JP2012510820A - 血管新生促進vegfイソ型を選択的に抑制する組成物および方法 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】 血管内皮増殖因子(VEGF)イソ型の発現を抑制するのに有用なsiRNA組成物及び方法が、本明細書に開示される。こうした組成物及び方法はさらに、血管新生促進性のVEGFイソ型を選択的に標的にする一方で、血管新生抑制性のイソ型を選択的に看過することが可能なsiRNAに関わるものである。開示されているように、短鎖干渉RNAの投与によって、糖尿病性網膜症、加齢黄班変性、及び多くの種類の癌などの、VEGFの過剰発現により促進される血管新生に関わる疾患を、治療することが可能である。
【選択図】 図14

Description

本出願は、2008年12月4日出願の米国仮特許出願第61/119779号(名称:「VEGFを選択的に抑制する組成物および方法(Compositions and Methods for Selective Inhibition of VEGF)」、2009年4月22日出願の米国仮特許出願第61/171571号(名称:「VEGFを選択的に抑制する組成物および方法(Compositions and Methods for Selective Inhibition of VEGF)」、及び2009年6月24日出願の米国仮特許出願第61/219808号(名称:「VEGFを選択的に抑制する組成物および方法(Compositions and Methods for Selective Inhibition of VEGF)」、に対して米国特許法119条(e)のもとで優先権を主張するものであり、それぞれの前記出願は参照によりその全体が援用されるものである。
毛細血管の成長又は「新血管新生(neovascularization)」と定義される血管新生(angiogenesis)は、成長及び発達における基礎的な役割を果たしている。成人においては、血管新生を開始する能力は全ての組織に存在するが、厳密な制御の元に置かれている。血管新生のカギとなる制御因子は、血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor、VEGF)であり、血管透過性因子(vascular permability factor、VPF)とも呼ばれる。血管新生は分泌されたVEGFが、血管内日細胞の表面に発現しているFlt−1受容体およびFlk−1/KDR受容体(VEGF受容体1およびVEGF受容体2とも呼ばれる)に結合したときに開始される。Flt−1およびFlk−1/KDRは、膜貫通型のチロシンキナーゼであり、VEGFと結合すると、最終的に周辺組織における新血管新生に繋がる細胞シグナルカスケードを開始させる。
ヒトにおいてはVEGFには主に3つの異なる選択的スプライシング型(すなわち、イソ型)が存在し(VEGF121、VEGF165、及びVEGF189)、さらにその他に多くの変異型が存在する(VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF165b、及びVEGF145)。注目すべきことに、前記イソ型の全てが血管新生促進性を持つわけではない。少なくともVEGF165bが、VEGF165の血管新生を誘導する効果を相殺する能力を持つことが証明されている。理論に拘束されるわけではないが、VEGF165bはVEGF受容体2のシグナルを阻害する能力を持つようである。このように、VEGF165bの分泌は、病理状態における血管新生を阻害又は遅延させることができる可能性がある。
異常な血管新生、すなわち新しい血管の病原性の増殖は、多くの疾患において関係している。そうした疾患には、糖尿病性網膜症、乾癬、滲出性つまり「湿性」の加齢黄班変性(age−related macular degeneration、ARMD)、関節リウマチ及びその他の炎症性疾患、並びに大部分の癌が挙げられる。これらの疾患に関連した患部組織又は腫瘍は異常に高いレベルのVEGFを発現しており、高い程度の血管新生反応又は血管透過性を示す。
特にARMDは臨床的に重要な血管新生疾患である。この疾患は高齢の個体の片方又は両方の眼球における脈絡膜血管新生に特徴付けられ、先進工業国における失明の主要な原因となっている。
RNA干渉(以下「RNAi」)は、多くの真核生物にわたって保存されている転写後遺伝子調節の方法である。RNAiは、細胞中に存在する短い(すなわち、30ヌクレオチド未満)二本鎖RNA(「dsRNA」)分子によって誘導される。これらの短いdsRNA分子は、「短鎖干渉RNA」又は「siRNA」と呼ばれ、1ヌクレオチド以内の解像度で、当該siRNAと配列相同性を共有するメッセンジャーRNA(「mRNA」)の破壊を引き起こす。前記siRNA及び標的mRNAは「RNA誘導サイレンシング複合体(RNA−induced silencing complex)」すなわち「RISC」と結合し、これが当該標的mRNAを切断すると考えられている。前記siRNAは、多重代謝回転酵素とよく似た形で再利用されるようであり、1個のsiRNA分子が約1000個のmRNA分子の切断を引き起こすことができる。従って、mRNAのsiRNA媒介RNAi分解は、標的遺伝子の発現を抑制するために現在用いられている技術より効果的である。しかしながら、こうした方法は疾患を治療するための医薬品へ直接的に転換することができない。
従って、求められているものは、哺乳類において触媒作用的又は準化学量論的な量で血管新生促進性VEGFの発現を抑制し、その一方で血管新生阻害性VEGFイソ型の分泌を誘導又は維持する物質である。
本開示は、VEGF及びそのイソ型由来のmRNAのRNAi誘導分解を特異的に標的とし発生させるsiRNAを対象とする。本開示における前記siRNAの化合物及び組成物は、血管新生の抑制のために、特に、癌性腫瘍、加齢黄班変性、及びその他の血管新生疾患の治療のために用いられる。
よって本開示は、ヒトVEGFのmRNA、その選択的スプライシング型、その変異型、又はその同族を、標的とする単離siRNAを提供する。例えばある実施形態において、前記siRNAはVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、及び/又はVEGF145などの血管新生促進性VEGFのmRNAイソ型を標的とし、その一方で血管新生抑制性VEGF165bのmRNAを選択的に看過する。特定の実施形態においては、前記siRNAは、RNA二本鎖を形成するRNAセンスRNA鎖及びアンチセンスRNA鎖を有する。これらのセンスRNA鎖は標的mRNA中の約19〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一のヌクレオチド配列を有する。
本開示はまた、本明細書で開示される当該siRNAを発現する組換えプラスミド及びウイルスベクター、並びにそうしたsiRNA及び薬学的に許容可能な担体を有する医薬組成物を提供する。
本開示はさらに、ヒトの血管新生促進性VEGFのmRNA、その選択的スプライシング型、その変異型、又はその同族を抑制し、その一方で血管新生抑制性VEGFのmRNAを看過する方法であって、siRNAの有効量を被験者に投与して標的mRNAを分解する工程を有する方法を提供する。
本開示はさらに、被験者の血管新生を抑制する方法であって、血管新生促進性のヒトVEGFのmRNA、その選択的スプライシング型、その変異型、又はその同族を標的とし、その一方で血管新生抑制性VEGFのmRNAを看過するsiRNAの有効量を被験者に投与する工程を有する方法を提供する。
本開示はさらに、血管新生疾患を治療する方法であって、そうした治療を要する被験者に対して、当該疾患に関連する血管新生を抑制するために、ヒトの血管新生促進性VEGFのmRNA、その選択的スプライシング型、その変異型、又はその同族を標的とし、その一方で血管新生抑制性VEGFのmRNAの効果には影響を与えないsiRNAをの有効量を投与する工程を有する方法を提供する。
本特許の出願は、カラーで処理された少なくとも1つの写真又は図を含む。カラーの図又は写真のコピーが、米国特許庁によって請求及び必要経費の支払いがあれば提供されるであろう。
本発明の性質及び利点をより完全に理解するためには、以下の詳細な説明を添付の図面と関連させて参照するべきである。その図面の詳細な説明を以下に示す。
図1A及び図1Bは、siRNAで未処理の(「−」)、非特異的なsiRNAで処理した(「非特異的」)、又はヒトVEGFのmRNAを標的にするsiRNAで処理した(「VEGF」)、低酸素状態の293細胞及びHeLa細胞における、VEGF濃度(pg/ml)のヒストグラムである。低酸素状態でない293細胞及びHeLa細胞におけるVEGF濃度(pg/ml)も同様に示してある。各バーは4実験の平均値を表しており、誤差は平均値の標準偏差である。 図2は、siRNAで未処理の(「−」)、非特異的なsiRNAで処理した(「非特異的」)、又はヒトVEGFのmRNAを標的にするsiRNAで処理した(「VEGF」)、低酸素状態のNIH 3T3細胞における、マウスVEGF濃度のヒストグラムである。各バーは6実験の平均値を表しており、誤差は平均値の標準偏差である。 図3は、ヒトVEGFを発現するアデノウイルス(「AdVEGF」)を注入したマウスの網膜における、GFPのsiRNA(暗灰色のバー)又はヒトVEGFのsiRNA(明灰色のバー)の存在下での、ヒトVEGF濃度(pg/総タンパク質)のヒストグラムである。各バーは5眼球の平均値を表しており、誤差は平均値の標準偏差である。 図4は、GFPのsiRNAを網膜下注入したコントロールの眼球(N=9、「GFP siRNA」)、及びマウスVEGFのsiRNAを網膜下注入した眼球(N=9、「マウスVEGF siRNA」)における、レーザー誘起CNVの平均面積(mm)のヒストグラムである。誤差は平均値の標準偏差である。 図5は、本発明において組換えAAVウイルスベクターを作製するのに用いたシス作用性プラスミドである、pAAVsiRNAの概略図である。「ITR」:AAV末端逆位配列、「U6」:U6 RNAプロモーター、「センス」:siRNAセンスコード配列、「アンチ」:siRNAアンチセンスコード配列、「ポリT」:ポリチミジン終止シグナル。 図6A及び図6Bは、網膜下に(A)又は硝子体内に(B)、マウスアンチVEGF siRNA(「mVEGF1.siRNA」)又はコントロールのsiRNA(「GFP1.siRNA」)を注入処理したマウス眼球における、レーザー誘起CNVの平均面積(mm)のヒストグラムである。誤差は平均値の標準偏差である。 図6Cは、siRNAを含まないリン酸緩衝食塩水をレーザー誘起1日後に(「PBS」、CNV面積はレーザー誘起14日後に計測される)、コントロールのsiRNAをレーザー誘起14日後に(「GFP.siRNA」、CNV面積はレーザー誘起21日後に計測される)、又はマウスアンチVEGF siRNAをレーザー誘起14日後に(「mVEGF1.siRNA」、CNV面積はレーザー誘起21日後に計測される)、注入したマウス眼球における、レーザー誘起CNVの平均面積(mm)のヒストグラムである。誤差は平均値の標準偏差である。 図7は、ヒトアンチVEGFsiRNA(「Cand5」)及びコントロールsiRNA(「GFP1.siRNA」)を網膜下に注入した、注入0日後(n=2、siRNA注入前)、6日後(n=3)、10日後(n=3)、14日後(n=3)のマウス眼球における、VEGFタンパク質のパーセント(「%VEGF」)のグラフである。%VGEF=(Cand5眼球中の[VEGF]/GFP1.siRNA眼球中の[VEGF])*100。 図8は、ヒトVEGFのsiRNAをトランスフェクトした293細胞、非特異的なsiRNA(EGFPのsiRNA)をトランスフェクトした293細胞、又はsiRNA無しの模擬トランスフェクションをした293細胞における、hVEGFタンパク質レベルのグラフである。 図9は、Cand5(ベバシラニブ(bevasiranib))、hVEGF#1、hVEGF#2、hVEGF#3、hVEGF#4、hVEGF#6、及びhVEGF#7についての用量反応研究のグラフである。 図10は、VEGFの様々なイソ型及びそれらのエクソン使用状況についての概略図である。 図11は、エクソン7/8接合部におけるVEGF165とVEGF165bの間の相同性比較の概略図である。 図12は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とする様々なsiRNAについての、VEGFタンパク質の発現量を図示するものである。 図13は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とする様々なsiRNAについての、ヒトVEGFのノックダウンパーセントを図示するものである。 図14は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの2回目のスクリーニングにおける、VEGFタンパク質の発現量を図示するものである。 図15は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの2回目のスクリーニングにおける、ヒトVEGFタンパク質のノックダウンのパーセントを図示するものである。 図16は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの2回目のスクリーニングにおける、異なる濃度についての、ヒトVEGFタンパク質のノックダウンのパーセントを図示するものである。 図17は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの2回目のスクリーニングにおける、7日間にわたる、ヒトVEGFタンパク質のノックダウンのパーセントを図示するものである。 図18は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの、RT−PCRを用いて調べたGAPDH mRNAの発現への影響を図示するものである。 図19は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの、RT−PCRを用いて調べたVEGF165 mRNAの発現への影響を図示するものである。 図20は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの、RT−PCRを用いて調べたVEGF189 mRNAの発現への影響を図示するものである。 図21は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの、RT−PCRを用いて調べたVEGF121 mRNAの発現への影響を図示するものである。 図22は、VEGF165エクソン7/8接合部を標的とするsiRNAの、RT−PCRを用いて調べたVEGF121 mRNAの発現への影響を図示するものである。約600bpに見られる二重のバンドはアーティファクトである。 図23は、選択したsiRNAによる処理後の、ARPE19細胞のサイトカイン特性を図示するものである。 図24は、siRNAの、ARPE19細胞による総VEGFタンパク質分泌への影響を図示するものである。 図25は、siRNAの、ARPE19細胞による総VEGFタンパク質分泌への影響を図示するものである。 図26は、siRNAの、ARPE19細胞による総VEGFタンパク質分泌への影響を図示するものである。 図27は、siRNAの、ARPE19細胞による総VEGFタンパク質分泌への影響を図示するものである。 図28は、異なる温度条件下での、経時的なベバシラニブの安定性を図示するものである。 図29は、異なる温度条件下での、経時的なベバシラニブの安定性を図示するものである。 図30は、異なる温度条件下での、経時的なOPK−HVB−004の安定性を図示するものである。 図31は、異なる温度条件下での、経時的なOPK−HVB−009の安定性を図示するものである。 図32は、異なる温度条件下での、経時的なOPK−HVB−010の安定性を図示するものである。 図33は、3’末端におけるヒトVEGF、ラットVEGF、及びマウスVEGFの配列間における相同性を図示するものである。 図34は、siRNAの、C6細胞よるラットVEGF分泌への影響を図示するものである。 図35は、siRNAの、NIH3T3細胞よるマウスVEGF分泌への影響を図示するものである。 図36は、siRNAの、ARPE19細胞によるVEGF分泌Fへの影響を図示するものである。 図37は、siRNAの、ARPE19細胞によるVEGF分泌Fへの影響を図示するものである。 図38は、siRNAの、ARPE19細胞によるVEGF分泌Fへの影響を図示するものである。 図39は、siRNAの、NIH3T3細胞によるマウスVEGF分泌Fへの影響を図示するものである。
