JP2018126160A - 筋ジストロフィを処置するためのエキソンスキッピング組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許出願は、2013年3月14日に出願された米国仮特許出願第61/7845
47号の利益を主張する。上記で参照された仮特許出願の全体の内容は、参考として本明
細書に援用される。
本発明は、ヒトジストロフィン遺伝子におけるエキソンスキッピングを促進するのに適
した新規なアンチセンス化合物および組成物に関する。本発明はまた、本発明の方法にお
ける使用のために適合された新規なアンチセンス組成物を使用したエキソンスキッピング
を誘発するための方法を提供する。
の遺伝子発現に影響を与える一連の化学を使用して開発されている。その研究の多くは、
広範囲の適応症における異常または疾患に関連する遺伝子を補正または補償するアンチセ
ンス化合物の使用に焦点を当ててきた。アンチセンス分子は特異性を伴って遺伝子発現を
阻害することができ、このために、遺伝子発現のモジュレーターとしてのオリゴヌクレオ
チドに関する多くの研究努力は、標的となる遺伝子の発現、またはシス作用性エレメント
の機能を阻害することに焦点を当ててきた。アンチセンスオリゴヌクレオチドは典型的に
は、センス鎖(例えば、mRNA)、またはあるウイルスRNA標的の場合はマイナス鎖
のいずれかであるRNAを指向している。特定の遺伝子下方調節の所望の効果を達成する
ために、オリゴヌクレオチドは一般に、標的とされたmRNAの崩壊を促進するか、mR
NAの翻訳をブロックするか、またはシス作用性RNAエレメントの機能をブロックし、
それによって、標的タンパク質の新規合成、またはウイルスRNAの複製を効果的に防止
する。
は翻訳の未成熟な終結を誘発する変異、例えば、ナンセンス変異もしくはフレームシフト
変異を補償することである場合、有用ではない。これらの場合において、欠陥のある遺伝
子転写物は、標的とされた分解または立体的阻害に供されるべきではなく、したがって、
アンチセンスオリゴヌクレオチド化学は、標的mRNAの崩壊を促進するべきではなく、
または翻訳をブロックするべきではない。
シングプロセスの間の標的とされたエキソンスキッピングのプロセスによってモジュレー
トすることができる。スプライシングプロセスは、プレmRNAにおける隣接するエキソ
ン−イントロンジャンクションを近傍に導き、かつイントロンの終わりにおけるホスホジ
エステル結合の切断を行う、複雑な多構成要素の機構によって方向付けられ、これはエキ
ソンの間のホスホジエステル結合のそれに続く再形成を伴い、これは一緒にスプライシン
グされる。この複雑かつ高度に正確なプロセスは、相対的に短い半保存的RNAセグメン
トであるプレmRNAにおける配列モチーフによって媒介され、次いでスプライシング反
応に関与する様々な核スプライシング因子が配列モチーフに結合する。スプライシング機
構が、プレmRNAプロセシングに関与するモチーフを解読または認識する方法を変更す
ることによって、差次的にスプライシングされたmRNA分子を生じさせることが可能で
ある。ヒト遺伝子の大部分は、正常な遺伝子発現の間に選択的にスプライシングされるこ
とが今や認識されてきたが、関与する機構は同定されてこなかった。Bennettら(
米国特許第6,210,892号)は、標的RNAのRNAse Hが媒介する切断を誘
発しないアンチセンスオリゴヌクレオチド類似体を使用した、野性型細胞のmRNAプロ
セシングのアンチセンスのモジュレーションについて記載している。これによって、膜貫
通ドメインをコードするエキソンを欠いている可溶性TNFスーパーファミリー受容体の
産生のために、特異的エキソンを欠いている選択的にスプライシングされたmRNA(例
えば、Sazani, Koleら、2007年によって記載されているような)を産生
することができることにおける有用性が見出される。
ンチセンス技術によっていくつかの機能タンパク質の産生を回復させるための手段はスプ
ライシングプロセスの間の介入によって可能であることが示されてきており、疾患をもた
らす変異と関連するエキソンをいくつかの遺伝子から特異的に欠失させることができる場
合、未変性タンパク質の同様の生物学的特性を有するか、またはエキソンと関連する変異
によってもたらされる疾患を改善するのに十分な生物活性を有する、短縮されたタンパク
質産物を産生することができることがある(例えば、Sierakowska, Sam
badeら、1996年;Wilton, Lloydら、1999年;van Deu
tekom, Bremmer−Boutら、2001年;Lu, Mannら、200
3年;Aartsma−Rus, Jansonら、2004年を参照されたい)。Ko
leら(米国特許第5,627,274号;同第5,916,808号;同第5,976
,879号;および同第5,665,593号)は、標的とされたプレmRNAの崩壊を
促進しない修飾されたアンチセンスオリゴヌクレオチド類似体を使用した、異常なスプラ
イシングに対抗する方法を開示している。Bennettら(米国特許第6,210,8
92号)は、標的RNAのRNAse Hが媒介する切断を誘発しないアンチセンスオリ
ゴヌクレオチド類似体をまた使用した、野性型細胞のmRNAプロセシングのアンチセン
スのモジュレーションを記載している。
存在するか、エキソンの遺伝子構成において重複性が存在するか、またはタンパク質が1
つもしくは複数の特定のエキソンを伴わずに機能することができる、長い遺伝子において
特に有用である可能性が高い。様々な遺伝子における変異によってもたらされる切断と関
連する遺伝学的疾患の処置のための遺伝子プロセシングを再指向させる努力は、(1)ス
プライシングプロセスに関与するエレメントと完全もしくは部分的にオーバーラップする
か、または(2)そのエレメントにおいて起こる特定のスプライシング反応を正常に媒介
するスプライシング因子の結合および機能を撹乱するためにエレメントに十分に近い位置
においてプレmRNAに結合する、アンチセンスオリゴヌクレオチドの使用に焦点を合わ
せてきた。
陥によってもたらされる。タンパク質をコードする遺伝子は、DNAの2百万超のヌクレ
オチドに亘って広がる79のエキソンを含有する。エキソンのリーディングフレームを変
化させるか、もしくは終止コドンを導入するか、または全アウトオブフレームエキソン(
複数可)の除去、または1つもしくは複数のエキソンの重複によって特徴付けられる、任
意のエキソンの変異は、機能的ジストロフィンの産生を撹乱する可能性を有し、DMDを
もたらす。
た正確なリーディングフレームをもたらし、その結果、タンパク質へのmRNAの翻訳が
未成熟で終結しない場合、筋ジストロフィーのより重度でない形態であるベッカー型筋ジ
ストロフィー(BMD)が生じることが見出されてきた。変異したジストロフィンプレm
RNAのプロセシングにおける上流および下流のエキソンの接合によって遺伝子の正確な
リーディングフレームが維持される場合、結果は、いくらかの活性を保持する短い内部欠
失を有するタンパク質をコードするmRNAであり、ベッカー表現型がもたらされる。
キソン(複数可)の欠失は、BMD表現型を生じさせ、一方では、フレームのシフトをも
たらすエキソン欠失は、DMDを生じさせることが公知であった(Monaco, Be
rtelsonら、1988年)。一般に、リーディングフレームを変化させ、したがっ
て、適切なタンパク質翻訳を中断する点変異およびエキソン欠失を含めたジストロフィン
変異は、DMDをもたらす。一部のBMDおよびDMD患者は、複数のエキソンをカバー
するエキソン欠失を有することにも留意すべきである。
イシングのモジュレーションは、インビトロおよびインビボの両方で報告されてきた(例
えば、Matsuo, Masumuraら、1991年;Takeshima, Ni
shioら、1995年;Pramono, Takeshimaら、1996年;Du
nckley, Eperonら、1997年;Dunckley, Manohara
nら、1998年;Errington, Mannら、2003年を参照されたい)。
例は、Wiltonらによって報告された(Wilton, Lloydら、1999年
)。アンチセンス分子をドナースプライス部位に向けることによって、培養細胞の処理の
6時間以内に、ジストロフィンmRNAにおいて一貫した効率的なエキソン23スキッピ
ングが誘発された。Wiltonらはまた、より長いアンチセンスオリゴヌクレオチドに
よる、マウスジストロフィンのプレmRNAのアクセプター領域を標的とすることを記載
している。イントロン23ドナースプライス部位に向けられた最初のアンチセンスオリゴ
ヌクレオチドは、初代培養した筋芽細胞において一貫したエキソンスキッピングを誘発し
た一方で、この化合物は、より高いレベルのジストロフィンを発現している不死化された
細胞培養物においてはるかにより効率的ではないことが見出された。しかし、精巧な標的
化およびアンチセンスオリゴヌクレオチド設計によって、特定のエキソン除去の効率は、
ほぼ一桁分増大した(Mann, Honeymanら、2002年)。
小の有害効果を伴う、持続性のジストロフィン発現を達成する試みに取り組み始めた。D
MDを有する4人の患者の前脛骨筋中へのエキソン51(PRO051)を標的としたア
ンチセンスオリゴヌクレオチドの筋肉内注射は、臨床的に明らかな有害効果を伴わずにエ
キソン51の特異的スキッピングをもたらした(Mann, Honeymanら、20
02年;van Deutekom, Jansonら、2007年)。mdxマウスに
おいてエキソン23を標的とした細胞透過性ペプチドに結合体化されたアンチセンスホス
ホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PPMO)の全身送達に注目した研究は、検出
可能な毒性を伴わずに、骨格筋および心筋において高く持続性のジストロフィンタンパク
質産物を産生した(Jearawiriyapaisarn, Moultonら、20
08年;Wu, Moultonら、2008年;Yin, Moultonら、200
8年)。
および有効性を試験する最近の臨床治験は、スプライソゾームの立体的遮断によるプレm
RNAの選択的スプライシングを誘発するSSO技術に基づいている(Cirakら、2
011年;Goemansら、2011年;Kinaliら、2009年;van De
utekomら、2007年)。
ンチセンスオリゴマー、および改善された筋肉送達組成物、およびDMDの治療適用のた
めの方法が求められている。
してエキソンスキッピングを誘発することができる、長さが20〜50のヌクレオチドの
アンチセンスオリゴマーを提供し、このアンチセンスオリゴマーは、H44A(−07+
15)、H44A(−08+15)、H44A(−06+15)、H44A(−08+1
7)、H44A(−07+17)、およびH44A(−06+17)からなる群より選択
されるエキソン44標的領域に特異的にハイブリダイズする塩基の配列を含み、オリゴマ
ーの塩基は、モルホリノ環構造に連結しており、モルホリノ環構造が、1つの環構造のモ
ルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合するリン含有サブユニット間連結
によって接合されている。一実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、配列番号1
および4〜8からなる群より選択される塩基の配列を含む。別の実施形態において、アン
チセンスオリゴマーは、長さが約20〜30のヌクレオチドまたは長さが約22〜28の
ヌクレオチドである。さらに別の実施形態において、配列は、配列番号1および4〜8か
ら選択される配列からなる。一実施形態において、本発明は、RNase Hを活性化し
ないアンチセンスオリゴマーを提供する。
オリゴマーの活性、細胞分布、または細胞取込みを増強する1つまたは複数の部分または
結合体に化学的に連結しているアンチセンスオリゴマーを提供する。他の実施形態におい
て、アンチセンスオリゴマーは、アルギニンに富んだペプチド、例えば配列番号24〜3
9から選択される配列に結合体化している。
的に結合してエキソンスキッピングを誘発することができる、長さが20〜50のヌクレ
オチドのアンチセンスオリゴマーを提供し、このアンチセンスオリゴマーは、H44A(
−07+15)、H44A(−08+15)、H44A(−06+15)、H44A(−
08+17)、H44A(−07+17)、およびH44A(−06+17)からなる群
より選択されるエキソン44標的領域に特異的にハイブリダイズする塩基の配列を含み、
オリゴマーの塩基は、モルホリノ環構造に連結しており、モルホリノ環構造は、1つの環
構造のモルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合する実質的に荷電してい
ないリン含有サブユニット間連結によって接合されている。一実施形態において、アンチ
センスオリゴマーの連結の5%〜35%は、正に荷電している。別の実施形態において、
アンチセンスオリゴマーのサブユニット間連結は、荷電しておらず、生理学的pHにて正
に荷電している連結が散在しており、正に荷電している連結の総数は、2および連結の総
数の半分以下の間である。一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、モルホ
リノ環構造およびホスホロジアミデートサブユニット間連結を含む。一部の実施形態にお
いて、アンチセンスオリゴマーは、ペンダントカチオン性基で修飾されている。
するサブユニットの5’環外炭素とを接合するリン含有サブユニット間連結から構成され
、連結は、構造:
式中、Y1=Oであり、Z=Oであり、Pjは、塩基特異的水素結合によって、ポリヌ
クレオチド中の塩基に結合するのに有効であるプリンまたはピリミジン塩基対合部分であ
り、Xは、アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、またはアルキルアミノ、例えば、X
=NR2であり、各Rは、独立に、水素またはメチルである。荷電していない上記のサブ
ユニット間連結は、生理学的pHにて正に荷電している連結が散在してもよく、正に荷電
している連結の総数は、1およびサブユニット間連結の総数の全てまでの間である。
いる米国特許出願第13/118,298号に記載されているようなサブユニット間連結
および末端修飾からなる。
に結合し、エキソンスキッピングを誘発することができるアンチセンス分子を提供する。
別の態様において、本発明は、一緒に使用されて、単一または複数のエキソンスキッピン
グを誘発する、2つ以上のアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。例えば、単一ま
たは複数のエキソンのエキソンスキッピングは、2つ以上のアンチセンスオリゴヌクレオ
チド分子を一緒に連結することによって達成することができる。
、H44A(−07+22)、H44A(−8+15)、H44A(−7+15)、H4
4A(−6+15)、H44A(−8+17)、H44A(−6+17)、H44A(+
77+101)、H44A(+64+91)、H44A(+62+89)、H44A(+
62+85)、H44A(−13+14)、H44A(−14+15)からなる群より選
択されるアニーリング部位と指定されるジストロフィン遺伝子のエキソン44標的領域に
対して相補的である少なくとも10、12、15、17、20またはそれより多い連続し
たヌクレオチドを含めた、長さが20〜50のヌクレオチドの単離されたアンチセンスオ
リゴヌクレオチドに関し、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、エキソン44スキッピン
グを誘発するアニーリング部位に特異的にハイブリダイズする。一実施形態において、ア
ンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが25〜28のヌクレオチドである。
されるヌクレオチド配列の少なくとも10、12、15、17、20またはそれより多い
ヌクレオチドを含めた、長さが20〜50のヌクレオチドの単離されたアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドに関し、オリゴヌクレオチドは、ジストロフィン遺伝子のエキソン44標
的領域に特異的にハイブリダイズし、エキソン44スキッピングを誘発する。一実施形態
において、配列番号1〜12、46および47におけるチミン塩基は、任意選択でウラシ
ルである。
e Hによる切断を最小化または防止する1つまたは複数の修飾を含有する。いくつかの
実施形態において、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、RNase Hを活性
化しない。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然骨
格を含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドの骨格の糖部分は、非天然
部分、例えば、モルホリノで置き換えられている。いくつかの実施形態において、アンチ
センスオリゴヌクレオチドは、非天然ヌクレオチド間連結、例えば、修飾されたホスフェ
ートで置き換えられた、オリゴヌクレオチドの骨格のヌクレオチド間連結を有する。例示
的な修飾されたホスフェートは、メチルホスホネート、メチルホスホロチオエート、ホス
ホロモルホリデート、ホスホロピペラジデート(phosophropiperazid
ates)、およびホスホロアミデートを含む。いくつかの実施形態において、アンチセ
ンスオリゴヌクレオチドは、2’−O−メチル−オリゴリボヌクレオチドまたはペプチド
核酸である。
置換を含有する。例えば、特定の核酸塩基を選択して、本明細書に記載されているアンチ
センスオリゴヌクレオチドの結合親和性を増大し得る。これらは、5−置換ピリミジン、
6−アザピリミジン、ならびにN−2、N−6およびO−6置換プリン(2−アミノプロ
ピルアデニン、5−プロピニルウラシル、5−プロピニルシトシンならびに2,6−ジア
ミノプリンを含めた)を含む。5−メチルシトシン置換は、核酸二重鎖安定性を0.6〜
1.2℃だけ増大させることが示されてきており、本明細書に記載されているアンチセン
スオリゴヌクレオチド中に組み込み得る。一実施形態において、オリゴヌクレオチドの少
なくとも1つのピリミジン塩基は、5−置換ピリミジン塩基を含み、ピリミジン塩基は、
シトシン、チミンおよびウラシルからなる群より選択される。一実施形態において、5−
置換ピリミジン塩基は、5−メチルシトシンである。別の実施形態において、オリゴヌク
レオチドの少なくとも1つのプリン塩基は、N−2、N−6置換プリン塩基を含む。一実
施形態において、N−2、N−6置換プリン塩基は、2,6−ジアミノプリンである。
例えば、2’−O−メトキシエチル糖修飾と組み合わせて、1つまたは複数の5−メチル
シトシン置換を含む。さらに別の実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは
、単独で、または別の修飾と組み合わせて、1つまたは複数の2,6−ジアミノプリン置
換を含む。
部分、例えば、ポリエチレングリコール部分、または結合体、例えば、アンチセンスオリ
ゴヌクレオチドの活性、細胞分布、または細胞取込みを増強させるアルギニンに富んだ細
胞透過性ペプチド(例えば、配列番号24〜39)に化学的に連結している。例示的な一
実施形態において、アルギニンに富んだポリペプチドは、そのN末端またはC末端残基に
おいてアンチセンス化合物の3’端または5’端に共有結合的にカップリングしている。
また例示的な実施形態において、アンチセンス化合物は、モルホリノサブユニット、およ
び1つのサブユニットのモルホリノ窒素と隣接するサブユニットの5’環外炭素とを接合
するリン含有サブユニット間連結から構成される。
番号1〜12、46および47のアンチセンスオリゴヌクレオチドを組み込む発現ベクタ
ーを提供する。いくつかの実施形態において、発現ベクターは、修飾されたレトロウイル
スまたは非レトロウイルスベクター、例えば、アデノ随伴ウイルスベクターである。
緩衝液を含む食塩溶液を含む医薬組成物を提供する。
ンス分子を含む、遺伝学的障害の予防的または治療的処置において助けるように選択およ
びまたは適合されたアンチセンス分子を提供する。
を選択するステップと、(b)このような処置を必要としている患者に分子を投与するス
テップとを含む、特定のタンパク質をコードする遺伝子における変異が存在し、かつ変異
の影響をエキソンスキッピングによって抑止することができる、遺伝学的疾患を患ってい
る患者を処置するための方法を提供する。本発明はまた、遺伝学的疾患の処置のための医
薬を製造するための、精製および単離された本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドの
使用に取り組む。
特定の遺伝的病変に関連する本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドを投与することを
含む、デュシェンヌ型筋ジストロフィーによって特徴付けられる状態を処置する方法を提
供する。さらに、本発明は、患者に有効量のアンチセンスオリゴヌクレオチド、またはこ
れらの生物学的分子の1つもしくは複数を含む医薬組成物を投与することによって、デュ
