JP2007525453A - 保護モノマー - Google Patents

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Abstract

本発明はiRNA剤の合成のための保護モノマーに関する。

Description

本発明は、iRNA剤の合成のための保護モノマーに関する。
本願は、2003年4月17日に出願された米国仮出願第60/463,772号;2003年4月25日に出願された米国仮出願第60/465,802号;2003年8月8日に出願された米国仮出願第60/493,986号;2003年8月11日に出願された米国仮出願第60/494,597号;2003年9月26日に出願された米国仮出願第60/506,341号;2003年11月7日に出願された米国仮出願第60/518,453号;2003年5月9日に出願された米国仮出願第60/469,612号;2003年10月9日に出願された米国仮出願第60/510,246号;2003年10月10日に出願された米国仮出願第60/510,318号;2003年4月25日に出願された米国仮出願第60/465,665号;2004年3月8日に出願された国際出願番号第[PCT/US04/07070];2004年4月5日に出願された国際出願番号第[PCT/US04/XXXXX];2004年4月9日に出願された国際出願番号第[PCT/US04/XXXXX];およびこれと同日付に出願された国際出願番号第[PCT/US04/XXXXX]の利益を主張する。これらの出願の内容はその全体を本明細書に援用する。
2つ以上の同一または類似の官能基(例えば、FG、FG’、およびFG’’)を含む有機分子は遍在する化学種である。このような分子の特定の試薬への曝露では、とりわけ官能基が分子上で類似の立体的または電子的環境に配置されている場合に、大部分または全てのFG、FG’、およびFGa’’が試薬と反応した際の生成物を生成することが予測され得る。特定の1つの官能基(例えば、FG)のみでの反応が所望される場合、残りの官能基(例えば、FG’およびFG’’)を、例えば「保護基」を用いて選択的にブロックすることが必要である。保護基は、反応を阻止するために、反応する可能性がある部位に一時的に結合される部分である。FGにおける反応が完了すると、FG’およびFG’’は「脱保護される」か、またはそれらの元の化学型に回復され得る。
保護基ストラテジーが官能基反応の選択性を提供するために利用されてきた1つの例は、個別のリボヌクレオチドモノマー単位からのオリゴリボヌクレオチドの合成においてである。リボヌクレオチドモノマー上にはいくつかの化学的に類似した部位(例えば、2’−、3’−および5’−ヒドロキシル(OH)基)が存在する。しかし、モノマーサブユニットは、RNA合成の際に部位特異的な様式で結合されなければならない。詳細には、1つのヌクレオシドまたはヌクレオチド鎖の5’ヒドロキシルは、第2のヌクレオシドまたはヌクレオチド鎖の3’リン酸にカップリングされる。このことは、伸長している鎖への次のモノマーのビルディングブロックの結合のために、伸長している鎖または次の塩基のいずれか上の部位を官能化することを必要とする。次のモノマーが間違った部位で結合することを防ぐために、正しい部位が反応のために開かれる一方、間違った部位がブロックされなければならない。このことは、保護基ストラテジーの使用を必要とする。保護基は、上記反応の際に安定でなくてはならず、なおかつ最終的には除去されて元の部位を生じなくてはならない。さらに、オリゴヌクレオチドの合成は、保護されるいくつかの部位を必要とし、特定の部位が脱保護されなくてはならない一方で、他の部位が保護されたままである。これらの保護基は、まとめて直交性保護基と呼ばれる。
これらのアプローチは、DNA分子の合成において広く使用されている。ホスホルアミダイトケミストリー(モノマービルディングブロック上の官能基のためにそのように名付けられた)は、ポリヌクレオチドの合成に広く使用されている(例えば、米国特許第4,415,732号を参照のこと)。ホスホルアミダイト官能基は、比較的効率的な様式でモノマー単位での合成を可能にする。多くの場合、合成は固相上で実行される(例えば、カルサーズら(Caruthers et al.)、米国特許第4,458,066号を参照のこと)。このアプローチにおいて、伸長しているDNA鎖は、リンカー(例えば、長い有機リンカー)を介して不溶性支持体に結合されることができ、これは、支持体が配置されている溶媒中において伸長しているDNA鎖が可溶化されることを可能にする。固相合成を用いたホスホルアミダイトケミストリーは、指向性のDNA合成を広く利用可能にすることを補助している。
固相ホスホルアミダイトオリゴヌクレオチド合成方法は概して、ヌクレオチドの5’ヒドロキシルのためにジメトキシトリチル保護基を使用する。3’ヒドロキシ位は、ホスホルアミダイト官能基で保護される。合成は通常、ホスホルアミダイトヌクレオシドのリボースまたはデオキシリボース糖成分の3’から5’に進行する。伸長している鎖の5’末端は、次の塩基の3’ホスホルアミダイトと反応し、かつそこにカップリングして亜リン酸トリエステル中間体を形成する。1つのモノマーのみが合成の一周期において加えられることを保証するために、新たに加えられた塩基の5’ヒドロキシルがジメトキシトリチル基によって保護される。任意の未反応の5’ヒドロキシルは、この鎖の合成を停止するために「キャップ」され、合成の最後に1塩基短くなる。ヨウ素酸化が各カップリング反応の後に使用され、より安定なホスホトリエステル中間体を生じる。酸化は、引き続く合成工程の酸性条件下で比較的不安定な亜リン酸トリエステル結合が切断を受けることを妨害する。他のモノマーを加えるために、新たに加えられた塩基の5’ジメトキシトリチル保護基は、例えば酸性溶液との反応によって除去または脱保護されて、遊離の5’ヒドロキシル基を生じなければならない。この基は、次の保護ヌクレオシドホスホルアミダイトにカップリングすることができる。この工程は、所望の配列が合成されるまで反復される。
ジメトキシトリチル基の使用はさらに、他の酸不安定性保護基の使用を妨害する。このことはRNA合成のために重要である。なぜなら、2’位において他のヒドロキシル基が保護されなければならないからである。従って、RNAの合成は、さらなる問題、例えば適切な2’保護基の必要性を提示する。それゆえに、5’位におけるジメトキシトリチル保護基ストラテジーの取り込みは、RNA合成の際の2’保護基についての酸不安定基の首尾よい使用を妨害する。米国特許第5,889,136号には、リボヌクレオチドにおける2’位が保護されなければならない場合の使用のための保護ストラテジーが記載されている。
本発明は、iRNA剤の合成のための保護モノマー、その合成方法、およびその使用に関する。
1つの態様において、本発明は、式(I)
Figure 2007525453
を有する保護モノマーに関し、
ここで、Bは、
Figure 2007525453
アントラセニル、ピレニル、
Figure 2007525453
からなる群より選択され、
は、オルトエステル保護基、水素、エーテル、アルキルエーテル、エステル、ハロゲン、保護アミン、または保護ヒドロキシル部分であり;
は、−O−P(OR27)N(R28または−O−L−R29であり;
X5’、X5’’、X5’’’は、少なくとも1つのアルコキシまたはシルオキシ置換基を含み;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
は、水素、C〜Cアルキル、または任意でヒドロキシにより置換されているC〜Cアルケニル、またはC(O)NHRであり;
は、水素、ハロ、C〜Cアルキル、C〜Cチオアルコキシ、NH、NHR、またはNRであり;
は、R4’とともにオキソを形成するか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
4’は、Rとともにオキソを形成するか、またはOであり;
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
は、非共有電子対またはC〜Cアルキルであり;
は、Rとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するか、またはR11とともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
10は、水素であるかまたは存在せず;
11は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRととともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
12は、水素もしくはホルミルであるか、または任意でヒドロキシもしくは保護ヒドロキシにより置換されているC〜Cアルキルであり;
13およびR14は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
15は、水素、C〜Cアルキル、または(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
16は、水素またはC〜Cアルキルであり;
17は、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
18は、シアノ、C(=NH)NH、またはCHNH(R)であり;
19は、水素またはC〜Cアルキルであり;
20は、
(i)水素;
(ii)ヒドロキシまたは保護ヒドロキシ;
(iii)任意でCOORにより置換されているC〜Cアルコキシ;あるいは
(iv)任意でヒドロキシおよび/またはCOORにより置換されているC〜Cアルキル、NH、NHR、またはCONHであり;
21は、水素であるか、またはR23とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
22は水素であり;
23は、水素であるか、またはR21とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
24およびR25は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
26は(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
27は、任意でシアノにより置換されているC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;
28はC〜C10アルキルであり;
29は、液相または固相支持体試薬であり;
Qは、NまたはCR44であり;
Q’は、NまたはCR45であり;
Q’’は、NまたはCR47であり;
Q’’’は、NまたはCR49であり;
iVは、NまたはCR50であり;
44は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45とともに−OCHO−を形成し;
45は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR44もしくはR46とともに−OCHO−を形成し;
46は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45もしくはR47とともに−OCHO−を形成し;
47は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR46もしくはR48とともに−OCH2O−を形成し;
48は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR47とともに−OCH2O−を形成し;
49、R50、R51、R52、R53、R54、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、およびR72は各々独立して、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rから選択され;
55は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR56とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
56は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17であるか、またはNC(O)Rであるか、あるいはR55とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
Xは、O、S、またはSeであり;
Yは、OまたはSであり;
Lは、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり;
、R、およびRの全てが水素ではなく;さらにRが水素であるとき、RはNH、NH(保護基)、またはNH(iBu)ではなく;さらにR12が水素であり、かつRおよびR11がともにそれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するとき、RおよびR10はともに水素ではなく;さらにXおよびYがOであり、R19が水素であり、かつR21およびR23がともにそれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するとき、R20は水素またはCHではなく;
は、グリシニル、スレオニル、またはノルバリルであり、それらの各々は任意で部分的または完全に保護されてもよく;
は、C〜Cアルキルまたは窒素保護基であり;
はC〜Cアルキルであり;
は、水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはOOHであり;
は、水素、窒素保護基、またはCOORであり;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
はC〜C10アルキルであり;
は、水素、または
Figure 2007525453
であり、
およびRjはともに、これらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するか、またはこれらが結合する各炭素原子の間で−O−を形成し;
およびRは各々独立して、水素、ヒドロキシル保護基、糖、または完全にもしくは部分的に保護された糖であり;
は、任意でCOOHにより置換されているC〜Cアルキルであり;
は、任意でハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rにより置換されているアルキルであり;
nは1〜4であり;かつ
qは0〜4である。
別の態様において、本発明は、式(I)
Figure 2007525453
を有する保護モノマーに関し、
ここで、Bは、
Figure 2007525453
からなる群より選択され;
は、オルトエステル保護基、水素、エーテル、アルキルエーテル、エステル、ハロゲン、保護アミン、または保護ヒドロキシル部分であり;
は、−O−P(OR27)N(R28または−O−L−R29であり;
5’、X5’’、X5’’’は、少なくとも1つのアルコキシまたはシルオキシ置換基を含み;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
は、水素、C〜Cアルキル、または任意でヒドロキシにより置換されているC〜Cアルケニル、またはC(O)NHRであり;
は、水素、C〜Cアルキル、もしくはC〜Cチオアルコキシ、NH、NHR、またはNRであり;
は、R4’とともにオキソを形成するか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
4’は、Rとともにオキソを形成するか、またはOであり;
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素、NH、NHR、またはNRであり;
は、非共有電子対またはC〜Cアルキルであり;
は、Rとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するか、またはR11とともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
10は、水素であるかまたは存在せず;
11は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
12は、水素もしくはホルミルであるか、または任意でヒドロキシもしくは保護ヒドロキシにより置換されているC〜Cアルキルであり;
13およびR14は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
15は、水素、C〜Cアルキル、または(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
16は、水素またはC〜Cアルキルであり;
17は、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
18は、シアノ、C(=NH)NH、またはCHNH(R)であり;
19は、水素またはC〜Cアルキルであり;
20は、
(i)水素;
(ii)ヒドロキシまたは保護ヒドロキシ;
(iii)任意でCOORにより置換されているC〜Cアルコキシ;あるいは
(iv)任意でヒドロキシおよび/またはCOORにより置換されているC〜Cアルキル、NH、NHR、またはCONHであり;
21は、水素であるか、またはR23とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
22は水素であり;
23は、水素であるか、またはR21とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
24およびR25は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
26は(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
27は、任意でシアノにより置換されているC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;
28はC〜C10アルキルであり;
29は、液体または固体支持体試薬であり;
Xは、O、S、またはSeであり;
Yは、OまたはSであり;
Lは、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり;
、R、およびRの全てが水素ではなく;さらにRが水素であるとき、RはNHまたはNH(iBu)ではなく;さらにR12が水素であり、かつRおよびR11がともにそれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するとき、RおよびR10はともに水素ではなく;さらにXおよびYがOであり、R19が水素であり、かつR21およびR23がともにそれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するとき、R20は水素またはCHではなく;
は、グリシニル、スレオニル、またはノルバリルであり、それらの各々は任意で部分的または完全に保護されてもよく;
は、C〜Cアルキルまたは窒素保護基であり;
はC〜Cアルキルであり;
は、水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはOOHであり;
は、水素、窒素保護基、またはCOORであり;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
はC〜C10アルキルであり;
は水素、または
Figure 2007525453
であり、
およびRjはともに、これらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するか、またはこれらが結合する各炭素原子の間で−O−を形成し;
およびRは各々独立して、水素、ヒドロキシル保護基、糖、またはaであり;
は、任意でCOOHにより置換されているC〜Cアルキルであり;
nは1〜4であり;かつ
qは0〜4である。
さらなる態様において、本発明は、式(I)
Figure 2007525453
を有する保護モノマーに関し、
ここで、Bは、
アントラセニル、ピレニル、
Figure 2007525453
Figure 2007525453
からなる群より選択され、
は、オルトエステル保護基、水素、エーテル、アルキルエーテル、エステル、ハロゲン、保護アミン、または保護ヒドロキシル部分であり;
は、−O−P(OR27)N(R28または−O−L−R29であり;
’、X’’、X’’’は、少なくとも1つのアルコキシまたはシルオキシ置換基を含み;
17は、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
27は、任意でシアノにより置換されているC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;
28はC〜C10アルキルであり;
29は、液相または固相支持体試薬であり;
Qは、NまたはCR44であり;
Q’は、NまたはCR45であり;
Q’’は、NまたはCR47であり;
Q’’’は、NまたはCR49であり;
iVは、NまたはCR50であり;
44は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45とともに−OCHO−を形成し;
45は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR44もしくはR46とともに−OCHO−を形成し;
46は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45もしくはR47とともに−OCHO−を形成し;
47は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR46もしくはR48とともに−OCH2O−を形成し;
48は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR47とともに−OCH2O−を形成し;
49、R50、R51、R52、R53、R54、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、およびR72は各々独立して、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rから選択され;
55は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR56とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
56は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR55とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
Lは、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり;
は、C〜Cアルキルまたは窒素保護基であり;
はC〜Cアルキルであり;
は、任意でハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rで置換されているアルキルであり;
nは1〜4であり;かつ
qは0〜4である。
実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を含むことができる。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bはアントラセニルでもよい。
Bはピレニルでもよい。
28はイソプロピルでもよい。
’、X’’、およびX’’’は,以下の式:
Figure 2007525453
の任意の組み合わせでもよい。
’およびX’’はシロキシでもよく、かつX’’’はシクロアルコキシでもよい。
オルトエステル保護基は、式(III):
Figure 2007525453
を有してもよい。
31およびR32は、同じでもよいし異なってもよいし、かつ以下の式:
Figure 2007525453
の任意の組み合わせでもよく、
ここで、R33、R34、R35、R36、およびR37は、適合性リガンド、または水素、もしくはハロゲン、アルキル、もしくはシアノ置換基であり、R38は適合性リガンドである。
オルトエステルは
Figure 2007525453
でもよい。
29は、フルオリド安定性ポリスチレンベースの固体支持体またはPEGでもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは
Figure 2007525453
でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBはアントラセニルでもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBはピレニルでもよい。
Bは、2−アミノアデニニル、2−メチルアデニニル、N6−メチルアデニニル、2−メチルチオ−N6−メチルアデニニル、N6−イソペンテニルアデニニル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニニル、N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、2−メチルチオ−N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、N6−グリシニルカルバモイルアデニニル、N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、2−メチルチオ−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、N6−メチル−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、N6,N6−ジメチルアデニニル、3−メチルシトシニル、5−メチルシトシニル、2−チオシトシニル、5−ホルミルシトシニル、N4−メチルシトシニル、5−ヒドロキシメチルシトシニル、1−メチルグアニニル、N2−メチルグアニニル、7−メチルグアニニル、N2,N2−ジメチルグアニニル、
Figure 2007525453
Figure 2007525453
N2,7−ジメチルグアニニル、N2,N2,7−トリメチルグアニニル、1−メチルグアニニル、7−シアノ−7−デアザグアニニル、7−アミノメチル−7−デアザグアニニル、プソイドウラシリル、ジヒドロウラシリル、5−メチルウラシリル、1−メチルプソイドウラシリル、2−チオウラシリル、4−チオウラシリル、5−メチル−2−チオウラシリル、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシリル、5−ヒドロキシウラシリル、5−メトキシウラシリル、ウラシリル 5−オキシ酢酸、ウラシリル 5−オキシ酢酸メチルエステル、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリル、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリルメチルエステル、5−メトキシカルボニルメチルウラシリル、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシリル、5−アミノメチル−2−チオウラシリル、5−メチルアミノメチルウラシリル、5−メチルアミノメチル−2−チオウラシリル、5−メチルアミノメチル−2−セレノウラシリル、5−カルバモイルメチルウラシリル、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシリル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシリル、3−メチルウラシリル、1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)プソイドウラシリル、5−カルボキシメチルウラシリル、5−メチルジヒドロンラシリル、3−メチルプソイドウラシリル、
Figure 2007525453
Figure 2007525453
から選択され得る一般的でない塩基または一般的な塩基でもよい。
は−OC[OCHCHOC(O)CHでもよく;R27はCHでもよく;R28は(CHCH−でもよく;X5’およびX5’’はトリメチルシロキシでもよく;X5’’’はシクロドデシルオキシでもよく;かつBは上記の一般的でない塩基または一般的な塩基のいずれかから選択されてもよい。
はフルオロでもよい。
Bは
Figure 2007525453
でもよい。
Bは、連結リガンドまたは非連結リガンドに結合された、置換または非置換(例えば、1つまたは複数のフルオロ基を有する)アリールでもよい。
1つの態様において、本発明は、式(II)
Figure 2007525453
を有する保護モノマーに関し、
ここで、Bは、
Figure 2007525453
アントラセニル、ピレニル、
Figure 2007525453
からなる群より選択され、
は、オルトエステル保護基、水素、エーテル、アルキルエーテル、エステル、ハロゲン、保護アミン、または保護ヒドロキシル部分であり;
は、−O−P(OR27)N(R28または−O−L−R29であり;
X5’、X5’’、X5’’’は、少なくとも1つのアルコキシまたはシルオキシ置換基を含み;
Gは、NR30、S、またはCWであり;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
は、水素、C〜Cアルキル、または任意でヒドロキシにより置換されているC〜Cアルケニル、またはC(O)NHRであり;
は、水素、ハロ、C〜Cアルキル、C〜Cチオアルコキシ、NH、NHR、またはNRであり;
は、R4’とともにオキソを形成するか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
4’は、Rとともにオキソを形成するか、またはOであり
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
は、非共有電子対またはC〜Cアルキルであり;
は、Rとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するか、またはR11とともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
10は、水素であるかまたは存在せず;
11は、水素もしくはC〜Cアルキルであるか、またはRとともにこれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成し;
12は、水素もしくはホルミルであるか、または任意でヒドロキシもしくは保護ヒドロキシにより置換されているC〜Cアルキルであり;
13およびR14は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
15は、水素、C〜Cアルキル、または(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
16は、水素またはC〜Cアルキルであり;
17は、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
18は、シアノ、C(=NH)NH、またはCHNH(R)であり;
19は、水素またはC〜Cアルキルであり;
20は、
(i)水素;
(ii)ヒドロキシまたは保護ヒドロキシ;
(iii)任意でCOORにより置換されているC〜Cアルコキシ;あるいは
(iv)任意でヒドロキシおよび/またはCOORにより置換されているC〜Cアルキル、NH、NHR、またはCONHであり;
21は、水素であるか、またはR23とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
22は水素であり;
23は、水素であるか、またはR21とともにこれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成し;
24およびR25は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
26は(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
27は、任意でシアノにより置換されているC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;
28はC〜C10アルキルであり;
29は、液相または固相支持体試薬であり;
30は、C〜C20アルキル、C〜C20アルケニル、C〜C20アルキニル;C〜Cシクロアルキル;C〜C12アリール;5〜10員ヘテロアリール;C〜C14アラルキル;−C(O)−(CH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−C(O)O−(リガンド);−C(O)−O−(リガンド);−C(O)−(CH−NH−;−C(O)−(CH−NH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−(リガンド);−C(O)−NH−(リガンド);−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)O−(リガンド);−(CH−(リガンド);−(CH−NH−;または−(CH−NH−C(O)−(リガンド)であり;
Qは、NまたはCR44であり;
Q’は、NまたはCR45であり;
Q’’は、NまたはCR47であり;
Q’’’は、NまたはCR49であり;
iVは、NまたはCR50であり;
44は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45とともに−OCHO−を形成し;
45は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR44もしくはR46とともに−OCHO−を形成し;
46は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR45もしくはR47とともに−OCHO−を形成し;
47は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR46もしくはR48とともに−OCH2O−を形成し;
48は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、もしくは連結リガンドであるか、またはR47とともに−OCH2O−を形成し;
49、R50、R51、R52、R53、R54、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、およびR72は各々独立して、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rから選択され;
55は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR56とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
56は、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR55とともに、任意で置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
Xは、O、S、またはSeであり;
Yは、OまたはSであり;
Lは、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり;
は、グリシニル、スレオニル、またはノルバリルであり、それらの各々は任意で部分的または完全に保護されてもよく;
は、C〜Cアルキルまたは窒素保護基であり;
はC〜Cアルキルであり;
は、水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはOOHであり;
は、水素、窒素保護基、またはCOORであり;
は、水素またはC〜Cアルキルであり;
はC〜C10アルキルであり;
は水素、または
Figure 2007525453
であり、
およびRjはともに、これらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するか、またはこれらが結合する各炭素原子の間で−O−を形成し;
およびRは各々独立して、水素、ヒドロキシル保護基、糖、または完全にもしくは部分的に保護された糖であり;
は、任意でCOOHにより置換されているC〜Cアルキルであり;
は、任意でハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、もしくはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rにより置換されているアルキルであり;
nは1〜4であり;
qは0〜4であり;
sは0〜20である。
実施形態は、上記の1つまたは複数の特徴を含むことができ、さらにR、R、およびRの全てが水素ではない保護モノマーを含むことができ;さらにRが水素であるとき、RがNH、NH(保護基)、またはNH(iBu)ではなく;さらにR12が水素であり、かつRおよびR11がともにそれらが結合する炭素原子と窒素原子との間で二重結合を形成するとき、RおよびR10がともに水素ではなく;さらにXおよびYがOであり、R19が水素であり、かつR21およびR23がともにそれらが結合する各炭素原子の間で二重結合を形成するとき、R20は水素またはCHではなく;および/またはWはフルオロである。
別の態様において、本発明は、第1の官能化ヒドロキシル基、第2の官能化ヒドロキシル基、およびリガンドを有する保護モノマーに関し、ここで、第1の官能化ヒドロキシル基、第2の官能化ヒドロキシル基、およびリガンドは担体に連結されている。第1の官能化ヒドロキシ基は式:
Figure 2007525453
を有する。好ましいX5’、X5’’、およびX5’’’は、シロキシおよびアルコキシまたはシクロアルコキシを含む。第2の官能化ヒドロキシ基は式:
Figure 2007525453
を有する。R28は、C〜C10アルキル、例えばイソプロピルであり;R27は、任意でシアノにより置換されているC〜CアルキルまたはC〜Cアルケニル、例えばメチル、アリル、および2−シアノエチルである。Lはリンカーであり、かつ●は液体または固体支持体試薬である。
リガンドは、標的化基(例えば、脂質、ステロイド、ビタミン、炭水化物、ポリアミン、アミノ酸、ペプチド、ペプチド模倣物、または切断分子)であり、または診断基(例えば、ビオチン、フルオロホア、抗体、または抗原)である。リガンドは式(G)C(=H)NHRを有し、ここで、Gは、−O−、−NH−、または−CH−であり;HはOまたはNHであり、かつRはH、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、またはC〜C10ヘテロアリールである。リガンドはまた、連結部分を通して担体に連結される。連結部分は、−C(O)−(CH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−C(O)O−(リガンド);−C(O)−O−(リガンド);−C(O)−(CH−NH−;−C(O)−(CH−NH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−(リガンド);−C(O)−NH−(リガンド);−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)O−(リガンド);−(CH−(リガンド);−(CH−NH−;または−(CH−NH−C(O)−(リガンド)である。
担体は環状部分であり、1つまたは複数のヘテロ原子(例えば、窒素、酸素、または硫黄)でもよい。いくつかの実施形態において、リガンドは環状部分の窒素原子に結合される。好ましくは、モノマーは、2つの官能化ヒドロキシル基のみを含む。
いくつかの実施形態において、環状部分は
Figure 2007525453
であり、ここで、
39およびR40は、各々独立して水素であるか、またはともにオキソを形成し;
41は、水素または−C(R42)(R43)−(CH−−−−−−であり;
42およびR43は、各々独立して水素であるか、またはともにオキソを形成し;
uは1または2であり;波線は、リガンドまたは連結リガンドに対する結合点を表し;ならびに点線は、第1の官能化ヒドロキシル基および第2の官能化ヒドロキシル基に対する結合点を表す。
いくつかの実施形態において、環状部分は
Figure 2007525453
であり、ここで、
uは1または2であり;波線は、リガンドまたは連結リガンドに対する結合点を表し;ならびに点線は、第1の官能化ヒドロキシル基、第2の官能化ヒドロキシル基、および非官能化ヒドロキシル基、保護ヒドロキシル基、または水素に対する結合点を表す。
さらなる態様において、本発明は、本明細書に記載された1つまたは複数のモノマーを取り込むiRNA剤に関する。本発明はまた、iRNA剤の使用方法に関する。
1つの態様において、本発明はポリマーの合成方法に関し、この方法は、モノマーの1つが本明細書に記載されたモノマーであるという条件で、5’保護された第1のモノマーを供給する工程、第2のモノマーを供給する工程、第1のモノマーの5’部分を脱保護する工程、および第2のモノマーの3’部分を脱保護された5’モノマーと反応させ、それによってポリマーを合成する工程を含む。好ましい実施形態において、本明細書に記載されたようなモノマーは、ポリマーの3’末端残基またはポリマーの5’末端残基として供給される。
他の態様において、本発明は、本明細書に記載された5’シリル保護基を含むジ−、トリ、またはポリマー性分子と、本明細書に記載された少なくとも1つのモノマーを含むサブユニットとに関する。
さらなる態様において、本発明は、iRNA剤の製造方法に関し、この方法は、二重鎖を形成可能な第1の配列および第2の配列を供給する工程を含み、この二重鎖は、本明細書に記載された方法によって付加された少なくとも1つのモノマーを含む。いくつかの実施形態において、第1の配列および第2の配列は、15から30ヌクレオチド長の間である。
1つの態様において、本発明は、標的遺伝子の発現の調節方法に関し、この方法は、本明細書に記載されたモノマーを含むか、または本明細書に記載された方法によって取り込まれたモノマーを含むiRNA剤を供給する工程を含む。いくつかの実施形態において、iRNA剤は対象に投与され得る。
他の態様において、本発明は、本明細書に記載されたモノマーを含むか、または本明細書に記載される方法によって形成されたモノマーを含むiRNA剤を含む薬学的組成物に関する。
本発明の1つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明において示される。本発明の他の特徴および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかである。
保護モノマー
定義
本明細書中で使用される場合、用語「ハロ」または「ハロゲン」とは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素のいずれかの基をいう。
用語「アルキル」とは、示される数の炭素原子を含む炭化水素鎖をいい、炭化水素鎖は、直鎖でもよいし分枝鎖でもよい。例えば、C〜C12アルキルは、1から12個(両端を含む)の炭素原子をその中に有することができる基を示す。用語「ハロアルキル」とは、1つまたは複数の水素原子がハロによって置換されているアルキルをいい、全ての水素がハロによって置換されているアルキル部分(例えば、パーフルオロアルキル)を含む。アルキル基およびハロアルキル基は、任意でO、N、またはSが挿入されてもよい。用語「アリールアルキル」または「アラルキル」とは、アルキル水素原子がアリール基によって置換されているアルキル部分をいう。アラルキルには、1つより多くの水素原子がアリール基によって置換されている基が含まれる。「アリールアルキル」または「アラルキル」の例には、ベンジル基、9−フルオレニル基、ベンズヒドリル基、およびトリチル基が含まれる。
用語「アルケニル」とは、2〜12個の炭素原子を含み、1つまたは複数の二重結合を有することにおいて特徴付けられる直鎖または分枝鎖の炭化水素鎖をいう。sp炭素が、任意で別の部分へのアルケニル基の結合の点であってもよい。代表的なアルケニルの例には、アリル基、プロペニル基、2−ブテニル基、3−ヘキセニル基、および3−オクテニル基が含まれるがこれらに限定されない。用語「アルキニル」とは、2〜8個の炭素原子を含み、1つまたは複数の三重結合を有することにおいて特徴付けられる直鎖または分枝鎖の炭化水素鎖をいう。sp炭素が、任意で別の部分へのアルケニル基の結合の点であってもよい。代表的なアルキニルのいくつかの例は、エチニル、2−プロピニル、および3−メチルブチニル、およびプロパギルである。
用語「アルキルアミノ」および「ジアルキルアミノ」とは、それぞれ−NH(アルキル)基および−NH(アルキル)基をいう。用語「アラルキルアミノ」とは、−NH(アラルキル)基をいう。用語「アルコキシ」とは−O−アルキル基をいい、そして用語「シクロアルコキシ」および「アラルコキシ」とは、それぞれ−O−シクロアルキル基およびO−アラルキル基をいう。用語「シロキシ」とはRSiO−基をいう。用語「メルカプト」とはSH基をいう。用語「チオアルコキシ」とは−S−アルキル基をいう。
用語「アルキレン」とは、二価のアルキル(すなわち、−R−)をいい、例えば、−CH−、−CHCH−、および−CHCHCH−である。用語「アルキレンジオキソ」とは、構造−O−R−O−(ここでRがアルキレンを表す)の二価の種をいう。
用語「アリール」とは、芳香族性単環式、二環式、または三環式の炭化水素環系をいい、ここで任意の環原子が置換され得る。アリール部分の例には、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびピレニルが含まれるがこれらに限定されない。
用語「シクロアルキル」は、本明細書中で使用される場合、飽和した環式、二環式、三環式、または3〜12個の炭素を有する多環式の炭化水素基を含み、ここで、任意の環原子が置換され得る。本明細書中に記載されるシクロアルキル基はまた、縮合環を含み得る。縮合環は、一般的な炭素−炭素結合または一般的な炭素原子(例えば、スピロ縮合環)を共有する環である。シクロアルキル部分の例には、シクロヘキシル、アダマンチル、およびノルボルニルが含まれるがこれらに限定されない。
用語「ヘテロシクリル」とは、単環式の場合に1〜3個のヘテロ原子を有し、二環式の場合に1〜6個のヘテロ原子を有し、または三環式の場合に1〜9個のヘテロ原子を有し、このヘテロ原子はO、N、またはSから選択される(例えば、単環式、二環式、または三環式の場合に、それぞれ炭素原子、および1〜3個、1〜6個、または1〜9個の、N、O、またはSのヘテロ原子)非芳香族性の3〜10員単環式、8〜12員二環式、または11〜14員三環式の環系をいい、ここで、任意の環原子が置換され得る。本明細書中に記載されるヘテロシクリル基はまた、縮合環を含み得る。縮合環は、一般的な炭素−炭素結合または一般的な炭素原子(例えば、スピロ縮合環)を共有する環である。ヘテロシクリル部分の例には、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリノ、ピロリニル、およびピロリジニルが含まれるがこれらに限定されない。
用語「シクロアルケニル」とは、本明細書中で使用される場合、部分的に不飽和の、非芳香族性の、環状、二環式、三環式、または多環式の、5〜12個の炭素、好ましくは5〜8個の炭素を有する炭化水素基を含み、ここで任意の環原子が置換され得る。本明細書に記載されるシクロアルケニル基はまた、縮合環を含み得る。縮合環は、一般的な炭素−炭素結合または一般的な炭素原子(例えば、スピロ縮合環)を共有する環である。シクロアルケニル部分の例には、シクロヘキセニル、シクロヘキサジエニル、またはノルボルネニルが含まれるがこれらに限定されない。
用語「ヘテロシクロアルケニル」とは、単環式の場合に1〜3個のヘテロ原子を有し、二環式の場合に1〜6個のヘテロ原子を有し、または三環式の場合に1〜9個のヘテロ原子を有し、このヘテロ原子は、O、N、またはSから選択される(例えば、単環式、二環式、または三環式の場合に、それぞれ、炭素原子、および1〜3個、1〜6個、または1〜9個の、N、O、またはSのヘテロ原子)、部分的に飽和の、非芳香族性の、5〜10員単環式、8〜12員二環式、または11〜14員三環式の環系をいい、ここで任意の環原子が置換され得る。本明細書に記載されるヘテロシクロアルケニル基はまた、縮合環を含み得る。縮合環は、一般的な炭素−炭素結合または一般的な炭素原子(例えば、スピロ縮合環)を共有する環である。ヘテロシクロアルケニル部分の例には、テトラヒドロピリジルおよびジヒドロピランが含まれるがこれらに限定されない。
用語「ヘテロアリール」は、単環式の場合に1〜3個のヘテロ原子を有し、二環式の場合に1〜6個のヘテロ原子を有し、または三環式の場合に1〜9個のヘテロ原子を有し、このヘテロ原子は、O、N、またはSから選択される(例えば、単環式、二環式、または三環式の場合に、それぞれ炭素原子、および1〜3個、1〜6個、または1〜9個の、N、O、またはSのヘテロ原子)、芳香族性の5〜8員単環式、8〜12員二環式、または11〜14員三環式の環系をいい、ここで、任意の環原子が置換され得る。本明細書に記載されるヘテロアリール基はまた、一般的な炭素−炭素結合を共有する縮合環を含み得る。
用語「オキソ」とは、炭素に結合した場合にカルボニルを形成し、窒素に結合した場合にN−オキシドを形成し、および硫黄と結合した場合にスルホキシドまたはスルホンを形成する酸素原子をいう。
用語「アシル」とは、アルキルカルボニル、シクロアルキルカルボニル、アリールカルボニル、ヘテロシクリルカルボニル、またはヘテロアリールカルボニルの置換基をいい、これらのいずれかは、置換基によってさらに置換されてもよい。
用語「置換基」とは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ヘテロシクリル基、ヘテロシクロアルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、またはヘテロアリール基上で、その基の任意の原子において「置換されている」基をいう。適切な置換基は、非限定的に以下を含む:アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、SOH、硫酸、リン酸、パーフルオロアルキル、パーフルオロアルコキシ、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、カルボキシル、オキソ、チオキソ、イミノ(アルキル、アリール、アラルキル)、S(O)アルキル(ここでnは0〜2)、S(O)アリール(ここでnは0〜2)、S(O)ヘテロアリール(ここでnは0〜2)、S(O)ヘテロシクリル(ここでnは0〜2)、アミン(モノ−、ジ−、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびこれらの組み合わせ)、エステル(アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル)、アミド(モノ−、ジ−、アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびこれらの組み合わせ)、スルホンアミド(モノ−、ジ−、アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびこれらの組み合わせ)、非置換アリール、非置換ヘテロアリール、非置換ヘテロシクリル、および非置換シクロアルキル。1つの態様において、基上の置換基は、独立して任意の1つであるか、または上述の置換基の任意のサブセットである。
用語「アデニニル、シトシニル、グアニニル、チニミル、およびウラシニル」および同様の語は、アデニン、シトシン、グアニン、チミン、およびウラシルの基をいう。
「保護化」部分は、官能基の反応性が結合された保護基の存在によって一時的にブロックされる反応性の官能基、例えば、ヒドロキシル基もしくはアミノ基、または1つまたは複数の官能基を有する分子のクラス、例えば糖をいう。本明細書に記載されるモノマーおよび方法のために有用である保護基は、例えば、グリーン(Greene),T.W.、Protective Groups in Organic Synthesis(John Wiley and Sons:New York)、1981年(これは本明細書に援用する)において見い出されることが可能である。
保護モノマーの構造
一般的に、保護モノマー化合物は、2つの異なって官能化されたヒドロキシル基(以下のOFGおよびOFG)およびリガンドを含み、これらの3つすべてが担体分子(以下のAを参照のこと)に連結されている。本明細書中で使用される場合、用語「官能化されたヒドロキシル基」とは、ヒドロキシルプロトンが別の置換基によって置換されていることを意味する。代表的な構造BおよびCにおいて示されるように、担体上の1つのヒドロキシル基(OFG)がシリコンベースの保護基で官能化される。他のヒドロキシル基(OFG)は、(1)Bに示されるように、直接的にもしくはリンカーLを通して間接的に、液体、もしくは固相合成支持試薬(黒丸)と、または(2)Cに示されるように、リン酸含有部分、例えば、ホスホルアミダイトのいずれかで官能化されることが可能である。
Figure 2007525453
上記の置換基の組み合わせは、モノマーが、本明細書に記載されるモノマー化合物および/または天然のもしくは修飾したリボヌクレオチドの任意の組み合わせを含む、天然のもしくは修飾されたオリゴヌクレオチド、またはポリマー性分子の内部または末端の位置に取り込まれることを可能にする。それゆえに、本明細書に記載されるモノマーは、iRNA剤を調製するために使用されることが可能である。理論によって束縛されることを望まないが、本明細書に記載される1つまたは複数のモノマーの取り込みは、標的mRNAへのiRNA剤の結合親和性を増加し得、ヌクレアーゼ耐性を増加し得、二重鎖型のジオメトリーを変化させ得、分布を変化させ得るかもしくはiRNA剤に身体の特定の部分を標的とさせ得、そして核酸結合タンパク質との相互作用を修飾し得る(例えば、RISC形成および鎖分離の間)と考えられている。
BにおけるOFGがリンカー、可溶性または不溶性の支持試薬に接続された、例えば長い有機リンカーを含む場合、一旦OFGが脱保護され、求核試薬として別のヌクレオシドまたは求電子基を含むモノマー(例えば、アミダイト基)と自由に反応するならば、溶液または固相合成の技術が、天然のおよび/または修飾されたリボヌクレオチドの鎖を構築するために利用されることが可能である。代替的には、天然のもしくは修飾されたリボヌクレオチド、またはオリゴリボヌクレオチド鎖が、OFGにおいてアミダイト基を介して、モノマーCにカップリングされることが可能である。この操作の次に、OFGが脱ブロックされ得、そして回復した求核性ヒドロキシル基が、別のヌクレオシドまたは求電子基を含むモノマーと反応することが可能である(図1を参照のこと)。
OFGは以下に示す一般式Dを有する。
Figure 2007525453
ヒドロキシル基、−OHは求核性基(すなわち、ルイス塩基)であり、これは、酸素を通して求電子基(すなわち、ルイス酸)と反応する。水素がシリコンベースの保護基、すなわち、Dで置換されているヒドロキシル基は、本質的には、置換反応における求核基としては反応性ではない。従って、シリル保護ヒドロキシル基は、オリゴヌクレオチド合成の間に構造Cによって例示される化合物の、例えば、ホモカップリングを妨害する際に有用である。X5’、X5’’、およびX5’’’は置換されているかまたは非置換の、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、アルコキシ、シクロアルコキシ、アラルコキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、またはシロキシ(すなわち、RSiO−、3つの「R」基のすべてが上記に列挙した基の任意の組み合わせであり得る)から選択され得る。X’、X’’、およびX’’’はすべて同じであるか、異なっていてよく;X’、X’’、およびX’’’の2つが同じであり、第3のものが異なっている組合せも企図する。特定の実施形態において、X’、X’’、およびX’’’は少なくとも1つのアルコキシ基またはシロキシ基を含み、かつ図2に列挙される基のいずれか1つであり得、好ましい組み合わせには、X’、X’’=トリメチルシロキシおよびX’’’=1,3−(トリフェニルメトキシ)−2−プロポキシまたはシクロドデシルオキシが含まれる。
他のX’、X’’、およびX’’’の好ましい組み合わせには、以下に示される脱保護および安定性の判断基準に合致するOFG基を生じるものが含まれる。この基は、好ましくは、アミダイト合成条件、保存条件、およびオリゴヌクレオチド合成条件の下で安定である。例えば、支持体に結合したオリゴヌクレオチドからのシリル基の迅速な除去(すなわち、1分間未満)が望ましい。なぜなら、これは合成時間を減少し、それによって伸長しているオリゴヌクレオチド鎖の試薬への曝露時間を減少するからである。オリゴヌクレオチド合成は、シリル保護基が脱保護の間にシリル基が見えれば、例えば、発色団シリル置換基の付加から改善されることが可能である。
シリル保護基の選択は、安定性および容易な除去の必須の特性の競合する要求、ならびにこれらの競合する目的のバランスを取る必要によって複雑化される可能性がある。安定性を増加させる大部分の置換基はまた、シリル基の除去のために必要とされる反応時間を増加させる可能性があり、これは、基の除去の困難さのレベルを増加させる。
OFGへのアルコキシおよびシロキシの置換基の付加は、シリルエーテル結合のフルオリド切断に対する保護基の感受性を増加させる。置換基の立体障害を増加させることは、フルオリド不安定性を同じ程度にまで減少させることなく、安定性を保存する。シリル基上での置換基の適切なバランスは、シリルエーテルを使用可能なヌクレオシド保護基にする。
候補OFG基は、候補OFG基をテトラヒドロフランの5倍モル濃度等量まで有する好ましい担体のテトラヒドロフラン溶液を室温で曝露することによって試験され得る。反応時間は、薄層クロマトグラフィによって開始物質の消失をモニターすることによって決定することが可能である。
OGFは一般式EまたはFを有する:
Figure 2007525453
構造EにおけるOFGはホスホルアミダイト基であり、かつモノマーが本明細書に記載される別のモノマーまたは天然のもしくは修飾されたリボヌクレオチドもしくはオリゴリボヌクレオチド鎖にカップリングされる可能性がある部位として機能する。例えば、ブロックされていない5’−OHを含むリボヌクレオチドは、N(R28部分の置き換えを介してモノマーにカップリングされて、モノマーとヌクレオシドの間の亜リン酸エステル結合を形成することが可能である。R27は、置換されているかまたは非置換のアルキルまたはアルケニルであり得る。好ましい実施形態において、R27はメチル、アリル、または2−シアノエチルである。R28はC〜C10アルキル基であり得、好ましくは、これは3個または4個の炭素を含む分枝基、例えば、イソプロピルである。
FにおけるOFGは、リンカーで官能化されたヒドロキシルであり得、これは次には、他のリンカー末端に、液体または固相合成支持試薬を含む。支持試薬は、本明細書に記載されるモノマーを支持することが可能である任意の支持媒体であり得る。モノマーは、リンカー、Lを介して不溶性支持体に結合されることが可能であり、これは、モノマーが、支持体が配置されている溶媒中で可溶化されること(および鎖を伸長すること)を可能にする。可溶化され、なお固定化されているモノマーは、周りを取り囲む溶媒中の試薬と反応することが可能であり;未反応の試薬および可溶性の副産物は、モノマーおよびモノマー由来の生成物が結合している固体支持体から容易に洗い出されることが可能である。代替的には、モノマーは、可溶性の支持体部分、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)に結合されることが可能であり、液相合成技術が、鎖を構築するために使用されることが可能である。リンカーおよび支持媒体の選択は当業者の範囲内である。一般的には、リンカーは−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり得、好ましくは、これは、オキサリル、スクシニル、またはチオグリコリルである。標準的な制御ポアガラス固相合成支持体は、フルオリド不安定性5’シリル保護基との結合では使用することが不可能である。なぜなら、ガラスはフルオリドによって分解され、全長生成物の量の顕著な減少を伴うからである。フルオリド安定ポリスチレンベースの支持体またはPEGが好ましい。
担体は、OFG、OFG、およびリガンドのために結合点を含む任意の有機分子であり得る。特定の実施形態において、担体は環状分子であり、ヘテロ原子(例えば、O、N、またはS)を含んでもよい。例えば、担体分子は、アリール(例えば、ベンゼン、ビフェニルなど)、シクロアルキル(例えば、シクロヘキサン、シスもしくはトランスのデカリンなど)、またはヘテロシクリル(ピペラジン、ピロリドンなど)を含むことが可能である。上記の環系のいずれかも、OFG、OFG、およびリガンドに加えて置換基を含むことが可能である。
特定の実施形態において、担体は窒素性ヘテロ環である。このクラスの例示的な担体には構造GおよびHが含まれる。表示「O」は、OFGおよびOFGの可能性のある位置を示す。Gの特定の実施形態において、ピペラジニル窒素の1つが水素で置換される。構造Hの場合によって、OFGおよびOFGによって占められていないままの位置は、ヒドロキシル基、保護ヒドロキシル基、または水素によって置換することが可能である。GとHの両方において、位置異性体および立体異性体のすべてが明確に含まれる。Hの好ましい例にはH−pおよびH−ssが含まれ、ここで、「chol」はコレステロール基を表す(例えば、「chol」に結合された酸素はコレステロール骨格のC−3に結合することが可能である)。H−ssにおいて影を付けた円は、液体または固体支持剤を表す。
Figure 2007525453
他の実施形態において、担体分子は酸素含有ヘテロ環である。好ましくは、担体は、構造Iに示されるリボース糖である。この実施形態において、保護モノマーはヌクレオシドである。
Figure 2007525453
「B」は「一般的でない」核酸塩基または「一般的な」塩基を表す。
本明細書で使用する「通常でない」核酸塩基は、以下のいずれか1つを含むことが可能である:
2−メチルアデニニル、
N6−メチルアデニニル、
2−メチルチオ−N6−メチルアデニニル、
N6−イソペンテニルアデニニル、
2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニニル、
N6−(シス−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
2−メチルチオ−N6−(シス−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
N6−グリシニルカルバモイルアデニニル、
N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
2−メチルチオ−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
N6−メチル−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、
2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、
N6,N6−ジメチルアデニニル、
3−メチルシトシニル、
5−メチルシトシニル、
2−チオシトシニル、
5−ホルミルシトシニル、
Figure 2007525453
N4−メチルシトシニル、
5−ヒドロキシメチルシトシニル、
1−メチルグアニニル、
N2−メチルグアニニル、
7−メチルグアニニル、
N2,N2−ジメチルグアニニル、
Figure 2007525453
N2,7−ジメチルグアニニル、
N2,N2,7−トリメチルグアニニル、
1−メチルグアニニル、
7−シアノ−7−デアザグアニニル、
7−アミノメチル−7−デアザグアニニル、
プソイドウラシリル、
ジヒドロウラシリル、
5−メチルウラシリル、
1−メチルプソイドウラシリル、
2−チオウラシリル、
4−チオウラシリル、
2−チオチミニル
5−メチル−2−チオウラシリル、
3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシリル、
5−ヒドロキシウラシリル、
5−メトキシウラシリル、
ウラシリル5−オキシ酢酸、
ウラシリル5−オキシ酢酸メチルエステル、
5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリル、
5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリルメチルエステル、
5−メトキシカルボニルメチルウラシリル、
5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシリル、
5−アミノメチル−2−チオウラシリル、
5−メチルアミノメチルウラシリル、
5−メチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
5−メチルアミノメチル−2−セレノウラシリル、
5−カルバモイルメチルウラシリル、
5−カルボキシメチルアミノメチルウラシリル、
5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
3−メチルウラシリル、
1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)プソイドウラシリル、
5−カルボキシメチルウラシリル、
5−メチルジヒドロウラシリル、または
3−メチルプソイドウラシリル。
一般的な塩基は、天然のDNA/RNA塩基の各々と塩基対を形成することが可能であり、これらの間で比較的わずかな区別を示す。一般的に、一般的な塩基は、例えば、スタッキング相互作用を介して、二重鎖RNAまたはRNA様分子を安定化することが可能である非水素結合性、疎水性、芳香族性の部分である。一般的塩基はまた、水素結合置換基を含むことが可能である。本明細書中で使用される場合、「一般的塩基」は以下のいずれか1つを含むことが可能である:
Figure 2007525453
Figure 2007525453
一般的な塩基はまた、直接的に、または例えば、リンカーまたは連結部分を介して間接的にのいずれかで、アリール部分に結合されるリガンドを有するアリール部分(例えば、フェニル)を含むことが可能である。このアリール部分はさらに、さらなる置換基、例えば、1つまたは複数のフルオロ基を含んでもよい。
は、2’−OHの代わりに「オキシ」または「デオキシ」置換基を含むことが可能である。
「オキシ」−置換基の例には以下が含まれる:アルコキシまたはアリールオキシ(OR、例えば、R=H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、糖、または保護基);ポリエチレングリコール(PEG)、O(CHCHO)CHOHOR;「ロックされた」核酸(LNA)、ここで、2’ヒドロキシルが、例えば、メチレン架橋によって、同じリボース糖の4’炭素に連結されている;O−PROTECTED AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ)およびアミノアルコキシ、O(CHPROTECTED AMINE、(例えば、AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ)、およびオルトエステル。アミン保護基には、ホルミル、アミド、ベンジル、アリルなどが含まれ得る。
好ましいオルトエステルは一般式Jを有する。基R31および基R32は同じかまたは異なっていてもよく、かつ図3に列挙される基の任意の組み合わせであり得る。好ましいオルトエステルは、構造Kとして以下に示される「ACE」基である。
Figure 2007525453
「デオキシ」置換基には以下が含まれる:水素(すなわち、デオキシリボース糖、これは、部分的ds RNAの突出部分に特に関連するもの);ハロ(例えば、フルオロ);保護アミノ(例えば、NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、またはアミノ酸(すべてのアミノが保護されている));完全に保護されているポリアミノ(例えば、NH(CHCHNH)CHCH−AMINE(ここでAMINE=NH);アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、およびすべてのアミノ基が保護されている)、−NHC(O)R(R=アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、または糖)、シアノ;アルキル−チオ−アルキル;チオアルコキシ;およびアルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル、およびアルキニル(これらは場合により、例えば、保護アミノ官能基で置換されてもよい)。好ましい置換基は、2’−メトキシエチル、2’−OCH3、2’−O−アリル、2’−C−アリル、および2’−フルオロである。
は上記のOFGについて記載された通りであり、X’、X’’、およびX’’’は上記に議論されたように選択されることが可能である。
別の実施形態において、担体は炭素環、および硫黄含有ヘテロ環であり得る。
保護モノマーの合成および使用
本明細書に記載される一般的でない塩基を含むリボヌクレオチドの一覧は、パメラ・エフ・クライン(Pamela F.Crain)、ジェフ・ローゼンスキー(Jef Rozenski)、およびジェームズ・エー・マクロスキー(James A.McCloskey);Departments of Medicinal Chemistry and Biochemistry,University of Utah,Salt Lake City,UT 85112,USA(RNAmods@lib.med.utah.edu)によって維持されている「The RNA Modification Database」において記載されている。
担体GおよびHは、本明細書および当業者によって記載されている方法によって合成されることが可能である。
保護ヌクレオチド、例えば化合物Iは、オリゴヌクレオチドの固体支持体合成において利用されることが可能である。5’シリル保護基は、酸不安定性オルトエステルとともにリボヌクレオチドの2’位において使用されて、ホスホルアミダイトケミストリーを通してオリゴヌクレオチドを合成することが可能である。最終的な脱保護状態は、RNA生成物を有意に分解しないことが知られている。一般的でない塩基および一般的な塩基上の官能基は、オリゴヌクレオチド合成の間、本明細書に記載される実行される操作と適合可能である保護基でブロックされる。すべての合成は、大スケール、中程度のスケール、または小スケールで、自動化または手動のいずれかの合成装置で行われることが可能である。合成はまた、複数ウェルプレートまたはガラススライド中で実行されることが可能である。
5’−O−シリル基は、フルオリドイオンへの曝露を介して除去されることが可能である。これは、任意の供給源のフルオリドイオンを含んでもよく、例えば、無機カウンターイオンと対になったフルオリドイオンを含む塩(例えば、フッ化セシウムおよびフッ化カリウム)、または有機カウンターイオンと対になったフルオリドイオンを含む塩(例えば、テトラアルキルアンモニウムフルオリド)を含む。クラウンエーテル触媒は、脱保護反応における無機フルオリドを合わせて利用されることが可能である。好ましいフルオリドイオンの供給源は、テトラブチルアンモニウムフルオリドまたはアミンヒドロフルオリドである(例えば、二価非プロトン性溶媒(例えば、ジメチルホルムアミド)中で水性HFをトリエチルアミンと合わせる)。
亜リン酸トリエステルおよびホスホトリエステルに対する使用のための保護基の選択は、フルオリドに対するトリエステルの安定性を変化させる可能性がある。ホスホトリエステルまたは亜リン酸トリエステルのメチル保護は、フルオリドイオンに対して結合を安定化し得、工程の収率を改善し得る。
リボヌクレオチドは反応性2’ヒドロキシル置換基を有するので、5’−O−シリル保護基に適合可能な保護基(例えば、フルオリドに対して安定なもの)を用いて、RNA中の反応性2’位を保護することが望ましくあり得る。オルトエステルはこの判断基準に合致し、かつ最小のRNA分解を生じる可能性がある最終の酸脱保護工程において容易に除去されることが可能である。
テトラゾール触媒は、標準的なホスホルアミダイトカップリング反応において使用されることが可能である。好ましい触媒には、例えば、テトラゾール、S−エチル−テトラゾール、p−ニトロフェニルテトラゾールが含まれる。
一般的工程は以下の通りである。ヌクレオシドは、RNAオリゴヌクレオチドの固相または液相合成における使用のために適切に保護および官能化される。リボヌクレオチド中の2’ヒドロキシル基は、トリスオルトエステル試薬を使用して修飾されることが可能である。2’−ヒドロキシルは、酸触媒、例えば、ピリジニウムp−トルエンスルホネートの存在下でトリスオルトエステル試薬とリボヌクレオシドを反応させることによって、修飾され、2’−O−オルトエステルヌクレオシドを生成することが可能である。この反応は当業者に公知である。次いで、この生成物は、さらなる基保護反応(例えば、5’−O−シリル化)および官能化(例えば、3’−O−リン酸化)に供せされ、当業者による反応によるオリゴヌクレオチドまたはポリマー中への取り込みのための望ましい試薬(例えば、ヌクレオシドホスホルアミダイト)を生成することが可能である。
好ましいオルトエステルには、アシル基またはエステル保護基で保護されるエチレングリコールリガンドを含むものが含まれる。具体的には、好ましいアシル基はアセチルである。次いで、ヌクレオシド試薬が、当業者によって使用されてRNAオリゴヌクレオチドが市販の合成装置(例えば、Gene Assembler Plus(Pharmacia)、380B(Applied Biosystems))上で合成されることが可能である。オリゴヌクレオチドまたはポリマーの合成後(溶液相または固相のいずれか)、生成物は非酸性試薬を使用する1つまたは複数の反応に供されることが可能である。これらの反応の1つは、強い塩基性条件、例えば、水中40%メチルアミン試薬、55℃で10分間であってもよく、これは、エチレングリコールリガンドからアシル保護基を除去するが、結合したオルトエステル部分を残す。得られるオルトエステルは、ポリマーまたはオリゴヌクレオチドが引き続く適用の際に使用されるときに結合したままであってもよく、またはこれは、最終的な穏やかな酸性反応、例えば、50mM酢酸、pH 3.0中で55℃、10分間の反応、続いて等量の150mM TRIS緩衝液の付加(55℃、10分間)において除去されてもよい。
保護モノマー化合物は、反応混合物から分離されるか、またはカラムクロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、もしくは再結晶なとの方法によってさらに精製されることが可能である。当業者によって理解されるように、本明細書の式の化合物を合成するさらなる方法は、当業者には明らかである。さらに、種々の合成工程が所望の化合物を得るために代替的な配置または順番で実行されることが可能である。本明細書に記載される化合物を合成する際に有用である、他の合成化学的転換、保護基(例えば、塩基上に存在するヒドロキシル、アミノなど)および保護基の方法論(保護および脱保護)は当技術分野において公知であり、かつ例えば以下において記載されるものが含まれる:R.ラロック(Larock)、Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers(1989年);T.W.グリーン(Greene)およびP.G.M.ワッツ(Wuts)、Protective Groups in Organic Synthesis,第2版、John Wiley and Sons(1991年);L.フィーザー(Fieser)およびM.フィーザー(Fieser)、Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1994年);およびL.パケット(Paquette)編、Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1995年)、ならびにこれらの次の版。
本発明の保護モノマー化合物は、1つまたは複数の不斉中心を含んでもよく、従って、ラセミ化合物およびラセミ混合物、単一エナンチオマー、個々のジアステレオマー、およびジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマー化合物のすべてのこのような異性体型が明確に本発明に含まれる。本明細書に記載される化合物はまた、結合(例えば、炭素−炭素結合、炭素−窒素結合、例えば、アミド)または結合回転を制限すること(例えば、環もしくは二重結合の存在から生じる制限)が可能である置換基を含むことが可能である。従って、すべてのシス/トランス、E/Z異性体、および回転性アイソマー(回転異性体)が明確に本発明に含まれる。本発明の化合物はまた、このような例において複数の互変異性型で表されることが可能であり、本発明は、本明細書に記載される化合物のすべての互変異性型を明確に含む(例えば、環系のアルキル化は複数の部位におけるアルキル化を生じる可能性があり、本発明は、このような反応生成物のすべてを明確に含む)。このような化合物のすべてのこのような異性体型が本発明に明確に含まれる。本明細書に記載される化合物のすべての結晶型が明確に本発明に含まれる。
本明細書に記載されるモノマーおよび方法は、天然のもしくは修飾されたオリゴリボヌクレオチド、あるいは本明細書に記載されるモノマー化合物および/または天然のもしくは修飾されたリボヌクレオチド(1つまたは複数のサブユニットが一般的でない塩基または一般的な塩基を含む)の任意の組み合わせを含むポリマー性分子を調製するために使用されることが可能である。理論によって束縛されることを望まないが、これらの塩基の取り込みは、iRNA剤の標的mRNAに対する結合親和性を最適化し得、エンドヌクレアーゼ安定性を最適化し得、水素結合相互作用の数を増加させ得、かつ二重鎖型における好ましいπスタッキング、分極率、および糖パッカーを生じると考えられている。一般的でない塩基および一般的な塩基は、iRNA剤のセンス鎖とアンチセンス鎖の両方に取り込まれることが可能である。好ましい実施形態において、本明細書に記載されるモノマーおよび方法は、天然のオリゴリボヌクレオチド、修飾オリゴリボヌクレオチド、もしくはポリマーの3’末端位置に、および/または天然のオリゴリボヌクレオチド、修飾オリゴリボヌクレオチド、もしくはポリマーの5’末端位置に一般的でない塩基および一般的な塩基を含むサブユニットを導入するために使用されることが可能である。
一般的な塩基は「Survey and Summary:The Applications of Universal DNA base analogus」ロークス(Loakes),D.Nucleic Acid Research 2001,29,2437(これはその全体を本明細書に援用する)において記載されている。具体的な例は以下に記載されている:リュー(Liu),D.;モラン(Moran),S.;クール(Kool),E.T.Chem.Biol.、1997年、第4巻、919〜926ページ;モラレス(Morales),J.C.;クール(Kool),E.T.Biochemistry、2000年、第39巻、2626〜2632ページ;マットレー(Matray),T,J.;クール(Kool),E.T.J.Am.Chem.Soc.1998年、第120巻、6191〜6192ページ;モラン(Moran),S.;レン(Ren),R.X.−F.;ラムニー(Rumney)IV,S.;クール(Kool),E.T.J.Am.Chem.Soc.1997年、第119巻、2056〜2057ページ;グキアン(Guckian),K.M.;モラレス(Morales),J.C.;クール(Kool),E.T.J.Org.Chem.、1998年、第63巻、9652〜9656ページ;バーガー(Berger),M.;ウー(Wu),Y.;オガワ(Ogawa),A.K.;マクミン(McMinn),D.L.;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.Nucleic Acids Res.,2000年、第28巻、2911〜2914ページ;オガワ(Ogawa),A.K.;ウー(Wu),Y.;マクミン(McMinn),D.L.;リュー(Liu),J;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、3274〜3287ページ;オガワ(Ogawa),A.K.;ウー(Wu),Y.;バーガー(Berger),M.;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、8803〜8804ページ;タエ(Tae),E.L.;ウー(Wu),Y.;シア(Xia),G.;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.J.Am.Chem.Soc.、2001年、第123巻、7439〜7440ページ;ウー(Wu),Y.;オガワ(Ogawa),A.K.;バーガー(Berger),M.;マクミン(McMinn),D.L.;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、7621〜7632ページ;マクミン(McMinn),D.L.;オガワ(Ogawa),A.K.;ウー(Wu),Y.;リュー(Liu),J.;シュルツ(Shultz),P.G.;ロームスバーグ(Romesberg),F.E.J.Am.Chem.Soc.、1999年、第121巻、11585〜11586ページ;ブロッチ(Brotschi),C;ハベリ(Haberli),A.;ロイマン(Leumann),C,J.Angew.Chem.Int.Ed.2001年、第40巻、3012〜3014ページ;ワイズマン(Weizmann),H.;トー(Tor),Y.J.Am.Chem.Soc.、2001年、第123巻、3375〜3376ページ;ラン(Lan),T.;マクラフリン(McLaughlin),L.W.J.Am.Chem.Soc.2000年、第122巻、6512〜13ページ。
特定の実施形態において、本明細書に記載される方法およびモノマーは、一般的でない塩基、例えば、2−アミノアデニン(2−AA)および2−チオウラシル(2−TU)の間の1つまたは複数の鎖間対合形成を含む、偽相補性二本鎖iRNA剤を調製するために使用されることが可能である。2−アミノアデニン核酸塩基を有する全般構造Iのモノマーは第1の鎖に取り込まれることが可能であり、そして2−チオウラシル核酸塩基を有する全般構造Iのモノマーは、第2の鎖に取り込まれることが可能である。いかなる理論によっても束縛されることを望まないが、2−AA−2−TU対合を含む、得られる二重鎖の基底状態は、2−AA−ウラシルまたは2−TU−アデニン対合を含む二重鎖の基底状態と比較して、不安定であると考えられている。再度、いかなる理論によっても束縛されることを望まないが、この基底状態の不安定化は、ヘリカーゼ活性を促進することが可能であり、これは、プロセシングの間に二重鎖の鎖分離に関与すると考えられている。2−アミノアデニンおよび2−チオウラシル含有オリゴヌクレオチド鎖は、「Oligonucleotides containing 2−aminoadenine and 2−thiothymine act as selectively binding complementary agents」クチャビン・イゴール・V(Kutyavin,Igor V.);リンハート・レベッカ・L(Rhinehart,Rebecca L.);ルクタノフ・ユージニ−・A(Lukhtanov,Eugeny A.);ゴーン・ウラジミール・V(Gorn,Vladimir V.);マイヤー・リッチ・B・Jr(Meyer,Rich B.,Jr.);ギャンペル・ハワード・B・Jr(Gamper,Howard B.,Jr.)Epoch Pharmaceuticals Inc.,Bothell,WA,USA.Biochemistry(1996年)、35(34)、11170〜11176ページ;および「Double duplex invasion by peptide nucleic acid:a general principle for sequence−specific targeting of double−stranded DNA」ロース・ジェスパー(Lohse,Jesper);ダール・オットー(Dahl,Otto);ニールセン・ペーター(Nielsen,Peter)E.Center for Biomolecular Recognition,Department of Chemistry,University of Copenhagen,Copenhagen,Den.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(1999年),96(21)、11804〜11808ページに記載されている。
上記に議論したように、本明細書に記載されるモノマーおよび方法は、修飾RNA分子の調製において使用されることが可能である。修飾RNA分子には、例えば、化学的または立体化学的に修飾されたヌクレオシドまたはヌクレオシド代用物を含む分子が含まれる。ホスホルアミダイトとの5’−ヒドロキシル基のカップリングは、亜リン酸エステル中間体を形成し、これは次には、例えば、ヨウ素で酸化され、リン酸ジエステルを形成する。代替的には、亜リン酸は、例えば、硫黄、セレン、アミノ、およびボロン試薬で処理され、修飾リン酸バックボーンを形成することが可能である。本明細書に記載されるモノマーとヌクレオシドまたはオリゴヌクレオチド鎖の間の結合もまた、ヨウ素、硫黄、セレン、アミノ、およびボロン試薬で処理され、未修飾のまたは修飾されたリン酸バックボーンをそれぞれ形成することが可能である。同様に、本明細書に記載されるモノマーは、本明細書に記載される修飾またはヌクレオシド代用物のいずれかを含むヌクレオシドまたはオリゴヌクレオチドとカップリングされることが可能である。
リガンド
本発明のモノマーは、塩基に対するものとして、リガンドで誘導体化されることが可能である。好ましいリガンドは、モノマーの糖または担体部分に、好ましくは共有結合的に結合する、天然に存在する塩基(A、T、G、C、およびU)以外の部分である。好ましい実施形態において、リガンドは、それが取り込まれたiRNA剤の分布、標的化、または寿命を変化させる。好ましい実施形態において、リガンドは、例えば、塩基A、G、T、C、またはUの1つで誘導体化された種と比較して、選択された標的(例えば、分子、細胞もしくは細胞型、細胞内区画、例えば、細胞区画もしくは器官区画、組織、器官、または身体の領域)についての親和性の増強を提供する。好ましいリガンドは二重鎖核酸中で二重鎖の対合に関与しない。
好ましいリガンドは、輸送、ハイブリダイゼーション、および特異性の特性を改善することが可能であり、およびまた、得られる天然のもしくは修飾されたオリゴリボヌクレオチド、あるいは本明細書に記載されるモノマー化合物および/または天然のもしくは修飾されたリボヌクレオチドの任意の組み合わせを含むポリマー分子のヌクレアーゼ耐性を改善することが可能である。
一般的なリガンドは、例えば、取り込みを増強するための治療用修飾因子;例えば、分布をモニターするための診断化合物またはレポーター基;架橋剤;ヌクレアーゼ耐性付与部分;および天然のまたは一般的でない核酸塩基を含み得る。一般的な例には、脂質、ビタミン、糖、タンパク質、ペプチド、ポリアミン、およびペプチド模倣物が含まれる。
リガンドは、天然に存在する基質、例えば、タンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)、低密度リポタンパク質(LDL)、またはグロブリン);炭水化物(例えば、デキストラン、プルラン、キチン、キトサン、イヌリン、シクロデキストリン、またはヒアルロン酸);または脂質を含み得る。リガンドはまた、組換え分子または合成ポリマーなどの合成分子、例えば、合成ポリアミノ酸であり得る。ポリアミノ酸の例には、ポリリジン(PLL)、ポリL−アスパラギン酸、ポリL−グルタミン酸、スチレンマレイン酸無水物コポリマー、ポリ(L−ラクチド−コ−グリコリド)コポリマー、ジビニルエーテル−マレイン酸無水物コポリマー、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドコポリマー(HMPA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン、ポリ(2−エチルアクリル酸)、N−イソプロピルアクリルアミドポリマー、またはポリホスファジンが含まれる。ポリアミンの例には、ポリエチレンイミン、ポリリジン(PLL)、スペルミン、スペラミジン、ポリアミン、偽ペプチド−ポリアミン、ペプチド模倣物ポリアミン、デンドリマーポリアミン、アルギニン、アミジン、プロタミン、カチオン性脂質、カチオン性ポルフィリン、ポリアミンの四級塩、またはαヘリックスペプチドが含まれる。
リガンドはまた、標的化基、例えば、細胞または組織標的化因子、例えば、癌細胞、内皮細胞、骨細胞などの特定の細胞型に結合する、レクチン、糖タンパク質、脂質またはタンパク質、例えば抗体を含み得る。標的化基は、サイロトロピン、メラノトロピン、レクチン、糖タンパク質、サーファクタントタンパク質A、ムチンカーボハイドレート、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、N−アセチル−グルコサミン、多価マンノース、多価フコース、グリコシル化ポリアミノ酸、多価ガラクトース、トランスフェリン、ビスホスホネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、脂質、コレステロール、ステロイド、胆汁酸、葉酸、ビタミンB12、ビオチン、またはRGDペプチドもしくはRGDペプチド模倣物であり得る。
リガンドの他の例には以下が含まれる:色素、インターカレート剤(例えば、アクリジン)、架橋剤(例えば、ソラレン、マイトマイシンC)、ポルフィリン(TPPC4、テキサフィリン、サッフィリン)、多環式芳香族炭化水素(例えば、フェナジン、ジヒドロフェナジン)、人工エンドヌクレアーゼ(例えば、EDTA)、親油性分子(例えば、コレステロール、コール酸、アダマンタン酢酸、1−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3−ビス−O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3−(オレオイル)リトコール酸、O3−(オレオイル)コレン酸、ジメトキシトリチル、またはフェノキサジン)およびペプチド複合体(例えば、アンテナペディアペプチド、Tatペプチド)、アルキル化剤、リン酸、アミノ、メルカプト、PEG(例えば、PEG−40K)、MPEG、[MPEG]、ポリアミノ、アルキル、置換アルキル、放射線標識マーカー、酵素、ハプテン(例えば、ビオチン)、輸送/吸収促進剤(例えば、アスピリン、ビタミンE、葉酸)、合成リボヌクレアーゼ(例えば、イミダゾール、ビスイミダゾール、ヒスタミン、イミダゾールクラスター、アクリジン−イミダゾール複合体、テトラアザマクロサイクルのEu3+複合体)、ジニトロフェニル、HRP、またはAP。
リガンドはタンパク質であり得、例えば、癌細胞、内皮細胞、または骨細胞などの特定の細胞型に結合する、糖タンパク質、またはペプチド、例えば、コ−リガンドに対して特異的親和性を有する分子、または抗体であり得る。リガンドはホルモンまたはホルモンレセプターを含み得る。これらはまた、非ペプチド性種、例えば、脂質、レクチン、炭水化物、ビタミン、コファクター、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、N−アセチル−グルコサミン、多価マンノース、または多価フコースを含み得る。リガンドは、例えば、リポポリサッカリド、p38 MAPキナーゼのアクチベーター、またはNF−κBのアクチベーターであり得る。
リガンドは、基質、例えば、薬物であり得、これは、例えば、細胞の細胞骨格を破壊することによって、例えば、細胞の微小管、マイクロフィラメント、および/または中間体フィラメントを破壊することによって、細胞へのiRNA剤の取り込みを増加させることが可能である。薬物は、例えば、タキソン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、サイトカラシン、ノコダゾール、ジャプラキノリド(japlakinolide)、ラトルクリンA、ファロイジン、スゥインホリド(swinholide)A、インダノシン、またはミオセルビンであり得る。
リガンドは、例えば、炎症性応答を活性化することによって、細胞へのiRNA剤の取り込みを増加させることが可能である。このような効果を有する例示的なリガンドには、腫瘍壊死因子α(TNFα)、インターロイキン−1β、またはγインターフェロンが含まれる。
1つの態様において、リガンドは脂質または脂質に基づく分子である。このような脂質または脂質に基づく分子は、好ましくは血清タンパク質、例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)に結合する。HSA結合したリガンドは、標的組織、例えば、腎臓以外の身体の標的組織までのこの複合体の分配を可能にする。好ましくは、標的組織は肝臓であり、好ましくは肝臓の実質細胞である。HSAに結合することが可能である他の分子もまた、リガンドとして使用されることが可能である。例えば、ネプロキシンまたはアスピリンが使用されることが可能である。脂質または脂質に基づくリガンドは、(a)複合体の分解に対する耐性を増加させることが可能であり、(b)標的の細胞もしくは細胞膜までの標的化もしくは輸送を増大させることが可能であり、および/または(c)血清タンパク質、例えば、HSAへの結合を調整するために使用することが可能である。
脂質に基づくリガンドは、標的組織への複合体の結合を調節する(例えば、制御する)ために使用されることが可能である。例えば、HSAにより強力に結合する脂質または脂質に基づくリガンドは、腎臓を標的とする可能性がより低く、それゆえに、身体からより除去されにくい可能性がある。HSAにより弱く結合する脂質または脂質に基づくリガンドは、複合体が腎臓を標的とするために使用されることが可能である。
好ましい実施形態において、脂質に基づくリガンドはHSAに結合する。好ましくは、これは、複合体が非腎臓組織に優先的に分布するように、十分な親和性でHSAに結合する。しかし、親和性が強すぎることなく、HSA−リガンド結合が逆転可能ではないことが好ましい。
別の好ましい実施形態において、脂質に基づくリガンドは、複合体が腎臓に優先的に分布するように、弱くHSAに結合するか、または全く結合しない。腎臓細胞を標的とする他の部分もまた、脂質に基づくリガンドの代わりに、またはそれに加えて使用されることが可能である。
好ましい実施形態において、脂質または脂質に基づくリガンドはホスホロチオエートである。この実施形態において、ホスホロチオエート上の硫黄の数は、これらが血清タンパク質、例えば、HSAへの結合を妨害するほど優勢ではないことが好ましい。
別の態様において、リガンドは、標的細胞、例えば、増殖している細胞に取り込まれる部分、例えば、ビタミンである。これらは、例えば、悪性型または非悪性型の、望ましくない細胞増殖(例えば、癌細胞)によって特徴付けられる障害を治療するために特に有用である。例示的なビタミンには、B群のビタミン、例えば、葉酸、B12、リボフラビン、ビオチン、ピリドキサール、または癌細胞によって取り込まれる他のビタミンまたは栄養が含まれる。HSAおよび低密度リポタンパク質(LDL)もまた含まれる。
