JP2007532130A5 - マイクロｒｎａ及びそれを阻害する医薬品 - Google Patents

Description

他の実施形態では、本発明は、修飾された一本鎖膵島マイクロＲＮＡ分子に関する。前記分子は、分子骨格上に最低１０の部分及び最高５０の部分を含み、前記分子骨格は骨格単位を含み、各々の部分は骨格単位に結合した塩基を含み、少なくとも１０の隣接する塩基が配列番号：１から２０に示される膵島マイクロＲＮＡ分子の塩基の隣接する配列と同じ配列を含む。但し、前記塩基対の最高３０％がゆらぎ塩基対であり、また隣接する塩基の最高１０％がそれについて付加、欠失、ミスマッチ又はその組合せであってもよい。また、隣接する部分の５０％以上はデオキシリボ核酸の骨格単位を含まず、少なくとも一つの部分が、未修飾のデオキシリボヌクレオチド部分若しくは未修飾のリボヌクレオチド部分でない。

さらなる態様において、本発明は、単離された一本鎖アンチ−膵島マイクロＲＮＡ分子に関する。前記分子は、分子骨格上に最低１０の部分及び最高５０の部分を含み、分子骨格が骨格単位を含み、各々の部分が骨格単位に結合した塩基を含み、各々の塩基が相補的な塩基との間でワトソン−クリック塩基対を形成しており、少なくとも１０の隣接する塩基が、配列番号：１から２０に示される膵島マイクロＲＮＡ分子のいずれか一つの隣接する塩基配列と相補的な配列を含む。ただし、その塩基対の最高３０％がゆらぎ塩基対であり、また隣接する塩基の最高１０％がそれについて付加、欠失、ミスマッチ又はその組合せであってもよい。また、隣接する部分の５０％以上はデオキシリボ核酸の骨格単位を含まず、少なくとも一つの部分が、未修飾のデオキシリボヌクレオチド部分若しくは未修飾のリボヌクレオチド部分でない。また、前記分子は、マイクロＲＮＰ活性を阻害することができる。

本願明細書において「非相補的である」とは、付加、欠失、ミスマッチ又はそれらの組合せを指す。付加とは、何らかの塩基が上記隣接する配列に挿入されることを指す。欠失とは、隣接する配列に存在する何らかの部分が除去されることを指す。ミスマッチとは、隣接する配列の塩基のうちの一つが異なる塩基に置換されることを指す。

付加、欠失又はミスマッチは、例えば隣接する配列のいずれの端部又は分子中の隣接する配列の部分で生じてもよい。典型的には、例えば、隣接する配列が約１０から約１５の塩基長さのまでの比較的短い場合、付加、欠失又はミスマッチは、隣接する配列の末端付近にて生じる。隣接する配列が比較的長い場合、例えば、最低１６塩基の隣接する配列である場合は、付加、欠失又はミスマッチは、隣接する配列のどこでも生じ得る。

例えば、隣接する塩基数が１０〜１９であるときは、いずれも又は隣接する塩基のうちのゼロ又は一つにおいて付加、欠失又はミスマッチが生じ、また隣接する塩基数が２０〜２３であるときは、最高一つか二つの塩基の付加、欠失又はミスマッチが許容範囲である。

各々の修飾された部分は、骨格単位に結合する塩基を含む。前記骨格単位は、安定して塩基と結合して、オリゴマーの鎖を形成することが可能ないかなる分子単位でもあってもよい。本願明細書において、修飾された部分の骨格単位には、天然のＤＮＡ又はＲＮＡ分子に通常存在する骨格単位は含まれない。

修飾された膵島マイクロＲＮＡ分子の一つの実施例において、前記分子は、少なくとも一つの修飾されたデオキシリボヌクレオチド部分を含む。適切な修飾されたデオキシリボヌクレオチド部分は、従来技術において公知である。この種の修飾されたデオキシリボヌクレオチド部分は、例えば、骨格単位としてチオリン酸デオキシリボース基を含む（図１の構造式１を参照）。チオリン酸デオキシリボヌクレオチド部分を含む修飾された膵島マイクロＲＮＡ分子は、一般にホスホロチオネート（ＰＳ）ＤＮＡと呼ばれる（Ｅｃｋｓｔｅｉｎ，Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｄｒｕｇ Ｄｅｖ．１０，１１７−１２１（２０００）を参照）。

