JP2021525801A - 脂質修飾された核酸化合物および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年5月30日に出願された米国仮特許出願第62/678,013号、および2019年1月17日に出願された米国仮特許出願第62/793,597号の利益を主張し、その全体が全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
2019年5月23日に作成されたファイル052974−502001WO_ST25.TXT(3,449バイト、マシンフォーマットIBM−PC、MS Windowsオペレーティングシステム)に記載される配列表は、参照により本明細書に組み込まれる。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語、科学用語、略語、化学構造、および化学式は、当業者によって一般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化学構造および式は、化学技術分野で既知の化学価の標準規則に従って構築される。本明細書で参照される全ての特許、出願、公開された出願、および他の刊行物は、別段の定めがない限り、参照によりそれらの全体が組み込まれる。別段の指示がない限り、質量分析、NMR、HPLC、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技術、および薬理学の従来の方法が用いられる。さらに、「含む(including)」という用語、ならびに「含む(include)」、「含む(includes)」、および「含まれる」などの他の形態の使用は、限定的ではない。本明細書で使用される場合、移行句であろうと、特許請求の範囲の本文であろうと、「含む(comprise(s))」および「含む(comprising)」という用語は、非限定の意味を有すると解釈されるべきである。すなわち、この用語は、「少なくとも〜を有する」または「少なくとも〜を含む」という語句と同義に解釈されるべきである。プロセスの文脈で使用される場合、「含む(comprising)」という用語は、そのプロセスが、列挙されたステップを少なくとも含むが、追加のステップを含んでもよいことを意味する。化合物、組成物、またはデバイスとの関連で使用される場合、「含む(comprising)」という用語は、その化合物、組成物、またはデバイスが、列挙された特徴または構成要素を少なくとも含むが、追加の特徴または構成要素を含んでもよいことを意味する。
(A)オキソ、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CHF2、−CHCl2、−CHBr2、−CHI2、−CH2F、−CH2Cl、−CH2Br、−CH2I、−CN、−N3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−NO2、−SH、−SCH3、−SO3H、−SO4H、−SO2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHSO2H、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、−OCH2F、−OCH2Cl、−OCH2Br、−OCH2I、非置換アルキル(例えば、C1−C8アルキル、C1−C6アルキル、もしくはC1−C4アルキル)、非置換ヘテロアルキル(例えば、2〜8員環ヘテロアルキル、2〜6員環ヘテロアルキル、もしくは2〜4員環ヘテロアルキル)、非置換シクロアルキル(例えば、C3−C8シクロアルキル、C3−C6シクロアルキル、もしくはC5−C6シクロアルキル)、非置換ヘテロシクロアルキル(例えば、3〜8員環ヘテロシクロアルキル、3〜6員環ヘテロシクロアルキル、もしくは5〜6員環ヘテロシクロアルキル)、非置換アリール(例えば、C6−C10アリール、C10アリール、もしくはフェニル)、または非置換ヘテロアリール(例えば、5〜10員環ヘテロアリール、5〜9員環ヘテロアリール、もしくは5〜6員環ヘテロアリール)、および
(B)以下から選択される少なくとも1つの置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、
(i)オキソ、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CHF2、−CHCl2、−CHBr2、−CHI2、−CH2F、−CH2Cl、−CH2Br、−CH2I、−CN、−N3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−NO2、−SH、−SCH3、−SO3H、−SO4H、−SO2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHSO2H、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、−OCH2F、−OCH2Cl、−OCH2Br、−OCH2I、非置換アルキル(例えば、C1−C8アルキル、C1−C6アルキル、もしくはC1−C4アルキル)、非置換ヘテロアルキル(例えば、2〜8員環ヘテロアルキル、2〜6員環ヘテロアルキル、もしくは2〜4員環ヘテロアルキル)、非置換シクロアルキル(例えば、C3−C8シクロアルキル、C3−C6シクロアルキル、もしくはC5−C6シクロアルキル)、非置換ヘテロシクロアルキル(例えば、3〜8員環ヘテロシクロアルキル、3〜6員環ヘテロシクロアルキル、もしくは5〜6員環ヘテロシクロアルキル)、非置換アリール(例えば、C6−C10アリール、C10アリール、もしくはフェニル)、または非置換ヘテロアリール(例えば、5〜10員環ヘテロアリール、5〜9員環ヘテロアリール、もしくは5〜6員環ヘテロアリール)、および
(ii以下から選択される少なくとも1つの置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、
(a)オキソ、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CHF2、−CHCl2、−CHBr2、−CHI2、−CH2F、−CH2Cl、−CH2Br、−CH2I、−CN、−N3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−NO2、−SH、−SCH3、−SO3H、−SO4H、−SO2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHSO2H、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、−OCH2F、−OCH2Cl、−OCH2Br、−OCH2I、非置換アルキル(例えば、C1−C8アルキル、C1−C6アルキル、もしくはC1−C4アルキル)、非置換ヘテロアルキル(例えば、2〜8員環ヘテロアルキル、2〜6員環ヘテロアルキル、もしくは2〜4員環ヘテロアルキル)、非置換シクロアルキル(例えば、C3−C8シクロアルキル、C3−C6シクロアルキル、もしくはC5−C6シクロアルキル)、非置換ヘテロシクロアルキル(例えば、3〜8員環ヘテロシクロアルキル、3〜6員環ヘテロシクロアルキル、もしくは5〜6員環ヘテロシクロアルキル)、非置換アリール(例えば、C6−C10アリール、C10アリール、もしくはフェニル)、または非置換ヘテロアリール(例えば、5〜10員環ヘテロアリール、5〜9員環ヘテロアリール、もしくは5〜6員環ヘテロアリール)、および
(b)オキソ、ハロゲン、−CF3、−CCl3、−CBr3、−CI3、−CHF2、−CHCl2、−CHBr2、−CHI2、−CH2F、−CH2Cl、−CH2Br、−CH2I、−CN、−N3、−OH、−NH2、−COOH、−CONH2、−NO2、−SH、−SCH3、−SO3H、−SO4H、−SO2NH2、−NHNH2、−ONH2、−NHC(O)NHNH2、−NHC(O)NH2、−NHSO2H、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHOH、−OCF3、−OCCl3、−OCBr3、−OCI3、−OCHF2、−OCHCl2、−OCHBr2、−OCHI2、−OCH2F、−OCH2Cl、−OCH2Br、−OCH2I、非置換アルキル(例えば、C1−C8アルキル、C1−C6アルキル、もしくはC1−C4アルキル)、非置換ヘテロアルキル(例えば、2〜8員環ヘテロアルキル、2〜6員環ヘテロアルキル、もしくは2〜4員環ヘテロアルキル)、非置換シクロアルキル(例えば、C3−C8シクロアルキル、C3−C6シクロアルキル、もしくはC5−C6シクロアルキル)、非置換ヘテロシクロアルキル(例えば、3〜8員環ヘテロシクロアルキル、3〜6員環ヘテロシクロアルキル、もしくは5〜6員環ヘテロシクロアルキル)、非置換アリール(例えば、C6−C10アリール、C10アリール、もしくはフェニル)、または非置換ヘテロアリール(例えば、5〜10員環ヘテロアリール、5〜9員環ヘテロアリール、もしくは5〜6員環ヘテロアリール)から選択される少なくとも1つの置換基で置換された、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール。
実施形態では、−L3−L4−は、独立して、
X1が、
cet
またはその薬学的に許容される塩であって、Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの3’末端の脂質含有部分にコンジュゲートされ、mは、10〜18の整数である、化合物が本明細書で提供される。以下によって表される、上述の式Ibの部分
修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の5’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの5’末端のZ2にコンジュゲートされ、Z2が、
修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の5’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの5’末端のZ2にコンジュゲートされ、Z2が、
実施形態P
実施形態P1。式Iの構造を有する、脂質がコンジュゲートした化合物、
Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの3’末端で、脂質含有部分にコンジュゲートされ、
X1が、
L1が、−(CH2)n−、−(CH2)nL2(CH2)n−、または結合であり、
L2が、−C(=O)NH−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)NH−、−C(=S)NH−、−C(=O)S−、−NH−、O(酸素)、S(硫黄)であり、各mが、独立して、10〜18の整数であり、各nが、独立して、1〜6の整数である、化合物。
Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの3’末端で、脂質含有部分にコンジュゲートされる、化合物。
Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの3’末端で、Z1にコンジュゲートされ、Z1が、
修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の5’末端または修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドの5’末端で、Z2にコンジュゲートされ、Z2が、
実施形態Q1。以下の構造
Aが、オリゴヌクレオチドであり、
L3およびL4が、独立して、結合、−NH−、−O−、−S−、−C(O)−、−NHC(O)−、−NHC(O)NH−、−C(O)O−、−OC(O)−、−C(O)NH−、−OPO2−O−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレン、または置換もしくは非置換ヘテロアリーレンであり、
L5が、−L5A−L5B−L5C−L5D−L5E−であり、
L6が、−L6A−L6B−L6C−L6D−L6E−であり、
L5A、L5B、L5C、L5D、L5E、L6A、L6B、L6C、L6D、およびL6Eが、独立して、結合、−NH−、−O−、−S−、−C(O)−、−NHC(O)−、−NHC(O)NH−、−C(O)O−、−OC(O)−、−C(O)NH−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレン、または置換もしくは非置換ヘテロアリーレンであり、
R1およびR2が、独立して、非置換C1−C25アルキルであり、式中、R1およびR2のうちの少なくとも1つが、非置換C9−C19アルキルであり、
