JP2018538302A - ペプチドオリゴヌクレオチド複合体 - Google Patents

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Abstract

本明細書ではペプチド−オリゴマー−複合体が提供される。本明細書では、中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、本明細書に記載のペプチド−オリゴマー−複合体を対象に投与することを含む、方法も提供される。特定の実施形態では、前記筋肉疾患がデュシェンヌ型筋ジストロフィーである。特定の実施形態では、前記ウイルス感染が、マールブルグウイルス、エボラウイルス、インフルエンザウイルス、及びデングウイルスから選択されるウイルスによって引き起こされる。【選択図】なし

Description

配列表
本出願は、コンピュータ可読フォーマットの配列表と一緒に出願されている。配列表は、サイズが4,076バイトである2016年12月13日に作成された586558SPT−002PC_SL.txtという名前が付けられたファイルとして提供されている。配列表のコンピュータ可読フォーマットにおける情報は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
関連出願
本出願は、2015年12月15日に出願された米国仮特許出願第62/267,723号の優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景
アンチセンス技術は、選択的スプライシング産物を含む1つ以上の特定の遺伝子産物の発現を調節するための手段を提供し、多数の治療、診断、及び研究の用途において比類なく有用である。アンチセンス技術の背後にある原理は、標的核酸にハイブリダイズするアンチセンス化合物、例えば、オリゴヌクレオチドが、多数のアンチセンス機構のいずれか1つを介して転写、スプライシングまたは翻訳などの遺伝子発現活性を調節することである。アンチセンス化合物の配列特異性は、それらを、標的検証及び遺伝子機能化のためのツールとして、ならびに疾患に関与する遺伝子の発現を選択的に調節するための治療法として魅力的にする。
アンチセンス技術の分野において著しい進歩がなされているが、改善されたアンチセンスまたはアンチジーン性能を有するオリゴヌクレオチド、及びペプチド−オリゴヌクレオチド−複合体に対する技術の必要性が依然として存在する。そのような改善されたアンチセンスまたはアンチジーン性能には、少なくとも、例えば、より低い毒性、配列選択性を損なうことのないDNA及びRNAに対するより強い親和性、改善された薬物動態及び組織分布、改善された細胞送達、ならびにインビボ分布における信頼性及び制御可能性が含まれる。
概要
本明細書ではペプチド−オリゴマー−複合体が提供される。また本明細書では、疾患の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
したがって、一態様では、式Iのペプチド−オリゴヌクレオチド−複合体:

(I)
またはその薬学的に許容可能な塩(式中、R、R、R、R、及びzは本明細書で定義されている通りである)が本明細書で提供される。
一実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Iaのペプチド−オリゴマー−複合体:

(Ia)
またはその薬学的に許容可能な塩(式中、R、R、R、R、R12、及びzは本明細書で定義されている通りである)である。
別の実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Ibのペプチド−オリゴマー−複合体:

(Ib)
またはその薬学的に許容可能な塩(式中、R、R、R、R、R12、及びzは本明細書で定義されている通りである)である。
更に別の実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Icのペプチド−オリゴマー−複合体:

(Ic)
またはその薬学的に許容可能な塩(式中、R、R、R、R12、及びzは本明細書で定義されている通りである)である。
別の態様では、中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体を対象に投与することを含む、方法が本明細書で提供される。
PPMO−5及びPPMO−1を調製するために使用される一般的な合成スキームを示している。 PPMO−4を調製するために使用される一般的な合成スキームを示している。 本明細書に記載の他のリンカーと比較した場合に、PEG−3リンカーのエクソン23スキッピング%が、改善された有効性を有することを示している(QC=大腿四頭筋、HT=心臓、DP=横隔膜)。 PPMO−8と比較した場合に、Apaリンカーまたは全Dアミノ酸のエクソン23スキッピング%が、改善された有効性を有することを示している。 PPMO−2及びPPMO−8と比較したPEG−3リンカー化合物の有効性を比較している。 本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の様々な投薬レベルでのBUN(血中尿素窒素)レベルを示している。BUNレベルは、PPMO−8と比較して増大する。 本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の様々な投薬レベルでのALT(アラニンアミノトランスフェラーゼ)、アルカリホスファターゼ、トリグリセリド、クレアチニン、及びAST(アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ)の血清化学レベルを示している(破線/影領域は、内部未治療データベースからの平均及びSDをそれぞれ表している)。 本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の様々な投薬レベルでの塩化物、リン、カリウム、及びナトリウムの血清化学レベルを示している(破線/影領域は、内部未治療データベースからの平均及びSDをそれぞれ表している)。 本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の様々な投薬レベルでのKIM−1のレベルを示している(破線/影領域は、内部未治療データベースからの平均及びSDをそれぞれ表している)。 PPMO−4、PPMO−2、及びPPMO−8のエクソン23スキッピング%及びKIM−1レベルを比較している。
詳細な説明
本明細書ではペプチド−オリゴマー−複合体が提供される。本明細書では、疾患の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、本開示のペプチド−オリゴヌクレオチド−複合体を対象に投与することを含む、方法も提供される。本明細書に記載されたオリゴマー、及びそれによりペプチド−オリゴマー−複合体は、天然または非修飾オリゴヌクレオチドと比べて、配列選択性を損なうことなくDNA及びRNAに対してより強い親和性を示す。いくつかの実施形態では、本開示のオリゴマーは、RNaseHによる切断を最小化または防止する。いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーはRNaseHを活性化しない。
本明細書に記載のペプチドは、それらの対応するペプチド−オリゴマー−複合体に、より低い毒性を付与し、オリゴマーの活性を向上させ、薬物動態及び組織分布を改善し、細胞送達を改善し、インビボ分布における信頼性及び制御可能性を付与する。
定義
本開示を説明するために使用される様々な用語の定義を以下に列挙する。これらの定義は、個別にまたはより大きな群の一部としてのいずれかで、特定の場合に他に限定されない限り、それらが本明細書及び特許請求の範囲を通して使用されているように用語に適用される。
「約」という用語は、当業者によって理解され、それが使用される文脈である程度変動するであろう。量、一次的な継続時間などのような測定可能な値を指すときに本明細書で使用される場合、「約」という用語は、特定された値から±5%、±1%、及び±0.1%を含む±20%または±10%の変化を包含することを意味するが、その理由は、そのような変化は開示された方法を実施するのに適切であるからである。
「アルキル」という用語は、所定の実施形態では、1〜6個、または1〜8個の炭素原子をそれぞれ含有する飽和、直鎖または分枝鎖炭化水素部分を指す。C1〜6−アルキル部分の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、tert−ブチル、ネオペンチル、n−ヘキシル部分が含まれるがこれらに限定されず;C1〜8−アルキル部分の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、tert−ブチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、ヘプチル、及びオクチル部分が含まれるがこれらに限定されない。
アルキル置換基における炭素原子の数は、接頭辞「Cx〜y」によって示され、xは置換基における炭素原子数の最小数であり、yは最大数である。同様に、C鎖は、x個の炭素原子を含有するアルキル鎖を意味する。
「ヘテロアルキル」という用語は、それ自体または別の用語と組み合わせて、他に記述されない限り、記述された数の炭素原子ならびにO、N、及びSからなる群から選択される1つまたは2つのヘテロ原子からなる安定な直鎖または分枝鎖アルキル基を意味し、窒素及び硫黄原子は任意に酸化され得、窒素ヘテロ原子は任意に4級化され得る。ヘテロ原子(複数可)は、ヘテロアルキル基の残りとそれが結合される断片との間を含む、ヘテロアルキル基の任意の位置に配置され得、また、ヘテロアルキル基における最も遠位の炭素原子に結合され得る。例には:−O−CH−CH−CH、−CH−CH−CH−OH、−CH−CH−NH−CH、−CH−S−CH−CH、及び−CH−CH−S(=0)−CHが含まれる。最大で2つのヘテロ原子が連続し得、例えば、−CH−NH−OCH、または−CH−CH−S−S−CHなどである。
単独でまたは他の用語と組み合わせて採用される「アリール」という用語は、他に記述されない限り、1つ以上の環(典型的には1つ、2つ、または3つの環)を含有する炭素環芳香族系を意味し、そのような環は、ビフェニルなどのペンダント様式で共に結合され得、またはナフタレンのように縮合され得る。アリール基の例には、フェニル、アントラシル、及びナフチルが含まれる。様々な実施形態では、アリール基の例には、フェニル(例えば、C−アリール)及びビフェニル(例えば、C12−アリール)が含まれ得る。いくつかの実施形態では、アリール基は6〜16個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アリール基は6〜12個の炭素原子を有する(例えば、C12−アリール)。いくつかの実施形態では、アリール基は6個の炭素原子を有する(例えば、C−アリール)。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」という用語は、芳香族の性質を有する複素環を指す。ヘテロアリール置換基は、炭素原子の数によって定義され得、例えば、C1〜9−ヘテロアリールは、ヘテロ原子の数を含まずにヘテロアリール基に含有される炭素原子の数を示す。例えば、C1〜9−ヘテロアリールは、追加の1〜4個のヘテロ原子を含むであろう。多環式ヘテロアリールは、部分的に飽和した1つ以上の環を含み得る。ヘテロアリールの非限定的な例には、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル(例えば、2−及び4−ピリミジニルを含む)、ピリダジニル、チエニル、フリル、ピロリル(例えば、2−ピロリルを含む)、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、ピラゾリル(例えば、3−及び5−ピラゾリルを含む)、イソチアゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、1,3,4−トリアゾリル、テトラゾリル、1,2,3−チアジアゾリル、1,2,3−オキサジアゾリル、1,3,4−チアジアゾリル、及び1,3,4−オキサジアゾリルが含まれる。
多環式複素環及びヘテロアリールの非限定的な例には、インドリル(例えば、3−、4−、5−、6−及び7−インドリルを含む)、インドリニル、キノリル、テトラヒドロキノリル、イソキノリル(例えば、1−及び5−イソキノリルを含む)、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリル、シンノリニル、キノキサリニル(例えば、2−及び5−キノキサリニルを含む)、キナゾリニル、フタラジニル、1,8−ナフチリジニル、1,4−ベンゾジオキサニル、クマリン、ジヒドロクマリン、1,5−ナフチリジニル、ベンゾフリル(例えば、3−、4−、5−、6−及び7−ベンゾフリルを含む)、2,3−ジヒドロベンゾフリル、1,2−ベンズイソキサゾリル、ベンゾチエニル(例えば、3−、4−、5−、6−、及び7−ベンゾチエニルを含む)、ベンゾキサゾリル、ベンゾチアゾリル(例えば、2−ベンゾチアゾリル及び5−ベンゾチアゾリルを含む)、プリニル、ベンズイミダゾリル(例えば、2−ベンズイミダゾリルを含む)、ベンゾトリアゾリル、チオキサンチニル、カルバゾリル、カルボリニル、アクリジニル、ピロリジジニル、及びキノリジジニルが含まれる。
「保護基」または「化学的保護基」という用語は、化合物の一部または全ての反応性部分をブロックし、そのような反応性部分が保護基が除去されるまで化学反応に関与することを防止する化学的部分、例えば、T.W.Greene,P.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd ed.John Wiley&Sons(1999)に列挙及び記載されているそれらの部分を指す。異なる保護基が採用される場合、各々の(異なる)保護基が異なる手段によって除去可能であることが有利であり得る。全体的に全く異なる反応条件下で切断される保護基は、そのような保護基の区別的除去を可能にする。例えば、保護基は、酸、塩基、及び水素化分解によって除去され得る。トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、アセタール、及びtert−ブチルジメチルシリルなどの基は、酸に不安定であり、水素化分解によって除去可能なCbz基、及び塩基に不安定なFmoc基で保護されたアミノ基の存在下でカルボキシ及びヒドロキシ反応性部分を保護するために使用され得る。カルボン酸部分は、限定されないが、メチルまたはエチルなどの塩基不安定基でブロックされ得、ヒドロキシ反応性部分は、tert−ブチルカルバメートなどの酸不安定基または酸及び塩基の両方に安定であるが加水分解的に除去可能であるカルバメートでブロックされたアミンの存在下でアセチルなどの塩基不安定基でブロックされ得る。
カルボン酸及びヒドロキシル反応性部分はまた、ベンジル基などの加水分解的に除去可能な保護基でブロックされ得る一方で、アミン基は、Fmocなどの塩基不安定基でブロックされ得る。式(I)の化合物の合成のための特に有用なアミン保護基はトリフルオロアセトアミドである。カルボン酸反応性部分は、2,4−ジメトキシベンジルなどの酸化的に除去可能な保護基でブロックされ得る一方で、共存するアミノ基は、フッ化物に不安定なシリルカルバメートでブロックされ得る。
アリルブロック基は、酸保護基及び塩基保護基の存在下で有用であり、その理由は、前者が安定であり、後に金属またはπ酸触媒によって除去され得るからである。例えば、アリルでブロックされたカルボン酸は、酸不安定なt−ブチルカルバメートまたは塩基不安定な酢酸アミン保護基の存在下でパラジウム(0)触媒反応で脱保護され得る。保護基のさらに別の形態は、化合物または中間体が結合され得る樹脂である。残基が樹脂に結合している限り、その官能基はブロックされ、反応することができない。樹脂から開放されると、官能基は利用可能となり反応する。
「核酸塩基」、「塩基対形成部分」、「核酸塩基対形成部分」、または「塩基」という用語は、ヌクレオシド、ヌクレオチド、及び/またはモルホリノサブユニットの複素環の環部分を指す。核酸塩基は、天然に存在し得るか、またはこれらの天然に存在する核酸塩基の修飾もしくは類似体であり得、例えば、核酸塩基の1つ以上の窒素原子はそれぞれの場合に独立して炭素で置換され得る。例示的な類似体には、ヒポキサンチン(ヌクレオシドイノシンの基本成分);2,6−ジアミノプリン;5−メチルシトシン;C5−プロピニル修飾ピリミジン;10−(9−(アミノエトキシ)フェノキサジニル)(G−クランプ)などが含まれる。
塩基対形成部分の更なる例には、アシル保護基によって保護されたそれらのそれぞれのアミノ基を有するウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン及びヒポキサンチン(イノシン)、2−フルオロウラシル、2−フルオロシトシン、5−ブロモウラシル、5−ヨードウラシル、2,6−ジアミノプリン、アザシトシン、ピリミジン類似体、例えばプソイドイソシトシン及びプソイドウラシル、ならびに他の修飾核酸塩基、例えば8−置換プリン、キサンチン、またはヒポキサンチン(後者の2つは天然分解産物である)が含まれるがこれらに限定されない。Chiu and Rana,RNA,2003,9,1034−1048,Limbach et al.Nucleic Acids Research,1994,22,2183−2196及びRevankar and Rao,Comprehensive Natural Products Chemistry,vol.7,313に開示された修飾ヌクレオチドも企図され、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
塩基対形成部分の更なる例には、1つ以上のベンゼン環が付加された拡張サイズ核酸塩基が含まれるがこれに限定されない。Glen Researchのカタログ(www.glenresearch.com);Krueger AT et al.,Acc.Chem.Res.,2007,40,141−150;Kool,ET,Acc.Chem.Res.,2002,35,936−943;Renner S.A.,et al.,Nat.Rev.Genet.,2005,6,553−543;Romesberg,F.E.,et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.,2003,7,723−733;Hirao,I.,Curr.Opin.Chem.Biol.,2006,10,622−627(その内容は参照により本明細書に組み込まれる)に記載された核塩基置換は、本明細書に記載のオリゴマーの合成に有用であると企図される。拡張サイズ核酸塩基の例を以下に示す:
「オリゴヌクレオチド」または「オリゴマー」という用語は、複数の連結したヌクレオシド、ヌクレオチド、またはヌクレオシド及びヌクレオチドの両方の組み合わせを含む化合物を指す。本明細書で提供される特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドはモルホリノオリゴヌクレオチドである。
「モルホリノオリゴヌクレオチド」または「PMO」という語句は、1つのサブユニットのモルホリノ窒素を隣接サブユニットの5’−環外炭素に繋ぐ、ホスホラミデートまたはホスホロジアミデート結合によって共に結合されたモルホリノサブユニットを有する修飾オリゴヌクレオチドを指す。各モルホリノサブユニットは、核酸塩基特異的水素結合によって、標的中の核酸塩基に結合するのに有効な核酸塩基対形成部分を含む。
「アンチセンスオリゴマー」、「アンチセンス化合物」及び「アンチセンスオリゴヌクレオチド」という用語は、交換可能に使用され、塩基対形成部分をそれぞれ有し、ワトソン−クリック塩基対形成によって塩基対形成部分が核酸(典型的にはRNA)中の標的配列にハイブリダイズして、標的配列内に核酸:オリゴマーヘテロ二本鎖を形成することを可能にするサブユニット間結合によって結合されるサブユニットの配列を指す。オリゴマーは、標的配列に対する正確な(完全な)または近い(十分な)配列相補性を有し得る;オリゴマーの末端近くの配列の変化は一般に内部の変化より好ましい。
そのようなアンチセンスオリゴマーは、mRNAの翻訳をブロックまたは阻害するか、または天然または異常なpre−mRNAスプライス処理を阻害/変化させるように設計され得、それがハイブリダイズする標的配列に「向けられる」かまたはそれに「対して標的化される」と言われる場合がある。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、または前処理されたmRNAのスプライス部位、スプライス抑制オリゴマー(SSO)を含む領域である。スプライス部位についての標的配列は、前処理されたmRNA内の正常なスプライス受容部ジャンクションの下流に、その5’末端の1〜約25塩基対を有するmRNA配列を含み得る。様々な実施形態では、標的配列は、スプライス部位を含むか、またはエクソンコード配列内に全体的に含有されているか、またはスプライス受容もしくは供与部位に及ぶ前処理されたmRNAの任意の領域であり得る。オリゴマーはより一般的には、上記の手法で標的の核酸に対して標的とされる場合、タンパク質、ウイルス、または細菌などの生物学的に関連する標的に「対して標的にされる」と言われる。
オリゴヌクレオチドと標的との間に安定した特異的結合が生じるように、各分子中の十分な数の対応する位置が互いに水素結合し得るヌクレオチドによって占められている場合、アンチセンスオリゴヌクレオチド及び標的RNAは互いに相補的である。それ故、「特異的にハイブリダイズ可能」及び「相補的」は、オリゴヌクレオチドと標的との間に安定した特異的結合が生じるように、十分な程度の相補性または精確な対形成を示すために使用される用語である。当該技術分野では、オリゴヌクレオチドの配列は、特異的にハイブリダイズされるべき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が理解される。オリゴヌクレオチドは、標的分子へのオリゴヌクレオチドの結合が標的RNAの正常な機能を妨げる場合に特異的にハイブリダイズ可能であり、特異的結合が望まれる条件下で、すなわち、インビボアッセイまたは治療的処置の場合の生理学的条件下で、及びインビボアッセイの場合はアッセイが実施される条件下で、アンチセンスオリゴヌクレオチドの非標的配列への非特異的結合を避けるのに十分な程度の相補性が存在する。
オリゴヌクレオチドはまた、核酸塩基(しばしば当該技術分野では単に「塩基」と称される)修飾または置換を含み得る。修飾または置換塩基を含有するオリゴヌクレオチドには、核酸に最も一般的に見られる1つ以上のプリンまたはピリミジン塩基が、より一般的でないまたは非天然の塩基で置換されたオリゴヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、核酸塩基は、プリン塩基のN9原子またはピリミジン塩基のN1原子で、ヌクレオチドまたはヌクレオシドのモルホリン環に共有結合される。
プリン塩基は、一般式:

