JP2016517273A - Ｉｌ−６に結合するアプタマー及びｉｌ−６介在性状態の治療または診断におけるそれらの使用 - Google Patents

Ｉｌ−６に結合するアプタマー及びｉｌ−６介在性状態の治療または診断におけるそれらの使用 Download PDF

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Abstract

ＩＬ−６に結合するアプタマーが提供される。ＩＬ−６アプタマーを含む医薬組成物が提供され、また当該アプタマーを用いた病状の治療方法も提供される。【選択図】なし

Description

本開示は、一般的に核酸の分野に関し、より具体的には、インターロイキン−６（ＩＬ−６）に結合可能なアプタマーに関する。或る実施形態では、かかるアプタマーは、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患及びＩＬ−６が関与している他の疾患または状態の予防、治療及び／または改善のための治療薬として有用である。或る実施形態では、かかるアプタマーは、ＩＬ−６関連疾患または状態を診断するのに有用である。
以下の記載は、要約、情報を提供するものであり、本明細書において提供されるいかなる情報または参照されるいかなる出版物も本開示に対する従来技術であることを認めるものではない。
インターロイキン６（ＩＬ−６）は、サイトカインファミリーに属し、長鎖４ヘリックスバンドル構造を特徴とする。このファミリーの他のメンバーとして、ＩＬ−１１、ＩＬ−１７、ＩＬ−２７、オンコスタチン−Ｍ（ＯＳＭ）、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、カルジオトロフィン−１（ＣＴ−１）及びカルジオトロフィン様サイトカイン（ＣＬＣ）が挙げられる。ＩＬ−６は、Ｂ細胞、Ｔ細胞、単球、線維芽細胞、及び他の細胞型により産生され、炎症誘発性または抗炎症性の両方の特性を有する。ＩＬ−６は、正常細胞の炎症プロセス、宿主免疫防御機構、及び細胞成長の調節を含む幅広い生物学的活性において多面的な役割を果たす。また、ＩＬ−６は、様々な悪性腫瘍細胞の増殖及び分化に関与する（Ｇｕｏ，Ｙ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１２．３８：９０４−９１０）。或る急性炎症状態では、ＩＬ−６の濃度はｐｇ／ｍｌからμｇ／ｍｌへと劇的に増加する場合がある（Ｗａａｇｅ，Ａ．，ｅｔ ａｌ，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｍｍｕ ａｎｄ Ｉｍｍｕｎｐａｔｈ，１９８９．５０：３９４−３９８）。
ＩＬ−６は、細胞膜上に存在する非シグナリングＩＬ−６受容体に結合することによって細胞を活性化する。このリガンド−受容体複合体は、その後、シグナル伝達タンパク質、ｇｐ１３０に結合し、ｊａｎｕｓチロシンキナーゼ（ＪＡＫ）を活性化し、その結果、下流のシグナル伝達因子、及び転写タンパク質３（ＳＴＡＴ３）シグナル伝達経路の活性化因子を活性化する（Ｈｅｉｎｒｉｃｈ，Ｐ．Ｃ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｊ．，１９９８．３３４：２９７−３１４）。また、ＩＬ−６は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（ＭＡＰＫ）経路を活性化する（Ｈｅｉｎｒｉｃｈ，Ｐ．Ｃ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｊ．，２００３．３７４：１−２０）。ＩＬ−６Ｒは、肝細胞、好中球、単球／マクロファージ、及び一部のリンパ球を含むほんのわずかな細胞型において膜結合タンパク質として発現されるのに対し、ｇｐ１３０は、全ての細胞型に置いて広範に発現され、ＩＬ−６サイトカインファミリーの他のメンバーに対するシグナリングタンパク質として作用する。膜結合ＩＬ−６Ｒを介するＩＬ−６シグナル伝達は、文献において古典的なシグナル伝達経路として知られている。膜結合ＩＬ−６Ｒに加えて、可溶性形態のＩＬ−６Ｒ（ｓＩＬ−６Ｒ）がＩＬ−６に対して同様の親和性を伴って、血液中及び他の体液中に高濃度で存在する（Ｈｏｎｄａ １９９２，Ｎｏｖｉｃｋ １９８９）。ＩＬ−６との相互作用により、ｓＩＬ−６Ｒは、アンタゴニストとしてはたらかず、代わりにＩＬ−６の循環半減期を増加し、同時にＩＬ−６Ｒは発現されないがｇｐ１３０が発現される細胞におけるシグナル伝達経路を活性化する。ＩＬ−６：ｓＩＬ−６Ｒによって活性化されるこのシグナル伝達経路は、トランス−シグナリング機構として知られている。ｇｐ１３０の広範な発現は、ＩＬ−６トランス−シグナリング経路が体内の全てまたは大部分の細胞型を活性化することができることを示唆する。可溶性形態の細胞ｇｐ１３０は、ＩＬ−６シグナル伝達経路に対するアンタゴニストとして作用する。
全臨床研究は、様々な炎症性疾患におけるサイトカインの役割を示し、したがって、これらが主要な治療標的となった。炎症を軽減するために幅広く使用される幾つかの市販の抗ＴＮＦ−α剤が存在する。これらが全ての患者において有効であるとは限らないことから、ＩＬ−６等の炎症中のそれらの治療的役割について他のサイトカインを探索する必要がある。現在、抗ＩＬ−６Ｒ抗体であるトシリズマブが、関節リウマチの治療に使用されている。
アプタマーは、高い親和性及び特異性でそれらの標的に結合するオリゴヌクレオチドである。アプタマーは、ＳＥＬＥＸ（指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化法：ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇａｎｄｓ ｂｙ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ）法を使用して選択されてもよい。スローオフレート（Ｓｌｏｗ ｏｆｆ ｒａｔｅ）修飾アプタマー（ＳＯＭＡｍｅｒｓ）は、天然ＤＮＡに存在しない官能基を含有するランダムライブラリから選択される（Ｇｏｌｄ ｅｔ ａｌ，２０１０，ＰＬｏＳ ＯＮＥ ５（１２）：ｅ１５００４）。或る例では、これらの新規な塩基修飾は、アプタマーと標的の間の疎水性相互作用を媒介して結合親和性の顕著な改善をもたらす場合がある。
本開示は、インターロイキン−６（ＩＬ−６）に結合するアプタマー、及びＩＬ−６に結合するアプタマーを含む組成物を提供する。開示されるアプタマーは、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及び／またはＩＬ−６が関与する他の疾患若しくは状態を予防、治療、及び／または改善するための治療薬として有用である。また、本開示は、ＩＬ−６アプタマーまたはその薬学的に許容可能な塩と、少なくとも１つの薬学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物または製剤を提供する。かかる組成物を、任意の好適な薬学的に許容可能な剤形で調製することができる。
ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態を予防、治療及び／または改善するための方法及び医薬組成物または製剤が提供される。或る実施形態では、方法は、ＩＬ−６アプタマー、またはＩＬ−６アプタマーを含む医薬組成物若しくは製剤を哺乳動物等の被験体に投与することを含む。或る実施形態では、被験体はヒトである。
或る実施形態では、方法及び医薬組成物または製剤は、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及び／またはＩＬ−６が関与する他の疾患若しくは状態を予防、治療、及び／または改善するために提供される。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーにより治療され得る炎症性疾患の非限定的な例として、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、植片対宿主疾患、ＴＮＦＲ受容体関連周期性症候群が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーで治療され得る悪性疾患として、癌及び癌に関連する状態が挙げられる。癌の非限定的な例として、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病が挙げられる。癌に関連する状態の非限定的な例として、非小細胞肺癌に関連する疲労及び癌に関連する食欲不振が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーで治療され得る感染症の非限定的な例として、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーで治療され得る自己免疫疾患の非限定的な例として、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎などの血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーで治療され得る更なる疾患として、限定されないが、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎が挙げられる。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを被験体に投与することを含む関節リウマチの治療方法が提供される。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを被験体に投与することを含む多発性骨髄腫の治療方法が提供される。
或る実施形態では、本明細書に開示されるアプタマーは、バイオマーカーの発見及び診断（Ｏｓｔｒｏｆｆ，Ｒ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，２０１０．５（１２）：ｐ．ｅ１５００３；Ｍｅｈａｎ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，２０１２．印刷中）から組織化学及び画像化（Ｇｕｐｔａ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ Ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍ Ｍｏｌ Ｍｏｒｐｈｏｌ，２０１１．１９（３）：ｐ．２７３−８）に亘る適用可能性を有する。
或る実施形態では、治療効果（例えば、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及びＩＬ−６が関与する他の疾患または状態を治療、予防及び／または改善する）は、ＩＬ−６アプタマーがＩＬ−６に対して暴露され、それに結合できるように少なくとも１つのＩＬ−６アプタマーを投与することにより達成され得る。或る実施形態では、かかる結合は、治療されている被験体へのアプタマーの輸送方法に関わらず起こる。或る実施形態では、治療効果は、ＩＬ−６アプタマーがＩＬ−６に対して暴露され、それに結合して１または複数の細胞受容体へのＩＬ−６の結合を阻止または減少するように少なくとも１つのＩＬ−６アプタマーを投与することによって達成され得る。
或る実施形態では、ＩＬ−６に対するＩＬ−６アプタマーの結合は、ＩＬ−６受容体に対するＩＬ−６の結合を阻害する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーはＩＬ−６受容体のシグナル伝達経路に沿ったシグナリングを減少する。そのような或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、ＪＡＫキナーゼの活性化を阻害し、及び／またはＳＴＡＴ３及び／またはＳＨＰ２のリン酸化を阻害する。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを１または複数の追加の活性剤と共に投与する。かかる投与は、順次でもよく、組み合わせてもよい。追加の活性剤の非限定的な例として、ＴＮＦ−α阻害剤、ＩＬ−１阻害剤、ＩＬ−２３阻害剤、ＩＦＮ−γ阻害剤、ＩＬ−１７阻害剤、ＩＬ−２２阻害剤、ＩＬ−４／ＩＬ−１３阻害剤、ＩＬ−１３阻害剤、ＩＬ−５阻害剤、及びＪＡＫ阻害剤が挙げられる。ＴＮＦ−α阻害剤の非限定的な例として、インフリキシマブ、アダリムマブ、ゴリムマブ、エタネルセプト、セルトリズマブ、ＡＮＯ１２８（Ａｎａｃｏｒ）、ＡＲＴ６２１（Ａｒｅｎａ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）、及び抗−ＴＮＦ−αナノボディ（ＡＴＮ−１０３等、Ｐｆｉｚｅｒ）が挙げられる。ＩＬ−１阻害剤の非限定的な例として、アナキンラ、カナキヌマブ、ＸＯＭＡ０５２（Ｘｏｍａ）及びリロナセプトが挙げられる。ＩＬ−２３阻害剤の非限定的な例として、ウステキヌマブ、ブリアキヌマブ、アピリモドが挙げられる。ＩＦＮ−γ阻害剤の非限定的な例は、ＡＭＧ８１１（Ａｍｇｅｎ）である。ＩＬ−１７阻害剤の非限定的な例として、ＡＩＮ４５７（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）、イキセキズマブ、ＡＭＧ８２７（Ａｍｇｅｎ）、及びＲｇ４９３４（Ｒｏｃｈｅ）が挙げられる。ＩＬ−２２阻害剤の非限定的な例はフェザキヌマブである。ＩＬ−４／ＩＬ−１３阻害剤の非限定的な例として、ＡＭＧ３１７（Ａｍｇｅｎ）、ピトラキンラ、Ｎｕｖａｎｃｅ、及びＡＩＲ６４５（Ａｌｔａｉｒ）が挙げられる。ＩＬ−１３阻害剤の非限定的な例として、アンルキンズマブ、レブリキズマブ、ＣＡＴ−３５４（ＭｅｄＩｍｍｕｎｅ）、及びＩＭＡ−０２６（Ｗｙｅｔｈ）が挙げられる。ＩＬ−５阻害剤の非限定的な例は、メポリズマブである。ＪＡＫ阻害剤の非限定的な例としてトファシチニブ及びルキソリチニブが挙げられる。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーとＩＬ−６を含むと疑われる試料とを接触させることを含む、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏの診断方法が提供される。或る実施形態では、好適に標識化されたＩＬ−６アプタマーをＩＬ−６介在性疾患または障害を有すると疑われる個体に投与することを含むｉｎ ｖｉｖｏ診断方法が提供され、上記標識化されたアプタマーは、当該個体の健康状態を診断または評価する目的で検出される。使用される標識は、使用される画像診断法にしたがって選択され得る。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを備えた診断キットまたは装置が提供される。
或る実施形態では、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマーが提供される。或る実施形態では、アプタマーは、配列番号１０のアミノ酸配列を含むＩＬ−６に特異的に結合する。或る実施形態では、アプタマーは、配列番号１０のアミノ酸１６〜３１によって定義されるＩＬ−６の領域に特異的に結合する。或る実施形態では、アプタマーは、配列番号１０のアミノ酸１６〜３１、及びアミノ酸１１７〜１２５を含むＩＬ−６のエピトープに特異的に結合する。
或る実施形態では、ＩＬ−６への結合に対して配列番号１０１のアプタマーと競合するアプタマーが提供される。或る実施形態では、ＩＬ−６への結合に対して配列番号４００のアプタマーと競合するアプタマーが提供される。
本明細書に記載される実施形態のいずれかでは、アプタマーは少なくとも１つの修飾ピリミジンを含んでもよい。
或る実施形態では、アプタマーはＧ−カルテットモチーフを含む。或る実施形態では、Ｇカルテットモチーフは
５’−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（ＩＩＩ）（配列番号７０２）；
５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（ＩＶ）（配列番号７０３）；及び
５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−３’（Ｖ）（配列番号７０４）
から選択される構造を含む。
或る実施形態では、各ＺはＵ、Ｔ、及び修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択される。或る実施形態では、ａは１〜５０、１〜４０、１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０、または１〜５である。或る実施形態では、ｂは１〜５０、１〜４０、１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０、または１〜５である。或る実施形態では、アプタマーは、
配列：５’−ＧＧＣＡＧＧＺＺＺＧＧＺＱａＧＺＧＧ−３’（Ｉ）（配列番号７００）
を含む。或る実施形態では、各ＺはＵ、Ｔ、及び修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択される。或る実施形態では、ａは１〜５０、１〜４０、１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０、または１〜５である。
或る実施形態では、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマーが提供され、上記アプタマーは、
５’−ＹＸＡＸＧＹＡＲＱａＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹ−３’（ＶＩ）（配列番号７０５）；及び
５’−ＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹＱｂＹＸＡＸＧＹＡＲ−３’（ＶＩＩ）（配列番号７０６）
から選択される配列を含む。
或る実施形態では、各Ｙは修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、ＭはＣ及びＡから選択され、ＳはＣ及びＧから選択され、各ＲはＧ及びＡから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択される。或る実施形態では、ａは１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０、または１〜５である。或る実施形態では、ｂは１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０または１〜５である。
或る実施形態、例えば、配列番号７００及び配列番号７０２〜７０６の実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカーは、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ８のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ６のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ５のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ４のリンカー、または置換若しくは非置換のＣ３のリンカーである。
或る実施形態では、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマーが提供され、上記アプタマーは、配列：
５’−ＧＧＧＹＸＡＸＧＹＡＧＣＬｂＧＺＧＣＧＹＡＡＧＧＣＧＧＹ−３’（ＩＩ）（配列番号：７０１）
を含む。或る実施形態では、ＺはＵ、Ｔ及び修飾ピリミジンから選択される。或る実施形態では、各Ｙは修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｌはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択される。或る実施形態では、ｂは１〜２０、１〜１５、１〜１０または１〜５である。
或る実施形態、例えば、配列番号７０１の実施形態では、各Ｌは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｌは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカーは、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ８のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ６のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ５のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ４のリンカー、または置換若しくは非置換のＣ３のリンカーである。
本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｘは芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｘは図２０及び図２４に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｘは図２４のＮａｐ、２Ｎａｐ、ＮＥ、ＢＦ、及びＢＴから独立して選択され得る。
本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｙは図２０及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｙは図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択され得る。
本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各ＺはＵ、Ｔ、並びに図２０及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各ＺはＵ、Ｔ、及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。
本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各修飾ピリミジンは、
５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢｎｄＵ）、
５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−フェネチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰＥｄＵ）、
５−（Ｎ−チオフェニルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｄＵ）、
５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ｉＢｕｄＵ）、
５−（Ｎ−チロシルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｙｒｄＵ）、
５−（Ｎ−３，４−メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＭＢｎｄＵ）、
５−（Ｎ−４−フルオロベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＦＢｎｄＵ）、
５−（Ｎ−３−フェニルプロピルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰＰｄＵ）、
５−（Ｎ−イミジゾイルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＩｍｄＵ）、
５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｒｐｄＵ）、
５−（Ｎ−Ｒ−スレオニニルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｒｄＵ）、
５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−［１−（３−トリメチルアンモニウムプロピル］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジンクロリド、
５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、
５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−［１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン）、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮａｐｄＵ）、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮＥｄＵ）、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮＥｄＵ）、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＦｄＵ）、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＴｄＵ）、
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、及び
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン
から独立して選択され得る。
本明細書に記載されるいずれかの実施形態では、各Ｘは、
５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、
５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮａｐｄＵ）、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮＥｄＵ）、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮＥｄＵ）、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＦｄＵ）、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＴｄＵ）、
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、及び
５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン
から独立して選択され得る。
或る実施形態では、
（ａ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択されるヌクレオチド配列、または（ｂ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択され、１〜２０のヌクレオチドが置換、欠失または挿入され、前記アプタマーが２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合するヌクレオチド配列、または（ｃ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択されるヌクレオチド配列に少なくとも８０％以上同一であり、前記アプタマーが１０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合するヌクレオチド配列から選択される配列を含むアプタマーが提供される。或る実施形態では、上記アプタマーは、１０ｎＭ未満のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。
本明細書に記載される実施形態のいずれかでは、上記アプタマーは、少なくとも２〜６の修飾ピリミジン及び／または２’−ＯＭｅを含んでもよい。本明細書に記載される実施形態のいずれかでは、アプタマーは、少なくとも１つ、または少なくとも２〜５のホスホロチオエート結合を含んでもよい。
或る実施形態では、上記アプタマーは、２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に結合する。或る実施形態では、上記アプタマーは、ＩＬ−６受容体に対するＩＬ−６結合、ＳＴＡＴ３リン酸化、及びＳＴＡＴ媒介転写から選択される少なくとも１つの活性を阻害する。
或る実施形態では、本明細書に記載されるアプタマーまたはその薬学的に許容可能な塩のいずれかと、薬学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物を提供する。或る実施形態では、上記医薬組成物は、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態を治療するためのものである。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態の治療方法が提供される。或る実施形態では、方法は、本明細書に記載されるアプタマーを投与することを含む。或る実施形態では、方法は、本明細書に記載されるアプタマーまたはその薬学的に許容可能な塩のいずれかと、薬学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物を投与することを含む。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態は、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、及び自己免疫疾患から選択される。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態は、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎から選択される。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、移植片対宿主疾患、ＴＮＦＲ関連周期性症候群から選択される炎症性疾患である。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態は、癌及び癌に関連する状態から選択される悪性疾患である。或る実施形態では、悪性疾患は、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、神経膠腫、肝臓癌、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病から選択される癌である。或る実施形態では、悪性疾患は、非小細胞肺癌と関連する疲労及び癌と関連する食欲不振から選択される癌に関連する状態である。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態は、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症から選択される感染症である。