R3が、水素、−NH2、−OH、−SH、−C(O)H、−C(O)NH2、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHC(O)NH2、−C(O)OH、−OC(O)H、−N3、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリール、または置換もしくは非置換ヘテロアリールであり、
tが、1〜5の整数である)を有する、化合物。
L6Aが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L6Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換アリーレンであり、
L6Cが、独立して、結合、非置換アルキレン、または非置換アリーレンであり、
L6Dが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L6Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、実施形態Q1〜Q27の1つの化合物。
L6Aが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L6Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換フェニレンであり、
L6Cが、独立して、結合、非置換C2−C8アルキニレン、または非置換フェニレンであり、
L6Dが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L6Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、実施形態Q1〜Q27の1つの化合物。
L5Aが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L5Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換アリーレンであり、
L5Cが、独立して、結合、非置換アルキレン、または非置換アリーレンであり、
L5Dが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L5Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、実施形態Q1〜Q32の1つの化合物。
L5Aが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L5Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換フェニレンであり、
L5Cが、独立して、結合、非置換C2−C8アルキニレン、または非置換フェニレンであり、
L5Dが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L5Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、実施形態Q1〜Q32の1つの化合物。
Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖核酸の3’末端の脂質含有部分にコンジュゲートされ、
X1が、
L1が、−(CH2)n−、−(CH2)nL2(CH2)n−、または結合であり、
L2が、−C(=O)NH−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)NH−、−C(=S)NH−、−C(=O)S−、−NH−、O(酸素)、またはS(硫黄)であり、各mが、独立して、10〜18の整数であり、各nが、独立して、1〜6の整数である、実施形態Q1の化合物。
DTx−01−01の合成
室温で、01−01−1(5.0g、0.015mol)のDCM(500mL)撹拌溶液に、DMAP(0.17g、0.0015mol)、DCC(4.86g、0.016mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(1.92g、0.016mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過した。濾液を蒸発させて、粗01−01−2を淡黄色の液体として得て(6.0g、92.5%)、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
室温で、01−01−3(1.3g、0.006mol)のDMF(20mL)撹拌溶液に、Et3N(3mL、0.020mol)、次いで01−01−2(2.93g、0.007mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、次いでEtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−01を得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−01を粘度の高い褐色液体(1.3g、51%)として得た。LCMS m/z(M+H)+:499.4;1H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ 0.92(t、J=7.6Hz、3H)、1.24−1.66(m、10H)、1.82(s、3H)、2.02−2.33(m、7H)、2.73−2.98(m、9H)、3.94(br s、1H)、5.27−5.34(m、10H)、7.70(br s、1H)、7.78(br s、1H)。
室温で、01−03−1(15g、0.045mol)のDMF(300mL)撹拌溶液に、DIPEA(39.86mL、0.11mol)、HATU(17.1g、0.045mol)、および01−03−2(3.6g、0.022mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、DCMで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗01−03−3を得て、これをカラムクロマトグラフィー(石油エーテル中の20%EtOAc)によって精製して、粘度の高い淡褐色液体として01−03−3を得た(11.2g、63.7%)。
0℃で、01−03−3(10g、0.012mol)のMeOH(100mL)撹拌溶液に、水(50mL)中のLiOH(1.07g、0.025mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。4時間後、氷水を反応混合物に滴下した。混合物を1.5M HClで酸性化し、次いでDCMで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−03を得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−03を粘度の高い淡褐色液体(7.5g、77%)として得た。LCMS m/z(M+H)+:767.5;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.954(t、J=3.6Hz、6H)、1.23−1.66(m、8H)、1.99−2.33(m、12H)、2.69−2.82(m、22H)、4.13(t、J=3.6Hz、1H)、5.25−5.36(m、22H)、7.76(t、J=5.2Hz、1H)、8.03(d、J=7.6Hz、1H)、12.5(br s、1H)。
室温で、直鎖脂肪酸01−06−1(5.0g、0.018mol)のDCM(100mL)撹拌溶液に、DMAP(0.208g、0.0018mol)、DCC(5.22g、0.018mol)、次いでN−ヒドロキシスクシンイミド(2.07g、0.018mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過した。濾液を蒸発させて、粗01−06−2をオフホワイト色の固体として得て(6.0g、88%)、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
室温で、01−06−3(1.02g、0.054mol)のDMF(40mL)撹拌溶液に、Et3N(2.3mL、0.016mol)および01−06−2(2g、0.047mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、次いでEtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を冷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−06を得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−06をオフホワイト色固体(2.0g、88%)として得た。MS(ESI) m/z(M+H)+:427.4;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.97(t、J=7.2Hz、3H)、1.36−1.77(m、31H)、1.83(s、3H)、2.09(t、J=6.4Hz、2H)、2.98(d、J=6.0Hz、2H)、5.57(d、J=8.0Hz、2H)、7.79(br s、1H)、7.97(d、J=7.6Hz、1H)。
室温で、01−07−1(15g、0.063mol)のMeOH(100mL)撹拌溶液に、Ba(OH)2(20g、0.063mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチした。クエンチした反応物を1.5M HClで酸性化し、次いでEtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させた、次いで、蒸発させて粗01−07−2を得た。カラムクロマトグラフィー(石油エーテル中の15%EtOAc)による精製により、オフホワイト色固体として01−07−2を得た(15.2g、79.5%)。
室温で、01−07−2(5.0g、0.016mol)のDCM(500mL)撹拌溶液に、DMAP(0.182g、0.0016mol)およびDCC(4.98g、0.016mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(2.1g、0.016mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過した。濾液を蒸発させて、粗01−07−3を淡黄色の液体として得て(5.0g、75%)、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
室温で、01−07−4(0.94g、0.005mol)のDMF(40mL)撹拌溶液に、Et3N(2.12mL、0.015mol)、次いで01−07−3(2.0g、0.005mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、次いでEtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を冷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−07−OMeを得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−07のメチルエステル(すなわち、DTx−01−07−OMe)をオフホワイト色固体(2.0g、84%)として得た。LCMS m/z(M+H)+:471.4;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 1.47−1.67(m、30H)、1.77(s、3H)、2.09(t、J=7.2Hz、2H)、2.28(d、J=7.2Hz、2H)、2.99(q、J=6.4Hz、2H)、3.57(s、3H)、4.11(t、J=4.8Hz、1H)、7.79(br s、1H)、7.97(d、J=7.6Hz、1H)。
室温で、直鎖脂肪酸01−08−1(25.58g、0.099mol)のDMF(500mL)撹拌溶液に、DIPEA(42.66mL、0.245mol)および化合物01−08−2(8.0g、0.049mol)、続いてEDCl(18.97g、0.099mol)およびHOBt(13.37g、0.099mol)を添加した。得られた混合物を50℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、DCMで抽出した。合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させて粗01−08−3を得て、これを再結晶化し(石油エーテル中の20%MTBE)、オフホワイト色固体として01−08−3を得た(18g、56%)。