シェンヌ型筋ジストロフィーを予防または最小化するための患者を予防的に処置するため
の方法を提供する。
ットは、適切な容器中にパッケージされた少なくとも1つの本発明のアンチセンスオリゴ
ヌクレオチド、およびその使用のための指示書を含む。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
ヒトジストロフィン遺伝子において選択された標的に結合してエキソンスキッピングを誘発することができる、長さが20〜50のヌクレオチドのアンチセンスオリゴマーであって、前記アンチセンスオリゴマーは、H44A(−07+15)、H44A(−08+15)、H44A(−06+15)、H44A(−08+17)、H44A(−07+17)、およびH44A(−06+17)からなる群より選択されるエキソン44標的領域に特異的にハイブリダイズする塩基の配列を含み、前記オリゴマーの前記塩基は、モルホリノ環構造に連結しており、そして前記モルホリノ環構造は、1つの環構造のモルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合するリン含有サブユニット間連結によって接合されている、アンチセンスオリゴマー。
(項目2)
前記配列が、配列番号1および4〜8からなる群より選択される、項目1に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目3)
長さが約20〜30のヌクレオチドである、項目1または2に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目4)
長さが約22〜28のヌクレオチドである、項目1または2に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目5)
前記配列が、配列番号1および4〜8から選択される配列からなる、項目2に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目6)
RNase Hを活性化しない、項目1〜5のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目7)
前記アンチセンスオリゴマーの活性、細胞分布、または細胞取込みを増強する1つまたは複数の部分または結合体に化学的に連結している、項目1〜5のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目8)
ポリエチレングリコール分子に化学的に連結している、項目7に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目9)
アルギニンに富んだペプチドに結合体化している、項目1〜5のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目10)
前記アルギニンに富んだペプチドが、配列番号24〜39から選択される配列を含む、項目9に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目11)
1つの環構造のモルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合する実質的に荷電していないリン含有サブユニット間連結によって接合されているモルホリノ環構造を含む、前記項目のいずれかに記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目12)
前記連結の5%〜35%が正に荷電している、項目11に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目13)
前記サブユニット間連結が、荷電しておらず、そして前記サブユニット間連結に生理学的pHにて正に荷電している連結が散在しており、ここで正に荷電している連結の総数が、2および連結の総数の半分以下の間である、前記項目のいずれかに記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目14)
モルホリノ環構造およびホスホロジアミデートサブユニット間連結を含む、項目1〜13のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴマー。
(項目15)
ペンダントカチオン性基で修飾されている、前記アンチセンスオリゴマー。
(項目16)
以下:
(項目17)
前記項目のいずれかに記載のアンチセンスオリゴマーと、薬学的に許容される担体とを含む組成物。
(項目18)
筋ジストロフィーの処置における使用のための、項目17に記載の組成物。
(項目19)
前記筋ジストロフィーが、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)である、項目18に記載の組成物。
(項目20)
前記筋ジストロフィーが、ベッカー型筋ジストロフィー(BMD)である、項目18に記載の組成物。
本発明の実施形態は一般に、ヒトジストロフィン遺伝子においてエキソンスキッピング
を誘発するように特異的に設計された、改善されたアンチセンス化合物、およびその使用
の方法に関する。ジストロフィンは筋機能において極めて重要な役割を果たし、様々な筋
肉に関連する疾患は、変異した形態のこの遺伝子によって特徴付けられる。したがって、
ある特定の実施形態において、本明細書に記載されている改善されたアンチセンス化合物
は、変異した形態のヒトジストロフィン遺伝子、例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィ
ー(DMD)およびベッカー型筋ジストロフィー(BMD)において見出される変異した
ジストロフィン遺伝子においてエキソンスキッピングを誘発する。
したヒトジストロフィン遺伝子は、欠陥のあるジストロフィンタンパク質を発現するか、
または測定可能なジストロフィンを全く発現せず、これは様々な形態の筋ジストロフィー
をもたらす状態である。この状態を治療するために、本発明のアンチセンス化合物は、変
異したヒトジストロフィン遺伝子のプロセシングを受ける前のRNAの選択された領域に
ハイブリダイズし、さもないと異常にスプライシングされるジストロフィンmRNAにお
けるエキソンスキッピングおよび差次的なスプライシングを誘発し、それによって筋細胞
が機能的ジストロフィンタンパク質をコードするmRNA転写物を生じさせることを可能
とする。ある特定の実施形態において、このように得られたジストロフィンタンパク質は
、必ずしもジストロフィンの「野性型」形態ではないが、むしろ切断型であるが依然とし
て機能的または半機能的形態のジストロフィンである。
らおよび関連する実施形態は、筋ジストロフィー、特に、異常なmRNAスプライシング
による欠陥のあるジストロフィンタンパク質の発現によって特徴付けられる筋ジストロフ
ィーの形態、例えば、DMDおよびBMDの予防法および処置において有用であり得る。
本明細書に記載されている特定のオリゴマーは、使用されている他のオリゴマーよりも改
善されたジストロフィン−エキソン−特異的ターゲッティングをさらに提供し、それによ
って関連する形態の筋ジストロフィーを処置する代替方法を超える有意かつ実施上の利点
を提供する。
してエキソンスキッピングを誘発することができる、長さが20〜50のヌクレオチドの
アンチセンスオリゴマーを提供し、このアンチセンスオリゴマーは、H44A(−07+
15)、H44A(−08+15)、H44A(−06+15)、H44A(−08+1
7)、H44A(−07+17)、およびH44A(−06+17)からなる群より選択
されるエキソン44標的領域に特異的にハイブリダイズする塩基の配列を含み、オリゴマ
ーの塩基は、モルホリノ環構造に連結しており、モルホリノ環構造は、1つの環構造のモ
ルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合するリン含有サブユニット間連結
によって接合されている。一実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、配列番号1
および4〜8からなる群より選択される塩基の配列を含む。別の実施形態において、アン
チセンスオリゴマーは、長さが約20〜30のヌクレオチドまたは長さが約22〜28の
ヌクレオチドである。さらに別の実施形態において、配列は、配列番号1および4〜8か
ら選択される配列からなる。一実施形態において、本発明は、RNase Hを活性化し
ないアンチセンスオリゴマーを提供する。
オリゴマーの活性、細胞分布、または細胞取込みを増強する1つまたは複数の部分または
結合体に化学的に連結しているアンチセンスオリゴマーを提供する。他の実施形態におい
て、アンチセンスオリゴマーは、アルギニンに富んだペプチド、例えば配列番号24〜3
9から選択される配列に結合体化している。
的に結合してエキソンスキッピングを誘発することができる、長さが20〜50のヌクレ
オチドのアンチセンスオリゴマーを提供し、このアンチセンスオリゴマーは、H44A(
−07+15)、H44A(−08+15)、H44A(−06+15)、H44A(−
08+17)、H44A(−07+17)、およびH44A(−06+17)からなる群
より選択されるエキソン44標的領域に特異的にハイブリダイズする塩基の配列を含み、
オリゴマーの塩基は、モルホリノ環構造に連結しており、モルホリノ環構造は、1つの環
構造のモルホリノ窒素と隣接する環構造の5’環外炭素とを接合する実質的に荷電してい
ないリン含有サブユニット間連結によって接合されている。一実施形態において、アンチ
センスオリゴマーの連結の5%〜35%は、正に荷電している。別の実施形態において、
アンチセンスオリゴマーのサブユニット間連結は、荷電しておらず、生理学的pHにて正
に荷電している連結が散在しており、正に荷電している連結の総数は、2および連結の総
数の半分以下の間である。一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、モルホ
リノ環構造およびホスホロジアミデートサブユニット間連結を含む。一部の実施形態にお
いて、アンチセンスオリゴマーは、ペンダントカチオン性基で修飾されている。
H44A(−07+22)、H44A(−8+15)、H44A(−7+15)、H44
A(−6+15)、H44A(−8+17)、H44A(−6+17)、H44A(+7
7+101)、H44A(+64+91)、H44A(+62+89)、H44A(+6
2+85)、H44A(−13+14)、H44A(−14+15)からなる群より選択
されるアニーリング部位と指定されるジストロフィン遺伝子のエキソン44標的領域に相
補的な少なくとも10、12、15、17、20またはそれより多いヌクレオチドを含め
た、長さが20〜50のヌクレオチドの単離されたアンチセンスオリゴヌクレオチドに関
する。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、アニーリング部位に特異的にハイブリダイズ
して、エキソン44スキッピングを誘導する。
あり、配列番号1〜12、46、および47の少なくとも10、12、15、17、20
、22、25またはそれより多いヌクレオチドを含む。一部の実施形態において、配列番
号1〜12、46、および47におけるチミン塩基は、任意選択でウラシルである。
が属する分野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
れているものと同様または同等である任意の方法および材料を、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、好ましい方法および材料を記載する。本発明の目的の
ために、下記の用語を、下記で定義する。
「約」とは、参照の分量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量ま
たは長さに対して、30%、25%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%
、5%、4%、3%、2%または1%ほど変動する、分量、レベル、値、数、頻度、百分
率、寸法、サイズ、量、重量または長さを意味する。
チド(すなわち、ヌクレオチドの配列)を指す。例えば、配列「T−G−A(5’−3’
)」は、配列「T−C−A(5’−3’)」に対して相補的である。相補性は、「部分的
」であり得、ここでは、核酸の塩基のいくつかのみが、塩基対合則によってマッチする。
あるいは、核酸の間に「完全な」または「全体的」相補性が存在し得る。核酸鎖の間の相
補性の程度は、核酸鎖の間のハイブリダイゼーションの効率および強度に対して有意な効
果を有する。完全な相補性が所望であることが多い一方で、いくつかの実施形態は、標的
RNAに関して、1つまたは複数ではあるが、好ましくは6つ、5つ、4つ、3つ、2つ
、または1つのミスマッチを含むことができる。オリゴマー内の任意の場所におけるバリ
エーションが含まれる。ある特定の実施形態において、オリゴマーの末端近くの配列にお
けるバリエーションは一般に、内部におけるバリエーションより好ましく、存在する場合
、典型的には、5’端および/または3’端の約6ヌクレオチド、5ヌクレオチド、4ヌ
クレオチド、3ヌクレオチド、2ヌクレオチドまたは1ヌクレオチド以内である。
ド、担体ペプチド、またはペプチド伝達ドメインとまた称されるカチオン性細胞透過性ペ
プチドを指す。ペプチドは、本明細書に示されているように、所与の細胞培養集団の細胞
の100%以内の細胞透過を誘発する能力を有し、全身投与によってインビボで複数の組
織内での巨大分子のトランスロケーションを可能とする。好ましいCPPの実施形態は、
下記でさらに記載されているようなアルギニンに富んだペプチドである。
ゴヌクレオチド」という用語は互換的に使用され、環状サブユニットの配列を指し、これ
はそれぞれが、サブユニット間連結によって連結される塩基対合部分を担持し、サブユニ
ット間連結は、塩基対合部分がワトソン−クリック塩基対合によって核酸(典型的にはR
NA)中の標的配列にハイブリダイズし、標的配列内で核酸:オリゴマーヘテロ二重鎖を
形成することを可能とする。環状サブユニットは、リボースもしくは別のペントース糖、
または好ましい実施形態において、モルホリノ基(下記のモルホリノオリゴマーの記載を
参照されたい)をベースとする。オリゴマーは、標的配列と相補性な正確または近似の配
列を有し得る。オリゴマーの末端近くの配列におけるバリエーションは一般に、内部にお
けるバリエーションより好ましい。
、または天然のプレmRNAスプライスプロセシングを阻害するように設計することがで
き、このようなアンチセンスオリゴマーは、ハイブリダイズする標的配列に「向けられ」
または「標的として」いると言われてもよい。標的配列は典型的には、mRNAのAUG
開始コドン、翻訳抑制オリゴマー、またはプロセシングを受ける前のmRNAのスプライ
ス部位、スプライシング抑制オリゴマー(SSO)を含めた領域である。スプライス部位
のための標的配列は、プロセシングを受ける前のmRNA中の通常のスプライスアクセプ
タージャンクションの1〜約25塩基対下流にその5’端を有するmRNA配列を含み得
る。好ましい標的配列は、スプライス部位を含むプロセシングを受ける前のmRNAの任
意の領域であるか、またはエキソンコード配列内に完全に含有され、またはスプライスア
クセプターもしくはドナー部位にまたがる。オリゴマーが上記の様式で標的の核酸を標的
としているとき、オリゴマーはより一般に、生物学的に関連する標的、例えば、タンパク
質、ウイルス、または細菌を「標的として」いると言われる。
ーまたはホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー)という用語は、モルホリノサブユ
ニット構造から構成されるオリゴヌクレオチド類似体を指し、(i)構造は、1〜3個の
原子長、好ましくは2個の原子長であり、好ましくは荷電していないか、またはカチオン
性であり、1つのサブユニットのモルホリノ窒素と隣接するサブユニットの5’環外炭素
とを接合する、リン含有連結によって一緒に連結されており、(ii)各モルホリノ環は
、塩基特異的水素結合によって、ポリヌクレオチド中の塩基に結合するのに有効なプリン
またはピリミジン塩基対合部分を担持する。例えば、好ましいホスホロジアミデート連結
タイプを示す図1Aにおける構造を参照されたい。用語「モルホリノ環構造」は、用語「
モルホリノサブユニット」と交換可能に使用され得る。バリエーションが結合または活性
を妨害しない限り、この連結に対してバリエーションを作製することができる。例えば、
リンに付着している酸素は、硫黄で置換され得る(チオホスホロジアミデート)。5’酸
素は、アミノまたは低級アルキル置換アミノで置換されていてもよい。リンに付着してい
るペンダント窒素は、置換されていないか、(任意選択で置換されている)低級アルキル
で一置換、または二置換されていてもよい。下記のカチオン性連結についての考察をまた
参照されたい。プリンまたはピリミジン塩基対合部分は典型的には、アデニン、シトシン
、グアニン、ウラシル、チミンまたはイノシンである。モルホリノオリゴマーの合成、構
造、および結合特徴は、これらの全てが参照により本明細書中に組み込まれている米国特
許第5,698,685号、同第5,217,866号、同第5,142,047号、同
第5,034,506号、同第5,166,315号、同第5,521,063号、同第
5,506,337号、同第8,076,476号、同第8,299,206号および同
第7,943,762号(カチオン性連結)において詳述されている。修飾されたサブユ
ニット間連結および末端基は、これらの全内容が参照により本明細書中に組み込まれてい
るPTC出願US2011/038459および公報WO/2011/150408にお
いて詳述されている。
HR−NH−)またはβ−アミノ酸残基または他のアミノ酸残基(例えば、−CO−(C
H2)nCHR−NH−)を指すことができ、Rは、側鎖(水素を含み得る)であり、n
は、1〜6、好ましくは1〜4である。
指す。「非天然アミノ酸」という用語は、天然に見出されるタンパク質において存在しな
いアミノ酸を指し、例には、ベータ−アラニン(β−Ala)、6−アミノヘキサン酸(
Ahx)および6−アミノペンタン酸を含む。
酸は、ホスホジエステル連結によって一緒に接合されたヌクレオチドのポリマー(それぞ
れが、プリンまたはピリミジン核酸塩基およびペントース糖を含有する)である。例示的
な天然核酸分子は、RNAおよびDNAを含む。「非天然核酸」という用語は、天然に存
在しない核酸を指す。例えば、非天然核酸は、1種または複数の非天然の塩基、糖、およ
び/またはサブユニット間連結、例えば、天然核酸分子において見出されるものに関して
修飾または置換されている糖、塩基、および/または連結を含むことができる。例示的な
修飾は、本明細書に記載されている。いくつかの実施形態において、非天然核酸は、複数
のタイプの修飾、例えば、糖および塩基の修飾、糖および連結の修飾、塩基および連結の
修飾、または塩基、糖、および連結の修飾を含む。好ましい実施形態において、本発明の
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然核酸分子である。例えば、いくつかの実施形
態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然(例えば、修飾または置換され
た)塩基を含有する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは
、非天然(例えば、修飾または置換された)糖を含有する。いくつかの実施形態において
、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然(例えば、修飾または置換された)サブユ
ニット間連結を含有する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチ
ドは、複数のタイプの修飾または置換、例えば、非天然塩基および/または非天然糖、お
よび/または非天然サブユニット間連結を含有する。他の実施形態において、アンチセン
スオリゴヌクレオチドは、天然核酸分子の化学組成を有し、すなわち、アンチセンスオリ
ゴヌクレオチドは、修飾または置換された塩基、糖、またはサブユニット間連結を含まな
い。化学組成に関わらず、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、インビトロで合
成され、生物由来のアンチセンス組成物を含まない。
シングを受ける前の(または前駆体)RNAのいずれかの一部がスプライシングによって
除去された後の成熟形態のRNA分子において示される核酸配列を指す。成熟RNA分子
は、メッセンジャーRNA(mRNA)または機能的形態の非コードRNA、例えば、r
RNAまたはtRNAでよい。ヒトジストロフィン遺伝子は、約79のエキソンを有する
。
ンは、mRNA前駆体(プレmRNA)に転写され、それに続いて成熟RNAの形成の間
にスプライシングによって除去される非コードセクションである。
、所望の治療効果を生じさせるのに有効な、哺乳動物被験体に投与される治療化合物、例
えば、アンチセンスオリゴマーの量を指す。アンチセンスオリゴマーについて、この効果
は典型的には、選択した標的配列の翻訳または天然のスプライス−プロセシングを阻害す