プリン
によって記載されるように、イミダゾール環に縮合したピリミジン環を含む。
アデニン及びグアニンは、核酸において最も一般的に見られる2つのプリン核酸塩基である。これらは、N6−メチルアデニン、N2−メチルグアニン、ヒポキサンチン、及び7−メチルグアニンを含むがこれらに限定されない他の天然に存在するプリンで置換され得る。
ピリミジン塩基は、一般式:

ピリミジン
によって記載されるように6員環のピリミジン環を含む。
シトシン、ウラシル、及びチミンは、核酸において最も一般的に見られるピリミジン塩基である。これらは、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、及び4−チオウラシルを含むがこれらに限定されない他の天然に存在するピリミジンで置換され得る。一実施形態では、本明細書に記載の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。
他の修飾または置換された塩基には、2,6−ジアミノプリン、オロチン酸、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−クランプ及びその誘導体、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、SuperT)、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、SuperG、SuperA、及びN4−エチルシトシン、またはこれらの誘導体;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)、及び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これらの誘導体;ならびに2,6−ジフルオロトルエンのような縮重もしくはユニバーサル塩基または脱塩基部位のような欠損塩基(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;または環酸素が窒素で置換されたピロリジン誘導体(アザリボース))が含まれるがこれらに限定されない。プソイドウラシルは、ウリジンのような通常のN−グリコシドではなく、C−グリコシドを有するウラシルの天然に存在する異性化型である。
所定の修飾または置換された核酸塩基は、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドの結合親和性を増大させるために特に有用である。これらには、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン及びN−2、N−6及びO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシル及び5−プロピニルシトシンが含まれる。様々な実施形態では、核酸塩基は、核酸二本鎖の安定性を0.6〜1.2℃上昇させることが示されている5−メチルシトシン置換を含み得る。
いくつかの実施形態では、修飾または置換された核酸塩基は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの精製を容易にするのに有用である。例えば、所定の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、3つ以上の(例えば、3、4、5、6またはそれ以上の)連続したグアニン塩基を含有し得る。所定のアンチセンスオリゴヌクレオチドでは、3つ以上の連続したグアニン塩基のストリングがオリゴヌクレオチドの凝集をもたらして精製を複雑にし得る。そのようなアンチセンスオリゴヌクレオチドでは、連続したグアニンの1つ以上がイノシンで置換され得る。3つ以上の連続したグアニン塩基のストリングにおける1つ以上のグアニンに対するイノシンの置換は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの凝集を減少させ、それにより精製を容易し得る。
本明細書で提供されるオリゴヌクレオチドは、合成され、生物起源のアンチセンス組成物を含まない。本開示の分子はまた、例えば、取り込み、分布、もしくは吸収、またはこれらの組み合わせを補助するための、リポソーム、受容体標的分子、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、カプセル化、複合体化、またはあるいは連携され得る。
「相補的」及び「相補性」という用語は、ワトソン−クリック塩基対形成規則によって関連付けられたオリゴヌクレオチド(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、核酸の塩基の一部のみが塩基対形成規則に従って一致する「部分的」であり得る。または、核酸間の「完全な」、「全体的な」、または「全くの」(100%)相補性が存在し得る。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率及び強度に重大な影響を及ぼす。完全な相補性がしばしば望ましいが、いくつかの実施形態は、標的RNAに対して1つ以上、しかし好ましくは6つ、5つ、4つ、3つ、2つ、または1つの不一致を含み得る。そのようなハイブリダイゼーションは、標的配列に対するアンチセンスオリゴマーの「近い」または「実質的な」相補性と共に、及び正確な相補性と共に生じ得る。いくつかの実施形態では、オリゴマーは、約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%または100%の相補性で標的配列に対してハイブリダイズし得る。オリゴマー内の任意の位置における変化が含まれる。所定の実施形態では、オリゴマーの末端に近い配列の変化は、一般に、内部における変化より好ましく、存在する場合、典型的には、5’−末端、3’−末端、または両方の末端の約6、5、4、3、2、または1ヌクレオチド内にある。
「TEG」、「EG3」、または「トリエチレングリコールテール」という用語は、オリゴマーに、例えば、その3’−または5’−末端で複合体化したトリエチレングリコール部分を指す。例えば、いくつかの実施形態では、「TEG」は、例えば、式(I)または(Ic)のペプチド−オリゴマー−複合体のRが、一般式:

であるものを含む。
「ペプチド」という用語は、複数の連結したアミノ酸を含む化合物を指す。本明細書で提供されるペプチドは、細胞透過性ペプチドであると考えられ得る。
「細胞透過性ペプチド」及び「CPP」という用語は、交換可能に使用され、カチオン性細胞透過性ペプチド(輸送ペプチド、担体ペプチド、またはペプチド形質導入ドメインとも呼ばれる)を指す。本明細書で提供されるペプチドは、所与の細胞培養集団の細胞の100%への細胞透過を誘導する能力を有し、全身投与時にインビボで複数の組織内で巨大分子の転移を可能にする。様々な実施形態では、本開示のCPP実施形態は、以下にさらに説明されるアルギニンリッチなペプチドを含み得る。
「治療」という用語は、疾患の改善のために使用される1つ以上の特定の処置の適用を指す。所定の実施形態では、特定の処置は1種以上の医薬品の投与である。個体(例えば、ヒトなどの哺乳類)または細胞の「治療」は、個体または細胞の自然経過を変化させる試みにおいて使用される任意の種類の介入である。治療は、薬学的組成物の投与を含むがこれに限定されず、病的事象の開始または病原因子との接触に対して予防的にまたはその後のいずれかで実施され得る。所定の実施形態では、治療は、薬学的組成物の投与を含むがこれに限定されず、病的事象の開始または病原因子との接触の後に実施され得る。治療は、疾患または状態の症状または病状に対する任意の所望の効果を含み、例えば、治療される疾患または状態の1つ以上の測定可能なマーカーの最小限の変化または改善を含み得る。また、治療される疾患または状態の進行の速度を低下させて、その疾患または状態の発症を遅延させるか、またはその発症の重症度を低下させることに方向づけられ得る「予防的」治療も含まれる。「有効量」または「治療的有効量」は、所望の治療効果を生じさせるのに有効である、単回用量としてまたは一連の用量の一部としてのいずれかで哺乳動物の対象に投与される、アンチセンスオリゴマーなどの治療化合物の量を指す。
「改善」という用語は、状態または疾患の少なくとも1つの指標の重症度を軽減することを意味する。所定の実施形態では、改善は、状態または疾患の1つ以上の指標の進行の遅延または遅らせることを含む。指標の重症度は、当業者に知られている主観的または客観的な尺度によって決定され得る。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容可能な塩」は、存在する酸または塩基部分をその塩形態に転化することによって親オリゴヌクレオチドが修飾された、開示されたオリゴヌクレオチドの誘導体を指す。好適な塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985,p.1418及びJournal of Pharmaceutical Science,66,2(1977)に見られ、その各々はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
ペプチド−オリゴマー−複合体
本明細書では、オリゴマーの活性、細胞分布、または細胞取り込みを向上させる、細胞透過性ペプチドなどの1つ以上の部分に化学的に連結したオリゴマー(例えば、アンチセンス化合物)が提供される。オリゴマーは追加的に、オリゴマーの活性、細胞分布、または細胞取り込みをさらに向上させる1つ以上のヘテロアルキル部分(例えば、ポリエチレングリコール)に化学的に連結され得る。1つの例示的な実施形態では、アルギニンリッチなポリペプチドは、そのN末端またはC末端残基でアンチセンス化合物の末端、またはアンチセンス化合物の内部のいずれかに共有結合される。
それ故、一態様では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体:

(I)
またはその薬学的に許容可能な塩が本明細書で提供される、
(式中:
は、OH、−N(H)CHC(O)NH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH

から選択され;
は、−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6アルキルである)であるか、またはRは、−C(O)C1〜6アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、−(C1〜6−アルキル)R、−(C1〜6ヘテロアルキル)−R、アリール−R、ヘテロアリール−R、−C(O)O−(C1〜6アルキル)−R、−C(O)O−アリール−R、−C(O)O−ヘテロアリール−R、及びR12からなる群から選択され;
は、OH、SH、及びNHから選択されるか、またはRは、固体支持体に共有結合したO、S、またはNHであり;
は、各場合に独立して、OH、−NR12、または−NRであり;
各R及びRは、各場合に独立して、Hまたは−C1〜6アルキルであり;
は、各場合に独立して、H、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基からなる群から選択され、その核酸塩基が、各場合に独立して、ピリジン、ピリミジン、トリアジナン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC3〜6複素環式環を含み;
zは8〜40であり;
は、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、

から選択され;
は、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CH(CHC(O)−であり;
10は、−(CHOC(O)N((CHN(H)C(=NH)NHであり;
11は、OH及びNRから選択され;
12は、

からなる群から選択され;
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり;
pは、2、3、4、または5であり;
13は結合であるか、またはR13は、


からなる群から選択され;
15及びR19は、各場合に独立して、H、−C1〜4アルキル、−CH(−C1〜4アルキル)、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択され;
t及びwは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
14は、

からなる群から選択され;
17は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
20は、H、−C1〜4アルキル、−CH(−C1〜4アルキル)、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択され;
v及びqは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
16は、


からなる群から選択され;
21及びR22は、各場合に独立して、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
18は、H、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され;
rは、1、2、3、4、5、6、7、8、または9であり;そして
y及びuは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
但し、以下の条件のうち1つのみが存在する:1)RがNR12である;2)RがR12である;または3)R

である)。
式Iのペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、Rは、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、及びR12から選択される。
別の実施形態では、Rは、

はR12である。
さらに別の実施形態では、Rは、−OH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH

から選択される。
また別の実施形態では、Rは、H、−C(O)CH、トリチル、4−メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、及びR12から選択される。
別の実施形態では、Rは、−OH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH、及び

はR12である。
別の実施形態では、Rは、

である。
別の実施形態では、Rは、H、−C(O)CH、トリチル、4−メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
別の実施形態では、Rは、H及び−C(O)CHから選択される。
別の実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Iaのペプチド−オリゴマー−複合体である:

(Ia)、
(式中、Rは−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)であるか、またはRは−C(O)C1〜6アルキル、トリチル、及びモノメトキシトリチルからなる群から選択される)。
式Iまたは式Iaのペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、Rは−C(O)(O−アルキル)OH(式中、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)である。
式Iまたは式Iaのペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、Rは−C(O)(O−CHCHOHである。
更に別の実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Ibのペプチド−オリゴマー−複合体である:

(Ib)、
(式中、Rは、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、及びトリメトキシトリチルから選択される)。
式Iまたは式Ibのペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、Rは、H、C1〜6アルキル、−C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
式Ibのペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、Rは、H及び−C(O)CHから選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、R16は、

からなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R16は、

である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R14は、

からなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R12は、

である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、rは3、4、5、6、7、または8である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、rは5、6、または7である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、rは6である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R13は結合である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、zは8〜25である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、zは15〜25である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、zは10〜20である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各Rは独立してNR(式中、各R及びRは、各場合に独立して、C1〜3−アルキルである)である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各RはN(CHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各Rは核酸塩基であり、その核酸塩基は、各場合に独立して、ピリジン、ピリミジン、トリアジナン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC4〜6−複素環式環を含む。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各Rは核酸塩基であり、その核酸塩基は、各場合に独立して、ピリミジン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC4〜6−複素環式環を含む。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各Rは核酸塩基であり、その核酸塩基は、各場合に独立して、アデニン、2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−アデニン、グアニン、7−デアザ−グアニン、ヒポキサンチン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、及びウラシルからなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各Rは核酸塩基であり、その核酸塩基は、各場合に独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンからなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R15は、H、CH、−CH(CH、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R19は、H、CH、−CH(CH、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R20は、H、CH、−CH(CH、及び−(CHNH−C(=NH)−NHから選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R17はHまたはCHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R17はHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R21はHまたはCHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R21はHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R22はHまたはCHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R22はHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、RはOH、SH、及びNHから選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各R及びRは、各場合に独立して、HまたはCHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、各R及びRはCHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、nは2、3、4、5、6、または7である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、pは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、tは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、wは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、vは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、xは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、yは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、uは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、qは3または4である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R18は、H、−C(O)C〜Cアルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R18は、Hまたは−C(O)C〜Cアルキルである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R18は、Hまたは−C(O)CHである。
別の実施形態では、式Iのペプチド−オリゴマー−複合体は、式Icのペプチド−オリゴマー−複合体:

(Ic)
またはその薬学的に許容可能な塩である、
(式中:
はOH、

であり;
は−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)であるか、またはRは−C(O)C1〜6アルキルであり;
は、各場合に独立して、OHまたは−NRであり;
各R及びRは、各場合に独立して、−C1〜6アルキルであり;
は、各場合に独立して、H、アデニン、2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−アデニン、グアニン、7−デアザ−グアニン、ヒポキサンチン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、及びウラシルからなる群から選択され;
zは8〜40であり;
12は、

からなる群から選択され;
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり;
pは、2、3、4、または5であり;
13は結合であり;
14は、

からなる群から選択され;
17は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
16は、

からなる群から選択され;
21は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
18は、Hまたは−C(O)C1〜6アルキルのものであり;そして
rは、1、2、3、4、5、6、7、8、または9である)。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体の実施形態では、Rは、

は、−C(O)(O−C2〜6−アルキル)OHまたは−C(O)C1〜6アルキルである。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、Rは、各場合に独立して、OHまたは−N(C1〜6アルキル)である。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、Rは、各場合に独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンからなる群から選択される。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R14は、

17はHである。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R16は、

である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、rは5、6、または7である。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩の別の実施形態では、ペプチド−オリゴマー−複合体は、


(式中、R18は、H及び−C(O)CHから選択される)からなる群から選択される。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R18はHである。
式Icのペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、R18は−C(O)CHである。
式Iのペプチド−オリゴマー−複合体の代替的な実施形態では、以下の条件の少なくとも1つが存在する:1)RがNR12である;2)RがR12である;または3)R

