JP2012029693A - C反応性タンパク質発現の調節 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ15ないし30核酸塩基を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の最低8核酸塩基部分に100%相補性であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害する、アンチセンスオリゴヌクレオチド。組成物はC反応性タンパク質をコードする核酸を標的とするオリゴヌクレオチドを含んでなる。C反応性タンパク質発現の調節、ならびにC反応性タンパク質の発現と関連する疾患の診断および処置のためのこれらの化合物の使用方法。
【選択図】なし
Description
A.本発明の概要
本発明は、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の機能若しくは効果の調節での使用のため、化合物、好ましくはオリゴヌクレオチドおよび類似の種を使用する。これは、C反応性タンパク質をコードする1種若しくはそれ以上の核酸分子と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを提供することにより達成される。本明細書で使用されるところの「標的核酸」および「C反応性タンパク質をコードする核酸分子」という用語は、C反応性タンパク質をコードするDNA、こうしたDNAから転写されたRNA(プレmRNAおよびmRNA若しくはそれらの部分を包含する)ならびにまたこうしたRNA由来のcDNAも包含するのに便宜上使用する。本発明の化合物のその標的核酸とのハイブリダイゼーションを、一般に「アンチセンス」と称する。その結果、本発明のいくつかの好ましい態様の実施に関与されると考えられる好ましい機構を「アンチセンス阻害」と本明細書で称する。こうしたアンチセンス阻害は、典型的には、最低1本の鎖若しくはセグメントが切断、分解若しくは別の方法で作動不可能にされているようなオリゴヌクレオチドの鎖若しくはセグメントの水素結合に基づくハイブリダイゼーションに基づく。この点
に関して、こうしたアンチセンス阻害のため特定の核酸分子およびそれらの機能を標的とすることが目下のところ好ましい。
のものに100%相補的であり得るがしかしそうである必要はないことが当該技術分野で理解されている。さらに、オリゴヌクレオチドは、介在若しくは隣接セグメントがハイブリダイゼーション事象に関与しないような1個若しくはそれ以上のセグメント(例えばループ構造若しくはヘアピン構造)にハイブリダイズすることがある。本発明のアンチセンス化合物は、標的核酸内の標的領域に対する最低70%、若しくは最低75%、若しくは最低80%、若しくは最低85%の配列の相補性を含んでなること、より好ましくは、それらが、それらが標的とする標的核酸配列内の標的領域に対する最低90%の配列の相補性を含んでなり、そして、なおより好ましくは、最低95%若しくは最低99%の配列の相補性を含んでなることが好ましい。例えば、アンチセンス化合物の20核酸塩基のうち18個が標的領域に相補的であり、そして従って特異的にハイブリダイズするとみられるアンチセンス化合物は、90パーセントの相補性を表すとみられる。この例において、残存する非相補的核酸塩基は、相補的核酸塩基と群を形成しても若しくは散在されていてもよく、そして相互に若しくは相補核酸塩基と連続している必要はない。であるから、標的核酸と完全に相補的な2領域により隣接されている4個の非相補的核酸塩基を有する長さ18核酸塩基であるアンチセンス化合物は、標的核酸との77.8%の全体的相補性を有するとみられ、そして従って本発明の範囲内にあるとみられる。標的核酸の一領域とのアンチセンス化合物の相補性のパーセントは、当該技術分野で既知のBLASTプログラム(基本的局所配列比較検索ツール)およびPowerBLASTプログラム(Altschulら、J.Mol.Biol.、1990、215、403−410;ZhangとMadden、Genome Res.、1997、7、649−656)を使用して、慣例に決定し得る。
本発明では、化合物は、アンチセンスオリゴマー化合物、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、外部ガイド配列(EGS)オリゴヌクレオチド、選択的スプライス体(splicer)、ならびに標的核酸の少なくとも一部分にハイブリダイズする他の短いオリゴマー化合物を包含する。であるから、これらの化合物は、一本鎖、二本鎖、環状若しくはヘアピンオリゴマー化合物の形態で導入してもよく、また、内部若しくは末端のバルジ若しくはループのような構造要素を含有しうる。系に一旦導入されれば、本発明の化合物は、1種若しくはそれ以上の酵素若しくは構造タンパク質の作用を引き出して標的核酸の改変を遂げうる。
性の阻害の効率を大きく高める。酵素のRNアーゼIIIおよびリボヌクレアーゼLファミリーのもののような他のリボヌクレアーゼについて、類似の役割が提案されている。
、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79若しくは80核酸塩基の化合物を包含することを認識するであろう。
本発明の情況において、ある特定の核酸分子をアンチセンス化合物の「標的とすること」は、多段階の過程であり得る。該過程は通常、機能が調節されるべきである標的核酸の同定で開始する。この標的核酸は、例えば、発現が特定の障害若しくは疾患状態と関連する細胞遺伝子(若しくは該遺伝子から転写されたmRNA)、または感染性病原体からの核酸分子でありうる。本発明において、標的核酸はC反応性タンパク質をコードする。
低1個の同定可能な構造、機能若しくは特徴を有する標的核酸の一部分と定義する。セグメントは標的核酸の領域内にある。「セグメント」は、標的核酸内の領域のより小さいすなわち下位部分と定義する。本発明で使用されるところの「部位」は標的核酸内の位置と定義する。
タンパク質をコードする分子の5’cap領域を標的とすることもまた好ましい。
明細書に記述されるバリアントの型もまた好ましい標的核酸である。
R(n,n+m−1)を標的核酸塩基配列からの1領域と仮定する。式中、「n」は該領域の最も5’の核酸塩基位置であり、「n+m−1」は該領域の最も3’の核酸塩基位置であり、そして「m」は該領域の長さである。長さ「m」の領域の集合「S(m)」は、nが1からL−m+1までの範囲にわたる領域と定義され、式中Lは標的核酸塩基配列の長さでありかつL>mである。全部の領域の集合「A」は、mが8より大きいか若しくはそれに等しくかつ80未満であるか若しくはそれに等しい場合からの各長さについての領域の集合の結びである。
数学的演算子∈は「集合の1メンバー」を表し(例えば、y∈Zは要素yが集合Zの1メンバーであることを示す)、
xは変数であり、
Nは正の整数として定義される全部の自然数を示し、
かつ、数学的演算子
核酸塩基の領域の付加的な集合は、以下の式:
さらなる一態様において、本明細書で同定される「好ましい標的セグメント」を、C反応性タンパク質の発現を調節する付加的な化合物についてのスクリーニングで使用しうる。「調節物質」は、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の発現を減少若しくは増大させかつ好ましい標的セグメントに相補的である最低8核酸塩基部分を含んでなる化合物である。該スクリーニング方法は、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の好ましい標的セグメントを1種若しくはそれ以上の候補調節物質と接触させる段階、およびC反応性タンパク質をコードする核酸分子の発現を減少若しくは増大させる1種若しくはそれ以上の候補調節物質を選択する段階を含んでなる。候補調節物質(1種若しくは複数)が、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の発現を調節(例えば減少若しくは増大のいずれか)することが可能であることが一旦示されれば、該調節物質をその後、C反応性タンパク質の機能のさらなる調査研究において、または本発明の研究、診断若しくは治療的剤としての使用のために使用しうる。
本発明の化合物は、診断薬、治療薬、予防薬に、ならびに研究試薬およびキットとして利用される。さらに、最高の特異性で遺伝子発現を阻害することが可能であるアンチセンスオリゴヌクレオチドは、しばしば、特定の遺伝子の機能を解明するため、若しくは生物学的経路の多様なメンバーの機能を識別するために当業者により使用される。
EST)配列決定(Celisら、FEBS Lett.、2000、480、2−16;Larssonら、J.Biotechnol.、2000、80、143−57)、減算RNAフィンガープリント法(subtractive RNA fingerprinting)(SuRF)(Fuchsら、Anal.Biochem.、2000、286、91−98;Larssonら、Cytometry、2000、41、203−208)、減算クローニング、ディファレンシャルディスプレイ(DD)(JurecicとBelmont、Curr.Opin.Microbiol.、2000、3、316−21)、比較ゲノムハイブリダイゼーション(Carulliら、J.Cell Biochem.Suppl.、1998、31、286−96)、FISH(蛍光in
situハイブリダイゼーション)技術(GoingとGusterson、Eur.J.Cancer、1999、35、1895−904)、および質量分析法(To、Comb.Chem.High Throughput Screen、2000、3、235−41)を包含する。
最低95%、最低98%、最低99%若しくは100%調節する。
当該技術分野で既知であるとおり、ヌクレオシドは塩基と糖の組合せである。ヌクレオシドの塩基部分は通常複素環塩基である。こうした複素環塩基の2種の最も一般的な分類はプリンおよびピリミジンである。ヌクレオチドは、ヌクレオシドの糖部分に共有結合されたリン酸基をさらに包含するヌクレオシドである。ペントフラノシル糖を包含するヌクレオシドについて、リン酸基は該糖の2’、3’若しくは5’いずれかのヒドロキシル部分に結合され得る。オリゴヌクレオチドの形成において、リン酸基が隣接ヌクレオシドを相互に共有結合して直鎖状ポリマー化合物を形成する。順に、この直鎖状ポリマー化合物のそれぞれの端がさらに結合されて環状化合物を形成し得るが、しかしながら、直鎖状化合物が一般に好ましい。加えて、直鎖状化合物は内的な核酸塩基相補性を有することがあり、そして従って完全に若しくは部分的に二本鎖の化合物を生じるような様式でフォールディングすることがある。オリゴヌクレオチド内で、リン酸基は一般に、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間バックボーンを形成すると称される。RNAおよびDNAの通常の結合すなわちバックボーンは、3’から5’へのホスホジエステル結合である。
本発明で有用な好ましいアンチセンス化合物の特定の例は、修飾バックボーンすなわち非天然のヌクレオシド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを包含する。本明細で定義されるところの、修飾バックボーンを有するオリゴヌクレオチドは、バックボーン中にリン原子を保持するものおよびバックボーン中にリン原子を有しないものを包含する。本明細の目的上、および当該技術分野でときに参照されるとおり、それらのヌクレオシド間バックボーン中にリン原子を有しない修飾オリゴヌクレオチドもまたオリゴヌクレオシドであるとみなし得る。
他の好ましいオリゴヌクレオチド模倣物では、ヌクレオチド単位の糖およびヌクレオシド間結合(すなわちバックボーン)の双方が新規基で置換されている。該核酸塩基単位は適切な標的核酸とのハイブリダイゼーションのため維持される。1種のこうした化合物すなわち優れたハイブリダイゼーション特性を有することが示されているオリゴヌクレオチド模倣物はペプチド核酸(PNA)と称される。PNA化合物では、オリゴヌクレオチドの糖−バックボーンがアミド含有バックボーン、とりわけアミノエチルグリシンバックボーンで置換されている。該核酸塩基は保持され、そしてバックボーンのアミド部分のアザ窒素原子に直接若しくは間接的に結合されている。PNA化合物の製造法を教示する代表的な米国特許は、限定されるものでないが米国特許第5,539,082号;同第5,7
14,331号;および同第5,719,262号明細書(それらのそれぞれは引用することにより本明細書に組込まれる)を挙げることができる。PNA化合物のさらなる教示は、Nielsenら、Science、1991、254、1497−1500に見出し得る。
修飾オリゴヌクレオチドは1個若しくはそれ以上の置換糖部分もまた含有しうる。好ましいオリゴヌクレオチドは、2’位に以下すなわちOH;F;O−、S−若しくはN−アルキル;O−、S−若しくはN−アルケニル;O−、S−若しくはN−アルキニル;またはO−アルキル−O−アルキルの1種を含んでなり、ここでアルキル、アルケニルおよびアルキニルは置換若しくは未置換のC1ないしC10アルキル若しくはC2ないしC10アルケニルおよびアルキニルでありうる。O[(CH2)nO]mCH3、O(CH2)nOCH3、O(CH2)nNH2、O(CH2)nCH3、O(CH2)nONH2、およびO(CH2)nON[(CH2)nCH3]2(式中nおよびmは1から約10までである)がとりわけ好ましい。他の好ましいオリゴヌクレオチドは、2’位に以下すなわちC1ないしC10低級アルキル、置換低級アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリル、アラルキル、O−アルカリル若しくはO−アラルキル、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、RNA切断基、レポーター基、インターカレーター、オリゴヌクレオチドの薬物動態特性を改善するための基若しくはオリゴヌクレオチドの薬動力学特性を改善するための基、および類似の特性を有する他の置換基の1種を含んでなる。好ましい修飾は、2’−O−メトキシエチル(2’−O−−CH2CH2OCH3、2’−O−(2−メトキシエチル)若しくは2’−メトキシエトキシすなわち2’−MOEとしてもまた知られる)(Martinら、Helv.Chim.Acta、1995、78、486−504)、すなわちアルコキシアルコキシ基を包含する。さらなる好ましい一修飾は、下の実施例に記述されるところの2’−DMAOEとしてもまた知られる2’−ジメチルアミノオキシエトキシ、すなわちO(CH2)2ON(CH3)2基、および下の実施例でもまた記述される2’−ジメチルアミノエトキシエトキシ(2’−O−ジメチル−アミノ−エトキシ−エチルすなわち2’−DMAEOEとしてもまた当該技術分野で知られる)すなわち2’−O−CH2−O−CH2−N(CH3)2を包含する。
3’位、および5’末端ヌクレオチドの5’位でもまた行いうる。オリゴヌクレオチドは、ペントフラノシル糖の代わりにシクロブチル部分のような糖模倣物を有してもまたよい。こうした修飾糖構造の製造法を教示する代表的な米国特許は、限定されるものでないが米国特許4,981,957号;同第5,118,800号;同第5,319,080号;同第5,359,044号;同第5,393,878号;同第5,446,137号;同第5,466,786号;同第5,514,785号;同第5,519,134号;同第5,567,811号;同第5,576,427号;同第5,591,722号;同第5,597,909号;同第5,610,300号;同第5,627,053号;同第5,639,873号;同第5,646,265号;同第5,658,873号;同第5,670,633号;同第5,792,747号;および同第5,700,920号明細書(それらのあるものは本出願と共通に所有されかつそれらのそれぞれはそっくりそのまま引用することにより本明細書に組込まれる)を挙げることができる。
