JP2022521877A - トリループを含む二本鎖核酸インヒビター分子 - Google Patents

トリループを含む二本鎖核酸インヒビター分子 Download PDF

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Abstract

ステムループ構造を有するセンス鎖と、アンチセンス鎖とを有し、その際、上記ステムループ構造のループ部分がトリループである二本鎖核酸インヒビター分子を本明細書では提供する。標的遺伝子発現を減少させるための方法及び組成物、ならびに目的の疾患を処置するための方法及び組成物も提供する。【選択図】なし

Description

本出願は、その内容全体が参照により本明細書に援用される２０１８年１２月１２日出願の米国特許仮出願第６２／７７８，７５９号の利益を請求し、かつその出願日に基づく。
オリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド（ＲＮＡ、ＤＮＡ及びそれらの類似体）のポリマー配列である。核酸インヒビター分子は、細胞内ＲＮＡレベルを調節するオリゴヌクレオチドであり、がん、ウイルス感染症及び遺伝性障害の処置において当初の期待を実証している。核酸インヒビター分子は、ＲＮＡ干渉（ＲＮＡｉ）を含む多様な機構セットを介して、ＲＮＡ発現を調節し得る。
ＲＮＡｉは、多くの真核生物において見出されている保存経路であり、その場合、二本鎖ＲＮＡ分子（ｄｓＲＮＡ）が、ｄｓＲＮＡに対して相補的な配列を有する標的遺伝子の発現を阻害する。典型的なＲＮＡｉ経路では、長いｄｓＲＮＡ分子がダイサー酵素により切断されて、低分子干渉ＲＮＡ（「ｓｉＲＮＡ」）と呼ばれる短いＲＮＡ二本鎖になる。ｓｉＲＮＡは、ダイサー、トランス－活性化応答ＲＮＡ結合タンパク質（ＴＲＢＰ）、及びアルゴノート２（「Ａｇｏ２」）と会合して、ＲＮＡ誘導型サイレンシング複合体（「ＲＩＳＣ」）と時に称される複合体を形成することが示されている。いったん活性化されたＡｇｏ２は、ＲＩＳＣ複合体の配列特異性を標的ｍＲＮＡの切断へと向けるためにｓｉＲＮＡのアンチセンス鎖（ガイド鎖とも呼ばれる）を使用して標的ｍＲＮＡを切断するエンドヌクレアーゼである。
様々な二本鎖ＲＮＡｉインヒビター分子構造が、長年にわたって開発されている。例えば、ＲＮＡｉインヒビター分子についての当初の研究は、天然ｓｉＲＮＡを模倣し、その際、各鎖が、１９～２５ヌクレオチドのサイズを、１～５つのヌクレオチドからなる少なくとも１つの３’－オーバーハングと共に有する二本鎖核酸分子に集中した（例えば、米国特許第８，３７２，９６８号を参照されたい）。続いて、ＲＮＡｉインヒビター分子を活性化するためにダイサー酵素によりｉｎ ｖｉｖｏでプロセシングされる長い二本鎖ＲＮＡｉインヒビター分子が開発された（例えば、米国特許第８，８８３，９９６号を参照されたい）。後の研究により、鎖のうちの１本が熱力学的安定化テトラループ構造を含む構造を含めて、少なくとも１本の鎖の少なくとも１つの末端がその分子の二本鎖標的領域を超えて伸長されている、伸長された二本鎖核酸インヒビター分子が開発された（例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に援用される米国特許第８，５１３，２０７号、米国特許第８，９２７，７０５号、ＷＯ２０１０／０３３２２５、及びＷＯ２０１６／１００４０１を参照されたい）。
ある特定の事例では、ｉｎ ｖｉｖｏ投与後に経験される条件のような特異的な条件下で望まれ得る特性を導入するために、化学修飾ヌクレオチドが核酸インヒビター分子に導入されている。そのような化学修飾ヌクレオチドには、例えば、オリゴヌクレオチドの構造もしくは活性を分解する、もしくはそれに干渉するヌクレアーゼもしくは他の酵素に対して安定化するように、オリゴヌクレオチドの細胞取り込みを増加させるように、またはオリゴヌクレオチドの薬物動態特性を改善するように設計されたものが含まれる。
しかしながら、新たな二本鎖核酸インヒビター分子を開発する、及び／またはそのような核酸インヒビター分子に所望の特性を付与するために化学修飾ヌクレオチドを導入するという要望を、構造及び／または化学修飾ヌクレオチドが核酸インヒビター分子活性に対して及ぼし得るであろう何らかのマイナスの影響を最小限にする（例えば、遺伝子標的ノックダウンの効力または持続期間の何らかの減少を最小限にする）という競合する要望と釣り合わせなければならない。
ステムループ構造を有するセンス鎖と、別のアンチセンス鎖とを有し、その際、ステムループ構造のループ部分がトリループを含む二本鎖核酸インヒビター分子を本明細書では開示する。例に示されているとおり、トリループを含む二本鎖核酸インヒビターは安定していて、用量依存的にｉｎ ｖｉｖｏ標的ｍＲＮＡ発現を減少させる。このトリループ構造が、その天然に存在する状況から取り出されて、化学合成二本鎖核酸インヒビター分子に組み込まれた場合に、熱力学的に安定な立体配置を維持し得ることは意外であった。ＧａｌＮＡｃなどのリガンドとトリループ中のヌクレオチドとのコンジュゲートがトリループの熱力学的に安定な立体配置を破壊しないこと、及び２つのＧａｌＮＡｃとトリループとのコンジュゲートが、３つのＧａｌＮＡｃがテトラループにコンジュゲートしているテトラループ含有二本鎖核酸インヒビター分子と比較して、肝細胞における効力の減少をもたらさず、ある特定の事例では実際に、効力の改善をもたらすことが見出されたことも意外であった。
加えて、トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、二環式ヌクレオチドをステムループ構造のステム部分に組み込むことができる。国際公開ＷＯ２０１９／２００１２４において既に実証されているとおり、Ｔm－上昇ヌクレオチドのステム二本鎖への組み込みは、一部では、ｉｎ ｖｉｖｏ標的ｍＲＮＡノックダウンの持続期間の増強により証明されるとおり、安定性の上昇をテトラループ含有二本鎖核酸インヒビター分子に付与し得る。
さらに、テトラループの代わりにトリループを使用すること、及びステムループ構造のステム部分への二環式ヌクレオチドの導入は、それを含む二本鎖核酸インヒビター分子の効力を低下させることなく、より短いセンス鎖の使用を可能にする。より短いセンス鎖の使用は、時間及び経費の両方を削減するという製造プロセス上の利点をもたらす。これはまた、投与において利点をもたらし、それというのも、その低い分子量により、分子ベースでより多くのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子を投与することが可能であるためである。
上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖（Ｓ）の第１の領域（Ｒ１）とアンチセンス鎖（ＡＳ）との間の第１の二本鎖（Ｄ１）及びセンス鎖の第２の領域（Ｒ２）の第１のサブ領域（Ｓ１）と第２のサブ領域（Ｓ２）との間の第２の二本鎖（Ｄ２）を含有し、その際、Ｓ１及びＳ２が、トリループ（ｔｒｉＬ）により結合している。図１Ａ～Ｄを参照されたい。加えて、ステムループ構造のステム部分は、ある特定の実施形態では、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、４～１２のＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、２～６のＴm－上昇ヌクレオチド塩基対、または１～６の非対合Ｔm－上昇ヌクレオチドを含有し得る。上記ステムループ構造は、センス鎖の５’末端または３’末端に位置し得る。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、
２０～６５のヌクレオチドを含み、かつ第１の領域（Ｒ１）及び第２の領域（Ｒ２）を有するセンス鎖；
１５～４０のヌクレオチドを含むアンチセンス鎖であって、上記センス鎖及びアンチセンス鎖が別々の鎖であるアンチセンス鎖；
上記センス鎖の第１の領域及び上記アンチセンス鎖により形成され、１５～４０塩基対の長さを有する第１の二本鎖（Ｄ１）
を含み；
その際、上記センス鎖の第２の領域（Ｒ２）が、第１のサブ領域（Ｓ１）と、第２のサブ領域（Ｓ２）と、上記第１及び第２の領域を結合するトリループ（ｔｒｉＬ）とを含み、上記第１及び第２の領域が、第２の二本鎖（Ｄ２）を形成している。
ある特定の実施形態では、上記トリループは、ＧＡＡのヌクレオチド配列を有する。
ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２２～６５のヌクレオチドを有する。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２５～３９のヌクレオチドを有する。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２７～３５のヌクレオチドを有する。
ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、２０～２４のヌクレオチドを有する。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、２０～２２のヌクレオチドを有する。
ある特定の実施形態では、上記トリループの５’末端に直接隣接しているヌクレオチドは、Ｃであり、上記トリループの３’末端に直接隣接しているヌクレオチドは、Ｇである。
ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、その３’末端に１～４のヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを有する。ある特定の実施形態では、上記一本鎖オーバーハングは、２ヌクレオチド長さである。
ある特定の実施形態では、上記第１の二本鎖（Ｄ１）は、１８～３０塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記第１の二本鎖（Ｄ１）は、１８～２４塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記第１の二本鎖（Ｄ１）は、２０～２２塩基対の長さを有する。
ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２～６塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖は、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有せず、かつある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖は、４～１０のＴm－上昇ヌクレオチドを含有し、かつ２～５塩基対の長さを有する。
ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２５～３９ヌクレオチド長さであり、上記アンチセンス鎖は、２０～２４ヌクレオチド長さであり、上記第１の二本鎖は、１８～２４ヌクレオチドの長さを有し、かつ上記第２の二本鎖は、２～６塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２７～３５ヌクレオチド長さであり、上記アンチセンス鎖は、２０～２２ヌクレオチド長さであり、上記第１の二本鎖は、１８～２２塩基対の長さを有し、かつ上記第２の二本鎖は、２～３塩基対の長さを有する。
ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、３塩基対の長さを有する。
ある特定の実施形態では、上記センス鎖の第１の領域（Ｒ１）は、２０ヌクレオチド長さであり、上記センス鎖の第２の領域（Ｒ２）は、７～９ヌクレオチド長さであり；
その際、上記センス鎖の第１の領域及び上記アンチセンス鎖により形成される第１の二本鎖（Ｄ１）は、２０塩基対の長さを有し；
上記センス鎖の第２の領域（Ｒ２）の第１のサブ領域（Ｓ１）及びサブ領域（Ｓ２）により形成される第２の二本鎖（Ｄ２）は、２または３塩基対の長さを有し、かつ上記第２の二本鎖は、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチドを含有し；
上記アンチセンス鎖は、２２ヌクレオチド長さであり、かつその３’末端に２つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを有し；かつ
上記トリループは、ＧＡＡのヌクレオチド配列を有する。ある特定の実施形態では、Ｒ２は、７ヌクレオチド長さであり、かつＤ２は、２塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｒ２は、９ヌクレオチド長さであり、かつＤ２は、３塩基対の長さを有する。
ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の各ヌクレオチドは、Ｔm－上昇ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）以外には、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有しない。
ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、二環式ヌクレオチド、三環式ヌクレオチド、Ｇ－クランプ及びその類似体、ヘキシトールヌクレオチド、ならびに修飾ヌクレオチドからなる群から選択され、その際、上記修飾ヌクレオチドは、糖部分の２’－炭素において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅで修飾されていない。ある特定の実施形態では、上記修飾ヌクレオチドは、５－ブロモ－ウラシル、５－ヨード－ウラシル、５－プロピニル－修飾ピリミジン、２－アミノアデニン、２－チオウリジン、５Ｍｅ－チオウリジン、またはシュードウリジンである。
上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子が少なくとも１つの二環式ヌクレオチドを含む、ある特定の実施形態では、少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖａ、またはＶｂの構造を有する。ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、またはＩｆのうちの１つまたは複数の構造を有する。ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｃ、またはＩＩｄのうちの１つまたは複数の構造を有する。ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩＩａ及び／またはＩＩＩｂの構造を有する。ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＶａ及び／またはＩＶｂの構造を有する。
ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、次のうちの１つまたは複数：

Figure 2022521877000001

Figure 2022521877000002

Figure 2022521877000003

である［式中、Ｂは、核酸塩基であり、Ｒ2は、ＨまたはＣＨ3であり、かつＷa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または二環式ヌクレオチドを別のヌクレオチドに、もしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ここで、ＷaまたはＷbの少なくとも一方は、二環式ヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］。
ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは：
Figure 2022521877000004