室温で、MeOHおよびTHF(1:1、200mL)中の01−08−3(10g、0.0156mol)の撹拌溶液に、Ba(OH)2(9.92g、0.031mol、MeOHに溶解)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。6時間後、氷水を滴下してクエンチし、次いで1.5MのHClで酸性化した。混合物を濾過し、沈殿物を再結晶化し(石油エーテル中のMTBE)、脂質モチーフDTx−01−08をオフホワイト色固体として得た(7.2g、74.2%)。MS(ESI) m/z(M+H)+:623.6;1H−NMR(400MHz、CDCl3):δ 0.868(m、6H)、1.25−1.69(m、58H)、2.03(t、J=7.2Hz、2H)、2.11(t、J=7.6Hz、2H)、2.99(q、J=8.4Hz、2H)、4.15−4.20(m、1H)、7.42(br s、1H)、7.65(d、J=7.6Hz、1H)、12.09(br s、1H)。
室温で、01−09−1(15g、0.063mol)のMeOH(100mL)撹拌溶液に、Ba(OH)2(20g、0.063mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、1.5M HClで酸性化し、EtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させて粗01−09−2を得て、これをカラムクロマトグラフィー(石油エーテル中15%EtOAc)によって精製して、オフホワイト色固体として生成物01−09−2を得た(15.2g、79.5%)。
室温で、1,4−ジオキサン(100mL)および水(50mL)中の01−09−3(15g、0.102mol)の撹拌溶液に、NaHCO3(18.98g、0.226mol)およびBOC無水物(49.2mL、0.226mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、DCMで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗01−09−4を得て、これをカラムクロマトグラフィー(石油エーテル中の30%EtOAc)によって精製して、粘度の高い淡黄色液体として01−09−4を得た(20g、56%)。
室温で、01−09−4(15g、0.043mol)のDMF(150mL)撹拌溶液に、Cs2CO3(14g、0.043mol)および臭化ベンジル(5.6mL、0.047mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、EtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗01−09−5を得て、これをカラムクロマトグラフィー(石油エーテル中の18%EtOAc)によって精製して、粘度の高い無色液体として01−09−5を得た(15.2g、77%)。
室温で、01−09−5(10g、0.022mol)の1,4−ジオキサン(50mL)撹拌溶液に、1,4−ジオキサン中の4M HCl(23mL、0.091mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を減圧下で濃縮した。残渣をジエチルエーテル中で粉砕することによって精製し、オフホワイト色固体として01−09−6を得た(15.2g、79.5%)。
室温で、01−09−6(7.0g、0.025mol)のDMF(100mL)撹拌溶液に、DIPEA(22.4mL、0.128mol)、01−09−2(15.05g、0.05mol)、EDCl(9.5g、0.05mol)、およびHOBt(6.75g、0.05mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を50℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、DCMで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで、蒸発させて粗01−09−7を得た。再結晶化(石油エーテル中のMTBE)により、オフホワイト色固体として01−09−7が得られた(10g、49.7%)。
室温で、THF(100mL)およびEtOAc(100mL)中の01−09−7(10g、0.099mol)の撹拌溶液に、10%Pd/C(1.0g)を添加した。得られた混合物を3kg/Cm2の水素圧力下で室温で撹拌した。16時間後、混合物をセライトを通して濾過し、濾液を蒸発させ、粗DTx−01−09−OMeを得た。再結晶化(石油エーテル中の20%MTBE)により、脂質モチーフDTx−01−09のメチルエステル(すなわち、DTx−01−09−OMe)を淡黄色固体(5.3g、60%)として得た。LCMS m/z(M+H)+:711.5;1H−NMR(400MHz、CDCl3):δ 1.23−1.52(m、55H)、2.01(t、J=9.6Hz、2H)、2.08−2.11(m、2H)、2.28(t、J=9.6Hz、4H)、2.99(q、J=8.4Hz、2H)、3.57(s、6H)、4.11−4.12(m、1H)、7.72(t、J=5.2Hz、1H)、7.96(d、J=7.6Hz、1H)。
室温で、直鎖脂肪酸01−11−1(5.0g、0.018mol)のDCM(100mL)撹拌溶液に、DMAP(0.208g、0.0018mol)およびDCC(5.22g、0.018mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(2.07g、0.018mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過した。濾液の蒸発により、粗01−11−2をオフホワイト色固体として得て(6.0g、88%)、これをさらに精製することなく次のステップで直接使用した。
室温で、01−11−3(2.05g、0.01mol)のDMF(80mL)撹拌溶液に、Et3N(4.6mL、0.032mol)および01−11−2(4.0g、0.01mol)をゆっくり添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、次いでEtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を冷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−11を得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−11をオフホワイト色固体(3.1g、66.5%)として得た。MS(ESI) m/z(M+H)+:427.4;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.85(t、J=6.8Hz、3H)、1.23−1.73(m、31H)、1.83(s、3H)、2.02(t、J=7.2Hz、2H)、3.00(q、J=6.0Hz、2H)、4.10(dd、J=8.4、4.4Hz、2H)、7.74(d、J=5.2Hz、1H)、8.07(br s、1H)、12.45(br s、1H)。
室温で、01−12−1(15g、0.063mol)のMeOH(100mL)撹拌溶液に、Ba(OH)2(20g、0.063mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、1.5M HClで酸性化し、EtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させた、次いで、蒸発させて粗01−12−2を得た。カラムクロマトグラフィー(石油エーテル中の15%EtOAc)による精製により、オフホワイト色固体として01−12−2を得た(15.2g、79.5%)。
室温で、01−12−2(5.0g、0.016mol)のDCM(500mL)撹拌溶液に、DMAP(0.182g、0.0016mol)およびDCC(4.98g、0.016mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(2.1g、0.016mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過した。濾液を蒸発させて、粗01−12−3を淡黄色液体として得て(5.0g、75%)、これをさらに精製することなく次のステップで直接使用した。
室温で、01−12−4(0.94g、0.005mol)のDMF(40mL)撹拌溶液に、Et3N(2.12mL、0.015mol)、01−12−3(2.0g、0.05mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、EtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで、蒸発させて粗DTx−01−12−OMeを得た。カラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)による精製により、脂質モチーフDTx−01−12のメチルエステル(すなわち、DTx−01−12−OMe)をオフホワイト色固体として得た(1.5g、63.2%)。LCMS m/z(M+H)+:471.4;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 1.22−1.66(m、30H)、1.83(s、3H)、2.01(t、J=7.6Hz、2H)、2.27(d、J=7.2Hz、2H)、2.99(q、J=6.4Hz、2H)、3.57(s、3H)、4.10(t、J=4.8Hz、1H)、7.72(t、J=5.2Hz、1H)、8.06(d、J=8.0Hz、1H)、12.47(br s、1H)。
室温で、01−13−1(5.0g、0.015mol)のDCM(500mL)撹拌溶液に、DMAP(0.17g、0.0015mol)およびDCC(4.86g、0.016mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(1.92g、0.016mol)を添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過し、濾液を蒸発させて、粗01−13−2を淡黄色液体として得た(6.0g、92.5%)。粗中間体を、さらに精製することなく次のステップで直接使用した。
室温で、01−13−3(1.3g、0.006mol)のDMF(20mL)撹拌溶液に、Et3N(3mL、0.020mol)および01−13−2(2.93g、0.007mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を、氷水を滴下してクエンチし、EtOAcで抽出した。合わせた有機抽出物を氷水、ブラインで洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、次いで蒸発させ、粗DTx−01−13を得て、これをカラムクロマトグラフィー(DCM中3%MeOH)によって精製して、脂質モチーフDTx−01−13を粘度の高い褐色液体(2.1g、61%)として得た。LCMS m/z(M+H)+:499.4;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.90(t、J=7.2Hz、3H)、1.22−1.67(m、7H)、1.75(s、3H)、1.98−2.27(m、7H)、2.73−2.95(m、9H)、2.96(dd、J=12.4、6.4Hz、2H)、4.06−4.09(m、1H)、5.23−5.37(m、10H)、7.79(br s、1H)、7.91(t、J=7.6Hz、1H)。
室温で、01−30−2(3g、0.01mol)のDMF(50mL)撹拌溶液に、DIPEA(13.8mL、0.077mol)、直鎖脂肪酸01−30−1(4.4g、0.0154mol)、およびHATU(5.87g、0.0154mol)をゆっくり添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチした。沈殿物を濾過によって単離し、次いで真空乾燥させ、01−30−3をオフホワイト色固体として得た(3.2g、53.15%)。
