JP2010166930A - Eg5遺伝子発現の抑制のための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は30ヌクレオチド長未満、一般的に19〜25ヌクレオチド長であり、そしてEg5遺伝子の少なくとも一部分に実質的に相補であるヌクレオチド配列を有するアンチセンス鎖を含む、Eg5遺伝子の発現(Eg5遺伝子)を抑制するための2本鎖リボ核酸(dsRNA)に関する。本発明は又製薬上許容しうる担体と共にdsRNAを含む医薬組成物;医薬組成物を用いたEg5発現及びEg5遺伝子の発現により誘発される疾患を治療するための方法;及び、細胞におけるEg5遺伝子の発現を抑制するための方法に関する。
【選択図】なし
Description
本願は、2006年3月31日に出願された米国仮特許出願第60/787,762号および2006年12月15日に出願された米国仮特許出願第60/870,259号の利益を主張する。先願は両方とも、本明細書中にその全体が参考として援用される。
本発明は2本鎖リボ核酸(dsRNA)及びEg5遺伝子の発現を抑制するためにRNA干渉を媒介する場合におけるその使用、及び、単独又はdsRNAターゲティング血管内皮細胞増殖因子(VEGF)と組み合わせた、Eg5発現により媒介される病理学的プロセス、例えば癌を治療するためのdsRNAの使用に関する。
生物内部の細胞集団の維持は細胞分裂及びプログラムされた細胞死の細胞プロセスにより支配されている。正常細胞内部では各プロセスの開始及び終了に関連する細胞事象は高度に調節される。癌のような増殖性疾患においては、これらのプロセスの一方又は両方が混乱している場合がある。例えば癌細胞は、正の調節物質の過剰発現、又は恐らくは突然変異による負の調節物質の喪失の何れかを介して細胞分裂周期のその調節(チェックポイント制御)を喪失していると考えられる。
本発明は2本鎖リボ核酸(dsRNA)、並びにそのようなdsRNAを単独又はdsRNAターゲティングVEGFと組み合わせて使用することにより細胞又は哺乳類におけるEg5遺伝子の発現を抑制するための組成物及び方法を提供する。本発明は又、癌のようなEg5遺伝子の発現により誘発される病理学的状態および疾患を治療するための組成物及び方法を提供する。本発明のdsRNAは30ヌクレオチド長未満、一般的に19〜24ヌクレオチド長であり、そしてEg5遺伝子のmRNA転写物の少なくとも一部分に実質的に相補である領域を有するRNA鎖(アンチセンス鎖)を含む。
(a)2本鎖リボ核酸(dsRNA)を細胞内に導入すること、ここでdsRNAは相互に相補である配列少なくとも2つを含むものであること。dsRNAは第1の配列を含むセンス鎖及び第2の配列を含むアンチセンス鎖を含む。アンチセンス鎖はEg5をコードするmRNAの少なくとも一部分に実質的に相補的な相補性領域を含み、そしてここで、相補性領域は30ヌクレオチド長未満、一般的に19〜24ヌクレオチド長であり、そしてここでdsRNAは、該Eg5を発現する細胞に接触すると、Eg5遺伝子の発現を少なくとも40%抑制するものであること;そして、
(b)Eg5遺伝子のmRNA転写物の分解を達成するために十分な時間、工程(a)で生成した細胞を維持することにより、細胞におけるEg5遺伝子の発現を抑制すること、を含む細胞におけるEg5の発現を抑制するための方法を提供する。
(項目1)
細胞におけるヒトEg5遺伝子の発現を抑制するための2本鎖リボ核酸(dsRNA)であって、ここで、該dsRNAは相互に相補的な配列少なくとも2つを含み、そしてここでセンス鎖は第1の配列を含み、そしてアンチセンス鎖はEg5をコードするmRNAの少なくとも一部分に実質的に相補的な相補性の領域を含む第2の配列を含み、そしてここで該相補性の領域は30ヌクレオチド長未満であり、そして、該dsRNAは該Eg5を発現する細胞に接触すると該Eg5遺伝子の発現を抑制する上記2本鎖リボ核酸。
(項目2)
上記第1の配列が表1〜3のアンチセンス鎖配列よりなる群から選択され、そして上記第2の配列が表1〜3のセンス鎖配列よりなる群から選択される項目1記載のdsRNA。
(項目3)
上記dsRNAが修飾されたヌクレオチド少なくとも1つを含む項目1記載のdsRNA。
(項目4)
上記dsRNAが修飾されたヌクレオチド少なくとも1つを含む項目2記載のdsRNA。
(項目5)
上記修飾されたヌクレオチドが2’−O−メチル修飾ヌクレオチド、5’−ホスホロチオエート基を含むヌクレオチド、及びコレステリル誘導体又はドデカン酸ビスデシルアミド基に連結された末端ヌクレオチドの群から選択される項目4記載のdsRNA。