であり、この際、Ｂ、Ｗa、及びＷbは、上記のとおりであり、かつＲ2は、ＣＨ3である。
ある特定の実施形態では、上記少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、フラノシルである第１の環、ならびにフラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結して第２の環を形成する架橋を含む。
ある特定の実施形態では、上記フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋は：
ａ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（Ｒ）－２’及び４’－ＣＨ2－Ｎ（Ｒ）－Ｏ－２’（ここで、Ｒは、Ｈ、Ｃ1～Ｃ12アルキル、または例えば、４’－ＣＨ2－ＮＨ－Ｏ－２’（ＢＮＡNCとしても公知）もしくは４’－ＣＨ2－Ｎ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ＢＮＡNC［ＮＭｅ］としても公知）を含む保護基である）；
ｂ） ４’－ＣＨ2－２’；４’－（ＣＨ2）2－２’；４’－（ＣＨ2）3－２’；４’－（ＣＨ2）－Ｏ－２’（ＬＮＡとしても公知）；４’－（ＣＨ2）－Ｓ－２’；４’－（ＣＨ2）2－Ｏ－２’（ＥＮＡとしても公知）；４’－ＣＨ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＥｔとしても公知）；及び４’－ＣＨ（ＣＨ2ＯＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＭＯＥとしても公知）、及びその類似体；
ｃ） ４’－Ｃ（ＣＨ3）（ＣＨ3）－Ｏ－２’及びその類似体；
ｄ） ４’－ＣＨ2－Ｎ（ＯＣＨ3）－２’及びその類似体；
ｅ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（ＣＨ3）－２’及びその類似体；
ｆ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（Ｈ）（ＣＨ3）－２’及びその類似体；ならびに
ｇ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（＝ＣＨ2）－２’及びその類似体
からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖以外に、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有しない。
ある特定の実施形態では、上記トリループは、少なくとも１つのリガンドコンジュゲートしたヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記トリループは、２つのリガンドコンジュゲートしたヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記トリループは、３つのリガンドコンジュゲートしたヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記リガンドは、ＧａｌＮＡｃである。ある特定の実施形態では、上記ＧａｌＮＡｃは、糖部分の２’－位で、上記ヌクレオチドにコンジュゲートしている。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子はさらに、上記センス鎖及び／または上記アンチセンス鎖の５’末端に５’－リン酸模倣体を含む。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子を、脂質ナノ粒子を用いて製剤化する。ある特定の実施形態では、上記脂質ナノ粒子は、コア脂質及びエンベロープ脂質を含み、その際、上記コア脂質は、第１のカチオン性脂質及び第１のペグ化脂質を含み、上記エンベロープ脂質は、第２のカチオン性脂質、中性脂質、ステロール、及び第２のペグ化脂質を含む。ある特定の実施形態では、上記第１のカチオン性脂質は、ＤＬ－０４８であり、上記第１のペグ化脂質は、ＤＳＧ－ｍＰＥＧであり、上記第２のカチオン性脂質は、ＤＬ－１０３であり、上記中性脂質は、ＤＳＰＣであり、上記ステロールは、コレステロールであり、かつ上記第２のペグ化脂質は、ＤＳＰＥ－ｍＰＥＧである。
別の態様は、治療有効量の、本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子と、薬学的に許容される添加剤とを含む医薬組成物を対象とする。
別の態様は、対象において標的遺伝子の発現を減少させるための方法であって、それを必要とする対象に、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子または医薬組成物を、上記標的遺伝子の発現を減少させるために十分な量で投与することを含む上記方法を対象とする。ある特定の実施形態では、上記投与ステップは、静脈内、筋肉内、または皮下投与を含む。ある特定の実施形態では、上記対象は、ヒトである。
本明細書に援用され、かつその一部を構成する添付の図面は、ある特定の実施形態を説明するものであり、かつ文書による説明と一緒に、本明細書に開示の組成物及び方法のある特定の原理を説明するために役立つ。
アンチセンス鎖（「ＡＳ」）及びセンス鎖（「Ｓ」）を含み、その際、上記センス鎖がステムループ構造を含み、上記ループがトリループである、例示的な二本鎖核酸インヒビター分子の図が示されている。 図１Ａと同じ例示的な図が示されている。図１Ｂでは、上記センス鎖がさらに、上記アンチセンス鎖（ＡＳ）と共に二本鎖を形成する第１の領域（Ｒ１）と、第１のサブ領域（Ｓ１）を第２のサブ領域（Ｓ２）に結合するトリループ（ｔｒｉＬ）を含む第２の領域（Ｒ２）とに区分されており、その際、Ｓ１及びＳ２は、本明細書において「ステム」または「ステム二本鎖」と称される二本鎖を形成するために相互に十分に相補的である。 図１Ａ及び１Ｂと同じ例示的な図が図示されている。図１Ｃの図は、上記核酸インヒビター分子中の第１の二本鎖（Ｄ１）及び第２の二本鎖（Ｄ２）を図示している。上記第１の二本鎖（Ｄ１）は、上記センス鎖の第１の領域（Ｒ１）と上記アンチセンス鎖（ＡＳ）との間に形成される。上記第２の二本鎖（Ｄ２）または「ステム」は、上記センス鎖の第２の領域（Ｒ２）の第１のサブ領域（Ｓ１）と第２のサブ領域（Ｓ２）との間に形成される。 上記第２の二本鎖（Ｄ２）が図１Ｃに図示されている第２の二本鎖よりも短い例示的な二本鎖核酸インヒビター分子が図示されている。 実施例１に論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト１」）の構造が図示されている。コンストラクト１のセンス鎖は、６塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。テトラループの４つのヌクレオチドのうちの３つが、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。 実施例１に論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト２」）の構造が図示されている。コンストラクト２のセンス鎖は、６塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。コンストラクト２の構造は、コンストラクト１の構造と同一であるが、ただし、コンストラクト１のように４つのうちの３つではなく、テトラループの４つのヌクレオチドのうちの２つのみが、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。 実施例１に論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト３」）の構造が図示されている。コンストラクト３のセンス鎖は、６塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。トリループの３つのヌクレオチドのうちの２つが、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。コンストラクト３の構造は、コンストラクト２の構造と同一であるが、ただし、ステムループのループ部分が、テトラループの代わりに、トリループである。 実施例１に論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト４」）の構造が図示されている。コンストラクト４のセンス鎖は、ステム二本鎖中のヌクレオチドのそれぞれが二環式ヌクレオチドである３塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。上記トリループの３つのヌクレオチドのうちの２つが、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。 実施例１に論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト５」）の構造が図示されている。コンストラクト５のセンス鎖は、ステム二本鎖中のヌクレオチドのそれぞれがＬＮＡである３塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。上記トリループの３つのヌクレオチドのうちの２つが、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト１（図２Ａを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示すグラフである。図３Ａにおいて示されているとおり、有効な用量（ＥＤ50）は、０．５７２６ｍｇ／ｋｇであると計算された。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト２（図２Ｂを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示すグラフである。図３Ｂにおいて示されているとおり、ＥＤ50は、０．３６０４ｍｇ／ｋｇであると計算された。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト３（図２Ｃを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示すグラフである。図３Ｃにおいて示されているとおり、ＥＤ50は、０．３１４４ｍｇ／ｋｇであると計算された。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト４（図２Ｄを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示すグラフである。図３Ｄにおいて示されているとおり、ＥＤ50は、０．３０１２ｍｇ／ｋｇであると計算された。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト５（図２Ｅを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示すグラフである。図３Ｅにおいて示されているとおり、ＥＤ50は、０．２３２５ｍｇ／ｋｇであると計算された。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト１～５（図２Ａ～Ｅを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを重ね合わせて示すグラフである。 ＣＤ－１マウスに様々な投薬量のコンストラクト１～５（図２Ａ～Ｅを参照されたい）を、実施例１において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントを示す棒グラフである。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト６」）の構造が図示されている。コンストラクト６のセンス鎖は、６塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。上記テトラループの４つのヌクレオチドのうちの２つは、単一のＧａｌＮＡｃ分子にコンジュゲートしている。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト７」）の構造が図示されている。コンストラクト７のセンス鎖は、６塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。コンストラクト７の構造は、コンストラクト６の構造と同一であるが、ただし、コンストラクト７は、テトラループの代わりに、トリループを含む。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト８」）の構造が図示されている。コンストラクト８のセンス鎖は、ステムループ構造のステム部分中の各ヌクレオチドがＢＮＡである３塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト９」）の構造が図示されている。コンストラクト９のセンス鎖は、ステムループ構造のステム部分中の各ヌクレオチドがＢＮＡである３塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。コンストラクト９の構造は、コンストラクト８の構造と同一であるが、ただし、コンストラクト９は、テトラループの代わりにトリループを含有する。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト１０」）の構造が図示されている。コンストラクト１０のセンス鎖は、ステムループ構造のステム部分中の各ヌクレオチドがＢＮＡである２塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト１１」）の構造が図示されている。コンストラクト１１のセンス鎖は、ステムループ構造のステム部分中の各ヌクレオチドがＢＮＡである２塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。コンストラクト１１の構造は、コンストラクト１０の構造と同一であるが、ただし、コンストラクト１１は、テトラループの代わりにトリループを含有する。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト１２」）の構造が図示されている。コンストラクト１２のセンス鎖は、ステムループ構造のステム部分中のヌクレオチドが両方ともＢＮＡである１塩基対のステム二本鎖と、テトラループとを含む。 実施例２において論述されているとおりの、目的の遺伝子配列を標的とする例示的な二本鎖核酸インヒビター分子（「コンストラクト１３」）の構造が図示されている。コンストラクト１３のセンス鎖は、上記ステムループ構造のステム部分中のヌクレオチドが両方ともＢＮＡである１塩基対のステム二本鎖と、トリループとを含む。コンストラクト１３の構造は、コンストラクト１２の構造と同一であるが、ただし、コンストラクト１３は、テトラループの代わりにトリループを含有する。 コンストラクト１（図２Ａを参照されたい）及びコンストラクト６～１３（図６Ａ～Ｈを参照されたい）をＣＤ－１マウスに、実施例２において説明されているとおりに投与してから４日後に残留している標的遺伝子ｍＲＮＡのパーセントが示されている。コンストラクト７、９、及び１１中にトリループが含まれることは、それぞれテトラループコンストラクト１、６、８、及び１０と比較した場合に、遺伝子ノックダウンの効力を有意に低下させず、ある特定の事例では実際に、効力を向上させた。標的ｍＲＮＡ発現の強力な減少を示したテトラループとステム二本鎖中の二環式ヌクレオチドの単一の塩基対とを含むコンストラクト１２とは対照的に、トリループと、ステム二本鎖中の二環式ヌクレオチドの単一の塩基対とを含有するコンストラクト１３は、標的ｍＲＮＡ発現を減少させなかった。 上記二本鎖核酸インヒビター分子を製剤化するために使用することができる脂質ナノ粒子（ＬＮＰ）の非限定的実施形態の１つを示している。上記ＬＮＰは、次のコア脂質：ＤＬ－０４８（カチオン性脂質）及びＤＳＧ－ｍＰＥＧ（ペグ化脂質）と、次のエンベロープ脂質：ＤＬ－１０３（カチオン性脂質）、ＤＳＰＣ、コレステロール、及びＤＳＰＥ－ｍＰＥＧ（ペグ化脂質）とを含む。
定義
本開示をより容易に理解するために、ある特定の用語を最初に以下に定義する。以下の用語及び他の用語のさらなる定義を、本明細書を通して記載することもある。以下に記載の用語の定義が、参照により援用される出願または特許における定義と矛盾する場合、本出願に記載の定義を使用して、その用語の意味を理解されたい。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに他の意味を示さない限り、複数の参照を含む。したがって、例えば、「方法（ａ ｍｅｔｈｏｄ）」への言及は、本明細書に記載の、及び／または本開示などを読むことで当業者に明らかになるであろう種類の１つまたは複数の方法、及び／またはステップを含む。
投与する：本明細書で使用される場合、対象に組成物を「投与すること」とは、その組成物を上記対象に与えること、適用することまたは接触させることを意味する。投与は、例えば、局所、経口、皮下、筋肉内、腹腔内、静脈内、髄腔内及び皮内を含む多くの経路のいずれかにより達成され得る。
アシル：本明細書で使用される場合、「アシル」という用語は、アルキルカルボニル、シクロアルキルカルボニル及びアリールカルボニル部分を指す。
アルコキシ：本明細書で使用される場合、「アルコキシ」という用語は、酸素原子を介して分子部分に結合するアルキル基を指す。
アルケニル：本明細書で使用される場合、「アルケニル」という用語は、少なくとも１つの炭素間二重結合を有し、約２～約２０個の範囲の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基を指す。「置換アルケニル」は、さらに１個または複数の置換基を有するアルケニル基を指す。本明細書で使用される場合、「低級アルケニル」は、２～約６個の炭素原子を有するアルケニル部分を指す。
アルキル：本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、１個～最大約２０個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基を指す。本明細書に出現する場合は常に、数値範囲、例えば、「Ｃ1～Ｃ6アルキル」は、アルキル基が１個の炭素原子のみ、２個の炭素原子、３個の炭素原子等、６個を含めた最大６個の炭素原子を含み得ることを意味するが、「アルキル」という用語は、炭素原子の数値範囲が指定されていない場合も含む。例えば、「アルキル」という用語は、Ｃ1～Ｃ10の部分範囲（例えば、Ｃ1～Ｃ6）を指し得る。「置換アルキル」は、置換基を有するアルキル部分を指す。本明細書で使用される場合、「低級アルキル」は、１～約６個の炭素原子を有するアルキル部分を指す。
アルキニル：本明細書で使用される場合、「アルキニル」は、少なくとも１つの炭素間三重結合を有し、約２～約２０個の範囲の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖ヒドロカルビル基を指す。「置換アルキニル」は、さらに１個または複数の置換基を有するアルキニル基を指す。本明細書で使用される場合、「低級アルキニル」は、約２～約６個の炭素原子を有するアルキニル部分を指す。
アンチセンス鎖：二本鎖核酸インヒビター分子は、２本のオリゴヌクレオチド鎖、すなわち、アンチセンス鎖及びセンス鎖を含む。アンチセンス鎖またはその領域は、標的核酸の対応する領域に、部分的に、実質的にまたは完全に相補的である。加えて、上記二本鎖核酸インヒビター分子またはその領域のアンチセンス鎖は、その二本鎖核酸インヒビター分子またはその領域のセンス鎖に、部分的に、実質的にまたは完全に相補的である。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、標的核酸配列に非相補的なヌクレオチドも含み得る。上記非相補的ヌクレオチドは、上記相補性配列のいずれかの側にあっても、または上記相補性配列の両側にあってもよい。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖またはその領域が上記センス鎖またはその領域に部分的または実質的に相補的である場合、上記非相補的ヌクレオチドは、１つまたは複数の相補性領域の間に位置し得る（例えば、１つまたは複数のミスマッチ）。二本鎖核酸インヒビター分子のアンチセンス鎖は、ガイド鎖とも称される。
およそ：本明細書で使用される場合、１つまたは複数の目的の値に適用される「およそ」または「約」という用語は、述べられた参照値と同様の値を指す。ある特定の実施形態では、「およそ」または「約」という用語は、別段に述べられていない限り、または別段に文脈から明らかでない限り（そのような数が可能な値の１００％を超えるであろう場合を除く）、述べられた参照値のいずれかの方向（上回る、または下回る）において、２５％、２０％、１９％、１８％、１７％、１６％、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、またはそれ以下に該当する値の範囲を指す。
アリール：本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、５個～最大１９個の範囲の炭素原子を有する芳香族単環式または多環式基を指す。「置換アリール」は、さらに１個または複数の置換基を有するアリール基を指す。
二環式ヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「二環式ヌクレオチド」という用語は、二環式糖部分を含むヌクレオチドを指す。
二環式糖部分：本明細書で使用される場合、「二環式糖部分」という用語は、４～７員環（フラノシルを含むが、これに限定されない）を含み、その４～７員環の２個の原子を連結して第２の環を形成する架橋を含むことにより、二環式構造をもたらす修飾糖部分を指す。典型的には、上記４～７員環は糖である。一部の実施形態では、上記４～７員環はフラノシルである。ある特定の実施形態では、上記架橋は、上記フラノシルの２’－炭素と４’－炭素とを連結する。
相補的：本明細書で使用される場合、「相補的」という用語は、２つのヌクレオチドが相互に塩基対を形成することを可能にする２つのヌクレオチド間の構造的関係（例えば、２つの相対する核酸または単一の核酸鎖の相対する領域での）を指す。例えば、相対する核酸のピリミジンヌクレオチドと相補的なある核酸のプリンヌクレオチドは、互いに水素結合を形成することにより、塩基対合し得る。一部の実施形態では、相補的ヌクレオチドは、ワトソン－クリック様式で、または安定な二本鎖の形成を可能にする任意の他の様式で塩基対合する場合もある。「完全に相補的」または１００％の相補性は、第１のオリゴヌクレオチド鎖または第１のオリゴヌクレオチド鎖のセグメントの各ヌクレオチドモノマーが、第２のオリゴヌクレオチド鎖または第２のオリゴヌクレオチド鎖のセグメントの各ヌクレオチドモノマーと共に塩基対を形成することができる状況を指す。１００％未満の相補性は、２つのオリゴヌクレオチド鎖（または２つのオリゴヌクレオチド鎖の２つのセグメント）のヌクレオチドモノマーのすべてではなく一部が相互に塩基対を形成することができる状況を指す。「実質的相補性」は、相互に９０％以上の相補性を示す２つのオリゴヌクレオチド鎖（または２つのオリゴヌクレオチド鎖のセグメント）を指す。「十分に相補的」は、標的ｍＲＮＡによりコードされるタンパク質の量に低下が生じるような標的ｍＲＮＡと核酸インヒビター分子との間の相補性を指す。
相補鎖：本明細書で使用される場合、「相補鎖」という用語は、他方の鎖に部分的に、実質的にまたは完全に相補的な二本鎖核酸インヒビター分子の鎖を指す。
シクロアルキル：本明細書で使用される場合、「シクロアルキル」という用語は、３～１２個の炭素、例えば、３～８個の炭素、例えば、３～６個の炭素を含む環式（すなわち、環を含む）炭化水素基を指す。「置換シクロアルキル」は、さらに１個または複数の置換基を有するシクロアルキル基を指す。
デオキシリボフラノシル：本明細書で使用される場合、「デオキシリボフラノシル」という用語は、下に図示するとおりの、天然に存在するＤＮＡにおいて見出され、２’－炭素に水素基を有する、以下に示すとおりのフラノシルを指す。
Figure 2022521877000005
デオキシリボヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「デオキシリボヌクレオチド」という用語は、糖部分の２’位に水素基を有する天然ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）または修飾ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）を指す。
ｄｓＲＮＡｉインヒビター分子：本明細書で使用される場合、「ｄｓＲＮＡｉインヒビター分子」という用語は、センス鎖（パッセンジャー）及びアンチセンス鎖（ガイド）を有し、その際、上記アンチセンス鎖または上記アンチセンス鎖の一部が、標的ｍＲＮＡの切断においてアルゴノート２（Ａｇｏ２）エンドヌクレアーゼにより使用される、二本鎖核酸インヒビター分子を指す。
二本鎖：本明細書で使用される場合、核酸（例えば、オリゴヌクレオチド）に関する「二本鎖」という用語は、ヌクレオチドの２つの逆平行配列の相補的塩基対合を通して形成される構造を指す。
添加剤：本明細書で使用される場合、「添加剤」という用語は、組成物に含まれ、例えば、所望の粘稠度または安定効果をもたらす、またはこれに寄与し得る非治療薬を指す。
フラノシル：本明細書で使用される場合、「フラノシル」という用語は、４個の炭素原子及び１個の酸素原子を有する５員環を含む構造を指す。
ハロ：本明細書で使用される場合、「ハロ」及び「ハロゲン」という用語は、互換的であり、かつフッ素、塩素、臭素及びヨウ素から選択される原子を指す。
複素環：本明細書で使用される場合、「複素環」または「複素環式」という用語は、その環構造の一部として１個または複数のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓなど）を含有し、かつ３個～最大１４個の範囲の炭素原子を有する非芳香族環式（すなわち、環を含む）基を指す。「置換複素環式」または「置換複素環」は、さらに１個または複数の置換基を有する複素環式基を指す。
