JP2021000102A - 第xii因子の遺伝子発現を阻害するための組成物と方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】F12遺伝子の発現を阻害するためのF12RNA干渉(RNAi)トリガー及びその組成物を提供する。【解決手段】センス鎖とアンチセンス鎖とを含み、前記アンチセンス鎖が特定の配列と0又は1ヌクレオチド異なる配列を含む、RNA干渉(RNAi)トリガー。【選択図】なし

Description

第XII因子は、主に肝臓で発現され、血液中に見出されるセリンプロテアーゼであり、内因性凝固経路とキニン−カリクレイン系の両方における2重の機能を有する。キニン−カリクレイン系は、炎症、血圧調節、凝固、及び疼痛において役割を果たす。第XII因子(FXII、F12、又はヘゲマン因子とも呼ばれる)の活性型は、凝固カスケードの第XI因子とキニン−キニノゲン系のプレカリクレインとの両方に結合して切断し、それぞれ活性型FXI及びカリクレインを生じる。
F12を完全に喪失した患者は出血性障害を示さない。さらに、遺伝子ノックアウトによりF12を欠くマウスは、血栓症から防御される(Renne et al., JEM 2005, 202:271-281)。F12枯渇の血栓防御効果は、F12阻害抗体で処置されたマウス、ウサギ、及び霊長類においても観察された(Larsson et al., ScienceTransMed, 2014 6:22ra17)。血栓塞栓事象の現在の治療法は、フィブリン形成による傷害関連失血を抑制するのに重要な、凝固経路の下流の酵素を標的とするため、これらの薬剤を用いる治療は生命を脅かす可能性のある出血という欠点を有する。
遺伝性血管浮腫(HAE)は、重度の腫脹の再発性エピソードを特徴とする稀な疾患である。腫脹を発症する身体の最も一般的な領域は、四肢、顔、腸管、及び気道である。エピソードは、自発的な場合、又は物理的な外傷又はストレスにより誘発される場合がある。喉頭(気道)浮腫は、窒息により死につながる可能性があるため、生命を脅かす可能性がある。
HAE治療選択肢の大半は、C1INHの置換、カリクレインの阻害、又はブラジキニン2受容体によるシグナル伝達のいずれかに注目する、発作時の投与である。現在、唯一の長期的な予防的処置は、C1INH補充療法である。血栓症(静脈血栓塞栓症(VTE)を含む)及び血管浮腫は、それらのそれぞれの経路の過剰なシグナル伝達により生じると考えられるため、F12遺伝子発現の阻害は両方のタイプの障害の予防に有用であろう。
F12遺伝子の発現をインビボで阻害するためのF12RNA干渉(RNAi)トリガー及びその組成物が本明細書に記載される。本明細書に記載のF12RNAiトリガーは、キニン−カリクレイン及び内因性凝固経路の過剰活性化により引き起こされる疾患(例えば、HAE及び血栓症)を治療するために使用することができる。
本明細書には、第XI1因子(第12因子又はハーゲマン(Hageman)因子とも呼ばれる)の発現を選択的かつ効率的に低下させることができるF12遺伝子特異的RNA干渉(RNAi)トリガー分子(RNAi因子、RNAiトリガー又はトリガーとも呼ばれる)が記載される。記載されたF12RNAiトリガーは、特に限定されないが、遺伝性血管浮腫(HAE)、後天性血管浮腫(AAE)、ACE阻害剤関連血管浮腫、アレルギー性血管浮腫、非ヒスタミン作動性血管浮腫(INAE)、特発性血管浮腫を含む血管浮腫に関連する疾患の治療的処置、血栓症、静脈血栓塞栓症(VTE)、血栓性閉塞性疾患、術中静脈閉塞性疾患予防のための方法で使用することができる。記載されたF12RNAiトリガーの使用は、深部静脈血栓症又は肺塞栓症などの静脈閉塞性疾患の治療と予防、及び動脈血栓塞栓症の治療又は予防のための方法をさらに提供する。このような方法は、ヒト又は動物被験体を含む被験体への、本明細書に記載のF12RNAiトリガーの投与を含む。
ヒトF12遺伝子の発現を阻害するためのRNAiトリガー(F12RNAiトリガー)が本明細書に記載される。各RNAiトリガーは、少なくともセンス鎖とアンチセンス鎖とを含む。センス鎖及びアンチセンス鎖は互いに、部分的に、実質的に、又は完全に相補的であり得る。本明細書に記載のRNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖の長さは、それぞれ16〜30ヌクレオチドであり得る。いくつかの実施態様において、センス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれは、17〜26ヌクレオチドの長さであり得る。センス鎖及びアンチセンス鎖は、同じ長さでも又は異なる長さでもよい。いくつかの実施態様において、センス鎖及びアンチセンス鎖はいずれも、それぞれ26ヌクレオチドの長さであり得る。他の実施態様において、センス鎖は長さが約23ヌクレオチドであり、アンチセンス鎖は長さが約21ヌクレオチドである。いくつかの実施態様において、センス鎖及びアンチセンス鎖は17ヌクレオチドの長さである。本明細書に記載のRNAiトリガーは、F12遺伝子を発現する細胞に送達されると、インビトロ又はインビボでF12遺伝子の発現を阻害する。
本明細書に記載のF12RNAiトリガーのセンス鎖は、F12mRNA中の配列と少なくとも90%の同一性を有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12mRNA中の配列と少なくとも90%の同一性を有するヌクレオチド配列は、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、又は26ヌクレオチドの長さである。本明細書に記載のF12RNAiトリガーのアンチセンス鎖は、F12mRNA中の配列と少なくとも90%の相補性を有するヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12mRNA中の配列と少なくとも90%の相補性を有するヌクレオチド配列は、16、17、18、19、20、21、22、24、25、又は26ヌクレオチドの長さである。F12RNAiトリガーに使用することができるF12RNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖の例を表1〜3に示す。
いくつかの実施態様において、1つ以上のF12RNAiトリガーは、当該分野で公知の任意のオリゴヌクレオチド送達技術を用いて標的細胞又は組織に送達される。核酸送達方法には、特に限定されないが、リポソームへの封入、イオントフォレシス、又はヒドロゲル、シクロデキストリン、生分解性微小球、タンパク質性ベクター、又はDPCなどの他のビヒクルへの組み込みが含まれる(例えば、国際公開第2000/053722号パンフレット、国際公開第2008/0022309号パンフレット、国際公開第2011/104169号パンフレット、及び国際公開第2012/083185号パンフレットを参照、これらの各々は参照のため本明細書に組み込まれる)に記載されている。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、標的化基に共有結合される。標的化基は、細胞受容体リガンド、例えばガラクトースクラスター(例えば、N−アセチルガラクトサミン三量体からなるガラクトースクラスター、又はコレステロールなどの疎水性基を含む)を含むことができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、インビボ送達化合物又はビヒクルを備える。送達化合物又はビヒクルは、メリチン様ペプチド(MLP)送達ポリマー又はコポリマーのようなポリマーを含むことができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、送達化合物又はビヒクルに共有結合させることができる。
F12RNAiトリガー又は1つ以上のF12RNAiトリガーを含む医薬組成物は、局所的又は全身的治療が所望されるかどうか、及び治療される領域に応じて、多くの方法で投与することができる。いくつかの実施態様において、投与は、局所的(例えば、経皮パッチによる)、肺投与、例えば粉末又はエアロゾルの吸入又は吹送(ネブライザー、気管内、鼻腔内、表皮及び経皮、経口又は非経口を含む)による。非経口投与には、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、又は筋肉内の注射若しくは注入;例えば移植されたデバイスを介して真皮下;又は頭蓋内、例えば、実質内、くも膜下腔内、又は脳室内投与を含む。
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用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法及び材料と類似又は同等の方法及び材料を、本発明の実施又は試験に使用することができるが、適切な方法及び材料が以下に記載される。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、参照のためその全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合は、定義を含む本明細書が優先する。さらに、材料、方法、及び実施例は、例示的なものにすぎず、本発明を限定することを意図するものではない。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかであろう。
A.2mg/kgのRNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベル、及びB.4mg/kgのRNAiトリガーを4mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベル、を示すグラフ。mF12レベルは1日目及び食塩水対照に対して標準化された。 1、2、又は4mg/kgのF12RNAiトリガーをMLP送達ポリマーと1:1wt/wtで混合して投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ。mF12レベルは1日目及び食塩水対照に対して標準化された。 1日目に1、3、又は10mg/kgのRNAiトリガーを単回皮下(SQ)投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ。mF12レベルは1日目及び食塩水対照に対して標準化された。 1日目、8日目、及び15日目に1又は2mg/kgのRNAiトリガーをSQ投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ。mF12レベルは1日目及び食塩水対照に対して標準化された。 1日目に、単一の2mg/kgのRNAiトリガーをMLP送達ポリマーと1:1wt/wtで混合して投与後のカニクイザル(cynomologus monkey)における血清F12タンパク質レベルを示すグラフ。cF12レベルは1日目に対して標準化された.F12RNAiトリガーAD01001を黒丸で示し、F12RNAiトリガーAD01520を灰色四角で示す。標準偏差は、平均の上にグラフ化されたエラーバーとして表示される。 1日目、29日目、57日目、及び85日目に、2mg/kgのRNAiトリガーをMLP送達ポリマーと1:1で混合して投与後の、カニクイザルにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ.cF12レベルは1日目に対して標準化された。F12RNAiトリガーAD01001は黒丸で示し、F12RNAiトリガーAD01520は灰色四角で示す。標準偏差は、平均の上にグラフ化されたエラーバーとして表示される。 1日目、29日目、57日目、85日目、及び121日目に、4mg/kgのF12RNAiトリガーAD01520をMLP送達ポリマーと1:1で混合して投与後の、カニクイザルにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ.cF12レベルは1日目に対して標準化された。cF12レベルは灰色四角で、aPTTは黒丸で示す。標準偏差は、平均の上にグラフ化されたエラーバーとして表示される。 1日目に3mg/kg又は10mpgのF12RNAiトリガーAD02562を単回皮下投与後の、カニクイザルにおける血清F12タンパク質レベルを示すグラフ。cF12レベルは1日目に対して標準化された.3mg/kg用量は灰色四角で、10mg/kg用量は黒丸で示す。標準偏差は、平均の上にグラフ化されたエラーバーとして表示される。 カラゲニン注射の7日前に、食塩水を用いて、又は8mg/kgのF12RNAiトリガーAD01520を8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに用いて処置したラットにおける、カラゲニン注射後のラット足容積の変化を示すグラフ。A.処置動物対食塩水動物の足容積の変化を示す。B.処置動物対食塩水動物のノックダウンのレベルを示す。 A.塩化第二鉄チャレンジの7日前に、食塩水を用いて、又は8mg/kgのF12RNAiトリガーAD01520を8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに用いて処置したマウスにおける、塩化第二鉄チャレンジ後の閉塞までの時間。RNAiトリガー処置群の全ての動物は、実験期間中に閉塞しなかった(30分、破線で示す)、B.食塩水で処置した動物と比較した、MLP送達ポリマーとともにF12RNAiトリガーAD01520を用いて処置した動物におけるノックダウン、を示すグラフ。 A.食塩水を用いて、8mg/kgのF7標的化RNAiトリガーを8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに用いて、又は8mg/kgのF12RNAiトリガーAD01520を8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに用いて、処置したマウスの出血時間、B.F12タンパク質レベル、C.F7タンパク質レベル、を示すグラフ。
詳細な説明
本明細書に、第XII因子遺伝子の発現を阻害するためのRNAiトリガー(本明細書ではF12RNAiトリガーと呼ばれる)が記載される。F12RNAiトリガーはそれぞれ、センス鎖及びアンチセンス鎖を含む。センス鎖及びアンチセンス鎖は互いに、部分的に、実質的に、又は完全に相補的である。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖は、独立して16〜30ヌクレオチドの長さである。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖の長さは、独立して17〜26ヌクレオチドの長さである。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖は、独立して17、18、19、20、21、22、23、24、25、又は26ヌクレオチドの長さである。センス鎖及びアンチセンス鎖は、同じ長さであっても、異なる長さであってもよい。いくつかの実施態様において、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方ともそれぞれ26ヌクレオチドの長さである。他の実施態様において、センス鎖は約23ヌクレオチド長さであり、アンチセンス鎖は約21ヌクレオチドの長さである。他の実施態様において、センス鎖及びアンチセンス鎖は、独立して17〜21ヌクレオチドの長さである。F12RNAiトリガー分子を形成するのに使用されるヌクレオチド配列の例を表1〜3に示す。