本発明の組成物及び方法について記載する前に、本発明に記載されている特定の処理過程、組成物、又は方法論は変化しうるものであるため、本発明はこれらに限定されないことを理解するべきである。同様に、本記載内容において使用される専門用語は、実施形態の特定の例を記述する目的でのみ用いられており、本発明の範囲を限定することを意図したものではなく、本発明は添付の請求項によってのみ限定されるものであることを理解するべきである。別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的な用語は、当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を持つ。本明細書に記載の方法及び材料に類似又は同等の、あらゆる方法及び材料が、本発明の実施形態の実施又は検証において使用される可能性があるが、好ましい方法、装置、及び材料を目下記載する。本明細書において言及される全ての出版物は、参照によりその全体が本明細書中に援用される。本明細書におけるいかなる記載も、先行発明の理由によって、そうした開示に対して本発明が先行する権利を有しないことを承認するものであると解釈されるべきではない。
本明細書及び添付の請求項において使用される場合、単数形の「a」、「an」、及び「the」は文脈において明らかに別記されない限り、複数形への言及も含むことも留意しなければならない。従って、例えば、「分子」への言及は、1つ又は複数の分子及び当業者に周知のその分子の同等物への言及である。本明細書において使用される場合、「約」という用語は、用語とともに用いられる数字の±10%の数値であることを意味する。従って、約50%は45%〜55%の範囲を意味する。
本明細書で使用される場合、「被験者」はヒト又は非ヒト動物を含む。特定の実施形態において、前記被験者はヒトである。
本明細書で使用される場合、siRNAの「有効量」とは、細胞中の標的mRNAのRNAi媒介分解を引き起こすのに十分な量のことである。臨床的有効量という用語は、被験者に投与したときにRNAサイレンシングにより被験者の血管新生の進行を抑制するであろう量のことである。
本明細書で使用される場合、「単離」とはヒトの介在により自然状態から改変されたこと、又は取り出されたことを意味する。例えば、生きている動物中に天然に存在するsiRNAは「単離」されていないが、合成siRNA、或いは部分的に又は完全にその自然状態において同時に存在する物質から分離されたsiRNAは「単離」されている。単離siRNAは実質的に精製された形で存在する場合もあるし、自然ではない環境、例えば、当該siRNAが送達される細胞中などに存在する場合もある。
本明細書で使用される場合、「標的mRNA」とは、siRNAのアンチセンス鎖と相補的なセンス配列を有するmRNAを意味する。こうした標的mRNAは、当該siRNAが当該標的mRNAをサイレンスするか又はそうでなくとも当該標的mRNAとRISC複合体を形成するように機能する限り、当該siRNAのアンチセンス鎖に100%相同である必要はない。本開示の方法中の特定の使用における標的mRNAには、例えば、VEGF121、VEGF165、及びVEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、及びVEGF145、及びこれらの組み合わせなどの、血管新生促進性VEGFのmRNAイソ型が含まれる。その他の特定の実施形態においては、前記標的mRNAは血管新生抑制性VEGF165bのmRNAを有しないが、少なくとも1つのその他のVEGFイソ型を標的にする。
本明細書で使用される場合、「部分的に非相補的」という用語は、非標的配列に対してある程度の配列相同性をおそらく共有しているが、それでもRNAサイレンシングが当該非標的配列において発生しない程度に十分に異なっているsiRNA配列を意味するように意図されたものである。部分的に非相補的な配列には、非標的配列に対して90%相同な配列、85%相同な配列、80%相同な配列、75%相同な配列、70%相同な配列、65%相同な配列、60%相同な配列、55%相同な配列、50%相同な配列、45%相同な配列、40%相同な配列、35%相同な配列、30%相同な配列、25%相同な配列、20%相同な配列、15%相同な配列、10%相同な配列、5%相同な配列、2%相同な配列、及び1%相同な配列が含まれる。非標的配列に完全に非相同である配列は、当該配列に対して非相補的であると見なされる。
本明細書で使用される場合、ヒトVEGF又はmRNAに「同族」である遺伝子又はmRNAとは、他の哺乳動物種由来のヒトVEGFと相同の遺伝子又はmRNAである。例えば、マウス由来の同族VEGFのmRNAが、配列ID番号1において示されている。
別記が無い限り、本明細書における全ての核酸配列は5’から3’の方向で示されている。同様に、核酸配列中の全てのデオキシリボヌクレオチドは、大文字(例えば、デオキシチミジンは「T」である)によって表わされており、核酸配列中のリボヌクレオチドは、小文字(例えば、ウリジンは「u」である)で表わされている。
VEGF及びその様々なイソ型を標的とするsiRNAを有する組成物及び方法は、血管新生を抑制するために、特に血管新生疾患の治療のために用いることが可能である。前記siRNAは、前記mRNAのRNAi媒介分解を引き起こし、その結果、前記VEGF及びそのイソ型のタンパク質産物が生産されないか又は生産量を減少させると考えられている。血管新生の開始及び維持には、Flt−1受容体又はFlk−1/KDR受容体へのVEGFの結合が必要とされるので、VEGF及びそのイソ型並びにFlt−1受容体又はFlk−1/KDR受容体のmRNAに対するsiRNA媒介分解もまた、血管新生過程を抑制するために用いることができる。
従って、本開示の一態様においては、長さ約17ヌクレオチド〜約29ヌクレオチドの標的mRNAを目標とした短鎖二本鎖RNAを、特定の実施形態においては長さ約19ヌクレオチド〜約25ヌクレオチドの標的mRNAを目標とした短鎖二本鎖RNAを有する単離siRNAを提供する。前記siRNAは、標準的なワトソン・クリック塩基対相互作用(以下「塩基対形成」)によりアニールされた、センスRNA鎖及び相補的なアンチセンスRNA鎖を有する。以下により詳細に記載されているように、前記センス鎖は前記標的mRNAに含まれている標的配列に同一又は密接に相同である核酸配列を有する。
前記siRNAの前記センス鎖及びアンチセンス鎖は、2つの相補的な一本鎖RNA分子を有していてもよく、また2つの相補的な部位が塩基対形成し、それが一本鎖の「ヘアピン」領域によって共有結合的に接続している、1個の分子を有していてもよい。いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、後者の種類のsiRNA分子の前記ヘアピン領域は細胞内で「ダイサー(Dicer)」タンパク質(またはその同等物)によって切断され、個別な2つの塩基対形成したRNA分子のsiRNAを形成すると考えられている。
ヒトVEGFのスプライシング変異型は公知であり、VEGF121(配列ID番号2)、VEGF165(配列ID番号3)、VEGF189(配列ID番号4)、VEGF206(配列ID番号5、GenBankアクセス番号CS245579)、VEGF183(GenBankアクセス番号AJ010438)、VEGF148(GenBankアクセス番号AF091352)、及びVEGF145(GenBankアクセス番号CS2245578)などの血管新生促進性VEGFのmRNAイソ型、並びに血管新生抑制性VEGFのmRNA(GenBankアクセス番号AF430806)が含まれる。前記ヒトVEGF及びそのイソ型並びにFlt−1(配列ID番号6)又はFlk−1/KDR(配列ID番号7)遺伝子から転写されたmRNAは、当該技術分野で公知の手法を用いて選択的スプライシング型を解析することができる。そうした手法には、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)、ノーザンブロッティング、及びin situハイブリダイゼーションが含まれる。mRNA配列を解析する手法は、例えば、Busting SA(2000),J.Mol.Endocrinol.25:169−193に記述されており、この文献の全開示が参照することにより本明細書中に援用される。選択的スプライシング型を同定する代表的な手法についても以下に記載する。
例えば、ある疾患遺伝子に関連するヌクレオチド配列を包含するデータベースを、選択的スプライシング型mRNAを同定するのに用いることができる。こうしたデータベースには、GenBank、Embase、及び癌ゲノム解剖プロジェクト(Cancer Genome Anatomy Project、CGAP)のデータベースが含まれる。前記CGAPデータベースは例えば、様々な種類のヒト癌由来の発現配列タグ(expressed sequence tag、EST)を包含する。前記VEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDR遺伝子由来のmRNA又は遺伝子配列は、こうしたデータベースに対して問い合わせを行い、選択的スプライシング型のmRNAを表わすESTがこれらの遺伝子において見つかるかどうかを決定するために用いることができる。
「RNaseプロテクション」と呼ばれる手法もまた、VEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRの選択的スプライシング型mRNAを同定するために用いることができる。RNaseプロテクションは、遺伝子配列の合成RNAへの翻訳に関与し、この合成RNAは他の細胞由来のRNA、例えば、新血管新生部位又はその周辺組織の細胞由来のRNAとハイブリダイズする。次いで、前記ハイブリダイズしたRNAを、RNA:RNAのハイブリダイゼーションの不整合を認識する酵素によって処理する。予想される断片よりも小さい場合は、選択的スプライシング型mRNAが存在することを示している。この推定選択的スプライシング型mRNAをクローン化し、当業者に周である方法で配列決定することができる。
RT−PCRもまた、VEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRの選択的スプライシング型mRNAを同定するために用いることができる。RT−PCRにおいては、当業者に周知の方法を用いて、組織又は細胞由来のmRNAをcDNAに変換する。次いで、このcDNAのコード配列を、5’翻訳領域に位置させた順方向プライマーと、3’翻訳領域に位置させた逆方向プライマーとを用いたPCRを通して増幅する。幾つかの実施形態においては、前記cDNAをエンコードする全ての塩基が増幅される。この増幅産物を選択的スプライシング型のために解析することが可能であり、例えば、当該増幅産物のサイズと正常にスプライシングされたmRNAから想定される産物のサイズとの比較を、例えばアガロース電気泳動によって行う。前記増幅産物のサイズに変化がある場合は、選択的スプライシングを意味する可能性がある。
変異型VEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDR遺伝子から生産されたmRNAもまた、上記の選択的スプライシング型を同定する手法を通して容易に同定が可能である。本明細書で使用される場合、「変異型」のVEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRの遺伝子又はRNAには、本明細書に記載のVEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRの配列とは配列の異なる、ヒトVEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRの遺伝子又はRNAが含まれる。従って、これらの遺伝子の対立形質型、及びそれより生産されるmRNAが、本発明の目的において「変異型」と見なされる。
ヒトVEGF及びそのイソ型並びにFlt−1又はFlk−1/KDRのmRNAは、それら各々の選択的スプライシング型、同族、又は変異型と共通している標的配列を含有していると理解されている。そうした共通の標的配列を有する1個のsiRNAは、それ故に、当該共通の標的配列を含有する異なる種類のRNAに対してRNAi媒介分解を引き起こすことができる。例えば、図10に示されている通り、全てのVEGFイソ型はエクソン1〜5を共有する。しかしながら、VEGF121(配列ID番号2)においては、エクソン6及びエクソン7(7a及び7b)が欠失している。VEGF165(配列ID番号3)においては、エクソン6(6a及び6b)が欠失している。VEGF189(配列ID番号4)においては、エクソン6bが欠失している。VEGF183においては、エクソン6aの一部及びエクソン6bの全配列が欠失している。VEGF148においては、エクソン6(6a及び6b)、エクソン7b、及びエクソン8の一部に欠失がある。VEGF145のいては、エクソン6b及びエクソン7(7a及び7b)が欠失している。VEGFの唯一知られている血管新生阻害性イソ型であるVEGF165bは、エクソン6(6a及び6b)を欠失しているが、加えて偽エクソン9を含有している。前記偽エクソン9とは、停止コドンの欠失によりリーディングフレームにずれが発生し、それによって3’UTRの一部がタンパク質として翻訳されることを許した結果である。例えば、Batesら,Can.Res.62:4123(2002)を参照されたい。この文献は参照によりその全体が援用される。VEGF206(配列ID番号5)は欠失の無いVEGFの配列全長である。従って、特定の実施形態において、当該siRNAは特定のイソ型間で共有されるがその他のイソ型間では共有されないエクソンを標的とするので、当該siRNAは、VEGF121(配列ID番号2)、VEGF165(配列ID番号3)、VEGF189(配列ID番号4)、VEGF206(配列ID番号5、GenBankアクセス番号CS245579)、VEGF183(GenBankアクセス番号AJ010438)、VEGF148(GenBankアクセス番号AF091352)、及びVEGF145(GenBankアクセス番号CS2245578)などのイソ型の、1つ又は複数を標的とし、VEGF165bなどのその他のイソ型は看過する。
ある実施形態においては、第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有する単離siRNAを提供し、この第1のRNA鎖は血管内皮増殖因子(VEGF)イソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有するRNA鎖であり、このVEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるVEGFイソ型であり、さらにこのsiRNAはVEGF165bに対して当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、少なくとも部分的に非相補的であるsiRNAである。さらに別の実施形態には、そうした血管新生を抑制するsiRNAと、治療有効量のそうした血管新生を抑制するsiRNAを有する医薬組成物とが含まれる。
前記siRNAは、部分精製したRNA、実質的に純粋なRNA、合成したRNA、又は組換え技術で生産されたRNAを有していてもよく、また同様に、1つ又は複数のヌクレオチドの付加、欠失、置換、及び/又は変化により、天然に存在するRNAとは異なる改変RNAを有していてもよい。そうした改変は、非ヌクレオチド材料を当該siRNAの末端や当該siRNA中の1つ又は複数のヌクレオチドなどに対して付加することを含み、また当該siRNAを修飾してヌクレアーゼ分解に耐性を持たせることを含んでいてもよい。
前記siRNAの片方又は両方の鎖は3’突出末端を有していてもよい。本明細書において使用される場合、「3’突出末端」とは、二本鎖RNAの3’末端から延びる少なくとも1つの不対のヌクレオチドを指す。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは突出末端を有さず、平滑末端を有する。幾つかの実施形態においては、前記siRNAの両末端は平滑末端を有する。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは標的mRNAに接触する17merとdTdT突出末端とを有する。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは、様々な種の細胞におけるVEGFの分泌又は生産を抑制することができるsiRNAである。例えば、幾つかの実施形態においては、前記siRNAは、ヒト細胞、ラット細胞、及び/又はマウス細胞におけるVEGFの分泌又は生産を抑制することができる。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは、マウス細胞及びヒト細胞におけるVEGFの分泌又は生産を抑制することができるが、ラット細胞においてはVEGFの分泌又は生産を抑制することができない。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは、ラット細胞及びヒト細胞におけるVEGFの分泌又は生産を抑制することができるが、マウス細胞においてはVEGFの分泌又は生産を抑制することができない。幾つかの実施形態においては、前記siRNAは、ヒト細胞、マウス細胞、及びラット細胞におけるVEGFの分泌又は生産を抑制することができる。前記siRNAの選択性は、異なる配列間の相同性を基にすることができる。例えば、図33に、ヒト、マウス、及びラットのVEGFをエンコードする終末コドン間の相同性を示す。これらの違いは、1つ又は複数の種に由来するVEGFの生産を選択的に抑制することのできるsiRNAを生産するのに利用することができる。
