JP2022526267A - ｋｃｎｔ１発現を低減するための化合物及び方法 - Google Patents

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Abstract

細胞または対象中のＫＣＮＴ１のＲＮＡの量を低減し、場合によっては細胞または対象中のＫＣＮＴ１タンパク質の量を低減するための化合物、方法、及び医薬組成物が提供される。これらの化合物、方法、及び医薬組成物は、神経学的状態の少なくとも１つの症状または特徴を改善するのに有用である。このような症状や特徴には、発作、脳症、行動異常などが含まれる。これらの化合物、方法、及び医薬組成物から利益を得る神経学的状態の非限定的な例は、移動性焦点発作を伴う乳児期てんかん（ＥＩＭＦＳ）、常染色体優性夜間前頭葉てんかん（ＡＤＮＦＬＥ）、ウェスト症候群、及び大田原症候群である。【選択図】なし

Description

配列表
本出願は、電子フォーマットでの配列表とともに出願される。配列表は、２０２０年３月９日に作成された７１６ＫｂのサイズのＢＩＯＬ０３５８ＷＯＳＥＱ＿ＳＴ２５．ｔｘｔという名前のファイルとして提供される。配列表の電子フォーマットの情報は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
細胞または対象中のカリウムナトリウム活性化チャネルサブファミリーＴメンバー１（ＫＣＮＴ１）ＲＮＡの量を低減し、場合によっては細胞または対象中のＫＣＮＴ１タンパク質の量を低減するための化合物、方法、及び医薬組成物が提供される。そのような化合物、方法、及び医薬組成物は、神経学的状態の少なくとも１つの症状または特徴を改善するのに有用である。このような症状と特徴には、脳症、大脳皮質萎縮症、クローヌス、発作（てんかん）、及び攻撃性などの行動異常、緊張病、精神病、その他の知的障害が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に開示される化合物、方法、及び医薬組成物で治療できる神経学的状態の非限定的な例は、移動性焦点発作を伴う乳児期てんかん（ＥＩＭＦＳ）、常染色体優性夜間前頭葉てんかん（ＡＤＮＦＬＥ）、ならびにウェスト症候群及び大田原症候群を含む早期発症てんかん性脳症である。
てんかんは、脳活動の周期的な異常を特徴とする神経障害である。非限定的な例として、てんかんを患っている個人は、発作（手足の制御不能なけいれんまたはひきつり）、意識喪失、緊張病、錯乱、及び精神病などの異常な行動をしばしば示す。てんかん患者は、限局性発作または全身性発作を経験する可能性がある。部分発作は脳の特定の領域に影響を及ぼす。対照的に、全身性発作は脳の全ての領域に影響を及ぼす。悲劇的なことに、てんかんの発症は、ＥＩＭＦＳ及び早期乳児てんかん性脳症（ＥＩＥＥ）の患者に見られるように、生後数か月以内に発生する可能性がある。ＥＩＭＦＳは重度の薬剤耐性てんかんであり、てんかんの突然の予期せぬ死亡率が高くなっている。ＥＩＭＦＳの対象の発作の発症は、しばしば、生後１か月で発生する。
ＫＣＮＴ１は、カルシウム活性化Ｋ＋チャネル（ＳＬＡＣＫ）、ＫＣａ４．１及びＳｌｏ２．２のような配列としても知られ、ＫＣＮＴ２と四量体チャネルを形成して神経細胞の範囲内でナトリウム感受性カリウム電流を仲介するナトリウムゲートカリウムチャネルサブユニットである。ＫＣＮＴ１のｍＲＮＡの２つのスプライスアイソフォームがヒトで発現している。これらのアイソフォームは、げっ歯類に見られるＳＬＡＣＫアイソフォームバリアントと同様に、異なる電気物理的特性を持つ異なるタンパク質を生成し得る。
ＫＣＮＴ１の機能変異の獲得は、ＡＤＮＦＬＥ及びＥＩＭＦＳを含むいくつかのタイプのてんかんを引き起こし得る。現在まで、てんかんの対象に見られる全てのＫＣＮＴ１変異は、ＫＣＮＴ１タンパク質の機能獲得をもたらすミスセンス変異である。これらのミスセンス変異は、カリウムチャネル活性の増加とピークカリウム電流の増加をもたらす。ＥＩＭＦＳ症例の約４２－５０％は、ＫＣＮＴ１の機能獲得変異によるものである。
現在、乳児脳症及びてんかんを治療するための許容可能な選択肢が不足している。したがって、これらの状態は、満たされていない高いニーズを提示する。さらに、薬剤耐性のてんかんの症例が多く、患者には治療の選択肢がほとんどまたはまったくない。したがって、そのような疾患を治療するための化合物、方法、及び医薬組成物を提供することが本明細書における目的である。
細胞または対象中のＫＣＮＴ１のＲＮＡの量または活性を低減し、特定の実施形態ではＫＣＮＴ１タンパク質の量または活性を低減するための化合物、方法、及び医薬組成物が本明細書で提供される。特定の実施形態では、対象はヒトである。特定の実施形態では、対象は神経学的状態を有する。特定の実施形態では、神経学的状態は、脳症を含む。特定の実施形態では、神経学的状態はてんかんを含む。特定の実施形態では、神経学的状態はＥＩＭＦＳである。特定の実施形態では、神経学的状態はＡＤＮＦＬＥである。特定の実施形態では、ＫＣＮＴ１のＲＮＡの量または活性を低減するのに有用な化合物は、オリゴマー化合物である。特定の実施形態では、ＫＣＮＴ１のＲＮＡの発現を低減するのに有用な化合物は、修飾オリゴヌクレオチドである。
神経学的状態の少なくとも１つの症状または特徴を改善するのに有用な方法も本明細書で提供される。特定の実施形態では、神経学的状態はＥＩＭＦＳである。特定の実施形態では、神経学的状態はＡＤＮＦＬＥである。特定の実施形態では、少なくとも１つの症状または特徴は、発作、脳損傷、脱髄、筋緊張低下、小頭症、鬱病、不安、認知機能から選択される。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、発作の発症を低減するのに有用である。特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、発作の重症度を低減するのに有用である。
上述の概略的な説明と、以下の詳細な説明はいずれも例示であり、単に説明するためのものであり、限定するものではないと理解するべきである。本明細書において、単数形の使用は、別途具体的に記述されない限り複数形を含む。本明細書において使用されるとき、「または（ｏｒ）」の使用は、別途記述されない限り、「及び／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を意味する。さらに、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（～を含むこと）」、ならびに、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（～を含む）」及び「ｉｎｃｌｕｄｅｄ（含まれる）」などの他の形態の使用は、限定的なものではない。また、「要素」または「成分」などの用語は、別途明確に記述されない限り、１つのユニットを含む複数の要素及び複数の成分と１つを超えるサブユニットを含む複数の要素及び複数の成分との両方を包含する。
本明細書に使用される節の見出しは、構成目的のものに過ぎず、記載される主題を限定すると解釈されるものではない。特許、特許出願、記事、書籍、及び論文を含むが、これらに限定されない本出願において引用される全ての文書または文書の一部は、本明細書で論じられる文書の一部に対して、かつそれらの全体において参照により本明細書に明確に組み込まれる。
定義
特別な定義が与えられない限り、本明細書に記載する分析化学、合成有機化学、ならびに医化学、及び製薬化学に関連して用いられる命名法、ならびにそれらの手順及び技法は、周知であり、当該技術分野で一般に使用されるものである。許可されている場合、本開示全体で参照されている全ての特許、出願、公開された出願、その他の刊行物、及びその他のデータは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
別途示されない限り、以下の用語は、以下の意味を有する：
定義
本明細書で使用されるとき、「２’－デオキシヌクレオシド」は、２’－Ｈ（Ｈ）デオキシリボシル糖部分を含むヌクレオシドを意味する。特定の実施形態では、２’－デオキシヌクレオシドは、２’－β－Ｄ－デオキシヌクレオシドであり、２’－β－Ｄ－デオキシリボシル糖部分を含み、これは、天然に存在するデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）に見られるようなβ－Ｄ配置を有する。特定の実施形態では、非修飾２’－デオキシリボシル糖部分を含む２’－デオキシヌクレオシドまたはヌクレオシドは、修飾核酸塩基を含み得るか、またはＲＮＡ核酸塩基（ウラシル）を含み得る。
本明細書で使用されるとき、「２’－ＭＯＥ」または「２’－ＭＯＥ糖部分」は、リボシル糖部分の２’－ＯＨ基の代わりの２’－ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３基を意味する。「ＭＯＥ」は、メトキシエチルを意味する。
本明細書で使用されるとき、「２’－ＭＯＥヌクレオシド」は、２’－ＭＯＥ糖部分を含むヌクレオシドを意味する。
本明細書で使用されるとき、「２’－ＯＭｅ」または「２’－Ｏ－メチル糖部分」は、リボシル糖部分の２’－ＯＨ基の代わりの２’－ＯＣＨ３基を意味する。
本明細書で使用されるとき、「２’－ＯＭｅヌクレオシド」は、２’－ＯＭｅ糖部分を含むヌクレオシドを意味する。
本明細書で使用されるとき、「２’－置換ヌクレオシド」は、２’－置換糖部分を含むヌクレオシドを意味する。本明細書において使用されるとき、糖部分に関連する「２’－置換」は、ＨまたはＯＨ以外の少なくとも１つの２’－置換基を含む糖部分を意味する。
本明細書で使用されるとき、「５－メチルシトシン」は、５’位に結合したメチル基で修飾シトシンを意味する。５－メチルシトシンは修飾核酸塩基である。
本明細書で使用されるとき、「投与すること」は、対象に医薬品を提供することを意味する。
本明細書において使用されるとき、「アンチセンス活性」は、アンチセンス化合物のその標的核酸へのハイブリダイゼーションに起因する任意の検出可能及び／または測定可能な変化を意味する。ある実施形態において、アンチセンス活性は、標的核酸またはそのような標的核酸にコードされるタンパク質の量または発現の、アンチセンス化合物の非存在下での標的核酸レベルまたは標的タンパク質レベルと比較した低下である。
本明細書で使用されるとき、「アンチセンス化合物」は、少なくとも１つのアンチセンス活性を達成することができるオリゴマー化合物を意味する。
本明細書で使用されるとき、治療に関して「改善する」とは、治療がない場合の同じ症状と比較して、少なくとも１つの症状の改善を意味する。特定の実施形態において、改善は、病状の重篤度もしくは頻度、または病状の重篤度もしくは頻度の発生の遅延もしくは進行の遅延である。
本明細書において使用されるとき、「二環式ヌクレオシド」または「ＢＮＡ」は、二環式糖部分を含むヌクレオシドを意味する。
本明細書において使用されるとき、「二環式糖」または「二環式糖部分」は、二環を含む修飾糖部分を意味し、ここで第２の環は、第１の環の原子の２個を結び、それによって二環構造を形成する架橋を介して形成される。ある実施形態において、二環式糖部分の第１の環は、フラノシル部分である。ある実施形態において、二環式糖部分は、フラノシル部分を含まない。
本明細書において使用されるとき、「切断可能部分」は、例えば、細胞または対象の内部におけるような生理的条件下で切断される結合または原子団を意味する。
本明細書において使用されるとき、オリゴヌクレオチドに関連する「相補的」は、オリゴヌクレオチドまたはそれらの１つ以上の領域の少なくとも７０％の核酸塩基と、別の核酸またはそれらの１つ以上の領域の核酸塩基とが、オリゴヌクレオチドと他の核酸との核酸塩基配列が逆の方向に整列されるときに、互いに水素結合し得ることを意味する。本明細書で使用されるとき、「相補的な核酸塩基」は、互いに水素結合を形成し得る核酸塩基を意味する。相補的な核酸塩基対は、アデニン（Ａ）とチミン（Ｔ）、アデニン（Ａ）とウラシル（Ｕ）、シトシン（Ｃ）とグアニン（Ｇ）、５－メチルシトシン（ｍＣ）とグアニン（Ｇ）を含む。相補的なオリゴヌクレオチド及び／または核酸は、各々のヌクレオシドにおいて核酸塩基の相補性を有する必要はない。むしろ、いくつかのミスマッチが許容される。本明細書で使用されるとき、オリゴヌクレオチドまたはその一部に関して「完全に相補的な」または「１００％相補的な」は、オリゴヌクレオチドまたはその一部が別のオリゴヌクレオチドまたは核酸に対してヌクレオチドの各核酸塩基で相補的であることを意味する。
本明細書において使用されるとき、「コンジュゲート基」は、オリゴヌクレオチドに直接的または間接的に結合する原子団を意味する。コンジュゲート基には、コンジュゲート部分と、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに結合するコンジュゲートリンカーが含まれる。
本明細書で使用されるとき、「コンジュゲートリンカー」は、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに結合する少なくとも１つの結合を含む、単結合または原子団を意味する。
本明細書において使用されるとき、「コンジュゲート部分」は、コンジュゲートリンカーを介してオリゴヌクレオチドに結合する原子団を意味する。
本明細書において使用されるとき、オリゴヌクレオチドの文脈における「連続的」は、互いに直接隣接するヌクレオシド、核酸塩基、糖部分、またはヌクレオシド間結合を指す。例えば、「連続的核酸塩基」は、配列内で互いに直接隣接する核酸塩基を意味する。
本明細書で使用されるとき、「拘束エチル」または「ｃＥｔ」または「ｃＥｔ修飾糖」は、二環式糖の第２の環がβ－Ｄリボシル二環式糖部分のβ－Ｄリボシル糖部分４’－炭素と２’－炭素とを接続するブリッジを介して形成されるβ－Ｄリボシル二環式糖部分を意味し、ここで、ブリッジは式４’－ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ－２’を有し、ブリッジのメチル基はＳ配置にある。
本明細書で使用されるとき、「ｃＥｔヌクレオシド」は、ｃＥｔ修飾糖部分を含むヌクレオシドを意味する。
本明細書で使用されるとき、「キラル濃縮集団」は、同一の分子式の複数の分子を意味し、特定のキラル中心に特定の立体化学配置を含む集団内の分子の数またはパーセンテージは、特定のキラル中心が立体ランダムである場合、集団内の同じ特定のキラル中心に同じ特定の立体化学配置を含むと予想される分子の数またはパーセンテージよりも大きい。各分子内に複数のキラル中心を有する分子のキラル濃縮集団は、１つ以上の立体ランダムのキラル中心を含み得る。特定の実施形態では、分子は修飾オリゴヌクレオチドである。特定の実施形態では、分子は修飾オリゴヌクレオチドを含む化合物である。
本明細書において使用されるとき、「ギャップマー」は、１つ以上のヌクレオシドを有する外部領域の間に位置するＲＮａｓｅ Ｈ切断を支援する複数のヌクレオシドを有する内部領域を含む修飾オリゴヌクレオチドを意味し、ここで内部領域を構成するヌクレオシドは、外部領域を構成するヌクレオシドまたは複数のヌクレオシドとは、化学的に明確に異なる。内側領域を「ギャップ」と呼ぶことができ、外側領域を「ウィング」と呼ぶことができる。特に明記しない限り、「ギャップマー」は糖モチーフを指す。特に明記しない限り、ギャップの各ヌクレオシドの糖部分は、２’－β－Ｄ－デオキシリボシル糖部分である。したがって、「ＭＯＥギャップマー」という用語は、２’－β－Ｄ－デオキシヌクレオシドを含むギャップと２’－ＭＯＥヌクレオシドを含む翼をと有するギャップマーを示す。特に明記しない限り、ＭＯＥギャップマーは１つ以上の修飾ヌクレオシド間結合及び／または修飾核酸塩基を含み得、そのような修飾は必ずしも糖修飾のギャップマーパターンに従うとは限らない。
本明細書で使用されるとき、「ホットスポット領域」は、標的核酸の量または活性のオリゴマー化合物媒介性の減少に影響を受けやすい、標的核酸上の核酸塩基の範囲である。
本明細書において使用されるとき、「ハイブリダイゼーション」は、相補的なオリゴヌクレオチド及び／または核酸の対形成またはアニーリングを意味する。特定のメカニズムに限定されないが、最も一般的なハイブリダイゼーションのメカニズムは水素結合を含み、これは、相補的核酸塩基間のワトソン・クリック水素結合、フーグスティーン水素結合、または逆フーグスティーン水素結合であり得る。
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシド間結合」は、オリゴヌクレオチド中の連続するヌクレオシド間の共有結合を意味する。本明細書において使用されるとき、「修飾ヌクレオシド間結合」は、ホスホジエステルヌクレオシド間結合以外の任意のヌクレオシド間結合を意味する。「ホスホロチオエートヌクレオシド間結合」は、ホスホジエステルヌクレオシド間結合の非架橋酸素原子の１つが硫黄原子で置き換えられている、修飾ヌクレオシド間結合である。
本明細書において使用されるとき、「リンカーヌクレオシド」は、オリゴヌクレオチドをコンジュゲート部分に直接的または間接的に連結するヌクレオシドを意味する。リンカーヌクレオシドは、オリゴマー化合物のコンジュゲートリンカー内に位置する。リンカーヌクレオシドは、たとえそれらがオリゴヌクレオチドと連続的である場合でさえ、オリゴマー化合物のオリゴヌクレオチド部分の一部であるとはみなされない。