ヌクレオチド間結合基：本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド間結合基」または「ヌクレオチド間結合」という用語は、２つのヌクレオシド部分を共有結合することが可能な化学基を指す。典型的には、上記化学基は、ホスホまたはホスファイト基を含むリン含有結合基である。ホスホ結合基は、ホスホジエステル結合、ホスホロジチオアート結合、ホスホロチオアート結合、ホスホトリエステル結合、チオノアルキルホスホナート結合、チオンアルキルホスホトリエステル結合、ホスホラミダイト結合、ホスホナート結合及び／またはボラノホスファート結合を含むことを意図している。例えば、米国特許第３，６８７，８０８号；同第４，４６９，８６３号；同第４，４７６，３０１号；同第５，０２３，２４３号；同第５，１７７，１９６号；同第５，１８８，８９７号；同第５，２６４，４２３号；同第５，２７６，０１９号；同第５，２７８，３０２号；同第５，２８６，７１７号；同第５，３２１，１３１号；同第５，３９９，６７６号；同第５，４０５，９３９号；同第５，４５３，４９６号；同第５，４５５，２３３号；同第５，４６６，６７７号；同第５，４７６，９２５号；同第５，５１９，１２６号；同第５，５３６，８２１号；同第５，５４１，３０６号；同第５，５５０，１１１号；同第５，５６３，２５３号；同第５，５７１，７９９号；同第５，５８７，３６１号；同第５，１９４，５９９号；同第５，５６５，５５５号；同第５，５２７，８９９号；同第５，７２１，２１８号；同第５，６７２，６９７号及び同第５，６２５，０５０号に開示のとおり、多くのリン含有結合が当技術分野で周知である。他の実施形態では、上記オリゴヌクレオチドは、リン原子を含まない１個または複数のヌクレオチド間結合基、例えば、短鎖アルキルもしくはシクロアルキルヌクレオチド間結合、混合ヘテロ原子及びアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオチド間結合、または１つもしくは複数の短鎖ヘテロ原子もしくは複素環式ヌクレオチド間結合を含み、これらには、これに限定されないが、シロキサン骨格；スルフィド、スルホキシド及びスルホン骨格；ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格；メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格；リボアセチル骨格；アルケン含有骨格；スルファメート骨格；メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格；スルホナート及びスルホンアミド骨格；ならびにアミド骨格を有するものが含まれる。例えば、米国特許第５，０３４，５０６号；同第５，１６６，３１５号；同第５，１８５，４４４号；同第５，２１４，１３４号；同第５，２１６，１４１号；同第５，２３５，０３３号；同第５，２６４，５６２号；同第５，２６４，５６４号；同第５，４０５，９３８号；同第５，４３４，２５７号；同第５，４６６，６７７号；同第５，４７０，９６７号；同第５，４８９，６７７号；同第５，５４１，３０７号；同第５，５６１，２２５号；同第５，５９６，０８６号；同第５，６０２，２４０号；同第５，６１０，２８９号；同第５，６０２，２４０号；同第５，６０８，０４６号；同第５，６１０，２８９号；同第５，６１８，７０４号；同第５，６２３，０７０号；同第５，６６３，３１２号；同第５，６３３，３６０号；同第５，６７７，４３７号；同第５，７９２，６０８号；同第５，６４６，２６９号及び同第５，６７７，４３９号に開示のとおり、非リン含有結合が当技術分野で周知である。
ループ：本明細書で使用される場合、「ループ」という用語は、一本鎖の核酸によって形成される構造を指し、その際、特定の一本鎖ヌクレオチド領域に隣接する相補性領域は、その相補性領域間の一本鎖ヌクレオチド領域が、二本鎖形成またはワトソン－クリックの塩基対合から除外されるような様式でハイブリッド形成する。ループは、任意の長さの一本鎖ヌクレオチド領域である。ループの例には、ヘアピン、テトラループ、及びトリループなどの構造に存在する非対合ヌクレオチドが含まれる。
融解温度：本明細書で使用される場合、「融解温度」または「Ｔm」は、二本鎖核酸の２本の鎖が別々になる温度を意味する。Ｔmは多くの場合に、相補性核酸またはその一部の２本の鎖の二本鎖安定性または結合親和性の尺度として使用される。Ｔmは、ＵＶスペクトラムを使用してハイブリダイゼーションの形成及び分解（融解）を決定することにより、測定することができる。ハイブリダイゼーション中に起こる塩基スタッキングは、ＵＶ吸収の減少（淡色性）を随伴する。その結果、ＵＶ吸収の減少は、より高いＴmを示す。
修飾核酸塩基：本明細書で使用される場合、「修飾核酸塩基」という用語は、天然核酸塩基またはユニバーサル核酸塩基ではない、任意の核酸塩基を指す。適切な修飾核酸塩基には、ジアミノプリン及びその誘導体、アルキル化プリンまたはピリミジン、アシル化プリンまたはピリミジン、チオラート化プリンまたはピリミジンなどが含まれる。他の適切な修飾核酸塩基には、プリン及びピリミジンの類似体が含まれる。適切な類似体には、これに限定されないが、１－メチルアデニン、２－メチルアデニン、Ｎ６－メチルアデニン、Ｎ６－イソペンチルアデニン、２－メチルチオ－Ｎ６－イソペンチルアデニン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアデニン、８－ブロモアデニン、２－チオシトシン、３－メチルシトシン、５－メチルシトシン、５－エチルシトシン、４－アセチルシトシン、１－メチルグアニン、２－メチルグアニン、７－メチルグアニン、２，２－ジメチルグアニン、８－ブロモグアニン、８－クロログアニン、８－アミノグアニン、８－メチルグアニン、８－チオグアニン、５－フルオロウラシル、５－ブロモウラシル、５－クロロウラシル、５－ヨードウラシル、５－エチルウラシル、５－プロピルウラシル、５－メトキシウラシル、５－ヒドロキシメチルウラシル、５－（カルボキシヒドロキシメチル）ウラシル、５－（メチルアミノメチル）ウラシル、５－（カルボキシメチルアミノメチル）－ウラシル、２－チオウラシル、５－メチル－２－チオウラシル、５－（２－ブロモビニル）ウラシル、ウラシル－５－オキシ酢酸、ウラシル－５－オキシ酢酸メチルエステル、シュードウラシル、１－メチルシュードウラシル、キュエオシン、ヒポキサンチン、キサンチン、２－アミノプリン、６－ヒドロキシアミノプリン、ニトロピロリル、ニトロインドリル及びジフルオロトリル、６－チオプリン及び２，６－ジアミノプリンニトロピロリル、ニトロインドリル及びジフルオロトリルが含まれる。典型的には、核酸塩基は窒素塩基を含む。ある特定の実施形態では、上記核酸塩基は窒素原子を含まない。例えば、米国特許出願公開第２００８０２７４４６２号を参照されたい。
修飾ヌクレオシド：本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオシド」という用語は、リン酸基または修飾リン酸基（本明細書で定義するとおり）に結合しておらず、修飾核酸塩基（本明細書で定義するとおり）、ユニバーサル核酸塩基（本明細書で定義するとおり）または修飾糖部分（本明細書で定義するとおり）のうちの１つまたは複数を含む、糖（例えば、デオキシリボースもしくはリボースまたはその類似体）とのＮ－グリコシド結合中の複素環式窒素塩基を指す。上記修飾またはユニバーサル核酸塩基（本明細書では塩基類似体とも称される）は一般に、ヌクレオシドの糖部分の１’位に位置し、１’位のアデニン、グアニン、シトシン、チミン及びウラシル以外の核酸塩基を指す。ある特定の実施形態では、上記修飾またはユニバーサル核酸塩基は、窒素塩基である。ある特定の実施形態では、上記修飾核酸塩基は、窒素原子を含まない。例えば、米国特許出願公開第２００８０２７４４６２号を参照されたい。ある特定の実施形態では、上記修飾ヌクレオチドは、核酸塩基を含まない（非塩基性）。本開示の状況で適切な修飾もしくはユニバーサル核酸塩基または修飾糖は、本明細書に記載されている。
修飾ヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオチド」という用語は、リン酸基または修飾リン酸基（本明細書で定義するとおり）に結合しており、修飾核酸塩基（本明細書で定義するとおり）、ユニバーサル核酸塩基（本明細書で定義するとおり）または修飾糖部分（本明細書で定義するとおり）のうちの１つまたは複数を含む、糖（例えば、リボースもしくはデオキシリボースまたはその類似体）とのＮ－グリコシド結合中の複素環式窒素塩基を指す。上記修飾またはユニバーサル核酸塩基（本明細書では塩基類似体とも称される）は一般に、ヌクレオシド糖部分の１’位に位置し、１’位のアデニン、グアニン、シトシン、チミン及びウラシル以外の核酸塩基を指す。ある特定の実施形態では、上記修飾またはユニバーサル核酸塩基は、窒素塩基である。ある特定の実施形態では、上記修飾核酸塩基は、窒素原子を含まない。例えば、米国特許出願公開第２００８０２７４４６２号を参照されたい。ある特定の実施形態では、修飾ヌクレオチドは、核酸塩基を含まない（非塩基性）。本開示の状況で適切な修飾もしくはユニバーサル核酸塩基、修飾糖部分、または修飾リン酸基は、本明細書に記載されている。
修飾リン酸基：本明細書で使用される場合、「修飾リン酸基」という用語は、天然ヌクレオチドで生じないリン酸基の修飾を指し、リン原子を含むリン酸模倣体、及びリン酸を含まないアニオンリン酸模倣体（例えば、酢酸）を含む、本明細書に記載のとおりの天然に存在しないリン酸模倣体を含む。修飾リン酸基は、本明細書に記載のとおり、例えばホスホロチオアートを含むリン含有ヌクレオチド間結合基、及び非リン含有結合基の両方を含む、天然に存在しないヌクレオチド間結合基も含む。
修飾糖部分：本明細書で使用される場合、「修飾糖部分」は、置換糖部分（本明細書で定義するとおり）または糖類似体（本明細書で定義するとおり）を指す。
天然核酸塩基：本明細書で使用される場合、「天然核酸塩基」という用語は、５つの主要な天然に存在するＲＮＡ及びＤＮＡの複素環核酸塩基、すなわち、プリン塩基：アデニン（Ａ）及びグアニン（Ｇ）、ならびにピリミジン塩基：チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）及びウラシル（Ｕ）を指す。
天然ヌクレオシド：本明細書で使用される場合、「天然ヌクレオシド」という用語は、リン酸基に結合していない天然糖部分（本明細書で定義するとおり）とのＮ－グリコシド結合中の天然核酸塩基（本明細書で定義するとおり）を指す。
天然ヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「天然ヌクレオチド」という用語は、リン酸基に結合している天然糖部分（本明細書で定義するとおり）とのＮ－グリコシド結合中の天然核酸塩基（本明細書で定義するとおり）を指す。
天然糖部分：本明細書で使用される場合、「天然糖部分」という用語は、リボフラノシル（本明細書で定義するとおり）またはデオキシリボフラノシル（本明細書で定義するとおり）を指す。
核酸インヒビター分子：本明細書で使用される場合、「核酸インヒビター分子」という用語は、オリゴヌクレオチド分子が標的遺伝子ｍＲＮＡ中の配列を特異的に標的とする領域を含む、標的遺伝子の発現を減少させる、または除去するオリゴヌクレオチド分子を指す。典型的には、核酸インヒビター分子の標的領域は、特定した標的遺伝子に核酸インヒビター分子の効果を向けるために、標的遺伝子ｍＲＮＡ上の配列と十分に相補的である配列を含む。上記核酸インヒビター分子は、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、及び／または修飾ヌクレオチドを含んでよい。
核酸塩基：本明細書で使用される場合、「核酸塩基」という用語は、天然核酸塩基（本明細書で定義するとおり）、修飾核酸塩基（本明細書で定義するとおり）またはユニバーサル核酸塩基（本明細書で定義するとおり）を指す。
ヌクレオシド：本明細書で使用される場合、「ヌクレオシド」という用語は、天然ヌクレオシド（本明細書で定義するとおり）、または修飾ヌクレオシド（本明細書で定義するとおり）を指す。
ヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」という用語は、天然ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）または修飾ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）を指す。
オーバーハング：本明細書で使用される場合、「オーバーハング」という用語は、二本鎖核酸インヒビター分子のいずれかの鎖のいずれかの末端の末端非塩基対ヌクレオチド（複数可）を指す。ある特定の実施形態では、上記オーバーハングは、第１の鎖または領域が二本鎖を形成している相補鎖の末端を越えて伸びている、１本の鎖または領域から生じる。塩基対の水素結合により二本鎖を形成し得る２つのオリゴヌクレオチド領域の一方または両方は、２つのポリヌクレオチドまたは領域が共有する相補性の３’末端及び／または５’末端を越えて伸びる、５’末端及び／または３’末端を有し得る。二本鎖の３’末端及び／または５’末端を越えて伸びる一本鎖領域が、オーバーハングと称される。
医薬組成物：本明細書で使用される場合、「医薬組成物」という用語は、薬理学的に有効な量の二本鎖核酸インヒビター分子及び薬学的に許容される添加剤（本明細書で定義するとおり）を含む。
薬学的に許容される添加剤：本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される添加剤」という用語は、その添加剤が、合理的なベネフィット／リスク比に相応して、過度に有害な副作用（例えば、毒性、刺激、及びアレルギー反応）を伴わずに、ヒト及び／または動物での使用に適しているものであることを意味する。
リン酸模倣体：本明細書で使用される場合、「リン酸模倣体」という用語は、リン酸基の静電特性及び立体特性を模倣するオリゴヌクレオチドの５’末端の化学部分を指す。オリゴヌクレオチドの５’末端に結合し得る多くのリン酸模倣体が開発されてきた（例えば、米国特許第８，９２７，５１３号（Ｐｒａｋａｓｈ ｅｔ ａｌ．Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２０１５，４３（６）：２９９３－３０１１）を参照されたい）。典型的には、これらの５’リン酸模倣体は、ホスファターゼ耐性結合を含む。適切なリン酸模倣体は、国際公開第ＷＯ２０１８／０４５３１７号（その全体が参照により本明細書に援用される）に記載されているとおり、５’ホスホナート（例えば、５’メチレンホスホナート（５’ＭＰ）及び５’－（Ｅ）－ビニルホスホナート（５’ＶＰ））、ならびにオリゴヌクレオチドの５’末端ヌクレオチドの糖部分（例えば、リボースもしくはデオキシリボース、またはその類似体）の４’炭素に結合する４’リン酸類似体（例えば、４’－オキシメチルホスホナート、４’－チオメチルホスホナートまたは４’－アミノメチルホスホナート）を含む。ある特定の実施形態では、上記４’－オキシメチルホスホナートは、式－Ｏ－ＣＨ2－ＰＯ（ＯＨ）2または－Ｏ－ＣＨ2－ＰＯ（ＯＲ）2により表され、ここで、Ｒは独立に、Ｈ、ＣＨ3、アルキル基または保護基から選択される。ある特定の実施形態では、上記アルキル基はＣＨ2ＣＨ3である。より典型的には、Ｒは独立に、Ｈ、ＣＨ3またはＣＨ2ＣＨ3から選択される。オリゴヌクレオチドの５’末端について、他の修飾が開発されている（例えば、ＷＯ２０１１／１３３８７１を参照されたい）。
保護基：本明細書で使用される場合、「保護基」という用語は、所望の反応の特定の条件下で官能基を可逆的に非反応性にする基として、従来の化学的意味で使用される。所望の反応の後、保護基を、保護した官能基を脱保護するために除去することができる。すべての保護基は、合成されている分子の大部分を分解しない条件の下で、除去可能でなければならない。
減少させる（低下させる）：本明細書で使用される場合、「減少させる（低下させる）」という用語は、当技術分野で一般に受け入れられている、その意味を指す。核酸インヒビター分子に関して、上記用語は一般に、核酸インヒビター分子の非存在下で観察されるものを下回る、遺伝子の発現の減少、あるいはＲＮＡ分子または１つもしくは複数のタンパク質もしくはタンパク質サブユニットをコードする同等のＲＮＡ分子のレベルの低下、あるいは１つまたは複数のタンパク質またはタンパク質サブユニットの活性の低下を指す。
リボフラノシル：本明細書で使用される場合、「リボフラノシル」という用語は、天然に存在するＲＮＡで見出され、かつ２’炭素に水素基を有する、下に図示するとおりのフラノシルを指す。
Figure 2022521877000006
リボヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「リボヌクレオチド」という用語は、糖部分の２’位にヒドロキシル基を有する、天然ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）または修飾ヌクレオチド（本明細書で定義するとおり）を指す。
センス鎖：二本鎖核酸インヒビター分子は、２つのオリゴヌクレオチド鎖、すなわち、アンチセンス鎖及びセンス鎖を含む。上記センス鎖またはその領域は部分的に、実質的に、または完全に、二本鎖核酸インヒビター分子のアンチセンス鎖またはその領域と相補的である。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、上記アンチセンス鎖に非相補的であるヌクレオチドを含んでよい。上記非相補的ヌクレオチドは、上記相補性配列の片側にあってもよいし、または相補性配列の両側にあってもよい。上記センス鎖またはその領域が部分的にもしくは実質的に、アンチセンス鎖またはその領域と相補的である、ある特定の実施形態では、上記非相補的ヌクレオチドは、１つまたは複数の相補性領域の間に位置していてよい（例えば、１つまたは複数のミスマッチ）。上記センス鎖は、パッセンジャー鎖とも呼ばれる。
対象：本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、マウス、ウサギ、及びヒトを含む、任意の哺乳類を意味する。一実施形態では、上記対象はヒトである。「個体」または「患者」という用語は、「対象」と互換的であることが意図されている。
置換基または置換（されている）：本明細書で使用される場合、「置換基」または「置換（されている）」という用語は、所与の構造中の水素ラジカルを置換基のラジカルで置き換えることを指す。任意の所与の構造の２つ以上の位置が２つ以上の置換基で置換され得る場合、置換基は、別段に示されていない限り、あらゆる位置で同じでも異なってもよい。本明細書で使用される場合、「置換」という用語は、有機化合物に適合するすべての許容される置換基を含むことが企図される。許容される置換基は、非環式及び環式、分枝及び非分枝、炭素環式及び複素環式、芳香族及び非芳香族の有機化合物の置換基を含む。本開示は、いかなる方法によっても有機化合物の許容される置換基により制限されることを意図されない。
置換糖部分：本明細書で使用される場合、「置換糖部分」には、１つまたは複数の修飾を含むフラノシルが含まれる。典型的には、上記修飾は、糖の２’、３’、４’または５’炭素位置で生じる。ある特定の実施形態では、上記置換糖部分は、フラノシルの２’－炭素を４－炭素と連結する架橋を含む二環式糖部分である。
糖類似体：本明細書で使用される場合、「糖類似体」という用語は、フラノシルを含まず、ヌクレオチドの天然に存在する糖部分を置き換えることができる構造を指し、その結果得られるヌクレオチドは（１）オリゴヌクレオチドへの組み込み及び（２）相補的ヌクレオチドへのハイブリッド形成ができることとなる。そのような構造は典型的には、フラノシルに対する比較的単純な変化、例えば、異なる数の原子を含む環（例えば、四員、六員または七員環）；非酸素原子（例えば、炭素、硫黄または窒素）とフラノシルの酸素の置換；または原子の数の変化及び酸素の置換の両方を含む。そのような構造は、置換糖部分について記載したものに対応する置換を含むこともできる。糖の類似体は、より複雑な糖置換（例えば、ペプチド核酸の非環式系）も含む。糖類似体には、限定ではないが、モルホリノ、シクロヘキセニル及びシクロヘキシトールが含まれる。
糖部分：本明細書で使用される場合、「糖部分」という用語は、天然の糖部分またはヌクレオチドもしくはヌクレオシドの修飾糖部分を指す。
標的部位：本明細書で使用される場合、「標的部位」「標的配列」「標的核酸」「標的領域」「標的遺伝子」という用語は互換的に使用され、例えば、部分的に、実質的にもしくは完全に、または十分にその標的配列に相補的である、そのガイド／アンチセンス領域内の配列を含有する、ＲＮＡｉインヒビター分子により媒介される切断について「標的化される」ＲＮＡまたはＤＮＡ配列を指す。
テトラループ：本明細書で使用される場合、「テトラループ」という用語は、隣接するワトソン－クリックのハイブリッド形成ヌクレオチドの安定性に寄与する安定な二次構造を形成するループ（一本鎖領域）を指す。理論に拘束されるものではないが、テトラループは、スタッキング相互作用により、隣接するワトソン－クリック型塩基対を安定させ得る。加えて、テトラループにおけるヌクレオチド間の相互作用には、これに限定されないが、非ワトソン－クリック型塩基対合、スタッキング相互作用、水素結合、及び接触相互作用が含まれる（Ｃｈｅｏｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ，１９９０，３４６（６２８５）：６８０－２、Ｈｅｕｓ ａｎｄ Ｐａｒｄｉ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９１，２５３（５０１６）：１９１－４）。テトラループは、ランダムな塩基からなる単純モデルループ配列から予測されるよりも高い、隣接する二本鎖の融解温度（Ｔｍ）の上昇をもたらす。例えば、テトラループは、少なくとも２塩基対長さの二本鎖を含むヘアピンに対して、１０ｍＭ ＮａＨＰＯ4中で少なくとも５０℃、少なくとも５５℃、少なくとも５６℃、少なくとも５８℃、少なくとも６０℃、少なくとも６５℃、または少なくとも７５℃の融解温度を与え得る。テトラループは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、修飾ヌクレオチド、及びそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の実施形態では、テトラループは、４つのヌクレオチドからなる。ある特定の実施形態では、テトラループは、５つのヌクレオチドからなる。
ＲＮＡのテトラループの例には、ＵＮＣＧファミリーのテトラループ（例えば、ＵＵＣＧ）、ＧＮＲＡファミリーのテトラループ（例えば、ＧＡＡＡ）、及びＣＵＵＧのテトラループを含むＣＵＹＧファミリーのテトラループが含まれる（Ｗｏｅｓｅ ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ，１９９０，８７（２１）：８４６７－７１、Ａｎｔａｏ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９１，１９（２１）：５９０１－５）。ＲＮＡテトラループの他の例には、ＧＡＮＣ、Ａ／ＵＧＮＮ、及びＵＵＵＭテトラループファミリー（Ｔｈａｐａｒ ｅｔ ａｌ．、ＷＩＬＥＹ ＩＮＴＥＲＤＩＳＣＩＰ． ＲＥＶ ＲＮＡ、２０１４、５（１）：１－２８）ならびにＧＧＵＧ、ＲＮＹＡ、及びＡＧＮＮテトラループファミリー（Ｂｏｔｔａｒｏ ｅｔ ａｌ．、ＢＩＯＰＨＹＳ Ｊ．、２０１７、１１３：２５７－６７）が含まれる。ＤＮＡのテトラループの例には、ｄ（ＧＮＮＡ）ファミリーのテトラループ（例えば、ｄ（ＧＴＴＡ）、ｄ（ＧＮＲＡ））ファミリーのテトラループ、ｄ（ＧＮＡＢ）ファミリーのテトラループ、ｄ（ＣＮＮＧ）ファミリーのテトラループ、及びｄ（ＴＮＣＧ）ファミリーのテトラループ（例えば、ｄ（ＴＴＣＧ））が含まれる（Ｎａｋａｎｏ ｅｔ ａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００２，４１（４８）：１４２８１－１４２９２．Ｓｈｉｎｊｉ ｅｔ ａｌ．，Ｎｉｐｐｏｎ Ｋａｇａｋｋａｉ Ｋｏｅｎ Ｙｏｋｏｓｈｕ，２０００，７８（２）：７３１）。
Ｔm－上昇ヌクレオチド：本明細書で使用される場合、「Ｔm－上昇ヌクレオチド」という用語は、そのＴm－上昇ヌクレオチドを含まないオリゴヌクレオチド二本鎖と比較して、オリゴヌクレオチド二本鎖の融解温度（Ｔm）を上昇させるヌクレオチドを指す。Ｔm－上昇ヌクレオチドには、これに限定されないが、二環式ヌクレオチド、三環式ヌクレオチド、Ｇ－クランプ及びその類似体、ならびにヘキシトールヌクレオチドが含まれる。修飾糖部分または修飾核酸塩基を有するある特定の修飾ヌクレオチドを、オリゴヌクレオチド二本鎖のＴmを上昇させるために使用することもできる。本明細書で使用される場合、「Ｔm－上昇ヌクレオチド」という用語は特異的に、糖部分の２’－位において、２’－ＯＭｅまたは２’－Ｆで修飾されているヌクレオチドを除外する。
治療有効量：本明細書で使用される場合、「治療有効量」または「薬理学的に有効な量」は、意図されている薬理学的、治療的または予防的結果を生成するために有効な二本鎖核酸インヒビター分子の量を指す。
トリループ：本明細書で使用される場合、「トリループ」という用語は、隣接するワトソン－クリックのハイブリッド形成ヌクレオチドの安定性に寄与する安定な二次構造を形成し、かつ３つのヌクレオチドからなるループ（一本鎖領域）を指す。理論に限定されるものではないが、トリループは、そのトリループ内のヌクレオチドの非ワトソン－クリック型塩基対合及び塩基スタッキング相互作用により安定され得る（Ｙｏｓｈｉｚａｗａ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９７；３６，４７６１－４７６７）。トリループはまた、ランダムな塩基からなる単純モデルループ配列から予測されるよりも高い、隣接する二本鎖の融解温度（Ｔｍ）の上昇をもたらし得る。トリループは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、修飾ヌクレオチド、及びそれらの組み合わせを含み得る。トリループの例には、ＧＮＡファミリーのトリループ（例えば、ＧＡＡ、ＧＴＡ、ＧＣＡ、及びＧＧＡ）が含まれる（Ｙｏｓｈｉｚａｗａ １９９７）。ある特定の実施形態では、上記トリループは、ＧＡＡのヌクレオチド配列を有する。