RNAiトリガーには、特に限定されないが、短鎖干渉RNA(siRNA)、2本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、及びダイサー基質(米国特許第8,084,599号、第8,349,809号、及び第8,513,207号)が含まれる。本明細書に記載のRNAiトリガーは、F12遺伝子を発現する細胞に送達されると、RNA干渉(RNAi)の生物学的過程を介して、F12遺伝子の発現をインビトロ又はインビボで阻害又はノックダウンする。
F12RNAiトリガーは、長さが16〜23ヌクレオ塩基のコア配列をそれぞれ含むセンス鎖及びアンチセンス鎖を含む。アンチセンス鎖コア配列は、F12mRNA中に存在するヌクレオチド配列(時に、例えば標的配列と呼ばれる)と100%(完全に)相補的であるか、又は少なくとも90%(実質的に)相補的である。センス鎖コア配列は、アンチセンス鎖の配列に対して100%(完全に)相補的であるか又は少なくとも90%(実質的に)相補的であり、従って、センス鎖コア配列は、F12mRNA中に存在するヌクレオチド配列(標的配列)と完全に同一であるか又は少なくとも90%同一である。センス鎖コア配列は、対応するアンチセンスコア配列と同じ長さであっても又は異なる長さであってもよい。いくつかの実施態様において、アンチセンス鎖コア配列は、17、18、19、20、21、22、又は23ヌクレオチドの長さである。いくつかの実施態様において、センス鎖コア配列は、17、18、19、20、21、22、又は23ヌクレオチドの長さである。
F12RNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖は、典型的にはアニールして2本鎖を形成する。相補的2本鎖領域内では、センス鎖コア配列は、アンチセンスコア配列に対して少なくとも90%相補的であるか又は100%相補的である。いくつかの実施態様において、センス鎖コア配列は、アンチセンス鎖コア配列の対応する16、17、18、19、20、又は21ヌクレオチド配列に対して、少なくとも90%又は100%相補的である少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、又は少なくとも21ヌクレオチド配列を含む(すなわち、F12RNAiトリガーのセンス鎖コア配列及びアンチセンスコア配列は、少なくとも90%の塩基対合又は100%の塩基対合している少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、又は少なくとも21ヌクレオチドの領域を有する)。
センス鎖及び/又はアンチセンス鎖は、場合により及び独立して、コア配列の3’末端、5’末端、又は3’末端と5’末端の両方に、追加の1、2、3、4、5、又は6ヌクレオチド(伸長部)を含み得る。アンチセンス鎖のさらなるヌクレオチドは、存在する場合、F12mRNA中の対応する配列に相補的であっても相補的でなくてもよい。センス鎖のさらなるヌクレオチドは、存在する場合、F12mRNA中の対応する配列と同一であっても同一でなくてもよい。アンチセンス鎖のさらなるヌクレオチドは、存在する場合、対応するセンス鎖のさらなるヌクレオチ(存在する場合)ドに相補的であっても相補的でなくてもよい。
本明細書で使用される伸長部は、センス鎖コア配列及び/又はアンチセンス鎖コア配列の5’末端及び/又は3’末端に1、2、3、4、5、又は6個のヌクレオチドを含む。センス鎖上の伸長ヌクレオチドは、対応するアンチセンス鎖中のコア配列ヌクレオチド又は伸長ヌクレオチドのいずれかのヌクレオチドに相補的であっても相補的でなくてもよい。逆に、アンチセンス鎖上の伸長ヌクレオチドは、対応するセンス鎖中のコア配列ヌクレオチド又は伸長ヌクレオチドのいずれかのヌクレオチドに相補的であっても相補的でなくてもよい。いくつかの実施態様において、RNAiトリガーのセンス鎖及びアンチセンス鎖の両方は、3’伸長部及び5’伸長部を含む。いくつかの実施態様において、一方の鎖の3’伸長ヌクレオチドの1つ以上は、他方の鎖の1つ以上の5’伸長ヌクレオチドと塩基対合する。他の実施態様において、一方の鎖の3’伸長ヌクレオチドの1つ以上は、他方の鎖の1つ以上の5’伸長ヌクレオチドと塩基対合しない。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、3’伸長部を有するアンチセンス鎖と5’伸長部を有するセンス鎖とを有する。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1、2、3、4、5、又は6ヌクレオチドの3’伸長部を有するアンチセンス鎖を含む。他の実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1、2、又は3ヌクレオチドの3’伸長部を有するアンチセンス鎖を含む。いくつかの実施態様において、アンチセンス鎖伸長ヌクレオチドの1つ以上は、ウラシル又はチミジンヌクレオチド、又は対応するF12mRNA配列に相補的なヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、アンチセンス鎖伸長部は、特に限定されないが、uAu、uGu、udTsdT、usdTsdT、UfAu、Aua、Afsusa、UAU、uAfu、uau、udAu、uscu、usgu、uscsu、cAu、aUa、aua、u(invdA)u、cag、agu、gcg、caa、usasu、uAMTM、usTMsAMでもよい(それぞれ5’から3’に記載されており、表記は表2及び表3と同じである)。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1、2、3、4、又は5ヌクレオチドの5’伸長部を有するアンチセンス鎖を含む。他の実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1又は2ヌクレオチドの5’伸長部を有するアンチセンス鎖を含む。いくつかの実施態様において、アンチセンス鎖伸長ヌクレオチドの1つ以上は、ウラシル又はチミジンヌクレオチド、又は対応するF12mRNA配列に相補的なヌクレオチドを含む。他の実施態様において、アンチセンス鎖伸長部は、dA、dT、pdT、vpdT、又はuを含むか又はこれからなり、ここで、dA及びdTはそれぞれデオキシアデノシン及びデオキシチミジンヌクレオチドを表し、pdTは5’ホスホネートを有するデオキシチミジンヌクレオチドを表し、vpdTはビニルホスホネートデオキシチミジンヌクレオチドを表し、uは2’−OMe修飾ウラシルヌクレオチドを表す。アンチセンス鎖は、存在する場合、記載された5’アンチセンス鎖伸長部のいずれかと組み合わせて、上記の3’伸長部のいずれかを有することができる。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1、2、3、4、又は5ヌクレオチドの3’伸長部を有するセンス鎖を含む。いくつかの実施態様において、センス鎖伸長ヌクレオチドの1つ以上は、アデノシン、ウラシル、又はチミジンヌクレオチド、ATジヌクレオチド、又はF12mRNA配列中のヌクレオチドに対応するヌクレオチドを含む。他の実施態様において、3’センス鎖伸長部は、Af、invdA、invdT、A(invdT)、Af(invdT)、U(invdT)、Uf(invdT)、AfAbuAu、dTdT、又はdTsdTからなり、ここで、Af及びUfはそれぞれ2’−フルオロアデノシン及びウラシルヌクレオチドを表し、invdA及びinvdTはそれぞれ3’−3’結合(反転)デオキシアデノシン及びデオキシチミジンヌクレオチドを表し、Abは脱塩基リボースを表し、uは2’−OMe修飾ウラシルヌクレオチドを表し、dTはデオキシチミジンヌクレオチドを表し、sdTは5’ホスホロチオエートを有するデオキシチミジンヌクレオチドを表し、U及びAはウラシル及びアデノシンリボヌクレオチドを表す。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー分子は、長さが1、2、3、4、5、又は6個のヌクレオチドの5’伸長部を有するセンス鎖を含む。いくつかの実施態様において、センス鎖伸長ヌクレオチドの1つ以上は、ウラシル又はアデノシンヌクレオチド、又はF12mRNA配列中のヌクレオチドに対応するヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、センス鎖5’伸長部は、特に限定されないが、uAuAus、uAuAu、UAUUAGfs、UfaUfaA、uauaA、AUAUU、AfuAfuU、auauU、uaUfau、uAUA(UUNA)、uauau、udAudAu、uuAga、uuAuu、uuGAu、uuaga、uAuga、aUaGas、uauaus、uAuaas、udAuau、adTaga、auaga、u(invdA)uau、gacau、ugaau、gcgau、uauga、uugga、auaga(それぞれ5’から3’に記載されており、表記は表2及び表3と同じである)。センス鎖は、3’伸長部及び/又は5’伸長部を有し得る。
非修飾F12RNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖配列を表1に示す。各行において、アンチセンス鎖は必ずしも対応する(相補的な)センス鎖と共に示されていないことに留意されたい。F12RNAiトリガーを形成する際に、表1に列記した配列のそれぞれの各ヌクレオチドは修飾ヌクレオチドであってもよい。
非修飾F12RNAiトリガーのアンチセンス鎖とセンス鎖配列。
本明細書に記載のF12RNAiトリガーは、アンチセンス鎖をセンス鎖でアニールすることにより形成される。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、表1及び2の配列のいずれかのヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、表1及び2の配列のいずれかの、ヌクレオチド1〜17、2〜17、1〜18、2〜18、1〜19、2〜19、1〜20、2〜20、1〜21、2〜21、1〜22、2〜22、1〜23、2〜23、1〜24、2〜24、1〜25、2〜25、1〜26、又は2〜26の配列を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、表1及び3の配列のいずれかのヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、表1及び3の配列のいずれかの、ヌクレオチド1〜17、2〜17、1〜18、2〜18、1〜19、2〜19、1〜20、2〜20、1〜21、2〜21、1〜22、2〜22、1〜23、2〜23、1〜24、2〜24、1〜25、2〜25、1〜26、又は2〜26の配列を含む。
いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖及びアンチセンス鎖は、同じ数のヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖及びアンチセンス鎖は、異なる数のヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖5’末端とアンチセンス鎖3’末端は、平滑末端を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖3’末端とアンチセンス鎖5’末端は、平滑末端を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーの両端は平滑末端を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのいずれの末端も平滑末端ではない。本明細書において平滑末端とは、2本のアニールされた鎖の末端ヌクレオチドが相補的である(相補的な塩基対を形成する)2本鎖トリガー分子の末端を指す。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖5’末端とアンチセンス鎖3’末端は、擦り切れ末端(frayed end)を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのセンス鎖3’末端とアンチセンス鎖5’末端は、擦り切れ末端を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーの両端は擦り切れ末端を形成する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のRNAiトリガーのいずれの末端も擦り切れ末端ではない。本明細書中で使用される擦り切れ末端とは、1つの対からの2本のアニールされた鎖の末端ヌクレオチド(すなわち、オーバーハングを形成しない)は相補的ではない(すなわち、非相補対を形成する)2本鎖トリガー分子の末端を指す。本明細書中で使用されるオーバーハングは、2本鎖RNAiトリガー分子の1つの鎖の末端における1つ以上の不対ヌクレオチドのストレッチである。不対ヌクレオチドは、センス鎖又はアンチセンス鎖上に存在することができ、3’オーバーハング又は5’オーバーハングのいずれかを形成する。いくつかの実施態様においてRNAiトリガー分子は、平滑末端と擦り切れ末端、平滑末端と5’オーバーハング末端、平滑末端と3’オーバーハング末端、擦り切れ末端と5’オーバーハング末端、擦り切れ末端と3’オーバーハング末端、2つの5’オーバーハング末端、2つの3’オーバーハング末端、5’オーバーハング末端と3’オーバーハンド末端、2つの擦り切れ末端、又は2つの平滑末端を含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、1つ以上の修飾ヌクレオチドを含む。ヌクレオシド塩基(又はヌクレオ塩基)は、すべての核酸の構成成分である複素環式ピリミジン化合物又はプリン化合物であり、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T)、及びウラシル(U)を含む。本明細書で使用される「G」、「g」、「C」、「c」、「A」、「a」、「U」、「u」、及び「T」は、それぞれ一般的に、グアニン、シトシン、アデニン、ウラシル、及びチミジンを塩基として含有するヌクレオ塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、又はヌクレオチド模倣物を意味する。