である(すなわち、条件1、2、及び3のいずれか1つ、いずれか2つ、または3つ全てが存在する)。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、RNA標的に対する配列相補性を有する標的配列を含む。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、RNA標的は細胞性RNA標的である。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、標的配列は、RNA標的に結合するのに十分な配列相補性を有する。
本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の別の実施形態では、標的配列は、RNA標的に結合するのに完全な配列相補性を有する。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体は溶媒和されていない。他の実施形態では、ペプチド−オリゴマー−複合体の1つ以上が溶媒和形態である。当該技術分野で知られているように、溶媒和物は、水、エタノールなどの薬学的に許容可能な溶媒のいずれかであり得る。
式I、式Ia、式Ib、及び式Icのペプチド−オリゴマー−複合体はそれらの中性形態で図示されているが、いくつかの実施形態では、これらのペプチド−オリゴヌクレオチド−複合体は薬学的に許容可能な塩の形態で使用される。
オリゴマー
モルホリノ系サブユニットの重要な特性には、1)安定した、非荷電のまたは正に荷電した骨格連結によってオリゴマー形態で連結する能力;2)形成されるポリマーが、比較的短いオリゴマー(例えば、10〜15塩基)で約45℃を超えるT値で、標的RNAを含む相補的−塩基標的核酸とハイブリダイズし得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、5−メチル−シトシン及びヒポキサンチン)を支持する能力;3)オリゴマーが哺乳動物細胞に能動的または受動的に輸送される能力;及び4)オリゴマー及びオリゴマー:RNAヘテロ二本鎖がRNAse及びRNaseH分解にそれぞれ耐える能力が含まれる。
オリゴマーと標的配列との間に形成される二本鎖の安定性は、結合T及び二本鎖の細胞酵素切断に対する感受性の関数である。相補的配列RNAに関するオリゴマーのTは、Hames et al.,Nucleic Acid Hybridization,IRL Press,1985,pp.107−108に記載されているまたはMiyada C.G.and Wallace R.B.,1987,Oligomer Hybridization Techniques,Methods Enzymol.Vol.154 pp.94−107に記載されているものなどの従来の方法によって測定され得る。所定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、体温よりも高く、いくつかの実施形態では約45℃または50℃よりも高い、相補的配列RNAに関する結合Tを有し得る。60〜80℃またはそれ以上の範囲のTも含まれている。よく知られている原理によれば、相補性に基づくRNAハイブリッドに関して、オリゴマーのTは、二本鎖におけるC:G対の塩基の比を増大させることによって、もしくはヘテロ二本鎖の(塩基対の)長さを増大させることによって、またはその両方によって上昇し得る。同時に、細胞取り込みを最適化する目的で、オリゴマーのサイズを制限することが有利であり得る。この理由のため、本開示の化合物は、25塩基以下の長さで高いT(45〜50℃またはそれ以上)を示す化合物を含む。
オリゴマーの長さは、pre−mRNA分子内の意図された位置に選択的に結合することが可能である限り、変動し得る。そのような配列の長さは、本明細書に記載の選択手順に従って決定され得る。一般に、オリゴマーは、約8ヌクレオチド長から最大で約50ヌクレオチド長であろう。例えば、オリゴマー(z)の長さは、8〜40、8〜25、15〜25、10〜20、または約18であり得る。しかしながら、この範囲内の任意の長さのヌクレオチドが、本明細書に記載の方法において使用され得ることが理解されるであろう。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは塩基修飾または置換を含有する。例えば、所定の核酸塩基は、本明細書に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの結合親和性を増大させるように選択され得る。これらには、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン及びN−2、N−6及びO−6置換プリン(2−アミノプロピルアデニンを含む)、5−プロピニルウラシル、5−プロピニルシトシン及び2,6−ジアミノプリンが含まれる。5−メチルシトシン置換は、核酸二本鎖の安定性を0.6〜1.2℃上昇させることが示されており、本明細書に記載のアンチセンスオリゴマーに組み込まれ得る。一実施形態では、オリゴマーの少なくとも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、チミン及びウラシルからなる群から選択される。一実施形態では、5−置換ピリミジン塩基は5−メチルシトシンである。別の実施形態では、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。一実施形態では、N−2、N−6置換プリン塩基は、2,6−ジアミノプリンである。
モルホリノ系オリゴマー(アンチセンスオリゴマーを含む)は、例えば、米国特許第5,698,685;5,217,866;5,142,047;5,034,506;5,166,315;5,185,444;5,521,063;5,506,337,8,299,206;及び8,076,476;;PCT公開第WO2009/064471及びWO2012/043730;ならびSummerton et al.1997,Antisense and Nucleic Acid Drug Development,7,187−195に詳述されており、これらはそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
表1には、本明細書に記載のヌクレオチド部分の様々な実施形態が提供されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のオリゴマーは、溶媒和されていない。他の実施形態では、オリゴマーの1つ以上が溶媒和形態である。当該技術分野で知られているように、溶媒和物は、水、エタノールなどの薬学的に許容可能な溶媒のいずれかであり得る。
ペプチド
本明細書で提供されるオリゴマーには、CPPに複合体化されたオリゴマー部分が含まれる。いくつかの実施形態では、CPPは、化合物の細胞への輸送を向上させるのに効果的なアルギニンリッチなペプチド輸送部分であり得る。輸送部分は、いくつかの実施形態では、オリゴマーの末端に結合されている。ペプチドは、所与の細胞培養集団の細胞の30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%(中間の全ての整数を含む)への細胞透過を誘導する能力を有し、全身投与時にインビボで複数の組織内で巨大分子の転移を可能にする。一実施形態では、細胞透過性ペプチドはアルギニンリッチなペプチドトランスポーターであり得る。様々な実施形態では、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体は、CPPとアンチセンスオリゴヌクレオチドとの間のリンカーとしてグリシンを利用し得る。
上述のような輸送部分は、連結された輸送部分の非存在下のオリゴマーの取り込みと比較して、連結されたオリゴマーの細胞侵入を大きく向上させることが示されている。取り込みは、非複合化合物に対して少なくとも10倍、いくつかの実施形態では20倍向上され得る。
アルギニンリッチなペプチドトランスポーター(すなわち、細胞透過性ペプチド)の使用は、本開示を実施するのに特に有用である。所定のペプチドトランスポーターは、筋肉細胞を含む初代細胞へのアンチセンス化合物の送達において非常に有効であることが示されている。
方法
本明細書では、中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
したがって、一態様では、本明細書では、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
一実施形態では、筋肉疾患はデュシェンヌ型筋ジストロフィーである。
別の実施形態では、ウイルス感染は、マールブルグウイルス、エボラウイルス、インフルエンザウイルス、及びデングウイルスから選択されるウイルスによって引き起こされる。
更に別の実施形態では、細菌感染はMycobacterium tuberculosisによって引き起こされる。
また別の実施形態では、中枢神経系障害は脊髄性筋萎縮症である。
本明細書で考慮される対象は典型的にはヒトである。しかしながら、対象は治療が望まれる任意の哺乳類であり得る。それ故、本明細書に記載の方法は、ヒト及び獣医学的の両方の用途に適用され得る。
投与/用量
治療組成物の製剤及びそれらのその後の投与(投薬)は当業者の技術範囲内である。投薬は、数日から数ヶ月続く治療の間、または疾患状態の十分な軽減が達成されるまで、治療されるべき疾患状態の重症度及び応答性に依存する。最適な投薬スケジュールは、患者の体内の薬物蓄積の測定結果から計算され得る。
当業者は、最適な投薬量、投薬方法及び反復率を容易に決定し得る。最適な投薬量は、個々のオリゴマーの相対効力に依存して変動し得、一般にインビトロ及びインビボ動物モデルにおいて有効であることが見出されたEC50に基づいて推定され得る。一般に、投薬量は0.01μg〜100g/kg体重であり、毎日、毎週、毎月もしくは毎年1回以上、または更に2〜20年毎に1回で与えられ得る。当業者は、体液または組織における薬物の測定された滞留時間及び濃度に基づいて、投薬の反復率を容易に推定し得る。治療が成功した後、疾患状態の再発を予防するために患者に維持療法を受けさせることが望ましい場合があり、その場合、オリゴマーは、毎日1回以上〜20年毎に1回、0.01μg〜100g/kg体重の範囲の維持用量で投与される。
いくつかの実施形態では、ペプチド−オリゴマー−複合体(式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体)は単独で投与される。
いくつかの実施形態では、ペプチド−オリゴマー−複合体は、治療的有効量または投薬量で投与される。「治療的有効量」は、患者にそれだけで投与される場合、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染を有効に治療する、ペプチド−オリゴマー−複合体(式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴヌクレオチド−複合体)の量である。特定の対象について、所与の場合では「治療的有効量」であることが判明する量は、そのような投薬量が熟練した実践者によって「治療的有効量」とみなされたとしても、考慮中の疾患または状態について同様に治療された対象の100%について有効ではない場合がある。治療的有効量に相当するペプチド−オリゴマー−複合体の量は、疾患の種類、疾患の段階、治療されている患者の年齢、及び他の事実に強く依存する。
異なる実施形態では、ペプチド−オリゴマー−複合体(式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体)及び使用される有効量に依存して、ペプチド−オリゴマー−複合体は、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染に関与する遺伝子の発現を調節し得る。
ペプチド−オリゴマー−複合体(式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体)の量は、中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の有効な治療をもたらすべきである一方で、その量は、好ましくは、患者に対して過度に毒性ではない(すなわち、その量は、医学ガイドラインによって確立されているように好ましくは毒性限度内である)。いくつかの実施形態では、過度な毒性を防止するために、もしくは中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染のより効果的な治療を提供するために、またはその両方のために、投与される総投薬量に対する制限が提供される。典型的には、本明細書で考慮される量は1日当たりである。しかしながら、半日及び2日または3日のサイクルも本明細書で考慮される。
中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染を治療するために異なる投薬量の投与計画が使用され得る。いくつかの実施形態では、上述の例示的な投薬量のいずれかなどの毎日の投薬量は、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、または10日間で1日1回、2回、3回、または4回投与される。治療されている疾患の段階及び重症度に依存して、より短い治療時間(例えば、最大で5日)が高い投薬量と併せて採用され得るか、またはより長い治療時間(例えば、10日以上、もしくは数週間、もしくは1ヶ月、またはそれ以上)が少ない投薬量と併せて採用され得る。いくつかの実施形態では、1日1回または2回の投薬量が1日おきに投与される。
純粋な形態または適切な薬学的組成物におけるペプチド−オリゴマー−複合体(式I、式Ia、式Ib、または式Icのペプチド−オリゴマー−複合体)、またはそれらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和形態は、当該技術分野で知られている承認された投与様式または薬剤のいずれかを介して投与され得る。ペプチド−オリゴマー−複合体は、例えば、経口的、経鼻的、非経口的(静脈内、筋肉内、または皮下)、局所的、経皮的、膣内、膀胱内、嚢内(intracistemally)、または直腸に投与され得る。剤形は、例えば、精確な投薬量の簡単な投与に好適な単位剤形の、例えば、固体、半固体、凍結乾燥粉末、または液体剤形、例えば、錠剤、丸薬、軟質弾性または硬質ゼラチンカプセル、粉末、溶液、懸濁液、坐剤、エアロゾルなどであり得る。特定の投与経路は経口であり、特に、治療すべき疾患の重症度の程度に応じて都合のよい毎日の投薬量の投与計画が調整され得るものである。
助剤及びアジュバント剤には、例えば、保存剤、湿潤剤、懸濁化剤、甘味剤、着香料、香料、乳化剤、及び分配剤が含まれ得る。微生物の作用の防止は一般に、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などのような様々な抗菌剤及び抗真菌剤によって提供される。糖、塩化ナトリウムなどのような等張剤も含められ得る。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及びゼラチンの使用によって、注入可能な薬学的形態の長期吸収がもたらされ得る。助剤にはまた、湿潤剤、乳化剤、pH緩衝剤、及び、例えば、クエン酸、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミン、ブチル化ヒドロキシトルエンなどのような抗酸化剤が含まれ得る。
固体投与形態は、腸溶性コーティング及び当技術分野でよく知られている他のものなどのコーティング及びシェルを用いて調製され得る。それらは、静穏剤(pacifying agent)を含有し得、それらが腸管の所定の部分において遅延させる手法で活性ペプチド−オリゴマー−複合体を放出するような組成物のものであり得る。使用され得る包埋された組成物の例は、ポリマー物質及びワックスである。活性ペプチド−オリゴマー−複合体はまた、適切な場合には、上記の賦形剤のうちの1種以上でマイクロカプセル化された形態であり得る。
経口投与のための液体剤形には、薬学的に許容可能なエマルション、溶液、懸濁液、シロップ、及びエリキシルが含まれる。そのような剤形は、例えば、本明細書に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩、及び任意の薬学的アジュバントを、例えば、水、生理食塩水、水性デキストロース、グリセロール、エタノールなどのような担体;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、ジメチルホルムアミドのような可溶化剤及び乳化剤;油、特に、綿実油、落花生油、トウモロコシ胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油及びゴマ油、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコール及びソルビタンの脂肪酸エステル;またはこれらの物質の混合物などに溶解、分散などをして、それにより溶液または懸濁液を形成することによって調製され得る。
一般に、意図される投与様式に依存して、薬学的に許容可能な組成物は、約1重量%〜約99重量%の本開示のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩、及び99重量%〜1重量%の薬学的に許容可能な賦形剤を含有するであろう。一例では、組成物は、約5重量%〜約75重量%の本開示のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩であり、残りは好適な薬学的賦形剤であろう。
そのような剤形を調製する実際の方法は、当業者に知られているか、または明らかであろう。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Ed.(Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1990)に対する参照がなされる。
キット
他の実施形態では、キットが提供される。本開示によるキットは、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体、または組成物を含むパッケージ(複数可)を含む。いくつかの実施形態では、キットは、式I、式Ia、式Ib、または式Icによるペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩を含む。
「パッケージ」という語句は、本明細書に示されるペプチド−オリゴマー−複合体または組成物を含有する任意の容器を意味する。いくつかの実施形態では、パッケージは箱または包装であり得る。薬学的製品をパッケージするのに使用するためのパッケージ材料は、当業者によく知られている。薬学的パッケージ材料の例には、ボトル、チューブ、吸入器、ポンプ、バッグ、バイアル、容器、シリンジ、ボトル、及び選択された製剤及び意図される投与及び治療の様式に好適な任意のパッケージ材料が含まれるがこれらに限定されない。
キットは、パッケージ内に含有されないがパッケージの外側に取り付けられる品物、例えば、ピペットも含有し得る。
キットは、本開示のペプチド−オリゴマー−複合体または組成物を患者に投与するための説明書をさらに含有し得る。キットはまた、米国食品医薬品局(FDA)などの規制当局による本明細書におけるペプチド−オリゴマー−複合体の承認された使用のための説明書を含み得る。キットはまた、ペプチド−オリゴマー−複合体のための標識または製品挿入物を含有し得る。パッケージ(複数可)もしくは任意の製品挿入物(複数可)、またはその両方は、それら自体が規制当局によって承認され得る。キットは、パッケージ内の固相または液相(提供された緩衝液など)中にペプチド−オリゴマー−複合体を含み得る。キットはまた、方法を行うための溶液を調製するための緩衝液、及びある容器から別の容器に液体を移送するためのピペットを含み得る。
実施例
実施例は、例示の目的で、また本開示の所定の特定の実施形態を記載するために以下で説明されている。しかしながら、特許請求の範囲は、本明細書で説明された実施例によって何ら限定されるものではない。開示された実施形態に対する様々な変更及び改変が当業者に明らかであろうし、限定されないが、本開示の化学構造、置換基、誘導体、製剤または方法に関するものを含むそのような変更及び改変が、本開示の趣旨及び添付の特許請求の範囲から逸脱することなく行われ得る。本明細書におけるスキーム中の構造における可変事項の定義は、本明細書に示される式における対応する位置のものに見合っている。
実施例1:PPMO−5及びPPMO−1の合成
図1に示されるように、以下の表1aに記載のDMSO中のPMO(PPMO−3、1当量)、Fmoc−アミノ−PEGm−プロピオン酸(5当量)、HATU(5当量)の混合物にDIPEA(10当量)を室温で添加した。4時間撹拌した後、過剰の4−メチルピペリジンを添加し、室温で一晩撹拌を継続した。粗生成物を脱イオン水で希釈し、次いでSPE(Amberchrom CG300M)によって精製した。凍結乾燥によって生成物が白色粉末として得られ、その構造をLC/MSによって確認した。
DMSO中の上記生成物、Ac−R−Gly(4当量;配列番号1)、及びHATU(4当量)の混合物に、室温でDIPEA(10当量)を添加し、4時間攪拌した。反応混合物を脱イオン水で希釈し、ISCOクロマトグラフィシステム(SCXカラム、Source30s、移動相(pH=7):溶媒A:20mMのNaHPO/25%ACN(pH=7);溶媒B:1.5Mの塩酸グアニジン、20mMのNaHPO/25%ACNによって精製し、次いでSPE(Amberchrom CG300M)によって脱塩した。凍結乾燥によって生成物が白色粉末として得られ、その構造をLC/MSによって確認した。
実施例2:PPMO−4の合成
図2に示されるように、DMSO中のPMO(PPMO−3、1当量)及び「P3P」リンカー(2.5当量)の混合物に、室温でN−エチルモルホリン(2.5当量)を添加した。2時間撹拌した後、モルホリン(3当量)を添加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。過剰の50mMのCYTFA溶液を添加し、1時間撹拌し、次いで1MのNaHPO溶液を添加することによって溶液を塩基性化した。粗生成物を脱イオン水で希釈し、SPE(Amberchrom CG300M)によって精製した。凍結乾燥によって生成物が白色粉末として得られ、その構造をLC/MSによって確認した。
DMSO中の上記生成物、Ac−R−Gly(4当量;配列番号1)、及びHATU(4当量)の混合物に、室温でDIPEA(10当量)を添加し、4時間攪拌した。粗生成物を脱イオン水で希釈し、ISCOクロマトグラフィシステム(SCXカラム、Source30s、移動相(pH=7):溶媒A:20mMのNaHPO/25%ACN(pH=7);溶媒B:1.5Mの塩酸グアニジン、20mMのNaHPO/25%ACNによって精製し、次いでSPE(Amberchrom CG300M)によって脱塩した。凍結乾燥によって生成物が白色粉末として得られ、その構造をLC/MSによって確認した。
実施例3:MDXマウスにおけるリンカー修飾化合物の有効性についての用量応答
この研究の目的は、マウスにおける用量応答研究における本開示のペプチド−オリゴマー−複合体の有効性を比較することであった。ペプチドとPMOとの間の間隔は有効性を調節する。したがって、3、4、及び8のPEG長を使用してAc−R−Gly(配列番号:1)とPMOとの間の間隔を系統的に増加させた。また、全Dアミノ酸型のAc−R−Gly(配列番号:1)及びAc−R−Apa(配列番号:4)(4−アミノフェニル酢酸);芳香族、疎水性リンカー)を使用した(表2)。
次の動物衛生規則:USDA Animal Welfare Act9 CFR Parts1−3.Federal Register 39129,July 22,1993を順守して研究を行った。動物のケアは、研究プロトコルに従い、USDA Animal Welfare Act(9CFR parts1,2,and3)に説明された規則及びthe Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(ILAR Publication 1996,National Academy Press)に明記された条件に忠実であった。
試験材料
試験した選択されたペプチド−オリゴマー−複合体を表2に列挙する(ペプチド−オリゴマー−複合体を生理食塩水中で製剤化し、5℃で保存した)。