ユニバーサル核酸塩基：本明細書で使用される場合、「ユニバーサル核酸塩基」は、天然に存在する核酸に典型的に見出される塩基の２つ以上と対合することができるので、二本鎖においてそのような天然に存在する塩基を置換することができる塩基を指す。上記塩基は、天然に存在する塩基のそれぞれと対合可能である必要はない。例えば、ある特定の塩基は、唯一もしくは選択的にプリンと、または唯一もしくは選択的にピリミジンと対合する。上記ユニバーサル核酸塩基は、ワトソン－クリックまたは非ワトソン－クリック相互作用（例えば、フーグスティーン相互作用）を介した水素結合を形成することにより塩基対合し得る。代表的なユニバーサル核酸塩基には、イノシン及びその誘導体が含まれる。
詳細な説明
本出願は、ステムループ構造を有するセンス鎖と、アンチセンス鎖とを有し、その際、上記ステムループ構造のループ部分がトリループである二本鎖核酸インヒビター分子を提供する。上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖（Ｓ）の第１の領域（Ｒ１）とアンチセンス鎖（ＡＳ）との間の第１の二本鎖（Ｄ１）及びセンス鎖の第２の領域（Ｒ２）の第１のサブ領域（Ｓ１）と第２のサブ領域（Ｓ２）との間の第２の二本鎖（Ｄ２）を含有し、その際、Ｓ１及びＳ２は、トリループ（ｔｒｉＬ）により結合している。図１Ａ～Ｄを参照されたい。加えて、ステムループ構造のステム部分は、ある特定の実施形態では、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、４～１２のＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、２～６のＴm－上昇ヌクレオチド塩基対を含有し得る。上記ステムループ構造は、センス鎖の５’末端または３’末端に位置し得る。本明細書に開示のとおり、トリループを含有する二本鎖核酸インヒビター分子は、標的遺伝子発現の減少において活性である。さらに、ある特定の実施形態では、トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、それらのテトラループ含有カウンターパートと比較して、標的遺伝子発現の効力を上昇させ得る。
疾患を処置するための方法及び組成物を含めて、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏで標的遺伝子のレベルまたは発現を減少させるために、本明細書に開示のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子及びそれを含む組成物を使用する方法も提供する。
トリループ含有核酸インヒビター分子
本出願は、ステムループ構造を有するセンス鎖と、アンチセンス鎖とを有し、その際、上記ステムループ構造のループ部分がトリループであり、かつ上記センス鎖及びアンチセンス鎖が、それぞれ５’末端及び３’末端を有し、したがって、隣接オリゴヌクレオチドを形成しない別々の鎖である二本鎖核酸インヒビター分子を開示する。典型的なステム／ループ含有二本鎖核酸インヒビター分子が、上記センス鎖（「Ｓ」）及びアンチセンス鎖（「ＡＳ」）が強調されている図１Ａに示されている。
上記センス鎖をさらに、図１Ｂ及び１Ｃに示されているとおり、アンチセンス鎖（ＡＳ）と共に第１の二本鎖（Ｄ１）を形成する第１の領域（Ｒ１）と、第１のサブ領域（Ｓ１）を第２のサブ領域（Ｓ２）に結合するループ（ｔｒｉＬ）を含む第２の領域（Ｒ２）とに区分することができる。Ｓ１及びＳ２は、第２の二本鎖（Ｄ２）を形成するために相互に十分に相補的であり、ステムまたはステム二本鎖とも称される。例えば、図１Ｃ及び１Ｄを参照されたい。本明細書に記載のとおり、上記ループは、トリループである。典型的には、上記トリループは、配列ＧＡＡを有するが、ランダムな塩基からなる単純モデルループ配列から予測されるよりも高い、隣接する二本鎖の融解温度（Ｔｍ）の上昇をもたらす他のトリループ配列を使用してもよい。上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチドを含んでよく、かつある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中のヌクレオチドのすべてが、Ｔm－上昇ヌクレオチドであってもよい。典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、上記第２の二本鎖（Ｄ２）以外には、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有しない。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸分子は、ｄｓＲＮＡｉインヒビター分子である。
上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記センス鎖は、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチド及びトリループ（ｔｒｉＬ）を含有するステム二本鎖（Ｄ２）を含有し、２０～６５ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記ステム二本鎖は、２～６塩基対長さである。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、１５～４０ヌクレオチド長さである。
ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、ステム二本鎖（Ｄ２）及びトリループ（ｔｒｉＬ）を含み、２０～６５ヌクレオチド長さであり、かつ上記アンチセンス鎖は、１５～４０ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記ステム二本鎖（Ｄ２）及び上記トリループ（ｔｒｉＬ）を含むセンス鎖の伸長部分は、上記鎖の３’末端にある。ある特定の他の実施形態では、上記ステム（Ｄ２）及び上記トリループ（ｔｒｉＬ）を含むセンス鎖の伸長部分は、上記鎖の５’末端にある。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、その際、上記センス及びアンチセンス鎖は、別々の鎖であり、かつ１８～２４塩基対の第１の二本鎖（Ｄ１）を形成し、その際、上記センス鎖は、第２の二本鎖（Ｄ２）及びトリループ（ｔｒｉＬ）を含み、かつ２７～３５ヌクレオチド長さであり、上記アンチセンス鎖は、２０～２４ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２７～３５ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２７～３３ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２９～３１ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２～６塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、３塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、４塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、５塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、６塩基対の長さを有し、かついずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含まない。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、１、２、３、または４つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを、その３’末端に有する。典型的には、上記アンチセンス鎖の３’末端にある一本鎖オーバーハングは、２つのヌクレオチドからなる。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、その際、上記センス及びアンチセンス鎖は、別々の鎖であり、かつ１８～２２塩基対、例えば、２０のヌクレオチドの第１の二本鎖（Ｄ１）を形成し、上記センス鎖は、第２の二本鎖（Ｄ２）及びトリループ（ｔｒｉＬ）を含み、かつ２７～３５ヌクレオチド長さであり、上記アンチセンス鎖は、２０～２４ヌクレオチド長さ、例えば、２２ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、Ｄ１は、１９～２１塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、２０～２２ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記センス鎖は、２９～３３ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２～６塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、２塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、３塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、４塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、５塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、６塩基対の長さを有し、かついずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含まない。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、１～５つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを、その３’末端に有する。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、１、２、３、または４つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングをその３’末端に有する。典型的には、上記アンチセンス鎖の３’末端にある一本鎖オーバーハングは、２つのヌクレオチドからなる。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、その際、上記センス及びアンチセンス鎖は別々の鎖であり、かつ１９～２１塩基対の第１の二本鎖（Ｄ１）を形成し、上記センス鎖は、１９～２１のヌクレオチドの第１の領域（Ｒ１）と、第１のサブ領域（Ｓ１）を第２のサブ領域（Ｓ２）に結合するトリループ（ｔｒｉＬ）を含む７～１５のヌクレオチドの第２の領域（Ｒ２）とを有し、Ｓ１及びＳ２のそれぞれは、２～６ヌクレオチド長さであり、かつ第２の二本鎖（Ｄ２）を形成するために相互に十分に相補的であり、かつ上記アンチセンス鎖は、２０～２４ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、上記アンチセンス鎖は、２つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングをその３’末端に有する。ある特定の実施形態では、Ｓ１及びＳ２のそれぞれは、２～５ヌクレオチド長さである。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、２塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、３塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、４塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、５塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、６塩基対の長さを有し、かつＴm－上昇ヌクレオチドを含まない。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、その際、上記センス及びアンチセンス鎖は別々の鎖であり、かつ２０塩基対の第１の二本鎖（Ｄ１）を形成し、上記センス鎖は、２０のヌクレオチドの第１の領域（Ｒ１）と、第１のサブ領域（Ｓ１）を第２のサブ領域（Ｓ２）に結合するトリループ（ｔｒｉＬ）を含む７～９のヌクレオチドの第２の領域（Ｒ２）とを有し、上記アンチセンス鎖は、２２ヌクレオチド長さであり、かつ２つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングをその３’末端に有し、かつＳ１及びＳ２のそれぞれは、二環式ヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、Ｓ１及びＳ２のそれぞれは、３ヌクレオチド長さであり、かつ３塩基対の第２の二本鎖（Ｄ２）を形成する。ある特定の実施形態では、Ｓ１及びＳ２のそれぞれは、２ヌクレオチド長さであり、かつ２塩基対の第２の二本鎖（Ｄ２）を形成する。ある特定の実施形態では、第２の二本鎖（Ｄ２）中の各ヌクレオチドは、Ｔm－上昇ヌクレオチドであり、かつ上記二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）以外に、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含まない。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、２～６塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、２～４塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、２塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、３塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、４塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、５塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、６塩基対の長さを有する。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、第２の二本鎖（Ｄ２）は、４～１０のＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ２～５塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、６～８つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ３～４塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、６つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ３塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２は、４つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、２塩基対の長さを有する。ある特定の実施形態では、Ｄ２中の各ヌクレオチドは、Ｔm－上昇ヌクレオチドである。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記第２の二本鎖（Ｄ２）は、単一のＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ２～６塩基対の長さを有する。本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、第２の二本鎖（Ｄ２）は、２～６つの単一Ｔm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ２～６塩基対の長さを有し、その際、Ｄ２中のＴm－上昇ヌクレオチドのいずれも、塩基対を形成しない。例えば、Ｄ２は、２つのＴm－上昇ヌクレオチドを含んでよく、かつ２～６塩基対の長さを有し、その際、その２つのＴm－上昇ヌクレオチドは、塩基対を形成しない。Ｄ２は、３つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ３～６塩基対の長さを有してもよく、その際、その３つのＴm－上昇ヌクレオチドは、塩基対を形成しない。Ｄ２は、４つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ４～６塩基対の長さを有してもよく、その際、その４つのＴm－上昇ヌクレオチドは、塩基対を形成しない。Ｄ２は、５つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ５～６塩基対の長さを有してもよく、その際、その５つのＴm－上昇ヌクレオチドは、塩基対を形成しない。Ｄ２は、６つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ６塩基対の長さを有してもよく、その際、その６つのＴm－上昇ヌクレオチドは、塩基対を形成しない。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含まない。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖またはアンチセンス鎖の第１の領域（Ｒ１）中に、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含まない。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）以外に、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有しない。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）中に、いずれのＴm－上昇ヌクレオチドも含有しない。
上記トリループ含有二本鎖核酸分子の第２の二本鎖（Ｄ２）中の１つまたは複数のＴm－上昇ヌクレオチドは、本明細書に記載の、または別段に当技術分野で利用可能なＴm－上昇ヌクレオチドのいずれであってもよい。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）中に少なくとも２つのＴm－上昇ヌクレオチドを含み、かつ第２の二本鎖中のそれぞれのＴm－上昇ヌクレオチドは、同じである。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）中に、少なくとも２つの異なるＴm－上昇ヌクレオチドを含む。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸分子のいずれでも、上記１つまたは複数のＴm－上昇ヌクレオチドは、本明細書に記載の、または別段に当技術分野で利用可能な二環式ヌクレオチドのいずれであってもよい。本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸分子のいずれでも、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、二環式糖部分を含み、その際、上記二環式糖部分は、そのフラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋を含む置換フラノシルである。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子のいずれでも、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖａ、またはＶｂの構造を有する。例えば、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｉの構造を有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩの構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩＩの構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＶの構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｖａの構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｖｂの構造も有し得る。
上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、またはＩｆのうちの１つまたは複数の構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｃ、またはＩＩｄのうちの１つまたは複数の構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＩＩａ及び／またはＩＩＩｂの構造も有し得る。上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチドは、式ＩＶａ及び／またはＩＶｂの構造も有し得る。
本明細書に記載のトリループ含有二本鎖核酸分子のいずれでも、上記第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つの二環式ヌクレオチド（ＢＮ）は、次のうちの１つまたは複数である：（ａ）メチレンオキシＢＮ、（ｂ）エチレンオキシＢＮ、（ｃ）アミノオキシＢＮ；（ｄ）オキシアミノＢＮ、（ｅ）メチル（メチレンオキシ）ＢＮ（拘束エチルまたはｃＥＴとしても公知）、（ｆ）メチレン－チオＢＮ、（ｇ）メチレンアミノＢＮ、（ｈ）メチル炭素環式ＢＮ、及び（ｉ）プロピレン炭素環式ＢＮ。一実施形態では、上記少なくとも１つのＢＮは、（ａ）メチレンオキシＢＮまたは（ｄ）オキシアミノＢＮ）であり、ここで、Ｒ2は、ＣＨ3である。例えば、Ｄ２中の少なくとも１つのＢＮは、オキシアミノＢＮ（ｄ）であり、ここで、Ｒ2は、ＣＨ3である。
二環式ヌクレオチド
本明細書に開示のトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、かつある特定の実施形態では、少なくとも１つの二環式ヌクレオチドを、センス鎖中に存在するステムループ構造のステム部分に含み得る。二環式ヌクレオチドは典型的には、４～７員環（フラノシルを含むが、これに限定されない）を含み、その４～７員環の２個の原子を連結して第２の環を形成する架橋を含むことにより、二環式構造をもたらす糖部分を有する。ある特定の実施形態では、上記架橋は、第１の環の２’－炭素と４’－炭素とを連結して、第２の環を形成する。そのような二環式ヌクレオチドは、それぞれ二環式核酸及びロック核酸についてＢＮＡ及びＬＮＡを含む様々な名称を有する。二環式ヌクレオチドの合成及び核酸化合物へのそれらの組み込みは、例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に援用されるＳｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９８，４，４５５－４５６；Ｋｏｓｈｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９９８，５４，３６０７－３６３０；Ｗａｈｌｅｓｔｅｄｔ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．，２０００，９７，５６３３－５６３８；Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９８，８，２２１９－２２２２；Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３，１００３５－１００３９；米国特許第７，４２７，６７２号、同第７，０５３，２０７号、同第６，７９４，４９９号、同第６，７７０，７４８号、同第６，２６８，４９０号及び同第６，７９４，４９９号；米国出願公開第２００４０２１９５６５号、同第２００４００１４９５９号、同第２００３０２０７８４１号、同第２００４０１９２９１８号、同第２００３０２２４３７７号、同第２００４０１４３１１４号及び同第２００３００８２８０７号を含む文献にも報告されている。
典型的には、上記架橋は、２～８個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、３個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、４個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、５個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、６個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、７個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、８個の原子を含む。ある特定の実施形態では、上記架橋は、８個超の原子を含む。
ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分は、そのフラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結して第２の環を形成する架橋を含む置換フラノシルである。ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチドは、式Ｉの構造：