本明細書で使用されるとき、「非二環式修飾糖部分」は、第２の環を形成するための糖の２つの原子間に架橋を形成しない、置換基などの修飾を含む修飾糖部分を意味する。
本明細書において使用されるとき、「ミスマッチ」または「非相補的」は、第１のオリゴヌクレオチドと第２のオリゴヌクレオチドとが整列されるとき、第２のヌクレオチドまたは標的核酸の対応する核酸塩基と相補的ではない第１のオリゴヌクレオチドの核酸塩基を意味する。
本明細書において使用されるとき、「モチーフ」は、オリゴヌクレオチド中の、非修飾の及び／または修飾の、糖部分、核酸塩基、及び／またはヌクレオシド間結合のパターンを意味する。
本明細書で使用されるとき、「神経学的状態」は、脳、中枢神経系、末梢神経系、またはそれらの組み合わせの状態を意味する。神経学的状態は、神経機能不全、神経損傷、及び神経死の少なくとも１つによって特徴づけられ得る。神経学的状態は、運動機能の低下を含み得る。神経学的状態は、運動制御の低下を含み得る。
本明細書で使用されるとき、「核酸塩基」は、非修飾核酸塩基または修飾核酸塩基を意味する。本明細書において使用されるとき、「非修飾核酸塩基」は、アデニン（Ａ）、チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）、ウラシル（Ｕ）、またはグアニン（Ｇ）である。本明細書で使用されるとき、「修飾核酸塩基」は、少なくとも１つの非修飾核酸塩基と対形成することができる、非修飾のＡ、Ｔ、Ｃ、Ｕ、またはＧ以外の原子団である。「５－メチルシトシン」は修飾核酸塩基である。ユニバーサル塩基は、５つの非修飾核酸塩基のうちのいずれの１つとも対形成することのできる核酸塩基である。本明細書において使用されるとき、「核酸塩基配列」は、任意の糖またはヌクレオシド間結合の修飾と独立した核酸またはオリゴヌクレオチド中の連続的な核酸塩基の順番を意味する。
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシド」は、核酸塩基及び糖部分を含有する化合物を意味する。核酸塩基及び糖部分は、各々独立して修飾されていないか修飾されている。本明細書で使用されるとき、「修飾ヌクレオシド」は、修飾核酸塩基部分及び／または修飾糖部分を含むヌクレオシドを意味する。修飾ヌクレオシドには、核酸塩基を欠く脱塩基ヌクレオシドが含まれる。「連結ヌクレオシド」は、連続的な配列に結合したヌクレオシドである（すなわち、結合しているそれらの間に追加的なヌクレオシドが存在しない）。
本明細書において使用されるとき、「オリゴマー化合物」は、オリゴオリゴヌクレオチド、及び任意選択での、１つ以上のコンジュゲート基または末端基などの追加の特徴を意味する。オリゴマー化合物は、第１のオリゴマー化合物に相補的であるか、または対になっていなくてもよい第２のオリゴマー化合物と対形成され得る。「一本鎖オリゴマー化合物」は、対形成していないオリゴマー化合物である。「オリゴマー二重鎖」という用語は、相補的な核酸塩基配列を有する２つのオリゴマー化合物によって形成される二本鎖を意味する。オリゴマー二重鎖の各オリゴマー化合物は、「二本鎖オリゴマー化合物」と呼ばれてもよい。
本明細書において使用されるとき、「オリゴヌクレオチド」は、ヌクレオシド間結合を介して結合し、各々のヌクレオシドとヌクレオシド間結合とが修飾されていても修飾されていなくてもよい、連結ヌクレオシドの鎖を意味する。他が示されていない限り、オリゴヌクレオチドは８～５０個の連結ヌクレオシドからなる。本明細書で使用されるとき、「修飾オリゴヌクレオチド」は、少なくとも１つのヌクレオシドまたはヌクレオシド間結合が修飾されている、オリゴヌクレオチドを意味する。本明細書で使用されるとき、「未修飾オリゴヌクレオチド」は、いずれのヌクレオシド修飾またはヌクレオシド間修飾も含まないオリゴヌクレオチドを意味する。
本明細書において使用されるとき、「薬学的に許容可能な担体または希釈剤」は、対象に投与することにおける使用に好適な任意の物質を意味する。特定のそのような担体は、医薬組成物を、例えば、対象による経口摂取のための錠剤、丸剤、糖衣錠、カプセル剤、液剤、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液、及びトローチ剤として製剤化することを可能にする。特定の実施形態では、薬学的に許容される担体または希釈剤は、滅菌水、滅菌生理食塩水、滅菌緩衝液、または滅菌人工脳脊髄液である。
本明細書で使用されるとき、「薬学的に許容される塩」は、化合物の生理学的及び薬学的に許容される塩を意味する。薬学的に許容される塩は、親化合物の所望の生物活性を保持し、それに望ましくない毒物学的効果を付与しない。
本明細書において使用されるとき、「医薬組成物」は、対象に投与することに好適な物質の混合物を意味する。例えば、医薬組成物はオリゴマー化合物と滅菌水溶液とを含み得る。ある実施形態において、医薬組成物は、特定の細胞株におけるフリー取り込みアッセイ（ｆｒｅｅ ｕｐｔａｋｅ ａｓｓａｙ）において活性を示す。
本明細書で使用されるとき、「プロドラッグ」は、対象またはその細胞内で異なる形態に変換される、体外の形態の治療薬を意味する。典型的には、対象内におけるプロドラッグの変換は、細胞もしくは組織に存在する酵素（例えば内在性のもしくはウイルスの酵素）もしくは化学物質の活性によって、及び／または生理的条件によって促進される。
本明細書において使用されるとき、「量または活性を低減することまたは阻害すること」は、未処理または対照の試料における転写発現または活性と比べた、転写発現または活性の減少または遮断を指し、必ずしも転写発現または活性の完全な排除を示すわけではない。
本明細書で使用されるとき、「ＲＮＡ」は、ＲＮＡ転写物を意味し、特に明記しない限り、プレｍＲＮＡ及び成熟ｍＲＮＡを含む。
本明細書において使用されるとき、「ＲＮＡｉ化合物」は、少なくとも部分的にＲＩＳＣまたはＡｇｏ２を介して、標的核酸及び／または標的核酸によってコードされるタンパク質を調節するよう作用するアンチセンス化合物を意味する。ＲＮＡｉ化合物は、二本鎖ｓｉＲＮＡ、一本鎖ＲＮＡ（ｓｓＲＮＡ）、及びマイクロＲＮＡ模倣物を含むマイクロＲＮＡを含むが、これらに限定されない。特定の実施形態では、ＲＮＡｉ化合物は、標的核酸の量、活性、及び／またはスプライシングを調節する。ＲＮＡｉ化合物という用語は、ＲＮａｓｅＨを介して作用するアンチセンス化合物を除外する。
本明細書で使用されるとき、オリゴヌクレオチドに関する「自己相補型」は、少なくとも部分的にそれ自身とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを意味する。
本明細書で使用されるとき、「標準細胞アッセイ」は、実施例１に記載のアッセイ及びその合理的な変形を意味する。
本明細書で使用されるとき、同一の分子式の分子の集団の文脈における「立体ランダム」は、ランダムな立体化学的配置を有するキラル中心を意味する。例えば、立体ランダムキラル中心を含む分子の集団において、立体ランダムキラル中心の（Ｓ）配置を有する分子の数は、立体ランダムキラル中心の（Ｒ）配置を有する分子の数と同じであり得るが、必ずしも同じではない。キラル中心の立体化学的配置は、立体化学的配置を制御するように設計されていない合成方法の結果である場合、ランダムであるとみなされる。特定の実施形態では、立体ランダムキラル中心は、立体ランダムホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
本明細書で使用されるとき、「対象」は、ヒトまたは非ヒト動物を意味する。特定の実施形態では、対象はヒトである。
本明細書において使用されるとき、「糖部分」は、非修飾糖部分または修飾糖部分を意味する。本明細書において使用されるとき、「非修飾糖部分」は、ＲＮＡに見出されるような２’－ＯＨ（Ｈ）リボシル部分（「非修飾ＲＮＡ糖部分」）またはＤＮＡに見出されるような２’－Ｈ（Ｈ）デオキシリボシル部分（「非修飾ＤＮＡ糖部分」）を意味する。非修飾糖部分は、１’、３’、４’位の各々において１個の水素を、３’位に酸素を、そして５’位に２個の水素を有する。本明細書において使用されるとき、「修飾糖部分」または「修飾糖」は、修飾フラノシル糖部分、または糖代替物を意味する。
本明細書において使用されるとき、「糖代替物」は、オリゴヌクレオチド内のヌクレオシド間結合、コンジュゲート基、または末端基のような別の基へと核酸塩基を連結することのできる、フラノシル部分以外を有する修飾糖部分を意味する。糖代替物を含む修飾ヌクレオシドは、オリゴヌクレオチド内の１つ以上の位置に組み込まれることができ、そのようなオリゴヌクレオチドは、相補的なオリゴマー化合物または核酸へとハイブリダイズすることができる。
本明細書で使用されるとき、「症状または特徴」は、疾患または障害の存在または程度を示す任意の物理的特徴または試験結果を意味する。特定の実施形態では、症状は、対象または前記対象を検査または試験する医療専門家にとって明らかである。特定の実施形態では、特徴は、死後検査を含むがこれに限定されない侵襲的診断検査で明らかである。
本明細書で使用されるとき、「標的核酸」及び「標的ＲＮＡ」は、アンチセンス化合物が影響を与えるように設計されている核酸を意味する。
本明細書で使用されるとき、「標的領域」は、オリゴマー化合物がハイブリダイズするように設計されている標的核酸の一部を意味する。
本明細書において使用されるとき、「末端基」は、オリゴヌクレオチド末端に共有結合する化学基または原子団を意味する。
本明細書で使用されるとき、「治療有効量」は、対象に治療的利益を提供する医薬品の量を意味する。例えば、治療有効量は、疾患の症状または特徴を改善する。
特定の実施形態
本開示は、以下の非限定的な番号付けされた実施形態を提供する。
実施形態１． １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含むオリゴマー化合物であって、前記修飾ヌクレオチドの核酸塩基配列がＫＣＮＴ１核酸の等しい長さの部分に少なくとも９０％相補的であり、前記修飾オリゴヌクレオチドが修飾糖部分及び修飾ヌクレオシド間結合から選択される少なくとも１つの修飾を含む、前記オリゴマー化合物。
実施形態２． １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、配列番号２１～２９３９のうちのいずれかの少なくとも８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個の連続する核酸塩基を含む、オリゴマー化合物。
実施形態３． １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、
配列番号２の核酸塩基２４５２３～２４５６１の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基２７５６８～２７６０３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基３０７７２～３０８１１の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５４３７２～５４４２８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５５７８５～５５８１８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５６０４８～５６０７３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５６３１９～５６３４９の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５７６８３～５７７１０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６１１１７～６１１５３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基７１０３３～７１０６０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基８７１３５～８７１７４の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９２１０９～９２１４９の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９４２２１～９４２８０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９４３５２～９４３８０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９４９９３～９５０３６の等しい長さの部分、または
配列番号２の核酸塩基９５０７４～９５１４４の等しい長さの部分、
に対して相補的である、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、または少なくとも２０の連続する核酸塩基を含む核酸塩基配列を有する、前記オリゴマー化合物。
実施形態４．１２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、
配列番号２の核酸塩基１６５８６～１６６４９の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基１６５８６～１７８２３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基１６５８６～１８６６３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基１９２２０～２０５６８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基２３００３～２５３９１の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基２７０９５～２９９０８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基３０４５２～３０８９１の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基３１７７３～３４４２７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基３８４５８～４７００３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基４０４３２～４２８７３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基４４４１４～４５７１８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５２０９６～５２１５３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５２０９６～５８５２５の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基５９３０８～６１６９７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６０１１１～６１６９７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６５２７０～６７１６９の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６５２７０～６７１５０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６７０２６～６７０６５の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６７０２６～６７０８７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６７６４８～６８５２７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６７９５５～６７９９８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６８５１５～６８５８３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６８５３８～６８５９２の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基６８５７１～７０８７４の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基７１０３７～７１３１３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基７１０３７～７１１８４の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基７２８５１～７２８８７の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基７９３６８～７９４８３の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基８６５５４～９０１５０の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基８８３３２～８８４４８の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９１６８６～９５４８５の等しい長さの部分、