修飾されたデオキシリボヌクレオチド部分の他の適用可能な例としては、Ｎ’３−Ｎ’５ホスホロアミダートデオキシリボヌクレオチド部分が挙げられる。そこにおいて、Ｎ’３−Ｎ’５ホスホロアミダートデオキシリボース基が骨格単位に含まれる。図１中の構造式２を参照のこと。ホスホロアミダートデオキシリボヌクレオチド部分を含むオリゴヌクレオチド分子は、一般にホスホロアミダート（ＮＰ）ＤＮＡと呼ばれている。それに関しては、例えば、Ｇｒｙａｚｎｏｖら、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６，３１４３−３１４４（１９９４）を参照のこと。

ＰＮＡは、公知の方法、例えば修飾Ｆｍｏｃ又はｔＢｏｃペプチド合成プロトコルにより化学的に合成することができる。前記ＰＮＡは多くの望ましい特性、例えば高い溶融温度（Ｔｍ）、核酸及び非荷電の分子骨格との高い塩基対の特異性を有する。更に、前記ＰＮＡは前記標的ＲＮＡにＲＮＡａｓｅＨ感受性を与えず、また一般に良好な代謝安定性を有する。

更に、隣接する部分の中で、デオキシリボヌクレオチドの骨格単位を含むものが５０％、好ましくは３０％を超えないのが望ましい。表４及び５は、各々の数の隣接する塩基におけるデオキシリボヌクレオチド骨格単位の最大数を示す。

もう一つの実施例では、上記のゆらぎ塩基対及び非相補的な塩基に加えて、天然の膵島マイクロＲＮＡ配列の位置１１に対応する部分も付加、欠失又はミスマッチであってよい。

（表４）：デオキシリボヌクレオチド骨格単位を含む隣接する部分の５０％の数：

（表５）：デオキシリボヌクレオチド骨格単位を含む隣接する部分の３０％の数：

アンチ−膵島マイクロＲＮＡ分子は、修飾された膵島マイクロＲＮＡ分子への使用のために、上記のように修飾されてもよい。一つの例において、アンチ−膵島マイクロＲＮＡ分子の隣接する部分は、それに対応する膵島マイクロＲＮＡ分子と相補的である。前記アンチ−膵島マイクロＲＮＡの相補性の程度は、付加、欠失及びミスマッチに関する規定と同様に、ゆらぎ塩基対に関する規定を含め、上記の修飾した膵島マイクロＲＮＡ分子に対する規定と同じ規定に従う。

更に別の実施態様では、天然の膵島マイクロＲＮＡの位置１１に対応する位置の、アンチ−膵島マイクロＲＮＡ分子における部分は、非相補的である。天然の膵島マイクロＲＮＡの位置１１に対応するアンチ−膵島マイクロＲＮＡ分子の部分は、上記の通り付加、欠失又はミスマッチの導入によって非相補的にすることができる。

修飾された膵島マイクロＲＮＡ分子の他の実施態様において、前記分子は、アミノ酸残基に骨格単位として結合する塩基を含む一つ以上の修飾された部分を含む。アミノ酸残基に結合する一つ以上の塩基を有する修飾された部分は、本発明において以下ペプチド核酸（ＰＮＡ）部分と記す。そのような部分はヌクレアーゼ耐性であり、当業者に公知である。ＰＮＡ部分を有する分子は一般にペプチド核酸と呼ばれる。図１中の構造式６、またＮｉｅｌｓｏｎ、Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．３１３，１５６−１６４（１９９９）；Ｅｌａｙａｄｉら、ｉｄ．；Ｂｒａａｓｃｈら、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ４１，４５０３−４５０９（２００２）；Ｎｉｅｌｓｅｎら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５４，１４９７−１５００（１９９１）を参照のこと。

Claims (63)