Acids)(LNA)を包含する。該結合は、好ましくは2’の酸素原子および4’の炭素原子を架橋するメチレン(−CH2−)n基であり、式中nは1若しくは2である。LNAおよびそれらの製造法は国際特許公開第WO 98/39352号および同第WO 99/14226号明細書に記述されている。
オリゴヌクレオチドはまた、核酸塩基(当該技術分野ではしばしば単純に「塩基」と称される)修飾若しくは置換も包含しうる。本明細書で使用されるところの「未修飾」若しくは「天然の」核酸塩基は、プリン塩基アデニン(A)およびグアニン(G)ならびにピリミジン塩基チミン(T)、シトシン(C)およびウラシル(U)を包含する。修飾核酸塩基は、5−メチルシトシン(5−me−C)、5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、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、2−チオウラシル、2−チオチミンおよび2−チオシトシン、5−ハロウラシルおよびシトシン、5−プロピニル(−C≡CH3)ウラシルおよびシトシン、ならびにピリミジン塩基の他のアルキニル誘導体、6−アゾウラシル、シトシンおよびチミン、5−ウラシル(プソイドウラシル)、4−チオウラシル、8−ハロ、8−アミノ、8−チオール、8−チオアルキル、8−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−ハロ、とりわけ5−ブロモ、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−メチルグアニンおよび7−メチルアデニン、2−F−アデニン、2−アミノ−アデニン、8−アザグアニンおよび8−アザアデニン、7−デアザグアニンおよび7−デアザアデニン、ならびに3−デアザグアニンおよび3−デアザアデニンのような他の合成および天然の核酸塩基を包含する。さらなる修飾核酸塩基は、フェノキサジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾキサジン−2(3H)−オン)、フェノチアジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチアジン−2(3H)−オン)、置換フェノキサジンシチジンのようなG−clamp(例えば9−(2−アミノエトキシ)−H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾキサジン−2(3H)−オン)、カルバゾールシチジン(2H−ピリミド[4,5−b]インドル−2−オン)、ピリドインドールシチジン(H−ピリド[3’,2’:4,5]ピロロ[2,3−d]ピリミジン−2−オン)のような三環性ピリミジンを包含する。修飾核酸塩基は、プリン若しくはピリミジン塩基が他の複素環で置換されているもの、例えば7−デアザアデニン、7−デアザグアノシン、2−アミノピリジンおよび2−ピリドンもまた包含しうる。さらなる核酸塩基は、米国特許第3,687,808号明細書に開示されるもの、The
Concise Encyclopedia Of Polymer Science
And Engineering、858−859ページ、Kroschwitz,J
.I.編、John Wiley & Sons、1990に開示されるもの、Englischら、Angewandte Chemie、International Edition、1991、30、613により開示されるもの、およびSanghvi,Y.S.、第15章、Antisense Research and Applications、289−302ページ、Crooke,S.T.とLebleu,B.編、CRC Press、1993により開示されるものを包含する。これらの核酸塩基のあるものは本発明の化合物の結合親和性を増大させるのにとりわけ有用である。これらは、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン、ならびに2−アミノプロピルアデニン、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシンを包含するN−2、N−6およびO−6置換プリンを包含する。5−メチルシトシン置換は核酸二重鎖の安定性を0.6〜1.2℃増大させることが示されており、そして、なおより具体的には2’−O−メトキシエチル糖修飾と組合せた場合に現在好ましい塩基置換である。
本発明のオリゴヌクレオチドの別の修飾は、該オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布若しくは細胞の取り込みを高める1種若しくはそれ以上の部分若しくは複合物(conjugate)を該オリゴヌクレオチドに化学的に結合することを伴う。これらの部分若しくは複合物は、一級若しくは二級ヒドロキシル基のような官能基に共有結合された複合物基を包含し得る。本発明の複合物基は、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、ポリエーテル、オリゴマーの薬動力学特性を高める基、およびオリゴマーの薬物動態特性を高める基を包含する。典型的な複合物基は、コレステロール、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、葉酸、フェナントリジン、アントラキノン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリンおよび色素を包含する。本発明の情況において薬動力学特性を高める基は、取り込みを向上させる、分解に対する抵抗性を高める、および/若しくは標的核酸との配列特異的ハイブリダイゼーションを強化する基を包含する。本発明の情況において薬物動態特性を高める基は、本発明の化合物の取り込み、分布、代謝若しくは排泄を向上させる基を包含する。代表的な複合物基は、1992年10月23日出願の国際特許出願第PCT/US92/09196号明細書および米国特許第6,287,860号明細書(それらの開示全体は引用することにより本明細書に組込まれる)に開示されている。複合物部分は、限定されるものでないが、コレステロール部分、コール酸のような脂質部分、チオエーテル、例えばヘキシル−S−トリチルチオール、チオコレステロール、脂肪族鎖、例えばドデカンジオール若しくはウンデシル残基、リン脂質、例えばジ−ヘキサデシル−rac−グリセロール若しくはトリエチルアンモニウム1,2−ジ−O−ヘキサデシル−rac−グリセロ−3−H−ホスホネート、ポリアミン若しくはポリエチレングリコール鎖、若しくはアダマンタン酢酸、パルミチル部分、またはオクタデシルアミン若しくはヘキシルアミノ−カルボニル−オキシ
コレステロール部分を挙げることができる。本発明のオリゴヌクレオチドは、活性の薬物物質、例えばアスピリン、ワルファリン、フェニルブタゾン、イブプロフェン、スプロフェン、フェンブフェン、ケトプロフェン、(S)−(+)−プラノプロフェン、カルプロフェン、ダンシルサルコシン、2,3,5−トリヨード安息香酸、フルフェナム酸、ホリニン酸、ベンゾチアジアジド、クロロチアジド、ジアゼピン、インドメチシン、バルビツレート、セファロスポリン、サルファ剤、抗糖尿病薬、抗菌薬若しくは抗生物質にもまた複合しうる。オリゴヌクレオチド−薬物複合物およびそれらの製造法は、米国特許出願第09/334,130号明細書(1999年6月15日出願)(そっくりそのまま引用することにより本明細書に組込まれる)に記述されている。
部分;3’−2’−反転ヌクレオチド部分;3’−2’−反転無塩基部分;1,4−ブタンジオールリン酸;3’−ホスホルアミデート;ヘキシルリン酸;アミノヘキシルリン酸;3’−リン酸;3’−ホスホロチオエート;ホスホロジチオエート;または架橋若しくは非架橋メチルホスホネート部分を包含する(さらなる詳細については、Wincottら、国際PCT公開第WO 97/26270号明細書(引用することにより本明細書に組込まれる)を参照されたい)。
所定の一化合物中の全部の位置が均一に修飾されることは必要でなく、そして、事実、前述の修飾の1種以上を、単一の化合物、若しくは一オリゴヌクレオチド内の単一ヌクレオチドにさえ組込みうる。
わけ好ましいキメラオリゴヌクレオチドは、ISIS 133726、ISIS 133719、ISIS 140177、ISIS 104183、ISIS 140180、ISIS 133731、ISIS 140187、ISIS 133712、ISIS
140194、ISIS 133730およびISIS 133729と称されるものである。
,007号;同第5,256,775号;同第5,366,878号;同第5,403,771号;同第5,491,133号;同第5,565,350号;同第5,623,065号;同第5,652,355号;同第5,652,356号;および同第5,700,922号明細書(それらのあるものは本出願と共通に所有されかつそれらのそれぞれはそっくりそのまま引用することにより本明細書に組込まれる)を挙げることができる。
本発明の化合物はまた、取り込み、分布および/若しくは吸収において補助するために、例えばリポソーム、受容体を標的とする分子、経口、直腸、局所若しくは他の製剤のとして、他の分子、分子構造若しくは化合物の混合物と混合、それらで被包化、それらと複合物形成若しくは別の方法で会合もさせうる。こうした取り込み、分布および/若しくは吸収を補助する製剤の製造法を教示する代表的な米国特許は、限定されるものでないが米国特許第5,108,921号;同第5,354,844号;同第5,416,016号;同第5,459,127号;同第5,521,291号;同第5,543,158号;同第5,547,932号;同第5,583,020号;同第5,591,721号;同第4,426,330号;同第4,534,899号;同第5,013,556号;同第5,108,921号;同第5,213,804号;同第5,227,170号;同第5,264,221号;同第5,356,633号;同第5,395,619号;同第5,416,016号;同第5,417,978号;同第5,462,854号;同第5,469,854号;同第5,512,295号;同第5,527,528号;同第5,534,259号;同第5,543,152号;同第5,556,948号;同第5,580,575号;および同第5,595,756号明細書(それらのそれぞれは引用することにより本明細書に組込まれる)を挙げることができる。
ために多様な浸透増強剤を使用する。細胞膜を横断する非親油性薬物の拡散を補助することに加え、浸透増強剤は親油性薬物の浸透性もまた高める。浸透増強剤は、5種の広範な範疇、すなわち界面活性剤、脂肪酸、胆汁酸塩、キレート剤およびキレートしない非界面活性剤の1つに属するとして分類しうる。浸透増強剤およびそれらの用途は、米国特許第6,287,860号明細書(そっくりそのまま本明細書に組込まれる)にさらに記述されている。
Santo、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Gennaro編、Mack Publishing Co.、ペンシルバニア州イーストン、1990中第76章、1451〜1458ページ)。
ンパク質結合の特徴を提供する。ヌクレアーゼ安定性はオリゴヌクレオチドのin vivo寿命を延長するために有用である一方、血漿タンパク質結合は、腎排泄を介するオリゴヌクレオチドの初回通過消失の速度を低下させる。本発明のいくつかの態様において、オリゴヌクレオチドは最低2個のホスホロチオエートリンカーを有する。オリゴヌクレオチドが正確にn個のヌクレオシドを有するいくつかの態様において、オリゴヌクレオチドは1からn−1個までのホスホロチオエート結合を有する。オリゴヌクレオチドが正確にn個のヌクレオシドを有するいくつかの態様において、オリゴヌクレオチドはn−1個のホスホロチオエート結合を有する。オリゴヌクレオチドが正確にn個のヌクレオシドを有し、そしてnが偶数である他の態様において、オリゴヌクレオチドは1からn/2個までのホスホロチオエート結合、若しくは、nが奇数である場合は、1から(n−1)/2個までのホスホロチオエート結合を有する。いくつかの態様において、オリゴヌクレオチドは交替するホスホジエステル(PO)およびホスホロチオエート(PS)結合を有する。他の態様において、オリゴヌクレオチドは、2個若しくはそれ以上の連続するPO結合の最低1個の伸長および2個若しくはそれ以上のPS結合の最低1個の伸長を有する。他の態様において、オリゴヌクレオチドは最低1個のPS結合により中断されているPO結合の最低2個の伸長を有する。
.、ペンシルバニア州イーストン、1990中第35章、711ページ)。
88、40、252)を包含する。
Pharmacological Basis of Therapeutics、第9版、Hardmanら編、McGraw−Hill、ニューヨーク州ニューヨーク、1996中第38章、934〜935ページ)。多様な天然の胆汁酸塩およびそれらの合成誘導体が浸透増強剤として作用する。従って、「胆汁酸塩」という用語は、胆汁の天然に存在する成分のいずれも、ならびにそれらの合成誘導体のいずれも包含する。本発明の胆汁酸塩は、例えばコール酸(若しくはその製薬学的に許容できるナトリウム塩すなわちコール酸ナトリウム)、デヒドロコール酸(デヒドロコール酸ナトリウム)、デオキシコール酸(デオキシコール酸ナトリウム)、グルコール酸(glucholic acid)(グルコール酸ナトリウム)、グリコール酸(glycholic acid)(グリココール酸ナトリウム(sodium glycocholate)、グリコデオキシコール酸(グリコデオキシコール酸ナトリウム)、タウロコール酸(タウロコール酸ナトリウム)、タウロデオキシコール酸(タウロデオキシコール酸ナトリウム)、ケノデオキシコール酸(CDCA、ケノデオキシコール酸ナトリウム)、ウルソデオキシコール酸(UD
CA)、タウロ−24,25−ジヒドロフシジン酸ナトリウム(STDHF)、グリコジヒドロフシジン酸ナトリウムおよびポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル(POE)を包含する(Leeら、Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems、1991、92ページ;Swinyard、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Gennaro編、Mack Publishing Co.、ペンシルバニア州イーストン、1990中第39章、782〜783ページ;Muranishi、Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems、1990、7、1;Yamamotoら、J.Pharm.Exp.Ther.、1992、263、25;Yamashitaら、J.Pharm.Sci.、1990、79、579)。
Therapeutic Drug Carrier Systems、1990、7、1;Buurら、J.Control Rel.、1990、14、43)。
ロイド性抗炎症薬(Yamashitaら、J.Pharm.Pharmacol.、1987、39、621)を挙げることができる。