配列番号２の核酸塩基９１６８６～９４４３１の等しい長さの部分、または
配列番号２の核酸塩基９４２１９～９４２７５の等しい長さの部分、
に対して相補的である、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、または少なくとも２０の連続する核酸塩基を含む核酸塩基配列を有する、前記オリゴマー化合物。
実施形態５． 前記修飾オリゴヌクレオチドが、前記修飾オリゴヌクレオチドの核酸塩基配列全体にわたって測定するとき、配列番号１～３から選択される核酸塩基配列の等しい長さの部分に対して、少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％相補的である、核酸塩基配列を有する、実施形態１～４のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
実施形態６． 少なくとも１つの修飾ヌクレオシドが修飾糖部分を含む、実施形態１～５のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
実施形態７． 前記修飾糖部分が二環式糖部分を含む、実施形態６に記載のオリゴマー化合物。
実施形態８． 前記二環式糖部分が、－Ｏ－ＣＨ２－、及び－Ｏ－ＣＨ（ＣＨ３）－から選択される２’－４’架橋を含む、実施形態７に記載のオリゴマー化合物。
実施形態９．前記修飾糖部分が、非二環式修飾糖部分を含む、実施形態６に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１０． 前記非二環式修飾糖部分が２’－ＭＯＥ糖部分または２’－ＯＭｅ糖部分を含む、実施形態９に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１１． 前記少なくとも１つの修飾ヌクレオシドが糖代替物を含む、実施形態１～５のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
実施形態１２． 前記糖代替物がモルホリノ及びＰＮＡから選択される、実施形態１１に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１３． 前記修飾オリゴヌクレオチドが、
１～５個の連結された５’領域ヌクレオシドからなる５’領域；
６～１０個の連結された中央領域ヌクレオシドからなる中央領域；
１～５個の連結された３’領域ヌクレオシドからなる３’領域を含む、糖モチーフを有し、
前記５’領域ヌクレオシドの各々及び前記３’領域ヌクレオシドの各々は、修飾糖部分を含み、前記中央領域のヌクレオシドの各々は、非修飾２’－デオキシリボシル糖部分を含む、実施形態１～１２のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態１４． 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、実施形態１～１３のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
実施形態１５． 前記修飾オリゴヌクレオチドの各々のヌクレオシド間結合が、修飾ヌクレオシド間結合である、実施形態１４に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１６． 前記修飾ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態１４または１５に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１７． 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つのホスホジエステルヌクレオシド間結合を含む、実施形態１４または１６に記載のオリゴマー化合物。
実施形態１８． 各々のヌクレオシド間結合が、ホスホジエステルヌクレオシド間結合またはホスホロチオエートヌクレオシド間結合から独立して選択される、実施形態１４、１６、または１７のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態１９． 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つの修飾核酸塩基を含む、実施形態１～１８のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態２０． 前記修飾核酸塩基が５－メチルシトシンである、実施形態１９に記載のオリゴマー化合物。
実施形態２１． 前記修飾オリゴヌクレオチドが１２～３０、１２～２２、１２～２０、１４～２０、１５～２５、１６～２０、１８～２２、または１８～２０の連結ヌクレオシドからなる、実施形態１～２０のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態２２． 前記修飾オリゴヌクレオチドが２０個の連結ヌクレオシドからなる、実施形態１～２１のいずれかに記載の化合物。
実施形態２３． 前記修飾オリゴヌクレオチドが、ヌクレオシド間結合ｓｏｏｏｏｓｓｓｓｓｓｓｓｓｓｏｏｓｓを有し、「ｓ」が、ホスホロチオエートクレオシド間結合を表し、「ｏ」がホスホジエステルヌクレオシド間結合を表す、実施形態２２に記載のオリゴマー化合物。
実施形態２４． 前記修飾オリゴヌクレオチドからなる実施形態１～２３のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態２５． コンジュゲート部分及びコンジュゲートリンカーを含むコンジュゲート基を含む、実施形態１～２３のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態２６． 前記コンジュゲート基が、１～３個のＧａｌＮＡｃリガンドを含むＧａｌＮＡｃクラスターを含む、実施形態２５に記載のオリゴマー化合物。
実施形態２７． 前記コンジュゲートリンカーが単結合からなる、実施形態２５または２６に記載のオリゴマー化合物。
実施形態２８． 前記コンジュゲートリンカーが切断可能である、実施形態２５に記載のオリゴマー化合物。
実施形態２９． 前記コンジュゲートリンカーが１～３個のリンカーヌクレオシドを含む、実施形態２８に記載のオリゴマー化合物。
実施形態３０． 前記コンジュゲート基が、前記修飾オリゴヌクレオチドの５’末端で前記修飾オリゴヌクレオチドに結合する、実施形態２５～２９のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３１． 前記コンジュゲート基が、前記修飾オリゴヌクレオチドの３’末端で前記修飾オリゴヌクレオチドに結合する、実施形態２５～２９のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３２． 末端基を含む、実施形態１～３１のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３３． 前記オリゴマー化合物が一本鎖オリゴマー化合物である、実施形態１～３２のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３４． 前記オリゴマー化合物がリンカーヌクレオシドを含まない、実施形態１～２８または３０～３１のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３５． 前記オリゴマー化合物の前記修飾オリゴヌクレオチドが塩であり、前記塩がナトリウム塩またはカリウム塩である、実施形態１～３４のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
実施形態３６． 実施形態１～３２、３４、または３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物を含むオリゴマー二重鎖。
実施形態３７． 実施形態１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物または実施形態３６に記載のオリゴマー二重鎖を含むか、またはそれらからなるアンチセンス化合物。
実施形態３８． 実施形態１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物または実施形態３６に記載のオリゴマー二重鎖と、薬剤的に許容される担体または希釈剤と、を含む、医薬組成物。
実施形態３９． 前記薬学的に許容される希釈剤が人工脳脊髄液またはＰＢＳである、実施形態３８に記載の医薬組成物。
実施形態４０． 前記医薬組成物が本質的に前記修飾オリゴヌクレオチド及び人工脳脊髄液からなる、実施形態３９に記載の医薬組成物。
実施形態４１． 実施形態３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を対象に投与することを含む方法。
実施形態４２． 神経学的状態を治療する方法であって、前記神経学的状態を有するかまたは発症するリスクのある個体に、治療有効量の実施形態３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を投与し、それによって前記神経学的状態を治療することを含む、前記方法。
実施形態４３． 神経学的状態を有するかまたは発症するリスクのある個体の中枢神経系においてＫＣＮＴ１のＲＮＡまたはＫＣＮＴ１タンパク質を低減する方法であって、治療有効量の実施形態３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を投与し、それによって中枢神経系においてＫＣＮＴ１のＲＮＡまたはＫＣＮＴ１タンパク質を低減することを含む、前記方法。
実施形態４４． 前記神経学的状態が脳症を含む、実施形態４２または４３に記載の方法。
実施形態４５． 前記神経学的状態がてんかんを含む、実施形態４２または４３に記載の方法。
実施形態４６． 前記神経学的状態が乳児てんかんを含む、実施形態４２または４３に記載の方法。
実施形態４７． 前記乳児てんかんが、移動性焦点発作を伴う乳児期てんかん（ＥＩＭＦＳ）である、実施形態４６に記載の方法。
実施形態４８． 前記神経学的状態が常染色体優性夜間前頭葉てんかん（ＡＤＮＦＬＥ）である、実施形態４２または４３に記載の方法。
実施形態４９． 前記投与することが、髄腔内投与による、実施形態４２～４８のいずれかに記載の方法。
実施形態５０． 前記神経学的状態の少なくとも１つの症状または特徴が改善される、実施形態４２～４９のいずれかに記載の方法。
実施形態５１． 前記症状または特徴が、発作、脳損傷、脱髄、筋緊張低下、小頭症、鬱病、不安、認知機能から選択される、実施形態５０に記載の方法。
実施形態５２． 前記方法が、疾患の退行を予防または遅延させる、実施形態４２～５１のいずれかに記載の方法。
実施形態５３． 細胞内のＫＣＮＴ１のＲＮＡを低減する方法であって、前記細胞を、実施形態１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物、実施形態３６に記載のオリゴマー二重鎖、または実施形態３７に記載のアンチセンス化合物と接触させ、それによって細胞内のＫＣＮＴ１のＲＮＡを低減する、前記方法。
実施形態４．細胞内のＫＣＮＴ１タンパク質を低減する方法であって、前記細胞を、実施形態１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物、実施形態３６に記載のオリゴマー二重鎖、または実施形態３７に記載のアンチセンス化合物と接触させ、それによって細胞内のＫＣＮＴ１タンパク質を低減する、前記方法。
Ｉ． 特定のオリゴヌクレオチド
特定の実施形態では、本明細書に提供されるのは、連結ヌクレオシドからなるオリゴヌクレオチドを含むオリゴマー化合物である。オリゴヌクレオチドは、非修飾オリゴヌクレオチド（ＲＮＡもしくはＤＮＡ）であってもよく、または修飾オリゴヌクレオチドであってもよい。修飾オリゴヌクレオチドは、未修飾のＲＮＡまたはＤＮＡと比較して少なくとも１つの修飾を含む。すなわち、修飾オリゴヌクレオチドは、少なくとも１個の修飾ヌクレオシド（修飾糖部分及び／または修飾核酸塩基を含む）及び／または少なくとも１つの修飾ヌクレオシド間結合を含む
Ａ． 特定の修飾ヌクレオシド
修飾ヌクレオシドは、修飾糖部分もしくは修飾核酸塩基、または修飾糖部分と修飾核酸塩基との両方を含む。
１． 特定の糖部分
特定の実施形態では、修飾糖部分は、非二環式修飾糖部分である。特定の実施形態では、修飾糖部分は、二環式または三環式の糖部分である。特定の実施形態では、修飾糖部分は、糖代替物である。そのような糖代替物は、他の型の修飾糖部分の置換に対応する１つ以上の置換を含み得る。
特定の実施形態では、修飾糖部分は、１つ以上の置換基を有するフラノシル環を含む非二環式修飾糖部分であり、そのいずれも、フラノシル環の２つの原子を架橋して二環式構造を形成しない。そのような非架橋置換基は、２’、４’、及び／または５’位の置換基を含むがこれらに限定されない、フラノシルの任意の位置にあってもよい。特定の実施形態では、非二環式修飾糖部分の１つ以上の非架橋置換基が分岐している。非二環式修飾糖部分に適した２’－置換基の例には、２’－Ｆ、２’－ＯＣＨ３（「ＯＭｅ」または「Ｏ－ｍｅｔｈｙｌ」）、及び２’－Ｏ（ＣＨ２）２ＯＣＨ３（「ＭＯＥ」）が含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、２’－置換基は、ハロ、アリル、アミノ、アジド、ＳＨ、ＣＮ、ＯＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｏ－Ｃ１－Ｃ１０アルコキシ、Ｏ－Ｃ１－Ｃ１０置換アルコキシ、Ｏ－Ｃ１－Ｃ１０アルキル、Ｏ－Ｃ１－Ｃ１０置換アルキル、Ｓ－アルキル、Ｎ（Ｒｍ）－アルキル、Ｏ－アルケニル、Ｓ－アルケニル、Ｎ（Ｒｍ）－アルケニル、Ｏ－アルキニル、Ｓ－アルキニル、Ｎ（Ｒｍ）－アルキニル、Ｏ－アルキレニル－Ｏ－アルキル、アルキニル、アルカリル、アラルキル、Ｏ－アルカリル、Ｏ－アラルキル、Ｏ（ＣＨ２）２ＳＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）２ＯＮ（Ｒｍ）（Ｒｎ）、またはＯＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）－Ｎ（Ｒｍ）（Ｒｎ）、〔式中各Ｒｍ及びＲｎは、独立してＨ、アミノ保護基、または置換もしくは未置換のＣ１－Ｃ１０アルキルである〕、ならびにＣｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，５３１，５８４；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，８５９，２２１；及びＣｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，００５，０８７に記載の２’－置換基の中から選択される。これらの２’－置換基の特定の実施形態は、ヒドロキシル、アミノ、アルコキシ、カルボキシ、ベンジル、フェニル、ニトロ（ＮＯ２）、チオール、チオアルコキシ、チオアルキル、ハロゲン、アルキル、アリール、アルケニル、及びアルキニルの中から独立して選択される１つ以上の置換基によってさらに置換され得る。非二環式修飾糖部分に好適な４’－置換基の例は、アルコキシ（例えばメトキシ）、アルキル、及びＭａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ２０１５／１０６１２８に記載されるものを含むが、これらに限定されない。非二環式修飾糖部分に好適な２’置換基の例は：５’－メリル（ＲまたはＳ）、５’－ビニル、及び５’－メトキシを含むが、これらに限定されない。特定の実施形態では、非二環式修飾糖部分は、１つ以上の非架橋糖置換基、例えば、２’－Ｆ－５’－メチル糖部分、及び修飾糖部分、ならびに、Ｍｉｇａｗａ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ２００８／１０１１５７及びＲａｊｅｅｖ ｅｔ ａｌ．，ＵＳ２０１３／０２０３８３６に記載される修飾ヌクレオシドを含む。