1. 配列番号：１に示されるマイクロＲＮＡ中の配列（ただし、塩基の３０％までがウラシルによるシトシンの置換、又はグアニンによるアデニンの置換を有し、隣接する塩基の１０％までが付加、欠失、ミスマッチ又はそれらの組合せを有する場合を除く）を有する、少なくとも１０の隣接する塩基を含む、単離されたＤＮＡ又はＲＮＡ分子。
2. 更に５’末端に及び／又は３’末端に、配列番号：２１に示されるヘアピン前駆体配列又はそのフラグメントに存在する塩基配列を含む、請求項１に記載の単離された分子。
3. ヘアピン前駆体の配列が、マイクロＲＮＡが存在する配列である、請求項２に記載の単離された分子。
4. マイクロＲＮＡがベクターに組み込まれている、請求項３に記載の単離された分子。
5. 単離された分子がＤＮＡ分子である、請求項１に記載の単離された分子。
6. 単離された分子がＲＮＡ分子である、請求項１に記載の単離された分子。
7. 単離された分子が更にキャップを含む、請求項１に記載の単離された分子。
8. キャップが５’及び／又は３’末端に付着する、３’→５’の核酸配列である請求項７に記載の単離された分子。
9. キャップが化学キャップである請求項７に記載の単離された分子。
10. 単離された分子が実質的に、配列番号：１に示されるマイクロＲＮＡの配列からなる、請求項１に記載の単離された分子。
11. 単離された分子が実質的に、配列番号：２１に示されるマイクロＲＮＡの配列からなる、請求項１に記載の単離された分子。
12. 修飾された一本鎖膵島核酸分子であり、分子骨格上に最低１０の部分、最高５０の部分が含まれ、前記分子骨格が骨格単位を含み、各々の部分が骨格単位に結合した塩基を含み、そこにおいて：
    少なくとも１０の隣接する塩基は、配列番号：１に示される核酸分子の塩基の隣接する配列と同じ配列（ただし塩基対の最高３０％がウラシルによるシトシンの置換、又はグアニンによるアデニンの置換を有し、隣接する塩基の最高１０％は付加、欠失、ミスマッチ又はその組合せであってもよい）を有し、
    隣接する部分の５０％以下がデオキシリボヌクレオチド骨格単位を含み、
    少なくとも一つの部分が修飾されていないデオキシリボヌクレオチド部分又は修飾されていないリボヌクレオチド部分でなく、
    前記部分は、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド又はペプチド核酸のいずれか一つである修飾された一本鎖膵島核酸分子。
13. 更に、配列番号：２１に示されるヘアピン前駆体配列又はそのフラグメントに存在する塩基配列を、その５’末端及び／又は３’末端に含む、請求項１２に記載の分子。
14. ヘアピン前駆体配列が、マイクロＲＮＡが存在する配列である、請求項１３に記載の分子。
15. 核酸分子が哺乳類の膵島核酸分子である、請求項１２に記載の分子。
16. 哺乳類がヒトである、請求項１５に記載の分子。
17. ヌクレアーゼ耐性を増加させるために分子が修飾された、請求項１２に記載の分子。
18. 単離された一本鎖核酸分子であり、その分子骨格上に最低１０の部分、最高５０の部分が含まれ、前記分子骨格が骨格単位を含み、各々の部分が骨格単位に結合した塩基を含み、各塩基が相補的な塩基とワトソン−クリック塩基対を形成し、そこにおいて：
    少なくとも１０の隣接する塩基は、配列番号：１に示されるマイクロＲＮＡ分子の塩基の隣接する配列と相補的な配列（ただし塩基対の最高３０％がウラシルによるシトシンの置換、又はグアニンによるアデニンの置換を有し、隣接する塩基の最高１０％は付加、欠失、ミスマッチ又はその組合せであってもよい）を有し、
    隣接する部分の５０％以下がデオキシリボヌクレオチド骨格単位を含み、
    前記分子はマイクロＲＮＰ活性を阻害することができ、
    前記部分は、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド又はペプチド核酸のいずれか一つである単離された一本鎖核酸分子。
19. 隣接する部分の最高５％が付加、欠失、ミスマッチ又はそれらの組合せである、請求項１８に記載の分子。
20. 配列番号：４１に示されるアンチ−マイクロＲＮＡ配列を有する、請求項１８に記載の分子。
21. 部分のうちの少なくとも一つが、修飾されたデオキシリボヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
22. 修飾されたデオキシリボヌクレオチドが、ホスホロチオエートデオキシリボヌクレオチド部分である、請求項２１に記載の分子。
23. 修飾されたデオキシリボヌクレオチドが、Ｎ’３−Ｎ’５ホスホロアミダートデオキシリボヌクレオチド部分である、請求項２１に記載の分子。
24. 部分のうちの少なくとも一つが、修飾されたリボヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