(項目6)
上記修飾されたヌクレオチドが2’−デオキシ−2’−フルオロ修飾ヌクレオチド、2’−デオキシ−修飾ヌクレオチド、ロックドヌクレオチド、無塩基ヌクレオチド、2’−アミノ修飾ヌクレオチド、2’−アルキル修飾ヌクレオチド、モルホリノヌクレオチド、ホスホロアミデート及び非天然塩基含有ヌクレオチドの群から選択される項目4記載のdsRNA。
(項目7)
上記第1の配列が表1〜3よりなる群から選択され、そして上記第2の配列が表1〜3よりなる群から選択される項目4記載のdsRNA。
(項目8)
項目1記載のdsRNAを含む細胞。
(項目9)
項目2記載のdsRNAを含むEg5遺伝子の発現を抑制するための医薬組成物。
(項目10)
上記dsRNAの該第1の配列が表1〜3のセンス鎖配列よりなる群から選択され、そして上記dsRNAの該第2の配列が表1〜3のアンチセンス鎖配列よりなる群から選択される項目9記載の医薬組成物。
(項目11)
VEGF遺伝子の発現を抑制するdsRNAを更に含む項目10記載の医薬組成物。
(項目12)
細胞におけるEg5遺伝子の発現を抑制するための方法であって、該方法が下記工程:(a)項目2記載のdsRNAを該細胞に導入すること;及び、
(b)Eg5遺伝子のmRNA転写物の分解を達成するために十分な時間、工程(a)で生成した細胞を維持することにより、該細胞におけるEg5遺伝子の発現を抑制すること、
を含む方法。
(項目13)
VEGFの発現を抑制する第2のdsRNAが上記細胞に導入される項目12記載の方法。
(項目14)
Eg5の発現により媒介される病理学的プロセスを治療、予防又は管理する方法であって、項目2記載のdsRNAの治療又は予防有効量をそのような治療、予防又は管理を必要とする患者に投与することを含む方法。
(項目15)
VEGFの発現を抑制する第2のdsRNAを投与することを更に含む項目14記載の方法。
(項目16)
細胞におけるEg5遺伝子の発現を抑制するためのベクターであって、該ベクターはdsRNAの鎖少なくとも1つをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結した調節配列を含み、ここで該dsRNAの鎖の1つはEg5をコードするmRNAの少なくとも一部分に実質的に相補的であり、そしてここで該dsRNAは30塩基対長未満であり、そしてここで該dsRNAは該Eg5を発現する細胞に接触すると該Eg5遺伝子の発現を少なくとも40%抑制する上記ベクター。
(項目17)
項目16記載のベクターを含む細胞。
図面なし。
本発明はdsRNAを用いた細胞又は哺乳類におけるEg5遺伝子の発現を抑制するための2本鎖リボ核酸(dsRNA)並びに組成物及び方法を提供する。本発明は又dsRNAを使用したEg5遺伝子の発現により誘導される哺乳類における病理学的状態及び疾患を治療するための組成物及び方法を提供する。dsRNAはRNA干渉(RNAi)として知られているプロセスを介してmRNAの配列特異的分解を指向する。本発明は更にVEGF遺伝子の発現を抑制する第2のdsRNAと組み合わせた本dsRNAを提供する。
便宜上、本明細書、実施例及び添付の請求項において使用する特定の用語及び表現の意味を以下に提示する。本明細書の他の部分におけるある用語の用法と、本セクションにおいて提示されるその定義の間に明らかな不一致がある場合は、本セクションにおける定義が優先する。
細胞内への導入は生物への送達を包含する。例えば、インビボの送達においては、dsRNAは組織部位内に注射されるか、全身投与されることができる。インビトロの細胞内への導入はエレクトロポレーション及びリポフェクションのような当該分野で知られた方法を包含する。
{[(対照細胞中のmRNA)−(処理細胞中のmRNA)]/(対照細胞中のmRNA)}*100%
を用いて表される。
1つの実施形態において、本発明は細胞又は哺乳類においてEg5遺伝子の発現を抑制するための2本鎖リボ核酸(dsRNA)分子を(単独又はVEGFの発現を抑制するための第2のdsRNAと組み合わせて)提供し、この場合、dsRNAはEg5遺伝子の発現において形成されたmRNAの少なくとも一部分に相補である相補性の領域を含むアンチセンス鎖を含み、そしてここで相補性の領域は30ヌクレオチド長未満、一般的に19〜24ヌクレオチド長であり、そしてここで該dsRNAは該Eg5遺伝子を発現する細胞と接触すると、該Eg5遺伝子の発現を少なくとも40%抑制する。dsRNAはハイブリダイズしてデュプレックス構造を形成するために十分相補である2つのRNA鎖を含む。