或る実施形態では、ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態は、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎を含む血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血から選択される自己免疫疾患である。
或る実施形態では、本開示は、２．４Å及び２．５５Åの分解能で解かれる、ＩＬ−６に結合した２つの共結晶構造のアプタマーを提供する。
或る実施形態では、本開示は、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマーを提供し、前記アプタマーは、界面面積１００Å２当たり１以下の有極接点でＩＬ−６に結合し、前記有極接点は、１以上の水素結合及び１または複数の電荷−電荷相互作用で構成され、界面面積は上記アプタマーで占められるタンパク質の表面の分数である。非限定的な例として、アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）は、界面面積に対する有極接点の比率０．００７２でＩＬ−６に結合する。そのため、或る実施形態では、本開示は、界面面積に対する有極接点の比率０．０１未満、０．００９未満、０．００８未満、または約０．００７でＩＬ−６に結合するアプタマーを提供する。
実施例２に記載されるＩＬ−６を結合するアプタマーによるＴＦ−１細胞増殖の阻害を示す図である。 実施例２に記載されるＩＬ−６アプタマーによるＳＴＡＴ制御型ルシフェラーゼ発現の阻害を示す図である。 実施例５において検討される特定のｄＵ修飾及び骨格修飾を示す図である。 実施例５に記載される代替の５−ｄＵ修飾置換を有する２５７３−２０＿１５（配列番号２２）変異体の相対的親和性値を示す図である。各ｄＵ位について親和性率（Ｋｄ変異体／Ｋｄ親）を示す。 実施例５に記載される２’−Ｏ−メチルまたはＣ３−スペーサーの置換を有する２５７３−２０＿１５（配列番号２２）変異体の相対的親和性値を示す図である。ｄＡ位、ｄＣ位またはｄＧ位の各々について親和性率（Ｋｄ変異体／Ｋｄ親）を示す。 実施例５に記載される２５７３−２０（配列番号７）の変異体（●２５７３−２０＿１５（配列番号２２）；○２５７３−２０＿１３７（配列番号５７３）；▲２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））の阻害活性を示す図である。 実施例６に記載される２５７４−４９（配列番号８）の変異体の阻害活性を示す（●２５７４−４９＿３（配列番号２６）；○２５７４−４９＿２６０（配列番号４００））。 図８Ａ及び図８Ｂは、実施例７に記載される或る特定のｄＵ含有アプタマー及びｄＴ制御アプタマーの９０％ヒト血清中における安定性を示す。図８Ｃは、実施例７に記載される、ヒト、ラット、及びカニクイザルの血清における或る特定の或る特定のｄＵ含有アプタマー及びｄＴ制御アプタマーの安定性を示す。 実施例８に記載される２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）と２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）との間の競合アッセイを示す図である（●２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）；○２５７４−４９＿２６０（配列番号４００））。 実施例９に記載されるアプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）による可溶性受容体ｓＩＬ−６ＲへのＩＬ−６結合の阻害を示す図である。 実施例１３に記載されるヒトＩＬ−６（Ａ及びＢの２本の鎖を形成する）に結合したＳＯＭＡｍｅｒ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の２．５５Å結晶構造を示す図である。 実施例１３に記載されるＳＯＭＡｍｅｒとの複合体、またはＩＬ−６／ＩＬ−６Ｒα／ｇｐ１３０構造（Ｂｏｕｌａｎｇｅｒ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．２００３．３００：２１０１−２１０４）との複合体におけるヒトＩＬ−６タンパク質の積層構造を示す図である。ヘリックスをＮ末端からＣ末端へと標識し（Ａ〜Ｄ）、青（濃い青色をＳＯＭＡｍｅｒ、薄い青色を受容体複合体；ヘリックスＡ）、緑（ヘリックスＢ）、黄（ヘリックスＣ）及び赤（ヘリックスＤ）と着色した。図面を通してこの配色を保持する。 実施例１３に記載されるＳＯＭＡｍｅｒの構造を２つのドメインへと分割できることを示す図である。ドメイン１は、Ｇ−カルテットモチーフを含み、ドメイン２はステムループ立体配置を有する。修飾ヌクレオチドを色により標識する：Ｂｎ−ｄＵ（マゼンタ）、ＰＥ−ｄＵ（赤）及びＮａｐ−ｄＵ（緑）。２’−Ｏ−メチル置換を有する位置をシアンで示す。図面を通して同じ配色を保持する。 実施例１３に記載されるＧ−カルテットモチーフ（ドメイン１）を示す図である。（Ａ）Ｇ四分子は各々、ｓｙｎ（マゼンタ）及びａｎｔｉの立体配座（白）で２つのＧ塩基を含有する。ワトソンクリック面並びにフーグスティーン面を通して隣接するＧ塩基に対する塩基水素結合。各四分子は１つのＮａ＋イオンを配位する。（Ｂ）ＳＯＭＡｍｅｒ構造におけるＧ四重鎖構造は３つの側面ループを伴うｕｐ−ｕｐ−ｄｏｗｎ−ｄｏｗｎである。（Ｃ）修飾塩基Ｂｎ−ｄＵ７、Ｂｎ−ｄＵ８、Ｎａｐ−ｄＵ１２及びＢｎ−ｄＵ３０により作られた疎水性ポケット。Ｐｉスタッキング相互作用がＢｎ−ｄＵ７及びＮａｐ−ｄＵ１２のウリジン環とＢｎ８との間で生じる。積層された塩基とＢｎ７及びＢｎ３０との間にはｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用が存在する。（Ｄ）ＰＥ−ｄＵ９塩基はＧ３２上に積層し、修飾基を溶媒に露出する。 実施例１３に記載されるように、ドメイン１においてタンパク質−ＳＯＭＡｍｅｒ相互作用を示す図である。（Ａ）Ｇ２９のフーグスティーン面上のＩＬ−６ Ｎ末端テイル水素結合上の残基Ｒ１６。Ｂｎ−ｄＵ３０のベンジル基はＲ１６のメチレン側鎖に対して積層する。（Ｂ）ＩＬ−６のＮ末端テイルをＳＯＭＡｍｅｒの骨格の間で挟み、疎水性修飾ヌクレオチドを溶媒から保護する。（Ｃ）ＩＬ−６のヘリックスＡ上のＲ２４は、Ｇ５〜Ｇ６においてＳＯＭＡｍｅｒ骨格に対して塩橋を形成し、更に、溶媒から疎水性ポケットを密閉する。（Ｄ）ＩＬ−６のヘリックスＡ上のＹ３１は、Ｎａｐ１２と共に積層し、順にＢｎ８及びＢｎ−ｄＵ７のウリジン環と共に積層する。Ｂｎ７及びＢｎ３０は、積層した残基とｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用を有する。（Ｅ）Ｎａｐ１２は、ＩＬ−６のヘリックスＣ上のＭ１１７のメチレン側鎖と疎水性相互作用を有する。また、ナフチル基はＢｎ−ｄＵ８のウリジン環に対して積層する。（Ｆ）Ｂｎ７及びＢｎ８はヘリックスＣ上のＦ１２５とｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用を有し、Ｂｎ７はＲ２４及びＫ２７のメチレン側鎖と相互作用する。 実施例１３に記載されるステムループモチーフ（ドメイン２）を示す図である。（Ａ）ドメイン２のステムループの底は、Ｂｎ２７及びＣ２８において２つの不対塩基を含有する。Ｂｎ２７のウリジン環はＧ２６と共に積層するが、ベンジル基及びＣ２８は突出する。（Ｂ）ステムループにおける塩基対合。Ｂｎ−ｄＵ１４：Ａ２５、Ｂｎ−ｄＵ１５：Ａ２４、Ｂｎ−ｄＵ２３：Ａ１６、及びＢｎ−ｄＵ２２：Ｃ１７の間にＳＯＭＡｍｅｒステムループに４つのワトソン−クリック塩基対が存在する。（Ｃ）ＳＯＭＡｍｅｒループ領域は、４つの不対塩基Ｃ１８〜Ｇ２１を含有する。Ａ１９及びＣ２０は突出した塩基である。（Ｄ）Ｂｎ１５、Ｂｎ２２及びＢｎ２３に由来するベンジル基の疎水性クラスター。（Ｅ）Ｂｎ１４のウリジン環は、Ｂｎ１５のアミドと共に積層するのに対し、ベンジル基はＢｎ１５、Ｂｎ２２及びＢｎ２３の疎水性クラスターの反対を指す。 実施例１３に記載されるように、ドメイン２におけるタンパク質−ＳＯＭＡｍｅｒの接触が主に疎水性であることを示す図である。（Ａ）Ｂｎ１５、Ｂｎ２２及びＢｎ２３がＩＬ−６タンパク質上のヘリックスＡ及びヘリックスＤ上の残基のメチレン側鎖と疎水性相互作用を有する。（Ｂ）Ｂｎ１４はＹ３１とｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用を有し、同様に、Ｋ２７及びＲ３０の非極性側鎖とエッジワイズ相互作用を有する。（Ｃ）ＩＬ−６上のＫ２７とＲ３０との間の塩橋、及びＡ１３及びＢｎ−ｄＵ１４におけるＳＯＭＡｍｅｒ骨格。 実施例１３に記載されるＳＯＭＡｍｅｒとＩＬ−６上の受容体結合部位の重複を示す図である。ＩＬ−６と、ＳＯＭＡｍｅｒとの相互作用（Ａ）及びＩＬ−６受容体ＩＬ−６Ｒαとｇｐ１３０との相互作用（Ｂ）の全体像。 実施例１３に記載されるＳＯＭＡｍｅｒ及び受容体結合部位の詳細を示す図である。（Ａ）ＩＬ−６Ｒα上の残基Ｆ２７９及びＳＯＭＡｍｅｒ上のＢｎ２２は、ＩＬ−６のヘリックスＡ及びヘリックスＤ上の結合部位を認識する（黄緑色はＩＬ−６Ｒαを示し、他の色は他の図におけるのと同じである）。（Ｂ）ＳＯＭＡｍｅｒ及びｇｐ１３０はＩＬ−６タンパク質上の同じ結合部位を認識する。ｇｐ１３０のＦ１６９及びＢｎ７、ＳＯＭＡｍｅｒのＢｎ８及びＮａｐ１２は、Ｙ３１及びＩＬ−６のヘリックスＡ上のＬ１９及びＲ２４のメチレン側鎖と相互作用する（淡紅色＝ｇｐ１３０）。（Ｃ）ＩＬ−６−ＳＯＭＡｍｅｒ構造におけるＧ６とＢｎ７の間のＳＯＭＡｍｅｒ骨格は、ＩＬ−６／ＩＬ−６Ｒα／ｇｐ１３０構造におけるＷ１４２として同じ空間を占める。 スローオフレートアプタマー等のアプタマーへと組み込まれ得る修飾ピリミジンの或る特定の例を示す図である。 ヒトＩＬ−６前駆体（配列番号９）の例示的な配列を示す図である。シグナル配列（アミノ酸１〜２８）を下線で示す。例示的な成熟ヒトＩＬ−６は、配列番号９のアミノ酸２９〜２１２を含み、配列番号１０に示される。 実施例１３に記載されるＧ−カルテットフラグメント（（２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９））における修飾ヌクレオチドの合成置換の要約を示す図である。示される値は、Ｋｄ値（Ｋｄ 変異体／Ｋｄ 親）の比である。親フラグメント（２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９））のＫｄ値は２．７×１０−７Ｍである。 実施例１４に記載される最終ＳＥＬＥＸプールに由来するＧカルテットモチーフを有する独特のＳＯＭＡｍｅｒ配列のアラインメントを示す図である。 実施例１５において検討される５−ｄＵ修飾の或る特定の例を示す図である。各修飾構造は、例えば、図３に示されるｄＵの付着である、 実施例１４に記載されるＳＯＭＡｍｅｒ２５７４−４９（配列番号８）と類似の配列モチーフを有する特有のＳＯＭＡｍｅｒ配列のアラインメントを示す図である。 コラーゲン誘発関節炎を伴うカニクイザルにおける関節の炎症に対するＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（５’末端に接合した４０ｋＤａのＰＥＧを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））の効果を示す図である。
ここで、本発明の代表的な実施形態が詳細に参照される。本発明は、列挙される実施形態と併せて記載されるが、本発明はそれらの実施形態に限定されることを意図するものではないと理解される。対照的に、本発明は、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれ得る全ての代替物、修飾及び等価物を包含することが意図される。
当業者は、本発明の実施の範囲内で使用され、その範囲内にある、本明細書に記載されるものと類似または等価な多くの方法及び材料を認識するであろう。本発明は、記載される方法及び材料に何ら限定されない。
別途規定されない限り、本明細書で使用される技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野（複数の場合がある）の当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものに類似または等価な任意の方法、装置及び材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、好ましい方法、装置及び材料がここに記載される。
本開示において引用される出版物、公開特許文献、及び特許出願は全て、本開示が属する分野（複数の場合がある）の当業者のレベルの指標である。本明細書において引用される出版物、公開特許文献、及び特許出願は全て、個々の出版物、公開特許文献、または特許出願が具体的且つ個別に参照により援用されるのと同じ程度に参照によって本明細書に援用される。
添付の特許請求の範囲を含む本開示で使用される「一つの（ａ）」、「一つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」の単数形は、文章の内容が明確に別段の指示をしない限り、複数の参照を含み、「少なくとも一つ」及び「１または複数」と同じ意味で使用される。そのため、「一つのアプタマー（ａｎ ａｐｔａｍｅｒ）」に対する参照は、アプタマーの混合物等を包含する。
本明細書で使用される「約」の用語は、数値が関連する事項の基本的な関数を変化しないような、数値のわずかな修飾または変化を表す。
本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む、包含する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる、包含している（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む、含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」、「含んでいる、含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」の用語、及びそれらの任意の変化は、プロセス、方法、プロダクトバイプロセス、または物質の組成物が、それらの要素のみならず、明示的に列挙されていない、またはかかるプロセス、方法、プロダクトバイプロセス、若しくは物質の組成物に固有の他の要素を包含してもよいように、要素の一覧を含み、包含しまたは含有するように、非排他的な包含を含むことが意図される。
本明細書で使用される「ヌクレオチド」の用語は、リボヌクレオチド若しくはデオキシリボヌクレオチド、またはそれらの修飾形態、並びにそれらの類縁体を指す。ヌクレオチドとして、プリン（例えば、アデニン、ヒポキサンチン、グアニン、並びにそれらの誘導体及び類縁体）、並びにピリミジン（例えば、シトシン、ウラシル、チミン、並びにそれらの誘導体及び類縁体）を含む種が挙げられる。塩基が「Ａ」、「Ｃ」、「Ｇ」、「Ｕ」、または「Ｔ」として示される場合、リボヌクレオチド及びデオキシリボヌクレオチドの両方、並びにそれらの修飾形態及び類縁体を包含することが意図される。
本明細書で使用される「核酸」、「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」は、ヌクレオチドのポリマーを指すため同じ意味で使用され、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッド、並びにこれらの種の核酸、オリゴヌクレオチド、及びポリヌクレオチドの修飾を含み、任意の位置における様々な実体または部分のヌクレオチド単位への付着が包含される。「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、及び「核酸」の用語は、二本鎖または一本鎖の分子、並びにトリプルヘリックス分子を含む。核酸、オリゴヌクレオチド、及びポリヌクレオチドは、用語アプタマーよりも広い用語であり、そのため、核酸、オリゴヌクレオチド、及びポリヌクレオチドの用語は、アプタマーであるヌクレオチドのポリマーを含むが、核酸、オリゴヌクレオチド、及びポリヌクレオチドの用語は、アプタマーに限定されない。
本明細書で使用される「修飾する」、「修飾された」、「修飾」の用語、及びそれらの任意の変化は、オリゴヌクレオチドに対する参照において使用される場合、オリゴヌクレオチドの４つの構成ヌクレオチド塩基（すなわち、Ａ、Ｇ、Ｔ／Ｕ、及びＣ）の少なくとも１つが天然由来のヌクレオチドの類縁体またはエステルであることを意味する。或る実施形態では、修飾ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドにヌクレアーゼ耐性を与える。或る実施形態では、修飾ヌクレオチドは、主にアプタマーとタンパク質標的との疎水性相互作用へと導き、高い結合効率及び安定な共結晶複合体を生じる。Ｃ−５位の置換を伴うピリミジンは、修飾ヌクレオチドの例である。修飾は、骨格修飾、メチル化、イソ塩基、イソシチジン及びイソグアニジン等の異常な塩基対の組合せ等を含んでもよい。また、修飾は、キャッピング等の３’及び５’の修飾を含んでもよい。他の修飾として、類縁体を有する１または複数の天然由来のヌクレオチド、例えば、非帯電結合（例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバメート等）及び帯電結合（例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート等）を有するもの、インターカレーター（例えば、アクリジン、ソラレン等）を含むもの、キレート剤（例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属等）を含有するもの、アルキル化剤を含有するもの、並びに修飾結合（例えば、アルファ芳香族核酸等）を有するもの等のヌクレオチド間修飾が挙げられる。更に、ヌクレオチドの糖に通常存在するヒドロキシル基のいずれかは、ホスホン酸基またはリン酸基により置換されてもよく、標準的な保護基により保護されてもよく、または活性化されて追加のヌクレオチド若しくは固体支持体への追加の結合を調製してもよい。５’末端及び３’末端のＯＨ基は、リン酸化されてもよく、またはアミン、約１〜約２０の炭素原子の有機キャッピング基部分、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）ポリマーで置換されてもよく、或る実施形態では約１０ｋＤａ〜約８０ｋＤａの範囲でＰＥＧポリマーで置換されてもよく、或る実施形態では約２０ｋＤａ〜約６０ｋＤａの範囲で、または他の親水性若しくは疎水性の生物学的または合成のポリマーで置換されてもよい。或る一つの実施形態では、修飾はピリミジンのＣ−５位の修飾である。これらの修飾を、Ｃ−５位での直接的なアミド結合または他のタイプの結合によって産生することができる。
また、ポリヌクレオチドは、２’−Ｏ−メチル−、２’−Ｏ−アリル、２’−フルオロ−または２’−アジド−リボース、炭素環糖類縁体、α−アノマー糖、アラビノース、キシロース、またはリキソース等のエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、非環式類縁体及びメチルリボース等の脱塩基ヌクレオシド類縁体を含む、当該技術分野において一般的に知られているリボースまたはデオキシリボ−ス糖の類縁形態を含んでもよい。上述のように、１または複数のホスホジエステル結合が代替の結合基によって置換されてもよい。これらの代替結合基として、リン酸塩がＰ（Ｏ）Ｓ（「チオエート」）、Ｐ（Ｓ）Ｓ（「ジチオエート」）、（Ｏ）ＮＲ２（「アミデート」）、Ｐ（Ｏ）Ｒ、Ｐ（Ｏ）ＯＲ’、ＣＯまたはＣＨ２（「ホルムアセタール」）により置換され、式中、ＲまたはＲ’が各々、独立して、Ｈまたは任意にエーテル（−Ｏ−）結合、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはアラルキルを含む置換若しくは非置換のアルキル（１〜２０Ｃ）である実施形態が挙げられる。一つのポリヌクレオオチドにおける全ての結合が同じである必要はない。糖、プリン、及びピリミジンの類縁形態の置換は、例えば、ポリアミド骨格等の代替骨格構造のように、最終製品の設計において有利な場合がある。
本明細書で使用される「ヌクレアーゼ」の用語は、オリゴヌクレオチドのヌクレオチドサブユニット間のホスホジエステル結合を切断することができる酵素を指す。本明細書で使用される「エンドヌクレアーゼ」の用語は、オリゴヌクレオチド内の部位でホスホジエステル結合（複数の場合がある）を切断する酵素を指す。本明細書で使用される、「エクソヌクレアーゼ」の用語は、オリゴヌクレオチドの末端ヌクレオチドを連結するホスホジエステル結合（複数の場合がある）を切断する酵素を指す。体液は、典型的にはエンドヌクレアーゼ及びエクソヌクレアーゼの両方の混合物を含有する。
本明細書で使用される「ヌクレアーゼ耐性の」及び「ヌクレアーゼ耐性」の用語は、エンドヌクレアーゼまたはエクソヌクレアーゼといった酵素と接触した場合に、オリゴヌクレオチドが分解されないか、または非修飾ヌクレオチドで構成されるオリゴヌクレオチドよりもゆっくりと分解されるいずれかであるように、エンドヌクレアーゼまたはエクソヌクレアーゼに対する基質としてはたらくオリゴヌクレオチドの能力の減少を指す。
本明細書で使用される「Ｃ−５修飾ピリミジン」の用語は、Ｃ−５位における修飾を伴うピリミジンを指し、限定されないが、図２０及び図２４において説明されるそれらの部分が挙げられる。Ｃ−５修飾ピリミジンの例として、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，７１９，２７３及びＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，９４５，５２７に記載されるものが挙げられる。Ｃ−５修飾の例として、すぐ下に説明されるベンジルカルボキシアミド（代替的には、ベンジルアミノカルボニル）（Ｂｎ）、ナフチルメチルカルボキシアミド（代替的には、ナフチルメチルアミノカルボニル）（Ｎａｐ）、トリプタミノカルボキシアミド（代替的には、トリプタミノカルボニル）（Ｔｒｐ）、フェネチルカルボキシアミド（代替的には、フェネチルアミノカルボニル）（Ｐｅ）、チオフェニルメチルカルボキシアミド（代替的には、チオフェニルメチルアミノカルボニル）（Ｔｈ）及びイソブチルカルボキシアミド（代替的には、イソブチルアミノカルボニル）（ｉＢｕ）から独立して選択される置換基によるＣ−５位におけるデオキシウリジンの置換が挙げられる。
また、Ｃ−５修飾ピリミジンの化学修飾は、２’−位の糖修飾、環外アミンにおける修飾、及び４−チオウリジンの置換等の一つまたは任意の組合せと組み合わせてもよい。
代表的なＣ−５修飾ピリミジンとして、５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢｎｄＵ）、５−（Ｎ−ベンジカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−ベンジカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ｉＢｕｄＵ）、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−フェネチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰｅｄＵ）、５−（Ｎ−チオフェニルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｄＵ）、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｒｐｄＵ）、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−［１−（３−トリメチルアンモニウム）プロピル］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジンクロリド、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、または５−（Ｎ−［１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン）が挙げられる。
ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド合成の前または後のいずれかに修飾され得る。オリゴヌクレオチド中のヌクレオチドの配列は、１または複数の非ヌクレオチド成分により中断されてもよい。修飾されたオリゴヌクレオチドを、重合の後、例えば、任意の好適な標識化成分との連結による等、更に修飾してもよい。
本明細書で使用される、「少なくとも１つのピリミジン」の用語は、核酸の修飾を指す場合には、核酸中の１つ、幾つかのまたは全てのピリミジンを指し、核酸中のいずれか、または全てのＣ、Ｔ、またはＵの任意または全ての発生が修飾されてもよく、または修飾されなくてもよいことを示す。
本明細書で使用される「核酸リガンド」、「アプタマー」、及び「クローン」は、標的分子に対して所望の作用を有する非天然由来の核酸を指すため同じ意味で使用される。所望の作用として、限定されないが、標的の結合、標的を触媒的に変化すること、標的とその標的またはその標的の機能的活性を修飾または変化させる方法で反応させること、標的に共有結合的に付着すること（自殺型阻害剤におけるように）、及び標的と別の分子との反応を促進することが挙げられる。或る実施形態では、上記作用は標的分子に対する特異的な結合親和性であり、かかる標的分子はワトソン／クリック塩基対合またはトリプルヘリックス形成に依存しない機構により核酸リガンドに結合するポリヌクレオチド以外の三次元化学構造であって、ここで、アプタマーはその標的分子によって結合されている既知の生理学的機能を有する核酸ではない。所与の標的に対するアプタマーは、当該アプタマーはその標的のリガンドである場合、（ａ）候補混合物と標的を接触させ、ここで、当該候補混合物中の他の核酸と比較してその標的に対して増加した親和性を有する核酸を候補混合物の残りから分離することができ、（ｂ）上記候補混合物の残りから親和性の増加した核酸を分離すること、及び（ｃ）親和性が増加した核酸を増幅して核酸のリガンド濃縮混合物を得ることにより、上記標的分子のアプタマーを同定する方法によって、候補の核酸混合物から同定される。親和性相互作用は程度の問題として認識されるが、これに関連して、その標的に対するアプタマーの「特異的結合親和性」は、アプタマーが、一般的に、或る混合物または試料中の他の非標的成分に結合するよりも、一層高い親和性の程度によりその標的に結合することを意味する。「アプタマー」または「核酸リガンド」は、特定のヌクレオチド配列を有する核酸分子の一つのタイプまたは種の１組のコピーである。アプタマーは、任意の好適な数のヌクレオチドを含むことができる。「アプタマー」は、２以上の分子のかかるセットを指す。異なるアプタマーは、同一または異なった数のいずれかのヌクレオチドを有してもよい。アプタマーは、ＤＮＡ若しくはＲＮＡであってもよく、一本鎖、二本鎖であってもよく、または二本鎖若しくは三本鎖領域を含んでもよい。
本明細書で使用される「ＳＯＭＡｍｅｒ」またはスローオフレート修飾アプタマーは、３０分以上、６０分以上、９０分以上、１２０分以上、１５０分以上、１８０分以上、２１０分以上、または２４０分以上のオフレート（ｔ1/2）を有するアプタマー（疎水性修飾を有する少なくとも１つのヌクレオチドを含むアプタマーを包含する）を指す。或る実施形態では、ＳＯＭＡｍｅｒは、「改良されたオフレートを有するアプタマーの作製方法」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ７，９４７，４４７に記載される改良ＳＥＬＥＸ法を使用して作製される。
本明細書で使用される「Ｇカルテット」は、各Ｇヌクレオチド対間に少なくとも１つのヌクレオチドまたはスペーサー基を有する４対のＧヌクレオチドを含むヌクレオチド配列モチーフである。Ｇカルテットモチーフは、例えば、Ｌａｎｅ，Ａ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，ＮＡＲ，２００８．３６（１７）：５４８２：５５１５に記載される。
本明細書で使用される「タンパク質」は、「ペプチド」、「ポリペプチド」または「ペプチドフラグメント」と同じ意味で使用される。「精製した」ポリペプチド、タンパク質、ペプチド、またはペプチドフラグメントは、細胞物質、または細胞、組織若しくはそのアミノ酸配列が得られる無細胞起源に由来する他の汚染タンパク質を実質的に含まないか、または化学合成された場合に化学前駆体または他の化学物質を実質的に含まない。
本明細書で使用される「炎症性疾患」は、炎症反応を含む疾患または状態を指す。炎症反応は、急性及び／または慢性であってもよい。或る実施形態では、慢性炎症は、ＩＬ−６濃度の増加を含む。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーによって治療され得る炎症性疾患の非限定的な例として、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、植片対宿主疾患、ＴＮＦＲ受容体関連周期性症候群が挙げられる。
本明細書で使用される「悪性疾患」は、癌及び癌に関連する状態を包含する。