ることによってもたらされる。
ングを受ける前のRNAから除去され、それによって成熟RNA、例えば、タンパク質に
翻訳される成熟mRNAにおいて存在することから除外されるプロセスを指す。したがっ
て、スキッピングされるエキソンによって別途コードされるタンパク質の一部は、タンパ
ク質の発現した形態において存在せず、典型的には変化してはいるがまだ機能的形態であ
るタンパク質を生じさせる。ある特定の実施形態において、スキッピングされるエキソン
は、異常なスプライシングをさもないともたらすその配列における変異または他の変化を
含有し得る、ヒトジストロフィン遺伝子からの異常なエキソンである。ある特定の実施形
態において、スキッピングされるエキソンは、ジストロフィン遺伝子のエキソン1〜79
の任意の1つまたは複数であるが、ヒトジストロフィン遺伝子のエキソン44が好ましい
。
囲の細胞外マトリックスとを細胞膜を介して接続するタンパク質複合体の非常に重要な部
分である。ジストロフィンは、複数の機能的ドメインを含有する。例えば、ジストロフィ
ンは、約アミノ酸14〜240においてアクチン結合ドメイン、および約アミノ酸253
〜3040において中央ロッドドメインを含有する。この大きな中央ドメインは、約10
9アミノ酸の24スペクトリン様三重らせんエレメントによって形成され、これはアルフ
ァ−アクチニンおよびスペクトリンとの相同性を有する。リピートは典型的には、またヒ
ンジ領域と称される4つのプロリンに富んだ非リピートセグメントによって中断される。
リピート15および16は、ジストロフィンのタンパク質分解性切断のための主要な部位
を提供するように思われる18アミノ酸のストレッチによって分離されている。大部分の
リピートの間の配列同一性は、10〜25%の範囲である。1つのリピートは、3つのア
ルファ−ヘリックス:1、2および3を含有する。アルファ−ヘリックス1および3はそ
れぞれ、7つのヘリックスターンによって形成され、疎水性界面によってコイルドコイル
としておそらく相互作用する。アルファ−ヘリックス2はより複雑な構造を有し、グリシ
ンまたはプロリン残基によって分離される4つおよび3つのヘリックスターンのセグメン
トによって形成される。各リピートは2つのエキソンによってコードされ、アルファ−ヘ
リックス2の最初の部分におけるアミノ酸47および48の間のイントロンによって典型
的には中断される。他のイントロンは、リピートにおける異なる位置において見出され、
ヘリックス−3に亘って通常点在している。ジストロフィンはまた、約アミノ酸3080
〜3360において、システインに富んだセグメント(すなわち、280アミノ酸中の1
5システイン)を含めてシステインに富んだドメインを含有し、粘菌(Dictyost
elium discoideum)のアルファ−アクチニンのC末端ドメインとの相同
性を示す。カルボキシ末端ドメインは、ほぼアミノ酸3361〜3685において存在す
る。
いてジストロフィンが関連するタンパク質複合体(DAPC)に結合する。DAPCは、
ジストログリカン、サルコグリカン、インテグリンおよびカベオリンを含み、これらの構
成要素のいずれかにおける変異は、常染色体性遺伝した筋ジストロフィーをもたらす。ジ
ストロフィンが存在しないときDAPCは不安定化し、これはメンバータンパク質のレベ
ルの減少をもたらし、進行性の線維損傷および膜漏出に至る。様々な形態の筋ジストロフ
ィー、例えば、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)およびベッカー型筋ジストロ
フィー(BMD)において、筋細胞は、主に遺伝子配列における変異(これは不正確なス
プライシングをもたらす)によって、変化した機能的に欠陥のある形態のジストロフィン
を産生するか、またはジストロフィンを全く産生しない。欠陥のあるジストロフィンタン
パク質の優勢な発現、またはジストロフィンもしくはジストロフィン様タンパク質の完全
な欠乏は、上で述べたように筋変性の急速な進行をもたらす。これに関しては、「欠陥の
ある」ジストロフィンタンパク質は、当技術分野において公知のようにDMDもしくはB
MDを有する特定の被験体において産生されるジストロフィンの形態によって、または検
出可能なジストロフィンが存在しないことによって特徴付けられ得る。
的、酵素的、または治療的機能を指す。
る特定の被験体において存在するジストロフィンタンパク質の変化した、または「欠陥の
ある」形態と比較して、別途筋ジストロフィーの特徴である筋組織の進行性の分解を低減
させるのに十分な生物活性を有するジストロフィンタンパク質を指す。ある特定の実施形
態において、機能的ジストロフィンタンパク質は、当技術分野で通例の技術によって測定
して、野性型ジストロフィンのインビトロまたはインビボでの生物活性の約10%、20
%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%(中間
の全ての整数を含めた)を有し得る。一例として、筋肉培養物におけるインビトロでのジ
ストロフィンに関連する活性は、筋管サイズ、筋原線維の組織化(または解体)、収縮能
、およびアセチルコリン受容体の自発的クラスター形成によって測定することができる(
例えば、Brownら、Journal of Cell Science、112巻:
209〜216頁、1999年を参照されたい)。動物モデルはまた、疾患の病因を研究
するための貴重なリソースであり、ジストロフィンに関連する活性を試験する手段を提供
する。DMD研究のために最も広範に使用される動物モデルの2つは、mdxマウスおよ
びゴールデンレトリーバ筋ジストロフィー(GRMD)イヌであり、これらの両方は、ジ
ストロフィンネガティブである(例えば、Collins & Morgan、Int
J Exp Pathol、84巻:165〜172頁、2003年を参照されたい)。
これらおよび他の動物モデルを使用して、様々なジストロフィンタンパク質の機能的活性
を測定することができる。含まれるのは、ジストロフィンの切断型、例えば、特定の本発
明のエキソンスキッピングアンチセンス化合物によって産生される形態である。
質的にない材料を意味する。例えば、「単離したポリヌクレオチド」は、本明細書におい
て使用する場合、天然の状態においてポリヌクレオチドに隣接する配列から精製または取
り出されたポリヌクレオチド、例えば、フラグメントに通常隣接する配列から取り出され
たDNAフラグメントを指し得る。
Aにおける少なくとも8、より典型的には8〜30の連続的な核酸塩基に対して相補的で
あるアンチセンスオリゴヌクレオチドを指す。いくつかの実施形態において、十分な長さ
のアンチセンスは、標的ジストロフィンプレmRNAにおいて少なくとも8、9、10、
11、12、13、14、15、17、20またはそれより多い連続的な核酸塩基を含む
。他の実施形態において、十分な長さのアンチセンスは、標的ジストロフィンプレmRN
Aにおいて少なくとも16、17、18、19、20、21、22、23、24、または
25の連続的な核酸塩基を含む。十分な長さのアンチセンスオリゴヌクレオチドは、エキ
ソン44に特異的にハイブリダイズすることができる少なくとも最小の数のヌクレオチド
を有する。好ましくは、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、10、11、12、13、
14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、2
7、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39および
40またはそれより多いヌクレオチドのオリゴヌクレオチドを含めた、長さが約10〜約
50のヌクレオチドである。一実施形態において、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、
長さが10〜約30のヌクレオチドである。別の実施形態において、十分な長さのオリゴ
ヌクレオチドは、長さが15〜約25のヌクレオチドである。さらに別の実施形態におい
て、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、長さが20〜30、または20〜50のヌクレ
オチドである。さらに別の実施形態において、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、長さ
が22〜25、22〜28、24〜28、24〜29、25〜28、20〜30または2
5〜30のヌクレオチドである。
または「刺激する」もしくは「刺激すること」とは一般に、アンチセンス化合物なしまた
は対照化合物によってもたらされる反応と比較して、細胞または被験体においてより大き
な生理学的反応(すなわち、下流の効果)を生じさせるか、またはもたらす1つまたは複
数のアンチセンス化合物または組成物の能力を指す。測定可能な生理学的反応は、当技術
分野における理解および本明細書における記載から明らかな他の反応の中で、筋組織にお
ける機能的形態のジストロフィンタンパク質の発現の増大、またはジストロフィンに関連
する生物活性の増大を含み得る。約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、
9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、1
9%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、6
5%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%だけの筋機能
における増大または改善を含めて、筋機能の増大はまた測定することができる。筋線維の
約1%、2%、%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%
、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%
、85%、90%、95%、または100%におけるジストロフィン発現の増大を含めて
、機能的ジストロフィンを発現している筋線維の百分率をまた測定することができる。例
えば、線維の25〜30%が、ジストロフィンを発現している場合、概ね40%の筋機能
の改善が起こり得ることが示されてきた(例えば、DelloRussoら、Proc
Natl Acad Sci USA、99巻:12979〜12984頁、2002年
を参照されたい)。「増大された」または「増強された」量は典型的には、「統計的に有
意な」量であり、アンチセンス化合物なし(薬剤が存在しないこと)または対照化合物に
よってもたらされる量の1.1倍、1.2倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8
倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、50倍またはそれを超える(例え
ば、500倍、1000倍)(1の間および1を超える全ての整数および小数点を含めた
、例えば、1.5、1.6、1.7、1.8など)である増大を含み得る。
よって測定して、関連する生理学的反応または細胞反応、例えば、本明細書に記載されて
いる疾患もしくは状態の症状を「減少させる」1種または複数の本発明のアンチセンス化
合物の能力に関し得る。関連する生理学的反応または細胞反応(インビボもしくはインビ
トロ)は、当業者には明らかであり、筋ジストロフィーの症状もしくは病理学における低
減、または欠陥のある形態のジストロフィン、例えば、DMDもしくはBMDを有する個
体において発現している変化した形態のジストロフィンの発現における低減を含み得る。
反応における「減少」は、非アンチセンス化合物または対照組成物によって生じる反応と
比較して統計的に有意であり得、中間の全ての整数を含めた、1%、2%、3%、4%、
5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、1
6%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、5
0%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、ま
たは100%の減少を含み得る。
できるベクター送達系、例えば、本明細書に記載のような配列番号1〜12、46および
47の任意の1つまたは複数を含むポリヌクレオチド配列を発現するベクターである。「
ベクター」または「核酸構築物」とは、例えば、プラスミド、バクテリオファージ、酵母
またはウイルスに由来し、ポリヌクレオチドがその中に挿入またはクローニングすること
ができる、ポリヌクレオチド分子、好ましくはDNA分子を意味する。ベクターは好まし
くは、1つまたは複数の独特な制限部位を含有し、標的細胞もしくは組織または前駆細胞
もしくはその組織を含めた規定された宿主細胞において自律複製することができるか、あ
るいはクローニングされた配列が、再現性があるように確定した宿主のゲノムと組み込み
可能であることができる。したがって、ベクターは、自己複製ベクター、すなわち、その
複製が染色体の複製と無関係である染色体外実体として存在するベクター、例えば、直鎖
状もしくは閉環状プラスミド、染色体外エレメント、ミニ染色体、または人工染色体でよ
い。ベクターは、自己複製を確実にするための任意の手段を含有することができる。代わ
りに、ベクターは、宿主細胞中に導入されたとき、ゲノム中に組み込まれ、かつその中に
ベクターが組み込まれている染色体(複数可)と一緒に複製されるものでよい。
自然の成り行きを変化させる試みにおいて使用される任意のタイプの介入である。処置に
は、これらに限定されないが、医薬組成物の投与が含まれ、予防的に、または病的事象の
開始もしくは病原体との接触に続いて行い得る。処置は、特定の形態の筋ジストロフィー
におけるように、ジストロフィンタンパク質と関連する疾患または状態の症状または病理
学に対して任意の望ましい効果を含み、例えば、処置される疾患または状態の1つまたは
複数の測定可能なマーカーにおける最小の変化または改善を含み得る。また含まれるのは
、処置されている疾患もしくは状態の進行の速度を低減させ、その疾患もしくは状態の発
症を遅延するか、またはその発症の重症度を低減させることに向けることができる「予防
的」処置である。「処置」または「予防法」は、疾患もしくは状態、またはその関連する
症状の完全な根絶、治癒、または予防を必ずしも示さない。
複数の本発明のアンチセンスオリゴマー(例えば、配列番号1〜12、46および47、
ならびにそのバリアント)を、それを必要とする被験体に投与することによって、筋ジス
トロフィー、例えば、DMDおよびBMDを処置する方法である。また含まれるのは、1
つまたは複数のアンチセンスオリゴマーを投与することによって、被験体においてエキソ
ンスキッピングを誘発する方法であり、エキソンは、ジストロフィン遺伝子、好ましくは
ヒトジストロフィン遺伝子からのエキソン44である。「被験体」は、本明細書において
使用する場合、本発明のアンチセンス化合物で処置することができる、症状を示すか、ま
たは症状を示す危険性がある任意の動物を含み、例えば、DMDもしくはBMD、または
これらの状態と関連する症状のいずれか(例えば、筋線維の喪失)を有するか、または有
する危険性がある被験体である。適切な被験体(患者)は、実験動物(例えば、マウス、
ラット、ウサギ、もしくはモルモット)、家畜、および家庭の動物またはペット(例えば
、ネコもしくはイヌ)を含む。ヒトではない霊長類、および好ましくは、ヒト患者が含ま
れる。
または分岐鎖の炭化水素ラジカルを指す。例には、これらに限定されないが、メチル、エ
チル、プロピル、イソ−プロピル、ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、n−ペン
チルおよびn−ヘキシルが含まれる。「低級アルキル」という用語は、1〜8個の炭素を
含有する本明細書に定義されているようなアルキル基を指す。
結合を含む、不飽和直鎖または分岐鎖の炭化水素ラジカルを指す。例には、これらに限定
されないが、エテニル、プロペニル、イソ−プロペニル、ブテニル、イソ−ブテニル、t
ert−ブテニル、n−ペンテニルおよびn−ヘキセニルが含まれる。「低級アルケニル
」という用語は、2〜8個の炭素を含有する本明細書に定義されているようなアルケニル
基を指す。
を含む、不飽和直鎖または分岐鎖の炭化水素ラジカルを指す。例には、これらに限定され
ないが、エチニル、プロピニル、イソ−プロピニル、ブチニル、イソ−ブチニル、ter
t−ブチニル、ペンチニルおよびヘキシニルが含まれる。「低級アルキニル」という用語
は、2〜8個の炭素を含有する本明細書に定義されているようなアルキニル基を指す。
に限定されないが、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルお
よびシクロオクチルが含まれる。
る環状芳香族炭化水素部分を指す。例には、これらに限定されないが、フェニル、ベンジ
ル、ナフチル、アントラセニル、フェナントラセニルおよびビフェニルが含まれる。
なアルキレン鎖であり、Rbは、1つまたは複数の上記に定義されているようなアリール
ラジカル、例えば、ベンジル、ジフェニルメチルなどである。
いるようなアルキルラジカルである。「低級チオアルコキシ」という用語は、1〜8個の
炭素を含有する本明細書に定義されているようなアルコキシ基を指す。
るようなアルキルラジカルである。「低級アルコキシ」という用語は、1〜8個の炭素を
含有する本明細書に定義されているようなアルコキシ基を指す。アルコキシ基の例には、
これらに限定されないが、メトキシおよびエトキシが含まれる。
、独立に、本明細書に定義されているようなアルキルラジカルである。「低級アルキルア
ミノ」という用語は、1〜8個の炭素を含有する本明細書に定義されているようなアルキ
ルアミノ基を指す。
に選択される1〜4個のヘテロ原子を含有する、5〜7員単環式、または7〜10員二環
式の複素環式環を意味し、窒素および硫黄ヘテロ原子は、任意選択で酸化されてもよく、
窒素ヘテロ原子は、任意選択で四級化されてもよく、上記の複素環のいずれかがベンゼン
環に縮合している二環式環を含む。複素環は、任意のヘテロ原子または炭素原子を介して
付着し得る。複素環は、下記に定義するようなヘテロアリールを含む。このように、下記
に列挙したヘテロアリールに加えて、複素環はまた、モルホリニル、ピロリジノニル、ピ
ロリジニル、ピペリジニル、ピペリジニル、ヒダントイニル、バレロラクタミル、オキシ
ラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピ
リジニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロピリミ
ジニル、テトラヒドロチオピラニルなどを含む。
原子を有し、少なくとも1個の炭素原子を含有する5〜10員の芳香族複素環式環を意味
し、単環式環および二環式環系の両方を含む。代表的なヘテロアリールは、ピリジル、フ
リル、ベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、キノリニル、ピロリル、イ
ンドリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、チ
アゾリル、ベンゾチアゾリル、イソオキサゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリル、ピリダ
ジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、シンノリニル、フタラジニル、およ
びキナゾリニルである。
「任意選択で置換されているアルコキシ」、「任意選択で置換されているチオアルコキシ
」、「任意選択で置換されているアルキルアミノ」、「任意選択で置換されている低級ア
ルキル」、「任意選択で置換されている低級アルケニル」、「任意選択で置換されている
低級アルコキシ」、「任意選択で置換されている低級チオアルコキシ」、「任意選択で置
換されている低級アルキルアミノ」および「任意選択で置換されているヘテロシクリル」
という用語は、置換されているとき、少なくとも1個の水素原子が置換基で置き換えられ
ていることを意味する。オキソ置換基(=O)の場合、2個の水素原子が置換されている
。これに関しては、置換基は、重水素、任意選択で置換されているアルキル、任意選択で
置換されているアルケニル、任意選択で置換されているアルキニル、任意選択で置換され
ているアリール、任意選択で置換されている複素環、任意選択で置換されているシクロア
ルキル、オキソ、ハロゲン、−CN、−ORx、NRxRy、NRxC(=O)Ry、N
RxSO2Ry、−NRxC(=O)NRxRy、C(=O)Rx、C(=O)ORx、
C(=O)NRxRy、−SOmRxおよび−SOmNRxRyを含み、式中、mは、0
、1または2であり、RxおよびRyは、同じまたは異なり、独立に、水素、任意選択で
置換されているアルキル、任意選択で置換されているアルケニル、任意選択で置換されて
いるアルキニル、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されている複素環
または任意選択で置換されているシクロアルキルであり、前記任意選択で置換されている
アルキル、任意選択で置換されているアルケニル、任意選択で置換されているアルキニル