dsRNAの一方の鎖(アンチセンス鎖)はEg5遺伝子の発現の間に形成されたmRNAの配列から誘導された標的配列に対して実質的に相補、そして一般的に完全に相補である相補性の領域を含み、もう一方の鎖(センス鎖)は、適当な条件下で組み合わせられた場合に2つの鎖がハイブリダイズしてデュプレックス構造を形成するように、アンチセンス鎖に対して相補である領域を含む。一般的にデュプレックス構造は15〜30、より一般的には18〜25、更に一般的には19〜24、そして最も一般的には19〜21塩基対長である。同様に、標的配列に対して相補性の領域は15〜30、より一般的には18〜25、更に一般的には19〜24、そして最も一般的には19〜21ヌクレオチド長である。本発明のdsRNAは更に1つ以上の1本鎖ヌクレオチドオーバーハングを含んでよい。dsRNAは後述するような当該分野で知られた標準的な方法により、例えば自動DNA合成装置、例えばBiosearch,Applied Biosystems,Inc.より販売されているものを用いることにより合成できる。好ましい実施形態においては、Eg5遺伝子はヒトEg5遺伝子である。特定の実施形態においては、dsRNAのアンチセンス鎖は表1〜3のセンス鎖を含み、そして第2の配列は表1〜3のアンチセンス配列よりなる群から選択される。表1〜3に示す標的配列中の何所かをターゲティングする代替のアンチセンス剤は、標的配列及びフランキングしたEg5配列を用いながら容易に決定できる。VEGFをターゲティングする第2のdsRNAを使用する実施形態においては、そのような薬剤は実施例及び参照により本明細書に組み込まれる同時係属中の米国特許出願11/078,073及び11/340,080において例示されている。
Research and Applications,p.289−302,Crooke,S.T.and Lebleu,B.編、CRC Press,1993に開示されているものを包含する。これらのヌクレオ塩基の特定のものは本発明のオリゴマー化合物の結合親和性を増大させるために特に有用である。それらは5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン及びN−2、N−6及び0−6置換プリン、例えばアミノプロピルアデニン、5−プロピニルウラシル及び5−プロピニルシトシンを包含する。5−メチルシトシン置換は0.6〜1.2℃まで核酸デュプレックスの安定性を増大させることが分かっており(Sanghvi,Y.S.,Crooke,S.T.andLebleu,B編,DsRNA Research and Applications,CRC Press,Boea Raton,1993,p.276−278)、そして現在では、2’−O−メトキシエチル糖修飾と組み合わせた場合に尚更特に好ましい塩基置換である。
本発明のdsRNAは又インビボの細胞内で組み換えウィルスベクターから発現させることができる。本発明の組み換えウィルスベクターは本発明のdsRNAをコードする配列及びdsRNA配列を発現するための何れかの適当なプロモーターを含む。適当なプロモーターは例えばU6又はH1RNApolIIIプロモーター配列及びサイトメガロウィルスプロモーターを包含する。他の適当なプロモーターの選択は当該分野の技術の範囲内である。本発明の組み換えウィルスベクターは又特定の組織において、又は特定の細胞内環境においてdsRNAの発現のための誘導又は調節可能なプロモーターを含むことができる。インビボで細胞に本発明のdsRNAを送達するための組み換えウィルスベクターの使用は後により詳細に考察する。
1つの実施形態において、本発明は本明細書に記載したdsRNA及び製薬上許容しうる担体を含む医薬組成物を提供する。dsRNAを含む医薬組成物はEg5遺伝子の発現又は活性の関連する疾患又は障害、例えばEg5発現により媒介される病理学的プロセスを治療するために有用である。そのような医薬組成物は送達の様式に基づいて製剤する。一例は非経口送達を介した全身投与のために製剤される組成物である。