また本明細書で使用される用語「ヌクレオチド」は、修飾ヌクレオチド又はヌクレオチド模倣物、脱塩基部位、又は代用置換部分を含み得る。本明細書で使用される「修飾ヌクレオチド」は、ヌクレオチド、デオキシヌクレオチド、ヌクレオチド模倣物、脱塩基部位、又はリボヌクレオチド(2’−ヒドロキシルヌクレオチド)以外の代用置換部分である。いくつかの実施態様において、修飾ヌクレオチドは、2’−修飾ヌクレオチド(すなわち、5員糖環の2’位にヒドロキシル基以外の基を有するヌクレオチド)を含む。修飾ヌクレオチドには、特に限定されないが、2’−修飾ヌクレオチド、2’−O−メチルヌクレオチド(本明細書では、ヌクレオチド配列中の小文字「n」として表される)、2’−デオキシ−2’−フルオロヌクレオチド(本明細書ではNfとして表され、2’−フルオロヌクレオチドとしても表される)、2’−デオキシヌクレオチド(本明細書ではdNとして表される)、2’−メトキシエチル(2’−O−2−メトキシエチル)ヌクレオチド(本明細書ではNM又は2’−MOEとして表される)、2’−アミノヌクレオチド。2’−アルキルヌクレオチド、3’−3’結合(反転)ヌクレオチド(invdN、invN、invn、invXとして表される)、非天然塩基含有ヌクレオチド、架橋ヌクレオチド、ペプチド核酸、2’,3’−セコヌクレオチド模倣物(ロックされていないヌクレオ塩基類似体、本明細書においてNUNA又はNUNAとして表される)、ロックされたヌクレオチド(本明細書においてNLNA又はNLNAとして表される)、3’−O−メトキシ(2’ヌクレオチド結合)ヌクレオチド(本明細書において3’−OMenとして表される)、2’−F−アラビノヌクレオチド(本明細書においてNfANA又はNfANAとして表される)、モルホリノヌクレオチド、ビニルホスホネートデオキシリボヌクレオチド(本明細書においてvpdNとして表される)、ビニルホスホネートヌクレオチド、及び脱塩基ヌクレオチド(本明細書においてX又はAbとして表される)を含む。ある化合物中の全ての位置が一様に修飾される必要はない。逆に、単一のF12RNAiトリガー又はその単一ヌクレオチドに2つ以上の修飾を組み込むこともできる。F12RNAiトリガーセンス鎖及びアンチセンス鎖は、当技術分野で公知の方法により合成及び/又は修飾することができる。あるヌクレオチドにおける修飾は、別のヌクレオチドの修飾とは無関係である。
修飾されたヌクレオ塩基には、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン、並びにN−2、N−6、及び0−6置換プリンなどの合成及び天然ヌクレオ塩基が含み、例えば2−アミノプロピルアデニン、5−プロピニルウラシル、及び5−プロピニルシトシン、5−メチルシトシン(5−me−C) 5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2−アミノアデニン、及びアデニンやグアニンの6−メチル及び他のアルキル誘導体、アデニンやグアニンの2−プロピル及び他のアルキル誘導体、2−チオウラシル、2−チオチミン及び2−チオシトシン、5−ハロウラシル及びシトシン、5−プロピニルウラシル及びシトシン、6−アゾウラシル、シトシン及びチミン、5−ウラシル(シュードウラシル)、4−チオウラシル、8−ハロ、8−アミノ、8−チオール、8−チオアルキル、8−ヒドロキシル、及び他の8−置換アデニン及びグアニン、5−ハロ、特に5−ブロモ、5−トリフルオロメチル、及び他の5−置換ウラシル及びシトシン、7−メチルグアニン及び7−メチルアデニン、8−アザグアニン及び8−アザアデニン、7−デアザグアニン及び7−デアザアデニン、及び3−デアザグアニン及び3−デアザアデニンを含む。いくつかの実施態様において、修飾ヌクレオチドの20%以下は2’−フルオロ修飾ヌクレオチドである。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から11位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から12位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から13位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から11、12、及び13位に少なくとも2つの2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から11位と12位、11位と13位、又は12位と13位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、3’末端から11位、12位、及び13位に2’−Fヌクレオチドを含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から2位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から14位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から2位と14位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、センス鎖の3’末端からの11位、12位、及び13位、ならびにアンチセンス鎖の5’末端から2位と14位に、少なくとも2つの2’−Fヌクレオチドを含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から6位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から8位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から10位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から12位に2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4、6、8、10、及び12位に少なくとも2つの2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4位と6位、4位と8位、4位と10位、4位と12位、6位と8位、6位と10位、6位と12位、8位と10位、8位と12位、又は10位と12位に、2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4、6、8、10、及び12位に3つの2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4、6、8、10、及び12位に少なくとも4つの2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から4、6、8、及び10位、4、6、8、及び12位、4、6、10、及び12位、4、8、10、及び12位、又は6、8、10、及び12位に、2’−Fヌクレオチドを含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、5’末端から2位及び/又は14位に2’−Fヌクレオチドを、又は11、12、及び13位に1、2、又は3つの2’−Fヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、アンチセンス鎖の5’末端から2位及び/又は14位に2’−Fヌクレオチドを、又は11、12、及び13位に1、2、又は3つの2’−Fヌクレオチドを、及びセンス鎖の3’末端から11、12、及び13位に少なくとも2つの2’−Fヌクレオチドを含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーの1つ以上のヌクレオチドは、非リン酸含有共有ヌクレオシド間結合により結合される。修飾されたヌクレオシド間結合又は主鎖は、例えばホスホロチオエート、5’−ホスホロチオエート基(本明細書において、sN、sn、sNf、又はsdNのように、ヌクレオチドの前に小文字「s」で表される)、キラルホスホロチオエート、チオホスフェート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、メチル及び他のアルキルホスホネート(3’ーアルキレンホスホネート及びキラルホスホネートを含む)、ホスフィネート、ホスホラミデート(3’−アミノホスホラミデート及びアミノアルキルホスホラミデートを含む)、チオノホスホラミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、及び通常の3’−5’結合を有するボラノホスフェート、これらの2’−5’結合類似体、及びヌクレオシド単位の隣接する対が3’−5’から5’−3’又は2’−5’から5’−2’に結合された逆極性を有するものが含まれる。種々の塩、混合塩、及び遊離酸形態も含まれる。いくつかの実施態様において、2’修飾は、修飾されたヌクレオシド間結合と組み合わせることができる。
修飾されたヌクレオシド間結合又は主鎖は、その中(例えば、オリゴヌクレオシド)にリン原子が欠如していてもよく、これは、短鎖アルキル又はシクロアルキル糖間結合、混合ヘテロ原子及びアルキル又はシクロアルキル糖間結合、又は1つ以上の短鎖ヘテロ原子結合、又は複素環式糖間結合により形成され得る。そのような修飾された結合又は主鎖には、モルホリノ結合(ヌクレオシドの糖部分から部分的に形成される)を有するもの;シロキサン主鎖;スルフィド、スルホキシド、及びスルホン主鎖;ホルムアセチル及びチオホルムアセチル主鎖;メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル主鎖;アルケン含有主鎖;スルファメート主鎖;メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ主鎖;スルホネート及びスルホンアミド主鎖;アミド主鎖;及びN、O、S、及びCH2成分が混合された他のものなどがある。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは修飾主鎖を含むことができ、すなわちF12RNAiトリガーは2つのヌクレオチド間に非標準的結合を含む。いくつかの実施態様において、修飾された主鎖は、1つ以上のホスホロチオエート結合を含む●。例えば、いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーのセンス鎖は、1、2、3、又は4個のホスホロチオエート結合を含むことができ、F12RNAiトリガーのアンチセンス鎖は、1、2、3、又は4個のホスホロチオエート結合を含むことができ、又はセンス鎖及びアンチセンス鎖の両方は、独立して、1、2、3、又は4個のホスホロチオエート結合を含むことができる。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーセンス鎖は、2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。いくつかの実施態様において、2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合は、センス鎖の3’末端から1〜3位のヌクレオチド間にある。いくつかの実施態様において、2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合は、センス鎖の5’末端から1〜3、2〜4、3〜5、4〜6、4〜5、又は6〜8位のヌクレオチドの間にある。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーアンチセンス鎖は、4個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。いくつかの実施態様において、4個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合は、センス鎖の5’末端から1〜3位のヌクレオチド間にあり、及び5’末端から19〜21、20〜22、21〜23、22〜24、23〜25、又は24〜26位のヌクレオチド間にある。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、センス鎖に2個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を、アンチセンス鎖に4個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。
修飾ヌクレオチドを含むアンチセンス鎖の例を表2に示す。修飾ヌクレオチドを含むセンス鎖の例を表3に示す。表2及び3において、以下の表記は、修飾ヌクレオチド、標的化基、及び結合基を示すために使用される。
N = 2’−OH(非修飾)リボヌクレオチド(f又はd指示のない大文字)
n = 2’−OMe修飾ヌクレオチド
Nf = 2’−フルオロ修飾ヌクレオチド
dN = 2’−デオキシヌクレオチド
UNA = 2’、3’−セコヌクレオチド模倣物(ロックされていないヌクレオ塩基類似体)
LNA =ロックされたヌクレオチド
NfANA = 2’−F−アラビノヌクレオチド
NM = 2’−メトキシエチルヌクレオチド
X = 脱塩基リボース
R = リビトール
(invdN)= 反転デオキシリボヌクレオチド(3’−3’結合ヌクレオチド)
(invX)= 反転脱基ヌクレオチド
(invn)= 反転2’−OMeヌクレオチド
s = ホスホロチオエート結合ヌクレオチド
p = リン酸塩
vpdN = ビニルホスホネートデオキシリボヌクレオチド
(3’OMen)= 3’−OMeヌクレオチド
以下の標的化基及び結合基は表2と3に列記され、これらの化学構造は更に表4に与えられる:(NAG3)、(C6−NAG3)、(C6−PEG4−NAG3)、(C6−C6−NAG3)、(C6−C12−NAG3)、(C11−NAG3)、(C11−palm−NAG3)、(C11−PEG3−NAG3)、(NAG4)、(NAG13)、(NAG14)、(NAG15)、(NAG16)、(NAG17)、(NAG18)、(NAG19)、(NAG20)、(NAG21)、(NAG23)、(Chol−TEG)、(TEG−Chol)、(Alk−C6)、(Alk−BC9−C6)、(Alk−C6−C6)、(C6−C6−Alk)、(Alk−C6−Ser)、(Cer−C6−Alk)、(Alk−NHCO−C6)、(Alk−NHCO−SS−C6)、(Alk−PEG4−C6)、(Alk−PEG5−C6)、(C6−PEG5−Alk)、(Alk−PEG13−C6)、(Alk−PEG5−Ser)、(Alk−PEG13−Ser)、(Alk−SS−C6)、(C6−SS−Alk−Me)、(Me−Alk−SS−C6)、(C6−SMPT−Alk)、(BCN)、(DBCO−TEG)、(C6−NH2)、(NH2−C6)、(NH2−C7)、(NH2−Ser)、(C3)、(C12)、(C6−SS−C6)、(Cy5−C6)、(ノルボルネン−C6)、(ノルボルネン−Ser)、(PAZ)、(Ser−NH2)、(Sp9)、(Spl8)、(スペルミン)、(ステアリル)、(TetZ−C6)(NAG=N−アセチルガラクトサミン)。