、任意選択で置換されているアリール、任意選択で置換されている複素環および任意選択
で置換されているシクロアルキル置換基のそれぞれは、オキソ、ハロゲン、−CN、−O
Rx、NRxRy、NRxC(=O)Ry、NRxSO2Ry、−NRxC(=O)NR
xRy、C(=O)Rx、C(=O)ORx、C(=O)NRxRy、−SOmRxおよ
び−SOmNRxRyの1つまたは複数でさらに置換され得る。
よび公開された(Mannら(2002年)、J Gen Med、4巻、644〜65
4頁を参照されたい)。下記に示すように、全てが同じ標的領域に向いているいくつかの
僅かに異なるアンチセンス分子を試験するときに、この命名法は特に意味を持った。
H#A/D(x:y)。
、標的ジストロフィンエキソン数を指定する。「A/D」は、それぞれ、エキソンの始ま
りおよび終わりにおけるアクセプターまたはドナースプライス部位を示す。(xy)は、
アニーリング座標を表し、「−」または「+」は、それぞれ、イントロンまたはエキソン
配列を示す。例えば、A(−6+18)は、標的エキソンに先行するイントロンの最後の
6塩基、および標的エキソンの最初の18塩基を示す。最も近いスプライス部位はアクセ
プターであり、そのためこれらの座標は、「A」が先行する。ドナースプライス部位にお
けるアニーリング座標の記載は、D(+2−18)でよく、最後の2エキソン塩基および
最初の18イントロン塩基は、アンチセンス分子のアニーリング部位に対応する。完全な
エキソンアニーリング座標は、A(+65+85)によって表され、すなわち、そのエキ
ソンの開始からの65番目および85番目のヌクレオチドの間の部位である。
アンチセンス分子(複数可)がプレmRNA配列内のエキソンのスプライシングに関与
するヌクレオチド配列を標的とするとき、エキソンの通常のスプライシングは阻害され、
スプライシング機構が成熟mRNAからの標的とされた全エキソンを迂回し得る。多くの
遺伝子において、全エキソンの欠失は、重要な機能的ドメインの喪失、またはリーディン
グフレームの撹乱によって非機能タンパク質の産生をもたらす。しかし、いくつかのタン
パク質において、リーディングフレームを撹乱することなく、かつタンパク質の生物活性
を重大に変化させることなく、タンパク質内から1つまたは複数のエキソンを欠失させる
ことによってタンパク質を短くすることが可能である。典型的には、このようなタンパク
質は、構造的役割を有し、かつ/またはこれらの末端において機能的ドメインを持つ。デ
ュシェンヌ型筋ジストロフィーは、典型的にはリーディングフレームを撹乱することによ
って、機能的ジストロフィン遺伝子産物の合成を妨げる変異から生じる。変異を含有する
ジストロフィン遺伝子の領域のエキソンスキッピングを誘発するアンチセンスオリゴヌク
レオチドは、筋細胞が機能的ジストロフィンタンパク質をコードする成熟mRNA転写物
を産生することを可能にすることができる。このように得られたジストロフィンタンパク
質は、必ずしもジストロフィンの「野性型」形態ではないが、むしろ切断されているが機
能的または半機能的形態のジストロフィンである。本発明は、エキソン44における指定
したジストロフィンプレmRNA標的に結合し、かつその遺伝子のプロセシングを再指向
させることができるアンチセンス分子について記載する。
4A(−07+22)、H44A(−8+15)、H44A(−7+15)、H44A(
−6+15)、H44A(−8+17)、H44A(−6+17)、H44A(+77+
101)、H44A(+64+91)、H44A(+62+89)、H44A(+62+
85)、H44A(−13+14)、H44A(−14+15)から選択されるアニーリ
ング部位と指定されるジストロフィン遺伝子のエキソン44標的領域に対して相補的であ
る少なくとも10、12、15、17、20またはそれより多い連続したヌクレオチドを
含めた、長さが20〜50のヌクレオチドの単離されたアンチセンスオリゴヌクレオチド
に関する。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、アニーリング部位に特異的にハイブリダ
イズし、エキソン44スキッピングを誘発する。
分子における十分な数の対応する位置が互いに水素結合することができるヌクレオチドに
よって占有されるとき、アンチセンスオリゴヌクレオチドおよび標的RNAは、互いに相
補的である。このように、「特異的にハイブリダイズ可能」および「相補的」は、安定的
および特異的結合が、オリゴヌクレオチドおよび標的の間に起こるように、十分な程度の
相補性または正確な対合を示すために使用される用語である。アンチセンス分子の配列は
、特異的にハイブリダイズ可能であるために、その標的配列の配列に対して100%相補
的である必要はないことは当技術分野で理解される。標的分子へのオリゴヌクレオチドの
結合が標的RNAの通常の機能を妨げ、かつ特異的結合が望ましい条件下で、すなわち、
インビボアッセイまたは治療的処置の場合は生理学的条件下で、およびインビトロのアッ
セイの場合はアッセイが行われる条件下で、非標的配列へのアンチセンスオリゴヌクレオ
チドの非特異的結合を回避する十分な程度の相補性が存在するとき、アンチセンス分子は
、特異的にハイブリダイズ可能である。
とができる限り変化し得る。このような配列の長さは、本明細書に記載されている選択手
順によって決定することができる。一般に、アンチセンス分子は、長さが約10のヌクレ
オチドから約50のヌクレオチドまでである。しかし、この範囲内のヌクレオチドの任意
の長さは、この方法において使用し得ることが認識される。好ましくは、アンチセンス分
子の長さは、長さが10〜30のヌクレオチドである。
ドであり、配列番号1〜12、46および47のいずれかの少なくとも10、12、15
、17、20またはそれより多いヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、配
列番号1〜12、46および47におけるチミン塩基は、任意選択でウラシルである。
たらすべきではない。このように、3つのエキソンの直鎖状配列において、第1のエキソ
ンの終わりがコドンにおける3つのヌクレオチドのうちの2つをコードし、次のエキソン
が欠失している場合、直鎖状配列における第3のエキソンはコドンのためのヌクレオチド
トリプレットを完成させることができる単一のヌクレオチドで始まらなくてはならない。
第3のエキソンが単一のヌクレオチドで始まらない場合、リーディングフレームのシフト
が起こり、これは切断型または非機能タンパク質の生成をもたらす。
いて必ずしも切断し得ず、結果的に、mRNAのインフレームのリーディングを確実にす
るためにプレmRNAから複数種のエキソンを欠失させる必要性があり得ることを認識さ
れたい。このような状況において、複数のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、本発明の
方法によって選択する必要があり得、それぞれは、欠失させるエキソンにおけるスプライ
シングの誘発に関与する異なる領域を対象とする。
学組成を有し、すなわち、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、修飾または置換された塩
基、糖、またはサブユニット間連結を含まない。好ましい実施形態において、本発明のア
ンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然核酸分子である。例えば、非天然核酸は、1つ
または複数の非天然の塩基、糖、および/またはサブユニット間連結、例えば、天然核酸
分子において見出されるものに対して修飾または置換されている塩基、糖、および/また
は連結を含むことができる。例示的な修飾を、下記に記載する。いくつかの実施形態にお
いて、非天然核酸は、複数のタイプの修飾、例えば、糖および塩基の修飾、糖および連結
の修飾、塩基および連結の修飾、または塩基、糖、および連結の修飾を含む。例えば、い
くつかの実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然(例えば、修飾
または置換された)塩基を含有する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴ
ヌクレオチドは、非天然(例えば、修飾または置換された)糖を含有する。いくつかの実
施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、非天然(例えば、修飾または置換
された)サブユニット間連結を含有する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオ
リゴヌクレオチドは、複数のタイプの修飾または置換、例えば、非天然塩基および/また
は非天然糖、および/または非天然サブユニット間連結を含有する。
チセンス分子は、内因性RNase Hによる切断を最小化または防止するように適合し
得る。細胞内での、またはRNase Hを含有する粗抽出物中の非メチル化オリゴヌク
レオチドによるRNAの処理は、プレmRNA:アンチセンスオリゴヌクレオチド二重鎖
の分解をもたらすため、この特性は高度に好ましい。迂回することができるか、またはこ
のような分解を誘発しないことができる修飾されたアンチセンス分子の任意の形態を本方
法において使用し得る。RNAと二重鎖化したとき、細胞のRNase Hによって切断
されないアンチセンス分子の一例は、2’−O−メチル誘導体である。2’−O−メチル
−オリゴリボヌクレオチドは、細胞環境および動物組織において非常に安定的であり、R
NAとのこれらの二重鎖は、これらのリボ−またはデオキシリボ−対応物より高いTm値
を有する。2’ヒドロキシリボース位置のメチル化、およびホスホロチオエート骨格の組
込みは、RNAに表面上は似ているが、ヌクレアーゼ分解に対して非常により耐性である
分子を生成するための一般のストラテジである。
ができる(例えば、米国特許第5,149,797号を参照されたい)。デオキシリボヌ
クレオチドまたはリボヌクレオチド配列であり得るこのようなアンチセンス分子は、その
1メンバーとしてオリゴヌクレオチドを含有する二重鎖分子へのRNase Hの結合を
立体的に妨害または防止する任意の構造的修飾を単純に含有し、この構造的修飾は、二重
鎖形成を実質的に妨害または撹乱しない。二重鎖形成に関与するオリゴヌクレオチドの一
部は、二重鎖へのRNase H結合に関与するそれらの一部と実質的に異なるため、R
Nase Hを活性化しない多数のアンチセンス分子が利用可能である。例えば、このよ
うなアンチセンス分子は、オリゴヌクレオチドでよく、ヌクレオチド間架橋ホスフェート
残基の少なくとも1つ、または全ては、修飾されたホスフェート、例えば、メチルホスホ
ネート、メチルホスホロチオエート、ホスホロモルホリデート、ホスホロピペラジデート
およびホスホロアミデートである。例えば、ヌクレオチド間架橋ホスフェート残基のどれ
もが、記載されているように修飾され得る。別の非限定的例において、このようなアンチ
センス分子は、ヌクレオチドの少なくとも1つ、または全てが、2’低級アルキル部分を
含有する分子である(例えば、C1〜C4直鎖状または分岐状の飽和または不飽和のアル
キル、例えば、メチル、エチル、エテニル、プロピル、1−プロペニル、2−プロペニル
、およびイソプロピル)。例えば、ヌクレオチドのどれもが、記載されているように修飾
され得る。
または非天然サブユニット間連結を含有するオリゴヌクレオチドを含む。修飾された骨格
を有するオリゴヌクレオチドは、骨格においてリン原子を保持するもの、および骨格にお
いてリン原子を有さないものを含む。これらのヌクレオシド間骨格においてリン原子を有
さない修飾されたオリゴヌクレオチドはまた、オリゴヌクレオシドであると考えることが
できる。
方、すなわち、骨格は、新規な基で置き換えられている。塩基単位は、適当な核酸標的化
合物とのハイブリダイゼーションのために維持される。1つのこのようなオリゴマー化合
物、優れたハイブリダイゼーション特性を有することが示されてきたオリゴヌクレオチド
模倣物は、ペプチド核酸(PNA)と称される。PNA化合物において、オリゴヌクレオ
チドの糖骨格は、アミド含有骨格、特に、アミノエチルグリシン骨格で置き換えられてい
る。核酸塩基は保持され、骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接的または間接的に結合
している。
る。
多い)の修飾または置換を含み得る。修飾または置換された塩基を含有するオリゴヌクレ
オチドは、核酸において最も一般に見出される1つまたは複数のプリンまたはピリミジン
塩基がより一般でない塩基または非天然の塩基で置き換えられているオリゴヌクレオチド
を含む。
アデニンおよびグアニンは、核酸において最も一般に見出される2つのプリン核酸塩基で
ある。これらは、これらに限定されないが、N6−メチルアデニン、N2−メチルグアニ
ン、ヒポキサンチン、および7−メチルグアニンを含めた他の天然プリンで置換され得る
。
シトシン、ウラシル、およびチミンは、核酸において最も一般に見出されるピリミジン塩
基である。これらは、これらに限定されないが、5−メチルシトシン、5−ヒドロキシメ
チルシトシン、プソイドウラシル、および4−チオウラシルを含めた他の天然ピリミジン
で置換され得る。一実施形態において、本明細書に記載されているオリゴヌクレオチドは
、ウラシルの代わりにチミン塩基を含有する。
ン、オロト酸、アグマチジン、リシジン、2−チオピリミジン(例えば、2−チオウラシ
ル、2−チオチミン)、G−クランプおよびその誘導体、5−置換ピリミジン(例えば、
5−ハロウラシル、5−プロピニルウラシル、5−プロピニルシトシン、5−アミノメチ
ルウラシル、5−ヒドロキシメチルウラシル、5−アミノメチルシトシン、5−ヒドロキ
シメチルシトシン、Super T)、7−デアザグアニン、7−デアザアデニン、7−
アザ−2,6−ジアミノプリン、8−アザ−7−デアザグアニン、8−アザ−7−デアザ
アデニン、8−アザ−7−デアザ−2,6−ジアミノプリン、Super G、Supe
r A、およびN4−エチルシトシン、またはその誘導体;N2−シクロペンチルグアニ
ン(cPent−G)、N2−シクロペンチル−2−アミノプリン(cPent−AP)
、およびN2−プロピル−2−アミノプリン(Pr−AP)、プソイドウラシルまたはそ
の誘導体;ならびに縮重塩基もしくはユニバーサル塩基、例えば、2,6−ジフルオロト
ルエン、または非存在塩基、例えば、脱塩基部位(例えば、1−デオキシリボース、1,
2−ジデオキシリボース、1−デオキシ−2−O−メチルリボース;またはピロリジン誘
導体(ここで環酸素が窒素で置き換えられている(アザリボース)))が含まれる。Su
per A、Super GおよびSuper Tの誘導体の例は、参照により本明細書
において完全に組み込まれている米国特許第6,683,173号(Epoch Bio
sciences)において見出すことができる。cPent−G、cPent−APお
よびPr−APは、siRNAに組み込まれたときに免疫賦活性効果を低減させることが
示された(Peacock H.ら、J. Am. Chem. Soc.、2011年
、133巻、9200頁)。プソイドウラシルは、ウリジンにおけるように通常のN−グ
リコシドよりむしろC−グリコシドを伴うウラシルの天然異性化バージョンである。プソ
イドウリジン含有合成mRNAは、ウリジン含有mPvNAと比較して改善された安全性
プロファイルを有し得る(本明細書において参照によりその全体が組み込まれているWO
2009127230)。
結合親和性を増大させるために特に有用である。これらは、5−置換ピリミジン、6−ア
ザピリミジン、ならびにN−2、N−6およびO−6置換プリン(2−アミノプロピルア
デニンを含めた)、5−プロピニルウラシルおよび5−プロピニルシトシンを含む。5−
メチルシトシン置換は、核酸二重鎖安定性を0.6〜1.2℃だけ増大させることが示さ
れてきており、さらにより特定すると2’−O−メトキシエチル糖修飾と合わせたときに
、現在好ましい塩基置換である。
ヌクレオチドの精製を促進するために有用である。例えば、ある特定の実施形態において
、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、3つまたはそれより多い(例えば、3つ、4つ、
5つ、6つまたはそれより多い)連続したグアニン塩基を含有し得る。特定のアンチセン
スオリゴヌクレオチドにおいて、一続きになった3つまたはそれより多い連続したグアニ
ン塩基は、オリゴヌクレオチドの凝集をもたらし、精製を複雑化し得る。このようなアン
チセンスオリゴヌクレオチドにおいて、連続したグアニンの1つまたは複数は、イノシン
で置換することができる。一続きになった3つまたはそれより多い連続したグアニン塩基
において1つまたは複数のグアニンをイノシンで置換することは、アンチセンスオリゴヌ
クレオチドの凝集を低減させ、それによって精製を促進することができる。
チドに、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布または細胞取込みを増強させる1つまたは
複数の部分または結合体を化学的に連結することを伴う。このような部分には、これらに
限定されないが、脂質部分、例えば、コレステロール部分、コール酸、チオエーテル、例
えば、ヘキシル−5−トリチルチオール、チオコレステロール、脂肪族鎖、例えば、ドデ
カンジオールまたはウンデシル残基、リン脂質、例えば、ジ−ヘキサデシル−rac−グ
リセロールまたはトリエチルアンモニウム1,2−ジ−O−ヘキサデシル−rac−グリ
セロ−3−H−ホスホネート、ポリアミンまたはポリエチレングリコール鎖、またはアダ
マンタン酢酸、パルミチル部分、またはオクタデシルアミンまたはヘキシルアミノ−カル
ボニル−オキシコレステロール部分が含まれる。
の修飾のうちの1つより多くを、単一の化合物において、またはそれどころかオリゴヌク
レオチド内の単一のヌクレオシドにおいて組み込み得る。本発明はまた、キメラ化合物で
あるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。「キメラ」アンチセンス化合物または「キ
メラ」は、本発明の状況において、アンチセンス分子、特に、オリゴヌクレオチドであり
、これはそれぞれが、少なくとも1つのモノマー単位、すなわち、オリゴヌクレオチド化
合物の場合はヌクレオチドで構成されている、2つ以上の化学的に別個の領域を含有する
。これらのオリゴヌクレオチドは典型的には、オリゴヌクレオチドがヌクレアーゼ分解へ
の耐性の増大、細胞取込みの増大を付与するように修飾されている少なくとも1つの領域
と、標的核酸に対する結合親和性の増大のためのさらなる領域とを含有する。
かつ慣例通りに作製され得る。このような合成のための設備は、例えば、Applied
Biosystems(Foster City、Calif.)を含めたいくつかの
供給業者によって販売されている。修飾された固体支持体上でオリゴヌクレオチドを合成
するための1つの方法は、米国特許第4,458,066号に記載されている。
わりに用い得る。オリゴヌクレオチド、例えば、ホスホロチオエートおよびアルキル化さ
れた誘導体を調製するのに同様の技術を使用することは周知である。1つのこのような自
動化された実施形態において、ジエチル−ホスホラミダイトは出発材料として使用され、
Beaucageら(1981年)、Tetrahedron Letters、22巻
:1859〜1862頁によって記載されているように合成され得る。
含まない。本発明の分子はまた、取込み、分布および/または吸収を助けるために、例え
ば、リポソーム、受容体標的化分子、経口、直腸、局所または他の製剤として、他の分子
、分子構造または化合物の混合物と混合され、カプセル化され、結合体化され、または他
の方法で会合され得る。
リン含有骨格連結を有するモルホリノオリゴマーに関する本発明の例示的実施形態を、
図1A〜1Cにおいて例示する。一実施形態において、図1Cに示されているようなホス
ホロジアミデート連結したモルホリノオリゴマーであり、本発明の一態様によると、修飾
されて、好ましくはその骨格連結の10%〜50%において正に荷電している基を含有す
る。アンチセンスオリゴマーを含めた、荷電していない骨格連結を有するモルホリノオリ
ゴマーは、例えば、これらの全てが参照により本明細書において明確に組み込まれている
(SummertonおよびWeller、1997年)において、ならびに共有の米国
特許第5,698,685号、同第5,217,866号、同第5,142,047号、
同第5,034,506号、同第5,166,315号、同第5,185,444号、同
第5,521,063号、同第5,506,337号、同第8,076,476号、同第
8,299,206号および同第7,943,762号において詳述されている。荷電し
ている連結を含めた修飾されている連結を有するモルホリノオリゴマーは、USSN:1
3/118,298(参照により本明細書中に組み込まれている)に見出され得る。
的な荷電していない、または正に荷電している骨格連結によって連結される能力;2)形
成されたポリマーが、相対的に短いオリゴヌクレオチド(例えば、10〜15の塩基)に
おける約45℃超のTm値の標的RNAを含めた相補的塩基標的核酸とハイブリダイズす
ることができるように、ヌクレオチド塩基(例えば、アデニン、シトシン、グアニン、チ