本発明の組成物は乳液として調製及び製剤してよい。乳液は典型的には1つの液体がもう1つの中に、通常は直径0.1μm超の液滴の形態において分散した不均質な系である(Idson,Pharmaceutical Dosage Forms,Lieberman,Rieger and Banker(編),1988,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.,volume1,p.199;Rosoff,Pharmaceutical Dosage Forms,Lieberman,Rieger and Banker(編),1988,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.,Volume1,p.245;Block,Pharmaceutical Dosage Forms,Lieberman,Rieger and Banker(編),1988,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.,volume 2,p.335;Higuchiら、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.,1985,p.301)。乳液は相互に緊密に混合され分散し合った2つの非混和性の液相を含む二相系である場合が多い。一般的に乳液は油中水(w/o)又は水中油(o/w)の種類の何れかであってよい。塊状の油相内に微小な液滴として水相を細密分割して分散させる場合、得られる組成物は油中水(w/o)乳液と称される。或いは塊状の水相内に微小な液滴として油相を細密分割して分散させる場合、得られる組成物は水中油(o/w)乳液と称される。乳液は分散相、及び水相、油相の何れかの溶液として、又は自身別個の相として存在してよい活性薬に加えて、追加的な成分を含有してよい。乳化剤、安定化剤、染料及び抗酸化剤のような医薬品賦形剤も又、必要に応じて乳液中に存在してよい。医薬品乳液は例えば油中水中油(o/w/o)及び水中油中水(w/o/w)乳液の場合のように2相より多くを含む多重乳液であってもよい。そのような複雑な製剤は単なる二元の乳液が与えない特定の利点を与える場合が多い。o/w乳液の個々の油液滴が小水滴を封入している多重乳液はw/o/w乳液を構成する。同様に、油性の連続相中に安定化された水の小球内に封入された油液滴の系はo/w/o乳液を与える。
Dekker,Inc.,New York,N.Y.,volume1,p.245;Block,Pharmaceutical Dosage Forms,Lieberman,Rieger and Banker(編),1988,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.,volume1,p.335)。従来の乳液と比較して、マイクロエマルジョンは自発的に形成される熱力学的に安定な液滴の製剤において水不溶性の薬剤を可溶化することの利点を与えるものである。
薬剤の製剤のために研究及び使用されているマイクロエマルジョン以外の多くの組織化された界面活性剤の構造が存在する。これらには単層、ミセル、2相及び小胞が包含される。小胞、例えばリポソームは薬剤送達の見地から、それらの特異性及びそれらが示す作用持続時間のために、多大な関心を持たれている。本発明において使用する場合は、「リポソーム」という用語は球状の2相内に配置された両親媒性の脂質を含む小胞を意味する。
1つの実施形態において、本発明は動物の皮膚への核酸、特にdsRNAの効率的送達を行うために種々の浸透性増強剤を使用する。大部分の薬剤はイオン化又は非イオン化の形態の両方において溶液中に存在する。しかしながら、通常は脂溶性又は親油性の薬剤のみが容易に細胞膜を通過できる。非親油性の薬剤であっても、通過すべき膜が浸透性増強剤で処理されていれば、細胞膜を通過する場合があることがわかっている。細胞膜を通過する非親油性薬剤の拡散を支援することに加えて、浸透性増強剤は親油性薬剤の透過性も増強する。
Co.,Easton,Pa.,1990,p.782−783;Muranishi,Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems,1990,7,1−33;Yamamotoら、J.Pharm.Exp.Ther.,1992,263,25;Yamashitaら、J.Pharm.Sci.,1990,79,579−583)。
本発明の特定の組成物はまた製剤中に担体化合物を配合する。本明細書においては、「担体化合物」又は「担体」とは、不活性である(即ち自体生物学的活性を有さない)が例えば生物学的に活性な核酸を分解するか、又は循環系からのその除去を増進することにより生物学的活性を有する核酸の生体利用性を低減するインビボのプロセスにより核酸として認識される核酸又はその類縁体を指す場合がある。核酸および担体化合物、典型的には後者の物質を過剰量とする同時投与は、恐らくは共通の受容体に対する担体化合物及び核酸の間の競合のため、肝臓、腎臓又は他の循環系外の貯留場所において回収される核酸の量を実質的に低減することができる。例えば、肝臓組織中の部分的にホスホロチオエートのdsRNAの回収はそれがポリイノシン酸、デキストランスルフェート、ポリシチジン酸、又は4−アセトアミド−4’イソチオシアノスチルベン−2,2’−ジスルホン酸と同時投与されれば低減することができる(Miyaoら、DsRNA Res.Dev.,1995,5,115−121;Takakuraら、DsRNA & Nucl.Acid Drug Dev.,1996,6,177−183)。