試験システム
研究に使用された動物が表3に記載されている。
受領したら動物を開梱してケージに入れた。毛、四肢及びオリフィスの評価を含めるように視覚的健康検査を各動物に対して実施した。各動物を姿勢または動きの任意の異常な兆候について検査した。実験手順の開始前に、マウスを最低でも8または9日間順応させた(それぞれコホート1及び2)。
認定された照射済接触寝床材を有する透明なポリカーボネートマイクロアイソレーターケージ内に1ケージ当たり最大5匹で動物を収容した。ケージは、Animal Welfare Act(全ての改正を有する)及びthe Guide for the Care and Use of Laboratory Animals,National Academy Press,Washington,D.C.,1996に説明された基準に合致していた。Oval pellet Certified Pico lab Rodent 20 Diet(PMI Feeds Inc.,Richmond,Indiana,USA)が自由裁量で提供された。研究期間を通して脱イオン水は動物に自由裁量で利用可能であった。Enrich−o−cobの寝床材ならびに消毒されたイグルー及び/またはトンネルがエンリッチメントとして提供された。この研究に干渉すると予想されるであろう飼料、水、エンリッチメント材料または寝床材に既知の汚染物質は存在しなかった。環境制御は、30%〜70%の相対湿度で18℃〜26℃(64°F〜79°F)の温度に維持するように設定された。これらのパラメータを少なくとも1日1回記録した。12:12時間の明:暗サイクルを維持した。
実験手順
表4に指定されるケージ重量に基づいて動物を治療群に無作為化した。
研究における投薬の日を研究1日目と指定した。各ペプチド−オリゴマー−複合体を投薬前におよそ10秒間ボルテックスし、徐々の押圧ボーラス(約5秒;200μL)として尾静脈を介して投与した。投薬は2日間にわたって実施した。同じペプチド−オリゴマー−複合体を受ける全ての動物に同日に投薬した。投薬することができなかった、注入を失敗した、または投薬直後に死亡した治療群に割り当てられた動物を予備のマウスに交換した。任意の残りの予備の動物を剖検し、以下に特定されるように組織を収集した。
瀕死及び死亡について動物を1日1回観察した。Numira Biosciences Standard Operating Proceduresに従って、苦痛の徴候を示す任意の動物、特に死亡が差し迫っていると思われる場合は人道的に安楽死させた。到着後の日、投薬の日、及び剖検の日に体重を記録した。注入の耐容性を評価するために、投薬後の0分、15分、及び2時間後に詳細な臨床観察を行い、記録した。
次の予定された観察まで生存しそうにない動物を計量し、安楽死させた。死亡が発見された動物を計量し、死亡時刻を可能な限り近く推定した。血液及び組織サンプルは収集しなかった。
8日目(投薬後7日目)に、任意の未治療または予備の動物を含む全ての動物を人道的に二酸化炭素で安楽死させた。安楽死は、承認されたAmerican Veterinary Medical Association(AVMA)の安楽死に対するガイドライン(2007年6月)に従って実施した。
部分的肉眼的剖検は検査及び検査結果の文書化を含んでいた。全ての外部表面及びオリフィスを評価した。以下に列挙する組織の収集中に観察された全ての異常を完全に記載し、記録した。追加の組織は採取されなかった。
安楽死から15分以内のうちに組織を収集した。使用した全ての器具及び道具を治療群間で変更した。全ての組織を収集後に可能な限り早く急速凍結し、−70℃より低い温度で保存した。以下の組織を収集した:肝臓、腎臓、心臓、大腿四頭筋、及び横隔膜。
結果−動物の健康及び体重
動物#2407は体重不足であり、到着時に病気であった。それは研究に配置されず、人道的に安楽死させた。TG(治療群)4(40mg/kgでのPPMO−4)、TG5(80mg/kgでのPPMO−4)及びTG20(80mg/kgでのPPMO−6)における動物は全て、15分の観察では回復が遅いものと認められたが、2時間の観察では回復した。動物2356、TG14(PPMO−5を40mg/kg)は、投薬の翌日に死亡したことが発見された。剖検の時点で、動物2406、TG1(5mg/kgでのPPMO−4)はその右目が閉鎖していると認められ、それから白色の物質がにじみ出ていた。また、剖検時の時点で、動物2422、TG18(20mg/kgでのPPMO−6)は、左の腎臓に少量の流体が存在することが認められた。研究を通しての動物の体重を表5に示す。






