化的に極めて現実的でないことに留意することは重要である。例えば、ヒトとチンパンジーのような霊長類の遺伝的同一性は、約98%である。さらに、患者個人におけるHCV感染はRNAレベルにおいて98%の同一性を持つ特異的で進化する複数の準種からなることが実証された。従って、HCVゲノムは超可変であり連続的に変化する。HCVゲノムは超可変であるが、高度に保存されるゲノムの3つの領域がある。これらの保存される配列は、コアタンパク質コーディング領域の5’端と同様、5’ および3’コード領域において発生し、HCVポリプロテインの翻訳と同様、HCVRNA複製に不可欠であると考えられている。従って、これらの保存されるHCVゲノム領域を標的とする治療薬は、広範囲にわたるHCV遺伝子型に十分な影響を持つ可能性がある。さらに、HCVゲノムの保存された領域に特有の酵素核酸により薬剤耐性が生じることは考えにくい。対照的に、ウィルスプロテアーゼ等の酵素の抑制を標的とする治療法では、これらのウィルス性のコードされた酵素のRNAがHCVゲノムの超可変な部分に位置するため、薬剤耐性菌を選択することになると考えられる。   Examination of the 9.5-kilobase genome of HCV demonstrated that viral nucleic acids can be mutated with a high probability (Smith et al., 1997, Molecular Evolution (Mol. Evol.)). 45, 238-246). The probability of this mutation led to the evolution of multiple specific genotypes sharing about 70% sequence identity (Simmonds et al., 1994, J. Gen. Virol.). 75, 1053-1061). It is important to note that these sequences are not very realistic evolutionary. For example, the genetic identity of humans and primates such as chimpanzees is about 98%. Furthermore, it was demonstrated that HCV infection in individual patients consists of specific and evolving quasispecies with 98% identity at the RNA level. Thus, the HCV genome is hypervariable and changes continuously. Although the HCV genome is hypervariable, there are three regions of the genome that are highly conserved. These conserved sequences occur in the 5 'and 3' coding regions as well as the 5 'end of the core protein coding region and are considered essential for HCV RNA replication as well as translation of HCV polyprotein. Therefore, therapeutic agents that target these conserved HCV genomic regions may have a sufficient impact on a wide range of HCV genotypes. Furthermore, it is unlikely that drug resistance is caused by the enzyme nucleic acid unique to the conserved region of the HCV genome. In contrast, therapies that target the inhibition of enzymes such as viral proteases select drug-resistant bacteria because the RNA of these virally encoded enzymes is located in the hypervariable part of the HCV genome. It is thought that it becomes.

HCVに対する初期暴露後、患者の肝臓酵素には一時的上昇がみられ、これは炎症過程が生じていることを示す(オールター(Alter) 等、シーフLB(Seeff LB)、ルイスJH(Lewis JH)編肝臓学における現在の展望(Current Perspectives in Hepatology)、ニューヨーク、プレナムメディカルブックカンパニー(Plenum Medical Book Co)、1989、83−89)。83−89). この肝臓酵素の上昇は、初期暴露の少なくとも4週間後に生じ、最長2ヶ月間続くことがある(ファルシ(Farci) 等、1991年、ニューイングランド薬学誌(New England Journal of Medicine)、325、98−104)。肝臓酵素の上昇前に、RT−PCR分析を使用して血清中のHCV RNAを検出することが可能である(タカハシ(Takahashi) 等、1993、アメリカ胃腸病学誌(American Journal of Gastroenterology 、88、240−243)。疾病のこの段階は急性期と呼ばれており、HCV感染による急性ウィルス性肝炎患者の75%が無症候であるため、通常は検知されない。これらの患者の残り25%は黄疸または肝炎のその他の症状を発症する。   Following initial exposure to HCV, there is a temporary increase in the liver enzymes of the patient, indicating that an inflammatory process has occurred (Alter et al., Seeff LB), Lewis JH (Lewis JH). Current Perspectives in Hepatology, New York, Plenum Medical Book Co. (1989, 83-89). 83-89). This increase in liver enzymes occurs at least 4 weeks after the initial exposure and may last for up to 2 months (Farci et al., 1991, New England Journal of Medicine, 325, 98- 104). It is possible to detect HCV RNA in serum using RT-PCR analysis prior to elevation of liver enzymes (Takahashi et al., 1993, American Journal of Gastroenterology, 88, 240-243) This stage of the disease is called the acute phase and is usually not detected because 75% of patients with acute viral hepatitis due to HCV infection are asymptomatic, the remaining 25% of these patients are jaundice Or develop other symptoms of hepatitis.

急性HCV感染は両性疾患であるが、血清中アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT) レベルの持続的な上昇および循環HCVRNAの連続的存在により証明されるように、急性HCV 患者の80%、が慢性肝疾患に移行する。( シャーロック(Sherlock)、1992、ランセット(Lancet)、339、802)。10から20年間にわたる慢性HCV感染の自然な進行は、患者の20から50%において肝硬変につながり(デイビス(Davis)等、1993、病原菌と疾病(Infectious Agents and Disease)、2,150、154)、HCV感染の肝細胞癌への進行は十分に立証されている(リャン(Liang )等、1993、肝臓学会誌(Hepatology)、18、1326−1333、トン(Tong) 等、1994、西欧薬学誌(Western Journal of Medicine)、160、133−138)。肝硬変および/または肝細胞癌へもっとも進行すると考えられる亜母集団を判断する研究は行われておらず、従ってすべての患者に同等の進行の危険性がある。   Although acute HCV infection is an amphoteric disease, 80% of acute HCV patients develop chronic liver disease, as evidenced by a sustained increase in serum alanine aminotransferase (ALT) levels and the continuous presence of circulating HCV RNA. Transition. (Sherlock, 1992, Lancet, 339, 802). Natural progression of chronic HCV infection over 10 to 20 years has led to cirrhosis in 20 to 50% of patients (Davis et al., 1993, Infectious Agents and Diseases, 2,150, 154), The progression of HCV infection to hepatocellular carcinoma is well documented (Liang et al., 1993, Hepatology, 18, 1326-1333, Tong et al., 1994, Western European Journal of Pharmacy ( Western Journal of Medicine), 160, 133-138). No studies have been conducted to determine the subpopulation most likely to progress to cirrhosis and / or hepatocellular carcinoma, and therefore all patients are at equal risk of progression.

肝細胞癌と診断された患者の生存は、初期診断後わずか0.9から12.8ヶ月であること(タカハシ(Takahashi)等、1993、アメリカ胃腸病学誌(American Journal of Gastroenterology)、88、240−243)に留意することは重要である。化学療法薬を用いた肝細胞癌の治療は、効果が立証されておらず、また肝臓の今範囲におよぶ腫瘍浸潤のため手術によって効果を得るのは患者のわずか10%であろう。(トリンシェット(Trinchet)等、1994、プレスメディシン(Presse Medicine)、23、831−833)。原発性肝細胞癌の攻撃的性質を前提とすると、手術に代わって実行しうる唯一の治療は肝移植である(ピッチルマイヤー(Pichlmayr) 等、1994、肝臓学会誌(Hepatology)、20、33S−40S)。   Survival of patients diagnosed with hepatocellular carcinoma is only 0.9 to 12.8 months after initial diagnosis (Takahashi et al., 1993, American Journal of Gastroenterology, 88, 240-243) is important. Treatment of hepatocellular carcinoma with chemotherapeutic drugs has not been proven effective and only 10% of patients will benefit from surgery due to tumor invasion over the current range of the liver. (Trichet et al., 1994, Press Medicine, 23, 831-833). Given the aggressive nature of primary hepatocellular carcinoma, the only treatment that can be performed instead of surgery is liver transplantation (Pichlmayr et al., 1994, Hepatology, 20, 33S). −40S).

肝硬変への進行の際、慢性HCV感染の患者には臨床兆候が見られ、これは最初の原因に関わらず慢性肝硬変にはよく起こることである。(ダミコ(D’Amico) 等、1986、消化器系疾患および科学(Digestive Diseases and Sciences)、31、468−475)。31,468−475)。 これらの臨床兆候は、出血性食道静脈瘤、腹水症、黄疸、および脳症が含まれることがある。(ザキムD(Zakim D)、ボイヤーTD(Boyer TD)、肝臓学会誌(Hepatology)肝疾患のテキスト第2版第1巻、1990、W.B. サンダースカンパニー(W.B. Saunders Company)、フィラデルフィア)。肝硬変の初期段階では、患者は代償性として分類され、肝臓組織の損傷が生じていても患者の肝臓がまだ血流中の代謝産物を解毒化できる段階である。加えて、代償性肝疾患患者のほとんどは無症候であり、症状のある小数の患者も消化不良および脱力感等の軽度の症状を訴えるのみである。肝硬変の後期段階では、患者は非代償性と分類され、血流中の代謝産物を解毒化する能力が減退している段階である。上述した臨床兆候が存在するのはこの非代償性段階である。   Upon progression to cirrhosis, patients with chronic HCV infection have clinical signs, which are common for chronic cirrhosis regardless of the original cause. (D'Amico et al., 1986, Digestive Diseases and Sciences, 31, 468-475). 31, 468-475). These clinical signs may include hemorrhagic esophageal varices, ascites, jaundice, and encephalopathy. (Zakim D, Boyer TD, Hepatology, Hepatology Textbook 2nd Edition, Volume 1, 1990, WB Saunders Company, Phila Delphia). In the early stages of cirrhosis, the patient is classified as compensatory, and the patient's liver can still detoxify metabolites in the bloodstream even if liver tissue damage has occurred. In addition, most patients with compensatory liver disease are asymptomatic, and a small number of patients with symptoms only complain of mild symptoms such as indigestion and weakness. In the later stages of cirrhosis, patients are classified as decompensated and have a reduced ability to detoxify metabolites in the bloodstream. It is at this decompensated stage that the clinical signs described above exist.

1986年、ダミコ(D’Amico) らは、アルコール性およびウィルス性肝硬変両方の患者1155人について臨床兆候および生存率について記述している(ダミコ(D’Amico)(上述))。1155人の患者のうち、研究開始時には70%が無症候であったにもかかわらず、435人(37%) が代償性疾患であった。残り720人の患者(63%) は非代償性肝疾患であり、78% が腹水症、31% が黄疸、17%が出血、および16%が脳症の病歴を持っていた。肝細胞癌は代償性疾患を持つ7人(0.5%) の患者および非代償性疾患を持つ30人(2.6%) の患者に見られた。   In 1986, D'Amico et al. Describe clinical signs and survival for 1155 patients with both alcoholic and viral cirrhosis (D'Amico, supra). Of the 1155 patients, 435 (37%) had compensatory disease, although 70% were asymptomatic at the start of the study. The remaining 720 patients (63%) had decompensated liver disease, 78% had ascites, 31% had jaundice, 17% had bleeding, and 16% had a history of encephalopathy. Hepatocellular carcinoma was seen in 7 (0.5%) patients with compensatory disease and 30 (2.6%) patients with decompensated disease.

6年にわたる進行で、代償性肝硬変を持つ患者は年間10%の割合で非代償性疾患の臨床兆候を発症した。ほとんどの場合において、代償不全の最初の現れは腹水症であった。加えて、肝細胞癌は6年間の研究が終了するまでに、初期に代償性疾患を示した59人の患者に発症した。   Over the course of 6 years, patients with compensatory cirrhosis developed clinical signs of decompensated disease at a rate of 10% per year. In most cases, the first manifestation of decompensation was ascites. In addition, hepatocellular carcinoma developed in 59 patients who initially showed compensatory disease by the end of the 6-year study.

生存については、ダミコ(D’Amico)の研究では、この研究のすべての患者の5年生存率はわずか40%であることが示されている。初期に代償性疾患を持っていた患者の6年生存率は54%であり、一方初期に非代償性疾患を持っていた患者の6年生存率はわずか21%であった。アルコール性肝硬変患者とウィルス関連の肝硬変患者の生存率の間には大きな違いはなかった。ダミコ(D’Amico)の研究における患者の死の主な原因は、肝疾患49%、肝細胞癌22%、および出血13% であった(ダミコ(D’Amico)(上述))。   For survival, the D'Amico study shows that all patients in this study have a 5 year survival rate of only 40%. The 6-year survival rate for patients with early compensatory disease was 54%, while the 6-year survival rate for patients with early decompensated disease was only 21%. There was no significant difference between the survival rates of patients with alcoholic cirrhosis and those with virus-related cirrhosis. The major causes of patient death in the D'Amico study were liver disease 49%, hepatocellular carcinoma 22%, and bleeding 13% (D'Amico, supra).

慢性C型肝炎はゆっくり進行する肝臓の炎症性疾患であり、10年から20年かけて肝硬変、肝不全、および/または肝細胞癌につながり得るウィルス(HCV) により媒介される。米国では、HCV感染が米国において年間新たに50,000件の急性肝炎の原因となると見積もられている(C型肝炎管理に関するNIHコンセンサス開発会議声明書(NIH Consensus Development Conference Statement on Management of Hepatitis C)、1997年3月)。米国におけるHCVの患者数は1.8%と見積もられており、疾病対策予防センター(CDC)は慢性的に感染しているアメリカ人の数は約4,500万人と認識している。またCDC は年間最大10,000人の死亡が慢性HCV感染によるものであるとも推定している。   Chronic hepatitis C is a slowly progressing inflammatory disease of the liver that is mediated by viruses (HCV) that can lead to cirrhosis, liver failure, and / or hepatocellular carcinoma over 10 to 20 years. In the United States, HCV infection is estimated to cause 50,000 new cases of acute hepatitis annually in the United States (NIH Consensus Development on Management of Hepatitis C ), March 1997). The number of HCV patients in the United States is estimated at 1.8%, and the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) recognizes the number of chronically infected Americans as approximately 45 million. The CDC also estimates that up to 10,000 deaths annually are due to chronic HCV infection.

慢性HCV感染の治療における、インターフェロン(IFN−アルファ)を用いるよく管理された多数の臨床試験は、週3回の治療により、約50%(40%−70%)の患者において6ヶ月の治療が終了するまでに血清ALT値が低下することを実証した(デイビス(Davis)等、1989、ニューイングランド薬学誌(New England Journal of Medicine)、321、1501−1506、マルセラン(Marcellin)等、1991、肝臓学会誌(Hepatology)、13、393−397、トン(Tong) 等、1997年、肝臓学会誌(Hepatology)、26、747−754、トン(Tong) 等、1997年、肝臓学会誌(Hepatology)、26、1640−1645)。しかし、インターフェロン治療中止後、反応のあった患者の約50%が再発し、結果として血清ALT濃度約20−25%の正常化により判断されるような”耐久性”反応割合が生じた
Numerous well-controlled clinical trials using interferon (IFN-alpha) in the treatment of chronic HCV infection have shown 6 months of treatment in approximately 50% (40% -70%) patients with 3 treatments per week. Serum ALT levels were demonstrated to decrease by the end (Davis et al., 1989, New England Journal of Medicine, 321, 1501-1506, Marcellin et al., 1991, liver Journal of Hepatology, 13, 393-397, Ton et al., 1997, Journal of Hepatology, 26, 747-754, Ton et al., 1997, Journal of Hepatology, Hepatology, 26, 1640-16 5). However, after discontinuing interferon treatment, about 50% of responding patients relapsed, resulting in a “durable” response rate as judged by normalization of serum ALT levels of about 20-25%.

HCV RNAの直接測定は、分岐DNAまたは逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)分析のいずれかを使用することにより可能である。概して、RT−PCR法はより慎重を期すものであり、臨床経過のより正確な評価をもたらす(トン(Tong)等(上述))。臨床的エンドポイントとしてHCV RNA値の変化を使用したI型インターフェロン治療を6ヶ月間検査した研究により、患者の最大35%が治療終了までにHCV RNAを消失することが実証された(マルセラン(Marcellin)等(上述))。しかし、ALTエンドポイントを用いた場合、患者の約50%が治療中止後6ヶ月以内に再発し、結果として耐久性ウィルス応答が生じたのはわずか12% であった(マルセラン(Marcellin)等(上述))。48週間の治療を検査した研究により、持続性ウィルス学的応答は最大25% であることが実証された(NIHコンセンサス声明書(NIH consensus statement)、1997)。従って、I型インターフェロンを用いた慢性HCV感染治療用の基準は、現在のところ、HCV RNA濃度の変化を有効性の一次評価として使用する48週間の治療である(フーフナグル(Hoofnagle)等、1997、ニューイングランド薬学誌(New England Journal of Medicine)、336、347−356)。   Direct measurement of HCV RNA is possible by using either branched DNA or reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis. In general, RT-PCR methods are more careful and provide a more accurate assessment of the clinical course (Tong et al. (Supra)). A study of 6 months of type I interferon therapy using changes in HCV RNA levels as a clinical endpoint demonstrated that up to 35% of patients lost HCV RNA by the end of treatment (Marcellin ) Etc. (above)). However, with the ALT endpoint, approximately 50% of patients relapsed within 6 months after discontinuation of treatment, resulting in only 12% of persistent viral responses (Marcellin et al. ( Above)). A study examining 48 weeks of treatment demonstrated a sustained virological response of up to 25% (NIH consensus statement, 1997). Therefore, the standard for treatment of chronic HCV infection with type I interferon is currently 48 weeks of treatment using changes in HCV RNA concentration as a primary assessment of efficacy (Hoofnagle et al., 1997, New England Journal of Medicine, 336, 347-356).

I型インターフェロンを用いた治療の結果生じる副作用は、(1) インフルエンザ様症状、(2)神経精神症状、(3) 検査所見の異常、および(4) 種々雑多の、大まかに4つのカテゴリーに分けることができる(ダシェコ(Dusheiko) 等、1994、ウィルス性肝炎学誌(Journal of V iral Hepatitis)、1、3−5)。インフルエンザ様症状の例には、疲れ、発熱、筋肉痛、倦怠感、食欲不振、品脈、悪寒、頭痛、および関節痛が含まれる。インフルエンザ様症状は、通常短期間であり投薬最初の4週間の後で和らぐ傾向にある(ダシェコ(Dushieko )等(上述))。神経精神副作用には興奮性、無気力、情緒の変化、不眠症、認知変化、および鬱病が含まれる。これらの神経精神副作用の最重要点は、鬱病および鬱病歴のある患者にはI型インターフェロンを与えてはならないということである。検査所見の異常には、顆粒球、血小板および、程度は低いにせよ赤血球を含む骨髄性細胞の減少が含まれる。血球数におけるこれらの変化が重要な臨床的続発症につながることは稀である(ダシェコ(Dushieko)等(上述))。加えて、トリグルセリド濃度の増加ならびに血清中アラニンおよびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ濃度の上昇が見られた。最後に、甲状腺異常が報告された。これらの甲状腺異常は通常、インターフェロン治療の中止後に改善可能であり、治療中は適切な投薬により制御することが可能である。種々雑多な副作用には、吐き気、下痢、腹痛および背痛、掻痒、脱毛症、および鼻漏が含まれる。概して、ほとんどの副作用は、治療の4から8週間後に和らぐ(ダシェコ(Dushieko)等(上述))。   Side effects resulting from treatment with type I interferon are roughly divided into four categories: (1) influenza-like symptoms, (2) neuropsychiatric symptoms, (3) abnormal laboratory findings, and (4) various miscellaneous. (Dusheiko et al., 1994, Journal of Viral Hepatitis, 1, 3-5). Examples of flu-like symptoms include fatigue, fever, muscle pain, malaise, loss of appetite, pulse, chills, headache, and joint pain. Influenza-like symptoms are usually short-lived and tend to relieve after the first 4 weeks of dosing (Dushieko et al. (Supra)). Neuropsychiatric side effects include excitability, lethargy, emotional changes, insomnia, cognitive changes, and depression. The most important of these neuropsychiatric side effects is that patients with depression and history of depression should not be given type I interferon. Laboratory abnormalities include a reduction in granulocytes, platelets and, to a lesser extent, myeloid cells including red blood cells. These changes in blood counts rarely lead to important clinical sequelae (Dushieko et al. (Supra)). In addition, increased triglyceride concentrations and elevated serum alanine and aspartate aminotransferase concentrations were observed. Finally, thyroid abnormalities were reported. These thyroid abnormalities can usually be ameliorated after discontinuation of interferon treatment and can be controlled by appropriate medication during treatment. Miscellaneous side effects include nausea, diarrhea, abdominal and back pain, pruritus, alopecia, and rhinorrhea. In general, most side effects are relieved after 4 to 8 weeks of treatment (Dushieko et al. (Supra)).

HCV遺伝子および細胞/宿主遺伝子を標的とする低分子干渉核酸分子およびの使用は、HCVライフサイクルと関連して標的としており、従ってHCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変、もしくは対象または生物体におけるHCV遺伝子の調節(例、抑制)に対応するその他の疾病または症状の治療および診断に使用することができる新規治療薬を提供する。   The use of small interfering nucleic acid molecules and targeting HCV genes and cell / host genes are targeted in connection with the HCV life cycle, and thus HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis, or subject or organism Novel therapeutic agents that can be used for the treatment and diagnosis of other diseases or conditions corresponding to the regulation (eg, suppression) of the HCV gene in

以下は、本発明の核酸の選択、単離、合成および活性を示す、限定を目的としない例である。   The following are non-limiting examples showing the selection, isolation, synthesis and activity of the nucleic acids of the invention.

siNA構造のタンデム合成
典型的な本発明のsiNA 分子を、例えばスクシニルに基づくリンカーのような切断可能なリンカーを用いて、タンデムに合成する。本明細書で述べたように、タンデム合成の後、高収量でRNAi分子を供給するワンステップ精製過程が行われた。このアプローチは、高処理能力のRNAiスクリーニングの一助としてsiNA合成に適しており、マルチカラムもしくはマルチウェルシステムプラットホームに容易に適応することができる。
SiNA Structure Tandem Synthesis Typical siNA molecules of the invention are synthesized in tandem using a cleavable linker such as a succinyl based linker. As described herein, a one-step purification process was performed after tandem synthesis to provide RNAi molecules in high yield. This approach is suitable for siNA synthesis as an aid to high-throughput RNAi screening and can be easily adapted to multi-column or multi-well system platforms.

siNA オリゴと5'端のジメトキシトリチル(5'−O−DMT) 基がそのまま残った(トリチルオン合成)相補オリゴのタンデム合成の完了後、オリゴヌクレオチドは上述のように脱保護される。脱保護後、siNA配列鎖は自然にハイブリダイズされる。このハイブリダイゼーションは、一方の鎖が5'−O−DMT基を保持し、一方で相補鎖が末端5'−ヒドロキシルを含む二重鎖を生じる。一方の分子のみがジメトキシトリチル基を持つにも関わらず、新規に形成された二重鎖は、ルーチンの固相抽出精製(トリチルオン精製)のあいだ単一分子のように振舞う。この鎖は安定な二重鎖由来であるため、このジメトキシトリチル基(またはその他のトリチル基、またはその他の疎水性部分のような同等の基)だけで、例えばC18カートリッジを用いることによって、一対のオリゴを精製することができる。   After completion of the tandem synthesis of the siNA oligo and the complementary oligo in which the 5′-end dimethoxytrityl (5′-O-DMT) group remains intact (tritylone synthesis), the oligonucleotide is deprotected as described above. After deprotection, the siNA sequence strand is naturally hybridized. This hybridization results in a duplex in which one strand carries a 5'-O-DMT group while the complementary strand contains a terminal 5'-hydroxyl. Although only one molecule has a dimethoxytrityl group, the newly formed duplex behaves like a single molecule during routine solid phase extraction purification (tritylon purification). Since this chain is derived from a stable duplex, only this dimethoxytrityl group (or other trityl group, or equivalent group such as other hydrophobic moieties) can be paired by using, for example, a C18 cartridge. The oligo can be purified.