担体化合物とは対照的に、「医薬品用担体」又は「賦形剤」とは製薬上許容しうる溶媒、懸濁剤又は動物に核酸1個以上を送達するための何れかの他の薬理学的に不活性なビヒクルである。賦形剤は液体又は固体であってよく、そして所定の医薬組成物の核酸及び他の成分と組み合わせた場合に所望の嵩、コンシステンシー等を与えるように、予定される投与様式のものを選択する。典型的な医薬品用担体は限定しないが、結合剤(例えば予備ゼラチン化されたトウモロコシ澱粉、ポリビニルピロリドン又はヒトドキシプロピルメチルセルロース等);充填剤(例えば乳糖及び他の糖類、微結晶セルロース、ペクチン、ゼラチン、硫酸カルシウム、エチルセルロース、ポリアクリレート、又はリン酸水素カルシウムなど);潤滑剤(例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、シリカ、コロイド状二酸化ケイ素、ステアリン酸、金属ステアリン酸塩、水素化植物油、コーンスターチ、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等);崩壊剤(例えば澱粉、ナトリウム澱粉グリコレート等);及び水和剤(例えばラウリル硫酸ナトリウム等)を包含する。
本発明の組成物は更に医薬組成物中従来存在している他の副次的成分を、それらの当該分野で確立されている使用レベルにおいて含有してよい。即ち、組成物は追加的な、適合性のある、薬学的に活性な物質、例えば痒み止め、収斂剤、局所麻酔剤又は抗炎症剤を含有してよく、或いは、本発明の組成物の種々の剤型を物理的に製剤する場合に有用な他の物質、例えば染料、フレーバー剤、保存料、抗酸化剤、不透明化剤、増粘剤及び安定化剤を含有してよい。しかしながらこれらの物質を添加する場合は、本発明の組成物の成分の生物学的活性を不用意に妨害してはならない。製剤は滅菌することができ、そして所望により、補助剤、例えば潤滑剤、保存料、安定化剤、水和剤、乳化剤、浸透圧調整のための塩、緩衝液、着色料、フレーバー剤、及び/又は芳香性物質等、製剤の核酸と有害な相互作用を示さないものと混合することができる。
本発明は特に癌の治療のため、例えば腫瘍の生育及び腫瘍の転移を抑制するための、dsRNA又はそれから製造した医薬組成物の使用に関する。例えば、dsRNA又はそれから製造した医薬組成物は固形腫瘍、例えば乳癌、肺癌、頭部頚部癌、脳の癌、腹部の癌、結腸癌、結腸直腸癌、食道癌、胃腸の癌、神経膠腫、肝臓癌、舌癌、神経芽腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、網膜芽腫、ウイルムス腫瘍、多発性骨髄腫の治療のため、及び、皮膚癌、例えば黒色腫の治療のため、リンパ腫及び血液の癌の治療のために使用してよい。本発明は更に、Eg5発現を抑制するため、及び/又は種々の癌、例えば乳癌、肺癌、頭部の癌、頚部の癌、脳の癌、腹部の癌、結腸癌、結腸直腸癌、食道癌、胃腸の癌、神経膠腫、肝臓癌、舌癌、神経芽腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、網膜芽腫、ウイルムス腫瘍、多発性骨髄腫、皮膚癌、黒色腫、リンパ腫及び血液の癌において腹水及び胸水の蓄積を抑制するための本発明のdsRNA又はそれから製造した医薬組成物の使用に関する。Eg5発現に対する抑制作用のために、本発明のdsRNA又はそれから製造した医薬組成物はクオリティーオブライフを向上させることができる。
別の特徴において、本発明は哺乳類におけるEg5遺伝子の発現を抑制するための方法を提供する。方法は標的Eg5遺伝子の発現がサイレント化されるように哺乳類に本発明の組成物を投与することを含む。その高い特異性のため、本発明のdsRNAは標的Eg5遺伝子のRNA(一次又はプロセシング後)を特異的にターゲティングする。dsRNAを用いたこれらのEg5遺伝子の発現を抑制するための組成物及び方法は本明細書に記載の通り実施できる。
初期スクリーニングセット
siRNA設計はEg5をターゲティングするsiRNAを同定するために実施した(KIF11、HSKP、KNSL1及びTRIP5としても知られている)。Eg5に対するヒトmRNA配列、参考配列番号:NM_004523を使用した。