幾つかの実施形態においては、21より少ない、例えば17、18、19、又は20のヌクレオチドを有するsiRNAは、任意の非選択的なインビボ応答を避けるために使用することができる。(Ambati,Nature,452,591−597(3 April 2008)を参照されたい)。例えば、21より少ないヌクレオチドを有するsiRNAは、インビボでのTLR3応答の潜在的な活性化を避けるために使用することができる。
従って、ある実施形態においては、前記siRNAは少なくとも1つの3’突出末端を有し、この3’突出末端の長さは1〜約6ヌクレオチド(リボヌクレオチド又はデオキシヌクレオチドを含む)であり、好ましくは1〜約5ヌクレオチドであり、より好ましくは1〜約4ヌクレオチであり、特に好ましくは約2〜約4ヌクレオチドである。
前記siRNA分子の両方の鎖が3’突出末端を有する実施形態においては、この3’突出末端はそれぞれの鎖で同じ長さ又は異なる長さである。最も好ましい実施形態においては、前記3’突出末端は前記siRNAの両方の鎖に存在し、2ヌクレオチドの長さである。例えば、前記siRNAのそれぞれの鎖は、ジチミヂル酸(「TT」)又はジウリジル酸(「uu」)の3’突出末端を有する。
本発明のsiRNAの安定性を向上させるために、前記3’突出末端は分解に対して安定化されていてもよい。ある実施形態においては、前記突出末端は、アデノシンヌクレオチド又はグアノシンヌクレオチドなどのプリンヌクレオチドを含むことによって安定化されている。或いは、例えば3’突出末端中のウリジンヌクレオチドの2’−デオキシチミジンへの置換といった、修飾された類似物質によるピリミジンヌクレオチドの置換は許容され、RNAi分解の効率に影響を与えない。特に、2’−デオキシチミジンにおいて2’のヒドロキシル基が存在しないことは、組織培養培地における前記3’突出末端のヌクレアーゼ耐性を顕著に向上させる。
特定の実施形態においては、前記siRNAは、AA(N19)TT又はNA(N21)の配列(Nは任意のヌクレオチドである)を有する。これらのsiRNAは約30〜70%のG/Cを有し、好ましくは約50%のG/Cを有する。前記siRNAのセンス鎖の配列は、(N19)TT又はN21(つまり、位置3〜23)にそれぞれ対応している。後者の場合においては、前記センスsiRNAの3’末端はTTに変換される。この配列変換の理論的理由は、センス鎖及びアンチセンス鎖の3’突出末端の配列構成に関して、対称的になっている二重鎖を作成するためである。前記siRNAのアンチセンス鎖が、次いで前記センス鎖の位置1〜21に対して相補的に合成される。
これらの実施形態においては、23ヌクレオチドの前記センス鎖の位置1は、前記アンチセンス鎖によって配列特異的な方式で認識されないため、前記アンチセンス鎖における3’最末端のヌクレオチド残基は、意図的に選択することができる。しかしながら、前記アンチセンス鎖の最後から2番目のヌクレオチド(いずれの実施形態においても、23ヌクレオチドの前記センス鎖の位置2に相補的な位置)は、一般的に標的配列に対して相補的になっている。
別の実施形態においては、前記siRNAはNAR(N17)YNNの配列(Rはプリン(例えばA又はG)であり、Yはピリミジン(例えばC又はU/T))を有する。この実施形態におけるそれぞれ21ヌクレオチドのセンスRNA鎖及びアンチセンスRNA鎖は、従って、一般的にプリンヌクレオチドから開始する。こうしたsiRNAは、polIIIプロモーターからのRNAの発現は最初に翻訳されるヌクレオチドがプリンであるときのみ効果的であると考えられているので、標的部位に変更を加えることなくpolIII発現ベクターから発現させることが可能である。
さらに別の実施形態においては、前記siRNAは5以下の連続したプリン又はピリミジンを持つ配列を有する。さらに別の実施形態においては、前記siRNAは5以下の連続した同じ核酸塩基(つまり、A、C、G、又はU/T)を持つヌクレオチドを持つ配列を有する。
前記siRNAは、任意の標的mRNA配列(「標的配列」)中の、約19〜25の連続したヌクレオチドの任意の部位を標的にすることができる。siRNAの標的配列を選択する手法については、例えば、Tuschl Tら,「The siRNA User Guide」(2002年10月11日改訂)において示されており、この全開示は参照により本明細書中に援用される。「The siRNA User Guide」は、Thomas Truschl博士(ドイツ、37077 Goettingen、マックス・プランク生物物理化学研究所、AG 105、細胞生化学部門)によって運営されるウェブサイトにおいてワールドワイドウェブ上で利用可能で、マックス・プランク研究所のウェブサイトにアクセスし、「siRNA」のキーワードを使って検索することで見つけることが可能である。従って、本発明のsiRNAのセンス鎖は、前記標的mRNAの約19〜約25のヌクレオチドの任意の連続部位と同一のヌクレオチド配列を有する。
幾つかの実施形態において、前記siRNAは19ヌクレオチドであり、標的mRNAと同一の17ヌクレオチドを有する。幾つかの実施形態において、前記siRNAは19ヌクレオチドであり、少なくとも1つの平滑末端を有する。幾つかの実施形態において、19merのそれぞれの末端は平滑末端を有する。幾つかの実施形態において、前記19merは少なくとも1つのdT突出末端を有する。幾つかの実施形態において、前記19merは2つのdT突出末端を有する。
一般的に、前記標的mRNA中の標的配列は、標的mRNAに対応する所与のcDNA配列から選択することが可能であり、好ましくは、開始コドンから50〜100nt下流(つまり、3’方向)の位置から開始する。しかしながら、前記標的配列は5’非翻訳領域又は3’非翻訳領域に位置するか、又は開始コドンの周辺領域に位置することができる(例えば、以下の表1における配列ID番号73及び74の標的配列を参照されたいが、これらの配列はVEGF121の5’末端から100nt以内に位置している)。
本発明のさらに別の実施形態においては、前記標的mRNAの配列は5以下の連続したプリン又はピリミジンを有する。例えば、VEGF121のcDNAの配列中の相応しい標的配列は、以下の通りである。
TCATCACGAAGTGGTGAAG(配列ID番号8)
従って、この配列を標的とするsiRNAであり、3’uu突出末端をそれぞれの鎖に有するsiRNA(突出末端は太字で示される)は、以下の通りである。
5’−ucaucacgaaguggugaaguu−3’(配列ID番号9)
3’−uuaguagugcuucaccacuuc−5’(配列ID番号10)
同じ配列を標的とするが、3’TT突出末端をそれぞれの鎖に有するsiRNA(突出末端は太字で示される)は以下の通りである。
5’−ucaucacgaaguggugaagTT−3’(配列ID番号11)
3’−TTaguagugcuucaccacuuc−5’(配列ID番号12)
siRNAを得ることのできる他のVEGF121標的配列は、表1に示してある。表1に列挙された全てのVEGF121標的配列は、VEGF121選択的スプライシング型の部分で、全てのヒトVEGF選択的スプライシング型と共通の部分の中にあると理解される。従って、表1中の前記VEGF121標的配列は、VEGF165、VEGF189、及びVEGF206のmRNAも標的にすることができる。特定のVEGFイソ型を標的にする標的配列も、容易に同定することが可能である。例えば、VEGF165のmRNAを標的にするが、VEGF121のmRNAは標的にしない標的配列は、AACGTACTTGCAGATGTGACA(配列ID番号13)である。逆に、VEGF121、VEGF165、及びVEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、及びVEGF145、及びこれらの組み合わせなどの、血管新生促進性VEGFのmRNAイソ型を標的にするが、血管新生抑制性のVEGF165bのmRNAを標的にしない標的配列は、当該VEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、表2に見られる配列を含む。特定の実施形態においては、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号86、配列ID番号87、配列ID番号88、配列ID番号89、配列ID番号90、配列ID番号91、配列ID番号92、配列ID番号93、配列ID番号94、配列ID番号95、配列ID番号96、配列ID番号97、配列ID番号98、配列ID番号99、配列ID番号100、配列ID番号101、配列ID番号102、配列ID番号103、配列ID番号104、配列ID番号105、配列ID番号106、配列ID番号107、配列ID番号108、配列ID番号109、配列ID番号110、配列ID番号111、配列ID番号112、配列ID番号113、配列ID番号114、配列ID番号115、配列ID番号116、配列ID番号117、及び配列ID番号118から成る群から選択される。特定の実施形態においては、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号88及び配列ID番号94から選択される。
前記血管新生促進性のVEGFイソ型を選択的に標的にし、その一方で前記血管新生抑制性のイソ型を看過することによって、siRNA処理において血管新生抑制効果を向上させることが可能である。図11に示しているように、エクソン7とエクソン9の間の領域は、前記血管新生促進性の配列と前記血管新生抑制性の配列の間で異なる。様々な実施形態によれば、前記siRNAが、前記血管新生促進性のイソ型に対して少なくとも部分的に相補的であるが、前記血管新生抑制性イソ型に対して少なくとも部分的に又は完全に非相補的である、この領域を選択的に標的にすることが可能である。その結果として、特定の実施形態においては、前記siNAは、当該VEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、前記血管新生抑制性イソ型であるVEGF165bの発現を抑制しないであろう。特定の実施形態においては、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号86、配列ID番号87、配列ID番号88、配列ID番号89、配列ID番号90、配列ID番号91、配列ID番号92、配列ID番号93、配列ID番号94、配列ID番号95、配列ID番号96、配列ID番号97、配列ID番号98、配列ID番号99、配列ID番号100、配列ID番号101、配列ID番号102、配列ID番号103、配列ID番号104、配列ID番号105、配列ID番号106、配列ID番号107、配列ID番号108、配列ID番号109、配列ID番号110、配列ID番号111、配列ID番号112、配列ID番号113、配列ID番号114、配列ID番号115、配列ID番号116、配列ID番号117、及び配列ID番号118から成る群から選択される。特定の実施形態においては、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号88及び配列ID番号94から選択される。
ヒトFlk−1/KDRのヒトFlt−1の典型的な標的配列は、2003年7月18日出願の国際特許出願PCT/US2003/0022444号に示されており、参照によりその全体が本明細書中に援用される。
Figure 2012510820
Figure 2012510820
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前記siRNAは、当業者に公知の幾つかの手法を用いて得ることができる。例えば、前記siRNAは、当該技術分野で公知の方法を用いて化学的に合成するか又は組換え技術で生産することが可能であり、この公知の方法としては、Tuschlらの米国特許出願公報第2002/0086536号に記載されているハエインビトロシステムなどがあり、この全開示は参照により本明細書中に援用される。
特定の実施形態においては、前記siRNAは、適切に保護されたリボヌクレオシドホスホラミダイト及び従来のDNA/RNAシンセサイザーを用いて、化学的に合成される。前記siRNAは、2個の別個の相補的なRNA分子としてか、又は2つの相補的な領域を持つ1個のRNA分子として、合成することができる。合成RNA分子又は合成試薬の市販業者には、Proligo(ドイツ、Hamburg)、Dharmacon Research(米国、コロラド州、Lafayette)、Pierce Chemical(Perbio Scienceのグループ企業、米国、イリノイ州、Rockford),Glen Research(米国、バージニア州、Sterling)、ChemGenes(米国、マサチューセッツ州、Ashland)、及びCruachem(英国、Glasgow)が含まれる。
或いは、siRNAは、適切なプロモーターを用いて、組換え環状DNAプラスミド又は組換え線状DNAプラスミドから発現させることもできる。siRNAのプラスミドからの発現に適切なプロモーターには、例えば、U6又はH1 RNA polIIIプロモーター配列及びサイトメガロウイルスプロモーターが含まれる。適切なプロモーターの選択は、当該技術分野の知識の範囲内である。本発明の組換えプラスミドは、特定の組織内、又は特定の細胞内環境において、前記siRNAの発現を誘導可能又は調節可能なプロモーターを有することもできる。
組換えプラスミドから発現する前記siRNAは、標準的な手法による培養細胞発現系から単離することもできるし、インビボの新血管新生領域又はその周辺において細胞内に発現させることもできる。インビボの細胞にsiRNAを送達するための組換えプラスミドの使用については、以下でより詳細に議論する。
siRNAは、2個の別個の相補的なRNA分子としてか、又は2つの相補的な領域を持つ1個のRNA分子として、組換えプラスミドから発現させることができる。
siRNAを発現させるのに適切なプラスミドの選択、siRNAを発現させるために核酸配列をそのプラスミド内に挿入する方法、及びその組換えプラスミドを関心ある細胞に送達する方法は、当該技術分野の知識の範囲内である。例えば、Tuschl,T.(2002),Nat.Biotechnol,20:446−448、Brummelkamp TRら(2002),Science 296:550−553、Miyagishi Mら(2002),Nat.Biotechnol.20:497−500、Paddison PJら(2002),Genes Dev.16:948−958、Lee NSら(2002),Nat.Biotechnol.20:500−505、及びPaul CPら(2002),Nat.Biotechnol.20:505−508を参照されたい。これらの全開示は参照により本明細書中に援用される。
siRNAを発現する核酸配列を有するプラスミドは、後述の実施例7に記載してある。そのプラスミドは、pAAVsiRNAと呼ばれ、ヒトU6RNAプロモーターの制御下でポリT終止配列と操作的に接続する配列をコードするセンスRNA鎖と、ヒトU6RNAプロモーターの制御下でポリT終止配列と操作的に接続する配列をコードするアンチセンスRNA鎖とを有する。このpAAVsiRNAプラスミドは、結局、siRNAを発現させるためのものと同じ核酸配列を有する組換えアデノ随伴ウイルスベクターの作製における利用を意図したものである。
本明細書で使用する場合、「ポリT終止配列と操作的に接続する」とは、センス鎖又はアンチセンス鎖をコードする核酸配列が当該ポリT終止配列の5’側のすぐ隣に近接していることを意味する。前記プラスミドからセンス配列又はアンチセンス配列を転写する間、前記ポリT終止シグナルは転写を終止させるように働く。
本明細書に使用されているように、プロモーターの「制御下」とは、プロモーターがセンスまたはアンチセンスコーディング配列の転写を開始できるように、センスまたはアンチセンス鎖をエンコーディングする核酸配列が、プロモーターの3’に位置することを意味する。
siRNAは、生体内で新血管形成の領域で、またはその近くで、細胞内の組換えウイルスベクターから発現されることもある。本発明の組換え型ウイルスベクターは、siRNA及びsiRNA配列を発現するための任意の適切なプロモーターをエンコーディングする配列を有する。適切なプロモーターには、例えば、U6またはH1 RNA pol IIIプロモーター配列及びサイトメガロウイルスプロモーターを含む。他の適当なプロモーターの選択は、従来技術における範囲内である。本発明の組換え型ウイルスベクターは、特定の組織または特定の細胞内環境においてsiRNAの発現のための誘導可能な、または、調節可能なプロモーターを含むこともある。生体内において細胞にsiRNAを導入する組換え型ウイルスベクターの使用は、以下にさらに詳細に述べられる。
siRNAは、別々の2つの、相補的なRNA分子として、または、2つの相補的な領域を有する単一RNA分子として、組換え型ウイルスベクターから発現されることができる。