以外の機序により機能する1種若しくはそれ以上の他の化学療法剤を含有する製薬学的組成物を提供する。こうした化学療法剤の例は、限定されるものでないが、ダウノルビシン、ダウノマイシン、ダクチノマイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、エソルビシン、ブレオマイシン、マホスファミド、イホスファミド、シトシンアラビノシド、ビス−クロロエチルニトロス尿素、ブスルファン、マイトマイシンC、アクチノマイシンD、ミトラマイシン、プレドニソン、ヒドロキシプロゲステロン、テストステロン、タモキシフェン、ダカルバジン、プロカルバジン、ヘキサメチルメラミン、ペンタメチルメラミン、ミトキサントロン、アムサクリン、クロラムブシル、メチルシクロヘキシルニトロス尿素、ナイトロジェンマスタード、メルファラン、シクロホスファミド、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−アザシチジン、ヒドロキシ尿素、デオキシコホルマイシン、4−ヒドロキシペルオキシシクロホスファミド、5−フルオロウラシル(5−FU)、5−フルオロデオキシウリジン(5−FUdR)、メトトレキセート(MTX)、コルヒチン、タキソール、ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド(VP−16)、トリメトレキセート、イリノテカン、トポテカン、ゲムシタビン、テニポシド、シスプラチンおよびジエチルスチルベストロール(DES)のような癌化学療法剤を挙げることができる。本発明の化合物とともに使用される場合、こうした化学療法剤は、個別に(例えば5−FUおよびオリゴヌクレオチド)、連続して(例えば5−FUおよびオリゴヌクレオチドをある期間、次いでMTXおよびオリゴヌクレオチド)、または1種若しくはそれ以上の他のこうした化学療法剤と組合せで(例えば5−FU、MTXおよびオリゴヌクレオチド、若しくは5−FU、放射線治療およびオリゴヌクレオチド)使用しうる。限定されるものでないが非ステロイド性抗炎症薬およびコルチコステロイドを挙げることができる抗炎症薬、ならびに限定されるものでないがリビビリン、ビダラビン、アシクロビルおよびガンシクロビルを挙げることができる抗ウイルス薬もまた、本発明の組成物中で組合せうる。アンチセンス化合物および他の非アンチセンス薬物の組合せもまた本発明の範囲内にある。2種若しくはそれ以上の組合せた化合物を一緒に若しくは連続して使用しうる。
治療的組成物の処方およびそれらのその後の投与(投薬)は当業者の熟練内にあると考えられる。投薬は、処置されるべき疾患状態の重症度および応答性に依存し、処置クールは数日から数ヶ月まで、または治癒が遂げられるまで若しくは疾患状態の縮小が達成されるまで持続する。至適の投薬スケジュールは、患者の体内の薬物の蓄積の測定値から計算し得る。当業者は、至適の投薬量、投薬の方法論および反復速度を容易に決定し得る。至適の投薬量は個々のオリゴヌクレオチドの相対的効力に依存して変動することがあり、そして一般にはin vitroおよびin vivo動物モデルで有効であることが見出されたEC50に基づき推定し得る。一般に、投薬量は、体重1kgあたり0.01μgから100gまで、体重1kgあたり0.1μgから10gまで、体重1kgあたり1.0μgから1gまで、体重1kgあたり10.0μgから100mgまで、体重1kgあたり100μgから10mgまで、若しくは体重1kgあたり1mgから5mgまでであり、そして、1日、週、月、若しくは年に1回若しくはそれ以上、または2ないし20年ごとに1回さえ与えうる。当業者は、測定された滞留時間および体液若しくは組織中の該薬物の濃度に基づき、投薬の反復速度を容易に推定し得る。成功裏の処置後、疾患状態の再発を予防するために患者に維持療法を受けさせることが望ましいかもしれない。維持療
法では、オリゴヌクレオチドを、体重1kgあたり0.01μgから100gまでの範囲にわたる維持用量で、1日1回若しくはそれ以上ないし20年ごとに1回投与する。
[実施例]
アミダイトおよびそれらの中間体を包含する以下の化合物は、米国特許第6,426,220号明細書および国際特許公開第WO 02/36743号明細書に記述されるとおり製造した;5−メチルdCアミダイトの5’−O−ジメトキシトリチル−チミジン中間体、5−メチル−dCアミダイトの5’−O−ジメトキシトリチル−2’−デオキシ−5−メチルシチジン中間体、5−メチルdCアミダイトの5’−O−ジメトキシトリチル−2’−デオキシ−N4−ベンゾイル−5−メチルシチジンの最後から2番目の中間体、[5’−O−(4,4’−ジメトキシトリフェニルメチル)−2’−デオキシ−N4−ベンゾイル−5−メチルシチジン−3’−O−イル]−2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト(5−メチルdCアミダイト)、2’−フルオロデオキシアデノシン、2’−フルオロデオキシグアノシン、2’−フルオロウリジン、2’−フルオロデオキシシチジン、2’−O−(2−メトキシエチル)修飾アミダイト、2’−O−(2
−メトキシエチル)−5−メチルウリジン中間体、5’−O−DMT−2’−O−(2−メトキシエチル)−5−メチルウリジンの最後から2番目の中間体、[5’−O−(4,4’−ジメトキシトリフェニルメチル)−2’−O−(2−メトキシエチル)−5−メチルウリジン−3’−O−イル]−2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト(MOE Tアミダイト)、5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−(2−メトキシエチル)−5−メチルシチジン中間体、5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−(2−メトキシエチル)−N4−ベンゾイル−5−メチルシチジンの最後から2番目の中間体、[5’−O−(4,4’−ジメトキシトリフェニルメチル)−2’−O−(2−メトキシエチル)−N4−ベンゾイル−5−メチルシチジン−3’−O−イル]−2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト(MOE 5−Me−Cアミダイト)、[5’−O−(4,4’−ジメトキシトリフェニルメチル)−2’−O−(2−メトキシエチル)−N6−ベンゾイルアデノシン−3’−O−イル]−2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト(MOE Aアミダイト)、[5’−O−(4,4’−ジメトキシトリフェニルメチル)−2’−O−(2−メトキシエチル)−N4−イソブチリルグアノシン−3’−O−イル]−2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト(MOE Gアミダイト)、2’−O−(アミノオキシエチル)ヌクレオシドアミダイトおよび2’−O−(ジメチルアミノオキシエチル)ヌクレオシドアミダイト、2’−(ジメチルアミノオキシエトキシ)ヌクレオシドアミダイト、5’−O−tert−ブチルジフェニルシリル−O2−2’−アンヒドロ−5−メチルウリジン、5’−O−tert−ブチルジフェニルシリル−2’−O−(2−ヒドロキシエチル)−5−メチルウリジン、2’−O−([2−フタルイミドキシ]エチル)−5’−t−ブチルジフェニルシリル−5−メチルウリジン、5’−O−tert−ブチルジフェニルシリル−2’−O−[(2−ホルムアドキシイミノオキシ(formadoximinooxy))エチル]−5−メチルウリジン、5’−O−tert−ブチルジフェニルシリル−2’−O−[N,N−ジメチルアミノオキシエチル]−5−メチルウリジン、2’−O−(ジメチルアミノオキシエチル)−5−メチルウリジン、5’−O−DMT−2’−O−(ジメチルアミノオキシエチル)−5−メチルウリジン、5’−O−DMT−2’−O−(2−N,N−ジメチルアミノオキシエチル)−5−メチルウリジン−3’−[(2−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト]、2’−(アミノオキシエトキシ)ヌクレオシドアミダイト、N2−イソブチリル−6−O−ジフェニルカルバモイル−2’−O−(2−エトキシアセチル)−5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)グアノシン−3’−[(2−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピルホスホルアミダイト]、2’−ジメチルアミノエトキシエトキシ(2’−DMAEOE)ヌクレオシドアミダイト、2’−O−[2(2−N,N−ジメチルアミノエトキシ)エチル]−5−メチルウリジン、5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−[2(2−N,N−ジメチルアミノエトキシ)−エチル)]−5−メチルウリジン、ならびに5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−[2(2−N,N−ジメチルアミノエトキシ)−エチル)]−5−メチルウリジン−3’−O−(シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)ホスホルアミダイト。
本発明により使用されるアンチセンス化合物は、固相合成の公知の技術により便宜的かつ慣例に作成しうる。こうした合成のための機器は、例えばApplied Biosystems(カリフォルニア州フォスターシティ)を包含するいくつかの製造供給元により販売されている。当該技術分野で既知のいかなる他のこうした合成手段も付加的に若しくは代替で使用しうる。ホスホロチオエートおよびアルキル化誘導体のようなオリゴヌクレオチドの類似の製造技術を使用することが公知である。
ドは、ヨウ素による酸化を用いる標準的ホスホルアミダイト化学を使用して自動DNA合成機(Applied Biosystemsモデル394)で合成する。
る)に記述されるとおり製造する。
一般に、RNA合成の化学は戦略的中間反応での多様な保護基の選択的組込みに基づく。当業者は有機合成における保護基の使用を理解しているであろうとは言え、有用な一分類の保護基はシリルエーテルを包含する。とりわけ、嵩高いシリルエーテルは、2’−ヒドロキシル上の酸不安定性のオルトエステル保護基とともに5’−ヒドロキシルを保護するのに使用される。保護基のこの組はその場合、標準的な固相合成技術とともに使用する。全部の他の合成段階後に該酸不安定性のオルトエステル保護基を最後に除去することが重要である。さらに、合成の間のシリル保護基の早期の使用は、2’−ヒドロキシルの望ましくない脱保護を伴わずに所望の場合に容易な除去を確実にする。
れる加水分解に対しより不安定になる。とりわけ、切断速度はアセチル基が除去された後におよそ10倍より速くなる。従って、このオルトエステルは、オリゴヌクレオチド合成と適合性であるために十分な安定性を有する。それでもなお、その後修飾される場合に、このオルトエステルは、最終のRNAオリゴヌクレオチド生成物と適合性の比較的穏やかな水性条件下で脱保護が実施されることを可能にする。
pH7.4、2mM酢酸マグネシウム)を組合せること、次いで90℃で1分間、その後37℃で1時間加熱することにより形成させ得る。生じる二重鎖形成したアンチセンス化合物は、標的核酸の役割を検討するためのキット、アッセイ、スクリーニング若しくは他の方法で使用し得る。
本発明のキメラオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオシド若しくは混合オリゴヌクレオチド/オリゴヌクレオシドは数種の異なる型のものであり得る。これらは、結合されたヌクレオシドの「ギャップ」セグメントが結合されたヌクレオシドの5’および3’の「ウィング」セグメントの間に配置されている第一の型、ならびに「ギャップ」セグメントが該オリゴマー化合物の3’若しくは5’いずれかの末端に位置する第二の「開放端」型を包含する。第一の型のオリゴヌクレオチドは当該技術分野で「ギャップマー」若しくはギャップトオリゴヌクレオチドとしてもまた知られる。第二の型のオリゴヌクレオチドは当該技術分野で「ヘミマー」若しくは「ウィングマー」としてもまた知られる。
2’−O−アルキルホスホロチオエートおよび2’−デオキシホスホロチオエートオリゴヌクレオチドセグメントを有するキメラオリゴヌクレオチドは、上のとおりApplied Biosystemsの自動DNA合成機モデル394を使用して合成する。オリゴヌクレオチドは、自動合成機、ならびにDNA部分について2’−デオキシ−5’−ジメトキシトリチル−3’−O−ホスホルアミダイトならびに5’および3’ウィングにつ
いて5’−ジメトキシトリチル−2’−O−メチル−3’−O−ホスホルアミダイトを使用して合成する。5’−ジメトキシトリチル−2’−O−メチル−3’−O−ホスホルアミダイトについて増大した反応時間を伴う結合段階を組込むことにより、標準的合成周期を改変する。完全に保護されたオリゴヌクレオチドを支持体から切断し、そして濃アンモニア(NH4OH)中55℃で12〜16時間脱保護する。脱保護したオリゴをその後、適切な方法(沈殿、カラムクロマトグラフィーにより回収し、真空中で容量を減少させ、そしてキャピラリー電気泳動および質量分析により収量および純度について分光測光的に分析する。
[2’−O−(2−メトキシエチル)]−−[2’−デオキシ]−−[−2’−O−(メトキシエチル)]キメラホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、2’−O−メチルアミダイトの代わりの2’−O−(メトキシエチル)アミダイトの使用を伴い、2’−O−メチルキメラオリゴヌクレオチドについての上の手順のとおり製造した。
[2’−O−(2−メトキシエチルホスホジエステル]−−[2’−デオキシホスホロチオエート]−−[2’−O−(メトキシエチル)ホスホジエステル]キメラオリゴヌクレオチドは、2’−O−メチルアミダイトの代わりの2’−O−(メトキシエチル)アミダイトの使用、該キメラ構造のウィング部分内のホスホジエステルヌクレオチド間結合を生成させるためのヨウ素での酸化、および中央のギャップのためのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を生成させるための3,H−1,2ベンゾジチオール−3−オン1,1ジオキシド(Beaucage試薬)を利用する硫化を伴い、2’−O−メチルキメラオリゴヌクレオチドについての上の手順のとおり製造する。
本発明により、本発明のアンチセンス化合物およびそれらの相補物を含んでなる一連の核酸二重鎖を、C反応性タンパク質を標的とするように設計し得る。該二重鎖のアンチセンス鎖の核酸塩基配列は表1の1オリゴヌクレオチドの最低8核酸塩基の部分を含んでなる。鎖の端は、オーバーハングを形成するための1個若しくはそれ以上の天然の若しくは修飾核酸塩基の付加により改変しうる。dsRNAのセンス鎖をその後アンチセンス鎖の相補物として設計かつ合成し、そして、いずれかの末端への修飾若しくは付加もまた含有しうる。例えば、一態様において、dsRNA二重鎖の双方の鎖が中央の核酸塩基で相補的であり、それぞれ一方若しくは双方の末端にオーバーハングを有する。該二重鎖のアンチセンスおよびセンス鎖は約17から25個までのヌクレオチド、若しくは約19から23個までのヌクレオチドを含んでなる。あるいは、該アンチセンスおよびセンス鎖は20、21若しくは22ヌクレオチドを含んでなる。
号626):
微細孔性ガラス固体支持体からの切断、および濃水酸化アンモニウム中55℃で12〜16時間デブロッキングした後に、オリゴヌクレオチド若しくはオリゴヌクレオシドを1M NH4OAcからの>3容量のエタノールでの沈殿により回収する。合成したオリゴヌクレオチドを、電子スプレー質量分析法(分子量測定)およびキャピラリーゲル電気泳動により分析し、そして最低70%の完全長の物質であると判断した。合成で得たホスホロチオエートおよびホスホジエステル結合の相対量を、−16amu生成物(+/−32+/−48)に関する正しい分子量の比により決定した。いくつかの研究のため、オリゴヌクレオチドをChiangら、J.Biol.Chem.1991、266、18162−18171により記述されるところのHPLCにより精製した。HPLCで精製した物質で得られた結果は、HPLCで精製していない物質で得られたものと同様であった。
オリゴヌクレオチドは、96ウェル形式で同時に96配列を集成することが可能な自動合成機で、固相P(III)ホスホルアミダイトの化学を介して合成した。ホスホジエステルヌクレオチド間結合は水性ヨウ素での酸化により提供した。ホスホロチオエートヌクレオチド間結合は、水性アセトニトリル中での3,H−1,2ベンゾジチオール−3−オン1,1−ジオキシド(Beaucage試薬)を利用する硫化により生成させた。標準的な塩基保護β−シアノエチル−ジイソ−プロピルホスホルアミダイトは商業的製造供給元(例えばPE−Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティ、若しくはPharmacia、ニュージャージー州ピスカタウェイ)から購入した。標準的でないヌクレオシドは標準的な若しくは特許を受けた方法に従って合成する。それらを塩基保護β−シアノエチルジイソプロピルホスホルアミダイトとして利用する。