本明細書で使用される「癌」は、制御されていない、異常な細胞成長を含む疾患または状態を意味する。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーによって治療され得る癌の非限定的な例として、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病が挙げられる。癌に関連する状態の非限定的な例として、非小細胞肺癌に関連する疲労及び癌に関連する食欲不振が挙げられる。
本明細書で使用される「感染症」は、微生物、ウイルス、菌類等の病原体によって引き起こされる疾患または状態を指す。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーによって治療され得る感染症の非限定的な例として、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症が挙げられる。
本明細書で指標される「自己免疫疾患」は、組織及び他の成分等のその身体自体の成分に対する不適切な免疫応答に起因する疾患または状態を指す。或る実施形態では、ＩＬ−６濃度は自己免疫疾患において上昇される。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーによって治療され得る自己免疫疾患の非限定的な例として、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎を含む血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血が挙げられる。
本明細書で使用される「ＩＬ−６が媒介する疾患または状態」は、その疾患または状態の少なくとも一部の症状及び／または進行がＩＬ−６が媒介するシグナリングによって生じる疾患または状態を指す。ＩＬ−６が媒介する疾患または状態の非限定的な例として、炎症性疾患、悪性疾患（癌及び癌に関連する状態を含む）、感染症、及び自己免疫疾患が挙げられる。更に、ＩＬ−６が媒介する疾患の非限定的な例として、限定されないが、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎が挙げられる。
本明細書で使用される「調節する」は、ペプチド若しくはポリペプチドの濃度を増加若しくは減少することのいずれかによって変更すること、またはペプチド若しくはポリペプチドの安定性または活性を増加若しくは減少することのいずれかによって変更することを意味する。「阻害する」の用語は、ペプチド若しくはポリペプチドの濃度を減少するか、またはペプチド若しくはポリペプチドの安定性若しくは活性を減少することを意味する。本明細書に記載されるように、調節されるまたは阻害されるタンパク質はＩＬ−６である。
本明細書で使用される、「生物学的活性」は、生理学的または病態生理学的なプロセスに影響を与え得る１または複数の細胞または細胞外のプロセス（例えば、結合、シグナリング等を介する）に対する効果を示す。
本明細書で使用される「インターロイキン−６」及び「ＩＬ−６」の用語は、天然由来のアイソフォーム及び変異体を含む天然由来のＩＬ−６を指す。本明細書で使用される、ＩＬ−６は、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ウマ、霊長類、及びウシを含む全ての哺乳動物種のＩＬ−６を包含する。ヒトＩＬ−６前駆体の非限定的な例は、図２１に示されるＳｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ０５２３１．１（配列番号９）の配列を有する。成熟ヒトＩＬ−６の非限定的な例は、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ０５２３１．１のアミノ酸２９〜２１２（配列番号１０）を含む。
本明細書で使用される「ＩＬ−６受容体」は、ＩＬ−６受容体等のＩＬ−６によって結合され、活性化される受容体を指し、２つのサブユニット、すなわちＩＬ−６Ｒ（ＩＬ−６受容体サブユニットαとも呼ばれる）及びｇｐ１３０（ＩＬ−６受容体サブユニットβとも呼ばれる）を含む。ＩＬ−６受容体は、限定されないが、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ウマ、霊長類、及びウシを含む任意の哺乳動物種の受容体を包含する。ヒトＩＬ−６Ｒ前駆体の非限定的な例は、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ０８８８７．１に示される配列を有する。ヒトＩＬ−６Ｒ成熟タンパク質の非限定的な例は、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ０８８８７．１のアミノ酸２０〜４６８の配列を有する。ヒトｇｐ１３０前駆体の非限定的な例は、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ４０１８９．２に示される配列を有する。ヒトｇｐ１３０成熟タンパク質の非限定的な例は、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔアクセッション番号Ｐ４０１８９．２のアミノ酸２３〜９１８の配列を有する。
「ＩＬ−６アプタマー」は、ＩＬ−６に結合することができ、ＩＬ−６の活性を修飾することができるアプタマーである。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、ｉｎ ｖｉｔｒｏにおいてＩＬ−６の少なくとも１つの活性を阻害する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーはｉｎ ｖｉｖｏにおいてＩＬ−６の少なくとも１つの活性を阻害する。ＩＬ−６の活性の非限定的な例として、ＩＬ−６受容体への結合、細胞増殖の誘導（ｉｎ ｖｉｔｒｏにおけるＴＦ−１細胞増殖等の）、ＳＴＡＴ３リン酸化の誘導、及びＳＴＡＴ３媒介転写の誘導が挙げられる。
本明細書で利用される「薬学的に許容可能な」の用語は、連邦政府若しくは州政府の規制機関によって承認されるか、米国薬局方または動物より具体的にはヒトにおける使用について他の一般的に認められている薬局方に収載されていることを意味する。「担体」の用語は、治療薬がそれと共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指し、限定されないが、水及び油等の無菌液等を含む。
ＩＬ−６アプタマーの「薬学的に許容可能な塩」または「塩」は、イオン結合を含む開示される化合物の製品であり、典型的には、開示される化合物と個体に投与するのに適した酸または塩基とを反応させることにより製造される。薬学的に許容可能な塩として、限定されないが、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、アルキルスルホン酸塩、アリールスルホン酸塩、アリールアルキルスルホン酸塩、酢酸塩、安息香酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、乳酸塩、及び酒石酸塩を含む酸付加塩；Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属カチオン、Ｍｇ若しくはＣａ等のアルカリ土類金属塩、または有機アミン塩が挙げられる。
「医薬組成物」は、個体への投与に適した形態でＩＬ−６アプタマーを含む製剤である。医薬組成物は、典型的にはその意図される投与経路に適合性となるように製剤化される。投与経路の例として、限定されないが、経口及び非経口、例えば、静脈内、皮内、皮下、吸入、局所、経皮、経粘膜、及び直腸内投与が挙げられる。
本明細書で使用される「治療的有効量」は、一般的には、本明細書で記載される予防、軽減、または治療される障害または状態の少なくとも１つの症状を改善するのに必要な量を意味する。本開示のＩＬ−６アプタマーに関連する「治療的有効量」の文言は、かかる治療が必要な相当数の個体に上記アプタマーを投与することに対する具体的な薬理学的応答を提供するアプタマーの用量を意味する。特定の場合に特定の個体に投与されるアプタマーの治療的有効量は、かかる用量が当業者によって治療的に有効な量と見なされても本明細書に記載される状態／疾患を治療するのに常に有効であるわけではないことが強調される。
「ＳＥＬＥＸ」及び「ＳＥＬＥＸプロセス」の用語は、一般的に、（１）所望の様式、例えば、タンパク質に対して高い親和性で結合する様式で標的分子と相互作用する核酸の選択と、（２）それらの選択された核酸の増幅との組合せを指すため、本明細書において同じ意味で使用される。ＳＥＬＥＸプロセスは、特定の標的分子に対して高親和性を有するアプタマーを同定するために使用され得る。
ＳＥＬＥＸは、一般的に、核酸の候補混合物を調製すること、所望の標的分子に当該候補混合物を結合させて親和性複合体を形成すること、非結合候補核酸から当該親和性複合体を分離すること、当該親和性複合体から核酸を分離及び単離すること、当該核酸を精製すること、並びに具体的なアプタマー配列を同定することを含む。上記プロセスを選択したアプタマーの親和性を更に改善するため複数回行ってもよい。上記プロセスは、上記プロセス中に１または複数の時点で増幅工程を含むことができる。例えば、「核酸リガンド」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，４７５，０９６を参照されたい。ＳＥＬＥＸプロセスは、その標的に共有結合するアプタマー、並びにその標的に非共有結合するアプタマーを作製するために使用され得る。例えば、「指数関数的な濃縮による核酸リガンドの体系的進化：Ｃｈｅｍｉ−ＳＥＬＥＸ」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，７０５，３３７を参照されたい。
ＳＥＬＥＸプロセスは、例えば、改善されたｉｎ ｖｉｖｏ安定性または改善された輸送特性等のアプタマーに対する改善された特性を与える修飾ヌクレオチドを含有する高親和性アプタマーを同定するために使用され得る。かかる修飾の例として、リボース及び／またはリン酸及び／または塩基の位置における化学的置換が挙げられる。修飾ヌクレオチドを含有するＳＥＬＥＸプロセスによって同定されたアプタマーは、Ｃ５及び／またはピリミジンの２’位において化学修飾されたヌクレオチド誘導体を含有するオリゴヌクレオチドを記載する、「修飾ヌクレオチドを含有する高親和性核酸リガンド」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，６６０，９８５に記載される。Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５，５８０，７３７は、２’−アミノ（２’−ＮＨ２）、２’−フルオロ（２’−Ｆ）、及び／または２’−Ｏ−メチル（２’−ＯＭｅ）で修飾された１または複数のヌクレオチドを含有する特異性の高いアプタマーを記載する（上記を参照されたい）。また、拡大された物理的及び化学的な特性を有する核酸ライブラリ、並びにＳＥＬＥＸ及びｐｈｏｔｏＳＥＬＥＸにおけるそれらの使用を記載する、「ＳＥＬＥＸ及びＰＨＯＴＯＳＥＬＥＸ」と題されたＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．２００９００９８５４９も参照されたい。
「ヌクレアーゼ耐性オリゴヌクレオチド」と題される、２００９年１１月２５日付で出願されたＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．６１／２６４，５４５は、改良されたヌクレアーゼ耐性を有するオリゴヌクレオチドの製造方法を記載する。ヌクレアーゼ耐性オリゴヌクレオチドは、図２０及び図２４に述べられるものから選択された基によってＣ−５位で修飾された少なくとも１つのピリミジンを含む。様々な実施形態において、修飾として、上記されるベンジルカルボキシアミド（Ｂｎ）、フェネチル（Ｐｅ）、チオフェニルメチル（Ｔｈ）、ナフチルメチルカルボキシアミド（Ｎａｐ）、トリプタミノカルボキシアミド（Ｔｒｐ）、及びイソブチルカルボキシアミドから独立して選択される置換基によるＣ−５位におけるデオキシウリジンの置換が挙げられる。
また、ＳＥＬＥＸは、所望のオフレート特性を有するアプタマーを同定するために使用され得る。標的分子に結合し得るアプタマーを作製するための改良されたＳＥＬＥＸ法を記載する、「改良されたオフレートを有するアプタマーの作製方法」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ７，９４７，４４７を参照されたい。それらの各標的分子からのより遅い解離速度を有するアプタマーの製造方法が記載される。上記方法は、標的分子と候補混合物を接触させて核酸−標的複合体の形成を生じさせ、核酸−標的複合体が早い解離速度で解離して再形成されないのに対して、遅い解離速度を有する複合体はインタクトのまま維持されるスローオフレート濃縮を行うことを含む。更に、上記方法は、改良されたオフレート性能を有するアプタマーを作製するため候補核酸混合物の産生において修飾ヌクレオチドの使用を含む（「ＳＥＬＥＸ及びｐｈｏｔｏＳＥＬＥＸ」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．２００９／００９８５４９を参照されたい）。（また、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．７，８５５，０５４及びＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．２００７／０１６６７４０も参照されたい）。これらの出版物の各々は、その全体において参照により本明細書に援用される。
或る実施形態では、標的分子に結合するアプタマーの選択方法であって、（ａ）核酸の候補混合物を調製すること（ここで、候補混合物は、当該候補混合物の少なくとも１つまたはその各々において少なくとも１つのピリミジンがＣ５−位において化学修飾されている修飾核酸を含む）、（ｂ）標的分子と上記候補混合物を接触させること（ここで、上記候補混合物中の他の核酸と比較して標的分子に対して増加した親和性を有する核酸が標的分子に結合し、核酸−標的分子複合体を形成する）、（ｃ）上記候補混合物の残りから増加した親和性の核酸を分離すること、及び（ｄ）増加した親和性の核酸を増幅して、増加した親和性で標的分子に結合できる核酸配列が濃縮された核酸の混合物を得て、それにより標的分子に対するアプタマーを同定すること、を含む。特定の実施形態では、上記方法は、スローオフレート濃縮プロセスを行うことを更に含む。
本明細書において、「標的」、または「標的分子」、または「標的」は、核酸がそれに対して所望の様式で作用し得る任意の化合物を指す。標的分子は限定されず、タンパク質、ペプチド、核酸、糖、脂質、多糖、糖タンパク質、ホルモン、受容体、抗原、抗体、ウイルス、病原体、毒性物質、基質、代謝産物、遷移状態アナログ、補因子、阻害剤、薬物、色素、栄養素、成長因子、細胞、組織、上述の任意の部分またはフラグメント等であってもよい。実質的に、任意の化学的または生物学的なエフェクターが好適な標的であってもよい。任意のサイズの分子が標的としてはたらくことができる。また、標的は、標的と核酸との相互作用の可能性または強度を高めるために特定の方法で修飾されてもよい。また、標的は、タンパク質の場合、例えば、アミノ酸配列中のわずかな変化、ジスルフィド結合の形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化等の特定の化合物若しくは分子の任意のわずかな変化、または実質的にその分子の同一性を変更しない標識化合物との結合等の修飾を含むことができる。「標的分子」または「標的」は、分子の１つのタイプ若しくは種、またはアプタマーに結合可能な多分子構造の１セットのコピーである。「標的分子」または「標的」は、１より多いかかる一組の分子を指す。標的がペプチドであるＳＥＬＥＸプロセスの実施形態は、「精製タンパク質を伴わない修飾ＳＥＬＥＸプロセス」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．６，３７６，１９０に記載される。
例示的なＩＬ−６アプタマー
本開示のＩＬ−６アプタマーは、実施例１に記載されるように、スローオフレートを有するアプタマーを同定するための改良されたＳＥＬＥＸ法を使用して同定された。Ｂｎ−ｄＵ（５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド−２’−デオキシウリジン）、ｄＡ、ｄＣ及びｄＧで構成されるランダムＤＮＡライブラリを１つの選択に使用し、ＮａｐｄＵ（５−（Ｎ−ナフチルカルボキシアミド−２’−デオキシウリジン）、ｄＡ、ｄＣ及びｄＧで構成されるランダムＤＮＡライブラリを別の選択に使用した。そのため、様々な実施形態において、本発明のＩＬ−６アプタマーは、少なくとも１つの修飾ピリミジンを含む。
Ｂｎ−ｄＵアプタマー２５７３−２０を使用して、ＩＬ−６に対して強い親和性を保持している切断型配列を同定するために研究を行った。５’末端及び３’末端からの規則正しい切断は、３２ヌクレオチド配列（２５７３−２０＿１５；配列番号２２）の同定を導く。Ｎａｐ−ｄＵアプタマー２５７４−４９（配列番号８）を使用して、ＩＬ−６に対して強い親和性を保持している切断された配列を同定するために同様の研究を行った。５’末端及び３’末端からの規則正しい切断は、３０ヌクレオチド配列（２５７４−４９＿１４；配列番号３５）の同定を導く。
更に、実施例１５に記載されるヌクレオチド置換の研究は、アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）及びアプタマー２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）における多くの位置が、ＩＬ−６結合活性のわずかな喪失またはその喪失を伴わずに修飾及び／または置換され得たことを示した。よって、或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列：
Ｉ．５’−ＧＧＣＡＧＧＺＺＺＧＧＺＱａＧＺＧＧ−３’（配列番号７００）
（式中、各ＺはＵ、Ｔ、及び修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａは１〜５０である）を含む。或る実施形態では、ａは、２〜５０、１〜４０、２〜４０、１〜３０、２〜３０、１〜２０、２〜２０、１〜１５、２〜１５、１〜１０、２〜１０、１〜５、または２〜５である。或る実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｚは、Ｕ、Ｔ、及び図２０に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｚは、Ｕ、Ｔ、及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーの１または複数のヌクレオチドは、２’−Ｏ−メチル修飾を含む。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマー中の１または複数のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列：
ＩＩ．５’−ＧＧＧＹＸＡＸＧＹＡＧＣＬｂＧＺＧＣＧＹＡＡＧＧＣＧＧＹ−３’（配列番号７０１）
（式中、各ＺはＵ、Ｔ、及び修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｙは修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｘは修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｌはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ｂは１〜２０である）を含む。或る実施形態では、ｂは１〜１５、１〜１２、１〜１０、１〜９、１〜８、または１〜７である。或る実施形態では、各Ｌは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｌは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各ＬはＣ３リンカーであり、ｂは２である。或る実施形態では、各Ｌは修飾または非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ｂは１〜１０である。或る実施形態では、各ＺはＵ、Ｔ、及び図２０に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｚは、Ｕ、Ｔ、及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｙは図２０に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｙは図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２０に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２４に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２４のＮａｐ、２Ｎａｐ、ＮＥ、ＢＦ及びＢＴから独立して選択される。或る実施形態では、各ＸはＮａｐである。或る実施形態では、ＬはＣ３リンカーであり、ｂは２である。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーの１または複数のヌクレオチドは、２’−Ｏ−メチル修飾を含む。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマー中の１または複数のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
２５７３−２０（配列番号７）を選択した配列プールについて更なるシーケンシング研究を行った。並列パイロシーケンシングを使用する大規模でハイスループット法の４５４のシーケンシングは、不偏性の試料調製及び非常に正確な配列分析を提供する。シーケンシングデータを使用して、ＩＬ−６結合に関与するコンセンサスモチーフを同定した。最終ＳＥＬＥＸプールの多くのメンバーにおいて、保存されたＧカルテットモチーフを同定した。実施例１４及び図２３に記載される配列、並びに実施例１３の結晶構造より、ＩＬ−６に対する結合についてコンセンサスモチーフを同定し、このコンセンサスモチーフは、二対のＧｓが３つのＵ、Ｔ、または５’−修飾Ｕヌクレオチドに隣接するＧ−カルテット（すなわち、ＧＧＺＺＺＧＧであって、各ＺがＵ、Ｔ，及び５’−修飾ピリミジンから独立して選択される）を含む。よって、或る実施形態では、ＩＬ−６はＧカルテットモチーフを含む。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、
ＩＩＩ．５’−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（配列番号７０２）、
ＩＶ．５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（配列番号７０３）、及び
Ｖ．５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−３’（配列番号７０４）
（式中、各ＺはＵ、Ｔ、及び修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａは１〜５０であり、ｂは１〜５０である）から選択されるＧカルテットモチーフを含む。或る実施形態では、ａは２〜５０、１〜４０、２〜４０、１〜３０、２〜３０、１〜２０、２〜２０、１〜１５、２〜１５、１〜１０、２〜１０、１〜５、または２〜５である。或る実施形態では、ｂは２〜５０、１〜４０、２〜４０、１〜３０、２〜３０、１〜２０、２〜２０、１〜１５、２〜１５、１〜１０、２〜１０、１〜５、または２〜５である。或る実施形態では、各Ｑは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑは置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、少なくとも１つまたは少なくとも２つのＺヌクレオチドは修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、少なくとも１つまたは少なくとも２つのＺヌクレオチドは図２０の修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、少なくとも１つまたは少なくとも２つのＺヌクレオチドは図２４の修飾ピリミジンから独立して選択される。
Ｎａｐ ＳＥＬＥＸプールの４５４のシーケンシングは、２つの保存されたモチーフを共有する独特の配列群を同定した。図２５を参照されたい。当該モチーフは、いずれかの順序であることがわかった（例えば、２５７４−４９（配列番号８）を２５７４−１０４（配列番号７０５）と比較）。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは
ＶＩ．５’−ＹＸＡＸＧＹＡＲＱａＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹ−３’（配列番号７０６）、または
ＶＩＩ．５’−ＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹＱｂＹＸＡＸＧＹＡＲ−３’（配列番号７０７）
（式中、各Ｙは修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、各Ｘは修飾ピリミジン（５’−修飾ピリミジン等）から独立して選択され、ＭはＣ及びＡから選択され、ＳはＣ及びＧから選択され、各ＲはＧ及びＡから独立して選択され、各Ｑはリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａは１〜３０であり、及びｂは１〜３０である）から選択される配列を含む。或る実施形態では、ａは１〜２０、１〜１０、４〜１０、または６〜７である。或る実施形態では、ｂは１〜２０、または１〜１７である。或る実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｑは、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｙは図２０に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｙは図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２０に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２４に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、各Ｘは図２４のＮａｐ、２Ｎａｐ、ＮＥ、ＢＦ及びＢＴから独立して選択される。或る実施形態では、各ＸはＮａｐである。或る実施形態では、各ＮはＡ、Ｃ及びＧから独立して選択される。或る実施形態では、各ＬはＣ３リンカーであり、ｂは２である。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーの１または複数のヌクレオチドは、２’−Ｏ−メチル修飾を含む。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマー中の１または複数のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
或る実施形態ではＸ、Ｙ、及び／またはＺは各々、修飾ウリジンである。或る実施形態では、Ｘ、Ｙ、及び／またはＺは各々、本明細書で定義されるＣ−５修飾ピリミジンから独立して選択される。或る実施形態では、Ｘ、Ｙ、及び／またはＺは各々、５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢｎｄＵ）、５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−フェネチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰｅｄＵ）、５−（Ｎ−チオフェニルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｄＵ）、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ｉＢｕｄＵ）、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｒｐｄＵ）、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、５−（Ｎ−［１−（３−トリメチルアモニウム）プロピル］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジンクロリド、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、及び５−（Ｎ−［１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン）から独立して選択される。或る実施形態では、各Ｚは５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢｎｄＵ）である。
或る特定の実施形態では、ＩＬ−６アプタマー（Ｙ）の部分は、結合を維持するために必ずしも必要ではなく、隣接するＩＬ−６アプタマーの特定の部位は、限定されないが、スペーサーまたはリンカー部分による置換を含む修飾が行われてもよい。これらの実施形態では、例えばＹは、Ｙ’−Ｑ−Ｙ’’−Ｑ’−Ｙ’’’として表されてもよく、式中、Ｙ’、Ｙ’’及びＹ’’’は、ＩＬ−６アプタマーの一部、または異なるＩＬ−６アプタマーのセグメントであり、Ｑ及び／またはＱ’は本来のＩＬ−６アプタマーの特定の核酸の特徴を修飾するスペーサーまたはリンカーである。Ｑ及びＱ’が存在しない場合、Ｙ’、Ｙ’’及びＹ’’’は、１つの隣接するＩＬ−６アプタマー（Ｙ）を表す。
本明細書で使用される「リンカー」は、２以上の分子実体を共有結合または非共有的な相互作用により接続する分子実体であり、その１または複数の分子実体の官能特性を保存する様式で分子実体の空間的な分離を可能とし得る。また、リンカーは、スペーサーとしても知られている。適切なリンカー配列は、本開示に基づいて当業者により容易に確認される。