特定の実施形態では、２’－置換非二環式修飾ヌクレオシドは、Ｆ、ＮＨ２、Ｎ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）３ＮＨ２、ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）２ＳＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）２ＯＮ（Ｒｍ）（Ｒｎ）、Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３）２、及びＮ－置換アセトアミド（ＯＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）－Ｎ（Ｒｍ）（Ｒｎ））から選択される非架橋２’－置換基を含む糖部分を含み、式中、各々のＲｍ及びＲｎは、独立してＨ、アミノ保護基、または置換もしくは非置換のＣ１－Ｃ１０アルキルである。
特定の実施形態では、２’－置換非二環式修飾ヌクレオシドは、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）２ＳＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）２ＯＮ（ＣＨ３）２、Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３）２、及びＯＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）－Ｎ（Ｈ）ＣＨ３（「ＮＭＡ」）から選択される非架橋２’－置換基を含む糖部分を含む。
特定の実施形態において、２’－置換非二環式修飾ヌクレオシドは：Ｆ、ＯＣＨ３、及びＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３から選択される非架橋２’－置換基を含む糖部分を含む。
特定の修飾糖部分は、二環式糖部分をもたらす第２の環を形成するフラノシル環の２つの原子を架橋する置換基を含む。特定のそのような実施形態において、二環式糖部分は、４’フラノース環原子と２’フラノース環原子との間に架橋を含む。そのような４’から２’へと架橋する糖置換の例には、４’－ＣＨ２－２’、４’－（ＣＨ２）２－２’、４’－（ＣＨ２）３－２’、４’－ＣＨ２－Ｏ－２’（「ＬＮＡ」）、４’－ＣＨ２－Ｓ－２’、４’－（ＣＨ２）２－Ｏ－２’（「ＥＮＡ」）、４’－ＣＨ（ＣＨ３）－Ｏ－２’（「拘束エチル」または「ｃＥｔ」と呼ばれる）、４’－ＣＨ２－Ｏ－ＣＨ２－２’、４’－ＣＨ２－Ｎ（Ｒ）－２’、４’－ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＨ３）－Ｏ－２’（「拘束ＭＯＥ」または「ｃＭＯＥ」）及びその類似体（例えば、Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，３９９，８４５、Ｂｈａｔ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，５６９，６８６、Ｓｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，７４１，４５７、及びＳｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０２２，１９３を参照されたい）、４’－Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ３）－Ｏ－２’及びその類似体（例えば、Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，２７８，２８３を参照されたい）、４’－ＣＨ２－Ｎ（ＯＣＨ３）－２’及びその類似体（例えば、Ｐｒａｋａｓｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，２７８，４２５を参照されたい）、４’－ＣＨ２－Ｏ－Ｎ（ＣＨ３）－２’（例えば、Ａｌｌｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，６９６，３４５、及びＡｌｌｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，１２４，７４５を参照されたい）、４’－ＣＨ２－Ｃ（Ｈ）（ＣＨ３）－２’（例えば、Ｚｈｏｕ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，２００９，７４，１１８－１３４を参照されたい）、４’－ＣＨ２－Ｃ（＝ＣＨ２）－２’及びその類似体（例えば、Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，２７８，４２６を参照されたい）、４’－Ｃ（ＲａＲｂ）－Ｎ（Ｒ）－Ｏ－２’、４’－Ｃ（ＲａＲｂ）－Ｏ－Ｎ（Ｒ）－２’、４’－ＣＨ２－Ｏ－Ｎ（Ｒ）－２’、及び４’－ＣＨ２－Ｎ（Ｒ）－Ｏ－２’が含まれ、式中各Ｒ、Ｒａ、及びＲｂは、独立してＨ、保護基、またはＣ１－Ｃ１２アルキルである（例えば、Ｉｍａｎｉｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，４２７，６７２参照されたい）。
特定の実施形態では、そのような４’から２’への架橋は、以下から独立して選択される１から４の連結基を独立して含む：－［Ｃ（Ｒａ）（Ｒｂ）］ｎ－、－［Ｃ（Ｒａ）（Ｒｂ）］ｎ－Ｏ－、－Ｃ（Ｒａ）＝Ｃ（Ｒｂ）－、－Ｃ（Ｒａ）＝Ｎ－、－Ｃ（＝ＮＲａ）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｓ）－、－Ｏ－、－Ｓｉ（Ｒａ）２－、－Ｓ（＝Ｏ）ｘ－、及び－Ｎ（Ｒａ）－；
式中：
ｘが、０、１、または２であり、
ｎが、１、２、３、または４であり、
各々のＲａ及びＲｂが、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、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アルキニル、Ｃ２－Ｃ１２アルキニル、置換Ｃ２－Ｃ１２アルキニル、Ｃ５－Ｃ２０アリール、置換Ｃ５－Ｃ２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ５－Ｃ７脂環式ラジカル、置換Ｃ５－Ｃ７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ１、ＮＪ１Ｊ２、ＳＪ１、Ｎ３、ＣＯＯＪ１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）－Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）２－Ｊ１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）－Ｊ１）であり；
各々のＪ１及びＪ２が、独立してＨ、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、Ｃ５－Ｃ２０アリール、置換Ｃ５－Ｃ２０アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）－Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ１－Ｃ１２アミノアルキル、置換Ｃ１－Ｃ１２アミノアルキル、または保護基である。
さらなる二環式糖部分は、当該技術分野において公知であり、例えば、Ｆｒｅｉｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９７，２５（２２），４４２９－４４４３，Ａｌｂａｅｋ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，２００６，７１，７７３１－７７４０，Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９８，４，４５５－４５６；Ｋｏｓｈｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９９８，５４，３６０７－３６３０；Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ． Ｍｅｄ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．，１９９８，８，２２１９－２２２２；Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３，１００３５－１００３９；Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．，２００７，１２９，８３６２－８３７９；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａ．，Ｕ．Ｓ．７，０５３，２０７；Ｉｍａｎｉｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，２６８，４９０；Ｉｍａｎｉｓｈｉ ｅｔ ａｌ．Ｕ．Ｓ．６，７７０，７４８；Ｉｍａｎｉｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．ＲＥ４４，７７９；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，７９４，４９９；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，６７０，４６１；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，０３４，１３３；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０８０，６４４；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０３４，９０９；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，１５３，３６５；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，５７２，５８２；及びＲａｍａｓａｍｙ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，５２５，１９１；Ｔｏｒｓｔｅｎ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ２００４／１０６３５６；Ｗｅｎｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ１９９９／０１４２２６；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ２００７／１３４１８１；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，５４７，６８４；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，６６６，８５４；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０８８，７４６；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，７５０，１３１；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０３０，４６７；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，２６８，９８０；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，５４６，５５６；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，５３０，６４０；Ｍｉｇａｗａ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．９，０１２，４２１；Ｓｅｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，５０１，８０５；ならびに米国特許出願公開のＡｌｌｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，ＵＳ２００８／００３９６１８及びＭｉｇａｗａ ｅｔ ａｌ．，ＵＳ２０１５／０１９１７２７を参照されたい。
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ヌクレオシドは、異性体配置によってさらに定義される。例えば、ＬＮＡヌクレオシド（本明細書において記載される）は、α－Ｌ配置またはβ－Ｄ配置であってよい。
Figure 2022526267000001
α－Ｌ－メチレンオキシ（４’－ＣＨ２－Ｏ－２’）またはα－Ｌ－ＬＮＡの二環式ヌクレオシドが、アンチセンス活性を示すオリゴヌクレオチドに組み込まれている（Ｆｒｉｅｄｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００３，２１，６３６５－６３７２）。本明細書において、二環式ヌクレオシドの一般的な記載は、両方の異性体配置を含む。特定の二環式ヌクレオシド（例えばＬＮＡまたはｃＥｔ）の位置が、本明細書における例示的な実施形態において同定されるとき、それらは他が特定されない限り、β－Ｄ配置にある。
特定の実施形態において、修飾糖部分は、１つ以上の非架橋糖置換基及び１つ以上の架橋糖置換基（例えば、５’－置換及び４’－２’架橋糖）を含む。
特定の実施形態では、修飾糖部分は、糖代替物である。特定のそのような実施形態において、糖部分の酸素原子は、例えば、硫黄、炭素、または窒素原子で置換される。特定のこのような実施形態では、このような修飾糖部分は、上記のように架橋及び／または非架橋置換も含む。例えば、特定の糖代替物は、４’－硫黄原子ならびに２’位（例えば、Ｂｈａｔ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，８７５，７３３及びＢｈａｔ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．７，９３９，６７７を参照されたい）及び／または５’位における置換を含む。
特定の実施形態では、糖代替物は５原子以外を有する環を含む。例えば、特定の実施形態において、糖代替物は、６員テトラヒドロピラン（「ＴＨＰ」）を含む。そのようなテトラヒドロピランは、さらに修飾または置換されていてもよい。そのような修飾テトラヒドロピランを含むヌクレオシドは、ヘキシトール核酸（ＨＮＡ）、アニトール核酸（ＡＮＡ）、マニトール核酸（ＭＮＡ）（例えば、Ｌｅｕｍａｎｎ，ＣＪ． Ｂｉｏｏｒｇ． ＆ Ｍｅｄ． Ｃｈｅｍ． ２００２，１０，８４１－８５４を参照されたい）、フルオロＨＮＡ：
Figure 2022526267000002
（「Ｆ－ＨＮＡ」、例えばＳｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，０８８，９０４；Ｓｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，４４０，８０３；Ｓｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．８，７９６，４３７；及びＳｗａｙｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．９，００５，９０６を参照されたい；Ｆ－ＨＮＡはまた、Ｆ－ＴＨＰまたは３’－フルオロテトラヒドロピランと呼ぶこともできる）、ならびに以下の式を有する追加の修飾ＴＨＰ化合物を含むヌクレオシドを含むがそれらに限定されない：
Figure 2022526267000003
式中、前記修飾ＴＨＰヌクレオシドの各々に対して、独立して、
Ｂｘが核酸塩基部分であり、
Ｔ３及びＴ４が各々独立して、修飾ＴＨＰヌクレオシドをオリゴヌクレオチドの残りの部分に連結するヌクレオシド間連結基であるか、またはＴ３及びＴ４のうちの一方が修飾ＴＨＰヌクレオシドをオリゴヌクレオチドの残りの部分に連結するヌクレオシド間連結基であり、Ｔ３及びＴ４のうちの他方がＨ、ヒドロキシル保護基、連結コンジュゲート基または５’もしくは３’末端基であり、
ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、及びｑ７は、各々独立して、Ｈ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、置換Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ２－Ｃ６アルケニル、置換Ｃ２－Ｃ６アルケニル、Ｃ２－Ｃ６アルキニル、または置換Ｃ２－Ｃ６アルキニルであり、
Ｒ１及びＲ２の各々は、独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換のアルコキシ、ＮＪ１Ｊ２、ＳＪ１、Ｎ３、ＯＣ（＝Ｘ）Ｊ１、ＯＣ（＝Ｘ）ＮＪ１Ｊ２、ＮＪ３Ｃ（＝Ｘ）ＮＪ１Ｊ２、及びＣＮの中から選択され、式中、Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＪ１であり、各々のＪ１、Ｊ２、及びＪ３は、独立して、Ｈ、またはＣ１－Ｃ６アルキルである。