ミジン、ウラシルおよびイノシン)を支持する能力;3)オリゴヌクレオチドが哺乳動物
細胞中に能動的または受動的に輸送される能力;ならびに4)それぞれ、リボヌクレアー
ゼおよびリボヌクレアーゼH分解に抵抗するアンチセンスオリゴヌクレオチド:RNAヘ
テロ二重鎖の能力が含まれる。
それぞれ荷電していないまたは正に荷電しているリン含有サブユニット連結によって連結
している図1D〜Gにおいて示すモルホリノサブユニットタイプを含む。図1Dは、5原
子繰返し単位骨格を形成するリン含有連結を示し、モルホリノ環は、1原子ホスホアミド
連結によって連結している。図1Eは、6原子繰返し単位骨格を生じさせる連結を示す。
この構造において、5’モルホリノ炭素をリン基と連結する原子Yは、硫黄、窒素、炭素
、または好ましくは酸素であり得る。リンからペンダントであるX部分は、フッ素、アル
キルもしくは置換アルキル、アルコキシもしくは置換アルコキシ、チオアルコキシもしく
は置換チオアルコキシ、または非置換、一置換、もしくは二置換窒素(モルホリンもしく
はピペリジンなどの環状構造を含む)であり得る。アルキル、アルコキシおよびチオアル
コキシは好ましくは、1〜6個の炭素原子を含む。Z部分は硫黄または酸素であり、好ま
しくは酸素である。
。構造1Fにおいて、X部分は、構造1Eにおける通りであり、Y部分は、メチレン、硫
黄、または好ましくは、酸素であり得る。構造1Gにおいて、X部分およびY部分は、構
造1Eにおける通りである。特に好ましいモルホリノオリゴヌクレオチドは、図1Eにお
いて示される形態のモルホリノサブユニット構造から構成されるものを含み、X=NH2
、N(CH3)2、または1−ピペラジンまたは他の荷電している基であり、Y=Oであ
り、Z=Oである。
ば、2〜5の荷電していない連結毎に約1まで、例えば、10の荷電していない連結毎に
約4〜5の荷電している連結を含み得る。特定の実施形態において、骨格連結の約25%
がカチオン性であるとき、アンチセンス活性における最適な改善を見ることができる。特
定の実施形態において、増強は、少数、例えば、10〜20%のカチオン性連結において
見ることができ、またはカチオン性連結の数は、50〜80%の範囲内、例えば、約60
%である。
ーを提供する。しかし好ましくは、オリゴマーは、部分的に荷電している(例えば、10
%〜80%)。好ましい実施形態において、連結の約10%〜60%、好ましくは20%
〜50%は、カチオン性である。
ているオリゴマーは好ましくは、少なくとも2つの連続的な荷電していない連結を含有す
る。すなわち、オリゴマーは好ましくは、その全体の長さに沿って厳密に交互になってい
るパターンを有さない。
を有するオリゴマーである。例えば、荷電していない連結の中央ブロックは、カチオン性
連結のブロックが隣接してもよく、または逆もまた同じである。一実施形態において、オ
リゴマーは、ほぼ等しい長さの5’、3’および中央領域を有し、中央領域におけるカチ
オン性連結の百分率は、約50%超、好ましくは約70%超である。
していない骨格連結およびカチオン性骨格連結を有するオリゴヌクレオチドの合成に関し
て上および下で引用した参照文献および本明細書の実施例において詳述した方法を用いて
、段階的固相合成によって調製することができる。場合によっては、さらなる化学部分を
アンチセンス化合物に加えて、例えば、薬物動態を増強し、または化合物の捕捉または検
出を促進することが望ましくあり得る。このような部分は、標準的な合成法によって共有
結合的に付着させ得る。例えば、ポリエチレングリコール部分または他の親水性ポリマー
、例えば、1〜100のモノマーサブユニットを有するものの付加は、溶解度の増強にお
いて有用であり得る。
めに付着し得る。代わりに、オリゴマーに付着したレポーター標識は、標識抗体またはス
トレプトアビジンを結合することができるリガンド、例えば、抗原またはビオチンであり
得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドの付着または修飾のための部分の選択において、
一般に当然ながら、生体適合性であり、望ましくない副作用を伴わずに被験体において耐
容性を示す可能性が高い基の化合物を選択することが望ましい。
約50のサブユニット、より好ましくは約10〜30のサブユニット、および典型的には
15〜25の塩基の範囲である。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドのために有用
な長さである19〜20のサブユニットを有する本発明のオリゴヌクレオチドは理想的に
、2〜10個、例えば、4〜8つのカチオン性連結、および残りの荷電していない連結を
有し得る。14〜15のサブユニットを有するオリゴヌクレオチドは理想的には、2〜7
つ、例えば、3つ、4つ、または5つのカチオン性連結、および残りの荷電していない連
結を有し得る。好ましい実施形態において、オリゴヌクレオチドは、25〜28のサブユ
ニットを有する。
れている被験体における選択したアンチセンス標的にハイブリダイズするように設計され
る塩基対合部分の配列を形成する。塩基対合部分は、天然DNAまたはRNAにおいて見
出されるプリンまたはピリミジン(例えば、A、G、C、TまたはU)、あるいは類似体
、例えば、ヒポキサンチン(ヌクレオシドイノシンの塩基構成要素)、5−メチルシトシ
ン、2−6−ジアミノプリンまたは当該分野で公知であり、そして以下に記載された他の
修飾された塩基であり得る。
を有するものを含めた、新規なサブユニット間連結を含むオリゴヌクレオチドを対象とす
る。いくつかの実施形態において、これらのオリゴマーは、対応する無修飾オリゴマーよ
りDNAおよびRNAに対してより高い親和性を有し、他のサブユニット間連結を有する
オリゴマーと比較して、改善された細胞送達、効力、および/または組織分布特性を示す
。様々な連結タイプおよびオリゴマーの構造的特徴および特性は、下記の考察においてよ
り詳細に記載する。これらおよび関連するオリゴマーの合成は、参照によりその全体が組
み込まれている共有の米国特許出願第13/118,298号に記載されている。
な配列を有するオリゴヌクレオチド、薬学的に許容されるその塩を提供し、それは、式:
Nuは、核酸塩基であり、
R1は、式:
qは、0、1、または2であり、
R2は、水素、C1〜C5アルキル、C1〜C5アラルキル、およびホルムアミジニル
基からなる群より選択され、
R3は、水素、C1〜C10アシル、C1〜C10アミノアシル、天然または非天然の
アルファまたはベータアミノ酸のアシル部分、C1〜C10アラルキル、およびC1〜C
10アルキルからなる群より選択され、あるいは
R2およびR3は接合して、5〜7員環を形成し、環は、C1〜C10アルキル、フェ
ニル、ハロゲン、およびC1〜C10アラルキルからなる群より選択される置換基で任意
選択で置換されていてもよく、
R4は、電子対、水素、C1〜C6アルキルおよびC1〜C6アラルキルからなる群よ
り選択され、
Rxは、サルコシンアミド、ヒドロキシル、ヌクレオチド、細胞透過性ペプチド部分、
およびピペラジニルからなる群より選択され、
Ryは、水素、C1〜C6アルキル、ヌクレオチド、細胞透過性ペプチド部分、アミノ
酸、ホルムアミジニル基、およびC1〜C6アシルからなる群より選択され、
Rzは、電子対、水素、C1〜C6アルキル、およびC1〜C6アシルからなる群より
選択される。
らなる群より選択され得る。より好ましくは、Nuは、チミンまたはウラシルである。
提供し、
式中、Nuは、核酸塩基であり、
R1は、R1’およびR1’’からなる群より選択され、ここでR1’は、ジメチル−
アミノであり、R1’’は、式:
式中、少なくとも1つのR1は、R1’’であり、
qは、0、1、または2であり、ただし、R1の少なくとも1つは、ピペリジニル部分
であり、
R2は、水素、C1〜C5アルキル、C1〜C5アラルキル、およびホルムアミジニル
基からなる群より選択され、
R3は、水素、C1〜C10アシル、C1〜C10アミノアシル、天然または非天然の
アルファまたはベータアミノ酸のアシル部分、C1〜C10アラルキル、およびC1〜C
10アルキルからなる群より選択され、あるいは
R2およびR3は接合して、5〜7員環を形成し、環は、C1〜C10アルキル、フェ
ニル、ハロゲン、およびC1〜C10アラルキルからなる群より選択される置換基で任意
選択で置換されていてもよく、
R4は、電子対、水素、C1〜C6アルキルおよびアラルキルからなる群より選択され
、
Rxは、サルコシンアミド、ヒドロキシル、ヌクレオチド、細胞透過性ペプチド部分、
およびピペラジニルからなる群より選択され、
Ryは、水素、C1〜C6アルキル、ヌクレオチド、細胞透過性ペプチド部分、アミノ
酸、ホルムアミジニル基、およびC1〜C6アシルからなる群より選択され、
Rzは、電子対、水素、C1〜C6アルキル、およびC1〜C6アシルからなる群より
選択される。
らなる群より選択され得る。より好ましくは、Nuは、チミンまたはウラシルである。
くは、R1基の90〜50%は、ジメチルアミノである。最も好ましくは、R1基の約6
6%は、ジメチルアミノである。
式中、Rx、Ry、Rz、およびNuは、上記の通りである。最も好ましくは、Nuは
、チミンまたはウラシルである。
であるが、当業者に公知の任意の塩基サブユニットは、塩基対合部分として使用すること
ができる。
本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、CPP、好ましくは、細胞中への化合物
の輸送を増強するのに有効なアルギニンに富んだペプチド輸送部分に結合体化されたオリ
ゴヌクレオチド部分を含み得る。輸送部分は、例えば、図1Bおよび1Cにおいて示すよ
うに、オリゴマーの末端に好ましくは付着している。ペプチドは、中間の全ての整数を含
めて、所与の細胞培養集団の細胞の30%、40%、50%、60%、70%、80%、
90%または100%内で細胞透過を誘発する能力を有し、全身投与によって、複数の組
織内でインビボでの巨大分子のトランスロケーションを可能とする。一実施形態において
、細胞透過性ペプチドは、アルギニンに富んだペプチド輸送体であり得る。別の実施形態
において、細胞透過性ペプチドは、ペネトラチンまたはTatペプチドであり得る。これ
らのペプチドは当技術分野で周知であり、例えば、参照によりその全体が組み込まれてい
る米国特許出願公開第2010−0016215A1号に開示されている。アンチセンス
オリゴヌクレオチドへのペプチドの結合体化への特に好ましいアプローチは、参照により
その全体が組み込まれているPCT公開WO2012/150960において見出すこと
ができる。本発明のペプチド結合体化オリゴヌクレオチドの好ましい一実施形態は、CP
Pおよびアンチセンスオリゴヌクレオチドの間のリンカーとしてグリシンを利用する。例
えば、好ましいペプチド結合体化PMOは、R6−G−PMOからなる。
て、付着したオリゴマーの細胞侵入を大いに増強することが示されてきた。取込みは好ま
しくは、結合体化されていない化合物と比べて、少なくとも10倍、より好ましくは20
倍増強される。
明の実行において特に有用である。特定のペプチド輸送体は、筋細胞を含めた初代細胞中
へのアンチセンス化合物の送達において高度に有効であることが示されてきた(Mars
hall, Odaら、2007年;Jearawiriyapaisarn, Mou
ltonら、2008年;Wu, Moultonら、2008年)。さらに、他の公知
のペプチド輸送体、例えば、ペネトラチンおよびTatペプチドと比較して、本明細書に
記載されているペプチド輸送体は、アンチセンスPMOに結合体化したとき、いくつかの
遺伝子転写物のスプライシングを変化させる増強された能力を示す(Marshall,
Odaら、2007年)。モルホリノ−ペプチド輸送体結合体の好ましい実施形態は、
その全体が本明細書に援用されるWO/2012/150960に記載されている。
一実施形態において、本発明は、細胞における本明細書に記載されているジストロフィ
ン標的化配列の発現のための発現ベクターを含む。ベクター送達系は、本発明のオリゴマ
ーのジストロフィン標的化配列を発現することができる。一実施形態において、このよう
なベクターは、配列番号1〜12、46および47の1つまたは複数の少なくとも10の
連続したヌクレオチドを含むポリヌクレオチド配列を発現している。別の実施形態におい
て、このようなベクターは、配列番号1〜12、46および47の1つまたは複数を含む
ポリヌクレオチド配列を発現している。遺伝子送達に適した発現ベクターは、当技術分野
において公知である。このような発現ベクターを修飾して、本明細書に記載されているジ
ストロフィン標的化配列を発現させることができる。例示的な発現ベクターは、この中に
ポリヌクレオチドを挿入またはクローニングすることができる、例えば、プラスミド、バ
クテリオファージ、酵母またはウイルス(例えば、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス
、レンチウイルスなど)に由来する、ポリヌクレオチド分子、好ましくはDNA分子を含
む。ベクターは、1つまたは複数の独特な制限部位を好ましくは含有し、標的細胞もしく
は組織または前駆細胞もしくはその組織を含めた規定の宿主細胞において自律複製するこ
とができ、あるいはクローニングされた配列が再現性があるように規定の宿主のゲノムと
組み込み可能であることができる。したがって、ベクターは、自己複製ベクター、すなわ
ち、その複製が染色体の複製と無関係である染色体外実体として存在するベクター、例え
ば、直鎖状もしくは閉環状プラスミド、染色体外エレメント、ミニ染色体、または人工染
色体でよい。ベクターは、自己複製を確実にするための任意の手段を含有することができ
る。代わりに、ベクターは、宿主細胞中に導入されたとき、ゲノム中に組み込まれ、かつ
その中にベクターが組み込まれている染色体(複数可)と一緒に複製されるものでよい。
えば、筋肉における)本明細書に記載されているオリゴマーのジストロフィン標的化配列
の発現を促進する、組織特異的プロモーター、例えば、筋特異的プロモーターおよび/ま
たはエンハンサーを含む。筋細胞における発現に適したプロモーター配列および発現ベク
ターは、例えば、その全内容が参照により本明細書中に組み込まれているUS2011/
0212529において記載されているものを含む。例示的な筋特異的プロモーターは、
デスミンプロモーター、筋肉クレアチンキナーゼ(MCK)プロモーター、Pitx3プ
ロモーター、骨格アルファ−アクチンプロモーター、またはトロポニンIプロモーターを
含む。筋特異的プロモーターの使用は、例えば、Talbotら、Molecular
Therapy(2010年)、18巻(3号):601〜608頁;Wangら、Ge
ne Therapy(2008年)、15巻(22号):1489〜99頁;およびC
oulonら、Journal of Biological Chemistry(2
007年)、282巻(45号):33192〜33200頁においてさらに記載されて
いる。
特定の実施形態において、本発明は、本明細書に記載のアンチセンスオリゴマーの治療
的送達に適した製剤または組成物を提供する。したがって、特定の実施形態において、本
発明は、1種または複数種の薬学的に許容される担体(添加物)および/または希釈剤と
一緒に製剤した、治療有効量の1つまたは複数の本明細書に記載されているオリゴマーを
含む薬学的に許容される組成物を提供する。本発明のオリゴマーを単独で投与することは
可能である一方、化合物を医薬製剤(組成物)として投与することが好ましい。
Cell Bio.、2巻:139頁;およびDelivery Strategie
s for Antisense Oligonucleotide Therapeu
tics、ed. Akhtar、Sullivanら、PCT WO94/02595
に記載されている。これらおよび他のプロトコルは、本発明の単離したオリゴマーを含め
た実際上任意の核酸分子の送達のために利用することができる。
、固体または液体形態での投与のために特別に製剤され得る:(1)経口投与、例えば、
水薬(水性または非水性の液剤または懸濁剤)、錠剤、例えば、口腔、舌下、および全身
的吸収を標的としたもの、ボーラス、散剤、顆粒剤、舌への適用のためのペースト剤;(
2)非経口投与、例えば、皮下、筋内、静脈内もしくは硬膜外注射による、例えば、無菌
液剤もしくは懸濁剤、または持続放出製剤として;(3)局所適用、例えば、皮膚に適用
するクリーム剤、軟膏剤、または制御放出パッチまたはスプレー剤として;(4)膣内ま
たは直腸内、例えば、ペッサリー、クリーム剤またはフォーム剤として;(5)舌下;(
6)目;(7)経皮的;あるいは(8)経鼻。
釣り合った、過剰な毒性も刺激もアレルギー反応も他の問題も合併症も伴わない、妥当な
医学的判断の範囲内で、人間および動物の組織と接触させる使用に適した化合物、材料、
組成物、および/または剤形を指すために用いられる。
の器官または一部から、体の別の器官または一部に対象化合物を運搬または輸送すること
に関与する、薬学的に許容される材料、組成物またはビヒクル、例えば、液体または固体
充填剤、希釈剤、賦形剤、製造助剤(例えば、滑沢剤、タルクマグネシウム、ステアリン
酸カルシウムもしくはステアリン酸亜鉛、もしくはステアリン酸(steric aci
d))、または溶媒封入材料を意味する。各担体は、製剤の他の成分と適合性であり、患
者に対して傷害性でないという意味で「許容され」なくてはならない。
これらに限定されないが、(1)糖、例えば、ラクトース、グルコースおよびスクロース
;(2)デンプン、例えば、トウモロコシデンプンおよびバレイショデンプン;(3)セ
ルロース、およびその誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチル
セルロースおよび酢酸セルロース;(4)トラガカント粉末;(5)麦芽;(6)ゼラチ
ン;(7)タルク;(8)賦形剤、例えば、カカオバターおよび坐剤ろう;(9)油、例
えば、ピーナッツ油、綿実油、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油およ
びダイズ油;(10)グリコール、例えば、プロピレングリコール;(11)ポリオール
、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコール;(
12)エステル、例えば、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル;(13)寒天;(
14)緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム;(15)アルギ
ン酸;(16)発熱物質を含まない水;(17)等張食塩水;(18)リンゲル液;(1
9)エチルアルコール;(20)pH緩衝化溶液;(21)ポリエステル、ポリカーボネ
ートおよび/またはポリ無水物;ならびに(22)医薬製剤中で用いられる他の無毒性の
適合性物質が含まれる。
、PEGが結合体化された核酸、リン脂質が結合体化された核酸、親油性部分を含有する
核酸、ホスホロチオエート、様々な組織中への薬物の侵入を増強することができるP糖タ
ンパク質阻害剤(例えば、Pluronic P85);生分解性ポリマー、例えば、埋
込み後の持続放出送達のためのポリ(DL−ラクチド−coグリコリド)ミクロスフィア
(Emerich,D Fら、1999年、Cell Transplant、8巻、4
7〜58頁)Alkermes、Inc.Cambridge、Mass.;および負荷
されたナノ粒子、例えば、血液脳関門を越えて薬物を送達することができ、かつニューロ
ン取込み機構を変化させることができる、ポリブチルシアノアクリレートでできたもの(
Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatr
y、23巻、941〜949頁、1999年)が含まれる。
(PEG−修飾された分岐状および非分岐状のもの、もしくはこれらの組合せ、または長
期循環リポソームもしくはステルスリポソーム)を含む組成物の使用を特徴とする。本発
明のオリゴマーはまた、様々な分子量の共有結合的に付着したPEG分子を含むことがで
きる。これらの製剤は、標的組織における薬物の蓄積を増大させるための方法を提供する
。このクラスの薬物担体は、単核食細胞系(MPSまたはRES)によるオプソニン化お
よび排除に抵抗し、それによってカプセル化された薬物についてより長い血液循環時間お
よび組織曝露の増強を可能とする(Lasicら、Chem. Rev.、1995年、
95巻、2601〜2627頁;Ishiwataら、Chem. Pharm. Bu
ll.、1995年、43巻、1005〜1011頁)。このようなリポソームは、おそ
らく血管新生された標的組織における血管外漏出および捕捉によって、腫瘍において選択
的に蓄積することが示されてきた(Lasicら、Science、1995年、267
巻、1275〜1276頁;Okuら、1995年、Biochim. Biophys
. Acta、1238巻、86〜90頁)。長期循環リポソームは、特に、MPSの組
織において蓄積することが公知である従来のカチオン性リポソームと比較して、DNAお
よびRNAの薬物動態および薬力学を増強する(Liuら、J. Biol. Chem
.、1995年、42巻、24864〜24870頁;Choiら、国際PCT出願第W
O96/10391号;Ansellら、国際PCT出願第WO96/10390号;H