MeOH(30mL)、THF(30mL)、および水(3mL)中の01−30−3(3.2g、0.0068mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.86g、0.0251mol)を添加した。得られた反応混合物を16時間撹拌した。その後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。沈殿物を濾過により単離し、水で洗浄し、真空下で乾燥させて、粗DTx−01−30を得た。再結晶化(ヘキサン中の80%DCM)により、脂質モチーフDTx−01−30をオフホワイト色固体として得た(2.2g、73.3%)。LCMS m/z(M+H)+:455.5;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.88−0.92(t、J=7.2Hz、6H)、1.17−1.55(m、33H)、1.64(t、J=7.0Hz、1H)、2.00(t、J=7.2Hz、2H)、2.06−2.10(m、2H)、2.97−2.99(m、2H)、4.11(t、J=8.4Hz、1H)、7.71(s、1H)、7.96(d、J=7.6Hz、1H)、12.47(br s、1H)。
室温で、01−31−2(3g、0.0128mol)のDMF(50mL)撹拌溶液に、DIPEA(13.8mL、0.077mol)、直鎖脂肪酸01−31−1(3.1g、0.0154mol)、およびHATU(5.87g、0.0154mol)をゆっくり添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチした。固体を濾過によって単離し、真空乾燥させて、オフホワイト色固体として01−01−3を得た(3.4g、50.7%)。
MeOH(10mL)、THF(10mL)、および水(3mL)中の01−01−3(3g、0.0057mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.8g、0.0019mol)を添加した。反応混合物を16時間撹拌した。その後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。沈殿物は固体であり、濾過により単離し、水で洗浄し、真空下で乾燥させて、粗DTx−01−31を得た。再結晶化(ヘキサン中の80%DCM)により、脂質モチーフDTx−01−31をオフホワイト色固体として得た(2.3g、79.3%)。LCMS m/z(M+H)+:511.5;1H−NMR(400MHz、DMSO−d6):δ 0.86−0.90(t、J=7.2Hz、6H)、1.33−1.54(m、42H)、1.64(t、J=7.9Hz、1H)、1.98−2.08(m、4H)、2.96(t、J=6.3Hz、2H)、4.02−4.18(m、1H)、7.71−7.79(m、2H)。
室温で、01−32−2(3g、0.01mol)のDMF(50mL)撹拌溶液に、DIPEA(13.8mL、0.077mol)、直鎖脂肪酸01−32−1(4.4g、0.0154mol)、およびHATU(5.87g、0.0154mol)をゆっくり添加した。得られた混合物を60℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、固体を濾過によって単離し、固体を真空下で乾燥させて、オフホワイト色固体として01−32−3を得た(3.5g、53.2%)。
MeOH(10mL)、THF(10mL)、および水(3mL)中の01−32−3(3.5g、0.0051mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.8g、0.0154)を添加した。反応混合物を16時間撹拌した。その後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。固体を濾過によって単離し、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、粗DTx−01−32を得た。再結晶化(ヘキサン中の80%DCM)により、脂質モチーフDTx−01−32をオフホワイト色固体として得た(2.3g、79.3%)。LCMS m/z(M+H)+:567.2;1H−NMR(400MHz、TFA−d):δ 0.87−0.98(m、6H)、1.20−1.58(m、41H)、1.74−1.92(m、8H)、2.18−2.21(m、2H)、2.73(t、J=7.6Hz、2H)、3.05(t、J=7.6Hz、2H)、3.60(t、J=7.8Hz、2H)。
室温で、01−33−2(5g、0.0312mol)のDMF(100mL)撹拌溶液に、ゆっくりと、DIPEA(32mL、0.1872mol)、直鎖脂肪酸01−33−1(26.6g、0.0936mol)、およびHATU(41.5g、0.1092mol)を室温でゆっくりと添加した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチした。粗01−33−3を反応混合物から濾過によって単離し、真空乾燥させた。THFでの粉砕による精製により、オフホワイト色固体として01−33−3を得た(8.5g、39.5%)。
MeOH(75mL)、THF(75mL)、および水(3mL)中の01−33−3(5g、0.0072mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.60g、0.0144mol)を添加した。反応混合物を16時間撹拌した。その後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。固体を濾過し、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、粗DTx−01−33を得た。再結晶化(IPA)により、脂質モチーフDTx−01−33をオフホワイト色固体として得た(2.3g、47%)。LCMS m/z(M+H)+:680;1H−NMR(400MHz、TFA−d):δ 1.10−1.18(m、6H)、1.62−1.80(m、57H)、2.06−2.20(m、8H)、2.49−2.50(m、2H)、2.96−3.01(m、2H)、3.32−3.35(m、2H)、3.87−3.98(m、2H)。
室温で、01−34−2(5g、0.0312mol)のDMF(100mL)撹拌溶液に、DIPEA(32mL、0.1872mol)、直鎖脂肪酸01−34−1(29.2g、0.0936mol)、およびHATU(41.5g、0.1092mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を50℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、固体を濾過によって単離し、次いで、固体を真空下で乾燥させた。THFを用いた粉砕による固体の精製により、オフホワイト色固体として01−34−3を得た(10g、43%)。
9:1 IPA:水(150mL)中の01−34−3(5g、0.0066mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.56g、0.0133mol)を添加した。反応混合物を90℃で撹拌した。1時間後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。沈殿物を濾過により単離し、水で洗浄し、真空下で乾燥させた。沈殿物の再結晶化(IPA)により、脂質モチーフDTx−01−34をオフホワイト色固体として得た(3.2g、65%)。LCMS m/z(M+H)+:736.2;1H−NMR(400MHz、TFA−d):δ 1.13−1.17(m、6H)、1.48−1.79(m、65H)、2.05−2.19(m、8H)、2.48−2.49(m、2H)、2.95−2.96(m、2H)、3.28−3.34(m、2H)、3.85−3.96(m、2H)。
室温で、01−35−2(5g、0.0312mol)のDMF(100mL)撹拌溶液に、DIPEA(32mL、0.1872mol)、直鎖脂肪酸01−35−1(31.8g、0.0936mol)、およびHATU(41.5g、0.1092mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を60℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を氷水でクエンチし、固体を濾過によって単離し、次いで、固体を真空下で乾燥させた。THFを用いた粉砕による固体の精製により、オフホワイト色固体として01−35−3を得た(7g、28%)。
9:1 IPA:水(150mL)中の01−35−3(5g、0.0062mol)の撹拌溶液に、LiOH・H2O(0.52g、0.0124mol)を添加した。反応混合物を90℃で撹拌した。1時間後、反応混合物を真空下で濃縮し、次いで、1.5NのHClで中和した。固体を濾過によって単離し、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、粗DTx−01−35を得た。IPA中での再結晶により、オフホワイト色固体として脂質モチーフDTx−01−35を得た(3.1g、63%)。LCMS m/z(M+H)+:792.2;1H−NMR(400MHz、TFA−d):δ 1.06−1.22(m、6H)、1.49−1.88(m、73H)、1.99−2.29(m、8H)、2.49−2.51(m、2H)、2.95−3.10(m、2H)、3.32−3.34(m、2H)、3.86−3.90(m、2H)。
06−06−1(4.6g、0.0169mol)の65%EtOH(60mL)撹拌水溶液に、室温で、Et3N(5.9mL、0.042mol)およびNHS−直鎖脂肪酸06−06−2(6g、0.00186mol)をゆっくりと添加した。反応混合物を75℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を1.5NのHClで中和した。沈殿物を濾過によって単離し、水で洗浄し、乾燥させた。カラムクロマトグラフィー(DCM中の3%MeOH)による沈殿物の精製により、オフホワイト色固体として06−06−3を得た(5.0g、62%)。
室温で、06−06−3(7g、0.014mol)の1,4−ジオキサン(50mL)撹拌溶液に、1,4−ジオキサン中の4M HCl(50mL)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を減圧下で濃縮して、粗06−06−4を得て、これをジエチルエーテルで粉砕して、オフホワイト色固体として06−06−4を得た(4.5g、81%)。
06−06−5(5g、0.038mol)の65%EtOH(40mL)撹拌水溶液に、室温で、Et3N(13.3mL、0.095mol)およびNHS−直鎖脂肪酸06−06−2(13g、0.038mol)をゆっくりと加えた。反応混合物を75℃で撹拌した。16時間後、反応混合物を1.5NのHClで中和した。沈殿物を濾過により単離し、水で洗浄し、乾燥させ、オフホワイト色固体として06−06−6を得た(4.2g、30%)。
室温で、06−06−6(3.8g、0.010mol)のDCM(80mL)撹拌溶液に、DMAP(0.12g、0.001mol)およびDCC(2.1g、0.010mol)、続いてN−ヒドロキシスクシンイミド(1.17g、0.010mol)を添加した。得られた混合物を室温で16時間撹拌した。その後、反応混合物を焼結漏斗を通して濾過し、次いで濾液を蒸発させ、オフホワイト色固体として粗06−06−7(4.7g、100%)を得て、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
室温で、1MのNa2CO3(50mL)および1,4−ジオキサン(100mL)中の06−06−4(4g、0.009mol)の撹拌溶液に、06−06−7(4.5g、0.096mol)をゆっくりと添加した。得られた混合物を室温で撹拌した。16時間後、反応混合物を1.5NのHClで中和した。沈殿物を濾過によって単離し、水で洗浄し、乾燥させた。MeOHを用いた粉砕による沈殿物の精製により、オフホワイト色固体として脂質モチーフDTx−06−06を得た(2.3g、32%)。LCMS m/z(M+H)+:737.6;1H−NMR(400MHz、TFA−d):δ 0.77−0.79(m、6H)、1.22−1.52(m、51H)、1.68−1.81(m、11H)、2.10−2.18(m、2H)、2.50−2.67(m、5H)、2.94−2.98(m、2H)、3.49−3.60(m、4H)。