各ウェル中のオリゴヌクレオチドの濃度は、サンプルの希釈およびUV吸収分光学により評価した。個々の生成物の完全長の完全性は、96ウェル形式(Beckman P/ACETM MDQ装置)、若しくは個別に調製したサンプルについては商業的キャピラリー電気泳動(CE)装置(例えばBeckman P/ACETM 5000、ABI
270装置)のいずれかでのCEにより評価した。塩基およびバックボーン組成は電子スプレー質量分析法を利用する化合物の質量分析により確認した。全部のアッセイ試験プレートを、単一および多チャンネル自動ピペッターを使用してマスタープレートから希釈した。プレートは、該プレート上の化合物の最低85%が最低85%の完全長であった場合に許容できると判断した。
標的核酸の発現に対するアンチセンス化合物の効果は多様な細胞型のいずれでも試験し得るが、但し、標的核酸が測定可能な濃度で存在する。これは、例えばPCR若しくはノーザンブロット分析を使用して慣例に測定し得る。以下の細胞型は具体的説明の目的上提
供されるが、しかし他の細胞型を慣例に使用し得る。但し、標的が選ばれた細胞型で発現される。これは、当該技術分野で慣例の方法、例えばノーザンブロット分析、リボヌクレアーゼ保護アッセイ若しくはRT−PCRにより容易に測定し得る。
ヒト移行細胞、膀胱癌細胞株T−24はAmerican Type Culture
Collection(ATCC)(バージニア州マナサス)から得た。T−24細胞は、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、1mLあたり100単位のペニシリンおよび1mLあたり100マイクログラムのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した完全マッコイ5A基礎培地(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養した。細胞はそれらが90%コンフルエンスに達した場合にトリプシン処理および希釈により慣例に継代した。細胞を、RT−PCR分析での使用のため7000細胞/ウェルの密度で96ウェルプレ―ト(Falcon−Primaria #353872)に接種した。
ヒト肺癌細胞株A549はAmerican Type Culture Collection(ATCC)(バージニア州マナサス)から得た。A549細胞は、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、1mLあたり100単位のペニシリンおよび1mLあたり100マイクログラムのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充したDMEM基礎培地(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養した。細胞はそれらが90%コンフルエンスに達した場合にトリプシン処理および希釈により慣例に継代した。
ヒト新生児皮膚線維芽細胞(NHDF)はClonetics Corporation(メリーランド州ウォーカーズビル)から得た。NHDFは、供給元により推奨されるとおり補充した線維芽細胞増殖培地(Clonetics Corporation、メリーランド州ウォーカーズビル)中で慣例に維持した。細胞は、供給元により推奨されるとおり10回までの継代の間維持した。
ヒト胎児由来ケラチノサイト(HEK)はClonetics Corporation(メリーランド州ウォーカーズビル)から得た。HEKは、供給元により推奨されるとおり処方したケラチノサイト増殖培地(Clonetics Corporation、メリーランド州ウォーカーズビル)中で慣例に維持した。細胞は、供給元により推奨されるとおり10回までの継代の間慣例に維持した。
ヒト肝癌細胞株Hep3B(Hep3B2.1−7)はAmerican Type Culture Collection(ATCCカタログ番号HB−8064;バージニア州マナサス)から得た。この細胞株は最初、8歳の黒人男性の肝細胞癌に由来した。
該細胞は、形態学において上皮でありかつヌードマウスで腫瘍形成性である。これらの細胞は、Lozanskiら(Cytokine、vol.8、1996 pp.534−540)により記述されるプロトコルに従い、1μMのデキサメサゾン(Sigma−カタログ番号D2915 ミズーリ州セントルイス)、400U/mlのIL1B(Sigma−カタログ番号I9401)および200U/mlのIL6(Sigma−カタログ番号I139)を含有する培地の添加により、C反応性タンパク質を産生するように誘導し得る。Hep3B細胞を、アールの平衡塩溶液、2mM L−グルタミン、1.5g/L重炭酸ナトリウム、0.1mM非必須アミノ酸、1.0mMピルビン酸ナトリウム(ATCC #20−2003、バージニア州マナサス)および10%熱不活性化ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を含む最小必須培地(MEM)中で慣例に培養した。細胞はそれらが90%コンフルエンスに達した場合にトリプシン処理および希釈により慣例に継代した。
初代ラット肝細胞は、Charles River Labs(マサチューセッツ州ウィルミントン)から購入したSprague−Dawleyラットから調製し、そして10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、1mlあたり100単位のペニシリン、および1mlあたり100マイクログラムのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した高グルコースDMEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養した。細胞は、アンチセンスオリゴヌクレオチドトランスフェクション実験での使用のため、80%コンフルエンスまで培養した。
ニュージーランドホワイトラビットからの初代ウサギ肝細胞はInVitro Technologies(メリーランド州ボルチモア)から購入し、そして10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、1mlあたり100単位のペニシリン、および1mlあたり100マイクログラムのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した高グルコースDMEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養した。初代ウサギ肝細胞を購入しかつ100%コンフルエンシーでトランスフェクトする。
初代マウス肝細胞は、Charles River Labs(マサチューセッツ州ウィルミントン)から購入したBalb/cマウスから調製し、そして、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、1mlあたり100単位のペニシリンおよび1mlあたり100マイクログラムのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した高グルコースDMEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養した。細胞は、アンチセンスオリゴヌクレオチドトランスフェクション実験での使用のため80%コンフルエンスまで培養した。
プレーティング前の初代ヒト肝細胞をInVitro Technologies(メリーランド州ボルチモア)から購入した。細胞は、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、100単位/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した高グルコースDMEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で培養した。細胞は、製造供給元からの受領に際してオリゴヌクレオチドでトランスフェクトした。
プレーティング前の初代カニクイザル肝細胞をInVitro Technologies(メリーランド州ボルチモア)から購入した。細胞は、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)、100単位/mLのペニシリンおよび100μg/mLのストレプトマイシン(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した高グルコースDMEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)中で培養した。細胞は、製造供給元からの受領に際してオリゴヌクレオチドで処理した。
細胞が65〜75%コンフルエンシーに達した場合にそれらをオリゴヌクレオチドで処理した。96ウェルプレートで増殖させた細胞については、ウェルを100μLのOPTI−MEMTM−1減血清培地若しくは高グルコース無血清MEM(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)で1回洗浄し、そしてその後、3.75μg/mLのリポフェクチン[LIPOFECTIN]TM試薬(Invitrogen Corporation、カリフォルニア州カールズバッド)および所望の濃度のオリゴヌクレオチドを含有する130μLのOPTI−MEMTM−1培地で処理した。細胞は三重で処理しかつデータを得る。37℃での4〜7時間の処理後に培地を新鮮培地と交換した。細胞はオリゴヌクレオチド処理の16〜24時間後に収集した。
18078(GTGCGCGCGAGCCCGAAATC、配列番号2)のいずれかから選択する。双方の対照はホスホロチオエートバックボーンをもつ2’−O−メトキシエチルギャップマー(2’−O−メトキシエチルを太字で示す)である。マウス若しくはラ
ット細胞については、陽性対照オリゴヌクレオチドは、マウスおよびラット双方のc−rafを標的とするホスホロチオエートバックボーンをもつ2’−O−メトキシエチルギャップマー(2’−O−メトキシエチルを太字で示す)、ISIS 15770、ATGCATTCTGCCCCCAAGGA、配列番号3である。c−H−ras(ISIS 13920について)、JNK2(ISIS 18078について)若しくはc−raf(ISIS 15770について)mRNAの80%阻害をもたらす陽性対照オリゴヌクレオチドの濃度をその後、その細胞株のその後の実験での新たなオリゴヌクレオチドのスクリーニング濃度として利用する。80%阻害が達成されない場合は、c−H−ras、JNK2若しくはc−raf mRNAの60%阻害をもたらす陽性対照オリゴヌクレオチドの最低濃度をその後、その細胞株のその後の実験でのオリゴヌクレオチドスクリーニング濃度として利用する。60%阻害が達成されない場合、その特定の細胞株はオリゴヌクレオチドトランスフェクション実験に適しないとみなす。本明細書で使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチドの濃度は50nMから300nMまでである。
C反応性タンパク質発現のアンチセンス調節は当該技術分野で既知の多様な方法でアッセイし得る。例えば、C反応性タンパク質のmRNAレベルを、例えばノーザンブロット分析、競合的ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、若しくはリアルタイムPCR(RT−PCR)により定量し得る。リアルタイム定量的PCRが現在好ましい。RNA分析は全細胞RNA若しくはポリ(A)+ mRNAで実施し得る。本発明の好ましいRNA分析方法は、本明細書の他の実施例で記述されるところの全細胞RNAの使用である。RNAの単離方法は当該技術分野で公知である。ノーザンブロット分析もまた当該技術分野で慣例である。リアルタイム定量的(PCR)は、PE−Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティから入手可能かつ製造元の説明書に従って使用される商業的に入手可能なABI PRISMTM 7600、7700若しくは7900配列検出装置を使用して便宜的に達成し得る。
C反応性タンパク質阻害剤が本明細書に開示される方法により一旦同定されれば、該化合物を、特定の疾患状態(disease state)若しくは状態(condition)の処置における有効性を暗示する測定可能なエンドポイントをそれぞれ有する1種若しくはそれ以上の表現型アッセイでさらに検討する。表現型アッセイ、キットおよびそれらの使用のための試薬は当業者に公知であり、そして、健康および疾患時のC反応性タンパク質の役割および/若しくは関連を検討するために本明細書で使用する。いくつかの商業的製造供給元のいずれか1つから購入し得る代表的表現型アッセイは、細胞生存率、細胞傷害性、増殖若しくは細胞の生存を測定するためのもの(Molecular Probes、オレゴン州ユージーン;PerkinElmer、マサチューセッツ州ボストン)、酵素アッセイ(Panvera,LLC、ウィスコンシン州マディソン;BD Biosciences、ニュージャージー州フランクリンレイクス;Oncogene Research Products、カリフォルニア州サンディエゴ)、細胞調節、シ
グナル伝達、炎症、酸化的過程およびアポトーシス(Assay Designs Inc.、ミシガン州アンアーバー)を包含するタンパク質に基づくアッセイ、トリグリセリド蓄積(Sigma−Aldrich、ミズーリ州セントルイス)、血管新生アッセイ、管形成アッセイ、サイトカインおよびホルモンアッセイならびに代謝アッセイ(Chemicon International Inc.、カリフォルニア州テメキュラ;Amersham Biosciences、ニュージャージー州ピスカタウェイ)を包含する。
ポリ(A)+mRNAの単離
ポリ(A)+mRNAはMiuraら(Clin.Chem.、1996、42、1758−1764)に従って単離した。他のポリ(A)+mRNAの単離方法は当該技術分野で慣例である。簡潔には、96ウェルプレ―トで増殖させた細胞については、細胞から増殖培地を除去し、そして各ウェルを200μLの冷PBSで洗浄した。60μLの溶解緩衝液(10mMトリス−HCl、pH7.6、1mM EDTA、0.5M NaCl、0.5%NP−40、20mMバナジル−リボヌクレオシド複合体)を各ウェルに添加し、プレートを穏やかに攪拌し、そしてその後室温で5分間インキュベートした。55μLのライセートを、オリゴd(T)被覆した96ウェルプレート(AGCT Inc.、カリフォルニア州アービン)に移した。プレートを室温で60分間インキュベートし、2
00μLの洗浄緩衝液(10mMトリス−HCl pH7.6、1mM EDTA、0.3M NaCl)で3回洗浄した。最後の洗浄後にプレートの水気をペーパータオルで拭き取って過剰の洗浄緩衝液を除去しかつその後5分間風乾した。70℃に前加熱した60μLの溶出緩衝液(5mMトリス−HCl pH7.6)を各ウェルに添加し、プレートを90℃のホットプレート上で5分間インキュベートし、そして溶出物をその後新しい96ウェルプレ―トに移した。
全RNAは、製造元の推奨する手順に従い、Qiagen Inc.(カリフォルニア州バレンシア)から購入したRNEASY 96TMキットおよび緩衝液を使用して単離した。簡潔には、96ウェルプレ―ト上で増殖させた細胞については、細胞から増殖培地を除去し、そして各ウェルを200μLの冷PBSで洗浄した。150μLの緩衝液RLTを各ウェルに添加し、そしてプレートを20秒間活発に攪拌した。150μLの70%エタノールをその後各ウェルに添加し、そしてピペットで3回出し入れすることにより内容物を混合した。サンプルをその後、廃棄物収集トレイを取り付けかつ真空源に接続したQIAVACTMマニホールドに接続したRNEASY 96TMウェルプレートに移した。真空を1分間適用した。500μLの緩衝液RW1をRNEASY 96TMプレートの各ウェルに添加しかつ15分間インキュベートし、そして真空を再度1分間適用した。追加の500μLの緩衝液RW1をRNEASY 96TMプレートの各ウェルに添加し、そして真空を2分間適用した。1mLの緩衝液RPEをその後RNEASY 96TMプレートの各ウェルに添加し、そして真空を90秒間適用した。その後緩衝液PRE洗浄を反復し、そして真空を追加の3分間適用した。その後プレートをQIAVACTMマニホールドから取り外し、そしてペーパータオルで水分を拭き取った。プレートをその後、1.2mL収集チューブを含有する収集チューブラックに取り付けたQIAVACTMマニホールドに再接続した。その後、RNAを、140μLのRNアーゼを含まない水を各ウェルにピペットで入れること、1分インキュベートすること、およびその後真空を3分間適用することにより溶出した。
