JP2021003113A - 父方ube3aの発現を誘導するオリゴヌクレオチド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、父方SNORD115、SNORD116、およびSNRPN転写物の発現に大きく影響を及ぼさずに神経細胞においてヒト父方UBE3Aの発現を誘導する新規なオリゴヌクレオチドを同定する。
本発明は、UBE3Aの発現を抑制することができる核酸を標的にして、特に神経細胞でUBE3A活性の低下に関連した病気を治療または予防するオリゴヌクレオチドに関する。
オリゴヌクレオチド
本明細書で用いられる用語「オリゴヌクレオチド」は、一般に当業者によって理解されるように、2つ以上の共有結合したヌクレオシドを含む分子として定義される。このような共有結合ヌクレオシドはまた、核酸分子またはオリゴマーと言う場合がある。オリゴヌクレオチドは、一般に、実験室で固相化学合成により調製されて、精製される。オリゴヌクレオチドの配列と言う場合、共有結合ヌクレオチドまたはヌクレオシドの核酸塩基部分またはそれらの修飾の配列あるいは順番を言う。本発明のオリゴヌクレオチドは人工のもので、化学的に合成され、典型的には精製または単離されている。本発明のオリゴヌクレオチドは、1種以上の修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドを含んでいていてもよい。
本明細書で用いられる用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、標的核酸、特に標的核酸の連続した配列にハイブリダイズすることで標的遺伝子の発現を調節することができるオリゴヌクレオチドとして定義される。これらのアンチセンスオリゴヌクレオチドは、本質的に二本鎖ではないので、siRNAではない。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは一本鎖であることが好ましい。
本明細書で用いられる用語「連続ヌクレオチド配列」は、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチドの領域を言う。この用語は、本明細書では用語「連続核酸塩基配列」および用語「オリゴヌクレオチドモチーフ配列」と互いに言い換え可能に用いられる。態様によっては、オリゴヌクレオチドのすべてのヌクレオチドは、連続ヌクレオチド配列に存在する。態様によっては、オリゴヌクレオチドは、連続ヌクレオチド配列を含み、任意でさらにヌクレオチド(例えば、連続ヌクレオチド配列に官能基を結合させるのに用いてもよいヌクレオチドリンカー領域)を含んでいてもよい。ヌクレオチドリンカー領域は、標的核酸に相補的であってもなくてもよい。
ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの構成単位であり、本発明の目的のため、天然由来のヌクレオチドおよび非天然由来のヌクレオチドのいずれも含む。本来、ヌクレオチド(例えば、DNAヌクレオチドおよびRNAヌクレオチド)は、リボース糖部分、核酸塩基部分、および1つ以上のリン酸基(ヌクレオシドには存在しない)を含む。ヌクレオシドおよびヌクレオチドはまた、「単位」または「単量体」として交換可能に言及されてもよい。
本明細書で用いられる用語「修飾ヌクレオシド」または「ヌクレオシド修飾」は、糖部分または(核酸)塩基部分に1種以上の修飾を導入することで等価のDNAヌクレオシドまたはRNAヌクレオシドに比べて修飾されたヌクレオシドを言う。好ましい一態様では、修飾ヌクレオシドは、修飾された糖部分を含む。用語「修飾ヌクレオシド」はまた、本明細書では、用語「ヌクレオシド類縁体」、修飾「単位」、あるいは修飾「単量体」として互いに言い換え可能に用いられてもよい。
本明細書で用いられる用語「修飾ヌクレオシド間結合 (modified internucleoside linkage)」は、一般に、当業者によって理解されるように、2個のヌクレオシドを共有結合する、ホスホジエステル(PO)結合以外の結合として定義される。修飾ヌクレオシド間結合を有するヌクレオチドはまた、「修飾ヌクレオチド」とも言う。態様によっては、修飾ヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合に比べてオリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を高める。天然由来のオリゴヌクレオチドの場合、ヌクレオシド間結合は、隣接するヌクレオシド間のホスホジエステル結合を形成するリン酸基を含む。修飾ヌクレオシド間結合は、生体内での使用でオリゴヌクレオチドを安定化させるのに特に有用であり、本発明のオリゴヌクレオチドのDNAヌクレオシドまたはRNAヌクレオシド領域(例えば、ギャップマーオリゴヌクレオチドのギャップ領域内、修飾ヌクレオシドの領域内など)をヌクレアーゼによる切断から保護するように作用してもよい。
用語「核酸塩基」は、ヌクレオシドおよび核酸ハイブリダイゼーションで水素結合を形成するヌクレオチドに存在するプリン(例えば、アデニンおよびグアニン)部分およびピリミジン(例えば、ラシル、チミン、およびシトシン)部分を含む。本発明の文脈で、用語「核酸塩基」はまた、天然由来の核酸塩基とは異なってもよいが、核酸ハイブリダイゼーション中に機能的である修飾核酸塩基をも包含する。この文脈で、「核酸塩基」は、天然由来の核酸塩基(例えば、アデニン、グアニン、シトシン、チミジン、ウラシル、キサンチン、およびヒポキサンチン)と非天然由来の多様体の両方を言う。そのような多様体は、例えば、Hirao et al (2012) Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055 and Bergstrom (2009) Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl. 37 1.4.1に記載されている。
用語「修飾オリゴヌクレオチド」は、1つ以上の糖修飾ヌクレオシドおよび/または修飾ヌクレオシド間結合を含むオリゴヌクレオチドを言う。用語「キメラ」オリゴヌクレオチドは、文献で修飾ヌクレオシドを有するオリゴヌクレオチドを言うのに用いられてきた。
用語「相補性」は、ヌクレオシド/ヌクレオチドのワトソン−クリック塩基対形成能を言う。ワトソン−クリック塩基対は、グアニン(G)−シトシン(C)、およびアデニン(A)−チミン(T)/ウラシル(U)である。自明であるが、オリゴヌクレオチドは、修飾核酸塩基を有するヌクレオシドを含んでいてもよく、例えば、5−メチルシトシンはシトシンの代わりに用いられることが多い。従って、用語「相補性」は、非修飾塩基と修飾核酸塩基のワトソン−クリック塩基対を包含する(例えば、Hirao et al (2012) Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055 およびBergstrom (2009) Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl. 37 1.4.1を参照のこと)。
本明細書で用いられる用語「ハイブリダイジング」または「ハイブリダイズ」は、2本の核酸鎖(例えば、オリゴヌクレオチドと標的核酸)が互いの鎖の塩基対の間に水素結合を形成して、これにより二本鎖を形成することを意味する。2本の核酸鎖の間の結合親和性は、ハイブリダイゼーションの強度である。この結合親和性は、多くの場合、オリゴヌクレオチドの半分が標的核酸を有する二本鎖になる温度として定義される融解温度(Tm)で記述される。生理学的条件で、Tmは厳密には親和性と比例しない(Mergny and Lacroix, 2003, Oligonucleotides 13:515-537)。標準状態のギブズ自由エネルギーΔG°は、結合親和性のより正確な表現であり、ΔG°=−RTln(Kd)(ここで、Rは気体定数であり、Tは絶対温度である)により反応の解離定数(Kd)に関係する。従って、オリゴヌクレオチドと標的核酸の反応のΔG°が非常に低い場合、オリゴヌクレオチドと標的核酸のハイブリダイゼーションの強度が高いことを反映している。ΔG°は、水性濃度が1M、pHが7、温度が37℃の反応に関連付けられるエネルギーである。オリゴヌクレオチドの標的核酸へのハイブリダイゼーションは自発反応であり、自発反応の場合、ΔG°はゼロ未満である。ΔG°は、例えば、Hansen et al., 1965, Chem. Comm. 36-38 and Holdgate et al., 2005, Drug Discov Todayに記載された等温滴定カロリメトリー(ITC)法を用いて実験で測定してもよい。当業者であれば、ΔG°測定に市販の装置を利用可能であることを知っている。ΔG°はまた、SantaLucia, 1998, Proc Natl Acad Sci USA. 95: 1460-1465に記載された近傍モデルにより、Sugimoto et al., 1995, Biochemistry 34:11211-11216 and McTigue et al., 2004, Biochemistry 43:5388-5405に記載された適切に派生させた熱力学パラメータを用いて数値的に推定してもよい。ハイブリダイゼーションにより意図された核酸標的を調節する可能性を有するために、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド長が10〜30個のオリゴヌクレオチドについて、推定ΔG°値−10kcal未満で標的核酸にハイブリダイズする。態様によっては、ハイブリダイゼーションの度合いすなわち強度は、標準状態のギブズ自由エネルギーΔG°により測定される。オリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド長が8〜30個のオリゴヌクレオチドについて、推定ΔG°値が−10kcal未満、−15kcal未満、−20kcal未満、および−25kcal未満の範囲で標的核酸にハイブリダイズしてもよい。態様によっては、推定ΔG°値が−10から−60kcal(例えば、−12から−40、−15から−30kcal)、または−16から−27kcal(例えば、−18から−25kcal)でオリゴヌクレオチドは標的核酸にハイブリダイズする。
用語「標的」は、調節するのが望ましいタンパク質を言う。
標的核酸は、そこに本発明のオリゴヌクレオチドがハイブリダイズする対象とする標的であり、例えば、遺伝子、RNA、非翻訳性RNA、長鎖非翻訳性RNA、mRNA、mRNA前駆体、成熟mRNA、またはcDNA配列であってもよい。態様によっては、標的核酸は、非翻訳性RNA、長鎖非翻訳性RNA、またはこれらの亜配列である。生体内または生体外で応用する場合、本発明のオリゴヌクレオチドは、SNORD109Bの下流のSNHG14転写物の量を低減することができ、それにより、意図された標的細胞で父方UBE3A転写物の抑制を取り除くことができる。本発明のオリゴヌクレオチドの核酸塩基の連続した配列は、オリゴヌクレオチドの全長に亘って測定して、標的核酸に相補的である。この配列は、任意で1つまたは2つの不一致の例外を有していてもよく、また任意でオリゴヌクレオチドを任意の官能基(例えば、複合体)に結合し得るヌクレオチド系リンカー領域を排除してもよい。
上記オリゴヌクレオチドは、標的核酸分子の亜配列に相補的である、またはハイブリダイズする連続ヌクレオチド配列を含む。本明細書で用いられる用語「標的配列」は、本発明のオリゴヌクレオチドに相補的である核酸塩基配列を含む標的核酸に存在するヌクレオチドの配列を言う。態様によっては、標的配列は、本発明のオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列に相補的である標的核酸の領域からなる。態様によっては、標的配列は、単一のオリゴヌクレオチドの相補的配列よりも長く、例えば、本発明のいくつかのオリゴヌクレオチドにより標的され得る標的核酸の好ましい領域を表していてもよい。
本明細書で用いられる用語「標的細胞」は、標的核酸を発現している細胞を言う。態様によっては、標的細胞は生体内または生体外にあってもよい。態様によっては、標的細胞は、哺乳類の細胞、例えば、齧歯類細胞、マウス細胞、ラット細胞、霊長類細胞(例えば、サル細胞またはヒト細胞)である。好ましい態様では、標的細胞は神経細胞である。
天然由来の多様体
本明細書で用いられる用語「発現の調節」は、オリゴヌクレオチドの投与前のUBE3Aの量と比較した時にUBE3Aタンパク質の量を変えることができるオリゴヌクレオチドの能力を表す一般的な用語として理解される。あるいは、発現の調節は、本発明のオリゴヌクレオチドが投与されない対照実験を参照して決定されてもよい。オリゴヌクレオチドにより達成される調節は、例えば、SNORD109Bの下流の非翻訳性SNHG14転写物の分解または除去により、あるいはSNORD109Bの下流のSNHG14転写物に関連付けられるポリメラーゼ活性の阻害または防止により父方UBE3A転写物の抑制を低減、除去、予防、減少、あるいは解除するその能力に関連している。調節はまた、例えば、SNORD109Bの下流の非翻訳性SNHG14転写物による影響が及ぶ阻害機構の除去または阻害により父方UBE3Aの発現を回復、増加、または向上させるオリゴヌクレオチドの能力として見なしてもよい。