本明細書で使用されるリンカーは、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、ペプチド核酸、ロックド核酸、オリゴ糖、多糖、抗体、アフィボディ、抗体模倣物、脂肪族、芳香族、または複素芳香族の炭素分子、アルキレングリコール（例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール）、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ））、細胞受容体、リガンド、脂質、任意のフラグメントまたはこれらの構造の誘導体、上述の任意の組合せ、または任意の他の化学構造若しくは成分から選択される１または複数の分子またはサブコンポーネントを含むことができる。
より具体的には、本明細書で使用されるリンカーまたはスペーサーは、２〜２０炭素原子（Ｃ２−Ｃ２０）（飽和、非飽和、直鎖、分岐鎖または環状）の鎖、０〜１０アリール基、０〜１０ヘテロアリール基、及び０〜１０複素環基を含む骨格であってもよく、任意に、エーテル（−Ｏ−）結合（例えば、１または複数のアルキレングリコール単位、１または複数のエチレングリコール単位−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−；１または複数の１，３−プロパンジオール単位−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−等；或る実施形態ではリンカーは１〜１００単位、１〜５０単位、１〜４０単位、１〜３０単位、１〜２０単位、１〜１２単位、または１〜１０単位）、アミン（−ＮＨ−）結合、アミド（−ＮＣ（Ｏ）−）結合及び、チオエーテル（−Ｓ−）結合等を含む骨格であってもよく、ここで、各骨格炭素原子は、独立して置換されてもよく（すなわち、−Ｈ置換を含む）、またはＣ１〜Ｃ３アルキル、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−Ｏ−（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）、−Ｓ−（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）、ハロゲン、−ＯＣ（Ｏ）（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）、−ＮＨ−（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）等から選択される１または複数の基で置換されてもよいがこれらに限定されない。或る実施形態では、Ｃ２〜Ｃ２０リンカーはＣ２〜Ｃ８リンカー、Ｃ２〜Ｃ６リンカー、Ｃ２〜Ｃ５リンカー、Ｃ２〜Ｃ４リンカーまたはＣ３リンカーであり、各炭素は上述の通り独立して置換されてもよい。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーの１または複数のヌクレオシドは、２’ −位糖修飾（２’−アミノ（２’−ＮＨ２）、２’−フルオロ（２’−Ｆ）、または２’−Ｏ−メチル（２’−ＯＭｅ）等）、シトシン環外アミンにおける修飾、ヌクレオシド間結合修飾、及び５−メチル−シトシンから選択される修飾を含む。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは３’キャップ、５’キャップ、及び／または３’末端における転化デオキシチミジンを含む。
或る実施形態では、Ｌは１８原子のヘキサエチレングリコールリンカー等のリンカーであってもよい。或る実施形態では、Ｌはヌクレオチドとリンカーの組合せであってもよい。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５の配列から選択される配列を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５の配列から選択される配列を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列に少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％同一である配列を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列に少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％同一である配列を有する。配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５に示される少なくとも１つのヌクレオチド配列に対する配列同一性は、上記アプタマーが１０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特的に結合する限り及び／または１０ｎＭ未満のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する限り特に限定されない。
「配列同一性」、「パーセント配列同一性」、「パーセント同一性」、「％同一」、「％同一性」及びそれらの変化形は、２つの核酸配列に関して使用される場合、照会核酸または照会核酸の部分において同じヌクレオチド塩基の数を指すため同じ意味で使用され、参照核酸に対する最大の一致について比較及び整列した場合、（１）ほとんどの５’の対応する（すなわち、整列された）ヌクレオチド塩基とほとんどの３’の対応する（すなわち、整列された）ヌクレオチド塩基間、及びそれらを含む照会配列におけるヌクレオチド塩基の数、または（２）参照配列の全長のいずれか大きい方によって除される。比較用配列の例示的な整列は、例えば、Ｓｍｉｔｈ ａｎｄ Ｗａｔｅｒｍａｎ，Ａｄｖ．Ａｐｐｌ．Ｍａｔｈ．，２：４８２，１９８１による局所相同性アルゴリズムにより、Ｎｅｅｄｌｅｍａｎ ａｎｄ Ｗｕｎｓｃｈ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，４８：４４３，１９７０の相同性アラインメントアルゴリズムにより、Ｐｅａｒｓｏｎ ａｎｄ Ｌｉｐｍａｎ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８５：２４４４，１９８８の類似検索法により、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実施により（ウィスコンシン州マディソン、サイエンスドライブ５７５、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＧｒｏｕｐのＷｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＰａｃｋａｇｅにおけるＧＡＰ、ＢＥＳＴＦＩＴ、ＦＡＳＴＡ、及びＴＦＡＳＴＡ）、または目視検査により（一般的には、Ａｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，ｐｕｂ．ｂｙ Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ａｓｓｏｃ．ａｎｄ Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９８７）を参照されたい）行われ得る。
パーセント配列同一性を決定するのに適したアルゴリズムの一例は、ｂａｓｉｃ ｌｏｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｅａｒｃｈ ｔｏｏｌ（以下「ＢＬＡＳＴ」）において使用されるアルゴリズムであり、例えば、Ａｌｔｓｃｈｕｌ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１５：４０３−４１０， １９９０ 及び Ａｌｔｓｃｈｕｌ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１５：３３８９−３４０２，１９９７を参照されたい。ＢＬＡＳＴ分析を行うためのソフトウェアは、国立生物工学情報センター（以下「ＮＣＢＩ」）を通じて公的に利用可能である。ＮＣＢＩより利用可能なソフトウェア例えば、ＢＬＡＳＴＮ（ヌクレオチド配列用）を使用する配列同一性の決定において使用されるデフォルトパラメーターは、ＭｃＧｉｎｎｉｓ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，３２：Ｗ２０−Ｗ２５，２００４に記載される。
本明細書で使用されるように、その配列が参照ヌクレオチド配列に少なくとも、例えば、約９５％同一であるＩＬ−６アプタマー等の核酸のパーセント同一性を記載する場合、核酸配列が参照核酸配列１００ヌクレオチド毎に５つ以下の点突然変異を含み得る以外に、核酸配列が参照配列に対して同一であることが意図される。言い換えれば、その配列が参照核酸配列に少なくとも約９５％同一である所望の核酸配列を得るため、参照配列中の５％以下のヌクレオチドが欠失され得るか、若しくは別のヌクレオチドで置換され得る、または参照配列中のヌクレオチド総数の５％以下の或る数のヌクレオチドが参照配列中に挿入され得る（本明細書で挿入と呼ぶ）。所望の配列を作製するための参照配列のこれらの突然変異は、参照ヌクレオチド配列の５’末端または３’末端の位置において生じてもよく、またはこれらの末端位置の間のどこで生じてもよく、参照配列中のヌクレオチド間で個別に散在するか、または参照配列内で１若しくは複数の連続する群で散在するかのいずれかであってもよい。更に、ヌクレオチド塩基は、（１）ヌクレオチド塩基が参照配列中のヌクレオチド塩基と同一である場合、または（２）ヌクレオチド塩基が参照配列中のヌクレオチド塩基に由来する場合、または（３）ヌクレオチド塩基が参照配列中のヌクレオチド塩基が由来するものと同じヌクレオチド塩基に由来する場合には、パーセント同一性を決定する目的で「同一」とされる。例えば、５−メチルシトシンは、パーセント同一性を計算する目的でシトシンと「同一」であるとされる。同様に、図２０及び図２４に示される修飾ウリジンは、パーセント同一性を決定する目的で互いに同一であるとされる。或る実施形態では、参照配列は、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５に示されるヌクレオチド配列のいずれか１つであってもよい。或る実施形態では、参照配列は、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５に示されるヌクレオチド配列のいずれか１つであってもよい。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、１〜２０、１〜１５、１〜１２、１〜８、１〜５、または１〜３のヌクレオチドが置換、欠失、または挿入されている、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含む。置換、欠失、または挿入されるヌクレオチドの数は、当該アプタマーが２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）未満のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する限り特に限定されない。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５のいずれか一つの配列に対して１０以下、或る実施形態では４、３、２、または１のヌクレオチドの置換、欠失、及び／または挿入を含む。
或る実施形態では、本開示は、ＩＬ−６結合時にＩＬ−６機能を調節するＩＬ−６アプタマーを提供する。或る実施形態では、本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーはＳＴＡＴ３のＩＬ−６媒介リン酸化を阻害する。様々な実施形態において、上記アプタマーは、ｉｎ ｖｉｖｏにおけるＩＬ−６媒介ＳＴＡＴ３リン酸化の阻害等のｉｎ ｖｉｖｏにおけるＩＬ−６機能を調節する。様々な実施形態において、ＩＬ−６アプタマーは配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列を有する。様々な実施形態において、ＩＬ−６アプタマーは、表２〜表４、表１０〜表１３、並びに図２３及び図２５（例えば、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５）に示されるアプタマーから選択される。様々な実施形態において、ＩＬ−６アプタマーは、表２、表１０又若しくは表１２、または図２３若しくは図２５に示されるアプタマー、または２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合する表３及び表４のアプタマーから選択される。様々な実施形態において、ＩＬ−６アプタマーは、７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表２〜表４、表１０〜表１３、並びに図２３及び図２５に示される特定のアプタマー（例えば、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５）から選択されるアプタマーの１２〜８０、または２０〜８０、または２５〜８０、または３０〜８０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表２〜表４、表１０〜表１３、並びに図２３及び図２５に示される特定のアプタマー（例えば、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５）から選択されるアプタマーの少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列に対してヌクレオ塩基配列で同一である少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドからなり、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表２〜表４、表１０、表１２、並びに図２３及び図２５に示されるアプタマー（例えば、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５）から選択される特定のアプタマーの１２〜８０、または２０〜８０、または２５〜８０、または３０〜８０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表２〜表４、表１０、表１２、並びに図２３及び図２５に示される特定のアプタマーから選択されるアプタマー（例えば、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５）の少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５から選択される配列に対してヌクレオ塩基配列で同一である少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドからなり、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表１０または表１２（配列番号１００〜２３９、５７３、及び４００〜４４６）に示されるアプタマーから選択されるアプタマーの１２〜８０、または２０〜８０、または２５〜８０、または３０〜８０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表１０または表１２に示されるアプタマー（配列番号１００〜２３９、５７３、及び４００〜４４６）の少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドを含み、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表１０及び表１２に示されるアプタマー（配列番号１００〜２３９、５７３、及び４００〜４４６）の少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、少なくとも２５、少なくとも２６、少なくとも２７、少なくとも２８、少なくとも２９、少なくとも３０の連続するヌクレオチドからなり、当該アプタマーは２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合し、及び／または１０ｎＭ（１０−８Ｍ）のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、ＩＬ−６アプタマーは、当該アプタマーの５’末端、３’末端、または５’末端と３’末端の両方に追加のヌクレオチド、又他の化学部分を含んでもよい。
ＩＬ−６アプタマーは、ＩＬ−６結合領域に加えて任意の数のヌクレオチドを含んでもよい。様々な実施形態において、ＩＬ−６アプタマーは、約１００ヌクレオチド以下、約９５ヌクレオチド以下、約９０ヌクレオチド以下、約８５ヌクレオチド以下、約８０ヌクレオチド以下、約７５ヌクレオチド以下、約７０ヌクレオチド以下、約６５ヌクレオチド以下、約６０ヌクレオチド以下、約５５ヌクレオチド以下、約５０ヌクレオチド以下、約４５ヌクレオチド以下、約４０ヌクレオチド以下、約３５ヌクレオチド以下、約３０ヌクレオチド以下、約２５ヌクレオチド以下、及び約２０ヌクレオチドを含んでもよい。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、類似の結合特性を有し、ＩＬ−６が関連する炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及びＩＬ−６が配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、４００〜４４６、５７３、及び５９９〜６２５から選択されるアプタマーとして関係する他の疾患または状態を治療する能力を有するアプタマーから選択される。或る実施形態では、表２、表１０、表１２、並びに図２３及び図２５のいずれかに示されるアプタマーから選択されるアプタマーとしてＩＬ−６の同じ領域に結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。
本発明のＩＬ−６アプタマーは、成熟ＩＬ−６（配列番号１０）（配列番号９のアミノ酸２９〜２１２；図２１を参照されたい）に特異的に結合する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）と同じ領域のＩＬ−６に結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。或る実施形態では、成熟タンパク質（配列番号１０）のアミノ酸１６〜３１（前駆体配列（配列番号９）のアミノ酸４４〜５９；図２１を参照されたい）を含むＩＬ−６の領域（エピトープ）に結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。この領域は、ＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の「ドメイン１」によって結合される相互作用面を含む。或る実施形態では、成熟タンパク質（配列番号１０）のアミノ酸１６〜３１及び１１７〜１２５（前駆体配列（配列番号９のアミノ酸４４〜５９、及び１４５〜１５３；図２１を参照されたい）を含むＩＬ−６エピトープに結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。このエピトープは、ＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の「ドメイン１」と「ドメイン２」の両方によって結合される相互作用面を含む。有極接点は、水素結合の合計と電荷−電荷相互作用の合計として定義される。或る実施形態では、０．０１未満、０．００９未満、０．００８未満、または約０．００７の界面面積に対する有極接点の比でＩＬ−６に結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号１０（図２１を参照されたい）の配列を含むＩＬ−６等の成熟ＩＬ−６への結合についてＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）と競合する。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマー２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）と同じＩＬ−６の領域に結合するＩＬ−６アプタマーが提供される。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、配列番号１０の配列を含むＩＬ−６（図２１を参照されたい）等の成熟ＩＬ−６への結合についてＩＬ−６アプタマー２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）と競合する。
或る実施形態では、以下の特性の任意の組合せを有するＩＬ−６アプタマーが提供される。
（ａ）成熟タンパク質のアミノ酸１６〜３１を含む成熟ＩＬ−６（配列番号１０）の領域に結合する；
（ｂ）成熟タンパク質のアミノ酸１６〜３１及びアミノ酸１１７〜１２５を含む成熟ＩＬ−６（配列番号１０）のエピトープに結合する；
（ｃ）ＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）と競合して成熟ＩＬ−６（配列番号１０）に結合する；及び／または
（ｄ）０．０１未満、０．００９未満、０．００８未満、または約０．００７の界面面積に対する有極接点の比で成熟ＩＬ−６に結合する。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、ＩＬ−６受容体へのＩＬ−６の結合を阻害すること、ＳＴＡＴ３のリン酸化を阻害すること、ＳＴＡＴ３によって制御される転写を阻害すること、及びＩＬ−６誘導性細胞増殖を阻害することから選択される活性を有する。
ＩＬ−６アプタマーを、ＩＬ−６に対する任意の好適な解離定数（Ｋｄ）を有するように選択することができる。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、３０ｎＭ未満、２５ｎＭ未満、２０ｎＭ未満、１５ｎＭ未満、１０ｎＭ未満、９ｎＭ未満、８ｎＭ未満、７ｎＭ未満、６ｎＭ未満、５ｎＭ未満、４ｎＭ未満、３ｎＭ未満、２ｎＭ未満、または１ｎＭ未満のＩＬ−６に対する解離定数（Ｋｄ）を有する。解離定数を、マルチポイント滴定を使用する結合アッセイ、及び下記実施例１に記載される等式ｙ＝（最大−最小）（タンパク質）／（Ｋｄ＋タンパク質）＋最小のフィッティングにより決定してもよい。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、表１０及び表１２に示されるアプタマー（１００〜２３９、５７３、及び４００〜４４６）のアプタマーのＫｄ以下のＫｄを有するアプタマーである。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、ＩＬ−６アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）以下のＫｄを有するアプタマーである。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、ＩＬ−６アプタマー２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）のＫｄ以下のＫｄを有するアプタマーである。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、１０−８Ｍ未満（１０ｎＭ未満）、１０−９Ｍ未満、１０−１０Ｍ未満、または１０−１１Ｍ未満のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する。様々な実施形態において、ＩＬ−６アンタゴニスト活性を、例えば、細胞増殖アッセイ及び／または遺伝子レポーターアッセイ（例えば、実施例２及び実施例１１を参照されたい）を使用して測定してもよい。細胞増殖アッセイの例では、ＩＬ−６アプタマーによるＩＬ−６応答性の細胞の細胞成長の阻害を測定する。遺伝子レポーターアッセイの例では、ＩＬ−６アプタマーをＳＴＡＴ遺伝子で形質移入した細胞においてＳＴＡＴリン酸化の阻害についてアッセイする。
アプタマーを含む医薬組成物
或る実施形態では、本発明に記載される少なくとも１つのアプタマーと少なくとも１つの薬理学的に許容可能な担体とを含む医薬組成物が提供される。好適な担体は、参照により本明細書に援用されるＬｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓによって出版された「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ： Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ， Ｔｗｅｎｔｙ−ｆｉｒｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ」に記載される。また、本明細書に記載される少なくとも１つのアプタマーと少なくとも１つの薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物は、１または複数の他の有効成分を含んでもよい。
本明細書に記載されるアプタマーは、注射用投薬形態、液体分散剤、ゲル、エアロゾル、軟膏、クリーム、凍結乾燥製剤、乾燥粉末、錠剤、カプセル剤、放出制御製剤、急速溶解製剤、遅延放出製剤、徐放性製剤、パルス放出製剤、即時放出及び制御放出の混合製剤等を含むがこれらに限定されない任意の薬学的に許容可能な投薬形態で利用され得る。具体的には、本明細書に記載されるアプタマーを、（ａ）経口、肺、静脈内、動脈内、髄腔内、関節内、直腸、眼、結腸、非経口、嚢内、膣内、腹腔内、局所（ｌｏｃａｌ）、舌下、鼻腔、及び局所（ｔｏｐｉｃａｌ）の投与のいずれかから選択される投与用に、（ｂ）液体分散剤、ゲル、エアロゾル、軟膏、クリーム、錠剤、サシェ及びカプセル剤のいずれかから選択される投薬形態に、（ｃ）凍結乾燥製剤、乾燥粉末、急速溶解製剤、制御放出製剤、遅延放出製剤、徐放性製剤、パルス放出製剤、並びに即時放出及び制御放出の混合製剤のいずれかから選択される投薬形態に、または（ｄ）それらの任意の組合せに製剤化することができる。
非経口、皮内、または皮下の適用に使用される溶液または懸濁液は、１または複数の以下の成分、（１）注射用水、生理食塩溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒等の無菌希釈剤；（２）ベンジルアルコールまたはメチルパラベン等の抗菌剤；（３）アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム等の抗酸化剤；（４）エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤；（５）酢酸、クエン酸またはリン酸等の緩衝剤；及び（５）塩化ナトリウムまたはデキストロース等の浸透圧の調整用薬剤を含んでもよい。ｐＨを、塩酸または水酸化ナトリウム等の酸または塩基で調整することができる。非経口調製剤は、アンプル、使い捨てシリンジまたはガラス若しくはプラスチック製の頻回投与容器に封入され得る。
注射用に適した医薬組成物として、無菌水溶液（水溶性の場合）、または無菌注射液または分散剤の即時調製用の分散剤及び無菌粉末が挙げられてもよい。静脈内投与について、好適な担体として、生理学的食塩水、静菌水、Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ ＥＬ（ニュージャージー州パーシッパニーのＢＡＳＦ）、またはリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）が挙げられる。全ての場合において、上記組成物は無菌であり、容易な注入可能性（ｓｙｒｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ）が存在する程度に流動性でなくてはならない。医薬組成物は、製造及び保管の条件下で安定でなくてはならず、細菌及び菌類等の微生物の汚染作用から保護されなくてはならない。本明細書で使用される「安定な」の用語は、被験体への投与に適した状態または条件を保持することを意味する。
上記担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール等）、及びそれらの好適な混合物を含む溶媒または分散媒であってもよい。適切な流動性は、例えば、レシチン等のコーティングの使用により、分散剤の場合に必要とされる粒子サイズの維持により、及び界面活性剤の使用により維持され得る。微生物の作用の阻止は、様々な抗生物質及び抗菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等によって達成され得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、マンニトールまたはソルビトール等のポリアルコール、及び塩化ナトリウム等の無機塩を当該組成物中に含むことが好ましい。注射用組成物の持続的吸収は、吸収を遅延する物質、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを当該組成物中に含むことによって行われ得る。
無菌注射液を、上記列挙される原料の１つまたはそれらの組合せと共に、適切な溶媒中、適切な量で活性試薬（例えば、ＩＬ−６アプタマー）を組み込み、所望の場合、その後濾過滅菌することにより調製することができる。一般的に、分散剤は、少なくとも１つのＩＬ−６アプタマーを、基本的な分散媒及び任意の他の所望の原料を含有する無菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。無菌注射液の調製用の無菌粉末の場合、調製方法の例として、真空乾燥及び凍結乾燥が挙げられ、これらはいずれもＩＬ−６の粉末と、予め無菌濾過されたその溶液に由来する任意の追加の所望の構成要素を生じる。