Figure 2022521877000007

を有する
［式中、
Ｂは、核酸塩基であり；
Ｇは、Ｈ、ＯＨ、ＮＨ2、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ2～Ｃ6アルケニル、Ｃ2～Ｃ6アルキニル、置換Ｃ1～Ｃ6アルキル、置換Ｃ2～Ｃ6アルケニル、置換Ｃ2～Ｃ6アルキニル、アシル、置換アシル、置換アミド、チオール、または置換チオであり；
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ1～Ｃ6アルコキシ、ベンゼンまたはピレンであり；かつ
Ｗa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または式Ｉにより表されるヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ＷaまたはＷbのうちの少なくとも１個は、式Ｉにより表されるヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］。
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、Ｈであり、かつＸは、ＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、ベンゼンまたはピレンである。式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、Ｈであり、かつＸは、Ｓである。
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、Ｈであり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000008
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、Ｈであり、かつＸは、ＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、ＣＨ3、またはＯＣＨ3である：

Figure 2022521877000009
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＯＨまたはＮＨ2であり、かつＸは、Ｏである。
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＯＨであり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000010
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＮＨ2であり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000011
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＣＨ3またはＣＨ2ＯＣＨ3であり、かつＸは、Ｏである。式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＣＨ3であり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000012
式Ｉのある特定の実施形態では、Ｇは、ＣＨ2ＯＣＨ3であり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000013
ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチドは、式ＩＩの構造を有する：

Figure 2022521877000014

［式中、
Ｂは、核酸塩基であり；
Ｑ1は、ＣＨ2またはＯであり；
Ｘは、ＣＨ2、Ｏ、Ｓ、またはＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ1～Ｃ6アルコキシ、ベンゼンまたはピレンであり；
Ｑ1がＯである場合、Ｘは、ＣＨ2であり；
Ｑ1がＣＨ2である場合、Ｘは、ＣＨ2、Ｏ、Ｓ、またはＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ1～Ｃ6アルコキシ、ベンゼンまたはピレンであり；
Ｗa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または式ＩＩにより表されるヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、かつＷaまたはＷbのうちの少なくとも１つは、式ＩＩにより表されるヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］。
式ＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ1は、Ｏであり、かつＸは、ＣＨ2である。

Figure 2022521877000015
式ＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ1は、ＣＨ2であり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000016
式ＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ1は、ＣＨ2であり、かつＸは、ＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、ＣＨ3またはＯＣＨ3である：
Figure 2022521877000017
式ＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ1は、ＣＨ2であり、かつＸは、ＮＨである：

Figure 2022521877000018
ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチドは、式ＩＩＩの構造を有する：

Figure 2022521877000019

［式中、
Ｂは、核酸塩基であり；
Ｑ2は、ＯまたはＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ1～Ｃ6アルコキシ、ベンゼンまたはピレンであり；
Ｘは、ＣＨ2、Ｏ、Ｓ、またはＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、Ｃ1～Ｃ6アルコキシ、ベンゼンまたはピレンであり；
Ｑ2がＯである場合、Ｘは、ＮＲ1であり；
Ｑ2がＮＲ1である場合、Ｘは、ＯまたはＳであり；
Ｗa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または式ＩＩＩにより表されるヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、かつＷaまたはＷbのうちの少なくとも１つは、式ＩＩＩにより表されるヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］。
式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、Ｏであり、かつＸは、ＮＲ1である。式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、Ｏであり、かつＸは、ＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｃ1～Ｃ6アルキルである。式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、Ｏであり、かつＸは、ＮＲ1であり、かつＲ1は、ＨまたはＣＨ3である。
式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、Ｏであり、かつＸは、ＮＲ1であり、かつＲ1は、ＣＨ3である：

Figure 2022521877000020
式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、ＮＲ1であり、かつＸは、Ｏである。式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、ＮＲ1であり、ここで、Ｒ1は、Ｃ1～Ｃ6アルキルであり、かつＸは、Ｏである。
式ＩＩＩのある特定の実施形態では、Ｑ2は、ＮＣＨ3であり、かつＸは、Ｏである：

Figure 2022521877000021
ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチドは、式ＩＶの構造を有する：

Figure 2022521877000022

［式中、
Ｂは、核酸塩基であり；
Ｐ1及びＰ3は、ＣＨ2であり、Ｐ2は、ＣＨ2またはＯであり、かつＰ4は、Ｏであり；かつ
Ｗa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または式ＩＶにより表されるヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ＷaまたはＷbのうちの少なくとも１つは、式ＩＶにより表されるヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］。
式ＩＶのある特定の実施形態では、Ｐ1、Ｐ2及びＰ3は、ＣＨ2であり、かつＰ4は、Ｏである：

Figure 2022521877000023
式ＩＶある特定の実施形態では、Ｐ1及びＰ3は、ＣＨ2であり、Ｐ2は、Ｏであり、Ｐ4は、Ｏである：

Figure 2022521877000024
ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチドは、式ＶａまたはＶｂの構造を有する：
Figure 2022521877000025

［式中、
Ｂは、核酸塩基であり；
ｒ１、ｒ２、ｒ３、及びｒ４はそれぞれ独立に、Ｈ、ハロゲン、Ｃ1～Ｃ12アルキル、置換Ｃ1～Ｃ12アルキル、Ｃ2～Ｃ12アルケニル、置換Ｃ2～Ｃ12アルケニル、Ｃ2～Ｃ12アルキニル；置換Ｃ2～Ｃ12アルキニル；Ｃ1～Ｃ12アルコキシ；置換Ｃ1～Ｃ12アルコキシ、ＯＴ1、ＳＴ1、ＳＯＴ1、ＳＯ2Ｔ1、ＮＴ1Ｔ2、Ｎ３、ＣＮ、Ｃ（＝Ｏ）ＯＴ1、Ｃ（＝Ｏ）ＮＴ1Ｔ2、Ｃ（＝Ｏ）Ｔ1、Ｏ─Ｃ（＝Ｏ）ＮＴ1Ｔ２、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝ＮＨ）ＮＴ1Ｔ2、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝Ｏ）ＮＴ1Ｔ2またはＮ（Ｈ）Ｃ（＝Ｓ）ＮＴ1Ｔ2であり、ここで、Ｔ１及びＴ２のそれぞれは独立に、Ｈ、Ｃ1～Ｃ6アルキル、または置換Ｃ1～Ｃ16アルキルであるか；または
ｒ１及びｒ２またはｒ３及びｒ４は一緒に、＝Ｃ（ｒ５）（ｒ６）であり、ここで、ｒ５及びｒ６はそれぞれ独立に、Ｈ、ハロゲン、Ｃ1～Ｃ12アルキル、または置換Ｃ1～Ｃ12アルキルであり；かつ
Ｗa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または式Ｖにより表されるヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ＷaまたはＷbのうちの少なくとも１つは、式Ｖにより表されるヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である。
ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分は、そのフラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結して第２の環を形成する架橋を含む置換フラノシルであり、その際、フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋には、これに限定されないが：
ａ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（Ｒ）－２’及び４’－ＣＨ2－Ｎ（Ｒ）－Ｏ－２’（ここで、Ｒは、Ｈ、Ｃ1～Ｃ12アルキル、または例えば、４’－ＣＨ2－ＮＨ－Ｏ－２’（ＢＮＡNCとしても公知）、４’－ＣＨ2－Ｎ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ＢＮＡNC［ＮＭｅ］としても公知）を含む保護基である）（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第７，４２７，６７２号に記載のとおり）；
ｂ） ４’－ＣＨ2－２’；４’－（ＣＨ2）2－２’；４’－（ＣＨ2）3－２’；４’－（ＣＨ2）－Ｏ－２’（ＬＮＡとしても公知）；４’－（ＣＨ2）－Ｓ－２’；４’－（ＣＨ2）2－Ｏ－２’（ＥＮＡとしても公知）；４’－ＣＨ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＥｔとしても公知）；及び４’－ＣＨ（ＣＨ2ＯＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＭＯＥとしても公知）、及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第７，３９９，８４５号に記載のとおり）；
ｃ） ４’－Ｃ（ＣＨ3）（ＣＨ3）－Ｏ－２’及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第８，２７８，２８３号に記載のとおり）；
ｄ） ４’－ＣＨ2－Ｎ（ＯＣＨ3）－２’及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第８，２７８，４２５号に記載のとおり）；
ｅ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（ＣＨ3）－２’及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許公開第２００４／０１７１５７０号に記載のとおり）；
ｆ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（Ｈ）（ＣＨ3）－２’及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用されるＣｈａｔｔｏｐａｄｈｙａｙａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００９，７４，１１８－３４に記載のとおり）；ならびに
ｇ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（＝ＣＨ2）－２’及びその類似体（その全体が参照により本明細書に援用される米国特許第８，２７８，４２６号に記載のとおり）
が含まれる。
ある特定の実施形態では、上記二環式ヌクレオチド（ＢＮ）は、下に示されているとおりの（ａ）メチレンオキシＢＮ、（ｂ）エチレンオキシＢＮ、（ｃ）アミノオキシＢＮ；（ｄ）オキシアミノＢＮ、（ｅ）メチル（メチレンオキシ）ＢＮ（拘束エチルまたはｃＥＴとしても公知）、（ｆ）メチレン－チオＢＮ、（ｇ）メチレンアミノＢＮ、（ｈ）メチル炭素環式ＢＮ、及び（ｉ）プロピレン炭素環式ＢＮのうちの１つまたは複数である。