修飾されたF12RNAiトリガーアンチセンス鎖配列
修飾されたF12RNAiトリガーセンス鎖配列
表1又は3に列記された配列を含むセンス鎖は、表I又は2に列記された配列を含むいずれかのアンチセンス鎖にハイブリダイズすることができるが、但し、これらの2つの配列は、連続した16、17、18、19、20、又は21のヌクレオチド配列にわたって少なくとも90%の相補性の領域を有する;代表的な配列は、表24の2本鎖ID番号で例示される。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示される2本鎖ID番号のいずれかからなる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示される2本鎖ID番号のいずれかを含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示される2本鎖ID番号のいずれかのセンス鎖及びアンチセンス鎖ヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示される2本鎖ID番号のいずれかのセンス鎖及びアンチセンス鎖ヌクレオチド配列、ならびに標的化基及び/又は結合基を含み、ここで標的化基及び/又は結合基はセンス鎖又はアンチセンス鎖に共有結合されている。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示される2本鎖ID番号のいずれかのセンス鎖及びアンチセンス鎖修飾ヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、本明細書中に提示された2本鎖ID番号のいずれかのセンス鎖及びアンチセンス鎖修飾ヌクレオチド配列、標的化基及び/又は結合基を含み、ここで標的化基及び/又は結合基はセンス鎖又はアンチセンス鎖に共有結合されている。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、2本鎖ID番号AD00900、AD01001、AD01520、AD02639、AD02640、AD02023、AD02642、AD02708、AD02807、AD02822、AD02867、又はAD02868を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、配列番号11、配列番号150、又は配列番号177を含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、配列番号374又は配列番号379を含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、標的化基、結合基、送達ポリマー、及び/又はセンス鎖及び/又はアンチセンス鎖の3’末端及び/又は5’末端に共有結合した他の非ヌクレオチド基をさらに含む。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、標的化基、結合基、送達ポリマー、又はセンス鎖の3’末端及び/又は5’末端に共有結合した他の非ヌクレオチド基を含むことができる。いくつかの実施態様において、標的化基、結合基、送達ポリマー、又は他の非ヌクレオチド基は、F12RNAiトリガーセンス鎖の5’末端に結合される。いくつかの実施態様において、標的化基、結合基、及び/又は送達ビヒクルは、リンカー/結合基を介して、直接又は間接にトリガーに結合される。いくつかの実施態様において、標的化基又は送達ビヒクルは、不安定な、切断可能な、又は可逆的な結合若しくはリンカーを介して、トリガーに結合される。標的化基及び結合基の例を表4に示す。表4は、5’末端又は3’末端に結合された標的化基又は結合基を有するF12RNAiトリガーセンス鎖のいくつかの実施態様を提供する。
標的化基は、RNAiトリガー又はこれが結合した結合体の薬物動態又は生体内分布特性を高めて、結合体の細胞特異的又は組織特異的取り込みを改善することができる。いくつかの例において、細胞又は細胞受容体への標的化基の結合が、エンドサイトーシスを開始し得る。標的化基は1価、2価、3価、4価。又はより高い結合価を有することができる。代表的な標的化基には、特に限定されないが、細胞表面分子に対する親和性を有する化合物、細胞受容体リガンド、ハプテン、抗体、モノクローナル抗体、抗体フラグメント、及び細胞表面分子に対する親和性を有する抗体模倣物が含まれる。例えば、薬物及び遺伝子を細胞及び特定の細胞受容体に標的化するために種々のリガンドを使用することができ、これらには、特に限定されないが、炭水化物、グリカン、糖[特に限定されないが、ガラクトース、ガラクトース誘導体(例えば、N−アセチル−ガラクトサミン)、マンノース及びマンノース誘導体、ビタミン、葉酸、ビオチン、アプタマー、及びペプチド(特に限定されないが、RGD含有ペプチド、インスリン、EGF、及びトランスフェリンを含む)を含む。いくつかの実施態様において、標的化基は、PEGリンカー又は1つ、2つ、又は3つの脱塩基基及び/又はリビトール基などのリンカーを使用して、RNAiトリガーに結合され得る。
いくつかの実施態様において、3’又は5’標的化基又は結合基を含む表3に列記されたF12RNAiトリガーのいずれかは、代替的に3’又は5’標的化基又は結合基を含まなくてもよく、又は異なる3’又は5’標的化基又は結合基(特に限定されないが、表4に記載されるもの)を含んでもよい。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、コレステロールなどの疎水性基又は標的化基(例えば、ガラクトースクラスター)を含むことができる。
いくつかの実施態様において、標的化基は、疎水性基を含むか又はこれからなることができる。いくつかの実施態様において、疎水性基は、少なくとも20個の炭素原子を含む。疎水性基は、炭化水素(例えば、炭素原子及び水素原子のみを含む)であり得る。しかし、疎水性を維持する置換又はヘテロ原子、例えばフッ素が許容される。標的化基として有用な疎水性基には、特に限定されないが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、アラルキニル基、が挙げられ、その各々は、直鎖状、分枝鎖状、又は環状、コレステロール、コレステリル誘導体、ステロール、及びステロイド誘導体でもよい。適切な疎水性基の例には、特に限定されないが、コレステロール、コレステリル誘導体、ジコレステロール、トコフェロール、ジトコフェロール、ジデシル、ジドデシル、ジオクタデシル、ジドデシル、ジオクタデシル、イソプレノイド、及びコレラミドが挙げられる。
いくつかの実施態様において、標的化基は、1つ以上のガラクトース誘導体又はガラクトースクラスターを含むか、又はそれらからなることができる。本明細書本明細書で使用される用語ガラクトース誘導体は、ガラクトースと、アシアロ糖タンパク質受容体に対するガラクトース以上の親和性を有するガラクトース誘導体との両方を含む。ガラクトース誘導体には、特に限定されないが、ガラクトース、ガラクトサミン、N−ホルミルガラクトサミン、N−アセチル−ガラクトサミン、N−プロピオニル−ガラクトサミン、N−n−ブタノイル−ガラクトサミン、及びN−イソ−ブタノイルガラクトサミンが含まれる(例えば、Iobst, S.T. and Drickamer, K. J.B.C. 1996, 271, 6668)。オリゴヌクレオチド及び他の分子の肝臓へのインビボ標的化に有用なガラクトース誘導体及びガラクトースクラスター又は、当技術分野において周知である(例えば、Baenziger and Fiete, 1980, Cell, 22, 611-620; Connolly et al., 1982, J. Biol. Chem., 257, 939-945を参照)。
本明細書で使用される場合ガラクトースクラスターは、2〜4個の末端ガラクトース誘導体を有する分子を含む。末端ガラクトース誘導体は、そのC−1炭素を介して分子に結合している。いくつかの実施態様においてガラクトースクラスターは、ガラクトース誘導体三量体、3分岐ガラクトース誘導体、3価ガラクトース誘導体である。いくつかの実施態様において、ガラクトースクラスターは、N−アセチル−ガラクトサミン(GalNAc)を含む。いくつかの実施態様において、ガラクトースクラスターは、3価のN−アセチル−ガラクトサミンを含む。
本明細書中で使用されるガラクトース誘導体三量体は、それぞれが中心分岐点に結合された3つのガラクトース誘導体を含む。ガラクトース誘導体は、糖のC−1炭素を介して中心分岐点に結合することができる。いくつかの実施態様において、ガラクトース誘導体は、リンカー又はスペーサーを介して分岐点に結合される。いくつかの実施態様において、リンカー又はスペーサーは、PEG基などの可撓性親水性スペーサーである(例えば、米国特許第5885968号;Biessen et al., J. Med. Chem. 1995 Vol. 39 p. 1538-1546参照)。分岐点は、3つのガラクトース誘導体の結合を可能にし、さらにRNAiトリガーへの分岐点の付加を可能にする任意の小分子であり得る。分岐点群の例は、ジリジン又はジグルタメートである。RNAiトリガーへの分岐点の結合は、リンカー又はスペーサーを介して起こり得る。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーをインビボで肝細胞に送達するための医薬組成物が記載される。そのような医薬組成物は、例えばガラクトースクラスターに結合したF12RNAiトリガーを含むことができる。いくつかの実施態様において、ガラクトースクラスターはガラクトース誘導体三量体を含み、これは例えばN−アセチル−ガラクトサミン三量体でもよい。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは、トリガーに結合した結合基を含む。結合基は、標的化基又は送達ポリマーへのトリガーの共有結合を促進する。結合基は、RNAiトリガーセンス鎖又はアンチセンス鎖の3’末端又は5’末端に結合することができる。いくつかの実施態様において、結合基はRNAiトリガーセンス鎖に結合される。いくつかの実施態様において、結合基はRNAiトリガーセンス鎖の5’末端又は3’末端に結合される。いくつかの実施態様において、結合基はRNAiトリガーセンス鎖の5’末端に結合される。結合基の例は、特に限定されないが、Alk−SMPT−C6、Alk−SS−C6、DBCO−TEG、Me−Alk−SS−C6、及びC6−SS−Alk−Me、反応性基(例えば、1級アミン及びアルキン)、アルキル基、脱塩基リボース、リビトール、及び/又はPEG基を含むか又はこれらからなる。
リンカー又は結合基は、1つの化学基(例えばRNAi剤)又は目的のセグメントを別の化学基(例えば標的化基又は送達ポリマー)又は目的のセグメントに、1つ以上の共有結合を介して結合させる2つの原子間の結合である。不安定な結合は不安定な結合を含む。結合は場合により、2つの結合された原子間の距離を増加させるスペーサーを含み得る。スペーサーは、結合に柔軟性及び/又は長さをさらに加えることができる。スペーサーとしては、特に限定されないが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、及びアラルキニル基が挙げられ、その各々はは、1つ以上のヘテロ原子、複素環、アミノ酸、ヌクレオチド、及び糖類を含むことができる。スペーサー基は当該技術分野において周知であり、前述のリストは本説明の範囲を限定するものではない。
標的化基及び結合基は、特に限定されないが、表4に示される構造により表される化合物を含むか又はそれらからなる。示された標的化基及び結合基構造のいくつかでは、RNAiトリガーが示され、トリガー、RNA、R、又はR1若しくはR2(すなわち、トリガー、RNA、又はR1若しくはR2は、それぞれRNAiトリガーを含む)により記載される。いくつかの実施態様においてRNAiトリガーは、標的化基又は結合基に直接結合される。他の実施態様においてRNAiトリガーは、リンカーを介して標的化基又は結合基に結合される。例えば、(Alk−C6−Ser)、(Alk−PEG5−Ser)、及び(Alk−PEG13−Ser)に関して、R1及びR2の一方はRNAiトリガーを含み、他方は水素であり得る。リンカー(C3)、(C12)、(Sp9)、(Sp18)、(スペルミン)、(C6−SS−C6)に関して、R1又はR2の一方はRNAiトリガーを含み、他方は水素、反応性基、標的化基、結合基、アルキル基、又は置換アルキル基であり得る。
vpdT、標的化基、及び結合基を表す構造。
いくつかの実施態様において、送達ビヒクルを使用して、RNAiトリガーを細胞又は組織に送達することができる。送達ビヒクルは、細胞又は組織へのRNAiトリガーの送達を改善する化合物である。送達ビヒクルは、特に限定されないが、ポリマー、例えば両親媒性ポリマー、膜活性ポリマー、ペプチド、メリチンペプチド、メリチン様ペプチド、脂質、又は可逆的に修飾されたポリマー又はペプチドを含むか又はこれらからなることができる。
本明細書中で使用される用語「配列」又は「ヌクレオチド配列」は、ヌクレオ塩基又はヌクレオチドの連続又は順序を指し、標準ヌクレオチド命名法及び本明細書に記載の修飾ヌクレオチドのキーを使用する一連の文字で記載される。
別段の指示がない限り、本明細書中で使用される用語「相補的」は、第2のヌクレオチド配列(例えば、RNAiトリガーアンチセンス鎖)に関して第1のヌクレオチド配列(例えば、RNAiトリガーセンス鎖又はF12mRNA)を記載するために使用される時、第1のヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドが、第2のヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドとハイブリダイズし(塩基対水素結合を形成する)、特定の条件下で2本鎖又は2重らせん構造を形成する能力を指す。相補的配列は、ワトソン−クリック塩基対又は非ワトソン−クリック塩基対を含み、それらのハイブリッド形成能力に関する上記要件が満たされる限り、天然又は修飾ヌクレオチド又はヌクレオチド模倣物を含む。「完全に(perfectly)」又は「完全に(fully)相補的」とは、第1のポリヌクレオチドの連続配列中の全て(100%)の塩基が、第2のポリヌクレオチドの連続配列中の同数の塩基とハイブリッド形成することを意味する。連続配列は、第1又は第2のヌクレオチド配列の全て又は一部を含むことができる。本明細書中で使用される「部分的に相補的」とは、ヌクレオ塩基配列のハイブリダイズした対において、第1のポリヌクレオチドの連続配列中の少なくとも70%の塩基が、第2のポリヌクレオチドの連続配列中の同じ数の塩基とハイブリダイズすることを意味する。本明細書において使用される「実質的に相補的」とは、ヌクレオ塩基配列のハイブリダイズした対において、第1のポリヌクレオチドの連続配列中の少なくとも85%の塩基が、第2のポリヌクレオチドの連続配列中の同じ数の塩基とハイブリダイズすることを意味する。本明細書で使用される「相補的」、「完全に相補的」、及び「実質的に相補的」という用語は、RNAiトリガーのセンス鎖とアンチセンス鎖との間、又はRNAiトリガーのアンチセンス鎖とF12mRNAの配列との間で一致する塩基について使用し得る。