第2のスクリーニングセットはヒトEG5をターゲティングする266siRNA並びにそのアカゲザルオーソログを用いて定義した(表2)。増殖させたスクリーニングセットはヒトEG5をターゲティングする328siRNAを用いて選択し、他の種の何れかのEG5mRNAをヒットする必要はないものとした(表3)。
1)鎖のオフターゲット潜在性はオフターゲットに対するミスマッチの数及び分布から推定することができる。
2)最も関連するオフターゲット、すなわちミスマッチの耐容性のためにサイレント化される可能性が最も高いと予測される遺伝子が、鎖のオフターゲット潜在性を決定する。
3)鎖の2〜9位(5’から3’の方向に数える)(シード領域)は残りの配列(即ちノンシード及び切断部位の領域)よりもオフターゲット潜在性により高度に寄与する場合がある。
4)鎖の10及び11位(5’から3’の方向に数える)(切断部位領域)はノンシード領域(即ち5’から3’の方向に数えて12〜18位)よりもオフターゲット潜在性により高度に寄与する場合がある。
5)各鎖の1〜19位はオフターゲット相互作用に関連しない。
6)オフターゲット潜在性は仮定3)〜5)を考慮しながらオフターゲット遺伝子における最も相同である領域に対する鎖のミスマッチの数及び位置に基づいて計算された最も関連するオフターゲットのオフターゲット評点により表示することができる。
7)アンチセンス及びセンス鎖のオフターゲット潜在性は関連することになるが、導入された内部の修飾によるセンス鎖活性の潜在的削減があり得る。
+切断部位ミスマッチ数*1.2
+ノンシードミスマッチ数*1
各19量体の配列に関する最も関連するオフターゲット遺伝子は最低オフターゲット評点を有する遺伝子として定義した。従って、最低オフターゲット評点は鎖のオフターゲット潜在性を代表するものとして定義した。
試薬入手元
本明細書において試薬の入手元を特定しない場合は、その試薬は分子生物学における用途のための標準的な品質/純度における分子生物学のための試薬の何れかの供給元から入手してよい。
1本鎖RNAはExpedite8909合成装置(Applied Biosystems,Applera Deutschland GmbH,Darmstadt,Germany)及び固体支持体としてのコントロールされた細孔のガラス(CPG、500Å、Proligo Biochemie GmbH,Hamburg,Germany)を用いて1μモルのスケールにおける固相合成により製造した。RNA及び2’−O−メチルヌクレオチドを含有するRNAは、相当するホスホロアミダイト及び2’−O−メチルホスホロアミダイトをそれぞれ用いながら固相合成により形成した(Proligo Biochemie GmbH,Hamburg,Germany)。これらのビルディングブロックを、Current protocols in nucleic acid chemistry,Beaucage,S.L.ら(編),John Wiley & Sons,Inc.,New York,NY,USAに記載のもののような標準的なヌクレオシドホスホロアミダイト化学を用いてオリゴヌクレオチド鎖の配列内の選択された部位に取り込んだ。ホスホロチオエート連結部はアセトニトリル中のBeaucage試薬(Chruachem,Ltd,Glasgow,UK)の溶液(1%)でヨウ素酸化剤溶液を置き換えることにより導入した。その他の副次的試薬はMallinckrodt Baker(Griesheim,Germany)より入手した。
Coulter GmbH,Unterschleissheim,Germany)を用いて260nmの波長においてそれぞれのRNAの溶液のUV吸光度により測定した。2本鎖RNAはアニーリング緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、pH6.8;100mM塩化ナトリウム)中の相補鎖の等モル溶液を混合することにより形成し、これは3分間85〜90℃のウォーターバス中で加熱し、そして3〜4時間かけて室温に冷却した。アニーリングされたRNA溶液は使用時まで−20℃で保存した。
3−({6−[17−(1,5−ジメチルヘキシル)−10,13−ジメチル−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イルオキシカルボニルアミノ]−ヘキサノイル}エトキシカルボニルメチル−アミノ)−プロピオン酸エチルエステルAD