逆位のデオキシ脱塩基コハク酸、またはグリセリルコハク酸リンカー(図1参照)、または同等の切断可能なリンカーのようなタンデムリンカーを導入する目的で、標準的なホスホラミダイト合成化学反応を用いる。限定を目的としないリンカーカップリング条件で利用可能な例は、ブロモトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBrOP) のような活性化試薬の存在下で、ジイソプロピルエチルアミン(DIPA)および/またDMAPのような障害塩基を含む。リンカーをカップリングした後、標準的な合成化学反応を利用して末端の5'−O−DMTをそのまま残したままの第二の配列の合成を完了させる。合成の後、この結果合成されたオリゴヌクレオチドを、本明細書に記載した過程に従って脱保護し、例えば50mM NaOAcまたは1.5M NH4H2CO3のような適切なバッファーでクェンチする。   Standard phosphoramidite synthesis chemistry is used to introduce a tandem linker such as an inverted deoxyabasic succinic acid or glyceryl succinic linker (see FIG. 1), or an equivalent cleavable linker. Examples that can be used in non-limiting linker coupling conditions include diisopropylethylamine (DIPA) and / or DMAP in the presence of an activating reagent such as bromotripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBrOP). Contains hindered bases. After coupling the linker, standard synthetic chemistry is used to complete the synthesis of the second sequence leaving the terminal 5'-O-DMT intact. After synthesis, the resulting synthesized oligonucleotide is deprotected according to the process described herein and quenched with a suitable buffer such as 50 mM NaOAc or 1.5 M NH4H2CO3.

二重鎖siNAの精製は、例えば、ウォーターズ社(Waters )のC18SepPaklgカートリッジを用いて、1カラム容量(CV)のアセトニトリル、2CVのH2O、および2CVの50mM NaOAc で、固相抽出精製を用いて容易に達成される。試料をロードした後、1CVのH2Oまたは50mM NaOAcで洗浄する。故障配列をICV14% ACN (50mM NaOAc と50mM NaCIの水溶液)で溶出する。カラムをその後、例えば1CVのH2O で洗浄し、次いで、例えば1CVの1%のトリフルオロ酢酸(TFA)水溶液をカラムに通した後、2回目の1CVの1%のTFA酢酸水溶液をカラムに加え約10分間放置することによって、カラム上、脱トリチル化を行う。残留TFA溶液を除き、カラムをH2O、次いで1CVの1M NaCl、さらにH2O で洗浄する。二重鎖siNA産物をその後、例えば、1CVの20%CAN水溶液を用いて溶出する。   Purification of duplex siNA is facilitated using solid phase extraction purification, for example, using a Waters C18 SepPaklg cartridge with 1 column volume (CV) of acetonitrile, 2 CV of H 2 O, and 2 CV of 50 mM NaOAc. To be achieved. After loading the sample, wash with 1 CV H2O or 50 mM NaOAc. The faulty sequence is eluted with ICV 14% ACN (50 mM NaOAc and 50 mM NaCI in water). The column is then washed, for example with 1 CV H 2 O 2, and then, for example, 1 CV of 1% aqueous trifluoroacetic acid (TFA) is passed through the column, then a second 1 CV of 1% aqueous TFA acetic acid is added to the column and about Detritylation is performed on the column by leaving it for 10 minutes. The residual TFA solution is removed and the column is washed with H 2 O, then 1 CV 1M NaCl, then H 2 O 2. The duplex siNA product is then eluted using, for example, 1 CV of 20% aqueous CAN.

図2は、精製されたsiNA 構造のMALDI−TOF質量分析の例であり、それぞれのピークは、siNA二重鎖のそれぞれのsiNA鎖の計算上の質量に一致する。同一の精製siNAは、キャピラリーゲル電気泳動(CGE)による解析では三つのピークを与え、一つのピークはおそらく二重鎖siNAに相当し、二つのピークはおそらく分離したsiNA配列鎖に相当する。同一のsiNA構造のイオン交換HPLC分析では、単一ピークのみを示す。精製siNA構造の、後述のルシフェラーゼレポーターアッセイを用いたテストでは、別々に合成されたオリゴヌクレオチド配列鎖から生成されたsiNA構造と比較して、同等のRNAi活性が示された。   FIG. 2 is an example of MALDI-TOF mass spectrometry of purified siNA structures, each peak corresponding to the calculated mass of each siNA chain of the siNA duplex. The same purified siNA gives three peaks in analysis by capillary gel electrophoresis (CGE), one peak probably corresponding to double stranded siNA and two peaks probably corresponding to separated siNA sequence strands. In ion exchange HPLC analysis of the same siNA structure, only a single peak is shown. Tests of the purified siNA structure using the luciferase reporter assay described below showed comparable RNAi activity compared to siNA structures generated from separately synthesized oligonucleotide sequence strands.

任意のRNA配列中の潜在的siNA標的部位の特定
ウィルスやヒトmRNA転写物のような、関連のRNA標的の配列は、例えば、コンピューターの折り畳みアルゴリズムを用いることによって標的部位を選別する。限定を目的としない例において、ジンバンクのようなデータベース由来の遺伝子配列またはRNA 遺伝子転写物を用いて、標的に相補性を持つsiNA標的を作成する。このような配列はデータベースから得ることができ、もしくは当該分野で知られているように、実験的に決定することができる。例えば変異や欠失を含んでいるリボザイム、またはアンチセンス、または疾患や病状、形質、遺伝子型もしくは表現型に関連していることが知られているそれらの部位、といった、例えばその他の核酸分子の研究に基づく効果的な標的部位であると決定された既知の標的部位は、その部位を標的とするsiNA分子のデザインに用いることができる。標的RNA中のどの部位が最も適切な標的部位かを決定するには、様々なパラメーターが用いられる。これらのパラメーターは、RNAの2次、3次構造、標的配列のヌクレオチド塩基組成、標的配列の様々な領域間の相同性の程度、またはRNA転写物中の標的配列の相対位置を含むが、これらに限定されない。これらの決定に基づいて、siNA分子の効率を審査するためにRNA転写物中に任意の数の標的部位を、例えば、インビトロRNA切断アッセイ、細胞培養、または動物モデルを用いて選ぶことができる。限定を目的としない例において、用いられるsiNA構造のサイズに応じ、転写産物内に1から1000の任意の標的部位が選ばれる。当該分野で知られているマルチウェルまたはマルチプレートアッセイ、またはsiNAの組み合わせライブラリーのスクリーニングアッセイ方法を用いることによって、siNA分子のスクリーニングのための標的遺伝子の発現の効果的な減少を測定する高処理能力のスクリーニングアッセイが開発可能である。
Identification of potential siNA target sites in any RNA sequence Sequences of related RNA targets, such as viruses and human mRNA transcripts, are screened by using, for example, computer folding algorithms. In a non-limiting example, a gene sequence or RNA gene transcript from a database such as Jinbank is used to create a siNA target that is complementary to the target. Such sequences can be obtained from databases or can be determined experimentally as is known in the art. For example, other nucleic acid molecules such as ribozymes containing mutations or deletions, or antisense, or those sites known to be associated with a disease or condition, trait, genotype or phenotype A known target site that has been determined to be an effective target site based on research can be used to design siNA molecules that target that site. Various parameters are used to determine which site in the target RNA is the most appropriate target site. These parameters include the secondary and tertiary structure of the RNA, the nucleotide base composition of the target sequence, the degree of homology between various regions of the target sequence, or the relative position of the target sequence in the RNA transcript, It is not limited to. Based on these determinations, any number of target sites in the RNA transcript can be selected using, for example, an in vitro RNA cleavage assay, cell culture, or animal model to examine the efficiency of the siNA molecule. In a non-limiting example, any target site from 1 to 1000 is selected in the transcript depending on the size of the siNA structure used. High-throughput to measure effective reduction of target gene expression for siNA molecule screening by using multi-well or multi-plate assays known in the art, or siNA combinatorial library screening assay methods Capability screening assays can be developed.

RNA中の部位を標的とするsiNA分子の選択
以下の限定を目的としない方法を用いて、遺伝子配列または転写物を標的とするsiNAを選択することができる。
Selection of siNA molecules that target sites in RNA siNAs that target gene sequences or transcripts can be selected using methods that are not intended to limit the following.

1. 標的配列は、標的配列中に含まれる全ての断片のリスト、または特定の長さの部分配列、例えば23ヌクレオチドの断片のリストとしてコンピューター上で解析される。この手法は、一般的には特注のパールスクリプトを用いて行われるが、オリゴ(Oligo)、マックベクター(MacVector)、またはGCGウィスコンシンパッケージ(GCG Wisconsin Package) でも同様に使用することができる。   1. The target sequence is analyzed on a computer as a list of all fragments contained in the target sequence, or a list of subsequences of a particular length, eg, 23 nucleotide fragments. This approach is typically performed using a custom-designed pearl script, but can be used with Oligo, MacVector, or GCG Wisconsin Package as well.

2.ある態様においてsiNAは1つより多い標的配列に対応し、それは例えば同じ遺伝子の異なる転写物を標的としたり、1つより多い遺伝子の異なる転写物を標的とする、またはヒト遺伝子と動物の相同遺伝子両方を標的とする事例である。この場合、特定の長さの部分配列のリストがそれぞれの標的に対して作成され、次にそれぞれのリストで一致する配列を見つけるために比較が行われる。ほとんどの、または全ての標的配列に存在している部分配列を見つけるのを目的として、部分配列は任意の配列を含む標的配列の数によって順位付けされる。あるいは、この順位付けは変異標的配列のような、標的配列に固有の部分配列を特定することができる。このようなアプローチは、正常配列の発現には影響せずに変異配列を特異的に標的とするためのsiNA使用を可能にするであろう。   2. In some embodiments, siNA corresponds to more than one target sequence, which targets, for example, different transcripts of the same gene, targets different transcripts of more than one gene, or a homologous gene between a human gene and an animal This is an example that targets both. In this case, a list of subsequences of a particular length is created for each target, and then a comparison is made to find matching sequences in each list. For the purpose of finding subsequences present in most or all target sequences, the subsequences are ranked by the number of target sequences including any sequence. Alternatively, this ranking can specify a partial sequence unique to the target sequence, such as a mutated target sequence. Such an approach would allow the use of siNA to specifically target mutant sequences without affecting normal sequence expression.

3.ある態様においては、siNA部分配列が望ましい標的配列には存在するが、1つ以上の配列では欠失しており、このようなパラログファミリー遺伝子が存在する遺伝子をsiNAが標的とする場合には、パラログは標的から外れることになる。上述の事例2として、特定の長さの部分配列のリストがそれぞれの標的に対して作成され、次にそれぞれのリストで標的遺伝子に存在するが、標的としないパラログには存在しない配列を見つけるために比較が行われる。   3. In some embodiments, when a siNA subsequence is present in a desired target sequence but is deleted in one or more sequences and siNA targets a gene in which such a paralog family gene is present, Paralogs will be off target. As in case 2 above, a list of subsequences of a specific length is created for each target, and then in each list to find sequences that are present in the target gene but not in the untargeted paralog A comparison is made.

4.順位付けされたsiNA 部分配列はさらに解析され、GC含有量によって順位付けされることができる。GCを30−70%含んでいる部位に優先順位が与えられ、GCを40−60%含んでいる部位にさらに優先順位が与えられる。   4). The ranked siNA subsequences can be further analyzed and ranked by GC content. A priority is given to a part containing 30 to 70% GC, and a priority is given to a part containing 40 to 60% GC.

5.順位付けされたsiNA 部分配列はさらに解析され、自己折り畳みと内部ヘアピンによって順位付けされることができる。弱い内部折り畳みが優先で、強いヘアピン構造は避けられる。   5). The ranked siNA subsequences can be further analyzed and ranked by self-folding and internal hairpins. Weaker folding is preferred and strong hairpin structures are avoided.

6.順位付けされたsiNA 部分配列はさらに解析され、配列中にGGGまたはCCC の連続があるかどうかによって順位付けされることができる。いずれかの鎖のGGG( もしくは更に多くのG) は、オリゴヌクレオチド合成に問題を生じる場合があり、またRNAi活性を妨げる恐れがあり得るので、ほかに適切なふさわしい配列があれば避ける。 CCC は、アンチセンス鎖にGGGが対応するので、標的鎖で調査される。   6). The ranked siNA subsequences can be further analyzed and ranked according to whether there is a GGG or CCC sequence in the sequence. Either strand of GGG (or even more G) may cause problems in oligonucleotide synthesis and may interfere with RNAi activity, so avoid any other suitable sequence. CCC is probed on the target strand since GGG corresponds to the antisense strand.

7.順位付けされたsiNA 部分配列は更に解析され、配列の3'端にUUのジヌクレオチド(ウリジンジヌクレオチド)を有するかどうか、および/または配列の5' 端にAA(アンチセンス配列に3' UUをもたらす)があるかどうかによって順位付けされることができる。これらの配列は、TTチミジンジヌクレオチド末端のsiNA分子をデザインできる。   7). The ranked siNA subsequences are further analyzed to determine if they have UU dinucleotides (uridine dinucleotides) at the 3 ′ end of the sequence and / or AA (3 ′ UU for antisense sequence) at the 5 ′ end of the sequence. Can be ranked by whether or not there is. These sequences can be used to design TT thymidine dinucleotide terminal siNA molecules.

8.上述したような順位付けされた部分配列のリストから、4つか5つの標的部位を選ぶ。例えば、23ヌクレオチドを有する部分配列においては、それぞれ選ばれた23塩基長の配列の右21ヌクレオチドがデザインされ、siNA二重鎖の上側の(センス)鎖として合成され、一方、それぞれ選ばれた23塩基長の配列の左21ヌクレオチドの逆方向の相補ヌクレオチドがデザインされ、siNA 二重鎖の下側の(アンチセンス)鎖として合成される(表IIおよびIII参照)。末端TT残基が(第7段落で述べたように)配列に望まれる場合、センスおよびアンチセンス双方の鎖の二つの3' 末端ヌクレオチドはオリゴの合成前にTTに置き換えられる。   8). Select 4 or 5 target sites from the ordered list of subsequences as described above. For example, in a partial sequence having 23 nucleotides, the right 21 nucleotides of each selected 23-base sequence are designed and synthesized as the upper (sense) strand of the siNA duplex, while each 23 selected The reverse complementary nucleotide of the left 21 nucleotides of the base length sequence is designed and synthesized as the lower (antisense) strand of the siNA duplex (see Tables II and III). If a terminal TT residue is desired in the sequence (as described in paragraph 7), the two 3 'terminal nucleotides of both the sense and antisense strands are replaced with TT prior to oligo synthesis.

9.siNA分子を、最も活性が高いsiNA分子を特定するため、または標的RNA 配列中の最も望ましい標的部位を特定するために、インビトロ、細胞培養、または動物モデル系で選択する。   9. siNA molecules are selected in in vitro, cell culture, or animal model systems to identify the most active siNA molecules or to identify the most desirable target sites in the target RNA sequence.

10.標的核酸配列を選択する際にはその他のデザイン考察を使用することができ、例えばレナルズ(Reynolds)等、2004、 ネイチャーバイオテクノロジー電子出版(Nature Biotechnology Advanced Online Publication)、2004年2月1日、電子版デジタルオブジェクト識別子:10.10.1038/nbt936およびウイテイ(Ui−Tei) 等、2004、核酸リサーチ(Nucleic Acids Research)、32、電子版デジタルオブジェクト識別子:10.10.1093/nar/gkh247を参照のこと。   10. Other design considerations can be used in selecting a target nucleic acid sequence, such as Reynolds et al., 2004, Nature Biotechnology Advanced Online Publication, February 1, 2004, Electronics Version Digital Object Identifier: 10.10.10.38/nbt936 and Ui-Tei et al., 2004, Nucleic Acids Research, 32, Electronic Version Digital Object Identifier: 10.10.093 / nar / gkh247 That.

代替のアプローチにおいて、HCV標的配列に特異的なsiNA構造のプールは、ヒト肝細胞(Huh7)細胞のようなHCV RNAを発現している細胞の標的部位の選択に用いられる(例えばランドール(Randall) 等、2003、米国科学アカデミー会報(PNAS USA)、100、235−240を参照)。   In an alternative approach, a pool of siNA structures specific for HCV target sequences is used to select target sites for cells expressing HCV RNA, such as human hepatocytes (Huh7) cells (eg, Randall). Et al., 2003, National Academy of Sciences (PNAS USA), 100, 235-240).

このアプローチに用いられる一般的な戦略を図9に示す。限定を目的としないこのようなプールの例は、配列番号1−2027のいずれかを含むプールである。HCVを発現している細胞はsiNA構造のプールでトランスフェクションされ、HCV抑制に関連した表現型を示す細胞が分類される。siNA構造のプールは、適切なベクターに挿入された転写カセットから発現されることができる(例えば図7および図8を参照)。表現型の変化(例、HCVmRNAレベルの減少またはHCVタンパク質発現の減少)で陽性を示している細胞由来のsiNAは、標的HCV RNA 配列内の最も適切な標的部位を決定するために配列される。   The general strategy used for this approach is shown in FIG. An example of such a pool that is not intended to be limiting is a pool comprising any of SEQ ID NOs: 1-2027. Cells expressing HCV are transfected with a pool of siNA structures and cells exhibiting a phenotype associated with HCV suppression are sorted. A pool of siNA structures can be expressed from a transcription cassette inserted into an appropriate vector (see, eg, FIGS. 7 and 8). SiNAs from cells that are positive for phenotypic changes (eg, decreased HCV mRNA levels or decreased HCV protein expression) are sequenced to determine the most appropriate target site within the target HCV RNA sequence.

HCV標的siNAデザイン
siNA標的部位をHCVRNA標的の配列解析によって選び、任意で、実施例3で述べたようなsiNA分子のライブラリを用いて、あるいは本明細書の実施例6で述べられるようなインビトロsiNAシステムを用いて、折り畳み基盤(siNAの標的への接近可能性を決定するために解析された任意の配列の構造)上の標的部位の優先順位付けを行った。siNA分子はそれぞれの標的に結合できるようデザインされ、任意でsiNA分子が標的配列と相互作用できるかどうか評価するために、個別にコンピューターで折り畳みが解析された。様々なsiNA分子の長さが、活性を最適化するために選ばれる可能性がある。概して、標的RNAと結合または相互作用するのに十分な数の相補的ヌクレオチド塩基が選ばれるが、相補性の度合いはsiNA 二重鎖に適応するように調節することができ、または長さや塩基組成は様々である。このような方法を用いることにより、例えば任意の遺伝子転写物に相当するRNA配列のように、任意の既知のRNA配列中の部位を標的とするようにsiNA分子をデザインすることができる。
HCV target siNA design siNA target sites are selected by sequence analysis of HCV RNA targets, optionally using a library of siNA molecules as described in Example 3 or in vitro siNA as described in Example 6 herein. The system was used to prioritize target sites on the folding platform (arbitrary sequence structure analyzed to determine siNA target accessibility). siNA molecules were designed to be able to bind to their respective targets, and the folds were individually analyzed by computer to optionally evaluate whether the siNA molecules can interact with the target sequence. Various siNA molecule lengths may be chosen to optimize activity. In general, a sufficient number of complementary nucleotide bases are chosen to bind or interact with the target RNA, but the degree of complementarity can be adjusted to accommodate siNA duplexes, or length or base composition Are various. By using such methods, siNA molecules can be designed to target sites in any known RNA sequence, such as an RNA sequence corresponding to any gene transcript.