ollandら、国際PCT出願第WO96/10392号)。長期循環リポソームはま
た、代謝的に活発なMPS組織、例えば、肝臓および脾臓における蓄積を回避するこれら
の能力に基づいて、カチオン性リポソームと比較してより大きな程度まで薬物をヌクレア
ーゼ分解から保護する可能性が高い。
63,695号および同第7,070,807号において記載されるような、送達のため
に調製されるオリゴマー組成物を含む。これに関しては、一実施形態において、本発明は
、(米国特許第7,163,695号、同第7,070,807号、および同第6,69
2,911号において記載される)単独での、あるいはPEG(例えば、分岐状もしくは
非分岐状PEG、または両方の混合物)と組み合わせた、PEGおよび標的化部分と組み
合わせた、あるいは架橋剤と組み合わせた上記のいずれかと組み合わせた、リシンおよび
ヒスチジン(HK)のコポリマーを含む組成物中の本発明のオリゴマーを提供する。特定
の実施形態において、本発明は、グルコン酸で修飾されたポリヒスチジンまたはグルコニ
ル化(gluconylated)−ポリヒスチジン/トランスフェリン−ポリリシンを
含む組成物中のアンチセンスオリゴマーを提供する。当業者はまた、HisおよびLys
と同様の特性を有するアミノ酸が、組成物内で置換され得ることを認識する。
ミノまたはアルキルアミノを含有してもよく、このように、薬学的に許容される酸と共に
薬学的に許容される塩を形成することができる。「薬学的に許容される塩」という用語は
、この点において、本発明の化合物の比較的毒性のない無機および有機の酸付加塩を指す
。これらの塩は、投与ビヒクルまたは剤形製造工程においてインサイチュで調製すること
ができ、あるいはその遊離塩基の形態の精製した本発明の化合物と適切な有機酸または無
機酸とを別々に反応させ、それに続く精製の間にこのように形成された塩を単離すること
によって調製することができる。代表的な塩には、臭化水素酸塩、塩酸塩、硫酸塩、硫酸
水素塩、リン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、ステア
リン酸塩、ラウリン酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシル酸塩、クエン酸塩、マ
レイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナプシル酸(napthylate)
、メシル酸塩、グルコヘプトン酸塩、ラクトビオン酸塩、およびラウリルスルホン酸塩な
どが含まれる(例えば、Bergeら(1977年)「Pharmaceutical
Salts」、J. Pharm. Sci.、66巻:1〜19頁を参照されたい)。
らの、化合物の従来の無毒性塩または第四級アンモニウム塩が含まれる。例えば、このよ
うな従来の無毒性塩には、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、スルファミン酸、
リン酸、硝酸などに由来するもの;および有機酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、コハク
酸、グリコール酸、ステアリン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸
、パルミチン酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、フェニル酢酸、グルタミン酸、安
息香酸、サリチル酸(salicyclic)、スルファニル酸、2−アセトキシ安息香
酸、フマル酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンジスルホン酸、シュウ酸
、イセチオン酸(isothionic)などから調製された塩が含まれる。
してもよく、したがって薬学的に許容される塩基と薬学的に許容される塩を形成すること
ができる。「薬学的に許容される塩」という用語は、これらの場合、本発明の化合物の比
較的毒性のない無機および有機の塩基付加塩を指す。これらの塩は同様に、投与ビヒクル
または剤形製造工程においてインサイチュで調製することができ、あるいはその遊離酸の
形態の精製した化合物と、適切な塩基、例えば、薬学的に許容される金属カチオンの水酸
化物、炭酸塩または炭酸水素塩とを、アンモニアとを、または薬学的に許容される有機第
一級、第二級もしくは第三級アミンとを別々に反応させることによって調製することがで
きる。代表的なアルカリ塩またはアルカリ土類塩には、リチウム塩、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、およびアルミニウム塩などが含まれる。塩基付
加塩の形成のために有用な代表的な有機アミンには、エチルアミン、ジエチルアミン、エ
チレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペラジンなどが含まれる(
例えば、Bergeら、上述を参照されたい)。
グネシウム、ならびに着色剤、離型剤、コーティング剤、甘味剤、矯味矯臭剤および香料
、保存剤および抗酸化剤はまた、組成物中に存在することができる。
酸、塩酸システイン、硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム
など;(2)油溶性抗酸化剤、例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシ
アニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プ
ロピル、α−トコフェロールなど;および(3)金属キレート剤、例えば、クエン酸、エ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などが含まれる。
または非経口投与に適したものが含まれる。製剤は、単位剤形で好都合に提示し得、製剤
分野で周知の任意の方法によって調製し得る。単一の剤形を生成するために担体材料と合
わせることができる活性成分の量は、処置されている宿主、特定の投与モードによって変
化する。単一の剤形を生成するために担体材料と合わせることができる活性成分の量は一
般に、治療効果を生じさせる化合物の量である。一般に、100パーセントの内、この量
は、約0.1パーセント〜約99パーセントの活性成分、好ましくは、約5パーセント〜
約70パーセント、最も好ましくは、約10パーセント〜約30パーセントの範囲である
。
ーム、ミセル形成剤、例えば、胆汁酸、およびポリマー担体、例えば、ポリエステルおよ
びポリ無水物から選択される賦形剤;ならびに本発明のオリゴマーを含む。特定の実施形
態において、上記の製剤は、本発明の経口的に生物が利用可能なオリゴマーを与える。
意選択で、1種または複数種の補助成分と合わせるステップを含む。一般に、製剤は、本
発明の化合物と、液体担体、または微粉化した固体担体、または両方とを、均質および密
接に合わせ、次いで必要に応じて、生成物を成形することによって調製される。
合物を含有する、カプセル剤、カシェ剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ剤(香味を付けた基剤、
通常、スクロースおよびアカシアまたはトラガカントを使用した)、散剤、顆粒剤の形態
、あるいは水性もしくは非水性液体中の液剤または懸濁剤として、あるいは水中油型もし
くは油中水型液体乳剤として、あるいはエリキシル剤またはシロップ剤として、あるいは
香錠(不活性な基剤、例えば、ゼラチンおよびグリセリン、またはスクロースおよびアカ
シアを使用した)として、ならびに/あるいは口内洗浄剤などとしてでよい。本発明のオ
リゴマーはまた、ボーラス、舐剤またはペースト剤として投与され得る。
、トローチ剤(trouches)など)において、活性成分は、1種または複数種の薬
学的に許容される担体、例えば、クエン酸ナトリウムまたはリン酸二カルシウム、ならび
に/あるいは下記のいずれか:(1)充填剤または増量剤(extender)、例えば
、デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、および/またはケイ
酸;(2)結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ゼラチン、ポ
リビニルピロリドン、スクロースおよび/またはアカシア;(3)保湿剤(humect
ant)、例えば、グリセロール;(4)崩壊剤、例えば、寒天、炭酸カルシウム、ジャ
ガイモまたはタピオカデンプン、アルギン酸、特定のシリケート、および炭酸ナトリウム
;(5)溶解遅延剤、例えば、パラフィン;(6)吸収促進剤、例えば、第四級アンモニ
ウム化合物および界面活性剤、例えば、ポロキサマーおよびラウリル硫酸ナトリウム;(
7)湿潤剤、例えば、セチルアルコール、モノステアリン酸グリセロール、および非イオ
ン性界面活性剤;(8)吸収剤、例えば、カオリンおよびベントナイトクレイ;(9)滑
沢剤、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリ
エチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ナトリ
ウム、ステアリン酸、およびこれらの混合物;(10)着色剤;ならびに(11)制御放
出剤、例えば、クロスポビドンまたはエチルセルロースと混合され得る。カプセル剤、錠
剤および丸剤の場合、医薬組成物はまた、緩衝剤を含み得る。同様のタイプの固体組成物
はまた、ラクトースまたは乳糖などの賦形剤、および高分子量ポリエチレングリコールな
どを使用して、ソフトおよびハードシェルのゼラチンカプセル中の充填剤として用い得る
。
し得る。圧縮錠剤は、結合剤(例えば、ゼラチンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース)、滑沢剤、不活性な希釈剤、保存剤、崩壊剤(例えば、デンプングリコール酸ナト
リウムまたは架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム)、表面活性剤または分散化剤
を使用して調製し得る。成形錠剤は、適切な機械において不活性な液体希釈剤で湿らせた
粉末化した化合物の混合物を成形することによって作製し得る。
および顆粒剤は、コーティングおよびシェル、例えば、腸溶性コーティング、および医薬
製剤の技術分野において周知の他のコーティングと共に任意選択で刻み目を付け、または
調製し得る。これらはまた、例えば、所望の放出プロファイルを提供するために変化する
割合のヒドロキシプロピルメチルセルロース、他のポリマーマトリックス、リポソームお
よび/またはミクロスフィアを使用して、その中の活性成分の緩徐な放出または制御放出
を提供するために製剤され得る。これらは、急速放出のために製剤され得る(例えば、凍
結乾燥)。これらは、例えば、細菌保持フィルターを通した濾過によって、または滅菌水
もしくはいくつかの他の無菌の注射用媒体に使用の直前に溶解させることができる無菌の
固体組成物の形態の滅菌剤を組み込むことによって無菌化し得る。これらの組成物はまた
、乳白剤を任意選択で含有してもよく、これらが、任意選択で遅延された様式で、胃腸管
の特定の部分において活性成分(複数可)のみまたはそれを優先的に放出する組成であり
得る。使用することができる包埋組成物の例には、ポリマー物質およびろうが含まれる。
活性成分はまた、適切な場合、上記の賦形剤の1つまたは複数を有するマイクロカプセル
化された形態でよい。
乳剤、液剤、懸濁剤、シロップ剤およびエリキシル剤が含まれる。活性成分に加えて、液
体剤形は、当技術分野で通常使用される不活性な希釈剤、例えば、水または他の溶媒、可
溶化剤および乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル
、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3
−ブチレングリコール、油(特に、綿実油、ラッカセイ油、トウモロコシ油、胚芽油、オ
リーブ油、ヒマシ油およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアルコール、ポ
リエチレングリコール、およびソルビタンの脂肪酸エステル、ならびにこれらの混合物を
含有し得る。
濁化剤、甘味剤、矯味矯臭剤、着色剤、香料および保存剤を含むことができる。
オキシエチレンソルビトールおよびソルビタンエステル、微結晶性セルロース、メタ水酸
化アルミニウム、ベントナイト、寒天およびトラガカント、ならびにこれらの混合物とし
て、懸濁化剤を含有し得る。
カオバター、ポリエチレングリコール、坐剤ろうまたはサリチレートを含む1種または複
数種の適切な非刺激性の賦形剤または担体とを混合することによって調製してもよく、か
つ室温で固体であるが体温で液体であり、したがって、直腸または膣腔内で融解して活性
化合物を放出する、坐剤として提示し得る。
は剤形には、散剤、スプレー剤、軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤、ローション剤、ゲル
剤、液剤、パッチおよび吸入剤が含まれる。活性オリゴマーは、無菌条件下にて、薬学的
に許容される担体と、および必要とし得る任意の保存剤、緩衝液、または噴霧体と混合し
得る。軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤およびゲル剤は、本発明の活性化合物に加えて、
賦形剤、例えば、動物性および植物性脂肪、油、ろう、パラフィン、デンプン、トラガカ
ント、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、シリコーン、ベントナイト、ケイ酸
、タルクならびに酸化亜鉛、またはこれらの混合物を含有し得る。
、タルク、ケイ酸、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムおよびポリアミド粉末、また
はこれらの物質の混合物を含有することができる。スプレー剤は、通例の噴霧体、例えば
、クロロフルオロ炭化水素および揮発性非置換炭化水素、例えば、ブタンおよびプロパン
をさらに含有することができる。
有する。このような剤形は、オリゴマーを適当な媒体に溶解または分散させることによっ
て作製することができる。吸収増強剤をまた使用して、皮膚を横切る薬剤のフラックスを
増大させることができる。このようなフラックスの速度は、当技術分野において公知の他
の方法の中で、速度制御膜を提供することによって、または薬剤をポリマーマトリックス
もしくはゲルに分散させることによって制御することができる。
を意図するレシピエントの血液と等張とする溶質、または懸濁化剤もしくは増粘剤(th
ickening agent)を含有し得る、1種または複数種の薬学的に許容される
無菌等張性の水性液剤もしくは非水性液剤、分散剤、懸濁剤または乳剤、あるいは使用の
直前に無菌の注射用溶液または分散剤に再構成し得る無菌の粉末と組み合わせて、1種ま
たは複数種の本発明のオリゴマーを含有し得る。本発明の医薬組成物において用い得る適
切な水性および非水性担体の例には、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、ポリエチレングリコールなど)、および適切なこれらの混合
物、植物性油、例えば、オリーブ油、および注射用有機エステル、例えば、オレイン酸エ
チルが含まれる。例えば、コーティング材料、例えば、レシチンの使用によって、分散剤
の場合は必要とされる粒径を維持することによって、および界面活性剤の使用によって、
適当な流動性を維持することができる。
し得る。対象オリゴマーに対する微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、
例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などを含むことによって確
実にし得る。組成物中に等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを含むことがまた望ま
しくあり得る。さらに、注射用医薬形態の延長された吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例
えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含むことによってもたらし得る。
物の吸収を遅らせることが望ましい。これは、当技術分野において公知の他の方法の中で
も、水溶性が乏しい結晶性またはアモルファス材料の液体懸濁物を使用することによって
達成し得る。そして薬物の吸収の速度は溶解のその速度によって決まり、これはまた、結
晶サイズおよび結晶形態によって決まり得る。代わりに、非経口的に投与された薬物形態
の吸収の遅延は、油性ビヒクルに薬物を溶解または懸濁させることによって達成される。
対象オリゴマーのマイクロカプセル化マトリックスを形成させることによって作製し得る
。オリゴマーとポリマーの比、および用いる特定のポリマーの性質によって、オリゴマー
放出の速度を制御することができる。他の生分解性ポリマーの例には、ポリ(オルトエス
テル)およびポリ(無水物)が含まれる。デポー注射用製剤はまた、身体組織と適合性で
あるリポソームまたはマイクロ乳剤中に薬物を捕捉することによって調製し得る。
で、または薬学的に許容される担体と組み合わせて、例えば、0.1〜99%(より好ま
しくは、10〜30%)の活性成分を含有する医薬組成物として与えることができる。
直腸に与え得る。これらは典型的には、それぞれの投与経路に適した形態で与えられる。
例えば、これらは、錠剤またはカプセル剤形態で、注射、吸入、眼用ローション剤(ey
e lotion)、軟膏剤、坐剤などによる、注射、注入または吸入による投与;ロー
ション剤または軟膏剤による局所;および坐剤による直腸で投与される。
する場合、通常、注射による、経腸および局所投与以外の投与モードを意味し、これらに
限定されないが、静脈内、筋内、動脈内、くも膜下腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、
腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内および胸骨内注射お
よび注入が含まれる。
という語句は、本明細書において使用する場合、中枢神経系中への直接の投与以外の、化
合物、薬物または他の材料が患者の系に入り、したがって代謝および他の同様のプロセス
に供されるような、化合物、薬物または他の材料の投与、例えば、皮下投与を意味する。
び/または本発明の医薬組成物は、当業者に公知の従来の方法によって薬学的に許容され
る剤形に製剤され得る。本発明の医薬組成物中の活性成分の実際の投与量レベルは、患者
に対して受容できないほど毒性であることを伴わずに、特定の患者、組成物、および投与
モードについて所望の治療反応を達成するのに有効な活性成分の量を得るために変化し得
る。
、塩もしくはアミドの活性、投与経路、投与の時間、用いられる特定のオリゴマーの排泄
または代謝の速度、吸収の速度および程度、処置の持続期間、用いられる特定のオリゴマ
ーと組み合わせて使用される他の薬物、化合物および/または材料、処置される患者の年
齢、性別、体重、状態、身体全体の健康および従前の病歴、ならびに医学の技術分野にお
いて周知の同様の要因を含めた種々の要因によって決まる。
量を容易に決定および処方することができる。例えば、医師または獣医師は、所望の治療
効果を達成するために必要とされるよりも低いレベルで医薬組成物中に用いられる本発明
の化合物の用量を開始し、所望の効果が達成されるまで投与量を徐々に増大させることが
できる。一般に、本発明の化合物の適切な1日用量は、治療効果を生じさせるのに有効な
最も低い用量である化合物の量である。このような有効用量は一般に、上記の要因によっ
て決まる。一般に、患者のための本発明の化合物の経口、静脈内、脳室内(intrac
erebroventricular)および皮下用量は、示される効果のために使用さ
れるとき、1日当たり体重1キログラム毎に約0.0001〜約100mgの範囲である
。
して適当な間隔で別々に投与される、2つ、3つ、4つ、5つ、6つまたはそれを超える
部分用量として投与され得る。特定の状況において、投薬は、1日毎に1回の投与である
。特定の実施形態において、投薬は、必要に応じ、機能的なジストロフィンタンパク質の
所望される発現を維持するための、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、7日毎、
8日毎、9日毎、10日毎、11日毎、12日毎、13日毎、14日毎、または1週間毎
、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、7週間毎、8週間毎、9週間毎
、10週間毎、11週間毎、12週間毎、または1カ月毎、2カ月毎、3カ月毎、4カ月
毎、5カ月毎、6カ月毎、7カ月毎、8カ月毎、9カ月毎、10カ月毎、11カ月毎、1
2カ月毎に1回または複数回の投与である。
のような、リポソーム中へのカプセル化、イオン導入による、または他のビヒクル、例え
ば、ヒドロゲル、シクロデキストリン、生分解性ナノカプセル、および生体付着性ミクロ
スフィア中への組込みによるものを含めて、当業者には公知の種々の方法によって細胞に