別の態様において、リガンドは、細胞浸透剤、好ましくは、ヘリックス細胞浸透剤である。好ましくは、この剤は両親媒性である。例示的な剤は、tatまたはアンテナペディアなどのペプチドである。この剤がペプチドである場合、これは修飾されることが可能であり、ペプチジル模倣物、インバートマー、非ペプチドまたは偽ペプチド結合、およびD−アミノ酸の使用が含まれる。ヘリックス剤は好ましくはαヘリックス剤であり、これは、好ましくは、親油性および疎油性の相を有する。
増殖している細胞において富化されたマーカーを標的とするペプチドが使用されることが可能である。例えば、RGD含有ペプチドおよびペプチド模倣物は、癌細胞、特に、αβインテグリンを示す細胞を標的とすることが可能である。従って、RGDペプチド、RGDを含む環状ペプチド、D−アミノ酸を含むRGDペプチド、ならびに合成RGD模倣物を使用することが可能である。RGDに加えて、α−βインテグリンリガンドを標的とする他の部分を使用することも可能である。一般的に、このようなリガンドは、増殖している細胞および血管形成を制御するために使用されることが可能である。この型の好ましい複合体には、PECAM−1、VEGF、または他の癌遺伝子、例えば、本明細書に記載される癌遺伝子を標的とするiRNA剤が含まれる。
本発明のiRNA剤は、肝臓を標的にする場合に特に有用である。iRNA剤が、肝臓を標的とするリガンドで誘導体化されたモノマーの取り込みによって肝臓を標的とすることが可能である。例えば、肝臓標的化剤は親油性部分であり得る。好ましい親油性部分には、脂質、コレステロール、オレイル、レチニル、またはコレステリルの残基が含まれる(表1を参照のこと)。肝臓標的化剤として機能することが可能である他の親油性部分には、コール酸、アダマンタン酢酸、1−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3−ビス−O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3−(オレオイル)リトコール酸、O3−(オレオイル)コレン酸、ジメトキシトリチル、またはフェノキサジンが含まれる。
iRNA剤はまた、低密度リポタンパク質(LDL)(例えば、ラクトシル化LDL)との結合によって、肝臓を標的とすることが可能である。糖残基と複合体化された(complexed)ポリマー性担体もまた、iRNA剤が肝臓を標的とするように作用させることが可能である。
糖(例えば、ガラクトースおよび/またはそのアナログ)を組み込む標的化薬剤が特に有用である。これらの薬剤は、特に肝臓の実質細胞を標的とする(表1を参照されたい)。例えば、標的化部分は、互いに約15オングストローム間隔のあいた1つより多く、好ましくは2つまたは3つのガラクトース部分を含むことが可能である。この標的化部分は、代替的には、ガラクトースにカップリングされたグルコースである、ラクトース(例えば、3つのラクトース部分)であり得る。この標的化部分はまた、N−アセチル−ガラクトサミン、N−Ac−グルコサミンであり得る。マンノースまたはマンノース−6−リン酸標的化部分は、マクロファージ標的化のために使用されることが可能である。
血清アルブミン(SA)(例えば、ヒト血清アルブミン)とのiRNA剤の複合体化もまた、iRNA剤が肝臓を標的とするために使用されることが可能である。
iRNA剤は、肝臓における特定のレセプターを認識する、特異的標的化剤を使用することによって肝臓における特定の細胞型を標的とすることが可能である。例示的な標的部分およびそれらの関連するレセプターを表1に提示する。
Figure 2007525453
リガンドの選択は当業者の範囲内にあり、有用な候補リガンドは日常的な方法によって同定されることが可能である。
リガンドは連結部分を介して担体に結合されることが可能であり、これは、−C(O)−(CH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−C(O)O−(リガンド);−C(O)−O−(リガンド);−C(O)−(CH−NH−;−C(O)−(CH−NH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−(リガンド);−C(O)−NH−(リガンド);−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)O−(リガンド);−(CH−(リガンド);−(CH−NH−;または−(CH−NH−C(O)−(リガンド)から選択されることが可能であり;sは0〜20、好ましくは0〜4であり得る。
iRNA剤の構造
本明細書に記載されるモノマーは、iRNA剤、例えば、対象の内因性遺伝子または病原体の遺伝子に関連してRNAiを媒介する、例えば、RNA分子(二本鎖;一本鎖)として有用であるオリゴヌクレオチドを作製するために使用されることが可能である。多くの場合において、iRNA剤には、天然に存在するヌクレオシドもしくはヌクレオチドとともに、または他の修飾したヌクレオシドもしくはヌクレオチドとともに、本明細書に記載されるモノマーが取り込まれる。修飾されたモノマーは、iRNA剤の任意の位置に、例えば、iRNA剤の末端もしくは中央領域に、または二重鎖領域または非対合領域に存在することが可能である。好ましい実施形態において、iRNA剤は、任意の構造、例えば、本明細書に記載される構造を有することが可能である。例えば、これは、本明細書に記載されるような、突出構造、ヘアピン、もしくは他の単鎖構造、または二本鎖構造を有するiRNA剤に組み込まれることが可能である。
「RNA剤」は、本明細書中で使用される場合、非修飾RNA、修飾RNA、またはヌクレオシド代用物であり、これらのすべてが本明細書中で定義される(例えば、以下のRNA剤という表題の節を参照されたい)。多数の修飾RNAおよびヌクレオシド代用物が記載されるが、好ましい例には、非修飾RNAよりもヌクレアーゼ分解に対する抵抗性の高いものが含まれる。好ましい例には、2’糖修飾、一本鎖突出部(好ましくは3’一本鎖突出部)における修飾、または、特に一本鎖の場合、1つ以上のリン酸基もしくは1つ以上のリン酸基アナログを含む5’修飾を有するものが含まれる。
「iRNA剤」は、本明細書中で使用される場合、標的遺伝子、好ましくは内在性または病原体の標的RNAの発現をダウンレギュレートすることが可能であるRNA剤へと切断されることが可能であるRNA剤である。理論によって束縛されることを望まないが、iRNA剤は、当該分野においてRNAiと呼ばれることもある標的mRNAの転写後切断、または転写前もしくは翻訳前のメカニズムを含む多数のメカニズムの1つ以上によって作用することが可能である。iRNA剤は、一本鎖を含むことも、または一本以上の鎖を含むことも可能であり、例えば、iRNA剤は、二本鎖iRNA剤であり得る。iRNA剤が一本鎖である場合、1つ以上のリン酸基または1つ以上のリン酸基のアナログを含む5’修飾を含むことが特に好ましい。
iRNA剤は、該iRNA剤またはそのフラグメントが標的遺伝子のダウンレギュレーションを仲介することが可能であるように、標的遺伝子に対して十分な相同性の領域を含み、かつヌクレオチドの長さが十分であるべきである。(説明を簡略化するために、本明細書中では、用語ヌクレオチドまたはリボヌクレオチドは、RNA剤の1つ以上のモノマーサブユニットを指すために使用されることがある。本明細書中において、用語「リボヌクレオチド」または「ヌクレオチド」を使用するとき、修飾RNAまたはヌクレオチド代用物の場合においては、修飾ヌクレオチド、または1つ以上の位置での代用物で置換した部分をも意味し得ることが本明細書中で理解されよう。)したがって、iRNA剤は、少なくとも部分的に、およびある実施形態においては完全に、標的RNAに相補的な領域であるか、またはその領域を含む。iRNA剤と標的との間の完全な相補性が存在することは必ずしも必要ではないが、その一致は、iRNA剤またはその切断産物が、例えば、標的RNA(例えば、mRNA)のRNAi切断によって、配列特異的に発現を抑制することを可能にするために十分でなくてはならない。
標的鎖との相補性、または相同性の程度は、アンチセンス鎖において最も重大である。特に、アンチセンス鎖における完全な相補性が望ましいことが多いが、ある実施形態は、特にアンチセンス鎖において、1つ以上であるが好ましくは6個、5個、4個、3個、2個、またはそれより少ないミスマッチ(標的RNAに関して)を含むことが可能である。特にアンチセンス鎖におけるミスマッチは、末端領域において最も寛容性が高く、存在する場合、好ましくは末端領域において、例えば、5’末端および/または3’末端の6ヌクレオチド以内、5ヌクレオチド以内、4ヌクレオチド以内、または3ヌクレオチド以内である。センス鎖は、該分子の二本鎖全体の性質を維持するために十分なだけのアンチセンス鎖との相補性があればよい。
本明細書中の他の箇所で議論されるように、iRNA剤は、しばしば修飾されるかまたはリボース置換修飾サブユニット(RRMS)に加えてヌクレオシド代用物を含む。iRNA剤の一本鎖領域は、しばしば、修飾されるかまたはヌクレオシド代用物を含み、例えば、ヘアピン構造の対合していない領域(例えば、2つの相補性領域をつなぐ領域)は、修飾またはヌクレオシド代用物を有し得る。iRNA剤の1つ以上の3’末端もしくは5’末端を、例えば、エキソヌクレアーゼに対して安定化するための修飾、またはアンチセンスsRNA剤をRISCに優先的に入れるための修飾もまた、好ましい。修飾は、C3(またはC6、C7、C12)アミノリンカー、チオールリンカー、カルボキシルリンカー、非ヌクレオチド性スペーサー(C3、C6、C9、C12、無塩基、トリエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール)、特殊なビオチン、あるいは、ホスホルアミダイトとして提供され、かつ別のDMT保護されたヒドロキシル基を有し、RNA合成の際に複数のカップリングを可能にするフルオレセイン試薬を含むことが可能である。
iRNA剤には以下のものが含まれる:インターフェロン応答を誘発するために十分に長い分子(これはダイサー(Dicer、ベルンシュタインら(Bernstein et al.)、2001.Nature、409:363〜366)によって切断され、RISC(RNAi誘導性サイレンシング複合体)に入る);およびインターフェロン応答を誘発しないために十分に短い分子(この分子もまたDicerによって切断されることが可能であり、かつ/またはRISCに入る)、例えば、RISCに入ることを可能にするサイズである分子、例えば、Dicer切断産物に類似する分子。インターフェロン応答を誘発しない十分に短い分子は、本明細書中では、sRNA剤または短いiRNA剤と呼ばれる。「sRNA剤または短いiRNA剤」は、本明細書中で使用される場合、iRNA剤、例えば、ヒト細胞において有害なインターフェロン応答を誘導しない十分に短い二本鎖RNA剤または一本鎖RNA剤をいい、例えば、同RNA剤は、60ヌクレオチド対未満、しかし好ましくは、50、40、または30ヌクレオチド対未満の二本鎖領域を有する。このsRNA剤またはその切断産物は、例えば、標的RNA(好ましくは、内在性または病原性の標的RNA)に関してRNAiを誘導することによって、標的遺伝子をダウンレギュレートすることが可能である。
sRNA剤の各々の鎖は、30、25、24、23、22、21、または20ヌクレオチド長以下であり得る。鎖は、好ましくは、少なくとも19ヌクレオチド長である。例えば、各々の鎖は21から25の間のヌクレオチド長であり得る。好ましいsRNA剤は、17、18、19、29、21、22、23、24、または25ヌクレオチド対の二本鎖、および1つ以上の突出部、好ましくは2〜3ヌクレオチドの1つまたは2つの3’突出部を有する。
標的RNAに対する相同性および標的遺伝子をダウンレギュレートする能力に加えて、iRNA剤は好ましくは以下の特性の1つ以上を有する:
(1)以下の「RNA剤」の節において示される式1、2、3、または4のものである;
(2)一本鎖である場合、1つ以上のリン酸基または1つ以上のリン酸基アナログを含む5’修飾を有する;
(3)非常に多数またはすべてのヌクレオシドが修飾されているにもかかわらず、正確な塩基対を形成可能であり、例えば標的RNAの切断によって標的のダウンレギュレーションを可能にするために十分な、相同な標的RNAとの二本鎖構造を形成することが可能なように、正しい三次元構造にある塩基(または修飾塩基)を提供することが可能なアンチセンス鎖を有する;
(4)非常に多数またはすべてのヌクレオシドが修飾されているにもかかわらず、なお「RNA様の」特性を有する。すなわち、リボヌクレオチドに基づく含量では独占的でなく、または部分的でさえあるにも関わらす、RNA分子の全体的な構造、化学的特性および物理的特性を有する。例えば、iRNA剤は、例えば、すべてのヌクレオチド糖が2’ヒドロキシルの代わりに例えば2’フルオロを含むセンス鎖および/またはアンチセンス鎖を含むことが可能である。このデオキシリボヌクレオチド含有剤は、なおRNA様の特性を示すことが予測されうる。理論によって束縛されることを望まないが、電気的に陰性のフッ素は、リボースのC2’位に結合されたときに軸方向に配向する傾向がある。このフッ素の空間的な優先傾向は、ひいては、糖のC3’内部にくぼみを形成させる。これは、RNA分子中で観察されるのと同じくぼみ形成様式であり、RNAに特徴的なAファミリー型ヘリックスを生じる。さらに、フッ素は良好な水素結合のアクセプターであるので、RNA構造を安定化させることが知られている水分子と同じ水素結合相互作用に関与することが可能である。一般的には、糖の2’位で修飾された部分は、デオキシリボヌクレオチドのH部分よりも、リボヌクレオチドのOH部分により特徴的であるH結合に入ることができることが好ましい。好ましいiRNA剤は:その糖の全体、またはその糖の少なくとも50、75、80、85、90、または95%において、C3’内部にくぼみを示し;iRNA剤の十分量の糖においてC3’内部のくぼみを示し、RNAに特徴的なAファミリー型ヘリックスを生じることが可能であり;C3’内部のくぼみ構造ではない20個、10個、5個、4個、3個、2個、または1個以下の糖を有する。これらの制限はアンチセンス鎖において特に好ましい;
(5)修飾の性質にかかわらず、およびRNA剤が、特に突出部または他の一本鎖領域内にデオキシヌクレオチドまたは修飾デオキシヌクレオチドを含むことが可能であるとしても、DNA分子、あるいは、分子中のヌクレオチドの50、60、もしくは70%より多く、または二本鎖領域のヌクレオチドの50、60、または70%より多くがデオキシリボヌクレオチド、あるいは2’位がデオキシである修飾デオキシリボヌクレオチドである任意の分子は、RNA剤の定義から除外することが好ましい。
「一本鎖iRNA剤」は、本明細書中で使用される場合、単一の分子から作られているiRNA剤である。これは、鎖内の対合によって形成される二本鎖領域を含んでもよく、例えば、該領域はヘアピン構造またはパン−ハンドル構造であってもよいし、これを含んでもよい。一本鎖iRNA剤は、標的分子に関してアンチセンスであることが好ましい。好ましい実施形態において、一本鎖iRNA剤は5’がリン酸化されるか、または5’プライム末端にホスホリルアナログを含む。5’リン酸修飾は、RISCが仲介する遺伝子サイレンシングと適合性であるものを含む。適切な修飾には以下が含まれる:5’一リン酸((HO)2(O)P−O−5’);5’二リン酸((HO)2(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’三リン酸((HO)2(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’グアノシンキャップ(7−メチル化または非メチル化)(7m−G−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’アデノシンキャップ(Appp)、および任意の修飾または非修飾ヌクレオチドキャップ構造(N−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’一チオリン酸(ホスホロチオエート;(HO)2(S)P−O−5’);5’一ジチオリン酸(ホスホロジチオエート;(HO)(HS)(S)P−O−5’)、5’ホスホロチオール酸((HO)2(O)P−S−5’);酸素/硫黄置換一リン酸、二リン酸、および三リン酸の任意のさらなる組合せ(例えば、5’−α−チオ三リン酸、5’−γ−チオ三リン酸など)、5’ホスホルアミデート((HO)2(O)P−NH−5’、(HO)(NH2)(O)P−O−5’)、5’アルキルホスホン酸(R=アルキル=メチル、エチル、イソプロピル、プロピルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’−、(OH)2(O)P−5’−CH2)、5’アルキルエーテルホスホン酸(R=アルキルエーテル=メトキシメチル(MeOCH2‐)、エトキシメチルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’−)。(これらの修飾はまた、二本鎖iRNAのアンチセンス鎖とともに使用されることも可能である。)
一本鎖iRNA剤は、それがRISCに入ることが可能であり、かつRISCの仲介による標的mRNAの切断に関与することが可能であるように、十分に長くあるべきである。一本鎖iRNA剤は、少なくとも14ヌクレオチド長、およびより好ましくは、少なくとも15、20、25、29、35、40、または50ヌクレオチド長である。一本鎖iRNA剤は好ましくは、200、100、または60ヌクレオチド長未満である。
ヘアピンiRNA剤は、17、18、19、29、21、22、23、24、または25ヌクレオチド対に等しいか、または少なくとも17、18、19、29、21、22、23、24、または25ヌクレオチド対の二本鎖領域を有する。この二本鎖領域の長さは、好ましくは、200、100、または50ヌクレオチド対以下である。二本鎖領域の好ましい範囲は、15〜30、17〜23、19〜23、および19〜21ヌクレオチド対長である。ヘアピンは、好ましくは、一本鎖突出部または末端(好ましくはヘアピンのアンチセンス側の好ましくは3’末端)の非対合領域を有する。好ましい突出部は2〜3ヌクレオチド長である。
「二本鎖(ds)iRNA剤」は、本明細書中で使用される場合、鎖間のハイブリダイゼーションにより二本鎖構造を形成することが可能である、1本より多くの鎖、好ましくは2本の鎖を含むiRNA剤である。
二本鎖iRNA剤のアンチセンス鎖は、14、15、16、17、18、19、25、29、40、または60ヌクレオチド長に等しいか、または少なくとも14、15、16、17、18、19、25、29、40、または60ヌクレオチド長であるべきである。これは、200、100、または50ヌクレオチド長以下であるべきである。好ましい範囲は、17〜25、19〜23、および19〜21ヌクレオチド長である。
二本鎖iRNA剤のセンス鎖は、14、15、16、17、18、19、25、29、40、または60ヌクレオチド長に等しいか、または少なくとも14、15、16、17、18、19、25、29、40、または60ヌクレオチド長であるべきである。これは、200、100、または50ヌクレオチド長以下であるべきである。好ましい範囲は、17〜25、19〜23、および19〜21ヌクレオチド長である。
二本鎖iRNA剤の二本鎖部分は、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、29、40、または60ヌクレオチド対長に等しいか、または少なくとも14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、29、40、または60ヌクレオチド対長であるべきである。これは、200、100、または50ヌクレオチド対長以下であるべきである。好ましい範囲は、15〜30、17〜23、19〜23、および19〜21ヌクレオチド対長である。
多くの実施形態において、ds iRNA剤は、内在性分子によって(例えば、Dicerによって)切断されてより小さなds iRNA剤(例えば、sRNA剤)を生じることが可能であるように十分に大きい。
二本鎖iRNA剤のアンチセンス鎖およびセンス鎖の一方または両方を修飾することが望ましい可能性がある。ある場合において、これらの鎖は同じ修飾または同じクラスの修飾を有するが、他の場合において、センス鎖およびアンチセンス鎖は異なる修飾を有し、例えば、ある場合において、センス鎖のみが修飾されることが望ましい。センス鎖のみを、例えばセンス鎖を不活性化するために修飾することが望ましい可能性があり、例えば、センス鎖は、センス鎖を不活性化し、かつ活性なsRNA/タンパク質またはRISCの形成を妨害するために修飾されることが可能である。これは、センス鎖の5’リン酸化を妨害する修飾によって、例えば、5’−O−メチルリボヌクレオチドを用いる修飾によって達成されることが可能である(ニーケネンら(Nykaenen et al.)、(2001)「ATP requirements and small interfering RNA structure in the RNA interference pathway. 」Cell 107、309〜321を参照のこと)。例えば、単に5’OHをO−MeではなくHによって置換する、リン酸化を妨害する他の修飾もまた使用可能である。代替例として、大きなかさ高い基が5’リン酸基に付加され、これがホスホジエステル結合に転換されてもよいが、これは、ホスホジエステラーゼがこのような結合を切断し、かつ機能的sRNA5’末端を遊離することが可能であるので、より望ましくない可能性がある。アンチセンス鎖修飾は、5’リン酸化ならびに本明細書中で議論される他の5’修飾のいずれか、特に単鎖iRNA分子に関する節において上記に議論された5’修飾を含む。
ds iRNA剤が分子の一方または両方の末端で一本鎖領域または不対合領域を含むように、センス鎖およびアンチセンス鎖が選択されることが好ましい。したがって、ds iRNA剤は、好ましくは突出部(例えば、1つまたは2つの5’または3’突出部であるが好ましくは2〜3ヌクレオチドの3’突出)を含むように対合したセンス鎖およびアンチセンス鎖を含む。多くの実施形態は3’突出部を有する。好ましいsRNA剤は一本鎖突出部、好ましくは、各々の末端に1ヌクレオチド長または好ましくは2もしくは3ヌクレオチド長の3’突出部を有する。この突出部は、ある鎖が他の鎖よりも長い結果であってもよいし、または、ずれを有する同じ長さの2つの鎖の結果であってもよい。5’末端は好ましくはリン酸化される。
二本鎖領域についての好ましい長さは、例えば、上記に議論したsRNA剤の範囲において、15から30の間のヌクレオチド長、最も好ましくは18、19、20、21、22、および23ヌクレオチド長である。sRNA剤は、長さおよび構造が、長いdsRNAからの天然のDicer処理産物に類似する可能性がある。sRNA剤の2つの鎖が結合される(例えば、共有結合される)実施形態もまた含まれる。ヘアピン、または必要とされる二本鎖領域を提供する他の一本鎖構造物、および好ましくは3’突出部もまた、本発明の範囲内にある。
ds iRNA剤およびsRNA剤を含む、本明細書に記載される単離iRNA剤は、標的RNA、例えば、mRNA、例えば、タンパク質をコードする遺伝子の転写物のサイレンシングを仲介することが可能である。便宜上、このようなmRNAは、本明細書中ではサイレンシングされるmRNAとも呼ばれる。このような遺伝子はまた、標的遺伝子ともいわれる。一般的に、サイレンシングされるRNAは内在性遺伝子または病原体遺伝子である。さらに、mRNA以外のRNA、例えば、tRNAおよびウイルスRNAを標的とすることも可能である。
本明細書中で使用される場合、語句「RNAiを仲介する」とは、配列特異的な様式で、標的RNAをサイレンシングする能力をいう。理論によって束縛されることを望まないが、サイレンシングは、RNAiの機構またはプロセスおよびガイドRNA(例えば、21〜23ヌクレオチドのsRNA剤)を使用すると考えられる。
本明細書中で使用される場合、「特異的にハイブリダイズ可能である」および「相補的」は、安定かつ特異的な結合が本発明の化合物と標的RNA分子の間に起こるような、十分な程度の相補性を示すために使用される用語である。特異的結合は、特異的結合が望ましい条件下で、すなわち、インビボアッセイもしくは治療的処置の場合においては生理学的条件下で、またはインビトロアッセイの場合においてはそのアッセイが実行される条件下で、オリゴマー化合物の非標的配列への非特異的結合を回避するために十分な程度の相補性を必要とする。非標的配列は、一般的には、少なくとも5ヌクレオチド異なる。
1つの実施形態において、iRNA剤は、iRNA剤が標的mRNAによってコードされるタンパク質の産生をサイレンシングするように、標的RNA(例えば、標的mRNA)に「十分に相補的」である。別の実施形態において、iRNA剤は、標的RNAに対して「厳密に相補的」であり(RRMS含有サブユニットを除外する)、例えば、標的RNAおよびiRNA剤は、好ましくは、厳密に相補的な領域におけるワトソン−クリック塩基対から独占的に構成されるハイブリッドを形成するようにアニールする。「十分に相補的な」標的RNAは、標的RNAに厳密に相補的である内部領域(例えば、少なくとも10ヌクレオチドの領域)を含み得る。さらに、ある実施形態において、iRNA剤は、単一ヌクレオチドの違いを特異的に区別する。この場合において、iRNA剤は、厳密な相補性が単一ヌクレオチドの違いの領域(例えば、7ヌクレオチド以内の領域)において見出される場合のみにRNAiを仲介する。
本明細書中で使用される場合、用語「オリゴヌクレオチド」は、核酸分子(RNAまたはDNA)、好ましくは、100、200、300、または400未満の長さのヌクレオチドをいう。
本明細書中で議論されるRNA剤は、その他の点では未修飾のRNA、ならびに、例えば、効力を改善するために修飾されたRNA、およびヌクレオシド代用物のポリマーを含む。未修飾のRNAとは、核酸の成分、すなわち、糖、塩基、およびリン酸の部分が、天然に存在する、好ましくは人体において天然に存在するのと同じかまたは実質的に同じである分子をいう。当該分野では、修飾RNAのような、まれなまたは一般的でないが天然に存在するRNAについて言及されており、例えば、リンバックら(Limbach et al.)、(1994)Summary:the modified nucleosides of RNA、Nucleic Acids Res.22:2183〜2196を参照されたい。しばしば修飾RNAと呼ばれる(明らかに一般的には転写後修飾の結果によるからである)、このようなまれなまたは一般的でないRNAは、本明細書中で使用される場合には用語「非修飾RNA」の範囲内にある。修飾RNAは、本明細書中で使用される場合、1つ以上の核酸の成分、すなわち、糖、塩基、およびリン酸の部分が、天然に存在するものと異なる、好ましくは人体において存在するものと異なる分子をいう。これらは修飾「RNA」と呼ばれるが、当然、修飾されているのでRNAではない分子を含むことになる。ヌクレオシド代用物は、リボリン酸バックボーンが、塩基が正しい空間的関連において提示されることを可能にする非リボリン酸構築物で置き換えられている分子であり、その結果、ハイブリダイゼーションは、リボリン酸バックボーンの場合に見られるのと実質的に同様である(例えば、リボリン酸バックボーンの非荷電模倣物)。上記のすべての例が本明細書中で議論される。
以下の議論の多くが一本鎖分子に言及する。本発明の多くの実施形態において、二本鎖iRNA剤(例えば、部分的に二本鎖のiRNA剤)が必要とされるかまたは好ましい。したがって、以下に記載される一本鎖構造から作られる二本鎖構造(例えば、2つの別々の分子が接触して二本鎖領域を形成する場合、または二本鎖領域が分子内対合(例えば、ヘアピン構造)によって形成される場合)は本発明の範囲内に含まれることが理解される。好ましい長さは本明細書中の他の箇所に記載される。
核酸は、サブユニットまたはモノマーのポリマーであるので、以下に記載される修飾の多くが核酸内で反復される位置に存在する(例えば、塩基、またはリン酸部分、またはリン酸部分の非結合Oの修飾)。ある場合において、修飾は、核酸中の対象の位置のすべてに存在するが、しかし、多くの場合および実際上大部分においてはそうではない。例として、修飾は、3’または5’末端にのみ存在する可能性があり、末端領域(例えば、末端ヌクレオチドの位置または鎖の最後の2、3、4、5、もしくは10ヌクレオチド)にのみ存在する可能性がある。修飾は、二本鎖領域、一本鎖領域、または両方において存在する可能性がある。修飾は、RNAの二本鎖領域中にのみ存在する可能性もあるし、またはRNAの一本鎖領域にのみ存在する可能性もある。例えば、非結合O位置のホスホロチオエート修飾が、一方の末端にのみもしくは両方の末端に存在してもよいし、末端領域(例えば、末端ヌクレオチド上の位置に、または鎖の最後の2、3、4、5、もしくは10ヌクレオチド)にのみ存在してもよいし、または二本鎖および一本鎖の領域、特に末端に存在することも可能である。5’末端(一方または両方)がリン酸化されることも可能である。
ある実施形態において、一本鎖突出部(例えば、5’もしくは3’突出部、もしくはその両方)において、例えば、安定性を増強すること、突出部に特定の塩基を含ませること、または修飾ヌクレオチドもしくはヌクレオチド代用物を含めることが特に好ましい。例えば、突出部にプリンヌクレオチドを含めることが望ましいことがあり得る。ある実施形態において、3’または5’の突出部における塩基のすべてまたはいくつかの塩基が、例えば、本明細書中に記載される修飾を用いて修飾される。修飾は、例えば、リボース糖の2’OH基での修飾の使用、例えば、リボヌクレオチドの代わりとしてのデオキシリボヌクレオチド(例えば、デオキシチミジン)の使用、およびリン酸基中での修飾(例えば、ホスホチオエート修飾)が含まれうる。突出部は、標的配列と相同である必要はない。
修飾およびヌクレオチド代用物は以下に議論される。
Figure 2007525453
式1において上記に提示されるバックボーンはリボ核酸の部分を表す。基本成分はリボース糖、塩基、末端リン酸、およびヌクレオチド間リン酸リンカーである。塩基は天然に存在する塩基(例えば、アデニン、ウラシル、グアニン、またはシトシン)であり、糖は非修飾2’ヒドロキシルリボース糖(示されているとおり)、およびW、X、およびZはすべてOであり、式1は天然に存在する非修飾オリゴリボヌクレオチドを表す。
非修飾オリゴリボヌクレオチドは、ある適用においては最適には満たない可能性があり、例えば、非修飾オリゴリボヌクレオチドは、例えば、細胞ヌクレアーゼによる分解を受ける傾向があり得る。ヌクレアーゼは核酸のホスホジエステル結合を加水分解することが可能である。しかし、上記のRNA成分の1つ以上への化学修飾は改善された特性を付与することが可能であり、例えば、オリゴリボヌクレオチドをヌクレアーゼに対してより安定性にすることが可能である。未修飾のオリゴリボヌクレオチドはまた、iRNA剤にリガンドまたは他の部分を結合するための連結止め部分を提供するという観点で最適に満たない可能性がある。
修飾核酸およびヌクレオチド代用物は、以下の1つ以上を含むことが可能である:
(i)変化、例えば、非結合リン酸酸素(XおよびY)の一方もしくは両方の置換、および/または結合リン酸酸素(WおよびZ)の1つ以上の置換(リン酸が末端位置にある場合、位置WまたはZの1つは、天然に存在するリボ核酸中ではさらなるエレメントにリン酸を結合しない。しかし、用語の単純化のために、他に注記される場合以外は、核酸の5’末端のW位置および核酸の3’末端のZ位置は、本明細書中で使用される用語「結合リン酸酸素」の範囲内にある);
(ii)変化、例えば、リボース糖の構成成分(例えば、リボース糖上の2’ヒドロキシル)の置換、またはリボース糖の、リボース以外の構造(例えば、本明細書中に記載されるようなもの)による大規模置換;
(iii)リン酸部分(括弧I)の、「リンを含まない(dephospho)」リンカーによる大規模置換;
(iv)天然に存在する塩基の修飾または置換;
(v)リボース−リン酸バックボーン(括弧II)の置換または修飾;
(vi)RNAの3’末端または5’末端の修飾、例えば、末端リン酸基の除去、修飾、もしくは置換、または構成部分の結合(例えば、RNAの3’末端または5’末端のいずれかへの蛍光標識部分の結合)。
用語「置換」、「修飾」、「変化」などは、この文脈で使用される場合、任意の工程の限定を意味するものではなく、例えば、修飾とは、標準のまたは天然に存在するリボ核酸を用いて開始しかつそれを修飾して修飾リボ核酸を産生しなくてはならないことを意味するものではなく、「修飾された」とは、単に天然に存在する分子との違いを意味する。
当然のことであるが、ある化学的実体の実際の電子的構造を、たった1つの標準的な型(すなわち、ルイス構造)によって十分に表すことは可能ではない。理論によって束縛されることを望まないが、実際の構造は、その代わりに、共鳴型または共鳴構造として集合的に知られる、2つ以上の標準的な型のある混合物または加重平均であり得る。共鳴構造は、個別の化学的実体ではなく、紙の上でのみ存在する。これらは、特定の化学的実体についての結合電子および非結合電子の配置または「局在」においてのみ、互いに異なる。1つの共鳴構造が他よりもより高い程度でハイブリッドに寄与することが可能であり得る。したがって、本発明の実施形態について記載かつ図示される説明は、特定の種類の実体についての主要な共鳴型として当該分野で認識されているものに関してなされる。例えば、任意のホスホロアミデート(非結合酸素の窒素による置換)が、上記の図においてはX=OおよびY=Nによって表される。
特定の修飾は以下により詳細に議論される。
リン酸基
リン酸基は負に荷電した基である。電荷は、2つの非結合酸素原子(すなわち、上記の式1のXおよびY)にわたって均一に分布している。しかし、リン酸基は、1つの酸素を異なる置換基に置換することによって修飾することが可能である。RNAリン酸バックボーンへのこのような修飾の1つの結果は、ヌクレアーゼ分解に対するオリゴリボヌクレオチドの耐性の増加であり得る。したがって、理論によって束縛されることを望まないが、ある態様において、荷電していないリンカー、または非対称型の電荷分布を有する荷電したリンカーのいずれかを生じる変化を導入することが望ましい可能性がある。
修飾リン酸基の例には、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート、ボラノホスフェート、ボラノホスフェートエステル、ホスホネート水素、ホスホロアミデート、アルキルまたはアリールホスホネート、およびホスホトリエステルが含まれる。ホスホロジチオエートは、両方の非結合酸素が硫黄で置換されている。XまたはYの1つのみが変化している状況と異なり、ホスホロジチオエートにおけるリン中心はアキラルであり、アキラルはオリゴリボヌクレオチドのジアステレオマーの形成を妨害する。ジアステレオマー形成により、個々のジアステレオマーがヌクレアーゼに対する種々の耐性を示す調製物を生じることが可能である。さらに、キラルリン酸基を含むRNAのハイブリダイゼーション親和性は、対応する未修飾のRNA種と比較して低い可能性がある。したがって、理論によって束縛されることを望まないが、キラル中心を除去するXおよびYの両方に対する修飾(例えば、ホスホロジチオエート形成)は、該修飾がジアステレオマー混合物を産生することが可能でないという意味で、望ましい可能性がある。したがって、Xは、S、Se、B、C、H、N、またはOR(Rはアルキルまたはアリールである)のいずれか1つであり得る。したがって、Yは、S、Se、B、C、H、N、またはOR(Rはアルキルまたはアリールである)のいずれか1つであり得る。XおよびYのうち少なくともいずれかの硫黄での置換が好ましい。
リン酸リンカーが、結合している酸素(すなわち、式1におけるWまたはZ)の、窒素(架橋ホスホロアミデート)、硫黄(架橋ホスホロチオエート)、および炭素(架橋メチレンホスホネート)での置換によって修飾されることも可能である。この置換は、末端の酸素(位置W(3’)または位置Z(5’))で起こり得る。Wの炭素による置換またはZの窒素による置換が好ましい。
候補剤は、以下に記載されるような適合性について評価されることが可能である。
糖基
修飾DNAは、リボ核酸の糖基のすべてまたはいくつかの修飾を含むことが可能である。例えば、2’ヒドロキシル基(OH)は、多数の異なる「オキシ」または「デオキシ」置換基で修飾または置換されることが可能である。理論によって束縛されるものではないが、ヒドロキシルがもはや脱プロトン化されて2’アルコキシドを形成することが可能でないので、安定性の増強が予測される。2’アルコキシドは、リンカーのリン原子上への分子内求核攻撃による分解を触媒することが可能である。再び、理論によって束縛されることを望まないが、2’位におけるアルコキシド形成が可能でない変化を導入することが、ある実施形態に対して望ましい可能性がある。
「オキシ」−2’ヒドロキシル基修飾の例には以下が含まれる:アルコキシまたはアリールオキシ(OR、例えば、R=H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、または糖);ポリエチレングリコール(PEG)、O(CHCHO)CHCHOR;2’ヒドロキシルが、例えばメチレン架橋によって同じリボース糖の4’炭素に接続されている「ロックト(固定化された)」核酸(LNA);O−AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ)およびアミノアルコキシ、O(CHAMINE、(例えば、AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ)。メトキシエチル基(MOE)、(OCHCHOCH、PEG誘導体)のみを含むオリゴヌクレオチドが堅固なホスホロチオエート修飾で修飾されたものに匹敵しうるヌクレアーゼ安定性を示すことは注目すべきことである。
「デオキシ」修飾には以下が含まれる:水素(すなわち、デオキシリボース糖、これは、部分的にdsのRNAの突出部に特に関連する);ハロ(例えば、フルオロ);アミノ(例えば、NH2;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、またはアミノ酸);NH(CHCHNH)CHCH2−AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、またはジヘテロアリールアミノ)、NHC(O)R(R=アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、または糖)、シアノ;メルカプト;アルキル−チオ−アルキル;チオアルコキシ;およびアルキル、シクロアルキル、アリール、アルケニル、およびアルキニル(これらは場合により、例えば、アミノ官能基で置換されてもよい)。好ましい置換基は、2’−メトキシエチル、2’−OCH3、2’−O−アリル、2’−C−アリル、および2’−フルオロである。
糖基は、リボース中の対応する炭素の立体化学的配置とは反対の立体化学的配置を有する1つ以上の炭素を含むことも可能である。したがって、修飾RNAは、例えば、糖としてアラビノースを含むヌクレオチドを含むことが可能である。
修飾RNAは、C−1’に核酸塩基を欠く「無塩基」糖を含むことも可能である。これらの無塩基糖はまた、構成成分である糖の1つ以上の原子においてさらに修飾を含むことが可能である。
ヌクレアーゼ耐性を最大化するために、上記2’修飾が、1つ以上のリン酸リンカー修飾(例えば、ホスホロチオエート)と組み合わせて使用されることが可能である。いわゆる「キメラ」オリゴヌクレオチドは、2つ以上の異なる修飾を含むものである。
修飾はまた、iRNA剤の1つ以上の部位においてリボース構造の別の実体による大規模置換を伴い得る。これらの修飾は、RRMSのためのリボース置換という表題の節において記載されている。
候補修飾は以下に記載されるように評価されることが可能である。
リン酸基の置換
リン酸基は、リン酸以外のものを含む接続部によって置換されることが可能である(上記の式1中の括弧Iを参照のこと)。理論によって束縛されることを望まないが、荷電したホスホジエステル基はヌクレアーゼ分解における反応中心なので、この基を中性の構造模倣物で置換することは、ヌクレアーゼ安定性の増強を付与するはずであると考えられている。この場合も理論によって束縛されることを望まないが、ある態様において、荷電したリン酸基が中性部分によって置換される変化を導入することが望ましい可能性がある。
リン酸基を置換することが可能である部分の例には以下が含まれる:シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキサイドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、およびメチレンオキシメチルイミノ。好ましい置換には、メチレンカルボニルアミノ基およびメチレンメチルイミノ基が含まれる。
候補修飾は以下のように評価されることが可能である。
リボリン酸バックボーンの置換
リン酸リンカーおよびリボース糖が、ヌクレアーゼ耐性のヌクレオシドまたはヌクレオチドの代用物によって置換されるオリゴヌクレオチド模倣バックボーンを構築することも可能である(上記の式1の括弧IIを参照のこと)。理論によって束縛されることを望まないが、反復して荷電したバックボーンが存在しなければ、ポリアニオンを認識するタンパク質(例えば、ヌクレアーゼ)への結合が減少すると考えられている。再度、理論によって束縛されることを望まないが、ある態様において、塩基が中性の代用バックボーンによって連結される変化を導入することが望ましい可能性がある。
例には、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン、およびペプチド核酸(PNA)などのヌクレオシド代用物が含まれる。好ましい代用物はPNA代用物である。
候補修飾は以下に記載されるように評価されることが可能である。
末端修飾
オリゴヌクレオチドの3’末端および5’末端が修飾されることが可能である。このような修飾は、分子の3’末端、5’末端、または両方の末端においてなされ得る。該修飾は、末端のリン酸全体または末端リン酸基の1つ以上の原子の修飾または置換を含むことが可能である。例えば、オリゴヌクレオチドの3’末端および5’末端が、他の機能的分子実体、例えば標識部分(例えば、ピレン、TAMRA、フルオレセイン、Cy3色素もしくはCy5色素などの蛍光団)または保護基(例えば、硫黄、ケイ素、ホウ素、もしくはエステルを含む基など)に複合体化することが可能である。前記機能的分子実体は、リン酸基および/またはスペーサーを介して糖に結合することが可能である。スペーサーの末端原子は、リン酸基の結合原子または糖のC−3’もしくはC−5’のO、N、S、もしくはC基を接続または置換することが可能である。代替的には、スペーサーは、ヌクレオチド代用物(例えば、PNA)の末端原子を接続または置換することが可能である。これらのスペーサーまたはリンカーは、例えば、−(CH−、−(CHN−、−(CHO−、−(CHS−、O(CHCHO)CHCHOH(例えば、n=3または6)、無塩基糖、アミド、カルボキシ、アミン、オキシアミン、オキシイミン、チオエーテル、ジスルフィド、チオ尿素、スルホンアミド、またはモルホリノなど、またはビオチン試薬およびフルオレセイン試薬を含み得る。「スペーサー/リン酸‐機能的分子実体−スペーサーリン酸」という配列構造が、iRNA剤の2つの鎖の間に介在するとき、この配列構造は、ヘアピン型RNA剤中のヘアピンRNAループの代わりに機能することが可能である。3’末端は−OH基であり得る。理論に束縛されることを望まないが、特定の部分の複合体化は、輸送、ハイブリダイゼーションおよび特異性についての特性を改善することが可能であると考えられている。再度、理論に束縛されることを望まないが、ヌクレアーゼ耐性を改善する末端の変化を導入することが望ましい可能性がある。末端修飾の他の例には、色素、インターカレート剤(例えば、アクリジン)、架橋剤(例えば、ソラレン、マイトマイシンC)、ポルフィリン(TPPC4、テキサフィリン、サッフィリン)、多環式芳香族炭化水素(例えば、フェナジン、ジヒドロフェナジン)、人工エンドヌクレアーゼ(例えば、EDTA)、親油性担体(例えば、コレステロール、コール酸、アダマンタン酢酸、1−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3−ビス−O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3−(オレオイル)リトコール酸、O3−(オレオイル)コール酸、ジメトキシトリチル、またはフェノキサジン)およびペプチド複合体(例えば、アンテナペディアペプチド、Tatペプチド)、アルキル化剤、リン酸、アミノ、メルカプト、PEG(例えば、PEG−40K)、MPEG、[MPEG]2、ポリアミノ、アルキル、置換アルキル、放射線標識マーカー、酵素、ハプテン(例えば、ビオチン)、輸送/吸収促進剤(例えば、アスピリン、ビタミンE、葉酸)、合成リボヌクレアーゼ(例えば、イミダゾール、ビスイミダゾール、ヒスタミン、イミダゾールクラスター、アクリジン−イミダゾール複合体、テトラアザマクロ環のEu3+複合体)が含まれる。
末端修飾は、本明細書中の他の箇所で議論される理由を含む多くの理由のために、活性を調節するために、または分解に対する耐性を調節するために、加えられることが可能である。活性を調節するために有用である末端修飾には、リン酸またはリン酸アナログによる5’末端の修飾が含まれる。例えば、好ましい態様において、iRNA剤、とりわけアンチセンス鎖は、5’リン酸化されてもよいし、または5’プライム末端にリン酸基アナログを含んでもよい。5’リン酸修飾には、RISC介在性の遺伝子サイレンシングと適合可能であるものが含まれる。適切な修飾には以下が含まれる:5’一リン酸((HO)2(O)P−O−5’);5’二リン酸((HO)2(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’三リン酸((HO)2(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’−グアノシンキャップ(7−メチル化または非メチル化)(7m−G−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’−アデノシンキャップ(Appp)、および任意の修飾または非修飾ヌクレオチドキャップ構造(N−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’一チオリン酸(ホスホロチオエート;(HO)2(S)P−O−5’);5’一ジチオリン酸(ホスホロジチオエート;(HO)(HS)(S)P−O−5’)、5’−ホスホロチオール酸((HO)2(O)P−S−5’);酸素/硫黄置換一リン酸、二リン酸、および三リン酸の任意のさらなる組合せ(例えば、5’−α−チオ三リン酸、5’−γ−チオ三リン酸など)、5’−ホスホルアミデート((HO)2(O)P−NH−5’、(HO)(NH2)(O)P−O−5’)、5’−アルキルホスホン酸(R=アルキル=メチル、エチル、イソプロピル、プロピルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’、(OH)2(O)P−5’−CH2)、5’−アルキルエーテルホスホン酸(R=アルキルエーテル=メトキシメチル(MeOCH2)、エトキシメチルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’)。
末端修飾はまた、分布をモニターするためにも有用でありうるが、このような場合において、付加される好ましい基には、蛍光団(例えば、フルオレセイン)またはAlexa色素(例えば、Alexa 488)が含まれる。末端修飾はまた、取り込みを増強するために有用でありうるが、このために有用な修飾にはコレステロールが含まれる。末端修飾はまた、RNA剤を別の部分に架橋するために有用でありうるが、このための有用な修飾にはマイトマイシンCが含まれる。
候補修飾は、以下に記載されるように評価されることが可能である。
塩基
アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシルはRNAにおいて見出される最も一般的な塩基である。これらの塩基は、改善された特性を有するRNAを提供するために修飾または置換されることが可能である。例えば、ヌクレアーゼ耐性オリゴヌクレオチドは、これらの塩基を用いて、または合成もしくは天然の核酸塩基(例えば、イノシン、チミン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌバラリン(nubularine)、イソグアニシン(isoguanisine)、またはツベルシジン(tubercidine))および上記の修飾のいずれか1つを用いて調製されることが可能である。代替的には、上記のうち任意の塩基の置換アナログまたは修飾アナログ、例えば、「一般的でない塩基」および「汎用的な塩基」が利用されることも可能である。例としては、非限定的に以下が含まれる:2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、5−ハロウラシルおよび5−ハロシトシン、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、6−アゾウラシル、6−アゾシトシン、および6−アゾチミン、5−ウラシル(プソイドウラシル)、4−チオウラシル、5−ハロウラシル、5−(2−アミノプロピル)ウラシル、5−アミノアリルウラシル、8−ハロ、アミノ、チオール、チオアルキル、ヒドロキシル、および他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−トリフルオロメチルおよび他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニン、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン、およびN−2,N−6、およびO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、ジヒドロウラシル、3−デアザ−5−アザシトシン、2−アミノプリン、5−アルキルウラシル、7−アルキルグアニン、5−アルキルシトシン、7−デアザアデニン、N6,N6−ジメチルアデニン、2,6−ジアミノプリン、5−アミノ−アリル−ウラシル、N3−メチルウラシル、置換1,2,4−トリアゾール、2−ピリジノン、5−ニトロインドール、3−ニトロピロール、5−メトキシウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メトキシカルボニルメチルウラシル、5−メチル−2−チオウラシル、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシル、5−メチルアミノメチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシル、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N4−アセチルシトシン、2−チオシトシン、N6−メチルアデニン、N6−イソペンチルアデニン、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、N−メチルグアニン、またはO−アルキル化塩基。さらなるプリンおよびピリミジンは、米国特許第3,687,808号に開示されるもの、「Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering」、858〜859頁、クロシュビッツ ジェー アイ(Kroschwitz J.I.)編、John Wiley & Sons、1990に開示されるもの、およびイングリッシュら(Englisch et al.)、Angewandte Chemie、International Edition、1991、30巻、p.613によって開示されるものが含まれる。
一般的には、塩基の変化は、安定性を促進するためには好ましくないが、他の理由のために有用である可能性がある。例えば、いくつかの2,6−ジアミノプリンおよび2アミノプリンは蛍光性である。修飾塩基により標的特異性が減少する可能がある。このことは、iRNA剤の設計において考慮されるべきである。
候補修飾は以下に記載されるように評価されることが可能である。
候補RNAの評価
候補RNA剤(例えば、修飾RNA)を、そのRNA剤または修飾分子および対照分子を適切な条件に曝露すること、ならびに選択された特性の存在について評価することによって、選択された特性について評価することが可能である。例えば、分解剤に対する耐性は以下のようにして評価されることが可能である。候補修飾RNA(および好ましくは対照分子、通常は非修飾型)は、分解的な条件、例えば、分解剤(例えば、ヌクレアーゼ)を含む環境に曝露されることが可能である。例えば、生物学的試料を使用することが可能であり、該試料は、例えば、治療的使用、例えば、血液または細胞画分(例えば、無細胞ホモジネートまたは破砕された細胞)において遭遇しうる環境と類似の生物学的試料である。次いで、候補および対照を、多数のアプローチのいずれかによって、分解に対する耐性について評価することが可能である。例えば、候補および対照を、例えば、放射性標識もしくは酵素標識または蛍光標識(例えば、Cy3もしくはCy5など)を用いて、好ましくは、曝露の前に標識することが可能である。対照RNAおよび修飾されたRNAを、分解剤、および場合によっては対照(例えば、不活化された(例えば、熱不活化された)分解剤)とともにインキュベートすることが可能である。次いで、物理学的パラメータ(例えば、修飾分子および対照分子のサイズ)を決定する。これらは、物理学的方法によって(例えば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動またはサイズ分画カラムによって)、その分子がその元々の長さを維持していたかを評価するために決定してもよいし、または機能的に評価することも可能である。代替的には、ノーザンブロット分析を使用して、未標識の修飾分子の長さをアッセイすることが可能である。
機能的アッセイもまた、候補剤を評価するために使用することが可能である。機能的アッセイは、修飾が、遺伝子発現をサイレンシングする分子の能力を変化させるか否かを決定するために、最初に、または初期の非機能的アッセイ(例えば、分解に対する耐性についてのアッセイ)の後で適用することが可能である。例えば、細胞(例えば、マウスまたはヒトの細胞などの哺乳動物細胞)を、蛍光タンパク質(例えば、GFP)を発現するプラスミドおよびその蛍光タンパク質をコードする転写物に相同である候補RNA剤で同時トランスフェクトすることが可能である(例えば、国際公開公報第00/44914号パンフレットを参照されたい)。例えば、GFP mRNAに相同である修飾dsRNAは、トランスフェクションに候補dsRNAを含めなかった対照細胞(例えば、RNA剤を加えられなかった対照、および/または非修飾RNAを加えられなかった対照)と比較して、細胞の蛍光の減少についてモニターすることによって、GFP発現を阻害する能力についてアッセイすることが可能である。遺伝子発現に対する候補剤の効力は、修飾dsRNA剤および非修飾dsRNA剤の存在下での細胞の蛍光を比較することによって評価可能である。
代替的な機能的アッセイにおいて、内在性マウス遺伝子(好ましくは、c−mosなどの母方で発現される遺伝子)に相同な候補dsRNA剤が、インビボで遺伝子発現を阻害するRNA剤の能力を評価するために、未成熟のマウス卵母細胞に注入されてもよい(例えば、国際公開公報第01/36646号パンフレットを参照されたい)。卵母細胞の表現型(例えば、中期IIにおける停止を維持する能力)を、RNA剤が発現を阻害する指標としてモニター可能である。例えば、dsRNA剤によるc−mos mRNAの切断は、卵母細胞が中期における停止を抜け出て単為生殖的発生を開始することを引き起こす(カレッジら(Colledge et al.)、Nature 370:65〜68、1994;ハシモトら(Hashimoto et al.)、Nature、370:68〜71、1994)。標的RNAレベルに対する修飾RNA剤の効果は、陰性対照と比較して、標的mRNAのレベルの減少についてアッセイするためのノーザンブロットによって、または標的タンパク質のレベルの減少についてアッセイするためのウエスタンブロット分析によって確認可能である。対照は、RNA剤が添加されない細胞、および/または非修飾RNAが添加される細胞を含むことが可能である。
参考文献
一般的参考文献
本発明に従って使用されるオリゴリボヌクレオチドおよびオリゴリボヌクレオシドは、固相合成を用いて可能であり、例えば、以下を参照されたい:「Oligonucleotides synthesis,a practical approach」、エム ジェー ガイト(M.J.Gait)編、IRL Press、1984;「Oligonucleotides and Analogues,A Practical Approach」エフ エックスタイン(F.Eckstein)編、IRL Press、1991(とりわけ、第1章「Modern machine−aided methods of oligodeoxyribonucleotide synthesis」、第2章「Oligoribonucleotide synthesis」、第3章「2’−O−Methyloligoribonucleotide−s:synthesis and applications」、第4章「Phosphorothioate oligonucleotides」、第5章「Synthesis of oligonucleotide phosphorodithioates」、第6章「Synthesis of oligo−2’−deoxyribonucleoside methylphosphonates」、および第7章「Oligodeoxynucleotides containing modified bases」)。他の特に有用な合成手順、試薬、ブロッキング基、および反応条件は、マーティン ピー(Martin,P.)、Helv.Chim.Acta.1995、78、486〜504;ボカジュ エス エル(Beaucage,S.L.)およびアイヤル アール ピー(Iyer,R.P.)、Tetrahedron、1992、48、2223〜2311ならびにボカジュ エス エル(Beaucage,S.L.)およびアイヤル アール ピー(Iyer,R.P.)、Tetrahedron、1993、49、6123〜6194、またはそこに引用される参考文献に記載されている。
国際公開公報第00/44895号パンフレット、国際公開公報第01/75164号パンフレット、または国際公開公報第02/44321号パンフレットに記載される修飾は、本明細書中で使用されることが可能である。
本明細書中で列挙されるすべての刊行物、特許、および公開特許出願の開示は、本明細書に援用される。
リン酸基の参考文献
ホスフィン酸オリゴリボヌクレオチドの調製は、米国特許第5,508,270号に記載される。アルキルホスホン酸オリゴリボヌクレオチドの調製は、米国特許第4,469,863号に記載される。ホスホルアミダイトオリゴリボヌクレオチドの調製は、米国特許第5,256,775号または米国特許第5,366,878号に記載される。ホスホトリエステルオリゴリボヌクレオチドの調製は、米国特許第5,023,243号に記載される。ボラノリン酸オリゴリボヌクレオチドの調製は、米国特許第5,130,302号および米国特許第5,177,198号に記載される。3’−デオキシ−3’−アミノホスホルアミデートリボオリゴヌクレオチドの調製は、米国特許第5,476,925号に記載されている。3’−デオキシ3’−メチレンホスホネートオリゴリボヌクレオチドは、アン(An),Hら、J.Org.Chem.2001、66、2789〜2801に記載されている。硫黄架橋ヌクレオチドの調製は、スプロートら(Sproat et al.)、Nucleosides Nucleotides 1988、7、651およびクロスティックら(Crosstick et al.)、Tetrahedron Lett.1989、30、4693に記載されている。
糖基の参考文献
2’修飾に対する改変は、フェルマ(Verma),S.ら、Annu.Rev.Biochem.1998、67、99〜134および同文献内のすべての参考文献において見出されることが可能である。リボースに対する特異的修飾は以下の参考文献において見出されることが可能である:2’−フルオロ(カワサキら(Kawasaki et al.)、J.Med.Chem.、1993、36、831〜841)、2’−MOE(マーティン ピー(Martin,P.)Helv.Chim.Acta 1996、79、1930〜1938)、「LNA」(ウェンゲル(Wengel)、J.Acc Chem.Res.1999、32、301〜310)。
リン酸基の置換に関する参考文献
メチレンメチルイミノ結合オリゴリボヌクレオシド(本明細書中では、MMI結合オリゴリボヌクレオシドとしても同定される)、メチレンジメチルヒドラゾ結合オリゴリボヌクレオシド(本明細書中では、MDH結合オリゴリボヌクレオシドとしても同定される)、およびメチレンカルボニルアミノ結合オリゴヌクレオシド(本明細書中では、アミド−3結合オリゴリボヌクレオシドとしても同定される)、およびメチレンアミノカルボニル結合オリゴヌクレオシド(本明細書中では、アミド−4結合オリゴリボヌクレオシドとしても同定される)、ならびに混合バックボーン化合物(例えば、交互にMMIおよびPOまたはPS結合を有する)は、米国特許第5,378,825号、同第5,386,023号、同第5,489,677号、ならびに公開されたPCT出願PCT/US92/04294号およびPCT/US92/04305号(それぞれ、国際公開公報第92/20822号および国際公開公報第92/20823号パンフレットとして公開されている)に記載されるように調製されることが可能である。ホルムアセタールおよびチオホルムアセタール結合オリゴリボヌクレオシドは、米国特許第5,264,562号および米国特許第5,264,564号に記載されるように調製されることが可能である。エチレンオキサイド結合オリゴリボヌクレオシドは、米国特許第5,223,618号に記載されるように調製されることが可能である。シロキサン置換については、コーミア ジェー エフら(Cormier,J.F.et al)、Nucleic Acids Res.1988、16、4583に記載されている。カーボネート置換は、ティテンサー ジェー アール(Tittensor,J.R.)、J.Chem.Soc.C1971、1933に記載されている。カルボキシメチル置換は、エッジ エム ディーら(Edge,M.D.)、J.Chem.Soc.Perkin Trans.1 1972、1991に記載されている。カルバメート置換は、スターチャク イー ピー(Stirchak,E.P.)、Nucleic Acids Res.1989、17、6129に記載されている。
リン酸−リボースバックボーンの置換に関する参考文献
糖代用品のシクロブチル化合物は、米国特許第5,359,044号に記載されるように調製されることが可能である。ピロリジン糖代用物は、米国特許第5,519,134号に記載されるように調製されることが可能である。モルホリノ糖代用物は、米国特許第5,142,047号および米国特許第5,235,033号、ならびに他の関連する特許の開示に記載されるように調製されることが可能である。ペプチド核酸(PNA)はそれ自体公知であり、「Peptide Nucleic Acids(PNA):Synthesis,Properties and Potential Applications」、Bioorganic & Medicinal Chemistry、1996、4、5〜23において引用される種々の手順のいずれかに従って調製されることが可能である。これらはまた、米国特許第5,539,083号に従って調製されることが可能である。
末端修飾の文献
末端修飾は、マノハラン エムら(Manoharan,M. et al.)、Antisense and Nucleic Acid Drug Development 12、103〜128(2002)および同文献中の引用文献に記載されている。
塩基の参考文献
N−2置換プリンヌクレオシドアミダイトは、米国特許第5,459,255号に記載されるように調製されることが可能である。3−デアザプリンヌクレオシドアミダイトは、米国特許第5,457,191号に記載されるように調製されることが可能である。5,6−置換ピリミジンヌクレオシドアミダイトは、米国特許第5,614,617号に記載されるように調製されることが可能である。5−プロピニルピリミジンヌクレオシドアミダイトは、米国特許第5,484,908号に記載されるように調製されることが可能である。さらなる参考文献は、塩基修飾についての上記の節に開示されることが可能である。
好ましいiRNA剤
好ましいRNA剤は以下の構造を有する(以下の式2を参照のこと):
Figure 2007525453
上記の式2を参照すると、R、R、およびRは、各々独立して、H(すなわち、脱塩基ヌクレオチド)、アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル、イノシン、チミン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌバラリン、ツベルシジン、イソグアニシン、2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、5−ハロウラシルおよび5−ハロシトシン、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、6−アゾウラシル、6−アゾシトシン、および6−アゾチミン、5−ウラシル(プソイドウラシル)、4−チオウラシル、5−ハロウラシル、5−(2−アミノプロピル)ウラシル、5−アミノアリルウラシル、8−ハロ、アミノ、チオール、チオアルキル、ヒドロキシル、および他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−トリフルオロメチルおよび他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニン、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジンおよびN−2,N−6、およびO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、ジヒドロウラシル、3−デアザ−5−アザシトシン、2−アミノプリン、5−アルキルウラシル、7−アルキルグアニン、5−アルキルシトシン、7−デアザアデニン、7−デアザグアニン、N6,N6−ジメチルアデニン、2,6−ジアミノプリン、5−アミノ−アリル−ウラシル、N3−メチルウラシル、置換1,2,4−トリアゾール、2−ピリジノン、5−ニトロインドール、3−ニトロピロール、5−メトキシウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メトキシカルボニルメチルウラシル、5−メチル−2−チオウラシル、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシル、5−メチルアミノメチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシル、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N4−アセチルシトシン、2−チオシトシン、N6−メチルアデニン、N6−イソペンチルアデニン、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、N−メチルグアニン、またはO−アルキル化塩基である。
、R、およびRは、各々独立して、OR、O(CHCHO)CHCHOR;O(CH;O(CHOR、H;ハロ;NH;NHR;N(R;NH(CHCHNH)CHCHNHR;NHC(O)R;シアノ;メルカプト;SR;アルキル−チオ−アルキル;アルキル、アラルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル(これらの各々は、場合により、ハロ、ヒドロキシ、オキソ、ニトロ、ハロアルキル、アルキル、アルカリル、アリール、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アシルアミノ、アルキルカルバモイル、アリールカルバモイル、アミノアルキル、アルコキシカルボニル、カルボキシ、ヒドロキシアルキル、アルカンスルホニル、アルカンスルホンアミド、アレンスルホンアミド、アラルキルスルホンアミド、アルキルカルボニル、アシルオキシ、シアノ、またはウレイドで置換されてもよい)であるか;または、R、R、およびRは、Rと一緒に組み合わさって、糖の2’炭素と4’炭素の間の[−O−CH2−]共有結合架橋を形成する。
Figure 2007525453
;H;OH;OCH;W;脱塩基ヌクレオチドであるか;または存在せず、
(好ましいAは、とりわけアンチセンス鎖に関して、以下の:5’一リン酸((HO)(O)P−O−5’);5’二リン酸((HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’三リン酸((HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’−グアノシンキャップ(7−メチル化または非メチル化)(7m−G−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’−アデノシンキャップ(Appp)、および任意の修飾または非修飾ヌクレオチドキャップ構造(N−O−5’−(HO)(O)P−O−(HO)(O)P−O−P(HO)(O)−O−5’);5’一チオリン酸(ホスホロチオエート;(HO)(S)P−O−5’)、5’一ジチオリン酸(ホスホロジチオエート;(HO)(HS)(S)P−O−5’)、5’−ホスホロチオール酸((HO)(O)P−S−5’);酸素/硫黄置換一リン酸、二リン酸、および三リン酸の任意のさらなる組合せ(例えば、5’−α−チオ三リン酸、5’−γ−チオ三リン酸など)、5’−ホスホルアミデート((HO)(O)P−NH−5’、(HO)(NH)(O)P−O−5’)、5’−アルキルホスホン酸(R=アルキル=メチル、エチル、イソプロピル、プロピルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’−、(OH)(O)P−5’−CH)、5’−アルキルエーテルホスホン酸(R=アルキルエーテル=メトキシメチル(MeOCH2−)、エトキシメチルなど、例えば、RP(OH)(O)−O−5’−)から選択される)。
Figure 2007525453
であり、A
Figure 2007525453
であり;かつA
Figure 2007525453
;H;Z;逆向きのヌクレオチド;脱塩基ヌクレオチドであるか;または存在しない。
は、OH、(CH10、(CHNHR10、(CHOR10、(CHSR10、O(CH10、O(CHOR10、O(CHNR10、O(CHSR10、O(CHSS(CHOR10、O(CHC(O)OR10、NH(CH10;NH(CHNR10;NH(CHOR10、NH(CHSR10;S(CH10、S(CHNR10、S(CHOR10、S(CHSR10O(CHCHO)CHCHOR10;O(CHCHO)CHCHNHR10;NH(CHCHNH)CHCHNHR10;Q−R10、O−Q−R10、N−Q−R10、S−Q−R10、または−O−である。Wは、O、CH、NH、またはSである。
、X、X、およびXは、各々独立して、OまたはSである。
、Y、Y、およびYは、各々独立して、OH、O−、OR、S、Se、BH 、H、NHR、N(R、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらの各々が場合によっては置換されてもよい。
、Z、およびZは、各々独立して、O、CH、NH、またはSである。Zは、OH、(CH10、(CHNHR10、(CHOR10、(CHSR10、O(CH10、O(CHOR10、O(CHNR10、O(CHSR10、O(CHSS(CHOR10、O(CHC(O)OR10、NH(CH10;NH(CHNR10;NH(CHOR10、NH(CHSR10;S(CH10、S(CHNR10、S(CHOR10、S(CHSR10O(CHCHO)CHCHOR10;O(CHCHO)CHCHNHR10;NH(CHCHNH)CHCHNHR10;Q−R10、O−Q−R10、N−Q−R10、S−Q−R10である。
xは、本明細書中に記載されるRNA剤の長さを満足するように選択され、5〜100である。
はHであるか、またはR、R、またはRと一緒に組み合わさって糖の2’炭素と4’炭素の間に[−O−CH−]共有結合架橋を形成する。
は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アミノ酸、または糖であり;Rは、NH、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、またはアミノ酸であり;およびR10はH;蛍光団(例えば、ピレン、TAMRA、フルオレセイン、Cy3色素もしくはCy5色素);硫黄、ケイ素、ホウ素、もしくはエステルの保護基;インターカレート剤(例えば、アクリジン)、架橋剤(例えば、ソラレン、マイトマイシンC)、ポルフィリン(TPPC4、テキサフィリン、サッフィリン)、多環式芳香族炭化水素(例えば、フェナジン、ジヒドロフェナジン)、人工エンドヌクレアーゼ(例えば、EDTA)、親油性担体(コレステロール、コール酸、アダマンタン酢酸、1−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3−ビス−O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3−(オレオイル)リトコール酸、O3−(オレオイル)コール酸、ジメトキシトリチル、またはフェノキサジン)およびペプチド複合体(例えば、アンテナペディアペプチド、Tatペプチド)、アルキル化剤、リン酸、アミノ、メルカプト、PEG(例えば、PEG−40K)、MPEG、[MPEG]、ポリアミノ;アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール;放射線標識マーカー、酵素、ハプテン(例えば、ビオチン)、輸送/吸収促進剤(例えば、アスピリン、ビタミンE、葉酸)、合成リボヌクレアーゼ(例えば、イミダゾール、ビスイミダゾール、ヒスタミン、イミダゾールクラスター、アクリジン−イミダゾール複合体、テトラアザマクロ環のEu3+複合体);またはRNA剤である。mは0〜1,000,000であり、かつnは0〜20である。Qは、脱塩基性の糖(abasic sugar)、アミド、カルボキシ、オキシアミン、オキシイミン、チオエーテル、ジスルフィド、チオ尿素、スルホンアミドもしくはモルホリノ、ビオチン、またはフルオレセイン試薬からなる群より選択されるスペーサーである。
リン酸基全体が置換されている好ましいRNA剤は以下の構造を有する(以下の式3を参照のこと):
Figure 2007525453
式3を参照すると、A10−A40はL−G−Lであり;A10およびA40のうち少なくともいずれかは存在しなくてもよい。ここでLはリンカーであり、一方または両方のLは存在していても存在していなくてもよく、かつCH(CH;N(CH;O(CH;S(CHからなる群より選択される。Gは、シロキサン、カーボネート、カルボキシメチル、カルバメート、アミド、チオエーテル、エチレンオキサイドリンカー、スルホネート、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、およびメチレンオキシメチルイミノからなる群より選択される官能基である。
10、R20、およびR30は、各々独立して、H(すなわち、脱塩基ヌクレオチド)、アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル、イノシン、チミン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌバラリン、ツベルシジン、イソグアニシン、2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、5−ハロウラシルおよび5−ハロシトシン、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、6−アゾウラシル、6−アゾシトシン、および6−アゾチミン、5−ウラシル(プソイドウラシル)、4−チオウラシル、5−ハロウラシル、5−(2−アミノプロピル)ウラシル、5−アミノアリルウラシル、8−ハロ、アミノ、チオール、チオアルキル、ヒドロキシル、および他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−トリフルオロメチルおよび他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニン、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン、およびN−2,N−6、およびO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、ジヒドロウラシル、3−デアザ−5−アザシトシン、2−アミノプリン、5−アルキルウラシル、7−アルキルグアニン、5−アルキルシトシン、7−デアザアデニン、7−デアザグアニン、N6,N6−ジメチルアデニン、2,6−ジアミノプリン、5−アミノ−アリル−ウラシル、N3−メチルウラシル置換1,2,4−トリアゾール、2−ピリジノン、5−ニトロインドール、3−ニトロピロール、5−メトキシウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メトキシカルボニルメチルウラシル、5−メチル−2−チオウラシル、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシル、5−メチルアミノメチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシル、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N−アセチルシトシン、2−チオシトシン、N6−メチルアデニン、N6−イソペンチルアデニン、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、N−メチルグアニン、またはO−アルキル化塩基である。
40、R50、およびR60は、各々独立して、OR、O(CHCHO)CHCHOR;O(CH)nR;O(CHOR、H;ハロ;NH;NHR;N(R;NH(CHCHNH)CHCH;NHC(O)R;;シアノ;メルカプト;SR7;アルキル−チオ−アルキル;アルキル、アラルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル(これらの各々は、場合により、ハロ、ヒドロキシ、オキソ、ニトロ、ハロアルキル、アルキル、アルカリル、アリール、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アシルアミノ、アルキルカルバモイル、アリールカルバモイル、アミノアルキル、アルコキシカルボニル、カルボキシ、ヒドロキシアルキル、アルカンスルホニル、アルカンスルホンアミド、アレンスルホンアミド、アラルキルスルホンアミド、アルキルカルボニル、アシルオキシ、シアノ、またはウレイド基で置換されてもよい)であり;または、R40、R50、およびR60は、R70と一緒に組み合わさって、糖の2’炭素と4’炭素の間の[−O−CH−]共有結合架橋を形成する。
xは、本明細書中に記載されるRNA剤の長さを満足するように選択され、5〜100である。
70はHであるか、またはR40、R50、またはR60と一緒に組み合わさって、糖の2’炭素と4’炭素の間の[−O−CH−]共有結合架橋を形成する。
は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アミノ酸、または糖であり;Rは、NH、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、またはアミノ酸である、mは0〜1,000,000であり、nは0〜20であり、かつgは0〜2である。
好ましいヌクレオシド代用物は以下の構造を有する(以下の式4を参照のこと):
Figure 2007525453
Sは、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン、およびペプチド核酸からなる群より選択される。Lはリンカーであり、かつCH(CH;N(CH;O(CH;S(CH;−C(O)(CH−からなる群より選択されるか、または存在していなくてもよい。Mは、アミド結合;スルホンアミド;スルフィン酸;リン酸基;本明細書中に記載されるような修飾リン酸基であるか;または存在していなくてもよい。
100、R200、およびR300は、各々独立して、H(すなわち、脱塩基ヌクレオチド)、アデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル、イノシン、チミン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌバラリン、ツベルシジン、イソグアニシン、2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、5−ハロウラシルおよび5−ハロシトシン、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、6−アゾウラシル、6−アゾシトシン、および6−アゾチミン、5−ウラシル(プソイドウラシル)、4−チオウラシル、5−ハロウラシル、5−(2−アミノプロピル)ウラシル、5−アミノアリルウラシル、8−ハロ、アミノ、チオール、チオアルキル、ヒドロキシル、および他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−トリフルオロメチルおよび他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニン、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジンおよびN−2,N−6、およびO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシン、ジヒドロウラシル、3−デアザ−5−アザシトシン、2−アミノプリン、5−アルキルウラシル、7−アルキルグアニン、5−アルキルシトシン、7−デアザアデニン、7−デアザグアニン、N6,N6−ジメチルアデニン、2,6−ジアミノプリン、5−アミノ−アリル−ウラシル、N3−メチルウラシル置換1,2,4−トリアゾール、2−ピリジノン、5−ニトロインドール、3−ニトロピロール、5−メトキシウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メトキシカルボニルメチルウラシル、5−メチル−2−チオウラシル、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシル、5−メチルアミノメチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシル、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N−アセチルシトシン、2−チオシトシン、N6−メチルアデニン、N6−イソペンチルアデニン、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、N−メチルグアニン、またはO−アルキル化塩基である。
xは、本明細書中に記載されるRNA剤の長さを満足するように選択され、5〜100であり;gは0〜2である。
ヌクレアーゼ耐性モノマー
本明細書に記載されるモノマーおよび方法は、ヌクレアーゼ耐性モノマー(NRM)(例えば、本明細書に記載されているもの、ならびに2003年5月9日に出願された同時係属の、共有に係る米国仮出願シリアル番号60/469,612、および国際出願番号PCT/US04/07070(これらの両方は本願明細書に援用する)に記載されているもの)もまた組み込むRNA(例えば、iRNA剤)を調製するために使用されることが可能である。
iRNA剤は、例えば、対象の身体中で見い出されるヌクレアーゼ(例えば、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼ)による分解を阻害するように修飾されたモノマーを含み得る。これらのモノマーは、本明細書中では、NRM、すなわち、ヌクレアーゼ耐性促進モノマーまたは修飾と呼ばれる。多くの場合において、これらの修飾は、iRNA剤の他の特性、例えば、タンパク質(例えば、輸送タンパク質(例えば、血清アルブミン)、もしくはRISC(RNA誘導性発現抑制複合体)のメンバー)と相互作用する能力、または互いに二重鎖を形成するか、もしくは別の配列(例えば、標的分子)と二重鎖を形成する第1および第2の配列の能力を同様に調節する。
理論に縛られることは望まないが、iRNA剤の糖、塩基および/またはリン酸バックボーンの修飾体は、エンドヌクレアーゼ耐性およびエキソヌクレアーゼ耐性を増強し、さらに輸送タンパク質およびRISC複合体の1つまたは複数の機能的要素との相互作用を亢進すると考えられる。好ましい修飾体は、エキソヌクレアーゼ耐性およびエンドヌクレアーゼ耐性を高め、したがって、RISC複合体と相互作用する前のiRNA剤の半減期を延長するが、同時に、RISC複合体におけるエンドヌクレアーゼの活性に対してはiRNA剤を耐性にしない修飾体である。繰り返すが、いかなる理論にも縛られることは望まないが、上記修飾をアンチセンス鎖の3’末端および/もしくは5’末端またはこれらの近くに配置することにより、上記に描写される好ましいヌクレアーゼ耐性の基準を満たすiRNA剤が生じると考えられる。やはり繰り返すが、いかなる理論にも縛られることは望まないが、修飾を、例えばセンス鎖の中央に配置することにより、オフターゲットの可能性が比較的低いiRNA剤が作製可能と考えられる。
本明細書に記載の修飾を、例えばiRNA剤などの、本明細書に記載の任意の二本鎖RNAおよびRNA様分子へ組み込むことが可能である。iRNA剤はハイブリッド形成したセンス鎖およびアンチセンス鎖からなる二本鎖を含むことができ、この場合アンチセンス鎖および/またはセンス鎖は、本明細書に記載される1つまたは複数の修飾を含むことが可能である。アンチセンス鎖は、3’末端および/もしくは5’末端、ならびに/または鎖のいずれかの末端から1〜6ヌクレオチド、例えば1〜5、1〜4、1〜3、1〜2ヌクレオチドにある1つもしくは複数の位置に修飾を含むことが可能である。センス鎖は、3’末端および/もしくは5’末端、ならびに/または鎖の両末端の間にある介入位置のいずれか1つに修飾を含むことが可能である。また、iRNA剤は、ハイブリッド形成した2つのアンチセンス鎖からなる二本鎖を含むことが可能である。第1および/または第2のアンチセンス鎖は、本明細書に記載の1つまたは複数の修飾を含むことが可能である。したがって、1つおよび/または両方のアンチセンス鎖は、3’末端および/もしくは5’末端、ならびに/または鎖のいずれかの末端から1〜6ヌクレオチド、例えば1〜5、1〜4、1〜3、1〜2ヌクレオチドにある1つもしくは複数の位置に修飾を含むことが可能である。以降に特定の構造について述べる。
上記により描写される好ましいヌクレアーゼ耐性の基準を満たすiRNA剤を作製するために有用と考えられる修飾は、以下に記すような、糖、塩基および/またはリン酸バックボーンについての1つまたは複数の化学的および/または立体化学的修飾を含むことが可能である:
(i)キラル(S)チオエート。したがって、好ましいNRMは、通常は酸素によって占められる非架橋位置、例えば位置XのSpまたはRpにヘテロ原子を含む特定のキラル型の修飾リン酸基について富化された、または前記修飾リン酸基について純粋なヌクレオチド二量体を含む。また、Xの原子にはS、Se、NrまたはBrが考えられる。XがSならば、富化された、またはキラル型について純粋なSpとの結合が好ましい。富化とは好ましい型が少なくとも70、80、90、95または99%であることを意味する。そのようなNRMについては以下により詳細に記載する;
(ii)糖、塩基および/またはリン酸バックボーン部分もしくは修飾リン酸バックボーン部分のリン原子への1つまたは複数のカチオン基の結合。したがって、好ましいNRMは、末端にカチオン基で誘導体化されたモノマーを含む。アンチセンス配列の5’末端は、末端−OHまたはリン酸基を有する必要があるので、前記のNRMは、アンチセンス配列の5’末端では使用されないことが好ましい。このカチオン基は、水素結合形成およびハイブリッド形成との干渉を最少化する塩基上の位置、例えばもう一方の鎖の相補的塩基と相互作用する面から離れた位置(例えばピリミジンの5’位またはプリンの7位)で結合しなければならない。これらについては以下により詳細に述べる;
(iii)末端での非リン酸結合。したがって、好ましいNRMは、例えば切断に対する耐性がリン酸結合よりも大きくなる4原子の結合などの、非リン酸結合を含む。例として、3’CH2−NCH−O−CH2−5’および3’CH2−NH−(O=)−CH2−5’が挙げられる。
(iv)3’架橋チオリン酸塩および5’架橋チオリン酸塩。したがって、好ましいNRMは前記の構造を含むことが可能である。
(v)L−RNA、2’−5’結合、逆向きの結合、α−ヌクレオシド。したがって、他の好ましいNRMに含まれるものは、LヌクレオシドおよびL−ヌクレオシド由来のヌクレオチド二量体;2’−5’リン酸塩、非リン酸塩および修飾リン酸塩の結合、例えばチオリン酸塩、ホスホルアミデートおよびホウ素化リン酸塩;逆向きの結合、例えば3’−3’または5’−5’結合を有する二量体;糖の1’位にα結合を有するモノマー、例えば本明細書に記載のα結合を有する構造が挙げられる;
(vi)結合基。したがって、好ましいNRMは、例えば標的結合部分、または、例えば糖、塩基もしくはバックボーンを通してモノマーと結合する、本明細書に記載の結合リガンドを含むことが可能である。
(vi)脱塩基結合。したがって、好ましいNRMは、例えば本明細書に記載されるような脱塩基モノマー(例えば核酸塩基のないモノマー)、本明細書に記載されるような芳香族モノマーもしくは複素環式モノマー、または多複素環式芳香族モノマーを含むことが可能である;
(vii)5’−ホスホネートおよび5’−ホスフェート型プロドラッグ。したがって、好ましいNRMは、好ましくは末端部位(例えば5’位)に、リン酸基の1つまたは複数の原子が保護基により誘導体化されているモノマーを含み、この1つまたは複数の保護基は、対象の体内成分、例えばカルボキシエステラーゼまたは対象の体内に存在する酵素の作用により除去される。例えば、カルボキシエステラーゼが保護分子を切断する結果チオエートアニオンが生じ、チオエートアニオンがリン酸塩のOに隣接する炭素を攻撃する結果として保護されていないリン酸塩が生じるリン酸プロドラッグ。
1つまたは複数の異なるNRM修飾をiRNA剤またはiRNA剤の配列中に導入することが可能である。NRM修飾は、配列またはiRNA剤に2回以上使用することが可能である。一部のNRMはハイブリッド形成を妨げるので、取り込む総数は、許容可能なレベルのiRNA剤の二本鎖形成が維持されるものでなければならない。
一部の実施形態において、NRM修飾は、対象の所望の配列または遺伝子を標的としない配列(センス鎖またはセンス配列)の末端切断部位または切断領域へ導入される。このことによりオフターゲットによるサイレンシングを低減しうる。
キラルSチオエート
修飾は、1つもしくは両方の非結合(XおよびY)リン酸酸素および/または1つもしくは複数の結合(WおよびZ)リン酸酸素の変更(例えば置換)を含みうる。下記の式Xは2つの糖/糖代用物‐塩基部分(SBおよびSB)が結合しているリン酸塩部分を表す。
Figure 2007525453
特定の実施形態において、リン酸バックボーン部分の非結合リン酸酸素(XおよびY)の1つは次のいずれか1つ:S、Se、BR(Rは水素、アルキル、アリールなど)、C(すなわち、アルキル基、アリール基など)、H、NR(Rは水素、アルキル、アリールなど)、またはOR(Rはアルキルまたはアリール)と置換可能である。非修飾リン酸基のリン原子はアキラルである。しかし、非結合酸素の1つを上記の原子または原子群の1つと置換することにより、リン原子がキラル化される。いいかえれば、このように修飾されたリン酸基内のリン酸原子は立体中心である。立体中心のリン原子は「R」配置(ここではRp)または「S」配置(ここではS)を有することが可能である。したがって、立体中心のリン原子の60%がR配置を有するとき、残る40%の立体中心のリン原子はS配置を有することになる。
一部の実施形態において、リン酸非結合酸素が他の原子または原子群で置換されているリン酸基を有するiRNA剤は、立体中心の原子の少なくとも約50%(例えば立体中心の原子の少なくとも約60%、同原子の少なくとも約70%、同原子の少なくとも約80%、同原子の少なくとも約90%、同原子の少なくとも約95%、同原子の少なくとも約98%、同原子の少なくとも約99%)がS配置を有する立体中心リン原子の集団を含むことが可能である。あるいは、リン酸非結合酸素が他の原子または原子群で置換されているリン酸基を有するiRNA剤は、立体中心の原子の少なくとも約50%(例えば立体中心の原子の少なくとも約60%、同原子の少なくとも約70%、同原子の少なくとも約80%、同原子の少なくとも約90%、同原子の少なくとも約95%、同原子の少なくとも約98%、同原子の少なくとも約99%)がR配置を有する立体中心リン原子の集団を含むことが可能である。他の実施形態において、立体中心リン原子の集団がS配置を有し、かつR配置を有する立体中心リン原子を実質的に含まないことが可能である。さらに他の実施形態において、立体中心リン原子の集団がR配置を有し、かつSp配置を有する立体中心リン原子を実質的に含まないことが可能である。本明細書では、「R配置を有する立体中心リン原子を実質的に含まない」という句は、R配置を有する立体中心リン原子を含む部分が当技術分野で公知の従来の方法(キラルHPLC、キラルシフト試薬を使用した1H NMR分析など)により検出できないことを意味する。本明細書では、「S配置を有する立体中心リン原子を実質的に含まない」という句は、S配置を有する立体中心リン原子を含む部分が当技術分野で公知の従来の方法(キラルHPLC、キラルシフト試薬を使用した1H NMR分析など)により検出できないことを意味する。
好ましい実施形態において、修飾iRNA剤はホスホロチオエート基、すなわちリン酸の非結合酸素がイオウ原子と置換されているリン酸基を含む。特に好ましい実施形態において、ホスホロチオエートの立体中心リン原子の集団はSp配置を有し、かつRp配置を有する立体中心リン原子を実質的に含まないことが可能である。
ホスホロチオエートを、二量体(例えば式X−1および式X−2)
Figure 2007525453
を使用してiRNA剤に組み込むことが可能である。前者は、鎖の3’末端にホスホロチオエートを導入するために使用することができ、後者は鎖の5’末端または例えばいずれかの末端から1、2、3、4、5または6つ目のヌクレオチドの位置に修飾を導入するために使用する。上記の式で、Yは2−シアノエトキシでよく、WおよびZはOでよく、R2’は、例えば糖にC−3末端構造を付与しうる置換基、例えばOH、F、OCHでよく、DMTはジメトキシトリチルであり、「塩基」は天然の塩基でも、通常でない塩基でも、または普遍的な塩基でもよい。