化学的に修飾されたsiNA 構造は、RNAi活性を媒介する能力を保ちつつ、インビボでの全身投与のためのヌクレアーゼ安定性、および/また薬物動態、局在、およびデリバリー特性を提供するようにデザインされる。本明細書で述べられるように、本明細書で述べるような、または当該分野で一般的に知られている合成的な方法を用いて化学的修飾を合成的に導入する。次に、合成siNA構造の、血清中、および/また細胞/組織抽出物(例えば肝臓抽出物)中のヌクレアーゼ安定性を試験する。本明細書で述べられたルシフェラーゼレポーターアッセイのような適切なアッセイ、またはその他のRNAi活性を定量できるその他の適切なアッセイを用いて、合成siNA構造のRNAi活性も並行して試験する。ヌクレアーゼ安定性とRNAi活性の両方を有する合成siNA構造は、更に修飾され、安定性と活性アッセイで再評価されることができる。例えば治療成果をもたらす主要なsiNA組成物(例、図11を参照)を選ぶための標的スクリーニングアッセイで、安定化された活性なsiNA 構造の化学修飾を、任意の選ばれたRNAを標的とする任意のsiNA配列に適合し使用することができる。   The chemically modified siNA structure is designed to provide nuclease stability and / or pharmacokinetic, localization, and delivery properties for systemic administration in vivo while retaining the ability to mediate RNAi activity Is done. As described herein, chemical modifications are introduced synthetically using synthetic methods as described herein or generally known in the art. The synthetic siNA structure is then tested for nuclease stability in serum and / or in cell / tissue extracts (eg, liver extracts). The RNAi activity of the synthetic siNA structure is also tested in parallel using a suitable assay such as the luciferase reporter assay described herein, or other suitable assay that can quantify other RNAi activity. Synthetic siNA structures with both nuclease stability and RNAi activity can be further modified and re-evaluated in stability and activity assays. Targeting any selected RNA for chemical modification of the stabilized active siNA structure, for example, in a targeted screening assay to select the primary siNA composition that results in a therapeutic outcome (eg, see FIG. 11) It can be used by adapting to any siNA sequence.

siNAの化学合成と精製
siNA分子は、例えば、本明細書で述べられるRNA配列中の標的配列のような、RNA メッセージ中の様々な部位と相互作用するようデザインすることができる。siNA分子の一方の鎖の配列は、上述の標的部位配列に相補的である。siNA分子は本明細書で述べられる方法を用いて化学的に合成することができる。コントロール配列として用いられる不活性siNA分子は、標的配列と相補的にならないようにsiNA分子の配列を混ぜ合わせることによって合成することができる。概して、siNA構造は本明細書で述べられたような固相オリゴヌクレオチド合成法を用いて合成することができる(例えば、その全体を参照することによりすべて本明細書に組み込まれる、ウスマン(Usman )等、米国特許番号5,804,683;5,831,071;5,998,203;6,117,657;6,353,098;6,362,323;6,437,117;6,469,158;スケアリンジ(Scaringe)等、米国特許番号6,111,086;6,008,400;6,111,086を参照)。
siNA Chemical Synthesis and Purification siNA molecules can be designed to interact with various sites in an RNA message, for example, target sequences in the RNA sequences described herein. The sequence of one strand of the siNA molecule is complementary to the target site sequence described above. siNA molecules can be chemically synthesized using the methods described herein. Inactive siNA molecules used as control sequences can be synthesized by mixing the sequences of siNA molecules so that they are not complementary to the target sequence. In general, siNA structures can be synthesized using solid-phase oligonucleotide synthesis methods as described herein (eg, Usman, which is incorporated herein by reference in its entirety). U.S. Pat. Nos. 5,804,683; 5,831,071; 5,998,203; 6,117,657; 6,353,098; 6,362,323; 6,437,117; 6,469. , 158; Scaringe et al., U.S. Pat. Nos. 6,111,086; 6,008,400; 6,111,086).

限定を目的としない例において、RNAオリゴヌクレオチドは、当該分野で知られているようなホスホラミダイト化学反応を用いる段階的な方法で合成される。標準的なホスホラミダイト化学反応は、5'−O−ジメトキシトリチル、2'−O−タートブチルジミチルシリル、3'−O−2−シアノエチルlN,N−ジイソプロピルホスホロアミダイト基、および環外アミノ保護基(例、N6−ベンゾイルアデノシン、N4アセチルシチジン、およびN2−イソブチリルグアノシン)のいずれかを含むヌクレオチドの利用を伴う。あるいは、上述のスケアリンジ(Scaringe)によって述べられるようなRNA合成における、酸に不安定な2'−O−オルトエステル保護基との結合に2'−O−シリルエステルを用いることができる。異なる2’化学反応は、例えば、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれる、ウスマン(Usman)等、米国特許番号5,631,360で述べられている、N−フタロイル保護に利用できる2’−デオキシ−2’−アミノヌクレオチドのように、異なる保護基を要求することができる。   In a non-limiting example, RNA oligonucleotides are synthesized in a stepwise manner using phosphoramidite chemistry as is known in the art. Standard phosphoramidite chemistry includes 5′-O-dimethoxytrityl, 2′-O-tertbutyldimitylsilyl, 3′-O-2-cyanoethyl 1N, N-diisopropyl phosphoramidite groups, and exocyclic amino protection With the utilization of nucleotides containing any of the groups (eg, N6-benzoyladenosine, N4 acetylcytidine, and N2-isobutyrylguanosine). Alternatively, 2'-O-silyl esters can be used for conjugation with acid labile 2'-O-orthoester protecting groups in RNA synthesis as described by Scaringe, supra. Different 2 ′ chemical reactions can be utilized for N-phthaloyl protection, as described, for example, in Usman et al., US Pat. No. 5,631,360, which is incorporated herein by reference in its entirety. Different protecting groups can be required, such as 2'-deoxy-2'-amino nucleotides.

固相合成の間、それぞれのヌクレオチドは連続的に(3'−から5'−方向に)固相支持体結合オリゴヌクレオチドに加えられる。鎖の3' 端の最初のヌクレオチドは、様々なリンカーを用いて、固相(例、調節された微細孔ガラスまたはポリスチレン)に共有的に結合されている。ヌクレオチド前駆体であるリボヌクレオチドホスホラミダイト、および活性化剤が混合すると、最初のヌクレオチドの5' 端に第二のヌクレオチドホスホラミダイトのカップリングが生じる。支持体を洗浄し、未反応の5'−ヒドロキシル基を無水酢酸のようなキャップ試薬でキャップして、不活性な5'−アセチル部分を生成する。三価のリン結合をより安定なリン酸結合にするために酸化する。ヌクレオチド添加サイクルの終わりに、適切な条件下(例、トリチルに基づく基では酸性条件、シリルに基づく基にはフッ素)で5'−O−保護基を切断する。各部分配列ヌクレオチドごとにこのサイクルを繰り返す。   During solid phase synthesis, each nucleotide is added sequentially (in the 3'- to 5'-direction) to the solid support-bound oligonucleotide. The first nucleotide at the 3 ′ end of the strand is covalently attached to a solid phase (eg, controlled microporous glass or polystyrene) using various linkers. When the nucleotide precursor ribonucleotide phosphoramidite and the activator are mixed, coupling of the second nucleotide phosphoramidite occurs at the 5 'end of the first nucleotide. The support is washed and the unreacted 5'-hydroxyl group is capped with a capping reagent such as acetic anhydride to produce an inactive 5'-acetyl moiety. Oxidizes trivalent phosphorus bonds to make them more stable phosphate bonds. At the end of the nucleotide addition cycle, the 5'-O-protecting group is cleaved under suitable conditions (eg, acidic conditions for trityl-based groups and fluorine for silyl-based groups). This cycle is repeated for each subsequence nucleotide.

カップリング効率を最適化するために、例えば、合成されるsiNAの特定の化学組成によって、異なるカップリング時間、異なる試薬/ホスホラミダイト濃度、異なる接触回数、異なる固相支持体、および固相支持体リンカー化学反応を用いることによって、合成条件を変更することができる。siNAの脱保護および精製は、ウスマン(Usman) ら、米国特許番号5,831,071、米国特許番号6,353,098、米国特許番号6,437,117、およびベロン(Bellon)米国特許番号6,054,576、米国特許番号6,162,909、米国特許番号6,303,773、あるいは、上述のスケアリンジ(Scaringe) に概して述べられているように実行されることができ、これらの文献は参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。加えて、脱保護の条件は可能な限り最高の収量とsiNA構造の純度が得られるように変更することができる。例えば、出願人は、2'−デオキシ−2' −フルオロヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドが、不適切な脱保護条件下で分解する場合があることを観察した。このようなオリゴヌクレオチドを、メチルアミン水を用いて約35℃で、30分間脱保護する。2' −デオキシ−2'−フルオロを含むヌクレオチドがリボヌクレオチドも含む場合には、メチルアミン水を用いて約35℃ で、30分間脱保護した後、TEA−HFを加え、約65℃でさらに15分間反応を維持する。   To optimize coupling efficiency, for example, depending on the specific chemical composition of the synthesized siNA, different coupling times, different reagent / phosphoramidite concentrations, different number of contacts, different solid support, and solid support linker By using chemical reactions, the synthesis conditions can be changed. The deprotection and purification of siNA are described in Usman et al., US Pat. No. 5,831,071, US Pat. No. 6,353,098, US Pat. No. 6,437,117, and Bellon US Pat. , 054,576, U.S. Pat. No. 6,162,909, U.S. Pat. No. 6,303,773, or as described generally in the above-mentioned Scaringe, The entirety of which is incorporated herein by reference. In addition, the deprotection conditions can be changed to obtain the highest possible yield and purity of the siNA structure. For example, Applicants have observed that oligonucleotides containing 2′-deoxy-2′-fluoro nucleotides can degrade under inappropriate deprotection conditions. Such oligonucleotides are deprotected using methylamine water at about 35 ° C. for 30 minutes. If the nucleotide containing 2′-deoxy-2′-fluoro also contains ribonucleotide, it is deprotected with methylamine water at about 35 ° C. for 30 minutes, and then added with TEA-HF, and further at about 65 ° C. Maintain reaction for 15 minutes.

siNA活性評価のためのインビトロRNAiアッセイ
無細胞系でRNAiを再現するインビトロアッセイを用いて、HCV RNA標的をターゲティングするsiNA構造の評価を行う。このアッセイは、トゥッシェル(Tuschl) 等、1999、遺伝子と発生誌(Genes and Development)13,3191−3197およびザモーレ(Zamore) 等、2000、セル誌(Cell)、101、25−33によって述べられる、HCV標的RNAとともに使用する目的に適合したシステムを含む。ショウジョウバエ(Drosophila) のシンチウム胚盤葉由来の抽出液を用いて、インビトロのRNAi活性を再構成する。標的RNAは、T7RNAポリメラーゼを用いて適切なプラスミドからインビトロ転写することによって、または本明細書で述べるような化学合成によって作成される。センスおよびアンチセンスsiNA鎖(例えば、それぞれ20uM)を、緩衝液(例えば、100mM酢酸カリウム、30mM HEPES−KOH 、pH7.4、2mM酢酸マグネシウム)中、90℃ で1分間、次いで37℃で1時間のインキュベートによってアニールし、溶解緩衝液(例えば、100mM酢酸カリウム、30mM HEPES−KOH、pH7.4、2mM酢酸マグネシウム)で希釈する。アニーリングはTBE緩衝液中のエチジウムブロマイドで染色したアガロースゲルでゲル電気泳動し、モニターすることができる。オレゴンR(Oregon R) 系のハエの、酵母を塗ったモラセス寒天上で回収したゼロから2時間の胚を用いて、ショウジョウバエ溶解液を調製する。溶解液を遠心分離機にかけ、上澄を分離する。アッセイは、50%溶解液[vol/vol]、RNA (終濃度10−50pM)、および10%[vol/vol]のsiNAを含む(終濃度10nM)溶解緩衝液を含んでいる反応混合液を含む。反応混合液は、10mMクレアチンリン酸、10ug.mlクレアチンホスホキナーゼ、100uMGTP、100uM UTP 、100uM CTP 、500uM ATP、5mM DTT、0.1U/uL RNasin(プロメガ(Promega))、およびそれぞれ100uMのアミノ酸も含む。酢酸カリウムの終濃度は100mMに調節する。反応液を氷上で予め混合し、RNAを加える前に25℃ で10分間プレインキュベートし、その後25℃ でさらに60分間インキュベートする。反応液を4倍量の1.25x受動的溶解緩衝液(Passive Lysis Buffer、プロメガ(Promega)) でクェンチする。標的RNAの切断を、RT−PCR解析、または当該分野で知られているその他の方法でアッセイし、反応液からsiNAが除外されたコントロール反応と比較する。
In vitro RNAi assay for assessing siNA activity An in vitro assay that reproduces RNAi in a cell-free system is used to evaluate siNA structures targeting HCV RNA targets. This assay is described by Tuschl et al. 1999, Genes and Development 13, 3191-3197 and Zamore et al. 2000, Cell 101, 25-33. , Including systems adapted for use with HCV target RNA. Extracts from Drosophila syncytium blastoderm are used to reconstitute in vitro RNAi activity. Target RNA is made by in vitro transcription from an appropriate plasmid using T7 RNA polymerase, or by chemical synthesis as described herein. Sense and antisense siNA strands (eg, 20 uM each) are placed in buffer (eg, 100 mM potassium acetate, 30 mM HEPES-KOH, pH 7.4, 2 mM magnesium acetate) for 1 minute at 90 ° C. and then for 1 hour at 37 ° C. And then diluted with lysis buffer (eg, 100 mM potassium acetate, 30 mM HEPES-KOH, pH 7.4, 2 mM magnesium acetate). Annealing can be monitored by gel electrophoresis on an agarose gel stained with ethidium bromide in TBE buffer. A Drosophila lysate is prepared using zero to two-hour embryos collected from Oregon®-type flies on yeast-coated molasses agar. The lysate is centrifuged and the supernatant is separated. The assay consists of a reaction mixture containing lysis buffer containing 50% lysate [vol / vol], RNA (final concentration 10-50 pM), and 10% [vol / vol] siNA (final concentration 10 nM). Including. The reaction mixture was 10 mM creatine phosphate, 10 ug. Also included ml creatine phosphokinase, 100 uMGTP, 100 uM UTP, 100 uM CTP, 500 uM ATP, 5 mM DTT, 0.1 U / uL RNasin (Promega), and 100 uM of each amino acid. The final concentration of potassium acetate is adjusted to 100 mM. The reaction is premixed on ice and preincubated at 25 ° C. for 10 minutes before adding the RNA, followed by another 60 minutes incubation at 25 ° C. The reaction is quenched with 4 volumes of 1.25x passive lysis buffer (Passive Lysis Buffer, Promega). Target RNA cleavage is assayed by RT-PCR analysis, or other methods known in the art, and compared to a control reaction in which siNA is omitted from the reaction.

あるいは、アッセイのために内部標識された標的RNAを、[alpha−32P]CTP 存在下でのインビトロ転写で調製し、スピンクロマトグラフィーによってG50セファデックスカラムに通し、更なる精製なしに標的RNAとして用いる。任意で、T4ポリヌクレオチドキナーゼ酵素を用いて標的RNAを5'−32P−末端標識する。アッセイを上述のように実行し、RNAiによって生じた標的RNAと特異的RNA切断産物を、ゲルのオートラジオグラフで視覚化する。切断の割合を、無傷のコントロールRNA、またはsiNAなしのコントロール反応からのRNA とアッセイによって生じた切断産物を表すバンドの、ホスホイメージャー(登録商標)(Phosphor Imager(登録商標))による定量によって測定する。   Alternatively, internally labeled target RNA for the assay is prepared by in vitro transcription in the presence of [alpha-32P] CTP, passed through a G50 Sephadex column by spin chromatography and used as target RNA without further purification . Optionally, T4 polynucleotide kinase enzyme is used to 5′-32P-end label the target RNA. The assay is performed as described above, and target RNA and specific RNA cleavage products generated by RNAi are visualized with an autoradiograph on the gel. The percentage of cleavage is measured by quantification with Phosphoimager® (Phosphor Imager®) of intact control RNA, or RNA from the control reaction without siNA and bands representing cleavage products generated by the assay. To do.

一実施形態において、このアッセイは、siNAに媒介されるRNAi切断のためのHCVRNA標的の標的部位を決定するために用いられ、ここで複数のsiNA構造は、RNAiに媒介されたHCV RNA標的の切断のために、例えば標識された標的RNAの電気泳動によって、またはノーザンブロット、同様に当該分野でよく知られているその他の方法によって、アッセイ反応液が解析されることにより選択される。   In one embodiment, this assay is used to determine the target site of an HCV RNA target for siNA-mediated RNAi cleavage, wherein multiple siNA structures are RNAi-mediated cleavage of an HCV RNA target. For example, the assay reaction is selected by electrophoresis of labeled target RNA or by Northern blot, as well as other methods well known in the art.

HCV標的RNAの核酸阻害
ヒトHCV RNAを標的としたsiNA分子は、上述のようにデザインされ合成される。これらの核酸分子は、例えば以下のような方法を用いて、インビボでの切断活性を試験することができる。HCV RNA内における標的配列およびヌクレオチド位置を表IIおよびIIIに示す。
Nucleic acid inhibition of HCV target RNA siNA molecules targeting human HCV RNA are designed and synthesized as described above. These nucleic acid molecules can be tested for in vivo cleavage activity using, for example, the following method. Target sequences and nucleotide positions within HCV RNA are shown in Tables II and III.

HCVを標的とするsiNAの効率を試験するために、二つの形式が用いられる。第一は、RNAおよびタンパク質阻害の程度を測定するため、試薬を細胞培養で、例えばヒト肝細胞癌(Huh7) を使用して試験する。siNA試薬(例、表IIおよびIII参照)は、本明細書に記載のようにHCV 標的に対して選択される。RNA阻害は、例えば上皮角化細胞への適切なトランスフェクション媒介物によるこれらの試薬のデリバリー後に測定される。アクチンに対する標的RNAの相対量は、増幅のモニターであるリアルタイムPCR(例えば、アプライドバイオシステムズ社7700タックマン(ABI7700TAQMAN))を用いて測定される。無関係の標的にとなったオリゴヌクレオチド配列の混合物、または同一の全長と化学組成であるが各位置のヌクレオチドがランダムに置換された、ランダムに選ばれたsiNAコントロールに対して、比較を行う。標的への第一および第二の主要試薬を選び、最適化を行う。最適なトランスフェクション媒体の濃度を選択した後、主要siNA分子でRNA阻害の経時的解析を実行する。加えて、RNA阻害を測定するために、細胞プレーティングフォーマットを用いることもできる。   Two formats are used to test the efficiency of siNA targeting HCV. First, the reagents are tested in cell culture, for example using human hepatocellular carcinoma (Huh7), to determine the extent of RNA and protein inhibition. siNA reagents (eg, see Tables II and III) are selected against HCV targets as described herein. RNA inhibition is measured after delivery of these reagents, for example by appropriate transfection mediators into epithelial keratinocytes. The relative amount of target RNA relative to actin is measured using real-time PCR (eg, Applied Biosystems 7700 Tackman (ABI7700TAQMAN)) which is an amplification monitor. Comparisons are made against a mixture of oligonucleotide sequences that have become irrelevant targets, or randomly chosen siNA controls with the same full length and chemical composition but with randomly substituted nucleotides at each position. Select first and second primary reagents to target and optimize. After selecting the optimal transfection medium concentration, a time course analysis of RNA inhibition is performed on the major siNA molecules. In addition, a cell plating format can be used to measure RNA inhibition.

加えて、RNA阻害を測定するために、細胞プレーティングフォーマットを用いることもできる。HCV RNAのsiNA干渉阻害をアッセイするための複数の標的スクリーンの限定を目的としない例を、図28に示す。siNA構造(表III)は、25nMでHuh7細胞にトランスフェクションされ、HCV RNAは未処理細胞(表の「細胞」の列)およびリポフェクタミン(表の「LFA2K」の列)を用いてトランスフェクションされた細胞と比較して定量される。図28に示すように、いくつかのsiNA構造は、Huh7レプリコンシステムにおいてHCV RNA発現の顕著な阻害を示す。このシステムはライス(Rice)等、米国5,874,565および米国6,127,116に記載され、参照することにより両書は本明細書に組み込まれる。   In addition, a cell plating format can be used to measure RNA inhibition. An example not intended to limit multiple target screens for assaying siNA interference inhibition of HCV RNA is shown in FIG. siNA structures (Table III) were transfected into Huh7 cells at 25 nM, and HCV RNA was transfected with untreated cells (column “cell” in the table) and lipofectamine (column “LFA2K” in the table). Quantified compared to cells. As shown in FIG. 28, some siNA structures show significant inhibition of HCV RNA expression in the Huh7 replicon system. This system is described in Rice et al., US 5,874,565 and US 6,127,116, both of which are incorporated herein by reference.

細胞へのsiNAのデリバリー
HCV下位ゲノムレプリコンクローンAまたはアバ(Ava.)5を用いて安定的にトランスフェクションされるHuh7b細胞に、トランスフェクションの前日に、例えばDMEM(ギブコ(Gibco) 中の96ウェルプレートでウェルあたり8.5x103細胞で種子を蒔く。siNA(終濃度は例えば25nM)およびカチオン脂質リポフェクタミン2000(例、終濃度0.5ul/ウェル)を、オプティメム(Optimem(ギブコ(Gibco)中、37℃で20分間、ポリプロピレンマイクロチューブで混合する。渦形成後、複合siNAを各ウェルに加え、24−27時間インキュベートする。
Delivery of siNA to cells Huh7b cells stably transfected with HCV subgenomic replicon clone A or Ava. 5 were added to the day before transfection, eg, 96 wells in DMEM (Gibco). Seeds are seeded at 8.5 × 10 3 cells per well in a plate, siNA (final concentration is eg 25 nM) and cationic lipid Lipofectamine 2000 (eg, final concentration 0.5 ul / well) are added in Optimem (Gibco), 37 Mix in polypropylene microtubes for 20 minutes at 0 C. After vortexing, add complex siNA to each well and incubate for 24-27 hours.