siRNA分子が発現されるようにコーディング配列を受容できる任意のウイルスベクターが使用でき、例えば、アデノウイルス(AV)に由来するベクター;アデノ随伴ウイルス(AAV);レトロウイルス(例えば、レンチウイルス(LV)、ラブドウイルス、マウス白血病ウイルス);ヘルペスウイルスなどが挙げられる。ウイルスベクターの向性は、エンベロープ・タンパク質または他のウイルスから他の表面抗原を有するベクターをシュートタイピングすることにより、修正されることもできる。例えば、本発明のAAVベクターは、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、狂犬病、エボラ、モコラウイルスなどから表面タンパク質によってシュートタイピングされることができる。
本発明の使用に適している組換え型ウイルスベクターの選択、ベクター内において、siRNAを発現するための核酸配列を挿入する方法、及び、対象の細胞にウイルスベクターを導入する方法は、従来技術の範囲内である。例えば、Dornburg R (1995),Gene Therap.2:301−310;Eglitis MA (1988),Biotechniques 6:608−614;Miller AD (1990),Hum Gene Therap. :5−14;and Anderson WF(1998),Nature 392: 25−30,を見ると、全体の開示は参照によって本明細書に組み込まれている。
好適なウイルスベクターは、AV及びAAV湯対のウイルスベクターである。とくに好適な実施形態では、siRNAは、例えばU6またはH1 RNAプロモーターまたはサイトメガロウイルス(CMV)プロモーターからなる組換え型AAVベクターからの、別々に2つの、相補的な一本鎖RNA分子として発現される。
siRNAを発現するための適当なAVベクター、組換え型AVベクターを構成するための方法、及び、ターゲット細胞内にベクターを導入するための方法は、Xia H et al.(2002),Nat. Biotech.20:1006−1010に記載されている。
siRNAを発現するための適当なAAVベクター、組換え型AAVベクターを構成するための方法、及び、ターゲット細胞内にAAVベクターを導入する方法は、Samulski R et al.(1987),J.Virol.61:3096−3101;Fisher KJ et al.(1996),J.Virol.,70:520−532;Samulski R et al.(1989),J.Virol.63:3822−3826;米国特許番号5,252,479、米国特許番号5,139,941;国際特許出願番号WO94/13788及び国際特許出願番号 WO93/24641に記載されており、その全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。本発明の組換え型AAVベクターを生成するための方法は、以下の実施例7において記載されている。
標的mRNAのRNAi媒介分解を引き起こすための、与えられた標的配列を含むsiRNAの能力は、細胞内のRNAまたはタンパク質の濃度を測定する標準的な技術を使用して評価することができる。例えば、siRNAは、培養細胞に導入することができ、及び、標的mRNAの濃度は、ノーザンブロットまたはドットブロット法技術によって、または定量的RT−PCRによって測定することができる。あるいは、VEGF及びそのイソ型の濃度は、培養細胞内のFlt−1またはFlk−1/KDR受容体タンパク質と同様にELISAまたはウエスタンブロットによって測定することができる。標的mRNAまたはタンパク質濃度上において存在するsiRNAの効果を測定するための適当な細胞培養システムは、下記の実施例1に記載されている。
与えられた標的配列を含むsiRNAによる標的mRNAのRNAi媒介分解は、ROPまたはCNVマウスモデルのような、新血管形成の動物モデルによって評価することもできる。例えば、ROPまたはCNVマウスにおける新血管形成の領域は、siRNAの投与前後で測定され、実施形態によっては、処置をしていない動物と比較される。siRNAの投与されたこれらのモデルにおける新血管形成の領域の減少は、実施形態によっては、標的mRNAの下向き調節を含む(下記の実施例6を参照)。
上記のように、siRNAは、Flt−1またはFlk−1/KDR mRNA、または選択的スプライス型、それらの変異体または同族、好適にはVEGF、さらに好適にはヒトVEGFと同様に、VEGF及びそのイソ型のRNAi媒介分解を標的とし、及び引き起こすことができる。本発明のsiRNAによる標的mRNAの分解は、Flt−1またはFlk−1/KDR遺伝子と同様にVEGF及びそのイソ型から生成される機能的遺伝子の生成物を減少させる。したがって、本発明の他の実施形態は、対象におけるFlt−1またはFlk−1/KDRと同様に、VEGF121(配列ID番号:2)、VEGF165(配列ID番号:3)、及びVEGF189(配列ID番号:4)、VEGF206(配列ID番号:5;GeneBank受付番号CS245579)、VEGF183(GeneBank受付番号AJ010438)、VEGF148(GeneBank受付番号AF091352)、及び/またはVEGF145(GeneBank受付番号CS245578)のようなVEGFまたはそのイソ型の発現を阻害する、標的mRNAが分解されるように対象にsiRNAの有効量を投与することからなる方法を提供する。Flt−1及びFlk−1/KDR遺伝子と同様に、VEGF及びそのイソ型の生成物が、血管形成を開始または維持するのに必要とされるのと同様に、本発明の他の実施形態は、存在するsiRNAによる標的mRNAのRNAi媒介分解によって対象における血管形成を阻害する方法を提供する。
標的mRNAのRNAi媒介分解は、対象の細胞内における標的mRNAまたはタンパク質の濃度を測定することにより、上記のmRNAまたはタンパク質を分離及び定量化するための標準技術を使用することにより、検出することができる。
血管形成の阻害は、対象内の病原性または非病原性の血管形成の過程を直接測定することによって評価することができる。例えば、siRNAによる治療前後での新血管形成領域のサイズを観察することが挙げられる。新血管形成領域のサイズが同じまま、または減少している場合に、血管形成の阻害が示されている。対象内の新血管形成領域のサイズを観察及び測定するための技術は、従来技術の範囲内である。例えば、脈絡膜新血管形成の領域は、例えばフルオレセイン血管造影法によって観察することができる。
血管形成の阻害は、血管形成と関連した病原性状態における変化または回復を観察することで推定することもできる。例えば、ARMDにおいては、視野損失の減速、停止または回復は、脈絡膜における血管形成の阻害を示す。腫瘍において、腫瘍の成長の減速、停止、または回復、または、腫瘍転移の減速または停止は、腫瘍部位での、または腫瘍部位近くでの血管形成の阻害を示す。非病原性の血管形成の阻害は、例えば、siRNAの投与に応じて、脂肪の消失やコレステロールの減少によっても推定できる。
siRNAが、化学量論的量において、標的mRNAを分解すること(したがって血管形成を阻害すること)は既知である。いかなる理論にも束縛されず、siRNAが、触媒方法で標的mRNAの分解を引き起こすと考えられる。したがって、標準的な抗血管形成治療と比較して、著しく少ないsiRNAは、治療的な効果を有するために、新血管形成の部位またはその近くに導入されることを必要とする。
当業者は、対象のサイズ及び重量;新血管形成または疾患浸透の範囲;対象者の年齢及び健康状態、性別;投与経路;及び局所投与か全体投与であるか、のような要因を考慮することで、与えられた対象に投与するsiRNAの有効量を直ちに決定することができる。一般的に、siRNAの有効量は、約1ナノモル(nM)から約100nM、好適には約2nMから約50nM、さらに好適には約2.5nMから約10nMの新血管形成部位、またはその近くの細胞間の濃度からなる。siRNAのより多くまたはより少ない量で投与できると考えられる。
本発明の方法は、非病原性である血管形成、例えば、対象において通常の過程により生じる血管形成を阻害するために用いることができる。非病原性血管形成の例には、子宮内膜新血管形成、及び脂肪組織またはコレステロールの生成に関係する過程が含まれる。したがって、本発明は、例えば、重量の制御または脂質の損失を促進するため、コレステロール濃度を低下させるため、または堕胎薬として、非病原性の血管形成を阻害するための方法を提供する。
本発明は、血管形成疾患、例えば、病原性が不適当な、または、制御されていない血管形成と関連する疾患に関連する血管形成を阻害することもできる。例えば、大部分の癌の固形腫瘍は、腫瘍部位の内外で血管形成を誘発することによって、腫瘍のための十分な血液供給を生成する。この腫瘍が誘発した血管形成は、腫瘍の成長にしばしば必要とされるものであり、及び、転移細胞が血流に入ることを可能にする。
他の血管形成疾患には、糖尿病網膜症、加齢黄斑変性(ARMD)、乾癬、慢性関節リウマチ及び他の炎症性疾患を含む。これらの疾患は、新血管形成の領域内に新しく形成された血管による通常の組織の滅失によって特徴づけられる。例えば、ARMDにおいては、脈絡膜は毛細血管によって侵入され、破壊される。ARMDおける脈絡膜の血管形成によってすすめられた滅失は、部分的または完全なる失明に結局つながる。
好適には、siRNAは、例えば乳癌、肺癌、頭頚部癌、脳腫瘍、腹部の癌、大腸癌、結腸直腸癌、食道癌、消化器癌、神経膠腫、肝臓癌、舌癌、神経芽細胞腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、網膜芽細胞腫、ウィルムス腫瘍、多発性骨髄腫、皮膚癌(例えば黒色腫)、リンパ腫、血液の癌といった癌に関連する固形腫瘍の増殖または転移を阻害するのに使用される。
さらに好適には、siRNAは加齢黄斑変性症の脈絡膜血管新生を阻害するために使用される。
血管形成疾患を治療するために、siRNAは、本発明のsiRNAとは異なる薬剤と組み合わせて対象に投与されることがある。あるいは、siRNAは、血管形成疾患を治療するために設計された他の治療方法と組み合わせて対象に投与されることがある。例えば、siRNAは、癌を治療する、または腫瘍転移を防止するために現在使用されている治療方法(例えば、放射線療法、化学療法、及び手術)と組み合わせて対象に与えられることがある。腫瘍を治療するために、siRNAは、好適には、放射線療法、または、シスプラチン、カルボプラチン、 シクロホスファミド、5−フルオロウラシル、アドリアマイシン、ダウノルビシンまたはタモキシフェンのような化学療法薬剤と組み合わせて投与される。
本発明の方法においては、本発明のsiRNAは、導入試薬とともに、裸出RNAとして、またはsiRNAを発現する組換え型プラスミドまたはウイルスベクターとして対象に投与されることができる。
本発明のsiRNAとともに投与するための適当な導入試薬には、これに限定されないが、Mirus Transit TKO親油性試薬、リポフェクチン、リポフェクタミン、セルフェクチン、またはポリカチオン(例えばポリリシン)またはリポソームを含む。実施形態によっては、導入試薬は、Ribojuice(Novagen)、アミン及び脂質系試薬からなるsiRNAトランスフェクション試薬である。好適な導入試薬は、リポソームである。実施形態によっては、siRNAは、リポソーム型導入試薬なしで導入される。
リポソームは、レチナールまたは腫瘍組織のような特定の組織へのsiRNAの導入を助けることができ、及び、siRNAの血中半減期を増加させることもできる。本発明において使用するのに適当なリポソームは、標準的な小胞形成脂質から形成され、コレステロールのような、中性または負に荷電したリン脂質及びステロールが一般的に含まれている。脂質の選択は一般的に、目的とするリポソームのサイズ及び血中におけるリポソームの半減期のような要因を考慮して導かれる。リポソームを調製するための様々な方法が知られており、例えば、Szoka et al. (1980), Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9: 467;及び米国特許番号4,235,871, 4,501,728, 4,837,028,及び5,019,369に記載されており、これらの全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
好適には、本発明のsiRNAを封入するリポソームは、血管形成の部位またはその近くの特定の細胞または組織へのリポソームを標的とできるリガンド分子からなる。腫瘍抗原または内皮細胞表面抗原と結合する単クローン抗体のような、腫瘍または血管内皮細胞において高頻度にみられる受容体と結合するリガンドが好適である。
特に好適には、本発明のsiRNAをカプセル化しているリポソームは、単核大食細胞及び細網内皮系、例えば、構造体の表面に結合したオプソニン化阻害部分を有することによる排除を回避するために修飾される。一つの実施形態においては、本発明のリポソームは、オプソニン化阻害部分及びリガンドの両方を有することができる。
本発明のリポソームを調製するのに使用するためのオプソニン化阻害部分は、典型的には、リポソーム膜に結合する大きな親水性ポリマーである。本明細書で使用されているように、オプソニン化阻害部分が膜に化学的または物理的に取り付けられるとき、例えば、膜自体の内部に脂溶性アンカーの挿入によって、または、膜脂質の活性群に直接結合することによって、オプソニン化阻害部分はリポソーム膜に「結合」している。これらのオプソニン化阻害親水性ポリマーは、単核大食細胞系(「MMS」)及び細網内皮系(「RES」)、によってリポソームの取り込みを著しく減少させる保護表面層を形成する。これは、例えば、米国特許番号4,920,016に記載され、その全体の開示が本明細書に参照により組み込まれている。オプソニン化阻害部分に修飾されたリポソームは、従って、修飾のされていないリポソームよりも非常に長く、循環に残る。この理由のため、この種のリポソームは、時おり「ステルス」リポソームと呼ばれる。
ステルスリポソームは、多孔質または「漏出性」微小血管系によって供給される組織に
蓄積されることは既知である。したがって、例えば固形腫瘍のような微小血管系欠損によって特徴付けられる標的組織は、これらのリポソームを効率的に蓄積する。Gabizon, et al. (1988),P.N.A.S.,USA,18:6949〜53を参照。加えて、RESにより減らされた取り込みは、肝臓及び脾臓において重要な蓄積を防止することにより、ステルスリポソームの毒性を低下させる。したがって、オプソニン化阻害部分によって修飾された本発明のリポソームは、本発明のsiRNAを腫瘍細胞に導入できる。
リポソームを修飾するのに適当なオプソニン化阻害部分は、平均して約500から約40,000ダルトン、さらに好適には約2000から約20,000ダルトンの分子量の好適な水溶性ポリマーである。この種のポリマーは、ポリエチレングリコール(PEG)またはポリプロピレングリコール(PPG)誘導体、例えば、メトキシPEGまたはPPG、または、PEGまたはPPGステアリン酸、ポリアクリルアミドまたはポリ N−ビニル ピロリドンのような合成ポリマー、線型、鎖状、またはデンドリマーポリアミドアミン、ポリアクリル酸、ガングリオシドGM1のようなガングリオシドと同様に、カルボキシル基を持つまたはアミンの群が科学的に結合されるポリビニルアルコール及びポリキシリトールのようなポリアルコール、を含む。PEG、メトキシPEG、またはメトキシPPG、またはそれらの誘導体の共重合体もまた、適当である。加えて、オプソニン化阻害ポリマーは、PEGのブロック共重合体であることがあり、及び、ポリアミノ酸、多糖類、ポリアミドアミンまたはポリエチレンアミン、またはポリヌクレオチドでありうる。オプソニン化阻害ポリマーは、例えば、ガラクツロン酸、グルクロン酸、マンヌロン酸、ヒアルロン酸、ペクチン酸、ノイラミン酸、アルギン酸、カラギナンなどのようなアミノ酸またはカルボン酸を含む天然多糖類、アミノ化多糖類またはオリゴ糖(線型または鎖状)、または、例えば、カルボキシル基の結合により生じた炭酸誘導体と反応するカルボキル化された多糖類またはオリゴ糖であることもある。
好適には、オプソニン化阻害部分は、PEG、PPG、またはそれらの誘導体である。PEGまたはPEG誘導体により修飾されたリポソームは、「PEG化されたリポソーム」と呼ばれることもある。
オプソニン化阻害部分は、多数の既知の技術の任意の一つによってリポソーム膜に結合させることができる。例えば、PEGのN−−ヒドロキシスクシンイミド エステルは、ホスファチジルエタノールアミン脂溶性アンカーに結合することができ、その後に膜に結合する。同様に、デキストランポリマーは、Na(CN)BH及び60℃でテトラヒドロフラン:水が30:12のような溶剤混合物を使用する還元的アミノ化を介してステアリルアミン脂溶性アンカーにより誘導体化されることができる。
siRNAを発現する組換え型プラスミドは上記で議論がなされている。この種の組換え型プラスミドは、直接投与、または、Mirus Transit LT1親油性試薬、リポフェクチン、リポフェクタミン、セルフェクチン、ポリカチオン(例えばポリリシン)またはリポソームを含む適当な導入試薬と組み合わせて投与されることができる。siRNAを発現する組換え型ウイルスベクターも、上記で議論がなされており、及び、この種のベクターを患者の新血管形成領域に導入するための方法は、従来技術の範囲内である。
siRNAは、新血管形成の領域で、またはその近くの組織の細胞にsiRNAを導入するために適しているいかなる手段によっても対象に投与されることができる。例えば、siRNAは、遺伝子銃、エレクトロポレーション、または他の適切な非経口または腸内投与経路により投与されることができる。