配列同一性又は相補性は、修飾とは無関係である。例えば、同一性又は相補性を決定する目的のために、a及びAfはU(又はT)に相補的であり、Aと同一である。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーを使用して、F12の発現を低減又は阻害することにより恩恵を受けるであろう疾患又は障害を有する被験体を治療することができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーを使用して、F12の発現を低減又は阻害することにより恩恵を受けるであろう被験体の疾患又は障害を治療するための組成物を調製することができる。例えば被験体は、本明細書に記載のF12RNAiトリガー又は組成物の任意の1つ以上の治療有効量を投与されることができる。被験体は患者とも呼ばれ、ヒト患者又は動物患者でもよい。記載されたF12RNAiトリガーは、疾患の治療的処置のための方法を提供するために使用され得る。そのような方法は、典型的には、被験体への本明細書に記載のF12RNAiトリガーの投与を含む。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーを使用して、例えば被験体の細胞、細胞群、又は組織におけるF12の発現を阻害することができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーを使用して、例えば被験体の細胞、細胞群、又は組織におけるF12の発現を阻害するための組成物を調製することができる。いくつかの実施態様において、本明細書に記載の1つのタイプの(又は複数の異なるタイプの)F12RNAiトリガーの治療有効量(例えば、被験体におけるF12の発現を阻害するのに有効な量)が被験体に投与され、こうして被験体におけるF12の発現が阻害される。
F12遺伝子に言及する場合、本明細書中で使用される用語「サイレンス化する」、「低減する」、「阻害する」、「ダウンレギュレートする」、又は「遺伝子発現をノックダウンする」とは、F12遺伝子が転写される細胞、細胞群、又は組織中の、遺伝子から転写されるRNAのレベル、又はmRNAから翻訳されるポリペプチド、タンパク質、又はタンパク質サブユニットのレベルにより測定される遺伝子の発現が、その細胞、細胞群又は組織群が、記載されたF12RNAiトリガーで処理される場合、このように処理されていない第2の細胞、細胞群、又は組織と比較して、又はF12RNAiトリガーの投与前の同じ細胞、細胞群、又は組織と比較して、低下していることを意味する。
いくつかの実施態様において、本明細書に記載のF12RNAiトリガーは、F12発現の低下又は阻害の恩恵を受けるであろう疾患又は障害を有する被験体を治療するために使用される。F12遺伝子発現の低下及び/又は阻害の恩恵を受けるであろう被験体の治療には、治療的及び/又は予防的処置が含まれる。代表的疾患は、血管浮腫に関するものであり、特に限定されないが、遺伝性血管浮腫(HAE)、後天性血管浮腫(AAE)、特に限定されないが、ACE阻害剤関連血管浮腫、アレルギー性血管浮腫、非ヒスタミン性血管浮腫(INAE)、特発性血管浮腫、血栓症、静脈血栓塞栓症(VTE)、血栓性閉塞性疾患、特に限定されないが深部静脈血栓症又は肺塞栓症などの静脈閉塞性疾患の術中静脈閉塞性疾患予防、治療、及び予防、及び動脈血栓塞栓性疾患の治療又は予防を含む。
いくつかの実施態様において、記載されるF12RNAiトリガーの少なくとも1つを含む医薬組成物が企図される。これらの医薬組成物は、細胞、組織、又は生物におけるF12遺伝子の発現の阻害に有用である。いくつかの実施態様において、記載の医薬組成物は、F12発現の低下又は阻害の恩恵を受けるであろう疾患又は障害を有する被験体を治療するために使用される。いくつかの実施態様において、記載の医薬組成物は、F12発現の低下又は阻害の恩恵を受けるであろう疾患又は障害を発症するリスクのある被験体を治療するために使用される。F12発現の低下又は阻害から恩恵を受けるであろう疾患及び/又は障害は、血管浮腫、HAE、AAE、アレルギー性血管浮腫、INAE、特発性血管浮腫、血栓症、VTE、血栓性閉塞性疾患、静脈閉塞性疾患及び動脈性血栓塞栓性疾患を含むリストから選択することができる。いくつかの実施態様において、被験体は哺乳動物であり、特に限定されないがヒト患者を含む。いくつかの実施態様において、本方法は、本明細書に記載のF12RNAiトリガー分子を含む組成物を、治療される哺乳動物に投与することを含む。上記の医薬組成物はまた、1つ以上の医薬的に許容し得る賦形剤(ビヒクル、担体、希釈剤、及び/又は送達ポリマーを含む)を含み得る。
本明細書で使用される「医薬組成物」は、医薬的に有効な量の少なくとも1つのRNAiトリガー及び1つ以上の医薬的に許容し得る賦形剤を含む。医薬的に許容し得る賦形剤(賦形剤)は、安全性について適切に評価されている活性医薬成分(API、治療製品、例えばRNAiトリガー)以外の物質であり、薬物送達システムに意図的に含まれる。賦形剤は、意図する投与量で治療効果を発揮しないか、又は発揮することは意図されていない。賦形剤は、a)製造中の薬剤送達システムの加工を支援し、b)APIの安定性、バイオアベイラビリティ、又は患者受容性を保護、支持、又は増強し、c)製品識別を補助し、及び/又はd)保存又は使用中のAPIの全体的な安全性、有効性、又は送達を増強するように作用する。医薬的に許容し得る賦形剤は、不活性物質であってもなくてもよい。
賦形剤には、特に限定されないが、吸収増強剤、抗付着剤、消泡剤、抗酸化剤、結合剤、緩衝剤、担体、被覆剤、着色剤、色素、送達増強剤、デキストラン、デキストロース、希釈剤、崩壊剤、乳化剤、増量剤、充填剤、風味剤、流動促進剤、保湿剤、滑沢剤、油、ポリマー、防腐剤、食塩水、塩、溶剤、糖、懸濁剤、徐放性マトリックス、甘味料、増粘剤、等張化剤、ビヒクル、撥水剤、及び湿潤剤が挙げられる。
医薬組成物は、医薬組成物中に通常見出される他の追加の成分を含有することができる。そのような追加の成分には、特に限定されないが、抗掻痒薬、収斂剤、局所麻酔薬、又は抗炎症剤(例えば、抗ヒスタミン薬、ジフェンヒドラミンなど)を含むことができる。本明細書で定義されるRNAiトリガーを発現するか又は含む細胞、組織、又は単離された器官は、「医薬組成物」として使用され得ることも企図される。本明細書中で使用される「医薬有効量」、「治療有効量」、又は単に「有効量」は、意図される薬理学的、治療的、又は予防的結果を生じるRNAiトリガーの量を指す。
他の態様において、F12RNAiトリガーは、血管浮腫、遺伝性血管浮腫(HAE)、後天性血管浮腫(AAE)、アレルギー性血管浮腫、非ヒスタミン性血管浮腫(INAE)、特発性血管浮腫、血栓症、静脈血栓塞栓症(VTE)、血栓性閉塞性疾患、静脈閉塞性疾患、及び動脈性血栓塞栓性疾患に関連する臨床的症状を治療、予防、又は管理するのに有用である。上記方法は、そのような治療、予防、又は管理を必要とする被験体に、本明細書に記載の1つ以上のF12RNAiトリガーの治療的又は予防的有効量を投与することを含む。いくつかの実施態様において、被験体は、哺乳動物、特に限定されないが、ヒト患者を含む。いくつかの実施態様において本方法は、本明細書に記載のF12RNAiトリガー分子を含む組成物を、治療される哺乳動物に投与することを含む。
いくつかの実施態様において、記載されたF12RNAiトリガー及びそのようなF12RNAiトリガーを使用する方法は、F12発現の低下又は阻害の恩恵を受ける疾患又は障害を有する被験体における少なくとも1つの症状を治療又は予防するために使用される。被験体は、記載されたRNAiトリガーのいずれか1つ以上の治療有効量が投与され、こうして症状が治療される。被験体は、記載されたRNAiトリガーのいずれか1つ以上の予防有効量を投与され、こうして少なくとも1つの症状が予防される。
いくつかの実施態様において、記載されたF12RNAiトリガーが投与される被験体におけるF12の遺伝子発現レベル及び/又はmRNAレベルは、F12RNAiトリガーを投与される前の被験体に対して、又はF12RNAiトリガーを投与されていない被験体に対して、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は98%低下している。被験体における遺伝子発現レベル及び/又はmRNAレベルは、被験体の細胞、細胞群、及び/又は組織において低下され得る。いくつかの実施態様において、記載されたF12RNAiトリガーが投与された被験体におけるF12のタンパク質レベルは、F12RNAiトリガーを投与される前の被験体に対して、又はF12RNAiトリガーを投与されていない被験体に対して、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は98%低下している。被験体のタンパク質レベルは、被験体の細胞、細胞群、組織、血液、及び/又は他の流体において低下され得る。遺伝子発現、mRNA、又はタンパク質レベルの低下は、当技術分野で公知の任意の方法により評価することができる。F12mRNAレベル及び/又はタンパク質レベルの低下又は減少は、本明細書では、F12の低下若しくは減少、又はF12の発現の阻害又は低下と総称される。
記載されたF12RNAiトリガーは、特に限定されないが、第2のRNAiトリガー又は他のRNAi剤、小分子薬剤、抗体、抗体フラグメント、及び/又はワクチンを含む第2の治療薬又は治療を組み合わせることができる。
記載されたRNAiトリガー及び本明細書中に開示されるF12RNAiトリガーを含む医薬組成物は、キット、容器、パック、又はディスペンサー中にパッケージング又は含めることができる。F12RNAiトリガーは、予め充填されたシリンジ又はバイアルにパッケージすることができる。
「細胞に導入する」とは、RNAiトリガーについて言及する場合、RNAiトリガーを細胞に機能的に送達することを意味する。機能的送達とは、RNAiトリガーが細胞に送達され、予想される生物学的活性(例えば、遺伝子発現の配列特異的阻害)を有することを意味する。
投与経路は、RNAiトリガーが身体に接触する経路である。一般に、被験体の治療のために薬物及び核酸を投与する方法は、当技術分野で周知であり、本明細書に記載の組成物の投与に適用することができる。本明細書に記載の化合物は、特定の経路に適切に調整された調製物中で、任意の適切な経路を介して投与することができる。従って、本明細書に記載の化合物は、例えば静脈内、筋肉内、皮内、皮下、又は腹腔内注射により投与することができる。
いくつかの実施態様において、本明細書に記載のF12RNAiトリガー分子又は組成物は、当該分野で公知のオリゴヌクレオチド送達技術を用いて、細胞、細胞群、組織、又は被験体に送達することができる。一般に、核酸分子を送達(インビトロ又はインビボで)するために当技術分野で認識されている任意の適切な方法は、本明細書に記載のF12RNAiトリガーを使用するように適合させることができる。例えば送達は、局所投与(例えば、直接注射、移植、又は局所投与)、全身投与、又は皮下、静脈内、経口、腹腔内投与、又は頭蓋内(例えば、脳室内、実質内、及び髄腔内)、筋肉内、経皮、気道(エアロゾル)、鼻内、直腸、又は局所(頬及び舌下を含む)投与を含む非経口投与でもよい。ある実施態様において、組成物は、皮下又は静脈内注入又は注射により投与される。
いくつかの実施態様において、RNAiトリガーは、当技術分野で利用可能な脂質、ナノ粒子、ポリマー、リポソーム、ミセル、DPC、又は他の送達システムと組み合わせることができる。RNAiトリガーはまた、化学的に、標的化基、脂質(特に限定されないが、コレステロール及びコレステリル誘導体を含む)、ナノ粒子、ポリマー、リポソーム、ミセル、DPC(例えば、国際公開第2000/053722号パンフレット、国際公開第2008/0022309号パンフレット、国際公開第2011/104169号パンフレット、及び国際公開第2012/083185号パンフレットを参照、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる)、又は当技術分野で利用可能な他の送達システムに結合することもできる。
いくつかの実施態様において、RNAiトリガーは送達ポリマーに結合させることができる。いくつかの実施態様において、送達ポリマーは、可逆的にマスク/修飾された両親媒性膜活性ポリアミンである。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー標的化基結合体は、メリチン様ペプチド(MLP)送達ペプチド(例えば、活性な賦形剤)と同時投与することができる。同時投与するとは、F12RNAiトリガーと送達ペプチドが、被験体中に同時に存在するように、被験体に投与されることを意味する。F12RNAiトリガー標的化基結合体及び送達ペプチドは、同時に投与されてもよく、又は逐次的に送達されてもよい。同時投与のために、F12RNAiトリガー標的化基結合体及び送達ペプチドを、投与前に混合することができる。逐次投与のために、F12RNAiトリガー基部分結合体又は送達ペプチドのいずれかを最初に投与することができる。
いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーをインビボで肝細胞に送達するための医薬組成物が記載される。そのような医薬組成物は、a)コレステロールなどの少なくとも20個の炭素原子を含む疎水性基に結合されたF12RNAiトリガー(RNAiトリガー結合体)、及びb)MLP送達ポリマーを含むか、又はそれらからなることができる。MLP送達ポリマー及びRNAiトリガー結合体は、別々に合成することができ、別々の容器又は単一の容器で供給することができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガーは送達ペプチドに結合していない。
本明細書で使用されるメリチン様ペプチド(MLP)は、国際公開第2012/083185号パンフレットに記載されているように、天然のハチ毒ペプチドであるメリチン由来の約23〜約32アミノ酸を含む小さな両親媒性膜活性ペプチドである。天然に存在するメリチンは26個のアミノ酸を含み、アミノ末端で主に疎水性であり、カルボキシ末端で主に親水性(カチオン性)である。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のMLPは、生物起源から単離される。他の実施態様において、MLPは合成品である。MLP合成ポリマーは、化学プロセスにより調製又は製造することができる。本明細書中で使用されるMLPは、例えば種:Apis florea、Apis mellifera、Apis cerana、Apis dorsata、Vespula maculifrons、Vespa magnifica、Vespa velutina、Polistes sp. HQL-2001、及びPolistes hebraeus の毒液中に見出され得るメリチンファミリーの天然に存在するハチ毒ペプチドを包含する。本明細書中で使用されるMLPはまた、天然メリチンペプチドと同一又は類似のアミノ酸配列を有する合成ペプチドを包含する。MLPアミノ酸配列の例は表5に与えられる。いくつかの実施態様において、MLPは以下を含む:Leu-Ile-Gly-Ala-Ile-Leu-Lys-Val-Leu-Ale-Thr-Gly-Leu-Pro-Thr- Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys-Asn-Lys-Arg-Lys-Gln(配列番号2234)。