9604(Qiagen,Inc.、カリフォルニア州バレンシア)を使用して自動化しうる。本質的には、培養プレート上で細胞を溶解した後に、プレートをロボットデッキに移し、そこでピペッティング、DNアーゼ処理および溶出段階を実施する。
C反応性タンパク質のmRNAレベルの定量は、製造元の説明書に従ってABI PRISMTM 7600、7700若しくは7900配列決定装置(PE−Applied
Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティ)を使用するリアルタイム定量的PCRにより達成した。これは、リアルタイムでポリメラーゼ連鎖反応(PCR)産物のハイスループット定量を可能にする、閉鎖管のゲルに基づかない蛍光検出装置である。増幅産物をPCRが完了した後に定量する標準的PCRと対照的に、リアルタイム定量的PCRでの産物はそれらが蓄積する際に定量される。これは、フォワードおよびリバースPCRプライマーの間で特異的にアニーリングしかつ2種の蛍光色素を含有するオリゴヌクレオチドプローブをPCR反応に包含することにより達成される。レポーター色素(例えば、PE−Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティ、Operon Technologies Inc.、カリフォルニア州アラメダ、若しくはIntegrated DNA Technologies Inc.、ア
イオワ州コーラルビルのいずれかから得られるFAM若しくはJOE)はプローブの5’端に結合し、また、クエンチャー色素(例えば、PE−Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティ、Operon Technologies
Inc.、カリフォルニア州アラメダ若しくはIntegrated DNA Technologies Inc.、アイオワ州コーラルビルのいずれかから得られるTAMRA)はプローブの3’端に結合する。プローブおよび色素が無傷である場合、レポーター色素の発色は3’のクエンチャー色素の近接により消光される。増幅の間は、標的配列への該プローブのアニーリングが、Taqポリメラーゼの5’−エキソヌクレアーゼ活性により切断され得る基質を創製する。PCR増幅周期の伸長期の間は、Taqポリメラーゼによるプローブの切断が、プローブの残部から(およびこれゆえにクエンチャー部分から)レポーター色素を遊離し、そして配列特異的な蛍光シグナルが生成される。各周期で、付加的なレポーター色素分子がそれらのそれぞれのプローブから切断され、そして、蛍光強度を、ABI PRISMTM 配列決定装置に作り付けのレーザー光学により定期的間隔でモニターする。各アッセイで、未処理の対照サンプルからのmRNAの連続希釈を含有する一連の同時反応が標準曲線を生成し、それを使用して、試験サンプルのアンチセンスオリゴヌクレオチド処理後の阻害パ―セントを定量する。
oGreenTM RNA定量試薬(Molecular Probes,Inc.オレゴン州ユージーン)を使用して定量する。RiboGreenTM試薬によるRNAの定量方法はJones,L.J.ら、(Analytical Biochemistry、1998、265、368−374)に教示されている。
フォワードプライマー:TGACCAGCCTCTCTCATGCTT(配列番号5)
リバースプライマー:TCCGACTCTTTGGGAAACACA(配列番号6)であり、また、PCRプローブは:FAM−TGTCGAGGAAGGCTT−TAMRA(配列番号7)であり、ここでFAMは蛍光色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。ヒトGAPDHについて、PCRプライマーは:
フォワードプライマー:GAAGGTGAAGGTCGGAGTC(配列番号8)
リバースプライマー:GAAGATGGTGATGGGATTTC(配列番号9)であり、また、PCRプローブは:5’JOE−CAAGCTTCCCGTTCTCAGCC−TAMRA3’(配列番号10)であり、ここでJOEは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。
フォワードプライマー:AAGCACCCCCAATGTCACC(配列番号12)
リバースプライマー:GGGATGGCAGAGCCAATGTA(配列番号13)であり、また、PCRプローブは:FAM−TCCTGGATTCAAGCTTCTATGTGCCTTCA−TAMRA(配列番号14)であり、ここでFAMは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。ラットGAPDHについて、PCRプライマーは:
フォワードプライマー:TGTTCTAGAGACAGCCGCATCTT(配列番号15)
リバースプライマー:CACCGACCTTCACCATCTTGT(配列番号16)であり、また、PCRプローブは:5’JOE−TTGTGCAGTGCCAGCCTCGTCTCA−TAMRA3’(配列番号17)であり、ここでJOEは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。
アンチセンス処理の18時間後に、細胞単層を冷PBSで2回洗浄し、そして1mLのRNAZOLTM試薬(TEL−TEST “B” Inc.、テキサス州フレンズウッド)中で溶解した。製造元の推奨するプロトコルに従って全RNAを調製した。20マイクログラムの全RNAを、MOPS緩衝液系(AMRESCO,Inc.、オハイオ州ソロン)を使用して1.1%ホルムアルデヒドを含有する1.2%アガロースゲルを通過す
る電気泳動により分画した。RNAは、ノーザン/サザン転写緩衝液系(TEL−TEST “B” Inc.、テキサス州フレンズウッド)を使用する一夜キャピラリー転写によりゲルからHYBONDTM−N+ナイロンメンブレン(Amersham Pharmacia Biotech、ニュージャージー州ピスカタウェイ)に転写した。RNAの転写はUV可視化により確認した。メンブレンは、STRATALINKERTM UV Crosslinker 2400装置(Stratagene,Inc、カリフォルニア州ラホヤ)を使用してUV架橋により固定し、そしてその後、ストリンジェントな条件についての製造元の推奨を使用し、QUICKHYBTMハイブリダイゼーション溶液(Stratagene、カリフォルニア州ラホヤ)を使用してプロービングした。
本発明により、一連のアンチセンス化合物を、公表された配列(GENBANK(R)受託番号M11725.1、配列番号4として本明細書に組込まれる)を使用して、ヒトC反応性タンパク質RNAの多様な領域を標的とするよう設計した。該化合物を表1に示す。「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的配列の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。表1中の全化合物は、5ヌクレオチドの「ウィング」により双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている10個の2’−デオキシヌクレオチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。該化合物を、ヒトC反応性タンパク質のmRNAレベルに対するそれらの影響について、本明細書の他の実施例に記述されるところの定量的リアルタイムPCRにより分析した。表1に示されるデータは、サイトカインで誘導したHep3B細胞を150nMの本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理した3回の実験からの平均である。各データ点の陽性対照は配列番号により表中で同定される。存在する場合、「N.D.」は「データなし」を示す。
フォワードプライマー:GCTTCCCCTCTTCCCGAA(配列番号73)
リバースプライマー:TGCGCCACTATGTAAATAATTTTCC(配列番号74)
であり、また、PCRプローブは:FAM−TCTGACACCTGCCCCAACAAGCAATG−TAMRA(配列番号75)であり、ここでFAMは蛍光色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。表2に示されるデータは、サイトカインで誘導したHep3B細胞を150nMの本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理した3
回の実験からの平均である。各データ点の陽性対照は配列番号により表中で同定される。存在する場合、「N.D.」は「データなし」を示す。
3および255は、このアッセイにおいてヒトC反応性タンパク質発現の最低50%阻害を示し、そして従って好ましい。これらの好ましい配列が相補的である標的領域を本明細書で「好ましい標的セグメント」と称し、そして従って本発明の化合物により標的とされるために好ましい。これらの好ましい標的セグメントを表4に示す。これらの配列はチミン(T)を含有することが示されるが、しかし、当業者は、チミン(T)はRNA配列中で一般にウラシル(U)により置換されていることを認識するであろう。該配列は、表2に示される好ましいアンチセンス化合物の逆相補物を表す。「標的部位」は、該オリゴヌクレオチドが結合する特定の標的核酸上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。好ましい標的セグメントのそれぞれが見出された種もまた表4に示す。
本発明により、一連のアンチセンス化合物を、公表された配列(GENBANK(R)受託番号M83176.1、配列番号11として本明細書に組込まれる)を使用して、ラットC反応性タンパク質RNAの多様な領域を標的とするように設計した。該化合物を表3に示す。「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的核酸上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。表3中の全化合物は、5ヌクレオチドの「ウィング」により双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている10個の2’−デオキシヌクレオチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。該化合物を、本明細書の他の実施例で記述されるところの定量的リアルタイムPCRによりラットC反応性タンパク質のmRNAレベルに対するそれらの効果について分析した。表3に示されるデータは、初代ラット肝細胞を150nMの本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理した3回の実験からの平均である。存在する場合、「N.D.」は「データなし」を示す。
ウエスタンブロット分析(イムノブロット分析)は標準的方法を使用して実施する。細胞はオリゴヌクレオチド処理の16〜20時間後に収集し、PBSで1回洗浄し、Laemmli緩衝液(100μl/ウェル)に懸濁し、5分間沸騰させかつ16%SDS−PAGEゲルに負荷する。ゲルを150Vで1.5時間泳動し、そしてウエスタンブロッティングのためメンブレンに転写する。一次抗体種に向けられた放射標識若しくは蛍光標識した二次抗体とともに、C反応性タンパク質に向けられた適切な一次抗体を使用する。バンドをPHOSPHORIMAGERTM装置(Molecular Dynamics、カリフォルニア州サニーベール)を使用して可視化する。
本発明により、一連のアンチセンス化合物を、公表された配列(GENBANK(R)受託番号M13497.1、配列番号439として本明細書に組込まれる)を使用して、ウサギC反応性タンパク質のRNAの多様な領域を標的とするように設計した。該化合物を表5に示す。「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的核酸上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。表5中の全化合物は、5ヌクレオチドの「ウィング」により双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている10個の2’−デオキシヌクレオチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
フォワードプライマー:GGCGCGAGCTGACATATCA(配列番号440)リバースプライマー:CTTGGCAGAGCTCAGGGC(配列番号441)であり、また、PCRプローブは:FAM−TACGTGGTGAAGTACATGTCAAGCCCCAG−TAMRA(配列番号442)であり、ここでFAMは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。ウサギGAPDHについて、PCRプライマーは:
フォワードプライマー:TGTTCTAGAGACAGCCGCATCTT(配列番号443)
リバースプライマー:CACCGACCTTCACCATCTTGT(配列番号444)であり、また、PCRプローブは:5’JOE−TTGTGCAGTGCCAGCCTCGTCTCA−TAMRA3’(配列番号445)であり、ここでJOEは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。表5に示されるデータは、初代
ウサギ肝細胞を10nMの本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理した3回の実験からの平均である。存在する場合、「N.D.」は「データなし」を示す。
本発明のさらなる一態様において、5種のオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験のため選択した。サイトカインで誘導したHep3B細胞を50、100および150nMのISIS 133712、133719、133726、140180および140177で処理し、そして、本明細書の他の実施例で記述されるとおりオリゴヌクレオチド処理の24時間後にmRNAレベルを測定した。未処理細胞が対照としてはたらいた。
本発明のさらなる一態様において、3種のオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験に選択した。ラット初代肝細胞を50、150および300nMのISIS 197181、197178、197183および197190で処理した。標的mRNAのレベルを、本明細書の他の実施例に記述されるとおりオリゴヌクレオチド処理後24時間に測定した。未処理の細胞が対照としてはたらいた。
197183およびISIS 197190は、ラットC反応性タンパク質のmRNAレベルの低下で用量依存性の様式で有効であり、そして従って本発明の好ましい化合物である。
本発明のさらなる一態様において、3種のオリゴヌクレオチドを付加的なin vivo用量応答試験に選択した。3月齢の雄性Sprague−Dawleyラットが、生理的食塩水または1、10若しくは25mg/kgのISIS 197178(配列番号275)、ISIS 197183(配列番号280)およびISIS 197190(配列番号287)の皮下注入を週2回2週間受領した。処置期間の終了時に動物を殺し、そして肝の標的mRNAレベルを本明細書の他の実施例に記述されるところのリアルタイムPCRにより測定した。生理的食塩水で処置した動物が対照としてはたらいた。ラット肝のC反応性タンパク質のmRNAレベルは、ISIS 197178の1回の1mg/kg投与後に5%、また、ISIS 197190の1回の10mg/kg投与後に18%低下した。