適当な腸内投与経路には、経口、直腸投与または経鼻投与を含む。
適当な非経口投与経路には、血管内投与(例えば、静脈内ボーラス注射、静脈内点滴、動脈内ボーラス注射、動脈内点滴、及び、血管内カテーテル滴下)、組織の周囲及び内部投与(例えば、腫瘍周囲及び腫瘍内部注射、網膜内注射または下位網膜注射)、(浸透圧ポンプによるような)皮下注射または皮下点滴を含む成膜、例えばカテーテルまたは他の配置デバイス(例えば、角膜ペレットまたは坐薬、点眼剤、または多孔性または非多孔性からなるインプラント、またはゼラチン状の材料)による新血管形成部位またはその近くの領域への直接(例えば、局所)適用、及び吸入を含む。適当な配置デバイスは、米国特許番号5,902,598及び6,375,972に記載された眼球インプラント、及び、米国特許番号6,331,313に記載された生分解性眼球インプラントを含む。これらの全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。この種の眼球インプラントは、Control Delivery Systems, Inc.(Watertown、マサチューセッツ州)及びOculex Pharmaceuticals, Inc. (Sunnyvale、カリフォルニア州)によって市販されている。
好適な実施形態においては、siRNAの注射または点滴は、新血管形成の部位、またはその近くで行われる。さらに好適には、siRNAは、例えば、従来技術の範囲内のように、または目蓋下部または結膜盲嚢眼に液体またはゲルの形で、眼に局所的に投与される(例えば、Acheampong AA et al, 2002, Drug Metabol. and Disposition 30: 421−429を参照のこと、この全体の開示は参照により本明細書に組み込まれる。)。
典型的には、siRNAは、約5マイクロリットルから約75マイクロリットル、例えば、約7マイクロリットルから約50マイクロリットル、好適には約10マイクロリットルから約30マイクロリットルの量で、目に局所投与される。75マイクロリットルよりも多い量でのsiRNAの眼への局所的滴下は、眼からの流出及び排出により、結果としてsiRNAを減少させうることが理解されている。したがって、可能な限り少ない量でsiRNAの高濃度(例えば100〜1000nM)を投与することが望ましい。
特に好適な非経口投与経路は、眼内投与である。本発明のsiRNAの眼内投与は、投与経路によってsiRNAが眼に入ることができる限り、眼に注射または直接(例えば局所的)投与によって、達成されうると理解されている。上記に記載された眼への投与の局所的経路に加えて、投与の適当な眼内経路には、硝子体内、網膜内、下位網膜、下位柄、眼窩周囲及び後眼窩、トランス角膜及びトランス胸膜投与を含む。この種の眼内投与経路は、従来技術の範囲内であり、例えば、Acheampong AA et al, 2002, supra及びBennett et al. (1996), Hum. Gene Ther. 7: 1763−1769及びAmbati J et al., 2002, Progress in Retinal and Eye Res. 21: 145−151を参照のこと。これらの全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。他の好適な実施形態においては、siRNAは、硝子体内注射によって投与される。
siRNAは単回投与または複数回投与で投与される。siRNAの投与が点滴である場合、その点滴は、一回の持続投与または複数の点滴により導入されることがある。組織内への直接的な薬剤の注射は、望ましくは血管新生部位またはその知覚で行われる。血管新生部位またはその近くの組織内の薬剤の複数回の注射は特に好適である。
当業者は、siRNAを与えられた対象に投与するための適切な投薬計画をすぐに決定することができる。例えば、新血管形成部位で、またはその近くに単一で注射または成膜することにより、siRNAは一度に対象に投与することが可能である。または、siRNAは、毎日または毎週、複数回にわたって対象に投与することができる。例えば、siRNAは、約7週から約28週、または約7週から約10週にわたって、週に1度、対象に投与することができる。特定の投薬計画において、siRNAは、週に1度、7週間にわたって、新血管形成部位またはその近く(例えば、硝子体内)に注射される。期間の長さが不明確であるsiRNAの周期的投与は、湿性ARMDまたは糖尿病性網膜症のような慢性的新血管形成疾患により苦しめられている対象にとって必要となることがあると理解されている。
投薬計画が複数回にわたる投与からなる場合、対象に投与されるsiRNAの有効量は、投薬計画全体にわたって投与されるsiRNAの総量からなることがあると理解されている。
公知技術によると、siRNAは、好適には、対象に投与するのに先立って、医薬組成物として形成される。本発明の医薬組成物は、少なくとも無菌及びピロゲンがないものであることにより特徴付けられる。本明細書に使用されているように、「製剤処方」は、ヒト及び獣医使用のための製剤を含む。本発明の医薬組成物を調製するための方法は、従来技術の範囲内であり、例えば、Remington’s Pharmaceutical Science, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. (1985)に記載されており、全体の開示は参照によって本明細書に組み込まれる。
一実施形態において、製剤処方は、生理的に許容できる担体媒体と混合された、siRNA(例えば、0.1から90重量%)または生理的に許容なそれらの塩からなる。好適な生理的に許容できる担体媒体は、水、緩衝用水、食塩水(例えば、通常の食塩水またはHankまたはEarleの平衡食塩溶液のような平衡食塩溶液)、0.4%生理食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などである。
医薬組成物は、従来の医薬賦形剤及び/または添加物からなることもある。適当な医薬賦形剤には、安定剤、酸化防止剤、オスモル濃度調整剤、バッファー及びpH調整剤を含む。適当な添加物には、生理的に生物学的適合性バッファー(例えば、トロメタミン塩酸塩)、キレート剤添加(例えばDTPAまたはDTPA−ビスアミド)またはカルシウムキレート複合体(例えば、カルシウムDTPA、CaNaDTPA−ビスアミド)、または随意に、カルシウム塩またはナトリウム塩の添加(例えば、塩化カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、グルコン酸カルシウムまたは乳酸カルシウム)が含まれる。本発明の医薬組成物は、液体での使用のためにパッケージされることができ、または、凍結乾燥されることができる。
眼への局所的投与のために、従来の眼内導入試薬を使用することができる。例えば、局所的な眼内導入のための本発明の医薬組成物は、上記に記載されているような食塩水、角膜浸透エンハンサー、不溶性粒子、ワセリン基剤または他のゲル基剤の軟膏、眼への滴下で粘性増加を受けるポリマーまたは粘膜付着性ポリマーからなることができる。好適には、眼内導入試薬は、角膜浸透を増加させる、または、粘性効果または角膜上皮をカバーしているムチン層を有する物理化学的な相互作用を確立することによってsiRNAの眼球前方の滞留を長引かせる。
局所的に眼内挿入のための好適な不溶性粒子は、全体の開示は本明細書に参照により組み込まれるBell et al.,の米国特許第6,355,271号に記載されているリン酸カルシウム粒子を含む。眼への滴下で粘性増加を受ける適当なポリマーは、ポロキサマ407(例えば、25%の濃度で)、セルロースアセトフタル酸塩(例えば、30%の濃度で)のようなポリエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、または、Gelrite(登録商標)(CP Kelco、Wilmington、デラウェア州により市販されている)のような低アセチルのジェランガムを含む。適当な粘膜付着性ポリマーには、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミド及び/または硫酸塩群のような複数の親水性官能基を有する親水コロイド、例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸、高分子量ポリエチレングリコール(例えば、>200,000数平均分子量)、デキストラン、ヒアルロン酸、ポリガラクツロ酸及びキシロカイン(xylocan)を含む。適当な角膜浸透エンハンサーには、シクロデクストリン、塩化ベンザルコニウム、ポリオキシエチレングリコールラウリルエーテル(例えば、Brij(登録商標)35)、ポリオキシエチレングリコールステアリルエーテル(例えば、Brij(登録商標)78)、ポリオキシエチレングリコールオレイルエーテル(例えば、Brij(登録商標)98)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジギトニン、タウロコール酸ナトリウム、サポニン及びCremaphor ELのようなポリオキシエチレン化ヒマシ油を含む。
固形組成物としては、従来の非毒性個体担体が使用できる。例えば、マンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ナトリウムサッカリン、滑石、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウムなどの医薬品グレードが挙げられる。
例えば、経口投与のための固形医薬組成物は、任意の担体及び上記の賦形剤お及び一またはそれ以上のsiRNAの10〜95%、好適には25%〜75%からなることができる。エアロゾル(吸入)投与のための医薬組成物は、上記に記載されたようにリポソーム内にカプセル化された一またはそれ以上のsiRNAの0.01〜20重量%、好適には1重量%〜10重量%及び噴霧剤からなることができる。担体は、例えば、鼻腔内導入のためのレシチンのように要望通りに含まれることもできる。
本発明は、以下の非限定的な実施例により例示される。
siRNAトランスフェクション及び生体外での低酸素誘導
siRNA設計−ヒトVEGF mRNAの5’末端から329ntで位置する19nt配列は、標的配列:AAACCTCACCAAGGCCAGCAC(配列ID番号:51)として選択された。それが、他のいかなる遺伝子からもmRNAに含まれなかったことを確実にするために、この標的配列は、NCBIによって提供されるBLAST検索エンジンに入れられる。BLASTアルゴリズムの使用は、Altschul et al. (1990), J. Mol. Biol. 215: 403−410及びAltschul et al. (1997), Nucleic Acids Res. 25: 3389−3402に記載され、これらの全体の開示は参照により組み込まれている。標的配列を含んだ他のいかなるmRNAも見つからないため、二重siRNAは、この標的配列に合成される(harmacon Research, Inc., Lafayette,コロラド州)。
二重siRNAは、以下のセンス鎖及びアンチセンス鎖を有する。
センス:
5’−accucaccaaggccagcacTT−3’(配列ID番号:77)
アンチセンス:
5’−gugcuggccuuggugagguTT−3’(配列ID番号:78)
siRNAセンス鎖及びアンチセンス鎖は、共に、各鎖上のTT3’突出末端(はっきりと示されている)と19nt二本鎖siRNAを形成する。このsiRNAは、「候補者5」(Candidate 5)または「候補5」(Cand5)と呼ばれる。ヒトVEGFmRNAを標的とする他のsiRNAは、「候補5」(Cand5)のために記載されたように設計され、及びテストされる。
緑色蛍光タンパク質(GFP)mRNA内の以下の配列を標的とするsiRNAは、非特異的制御として使用される、GGCTACGTCCAGCGCACC(配列ID番号:79).siRNAは、Dharmacon(Lafayette、コロラド州)から購入される。
siRNAトランスフェクション及び生体外での低酸素誘導−ヒト細胞株(293、Hela及びARPE19)は、それらの細胞がトランスフェクション時に〜50%融合性であるように、トランスフェクションの一日前に250マイクロリットルの完全なDMEM培地の24ウェルプレート内に、別々に播種される。細胞は、2.5nM Cand5 siRNAによって、及び、siRNAなしか、または、2.5nMの非特異的siRNA(GFPを標的とする)の制御によってトランスフェクションされる。トランスフェクションは、製造業者(Mirus)によって推奨される「輸送TKOトランスフェクション」試薬によって全ての細胞株内で実行される。
トランスフェクションの24時間後に、それぞれのウェル内に130ミクロモルの最終濃度のデフェロキサミンメシラートを付加することにより、低酸素が誘導される。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養培地は全てのウェルから除去され、及びヒトVEGF ELISA(R&D systems、Minneapolis、ミネソタ州)は、製造業者から入手可能なQuantikine human VEGF ELISAプロトコルに記載されているように、培地にて行われる。なお、全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
図1からわかるように、Cand5 siRNAによって誘導されるRNAi低下は、低酸素症293及びHeLa細胞によって生成されるVEGFの濃度を著しく減少させる。siRNAなし、または、非特異的siRNAの制御によって治療される低酸素症細胞によって生成されるVEGFの量において、基本的に差はなかった。同様の結果は、同条件下で治療されるヒトARPE19細胞によってもみられた。したがって、VEGFを標的としたsiRNAによるRNA干渉は、生体外でのヒト培養細胞におけるVEGFの病原性上方制御を中断させる。
上記で概説される実験は、マウス特異的VEGF siRNAを使用するマウスNIH3T3細胞で反復され(以下の実施例6を参照)、及び、VEGF生成は、製造業者から入手可能なQuantikine mouse VEGF ELISAプロトコルに記載されているように、マウスVEGF ELISA(R&D systems、Minneapolis、ミネソタ州)によって定量化される。なお、全体の開示は参照によって本明細書に組み込まれる。図1において報告されるヒト細胞株においても同様の結果が得られた。
ヒト培養細胞内のVEGF生成物においてのsiRNA濃度増加の効果
実施例1で概説される実験は、siRNA濃度が10nMから50nMの範囲で使用されるヒト293、HeLa及びARPE19によって反復される。VEGF生成物を下方制御するCand5の能力は約13nM siRNAまで適度に上昇したが、平たん効果が、この濃度以上においてみられた。平たん効果がsiRNAによってトランスフェクションしないわずかな細胞からのVEGF生成を反映するように示されるこれらの結果は、mRNAのsiRNAによって媒介されるRNAi分解の触媒性質を強調する。siRNAによってトランスフェクションした大多数の細胞において、低酸素症によって誘導されたVEGF mRNA生成の増加は、約13nMよりも高いsiRNA濃度での標的mRNAのsiRNAによる分解によって追い越される。
標的とするsiRNAの特異性
NIH 3T3 マウス線維芽細胞は、トランスフェクションの一日前に細胞が〜50%融合性であるように、標準条件下において24ウェルプレート内で培養される。ヒトVEGF siRNA Cand5は、実施例1において、NIH 3T3 マウス線維芽細胞内でトランスフェクションされる。低酸素症はその後、トランスフェクションされた細胞内で誘導され、及び、マウスVEGF濃度は実施例1におけるELISAによって測定される。
ヒトVEGF siRNA Cand5によって標的にされる配列は、1つのヌクレオチドによって、マウスVEGF mRNAとは異なる。図2からわかるように、ヒトVEGF siRNAは、低酸素症後のマウスVEGFを上方制御するマウス細胞の能力には影響を与えない。これらの結果は、siRNAによるRNAi分解が、1つのヌクレオチド分解能内で配列特異的であることを示す。
マウス網膜色素上皮細胞へのsiRNAの生体内導入
VEGFは、加齢黄斑変性症(ARMD)のヒト患者の網膜色素上皮細胞(RPE)において上方制御される。機能的siRNAが生体内のRPE細胞に導入されることを示すために、GFPは、組換え型アデノウイルスを有するマウス網膜内で発現され、及び、GFP発現は、siRNAによって発現抑制される。実験は、以下のとおりに行われた。5匹の成熟したC57/Black6マウス(Jackson Labs、 Bar Harbor、メイン州)の各々からの1つの眼は、Bennett et al. (1996), supra.において記載されているように、下位網膜に、CMVプロモーターによって運ばれたeGFPを含むアデノウイルスの〜1×10粒子及び輸送TKO試薬(Mirus)によって結合されるeGFPを標的とするsiRNAの20ピコモルを含む混合物を注射される。