MLPペプチド配列。
dMel = D体アミノ酸を有するメリチンペプチド
Nle = ノルロイシン
MLPの膜活性は、可逆的にマスクしてMLP送達ポリマーを得ることができる。マスキングは、MLPの第一級アミンにマスキング剤を可逆的に付着させることにより達成することができる。
MLP送達ポリマーは、国際公開第2012/083185号パンフレットに記載されるように、MLPペプチド上の第一級アミンとアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)リガンド含有マスキング剤との反応により可逆的に修飾されたMLPを含むことができる(可逆的修飾は生理学的に不安定な場合がある)。いくつかの実施態様において、マスキング剤は、中性の親水性二置換アルキル無水マレイン酸:
(ここで、R1は、非荷電アシアロ糖タンパク質受容体リガンドである)を含む。いくつかの実施態様において、アルキル基はメチル又はエチル基である。置換アルキル無水マレイン酸の例は、2−プロピオン−3−アルキル無水マレイン酸誘導体である。中性の親水性2−プロピオン−3−アルキル無水マレイン酸誘導体は、中性親水性基を2−プロピオン−3−アルキル無水マレイン酸に、2−プロピオン−3−アルキル無水マレイン酸γ−カルボキシル基
(ここで、R1は中性のASGPrリガンドを含み、n=0又は1である)を介して、結合させて形成することができる。いくつかの実施態様において、ASGPrリガンドは、短いPEGリンカーを介して無水物に結合され得る。
ASGPrリガンドは、ASGPrに対する親和性を介して標的化機能を提供する。ASGPrリガンドは、特に限定されないが、ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、及びガラクトース誘導体を含む、ASGPrに親和性を有する糖類を含む。ASGPrに親和性を有するガラクトース誘導体は当該技術分野において周知である。
いくつかの実施態様において、
N−T 及び MLP−(L−M)X
(ここで、NはF12RNAiトリガーであり、Tはコレステロールなどの20以上の炭素原子を有する疎水性基を含み、MLPはメリチン様ペプチドであり、Mは、生理学的に不安定な可逆的マレイミド結合Lを介してMLPに共有結合したASGPrリガンドを含み、xは1より大きい整数である)を含む組成物が記載される。より具体的には、xの値は、母集団MLP上の第1級アミンの数の80%より大きく、90%より大きく、又は95%より大きい。本明細書で使用されるMLP−(L−M)xは、MLP送達ポリマー(例えば賦形剤)と呼ぶことができる。いくつかの実施態様において、F12RNAiトリガー−コレステロール結合体及びMLP送達ポリマーは、同じ容器内で供給することができる。他の実施態様において、F12RNAiトリガー−コレステロール結合体及びMLP送達ポリマーは、別々の容器で供給することができる。F12RNAiトリガー−コレステロール結合体及びMLP送達ポリマーは、投与前に組み合わせるか、同時投与するか、又は連続して投与することができる。
本明細書に記載のRNAiトリガーの少なくとも1つを含む細胞、組織、及び非ヒト生物が企図される。細胞、組織、又は非ヒト生物は、当技術分野で利用可能な任意の手段により、RNAiトリガーを細胞、組織又は非ヒト生物に送達することにより作製される。いくつかの実施態様において、細胞は、特に限定されないがヒト細胞を含む哺乳動物細胞である。細胞、組織、又は非ヒト生物は、研究に又は研究ツール(例えば、薬物試験又は診断)として有用である。
上記で提供された実施態様及び項目は、以下の非限定的実施例により例示される。
RNAiトリガー合成
A)合成
RNAiトリガー分子は、オリゴヌクレオチド合成で使用される固相上のホスホラミダイト技術に従って合成された。スケールに応じて、MerMade96E(Bioautomation)又はMerMadel2(Bioautomation)を使用した。合成は、制御細孔ガラス(CPG、500Å又は600Å、Prime Synthesis, Aston, PA, USAから得られる)からなる固体支持体上で行った。すべてのDNA、2’−修飾RNA、及びUNAホスホラミダイトは、Thermo Fisher Scientific (Milwaukee, WI, USA) から購入した。具体的には、以下の2’−O−メチルホスホラミダイトを使用した:(5’−O−ジメトキシトリチル−N6−(ベジゾイル)−2’−O−メチル−アデノシン−3’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスホラミダイト、5’−O−ジメトキシ−トリチル−N4−(アセチル)−2’−O−メチル−シチジン−3’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスホラミダイト、(5’−O−ジメトキシトリチル−N2−(イソブチリル)−2’−O−メチル−グアノシン−3’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスホルアミダイト、及び5’−O−ジメトキシトリチル−2’−O−メチル−ウリジン−3’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスホラミダイト。2’−デオキシ−2’−フルオロ−ホスホラミダイトは、2’−O−メチルRNAアミダイトと同じ保護基を有した。以下のUNAホスホラミダイトを使用した:5’−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N−ベンゾイル−2’,3’−セコ−アデノシン、2’−ベンゾイル−3’−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホラミダイト、5’−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N−アセチル−2’,3’−セコ−シトシン、2’−ベンゾイル−3’−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホラミダイト、5’−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N−イソブチリル−2’,3’−セコ−グアノシン、2’−ベンゾイル−3’−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホラミダイト、及び5’−(4,4’−ジメトキシトリチル)−2’,3’−セコ−ウリジン、2’−ベンゾイル−3’−[(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホラミダイト。全てのアミダイトを無水アセトニトリル(50mM)に溶解し、モレキュラーシーブ(3Å)を添加した。オリゴマーの5’末端にTEG−コレステロールを導入するために、Glen Research (Sterling, VA, USA) からの1−ジメトキシトリチルオキシ−3−O−(N−コレステリル−3−アミノプロピル)−トリエチレングリコール−グリセリル−2−O−(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)−ホスホルアミダイトを使用した。5’修飾は、合成サイクルの改変なしに導入された。活性化剤溶液として5−ベンジルチオ−1H−テトラゾール(BTT、アセトニトリル中250mM)を使用した。カップリング時間は10分(RNA)、180秒(コレステロール)、90秒(2’OMe及びUNA)、及び60秒(2’F及びDNA)であった。ホスホロチオエート結合を導入するために、無水アセトニトリル中の3−フェニル1,2,4−ジチアゾリン−5−オン(POS、Poly Org, Inc., Leominster, MA, USAから入手した)の100mM溶液を使用した。具体的な順序については、表1〜3を参照されたい。
B.支持体に結合したオリゴマーの切断と脱保護
固相合成の終了後、乾燥した固体支持体を、水中の40wt%メチルアミンと28%水酸化アンモニウム溶液(Aldrich)の1:1容量溶液で30℃で2時間処理した。溶液を蒸発させ、固体残渣を水で復元した(下記参照)。
C.精製
コレステロール含有粗オリゴマーを、Waters XBridge BEH300 C4 5u Prepカラム及びShimadzu LC-8システムを使用する逆相HPLCにより精製した。緩衝液Aは100mM TEAA、pH7.5であり、5%アセトニトリルを含み、緩衝液Bは100mM TEAAであり、95%アセトニトリルを含有した。260nmにおけるUVトレースを記録した。次に100mM重炭酸アンモニウム、pH6.7及び20%アセトニトリルのランニングバッファーを用いて、Sephadex G-25媒体を充填したGE Healthcare XK 16/40カラムを使用して、サイズ排除HPLCで適切な画分を流した。他の粗オリゴマーを、TKSgel SuperQ-5PW1 3uカラム及びShimadzu LC-8システムを用いる陰イオン交換HPLCにより精製した。緩衝液Aは20mMのTris、5mMのEDTA、pH9.0であり、20%のアセトニトリルを含有し、緩衝液Bは緩衝液Aと同じであるが1.5Mの塩化ナトリウムを添加した。260nmにおけるUVトレースを記録した。適切な画分をプールし、次にコレステロール含有オリゴマーについて記載したように、サイズ排除HPLCで流した。
D.アニーリング。
0.2xPBS(リン酸緩衝化生理食塩水、1x、Corning, Cellgro)中で等モル溶液(センス及びアンチセンス)を組み合わせることにより相補鎖を混合して、RNAiトリガーを形成した。この溶液を70℃のサーモミキサーに入れ、95℃に加熱し、95℃で5分間保持し、ゆっくりと室温まで冷却した。一部のRNAiトリガーを凍結乾燥し、−15〜−25℃で保存した。2本鎖濃度は、0.2×PBS中で紫外−可視分光計で溶液の吸光度を測定することにより決定した。次に260nmでの溶液の吸光度に変換係数及び希釈率を掛けて、2本鎖濃度を決定した。特に断りのない限り、すべての変換係数は0.037mg/(mL・cm)であった。いくつかの実験では、変換係数を、実験的に決定された吸光係数から計算した。
メリチン様ペプチド(MLP)送達ポリマー
A)メリチン様ペプチド(MLP)合成
すべてのMLPは、当該分野で標準的なペプチド合成技術を用いて作製された。L型又はD型とは無関係に、MLP配列は逆転(逆行)することができる。
B)CDM−NAG(N−アセチルガラクトサミン)合成
50mLの塩化メチレン中のCDM(300mg、0.16mmol)の溶液に、塩化オキサリル(2g、10wt当量)及びジメチルホルムアミド(5μl)を添加した。反応を一晩進行させた後、過剰の塩化オキサリル及び塩化メチレンをロータリーエバポレーターで除去して、CDM酸塩化物を得た。酸塩化物を1mLの塩化メチレンに溶解した。この溶液に、10mLの塩化メチレン中の1.1モル当量の(アミノエトキシ)エトキシ−2−(アセチルアミノ)−2−デオキシ−β−D−ガラクトピラノシド(すなわち、アミノビスエトキシルエチルNAG)及びピリジン(200μl、1.5当量)を加えた。次に溶液を1.5時間撹拌した。次に溶媒を除去し、得られた固体を5mLの水に溶解し、0.1%TFA水/アセトニトリル勾配を用いる逆相HPLCを用いて精製した。
R1は、中性のASGPrリガンドを含む。いくつかの実施態様において、マスキング剤は非荷電である。
nは1〜10の整数である。上記したようにPEGスペーサーは、無水物基とASGPrリガンドとの間に配置され得る。いくつかの実施態様において、PEGスペーサーは、1〜10個のエチレン単位を含む。あるいは、無水物とN−アセチル−ガラクトサミン(NAG)との間にアルキルスペーサーを使用してもよい。
nは0〜6の整数である。
無水物とN−アセチル−ガラクトサミンとの間に、他のスペーサー又はリンカーを使用することができる。いくつかの実施態様において、スペーサー又はリンカーは、親水性、中性、又は非荷電である。
C)MLP送達ポリマーの形成(すなわち、マスキング)
MLPをCDM−NAGマスキング剤と反応させてMLP送達ポリマーを得た。MLP成分は、最初に水性ヘペス(ナトリウム塩、GMP等級、約430mg/mL)中で8.5mg/mLの最終濃度に溶解された。次にMLP溶液を4℃に冷却し、外観(目に見える粒状物質を含まない澄んだ黄色〜淡黄色の溶液)及びUV分光光度法により濃度をチェックした。CDM−NAGを4℃の水に約75mg/mLの最終濃度で溶解した。この溶液を外観(目に見える粒状物質を含まない澄んだ黄色〜淡黄色の溶液)及びUV分光光度法により濃度をチェックした。MLP溶液をCDM−NAG溶液と、5:1(w/w)のCDM−NAG対MLP比で混合した。CDM−NAG溶液の添加速度は、攪拌下で約0.3L/分であった。すべてのCDM−NAG溶液をMLP溶液に添加した後、混合物を30分間撹拌した。MLP送達ポリマーを安定化するために、1M水酸化ナトリウム水溶液の添加によりpHを9.0±0.2に上昇させた。二置換無水マレイン酸マスキング剤をペプチドと反応させると、
(ここで、RはMLPであり、R1はASGPrリガンド(例えばNAG)を含む)で示される構造を有する化合物が得られた。
残りの遊離アミンの比色トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)アッセイを使用して、MLPがCDM−NAGにより十分にマスキングされたことを確認したが、MLPアミンの総数の10%未満は非修飾のままであった。
MLP送達ポリマーを、10mM、pH9.2の炭酸塩緩衝液に対してダイアフィルトレーションにより精製して、過剰のCDM−NAGを除去した。ダイアフィルトレーションプロセスは、マスクされたMLP反応溶液の1容量当たり約10容量の炭酸塩緩衝液を交換し、2〜8℃で保持された。
a − 1つのMLPあたり5つのCDM−NAG部分を有する
MLP送達ポリマーを更にデキストランで10%w/vに調製し、2〜8℃で保存した。228mgのMLP送達ポリマー、500mgの1kDaデキストラン、1.59mgのNa2CO3、2.94mgのNaHCO3。いくつかの実験では、この溶液を使用前に凍結乾燥した。
D)注射溶液