高親和性修飾ヌクレオシドは、オリゴヌクレオチドに組み込まれた時にそのオリゴヌクレオチドに相補的な標的に対する親和性を高める修飾ヌクレオチドである。この親和性は、例えば、融解温度(Tm)により測定される。本発明の高親和性修飾ヌクレオシドは、一修飾ヌクレオシドあたり、融解温度を+0.5から+12℃、より好ましくは+1.5から+10℃、最も好ましくは+3から+8℃上昇させることが好ましい。多種類の高親和性修飾ヌクレオシドが当該分野で知られており、例えば、多くの2’−置換ヌクレオシド、ロックされた核酸(LNA)などが挙げられる(例えば、Freier & Altmann; Nucl. Acid Res., 1997, 25, 4429-4443 and Uhlmann; Curr. Opinion in Drug Development, 2000, 3(2), 293-213を参照のこと)。
本発明のオリゴマーは、修飾糖部分、すなわちDNAおよびRNAに見られるリボ−ス糖部分と比較して糖部分の修飾を有する1個以上のヌクレオシドを含んでいてもよい。
2’−糖修飾ヌクレオシドは、2’位(2’−置換ヌクレオシド)にHまたは−OH以外の置換基を有する、あるいは2’−結合ビラジカルを含むヌクレオシドである。2’−糖修飾ヌクレオシドとしては、2’−置換ヌクレオシドおよびLNA(2’−4’ビラジカル架橋)ヌクレオシドが挙げられる。例えば、2’−修飾糖は、オリゴヌクレオチドの結合親和性および/またはヌクレアーゼ耐性を高める場合がある。2’−置換修飾ヌクレオシドの例としては、2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA(MOE)、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−RNA、および2’−フルオロ−ANA(F−ANA)が挙げられる。さらなる例は、例えば、Freier & Altmann; Nucl. Acid Res., 1997, 25, 4429-4443 and Uhlmann; Curr. Opinion in Drug Development, 2000, 3(2), 293-213; および Deleavey and Damha, Chemistry and Biology 2012, 19, 937を参照のこと。以下に、2’−置換修飾ヌクレオシドをいくつか例示する。
LNAヌクレオシドは、ヌクレオチドのリボ−ス糖環のC2’−位とC4’−位の間にリンカー基(ビラジカルまたは架橋と言う)を含む修飾ヌクレオシドである。これらのヌクレオシドはまた、文献では架橋型核酸または二環式核酸(BNA)とも言われている。
Bは核酸塩基または修飾核酸塩基部分を表し、
Zは、隣接するヌクレオシドまたは5’末端基とのヌクレオシド間結合を表し、
Z*は、隣接するヌクレオシドまたは3’末端基とのヌクレオシド間結合を表す。
態様によっては、Xは−O−である。
態様によっては、Yは−CH2−、−CHRa−、−CHCH3−、CRaRb−からなる群より選択される。
RaおよびRb(存在する場合)はそれぞれ独立して以下の群から選択される:水素、置換されていてもよいC1−6−アルキル、置換されていてもよいC2−6−アルケニル、置換されていてもよいC2−6−アルキニル、ヒドロキシ、置換されていてもよいC1−6−アルコキシ、C2−6−アルコキシアルキル、C2−6−アルケニルオキシ、カルボキシ、C1−6−アルコキシカルボニル、C1−6−アルキルカルボニル、ホルミル、アリール、アリールオキシカルボニル、アリールオキシ、アリールカルボニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシカルボニル、ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールカルボニル、アミノ、モノおよびジ(C1−6−アルキル)アミノ、カルバモイル、モノおよびジ(C1−6−アルキル)−アミノ−カルボニル、アミノ−C1−6−アルキルアミノカルボニル、モノおよびジ(C1−6−アルキル)アミノ−C1−6−アルキルアミノカルボニル、C1−6−アルキルカルボニルアミノ、カルバミド、C1−6−アルカノイルオキシ、スルホノ、C1−6−アルキルスルホニルオキシ、ニトロ、アジド、スルファニル、C1−6−アルキルチオ、ハロゲン(ここでアリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、2つの同じ原子に結合するジェミナル置換基RaおよびRbは共に置換されていてもよいメチレン(=CH2)を表していてもよく、すべての対掌性中心について、不斉基はR配置またはS配置のいずれかで見られてもよい)。
LNAヌクレオシドの特定の例をスキーム1に示す。
スキーム1
ヌクレアーゼ媒介分解は、相補的であるヌクレオチド配列と二本鎖を形成する際にそのような配列の分解を媒介することができる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のRNaseH活性は、相補的であるRNA分子と二本鎖になっている時にRNaseを動員する能力を言う。WO01/23613は、RNaseH活性を決定する生体外での方法を提供する。これらを用いてRNaseH動員能を決定してもよい。典型的には、オリゴヌクレオチドは、相補的である標的核酸配列と共に供給された場合、その初期速度が実験対象の修飾オリゴヌクレオチドと同じ塩基配列を有するがDNA単量体(すべての単量体はホスホロチオエート結合を有する)のみを含むオリゴヌクレオチドを用いて決定された初期速度(pmol/l/分で測定される)の少なくとも10%あるいは20%を超えると、RNaseHを動員することができると見なされる。この初期速度の決定は、WO01/23613の実施例91〜95に記載された手法(参照により本明細書に組み込む)を用いて行われる。
本明細書で用いられる用語「ギャップマー」は、RNaseHを動員するオリゴヌクレオチドの領域(ギャップ)を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドを言う。このギャップは、5’末端および3’末端で1つ以上の親和性増強修飾ヌクレオシド(隣接部、flank)と隣接している。様々なギャップマー設計が本明細書で記載される。ヘッドマーおよびテイルマーは、隣接部の一方がない、すなわち、オリゴヌクレオチドの両端の一方のみが親和性増強修飾ヌクレオシドを含むRNaseHを動員することができるオリゴヌクレオチドである。ヘッドマーは3’隣接部がない(すなわち、5’隣接部が親和性増強修飾ヌクレオシドを含む)のに対して、テイルマーは5’隣接部がない(すなわち、3’隣接部が親和性増強修飾ヌクレオシドを含む)。
用語「LNAギャップマー」は、親和性増強修飾ヌクレオシドの少なくとも1つがLNAヌクレオシドであるギャップマーオリゴヌクレオチドである。
用語「混合ウィング型ギャップマー」は、隣接部領域が少なくとも1つのLNAヌクレオシドと少なくとも1つの非LNA修飾ヌクレオシドを含むLNAギャップマーを言う。この非LNA修飾ヌクレオシドは、例えば、少なくとも1つの2’−置換修飾ヌクレオシド(例えば、2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA(MOE)、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−RNA、および2’−F−ANAヌクレオシド)である。態様によっては、混合ウィング型ギャップマーは、LNAヌクレオシドを含む一方の隣接部(例えば、5’隣接部または3’隣接部)と、2’−置換修飾ヌクレオシドを含む他方の隣接部(3’隣接部または5’隣接部)を有する。
本明細書で用いられる用語「複合体」は、非ヌクレオチド部分(複合体部分、領域C、または第三の領域)に共有結合されたオリゴヌクレオチドを言う。
結合またはリンカーは、1つ以上の共有結合を介して対象の一方の化学基または分節を対象の他方の化学基または分節に結合する2個の原子間の結合部を言う。結合部分は、オリゴヌクレオチドに直接あるいは結合部(例えば、リンカーまたはテザー(tether))を介して結合させることができる。リンカーは、第三の領域(例えば、複合体部分(領域C))を第一の領域(例えば、オリゴヌクレオチド(領域A))に共有結合する作用がある。
オリゴヌクレオチドの効果の測定に関連しても散られる場合の用語「対照」は、一般に、治療されない個体または標的細胞、あるいは標的しないオリゴヌクレオチド(模造物)で治療した個体または標的細胞を意味する。しかしながら、対照はまた、標準的な方法で治療した個体であってもよい。
本明細書で用いられる用語「治療」は、既存病気(例えば、本明細書で言うところの病気または障害)の治療、または病気の防止すなわち予防を言う。従って、本明細書で言う治療は、態様によっては、予防的なものであってもよい。
標的
本発明の一側面は、ブタ、霊長類またはヒトUBE3Aタンパク質の発現量を調節する、特に神経細胞、特にヒト神経細胞の父方UBE3Aの発現を増加させる。ヒトUBE3Aタンパク質は、Uniprot nr. Q05086に示すいくつかのアイソフォ−ムで存在する。母方UBE3A遺伝子のいくつかの突然変異は、アンジェルマン症候群を発症させる場合がある。
本発明は、父方UBE3Aの発現、特に、神経細胞で発現する父方UBE3Aの誘導または上方調節を調節することができるオリゴヌクレオチドに関する。この調節は、SNORD109Bの下流の長鎖非翻訳性RNAのSNHG14転写物に位置する標的核酸にハイブリダイズすることで達成される。特定の態様では、本発明のオリゴヌクレオチドは−10kcal未満(例えば、−10から−60kcal、−12から−40、−15から−30kcal)あるいは−16から−27kcal(例えば、−18から−25kcal))のΔG°で配列番号1の標的核酸の亜配列にハイブリダイズする。
表1:本発明のオリゴヌクレオチドを用いて標的してもよい配列番号1の領域
表2:本発明のオリゴヌクレオチドを用いて標的してもよい配列番号1の領域
オリゴヌクレオチド設計は、オリゴヌクレオチド配列でのヌクレオシド糖修飾のパタ−ンを言う。本発明のオリゴヌクレオチドは、糖修飾ヌクレオシドを含み、またDNAヌクレオシドまたはRNAヌクレオシドを含んでいてもよい。態様によっては、オリゴヌクレオチドは、糖修飾ヌクレオシドおよびDNAヌクレオシドを含む。本発明のオリゴヌクレオチドに修飾ヌクレオシドを組み込むと、オリゴヌクレオチドの標的核酸に対する親和性が向上する場合がある。その場合、修飾ヌクレオシドは、親和性増強修飾ヌクレオチドと言う場合がある。
好ましい一態様では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマー設計または構造(本明細書では単に「ギャップマー」とも言う)を有する。ギャップマー構造では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも3つの個別の構造領域、すなわち、5’→3’方向に5’隣接部、ギャップ、および3’隣接部のF−G−F’構造を有する。この設計では、隣接領域(ウィング領域とも言う)は、UBE3A標的核酸に相補的な、連続する修飾ヌクレオシド伸長部を含む。一方、ギャップ領域Gは、連続するヌクレオチド伸長部を含む。このヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドが標的核酸と二本鎖になった時にヌクレアーゼ、好ましくはエンドヌクレアーゼ(例えば、RNaseHなどのRNase)を動員することができる。ヌクレアーゼ、特にRNaseHを動員することができるヌクレオシドは、DNA、α−L−オキシ−LNA、2’−フルオロ−ANA、およびUNAからなる群より選択されてもよい。領域Gの5’末端および3’末端に隣接する領域FおよびF’は、好ましくは非ヌクレアーゼ動員ヌクレオシド(3’−エンド構造を有するヌクレオシド)、より好ましくは1つ以上の親和性増強修飾ヌクレオシドを含む。態様によっては、3’隣接部は、少なくとも1つのLNAヌクレオシド、好ましくは少なくとも2つのLNAヌクレオシドを含む。態様によっては、5’隣接部は、少なくとも1つのLNAヌクレオシドを含む。態様によっては、5’−および3’隣接領域はいずれもLNAヌクレオシドを含む。態様によっては、隣接領域のヌクレオシドはすべて、LNAヌクレオシドである。他の態様では、隣接領域は、LNAヌクレオシドと他のヌクレオシドの両方(例えば、DNAヌクレオシドおよび/または非LNA修飾ヌクレオシド(例えば、2’−置換ヌクレオシド)を含んでいてもよい(混合型隣接部)。この場合、ギャップは、5’末端および3’末端で親和性増強修飾ヌクレオシド、好ましくはLNA(例えば、β−D−オキシ−LNA)と隣接する少なくとも5つのRNaseH動員ヌクレオシド(2’−エンド構造を有するヌクレオシド、好ましくはDNA)の連続配列として定義される。その結果、ギャップ領域に隣接する5’隣接領域のヌクレオシドと3’隣接領域は修飾ヌクレオシド、好ましくは非ヌクレアーゼ動員ヌクレオシドである。隣接部がDNAを含む混合型隣接部を有するオリゴヌクレオチドでは、5’ヌクレオシドおよび3’ヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。