経口組成物は、一般的に不活性な希釈剤または可食性の担体を含む。それらを、例えば、ゼラチンカプセル中に封入するか、または錠剤へと圧縮することができる。経口治療薬の投与の目的で、ＩＬ−６アプタマーを賦形剤と共に組み込んで、錠剤、トローチ、またはカプセル剤の形態で使用することができる。また、経口組成物を、洗口剤として使用するための液体担体を使用して調製することができ、液体担体中の成分を経口適用して、口内ですすぐように回して、吐き出すか、飲み込む。薬学的に混合可能な結合剤、及び／またはアジュバント材料を上記組成物の一部として含むことができる。
吸入による投与のため、好適な高圧ガス、例えば、二酸化炭素等の気体を含む圧縮容器またはディスペンサーからのエアロゾルスプレー、噴霧液、または好適なデバイスからの乾燥粉末の形態で輸送される。経粘膜または経皮投与のため、浸透されるバリアに適した透過剤を製剤中に使用する。かかる浸透剤は、一般的に当該技術分野で知られており、例えば、経粘膜投与用に洗浄剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体が挙げられる。経粘膜投与は、点鼻薬または坐剤の使用によりなされ得る。経皮投与のため、上記有効成分を当該技術分野で一般的に知られている軟膏、膏薬、ゲル、またはクリームに製剤化する。また、坐剤（例えば、カカオバター及び他のグリセリド等の従来の坐剤の基剤と共に）または直腸輸送のため停留浣腸剤の形態で上記試薬を調製することもできる。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは、身体からの急速な排除から保護する担体と共に調製される。例えば、インプラント、及びマイクロカプセル化輸送システムを含む制御放出製剤を使用することができる。エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、及びポリ乳酸等の生分解性、生体適合性の高分子を使用することができる。かかる製剤の調製方法は、当業者に明らかである。また、上記材料をＡｌｚａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ及びＮｏｖａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から商業的に入手することもできる。
また、リポソーム懸濁液（ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体により感染した細胞を標的とするリポソームを含む）を薬学的に許容可能な担体として使用することができる。これらは、例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．４，５２２，８１１に記載されるような当業者に既知の方法に従って調製され得る。
更に、ＩＬ−６アプタマーの懸濁液を適切な油性注射用懸濁液として調製してもよい。好適な親油性溶媒またはビヒクルとして、ごま油などの脂肪油、またはオレイン酸エチル、トリグリセリド若しくはリポソーム等の合成脂肪酸エステルが挙げられる。また、非脂質ポリカチオン性アミノ高分子を輸送に使用してもよい。また、任意に、上記懸濁液は、上記化合物の溶解性を増加し、高濃縮溶液の調製を可能とするため好適な安定化剤または薬剤を含んでもよい。
或る場合では、投与及び均一な用量を容易にするため投薬単位形態で経口または非経口の組成物を製剤化することが特に有利な場合がある。本明細書で使用される投薬単位形態は、治療される被験体に対するための一体型剤形として適した物理的に別々の単位、すなわち、必要とされる薬学的担体と関連する所望の治療効果を生じるように計算された所定の量のＩＬ−６アプタマーを含有する各単位を指す。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーの投薬単位形態に関する仕様は、特定のＩＬ−６アプタマーの特性及び達成される特定の治療効果、並びに個体の治療のためのかかる活性剤を合成する分野に固有の制限により規定され、直接的にそれに依存する。
少なくとも１つのＩＬ−６アプタマーを含む医薬組成物は、１または複数の薬学的賦形剤を含むことができる。かかる賦形剤の例として、限定されないが、結合剤、充填剤、滑沢剤、懸濁剤、甘味料、風味剤、保存剤、緩衝剤、湿潤剤、崩壊剤、発泡剤、及び他の賦形剤が挙げられる。かかる賦形剤は当該技術分野で既知である。例示的な賦形剤として、（１）様々なセルロース、並びにＡｖｉｃｅｌ（登録商標）ＰＨ１０１及びＡｖｉｃｅｌ（登録商標）ＰＨ１０２等の架橋ポリビニルピロリドン微結晶セルロース、シリサイド化微結晶セルロース（ＰｒｏＳｏｌｖ ＳＭＣＣ（商標））、トラガカントガム、及びゼラチンを含む結合剤；（２）様々なデンプン、ラクトース、ラクトース一水和物、及び無水ラクトース等の充填剤；（３）アルギン酸、プリモゲル、コーンスターチ、軽度架橋ポリビニルピロリドン、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、及び加工デンプン、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、デンプングリコール酸ナトリウム、及びそれらの混合物等の崩壊剤；（４）ステアリン酸マグネシウム、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）２００等のコロイド状二酸化ケイ素、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、及びシリカゲルを含む圧縮される粉末の流動性に作用する薬剤を含む、滑沢剤；（５）コロイド状二酸化ケイ素等の流動促進剤；（６）ソルビン酸カリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸及びその塩、ブチルパラベン等のパラヒドロキシ安息香酸の他のエステル、エチルアルコール若しくはベンジルアルコール等のアルコール、フェノール等のフェノール化合物、または塩化ベンザルコニウム等の第四級化合物等の保存剤；（７）微結晶性セルロース、ラクトース、二塩基性リン酸カルシウム、糖、及び／または上述のいずれかの混合物等の薬学的に許容可能な不活性な充填剤等の希釈剤；希釈剤の例として、Ａｖｉｃｅｌ（登録商標）ＰＨ１０１及びＡｖｉｃｅｌ（登録商標）ＰＨ１０２等の微結晶セルロース；ラクトース一水和物、ラクトース無水物、及びＰｈａｒｍａｔｏｓｅ（登録商標）ＤＣＬ２１等のラクトース；Ｅｍｃｏｍｐｒｅｓｓ（登録商標）等の二塩基性リン酸カルシウム；マンニトール；デンプン；ソルビトール；ショ糖；及びブドウ糖が挙げられる；（８）ショ糖、サッカリン、スクロース、キシリトール、サッカリンナトリウム、シクラメート、アスパルテーム、及びアセスルファム等の任意の天然または人工の甘味料を含む、甘味剤；（９）ペパーミント、サリチル酸メチル、オレンジ香料、Ｍａｇｎａｓｗｅｅｔ（登録商標）（ＭＡＦＣＯの商標）、バブルガムフレーバー、フルーツフレーバー等の風味剤；並びに（１０）有機酸と炭酸塩または重炭酸塩等の一組の発泡剤を含む、発泡剤、が挙げられる。好適な有機酸として、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、アジピン酸、コハク酸、及びアルギン酸、並びに無水物及び酸塩が挙げられる。好適な炭酸塩及び重炭酸塩として、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸マグネシウム、グリシン炭酸ナトリウム、炭酸Ｌ−リジン及び炭酸アルギニンが挙げられる。代替的には、炭酸水素ナトリウム成分の一組の発泡剤のみが存在してもよい。
様々な実施形態において、本明細書に記載される製剤は、実質的に純粋である。本明細書で使用される「実質的に純粋」は、有効成分（例えば、ＩＬ−６アプタマー）が存在する主な種（すなわち、モルベースでその組成物中のどの他の個別の種よりも豊富である）であることを意味する。或る実施形態では、実質的に精製された画分は、有効成分が存在する全ての高分子種の少なくとも約５０パーセント（モルベースで）を含む組成物である。一般的に、実質的に純粋な組成物は、その組成物中に存在する全ての高分子種の約８０％より多くを含む。様々な実施形態では、実質的に純粋な組成物は、その組成物中に存在する全ての高分子種の少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、または少なくとも約９９％を含む。様々な実施形態では、上記有効成分は、上記組成物が本質的に単一の高分子種からなる均一性（従来の検出方法によって上記組成物中に汚染種が検出され得ない）まで精製される。
アプタマーを含むキット
本開示は、本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーのいずれかを含むキットを提供する。かかるキットは、例えば、（１）少なくとも１つのＩＬ−６アプタマー、及び（２）溶媒または溶液等の少なくとも１つの薬学的に許容可能な担体を備える。追加のキット成分として、任意に、例えば、（１）安定化剤、緩衝剤等の本明細書で特定される薬学的に許容可能な賦形剤のいずれか等、（２）少なくとも１つの容器、バイアル、またはキット成分を保持及び／または混合するための類似の器具、並びに（３）輸送器具が挙げられる。キット成分として、任意に、例えば、（１）蛍光分子、色素等のアプタマーに結合される標的分子を検出するために使用され得る標識剤、（２）マイクロアレイ、ビーズ等の固体支持体、及び（３）インターカレーター性蛍光色素または蛍光ＤＮＡプローブ等のポリメラーゼ連鎖反応生成物の定量に関する試薬が挙げられる。
治療方法
本開示はＩＬ−６アプタマーの使用による医学的状態の（例えば、その１または複数の症状を改善する）予防方法または治療方法を提供する。上記方法は、治療的有効量のＩＬ−６アプタマーを、それを必要とする被検体に投与することを含む。また、記載されるアプタマーは予防的治療にも使用され得る。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは腹腔内投与される。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーは経口投与または静脈内投与される。
治療方法に使用されるＩＬ−６アプタマーは、（１）本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマー、またはその薬学的に許容可能な塩、またはそのプロドラッグであってもよい。
個体または被験体は、限定されないが、ネコ、イヌ、ウマ、ブタ、及びウシを含む任意の動物（飼育動物、家畜、または野生動物）であってもよく、好ましくはヒト被験体であってもよい。本明細書で使用される、患者、個体、及び被験体の用語は、同じ意味で使用され得る。
本明細書で使用される「治療すること」は、疾患、状態、または障害の治療目的のための患者の管理及び世話を記載し、疾患、状態若しくは障害の症状若しくは併発の発症を予防するため、疾患、状態若しくは障害の症状若しくは合併を緩和するため、または患者において疾患、状態若しくは障害の存在を排除するためのＩＬ−６アプタマーの投与を含む。より具体的には、少なくとも１つの疾患（障害）状況の有害な症状または影響、疾患の進行、疾患の原因物質、または他の異常な状態を逆転させること、減弱すること、緩和すること、最小化すること、抑制すること、または治癒することを含む。治療は、一般的には、症状及び／または病態が改善されるまで継続される。
様々な実施形態において、開示される組成物及び方法は、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及び／またはＩＬ−６が関与する他の疾患若しくは状態を予防、治療、及び／または改善のため使用される。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーによって治療され得る非限定的な例として、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、植片対宿主疾患、及びＴＮＦＲ受容体関連周期性症候群が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーにより治療され得る悪性疾患として、癌及び癌に関連する状態が挙げられる。癌の非限定的な例として、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病が挙げられる。癌に関連する状態の非限定的な例として、非小細胞肺癌に関連する疲労及び癌に関連する食欲不振が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーにより治療され得る感染症の非限定的な例として、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーにより治療され得る自己免疫疾患の非限定的な例として、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎を含む血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血が挙げられる。本明細書に記載されるＩＬ−６アプタマーにより治療され得る更なる疾患として、限定されないが、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎が挙げられる。
或る実施形態では、開示される化合物若しくはその薬学的に許容可能な塩、またはプロドラッグを、他の活性剤と組み合わせて投与することができる。開示されるＩＬ−６アプタマーを含む組成物は、例えば、１より多いアプタマーを含有してもよい。或る実施形態では、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、自己免疫疾患、及び／またはＩＬ−６が関与する他の疾患若しくは状態の予防、治療、及び／または改善のため、１または複数のＩＬ−６アプタマーを含有する組成物を１または複数の追加の薬剤と組み合せて投与する。追加の活性剤の非限定的な例として、ＴＮＦ−α阻害剤、ＩＬ−１阻害剤、ＩＬ−２３阻害剤、ＩＦＮ−γ阻害剤、ＩＬ−１７阻害剤、ＩＬ−２２阻害剤、ＩＬ−４／ＩＬ−１３阻害剤、ＩＬ−１３阻害剤、ＩＬ−５阻害剤、及びＪＡＫ阻害剤が挙げられる。ＴＮＦ−α阻害剤の非限定的な例として、インフリキシマブ、アダリムマブ、ゴリムマブ、エタネルセプト、セルトリズマブ、ＡＮＯ１２８（Ａｎａｃｏｒ）、ＡＲＴ６２１（Ａｒｅｎａ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ）、及び抗−ＴＮＦ−αナノボディ（ＡＴＮ−１０３等、Ｐｆｉｚｅｒ）が挙げられる。ＩＬ−１阻害剤の非限定的な例として、アナキンラ、カナキヌマブ、ＸＯＭＡ０５２（Ｘｏｍａ）及びリロナセプトが挙げられる。ＩＬ−２３阻害剤の非限定的な例として、ウステキヌマブ、ブリアキヌマブ、アピリモドが挙げられる。ＩＦＮ−γ阻害剤の非限定的な例は、ＡＭＧ８１１（Ａｍｇｅｎ）である。ＩＬ−１７阻害剤の非限定的な例として、ＡＩＮ４５７（Ｎｏｖａｒｔｉｓ）、イキセキズマブ、ＡＭＧ８２７（Ａｍｇｅｎ）、及びＲｇ４９３４（Ｒｏｃｈｅ）が挙げられる。ＩＬ−２２阻害剤の非限定的な例はフェザキヌマブである。ＩＬ−４／ＩＬ−１３阻害剤の非限定的な例として、ＡＭＧ３１７（Ａｍｇｅｎ）、ピトラキンラ、Ｎｕｖａｎｃｅ、及びＡＩＲ６４５（Ａｌｔａｉｒ）が挙げられる。ＩＬ−１３阻害剤の非限定的な例として、アンルキンズマブ、レブリキズマブ、ＣＡＴ−３５４（ＭｅｄＩｍｍｕｎｅ）、及びＩＭＡ−０２６（Ｗｙｅｔｈ）が挙げられる。ＩＬ−５阻害剤の非限定的な例は、メポリズマブである。ＪＡＫ阻害剤の非限定的な例としてトファシチニブ及びルキソリチニブが挙げられる。
一般に、かかる組合せでの使用のための既知の治療剤の現在利用可能な剤形が好適である。
「併用療法」（または「共同療法」）は、これらの治療薬の生物相互作用に由来する有利な効果を提供することが意図される具体的な治療計画の一部として、ＩＬ−６アプタマー組成物と少なくとも１つの第２の薬剤との投与を含む。上記組合せの有利な効果として、限定されないが、治療剤の組合せに由来する薬物動態または薬力学的な生物相互作用が挙げられる。これらの治療剤の併用は、典型的には、規定の期間（通常、選択される組合せに応じて、分、時間、日、または週）に亘り行われる。
「併用療法」は、一般的には異なるが、偶然及び任意に本開示の組合せを生じる別々の単剤治療計画の一部として２以上のこれらの治療剤の投与を包含することを意図し得る。「併用療法」は、これらの治療剤の順次の投与、すなわち、各治療剤は異なる時間に投与され、また同じく、これらの治療剤の投与、または当該治療剤の少なくとも２つは実質的に同時の投与を包含することが意図される。実質的に同時の投与は、例えば、各治療剤の固定された比率を有する単回投与、または各治療剤の複数回投与、単回投与で被験体に投与することによりなされ得る。
ＩＬ−６アプタマーを利用する投薬計画は、例えば、被験体の種類、種、年齢、体重、性別及び医学的状態を含む様々な要因、治療される状態の重症度、投与経路、被験体の腎機能及び肝機能、並びに採用される特定のアプタマーまたはその塩に従って選択される。通常の知識を有する内科医または獣医は、のの状態の進行を予防、阻止、または停止するのに必要な有効量の組成物を容易に決定し、処方することができる。
一般に、用量、すなわち、治療的有効量は１日当たり、治療される被験体の体重１ｋｇ当たり約１ｎｇ〜約１ｇの範囲であり、或る実施形態では、体重１ｋｇ当たり約１μｇ〜約１ｇであり、或る実施形態では、体重１ｋｇ当たり約１μｇ〜約１００ｍｇであり、或る実施形態では、体重１ｋｇ当たり約１μｇ〜約１０ｍｇである。
診断方法または検出方法
本明細書に記載されるＩＬ−６に結合可能なアプタマーは、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏのいずれかにおいて診断試薬として使用され得る。本明細書で同定されるＩＬ−６アプタマーは、限定されないが、任意の診断、検出、画像化、ハイスループットスクリーニング、またはアプタマー、オリゴヌクレオチド、抗体、及びリガンドに関する標的評価技術若しくは手順若しくはアッセイに使用することができる。例えば、本明細書で同定されるＩＬ−６アプタマーは、その全体において本明細書に参照により援用される、「試験試料の多重化分析」と題されるＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ７，８５５，０５４に詳述される方法に従って使用され得る。
本明細書に記載されるＩＬ−６に結合可能なアプタマーを、平面アレイ、ビーズ、及び他のタイプの固形支持体を使用するアッセイを含む、様々なアッセイに使用することができる。上記アッセイを、ライフサイエンス研究用途、臨床診断用途（例えば、疾患に関する診断検査、または予防医療のための「健康」検査）；ＡＬＯＮＡアッセイ及びＵＰＳアッセイ、ｉｎ ｖｉｖｏ画像化用途を含む様々な環境において使用してもよい。一部の用途について、記載されるＩＬ−６アプタマーを利用する多重化アッセイを使用してもよい。
或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを、様々なｉｎ ｖｉｔｒｏ診断方法またはキットに組み込むため非常に感受性の特異的な試薬として使用してもよい。或る実施形態では、ＩＬ−６アプタマーを、ＩＬ−６に対するアプタマーが検出可能な材料及び固定化または捕捉の成分のいずれかまたは両方を含む、多数の感染性の、または他のタイプの疾患の検出方法における抗体の代替として使用する。これらの実施形態では、キットに由来するアプタマーを臨床検体と混合した後、様々なアッセイフォーマットを利用してもよい。或る一つの実施形態では、アプタマーは、蛍光色素分子などの検出可能標識も挙げられる。或る一つの実施形態では、アッセイフォーマットは、蛍光消光、ハイブリダイゼーション法、フローサイトメトリー、質量分析、阻害または競合法、酵素結合オリゴヌクレオチドアッセイ、ＳＰＲ、エバネッセント波法等が挙げられる。或る実施形態では、アプタマーはキットにおいて溶液中に提供される。他の実施形態では、キットのアプタマーは、検体を検査するためのアッセイと併せて使用される固体支持体上に固定化される。様々な実施形態において、固体支持体は１または複数の目的の標的を検出するため設計される。他の実施形態では、キットは、目的の標的を抽出するための試薬、アプタマーを増幅するための試薬、洗浄を実施するための試薬、検出試薬等を更に含んでもよい。
デバイスの固体表面に付着した１または複数のＩＬ−６アプタマーを有する診断またはアッセイのデバイス、例えば、カラム、試験片またはバイオチップも提供される。アプタマー（複数の場合がある）を、デバイスの表面に付着したままのアプタマー−標的複合体を形成するため、固体表面と接触されるＩＬ−６分子に結合可能とし、それにより標的を捕捉して検出及び任意に標的の定量を可能とするように配置してもよい。アプタマーのアレイ（同一でもよく異なってもよい）をかかるデバイス上に提供してもよい。
ＩＬ−６を検出するための或る一つの実施形態では、アプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体を、ＩＬ−６に特異的な結合パートナーを含む標識剤と接触させる。特異的な結合パートナーは、抗体、抗体フラグメント、合成抗体模倣物、バイオミメティクス、アプタマー、分子インプリントリガンド等を含む任意の好適な部分であってもよい。特異的な結合パートナーは、別の標識剤成分、通常検出可能な部分または標識に結合されるか、または連結される。ＩＬ−６を検出するための或る一つの実施形態では、アプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体を、結合パートナーを伴わずにＩＬ−６を標識でき、検出可能な部分または標識を含む標識剤に接触させる
検出可能な部分または標識は、直接的または間接的に検出され得る。一般に、検出可能な任意のレポーター分子は標識となり得る。標識として、例えば、（ｉ）シグナルを発生することによって直接検出され得るレポーター分子、（ｉｉ）レポーター分子を含有する同族のものへの後の結合により間接的に検出され得る特異的結合ペアメンバー、（ｉｉｉ）質量分析により検出可能な質量タグ、（ｉｖ）増幅またはライゲーションのためのテンプレートを提供することが可能なオリゴヌクレオチドプライマー、並びに（ｖ）リガンドとして作用し得る特異的なポリヌクレオチド配列または認識配列、例えば、リプレッサータンパク質等であって、後の２つの例において、オリゴヌクレオチドプライマーまたはリプレッサータンパク質は、レポーター分子を有するか、またはそれを有することができるようになる、前記特異的なポリヌクレオチド配列または認識配列等が挙げられる。レポーター分子は、酵素等の触媒、酵素をコードするポリヌクレオチド、プロモーター、色素、蛍光分子、量子ドット、化学発光分子、コエンザイム、酵素基質、放射性基、有機小分子、増幅可能なポリヌクレオチド配列、ラテックスまたは炭素粒子等の粒子、金属ゾル、微結晶、リポソーム、細胞等が挙げられ、これらは、色素、触媒または他の検出可能な基、質量分析の目的のため結合される分子の重量を変更する質量タグ等で更に標識されてもよく、またはそうでなくてもよい。標識を電磁性材料または電気化学的材料から選択することができる。或る一つの実施形態では検出可能な標識は蛍光色素である。他の標識及び標識機構は、本明細書の開示に基づいて当業者に明らかとなるであろう。
別の実施形態では、アプタマー共有結合複合体及びアプタマー共有結合複合体は、Ｑ−ＰＣＲを使用して検出及び／または定量される。本明細書で使用される「Ｑ−ＰＣＲ」は、アッセイの結果が定量的であり、すなわち、アッセイが試験試料中に存在するアプタマーの量または濃度を定量可能であるような方法またはそのような制御された条件下で行われるＰＣＲ反応を指す。試験試料中に存在し得るＩＬ−６の検出及び／または定量の例示的な方法では、試験試料をＩＬ−６アプタマーと接触させる。ＩＬ−６に結合したアプタマーを含むアプタマー親和性複合体を形成させる。試験試料がＩＬ−６を含有する場合、アプタマー親和性複合体が、通常、試験試料中に形成される。アプタマー親和性複合体は、任意に、採用されるアプタマーに適した方法を使用して、ＩＬ−６に共有結合したアプタマーを含むアプタマー共有結合複合体へと転換される。本明細書において更に記載されるように、アプタマー親和性複合体の形成及びアプタマー共有結合複合体への任意の変換に続いて、その後、試験試料中に存在し得るあらゆる遊離アプタマーをアプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体から分離する。その後、アプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体を、ポリヌクレオチドの定量的複製のための既知の技術を使用して定量する。
或る一つの実施形態では、試験試料中のアプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体の量または濃度は、ＴａｑＭａｎ（登録商標）ＰＣＲを使用して決定する。この技術は、一般的に、オリゴヌクレオチド複製酵素の５’−３’エクソヌクレアーゼ活性に依存して標的とされた配列からシグナルを発生する。ＴａｑＭａｎプローブを、定量されるアプタマーの配列に基づいて選択し、一般的に、アプタマー配列がポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を使用して増幅されるにつれてシグナルを発生するように、例えば、６−カルボキシフルオレセイン等の５’−末端蛍光、及び６−カルボキシテトラメチルフルオレセイン等の例えば、３’―末端クエンチャーを含む。ポリメラーゼがアプタマー配列をコピーするにつれて、エクソヌクレアーゼ活性は、ＰＣＲプライマーから下流でアニールするプローブから蛍光を解放し、それによりシグナルを発生する。シグナルは、複製生成物が産生するにつれて増加する。ＰＣＲ産物の量は、行われる複製サイクルの数、またアプタマーの開始濃度の両方に依存する。
別の実施形態では、アプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体の量または濃度は、複製過程中にインターカレーター蛍光色素を使用して決定される。例えば、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーン等のインターカレーター色素は、一本鎖ＤＮＡの存在下で発生される蛍光シグナルと比較して、二本鎖ＤＮＡの存在下において大きな蛍光シグナルを発生する。二本鎖ＤＮＡ生成物がＰＣＲ中に形成されるにつれて、色素によって産生されるシグナルは増加する。産生されるシグナルの強度は、ＰＣＲサイクル数とアプタマーの開始濃度の両方に依存する。
別の実施形態では、アプタマー親和性複合体またはアプタマー共有結合複合体の量または濃度は、複製過程中の「分子ビーコン」を使用して決定される（例えば、Ｔｙａｇｉ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．１６：４９ ５３，１９９８；Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，９２５，５１７を参照されたい）。分子ビーコンは、ヘアピンループへと折り畳まれる特異的核酸プローブであり、ヘアピンが形成される場合に蛍光によってシグナルをわずかに発生するか、または全く発生しないように、ヘアピン構造の一方の末端に蛍光を含み、他方の末端にクエンチャーを含む。ループ配列は、標的ポリヌクレオチド配列に特異的であり、アプタマー配列に対してハイブリダイズすることにより、ヘアピンは展開されて、それにより蛍光シグナルを生じる。
実施例
以下の実施例は解説の目的でのみ提供され、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書に記載される全ての実施例は、当業者によく知られている標準的な技術を使用して行われた。以下の実施例に記載される通例の分子生物学の技術は、Ｓａｍｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，３ｒｄ．ｅｄ．，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．，（２００１）等の標準的な実験室のマニュアルに記載されるように行われ得る。
実施例１．アプタマー選択及び配列
Ａ．候補混合物の調製
部分的にランダム化されたｓｓＤＮＡオリゴヌクレオチドの候補混合物を、表１に示されるビオチン化ｓｓＤＮＡテンプレートにアニールしたＤＮＡプライマーのポリメラーゼ伸長により調製した。候補混合物は、ｄＡＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＣＴＰ及びＢｎｄＵＴＰ（５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド−２’−デオキシウリジントリホスフェート）またはＮａｐｄＵＴＰ（５−（Ｎ−ナフチルカルボキシアミド−２’−デオキシウリジントリホスフェート）のいずれかを含有する４０ヌクレオチドのランダム化カセットを含有した。
２つのビオチン残基（配列中Ｂ’と表記される）を持つ４ｎｍｏｌのテンプレート１（配列番号１）及び４０のランダム化された位置（配列中Ｎと表記される）、並びにＣｙｓ３フルオロフォアを含む４．８ｎｍｏｌのプライマー１（配列番号２）を１００μＬの１×ＫＯＤ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｂｕｆｆｅｒ（Ｎｏｖａｇｅｎ）中で合わせ、９５℃で８分間加熱した後、氷上で冷却した。１００μＬのプライマー：テンプレート混合物を、１×ＫＯＤ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｂｕｆｆｅｒ、０．１２５ Ｕ／μＬ ＫＯＤ ＸＬ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ、及びそれぞれ０．５ｍＭのｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、及びＢｎｄＵＴＰまたはＮａｐｄＵＴＰのいずれかを含有する４００μＬの伸長反応に添加し、７０℃で３０分間インキュベートした。１ｍＬのストレプトアビジン被覆磁性ビーズ（ＰｉｅｒｃeのＭａｇｎａＢｉｎｄ Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ、０．０５％ＴＷＥＥＮ−２０を含有する３Ｍ ＮａＣｌ中５ｍｇ／ｍＬ）を添加し、混合しながら２５℃で１０分間インキュベートすることにより、二本鎖産物をテンプレート鎖のビオチンを介して捕捉した。ビーズを０．７５ｍＬ ＳＢ１７Ｔ Ｂｕｆｆｅｒ（４０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５、１０２ｍＭ ＮａＣｌ、５ｍＭ ＫＣｌ、５ｍＭ ＭｇＣｌ２、１ｍＭ ＥＤＴＡ、０．０５％ＴＷＥＥＮ−２０）で３回洗浄した。アプタマー鎖を１．２ｍＬの２０ｍＭ ＮａＯＨでビーズから溶離し、０．３ｍＬの８０ｍＭ ＨＣｌで中和し、１５μＬの１Ｍ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５で緩衝した。候補混合物をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ−３０によりおよそ０．２ｍＬまで濃縮し、ＵＶ吸収分光法により定量した。