25. 前記修飾されたリボヌクレオチドが２’の位置で置換されている、請求項２４に記載の分子。
26. ２’の位置の置換基が、炭素数１から４のアルキル基である、請求項２５に記載の分子。
27. アルキル基がメチル基である、請求項２６に記載の分子。
28. アルキル基がアリル基である、請求項２６に記載の分子。
29. ２’の位置の置換基が、（炭素数１から４のアルコキシ基）−（炭素数１から４のアルキル）基である、請求項２５に記載の分子。
30. 前記（炭素数１から４のアルコキシ基）−（炭素数１から４のアルキル）基が、メトキシエチル基である、請求項２９に記載の分子。
31. 修飾されたリボヌクレオチドが、２’−酸素原子及び４’−炭素原子の間のメチレン架橋を有する、請求項２４に記載の分子。
32. 部分のうちの少なくとも一つが、ペプチド核酸部分である、請求項１８に記載の分子。
33. 部分のうちの少なくとも一つが、２’−フルオロリボヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
34. 部分のうちの少なくとも一つが、モルフォリノホスホロアミダートヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
35. 部分のうちの少なくとも一つが、トリシクロヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
36. 部分のうちの少なくとも一つが、シクロヘキセンヌクレオチド部分である、請求項１８に記載の分子。
37. 分子がキメラ分子である、請求項１８に記載の分子。
38. 分子が、ヌクレアーゼ耐性を増加させるために少なくとも一つの修飾された部分を含む、請求項１８に記載の分子。
39. ヌクレアーゼがエキソヌクレアーゼである、請求項３８に記載の分子。
40. 分子が５’末端に少なくとも一つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
41. 分子が５’末端に少なくとも二つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
42. 分子が３’末端に少なくとも一つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
43. 分子が３’末端に少なくとも二つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
44. 分子が５’末端に少なくとも一つの修飾された部分、及び３’末端に少なくとも一つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
45. 分子が５’末端に少なくとも二つの修飾された部分、及び３’末端に少なくとも二つの修飾された部分を含む、請求項３９に記載の分子。
46. 分子がその５’末端、３’末端又は両末端にキャップを含む、請求項３９に記載の分子。
47. 分子が化学キャップを含む、請求項４６に記載の分子。
48. 分子が５’及び／又は３’末端に付着する、３’→５’の核酸配列を含む、請求項４６に記載の分子。
49. ヌクレアーゼがエンドヌクレアーゼである、請求項３８に記載の分子。
50. 分子が５’末端と３’末端の間に少なくとも一つの修飾された部分を含む、請求項４９に記載の分子。
51. 分子が５’末端と３’末端の間に化学キャップを含む、請求項４９に記載の分子。
52. 部分の全てがヌクレアーゼ耐性である、請求項１８に記載の分子。
53. 細胞内でマイクロＲＮＰの活性を阻害するための医薬品であり、前記マイクロＲＮＰはマイクロＲＮＡ分子を含み、前記医薬品は請求項１８の一本鎖のアンチ−マイクロＲＮＡ分子を含み、前記アンチ−マイクロＲＮＡが前記マイクロＲＮＡ分子と相補的である、医薬品。
54. マイクロＲＮＡが哺乳類の膵島マイクロＲＮＡである、請求項５３に記載の医薬品。
55. 配列番号：４１に示される配列を有する、少なくとも１０の隣接する塩基を有するアンチ−マイクロＲＮＡ分子の有効量を含む、哺乳類の糖尿病を治療するための医薬品。
56. 請求項１に記載の単離されたＤＮＡ又はＲＮＡ分子を含む、単離されたマイクロＲＮＰ。
57. 請求項１２に記載の単離された一本鎖膵島核酸分子を含む、単離されたマイクロＲＮＰ。
58. 前記マイクロＲＮＡが哺乳類の膵島マイクロＲＮＡである、請求項１に記載の単離された分子。
59. 前記哺乳類がヒトである、請求項５８に記載の単離された分子。
60. 前記核酸分子が哺乳類の膵島核酸分子である、請求項１８に記載の分子。
61. 前記哺乳類がヒトである、請求項６０に記載の分子。
62. 前記マイクロＲＮＡが哺乳類の膵島マイクロＲＮＡである、請求項５５に記載の医薬品。
63. 前記哺乳類がヒトである、請求項６２に記載の分子。