明確な対照として、反対の眼は、CMVプロモーターによって運ばれたeGFPを含むアデノウイルスの〜1×10粒子及び輸送TKO試薬(Mirus)によって結合されるヒトVEGFを標的とするsiRNAの20ピコモルを含む混合物を注射される。GFPの発現は、注射の48時間及び60時間後に眼底部検眼鏡検査により検出される。動物は、注射後、48時間後、または60時間後に殺された。眼は摘出され、4%パラホルムアルデヒド内に固定され、平たんなプレパラートに調製されるか、または蛍光顕微鏡検査のための10ミクロン低温切片内に処理される。
GFP蛍光が非特異的制御siRNAを受容する反対の眼において検出可能であったが、5匹のマウスのうち4匹において、GFP蛍光は、GFP mRNAを標的とするsiRNAを受容する眼において検出可能でなかった。蛍光顕微鏡検査によって分析される代表的な平たんなプレパラートは、非特異的制御siRNAを受容した眼と比較すると、GFP siRNAを受容した眼のGFP蛍光の不足を示した。他の網膜の低温切開片は、組換え型アデノウイルスが能率的にRPE細胞を標的とすること、及び、アデノウイルスが、GFP mRNAを標的とするsiRNAを伴う場合に、GFP導入遺伝子の発現は停止することを示す。
GFP mRNAを標的とするsiRNAを受容した眼において、蛍光顕微鏡によって検出可能な特定のGFP蛍光があるのに対し、非特異的siRNAを受容した制御と比較して、蛍光は非常に抑制される。これらのデータは、機能的siRNAが生体内でRPE細胞に導入されうることを証明している。
生体内における発現及びマウス網膜におけるヒトVEGFのsiRNAによるRNAi分解
VEGFに標的とされるsiRNAが生体内で機能することを証明するために、実施例4のように、下位網膜注射によるアデノウイルスを介してマウスRPE細胞に外因性ヒトVEGF発現カセットが導入される。一つの眼はCand5 siRNAを受容し、及び反対の眼はGFP mRNAに標的にされるsiRNAを受容した。この動物は、注射の60時間後に殺され、及び、注射された眼は除去され、摘出後に液体窒素内で即座に冷凍される。その後、眼は、溶解緩衝液内で均一にされ、及び、標準Bradfordタンパク質アッセイ(Roche、ドイツ)を使用して全タンパク質が測定される。試料1は、実施例1で記載したように、ELISAによりヒトVEGFのための分析の前に全タンパク質を規格化される。
VEGFの発現は、動物によってやや異なるものである。VEGFレベルの可変性は、実施例4のGFP実験において観察されるそれらによく相関しているものであり、注射から注射までのいくつかのエラー及び、各動物における標的遺伝子を導入するアデノウイルスの能力の差異が起因している可能性がある。しかしながら、非特異的制御siRNAを受容する眼と比較して、VEGF siRNAを受容する眼においては、VEGF発現の著しい減衰がみられた(図4)。これらのデータは、Cand5 siRNAが強力であり、生体内におけるマウスRPEのヒトVEGF発現を抑制するのに効果的であることを示している。
マウスCNVモデルにおける脈絡膜新血管形成の抑制
ARMDにおける脈絡膜新血管形成はRPE細胞でのVEGFの上方制御によるものであるという証拠がある。このヒト病原性条件は、網膜上のスポットを焼くために、レーザーを使用することにより(「レーザー光凝固」または「レーザー誘導」)、マウスでモデル化することができる。治療過程の間、VEGFは、燃焼領域のRPE細胞において上方制御され、脈絡膜の血管再生に至っていると考えられる。このモデルは、マウス脈絡膜新血管形成(「CNV」)モデルと呼ばれている。
マウスCNVモデルを救うために、実施例1からヒト「Cand5」siRNAから1つのヌクレオチド変化に組み込まれるようにマウスsiRNAは設計された。マウスsiRNAは、配列AAACCUCACCAAAGCCAGCAC(配列ID番号:80)でマウスVEGF mRNAを特異的に標的とする。マウスVEGFを標的とする他のsiRNAもまた、設計され、テストされる。実施例1における非特異的制御として使用されるGFP siRNAは、ここでも非特異的制御として使用される。
レーザー誘導から24時間後、11匹の成熟したC57/Black6マウス(Jackson Labs, Bar Harbor,メイン州)は、実施例4に示されるように、下位網膜に、CMVプロモーターによって運ばれたLacZを含むアデノウイルスの〜1×10粒子及び輸送TKO試薬(Mirus)によって結合されるヒトVEGFを標的とするsiRNAの20ピコモルを含む混合物を注射される。対照として、反対の眼はCMVプロモーターによって運ばれたLacZを含むアデノウイルスの〜1×10粒子及び輸送TKO試薬(Mirus)によって結合されるヒトVEGFを標的とするsiRNAの20ピコモルを含む混合物を受容した。
レーザー処理から14日後、マウスはフルオレセインによって灌流され、及び、新血管形成領域が燃焼スポット周辺で測定された。反対の眼の燃焼領域が、対照として使用された。マウスVEGFを標的とするsiRNAを受容する動物における燃焼領域周辺の新血管形成部位は、平均して、対象領域の1/4である。これらのデータは、ARMDの治療において、VEGFに誘導されたsiRNA(「アンチVEGF siRNA」とも呼ばれる)の使用を支持するものである。
siRNAの発現におけるアデノ付随ウイルスベクターの生成
siRNAを導入するための組換え型AAVベクターを生成する「シス活性型」プラスミドは、基本的にはSamulski R et al. (1987),supra.に記載された、PCRベースのサブクローニングによって生成される。シス活性型プラスミドは、「pAAVsiRNA」と呼ばれた。
psub201のrep遺伝子及びcap遺伝子は、以下の配列とこの順で置換される:ヒトU6 RNAプロモーターの制御下でポリT終結配列と操作可能な結合において配列をコーディングする19ntセンスRNA鎖及びヒトU6 RNAプロモーターの制御下でポリT終結配列と操作可能な結合において配列をコーディングする19ntアンチセンスRNA鎖。pAAVsiRNAの概略図は図5によって与えられる。
組換え型AAV siRNAベクターは、Fisher KJ et al. (1996), supra.に記載されたように、E1が削除されたアデノウイルスに感染しているヒト293細胞内にpAAVsiRNAをトランスフェクションさせることにより得られた。AAVrep及びcapの機能は、Samulski R et al. (1989), supra.に記載されているように、トランス活性型プラスミドpAAV/Adにより提供される。組換え型AAV siRNAベクターの生成物の多くは、Fisher KJ et al. (1996), supra.に記載されているように、1mlあたりのゲノムコピー数にしたがって滴定される。
VEGFに誘導されたsiRNAは実験的な脈絡膜新血管形成を阻害する
マウスにおいて実験的にレーザーにより誘導された脈絡膜新血管形成(CNV)を阻害するマウスVEGFに誘導されたsiRNAの能力は、以下のようにテストされた。
成熟したメスのC57BL/6マウスの網膜は、810nmダイオードレーザー(75um、140mw、0.10秒)(OcuLight Six; IRIS Medical, Mountain View,カリフォルニア州)を用いてレーザー光凝固された。3つのレーザースポットがそれぞれのマウスの両眼に適用された。レーザー光凝固から36時間後、マウスVEGFに標的とされるsiRNA(「mVEGF.siRNA」)はそれぞれのマウスの1つの眼の下位網膜または硝子体内に導入された。下位網膜注射において、siRNAは、輸送TKOトランスフェクション試薬(Mirus)と結合され、及び、組換え型アデノウイルス(rアデノウイルス)と混合された。硝子体内注射において、siRNAはトランスフェクション試薬及びrアデノウイルスなしで導入された。対照として、各マウスの反対の眼は、GFPに標的とされるsiRNA(「GFP1.siRNA」)を同一の処方で下位網膜または硝子体内に注射された。なお、GFPはマウスVEGFと相同ではない。
レーザー処理から14日後、全ての動物は高分子量FITCデキストランで灌流され、脈絡膜プレパラートが上述したように調製され、この平たんなプレパラートは撮影され、及び遮蔽された方法で、顕微鏡によって分析された。各平たんなプレパラートにおけるCNVの領域は、Openlabソフトウェア(Improvision, Boston,マサチューセッツ州)により測定された。mVEGF1.siRNAにより処理された眼のCNVの平均領域は、下位網膜(図6A、P<0.003)及び硝子体内(図6B、P<0.04)の両方にGFP1.siRNAを導入する処理がされた眼における領域よりも著しく小さいものであった。
第二の実験において、成熟したメスのC57BL/6マウスは、上記に記載したようにレーザー光凝固され、及び、この動物は対照群及びテスト群に分けられた。レーザー光凝固から一日後、リン酸緩衝生理食塩水が対照群の動物の硝子体内に導入された。これらの動物は、レーザー処理から14日後、デキストランフルオロセインによって灌流された。その後に脈絡膜プレパラートが調製され、各平たんなプレパラートにおけるCNVの領域が上記に記載したように計測された。
レーザー光凝固から14日後、mVEGF1.siRNAはテスト群の各マウスの一つの眼の硝子体内に注射によって導入された。反対の眼は、対照として、GFP1.siRNAが注射された。レーザー処理から21日後、テスト群の動物は、高分子量デキストランフルオロセインによって灌流された。その後、脈絡膜プレパラートが調製され、各平たんなプレパラートにおけるCNVの領域は、上記のように測定された。
この後者の実験において、CNV成長前とは対照的に、アンチVEGFsiRNAがCNV成長の間投与され、したがって、湿性AMDを呈するヒト患者の条件のより代表的なものとなる。図6からわかるように、mVEGF1.siRNA処理された眼のCNV平均領域は、GFP1.siRNA処理された眼において測定されたそれらの領域よりも著しく小さい(図6C、p<0.05)。21日にmVEGF1.siRNA処理された眼及び14日の対照(「PBS」)眼のCNVの平均領域は、著しく異なる(図6C、P=0.469)
これらの実験結果は、加齢黄斑変性症がアンチVEGF siRNAにより治療できることを示す。
マウスRPE細胞内のアンチVEGFsiRNAより誘導されたヒトVEGFの生体内RNA干渉
生体内においてVEGFのRNAiを誘導するCand5siRNAの能力は以下のように評価される。
AAV.CMV.VEGFは、アデノ随伴ウイルスベクターからヒトVEGFを発現し、Dr. A. Auricchioより豊富に提供される。AAV.CMV.VEGFは、5匹のC57B1/6マウスの眼の下位網膜及び両側に注射された。AAV.CMV.VEGFの注射から28日後、Cand5 siRNAは1ツの眼の中に硝子体内注射することで導入され、対照としてGFP1.siRNAはそれぞれの動物の反対の眼に硝子体内注射により導入される。
siRNA注射から、0日(siRNA注射前)、及び6、10及び14日後、マウスは殺され、眼は摘出後即座に液体窒素内で凍結された。その後、眼は溶解緩衝液(Roche,Basel,スイス)において均質にされ、全タンパク質は、上記実施例5のように、Bradfordアッセイを用いて測定される。0日時点において2匹のマウスが(n=2)、6日、10日及び14日時点においてそれぞれ3匹のマウスが(n=3)用いられる。試料は、製造業者(R&D systems, Minneapolis,ミネソタ州)の推奨によって、ELISAによるヒトVEGF分析前に全タンパク質が規格化される。それぞれのマウスごとのVEGFの割合(%VEGF)は、眼にCand5と注射されたVEGFの濃度([VEGF])を、GFP1.siRNAと注射された[VEGF]によって割り、100をかけて計算される。
図7から分かるように、Cand5の単一注射は、RNAiの媒介による、siRNA注射後少なくとも14日を通じて約35%のVEGF生成の減少と、siRNA注射後6日で約70%のVEGFレベルの減少を誘発した。これらの結果は、ヒトVEGFに対するsiRNAが、維持された期間において、生体内でヒトVEGFのRNAiを誘導することができることを示している。
アンチVEGFsiRNAを有するサルの生体内RNA干渉
この研究の目的は、CNVの誘導後、オスのカニクイザルに単一硝子体内注射によって投与する際に、Cand5の安全性および有効性を決定することにある。Cand5は、投薬を受けていないオスのカニクイザルに以下の投与量レベルで与えられる:0mg/眼(対照)、0.07mg/眼、0.18mg/眼、0.35mg/眼、及び0.7mg/眼。
CNVは各動物の両眼の黄斑へのレーザー処理によって誘導され、及び、Cand5の投与は、レーザー処理のすぐ後になされた。それらの動物は、臨床徴候、体重及び眼の状態(広範囲な眼の検査、網電図記録法及び振動計測)の変化について評価された。フルオロセイン血管造影法がなされ、及び、血液試料が収集された。研究の最後に(44日)、全ての動物を安楽死させ、及び、完全で徹底的な検死が行われた。選択された組織は、組織病理評価のため収集され、保存された。
レーザーによって黄斑の病変を引き起こした後及びCNVの進行が続く間に、サルが最大0.70mg/眼まで両眼に単一硝子体注射で投与される場合、Cand5の全身性及び局所性(眼性)無副作用が検出された。
ヒト胎児腎臓293細胞におけるアンチVEGF siRNAによるVEGFの生体内RNA干渉
ヒト胎児腎臓293細胞(ATCC,Manassas、バージニア州から得られる)
は、Dulbecco’s Modified Eagle培地(DMEM、Cellgro, Herndon、バージニア州から得られる)において、10%ウシ胎児血清(FBS、JRH Biosciences,Lenexa、カンザス州から得られる)及び細胞培養成長の汚染を防止するために使用される抗生−抗真菌試薬(Gibco,Carlsbad、カリフォルニア州から得られる)と培養される。
siRNAは統合的DNA技術(Coralville、アイオワ州)により合成される。siRNA標的配列は表2に示されている。陰性対照として強化された緑色蛍光タンパク質(EGFP)の遺伝子を標的とするこの研究において、付加的siRNAが使用されている。
Figure 2012510820
siRNAトランスフェクション及び生体内低酸素誘導。ヒト293細胞は、24ウェルプレート内で、5%二酸化炭素と37℃で一晩掛けて培養される。次の日、細胞が約50%〜70%灌流されると、トランスフェクションが行われる。ヒトVEGFに対して向けられたsiRNAによって細胞はトランスフェクションされる。siRNAはCapi試薬内で混合され、250mM塩化カルシウム溶液の20μlに加えられる。siRNA/塩化カルシウム混合物は、ボルテックスによる混合を行いながら、2X Hanks平衡塩溶液(HBS)の20μlに液滴で加えられる。siRNA/塩化カルシウム/HBS複合体は、各ウェルの培地に直接加えられる(300μL/ウェル)。37℃で4時間保温培養した後、培地は除去され、無血清培地を含む10%DMSOと、細胞はさらに保温培養される(300μL/ウェル、室温で1〜2分)。この培地はその後除去され、及び、細胞は、増殖培地と再び培養される(500μL/ウェル)。陰性対照は、siRNA及び非特異的siRNA(EGFP1 siRNA)欠損トランスフェクション試薬を含む。スクリーニング実験において、siRNAは25nMの濃度で使用される。用量反応実験において、siRNAは、1nM、5nM及び25nMの濃度で用いられる。低酸素症は、トランスフェクションが行われた4時間後、130μMの最終濃度でデスフェリオキサミンにより引き起こされる。ヘムFe2+相互作用を阻害することによって、哺乳類細胞において正常な酸素を感知する経路を崩壊させることが提唱されているように、デスフェリオキサミンは低酸素状態を呈する。
VEGFタンパク質定量化。トランスフェクションから約48時間後、全てのウェルから上澄みが除去され、及び、ヒトVEGF ELISA(R & D systems,Minneapolis、ミネソタ州)は、Quantikine human VEGF ELISAプロトコルに記載されているように293細胞において行われる。VEGF特異的抗体はプレートと結合するVEGFの量に比例して発色が生じる各ウェルに加えられる。ELISA結果は、450nmで、AD340プレートリーダー上で読み取られる。
結果。ヒトVEGF siRNAは、293細胞におけるヒトVEGFタンパク質の上方制御による低酸素症を抑制する。ヒトVEGFは、低酸素のデスフェリオキサミンによって媒介される誘導によって上方制御された。OD 450nmの表示は、試料細胞におけるヒトVEGFタンパク質レベルを反映した。hVEGFタンパク質レベルの増加による低酸素症は、ヒトVEGF siRNAの全てによってトランスフェクションされた細胞において著しく減少した(図8)。hVEGFレベルの効果は、非特異的siRNA(EGFP siRNA)によるトランスフェクションまたはsiRNAなしの擬トランスフェクションにおいては観察されなかった。用量反応研究は、Cand5、hVEGF#1、hVEGF#2、hVEGF#3、hVEGF#4、hVEGF#6及びhVEGF#7において行われる(図9)。
VEGFイソ型の生体内RNA干渉