X−1およびX−2は、キラル試薬を使用して、または基本的にR配置だけを有する(すなわち、実質的にSp配置を含まない)もしくはS配置だけを有する(すなわち、実質的にRp配置を含まない)立体中心リン原子の集団を有するホスホロチオエート含有二量体を生じさせることが可能な配位性制御基を使用して調製可能である。あるいは、二量体が、約50%がR配置を有し、原子の約50%がS配置を有する立体中心リン原子の集団を有するように調整することが可能である。R配置の立体中心リン原子を有する二量体を特定し、例えば酵素的分解および/または通常のクロマトグラフィ法を使用してS配置の立体中心リン構造を有する二量体から分離することが可能である。
カチオン基
また、修飾は、糖、塩基および/またはリン酸バックボーン部分もしくは修飾リン酸バックボーン部分のリン原子への1つまたは複数のカチオン基の結合を含むことも可能である。カチオン基は、天然の塩基、通常でない塩基または普遍的な塩基上で置換可能な任意の原子に結合可能である。好ましい位置は、ハイブリッド形成を妨げない、すなわち塩基対形成に必要な水素結合の相互作用を妨げない位置である。カチオン基は、例えば糖のC2’位、または環状もしくは非環状の糖代用物中の類似の位置を介して結合することが可能である。カチオン基は、例えばO−AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテルシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノまたはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ)由来のプロトン化アミノ基、例えばO(CHAMINE(例えばAMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテルシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノまたはジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノなど)のアミノアルコキシ、アミノ(例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテルシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノまたはアミノ酸)、またはNH(CHCHNH)CHCH−AMINE(例えばAMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテルシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノまたはジヘテロアリールアミノ)を含むことが可能である。
非リン酸結合
また、修飾は鎖の5’末端および3’末端のうち少なくともいずれかに非リン酸結合を組み込むことが可能である。リン酸基を置換することが可能な非リン酸結合の例には、メチルホスホン酸、ヒドロキシルアミノ、シロキサン、炭酸、カルボキシメチル、カルバミン酸、アミド、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、スルホン酸、スルホンアミド、チオホルムアセタール、ホルムアセタール、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾおよびメチレンオキシメチルイミノを含む。好ましい置換体は、メチルホスホン酸基およびヒドロキシルアミノ基を含む。
3’架橋チオリン酸および5’架橋チオリン酸塩;ロックトRNA、2’−5’結合、逆向きの結合、α−ヌクレオシド;結合基;脱塩基結合;ならびに5’ホスホン酸および5’リン酸プロドラッグ
上記の式Xについて言及すると、修飾はリン酸バックボーン部分の架橋または結合リン酸酸素(WおよびZ)のうちの1つの置換体を含むことが可能である。XまたはYのうち1つだけを変更する状況とは違い、ホスホロジチオエートのリン原子の中心はアキラルであり立体中心リン原子を含むiRNA剤の形成を妨げる。
また、修飾は、1番目の糖の2’位と2番目の糖の5’位を経るリン酸基または修飾リン酸基を介して2つの糖を結合することを含むことが可能である。同様に考えられるのは、1番目の糖と2番目の糖がそれぞれの3’位を通してそれぞれ結合する逆向きの結合である。また、修飾RNAは、C−1’で核酸塩基を欠く「脱塩基性の」糖を含むことも可能である。糖基は、リボースにおける対応する炭素とは反対の立体化学的配置を有する炭素を1つまたは複数含むことも可能である。したがって、修飾iRNA剤は、糖として、例えばアラビノースを含むヌクレオチドを含むことが可能である。上記修飾のもう1つのサブセットでは、天然の塩基、通常でない塩基または普遍的な塩基はα−配置を有することが可能である。また、修飾体は、L−RNAを含むことが可能である。
また、修飾は例えばP(O)(O−X−C5’−糖(X=CH2、CF2、CHFなど)の5’−ホスホン酸および例えばP(O)[OCH2CH2SC(O)R]CH5’−糖などの5’ホスホン酸プロドラッグを含むことが可能である。後者の場合、プロドラッグ基は、最初にカルボキシエステラーゼで始まる作用を介して分解される可能性がある。分子内S2置換を介した残るエチルチオレート基は、エピスルフィドとして分離され、非誘導体化リン酸基を生じることが可能である。
また、修飾は、本明細書の他の場所に記載した結合基を追加することも含むことが可能であり、結合基は結合可能な任意のアミノ基を介してiRNA剤へ結合されることが好ましい。
ヌクレアーゼ耐性の修飾には、末端のみに配置することが可能な修飾といかなる位置でも配置可能な修飾とがある。通常、ハイブリッド形成を抑制することが可能な修飾は、末端領域でのみ使用することが好ましく、対象の配列または遺伝子を標的とする配列の切断部位または切断領域では使用しないことが好ましい。iRNA剤の2つの配列間で十分なハイブリッド形成が維持されるという条件であれば、センス配列のどの位置においても使用することが可能である。一部の実施形態では、オフターゲットのサイレンシングを最小化することが可能なため、対象の配列または遺伝子を標的としない配列の切断位置または切断領域にNRMを配することが望ましい。
さらに、本明細書に記載のiRNA剤は、iRNA剤の他方の配列と二本鎖構造を形成しない突出部を有することが可能である。これは突出部ではあるが、それ自体と、またはiRNA剤のもう一方の配列以外の別の核酸と、ハイブリッド形成する。
ほとんどの場合、ヌクレアーゼ耐性促進修飾は、その配列が対象の配列を標的にするか(多くの場合、アンチセンス配列と呼ばれる)、対象の配列を標的にしないか(多くの場合、センス配列と呼ばれる)により配置が異なる。配列が対象の配列を標的にするならば、エンドヌクレアーゼによる切断を妨害または阻害する修飾は、RISCの仲介による切断を受ける領域、例えば切断部位または切断領域に挿入すべきではない。(エルバッシャーら[Elbashir et al.]、2001年、Genes and Dev.15:188[参照により本願に援用]に記載されるように、標的の切断は、およそ20もしくは21ntのガイドRNAのほぼ中央またはガイド配列に相補的な最初のヌクレオチドの10もしくは11ヌクレオチド上流で起きる。本明細書では、切断部位とは、標的上または標的とハイブリッド形成するiRNA剤の鎖上の、切断部位の両側のヌクレオチドを指す。切断領域は、切断部位のヌクレオチドとその両方向の1、2または3ヌクレオチドを意味する)。
そのような修飾は、対象の配列を標的とする配列または標的としない配列の末端領域、例えば末端、または末端の2、3、4もしくは5位の位置へ導入することが可能である。
iRNA剤は以下から選択した第1鎖および第2鎖を有することが可能である。
配列を標的とせず、かつ3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とせず、かつ5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とせず、かつ3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有し、さらに5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とせず、切断部位または切断領域にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とせず、切断部位または切断領域にNRM修飾を有し、かつ、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾と、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾と、あるいは3’末端および5’末端の両方から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾とのうち1つまたは複数を有する第1鎖と、
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖、
配列を標的とし、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)、
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有し、さらに5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖、
配列を標的とし、好ましくは切断部位または切断領域にNRM修飾が存在しない第2鎖、
配列を標的とし、切断部位または切断領域のNRM修飾、ならびに、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、あるいは3’末端および5’末端の両方から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾のうち1つまたは複数が存在しない第2鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)。
また、iRNA剤は2つの配列を標的とすることも可能であり、次から選択される第1鎖および第2鎖を有することが可能である。
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とし、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)、
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有し、さらに5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第1鎖、
配列を標的とし、好ましくは切断部位または切断領域にNRM修飾が存在しない第1鎖、
配列を標的とし、切断部位または切断領域のNRM修飾、ならびに、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、あるいは3’末端および5’末端の両方から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾のうち1つまたは複数が存在しない第1鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)と、
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖、
配列を標的とし、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)、
配列を標的とし、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有し、さらに5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置にNRM修飾を有する第2鎖、
配列を標的とし、好ましくは切断部位または切断領域にNRM修飾が存在しない第2鎖、
配列を標的にし、切断部位または切断領域のNRM修飾、ならびに、3’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、5’末端から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾、あるいは3’末端および5’末端の両方から1、2、3、4、5もしくは6位の位置または1、2、3、4、5もしくは6位以内の位置のNRM修飾のうち1つまたは複数が存在しない第2鎖(5’末端の修飾は、末端よりむしろアンチセンス鎖の5’末端から1、2、3、4、5または6位離れた位置が好ましい)。
リボース模倣物
本明細書に記載されるモノマーおよび方法は、リボース模倣物(例えば、本明細書に記載されるもの、ならびに2003年3月13日に出願された同時係属の、共有に係る米国仮出願シリアル番号60/454,962、および国際出願番号PCT/US04/07070(これらの両方は本願明細書に援用する)に記載されているもの)もまた組み込むRNA(例えば、iRNA剤)を調製するために使用されることが可能である。
従って、本発明の態様は、効力を増加し、および/または薬剤にヌクレアーゼ耐性を付与することが可能である第2のヒドロキシル基を含むiRNA剤を特徴とする。ヌクレアーゼ(例えば、細胞ヌクレアーゼ)は、核酸のホスホジエステル結合を加水分解し得、部分的または完全な核酸の分解を生じる。第2のヒドロキシル基は、修飾を欠くiRNAと比較して、iRNA剤をヌクレアーゼ分解されにくくすることによってiRNA剤にヌクレアーゼ耐性を付与する。理論によって束縛されることを望まないが、iRNA剤上の第2のヒドロキシル基の存在は、3’リボースヒドロキシル基の構造的模倣物として作用することが可能であり、それによって、これを分解に対してより感受性でなくすると考えられている。
第2ヒドロキシル基は、2つの他の炭素および水素によって置換された炭素原子と結合している「OH」基を指す。上記のようにヌクレアーゼ耐性を与える第2ヒドロキシル基は、任意の非環式炭素含有基の一部であってもよい。ヒドロキシル基は、任意の環式炭素含有基の一部であってもよく、以下の条件、すなわち(1)ヒドロキシル基と末端リン酸基の間にリボース部分が存在しないこと、または(2)該ヒドロキシル基は塩基と結合した糖部分には存在しないこと、のうち1つまたは複数に見合うことが好ましい。ヒドロキシル基は、iRNA剤の末端リン酸基のリンから、少なくとも2結合(化学結合2個)の位置にある(例えば、少なくとも3結合離れて、少なくとも4結合離れて、少なくとも5結合離れて、少なくとも6結合離れて、少なくとも7結合離れて、少なくとも8結合離れて、少なくとも9結合離れて、少なくとも10結合離れている)。好ましい実施形態では、末端リン酸基のリンと第2ヒドロキシル基の間に5つの介在結合が存在する。
末端リン酸基のリンと第2ヒドロキシル基の間に5つの介在結合を有する、好ましいiRNA剤送達モジュールは、以下の構造を有する(以下の式Yを参照):
Figure 2007525453
式Yに言及すると、AはiRNA剤であり、本明細書に記載する任意のiRNA剤を含む。iRNA剤は、リン酸基の「W」と直接的あるいは間接的に(例えばスペーサーまたはリンカーを介して)結合することが可能である。これらのスペーサーまたはリンカーは、例えば−(CH−、−(CHN−、−(CHO−、−(CHS−、O(CHCHO)CHCHOH(例えば、n=3または6)、脱塩基性の糖、アミド、カルボキシ、アミン、オキシアミン、オキシイミン、チオエーテル、ジスルフィド、チオ尿素、スルホンアミド、もしくはモルホリノ、またはビオチン試薬およびフルオレセイン試薬を含むことが可能である。
iRNA剤は、非修飾状態(例えば、W、X、Y、およびZがOである)の末端リン酸基または修飾されている末端リン酸基を有し得る。修飾されているリン酸基では、WおよびZは独立にNH、OまたはSであってよく;XおよびYは独立にS、Se、BH 、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、H、O、O、アルコキシまたはアミノ(アルキルアミノ、アリールアミノなどを含む)であってよい。W、XおよびZがOであり、YがSであることが好ましい。
およびRはそれぞれ独立に、水素;またはC〜C100アルキルであり、C〜C100アルキルは任意選択でヒドロキシル、アミノ、ハロ、リン酸または硫酸基で置換されており、かつ/あるいは任意選択でN、O、S、アルケニルまたはアルキニルが挿入されていてもよい。
は水素;またはC〜C100アルキルであり、C〜C100アルキルは任意選択でヒドロキシル、アミノ、ハロ、リン酸または硫酸基で置換されており、かつ/あるいは任意選択でN、O、S、アルケニルまたはアルキニルが挿入されていてもよく;あるいはnが1であるとき、RがRまたはRと合わさって5〜12原子の環を形成してもよい。
は水素;またはC〜C100アルキルであり、C〜C100アルキルは任意選択でヒドロキシル、アミノ、ハロ、リン酸または硫酸基で置換されており、かつ/あるいは任意選択でN、O、S、アルケニルまたはアルキニルが挿入されていてもよく;あるいはnが1であるとき、RがRまたはRと合わさって5〜12原子の環を形成してもよい。
は水素、またはC〜C100アルキルであり、C〜C100アルキルは任意選択でヒドロキシル、アミノ、ハロ、リン酸または硫酸基で置換されており、かつ/あるいは任意選択でN、O、S、アルケニルまたはアルキニルが挿入されていてもよく;あるいはnが1であるとき、RがRと合わさって5〜12原子の環を形成してもよい。
は水素、またはC〜C100アルキルであり、C〜C100アルキルは任意選択でヒドロキシル、アミノ、ハロ、リン酸または硫酸基で置換されており、かつ/あるいは任意選択でN、O、S、アルケニルまたはアルキニルが挿入されていてもよく、あるいはnが1であるとき、RがRと合わさって6〜10原子の環を形成してもよい。
は水素、C〜C100アルキル、またはC(O)(CHC(O)NHRであり;Tは水素または官能基であり;nおよびqはそれぞれ独立に1〜100であり;RはC〜C10アルキルまたはC〜C10アリールであり;かつRは水素、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリールまたは固形支持体物質である。
好ましい実施形態は、以下のiRNA剤送達モジュールのサブセットの1つまたは複数を含むことが可能である。
RNAi剤送達モジュールの1つのサブセットでは、Aは該RNA剤の末端3’または5’リボース糖の炭素を介して、直接的あるいは間接的に結合することが可能である。
RNAi剤送達モジュールの他のサブセットでは、X、WおよびZがOであり、YがSである。
RNAi剤送達モジュールのさらに他のサブセットでは、nは1であり、RとRが合わさって6原子を含む環を形成し、RとRが合わさって6原子を含む環を形成する。環系はトランス−デカリンであることが好ましい。例えば、このサブセットのRNAi剤送達モジュールは、式(Y−1)の化合物を含むことが可能である:
Figure 2007525453
官能基は例えば、標的化(ターゲティング)基(例えばステロイドまたは糖質)、レポーター基(例えばフルオロフォア)、または標識(同位元素で標識された部分)であってよい。標的化基は、タンパク質結合物質、内皮細胞標的化基(例えばRGDペプチドおよび模倣体)、癌細胞標的化基(例えば葉酸ビタミンB12、ビオチン)、骨細胞標的化基(例えばビスホスホネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸)、多価マンノース(例えばマクロファージ試験用)、ラクトース、ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、モノクローナル抗体、糖タンパク質、レクチン、メラノトロピン、またはチロトロピンをさらに含むことが可能である。
当業者によって理解され得るように、本明細書中の式の化合物を合成する方法は当業者には明らかであろう。合成した化合物を反応混合物から分離し、カラム・クロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、または再結晶化などの方法によってさらに精製することが可能である。さらに、様々な合成工程を他の順序または順番で行って、所望の化合物を与えることも可能である。本明細書に記載した化合物を合成する際に有用な、合成化学変換および保護基に関する方法(保護および脱保護)は当分野で知られており、例えばアール ラロック(R.Larock)、「Comprehensive Organic Transformations」、VCH Publishers(1989);ティー ダブリュー グリーン(T.W.Greene)およびピー エム ジー ワッツ(P.G.M.Wuts)、「Protective Groups in Organic Synthesis」、第2版、John Wiley and Sons(1991);エル ファイザー(L.Fieser)およびエム ファイザー(M.Fieser)、「Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis」、John Wiley and Sons(1994);およびエル パクエッテ(L.Paquette)、ed.、「Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis」、John Wiley and Sons(1995)、ならびにその後続版に記載されたものなどを含む。
リボース置換モノマーサブユニット
iRNA剤の1つまたは複数の特性を最適化することが可能ないくつかの方法で、iRNA剤を修飾することが可能である。本明細書に記載されたモノマー及び方法がRNA剤、例えばiRNA剤の製造のために使用されることができ、リボース置換モノマーサブユニット(RRMS)、例えば本明細書中に記載されたRRMSならびに本明細書に援用する2003年8月8日に出願された米国仮出願第60/493,986号;本明細書に援用する2003年8月11日に出願された米国仮出願第60/494,597号;本明細書に援用する2003年9月26日に出願された米国仮出願第60/506,341号;本明細書に援用する2003年11月7日に出願された米国仮出願第60/158,453号;および本明細書に援用する2004年3月8日に出願された国際出願No.PCT/US04/07070のうち1つまたは複数中に記載されたRRMSなどを含むことが可能である。これらの出願に記載された製造方法および変更は、本明細書に記載されたモノマー及び方法とともに、又は組み合わされて使用されることができる。
さらに、本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RRMSおよび本明細書に記載する他の構成要素を有するiRNA剤を製造するために使用されることができる。例えば、本明細書に記載されたモノマー及び方法は、本明細書に記載のiRNA剤、例えばパリンドローム構造のiRNA剤、非標準的な対合を有するiRNA剤、本明細書に記載の遺伝子、例えば腎臓中で活性がある遺伝子を標的とするiRNA剤、本明細書に記載の構成様式または構造を有するiRNA剤、本明細書に記載の両親媒性送達物質と結合したiRNA、本明細書に記載の薬剤送達モジュールと結合したiRNA、本明細書に記載のように投与されるiRNA剤、または本明細書に記載のように製剤化されるiRNA剤であって、RRMSも取り込むiRNA剤の製造に使用されることができる。
iRNA剤の1つまたは複数のリボヌクレオチド・サブユニットのリボース糖は、他の構成部分、例えば非糖質の(好ましくは環式の)担体で置換することが可能である。サブユニットのリボース糖がこのように置換されているリボヌクレオチド・サブユニットを、本明細書ではリボース置換修飾サブユニット(RRMS)と呼ぶ。環式担体は炭素環系(すなわち、すべての環原子が炭素原子)であってもよいし、あるいはヘテロ環系(すなわち、1つまたは複数の環原子がヘテロ原子、例えば窒素、酸素、イオウ)であってもよい。環式担体は単環系であってよく、あるいは2つ以上の環、例えば縮合環を含むことも可能である。環式担体は完全に飽和な環系であってよく、あるいはそれは1つまたは複数の二重結合を含むことも可能である。
担体はさらに、(i)少なくとも2つの「バックボーン結合点」および(ii)少なくとも1つの「連結部結合点」を含む。本明細書で使用する「バックボーン結合点」は、官能基、例えばヒドロキシル基、または一般的に、バックボーン(例えばリボ核酸のリン酸バックボーンまたはイオウを含むなどの修飾リン酸バックボーン)への担体の取り込みに利用可能かつ好適な結合を指す。本明細書で使用する「連結部結合点」は、環式担体の構成環原子、例えば炭素原子またはヘテロ原子(バックボーン結合点を提供する原子とは異なるもの)であって、選択した構成部分と結合する原子を指す。選択した構成部分は、例えばリガンド(例えば標的化部分または送達成分)、またはiRNA剤の物理的性質(例えば親油性)を変える構成部分であってよい。場合によっては、選択した成分は、介在する連結部によって環式担体と結合する。したがって選択した成分は、官能基(例えばアミノ基)を含むか、または一般的に、他の化学的実体(例えば該構成環に対するリガンド)の取り込みまたは連結に適した結合を与えることになる。
本明細書に記載する1つまたは複数のRRMSを、RNA剤(例えばiRNA剤)中へ取り込むことによって、特に適切な実体と連結された場合、1つまたは複数の新しい性質を該RNA剤に与え、かつ/あるいは該RNA分子の1つまたは複数の既存の性質を変化させ、高め、あるいは調節することが可能である。例えば、親油性またはヌクレアーゼ耐性のうち1つまたは複数を変化させることが可能である。本明細書に記載する1つまたは複数のRRMSをiRNA剤中へ取り込むことによって、特にRRMSが適切な実体と連結された場合、標的mRNAに対するiRNA剤の結合親和性を調節する(例えば増大させる)ことが可能であり、iRNA剤の二重らせん形の形状を変化させることが可能であり、分布を変化させることや、iRNA剤を身体の特定部分に向けることが可能であり、あるいは(例えばRISC形成時および鎖の分離時の)核酸結合タンパク質との相互作用を改変することが可能である。
したがって、1態様では、本発明は、好ましくは第1鎖および第2鎖を含むiRNA剤であって、式(R−1)を有する少なくとも1つのサブユニットが前記鎖のうち少なくとも1つの中に取り込まれているiRNA剤を特徴とする。
Figure 2007525453
式(R−1)を参照すると、XはN(CO)R、NRまたはCHであり;YはNR、O、S、CR10であるかまたは存在せず、かつZはCR1112であるかまたは存在しない。
、R、R、R、R、およびR10のそれぞれは独立にH、OR、OR、(CHOR、または(CHORである、ただし、R、R、R、R、R、およびR10の少なくとも1つはORまたはORであり、かつR、R、R、R、R、およびR10の少なくとも1つは(CHOR、または(CHORであり(RRMSが末端に存在するとき、R、R、R、R、R、およびR10の1つはRを含み、かつ1つはRを含み;RRMSが内部に存在するとき、R、R、R、R、R、およびR10のうち2つがそれぞれRを含む);さらに、ORは(CHORとともにのみ存在し、(CHORはORとともにのみ存在することが好ましいものとする。
、R、R11、およびR12のそれぞれは独立にH、任意選択で1〜3個のR13で置換されたC〜Cアルキル、またはC(O)NHRであり;あるいは、RおよびR11が一体となって、任意選択でR14により置換されたC〜Cシクロアルキルをなす。
はNRで置換されたC〜C20アルキルであり;RはC〜Cアルキルであり;R13はヒドロキシ、C〜Cアルコキシ、またはハロであり;かつR14はNRである。
Figure 2007525453
であり;かつ
Figure 2007525453
である。
AとCのそれぞれは独立にOまたはSである。
BはOH、O、または
Figure 2007525453
である。
はHまたはC1〜C6アルキルであり;RはHまたはリガンドであり;nは1〜4である。
好ましい実施形態では、リボースはピロリン骨格で置換され、かつXはN(CO)RまたはNRであり、YはCR10であり、かつZは存在しない。
他の好ましい実施形態では、リボースはピペリジン骨格で置換され、かつXはN(CO)RまたはNRであり、YはCR10であり、かつZはCR1112である。
他の好ましい実施形態では、リボースはピペラジン骨格で置換され、かつXはN(CO)RまたはNRであり、YはNRであり、かつZはCR1112である。
他の好ましい実施形態では、リボースはモルホリノ骨格で置換され、かつXはN(CO)RまたはNRであり、YはOであり、かつZはCR1112である。
他の好ましい実施形態では、リボースはデカリン骨格で置換され、かつXはCHであり;YはCR10であり;かつZはCR1112であり;かつRおよびR11は一体となってCシクロアルキルをなす。
他の好ましい実施形態では、リボースはデカリン/インダン骨格で置換され、かつXはCHであり;YはCR10であり;かつZはCR1112であり;かつRおよびR11は一体となってCシクロアルキルをなす。
他の好ましい実施形態では、リボースはヒドロキシプロリン骨格で置換される。
本明細書に記載するRRMSは、本明細書に記載する任意の二本鎖RNA様分子、例えばiRNA剤に取り込ませることが可能である。iRNA剤は、ハイブリダイズしたセンス鎖とアンチセンス鎖とからなる二本鎖を含むことが可能であり、このときアンチセンス鎖および/またはセンス鎖は、本明細書に記載する1つまたは複数のRRMSを含むことが可能である。RRMSは、二本鎖iRNA剤の一方または両方の鎖の中の1つまたは複数の個所に導入することが可能である。RRMSは、センス鎖の3’または5’端またはその近く(1、2、または3位以内)に配置されてもよいし、あるいはアンチセンス鎖の3’端またはその近く(2または3位以内)に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、RRMSはアンチセンス鎖の5’端またはその近く(1、2、または3位以内)にはないことが好ましい。RRMSは内部に存在してもよく、アンチセンスが標的と結合するのに重要ではない領域中に位置することが好ましいであろう。
1実施形態では、iRNA剤は、アンチセンス鎖の3’端(または3’端から1、2、もしくは3位以内)にRRMSを有することが可能である。1実施形態では、iRNA剤は、アンチセンス鎖の3’端(または3’端から1、2、もしくは3位以内)およびセンス鎖の3’端(または3’端から1、2、もしくは3位以内)に、RRMSを有することが可能である。1実施形態では、iRNA剤は、アンチセンス鎖の3’端(または3’端から1、2、または3位以内)にRRMSを、およびセンス鎖の5’端にRRMSを有することが可能であり、この場合両方のリガンドがiRNA剤の同じ端に位置する。
特定の実施形態では、2つのリガンドが連結され、好ましくは、それぞれの鎖上のリガンドは疎水性の構成部分である。理論によって縛られることは望まないが、疎水性リガンドが対になることにより、分子間のファン−デル−ワールス相互作用によって、iRNA剤を安定化させることが可能であると考えられる。
1実施形態では、iRNA剤は、アンチセンス鎖の3’端(または3’端から1、2、または3位以内)にRRMSを、かつセンス鎖の5’端にRRMSを有することが可能であり、この場合両方のRRMSが、各RRMSとリガンド上の別々の位置との結合によって、同じリガンド(例えばコール酸)を共有することが可能である。2つの隣接するRRMS間で共有されるリガンドを、本明細書では「ヘアピン・リガンド」と呼ぶ。
他の実施形態では、iRNA剤は、センス鎖の3’端にRRMSを、かつセンス鎖の内部位置にRRMSを有することが可能である。iRNA剤は、センス鎖の内部位置にRRMSを有することが可能であり;あるいはアンチセンス鎖の内部位置にRRMSを有することが可能であり;あるいはセンス鎖の内部位置にRRMSを、かつアンチセンス鎖の内部位置にRRMSを有することも可能である。
好ましい実施形態では、iRNA剤は第1配列および第2配列を含み、該配列は同じ鎖上に位置する2つの配列ではなく2つの別個の分子であり、例えば生理的条件下、例えばヘリカーゼまたは他の巻き戻し酵素と接触しない生理的条件下でハイブリダイズする(およびそれによって二本鎖領域を形成する)ために互いに十分な相補性を有することが好ましい。
ds iRNA剤が分子の一端または両端に一本鎖領域または非対合領域を含むように、第1配列および第2配列を選択することが好ましい。したがって、ds iRNA剤は、好ましくは突出部を含むように対合した第1配列および第2配列を含み、該突出部は例えば1つまたは2つの5’または3’突出部であり、ただし好ましくは2〜3ヌクレオチドの3’突出部である。大部分の実施形態は3’突出部を有する。好ましいsRNA剤は、それぞれの端に1ヌクレオチド長あるいは好ましくは2または3ヌクレオチド長の一本鎖突出部、好ましくは3’突出部を有する。これらの突出部は、1本の鎖が他方より長い結果でもよいし、あるいは同じ長さの2本の鎖がずれた結果でもよい。5’端はリン酸化されていることが好ましい。
好ましい(ただし限定するものではない)RRMSを含むRNA剤、例えばiRNA剤を、式(R−2)として図4に表す。担体は、2つの「バックボーン結合点」(ヒドロキシル基)、1つの「連結部結合点」、および介在する連結部によって担体と間接的に結合した1つのリガンドを含む。RRMSはRNA分子の5’または3’末端サブユニットであってもよく、すなわち、2つの「W」基の1つはヒドロキシル基であってよく、もう1つの「W」基は、2つ以上の非修飾または修飾リボヌクレオチドの鎖であってよい。あるいはRRMSが内部位置を占めてもよく、2つの「W」基がいずれも1つまたは複数の非修飾または修飾リボヌクレオチドであってよい。2つ以上のRRMSがRNA分子、例えばiRNA剤中に存在してよい。
式(R−2)の修飾RNA分子は、当分野で知られているオリゴヌクレオチド合成法を使用して得ることが可能である。好ましい実施形態では、式(II)の修飾RNA分子は、例えばホスホアミダイト法またはH−ホスホネート結合法を使用して、1つまたは複数の対応するRRMSモノマー化合物(RRMSモノマー、例えば図4中のA、B、およびCを参照)を、伸長中のセンス鎖またはアンチセンス鎖に取り込ませることによって調製することが可能である。
RRMSモノマーは一般に、担体分子(例えば図4中のAを参照)と結合した2つの異なる官能化ヒドロキシル基(図4のOFGおよびOFG)、および連結部結合点を含む。本明細書で使用する、用語「官能化ヒドロキシル基」は、ヒドロキシル基のプロトンが他の置換基に置換されていることを意味する。代表的構造BおよびCに示すように、担体上の1つのヒドロキシル基(OFG)は、保護基(PG)によって官能化されている。もう1つのヒドロキシル基(OFG)は、(1)Bのように、液相または固相の合成支持試薬(中実円)でリンカーLを介して直接的または間接的に、あるいは(2)Cのように、リンを含有する構成部分(例えばホスホアミダイト)によって、官能化することが可能である。伸長中のセンス鎖またはアンチセンス鎖中にモノマーを取り込ませるとき、連結部結合点を、水素原子、連結部、または連結部に連結されたリガンドと結合することが可能である(スキーム1のRを参照)。連結部に連結されたリガンドは、伸長中の鎖にモノマーを取り込ませるときにモノマーと結合させることが可能であるが、必ずしもそうする必要はない。いくつかの実施形態では、連結部、リガンドまたは連結部に連結されたリガンドを、「前駆体」RRMSモノマーを鎖に取り込ませた後に、「前駆体」RRMSと結合させることが可能である。
例えばティー ダブリュー グリーン(T.W.Greene)およびピー エム ジー ワッツ(P.G.M.Wuts)、「Protective Groups in Organic Synthesis」、第2版、John Wiley and Sons(1991)から、(OFG)保護基を所望に応じて選択することが可能である。保護基は、アミダイト合成条件、保存条件、およびオリゴヌクレオチド合成条件下で安定であることが好ましい。ヒドロキシル基、−OHは求核基(すなわちルイス塩基)であり、酸素を介して求電子剤(すなわちルイス酸)と反応する。水素が保護基、例えばトリアリールメチル基またはトリアルキルシリル基に置換されているヒドロキシル基は、置換反応では求電子剤としてほとんど反応性がない。したがって、保護ヒドロキシル基は、例えばオリゴヌクレオチド合成中に構造Cによって例示される化合物のホモ結合を防ぐ際に有用である。好ましい保護基は、ジメトキシトリチル基である。
BのOFGが、可溶性または不溶性の支持試薬と結合したリンカー、例えば長鎖の有機リンカーを含む場合は、ひとたびOFGが脱保護され、求電子基(例えばアミダイト基)を含む他のヌクレオシドまたはモノマーと求核剤として自由に反応できるようになると、溶液相または固相合成技法を使用して、天然および/または修飾リボヌクレオチドの鎖を構築することが可能である。あるいは、天然もしくは修飾リボヌクレオチドまたはオリゴリボヌクレオチド鎖を、OFGのアミダイト基またはH−ホスホネート基を介してモノマーCと結合させることが可能である。この操作の後に、OFGを脱ブロック化することが可能であり、回復した求核性ヒドロキシル基は、求電子基を含む他のヌクレオシドまたはモノマーと反応することが可能である(図1を参照)。R’は置換または非置換アルキルまたはアルケニルであってよい。好ましい実施形態では、R’はメチル、アリルまたは2−シアノエチルである。R”はC〜C10アルキル基であってよく、R”は3個以上の炭素を含む分岐基、例えばイソプロピルであることが好ましい。
BのOFGは、リンカーを用いてヒドロキシルを官能化し、該リンカーが次にリンカーのもう一方の末端に液体または固体相合成支持試薬を含むことも可能である。支持試薬は、本明細書に記載するモノマーを支持することが可能な任意の支持媒体であってよい。リンカーLを介してモノマーを不溶性支持体と結合させることによって、該支持体が置かれている溶媒中でモノマー(および伸長中の鎖)を可溶化することが可能である。可溶化しているが依然固定されているモノマーは、周囲の溶媒中で試薬と反応することが可能であり;未反応試薬および可溶性副産物は、モノマーまたはモノマー由来の生成物が結合している固形支持体から、容易に洗浄除去することが可能である。あるいは、モノマーを可溶性支持体成分、例えばポリエチレングリコール(PEG)と結合させることも可能であり、液相合成技法を使用して鎖を構築することが可能である。リンカーおよび支持媒体の選択は、当分野の技術内にある。一般にリンカーは、−C(O)(CHC(O)−、または−C(O)(CHS−であってよく、オキサリル、スクシニルまたはチオグリコリルであることが好ましい。標準的な細孔性ガラスの固相合成支持体を、フッ化物に対して不安定な5’シリル保護基とともに使用することは可能ではない。何故なら、ガラスがフッ化物によって分解され、完全長の生成物の量が大幅に減少するからである。フッ化物に対して安定なポリスチレン系支持体、またはPEGが好ましい。
好ましい担体は、以下に与える一般式(R−3)を有する。(該構造中、好ましいバックボーン結合点は、RまたはR;RまたはR;あるいはYがCR10である場合はRおよびR10から選択することが可能である(2つの位置を選択して、2つのバックボーン結合点、例えばRおよびR、あるいはRおよびRとする)。好ましい連結部結合点はR;XがCHであるときはRまたはRを含む。これらの担体は、鎖中に取り込ませることが可能な実体として以下に記載される。したがって、当然ながら、これらの構造は、1つ(末端位置の場合)あるいは2つ(内部位置の場合)の結合点、例えばRまたはR;RまたはR;あるいはRおよびR10(YがCR10であるとき)が、リン酸、または修飾リン酸、例えばイオウ含有バックボーンと結合する状態も含む。例えば、前述のR基の1つは−CH−であってよく、この場合1つの結合は担体と結合しており、1つの結合はバックボーン原子、例えば結合酸素または中心のリン原子と結合している。
Figure 2007525453
XはN(CO)R、NRまたはCHであり;YはNR、O、S、CR10であり;かつZはCR1112であるか、あるいは存在しない。
、R、R、R、R、およびR10のそれぞれは独立に、H、OR、または(CHORである、ただし、R、R、R、R、R、およびR10のうち少なくとも2つはORおよび/または(CHORである。
、R、R11、およびR12のそれぞれは独立に、リガンド、H、任意選択で1〜3個のR13で置換されたC〜Cアルキル、またはC(O)NHRであり;あるいは、RおよびR11が一体となって、任意選択でR14により置換されたC〜Cシクロアルキルをなす。
はH、リガンド、またはNRで置換されたC〜C20アルキルであり;RはHまたはC〜Cアルキルであり;R13はヒドロキシ、C〜Cアルコキシ、またはハロであり;R14はNRであり;R15は任意選択でシアノにより置換されたC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;R16はC〜C10アルキルであり;かつR17は液相または固相の支持試薬である。
Lは−C(O)(CHC(O)−、または−C(O)(CHS−であり;RはCArであり;RはP(O)(O−)H、P(OR15)N(R16またはL−R17であり;RはHまたはC〜Cアルキルであり;かつRはHまたはリガンドである。
それぞれのArは独立に、任意選択でC〜Cアルコキシによって置換されたC〜C10アリールであり;nは1〜4であり;かつqは0〜4である。
代表的な担体には、例えばXがN(CO)RまたはNRであり、YがCR10であり、かつZが存在しない担体;またはXがN(CO)RまたはNRであり、YがCR10であり、かつZがCR1112である担体;またはXがN(CO)RまたはNRであり、YがNRであり、かつZがCR1112である担体;またはXがN(CO)RまたはNRであり、YがOであり、かつZがCR1112である担体;またはXがCHであり、YがCR10であり、ZがCR1112であり、かつRとR11が一体となってCシクロアルキル(式H、z=2)を形成する担体、またはインダン環系、例えばXがCHであり、YがCR10であり、ZがCR1112であり、かつRとR11が一体となってCシクロアルキル(式H、z=1)を形成する担体がある。
いくつかの実施形態では、担体は、ピロリン環系または3−ヒドロキシプロリン環系、例えばXがN(CO)RまたはNRであり、YがCR10であり、かつZが存在しないものに基づいてよい(式D)。
Figure 2007525453
OFGは5員環中の炭素の1つと結合した第1級炭素、例えば環外アルキレン基、例えばメチレン基と結合することが好ましい(式D中の−CHOFG)。OFGは、5員環中の炭素の1つと直接結合することが好ましい(式D中の−OFG)。ピロリン系担体に関しては、−CHOFGはC−2と結合し、かつOFGはC−3と結合することが可能であり;あるいは−CHOFGはC−3と結合し、かつOFGはC−4と結合することが可能である。いくつかの実施形態では、CHOFGおよびOFGは、前述の炭素の1つとジェミナル位で置換されていてよい。3−ヒドロキシプロリン系担体に関しては、−CHOFGはC−2と結合し、かつOFGはC−4と結合することが可能である。したがって、ピロリン系および3−ヒドロキシプロリン系モノマーは、結合(例えば炭素−炭素結合)を含むことが可能であり、このとき結合の回転はその個々の結合について制限される(例えば環の存在が原因の制限)。したがって、CHOFGおよびOFGは、前述のあらゆる対において互いにシスでもトランスでもよい。したがって、すべてのシス/トランス異性体が明白に含まれる。モノマーは1つまたは複数の不斉中心を含むことが可能であり、したがってラセミ化合物およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、個々のジアステレオマーおよびジアステレオマー混合物として存在することも可能である。すべてのこのようなモノマー異性体が明白に含まれる。連結部結合点は窒素であることが好ましい。
いくつかの実施形態では、担体はピペリジン環系(式E)、例えばXがN(CO)RまたはNRであり、YがCR10であり、かつZがCR1112であるものに基づいてよい。
Figure 2007525453
OFGは6員環中の炭素の1つと結合した第1級炭素、例えば環外アルキレン基、例えばメチレン基(n=1)またはエチレン基(n=2)と結合することが好ましい[式E中の−(CHOFG]。OFGは、6員環中の炭素の1つと直接結合することが好ましい(式E中の−OFG)。−(CHOFGおよびOFGは環上でジェミナル位に配置していてもよい、すなわち、2つの基が同じ炭素、例えばC−2、C−3、またはC−4に結合することが可能である。あるいは、−(CHOFGおよびOFGは環上でビシナル位に配置していてよい、すなわち、2つの基は環の隣接する炭素原子と結合することが可能であり、例えば、−(CHOFGはC−2と結合し、かつOFGはC−3と結合することが可能であり;−(CHOFGはC−3と結合し、かつOFGはC−2と結合することが可能であり;−(CHOFGはC−3と結合し、かつOFGはC−4と結合することが可能であり;あるいは−(CHOFGはC−4と結合し、かつOFGはC−3と結合することが可能である。ピペリジン系モノマーは、したがって結合(例えば炭素−炭素結合)を含むことが可能であり、このとき結合の回転はその個々の結合について制限される(例えば環の存在が原因の制限)。したがって、−(CHOFGおよびOFGは、前述のあらゆる対において互いにシスでもトランスでもよい。したがって、すべてのシス/トランス異性体が明白に含まれる。モノマーは1つまたは複数の不斉中心を含むことが可能であり、したがってラセミ化合物およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、個々のジアステレオマーおよびジアステレオマー混合物として存在することも可能である。すべてのこのようなモノマー異性体が明白に含まれる。連結部結合点は窒素であることが好ましい。
いくつかの実施形態では、担体は、例えばXがN(CO)RまたはNRであり、YがNRであり、かつZがCR1112であるピペラジン環系(式F)、または例えばXがN(CO)RまたはNRであり、YがOであり、かつZがCR1112であるモルホリン環系(式G)に基づいていてもよい。
Figure 2007525453
OFGは6員環中の炭素の1つと結合した第1級炭素、例えば環外アルキレン基、例えばメチレン基と結合することが好ましい(式Fまたは式G中の−CHOFG)。OFGは、6員環中の炭素の1つと直接結合することが好ましい(式Fまたは式G中の−OFG)。FおよびGに関しては、−CHOFGはC−2と結合し、かつOFGはC−3と結合してもよいし;あるいは逆も然りである。いくつかの実施形態では、CHOFGおよびOFGは、前述の炭素の1つとジェミナル位で置換されていてよい。ピペラジン系およびモルホリン系モノマーは、したがって結合(例えば炭素−炭素結合)を含むことが可能であり、このとき結合の回転はその個々の結合について制限される(例えば環の存在が原因の制限)。したがって、CHOFGおよびOFGは、前述のあらゆる対において互いにシスでもトランスでもよい。したがって、すべてのシス/トランス異性体が明白に含まれる。モノマーは1つまたは複数の不斉中心を含むことが可能であり、したがってラセミ化合物およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、個々のジアステレオマーおよびジアステレオマー混合物として存在することも可能である。すべてのこのようなモノマー異性体が明白に含まれる。R’’’は例えばC〜Cアルキル、好ましくはCHであってよい。式Fおよび式Gのいずれにおいても、連結部結合点は窒素であることが好ましい。
いくつかの実施形態では、担体は、例えばXがCHであり、YがCR10であり、ZがCR1112であり、およびRとR11が一体となってCシクロアルキルを形成するデカリン環系(式H、z=2)、または例えばXがCHであり、YがCR10であり、ZがCR1112であり、およびRとR11が一体となってCシクロアルキルを形成するインダン環系(式H、z=1)に基づいていてもよい。
Figure 2007525453
OFGはC−2、C−3、C−4、またはC−5の1つと結合した第1級炭素、例えば、環外メチレン基(n=1)またはエチレン基(n=2)と結合することが好ましい[式H中の−(CHOFG]。OFGは、C−2、C−3、C−4、またはC−5の1つと直接結合することが好ましい(式H中の−OFG)。−(CHOFGおよびOFGは環上でジェミナル位に配置していてよい、すなわち、2つの基が同じ炭素、例えばC−2、C−3、C−4、またはC−5と結合していてもよい。あるいは、−(CHOFGおよびOFGは環上でビシナル位に配置していてよい、すなわち、2つの基は環の隣接する炭素原子と結合することが可能であり、例えば、−(CHOFGはC−2と結合し、かつOFGはC−3と結合することが可能であり;−(CHOFGはC−3と結合し、かつOFGはC−2と結合することが可能であり;−(CHOFGはC−3と結合し、かつOFGはC−4と結合することが可能であり;あるいは−(CHOFGはC−4と結合し、かつOFGはC−3と結合することが可能であり;−(CHOFGはC−4と結合し、かつOFGはC−5と結合することが可能であり;あるいは−(CHOFGはC−5と結合し、かつOFGはC−4と結合することが可能である。デカリン系またはインダン系モノマーは、したがって結合(例えば炭素−炭素結合)を含むことが可能であり、このとき結合の回転はその個々の結合について制限される(例えば環の存在が原因の制限)。したがって、−(CHOFGおよびOFGは、前述のあらゆる対において互いにシスでもトランスでもよい。したがって、すべてのシス/トランス異性体が明白に含まれる。モノマーは1つまたは複数の不斉中心を含むことが可能であり、したがってラセミ化合物およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、個々のジアステレオマーおよびジアステレオマー混合物として存在することも可能である。すべてのこのようなモノマー異性体が明白に含まれる。好ましい実施形態では、C−1およびC−6における置換は、互いにトランスである。連結部結合点はC−6またはC−7であることが好ましい。
他の担体は、3−ヒドロキシプロリンに基づく担体を含み得る(式J)。
Figure 2007525453
したがって、−(CHOFGおよびOFGは、互いにシスでもトランスでもありうる。したがって、すべてのシス/トランス異性体が明白に含まれる。モノマーは1つまたは複数の不斉中心を含み、したがってラセミ化合物およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、個々のジアステレオマーおよびジアステレオマー混合物として存在することも可能である。すべてのこのようなモノマー異性体が明白に含まれる。連結部結合点は窒素であることが好ましい。
代表的な担体を図5に示す。
いくつかの実施形態では、ある構成部分、例えばリガンドを、介在する連結部の仲介によって、担体に間接的に結合させることが可能である。連結部は担体と連結部結合点(TAP)において結合し、好ましくは少なくとも1つの窒素原子を有する任意のC1〜C100炭素含有構成部分(例えばC〜C75、C〜C50、C〜C20、C〜C10、C〜C)を含むことが可能である。好ましい実施形態では、該窒素原子は連結部上の末端アミノ基の一部を形成し、リガンドとの結合点として働くことが可能である。好ましい連結部(下線部)としては、TAP−(CHNH;TAP−C(O)(CHNH;またはTAP−NR’’’’(CHNHが挙げられるが、ここでnは1〜6であり、R’’’’はC〜Cアルキルであり、Rは水素またはリガンドである。他の実施形態では、窒素が末端オキシアミノ基、例えば−ONH、またはヒドラジノ基、−NHNHの一部を形成することが可能である。連結部は任意選択で例えばヒドロキシ、アルコキシ、ペルハロアルキルで置換されてもよいし、かつ/あるいは任意選択で1つまたは複数の追加のヘテロ原子、例えばN、O、またはSが挿入されてもよい。好ましい連結部に連結されたリガンドには、例えば
TAP−(CHNH(リガンド)、
TAP−C(O)(CHNH(リガンド)、またはTAP−NR’’’’(CHNH(リガンド);
TAP−(CHONH(リガンド)、TAP−C(O)(CHONH(リガンド)、または
TAP−NR’’’’(CHONH(リガンド);TAP−(CHNHNH(リガンド)、
TAP−C(O)(CHNHNH(リガンド)、またはTAP−NR’’’’(CHNHNH(リガンド)
が挙げられる。
他の実施形態では、連結部は、好ましくは該連結部の末端位置に、求電子基を含むことが可能である。好ましい求電子基には、例えばアルデヒド、ハロゲン化アルキル、メシレート、トシレート、ノシレート、またはブロシレート、あるいは活性化カルボン酸エステル、例えばNHSエステル、またはペンタフルオロフェニルエステルがある。好ましい連結部(下線部)には、TAP−(CHCHO;TAP−C(O)(CHCHO;またはTAP−NR’’’’(CHCHO(nは1〜6であり、R’’’’はC〜Cアルキルである);
あるいはTAP−(CHC(O)ONHS;TAP−C(O)(CHC(O)ONHS;またはTAP−NR’’’’(CHC(O)ONHS(nは1〜6であり、R’’’’はC〜Cアルキルである);
TAP−(CHC(O)OC;TAP−C(O)(CHC(O)OC;またはTAP−NR’’’’(CHC(O)OC(nは1〜6であり、R’’’’はC〜Cアルキルである);
あるいは−(CHCHLG;TAP−C(O)(CHCHLG;またはTAP−NR’’’’(CHCHLG(nは1〜6であり、R’’’’はC〜Cアルキルである)(LGは脱離基、例えばハロゲン化物、メシレート、トシレート、ノシレート、ブロシレートであってよい)が挙げられる。リガンドの求核基、例えばチオールまたはアミノ基と、連結部上の求電子基とのカップリングによって、連結を行うことが可能である。
連結されるもの
広く様々なもの(実体)を、iRNA剤に、例えばRRMSの担体に連結させることが可能である。以下にRRMSと関連付けて実施例を記載するが、該RRMSは単に好ましいものであるにすぎず、実体は他の地点においてiRNA剤に結合させることも可能である。好ましい実体は、腎臓を標的とする実体、および腎臓以外の組織を特異的に標的とする実体である。
好ましい構成部分はリガンドであり、リガンドはRRMSの担体と、好ましくは共有結合により、直接的あるいは介在する連結部を介して間接的に結合される。好ましい実施形態では、リガンドは介在する連結部を介して担体に結合される。前に論じたように、リガンドまたは連結部に連結されたリガンドは、RRMSモノマーが伸長する鎖に取り込まれるときにRRMSモノマー上に存在していてもよい。いくつかの実施形態では、「前駆体」RRMSモノマーを伸長する鎖に取り込ませた後に、「前駆体」RRMSにリガンドを取り込ませることが可能である。例を挙げれば、例えばアミノ末端を有する連結部を備えた(すなわちリガンドが結合していない)RRMSモノマー、例えばTAP−(CHNHを、伸長するセンスまたはアンチセンス鎖に取り込ませることが可能である。後の操作において、すなわち前駆体モノマーを鎖に取り込ませた後、続いて、求電子基(例えばペンタフルオロフェニルエステルまたはアルデヒド基)を有するリガンドを、リガンドの求電子基と前駆体RRMSの連結部の末端求核基とのカップリングによって、前駆体RRMSと結合させることが可能である。
好ましい実施形態では、リガンドは、同リガンドが取り込まれたiRNA剤の分布、標的指向性または寿命を変化させる。好ましい実施形態では、リガンドは、例えばこのようなリガンドが存在しない分子種と比較して、選択された標的、例えば分子、細胞または細胞種、コンパートメント、例えば細胞または器官のコンパートメント、組織、器官または身体の領域に関する高い親和性をもたらす。好ましいリガンドは、二本鎖の核酸における二本鎖の対合には関与しないであろう。
好ましいリガンドは、輸送、ハイブリダイゼーション、および特異性を向上させることが可能であり、生成する天然または修飾オリゴリボヌクレオチド、または本明細書に記載するモノマーおよび/または天然もしくは修飾リボヌクレオチドの任意の組合せを含んでなるポリマー分子の、ヌクレアーゼ耐性を向上させることも可能である。
一般的なリガンドとしては、例えば取り込みを増大させるための治療用調節物質;例えば分布を調べるための診断用化合物またはレポーター基;架橋剤;およびヌクレアーゼ耐性を与える構成部分が挙げられる。一般例には、脂質、ステロイド、ビタミン、糖、タンパク質、ペプチド、ポリアミン、およびペプチド模倣体がある。
リガンドには、天然に存在する物質、例えばタンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)、低密度リポタンパク質(LDL)、またはグロブリン);糖質(例えば、デキストラン、プルラン、キチン、キトサン、イヌリン、シクロデキストリンまたはヒアルロン酸);または脂質などが挙げられる。リガンドは、合成ポリマー、例えば合成ポリアミノ酸などの、組換え分子または合成分子であってもよい。ポリアミノ酸の例には、ポリリシン(PLL)、ポリL−アスパラギン酸、ポリL−グルタミン酸、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリ(L−ラクチド−コ−グリコリド)コポリマー、ジビニルエーテル−無水マレイン酸コポリマー、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドコポリマー(HMPA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン、ポリ(2−アクリル酸エチル)、N−イソプロピルアクリルアミドポリマー、またはポリホスファジンがある。ポリアミンの例には、ポリエチレンイミン、ポリリシン(PLL)、スペルミン、スペルミジン、ポリアミン、プソイドペプチド−ポリアミン、ペプチド模倣ポリアミン、デンドリマーポリアミン、アルギニン、アミジン、プロタミン、カチオン性脂質、カチオン性ポルフィリン、ポリアミンの第四級塩、またはαらせん状ペプチドがある。
リガンドは、標的化基、例えば細胞または組織を標的とする物質、例えばレクチン、糖タンパク質、脂質またはタンパク質、例えば腎臓細胞などの特定の細胞種と結合する抗体も含み得る。標的化基は、チロトロピン、メラノトロピン、レクチン、糖タンパク質、サーファクタントタンパク質A、ムチン、糖質、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、N−アセチル−グルコサミン多価マンノース、多価フコース、グリコシル化ポリアミノ酸、多価ガラクトース、トランスフェリン、ビスホスホネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、脂質、コレステロール、ステロイド、胆汁酸、葉酸、ビタミンB12、ビオチン、あるいはRGDペプチドまたはRGDペプチド模倣体であってよい。
リガンドの他の例には、染料、インターカレート剤(例えばアクリジン)、架橋剤(例えばソラレン、マイトマイシンC)、ポルフィリン(TPPC4、テキサフィリン、サフィリン)、多環式芳香族炭化水素(例えば、フェナジン、ジヒドロフェナジン)、人工エンドヌクレアーゼ(例えばEDTA)、親油性分子、例えば、コレステロール、コール酸、アダマンタン酢酸、1−ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3−ビス−O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メンソール、1,3−プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3−(オレオイル)リトコール酸、O3−(オレオイル)コール酸、ジメトキシトリチル、またはフェノキサジン)、およびペプチド複合体(例えば、アンテナペディアペプチド、Tatペプチド)、アルキル化剤、リン酸、アミノ、メルカプト、PEG(例えばPEG−40K)、MPEG、[MPEG]、ポリアミノ、アルキル、置換アルキル、放射標識マーカー、酵素、ハプテン(例えばビオチン)、輸送/吸収促進物質(例えばアスピリン、ビタミンE、葉酸)、合成リボヌクレアーゼ(例えば、イミダゾール、ビスイミダゾール、ヒスタミン、イミダゾールクラスター、アクリジン−イミダゾール複合体、テトラアザマクロ環のEu3+複合体)、ジニトロフェニル、HRP、またはAPがある。
リガンドはタンパク質(例えば糖タンパク質)またはペプチド、例えば共通のリガンドに関する特異的親和性を有する分子、または抗体(例えば癌細胞、内皮細胞、または骨細胞などの特定の細胞種と結合する抗体)であってよい。リガンドは、ホルモンおよびホルモン受容体も含み得る。リガンドは、脂質、レクチン、糖質、ビタミン、補因子、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、N−アセチル−グルコサミン多価マンノース、または多価フコースなどの、非ペプチドの分子種も含み得る。リガンドは、例えばリポ多糖、p38MAPキナーゼの活性化剤、またはNF−κBの活性化剤であってよい。
リガンドは、例えば細胞の細胞骨格を破壊することによって、例えば細胞の微小管、マイクロフィラメント、および/または中間径フィラメントを破壊することによって、細胞内へのiRNA剤の取り込みを増大させることが可能な物質、例えば薬物であってよい。薬物は例えば、タキソン(taxon)、ビンクリスチン、ビンブラスチン、サイトカラシン、ノコダゾール、ジャプラキノライド(japlakinolide)、ラトランクリンA、ファロイジン、スウィンホライドA、インダノシン(indanocine)、またはミオセルビン(myoservin)であってよい。
リガンドは、例えば炎症応答を活性化させることによって、細胞内へのiRNA剤の取り込みを増大させることが可能である。このような効果を有すると思われる例示的なリガンドには、腫瘍壊死因子α(TNFα)、インターロイキン−1β、またはγインターフェロンがある。
1態様では、リガンドは脂質または脂質系分子である。このような脂質または脂質系分子は、血清タンパク質、例えばヒト血清アルブミン(HSA)と結合することが好ましい。HSA結合リガンドは、身体の標的組織、例えば非腎臓標的組織に、本発明の複合体を分布させることが可能である。例えば標的組織は、肝臓の実質細胞を含めた肝臓であってよい。HSAと結合することが可能である他の分子も、リガンドとして使用することが可能である。例えば、ネプロキシンまたはアスピリンを使用することが可能である。脂質または脂質系リガンドは、(a)複合体の分解に対する耐性を増大させること、(b)標的細胞または細胞膜への標的指向性または輸送を増大させることが可能であり、かつ/あるいは(c)血清タンパク質、例えばHSAとの結合を調節するために使用することが可能である。
脂質系リガンドを使用して、本発明の複合体と標的組織の結合を調節する、例えば制御することが可能である。例えば、HSAとさらに強く結合する脂質または脂質系リガンドは、腎臓に対する標的指向性が低くなると思われ、したがって身体から除去されにくくなると思われる。HSAとさらに弱く結合する脂質または脂質系リガンドを使用して、本発明の複合体を腎臓に向けることが可能である。
好ましい実施形態では、脂質系リガンドはHSAと結合する。リガンドは、本発明の複合体が好ましくは非腎臓組織に分布するような十分な親和性で、HSAと結合することが好ましい。しかしながら、その親和性は、HSAとリガンドとの結合が不可逆的であるほど強くはないことが好ましい。
他の好ましい実施形態では、本発明の複合体が好ましくは腎臓に分布するように、脂質系リガンドがHSAと弱く結合するか、あるいはまったく結合しない。腎臓細胞を標的とする他の構成部分を、脂質系リガンドの代わりに、あるいは脂質系リガンドに加えて、使用することも可能である。
他の態様では、リガンドは、標的細胞、例えば増殖細胞によって取り込まれる構成部分、例えばビタミンである。これらのリガンドは、望ましくない細胞増殖、例えば悪性または非悪性型の細胞増殖、例えば癌細胞の増殖によって特徴付けられる疾患を治療するのに非常に有用である。例示的なビタミンには、ビタミンA、E、およびKがある。他の例示的なビタミンには、Bビタミン、例えば葉酸、B12、リボフラビン、ビオチン、ピリドキサール、あるいは癌細胞によって取り込まれるその他のビタミンまたは栄養素がある。HSAおよび低密度リポタンパク質(LDL)も含まれる。
他の態様では、リガンドは、細胞透過性物質、好ましくはらせん状の細胞透過性物質である。該物質は両親媒性であることが好ましい。例示的な物質は、tatまたはアンテナペディアなどのペプチドである。該物質がペプチドである場合、ペプチジル模倣体、インバートマー、非ペプチド結合または偽ペプチド結合、およびD−アミノ酸の使用を含めて、該ペプチドを改変することが可能である。らせん状物質は、親油性および撥油性の相を好ましくは有する、αらせん状物質であることが好ましい。
リガンドは、ペプチドまたはペプチド模倣体であってよい。ペプチド模倣体(本明細書ではオリゴペプチド模倣体とも呼ぶ)は、天然のペプチドと類似した一定の3次元構造にフォールディング可能な分子である。ペプチドおよびペプチド模倣体と、iRNA剤が結合することによって、細胞の認識および吸収を高めることなどにより、iRNAの薬物動態学的分布に影響を与えることが可能である。ペプチドまたはペプチド模倣体の構成部分は、約5〜50アミノ酸長、例えば約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50アミノ酸長であってよい(例えば表2を参照)。
Figure 2007525453
ペプチドまたはペプチド模倣体は、例えば細胞透過性ペプチド、カチオン性ペプチド、両親媒性ペプチド、または疎水性ペプチド(例えば、主にTyr、TrpまたはPheから構成される)であってよい。ペプチド部分は、デンドリマーペプチド、制約型(constrained)ペプチドまたは架橋ペプチドであってよい。他の代替例では、ペプチド部分は、疎水性の膜移行配列(MTS)を含むことが可能である。例示的な疎水性MTS含有ペプチドは、アミノ酸配列AAVALLPAVLLALLAP(配列番号16)を有するRFGFである。疎水性MTSを含むRFGF類似体(例えば、アミノ酸配列AALLPVLLAAP(配列番号17))も、標的化部分であり得る。ペプチド部分は、ペプチド、オリゴヌクレオチド、およびタンパク質を含めた大きな極性分子を、細胞膜を横切って運ぶことができる「送達」ペプチドであってよい。例えば、HIV Tatタンパク質由来の配列(GRKKRRQRRRPPQ(配列番号18))、およびショウジョウバエのアンテナペディア・タンパク質由来の配列(RQIKIWFQNRRMKWKK(配列番号19))は、送達ペプチドとして機能しうることが見出されている。ペプチドまたはペプチド模倣体は、ファージ・ディスプレイ・ライブラリー、または1ビーズ1化合物(OBOC)コンビナトリアル・ライブラリーから同定されたペプチドなど、DNAのランダムな配列によってコードされてもよい(ラムら(Lam et al.)、Nature、354:82〜84、1991)。取り込まれたモノマーユニットを介してiRNA剤と連結したペプチドまたはペプチド模倣体は、アルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)ペプチド、またはRGD模倣体などの、細胞標的化ペプチドであることが好ましい。ペプチド部分の長さは、約5アミノ酸〜約40アミノ酸の範囲であってよい。ペプチド部分は、安定性を増大させるため、あるいは立体構造上の特性を得るためなどの、構造的改変を有し得る。以下に記載する任意の構造的改変を、使用することが可能である。
RGDペプチド部分を使用して、内皮腫瘍細胞または乳癌腫瘍細胞などの、腫瘍細胞を標的とすることが可能である(ジッツマンら(Zitzmann et al.)、Cancer Res.、62:5139〜43、2002)。RGDペプチドは、肺、腎臓、脾臓、または肝臓を含めた様々な他の組織の腫瘍を標的としたiRNA剤の指向性を促進し得る(アオキら(Aoki et al.)、Cancer Gene Therapy 8:783〜787、2001)。RGDペプチドは、腎臓に対するiRNA剤の標的指向性を促進することが好ましい。RGDペプチドは直鎖状でも環状でもよく、これらを修飾、例えばグリコシル化またはメチル化して、特定の組織を標的とした指向性を促進することが可能である。例えば、グリコシル化RGDペプチドは、αβを発現する腫瘍細胞にiRNA剤を送達することが可能である(ハウブナーら(Haubner et al.)、Jour.Nucl.Med.、42:326〜336、2001)。
増殖する細胞中に豊富なマーカーを標的とするペプチドを、使用することが可能である。例えば、RGDを含有するペプチドおよびペプチド模倣体は、がん細胞、特にαβインテグリンを提示する細胞を標的とすることが可能である。したがって、RGDペプチド、RGDを含む環状ペプチド、D−アミノ酸を含むRGDペプチド、および合成RGD模倣体を使用することが可能であると思われる。RGD以外に、αβインテグリン・リガンドを標的とする他の構成部分を使用することが可能である。一般に、このようなリガンドを使用して、増殖している細胞および血管新生を制御することが可能である。この型の好ましい複合体には、PECAM−1、VEGF、または他のがん遺伝子、例えば本明細書で記載するがん遺伝子を標的とするiRNA剤がある。
「細胞透過性ペプチド」は、細胞、例えば細菌または真菌細胞などの微生物細胞、またはヒト細胞などの哺乳動物細胞を透過することが可能である。微生物細胞透過性ペプチドは、例えばα−らせん状直鎖ペプチド(例えばLL−37またはセロピンP1)、ジスルフィド結合含有ペプチド(例えば、α−ディフェンシン、β−ディフェンシンまたはバクテネシン)、またはわずか1種または2種のアミノ酸を主に含むペプチド(例えばPR−39またはインドリシディン)であってよい。細胞透過性ペプチドは、核局在化シグナル(NLS)をも含み得る。例えば、細胞透過性ペプチドは、HIV−1 gp41の融合ペプチドドメインとSV40大型T抗原のNLSとに由来するMPGなどの、2部分の両親媒性ペプチドであってよい(シメオニら(Simeoni et al.)、Nucl.Acids Res.31:2717〜2724、2003)。
1実施形態では、RRMSに連結される標的化ペプチドは、両親媒性のαらせん状ペプチドであってよい。例示的な両親媒性のαらせん状ペプチドには、セクロピン、ライコトキシン、パラダキシン、ブフォリン、CPF、ボンビニン様ペプチド(BLP)、カテリシディン、セラトトキシン、S.clavaペプチド、メクラウナギ腸管の抗菌性ペプチド(HFIAP)、マガイニン、ブレビニン−2、ダーマセプチン、メリチン、プレウロシディン、H2Aペプチド、アフリカツメガエルのペプチド、エスカレンチン−1、およびカエリンがあるが、これらだけには限られない。らせんの安定性を完全に保つために、いくつかの要因を考慮することが好ましいであろう。例えば、らせん安定化残基を最大数使用し(例えばleu、ala、またはlys)、らせん不安定化残基を最小数とする(例えばプロリン、または環状モノマーユニット)。キャップ構造の残基も考えられる(例えば、GlyはNキャップ構造残基の例であり、かつ/あるいはC末端アミド化を使用して、らせんを安定化させるための特別なH結合を与えることが可能である)。i±3、あるいはi±4位離れた、正反対の電荷を有する残基間の塩架橋の形成によって、安定性をもたらす可能性がある。例えば、リシン、アルギニン、ホモ−アルギニン、オルニチンまたはヒスチジンなどのカチオン性残基は、アニオン性の残基、グルタミン酸またはアスパラギン酸と、塩架橋を形成することが可能である。
ペプチドおよびペプチド模倣体のリガンドには、天然または修飾ペプチド、例えばDまたはLペプチド;α、β、またはγペプチド;N−メチルペプチド;アザペプチド;1つまたは複数のアミドを有するペプチド、すなわち1つまたは複数の尿素、チオ尿素、カルバメート、またはスルホニル尿素結合で置換されたペプチド結合;または環状ペプチドを有するリガンドがある。
iRNA剤を作製するための方法
オリゴヌクレオチドペプチド複合体の合成および精製は、確立された方法によって実行されることが可能である。例えば、トルファートら(Trufert et al.)、Tertahedron、52:3005、1996年;およびマノハラン(Manoharan)、「Oligonucleotide Conjugates in Antisense Technology」Antisense Drug Technology、S.T.クルーク(Crooke)編、Marcel Dekker,Inc.、2001年を参照されたい。
本発明の1つの実施形態において、ペプチド模倣物は、ペプチドの効力および選択性を増加させることが可能である、独特かつ特異的な好ましいコンホメーションを採用する制約されたペプチドを作製するために修飾されることが可能である。例えば、制約されたペプチドはアザペプチドであり得る(ガンテ(Gante)、Synthesis、405〜413、1989年)。アザペプチドは、アミノ酸側鎖の構造を変化させることなく、アミノ酸のα−炭素を窒素原子で置換することによって合成される。例えば、アザペプチドは、従来的なペプチド合成カップリング方法においてヒドラジンを使用することによって、例えば、ヒドラジンを「カルボニルドナー」(例えば、フェニルクロロホルメート)と反応させることにより、合成されることが可能である。
本発明の1実施形態では、ペプチド模倣体を修飾して、明確で特異的な好ましい立体構造をとる制約型ペプチドを作製することが可能であり、該立体構造によってペプチドの効力および選択性を増大させることが可能である。例えば、制約型ペプチドはアザペプチドであってよい(Gante、Synthesis、405〜413、1989)。アミノ酸側鎖の構造を変えずに、アミノ酸のα−炭素を窒素原子で置換することによって、アザペプチドが合成される。例えば、ヒドラジンを「カルボニル・ドナー」、例えばクロロギ酸フェニルと反応させることなどによって、伝統的なペプチド合成カップリング法においてヒドラジンを使用することによって、アザペプチドを合成することが可能である。
本発明の1実施形態では、ペプチドまたはペプチド模倣体(例えば、RRMSに連結されるペプチドまたはペプチド模倣体)は、N−メチルペプチドであってよい。N−メチルペプチドはN−メチル・アミノ酸から構成されるが、N−メチル・アミノ酸はペプチドのバックボーン中に追加のメチル基を与えることによってタンパク質分解酵素による切断に対する他の耐性手段を与える可能性がある。N−メチルペプチドは、当分野で知られている方法によって合成することが可能である(例えば、リンドグレンら(Lindgren et al.)、Trends Pharmacol.Sci.21:99、2000;Cell Penetrating Peptides:Processes and Applications、Langel、ed.、CRC Press、Boca Raton、FL、2002;フィッシェら(Fische et al.)、Bioconjugate.Chem.12:825、2001;ワンダーら(Wander et al.)、J.Am.Chem.Soc.、124:13382、2002を参照)。例えば、AntペプチドまたはTatペプチドが、N−メチルペプチドであってもよい。
本発明の1実施形態では、ペプチドまたはペプチド模倣体(例えば、RRMSに連結されるペプチドまたはペプチド模倣体)は、β−ペプチドであってよい。β−ペプチドは、溶液中でらせん、プリーツ・シート、ターンおよびヘアピンなどの安定した2次構造を形成する。β−ペプチドの環状誘導体は、固体状態で折りたたまれてナノチューブになりうる。β−ペプチドは、タンパク質分解酵素による分解に対して耐性がある。β−ペプチドは、当分野で知られている方法によって合成することが可能である。例えば、AntペプチドまたはTatペプチドは、β−ペプチドであってもよい。
本発明の1実施形態では、ペプチドまたはペプチド模倣体(例えば、RRMSに連結されるペプチドまたはペプチド模倣体)は、オリゴカルバメートであってよい。オリゴカルバメートペプチドは、カルバメートトランスポーターによって促進される輸送経路により細胞内に内在化する。例えば、AntペプチドまたはTatペプチドが、オリゴカルバメートであってもよい。
本発明の1実施形態では、ペプチドまたはペプチド模倣体(例えば、RRMSに連結されるペプチドまたはペプチド模倣体)は、ペプチド模倣体のアミド結合が尿素部分で置換されているオリゴ尿素複合体(またはオリゴチオ尿素複合体)であってよい。アミド結合の置換によって、タンパク質分解酵素、例えば胃腸間内でのタンパク質分解酵素による分解に対する高い耐性が与えられる。1実施形態では、オリゴ尿素複合体を、経口送達において使用するためにiRNA剤と連結させる。オリゴ尿素ペプチド模倣体のそれぞれの繰り返しユニット中のバックボーンは、天然アミノ酸と比較して1炭素原子だけ広がる可能性がある。1炭素原子の広がりによって、例えばペプチドの安定性および親油性が増大する可能性がある。したがってオリゴ尿素ペプチドは、iRNA剤が細菌細胞壁の通過を目的とするとき、あるいは神経障害の治療などのためにiRNA剤が血液−脳関門を横断しなければならないときに、有利である可能性がある。1実施形態では、受容体との高い親和性を生み出すために、水素結合ユニットをオリゴ尿素ペプチドに結合させる。例えば、AntペプチドまたはTatペプチドが、オリゴ尿素複合体(またはオリゴチオ尿素複合体)であってもよい。
本発明のsiRNAペプチド複合体は、iRNA剤上の様々な位置に存在するRRMSと関連付ける、例えば連結させることが可能である。例えばペプチドを、センス鎖上またはアンチセンス鎖上のいずれかにおいて末端に結合させてもよいし、ペプチドをビス結合(1つのペプチドが各端で連結され、一端がセンス鎖に結合し、一端がアンチセンス鎖に結合する)。他の選択肢では、ペプチドは、短いヘアピン構造のiRNA剤のループ中など、内部に結合し得る。さらに他の選択肢では、ペプチドはペプチド−担体複合体などの複合体と関連付けられてもよい。
ペプチド−担体複合体は、(生体系および/または細胞に送達するためなどの)1つまたは複数のiRNA剤を内包しうる少なくとも1つの担体分子と、担体複合体を特定の組織または細胞種に対して指向させるためなどの、前記担体分子の外側に連結されたペプチド部分とから構成される。担体複合体は、該複合体の外側に追加の標的化分子、または細胞への送達を助ける細胞融合剤を担持することも可能である。担体内に被包される1つまたは複数のiRNA剤を、担体の内部への物質の送達を助けることが可能な親油性分子と結合させてもよい。
担体分子または担体構造物は、例えばミセル、リポソーム(例えばカチオン性リポソーム)、ナノ粒子、ミクロスフェア、または生分解性ポリマーであってよい。ペプチド部分は、ジスルフィド結合、酸不安定結合、ペプチド系結合、オキシアミノ結合またはヒドラジン結合などの様々な結合によって、担体分子と連結することが可能である。例えば、ペプチド系結合はGFLGペプチドであってよい。いくつかの結合は個々の利点を有し、その利点(または欠点)を、標的組織または目的とする用途に応じて考慮することが可能である。例えば、ペプチド系結合は血流中では安定性があるが、リソソーム中では酵素による切断を受けやすい。
標的化
本発明のiRNA剤は、腎臓を標的とするときに特に有用である。腎臓を標的とするリガンドを含むRRMSを取り込ませることによって、iRNA剤を腎臓に対して標的化することが可能である。
糖、例えばガラクトースおよび/またはその類似体を取り込む標的化剤は、有用である可能性がある。これらの標的化剤は、例えば肝臓の実質細胞を標的とする。例えば標的化部分は、互いに約15オングストローム隔てられた、2つ以上の、好ましくは2つまたは3つのガラクトース部分を含んでいてもよい。あるいは標的化部分は、ガラクトースと結合したグルコースである、ラクトース(例えば3つのラクトース部分)であってよい。標的化部分は、N−アセチル−ガラクトサミン、N−Ac−グルコサミンであってもよい。マンノースまたはマンノース−6−リン酸の標的化部分は、マクロファージを標的とするために使用することが可能である。
iRNA剤とヒト血清アルブミンなどの血清アルブミン(SA)との結合を使用して、iRNA剤を、肝臓などの非腎臓組織に向けることも可能である。
本明細書に記載するRRMS標的化部分によって腎臓を標的とするiRNA剤は、腎臓中で発現される遺伝子を標的とすることが可能である。
RRMS上のリガンドは、葉酸、グルコース、コレステロール、コール酸、ビタミンE、ビタミンK、またはビタミンAを含み得る。
パリンドローム
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RNA、例えば本明細書に記載するパリンドローム構造およびいずれも本明細書に援用する、2003年3月7日に出願された米国仮出願第60/452,682号;2003年4月14日に出願された米国仮出願第60/462,894号;および2004年3月8日に出願された国際出願No.PCT/US04/07070の1つまたは複数中に記載されたものを有するiRNA剤を製造するために使用されることができる。本発明のiRNA剤は、2つ以上のRNA領域を標的とすることが可能である。例えばiRNA剤は、互いにハイブリダイズするのに十分相補的な第1配列および第2配列を含むことが可能である。第1配列は第1の標的RNA領域と相補的であってよく、第2配列は第2の標的RNA領域と相補的であってよい。iRNA剤の第1配列および第2配列が異なるRNA鎖上にあり、かつ第1配列と第2配列の間のミスマッチを、50%、40%、30%、20%、10%、5%、または1%未満とすることができる。iRNA剤の第1配列および第2配列が同じRNA鎖上にあり、かつ関連実施形態では、該iRNA剤の50%、60%、70%、80%、90%、95%より多く、あるいは1%が、2分子の形態であってもよい。iRNA剤の第1配列と第2配列が、互いに完全に相補的であってもよい。
第1の標的RNA領域が第1の遺伝子によってコードされ、かつ第2の標的RNA領域が第2の遺伝子によってコードされてもよいし、あるいは第1の標的RNA領域と第2の標的RNA領域が、1つの遺伝子由来のRNAの異なる領域であってよい。第1配列と第2配列は、少なくとも1ヌクレオチド異なる可能性がある。
第1の標的RNA領域と第2の標的RNA領域は、第1配列および第2配列の変異体、例えば1つの遺伝子の第1および第2の対立遺伝子によってコードされる転写物上に存在してもよい。配列の変異は、例えば突然変異、または多型性であってよい。第1の標的RNA領域が、第2の標的RNA領域と比べてヌクレオチドの置換、挿入、または欠失を含むことも可能であり、あるいは第2の標的RNA領域が、第1の標的領域の突然変異体または変異体であることも可能である。
第1の標的RNA領域と第2の標的RNA領域は、ウイルスまたはヒトのRNA領域を含むことが可能である。第1の標的RNA領域と第2の標的RNA領域は、がん遺伝子の変異体転写物上に存在することも可能であるし、あるいは腫瘍抑制遺伝子の転写物の異なる突然変異を含むことも可能である。さらに、第1の標的RNA領域と第2の標的RNA領域は、遺伝的変異のホット・スポットに相当していてもよい。
本発明の組成物は、iRNA剤分子の混合物を含むことが可能である。例えば、1つのiRNA剤は、互いにハイブリダイズするのに十分相補的な第1配列および第2配列を含むことが可能であり、さらに第1配列は第1の標的RNA領域と相補的であり、第2配列は第2の標的RNA領域と相補的である。この混合物は、互いにハイブリダイズするのに十分相補的な第3配列および第4配列を含む、少なくとも1つの他の種類のiRNA剤を含むことも可能であり、この場合第3配列は第3の標的RNA領域と相補的であり、第4配列は第4の標的RNA領域と相補的である。さらに、第1配列または第2配列は、第3配列または第4配列と、互いにハイブリダイズすることが可能であるほど十分相補的であってもよい。第1配列と第2配列は同じRNA鎖上に存在しても異なるRNA鎖上に存在してもよく、第3配列と第4配列は同じRNA鎖上に存在しても異なるRNA鎖上に存在してもよい。
標的RNA領域は、ウイルスRNAまたはヒトRNAの変異体配列であってもよく、いくつかの実施形態では、少なくとも2つの標的RNA領域が、がん遺伝子または腫瘍抑制遺伝子の変異体転写物上に存在しうる。標的RNA領域は、遺伝的ホット・スポットに相当してもよい。
iRNA剤組成物を作製する方法は、標的遺伝子(例えばウイルス遺伝子またはヒト遺伝子、あるいはがん遺伝子または腫瘍抑制遺伝子、例えばp53)のRNA領域であって、(例えばヒトにおける)高度の多様性または突然変異頻度を有する領域についての情報を入手することまたは提供することを含み得る。さらに、該領域内の複数のRNA標的についての情報を入手または提供することが可能であり、この場合それぞれのRNA標的が該遺伝子の異なる変異体または突然変異体に対応する(例えば、p53 248Qおよび/またはp53 249Sをコードするコドンを含む領域)。第1配列が複数の変異体RNA標的のうちの第1の標的(例えば249Qをコードする標的)と相補的であり、第2配列が複数の変異体RNA標的のうちの第2の標的(例えば249Sをコードする標的)と相補的であり、かつ第1配列と第2配列がハイブリダイズするのに十分相補的であり得るように、iRNA剤を構築することが可能である。
例えば標的遺伝子中の共通の突然変異を同定するために、配列分析を使用して、高度の多様性または突然変異頻度を有する標的遺伝子の領域を同定することが可能である。高度の多様性または突然変異頻度を有する標的遺伝子の領域は、個体群由来の標的遺伝子についての遺伝子型情報を入手または提供することによって、同定することが可能である。
互いにハイブリダイズするほど十分相補的な第1配列および第2配列を有するiRNA剤を提供することによって、標的遺伝子の発現を調節する、例えば下方制御またはサイレンシングすることが可能である。さらに、第1配列が第1の標的RNA領域と相補的であり、かつ第2配列が第2の標的RNA領域と相補的であってもよい。
iRNA剤は、第1の変異体RNA標的領域と相補的な第1配列、および第2の変異体RNA標的領域と相補的な第2配列を含むことが可能である。この第1および第2の変異体RNA標的領域は、標的遺伝子、例えばウイルス遺伝子、腫瘍抑制遺伝子またはがん遺伝子の第1および第2の変異体または突然変異体に対応するものでもよい。第1および第2の変異体RNA標的領域は、標的遺伝子の対立遺伝子変異、突然変異(例えば点突然変異)、または多型を含んでいてもよい。第1および第2の変異体RNA標的領域は、遺伝的ホット・スポットに対応していてもよい。
複数のiRNA剤(例えばパネルまたはバンク)を提供することも可能である。
標準的なワトソン−クリック以外の二本鎖構造
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RNA、別のモノマー、例えば別の鎖上のモノマーと標準的なワトソンクリック以外の対合を形成することができるモノマー(例えば、本明細書中に記載するもの、ならびに2003年4月25日付けで出願された米国仮出願第60/465,665号及び2004年3月8日付けで出願された国際出願第PCT/US04/07070号(これらはともに、参照により本明細書に援用される)に記載されるもの)を有する例えばiRNA剤を製造するために使用されることができる。
二本鎖のモノマー間の「標準的なワトソン−クリック以外の対合」の使用は、二本鎖のすべて又は一部の融解を制御(多くの場合は促進)するのに使用することができる。iRNA剤は、選択された位置又は制約された位置にモノマーを包含することができ、その結果、iRNA剤二本鎖における(例えば、二本鎖iRNA剤の2つの別個の分子間での)第1のレベルの安定性、及びiRNA剤の配列と別の配列分子(例えば、対象者における標的配列又はオフターゲット(標的ではない)配列)との間の二本鎖における第2のレベルの安定性をもたらす。場合によっては、第2の二本鎖は、例えばiRNA剤のアンチセンス配列と標的mRNAとの間の二本鎖において、比較的高いレベルの安定性を有する。この場合、1つ又はそれ以上のモノマー、iRNA剤におけるモノマーの位置、及び標的配列(本明細書中では、選択パラメータ又は制約パラメータと称することもある)の選択は、iRNA剤二本鎖が比較的低い会合の自由エネルギーを有する(メカニズム又は理論により拘束されることを望まないが、このことはRISCに関しては二本鎖iRNA剤の解離を促進することにより有効性に寄与すると考えられる)一方で、標的指向性のアンチセンス配列とその標的配列との間で形成される二本鎖が、比較的高い会合の自由エネルギーを有する(メカニズム又は理論により拘束されることを望まないが、このことはアンチセンス配列と標的RNAとの会合を促進することにより有効性に寄与すると考えられる)ようになされる。
他の場合では、第2の二本鎖は、例えばiRNA剤のセンス配列とオフターゲットmRNAとの間の二本鎖において、比較的低いレベルの安定性を有する。この場合、1つ又はそれ以上のモノマー、iRNA剤におけるモノマーの位置、及びオフターゲット配列の選択は、iRNA剤二本鎖が比較的高い会合の自由エネルギーを有する一方で、標的指向性のセンス配列とそのオフターゲット配列との間で形成される二本鎖が、比較的低い会合の自由エネルギーを有する(メカニズム又は理論により拘束されることを望まないが、センス鎖とオフターゲット配列から形成される二本鎖の解離を促進することにより有効性に寄与し、オフターゲット配列をサイレンシングするレベルを低減すると考えられる)ようになされる。
したがって、iRNA剤内の二本鎖に関する第1の安定性、ならびにiRNA剤由来の配列と別のRNA、例えば標的mRNAとの間で形成される二本鎖に関する第2の安定性を有するという特性は、iRNA剤の構造において固有のものである。上述のように、この特性は、選択された位置又は制約された位置の1つ又はそれ以上のモノマーの慎重な選択、選択された位置又は制約された位置を設定するための二本鎖における位置の選択、及び標的配列の配列(例えば、標的とされるべき標的遺伝子の特定の領域)の選択により達成され得る。これらの要件を満たすiRNA剤配列は、本明細書中では制約配列と称することもある。制約パラメータ又は選択パラメータは、例えば、検査により、あるいはコンピュータ支援方法により達成することができる。パラメータの使用により、例えば二本鎖の安定性又は相対安定性に関して所望の結果が得られるように、標的配列及び特定のモノマーを選択することができる。
したがって、別の態様では、本発明は、第1の標的領域を標的とする第1の配列及び第2の標的領域を標的とする第2の配列を包含するiRNA剤を特徴とする。第1の配列及び第2の配列は、例えば生理学的条件下で(例えば、生理学的条件下であるが、ヘリカーゼ又は他の巻き戻し酵素とは接触しない条件下で)互いにハイブリダイズするのに十分な相補性を有する。iRNA剤の二本鎖領域では、選択された位置又は制約された位置で、第1の標的領域が第1のモノマーを有し、第2の標的領域が第2のモノマーを有する。第1のモノマー及び第2のモノマーは、相補的位置又は対応する位置を占める。一方のモノマー、及び好ましくは両方のモノマーが、第1の配列と第2の配列との間での二本鎖に寄与するモノマーの対合の安定性が、第1の配列又は第2の配列と標的配列との間での対合の安定性と異なるように選択される。
通常、モノマーは、iRNA剤配列と標的RNA二本鎖との間の二本鎖におけるモノマーとその相補的モノマーとの対合により保有されるであろう解離の自由エネルギー及びTmよりも、低い解離の自由エネルギー及び低いTmを有するiRNA剤二本鎖における対合をモノマーが形成するように選択される(標的配列の選択も同様に要求され得る)。
モノマーに与えられる制約は、選択部位に、あるいは2個以上の選択部位に適用され得る。例えば、iRNA剤二本鎖において、2個以上であるが、3個未満、4個未満、5個未満、6個未満又は7個未満の部位に制約が適用され得る。
制約部位又は選択部位は、iRNA剤二本鎖の多数の位置に存在することができる。例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の配列の3’末端又は5’末端の一方から3位、4位、5位又は6位以内の位置に存在することができる。制約部位又は選択部位は、二本鎖領域の中央に存在することもでき、例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の領域の末端から4位以上、5位以上、6位以上又は7位以上の位置であり得る。
幾つかの実施形態では、iRNA剤の二本鎖領域は、選択部位又は制約部位(単数又は複数)のほかに、ミスマッチを有する。好ましくは、iRNA剤の二本鎖領域は、標準的なワトソン−クリック対を形成しないか、又はハイブリダイズしない1個以下、2個以下、3個以下、4個以下又は5個以下の塩基を有する。突出部については、本明細書中の他の箇所で詳述しているが、好ましくは約2ヌクレオチド長である。突出部は、標的とされる遺伝子配列に対して相補的であってもよいし、又は他の配列でもよい。TTは、突出部の好ましい配列である。第1のiRNA剤配列及び第2のiRNA剤配列はまた、例えばヘアピンを形成するための追加の塩基により、あるいは他の非塩基リンカーにより連結させることもできる。
モノマーは、第1のモノマー及び第2のモノマーが天然に存在するリボヌクレオチド又は天然に存在する塩基を有する修飾リボヌクレオチドであるように、かつ、相補的部位を占有する場合、対合もせず実質的レベルのH結合も有さないか、又は非標準的ワトソン−クリック対合を形成して非標準的なH結合のパターンを形成する(通常、標準的なワトソン−クリック対合で見られるよりも低い解離の自由エネルギーを有するか、あるいはそうでなければ予め選択した値の会合の自由エネルギー未満であるか、例えば標準的な対合の会合の自由エネルギーよりも低い会合の自由エネルギーとなるように対合する)ように選択することができる。iRNA剤の配列の一方(又は両方)が標的と二本鎖を形成する場合、第1の(又は第2の)モノマーは、標的上の相補的位置にある塩基と標準的なワトソン−クリック対合を形成するか、あるいはiRNA剤における対合で見られるよりも高い解離の自由エネルギー及び高いTmを有する非標準的なワトソン−クリック対を形成する。古典的なワトソン−クリック対は、以下の通りである:A−T、G−C及びA−U。非標準的なワトソン−クリック対合は、当該技術分野で既知であり、U−U、G−G、G−Aトランス、G−Aシス及びGUを挙げることができる。
配列の一方又は両方におけるモノマーの選択は、モノマーが対合をしないか、あるいは他方の配列の対応するモノマーとの対を形成し、その対が安定性を最小限にする(例えば、一方の配列の選択部位のモノマーと他方の配列の対応する部位のモノマーとの間で形成されるH結合は、一方(又は両方)の配列のモノマーと各々の標的配列とにより形成されるH結合よりも安定性が劣る)ようになされる。一方又は両方の鎖におけるモノマーの選択はまた、鎖とその標的配列により作製される二本鎖の一方又は両方における安定性を促進するように為される。例えば、1つ又はそれ以上のモノマー及び標的配列の選択は、選択位置又は制約位置で、iRNA剤二本鎖中でH結合が形成されないか、もしくは非標準的な対合が形成されるか、あるいはそうでなければ予め選択した値の会合の自由エネルギー未満であるか、又は例えば標準的な対合の会合の自由エネルギーよりも低い会合の自由エネルギーを付与するように対合するが、一方(又は両方の)配列が各々の標的と二本鎖を形成する場合は、選択部位又は制約部位での対合は標準的なワトソン−クリック対であるようにすることができる。
このようなモノマーを含むことにより、以下の1つ又はそれ以上の効果、すなわち:iRNA剤二本鎖を不安定化すること、センス配列と意図されない標的配列(オフターゲット配列と称することもある)との間の相互作用を不安定化すること、配列と意図される標的との間の相互作用は不安定化されないこと、を有することになる。
例を挙げる。