タックマン(TAQMAN)治療時間PCR増幅モニタリングおよびライトサイクラー(Light cycler)によるmRNAの定量
総RNAは、例えば大規模な抽出のためのアンビオンRnアクオス(Ambion Rna queous)4−PCR精製キット、または96ウェルアッセイのためのアンビオンRnアクオス(Ambion Rnaqueous)−96精製キットを使用し、siNAデリバリーに続いて細胞から調製される。タックマン(Taqman)解析には、二色素標識されたプローブがレポーター色素、FAMまたはJOEで合成され、5'端に共有結合され、クエンチャー色素のTAMRAは3'端に結合される。ワンステップRT−PCR増幅は、例えば、アプライドシステムズ社プリズム7700(ABI PRISM7700)配列検出機で、10μlのトータルRNA、100nMのフォワードプライマー、900nM のリバースプライマー、100nMのプローブ、1Xタックマン(Taqman)PCR反応緩衝液(パーキンエルマー・アプライドシステムズ社(PE−Applied Biosystems)、5.5mM MgCl2、dATP、dCTP、dGTP、およびdTTPをそれぞれ100μM、0.2Uリボヌクレアーゼ阻害剤(プロメガ社(Promega))、0.025Uアンプリタックゴールド(AmpliTaq Gold)(パーキンエルマー・アプライドシステムズ社(PE−Applied Biosystems))および0.2UM−MLV逆転酵素(プロメガ社(Promega))、で構成される50μlの反応液を用いて行われる。温度サイクリング条件は、48℃で30分、95℃で10分、次いで40サイクルの95℃で15秒、60℃で1分、で構成されるkどえる。標的mRNAレベルの定量は、全細胞RNAの希釈系列(300、100、30、10ng/反応)から生成された標準に対する相対値として測定され、同時に実行された36B4mRNAまたはGAPDH mRNAのタックマン(Taqman)反応に対して標準化される。HCVレプリコンRNA定量には、以下のようなネオマイシン遺伝子に対して特異的なPCRプライマーおよびプローブを使用した。
ネオフォワードプラーマー、5’−CCGGCTACCTGCCCATTC−3’(配列番号:2032)ネオリバースプライマー、5’−CCAGATCATCCTGATCGACAAG−3’(配列番号:2033ネオプローブ、5’FAM−ACATCGCATCGAGCGAGCACGTAC−TAMARA3’(配列番号:2034)である。標準化には、以下のような36B4PCR プライマーおよびプローブを使用した。
EMI173.236B4−フォワードプライマー、5’−TCTATCATCAACGGGTACAAACGA−3’(配列番号:2035)36B4リバースプライマー、5’−CTTTTCAGCAAGTGGGAAGGTG−3’( 配列番号:2036)36B4プローブ、5’VIC−CCTGGCCTTGTCTGTGGAGACGGATTA−TAMARA3’ (配列番号:2037)である。
TAQMAN Treatment Time PCR Amplification Monitoring and Quantification of mRNA by Light Cycler Total RNA is, for example, Ambion Rna queous 4-PCR purification kit or 96-well assay for large-scale extraction Prepared from cells following siNA delivery using the Ambion Rn Aqueous-96 purification kit for For Taqman analysis, a two-dye labeled probe is synthesized with a reporter dye, FAM or JOE and covalently attached to the 5 ′ end, and the quencher dye TAMRA is attached to the 3 ′ end. One-step RT-PCR amplification is performed, for example, with an Applied Systems Prism 7700 (ABI PRISM 7700) sequence detector, 10 μl total RNA, 100 nM forward primer, 900 nM reverse primer, 100 nM probe, 1 × Taqman PCR reaction Buffer (PE-Applied Biosystems), 5.5 mM MgCl2, dATP, dCTP, dGTP, and dTTP 100 μM, 0.2 U ribonuclease inhibitor (Promega), 0.025 U AmpliTaq Gold (Perkin Elmer Applied Systems (PE-Applied Biosystem) s)) and 0.2 UM-MLV reverse enzyme (Promega), with temperature cycling conditions of 30 minutes at 48 ° C., 10 minutes at 95 ° C. It is then composed of 40 cycles of 15 seconds at 95 ° C. and 1 minute at 60 ° C. Quantification of target mRNA levels is generated from a dilution series of total cellular RNA (300, 100, 30, 10 ng / reaction). Measured as relative values to the normalized standard and normalized to the simultaneously performed Taqman reaction of 36B4 mRNA or GAPDH mRNA, for HCV replicon RNA quantification, specific for the neomycin gene as follows: PCR primers and probes were used.
Neo-forward plumer, 5′-CCGGCTACCTGCCCCATTC-3 ′ (SEQ ID NO: 2032) Neoreverse primer, 5′-CCAGATCCATCTGATCGACAAG-3 ′ (SEQ ID NO: 2033 Neoprobe, 5′FAM-ACATCGCATCATGAGCGAGCACCGTAC-TAMARA3 ′ (SEQ ID NO: 2034) For standardization, the following 36B4 PCR primers and probes were used.
EMI173.236B4-forward primer, 5′-TCTATCATCAACGGGTCAAACGA-3 ′ (SEQ ID NO: 2035) 36B4 reverse primer, 5′-CTTTTCAGCAGAGGGGAAGGTG-3 ′ (SEQ ID NO: 2036) 36B4 probe, 5′-VIC-CCTGGCTGTAGTGATGTAG Number: 2037).

ウェスタンブロッティング
核抽出物は、標準的な微量調製技術を用いて調製することができる(例として、アンドリュー(Andrews) およびフォーラー(Faller)、1991、核酸リサーチ(Nucleic Acids Research)、19、2499参照)。例えば、TCA沈澱を用いて、上澄からタンパク質抽出物が調製される。等量の20%TCAを細胞上澄に加え、氷上で1時間インキュベートし、5分間の遠心でぺレットにする。ぺレットをアセトンで洗浄し、乾燥し、水に再懸濁する。細胞のタンパク質抽出物を、10% ビス−トリスのニューペイジ(NuPage)(核抽出物)または4−12%トリス−グリシン(上澄抽出物)のポリアクリルアミドゲルで泳動させ、ニトロセルロース膜上にトランスファーする。非特異的な結合は、例えば5%の脱脂粉乳で1時間、次いで一次抗体で、4°Cで16時間インキュベートすることによってブロックすることができる。次いで、洗浄、二次抗体を(1:10,000希釈)例えば室温で1時間塗布し、スーパーシグナル試薬(SuperSignal reagent)( ピアース(Pierce))でシグナルを検出する。
Western blotting nuclear extracts can be prepared using standard micropreparation techniques (see, eg, Andrews and Faller, 1991, Nucleic Acids Research, 19, 2499). . For example, a protein extract is prepared from the supernatant using TCA precipitation. An equal volume of 20% TCA is added to the cell supernatant, incubated for 1 hour on ice and pelleted by centrifugation for 5 minutes. The pellet is washed with acetone, dried and resuspended in water. The cellular protein extract was run on a polyacrylamide gel of 10% Bis-Tris NuPage (nuclear extract) or 4-12% Tris-glycine (supernatant extract) and loaded onto a nitrocellulose membrane. Transfer. Non-specific binding can be blocked, for example by incubating with 5% non-fat dry milk for 1 hour and then with the primary antibody for 16 hours at 4 ° C. Next, washing and secondary antibody (1: 10,000 dilution) are applied for 1 hour at room temperature, for example, and the signal is detected with a SuperSignal reagent (Pierce).

HCV遺伝子発現のダウンレギュレーション評価に有効なモデル
細胞培養
細胞培養におけるHCVの複製についての報告はあるが(以下を参照)、これらのシステムは再生が難しく、信頼するに足る証明はなされていない。従って、インターフェロンおよびリバビリン等、その他の抗HCV治療の発展の事例と同じく、動物実験における安全性を実証した後、出願人は臨床的実現可能性の研究を直接進めることができる。
Effective model for evaluation of down-regulation of HCV gene expression
Although there are reports of HCV replication in cell culture (see below), these systems are difficult to regenerate and have not been proven to be reliable. Thus, as with other anti-HCV treatment developments such as interferon and ribavirin, applicants can proceed directly with clinical feasibility studies after demonstrating safety in animal experiments.

最近のいくつかの報告は、ヒト細胞株におけるHCVのインビトロ成長を立証している。(ミズタニ(Mizutani)等、生化学生検リサーチコミュニケーション(Biochem Biophys Res Commun)、1996、227(3)、822−826、タガワ(Tagawa) 等、消化器内科学および肝臓学誌(Journal of Gasteroenterology and Hepatology)、1995、10(5)、523−527、クリビエ−ル(Cribier) 等、一般ウィルス学誌(Journal of General Virology)、76(10)、2485−2491、セイップ(Seipp) 等、一般ウィルス学誌(Journal of General Virology)、1997、78(10)2467−2478、ラコバッチ(lacovacci) 等、リサーチウィルス学(Research Virology)、1997、148(2)147−151。ラコバッチ(locavacci)等、肝臓学誌(Hepatology)、1997、26(5)、1328−1337、イトウ(Ito)等、一般ウィルス学誌(Journal of General Virology)、1996、77(5)、1043−1054、ナカジマ(Nakajima) 等、一般ウィルス学誌(Journal of Virology)、1996、70(5)、3325−3329、ミズタニ(Mizutani) 等、一般ウィルス学誌(Journal of Virology)、1996、70(10)、7219−7223、バリ(Valli) 等、リサーチウィルス学(Res Virol)、1995、146(4)、285−288、カトウ(Kato)等、生化学生検リサーチコミュニケーション(Biochem Biophys Res Comm)、1995、206(3)、863−869)。863−869)。 HCVの複製は、ヒト肝細胞から派生した細胞株と同じく、TおよびB細胞株の両方について報告されている。RT−PCRベースのアッセイまたはb−DNAアッセイのいずれかを使用して、低レベル複製の検出を記録した。HCV細胞培養に関する最近のほとんどの出版物は最大6ヶ月間の複製を記録していることに留意することは重要である。しかし、これらの細胞株で観測されるHCVレベルの複製は、抗ウィルス化合物のスクリーニングに十分なほど堅固ではなかった。   Several recent reports have demonstrated in vitro growth of HCV in human cell lines. (Mizutani et al., Biochem Biophys Res Commun, 1996, 227 (3), 822-826, Tagawa et al., Journal of Gastroenterology and Hepatology and Hepatologology and Hepatology ), 1995, 10 (5), 523-527, Cribier et al., Journal of General Virology, 76 (10), 2485-2491, Seipp et al., General Virology (Journal of General Virology), 1997, 78 (10) 2467-2478, lacobacci, etc. Virology (Research Virology), 1997, 148 (2) 147-151, Lacobacci et al., Hepatology, 1997, 26 (5), 1328-1337, Ito et al., General virology (Journal of General Virology), 1996, 77 (5), 1043-1054, Nakajima, et al., Journal of Virology, 1996, 70 (5), 3325-3329, Mizutani (Mi) Journal of Virology, 1996, 70 (10), 7219-7223, Valli et al., Research Virology (Res Virol), 19 95, 146 (4), 285-288, Kato et al., Biochemical Biophys Res Comm, 1995, 206 (3), 863-869). 863-869). HCV replication has been reported for both T and B cell lines, as well as cell lines derived from human hepatocytes. Detection of low level replication was recorded using either an RT-PCR based assay or a b-DNA assay. It is important to note that most recent publications on HCV cell culture record replication for up to 6 months. However, the HCV level replication observed in these cell lines was not robust enough to screen for antiviral compounds.

HCVに感染し得る細胞株に加えて、いくつかのグループによって、HCVゲノムの全長あるいは一部のcDNAクローンを持つ細胞株の形質転換の成功例が報告されている(ハラダ(Harada) 等、総合ウィルス学ジャーナル(Journal of General Virology)、1995、76(5)1215−1221;( ハラマツ(Haramatsu) 等、ウイルス性肝炎ジャーナル(Journal of Viral Hepatitis)1997、4S(1):61−67; ダッシュ(Dash)等、米国病理学誌(American Journal of Pathology)1997、151(2):363−373; ミズノ(Mizuno) 等、胃腸病学(Gasteroenterology)1995、109(6):1933−40; ユー(Yoo) 等、ウィルス学ジャーナル(Journal Of Virology)1995、69(1):32−38)。   In addition to cell lines that can be infected with HCV, several groups have reported successful transformations of cell lines with full-length or partial cDNA clones of the HCV genome (Harada et al., Etc.) Virology Journal (Journal of General Hepatitis), 1995, 76 (5) 1215-1221; (Haramatsu et al., Journal of Viral Hepatitis 1997, 4S (1): 61-67; Dash et al., American Journal of Pathology 1997, 151 (2): 363-373; Mizuno et al., Gastroenterology 199 , 109 (6): 1933-40; Yu (Yoo) and the like, virology journal (Journal Of Virology) 1995,69 (1): 32-38).

ヒト肝細胞癌細胞株、Huh7、においてうまく複製できるサブゲノムHCV RNA レプリコンの近年の発展は、信頼できる細胞培養モデルへ向けて大幅な前進を表している。これらのレプリコンは、Huh7細胞で複製可能なRNAs の選択を可能にするHCV非構造性遺伝子のネオマイシン遺伝子上流を含む。当初、RNA複製は、低い頻度で検出された(ローマン(Lohmann)等、科学(Science)1999、285:110−113) が、NSSA領域における細胞適応変異を持つレプリコンの識別により、複製効率が10,000倍に改善された(ブライト(Blight)等、科学(Science)2000、290:1972−1975)。翻訳、タンパク質処理、およびRNA複製のようなHCV生活環の段階は、サブゲノムレプリコン機序において繰り返されるが、初期の事象(ウィルス結合および脱殻)やウィルス集合は見られない。HCVの構造遺伝子をそのレプリコンに含んだ結果、HCVコアおよび外膜タンパク質を生成するが、ウィルス集合は起こらない(ピーツマン(Pietschmann)等、ウィルス学ジャーナル(Journal of Virology)2002、76:4008−4021)。そのようなレプリコン機序が、HCV RNAのsiRNA媒介による阻害の研究に使用されてきた。例えば、ランダル(Randall )等、2003、PNAS USA、100、235−240を参照のこと。   The recent development of a subgenomic HCV RNA replicon that can replicate well in the human hepatocellular carcinoma cell line, Huh7, represents a significant advance towards a reliable cell culture model. These replicons contain the neomycin gene upstream of the HCV nonstructural gene that allows selection of RNAs that can replicate in Huh7 cells. Initially, RNA replication was detected at a low frequency (Lohmann et al., Science 1999, 285: 110-113), but with the identification of replicons with cell adaptive mutations in the NSSA region, replication efficiency of 10 (Bright et al., Science 2000, 290: 1972-1975). HCV life cycle steps such as translation, protein processing, and RNA replication are repeated in the subgenomic replicon mechanism, but no early events (virus binding and uncoating) or virus assembly are seen. Inclusion of the structural gene of HCV in the replicon results in the generation of HCV core and outer membrane proteins, but no virus assembly (Pietzmann et al., Journal of Virology 2002, 76: 4008-4021 ). Such replicon mechanisms have been used to study siRNA-mediated inhibition of HCV RNA. See, for example, Randall et al., 2003, PNAS USA, 100, 235-240.

いくつかの細胞培養機序において、陽イオン性脂質がオリゴヌクレオチドの細胞培養における生物学的利用能を向上させることが示されてきた(ベネット(Bennet) 等、1992、分子薬理学(Mol.Pharmacology)、41、1023−1033)。一実施形態において、本発明のsiNA分子は、細胞培養実験用に陽イオン性脂質と複合される。SiNAと陽イオン性脂質の混合物は、細胞を加える直前に血清を含まないDMEM内に調製される。DMEM を加えた混和剤を室温に温め(約20−25℃)、陽イオン性脂質を望ましい最終濃度になるように加え、その溶液を短くボルテクスにかける。SiNA分子を望ましい最終濃度になるように加え、再び溶液を短くボルテクスにかけ、10分間室温でインキュベートする。容量反応試験において、10分間のインキュベーションに続き、前記RNA/ 脂質複合体を連続してDMEMに希釈する。   In several cell culture mechanisms, cationic lipids have been shown to improve the bioavailability of oligonucleotides in cell culture (Bennet et al., 1992, Molecular Pharmacology (Mol. Pharmacology). ), 41, 1023-1033). In one embodiment, the siNA molecules of the invention are conjugated to cationic lipids for cell culture experiments. A mixture of SiNA and cationic lipid is prepared in serum free DMEM just prior to adding the cells. The admixture with DMEM is warmed to room temperature (about 20-25 ° C.), cationic lipid is added to the desired final concentration, and the solution is vortexed briefly. SiNA molecules are added to the desired final concentration and the solution is briefly vortexed and incubated for 10 minutes at room temperature. In the dose response test, following the 10 minute incubation, the RNA / lipid complex is serially diluted in DMEM.

動物モデル
動物モデルにおける抗HCV 剤の有効性を評価するのは、人間への臨床試験のための重要な必要条件である。HCV感染のための最善の特性を持つ動物は、チンパンジーである。また、チンパンジーおよび人間において、HCV感染から生じる慢性肝炎は非常に似通っている。臨床上適切ではあるが、チンパンジーモデルには、いくつかの実践上の障害があり、この利用は困難である。これらには、高い費用、長時間のインキュベーションの必要性、および十分な数量の動物の不足が含まれる。これらの要因により、多くのグループは、C型慢性肝炎の感染に齧歯動物モデルの開発を試みてきた。直接の感染は不可能であるが、いくつかのグループによって、HCVゲノムのいずれかの部分、あるいは全体の齧歯動物への安定したトランスフェクションが報告されてきた(ヤマモト(Yamamoto)等、肝臓学(Hepatology)1995、22(3):847−855; ガラン(Galun) 等、感染性疾患ジャーナル(Journal of Infectious Disease)1995、172(1):25−30;コイケ(Koike)等、総合ウィルス学ジャーナル(Journal of general Virology)1995、76(12)3031−3038;パスキネリ(Pasquinelli)等、肝臓学(Hepatology)1997、25(3):719−727;ハヤシ(Hayashi)
等、高松妃シンポジア(Princess Takamatsu Symp)1995、25:1430149;マリヤ(Mariya)等、総合ウィルス学ジャーナル(Journal of General Virology)1997、78(7)1527−1531;タケハラ(Takehara) 等、肝臓学(Hepatology)1995、21(3):746−751;カワムラ(Kawamura)等、肝臓学(Hepatology)1997、25(4):1014−1021)。加えて、HCVに感染した人間の肝臓を免疫システムが損なわれたネズミに移植すると、動物の血液中に長期に渡ってHCVRNA が検出できるようになる。
Animal models Assessing the effectiveness of anti-HCV agents in animal models is an important prerequisite for human clinical trials. The animal with the best characteristics for HCV infection is the chimpanzee. Also, in chimpanzees and humans, chronic hepatitis resulting from HCV infection is very similar. Although clinically relevant, the chimpanzee model has several practical obstacles and is difficult to use. These include high costs, the need for long incubation times, and a shortage of sufficient quantities of animals. Because of these factors, many groups have attempted to develop rodent animal models for chronic hepatitis C infection. Although direct infection is not possible, several groups have reported stable transfection of any part of the HCV genome, or the entire rodent (eg, Yamamoto et al., Hepatology (Hepatology) 1995, 22 (3): 847-855; Galun et al., Journal of Infectious Diseases 1995, 172 (1): 25-30; Koike et al., Comprehensive virology Journal of general virology 1995, 76 (12) 3031-3038; Pasquinelli et al., Hepatology 1997, 25 (3): 719-727; Haya hi)
Et al., Princess Takamatsu Symp 1995, 25: 143149; Maria et al., Journal of General Virology 1997, 78 (7) 1527-1531; Takehara et al. (Hepatology) 1995, 21 (3): 746-751; Kawamura et al., Hepatology 1997, 25 (4): 1014-1021). In addition, transplantation of a human liver infected with HCV into a rat with a compromised immune system makes it possible to detect HCV RNA in the blood of the animal for a long time.

C型肝炎ウィルスをインビトロ動物モデルに発現させる方法が開発された(ビーリング(Vierling)、PCT国際特許公開番号WO99/16307)。HCVに感染した生存肝細胞は重症複合免疫不全マウスホストの肝臓実質に移植される。重症複合免疫不全マウスホストはその後生存状態に保たれ、それにより、形態論的に無傷の生存人間肝細胞はドナー細胞に留まり、C型肝炎ウィルスは留まっている人間肝細胞において複製される。このモデルは酵素核酸インビトロによるHCV抑制の研究に対する効果的な手段を示している。   A method for expressing hepatitis C virus in an in vitro animal model has been developed (Beerling, PCT International Patent Publication No. WO 99/16307). Surviving hepatocytes infected with HCV are transplanted into the liver parenchyma of severe combined immunodeficient mouse hosts. Severe combined immunodeficient mouse hosts are then kept alive so that morphologically intact live human hepatocytes remain in donor cells and hepatitis C virus is replicated in the remaining human hepatocytes. This model represents an effective tool for the study of HCV suppression by enzymatic nucleic acids in vitro.

このように、これらのモデルはHCV発生の抑制における発明siNAモジュールの効果を評価する際に用いられることが可能である。これらのモデルとその他モデルは、同様に、前臨床環境における発明siNAモジュールの安全性と効果を評価する際に用いられることができる。   Thus, these models can be used in evaluating the effect of the inventive siNA module in suppressing HCV generation. These models and others can similarly be used in evaluating the safety and effectiveness of the inventive siNA module in a preclinical environment.

HCV発現のRNAi媒介性抑制
siNA構造(表III)は、例えばHuh7細胞において,HCV RNA発現減少の効果を目的としテストされる。細胞は、導入の際の細胞が70−90%の融合性をもつよう、導入のおよそ24時間前に96ウェルプレートに5,000−7,000細胞/ウェル、100gl/ウェルにて培地される。導入には、アニールされたsiNAsが導入試薬(リポフェクタミン2000インビトロジェン)50ul/ウェル量で混合され、室温で20分間培養される。siNA 導入混合液は細胞に加えられ150ul量において最終siNA濃度25nM となるようにする。siNA 導入混合液はそれぞれ3つのウェルに加えられ、siNA処理が3重構成となるようにする。細胞は、siNA導入混合液が継続して存在する条件のもと37℃ で24時間インキュベートされる。24時間後に、RNAは処理細胞の各ウェルから調製される。導入混合液をもつ上澄はまず取り除かれ、廃棄され、その後細胞は溶解され、RNA が各細胞から調整される。処理に従った標的遺伝子発現は標的遺伝子および制御遺伝子の標準化を目的としRT−PCRにより評価される(36B4、RNAポリメラーゼサブユニット)。3重化されたデータは平均値がとられ、各処理の移動標準値が決定する。標準化されたデータはグラフ化され、活性化siNA による標的RNAのパーセント減少が該当する逆位対照siNAsとの関連において決定される。
RNAi-mediated suppression of HCV expression siNA structures (Table III) are tested for the purpose of reducing HCV RNA expression, eg, in Huh7 cells. Cells are cultured at 5,000-7,000 cells / well, 100 gl / well in a 96-well plate approximately 24 hours prior to introduction so that the cells upon introduction have 70-90% confluence. . For introduction, annealed siNAs are mixed in an introduction reagent (Lipofectamine 2000 Invitrogen) at a volume of 50 ul / well and incubated at room temperature for 20 minutes. The siNA transfer mixture is added to the cells to a final siNA concentration of 25 nM in 150 ul volume. The siNA introduction mixture is added to each of the three wells so that the siNA treatment has a triple structure. Cells are incubated for 24 hours at 37 ° C. under conditions where the siNA transfer mixture is continuously present. After 24 hours, RNA is prepared from each well of treated cells. The supernatant with the transfer mixture is first removed and discarded, after which the cells are lysed and RNA is prepared from each cell. Target gene expression following treatment is assessed by RT-PCR for the purpose of standardization of target and regulatory genes (36B4, RNA polymerase subunit). The triplicated data is averaged and a moving standard value for each process is determined. Normalized data is graphed and the percent reduction of target RNA by activated siNA is determined in relation to the relevant inversion control siNAs.