領域Gの5’末端に結合した領域F(5’隣接部または5’ウィング)は、少なくとも1個の修飾ヌクレオシド、例えば、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個の修飾ヌクレオシドを含む、含有する、あるいはそれらからなる。一態様では、領域Fは、1〜7個の修飾ヌクレオシド、例えば、2〜6個の修飾ヌクレオシド、2〜5個の修飾ヌクレオシド、2〜4個の修飾ヌクレオシド、1〜3個の修飾ヌクレオシド(例えば、1、2、3、または4個の修飾ヌクレオシド)を含む、またはそれらからなる。さらなる態様では、好ましくは1、2、または3個のヌクレオシド単位(例えば、DNAヌクレオシド)を含む領域Dを表すさらなるヌクレオシドを領域Fの5’末端に結合させてもよい。領域Dは、「リンカー」の定義で記載した生切断可能な(B)リンカーの機能を果たすことができる。
領域G(ギャップ領域)は、少なくとも4個、例えば、少なくとも5個、例えば、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも11個、少なくとも12個、少なくとも13個、少なくとも14個、少なくとも15個、または少なくとも16個の上記ヌクレアーゼ、特にRNaseHを動員することができる連続したヌクレオシドを含む、含有する、またはこれらからなることが好ましい。さらなる態様では、領域Gは、上記ヌクレアーゼを動員することができる5〜12個、6〜10個、7〜9個(例えば、8個)の連続したヌクレオチド単位を含む、含有する、またはこれらからなる。
領域Gの3’末端に結合させた領域F’(3’隣接部または3’ウィング)は、少なくとも1個の修飾ヌクレオシド、例えば、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個の修飾ヌクレオシドを含む、含有する、あるいはそれらからなる。一態様では、領域F’は、1〜7個の修飾ヌクレオシド、例えば、2〜6個の修飾ヌクレオシド、2〜4個の修飾ヌクレオシド、1〜3個の修飾ヌクレオシド、1、2、3、または4個の修飾ヌクレオシドを含む、あるいはそれらからなる。さらなる態様では、領域Dを表す、領域F’の3’末端に結合させたさらなるヌクレオシドを含む。領域Dは、1、2、または3個のヌクレオシド単位(例えば、DNAヌクレオシド)を含むことが好ましい。領域D’は、「リンカー」の項で記載した生切断可能な(B)リンカーの機能を果たすことができる。
領域DおよびD’はそれぞれ、領域Fの5’末端または領域F’の3’末端に結合させてもよい。
F−G−F’、特にF1−7−G4−12−F’1−7
D−F−G−F’、特にD1−3−F1−7−G4−12−F’1−7
F−G−F’−D’、特にF1−7−G4−12−F’1−7−D’1−3
D−F−G−F’−D’、特にD1−3−F1−7−G4−12−F’1−7−D’1−3
態様によっては、F−G−F’設計は2−10−4、3−10−3、および4−10−2より選択される。
態様によっては、F−G−F’設計は2−11−4、3−11−2、3−11−3、および4−11−2より選択される。
態様によっては、F−G−F’設計は2−13−2、2−13−3、2−13−4、3−13−3、および4−13−2より選択される。
態様によっては、F−G−F’設計は2−14−2、2−14−4、3−14−3、および4−14−2より選択される。
態様によっては、F−G−F’設計は2−15−2および2−16−2より選択される。
態様によっては、F−G−F’設計は表3に示す設計より選択される。
製造方法
さらなる側面では、本発明は、上記オリゴヌクレオチドおよび/またはオリゴヌクレオチド複合体のいずれか、ならびに医薬的に許容される希釈剤、担体、塩、および/または補助剤含む医薬組成物を提供する。医薬的に許容される希釈剤としてはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。医薬的に許容される塩としては、ナトリウム塩およびカリウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、治療および予防のための研究用試薬として用いてもよい。
本発明のオリゴヌクレオチドまたは医薬組成物は、局所投与(例えば、皮膚投与、吸入、経眼投与、または経耳投与)、腸内投与(例えば、経口投与または胃腸管を通して)、あるいは非経口投与(例えば、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、脳内投与、脳室内投与、または髄腔内投与)により投与されてもよい。
態様によっては、本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド複合体、または医薬組成物は、他の治療薬との組み合わせ治療に用いられる。この治療薬は、例えば、鎮痙剤であってもよい。
本発明の以下の実施態様は、本明細書に記載の全ての他の実施態様と組み合わせて用いてもよい。
2.前記連続ヌクレオチド配列はヒト15番染色体の位置25278410から位置25419462に相当するSNORD109Bの下流のヒトのSNHG14長鎖非コードRNAの部分と少なくとも95%の相補性を持つ実施態様1のオリゴヌクレオチド。
3.前記オリゴヌクレオチドが10kcal未満の△G°を持つ配列番号1の標的核酸にハイブリダイズ可能な、実施態様1または2のオリゴヌクレオチド。
4.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1および/または配列番号2の標的核酸領域と少なくとも95%、例えば98%、例えば100%相補性を持つ、実施態様1から3のオリゴヌクレオチド。
5.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置1から位置55318の標的核酸の領域と100%相補性を持つ実施態様1から3のオリゴヌクレオチド。
6.前記連続ヌクレオチド配列は、表1または表2に示された領域からなる群から選ばれる、標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から4のオリゴヌクレオチド。
7.前記連続ヌクレオチド配列は、UBE3A・mRNA前駆体に対してアンチセンスであるヒトSNHG14長鎖非コードRNAの部分と少なくとも98%相補性を持つ、実施態様1から4のオリゴヌクレオチド。
8.オリゴヌクレオチドは10kcal未満の△G°を持つ配列番号1の位置55319から位置141053に相当する標的核酸にハイブリダイズ可能な、実施態様1から4、または7のオリゴヌクレオチド。
9.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置55319から位置141053の標的核酸の領域と100%相補性を持つ、実施態様1から4、または7から8のオリゴヌクレオチド。
10.前記標的核酸はRNAである、実施態様1から8のオリゴヌクレオチド。
11.前記RNAは長鎖非コードRNAである、実施態様10のオリゴヌクレオチド。
12.前記連続ヌクレオチド配列は、少なくとも10個の連続ヌクレオチド、特に11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29個の連続ヌクレオチドを含むか、この連続ヌクレオチドからなる、実施態様1から11のオリゴヌクレオチド。
13.前記連続ヌクレオチド配列は、12から22個のヌクレオチドを含むか、これらのヌクレオチドからなる、実施態様1から12のオリゴヌクレオチド。
14.前記連続ヌクレオチド配列が、15から20個のヌクレオチドを含むか、これらのヌクレオチドからなる、実施態様13のオリゴヌクレオチド。
15.前記オリゴヌクレオチドは、10から35ヌクレオチド長を含むか、このヌクレオチド長からなる、実施態様1から14のオリゴヌクレオチド。
16.前記オリゴヌクレオチドは、15から24ヌクレオチド長を含むか、このヌクレオチド長からなる、実施態様15のオリゴヌクレオチド。
17.前記オリゴヌクレオチドが、17から22ヌクレオチド長を含むか、このヌクレオチド長からなる、実施態様15または17のオリゴヌクレオチド。
18.前記オリゴヌクレオチドまたは前記連続ヌクレオチド配列は1本鎖である実施態様1から17のオリゴヌクレオチド。
19.前記連続ヌクレオチド配列は、表1または2に示す領域からなる群から選ばれる標的核酸の部分配列と相補性を持つ実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
20.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置1589から位置10889、位置46089から位置53989、および位置60789から位置62489からなる群から選ばれる標的核酸の部分配列と100%相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
21.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置5218から位置5240に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
22.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置5782から位置5803に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
23.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置8113から位置8139に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
24.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置9200から位置9250に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
25.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置11505から位置11555に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
26.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置13223から位置13242に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
27.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置15100から位置15150に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
28.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置15113から位置15180に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
29.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置29635から位置29705に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
30.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置30590から位置30740に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
31.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置39800から位置39855に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
32.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置44435から位置44460に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
33.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置45245から位置45270に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
34.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置46380から位置46430に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
35.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号1の位置68915から位置68940に相当する標的核酸の部分配列と相補性を持つ、実施態様1から18のオリゴヌクレオチド。