第1の配列の選択部位のモノマーは、A(又はTと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、G)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖の標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、U(又はAと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、U又はG)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖の標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、G(又はCと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、G、Aシス、Aトランス、又はU)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖に関する標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、C(又はGと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマーから選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖に関する標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
天然に存在しないモノマー又は修飾モノマー(単数又は複数)の選択は、天然に存在しないモノマー又は修飾モノマーがiRNA剤の選択位置又は制約位置に配置される場合は第1の解離の自由エネルギーを示し、かつそれらの一方(又は両方)が天然に存在するモノマーと対合する場合は、対が第2の解離の自由エネルギーを示す(通常、第2の解離の自由エネルギーは、第1のモノマーと第2のモノマーの対合の解離の自由エネルギーよりも高い)ように実施することができる。例えば、第1のモノマー及び第2のモノマーが相補的位置を占める場合、第1のモノマー及び第2のモノマーは、対合もせず、実質的レベルのH結合も有さないか、又は、該モノマーの一方が天然に存在するモノマーと形成するよりも弱い結合を形成して、その二本鎖の安定性を低減するが、その二本鎖が解離すると、少なくとも一方の鎖は標的と二本鎖を形成し、標的との二本鎖においては、選択モノマーは安定性を促進する(例えばモノマーは、標的配列中の天然に存在するモノマーと、iRNA剤において形成される対合よりも安定な対を形成する)。
このような対の例は、2−アミノA、及びU又はTの2−チオピリミジン類縁体のいずれかである。
iRNA剤の相補的位置に配置される場合、これらのモノマーはほとんど対合せず、安定性は最小限となる。しかしながら、2−アミノAと天然に存在する標的のUとの間で二本鎖が形成されるか、あるいは、2−チオUと天然に存在する標的のAとの間、又は2−チオTと天然に存在する標的のAとの間で二本鎖が形成され、比較的高い解離の自由エネルギーを有し、かつより安定となる。これを、図6に示す。
図6に示す対(2−アミノAならびに2−sU及びT)は例示的なものである。別の実施形態では、センス鎖の選択位置のモノマーは、普遍的に対合する構成部分であり得る。普遍的に対合する物質は、2個以上、好ましくはすべての天然に存在するモノマーとある程度のレベルのH結合を形成する。普遍的に対合する部分の例は、3−ニトロピロールを含むモノマーである。(普遍的な塩基類縁体の他の候補は、例えばロークス(Loakes)、2001年、NAR 29:2437〜2447ページ(参照により本明細書に援用される)に見出すことができる。例はまた、以下の普遍的塩基に関するセクションに見出すことができる。)これらの場合、アンチセンス鎖の対応する位置のモノマーは、標的と二本鎖を形成するその能力に応じて選ぶことができ、例えばA、U、G又はCを挙げることができる。
本発明のiRNA剤は、以下のものを包含することができる:
好ましくは対象中に存在する配列を標的としないセンス配列、及び対象中の標的遺伝子を標的とするアンチセンス配列。センス配列及びアンチセンス配列は、例えば生理学的条件下で(例えば生理学的条件下であるが、ヘリカーゼ又は他の巻き戻し酵素とは接触しない条件下で)互いにハイブリダイズするのに十分な相補性を有する。iRNA剤の二本鎖領域では、選択位置又は制約位置について、モノマーは以下を満たすように選択される:
センス配列のモノマーは、該モノマーが対合しないか、あるいはアンチセンス鎖の対応するモノマーと安定性を最小限にするような対を形成する(例えば、センス配列における選択部位のモノマーとアンチセンス鎖の対応する部位のモノマーとの間で形成されるH結合は、アンチセンス配列のモノマーとその標準的なワトソン−クリックパートナー(アンチセンス鎖中のモノマーが修飾塩基を含む場合には、該修飾塩基の天然型類縁体とその標準的なワトソン−クリックパートナー)により形成されるH結合よりも安定性が劣る)ように選択されること;
アンチセンス鎖の対応する位置のモノマーは、該モノマーが標的配列とともに形成する二本鎖の安定性を最大限にすること、例えば、該モノマーが標的鎖上の対応する位置のモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するように選択されること;
任意選択で、センス配列のモノマーは、該モノマーが対合しないか、あるいはアンチセンス鎖の対応するモノマーと、オフターゲット配列との安定性を最小限にするような対を形成すること。
このようなモノマーを含むことにより、以下の1つ又はそれ以上の効果、すなわち、iRNA剤二本鎖を不安定化すること、センス配列と意図されない標的配列(オフターゲット配列と称することもある)との間の相互作用を不安定化すること、アンチセンス配列と意図される標的との間の二本鎖相互作用は不安定化されないこと、を有することになる。
モノマーに与えられる制約は、選択部位に、あるいは2個以上の選択部位に適用され得る。例えば、iRNA剤二本鎖において、2個以上であるが、3個未満、4個未満、5個未満、6個未満又は7個未満の部位に制約が適用され得る。
制約部位又は選択部位は、iRNA剤二本鎖の多数の位置に存在することができる。例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の配列の3’末端又は5’末端の一方から3位、4位、5位又は6位以内の位置に存在することができる。制約部位又は選択部位は、二本鎖領域の中央に存在することも可能であり、例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の領域の末端から4位以上、5位以上、6位以上又は7位以上の位置であり得る。
幾つかの実施形態では、iRNA剤の二本鎖領域は、選択部位又は制約部位(単数又は複数)のほかに、ミスマッチを有する。好ましくは、iRNA剤の二本鎖領域は、標準的なワトソン−クリック対を形成しないか、又はハイブリダイズしない1個以下、2個以下、3個以下、4個以下又は5個以下の塩基を有する。突出部については、本明細書中の他の箇所で詳述しているが、好ましくは約2ヌクレオチド長である。突出部は、標的とされる遺伝子配列に対して相補的であってもよいし、又は他の配列でもよい。TTは、突出部の好ましい配列である。第1のiRNA剤配列及び第2のiRNA剤配列はまた、例えばヘアピンを形成するための追加の塩基により、あるいは他の非塩基リンカーにより連結させることができる。
モノマーは、第1のモノマー及び第2のモノマーが天然に存在するリボヌクレオチド又は天然に存在する塩基を有する修飾リボヌクレオチドであるように、かつ、相補的部位を占有する場合、対合もせず実質的レベルのH結合も有さないか、又は非標準的ワトソン−クリック対合を形成して非標準的なH結合のパターンを形成する(通常、標準的なワトソン−クリック対合で見られるよりも低い解離の自由エネルギーを有するか、あるいはそうでなければ予め選択した値の会合の自由エネルギー未満であるか、例えば標準的な対合の会合の自由エネルギーよりも低い会合の自由エネルギーとなるように対合する)ように選択することができる。iRNA剤の配列の一方(又は両方)が標的と二本鎖を形成する場合、第1の(又は第2の)モノマーは、標的上の相補的位置にある塩基と標準的なワトソン−クリック対合を形成するか、あるいはiRNA剤における対合で見られるよりも高い解離の自由エネルギー及び高いTmを有する非標準的なワトソン−クリック対を形成する。古典的なワトソン−クリック対は、以下の通りである:A−T、G−C及びA−U。非標準的なワトソン−クリック対合は、当該技術分野で既知であり、U−U、G−G、G−Aトランス、G−Aシス及びGUを挙げることができる。
配列の一方又は両方におけるモノマーの選択は、モノマーが対合をしないか、あるいは他方の配列の対応するモノマーとの対を形成し、その対が安定性を最小限にする(例えば、一方の配列の選択部位のモノマーと他方の配列の対応する部位のモノマーとの間で形成されるH結合は、一方(又は両方)の配列のモノマーと各々の標的配列とにより形成されるH結合よりも安定性が劣る)ようになされる。一方又は両方の鎖におけるモノマーの選択はまた、鎖とその標的配列により作製される二本鎖の一方又は両方における安定性を促進するように為される。例えば、1つ又はそれ以上のモノマー及び標的配列の選択は、選択位置又は制約位置で、iRNA剤二本鎖中でH結合が形成されないか、もしくは非標準的な対合が形成されるか、あるいはそうでなければ予め選択した値の会合の自由エネルギー未満であるか、又は例えば標準的な対合の会合の自由エネルギーよりも低い会合の自由エネルギーを付与するように対合するが、一方(又は両方の)配列が各々の標的と二本鎖を形成する場合は、選択部位又は制約部位での対合は標準的なワトソン−クリック対であるようにすることができる。
このようなモノマーを含むことにより、以下の1つ又はそれ以上の効果、すなわち:iRNA剤二本鎖を不安定化すること、センス配列と意図されない標的配列(オフターゲット配列と称することもある)との間の相互作用を不安定化すること、配列と意図される標的との間の相互作用は不安定化されないこと、を有することになる。
例を挙げる。
第1の配列の選択部位のモノマーは、A(又はTと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、G)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖の標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、U(又はAと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、U又はG)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖の標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、G(又はCと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマー(例えば、G、Aシス、Aトランス、又はU)から選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖に関する標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
第1の配列の選択部位のモノマーは、C(又はGと対合する修飾塩基)を含み、第2の配列の選択位置のモノマーは、対合しないか、又は非標準的な対合を形成するモノマーから選ばれる。これらは、第1の配列の標的配列が選択位置にTを有する場合の用途において有用である。標的二本鎖がともに安定化される実施形態では、第2の鎖に関する標的配列が、第2の鎖の選択位置に関して選択されるモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するモノマーを有する場合に有用である。
天然に存在しないモノマー又は修飾モノマー(単数又は複数)の選択は、天然に存在しないモノマー又は修飾モノマーがiRNA剤の選択位置又は制約位置に配置される場合は第1の解離の自由エネルギーを示し、かつそれらの一方(又は両方)が天然に存在するモノマーと対合する場合は、対が第2の解離の自由エネルギーを示す(通常、第2の解離の自由エネルギーは、第1のモノマーと第2のモノマーの対合の解離の自由エネルギーよりも高い)ように実施することができる。例えば、第1のモノマー及び第2のモノマーが相補的位置を占める場合、第1のモノマー及び第2のモノマーは、対合もせず、実質的レベルのH結合も有さないか、又は、該モノマーの一方が天然に存在するモノマーと形成するよりも弱い結合を形成して、その二本鎖の安定性を低減するが、その二本鎖が解離すると、少なくとも一方の鎖は標的と二本鎖を形成し、標的との二本鎖においては、選択モノマーは安定性を促進する(例えばモノマーは、標的配列中の天然に存在するモノマーと、iRNA剤において形成される対合よりも安定な対を形成する)。
このような対の例は、2−アミノA、及びU又はTの2−チオピリミジン類縁体のいずれかである。
iRNA剤の相補的位置に配置される場合、これらのモノマーはほとんど対合せず、安定性は最小限となる。しかしながら、2−アミノAと天然に存在する標的のUとの間で二本鎖が形成されるか、あるいは、2−チオUと天然に存在する標的のAとの間、又は2−チオTと天然に存在する標的のAとの間で二本鎖が形成され、比較的高い解離の自由エネルギーを有し、かつより安定となる。
センス鎖の選択位置のモノマーは、普遍的に対合する構成部分であり得る。普遍的に対合する物質は、2個以上、好ましくはすべての天然に存在するモノマーとある程度のレベルのH結合を形成する。普遍的に対合する部分の例は、3−ニトロピロールを含むモノマーである。(普遍的な塩基類縁体の他の候補は、例えばロークス(Loakes)、2001年、NAR 29:2437〜2447ページ(参照により本明細書に援用される)に見出すことができる。例はまた、以下の普遍的塩基に関するセクションに見出すことができる。)これらの場合、アンチセンス鎖の対応する位置のモノマーは、標的と二本鎖を形成するその能力に応じて選ぶことができ、例えばA、U、G又はCを挙げることができる。
本発明のiRNA剤は、以下のものを包含することができる:
好ましくは対象中に存在する配列を標的としないセンス配列、及び対象中の標的遺伝子を標的とするアンチセンス配列。センス配列及びアンチセンス配列は、例えば生理学的条件下で(例えば生理学的条件下であるが、ヘリカーゼ又は他の巻き戻し酵素とは接触しない条件下で)互いにハイブリダイズするのに十分な相補性を有する。iRNA剤の二本鎖領域では、選択位置又は制約位置について、モノマーは以下を満たすように選択される:
センス配列のモノマーは、該モノマーが対合しないか、あるいはアンチセンス鎖の対応するモノマーと安定性を最小限にするような対を形成する(例えば、センス配列における選択部位のモノマーとアンチセンス鎖の対応する部位のモノマーとの間で形成されるH結合は、アンチセンス配列のモノマーとその標準的なワトソン−クリックパートナー(アンチセンス鎖中のモノマーが修飾塩基を含む場合には、該修飾塩基の天然型類縁体とその標準的なワトソン−クリックパートナー)により形成されるH結合よりも安定性が劣る)ように選択されること;
アンチセンス鎖の対応する位置のモノマーは、該モノマーが標的配列とともに形成する二本鎖の安定性を最大限にすること、例えば、該モノマーが標的鎖上の対応する位置のモノマーと標準的なワトソン−クリック対を形成するように選択されること;
任意選択で、センス配列のモノマーは、該モノマーが対合しないか、あるいはアンチセンス鎖の対応するモノマーと、オフターゲット配列との安定性を最小限にするような対を形成すること。
このようなモノマーを含むことにより、以下の1つ又はそれ以上の効果、すなわち、iRNA剤二本鎖を不安定化すること、センス配列と意図されない標的配列(オフターゲット配列と称することもある)との間の相互作用を不安定化すること、アンチセンス配列と意図される標的との間の二本鎖相互作用は不安定化されないこと、を有することになる。
モノマーに与えられる制約は、選択部位に、あるいは2個以上の選択部位に適用され得る。例えば、iRNA剤二本鎖において、2個以上であるが、3個未満、4個未満、5個未満、6個未満又は7個未満の部位に制約が適用され得る。
制約部位又は選択部位は、iRNA剤二本鎖の多数の位置に存在することができる。例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の配列の3’末端又は5’末端の一方から3位、4位、5位又は6位以内の位置に存在することができる。制約部位又は選択部位は、二本鎖領域の中央に存在することも可能であり、例えば、制約部位又は選択部位は、二本鎖の領域の末端から4位以上、5位以上、6位以上又は7位以上の位置であり得る。
iRNA剤は、本明細書中に記載する遺伝子のいずれかを含む広範囲の遺伝子を標的とするように選択することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、本明細書中に記載する構成様式を有する(構成様式とは、全体の長さ、二本鎖領域の長さ、突出部の存在、数、位置又は長さ、二本鎖の形態に対する単鎖の形態のうち、1つ又はそれ以上を指す)。
例えば、iRNA剤は、30ヌクレオチド長未満、例えば21〜23ヌクレオチド長であり得る。好ましくは、iRNAは21ヌクレオチド長であり、約19対の二本鎖領域が存在する。一実施形態では、iRNAは、21ヌクレオチド長であり、iRNAの二本鎖領域は19ヌクレオチド長である。別の実施形態では、iRNAは30ヌクレオチド長を上回る。
幾つかの実施形態では、iRNA剤の二本鎖領域は、選択部位又は制約部位(単数又は複数)のほかに、ミスマッチを有する。好ましくは、iRNA剤の二本鎖領域は、標準的なワトソン−クリック対を形成しないか、又はハイブリダイズしない1個以下、2個以下、3個以下、4個以下又は5個以下の塩基を有する。突出部については、本明細書中の他の箇所で詳述しているが、好ましくは約2ヌクレオチド長である。突出部は、標的とされる遺伝子配列に対して相補的であってもよいし、又は他の配列でもよい。TTは、突出部の好ましい配列である。第1のiRNA剤配列及び第2のiRNA剤配列はまた、例えばヘアピンを形成するための追加の塩基により、あるいは他の非塩基リンカーにより連結させることができる。
1つ又はそれ以上の選択パートナー又は制約パートナーは、センス配列及びアンチセンス配列の選択部位のモノマーがいずれも天然に存在するリボヌクレオチド又は天然に存在する塩基を有する修飾リボヌクレオチドであり、かつiRNA剤二本鎖において相補的部位を占める場合、対合もせず、実質的レベルのH結合も有さないか、又は非標準的ワトソン−クリック対を形成して非標準的なパターンのH結合を形成する(この非標準的ワトソン−クリック対は通常、ワトソン−クリック対合で見られるよりも低い解離の自由エネルギーを有するか、あるいはそうでなければ予め選択した値の会合の自由エネルギー未満であるか、又は例えば標準的な対合の会合の自由エネルギーよりも低い会合の自由エネルギーを付与するように対合する)ように使用することができる。iRNA剤の配列のうちの一方、通常アンチセンス配列が、別の配列、通常は対象中に存在する配列、及び一般に標的配列と二本鎖を形成する場合、モノマーは、標的上の相補的位置の塩基と古典的なワトソン−クリック対を形成するか、あるいはiRNA剤における対合で見られるよりも高い解離の自由エネルギー及び高いTmを有する非標準的なワトソン−クリック対を形成する。任意選択で、iRNA剤の他方の配列、通常センス配列が、別の配列、通常は対象中に存在する配列、及び一般にオフターゲット配列と二本鎖を形成する場合、モノマーは、オフターゲット配列上の相補的位置の塩基と標準的なワトソン−クリック対を形成することができず、例えば、モノマーは、より低い解離の自由エネルギー及びより低いTmを有する非標準的なワトソン−クリック対を形成する。
例を挙げる。
アンチセンス鎖における選択部位のモノマーはA(又はTと対合する修飾塩基)を含み、標的における対応するモノマーはTであり、センス鎖は、対合しないか、又は非標準的な対を形成する塩基から選ばれる(例えば、G);
アンチセンス鎖における選択部位のモノマーはU(又はAと対合する修飾塩基)を含み、標的における対応するモノマーはAであり、センス鎖は、対合しないか、又は非標準的な対を形成する塩基から選ばれる(例えば、U又はG);
アンチセンス鎖における選択部位のモノマーはC(又はGと対合する修飾塩基)を含み、標的における対応するモノマーはGであり、センス鎖は、対合しないか、又は非標準的な対を形成する塩基から選ばれる(例えば、G、Aシス、Aトランス又はU);または、
アンチセンス鎖における選択部位のモノマーはG(又はCと対合する修飾塩基)を含み、標的における対応するモノマーはCであり、センス鎖は、対合しないか、又は非標準的な対を形成する塩基から選ばれる。
別の実施形態では、天然に存在しないモノマー又は修飾モノマー(単数又は複数)は、該モノマーがiRNA剤における相補的な位置を占める場合は第1の解離の自由エネルギーを示し、かつそれらの一方(又は両方)が天然に存在するモノマーと対合する場合は、その対は第2の解離の自由エネルギーを示す(通常、第2の解離の自由エネルギーは、第1のモノマーと第2のモノマーの対合の解離の自由エネルギーよりも高い)ように選ばれる。例えば、第1のモノマー及び第2のモノマーが相補的位置を占める場合、第1のモノマー及び第2のモノマーは、対合もせず、実質的レベルのH結合も有さないか、又は該モノマーの一方が天然に存在するモノマーと形成するよりも弱い結合を形成して、その二本鎖の安定性を低減するが、二本鎖が解離すると、少なくとも1つの鎖は標的と二本鎖を形成し、標的との二本鎖においては選択モノマーが安定性を促進する(例えばモノマーは、標的配列中の天然に存在するモノマーとともに、iRNA剤において形成される対合よりも安定な対を形成する)。
このような対の例は、2−アミノA、及びUもしくはTの2−チオピリミジン類縁体のいずれかである。上述のように、iRNA剤の相補的位置に配置される場合、これらのモノマーは、ほとんど対合せず、安定性は最小限となる。しかしながら、二本鎖は、2−アミノAと天然に存在する標的のUとの間で形成されるか、あるいは二本鎖は、2−チオUと天然に存在する標的のAとの間、又は2−チオTと天然に存在する標的のAとの間で形成され、比較的高い解離の自由エネルギーを有し、かつより安定である。
センス鎖の選択位置のモノマーは、普遍的に対合する構成部分であり得る。普遍的に対合する物質は、2個以上、好ましくはすべての天然に存在するモノマーとある程度のレベルのH結合を形成する。普遍的に対合する部分の例は、3−ニトロピロールを含むモノマーである。普遍的な塩基類縁体の他の候補は、例えばロークス(Loakes)、2001年、NAR 29:2437〜2447ページ(参照により本明細書に援用される)に見出すことができる。これらの場合、アンチセンス鎖の対応する位置のモノマーは、標的と二本鎖を形成するその能力に応じて選ぶことができ、例えばA、U、G又はCを挙げることができる。
別の態様では、本発明は、以下のものを包含するiRNA剤を特徴とする:
好ましくは対象者中に存在する配列を標的としないセンス配列、及び対象者中の複数の標的遺伝子を標的とするアンチセンス配列(ここで、標的の配列は、1位のみ又は少数、例えば5個以下、4個以下、3個以下又は2個以下の位置で異なっている)。該センス配列及びアンチセンス配列は、例えば生理学的条件下で(例えば生理学的条件下であるが、ヘリカーゼ又は他の巻き戻し酵素とは接触しない条件下で)互いにハイブリダイズするのに十分な相補性を有する。iRNA剤のアンチセンス鎖の配列は、標的配列間で配列が異なる位置に相当する位置のうち1つ、幾つか又はすべてについて、アンチセンス鎖が、少なくとも2つの異なる標的配列とH結合を形成するモノマーを含むように選択される。好ましい例では、アンチセンス配列は、普遍的モノマー又は無差別に対合するモノマー、例えば5−ニトロピロール、2−アミノA、2−チオU又は2−チオT、あるいは本明細書中で言及する他の普遍的塩基を包含するモノマーを含む。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、単一の遺伝子、複数の遺伝子又はウイルスゲノム(例えば、HCVゲノム)中の反復配列(互いに1部位のみ又は少数の部位が異なる反復配列)を標的とする。
一実施形態を図7及び図8に示す。
別の態様では、本発明は、例えば測定又は計算により、iRNA剤二本鎖における選択位置又は制約位置のモノマーの間の対合の安定性を決定すること、かつ好ましくは、iRNA剤由来の配列と別のRNA(例えば、標的配列)との間の二本鎖における対応する対合の安定性を決定することを特徴とする。決定の結果を、比較することができる。したがって、分析したiRNA剤を、さらに修飾したRNA剤の開発に使用することもできるし、あるいは対象に投与することもできる。このような分析は、最適化されたiRNA剤を洗練又は設計するために引き続いて実施することができる。
別の態様では、本発明は、1つ又はそれ以上の本明細書中以下に記載するiRNAと、該iRNA剤が封入される滅菌容器と、使用に関する説明書とを含むキットを特徴とする。
別の態様では、本明細書中に記載する方法により作製される制約配列を含有するiRNA剤を特徴とする。該iRNA剤は、本明細書中で言及する1つ又はそれ以上の遺伝子を標的とすることができる。
例えば本明細書中に記載するような制約部位又は選択部位を有するiRNA剤は、本明細書中に記載する任意の方法で使用することができる。したがって、例えば本明細書中に記載するような制約部位又は選択部位を有するiRNA剤は、例えば本明細書中に記載する方法のいずれかにおいて標的をサイレンシングするために、また本明細書中に記載する遺伝子のいずれかを標的とするために、あるいは本明細書中に記載する障害のいずれかを治療するために使用することができる。例えば本明細書中に記載するような制約部位又は選択部位を有するiRNA剤は、任意の製剤又は調製物、例えば本明細書中に記載する医薬品又は滅菌調製物に組み込むことができる。例えば本明細書中に記載する制約部位又は選択部位を有するiRNA剤は、本明細書中に記載する投与経路のいずれかにより投与することができる。
「標準的なワトソン−クリック以外の対合」という用語は、本明細書中で使用する場合、二本鎖の第1の配列の第1のモノマーと第2の配列の対応する位置の第2のモノマーとの間での対合であって、下記のうち1つまたはそれ以上が事実であるものを指す:(1)該2つのモノマーの間に本質的に対合が存在しない、例えばモノマー間に有意なレベルのH結合が存在しないか、あるいはモノマー間の結合が二本鎖の安定性に対していかなる有意な寄与もしていない、(2)該モノマーが、天然に存在する塩基を有する非標準的なモノマー対である、すなわち、A−T、A−U又はG−C以外であり、かつ該モノマーは、モノマー間のH結合を形成するが、概して形成されるH結合パターンは、標準的な対合により形成される結合よりも弱い、あるいは(3)該モノマーの少なくとも1つは天然に存在しない塩基を包含し、かつモノマー間で形成されるH結合は、好ましくは、標準的な対合すなわちA−T、A−U、G−Cのうち1つ又はそれ以上により形成される結合よりも弱い。
「オフターゲット」という用語は、本明細書中で使用する場合、サイレンシングされるべき配列以外の配列を指す。
普遍的塩基:「ワイルドカード」;形状に基づいた相補性
(「ジフルオロトルエンとアデニンとの間の塩基対の、二本鎖の多重部位における複製:「逆」シーケンシングによる確認(Bi-stranded, multisite replication of a base pair between difluorotoluene and adenine: confirmation by 'inverse' sequencing.)」、リウ、ディー;モラン、エス;クール、イー.ティー(Liu,D.;Moran,S;Kool,E.T.)、Chem.Biol.、1997年、第4巻、919〜926ページ)
Figure 2007525453
(「DNAポリメラーゼIのクレノウ断片による3’末端プルーフリーディングにおける末端塩基対水素結合の重要性(Importance of terminal base pair hydrogen-bonding in 3'-end proofreading by the Klenow fragment of DNA polymerase I.)」、モラレス、ジェー.シー;クール、イー.ティー(Morales,J.C;Kool,E.T.)、Biochemistry、2000年、第39巻、2626〜2632ページ)
(「水素結合を伴わない選択的かつ安定なDNA塩基対合(Selective and stable DNA base pairing without hydrogen bonds. )」、マトレイ、ティー、ジェー;クール、イー、ティー(Matray,T.J;Kool,E.T.)、J.Am.Chem.Soc.,1998年、第120巻、6191〜6192ページ)
Figure 2007525453
(「チミンに関する無極性同配体であるジフルオロトルエンは、DNA複製において特異的かつ効率的にアデニンをコードする(Difluorotoluene, a nonpolar isostere for thymine, codes specifically and efficiently for adenine in DNA replication.)」、モラン、S;レン、アール.エックス.−エフ;ラムネイ アイブイ、エス;クール、イー.ティー(Moran,S.Ren,R.X.−F;Rumney IV,S;Kool,E.T.)、J.Am.Chem.Soc.、1997年、第119巻、2056〜2057ページ)
(「デオキシアデノシンに関する複製可能な無極性同配体の構造及び塩基対特性(Structure and base pairing properties of replicable nonpolar isostere for deoxyadenosine. )」、グクキアン、ケー.エム;モラレス、イー.ティー(Guckian,K.M.;Morales,J.C.;Kool,E.T.)、Org.Chem.、1998年、第63巻9653〜9656ページ)
Figure 2007525453
Figure 2007525453
(「ハイブリダイゼーション、複製及び鎖終結用の普遍的塩基(Universal bases for hybridization, replication and chain termination. )」、バーガー、エム;ウー.ワイ.;オガワ、エー.ケー.;マクミン、ディー.エル.;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(Berger,M.;Wu.Y.;Ogawa,A.K.;McMinn,D.L.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、Nucleic Acids Res.、2000年、第28巻、2911〜2914ページ)
Figure 2007525453
(1.「遺伝子アルファベットの拡大に対する取り組み:非天然の疎水性塩基対による情報保存及び複製(Efforts toward expansion of the genetic alphabet: Information storage and replication with unnatural hydrophobic base pairs.)」、オガワ、エー.ケー.;ウー.ワイ.;マクミン、ディー.エル.;リウ、ジェー.;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(Ogawa,A.K.;Wu.Y.;McMinn,D.L.;Liu,J.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、3274〜3287ページ。2.「動力学的選択性の増大による非天然塩基対の合理的設計(Rational design of an unnatural base pair with increased kinetic selectivity. )」、オガワ、エー.ケー.;ウー.ワイ.;バーガー、エム;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(Ogawa,A.K.;Wu.Y.;Berger,M.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、8803〜8804ページ)
Figure 2007525453
(「遺伝子アルファベットの拡大に対する取り組み:3つの塩基対によるDNAの複製(Efforts toward expansion of the genetic alphabet: replication of DNA with three base pairs. )」、タエ、イー.エル.;ウー.ワイ.;キシア、ジー.;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(Tae,E.L.;Wu.Y.;Xia,G.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、J.Am.Chem.Soc.、2001年、第123巻、7439〜7440ページ)
Figure 2007525453
(1.「遺伝子アルファベットの拡大に対する取り組み:塩基間疎水性相互作用の最適化(Efforts toward expansion of the genetic alphabet: Optimization of interbase hydrophobic interactions. )」、ウー.ワイ.;オガワ、エー.ケー.;バーガー、エム;マクミン、ディー.エル.;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(Wu.Y.;Ogawa,A.K.;Berger,M.;McMinn,D.L.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、7621〜7632ページ。2.「遺伝子アルファベットの拡大に対する取り組み:非常に安定な自己対合疎水性塩基のDNAポリメラーゼ認識(Efforts toward expansion of the genetic alphabet: DNA polymerase recognition of a highly stable, self-pairing hydrophobic base. )」、マクミン、ディー.エル.;オガワ、エー.ケー.;ウー.ワイ.;リウ、ジェー.;シュルツ、ピー.ジー.;ロメスベルグ、エフ.イー.(McMinn,D.L.;Ogawa,A.K.;Wu.Y.;Liu,J.;Schultz,P.G.;Romesberg,F.E.)、J.Am.Chem.Soc.、1999年、第121巻、11585〜11586ページ)
(「非水素結合及び非形状相補的塩基対を含有する安定なDNA二本鎖:安定性決定因子としての鎖間スタッキング(A stable DNA duplex containing a non-hydrogen-bonding and non-shape complementary base couple: Interstrand stacking as the stability determining factor.)」、ボロッツチー、シー.;ハベルリー、エー.;ロイマン、シー(Brotschi,C.;Harberli,A.;Leumann,C、J.)、Angew.Chem.Int.Ed.、2001年、第40巻、3012〜3014ページ)
(「2,2’−ビピリジンリガンドシド:二本鎖内金属錯体によりDNAを修飾するための新規構成単位(2,2'-Bipyridine Ligandoside: A novel building block for modifying DNA with intra-duplex metal complexes.)」、ワイツマン、エイチ.;トル、ワイ(Weizmann,H.;Tor,Y.)、J.Am.Chem.Soc.、2001年、第123巻、3375〜3376ページ)
Figure 2007525453
(「副溝の水和は、DNA二本鎖の安定性に重要である(Minor groove hydration is critical to the stability of DNA duplexes.)」、ラン、ティー.;マクロウグリン、エル.ダブリュ(Lan,T.;McLaughlin,L.W.)、J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、6512〜6513ページ)
Figure 2007525453
(「隣接天然塩基の選択性に対する普遍的塩基である3−ニトロピロールの影響(Effects of the Universal base 3-nitropyrrole on the selectivity of neighboring natural bases. )」、オリバー、ジェー.エス.;パーカー、ケー.エー.;サッグス、ジェー.ダブリュ.(Oliver,J.S.;Parker,K.A.;Suggs,J.W)、Organic Lett.、2001年、第3巻、1977〜1980ページ。2.「DNA二本鎖及び三本鎖の安定性に対する1−(2’−デオキシ−β−D−リボフラノシル)−3−ニトロピロール残基の影響(Effects of the 1-(2'-deoxy- β-D-ribofuranosyl)-3-nitropyrrol residue on the stability of DNA duplexes and triplexes. )」、アモソバ、オー,;ジョージ ジェー.;フレスコ、ジェー.アール.(Amosova,O.;George J.;Fresco,J.R.)、Nucleic Acids Res.、1997年、第25巻、1930〜1934ページ。3.「普遍的ヌクレオシド:1−(2’−デオキシ−β−D−リボフラノシル)−3−ニトロピロールによる合成、構造及びデオキシリボ核酸シーケンシング(Synthesis, structure and deoxyribonucleic acid sequencing with a universal nucleosides: 1-(2'-deoxy-β-D-ribofuranosyl)-3-nitropyrrol.)」、バーグストロム、ディー.イー.;ツァング、ピー.;トマ、ピー.エイチ.;アンドリュース、ピー.シー.;ニコルズ、アール.(Bergstorm,D.E.;Zhang,P.;Toma,P.H.;Andrews,P.C.;Nichols,R.)、J.Am.Chem.Soc.、1995年、第117巻、1201〜1209ページ)
Figure 2007525453
(「一般的な三本鎖DNA認識スキームを対象とするモデル研究:有機溶媒中でCG塩基対を結合する新規DNA塩基(Model studies directed toward a general triplex DNA recognition scheme: a novel DNA base that binds a CG base-pair in an organic solvent. )」、ジマーマン、エス.シー.;シュミット、ピー.(Zimmerman,S.C.;Schmitt,P.)、J.Am.Chem.Soc.、1995年、第117巻、10769〜10770ページ)
Figure 2007525453
(「普遍的光切断DNA塩基:ニトロピペロニル2’−デオキシリボシド(A universal, photocleavable DNA base: nitropiperonyl 2'-deoxyriboside.)」、J.Org.Chem.、2001年、第66巻、2067〜2071ページ)
Figure 2007525453
(「2−アシルアミノ−1,8−ナフチリジンによる単一グアニンバルジの認識(Recognition of a single guanine bulge by 2-acylamino-1,8-naphthyridine. )」、ナカタニ、ケー.;サンド、エス.;サイトー、アイ.(Nakatani,K.;Sando,S.;Saito,I.)、J.Am.Chem.Soc.、2000年、第122巻、2172〜2177ページ。b.「GCダブレットの光酸化により明らかであるような単一グアニンバルジへの2−アミノ−1,8−ナフチリジンの特異的結合(Specific binding of 2-amino-1,8- naphthyridine into single guanine bulge as evidenced by photooxidation of GC doublet.)」、ナカタニ、ケー.;サンド、エス.;ヨシダ、ケー.;サイトー、アイ.(Nakatani,K.;Sando,S.;Yoshida,K.;Saito,I.)、Bioorg.Med.Chem.Lett.、2001年、第11巻、335〜337ページ)
Figure 2007525453
非対称的な修飾
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、本明細書中に記載するように、かつ2004年3月8日付けで出願された国際出願第PCT/US04/07070号(これは、参照により本明細書に援用される)に記載されるように非対称的に修飾され得るRNA、例えばiRNA剤を製造するために使用されることができる。
非対称的に修飾されたiRNA剤は、1つの鎖が他方の鎖に存在しない修飾を有するものである。非対称修飾は、一方の鎖に見い出されるが他方の鎖に見い出されない修飾である。任意の修飾(例えば、本明細書に記載される任意の修飾)が非対称修飾として提示されることが可能である。非対称修飾は、修飾と関連する所望の特性(例えば、本明細書において議論される特性)のいずれかを付与することが可能である。例えば、非対称修飾は、分解に対する耐性、半減期の変化を付与し;iRNA剤が特定の標的(例えば、特定の組織)を標的とさせ;その相補物もしくは標的配列についての鎖の親和性を調節し(例えば、増加もしくは減少し);または末端部分の修飾(例えば、キナーゼもしくはRISCメカニズム経路に関与する他の酵素による修飾)を妨害もしくは促進することが可能である。1つの特性を有するとして修飾の表示は、それが他の特性を有することを意味するものではなく、例えば、安定化を促進するものとして言及される修飾はまた、標的化を増強する可能性もある。
理論又はいかなる特定の機構モデルによっても拘束されることは望まないが、非対称的な修飾は、iRNA剤をセンス鎖及びアンチセンス鎖の異なるすなわち「非対称的」機能という観点で最適化させることが可能であると考えられる。例えば、両方の鎖がヌクレアーゼ耐性を増大するように修飾されてもよいが、変更によってはRISC活性が阻害され得るため、これらの変更をセンス鎖に関して選択してもよい。さらに、一部の修飾、例えば標的化部分は、例えばRISC複合体の切断活性を妨害しうる大きな嵩高い基を付加することができるので、そのような修飾はセンス鎖に配置されることが好ましい。したがって、標的化部分、特に嵩高い標的化部分(例えば、コレステロール)は、センス鎖に優先的に付加される。一実施形態では、バックボーンのリン酸をSで置換する非対称的修飾、例えばホスホロチオエート修飾がアンチセンス鎖に存在し、かつ2’修飾、例えば2’OMeがセンス鎖に存在する。標的化部分は、iRNA剤のセンス鎖の5’又は3’末端のいずれか(又は両方)に存在し得る。好ましい例では、アンチセンス鎖においてはバックボーンのPがSで置き換えられ、2’OMeがセンス鎖に存在し、標的化部分がiRNA剤のセンス鎖の5’又は3’末端のいずれかに付加される。
好ましい実施形態では、非対称的に修飾されたiRNA剤は、アンチセンス鎖上では見られない修飾をセンス鎖上に有し、アンチセンス鎖は、センス鎖上では見られない修飾を有する。
鎖はそれぞれ、1つ又はそれ以上の非対称的修飾を包含し得る。例を挙げると、一方の鎖は、iRNA剤に対して第1の特性を付与する第1の非対称的修飾を包含することができ、他方の鎖は、iRNAに対して第2に特性を付与する第2の非対称的修飾を有することができる。例えば、一方の鎖、例えばセンス鎖は、iRNA剤が組織を標的とするような修飾を有することができ、他方の鎖、例えばアンチセンス鎖は、標的遺伝子配列とのハイブリダイゼーションを促進する修飾を有する。
幾つかの実施形態では、両方の鎖が同じ特性を最適化するように、例えば核酸分解に対する耐性を増大させるように修飾することができるが、例えば修飾がさらに他の特性に影響を及ぼすという理由で、センス鎖及びアンチセンス鎖に関して異なる修飾が選ばれる。例えば、一部の変更は、RISC活性に影響を及ぼし得るため、これらの修飾はセンス鎖について選ばれる。
ある実施形態では、一方の鎖は、非対称的な2’修飾、例えば2’OMe修飾を有し、他方の鎖は、リン酸バックボーンの非対称的修飾、例えばホスホロチオエート修飾を有する。したがって、一実施形態では、アンチセンス鎖が非対称的な2’OMe修飾を有し、センス鎖が非対称的なホスホロチオエート修飾を有する(あるいは、その逆でもよい)。特に好ましい実施形態では、本発明のiRNA剤は、センス鎖上に非対称的な2’−Oアルキル、好ましくは2’−OMe修飾を、アンチセンス鎖には非対称的なバックボーンのP修飾、好ましくはホスホロチオエート修飾を有する。1つ又は多数の2’−OMe修飾が存在することができ、例えば、センス鎖の少なくとも2個、3個、4個、5個又は6個のサブユニットを2’−OMe修飾することができる。1つ又は多数のホスホロチオエート修飾が存在することができ、例えば、アンチセンス鎖の少なくとも2個、3個、4個、5個又は6個のサブユニットをホスホロチオエート修飾することができる。センス鎖上に多数の2’−OMe修飾及びアンチセンス鎖上に多数のホスホロチオエート修飾が存在するiRNA剤を有することが好ましい。一方又は両方の鎖上のすべてのサブユニットを前記のように修飾することもできる。両方の鎖上の多数の非対称的修飾の特に好ましい実施形態は、長さが約20〜21サブユニット、好ましくは19サブユニットの二本鎖領域、及び長さが約2サブユニットの1個又は2個の3’突出部を有する。
非対称的な修飾は、ヌクレアーゼ、例えばエンドヌクレアーゼによる分解に対する耐性を促進するのに有用である。iRNA剤は、分解に対する耐性を促進する1つ又はそれ以上の非対称的修飾を包含することができる。好ましい実施形態では、アンチセンス鎖上の修飾は、標的のサイレンシングを妨害しない修飾、例えば標的の切断を妨害しない修飾である。鎖上のすべてではないにしても、ほとんどの部位が、エンドヌクレアーゼによる分解に対してある程度弱い。相対的に弱い部位を特定し、分解を阻害する非対称的修飾を挿入することができる。多くの場合、iRNA剤におけるUA部位の非対称的修飾を提供することが望ましく、場合によっては、両方の鎖上のUA配列に非対称的修飾を提供することが望ましい。エンドヌクレアーゼによる分解を阻害する修飾の例は、本明細書中に見出すことができる。特に好適な修飾としては、2’位修飾(例えば特にセンス鎖上のUへの2’OMe部分の付与)、バックボーンの修飾(例えば、特にアンチセンス鎖上のU若しくはA又はその両方についてリン酸バックボーンのOをSで置き換えること(例えば、ホスホロチオエート修飾の提供)による修飾)、UをC5アミノリンカーで置き換えること、AをGで置き換えること(配列の変更は、センス鎖上に位置し、アンチセンス鎖上には位置しないことが好ましい)、及び2’、6’、7’又は8’位の修飾が挙げられる。好ましい実施形態は、1つ又はそれ以上のこれらの修飾がセンス鎖上に存在するが、アンチセンス鎖上には存在しない実施形態、あるいはアンチセンス鎖のほうがこのような修飾の数が少ない実施形態である。
非対称的な修飾は、エキソヌクレアーゼによる分解を阻害するために使用することができる。非対称的な修飾としては、一方の鎖のみが修飾されるもの、ならびに両方が修飾されるものを挙げることができる。好ましい実施形態では、アンチセンス鎖上の修飾は、標的のサイレンシングを妨害しない修飾、例えば標的の切断を妨害しない修飾である。幾つかの実施形態は、センス鎖上、例えば3’突出部の例えば3’末端に、及びアンチセンス鎖上、例えば3’突出部の例えば3’末端に、非対称的修飾を有する。修飾により異なるサイズの構成部分が導入される場合、大きいほうがセンス鎖上に存在することが好ましい。修飾により異なる電荷の構成部分が導入される場合、より大きな電荷を有する部分がセンス鎖上に存在することが好ましい。
エキソヌクレアーゼによる分解を阻害する修飾の例は、本明細書中に見出すことができる。特に好適な修飾としては、2’位修飾(例えば3’突出部の例えば3’末端への2’OMe部分の提供(3’末端とは、文脈により示されるように、分子の3’位の原子、又は最も3’側の構成部分、例えば最も3’側のP又は2’位を意味する))、例えばPをSで置き換えること(例えば、ホスホロチオエート修飾の提供)もしくは3’突出部の例えば3’末端におけるメチル化Pの使用によるバックボーンの修飾、2’位修飾の組合せ(例えば、2’OMe部分の提供と、例えばPをSで置き換えること(例えば、ホスホロチオエート修飾の提供)もしくは3’突出部の例えば3’末端におけるメチル化Pの使用によるバックボーンの修飾との組合せ)、3’アルキルによる修飾、3’突出部の例えば3’末端における脱塩基ピロリジンによる修飾、ナプロキセン、イブプロフェン又はその他の分解を阻害する構成部分による3’末端の修飾が挙げられる。好ましい実施形態は、1つ又はそれ以上のこれらの修飾がセンス鎖上に存在するが、アンチセンス鎖上には存在しないもの、あるいはアンチセンス鎖のほうがこのような修飾の数が少ない実施形態である。
標的化に影響を及ぼす修飾、例えば本明細書中に記載する修飾を、非対称的修飾として提供することが可能である。例えば標的の切断を阻害することにより、サイレンシングを阻害し得る標的化修飾は、センス鎖の非対称的修飾として提供され得る。体内分布を変化させる構成部分(例えばコレステロール)は、センス鎖における1つ又はそれ以上(例えば、2つ)の非対称的修飾として提供され得る。比較的大きな分子量(例えば400、500又は1,000ダルトンを上回る分子量)を有する構成部分を導入する標的化修飾、あるいは電荷を有する構成部分(例えば、2つ以上の正電荷又は1つの負電荷を有する構成部分)を導入する標的化修飾は、センス鎖上に配置させることができる。
鎖のその相補体又は標的に対する親和性を調節する(例えば、増大又は低下させる)修飾、例えば本明細書中に記載する修飾は、非対称的修飾として提供され得る。これらの修飾としては、5メチルU、5メチルC、プソイドウリジン、ロックト核酸、2チオU及び2−アミノ−Aが挙げられる。幾つかの実施形態では、これらの1つ又はそれ以上がアンチセンス鎖上に提供される。
iRNA剤は、センス鎖及びアンチセンス鎖を有する規定構造を有し、多くの場合例えば2又は3ヌクレオチドの短い一本鎖の突出部が、一方又は両方の3’末端に存在する。非対称的な修飾を、例えばiRNA内に選択的に位置させることにより、このような構造の活性を最適化するのに使用することができる。例えば、センス鎖の5’末端及びアンチセンス鎖の3’末端により規定されるiRNA剤の末端領域は、機能にとって重要である。この領域は、末端の2個、3個又は4個のヌクレオチド対と任意の3’突出部とを含むことができる。好ましい実施形態では、以下、すなわち:センス鎖のキナーゼ活性化を阻害するセンス鎖5’末端の修飾(例えば、キナーゼ分子を標的とする複合体の結合、又は5’エキソヌクレアーゼによる分解に対して保護的に作用する修飾の使用など)、又はセンス鎖とアンチセンス鎖との間の結合を増強することにより分子のこの末端にある「緊密な」構造を促進する、いずれか一方の鎖、好ましくはセンス鎖の修飾、のうち1つ又はそれ以上をもたらす非対称的修飾が使用される。
センス鎖の3’末端及びアンチセンス鎖の5’末端により規定されるiRNA剤の末端領域もまた機能にとって重要である。この領域は、末端の2個、3個又は4個のヌクレオチド対と任意の3’突出部とを含むことができる。好ましい実施形態は、センス鎖とアンチセンス鎖との間の結合を減少させることにより分子のこの末端にある「開放的な」構造を促進する、いずれか一方の鎖、好ましくはセンス鎖の非対称的修飾を包含する。このような修飾としては、分子を標的とする複合体を配置すること、あるいはセンス鎖のこの領域におけるヌクレアーゼ耐性を促進する修飾が挙げられる。キナーゼ活性化を阻害するアンチセンス鎖の修飾は、好ましい実施形態では回避される。
センス鎖に非対称的に配置される例示的な修飾としては、以下のものが挙げられる。
(a)バックボーン修飾(例えば、バックボーンのPの修飾)であって、PをSで置き換えること、又はアルキル若しくはアリル(例えば、Me)で置換されたP、及びジチオエート(S−P=S)を含む;これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するのに使用することができる;
(b)2’−Oアルキル(例えば、2’−OMe)、3’−Oアルキル(例えば、3’−OMe)(末端及び内部位置の少なくともいずれかを修飾);これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するため、又はアンチセンス鎖へのセンス鎖の結合を増強するために使用することができ、3’位修飾は、RISCによるセンス鎖活性化を回避するためにセンス鎖の5’末端で使用することができる;
(c)2’〜5’結合(2’−H、2’−OH及び2’−OMeによるもの、及びP=O又はP=Sによるもの);これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するため、又はアンチセンス鎖へのセンス鎖の結合を阻害するために使用することもできるし、あるいはRISCによるセンス鎖活性化を回避するためにセンス鎖の5’末端で使用することもできる;
(d)L糖(例えば、2’−H、2’−OH及び2’−OMeを有する2’L−リボース、L−アラビノース);これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するため、又はアンチセンス鎖へのセンス鎖の結合を阻害するために使用することもできるし、あるいはRISCによるセンス鎖活性化を回避するためにセンス鎖の5’末端で使用することもできる;
(e)修飾糖(例えば、ロックト核酸(LNA)、ヘキソース核酸(HNA)及びシクロヘキセン核酸(CeNA));これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するため、又はアンチセンス鎖へのセンス鎖の結合を阻害するために使用することもできるし、あるいはRISCによるセンス鎖活性化を回避するためにセンス鎖の5’末端で使用することもできる;
(f)核酸塩基修飾(例えば、C−5修飾ピリミジン、N−2修飾プリン、N−7修飾プリン、N−6修飾プリン);これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するために、又はアンチセンス鎖へのセンス鎖の結合を促進するために使用することができる;
(g)カチオン基及び双性イオン基(末端にあることが好ましい);これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するために使用することができる;
(h)複合体基(末端位置にあることが好ましい)、例えば、ナプロキセン、ビオチン、コレステロール、イブプロフェン、葉酸、ペプチド及び糖質;これらの修飾は、ヌクレアーゼ耐性を促進するため、又は分子を標的化するために使用することもできるし、あるいはRISCによるセンス鎖活性化を回避するためにセンス鎖の5’末端で使用することもできる。
アンチセンス鎖に非対称的に配置される例示的な修飾としては、以下のものが挙げられる:
(a)バックボーン修飾(例えば、バックボーンのPの修飾)であって、PをSで置き換えること、又はアルキル若しくはアリル(例えば、Me)で置換されたP、及びジチオエート(S−P=S)を含む;
(b)2’−Oアルキル(例えば、2’−OMe)(末端位置を修飾);
(c)2’〜5’結合(2’−H、2’−OH及び2’−OMeによるもの(例えば、3’末端での末端修飾);P=O又はP=Sによる好ましくは3’末端の修飾);これらの修飾は、キナーゼ活性のようなRISC酵素活性を妨害し得るため、5’末端領域からは排除されることが好ましい;
(d)L糖(例えば、2’−H、2’−OH及び2’−OMeを有するL−リボース、L−アラビノース);例えば、3’末端での末端修飾;例えばP=O又はP=Sによる好ましくは3’末端の修飾;これらの修飾は、キナーゼ活性を妨害し得るため、5’末端領域から排除されることが好ましい;
(e)修飾糖(例えば、LNA、HNA及びCeNA);これらの修飾は、センス鎖とアンチセンス鎖との間の対合の望ましくない増強に寄与し得るが、多くの場合は5’領域において「緩い」構造を有することが好ましいので、さらに該修飾はキナーゼ活性を妨害し得るので、5’末端領域からは排除されることが好ましい;
(f)核酸塩基修飾(例えば、C−5修飾ピリミジン、N−2修飾プリン、N−7修飾プリン、N−6修飾プリン);
(g)カチオン基及び双性イオン基(末端にあることが好ましい);
複合体基(末端位置にあることが好ましい)、例えば、ナプロキセン、ビオチン、コレステロール、イブプロフェン、葉酸、ペプチド及び糖質であって、但し、嵩高い基又は概してRISC活性を阻害する基はあまり好ましくないはずである。
アンチセンス鎖の5’−OHは、活性を促進するように遊離型に保たれるべきである。幾つかの好ましい実施形態では、ヌクレアーゼ耐性を促進する修飾は、3’末端、特に3’突出部に包含されるべきである。
別の態様では、本発明は、iRNA剤を最適化する方法、例えば安定化する方法を特徴とする。該方法は、活性を有する配列を選択すること、該配列に1つ又はそれ以上の非対称的な修飾を導入することを包含し、非対称的な修飾の導入によりiRNA剤の特性が最適化されるが、活性の減少はもたらされない。
活性の減少とは、予め選択されたレベルの減少よりも小さい減少とすることができる。好ましい実施形態では、活性の減少とは、修飾が導入されないこと以外は同じiRNAと比較した場合に、5%、10%、20%、40%又は50%未満の減少であることを意味する。活性は、例えば、in vivo又はin vitroで測定することができ、いずれにおける結果も、所要の活性維持を実証するのに十分である。
最適化される特性は、本明細書中に記載する任意の特性、特に本明細書中の非対称的な修飾に関するセクションで論述する特性であり得る。修飾は、任意の非対称的な修飾、例えば、本明細書中の非対称的な修飾に関するセクションで記載する非対称的な修飾であり得る。特に好ましい非対称的な修飾は、特にセンス配列における2’−Oアルキル修飾(例えば2’−OMe修飾)、及びアンチセンス鎖におけるバックボーンのOの修飾、特にホスホロチオエート修飾である。
好ましい実施形態では、センス配列が選択されて非対称的な修飾が付与される一方で、他の実施形態ではアンチセンス配列が選択されて非対称的な修飾が付与される。幾つかの実施形態では、センス配列及びアンチセンス配列がともに選択され、それぞれ1つ又はそれ以上の非対称的な修飾が付与される。
多数の非対称的な修飾が、センス配列及びアンチセンス配列の一方又は両方に導入され得る。配列は、少なくとも2個、4個、6個、8個又はそれ以上の修飾を有することができ、配列のすべてのモノマー又は実質的にすべてのモノマーを修飾することができる。
表3は、選択された修飾を有する鎖I及び選択された修飾を有する鎖IIを有する例を示す。
Figure 2007525453
Z−X−Y構成様式
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RNA、例えば本明細書中に記載するものならびに2003年10月9日付けで出願された同時係属中の共同所有されている米国仮出願第60/510,246号(これは、参照により本明細書中に援用される)、2003年10月10日付けで出願された同時係属中の共同所有されている米国仮出願第60/510,318号(これは、参照により本明細書中に援用される)及び2004年3月8日付けで出願された同時係属出願中の共同所有されている国際出願第PCT/US04/07070号に記載されているもののようなZ−X−Y構成様式又は構造を有するiRNA剤を製造するために使用されることができる。
従って、iRNA剤は第1のセグメント、Z領域、第2のセグメント、X領域を有することが可能であり、場合により、第3の領域、Y領域を有することが可能である:
Z−X−Y。
一方ではZおよび/またはYの一方または両方において、他方ではXにおいてサブユニットを修飾することが望ましくあり得る。ある場合において、これらは、同じ修飾または同じクラスの修飾を有するが、より頻繁な場合において、Zおよび/またはYにおいてなされた修飾はXにおいてなされた修飾とは異なる。
Z領域は通常、iRNA剤の末端を包含する。Z領域の長さは多様であり得るが、通常2〜14個、より好ましくは2〜10個のサブユニットの長さである。通常、Z領域は一本鎖状である(すなわちZ領域は、別の鎖の塩基と塩基対合しない)が、幾つかの実施形態では、自己会合して、例えばループ構造を形成し得る。このような構造は、鎖の末端が折り返して鎖内二本鎖を形成することにより形成され得る。例えば、通常2個又はそれ以上の対合しないサブユニットでできた折り返し領域又は接続領域を有する2個、3個、4個、5個又はそれ以上の鎖内塩基対が生じ得る。これは、鎖の一方の末端で生じてもよいし両末端で生じてもよい。Z領域の典型的な実施形態は、一本鎖突出部、例えば本明細書の他の箇所に記載する長さの突出部である。したがって、Z領域は、3’又は5’末端の一本鎖でもよいし、又は3’又は5’末端の一本鎖を包含していてもよい。Z領域はセンス鎖でもアンチセンス鎖でもよいが、アンチセンスである場合には、領域は3−突出部であることが好ましい。Z領域における典型的なサブユニット間結合としては、P=O、P=S、S−P=S、P−NR及びP−BRが挙げられる。キラルP=X(式中、Xは、S、N又はBである)のサブユニット間結合もまた存在することができる(これらのサブユニット間結合は、本明細書中の他の箇所でより詳細に論述している)。他の好ましいZ領域サブユニット修飾(同様に本明細書中の他の箇所で論述)としては、3’−OR、3’SR、2’−OMe、3’−OMe及び2’OH修飾ならびに構成部分、α立体配置の塩基、ならびに2’アラビノ修飾を挙げることができる。
X領域は多くの場合、一本鎖iRNA剤の場合には一本鎖の対応する領域とともに、あるいは二本鎖のiRNA剤の場合には他方の鎖の対応する領域とともに、二本鎖状をなしている。X領域の長さは多様であり得るが、通常10〜45個、より好ましくは15〜35個のサブユニットである。特に好ましい領域Xは、17個、18個、19個、29個、21個、22個、23個、24個又は25個のヌクレオチド対を包含するが、他の適切な長さは、本明細書中の他の箇所で記載されており、それらを使用することができる。典型的なX領域のサブユニットとしては、2’−OHサブユニットが挙げられる。典型的な実施形態では、サブユニット間リン酸結合が好ましい一方で、ホスホロチオエート又は非リン酸結合は存在しない。X領域において好ましい他の修飾としては、結合を改善するための修飾(例えば、核酸塩基修飾)、カチオン性核酸塩基修飾、及びC−5修飾ピリミジン(例えば、アリルアミン)が挙げられる。幾つかの実施形態は、4個又はそれ以上の連続した2’OHサブユニットを有する。ホスホロチオエートの使用は好ましくないこともあるが、4個未満の連続した2’OHサブユニットを結合する場合に使用することもできる。
Y領域は概して、Z領域に関して記載されたパラメータに準ずる。しかしながら、X領域及びZ領域は同じである必要はなく、異なる種類及び異なる数の修飾が存在することができ、実際、一方は通常3’突出部であり、一方は通常5’突出部である。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、2’OHが例えば2’−OMe又は他のアルキルで置換されたリボヌクレオシドをそれぞれが有するY及び/又はZ領域、ならびに2’−OHが非置換のままである少なくとも4個の連続したリボヌクレオシドサブユニットを含むX領域を有する。
iRNA剤のサブユニット結合(サブユニット間の結合)は、例えば分解に対する耐性を促進するために修飾されてもよい。このような修飾の数多くの例が本明細書中に開示されており、その一例がホスホロチオエート結合である。これらの修飾は、領域X、Y及びZのいずれかのサブユニット間に付与することができる。しかしながら、それらの修飾は最小限に抑えられることが好ましく、特に連続した修飾結合は回避されることが好ましい。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、2’OHが例えば2’−OMeで置換されたリボヌクレオシドをそれぞれが有するY及びZ領域、ならびに2’−OHが非置換のままである少なくとも4個の連続したサブユニット(例えば、リボヌクレオシドサブユニット)を含むX領域を有する。
上述のように、iRNA剤のサブユニット結合は、例えば分解に対する耐性を促進するために修飾されてもよい。これらの修飾は、領域Y、X及びZのいずれかのサブユニット間に付与することができる。しかしながら、修飾は最小限に抑えられることが好ましく、特に連続した修飾結合は回避されることが好ましい。
したがって、好ましい実施形態では、iRNA剤のサブユニット結合のすべてが修飾されるわけではなく、より好ましくは、ホスホジエステル結合以外の結合により連結された連続サブユニットの最大数は、2個、3個又は4個である。特に好ましいiRNA剤は、サブユニットがそれぞれ修飾結合(すなわちRNA及びDNAで天然に見られるホスホジエステル結合と比較した場合に分解に対して結合を安定化するように修飾された結合)により結合された4個又はそれ以上の連続したサブユニット、例えば2’−ヒドロキシルリボヌクレオシドサブユニットを持たない。
領域Xにおける上記修飾を最小限に抑えることが特に好ましい。したがって、好ましい実施形態では、Xにおけるヌクレオシドサブユニット結合のそれぞれがホスホジエステル結合であるか、あるいは領域Xのサブユニット結合が修飾される場合、このような修飾は最小限に抑えられる。例えば、Y及び/又はZ領域は、分解に対して安定化されたサブユニット間結合を包含することができるが、このような修飾はX領域では最小限に抑えられ、特に連続した修飾は最小限に抑えられる。したがって、好ましい実施形態ではホスホジエステル結合以外で結合される連続したサブユニットの最大数は、2個、3個又は4個である。特に好ましいX領域は、サブユニットがそれぞれ修飾結合(すなわちRNA及びDNAで天然に見られるホスホジエステル結合と比較した場合に分解に対して結合を安定化するように修飾された結合)により結合された4個又はそれ以上の連続したサブユニット、例えば2’−ヒドロキシルリボヌクレオシドサブユニットを持たない。
好ましい実施形態では、Y及び/又はZは、ホスホロチオエート結合を含まないが、一方又は両方が他の修飾、例えばサブユニット結合の他の修飾を含有してもよい。
好ましい実施形態では、領域X、あるいは場合によっては全iRNA剤が、同一の2’部分を有する3個以下又は4個以下のサブユニットを有する。
好ましい実施形態では、領域X、あるいは場合によっては全iRNA剤が、同一のサブユニット結合を有する3個以下又は4個以下のサブユニットを有する。
好ましい実施形態では、1つ又はそれ以上のホスホロチオエート結合(又はサブユニット結合の他の修飾)がY及び/又はZ中に存在するが、このような修飾結合は、2’位修飾(例えば、2’−O−アルキル部分)を有する隣接した2つのサブユニット(例えばヌクレオシド)を結合しない。例えば、Y及び/又はZにおけるすべての隣接した2’−O−アルキル部分は、ホスホロチオエート結合以外の結合により接続される。
好ましい実施形態では、Y及び/又はZのそれぞれが独立して、2’位修飾を有する隣接したヌクレオシドなどのサブユニット(例えば、2’−O−アルキルヌクレオシド)の間に1つだけホスホロチオエート結合を有する。Y及び/又はZにおいて、2’修飾を有する隣接したヌクレオシドなどのサブユニット(例えば、2’−O−アルキルヌクレオシド)がもう1組存在する場合、この第2の組は、ホスホロチオエート結合以外の結合、例えばホスホロチオエート結合以外の修飾結合により接続される。
好ましい実施形態では、Y及び/又はZのそれぞれが独立して、2’位修飾を有するヌクレオシドなどのサブユニット(例えば、2’−O−アルキルヌクレオシド)の隣接した対を結合する2個以上のホスホロチオエート結合を有するが、2’位修飾を有するヌクレオシドなどのサブユニット(例えば、2’−O−アルキルヌクレオシド)の隣接したサブユニットのうち少なくとも1対は、ホスホロチオエート以外の結合、例えばホスホロチオエート結合以外の修飾結合により結合される。
好ましい実施形態では、Y及び/又はZにおける隣接したサブユニットに関する上述の制限の1つが、Xにおけるサブユニットに関する制限と組み合わされる。例えば、1つ又はそれ以上のホスホロチオエート結合(又はサブユニット結合の他の修飾)がY及び/又はZ中に存在するが、このような修飾結合は、2’修飾(例えば、2’−O−アルキル部分)を有するヌクレオシドなど、2つの隣接したサブユニットを結合しない。例えば、Y及び/又はZのあらゆる隣接した2’−O−アルキル部分は、ホスホロチオエート結合以外の結合により接続される。さらに、X領域は、3個以下又は4個以下の同一のサブユニット(例えば同一の2’部分を有するサブユニット)を有するか、あるいはX領域は、3個以下又は4個以下の同一のサブユニット結合を有するサブユニットを有する。
Y領域及び/又はZ領域は、少なくとも1個、好ましくは2個、3個又は4個の本明細書中に開示する修飾を包含することができる。このような修飾は、独立して、本明細書中に記載する任意の修飾(例えば、ヌクレアーゼ耐性サブユニット、修飾塩基を有するサブユニット、修飾サブユニット間結合を有するサブユニット、修飾糖を有するサブユニット、及び別の構成部分(例えば、標的化部分)に連結されたサブユニット)から選ぶことができる。好ましい実施形態では、2個以上のこのようなサブユニットが存在し得るが、幾つかの実施形態では、1個以下、2個以下、3個以下又は4個以下のこのような修飾が行われるか、又は連続して行われることが好ましい。好ましい実施形態では、修飾の頻度は、Y及び/又はZとXとの間で異なり、例えば、修飾は、Y及び/又はZとXとのうち一方に存在し、他方には存在しない。
X領域は、本明細書中に開示する少なくとも1個、好ましくは2個、3個又は4個の修飾を包含することができる。このような修飾は、独立して、本明細書中に記載する任意の修飾から(例えば、ヌクレアーゼ耐性サブユニット、修飾塩基を有するサブユニット、修飾サブユニット間結合を有するサブユニット、修飾糖を有するサブユニット、及び別の構成部分(例えば、標的化部分)に連結されたサブユニットから)選ぶことができる。好ましい実施形態では、2個以上のこのようなサブユニットが存在し得るが、幾つかの実施形態では、1個以下、2個以下、3個以下又は4個以下のこのような修飾が行われるか、又は連続して行われることが好ましい。
RRMS(本明細書中の他の箇所に記載する)は、二本鎖のiRNA剤の一方又は両方の鎖の1つ又はそれ以上の部位に導入することができる。RRMSは、Y及び/又はZ領域においては、センス鎖の3’若しくは5’末端又はその付近(末端から1、2又は3位以内)に、あるいはアンチセンス鎖の3’末端又はその付近(末端から2又は3位以内)に配置させることができる。幾つかの実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端又はその付近(5’末端から1、2又は3位以内)にRRMSを有していないことが好ましい。RRMSをX領域に配置することも可能であり、好ましくはセンス鎖に、あるいは標的に対するアンチセンス鎖の結合に重要でないアンチセンス鎖の領域に配置されることになる。
末端における二本鎖の安定性の差次的修飾
一態様では、本明細書に記載されたモノマー及び方法は、末端における二本鎖の安定性の差次的修飾(DMTDS)を有するiRNA剤を製造するために使用されることができる。
さらに、本明細書に記載されたモノマー及び方法は、DMTDS及び本明細書中に記載する別の構成要素を有するiRNA剤を製造するために使用されることができる。例えば、本明細書に記載されたモノマー及び方法は、本明細書中に記載するiRNA剤、例えば、パリンドローム構造のiRNA剤、非標準的な対合を有するiRNA剤、本明細書中に記載する遺伝子(例えば、腎臓で活性な遺伝子)を標的とするiRNA剤、本明細書中に記載する構成様式又は構造を有するiRNA剤、本明細書中に記載する両親媒性送達剤と結合されたiRNA、本明細書中に記載する薬物送達モジュールと結合されたiRNA、本明細書中に記載するように投与されるiRNA剤、又は本明細書中に記載するように製剤化されるiRNA剤であって、DMTDSも取り入れるiRNA剤を製造するために使用されることができる。
iRNA剤は、アンチセンス鎖二本鎖の5’末端の領域において、該二本鎖が解離又は融解する傾向を増大させること(二本鎖の会合の自由エネルギーを減少させること)により最適化することができる。このことは、例えば、アンチセンス鎖の5’末端の領域に、二本鎖が解離又は融解する傾向を増大させるサブユニットを含めることにより達成することができる。また、5’末端の領域に、二本鎖が解離又は融解する傾向を増大させるリガンドを結合することにより達成することもできる。理論により拘束されることを望まないが、その効果は、ヘリカーゼのような酵素の作用を促進すること、例えばアンチセンス鎖の5’末端に近接した酵素の作用を促進することに起因し得る。
本発明者等はまた、アンチセンス鎖二本鎖の3’末端の領域において、該二本鎖が解離又は融解する傾向を減少させること(二本鎖の会合の自由エネルギーを増大させること)により最適化することができることも発見した。このことは、例えばアンチセンス鎖の3’末端の領域に、二本鎖が解離又は融解する傾向を減少させるサブユニットを含めることにより達成することができる。また、5’末端の領域に、二本鎖が解離又は融解する傾向を減少させるリガンドを結合することにより達成することもできる。
二本鎖の5’末端が解離する傾向を増大させる修飾は、単独で、あるいは本明細書中に記載する他の修飾と、例えば二本鎖の3’末端が解離する傾向を減少させる修飾と併用して使用することができる。同様に、二本鎖の3’末端が解離する傾向を減少させる修飾は、単独で、あるいは本明細書中に記載する他の修飾と、例えば二本鎖の5’末端が解離する傾向を増大させる修飾と併用して使用することができる。
二本鎖のAS 5’末端の安定性の減少
サブユニット対は、解離又は融解を促進するそれらの傾向に基づいて順位付けすることができる(例えば、特定の対の会合又は解離の自由エネルギーに関して、最も簡単なアプローチは、個々の対ごとに対を検査することであるが、次の同類又は同様の分析もまた使用することができる)。解離を促進するという観点では、
A:Uは、G:Cよりも好ましく、
G:Uは、G:Cよりも好ましく、
I:Cは、G:Cよりも好ましく(I=イノシン);
ミスマッチ、例えば非標準的な対合すなわち標準的対合以外の対合(本明細書中の他の箇所に記載するようなもの)は、標準的な(A:T、A:U、G:C)対よりも好ましく;
普遍的塩基を含む対合は、標準的な対合よりも好ましい。
典型的なds iRNA剤は、以下の通りに図示することができる:
Figure 2007525453
Sはセンス鎖を示し、ASはアンチセンス鎖を示し、Rは任意選択の(かつ好ましくない)5’センス鎖突出部を示し、Rは任意選択の(しかし、好ましい)3’センス突出部を示し、Rは任意選択の(しかし、好ましい)3’アンチセンス突出部を示し、Rは任意選択の(かつ好ましくない)5’アンチセンス突出部を示し、Nはサブユニットを示し、[N]は、さらなるサブユニット対が存在し得ることを示し、Pは、センス鎖のNとアンチセンス鎖のNとの対を示す。突出部は、P図では示していない。幾つかの実施形態では、本明細書中の他の箇所に記載するように、3’AS突出部は領域Zに相当し、二本鎖領域は領域Xに相当し、3’S鎖突出部は領域Yに相当する。(図は、最大又は最小の長さを暗に示すことを意味するものではなく、長さに関するガイダンスは、本明細書中の他の箇所に提供される)。
二本鎖を形成する傾向を減少させる対合が、AS鎖の5’末端で二本鎖の1個又はそれ以上の位置において使用されることが好ましい。末端の対(AS鎖に関しては最も5’側の対)は、P−1と称され、それに続く二本鎖内の対合の位置(AS鎖から見ると3’方向に向かっていく)は、P−2、P−3、P−4、P−5等と称される。二本鎖形成を調節する修飾を施すための好ましい領域は、P−5〜P−1、より好ましくはP−4〜P−1、さらに好ましくはP−3〜P−1である。P−1の修飾は特に好ましく、単独でも、あるいは他の位置(複数可)(例えば、上記に同定された位置のいずれか)の修飾(複数可)との併用でもよい。上述の領域の1つに存在する少なくとも1個、より好ましくは2個、3個、4個又は5個の対は、独立に、以下の群:
A:U
G:U
I:C
ミスマッチな対、例えば非標準的な対、すなわち標準的な対以外の対、あるいは普遍的塩基を含む対合
から選ばれることが好ましい。
好ましい実施形態では、解離を促進する対合を達成するのに必要とされるサブユニットの変更はセンス鎖で行われるが、幾つかの実施形態では、該変更がアンチセンス鎖で行われる。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対が、解離を促進する対である。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、A:Uである。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、G:Uである。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、I:Cである。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、ミスマッチな対、例えば、非標準的な対、すなわち標準的な対以外の対である。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、普遍的塩基を含む対である。
二本鎖のAS 3’末端の安定性の増大
サブユニット対は、安定性を促進し、かつ解離又は融解を阻害するそれらの傾向に基づいて順位付けすることができる(例えば、特定の対合の会合又は解離の自由エネルギーに関して、最も簡単な手法は、個々の対ごとに対を検査することであるが、次の同類又は同様の分析もまた使用することができる)。二本鎖の安定性を促進するという観点では、
G:Cは、A:Uよりも好ましく、
ワトソン−クリックの対合(A:T、A:U、G:C)は、非標準的な対合、すなわち標準的な対合以外の対合よりも好ましく、
安定性を増大させる類縁体は、ワトソン−クリックの対合(A:T、A:U、G:C)よりも好ましく、
2−アミノ−A:Uは、A:Uよりも好ましく、
2−チオU又は5Me−チオ−U:Aは、U:Aよりも好ましく、
G−クランプ(4個の水素結合を有するCの類縁体):Gは、C:Gよりも好ましく、
グアナジニウム−G−クランプ:Gは、C:Gよりも好ましく、
プソイドウリジン:Aは、U:Aよりも好ましく、
結合を増強する糖修飾、例えば2’位修飾(例えば、2’F、ENA又はLNA)は、非修飾部分よりも好ましく、二本鎖の安定性を増強するために一方又は両方の鎖上に存在することができる。二本鎖を形成する傾向を増大させる対合が、二本鎖の1つ又はそれ以上の位置でAS鎖の3’末端で使用されることが好ましい。末端の対(AS鎖から見て最も3’側の対)は、Pと称され、これに続く二本鎖の対合の位置(AS鎖から見て5’方向に向かっていく)は、P、P、P、P等と称される。二本鎖形成を調節する修飾を施すための好ましい領域は、P〜P、より好ましくはP〜P、さらに好ましくはP〜Pである。Pでの修飾は特に好ましく、単独でも、あるいは他の位置(複数可)(例えば、上記に同定された位置のいずれか)の修飾(複数可)と併用されてもよい。上述の領域に存在する少なくとも1個、より好ましくは2個、3個、4個又は5個の対は、独立して、以下の群:
G:C
ワトソン−クリックの対合(A:T、A:U、G:C)を上回って安定性を増大させる類縁体を有する対
2−アミノ−A:U
2−チオU又は5Me−チオ−U:A
G−クランプ(4個の水素結合を有するCの類縁体):G
グアナジニウム−G−クランプ:G
プソイドウリジン:A
一方又は両方のサブユニットが、結合を増強する糖修飾、例えば2’位修飾(例えば、2’F、ENA又はLNA)を有する対
から選ばれることが好ましい。
好ましい実施形態では、P−1〜P−4における少なくとも2個又は3個の対は、二本鎖の安定性を促進する対である。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、G:Cである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、ワトソン−クリックの対合を上回って安定性を増大させる類縁体を有する対である。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、2−アミノ−A:Uである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、2−チオU又は5Me−チオ−U:Aである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、G−クランプ:Gである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、グアニジニウム−G−クランプ:Gである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、プソイドウリジン:Aである。
好ましい実施形態では、P〜Pにおける少なくとも2個又は3個の対は、一方又は両方のサブユニットが、結合を増強する糖修飾、例えば2’位修飾(例えば、2’F、ENA又はLNA)を有する対である。
G−クランプ及びグアニジニウムG−クランプについては、以下の参照文献で論述されている。ホルムズ及びガイト(Holmes and Gait)、「2’−O−メチルG−クランプ含有オリゴヌクレオチドの合成及びHIV−1 Tat−TAR相互作用のそれらの阻害(The Synthesis of 2'-O-Methyl G-Clamp Containing Oligonucleotides and Their Inhibition of the HIV-1 Tat-TAR Interaction)」、Nucleotides、Nucleotides&Nucleic Acids、第22巻:1259〜1262ページ、2003年、ホルムズら(Holmes et al.)、「2’−O−メチルG−クランプリボヌクレオシド類縁体を含有するオリゴヌクレオチドによるin vitroでの及び細胞におけるヒト免疫不全ウイルス1型Tat依存性トランス活性化の立体阻害(Steric inhibition of human immunodeficiency virus type-1 Tat-dependent trans-activation in vitro and in cells by oligonucleotides containing 2'-O-methyl G-clamp ribonucleoside analogues)」、Nucleic Acids Research、第31巻:2759〜2768ページ、2003年、ワイルズら(Wilds,et al.)、「合成三環式シトシン類縁体:グアニジニウムG−クランプによるグアノシンの認識に関する構造基盤 (Structural basis for recognition of guanosine by a synthetic tricyclic cytosine analogue:Guanidinium G-clamp) 」、Helvetica Chimica Acta、第86巻:966〜978ページ、2003年、ラジェエエフら(Rajeev,et al.)、「三環式シトシン類縁体を含有する高親和性ペプチド核酸オリゴマー(High-Affinity Peptide Nucleic Acid Oligomers Containing Tricyclic Cytosine Analogues)」、Organic Letters、第4巻:4395〜4398ページ、2002年、アウシンら(Ausin,et al.)、「アミノ−及びグアニジノ−G−クランプPNAモノマーの合成(Synthesis of Amino- and Guanidino-G-Clamp PNA Monomers)」、Organic Letters、第4巻:4073〜4075ページ、2002年、マイヤーら(Maier et al.)、「三環式シトシン類縁体フェノキサジン及び9−(2−アミノエトキシ)フェノキサジン(「G−クランプ」)を含有するオリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性及びそれらのヌクレアーゼ耐性特性の由来(Nuclease resistance of oligonucleotides containing the tricyclic cytosine analogues phenoxazine and 9-(2-aminoethoxy)-phenoxazine ("G-clamp") and origins of their nuclease resistance properties) 」、Biochemistry、第41巻:1323〜7ページ、2002年、フラナガンら(Flanagan,et al.)、「アンチセンスオリゴヌクレオチドに対する増強された効力を付与するシトシン類縁体(A cytosine analog that confers enhanced potency to antisense oligonucleotides) 」、Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America、第96巻:3513〜8ページ、1999年。
二本鎖のAS 5’末端の安定性の減少と二本鎖のAS 3’末端の安定性の増大とを同時に行うこと
上述のように、iRNA剤は、二本鎖のAS 5’末端の安定性を減少させ、かつ二本鎖のAS 3’末端の安定性を増大させるように修飾することができる。このことは、二本鎖のAS 5’末端における1つ又はそれ以上の安定性を減少させる修飾を、二本鎖のAS 3’末端における1つ又はそれ以上の安定性を増加させる修飾と組み合わせることにより達成することができる。したがって、好ましい実施形態は、P−5〜P−1、より好ましくはP−4〜P-1、さらに好ましくはP-3〜P-1における修飾を包含する。P-1での修飾は特に好ましく、単独でも、あるいは他の位置(例えば、上記に同定された位置)との併用でもよい。二本鎖領域のAS 5’末端の上述の領域の1つに存在する少なくとも1個、より好ましくは2個、3個、4個又は5個の対は、独立に、以下の群から選ばれることが好ましい:
A:U
G:C
I:U
ミスマッチな対、例えば非標準的な対合、すなわち標準的な対合以外の対合、あるいは普遍的塩基を含む対合、及び
〜P、より好ましくはP〜P、さらに好ましくはP〜Pでの修飾。Pでの修飾は特に好ましく、単独でも、あるいは他の位置(例えば、上記に同定された位置)との併用でもよい。二本鎖領域のAS 3’末端の上述の領域の1つに存在する少なくとも1個、より好ましくは2個、3個、4個又は5個の対は、独立に、以下の群:
G:C
ワトソン−クリックの対合(A:T、A:U、G:C)を上回って安定性を増大させる類縁体を有する対
2−アミノ−A:U
2−チオU又は5Me−チオ−U:A
G−クランプ(4個の水素結合を有するCの類縁体):G
グアナジニウム−G−クランプ:G
プソイドウリジン:A
一方又は両方のサブユニットが、結合を増強する糖修飾、例えば2’位修飾(例えば、2’F、ENA又はLNA)を有する対
から選ばれることが好ましい。
本発明はまた、DMTDSを有するiRNA剤を選択及び作製する方法を包含する。例えば、iRNA剤として使用するための候補配列に関して標的配列をスクリーニングする場合、本明細書中に記載するDMTDS特性を有する配列、及び、所望のレベルのDMTDSを付与するために好ましくはできる限り少ない変更で特にAS鎖に対して修飾を施すことができる配列を選択することができる。
本発明はまた、iRNA剤候補配列を提供すること、ならびにDMTDS iRNA剤を提供するために、P−5〜P−1における少なくとも1個のP及び/又はP〜Pにおける少なくとも1個のPを修飾することを包含する。
DMTDS iRNA剤は、本明細書中に記載する任意の方法において、例えば本明細書中に開示する任意の遺伝子をサイレンシングするために、本明細書中に記載する任意の障害を治療するために、本明細書中に記載する任意の製剤中で、ならびに通常は本明細書中の他の箇所に記載する方法及び組成物において、または本明細書中の他の箇所に記載する方法及び組成物とともに使用することができる。DMTDS iRNA剤は、本明細書中に記載する他の修飾、例えば標的化剤を結合すること又は安定性を増強する修飾を含めること、例えばヌクレアーゼ耐性モノマーを含めることもしくは自己会合して鎖内二本鎖構造を形成する一本鎖突出部(例えば、3’AS突出部及び/又は3’S鎖突出部)を含めること、を取り入れることができる。
好ましくは、これらのiRNA剤は、本明細書中に記載する構成様式を有する。
その他の実施形態
RNA、例えばiRNA剤は、例えば細胞へ送達される外来DNAの鋳型から、in vivoで細胞において産生され得る。例えば、該DNA鋳型をベクターに挿入して、遺伝子治療ベクターとして使用することができる。遺伝子治療ベクターは、例えば静脈内注射、局所投与(米国特許第5,328,470号)により、あるいは定位注射(例えば、チェンら(Chen et al.)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 第91巻:3054〜3057ページ、1994年を参照)により対象へ送達することができる。遺伝子治療ベクターの医薬調製物は、許容可能な希釈剤中に遺伝子治療ベクターを含むこともできるし、あるいは遺伝子送達ビヒクルが包埋される徐放性マトリックスを含むこともできる。例えば、DNA鋳型は、2つの転写ユニット(iRNA剤の鎖の上部を包含する転写物を産生するもの、及びiRNA剤の下部を包含する転写物を産生するもの)を包含することができる。鋳型が転写されると、iRNA剤が産生され、プロセシングを受けて遺伝子サイレンシングを仲介するsRNA剤断片となる。
in vivo送達
iRNA剤は、対象(例えば、ヒトのような哺乳類)へiRNA剤を効率的に送達するためのポリマーに結合、例えば非共有結合させることができる。iRNA剤は、例えばシクロデキストリンと複合体形成させることができる。シクロデキストリンは、治療用化合物の送達ビヒクルとして使用されている。シクロデキストリンは、シクロデキストリンの疎水性キャビティ内へ収まることが可能な薬物と包接複合体を形成することができる。他の例では、シクロデキストリンは、オリゴヌクレオチド及びそれらの誘導体のような他の生物学的に活性な分子と非共有結合を形成する。シクロデキストリンの使用により、水溶性の薬物送達複合体が創出され、該複合体は標的指向性の基又は他の官能基で修飾することができる。米国特許第5,691,316号(これは、参照により本明細書に援用される)に記載されるオリゴヌクレオチド用のシクロデキストリン細胞送達系は、本発明の方法における使用に適している。この系では、オリゴヌクレオチドはシクロデキストリンと非共有結合的に複合体形成されるか、あるいはオリゴヌクレオチドがアダマンチンに共有結合され、続いてアダマンチンがシクロデキストリンと非共有結合的に結合される。
送達分子には、線状シクロデキストリンコポリマー又は線状酸化シクロデキストリンコポリマーであってシクロデキストリンコポリマーに少なくとも1つのリガンドが結合されたものを挙げることができる。米国特許第6,509,323号(参照により本明細書に援用される)に記載されるような送達系は、本発明における使用に適している。iRNA剤は、線状シクロデキストリンコポリマー及び/又は線状酸化シクロデキストリンコポリマーに結合させることができる。シクロデキストリンコポリマー又は酸化シクロデキストリンコポリマーの一方又は両方を、別のポリマーに架橋させることもでき、かつ/又はリガンドに結合させることもできる。
iRNA送達用組成物は、付加物の特徴的な構造を有する分子化合物である「包接複合体」を使用することができる。この構造では、「ホスト分子」が、送達ビヒクル中の別の化合物の少なくとも1部を空間的に封入する。封入される化合物(「ゲスト分子」)は、ホスト分子のフレームワーク構造に影響を及ぼすことなくホスト分子のキャビティに配置される。「ホスト」は、好ましくはデキストリンであるが、米国特許公報第2003/0008818号(参照により本明細書に援用される)で提唱される任意の分子であり得る。
シクロデキストリンは、各種のイオン及び分子と相互作用することができ、生じた包接化合物は、「ホスト−ゲスト」複合体の種類に属する。ホスト−ゲストの関係内で、ホスト分子及びゲスト分子の結合部位は、立体電子的意味合いで相補的であるべきである。本発明の組成物は、少なくとも1つのポリマー及び少なくとも1つの治療薬を、通常はポリマー及び治療薬(例えば、iRNA剤)の粒子状複合物の形態で含有することができる。iRNA剤は、1つ又はそれ以上の複合化剤を含有することができる。粒子状複合物の少なくとも1つのポリマーは、ホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で複合化剤と相互作用して、ポリマーと複合化剤との間で包接複合体を形成することができる。より具体的には、ポリマー及び複合化剤は、組成物に機能性を導入するのに使用することができる。例えば、粒子状複合物の少なくとも1つのポリマーはホスト機能を有し、ゲスト機能を有する複合化剤と包接複合体を形成する。別例として、粒子状複合物の少なくとも1つのポリマーはゲスト機能を有し、ホスト機能を有する複合化剤と包接複合体を形成する。粒子状複合物のポリマーはまた、ホスト機能及びゲスト機能の両方を含有し、ゲストの複合化剤及びホストの複合化剤と包接複合体を形成することもできる。機能性を有するポリマーは、例えば細胞標的化及び/又は細胞との接触(例えば、腎臓細胞に対する標的化又は腎臓細胞との接触)、細胞間輸送、ならびに細胞への流入及び細胞からの放出のうち少なくともいずれか)を促進することができる。
粒子状複合物を形成する際、iRNA剤は、その生物学的又は治療的活性を維持してもよいし、あるいは維持しなくてもよい。治療用組成物から、具体的には粒子状複合物のポリマーから放出されると、iRNA剤の活性は回復する。したがって、粒子状複合物は好適には、例えば分解に起因する活性の損失からiRNA剤を保護し、生物学的利用性を増強する。したがって、組成物は、iRNA剤又は任意の活性な化学物質に安定性、特に貯蔵中又は溶液中の安定性を提供するのに使用することができる。iRNA剤は、粒子状複合物又は治療用組成物を形成する前又は後に、リガンドでさらに修飾されてもよい。リガンドは、さらなる機能性を提供することができる。例えば、リガンドは、標的化部分であり得る。
生理学的影響
本明細書中に記載するiRNA剤は、治療上の毒性の決定が、該iRNA剤と、ヒト配列および非ヒト動物配列の両方との相補性によってより容易になされるように設計することができる。これらの方法では、RNA剤は、ヒト由来の核酸配列及び少なくとも1種類の非ヒト動物、例えば非ヒト哺乳類(例えば、げっ歯類、反すう類又は霊長類)由来の核酸配列に完全に相補的である配列から構成され得る。例えば、非ヒト哺乳類は、マウス、ラット、イヌ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、サル、ピグミーチンパンジー、ナミチンパンジー、アカゲザル又はカニクイザルであり得る。iRNA剤の配列は、非ヒト哺乳類及びヒトの相同遺伝子、例えば発がん遺伝子又は腫瘍抑制遺伝子内の配列に相補的であり得る。非ヒト哺乳類におけるiRNA剤の毒性を決定することにより、ヒトにおけるiRNA剤の毒性を推定することができる。より厳しい毒性試験のためには、iRNA剤を、ヒト及び2種類以上(例えば2種類又は3種類又はそれ以上)の非ヒト動物に対して相補的とすることができる。