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.84(t、J=6.8Hz、6H)、1.27−1.66(m、35H)、1.98−2.10(m、12H)、2.93−2.99(m、2H)、4.08−4.14(m、1H)、5.27−5.35(m、4H)、7.71(t、J=5.2Hz、1H)、7.96(d、J=7.6Hz、1H)、12.49(bs、1H)。LCMS:563.5(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.83(t、J=6.8Hz、6H)、1.23−1.78(m、42H)、1.96−2.08(m、12H)、2.98(d、J=5.6Hz、2H)、4.08−4.10(m、1H)、5.28−5.31(m、4H)、7.71(t、J=5.2Hz、1H)、7.95(d、J=8.4Hz、1H)、12.43(bs、1H)。LCMS:619.5(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.83(t、J=6.8Hz、6H)、1.05−1.65(m、48H)、1.96−2.16(m、14H)、2.98−2.99(m、2H)、4.11−4.16(m、1H)、5.29−5.37(m、4H)、7.71(bs、1H)、7.92(d、J=6.4Hz、1H)。LCMS:676.5(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.86(t、J=5.2Hz、6H)、1.25−1.70(m、38H)、2.01−2.18(m、12H)、2.73(t、J=6.4Hz、4H)、2.98−3.00(m、2H)、4.12−4.24(m、1H)、5.29−5.36(m、8H)、7.72(t、J=5.2Hz、1H)、7.95(d、J=8.0Hz、1H)、12.45(bs、1H)。LCMS:672.6(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.86(t、J=6.0Hz、6H)、1.27−1.50(m、26H)、2.01−2.10(m、12H)、2.77−2.80(m、8H)、2.96−2.98(m、2H)、3.98−4.01(m、1H)、5.32−5.37(m、12H)、7.61(bs、1H)、7.75(bs、1H)。LCMS:668.4(M+1)。
DTx−01−46の合成
1H−NMR−(400MHz、DMSO−d6):δ 0.91(t、J=7.6Hz、6H)、1.24−1.68(m、31H)、2.01−2.10(m、10H)、2.78(t、J=6.0Hz、4H)、2.88−2.99(m、3H)、5.27−5.36(m、1H)、5.29−5.36(m、12H)、7.71(t、J=5.2Hz、1H)、7.96(d、J=8.0Hz、1H)。LCMS:668.6(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d1):δ 0.78−0.79(m、6H)、1.08−1.49(m、48H)、1.49−1.50(m、2H)、1.72−1.83(m、2H)、2.69−2.71(m、2H)、5.77−2.82(m、2H)、3.41(d、J=14.8Hz、1H)、3.53(d、J=14.4Hz、1H)、4.66(s、2H)、5.16−5.18(m、1H)、7.23(d、J=8.0Hz、2H)、7.33(d、J=8.0Hz、2H)、7.58(t、J=2.4Hz、4H)。LCMS:748.6(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d1):δ 0.89−0.92(m、6H)、1.20−1.40(m、49H)、1.67−1.70(m、2H)、1.82−1.86(m、2H)、2.71−2.75(m、2H)、5.91−2.95(m、2H)、3.47(d、J=14.8Hz、1H)、3.61(d、J=14.8Hz、1H)、4.52(s、2H)、7.25(d、J=8.0Hz、2H)、7.50(d、J=8.0Hz、2H)。LCMS:696.5(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d1):δ 0.78−0.80(m、6H)、1.13−1.45(m、50H)、1.73−1.75(m、2H)、2.39−2.43(m、1H)、2.70−2.74(m、2H)、3.14−3.20(m、1H)、3.46−3.51(m、2H)、4.68(s、2H)、5.17−5.20(m、1H)、7.17(d、J=7.2Hz、1H)、7.33−7.43(m、4H)、7.50(d、J=7.6Hz、1H)、7.57−7.58(m、2H)。LCMS:748.5(M +1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d1):δ 0.87−0.90(m、6H)、1.31−1.47(m、48H)、1.65−1.68(m、2H)、1.81−1.85(m、2H)、2.71−2.74(m、2H)、2.89−2.95(m、2H)、3.42(d、J=14.8Hz、1H)、3.57(d、J=14.8Hz、1H)、4.50(s、2H)、5.20−5.24(m、1H)、7.25(d、J=7.6Hz、1H)、7.34(s、1H)、7.39(t、J=8.0Hz、1H)、7.47(d、J=7.6Hz、1H)。LCMS:696.5(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d):δ 1.09−1.13(m、9H)、1.57−2.16(m、84H)、2.38−2.44(m、3H)、2.77−2.94(m、4H)、3.18−3.31(m、5H)、3.69−3.81(m、5H)、4.87−4.92(m、1H)。LCMS:990.8(M+1)。
1H−NMR−(400MHz、TFA−d):δ 0.87−0.89(m、9H)、1.60−1.80(m、76H)、1.94−2.14(m、15H)、2.55−2.59(m、2H)、2.70−2.75(m、4H)、3.59−3.60(m、4H)、4.73−4.76(m、1H)。LCMS:990.8(M+1)。
以下のスキームI、II、およびIIIに記載されるように、様々な脂質モチーフを、低分子量リンカーを使用してsiRNAにコンジュゲートした。以下の表2は、実験のために選択されたsiRNAを提供する。与えられた配列内で、「m」、「f」、および「*」という表記は、それぞれ、2’−O−メチル残基、2’−デオキシ−2’−フルオロ残基、およびホスホロチオエート結合を示す。
スキームI、II、またはIIIによって合成され、上に列挙される各パッセンジャー鎖について、相補的ガイド鎖を、標準的なホスホラミダイト化学を介して調製し、IE−HPLCによって精製し、[M+H]ピークを使用したMALDI−TOF MSによって特性決定した。二本鎖は、等モル当量のパッセンジャー鎖およびガイド鎖を混合し、5分間で90℃まで加熱した後、室温までゆっくりと冷却することによって形成した。非変性PAGEによって、二本鎖形成を確認した。
以下の表4は、実験のために選択された、修飾されたアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。与えられた配列内で、「e」という表記は2’−O−メトキシエチル残基を示し、残りの残基は2’−デオキシ残基であり、「*」という表記は、ホスホロチオエート結合を示す。
一般的な手順および方法
実施形態では、細胞と、本明細書に記載の化合物または化合物を含む組成物とを接触させる方法が本明細書で提供される。実施形態では、上述の細胞を、本明細書に記載の化合物または化合物を含む組成物に曝露した後の細胞における、PBS対照と比較したmRNA発現を評価する方法が本明細書で提供される。実施形態では、細胞は、動物、例えば、哺乳動物、またはヒト由来の初代細胞である。実施形態では、細胞は、ヒト由来である。
HEK293、NIH3T3、およびBend.3細胞は、ATCCから購入され、RAW264.7細胞およびSH−SY5Y細胞は、Sigma−Aldrichから購入された。HEK293、NIH3T3およびRAW264.7細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)、2mMのL−グルタミン、1Xの非必須アミノ酸、100U/mLのペニシリンおよび100mg/mLのストレプトマイシンを含むDMEM中で、5%CO2を含む加湿37℃インキュベータ内で培養した。未分化SH−SY5Y細胞を、10%FBS、2mMのL−グルタミン、1Xの非必須アミノ酸、100U/mLのペニシリンおよび100mg/mLのストレプトマイシンを含むDMEM/F12(1:1)培地中で、5%CO2を含む加湿37℃インキュベータ内で培養した(「維持培地」)。
トランスフェクションの24時間前に、HEK293細胞、NIH3T3細胞およびSH−SY5Y細胞を、それぞれ10,000細胞/ウェル、20,000細胞/ウェル、および10,000細胞/ウェルで、90μLの抗生物質を含まない培地中、96ウェルプレートに播種した。オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートを、所望の最終濃度の100倍になるまでPBSで希釈した。別個に、リポフェクタミンRNAiMax(Life Technologies)を、補充剤(例えば、FBS、抗生物質など)を欠く培地で、1:66.7に希釈した。次いで、PBS中の100xオリゴヌクレオチドを、PBS中のオリゴヌクレオチド1部を、リポフェクタミン/培地9部に添加することによって、RNAiMAXと複合体化した。20分間インキュベートした後、10μLのオリゴヌクレオチド:RNAiMAX複合体を、90μLの抗生物質を含まない培地を含む24時間前に播種した細胞に加えた。複合体を24時間後に除去し、抗生物質を含有する培地に置き換えた。トランスフェクションの48時間後にRNAを単離した。
HEK293細胞を20,000細胞/ウェルで、HUVEC細胞を10,000細胞/ウェルで、初代ヒト線維柱帯細胞を10,000細胞/ウェルで、および初代ヒト骨格筋細胞を10,000細胞/ウェルで、96ウェルコラーゲンコーティングプレートに播種した。初代ヒト骨格筋を、Cell Applicationsによって供給される独自の分化培地中、3日間分化させた。初代ニューロンおよび脂肪細胞は、Cell ApplicationsまたはZenBioといった供給業者によって、96ウェルプレート中の分化した細胞として供給された。NIH3T3細胞を、15,000細胞/ウェルで、組織培養処理した96ウェルプレートに播種した。T細胞は、供給業者により、20,000細胞/ウェルを含有する96ウェルプレートで供給された。
RNAを、RNeasy 96キット(Qiagen)を利用し、製造業者のプロトコルに従って単離した。これを、ランダムプライマーおよび高容量cDNA逆転写キット(ThermoFisher Scientific)を利用し、SimpliAmpサーマルサイクラー(ThermoFisher Scientific)中で、製造業者の指示に従ってcDNAに逆転写した。定量PCRを、遺伝子特異的プライマー(Thermofisher Scientific;IDTDNA)、TaqManプローブ(Thermofisher Scientific;IDTDNA)およびTaqMan高速ユニバーサルPCRマスターミックス(Thermofisher scientific)を利用して、StepOnePlusリアルタイムPCRシステム(Thermofisher scientific)で製造業者の指示に従って行った。定量PCRの分析のために、PTENまたはFLT1 mRNA発現を、相対的CT法を利用し、Nature Protocols(Schmittgen,T.D.&Livak,K.J.Analyzing real−time PCR data by the comparative C(T)method.Nat Protoc 3、1101−1108(2008))で提案されるベストプラクティスに従って、18s rRNAまたはHPRT1 mRNA(ハウスキーピング遺伝子)のいずれかの発現に対して正規化した。
7日間順化させた後、マウスまたはラットを試験の前夜に秤量し、体重に基づいて群に分類した。試験開始日に、マウスに、腹腔内注射によって、注射用麻酔、100mg/kgのケタミン、および5mg/kgのキシラジンで麻酔した。つま先を挟むことによって、深部麻酔を確認する。片方または両方の眼を、解剖顕微鏡下、ハミルトンシリンジを使用して、最大1μL(マウスにおいて)または最大5μL(ラットにおいて)の目的の化合物を硝子体内注射した。注射後、抗生物質(例えば、テラマイシン)を眼に入れた。次いで、動物を、水循環加熱パッド上のホームケージ内で、麻酔から回復させた。加熱パッドを除去する前と、動物を保持室に戻す前に、正向反射が確認された。注射から7日後、マウスまたはラットを、CO2窒息によって安楽死させ、次いで頸部脱臼による安楽死の二次確認を行った。次いで、眼を除去し、目的の領域を切除し、RNA単離のために調製した。この目的の領域を、切除の直後にRNALaterに配置した。24時間後、RNALater内の組織を急速冷凍し、RNA単離まで−80℃で保管した。RNA単離前かつ解凍後、RNALaterを除去し、組織をPBSで2回洗浄した。次いで、トリゾールを添加し、RNAを、RNeasy 96キットを用い、製造業者の指示によって単離した。