VEGF165bは抗新血管形成VEGFイソ型として同定された。siRNAは、スペアVEGF165bを含まないVEGF165のような特定のVEGFイソ型を選択的に阻害するように設計される。
方法:ARPE19細胞を24ウェルプレートに播種する(ウェルにつき50,000細胞)。播種後18から24時間で、細胞は50〜75%灌流され、及び、トランスフェクションのために使用される。14ヒトVEGF−A特定siRNAが設計され、テストされる。細胞は、製造業者のプロトコル後に、Ribojuice(商標)siRNAトランスフェクション試薬(Novagen)を用いるsiRNAによりトランスフェクションされる。具体的には、細胞の単一ウェルにおいて、40.5Lも無結成OPTI−MEMはエッペンドルフ管内にピペットで移され、その後、Ribojuiceの2μLがOPTI−MEMに加えられた。溶液は、穏やかなボルテックスにより混合され、管の下部に内容物を集めるため短時間遠心分離にかけられ、室温で5分間保温培養される。siRNA(1μMストックの7.5μL)がRibojuice/培地混合物に加えられ、管の下部に内容物を集めるため短時間遠心分離にかけられる。混合物は、室温で15分間保温培養される。室温培養の間、培地は細胞から除去され、新しい完全なARPE19増殖培地(DMEM/F12、10%FBS、1%ペニシリン/ストレプトマイシン)に交換される。300Lの体積のsiRNAの最終濃度は、25nMであった。細胞は、37℃、5%二酸化炭素で24時間維持される。さらなる実験において、反応は、各siRNAを有する3倍のウェルにおいて細胞をトランスフェクションさせるために拡大された。トランスフェクション後24時間で、トランスフェクション混合物は除去され、無血清DMEM/F12、10ng/mLヒト組換え型TGFβIIを含むDMEM/F12または10ng/mLのTGFβII及び5μg/mLシクロヘキシミドを含むDMEM/F12の500μLにより細胞は処理される。さらに24時間、細胞は37℃、5%二酸化炭素に戻された。その後、培地は細胞から除去され、及び、ELISAによってタンパク質発現のために分析された(Quantikine human VEGF ELISA kit (R&D Systems))。培地は細胞から除去され、エッペンドルフ管に集められ、氷上に置かれて、ELISAを介するVEGFタンパク質のためにすぐに分析される、または、−80℃で保存され、後の時点におけるVEGFのために分析される。
これらの結果に基づいて、選択された数のsiRNA候補は、付加的トランスフェクションスクリーンに通された。細胞は収集され、RNAは抽出され、及び半定量的RT−PCRがVEGF165、VEGF165b、VEGF121及びVEGF189におけるsiRNAの阻害作用を測定するために実行された。GAPDHハウスキーピング遺伝子発現は対照として使用される。具体的には、ウェルから培地を除去した後、RNAqueous Kit(Ambion)から溶解/結合溶液の200μLが各ウェルに加えられる。RNAは分光測光法(OD 260nM)を介して定量化された。溶解した細胞は収集され、製造業者のプロトコル後にRNAが抽出された。RNAは製造業者のプロトコルに従って、SuperScript(登録商標)III逆転社酵素(Invitrogen)を使用して逆転写される。cDNAはPCRを使用してGAPDH、VEGF165、VEGF165b、VEGF121及びVEGF189のために分析される。PCRのために使用されるプライマーが表3に示されている。
Figure 2012510820
PCR分析において、各プライマーの最終濃度が200nMとなるように、3μL cDNAは、それぞれ適切な順方向プライマー(10μM)及び逆方向プライマー(10μM)及びプラチナPCRスーパーミックス(Platinum PCR Supermix)(Invitrogen)の45μLと結合される。cDNAは以下のPCR条件によって、サーマルサイクラー内で増殖される。
工程1:94℃で2分
工程2:94℃で15秒
工程3:55℃で30秒
工程4:72℃で30秒
工程5:工程2〜4をGAPDH、VEGF165、VEGF121、及びVEGF189においては30分、VEGF165bにおいては35分繰り返す。
工程6:72℃で10分
工程7:4℃
PCR生成物はその後、1X TAEバッファー内に調製された2%アガロースゲル上で視覚化される。
結果、TGFβIIによるARPE19細胞の処理は、ARPE細胞におけるVEGF生成を誘導し、ELISA結果は、いくつかのsiRNA候補がARPE19細胞においてTGF IIによって誘導されるVEGFの生成を阻害することが示されている。RT−PCRは、2つの候補が、スペアVEGF165bを除くVEGF165、VEGF121、及びVEGF189の生成を阻害することが確かめられた。図12(pg/mL hVEGF)及び13(%ノックダウンhVEGF)で示されたように、VEGF siRNA候補(表2)は、ELISAによってテストされたように、ARPE19細胞によるVEGFタンパク質生成を阻害する能力のスクリーニングが行われた。細胞はVEGF生成を上方制御するために、10ng/mL TGF IIにより処理される。ELISAは全VEGFタンパク質を測定し、いかなる特定のスプライシング変異体においても選択的ではなかった。いくつかの候補(OPK−HVB−004、OPK−HVB−010、及びOPK−HVB−011)は、抑制効果を示し、さらなる研究を保証した。図14(pg/mL hVEGF)及び15(%ノックダウンhVEGF)に示されているように、図12及び図13と同じ方法を使用するVEGF生成の第二スクリーンは、OPK−HVB−004及びOPK−HVB−010がVEGFタンパク質の生成を阻害することを示し、さらなる研究を保証した。
図16、24及び27は、様々な濃度でのいくつかの候補(OPK−HVB−004、OPK−HVB−010、及びOPK−HVB−012)を有するヒトVEGFノックダウンの用量反応有効性を示す。
図17はいくつかの候補(OPK−HVB−004、OPK−HVB−010、及びOPK−HVB−012)の1週間(7日間)にわたるヒトVEGFの下方制御を示す。
対照として、GAPDH RT−PCRが、図18に示したような様々な処理がされた細胞において行われた。存在するRNAの実際の量が定量化されなくても、対照レーン3を参照にして比較すると、手順は半定量的である。具体的には、RNA生成の下方制御はバンドがかすかに見えると、RNA生成の下方制御が示される。この実験において、レーン2〜11における試料は、VEGFの生成を上方制御するように10ng/mL TGFβIIによって処理される。他の処理がGAPDH mRNAに効果を有さないのに対し、FAM−GAPDH siRNAはGAPDHメッセージを下方制御し(レーン4)、したがって、処理された細胞における全RNA生成において変動性がないことを確認した。
VEGF165イソ型RT−PCRも、図19に示したように、処理された細胞において実行された。レーン2〜11の試料は、VEGFの生成を上方制御するために10ng/mL TGFβIIによって処理された。25nM bevasiranib(レーン6)、bevasiranibは全VEGFイソ型を下方制御することが知られている。25nM OPK−HVB−004(レーン7)及び25nM OPK−HVB−010(レーン8)は、レーン3における対照よりも淡いバンドで示されるように、TGFβII(レーン2)により誘導された後、VEGF165mRNAの生成を下方制御する。
VEGF189イソ型RT−PCRは、図20に示したようにして実行される。レーン2〜11における試料は、VEGFの生成を上方制御するように、10ng/mL TGFβIIによって処理された。
25nM bevasiranib(レーン6)、25nM OPK−HVB−004(レーン7)及び25nM OPK−HVB−010(レーン8)は、対照レーン3よりも淡いバンドで示されるように、TGFβII(レーン2)によって誘導された後VEGF189mRNAの生成を下方制御する。
VEGF121イソ型RT−PCRはその後、図21に示したように実行される。レーン2〜11における試料は、VEGFの生成を上方制御するように、10ng/mL TGFβIIによって処理された。
対照レーン3よりも淡いバンドで示されるように、VEGF121mRNAはレーン6(25nM bevasiranib)において下方制御される。
最終的に、VEGF165bイソ型RTPCRは図22に示されたように実行される。
レーン2〜11における試料は、VEGFの生成を上方制御するように10ng/mL TGFβIIによって処理された。最初の事項として、2つのバンド>600bpは人工的であるように決定される。しかしながら、VEGF165b mRNAは、対照レーン3よちもバンドが弱いことから示されるように、bevasiranib(レーン6)によって下方制御された。反対に、OPK−HVB−004(レーン7)及びOPK−HVB−010(レーン8)においてのバンドは対照レーン3よりも弱くなっていない。したがって、これらのsiRNA構造物は、様々な他のVEGFイソ型を阻害できるのに対し、VEGF165b発現を維持できる。したがって、VEGF165bをスペアとするsiRNAは合成されることができ、全てのVEGF−Aイソ型をノックダウンするsiRNAよりも有効であることがある。VEGF165bをスペアとするsiRNAは、眼性新血管形成の治療において、有力な治療候補である。
siRNAによる処理後のサイトカインプロファイル
ポリイノシン−ポリシチジン酸ナトリウム塩[Poly(I :C)]による処理後のARPE19細胞のサイトカイニン分泌プロファイルは、dsRNA分析を決定した。siRNAがPoly(I:C)のように挙動するか否か測定するための、及び、同じサイトカイニンを生成する細胞を生じるかどうかのテストが行われる。
方法。ARPE19細胞は24ウェルプレートに播種された(ウェルごと50,000細胞)。24時間後、培地は除去され、細胞は、Poly(I:C)0〜1000mg/mL(Sigma, St. Louis,ミズーリ州)またはポリデオキシノシン−ポリデオキシチジン酸ナトリウム塩[Poly(dI:dC)、50mU/mL〜800mU/mL](Sigma)で処理され、無血清DMEM/F12(1:1)(Invitrogen, Carlsbad,カリフォルニア州)内で調製される。処理から48時間後、培地は細胞から収集され、製造業者のプロトコルに従って、ELISA(FN−γ、IL−8、IL−6、TNFa、ICAM、IL−12及びMCP−1において、Quantikine(登録商標) Immunoassays、R&D Systems,Minneapolis,ミネソタ州、IFN−α及びIFN−βにおいてVerikine(登録商標)ELISA kits、PBL Biomedical Laboratories,Piscataway,ニュージャージー州)を介して分析される。
ARPE19細胞はbevasiranib、OPK−HVB−004、OPK−HVB−009、OPK−HVB−010及びOPK−HVB−012(Dhamacon/Thermo Scientific,Chicago,イリノイ州)によってトランスフェクションされる。細胞は24ウェルプレートに播種される(ウェルごとに40,000細胞)。24時間後、製造業者のプロトコルに従って、細胞はRibojuice(登録商標)トランスフェクション試薬(Novagen/EMD,San Diego,カリフォルニア州)を使用する25nM siRNAによってトランスフェクションされる。トランスフェクションから24時間後、細胞は10ng/mLヒト組換え型TGFβII(R&D Systems)によって処理される。トランスフェクションから48時間(例えばTGFII処理から24時間)、培地は収集され、サイトカイニンレベルは上記に記載したように分析される。あるいは、培地はELISA(R&D Systems)を介してhVEGFのために分析される。結果は図23に示されている。
結論。上記に基づくと、(i)Poly(I:C)、dsRNA類似体への応答において、ARPE19細胞はいくつかの炎症性サイトカインを生成するが、3つの鍵となるメディエーター、IFN−α、IFN−βまたはIFN−γは生成しない、(ii)ARPE19細胞は潜在的炎症性及びsiRNAのようなdsRNAの特異的効果の研究に用いることができる、(iii)OPK−HVB−009及びOPK−HVB−010はARPE19細胞にテストされるサイトカインのいずれも分泌させず、それらには低い潜在的炎症性を有する可能性がある、ということが示唆された。
用量反応曲線はsiRNAの特異性を示す。
図26及び27に示されたように、用量反応曲線は、様々なsiRNA、21mersを用いて生成される。用量反応は、使用されたsiRNAへの特異的反応を示す特定のsiRNAによってみられた。用量反応曲線は、図25及び26に示されたように、OPK−HVB−009においても生成される。実施例12及び13に記載されたように、処理され、トランスフェクションされた。細胞は24ウェルプレート内に播種された(40,000細胞/ウェル)。加えて、異なる濃度が使用され、及び、したがって、OPTI−MEM、Ribojuice及びsiRNAの体積は、50μlトランスフェクション混合を調製する際に、それに従って調製される。
siRNAの安定性
図28、29、30、31及び32において示されたように、様々な条件下で保存されたsiRNAにより、ARPE19細胞はトランスフェクションされる。細胞は、実施例12及び13で記載したようにトランスフェクションされる。それは、siRNA分子が図28、29、30、31及び32において示されたように、様々な条件下で安定的であることを示している。例えば、7.5μM siRNAは3つの管に分割され、それぞれの管は異なった温度(37℃、室温、4℃)で最大8週間保存される。それぞれの管の分割量は、予定された時点(24時間、48時間、及び一週間)で収集される。分割量の収集に応じて−80℃で保存される。それぞれの分割量は、ARPE19細胞における有効性において、異なる環境条件下でsiRNAが安定性を維持したかどうかをみるためにテストされた。siRNAは、ウェルごとに40,000細胞が播種された実施例12に記載された方法を使用してARPE19細胞の中にトランスフェクションされた。
VEGFの異種間下方制御
C6細胞は24ウェルプレートに播種される(P12、ウェルごとに40,000細胞)。播種後18から24時間で、細胞は50〜70%灌流され、トランスフェクションのために使用される。細胞は、製造業者のプロトコル後に、Ribojuice(登録商標)siRNAトランスフェクション試薬(Novagen)を使用するOPK−HVB−004、OPK−HVB−009、OPK−HVB−010及びOPK−HVB−012によってトランスフェクションされる。一時的に、単一ウェルにおいて、無血清OPTI−MEM(40.5μL〜47μL)はエッペンドルフ管にピペットで移され、その後、Ribojuiceの2μLがOPTI−MEM(Gibco)に加えられる。溶液は穏やかにボルテックスで混合され、管の下部に内容物を集めるために短時間遠心分離にかけられ、室温で5分保温培養される。siRNA(100nMまたは1μM保存されたものの0.3μL〜7.5μL)がRibojuice/培地混合物に加えられ、穏やかに混合され、管の下部に内容物を集めるために短時間遠心分離にかけられる。混合物は室温で15分間保温培養される。保温培養の間、培地は細胞から除去され、新しいC6増殖培地(F−12 Kaighn’s、2.5%ウシ胎児血清、15%ウマ血清、1%ペニシリン/ストレプトマイシン)の250μLに交換される。15分の保温培養後、siRNA/Ribojuice/培地混合物(50μL)が細胞に液滴で加えられる。プレートは、複合体がウェル内で確実に均一となるよう穏やかに振動される。300μLの体積において、siRNAの最終濃度は、250pM、500PM、1nM、5nMまたは25nMである。細胞は、37℃、5%二酸化炭素で24時間維持される。全体積は、各siRNAが3倍の濃度でテストされるように拡大された。トランスフェクション後24時間で、トランスフェクション混合物は除去され、及び、細胞は、新しいC6増殖培地または10ng/mLヒト組換え型TGFβIIが添加された新しいC6増殖培地の500μLによって処理される。さらに24時間、細胞は、37℃、5%二酸化炭素に戻された。その後、培地は細胞から除去され、ELISA(Quantikine rat VEGF ELISA kit, R&D Systems)によってタンパク質発現のために分析された。