1−{6−[17−(1,5−ジメチルヘキシル)−10,13−ジメチル−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イルオキシカルボニルアミノ]−ヘキサノイル}−4−オキソ−ピロリジン−3−カルボン酸エチルエステルAE
[6−(3−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルピロリジン−1−イル)−6−オキソヘキシル]−カルバミン酸17−(1,5−ジメチルヘキシル)−10,13−ジメチル−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イルエステルAF
(6−{3−[ビス−(4−メトキシフェニル)−フェニルメトキシメチル]−4−ヒドロキシピロリジン−1−イル}−6−オキソヘキシル)−カルバミン酸17−(1,5−ジメチルヘキシル)−10,13−ジメチル−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イルエステルAG
コレステロール誘導体化CPGAI
本発明の別の特徴において、Eg5遺伝子発現活性をモジュレートするEg5特異的dsRNA分子はDNA又はRNAベクター内に挿入された転写ユニットから発現される(例えばCouture,A,ら、TIG.(1996),12:5−10;Skillern,A.,ら、国際PCT公開WO00/22113,Conrad,国際PCT公開WO00/22114及びConrad,米国特許6,054,299参照)。これらのトランスジーンは宿主ゲノム内に取り込まれ、そして組み込まれたトランスジーンとして受け継がれることができる線状コンストラクト、環状プラスミド、又はウィルスベクターとして導入することができる。トランスジーンは又それが染色体外プラスミドとして受け継がれることができるように構築することもできる(Gassmann,ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1995)92:1292)。
Eg5のサイレント化は有糸分裂停止を誘発することがわかっている(Weil,D.ら、[2002]Biotechniques33:1244−8)ため、細胞生存性試験をsiRNA活性スクリーニングのために使用した。HeLa細胞(ウェル当たり14000[スクリーン1及び3]又はウェル当たり10000[スクリーン2])を96穴プレートに播種し、そして30nMのウェル中最終siRNA濃度において、そして50nM(第1スクリーン)及び25nM(第2スクリーン)の終濃度において、リポフェクタミン2000(Invitrogen)で同時トランスフェクトした。デュプレックスのサブセットを第3のスクリーン中25nMで試験した(表5)。
トランスフェクションの直前において、HelaS3(ATCC番号:CCL−2.2,LCG Promochem GmbH,Wesel,Germany)細胞を生育培地(Ham’sF12、10%ウシ胎児血清、100uペニシリン/100μg/mlストレプトマイシン、全てBiochem AG,Berlin,Germanyより入手)75μl中、96穴プレート(Greiner Bio−One GmbH,Frickenhausen,Germany)上において1.5×104個/ウェルの細胞密度で播種した。トランスフェクションは4連で実施した。各ウェルにつき、0.5μlリポフェクタミン2000(Invitrogen,GmbH,Karlsruhe,Germany)を12μlのOpti−MEM(Invitrogen)と混合し、室温で15分間インキュベートした。siRNA濃度が100μlのトランスフェクション容量中50nMとなるために、5μMsiRNA1μlをウェル当たりOpti−MEM11.5μlと混合し、リポフェクタミン2000−Opti−MEM混合物と合わせ、そして再度室温で15分間インキュベートした。siRNA−リポフェクタミン2000複合物を完全に(ウェル当たり25μl)細胞に適用し、そして細胞を湿潤インキュベーター中37℃及び5%CO2において24時間インキュベートした(Heracus GmbH,Hanau)。単用量スクリーンをそれぞれ50nM及び25nMにおいて実施した。
出生時〜約23日齢において、成長中のラット肝臓においてEg5/KSP発現を検出することができる。製剤化されたEg5/KSPsiRNAを用いた標的のサイレント化を幼若ラットにおいて評価した。