本明細書中に記載する方法は、ヒトに対するiRNA剤の任意の生理学的作用、例えば毒性作用のような任意の望ましくない作用、又は任意の好ましい作用、すなわち所望の作用と相関させるのに使用することができる。
送達モジュール
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RNA、例えば薬物送達複合体又はモジュール(例えば、本明細書中に記載するもの及び同時係属中の共同所有されている2003年3月12日付けで出願された米国特許仮出願第60/454,265号及び2004年3月8日付けで出願された国際出願第PCT/US04/07070号(これらはともに、参照により本明細書に援用される)に記載されるもの)とともに使用することができる本明細書中に記載するiRNA剤を製造するために使用されることができる。
iRNA剤は、モジュラー複合体を特徴とする送達剤に複合体形成させることができる。複合体は、(a)縮合剤(例えば、核酸を例えばイオン相互作用又は静電相互作用により誘引(例えば、結合)することが可能な作用物質)、(b)融合剤(例えば、細胞膜(例えば、エンドソーム膜)と融合すること、及び/又は該膜を通過して輸送されることが可能な作用物質)、及び(c)標的化基、例えば、細胞又は組織を標的とする物質(例えば、腎臓細胞のような特定の細胞種に結合するレクチン、糖タンパク質、脂質又はタンパク質(例えば抗体)、のうち1つ又はそれ以上(好ましくは2つ又はそれ以上、より好ましくは3つすべて)に連結させた担体物質を包含することができる。
iRNA剤、例えば本明細書中に記載するiRNA剤又はsRNA剤は、モジュラー複合体に連結(例えばカップリング又は結合)させることができる。iRNA剤は、複合体の縮合剤と相互作用することができ、複合体は、例えばin vitro又はin vivoで、iRNA剤を細胞へ送達するのに使用することができる。例えば、複合体は、iRNA剤の送達を必要とする対象へiRNA剤を送達するために、例えば障害(例えば、腎臓の疾患又は障害のような本明細書中に記載する障害)を有する対象へiRNA剤を送達するために使用することができる。
融合剤及び縮合剤は、異なる作用物質であってもよいし、又は1つの同じ作用物質であってもよい。例えば、ポリアミノ鎖、例えばポリエチレンイミン(PEI)は、融合剤及び/又は縮合剤であり得る。
送達剤は、モジュラー複合体であり得る。例えば、複合体は、以下の:
(a)縮合剤(例えば、核酸を例えばイオン相互作用により誘引(例えば、結合)することが可能な作用物質)、
(b)融合剤(例えば、細胞膜(例えば、エンドソーム膜)と融合すること及び/又は該膜を通過して輸送されることが可能な作用物質)、及び
(c)標的化基、例えば、細胞又は組織を標的とする物質(例えば、腎臓細胞のような特定の細胞種に結合するレクチン、糖タンパク質、脂質又はタンパク質(例えば抗体)のうち1つ又はそれ以上(好ましくは2つ又はそれ以上の、より好ましくは3つすべて)に連結させた担体物質を包含することができる。標的化基は、甲状腺刺激ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、レクチン、糖タンパク質、サーファクタントプロテインA、ムチン糖質、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチルガラクトサミン、N−アセチルグルコサミン、多価マンノース、多価フコース、グリコシル化ポリアミノ酸、多価ガラクトース、トランスフェリン、ビスホスホネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、脂質、コレステロール、ステロイド、胆汁酸、葉酸塩、ビタミンB12、ビオチン、ネプロキシン(Neproxin) 、又はRGDペプチド若しくはRDGペプチド擬似体であり得る。
担体物質
本明細書中に記載するモジュラー複合体の担体物質は、縮合剤、融合剤及び標的化基のうち1つ又はそれ以上を結合するための基剤であり得る。担体物質は内因性の酵素活性を欠いていることが好ましい。担体物質は好ましくは、生体分子、好ましくは高分子である。高分子の生物学的担体が好ましい。担体分子は生分解性であることもまた好ましい。
担体物質は、タンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)、低密度リポタンパク質(LDL)又はグロブリン)、糖質(例えば、デキストラン、プルラン、キチン、キトサン、イヌリン、シクロデキストリン又はヒアルロン酸)、又は脂質のような天然に存在する物質であり得る。担体分子はまた、合成ポリマー(例えば、合成ポリアミノ酸)のような組換え分子又は合成分子であり得る。ポリアミノ酸の例としては、ポリリシン(PLL)、ポリL−アスパラギン酸、ポリL−グルタミン酸、スチレン−マレイン酸無水物コポリマー、ポリ(L−ラクチド−コ−グリコリド)コポリマー、ジビニルエーテル−マレイン酸無水物コポリマー、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドコポリマー(HMPA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン、ポリ(2−エチルアクリル酸)、N−イソプロピルアクリルアミドポリマー、又はポリホスファジン(polyphosphazine)が挙げられる。他の有用な担体分子は、日常的な方法により同定することができる。
担体物質は、(a)サイズが少なくとも1Daであること、(b)少なくとも5個の荷電基、好ましくは5〜5,000個の荷電基を有すること、(c)少なくとも1:1の担体物質対融合剤の比で複合体中に存在すること、(d)少なくとも1:1の担体物質対縮合剤の比で複合体中に存在すること、(e)少なくとも1:1の担体物質対標的化剤の比で複合体中に存在すること、のうち1つ又はそれ以上を特徴とすることができる。
融合剤
本明細書中に記載するモジュラー複合体の融合剤は、pH環境に応答性である、例えばpH環境に応じて電荷を変化させる作用物質であり得る。エンドソームのpHに遭遇すると、融合剤は、物理的変化、例えばエンドソーム膜を崩壊するか、又はエンドソーム膜の浸透性を増大する浸透圧特性の変化を引き起こすことができる。好ましくは、融合剤は、生理学的範囲未満のpHで、電荷を変化させる(例えば、プロトン化されるようになる)。例えば、融合剤は、pH4.5〜6.5でプロトン化されるようになり得る。融合剤は、複合体が例えばエンドサイトーシスによって細胞に取り込まれた後、細胞の細胞質へiRNA剤を放出するように作用することにより、細胞内のiRNA剤の細胞内濃度を増大させることができる。
一実施形態では、融合剤は、特定のpH範囲に暴露されると、例えば電荷の変化(例えばプロトン化)を受ける構成部分(例えば、アミノ基)を有することができる。融合剤の電荷の変化は、小胞、例えば細胞内小胞(例えば、エンドソーム)の変化(例えば、浸透圧変化)を誘発することができる。例えば、融合剤は、エンドソームのpH環境に暴露されると、エンドソーム膜の多孔性を増大するのに(好ましくは、破裂させるのに)実質的に十分な溶解性又は浸透圧変化を引き起こす。
融合剤は、ポリマー、好ましくはポリアミノ鎖(例えば、ポリエチレンイミン(PEI))であり得る。PEIは、直鎖状でも、分岐状でも、合成でも天然でもよい。PEIは、例えばアルキル置換されたPEIでもよいし脂質置換されたPEIでもよい。
他の実施形態では、融合剤は、ポリヒスチジン、ポリイミダゾール、ポリピリジン、ポリプロピレンイミン、メリチン又はポリアセタール物質(例えば、カチオン性ポリアセタール)であり得る。幾つかの実施形態では、融合剤は、αらせん構造を有することができる。融合剤は、膜崩壊剤(例えばメリチン)であり得る。
融合剤は、1つ又はそれ以上の以下の特徴を有することができる:(a)サイズが少なくとも1Daであること、(b)少なくとも10個の荷電基、好ましくは10〜5,000個の荷電基、より好ましくは50〜1,000個の荷電基を有すること、(c)少なくとも1:1の融合剤対担体物質の比で複合体中に存在すること、(d)少なくとも1:1の融合剤対縮合剤の比で複合体中に存在すること、(e)少なくとも1:1の融合剤対標的化剤の比で複合体中に存在すること。
他の適切な融合剤は、専門家により試験及び同定され得る。化合物の、pH環境に応答する(例えば、pH環境に応じて電荷を変化させる)能力は、日常的な方法により、例えば細胞アッセイにおいて試験することができる。例えば、試験化合物を細胞と組み合わせるか、又は細胞と接触させて、例えばエンドサイトーシスにより細胞に試験化合物を取り込ませる。続いて、接触させた細胞からエンドソーム調製物を作製することができ、該エンドソーム調製物を対照細胞由来のエンドソーム調製物と比較することができる。接触処理した細胞由来のエンドソーム画分の対照細胞に対する変化(例えば、減少)は試験化合物が融合剤として機能することができることを示す。あるいは、接触処理した細胞及び対照細胞を、例えば顕微鏡法により(例えば、光学顕微鏡法又は電子顕微鏡法により)評価して、細胞におけるエンドソーム集団の差を決定することができる。試験化合物を標識してもよい。別のタイプのアッセイでは、本明細書中に記載するモジュラー複合体は、1つ又はそれ以上の試験融合剤又は推定融合剤を用いて構築される。モジュラー複合体は、iRNAの替わりに標識された核酸を用いて構築することもできる。融合剤の、pH環境に応答する(例えば、pH環境に応じて電荷を変化させる)能力は、モジュラー複合体がいったん細胞により取り込まれれば、上述のように、例えばエンドソーム調製物の調製により、あるいは顕微鏡技法により評価することができる。2工程アッセイもまた実施することができ、該アッセイでは、第1のアッセイが試験化合物単独のpH環境に応答する(例えば、pH環境に応じて電荷を変化させる)能力を評価し、第2のアッセイが、試験化合物を含むモジュラー複合体のpH環境に応答する(例えば、pH環境に応じて電荷を変化させる)能力を評価する。
縮合剤
本明細書中に記載するモジュラー複合体の縮合剤は、iRNA剤と相互作用(例えば、iRNA剤を誘引、保持又はiRNA剤に結合)することができ、(a)iRNA剤を縮合(例えば、iRNA剤のサイズ又は電荷を低減)させ、かつ/又は(b)iRNA剤を保護(例えば、分解に対してiRNA剤を保護)するように作用することができる。縮合剤は、例えばイオン性相互作用により、核酸(例えば、iRNA剤)と相互作用することができる構成部分(例えば、荷電基)を包含することができる。縮合剤は好ましくは、荷電ポリマー(例えば、ポリカチオン鎖)である。縮合剤は、ポリリシン(PLL)、スペルミン、スペルミジン、ポリアミン、プソイドペプチド−ポリアミン、ペプチド模倣ポリアミン、デンドリマーポリアミン、アルギニン、アミジン、プロタミン、カチオン性脂質、カチオン性ポルフィリン、ポリアミンの第四級塩又はαらせん状ペプチドであり得る。
縮合剤は、以下の特徴を有することができる:(a)サイズが少なくとも1Daであること、(b)少なくとも2個の荷電基、好ましくは2〜100個の荷電基を有すること、(c)少なくとも1:1の縮合剤対担体物質の比で複合体中に存在すること、(d)少なくとも1:1の縮合剤対融合剤の比で複合体中に存在すること、(e)少なくとも1:1の縮合剤対標的化剤の比で複合体中に存在すること。
その他の適切な縮合剤は、専門家により、例えば、核酸(例えば、iRNA剤)と相互作用する試験剤の能力を評価することにより、試験及び同定され得る。試験剤の、核酸(例えば、iRNA剤)と相互作用する(例えば、iRNA剤を縮合又は保護する)能力は、日常的な技法により評価することができる。1つのアッセイでは、試験剤を核酸と接触させて、接触させた核酸のサイズ及び/又は電荷を、分子の質量及び/又は電荷の変化を検出するのに適した技法により評価する。このような技法としては、非変性ゲル電気泳動、免疫学的方法(例えば、免疫沈降)、ゲル濾過、イオン相互作用クロマトグラフィ等が挙げられる。試験剤は、対照と比較して、接触させた核酸の質量及び/又は電荷(好ましくは、両方)を変化させる場合に、縮合剤として同定される。2工程アッセイもまた実施することができ、該2工程アッセイでは、第1のアッセイが試験化合物単独の核酸と相互作用する(例えば、核酸に結合する(例えば、核酸の電荷及び/又は質量を縮合する))能力を評価し、第2のアッセイが、試験化合物を含むモジュラー複合体の、核酸と相互作用する(例えば、核酸に結合する(例えば、核酸の電荷及び/又は質量を縮合する))能力を評価する。
両親媒性送達剤
本明細書に記載されたモノマー及び方法は、RNA,例えば本明細書中に記載するiRNA剤は、本明細書中に記載する、ならびに係属中の共同所有されている2003年3月13日付けで出願された米国仮出願第60/455,050号及び2004年3月8日付けで出願された国際出願第PCT/US04/07070号(本願に援用する)に記載されるような、両親媒性送達複合体又はモジュールとともに使用され得るiRNA剤を製造するために使用されることができる。
両親媒性分子は、疎水性領域および親水性領域を有する分子である。このような分子は、脂質、例えば、細胞の脂質二重層と相互作用する(例えば、浸透または破壊する)ことが可能である。このようなものとして、これは、付随する(例えば、結合する)iRNA(例えば、本明細書に記載されるiRNAまたはsRNA)のための送達剤として役立つことが可能である。本明細書に記載される組成物中で使用される好ましい両親媒性分子(例えば、本明細書に記載される両親媒性iRNA構築物)はポリマーである。このポリマーは、二次構造(例えば、反復二次構造)を有することが可能である。
両親媒性ポリマーの一例は、両親媒性ポリペプチド、例えばポリペプチドが親水面及び疎水面を有するような二次構造を有するポリペプチドである。両親媒性ペプチド構造(例えば、αらせん状ポリペプチド)の設計は、当業者には日常的である。例えば、以下の参照文献にガイダンスが提供されている:グレルら(Grell et al.)(2001年)「タンパク質設計及びフォールディング:自己集合したらせん状の束の鋳型トラッピング(Protein design and folding: template trapping of self-assembled helical bundles) 」、J Pept Sci 第7(3)巻:146〜51ページ;チェンら(Chen et al.)(2002年)、「両親媒性α−らせんにおけるアミノ酸側鎖の立体化学安定性係数の決定(Determination of stereochemistry stability coefficients of amino acid side-chains in an amphipathic alpha-helix) 」 J Pept Res 第59(1)巻:18〜33ページ;イワタら(Iwata et al.)(1994年) 「両親媒性3(10)−らせんペプチドの設計及び合成、ならびにそれらのリン脂質二重層との相互作用及びイオンチャネル形成(Design and synthesis of amphipathic 3(10)-helical peptides and their interactions with phospholipid bilayers and ion channel formation)」 J Biol Chem 第269(7)巻:4928〜33ページ;コーナットら(Cornut et al.)(1994年) 「両親媒性α−らせん概念。メリチンの溶血活性よりも高い溶血活性を有する理論上両親媒性のLeu、Lysペプチドの新規の設計への適用(The amphipathic alpha-helix concept. Application to the de novo design of ideally amphipathic Leu, Lys peptides with hemolytic activity higher than that of melittin)」 FEBS Lett 第349(1)巻:29〜33ページ;ネグレートら(Negrete et al.)(1998年) 「タンパク質に関する構造上のコードの解読:ドメインクラスでのヘリックスの傾向及びα−らせんにおける統計学的多重残基情報(Deciphering the structural code for proteins: helical propensities in domain classes and statistical multiresidue information in alpha-helices)」 Protein Sci 第7(6)巻:1368〜79ページ。
両親媒性ポリマーの別の例は、2つ又はそれ以上の両親媒性サブユニット、例えば環状部分(例えば、1つ又はそれ以上の親水性基及び1つ又はそれ以上の疎水性基を有する環状部分)を含有する2つ又はそれ以上のサブユニットから構成されるポリマーである。例えば、サブユニットは、ステロイド(例えばコール酸)又は芳香族部分を含有してもよい。このような構成部分は、それらがポリマー構造中にある場合、対向する親水面及び疎水面を形成することができるように、アトロプ異性を示すことができることが好ましい。
推定上の両親媒性分子の、脂質膜(例えば、細胞膜)と相互作用する能力は、日常的な方法により、例えば無細胞アッセイ又は細胞アッセイにおいて試験することができる。例えば、試験化合物を、合成脂質二重層、細胞膜分画又は細胞と組み合わせるか、あるいは接触させて、試験化合物が、脂質二重層、細胞膜又は細胞と相互作用し、細胞膜又は細胞に浸透し、あるいは細胞膜又は細胞を破壊するその能力に関して評価する。試験化合物を、脂質二重層、細胞膜又は細胞との相互作用を検出するために標識することもできる。別のタイプのアッセイでは、試験化合物をレポーター分子又はiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA又はsRNA)に連結させて、レポーター分子又はiRNA剤が脂質二重層、細胞膜又は細胞に浸透する能力を評価する。2工程アッセイもまた実施することができ、該2工程アッセイでは、第1のアッセイが、試験化合物単独の、脂質二重層、細胞膜又は細胞と相互作用する能力を評価し、第2のアッセイが、試験化合物及びレポーター又はiRNA剤を含む構築物(例えば、本明細書中に記載する構築物)の、脂質二重層、細胞膜又は細胞と相互作用する能力を評価する。
本明細書中に記載する組成物において有用な両親媒性ポリマーは、少なくとも2個、好ましくは少なくとも5個、より好ましくは少なくとも10個、25個、50個、100個、200個、500個、1,000個、2,000個、50,000個又はそれ以上のサブユニット(例えば、アミノ酸又は環状サブユニット)を有する。1つの両親媒性ポリマーを、1つ又はそれ以上、例えば2個、3個、5個、10個又はそれ以上のiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA又はsRNA剤)に連結させることができる。幾つかの実施形態では、両親媒性ポリマーは、アミノ酸及び環状サブユニット(例えば、芳香族サブユニット)の両方を含有することができる。
本発明は、両親媒性分子と関係付けられたiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA又はsRNA)を包含する組成物を特徴とする。このような組成物は、本明細書中では「両親媒性iRNA構築物」とも呼ばれる。このような組成物及び構築物は、iRNA剤の送達又は標的化、例えばiRNA剤を細胞へ送達又は標的化するのに有用である。理論により拘束されることを望まないが、このような組成物及び構築物は、例えばiRNA剤の細胞への進入が可能となるように、脂質(例えば、細胞の脂質二重層)の多孔性を増大させる(例えば、浸透又は崩壊させる)ことができる。
一態様では、本発明は、両親媒性分子に連結されたiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA剤又はsRNA剤)を含む組成物に関する。iRNA剤及び両親媒性分子は、共有結合又は非共有結合のいずれかにより、互いに持続的に接触した状態に保持されていてもよい。
該組成物又は構築物の両親媒性分子は、リン脂質以外、例えばミセル、膜又は膜断片以外であることが好ましい。
組成物又は構築物の両親媒性分子は、好ましくはポリマーである。該ポリマーは、2つ又はそれ以上の両親媒性サブユニットを含んでもよい。1つ又はそれ以上の親水性基及び1つ又はそれ以上の疎水性基がポリマー上に存在してもよい。ポリマーは、反復性の二次構造ならびに第1の面及び第2の面を有してもよい。反復性の二次構造に沿った親水性基及び疎水性基の分布は、ポリマーの一方の面が親水面であり、かつポリマーの他方の面が疎水面であるような分布であり得る。
両親媒性分子は、ポリペプチド、例えばその二次構造としてα−らせん構造を含むポリペプチドであり得る。
一実施形態では、両親媒性ポリマーは、1つ又はそれ以上の環状部分(例えば、1つ又はそれ以上の親水性基及び/又は1つ又はそれ以上の疎水性基を有する環状部分)を含有する1つ又はそれ以上のサブユニットを包含する。一実施形態では、ポリマーは、環状部分が交互に疎水性基及び親水性基を有するように環状部分を有するポリマーである。例えば、サブユニットは、ステロイド(例えば、コール酸)を含有してもよい。別の例では、サブユニットは、芳香族部分を含有してもよい。芳香族部分は、アトロプ異性を示すことができるもの、例えば2,2’−ビス(置換)−1,1’−ビナフチル又は2,2’−ビス(置換)ビフェニルであり得る。サブユニットは、式(M):
Figure 2007525453
を有する芳香族部分を含んでもよい。
本発明は、両親媒性分子と関連付けられたiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA又はsRNA)を包含する組成物を特徴とする。このような組成物は、本明細書中では「両親媒性iRNA構築物」と称し得る。このような組成物及び構築物は、iRNA剤の送達又は標的化、例えば細胞へのiRNA剤の送達又は標的化において有用である。理論により拘束されることを望まないが、このような組成物及び構築物は、例えばiRNA剤の細胞への進入が可能となるように、脂質(例えば、細胞の脂質二重層)の多孔性を増大させる(例えば浸透又は破壊する)ことができる。
一態様では、本発明は、両親媒性分子に連結されたiRNA剤(例えば、本明細書中に記載するiRNA剤又はsRNA剤)を含む組成物に関する。iRNA剤及び両親媒性分子は、共有結合又は非共有結合のいずれかにより、互いに持続的に接触した状態に保持されていてもよい。
組成物又は構築物の両親媒性分子は、リン脂質以外、例えばミセル、膜又は膜断片以外であることが好ましい。
組成物又は構築物の両親媒性分子は、好ましくはポリマーである。ポリマーは、2つ又はそれ以上の両親媒性サブユニットを含んでもよい。1つ又はそれ以上の親水性基及び1つ又はそれ以上の疎水性基がポリマー上に存在してもよい。ポリマーは、反復性の二次構造ならびに第1の面及び第2の面を有してもよい。反復性の二次構造に沿った親水性基及び疎水性基の分布は、ポリマーの一方の面が親水面であり、かつポリマーの他方の面が疎水面であるような分布であり得る。
両親媒性分子は、ポリペプチド、例えばその二次構造としてα−らせん構造を含むポリペプチドであり得る。
一実施形態では、両親媒性ポリマーは、1つ又はそれ以上の環状部分(例えば、1つ又はそれ以上の親水性基及び/又は1つ又はそれ以上の疎水性基を有する環状部分)を含有する1つ又はそれ以上のサブユニットを包含する。一実施形態では、ポリマーは、環状部分が交互に疎水性基及び親水性基を有するように環状部分を有するポリマーである。例えば、サブユニットは、ステロイド(例えば、コール酸)を含有してもよい。別の例では、サブユニットは、芳香族部分を含有してもよい。芳香族部分は、アトロプ異性を示すことができるもの、例えば2,2’−ビス(置換)−1,1’−ビナフチル又は2,2’−ビス(置換)ビフェニルであり得る。
サブユニットは、式(M):
Figure 2007525453
を有する芳香族部分を含んでもよい。
式Mに関して、Rは、任意選択でアリール、アルケニル、アルキニル、アルコキシ又はハロで置換されるか、かつ/又は任意選択でO、S、アルケニル又はアルキニルが挿入されるC〜C100アルキル、C〜C100ペルフルオロアルキル、又はORである。
は、ヒドロキシ、ニトロ、サルフェート、リン酸、リン酸エステル、スルホン酸、OR、又は任意選択でヒドロキシ、ハロ、ニトロ、アリールスルフィニル若しくはアルキルスルフィニル、アリールスルホニル若しくはアルキルスルホニル、サルフェート、スルホン酸、リン酸、リン酸エステル、置換若しくは非置換アリール、カルボキシル、カルボン酸、アミノカルボニル又はアルコキシカルボニルで置換されるか、かつ/又は任意選択でO、NH、S、S(O)、SO2、アルケニル又はアルキニルが挿入されるC〜C100アルキルである。
は、水素であるか、又はRと一体となって融合フェニル環を形成する。
は、水素であるか、又はRと一体となって融合フェニル環を形成する。
は、任意選択でアリール、アルケニル、アルキニル、アルコキシ又はハロで置換されるか、かつ/又は任意選択でO、S、アルケニル又はアルキニルが挿入されるC〜C100アルキル、あるいはC〜C100ペルフルオロアルキルであり、Rは、任意選択でヒドロキシ、ハロ、ニトロ、アリールスルフィニル若しくはアルキルスルフィニル、アリールスルホニル若しくはアルキルスルホニル、サルフェート、スルホン酸、リン酸、リン酸エステル、置換若しくは非置換アリール、カルボキシル、カルボン酸、アミノカルボニル又はアルコキシカルボニルで置換されるか、かつ/又は任意選択でO、NH、S、S(O)、SO、アルケニル又はアルキニルが挿入されるC〜C100アルキルである。
dsRNAの細胞取り込みの増大
本発明の方法は、iRNA剤、ならびにiRNA剤の細胞への取り込みに影響を及ぼす薬物の投与を包含し得る。該薬物は、iRNA剤が投与される前に、iRNA剤が投与された後に、あるいはiRNA剤が投与されると同時に投与され得る。薬物はiRNA剤と共有結合され得る。薬物は、例えば、リポ多糖、p38MAPキナーゼの活性化因子、又はNF−κBの活性化因子であり得る。薬物は、細胞に対する一過性の影響を有し得る。
薬物は、例えば細胞の細胞骨格を崩壊させることにより、例えば細胞の微小管、ミクロフィラメント及び/又は中間フィラメントを崩壊させることにより、iRNA剤の細胞への取り込みを増大させることができる。薬物は、例えば、タキソン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、サイトカラシン、ノコダゾール、ジャプラキノライド(japlakinolide )、ラトランクリンA、ファロイジン、スウィンホライド(swinholide)A、インダノシン(indanocine)又はミオセルビン(myoservin )であり得る。
薬物はまた、例えば、炎症性応答を活性化することにより、iRNA剤の細胞内への取り込みを増大させることができる。このような作用を有する例示的な薬物としては、腫瘍壊死因子α(TNFα)、インターロイキン−1β又はγインターフェロンが挙げられる。
iRNA複合体
iRNA剤は、第2の作用物質にカップリング(例えば、共有結合)させることができる。例えば、特定の障害を治療するのに使用されるiRNA剤は、第2の治療薬、例えばiRNA剤以外の作用物質にカップリングさせることができる。第2の治療薬は、同じ障害の治療を対象とするものであり得る。例えば、望ましくない細胞増殖(例えば、がん)を特徴とする障害を治療するのに使用されるiRNAの場合では、iRNA剤は、抗がん作用を有する第2の作用物質にカップリングさせることができる。例えば、iRNA剤は、免疫系を刺激する作用物質(例えば、CpGモチーフ)、あるいはより一般的にはtoll−like受容体を活性化し、かつ/又はγインターフェロンの産生を増大させる作用物質にカップリングさせることができる。
iRNAの生産
iRNAは、例えば大量に、各種方法により生産することができる。例示的な方法としては、有機合成及びRNA切断(例えば、in vitroでの切断)が挙げられる。
有機合成
iRNAは、二本鎖のRNA分子の各々の鎖を別個に合成することにより作製することができる。次に、構成成分の鎖をアニーリングさせることができる。
大きなバイオリアクター(例えば、ファルマシア バイオテックAB(Pharmacia Biotec AB)(スウェーデンウプサラ(Uppsala)所在)のOligoPilot(商標)II)を用いて、所定のiRNA用の特定のRNA鎖を大量に生産することができる。OligoPilotIIリアクターは、1.5M過剰のホスホロアミダイトヌクレオチドのみを使用して、効率的にヌクレオチドをカップリングすることができる。RNA鎖を作製するためには、リボヌクレオチドアミダイトが使用される。標準的なモノマー添加サイクルを使用して、iRNA用の21〜23ヌクレオチド鎖を合成することができる。通常、2つの相補的な鎖を別個に生産した後、例えば固体支持体からの放出及び脱保護の後にアニーリングさせる。
有機合成を使用して、別個のiRNA種を生産することができる。特定の標的遺伝子に対する該iRNA種の相補性を、正確に指定することができる。例えば、該iRNA種は、多型、例えば一塩基多型を含む領域に相補的であり得る。さらに、多型の位置は、正確に規定され得る。幾つかの実施形態では、多型は、内部領域、例えば末端の一方又は両方から少なくとも4、5、7又は9ヌクレオチドの位置にある。
dsRNA切断
iRNAはまた、より大きなds iRNAを切断することにより作製することができる。切断は、in vitro又はin vivoで実現され得る。例えば、in vitroでの切断によりiRNAを生産するために、以下の方法を使用することができる:
in vitro転写。 dsRNAは、両方向に核酸(DNA)セグメントを転写することにより生産される。例えば、HiScribe(商標)RNAi転写キット(ニュー イングランド バイオラブズ(New England Biolabs))は、ベクターと、両側にT7プロモーターが隣接する位置で該ベクターにクローニングされた核酸セグメントに関してdsRNAを生産する方法とを提供する。別個の鋳型が、dsRNA用の2つの相補鎖のT7転写用に生成される。該鋳型は、T7RNAポリメラーゼの添加によりin vitroで転写され、dsRNAが生産される。PCR及び/又は他のRNAポリメラーゼ(例えば、T3ポリメラーゼ又はSP6ポリメラーゼ)を用いた同様の方法もまた使用することができる。一実施形態では、この方法により生成されるRNAは、組換え酵素の調製物に混入し得るエンドトキシンを除去するように慎重に精製される。
in vitro切断。 dsRNAは、例えばDicer又は匹敵するRNAアーゼIIIベースの活性を用いて、in vitroで切断されてiRNAとなる。例えば、dsRNAは、ショウジョウバエ由来のin vitro抽出物中で、あるいは精製された成分(例えば、精製RNAアーゼ又はRISC複合体(RNA誘導性サイレンシング複合体))を用いてインキュベートすることができる。例えば、ケッテイングら(Ketting et al.) Genes Dev 2001年10月15日、第15(20)巻:2654〜9ページ及びハモンド(Hammond) Science 2001年8月10日;第293(5532)巻:1146〜50ページを参照されたい。
dsRNAの切断により、概して複数のiRNA種が生産され、それぞれがもとのdsRNA分子の特定の21〜23ntフラグメントである。例えば、もとのdsRNA分子のオーバーラッピング領域及び隣接領域に相補的な配列を含むiRNAが存在し得る。
合成方法にかかわらず、iRNA調製物は、製剤化に適した溶液(例えば、水溶液及び/又は有機溶液)中で調製することができる。例えば、iRNA調製物は、純粋な二重に蒸留した蒸留水中で沈殿及び再溶解され、凍結乾燥され得る。続いて、乾燥させたiRNAは、意図される製剤化プロセスに適した溶液中に再懸濁させることができる。
修飾iRNA剤及びヌクレオチド代用物のiRNA剤の合成は後述する。
製剤化
本明細書中に記載するiRNA剤は、対象への投与用に製剤化することができる。
説明を簡略化するために、本項での製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつそのような実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。
製剤化されたiRNA組成物は、様々な状態であると仮定することができる。幾つかの例では、組成物は、少なくとも部分的に結晶性、一様に結晶性、かつ/又は無水(例えば、水分が80%未満、50%未満、30%未満、20%未満又は10%未満)である。別の例では、iRNAは、水相中に、例えば水を含む溶液中に存在する。
水相組成物又は結晶性組成物は、例えば送達ビヒクル、例えばリポソーム(特に水相に関して)又は粒子(例えば、結晶性組成物に関して適切であり得るような微粒子)に組み込むことができる。概して、iRNA組成物は、意図される投与方法と適合性の様式で製剤化される(以下を参照)。
特定の実施形態では、組成物は、以下の方法:噴霧乾燥、凍結乾燥、真空乾燥、蒸発、流動床乾燥(fluid bed drying)又はこれらの技法の組合せ、あるいは液体を用いた超音波処理、フリーズドライ、凝縮及び他の自己集合、の少なくとも1つにより調製される。
iRNA調製物は、別の作用物質、例えば別の治療薬又はiRNAを安定化する作用物質(例えば、iRNAと複合体形成してiRNPを形成するためのタンパク質)と組み合わせて製剤化することができる。さらに別の作用物質としては、例えばEDTAなどのキレート化剤(例えば、Mg2+のような二価カチオンを除去するため)、塩、RNAアーゼ阻害剤(例えば、RNAsinのような広域特異性のRNAアーゼ阻害剤)等が挙げられる。
一実施形態では、iRNA調製物は、別のiRNA剤、例えば第2の遺伝子に関して、あるいは同じ遺伝子に関して、RNAiを仲介することができる第2のiRNAを包含する。さらに別の調製物は、少なくとも3個、5個、10個、20個、50個若しくは100個又はそれ以上の異なるiRNA種を包含することができる。このようなiRNAは、同様の数の異なる遺伝子に関してRNAiを仲介することができる。
一実施形態では、iRNA調製物は、少なくとも第2の治療薬(例えば、RNA又はDNA以外の作用物質)を包含する。例えば、ウイルス疾患(例えば、HIV)の治療用のiRNA組成物は、既知の抗ウイルス剤(例えば、プロテアーゼ阻害剤又は逆転写酵素阻害剤)を含んでもよい。別の例では、がんの治療用のiRNA組成物は、化学療法剤をさらに含んでもよい。
例示的な製剤を以下に論述する。
リポソーム
説明を簡略化するために、本項での製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつそのような実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばより大きなiRNA剤であってsRNA剤へプロセシングされ得るもの、あるいはDNAであって例えば二本鎖のiRNA剤などのiRNA剤若しくはsRNA剤、又はそれらの前駆体をコードするDNA)の調製物は、膜状分子集合体(例えば、リポソーム又はミセル)中で送達されるように製剤化することができる。本明細書中で使用する場合、「リポソーム」という用語は、少なくとも1つの二重層、例えば1つの二重層又は複数の二重層に配置構成された両親媒性脂質から構成されるビヒクルを指す。リポソームとしては、親油性物質と水性の内部とから形成される膜を有する単層及び多重層ビヒクルを包含する。水性部分は、iRNA組成物を含有する。親油性物質は、水性の外部から水性の内部を分離し、通常iRNA組成物を含まないが、幾つかの例では、iRNA組成物を含んでもよい。リポソームは、作用部位への有効成分の移動及び送達に有用である。リポソーム膜は、構造的に生体膜に類似しているため、リポソームが組織に適用されると、リポソーム二重層は、細胞膜の二重層と融合する。リポソーム及び細胞の融合が進行するにつれ、iRNAを含む内部の水性内容物が細胞に送達され、該細胞でiRNAは標的RNAに特異的に結合することができ、RNAiを仲介することができる。場合によっては、リポソームはまた、例えば、本明細書中に記載されるような特定の細胞種へ(例えば、腎臓の細胞へ)iRNAを誘導するように、特異的に標的化される。
iRNAを含有するリポソームは、各種方法により調製することができる。
一例では、リポソームの脂質成分を洗浄剤中に溶解して、脂質成分によりミセルを形成させる。例えば、脂質成分は、両親媒性カチオン脂質又は脂質複合体であり得る。洗浄剤は、高い臨界ミセル濃度を有することができ、非イオン性であり得る。例示的な洗浄剤としては、コール酸塩、CHAPS、オクチルグルコシド、デオキシコール酸塩及びラウロイルサルコシンが挙げられる。続いて、iRNA調製物を、脂質成分を含むミセルに添加する。脂質上のカチオン基は、iRNAと相互作用し、iRNAの周囲で凝縮して、リポソームを形成する。凝縮後、洗浄剤を、例えば透析により除去して、iRNAのリポソーム調製物を得る。
必要であれば、凝縮を助長する担体化合物を、例えば制御された添加により、凝縮反応中に添加することができる。例えば、担体化合物は、核酸以外のポリマー(例えば、スペルミン又はスペルミジン)であり得る。凝縮を助けるためにpHを調節することもできる。
送達ビヒクルの構造的成分としてポリヌクレオチド/カチオン脂質複合体を取り入れる安定なポリヌクレオチド送達ビヒクルを生産する方法のさらなる説明は、例えば、国際公開公報第96/37194号に記載されている。リポソーム形成はまた、フェルグナー、P.L.ら(Felgner,P.L.et al.)、Proc.Natl.Acad.Sci.,USA 第8巻:7413〜7417ページ、1987年;米国特許第4,897,355号;米国特許第5,171,678号、バングハムら(Bangham,et al.) M.Mol.Biol.第23巻:238ページ、1965年;オルソンら(Olson,et al.) Biochim.Biophys.Acta 第557巻:9ページ、1979年;スゾカら(Szoka,et al.) Proc.Natl.Acad.Sci.第75巻:4194ページ、1978年;メイヒューら(Mayhew,et al.) Biochim.Biophys.Acta 775巻:169ページ、1984年;キムら(Kim,et al.) Biochim.Biophys.Acta 第728巻:339ページ、1983年及びフクナガら(Fukunaga,et al.) Endocrinol.第115巻:757ページ、1984年に記載される例示的な方法の1つ又はそれ以上の態様を包含することができる。送達ビヒクルとして使用するための適切なサイズを有する脂質凝集体を調製するための、一般的に使用されている技法としては、超音波処理及び凍結融解と押出しが挙げられる(例えば、マイヤーら(Mayer,et al.) Biochim.Biophys.Acta 第858巻:161ページ、1986年を参照)。微小流体操作は、一貫して小さく(50〜200nm)かつ比較的一様な凝集体が望ましい場合に使用することができる(メイヒューら(Mayhew,et al.) Biochim.Biophys.Acta 第775巻:169ページ、1984年)。これらの方法は、iRNA調製物をリポソームにパッケージングするように容易に適応される。
pH感受性の又は負に帯電したリポソームは、核酸分子と複合体形成するのではなく、核酸分子を捕捉する。核酸分子及び脂質の両方が同様に帯電しているため、複合体形成ではなく反発が起きる。それにもかからず、幾つかの核酸分子は、これらのリポソームの水性内部内に捕捉される。pH感受性のリポソームは、培養において細胞単層にチミジンキナーゼ遺伝子をコードするDNAを送達するのに使用されている。外来遺伝子の発現が標的細胞で検出された(チョウら(Zhou et al.) Journal of Controlled Release、第19巻、(1992年) 269〜274ページ)。
リポソーム組成物の主要なタイプの1つとして、天然に由来するホスファチジルコリン以外のリン脂質が挙げられる。例えば、中性のリポソーム組成物は、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)またはジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)から形成することができる。アニオン性リポソーム組成物は概して、ジミリストイルホスファチジルグリセロールから形成されるのに対して、アニオン性融合性リポソームは、主としてジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)から形成される。別のタイプのリポソーム組成物は、例えばダイズPCおよび卵PCのようなホスファチジルコリン(PC)から形成される。別のタイプは、リン脂質および/またはホスファチジルコリンおよび/またはコレステロールの混合物から形成される。
リポソームをin vitroおよびin vivoで細胞に導入する他の方法の例としては、米国特許第5,283,185号;米国特許第5,171,678号;国際公開公報第94/00569号;国際公開公報第93/24640号;国際公開公報第91/16024号;フェルグナー(Felgner)、J.Biol.Chem.第269巻:2550ページ、1994年;ナベル(Nabel)、Proc.Natl.Acad.Sci.第90巻:11307ページ、1993年;ナベル(Nabel)、Human Gene Ther.第3巻:649ページ、1992年;ゲルション(Gershon)、Biochem.第32巻:7143ページ、1993年およびストラウス(Strauss)、 EMBO J.第11巻:417ページ、1992年が挙げられる。
一実施形態では、カチオン性リポソームが使用される。カチオン性リポソームは、細胞膜に融合することが可能であるという利点を有する。非カチオン性リポソームは、原形質膜とは効率的に融合することは可能でないが、in vivoでマクロファージにより取り込まれ、iRNAをマクロファージに送達するのに使用することができる。
リポソームのさらなる利点としては、天然リン脂質から得られるリポソームは、生体適合性かつ生分解性であること、リポソームは、広範囲の水溶性および脂溶性薬物を取り込むことができること、リポソームが、リポソーム内部のコンパートメント中に被包されたiRNAを代謝および分解から保護することが挙げられる(ロゾッフ(Rosoff)、「薬学的投薬形態(Pharmaceutical Dosage Forms) 」より、リーベルマン、リーガーおよびバンカー(Lieberman、RiegerおよびBanker)(編)、1988年、第1巻、p245)。リポソーム製剤の調製における重要な考慮事項は、リポソームの脂質表面電荷、ビヒクルサイズおよび水性容量である。
正に帯電した合成カチオン性脂質であるN−[1−(2,3−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)は、核酸と自発的に相互作用して、組織培養細胞の細胞膜の負に帯電した脂質と融合し、その結果iRNAの送達をもたらすことができる脂質−核酸複合体を形成する小リポソームを形成するのに使用することができる(例えば、DOTMAおよびDNAとのその使用の説明に関して、フェルグナー、ピー.エルら(Felgner,P.L.et al.)、Proc.Natl.Acad.Sci.,USA 第8巻:7413〜7417ページ、1987年および米国特許第4,897,355号を参照)。
DOTMA類縁体である1,2−ビス(オレオイルオキシ)−3−(トリメチルアンモニア)プロパン(DOTAP)は、リン脂質と組み合わせて使用して、DNAと複合体形成するビヒクルを形成することができる。Lipofectin(商標)(ベテスダ リサーチ ラボラトリーズ(Bethesda Research Laboratories)、米国メリーランド州ゲイサーズバーグ(Gaithersburg)所在)は、負に帯電したポリヌクレオチドと自発的に相互作用して複合体を形成する、正に帯電したDOTMAリポソームを含んでなる、高度にカチオン性の核酸を生体組織培養細胞内に送達するための有効な作用物質である。十分に正に帯電したリポソームが使用されると、得られた複合体上の正味の電荷もまた正である。このようにして調製される正に帯電した複合体は、負に帯電した細胞表面に自発的に結合して、原形質膜と融合し、例えば組織培養細胞へ機能的核酸を効率的に送達する。別の市販のカチオン性脂質である、1,2−ビス(オレオイルオキシ)−3,3−(トリメチルアンモニア)プロパン(「DOTAP」)(ベーリンガー マンハイム(Boeringer Mannheim)、米国インディアナ州インディアナポリス(Indianapolis)所在)は、オレオイル部分がエーテル結合ではなくエステルにより連結されるという点でDOTMAと異なる。
他の報告されているカチオン性脂質成分としては、例えば2種類の脂質のうちの1つに結合されており、5−カルボキシスペルミルグリシンジオクタオレオイルアミド(「DOGS」)(Transfectam(商標)、プロメガ(Promega)、米国ウィスコンシン州マディソン(Madison)所在)およびジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン5−カルボキシスペルミルアミド(「DPPES」)のような化合物を包含するカルボキシスペルミンを含む様々な部分に結合されているものが挙げられる(例えば、米国特許第5,171,678号を参照)。
別のカチオン性脂質複合体としては、DOPEと組み合わせてリポソーム内に製剤化されているコレステロールによる脂質の誘導体化(「DC−Chol」)が挙げられる(ガオ、X.およびフアング、エル.(Gao,X.and Huang,L.)、Biochim.Biophys.Res.Commun.第179巻:280ページ、1991年を参照)。DOPEにポリリシンを結合させることにより作製されるリポポリリシンは、血清の存在下でのトランスフェクションに有効であることが報告されている(チョウ、エックスら(Zhou,X.et al.)、Biochim.Biophys.Acta 第1065巻:8ページ、1991年)。ある特定の細胞株に関して、カチオン性脂質が結合されたこれらのリポソームは、DOTMA含有組成物よりも低毒性を示し、かつより効率的なトランスフェクションを提供すると言われている。他の市販のカチオン性脂質製品としては、DMRIEおよびDMRIE−HP(バイカル(Vical)、米国カリフォルニア州ラホーヤ(La Jolla)所在)およびリポフェクタミン(DOSPA)(ライフ テクノロジー インコーポレイテッド社(Life Technoligy,Inc.)、米国メリーランド州ゲイサーズバーグ(Gaithersburg)所在)が挙げられる。オリゴヌクレオチドの送達に適した他のカチオン性脂質は、国際公開公報第98/39359号および国際公開公報第96/37194号に記載されている。
リポソーム製剤は、局所投与に特に適しており、リポソームは、他の製剤を上回る幾つかの利点を提示する。かかる利点としては、投与された薬物の高い全身吸収に関連した副作用の低減、投与された薬物の所望の標的における蓄積の増大および皮膚へiRNAを投与する能力が挙げられる。幾つかの実施形態では、リポソームは、上皮細胞へiRNAを送達するのに、また真皮組織への(例えば、皮膚への)iRNAの浸透を増強するのにも使用される。例えば、リポソームは、局所的に塗布することができる。リポソームとして製剤化された薬物の皮膚への局所送達については、実証されている(例えば、ウェイナーら(Weiner et al.)、Journal of Drug Targeting、1992年、第2巻、405〜410ページおよびドゥ プレシスら(du Plessis et al.)、Antiviral Research、第18巻、1992年、259〜265ページ;マンニノ、アール.ジェイ.およびフォウルド−フォゲライト、S.(Mannino,R.J.and Fould−Forgerite,S.)、Biotechniques 第6巻:682〜690ページ、1988年;イタニ、ティーら(Itani,T.et al.) Gene 第56巻:267〜276ページ、1987年;ニコラウ、シーら(Nicolau,C.et al.) Meth.Enz.第149巻:157〜176ページ、1987年;ストラウビンガー、アール.エム.およびパパハジョポウロス、ディー.(Straubinger,R.M.and Papahadjopoulos,D.) Meth.Enz.第101巻:512〜527ページ、1983年;ワング、シー.ワイ.およびフアング、エル.(Wang,C.Y.and Huang,L.)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 第84巻:7851〜7855ページ、1987年を参照)。
非イオン性リポソーム系もまた、特に非イオン性界面活性剤およびコレステロールを含む系において、薬物の皮膚への送達における該リポソーム系の有用性を決定するために検査されている。Novasome(登録商標)I(グリセリルジラウレート/コレステロール/ポリオキシエチレン−10−ステアリルエーテル)およびNovasome(登録商標)II(グリセリルジステアレート/コレステロール/ポリオオキシエチレン−10−ステアリルエーテル)を含む非イオン性リポソーム製剤は、マウス皮膚の真皮へ薬物を送達するのに使用された。iRNAを含むかかる製剤は、皮膚科の障害を治療するのに有用である。
iRNAを包含するリポソームは、高度に変形可能とすることができる。かかる変形能は、リポソームが、リポソームの平均半径より小さな孔を通って浸透することを可能とすることができる。例えば、トランスフェロゾーム(transferosome 、登録商標)は、変形可能なリポソームの一種である。トランスフェロゾームは、表面縁活性化因子、通常は界面活性剤を標準的なリポソーム組成物に添加することにより作製することができる。iRNAを含むトランスフェロゾームは、例えば皮膚中のケラチノサイトへiRNAを送達するために皮下注射により送達することができる。無傷の哺乳類皮膚を通過するためには、脂質ビヒクルは、適切な経皮勾配の影響下で、それぞれが直径50nm未満の一連の微細孔を通って通過しなければならない。さらに、脂質の特性に起因して、これらのトランスフェロゾームは、自己最適化性(例えば皮膚の中の孔の形状に適応可能)、自己修復性であり得るとともに、多くの場合断片化することなく標的に到達することができ、自己装填性であり得ることが多い。iRNA剤は、リポソームとの会合を改善する部分に連結されたRRMSを包含することができる。
界面活性剤
説明を簡略化するために、本項での製剤、組成物および方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物および方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつかかる実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。界面活性剤は、エマルジョン(マイクロエマルジョンを含む)およびリポソーム(上記を参照)のような製剤中で広く適用される。iRNA(または前駆体、例えばプロセシングされてiRNAになり得るより大きなdsRNA、あるいはiRNAまたは前駆体をコードするDNA)の組成物が、界面活性剤を包含することができる。一実施形態では、iRNAは、界面活性剤を含むエマルジョンとして製剤化される。多くの異なるタイプの界面活性剤(天然および合成の両方)の特性を分類およびランク付けする最も一般的な方法は、親水性/親油性バランス(HLB)の使用によるものである。親水性基の性質は、製剤に使用される種々の界面活性剤を類別するための最も有用な手段を提供する(リーガー(Rieger)、「薬学的投薬形態(Pharmaceutical Dosage Forms) 」内、マーセル デッカー インコーポレイテッド社(Marcel Dekker,Inc.)、米国ニューヨーク州ニューヨーク(New York)所在、1988年、p285)。
界面活性剤分子がイオン化されない場合は、非イオン性界面活性剤として分類される。非イオン性界面活性剤は、薬学的製品において広く適用されており、広範囲のpH値にわたって使用可能である。一般的に、それらのHLB値は、それらの構造に応じて、2〜約18の範囲である。非イオン性界面活性剤としては、エチレングリコールエステル、プロピレングリコールエステル、グリセリルエステル、ポリグリセリルエステル、ソルビタンエステル、スクロースエステルおよびエトキシル化エステルのような非イオン性エステルが挙げられる。非イオン性アルカノールアミドおよびエーテル(例えば、脂肪アルコールエトキシレート、プロポキシル化アルコールおよびエトキシル化/プロポキシル化ブロックポリマー)もまた、この種類に含まれる。ポリオキシエチレン界面活性剤は、非イオン性界面活性剤類のうち最も一般的なものである。
界面活性剤分子が負の電荷を保有する場合、水中に溶解または分散されるときはアニオン性として分類される。アニオン性界面活性剤としては、石鹸のようなカルボキシレート、アシルラクチレート、アミノ酸のアシルアミド、アルキルサルフェートおよびエトキシル化アルキルサルフェートのような硫酸のエステル、アルキルベンゼンスルホネートのようなスルホン酸塩、アシルイセチオネート(acyl isethionate)、アシルタウレートおよびスルホスクシネート、ならびにホスフェートが挙げられる。アニオン性界面活性剤類のうち最も重要なものは、アルキルサルフェートおよび石鹸である。
界面活性剤分子が正の電荷を保有する場合、水中に溶解または分散されるときはカチオン性として分類される。カチオン性界面活性剤としては、第四級アンモニウム塩およびエトキシル化アミンが挙げられる。第四級アンモニウム塩は、この種類のうちで最もよく使用されるものである。
界面活性剤分子が正または負の電荷のいずれかを保有する能力を有する場合、該界面活性剤は両性として分類される。両性界面活性剤としては、アクリル酸誘導体、置換アルキルアミド、N−アルキルベタインおよびホスファチドが挙げられる。
薬物製品中、製剤中およびエマルジョン中での界面活性剤の使用は概説されている(リーガー(Rieger)、「薬学的投薬形態(Pharmaceutical Dosage Forms) 」、マーセル デッカー インコーポレイテッド社(Marcel Dekker,Inc.)、ニューヨーク州ニューヨーク(New York)所在、1988年、p285)。
ミセルおよび他の膜状製剤
説明を簡略化するために、本項でのミセルおよび他の製剤、組成物および方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらのミセルおよび他の製剤、組成物および方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつかかる実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖iRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤、またはそれらの前駆体をコードするDNA)の組成物は、ミセル製剤として提供され得る。「ミセル」は、本明細書中では、両親媒性分子が、同分子の疎水性部分すべてが内側に向き、親水性部分が周囲の水相と接触するように球状構造に配置構成される、特定の種類の分子集合体として定義される。反対の配置構成は、環境が疎水性である場合に存在する。
経皮膜を通っての送達に適した混合ミセル製剤は、iRNA組成物の水溶液と、アルカリ金属C〜C22アルカリサルフェートと、ミセル形成化合物とを混合することにより調製され得る。ミセル形成化合物の例としては、レシチン、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の薬学的に許容可能な塩、グリコール酸、乳酸、カモミール抽出物、キュウリ抽出物、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、モノオレイン、モノオレエート、モノラウレート、ルリヂサ油、月見草油、メントール、トリヒドロキシオキソコラニルグリシンおよびそれらの薬学的に許容可能な塩、グリセリン、ポリグリセリン、リシン、ポリリシン、トリオレイン、ポリオキシエチレンエーテルおよびそれらの類縁体、ポリドカノールアルキルエーテルおよびそれらの類縁体、ケノデオキシコレート、デオキシコレート、ならびにそれらの混合物が挙げられる。ミセル形成化合物は、アルカリ金属アルキルサルフェートの添加と同時に、あるいは添加後に添加され得る。混合ミセルは、成分の実質的に任意の種類の混合処理により形成するが、より小さなサイズのミセルを提供するためには強力な混合が好ましい。
1つの方法では、iRNA組成物および少なくともアルカリ金属アルキルサルフェートを含有する第1のミセル組成物が調製される。次に、この第1のミセル組成物を、少なくとも3つのミセル形成化合物と混合して、混合ミセル組成物を形成する。別の方法では、ミセル混合物は、iRNA組成物、アルカリ金属アルキルサルフェートおよび少なくとも1つのミセル形成化合物を混合し、続いて強力に混合しながら、残りのミセル形成化合物を添加することにより調製される。
フェノールおよび/またはm−クレゾールを混合ミセル組成物に添加して、製剤を安定化し、かつ細菌増殖に対して保護してもよい。あるいは、フェノールおよび/またはm−クレゾールをミセル形成成分と混合してもよい。グリセリンのような等張剤もまた、混合ミセル組成物の形成後に添加してもよい。
ミセル製剤をスプレーとして送達するために、製剤をエーロゾルディスペンサーに入れることができ、該ディスペンサーを噴射剤で充満させる。加圧下にある噴射剤は、ディスペンサー中では液体形態である。成分の比は、水相および噴射剤相が1つになるように、すなわち1つの相が存在するように調節される。2つの相が存在する場合、例えば定量弁により内容物の一部を投薬する前に、ディスペンサーを振とうする必要がある。医薬品の投薬用量は、微細スプレーで定量弁から噴射される。
好ましい噴射剤は、水素含有クロロフルオロカーボン、水素含有フルオロカーボン、ジメチルエーテルおよびジエチルエーテルである。HFA 134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)がより一層好ましい。
必須成分の特定濃度は、比較的直接的な実験により決定することができる。口腔による吸収のためには、投与量を注射による投与または胃腸管を介した投与に関する投与量の少なくとも2倍または3倍に増大させることが望ましい場合が多い。
iRNA剤は、ミセルまたは他の膜状製剤との会合を改善する構成部分に連結されたRRMSを包含することができる。
粒子
説明を簡略化するために、本項での粒子、製剤、組成物および方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの粒子、製剤、組成物および方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつかかる実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。別の実施形態では、iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の調製物は、粒子(例えば、微粒子)に組み込まれ得る。微粒子は、噴霧乾燥により生産することができるが、凍結乾燥、蒸発、流動床乾燥、真空乾燥またはこれらの技法の組合せを含む他の方法により生産してもよい。さらなる説明は以下を参照されたい。
持続放出性製剤。本明細書中に記載するiRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、制御された放出(例えば、徐放)用に製剤化することができる。制御放出は、その放出を遅らせる構造または物質内にiRNAを配することにより達成することができる。例えば、iRNAは、多孔質マトリックス内に、あるいは浸食性マトリックス中に配置させることができ、これらのいずれも長期間にわたるiRNAの放出を可能にする。
高分子粒子、例えば高分子微粒子は、生分解により微粒子から放出されたときのみ細胞により取り込まれる、iRNAの持続放出性リザーバとして使用することができる。したがって、この実施形態の高分子粒子は、食作用を防止するのに十分大きく(例えば、10μmより大きい、好ましくは20μmより大きく)あるべきである。かかる粒子は、より小さな粒子を作製するのと同じ方法であるが、第1のエマルジョンおよび第2のエマルジョンの混合はあまり強力でない方法により生産することができる。すなわち、均質化速度、ボルテックス混合速度、または超音波処理設定をより低くして、10μmではなく直径およそ100μmの粒子を得ることができる。混合の時間もまた変更することができる。
より大きな微粒子は、筋肉内、皮下、皮内、静脈内または腹腔内注射により、吸入により(鼻内または肺内)、経口的にあるいは移植により送達されるように、懸濁液、粉末または移植可能な固体として製剤化することができる。これらの粒子は、比較的長期間にわたる徐放が望ましい場合に、任意のiRNAの送達に有用である。分解速度、したがって放出速度は、高分子製剤により多様である。
微粒子は好ましくは、液体懸濁液の媒質が粒子境界を自由に浸透または灌流する孔、空隙、くぼみ、欠損部または他の間質腔を包含する。例えば、有孔の微細構造を用いて、くぼみを有する多孔質噴霧乾燥ミクロスフェアを形成することができる。
iRNA(例えば、sRNA)を含有する高分子粒子は、例えば二重エマルジョン技法を用いて作製することができる。まず、ポリマーを有機溶媒中に溶解させる。好ましいポリマーは、乳酸/グリコール酸の重量比が65:35、50:50または75:25の乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)である。次に、水溶液中に懸濁させた核酸の試料を該ポリマー溶液に添加して2つの溶液を混合し、第1のエマルジョンを形成する。これらの溶液は、ボルテックス混合または振とうにより混合することができ、好ましい方法では、混合物を超音波処理することができる。最も好ましいのは、核酸が受けるニック形成、剪断または分解の形態の損傷が最少量である一方、依然として適切なエマルジョンの形成を可能にする、任意の方法である。例えば、許容可能な結果は、0.3175センチメートル(3.2mm(1/8インチ))マイクロチッププローブを備えたVibra−cell(商標)モデルVC−250ソニケーターにより、設定No.3で得ることができる。
噴霧乾燥。iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、噴霧乾燥により調製することができる。噴霧乾燥したiRNAを、対象に投与しもよいし、あるいはさらなる製剤化に供してもよい。iRNAの医薬組成物は、分散可能な粉末組成物(例えば、医薬組成物)を提供するのに十分な条件下で、iRNAを包含する均質水性混合物を噴霧乾燥することにより調製することができる。噴霧乾燥用の材料はまた、1つまたはそれ以上の薬学的に許容可能な賦形剤あるいは分散性を増強する量の生理学的に許容可能な水溶性タンパク質を包含することができる。噴霧乾燥した製品は、iRNAを包含する分散可能な粉末であり得る。
噴霧乾燥は、液体またはスラリー材料を乾燥した粒子形態に変換する処理工程である。噴霧乾燥は、吸入を含む様々な投与経路用の粉末材料を提供するのに使用することができる。例えば、エム.サッチェッティおよびエム.エム.ファン オルト(M.Sacchetti and M.M.Van Oort)、「吸入エーロゾル:療法に関する物理的および生物学的基盤(Inhalation Aerosols: Physical and Biological Basis for Therapy)」内、エイ.ジェー.ヒッキー(A.J.Hickey)編、マーセル デッカー(Marcel Dekkar)、ニューヨーク、1996年を参照されたい。
噴霧乾燥は、液滴の微細ミストを形成するために溶液、エマルジョンまたは懸濁液を噴霧化すること、および液滴を乾燥させることを包含することができる。該ミストを乾燥用チャンバ(例えば、容器、タンク、チューブまたはコイル)内へ発射し、該チャンバ内でミストを乾燥用ガスに接触させることができる。ミストは、固体または液体の細孔形成剤を包含することができる。媒質および細孔形成剤は、液滴から乾燥用ガスへと蒸発して、液滴を固化させ、同時に該固化物(固体)全体にわたって細孔を形成する。続いて、この固体(通常は粉末状粒子形態)を乾燥用ガスから分離および回収する。
噴霧乾燥は、高度に分散された液体および十分容量の空気(例えば、熱空気)を一緒にして、液体小滴の蒸発および乾燥をもたらすことを包含する。噴霧乾燥されるべき調製物は、任意の溶液、当然、懸濁液、スラリー、コロイド分散液、または選択した噴霧乾燥装置を用いて噴霧化され得るペーストであり得る。通常、該供給物は、媒質を蒸発させて乾燥産物を回収器に運搬するろ過された温気流中に噴霧される。次に、使用済み空気は媒質とともに排出される。幾つかの異なるタイプの装置を用いて、所望の産物を提供してもよい。例えば、ブッチ株式会社(Buchi Ltd.)またはニプロコーポレイション(Nipro Corp.)により製造される市販の噴霧乾燥機は、所望のサイズの粒子を効率的に生産することができる。
噴霧乾燥した粉末粒子は、形状がほぼ球状であり、サイズがほぼ均一であり、多くの場合くぼみがあり得る。組み込まれる薬物および噴霧乾燥条件に応じて、ある程度の不規則性が存在し得る。多くの場合、噴霧乾燥したミクロスフェアの分散安定性は、該ミクロスフェアの生産において膨張剤(または発泡剤)を使用するとより有効であるようである。特に好ましい実施形態は、分散相または連続相(他方の相は、事実上水性である)として膨張剤を有するエマルジョンを含み得る。膨張剤は好ましくは、界面活性剤溶液を用いて、例えば約34〜103Pa(5,000〜15,000psi)の圧力で市販の微小流動化装置を用いて分散させる。この処理工程により、通常水性連続相中に分散させた水不混和性発泡剤のサブミクロンの小滴を含む、好ましくは組み込まれた界面活性剤により安定化されたエマルジョンが形成される。この技法および他の技法を用いたかかる分散液の形成は、一般的であり、当業者に既知である。発泡剤は、噴霧乾燥処理中に気化して、一般的にくぼんだ多孔質の空力的に軽いミクロスフェアが残るフッ素化化合物(例えば、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクチルブロミド、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロブチルエタン)であることが好ましい。以下により詳細に論述するように、他の適切な発泡剤としては、クロロホルム、フレオンおよび炭化水素が挙げられる。窒素ガスおよび二酸化炭素もまた、適切な発泡剤として意図される。
有孔の微細構造は、上述のように発泡剤を用いて形成されることが好ましいが、当然のことながら、場合によっては、発泡剤を必要とせず、薬物および界面活性剤(複数可)の水性分散液が直接噴霧乾燥される。かかる場合では、製剤は、くぼみを有する比較的多孔質の微粒子の形成を概して導くような処理工程条件(例えば、温度の上昇)に修正可能である。さらに、薬物は、かかる技法における使用に特に適切な特殊な物理化学的特性(例えば、高い結晶性、高い融解温度、界面活性等)を保有し得る。
有孔の微細構造は、任意選択で1つまたはそれ以上の界面活性剤を伴っても、あるいは含んでもよい。さらに、混和性界面活性剤を、任意選択で懸濁液の媒質液体相と組み合わせてもよい。界面活性剤の使用は、さらに分散安定性を増大し得るか、製剤化の手順を簡素化し得るか、あるいは投与時の生物学的利用能を増大させ得ることが当業者に理解されよう。当然のことながら、液体相中で1つまたはそれ以上の界面活性剤を使用し、かつ有孔の微細構造に関連させて1つまたはそれ以上の界面活性剤を使用することを含む、界面活性剤の組合せは、本発明の範囲内であると意図される。「を伴って、あるいは含んで」とは、構造マトリックスまたは有孔の微細構造が、界面活性剤を組み込み得るか、界面活性剤を吸着し得るか、界面活性剤を吸収し得るか、界面活性剤でコーティングされ得るか、あるいは界面活性剤により形成され得ることを意味する。
使用に適した界面活性剤としては、構造マトリックスと懸濁媒質との間の界面で層を形成することにより、安定化された呼吸器用分散液の形成および維持を助長する任意の化合物または組成物が挙げられる。界面活性剤は、単一の化合物でもよいし任意の化合物の組合せ(例えばコサーファクタントの場合)を含んでもよい。特に好ましい界面活性剤は、噴射剤中に実質的に不溶であり、フッ素化されておらず、飽和脂質および不飽和脂質、非イオン性洗浄剤、非イオン性ブロックコポリマー、イオン性界面活性剤、ならびにかかる作用物質の組合せから成る群より選択される。上述の界面活性剤のほかに、適切な(すなわち、生体適合性の)フッ素化界面活性剤は、本明細書中の技法と適合性であり、所望の安定化された調製物を提供するのに使用され得ることは強調されるべきである。
天然および合成の供給源の両方に由来するリン脂質を含む脂質は、様々な濃度で使用されて、構造的マトリックスを形成し得る。概して、適合性の脂質とは、ゲルから液晶への相転移が約40℃より高いものを含む。好ましくは、組み込まれる脂質は、比較的長い鎖(すなわち、C〜C22)の飽和脂質であり、より好ましくはリン脂質を含む。開示する安定化された調製物において有用なリン脂質の例は、卵ホスファチジルコリン、ジラウリルホスファチジルコリン、ジオレイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジステロイルホスファチジルコリン、短鎖ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ジオレイルホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、糖脂質、ガングリオシドGM1、スフィンゴミエリン、ホスファチジン酸、カルジオリピン、脂質を含むポリマー鎖(例えば、ポリエチレングリコール、キチン、ヒアルロン酸またはポリビニルピロリドン)、脂質を含むスルホン化単糖、二糖および多糖、脂肪酸(例えば、パルミチン酸、ステアリン酸およびオレイン酸)、コレステロール、コレステロールエステルおよびコレステロールヘミスクシネートが挙げられる。それらの優れた生体適合性に起因して、リン脂質、ならびにリン脂質およびポロキサマーの組合せは、本明細書中に開示する安定化された分散物における使用に特に適している。
適合性の非イオン性洗浄剤は、ソルビタントリオレエート(Spans(商標)85)、ソルビタンセスキオレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートおよびポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエートを含むソルビタンエステル、オレイルポリオキシエチレン(2)エーテル、ステアリルポリオキシエチレン(2)エーテル、ラウリルポリオキシエチレン(4)エーテル、グリセロールエステル、ならびにスクロースエステルを含む。他の適切な非イオン性洗浄剤は、「McCutcheon’s Emulsifiers and Detergents」(マックパブリッシング社(McPublishing Co.)、米国ニュージャージー州グレンロック(Glen Rock)所在)を用いて容易に同定することができる。好ましいブロックコポリマーとしては、ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレンのジブロックコポリマーおよびトリブロックコポリマー(ポロキサマー188(Pluronic.RTM.F68)、ポロキサマー407(Pluronic.RTM.F−127)およびポロキサマー338を含む)が挙げられる。スルホコハク酸ナトリウムのようなイオン性界面活性剤および脂肪酸石鹸もまた利用することができる。好ましい実施形態では、微細構造は、オレイン酸またはそのアルカリ塩を含んでもよい。
上述の界面活性剤のほかに、カチオン性界面活性剤または脂質は、iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の送達の場合に特に好ましい。適切なカチオン性脂質の例としては、DOTMA、すなわちN−[−(2,3)−ジオレイルオキシ)プロピル]−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド、DOTAP、すなわち1,2−ジオレイルオキシ−3−(トリメチルアンモニオ)プロパン、およびDOTB、すなわち1,2−ジオレイル−3−(4’−トリメチルアンモニオ)ブタノイル−sn−グリセロールが挙げられる。ポリリシンのようなポリカチオン性アミノ酸、およびポリアルギニンもまた意図される。
噴霧処理工程に関して、回転噴霧化、圧力噴霧化および二液噴霧化のような噴霧方法を使用することができる。これらの処理工程で使用される装置の例としては、ヤマトケミカル社(Yamato Chemical Co.)製造の「パルビスミニスプレー GA−32」および「パルビススプレードライヤ DL−41」が挙げられるし、あるいは大川原化工機株式会社製の「スプレードライヤ CL−8」、「スプレードライヤ L−8」、「スプレードライヤ FL−12」、「スプレードライヤ FL−16」または「スプレードライヤ FL−20」を、回転円板噴霧器を用いた噴霧方法に関して使用することができる。
噴霧された材料を乾燥させるのに使用するガスに関して、特に制限は課せられないが、空気、窒素または不活性ガスを使用することが推奨される。噴霧された材料を乾燥させるのに使用するガスの入口温度は、噴霧された材料の熱失活を引き起こさないような温度である。その温度範囲は、約50℃〜約200℃、好ましくは約50℃〜100℃に及び得る。噴霧された材料を乾燥させるのに使用されるガスの出口の温度は、約0℃〜約150℃、好ましくは0℃〜90℃、さらに好ましくは0℃〜60℃であり得る。
噴霧乾燥は、呼吸に適切な粒子サイズ、低水分含有量およびエーロゾル化の準備が可能である流動特性を有する、均質構成の実質的に非晶質の粉末を生じる条件下でなされる。得られる粉末の粒子サイズは、約98%を上回る質量が約10μm以下の直径を有する粒子であり、質量の約90%が、5μm未満の直径を有する粒子となることが好ましい。別例として、質量の約95%は直径10μm未満の粒子を有し、粒子の質量の約80%は5μm未満の直径を有する。
iRNA調製物を包含する分散性の医薬品ベースの乾燥粉末は、呼吸器投与および肺投与に適切な薬学的担体または賦形剤と任意に組み合わせてもよい。かかる担体は、患者に送達される粉末中のiRNA濃度を低減させることが望ましい場合には単に増量剤としての役割を果たし得るが、iRNAのより効率的かつ再現性のある送達を提供し、かつ製造および粉末充填を容易にするための流動性および粘稠度のようなiRNAの取り扱い上の特性を改善するように、iRNA組成物の安定性を増強し、かつ粉末分散デバイス内の粉末の分散性を改善する役割を果たしてもよい。
かかる担体材料は、噴霧乾燥前に、すなわち精製バルク溶液に担体材料を添加することにより、薬物と組み合わせてもよい。そのようにして、担体粒子が薬物粒子とともに同時に形成されて、均質な粉末を生じる。あるいは、担体を別個に乾燥粉末形態に調製して、ブレンドすることにより乾燥粉末薬物と組み合わせてもよい。粉末担体は、通常結晶であるが(水吸収を回避するため)、場合によっては、非晶質又は結晶と非晶質の混合物であってよい。担体粒子の大きさは、薬物粉末の流動性を改善するように選択してもよく、通常25μm〜100μmの範囲である。好ましい担体材料は、上述の範囲のサイズを有する結晶性ラクトースである。
上述の方法のいずれかにより調製された粉末は、その後の使用のために従来の様式で噴霧乾燥機から回収される。医薬品および他の目的として使用するために、篩い分けまたは他の従来の技法により、形成された全ての凝集物を崩壊させることが望ましいことが多い。医薬品用途に関しては、乾燥粉末製剤は、通常測り取って単回用量とされ、この単回用量がパッケージに密封される。かかるパッケージは、以下に詳述するように、乾燥粉末吸入器中での分散に特に有用である。あるいは、粉末は、多数回用量用の容器中にパッケージングされてもよい。
疎水性およびその他の薬物および成分を噴霧乾燥させる方法は、米国特許第5,000,888号、同第5,026,550号、同第4,670,419号、同第4,540,602号および同第4,486,435号に記載されている。ブロッチおよびスペイソン(Bloch and Speison)(1983年)Pharm.Acta.Helv 第58巻:14〜22ページは、ジオキサン−水および2−エトキシエタノール−水の共沸溶媒中でのヒドロクロロチアジドおよびクロルタリドン(親油性薬物)および親水性補助薬(ペンタエリスリトール)の噴霧乾燥を教示している。JP第806766号、JP第7242568号、JP第7101884号、JP第7101883号、JP第71018982号、JP第7101881号およびJP第4036233号を含む多数の日本国特許出願抄録が、親水性−疎水性産物の組合せの噴霧乾燥に関するものである。親水性−疎水性生成物の組合せを噴霧乾燥させることに関連した他の外国特許出願としては、FR第2594693号、DE第2209477号および国際公開公報第88/07870号が挙げられる。
凍結乾燥
iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の調製物は、凍結乾燥させることにより作製することができる。凍結乾燥は、組成物を凍結させた後に組成物から水を昇華させるフリーズドライ処理工程である。凍結乾燥処理工程に関連した特定の利点は、水溶液中で比較的不安定な生物製剤および医薬品を、温度上昇を伴わずに乾燥させることができ(それにより、有害な熱的影響を排除する)、続いて安定性の問題があまりみられない乾燥状態で保管することができることである。本発明に関して、かかる技法は、生理活性を弱めることなく核酸を有孔の微細構造に組込むことと特に適合性を有する。凍結乾燥した粒子状物質を提供する方法は当該技術分野で既知であり、本明細書中の教示にしたがって分散適合性の微細構造を提供するのに過度の実験を要さないことは明らかであろう。したがって、所望の多孔性およびサイズを有する微細構造を提供するように凍結乾燥処理工程が使用され得る限りは、凍結乾燥処理工程は本明細書中の教示と適合し、明らかに本発明の範囲内であると意図される。
標的化
説明を簡略化するために、本項での製剤、組成物および方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物および方法は、他のiRNA剤、例えば修飾iRNA剤で実施することができ、かつかかる実施は本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。
幾つかの実施形態では、iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、特定の細胞を標的とする。例えば、iRNAを包含するリポソームもしくは粒子または他の構造は、標的細胞上の特定の分子を認識する標的化部分を包含することもできる。標的化部分は、標的細胞に関して特異的な親和性を有する分子であり得る。標的化部分には、標的細胞の表面上に見られるタンパク質に対する抗体、あるいは標的細胞の表面上に見られる分子に関するリガンドまたはリガンドの受容体結合部分を挙げることができる。例えば、標的化部分は、腎臓のがん特異的抗原(例えば、G250、CA15−3、CA19−9、CEAまたはHER2/neu)またはウイルス抗原を認識することができ、したがってがん細胞またはウイルス感染細胞へiRNAを送達する。標的化部分の例としては、抗体(例えば、IgM、IgG、IgA、IgD等、またはそれらの機能的部分)、細胞表面受容体に関するリガンド(例えば、それらの外部ドメイン)が挙げられる。
表4は、例えば腎臓以外の組織に対するiRNA剤の標的化が望ましい場合に、選択された細胞に対してiRNAを標的化するのに使用することができる多数の抗原を提供する。
Figure 2007525453
一実施形態では、標的化部分はリポソームに結合される。例えば、米国特許第6,245,427号は、タンパク質またはペプチドを用いてリポソームを標的化する方法について記載している。別の例では、リポソームのカチオン性脂質成分が、標的化部分で誘導体化される。例えば、国際公開公報第96/37194号は、N−グルタリルジオレオイルホスファチジルエタノールアミンをN−ヒドロキシスクシンイミド活性エステルに変換することについて記載している。該生成物は続いてRGDペプチドにカップリングされた。
遺伝子および疾患
一態様では、本発明は、望ましくない細胞増殖、例えば悪性または非悪性の細胞増殖の危険性があるか、あるいは悪性または非悪性細胞増殖に罹患した対象を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤、例えば本明細書中に記載のsRNAまたはiRNA剤(例えば、本明細書中に記載の構造を有するiRNA)を提供することと、該iRNAは、望ましくない細胞増殖を促進する遺伝子に相同であり、同遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることを特徴とすることと、
iRNA剤(例えば、本明細書中に記載するsRNAまたはiRNA剤)を対象、好ましくはヒト対象に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
好ましい実施形態では、遺伝子は、成長因子遺伝子または成長因子受容体遺伝子、キナーゼ(例えば、タンパク質チロシン、セリンまたはスレオニンキナーゼ)遺伝子、アダプタータンパク質遺伝子、Gタンパク質スーパーファミリー分子をコードする遺伝子、または転写因子をコードする遺伝子である。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、PDGFβ遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないPDGFβ発現を特徴とする障害(例えば、精巣がんおよび肺がん)を有するか、またはその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、Erb−B遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないErb−B発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、またはその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、Src遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないSrc発現を特徴とする障害(例えば、大腸がん)を有するか、またはその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、CRK遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないCRK発現を特徴とする障害(例えば、大腸がん及び肺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、GRB2遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないGRB2発現を特徴とする障害(例えば、偏平上皮細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、RAS遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないRAS発現を特徴とする障害(例えば、膵臓がん、大腸がん及び肺がん、ならびに慢性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、MEKK遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないMEKK発現を特徴とする障害(例えば、偏平上皮細胞がん、黒色腫又は白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、JNK遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないJNK発現を特徴とする障害(例えば、膵臓がん又は乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、RAF遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないRAF発現を特徴とする障害(例えば、肺がん又は白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、Erk1/2遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないErk1/2発現を特徴とする障害(例えば、肺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、PCNA(p21)遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないPCNA発現を特徴とする障害(例えば、肺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、MYB遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないMYB発現を特徴とする障害(例えば、大腸がん又は慢性ミエロイド性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、c−MYC遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないc−MYC発現を特徴とする障害(例えば、バーキットリンパ腫又は神経芽細胞腫)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、JUN遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないJUN発現を特徴とする障害(例えば、卵巣がん、前立腺がん又は乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、FOS遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないFOS発現を特徴とする障害(例えば、皮膚がん又は前立腺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、BCL−2遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないBCL−2発現を特徴とする障害(例えば、肺がん、前立腺がん又は非ホジキンリンパ腫)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、サイクリンD遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないサイクリンD発現を特徴とする障害(例えば、食道がん及び大腸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、VEGF遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないVEGF発現を特徴とする障害(例えば、食道がん及び大腸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、EGFR遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないEGFR発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、サイクリンA遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないサイクリンA発現を特徴とする障害(例えば、肺がん及び子宮頸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、サイクリンE遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないサイクリンE発現を特徴とする障害(例えば、肺がん及び乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、WNT−1遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないWNT−1発現を特徴とする障害(例えば、基底細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、β−カテニン遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないβ−カテニン発現を特徴とする障害(例えば、腺がん又は肝細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、c−MET遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないc−MET発現を特徴とする障害(例えば、肝細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、PKC遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないPKC発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、NFKB遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないNFKB発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、STAT3遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないSTAT3発現を特徴とする障害(例えば、前立腺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、サバイビン遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないサバイビン発現を特徴とする障害(例えば、子宮頸がん又は膵臓がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、Her2/Neu遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないHer2/Neu発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、トポイソメラーゼI遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないトポイソメラーゼI発現を特徴とする障害(例えば、卵巣がん及び大腸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、トポイソメラーゼIIα遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないトポイソメラーゼIIα発現を特徴とする障害(例えば、乳がん及び大腸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、p73遺伝子の突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないp73発現を特徴とする障害(例えば、結腸直腸腺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、p21(WAF1/CIP1)遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないp21(WAF1/CIP1)発現を特徴とする障害(例えば、肝臓がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、p27(KIP1)遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないp27(KIP1)発現を特徴とする障害(例えば、肝臓がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、PPMID遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないPPMID発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、RAS遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないRAS発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、カベオリンI遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないカベオリンI発現を特徴とする障害(例えば、食道偏平上皮細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、MIB I遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないMIB I発現を特徴とする障害(例えば、男性の乳がん(MBC))を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、MTAI遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないMTAI発現を特徴とする障害(例えば、卵巣がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の実施形態では、iRNA剤は、M68遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないM68発現を特徴とする障害(例えば、食道、胃、大腸及び直腸のヒト腺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、腫瘍抑制遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、化学療法剤と組み合わせて、アポトーシス活性を促進する方法として使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、p53腫瘍抑制遺伝子における突然変異をサイレンシングし、したがって、望ましくないp53発現を特徴とする障害(例えば、胆嚢がん、膵臓がん及び肺がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、p53ファミリーの一員であるDN−p63をサイレンシングし、したがって、望ましくないDN−p63発現を特徴とする障害(例えば、偏平上皮細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、pRb腫瘍抑制遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないpRb発現を特徴とする障害(例えば、口腔偏平上皮細胞がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、APC1腫瘍抑制遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないAPC1発現を特徴とする障害(例えば、大腸がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、BRCA1腫瘍抑制遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないBRCA1発現を特徴とする障害(例えば、乳がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、PTEN腫瘍抑制遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないPTEN発現を特徴とする障害(例えば、過誤腫、グリア細胞腫、前立腺がん及び子宮内膜がん)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、MLL融合遺伝子、例えばMLL‐AF9をサイレンシングし、したがって、望ましくないMLL融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、急性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、BCR/ABL融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないBCR/ABL融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、急性及び慢性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、TEL/AML1融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないTEL/AML1融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、小児期急性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、EWS/FLI1融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないEWS/FLI1融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、ユーイング肉腫)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、TLS/FUS1融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないTLS/FUS1融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、粘液脂肪肉腫)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、PAX3/FKHR融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないPAX3/FKHR融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、粘液脂肪肉腫)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の好ましい実施形態では、iRNA剤は、AML1/ETO融合遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないAML1/ETO融合遺伝子発現を特徴とする障害(例えば、急性白血病)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の態様では、本発明は、血管新生阻害が有益でありうる疾患又は障害(例えば、がん)の危険性があるか、該疾患又は障害に罹患した対象(例えば、ヒト)を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤、例えば本明細書中に記載の構造を有するiRNA剤を提供することと、該iRNA剤は、血管新生を仲介する遺伝子に相同であり、かつ同遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、αv−インテグリン遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないαv−インテグリン発現を特徴とする障害(例えば、脳腫瘍又は上皮を起原とする腫瘍)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、Flt−1受容体遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないFlt−1受容体発現を特徴とする障害(例えば、がん及びリウマチ関節炎)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、チューブリン遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないチューブリン発現を特徴とする障害(例えば、がん及び網膜新血管新生)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