ヒーラ細胞内キメラHCV/ポリオウイルスのsiNA抑制
キメラHCV/ポリオウイルスのsiNA抑制は、ヒーラ細胞内の21ヌクレオチドsiNA二重鎖を用いて調査された。7つのsiNAが設計され、HCVRNAの高度に保存されている5’非翻訳域(UTR)における3域を標記とする。siNAは、HVC の5’−UTR依存2つの細胞培養システムにおいて選別される。一つはHCV/ルシフェラーゼ遺伝子の翻訳を必要とし、他方はキメラHCV/ポリオウイルス(PV) の複製を含む(ブラット(Blatt) 等、米国出願特許09/740、332、2000年12月18日申請。これは参照することにより本明細書に組み込まれる)。HCV/PVシステムを対象とした導入は、ヒーラ細胞(ピルビン酸ナトリウム添加のDMEM及び5%FBS を有する100mMのHEPESにて培養)においてカオチン脂質またはLEA2K を用い、siNA濃度10nMまたは25nMで行われた。ヒーラ細胞はHCV/PVウイルスと、moi=01pfu/細胞で30分間血清を含まない培養液にてイノキュレイトされた。イノキュラムは取り除かれ、80μlの培養液が20μlの導入混合液と合わせて加えられた。細胞と上澄は導入後20−24時間冷凍された。プレートはそれぞれ3冷凍― 解凍サイクルを経た後、上澄が収集された。上澄はヒーラ細胞上で3日間滴定濃度調整されたのち、染色され数量が数えられた。図24−27に示される結果はpfu/ml×105の場合の報告である。
SiNA suppression of chimeric HCV / poliovirus in HeLa cells The siNA suppression of chimeric HCV / poliovirus was investigated using 21 nucleotide siNA duplexes in HeLa cells. Seven siNAs have been designed and marked with three regions in the highly conserved 5 'untranslated region (UTR) of HCV RNA. siNA is screened in two cell culture systems dependent on HVC 5'-UTR. One requires translation of the HCV / luciferase gene, and the other contains chimeric HCV / poliovirus (PV) replication (Blatt et al., US patent application Ser. Nos. 09 / 740,332, filed Dec. 18, 2000) Which is incorporated herein by reference). Introduction for the HCV / PV system was performed in kaila lipids or LEA2K in HeLa cells (cultured in DMEM with sodium pyruvate and 100 mM HEPES with 5% FBS) at siNA concentrations of 10 nM or 25 nM. . HeLa cells were inoculated with HCV / PV virus and moi = 01 pfu / cell for 30 minutes in serum-free medium. The inoculum was removed and 80 μl of culture was added along with 20 μl of the introduction mixture. Cells and supernatants were frozen for 20-24 hours after introduction. After each plate had undergone 3 freeze-thaw cycles, the supernatant was collected. The supernatant was titrated on HeLa cells for 3 days, stained, and counted. The results shown in FIGS. 24-27 are reports for pfu / ml × 10 5 .

同一領域(1つのヌクレオチドによって移された)を標的とする2つのsiNA(29579/29586および29578/29585、表III参照)は、両方のシステムにおいて活性である(図22参照)。例えばHCVPV複製において、逆位のsiNA制御29593/29600(図22)をIC50=−2.5nM(図23)と比較して、siNA処理細胞において、>85%の減少が観察された。インビボで適用するためにヌクレア−ゼ耐性のあるsiNAを開発するために、siNAには、安定化させる化学修飾を持つよう修飾することができる。そのような修飾は、一方あるいは両方のsiNA鎖に、ホスホロチオエート結合(P=S)、2’−メチルヌクレオチド、2’−フルオロ(F) ヌクレオチド、2’−デオキシヌクレオチド、ユニバーサル塩基ヌクレオチド、5’および/または3’端修飾、および本請求で述べたようなその他の様々なヌクレオチドおよび非ヌクレオチド修飾を含む。このような系統的なアプローチを使用して、活性siNA分子はヌクレア−ゼに対して大幅な耐性を持つと特定されてきた。これらの構造のいくつかは、HCV /ポリオウィルスキメラシステムでテストされ、ウィルスの複製に大幅な減少を示した(図24−27参照)。図24−27に示したSiNA構造は、表IIIで相互参照および識別できる化合物番号によって参照される。SiNA活性は、該当する制御と比較されている(未処理細胞、スクランブル/不活性コントロール配列、あるいはトランスフェクションコントロール)。図24は化学修飾siNA構造30051/30053を使用した、HCV /ポリオウィルスキメラシステム内でのHCV RNA抑制を示し、その構造は、3’および5’ 端に逆位のデオキシ脱塩基ヌクレオチド、いくつかのホスホロチオエート結合、および5−ニトロインドールヌクレオチドを有する。図25は化学修飾siNA構造30055/30057を使用した、HCV/ポリオウィルスキメラシステム内でのHCV RNA抑制を示し、その構造は、3’および5’端に逆位のデオキシ脱塩基ヌクレオチド、いくつかのホスホロチオエート結合、および5−ニトロインドールヌクレオチドを有する。図26および27は、未修飾siNA構造(29586/29579)、および化学修飾siNA構造30417/30419、30417/30420、30418/30419、およびそれぞれ10nM、25nMのsiNA で、その組み合わせを使用した、HCV/ポリオウィルスキメラシステム内でのHCV RNA抑制を示している。図24−27に示す通り、本発明のsiNA構造は、HCV/ポリオウィルスキメラシステムにおいてHCV RNAの強力な抑制を可能にする。そういったことから、化学修飾した、ヌクレア−ゼ耐性のあるsiNA分子を含めたsiNA構造は、慢性HCV感染の治療にとって重要な種類の治療薬に相当する。   Two siNAs (29579/29586 and 29578/29585, see Table III) that target the same region (transferred by one nucleotide) are active in both systems (see FIG. 22). For example, in HCVPV replication, an inversion of siNA control 29593/29600 (FIG. 22) was compared to IC50 = −2.5 nM (FIG. 23), and a decrease of> 85% was observed in siNA treated cells. In order to develop a nuclease resistant siNA for application in vivo, the siNA can be modified to have a chemical modification that stabilizes it. Such modifications include phosphorothioate linkages (P = S), 2′-methyl nucleotides, 2′-fluoro (F) nucleotides, 2′-deoxy nucleotides, universal base nucleotides, 5 ′ and one or both siNA strands. And / or 3 ′ end modifications, and various other nucleotide and non-nucleotide modifications as described in the claims. Using such a systematic approach, active siNA molecules have been identified as having significant resistance to nuclease. Some of these structures were tested with the HCV / Poliovirus chimera system and showed a significant reduction in viral replication (see Figures 24-27). The SiNA structures shown in FIGS. 24-27 are referenced by compound numbers that can be cross-referenced and identified in Table III. SiNA activity has been compared to the corresponding control (untreated cells, scrambled / inactive control sequences, or transfection controls). FIG. 24 shows HCV RNA suppression within the HCV / Poliovirus chimera system using the chemically modified siNA structure 30051/30053, which structure is deoxyabasic nucleotides inverted at the 3 ′ and 5 ′ ends, several Having a phosphorothioate linkage, and a 5-nitroindole nucleotide. FIG. 25 shows HCV RNA suppression within the HCV / Poliovirus chimera system using the chemically modified siNA structure 30055/30057, which structure is deoxyabasic nucleotides inverted at the 3 ′ and 5 ′ ends, several Having a phosphorothioate linkage, and a 5-nitroindole nucleotide. Figures 26 and 27 show the unmodified siNA structure (29586/29579) and the chemically modified siNA structures 30417/30419, 30417/30420, 30418/30419, and 10 nM and 25 nM siNA, respectively, using HCV / FIG. 5 shows HCV RNA suppression within a poliovirus chimera system. As shown in FIGS. 24-27, the siNA structure of the present invention allows for strong suppression of HCV RNA in an HCV / poliovirus chimeric system. As such, chemically modified siNA structures, including nuclease resistant siNA molecules, represent an important class of therapeutic agents for the treatment of chronic HCV infection.

HCVレプリコンシステムにおけるHCV RNA発現のsiNA抑制
HCVレプリコンシステムはHCV RNAを標的としたsiNA の有効性を確認するために用いられた。試薬は細胞培養中Huh7細胞を用いてテストされ、(例えばランドール(Randall) 等、2003、米国科学アカデミー会報(PNAS USA)、100、235−240を参照)RNAの範囲とタンパク質抑制を決定する。siNAは本明細書に記載の通り、HCV標的に対して選択された。RNA抑制はこれらの試薬が適した導入粒子によりHuh7細胞へデリバリーされた後に測定された。標的RNAの相対量は、リアルタイムの増幅PCR モニタリングを用いアクチンに対して測定された(例 ABI7700タックマン(Taqman)(g)。関連のない標的に対して設計されたオリゴヌクレオチド配列の混合、または同等の全体の長さ及び化学反応をもつランダムなsiNAコントロールに対して比較がなされるが、各部位にてランダムに置き換えされたヌクレオチドを持つものとする。第1または第2の主要試薬は標的と実行される最適化に対して選択された。最適化導入物質の濃度選択後、主要siNAモジュールを用いRNAの経時的抑制が実行された。さらに、細胞平板様式はRNA抑制を決定するために用いることができる。アッセイsiNAに対する複数標的スクリーンの限定を目的としない例は、HCV RNA抑制を対象とし、図28に示されている。siNA試薬(表III)25nMはHuh7細胞及び未処理細胞との比較において数量化されたHCV RNA (図中「細胞」カラム)、カオチン性脂質(図中「LFA2K」カラム)と導入された細胞、及び合致した逆異抑制(「Inv」) に導入された。図中に示されている通り、いくつかのsiNA構造はHuh7レプリコンシステムにおけるHCV RNA発現の重要な抑制を示している。化学修飾されたsiNA構造は、その後上記の通り、図30に示される化学siNA構造スクリーンのStab7/8( 表IV参照)の非制限の例を用いて選別された。濃度5nM、10nM、25nM、及び100nMでの化学修飾されたsiNA構造(Stab4/5、表IV参照)を用いた用量反応の研究は、合致する化学的な逆位コントロールと比較され、図29に示されており、そこにおいては、5nM、10nM、25nM、50nM及び100nM 濃度でのStab7/8構造の用量反応は、合致する化学的な逆位コントロールと比較され、図31に示されている。
SiNA suppression of HCV RNA expression in the HCV replicon system The HCV replicon system was used to confirm the effectiveness of siNA targeting HCV RNA. Reagents are tested using Huh7 cells in cell culture (see, eg, Randall et al., 2003, National Academy of Sciences (PNAS USA), 100, 235-240) to determine RNA range and protein repression. siNA was selected against HCV targets as described herein. RNA suppression was measured after these reagents were delivered to Huh7 cells by suitable introduced particles. The relative amount of target RNA was measured against actin using real-time amplified PCR monitoring (eg ABI7700 Taqman (g). Mixture of oligonucleotide sequences designed for unrelated targets, or equivalent A comparison is made against a random siNA control with the overall length and chemical reaction, but with randomly substituted nucleotides at each site, the first or second primary reagent being the target and Selected for optimization to be performed, after selection of the concentration of optimized transductant, RNA suppression over time was performed using the main siNA module, and the cell plate format was used to determine RNA suppression. An example not intended to limit multiple target screens to assay siNA is HCVR® Targeted for A suppression and is shown in Figure 28. siNA reagent (Table III) 25 nM is quantified HCV RNA ("Cell" column in the figure), compared to Huh7 and untreated cells, chaotic lipids ("LFA2K" column in the figure) and introduced cells, and matched reverse differential inhibition ("Inv"). As shown in the figure, several siNA structures are found in HCV in the Huh7 replicon system. Figure 2 shows significant suppression of RNA expression, and chemically modified siNA structures are then used as described above, using the non-limiting example of Stab7 / 8 (see Table IV) of the chemical siNA structure screen shown in Figure 30. Chemically modified siNA structures (Stab4 / 5, see Table IV) at concentrations of 5 nM, 10 nM, 25 nM, and 100 nM were used. A dose response study is compared to the matched chemical inversion control and is shown in FIG. 29, where the dose response of the Stab7 / 8 structure at 5 nM, 10 nM, 25 nM, 50 nM and 100 nM concentrations is shown. Compared to the matching chemical inversion control, and is shown in FIG.

Huh7細胞内のHCVサブゲノムレプリコンの複製におけるインターフェロン/siNA 混合治療の効果
HCV複製の抑制におけるRNAiとインターフェロンの混合使用を調査するために、siNAとインターフェロンの混合治療をHuh7細胞内のHCVサブゲノムレプリコンにおいて分析した。HCV サブゲノムレプリコンクローンAを含有するHuh7細胞は、96ウェルプレートに、1ウェル9、600細胞の密度で培地され37℃ で一晩インキュベートされた。その後細胞はインターフェロンのみ、siNAのみ、または逆位配列コントロールのみで処理、siNAまたは逆位コントロールとの混合インターフェロンで処理された。準最適化用量は、HCVを標的としたsiNAの存在する中で、インターフェロン抗ウイルス作用の可能性のある増強作用を観察するために使用された。細胞はHCVを標的とするsiNAs(31703/31707)、または逆位配列コントロール(31711/31715)と5、10、25、50、または100nMで、溶媒のみで0.35ul/ウェルのリポフェクタミン2000、または1.7ユニット/mlのインターフェロン(アムジェン)が加えられた溶媒を用いて導入された。細胞はその後48または72時間培養され、その間全RNAをインビテック社(Invitek)の96ウェルRNA分離キットを用いて分離する。HCVレプリコンからのRNAのレベルを定量するために、プローブとプライマーを用い、レプリコンのネオマイシン耐性領域に対してリアルタイムのRT−PCR が実施された。結果は図32に示されている。レプリコンRNAのレベルは細胞GAPDHmRNA のレベルに標準化された。これらのデータはインターフェロンのみの場合との比較において、siNA/ インターフェロン治療の効果の増強作用を示している。
Effect of combined interferon / siNA treatment on HCV subgenomic replicon replication in Huh7 cells To investigate the combined use of RNAi and interferon in the suppression of HCV replication, siNA and interferon mixed therapy was performed on HCV subgenomic replicons in Huh7 cells. Was analyzed. Huh7 cells containing the HCV subgenomic replicon clone A were cultured in 96 well plates at a density of 9,600 cells per well and incubated overnight at 37 ° C. Cells were then treated with interferon alone, siNA alone, or inverted sequence control alone, or mixed interferon with siNA or inverted control. A sub-optimized dose was used to observe possible potentiation of interferon antiviral effects in the presence of siNA targeted to HCV. Cells are siNAs targeting HCV (31703/31707), or inverted sequence control (31711/317715) and 5, 10, 25, 50, or 100 nM, 0.35 ul / well Lipofectamine 2000 with solvent alone, or It was introduced using a solvent to which 1.7 units / ml interferon (Amgen) was added. The cells are then cultured for 48 or 72 hours, during which time total RNA is isolated using a 96-well RNA isolation kit from Invitek. To quantify the level of RNA from the HCV replicon, real-time RT-PCR was performed on the neomycin resistance region of the replicon using probes and primers. The result is shown in FIG. Replicon RNA levels were normalized to cellular GAPDH mRNA levels. These data show the effect of enhancing the effect of siNA / interferon treatment compared to the case of interferon alone.

HCVレプリコンシステムにおける多機能siNAのHCV RNA発現抑制
RNAiを介してHCV RNA内の異なる部位を標的とする多機能siNA構造の使用を調査するため、Huh7細胞のHCVサブゲノムレプリコンにて多機能siNA処理のアッセイを行った。HCV RNAの部位304および327、または部位282および304のいずれかを標的とする多機能siNA構造と、HCV RNAの部位304および327、または部位282および304を個別に標的とするsiNA分子のプールとを比較した。HCVサブゲノムレプリコンクローンAを含有するHuh7細胞は、96ウェルプレートに1ウェルにつき9,600細胞の密度にて培地され、37℃で一晩インキュベートされた。その後細胞を、個別のsiNA、プールされたsiNA、多機能siNA、無関連の多機能多機能siNAコントロールおよびトランスフェクションコントロール(LFAのみ)にて処理した。そして、細胞を37℃ にて48時間または72時間インキュベートし、インビテック社(Invitek)の96ウェルRNA分離キットを用いて全RANを分離した。HCVレプリコンからのRNAのレベルを定量するため、レプリコンのネオマイシン耐性領域にプローブおよびプライマーを用いてリアルタイムRT−PCRを実施した。0.1、1.0および10nMにてアッセイを行った非修飾の多機能siNA構造の用量反応結果を図33に示す。一方、修飾した多機能siNA構造の結果は図34〜41に示す。レプリコンRNAのレベルは細胞GAPDHmRNAのレベルに対して標準化された。これらのデータは、複数の部位を標的とする多機能siNA構造のHCV RNA発現抑制効果は、各部位を個別に標的とする個別siNA構造のプールと同等であることを証明するものである。
Multifunctional siNA treatment in HCV subgenomic replicons of Huh7 cells to investigate the use of multifunctional siNA structures targeting different sites in HCV RNA via RNAi suppression RNAi of multifunctional siNA in the HCV replicon system The assay was performed. A multifunctional siNA structure targeting either HCV RNA sites 304 and 327, or sites 282 and 304, and a pool of siNA molecules individually targeting HCV RNA sites 304 and 327, or sites 282 and 304 Compared. Huh7 cells containing the HCV subgenomic replicon clone A were cultured at a density of 9,600 cells per well in a 96 well plate and incubated overnight at 37 ° C. Cells were then treated with individual siNA, pooled siNA, multifunctional siNA, irrelevant multifunctional multifunctional siNA control and transfection control (LFA only). Cells were then incubated at 37 ° C. for 48 or 72 hours, and total RAN was isolated using a 96-well RNA isolation kit from Invitek. In order to quantify the level of RNA from the HCV replicon, real-time RT-PCR was performed using probes and primers in the neomycin resistance region of the replicon. The dose response results for unmodified multifunctional siNA structures assayed at 0.1, 1.0 and 10 nM are shown in FIG. On the other hand, the result of the modified multifunctional siNA structure is shown in FIGS. Replicon RNA levels were normalized to cellular GAPDH mRNA levels. These data prove that the HCV RNA expression suppression effect of the multifunctional siNA structure targeting multiple sites is equivalent to the pool of individual siNA structures targeting each site individually.

多機能siNAデザイン
一度、多機能siNA構造のための標的部位が特定されると、siNAのそれぞれの鎖は、例えば、約18と約28ヌクレオチドの間で異なる標的核酸配列に相補的である、相補領域の範囲がデザインされる。それぞれの相補領域は、約4から約22ヌクレオチドの標的配列に相補的でないが、その他の配列の相補領域に相補を含む、直近の隣接領域と共にデザインされる(例として、図16を参照)。ヘアピン構造も同様にデザインすることができる(例として、図17を参照)。異なる標的核酸配列と共通の相補、パリンドローム、または反復配列は、多機能siNA構造全体の長さの短縮に用いることができる(例
として、図18と19を参照)。
Multifunctional siNA Designs Once target sites for a multifunctional siNA structure are identified, each strand of siNA is complementary, for example, complementary to a target nucleic acid sequence that differs between about 18 and about 28 nucleotides. A range of areas is designed. Each complementary region is designed with immediate adjacent regions that are not complementary to a target sequence of about 4 to about 22 nucleotides, but include complements to complementary regions of other sequences (see, eg, FIG. 16). The hairpin structure can be similarly designed (see FIG. 17 for an example). Complementary, palindromic, or repetitive sequences that are common with different target nucleic acid sequences can be used to shorten the overall length of the multifunctional siNA structure (see, eg, FIGS. 18 and 19).

限定を目的としない例において、多機能siNAは二つの別々の核酸配列を標的とするようデザインされた。目標は、二つの異なるsiNAを一緒にして、二つの異なる標的に対して活性の一つのsiNAにすることである。siNAは、それぞれの鎖の5'が、下に斜体で示されたような二つのsiRNAの一つの「アンチセンス」配列で始まるように結合された。
3’ TTAGAAACCAGACGUAAGUGUGGUACGACCUGACGACCGU5’
配列番号2038
5’ UCUUUGGUCUGCAUUCACACCAUGCUGGACUGCUGGCATT3’
配列番号2039
In a non-limiting example, the multifunctional siNA was designed to target two separate nucleic acid sequences. The goal is to combine two different siNAs into one siNA active against two different targets. The siNA was ligated so that the 5 ′ of each strand begins with one “antisense” sequence of two siRNAs as shown in italics below.
3 'TTAGAAACCAGACGUAUGUGUGGUACGACCUGACGACCGU5'
SEQ ID NO: 2038
5 'UCUUUGGUCUUGCAUUCACACCAUGCUGGACUGCUGCATT3'
SEQ ID NO: 2039

RISCは、2つの鎖をいずれも5'端から取り込むと予想される。つまり、それぞれの鎖を運ぶ二種類の活性RISCの集団があることになる。それぞれの鎖の5'の19ntは、個別の標的配列の分解におけるガイド配列として作用する。   RISC is expected to incorporate both strands from the 5 'end. That is, there are two types of active RISC populations carrying each chain. The 5 '19nt of each strand serves as a guide sequence in the degradation of the individual target sequences.

別の態様においては、多機能siNA分子のサイズは、重複を見つける、または個別のsiNAの長さを切り詰める、のいずれかによって短縮される。以下に述べられる例は、任意の第一の標的配列に対して、第二の標的配列中の共通の相補配列が見つかり得るということを示している。   In another embodiment, the size of the multifunctional siNA molecule is reduced by either finding duplicates or truncating individual siNA lengths. The example described below shows that for any first target sequence, a common complementary sequence in the second target sequence can be found.