Figure 2022521877000026

Figure 2022521877000027

Figure 2022521877000028
上の（ａ）～（ｉ）の二環式ヌクレオチドでは、Ｂは、核酸塩基であり、Ｒ2は、ＨまたはＣＨ3であり、かつＷa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または二環式ヌクレオチドを別のヌクレオチドもしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ＷaまたはＷbのうちの少なくとも１つは、二環式ヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である。
オキシアミノＢＮ（ｄ）の一実施形態では、Ｒ2は、次のとおり、ＣＨ3（ＢＮＡNC［ＮＭｅ］としても公知）である：
Figure 2022521877000029
ある特定の実施形態では、二環式糖部分及びそのような二環式糖部分を組み込む二環式ヌクレオチドはさらに、異性配置により定義される。ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、α－Ｌ配置である。ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、β－Ｄ配置である。例えば、ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、α－Ｌ配置の２’Ｏ，４’－Ｃ－メチレン架橋（２’－Ｏ－ＣＨ2－４’）（α－Ｌ ＬＮＡ）を含む。ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、Ｒ配置である。ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、Ｓ配置である。例えば、ある特定の実施形態では、上記二環式糖部分またはヌクレオチドは、Ｓ－配置の４’－ＣＨ（ＣＨ3）－Ｏ－２’架橋（すなわち、ｃＥｔ）を含む。
三環式ヌクレオチド
ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、三環式ヌクレオチドであり得る。三環式ヌクレオチドの合成及び核酸化合物へのそれらの組み込みも、例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に援用されるＳｔｅｆｆｅｎｓ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９７；１１９：１１５４８－１１５４９；Ｓｔｅｆｆｅｎｓ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９９；１２１（１４）：３２４９－３２５５；Ｒｅｎｎｅｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００２；１２４：５９９３－６００２；Ｉｔｔｉｇ ｅｔ ａｌ．，ＮＵＣＬＥＩＣ ＡＣＩＤＳ ＲＥＳ．２００４；３２（１）：３４６－３５３；Ｓｃｈｅｉｄｅｇｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００６；１２：８０１４－８０２３；Ｉｖａｎｏｖａ ｅｔ ａｌ．，ＯＬＩＧＯＮＵＣＬＥＯＴＩＤＥＳ ２００７；１７：５４－６５を含む文献において報告されている。
ある特定の実施形態では、上記三環式ヌクレオチドは、例えば、それぞれ参照により本明細書に援用されるＣＪ，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００２；１０：８４１－８５４ならびに米国特許出願公開第２０１５／０２５９６８１号及び同第２０１８／０１６２８９７号において論述されているとおりの、３’－炭素及び５’－炭素中心が、シクロプロパン環に縮合しているエチレンにより連結されているトリシクロヌクレオチド（トリシクロＤＮＡとも呼ばれる）である。ある特定の実施形態では、上記三環式ヌクレオチドは、例えば、参照により本明細書に援用される米国出願公開第２０１５／０１１２０５５号において論述されているとおり、フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結して第２の環を形成する架橋を含み、かつ第３の縮合環が、５’－炭素を、フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋のメチレン基に連結する基から生じている置換フラノシル環を含む。
他のＴm－上昇ヌクレオチド
二環式及び三環式ヌクレオチドに加えて、本明細書に記載の核酸インヒビター分子において、他のＴm－上昇ヌクレオチドを使用することができる。例えば、ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、Ｇ－クランプ、グアニジンＧ－クランプもしくはその類似体（Ｗｉｌｄｓ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ，２００２；１１４：１２３及びＷｉｌｄｓ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｉｍ Ａｃｔａ ２００３；１１４：１２３）、ヘキシトールヌクレオチド（Ｈｅｒｄｅｗｉｊｎ，Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ２０１０；７：１－５９）、または修飾ヌクレオチドである。上記修飾ヌクレオチドは、例えば、５－ブロモ－ウラシル、５－ヨード－ウラシル、５－プロピニル－修飾ピリミジン、または２－アミノアデニン（２，６－ジアミノプリンとも呼ばれる）（Ｄｅｌｅａｖｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．＆ Ｂｉｏｌ．２０１２；１９：９３７－５４）または２－チオウリジン、５Ｍｅ－チオウリジン、及びシュードウリジンを含む、本明細書に記載のとおりの修飾核酸塩基を有することができる。修飾ヌクレオチドはまた、例えば、参照により本明細書に援用される米国特許第８，９７５，３８９号に記載のとおり、または本明細書に記載のとおりであるが、ただし、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドが糖部分の２’－炭素において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅで修飾されていない、修飾糖部分を有することができる。
ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、二環式ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、三環式ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、Ｇ－クランプ、グアニジンＧ－クランプまたはその類似体である。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、ヘキシトールヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、二環式または三環式ヌクレオチドである。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、二環式ヌクレオチド、三環式ヌクレオチド、またはＧ－クランプ、グアニジンＧ－クランプもしくはその類似体である。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、二環式ヌクレオチド、三環式ヌクレオチド、Ｇ－クランプ、グアニジンＧ－クランプもしくはその類似体、またはヘキシトールヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、上記核酸インヒビター分子の第２の二本鎖（Ｄ２）のＴmを、１つの組み込みあたり少なくとも２℃上昇させる。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、Ｄ２のＴmを、１つの組み込みあたり少なくとも３℃上昇させる。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、Ｄ２のＴmを、１つの組み込みあたり少なくとも４℃上昇させる。ある特定の実施形態では、上記Ｔm－上昇ヌクレオチドは、Ｄ２のＴmを、１つの組み込みあたり少なくとも５℃上昇させる。
他の修飾
本明細書に記載の二本鎖核酸インヒビター分子は、第２の二本鎖（Ｄ２）中の少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチドに加えて、他のヌクレオチド修飾を含むことができる。典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子の複数のヌクレオチドを、ヌクレアーゼに対する抵抗性または免疫原性の低下などの分子の様々な特徴を改善するために修飾する。例えば、Ｂｒａｍｓｅｎ ｅｔ ａｌ．（２００９）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，３７，２８６７－２８８１を参照されたい。多くのヌクレオチド修飾が、オリゴヌクレオチド分野では、特に核酸インヒビター分子のために使用されてきた。そのような修飾を、糖部分、ホスホジエステル結合、及び核酸塩基を含む、上記ヌクレオチドのいずれの部分でも作製することができる。ヌクレオチド修飾の典型的な例には、これに限定されないが、２’－Ｆ、２’－Ｏ－メチル（「２’－ＯＭｅ」または「２’－ＯＣＨ３」）、及び２’－Ｏ－メトキシエチル（「２’－ＭＯＥ」または「２’－ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３」）が含まれる。修飾は、本明細書に記載のとおり、５’－炭素など、上記ヌクレオチドの糖部分の他の部分でも生じ得る。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、当技術分野で公知のとおり、かつ本明細書に記載のとおり、１’－位にあるアデニン、グアニン、シトシン、チミン及びウラシル以外に１つまたは複数の修飾核酸塩基も含み得る。ある特定の実施形態では、上記修飾またはユニバーサル核酸塩基は、窒素塩基である。ある特定の実施形態では、上記修飾核酸塩基は、窒素原子を含まない。例えば、米国特許出願公開第２００８０２７４４６２号を参照されたい。ある特定の実施形態では、上記修飾ヌクレオチドは、核酸塩基を含まない（非塩基性）。修飾核酸塩基の典型的な例は、５’－メチルシトシンである。
天然に生じるＲＮＡ及びＤＮＡのヌクレオチド間結合は、３’－と５’－とのホスホジエステル結合である。修飾ホスホジエステル結合は、当技術分野で公知のとおり、かつ本明細書に記載のとおり、リン原子を含有するヌクレオチド間結合及びリン原子を含有しないヌクレオチド間結合を含む、天然に存在しないヌクレオチド間結合基を含む。典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、本明細書に記載のとおり、１つまたは複数のリン含有ヌクレオチド間結合基を含む。他の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチド間結合基の１つまたは複数は、本明細書に記載のとおり、非リン含有結合である。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、１つまたは複数のリン含有ヌクレオチド間結合基及び１つまたは複数の非リン含有ヌクレオチド間結合基を含む。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、少なくとも１個のホスホロチオアートヌクレオチド間結合基を含有する。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、１０個未満、例えば、５個未満のホスホロチオアートヌクレオチド間結合基を含有する。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、４個のホスホロチオアートヌクレオチド間結合基を含有する。
上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端は、ヒドロキシルまたはリン酸基などの天然の置換基を含み得る。ある特定の実施形態では、ヒドロキシル基は、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端に結合している。ある特定の実施形態では、リン酸基は、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端に結合している。典型的には、ホスファートは、オリゴヌクレオチド合成の前に、モノマーに添加される。他の実施形態では、５’－リン酸化は、核酸インヒビター分子をサイトゾルに導入した後に、例えば、サイトゾルＣｌｐ１キナーゼにより天然に達成される。一部の実施形態では、上記５’末端ホスファートは、リン酸基、例えば、５’－モノホスファート［（ＨＯ）2（Ｏ）Ｐ－Ｏ－５’］、５’－ジホスファート［（ＨＯ）2（Ｏ）Ｐ－Ｏ－Ｐ（ＨＯ）（Ｏ）－Ｏ－５’］または５’－トリホスファート［（ＨＯ）2（Ｏ）Ｐ－Ｏ－（ＨＯ）（Ｏ）Ｐ－Ｏ－Ｐ（ＨＯ）（Ｏ）－０－５’］である。
上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端も、修飾することができる。例えば、一部の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端は、ホスホラミダート［（ΗΟ）2（Ｏ）Ρ－ΝΗ－５’，（ΗΟ）（ΝΗ2）（Ｏ）Ρ－Ｏ－５’］に結合している。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端は、リン酸模倣体に結合している。適切なリン酸模倣体には、５’－ホスホナート、例えば、５’－メチレンホスホナート（５’－ＭＰ）、５’－（Ｅ）－ビニルホスホナート（５’－ＶＰ）が含まれる。Ｌｉｍａ ｅｔ ａｌ．，Ｃｅｌｌ，２０１２，１５０－８８３－９４；ＷＯ２０１４／１３０６０７。他の適切なリン酸模倣体には、その全体が参照により本明細書に援用される国際公開ＷＯ２０１８／０４５３１７に記載のとおり、オリゴヌクレオチドの５’末端ヌクレオチドの糖部分（例えば、リボースまたはデオキシリボースまたはその類似体）の４’－炭素に結合している４－リン酸類似体が含まれる。例えば、一部の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端は、オキシメチルホスホナートに結合しており、その際、オキシメチル基の酸素原子は、糖部分またはその類似体の４’－炭素に結合している。他の実施形態では、リン酸類似体は、チオメチルホスホナートまたはアミノメチルホスホナートであり、その際、チオメチル基の硫黄原子またはアミノメチル基の窒素原子は、糖部分またはその類似体の４’－炭素に結合している。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、１つまたは複数のデオキシリボヌクレオチドを含む。典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、５つ未満のデオキシリボヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、１つまたは複数のリボヌクレオチドを含む。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチドのすべては、リボヌクレオチドである。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のとおり、糖部分を含む上記二本鎖核酸インヒビター分子のステム（第２の二本鎖またはＤ２）以外の１つまたは複数のヌクレオチドは、これに限定されないが、二環式または三環式ヌクレオチド中に存在する修飾環構造を含む修飾環構造及びアンロック核酸（「ＵＮＡ」）を有する（例えば、Ｓｎｅａｄ ｅｔ ａｌ．（２０１３），Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｈｅｒａｐｙ－Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ、２，ｅ１０３（ｄｏｉ：１０．１０３８／ｍｔｎａ．２０１３．３６）を参照されたい）。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子の１つまたは２つのヌクレオチドは、グルタチオン感受性部分で可逆的に修飾されている。典型的には、上記グルタチオン感受性部分は、上記糖部分の２’－炭素に位置しており、かつスルホニル基を含む。ある特定の実施形態では、その全体が参照により本明細書に援用される国際公開ＷＯ２０１８／０４５３１７に記載のとおり、上記グルタチオン感受性部分は、ホスホラミダイトオリゴヌクレオチド合成方法と適合性である。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子の２つよりも多いヌクレオチドが、グルタチオン感受性部分で可逆的に修飾されている。ある特定の実施形態では、大部分のヌクレオチドが、グルタチオン感受性部分で可逆的に修飾されている。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチドのすべて、または実質的にすべてが、グルタチオン感受性部分で可逆的に修飾されている。
上記少なくとも１つのグルタチオン感受性部分は典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス及び／またはアンチセンス鎖の５’末端または３’末端ヌクレオチドに位置している。しかしながら、上記少なくとも１つのグルタチオン感受性部分は、上記二本鎖核酸インヒビター分子中の目的のいずれのヌクレオチドにも位置していてよい。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は完全に修飾されており、その際、上記センス鎖及びアンチセンス鎖のすべてのヌクレオチドが修飾されており；典型的には、すべてのヌクレオチドが、糖部分の２’－位において修飾されている。ある特定の実施形態では、上記完全修飾核酸インヒビター分子は、可逆的修飾を含まない。一部の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のセンス鎖の少なくとも１つ、例えば、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、または３６のヌクレオチドが修飾されている。一部の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のアンチセンス鎖の少なくとも１つ、例えば、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、または２４のヌクレオチドが修飾されている。
ある特定の実施形態では、上記完全修飾核酸インヒビター分子は、１つまたは複数の可逆的なグルタチオン感受性部分で修飾されている。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチドの実質的にすべてが修飾されている。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチドの半分よりも多くが、可逆的修飾以外の化学修飾で修飾されている。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子のヌクレオチドの半分未満が、可逆的修飾以外の化学修飾で修飾されている。修飾は、上記核酸インヒビター分子上の基で生じ得るか、または異なる修飾ヌクレオチドが散在し得る。
上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、１つから全部のヌクレオチドが２’－炭素において修飾されている。ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、２’－Ｆ、２’－ＯＭｅ、及び／または２’－ＭＯＥで部分的に、または完全に修飾されている。上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、１つから全部のリン原子が修飾されており、かつ１つから全部のヌクレオチドが糖部分の２’－炭素において修飾されている。
上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記センス及びアンチセンス鎖のすべてのヌクレオチドは、糖部分の２’－炭素において修飾されている。上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記センス及びアンチセンス鎖のすべてのヌクレオチドは、上記センス鎖の第２の領域（Ｒ２）中のヌクレオチドを除いて、糖部分の２’－炭素において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅで修飾されている。上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記センス及びアンチセンス鎖のすべてのヌクレオチドは、ステム（第２の二本鎖またはＤ２）中のＴm－上昇ヌクレオチドを除いて、糖部分の２’－炭素において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅで修飾されている。上記二本鎖核酸インヒビター分子のある特定の実施形態では、上記センス及びアンチセンス鎖のすべてのヌクレオチドは、ステム（第２の二本鎖またはＤ２）中のＴm－上昇ヌクレオチド及びリガンド部分、例えば、ＧａｌＮＡｃにコンジュゲートしているトリループ中のヌクレオチドを除いて、糖部分の２’－炭素において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅで修飾されている。
標的遺伝子発現を減少させる方法
本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、目的の任意の標的遺伝子の標的ｍＲＮＡ発現を減少させる方法において使用することができる。典型的には、ｍＲＮＡ発現を減少させる方法は、試料またはそれを必要とする対象に、本明細書に記載のとおりの二本鎖核酸インヒビター分子を、標的遺伝子のｍＲＮＡ発現を減少させるために十分な量で投与することを含む。上記方法は、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｉｎ ｖｉｖｏで実施することができる。
標的ＲＮＡのレベルまたは活性は、当技術分野で現在公知であるか、または後に開発される適切な方法により決定することができる。標的ＲＮＡ及び／または標的遺伝子の「発現」を測定するために使用される方法は、標的遺伝子及びそのコードされるＲＮＡの性質に依存し得ることは分かり得る。例えば、上記標的ＲＮＡ配列がタンパク質をコードする場合、「発現」という用語は、標的遺伝子（ゲノム由来または外因性由来のいずれか）に由来するタンパク質または標的ＲＮＡ／転写物を指し得る。そのような場合、標的ＲＮＡの発現は、標的ＲＮＡ／転写物の量を直接的に測定することにより、または標的ＲＮＡ／転写物によりコードされるタンパク質の量を測定することにより決定することができる。タンパク質は、タンパク質アッセイで、例えば、染色もしくは免疫ブロット法により、または、そのタンパク質が測定され得る反応を触媒する場合には、反応速度を測定することにより測定することができる。そのような方法はすべて、当技術分野で公知であり、かつ使用することができる。標的ＲＮＡレベルを測定すべき場合には、ＲＮＡレベルを検出するために当技術分野において承認されている方法を使用することができる（例えば、ＲＴ－ＰＣＲ、ノーザンブロット法など）。上記の測定を、細胞、細胞抽出物、組織、組織抽出物または別の適切な原料物質で行うことができる。
医薬組成物
本開示は、治療有効量の、本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子と、薬学的に許容される添加剤とを含む医薬組成物を提供する。
これらの医薬組成物を、慣例の減菌技術で滅菌してもよいし、または滅菌濾過してもよい。得られた水溶液を、そのまま使用するために包装するか、または凍結乾燥することができ、その際、凍結乾燥製剤は、投与前に滅菌水性添加剤と組み合わせる。製剤のｐＨは典型的には、３～１１、より好ましくは５～９または６～８、最も好ましくは７～８、例えば、７～７．５であろう。
本開示の医薬組成物は、治療的使用に適用される。したがって、本開示の一態様は、これに限定されないが、疾患または状態に罹患したヒトが含まれる対象を、上記対象に治療有効量の本開示の医薬組成物を投与することにより処置するために使用することができる医薬組成物を提供する。ある特定の実施形態では、上記疾患または状態は、本明細書に記載のとおりのがんである。
ある特定の実施形態では、本開示は、治療有効量の、本明細書に記載のとおりの医薬組成物を、それを必要とする対象を処置するための医薬品の製造のために使用することを特徴とする。ある特定の実施形態では、上記対象は、本明細書に記載のとおりのがんを有する。
薬学的に許容される添加剤
本開示において有用な薬学的に許容される添加剤は典型的には、従来のものである。Ｅ．Ｗ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｅａｓｔｏｎ，ＰＡ，１５th Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９７５）によるＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓは、１つまたは複数の治療用組成物の医薬送達に適した組成物及び製剤を記載している。薬学的に許容される添加剤としての役割を果たし得る材料のいくつかの例には、糖、例えば、ラクトース、グルコース及びスクロース；デンプン、例えば、トウモロコシデンプン及びジャガイモデンプン；セルロース及びその誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース及び酢酸セルロース；麦芽；ゼラチン；添加剤、例えば、カカオ脂及び坐剤用ワックス；油、例えば、ラッカセイ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリブ油、トウモロコシ油及びダイズ油；緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム；（等張食塩水、リンゲル液）；エチルアルコール；ｐＨ緩衝液；ポリオール、例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど；ならびに医薬製剤で使用される他の非毒性適合性物質が含まれる。