36.オリゴヌクレオチドがsiRNAでも自己相補的でもない実施態様1から35のオリゴヌクレオチド。
37.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、26、27、28、29、30、31、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、44、45、45、46、47、48、49、50、51、52、53、53、54、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、64、65、66、67、68、69、70、71、72、 73、74、75、76、77、78、79、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、95、96、96、96、97、98、99、100、101、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499、500、501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、533、534、535、536、537、538、539、540、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552、553、554、555、556、557、558、559、560、561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572、573、574、575、576、577、578、579、580、581、582、583、584、585、586、587、588、589、590、591、592、593、594、595、596、596、597、598、599、600、601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618、619、620、621、622、623、624、625、626、627、628、629、630、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642、643、644、645、646、647、648、649、650、651、652、653、654、655、656、657、658、659、660、661、662、663、664、665、666、667、668、669、670、671、672、673、674、675、676、677、678、679、680、681、682、683、684、685、686、687、688、689、690、691、692、693、694、695、696、697、698、699、700、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、719、719、720、721、722、723、724、725、726、727、728、729、730、731、732、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807、808、809、810、811、812、813、814、815、816、817および818からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
38.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号166、167、167または169(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
39.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号570、571、572、679、680、681、682および683(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
40.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号570、571、572、679、680、681、682および683(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
41.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号35、199から210または配列番号582から584(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、あるいはこれらの配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
42.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号236、237、238、239、240および590(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、あるいはこの配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
43.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号221から225または配列番号585から589(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
44.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号241または591(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
45.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号46から48、285から305、または配列番号613から632、または721から807(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
46.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号331、332、638、639、640、808、809、810、811、812、813、814および815(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
47.前記連続ヌクレオチド配列は、配列番号409から411または配列番号642から646または816から818(実施例の項の表3に挙げたモチーフ配列を参照)からなる群から選ばれる配列を含むか、この配列からなる、実施態様1から36のオリゴヌクレオチド。
48.標的核酸と比較して、連続ヌクレオチド配列に0から3個の不一致がある実施態様1から47のオリゴヌクレオチド。
49.標的核酸と比較して、連続ヌクレオチド配列に1個の不一致がある、実施態様48のオリゴヌクレオチド。
50.標的核酸と比較して、連続ヌクレオチド配列に2個の不一致がある、実施態様48のオリゴヌクレオチド。
51.連続ヌクレオチド配列が標的ヌクレオチド配列に完全に相補性を持つ、実施態様48のオリゴヌクレオチド。
52.1種以上の修飾ヌクレオシドを含む、実施態様1から51のオリゴヌクレオチド。
53.前記1種以上の修飾ヌクレオシドは親和性修飾ヌクレオシドである実施態様52のオリゴヌクレオチド。
54.前記1種以上の修飾ヌクレオシドは2’糖修飾ヌクレオシドである、実施態様52または53のオリゴヌクレオチド。
55.前記1種以上の2’糖修飾ヌクレオシドは2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−DNA、2’−フルオロ−ANAおよびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選ばれる、実施態様54のオリゴヌクレオチド。
56.前記1種以上の修飾ヌクレオシドはLNAヌクレオシドである、実施態様54のオリゴヌクレオチド。
57.前記修飾LNAヌクレオチドはオキシ−LNAである、実施態様56のオリゴヌクレオチド。
58.前記修飾ヌクレオシドはβ−D−オキシ−LNAである、実施態様57のオリゴヌクレオチド。
59.前記修飾ヌクレオシドはα−L−オキシ−LNAである、実施態様57のオリゴヌクレオチド。
60.前記修飾LNAヌクレオチドはチオ−LNAである、実施態様56のオリゴヌクレオチド。 である、実施態様56のオリゴヌクレオチド。
61.前記修飾LNAヌクレオチドはアミノ−LNAである、実施態様56のオリゴヌクレオチド。
62.前記修飾LNAヌクレオチドはcETである、実施態様56のオリゴヌクレオチド。
63.前記修飾LNAヌクレオチドはENAである、実施態様56のオリゴヌクレオチド。
64.前記修飾LNAヌクレオチドは、β−D−オキシ−LNA、α−L−オキシ−LNA、β−D−アミノ−LNA、α−L−アミノ−LNA、β−D−チオ―LNA、α−L−チオ―LNA、(S)cET、(R)cET、β−D−ENAおよびα−L−ENAから選ばれる実施態様56のオリゴヌクレオチド。
65.オリゴヌクレオチドが少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、実施態様1から64のいずれか1項のオリゴヌクレオチド。
66.前記修飾ヌクレオシド間結合がヌクレアーゼ耐性である実施態様65のオリゴヌクレオチド。
67.前記連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の少なくとも50%がホスホロチオエート・ヌクレオシド間結合、またはボラノホスフェート・ヌクレオシド間結合である、実施態様65または66のオリゴヌクレオチド。
68.前記連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合はホスホロチオエート・ヌクレオシド間結合である、実施態様65または66のオリゴヌクレオチド。
69.オリゴヌクレオチドはRNaseHを動員可能である、実施態様1から68のオリゴヌクレオチド。
70.オリゴヌクレオチドはギャップマーである実施態様69のオリゴヌクレオチド。
71.オリゴヌクレオチドは、式5’−F−G−F’−3’のギャップマー(式中、領域FおよびF’は独立して1〜7個の修飾ヌクレオシドを含むか、これらの修飾ヌクレオシドからなり、GはRNaseHを動員可能な6〜16ヌクレオシド間の領域である)である、実施態様69または70のオリゴヌクレオチド。
72.前記修飾ヌクレオシドが、2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’−フルオロ−ANAおよびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選ばれる2’糖修飾ヌクレオシドである、実施態様71のオリゴヌクレオチド。
73.領域FおよびF’の前記修飾ヌクレオシドのうちの1種以上はLNAヌクレオシドである、実施態様71または72のオリゴヌクレオチド。
74.領域FおよびF’の前記修飾ヌクレオシドすべてがLNAヌクレオシドである、実施態様73のオリゴヌクレオチド。
75.領域FおよびF’はLNAヌクレオシドからなる実施態様74のオリゴヌクレオチド。
76.領域FおよびF’のすべての修飾ヌクレオシドがオキシ−LNAヌクレオシドである、実施態様73から75オリゴヌクレオチド。
77.領域FまたはF’のうちの少なくとも1つの領域は、2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−DNAからなる群から独立して選ばれる少なくとも1種の2’置換修飾ヌクレオシドをさらに含む、実施態様73のオリゴヌクレオチド。
78.領域Gの前記RNaseHを動員するヌクレオシドは、DNA、α−L−LNA、C4’アルキル化DNA、ANAおよび2’F−ANA、およびUNAから独立して選ばれる、実施態様73から77のオリゴヌクレオチド。
79.領域Gの前記ヌクレオシドはDNAおよび/またはα−L−LNAヌクレオシドである実施態様78のオリゴヌクレオチド。
80.領域Gは少なくとも75%DNAヌクレオシドからなる実施態様78または79のオリゴヌクレオチド。
81.前記オリゴヌクレオチドはUBE3Aの発現を対照に比べて少なくとも30%増加可能な、実施態様1から80のオリゴヌクレオチド。
82.SNORD109Bの下流のSNHG14転写物の水準は対照に比べて少なくとも20%減少している、実施態様1から81のオリゴヌクレオチド。
83.SNORD115の発現は対照に比べて大きな影響を受けていない、実施態様1から82のオリゴヌクレオチド。
84.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号4_1から678_1までから選ばれる実施態様1から83のオリゴヌクレオチド。