特定の実施形態では、修飾ＴＨＰヌクレオシドが提供され、ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、及びｑ７は各々Ｈである。特定の実施形態では、ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、及びｑ７のうちの少なくとも１つはＨ以外である。特定の実施形態では、ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、及びｑ７のうちの少なくとも１つはメチルである。特定の実施形態では、修飾ＴＨＰヌクレオチドが提供され、Ｒ１及びＲ２のうちの１つはＦである。特定の実施形態では、Ｒ１はＦであり、Ｒ２はＨである。特定の実施形態では、Ｒ１はメトキシであり、Ｒ２はＨである。特定の実施形態では、Ｒ１はメトキシエトキシであり、Ｒ２はＨである。
特定の実施形態では、糖代替物は、５つを超える原子及び１つを超えるヘテロ原子を有する環を含む。例えば、モルホリノ糖部分を含むヌクレオシド及び、オリゴヌクレオチドにおけるそれらの使用は、報告されている（例えば、Ｂｒａａｓｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００２，４１，４５０３－４５１０、及びＳｕｍｍｅｒｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，６９８，６８５；Ｓｕｍｍｅｒｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，１６６，３１５；Ｓｕｍｍｅｒｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，１８５，４４４；及びＳｕｍｍｅｒｔｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，０３４，５０６を参照されたい）。本明細書において使用されるとき、用語「モルホリノ」は、以下の式：
Figure 2022526267000004
を有する糖代替物を意味する。
特定の実施形態において、例えば、モルホリノは、例えば様々な置換基を付加したり様々な置換基を改変したりすることによって上述のモルホリノ構造から修飾されてもよい。そのような糖代替物は、本明細書において「修飾モルホリノ」と呼ばれる。
特定の実施形態では、糖代替物は非環式部分を含む。そのような非環式糖代替物を含むヌクレオシド及びオリゴヌクレオチドの例は、ペプチド核酸（「ＰＮＡ」）、非環式ブチル核酸（例えば、Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｏｒｇ． Ｂｉｏｍｏｌ． Ｃｈｅｍ．，２０１３，１１，５８５３－５８６５を参照されたい）、及びＭａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，ＷＯ２０１１／１３３８７６に記載されるヌクレオシド及びオリゴヌクレオチドを含むが、これらに限定されない。
多くの他の二環式及び三環式の糖及び糖代替物の環系が当該技術分野において公知であり、修飾ヌクレオシドにおいて使用できる。
２． 特定の修飾核酸塩基
特定の実施形態において、修飾オリゴヌクレオチドは、非修飾核酸塩基を含むヌクレオシドを１つ以上含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、修飾核酸塩基を含むヌクレオシドを１つ以上含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは脱塩基ヌクレオシドと呼ばれる核酸塩基を含まない、１つ以上のヌクレオシドを含む。
特定の実施形態では、修飾核酸塩基は、５－置換ピリミジン、６－アラピリミジン、アルキルまたはアルキニル置換ピリミジン、アルキル置換プリン、及びＮ－２、Ｎ－６、及びＯ－６置換プリンから選択される。特定の実施形態では、修飾核酸塩基は、２－アミノプロピルアデニン、５－ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、２－アミノアデニン、６－Ｎ－メチルグアニン、６－Ｎ－メチルアデニン、２－プロピルアデニン、２－チオウラシル、２－チオチミン及び２－チオシトシン、５－プロピニル（－Ｃ≡Ｃ－ＣＨ３）ウラシル、５－プロピニルシトシン、６－アゾウラシル、６－アゾシトシン、６－アゾチミン、５－リボシルウラシル（シュードウラシル）、４－チオウラシル、８－ハロ、８－アミノ、８－チオール、８－チオアルキル、８－ヒドロキシル、８－アザ及び他の８－置換プリン、５－ハロ、特に５－ブロモ、５－トリフルオロメチル、５－ハロウラシル、及び５－ハロシトシン、７－メチルグアニン、７－メチルアデニン、２－Ｆ－アデニン、２－アミノアデニン、７－デアザグアニン、７－デアザアデニン、３－デアザグアニン、３－デアザアデニン、６－Ｎ－ベンゾイルアデニン、２－Ｎ－イソブチリルグアニン、４－Ｎ－ベンゾイルシトシン、４－Ｎ－ベンゾイルウラシル、５－メチル４－Ｎ－ベンゾイルシトシン、５－メチル４－Ｎ－ベンゾイルウラシル、ユニバーサル塩基、疎水性塩基、無差別（ｐｒｏｍｉｓｃｕｏｕｓ）塩基、サイズ拡大塩基、及びフッ素化塩基から選択される。さらなる修飾核酸塩基は、１，３－ジアザフェノキサジン－２－オン、１，３－ジアザフェノチアジン－２－オン、及び９－（２－アミノエトキシ）－１，３－ジアザフェノキサジン－２－オン（Ｇ－クランプ）などの三環式ピリミジンを含む。修飾核酸塩基は、プリンまたはピリミジン塩基が、他の複素環によって置換されている塩基、例えば、７－デアザ－アデニン、７－デアザグアノシン、２－アミノピリジン、及び２－ピリドンも含み得る。さらなる核酸塩基は、Ｍｅｒｉｇａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．３，６８７，８０８に開示されるもの、Ｔｈｅ Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ Ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｒｏｓｃｈｗｉｔｚ，Ｊ．Ｉ．，Ｅｄ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，１９９０，８５８－８５９、Ｅｎｇｌｉｓｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９１，３０，６１３、Ｓａｎｇｈｖｉ，Ｙ．Ｓ．，Ｃｈａｐｔｅｒ １５，Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｒｏｏｋｅ，Ｓ．Ｔ． ａｎｄ Ｌｅｂｌｅｕ，Ｂ．，Ｅｄｓ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９３，２７３－２８８に開示されるもの、；ならびに、Ｃｈａｐｔｅｒｓ ６ ａｎｄ １５，Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｄｒｕｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｒｏｏｋｅ Ｓ．Ｔ．，Ｅｄ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，２００８，１６３－１６６ ａｎｄ ４４２－４４３に開示されるものを含む。
上述の修飾核酸塩基及び他の修飾核酸塩基のいくつかの調製を教示する刊行物は、非限定的に、Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，ＵＳ２００３／０１５８４０３；Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，ＵＳ２００３／０１７５９０６；Ｄｉｎｈ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．４，８４５，２０５；Ｓｐｉｅｌｖｏｇｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，１３０，３０２；Ｒｏｇｅｒｓ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，１３４，０６６；Ｂｉｓｃｈｏｆｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，１７５，２７３；Ｕｒｄｅａ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，３６７，０６６；Ｂｅｎｎｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４３２，２７２；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４３４，２５７；Ｇｍｅｉｎｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４５７，１８７；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４５９，２５５；Ｆｒｏｅｈｌｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４８４，９０８；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５０２，１７７；Ｈａｗｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５２５，７１１；Ｈａｒａｌａｍｂｉｄｉｓ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５５２，５４０；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５８７，４６９；Ｆｒｏｅｈｌｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５９４，１２１；Ｓｗｉｔｚｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５９６，０９１；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，６１４，６１７；Ｆｒｏｅｈｌｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，６４５，９８５；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，６８１，９４１；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，８１１，５３４；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，７５０，６９２；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，９４８，９０３；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，５８７，４７０；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，４５７，１９１；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，７６３，５８８；Ｆｒｏｅｈｌｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，８３０，６５３；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．５，８０８，０２７；Ｃｏｏｋ ｅｔ ａｌ．， ６，１６６，１９９；及びＭａｔｔｅｕｃｃｉ ｅｔ ａｌ．，Ｕ．Ｓ．６，００５，０９６を含む。
３． 特定の修飾ヌクレオシド間結合
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドのヌクレオシドは、任意のヌクレオシド間結合を用いて一緒に連結され得る。ヌクレオシド間結合基の２つの主なクラスは、リン原子の存在または非存在によって定義される。代表的なリン含有ヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合（「Ｐ＝Ｏ」を含むリン酸（非修飾または天然に存在する結合とも呼ばれる）、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホロアミド酸、及びホスホロチオエート（「Ｐ＝Ｓ」）、及びジチオリン酸（「ＨＳ－Ｐ＝Ｓ」）を含むが、これらに限定されない。代表的な非リン含有ヌクレオシド間連結基は、メチレンメチルイミノ（－ＣＨ２－Ｎ（ＣＨ３）－Ｏ－ＣＨ２－）、チオジエステル、チオノカルバメート（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）（ＮＨ）－Ｓ－）、シロキサン（－Ｏ－ＳｉＨ２－Ｏ－）、及び、Ｎ，Ｎ’－ジメチルヒドラジン（－ＣＨ２－Ｎ（ＣＨ３）－Ｎ（ＣＨ３）－）を含むが、これらに限定されない。天然に存在するリン酸結合と比べて修飾ヌクレオシド間結合は、オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を、改変、典型的には増加することができる。特定の実施形態では、キラル原子を有するヌクレオシド間結合は、ラセミ混合物として、または別個の鏡像異性体として調製され得る。リン含有及び非リン含有ヌクレオシド間結合の調製方法は、当業者に周知である。
キラル中心を有する代表的なヌクレオシド間結合には、アルキルホスホネート及びホスホロチオエートが含まれるが、これらに限定されない。キラル中心を有するヌクレオシド間結合を含む修飾オリゴヌクレオチドは、立体ランダムヌクレオシド間結合を含む修飾オリゴヌクレオチドの集団として、または特定の立体化学的構成においてホスホロチオエート結合を含む修飾オリゴヌクレオチドの集団として調製することができる。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの集団は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合の全てが立体ランダムであるホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。そのような修飾オリゴヌクレオチドは、各ホスホロチオエート結合の立体化学的構成のランダムな選択をもたらす合成方法を使用して生成することができる。それにもかかわらず、当業者によってよく理解されているように、個々のオリゴヌクレオチド分子のそれぞれ個々のホスホロチオエートは、定義された立体配置を有する。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの集団は、特定の、独立して選択された立体化学的構成において、１つ以上の特定のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む修飾オリゴヌクレオチドについて濃縮される。特定の実施形態では、特定のホスホロチオエート結合の特定の構成は、集団中の分子の少なくとも６５％に存在する。特定の実施形態では、特定のホスホロチオエート結合の特定の構成は、集団中の分子の少なくとも７０％に存在する。特定の実施形態では、特定のホスホロチオエート結合の特定の構成は、集団中の分子の少なくとも８０％に存在する。特定の実施形態では、特定のホスホロチオエート結合の特定の構成は、集団中の分子の少なくとも９０％に存在する。特定の実施形態では、特定のホスホロチオエート結合の特定の構成は、集団中の分子の少なくとも９９％に存在する。修飾オリゴヌクレオチドのそのようなキラル濃縮集団は、当該技術分野で知られている合成方法、例えば、Ｏｋａ ｅｔ ａｌ．，ＪＡＣＳ １２５，８３０７ （２００３），Ｗａｎ ｅｔ ａｌ． Ｎｕｃ． Ａｃｉｄ． Ｒｅｓ． ４２，１３４５６ （２０１４），ａｎｄ ＷＯ ２０１７／０１５５５５に記載される方法を使用して生成できる。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの集団は、（Ｓｐ）配置において少なくとも１つの示されたホスホロチオエートを有する修飾オリゴヌクレオチドについて濃縮される。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの集団は、（Ｒｐ）配置において少なくとも１つのホスホロチオエートを有する修飾オリゴヌクレオチドについて濃縮される。特定の実施形態では、（Ｒｐ）及び／または（Ｓｐ）ホスホロチオエートを含む修飾オリゴヌクレオチドは、それぞれ、以下の式のうちの１つ以上を含み、「Ｂ」は、核酸塩基を示す：
Figure 2022526267000005
特に明記しない限り、本明細書に記載の修飾オリゴヌクレオチドのキラルヌクレオシド間結合は、立体ランダムまたは特定の立体化学的構成であり得る。