RNAiトリガーをMLP送達ポリマーと混合して、注射溶液を作成した。凍結乾燥したMLP送達ポリマーを水に溶解し、RNAiトリガーと混合した。次にその溶液を通常の食塩水で正しい注射濃度に希釈した。
F12RNAiトリガーのインビトロスクリーニング
A)ヒト細胞のバックグランド。
インシリコ(in silico)(コンピューター)分析によりヒト、非ヒト霊長類、及びマウス交差反応性として同定された候補配列を、化学的に修飾された基準siRNAとしてインビトロでスクリーニングした。インシリコ同定された32の潜在的なF12RNAiトリガーを、基準siRNAとして合成し、有効性をインビトロでスクリーニングした。スクリーニング目的に、ヒトF12cDNA配列(受け入れ番号NM_000505)を合成し、市販のレポーターベースのスクリーニングプラスミドpsiCHECK2(Promega, Madison, WI)にクローン化した(DNA 2.0, Menlo Park, CA)(これは、ウミシイタケ(Renilla)ルシフェラーゼ/F12融合mRNAを生成した)。ヒトのバックグランドにおけるsiRNAの有効性に関して、Hep3B細胞(ヒト肝細胞癌系)を96ウェルフォーマットで約10,000細胞/ウェルで播種した。32のF12siRNAの各々を、1ウェル当たり25ngのF12−psiCHECK2プラスミドDNA及び1ウェル当たり0.2μLのリポフェクタミン2000を用いて、1nM及び0.1nMの2つの濃度で同時トランスフェクトした。2重ルシフェラーゼレポーターアッセイ(Promega, Madison, WI)を用いて、psiCHECK2プラスミド上にも存在する、構成的に発現されたホタルルシフェラーゼのレベルに対して標準化されたウミシイタケ(Renilla)ルシフェラーゼレベルを測定することにより、遺伝子ノックダウンを決定した。
2重ルシフェラーゼレポーターアッセイにより測定された、ヒトバックグランドにおけるヒト/非ヒト霊長類/マウス交差反応性RNAiトリガーの有効性スクリーニング結果
B)マウス初代細胞のバックグラウンド
同じ32のsiRNAを、マウスのバックグラウンドでの有効性についてスクリーニングした。マウス初代肝細胞を、96ウェルプレート(TRL Research, Research Triangle Park, NC)中で凍結保存又はプレプレーティングして得た。siRNAを、1nMと0.1nMの2つの濃度で4時間、0.6μL/ウェルのリポフェクタミンRNAiMax(Life Technologies, Grand Island, NY)でトランスフェクトした後、新鮮な培地を供給した。24時間後、TaqMan 遺伝子発現細胞対CTキット(Life Technologies)を用いて、遺伝子発現解析のために細胞を溶解した。マウス特異的TaqMan遺伝子発現アッセイ(Life Technologies)を用いて、内因性対照であるβ−アクチンに対するF12発現をqRT−PCRにより測定した。
qRT−PCR及び比較CT分析により測定された、マウスバックグラウンドにおけるヒト/非ヒト霊長類/マウス交差反応性RNAiトリガーの有効性スクリーニング結果
C)EC50計算。
6つのRNAiトリガー候補をさらに評価した。上記A)と同じ細胞及びトランスフェクション条件を用いて150fM〜3nMのsiRNA濃度で、10点EC50曲線を作成した。これらの6つのF12RNAiトリガーのそれぞれをさらに修飾し、対応するUNA含有RNAiトリガーとして合成した。すべての修飾RNAiトリガーを、3濃度分析(0.02,0.2、及び2nM)及び10点EC50測定の両方によるインビトロノックダウン分析により試験した。
示されたRNAiトリガーのヒトバックグラウンドにおいて測定されたEC50値(nM)
D)ヒト/非ヒト霊長類特異的RNAiトリガー
インシリコ分析によりヒト及びヒト以外の霊長類に交差反応性であるがマウスでは交差反応性でないとして同定された追加の配列を、ヒトバックグランドにおいてさらにスクリーニングした。上位12個の配列を、上記の手順を用いてスクリーニングし、全10個の用量反応曲線及びEC50測定を6個の最も活性なRNAiトリガーについて実施した。
ヒト/非ヒト霊長類特異的RNAiトリガーの有効性スクリーニングとEC50値(nM)
野生型マウス又はラットにおけるRNAiトリガーの有効性のインビボ分析
A)投与及び試料採取
インビボでのF12RNAiトリガーの有効性を評価するために、野生型マウス又はラットを使用した。RNAiトリガーは、静脈内(IV)又は皮下(SQ)注射のいずれかにより投与した。1日目に、コレステロール標的化RNAiトリガーをMLP送達ポリマーとともにマウス又はラットに投与した。各げっ歯動物に、RNAiトリガー+MLP送達ポリマー(ほとんどの場合、1:1w/wのRNAiトリガー:MLP送達ポリマー)の用量を含有する200〜250μL溶液を、尾静脈に静脈内(IV)注射した。アルキン含有RNAiトリガーを標的化ポリマーと結合させた後に、IV又はSQ注射のいずれかによりマウスに投与した。ガラクトースクラスター含有RNAiトリガーをしばしばSQ投与したが、MLP送達ポリマーと組み合わせて投与することもできた。可能であれば、7日目から1日目までの注射前マウスからベースライン(処置前)試料を採取した。4日目、8日目、及び71日まで毎週、マウスから注射後の血清試料を採取した。数匹のマウスにおいて、示された日にRNA単離のために肝臓組織を採取した。
B)第12因子の血清タンパク質レベル
発現レベルがベースラインに戻るまで、mF12のELISA(Molecular Innovations)又は内部で開発されたmF12 alphaLISA(登録商標)(Perkin Elmer)を用いてマウスの血清をアッセイすることにより、血清中のF12タンパク質(mF12)レベルを追跡した。ベースライン試料を有する動物については、それぞれの時点での各動物のmF12レベルを、その動物における処置前の発現レベルで割って、「処置前に対して標準化された」発現の比率を決定した。次に個々の動物についての「処置前の日に対して標準化された」比を、食塩水対照群の全てのマウスの「処置前の日に対して標準化された」の平均比で割ることにより、特定の時点での発現を食塩水対照群に対して標準化した。これにより、対照群の発現に対して標準化された各時点の発現が得られた。ベースライン試料のない試料については、特定の出血日での発現を、同じ日の食塩水対照グループの平均値に対して標準化した。すべての試験について、実験誤差は標準偏差として与えられる。
F12RNAiトリガーのインビボスクリーニング及びF12ノックダウンの経時変化
野生型マウスに、IV(送達ポリマーとともにコレステロール結合RNAiトリガー)又は皮下(SQ)(ガラクトースクラスター結合RNAiトリガー)のいずれかを投与し、mF12レベルを上記のように追跡した。試験した各RNAiトリガーのmF12の最大ノックダウン(最下点(nadir))を表10に示す。最下点は4〜22日目の間にあった。実験時間にわたるRNAiトリガー投与後の相対的な血清mF12レベルを、試験した選択RNAiトリガーについて示す(表11、12、13、14、15、及び16、図1参照)。試験した全てのRNAiトリガーの投与後に、98%を超えるF12血清タンパク質レベルの低下が得られ、AD00900はノックダウンの最大持続時間を示した(36日目に>87%のノックダウン)。これらの実験において、既知のマウス第VII因子(mF7)RNAiトリガー配列であるRD10694を対照RNAiトリガーとして用いた(表10)。
記載のF12RNAiトリガーをMLP(送達ポリマー)とともに静脈内投与後の、又は記載のF12RNAiトリガー(送達ポリマー無し)を皮下投与後のマウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した(センス鎖及びアンチセンス鎖ID番号を有するF12RNAiトリガー2本鎖ID番号)
8mgのRNAiトリガーを8mg/kgをMLP送達ポリマーとともに投与後の野生型マウスにおける血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
2mg/kgの基準又はUNA含有RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
0.5mg/kgの修飾F12RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
0.5mg/kgの修飾F12RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
0.5mg/kgの修飾F12RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
0.5mg/kgの修飾F12RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
選択されたF12RNAiトリガーのインビボ用量応答及びF12ノックダウンの経時変化
選択されたRNAiトリガーのインビボ活性をさらに性状解析するために、複数の用量レベルの活性を1回の実験で調べた。MLP送達ポリマー(IV)を用いる試験のために、RNAiトリガーの投与量及び送達ポリマーの量の両方を調整して、用量比が変化させた。投与及びmF12レベルを上記のように追跡した。RNAiトリガーの投与後の実験の時間にわたる相対的な血清mF12レベルが示されている(表17及び18、図2及び3参照)。
選択されたF12RNAiトリガーのインビボ多回投与試験及びF12ノックダウンの経時変化
選択トリガ−を、複数回投与計画を用いて検討するために選択した。最も一般的に使用した投薬計画は、上記のように、週3回の投薬及びmF12レベルの追跡であった。この複数回投与投与計画は、SQ投与トリガーのために最も頻繁に用いられた。RNAiトリガーの投与後の、経時的な相対的血清mF12レベルを図4に示す。
0.5、1、又は2mg/kgのUNA含有RNAiトリガーを2mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のC57/B6マウスにおける血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
2又は4mg/kg用量のAD01001 RNAiトリガーを1、2、4、又は8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに投与後のマウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。F12レベルを処置前及び食塩水対照に対して標準化した。
肝臓F12mRNAレベル
安楽死の時点で、マウス肝臓の一部又は全部を適量のTRI試薬RT(Molecular Research Center, Inc., Cincinnati, OH)に移した。全RNAを、製造業者の推奨プロトコールに従って単離した。簡単に説明すると、TRI試薬RT中の肝臓切片を組織ホモジナイザーで約30秒間処理した。ホモジネート1mLを4−ブロモアニソール50μLに加え、混合し、遠心分離により相を分離した。0.25〜0.5mLの水相を除去し、イソプロピルアルコールで沈殿させ、遠心分離した。得られたペレットを75%エタノールで洗浄し、0.3〜0.7mLのヌクレアーゼ不含水に懸濁した。
高能力cDNA逆転写キット(Life Technologies, Grand Island, NY)を使用して、総RNA(約500ng)を逆転写した。次にcDNAを1:5に希釈し、マウス第12因子についての市販のFAM標識アッセイ(アッセイID番号Mm00491349_ml, Life Technologies)、マウスベータアクチンについてのVIC標識内因性対照アッセイ(Life Technologies)、及びVeriQuestマスターミックス(Affymetrix, Santa Clara, CA)を用いて、5’エキソヌクレアーゼ化学を使用して、多重RT−qPCRを行った。遺伝子発現データを、相対定量の比較CT法(Livak and Schmittgen, 2001)を用いて分析した(表19及び20)。
基準又はUNA含有RNAiトリガーをMLP送達ポリマーとともに1:1で投与後のマウスにおける相対的血清F12タンパク質レベル。血清F12レベルを1日目及び食塩水対照に対して標準化した。
基準又はUNA含有RNAiトリガーをMLP送達ポリマーとともに1:1重量/重量で投与後のマウスにおける肝臓mF12mRNAレベル。F12mRNAレベルをマウスβ−アクチンmRNAレベルに対して表す。
F12RNAiトリガーによる処置後のF12低下の薬力学的(PD)効果の試験 − ラットにおけるカラゲニン誘発足浮腫(CPE)
F12レベルの低下がカリクレイン/キニン系に与える影響を試験するために、我々はラットの炎症モデル(CPE)に対するF12RNAiトリガーによる前処置の作用を試験した。λカラゲニンにより誘導される炎症は、ブラジキニンを含む複数のメディエーターにより誘導される。野生型ラットに、8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに8mg/kgのRNAiトリガー(AD01520)、又は食塩水のいずれかを単回静脈内投与した。7日後、食塩水又はRNAiトリガー処置したラットの後肢にカラゲニンを注射し、足容積を6時間にわたって測定した。足の容積の経時変化を図9にプロットする。食塩水処置群とF12RNAiトリガー処置群との間の足容積変化の差は統計学的に有意(p<0.0001)であり、カリクレイン標的化抗体(Kenniston JA et al., 2014)の処置で見られたものと同様であり、カリクレイン/キニン系を介するシグナル伝達の低下を示した。
F12RNAiトリガーよる処置後のF12低下の薬力学的(PD)効果の試験 − 塩化第二鉄チャレンジ。
F12ノックダウンに対する生理学的応答の臨床的に関連する指標は、塩化第二鉄処置により誘発される血栓塞栓症モデルである。塩化第二鉄(FeC13)チャレンジの7日前に上記のように野生型マウスに、コレステロール結合基準RNAiトリガーを投与した。FeC13チャレンジの前に、F12レベルを測定した。4mg/kgのAD01520と4mg/kgのMLP送達ポリマーとによる処置は、血清中のmF12タンパク質の99%超のノックダウンをもたらした。血栓症は、頸動脈(CA)を塩化第二鉄に曝露することにより誘発され、血流の閉塞までの時間は、フロープローブにより最大30分まで測定される。MLP送達ポリマーとともにF12RNAiトリガーで処置した全てのマウスは、実験の期間中に閉塞しなかった(図10)。
F12RNAiトリガーによる処置後のF12低下の薬力学的(PD)効果の検討 − 出血リスク
いくつかの抗凝固療法の潜在的なリスクは、出血事象のリスクの上昇である。第7因子(F7)は外因性凝固経路の重要な成分として知られているため、第7因子(F7)標的化RNAiトリガーを陽性出血対照として使用した。