85.前記オリゴヌクレオチドは、化合物識別番号4_1、4_2、5_1、5_2、6_1、6_2、7_1、7_2、8_1、9_1、10_1、11_1、11_2、12_1、12_2、13_1、13_2、14_1、15_1、16_1、17_1、17_2、18_1、18_2、19_1、19_2、20_1、21_1、22_1、23_1、23_2、24_1、25_1、26_1、26_2、27_1、28_1、28_2、29_1、29_2、30_1、31_1、31_2、32_1、33_1、34_1、34_2、34_3、34_4、34_5、34_6、34_7、35_1、35_2、36_1、37_1、38_1、38_2、38_3、38_4、38_5、38_6、39_1、39_2、39_3、39_4、39_5、40_1、40_2、40_3、40_4、40_5、40_6、40_7、40_8、41_1、42_1、43_1、44_1、44_2、45_1、45_2、46_1、47_1、48_1、48_2、48_3、48_4、48_5、48_6、48_7、49_1、50_1、51_1、52_1、53_1、53_2、54_1、54_2、54_3、55_1、55_2、56_1、57_1、58_1、58_2、58_3、59_1、59_2、60_1、60_2、60_3、61_1、62_1、63_1、64_1、64_2、65_1、66_1、67_1、68_1、69_1、69_2、69_3、70_1、70_2、70_3、71_1、72_1、72_2、73_1、73_2、73_3、74_1、74_2、75_1、75_2、76_1、77_1、77_2、77_3、78_1、79_1、79_2、79_3、80_1、80_2、80_3、81_1、82_1、82_2、83_1、83_2、84_1、84_2、85_1、85_2、86_1、87_1、88_1、88_2、89_1、90_1、91_1、92_1、93_1、94_1、95_1、95_2、96_1、96_2、96_3、97_1、97_2、97_3、97_4、98_1、98_2、98_3、99_1、99_2、99_3、99_4、100_1、100_2、100_3、101_1、101_2、101_3、101_4、102_1、102_2、102_3、102_4、103_1、103_2、103_3、103_4、104_1、104_2、104_3、105_1、105_2、105_3、105_4、106_1、106_2、106_3、106_4、107_1、107_2、107_3、107_4、108_1、108_2、108_3、108_4、109_1、109_2、109_3、109_4、110_1、110_2、111_1、111_2、111_3、112_1、112_2、113_1、114_1、115_1、116_1、117_1、118_1、119_1、120_1、120_2、121_1、122_1、123_1、124_1、125_1、126_1、126_2、127_1、128_1、128_2、128_3、128_4、129_1、129_2、130_1、131_1、132_1、132_2、132_3、133_1、133_2、133_3、133_4、134_1、134_2、135_1、135_2、136_1、137_1、138_1、139_1、140_1、141_1、142_1、143_1、144_1、145_1、145_2、146_1、146_2、147_1、148_1、149_1、150_1、150_2、151_1、152_1、153_1、154_1、155_1、156_1、157_1、158_1、159_1、160_1、161_1、162_1、163_1、164_1、165_1、166_1、167_1、168_1、169_1、169_10、169_11、169_12、169_13、169_14、169_15、169_16、169_17、169_18、169_19、169_2、169_20、169_21、169_22、169_23、169_24、169_25、169_26、169_27、169_28、169_29、169_3、169_30、169_31、169_32、169_33、169_34、169_35、169_36、169_37、169_38、169_39、169_4、169_40、169_41、169_42、169_43、169_44、169_45、169_46、169_47、169_48、169_49、169_5、169_50、169_51、169_52、169_53、169_54、169_55、169_56、169_57、169_6、169_7、169_8、169_9、169_58、169_59、169_60、169_61、169_62、170_1、171_1、172_1、173_1、174_1、175_1、176_1、177_1、178_1、179_1、180_1、181_1、182_1、183_1、184_1、185_1、186_1、187_1、188_1、189_1、190_1、191_1、192_1、193_1、194_1、195_1、196_1、197_1、198_1、199_1、200_1、201_1、202_1、203_1、204_1、205_1、206_1、207_1、208_1、208_2、208_3、208_4、208_5、208_6、208_7、209_1、209_10、209_2、209_3、209_4、209_5、209_6、209_7、209_8、209_9、210_1、211_1、212_1、213_1、214_1、215_1、216_1、217_1、218_1、219_1、220_1、221_1、222_1、223_1、224_1、225_1、226_1、227_1、228_1、229_1、230_1、231_1、232_1、233_1、234_1、235_1、236_1、236_10、236_11、236_12、236_13、236_14、236_15、236_16、236_2、236_3、236_4、236_5、236_6、236_7、236_8、236_9、236_17、236_18、236_19、236_20、236_21、237_1、237_10、237_11、237_12、237_13、237_14、237_15、237_16、237_2、237_3、237_4、237_5、237_6、237_7、237_8、237_9、237_17、237_18、237_19、237_20、237_21、238_1、239_1、239_10、239_11、239_12、239_13、239_14、239_15、239_16、239_2、239_3、239_4、239_5、239_6、239_7、239_8、239_9、239_17、239_18、239_19、239_20、239_21、240_1、241_1、241_10、241_2、241_3、241_4、241_5、241_6、241_7、241_8、241_9、241_11、241_12、241_13、241_14、241_15、242_1、243_1、244_1、244_2、244_3、244_4、244_5、245_1、246_1、247_1、248_1、249_1、250_1、251_1、252_1、253_1、254_1、255_1、256_1、257_1、258_1、259_1、260_1、261_1、262_1、263_1、264_1、265_1、266_1、267_1、268_1、269_1、270_1、271_1、272_1、273_1、274_1、275_1、276_1、277_1、278_1、279_1、280_1、281_1、282_1、283_1、284_1、285_1、285_2、285_3、285_4、285_5、285_6、285_7、285_8、285_9、285_10、285_11、286_1、287_1、288_1、289_1、290_1、291_1、292_1、293_1、294_1、295_1、296_1、297_1、298_1、299_1、300_1、301_1、302_1、303_1、304_1、304_10、304_2、304_3、304_4、304_5、304_6、304_7、304_8、304_9、304_11、304_12、304_13、304_14、304_15、305_1、306_1、307_1、308_1、309_1、310_1、311_1、312_1、313_1、314_1、315_1、316_1、317_1、318_1、319_1、320_1、321_1、322_1、323_1、324_1、325_1、326_1、327_1、328_1、329_1、330_1、331_1、332_1、333_1、334_1、335_1、336_1、337_1、338_1、339_1、340_1、341_1、342_1、343_1、344_1、345_1、346_1、347_1、348_1、349_1、350_1、351_1、352_1、353_1、354_1、355_1、356_1、357_1、358_1、359_1、360_1、361_1、361_10、361_2、361_3、361_4、361_5、361_6、361_7、361_8、361_9、362_1、362_10、362_2、362_3、362_4、362_5、362_6、362_7、362_8、362_9、363_1、364_1、365_1、366_1、367_1、368_1、369_1、370_1、371_1、372_1、373_1、374_1、375_1、376_1、377_1、378_1、379_1、380_1、381_1、382_1、383_1、384_1、385_1、386_1、387_1、388_1、389_1、390_1、391_1、392_1、393_1、394_1、395_1、396_1、397_1、398_1、399_1、400_1、401_1、402_1、403_1、404_1、405_1、406_1、407_1、408_1、409_1、410_1、411_1、412_1、413_1、414_1、415_1、416_1、417_1、418_1、419_1、420_1、421_1、422_1、423_1、424_1、425_1、425_10、425_2、425_3、425_4、425_5、425_6、425_7、425_8、425_9、426_1、427_1、428_1、429_1、430_1、431_1、432_1、433_1、434_1、435_1、436_1、437_1、438_1、439_1、440_1、441_1、442_1、443_1、444_1、445_1、446_1、447_1、448_1、449_1、450_1、451_1、452_1、453_1、454_1、455_1、456_1、457_1、458_1、459_1、460_1、461_1、462_1、463_1、464_1、465_1、466_1、467_1、468_1、469_1、470_1、471_1、472_1、473_1、474_1、475_1、476_1、477_1、478_1、479_1、480_1、481_1、482_1、483_1、484_1、485_1、486_1、487_1、488_1、489_1、490_1、491_1、492_1、493_1、494_1、495_1、496_1、497_1、498_1、499_1、500_1、501_1、502_1、503_1、504_1、505_1、506_1、507_1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86.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号155_1または165_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
87.前記オリゴヌクレオチドは化合物番号169_52、169_50または169_56からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
88.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号172_1、272_1、572_7、572_6または572_5からなる群から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
89.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号175_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
90.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号178_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
91.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号573_8、186_1または187_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
92.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号186_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