好ましい実施形態では、iRNA剤は、チューブリン遺伝子をサイレンシングし、したがって、望ましくないチューブリン発現を特徴とする障害(例えば、がん及び網膜新血管新生)を有するか、又はその危険性がある対象を治療するのに使用することができる。
別の態様では、本発明は、ウイルスに感染した対象、あるいはウイルス感染に関連した障害若しくは疾患の危険性があるか、又は該障害若しくは疾患に罹患した対象を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤、例えば本明細書中に記載の構造を有するiRNA剤を提供することと、該iRNA剤は、ウイルス遺伝子またはウイルスの機能(例えば、侵入又は増殖)を媒介する細胞遺伝子に相同であり、かつ同遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象(好ましくは、ヒト対象)に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
したがって、本発明は、ヒトパピローマウイルス(HPV)に感染した患者、あるいはHPVにより媒介される障害(例えば、子宮頸がん)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。HPVは、子宮頸がんの95%に関係し、したがって抗ウイルス療法は、これらのがん及びウイルス感染の他の症状を治療するための魅力的な方法である。
好ましい実施形態では、HPV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、HPV遺伝子は、E2、E6又はE7の群のうちの1つである。
好ましい実施形態では、HPV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に感染した患者、あるいはHIVにより媒介される障害(例えば、後天性免疫不全症候群(AIDS))の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、HIV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、HIV遺伝子は、CCR5、Gag又はRevである。
好ましい実施形態では、HIV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、遺伝子はCD4又はTsg101である。
本発明はまた、B型肝炎ウイルス(HBV)に感染した患者、あるいはHBVにより媒介される障害(例えば、肝硬変及び肝細胞がん)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、HBV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、標的とされるHBV遺伝子は、HBVコアタンパク質のテール領域、pre−cregious(pre−c)領域、又はcregious(c)領域の群のうちの1つをコードする。別の好ましい実施形態では、標的とされるHBV−RNA配列は、ポリ(A)テールを含んで構成される。
好ましい実施形態では、HBV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、A型肝炎ウイルス(HAV)に感染した患者、あるいはHAVにより媒介される障害の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、HAV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、C型肝炎ウイルス(HCV)に感染した患者、あるいはHCVにより媒介される障害(例えば、肝硬変)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、HCV遺伝子の発現が低減される。
別の好ましい実施形態では、HCV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、D型、E型、F型、G型又はH型を含む肝炎ウイルス株の群のいずれかに感染した患者、あるいはこれらの肝炎株のいずれかにより媒介される障害の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、D型、E型、F型、G型又はH型肝炎ウイルス遺伝子の発現が低減される。
別の好ましい実施形態では、D型、E型、F型、G型又はH型肝炎ウイルスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)に感染した患者、あるいはRSVにより媒介される障害(例えば、乳児における下気道感染及び小児喘息、例えば高齢者における肺炎及び他の合併症)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、RSV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、標的とされるHBV遺伝子は、遺伝子N、L又はPの群のうちの1つをコードする。
好ましい実施形態では、RSV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法は、単純ヘルペスウイルス(HSV)に感染した患者、あるいはHSVにより媒介される障害(例えば、陰部ヘルペス及び単純ヘルペスならびに主として免疫不全状態の患者における生命にかかわる疾患又は視覚障害をもたらす疾患)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、HSV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、標的とされるHSV遺伝子は、DNAポリメラーゼ又はDNAヘリカーゼ−プライマーゼをコードする。
好ましい実施形態では、HSV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、ヘルペスサイトメガロウイルス(CMV)に感染した患者、あるいはCMVにより媒介される障害(例えば、先天性ウイルス感染及び免疫不全状態の患者における病的状態)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、CMV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、CMV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ヘルペスエプスタイン・バーウイルス(EBV)に感染した患者、あるいはEBVにより媒介される障害(例えば、NK/T−細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫及びホジキン病)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、EBV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、EBV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV)(ヒトヘルペスウイルス8型とも呼ばれる)に感染した患者、あるいはKSHVにより媒介される障害(例えば、カポジ肉腫、多中心性キャッスルマン病及びAIDS関連原発性滲出液リンパ腫)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、KSHV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、KSHV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、JCウイルス(JCV)に感染した患者、あるいはこのウイルスに関連した疾患又は障害(例えば、進行性多病巣性白質脳症(PML))を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、JCV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、JCV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ミクソウイルスに感染した患者、あるいはミクソウイルスにより媒介される障害(例えば、インフルエンザ)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、ミクソウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ミクソウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ライノウイルスに感染した患者、あるいはライノウイルスにより媒介される障害(例えば、風邪)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、ライノウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ライノウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、コロナウイルスに感染した患者、あるいはコロナウイルスにより媒介される障害(例えば、風邪)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、コロナウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、コロナウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、フラビウイルスである西ナイルウイルスに感染した患者、あるいは西ナイルウイルスにより媒介される障害の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、西ナイルウイルス遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、西ナイルウイルス遺伝子は、E、NS3又はNS5を含む群のうちの1つである。
好ましい実施形態では、西ナイルウイルスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、フラビウイルスであるセントルイス脳炎ウイルスに感染した患者、あるいはこのウイルスに関連した障害若しくは疾患(例えば、ウイルス性出血熱又は神経系疾患)の危険性があるか、又は該障害若しくは疾患に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、セントルイス脳炎ウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、セントルイス脳炎ウイルスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ダニ媒介性脳炎フラビウイルスにより感染されたか、あるいはダニ媒介性脳炎ウイルスにより媒介される障害(例えば、ウイルス性出血熱及び神経系疾患)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、ダニ媒介性脳炎ウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ダニ媒介性脳炎ウイルスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、通常ウイルス性出血熱及び神経系疾患をもたらすマレー渓谷脳炎フラビウイルスに感染した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、マレー渓谷脳炎ウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、マレー渓谷脳炎ウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、デング熱フラビウイルスに感染した患者、あるいはこのウイルスに関連した疾患又は障害(例えば、デング熱出血性熱)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、デング熱ウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、デング熱ウイルスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、シミアンウイルス40(SV40)に感染した患者、あるいはSV40により媒介される障害(例えば、腫瘍形成)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、SV40遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、SV40複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、ヒトT細胞白血球ウイルス(HTLV)に感染した患者、あるいはこのウイルスに関連した疾患又は障害(例えば、白血病及びミエロパシー)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、HTLV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、HTVL1遺伝子は、Tax転写活性化因子である。
好ましい実施形態では、HTLV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、モロニーマウス白血病ウイルス(Mo−MuLV)に感染した患者、あるいはMo−MuLVにより媒介される障害(例えば、T細胞白血病)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、Mo−MuLV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、Mo−MuLV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、脳心筋炎ウイルス(EMCV)に感染した患者、あるいはEMCVにより媒介される障害(例えば、心筋炎)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。EMCVは、マウスおよびブタにおいて心筋炎を引き起こし、ヒト心筋細胞に感染することができる。したがって、このウイルスは、異種移植を受けた患者に関する問題事項である。
好ましい実施形態では、EMCV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、EMCV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、麻疹ウイルス(MV)に感染した患者、MVにより媒介される障害(例えば、麻疹)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、MV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、MV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、水痘−帯状疱疹ウイルス(VZV)に感染した患者、あるいはVZVにより媒介される障害(例えば、水疱瘡又は帯状ヘルペス(帯状疱疹とも呼ばれる))の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、VZV遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、VZV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、アデノウイルスに感染した患者、あるいはアデノウイルスにより媒介される障害(例えば、気道感染)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、アデノウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、アデノウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、黄熱病ウイルス(YFV)に感染した患者、あるいはYFVにより媒介される障害(例えば、気道感染)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、YFV遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、好ましい遺伝子は、E、NS2A又はNS3遺伝子を包含する群のうちの1つである。
好ましい実施形態では、YFV複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ポリオウイルスに感染した患者、あるいはポリオウイルスにより媒介される障害(例えば、ポリオ)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、ポリオウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ポリオウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明の方法はまた、ポックスウイルスに感染した患者、あるいはポックスウイルスにより媒介される障害(例えば、天然痘)の危険性があるか、又は該障害に罹患した患者を治療することを提供する。
好ましい実施形態では、ポックスウイルス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ポックスウイルス複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
別の態様では、本発明は、病原体(例えば、細菌、アメーバ、寄生生物又は真菌などの病原体)に感染した対象を治療する方法を特徴とする。上記方法は、以下の:
iRNA剤、例えば本明細書中に記載の構造を有するsiRNA剤を提供することと、siRNA剤は、病原体遺伝子に相同であり、かつ例えば病原体遺伝子の切断により同遺伝子をサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象(好ましくは、ヒト対象)に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
標的遺伝子は、増殖、細胞壁合成、タンパク質合成、転写、エネルギー代謝(例えばクレブス回路)又は毒素産生に関与するものであり得る。
したがって、本発明は、マラリアを引き起こすマラリア原虫に感染した患者を治療する方法を提供する。
好ましい実施形態では、マラリア原虫遺伝子の発現が低減される。別の好ましい実施形態では、該遺伝子は、頂端膜抗原1(AMA1)である。
好ましい実施形態では、マラリア原虫の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、マイコバクテリウム・ウルセランス(Mycobacterium ulcerans)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、ブルーリ潰瘍)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、マイコバクテリウム・ウルセランス遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、マイコバクテリウム・ウルセランスの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、ヒト結核菌(Mycobacterium tuberculosis)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、結核)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、ヒト結核菌遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、ヒト結核菌の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、らい菌(Mycobacterium leprae)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、らい病)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、らい菌遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、らい菌の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、細菌である黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、皮膚及び粘膜の感染)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、黄色ブドウ球菌遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、黄色ブドウ球菌の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、細菌の肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、肺炎又は小児期下気道感染)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、肺炎連鎖球菌遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、肺炎連鎖球菌の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、細菌の化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、連鎖球菌性咽頭炎又は猩紅熱)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、化膿連鎖球菌遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、化膿連鎖球菌の複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、細菌の肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、肺炎又は小児期下気道感染)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、肺炎クラミジア遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、肺炎クラミジアの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
本発明はまた、細菌の肺炎マイコプラズマ(Mycoplasma pneumoniae)に感染した患者、あるいはこの病原体に関連した疾患又は障害(例えば、肺炎又は小児期下気道感染)を治療する方法を包含する。
好ましい実施形態では、肺炎マイコプラズマ遺伝子の発現が低減される。
好ましい実施形態では、肺炎マイコプラズマの複製に必要とされるヒト遺伝子の発現が低減される。
一態様では、本発明は、望ましくない免疫応答を特徴とする疾患又は障害(例えば、炎症性の疾患又は障害、あるいは自己免疫性の疾患又は障害)の危険性があるか、あるいは該疾患又は障害に罹患した対象(例えば、ヒト)を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤、例えば本明細書中に記載の構造を有するiRNA剤を提供することと、該iRNA剤は、望ましくない免疫応答を媒介する遺伝子に相同であり、かつ該遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、虚血又は再灌流傷害、例えば、急性心筋梗塞、不安定狭心症、心肺バイパス、外科的介入(例えば、血管形成術(例えば、経皮的経管的冠状動脈形成術))、移植された臓器若しくは組織(例えば、移植された心臓組織又は血管組織)に対する応答、又は血栓溶解に関連した虚血あるいは再灌流傷害である。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、再狭窄、例えば、外科的介入(例えば、血管形成術(例えば、経皮的経管的冠状動脈形成術))に関連した再狭窄である。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、炎症性腸疾患、例えばクローン病又は潰瘍性大腸炎である。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、感染又は傷害に関連した炎症である。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、喘息、狼瘡、多発性硬化症、糖尿病(例えば、2型糖尿病)、関節炎(例えば、関節リウマチ又は乾癬性関節炎)である。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、インテグリン又はインテグリンの共通リガンド(co-ligand )、例えばVLA4、VCAM、ICAMをサイレンシングする。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、セレクチン又はセレクチンの共通リガンド、例えばP−セレクチン、E−セレクチン(ELAM)、I−セレクチン、P−セレクチン糖タンパク質−1(PSGL−1)をサイレンシングする。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、補体系の構成成分、例えばC3、C5、C3aR、C5aR、C3コンバターゼ、C5コンバターゼをサイレンシングする。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、ケモカイン又はケモカイン受容体、例えばTNFI、TNFJ、IL−1I、IL−1J、IL−2、IL−2R、IL−4、IL−4R、IL−5、IL−6、IL−8、TNFRI、TNFRII、IgE、SCYA11、CCR3をサイレンシングする。
他の実施形態では、iRNA剤は、GCSF、Gro1、Gro2、Gro3、PF4、MIG、プロ血小板塩基性タンパク質(PPBP)、MIP−1I、MIP−1J、RANTES、MCP−1、MCP−2、MCP−3、CMBKR1、CMBKR2、CMBKR3、CMBKR5、AIF−1、I−309をサイレンシングする。
一態様では、本発明は、急性疼痛又は慢性疼痛の危険性があるか、あるいは急性疼痛又は慢性疼痛に罹患した対象(例えば、ヒト)を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤を提供することと、該iRNAは、疼痛の過程を媒介する遺伝子に相同であり、かつ該遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、イオンチャネルの構成成分をサイレンシングする。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、神経伝達物質の受容体又はリガンドをサイレンシングする。
一態様では、本発明は、神経系の疾患又は障害の危険性があるか、あるいは神経系の疾患又は障害に罹患した対象(例えば、ヒト)を治療する方法を特徴とする。該方法は、以下の:
iRNA剤を提供することと、該iRNAは、神経系の疾患又は障害を媒介する遺伝子に相同であり、かつ該遺伝子を例えば切断によりサイレンシングすることができることと、
iRNA剤を対象に投与することと、
それにより対象を治療することと
を包含する。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、アルツハイマー病又はパーキンソン病である。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、アミロイドファミリー遺伝子(例えばAPP)、プレセニリン遺伝子(例えば、PSEN1及びPSEN2)又はI−シヌクレインをサイレンシングする。
好ましい実施形態では、疾患又は障害は、神経変性疾患のトリヌクレオチドリピート病、例えばハンチントン病、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症又は脊髄小脳失調、例えばSCA1、SCA2、SCA3(マシャド・ジョセフ病)、SCA7又はSCA8である。
特に好ましい実施形態では、iRNA剤は、HD、DRPLA、SCA1、SCA2、MJD1、CACNL1A4、SCA7、SCA8をサイレンシングする。
ヘテロ接合性の喪失(LOH)は、LOH領域において配列、例えば遺伝子にヘミ接合性をもたらし得る。これは正常細胞と疾患状態の細胞(例えばがん細胞)との間に重大な遺伝的差異をもたらす可能性があり、正常細胞と疾患状態の細胞(例えばがん細胞)との間の有用な差異を提供する。この差異は、遺伝子又はその他の配列が正倍数体細胞ではヘテロ接合体であるが、LOHを有する細胞ではヘミ接合体であるために生じ得る。LOHの領域は、多くの場合、喪失すると好ましくない増殖を促進する遺伝子、例えば腫瘍抑制遺伝子、及び例えば別の遺伝子(場合によっては正常に機能(例えば、増殖)するのに必須の遺伝子)を含有する別の配列を含む。本発明の方法は、一部には、必須遺伝子の1つの対立遺伝子を本発明のiRNA剤で特異的に切断又はサイレンシングすることによる。上記iRNA剤は、該iRNA剤が、LOHを有する細胞に見出される必須遺伝子の1つの対立遺伝子を標的にするが、LOHを示さない細胞に存在する別の対立遺伝子はサイレンシングしないように選択される。実質的に、iRNA剤は2つの対立遺伝子を区別し、選択された対立遺伝子を選択的にサイレンシングする。実質的には、多型、例えばLOHにより影響を受ける必須遺伝子のSNPsは、LOHを有する細胞、例えばLOHを有するがん細胞を特徴とする疾患用の標的として使用される。
例えば、当業者は、腫瘍抑制遺伝子に近接し、且つ腫瘍抑制遺伝子を含むLOH領域内にある必須遺伝子を同定することができる。ヒトRNAポリメラーゼ II(POLR2A)の大サブユニットをコードする遺伝子、腫瘍抑制遺伝子p53に近接して位置する遺伝子は、このような遺伝子である。このような遺伝子は、がん細胞ではLOHの領域内に多く存在する。LOH領域内に存在し、且つ多くのがん細胞種では欠けているその他の遺伝子は、複製タンパク質A 70kDaサブユニット、複製タンパク質A32−kDa、リボヌクレオチドレダクターゼ、チミジル酸合成酵素、TATA関連因子2H、リボソームタンパク質S14、真核生物の開始因子5A、アラニルtRNAシンテターゼ、システイニルtRNAシンテターゼ、NaK ATPアーゼ、α−1サブユニット及びトランスフェリン受容体を含む群を包含する。
したがって、本発明は、LOHを特徴とする障害、例えばがんを治療する方法を特徴とする。該方法は:
任意選択で、LOH領域の遺伝子の対立遺伝子の遺伝子型を決定することと、好ましくは、正常細胞における該遺伝子の両対立遺伝子の遺伝子型を決定することと、
LOH細胞に見出される対立遺伝子を選択的に切断又はサイレンシングするiRNA剤を提供することと、
対象にiRNAを投与すること、
それにより疾患を治療することと
を包含する。
本発明はまた、本明細書中で開示されるiRNA剤、例えば多型遺伝子の1つの対立遺伝子を選択的にサイレンシング(例えば切断)することができるiRNA剤を包含する。
別の態様では、本発明は、2つ以上の遺伝子をiRNA剤で切断又はサイレンシングする方法を提供する。これらの実施形態では、上記iRNA剤は、2つ以上の遺伝子に見出される配列に十分な相同性を有するように選択される。例えば、配列AAGCTGGCCCTGGACATGGAGAT(配列番号28)は、マウスのラミンB1、ラミンB2、ケラチン複合体2−遺伝子1及びラミンA/C間で保存されている。したがって、この配列を標的とするiRNA剤は、該遺伝子集団全体を効率的にサイレンシングするであろう。
本発明はまた、2つ以上の遺伝子をサイレンシングすることができる、本明細書中で開示されるiRNA剤を包含する。
送達経路
説明を簡略化するために、本項の製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述される。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、別のiRNA剤、例えば、修飾iRNA剤に関して実施可能であり、且つかかる実施は本発明の範囲内にあることは理解されるべきである。iRNAを包含する組成物は種々の経路で対象に送達され得る。典型的な経路は、静脈内、局所、経直腸、経肛門、経膣、経鼻、経肺及び経眼経路を包含する。
本発明のiRNA分子は、投与に好適な医薬組成物中に組み込まれることが可能である。かかる組成物は、通常、1種類または複数種類のiRNAと医薬として許容可能な担体とを包含する。本明細書中で使用する場合、「医薬として許容可能な担体」という用語は、医薬品の投与と適合する任意かつすべての溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤及び抗真菌剤、等張な吸収遅延剤等を包含することを意図する。医薬としての活性を有する物質に関するこのような媒体および試薬を使用することは、当該技術分野で周知である。いかなる従来の媒体および試薬も該活性化合物と適合しない場合を除き、組成物に従来の媒体および試薬を使用することが想定される。また、補助的な活性化合物が組成物に包含されることも可能である。
本発明の医薬組成物は、局所治療又は全身治療のどちらが所望されるかによって、且つ治療されるべき領域によって、多様な方法で投与され得る。投与は、局所(経眼、経膣、経直腸、経鼻、経皮を含む)、経口又は非経口であってよい。非経口投与は、静脈内点滴投与、皮下投与、腹腔内注射又は筋肉内注射、又は鞘内投与若しくは脳室内投与を包含する。
投与の経路及び部位は標的指向性を増大するように選択してもよい。例えば、筋細胞を標的とする場合、目的の筋肉に筋肉内注射することは、論理的な選択であろう。エアロゾル形態のiRNAを投与することにより肺細胞を標的とすることもできよう。バルーン・カテーテルをiRNAでコーティングすることにより、且つ機械的にDNAを導入することにより血管内皮細胞を標的とすることもできる。
局所投与用の製剤には、経皮貼布剤、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、点滴剤、坐剤、噴霧剤、液剤及び粉末剤を挙げることができる。従来の医薬担体、水溶性基剤、粉末状基剤又は油状基剤、増粘剤等が、必要又は望ましいものであり得る。コーティングされたコンドーム、グローブ等もまた有用であり得る。
経口投与用の組成物には、粉剤又は顆粒剤、水中懸濁液又は水溶液、シロップ、エリキシル又は非水溶性媒体、錠剤、カプセル、薬用キャンディ、又はトローチが包含される。錠剤の場合、使用可能な担体は、ラクトース、クエン酸ナトリム及びリン酸塩を含む。デンプン等の種々の錠剤分解物質、ならびに、ステアリン酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム及びタルク等の潤滑剤が、一般に錠剤に使用される。カプセル形態での経口投与については、有用な希釈剤は、ラクトース及び高分子量ポリエチレングリコールである。水溶性の懸濁液が経口使用に必要とされる場合、本発明の核酸組成物は、乳化剤及び懸濁剤と組み合わせることができる。所望により、ある種の甘味剤及び/又は香料剤を添加することができる。
鞘内投与又は脳室内投与のための組成物は、緩衝剤、希釈剤及びその他の好適な添加剤も含有し得る殺菌水溶液を含み得る。
非経口投与のための製剤は、緩衝剤、希釈剤及びその他の好適な添加剤も含有し得る殺菌水溶液を含み得る。脳室内注射は、例えばリザーバに取り付けられた脳室内カテーテルにより容易となり得る。脳室内で使用される場合、溶質の総濃度は、調製物が等張となるように制御されるべきである。
経眼投与に関しては、軟膏又は滴下可能な液剤が、アプリケータ又は目薬用容器等の当業者には既知の眼球送達システムにより送達され得る。このような組成物は、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヒドロキシプロピルメチルセルロース又はポリ(ビニルアルコール)等の粘性剤(mucomimetics)、ソルビン酸、EDTA又は塩化ベンジルクロニウム等の防腐剤、及び通常量の希釈剤及び/又は担体を包含することができる。
局所送達
説明を簡略化するために、本項の製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、別のiRNA剤、例えば、修飾iRNA剤に関して実施可能であり、且つかかる実施は本発明の範囲内にあることは理解されるべきである。好ましい実施形態では、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、局所投与を介して対象に送達される。「局所投与」とは、対象の表面に直接製剤を接触させることによって、該対象に送達することを言う。局所送達の最も一般的な形態は皮膚に対してであるが、本明細書中で開示される組成物は、体の別の表面、例えば目、粘膜、体腔の表面又は体内の表面に対して、直接適用することもできる。上記したように、最も一般的な局所送達は皮膚に対してである。この用語は、局所及び経皮を含むいくつかの投与経路を包含するが、これらに制限されない。これらの投与の形態は、通常、皮膚の透過障壁への浸透及び標的組織又は標的層への効率的な送達を含む。局所投与は、組成物が表皮及び真皮に浸透し、最終的に全身への送達を達成する手段として使用されることができる。また、局所投与は、対象の表皮又は真皮に、又はその特定の層に、又はその下の組織に、オリゴヌクレオチドを選択的に送達する手段として使用されることができる。
本明細書中で用いる場合、「皮膚」という用語は、動物の表皮及び/又は真皮をいう。哺乳類の皮膚は、2つの主要かつ明確な層から構成されている。皮膚の外側の層は、表皮と呼ばれる。表皮は、角質層、顆粒層、有棘層、及び基底層から成り、角質層は皮膚の表面にあり、基底層は表皮の最も深い部分にある。表皮は、体の場所に応じて50μm〜0.2mmの厚さである。
表皮の下に真皮があり、真皮は表皮よりもはるかに厚い。真皮は、主として繊維束状のコラーゲンから構成されている。このコラーゲン束は、とりわけ、血管、毛細リンパ管、腺、神経終末及び免疫学的に活性な細胞に対する支えを提供する。
器官としての上記皮膚の主要な機能の1つは、体内への物質の侵入を制御することである。皮膚の主たる透過障壁は、種々な分化状態の多くの細胞の層から形成される角質層により提供される。角質層での細胞間の空隙は、皮膚透過障壁をさらに増大するように、密閉を提供する格子様の構造に配置構成された様々な脂質で満たされている。
皮膚により提供される透過障壁は、約750Daより大きい分子量を有する分子に対しては主として非透過性である。大きな分子が皮膚の透過障壁を通過するためには、通常の浸透現象以外の機構が使用されなければならない。
いくつかの要因が、投与される物質に対する皮膚の透過性を決定付けている。これらの要因は、投与を受けた皮膚の特性、送達剤の特性、薬物と送達剤及び薬物と皮膚の両方の間の相互作用、投与された薬物の用量、治療の形態、治療後の措置を包含する。選択的に表皮及び真皮を標的とするために、薬物が予め選択された層へと浸透することを可能とする、1つ又はそれ以上の浸透促進剤を包含する組成物を配合することが可能なこともある。
経皮送達は、脂質可溶性の治療剤の投与に有用な経路である。真皮は、表皮よりも透過性が高いため、擦過した皮膚、熱傷した皮膚又は剥離した皮膚を介すると吸収はより迅速となる。また、皮膚への血流を増加させる炎症及びその他の生理学的な条件も、経皮吸収を増大させる。この経路を介する吸収は、油状ビヒクル(塗擦剤)の使用により、又は1つ以上の浸透促進剤の使用により増大し得る。経皮経路を介して本明細書中に開示される組成物を送達する別の効率的な方法としては、皮膚の水分補給及び制御放出型の局所貼布剤の使用が挙げられる。経皮経路は、全身治療及び/又は局所治療のための、本明細書中に開示される組成物を送達する潜在的に効率的な手段を提供する。
加えて、イオントフォレーシス(電場の影響下で生体膜を介してイオン性溶質を移動すること)(リーら(Lee et al)、「治療剤担体システムにおける評論総説(Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems)」、163ページ、1991年)、フォノフォレーシス又はソノフォレーシス(生体膜、特に皮膚及び角膜を横切る種々の治療剤の吸収を増大させるための超音波の使用)(リーら(Lee et al)、「治療剤担体システムにおける評論総説」、166ページ、1991年)、並びに、投薬の状態及び投与部位における保持力に応じたビヒクル特性の最適化(リーら(Lee et al)、「治療剤キャリアシステムにおける評論総説」、168ページ、1991年)は、皮膚及び粘膜部位を横切って局所投与される組成物の移送を増大させる有用な方法であり得る。
提供された上記組成物及び方法は、種々のタンパク質及び遺伝子の機能を、培養又は保存された真皮組織においてin vitroで、かつ動物において試験するために使用することもできる。したがって、本発明は、任意の遺伝子の機能を試験するために適用することができる。また、本発明の方法は、治療的に又は予防的に使用され得る。例えば、乾癬、扁平苔癬、中毒性表皮壊死症、多形性紅斑、基底細胞がん、有棘細胞がん、悪性黒色腫、パジェット病、カポジ肉腫、肺線維症、ライム病、ならびにウイルス、真菌及びバクテリアの皮膚感染等の疾患に罹患しているとわかっている動物又は該疾患への罹患が疑われる動物の治療のために使用されうる。
肺送達
説明を簡略化するために、本項の製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、別のiRNA剤、例えば、修飾iRNA剤に関して実施可能であり、且つこのような実施は本発明の範囲内にあることは理解されるべきである。iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む組成物は、肺送達により対象に投与されうる。肺送達組成物は、患者により分散剤が吸入され、該分散剤内の組成物、好ましくはiRNAが肺に到達して肺胞領域を介して直接血液循環へ容易に吸収され得るように、送達されることができる。肺送達は、肺の疾患を治療するために、全身送達及び局所送達の両方に有効であり得る。
肺送達は、霧状の、エアロゾル化された、ミセル化された、かつ乾燥粉末ベースの製剤の使用など、様々な手法で達成可能である。送達は、液体ネブライザー、エアロゾル吸入器、および乾燥粉末散布デバイスを用いて達成されうる。定量式のデバイスが好ましい。アトマイザー又は吸入器を使用する利点の1つは、上記デバイスが内蔵型であるために雑菌混入の可能性が最小限となることである。乾燥粉末散布デバイスは、例えば、容易に乾燥粉末として製剤化され得る薬物を送達する。iRNA組成物は、凍結乾燥粉末又は噴霧乾燥粉末として、単独又は好適な粉末担体との組み合わせとして安定に貯蔵され得る。吸入用の組成物の送達は、機器に組み込まれた時に、エアロゾル薬の投与期間中の、服用量の追跡、服用順守の監視、及び/又は患者に対する服用の誘発を可能にする、タイマー、投与量計測器、時間測定器、又は時間表示器などの服用時間計測要素を介して実施されてもよい。
「粉末」という用語は、微小な分散固形粒子から成る組成物を意味し、上記粒子は自由に流動し、且つ吸入器内で容易に分散されうるとともに、続いて対象によって吸入されて肺へ到達し肺胞内に浸透可能となることを特徴とする。したがって、上記粉末は、「呼吸用」であると言える。平均粒径は、直径が約10μm未満であることが好ましく、比較的均一に球状の形状に分布していることが好ましい。直径が、約7.5μm未満であることがより好ましく、約5.0μm未満であることが最も好ましい。通常、粒径分布は、直径が約0.1μm〜約5μmであり、特に約0.3μm〜約5μmであることが好ましい。
「乾燥」という用語は、組成物が、約10重量%(%w)未満の水分含有量、通常は、約5%w未満、好ましくは約3%w未満の水分含有量を有することを意味する。乾燥組成物は、上記粒子が吸入器内で容易に分散可能でエアロゾルを形成するようなものでありうる。
「治療上有効な量」という用語は、期待される生理学的応答を得るために治療すべき対象に所望のレベルの薬物を提供するのに必要とされる、組成物中の存在量である。
「生理学的に有効な量」という用語は、所望の症状緩和効果又は治療効果を得るために対象に送達される量である。
「医薬として許容可能な担体」という用語は、肺に対する重大な悪影響である毒性効果を伴わずに、肺に摂取させることができる担体を意味する。
担体として有用である医薬賦形剤の種類としては、ヒト血清アルブミン(HSA)等の安定剤、糖質、アミノ酸及びポリペプチド等の充填剤、pH調整剤又は緩衝剤、塩化ナトリウム等の塩等が挙げられる。これらの担体は、結晶形態でも非晶質の形態でもよく、又は該2つの形態の混合物であってもよい。
特に有用である充填剤としては、適合性の糖質、ポリペプチド、アミノ酸又はそれらの組み合わせが挙げられる。好適な糖質としては、ガラクトース、D−マンノース、ソルボース等の単糖、ラクトース、トレハロース等の二糖、2−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン等のシクロデキストリン、及びラフィノース、マルトデキストリン、デキストラン等の多糖、マンニトール、キシリトール等のアルジトール等が挙げられる。糖質の好ましい群としては、ラクトース、トレハロース、ラフィノース、マルトデキストリン及びマンニトールが挙げられる。好適なポリペプチドとしては、アスパルテームが挙げられる。アミノ酸としては、アラニン及びグリシンが挙げられ、グリシンが好ましい。
本発明の組成物の微量成分である添加剤は、噴霧乾燥中の立体構造の安定性及び粉末の分散性の向上のために包含されてもよい。これらの添加剤は、トリプトファン、チロシン、ロイシン及びフェニルアラニン等の疎水性アミノ酸を含む。
好適なpH調整剤又は緩衝剤としては、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム等の、有機酸及び塩基から調製される有機塩が挙げられるが、クエン酸ナトリウムが好ましい。
ミセル状iRNA製剤の経肺投与は、テトラフルオロエタン、ヘプタフルオロエタン、ジメチルフルオロプロパン、テトラフルオロプロパン、ブタン、イソブタン、ジメチルエーテル、およびその他の非CFC噴霧剤及びCFC噴霧剤等の噴霧剤を用いて、定量噴霧器で達成され得る。
経口又は経鼻送達
説明を簡略化するために、本項の製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述する。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、別のiRNA剤、例えば、修飾iRNA剤に関して実施可能であり、且つかかる実施は本発明の範囲内にあることは理解されるべきである。口腔及び鼻腔の膜はいずれも、別の投与経路と比べて有利な点を与える。例えば、これらの膜を介して投与された薬物は、急速に作用を開始し、薬効レベルの血漿中濃度を提供し、肝代謝の初回通過効果を回避し、不都合な胃腸(GI)環境への薬物の暴露を回避する。更なる利点は、上記膜部位に容易に接近することができるので、薬物を簡単に投与し、局在させ、且つ除去することができることである。
経口送達では、組成物が、口腔の表面に、例えば、舌下粘膜(舌の腹側表面の膜及び口底を含む)又は頬の内面を構成する頬粘膜を標的とするようにすることが可能である。舌下粘膜は比較的透過性が高いため、迅速な吸収と、且つ多くの薬物に対する許容可能な生物学的利用性が得られる。さらに、舌下粘膜は、便利で、許容可能で、且つ容易に接触可能である。
分子が口腔粘膜を介して透過する能力は、分子サイズ、脂質溶解度及びペプチドタンパク質のイオン化に関連すると思われる。1,000ダルトン未満の小さい分子は、迅速に粘膜を通過すると思われる。分子サイズが増加するのに伴い、透過性は急速に減少する。脂質可溶性の化合物は、脂質可溶性でない分子よりも透過性が高い。分子がイオン化されていない、または電荷において中性である場合に、最大吸収が生じる。したがって、荷電分子は、口腔粘膜を介した吸収にとって最も大きな課題となる。
また、iRNAの医薬組成物は、上述のような混合ミセル医薬製剤及び噴霧剤を、定量噴霧器から、吸入ではなくヒトの口腔内へ噴霧することにより、口腔に投与され得る。一実施形態では、上記噴霧器は、医薬製剤及び噴霧剤を口腔内へ噴霧する前にまず振とうされる。
デバイス
説明を簡略化するために、本項のデバイス、製剤、組成物及び方法は、主として非修飾iRNA剤に関して論述される。しかしながら、これらのデバイス、製剤、組成物及び方法は、別のiRNA剤、例えば、修飾iRNA剤に関して実施可能であり、且つかかる実施は本発明の範囲内にあることは理解されるべきである。iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、例えば、対象へ移植するかまたは別の方法で対象に設置されるデバイス等のデバイス上又はデバイス内へ配置されることができる。典型的なデバイスとしては、血管系に導入されるデバイス(例えば血管組織の管腔内に挿入されるデバイス)、又はステント、カテーテル、心臓弁、及び別の血管用デバイスを含有する、デバイス自体が血管の一部を形成するデバイスが挙げられる。これらのデバイス、例えばカテーテル又はステントは、肺、心臓又は足の血管に配置されることができる。
別のデバイスとしては、血管用デバイス以外のデバイス、例えば腹膜、又は臓器又は腺組織に移植されるデバイス、例えば人工臓器が挙げられる。このデバイスは、iRNAに加えて治療物質を放出することが可能であり、例としては、デバイスはインスリンを放出することができる。
その他のデバイスは、股関節等の人工関節、及び別の整形外科移植片を含む。
一実施形態では、iRNAを含む組成物の単位用量又は一定用量は、移植デバイスにより分配される。該デバイスは、対象の体内であるパラメータを監視するセンサーを包含することができる。例えば、該デバイスがポンプを備え、例えば任意選択で電子機器と連携されていてもよい。
組織、例えば腎臓等の細胞又は器官が、iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を用いてex vivoで処理され、次に対象に投与または移植されることも可能である。
上記組織は、自己、同種、又は異種の組織であり得る。例えば、組織(例えば腎臓)は、移植片対宿主病を減少させるように処理可能である。別の実施形態では、組織は同種組織であり、該組織(腎臓等)における好ましくない遺伝子発現を特徴とする疾患を治療するために処理される。他の例では、造血性細胞を含有する組織、例えば骨髄造血性細胞は、好ましくない細胞増殖を阻害するように処理され得る。
自己組織であれ移植組織であれ、処理された組織の導入は、別の治療と組み合わせることができる。
いくつかの実施では、iRNAで処理された細胞は、例えば該細胞が移植片から離れるのを阻止するが、体内の分子が該細胞に到達するのを可能にし、かつ該細胞により産生された分子が体内に侵入するのを可能にする半透過性多孔質障壁により、別の細胞から隔離される。一実施形態では、該多孔質障壁は、アルギン酸から形成される。
一実施形態では、避妊具(避妊用デバイス)が、iRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)でコーティングされるか、又は該iRNA剤を含有する。典型的なデバイスとしては、コンドーム、避妊ペッサリー、IUD(移植可能な子宮用デバイス)、スポンジ、膣コンドーム、及び産児制限器具が挙げられる。一実施形態では、iRNAは精子又は卵を不活性化するように選択される。他の実施形態では、iRNAは、ウイルス又は病原体RNA、例えばSTDのRNAに相補的であるように選択される。いくつかの例では、iRNA組成物は、殺精子剤を含むことができる。
用量
一態様では、本発明は、対象(例えばヒト対象)に、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤を投与する方法を特徴とする。該方法は、iRNA剤、例えばsRNA剤、例えば二本鎖sRNA剤であって(a)二本鎖部分が19〜25ヌクレオチド(nt)長、好ましくは21〜23ntであり、(b)標的RNA(例えば、内在性標的RNA又は病原体標的RNA)に相補的であり、且つ任意選択で(c)少なくとも1つの3’突出部1〜5ヌクレオチド長を含む二本鎖sRNA剤を単位用量投与することを包含する。一実施形態では、上記単位用量は、体重1kg当たり1.4mg未満、又は体重1kg当たり10、5、2、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005、0.001、0.0005、0.0001、0.00005又は0.00001mg未満、及び体重1kg当たり200nmol未満のRNA剤(例えば約4.4×1016コピー)、又は体重1kg当たり1,500、750、300、150、75、15、7.5、1.5、0.75、0.15、0.075、0.015、0.0075、0.0015、0.00075、0.00015nmol未満のRNA剤である。
規定された量は、疾患又は障害、例えば腎臓に存在するRNA等の標的RNAに関連する疾患又は障害を、治療又は抑制するのに効果的な量であり得る。単位用量は、例えば、注射(例えば、静脈内又は筋肉内)、吸入投与、又は局所投与により投与され得る。用量は、体重1kgあたり2、1又は0.1mg未満であることが特に好ましい。
好ましい実施形態では、単位用量は、1日に1回未満の頻度、例えば、2,4,8又は30日毎よりも低い頻度で投与される。他の実施形態では、単位用量は、頻繁に投与されない(例えば、規則正しい頻度では投与されない)。例えば、単位用量が単回で投与されてもよい。
一実施形態では、有効用量がその他の従来の治療様式で投与される。一実施形態では、対象がウイルス感染症であり、上記治療様式は、iRNA剤以外の抗ウイルス剤(例えば、二本鎖iRNA剤又はsRNA剤以外)である。他の実施形態では、対象がアテローム性動脈硬化症であり、有効用量のiRNA剤(例えば二本鎖iRNA剤又はsRNA剤)が、外科的介入と組み合わせて、例えば外科的介入(例えば血管形成術)の後に投与される。
一実施形態では、対象に、初回用量及び1又はそれ以上の維持用量のiRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤、またはそれらの前駆体をコードするDNA)が投与される。維持用量は、一般に初回用量より少ない(例えば、初回用量の1/2少ない)。維持投与計画は、対象を、1日に体重1kg当たり0.01μg〜1.4mgの範囲、例えば1日に体重1kg当たり10、1、0.1、0.01、0.001、又は0.00001mgの用量で治療することを包含する。維持用量は、5、10、又は30日毎に1回以下で投与されるのが好ましい。さらに、治療投与計画は、個々の疾患の性質、該疾患の重症度及び患者の全体的な状態により変化し得る期間中は持続され得る。好ましい実施形態では、用量は、1日当たり1回以下、例えば24、36、48時間以上当たり1回以下、例えば5又は8日毎に1回以下で送達され得る。治療に続いて、患者の状態の変動及び疾患状態の症状の緩和について、患者をモニタリングしてもよい。患者が現在の用量レベルでは有意に応答しない場合には、化合物の用量は増加されてもよいし、又は疾患状態の症状の緩和が認められる場合、疾患状態が除去されている場合、又は望ましくない副作用が認められる場合には、用量を減らしてもよい。
有効用量は、個別の状況の下で所望される、又は適切と考えられるように、単回投与で又は2回以上の投与で投与され得る。所望により、反復又は頻繁な注入を容易にするためには、送達デバイス(例えば、ポンプ、半永久ステント(例えば、静脈内、腹腔内、嚢内又は関節内))又はリザーバを移植することが望ましい。
一実施形態では、iRNA剤医薬組成物は、複数の種類のiRNA剤を包含する。他の実施形態では、複数種類のiRNA剤が、天然に存在する標的配列に関して別の種類のiRNA剤と重複せずかつ隣接しない配列を有する。他の実施形態では、複数の種類のiRNA剤は、天然に存在する異なる標的遺伝子に特異的である。他の実施形態では、iRNA剤は対立遺伝子特異的である。
場合によっては、患者は、iRNA剤を用いて別の治療様式と併せて治療される。例えば、初期腎疾患等の腎臓病を治療中の患者は、疾患の進行を増大することが知られている標的遺伝子に特異的なiRNA剤を、該標的遺伝子の産物の活性を阻害する既知の薬物と併せて投与されてもよい。例えば、初期腎疾患の患者は、SGLT2 RNAを標的とするiRNA剤を、ナトリウム−グルコース共輸送を遮断し、続いて単一ネフロン糸球体ろ過量を減少させることが知られている低分子フロリジンと併用して治療されてもよい。他の実施形態では、腎臓のがんを治療中の患者は、腫瘍細胞の増殖に必須な標的に特異的なiRNA剤を、化学療法と併用して投与されてもよい。
治療の成功に続いて、病状の再発を予防するための維持療法を患者に施すことが望ましく、該療法では、本発明の化合物が、体重1kg当たり0.01μg〜100gの維持用量で投与される(米国特許第6,107,094号を参照)。
iRNA剤組成物の濃度は、疾患を治療又は抑制するのに、又はヒトにおける生理学的状態を調節するのに十分効果的な量である。投与されるiRNA剤の濃度又は量は、該iRNA剤及び投与方法(例えば、経鼻、経口、経肺)に対して決定されたパラメータに依存し得る。例えば、経鼻製剤は、鼻腔の刺激又は焼けつきを回避するために、いくつかの成分をかなり低濃度とする必要がある傾向にある。好適な経鼻製剤を提供するために、経口製剤を10〜100倍に希釈するのが望ましいこともある。
疾患又は障害の重症度、事前の治療、対象の通常の健康状態及び/又は年齢、ならびに別の疾患の存在など(これらに限定されない)、ある種の要因が、対象を効果的に治療するのに必要とされる用量に影響を及ぼす可能性がある。さらに、治療上有効な量のiRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を用いた対象の治療は、単一の治療を包含することもできるし、又は、好ましくは一連の治療を包含することもできる。また、治療に使用されるsRNA剤等のiRNA剤の有効用量を、個々の治療の経過により増やしても減らしてもよいことは当然のことである。用量を変化させることは可能であり、本明細書中で記載されるような診断アッセイの結果から明らかになり得る。例えば、対象は、iRNA剤組成物の投与後にモニタリングされ得る。モニタリングの情報に基づいて、iRNA剤組成物の追加量が投与され得る。
数日間〜数ヶ月間続く治療の経過とともに、又は治療が効果を上げるか若しくは疾患状態の減少が達成されるまで、投薬は治療されるべき病状の重症度及び応答性によって決まる。最適な投与計画は、患者の体内における薬物蓄積量の測定から算出され得る。当業者は、最適の用量、投与の手順及び反復頻度を容易に決定することができる。最適の用量は、個々の化合物の相対的な効能に依存して変化しうるものであり、通常、in vitro及びin vivoの動物モデルで効果的であることが見出されたEC50を基に概算可能である。いくつかの実施形態では、上記動物モデルには、ヒト遺伝子、例えば、標的RNAを産生する遺伝子を発現するトランスジェニック動物が挙げられる。トランスジェニック動物は、対応する内在のRNAを欠いているものであってもよい。他の実施形態では、試験用の組成物は、少なくとも内部領域においては、動物モデルの標的RNAとヒトの標的RNAとの間で保存されている配列と相補的であるiRNA剤を包含する。
本明細書中に記載のiRNA剤が、数多くの方法で、哺乳類、特に大型哺乳類、例えばヒト以外の霊長類又はヒトに投与され得ることを、本発明者等は見出している。
一実施形態では、iRNA剤(例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤)組成物の投与は、非経口、例えば静脈内(例えばボーラスとして又は拡散注入として)、皮内、腹腔内、筋肉内、鞘内、脳室内、頭蓋内、皮下、経粘膜的、口腔内、舌下、経内視鏡的、経直腸、経口、経膣、局所、経肺、鼻腔内、尿道又は経眼で実施される。投与は、対象者により、又は他の人(例えば医療提供者)により行われ得る。該薬剤は、一定用量で、又は一定量を送達する分配容器中に提供され得る。選択された送達様式については、以下により詳細に述べる。
本発明は、本明細書中に記載のiRNA剤を直腸投与又は直腸送達するための方法、組成物及びキットを提供する。
したがって、本明細書中に記載のiRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)、例えば本明細書中に記載の治療上有効な量のiRNA剤、例えば40ヌクレオチド未満、好ましくはヌクレオチド30未満の二本鎖領域を有し、1つ又は2つの1〜3ヌクレオチド長の1本鎖3’突出部を有するiRNA剤は、直腸投与され得る(例えば、直腸を介して下方大腸又は上方大腸内へ導入され得る)。この手法は、炎症性疾患、好ましくない細胞増殖を特徴とする障害、例えばポリープ又は大腸がんを治療する場合に、特に有用である。
該薬剤は、分注用デバイス、例えば、大腸の検査又はポリープの除去に使用されるデバイスと類似した、可撓性の、カメラガイド付きデバイスであって、薬剤を送達する手段を備えたものを導入することにより、大腸内の部位に送達され得る。
iRNA剤の直腸投与には、浣腸剤を用いる。浣腸剤のiRNA剤は、生理食塩水又は緩衝溶液に溶解され得る。また、直腸投与には坐剤を用いることも可能であり、坐剤は、別の成分、例えばココアバター又はヒドロプロピルメチルセルロース等の賦形剤を含み得る。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、例えば錠剤、カプセル、ゲルカプセル、薬用キャンディ、トローチ又は液状シロップの形状で経口投与され得る。さらに、該組成物は、口腔の表面に局所施用され得る。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、口腔投与されることができる。例えば、該薬剤は口腔内に噴霧されてもよいし、又は直接、例えば液状、固形またはゲル状で、口腔内の表面に施用されてもよい。このような投与は、口腔内(例えば、歯茎又は舌)の炎症の治療に特に望ましく、例えば一実施形態では、その口腔投与は、例えば吸入を伴わずに、分配容器、例えば医薬組成物及び噴霧剤を分配する定量噴霧容器から口腔内へ噴霧されることにより実施される。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、眼球組織に投与され得る。例えば、該薬剤は、眼又は隣接する組織(例えば、瞼の内側)に投与され得る。該薬剤は、例えば噴霧することにより、滴剤として、洗眼液として、又は軟膏として局所投与され得る。投与は、対象者により、又は他の人(例えば医療提供者)により実施され得る。該薬剤は、一定用量で、又は一定用量を送達する容器内で提供され得る。また、該薬剤は、眼の内側に投与されることも可能であり、選択された領域又は構造に対して該薬剤を導入することができる針又は別の送達デバイスにより導入され得る。眼球治療は、眼又は隣接する組織の炎症を治療するのに特に望ましい。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、皮膚へ直接投与され得る。例えば、該薬剤は、例えば、皮膚内に侵入するが、好ましくはその下にある筋組織には侵入しない極微針又は一連の極微針を使用することにより、皮膚層に局所投与又は送達され得る。iRNA剤組成物の投与は、局所的であり得る。局所投与は、例えば、対象の真皮又は表皮に上記組成物を送達することができる。局所投与は、経皮貼布剤、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、点滴剤、坐剤、噴霧剤、液剤及び粉末剤の形態であり得る。局所投与用の組成物は、リポソーム、ミセル、乳化剤又は別の脂溶性分子集合体として製剤化され得る。経皮投与は、イオントフォレーシス、フォノフォレーシス又はソノフォレーシス等の少なくとも1つの浸透促進法を用いて投与され得る。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、肺器官系に投与され得る。経肺投与は、吸入により、又は肺器官系内へ送達デバイスを導入することにより、例えば該薬剤を分配することができる送達デバイスを導入することにより達成され得る。肺送達の好ましい方法には、吸入を用いる。該薬剤は、該薬剤(例えば湿った薬剤又は乾燥した薬剤であって、吸入可能なように十分に小さい形状の薬剤)を送達する容器中で提供され得る。該デバイスは、一定用量の薬剤を送達し得る。対象者でも他の人でも該薬剤を投与し得る。
肺送達は、肺組織に直接影響する疾患だけでなく、別の組織に影響する疾患にも効果的である。
iRNA剤は、液体または液体以外のもの(例えば粉末、結晶)、又は肺送達用のエアロゾルとして製剤化され得る。
本明細書中に記載の任意のiRNA剤は、経鼻投与され得る。経鼻投与は、送達デバイスを鼻内に導入することにより、例えば該薬剤を分配することができる送達デバイスを導入することにより達成され得る。経鼻送達の方法は、鼻腔の表面に、噴霧剤、エアロゾル、液剤を、例えば滴下により又は局所投与により投与することを包含する。該薬剤は、該薬剤(例えば湿った薬剤又は乾燥した薬剤であって、吸入可能なように十分に小さい形状の薬剤)を送達する容器中で提供され得る。該デバイスは、一定用量の薬剤を送達し得る。対象者でも他の人でも該薬剤を投与し得る。
経鼻送達は、鼻組織に直接影響する疾患だけでなく、別の組織に影響する疾患にも効果的である。
iRNA剤は、液体または液体以外のもの(例えば粉末、結晶)、又は経鼻送達用として製剤化され得る。
iRNA剤は、天然のウイルスキャプシド内にパッケージングされてもよいし、化学的若しくは酵素的に生産された人工キャプシド又はそれらに由来する構造内にパッケージングされてもよい。
iRNA剤を含む医薬組成物の用量は、疾患状態(例えばがん又は心疾患)の症状を緩和するために投与され得る。対象は、上記の任意の方法により、該医薬組成物を用いて治療され得る。
対象における遺伝子発現は、iRNA剤を含む医薬組成物を投与することにより調節され得る。
対象は、粉末形態、例えば結晶性粒子等の微粒子の集合体である一定量のiRNA剤、例えば二本鎖のiRNA剤またはsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤)組成物を投与することにより治療され得る。該組成物は、複数のiRNA剤、例えば、1つ又はそれ以上の異なる内在性標的RNAに特異的なiRNA剤を包含し得る。上記方法は、本明細書中に記載の別の特徴を包含し得る。
対象は、噴霧乾燥を含む方法(すなわち溶液、乳化剤、又は懸濁液を噴霧し、直後にその液滴を乾燥ガスに暴露させ、得られた多孔質粉末粒子を回収すること)により調製された一定量のiRNA剤組成物を投与することにより治療され得る。上記組成物は、複数のiRNA剤、例えば、1つ又はそれ以上の異なる内在性標的RNAに特異的なiRNA剤を包含し得る。上記方法は、本明細書中に記載の別の特徴を包含し得る。
iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)は、粉末形態、結晶形態又はその他の微細に分割された形態で、担体、例えば吸入又は別の経肺送達に適したマイクロ粒子又はナノ粒子とともに、あるいは担体を伴わずに、提供され得る。このことは、エアロゾル調製物、例えばエアロゾル化した噴霧乾燥組成物を提供することを包含する。該エアロゾル組成物は、定量送達デバイス中に提供されるか、又は該デバイスにより分配されるかのうち少なくともいずれかでありうる。
対象は、吸引により、例えば噴霧乾燥したiRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の組成物を、エアロゾル化し、且つ該エアロゾル化組成物を吸引することにより、治療可能な状態を治療され得る。iRNA剤はsRNAであり得る。上記組成物は、複数のiRNA剤、例えば、1つ又はそれ以上の異なる内在性標的RNAに特異的なiRNA剤を包含し得る。上記方法は、本明細書中に記載の別の特徴を包含し得る。
対象は、有効量/一定量のiRNA剤、例えば、二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤、またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む組成物を投与することにより治療されることができ、該組成物は、噴霧乾燥、凍結乾燥、真空乾燥、蒸発、流動床乾燥、又はこれらの技法の組合せを含む方法により調製される。
別の態様では、本発明は、対象の細胞における多量の転写産物に関連したパラメータを評価すること、参照値に対して評価されたパラメータを比較すること、及び評価されたパラメータが参照値に対して予め選択された相関を有する(例えば値が大きい)場合にiRNA剤(又は、sRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤等の前駆体、又はiRNA剤又はその前駆体をコードするDNA)を該対象に投与することを包含する方法を特徴とする。一実施形態では、iRNA剤は、評価される転写産物に相補的な配列を含む。例えば、パラメータは、転写レベルの直接的な測定、タンパク質レベルの測定、疾患又は障害の症状又は特徴(例えば細胞増殖速度及び/又は腫瘍質量、ウイルス負荷)の測定であり得る。
別の態様では、本発明は、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む第1の量の組成物であって該iRNA剤が標的核酸と実質的に相補的である鎖を含むことを特徴とする組成物を、対象に投与することと、標的核酸によりコードされたタンパク質と関連する活性を評価し、該評価を第2の量が投与されるべきかどうかを決定するために使用することを含む方法を特徴とする。好ましい実施形態では、上記方法は、第2の量の組成物を投与することを包含し、第2の量についての投与時間又は用量は、前記評価の関数である。上記方法は、本明細書中に記載の別の特徴を包含し得る。
別の態様では、本発明は、二本鎖iRNA剤(ds iRNA剤)の供給源を対象に投与する方法を特徴とする。該方法は、(a)19〜25ヌクレオチド長、好ましくは21〜23ヌクレオチドの二本鎖領域を含み、(b)標的RNA(例えば、内在性RNA又は病原体RNA)に相補的であり、且つ任意選択で(c)少なくとも1つの3’突出部1〜5nt長を含むds iRNA剤、例えばsRNA剤の供給源を投与または移植することを包含する。一実施形態では、上記供給源は、長期にわたりds iRNA剤を放出し、例えば上記供給源は、制御放出又は遅延放出型の供給源であり、例えばds iRNA剤を徐々に放出する微粒子である。他の実施形態では、上記供給源は、ポンプ、例えばセンサーを含むポンプ、又は1つ又はそれ以上の単位用量を放出することができるポンプである。
一態様では、本発明は、標的RNAに相補的なヌクレオチド配列、例えば、実質的及び/又は正確に相補的なヌクレオチド配列を含むiRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。標的RNAは、内在性のヒト遺伝子の転写産物であり得る。一実施形態では、iRNA剤は、(a)19〜25ヌクレオチド長、好ましくは21〜23ヌクレオチドであり、(b)内在性標的RNAに相補的であり、且つ任意選択で(c)少なくとも1つの3’突出部1〜5nt長を含む。一実施形態では、医薬組成物は、乳化剤、マイクロエマルジョン、クリーム、ゼリー又はリポソームであり得る。
一例では、医薬組成物は、局所送達剤と混合されたiRNA剤を含む。局所送達剤は、複数の微小ビヒクルであり得る。微小ビヒクルは、リポソームであり得る。好ましい実施形態では、リポソームはカチオン性のリポソームである。
別の態様では、医薬組成物は、局所浸透促進剤と混合されたiRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む。一実施形態では、上記局所浸透促進剤は、脂肪酸である。脂肪酸は、アラキドン酸、オレイン酸、ラウリン酸、カプリル酸、カプリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、ジカプリン酸、トリカプリン酸、モノオレイン、ジラウリン、グリセリル 1−モノカプリン酸、1−ドデシルアザシクロヘプタン−2−オン、アシルカルニチン、アシルコリン、又はC1−10アルキルエステル、モノグリセリド、ジグリセリド又は医薬として許容可能なその塩であり得る。
別の実施形態では、局所浸透促進剤は、胆汁酸塩である。上記胆汁酸塩は、コール酸、デヒドロコール酸、デオキシコール酸、グルコール酸、グリコール酸、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、タウロ−24,25−ジヒドロ−フシジン酸ナトリウム、グリコジヒドロフシジン酸ナトリウム、ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル又は医薬として許容可能なその塩であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、キレート剤である。該キレート剤は、EDTA、クエン酸、サリチル酸、コラーゲンのN−アシル誘導体、ラウレス−9、β−ジケトンのN−アミノアシル誘導体又はその混合物であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、界面活性剤、例えばイオン性又は非イオン性界面活性剤である。上記界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−20−セチルエーテル、ペルフルオロ化合物の乳化剤又はその混合物であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、不飽和環状尿素、1−アルキル−アルコン、1−アルケニルアザシクロ−アラカノン、ステロイド性の抗炎症剤及びそれらの混合物から成る群から選択され得る。さらに別の実施形態では、浸透促進剤は、グリコール、ピロール、アゾン(azone )又はテルペン類であり得る。
一態様では、本発明は、経口送達に好適な形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経口送達は、胃腸管の細胞又は領域、例えば小腸、大腸(例えば、大腸がんを治療するため)などに対してiRNA剤組成物を送達するのに使用され得る。経口送達の形態は、錠剤、カプセル又はゲルカプセルであり得る。一実施形態では、医薬組成物のiRNA剤は、細胞接着タンパク質の発現を調節し、細胞の増殖速度を調節し、又は真核生物の病原体又はレトロウイルスに対抗する生物活性を有する。別の実施形態では、医薬組成物は、哺乳類の胃内で、錠剤、カプセル又はゲルカプセルが溶解するのを実質的に抑制する腸溶性材料を包含する。好ましい実施形態では、腸溶性材料はコーティング剤である。該コーティング剤は、酢酸フタル酸、プロピレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、トリメリト酸酢酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース又は酢酸フタル酸セルロースであり得る。
別の実施形態では、経口投薬形態の医薬組成物は、浸透促進剤を含む。該浸透促進剤は、胆汁酸塩又は脂肪酸であり得る。胆汁酸塩は、ウルソデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸及びそれらの塩であり得る。脂肪酸は、カプリン酸、ラウリン酸又はそれらの塩であり得る。
別の実施形態では、経口投薬形態の医薬組成物は、賦形剤を含む。一例では、賦形剤はポリエチレングリコールである。他の例では、賦形剤はPrecirol(登録商標)である。
別の実施形態では、経口投薬形態の医薬組成物は、可塑剤を含む。可塑剤は、ジエチルフタル酸、トリアセチンセバシン酸ジブチル、ジブチルフタル酸又はトリエチルクエン酸であり得る。
一態様では、本発明は、iRNA剤及び送達ビヒクルを包含する医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、該iRNA剤は、(a)19〜25ヌクレオチド長、好ましくは21〜23ヌクレオチドであり、(b)内在性標的RNAに相補的であり、且つ任意選択で(c)少なくとも1つの3’突出部1〜5ヌクレオチド長を含む。
一実施形態では、送達ビヒクルは、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を、局所の投与経路により細胞に送達し得る。送達ビヒクルは、微小ビヒクルであり得る。一例では、微小ビヒクルはリポソームである。好ましい実施形態では、リポソームはカチオン性リポソームである。他の例では、微小ビヒクルはミセルである。一態様では、本発明は、注射可能な投薬形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、医薬組成物の注射可能な投薬形態は、殺菌水溶液又は分散液及び殺菌粉末を含む。好ましい実施形態では、上記殺菌溶液は、水、生理食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン又はプロピレングリコール等の希釈剤を含み得る。
一態様では、本発明は、経口投薬形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経口投薬形態は、錠剤、カプセル及びゲルカプセルから成る群から選択される。別の実施形態では、医薬組成物は、哺乳類の胃内で、錠剤、カプセル又はゲルカプセルが溶解するのを実質的に抑制する腸溶性材料を含む。好ましい実施形態では、腸溶性材料はコーティング剤である。コーティング剤は、酢酸フタル酸、プロピレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、トリメリト酸酢酸セルロース、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース又は酢酸フタル酸セルロースであり得る。一実施形態では、経口投薬形態の医薬組成物は、浸透促進剤、例えば、本明細書中に記載の浸透促進剤を含む。
一態様では、本発明は、直腸投薬形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、直腸投薬形態は浣腸剤である。別の実施形態では、直腸投薬形態は坐剤である。
一態様では、本発明は、膣内投薬形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、膣内投薬形態は坐剤である。別の実施形態では、膣内投薬形態は、泡沫剤、クリーム又はゲルである。
一態様では、本発明は、経肺又は経鼻投薬形態の、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、iRNA剤は、粒子、例えばミクロスフェア等のマイクロ粒子内に組み込まれ得る。上記粒子は、噴霧乾燥、凍結乾燥、蒸発、流動床乾燥、真空乾燥又はこれらの技法の組合せにより産生され得る。ミクロスフェアは、懸濁液、粉末又は移植可能な固形として製剤化され得る。
一態様では、本発明は、対象が吸入するのに好適な、噴霧乾燥されたiRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の組成物であって、(a)吸入によって対象の状態を治療するのに好適な治療上有効なiRNA剤の量、(b)糖質及びアミノ酸から成る群から選択される医薬として許容可能な賦形剤、及び(c)任意選択で、分散性を促進する量の生理学的に許容可能かつ水溶性のポリペプチド、を含む組成物を特徴とする。
一実施形態では、賦形剤は糖質である。該糖質は、単糖、二糖、三糖及び多糖から成る群から選択され得る。好ましい実施形態では、糖質は、デキストロース、ガラクトース、マンニトール、D−マンノース、ソルビトール及びソルボースから成る群から選択される単糖である。他の好ましい実施形態では、糖質は、ラクトース、マルトース、スクロース及びトレハロースから成る群から選択される二糖である。
別の実施形態では、賦形剤はアミノ酸である。一実施形態では、該アミノ酸は疎水性アミノ酸である。好ましい実施形態では、疎水性アミノ酸は、アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン及びバリンから成る群から選択される。さらに別の実施形態では、アミノ酸は極性アミノ酸である。好ましい実施形態では、アミノ酸は、アルギニン、ヒスチジン、リシン、システイン、グリシン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、アスパラギン酸及びグルタミン酸から成る群から選択される。
一実施形態では、分散性を促進するポリペプチドは、ヒト血清アルブミン、α−ラクトアルブミン、トリプシノーゲン及びポリアラニンから成る群から選択される。
一実施形態では、噴霧乾燥されたiRNA剤組成物は、10μm(ミクロン)未満の質量中央径(MMD)を有する粒子を含む。別の実施形態では、噴霧乾燥されたiRNA剤組成物は、5μm未満の質量中央径を有する粒子を含む。さらに別の実施形態では、噴霧乾燥されたiRNA剤組成物は、5μm未満の空気力学的質量中央径(MMAD)を有する粒子を含む。
幾つかの他の態様では、本発明は、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)の医薬製剤を収容している好適な容器を含むキットを提供する。ある実施形態では、該医薬製剤の個々の成分は、1つの容器内に提供され得る。別例として、医薬製剤の成分を別個に2つ又はそれ以上の容器、例えばiRNA剤調製物用の1つの容器、担体化合物用の少なくとももう1つの容器を提供するのが望ましい。上記キットは、単一ボックス内に入った1つ又はそれ以上の容器等の、多くの異なる構成で包装されてもよい。異なる成分が、例えばキットに付属の取り扱い説明書に従って併用されてもよい。上記成分は、例えば医薬組成物を調製して投与するために、本明細書中に記載の方法に従って組み合わせることが可能である。また、上記キットは送達デバイスも含み得る。
別の態様では、本発明は、デバイス、例えば移植可能なデバイスを特徴とし、該デバイスは、iRNA剤、例えば二本鎖iRNA剤、又はsRNA剤(例えば、前駆体、例えばsRNA剤へプロセシングされ得るより大きなiRNA剤、あるいは、例えば二本鎖のiRNA剤もしくはsRNA剤などのiRNA剤またはそれらの前駆体をコードするDNA)、例えば内在性転写産物をサイレンシングするiRNA剤を含む組成物を、分配又は投与することができる。一実施形態では、該デバイスは上記組成物でコーティングされる。別の実施形態では、iRNA剤がデバイス内に配置される。別の実施形態では、デバイスは、単位用量の組成物を分配するための機構を備えている。別の実施形態では、デバイスは、例えば拡散により連続的に組成物を放出する。代表的なデバイスとしては、ステント、カテーテル、ポンプ、人工器官又は人工器官部品(例えば、人工心臓、心臓弁等)、及び縫合糸が挙げられる。
本明細書中で使用される場合、「結晶性」という用語は、結晶の構造又は特性を有する固体、すなわち、一定の角度で平坦な面が交差し、かつ規則的な内部構造を有する三次元構造の粒子を言う。本発明の組成物は、様々な結晶形状を有しうる。結晶形状は、例えば噴霧乾燥等を包含する種々の方法により調製され得る。
本発明について以下の実施例によりさらに説明するが、該実施例によりさらに制限されると解釈されるべきではない。
実施例1〜442は、スキーム1〜17、101〜116、および1001〜1005に示す化合物の代表的な合成を示している。
Figure 2007525453
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミエ、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=(□−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)FmocGly、DCC、DMAP/DMF;(ii)EtN/MeCN;(iii)a.(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH;b.TBAF/THF;(iv)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(v)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(vi)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)FmocGly、DCC、DMAP/DMF;(ii)EtN/MeCN;(iii)a.(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH;b.TBAF/THF;(iv)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(v)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル;2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(vi)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)RCOOH、DCC、DMAP/DMF;(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me;メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル;ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル;2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)RCOOH、DCC、DMAP/DMF;(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)TBAF/THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリルクロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)LiOH/THF−HO;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)LiOH/THF−HO;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)FmocGly、DCC、DMAP/DMF;(ii)EtN/MeCN;(iii)a.(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH;b.LiOH/THF−HO;(iv)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(v)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(vi)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)FmocGly、DCC、DMAP/DMF;(ii)EtN/MeCN;(iii)a.(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH;b.LiOH/THF−HO;(iv)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(v)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(vi)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)RCOOH、DCC、DMAP/DMF;(ii)LiOH/THF−HO;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)RCOOH、DCC、DMAP/DMF;(ii)LiOH/THF−HO;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)LiOH/THF−THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)(1)1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、DMAP/THF;(2)R−OH、(ii)LiOH/THF−THF;(iii)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(iv)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(v)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)a.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリドニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;b.TMEDA−HF、MeCN;c.ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。(iv)a.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;b.TMEDA−HF、MeCN;c.トリエチルシリルクロライド、イミダゾール/THF
Figure 2007525453
(i)a.O[(Pr)SiCl]、イミダゾール、DMF;b.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;c.TMEDA−HF、MeCN;d.ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。(iv)a.O[(Pr)SiCl]、イミダゾール、DMF;b.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;c.TMEDA−HF、MeCN;d.トリエチルシリルクロライド、イミダゾール/THF
Figure 2007525453