上述のように、マウスに硝子体内注射した。注射から7日後、マウスを安楽死させ、それらの眼を除去した。次いで、眼をホルマリンで固定し、パラフィンに埋め込み、厚さ5μmで切片化した。ハツカネズミPTEN mRNAに対するRNAインサイチュハイブリダイゼーションを、RNAscope(登録商標)2.5 HD Red Reagent Kit(Advanced Cell Diagnostics,Inc.、ニューアーク、CA)を用い、製造業者の指示に従って、手動で行った。簡潔に述べると、標的オリゴプローブとハイブリダイゼーションする前に、5μmのホルマリンで固定したパラフィン包埋(FFPE)組織切片を100℃で15分間加熱し、プロテアーゼを加えて40℃で15分間前処理した。次いで、前増幅剤、増幅剤およびAP標識されたオリゴを順次ハイブリダイゼーションし、次いで、発色沈殿物の現像を行った。各試料は、PPIB RNAに特異的なRNAscope(登録商標)プローブを用いたRNAの完全性について、および細菌dapB RNAに特異的なプローブを用いたバックグラウンドについて品質制御された。特異的なRNA染色シグナルを、赤色の読取点として同定した。試料を、ギルのヘマトキシリンで対向染色した。40倍の対物レンズを備えたAperioAT2デジタルスライドスキャナを使用して、明視野像を取得した。
7日間順化させた後、マウスを試験の前夜に秤量し、体重に基づいて群に分類した。試験開始日に、マウスに、PBSまたは目的の化合物を静脈内または皮下注射によって注射した。いずれかの1回の注射から7日後、または繰り返し注射を利用したときは、最後の用量の7日後に、マウスを、CO2窒息によって安楽死させ、次いで頸部脱臼による安楽死の二次確認を行った。次いで、目的の領域を除去し、切除の直後に、30〜300mgをRNALaterに配置した。24時間後、組織をRNALaterから取り出し、吸い取って乾燥させ、MPBiomedical製の溶解マトリックスDビーズを含有するチューブ内のトリゾールに入れた。組織を、MPBio FastPrep−24システムを使用して均質化した。次いで、トリゾール1mLあたり0.2mLを添加することによってクロロホルム抽出を行った。試料を十分に混合し、4℃のマイクロ遠心分離器中で15分間、最大速度で回転させ、水層を回転させた。次いで、RNAを、1.5体積の絶対エタノールを水相に添加することによって沈殿させた。次いで、沈殿したRNAを、RLT緩衝液をRW1緩衝液に置き換えて、Qiagen製のRNeasy 96キットを利用し、製造業者の指示に従って精製した。
概念の照明のためのsiRNA標的としてのPTENの選択/LCFAコンジュゲーションがsiRNA活性を妨害しないことの確認
PTENは、全ての細胞および組織にわたって普遍的に発現され、siRNAおよびアンチセンス分子のための新しい送達技術を特性決定するために一般的に使用される標的であるため、siRNA標的として選択された。長鎖脂肪酸(LCFA)のコンジュゲーションが、PTEN siRNAがRISC複合体に組み込まれる能力を妨げないことを確認するために、それぞれのLCFAコンジュゲートPTEN siRNA、すなわち、2、7〜18、20、21、23〜26、33、38、39、40、42、44、48、50、51、54、55、56、57、58、および59(図1〜12Aを参照)と、非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)を、HEK293および/またはNIH3T3細胞にトランスフェクトした。それぞれのRNAを24〜48時間後に単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。LCFAモチーフ、siRNA上のコンジュゲーション部位(すなわち、5’または3’)、またはsiRNA上でコンジュゲートされた部位の数にかかわらず、全ての化合物は、トランスフェクション後に、PTEN mRNA発現を阻害する能力を保持していた(図13、16、18、20、22、23、30、32、34、35、38、74、75、および76を参照)。各化合物は、トランスフェクション試薬を用いて細胞内に導入したときにある程度の阻害効果を示したが、例えば、LCFAコンジュゲートの性質、またはトランスフェクション試薬の非存在に関連して、試験した化合物にわたって観察された活性に差があった。これらの効果のうちの特定の効果を、以下の実施例においてより詳細に提示する。
化合物2、7、および8は、単一のsiRNAコンジュゲーション部位への2つのC16 LCFAのコンジュゲーションに対する洞察を与え、1つのC16 LCFAのコンジュゲーションと比較した、siRNAの取り込みおよび活性の評価を可能にする(図4を参照)。リジン骨格を使用して、1つまたは2つのLCFAを単一の脂質モチーフ内でコンジュゲートし、C7リンカーを使用して、脂質モチーフをPTEN siRNAに接続した。化合物2は、リジンのαおよびξアミノ基それぞれに接続したC16 LCFAを含有する。化合物7は、リジンのαアミノ基に接続したC16 LCFAと、リジンのξアミノ基に接続したアセチル基と、を含有する。化合物8は、リジンのξアミノ基に接続したC16 LCFAと、リジンのαアミノ基に接続したアセチル基と、を含有する。これらの化合物を、非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)と共に、HEK293またはHUVEC細胞上で、2%血清を含有する培地中、48時間インキュベートした。RNAを48時間後に単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。両細胞型において、化合物2は、化合物7、化合物8、または化合物1よりも強力かつ有効にPTEN mRNA発現を阻害した(図14および15を参照)。これらのデータは、単一のsiRNAコンジュゲーション部位への2つのC16 LCFAのコンジュゲーションが、1つのC16 LCFAのコンジュゲーションよりもより効果的にsiRNAの取り込みおよび活性を可能にすることを示している。
本明細書に記載の化合物、例えば、化合物2において、コンジュゲート部分を、DTxO−0003PTEN siRNAパッセンジャー鎖の3’末端に接続した。SiRNAパッセンジャー鎖上のDTx−01−08部分のコンジュゲーション部位が活性に影響を及ぼしたかどうかを理解するために、コンジュゲーション部位を変化させた。化合物50および51において、DTx−01−08を、それぞれ2つの異なるPTEN siRNAであるDTxO−0003およびDTxO−0038のパッセンジャー鎖の5’末端にコンジュゲートした。これらの化合物を、トランスフェクション条件下および自由取り込み条件下で試験した。
受容体/トランスポーター相互作用に利用可能であり得る露出したCOOH基を有するLCFA−siRNAコンジュゲートを調べるために、化合物24〜26を合成した(図6を参照)。化合物24および化合物25は、それぞれ露出したCOOHで終わる2つのC16 LCFAを含有し、リジン骨格のαおよびξアミノ基それぞれに1つずつ接続している。化合物24の脂肪酸モチーフは、C6リンカーを介して、PTEN siRNAの5’末端にコンジュゲートされる。化合物25の脂肪酸モチーフは、C7リンカーを介して、PTEN siRNAの3’末端にコンジュゲートされる。化合物25と同様に、化合物26は、C7リンカーを介して、PTEN siRNAの3’末端にコンジュゲートされ、リジン骨格を含有するが、化合物26は、リジンのξアミノ基に接続した露出したCOOHと、リジンのαアミノ基に接続したアセチル基とを有するC16 LCFAを含有する。これらの化合物、化合物2および非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)を、自由取り込みアッセイにおいて、HEK293、NIH3T3またはHUVEC細胞上で、2%血清を含有する培地中、48または96時間インキュベートした。RNAを単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。3つの細胞型全てにおいて、化合物2は、化合物24〜26よりもかなり強力かつ有効にPTEN mRNA発現を阻害した(図14、15、24〜29を参照)。化合物24〜26は、PTEN mRNA発現の阻害において、ほとんど、または全く効果を発揮しなかった。少なくとも、これらのインビトロ実験で評価された細胞株および条件において、露出したCOOH基(複数可)を有するこれらのLCFAコンジュゲートsiRNAは、siRNAの取り込みおよび活性を促進しなかった。
SiRNA取り込みおよび活性に対する脂肪酸鎖長の効果を理解するために、化合物10〜15を合成した(図3を参照)。化合物10〜15はそれぞれ、単一の脂質モチーフ内に2つのLCFAをコンジュゲートするためのリジン骨格と、脂質モチーフをPTEN siRNAに接続するためのC7リンカーと、を含有していた。化合物10〜15は、リジン上のアミノ基に結合した、それぞれC10、C12、C14、C18、C20またはC22のLCFAを含有する。トランスフェクション実験によって、化合物10〜15が、HEK293細胞においてPTEN mRNA発現を阻害したことを確認した(図32および33を参照)。自由取り込み条件での活性を決定するために、化合物10〜15、化合物2、および非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)を、HUVEC細胞上で、2%血清を含有する培地中、48時間インキュベートした。RNAを単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。化合物2および化合物12は、化合物10、化合物11、化合物13、および化合物14よりも強力にPTEN mRNA発現を阻害した(図34および35を参照)。少なくともHUVEC細胞において、化合物2は、化合物12よりも中程度に強力であった。これらのデータは、脂肪酸長が、siRNAの取り込みおよび活性に影響を及ぼすことを示しており、開示されるC7リンカーおよびリジンを介して、このような脂肪酸がsiRNAにコンジュゲートされるとき、12炭素より短く、18個より長い飽和脂肪酸については活性が低下する。
本明細書に記載される場合、2つのC14飽和LCFA、2つのC16飽和LCFA、または2つのC18 LCFAを含有する化合物は、自由取り込み実験において活性である。飽和度がsiRNAの取り込みおよび活性に影響を及ぼすかどうかを理解するために、不飽和LCFAを含有するコンジュゲート部分に連結されたPTEN siRNAを含む化合物を設計した(図8)。化合物38は、2つのC14不飽和LCFAを含有し、化合物39は、2つのC16不飽和LCFAを含有し、化合物40および42は、それぞれ2つのC18不飽和LCFAを含有する。化合物40のLCFAはそれぞれ、1つの不飽和炭素−炭素結合を有し、化合物42のLCFAはそれぞれ、3つの不飽和炭素−炭素結合を有する。
DHAが特異的にニューロンを標的とする可能性に注目した研究は、高用量のDHAコンジュゲートsiRNAが、脳内のハンチンチンmRNAのノックダウンを可能にすることを示している。1つまたは2つのDHAのいずれかにコンジュゲートしたPTEN siRNAを合成した(図1の化合物16〜18を参照)。上述のように、C7リンカーおよびリジン骨格を利用して、脂肪酸をsiRNAに共有結合させた。化合物17は、リジン上のアミノ基の各々に接続したDHAを含有する。化合物16は、リジンのαアミノ基に接続したDHAと、リジンのξアミノ基に接続したアセチル基と、を含有し、一方、化合物18は、リジンのξアミノ基に接続したDHAと、リジンのαアミノ基に接続したアセチル基と、を含有する。これらの化合物、化合物2、および非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)を、HEK293および分化したSH−SY5Y細胞上で、2%血清を含有する培地中、48時間インキュベートした。RNAを単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。両細胞型において、化合物2は、DHAコンジュゲート化合物16〜18のいずれかよりも強力かつ有効にPTEN mRNA発現を阻害した(図39および40を参照)。HEK293細胞において、2つのDHAを含有する化合物17は、単一のDHAを含有する化合物よりも強力かつ有効であった。SH−SY5Y細胞において、最高用量の化合物17は、単一のDHAを含有する化合物よりも高い活性を示したが、効果は小さかった。