93.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号200_1、204_1、206_1、35_2または209_1からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
94.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号585_1、585_8、586_9、586_5、586_8、586_4または586_6からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
95.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号233_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
96.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号237_8または590_13から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
97.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号220_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
98.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号591_1、592_2、592_4または241_9からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
99.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号597_4、598_4、39_1または602_1からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
100.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号39_1から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
101.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号611_7から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
102.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号271_1または278_1からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
103.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号616_4、621_2、621_1、622_3、622_5、622_4、624_3、624_5、287_1、625_6、626_7、626_8、626_9、48_1、631_6、631_1、303_1、304_6または304_10からなる群から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
104.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号636_8から選ばれる、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
105.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号638_8、639_5、331_1または640_4からなる群から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
106.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号359_1、361_1、361_5、362_1または641_5からなる群から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
107.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号378_1、379_1または399_1からなる群から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
108.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号403_1、405_1、642_12、642_13、644_3または646_16からなる群から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。である実施態様85のオリゴヌクレオチド。
109.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号85_1または425_5から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
110.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号116_1から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
111.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号123_1または124_1から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。
112.前記オリゴヌクレオチドは化合物識別番号126_2から選ばれる実施態様85のオリゴヌクレオチド。である実施態様85のオリゴヌクレオチド。
113.実施態様1から112のいずれか1項に従うオリゴヌクレオチドおよび前記オリゴヌクレオチドに共有結合している少なくとも1つの複合部分を含む複合体。
114.前記複合部分は炭水化物、細胞表面受容体リガンド、製剤原料、ホルモン、親油性物質、高分子、タンパク質、ペプチド、毒素、ビタミン、ウィルスタンパク質またはそれらの組み合わせから選ばれる、実施態様113のオリゴヌクレオチド複合体。
115.前記複合部分は抗体または抗体断片である実施態様113または114のオリゴヌクレオチド複合体。
116.前記抗体または抗体断片はトランスフェリン受容体に親和性を持つ実施態様115のオリゴヌクレオチド複合体。
117.前記オリゴヌクレオチドと前記複合部分の間に位置するリンカーを含む、実施態様113から115のオリゴヌクレオチド複合体。
118.前記リンカーは生理学的に不安定なリンカーである実施態様117のオリゴヌクレオチド複合体。
119.前記生理学的に不安定なリンカーはヌクレアーゼ感受性リンカーである、実施態様118のオリゴヌクレオチド複合体。
120.前記オリゴヌクレオチドは式D−F−G−F’またはF−G−F’−D’(式中、F、F’、およびGは実施態様73から80に定義された通りであり、DまたはD’はホスホロチオエート・ヌクレオシド間結合を持つ1つ、2つ、または3つのDNAヌクレオシドを含む)を持つ、実施態様118または119のオリゴヌクレオチド複合体。
121.前記複合オリゴヌクレオチドの脳への取り込みが非複合オリゴヌクレオチドに比べて改善されていることを示す実施態様113から120のオリゴヌクレオチド複合体。
122.実施態様1から112のオリゴヌクレオチドまたは実施態様113から121の複合体、ならびに医薬的に許容される希釈剤、担体、塩、および/または補助剤を含む医薬組成物。
123.ヌクレオチド単位を反応させそれによりオリゴヌクレオチドに含まれる共有結合した連続ヌクレオチド単位を形成することを含む、実施態様1から112のオリゴヌクレオチドの製造方法。
124.連続ヌクレオチド配列を非ヌクレオチド複合部分と反応させることをさらに含む、実施態様123の方法。
125.オリゴヌクレオチドを医薬的に許容される希釈剤、担体、塩、および/または補助剤と混合することを含む、実施態様122の組成物の製造方法。
126.父方UBE3Aの発現が抑制されている標的細胞におけるUBE3A発現を生体内または生体外で導入する方法であって、前記細胞に、実施態様1から112のいずれか一項のオリゴヌクレオチド、実施態様113から121のいずれか一項の複合体、または実施態様122の医薬組成物を有効量投与することを含む方法。
127.前記UBE3Aの発現が対照に比べて少なくとも40%増加している、実施態様126の方法。
128.SNORD109Bの下流のSNHG14転写物の水準が対照に比べて少なくとも30%減少している、実施態様126または127の方法。
129.前記標的細胞が神経細胞である実施態様126から128の方法。
130.前記SNORD115の発現は対照に比べて大きな影響を受けていない、実施態様126から129の方法。
131.疾病に罹っているか疑いがある治療対象に、実施態様1から112のオリゴヌクレオチド、または実施態様113から121の複合体、または実施態様122の医薬組成物を治療的もしくは予防的に有効量投与することを含む疾病を治療または予防する方法。
132.治療対象の疾病の治療または予防に使用するための、実施態様1から112のオリゴヌクレオチド、または実施態様113から121の複合体、または実施態様122の医薬組成物。
133.治療対象の疾病の治療または予防のための薬剤の調製のための、実施態様1から112のオリゴヌクレオチド、または実施態様113から121の複合体の使用。
134.前記疾病はUBE3Aの生体内の活性に関係している、実施態様131から133の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
135.前記疾病は神経細胞中のUBE3Aの発現の減少および/またはUBE3Aの活性の低下に関係している、実施態様131から134の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
136.前記UBE3Aの発現の減少および/またはUBE3Aの活性の低下はUBE3A遺伝子の母性対立遺伝子の変異に起因する実施態様135の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
137.前記UBE3Aの発現は、実施態様1から112のオリゴヌクレオチド、または実施態様113から121の複合体、または実施態様122の医薬組成物なしでの発現に比べて、少なくとも30%、または少なくとも50%、または少なくとも70%、または少なくとも90%、または少なくとも100%、または少なくとも150%または少なくとも200%増加している実施態様134から136の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
138.前記疾病がアンジェルマン症候群である、実施態様131から137の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
139.前記治療対象は哺乳動物である、実施態様131から138の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
140.前記治療対象はヒトである、実施態様139の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
141.前記治療対象は幼児または年少者である、実施態様139または140の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
表3:配列番号1と相補性を持つオリゴヌクレオチドまたは連続核酸塩基配列(配列番号で示されるモチーフ配列)、これらから作製されるオリゴヌクレオチド設計、およびモチーフ配列に基づいて設計された具体的なオリゴヌクレオチド化合物(化合物識別番号で示す)のリスト。
オリゴヌクレオチド合成は一般に当業者に知られている。以下は採用した手順である。本発明のオリゴヌクレオチドは、用いる装置、担体および濃度に若干変更を加えて作製した。
β−シアノエチルホスホラミダイト(DNA−A(Bz)、DNA−G(ibu)、DNA−C(Bz)、DNA−T、LNA−5−メチル−C(Bz)、LNA−A(Bz)、LNA−G(dmf)、LNA−Tまたはアミノ−C6リンカー)のカップリングを、活性化剤として5’−O−DMTで保護されたアミダイトの0.1Mアセトニトリル溶液およびDCI(4,5-ジシアノイミダゾール)アセトニトリル溶液(0.25M)を用いて行う。最終サイクルで、所望の修飾を持つホスホラミダイト、例えば、複合基に結合するC6リンカーまたはそのような複合基を用いる。ホスホロチオエート結合導入のためのチオール化を、キサンタンヒドリド(0.01Mアセトニトリル/ピリジン(9:1)溶液)を用いて行う。ホスホロジエステル結合はヨウ素の0.02M・THF/ピリジン/水(7:2:1)溶液を用いて導入できる。残りの反応試薬はオリゴヌクレオチド合成に典型的に用いられるものである。