結果−PCR分析
マウスの大腿四頭筋、心臓、及び横隔膜組織からのRNAを、GE Illustra RNAspin96穴抽出キットを使用して精製した。簡潔には、ジルコニアビーズ(Biospec)を有するプレート内の約20〜30mgの凍結組織に400μLの溶解緩衝液(RA1+1%の2−メルカプトエタノールを添加し、GenoGrinder(Spex Sample Prep)を使用して1750RPMで4x8分でホモジネートした(各実行の間に冷却した)。ホモジネートをGE RNAspin Illustra96穴プロトコルに従ってRNA精製のために直ちに処理した。全RNAをNanodrop2000分光光度計(ThermoScientific)を用いて定量化した。
従来のネステッドPCR反応によってRNAを分析した。他に特定されない限り、RT−PCR試薬はInvitrogenからのものであった。PCR反応は、CFX96またはS1000サーモサイクラー(BioRad)で実行した。最終cDNA産物を、室温で200Vで1時間でNuPage10%TBEゲル(Invitrogen)実行で分離した。670BP30Cy5放射フィルターを使用してTyphoon Trio(GE Healthcare)でゲルをスキャンし、ImageQuantソフトウェアで分析した。
PCR分析のために使用したプライマーは次の通りである:ジストロフィンアウターフォワード(5’−CAATGTTTCTGGATGCAGACTTTGTGG−3’;配列番号:9)、ジストロフィンアウターリバース(5’−GTTCAGCTTCACTCTTTATCTTCTGCC−3’;配列番号:10)、ジストロフィンインナーフォワード(5’−CACATCTTTGATGGTGTGAGG−3’;配列番号:11)、及びジストロフィンインナーリバース(5’−CAACTTCAGCCATCCATTTCTG−3’;配列番号:12)。表6に記載のプロトコルに従ってPCR反応を実施し、結果を表7及び図3〜5にまとめた。


実施例4:MDXマウスにおけるリンカー修飾化合物の最大耐容用量研究
マウスにおいて本開示の選択されたペプチド−オリゴマー−複合体の最大耐容用量(MTD)を表8に示される投与計画に従って決定した。結果は表9にまとめられており、PPMO−5を除く全ての化合物が150〜200mg/kgのMTDを有することを示している。PPMO−5はMTD>200mg/kgを有する。MTD研究の間の生存中観察が表10にまとめられている。


要約すると、ペプチド−オリゴマー−複合体のリンカーの長さを修飾することは、改善された効力をもたらすが、耐容性が低下し得る。PPMO−4は、PPMO−8(PPMO−4のED40はPPMO−8よりもおよそ3倍高い)に対して改善された効力を示し、解析された全ての組織型においてPPMO−2よりも高い有効性を示した。PEG−3リンカーが有効性だけでなく毒性も増加させることが示されたので、毒性もまたリンカーの長さによって影響を受けると思われる(図10)。
全ての化合物は、50mg/kgで開始するKIM−1の10倍を超える上昇を示したが、これは化合物が十分に耐容されなかったことを示唆している(図9)。PPMO−1及びPPMO−7の200mg/kgの用量は予想されたKIM−1よりも低いことを示したが、これはPPMO−2で先に見られ、腎臓での重度の壊死による可能性がある、PPMO−7(全D−アミノ酸)は有効性を改善したが、特に高用量では十分に耐容されず、肝臓及び腎臓の血清化学マーカーを上昇させた(図7)。PPMO−6も有効性を改善したが、十分に耐容されず、KIM−1レベルを上昇させた(図6〜9)。
実施例5:治療指数
治療指数(TI)は以下の方程式に従って決定され得る:

(式中、EDは有効用量を指す)。
重要なことに、ペプチド−オリゴマー−複合体の毒性は、2つの段階:t及びtで記述され得る。tは、おそらく心肺虚脱による急死、または48時間以内の死を指す。tは、複数週の投薬量の後にペプチド−オリゴマー−複合体で観察される慢性腎毒性を指す。本明細書に記載のMTD測定結果はt毒性(48時間終点)を指す。
それ故、大腿四頭筋サンプルから測定されるように、PPMO−8のTIは16.6(400mg/kgのMTD;24mg/kgのED40)である。PPMO−4はPPMO−8と比較して低いMTDを有していたが、有効用量はPPMO−8のそれの半分であり、14.6のより低いTIをもたらす。同様に、PPMO−2は、約60mg/kgのMTD、10mg/kgのED40を有し、6のTIをもたらす。
参照による組み込み
本出願を通して引用される全ての参考文献(論文の参考文献、発行された特許、公開された特許出願、及び同時係属中の特許出願を含む)の内容は、本明細書によってそれらの全体が明示的に本明細書に組み込まれる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、当業者に一般的に知られている意味と一致する。
均等物
当業者は、本明細書に記載された開示の特定の実施形態の多くの均等物を認識するか、または単なる日常的な実験を使用して確認することができるであろう。そのような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。

Claims (74)

  1. 式Iのペプチド−オリゴマー−複合体:

    (I)
    またはその薬学的に許容可能な塩、
    (式中:
    は、OH、−N(H)CHC(O)NH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH

    から選択され;
    は、−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6アルキルである)であるか、またはRは、−C(O)C1〜6アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、−(C1〜6−アルキル)R、−(C1〜6ヘテロアルキル)−R、アリール−R、ヘテロアリール−R、−C(O)O−(C1〜6アルキル)−R、−C(O)O−アリール−R、−C(O)O−ヘテロアリール−R、及びR12からなる群から選択され;
    は、OH、SH、及びNHから選択されるか、またはRは、固体支持体に共有結合したO、S、またはNHであり:
    は、各場合に独立して、OH、−NR12、または−NRであり;
    各R及びRは、各場合に独立して、Hまたは−C1〜6アルキルであり;
    は、各場合に独立して、H、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基からなる群から選択され、前記核酸塩基が、各場合に独立して、ピリジン、ピリミジン、トリアジナン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC3〜6複素環式環を含み;
    zは8〜40であり;
    は、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、