本発明のさらなる一態様において、4種のオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験に選択した。ウサギ初代肝細胞を10、50 150および300nMのISIS 280279、280290、280298および282303で処理した。本明細書の他の実施例で記述されるとおり、オリゴヌクレオチド処理の24時間後にmRNAレベルを測定した。未処理の細胞が対照としてはたらいた。
さらなる一態様において、雄性カニクイザルをISIS 133726(配列番号36)で処置し、そしてC反応性タンパク質のmRNAのレベルを肝組織中で測定した。
本発明により、一連のアンチセンス化合物を、公表された配列(GENBANK(R)受託番号NM_007768.1、配列番号540として本明細書に組込まれる)を使用して、マウスC反応性タンパク質RNAの多様な領域を標的とするように設計した。該化合物を表9に示す。「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的核酸上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。表9中の全化合物が、5ヌクレオチドの「ウィング」により双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている10個の2’−デオキシヌクレオチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメ
ラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
フォワードプライマー:TGGATTGATGGGAAACCCAA(配列番号541)リバースプライマー:GCATCTGGCCCCACAGTG(配列番号542)であり、また、PCRプローブは:FAM−TGCGGAAAAGTCTGCACAAGGGC−TAMRA(配列番号543)であり、ここでFAMは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。マウスGAPDHについて、PCRプライマーは:
フォワードプライマー:GGCAAATTCAACGGCACAGT(配列番号544)リバースプライマー:GGGTCTCGCTCCTGGAAGAT(配列番号545)であり、また、PCRプローブは:5’JOE−AAGGCCGAGAATGGGAAGCTTGTCATC−TAMRA3’(配列番号546)であり、ここでJOEは蛍光レポーター色素でありかつTAMRAはクエンチャー色素である。表9に示されるデータは、初代マウス肝細胞を150nMの本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理した1回の実験からである。該データは対照の未処理細胞に関する発現パーセントとして提示する。存在する場合、「N.D.」は「データなし」を示す。
本発明のさらなる一態様において、7種のオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験に選択した。初代マウス肝細胞を10、50 150および300nMのISIS 133688、133697、133702、133708、147880、147868、147883で処理した。mRNAレベルは本明細書の他の実施例で記述されるとおりオリゴヌクレオチド処理の24時間後に測定した。未処理の細胞が対照としてはたらいた。
本発明のさらなる一態様において、ISIS 280303(配列番号533)をウサ
ギでのC反応性タンパク質に対するその効果について試験した。雄性ニュージーランドホワイトラビットは通常飼料を給餌され、そして20mg/kgのISIS 280303の皮下注入を週2回3週間受領した。生理的食塩水を注入した動物が対照としてはたらいた。オリゴヌクレオチドおよび生理的食塩水注入群はそれぞれ4動物を包含した。処置期間の終了時に動物を殺し、そしてRNA抽出のため肝を単離した。肝でのC反応性タンパク質のmRNAレベルを、本明細書の他の実施例により記述されるところのリアルタイムPCRにより測定した。生理的食塩水対照に関して、ISIS 280303はC反応性タンパク質のmRNA発現を52%阻害した。
ワタナベ遺伝性高脂血症(WHHL)系統のウサギがアテローム硬化性斑形成のモデルとして使用されている。高脂肪飼料を給餌したニュージーランドホワイトラビットもまたアテローム硬化性斑形成のモデルとして使用されている。WHHL若しくは高脂肪飼料を給餌したニュージーランドホワイトラビットのC反応性タンパク質アンチセンス化合物での処置を、アテローム硬化性斑疾患の治療的若しくは予防的処置としてのそれらの可能性を試験するのに使用する。ウサギに、5、10、29若しくは50mg/kgのC反応性タンパク質を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドを注入する。生理的食塩水単独若しくは対照オリゴヌクレオチドで処置した動物が対照としてはたらく。処置の間、血清サンプルを収集し、そしてコレステロール、LDLコレステロール、VLDLコレステロール、HDLコレステロールおよびトリグリセリドを包含する血清脂質について、慣例の臨床分析により評価する。肝組織のトリグリセリド含量はトリグリセリドGPOアッセイ(Sigma−Aldrich、ミズーリ州セントルイス)を使用して測定する。肝、腎、心、大動脈および他の組織を獲得し、そして慣例の手順を使用して組織学的分析のため処理する。肝および腎組織を好塩基性顆粒および炎症浸潤の証拠について検査する。大動脈は、アテローム硬化を可視化するため、慣例の手順を使用してズダンIVのような色素で染色する。大動脈組織はまた、慣例の組織学的手順を使用してパラフィンに埋込みかつ切片に切断し、そして該切片を内膜病変の存在について評価する。
LDL受容体はC反応性タンパク質を含有するLDL粒子の消失の原因である。LDL受容体なしでは、動物はC反応性タンパク質を含有するLDL粒子を血漿から効果的に消失し得ず、従ってC反応性タンパク質およびLDLコレステロールの血清濃度が顕著に上昇する。ヒトC反応性タンパク質導入遺伝子を発現するマウス(TgN−hApoB +/+)およびLDL受容体について欠損のマウス(LDLr −/−)は双方ともアテローム硬化性斑発生の動物モデルとして使用されている。LDL受容体欠損の遺伝子型がヒトC反応性タンパク質トランスジェニックの遺伝子型と組合される場合(TgN−hApoB +/+;LDLr −/−)にアテローム硬化性斑が迅速に発生する。本発明により、この遺伝的背景のマウスを使用して、アテローム硬化症および斑形成を予防する化合物の能力を検討する。
Jackson Laboratory(メーン州バーハーバー)から得たB6.129P−ApoEtm1Uncノックアウトマウス(本明細書でApoEノックアウトマウスと称する)は、Apoetm1Unc突然変異についてホモ接合性であり、そして齢若しくは性により影響を受けない総血漿コレステロール濃度の顕著な増大を示す。これらの動物は3月齢で近位大動脈中に脂肪線条を提示する。これらの病変は齢とともに増大しかつより少ない脂質しかしより細長い細胞を伴う病変(前アテローム硬化性病変のより進行した段階に典型的)に進行する。
ため調製する。
さらなる一態様において、4種のオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験に選択した。本明細書に記述されるとおり培養した、サイトカインで誘導したHep3B細胞を、25、50、75および150nMのISIS 329956(配列番号149)、ISIS 330012(配列番号205)、ISIS 330031(配列番号224)およびISIS 133726(配列番号36)で処理した。オリゴヌクレオチド処理の24時間後に、ヒトC反応性タンパク質のmRNAレベルを、本明細書に記述されるところのリアルタイムPCRを使用して定量した。ISIS 113529(CTCTTACTGTGCTGTGGACA;配列番号597として本明細書に組込まれる)はC反応性タンパク質を標的とせず、そして対照としてはたらいた。細胞を150および300nMのISIS 113529で処理した。ISIS 113529は、5ヌクレオチドの「ウィング」により双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている10個の2’−デオキシヌクレオチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
本発明のさらなる一態様において、4種のオリゴヌクレオチドを、サイトカインで誘導したHep3B細胞からのC反応性タンパク質の分泌に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド処理の効果を測定するための付加的な用量応答試験に選択した。本明細書に記述されるとおり培養した、サイトカインで誘導したHep3B細胞を、150および300nMのISIS 329956(配列番号149)、ISIS 330012(配列番号205)、ISIS 330031(配列番号224)およびISIS 133726(配列番号36)で処理した。細胞を150および300nMの対照オリゴヌクレオチドISIS 113529(配列番号597)で処理した。オリゴヌクレオチド処理の24時間後に、サイトカインで誘導したHep3B細胞から培地中に分泌されたヒトC反応性タンパク質を、商業的に入手可能なキット(ALerCHEK Inc.、メーン州ポートランド)を使用するELISAにより測定した。C反応性タンパク質分泌は、オリゴヌクレオチドで処理しなかったサイトカインで誘導した細胞(誘導)およびサイトカイン処理もオリゴヌクレオチド処理も受領しなかった細胞(基礎)でもまた測定した。
133726が、サイトカインで誘導したHep3B細胞からのC反応性タンパク質の分泌を用量依存性の様式で阻害したことを示す。ISIS 330031はより低用量のオリゴヌクレオチドでC反応性タンパク質の分泌を阻害した。対照オリゴヌクレオチドISIS 113529はC反応性タンパク質の分泌を阻害しなかった。
さらなる一態様において、C反応性タンパク質を標的としたアンチセンスオリゴヌクレオチドを、配列番号36および205のヌクレオチド配列を使用しかつ多様なギャップおよびウィングセグメント長さを使用して設計した。該化合物を表13に示す。「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的配列上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。表13中の全化合物は長さが16から20ヌクレオチドまでの範囲にわたるキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。「ギャップ」領域は、2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される「ウィング」により一方若しくは双方の側(5’および3’の方向)で隣接されている2’−デオキシヌクレオチドよりなる。2’−デオキシギャップの長さは10から18ヌクレオチドまで変動し、また、2’−MOEウィングの長さは1から5ヌクレオチドまで変動する。各オリゴヌクレオチドの正確な構造を表13に「配置」として明示する。例えば3〜14〜3の明示は、最初(最も5’)の3ヌクレオチドおよび最後(最も3’)の3ヌクレオチドが2’−MOEヌクレオチドでありかつギャップ中の14ヌクレオチドが2’−デオキシヌクレオチドであることを示す。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
ISIS 353473(それぞれ配列番号36および205として本明細書に組込まれる配列)は、配列番号4のそれぞれ標的部位1671および1719にハイブリダイズする。これら2化合物は、均一に、該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエートヌクレオシド間結合を伴う2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。全部のシトシンは5−メチルシトシンである。
「標的部位」は、該化合物が結合する特定の標的配列上の最初(最も5’)のヌクレオチド番号を示す。これらの化合物は、「ギャップ」セグメントがオリゴマー化合物の3’若しくは5’いずれかの末端に配置されかつ2’−デオキシヌクレオチドよりなる、長さ15ヌクレオチドのヘミマーすなわち「開放端」型の化合物である。残存するセグメントは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。各オリゴヌクレオチドの正確な構造は表15中に「配置」として明示する。例えば5〜10という明示は、第一の化学修飾の5ヌクレオチドセグメントが5’末端にありかつ第二の化学修飾の10ヌクレオチドセグメントが3’末端にあることを示す。2’−MOE〜2’−デオキシという明示は、5’末端が2’−MOEヌクレオチドから構成されかつ3’末端が2’−デオキシヌクレオチドから構成されることを示し;2’−MOEヌクレオチドはさらに太字で示す。存在する場合、「O」はヌクレオシド間(バックボーン)結合がホスホジエステルであることを示す。全部の他のヌクレオシド間結合はホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
さらなる一態様において、ヒトC反応性タンパク質を標的とするオリゴヌクレオチドを付加的な用量応答試験に選択した。アンチセンスオリゴヌクレオチド処理後に、C反応性タンパク質のmRNAおよび分泌されたタンパク質を、本明細書に記述されるとおり培養しかつHep3B細胞について本明細書に記述されるとおりサイトカインで誘導した初代ヒト肝細胞で測定した。
オチドよりなる中央の「ギャップ」領域から構成される、長さ20ヌクレオチドのキメラオリゴヌクレオチド(「ギャップマー」)である。ウィングは2’−O−メトキシエチル(2’−MOE)ヌクレオチドから構成される。ヌクレオシド間(バックボーン)結合は該オリゴヌクレオチドを通じてホスホロチオエート(P=S)である。全部のシチジン残基は5−メチルシチジンである。
133726で処理した。ISIS 13650およびISIS 113529が対照オリゴヌクレオチドとしてはたらいた。細胞は100および200nMのISIS 113529およびISIS 13650で処理した。表18に示されるデータは3回の実験からの平均であり、そしてサイトカインで誘導した対照細胞に関するmRNA発現のパーセントとして表す。存在する場合、「N.D.」は測定されなかったことを示す。
測定した。C反応性タンパク質はオリゴヌクレオチド処理の48時間後にリアルタイムPCRにより測定した。表19に示されるデータは3回の実験からの平均であり、そしてサイトカインで誘導した対照細胞に関するmRNA発現のパーセントとして表す。存在する場合、「N.D.」は測定されなかったことを示す。