中性ヌクレオシド間結合は、非限定的に、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ＭＭＩ（３’－ＣＨ２－Ｎ（ＣＨ３）－Ｏ－５’）、アミド－３（３’－ＣＨ２－Ｃ（＝Ｏ）－Ｎ（Ｈ）－５’）、アミド－４（３’－ＣＨ２－Ｎ（Ｈ）－Ｃ（＝Ｏ）－５’）、ホルムアセタール（３’－Ｏ－ＣＨ２－Ｏ－５’）、メトキシプロピル、及びチオホルムアセタール（３’－Ｓ－ＣＨ２－Ｏ－５’）を含む。さらに、中性ヌクレオシド間結合は、シロキサン（ジアルキルシロキサン）、カルボン酸エステル、カルボキサミド、スルフィド、スルホン酸エステル、及びアミドを含む非イオン性結合を含む（例えば、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ；Ｙ．Ｓ． Ｓａｎｇｈｖｉ ａｎｄ Ｐ．Ｄ． Ｃｏｏｋ，Ｅｄｓ．，ＡＣＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｓｅｒｉｅｓ ５８０；Ｃｈａｐｔｅｒｓ ３ ａｎｄ ４，４０－６５を参照されたい）。さらに、中性ヌクレオシド間結合は、混合したＮ、Ｏ、Ｓ、及びＣＨ２構成要素部分を含む非イオン性結合を含む。
Ｂ． 特定のモチーフ
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、修飾糖部分を含むヌクレオシドを１つ以上含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、修飾核酸塩基を含む修飾ヌクレオシドを１つ以上含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、１つ以上の修飾ヌクレオシド間結合を含む。そのような実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの修飾、非修飾、及び異なる修飾の糖部分、核酸塩基、及び／またはヌクレオシド間結合がパターンまたはモチーフを定義する。特定の実施形態では、糖部分、核酸塩基、及びヌクレオシド間結合のパターンは、各々互いに独立している。したがって、修飾オリゴヌクレオチドは、その糖モチーフ、核酸塩基モチーフ、及び／またはヌクレオシド間結合モチーフによって記載され得る（本明細書において使用されるとき、核酸塩基モチーフは、核酸塩基の配列と独立した核酸塩基に対する修飾を記載する）。
１． 特定の糖モチーフ
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、定義されたパターンまたは糖モチーフでオリゴヌクレオチドまたはそれらの領域に沿って配置された１種類以上の修飾糖部分及び／または非修飾糖部分を含む。ある場合において、そのような糖モチーフは、本明細書において議論される糖修飾のいずれかを含むがこれらに限定されない。
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、２つの外部領域または「ウィング」及び中央または内部領域または「ギャップ」によって定義されるギャップマーモチーフを有する領域を含むか、またはそれからなる。ギャップマーモチーフの３つの領域（５’－ウィング、ギャップ、及び３’－ウィング）は、ヌクレオシドの連続した配列を形成し、ウィングの各々のヌクレオシドの糖部分の少なくとも一部は、ギャップのヌクレオシドの糖部分の少なくとも一部とは異なる。具体的には、少なくとも、ギャップに最も近い（５’－ウィングの最も３’側のヌクレオシド及び３’－ウィングの最も５’側のヌクレオシド）各々のウィングのヌクレオシドの糖部分が、隣接するギャップヌクレオシドの糖部分とは異なり、したがって、ウィングとギャップとの間の境界（すなわち、ウィング／ギャップジャンクション）を定義する。特定の実施形態では、ギャップ内の糖部分は、互いに同一である。特定の実施形態では、ギャップは、ギャップの１つ以上の他のヌクレオシドの糖部分とは異なる糖部分を有する１つ以上のヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、２個のウィングの糖モチーフは、互いに同一である（対称性糖ギャップマー）。特定の実施形態では、５’－ウィングの糖モチーフは、３’－ウィングの糖モチーフとは異なる（非対称性糖ギャップマー）。
特定の実施形態では、ギャップマーのウィングは１～５個のヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、ギャップマーの各々のウィングの各々のヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーの各ウィングの少なくとも１つのヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーの各ウィングの少なくとも２つのヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーの各ウィングの少なくとも３つのヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーの各ウィングの少なくとも４つのヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。
特定の実施形態では、ギャップマーのギャップは、７～１２のヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、ギャップマーのギャップの各ヌクレオシドは、非修飾２’－デオキシヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーのギャップの少なくとも１つのヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。
特定の実施形態では、ギャップマーはデオキシギャップマーである。特定の実施形態では、各々のウィング／ギャップジャンクションのギャップ側のヌクレオシドは、非修飾２’－デオキシヌクレオシドであり、各々のウィング／ギャップジャンクションのウィング側は修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップの各ヌクレオシドは、非修飾２’－デオキシヌクレオシドである。特定の実施形態では、ギャップマーの各ウィングの各々のヌクレオシドは修飾ヌクレオシドである。
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、完全修飾の糖モチーフを有する領域を含むか、またはそれからなる。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの完全修飾領域の各々のヌクレオシドは修飾糖部分を含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチド全体の各々のヌレオシドは修飾糖部分を含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、完全修飾糖モチーフを有する領域を含むか、またはそれらからなり、完全修飾領域内の各々のヌクレオシドは、同一の修飾糖部分を含み、本明細書において、均一修飾糖モチーフと呼ばれる。特定の実施形態では、完全修飾オリゴヌクレオチドは、均一修飾オリゴヌクレオチドである。特定の実施形態では、均一修飾の各々のヌクレオシドは、同一の２’－修飾を含む。
ここで、ギャップマーの３つの領域の長さ（ヌクレオシドの数）は、表記法［５’－ウィングのヌクレオシドの数］－［ギャップのヌクレオシドの数］－［３’－ウィングのヌクレオシドの数］を使用して提供され得る。したがって、５－１０－５ギャップマーは、各ウィングの５つの連結ヌクレオシドとギャップの１０の連結ヌクレオシドからなる。そのような命名法の後に特定の修飾が続く場合、その修飾は各ウィングの各糖部分の修飾であり、ギャップヌクレオシドは非修飾のデオキシヌクレオシド糖を含む。したがって、５－１０－５ ＭＯＥギャップマーは、５’ウィングの５つの連結ＭＯＥ修飾ヌクレオシド、ギャップの１０の連結デオキシヌクレオシド、及び３’ウィングの５つの連結ＭＯＥヌクレオシドからなる。
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、５－１０－５ ＭＯＥギャップマーである。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、３－１０－３ ＢＮＡギャップマーである。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、３－１０－３ ｃＥｔギャップマーである。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、３－１０－３ ＬＮＡギャップマーである。
２． 特定の核酸塩基モチーフ
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、定義されたパターンまたはモチーフでオリゴヌクレオチドまたはそれらの領域に沿って配置された修飾及び／または非修飾核酸塩基を含む。特定の実施形態では、各々の核酸塩基が修飾されている。特定の実施形態では、核酸塩基のうちのいずれも修飾されていない。特定の実施形態では、各々のプリンまたは各々のピリミジンが修飾されている。特定の実施形態では、各々のアデニンが修飾されている。特定の実施形態では、各々のグアニンが修飾されている。特定の実施形態では、各々のチミンが修飾されている。特定の実施形態では、各々のウラシルが修飾されている。特定の実施形態では、各々のシトシンが修飾されている。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチド中のシトシン核酸塩基のうちのいくつかもしくは全てが５－メチルシトシンである。特定の実施形態では、全てのシトシン核酸塩基は５－メチルシトシンであり、修飾オリゴヌクレオチドの他の全ての核酸塩基は非修飾核酸塩基である。
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、修飾核酸塩基のブロックを含む。特定のそのような実施形態では、ブロックは、オリゴヌクレオチドの３’末端に存在する。特定の実施形態では、ブロックは、オリゴヌクレオチドの３’末端の３つのヌクレオシド内に存在する。特定の実施形態では、ブロックは、オリゴヌクレオチドの５’末端に存在する。特定の実施形態では、ブロックは、オリゴヌクレオチドの５’末端の３つのヌクレオシド内に存在する。
特定の実施形態では、ギャップマーモチーフを有するオリゴヌクレオチドは修飾核酸塩基を含むヌクレオシドを含む。特定のそのような実施形態では、修飾核酸塩基を含む１個のヌクレオシドは、ギャップマーモチーフを有するオリゴヌクレオチドの中央ギャップ中に存在する。特定のそのような実施形態では、前記ヌクレオシドの糖部分は、２’－デオキシリボシル部分である。特定の実施形態では、修飾核酸塩基は、２－チオピリミジン及び５－プロピンピリミジンから選択される。
３． 特定のヌクレオシド間結合モチーフ
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、定義されたパターンまたはモチーフでオリゴヌクレオチドまたはそれらの領域に沿って配置された修飾及び／または非修飾ヌクレオシド間結合を含む。特定の実施形態では、各ヌクレオシド間結合基は、ホスホジエステルヌクレオシド間結合（Ｐ＝Ｏ）である。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの各々のヌクレオシド間連結基はホスホロチオエートヌクレオシド間結合（Ｐ＝Ｓ）である。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの各々のヌクレオシド間連結基は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合及びホスホジエステルヌクレオシド間結合から独立して選択される。特定の実施形態では、各ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、立体ランダムホスホロチオエート、（Ｓｐ）ホスホロチオエート、及び（Ｒｐ）ホスホロチオエートから独立して選択される。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの糖モチーフは、ギャップマーであり、ギャップ内のヌクレオシド間結合は全て修飾されている。特定のそのような実施形態では、ウィング内のいくつかまたは全てのヌクレオシド間結合は、非修飾ホスホジエステルヌクレオシド間結合である。特定の実施形態では、末端ヌクレオシド間結合は修飾されている。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの糖モチーフはギャップマーであり、ヌクレオシド間結合モチーフは、少なくとも１つのウィングに少なくとも１つのホスホジエステルヌクレオシド間結合を含み、少なくとも１つのホスホジエステル結合は末端ヌクレオシド間結合ではなく、残りのヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。特定のそのような実施形態では、全てのホスホロチオエート結合は立体ランダムである。特定の実施形態では、ウィング内の全てのホスホロチオエート結合は（Ｓｐ）ホスホロチオエートであり、ギャップは少なくとも１つのＳｐ、Ｓｐ、Ｒｐモチーフを含む。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドの集団は、そのようなヌクレオシド間結合モチーフを含む修飾オリゴヌクレオチドについて濃縮されている。
Ｃ． 特定の長さ
活性を除去することなく、オリゴヌクレオチドの長さを増加しもしくは減少させることができる。例えば、Ｗｏｏｌｆ ｅｔ ａｌ． （Ｐｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ＵＳＡ ８９：７３０５－７３０９，１９９２）において、１３～２５核酸塩基長の一連のオリゴヌクレオチドが、標的ＲＮＡの切断を誘導するその能力について、卵母細胞注入モデルで試験された。オリゴヌクレオチドの末端近くに８または１１のミスマッチ塩基を含む２５核酸塩基長のオリゴヌクレオチドは、ミスマッチを含まないオリゴヌクレオチドよりは劣っていたが、標的ｍＲＮＡの特異的切断を導くことができた。同様に、標的特異的切断が、（１つまたは３つのミスマッチを有するものを含む、１３核酸塩基オリゴヌクレオチドを使用して達成された。
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチド（修飾オリゴヌクレオチドを含む）は、様々な長さの範囲のうちの任意のものを有し得る。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、Ｘ～Ｙ個の連結ヌクレオシドからなり、ここで、Ｘは、その範囲の最小数のヌクレオシドを表し、Ｙは、その範囲の最大数のヌクレオシドを表す。特定のそのような実施形態では、Ｘ及びＹは、それぞれ独立して、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、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、及び５０から選択され、但しＸ≦Ｙという条件である。例えば、特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、１２～１３、１２～１４、１２～１５、１２～１６、１２～１７、１２～１８、１２～１９、１２～２０、１２～２１、１２～２２、１２～２３、１２～２４、１２～２５、１２～２６、１２～２７、１２～２８、１２～２９、１２～３０、１３～１４、１３～１５、１３～１６、１３～１７、１３～１８、１３～１９、１３～２０、１３～２１、１３～２２、１３～２３、１３～２４、１３～２５、１３～２６、１３～２７、１３～２８、１３～２９、１３～３０、１４～１５、１４～１６、１４～１７、１４～１８、１４～１９、１４～２０、１４～２１、１４～２２、１４～２３、１４～２４、１４～２５、１４～２６、１４～２７、１４～２８、１４～２９、１４～３０、１５～１６、１５～１７、１５～１８、１５～１９、１５～２０、１５～２１、１５～２２、１５～２３、１５～２４、１５～２５、１５～２６、１５～２７、１５～２８、１５～２９、１５～３０、１６～１７、１６～１８、１６～１９、１６～２０、１６～２１、１６～２２、１６～２３、１６～２４、１６～２５、１６～２６、１６～２７、１６～２８、１６～２９、１６～３０、１７～１８、１７～１９、１７～２０、１７～２１、１７～２２、１７～２３、１７～２４、１７～２５、１７～２６、１７～２７、１７～２８、１７～２９、１７～３０、１８～１９、１８～２０、１８～２１、１８～２２、１８～２３、１８～２４、１８～２５、１８～２６、１８～２７、１８～２８、１８～２９、１８～３０、１９～２０、１９～２１、１９～２２、１９～２３、１９～２４、１９～２５、１９～２６、１９～２９、１９～２８、１９～２９、１９～３０、２０～２１、２０～２２、２０～２３、２０～２４、２０～２５、２０～２６、２０～２７、２０～２８、２０～２９、２０～３０、２１～２２、２１～２３、２１～２４、２１～２５、２１～２６、２１～２７、２１～２８、２１～２９、２１～３０、２２～２３、２２～２４、２２～２５、２２～２６、２２～２７、２２～２８、２２～２９、２２～３０、２３～２４、２３～２５、２３～２６、２３～２７、２３～２８、２３～２９、２３～３０、２４～２５、２４～２６、２４～２７、２４～２８、２４～２９、２４～３０、２５～２６、２５～２７、２５～２８、２５～２９、２５～３０、２６～２７、２６～２８、２６～２９、２６～３０、２７～２８、２７～２９、２７～３０、２８～２９、２８～３０、または２９～３０の連結ヌクレオシドからなり得る。