粗生成物を、Phenomenex Jupiter C18 の10μ、150×10mmカラムを用いた分取RP−HPLCで緩衝液として0.1M酢酸アンモニウムpH8およびアセトニトリルを用い、流量5mL/minで精製する。分取した画分を凍結乾燥すると、典型的には白色固体として精製された化合物が得られる。
DCI:4,5−ジシアノイミダゾール
DCM:ジクロロメタン
DMF:ジメチルホルムアミド
DMT:4,4’−ジメトキシトリチル
THF:テトラヒドロフラン
Bz:ベンゾイル
Ibu:イソブチリル
RP−HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィー
オリゴヌクレオチドおよびRNA標的二本鎖を、RNaseを含まない水500mlで3mMに希釈し、500mlの2xTm緩衝液(200mMのNaCl、0.2mMのEDTA、20mMのリン酸ナトリウム、pH7.0)と混合する。この溶液を95℃で3分加熱し、次に室温で30分アニールする。二本鎖融解温度(Tm)を、Peltier温度プログラマーPTP6を備えたLambda 40 UV/VIS分光光度計で、PE Templabソフトウェア(Perkin Elmer)を用いて測定する。温度を20℃から95℃まで上げ、その後、25℃まで下げて、260nmの吸収を記録する。融解とアニーリング両方の一次微分および局所最大値を二本鎖Tmの評価に用いる。
初代皮質神経培養物を日齢15日のマウス胎児脳から標準法に従って調製した。略述すると、培養プレートを、ポリ−L−リシン(50μg/mlのポリ−L−リシン、10mMの四ホウ酸ナトリウム、pH8緩衝液)で、室温で2から3時間コートした。プレートは使用前に1xPBSで洗浄した。採取したマウス胎児脳をかみそりで切り取り、均質化し、解剖用培地(HBSS、0.01MのHepes、ペニシリン/ストレプトマイシン)38mlに浸漬した。次に、トリプシン2mlを加え、細胞を37℃で30分培養し、遠心分離した。得られた細胞をDMEM(+10%FBS)20mlに溶かし、さらにシリンジを通して均質化した。その後、500rpmで15分遠心分離した。得られた細胞をDMEM(+10%FBS)に溶かし、96ウェルプレート(100μl中細胞0.1×106個/ウェル)に播種した。この神経細胞培養物は播種後、直接使用可能状態であった。
前記細胞を96−ウェルプレートで、成長培地(Gibco Neurobasal培地、B27サプリメント、Glutamax、ペニシリン−ストレプトマイシン)で培養し、オリゴヌクレオチドを用いて所望の濃度で3日間培養した。全RNAを細胞から単離し、ノックダウン効率を、Quanta Bioscience社製qScript(商標) XLT One-Step RT-qPCR ToughMix(登録商標), Low ROX(商標) キット(95134−500)を用いてqPCR分析で測定した。Thermo Fisher Scientific製の市販のタックマン試験を、正規化用のGAPDHを含むUbe3a_ATSの測定に用いた。
記載されたすべての時点でのすべての細胞株を37℃、CO2濃度5%および相対湿度95%で培養した。
ヒトの全血液試料を、アンジェルマン症候群と診断された患者から得た。続く初代末梢血単核細胞(PMCSs)の培養で赤芽細胞を濃縮した。患者特有のiPSC株を、CytoTune-iPS Sendai Reprogrammingキット(Thermo Fisher Scientific)で赤芽細胞の再プログラミングにより発生させた。誘導されたiPSC株を、mTESR1(STEMCELL Technologies)中、hESCで正規化したMatrigel(Corning)を用い、培地を毎日交換して、フィーダーなしの条件に保持した。集密に達したら、コロニーを、穏やかな細胞解離試薬(STEMCELL Technologies)を用いて、50から200μmの大きさの細胞クラスターに解離し、10μMのY−27632(Calbiochem)の存在下で1:10から1:20の比で二次培養した。
神経分化の誘導では、iPSC−誘導細胞を1xB27(Gibco, Invitrogen)、1xN2(Gibco, Invitrogen)、0.1mMのβ−メルカプトエタノール(Gibco, Invitrogen)および指示されたサプリメントを添加した同体積のDMEM:F12Glutamax培地およびNeurobasal培地(Gibco, Invitrogen)を含む基礎培地に保持した。
l Psychiatry. 3:e294)。略述すると、細胞をラミニン521(BioLamina)でコートした皿に保持し、10ng/mlのFGF(Peprotech)、10ng/mlのEGF(RnD)、および 20ng/mlのBDNF(Peprotech)を添加した塩基性培地[1xB27(Gibco, Invitrogen)、1xN2(Gibco, Invitrogen)、0.1mMのβ−メルカプトエタノール(Gibco, Invitrogen)を添加した同体積のDMEM:F12Glutamax培地およびNeuro基礎培地(Gibco, Invitrogen)を含む]中で培養した。
NPCの神経分化を誘導するために、細胞を0.05%トリプシン/EDTA(Gibco, Invitrogen)で単細胞懸濁液に解離し、ラミニン521(BioLamina)でコートした皿に密度12.000細胞/cm2で播種し、200ng/mlのShh(Peprotech)、100ng/mlのFGF8(Peprotech)、および100μMのアスコルビン酸リン酸エステル(Sigma)を添加した塩基性培地に7日間保持した。続いて、細胞を20ng/mlのBDNF(Peprotech)、10ng/mlのGDNF(Peprotech)、0.5mMのcAMP(BIOLOG Life Science)、および100μMのアスコルビン酸リン酸エステル(Sigma)を添加した基礎培地に、密度45000細胞/cm2で再播種し、21日間分化させた。分化の21日目に、分化した神経細胞の培養物を、スクリーニング適合プレートフォーマットに再播種した。再播種は、培養物をAccutase(Innovative Cell Technologies Inc.)で単細胞懸濁液に解離させて行った。細胞を、最終オリゴヌクレオチドスクリーニング試験用に、密度200.000細胞/cm2で、10μMのY−27632(Calbiochem製細胞透過性、可逆性、Rhoキナーゼ阻害剤)の存在下、384ウェルのマイクロタイタープレートに播種した。神経細胞培養物をさらに7日間、20ng/mlのBDNF(Peprotech)、10ng/mlのGDNF(Peprotech)、0.5mMのcAMP(BIOLOG Life Science)、および100μMのアスコルビン酸リン酸エステル(Sigma)を添加した基礎培地で分化させた。分化培地は1週間に2回交換した。全部で35日間の分化の後、神経細胞培養物は、オリゴヌクレオチド処理可能となった。
スクリーニング用に、オリゴヌクレオチド原液を、384ウェルマイクロタイタープレート中(化合物プレート)で、水で所定の異なる濃度にあらかじめ希釈した。プレートの配置は処理テンプレートとして機能する。それぞれのウェルからの2マイクロリットルのオリゴヌクレオチド希釈液を化合物プレートからそれぞれの培養プレートに移した。すべての液体の取扱いは、半自動実験室ロボットシステム(Beckmancoulter)を用いて、無菌条件下、層流中で行った。神経細胞培養物をオリゴヌクレオチドと共に、培地の交換なしに5日間培養した。続いて、神経細胞培養物を溶解し、RealTime ready Cell lysis およびRNA Virus Masterキット(Roche)でqPCR試験を行った。液体の取扱いは液状半自動実験室ロボットシステム(Beckmancoulter)を用いて行った。試料をLightcycler480リアルタイムPCRシステム(Roche)で分析した。
UBE3aセンス鎖:順方向プライマー:ATATGTGGAAGCCGGAATCT(配列番号837)、
逆方向プライマー:TCCCAGAACTCCCTAATCAGAA(配列番号838)、
色素FAMでラベルした内部プローブ:ATGACGGTGGCTATACCAGG(配列番号839)
順方向プライマー:GGGTCAATGATGAGAACCTTAT(配列番号840)、
逆方向プライマー:GGGCCTCAGCGTAATCCTATT(配列番号841)、
色素FAMでラベルした内部プローブ:TTCTGAAGAGAGGTGATGACTTAAAA(配列番号842)
RT−qPCRは、オリゴヌクレオチド処理でPPIA(Thermo Fisher Scientific)を用いて多重化した。
順方向プライマー:ATCCGAGGCATGAATCTCAC(配列番号843)、
逆方向プライマー:CAGGCCAAAACCCTTGATAA(配列番号844)、
色素FAMでラベルした内部プローブ:TTGCTGAGCATTTTTGCATC(配列番号:845)
RT−qPCRはPPIA(Thermo Fisher Scientific)で多重化した。
スクリーニング用に、オリゴヌクレオチド原液を、96ウェルマイクロタイタープレート中(化合物プレート)で、水で所定の異なる濃度にあらかじめ希釈した。プレートの配置は処理テンプレートとして機能する。それぞれのウェルからの2マイクロリットルのオリゴヌクレオチド希釈液を、化合物プレートからそれぞれの培養プレートに移した。すべての液体の取扱いは、半自動実験室ロボットシステム(Beckmancoulter)を用いて、無菌条件下、層流中で行った。神経細胞培養物をオリゴヌクレオチドと共に、培地の交換なしに5日間培養した。続いて、神経細胞培養物を溶解し、RNAをRNA精製キットPure Link Pro96 (12173011A) LifeTechnologiesを用いて精製した。液体の取扱いは半自動実験室ロボットシステム(Beckmancoulter)を用いて行った。Ube3aおよびUbe3a−ATSのqPCR分析をViiA(商標)7リアルタイムPCRシステム(Thermo Fisher Scientific)でQuanta社のqScriptTM XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix Low ROX(95134-50)を用いて行った。
次のプライマーおよびプローブを用いた:
qPCR UBE3aセンス鎖:
順方向プライマー:ATATGTGGAAGCCGGAATCT(配列番号697)、
逆方向プライマー:TCCCAGAACTCCCTAATCAGAA(配列番号698)、
色素FAMでラベルした内部プローブ: ATGACGGTGGCTATACCAGG(配列番号699)
SNORD109Bの下流のqPCR・SNHG14転写物(UBE3A抑制遺伝子とも言う):
ThermoFisher社製の市販のプライマーおよびプローブのセット:Hs01372957_m1。これらのプライマーはGenbank転写物AF400500.1の87bpエクソン−エクソン貫通配列を増幅する。
QPCR GAPDH転写物:
ThermoFisher社製の市販のプライマーおよびプローブのセット:遺伝子信号:次の試験詳細を使用:参照配列:NM_002046.3、プローブエクソン位置:3、増幅産物サイズ:122bp。対応するTaqManアッセイID:Hs99999905_m1。
対照オリゴヌクレオチド:
マウス初代神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
UBE3A・mRNA前駆体(配列番号1の位置55319から位置141053)に対してアンチセンスであるSNHG14長鎖非コードRNAの部分を標的とするオリゴヌクレオチドの、UBE3A発現を阻害するSNHG14長鎖非コードRNA転写物(データ表ではUBE3A抑制遺伝子又はUBE3A−SUPとも示す)を減少させる能力、およびUBE3A・mRNA再発現を誘導する能力を、上記の「物質および方法」で述べた方法で得たマウス初代皮質神経細胞培養物で試験した。オリゴヌクレオチド濃度は5マイクロMであった。
表4:初代マウス神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
ヒト神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
ヒト15番染色体(配列番号1)の位置25278410から位置25419462に相当するSNORD109Bの下流領域のヒトSNHG14を標的とするオリゴヌクレオチドを、患者由来ヒト神経細胞培養物(「物質および方法」の項の手順参照)で試験した。SNORD115の発現への影響なしに、SNORD109B下流領域のSNHG14転写物(データ表ではUBE3A抑制遺伝子又はUBE3A−SUPとも示す)を減少させるオリゴヌクレオチド能力を分析した。さらに、UBE3A・mRNA再発現を誘導する能力を分析した。
表5:患者由来の神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
SNORD109Bの下流領域およびUBE3A・mRNA前駆体に対するアンチセンス領域の上流領域のSNHG14転写物を標的とするオリゴヌクレオチドの活性