本発明により、当該技術分野で入手可能でないカニクイザルのC反応性タンパク質mRNAの一部分を増幅かつ配列決定した。ヒトC反応性タンパク質のmRNA配列(GENBANK(R)受託番号M11725.1、配列番号4として本明細書に組込まれる)の位置537ないし2201は、ISIS 133726およびISIS 330012がハイブリダイズする標的セグメントを含有する。カニクイザルC反応性タンパク質mRNAの対応するセグメントを、ヒト配列に対して設計した1連の8組のプライマーを使用して増幅かつ配列決定した。全RNAをカニクイザル初代肝細胞(In Vitro Technologies、メリーランド州ゲイサーズバーグ)から精製した。逆転写を実施してcDNAを生じさせ、そして次いでおよそ40回のPCR増幅を実施した。カニクイザルフラグメントのゲル精製後に、RETROGENTMキット(Invitrogen)を使用して各生成物のフォワードおよびリバース配列決定反応を実施した。このキットを使用して一本鎖cDNAを創製し、そしてAMPLITAQTM PCR反応のための試薬を提供した。配列決定した生成物を集成して、カニクイザルC反応性タンパク質mRNAをほぼ完成した。このカニクイザル配列は配列番号615として本明細書に組込まれ、そしてヒトC反応性タンパク質mRNAの位置537ないし2201に93%相同である。位置101−290からのヒトC反応性タンパク質と97%の相同性を共有する付加的な一配列を配列番号616として本明細書に組込む。
ヌクレオチドによるカニクイザルC反応性タンパク質発現のアンチセンス阻害:用量応答試験
さらなる一態様において、ヒトC反応性タンパク質を標的とするオリゴヌクレオチドを、追加の用量応答試験のため選択したを初代カニクイザル肝細胞中で標的mRNAを阻害するそれらの能力について試験した。ヒトおよびカニクイザルのC反応性タンパク質の間の高程度の同一性により、ISIS 133726(配列番号36)およびISIS 330012(配列番号205)は、本明細書に開示されるカニクイザルmRNA(配列番号615)のそれぞれ標的部位1147および1195でカニクイザルC反応性タンパク質に完全な相補性を伴いハイブリダイズする。初代カニクイザル肝細胞を、Hep3B細胞について本明細書に記述されるとおりサイトカインで誘導し、そして50、100および200nMのISIS 330012(配列番号205)およびISIS 133726(配列番号36)で処理した。ISIS 113529(配列番号597)が対照オリゴヌクレオチドとしてはたらいた。細胞は150および300nMのISIS 113529で処理した。
カニクイザル(雄性若しくは雌性)は、C反応性タンパク質のmRNA若しくはタンパク質レベルを低下させるそれらの潜在能力、ならびに、限定されるものでないが心血管系指標、アテローム硬化症、脂質疾患、肥満および斑形成を挙げることができるC反応性タンパク質と関連する表現型のエンドポイントについてアンチセンスオリゴヌクレオチドを評価するのに有用である。一試験は、脂質およびコレステロールが正常であるか若しくは高い飼料を給餌された、正常および誘発された高コレステロール血症のサルを包含する。該試験期間中に観察するパラメータは:総血漿コレステロール、LDLコレステロール、HDLコレステロール、トリグリセリド、動脈壁のコレステロール含量および冠動脈内膜肥厚を包含する。
有効性および毒性について評価する。これらの試験のため選んだオリゴヌクレオチドは、ヒトおよびサル双方のC反応性タンパク質のmRNAの3’UTRの2個の別個の領域にハイブリダイズする。ISIS 133726(配列番号36)およびISIS 330012(配列番号205)は、本明細書に記述されるところの5〜10〜5の配置をもつキメラオリゴヌクレオチドである。ISIS 353512(配列番号36)およびISIS 353491(配列番号205)は、それぞれ本明細書に記述されるところの3〜14〜3の配置をもつ同一のキメラオリゴヌクレオチドである。カニクイザルは表23に記述されるとおり処置する。表23に提示される9群のそれぞれは5動物よりなり、そしてこれらの群のそれぞれ中の雄性および雌性の数は同一である。
イキン−6、インターロイキン−8、インターフェロン−γ、腫瘍壊死因子−α、単球走化性因子−1(MCP−1)、マクロファージ炎症性タンパク質−1α(MIP−1α)、マクロファージ炎症性タンパク質−1β(MIP−1β)、ならびにRANTESを包含するサイトカインおよびケモカインの血清濃度を測定して、いかなる免疫若しくは炎症応答の程度も決定する。
さらなる一態様において、ヒトC反応性タンパク質を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドを、血清脂質、血糖および毒性の指標に対するそれらの効果について試験した。雄性C57Bl/6マウス(Charles River Laboratories、マサチューセッツ州ウィルミントン)に標準的げっ歯類飼料を給餌した。マウスに、25および50mg/kgの以下のアンチセンスオリゴヌクレオチド、すなわちISIS 133726(配列番号36)、ISIS 329956(配列番号149)、ISIS
330012(配列番号205)およびISIS 330031(配列番号224)のそれぞれの腹腔内注入を与えた。各オリゴヌクレオチド処置群は5マウスよりなった。合計10匹の生理的食塩水を注入した動物が対照としてはたらいた。注入は週2回4週間投与した。処置期間終了時にマウスを殺した。身体、肝および脾重量を記録し、そして有意の変化は表されなかった。
330031での肝毒性効果を示唆する。50mg/kgのISIS 330031での処置はまたコレステロールおよびLDLコレステロールの増大ももたらした。コレステロールの中程度の増大が50mg/kgのISIS 329956で処置した動物で観察された。非エステル化遊離脂肪酸の増大は、この試験で使用した全部のオリゴヌクレオチドで処置したマウスで観察された。
さらなる一態様において、C反応性タンパク質を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドを付加的な動物モデルで試験した。標準的げっ歯類飼料で維持した雄性Sprague Dawleyラット(Charles River Laboratories、マサチューセッツ州ウィルミントン)が、75および100mg/kgのISIS 197178(配列番号275)の腹腔内注入を週あたり1回6週間受領した。生理的食塩水を注入した動物が対照としてはたらいた。各処置群は5動物よりなった。処置期間の終了時に動物を殺し、そしてC反応性タンパク質のmRNAおよびタンパク質発現ならびに肝、ならびに血清中のC反応性タンパク質発現について評価した。mRNAは本明細書の他の実施例により記述されるところのリアルタイムPCRにより測定した。タンパク質は商業的に入手可能なキット(BD Biosciences、マサチューセッツ州ベッドフォード)を使用するELISAにより測定した。各処置群の5動物から平均したデータを、生理的食塩水で処置した動物からの結果に対し正規化し、そして表25に提示する。
さらなる一態様において、C反応性タンパク質mRNAに対するISIS 330012の特異性を検討した。BLAST検索を実施して、ISIS 330012がC反応性タンパク質以外の遺伝子にハイブリダイズし得るかどうかを決定した。この検索は、ISIS 330012に対する潜在的結合部位をもつ配列を伴う数種の遺伝子を示した。これらの遺伝子を表26に示し、ここに不適合の数を示す。全部の潜在的なISIS 330012の標的部位は、ISIS 330012に関して2〜3個の不適合ヌクレオチドを含有する。配列のUnigene ID受託番号(双方とも米国国立バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information)データベースにより入手可能である)もまた示す。遺伝子配列中で結合部位が反復されている回数を、表26の「計数」欄に示す。
細胞周期の調節は多様な癌治療薬の基礎である。調節されない細胞増殖は癌細胞の特徴であり、従って、最新の化学療法剤は、例えば細胞分裂に必要とされる新たなDNAの合成を阻害することにより分裂細胞を標的とする。しかしながら、健康な組織中の細胞もまた、細胞増殖を調節する剤により影響を及ぼされる。
し正常細胞が増殖停止を受けそして従って影響を及ぼされないままとどまることを可能にする(Blagosklonny、Bioessays、1999、21、704−709;Chenら、Cancer Res.、1997、57、2013−2019;EvanとLittlewood、Science、1998、281、1317−1322;LeesとWeinberg、Proc.Natl.Acad.Sci,U S A、1999、96、4221−4223)。抗癌剤に対する感作の一例は、腫瘍抑制遺伝子p53の低下した若しくは非存在の発現を有する細胞で観察される(Bunzら、Science、1998、282、1497−1501;Bunzら、J.Clin.Invest.、1999、104、263−269;Stewartら、Cancer Res.、1999、59、3831−3837;Wahlら、Nat.Med.、1996、2、72−79)。しかしながら、癌細胞はしばしばアポトーシスを逃れる(LoweとLin、Carcinogensis、2000、21、485−495;Reed、Cancer J.Sci.Am.、1998、4 Suppl 1、S8−14)。癌細胞中での細胞周期の検問所のさらなる破壊は、正常細胞がG1に避難しかつ影響を及ぼされないままとどまることを可能にしつつ化学療法に対する感受性を増大させ得る。その阻害が細胞を抗癌剤に対し感作するp53のような遺伝子を同定するのに細胞周期アッセイを使用する。
C反応性タンパク質を標的とするオリゴマー化合物の効果を、正常ヒト乳腺上皮細胞(HMEC)ならびに2種の乳癌細胞株MCF7およびT47Dで検査した。細胞株の全部はAmerican Type Culture Collection(バージニア州マナサス)から得られる。後者の2細胞株は同様の遺伝子を発現する。MCF7細胞は腫瘍抑制因子p53を発現する一方、T47D細胞はp53が欠損している。MCF−7およびHMEC細胞を、10%ウシ胎児血清(Invitrogen Life Technologies、カリフォルニア州カールズバッド)を補充した低グルコースDMEM(Invitrogen Life Technologies、カリフォルニア州カールズバッド)中で慣例に培養する。T47D細胞は10%ウシ胎児血清を補充したDMEM高グルコース培地(Invitrogen Life Technologies、カリフォルニア州カールズバッド)中で培養した。細胞は、それらがおよそ90%コンフルエンスに達した場合にトリプシン処理および希釈により慣例に継代した。細胞は、HMEC細胞についてウェルあたりおよそ50,000〜60,000細胞、MCF−7についてウェルあたりおよそ140,000細胞、およびT47D細胞についてウェルあたりおよそ170,000細胞で24ウェルプレートにプレーティングし、そしてウェルに一夜接着させた。
ンである。
プログラムされた細胞死すなわちアポトーシスは、正常細胞のターンオーバーを包含する多様な生物学的過程、ならびに免疫系および胚の発達の重要な一局面である。アポトーシスは、それらにより事象のカスケードが選ばれた一組のタンパク質の切断に至る、細胞内プロテアーゼの一ファミリーであるカスパーゼの活性化を必要とする。カスパーゼファミリーは2群、すなわち、カスパーゼ−8および−9のような開始体(initiator)カスパーゼ、ならびに開始体カスパーゼにより活性化されるカスパーゼ−3、−6および−7のような実行体(executioner)カスパーゼに分割し得る。カスパーゼファミリーは、異なる基質の好みをもつ少なくとも14メンバーを含有する(ThornberryとLazebnik、Science、1998、281、1312−1316)。カスパーゼアッセイは、その阻害が正常細胞に影響を及ぼすことなく乳癌細胞株においてアポトーシスを選択的に引き起こす遺伝子を同定するため、およびその阻害がp53欠損のT47D細胞中で細胞死をもたらしかつp53を発現するMCF7細胞中でもたらさない遺伝子を同定するために利用されている(Rossら、Nat.Genet.、2000、24、227−235;Scherfら、Nat.Genet.、2000、24、236−244)。化学療法剤タキソール、シスプラチン、エトポシド、ゲムシタビン、カンプトテシン、アフィジコリンおよび5−フルオロウラシルは、全部、カスパーゼ依存性の様式でアポトーシスを誘導することが示されている。
OPTI−MEMTM媒体(Invitrogen Life Technologies、カリフォルニア州カールズバッド)中でリポフェクチン[LIPOFECTIN]TM試薬と混合した。細胞に添加する前に、オリゴヌクレオチド、リポフェクチン[LIPOFECTIN]TM試薬およびOPTI−MEMTM媒体を徹底的に混合しかつ0.5時間インキュベートした。培地をプレートから除去し、そしてプレートを滅菌ガーゼ上で叩いた。各ウェルを150μlのリン酸緩衝生理的食塩水(HMEC細胞については150μLのハンクス平衡塩溶液)で洗浄した。各ウェル中の洗浄緩衝液を100μLのオリゴヌクレオチド/OPTI−MEMTM媒体/リポフェクチン[LIPOFECTIN]TM試薬カクテルで置き換えた。C反応性タンパク質を標的とする化合物ISIS 226844およびISIS 148715は三重で試験し、そしてISIS 29248は6個までの複製ウェルで試験した。未処理の対照細胞はリポフェクチン[LIPOFECTIN]TM試薬のみを受領した。プレートを37℃で4時間インキュベートし、その後培地を除去しかつプレートを滅菌ガーゼ上で叩いた。100μlのフェノールレッドを含まない完全増殖培地を各ウェルに添加した。
血管新生は内皮細胞による新たな血管(静脈および動脈)の成長である。この過程は多数のヒト疾患の発症において重要であり、そして充実性腫瘍の増殖の調節においてとりわけ重要であると考えられている。新たな血管形成を伴わなければ、腫瘍は数ミリメートルの大きさ以上に成長しないであろうと考えられている。抗癌剤としてのそれらの使用に加え、血管新生の阻害剤は、糖尿病性網膜症、心血管系疾患、慢性関節リウマチおよび乾癬の処置に対する潜在能力を有する(CarmelietとJain、Nature、2000、407、249−257;FreedmanとIsner、J.Mol.Cell.Cardiol.、2001、33、379−393;Jacksonら、Faseb
J.、1997、11、457−465;Saaristoら、Oncogene、2000、19、6122−6129;WeberとDe Bandt、Joint Bone Spine、2000、67、366−383;Yoshidaら、Histol.Histopathol.、1999、14、1287−1294)。
血管新生は、内皮細胞の相互とのおよび細胞外マトリックス分子との相互作用を促進する多数の因子により刺激されて毛細管の形成をもたらす。この形態形成過程は付近の組織への酸素の送達に必要であり、そして胚の発達、創傷治癒および腫瘍増殖において不可欠の役割を演じている(CarmelietとJain、Nature、2000、407、249−257)。さらに、この過程は、内皮細胞による管様構造の形成を評価した組織培養アッセイで再現し得る。細胞の増殖支持体として、コラーゲンI(Kanayasuら、Lipids、1991、26、271−276)、マトリゲル(Matrigel)(Yamagishiら、J.Biol.Chem.、1997、272、8723−8730)およびフィブリン(Bachら、Exp.Cell Res.、1998、238、324−334)のような多様なマトリックスを使用するアッセイのいくつかの
異なる変形物が存在する。このアッセイにおいて、HUVECを、マトリゲル(Matrigel)に非常に類似であるエンゲルブレス−ホルム−スワムマウス腫瘍由来のマトリックス(Kleinmanら、Biochemistry、1986、25、312−318;MadriとPratt、J.Histochem.Cytochem.、1986、34、85−91)上にプレーティングする。未処理のHUVECは、この支持体上で増殖される場合に管様構造を形成する。in vitroでの管形成の喪失がin vivoでの血管新生の阻害と相互に関連づけられており(CarmelietとJain、Nature、2000、407、249−257;Zhangら、Cancer Res.、2002、62、2034−2047)、これは血管新生についてのエンドポイントとしてのin vitro管形成の使用を支持する。