FLT1(VEGFR1)およびKDR(VEGFR2)mRNA、化合物3および5をそれぞれ標的とする非コンジュゲートsiRNAを同定し、HUVEC細胞へのトランスフェクトの48時間後にそれらの阻害活性を確認した(図45および46を参照)。化合物2と同様に、リジン骨格を使用して、2つのC16 LCFAを単一の脂肪酸モチーフにコンジュゲートし、C7リンカーを使用して脂肪酸モチーフを目的のsiRNAに接続し、VEGFR1−siRNA化合物4およびVEGFR2 siRNA化合物6を得た(図2を参照)。
分化3T3L1脂肪細胞、分化初代ヒト骨格筋細胞、および初代ヒト線維柱帯細胞のいずれかの上でインキュベーションした後に、化合物2がPTEN mRNA発現を阻害する能力を評価した。化合物2および非コンジュゲートPTEN siRNA(化合物1)の両方を、分化3T3L1脂肪細胞上で48時間インキュベートし、初代ヒト線維柱帯細胞および分化初代ヒト骨格筋細胞上で96時間インキュベートした。RNAを単離し、PTEN mRNAをQT−PCRによって定量化した。化合物2は、3つ全ての細胞型においてPTEN mRNAの発現を阻害したが、非コンジュゲートPTEN siRNAである化合物1は、ほとんどまたは全く効果を及ぼさなかった(図52〜54を参照)。
コンジュゲート部分中の2つのC16 LCFAの相対的な位置決めの効果を探索するために、オリゴヌクレオチドの3’末端にコンジュゲートされた2つのC16 LCFAを含有する単一モチーフを用い、さらなる分子である化合物20および21を合成した。化合物20の場合、C16 LCFAは、化合物2で存在するよりも共に近い位置にあるように設計され、化合物21の場合は、化合物2よりもさらに離れるように設計された。化合物20、化合物21、および化合物2のHEK293細胞へのトランスフェクションは、3つ全ての化合物がPTEN mRNA発現を抑制する際に活性であることを示した(図30)。化合物2、化合物20、化合物21および化合物1(非コンジュゲートPTEN siRNA)を培地中で48時間インキュベートしたHUVEC細胞における自由取り込み実験は、化合物20および化合物21が、PTEN mRNA発現の阻害において化合物2と同様に強力かつ有効であることを明らかにした。化合物1は、HUVEC細胞におけるPTEN mRNA発現の阻害において、ほとんど、または全く効果を発揮しなかった(図31)。
網膜中の活性および取り込みを評価するために、化合物2を、硝子体内注射を介してマウスまたはラットに投与した。
異なるsiRNAとの関連でのDTx−01−08モチーフのコンジュゲーションの効果を試験するために、追加のsiRNA配列を合成し、DTx−01−08モチーフにコンジュゲートした。この化合物は、化合物2のsiRNAとは異なる、PTENに対して以前に公開されたsiRNAである化合物30(Prakash et al.、Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters、2016、26(9):2194−2197)および化合物27(Nikan et al.、Molecular Therapy−Nucleic Acids、2016、5、e344)であった。化合物30の活性を確認するために、HEK293細胞を化合物2および化合物30でトランスフェクトした。化合物2および化合物30は両方ともPTEN mRNA発現を阻害し、化合物2は、より大きな活性を示した(図63)。化合物27は、SH−SY5Y細胞におけるHTT mRNA発現を阻害した(図49)。
PTENを標的とするsiRNAのパッセンジャー鎖の3’末端にコンジュゲートされた2つのC16 LCFAを含有する単一モチーフを用いて設計した化合物も試験した。化合物20の場合、C16sは、化合物2よりも共に近い位置にあるように設計され、化合物21の場合は、化合物2よりもさらに離れるように設計された(図4)。
一連の化合物を設計して、異なる長さの複数の飽和LCFAのコンジュゲーションが、化合物2のPTEN siRNAにコンジュゲートされた2つの飽和C16 LCFAよりも強力に取り込みおよび活性を促進し得るかどうかを評価した。切断不可能なC7/リジンリンカーを利用して、12個の炭素〜18個の炭素の長さの範囲の飽和LCFAをPTEN siRNAに共有結合させた。C12、C14およびC18の飽和LCFAのそれぞれ2個をリジン上のアミノ基に接続し、それぞれ化合物11、化合物12、および化合物13を生成した(図3参照)。本明細書で示されるように、トランスフェクション実験は、化合物11〜13が、HEK293細胞におけるPTEN mRNA発現を同程度に阻害することを確認した(図34および図35)。C57Bl/6マウスに、硝子体内注射を介して、水または700pmolの化合物2、化合物11、化合物12、化合物13、または化合物1のいずれかを注射した。化合物13は、PBSに可溶性ではなく、したがって、水で可溶化した。各化合物のデータを比較するために、本実験では、各化合物を水で可溶化した。注射から7日後、マウスを安楽死させ、網膜を単離した。RNAを網膜から単離し、QT−PCRを行い、PTEN mRNA発現をハウスキーピング遺伝子と比較して定量化した。化合物2、化合物11、化合物12、および化合物13は全て、PBSまたは化合物1(非コンジュゲートPTEN siRNA)よりも効果的にPTEN mRNA発現を阻害した(図70)。インビトロおよびエクスビボでの自由取り込み実験(図36および37)と同様に、化合物2および化合物12は、化合物11および化合物13よりもPTEN mRNA発現を抑制するのに中程度に有効であるようであった(図70)。
マウスに、単回用量のPBS、または1、3、10、もしくは30mg/kgのDTx−01−08モチーフにコンジュゲートされたPTENを標的とするsiRNA(化合物33)のいずれかを皮下または静脈内に注射した。注射の7日後に肝臓を収集し、RNAを単離し、逆転写した。次いで、QT−PCRを実施して、ハウスキーピング遺伝子と比較してPTEN mRNA発現を定量化した。皮下および静脈内投与の両方の後に、化合物33は、PBSと比較して肝臓におけるPTEN mRNA発現を用量依存的に抑制した(図72)。化合物33が肝臓の外側組織におけるPTEN mRNA発現を抑制することができたかどうかを理解するために、フォローアップ研究を実施した。C57Bl/6マウスに、PBSまたは30mg/kgの化合物33のいずれかを3回投与するために、1日おきに静脈内注射した。最後の投与から7日後に組織を収集し、RNAを単離し、逆転写した。次いで、QT−PCRを実施して、ハウスキーピング遺伝子と比較してPTEN mRNA発現を評価した。化合物33は、筋肉、心臓、脂肪、肺、肝臓、腎臓、および脾臓におけるPTEN mRNA発現を阻害した(図73)。
Claims (120)
- 以下の構造
Aが、オリゴヌクレオチドであり、
L3およびL4が、独立して、結合、−NH−、−O−、−S−、−C(O)−、−NHC(O)−、−NHC(O)NH−、−C(O)O−、−OC(O)−、−C(O)NH−、−OPO2−O−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレン、または置換もしくは非置換ヘテロアリーレンであり、
L5が、−L5A−L5B−L5C−L5D−L5E−であり、
L6が、−L6A−L6B−L6C−L6D−L6E−であり、
L5A、L5B、L5C、L5D、L5E、L6A、L6B、L6C、L6D、およびL6Eが、独立して、結合、−NH−、−O−、−S−、−C(O)−、−NHC(O)−、−NHC(O)NH−、−C(O)O−、−OC(O)−、−C(O)NH−、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、置換もしくは非置換シクロアルキレン、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換もしくは非置換アリーレン、または置換もしくは非置換ヘテロアリーレンであり、
R1およびR2が、独立して、非置換C1−C25アルキルであり、式中、R1およびR2のうちの少なくとも1つが、非置換C9−C19アルキルであり、
R3が、水素、−NH2、−OH、−SH、−C(O)H、−C(O)NH2、−NHC(O)H、−NHC(O)OH、−NHC(O)NH2、−C(O)OH、−OC(O)H、−N3、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換もしくは非置換アリール、または置換もしくは非置換ヘテロアリールであり、
tが、1〜5の整数である)を有する、化合物。 - tが1である、請求項1に記載の化合物。
- tが2である、請求項1に記載の化合物。
- tが3である、請求項1に記載の化合物。
- Aが、二本鎖オリゴヌクレオチド、または一本鎖オリゴヌクレオチドである、請求項1に記載の化合物。
- Aの前記オリゴヌクレオチドが、修飾されている、請求項1に記載の化合物。
- 1つのL3が、前記二本鎖オリゴヌクレオチドまたは一本鎖オリゴヌクレオチドの3’炭素に接続している、請求項5に記載の化合物。
- 1つのL3が、前記二本鎖オリゴヌクレオチドまたは一本鎖オリゴヌクレオチドの5’炭素に接続している、請求項5に記載の化合物。
- 1つのL3が、前記二本鎖オリゴヌクレオチドまたは一本鎖オリゴヌクレオチドの核酸塩基に接続している、請求項5に記載の化合物。
- L3およびL4が、独立して、結合、−NH−、−O−、−S−、−C(O)−、−NHC(O)−、−NHC(O)NH−、−C(O)O−、−OC(O)−、−C(O)NH−、−OPO2−O−、置換もしくは非置換アルキレン、または置換もしくは非置換ヘテロアルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- L3が、独立して、−OPO2−O−である、請求項1に記載の化合物。
- L3が、独立して、−O−である、請求項1に記載の化合物。
- L4が、独立して、置換もしくは非置換アルキレン、または置換もしくは非置換ヘトエロアルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- L4が、独立して、−L7−NH−C(O)−または−L7−C(O)−NH−であり、L7が、置換または非置換アルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- −L3−L4−が、独立して、−O−L7−NH−C(O)−または−O−L7−C(O)−NH−であり、L7が、独立して、置換もしくは非置換アルキレン、置換もしくは非置換ヘテロアルキレン、または置換もしくは非置換ヘテロアルケニレンである、請求項1に記載の化合物。
- −L3−L4−が、独立して、−O−L7−NH−C(O)−であり、L7が、独立して、置換または非置換C5−C8アルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- −L3−L4−が、独立して、−OPO2−O−L7−NH−C(O)−または−OPO2−O−L7−C(O)−NH−であり、L7が、独立して、置換または非置換アルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- −L3−L4−が、独立して、−OPO2−O−L7−NH−C(O)−であり、L7が、独立して、置換または非置換C5−C8アルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- R3が、独立して、水素である、請求項1に記載の化合物。
- L6が、独立して、−NHC(O)−、−C(O)NH−、置換もしくは非置換アルキレン、または置換もしくは非置換ヘテロアルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- L6が、独立して、−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。
- L6Aが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L6Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換アリーレンであり、
L6Cが、独立して、結合、非置換アルキレン、または非置換アリーレンであり、
L6Dが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L6Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。 - L6Aが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L6Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換フェニレンであり、