一方とは独立に生成された、二つの長い配列の間に生じると期待される、数多くの短いポリヌクレオチド配列(例えば、14ヌクレオチド未満)の自然発生的な一致が検証された。均一なランダム発生プログラムSAS V8.1を用いたシミュレーションが、{ACGU}の文字の繰り返しで生成される4,000文字の文字列に利用された。この配列は、次にS1を位置(1,2...n)から、S2を位置(2,3....n+l)から、S4000−n+lを位置(4000−n+1,...,4000)から、配列を完全に最後のセットまでとることによって作られた、ほぼ4000の重複した組に切断された。この過程は第二の4000文字の文字列で繰り返された。(サイズnの)同一のセットの存在が、二つの文字列の間の配列の同一性が、分類および一致−結合ルーチンによって照合された。この過程は9−11文字のセットで繰り返された。結果は、長さn=9文字で平均55の一致配列(39から72の範囲)、サイズn=10で13の共通セット、および11文字の平均で4つ(0から6の範囲)の一致、であった。4000の選択の最初の文字列の長さは、両方の核酸分子のコード領域のおよその長さである。この単純なシミュレーションは、他方とは独立に生成された任意の二つの長いコード領域が、多機能siNA構造の長さを短縮するのに用いることができる、短い共通配列を持つということ示唆している。この例において、サイズが9の共通配列は、偶然だけで>1%の確立で生じた。   Spontaneous matches of many short polynucleotide sequences (eg, less than 14 nucleotides) that were generated independently of one and expected to occur between two long sequences were verified. A simulation using the uniform random generation program SAS V8.1 was used for a 4,000 character string generated by repeating the characters of {ACGU}. This sequence then consists of S1 from position (1,2 ... n), S2 from position (2,3 ... n + 1), and S4000-n + 1 to positions (4000-n + 1, ..., 4000). ) Were cut into approximately 4000 overlapping sets, made by taking the sequence completely to the final set. This process was repeated with a second 4000 character string. The presence of the same set (of size n) was verified by a classification and match-join routine for sequence identity between the two strings. This process was repeated with a set of 9-11 characters. The result is length n = 9 characters and an average of 55 matching sequences (range 39 to 72), size n = 10, 13 common sets, and 11 characters average 4 matches (range 0 to 6) ,Met. The length of the first string of 4000 selections is the approximate length of the coding region of both nucleic acid molecules. This simple simulation suggests that any two long coding regions generated independently of the other have a short consensus sequence that can be used to shorten the length of the multifunctional siNA structure. Yes. In this example, a consensus sequence of size 9 occurred by chance> 1% probability.

別の態様においては、多機能siNA構造の長さは、それぞれの標的配列の相同配列で塩基対を少なくしても、効果的なRNAi活性を許容できるかどうかを判断することによって短縮される。もしそうであるなら、多機能siNAの全体の長さは下に示されるように短縮することができる。以下の仮説的な例において、4ヌクレオチド( 太字)は、それぞれ19ヌクレオチドのsiNA'1'とsiNA'2' 構造から減らされる。その結果の多機能siNAは、30塩基対の長さである。   In another aspect, the length of the multifunctional siNA structure is shortened by determining whether effective RNAi activity can be tolerated even with fewer base pairs in the homologous sequence of each target sequence. If so, the overall length of the multifunctional siNA can be shortened as shown below. In the following hypothetical example, 4 nucleotides (bold) are subtracted from the 19 nucleotide siNA'1 'and siNA'2' structures, respectively. The resulting multifunctional siNA is 30 base pairs long.

その他の多機能siNAデザイン
単一siNA分子が複数の標的をサイレンスできるような3種類の更なる多機能siNA デザインが提示される。第一の方法は、siNA(または多機能siNA )を結合するためのリンカーを利用する。この方法で、干渉反応を誘因する見込みのある長い連続したRNAを作ること無しに、多くの強力なsiNAを結合できるようになる。第二の方法は、重複している、または結合された多機能デザインのデンドリマー状の伸長であるか、あるいは、それに代わる超分子形式でのsiNAの編成である。第三の方法は、長さが30塩基対以上のらせんを用いる。これらのsiNAのダイサーによる作用で、新しい、活性型の5'アンチセンス端を露呈する。従って、長いsiNAは、本来の5'端で規定される部位と、ダイサー作用によって作られた新しい末端によって規定される部位とを標的にすることができる。従来型の多機能siNA(センスおよびアンチセンス鎖がそれぞれ標的を規定する)との併用で用いた場合、このアプローチは例えば4つかそれ以上の部位を標的とするように用いることができる。
Other Multifunctional siNA Designs Three additional multifunctional siNA designs are presented that allow a single siNA molecule to silence multiple targets. The first method utilizes a linker to join siNA (or multifunctional siNA). In this way, many powerful siNAs can be bound without making long continuous RNAs that are likely to trigger interference reactions. The second method is the overlapping or combined multifunctional design of dendrimer-like extensions, or alternatively, the organization of siNA in supramolecular format. The third method uses a helix with a length of 30 base pairs or more. The action of these siNA dicers reveals a new, active 5 'antisense end. Thus, long siNA can target sites defined by the original 5 ′ end and sites defined by new ends created by Dicer action. When used in combination with conventional multifunctional siNA (sense and antisense strands each define a target), this approach can be used to target, for example, four or more sites.

I.テザー二機能siNA
基本的なアイディアは、二つのアンチセンスsiNA鎖が単一のセンス鎖にアニールされた、多機能siNAのデザインへの新しいアプローチである。センス鎖オリゴヌクレオチドは、リンカー(例えば、本申請で述べられた非ヌクレオチドリンカー)と、アンチセンスsiNA 鎖にアニールする二つの断片を含む( 図42参照)。リンカーは、任意にヌクレオチドに基づくリンカーを含むことができる。いくつかの見込みのある利点と、このアプローチのバリエーションは以下を含むが、これらに限定されない。
I. Tether dual function siNA
The basic idea is a new approach to the design of multifunctional siNA, in which two antisense siNA strands are annealed to a single sense strand. The sense strand oligonucleotide includes a linker (eg, a non-nucleotide linker described in this application) and two fragments that anneal to the antisense siNA strand (see FIG. 42). The linker can optionally include a nucleotide-based linker. Some potential benefits and variations of this approach include, but are not limited to:

1.前記の二つのアンチセンスsiNAは独立している。従って、標的部位の選択は、二つの部位の間の保存配列のための要求によって制約されない。任意の二つの高度に活性なsiNAは、多機能siNAを形成するために組み合わされることができる。   1. The two antisense siNAs are independent. Thus, the choice of target site is not constrained by the requirement for a conserved sequence between the two sites. Any two highly active siNAs can be combined to form a multifunctional siNA.

2.相同性、二つの遺伝子( 例えば、異なるHCV株)に存在する配列を標的とするsiNAを有する標的部位の組み合わせが用いられた場合、そのデザインは二つ以上の部位を標的とするように利用することができる。例えば単一の多機能siNAは、2つの異なるHCV RNA(二つのRNA の間の保存配列を標的とする多機能siNAの一方のアンチセンス鎖を用いる)および宿主RNA(宿主RNAを標的とする多機能siNAの第ニアンチセンス鎖を用いる(例、La抗原またはFAS)のRNA を標的にするために利用できる。このアプローチによって、1つ以上のHCV株、および1つ以上の宿主RNA を、単一の多機能siNAを用いて標的とすることができるようになる。   2. Homologous, if a combination of target sites with siNA targeting sequences present in two genes (eg, different HCV strains) is used, the design will be used to target more than one site be able to. For example, a single multifunctional siNA is composed of two different HCV RNAs (using one antisense strand of a multifunctional siNA that targets a conserved sequence between the two RNAs) and a host RNA (a multifunctional that targets the host RNA. It can be used to target RNAs that use the second antisense strand of a functional siNA (eg, La antigen or FAS) This approach allows one or more HCV strains and one or more host RNAs to be It becomes possible to target with one multifunctional siNA.

3.遺伝子を標的とするために、センス鎖とアンチセンス鎖の両方を用いる多機能siNA は、テザー多機能デザインに組込むこともできる。このことは、単一の複合体で64以上の部位を標的とする可能性を残している。   3. Multifunctional siNAs that use both sense and antisense strands to target genes can also be incorporated into tethered multifunctional designs. This leaves the possibility to target more than 64 sites in a single complex.

4.二つ以上のアンチセンス鎖siNAを、単一のテザーセンス鎖にアニールすることができ得る。   4). Two or more antisense strands siNA can be annealed to a single tether sense strand.

5.このデザインは、長く続くdsRNAを回避する。従って、インターフェロン反応を起こしにくい。   5. This design avoids long lasting dsRNA. Therefore, it is difficult to cause an interferon reaction.

6.リンカー(または、本申請で述べられたコンジュゲートのように、それに結合した修飾)は、複合体の薬物動態学特性を向上させる、またはリポソームへの組み込みを向上させることができる。リンカーに導入された修飾は、直接siNAに結合された場合と同一程度には、siNA 活性に影響を与えないはずである(例として、図48および49を参照)。   6). A linker (or modification attached thereto, as in the conjugates described in this application) can improve the pharmacokinetic properties of the conjugate or improve incorporation into liposomes. Modifications introduced into the linker should not affect siNA activity to the same extent as when directly attached to siNA (see, eg, FIGS. 48 and 49).

7.センス鎖は、コンジュゲートの結合部位を更に提供するために、アニールされたアンチセンス鎖をこえて延長できる。   7). The sense strand can be extended beyond the annealed antisense strand to further provide a binding site for the conjugate.

8.複合体の極性は、両方のアンチセンスの3' 端がリンカーと近隣するように、および、5' 端がリンカーと離れているように、またはその組み合わせになるように、切り替えることができる。   8). The polarity of the complex can be switched such that the 3 ′ ends of both antisense are adjacent to the linker and the 5 ′ end is separated from the linker or a combination thereof.

デンドリマーおよび超分子siNA
デンドリマーsiNAアプローチにおいて、siNAの合成は、最初にデンドリマーの鋳型を合成することから始め、次いで様々な機能的siNAが結合される。様々な構造が図43に描かれている。結合できる機能的siNAの数は、用いられるデンドリマーのサイズによってのみ限定される。
Dendrimers and supramolecular siNA
In the dendrimer siNA approach, synthesis of siNA begins with first synthesizing a dendrimer template, and then various functional siNAs are combined. Various structures are depicted in FIG. The number of functional siNAs that can be bound is limited only by the size of the dendrimer used.

多機能siNAへの超分子アプローチ
超分子形式は、デンドリマー合成の難問を単純化する。この形式において、siNA鎖は標準的なRNA化学反応によって合成され、次いで様々な相補鎖がアニーリングされる。個々の鎖の合成は、1つのsiNAの5' 端にアンチセンス、センス配列を含み、ヘクサエチレングリコールのような、核酸または合成リンカーが続き、今度は他のsiNAのセンス鎖が5'から3' 方向に続く。従って、siNA鎖の合成は、標準的な3' から5' の方向で行える。代表的な三機能、または四機能のsiNAの例は、図44に描かれている。類似の原理に基づいて、様々な鎖のアニーリング効率が達成される限り、より多機能なsiNA構造をデザインすることができる。
Supramolecular approach to multifunctional siNA The supramolecular format simplifies the challenge of dendrimer synthesis. In this format, siNA strands are synthesized by standard RNA chemistry and then the various complementary strands are annealed. The synthesis of individual strands includes an antisense, sense sequence at the 5 'end of one siNA followed by a nucleic acid or synthetic linker, such as hexaethylene glycol, this time with the sense strand of the other siNA being 5' to 3 'Continue in the direction. Thus, siNA chain synthesis can be performed in the standard 3 'to 5' direction. An example of a typical tri-function or quad-function siNA is depicted in FIG. Based on similar principles, more multifunctional siNA structures can be designed as long as different strand annealing efficiencies are achieved.

ダイサー作用可能な多機能siNA
多標的の生物情報学的解析を用いて、異なる標的配列の間で共有される同一配列が、約2から約14ヌクレオチド長の範囲で同定されることができる。これらの同一領域は、ダイサーによる作用が二次機能的な5'アンチセンス部位を露呈するように、延長されたsiNAらせん( 例えば、>30塩基対)の中にデザインされることができる(例えば図45参照)。例えば、最初のsiNAアンチセンス鎖の17ヌクレオチド(例、3'TT 突出を有する二重鎖中の21ヌクレオチド鎖)が標的RNAに相補的である場合、強いサイレンシングが25nMで観察された。80%サイレンシングが、同一形式での僅か16ヌクレオチド相補で観察された(図47参照)。
Multifunctional siNA capable of Dicer action
Using multi-target bioinformatic analysis, identical sequences shared between different target sequences can be identified, ranging from about 2 to about 14 nucleotides in length. These identical regions can be designed in an extended siNA helix (eg,> 30 base pairs) such that Dicer action exposes a secondary functional 5 ′ antisense site (eg,> 30 base pairs). (See FIG. 45). For example, when 17 nucleotides of the first siNA antisense strand (eg, 21 nucleotide strand in a duplex with a 3′TT overhang) are complementary to the target RNA, strong silencing was observed at 25 nM. 80% silencing was observed with only 16 nucleotide complementations in the same format (see FIG. 47).

約30から40以上の塩基対のsiNAデザインへのこの特性の組み込みの結果、更なる多機能siNA構造が生じる。図45の例は、ダイサー−リボヌクレアーゼIIIによる処理の後、いかにして30塩基対の二重鎖が3つの異なる配列を標的にできるかを図解している。つまりこれらの配列は、ウィルスと宿主因子のメッセージのような、同一mRNA上、または別のRNA上、あるいは所定の経路に沿った複数のポイント(例えば、炎症カスケード) に、存在できる。更に、40塩基対の二重鎖は、四つの標的配列を標的とする単一の二重鎖を提供するために、二機能デザインを直列に組み合わせることができる。更により広範なアプローチは、5つまたは6つの標的を一つの多機能二重鎖でサイレンスするための相同性配列(例えば、VEGFR−1/VEGFR−2) を含むことができる。図45の例は、この達成方法を示している。30塩基対二重鎖は、ダイサーによってどちらかの端から22および8塩基対産物に切断される(8b.p. 断片は示されていない)。提示を容易にするため、ダイサーによって作られた突出は示されないが、補われることができる。3つの標的配列が示される。重複した必要な配列の同一性は、灰色の四角で示される。親の30b.p. のsiNAのN' は、2' −OH位置の推奨部位であり、もしこの化学反応の安定性がテストされたのであれば、ダイサー切断を可能にする。なお、ダイサー−リボヌクレアーゼIIIによる30塩基長二重鎖の作用は、正確な28+8には切断しないが、むしろ一連の非常に関連した産物(原発部位では22+8)を産生する。従って、ダイサーによる作用は一連の活性siNAを生じる。別の限定を目的としない例を、図46に示す。40塩基対の二重鎖は、ダイサーによってどちらかの端から20塩基対の産物に切断される。提示を容易にするため、ダイサーによって作られた突出は示されないが、補われることができる。4つの標的配列は、青、水色、赤、オレンジの4色で示されている。重複した必要な配列の同一性は、灰色の四角で示される。このデザイン形式は、より大きなRNAに拡大できる。化学的に安定したsiNAがダイサーによって結合した場合、計画的に配置されたリボヌクレオチド結合は、我々の、更に広範囲な多機能的デザインのレパートリーをもたらす、意図的に作られた切断産物を可能にすることができる。例えば、約22ヌクレオチドのダイサー標準に限定されない切断産物により、標的配列が同一の多機能siNA構造が、例えば、約3から約15ヌクレオチドの範囲で重複できるようになる。   Incorporation of this property into siNA designs of about 30 to 40 or more base pairs results in additional multifunctional siNA structures. The example in FIG. 45 illustrates how a 30 base pair duplex can target three different sequences after treatment with Dicer-Ribonuclease III. That is, these sequences can be present on the same mRNA, such as viral and host factor messages, or on different RNAs, or at multiple points along a given pathway (eg, an inflammatory cascade). In addition, a 40 base pair duplex can combine bifunctional designs in series to provide a single duplex targeting four target sequences. An even broader approach can include homologous sequences (eg, VEGFR-1 / VEGFR-2) to silence 5 or 6 targets with one multifunctional duplex. The example of FIG. 45 illustrates this technique. The 30 base pair duplex is cleaved by Dicer from either end to 22 and 8 base pair products (8 bp fragment not shown). For ease of presentation, the protrusions created by the dicer are not shown but can be compensated. Three target sequences are shown. Overlapping required sequence identity is indicated by a gray square. Parent 30b. p. The siNA N ′ is the recommended site at the 2′-OH position, allowing dicer cleavage if the stability of this chemical reaction has been tested. Note that the action of a 30 base long duplex by Dicer-ribonuclease III does not cleave to the exact 28 + 8, but rather produces a series of very related products (22 + 8 at the primary site). Thus, Dicer action results in a series of active siNAs. An example not intended for another limitation is shown in FIG. The 40 base pair duplex is cleaved by either dicer into a 20 base pair product from either end. For ease of presentation, the protrusions created by the dicer are not shown but can be compensated. The four target sequences are shown in four colors: blue, light blue, red and orange. Overlapping required sequence identity is indicated by a gray square. This design format can be extended to larger RNAs. When chemically stable siNA is bound by Dicer, deliberately placed ribonucleotide linkages enable our intentionally generated cleavage products resulting in a repertoire of more extensive multifunctional designs can do. For example, cleavage products not limited to a Dicer standard of about 22 nucleotides allow multifunctional siNA structures with the same target sequence to overlap, for example, in the range of about 3 to about 15 nucleotides.

このアプローチの別の重要な側面は、そのエスケープ変異を制限する能力である。内部標的部位を露出する過程によって、アンチセンス5' 端の8ヌクレオチドに相補的なエスケープ変異が、確実にsiNAの効果を減少させないようにできる。約17ヌクレオチドの相補がRISCに媒介される標的切断に必要な場合、これによって例えば、8/17または47%で起こり得るエスケープ変異が制限されるだろう。   Another important aspect of this approach is the ability to limit its escape mutation. The process of exposing the internal target site ensures that escape mutations complementary to the 8 nucleotides of the antisense 5 'end do not diminish the effect of siNA. If about 17 nucleotide complementation is required for RISC-mediated target cleavage, this would limit escape mutations that can occur, for example, at 8/17 or 47%.

適応症
HCVリサーチにおける現在の一連の知識は、リサーチや、診断、および治療に使用するために、HCV活性を試験する方法、およびHCV発現を制御することのできる化合物の必要を示唆している。本請求で述べた通り、本発明の核酸分子は、HCVのレベルに関連した病状を診断するアッセイに使用できる。加えて、前記核酸分子は、HCVのレベルに関連した病状の治療に使用できる。
The current body of knowledge in indication HCV research suggests a need for methods of testing HCV activity and compounds capable of controlling HCV expression for use in research, diagnosis, and therapy. As stated in the claims, the nucleic acid molecules of the invention can be used in assays to diagnose pathologies associated with levels of HCV. In addition, the nucleic acid molecule can be used to treat a medical condition associated with the level of HCV.

HCV発現の変調に関連付けられる特定の変性および病状には、HCV感染、肝不全、肝細胞癌、肝硬変、および/またはHCV感染に関連付けられるその他の病状が含まれるが、それらに限定はされない。   Specific degenerations and pathologies associated with modulation of HCV expression include, but are not limited to, HCV infection, liver failure, hepatocellular carcinoma, cirrhosis, and / or other pathologies associated with HCV infection.