    から選択され;
    は、−C(O)(CHC(O)−または−C(O)(CH(CHC(O)−であり;
    10は、−(CHOC(O)N((CHN(H)C(=NH)NHであり;
    11は、OH及びNRから選択され;
    12は、

    からなる群から選択され;
    nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり;
    pは、2、3、4、または5であり;
    13は結合であるか、またはR13は、


    からなる群から選択され;
    15及びR19は、各場合に独立して、H、−C1〜4アルキル、−CH(−C1〜4アルキル)、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択され;
    t及びwは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
    14は、

    からなる群から選択され;
    17は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
    20は、H、−C1〜4アルキル、−CH(−C1〜4アルキル)、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択され;
    v及びqは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
    16は、


    からなる群から選択され、
    21及びR22は、各場合に独立して、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
    18は、H、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され;
    rは、1、2、3、4、5、6、7、8、または9であり;そして
    y及びuは、各場合に独立して、2、3、4、または5であり;
    但し、以下の条件のうち1つのみが存在する:1)RがNR12である;2)RがR12である;または3)R

    である)。
  2. が、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、及びR12から選択される、請求項1に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  3. が、

    がR12である、請求項1に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  4. が、−OH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH

    から選択される、請求項1または請求項2に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  5. が、H、−C(O)CH、トリチル、4−メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、及びR12から選択される、請求項1、2及び4のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  6. が、−OH、−N(C1〜6−アルキル)CHC(O)NH、及び

    がR12である、請求項1、2、4及び5のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  7. が、

    である、請求項1、2、4、及び5のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  8. が、H、−C(O)CH、トリチル、4−メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項7に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  9. が、H及び−C(O)CHから選択される、請求項8に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  10. 式Iの前記ペプチド−オリゴマー−複合体が、式Iaのペプチド−オリゴマー−複合体:

    (Ia)、
    (式中、Rは−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)であるか、またはRは−C(O)C1〜6アルキル、トリチル、及びモノメトキシトリチルからなる群から選択される)である、請求項1に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  11. が、−C(O)(O−アルキル)OH(式中、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)である、請求項1または10に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  12. が、−C(O)(O−CHCHOHである、請求項1または11に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  13. 式Iの前記ペプチド−オリゴマー−複合体が、式Ibのペプチド−オリゴマー−複合体:

    (Ib)、
    (式中、Rは、H、−C1〜6アルキル、−C(O)C1〜6アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、及びトリメトキシトリチルから選択される)である、請求項1に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  14. が、H、C1〜6アルキル、−C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項1または13に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  15. が、H及び−C(O)CHから選択される、請求項14に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  16. 16が、

    からなる群から選択される、請求項1〜15のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  17. 16が、

    である、請求項1〜16のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  18. 14が、

    からなる群から選択される、請求項1〜17のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  19. 12が、

    である、請求項1〜18のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  20. rが、3、4、5、6、7、または8である、請求項1〜19のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  21. rが、5、6、または7である、請求項1〜20のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  22. rが6である、請求項1〜21のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  23. 13が結合である、請求項1〜22のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  24. zが8〜25である、請求項1〜23のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  25. zが15〜25である、請求項1〜24のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  26. zが10〜20である、請求項1〜24のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  27. 各Rが独立してNR(式中、各R及びRが、各場合に独立して、C1〜3−アルキルである)である、請求項1〜26のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  28. 各RがN(CHである、請求項1〜27のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  29. 各Rが核酸塩基であり、前記核酸塩基が、各場合に独立して、ピリジン、ピリミジン、トリアジナン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC4〜6−複素環式環を含む、請求項1〜28のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  30. 各Rが核酸塩基であり、前記核酸塩基が、各場合に独立して、ピリミジン、プリン、及びデアザ−プリンから選択されるC4〜6−複素環式環を含む、請求項1〜29のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  31. 各Rが核酸塩基であり、前記核酸塩基が、各場合に独立して、アデニン、2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−アデニン、グアニン、7−デアザ−グアニン、ヒポキサンチン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、及びウラシルからなる群から選択される、請求項1〜30のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  32. 各Rが核酸塩基であり、前記核酸塩基が、各場合に独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンからなる群から選択される、請求項1〜31のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  33. 15が、H、CH、−CH(CH、及び−(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択される、請求項1〜22及び24〜32のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  34. 19が、H、CH、−CH(CH、及び(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択される、請求項1〜22及び24〜33のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  35. 20が、H、CH、−CH(CH、及び(CHNH−C(=NH)−NHからなる群から選択される、請求項1〜17及び19〜34のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  36. 17がHまたはCHである、請求項1〜35のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  37. 17がHである、請求項1〜36のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  38. 21がHまたはCHである、請求項1〜37のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  39. 21がHである、請求項1〜38のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  40. 22がHまたはCHである、請求項1〜16及び18〜39のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  41. 22がHである、請求項1〜16及び18〜40のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  42. がOH、SH、及びNHから選択される、請求項1〜3、5、8〜10及び14〜41のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  43. 各R及びRが、各場合に独立して、HまたはCHである、請求項1〜26及び29〜42のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  44. 各R及びRがCHである、請求項1〜26及び29〜43のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  45. nが2、3、4、5、6、または7である、請求項1〜44のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  46. pが3または4である、請求項1〜45のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  47. tが3または4である、請求項1〜22及び24〜46のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  48. wが3または4である、請求項1〜22及び24〜47のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  49. vが3または4である、請求項1〜17及び19〜48のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  50. xが3または4である、請求項1〜17及び19〜49のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  51. yが3または4である、請求項1〜16及び18〜50のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  52. uが3または4である、請求項1〜16及び18〜51のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  53. 18が、H、−C(O)C〜Cアルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項1〜52のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  54. 18がHまたは−C(O)C〜Cアルキルである、請求項1〜53のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  55. 18がHまたは−C(O)CHである、請求項1〜54のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  56. 式Iの前記ペプチド−オリゴマー−複合体が、式Icのペプチド−オリゴマー−複合体:

    (Ic)
    またはその薬学的に許容可能な塩、
    (式中:
    はOH、

    であり;
    は−C(O)(O−アルキル)OH(式中、xは3〜10であり、各アルキル基は、各場合に独立して、C2〜6−アルキルである)であるか、またはRは−C(O)C1〜6アルキルであり;
    は、各場合に独立して、OHまたは−NRであり;
    各R及びRは、各場合に独立して、−C1〜6アルキルであり;
    は、各場合に独立して、H、アデニン、2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−アデニン、グアニン、7−デアザ−グアニン、ヒポキサンチン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、及びウラシルからなる群から選択され;
    zは8〜40であり;
    12は、

    からなる群から選択され、
    nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり;
    pは、2、3、4、または5であり;
    13は結合であり;
    14は、

    からなる群から選択され、
    17は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
    16は、

    からなる群から選択され、
    21は、Hまたは−C1〜4アルキルであり;
    18は、Hまたは−C(O)C1〜6アルキルのものであり;そして
    rは、1、2、3、4、5、6、7、8、または9である)である、請求項1に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  57. が、

    が、−C(O)(O−C2〜6−アルキル)OHまたは−C(O)C1〜6アルキルである、請求項56に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  58. が、各場合に独立して、OHまたは−N(C1〜6アルキル)である、請求項56または請求項57のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  59. 各Rが、各場合に独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5−メチル−シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンからなる群から選択される、請求項56〜58のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  60. 14が、

    17がHである、請求項1〜59のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  61. 16が、

    である、請求項1〜16及び18〜60のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  62. rが5、6、または7である、請求項1〜61のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  63. 前記ペプチド−オリゴマー−複合体が、



    (式中、
    18は、H及び−C(O)CHから選択される)からなる群から選択される、請求項56〜62のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  64. 18がHである、請求項56〜63のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  65. 18が−C(O)CHである、請求項56〜63のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  66. オリゴヌクレオチドが、RNA標的に対する配列相補性を有する標的配列を含む、請求項1〜65のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  67. 前記RNA標的が、細胞性RNA標的である、請求項66に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  68. 前記標的配列が、RNA標的に結合するのに十分な配列相補性を有する、請求項66または67のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  69. 前記標的配列が、前記RNA標的に対する完全な配列相補性を有する、請求項66〜68のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体、またはその薬学的に許容可能な塩。
  70. 中枢神経系障害、筋肉疾患、ウイルス感染、または細菌感染の治療をそれを必要とする対象において行う方法であって、請求項1〜69のいずれか1項に記載のペプチド−オリゴマー−複合体を前記対象に投与することを含む、前記方法。
  71. 前記筋肉疾患がデュシェンヌ型筋ジストロフィーである、請求項70に記載の方法。
  72. 前記ウイルス感染が、マールブルグウイルス、エボラウイルス、インフルエンザウイルス、及びデングウイルスから選択されるウイルスによって引き起こされる、請求項70に記載の方法。
  73. 前記細菌感染がMycobacterium tuberculosisによって引き起こされる、請求項70に記載の方法。
  74. 前記中枢神経系障害が脊髄性筋萎縮症である、請求項70に記載の方法。
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