L6Cが、独立して、結合、非置換C2−C8アルキニレン、または非置換フェニレンであり、
L6Dが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L6Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。 - L5が、独立して、−NHC(O)−、−C(O)NH−、置換もしくは非置換アルキレン、または置換もしくは非置換ヘテロアルキレンである、請求項1に記載の化合物。
- L5が、独立して、−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。
- L5Aが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L5Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換アリーレンであり、
L5Cが、独立して、結合、非置換アルキレン、または非置換アリーレンであり、
L5Dが、独立して、結合または非置換アルキレンであり、
L5Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。 - L5Aが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L5Bが、独立して、結合、−NHC(O)−、または非置換フェニレンであり、
L5Cが、独立して、結合、非置換C2−C8アルキニレン、または非置換フェニレンであり、
L5Dが、独立して、結合または非置換C1−C8アルキレンであり、
L5Eが、独立して、結合または−NHC(O)−である、請求項1に記載の化合物。 - R1が、非置換C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝飽和C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝飽和C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝飽和C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝飽和C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝飽和C1−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R1が、非置換非分枝飽和C11−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝飽和C13−C17アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- R2が、非置換非分枝飽和C15アルキルである、請求項1に記載の化合物。
- 前記オリゴヌクレオチドが、siRNA、マイクロRNA模倣物、ステムループ構造、一本鎖siRNA、RNaseHオリゴヌクレオチド、抗マイクロRNAオリゴヌクレオチド、立体障害オリゴヌクレオチド、CRISPRガイドRNA、またはアプタマーである、請求項1に記載の化合物。
- 前記オリゴヌクレオチドが修飾されている、請求項1に記載の化合物。
- 前記オリゴヌクレオチドが、ヌクレオチドアナログを含む、請求項1に記載の化合物。
- 前記オリゴヌクレオチドが、ロック核酸(LNA)残基、二環核酸(BNA)残基、拘束エチル(cEt)残基、アンロック核酸(UNA)残基、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)モノマー、ペプチド核酸(PNA)モノマー、2’−O−メチル(2’−OMe)残基、2’−O−メチオキシエチル残基、2’−デオキシ−2’−フルオロ残基、2’−O−メトキシエチル/ホスホロチオエート残基、ホスホラミデート、ホスホロジアミデート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホノカルボン酸、ホスホノカルボキシレート、ホスホノ酢酸、ホスホノギ酸、メチルホスホン酸、ボロンホスホネート、またはO−メチルホスホロアミダイトを含む、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物が、式Iの構造を有する、脂質がコンジュゲートした化合物、
Aが、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドであり、前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの一方の鎖の3’末端または修飾された一本鎖核酸の3’末端の脂質含有部分にコンジュゲートされ、
X1が、
L1が、−(CH2)n−、−(CH2)nL2(CH2)n−、または結合であり、
L2が、−C(=O)NH−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)NH−、−C(=S)NH−、−C(=O)S−、−NH−、O(酸素)、またはS(硫黄)であり、各mが、独立して、10〜18の整数であり、各nが、独立して、1〜6の整数である、請求項1に記載の化合物。 - 各mが10であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが11であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが12であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが13であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが14であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが15であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが16であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが17であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが18であり、L1が−(CH2)n−であり、nが3である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが、独立して12〜16の整数であり、各nが、独立して1〜6の整数である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが、独立して12〜14の整数であり、各nが、独立して1〜6の整数である、請求項66に記載の化合物。
- L1が、結合であり、各mが、独立して12〜16の整数である、請求項66に記載の化合物。
- L1が、−(CH2)3C(=O)NH(CH2)5−であり、各mが、独立して12〜16の整数である、請求項66に記載の化合物。
- 各mが14である、請求項78に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含有する、請求項66に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、少なくとも1つの2’−O−メチル残基を含有する、請求項66に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、少なくとも1つの2’−デオキシ−2’−フルオロ残基を含有する、請求項66に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、二環核酸(BNA)残基を含む、請求項66に記載の化合物。
- 前記オリゴヌクレオチドの二環核酸残基が、ロック核酸(LNA)残基または拘束エチル(cEt)残基である、請求項84に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドまたは修飾された一本鎖オリゴヌクレオチドが、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)モノマーを含む、請求項66に記載の化合物。
- 前記修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドが、siRNAまたはマイクロRNA模倣物である、請求項66に記載の化合物。
- 脂質部分が、前記siRNAまたはマイクロRNA模倣物のパッセンジャー鎖の3’末端に接続している、請求項87に記載の化合物。
- Aが、アンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項66に記載の化合物。
- 請求項1に記載の化合物を含有する、細胞。
- 前記細胞が、初代細胞である、請求項90に記載の細胞。
- 前記細胞が、脂肪細胞(adipocyte)の細胞、肝細胞の細胞、線維芽細胞の細胞、内皮細胞、腎細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、脂肪細胞(adipose cell)、マクロファージ細胞、神経細胞、筋細胞、または分化した初代ヒト筋骨格細胞である、請求項91に記載の細胞。
- 前記細胞が、ヒト臍帯静脈内皮細胞である、請求項92に記載の細胞。
- 前記細胞が、不死化細胞である、請求項90に記載の細胞。
- 前記細胞が、NIH3T3細胞、分化した3T3L1細胞、RAW264.7細胞、またはSH−SY5Y細胞である、請求項94に記載の細胞。
- 前記細胞が、脂肪細胞の細胞または肝細胞の細胞である、請求項90に記載の細胞。
- オリゴヌクレオチドを細胞に導入する方法であって、前記方法が、前記細胞と請求項1に記載の化合物とを接触させることを含む、方法。
- オリゴヌクレオチドをインビトロで細胞に導入する方法であって、自由取り込み条件下で前記細胞と請求項1に記載の化合物とを接触させることを含む、方法。
- 前記方法が、エクスビボであり、前記細胞が初代細胞である、請求項98に記載の方法。
- 前記細胞が、脂肪細胞(adipocyte)の細胞、肝細胞の細胞、線維芽細胞の細胞、内皮細胞、腎細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、脂肪細胞(adipose cell)、マクロファージ細胞、神経細胞、ラットニューロン、筋細胞、または分化した初代ヒト筋骨格細胞である、請求項99に記載の方法。
- 前記細胞が、ヒト臍帯静脈内皮細胞である、請求項99に記載の方法。
- 前記細胞が、不死化細胞である、請求項98に記載の方法。
- 前記細胞が、NIH3T3細胞、分化した3T3L1細胞、RAW264.7細胞、またはSH−SY5Y細胞である、請求項102に記載の方法。
- 前記細胞が、脂肪細胞の細胞または肝細胞の細胞である、請求項98に記載の方法。
- オリゴヌクレオチドをエクスビボで細胞に導入する方法であって、細胞を得ることと、自由取り込み条件下で前記細胞と請求項1に記載の化合物とを接触させることと、を含む、方法。
- 前記細胞が、ニューロン、TBM細胞、骨格筋細胞、脂肪細胞の細胞または肝細胞の細胞である、請求項105に記載の方法。
- 前記細胞が、ヒト臍帯静脈内皮細胞である、請求項105に記載の方法。
- オリゴヌクレオチドをインビボで細胞に導入する方法であって、前記細胞と請求項1に記載の化合物とを接触させることを含む、方法。
- 前記細胞が、脂肪細胞(adipocyte)の細胞、肝細胞の細胞、線維芽細胞の細胞、内皮細胞、腎細胞、脂肪細胞(adipose cell)、マクロファージ細胞、神経細胞、筋細胞、または筋骨格細胞である、請求項108に記載の方法。
- 細胞と請求項1に記載の化合物とを接触させることを含む、方法。
- 接触がインビトロで行われる、請求項110に記載の方法。
- 前記接触がエクスビボで行われる、請求項110に記載の方法。
- 前記接触がインビボで行われる、請求項110に記載の方法。
- 対象に請求項1に記載の化合物を投与することを含む、方法。
- 前記対象が、眼、肝臓、腎臓、心臓、脂肪組織、肺、筋肉、または脾臓の疾患または障害を有する、請求項114に記載の方法。
- 治療で使用するための、請求項1に記載の化合物。
- 医薬の調製に使用するための、請求項1に記載の化合物。
- 対象内の細胞にオリゴヌクレオチドを導入する方法であって、前記方法が、前記対象に請求項1に記載の化合物を投与することを含む、方法。
- 請求項1に記載の化合物を含む、細胞。
- 薬学的に許容される賦形剤と、請求項1に記載の化合物と、を含む、医薬組成物。
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