(i)Y=OHでは、a.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;b.TMEDA−HF、MeCN;c.ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;Y=Hでは:ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。(iv)a.Y=OHでは、a.トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホネート、4−(tert−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オン、ジオキサン、rt;b.TMEDA−HF、MeCN;c.ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;Y=Hでは:ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl
Figure 2007525453
(i)8aに関して:トリエチルシリル クロライド、イミダゾール/THF;8bに関して:ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt。
Figure 2007525453
(i)ベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリル−Cl(BzHCl)、ジイソプロピルアミン/CHCl;(ii)(a)Z=Me:メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、1H−テトラゾール/CHCl;(b)Z=アリル:ジイソプロピルアミン、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン、1H−テトラゾール/CHCN;(c)Z=β−シアノエチル:2−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイト、N,N−ジイソプロピルアンモニウム テトラゾリド、CHCN、rt;(iii)(1)無水コハク酸、1,2−ジクロロエタン、DMAP、(CN、rt;(2)2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)、4−メチルモルホリン、DMF、アミノアルキル固体支持体、rt.(iv)トリエチルシリルクロライド、イミダゾール/THF
(実施例1)
化合物2(スキーム1):ジオール1を、文献(フィリチェフとペダーセン(Filichev and Pedersen)、Tetrahedron、2001年、第57巻、9163〜68ページ)の報告のように調製する。1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサン(0.9mmol)を、化合物1(1mmol)とイミダゾール(3mmol)のDMF溶液に加え、化合物2を得る(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)。
(実施例2)
化合物3(スキーム1):化合物2を、アセトニトリル中でトリエチルアミンと撹拌し、化合物3を得る(フィリチェブとペダーセン(Filichev and Pedersen)、Tetrahedron、2001年、第57巻、9163〜68ページ)。
(実施例3)
化合物6(スキーム1):ジオール4を、フィリチェブとペダーセン(Filichev and Pedersen)の報告文献(Tetrahedron、2001年、第57巻、9163〜68ページ)に従い調製する。環状シリルエーテルを、文献の手順(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)に従い化合物4から調製する。化合物5をアセトニトリル中でTEAで処理し、化合物6を得る。
(実施例4)
化合物7a(スキーム2):無水THF中の化合物3(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と撹拌する。2時間後にコレステロール(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物7aを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org. Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例5)
化合物8a(スキーム2):化合物7aのTHF溶液を周囲温度で1時間TBAFで処理し、化合物8aを得る(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)。
(実施例6)
化合物9a(スキーム2):化合物8aを、チュイら(Chui et al.)の報告(J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)のように、ジイソプロピルアミンの存在下でベンズヒドリルオキシビス(トリメチルシリルオキシ)シリルクロライド(BzH−Cl)で処理して、望ましいシリルエーテル9aを得る。
(実施例7)
化合物10a(Z=Me、スキーム2):化合物9aを、CHCl中で1H−テトラゾールの存在下、周囲温度で、メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトと処理することにより化合物10aを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例8)
化合物10a(Z=アリル、スキーム2):化合物9a(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスピン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、望ましいホスホルアミダイト10aを得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例9)
化合物10a(Z=β−シアノエチル、スキーム2):望ましいホスホロラミダイト10aを、文献(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)のように、1無水アセトニトリル中で、H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、化合物9aとβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例10)
固体支持体11a(スキーム2):化合物9a(1mmol)を無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下、減圧下で終夜、乾燥させる。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、その混合物を周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を過剰なジクロロメタンで希釈し、この有機層を氷冷し、水性クエン酸(10%溶液)と食塩水で洗浄する。有機相を無水NaSO存在下で乾燥・濃縮し乾固させ、対応するコハク酸誘導体を得る。得られたコハク酸誘導体(1mmol)をP存在下、減圧下で終夜乾燥し、無水DMF中に懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)と、ボルテックス混合し、透明な溶液を得た。算出した量の固体支持体(118.9 μmol/g、粒子サイズ80/120,平均孔径569Å)を透明の溶液に加え、その混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させることも可能である。支持体のアリコットを回収し、DMF、CHCN、およびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を決定する。次に官能基化した固体支持体をDMF、CHCN、ジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mLのCap Aおよび2 mLのCap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールで被覆し、振盪機上で2時間振盪させる。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、85aの最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例11)
化合物10b(Z=Me、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10bを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例12)
化合物10b(Z=アリル、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10bを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例13)
化合物10b(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10bを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例14)
固体支持体11b(n=15、スキーム2):固体支持体11bを、実施例10の報告のように、化合物9bから調製する。化合物9bを、実施例4、5および6の報告のように化合物3と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例15)
化合物10c(Z=Me、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10cを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例16)
化合物10c(Z=アリル、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10cを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例17)
化合物10c(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム2):ホスホルアミダイト10cを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例18)
固体支持体11c(n=15、スキーム2):固体支持体11cを、実施例10の報告のように化合物9cから調整する。化合物9cは実施例4、5および6の報告のように、化合物3とヘキサデシルグリセロールから得る。
(実施例19)
化合物10d(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10dを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例20)
化合物10d(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10dを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例21)
化合物10d(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10dを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例22)
固体支持体11d(スキーム2):固体支持体11dを、実施例10の報告のように、化合物9dから調製する。化合物9dを、実施例4、5および6の報告のように化合物3と望ましいMe−O−PEGから得る。
(実施例23)
化合物10e(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10eを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例23)
化合物10e(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10eを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例24)
化合物10e(Z=β−シアアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10eを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例25)
固体支持体11e(スキーム2):固体支持体11eを、実施例10の報告のように、化合物9eから調製する。化合物9eを、実施例4、5および6の報告のように化合物3と望ましい分岐Me−O−PEGから得る。
(実施例26)
化合物10f(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10fを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例27)
化合物10f(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10fを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例28)
化合物10f(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10fを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例29)
固体支持体11f(スキーム2):固体支持体11fを、実施例10の報告のように、化合物9fから調製する。化合物9fを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とジヒドロテストステロンから得る。
(実施例30)
化合物10g(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10gを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とボルネオールから調製する。
(実施例31)
化合物10g(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10gを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とボルネオールから調製する。
(実施例32)
化合物10g(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10gを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とボルネオールから調製する。
(実施例33)
固体支持体11g(スキーム2):固体支持体11gを、実施例10の報告のように、化合物9gから調製する。化合物9gを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とボルネオールから得る。
(実施例34)
化合物10h(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10hを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とメントールから調製する。
(実施例35)
化合物10h(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10hを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とメントールから調製する。
(実施例36)
化合物10h(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10hを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とメントールから調製する。
(実施例37)
固体支持体11h(スキーム2):固体支持体11hを、実施例10の報告のように、化合物9hから調製する。化合物9hを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とメントールから得る。
(実施例38)
化合物10i(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10iを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とコレン酸(cholenic acid)エチルエステルから調製する。
(実施例39)
化合物10i(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10iを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例40)
化合物10i(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10iを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例41)
固体支持体11i(スキーム2):固体支持体11iを、実施例10の報告のように、化合物9iから調製する。化合物9iを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とコレン酸から得る。
(実施例42)
化合物10j(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10jを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例43)
化合物10j(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10jを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例44)
化合物10j(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10jを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例45)
固体支持体11j(スキーム2):固体支持体11jを、実施例10の報告のように、化合物9jから調製する。化合物9jを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とリトコール酸エチルエステルから得る。
(実施例46)
化合物10k(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10kを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とビタミンEから調製する。
(実施例47)
化合物10k(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10kを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とビタミンEから調製する。
(実施例48)
化合物10k(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10kを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とビタミンEから調製する。
(実施例49)
固体支持体11k(スキーム2):固体支持体11kを、実施例10の報告のように、化合物9kから調製する。化合物9kを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とビタミンEから得る。
(実施例50)
化合物10l(Z=Me、スキーム2):ホスホルアミダイト10lを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物3とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例51)
化合物10l(Z=アリル、スキーム2):ホスホルアミダイト10lを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物3とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例52)
化合物10l(Z=β−シアノエチル、スキーム2):ホスホルアミダイト10lを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物3とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例53)
固体支持体11l(スキーム2):固体支持体11lを、実施例10の報告のように、化合物9lから調製する。化合物9lを、実施例4、5および6の報告のように化合物3とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から得る。
(実施例54)
化合物15a(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15aを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とコレステロールから調製する。
(実施例55)
化合物15a(Z=アリル、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15aを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とコレステロールから調製する。
(実施例56)
化合物15a(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15aを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とコレステロールから調製する。
(実施例57)
固体支持体16a(スキーム3):固体支持体16aを、実施例10の報告のように、化合物14aから調製する。化合物14aを、実施例4、5および6の報告のように化合物6と1、3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例58)
化合物15b(Z=Me、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15bを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例59)
化合物15b(Z=アリル、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15bを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6と1、3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例60)
化合物15b(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15bを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6と1、3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例61)
固体支持体16b(n=15、スキーム3):固体支持体16bを、実施例10の報告のように、化合物9bから調製する。化合物14bを、実施例4、5および6の報告のように化合物6と1、3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例62)
化合物15c(Z=Me、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15cを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例63)
化合物15c(Z=アリル、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15cを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例64)
化合物15c(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム3):ホスホルアミダイト15cを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例65)
固体支持体16c(n=15、スキーム3):固体支持体16cを、実施例10の報告のように、化合物14cから調製する。化合物14cを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とヘキサデシルグリセロールから得る。
(実施例66)
化合物15d(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15dを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例67)
化合物15d(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15dを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例68)
化合物15d(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15dを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例69)
固体支持体16d(スキーム3):固体支持体16dを、実施例10の報告のように、化合物14dから調製する。化合物14dを、実施例4、5および6の報告のように化合物6と望ましいMe−O−PEGから得る。
(実施例70)
化合物15e(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15eを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例71)
化合物15e(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15eを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例72)
化合物15e(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15eを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例73)
固体支持体16e(スキーム3):固体支持体16eを、実施例10の報告のように、化合物14eから調製する。化合物14eを、実施例4、5および6の報告のように化合物6と望ましい分岐Me−O−PEGから得る。
(実施例74)
化合物15f(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15fを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例75)
化合物15f(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15fを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例76)
化合物15f(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15fを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例77)
固体支持体16f(スキーム3):固体支持体16fを、実施例10の報告のように、化合物14fから調製する。化合物14fを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とジヒドロテストステロンから得る。
(実施例78)
化合物15g(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15gを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とボルネオールから調製する。
(実施例79)
化合物15g(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15gを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とボルネオールから調製する。
(実施例80)
化合物15g(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15gを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とボルネオールから調製する。
(実施例81)
固体支持体16g(スキーム3):固体支持体16gを、実施例10の報告のように、化合物14gから調製する。化合物14gを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とボルネオールから得る。
(実施例82)
化合物15h(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15hを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とメントールから調製する。
(実施例83)
化合物15h(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15hを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とメントールから調製する。
(実施例84)
化合物15h(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15hを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とメントールから調製する。
(実施例85)
固体支持体16h(スキーム3):固体支持体16hを、実施例10の報告のように、化合物14hから調製する。化合物14hを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とメントールから得る。
(実施例86)
化合物16i(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト16iを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例87)
化合物15i(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15iを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例88)
化合物15i(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15iを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例89)
固体支持体16i(スキーム3):固体支持体16iを、実施例10の報告のように、化合物14iから調製する。化合物14iを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とコレン酸から得る。
(実施例90)
化合物15j(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15jを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例91)
化合物15j(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15jを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例92)
化合物15j(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15jを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例93)
固体支持体16j(スキーム3):固体支持体16jを、実施例10の報告のように、化合物14jから調製する。化合物14jを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とリトコール酸エチルエステルから得る。
(実施例94)
化合物15k(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15kを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とビタミンEから調製する。
(実施例95)
化合物15k(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15kを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とビタミンEから調製する。
(実施例96)
化合物15k(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15kを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とビタミンEから調製する。
(実施例97)
固体支持体16k(スキーム3):固体支持体16kを、実施例10の報告のように、化合物14kから調製する。化合物14kを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とビタミンEから得る。
(実施例98)
化合物15l(Z=Me、スキーム3):ホスホルアミダイト15lを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物6とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例99)
化合物15l(Z=アリル、スキーム3):ホスホルアミダイト15lを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物6とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例100)
化合物15l(Z=β−シアノエチル、スキーム3):ホスホルアミダイト15lを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物6とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例101)
固体支持体11l(スキーム3):固体支持体16lを、実施例10の報告のように、化合物14lから調製する。化合物14lを、実施例4、5および6の報告のように化合物6とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から得る。
(実施例102)
化合物17(p=1、スキーム4):化合物6(1mmol、スキーム1)を、DCC存在下でFmoc−Glyに連結させる。Fmoc−Gly(1mmol)、DhbhOH(1.5mmol)およびDCC(1.1mmol)の無水DMF(2 mL)溶液を、2時間周囲温度で撹拌した後に、化合物6(1.2mmol)を撹拌中反応混合物に加える。反応物を8時間撹拌する。DCUをろ過により除去し、DMFを減圧下で除去する。残渣を酢酸エチルに懸濁し、重炭酸塩で洗浄して未反応の酸を除去し、水洗し、次にKHSO溶液で洗浄して過剰のアミンを除去する。続いて標準的な検査とクロマトグラフィーによる精製を行い、化合物17を得る。
(実施例103)
化合物18(スキーム4):化合物17を、DMF−ピペリジン(9:1)中で30分間撹拌し、化合物18を得る。
(実施例104)
化合物21a(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21aを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とコレステロールから調製する。
(実施例105)
化合物21a(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21aを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とコレステロールから調製する。
(実施例106)
化合物21a(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21aを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とコレステロールから調製する。
(実施例107)
固体支持体22a(スキーム4):固体支持体22aを、実施例10の報告のように、化合物20aから調製する。化合物20aを、実施例4、5および6の報告のように化合物18と1、3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例108)
化合物21b(Z=Me、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21bを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例109)
化合物21b(Z=アリル、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21bを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例110)
化合物21b(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21bを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例111)
固体支持体22b(n=15、スキーム4):固体支持体22bを、実施例10の報告のように、化合物20bから調製する。化合物20bを、実施例4、5および6の報告のように化合物18と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例112)
化合物21c(Z=Me、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21cを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例113)
化合物21c(Z=アリル、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21cを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例114)
化合物21c(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム4):ホスホルアミダイト21cを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例115)
固体支持体22c(n=15、スキーム4):固体支持体22cを、実施例10の報告のように、化合物20cから調製する。化合物20cを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とヘキサデシルグリセロールから得る。
(実施例116)
化合物21d(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21dを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例117)
化合物21d(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21dを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例118)
化合物21d(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21dを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例119)
固体支持体22d(スキーム4):固体支持体22dを、実施例10の報告のように、化合物20dから調製する。化合物20dを、実施例4、5および6の報告のように化合物18と望ましいMe−O−PEGから得る。
(実施例120)
化合物21e(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21eを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例121)
化合物21e(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21eを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例122)
化合物21e(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21eを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例123)
固体支持体22e(スキーム4):固体支持体22eを、実施例10の報告のように、化合物20eから調製する。化合物20eを、実施例4、5および6の報告のように化合物18と望ましい分岐Me−O−PEGから得る。
(実施例124)
化合物21f(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21fを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例125)
化合物21f(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21fを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例126)
化合物21f(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21fを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例127)
固体支持体22f(スキーム4):固体支持体22fを、実施例10の報告のように、化合物20fから調製する。化合物20fを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とジヒドロテストステロンから得る。
(実施例128)
化合物21g(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21gを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とボルネオールから調製する。
(実施例129)
化合物21g(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21gを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とボルネオールから調製する。
(実施例130)
化合物21g(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21gを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とボルネオールから調製する。
(実施例131)
固体支持体22g(スキーム4):固体支持体22gを、実施例10の報告のように、化合物20gから調製する。化合物20gを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とボルネオールから得る。
(実施例132)
化合物21h(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21hを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とメントールから調製する。
(実施例133)
化合物21h(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21hを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とメントールから調製する。
(実施例134)
化合物21h(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21hを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とメントールから調製する。
(実施例135)
固体支持体22h(スキーム4):固体支持体22hを、実施例10の報告のように、化合物20hから調製する。化合物20hを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とメントールから得る。
(実施例136)
化合物21i(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21iを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例137)
化合物21i(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21iを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例138)
化合物21i(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21iを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例139)
固体支持体22i(スキーム4):固体支持体22iを、実施例10の報告のように、化合物20iから調製する。化合物20iを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とコレン酸から得る。
(実施例140)
化合物21j(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21jを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例141)
化合物21j(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21jを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例142)
化合物21j(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21jを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例143)
固体支持体22j(スキーム4):固体支持体22jを、実施例10の報告のように、化合物20jから調製する。化合物20jを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とリトコール酸エチルエステルから得る。
(実施例144)
化合物21k(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21kを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とビタミンEから調製する。
(実施例145)
化合物21k(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21kを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とビタミンEから調製する。
(実施例146)
化合物21k(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21kを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とビタミンEから調製する。
(実施例147)
固体支持体22k(スキーム4):固体支持体22kを、実施例10の報告のように、化合物20kから調製する。化合物20kを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とビタミンEから得る。
(実施例148)
化合物21l(Z=Me、スキーム4):ホスホルアミダイト21lを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物18とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例149)
化合物21l(Z=アリル、スキーム4):ホスホルアミダイト21lを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物18とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例150)
化合物21l(Z=β−シアノエチル、スキーム4):ホスホルアミダイト21lを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物18とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例151)
固体支持体22l(スキーム4):固体支持体22lを、実施例10の報告のように、化合物20lから調製する。化合物20lを、実施例4、5および6の報告のように化合物18とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から得る。
(実施例152)
化合物23(スキーム5):化合物3(1mmol、スキーム1)を、DCC存在下でFmoc−Glyに連結させる。Fmoc−Gly(1mmol)、DhbhOH(1.5mmol)およびDCC(1.1mmol)の無水DMF(2 mL)溶液を、周囲温度で2時間撹拌した後に、化合物3(1.2mmol)を撹拌中反応混合物に加える。反応物を8時間撹拌する。DCUをろ過除去し、DMFを減圧下で除去する。残渣を酢酸エチルに懸濁させ、重炭酸塩で洗浄し、未反応の酸を除去後に水洗し、次にKHSO溶液で洗浄して過剰なアミンを除去する。標準的な検査とクロマトグラフィーによる精製を行い、化合物23を得る。
(実施例153)
化合物24(スキーム5):化合物23をDMF−ピペリジン(9:1)中で30分間撹拌し、化合物24を得る。
(実施例154)
化合物27a(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27aを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とコレステロールから調製する。
(実施例155)
化合物27a(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27aを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とコレステロールから調製する。
(実施例156)
化合物27a(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27aを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とコレステロールから調製する。
(実施例157)
固体支持体28a(スキーム5):固体支持体28aを、実施例10の報告のように、化合物26aから調製する。化合物26aを、実施例4、5および6の報告のように化合物24と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例158)
化合物27b(Z=Me、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27bを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例159)
化合物27b(Z=アリル、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27bを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例160)
化合物27b(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27bを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから調製する。
(実施例161)
固体支持体28b(n=15、スキーム5):固体支持体28bを、実施例10の報告のように、化合物26bから調製する。化合物26bを、実施例4、5および6の報告のように化合物24と1,3−ビス−O−(ヘキサデシル)グリセロールから得る。
(実施例162)
化合物27c(Z=Me、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27cを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例163)
化合物27c(Z=アリル、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27cを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例164)
化合物27c(Z=β−シアノエチル、n=15、スキーム5):ホスホルアミダイト27cを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とヘキサデシルグリセロールから調製する。
(実施例165)
固体支持体28c(n=15、スキーム5):固体支持体28cを、実施例10の報告のように、化合物26cから調製する。化合物26cを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とヘキサデシルグリセロールから得る。
(実施例166)
化合物27d(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27dを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例167)
化合物27d(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27dを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例168)
化合物27d(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27dを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24と望ましいMe−O−PEGから調製する。
(実施例169)
固体支持体28d(スキーム5):固体支持体28dを、実施例10の報告のように、化合物26dから調製する。化合物26dを、実施例4、5および6の報告のように化合物24と望ましいMe−O−PEGから得る。
(実施例170)
化合物27e(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27eを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例171)
化合物21e(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27eを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例172)
化合物27e(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27eを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24と望ましい分岐Me−O−PEGから調製する。
(実施例173)
固体支持体28e(スキーム5):固体支持体28eを、実施例10の報告のように、化合物26eから調製する。化合物26eを、実施例4、5および6の報告のように化合物24と望ましい分岐Me−O−PEGから得る。
(実施例174)
化合物27f(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27fを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物28とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例175)
化合物27f(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27fを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例176)
化合物27f(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27fを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とジヒドロテストステロンから調製する。
(実施例177)
固体支持体28f(スキーム5):固体支持体28fを、実施例10の報告のように、化合物26fから調製する。化合物26fを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とジヒドロテストステロンから得る。
(実施例178)
化合物27g(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27gを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とボルネオールから調製する。
(実施例179)
化合物27g(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27gを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とボルネオールから調製する。
(実施例180)
化合物27g(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27gを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とボルネオールから調製する。
(実施例181)
固体支持体28g(スキーム5):固体支持体28gを、実施例10の報告のように、化合物26gから調製する。化合物26gを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とボルネオールから得る。
(実施例182)
化合物27h(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27hを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とメントールから調製する。
(実施例183)
化合物27h(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27hを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とメントールから調製する。
(実施例184)
化合物27h(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27hを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とメントールから調製する。
(実施例185)
固体支持体28h(スキーム5):固体支持体28hを、実施例10の報告のように、化合物26hから調製する。化合物26hを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とメントールから得る。
(実施例186)
化合物27i(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27iを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例187)
化合物27i(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27iを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例188)
化合物27i(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27iを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とコレン酸エチルエステルから調製する。
(実施例189)
固体支持体28i(スキーム5):固体支持体28iを、実施例10の報告のように、化合物26iから調製する。化合物26iを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とコレン酸から得る。
(実施例190)
化合物27j(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27jを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物28とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例191)
化合物27j(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27jを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例192)
化合物27j(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27jを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とリトコール酸エチルエステルから調製する。
(実施例193)
固体支持体28j(スキーム5):固体支持体28jを、実施例10の報告のように、化合物26jから調製する。化合物26jを、実施例4、5および6の報告のように化合物28とリトコール酸エチルエステルから得る。
(実施例194)
化合物27k(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27kを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とビタミンEから調製する。
(実施例195)
化合物27k(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27kを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とビタミンEから調製する。
(実施例196)
化合物27k(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27kを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とビタミンEから調製する。
(実施例197)
固体支持体28k(スキーム5):固体支持体28kを、実施例10の報告のように、化合物26kから調製する。化合物26kを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とビタミンEから得る。
(実施例198)
化合物27l(Z=Me、スキーム5):ホスホルアミダイト27lを、実施例4、5、6および7で説明されている手順に従い、化合物24とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例199)
化合物27l(Z=アリル、スキーム5):ホスホルアミダイト27lを、実施例4、5、6および8で説明されている手順に従い、化合物24とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例200)
化合物27l(Z=β−シアノエチル、スキーム5):ホスホルアミダイト27lを、実施例4、5、6および9で説明されている手順に従い、化合物24とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から調製する。
(実施例201)
固体支持体28l(スキーム5):固体支持体28lを、実施例10の報告のように、化合物26lから調製する。化合物26lを、実施例4、5および6の報告のように化合物24とヘキスト(Hoechst)33258−PEG結合体から得る。
(実施例202)
化合物29a(スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF中で、O−(アセチル)コレン酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29aを得る。
(実施例203)
化合物32a(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32aを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29aから調製する。
(実施例204)
化合物32a(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29aから調製する。
(実施例205)
化合物32a(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29aから調製する。
(実施例206)
固体支持体33a(スキーム6):固体支持体33aを、実施例10の報告のように、化合物31aから調製する。化合物31aを、実施例5および6の報告のように化合物29aから得る。
(実施例207)
化合物29b(スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF中で、Me−O−PEGCHCHCOOHに連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29bを得る。
(実施例208)
化合物32b(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32bを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29bから調製する。
(実施例209)
化合物32b(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29bから調製する。
(実施例210)
化合物32b(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29bから調製する。
(実施例211)
固体支持体33b(スキーム6):固体支持体33bを、実施例10の報告のように、化合物31bから調製する。化合物31bを、実施例5および6の報告のように化合物29bから得る。
(実施例212)
化合物29d(n=13、スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl(混合比1:1)中で、パルミチン酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29dを得る。
(実施例213)
化合物32d(Z=Me、n=13、スキーム6):ホスホルアミダイト32dを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29dから調製する。
(実施例214)
化合物32d(Z=アリル、n=13、スキーム6):ホスホルアミダイト32dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29dから調製する。
(実施例215)
化合物32d(Z=β−シアノエチル、n=13、スキーム6):ホスホルアミダイト32dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29dから調製する。
(実施例216)
固体支持体33d(スキーム6):固体支持体33dを、実施例10の報告のように、化合物31dから調製する。化合物31dを、実施例5および6の報告のように化合物29dから得る。
(実施例217)
化合物29e(n=6、スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl(混合比1:1)中で、N−(Fmoc)−8−アミノオクタン酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29eを得る。
(実施例218)
化合物32e(Z=Me、n=6、スキーム6):ホスホルアミダイト32eを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29eから調製する。
(実施例219)
化合物32e(Z=アリル、n=13、スキーム6):ホスホルアミダイト32eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29eから調製する。
(実施例220)
化合物32e(Z=β−シアノエチル、n=6、スキーム6):ホスホルアミダイト32eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29eから調製する。
(実施例221)
固体支持体33e(スキーム6):固体支持体33eを、実施例10の報告のように、化合物31eから調製する。化合物31eを、実施例5および6の報告のように化合物29eから得る。
(実施例222)
化合物29g(スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl(混合比1:1)中で、O−(アセチル)リトコール酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29gを得る。
(実施例223)
化合物32g(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32gを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29gから調製する。
(実施例224)
化合物32g(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29gから調製する。
(実施例225)
化合物32g(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29gから調製する。
(実施例226)
固体支持体33g(スキーム6):固体支持体33gを、実施例10の報告のように、化合物31gから調製する。化合物31gを、実施例5および6の報告のように化合物29gから得る。
(実施例227)
化合物29h(スキーム6):化合物3を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl(混合比1:1)中で、ピレン酪酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29gを得る。
(実施例228)
化合物32h(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32hを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29hから調製する。
(実施例229)
化合物32h(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32hを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29hから調製する。
(実施例230)
化合物32h(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32hを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29hから調製する。
(実施例231)
固体支持体33h(スキーム6):固体支持体33hを、実施例10の報告のように、化合物31hから調製する。化合物31hを、実施例5および6の報告のように化合物29hから得る。
(実施例232)
化合物29i(スキーム6):化合物3を、HATUとHOATの存在下、DMF(混合比1:1)中で、α,ω−NFmoc−L−Lys−OHに連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29iを得る。
(実施例233)
化合物32i(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32iを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29iから調製する。
(実施例234)
化合物32i(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32iを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29iから調製する。
(実施例235)
化合物32i(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32iを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29iから調製する。
(実施例236)
固体支持体33i(スキーム6):固体支持体33iを、実施例10の報告のように、化合物31iから調製する。化合物31iを、実施例5および6の報告のように化合物29iから得る。
(実施例237)
化合物29j(スキーム6):化合物3を、HATUとHOATの存在下、DMF(混合比1:1)中で、α,ω−NFmoc−D−Lys−OHに連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29jを得る。
(実施例238)
化合物32j(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32jを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29iから調製する。
(実施例239)
化合物32j(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32jを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29jから調製する。
(実施例240)
化合物32j(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32jを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29jから調製する。
(実施例241)
固体支持体33j(スキーム6):固体支持体33jを、実施例10の報告のように、化合物31jから調製する。化合物31iを、実施例5および6の報告のように化合物29jから得る。
(実施例242)
化合物29l(スキーム6):化合物3を、HATUとHOATの存在下、DMF中で、アダマンタン酢酸に連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物29jを得る。
(実施例243)
化合物32l(Z=Me、スキーム6):ホスホルアミダイト32lを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物29lから調製する。
(実施例244)
化合物32l(Z=アリル、スキーム6):ホスホルアミダイト32lを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29lから調製する。
(実施例245)
化合物32l(Z=β−シアノエチル、スキーム6):ホスホルアミダイト32lを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物29lから調製する。
(実施例246)
固体支持体33l(スキーム6):固体支持体33lを、実施例10の報告のように、化合物31lから調製する。化合物31lを、実施例5および6の報告のように化合物29lから得る。
(実施例247)
化合物34a(スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF中で、O−(アセチル)コレン酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34aを得る。
(実施例248)
化合物37a(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37aを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34aから調製する。
(実施例249)
化合物37a(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34aから調製する。
(実施例250)
化合物37a(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34aから調製する。
(実施例251)
固体支持体38a(スキーム7):固体支持体38aを、実施例10の報告のように、化合物36aから調製する。化合物36aを、実施例5および6の報告のように化合物34aから得る。
(実施例252)
化合物34b(スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF中で、Me−O−PEGCHCHCOOHに連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34bを得る。
(実施例253)
化合物37b(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37bを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34bから調製する。
(実施例254)
化合物37b(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34bから調製する。
(実施例255)
化合物37b(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34bから調製する。
(実施例256)
固体支持体38b(スキーム7):固体支持体38bを、実施例10の報告のように、化合物36bから調製する。化合物36bを、実施例5および6の報告のように化合物34bから得る。
(実施例257)
化合物34d(n=13、スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl中で、パルミチン酸に連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34dを得る。
(実施例258)
化合物37d(Z=Me、n=13、スキーム7):ホスホルアミダイト37dを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34dから調製する。
(実施例259)
化合物37d(Z=アリル、n=13、スキーム7):ホスホルアミダイト32dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34dから調製する。
(実施例260)
化合物37d(Z=β−シアノエチル、n=13、スキーム7):ホスホルアミダイト37dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34dから調製する。
(実施例261)
固体支持体38d(スキーム7):固体支持体33dを、実施例10の報告のように、化合物36dから調製する。化合物36dを、実施例5および6の報告のように化合物34dから得る。
(実施例262)
化合物34e(n=6、スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl(混合比1:1)中で、N−(Fmoc)−8−アミノオクタン酸に連結させる。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34eを得る。
(実施例263)
化合物37e(Z=Me、n=6、スキーム7):ホスホルアミダイト37eを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34eから調製する。
(実施例264)
化合物37e(Z=アリル、n=13、スキーム7):ホスホルアミダイト37eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34eから調製する。
(実施例265)
化合物37e(Z=β−シアノエチル、n=6、スキーム7):ホスホルアミダイト37eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34eから調製する。
(実施例266)
固体支持体38e(スキーム7):固体支持体37eを、実施例10の報告のように、化合物36eから調製する。化合物36eを、実施例5および6の報告のように化合物34eから得る。
(実施例267)
化合物34g(スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl中で、O−(アセチル)リトコール酸に連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34gを得る。
(実施例268)
化合物37g(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37gを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34gから調製する。
(実施例269)
化合物37g(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34gから調製する。
(実施例270)
化合物37g(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34gから調製する。
(実施例271)
固体支持体38g(スキーム7):固体支持体38gを、実施例10の報告のように、化合物36gから調製する。化合物36gを、実施例5および6の報告のように化合物34gから得る。
(実施例272)
化合物34h(スキーム7):化合物6を、DCCとDMAPの存在下、DMF−CHCl中で、ピレン酪酸に連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34gを得る。
(実施例273)
化合物37h(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37hを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34hから調製する。
(実施例274)
化合物37h(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37hを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34hから調製する。
(実施例275)
化合物37h(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37hを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34hから調製する。
(実施例276)
固体支持体38h(スキーム7):固体支持体38hを、実施例10の報告のように、化合物36hから調製する。化合物36hを、実施例5および6の報告のように化合物34hから得る。
(実施例277)
化合物34i(スキーム7):化合物6を、HATUとHOATの存在下、DMF中で、α,ω−NFmoc−L−Lys−OHに連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34iを得る。
(実施例278)
化合物37i(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37iを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34iから調製する。
(実施例279)
化合物37i(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37iを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34iから調製する。
(実施例280)
化合物37i(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37iを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34iから調製する。
(実施例281)
固体支持体38i(スキーム7):固体支持体38iを、実施例10の報告のように、化合物36iから調製する。化合物36iを、実施例5および6の報告のように化合物34iから得る。
(実施例282)
化合物34j(スキーム7):化合物6を、HATUとHOATの存在下、DMF中で、α,ω−NFmoc−D−Lys−OHに連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34jを得る。
(実施例283)
化合物34j(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37jを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34iから調製する。
(実施例284)
化合物37j(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37jを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34jから調製する。
(実施例285)
化合物37j(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37jを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34jから調製する。
(実施例286)
固体支持体38j(スキーム7):固体支持体38jを、実施例10の報告のように、化合物36jから調製する。化合物36iを、実施例5および6の報告のように化合物34jから得る。
(実施例287)
化合物34l(スキーム7):化合物6を、HATUとHOATの存在下、DMF中で、アダマンタン酢酸に連結させる(混合比1:1)。沈殿したDCUを反応混合物からろ過分離し、標準的な検査を行い化合物34lを得る。
(実施例288)
化合物37l(Z=Me、スキーム7):ホスホルアミダイト37lを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物34lから調製する。
(実施例289)
化合物37l(Z=アリル、スキーム7):ホスホルアミダイト37lを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34lから調製する。
(実施例290)
化合物37l(Z=β−シアノエチル、スキーム7):ホスホルアミダイト37lを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物34lから調製する。
(実施例291)
固体支持体38l(スキーム7):固体支持体38lを、実施例10の報告のように、化合物36lから調製する。化合物36lを、実施例5および6の報告のように化合物34lから得る。
(実施例292)
化合物39a(n=14、スキーム8):無水THF中のヘキサデシルアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と撹拌する。2時間後に化合物6(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39aを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例293)
化合物42a(n=14、Z=Me、スキーム8):ホスホルアミダイト42aを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39aから調製する。
(実施例294)
化合物42a(n=14、Z=アリル、スキーム8):ホスホルアミダイト42aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39aから調製する。
(実施例295)
化合物42a(n=14、Z=β−シアノエチル、スキーム8):ホスホルアミダイト42aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39aから調製する。
(実施例296)
固体支持体43a(n=14、スキーム8):固体支持体43aを、実施例10の報告のように、化合物41aから調製する。化合物41aを、実施例5および6の報告のように化合物39aから得る。
(実施例297)
化合物39b(n=7、スキーム8):無水THF中のN−(Fmoc)−1,8−オクタンジアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と撹拌する。2時間後に化合物6(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39bを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻,3153〜3157ページ)。
(実施例298)
化合物42b(Z=Me、n=7、スキーム8):ホスホルアミダイト42bを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39bから調製する。
(実施例299)
化合物42b(Z=アリル、n=7、スキーム8):ホスホルアミダイト42bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39bから調製する。
(実施例300)
化合物42b(Z=β−シアノエチル、n=7、スキーム8):ホスホルアミダイト42bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39bから調製する。
(実施例301)
固体支持体43b(n=7、スキーム8):固体支持体43bを、実施例10の報告のように、化合物41bから調製する。化合物41bを、実施例5および6の報告のように化合物39bから得る。
(実施例302)
化合物39c(n=3、スキーム8):無水THF中のN−(COCF)−1,8−オクタンジアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と撹拌する。2時間後に化合物6(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39cを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例303)
化合物42c(Z=Me、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42cを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39cから調製する。
(実施例304)
化合物42c(Z=アリル、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42cを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39cから調製する。
(実施例305)
化合物42c(Z=β−シアノエチル、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42cを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39cから調製する。
(実施例306)
固体支持体43c(n=3、スキーム8):固体支持体43cを、実施例10の報告のように、化合物41cから調製する。化合物41cを、実施例5および6の報告のように化合物39cから得る。
(実施例307)
化合物39d(n=3、スキーム8):無水THF中のO−(アセチル)−4−ヒドロキシー1−アミノブタン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と撹拌する。2時間後に化合物6(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39dを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例308)
化合物42d(Z=Me、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42dを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39dから調製する。
(実施例309)
化合物42d(Z=アリル、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39dから調製する。
(実施例310)
化合物42d(Z=β−シアノエチル、n=3、スキーム8):ホスホルアミダイト42dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39dから調製する。
(実施例311)
固体支持体43d(n=3、スキーム8):固体支持体43dを、実施例10の報告のように、化合物41dから調製する。化合物41dを、実施例5および6の報告のように化合物39dから得る。
(実施例312)
化合物39e(n=2、スキーム8)γ−アミノ酪酸エチルエステル(1mmol)を無水THF中、周囲温度で終夜CDI(1mmol)と共に撹拌する。終夜撹拌した後に、化合物6を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39eを得る.