NIH3T3細胞は24ウェルプレート内に播種される(P2〜P6、ウェルごとに40,000細胞)。播種後18から24時間で、細胞は50〜70%灌流され、トランスフェクションのために使用される。細胞は、製造業者のプロトコル後、Lipofectamine(登録商標)試薬2000(Invitrogen)を使用するsiRNAによってトランスフェクションされる。一時的に、単一ウェルにおいて、siRNA(1μMまたは7.5μM)はエッペンドルフ管において50μL OPTI−MEMで希釈され、穏やかに混合され、ボルテックスされる。第二エッペンドルフ管において、Lipofectamine2000の1μLがOPTI−MEMの49μLと結合される。混合物は穏やかに混合され、ボルテックスされ、室温で5分間保温培養される。5分後、希釈されたsiRNA(50μL体積)は、希釈されたLipofectamine2000(50μL)に加えられる。内容物は穏やかに混合され、室温で20分間保温培養される。20分間の保温培養の間、培地は細胞から除去され、新しいNIH3T3増殖培地(DMEM、10%ウシ胎児血清)の500μLと交換される。20分後、siRNA−Lipofectamine2000複合体(100μL)が細胞に液滴で加えられる。プレートは、複合体がウェル内で確実に均一となるよう穏やかに振動される。その後、細胞は、37℃、5%二酸化炭素で24時間保温培養される。500μL体積におけるsiRNAの最終濃度は、1nM、5nMまたは25nMであった。トランスフェクション後24時間で、トランスフェクション混合物は除去され、細胞は、新しいDMEMまたは10ng/mLヒト組換え型TGFβIIを添加された新しいDMEMの500μLによって処理される。さらに24時間、37℃、5%二酸化炭素に戻された。ELISA(Quantikine rat VEGF ELISA kit, R&D Systems)によってタンパク質発現のために分析された。
実験の結果は、図34,35及び39に示されている。図34に示したように、OPK−HVB−004及びOPK−HVB−009は、C6細胞によるVEGF分泌を阻害することが可能であった。同様の実験がマウス細胞(NIH3T3)でも行われ、図35及び39で示すように、OPK−HVB−004、OPK−HVB−009及びOPK−HVB−010はマウスVEGFの分泌を阻害することが可能であった。
異なるsiRNAの比較
突出末端からなる21mer siRNAは、一方の19mer平滑末端と比較される。ARPE19細胞は、実施例12、13及び14に記載されたように、異なるsiRNAによりトランスフェクションされ、VEGF生成は測定される。一方の平滑末端は、図36に示された21merのように、ARPE19細胞におけるノックダウンVEGF生成が等しく有効的であると見出される。
17bp及びVEGF生成を阻害できる突出末端からなる19mersのスクリーン。
17mer及びdTdT突出末端からなるsiRNAは、実施例12、13及び14に記載したように、ARPE19細胞においてトランスフェクションされる。いくつかのsiRNAは、図37に示したように、VEGF生成を阻害するよう見出された。
siRNAの用量反応
平滑末端または突出末端の19mer(17bp+dTdT以上)からなる19mersは、図38に示したように様々な用量においてARPE19細胞内でトランスフェクションされる。用量反応曲線は、実施例12、13及び16で記載されたように、VEGF分泌を測定することにより生成する。用量反応は、siRNAへの反応がsiRNAに特異的であり、非特異的siRNA反応によってでは起きなかったことを示す。結果は図38で見ることができる。NIH3T3細胞においてテストされた平滑末端siRNAは、特異的用量反応を示す(図39を参照)。

Claims (60)

  1. 第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有する単離siRNAであって、前記第1のRNA鎖は血管内皮増殖因子(VEGF)イソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有し、前記VEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるものであり、さらに前記siRNAは、当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、VEGF165bに対して少なくとも部分的に非相補的であることを特徴とする、単離siRNA。
  2. 請求項1記載のsiRNAにおいて、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号86、配列ID番号87、配列ID番号88、配列ID番号89、配列ID番号90、配列ID番号91、配列ID番号92、配列ID番号93、配列ID番号94、配列ID番号95、配列ID番号96、配列ID番号97、配列ID番号98、配列ID番号99、配列ID番号100、配列ID番号101、配列ID番号102、配列ID番号103、配列ID番号104、配列ID番号105、配列ID番号106、配列ID番号107、配列ID番号108、配列ID番号109、配列ID番号110、配列ID番号111、配列ID番号112、配列ID番号113、配列ID番号114、配列ID番号115、配列ID番号116、配列ID番号117、及び配列ID番号118から成る群から選択されるものである。
  3. 請求項1記載のsiRNAにおいて、前記RNA二本鎖を形成する前記第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖は、一本鎖のヘアピンによって共有結合しているものである。
  4. 請求項1記載のsiRNAにおいて、このsiRNAは、さらに、非ヌクレオチド物質を有するものである。
  5. 請求項1記載のsiRNAにおいて、前記第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖はヌクレアーゼによる分解に対して安定化されているものである。
  6. 請求項1記載のsiRNAにおいて、このsiRNAは、さらに、3’突出末端を有するものである。
  7. 請求項6記載のsiRNAにおいて、前記3’突出末端は1〜約6のヌクレオチドを有するものである。
  8. 請求項6記載のsiRNAにおいて、前記3’突出末端は約2ヌクレオチドを有するものである。
  9. 請求項1記載のsiRNAにおいて、前記センスRNA鎖は第1の3’突出末端を有し、前記アンチセンスRNA鎖は第2の3’突出末端を有するものである。
  10. 請求項9記載のsiRNAにおいて、前記第1及び第2の3’突出末端はそれぞれ1〜約6のヌクレオチドを有するものである。
  11. 請求項9記載のsiRNAにおいて、前記第1の3’突出末端はジヌクレオチドを有し、前記第2の3’突出末端はジヌクレオチドを有するものである。
  12. 請求項11記載のsiRNAにおいて、前記第1及び第2の3’突出末端を有する前記ジヌクレオチドはジチミジル酸(TT)又はジウリジル酸(uu)である。
  13. 請求項6記載のsiRNAにおいて、前記3’突出末端はヌクレアーゼによる分解に対し安定化されているものである。
  14. 請求項1記載のsiRNAにおいて、このsiRNAは少なくとも1つの平滑末端を有するものである。
  15. 請求項14記載のsiRNAにおいて、このsiRNAは19ヌクレオチドである。
  16. 請求項1記載のsiRNAにおいて、このsiRNAはヒト細胞及びラット細胞からのVEGFの生産又は分泌を抑制することができるものである。
  17. 請求項1記載のsiRNAにおいて、このsiRNAはヒト細胞、マウス細胞、及びラット細胞からのVEGFの生産又は分泌を抑制することができるものである。
  18. 第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有する単離siRNAであって、前記第1のRNA鎖はVEGFイソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有し、前記VEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるものであり、さらに前記siRNAは、当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、VEGF165bに対して非相補的であることを特徴とする、単離siRNA。
  19. siRNA及び薬学的に許容可能な担体を有する医薬組成物であって、前記siRNAは第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有し、前記第1のRNA鎖はVEGFイソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有し、前記VEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるものであり、さらに前記siRNAは、当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、VEGF165bに対して非相補的であることを特徴とする、医薬組成物。
  20. 請求項19記載の医薬組成物において、前記ヒトVEGFのmRNAは、配列ID番号86、配列ID番号87、配列ID番号88、配列ID番号89、配列ID番号90、配列ID番号91、配列ID番号92、配列ID番号93、配列ID番号94、配列ID番号95、配列ID番号96、配列ID番号97、配列ID番号98、配列ID番号99、配列ID番号100、配列ID番号101、配列ID番号102、配列ID番号103、配列ID番号104、配列ID番号105、配列ID番号106、配列ID番号107、配列ID番号108、配列ID番号109、配列ID番号110、配列ID番号111、配列ID番号112、配列ID番号113、配列ID番号114、配列ID番号115、配列ID番号116、配列ID番号117、及び配列ID番号118から成る群から選択されるものである。
  21. 請求項19記載の医薬組成物において、前記第1及び第2のRNA鎖はヌクレアーゼによる分解に対して安定化されているものである。
  22. 請求項19記載の医薬組成物において、この医薬組成物は、さらに、少なくとも1つの3’突出末端を有するものである。
  23. 請求項22記載の医薬組成物において、前記3’突出末端は約2ヌクレオチドを有するものである。
  24. 請求項22記載の医薬組成物において、前記少なくとも1つの3’突出末端はジチミジル酸(TT)又はジウリジル酸(uu)を有するものである。
  25. 請求項19記載の医薬組成物において、前記センスRNA鎖は第1の3’突出末端を有し、前記アンチセンスRNA鎖は第2の3’突出末端を有するものである。
  26. 請求項19記載の医薬組成物において、siRNAは少なくとも1つの平滑末端を有するものである。
  27. 請求項26記載のsiRNAにおいて、このsiRNAは19ヌクレオチドである。
  28. 請求項19記載のsiRNAにおいて、このsiRNAはヒト細胞及びラット細胞からのVEGFの生産又は分泌を抑制することができるものである。
  29. 請求項19記載のsiRNAにおいて、このsiRNAはヒト細胞、マウス細胞、及びラット細胞からのVEGFの生産又は分泌を抑制することができるものである。
  30. 被験者の血管新生疾患を治療する方法であって、
    siRNA及び薬学的に許容可能な担体を有する医薬組成物の有効量を被験者に投与する工程を有し、前記siRNAは第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有し、前記第1のRNA鎖はVEGFイソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有し、前記VEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるものであり、さらに前記siRNAは、当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、VEGF165bに対して非相補的であることを特徴とする、方法。
  31. 請求項30記載の方法において、前記血管新生疾患は癌に関連した腫瘍を有するものである。
  32. 請求項31記載の方法において、前記癌は、乳癌、肺癌、頭頸部癌、脳癌、腹部癌、大腸癌、結腸直腸癌、食道癌、消化器癌、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、ウィルム腫、多発性骨髄腫、皮膚癌、リンパ腫、及び血液癌から成る群から選択されるものである。
  33. 請求項30記載の方法において、前記血管新生疾患は、糖尿病性網膜症、加齢黄班変性、及び炎症性疾患から成る群から選択されるものである。
  34. 請求項33記載の方法において、前記炎症性疾患は乾癬又は関節性リウマチである。
  35. 請求項33記載の方法において、前記血管新生疾患は加齢黄班変性である。
  36. 請求項30記載の方法において、前記医薬組成物は、前記血管新生疾患を治療するための薬剤と組み合わせて投与されるものであり、この薬剤は短鎖干渉RNA(siRNA)とは異なるものである。
  37. 請求項36記載の方法において、前記血管新生疾患は癌であり、前記薬剤は化学療法剤を有するものである。
  38. 請求項37記載の方法において、前記化学療法剤は、シスプラチン、カルボプラチン、シクロホスファミド、5−フルオロウラシル、アドリマイシン、ダウノルビシン、及びタモキシフェンから成る群から選択されるものである。
  39. 請求項30記載の方法において、前記医薬組成物は、前記血管新生疾患を治療するために設計されたその他の治療方法と組み合わせて、被験者に投与されるものである。
  40. 請求項39記載の方法において、前記血管新生疾患は癌であり、前記医薬組成物は放射線治療、化学療法、又は手術と組み合わせて投与されるものである。
  41. ヒト血管内皮増殖因子(VEGF)の発現を抑制する方法であって、siRNA及び薬学的に許容可能な担体を有する医薬組成物の有効量を被験者に投与する工程を有し、前記siRNAは第1のRNA鎖及び第2のRNA鎖の二本鎖を有し、前記第1のRNA鎖はVEGFイソ型の約17〜約25の連続したヌクレオチドの標的配列と同一なヌクレオチド配列を有し、前記VEGFイソ型はヒトのVEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF183、VEGF148、VEGF145、及びその組み合わせから成る群から選択されるものであり、さらに前記siRNAは、当該ヒトVEGFのmRNAが配列ID番号42ではないことを条件として、VEGF165bに対して少なくとも部分的に非相補的であることを特徴とする、方法。
  42. 請求項41記載の方法において、前記有効量は約1nM〜約100nMの前記短鎖干渉RNA(siRNA)を有するものである。
  43. 請求項41記載の方法において、前記医薬組成物は、さらに、送達試薬を有するものである。
  44. 請求項41記載の方法において、前記送達試薬は、リポフェクチン、リポフェクトアミン、セルフェクチン、ポリカチオン、及びリポソームから成る群から選択されるものである。
  45. 請求項44記載の方法において、前記送達試薬はリポソームである。
  46. 請求項45記載の方法において、前記リポソームは血管新生部位又はその周辺の細胞に対するリポソームを標的とするリガンドを有するものである。
  47. 請求項46記載の方法において、前記リガンドは腫瘍細胞又は血管内皮細胞の受容体に結合するものである。
  48. 請求項46記載の方法において、前記リガンドはモノクローナル抗体を有するものである。
  49. 請求項45記載の方法において、前記リポソームはオプソニン化抑制部分によって修飾されているものである。
  50. 請求項49記載の方法において、前記オプソニン化抑制部分はPEG、PPG、又はそれらの誘導体を有するものである。
  51. 請求項41記載の方法において、前記短鎖干渉RNA(RNAi)は組換えプラスミドから発現されるものである。
  52. 請求項41記載の方法において、前記短鎖干渉RNA(RNAi)は組換えウイルスベクターから発現されるものである。
  53. 請求項52記載の方法において、前記組換えウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、又はヘルペスウイルスベクターを有するものである。
  54. 請求項53記載の方法において、前記組換えウイルスベクターは、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス、エボラウイルス、又はモコラウイルス由来の表面タンパク質によってシュードタイプ化されているものである。
  55. 請求項52記載の方法において、前記組換えウイルスベクターはアデノ随伴ウイルスベクターを有するものである。
  56. 請求項41記載の方法において、前記医薬組成物は経腸投与経路によって投与されるものである。
  57. 請求項56記載の方法において、前記経腸投与経路は、経口投与、直腸投与、及び鼻腔内投与から成る群から選択されるものである。
  58. 請求項41記載の方法において、前記医薬組成物は非経口投与経路によって投与されるものである。
  59. 請求項58記載の方法において、前記非経口投与は、血管内投与、組織周囲及び組織内への注入、皮下への注入又は沈着、皮下点滴、及び新血管新生部位又はその周辺への直接的な適用から成る群から選択されるものである。
  60. 請求項59記載の方法において、前記血管内投与は、静脈内ボーラス注入、静脈内点滴、動脈内ボーラス注入、動脈内点滴、及び血管系へのカテーテル滴下注入から成る群から選択されるものである。
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