配列番号1の位置4806から位置54939を標的とするオリゴヌクレオチドを患者由来ヒト神経細胞培養物(「物質および方法」の項参照)で試験した。SNORD109B下流領域のSNHG14転写物(データ表ではUBE3A抑制遺伝子又はUBE3A−SUPとも示す)を減少させるオリゴヌクレオチド能力を分析した。さらに、UBE3A・mRNA再発現を誘導する能力を分析した。
結果を表6に示す。
表6:患者由来の神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
UBE3A・mRNAに対するアンチセンス領域のSNHG14転写物を標的とするオリゴヌクレオチドの活性
配列番号1の位置55337から136214を標的とするオリゴヌクレオチドを、患者由来ヒト神経細胞培養物(「物質および方法」の項参照)で試験した。SNORD109B下流領域のSNHG14転写物(データ表ではUBE3A抑制遺伝子又はUBE3A−SUPとも示す)を減少させるオリゴヌクレオチド能力を分析した。さらに、UBE3A・mRNA再発現を誘導する能力を分析した。
結果を表7に示す。
表7:患者由来の神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
SNORD109Bの下流領域およびUBE3A・mRNA前駆体に対するアンチセンス領域の上流領域のSNHG14転写物を標的とするオリゴヌクレオチドの活性
UBE3aセンス鎖プライマー
表8:患者由来の神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
エクソン−エクソン貫通オリゴヌクレオチドの活性
SNHG14−023のエクソン−エクソン接合部(ENST00000554726)全体にわたって相補性を持つように設計されたオリゴヌクレオチドを、SNORD109B下流領域のSNHG14転写物(データ表ではUBE3A抑制遺伝子又はUBE3A−SUPとも示す)を減少させるオリゴヌクレオチド能力について分析した。さらに、UBE3A・mRNA再発現を誘導する能力を分析した。オリゴヌクレオチドはもともとエクソン2とエクソン3を貫通している(すなわちエクソン2の領域およびエクソン3の領域に相補性を持つ)。
結果を表9に示す。
表9:患者由来の神経細胞培養物中のオリゴヌクレオチド活性
選択したオリゴヌクレオチドのインビトロ効率および有効性の試験
実施例2から5のスクリーニングに基づいて、52超のオリゴヌクレオチドを有効性および効率試験用に選択した。
UBE3aセンス鎖プライマー用にThermoFisher製の市販のプライマーおよびプローブ。参照配列番号NM_000462.3の位置838の94bp配列を増幅するHs00166580_m1を用いた。
表10:オリゴヌクレオチドEC50およびIC50値、および最大UBE3A発現増加およびUBE3A抑制遺伝子ノックダウン。
Claims (24)
- 10〜30のヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、アンチセンスオリゴヌクレオチドであって、前記オリゴヌクレオチドが、配列番号46、47、48、221、222、223、224、225、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、304、305、585、586、587、588、589、625、627、628、629、630、631 632、698、699、700、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、712、713、714、715、716、717、718、733、734、735、736、737、738、739、740、741、742、743、744、745、746、747、748、749、750、751、752、754、755、756、757、758、759、760、761、762、763、764、765、766、767、768、769、770、772、773、774、775、776、777、778、779、780、781、782、783、784、785、786、787、788、789、790、791、792、793、794、795、796、797、798、799、800、801、802、803、804、805、806、807からなる群から選ばれる配列を含む、前記アンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドが、配列番号585を含むか、又は配列番号585からなる、請求項1に記載のオリゴヌクレオチド。
- 1又は複数の2’糖修飾ヌクレオシドを含む、請求項1又は2に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記1種以上の2’糖修飾ヌクレオシドは、2’−O−アルキル−RNA、2’−O−メチル−RNA、2’−アルコキシ−RNA、2’−O−メトキシエチル−RNA、2’−アミノ−DNA、2’−フルオロ−DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’−フルオロ−ANAおよびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選ばれる、請求項6に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記1種以上の修飾ヌクレオシドはLNAヌクレオシドである、請求項2又は3に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドは少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合はホスホロチオエート・ヌクレオシド間結合である、請求項6に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドはRNaseHを動員可能である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドはギャップマーである、請求項8に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドは、化合物識別番号46_1、47_1、48_1、48_2、48_3、48_4、48_5、48_6、48_7、221_1、222_1、223_1、224_1、225_1、289_1、290_1、291_1、292_1、293_1、294_1、295_1、296_1、297_1、298_1、299_1、300_1、301_1、302_1、303_1、304_1、304_10、304_2、304_3、304_4、304_5、304_6、304_7、304_8、304_9、304_11、304_12、304_13、304_14、304_15、305_1、585_1、585_2、585_3、585_4、585_5、585_6、585_7、585_8、585_9、585_10、585_11、585_12、585_13、585_14、586_1、586_2、586_3、586_4、586_5、586_6、586_7、586_8、586_9、586_10、586_11、586_12、586_13、586_14、587_1、587_2、587_3、587_4、587_5、587_6、587_7、587_8、587_9、587_10、587_11、587_12、587_13、587_14、588_1、588_2、588_3、588_4、588_5、588_6、588_7、588_8、588_9、588_10、588_11、588_12、588_13、588_14、589_1、589_2、589_3、589_4、589_5、589_6、589_7、589_8、589_9、589_10、589_11、589_12、589_13、589_14、625_1、625_2、625_3、625_4、625_5、625_6、625_7、625_8、625_9、625_10、625_11、625_12、625_13、625_14、627_1、627_2、627_3、627_4、627_5、627_6、627_7、627_8、627_9、627_10、627_11、627_12、627_13、627_14、628_1、628_2、628_3、628_4、628_5、628_6、628_7、628_8、628_9、628_10、628_11、628_12、628_13、628_14、629_1、629_10、629_11、629_2、629_3、629_4、629_5、629_6、629_7、629_8、629_9、629_12、629_13、629_14、629_15、629_16、630_1、630_2、630_3、631_1、631_10、631_2、631_3、631_4、631_5、631_6、631_7、631_8、631_9、631_11、631_12、631_13、631_14、631_15、632_1、632_2、632_3、632_4、632_5、632_6、632_7、632_8、632_9、632_10、632_11、632_12、632_13、632_14、698_1、698_2、698_3、698_4、698_5、699_1、699_2、699_3、699_4、699_5、700_1、700_2、700_3、700_4、700_5、701_1、701_2、701_3、701_4、701_5、702_1、702_2、702_3、702_4、702_5、703_1、703_2、703_3、703_4、703_5、704_1、704_2、704_3、704_4、704_5、705_1、705_2、705_3、705_4、705_5、706_1、706_2、706_3、706_4、706_5、707_1、707_2、707_3、707_4、707_5、708_1、708_2、708_3、708_4、708_5、709_1、709_2、709_3、709_4、709_5、710_1、710_2、710_3、710_4、710_5、711_1、711_2、711_3、711_4、711_5、712_1、712_2、712_3、712_4、712_5、713_1、713_2、713_3、713_4、713_5、714_1、714_2、714_3、714_4、714_5、715_1、715_2、715_3、715_4、715_5、716_1、716_2、716_3、716_4、716_5、717_1、717_2、717_3、717_4、717_5、718_1、718_2からなる群から選ばれる、請求項1〜9のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドが、化合物識別番号585_1である、請求項10に記載のオリゴヌクレオチド。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド、及び当該オリゴヌクレオチドに共有結合された少なくとも1の複合部分を含む、複合体。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチドまたは請求項12に記載の複合体、ならびに
医薬的に許容される希釈剤、溶媒、担体、塩、および/または補助剤
を含む、医薬組成物。 - 前記医薬的に許容される希釈剤が、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を含む、請求項13に記載の医薬組成物。
- 前記医薬的に許容される塩がナトリウム塩である、請求項13又は14に記載の医薬組成物。
- 前記医薬的に許容される塩がカリウム塩である、請求項13又は14に記載の医薬組成物。
- 医薬として使用するための、請求項13〜16のいずれか一項に記載の医薬組成物。
- 父方UBE3Aの発現が抑制されている標的細胞におけるUBE3A発現を導入するためのインビトロ方法であって、
前記方法が、前記細胞に、請求項1〜11のいずれか1項に記載のオリゴヌクレオチド、請求項12に記載の複合体、または請求項13〜16のいずれか一項に記載の医薬組成物を、有効量で投与すること
を含む方法。 - 前記UBE3Aの発現が、対照に比べて少なくとも40%増加している、請求項18に記載の方法。
- SNORD109Bの下流のSNHG14転写物の水準が対照に比べて少なくとも30%減少している、請求項18または19に記載の方法。
- 前記標的細胞は神経細胞である、請求項18〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記SNORD115の発現は対照に比べて大きな影響を受けていない、請求項18〜21のいずれか1項に記載の方法。
- アンジェルマン症候群の治療又は予防において使用するための、請求項13〜16のいずれか一項に記載の医薬組成物。
- アンジェルマン症候群の治療または予防のための医薬の製造のための、請求項1〜11のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド、請求項12に記載の複合体、又は請求項13〜16のいずれか一項に記載の医薬組成物の使用。
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