野生型マウスにチャレンジの7日前に、8mg/kgのAD01520を8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに、又は8mg/kgのF7トリガーを8mg/kgのMLP送達ポリマーとともに、単回IV投与した。尾静脈の横断切開を行い、凝固までの時間を最大15分まで追跡した。食塩水とAD01520処置マウスとの間に、出血時間に有意差はなかった(図11)。
MLP送達ポリマーにとともにF12RNAiトリガー分子送達後の非ヒト霊長類における第12因子(F12)ノックダウン
MLP送達ポリマーとRNAiトリガーを作製し、上記のように医薬的に許容し得る緩衝液中で混合した。1日目に、2匹のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類(それぞれ雄で5.0kg及び8.15kg)に、2mg/kgのRNAiトリガー(AD01001)及び2mg/kgのMLP送達ポリマーを同時注射した。各注射について、RNAiトリガー+MLP送達ポリマー(2mg/kg)を、22〜25ゲージの静脈内カテーテルを用いて伏在静脈に注射した。示された時点(表21〜23に示される)で、血液試料を採取し、F12レベル、凝固パラメーター、及び毒性マーカーについて分析した。大腿静脈から血液を採取し、霊長類を一晩絶食させた後、全ての血液を採取した。血中尿素窒素(BUN)、アラニントランスアミナーゼ(ALT)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、クレアチニン、及び活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の血液検査を、自動化学分析装置で行った。F12発現レベルがベースラインに戻るまで、ヒトF12についてのELISA(Molecular Innovations)を用いてサル由来の血清をアッセイすることにより、血清中のF12タンパク質レベルを追跡した。標準化のために、それぞれの時点での各動物のF12レベルを、その動物(この場合、1日目)における発現の前処理レベルで割って、「1日目に対して標準化された」発現の比を決定した。F12ノックダウンの機能的読出しは、活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の延長によりも観察することもできる。処置によるプロトロンビン時間の変化は観察されなかった。
F12の有意なノックダウンが観察され、92.5%の最大ノックダウンが15日目に観察された。aPTTの上昇は両方の動物で観察され、出血前値を超える50〜56%の最大の増加が15日目と22日目に観察されたが、aPTTは「正常」値を超えなかった。処置動物で、用量に関連する毒性は観察されなかった。
2mg/kgのAD01001を2mg/kgをMLP送達ポリマーとともに投与後のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類における血清F12タンパク質レベル。mF12レベルを投与前値に対して標準化した。
2mg/kgのAD01001を2mg/kgをMLP送達ポリマーとともに投与後のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類における活性化部分トロンボプラスチン時間(秒)。
2mg/kgのAD01001を2mg/kgをMLP送達ポリマーとともに投与後のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類における尿素窒素、クレアチニン、アラニントランスアミナーゼ、及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼのレベル。
F12RNAiトリガー分子送達後の非ヒト霊長類における第12因子(F12)ノックダウン。
MLP送達ポリマー及びRNAiトリガーを作製し、上記したように医薬的に許容し得る緩衝液中で混合した。1日目に、上記のように2匹のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類に、2mg/kgのAD01001と2mg/kgのMLP送達ポリマー、又は2mg/kgのAD01520と2mg/kgのMLP送達ポリマーを同時注射した。血液試料を採取し、F12レベル、凝固パラメーター、及び毒性マーカーについて分析した。大腿静脈から血液を採取し、霊長類を一晩絶食させた後、全ての血液を採取した。血液尿素窒素(BUN)、アラニントランスアミナーゼ(ALT)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、クレアチニン、及び活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の血液検査を、自動化学分析装置で行った。F12発現レベルがベースラインに戻るまで、ヒトF12についてのELISA(Molecular Innovations)を用いてサルの血清をアッセイすることにより、血清中のF12タンパク質レベルを追跡した。標準化のために、それぞれの時点での各動物のF12レベルを、その動物における処置前(この場合1日目)の発現レベルで割って、「1日目に対して標準化された」発現の比を決定した。F12ノックダウンの機能的読出しは、活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の延長により観察することもできる。処置によるプロトロンビン時間(PT)の変化は観察されなかった。
F12の有意なノックダウンが観察され、15日目に平均最大ノックダウンの89%が観察された(図5)。両方の動物でaPTTの上昇が観察され、15日目及び22日目に出血前値を約70%〜80%超える最大上昇を示したが、aPTTは「正常」値を超えなかった。処置された動物において、用量に関連する毒性は観察されなかった。
F12RNAiトリガー分子送達後の非ヒト霊長類における第12因子(F12)ノックダウン
MLP送達ポリマー及びRNAiトリガーを作製し、上記したように医薬的に許容し得る緩衝液中で混合した。1日目、29日目、57日目、85日目に、2匹のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類に、2mg/kgのAD01001と2mg/kgのMLP送達ポリマー、又は2mg/kgのAD01520と2mg/kgのMLP送達ポリマーを同時注射した。血液試料を採取し、F12レベル、凝固パラメーター、及び毒性マーカーについて分析した。大腿静脈から血液を採取し、霊長類を一晩絶食させた後、全ての血液を採取した。(BUN)、アラニントランスアミナーゼ(ALT)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、クレアチニン、及びプロトロンビン時間(PT)と活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の血液検査を自動化学分析装置で行った。F12発現レベルがベースラインに戻るまで、ヒトF12についてのELISA(Molecular Innovations)を用いてサル由来の血清をアッセイすることにより、血清中のF12タンパク質レベルを追跡した。標準化のために、それぞれの時点での各動物のF12レベルを、その動物における処置前(この場合1日目)の発現レベルで割って、「1日目に対して標準化された」発現の比を決定した。F12ノックダウンの機能的読出しは、活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)の延長により観察することもできる。処置によるプロトロンビン時間(PT)の変化は観察されなかった。
F12の有意なノックダウンが観察され、15日目に平均最大ノックダウンの85〜93%が、その後の用量で95〜98%の平均最大ノックダウンで観察された(図6)。両方の動物でaPTTの上昇が観察され、F12レベルが最下点にある場合に出血前値を超える最大上昇が観察された(図7)。実験の時間にわたって、処置動物において用量に関連する毒性もPTの上昇も観察されなかった。
F12RNAiトリガー分子送達後の非ヒト霊長類における第12因子(F12)ノックダウン
RNAiトリガーを作製し、皮下(SQ)注射用に上記したように医薬的に許容し得る緩衝液中で混合した。1日目に、2匹のカニクイザル(Macaca fascicularis)霊長類に3mg/kgのAD02562又は10mg/kgのAD02562を皮下注射した。上記したように、血液試料を採取し、F12レベル、凝固パラメーター、及び毒性マーカーについて分析した。
F12のノックダウンが観察され、22日目〜29日目、3mg/kg用量で60%、10mg/kg用量で84%の平均最大ノックダウンが観察された(図8)。実験期間中、処置された動物において、用量に関連する毒性もPTの上昇も観察されなかった。
F12RNAiトリガー2本鎖の例
対応するセンス鎖及びアンチセンス鎖を有する2本鎖ID番号により同定されたF12RNAiトリガー。
他の実施態様:本発明をその詳細な説明と併せて説明したが、前述の説明は例示を意図するものであり、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び変更は、以下の請求項の範囲内である。

Claims (27)

  1. 第XII因子(F12)遺伝子の発現を阻害することができるRNA干渉(RNAi)トリガーであって、該RNAiトリガーがセンス鎖とアンチセンス鎖とを含み、該アンチセンス鎖が表1及び表2のアンチセンス配列のいずれかを含む、上記トリガー。
  2. 前記RNAiトリガーが少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  3. 前記少なくとも1つの修飾ヌクレオチドが、2’−O−メチルヌクレオチド、2’−フルオロヌクレオチド、2’−デオキシヌクレオチド、2’,3’−セコヌクレオチド模倣物、ロックされたヌクレオチド、2’−F−アラビノヌクレオチド、2’−メトキシエチルヌクレオチド、脱塩基リボース、リビトール、反転ヌクレオチド、反転脱塩基ヌクレオチド、反転2’−OMeヌクレオチド、反転2’−デオキシヌクレオチド、2’−アミノ修飾ヌクレオシド、2’−アルキル修飾ヌクレオチド、モルホリノヌクレオチド、ビニルホスホネートデオキシリボヌクレオチド、及び3’−OMeヌクレオチドからなる群より選択される、請求項2に記載のRNAiトリガー。
  4. 前記センス鎖が、3’末端から11、12、及び/又は13位に1、2、又は3個の2’−Fヌクレオチドを含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  5. 前記アンチセンス鎖が、5’末端から2位に2’−Fヌクレオチドを含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  6. 前記アンチセンス鎖が、5’末端から14位に2’−Fヌクレオチドを含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  7. 前記アンチセンス鎖が、5’末端から4、6、8、10、及び12位に1、2、3、又は4個の2’−Fヌクレオチドを含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  8. 前記RNAiトリガーが1つ以上のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  9. 前記センス鎖が、1つ又は2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  10. 前記アンチセンス鎖が、1、2、3、又は4個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  11. 前記センス鎖に結合した標的化基をさらに含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  12. 前記標的化基が、コレステロール又はコレステリル誘導体を含む、請求項11に記載のRNAiトリガー分子。
  13. 標的化基がアシアロ糖タンパク質受容体リガンドを含む、請求項11に記載のRNAiトリガー。
  14. 前記アシアロ糖タンパク質受容体リガンドがガラクトースクラスターを含む、請求項13に記載のRNAiトリガー。
  15. 前記ガラクトースクラスターがN−アセチル−ガラクトサミン三量体を含む、請求項14に記載のRNAiトリガー。
  16. 前記N−アセチル−ガラクトサミン三量体が、NAG3、NAG13、NAG14、NAG15、NAG16、NAG17、NAG18、NAG19、NAG20、NAG21、NAG23、及びNAG4からなる群より選択される構造を有する、請求項15に記載のRNAiトリガー。NAG4。
  17. 前記RNAiトリガーが、AD01520、AD02023、AD00900、AD01001、AD02639、AD02640、AD02642、AD02708、AD02807、AD02822、AD02867、又はAD02868を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  18. 前記アンチセンス鎖が、配列番号177、配列番号150、又は配列番号11のヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  19. 前記センス鎖が、配列番号374又は配列番号379のヌクレオチド配列を含む、請求項1に記載のRNAiトリガー。
  20. 第XI因子遺伝子の発現を阻害することができるRNA干渉(RNAi)トリガー分子[該RNAiトリガー分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、該アンチセンス鎖は表1及び表2のアンチセンス配列のいずれかを含む]と、少なくとも1つの医薬的に許容し得る賦形剤と、を含む組成物。
  21. 前記少なくとも1つの医薬的に許容し得る賦形剤が送達ポリマーを含む、請求項20に記載の組成物。
  22. 前記送達ポリマーがメリチン様ペプチドを含む、請求項21に記載の組成物。
  23. 第2の治療又は処置をさらに含む、請求項20に記載の組成物。
  24. 前記組成物が、キット、容器、パック、ディスペンサー、予め充填されたシリンジ、又はバイアルにパッケージされている、請求項20に記載の組成物。
  25. 前記組成物が非経口的に投与される、請求項20に記載の組成物。
  26. F12遺伝子の発現を阻害することができるRNA干渉(RNAi)トリガーの治療有効量を被験体に投与することを含む、該被験体における第XII因子の発現を阻害する方法であって、該RNAiトリガーがセンス鎖及びアンチセンスを含み、該アンチセンス鎖が表1及び表2のアンチセンス配列のいずれかを含む、上記方法。
  27. 遺伝性血管浮腫及び静脈血栓塞栓症を含む血管浮腫の治療方法であって、そのような治療を必要とする患者に請求項1又は17に記載の組成物を投与することを含む、上記方法。
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