Ｂ．標的タンパク質の調製
タグ付けしていないヒトＩＬ−６（Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ）をリジン残基へのＮＨＳ−ＰＥＯ４−ビオチン（Ｐｉｅｒｃｅ）の共有結合的な連結によりビオチン化した。タンパク質（５０μｌ中３００ｐｍｏｌ）をＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ−２５マイクロスピンカラムでＳＢ１７Ｔへと交換した。ＮＨＳ−ＰＥＯ４−ビオチンを１．５ｍＭまで添加し、反応物を４℃で１６時間インキュベートした。未反応のＮＨＳ−ＰＥＯ４−ビオチンをＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ−２５マイクロスピンカラムで除去した。
Ｃ．標的タンパク質の固定化
ラウンド１のＳＥＬＥＸのため、標的タンパク質をＭｙＯｎｅ−ＳＡ常磁性ビーズ（ＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎのＭｙＯｎｅ ＳＡ、または以下ＳＡビーズと呼ぶ）上に固定化した。ＩＬ−６を０．５ｍＬ ＳＢ１７Ｔ中で０．２ｍｇ／ｍＬまで希釈し、０．５ｍＬ ＳＡビーズ（予め２０ｍＭ ＮａＯＨで２回、ＳＢ１７Ｔで１回洗浄した）に添加した。その混合物を２５℃で３０分間回転し、使用するまで４℃で保存した。
Ｄ．スローオフレート濃縮プロセスによるアプタマーの選択
候補混合物を用い、標的タンパク質を有する試料（シグナルＳ）と標的タンパク質を含まない試料（バックグラウンドＢ）の間の結合を比較して選択を行った。親和性及びスローオフレートに関する選択を含む、合計８回のＳＥＬＥＸプロセスを完了した。
各試料について、９０μＬのＤＮＡ混合物を１０ｐｍｏｌ〜２０ｐｍｏｌの候補混合物（第１ラウンドにおいておよそ１００ｐｍｏｌ）を含むＳＢ１７Ｔ中に調製した。試料を９５℃で３分間加熱し、０．１Ｃ／秒の速度で３７℃まで冷却した。試料を１０μＬのタンパク質競合混合物（ＳＢ１７Ｔ中０．１％ＨＳＡ、１０μＭカゼイン、及び１０μＭプロトロンビン）と合わせ、０．５ｍｇのＳＡビーズに添加し、混合しながら３７℃で５分間インキュベートした。ビーズを磁気分離により除去した。
結合反応を１０μＬの標的タンパク質（ＳＢ１７Ｔ中０．５μＭ）またはＳＢ１７Ｔを４０μＬのＤＮＡ混合物に添加し、３７℃で３０分間インキュベートすることによって行った。スローオフレート濃縮プロセスを異なる方式で採用した。ラウンド２〜ラウンド５において、９５０μＬのＳＢ１７Ｔ（３７℃に予熱）を添加することにより試料を２０倍希釈し、複合体を捕捉する前に３７℃で１５分間インキュベートした。ラウンド６〜ラウンド７において、９５０μＬのＳＢ１７Ｔ（３７℃に予熱）を添加することにより試料を２０倍希釈した。各５０μＬの希釈試料を９５０μＬのＳＢ１７Ｔ（３７℃に予熱）に移すことによって再度希釈し、全体で４００倍希釈として、複合体を捕捉する前に３７℃で６０分間インキュベートした。ラウンド８において、９５０μＬのＳＢ１７Ｔ（３７℃に予熱）を添加することによって試料を２０倍希釈した。各５０μＬの希釈試料を、１０ｍＭ硫酸デキストラン（５ｋＤａ）を含有する９５０μＬのＳＢ１７Ｔ（３７℃に予熱）に移すことによって再度希釈し、全体で４００倍希釈として、複合体を捕捉する前に３７℃で６０分間インキュベートした。
０．２５ｍｇのＭｙＯｎｅ−ＳＡビーズ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を添加し、混合しながら２５℃で１５分間インキュベートすることによってタンパク質ビオチンを介してＳＡビーズ上に複合体を捕捉した。ＳＢ１７Ｔでビーズを５回洗浄することにより遊離ＤＮＡを除去した。指示がない限り、全ての洗浄は、１００μＬの洗浄溶液にビーズを再懸濁し、２５℃で３０秒間混合し、磁石からビーズを分離し、洗浄溶液から除去することにより行われた。８５μＬの２０ｍＭ ＮａＯＨを添加し、混合しながら３７℃で１分間インキュベートすることによってビーズからアプタマー鎖を溶離した。８０μＬのアプタマー溶離物を磁気分離の後新しい管に移し、２０μＬの８０ｍＭ ＨＣｌで中和し、１μＬ０．５Ｍ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ｐＨ７．５で緩衝した。
Ｅ．アプタマー増幅及び精製
選択したアプタマーＤＮＡをＱＰＣＲにより増幅し、定量した。１２μＬのＱＰＣＲミックス（５×ＫＯＤ ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｂｕｆｆｅｒ、２５ｍＭ ＭｇＣｌ２、１０μＭフォワードＰＣＲプライマー（プライマー２、配列番号３）、１０μＭビオチン化リバースＰＣＲプライマー（プライマー３、配列番号４）、５×ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉ、０．１２５Ｕ／μＬ ＫＯＤ ＸＬ ＤＮＡポリメラーゼ、並びに各１ｍＭのｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、及びｄＴＴＰ）に４８μＬのＤＮＡを添加し、Ｂｉｏ−Ｒａｄ ＭｙＩＱ ＱＰＣＲ機器において、以下のプロトコル：９９．９℃で１５秒間を１サイクル、５５℃で１０秒間、６８℃で３０分間、９９．９℃で１５秒間を３０サイクル、７２℃で１分間の熱サイクルに供した。機器のソフトウェアを用いて定量を行い、標的タンパク質を有するまたは有しない、選択したＤＮＡのコピー数を比較してシグナル／バックグラウンド比を決定した。
増幅の後、ビオチン化アンチセンス鎖を介してＰＣＲ産物をＳＡビーズ上に捕捉した。１．２５ｍＬのＳＡビーズ（１０ｍｇ／ｍＬ）を０．５ｍＬの２０ｍＭ ＮａＯＨで２回洗浄し、０．５ｍＬ ＳＢ１７Ｔで１回洗浄して、１．２５ｍＬの３Ｍ ＮａＣｌ＋０．０５％Ｔｗｅｅｎに再懸濁して４℃で保存した。２５μＬのＳＡビーズ（３Ｍ ＮａＣｌ中１０ｍｇ／ｍＬ）を５０μＬの二本鎖ＱＰＣＲ産物に添加し、混合しながら２５℃で５分間インキュベートした。ビーズをＳＢ１７Ｔで１回洗浄し、２００μＬの２０ｍＭ ＮａＯＨを添加して、混合しながら３７℃で１分間インキュベートすることによりビーズから「センス」鎖を溶離した。溶離した鎖を廃棄し、ビーズをＳＢ１７Ｔで３回洗浄し、１６ｍＭ ＮａＣｌで１回洗浄した。
適切な修飾ｄＵＴＰ（ＢｎｄＵＴＰまたはＮａｐｄＵＴＰ）を用いて、固定化されたアンチセンス鎖からプライマー伸長によりアプタマーセンス鎖を調製した。ビーズを２０μＬのプライマー伸長反応混合物（１×プライマー伸長緩衝液、１．５ｍＭのＭｇＣｌ２、５μＭフォワードプライマー（プライマー１、配列番号２）、０．５ｍＭの各ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、及びＢｎｄＵＴＰまたはＮａｐｄＵＴＰのいずれか、並びに０．１２５Ｕ／μＬ ＫＯＤ ＸＬ ＤＮＡポリメラーゼ）に再懸濁し、混合しながら６８℃で３０分間インキュベートした。ビーズをＳＢ１７Ｔで３回洗浄し、８５μＬの２０ｍＭ ＮａＯＨを添加し、混合しながら３７℃で１分間インキュベートすることによってビーズからアプタマー鎖を溶離した。８０μＬのアプタマー溶離物を磁気分離の後新しい管に移し、２０μＬの８０ｍＭ ＨＣｌで中和し、５μＬの０．１Ｍ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５で緩衝した。
Ｆ．選択ストリンジェンシー及びフィードバック
選択工程の標的タンパク質の相対濃度を、以下のようにＳ／Ｂ比に応じて各回で低下した（式中、シグナルＳ及びバックグラウンドＢは上記Ｄ欄で規定される）。
式中、［Ｐ］＝タンパク質濃度、及びｉ＝現在のラウンド数。
各選択回の後、濃縮されたＤＮＡ混合物の収束状態を決定した。１０μＬの二本鎖ＱＰＣＲ産物を１×ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｉを含有する４ｍＭ ＭｇＣｌ２で２００μＬまで希釈した。試料を７５μＬのシリコン油で覆い、二本鎖オリゴヌクレオチドの複合体混合物に関するハイブリダイゼーション時間を測定する、Ｃ０ｔ分析を使用して収束を分析した。試料を以下のプロトコル：９８℃、１分で３サイクル、８５℃で１分、９３℃、１分で１サイクル、８５℃で１５分の熱サイクルに供した。８５℃で１５分間の間、５秒間隔で蛍光画像を測定した。蛍光強度をｌｏｇ（時間）の関数としてプロットし、各ＳＥＬＥＸラウンドによるハイブリダイゼーション比率の増加が観察され、配列収束を示した。
Ｇ．クローンスクリーニングプロセス及びアプタマーの同定
８回のＳＥＬＥＸの後、収束したプールをクローニングし、シーケンシングした。非ビオチン化ＳＥＬＥＸプライマーを用いて選択したＤＮＡをＰＣＲで増幅し、ＡＧＣＴ ＤＮＡを作製し、ＱＩＡｑｕｉｃｋ ９６ ＰＣＲ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Ｃａｔ＃２８１８１）を使用して精製し、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ ＰＣＲ−Ｓｃｒｉｐｔ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｋｉｔ（Ｃａｔ＃２１１１８９）を使用して製造業者のプロトコルの通りに精製した挿入物をクローニングした。リガンドＳＥＬＥＸプールを形質転換、９６ウェルプレートへの配列、ＤＮＡｐｒｅｐ及びシーケンシングのためシーケンシングベンダー（テキサス州ヒューストンのＣｏｇｅｎｉｃｓ）に送った。約４２のクローンの配列が得られ、配列数／コピー数を決定し、ローカル−アラインメントアルゴリズムを使用する共通の収束パターンを同定する特注ソフトウェアを使用して収束を分析した。約４２クローンのうち１６についてストレプトアビジンに結合することがわかった。残りのクローンについては、プール中で最も多い表示／コピー数を有する配列及び共通の結合モチーフに収束された配列を更なる特性評価のため選択した。２つの配列（１つのＢｎ−ｄＵ及び１つのＮａｐ−ｄＵ）を更なる分析のため選択し、ＰＣＲ増幅用テンプレートとしてＣｏｇｅｎｉｃｓから得たプラスミドＤＮＡを使用して酵素学的に調製した。
Ｈ．平衡結合定数を（Ｋｄ）の測定
選択した配列の平衡結合定数を親和性アッセイにおいて測定した。放射性標識したＤＮＡをＳＢ１７Ｔ−０．００２緩衝液（４０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５、１２５ｍＭ ＮａＣｌ、５ｍＭ ＫＣｌ、５ｍＭ ＭｇＣｌ２、０．００２％ＴＷＥＥＮ−２０）中で９５℃にて３分間加熱し、徐々に３７℃まで冷却した。ＳＢ１７Ｔ−０．００２緩衝液中で低濃度の放射性標識したＤＮＡ（約１×１０−１１Ｍ）と、或る濃度範囲の標的タンパク質（１×１０−７Ｍ〜１×１０−１２Ｍ）とを混合し、３７℃で３０分間インキュベートすることにより複合体を形成した。各反応の一部をナイロン膜に転写し、乾燥して各反応における総数を決定した。複合体をＺＯＲＢＡＸ樹脂（Ａｇｉｌｅｎｔ）上に捕捉し、真空下でＭｕｌｔｉＳｃｒｅｅｎ ＨＶ Ｐｌａｔｅ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）を通し、２００μＬのＳＢ１７Ｔ−０．００２緩衝液で洗浄して結合していないＤＮＡからタンパク質結合複合体を分離した。ナイロン膜及びＭｕｌｔｉＳｃｒｅｅｎ ＨＶ Ｐｌａｔｅをホスホイメージャーで画像化し、ＦＵＪＩ ＦＬＡ−３０００を使用して各試料中の放射能の量を定量した。捕捉したＤＮＡの画分をタンパク質濃度（Ｐｔ）の関数としてプロットし、ｙ＝（最大−最小）（Ｐｔ）／（Ｋｄ＋Ｐｔ）＋最小を使用して平衡結合定数（Ｋｄ）を決定した。２つの選択されたＳＯＭＡｍｅｒの配列及びＩＬ−６に対するそれらの結合親和性を表２に列挙する。
実施例２．細胞に基づくアンタゴニスト活性アッセイ
ｉｎ ｖｉｔｒｏ細胞アッセイにおけるＩＬ−６活性の阻害についてＩＬ−６アプタマーをスクリーニングした。
Ａ．細胞増殖アッセイ
ＩＬ−６はヒト赤白血病ＴＦ−１細胞の増殖を誘導する。１０％ＦＢＳを含有するＲＰＭＩ１６４０培地に９６ウェルプレートにおいて１ウェル当たり１×１０４細胞でＴＦ−１細胞を懸濁し、５％ＣＯ２インキュベータにおいて３７℃で１日培養した。ＩＬ−６（０または１０ｎｇ／ｍＬ）を、水またはＳＢ１８Ｔ緩衝液中でＩＬ−６アプタマー（２μＭ）と共に、またはＩＬ−６なしで３７℃にて３０分間インキュベートし、０．５％ＦＢＳを含有するＲＰＭＩ１６４０培地中の細胞に適用した。３７℃で５日後、Ａｌａｍａｒ Ｂｌｕｅ（商標）を添加し、細胞を３７℃で更に３時間インキュベートした。蛍光（５６０ｎｍで励起、５９０ｎｍで発光）をルミノメーター（Ｗａｌｌａｃ １４２０ ＡＲＶＯ Ｌｉｇｈｔ， Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）で測定した。結果を図１に示し、各バーは４つの実験の平均＋標準偏差を表し、ＳＯＭＡｍｅｒなし対照に対して標準化した。Ｂｎ−ｄＵ２５７３−２０（配列番号７）及びＮａｐ−ｄＵ２５７４−４９（配列番号８）の両方が、ＩＬ−６誘導を伴わない対照のレベルまでＴＦ−１細胞のＩＬ−６誘導性増殖を阻害した。
Ｂ．遺伝子レポーターアッセイ
転写因子ＳＴＡＴ３によるＩＬ−６シグナル。Ｌ４細胞はＳＴＡＴの制御のもと、ＩＬ−６による誘導によってルシフェラーゼを発現し、蛍光シグナルを発生するルシフェラーゼ遺伝子で遺伝子導入されたＨｅｌａ細胞である。Ｌ４細胞を１０％ ＦＢＳを含有するＤＭＥＭに９６ウェル白色プレート（Ｃｏｓｔａｒ、Ｎｏ．３９０３）１ウェル当たり５×１０４細胞で播種し、ＣＯ２インキュベータにおいて３７℃で１日培養した。ＩＬ−６（１０ｎｇ／ｍＬ）を水またはＳＢ１８Ｔ中でＩＬ−６アプタマー（１０μＭ）と共に、またはＩＬ−６アプタマーなしで３７℃にて３０分間インキュベートし、０．５％ＦＢＳを含有するフェノール不含ＤＭＥＭ中の細胞に適用した。ＣＯ２インキュベータにおいて３７℃で５時間後、培地を廃棄し、ルシフェラーゼ基質試薬（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＃６０１６７６９）を周囲温度で１分間に亘って細胞に付加した。ＳｐｅｃｔｒａＭａｘ Ｐｌｕｓ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）を使用して発光を測定した。図２に示される結果は、各バーが３つの実験の平均を表し、ＳＯＭＡｍｅｒなし対照に対して標準化した。これらの結果は、ＴＦ−１増殖アッセイと一致する。Ｂｎ−ｄＵ ２５７３−２０（配列番号７）及びＮａｐ−ｄＵ ２５７４−４９（配列番号８）は、ＩＬ−６媒介ルシフェラーゼ発現を阻害した。
実施例３．配列切断研究
ＩＬ−６ ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０（配列番号７）は７８ヌクレオチオ長であり、Ｂｎ−ｄＵ修飾及びＫｄ＝３×１０−９Ｍを有する。より短い配列が効率の良いＩＬ−６結合を維持するかどうかを決定するため、２５７３−２０（配列番号７）の切断を生じさせた。或る例では、より短いアプタマーは、ｉｎ ｖｉｖｏで組織穿通及び／またはヌクレアーゼ活性に対する安定性の増加を示した。また、より短いアプタマーは製造費用を削減し得る。
５’末端及び／または３’末端からの１または複数の欠失により、２５７３−２０（配列番号７）の一連の切断変異体を合成した。特定の切断型アプタマーの配列を表３に列挙する。ＺはＢｎ−ｄＵを表す。切断型アプタマーを上記の親和性結合アッセイにおいてＩＬ−６に対する親和性について試験した。
変異体２５７３−２０＿３（配列番号１１）はＩＬ−６結合活性を保持し、５’末端の２１ヌクレオチド（２５７３−２０（配列番号７）の１位〜２１位）はＩＬ−６を結合するのに必要でないことを示唆する。同様に、変異体２５７３−２０＿１５（配列番号２２）はＩＬ−６結合活性を保持し、３’末端の２５ヌクレオチド（２５７３−２０（配列番号７）の５４位〜７８位）はＩＬ−６を結合するのに必要でないことを示唆する。変異体２５７３−２０＿１５（配列番号２２）を更なる特性評価のため選択した。
ＩＬ−６ ＳＯＭＡｍｅｒ２５７４−４９（配列番号８）は７９ヌクレオチド長であり、Ｎａｐ−ｄＵ修飾及び、Ｋｄ＝２×１０−９Ｍを有する。２５７４−４９（配列番号８）の切断を生じさせ、より短い配列が効率的なＩＬ−６結合を維持するかどうかを特定した。特定の切断型変異体の配列を表４に示す。ＰはＮａｐ−ｄＵを表す。
２５７４−４９＿１４（配列番号３５）はＩＬ−６結合活性を保持し、２５７４−４９（配列番号８）の少なくとも３’末端の３０ヌクレオチド（ヌクレオチド５０〜７９）はＩＬ−６を結合するのに必要ではないことを示唆する。２５７４−４９＿１８（配列番号３９）はＩＬ−６結合活性を保持し（約１０倍減少するが）、２５７４−４９（配列番号８）の少なくとも５’末端の２３ヌクレオチド（ヌクレオチド１〜２３）はＩＬ−６を結合するのに必要ではないことを示唆する。切断型変異体２５７４−４９＿１４（配列番号３５）を更なる特性評価のため選択した。
実施例４．ＳＥＬＥＸプールの大規模シーケンシング
２５７３−２０及び２５７４−４９のＳＯＭＡｍｅｒファミリー内の配列をより完全に評価するため、４５４パイロシーケンシング技術を使用して濃縮プールをシーケンシングした。各プールについて、上記の４５４プライマーを用いてＤＮＡを増幅し、ＰＣＲ産物を精製し、ＳｅｑｕａｌＰｒｅｐ ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｌａｔｅ （Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｃａｔ＃ Ａ１０５１０−０１）を使用して標準化した。遊離物をゲルに流して、各アンプリコンのサイズ及び純度を確認した。精製したＰＣＲ産物を、コロラド州オーロラのコロラド大学ヘルスサイエンスセンターの４５４パイロシーケンシング設備においてシーケンシングした。
実施例５．ＢｎｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ２５７３−２０＿１５（配列番号２２）の修飾
Ａ．代替Ｕ修飾による単一置換
或る例では、Ｕ修飾はＩＬ−６アプタマーがＩＬ−６上の芳香族アミノ酸と疎水性結合ポケットとの好ましい相互作用に携わることを可能とする。アプタマー２５７３−２０＿１５（配列番号２２）を、種々の末端基及びリンカー長を有する類縁体のライブラリを使用して様々なＢｎ−ｄＵ位置で修飾した。図３を参照されたい。或る実施形態では、より長いリンカーは、更なる回転自由性及びタンパク質表面下の疎水性領域へのより良好な接近を可能とし得る。
結合親和性に対する、フェニルエチル−ｄＵ（ＰＥ−ｄＵ）、フェニルプロピル−ｄＵ（ＰＰ−ｄＵ）、またはナフチルメチル−ｄＵ（Ｎａｐ−ｄＵ）によるＢｎ−ｄＵの単一置換の効果を評価した。結果を図４に示す。親和性において顕著な改善は観察されなかったのに対し、ＰＥ−ｄＵは８及び１４以外の全てのＢｎ−ｄＵ位置で耐容性良好であり、ＰＰ−ｄＵは２２位、２７位及び３０位で耐容性良好であり、Ｎａｐ−ｄＵは７位、９位及び１２位で耐容性良好であり、親和性におけるわずかな改善が観察された。
Ｂ．２’−Ｏ−メチル修飾による単一置換
原形質中の主なヌクレアーゼであるＤＮａｓｅＩは、配列非依存性にＤＮＡのホスホジエステル骨格を加水分化できる。リボースの２’位での骨格修飾または非架橋酸素は、ＤＮａｓｅＩによるヌクレアーゼ切断に対する耐性を提供する。ＲＮＡアプタマーにおける２’−Ｆ、２’−Ｏ−メチル、及びホスホロチオエート修飾によってヌクレアーゼ安定性及び原形質滞留時間の顕著な向上が達成された。２５７３−２０＿１５（配列番号２２）の各ｄＡ、ｄＧ及びｄＣ位置における２’−Ｏ−メチル置換の耐容性を評価した。
その実験の結果を図５に示す。２’−Ｏ−メチル修飾は、ｄＣ３、ｄＧ６、ｄＡ１６−ｄＣ２０、及びｄＣ２８の位置において耐容性良好であり、ｄＣ３、ｄＧ６、及びｄＣ２８の位置では親和性の改善をもたらした。
Ｃ．Ｃ３−スペーサー修飾による単一置換
ヌクレオチドと同じ距離に及ぶが、リボース糖または塩基を欠く３−炭素−リンカーで構成されるＣ３−スペーサーは、ＤＮａｓｅＩ耐性を提供し、また、タンパク質に関するアラニンスキャンのように、各位置においてヌクレオチド塩基相互作用をプローブするために使用され得る。２５７３−２０＿１５（配列番号２２）の各ｄＡ、ｄＧ及びｄＣの位置におけるＣ３−スペーサー置換の耐容性を評価した。
その実験結果を図５に示す。ｄＣ１８位〜ｄＧ２１位及びｄＣ２８位においてＣ３−スペーサー修飾が許容された。この同じ領域は、２’−Ｏ−メチル修飾に比較的影響を受けず、この領域は顕著なタンパク質接触に関与していない可能性を示唆する。
Ｄ．許容された修飾の複数の置換
２’−Ｏ−メチル及びＣ３−スペーサーの置換を有する特定の変異体の結合及び阻害に基づき、耐容性を示した２’Ｏ−メチルとＣ−３スペーサーの置換とを組み合わせて一連の変異体を作製した。これらの配列を遺伝子レポーターアッセイにおいて結合及び阻害活性について試験した。変異体２５７３−２０＿１３７（配列番号５７３）のｄＣ３、ｄＧ６、ｄＡ１６、ｄＡ１９、ｄＣ２０及びｄＣ２８の位置における６つの２’−Ｏ−メチル置換は、結合親和性を５倍改善した。更なる２’Ｏ−メチルまたはＣ３−スペーサーの置換は、この実験において結合活性の喪失をもたらした。また、変異体２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）におけるＰＥ−ｄＵによるＢｎ−ｄＵ９の置換及びＮａｐ−ｄＵによるＢｎ−ｄＵ１２の置換が阻害活性の改善をもたらし、遺伝子レポーターアッセイにおいてＩＬ−６の最大の阻害をほぼ１００％に増加し、ＩＣ５０値を５×１０−１０Ｍまで増加した。図６（●２５７３−２０＿１５（配列番号２２）；○２５７３−２０＿１３７（配列番号５７３）；▲２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））を参照されたい。２５７３−１３６の１２位におけるＮａｐｄＵ（２５７３−２０＿１３７（配列番号５７３）におけるＢｎ−ｄＵ）以外は同一である、変異体２５７３−２０＿１３７（配列番号５７３）及び変異体２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）は、１２位におけるＮａｐｄＵ置換が改善された最大の阻害をもたらすことを示す。
実施例６．ＮａｐｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７４−４９＿１４（配列番号３５）の修飾
切断型ＮａｐｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ２５７４−４９＿１４（配列番号３５）を実施例５に記載される戦略を使用して修飾した。アプタマー２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）は、３つのＣ３−スペーサー修飾（１位、１４位及び１５位）を有する２５７４−４９＿１４（配列番号３５）の変異体であり、２５７４−４９＿３（配列番号２６）よりもおよそ３０倍高い効力でＩＬ−６を阻害する。図７を参照されたい（●２５７４−４９＿３（配列番号２６）；○２５７４−４９＿２６０（配列番号４００））。２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）の組成物を下記表１２に示す。
実施例７．血清中のアプタマー安定性の評価
血清ヌクレアーゼへの感受性に対するＳＥＬＥＸ後アプタマーの切断及び修飾の効果を、新鮮な血清にアプタマーを暴露し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＰＡＧＥ）により時間の関数としてアプタマー加水分解の程度を定量することにより評価した。全てのＢｎ−ｄＵ残基がｄＴで置き換えられたＢｎ−ｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１５（配列番号２２）の変異体（２５７３−２０＿１１６（配列番号３００））、及び全てのＮａｐ−ｄＵ残基がｄＴで置き換えられたＮａｐ−ｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７４−４９＿１４（配列番号３５）の変異体（２５７４−４９＿４５６（配列番号５７２））を、ヌクレアーゼ安定性に対する修飾ｄＵ位置の効果を測定するため、対照として本研究に含めた。このアッセイで試験した全てのアプタマーは、３’〜５’のエクソヌクレアーゼ活性からアプタマーを保護するため３’ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｄＴを含んだ。
各アプタマーをＳＢ１７中０．５μＭまで希釈し３７℃で９０％血清と共にインキュベートした。０時間〜４８時間の様々な時間点でアリコートを採取し、フェノールで１回、クロロホルムで１回抽出し、ＹＭ−１０分子量カットオフフィルタを用いて濃縮した。１０％ポリアクリルアミドゲル／尿素ゲルを使用する変性ＰＡＧＥにより試料を分析し、アプタマーをＳＹＢＲゴールドで染色した。染色したＤＮＡをＦＵＪＩ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ ＦＬＡ−３０００を用いて画像化し、ＩｍａｇｅＧａｕｇｅソフトウェアパッケージを使用して定量し、各時間点におけるインタクトアプタマーの画分を特定した。
３７℃で４８時間の９０％ヒト血清への暴露はＳＯＭＡｍｅｒ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）に対してわずかな効果（９５％超のインタクト）を有するのに対し、対称ｄＴ変異体２５７３−２０＿１１６（配列番号３００）はほとんど完全に分解され（５％未満のインタクト）、ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１５（配列番号２２）は部分的に分解された（５０％のインタクト）。図８Ａ（２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）（●）、２５７３−２０＿１５（配列番号２２）（○）、２５７３−２０＿１１６（配列番号３００）（▲））を参照されたい。同様に、Ｎａｐ−ｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）はこの処理によって大部分は影響を受けなかった（９５％超のインタクト）のに対し、対称ｄＴ変異体２５７４−４９＿４５６（配列番号５７２）（５％未満のインタクト）は顕著に加水分解された。Ｎａｐ−ｄＵ変異体２５７４−４９＿１４（配列番号３５）（６０％のインタクト）もまた、ある程度加水分解された。図８Ｂ（２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）（●）、２５７４−４９＿１４（配列番号３５）（○）、２５７４−４９＿４５６（配列番号５７２）（▲））を参照されたい。これらの結果は、ｄＵ修飾がエンドヌクレアーゼ切断に対して顕著なレベルの保護を提供することができ、追加の骨格２’−Ｏ−メチル修飾はこれらＳＯＭＡｍｅｒを更に安定化することを示す。同様の結果がラット及びカニクイザルの血清で観察された。図８Ｃを参照されたい。
実施例８．２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）及び２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）はＩＬ−６への結合に対して競合する
別々のＳＥＬＥＸ実験で得られたＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）及び２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）がＩＬ−６上の重複する部位に結合するかどうかを判定するため、結合競合実験を行った。ＩＬ−６タンパク質を受動的な吸着によりマイクロタイタープレート（Ｎｕｎｃ Ｍａｘｉｓｏｒｐ）の表面に連結した。ビオチン化ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）（１００ｐＭ）を、ＳＢ１８Ｔバッファー（４０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５、１０２ｍＭ ＮａＣｌ、５ｍＭ ＫＣｌ、５ｍＭ ＭｇＣｌ２、０．０５％ＴＷＥＥＮ−２０）中の種々の濃度の競合物（非ビオチン化ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０−１３６（配列番号１０１）または２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）、０．０２〜２０ｎＭ）と混合し、プレートに添加した。５００ＲＰＭで振蕩しながら２５℃で６０分間インキュベートした後、結合していないＳＯＭＡｍｅｒを洗浄により除去し、プレートをセイヨウワサビペルオキシダーゼに連結したストレプトアビジン（１μｇ／ｍＬ）とインキュベートした。標準的な手順に従って、残存するビオチン化２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の量をセイヨウワサビペルオキシダーゼ基質（ＴＭＢ、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジジン）を用いて測定した。ＩＬ−６に結合したビオチン化２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の割合（非競合対照に対する）を競合ＳＯＭＡｍｅｒ濃度の関数としてプロットした。図９（●２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）；○２５７４−４９＿２６０（配列番号４００））を参照されたい。２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）の濃度が増加するにつれて、結合した２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）は減少し、２つのＳＯＭＡｍｅｒがＩＬ−６上の共通の部位または重複する部位への結合に対して競合することを示す。