動物の投薬:雄性幼若Sprague−Dawleyラット(19日齢)に尾静脈注射によりリピドイド(LNP01)製剤化siRNAの単回用量を投与した。10匹の群にAD6248又は非特異的siRNAの何れかを体重キログラム当たり10ミリグラム(mg/kg)の用量で投与した。用量レベルは製剤中において投与されたsiRNAデュプレックスの量を指す。第3の群にはリン酸塩緩衝食塩水を投与した。siRNA投与後2日に動物を屠殺した。肝臓を摘出し、液体窒素中に急速冷凍し、粉砕して粉末とした。
データのまとめ
Eg5/KSPmRNAに関する平均値(±標準偏差)を示す。PBS群に対する統計学的有意性(p値)を示す(ns、有意差無し[p>0.05])。
LNP01製剤化siRNAデュプレックスの静脈内注入後のラット肝VEGFのサイレント化
2種のsiRNAの等モル量混合物を含む「リピドイド」製剤をラットに投与した。1つのsiRNA(AD3133)はVEGFに対して指向させた。もう一方のsiRNA(AD12115)はEg5/KSPに対して指向させた。Eg5/KSP発現は成熟ラット肝臓では殆ど検出できないため、VEGFレベルのみがsiRNA治療後に測定された。
方法
動物の投薬。成熟雌性Sprague−Dawleyラットの大腿動脈内への2時間の注入によりリピドイド(LNP01)製剤化siRNAを投与した。4匹の群に製剤化siRNAの体重キログラム当たり5、10及び15ミリグラム(mg/kg)の用量を投与した。用量レベルは製剤中において投与されたsiRNAデュプレックスの総量を指す。第4の群にはリン酸塩緩衝食塩水を投与した。siRNA注入終了後72時間に動物を屠殺した。肝臓を摘出し、液体窒素中に急速冷凍し、粉砕して粉末とした。
製剤手順
リピドイドND98:4HCl(MW1487)(式1)、コレステロール(Sigma−Aldrich)及びPEG−セラミドC16(Avanti Polar Lipids)を用いて脂質siRNAナノ粒子を製造した。エタノール中の各々の保存溶液をND98、133mg/mL;コレステロール、25mg/mL、PEG−セラミドC16、100mg/mLとなるように製造した。次にND98、コレステロール及びPEGセラミドC16保存溶液を42:48:10モルの比において合わせた。合わせた脂質溶液は、最終エタノール濃度35〜45%、最終酢酸ナトリウム濃度100〜300mMとなるように、水性siRNA(酢酸ナトリウムpH5中)と急速混合した。形成された脂質−siRNAナノ粒子は混合により自発的に形成された。所望の粒径分布に応じて、得られたナノ粒子混合物を場合によりサーモバレル押出器を用いてポリカーボネート膜(100nmカットオフ)を通して押し出した(Lipex,Extruder,Northern Lipids,Inc)。他の場合においては、押し出し工程を省略した。エタノール除去及び同時緩衝液交換を透析又は接線流動濾過の何れかにより行った。緩衝液はリン酸塩緩衝食塩水(PBS)pH7.2に交換した。
標準的又は押し出しを行わない方法の何れかにより製造された製剤を同様の態様において特性化した。製剤はまず目視による検査により特性化した。凝集塊又は沈降物質を含有しない白色系の透明溶液であるべきとした。脂質ナノ粒子の粒径及び粒径分布はMalvern Zetasizer NanoZS(Malvern,USA)を用いた動的光散乱法により測定した。粒子は20〜300nm、理想的には40〜100nmのサイズであるべきとした。粒径分布は単モードであるべきとした。製剤中の総siRNA濃度、並びに捕獲された画分は染料排出試験を用いて推定される。製剤化されたsiRNAの試料をRNA結合染料リボグリーン(Molecular Probes)と共に製剤崩壊性界面活性剤0.5%Triton−X100の存在下及び非存在下においてインキュベートする。製剤中の総siRNAは標準曲線と相対比較した場合の界面活性剤含有試料からのシグナルにより測定される。捕獲された画分は総siRNA含有量から「遊離の」siRNA含有量(界面活性剤非存在下におけるシグナルにより測定される)を差し引くことにより求められる。パーセント捕獲siRNAは典型的には>85%である。
統計学的分析。ANOVA、次いでTukey post−hoc試験により有意性を求めた。
データのまとめ
mRNA(VEGF/GAPDH)及び蛋白(rel.VEGF)に関する平均値(±標準偏差)を各治療群について示す。各実験に関するPBS群に対する統計学的有意性(p値)を示す)。
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- 明細書中に記載の発明。
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