剤形
上記医薬組成物を、普通の実施に従って選択され得る任意の意図された投与経路用の従来の添加剤と共に製剤化することができる。
一実施形態では、上記医薬組成物は、本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子を含有し、かつ例えば、皮下、筋肉内、静脈内または硬膜外注射による非経口投与に適している。典型的には、本開示の医薬組成物を、非経口投与のための液体形態で製剤化する。
非経口投与に適した剤形は典型的には、例として、滅菌水溶液、生理食塩水、低分子量アルコール、例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、ゼラチン、脂肪酸エステル、例えば、オレイン酸エチルなどを含む非経口投与に適した１種または複数のビヒクルを含む。上記非経口製剤は、糖、アルコール、抗酸化剤、緩衝剤、静菌薬、上記製剤を意図されているレシピエントの血液と等張にする溶質、または懸濁剤もしくは増粘剤を含有し得る。適切な流動性は、例えば、界面活性剤の使用により維持することができる。上記二本鎖核酸インヒビターを含有する液体製剤を凍結乾燥し、滅菌注射用液剤で再構成する後の使用のために貯蔵することができる。
上記医薬組成物はまた、周知の技術を使用して、局所または経皮投与、直腸もしくは膣内投与、眼内投与、経鼻投与、頬側投与、または舌下投与を含む他の投与経路のために製剤化することができる。
送達剤
本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、例えば、リポソーム及び脂質、例えば、米国特許第６，８１５，４３２号、同第６，５８６，４１０号、同第６，８５８，２２５号、同第７，８１１，６０２号、同第７，２４４，４４８号及び同第８，１５８，６０１に開示のもの；ポリマー材料、例えば、米国特許第６，８３５，３９３号、同第７，３７４，７７８号、同第７，７３７，１０８号、同第７，７１８，１９３号、同第８，１３７，６９５号及び米国特許出願公開第２０１１／０１４３４３４号、同第２０１１／０１２９９２１号、同第２０１１／０１２３６３６号、同第２０１１／０１４３４３５号、同第２０１１／０１４２９５１号、同第２０１２／００２１５１４号、同第２０１１／０２８１９３４号、同第２０１１／０２８６９５７号及び同第２００８／０１５２６６１号に開示のもの；カプシド、カプソイド、または、摂取、分布もしくは吸収を助ける受容体標的分子を含む他の分子、分子構造または化合物の混合物に混合する、封入する、コンジュゲートさせる、または別段に会合させることができる。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子を、脂質ナノ粒子（ＬＮＰ）に製剤化する。脂質－核酸ナノ粒子は典型的には、脂質を核酸と共に混合すると自然に生じて複合体を形成する。所望の粒径分布に応じて、得られたナノ粒子混合物を、任意選択で、例えば、サーモバレル押し出し機、例えば、ＬＩＰＥＸ（登録商標）押し出し機（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｌｉｐｉｄｓ，Ｉｎｃ）を用いてポリカーボネート膜（例えば、カットオフ１００ｎｍ）を通して押し出すことができる。治療的使用のための脂質ナノ粒子を調製するため、上記ナノ粒子を形成するために使用した溶媒（例えば、エタノール）を除去すること及び／または緩衝液を交換することが望ましい場合があり、これは、例えば、透析または接線流濾過により達成することができる。核酸干渉分子を含む脂質ナノ粒子を製造する方法は、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０３７４８４２号及び同第２０１４／０１０７１７８号に開示のとおり、当技術分野で公知である。
ある特定の実施形態では、上記ＬＮＰは、カチオン性リポソーム及びペグ化脂質を含むコア脂質成分を含む。上記ＬＮＰは、さらに、１つまたは複数のエンベロープ脂質、例えば、カチオン性脂質、構造もしくは中性脂質、ステロール、ペグ化脂質、またはそれらの混合物を含み得る。
ＬＮＰで使用するカチオン性脂質は、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０３７４８４２号及び同第２０１４／０１０７１７８号に論述されているとおり、当技術分野で公知である。典型的には、上記カチオン性脂質は、生理学的ｐＨで正味の正電荷を有する脂質である。ある特定の実施形態では、上記カチオン性リポソームは、ＤＯＤＭＡ、ＤＯＴＭＡ、ＤＬ－０４８、またはＤＬ－１０３である。ある特定の実施形態では、上記構造または中性脂質は、ＤＳＰＣ、ＤＰＰＣまたはＤＯＰＣである。ある特定の実施形態では、上記ステロールはコレステロールである。ある特定の実施形態では、上記ペグ化脂質は、ＤＭＰＥ－ＰＥＧ、ＤＳＰＥ－ＰＥＧ、ＤＳＧ－ＰＥＧ、ＤＭＰＥ－ＰＥＧ２Ｋ、ＤＳＰＥ－ＰＥＧ２Ｋ、ＤＳＧ－ＰＥＧ２Ｋ、またはＤＳＧ－ｍＰＥＧである。一実施形態では、上記カチオン性脂質はＤＬ－０４８であり、上記ペグ化脂質はＤＳＧ－ｍＰＥＧであり、上記１つまたは複数のエンベロープ脂質は、ＤＬ－１０３、ＤＳＰＣ、コレステロール、及びＤＳＰＥ－ｍＰＥＧである。例えば、上記二本鎖核酸インヒビター分子を製剤化するために使用することができるＬＮＰの１つの非限定的実施形態を示す図８を参照されたい。
ある特定の実施形態では、上記トリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子は、上記オリゴヌクレオチドの送達を目的の組織へと向けるリガンドに共有結合でコンジュゲートされる。多くのそのようなリガンドが探索されている。例えば、Ｗｉｎｋｌｅｒ，Ｔｈｅｒ．Ｄｅｌｉｖ．４（７）：７９１－８０９（２０１３）を参照されたい。例えば、上記二本鎖核酸インヒビター分子を１つまたは複数の糖リガンド部分（例えば、Ｎ－アセチルガラクトサミン（ＧａｌＮＡｃ））にコンジュゲートし、上記オリゴヌクレオチドの取り込みを肝臓に向けることができる。例えば、米国特許第５，９９４，５１７号；米国特許第５，５７４，１４２号；ＷＯ２０１６／１００４０１を参照されたい。ある特定の実施形態では、上記１種または複数のリガンドを、上記二本鎖核酸インヒビター分子のトリループ中の１つまたは複数のヌクレオチドにコンジュゲートする。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子は、上記トリループにおいて２つまたは３つの糖リガンド部分にコンジュゲートしている。一実施形態では、上記トリループ中のヌクレオチドのうちの２つが、糖リガンド部分にコンジュゲートしている。別の実施形態では、上記トリループ中のヌクレオチドのうちの３つが、糖リガンド部分にコンジュゲートしている。ある特定の実施形態では、上記糖リガンド部分は、ＧａｌＮＡｃである。一実施形態では、上記糖リガンド部分は、ＧａｌＮＡｃであり、かつ上記トリループ中のヌクレオチドのうちの２つにコンジュゲートしている。一実施形態では、ＧａｌＮＡｃは、上記ＧＡＡトリループのＡＡヌクレオチドにコンジュゲートしている。使用することができる他のリガンドには、これに限定されないが、マンノース－６－ホスファート、コレステロール、ホラート、トランスフェリン、及びガラクトースが含まれる（他の具体的な例示的なリガンドについては、例えば、ＷＯ２０１２／０８９３５２を参照されたい）。
上記リガンドは、上記オリゴヌクレオチドの送達を目的の組織に向けることができる限り、ヌクレオチドの任意の部分にコンジュゲートしていてよい。ある特定の実施形態では、上記リガンド（例えば、ＧａｌＮＡｃ）は、上記糖部分の２’－位で、ヌクレオチドにコンジュゲートしている。
投与／処置方法
一実施形態は、障害を処置する方法であって、対象に、治療有効量の本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子を含む医薬組成物を投与することを含む上記方法を対象とする。
ある特定の実施形態では、本明細書に開示の医薬組成物は、増殖性、炎症性、自己免疫性の神経、眼、呼吸、代謝、皮膚、聴覚、肝臓、腎臓疾患、または感染症に関連する症状を処置または予防するために有用であり得る。一実施形態は、増殖性、炎症性、自己免疫性の神経、眼、呼吸、代謝、皮膚、聴覚、肝臓、腎臓疾患、または感染症を処置する方法であって、対象に、治療有効量の本明細書に記載のとおりの二本鎖核酸インヒビター分子を含む医薬組成物を投与することを含む上記方法を対象とする。
ある特定の実施形態では、上記障害は、希少疾患、慢性肝疾患、慢性腎疾患、心臓血管疾患またはウイルス性感染症である。ある特定の実施形態では、上記障害は、原発性高シュウ酸尿症（ＰＨ１、ＰＨ２、またはＰＨ３）または特発性高シュウ酸尿症を含む高シュウ酸尿症である。ある特定の実施形態では、上記障害は、慢性腎臓障害（ＣＫＤ）である。ある特定の実施形態では、上記障害は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ欠損症である。ある特定の実施形態では、上記障害は、アルファ－１抗トリプシン（Ａ１ＡＴ）不全症である。
ある特定の実施形態では、上記障害は、がんである。そのようながんの非限定的例には、胆管癌、膀胱癌、移行上皮癌、尿路上皮癌、脳癌、神経膠腫、神経膠星状細胞腫、乳癌、化生性癌、子宮頸癌、子宮頸部扁平上皮癌、直腸癌、結腸直腸癌、結腸癌、遺伝性非ポリポーシス大腸癌、結腸直腸腺癌、消化管間質腫瘍（ＧＩＳＴ）、子宮内膜癌、子宮内膜間質肉腫、食道癌、食道扁平上皮癌、食道腺癌、眼内黒色腫、ブドウ膜黒色腫、胆嚢癌、胆嚢腺癌、腎細胞癌、明細胞腎細胞癌、移行上皮癌、尿路上皮癌、ウィルムス腫瘍、白血病、急性リンパ性白血病（ＡＬＬ）、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）、慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）、慢性骨髄単球性白血病（ＣＭＭＬ）、肝臓癌、肝臓癌腫、肝細胞癌（ｈｅｐａｔｏｍａ）、肝細胞癌腫（ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｒｃｉｎｏｍａ）、胆管癌、肝芽腫、肺癌、非小細胞肺癌（ＮＳＣＬＣ）、中皮腫、Ｂ細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫、びまん性大Ｂ細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、Ｔ細胞リンパ腫、非ホジキンリンパ腫、前駆Ｔ細胞リンパ芽球性リンパ腫／白血病、末梢Ｔ細胞リンパ腫、多発性骨髄腫、上咽頭癌（ＮＰＣ）、神経芽細胞腫、口腔咽頭癌、口腔扁平上皮癌、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、膵管腺癌、偽乳頭状腫瘍、腺房細胞癌が含まれる。前立腺癌、前立腺腺癌、皮膚癌、黒色腫、悪性黒色腫、皮膚黒色腫、小腸癌、胃癌（ｓｔｏｍａｃｈ ｃａｎｃｅｒ）、胃癌腫（ｇａｓｔｒｉｃ ｃａｒｃｉｎｏｍａ）、消化管間質腫瘍（ＧＩＳＴ）、子宮癌、または子宮肉腫。典型的には、本開示は、治療有効量の本明細書に記載のとおりの医薬組成物を投与することにより、肝臓癌、肝臓癌腫、肝細胞癌（ｈｅｐａｔｏｍａ）、肝細胞癌腫（ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｒｃｉｎｏｍａ）、胆管癌及び肝芽腫を処置する方法を特徴とする。
一部の実施形態では、本開示は、対象において標的遺伝子の発現を減少させるための方法であって、それを必要とする対象に、医薬組成物を、上記標的遺伝子の発現を減少させるために十分な量で投与することを含み、その際、上記医薬組成物が、本明細書に記載のとおりのトリループ含有二本鎖核酸インヒビター分子と、同じく本明細書に記載のとおりの薬学的に許容される添加剤とを含む上記方法を提供する。
上記標的遺伝子は、任意の哺乳類からの標的遺伝子、例えば、ヒト標的遺伝子であり得る。任意の標的遺伝子を、本方法に従ってサイレンシングすることができる。ある特定の実施形態では、例えば、ＡＧＸＴ、ＧＲＨＰＲ、ＨＯＧＡ１、ＨＡＯ１、ＳＥＲＰＩＮＡ１、またはＬＤＨＡを含む、上記標的遺伝子は、慢性肝疾患または慢性腎臓疾患と関連する。ある特定の実施形態では、例えば、ＨＢＶ遺伝子またはＨＣＶ遺伝子を含む、上記標的遺伝子は、ウイルス性感染症と関連する。ある特定の実施形態では、例えば、ＡＰＯＣ３またはＰＣＳＫ９を含む、上記標的遺伝子は、心臓血管疾患と関連する。ある特定の実施形態では、例えば、ＡＬＤＨ２を含む、上記標的遺伝子は、アルコール代謝及び肝臓機能と関連する。
他の例示的な標的遺伝子には、これに限定されないが、ＫＲＡＳ、ＶＩＩ因子、Ｅｇ５、ＰＣＳＫ９、ＴＰＸ２、ａｐｏＢ、ＳＡＡ１、ＴＴＲ、ＰＤＧＦベータ遺伝子、Ｅｒｂ－Ｂ遺伝子、Ｓｒｃ遺伝子、ＣＲＫ遺伝子、ＧＲＢ２遺伝子、ＲＡＳ遺伝子、ＭＥＫＫ遺伝子、ＪＮＫ遺伝子、ＲＡＦ遺伝子、Ｅｒｋ１／２遺伝子、ＰＣＮＡ（ｐ２１）遺伝子、ＭＹＢ遺伝子、ＪＵＮ遺伝子、ＦＯＳ遺伝子、ＢＣＬ－２遺伝子、サイクリンＤ遺伝子、ＶＥＧＦ遺伝子、ＥＧＦＲ遺伝子、サイクリンＡ遺伝子、サイクリンＥ遺伝子、ＷＮＴ－１遺伝子、ベータ－カテニン遺伝子、ｃ－ＭＥＴ遺伝子、ＰＫＣ遺伝子、ＮＦＫＢ遺伝子、ＳＴＡＴ３遺伝子、サバイビン遺伝子、Ｈｅｒ２／Ｎｅｕ遺伝子、トポイソメラーゼＩ遺伝子、トポイソメラーゼＩＩアルファ遺伝子、ｐ７３遺伝子、ｐ２１（ＷＡＦ１／ＣＩＰ１）遺伝子、ｐ２７（ＫＩＰ１）遺伝子、ＰＰＭ１Ｄ遺伝子、ＲＡＳ遺伝子、カベオリンＩ遺伝子、ＭＩＢ Ｉ遺伝子、ＭＴＡＩ遺伝子、Ｍ６８遺伝子、腫瘍抑制因子遺伝子の変異、ｐ５３腫瘍抑制因子遺伝子、及びそれらの組合せが含まれる。
投薬及びスケジュール
典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子を、非経口投与する（例えば、静脈内、筋肉内、または皮下投与を介して）。他の実施形態では、上記医薬組成物を、局所投与または全身投与により送達する。しかしながら、本明細書に開示の医薬組成物を、例えば、頬側、舌下、直腸、膣、尿道内、局所、眼内、鼻腔内、及び／または耳内を含む当技術分野で公知の任意の方法により投与することもでき、その投与は、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、水性懸濁剤、ゲル剤、噴霧剤、坐剤、軟膏剤（ｓａｌｖｅｓ）、軟膏剤（ｏｉｎｔｍｅｎｔｓ）などを含み得る。
ある特定の実施形態では、上記二本鎖核酸インヒビター分子を、１日にレシピエントの体重１キログラム当たり２０マイクログラム～１０ミリグラム、１キログラム当たり１００マイクログラム～５ミリグラム、１キログラム当たり０．１ミリグラム～５．０ミリグラム、１キログラム当たり０．２５ミリグラム～５．０ミリグラム、または１キログラム当たり０．２ミリグラム～３．０ミリグラムの投薬量で投与する。典型的には、上記二本鎖核酸インヒビター分子を、１日にレシピエントの体重１キログラム当たり約０．２５ミリグラム～２．０ミリグラム、例えば、１日にレシピエントの体重１キログラム当たり０．３ミリグラム、１日にレシピエントの体重１キログラム当たり０．５ミリグラム、または１日にレシピエントの体重１キログラム当たり１ミリグラムの投薬量で投与する。
本開示の医薬組成物は、毎日、または断続的に投与することができる。例えば、上記二本鎖核酸インヒビター分子の断続的投与を、週に１～６日、月に１～６日、週１回、隔週１回、１か月に１回、２カ月ごとに１回、３カ月ごとに１回、または年に１回もしくは２回投与することができるか、または複数年、月、週、または１日用量に分割することができる。一部の実施形態では、断続的投薬は、初回の二本鎖核酸インヒビター分子投与、続く、最大１週間、最大１ヶ月、最大２ヶ月、最大３ヶ月または最大６ヶ月以上にわたる投与のない休息期間の周期での投与を意味し得るか、または１日おき、１週間おき、１ヶ月おき、または１年おきでの投与を意味し得る。
上記二本鎖核酸インヒビター分子の治療有効量は、投与経路及び患者の身体的特徴、例えば、対象の体格及び体重、疾患の進行または侵入の程度、対象の年齢、健康状態、及び性別に依存し得、かつこれら及び他の要因に応じて、必要な場合には調節することができる。
実施例１：トリループ及びテトラループを含有する二本鎖核酸インヒビター分子のｉｎ ｖｉｖｏ用量応答
様々なステム長さに加えて、テトラループ及びトリループを含有する二本鎖核酸インヒビター分子を用量反応研究において評価した。雌のＣＤ－１マウスを研究群に分け、その群に割り当てられた試験核酸インヒビター分子を投与した。４匹の雌のＣＤ－１マウスにそれぞれ、５種の試験核酸インヒビター分子のそれぞれを０．１ｍｇ／ｋｇ、０．２ｍｇ／ｋｇ、０．４ｍｇ／ｋｇ、０．８ｍｇ／ｋｇ、１．６ｍｇ／ｋｇ、及び３．２ｍｇ／ｋｇで投与した。加えて、４匹の対照ＣＤ－１マウスにプラセボ（ＰＢＳ）を投与したので、総試料サイズはマウス１２４匹であった。投与は皮下及び単回用量であり、投与４日後にマウスを屠殺した。薬力学研究を行い、かつ肝臓試料をＲＴ－ｑＰＣＲのために採取した。組織試料をＱＩＡｚｏｌ（登録商標）Ｌｙｓｉｓ試薬中で、ＴｉｓｓｕｅＬｙｓｅｒ ＩＩ（Ｑｉａｇｅｎ、Ｖａｌｅｎｃｉａ、ＣＡ）を使用して均質化した。次いで、ＲＮＡを、製造者指示書（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）に従ってＭａｇＭＡＸ技術を使用して精製した。高容量ｃＤＮＡ逆転写キット（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）を使用して、ｃＤＮＡを調製した。標的配列のためのプライマーをＰＣＲのために、ＣＦＸ３８４ Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ ＰＣＲ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｂｉｏ－Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）で使用した。
実施例１において使用された５種の試験核酸インヒビター分子（コンストラクト１～５）は図２Ａ～Ｅに示されている。ＧａｌＮＡｃ及び二環式ヌクレオチドにコンジュゲートしているループ中のヌクレオチドを除いて、試験核酸インヒビター分子中の他のすべてのヌクレオチドは、糖部分の２’－位において、２’－Ｆまたは２’－ＯＭｅのいずれかで修飾されている。上記試験核酸インヒビター分子は、次の点において異なった：ループ部分の長さ（テトラループ対トリループ）；ステム部分の長さ（６塩基対対３塩基対）；二環式ヌクレオチドの存在または非存在；及びループ中のＧａｌＮＡｃの数（２対３）。図２Ａ～Ｅ中の核酸インヒビター分子を、次の表にまとめる：
表１：図１中の試験核酸インヒビター
Figure 2022521877000030
長ステム（６塩基対）テトラループコンストラクト１及び２は同一であり、唯一の差違は、ループ中のＧａｌＮＡｃの数（３対２）である。長ステムコンストラクト２は、長ステムコンストラクト３と同一であるが、ただし、コンストラクト２はテトラループを有する一方で、コンストラクト３はトリループを有する。長ステムコンストラクト３は、短ステム（３塩基対）コンストラクト４と同一であるが、ただし、コンストラクト３は、６塩基対のステム二本鎖を有し、二環式ヌクレオチドを有さない一方で、コンストラクト４は、３塩基対のステム二本鎖を有し、ステム二本鎖中のヌクレオチドのすべてが二環式ヌクレオチドである。短ステムコンストラクト４及び５は、同一であり、唯一の差違は、コンストラクト４のステムには６つのＢＮＡNC［ＮＭｅ］が存在し、かつコンストラクト５のステムには６つのＬＮＡ二環式ヌクレオチドが存在することである。コンストラクト４中で使用される二環式ヌクレオチドはＢＮＡNC［ＮＭｅ］であり、その際、二環式ヌクレオチドの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋は、４’－ＣＨ2－Ｎ（ＣＨ3）－Ｏ－２’である。コンストラクト５で使用される二環式ヌクレオチドはＬＮＡであり、その際、二環式ヌクレオチドの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋は、４’－（ＣＨ2）－Ｏ－２’である。
非線形回帰分析（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェア）を使用して、ｌｏｇ［ｍｇ／ｋｇ］に関してＰＢＳと比べて５０％パーセントの標的遺伝子残留に基づき、有効用量（ＥＤ50）曲線を計算した。テトラループ長ステム（６塩基対）核酸分子を、トリループの長ステム核酸分子と比較した。加えて、ＢＮＡNC［ＮＭｅ］を含有するトリループ短ステム（３塩基対）核酸インヒビター分子を、ＬＮＡを含有する対応するトリループ短ステム核酸分子と比較した。これらをまた、二環式ヌクレオチドを含まないトリループ及びテトラループ長ステム（ステム中に６塩基対）核酸分子と比較した。図３及び４において示されているとおり、２つまたは３つのいずれかのＧａｌＮＡｃを含む対応するテトラループ核酸分子（コンストラクト１及び２）と比較して、トリループ長ステム核酸インヒビター分子（コンストラクト３）及び短ステム中に二環式ヌクレオチドを含むトリループ短ステム核酸分子（コンストラクト４及び５）の両方が、同様の効力の標的遺伝子ノックダウンを示した。
実施例２：標的遺伝子ノックダウンについての、テトラループ及びトリループを含有する二本鎖核酸インヒビター分子のｉｎ ｖｉｖｏ効力
雌のＣＤ－１マウスを研究群に分け、その群に割り当てられた試験核酸インヒビター分子を投与した。実施例２で使用された試験核酸インヒビター分子（コンストラクト６～１３）は、図６Ａ～Ｈに示されている。コンストラクト１（図２Ａを参照されたい）も使用した。ＧａｌＮＡｃ及び二環式ヌクレオチドにコンジュゲートしているループ中のヌクレオチドを除いて、試験核酸インヒビター分子中の他のすべてのヌクレオチドは、糖部分の２’－位において、２’－ＯＭｅまたは２’－Ｆのいずれかで修飾されている。上記試験核酸インヒビター分子は、次の点において異なった：ループ部分の長さ（テトラループ対トリループ）；ステム部分の長さ（６塩基対、３塩基対、２塩基対、及び１塩基対）；及び二環式ヌクレオチドの存在または非存在。図６Ａ～Ｈ中の核酸インヒビター分子を次の表にまとめる：
表２：図６中の試験核酸インヒビター
Figure 2022521877000031
長ステム（６塩基対）コンストラクト６及び７は同一であり、唯一の差違は、ループ中のヌクレオチドの数（テトラループ対トリループ）である。コンストラクト１はコンストラクト６と同一であるが、ただし、コンストラクト１は、テトラループにコンジュゲートしている３つのＧａｌＮＡｃを含有する一方で、コンストラクト６は、テトラループにコンジュゲートしている２つのＧａｌＮＡｃを含有する。コンストラクト８（３塩基対ステム）は、コンストラクト９と同一であるが（３塩基対ステム）、ただし、コンストラクト８はテトラループを有する一方で、コンストラクト９はトリループを有する。コンストラクト１０及び１１（２塩基対ステム）は同一であり、唯一の差違は、コンストラクト１０がテトラループを有する一方で、コンストラクト１１がトリループを有することである。コンストラクト１２及び１３（１塩基対ステム）は同一であり、唯一の差違は、コンストラクト１２がテトラループを有する一方で、コンストラクト１３がトリループを有することである。コンストラクト８～１３で使用される二環式ヌクレオチドは、ＢＮＡNC［ＮＭｅ］である。
動物に、単回０．５ｍｇ／ｋｇ用量の、割り当てられた試験核酸インヒビター分子を皮下投与し、マウスを投与４日後に屠殺した。肝臓組織を、２つの４ｍｍパンチの生検を採取することにより収集し、これを、後のｍＲＮＡ分析のために、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ（商標）ＲＮＡｌａｔｅｒ（商標）溶液（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）中で貯蔵した。組織試料を、ＱＩＡｚｏｌ（登録商標）Ｌｙｓｉｓ試薬中で、ＴｉｓｓｕｅＬｙｓｅｒ ＩＩ（Ｑｉａｇｅｎ，Ｖａｌｅｎｃｉａ，ＣＡ）を使用して均質化した。次いで、ＲＮＡを、製造者指示書（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）に従ってＭａｇＭＡＸ技術を使用して精製した。高容量ｃＤＮＡ逆転写キット（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）を使用して、ｃＤＮＡを調製した。標的配列のためのプライマーをＰＣＲのために、ＣＦＸ３８４ Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ ＰＣＲ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｂｉｏ－Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）で使用した。
トリループ試験核酸インヒビター分子（コンストラクト７、９、１１、及び１３）を、試験核酸分子の対応するテトラループバージョン（それぞれコンストラクト１、６、８、１０、及び１２）と比較した。図７で実証されているとおり、トリループを含有する試験核酸インヒビター分子は、６塩基対、３塩基対、及び２塩基対コンストラクトについて、対応するテトラループ試験核酸分子と比較して、標的遺伝子ｍＲＮＡの同様のノックダウンを示した。２つのＧａｌＮＡｃにコンジュゲートしているトリループを含有し、かつステム中に２つの塩基対を有するコンストラクト１１は、３つのＧａｌＮＡｃにコンジュゲートしているトリループを含有し、かつステム中に６つの塩基対を有するコンストラクト１よりも高い効力を有した。トリループをステム中の１塩基対と共に含むコンストラクト１３は、標的遺伝子ｍＲＮＡのノックダウンを示さなかったが、テトラループ及びステム中の１塩基対を含むコンストラクト１２は、標的遺伝子ｍＲＮＡの実質的なノックダウンを示した。