実施例９．アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）はＩＬ−６受容体へのＩＬ−６の結合を阻止する
可溶性ＩＬ−６受容体（ｓＩＬ−６Ｒ）へのＩＬ−６の結合に対するＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の効果をサンドイッチアッセイフォーマットにおいて判定した。ｓＩＬ−６Ｒ（１００ｎｇ）を受動的な吸着によりマイクロタイタープレートの表面に連結した。ビオチン化ＩＬ−６（５０ｎｇ／ｍＬ）をＰＢＳＴバッファー（０．０５％ＴＷＥＥＮ−２０を含むＰＢＳ）中の種々の濃度の２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）（０μｇ〜１０μｇ）と混合し、プレートに添加した。２００ＲＰＭで振蕩しながら２５℃で１２０分間インキュベートした後、結合していないＩＬ−６を洗浄により除去し、標準的な手順に従い、ストレプトアビジンセイヨウワサビペルオキシダーゼを用いて残存するビオチン化ＩＬ−６の量を測定した。ｓＩＬ−６Ｒに結合したビオチン化ＩＬ−６の割合（非競合対照に対する）をＳＯＭＡｍｅｒ濃度の関数としてプロットした。図１０を参照されたい。２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の濃度が増加するにつれて、結合したｓＩＬ−６Ｒの量は減少し、その受容体であるｓＩＬ−６ＲへのＩＬ−６の結合をＳＯＭＡｍｅｒが阻害することを示す。
実施例１０．アプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）はサルＩＬ−６を阻害するがラットＩＬ−６を阻害しない
カニクイザル及びラットのＩＬ−６に対する結合特性及び阻害特性を比較することにより、２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）のオーソログ交差反応性を評価した。ヒトＩＬ−６とカニクイザルＩＬ−６の間のアミノ酸同一性は９６％であるのに対し、ヒトＩＬ−６とラットＩＬ−６ではわずか３９．９％が同一である。サルＩＬ−６を６−Ｈｉｓタグを用いてＣＨＯ細胞における発現により調製し、標準的なプロトコルに従ってＮＴＡカラムを使用して精製した。ＩＬ−６タンパク質の濃度をＥＬＩＳＡにより決定した。ラットＩＬ−６を購入した（Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ）。
２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）は、Ｋｄ＝２×１０−９ＭでサルＩＬ−６と結合し、ラットＩＬ−６とはＫｄ＝６×１０−７Ｍで結合した。更に、２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）は遺伝子レポーターアッセイにおいてＩＣ５０＝９．７×１０−９ＭでサルＩＬ−６活性を阻害した。
実施例１１．アプタマー及び抗体の阻害効力の比較
ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（５’末端に結合した４０ｋＤａのＰＥＧを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））及び抗ＩＬ−６Ｒ抗体であるトシリズマブのＩＬ−６阻害の効力を細胞増殖アッセイにおいて比較した。９６ウェルプレートにおいて１ウェル当たり１×１０４細胞で１０％ＦＢＳを含有するＲＰＭＩ１６４０培地に、ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６またはトシリズマブ（０μｇ／ｍＬ、１μｇ／ｍＬ、１０μｇ／ｍＬまたは１００μｇ／ｍＬ）と共にＵ２６６Ｂ１細胞を懸濁し、５％ＣＯ２インキュベータにおいて３７℃で３０分間培養した。ＩＬ−６（１００ｎｇ／ｍＬ）を３７℃で２日間細胞に添加した。Ａｌａｍａｒ Ｂｌｕｅ（商標）を添加し、細胞を３７℃で更に３時間インキュベートした。蛍光（励起５６０ｎｍ、発光５９０ｎｍ）をルミノメーター（Ｗａｌｌａｃ １４２０ ＡＲＶＯ Ｌｉｇｈｔ、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）を用いて測定した。表５に結果を示す。値は、各濃度での３つの実験（１つの実験当たり３ウェル）の平均±標準誤差を表す。阻害剤を含まない対照群（０．０±１５．７％、ｎ＝３）とＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６またはトシリズマブとの間で、統計学的な有意差が観察された。（Ｄｕｎｎｅｔｔ検定、両側、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１）。ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６は１μｇ／ｍＬ（８．３×１０−８Ｍ）でＩＬ−６の完全な阻害を達成し、一方、トシリズマブはほぼ等量のモル濃度（６．７×１０−８Ｍ）で６０％の阻害を達成した。
実施例１２．ＩＬ−６応答性腫瘍細胞に対する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）のアンタゴニスト活性
脳、前立腺、及び腎臓を含む多くの癌に対してＩＬ−６受容体を過剰発現させ、上昇したＩＬ−６リガンド及び受容体発現は患者の低い生存率と関連する。ＩＬ−６シグナリングの阻害は、腫瘍細胞の成長、生存、及び／または転移の可能性を抑制し得る。ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（その５’末端に結合した４０ｋＤａのポリエチレングリコールを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））による腫瘍細胞増殖の阻害をＰＣ３前立腺癌、ＨｅｐＧ２肝臓癌、及びＵ８７ＭＧ神経膠腫細胞について測定した。１０％ＦＢＳを含有するＦ１２Ｋ培地（ＰＣ３細胞）または１０％ＦＢＳを含有するＤＭＥＭ培地（ＨｅｐＧ２細胞及びＵ８７ＭＧ細胞）に９６ウェルプレートにおいて１ウェル当たり１×１０４細胞で播種し、５％ＣＯ２インキュベータにおいて３７℃で１日培養した。７日間に亘り３７℃でＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）（１０μｇ／ｍＬ）を各培地に適用した。Ａｌａｍａｒ Ｂｌｕｅ（商標）を添加し、細胞を３７℃で更に１時間〜３時間インキュベートした。蛍光（励起５６０ｎｍ、発光５９０ｎｍ）をルミノメーター（Ｐｅｒｋｉｎ ＥｌｍｅｒのＷａｌｌａｃ １４２０ ＡＲＶＯ Ｌｉｇｈｔ）を用いて測定した。結果を表６に示す。値は、３つの実験（１つの実験当たり２ウェル）の平均±標準誤差を表す。ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６は、３種類全ての細胞の増殖を抑制した。
同じ実験条件下で、１２のアプタマー（１０μｇ／ｍＬまたは１００μｇ／ｍＬ）または抗ＩＬ−６受容体抗体トシリズマブ（１５０μｇ／ｍＬまたは１５００μｇ／ｍＬ）は、腫瘍細胞増殖を阻害した。結果を表７に示す。値は、各アプタマーまたはトシリズマブに対する３つの実験（１つの実験当たり３ウェル）の平均±標準誤差を表す。対照（Ｕ８７ＭＧ：それぞれ、１００．０±３．７％、ＨｅｐＧ２：１００．０±６．７％）とアプタマーまたはトシリズマブの間で統計学的有意差が観察された（Ｄｕｎｎｅｔｔ検定、両側、＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１）。
実施例１３：ＩＬ−６に結合したアプタマー２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の結晶構造
全長ＩＬ−６（配列番号９）は、２９アミノ酸のＮ末端シグナルペプチド及びｕｐ−ｕｐ−ｄｏｗｎ−ｄｏｗｎトポロジーで配置された４つのヘリックスバンドルを含む２１２アミノ酸で構成される（Ｓｏｍｅｒｓ ｅｔ ａｌ．，ＥＭＢＯ Ｊ．１９９７：９８９−９９７）。ヘリックスは、歴史的にＮ末端からＣ末端へとＡ〜Ｄとされ、ヘリックスを接続する長いループを有し、１つのヘリックス当たり２０〜２５の残基を含む。Ｎ末端の２０残基は何らの二次構造も採用せず、この可動性ループの最後の７残基のみが結晶構造中にはっきりと認められる。また、４つのヘリックスバンドルタンパク質の長鎖ファミリーにおける共通の特徴である、ヘリックスＣとヘリックスＤの間の長いループに存在する１１残基（アミノ酸１４１〜１５２）の第５の短いヘリックスがある（Ｍｏｔｔ，Ｈ．Ｒ．ａｎｄ Ｃａｍｐｂｅｌｌ，Ｉ．Ｄ．，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｉｎ Ｓｔｒ．Ｂｉｏ．，１９９５．５：１１４−１２１）。この短いヘリックスに従い、Ｃ−Ｄループの残存する残基（アミノ酸１３１〜１４０）は無秩序化され、結晶構造中に見ることができない。同様に、長いＡ−Ｂループ（アミノ酸４３〜７９）は、１７の欠損した残基（アミノ酸４４〜６０）を含む。本発明者らの結晶化研究で使用したフォームは、全長ヒトＩＬ−６に基づいてアミノ酸残基３０〜２１２を含む。
結晶化研究のため、本発明者らは以下に示されるＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）：
５’−Ｇ１Ｇ２Ｃ３Ａ４Ｇ５Ｇ６Ｚ７Ｚ８Ｅ９Ｇ１０Ｇ１１Ｐ１２Ａ１３Ｚ１４Ｚ１５Ａ１６Ａ１７Ｃ１８Ａ１９Ｃ２０Ｇ２１Ｚ２２Ｚ２３Ａ２４Ａ２５Ｇ２６Ｚ２７Ｃ２８Ｇ２９Ｚ３０Ｇ３１Ｇ３２−３’（配列番号１０１）；
（式中、ＺはＢｎ−ｄＵ、ＥはＰＥ−ｄＵ、ＰはＮａｐ−ｄＵ、及びヌクレオチド３、６、１６、１９、２０、及び２８は２’−ＯＭｅ修飾を含む）を使用した。表１０を参照されたい。
本発明者らは、ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）に結合したヒトＩＬ−６タンパク質の２つの結晶構造（フォーム１及びフォーム２と呼ぶ）（番号は成熟形態に基づく）を得た。フォーム１は２．４０Åまで解かれ、１つの非対称単位当たり１つのＩＬ−６分子及び１つのＳＯＭＡｍｅｒ分子を含有した。フォーム２は２．５５Åまで解かれ、１つの非対称単位当たり２分子のＩＬ−６（鎖Ａ及び鎖Ｃ）及び２分子のＳＯＭＡｍｅｒ（鎖Ｂ及び鎖Ｄ）を含有した。２つの構造は全体に非常に類似し、空間群Ｐ３２とすることができた。フォーム１複合体を、０．４３１Åの平均二乗偏差（ＲＭＳＤ）で８９８原子に及ぶ鎖Ａ（ＩＬ−６）及び鎖Ｂ（ＳＯＭＡｍｅｒ）、並びに０．４５６ÅのＲＭＳＤで９４５原子に及ぶ鎖Ｃ（ＩＬ−６）及び鎖Ｄ（ＳＯＭＡｍｅｒ）を有するフォーム２に由来する両方の複合体と共に重ねる。同様に、フォーム２の２つのＳＯＭＡｍｅｒ分子は、６５５原子に亘って０．５３７ÅのＲＭＳＤで良好に配列する。フォーム１及びフォーム２のいずれの構造もＩＬ−６の非切断型Ｎ末端の最初の１３〜１５残基、また同じくヘリックスを接続するループ領域及びＣ末端（フォーム１においてアミノ酸１３０〜１３５、及びフォーム２においてアミノ酸１３５〜１４０）の残基を欠く。更に、ＳＯＭＡｍｅｒのヌクレオチド１９及び２０はフォーム１で欠如しているが、フォーム２において解かれる。フォーム１及びフォーム２の構造がほぼ同じであることから、ここに報告される分析の大部分をフォーム２の完全なＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒ構造、具体的には鎖Ａ及び鎖Ｂを使用して行った。鎖Ａ（ＩＬ−６）及び鎖Ｂ（ＳＯＭＡｍｅｒ）で構成されるＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒを図１１に示す。ＳＯＭＡｍｅｒは、ＩＬ−６の４つのヘリックスバンドルのＮ末端極及びＣ末端極と相互作用し、ヘリックスの長軸に対して垂直にタンパク質の周りを取り囲む。ＳＯＭＡｍｅｒ結合構造におけるＩＬ−６の立体配座は、ＩＬ−６／ＩＬ−６Ｒα／ｇｐ１３０六量体構造、ＰＤＢ ＩＤ １Ｐ９Ｍで観察されたものと本質的に同じである（Ｂｏｕｌａｎｇｅｒ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．２００３．３００：２１０１−２１０４）。８３２原子に亘り０．７１７ÅのＲＭＳＤでこれら２つのＩＬ−６構造を重ねることができる。図１２を参照されたい。
ＳＯＭＡｍｅｒ内の立体配座の優先性に関して、全ての塩基は、シン配座である２’−Ｏ−メチルＣ２８、Ｇ１、Ｇ５、Ｇ１０及びＧ３１を除いてアンチヌクレオシド配座である。ほとんどのリボースはＣ２’−エンド配座（１８／３２）であり、残りは、Ｃ１’−エクソ配座（６／３２）、Ｃ３’−エクソ配座（３／３２）、Ｃ３’−エンド（２／３２）、Ｏ４’−エンド配座（２／３２）及びＣ４’−エクソ配座（１／３２）である。下記表８を参照されたい。全ての修飾塩基は、シス配座であるＢｎ−ｄＵ２２を除いてトランス配座である。
ＳＯＭＡｍｅｒは、ＩＬ−６のＮ末端α−ヘリックス（ヘリックスＡ）において本質的に分裂した、ＩＬ−６のヘリックスＡ及びもう一つのヘリックスと相互作用する各ＳＯＭＡｍｅｒドメインを有する、２つの構造的に異なるドメインへと分割され得る。図１１を参照されたい。ドメイン１は、ヌクレオチド１〜１２及び２９〜３２を含み、２つのＧ四分子、また５’末端及び３’末端で構成されるＧ−カルテットモチーフを含む。ドメイン２は、ヌクレオチド１３〜２８で構成されるステムループモチーフを採用する。図１３を参照されたい。
ドメイン１：Ｇ−カルテット
ドメイン１にはワトソン−クリック塩基対は存在せず、構造一体性の大部分がＧ−カルテットに由来する。各Ｇ四分子は、四分子の平面に位置するナトリウムイオンによって配位される。四分子１はＧ１、Ｇ６、Ｇ１０及びＧ３２を含むのに対し、四分子２はＧ２、Ｇ５、Ｇ１１及びＧ３１を含む。図１４Ａを参照されたい。各Ｇ−カルテットは、シン配座における２つの塩基及びアンチ配座における２つの塩基を含む。これは、各グアノシン塩基が、ワトソン−クリック面、また同様にフーグスティーン面の隣接するグアノシンと２つの水素結合を作ることを可能とする。その後、ナトリウムイオンはＣ６上のカルボニル酸素により配位される。
Ｇ−カルテットは、鎖の配向性及びグリコシドの立体配座により分類される。ＳＯＭＡｍｅｒ Ｇ−カルテットにおける鎖は、「ｕｐ−ｄｏｗｎ−ｕｐ−ｄｏｗｎ」に走って、３つの側面またはエッジワイズのループを有するアンチパラレルＧ四分子コアを形成する。図１４Ｂを参照されたい。連続するＧ−四重鎖を有する３つのループに関する２６の可能性のあるトポロジーのうち、わずか６つが実験的に特定された。この特異的なトポロジーは、以前にトロンビン結合ＤＮＡアプタマーにおいて見られた（Ｍａｃａｙａ，Ｒ．Ｆ．，ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ．１９９３．９０（８）：３７４５−３７４９）。
Ｇ−カルテットドメインには５つの修飾塩基が存在し、そのうち４つはタンパク質と接触する疎水性表面を形成する。この疎水性ポケットは、一連のπ−スタッキング相互作用を作る方式でＧ−カルテットの全体的なスキャフォルドにより互いに近接されるＢｎ−ｄＵ７、Ｂｎ−ｄＵ８、Ｎａｐ−ｄＵ１２及びＢｎ−ｄＵ３０の残基に由来する側鎖の不連続なクラスターとして作られる。図１４Ｃを参照されたい。Ｂｎ−ｄＵ８ウリジン環はＮａｐ１２とのπ−スタッキング相互作用を形成するのに対し、Ｂｎ８はＮａｐ−ｄＵ１２及びＢｎ−ｄＵ７のウリジン環の間に挟まれて更なるπ−スタッキング相互作用を形成する。また、Ｂｎ８は、共にｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ π−スタッキング相互作用を形成するＢｎ７、Ｎａｐ１２及びＢｎ３０により囲まれる。或る意味で、Ｂｎ−ｄＵ８ヌクレオチドは、２つの塩基と同じく３つの他の修飾ヌクレオチド側鎖を同時に関与させる疎水性クラスターのコアとしてはたらくようである。ドメイン２に隣接するＧ２９は、Ｇ−カルテットのＧ１１と順に積層するＢｎ−ｄＵ３０の塩基と積層する。このドメイン中の残りの修飾ヌクレオチドであるＰＥ−ｄＵ９はタンパク質と相互作用せずに、Ｇ−カルテットの下に挟み込まれ、ウリジン環はＧ３２と積層して、修飾側鎖ＰＥ９を溶媒へと突き出す。図１４Ｄを参照されたい。概して、ドメイン１のＢ因子は、ドメイン２のものよりもはるかに低く、Ｇ−カルテットはＳＯＭＡｍｅｒ構造のこの半分に対して剛性を提供する可能性が高い（データは示されていない）
ドメイン１におけるＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒ相互作用
ＩＬ−６タンパク質上の７つの残基は、ＳＯＭＡｍｅｒのドメイン１と分子間接触を有する。Ｎ末端テイルにおいて、Ｒ１６は、Ｇ２９に対してフーグスティーン面で水素結合する。図１５Ａを参照されたい。更に、Ｒ１６はアルギニンメチレン側鎖に対して積層するＢｎ３０と疎水性接触を有する。疎水性分子間力は、表面のアミノ酸のメチレン側鎖と相互作用する修飾ヌクレオチドのこの繰り返される主題からわかるように、タンパク質−ＤＮＡ相互作用において重要な役割を果たす。ＩＬ−６タンパク質のＮ末端テイルは、ＤＮＡの異常な湾曲によって造り出されるポケットに位置し、ＤＮＡ骨格の間に挟まれて溶媒からＢｎ７、ＢＮ８、Ｎａｐ１２及びＢｎ３０の疎水性クラスターを保護する。図１５Ｂを参照されたい。リン酸基が互いに近接し、修飾塩基が溶媒から離れるように溶媒に向けられてタンパク質様の疎水性コアを形成するようにＳＯＭＡｍｅｒ骨格の不定型の湾曲を歪めて、共にクラスター化する。ＩＬ−６ヘリックスＡのＮ末端のＲ２４と、Ｇ５とＧ６の間のＳＯＭＡｍｅｒ骨格リン酸との間の塩橋は、疎水性ヌクレオチドに対して溶媒からの更なる保護を与える。図１５Ｃを参照されたい。７位、８位、１２位、及び３０位で構成される修飾ヌクレオチドクラスターは、明らかにＳＯＭＡｍｅｒそれ自体、また同じくタンパク質と接触する疎水性表面に対して分子内構造の土台の二重機能を果たす。Ｂｎ８及びＢｎ−ｄＵ７の塩基も含むπ−スタッキング相互作用のストリングに第４の方向感を付加するＮａｐ−ｄＵ１２のウリジン環の頂部においてＩＬ−６ヘリックスＡ上でＹ３１が積層する。図１５Ｄを参照されたい。Ｎａｐ−ｄＵ１２のアミドアームは、Ｂｎ−ｄＵ８のウリジン環のπ−スタッキング相互作用に加えて、ナフチル基がＭ１１７のメチレン側鎖と疎水性相互作用を有する、ＩＬ−６上のヘリックスＣに手を伸ばす。図１５Ｂ及び図１４Ｃを参照されたい。更に、Ｂｎ７はＲ２４の側鎖に対して積層し、Ｋ２７とのエッジワイズ相互作用及び、Ｒ３０に対するアミドリンカーのカルボニル酸素による水素結合を有する。また、Ｂｎ７及びＢｎ８は、ヘリックスＣ上のＦ１２５とのｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用に関与する。図１５Ｆを参照されたい。
ドメイン２：ステムループ
ＳＯＭＡｍｅｒのドメイン２は、主にＢ型ＤＮＡであるがループ領域においてわずかに左側に捻れたステムループを含む。３’末端上のステムの底に２つの非対塩基、Ｂｎ−ｄＵ２７及びＣ２８が存在する。形式上はドメイン２に指定されたが、これら２つの不対塩基を、当該ステムの５’末端上のＧ２６及びＡ１３に沿って、２つのドメイン間の可動性ヒンジとして考えることができる。Ｂｎ−ｄＵ２７のＧ２６及びウリジン環は、Ｂｎ−ｄＵ２７（Ｂｎ２７）ベンジル基が完全に溶媒に暴露される間、弱いスタッキング相互作用を有する。図１６Ａを参照されたい。同様に、Ｃ２８は、分子内または分子間の接触を生じず、また溶媒中へと突出される。これら２つの不対塩基に続いて、Ｇ２６とＡ１３との間でｓｈｅａｒｅｄ型Ｇ−Ａ塩基対（シアー：６．２Å；バックル：−３４°；プロペラ：−１１°）、並びにＢｎ−ｄＵ１４とＡ２５、Ｂｎ−ｄＵ１５とＡ２４、及びＡ１６とＢｎ−ｄＵ２３、並びにＢ型ヘリックス立体配座を採用するＡ１７とＢｎ−ｄＵ２２との間の４つのワトソンクリック塩基対が存在する。図１６Ｂを参照されたい。また、ワトソンクリック塩基対は、−１４°の平均バックリング（標準偏差（ｓ．ｄ．）２６）及び−１１°の平均プロペラ捻れ（ｓ．ｄ．９．２）を有する理想的なＢ型角度とは異なる、様々なバックリング及びプロペラ捻れのパラメーターを呈する。上記ステムの上部でＣ１８、Ａ１９、Ｃ２０及びＧ２１とテトラループを形成する。形式上は上記テトラループ内で、Ｃ１８及びＧ２１は、不規則なシアリング（１．１Å）、ストレッチング（３．４Å）、スタッガー（１．４Å）、バックリング（３２°）、プロペラ（−５２°）、及び開口（−６１°）のパラメーターを有する２つの伸縮Ｈ結合（３．５Å及び３．８Å）を特徴とする実質的に捻れた塩基対を形成する。Ｈ結合がＣ１８のワトソンクリック面とＧ２１のフーグスティーン末端との間で形成されるのに対し、Ｇ２１のワトソンクリック面は、対称合致のＣ２０との結晶コンタクトに関与している。更に、Ｇ２１のシン配座は、Ａ１７：Ｂｎ−ｄＵ２１とＧ１８：Ｇ２１塩基対との間で幾分左撚り（−１８°）を生じる。Ｇ２１塩基はステムにおいてＢｎ−ｄＵ２２と共に積層されるが、Ｃ１８、Ａ１９及びＣ２０はいずれの分子内接触及び分子間接触にも関与しない。Ｃ２０塩基は部分的に溶媒中へと突出されるのに対し、Ａ１９は完全に溶媒に露出される。図１６Ｃを参照されたい。
ドメイン２ステムループ構造は、１４位、１５位、２２位、２３位及び２７位に５つの修飾ベンジルヌクレオチドを含む。これらのうち、ヒンジ領域におけるＢｎ−ｄＵ２７のみがタンパク質と接触しない。残りの修飾ヌクレオチドは全てウリジン環による塩基対合に参加するのに対し、ベンジル基はヘリックスの外、タンパク質へと向けられる。ベンジルの非スタッキングのクラスター化配置によりＢｎ２２、Ｂｎ２３及びＢｎ１５から疎水性ポケットが作られる。図１６Ｄを参照されたい。Ｂｎ１４のウリジン環は、Ｂｎ１５のアミドと共に積層し、ベンジル基はＢｎ２２、Ｂｎ２３及びＢｎ１５のベンジルクラスターから離れるが、ＩＬ−６タンパク質を向く。図１６Ｅを参照されたい。Ｂｎ−ｄＵ１４ヌクレオチドは、ドメイン１とドメイン２のタンパク質相互作用を仲立ちするが、疎水性クラスターのいずれにも参加しない。
ドメイン２におけるＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒ相互作用
ＳＯＭＡｍｅｒのドメイン２とのＩＬ−６の相互作用の大半は、本質的に疎水性である。Ｂｎ１５、Ｂｎ２２及びＢｎ２３のベンジル基は、側鎖の非極性部分のヘリックスＡ上のＲ３０、Ｌ３３及びＤ３４、並びにヘリックスＤ上のＱ１７５、Ｌ１７８、及びＲ１７９によって作り出された疎水性ポケットにおいてＩＬ−６上のヘリックスに寄りそう。図１７Ａを参照されたい。疎水性クラスターの外側にあるＢｎ１４のベンジル基は、Ｙ３１とのｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用を有し、Ｋ２７及びＲ３０のメチレン側鎖とのエッジワイズ相互作用を有する。図１７Ｂを参照されたい。また、Ａ１３リン酸とＫ２７との間及びＢｎ−ｄＵ１４リン酸とＲ３０との間のこのドメインに２つの塩架橋が存在し、いずれのアミノ酸残基もヘリックスＡに由来する。図１７Ｃを参照されたい。全てのＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒ相互作用の完全な一覧を表９に要約する。ＩＬ−６タンパク質について算出された溶媒露出面積（Ｓ．Ａ．Ｓ）は８６９６Å２であり、ＳＯＭＡｍｅｒについて６６７２Å２であり、複合体について１２８７２Å２である。界面の溶媒除外面積は、したがって、１２４８Å２であり、［（Ｓ．Ａ．ＳＩＬ−６＋Ｓ．Ａ．ＳＳＯＭＡｍｅｒ）−Ｓ．Ａ．Ｓ複合体］／２として算出される。この値は、以前報告された１２２５Å２のＰＤＧＦ−ＢＢ ＳＯＭＡｍｅｒの除外面積に類似する（Ｄａｖｉｅｓ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ．２０１２．１０９：１９９７１−１９９７６）。
受容体模倣
ＳＯＭＡｍｅｒにより関与されるＩＬ−６上の結合面は、その２つの細胞表面受容体ＩＬ−６Ｒα及びｇｐ１３０へのＩＬ−６結合に関与する領域と広範囲に重複する。ＳＯＭＡｍｅｒのドメイン１は、ｇｐ１３０への結合に広範囲に関与する結合部位を占有するのに対し、ドメイン２はＩＬ−６Ｒαに対する結合部位を占有する。図１８Ａ及び図１８Ｂを参照されたい。ＳＯＭＡｍｅｒが、受容体に似た方式でＩＬ-６を関与させる程度は、結合表面の全体的な重複を考慮する場合に部分的に明らかであるに過ぎない。具体的な相互作用の判断は、より大きな程度の受容体模倣を説明する。
ＩＬ−６Ｒα受容体及びシグナリング受容体ｇｐ１３０に結合したＩＬ−６の六量体構造は、タンパク質−タンパク質相互作用に関与するＩＬ−６上の３つの表面を同定した（Ｂｏｕｌａｎｇｅｒ，Ｍ．Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ．２００３．３００：ｐ２１０１−２１０４）。部位ＩはヘリックスＡ及びＤからなり、これらはＩＬ−６Ｒαと相互作用して約１２００Å２埋もれる。この界面におけるＩＬ−６Ｒα上の主要な残基はＦ２２９及びＦ２７９である。Ｆ２２９は、ＩＬ−６のヘリックスＤ上のＲ１７９及びＱ１８３のメチレン側鎖とエッジワイズ相互作用を有する。また、Ｆ２７９も反対面のＲ１７９のメチレン側鎖と相互作用し、ヘリックスＤ上のＲ１７９、Ｑ１７５、Ｌ１７８、並びにヘリックスＡ上のＬ３３及びＲ３０の非極性側鎖により作られる疎水性ポケットに位置する。これは、ＳＯＭＡｍｅｒ構造のドメイン１内のＢｎ２２によって占有される疎水性ポケットと同じであり、唯一の違いは、Ｆ２７９と比較してＢｎ２２のベンジル基の約７０℃の回転である。図１９Ａを参照されたい。Ｆ２２９と同じＩＬ−６の表面上で相互作用するＳＯＭＡｍｅｒ中のヌクレオチドは存在しない。
ＩＬ−６／ＩＬ−６Ｒαヘテロ二量体は、最初に形成される複合体であり、その後、ＩＬ−６及びＩＬ−６ＲαのＩＩａ／ｂ部位にそれぞれｇｐ１３０が結合する。また、ＩＩａ部位も約１２００Å２埋まり、ＩＬ−６のヘリックスＡ及びヘリックスＣを含む。ｇｐ１３０上の残基Ｆ１６９は、Ｌ１９、Ｒ２４、Ｋ２７、及びＹ３１を含むヘリックスＡ上の表面と相互作用し、主に非極性側鎖と疎水性相互作用する。これらは、ＩＬ−６に対するＳＯＭＡｍｅｒ結合に関与するのと多くが同じ残基である。更に、Ｆ１６９は、ＩＬ−６−ＳＯＭＡｍｅｒ構造中のＢｎ７、Ｂｎ８及びＮａｐ１２と同じＩＬ−６／ＩＬ−６Ｒα／ｇｐ１３０構造における同結合ポケットを占有する。図１９Ｂを参照されたい。ＩＬ−６：ＳＯＭＡｍｅｒ構造中のＧ６とＢｎ−ｄＵ７の間のＳＯＭＡｍｅｒ骨格は、六量体構造中のｇｐ１３０上のＷ１４２との同じ部位を占有する。図１９Ｃを参照されたい。Ｗ１４２は、ＩＬ−６のＦ１２５とｅｄｇｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ相互作用を有し、また、ヘリックスＣ上のＱ１２４及びＫ１２８の非極性側鎖と疎水性相互作用を有する。図１９Ｃを参照されたい。六量体構造中の第２のｇｐ１３０分子は、４つのヘリックスバンドルの反対極に位置するＩＬ-６上のＩＩＩ部位に結合し、ＳＯＭＡｍｅｒと重複する結合部位は含まない。ＳＯＭＡｍｅｒ及び受容体により関与されるＩＬ−６上の表面の広範囲な重複は、ＩＬ−６により媒介される効果を阻害するＳＯＭＡｍｅｒの観察された能力と一致する。
Ｇ−カルテットドメインフラグメントの活性及びそのＳＥＬＥＸ後修飾
ＳＯＭＡｍｅｒにおいて観察された２つのドメインが独立した結合単位であるのかどうかを特定するため、本発明者らはドメイン１及びドメイン２の幾つかの変異体を合成した。ステムループドメインの様々な形態を表すフラグメントは、１μＭ以下のタンパク質濃度ではＩＬ−６に対して明らかな結合親和性を示さなかった（データは示されていない）。対照的に、２つの配列領域を接続するＣ３スペーサーを含み１位〜１２位及び２９位〜３２位で構成されるＧ−カルテットドメインを含むフラグメント（２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９））は、およそ２００ｎＭのＩＬ−６に対する結合親和性を呈した。この１６ヌクレオチドフラグメントはＧ−カルテットドメイン全体に相当し、Ｃ３スペーサーは全長ＳＯＭＡｍｅｒにおけるＧ−カルテットの２つの領域を接続するステムループドメインを置き換える。このＧ−カルテットフラグメントの結合親和性は、全長ＳＯＭＡｍｅｒに比べて約１０００倍低い。それにもかかわらず、全長ＳＯＭＡｍｅｒについて−１３．７ｋｃａｌ／ｍｏｌであり、Ｇ−カルテットフラグメントについて−９．５ｋｃａｌ／ｍｏｌである、結合エネルギー、ΔＧに関して、Ｇ−カルテットドメインは、全長ＳＯＭＡｍｅｒの全体的な結合親和性に主に寄与するようである。Ｇ−カルテットフラグメントの配列スクランブル類縁体は、１μＭのＩＬ−６まで結合を示さなかった。
かなりの割合の結合親和性を維持することを除いて、Ｇカルテットフラグメントは、上記の遺伝子レポーターアッセイにおいて、ｉｎ ｖｉｔｒｏでのＩＬ−６が媒介する効果を阻害する能力も維持する。