Ｄ． 特定の修飾オリゴヌクレオチド
特定の実施形態では、上述の修飾（糖、核酸塩基、ヌクレオシド間結合）は、修飾オリゴヌクレオチド内に組み込まれる。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドは、それらの修飾モチーフ及び全体の長さによって特徴付けられる。特定の実施形態では、そのようなパラメータは各々、互いに独立している。したがって、他が示されない限り、ギャップマー糖モチーフを有するオリゴヌクレオチドの各々のヌクレオシド間結合は、修飾されていても修飾されていなくてもよく、糖修飾のギャップマー修飾パターンに従っていても従っていなくてもよい。例えば、糖ギャップマーのウィング領域内のヌクレオシド間結合は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、糖モチーフのギャップ領域のヌクレオシド間結合と同一であっても、異なっていてもよい。同様に、そのような糖ギャップマーオリゴヌクレオチドは、糖修飾のギャップマーパターンから独立して１個以上の修飾核酸塩基を含み得る。別に示されない限り、全ての修飾は、核酸塩基配列から独立している。
Ｅ． 修飾オリゴヌクレオチドの特定の集団
集団の全ての修飾オリゴヌクレオチドが同じ分子式を有する修飾オリゴヌクレオチドの集団は、立体ランダム集団またはキラル濃縮集団であり得る。全ての修飾オリゴヌクレオチドの全てのキラル中心は、立体ランダム集団において立体ランダムである。キラル濃縮集団では、少なくとも１つの特定のキラル中心は、集団の修飾オリゴヌクレオチドにおいて立体ランダムではない。特定の実施形態では、キラル濃縮集団の修飾オリゴヌクレオチドは、β－Ｄリボシル糖部分が濃縮されており、全てのホスホロチオエートヌクレオシド間結合は立体ランダムである。特定の実施形態では、キラル濃縮集団の修飾オリゴヌクレオチドは、特定の立体化学的構成におけるβ－Ｄリボシル糖部分と少なくとも１つの特定のホスホロチオエートヌクレオシド間結合の両方について濃縮される。
Ｆ． 核酸塩基配列
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチド（非修飾または修飾オリゴヌクレオチド）は、それらの核酸塩基配列によってさらに記載される。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、第２のオリゴヌクレオチド、または標的核酸などの同定された参照核酸に相補的である核酸塩基配列を有する。特定のそのような実施形態では、オリゴヌクレオチドの領域は、第２のオリゴヌクレオチド、または標的核酸などの同定された参照核酸に相補的である核酸塩基配列を有する。ある実施形態において、オリゴヌクレオチドの領域または全長の核酸塩基配列は、第２のオリゴヌクレオチド、または標的核酸などの同定された参照核酸に対し、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または１００％相補的である。
Ｉ． 特定のオリゴマー化合物
特定の実施形態では、本明細書で提供されるのは、オリゴヌクレオチド（修飾または非修飾）ならびに任意選択で１個以上のコンジュゲート基及び／または末端基からなるオリゴマー化合物である。コンジュゲート基は、１つ以上のコンジュゲート部分と、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに連結するコンジュゲートリンカーとからなる。コンジュゲート基はオリゴヌクレオチドのいずれか一方または両方の末端及び／または任意の内部位置に結合できる。特定の実施形態では、コンジュゲート基は、修飾オリゴヌクレオチドのヌクレオシドの２’－位に結合する。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドのいずれか一方または両方の末端に結合するコンジュゲート基は、末端基である。特定のそのような実施形態では、コンジュゲート基または末端基は、オリゴヌクレオチドの３’及び／または５’末端に結合する。特定のこのような実施形態では、コンジュゲート基（または末端基）は、オリゴヌクレオチドの３’末端に結合する。特定の実施形態では、コンジュゲート基はオリゴヌクレオチドの３’末端付近に結合する。特定の実施形態では、コンジュゲート基（または末端基）はオリゴヌクレオチドの５’末端に結合する。特定の実施形態では、コンジュゲート基はオリゴヌクレオチドの３’末端付近に結合する。
末端基の例には、コンジュゲート基、キャッピング基、リン酸部分、保護基、修飾または未修飾のヌクレオシド、及び独立して修飾または未修飾である２つ以上のヌクレオシドが含まれるが、これらに限定されない。
Ａ． 特定のコンジュゲート基
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは１つ以上のコンジュゲート基に共有結合する。特定の実施形態では、コンジュゲート基は、薬力学、薬物動態、安定性、結合、吸収、組織分布、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスを含むが、これらに限定されない結合したオリゴヌクレオチドの１つ以上の特性を調節する。特定の実施形態では、コンジュゲート基は、結合したオリゴヌクレオチドに、例えばオリゴヌクレオチドの検出を可能にするフルオロフォアまたはレポーター基のような新規の特性を与える。特定のコンジュゲート基及びコンジュゲート部分はこれまでに記載され、例えば、コレステロール部分（Ｌｅｔｓｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，１９８９，８６，６５５３－６５５６）、コリン酸（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ． Ｍｅｄ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．，１９９４，４，１０５３－１０６０）、チオエーテル、例えば、ヘキシル－Ｓ－トリチルチオール（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｎ． Ｎ．Ｙ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ．，１９９２，６６０，３０６－３０９、Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ． Ｍｅｄ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．，１９９３，３，２７６５－２７７０）、チオコレステロール（Ｏｂｅｒｈａｕｓｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌ． Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９２，２０，５３３－５３８）、脂肪族鎖、例えば、ド－デカン－ジオールまたはウンデシル残基（Ｓａｉｓｏｎ－Ｂｅｈｍｏａｒａｓ ｅｔ ａｌ．，ＥＭＢＯ Ｊ．，１９９１，１０，１１１１－１１１８、Ｋａｂａｎｏｖ ｅｔ ａｌ．，ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，１９９０，２５９，３２７－３３０、Ｓｖｉｎａｒｃｈｕｋ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｅ，１９９３，７５，４９－５４）、リン脂質、例えば、ジ－ヘキサデシル－ｒａｃ－グリセロールまたはトリエチル－アンモニウム１，２－ジ－Ｏ－ヘキサデシル－ｒａｃ－グリセロ－３－Ｈ－ホスホネート（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９９５，３６，３６５１－３６５４、Ｓｈｅａ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌ． Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９０，１８，３７７７－３７８３）、ポリアミンまたはポリエチレングリコール鎖（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ ＆ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，１９９５，１４，９６９－９７３）、またはアダマンタン酢酸（Ｍｉｓｈｒａ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ． Ｂｉｏｐｈｙｓ． Ａｃｔａ，１９９５，１２６４，２２９－２３７）、オクタデシルアミンまたはヘキシルアミノ－カルボニル－オキシコレステロール部分（Ｃｒｏｏｋｅ ｅｔ ａｌ．，Ｊ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ｅｘｐ． Ｔｈｅｒ．，１９９６，２７７，９２３－９３７）、トコフェロール基（Ｎｉｓｈｉｎａ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ，２０１５，４，ｅ２２０、及びＮｉｓｈｉｎａ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｈｅｒａｐｙ，２００８，１６，７３４－７４０）、またはＧａｌＮＡｃクラスター（例えば、ＷＯ２０１４／１７９６２０）である。
１． コンジュゲート部分
コンジュゲート部分は、非限定的に、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ペプチド、炭水化物、ビタミン部分、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン、フルオロフォア、及び染料を含む。
特定の実施形態では、コンジュゲート基には、例えば、アスピリン、ワルファリン、フェニルブタゾン、イブプロフェン、スプロフェン、フェンブフェン、ケトプロフェン、（Ｓ）－（＋）－プラノプロフェン、カルプロフェン、ダンシルサルコシン、２，３，５－トリヨード安息香酸、フィンゴリモド、フルフェナム酸、ホリニン酸、ベンゾサイアジアザイド、クロロチアジド、ジアゼピン、インドメチシン（ｉｎｄｏｍｅｔｈｉｃｉｎ）、バルビツレート、セファロスポリン、サルファ薬、抗糖尿病薬、抗菌薬または抗生薬などの活性原薬が含まれる。
２． コンジュゲートリンカー
コンジュゲート部分はコンジュゲートリンカーを介してオリゴヌクレオチドに結合する。特定のオリゴマー化合物において、コンジュゲートリンカーは、単化学結合である（すなわち、コンジュゲート部分は、オリゴヌクレオチドに単結合を介して直接的に結合する）。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、ヒドロカルビル鎖、またはエチレングリコール、ヌクレオシド、もしくはアミノ酸単位の繰り返し単位のオリゴマーなどの鎖構造を含む。
特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、アルキル、アミノ、オキソ、アミド、ジスルフィド、ポリエチレングリコール、エーテル、チオエーテル、及びヒドロキシルアミノから選択される１つ以上の基を含む。特定のそのような実施形態では、コンジュゲートリンカーは、アルキル、アミノ、オキソ、アミド及びエーテル基から選択される基を含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、アルキル及びアミド基から選択される基を含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、アルキル及びエーテル基から選択される基を含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、少なくとも１つのリン部分を含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、少なくとも１つのリン酸基を含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、少なくとも１つの中性連結基を含む。
特定の実施形態では、上述のコンジュゲートリンカーを含むコンジュゲートリンカーは、二官能性連結部分、例えば、コンジュゲート基を、本明細書において提供されるオリゴヌクレオチドなどの親化合物へと結合するのに有用であると当該技術分野において知られているものである。一般的に、二官能性連結部分は、少なくとも２つの官能基を含む。官能基の一方は、親化合物上の特定の部位に結合するよう選択され、他方はコンジュゲート基に結合するよう選択される。二官能連結部分において使用される官能基の例は、求核基と反応する求電子剤及び求電子基と反応する求核剤を含むが、これらに限定されない。特定の実施形態では、二官能性連結部分は、アミノ、ヒドロキシル、カルボン酸、チオール、アルキル、アルケニル、及びアルキニルから選択される１つ以上の基を含む。
コンジュゲートリンカーの例には、８－アミノ－３，６－ジオキサオクタン酸（ＡＤＯ）、スクシンイミジル４－（Ｎ－マレイミドメチル）シクロヘキサン－１－カルボキシラート（ＳＭＣＣ）、及び６－アミノヘキサン酸（ＡＨＥＸまたはＡＨＡ）が含まれるが、これらに限定されない。他のコンジュゲートリンカーには、置換もしくは非置換のＣ１－Ｃ１０アルキル、置換もしくは非置換のＣ２－Ｃ１０アルケニルまたは置換もしくは非置換のＣ２－Ｃ１０アルキニルであって、好ましい置換基の非限定的なリストが、ヒドロキシル、アミノ、アルコキシ、カルボキシ、ベンジル、フェニル、ニトロ、チオール、チオアルコキシ、ハロゲン、アルキル、アリール、アルケニル、及びアルキニルを含むものが含まれるがこれらに限定されない。
特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、１～１０のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは２～５のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは正確に３つのリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは、ＴＣＡモチーフを含む。特定の実施形態では、そのようなリンカーヌクレオシドは、修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態では、そのようなリンカーヌクレオシドは、修飾糖部分を含む。特定の実施形態では、リンカーヌクレオシドは非修飾である。特定の実施形態では、リンカーヌクレオシドは、プリン、置換プリン、ピリミジン、または置換ピリミジンから選択される任意選択で保護された複素環式塩基を含む。特定の実施形態では、切断可能な部分は、ウラシル、チミン、シトシン、４－Ｎ－ベンゾイルシトシン、５－メチルシトシン、４－Ｎ－ベンゾイル－５－メチルシトシン、アデニン、６－Ｎ－ベンゾイルアデニン、グアニン、及び２－Ｎ－イソブチリルグアニンから選択されるヌクレオシドである。リンカーヌクレオシドにとって、オリゴマー化合物が標的部位に到達した後、オリゴマー化合物から切断されることが典型的に望まれる。したがって、リンカーヌクレオシドは、典型的には、切断可能な結合を介して、互いに、及びオリゴマー化合物の残りの部分に連結される。特定の実施形態では、そのような切断可能な結合は、ホスホジエステル結合である。
本明細書において、リンカーヌクレオシドは、オリゴヌクレオチドの部分であるとはみなされない。したがって、オリゴマー化合物が特定の数または範囲の連結したヌクレオシド及び／または参照核酸に対する特定のパーセントの相補性からなるオリゴヌクレオチドを含み、オリゴマー化合物がまた、リンカーヌクレオシドを含む共役リンカーを含むコンジュゲート基を含む実施形態において、それらのリンカーヌクレオシドは、オリゴヌクレオチドの長さに対してカウントされず、オリゴヌクレオチドの参照核酸に対する相補性パーセントの決定において使用されない。例えば、オリゴマー化合物が（１）８～３０のヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチド、及び（２）修飾オリゴヌクレオチドのヌクレオシドと連続的である１～１０のリンカーヌクレオシドを含むコンジュゲート基を含み得る。そのようなオリゴマー化合物における連続的な連結ヌクレオシドの総数は、３０を超える。代替的にオリゴマー化合物は、８～３０のヌクレオシドからなり、コンジュゲート基を有さない修飾オリゴヌクレオチドを含み得る。そのようなオリゴマー化合物における連続的な連結ヌクレオシドの総数は、３０を超えない。他が示されない限り、コンジュゲートリンカーは１０以下のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは５以下のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは３以下のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは２以下のリンカーヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、コンジュゲートリンカーは１以下のリンカーヌクレオシドを含む。