(実施例313)
化合物42e(Z=Me、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42eを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39eから調製する。
(実施例314)
化合物42e(Z=アリル、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39eから調製する。
(実施例315)
化合物42e(Z=β−シアノエチル、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39eから調製する。
(実施例316)
固体支持体43e(n=2、スキーム8):固体支持体43eを、実施例10の報告のように、化合物41eから調製する。化合物41eを、実施例5および6の報告のように化合物39eから得る。
(実施例317)
化合物39g(n=2、スキーム8):無水THF中のN−(CONH)−1,3−ジアミノプロパン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物6(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物39gを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例318)
化合物42g(Z=Me、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42gを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物39gから調製する。
(実施例319)
化合物42g(Z=アリル、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39gから調製する。
(実施例320)
化合物42g(Z=β−シアノエチル、n=2、スキーム8):ホスホルアミダイト42gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物39gから調製する。
(実施例321)
固体支持体43g(n=2、スキーム8):固体支持体43gを、実施例10の報告のように、化合物41gから調製する。化合物41gを、実施例5および6の報告のように化合物39gから得る。
(実施例322)
化合物44a(n=14、スキーム9):無水THF中のヘキサデシルアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44aを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例323)
化合物47a(n=14、Z=Me、スキーム9):ホスホルアミダイト47aを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44aから調製する。
(実施例324)
化合物47a(n=14、Z=アリル、スキーム9):ホスホルアミダイト49aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44aから調製する。
(実施例325)
化合物47a(n=14、Z=β−シアノエチル、スキーム9):ホスホルアミダイト47aを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44aから調製する。
(実施例326)
固体支持体48a(n=14、スキーム9):固体支持体48aを、実施例10の報告のように、化合物46aから調製する。化合物46aを、実施例5および6の報告のように化合物44aから得る。
(実施例327)
化合物44b(n=7、スキーム9):無水THF中のN−(Fmoc)−1,8−オクタンジアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44bを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例328)
化合物47b(Z=Me、n=7、スキーム9):ホスホルアミダイト47bを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44bから調製する。
(実施例329)
化合物47b(Z=アリル、n=7、スキーム9):ホスホルアミダイト47bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44bから調製する。
(実施例330)
化合物47b(Z=β−シアノエチル、n=7、スキーム9):ホスホルアミダイト47bを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44bから調製する。
(実施例331)
固体支持体48b(n=7、スキーム9):固体支持体48bを、実施例10の報告のように、化合物46bから調製する。化合物46bを、実施例5および6の報告のように化合物44bから得る。
(実施例332)
化合物44c(n=3、スキーム9):無水THF中のN−(COCF)−1,8−オクタンジアミン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44cを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153−3157ページ)。
(実施例333)
化合物47c(Z=Me、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト49cを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44cから調製する。
(実施例334)
化合物47c(Z=アリル、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト47cを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44cから調製する。
(実施例335)
化合物47c(Z=β−シアノエチル、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト47cを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44cから調製する。
(実施例336)
固体支持体48c(n=3、スキーム9):固体支持体48cを、実施例10の報告のように、化合物46cから調製する。化合物46cを、実施例5および6の報告のように化合物44cから得る。
(実施例337)
化合物44d(n=3、スキーム9):無水THF中のO−(アセチル)−4−ヒドロキシー1−アミノブタン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44dを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例338)
化合物47d(Z=Me、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト47dを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44dから調製する。
(実施例339)
化合物47d(Z=アリル、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト47dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44dから調製する。
(実施例340)
化合物47d(Z=β−シアノエチル、n=3、スキーム9):ホスホルアミダイト47dを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44dから調製する。
(実施例341)
固体支持体48d(n=3、スキーム9):固体支持体48dを、実施例10の報告のように、化合物46dから調製する。化合物46dを、実施例5および6の報告のように化合物44dから得る。
(実施例342)
化合物44e(n=2、スキーム9):無水THF中のγ−アミノ酪酸エチルエステル(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44eを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例343)
化合物47e(Z=Me、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47eを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44eから調製する。
(実施例344)
化合物47e(Z=アリル、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44eから調製する。
(実施例345)
化合物47e(Z=β−シアノエチル、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47eを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44eから調製する。
(実施例346)
固体支持体48e(n=2、スキーム9):固体支持体48eを、実施例10の報告のように、化合物46eから調製する。化合物46eを、実施例5および6の報告のように化合物44eから得る。
(実施例347)
化合物44g(n=2、スキーム9):無水THF中のN−(CONH)−1,3−ジアミノプロパン(1mmol)をDMAP存在下、アルゴン大気下、周囲温度で2時間、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI、1mmol)と共に撹拌する。2時間後に化合物3(1mmol)を反応混合物に加え、終夜撹拌を継続し、化合物44gを得る(ヘルナンデスとホッジズ(Hernandez and Hodges)、J.Org.Chem.、1997年、第62巻、3153〜3157ページ)。
(実施例348)
化合物47g(Z=Me、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47gを、実施例5、6および7で説明されている手順に従い、化合物44gから調製する。
(実施例349)
化合物47g(Z=アリル、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44gから調製する。
(実施例350)
化合物47g(Z=β−シアノエチル、n=2、スキーム9):ホスホルアミダイト47gを、実施例5、6および8で説明されている手順に従い、化合物44gから調製する。
(実施例351)
固体支持体48g(n=2、スキーム9):固体支持体48gを、実施例10の報告のように、化合物46gから調製する。化合物46gを、実施例5および6の報告のように化合物44gから得る。
(実施例352)
化合物49a−l(スキーム10):無水THF中の化合物8a−l(スキーム2、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物49a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例353)
化合物50a−l(Z=Me、スキーム10):ホスホルアミダイト50a−lを、実施例7の報告のように、化合物49a−lからそれぞれ調製する。
(実施例354)
化合物50a−l(Z=アリル、スキーム10):ホスホルアミダイト50a−lを、実施例8の報告のように、化合物49a−lからそれぞれ調製する。
(実施例355)
化合物50a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム10):ホスホルアミダイト50a−lを、実施例9の報告のように、化合物49a−lからそれぞれ調製する。
(実施例356)
固体支持体51a−l(スキーム10):固体支持体51a−lを、実施例10の報告のように、化合物49a−lからそれぞれ調製する。
(実施例357)
化合物52a−l(スキーム11):無水THF中の化合物13a−l(スキーム3、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物52a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例358)
化合物53a−l(Z=Me、スキーム11):ホスホルアミダイト53a−lを、実施例7の報告のように、化合物52a−lからそれぞれ調製する。
(実施例359)
化合物53a−l(Z=アリル、スキーム11):ホスホルアミダイト53a−lを、実施例8の報告のように、化合物52a−lからそれぞれ調製する。
(実施例360)
化合物53a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム11):ホスホルアミダイト53a−lを、実施例9の報告のように、化合物52a−lからそれぞれ調製する。
(実施例361)
固体支持体54a−l(スキーム11):固体支持体54a−lを、実施例10の報告のように、化合物52a−lからそれぞれ調製する。
(実施例362)
化合物55a−l(スキーム12):無水THF中の化合物19a−l(スキーム4、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物55a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例363)
化合物56a−l(Z=Me、スキーム12):ホスホルアミダイト56a−lを、実施例7の報告のように、化合物55a−lからそれぞれ調製する。
(実施例364)
化合物56a−l(Z=アリル、スキーム12):ホスホルアミダイト56a−lを、実施例8の報告のように、化合物55a−lからそれぞれ調製する。
(実施例365)
化合物56a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム12):ホスホルアミダイト56a−lを、実施例9の報告のように、化合物55a−lからそれぞれ調製する。
(実施例366)
固体支持体57a−l(スキーム12):固体支持体57a−lを、実施例10の報告のように、化合物55a−lからそれぞれ調製する。
(実施例367)
化合物58a−l(スキーム13):無水THF中の化合物25a−l(スキーム5、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物58a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例368)
化合物59a−l(Z=Me、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例7の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例369)
化合物59a−l(Z=アリル、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例8の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例370)
化合物59a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例9の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例371)
固体支持体60a−l(スキーム13):固体支持体60a−lを、実施例10の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例367)
化合物58a−l(スキーム13):無水THF中の化合物25a−l(スキーム5、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物58a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例368)
化合物59a−l(Z=Me、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例7の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例369)
化合物59a−l(Z=アリル、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例8の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例370)
化合物59a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム13):ホスホルアミダイト59a−lを、実施例9の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例371)
固体支持体60a−l(スキーム13):固体支持体60a−lを、実施例10の報告のように、化合物58a−lからそれぞれ調製する。
(実施例372)
化合物61a−l(スキーム14):無水THF中の化合物30a−l(スキーム6、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物61a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例373)
化合物62a−l(Z=Me、スキーム14):ホスホルアミダイト62a−lを、実施例7の報告のように、化合物61a−lからそれぞれ調製する。
(実施例374)
化合物62a−l(Z=アリル、スキーム14):ホスホルアミダイト62a−lを、実施例8の報告のように、化合物61a−lからそれぞれ調製する。
(実施例375)
化合物62a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム14):ホスホルアミダイト62a−lを、実施例9の報告のように、化合物61a−lからそれぞれ調製する。
(実施例376)
固体支持体60a−l(スキーム14):固体支持体63a−lを、実施例10の報告のように、化合物61a−lからそれぞれ調製する。
(実施例377)
化合物64a−l(スキーム15):無水THF中の化合物30a−l(スキーム7、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物64a−lをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例378)
化合物65a−l(Z=Me、スキーム15):ホスホルアミダイト65a−lを、実施例7の報告のように、化合物64a−lからそれぞれ調製する。
(実施例379)
化合物65a−l(Z=アリル、スキーム15):ホスホルアミダイト65a−lを、実施例8の報告のように、化合物64a−lからそれぞれ調製する。
(実施例380)
化合物65a−l(Z=β−シアノエチル、スキーム15):ホスホルアミダイト65a−lを、実施例9の報告のように、化合物64a−lからそれぞれ調製する。
(実施例381)
固体支持体66a−l(スキーム15):固体支持体66a−lを、実施例10の報告のように、化合物64a−lからそれぞれ調製する。
(実施例382)
化合物67a−g(スキーム16):無水THF中の化合物40a−g(スキーム8、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物67a−gをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例383)
化合物68a−g(Z=Me、スキーム16):ホスホルアミダイト68a−gを、実施例7の報告のように、化合物67a−gからそれぞれ調製する。
(実施例384)
化合物68a−g(Z=アリル、スキーム16):ホスホルアミダイト68a−gを、実施例8の報告のように、化合物67a−gからそれぞれ調製する。
(実施例385)
化合物68a−g(Z=β−シアノエチル、スキーム16):ホスホルアミダイト68a−gを、実施例9の報告のように、化合物67a−gからそれぞれ調製する。
(実施例386)
固体支持体69a−g(スキーム16):固体支持体69a−gを、実施例10の報告のように、化合物67a−gからそれぞれ調製する。
(実施例387)
化合物70a−g(スキーム17):無水THF中の化合物45a−g(スキーム9、諸実施例)を、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライド(TES−Cl)とそれぞれ撹拌し、化合物70a−gをそれぞれ得る(ロウチェとロッソ・ロドリゲス(Rouch and Russo−Rodriguez)、J.Org.Chem.、1987年、第52巻、598ページ)。
(実施例388)
化合物71a−g(Z=Me、スキーム17):ホスホルアミダイト71a−gを、実施例7の報告のように、化合物70a−gからそれぞれ調製する。
(実施例389)
化合物71a−g(Z=アリル、スキーム17):ホスホルアミダイト71a−gを、実施例8の報告のように、化合物70a−gからそれぞれ調製する。
(実施例390)
化合物71a−g(Z=β−シアノエチル、スキーム17):ホスホルアミダイト71a−gを、実施例9の報告のように、化合物70a−gからそれぞれ調製する。
(実施例391)
固体支持体72a−g(スキーム17):固体支持体72a−gを、実施例10の報告のように、化合物70a−gからそれぞれ調製する。
(実施例392)
化合物1002a−r(スキーム1001):ヌクレオシド1001a−sを文献報告(リンバックら(Limbach et al.)、Nucleic Acids Res.、1994年、第22巻、2183〜96ページ)に従って得る。複素環塩基の環外アミノ基、水酸基および/またはアミジノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従い、適切に保護されている。塩基が保護されたヌクレオシド1sを、文献記載の手順(チャオとバランガー(Zhao and Baranger)、J.Am.Chem.Soc.、2002年)に従って得る。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1sを、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得るための文献報告(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)のように、1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理する。望ましい化合物1002は、文献記載の手順(チュイら(Chui et al.)、Bioorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)に従って環式シリル化合物から得られる。
(実施例393)
化合物1003a−s(X=Me、スキーム1001):化合物1002a−sを、CHCl中、1H−テトラゾール存在下、周囲温度で、メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理することにより、対応するホスホルアミダイト1003a−sを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例394)
化合物1003a−s(X=アリル、スキーム1001):化合物1002(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。本溶液を2時間、周囲温度で撹拌し、対応するホスホルアミダイト1003を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例395)
化合物1003a−s(X=β−シアノエチル、スキーム1001):望ましいホスホルアミダイト1003を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩存在下で、対応する前駆物質1002とβ−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例396)
固体支持体1004a−s(R’、R’’=OSiMe、R’’’=OCH(C、スキーム1001):化合物1002(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、減圧下で終夜、P存在下で乾燥させる。ジクロロメタン(0.9 mL)を本混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機層は、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を減圧下で、P存在下で終夜乾燥させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)と無水DMFに懸濁させ、ボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結(tether)での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従って負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mL Cap Aおよび2 mLCap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1004の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例397)
化合物1005a−s(スキーム1001):ヌクレオシド1001a−sを、文献報告(リンバックら(Limbach et al.)、Nucleic Acids Res.、1994年、第22巻、2183〜96ページ)に従って得る。複素環塩基の環外アミノ基、水酸基および/またはアミジノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従って適切に保護されている。塩基が保護されたヌクレオシド1sを、文献記載の手順(チャオとバランガー(Zhao and Baranger)、J.Am.Chem.Soc.、2002年)に従って得る。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1sを、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得るための文献報告(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)のように、1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理する。環式シリルを、チュイら(Chui et al.)の報告(Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)のようにジオキサン中でトリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、4−(タート−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オンで処理し、対応する2’−O−ビス(2−アセトキシエトキシ)メチルで保護されたヌクレオシドを得る。このように得られた完全に保護されたヌクレオシドを、CHCN中でTMEDA−HFで処理し(チュイら(Chui et al.)、Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)、基を保護する環式シリルを取り出す。アセトニトリル中でイミダゾールの存在下で、得られたジオールをトリエチルシリルクロライドで処理し、対応するヌクレオシド1005を得る(オポルザーら(Oppolzer et al.)、Helv.Chem.Acta、l981年、第64巻、2002ページ)。
(実施例398)
化合物1006a−s(X=Me、スキーム1001):化合物1005a−uを1H−テトラゾール存在下、周囲温度、CHCl中でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトにより処理し、対応するホスホルアミダイト1006a−sを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例399)
化合物1006a−s(X=アリル、スキーム1001):化合物1005a−s(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。本溶液を周囲温度で、2時間撹拌し、対応するホスホルアミダイト1006を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例400)
化合物1006a−u(X=β−シアノエチル、スキーム1001):望ましいホスホルアミダイト1006を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩存在下で、対応する前駆物質1005およびβ−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例401)
固体支持体1004a−u(R’、R’’、R’’’=Et、スキーム1001):化合物1005(1mmol)と、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下で終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結(tether)での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2mL Cap Aおよび2mL Cap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪することにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1004の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例402)
化合物1008a−u(スキーム1002):文献報告に従って、ヌクレオシド1007a−uを得る。複素環塩基の環外アミノ基、水酸基および/またはアミジノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、次の標準的保護および脱保護プロトコールに従って適切に保護されている。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1008を、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得るための文献報告(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)のように、1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理する。望ましい化合物1007は、文献記載の手順(チュイら(Chui et al.)、Bioorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)に従って環式シリル化合物から得られる。
(実施例403)
化合物1009a−u(X=Me、スキーム1002):化合物1008a−uを、1H−テトラゾールの存在下、周囲温度で、CHCl中でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトと処理することにより対応するホスホルアミダイト1009a−uを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例404)
化合物1009a−u(X=アリル、スキーム1002):化合物1002(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。本溶液を、周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1009を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例405)
化合物1009a−s(X=β−シアノエチル、スキーム1002):望ましいホスホロラミダイト1009を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)のように、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、無水アセトニトリル中で、対応する前駆物質1008とβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例406)
固体支持体1010a−s(R’、R’’=OSiMe、R’’’=OCH(C、スキーム1002):化合物1008(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、この混合物を周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下で終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従って負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mL Cap Aおよび2 mL Cap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1010の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例407)
化合物1011a−s(スキーム1002):ヌクレオシド1011a−uを、文献報告に従って得る。複素環塩基の環外アミノ基、水酸基および/またはアミジノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従って適切に保護されている。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1007を、文献報告のように、1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理し、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得る(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)。環式シリルを、チュイら(Chui et al.)の報告(Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)のようにジオキサン中でトリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、4−(タート−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オンで処理し、対応する2’−O−ビス(2−アセトキシエトキシ)メチルで保護されたヌクレオシドを得る。このように得られた完全に保護されたヌクレオシドを、CHCN中でTMEDA−HFで処理し(チュイら(Chui et al.)、Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)、基を保護する環式シリルを取り出す。アセトニトリル中でイミダゾール存在下で、得られたジオールをトリエチルシリルクロライドで処理し、対応するヌクレオシド1011を得る(オポルザーら(Oppolzer et al.)、Helv.Chem.Acta、l981年、第64巻、2002ページ)。
(実施例408)
化合物1012a−s(X=Me、スキーム1001):化合物1011a−uを、1H−テトラゾールの存在下CHCl中、周囲温度で、メチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理し、対応するホスホラミジダイト1012a−sを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例409)
化合物1012a−s(X=アリル、スキーム1001):化合物1011a−s(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。溶液を周囲温度で2時間撹拌する。対応するホスホルアミダイト1012を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例410)
化合物1012a−u(X=β−シアノエチル、スキーム1002):望ましいホスホルアミダイト1012を、文献報告のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、対応する前駆物質1011およびβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例411)
固体支持体1010a−u(R’、R’’、R’’’=Et、スキーム1001):化合物1011(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mL Cap Aおよび2 mLCap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1010の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例412)
化合物1014a−j(スキーム1003):化合物1013a−e(a−dについては、Y=OHおよびeについては、Y=H)を、文献報告(クリミンズ(Crimmins)、M.T.、Tetrahedron、1998年、第54巻、9229〜9272ページ)のように得る。化合物1013fと1013g(Y=OH)を、文献報告(ラジャプパンとシュネラー(Rajappan and Schneller)、Tetrahedron、2001年、第57巻、9049〜9053ページ)に従って調製する。化合物1013h−j(Y=HまたはOH)を、文献報告のように得る(ボースウィックとビガディク(Borthwick and Biggadike)、Tetrahedron、1992年、第48巻、571〜623ページ)。複素環塩基の環外アミノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従い、適切に保護されている。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1013を、文献報告のように1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理し、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得る(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)。望ましい化合物1014を、文献記載(チュイら(Chui et al.)、Bioorg.Med.Chem.2002年、第10巻、325〜332ページ)の手順に従って環式シリル化合物から得る。
(実施例413)
化合物1015a−j(X=Me、スキーム1003):化合物1014a−jを、CHCl中、1H−テトラゾール存在下、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理し、対応するホスホルアミダイト1015a−jを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例414)
化合物1015a−j(X=アリル、スキーム1003):化合物1014(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1014を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例415)
化合物1015a−j(X=β−シアノエチル、スキーム1003):望ましいホスホルアミダイト1015を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように、無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩存在下で、対応する前駆物質1014とβ−シアノエチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例416)
固体支持体1016a−j(R’、R’’=OSiMe、R’’’=OCH(C、スキーム1003):化合物1014(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下で終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結による固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2mLのCap Aおよび2mLのCap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1016の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例417)
化合物1017a−j(スキーム1003):化合物1013a−e(a−dについては、Y=OHおよびeについては、Y=H)を、文献報告(クリミンズ(Crimmins)、M.T.、Tetrahedron、1998年、第54巻、9229〜9272ページ)のように得る。化合物1013fと1013g(Y=OH)を、文献報告(ラジャプパンとシュネラー(Rajappan and Schneller)、Tetrahedron、2001年、第57巻、9049〜9053ページ)に従って調製する。化合物1013h−j(Y=HまたはOH)を、文献報告のように得る(ボースウィックとビガディク(Borthwick and Biggadike)、Tetrahedron、1992年、48,571−623ページ)。複素環塩基の環外アミノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従い、適切に保護されている。塩基が適切に保護されたヌクレオシド1013を、文献報告のように1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサンにより処理し、対応する3’,5’−ジ−O−環式シリル誘導体を得る(エバンズら(Evans et al.)、Tetrahedron、2000年、第56巻、3053〜62ページ)。本環式シリルを、Chuiらの報告のように(Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)、ジオキサン中で、トリス(2−アセトキシエトキシ)オルトホーメート、ピリヂニウムp−トルエンスルホン酸、4−(タート−ブチルジメチルシリルオキシ)−3−ペンテン−2−オンで処理し、対応する2’−O−ビス(2−アセトキシエトキシ)メチルで保護されたヌクレオシドを得る。このように得られた完全に保護されたヌクレオシドを、CHCN中でTMEDA−HFで処理し(チュイら(Chui et al.)、Biorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)、環式シリル保護基を取り除く。アセトニトリル中、イミダゾール存在下で、得られたジオールをトリエチルシリルクロライドで処理し、対応するヌクレオシド1017を得る(オポルザーら(Oppolzer et al.)、Helv.Chem.Acta、1981年、第64巻、2002ページ)。
(実施例418)
化合物1018a−j(X=Me、スキーム1003):化合物1017a−jを、1H−テトラゾール存在下、CHCl中、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理し、対応するホスホラミダイト1018a−sを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例419)
化合物1018a−sj(X=アリル、スキーム1003):化合物1017a−j(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1018を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例420)
化合物1018a−j(X=β−シアノエチル、スキーム1003):望ましいホスホルアミダイト1018を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように、無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩存在下で、対応する前駆物質1017とβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例421)
固体支持体1016a−u(R’、R’’、R’’’=Et、スキーム1003):化合物1017(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下で終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)と、ボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結(tether)での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2mL Cap Aおよび2mL Cap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1016の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例422)
化合物1020a(スキーム1004):修飾ヌクレオシド1019を、文献報告(トナら(Tona et al.)、Org.Lett.、2000年、第2巻、1693〜96ページ)に従って得る。望ましい化合物1020aを、イミダゾール存在下で、トリエチルシリルクロライド処理により化合物1019から得る(オポルザーら(Oppolzer et al.)、Helv.Chem.Acta、1981年、第64巻、2002ページ)。
(実施例423)
化合物1020b(スキーム1004):望ましい化合物1020bを、文献手順(チュイら(Chui et al.)、Bioorg.Med.Chem、2002年、第10巻、325〜332ページ)に従って、化合物1019から得る。
(実施例424)
化合物1021a(X=Me、スキーム1004):化合物1020aを、CHCl中、1H−テトラゾール存在下、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理し、対応するホスホルアミダイト1021aを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例425)
化合物1021b(X=Me、スキーム1004):化合物1020bを、CHCl中、1H−テトラゾール存在下、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトにより処理し、対応するホスホルアミダイト1021bを得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例426)
化合物1021a(X=アリル、スキーム1004):化合物1020a(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1021aを得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例427)
化合物102ba(X=アリル、スキーム1004):化合物1020b(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1021bを得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例428)
化合物1021a(X=β−シアノエチル、スキーム1004):望ましいホスホルアミダイト1021aを、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、対応する前駆物質1020aおよびβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例429)
化合物1021b(X=β−シアノエチル、スキーム1004):望ましいホスホルアミダイト1021bを、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、対応する前駆物質1020bおよびβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例430)
固体支持体1022a−b(スキーム1004):望ましい固体支持体1022を、実施例5の説明のように、対応する前駆物質1020から調製する。
(実施例431)
化合物1024a−z、1024a1−c1(スキーム1005):スキーム1005に示す化合物は全て(1023a−zおよび1023a1−c1)、報告された手順(ロアカーズ(Loakers),D.;Nucleic Acids Res.、2001年、第29巻、2437ページまたはそこで引用されている参照文献)に従って得る。複素環塩基の環外アミノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従い、適切保護されている。望ましいシリル化化合物1024は、文献記載の手順(チュイら(Chui et al.)、Bioorg.Med.Chem.、2002年、第10巻、325〜332ページ)に従って対応する前駆物質から得る。
(実施例432)
化合物1025a−z、1025a1−c1(Z=Me、スキーム1005):化合物1024を、CHCl中、1H−テトラゾール存在下、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトにより処理し、対応するホスホルアミダイト1025を得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例433)
化合物1025a−z、1025a1−c1(X=アリル、スキーム1005):化合物1024(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1025を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻、1691〜96ページ)。
(実施例434)
化合物1025a−z、1025a1−c1(X=β−シアノエチル、スキーム1005):望ましいホスホルアミダイト1025を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、対応する前駆物質1024およびβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例435)
固体支持体1026a−z、1026al−cl(R’、R’’=OSiMe、R’’’=OCH(C、スキーム1005):化合物1024(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、この混合物を周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mL Cap Aおよび2 mL Cap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1026の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例436)
化合物1027a−z、1027a1−c1(スキーム1005):スキーム1005に示す化合物は全て(1027a−zおよび1027a1−c1)、報告された手順(ロアカーズ(Loakers),D.;Nucleic Acids Res.、2001年、第29巻、2437ページまたはそこで引用されている参照文献)に従って得る。複素環塩基の環外アミノ基は、固相オリゴヌクレオチド合成のために、標準的保護および脱保護プロトコールに従い、適切に保護されている。望ましい化合物1027は、イミダゾール存在下でトリエチルシリルクロライドで処理することにより、化合物1023から得る(オポルザーら(Oppolzer et al.)、Helv.Chem.Acta、1981年、第64巻、2002ページ)。
(実施例437)
化合物1028a−z、1028a1−c1(Z=Me、スキーム1005):化合物1027を、CHCl中、1H−テトラゾールの存在下、周囲温度でメチルテトライソプロピルホスホロジアミダイトで処理し、対応するホスホルアミダイト1028を得る(チュイら(Chui et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、8847〜54ページ)。
(実施例438)
化合物1028a−z、1028a1−c1(X=アリル、スキーム1005):化合物1027(1mmol)のアセトニトリル溶液に、ジイソプロピルアミン(1.2mmol)、(アリルオキシ)ビス(ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(1.5mmol)および1H−テトラゾール(1.2mmol)を加える。この溶液を周囲温度で2時間撹拌して、対応するホスホルアミダイト1028を得る(ハヤカワら(Hayakawa et al.)、J.Am.Chem.,Soc.、1990年、第112巻,1691−96ページ)。
(実施例439)
化合物1028a−z、1028a1−c1(X=β−シアノエチル、スキーム1005):望ましいホスホルアミダイト1028を、文献報告(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.2002年、第67巻、357〜369ページ)のように無水アセトニトリル中、1H−テトラゾール ジイソプロピルアンモニウム塩の存在下、対応する前駆物質1027およびβ−シアノエチル テトライソプロピルホスホロジアミダイトから調製する。
(実施例440)
固体支持体1026a−z、1026al−cl(R’、R’’、R’’’=Et、スキーム1005):化合物1027(1mmol)を、無水コハク酸(2mmol)およびジメチルアミノピリジン(1mmol)と混合し、P存在下で減圧下で終夜乾燥した。ジクロロメタン(0.9 mL)をこの混合物に加え、周囲温度で8時間撹拌する。反応混合物を、過剰のジクロロメタンで希釈し、有機層を氷冷水性クエン酸(10%溶液)で洗浄し、食塩水につける。有機相を、無水NaSOにより乾燥させ、濃縮・乾固し、対応するコハク酸誘導体を得る。このように得たコハク酸誘導体(1mmol)を、P存在下で減圧下で終夜乾燥し、無水DMFに懸濁させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU、1mmol)および4−メチルモルホリン(2mmol)とボルテックスにより混合し、透明な溶液を得る。アミノ連結(tether)での固体支持体の算出量を、透明溶液に加え、混合物を周囲温度で18時間振盪機上で振盪させる。支持体のアリコートを回収し、DMF、CHCNおよびジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。標準的手順に従い負荷容量を測定する。次にDMF、CHCN、ジエチルエーテルで官能基化した固体支持体を洗浄し、減圧下で乾燥する。固体支持体上の非官能化部位を、THF(パースペクティブ・バイオシステムズ社(Perspective Biosystems Inc.)から入手した2 mL Cap Aおよび2 mL Cap B溶液)中で無水酢酸/コリジン/N−メチルイミダゾールと共に振盪機上で2時間振盪させることにより被覆する。固体支持体をろ過し、CHCN次にジエチルエーテルで洗浄し、減圧下で乾燥する。被覆後に、対応する固体支持体1026の最終的な負荷容量を測定する(プラカッシュら(Prakash et al.)、J.Org.Chem.、2002年、第67巻、357〜369ページ)。
(実施例441)
オルトエステル試薬および5’−シリル−2’−ACE−3’−O−(N,N−ジイソプロピルアミン)−メトキシホスフィン−5−メトキシウリジンの合成
本実施例中の試薬は、種々の商業的供給源から入手可能である。例えば、アルドリッチ・ケミカル社(Aldrich Chemical)[ウィスコンシン州ミルウォーキー所在]、TCI・アメリカ社(TCI America)[オレゴン州ポートランド所在]およびモノマー・サイエンス社(Monomer Sciences)[アラバマ州ニューマーケット(New Market所在]である。
ACEオルトエステル試薬であるトリス(2−アセチル−エトキシ)オルトホーメートの合成:酢酸エチルエステル(85%)(5当量)を、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸(0.2当量)およびトリメチル オルトホーメート(1当量)で処理する。反応物を加熱し、メタノール生成物を蒸留除去する。この反応物を冷却し、塩基で中和する。生成物をカラムクロマトグラフィーと高真空蒸留により精製する。
2’−O−ビス(2−アセチル−エトキシ)メチル 1−メチルイノシン(全般的2’−保護反応の典型)の合成:5’−O−3’−O−テトライソプロピルジシロキシル 1−メチルイノシン(TIPS−2−チオウリジン、1当量)を、高真空下(<15ミクロンHg)で、55℃3時間、トリス(2−アセチル−エトキシ)オルトホーメート(2.8当量)およびピリジニウムp−トルエンスルホン酸塩(0.2当量)と良く反応させる。反応物を室温まで冷却し、塩基で中和する。粗反応物は、シリカゲルにより通過させ、不活性化された触媒を除去するために取りあえずの精製を行う。濃度の増した混合物を、アセトニトリル中で6時間、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TEMED)と48%フッ化水素酸の予混合溶液で処理する。カラムクロマトグラフィーで生成物を精製する。
5’−O−シリル−2’−O−ACE−メチルイノシンの合成:2’−O−ACE−1−メチルイノシン(1当量)およびイモダゾール(4当量)のテトラヒドロフラン溶液に、ビス(トリメチルシロキシ)−シクロオクトキシ−シリルクロライド(OCT−Cl)(テトラヒドロフラン中1.5当量)を攪拌しながら30分かけて加える。OCT−Clは、ビス(トリメチルシロキシ)−ジクロロシランとシクロオクタノールから、当業者により合成可能である。5’−シリル−2’−ACE 1−メチルイノシン生成物は、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製する。
5’−O−シリル−2’−ACE−1−メチルイノシン−3’−O−(N,N−ジイソプロピルメトキシ)ホスホルアミダイトの合成:5’−O−シリル−2’−O−ACE−1−メチルイノシン(1当量)のジクロロメタン溶液に、先ずビス(N,N−ジイソプロピルアミン)メトキシ−ホスフィン(1.3当量)を加え、次にテトラゾール(0.8当量)を撹拌しながら加える。2時間後に、反応物を急冷し、シリカゲルクロマトグラフィーにより生成物を分離する。
(実施例442)
オリゴヌクレオチドの合成
オリゴヌクレオチドの合成は、例えばジーン・アセンブル・プラス合成装置(Gene Assemble Plus synthesizer)ファーマシア社(Pharmacia)[ウィスコンシン州ミルウォーキー所在]製または380シンセサイザー(synthesizer)(ABI)で、実施可能である。本プロトコールは、商業的に入手可能なシンセサイザーに合わせて、当業者により修正可能である。例えば誘導体ポリマー支持体などの固体支持体は、全ての合成に使用可能である。またこれには、ミルゲン(Miligen)[マサチューセッツ州ミルフォード]から購入した0.2または1.0.mu.モル カラムに包装されたPharmacia社のサクシネイトリンカーを伴うチミジンポリスチレーン支持体が含まれる。本シリル脱保護試薬は次のように実施可能である。すなわち、1.0M水性HF溶液(Mallinkrodt)と1.6Mトリエチルアミン(「TEA」)のジメチルホルムアミド(DMF)溶液。洗浄用溶媒はアセトニトリル(「MeCN」)またはDMFであり、反応間で使用される。アミダイトを0.1Mアセトニトリルに溶解した。連結触媒は、RNA合成用0.15M S−エチル−テトラゾールである。被覆溶液には、市販標準無水酢酸とN−メチル イミダゾールまたはジメチルアミノピリジンが含まれる。
トルエン中での3M t−ブチルヒドロパーオキサイド(tBuOOH)を使用する全ての周期において、酸化は行われた。表2にオリゴヌクレオチド合成周期条件の概要を示す。
Figure 2007525453
シンセサイザーでの合成の後に、ポリマー支持体を、ジナトリウム−2−コバモイル−2−シアナオエチレン−1,1−ジチオレート三水和物の1M DMF溶液を使用して、30分間処理する。SNa試薬を水とアセトンを使用して洗い流す。乾燥させた支持体を、40%N−メチルアミン水溶液1 mlで、55℃10分間処理し、全ての塩基不安定性保護基を開裂し、2’−保護性オリゴヌクレオチドを溶液中に放出する。粗反応混合物を、陰イオン交換高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析し、減圧下で乾燥する。このペレットを、pH3.0の50 mM酢酸1.6 mlに懸濁させ、55℃で10分間インキュベートする。pH8.7の150 mM TRIS 1.6 ml(溶液の最終pHは7.7−8.0)を55℃10分間これに加える。次に、本溶液の1アリコットを基本的に同じHPLC条件で分析する。
本発明の多くの実施態様が説明されている。いずれにせよ、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、種々の修正が可能であることが理解されるであろう。従って、他の実施態様は添付の特許請求の範囲内にある。
保護モノマーが、モノマーの伸長している鎖の末端位置および内部位置にいかにして組み込まれることが可能であるかを示す反応スキームの図。 OFGにおけるシリコン上に存在し得る置換基のリストの図。 C2’−オルトエステル基上に存在し得る置換基のリストの図。 オリゴヌクレオチドへのRRMSモノマーの組み込みのための一般的な合成スキームである図。 代表的なRRMS担体のリストの図。パネル1はピロリンベースのRRMSを示し;パネル2は3−ヒドロキシプロリンベースのRRMSを示し;パネル3はピペリジンベースのRRMSを示し;パネル4はモルホリンおよびピペリジンベースのRRMSを示し;およびパネル5はデカリンベースのRRMGを示す。R1はコハク酸またはホスホルアミデートであり、R2はHまたは結合体リガンドである。 偽相補性siRNAにおける塩基対形成の構造的表示の図。 HCVゲノムを標的とするように設計された二重標的化siRNAの模式図。 HCVゲノムを標的とするように設計された偽相補性、二官能性siRNAの模式図。

Claims (59)

  1. 式(I)
    Figure 2007525453
    を有し、ここで、Bは
    Figure 2007525453
    アントラセニル、ピレニル、
    Figure 2007525453
    からなる群より選択され、
    はオルトエステル保護基、水素、エーテル、アルキルエーテル、エステル、ハロゲン、保護アミン、または保護ヒドロキシル部分であり;
    は−O−P(OR27)N(R28または−O−L−R29であり;
    X5’、X5’’、X5’’’は少なくとも1つのアルコキシまたはシルオキシ置換基を含み;
    は水素またはC〜Cアルキルであり;
    は、水素、C〜Cアルキル、またはヒドロキシで場合により置換されているC〜Cアルケニル、またはC(O)NHRであり;
    は水素、ハロ、C〜Cアルキル、C〜Cチオアルコキシ、NH、NHR、またはNRであり;
    はR4’と一緒になってオキソを形成するか、またはRはRと一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成し;
    4’はRと一緒になってオキソを形成するか、またはOであり
    は水素、C〜Cアルキルであるか、またはRと一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成し;
    は水素、ハロ、NH、NHR、またはNRであり;
    は非共有電子対、またはC〜Cアルキルであり;
    はRと一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成するか、またはRはR11と一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成し;
    は水素、C〜Cアルキルであるか、またはRと一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成し;
    10は水素であるかまたは存在せず;
    11は水素、C〜Cアルキルであるか、またはRと一緒になってこれらが結合する炭素原子と窒素原子の間で二重結合を形成し;
    12は水素、ホルミルであるか、またはヒドロキシもしくは保護ヒドロキシで場合により置換されているC〜Cアルキルであり;
    13およびR14は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
    15は水素、C〜Cアルキル、または(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
    16は水素、またはC〜Cアルキルであり;
    17はハロ、NH、NHR、またはNRであり;
    18はシアノ、C(=NH)NH、またはCHNH(R)であり;
    19は水素、またはC〜Cアルキルであり;
    20は:
    (i)水素;
    (ii)ヒドロキシまたは保護ヒドロキシ;
    (iii)COORで場合により置換されているC〜Cアルコキシ;あるいは
    (iv)ヒドロキシおよび/またはCOORで場合により置換されているC〜Cアルキル、NH、NHR、またはCONHであり;
    21は水素であるか、またはR23と一緒になってこれらが結合する炭素原子の間で二重結合を形成し;
    22は水素であり;
    23は水素であるか、またはR21と一緒になってこれらが結合する炭素原子の間で二重結合を形成し;
    24およびR25は各々独立して、水素またはC〜Cアルキルであり;
    26は(CHCH(R)CH(NHR)(COOR)であり;
    27はシアノで場合により置換されているC〜Cアルキル、またはC〜Cアルケニルであり;
    28はC〜C10アルキルであり;
    29は液体または固相支持体試薬であり;
    QはNまたはCR44であり;
    Q’はNまたはCR45であり;
    Q’’はNまたはCR47であり;
    Q’’’はNまたはCR49であり;
    iVはNまたはCR50であり;
    44は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、連結リガンドであるか、またはR45と一緒になって−OCHO−を形成し;
    45は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、連結リガンドであるか、あるいはR44またはR46と一緒になって−OCHO−を形成し;
    46は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、連結リガンドであるか、あるいはR45またはR47と一緒になって−OCHO−を形成し;
    47は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、連結リガンドであるか、あるいはR46またはR48と一緒になって−OCHO−を形成し;
    48は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、リガンド、連結リガンドであるか、またはR47と一緒になって−OCHO−を形成し;
    49、R50、R51、R52、R53、R54、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、およびR72は、各々独立して、水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rから選択され;
    55は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR56と一緒になって場合により置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
    56は水素、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rであるか、あるいはR55と一緒になって場合により置換されてもよい縮合芳香環を形成し;
    XはO、S、またはSeであり;
    YはOまたはSであり;
    Lは−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CHS−であり;
    ただし、R、R、およびRがすべて水素ではあり得ず;さらにRが水素であるときに、RがNH、NH(保護基)、およびNH(iBu)であり得ず;さらにR12が水素であり、かつRおよびR11がともにそれらが結合する炭素原子および窒素原子との間で二重結合を形成するときに、RおよびR10が両方ともは水素ではあり得ず;さらにXおよびYがOであり、R19が水素であり、かつR21およびR23がともにそれらが結合する炭素原子との間で二重結合を形成するときに、R20が水素およびCHであり得ず;
    はグリシニル、スレオニル、またはノルバリルであり、それらの各々は場合により部分的または完全に保護されてもよく;
    はC〜Cアルキルまたは窒素保護基であり;
    はC〜Cアルキルであり;
    は水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはOOHであり;
    は水素、窒素保護基、またはCOORであり;
    は水素、またはC〜Cアルキルであり;
    はC〜C10アルキルであり;
    は水素、または
    Figure 2007525453
    であり、
    およびRjは一緒になってこれらが結合する炭素原子の間で二重結合を形成するか、またはRおよびRjは一緒になってこれらが結合する炭素原子の間で−O−を形成し;
    およびRは各々独立して、水素、ヒドロキシル保護基、糖、または完全にもしくは部分的に保護された糖であり;
    はCOOHで場合により置換されているC〜Cアルキルであり;
    はハロ、ヒドロキシ、ニトロ、保護ヒドロキシ、NH、NHR、またはNR、C〜Cアルキル、C〜Cアルキニル、C〜C10アリール、C〜C10ヘテロアリール、C〜Cヘテロシクリル、NC(O)R17、またはNC(O)Rで場合により置換されているアルキルであり;
    nは1〜4であり;かつ
    qは0〜4である、
    保護モノマー。
  2. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  3. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  4. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  5. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  6. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  7. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  8. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  9. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  10. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  11. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  12. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  13. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  14. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  15. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  16. 前記Bはアントラセニルである、請求項1に記載のモノマー。
  17. 前記Bはピレニルである、請求項1に記載のモノマー。
  18. 前記R28はイソプロピルである、請求項1に記載のモノマー。
  19. 前記X’、X’’、およびX’’’は以下の式:
    Figure 2007525453
    の任意の組み合わせである、請求項1に記載のモノマー。
  20. 前記X’およびX’’はシロキシであり、かつX’’’はシクロアルコキシである、請求項1に記載のモノマー。
  21. 前記オルトエステル保護基は式(III):
    Figure 2007525453
    を有する、請求項1に記載のモノマー。
  22. 前記R31およびR32は同じであるかまたは異なっており、かつ以下の式:
    Figure 2007525453
    の任意の組み合わせであり、
    ここで、R33、R34、R35、R36、およびR37は適合可能リガンド、または水素、またはハロゲン、アルキル、またはシアノ置換基であり、R38は適合可能リガンドである、請求項21に記載のモノマー。
  23. 前記オルトエステルは
    Figure 2007525453
    である、請求項21に記載のモノマー。
  24. 前記R29はフルオリド安定性ポリスチレンベースの固体支持体またはPEGである、請求項1に記載のモノマー。
  25. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  26. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  27. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  28. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  29. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  30. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  31. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  32. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  33. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  34. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  35. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  36. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  37. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  38. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  39. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bはアントラセニルである、請求項1に記載のモノマー。
  40. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bはピレニルである、請求項1に記載のモノマー。
  41. 前記Bは
    2−アミノアデニニル
    2−メチルアデニニル、
    N6−メチルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−メチルアデニニル、
    N6−イソペンテニルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニニル、
    N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
    2−メチルチオ−N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
    N6−グリシニルカルバモイルアデニニル、
    N6−トレオニルカルバモイアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−トレオニル カルバモイルアデニニル、
    N6−メチル−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
    N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリル カルバモイルアデニニル、
    N6,N6−ジメチルアデニニル、
    3−メチルシトシニル、
    5−メチルシトシニル、
    2−チオシトシニル、
    5−ホルミルシトシニル、
    Figure 2007525453
    N4−メチルシトシニル、
    5−ヒドロキシメチルシトシニル、
    1−メチルグアニニル、
    N2−メチルグアニニル、
    7−メチルグアニニル、
    N2,N2−ジメチルグアニニル
    Figure 2007525453
    N2,7−ジメチルグアニニル、
    N2,N2,7−トリメチルグアニニル、
    1−メチルグアニニル、
    7−シアノ−7−デアザグアニニル、
    7−アミノメチル−7−デアザグアニニル、
    プソイドウラシリル、
    ジヒドロウラシリル、
    5−メチルウラシリル、
    1−メチルプソイドウラシリル、
    2−チオウラシリル、
    4−チオウラシリル、
    5−メチル−2−チオウラシリル、
    3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシリル、
    5−ヒドロキシウラシリル、
    5−メトキシウラシリル、
    ウラシリル 5−オキシ酢酸、
    ウラシリル 5−オキシ酢酸メチルエステル、
    5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリル、
    5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリルメチルエステル、
    5−メトキシカルボニルメチルウラシリル、
    5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシリル、
    5−アミノメチル−2−チオウラシリル、
    5−メチルアニノメチルウラシリル、
    5−メチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
    5−メチルアミノメチル−2−セレノウラシリル、
    5−カルバモイルメチルウラシリル、
    5−カルボキシメチルアミノメチルウラシリル、
    5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
    3−メチルウラシリル、
    1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)プソイドウラシリル、
    5−カルボキシメチルウラシリル、
    5−メチルジヒドロウラシリル、
    3−メチルプソイドウラシリル、
    Figure 2007525453
    からなる群より選択される、請求項1に記載のモノマー。
  42. 前記Xは−OC[OCHCHOC(O)CHであり;前記R27はCHであり;前記R28は(CHCH−であり;前記X5’および前記X5’’はトリメチルシロキシであり;前記X5’’’はシクロドデシルオキシであり;かつ前記Bは
    2−アミノアデニニル、
    2−メチルアデニニル、
    N6−メチルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−メチルアデニニル、
    N6−イソペンテニルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニニル、
    N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
    2−メチルチオ−N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデニニル、
    N6−グリシニルカルバモイルアデニニル、
    N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
    N6−メチル−N6−トレオニルカルバモイルアデニニル、
    N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、
    2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデニニル、
    N6,N6−ジメチルアデニニル、
    3−メチルシトシニル、
    5−メチルシトシニル、
    2−チオシトシニル、
    5−ホルミルシトシニル、
    Figure 2007525453
    N4−メチルシトシニル、
    5−ヒドロキシメチルシトシニル、
    1−メチルグアニニル、
    N2−メチルグアニニル、
    7−メチルグアニニル、
    N2,N2−ジメチルグアニニル
    Figure 2007525453
    N2,7−ジメチルグアニニル、
    N2,N2,7−トリメチルグアニニル、
    1−メチルグアニニル、
    7−シアノ−7−デアザグアニニル、
    7−アミノメチル−7−デアザグアニニル、
    プソイドウラシリル、
    ジヒドロウラシリル、
    5−メチルウラシリル、
    1−メチルプソイドウラシリル、
    2−チオウラシリル、
    4−チオウラシリル
    Figure 2007525453
    5−メチル−2−チオウラシリル、
    3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウラシリル、
    5−ヒドロキシウラシリル、
    5−メトキシウラシリル、
    ウラシリル 5−オキシ酢酸、
    ウラシリル 5−オキシ酢酸メチルエステル、
    5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリル、
    5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシリルメチルエステル、
    5−メトキシカルボニルメチルウラシリル、
    5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウラシリル、
    5−アミノメチル−2−チオウラシリル、
    5−メチルアミノメチルウラシリル、
    5−メチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
    5−メチルアミノメチル−2−セレノウラシリル、
    5−カルバモイルメチルウラシリル、
    5−カルボキシメチルアミノメチルウラシリル、
    5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウラシリル、
    3−メチルウラシリル、
    1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)プソイドウラシリル、
    5−カルボキシメチルウラシリル、
    5−メチルジヒドロンラシリル、
    3−メチルプソイドウラシリル、
    Figure 2007525453
    からなる群より選択される、請求項1に記載のモノマー。
  43. 前記Xはフルオロである、請求項1に記載のモノマー。
  44. 前記Bは
    Figure 2007525453
    である、請求項1に記載のモノマー。
  45. 前記Bは連結リガンドまたは連結でないリガンドに結合された、置換または非置換アリールである、請求項1に記載のモノマー。
  46. 式:
    Figure 2007525453
    を有し、ここで、
    uは1または2であり;波線は連結リガンドまたは連結でないリガンドに対する結合点を表し;点線は第1の官能化ヒドロキシル基;第2の官能化ヒドロキシル基;および非官能化ヒドロキシル基、保護ヒドロキシル基、または水素に対する結合点を表す、保護モノマー。
  47. 前記第1の官能化ヒドロキシル基は式:
    Figure 2007525453
    を有し、ここで、
    ’、X’’、およびX’’’は少なくとも1つのアルコキシまたはシロキシ置換基を含む、請求項46に記載のモノマー。
  48. 前記第2の官能化ヒドロキシル基は以下の式:
    Figure 2007525453
    の1つを有し、ここで、
    27は、シアノで場合により置換されているC〜CアルキルまたはC〜Cアルケニルであり;R28はC〜C10アルキルであり;●は固体または液体支持体試薬であり;かつLはリンカーである、請求項46に記載のモノマー。
  49. 前記リガンドが標的化基である、請求項46に記載のモノマー。
  50. 前記標的化基は脂質、ステロイド、ビタミン、炭水化物、ポリアミン、アミノ酸、ペプチド、ペプチド模倣物、または切断分子である、請求項49に記載のモノマー。
  51. 前記ステロイドはコレステロールである、請求項50に記載のモノマー。
  52. 前記リガンドは診断基である、請求項46に記載のモノマー。
  53. 前記診断基はビオチン、フルオロホア、抗体、または抗原である、請求項52に記載のモノマー。
  54. 前記リガンドは式(G)C(=H)NHRを有し、ここでGは−O−、−NH−、または−CH−であり;HはOまたはNHであり;かつRはH、C〜Cアルキル、C〜C10アリール、またはC〜C10ヘテロアリールである、請求項46に記載のモノマー。
  55. 前記モノマーが連結リガンドを有する、請求項46に記載のモノマー。
  56. 前記リガンドが、−C(O)−(CH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−C(O)O−(リガンド);−C(O)−O−(リガンド);−C(O)−(CH−NH−;−C(O)−(CH−NH−C(O)−(リガンド);−C(O)−(CH−(リガンド);−C(O)−NH−(リガンド);−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)−(リガンド);−(CH−C(O)O−(リガンド);−(CH−(リガンド);−(CH−NH−;および−(CH−NH−C(O)−(リガンド)からなる群より選択される連結部分とつながれており、sは0〜6である、請求項55に記載のモノマー。
  57. 前記モノマーが式:
    Figure 2007525453
    を有し、ここで、
    ’、X’’、およびX’’’は少なくとも1つのアルコキシまたはシロキシ置換基を含み、iprはイソプロピル基であり、かつcholはコレステロール基である、請求項46に記載のモノマー。
  58. 請求項1または46に記載のモノマーを有するiRNA剤。
  59. 請求項1または46に記載のモノマーを有するiRNA剤を提供する工程、およびこれを相補的RNA配列にアニールさせてiRNA剤を形成することを可能にする工程からなる、iRNA剤を作製する方法。
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