Claims (29)

  1. 二本鎖核酸インヒビター分子であって、
    ２０～６５のヌクレオチドを含み、かつ第１の領域（Ｒ１）及び第２の領域（Ｒ２）を有するセンス鎖；
    １５～４０のヌクレオチドを含むアンチセンス鎖であって、前記センス鎖及びアンチセンス鎖が別々の鎖である前記アンチセンス鎖；及び
    前記センス鎖の第１の領域及び前記アンチセンス鎖により形成され、１５～４０塩基対の長さを有する第１の二本鎖（Ｄ１）
    を含み；
    その際、前記センス鎖の第２の領域が、第１のサブ領域（Ｓ１）と、第２のサブ領域（Ｓ２）と、前記第１及び第２の領域を結合するトリループ（ｔｒｉＬ）とを含み、前記第１及び第２の領域が、第２の二本鎖（Ｄ２）を形成している、前記二本鎖核酸インヒビター分子。
  2. 前記トリループが、ＧＡＡのヌクレオチド配列を有する、請求項１に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  3. 前記センス鎖が、２２～６５、２５～３９、または２７～３５のヌクレオチドを有する、請求項１または２に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  4. 前記アンチセンス鎖が、２０～２４または２０～２２のヌクレオチドを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  5. 前記トリループの５’末端に直接隣接しているヌクレオチドが、Ｃであり、前記トリループの３’末端に直接隣接しているヌクレオチドが、Ｇである、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  6. 前記アンチセンス鎖が、その３’末端に１～４のヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  7. 前記一本鎖オーバーハングが、２ヌクレオチド長さである、請求項６に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  8. 前記第１の二本鎖が、１８～３０、１８～２４、または２０～２２塩基対の長さを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  9. 前記第２の二本鎖が、２～６塩基対の長さを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  10. 前記第２の二本鎖が、少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、二環式ヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  11. 前記第２の二本鎖が、２または３塩基対の長さを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  12. 前記センス鎖の第１の領域が、２０ヌクレオチド長さであり、前記センス鎖の第２の領域が、７～１５ヌクレオチド長さであり；
    その際、前記センス鎖の第１の領域及び前記アンチセンス鎖により形成される第１の二本鎖が、２０塩基対の長さを有し；
    前記センス鎖の第２の領域の第１及び第２の核酸により形成される第２の二本鎖が、２～６塩基対の長さを有し；かつ
    前記アンチセンス鎖が、２２ヌクレオチド長さであり、かつその３’末端に２つのヌクレオチドの一本鎖オーバーハングを有する、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  13. 前記第２の二本鎖中の各ヌクレオチドがＴm－上昇ヌクレオチド、例えば、二環式ヌクレオチドである、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  14. 前記第２の二本鎖が６塩基対の長さを有する、請求項１３に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  15. 前記第２の二本鎖が、次のうちの１つまたは複数：
    Figure 2022521877000032

    Figure 2022521877000033

    Figure 2022521877000034

    ［式中、Ｂは、核酸塩基であり、Ｒ2は、ＨまたはＣＨ3であり、かつＷa及びＷbはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ヒドロキシル保護基、リン部分、または前記二環式ヌクレオチドを別のヌクレオチドに、もしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基であり、ここで、ＷaまたはＷbの少なくとも一方は、前記二環式ヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオチド間結合基である］
    から選択される二環式ヌクレオチドである少なくとも１つのＴm－上昇ヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  16. 前記第２の二本鎖が、フラノシルである第１の環、ならびに前記フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結して第２の環を形成する架橋を含む少なくとも１つの二環式ヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  17. 前記フラノシルの２’－炭素及び４’－炭素を連結する架橋が：
    ａ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（Ｒ）－２’及び４’－ＣＨ2－Ｎ（Ｒ）－Ｏ－２’（式中、Ｒは、Ｈ、Ｃ1～Ｃ12アルキル、または例えば、４’－ＣＨ2－ＮＨ－Ｏ－２’（ＢＮＡNCとしても公知）もしくは４’－ＣＨ2－Ｎ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ＢＮＡNC［ＮＭｅ］としても公知）を含む保護基である）；
    ｂ） ４’－ＣＨ2－２’；４’－（ＣＨ2）2－２’；４’－（ＣＨ2）3－２’；４’－（ＣＨ2）－Ｏ－２’（ＬＮＡとしても公知）；４’－（ＣＨ2）－Ｓ－２’；４’－（ＣＨ2）2－Ｏ－２’（ＥＮＡとしても公知）；４’－ＣＨ（ＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＥｔとしても公知）；及び４’－ＣＨ（ＣＨ2ＯＣＨ3）－Ｏ－２’（ｃＭＯＥとしても公知）、及びその類似体；
    ｃ） ４’－Ｃ（ＣＨ3）（ＣＨ3）－Ｏ－２’及びその類似体；
    ｄ） ４’－ＣＨ2－Ｎ（ＯＣＨ3）－２’及びその類似体；
    ｅ） ４’－ＣＨ2－Ｏ－Ｎ（ＣＨ3）－２’及びその類似体；
    ｆ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（Ｈ）（ＣＨ3）－２’及びその類似体；ならびに
    ｇ） ４’－ＣＨ2－Ｃ（＝ＣＨ2）－２’及びその類似体
    からなる群から選択される、請求項１６に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  18. 前記トリループが、少なくとも１つのリガンドコンジュゲートしたヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  19. 前記トリループが、少なくとも２つのリガンドコンジュゲートしたヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  20. 前記リガンドが、ＧａｌＮＡｃである、請求項１８または１９に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  21. 前記ＧａｌＮＡｃが、前記糖部分の２’－位で、前記ヌクレオチドにコンジュゲートしている、請求項２０に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  22. 前記センス鎖及び／または前記アンチセンス鎖の５’末端に５’－リン酸模倣体をさらに含む、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  23. 前記二本鎖核酸インヒビター分子が、脂質ナノ粒子を用いて製剤化されている、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  24. 前記脂質ナノ粒子が、コア脂質及びエンベロープ脂質を含み、その際、前記コア脂質が、第１のカチオン性脂質及び第１のペグ化脂質を含み、前記エンベロープ脂質が、第２のカチオン性脂質、中性脂質、ステロール、及び第２のペグ化脂質を含む、請求項２３に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  25. 前記第１のカチオン性脂質が、ＤＬ－０４８であり、前記第１のペグ化脂質が、ＤＳＧ－ｍＰＥＧであり、前記第２のカチオン性脂質が、ＤＬ－１０３であり、前記中性脂質が、ＤＳＰＣであり、前記ステロールが、コレステロールであり、かつ前記第２のペグ化脂質が、ＤＳＰＥ－ＭＰＥＧである、請求項２４に記載の二本鎖核酸インヒビター分子。
  26. 治療有効量の、先行請求項のいずれか１項に記載の二本鎖核酸インヒビター分子と、薬学的に許容される添加剤とを含む医薬組成物。
  27. 対象において標的遺伝子の発現を減少させるための方法であって、それを必要とする対象に、先行請求項のいずれかに記載の二本鎖核酸インヒビター分子または医薬組成物を、前記標的遺伝子の発現を減少させるために十分な量で投与することを含む、前記方法。
  28. 前記投与が、静脈内、筋肉内、または皮下投与を含む、請求項２７に記載の方法。
  29. 前記対象がヒトである、請求項２７または２８に記載の方法。
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