２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９）により開始して、本発明者らは、５つの修飾ヌクレオチドの各々を代替の５位置換の収集物により置換することの効果を調査した。５つの修飾ｄＵ残基の各々において導入された１５の代替５位置換の効果を図２２に要約し、図中、参照（親）配列からの親和性の変化は解離定数の比（参照リガンド２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９）のＫｄ値で除した変異体のＫｄ値）として表される。一組の１５の代替部分のうち、Ｇカルテットフラグメントの５つの修飾ヌクレオチド位置は置換に対するそれらの感受性に応じて変化する。９位は置換に対して最も耐容性であり、１５の置換のうち１３が本質的に中立であり、結合親和性に対する２倍未満の効果を示す。９位の修飾ヌクレオチド側鎖はタンパク質と接触しておらず、代わりに溶媒に露出されているという事実を考慮すると、これは予想外である。しかしながら、８位及び１２位では、ほとんどの置換は幾分不利であり、いずれも親和性の改善をもたらさなかった（３５７３−２０（配列番号７）に対して２５７３−２０＿３２４（配列番号３１９）において１２位は既にベンジルからナフチルへと変更されている）。また、これは、約６倍の親和性の改善をもたらす、より小さなイソブチル基によるベンジル基の置き換えを除いて、３０位でも同様である。対照的に、７位は修飾に幾分感受性であり、有利及び不利な方向の両方において著しい親和性の変化が観察される。非芳香族側鎖による芳香族ベンジル基の置き換えは、一般的には７位では好ましくなく、１００倍超の親和性の減少をもたらす。一方、より大きな芳香族官能基による置き換えは、親和性の改善をもたらす。一つのかかる置換（ＭＢｎ−ｄＵ）により、１００倍の親和性の改善が観察される。絶対親和性に関して、これはＫｄ値１ｎＭに換算される。また、結合親和性の改善は、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの阻害活性の２０倍の改善に反映される。
実施例１４．結合コンセンサスを決定するためのＳＥＬＥＸプールの分析
２５７３−２０ ＳＯＭＡｍｅｒファミリー及び２５７４−４９ ＳＯＭＡｍｅｒファミリー内の配列をより完全に評価するため、実施例４に記載される４５４のパイロシーケンシング技術を使用して濃縮プールをシーケンシングした。
その後、配列を分析して２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）におけるモチーフに類似のＧカルテットモチーフを有する更なるＩＬ−６結合ＳＯＭＡｍｅｒを同定した。Ｇカルテットモチーフを有すると思われる幾つかの特有のＳＯＭＡｍｅｒを同定し、これらの多くは複数のコピーで最終ＳＥＬＥＸプール中に存在した。図２３は、最終ＳＥＬＥＸプール中の１６００を超えるクローンを表す、Ｇカルテットモチーフを有すると思われる特有のＳＯＭＡｍｅｒ配列の例を示す。各ＳＯＭＡｍｅｒについて、ランダム領域の配列のみを示す。
図２５は、２５７４−４９に類似の特有のＳＯＭＡｍｅｒ配列の例を示す。各ＳＯＭＡｍｅｒについて、ランダム領域の配列のみを示す。
実施例１５．コラーゲン誘発関節炎を有するカニクイザルにおける関節の炎症に対するＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の効果
ＩＬ−６は、関節リウマチと関連する炎症反応の主なメディエーターである。コラーゲン誘発関節炎（ＣＩＡ）は、カニクイザルにおいて関節リウマチを研究するための確立された自己免疫モデルである。関節の炎症の重症度に対するＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（５’末端に結合された４０ｋＤａのＰＥＧを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））の効果をこのモデルにおいて評価した。
３歳〜５歳の雌カニクイザル（Ｍａｃａｃａ ｆａｓｃｉｃｕｌａｒｉｓ）をＧｕａｎｇｘｉ Ｇｒａｎｄｆｏｒｅｓｔ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｉｍａｔｅ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ（中国、広西）から購入した。動物に関する全ての手順は、研究所の実験動物委員会により承認された。ウシＩＩ型コラーゲン（日本、東京のＣｏｌｌａｇｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＣｅｎｔｅｒのＫ４１Ｓ ＩＩ型コラーゲン４ｍｇ／ｍＬ）及びフロイント完全アジュバント（米国ジョージア州グレイソンのＢｅｃｔｏｎ Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ）を等比率で混合し、冷却したシリンジを使用して懸濁し、乳状液を調製した。乳状液を背部の１９の部位、及び尾の付け根の１部位に皮内注射した（合計２ｍＬ／体）。第１の感作の２１日後に２ｍＬの乳状液を再度投与した。第２の感作を第１の感作と同じ方式で行った。ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（５’末端に結合された４０ｋＤａのＰＥＧを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））（１ｍｇ／ｍＬ／ｋｇまたは１０ｍｇ／ｍＬ／ｋｇ）を、第１の感作後、前腕橈側皮静脈に１日当たり４回、１１日半の間注射した（合計４６注射）。対照群にＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６の投薬溶液に使用したビヒクルを同じ方式で投与した（１ｍＬ／ｋｇ）。
第１感作の６日前、及び６日後、１３日後、２０日後、２７日後及び３４日後、関節炎スコア（関節の腫脹及び硬さ）を全てのカニクイザルについて評価した。調査した関節として、中手指、近位指節間、遠位指節間、手首、足首、肘、及び膝（合計６４関節／体）が挙げられる。塩酸ケタミン（Ｋａｍｕｄ Ｄｒｕｇｓ Ｐｖｔ．，Ｌｔｄ．、０．２ｍＬ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ）の筋肉内注射により麻酔した後、以下に示される腫脹及び硬さに関する評価基準に従って調査を行った：スコア０：異常なし、スコア１：腫脹は可視的ではないが、触れると特定され得る、スコア２：腫脹はわずかに可視的であり、触れると確認され得る、スコア３：腫脹は目視で明らかであり、関節を完全に曲げられる、スコア４：腫脹は目視で明らかであるが、関節は完全には曲げられない、スコア５：関節が硬い。各動物の関節炎スコアは、６４の関節の個々のスコアの合計であった。関節炎スコアを指定した技術者によって盲検法で判定した。
関節炎スコアの結果を図２６に解説する。各バーは、各群における関節スコアの平均±標準誤差（Ｎ＝４）を意味する。反復測定ＡＮＯＶＡの後のＤｕｎｎｅｔｔ検定（Ｐ＜０．０５対０ｍｇ／ｋｇ／時間群）により、ＰＥＧ−Ｎ−２５７３−２０＿１３６（５’末端に結合された４０ｋＤａのＰＥＧを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１））の１０ｍｇ／ｋｇ／時間群において、統計学的に有意な減少が注目された。
実施例１６．ヌクレアーゼ安定性及びアンタゴニスト活性を改善するための２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の更なる修飾
或る例では、ヌクレアーゼ保護は、２’−Ｏ−メチル、２’−フルオロ、及びホスホロチオエート（ＰＳ）結合によって達成され得る。２’−Ｏ−メチルＵ、ホスホロチオエート、Ｃ３−スペーサー、及びＨＥＧの置換の組合せを有する２５７３−２０＿１３６（配列番号１０１）の変異体を親和性及び阻害活性についてスクリーニングし、更なる活性なＩＬ−６阻害剤を同定した。また、代替のＵ修飾を特定の位置で試験した。図２４を参照されたい。表１０は、１０−１１Ｍ〜１０−８Ｍの範囲のＩＣ５０を有することがわかった変異体の一覧を示す。ＳＯＭＡｍｅｒ ２５７３−２０＿７４５（配列番号２１８）は、全ての位置において（１８ ２’−Ｏ−メチル、１２ホスホロチオエート、及びｄＡ１９及びｄＣ２０を置換するＨＥＧ）保護骨格の置換を有し、ＩＬ−６アンタゴニスト活性（遺伝子レポーターアッセイにおいてＩＣ５０＝４×１０−９Ｍ）を保持する。表１１は、１０−８Ｍよりも大きいＩＣ５０を有することがわかった変異体の一覧を示す。
実施例１７．２５７４−４９＿２６０（配列番号１０１）の追加の修飾
ＮａｐｄＵ ＳＯＭＡｍｅｒ２５７４−４９＿２６０（配列番号４００）を、実施例１６に記載される戦略を使用して更に修飾した。表１２は、１０−１１Ｍ〜１０−８Ｍの範囲のＩＣ５０を有することがわかった変異体の一覧を示す。２５７４−４９＿４１１（配列番号４４３）は、２８ｍｅｒであり、３つ以外の全ての位置（１３の２’−Ｏ−メチル、１０のホスホロチオエート、及び２のＣ３−スペーサー）における保護骨格置換を有し、ＩＬ−６アンタゴニスト活性を保持する（遺伝子レポーターアッセイにおいてＩＣ５０＝６×１０−９Ｍ）。表１３は、１０−８Ｍよりも大きいＩＣ５０を有することがわかった変異体の一覧を示す。
上述の実施形態及び実施例は、例として意図されるに過ぎない。いかなる特定の実施形態、実施例、または特定の実施形態若しくは実施例の要素も、特許請求の範囲のいずれかの重要な、必要とされる、または必須の要素として解釈されるものではない。添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、修飾、置換、及び他の変化を開示された実施形態に対して行うことができる。図面及び実施例を含む明細書は、制限的ではなく例示的なものとされ、全てのかかる修飾及び置換は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図される。したがって、本発明の範囲は、上記所与の実施例によってではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの法律上の等価物により規定されるべきである。例えば、方法またはプロセスの特許請求の範囲のいずれかにおいて記載される工程は、任意の実行可能な順序で実施されてもよく、実施形態、実施例、または特許請求の範囲のいずれにおいて提示される順序にも限定されない。

Claims (51)

  1. 配列番号１０のアミノ酸配列を含む、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマー。
  2. 前記アプタマーが配列番号１０のアミノ酸１６〜３１により定義されるＩＬ−６の領域に特異的に結合する、請求項１に記載のアプタマー。
  3. 前記アプタマーが配列番号１０のアミノ酸１６〜３１及びアミノ酸１１７〜１２５を含むＩＬ−６のエピトープに特異的に結合する、請求項１または２に記載のアプタマー。
  4. ＩＬ−６への結合に対して請求項２または３に記載のアプタマーと特異的に競合するアプタマー。
  5. 前記アプタマーがＩＬ−６への結合に対して配列番号１０１のアプタマーと競合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアプタマー。
  6. 前記アプタマーがＩＬ−６への結合に対して配列番号４００のアプタマーと競合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアプタマー。
  7. 前記アプタマーが少なくとも１つの修飾ピリミジンを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアプタマー。
  8. 前記アプタマーがＧカルテットモチーフを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアプタマー。
  9. 前記Ｇカルテットモチーフが、
    ５’−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（ＩＩＩ）（配列番号７０２）、
    ５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−３’（ＩＶ）（配列番号７０３）、及び
    ５’−ＧＧ−Ｑａ−ＧＧ−Ｑｂ−ＧＧ−ＺＺＺ−ＧＧ−３’（Ｖ）（配列番号７０４）から
    （式中、各ＺがＵ、Ｔ及び修飾ピリミジンから独立して選択され、各Ｑがリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａが１〜５０であり、及び／またはｂが１〜５０である）
    から選択される構造を含む、請求項８に記載のアプタマー。
  10. 前記アプタマーが、５’−ＧＧＣＡＧＧＺＺＺＧＧＺＱａＧＺＧＧ−３’（Ｉ）（配列番号７００）
    （式中、各ＺがＵ、Ｔ及び修飾ピリミジンから独立して選択され、各Ｑがリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａが１〜５０である）の配列を含む、請求項９に記載のアプタマー。
  11. 前記各Ｑが置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される、請求項９にまたは１０に記載のアプタマー。
  12. 各Ｑが、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、及び２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される、請求項１１に記載のアプタマー。
  13. 前記アプタマーが、
    ５’−ＹＸＡＸＧＹＡＲＱａＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹ−３’（ＶＩ）（配列番号７０５）、及び
    ５’−ＭＧＹＡＡＧＳＣＧＲＹＱｂＹＸＡＸＧＹＡＲ−３’（ＶＩＩ）（配列番号７０６）
    （式中、各Ｙが修飾ピリミジンから独立して選択され、各Ｘが修飾ピリミジンから独立して選択され、ＭがＣ及びＡから選択され、ＳがＣ及びＧから選択され、各ＲがＧ及びＡから独立して選択され、各Ｑがリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ａが１〜３０であり、及び／またはｂが１〜３０である）
    から選択される配列を含む、ＩＬ−６に特異的に結合するアプタマー。
  14. 前記配列５’−ＧＧＧＹＸＡＸＧＹＡＧＣＬｂＧＺＧＣＧＹＡＡＧＧＣＧＧＹ−３’（ＩＩ）（配列番号７０１）
    （式中、ＺがＵ、Ｔ及び修飾ピリミジンから選択され、各Ｙが修飾ピリミジンから独立して選択され、各Ｘが修飾ピリミジンから独立して選択され、各Ｌがリンカー、修飾ヌクレオチド、及び非修飾ヌクレオチドから独立して選択され、ｂが１〜２０である）を含む、請求項１２に記載のアプタマー。
  15. 前記各ＱまたはＬが、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、アルキレングリコール、及びポリアルキレングリコールから独立して選択される、請求項１３または請求項１４に記載のアプタマー。
  16. 各ＱまたはＬが、置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカー、１，３−プロパンジオール、２〜１００の１，３−プロパンジオール単位を有するポリ（１，３−プロパンジオール）、エチレングリコール、２〜１００のエチレングリコール単位を有するポリエチレングリコールから独立して選択される、請求項１５に記載のアプタマー。
  17. 各Ｘが芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のアプタマー。
  18. 各Ｘが図２０及び図２４に示される芳香族修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のアプタマー。
  19. 各Ｘが図２４のＮａｐ、２Ｎａｐ、ＮＥ、ＢＦ、及びＢＴから独立して選択される、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のアプタマー。
  20. 各Ｙが図２０及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載のアプタマー。
  21. 各Ｙが図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載のアプタマー。
  22. 各Ｚが、Ｕ、Ｔ、並びに図２０及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項９〜２１のいずれか一項に記載のアプタマー。
  23. 各Ｚが、Ｕ、Ｔ、及び図２４に示される修飾ピリミジンから独立して選択される、請求項９〜２２のいずれか一項に記載のアプタマー。
  24. 各置換または非置換のＣ２〜Ｃ２０のリンカーが、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ８のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ６のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ５のリンカー、置換若しくは非置換のＣ２〜Ｃ４のリンカー、または置換若しくは非置換のＣ３のリンカーである、請求項１１、１２及び１５〜２３のいずれか一項に記載のアプタマー。
  25. 各修飾ピリミジンが、
    ５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢｎｄＵ）、
    ５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−ベンジルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−フェネチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰＥｄＵ）、
    ５−（Ｎ−チオフェニルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｄＵ）、
    ５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ｉＢｕｄＵ）、
    ５−（Ｎ−チロシルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｙｒｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３，４−メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＭＢｎｄＵ）、
    ５−（Ｎ−４−フルオロベンジルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＦＢｎｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３−フェニルプロピルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＰＰｄＵ）、
    ５−（Ｎ−イミジゾイルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＩｍｄＵ）、
    ５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−イソブチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｒｐｄＵ）、
    ５−（Ｎ−Ｒ−スレオニニルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＴｈｒｄＵ）、
    ５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−トリプタミノカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−［１−（３−トリメチルアンモニウムプロピル］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジンクロリド、
    ５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、
    ５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−［１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）］カルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン）、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮａｐｄＵ）、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮＥｄＵ）、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮＥｄＵ）、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＦｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＴｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、及び
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン
    から独立して選択される、請求項７〜２４のいずれか一項に記載のアプタマー。
  26. 各Ｘが
    ５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮａｐｄＵ）、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮａｐｄＵ）、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルメチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＮＥｄＵ）、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−１−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（２ＮＥｄＵ）、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−２−ナフチルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＦｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−デオキシウリジン（ＢＴｄＵ）、
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−Ｏ−メチルウリジン、及び
    ５−（Ｎ−３−ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド）−２’−フルオロウリジン
    から独立して選択される、請求項１３〜２５のいずれか一項に記載のアプタマー。
  27. （ａ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７２、及び５９９〜６２５から選択されるヌクレオチド配列、または
    （ｂ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７２、及び５９９〜６２５から選択され、１〜２０のヌクレオチドが置換、欠失または挿入され、前記アプタマーが２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合するヌクレオチド配列、または
    （ｃ）配列番号７、８、１１、１９〜２２、２６〜３９、１００〜２３９、３００〜３５６、４００〜４４６、５００〜５７２、及び５９９〜６２５から選択されるヌクレオチド配列に少なくとも８０％以上同一であり、前記アプタマーが２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合するヌクレオチド配列
    から選択される配列を含むアプタマー。
  28. 前記アプタマーが１０ｎＭ未満のＩＬ−６アンタゴニスト活性（ＩＣ５０）を有する、請求項２７に記載のアプタマー。
  29. 前記アプタマーが、少なくとも２〜６の修飾ピリミジン及び／または２’−ＯＭｅを含む、請求項１〜２８のいずれか一項に記載のアプタマー。
  30. 少なくとも１つ、少なくとも２〜５のヌクレオシド間結合がホスホロチオエート結合である、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のアプタマー。
  31. 前記アプタマーが２０ｎＭ未満の親和性（Ｋｄ）でＩＬ−６に特異的に結合する、請求項１〜３０のいずれか一項に記載のアプタマー。
  32. 前記アプタマーが、ＩＬ−６受容体へのＩＬ−６結合、ＳＴＡＴ３リン酸化、及びＳＴＡＴ−媒介転写から選択される少なくとも１つの活性を阻害する、請求項１〜３１のいずれか一項に記載のアプタマー。
  33. 請求項１〜３２のいずれか一項に記載の少なくとも１つのアプタマー、または薬学的に許容可能なその塩、及び薬学的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
  34. ＩＬ−６によって媒介される疾患または状態を治療するための請求項３３に記載の医薬組成物。
  35. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、及び自己免疫疾患から選択される、請求項３４に記載の医薬組成物。
  36. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎から選択される、請求項３５に記載の医薬組成物。
  37. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、植片対宿主疾患、ＴＮＦＲ受容体関連周期性症候群から選択される炎症性疾患である、請求項３５に記載の医薬組成物。
  38. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、癌及び癌に関連する状態から選択される悪性疾患である、請求項３５に記載の医薬組成物。
  39. 前記悪性疾患が、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、神経膠腫、肝臓癌、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病から選択される癌である、請求項３８に記載の医薬組成物。
  40. 前記悪性疾患が、非小細胞肺癌に関連する疲労及び癌に関連する食欲不振から選択される癌に関連する状態である、請求項３８に記載の医薬組成物。
  41. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症から選択される感染症である、請求項３５に記載の医薬組成物。
  42. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎を含む血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血から選択される自己免疫疾患である、請求項３５に記載の医薬組成物。
  43. 請求項３３に記載の医薬組成物を投与することを含む、ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態の治療方法。
  44. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、炎症性疾患、悪性疾患、感染症、及び自己免疫疾患から選択される、請求項４３に記載の方法。
  45. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、キャッスルマン病、強直性脊椎炎、冠状動脈性心疾患、関節リウマチにおける心血管疾患、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、アトピー性皮膚炎、乾癬、坐骨神経痛、ＩＩ型糖尿病、肥満、巨細胞性動脈炎、急性移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、非ＳＴ上昇心筋梗塞、抗好中球細胞質抗体（ＡＮＣＡ）関連血管炎、視神経脊髄炎、慢性糸球体腎炎、及び高安動脈炎から選択される、請求項４３に記載の方法。
  46. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、関節リウマチ、若年性特発性関節炎、全身型若年性特発性関節炎、骨関節炎、敗血症、喘息、間質性肺疾患、炎症性腸疾患、全身性硬化症、眼内炎症、グレーヴス病、子宮内膜症、全身性硬化症、成人発症スティル病、アミロイドＡアミロイド症、リウマチ性多発筋痛症、寛解傾向があり圧痕を形成する浮腫を伴う血清反応陰性対称性渇膜炎、ベーチェット病、ブドウ膜炎、植片対宿主疾患、ＴＮＦＲ受容体関連周期性症候群から選択される炎症性疾患である、請求項４４に記載の方法。
  47. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、癌及び癌に関連する状態から選択される悪性疾患である、請求項４３に記載の方法。
  48. 前記悪性疾患が、多発性骨髄腫、白血病、膵臓癌、乳癌、結腸直腸癌、悪液質、黒色腫、子宮頸癌、卵巣癌、リンパ腫、胃腸、肺癌、前立腺癌、腎細胞癌、転移性腎臓癌、固形腫瘍、非小細胞肺癌、非ホジキンリンパ腫、膀胱癌、口腔癌、骨髄増殖性新生物、Ｂ細胞リンパ増殖性疾患、及び形質細胞性白血病から選択される癌である、請求項４７に記載の方法。
  49. 前記悪性疾患が非小細胞肺癌に関連する疲労及び癌に関連する食欲不振から選択される癌に関連する状態である、請求項４７に記載の方法。
  50. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトＴリンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）、脳マラリア、尿路感染症、及び髄膜炎菌感染症から選択される感染症である、請求項４３に記載の方法。
  51. ＩＬ−６によって媒介される前記疾患または状態が、全身性エリテマトーデス、全身性硬化症、多発性筋炎、巨細胞性動脈炎を含む血管炎症候群、高安動脈炎、クリオグロブリン血症、ミエロペルオキシダーゼ−抗好中球細胞質抗体関連半月体形成性糸球体腎炎、リウマチ性血管炎、クローン病、再発性多発性軟骨炎、後天性血友病Ａ、及び自己免疫性溶血性貧血から選択される自己免疫疾患である、請求項４３に記載の方法。
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