インターフェロン
インターフェロンは、前記疾病および/または本請求で述べた状態を治療するために、本発明のsiNA分子と併せて使用することができる化合物のクラスの、限定を目的としない例を表す。タイプIインターフェロン(IFN)は、自然のサイトカインの種類で、IFN−β 、およびIFN−ω と同様、25IFN−αより大きいファミリーを含む(ぺスタ(Pesta)、1986、酵素学における方法(Methods Enzymol.)119、3−14)。進化的には同一の遺伝子に由来するが(ディアズ(Diaz) 等、1994、ゲノム学(Genomics)22、540−552)、これらの分子の一次配列には多くの相違点があり、生物学的活動における進化的分岐を意味している。全てのタイプIのIFNは、IFNを細胞表面受容体に結合することから始まる生物学的効果の共通なパターンを共有する(プレッファー(Pfeffer) およびストロビシ(Strulovici)、1992、インターフェロン 原理と医学的応用(Interferon.Principles and Medical Applications)、S. バロン(Baron)、D.H.(クーペンハーヴァー)Coopenha ver 、F. ディアンザニ(Dianzani)、W.R. フライシュマン(Fleischmann) ジュニア、T.K.ヒューズ(Hughes )ジュニア、G.R.キンペル(Kimpel)、D.W.(ナイセル)、G. J.スタントン(Stanton)、およびS.K.タイリング(Tyring) 編の中のIFN−α/βの膜貫通型二次伝達物質(Transmembrane secondary messengers for IFN−α/β 、151−160))。結合にヤヌスチロシンキナーゼおよびSTATタンパク質を含む、チロシンキナーゼの活性が続き、それはいくつかのIFNに刺激された遺伝子産物の産出につながる( ジョンソン(Johnson) 等、1994、サイエンティフィックアメリカン(Sci. Am.、270、68−75)。IFNに刺激された遺伝子産物は、抗ウィルス性、抗増殖性、また免疫調節効果、サイトカインの誘導、およびHLAクラスIおよびクラスII規制を含む、タイプIのIFNの、多表現型遺伝の生物学的効果に関与する(ペストカ(Pestka) 等、1987、年報:生化学(Annu. Rev. Biochem)56、727)。IFNに刺激された遺伝子産物の例には、2−5−オリゴアデニル酸シンセターゼ(2−5OAS)、P2−ミクログロブリン、ネオプテリン、p68キナーゼ、およびMxタンパク質が含まれる(チェバス(Chebath )およびレヴェル(Revel)、1992、インターフェロン原理と医学的応用(Interferon.Principles and Medical Applications)、S. バロン(Baron)、D.H.(クーペンハーヴァー)Coopenhaver 、F. ディアンザニ(Dianzani)、W.R.フライシュマン(Fleischmann)ジュニア、T.K .ヒューズ(Hughes) ジュニア、G.R.キンペル(Kimpel)、D.W.(ナイセル)、G.J .スタントン(Stanton)、およびS.K.タイリング(Tyring)編の中の2−5Aシステム:2−5Aシンセターゼ、アイソスピーシーズおよび機能(The2−5A system:2−5A synthetase, isospecies and functions)225−236; サミュエル(Samuel)、1992、インターフェロン原理と医学的応用(Interferon.Principles and Medical Applications)、S. バロン(Baron)、D.H.(クーペンハーヴァー)Coopenhaver、F. ディアンザニ(Dianzani)、W.R. フライシュマン(Fleischmann) ジュニア、T.K.ヒューズ(Hughes) ジュニア、G.R.キンペル(Kimpel)、D.W.(ナイセル)、G.J. スタントン(Stanton)、およびS .K.タイリング(Tyring) 編の中のRNA依存P1/eIF−2αタンパク質キナーゼ(The RNA−dependentP1/eIF−2α protein kinase)237−250; ホリスバーガー(Horisberger)、1992、インターフェロン原理と医学的応用(Interferon.Principles and Medical Applications)、S.バロン(Baron)、D.H.( クーペンハーヴァー) Coopenhaver 、F. ディアンザニ(Dianzani)、W.R. フライシュマン(Fleischmann)ジュニア、T.K.ヒューズ(Hughes)ジュニア、G.R.キンペル(Kimpel)、D.W.(ナイセル)、G.J.スタントン(Stanton)、およびS.K.タイリング(Tyring) 編の中のMXタンパク質: 作用の機能および機序(MX protein:function and Mechanism of Action)215−224)。全てのタイプIのIFNは類似した生物学的効果を有するが、全ての活性が各タイプIのIFNに共有されているわけではなく、また多くの場合、各IFNの特殊型によって、活性の程度は相当大幅に異なる(フィッシュ(Fish) 等、1989、ジャーナルオブインターフェロンリサーチ(J. Interferon Res.)9、97−114、; オーゼス(Ozes) 等、1992、ジャーナルオブインターフェロンリサーチ(J Interferon Res.)12、55−59)。より具体的には、異なる特殊型のIFN−αおよび分子雑種のIFN−αの特性の研究が、薬理学的特性における相違を示してきた(ルビンスタイン(Rubinstein)、1987、ジャーナルオブインターフェロンリサーチ(JInterferon Res.7、545−551)。これらの薬理学的な相違は、たったの3つのアミノ酸残基の変更から生じ得る( リー(Lee)等、1982、癌リサーチ(Cancer Res.)42、1312−1316)。
Interferon Interferon represents a non-limiting example of a class of compounds that can be used in conjunction with the siNA molecules of the invention to treat the disease and / or the conditions recited in the claims. Type I interferon (IFN) is a natural cytokine type, including IFN-β and IFN-ω, as well as families larger than 25 IFN-α (Pesta, 1986, Methods Enzymol). .) 119, 3-14). Although derived from the same gene evolutionarily (Diaz et al., 1994, Genomics 22, 540-552), there are many differences in the primary sequence of these molecules, biological It means evolutionary divergence in activities. All Type I IFNs share a common pattern of biological effects starting from binding IFN to cell surface receptors (Pfeffer and Strulovici, 1992, Interferon Principles and Medical Applications) (Interferon. Principles and Medical Applications), S. Baron, DH (Koupenharver), Coopenha ver, F. Dianzani, WR Fleishmann, Jr. Hughes Jr., G.R. Kimpel, D.W. (Nyser), G.J. Stanton, and SK Tiling (T yring) Transmembrane type secondary transmitter for IFN-α / β (Transmembrane secondary messengers for IFN-α / β, 151-160)). Binding is followed by the activity of tyrosine kinases, including Janus tyrosine kinase and STAT protein, which leads to the production of several IFN-stimulated gene products (Johnson et al., 1994, Scientific American (Sci. Am). 270, 68-75) IFN-stimulated gene products include type I IFNs, including antiviral, antiproliferative, and immunomodulatory effects, induction of cytokines, and HLA class I and class II regulation. (Pestka et al., 1987, Annual Report: Annu. Rev. Biochem 56, 727) Examples of gene products stimulated by IFN are involved in the biological effects of polyphenotypic inheritance. 2-5-oligoadenylate synthetase (2-5OAS), P2 Includes microglobulin, neopterin, p68 kinase, and Mx protein (Chebas and Revel, 1992, Interferon Principles and Medical Applications, S. Baron, D. H. Coupenhaver, F. Dianzani, WR Fleischmann Jr., TK Hughs Jr., G.R. Kimpel, D.C. 2-5A system in W. (Nyser), G.J. Stanton, and SK Tyring: 2-5A Seth, Isospecies and Functions (The 2-5A system: 2-5A synthetase, isosspecies and functions) 225-236; Samuel, 1992, Interferon principle and medical applications. (Baron), D.H. (Coupenhaver), F. Dianzani, WR Fleischmann, Jr., TK Hughs, Jr., G.R. Kimpel), D.W. (Nyser), G.J. Stanton, and S.L. K. The RNA-dependent P1 / eIF-2α protein kinase (The RNA-dependentP1 / eIF-2α protein kinase) 237-250 in the edition of Tyring; Horisberger, 1992, Interferon principle and medical application (Interferon) Principles and Medical Applications), S. Baron, D.C. H. (Coupenhaver) Coopenhaver, F.M. Dianzani, W. R. Fleischmann Jr. K. Hughes Jr. R. Kimpel, D.C. W. (Nyselle), G.M. J. et al. Stanton, and S. K. MX protein in the Tyring edition: Function and mechanism of action (MX-protein: 215-224). All type I IFNs have similar biological effects, but not all activities are shared by each type I IFN, and in many cases the degree of activity depends on the specific type of each IFN. Are considerably different (Fish et al., 1989, J. Interferon Res. 9, 97-114; Ozes et al., 1992, J Interferon Res.). 12, 55-59). More specifically, studies of the properties of different specialized forms of IFN-α and molecular hybrids of IFN-α have shown differences in pharmacological properties (Rubinstein, 1987, Journal of Interferon Research (JInterferon). Res. 7, 545-551) These pharmacological differences may arise from only three amino acid residue changes (Lee et al., 1982, Cancer Res. 42, 1312-). 1316).

85から166のアミノ酸が、既知のIFN−α特殊型に保存されている。IFN−α の偽遺伝子を除き、約25の既知の区別できるIFN−α特殊型がある。これらの非対立性特殊型の対比較は、一時配列の相違は2%から23%わたることを示している。自然発生のIFNに加えて、コンセンサスインターフェロン(CIFN)として知られている、非天然組換え型タイプIインターフェロンは、治療用の化合物として合成されてきた(トン(Tong) 等、1997、肝臓学(Hepatology)26、747−754)。   85 to 166 amino acids are conserved in the known IFN-α special type. There are about 25 known distinct IFN-α special types, with the exception of the IFN-α pseudogene. A pairwise comparison of these non-allelic variants shows that the temporal sequence differences range from 2% to 23%. In addition to naturally occurring IFN, non-naturally occurring recombinant type I interferon, known as consensus interferon (CIFN), has been synthesized as a therapeutic compound (Tong et al., 1997, hepatology ( Hepatology) 26, 747-754).

インターフェロンは現在、伝染性および自己免疫疾患および癌を含む、少なくとも12の異なる適応症に使用されている(ボードン(Borden)、1992、ニューイングランド薬学誌(N. Engl.J. Med.)326、1491−1492)。自己免疫疾患に関して、IFNは、関節リウマチ、多発性硬化症、およびクローン病の治療に利用されてきた。癌の治療に関しては、IFNはそれだけ、あるいは多くの異なる化合物と組み合わせて使用されてきた。IFNが使用されてきた癌の具体的なタイプには、扁平上皮癌、メラノーマ、副腎腫、血管腫、有毛細胞白血病、およびカポジ肉腫が含まれる。伝染性の疾患の治療において、IFNはマクロファージの食作用活性およびリンパ球の細胞毒性を増加させ、細胞の病原菌の増殖を抑制する。IFNが治療に使用されてきた具体的な適応症には、B型肝炎、ヒト乳頭腫ウイルスタイプ6および11(例、陰部疣贅(レーベンサール(Leventhal)等、1991、ニューイングランド薬学誌(N. Engl.J. Med.)325、613−617、慢性肉芽腫症、およびC型肝炎ウィルスが含まれる。   Interferons are currently used in at least 12 different indications, including infectious and autoimmune diseases and cancer (Boden, 1992, New England Pharmacy (N. Engl. J. Med.) 326, 1491-1492). With respect to autoimmune diseases, IFN has been used to treat rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, and Crohn's disease. For the treatment of cancer, IFN has been used by itself or in combination with many different compounds. Specific types of cancers for which IFN has been used include squamous cell carcinoma, melanoma, adrenal gland, hemangioma, hairy cell leukemia, and Kaposi's sarcoma. In the treatment of infectious diseases, IFN increases macrophage phagocytic activity and lymphocyte cytotoxicity, and suppresses the growth of cellular pathogens. Specific indications for which IFN has been used for treatment include hepatitis B, human papillomavirus types 6 and 11 (eg, genital warts (Leventhal et al., 1991), New England Pharmacy (N Engl. J. Med.) 325, 613-617, chronic granulomatosis, and hepatitis C virus.

慢性HCV感染の治療における、インターフェロン(IFN−アルファ)を用いるよく管理された多数の臨床試験は、週3回の治療により、約50%(40%−70%)の患者において6ヶ月の治療が終了するまでに血清ALT値が低下することを実証した(デイビス(Davis)等、1989、ニューイングランド薬学誌(New England Journal of Medicine、321、1501−1506、マルセラン(Marcellin)等、1991、肝臓学会誌(Hepatology)、13、393−397、トン(Tong)等、1997年、肝臓学会誌(Hepatology、26、747−754、トン(Tong)等、1997年、肝臓学会誌(Hepatology、26、1640−1645。しかし、インターフェロン治療中止後、反応のあった患者の約50%が再発し、結果として血清ALT濃度約20−25%の正常化により判断されるような「耐久性」反応割合が生じた。さらに、臨床的エンドポイントとしてHCV RNA値の変化を使用したI型インターフェロン治療を6ヶ月間検査した研究により、患者の最大35%が治療終了までにHCV RNAを消失することが実証された(トン(Tong)等、1997(上述) 。しかし、ALTエンドポイントを用いた場合、患者の約50%が治療中止後6ヶ月以内に再発し、結果として耐久性ウィルス応答が生じたのはわずか12%であった(23。48週間の治療を検査した研究により、持続性ウィルス学的応答は最大25%であることが実証された。   Numerous well-controlled clinical trials using interferon (IFN-alpha) in the treatment of chronic HCV infection have shown 6 months of treatment in approximately 50% (40% -70%) patients with 3 treatments per week. It was demonstrated that serum ALT levels decreased by the end (Davis et al., 1989, New England Journal of Medicine, 321, 1501-1506, Marcellin et al., 1991, Liver Society Hepatology, 13, 393-397, Ton et al., 1997, Journal of the Liver Society (Hepatology, 26, 747-754, Ton et al., 1997, Journal of the Liver Society (Hepatology, 26, 1640) -1645. However, after discontinuing interferon treatment, about 50% of responding patients relapsed, resulting in a “durable” response rate as judged by normalization of serum ALT levels of about 20-25%. In addition, studies examining 6 months of type I interferon therapy using changes in HCV RNA levels as clinical endpoints demonstrated that up to 35% of patients lost HCV RNA by the end of treatment (tons). (Tong) et al., 1997 (described above) However, with the ALT endpoint, only about 12% of patients relapsed within 6 months of discontinuing treatment resulting in a durable viral response. (23. A study examining treatment for 48 weeks demonstrated a sustained virological response of up to 25%.

ペグ化されたインターフェロン、すなわちポリエチレングリコール(PEG)とコンジュゲートされたインターフェロンはインターフェロンで特性が向上することが実証された。PEGコンジュゲートによって得られる利点には、PEG化していないインターフェロンと比較して薬物動態プロファイルが向上し、ひいては投与計画便利化、耐性の向上、抗ウイルス効果の向上が挙げられる。かかる向上はポリエチレングリコールインターフェロンアルファ−2a(ロッシュ社(Roche)製ペガシス(PEGASYS)およびポリエチレングリコールインターフェロンアルファ−2b(エンゾン/シェリングプラウ社(Enzon/Schering Plough)ビラフェロンペグ(VIRAFERON PEG)ペグイントロン(PEG−INTRON)双方の臨床試験において証明されている。   Pegylated interferon, ie, interferon conjugated with polyethylene glycol (PEG), has been demonstrated to improve properties with interferon. Advantages gained by PEG conjugates include an improved pharmacokinetic profile compared to non-PEGylated interferon, thus making administration regimen convenient, improving tolerance, and improving antiviral efficacy. Such improvements include polyethylene glycol interferon alpha-2a (Roche Pegasys) and polyethylene glycol interferon alpha-2b (Enzon / Schering Plow) Viraferon PEG peg intron (PEG-). INTRON) has been proven in both clinical trials.

インターフェロンおよびポリエチレングリコールインターフェロンとの併用におけるsiNA分子は、HCVの治療または上述のいかなる徴候の治療における有効性を向上させる可能性がある。HCV感染に関連するRNAを標的とするsiNA分子は、個別でも、またはインターフェロンおよびポリエチレングリコールインターフェロンといったその他の療法と併用しても使用することができ、また、有効性を高めるためにも用いることができる。   SiNA molecules in combination with interferon and polyethylene glycol interferon may improve efficacy in treating HCV or in treating any of the above symptoms. SiNA molecules that target RNA associated with HCV infection can be used individually or in combination with other therapies such as interferon and polyethylene glycol interferon and can also be used to increase efficacy. it can.

診断上の利用
本発明のsiNA分子は、例えば、治療、工業、環境、農業、および/また研究のような様々な応用における標的分子(例えば、RNA)の特定のような、様々な診断上の応用に利用することができる。そのようなsiNA分子の診断上の利用は、例えば、細胞溶解液または部分精製された細胞溶解液を用いる、RNAi再構成システムの利用を伴う。本発明のsiNA分子は、例えば、疾患細胞中の遺伝的浮動や変異を検査するための、または、細胞中のウィルスRNAのような内因性または外因性の存在を検出するための診断手段として用いることができる。siNA活性と標的RNAの構造間の密接な関係故に、塩基対と標的RNAの3次元構造が変わり、分子の任意の領域の変異を検出することができる。本発明で述べられた複数のsiNA分子を用いることにより、RNAの構造、また細胞と組織内同様にインビトロでの機能に重要なヌクレオチドの変化をマップすることができる。siNA分子と標的RNAの切断は、遺伝子発現の阻害や特定の遺伝子産物の疾患または感染の進行における役割を明らかにするのに用いることができる。この方法で、その他の遺伝子標的が疾患の重要な調節因子として明らかにされる可能性がある。これらの実験は、併用療法(例えば、異なる遺伝子を標的とする複数のsiNA分子、既知の低分子阻害剤と結合したsiNA分子、またはsiNA分子および/またその他の化学的または生物学的分子との断続的な併用治療)の可能性を提供することによって、疾患進行へのより良い治療を導き出すだろう。本発明のsiNA分子のその他のインビトロ利用は、当該分野でよく知られており、疾患、感染症、または関連の病体に関連するmRNAの存在の検出を含む。このようなRNAは、例えば、蛍光共鳴放射転移(FRET)のような標準的手法を用いて、siNAによる治療後、切断産物の存在の測定によって検出される。
Diagnostic Applications The siNA molecules of the present invention can be used in a variety of diagnostics, such as identifying target molecules (eg, RNA) in various applications such as therapeutic, industrial, environmental, agricultural, and / or research. Can be used for application. The diagnostic use of such siNA molecules involves the use of RNAi reconstitution systems using, for example, cell lysates or partially purified cell lysates. The siNA molecules of the invention are used, for example, as a diagnostic tool for examining genetic drift and mutations in diseased cells, or detecting the presence of endogenous or exogenous such as viral RNA in cells. be able to. Because of the close relationship between the siNA activity and the structure of the target RNA, the three-dimensional structure of the base pair and the target RNA changes, and mutations in any region of the molecule can be detected. By using multiple siNA molecules described in the present invention, it is possible to map changes in nucleotides that are important for RNA structure and function in vitro as well as in cells and tissues. Cleavage of siNA molecules and target RNA can be used to elucidate the role of gene expression inhibition in the progression of disease or infection of specific gene products. In this way, other gene targets may be revealed as important regulators of the disease. These experiments can be used in combination therapy (eg, with multiple siNA molecules targeting different genes, siNA molecules combined with known small molecule inhibitors, or siNA molecules and / or other chemical or biological molecules. By providing the possibility of intermittent combination therapy, it will lead to better treatment for disease progression. Other in vitro uses of the siNA molecules of the invention are well known in the art and include the detection of the presence of mRNA associated with a disease, infection, or related pathology. Such RNA is detected by measurement of the presence of cleavage products after treatment with siNA, for example, using standard techniques such as fluorescence resonance radiation transfer (FRET).

特定の態様において、標的RNAの野生型のみ、または変異型のみを切断するsiNA 分子がアッセイに用いられる。第一のsiNA分子(すなわち、標的RNAの野生型のみを切断するもの) は、試料中の野生型RNAの存在を確認するのに用いられ、第二のsiNA分子(すなわち、標的RNA の変異型のみを切断するもの)は試料中の変異型RNAを確認するのに用いられる。反応コントロールとして、反応中のsiNAの相対的効率、また「標的でない」RNA種は切断されていないことを示すために、野生型および変異RNA双方の合成基質が双方のsiNA分子によって切断される。合成基質からの切断産物は、試料群中の野生系と変異RNAの解析のためのサイズマーカーを作るのに役立つ。すなわち、それぞれの解析には、二つのsiNA分子、二つの基質、および一つの未知の試料で、合計6つの反応が必要である。切断産物の存在は、それぞれのRNAの全長および切断断片がポリアクリルアミドゲルの1レーンで解析できる、リボヌクレアーゼ保護アッセイを用いて検出される。変異RNAの発現と標的細胞における望ましい表現系が変化するという想定される危険性の洞察を得るために、結果の定量が絶対に必要というわけではない。表現系の発展にタンパク質産物が関わっている(すなわち、疾患に関係した、または感染に関係した)mRNAの発現は、危険を証明するに十分である。もし比較可能な特定の活性のプローブが双方の転写物に用いられるなら、RNAレベルの定性的な比較で十分であり、初期診断の費用を低減する。RNAレベルが定性的に、または定量的に比較されるかどうかに関わらず、野生型に対する変異型のより高い比率は、より高い危険性と相関している。   In certain embodiments, siNA molecules that cleave only the wild type or only the mutant form of the target RNA are used in the assay. The first siNA molecule (ie, that cleaves only the wild type of the target RNA) is used to confirm the presence of the wild type RNA in the sample, and the second siNA molecule (ie, the mutant form of the target RNA). Is used to confirm mutant RNA in a sample. As a reaction control, both the wild-type and mutant RNA synthetic substrates are cleaved by both siNA molecules to show the relative efficiency of the siNA in the reaction and that the “non-target” RNA species is not cleaved. The cleavage products from the synthetic substrate serve to create size markers for the analysis of wild-type and mutant RNA in the sample population. That is, each analysis requires a total of six reactions with two siNA molecules, two substrates, and one unknown sample. The presence of cleavage products is detected using a ribonuclease protection assay where the full length and cleavage fragments of each RNA can be analyzed in one lane of a polyacrylamide gel. Quantification of the results is not absolutely necessary to gain insight into the expression of the mutated RNA and the expected risk that the desired expression system in the target cell will change. The expression of mRNAs that are associated with the development of the phenotype (ie disease-related or infection-related) is sufficient to prove the risk. If a comparable specific activity probe is used for both transcripts, a qualitative comparison of RNA levels is sufficient, reducing the cost of initial diagnosis. Regardless of whether RNA levels are qualitatively or quantitatively compared, a higher ratio of mutant to wild type correlates with higher risk.

本明細書の中で述べられた全ての特許と出版物は、本発明が属する技術分野の熟練者のレベルを表すものである。本開示に引用された全ての参考文献は、各文献を参照することでその全体が個別に本申請に組み込まれるのと同様に、本申請に組み込まれる。   All patents and publications mentioned in this specification are indicative of the level of skill of those skilled in the art to which this invention pertains. All references cited in this disclosure are incorporated into this application in the same way that each reference is individually incorporated by reference into this application.

当業者は、目的を遂行するために本発明はよく適合されていること、また、述べられた目的と利点を達成していることを容易に理解することであろう。好ましい態様の目下の代表例として本明細書で述べられた方法と組成物は例示的なものであり、本発明の範囲の限定を目的としない。当業者に見いだされるだろう変更やその他の用途は、請求の範囲によって定義される、本発明の精神に含まれるものである。   Those skilled in the art will readily appreciate that the present invention is well adapted to accomplish the objectives and has achieved the stated objectives and advantages. The methods and compositions described herein as presently representative of preferred embodiments are exemplary and are not intended as limitations on the scope of the invention. Modifications and other uses that may be found to those skilled in the art are intended to be included within the spirit of the invention as defined by the claims.

当業者には、様々な置換と修飾は本明細書で開示される本発明が、本発明の範囲と精神から離れることなく行われ得るということが容易に理解できるだろう。従って、このような付加的な態様は本発明および請求項の範囲に含まれる。本発明は当業者に、本申請で述べられた、RNAi活性を媒介するための活性が向上した核酸構造を作成するための、様々な化学修飾の組み合わせおよび/または置換を試験することを悟らせる。このように向上された活性には、向上された安定性、向上された生物学的利用能、および/またRNAiを媒介する細胞反応の向上された活性化を含む可能性がある。従って、本明細書で述べられた個別の態様は限定を目的とせず、当業者は、容易に本明細書で述べられた修飾の個別の組み合わせを、RNAi活性が向上したsiNA分子特定のための無駄な実験を行うことなく試験できることが容易に理解できる。   Those skilled in the art will readily appreciate that various substitutions and modifications can be made to the invention disclosed herein without departing from the scope and spirit of the invention. Accordingly, such additional embodiments are within the scope of the present invention and claims. The present invention enlightens those skilled in the art to test combinations and / or substitutions of various chemical modifications to create nucleic acid structures with improved activity for mediating RNAi activity as described in this application. . Such improved activity may include improved stability, improved bioavailability, and / or improved activation of cellular responses mediated by RNAi. Thus, the individual aspects described herein are not intended to be limiting and one of ordinary skill in the art can easily combine individual combinations of modifications described herein to identify siNA molecules with improved RNAi activity. It can be easily understood that the test can be performed without performing a useless experiment.