UVECは管様構造を形成する。37℃で一夜インキュベーション後に、処理および未処理細胞を光学顕微鏡法により検査する。個々のウェルに、管形成の程度に依存して1から5までの個別のスコアを割り当てる。1のスコアは管形成を伴わないウェルを指す一方、5のスコアは全細胞が広範囲の管の網状構造を形成しつつあるウェルに与える。結果は未処理の対照サンプルに関する管形成のパーセントとして表す。ISIS 133726、ISIS 29848およびISIS 196103での処理はそれぞれ81%、100%および51%の管形成をもたらした。これらの結果は、ISIS 133726が管形成を阻害し、そして従って血管新生の阻害が望ましい状態の処置、例えば癌、糖尿病性網膜症、心血管系疾患、慢性関節リウマチおよび乾癬の処置における応用を伴う候補の剤であることを具体的に説明する。
血管新生の間、内皮細胞は細胞外マトリックス(ECM)を分解しなければならず、そして従ってこの分解を達成するためにマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)を分泌しなければならない。MMPは、8種の異なる分類にある亜鉛依存性エンドペプチダーゼの一ファミリーであり、5種は分泌型でありかつ3種は膜型MMP(MT−MMP)である(EgebladとWerb、J.Cell Science、2002、2、161−174)。MMPは、細胞外マトリックスの構造的成分のみならずしかしまた増殖因子結合タンパク質、増殖因子前駆体、受容体チロシンキナーゼ、細胞接着分子および他のプロテイナーゼも包含する広範な一群の基質を切断することによりそれらの効果を発揮する(Xuら、J.Cell Biol.、2002、154、1069−1080)。
29848は6個までの複製物で試験した。プレートを37℃でおよそ4時間インキュベートし、その後培地を除去し、そしてプレートを滅菌ガーゼ上で叩いた。100μlの完全増殖培地を各ウェルに添加した。トランスフェクションのおよそ50時間後に、Corning−Costar 96ウェル透明底プレート(VWR Internatio
nal、カリフォルニア州ブリスベーン)の各ウェルに酢酸p−アミノフェニル水銀(APMA、Sigma−Aldrich、ミズーリ州セントルイス)溶液を添加する。APMA溶液は不活性のMMP前駆体タンパク質の切断を促進するのに使用する。HUVEC上の培地をその後96ウェルプレートのウェルに移す。30分後にクエンチした蛍光発生性のMMP切断基質を添加し、そして基礎蛍光を直ちに485nm励起/530nm測定で読取る。暗所で37℃での一夜インキュベーション後に、プレートを再度読取ってMMP活性に対応する蛍光の量を測定する。HUVECライセートからの全タンパク質を使用して測定値を正規化し、そして、MMP活性を、オリゴヌクレオチド処理を受領しなかった未処理の対照細胞からのMMP活性に関するパーセントとして表す。MMP活性は、ISIS 133726、ISIS 29848およびISIS 25237で処理した細胞からの培地中で78%、82%および58%であった。これらのデータは、ISIS 133726がMMP活性を阻害しなかったことを示す。
インスリンは身体全体で不可欠のシグナル伝達分子であるが、しかしその主要な標的器官は肝、骨格筋および脂肪組織である。インスリンはグルコース恒常性の主要調節物質であり、そして末梢のグルコース利用および肝のグルコース産生の均衡を維持するのを助ける。正常循環濃度のインスリンのグルコース恒常性を維持する低下した能力は、糖尿病、中心性肥満、高血圧、多嚢胞性卵巣症候群、脂質代謝異常およびアテローム硬化症としばしば関連するインスリン抵抗性に現れる(Saltiel、Cell、2001、104、517−529;SaltielとKahn、Nature、2001、414、799−806)。
インスリンは前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を促進する。脂肪細胞数の増大をもたらす肥満の状態は、インスリンの抗脂質溶解効果によりグルコース輸送が損なわれているインスリン抵抗性状態でさえ起こる。トリグリセリド分解の阻害は、グルコース輸送の刺激よりもはるかにより低いインスリン濃度を必要として、脂肪貯蔵の維持若しくは拡張をもたらす(Kitamuraら、Mol.Cell.Biol.、1999、19、6286−6296;Kitamuraら、Mol.Cell.Biol.、1998、18、3708−3717)。
es.、2000、41、2017−2023;Peltonら、Biochem.Biophys.Res.Commun.、1999、261、456−458)。一緒に、これらの遺伝子はグルコースの取り込みならびに脂肪の代謝および利用で重要な役割を演じている。
去しそしてプレートを滅菌ガーゼ上で叩いた。100μlの完全増殖培地を各ウェルに添加した。細胞がコンフルエンスに達した(およそ3日)後に、PPAR−γアゴニスト、IBMX、デキサメサゾンおよびインスリンを含有する分化培地(Zen−Bio,Inc.)にそれらを3日間曝露した。細胞にその後脂肪細胞培地(Zen−Bio,Inc.)を供給し、該培地は2ないし3日間隔で交換した。
考えられる。
炎症アッセイは、適応免疫応答の活性化およびエフェクター期を調節する遺伝子を同定するよう設計されている。活性化期の間、適切な抗原からのシグナルを受領するTリンパ球(T細胞としてもまた知られる)はクローン拡張を受け、サイトカインを分泌し、そして可溶性増殖因子、サイトカインおよび同時刺激分子のそれらの受容体をアップレギュレートする(Cantrell、Annu.Rev.Immunol.、1996、14、259−274)。これらの変化はT細胞の分化およびエフェクター機能を駆動する。エフェクター期では、非免疫エフェクター細胞によるサイトカインに対する応答が、宿主組織に対し広範囲の損傷をなし得る炎症メディエータの産生を制御する。適応免疫系の細胞、それらの産物、ならびに炎症に関与する多様な酵素カスケード(例えば補体、凝固、フィブリン溶解およびキニンカスケード)とのそれらの相互作用は、炎症性疾患の潜在的な介入点を表す。ここに提示する炎症アッセイは、免疫応答の活性化期の特質を測定する。
97−807;Lenschowら、Annu.Rev.Immunol.、1996、14、233−258)。APCによるT細胞同時刺激の阻害は、免疫抑制の新規かつより特異的な戦略に期待できる。加えて、同時刺激シグナルを遮断することは、移植を促進若しくは自己免疫を弱めるための利用性を提供するとみられる長期の免疫学的アネルギー(無応答性すなわち寛容)の発生に至るとみられる。T細胞アネルギーは、増殖因子IL−2を産生するT細胞の不全の直接の結果である(DeSilvaら、J.Immunol.、1991、147、3261−3267;SalomonとBluestone、Annu.Rev.Immunol.、2001、19、225−252)。
本発明のさらなる一態様において、ISIS 133726(配列番号36)の効果をT細胞の樹状細胞媒介性の同時刺激で検査した。樹状細胞(DC、Clonetics Corp.、カリフォルニア州サンディエゴ)を、500U/mLの顆粒球マクロファージ−コロニー刺激因子(GM−CSF)およびインターロイキン−4(IL−4)中、抗CD3(UCHT1、Pharmingen−BD、カリフォルニア州サンディエゴ)被覆した96ウェルプレート上でおよそ6500細胞/ウェルでプレーティングした。DCをプレーティング24時間後にアンチセンス化合物で処理した。
ies、カリフォルニア州カールズバッド)中でJurkat T細胞と共培養する。培養上清を24時間後に収集し、そしてIL−2レベルについてアッセイし(IL−2 DUOSETTMキット、R&D Systems、ミネソタ州ミネアポリス)、未処理の対照サンプルに関するパーセントとして表す。100%より大きい値は炎症応答の誘導を示す一方、100%未満の値は炎症応答の低下を示す。
サイトカインシグナル伝達アッセイは、IL−1βおよびTNF−α双方に対する非免疫エフェクター細胞(最初は内皮細胞)の炎症応答を調節する遺伝子を同定するように設計されている(Heyninckら、J Cell Biol、1999、145、1471−1482;Zetouneら、Cytokine、2001、15、282−298)。サイトカイン刺激に対する応答は、4種の遺伝子すなわちA20、細胞内接着分子1(ICAM−1)、インターロイキン−9(IL−8)およびマクロファージ炎症性タンパク質2(MIP2α)の発現レベルをたどることによりモニターする。下述されるとおり、これらの遺伝子は炎症応答の多数のパラメータを調節する。アンチセンスオリゴヌクレオチドを使用して、これらのサイトカインに対する細胞性応答を変える遺伝子を同定する。
576−6582)。
さらなる一態様において、マウスC反応性タンパク質を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドを、標的発現、血清脂質、血糖および毒性の指標に対するそれらの効果について試験した。雄性C57Bl/6マウス(Charles River Laboratories、マサチューセッツ州ウィルミントン)に標準的げっ歯類飼料を給餌した。マウスに50mg/kgのISIS 147868(配列番号580)およびISIS 147880(配列番号592)のそれぞれの腹腔内注入を与えた。各オリゴヌクレオチド処置群は5マウスよりなった。合計5匹の生理的食塩水を注入した動物が対照としてはたらいた。注入は週2回2週間投与した。処置期間の終了時にマウスを殺した。週1回記録した体重、また、剖検で記録した肝および脾重量にも有意の変化は観察されなかった。
Claims (29)
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ15ないし30核酸塩基を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、C反応性タンパク質をコードする核酸分子の最低8核酸塩基部分に100%相補性であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害し、かつ、配列番号186の配列またはその最低8核酸塩基のフラグメントを含むことを特徴とする、アンチセンスオリゴヌクレオチド。
- DNAオリゴヌクレオチドを含んでなる、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- RNAオリゴヌクレオチドを含んでなる、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- キメラオリゴヌクレオチドを含んでなる、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 化合物の少なくとも一部分がRNAとハイブリダイズしてオリゴヌクレオチド−RNA二重鎖を形成する、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 最低1個の改変されたヌクレオシド間結合、糖部分若しくは核酸塩基を有する、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 最低1個の2’−O−メトキシエチル糖部分を有する、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 最低1個のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を有する、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 最低1個の5−メチルシトシンを有する、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 配列番号186の配列が、2ないし5個の隣接する2’O−メトキシエチルヌクレオチド、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含み、かつ、全部のシチジン残基が5−メチルシチジンである、請求項4に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 一本鎖である、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- C反応性タンパク質の発現が阻害されるように、細胞若しくは組織を請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドと接触させることを含んでなる、細胞若しくは組織中でのC反応性タンパク質の発現の阻害方法。
- 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含んでなるキット若しくはアッセイ装置。
- 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを有効成分として含んでなるC反応性タンパク質と関連する疾患若しくは状態を有する動物の予防若しくは処置用の製薬学的製剤。
- 疾患若しくは状態が心血管系障害である、請求項14に記載の製薬学的製剤。
- 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを有効成分とするヒトC反応性タンパク質を発現する生物学的系におけるC反応性タンパク質の発現の阻害剤。
- 生物学的系がヒトである、請求項16に記載の阻害剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、哺乳動物組織中での脂肪細胞分化を阻害するための製剤。
- 哺乳動物組織が代謝性疾患を有する哺乳動物からの組織である、請求項18に記載の製剤。
- 代謝性疾患が、肥満、高脂血症、アテローム硬化症、アテローム発生、糖尿病および高血圧よりなる群から選択される、請求項19に記載の製剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、幹細胞若しくは前駆細胞の多能性の表現型を維持するための製剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、哺乳動物組織中でのアポトーシスを阻害するための製剤。
- 哺乳動物組織が神経変性性障害を有する哺乳動物からの組織である、請求項22に記載の製剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、哺乳動物組織中での血管新生を阻害するための製剤。
- 哺乳動物組織が、癌、糖尿病性網膜症、心血管系疾患、慢性関節リウマチおよび乾癬よりなる群から選択される状態を有する哺乳動物からの組織である、請求項24に記載の製剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、哺乳動物組織中での炎症応答を阻害若しくは低下するための製剤。
- 哺乳動物組織が、慢性関節リウマチ、喘息および炎症性腸疾患よりなる群から選択される疾患を有する哺乳動物からである、請求項26に記載の製剤。
- C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とする長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオドであって、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害するオリゴ若しくはポリヌクレオチドを有効成分として含んでなる、免疫不全を伴う哺乳動物被験体を処置するための製剤。
- 心血管系疾患を包含する心血管系障害、代謝性疾患、肥満、高脂血症、アテローム硬化症、アテローム発生、糖尿病、高血圧、神経変性性障害、癌、糖尿病性網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬、喘息および炎症性腸疾患よりなる群から選択される1疾患の処置のための医薬品の製造における、C反応性タンパク質をコードする核酸分子を標的とし、前記分子の最低8核酸塩基部分に相補的であり、かつ、C反応性タンパク質のmRNAの発現を阻害する、長さ8ないし80核酸塩基のオリゴ若しくはポリヌクレオチドの使用。
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