投与することができる。特定の実施形態において、マイクロ乳化技術を利用して、親油性
(水不溶性)医薬品のバイオアベイラビリティーを改善し得る。例には、トリメトリン(
Trimetrine)(Dordunoo, S. K.ら、Drug Develo
pment and Industrial Pharmacy、17頁(12号)、1
685〜1713頁、1991年およびREV5901(Sheen, P. C.ら、
J Pharm Sci、80巻(7号)、712〜714頁、1991年)が含まれる
。様々な利益のなかでもとりわけ、マイクロ乳化は、吸収を循環器系の代わりにリンパ系
に優先的に向けることによって増強されたバイオアベイラビリティーを実現し、これによ
って肝臓を迂回し、肝胆道循環における化合物の破壊を防止する。
少なくとも1種の両親媒性担体から形成されるミセルを含有し、ミセルは、約100nm
未満の平均直径を有する。より好ましい実施形態は、約50nm未満の平均直径を有する
ミセルを提供し、さらにより好ましい実施形態は、約30nm未満、またはさらに約20
nm未満の平均直径を有するミセルを提供する。
と認められる(GRAS)ステータスを有し、かつ本発明の化合物を可溶化することがで
き、溶液が複雑な水相(例えば、ヒト消化管において見出されるもの)と接触するとき、
より後の段階でマイクロ乳化することができることの両方であるものである。通常、これ
らの要件を満足させる両親媒性成分は、2〜20のHLB(親水親油バランス)値を有し
、これらの構造は、C−6〜C−20の範囲の直鎖脂肪族ラジカルを含有する。例は、ポ
リエチレングリコール化(polyethylene−glycolized)脂肪酸グ
リセリドおよびポリエチレングリコールである。
hyleneglycolyzed)脂肪酸グリセリド、例えば、完全または部分的に水
素付加した様々な植物性油から得られるものが含まれる。このような油は有利には、トリ
−、ジ−、およびモノ−脂肪酸グリセリド、ならびに対応する脂肪酸のジ−およびモノ−
ポリエチレングリコールエステルからなり、特に好ましい脂肪酸組成物は、カプリン酸4
〜10%、カプリン酸3〜9%、ラウリン酸40〜50%、ミリスチン酸14〜24%、
パルミチン酸4〜14%およびステアリン酸5〜15%を含む。別の有用なクラスの両親
媒性担体には、飽和もしくは一不飽和脂肪酸(SPAN−シリーズ)または対応するエト
キシ化類似体(TWEEN−シリーズ)を伴う部分的にエステル化されたソルビタンおよ
び/またはソルビトールが含まれる。
oglycol(全てGattefosse Corporation、Saint P
riest、Franceによって製造および配布されている)、PEG−モノ−オレエ
ート、PEG−ジ−オレエート、PEG−モノ−ラウレートおよびジ−ラウレート、レシ
チン、ポリソルベート80など(米国および世界中のいくつかの会社によって生産および
配布されている)を含めて、市販の両親媒性担体は特に有用であり得る。
の、リポソーム、ナノカプセル、微粒子、ミクロスフィア、脂質粒子、小胞などの使用に
よって起こり得る。特に、本発明の組成物は、脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフィ
ア、ナノ粒子などのいずれか中にカプセル化されて、送達のために製剤され得る。このよ
うな送達ビヒクルの製剤および使用は、公知および従来の技術を使用して行うことができ
る。
共有結合的に付着させることができ、毒性効果を伴わずにインビボで耐容性を示す(すな
わち、生体適合性である)ものである。適切なポリマーには、ポリエチレングリコール(
PEG)、ポリ乳酸(ポリラクチドとまた称される)、ポリグリコール酸(ポリグリコリ
ドとまた称される)、ポリ乳酸−ポリグリコール酸コポリマー、およびポリビニルアルコ
ールが含まれる。特定の実施形態において、ポリマーは、約100ダルトンもしくは12
0ダルトンから、約5,000ダルトンもしくは10,000ダルトンまで、または約3
00ダルトン〜約5,000ダルトンの分子量を有する。他の実施形態において、ポリマ
ーは、約100〜約5,000ダルトンの分子量を有し、または約300〜約5,000
ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールである。特定の実施形態において、ポ
リマーは、750ダルトンのポリエチレングリコール(PEG(750))である。ポリ
マーはまた、その中のモノマーの数によって定義し得る。本発明の好ましい実施形態は、
少なくとも約3種のモノマーのポリマーを利用し、このようなPEGポリマーは、3種の
モノマーからなる(ほぼ150ダルトン)。
メトキサゾリン(polymethoxazoline)、ポリエチルオキサゾリン、ポ
リヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリジメチルアクリル
アミド、および誘導体化セルロース、例えば、ヒドロキシメチルセルロースまたはヒドロ
キシエチルセルロースが含まれる。
キレン、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのポリマー、ポリビニルポリマ
ー、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびそのコポリマー、セルロース
、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、乳酸およびグリコール酸のポリマー、
ポリ無水物、ポリ(オルト)エステル、ポリ(酪酸)(poly(butic acid
))、ポリ(吉草酸)、ポリ(ラクチド−co−カプロラクトン)、多糖類、タンパク質
、ポリヒアルロン酸、ポリシアノアクリレート、ならびにそのブレンド、混合物、または
コポリマーからなる群より選択される生体適合性ポリマーを含む。
7つまたは8つのグルコース単位からなる環状オリゴ糖である。グルコース単位は、α−
1,4−グルコシド結合によって連結している。糖単位のいす形配座の結果として、全て
の第二級ヒドロキシル基(C−2、C−3における)は、環の1つの側面上に位置してお
り、一方、C−6における全ての第一級ヒドロキシル基は、他の側面上に配置されている
。その結果、外側の面は親水性であり、シクロデキストリンを水溶性とする。対照的に、
シクロデキストリンの空洞は、原子C−3およびC−5の水素によって、ならびにエーテ
ル様酸素で裏打ちされているため疎水性である。これらのマトリックスは、例えば、ステ
ロイド化合物、例えば、17α−エストラジオールを含めた種々の比較的疎水性の化合物
と共に複合体を形成することが可能となる(例えば、van Udenら、Plant
Cell Tiss. Org. Cult.、38巻:1−3−113(1994年)
を参照されたい)。複合体形成は、ファンデルワールス相互作用によって、および水素結
合形成によって起こる。シクロデキストリンの化学的性質の一般的概説について、Wen
z、Agnew. Chem. Int. Ed. Engl.、33巻:803〜82
2頁(1994年)を参照されたい。
る。例えば、水中のこれらの溶解度は、不溶性(例えば、トリアセチル−β−シクロデキ
ストリン)から147%可溶性(w/v)(G−2−β−シクロデキストリン)までの範
囲である。さらに、これらは、多くの有機溶媒中で可溶性である。シクロデキストリンの
特性により、様々な製剤構成要素の溶解度を増大または減少させることによって、これら
の溶解度の制御をすることができる。
、Parmeter(I)ら(米国特許第3,453,259号)およびGramera
ら(米国特許第3,459,731号)は、電気的中性のシクロデキストリンを記載した
。他の誘導体には、カチオン性特性を有するシクロデキストリン[Parmeter(I
I)、米国特許第3,453,257号]、不溶性架橋シクロデキストリン(Solms
、米国特許第3,420,788号)、およびアニオン性特性を有するシクロデキストリ
ン[Parmeter(III)、米国特許第3,426,011号]が含まれる。アニ
オン性特性を有するシクロデキストリン誘導体の中で、カルボン酸、亜リン酸、亜ホスフ
ィン酸(phosphinous acid)、ホスホン酸、リン酸、チオホスホン酸(
thiophosphonic acid)、チオスルフィン酸(thiosulphi
nic acid)、およびスルホン酸が、親シクロデキストリンに付加されてきた[P
armeter(III)、上述を参照されたい]。さらに、スルホアルキルエーテルシ
クロデキストリン誘導体は、Stellaらによって記載されてきた(米国特許第5,1
34,127号)。
からなる。リポソームは、膜タイプにより、およびサイズにより特性決定し得る。小型単
層小胞(small unilamellar vesicle)(SUV)は単一の膜
を有し、典型的には直径が0.02〜0.05μmの範囲であり、大型単層小胞(lar
ge unilamellar vesicle)(LUVS)は典型的には、0.05
μmより大きい。少層大型小胞(oligolamellar large vesic
le)および多層小胞(multilamellar vesicle)は、複数の通常
同心円状膜の層を有し、典型的には0.1μmより大きい。いくつかの非同心円状膜を有
するリポソーム、すなわち、より大型小胞内に含有されるいくつかのより小型小胞は、多
胞体小胞(multivesicular vesicle)と称される。
ソーム膜は、増大した運搬能力を有するリポソームを提供するように製剤される。代わり
にまたはさらに、本発明の化合物は、リポソームのリポソーム二重層中に含有し得、また
はリポソームのリポソーム二重層上に吸着し得る。本発明のオリゴマーは、脂質界面活性
剤(lipid surfactant)と共に凝集させ、リポソームの内側空間内に運
んでもよい。これらの場合、リポソーム膜は、活性剤−界面活性剤凝集物の破壊効果に抵
抗するように製剤される。
カプセル化された内部空間中に伸長し、脂質二重層の外部から周囲の環境中に伸長するよ
うに、リポソームの脂質二重層は、ポリエチレングリコール(PEG)で誘導体化された
脂質を含有する。
性剤の凝集物(例えば、目的とする活性剤を含有する乳剤またはミセル)は、本発明によ
るリポソームの内部空間内に捕捉し得る。界面活性剤は、活性剤を分散および可溶化する
ように作用し、これらに限定されないが、変化する鎖長(例えば、約C14〜約C20)
の生体適合性リゾホスファチジルコリン(LPG)を含めた任意の適切な脂肪族、脂環式
または芳香族の界面活性剤から選択され得る。ポリマー誘導体化脂質は、ミセル/膜融合
を阻害するように作用し、界面活性剤分子へポリマーを加えることによって界面活性剤の
CMCを減少させ、ミセル形成を助長するため、ポリマー誘導体化脂質、例えば、PEG
−脂質をまた、ミセル形成のために利用し得る。好ましいのは、マイクロモル濃度範囲の
CMOを有する界面活性剤である。より高いCMCの界面活性剤を利用して、本発明のリ
ポソーム内に捕捉されたミセルを調製し得る。
って調製し得る。例えば、米国特許第4,235,871号;公開されたPCT出願WO
96/14057;New RRC, Liposomes:A practical
approach、IRL Press、Oxford(1990年)、33〜104頁
;Lasic DD, Liposomes from physics to app
lications、Elsevier Science Publishers BV
、Amsterdam、1993年を参照されたい。例えば、リポソーム中で望ましい誘
導体化された脂質の最終モルパーセントに相当する脂質濃度で、予め形成されたリポソー
ムを脂質グラフトポリマーから構成されるミセルに曝露させることになどによって、親水
性ポリマーで誘導体化した脂質を予め形成されたリポソーム中に拡散させることによって
、本発明のリポソームは調製し得る。親水性ポリマーを含有するリポソームはまた、当技
術分野において公知のように、均質化、脂質領域水和(lipid−field hyd
ration)、または押出技術によって形成することができる。
分子を容易に可溶化する他の低CMCの界面活性剤(ポリマーグラフト脂質を含めた)中
で超音波処理によって最初に分散させる。次いで、このように得られた活性剤のミセル懸
濁物を使用して、適切なモルパーセントのポリマーグラフト脂質、またはコレステロール
を含有する乾燥した脂質試料を再水和させる。次いで、脂質および活性剤懸濁物を、当技
術分野において公知のような押出技術を使用してリポソームに形成し、このように得られ
たリポソームを、標準的なカラム分離によってカプセル化されていない溶液から分離する
。
を有するように調製される。1つの有効なサイジング方法は、選択した均質な孔径を有す
る一連のポリカーボネート膜を通してリポソームの水性懸濁物を押し出すことを伴い、膜
の孔径は、その膜を通す押出によって生成したリポソームの最も大きなサイズにおおよそ
相当する。例えば、米国特許第4,737,323号(1988年4月12日)を参照さ
れたい。特定の実施形態において、試薬、例えば、DharmaFECT(登録商標)お
よびLipofectamine(登録商標)を利用して、細胞中にポリヌクレオチドま
たはタンパク質を導入し得る。
節剤の存在によって決まる。例えば、胃におけるように低pHにおいてのみ、または腸に
おけるようにより高いpHで放出するpH感受性コーティングを使用して、例えば、放出
をpH依存性であるように操作することができる。腸溶性コーティングを使用して、胃を
通過する後まで放出が起こることを防止することができる。複数のコーティング、または
異なる材料中にカプセル化されたシアナミドの混合物を使用して、胃における最初の放出
、それに続く腸におけるその後の放出を得ることができる。放出はまた、水の取込みまた
はカプセルからの拡散による薬物の放出を増大させることができる、塩またはポア形成剤
を含むことによって操作することができる。薬物の溶解度を改変させる賦形剤をまた使用
して、放出速度を制御することができる。マトリックスの分解またはマトリックスからの
放出を増強する薬剤をまた組み込むことができる。これらは、化合物によって、薬物に加
え、別々の相として加えることができ(すなわち、微粒子として)、またはポリマー相に
同時溶解することができる。殆どの場合、量は、0.1〜30パーセント(w/wポリマ
ー)であるべきである。分解増強剤のタイプには、無機塩、例えば、硫酸アンモニウムお
よび塩化アンモニウム、有機酸、例えば、クエン酸、安息香酸、およびアスコルビン酸、
無機塩基、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、および
水酸化亜鉛、ならびに有機塩基、例えば、硫酸プロタミン、スペルミン、コリン、エタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミン、ならびに界面活性剤、
例えば、Tween(登録商標)およびPluronic(登録商標)が含まれる。マト
リックスに微小構造を加えるポア形成剤(すなわち、水溶性化合物、例えば、無機塩およ
び糖)を、微粒子として加える。範囲は典型的には、1〜30パーセント(w/wポリマ
ー)である。
きる。例えば、粒子を粘膜の接着性ポリマーでコーティングすることによって、または封
入材料として粘膜の接着性ポリマーを選択することによって、これは達成することができ
る。例には、遊離カルボキシル基を有する大部分のポリマー、例えば、キトサン、セルロ
ース、特に、ポリアクリレートが含まれる(本明細書において使用する場合、ポリアクリ
レートは、アクリレート基および修飾されたアクリレート基、例えば、シアノアクリレー
トおよびメタアクリレートを含むポリマーを指す)。
ように製剤され得るか、あるいはこれらによって放出されるように適合され得る。特定の
態様において、インプラントは、オリゴマーでコーティングまたは別の方法で処理し得る
。例えば、ヒドロゲル、または他のポリマー、例えば、生体適合性および/または生分解
性ポリマーを使用して、インプラントを本発明の組成物でコーティングし得る(すなわち
、組成物は、ヒドロゲルまたは他のポリマーを使用することによって医療デバイスと共の
使用のために適合し得る)。医療デバイスを薬剤でコーティングするためのポリマーおよ
びコポリマーは、当技術分野において周知である。インプラントの例には、これらに限定
されないが、ステント、薬物溶出ステント、縫合糸、プロテーゼ、血管カテーテル、透析
カテーテル、血管移植片、人工心臓弁、心臓ペースメーカー、埋め込み式電気除細動器、
IV針、接骨(bone setting)および骨形成のためのデバイス、例えば、ピ
ン、ネジ、プレート、および他のデバイス、ならびに創傷治癒のための人工組織マトリッ
クスが含まれる。
、ヒトまたは動物用の薬における使用のために、他の医薬から類推して任意の好都合な方
法における投与のために製剤され得る。アンチセンスオリゴマーおよびこれらの対応する
製剤は、筋ジストロフィーの処置において、単独で、または他の治療ストラテジ、例えば
、筋芽細胞移植、幹細胞治療、アミノグリコシド抗生物質、プロテアソーム阻害剤の投与
、および上方調節治療(例えば、ユートロフィン(ジストロフィン常染色体パラログ)の
上方調節)と組み合わせて投与され得る。
易に決定することができるため、記載される投与経路はガイドとしてのみ意図される。イ
ンビトロおよびインビボの両方での細胞中への新規な機能的遺伝物質を導入するための複
数のアプローチが試みられてきた(Friedmann(1989年)、Science
、244巻:1275〜1280頁)。これらのアプローチは、修飾されたレトロウイル
ス中に発現する遺伝子の組み込み(Friedmann(1989年)同上;Rosen
berg(1991年)Cancer Research、51巻(18号)、supp
l.:5074S〜5079S頁);非レトロウイルスベクター(例えば、アデノ随伴ウ
イルスベクター)中への組み込み(Rosenfeldら(1992年)、Cell、6
8巻:143〜155頁;Rosenfeldら(1991年)、Science、25
2巻:431〜434頁);またはリポソームを介した異種性プロモーター−エンハンサ
ーエレメントに連結している導入遺伝子の送達(Friedmann(1989年)、同
上;Brighamら(1989年)、Am. J. Med. Sci.、298巻:
278〜281頁;Nabelら(1990年)、Science、249巻:1285
〜1288頁;Hazinskiら(1991年)、Am. J. Resp. Cel
l Molec. Biol.、4巻:206〜209頁;およびWangおよびHua
ng(1987年)、Proc. Natl. Acad. Sci.(USA)、84
巻:7851〜7855頁);リガンド特異的なカチオンベースの輸送系へのカップリン
グ(WuおよびWu(1988年)、J. Biol. Chem.、263巻:146
21〜14624頁)、またはネイキッドDNA発現ベクターの使用(Nabelら(1
990年)、同上);Wolffら(1990年)、Science、247巻:146
5〜1468頁)を含む。組織中への導入遺伝子の直接注射は、局在化された発現のみを
生じさせる(Rosenfeld(1992年)、同上);Rosenfeldら(19
91年)、同上;Brighamら(1989年)、同上;Nabel(1990年)、
同上;およびHazinskiら(1991年)、同上)。Brighamらのグループ
(Am. J. Med. Sci.(1989年)、298巻:278〜281頁およ
びClinical Research(1991年)、39頁(アブストラクト))は
、DNAリポソーム複合体の静脈内または気管内投与に続く、マウスの肺のインビボでの
トランスフェクションのみを報告している。ヒト遺伝子治療手順の総論の一例は、And
erson、Science(1992年)256巻:808〜813頁である。
本発明はまた、遺伝学的疾患を有する患者の処置のためのキットを提供し、キットは、
その使用のための指示書と一緒に、適切な容器中にパッケージされた、少なくとも1つの
アンチセンス分子(例えば、配列番号1〜12、46および47に示されたアンチセンス
オリゴマー)を含む。キットはまた、周辺的試薬、例えば、緩衝液、安定剤などを含有し
得る。当技術分野の当業者は、上記の方法の適用は、多くの他の疾患の処置における使用
に適したアンチセンス分子を同定するために広範な適用を有することを認識すべきである
。
添付の特許請求の範囲の精神または範囲を逸脱することなく、特定の変更および修正をそ
れに行い得ることは、本発明の教示に鑑みて当業者には容易に明らかであろう。下記の実
施例は、限定のためではなく例示としてのみ提供する。当業者は、本質的に同様の結果を
得るために変更または修正することができる種々の重大でないパラメーターを容易に認識
する。
細胞および組織培養処理の条件
ヒト横紋筋肉腫細胞(ATCC、CCL−136;RD細胞)を、組織培養処理したT
75フラスコ(Nunc)中に、L−グルタミン(HyClone)、10%ウシ胎仔血
清、および1%ペニシリン−ストレプトマイシン抗生剤溶液(CelGro)を有する2
4mLの温めたDMEM内に1.5×106個の細胞/フラスコで播種した。24時間後
、培地を吸引し、細胞を温めたPBS中で一回洗浄し、新鮮な培地を加えた。細胞を5.