本申請で適切に述べられた本発明は、本明細書で具体的に開示されなかった、任意の要素や要素群、制限項目または制限項目群が欠落していても実践することができる。従って、例えば、本明細書のそれぞれの態様において、「含む」「原則的に構成される」および「構成される」のいずれの語も、他の二つのいずれかと置き換えてられてよい。使用された用語や表現は、説明の用語として用いられるのであって、限定のためではなく、このような用語や表現で示され述べられた特徴、またはその一部分である任意の同等のものを排除する意図はなく、請求された本発明の範囲で、様々な修飾が可能であることが認識される。従って、本発明は好ましい例によって具体的に開示されているが、本明細書で開示されたコンセプトの任意の特性、変形、およびバリエーションは当業者によって行われることができること、そして説明と添付特許請求の範囲によって明確にされたように、変形およびバリエーションは、本発明の範囲であると考えられるということが理解されるべきである。   The present invention properly described in the present application can be practiced even when any element, element group, restriction item, or restriction item group that is not specifically disclosed in this specification is missing. Thus, for example, in each aspect of the specification, any of the terms “comprising”, “consisting essentially of”, and “constructing” may be replaced with either of the other two. The terms and expressions used are used as descriptive terms and are not meant to be limiting and exclude any features that are shown or described in such terms or expressions, or any equivalents thereof. It will be appreciated that various modifications are possible within the scope of the claimed invention. Thus, although the invention has been specifically disclosed by way of preferred examples, it is understood that any feature, modification, and variation of the concepts disclosed herein can be made by those skilled in the art and that the description and appended claims. It should be understood that variations and variations are considered to be within the scope of the invention, as clarified by the scope of

加えて、当業者であれば、本発明の特性や側面がマークーシュ(Markush )グループまたは、他の代替グループの観点で述べられている場合には、本発明が、マークーシュ(Markush) グループまたはその他のグループにおける任意の個々メンバーまたはサブグループのメンバーの観点でも述べられていることを認識するであろう。   In addition, those skilled in the art will recognize that the present invention may be used in the context of the Markush Group or other, where the characteristics and aspects of the invention are described in terms of the Markush Group or other alternative groups. It will be appreciated that this is also stated in terms of any individual member of the group or a member of a subgroup.

表1:HCVアクセッション番号
Table 1: HCV accession numbers

表2:HCV siNAおよび標的配列
Table 2: HCV siNA and target sequences

siNA構造の上側配列および下側配列の3'−端は、例として1、2、3または4ヌクレオチド長、好ましくは2ヌクレオチド長の突出配列を含むことができ、ここで下側配列の突出配列は任意で標的配列部に相補的である。本表の上側配列および下側配列はさらに、例として図4および5に示される典型的なsiNA 構造といった化学式I〜VIIを有する化学修飾、または表IVに記載の修飾もしくはそれらのいかなる組み合わせを有する化学修飾をさらに含むことができる。   The 3'-ends of the upper and lower sequences of the siNA structure can include, by way of example, overhanging sequences 1, 2, 3 or 4 nucleotides long, preferably 2 nucleotides long, where the overhanging sequence of the lower sequence Is optionally complementary to the target sequence portion. The upper and lower sequences in this table further have chemical modifications having formulas I-VII, such as the typical siNA structures shown in FIGS. 4 and 5 by way of example, or modifications described in Table IV or any combination thereof. Chemical modifications can further be included.

表3:HCV合成修飾siRNA構成
Table 3: HCV synthesis modified siRNA composition

大文字=リボヌクレオチド u,c =2'−デオキシ−2'−フルオロU,CT=チミジンB=逆位のデオキシ脱塩基部分s=ホスホロチオエート接合A=デオキシアデノシンG=デオキシグアノシンG=2'−O−メチルグアノシンA=2'−O−メチルアデノシンL=hegS=ヘキセセリンギルコールスペーサー(hexethelynegiycol Spacer); スペーサー−18(グレンリサーチ社(GlenResearch)10−19−18−xx) P=末端リン酸 Upper case = ribonucleotide u, c = 2'-deoxy-2'-fluoro U, CT = thymidine B = deoxyabasic moiety of the inversion s = phosphorothioate conjugate A = deoxyadenosine G = deoxyadenosine G = 2'-O- Methylguanosine A = 2′-O-methyladenosine L = hegS = hexetheline glycol spacer; spacer-18 (Glen Research 10-19-18-xx) P = terminal phosphate

表4:化学修飾したsiNA構造の安定化学反応の、限定を目的としない例
Table 4: Non-limiting examples of stable chemical reactions of chemically modified siNA structures

キャップ=任意の末端キャップ、例として図10を参照。全Stab00−32の化学反応は3'−末端チミジン(TT)残基から構成できる。全Stab00−32の化学反応は、通常約21のヌクレオチドから成るが、ここに説明されている通り変えてもよい。S=センス鎖AS= アンチセンス鎖
*Stab23は3'−キャップに隣接する1つのリボヌクレオチドを有する。
*Stab24およびStab28は5'−末端に1つのリボヌクレオチドを有する。
*Stab25、Stab26およびStab27は5'−末端に3つのリボヌクレオチドを有する。
*Stab29、Stab30およびStab31、5'−末端から3つ目までのヌクレオチド部位のいずれのプリンもリボヌクレオチドである。p=ホスホロチオエート結合
Cap = any end cap, see FIG. 10 for an example. All Stab00-32 chemistries can consist of 3'-terminal thymidine (TT) residues. The total Stab00-32 chemistry typically consists of about 21 nucleotides, but may vary as described herein. S = sense strand AS = antisense strand * Stab23 has one ribonucleotide adjacent to the 3′-cap.
* Stab24 and Stab28 have one ribonucleotide at the 5'-end.
* Stab25, Stab26 and Stab27 have 3 ribonucleotides at the 5'-end.
* Stab29, Stab30 and Stab31, any purine at the 5'-terminal to third nucleotide site is a ribonucleotide. p = phosphorothioate linkage

表5:A.2.5μmol 合成サイクルABI394装置
Table 5: A.1. 2.5μmol synthesis cycle ABI394 apparatus

表5:B.0.2μmol 合成サイクルABI394装置
Table 5: B. 0.2 μmol synthesis cycle ABI394 apparatus

表5:C.0.2μmol 合成サイクル96ウェル装置
・待ち時間にはデリバリーの間の接触時間は含まれない。
・タンデム合成にはリンカー分子の二重カップリングを使用する。
Table 5: C.I. 0.2 μmol synthesis cycle 96 well device
・ Wait time does not include contact time between deliveries.
• Use double coupling of linker molecules for tandem synthesis.

図1は、siNA分子の合成スキームの限定を目的としない例を示す。FIG. 1 shows an example not intended to limit the synthesis scheme of siNA molecules. 図2は、本発明の方法によって合成した精製siNA二重鎖のMALDI−TOF質量スペクトルを示す。FIG. 2 shows a MALDI-TOF mass spectrum of purified siNA duplex synthesized by the method of the present invention. 図3は、RNAiに関与する標的RNA分解の限定を目的としない機構図案を示す。FIG. 3 shows a mechanistic design that is not intended to limit target RNA degradation involved in RNAi. 図4は、本発明の化学修飾siNA構造の限定を目的としない例を示す。FIG. 4 shows an example not intended to limit the chemically modified siNA structure of the present invention. 図5は、本発明の化学修飾siNA構造の限定を目的としない例を示す。FIG. 5 shows an example not intended to limit the chemically modified siNA structure of the present invention. 図6は、本発明の異なるsiNA構造の限定を目的としない例を示す。FIG. 6 shows an example not intended to limit the different siNA structures of the present invention. 図7は、siNAヘアピン構造を生成するために発現カセットを生成するのに使用するスキームを図示する。FIG. 7 illustrates a scheme used to generate an expression cassette to generate siNA hairpin structures. 図8は、二本鎖siNAヘアピン構造を生成するために発現カセットを生成するのに使用するスキームを図示する。FIG. 8 illustrates a scheme used to generate an expression cassette to generate a double stranded siNA hairpin structure. 図9は、メッセンジャーRNA等、特定の標的核酸配列内のsiNA媒介性RNAi の標的部位を判定するのに使用する方法を図示する。FIG. 9 illustrates the method used to determine the target site of siNA mediated RNAi within a specific target nucleic acid sequence, such as messenger RNA. 図10は、本発明のsiNA配列の3'端を安定化するのに使用できる異なる安定した化学的性質の例を示す。FIG. 10 shows examples of different stable chemistries that can be used to stabilize the 3 ′ end of the siNA sequences of the present invention. 図11は、RNAi活性を媒介する能力を保持しながらヌクレアーゼに抵抗する本発明の化学修飾したsiNA構造の識別に使用する方法の例を示す。FIG. 11 shows an example of a method used to identify chemically modified siNA structures of the invention that resist nucleases while retaining the ability to mediate RNAi activity. 図12は、本発明の線形二本鎖構造及びその非対称派生を含むリン酸化siNA分子の限定を目的としない例を示す。FIG. 12 shows an example that is not intended to limit the phosphorylated siNA molecule comprising the linear double stranded structure of the invention and its asymmetric derivation. 図13は、本発明の化学的修飾されたリン塩酸酸化端グループの限定を目的としない例を示す。FIG. 13 shows an example not intended to limit the chemically modified phosphoric acid oxidation end group of the present invention. 図14Aは、パリンドロームおよび/または標的核酸配列において識別される反復核酸配列を利用する自己相補DFO構造の例を示す。FIG. 14A shows an example of a self-complementary DFO structure that utilizes repetitive nucleic acid sequences identified in the palindrome and / or target nucleic acid sequences. 図14Bは、パリンドロームおよび/または標的核酸配列において識別される反復核酸配列を利用する自己相補DFO構造の例を示す。FIG. 14B shows an example of a self-complementary DFO structure that utilizes repetitive nucleic acid sequences identified in the palindrome and / or target nucleic acid sequences. 図14Cは、パリンドロームおよび/または標的核酸配列において識別される反復核酸配列を利用する自己相補DFO構造の例を示す。FIG. 14C shows an example of a self-complementary DFO structure that utilizes repetitive nucleic acid sequences identified in the palindrome and / or target nucleic acid sequences. 図14Dは、パリンドロームおよび/または標的核酸配列において識別される反復核酸配列を利用する自己相補DFO構造の例を示す。FIG. 14D shows an example of a self-complementary DFO structure that utilizes repetitive nucleic acid sequences identified in the palindrome and / or target nucleic acid sequences. 図15は、パリンドロームおよび/または反復核酸配列を利用した自己相補DFO構造の例を示す。FIG. 15 shows examples of self-complementary DFO structures utilizing palindromic and / or repetitive nucleic acid sequences. 図16は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる2つの個別のポリヌクレオチド配列を含む本発明の多機能siNA分子にの例を示す。FIG. 16 shows an example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising two separate polynucleotide sequences each capable of mediating RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences. 図17は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる区別できる領域を含む単一のポリヌクレオチド配列を含む、本発明の多機能siNA分子の例を示す。FIG. 17 shows an example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising a single polynucleotide sequence comprising distinct regions that can each mediate RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences. 図18は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる2つの個別のポリヌクレオチド配列を含む本発明の多機能siNA分子の例を示す。FIG. 18 shows an example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising two separate polynucleotide sequences each capable of mediating RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences. 図19は、異なる標的核酸配列の切断を対象としたRNAiをそれぞれ媒介できる区別できる領域を含む単一のポリヌクレオチド配列を含む、本発明の多機能siNA分子の例を示す。FIG. 19 shows an example of a multifunctional siNA molecule of the present invention comprising a single polynucleotide sequence comprising distinct regions that can each mediate RNAi directed at cleavage of different target nucleic acid sequences. 図20は、2つの独立した標的核酸分子を本発明の多機能siNA 分子がどのように標的とすることができるかに関する例を示す。FIG. 20 shows an example of how the multifunctional siNA molecule of the present invention can target two independent target nucleic acid molecules. 図21は、同一標的核酸分子内の2つの独立した標的核酸分子配列を、本発明の多機能siNA分子がどのように標的とすることができるかに関する例を示す。FIG. 21 shows an example of how the multifunctional siNA molecule of the present invention can target two independent target nucleic acid molecule sequences within the same target nucleic acid molecule. 図22は、siNA構造によるHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す。FIG. 22 shows suppression of virus replication of HCV / poliovirus chimera by siNA structure. 図23は、siNA構造 によるHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す。FIG. 23 shows suppression of virus replication of HCV / poliovirus chimera by siNA structure. 図24は、化学修飾siRNA 構造によるHCV /ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す。FIG. 24 shows suppression of viral replication of HCV / poliovirus chimera by chemically modified siRNA structure. 図25は、化学修飾siRNA 構造によるHCV /ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す。FIG. 25 shows suppression of viral replication of HCV / poliovirus chimera by chemically modified siRNA structure. 図26は、化学修飾siRNA構造の例を示す。FIG. 26 shows an example of a chemically modified siRNA structure. 図27は、化学修飾siRNA構造によるHCV/ポリオウィルスキメラのウィルス複製抑制を示す。FIG. 27 shows suppression of viral replication of HCV / poliovirus chimera by chemically modified siRNA structure. 図28は、化学修飾siRNA 構造の例を示す。FIG. 28 shows an example of a chemically modified siRNA structure. 図29は、化学修飾siNA分子を使用する用量反応試験の例を示す。FIG. 29 shows an example of a dose response study using chemically modified siNA molecules. 図30は、化学修飾siRNA構造によるHuhHCVウィルス複製抑制を示す。FIG. 30 shows suppression of HuhHCV virus replication by chemically modified siRNA structure. 図31は、siNA分子を用いた用量反応試験の結果を示す。FIG. 31 shows the results of a dose response study using siNA molecules. 図32は、siNA/インターフェロン併用治療の試験結果を示す。FIG. 32 shows the test results of siNA / interferon combination treatment. 図33は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 33 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図34は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 34 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図35は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 35 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図36は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 36 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図37は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 37 shows the results of a dose response test with multifunctional siNA. 図38は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 38 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図39は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 39 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図40は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 40 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図41は、多機能siNAによる用量反応試験の結果を示す。FIG. 41 shows the results of a dose response study with multifunctional siNA. 図42は、本発明の連結された多機能siNA 構造の限定を目的としない例を示す。FIG. 42 illustrates an example that is not intended to limit the concatenated multifunction siNA structure of the present invention. 図43は、様々なデンドリマーベースの多機能siNAデザインの限定を目的としない例を示す。FIG. 43 shows an example that is not intended to limit various dendrimer based multifunctional siNA designs. 図44は、様々な超分子の多機能siNAデザインの限定を目的としない例を示す。FIG. 44 shows an example that is not intended to limit the multifunctional siNA design of various supramolecules. 図45は、30ヌクレオチドの前駆siNA構造を使用して多機能siNAデザインを可能にするダイサーの限定を目的としない例を示す。FIG. 45 shows an example that is not intended to limit dicers that allow for a multifunctional siNA design using a 30 nucleotide precursor siNA structure. 図46は、40ヌクレオチドの前駆siNA構造を使用して多機能siNAデザインを可能にするダイサーの限定を目的としない例を示す。FIG. 46 shows an example that is not intended to limit the dicer that allows for a multifunctional siNA design using a 40 nucleotide precursor siNA structure. 図47は、HBVの263位を標的とする多機能siNA 構造を可能にするダイサーによるHBV RNAの抑制の限定を目的としない例を示す。FIG. 47 shows an example that is not intended to limit the suppression of HBV RNA by a dicer that allows a multifunctional siNA structure targeting position 263 of HBV. 図48は、本発明の追加多機能siNA構造のデザインの限定を目的としない例を示す。FIG. 48 shows an example that is not intended to limit the design of the additional multifunctional siNA structure of the present invention. 図49は、本発明の追加多機能siNA構造のデザインの限定を目的としない例を示す。FIG. 49 shows an example not intended to limit the design of the additional multifunctional siNA structure of the present invention.

Claims (25)

化学式MF−III
を持つ構造を有する多機能siNA分子であって、式中、
(a) X、X'、Y およびY'はそれぞれ独立して約15ヌクレオチドから約50ヌクレオチドの長さのオリゴヌクレオチドであり、
(b) Xは領域Y'に存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、 (c)X' は領域Yに存在するヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、(d)XおよびX' はそれぞれ独立して第一および第二のHCV標的核酸配列、またはその一部と安定して相互作用するに足る長さであり、
(e) Wは配列Y'およびYを結合するヌクレオチドまたは非ヌクレオチドリンカーを示し、また
(f) 前記多機能siNAはRNA干渉を介して第一および第二のHCV標的配列の切断を指示する、
ことを特徴とする多機能siNA。
Formula MF-III
A multifunctional siNA molecule having a structure having the formula:
(A) X, X ′, Y 1 and Y ′ are each independently an oligonucleotide of about 15 to about 50 nucleotides in length;
(B) X comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence present in region Y ′; (c) X ′ comprises a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence present in region Y; (d) X and X 'Is independently long enough to stably interact with the first and second HCV target nucleic acid sequences, or portions thereof,
(E) W represents a nucleotide or non-nucleotide linker that joins the sequences Y ′ and Y, and (f) the multifunctional siNA directs cleavage of the first and second HCV target sequences via RNA interference,
Multi-functional siNA characterized by this.
Wが配列Y'の3'端と配列Yの3'端を結合する、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W binds the 3 'end of sequence Y' and the 3 'end of sequence Y. Wが配列Y'の3'端と配列Yの5'端を結合する、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W binds the 3 'end of sequence Y' and the 5 'end of sequence Y. Wが配列Y'の5'端と配列Yの5'端を結合する、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W binds the 5 'end of sequence Y' and the 5 'end of sequence Y. Wが配列Y'の5'端と配列Yの3'端を結合する、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W binds the 5 'end of sequence Y' and the 3 'end of sequence Y. 末端リン酸基が配列X、X'、Y 、またはY' のいずれかの5' 端に存在する、請求項1に記載の多機能siNA 分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein a terminal phosphate group is present at the 5 ′ end of any of the sequences X, X ′, Y 1, or Y ′. Wが生分解性リンカーを介して配列YとY' を結合する、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W joins the sequences Y and Y 'through a biodegradable linker. Wがコンジュゲート、ラベル、アプタマー、リガンド、脂質、またはポリマーをさらに含む、請求項1に記載の多機能siNA分子。 2. The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein W further comprises a conjugate, label, aptamer, ligand, lipid, or polymer. 配列X、X'、Y 、またはY'のいずれかが3' 末端キャップ部を含む、請求項1に記載の多機能siNA 分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein any of the sequences X, X ', Y, or Y' comprises a 3 'end cap. 前記末端キャップ部が逆位のデオキシ脱塩基部分である、請求項9に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule according to claim 9, wherein the end cap part is an inverted deoxyabasic part. 前記末端キャップ部が逆位のデオキシヌクレオチド部分である、請求項10に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule according to claim 10, wherein the end cap part is an inverted deoxynucleotide part. 前記末端キャップ部がジヌクレオチドである、請求項10に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 10, wherein the end cap portion is a dinucleotide. 前記ジヌクレオチドがジチミジン(TT)である、請求項12に記載の多機能siNA分子。 13. The multifunctional siNA molecule of claim 12, wherein the dinucleotide is dithymidine (TT). 前記siNA分子がリボヌクレオチドを含まない、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the siNA molecule does not comprise ribonucleotides. 前記siNA分子が1つ以上のリボヌクレオチドを含む、請求項1に記載の多機能siNA分子。 2. The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the siNA molecule comprises one or more ribonucleotides. 前記siNAにおける任意のプリンヌクレオチドが2'−O−メチルピリミジンヌクレオチドである、請求項1に記載の多機能siNA 分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein any purine nucleotide in the siNA is a 2'-O-methylpyrimidine nucleotide. 前記siNAにおける任意のプリンヌクレオチドが2'−デオキシプリンヌクレオチドである、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein any purine nucleotide in the siNA is a 2'-deoxypurine nucleotide. 前記siNAにおける任意のピリミジンヌクレオチドが2'−デオキシ−2'−フルオロピリミジン・ヌクレオチドである、請求項1に記載の多機能siNA分子。 2. The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein any pyrimidine nucleotide in the siNA is a 2'-deoxy-2'-fluoropyrimidine nucleotide. X、X'、Y 、およびY'がそれぞれ独立して約19から約23ヌクレオチドを含む、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein X, X ′, Y 2, and Y ′ each independently comprise from about 19 to about 23 nucleotides. 前記第一および第二のHCV 標的配列がそれぞれHCV RNA配列である、請求項1に記載の多機能siNA 分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the first and second HCV target sequences are each HCV RNA sequences. 前記第一のHCV標的配列がHCV RNA配列であり、前記第二のHCV標的配列がHCV感染または複製に必要な細胞性標的RNA配列である、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the first HCV target sequence is an HCV RNA sequence and the second HCV target sequence is a cellular target RNA sequence required for HCV infection or replication. 前記第一のHCV標的配列がHCV感染または複製に必要な細胞性標的RNA配列であり、前記第二のHCV標的配列がHCV RNA配列である、請求項1に記載の多機能siNA分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the first HCV target sequence is a cellular target RNA sequence required for HCV infection or replication, and the second HCV target sequence is an HCV RNA sequence. 前記第一および第二のHCV標的配列がそれぞれHCV感染または複製に必要な細胞性標的RNA配列である、請求項1に記載の多機能siNA 分子。 The multifunctional siNA molecule of claim 1, wherein the first and second HCV target sequences are cellular target RNA sequences required for HCV infection or replication, respectively. 前記細胞性標的RNA配列が、La 抗原、FAS、FASリガンド、インターフェロン調節因子(IRF)、細胞性PKRタンパク質、elF2Bガンマ、elF2ガンマ、ヒトDEADボックスタンパク質(DDX3)、およびポリピリミジン・トラクト結合タンパク質から選択される、請求項21または22に記載の多機能siNA 分子。 The cellular target RNA sequence is derived from La antigen, FAS, FAS ligand, interferon regulator (IRF), cellular PKR protein, elF2B gamma, elF2 gamma, human DEAD box protein (DDX3), and polypyrimidine tract binding protein 23. The multifunctional siNA molecule of claim 21 or 22, which is selected. 請求項1に記載の多機能siNA分子および許容できる担体または希釈剤を含む医薬組成物。


A pharmaceutical composition comprising the multifunctional siNA molecule of claim 1 and an acceptable carrier or diluent.


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