0%CO2にて37℃のインキュベーター中で80%コンフルエンスまで増殖させ、トリ
プシンを使用して収集した。凍結乾燥したホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(
PMO)を、ヌクレアーゼ非含有水に概ね0.5mM〜2.0mMで再懸濁した。モル濃
度を確認するために、NanoDrop2000分光光度計(Thermo Scien
tific)を使用して、PMO溶液を測定した。PMOを、製造者の指示書によってヌ
クレオポレーション、およびSGキット(Lonza)を使用してRD細胞に送達した。
PMOを、示されるような様々な濃度(例えば、2.5マイクロモル濃度、5マイクロモ
ル濃度、10マイクロモル濃度、12.5マイクロモル濃度、20マイクロモル濃度およ
び25マイクロモル濃度)で試験した。細胞を、12または24ウェルプレートのウェル
(n=2または3)毎に約2〜3×105個の細胞でヌクレオポレーション後に24時間
インキュベートし、次いで、下記のようなRNA抽出に供した。
l)中で培養した。様々な濃度でのPMOのヌクレオポレーションを、上記のRD細胞に
ついて記載されている通りに行なった。次いで、細胞を、PromoCell増殖培地中
で12ウェルプレートの3連ウェルに蒔き、下記のようなRNA抽出の前に24時間イン
キュベートした。
RNAは、GE HealthcareからのRNAspin96ウェルRNA単離キ
ットを使用してPMO処理した細胞(RD細胞または初代ヒト筋芽細胞)から抽出し、標
準的な技術および下記のプライマー対を使用してネステッドまたは非ネステッドのいずれ
かのRT−PCRに供した。外側プライマー:フォワード5’−CAATGCTCCTG
ACCTCTGTGC−3’(配列番号40)、リバース5’−GCTCTTTTCCA
GGTTCAAGTGG−3’(配列番号41);内側プライマー:フォワード5’−G
TCTACAACAAAGCTCAGGTCG−3’(配列番号42)、リバース5’−
GCAATGTTATCTGCTTCCTCCAACC−3’(配列番号43)。一部の
場合において、内側プライマーを使用して非ネステッドPCRを実施した。エキソンスキ
ッピングをゲル電気泳動によって、またはCaliper LabChipバイオアナラ
イザーを使用して測定し、エキソンスキッピング%(すなわち、完全長PCR産物に対す
るエキソンスキッピングされた生成物のバンド強度)を、図3〜6において示すようにグ
ラフ化した。
調製
ルホリノサブユニットは、示されているように対応するリボヌクレオシド(ribinu
cleoside)(1)から調製されてもよい。モルホリノサブユニット(2)は、適
切な保護基前駆体、例えば塩化トリチルとの反応によって任意選択で保護されてよい。3
’保護基は、より詳細に以下に記載する固体オリゴマー合成の間に一般に除去される。塩
基対合部分は、固相オリゴマー合成のために適切に保護されてよい。適切な保護基として
、アデニンおよびシトシンのためのベンゾイル、グアニンのためのフェニルアセチル、な
らびにヒポキサンチン(I)のためのピバロイルオキシメチルが挙げられる。ピバロイル
オキシメチル基は、ヒポキサンチン複素環式塩基のN1位に導入され得る。保護されてい
ないヒポキサンチンサブユニットが使用されてもよいが、活性化反応における収率は、塩
基が保護されているとき、はるかに優れている。他の適切な保護基として、参照により本
明細書においてその全体が組み込まれている米国特許第8,076,476号に開示され
ているものが挙げられる。
5b)を有するモルホリノサブユニットを結果として生じる。R1および/またはL1部
分は、P−O結合の形成後に、またはサブユニットがオリゴマーに組み込まれた後にも、
複素環式環Zに設けられてもよいことに留意すべきである。
多くの方法を使用して調製され得る。モルホリノ部分とのカップリングが次いで先に概説
したように進行する。
固相オリゴマー合成に使用され得る。かかる方法は、当技術分野において周知である。簡
潔には、構造5aまたは5bの化合物は、5’端で修飾されて、固体支持体へのリンカー
を含有していてよい。一旦支持されたら、5aまたは5bの保護基(例えば、3’端にお
けるトリチル))は除去されて、遊離アミンが構造5aまたは5bの第2の化合物(また
はその類似体)の活性化されたリン部分と反応する。この順序は、所望の長さのオリゴが
得られるまで繰り返される。末端の3’端における保護基は、除去されても、3’修飾が
望まれる場合には残されても、いずれであってもよい。オリゴは、多くの方法、例えば固
体支持体との連結を切断する塩基での処理を使用して固体支持体から除去され得る。
施例において、より詳細に記載されている。
モルホリノオリゴマーの調製
本発明の化合物の調製を、以下のプロトコールを使用して実施する:
トリチルピペラジンフェニルカルバメート35の調製(図2Aおよび2B):化合物1
1のジクロロメタン冷却懸濁物(6mL/g 11)に、炭酸カリウム(3.2当量)の
水溶液(4mL/g炭酸カリウム)を添加した。この2相混合物に、クロロギ酸フェニル
(1.03当量)のジクロロメタン溶液(2g/gクロロギ酸フェニル)をゆっくり添加
した。反応混合物を20℃に加温した。反応が完了したら(1〜2時間)、層を分離した
。有機層を水で洗浄し、無水炭酸カリウムで乾燥させた。生成物35をアセトニトリルか
ら結晶化によって単離した。
2−ピロリジノン(32mL/g水素化ナトリウム)に懸濁した。この懸濁物にトリエチ
レングリコール(10.0当量)および化合物35(1.0当量)を添加した。得られた
スラリーを95℃に加熱した。反応が完了したら(1〜2時間)、混合物を20℃に冷却
した。この混合物に、30%ジクロロメタン/メチルtert−ブチルエーテル(v:v
)および水を添加した。生成物を含有する有機層を、水性NaOH、水性コハク酸、およ
び飽和水性塩化ナトリウムで連続して洗浄した。生成物36をジクロロメタン/メチルt
ert−ブチルエーテル/ヘプタンから結晶化によって単離した。
無水コハク酸(2.0当量)およびDMAP(0.5当量)を添加した。混合物を50℃
に加熱した。反応が完了したら(5時間)、混合物を20℃に冷却し、水性NaHCO3
でpH8.5に調整した。メチルtert−ブチルエーテルを添加し、生成物を水性層に
抽出した。ジクロロメタンを添加し、混合物を水性クエン酸でpH3に調整した。生成物
を含有する有機層をpH=3のクエン酸塩緩衝液と飽和水性塩化ナトリウムとの混合物で
洗浄した。この37のジクロロメタン溶液を、単離せずに化合物38の調製に使用した。
ルボン酸イミド(HONB)(1.02当量)、4−ジメチルアミノピリジン(DMAP
)(0.34当量)、次いで1−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボ
ジイミド塩酸塩(EDC)(1.1当量)を添加した。混合物を55℃に加熱した。反応
が完了したら(4〜5時間)、混合物を20℃に冷却し、1:1の0.2Mクエン酸/ブ
ラインおよびブラインで連続して洗浄した。ジクロロメタン溶液を、アセトン、次いでN
,N−ジメチルホルムアミドへの溶媒交換に供し、生成物をアセトン/N,N−ジメチル
ホルムアミドから飽和水性塩化ナトリウムへの沈殿によって単離した。粗生成物を水中で
数回再スラリー化し、残存するN,N−ジメチルホルムアミドおよび塩を除去した。
サブユニットの組み込みに使用した手順によって、ジメチルイミダゾリジノン(DMI)
中で実施した。
60μm)のガラスフリット、オーバーヘッドスターラ、およびTeflon三方栓を備
えて、フリットを通してのN2のバブリングまたは真空抽出を可能にする、シラン処理さ
れたジャケット付きペプチド容器(ChemGlass、NJ、USA)で実施した。
媒/溶液抽出との2つの基本操作からなる。樹脂流動化では、フリットを通してのN2の
上方への流れが可能になるように栓を位置付けし、特定の樹脂処理/洗浄液を反応器に添
加して、浸透させて、樹脂を完全に湿潤させた。次いで、混合を開始し、樹脂スラリーを
、特定の時間混合した。溶媒/溶液抽出では、混合およびN2流を停止し、真空ポンプを
始動させ、次いで廃棄物への樹脂処理/洗浄液の排出を可能にするように栓を位置付けた
。樹脂処理/洗浄液の全容量は、別途記述のない限り、15mL/g樹脂であった。
00〜200メッシュ、約1.0mmol/g(窒素置換を基準にしたローディング量)
;75g、1当量、Polymer Labs、UK、部品#1464−X799)に、
1−メチル−2−ピロリジノン(NMP;20ml/g樹脂)を添加し、1〜2時間混合
しながら樹脂を膨潤させた。膨潤溶媒の排出後、樹脂をジクロロメタン(2×1〜2分)
、25%イソプロパノール/ジクロロメタン中の5%ジイソプロピルエチルアミン(2×
3〜4分)およびジクロロメタン(2×1〜2分)で洗浄した。最終洗浄液の排出後、樹
脂を、ジスルフィドアンカー34の1−メチル−2−ピロリジノン溶液(0.17M;1
5mL/g樹脂、約2.5当量)で処理し、この樹脂/試薬混合物を45℃で60時間加
熱した。反応が完了したら、加熱を止め、アンカー溶液を排出し、樹脂を1−メチル−2
−ピロリジノン(4×3〜4分)およびジクロロメタン(6×1〜2分)で洗浄した。樹
脂を10%(v/v)ジエチルジカルボネートのジクロロメタン溶液(16mL/g;2
×5〜6分)で処理し、次いでジクロロメタン(6×1〜2分)で洗浄した。樹脂39(
図4を参照されたい)をN2流下で1〜3時間乾燥し、次いで真空下で一定重量(±2%
)まで乾燥した。収率:元の樹脂重量の110〜150%。
ング(潜在的に利用可能な反応性部位の数)を、樹脂1gあたりのトリフェニルメチル(
トリチル)基の数に関する分光アッセイにより決定する。
し、約5mLのジクロロメタン中2%(v/v)トリフルオロ酢酸を添加する。内容物を
穏やかな旋回により混合し、次いで30分間静置させる。容量をさらなるジクロロメタン
中2%(v/v)トリフルオロ酢酸で25mLに増やし、内容物を十分に混合する。容積
式ピペットを使用して、トリチル含有溶液(500μL)のアリコートを10mLメスフ
ラスコに移し、容量をメタンスルホン酸で10mLに増やす。
測定し、樹脂のローディングを、適切な容量、希釈、吸光率(ε:41μmol−1cm
−1)および樹脂重量を使用して、樹脂1g当たりのトリチル基(μmol/g)で算出
する。このアッセイを三連で実施し、平均のローディングを算出する。
グを有する樹脂を提供する。ジスルフィドアンカー組み込みステップを室温で24時間実
施すると、300〜400μmol/gのローディングが得られた。
るものと同じ設定および容量を使用して、Tailを固体支持体に導入することができる
。アンカーローディング樹脂を酸性条件下でまず脱保護し、得られた材料を中和した後カ
ップリングした。カップリングステップでは、ジスルフィドアンカー溶液の代わりに、3
8(0.2M)の、4−エチルモルホリン(NEM、0.4M)を含有するDMI溶液を
使用した。45℃で2時間の後、樹脂39を25%イソプロパノール/ジクロロメタン中
の5%ジイソプロピルエチルアミンで2回、DCMで1回洗浄した。この樹脂に、無水安
息香酸(0.4M)およびNEM(0.4M)の溶液を添加した。25分後、反応器のジ
ャケットを室温まで冷却し、樹脂を、25%イソプロパノール/ジクロロメタン中の5%
ジイソプロピルエチルアミンで2回、そしてDCMで8回洗浄した。樹脂40を濾過し、
高真空下で乾燥した。樹脂40のローディングを、Tailのローディングにおいて使用
した、元のアミノメチルポリスチレン−ジスルフィド樹脂39のローディングであると定
義する。
(部品#3980270)において、Gilson AMS−422自動ペプチド合成装
置にて調製した。水流のためのチャネルを備えたアルミニウムブロックを、合成装置に据
えたカラムの周りに設置した。AMS−422は、代替的には、試薬/洗浄溶液を添加し
、特定の時間保持し、真空を使用してカラムを排出させる。
いローディングのアミノメチルポリスチレン−ジスルフィド樹脂が好ましい。より長いオ
リゴマーには、300〜400μmol/g樹脂のローディングのアミノメチルポリスチ
レン−ジスルフィド樹脂が好ましい。5’−Tailを含む分子が望ましい場合、Tai
lでローディングされた樹脂を、同じローディングガイドラインで選択する。
脱トリチル化溶液:4:1ジクロロメタン/アセトニトリル中の10%のシアノ酢酸(
w/v);中和溶液:3:1ジクロロメタン/イソプロパノール中の5%のジイソプロピ
ルエチルアミン;カップリング溶液:0.18M(または20サブユニットより長く成長
したオリゴマーについては0.24M)の所望の塩基および連結型の活性化されたモルホ
リノサブユニット、ならびに1,3−ジメチルイミダゾリジノン中の0.4MのN−エチ
ルモルホリン。異なる試薬溶液洗浄液を分離する移行洗浄液として、ジクロロメタン(D
CM)を使用した。
−ジスルフィド樹脂(またはTail樹脂)を含有する各カラムに、2mLの1−メチル
−2−ピロリジノンを添加し、室温で30分間置いた。2mLのジクロロメタンで2回洗
浄した後、以下の合成サイクルを使用した:
ように、個々のオリゴマーの順序を合成装置にプログラムした。カラム内のオリゴマーが
その最後のサブユニットの組み込みを完了したら、カラムをブロックから除去し、0.8
9Mの4−エチルモルホリンを含有する4−メトキシトリフェニルメチルクロリド(DM
I中0.32M)から構成されるカップリング溶液によって手動で最後のサイクルを実施
した。
、2mLの1−メチル−2−ピロリジノンで8回洗浄した。1−メチル−2−ピロリジノ
ン中、0.1Mの1,4−ジチオスレイトール(DTT)および0.73Mのトリエチル
アミンからなる切断溶液を1mL添加し、カラムに蓋をして、室温で30分間置いた。そ
の後、この溶液を、12mLのWheatonバイアル中にドレインした。大幅に収縮し
た樹脂を、300μLの切断溶液で2回洗浄した。この溶液に、4.0mLの濃水性アン
モニア(−20℃で保存)を添加し、(Teflonで裏打ちしたスクリューキャップで
)バイアルにしっかりと蓋をし、混合物を旋回させて溶液を混合した。バイアルを45℃
のオーブンに16〜24時間設置し、塩基および骨格保護基の切断を行った。
まで冷却させた。この溶液を、20mLの0.28%水性アンモニアで希釈し、Macr
oprep HQ樹脂(BioRad)を含有する2.5×10cmのカラムに通した。
塩勾配(A:0.28%アンモニアおよびB:0.28%アンモニア中の1M塩化ナトリ
ウム;60分で0〜100%のB)を使用して、メトキシトリチル含有ピークを溶離した
。合わせた画分をプールし、所望の生成物に応じてさらに加工した。
した画分を1MのH3PO4で処理してpHを2.5まで下げた。最初の混合の後、試料
を室温で4分間置き、このとき、2.8%アンモニア/水でpH10〜11に中和する。
生成物を、固相抽出(SPE)により精製した。
M(Rohm and Haas;Philadelphia、PA)(3mL)を20
mLのフリット状カラム(BioRad Econo−Pacクロマトグラフィカラム(
732−1011))に充填し、樹脂を3mLの以下:0.28%NH4OH/80%ア
セトニトリル;0.5M NaOH/20%エタノール;水;50mM H3PO4/8
0%アセトニトリル;水;0.5NaOH/20%エタノール;水;0.28%NH4O
H;ですすぐ。
3〜6mLの0.28%水性アンモニアで3回すすいだ。Wheatonバイアル(12
mL)をカラムの下に設置し、2mLの0.28%水性アンモニア中45%アセトニトリ
ルで2回洗浄することによって、生成物を溶離した。
毛状の白色粉末を生成させた。試料を水に溶解し、シリンジを使用して0.22μフィル
タ(Pall Life Sciences、Acrodisc 25mmシリンジフィ
ルタおよび0.2マイクロメートルのHT Tuffrynメンブラン)を通して濾過し
、UV分光光度計にて光学密度(OD)を測定して、存在するオリゴマーのOD単位を決
定し、分析用の試料を分配した。次いで、溶液をWheatonバイアルに戻して設置し
、凍結乾燥した。
て、精製物における画分の組成を決定し、オリゴマーの正体のための証拠(分子量)を提
供した。試料をマトリクスとしての3,5−ジメトキシ−4−ヒドロキシ桂皮酸(シナピ
ン酸)、3,4,5−トリヒドロキシアセトフェノン(THAP)またはアルファ−シア
ノ−4−ヒドロキシ桂皮酸(HCCA)の溶液で希釈した後、試行した。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0391 H44A(−8+15)、配列番号4(5’−GATCTGTCAAAT
CGCCTGCAGGT−3’);実施例8および9において使用した。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0392 H44A(−7+15)、配列番号5(5’−GATCTGTCAAAT
CGCCTGCAGG−3’);実施例8および9に記載されているように使用した。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0393 H44A(−6+15)、配列番号6(5’−GATCTGTCAAAT
CGCCTGCAG−3’);実施例8および9に記載されているように使用した。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0394 H44A(−8+17)、配列番号7(5’−CAGATCTGTCAA
ATCGCCTGCAGGT−3’);実施例8および9に記載されているように使用し
た。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0008 H44A(−7+17)、配列番号1(5’−CAGATCTGTCAA
ATCGCCTGCAGG−3’);実施例8および9に記載されているように使用した
。
実施例1に記載されているプロトコールを使用して、以下のPMOを合成し:NG−1
3−0395 H44A(−6+17)、配列番号8(5’−CAGATCTGTCAA
ATCGCCTGCAG−3’);実施例8および9に記載されているように使用した。
エキソン44スキッピング
ヒトジストロフィンエキソン44を標的とする一連のアンチセンスオリゴマーを設計し
、以下のように合成した:
することによって、エキソンスキッピングの有効性について評価した。これらの実験にお
いて、H44A(−06+14)およびH44A(+85+104)(US8,232,
384;それぞれ配列番号167および165)、ならびにH44A(−06+20)、
H44A(−09+17)、H44A(+59+85)およびH44A(+65+90)
(WO2011/057350;それぞれ配列番号68、220、54および10)に対
応する公開されたアンチセンスオリゴマーを比較オリゴマーとして使用した。図3に示す
ように、オリゴマーH44A(−07+17)(配列番号1)は、公知の配列と比較して
、RD細胞においてエキソン44スキッピングを誘発するのに高度に有効であった。図4
に示すように、H44A(+62+89)(配列番号11)は、当技術分野において公知
の他の高度に活性なアンチセンスオリゴヌクレオチドと比較して、培養したRD細胞にお
いてエキソン44スキッピングを誘発するのに高度に有効であった。
初代ヒト筋芽細胞におけるエキソン44スキッピング
実施例8に記載されている上記結果に基づいて、さらなるオリゴマーを設計し、初代ヒ
ト筋芽細胞において試験した。当技術分野において公知の追加の配列を、新たに設計した
オリゴマーとの比較対象として分析に含めた(H44A(−10+15)およびH44A
(−20+5);それぞれ配列番号44および45)。これらの配列は、PCT公開WO
/2010/048586において配列番号4および2として開示されている。図5〜6
に示すように、H44A(−07+17)として定義された標的領域内で入れ子になって
いる一連のオリゴマーは、全て、当技術分野において公知の配列と比較して比較的高いレ
ベルでエキソン44スキッピングを誘発する能力を有する。好ましいオリゴマーは、実施
例2〜7において先に示されている(それぞれ配列番号4、5、6、7、1および8)。
または特許出願が特におよび個々に参照により組み込まれていることが示されるかのよう
に参照により本明細書に組み込まれている。
Claims (1)
- 本明細書に記載の発明。
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