特定の実施形態では、コンジュゲート基がオリゴヌクレオチドから切断されることが望ましい。例えば、ある状況において、特定のコンジュゲート部分を含むオリゴマー化合物は、より良好に特定の細胞型に取り込まれるが、オリゴマー化合物が取り込まれると、コンジュゲート基が切断されてコンジュゲートしていないオリゴヌクレオチドまたは親オリゴヌクレオチドを放出することが望ましい。したがって、特定のコンジュゲートリンカーは、１つ以上の切断可能な部分を含み得る。特定の実施形態では、切断可能な部分は、切断可能な結合である。特定の実施形態では、切断可能な部分は、少なくとも１つの切断可能な結合を含む原子団である。特定の実施形態では、切断可能な部分は、１、２、３、４、または４以上の切断可能な結合を有する原子団を含む。特定の実施形態では、切断可能な部分は、リソソームなどの細胞内部または細胞内区画において選択的に切断される。特定の実施形態では、切断可能部分はヌクレアーゼなどの内因性酵素によって選択的に切断される。
特定の実施形態では、切断可能な結合は、アミド、エステル、エーテル、ホスホジエステルの一方もしくは両方のエステル、リン酸エステル、カルバメート、またはジスルフィドの中から選択される。特定の実施形態では、切断可能な結合は、ホスホジエステルの一方もしくは両方のエステルである。特定の実施形態では、切断可能な部分は、リン酸またはホスホジエステルを含む。特定の実施形態では、切断可能な部分は、オリゴヌクレオチドとコンジュゲート部分またはコンジュゲート基との間のリン酸結合である。
特定の実施形態では、切断可能な部分は、１つ以上のリンカーヌクレオシドを含むか、またはそれからなる。特定のそのような実施形態では、１つ以上のリンカーヌクレオシドは、互いに、及び／または切断可能な結合を介してオリゴマー化合物の残りの部分に連結されている。特定の実施形態では、そのような切断可能な結合は、非修飾ホスホジエステル結合である。特定の実施形態では、切断可能な部分は、リン酸ヌクレオシド間結合によって、オリゴヌクレオチドの３’または５’末端のいずれかのヌクレオシドに結合し、リン酸またはホスホロチオエート結合によってコンジュゲートンカーまたはコンジュゲート部分の残りの部分に共有結合する２’－デオキシヌクレオシドである。特定のそのような実施形態では、切断可能な部分は、２’－デオキシアデノシンである。
Ｂ． 特定の末端基
特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、１つ以上の末端基を含む。特定のそのような実施形態では、オリゴマー化合物は、安定化された５’－リン酸を含む。安定化された５’－ホスフェートには、５’－ビニルホスホネートを含むがこれに限定されない５’－ホスファネートが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、末端基は、１つ以上の脱塩基ヌクレオシド及び／または逆ヌクレオシドを含む。特定の実施形態では、末端基は、１つ以上の２’結合ヌクレオシドを含む。特定のそのような実施形態では、２’結合ヌクレオシドは、脱塩基ヌクレオシドである。
ＩＩＩ．オリゴマー二重鎖
特定の実施形態では、本明細書に記載のオリゴマー化合物は、標的核酸の核酸塩基配列に相補的な核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを含む。特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、第２のオリゴマー化合物と対形成し、オリゴマー二重鎖を形成する。そのようなオリゴマー二重鎖は、標的核酸に相補的な領域を有する第１のオリゴマー化合物、及び第１のオリゴマー化合物に相補的な領域を有する第２のオリゴマー化合物を含む。特定の実施形態では、オリゴマー二重鎖の第１のオリゴマー化合物は、（１）修飾または非修飾オリゴヌクレオチド及び任意選択でコンジュゲート基、ならびに（２）第２の修飾または非修飾オリゴヌクレオチド及び任意選択でコンジュゲート基を含むかまたはそれらからなる。オリゴマー二重鎖のいずれか一方または両方のオリゴマー化合物は、コンジュゲート基を含み得る。オリゴマー二重鎖の各オリゴマー化合物のオリゴヌクレオチドは、非相補的な突出ヌクレオシドを含み得る。
ＩＶ． アンチセンス活性
特定の実施形態では、オリゴマー化合物及びオリゴマー二重鎖は、標的核酸にハイブリダイズすることができ、少なくとも１つのアンチセンス活性をもたらす。そのようなオリゴマー化合物及びオリゴマー二重鎖はアンチセンス化合物である。特定の実施形態では、アンチセンス化合物は、それらが、標準的な細胞アッセイにおいて標的核酸の量または活性を２５％以上低減または阻害する場合、アンチセンス活性を有する。特定の実施形態では、アンチセンス化合物は、１つ以上の標的核酸に特異的にハイブリダイズする。そのようなアンチセンス化合物は、１つ以上の標的核酸にハイブリダイズして１つ以上の所望のアンチセンス活性をもたらし、かつ、１つ以上の非標的核酸にハイブリダイズしないかまたは顕著な望まないアンチセンス活性をもたらすような様式で１つ以上の非標的核酸にハイブリダイズしない、核酸配列を含む。
特定のアンチセンス活性において、アンチセンス化合物の標的核酸へのハイブリダイゼーションは、標的核酸を切断するタンパク質の動員をもたらす。例えば、特定のアンチセンス化合物は、ＲＮａｓｅＨを介した標的核酸の切断をもたらす。ＲＮａｓｅ Ｈは、ＲＮＡ：ＤＮＡ二重鎖のＲＮＡ鎖を切断する細胞性エンドヌクレアーゼである。このようなＲＮＡ：ＤＮＡ二重鎖のＤＮＡは、非修飾ＤＮＡである必要はない。特定の実施形態では、本明細書に記載されるのは、ＲＮａｓｅ Ｈ活性を誘発するのに十分に「ＤＮＡ様」であるアンチセンス化合物である。特定の実施形態では、ギャップマーのギャップにおける１つ以上の非ＤＮＡ様ヌクレオシドは許容される。
特定のアンチセンス活性では、アンチセンス化合物またはアンチセンス化合物の部分がＲＮＡ誘導サイレンシング複合体（ＲＩＳＣ）にロードされ、最終的に標的核酸が切断される。例えば、特定のアンチセンス化合物は、アルゴノートによる標的核酸の切断をもたらす。ＲＩＳＣにロードされるアンチセンス化合物はＲＮＡｉ化合物である。ＲＮＡｉ化合物は、二本鎖（ｓｉＲＮＡ）または一本鎖（ｓｓＲＮＡ）であり得る。
特定の実施形態では、アンチセンス化合物の標的核酸へのハイブリダイゼーションは、標的核酸を切断するタンパク質の動員をもたらさない。特定の実施形態では、アンチセンス化合物の標的核酸へのハイブリダイゼーションは、標的核酸のスプライシングの変化をもたらす。ある実施形態において、アンチセンス化合物の標的核酸に対するハイブリダイゼーションは、標的核酸とタンパク質または他の核酸との間の結合相互作用の阻害をもたらす。特定の実施形態では、アンチセンス化合物の標的核酸へのハイブリダイゼーションは、標的核酸の翻訳の変化をもたらす。
アンチセンス活性は直接的または間接的に観察できる。特定の実施形態では、アンチセンス活性の観察または検出は、標的核酸もしくはそのような標的核酸にコードされる核酸の量における変化、核酸もしくはタンパク質のスプライスバリアントの比率の変化、及び／または細胞もしくは対象における表現型の変化の観察または検出を含む。
Ｖ． 特定の標的核酸
特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、標的核酸に相補的な領域を含むオリゴヌクレオチドを含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、標的核酸は、内在性ＲＮＡ分子である。特定の実施形態では、標的核酸は、タンパク質をコードする。特定のそのような実施形態では、標的核酸は、イントロン、エキソン、及び非翻訳領域を含む、成熟ｍＲＮＡ及びプレｍＲＮＡから選択される。特定の実施形態では、標的ＲＮＡは、成熟ｍＲＮＡである。特定の実施形態では、標的核酸は、プレｍＲＮＡである。特定のそのような実施形態では、標的領域は完全にイントロン内にある。特定の実施形態では、標的領域はイントロン／エクソンジャンクションに及ぶ。特定の実施形態では、標的領域は少なくとも５０％イントロン内に存在する。特定の実施形態では、標的核酸は、レトロ遺伝子のＲＮＡ転写産物である。特定の実施形態では、標的核酸は、非コードＲＮＡである。特定のそのような実施形態では、標的非コードＲＮＡは、長鎖非コードＲＮＡ、短鎖非コードＲＮＡ、イントロンＲＮＡ分子から選択される。
Ａ． 標的核酸に対する相補性／ミスマッチ
活性を除去することなくミスマッチ塩基を導入することができる。例えば、Ｇａｕｔｓｃｈｉ ｅｔ ａｌ （Ｊ． Ｎａｔｌ． Ｃａｎｃｅｒ Ｉｎｓｔ． ９３：４６３－４７１，Ｍａｒｃｈ ２００１）は、ｂｃｌ－２のｍＲＮＡに対して１００％の相補性を有し、かつｂｃｌ－ｘＬのｍＲＮＡに対して３つのミスマッチを有するオリゴヌクレオチドが、ｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏでｂｃｌ－２とｂｃｌ－ｘＬ両方の発現を低減できる活性を有することを実証した。さらに、このオリゴヌクレオチドはｉｎ ｖｉｖｏで強力な抗腫瘍活性も示した。Ｍａｈｅｒ ａｎｄ Ｄｏｌｎｉｃｋ （Ｎｕｃ． Ａｃｉｄ． Ｒｅｓ． １６：３３４１－３３５８，１９８８）は、ウサギ網状赤血球アッセイにおいて、ヒトＤＨＦＲの翻訳を停止する能力について、一連のタンデム１４核酸塩基オリゴヌクレオチドと、それぞれ２つまたは３つのタンデムオリゴヌクレオチドの配列で構成される２８及び４２核酸塩基オリゴヌクレオチドとを試験した。３つの１４核酸塩基アンチセンスオリゴヌクレオチドのそれぞれは単独で、２８核酸塩基アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは４２核酸塩基アンチセンスオリゴヌクレオチドよりもレベルは低かったものの、翻訳を阻害することができた。
特定の実施形態では、リゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの全長にわたって標的核酸に相補的である。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的核酸に対して、９９％、９５％、９０％、８５％、または８０％相補的である。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド全長にわたって標的核酸に対して少なくとも８０％相補的であり、標的核酸に対して１００％または完全に相補的である領域を含む。特定のそのような実施形態では、完全な相補性の領域は、６～２０、１０～１８、または１８～２０核酸塩基長である。
特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的核酸と比較して１つ以上のミスマッチ核酸塩基を含む。特定の実施形態では、標的に対するアンチセンス活性は、そのようなミスマッチによって低減するが、非標的に対する活性は、より大きな量で低減する。したがって、特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドの選択性は改善する。特定の実施形態では、ミスマッチは、ギャップマーモチーフを有するオリゴヌクレオチド内に特異的に位置する。特定の実施形態では、ミスマッチはギャップ領域の５’末端から１、２、３、４、５、６、７、または８の位置にある。特定の実施形態では、ミスマッチはギャップ領域の３’末端から９、８、７、６、５、４、３、２、１の位置にある。特定の実施形態では、ミスマッチはウィング領域の５’末端から１、２、３、または４の位置にある。特定の実施形態では、ミスマッチはウィング領域の３’末端から４、３、２、または１の位置にある。
Ｂ． ＫＣＮＴ１
特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、ＫＣＮＴ１核酸に相補的な領域を含むオリゴヌクレオチドを含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、ＫＣＮＴ１核酸は、配列番号１（ＧＥＮＢＡＮＫアクセッション番号：ＮＭ＿０２０８２２．２）に記載の配列を有する。特定の実施形態では、ＫＣＮＴ１核酸は、配列番号２（ＧＥＮＢＡＮＫアクセッション番号：ＮＣ＿０００００９．１２、ヌクレオチド１３５６９８００１～１３５７９６０００が短縮されている）に示される配列を有する。特定の実施形態では、ＫＣＮＴ１核酸は、配列番号１のスプライシング変異体である、配列番号３（ＧＥＮＢＡＮＫアクセッション番号：ＮＭ＿０２０８２２．３）に記載の配列を有する。
特定の実施形態では、配列番号１、配列番号２、または配列番号３に相補的なオリゴマー化合物は、細胞内のＫＣＮＴ１のＲＮＡを低減することができる。特定の実施形態では、配列番号１、配列番号２、または配列番号３に相補的なオリゴマー化合物は、細胞内のＫＣＮＴ１タンパク質を低減することができる。特定の実施形態では、細胞はｉｎ ｖｉｔｒｏである。特定の実施形態では、細胞は対象内にある。特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、修飾オリゴヌクレオチドからなる。特定の実施形態では、配列番号１、配列番号２、または配列番号３に相補的なオリゴマー化合物は、それが対象内の細胞に導入された場合、神経学的状態の１つ以上の症状または特徴を改善することができる。特定の実施形態では、神経学的状態はてんかんである。特定の実施形態では、１つ以上の症状または特徴は、発作、脳損傷、脱髄、筋緊張低下、小頭症、鬱病、不安、及び認知機能障害、ならびにそれらの組み合わせから選択される。
特定の実施形態では、配列番号１、配列番号２、または配列番号３に相補的なオリゴマー化合物は、オリゴマー化合物が対象のＣＳＦに投与された場合、対象のＣＳＦ中のＫＣＮＴ１のＲＮＡの検出可能な量を低減することができる。ＫＣＮＴ１のＲＮＡの検出可能な量は、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、または少なくとも９０％低減できる。特定の実施形態では、配列番号１、配列番号２、または配列番号３に相補的なオリゴマー化合物は、オリゴマー化合物が対象のＣＳＦに投与された場合、対象のＣＳＦ中のＫＣＮＴ１タンパク質の検出可能な量を低減することができる。ＫＣＮＴ１タンパク質の検出可能な量は、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、または少なくとも９０％低減できる。
Ｃ． 特定の組織における特定の標的核酸
特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、標的核酸に相補的である領域を含むオリゴヌクレオチドを含むか、またはそれからなり、標的核酸は、薬理学的に関連する組織において発現する。特定の実施形態では、薬理学的に関連する組織は、中枢神経系（ＣＮＳ）を構成する細胞及び組織である。このような組織には、皮質、黒質、線条体、中脳、脳幹、及び脊髄などの脳組織が含まれる。
ＶＩ． 特定の医薬組成物
特定の実施形態では、本明細書に記載されているのは、１つ以上のオリゴマー化合物を含む医薬組成物である。特定の実施形態では、１つ以上のオリゴマー化合物は、それぞれ修飾オリゴヌクレオチドからなる。特定の実施形態では、医薬組成物には薬学的に許容される希釈剤または担体が含まれる。特定の実施形態では、医薬組成物は、滅菌生理食塩溶液及び１つ以上のアンチセンス化合物を含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、滅菌生理食塩水は、医薬品グレードの生理食塩水である。特定の実施形態では、医薬組成物は、１つ以上のオリゴマー化合物及び滅菌水を含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、滅菌水は医薬品グレードの水である。特定の実施形態では、医薬組成物は、１つ以上のオリゴマー化合物及びリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、滅菌ＰＢＳは医薬品グレードのＰＢＳである。特定の実施形態では、医薬組成物は、１つ以上のオリゴマー化合物及び人工脳脊髄液を含むか、またはそれらからなる。特定の実施形態では、人工脳脊髄液は、医薬品グレードである。
特定の実施形態では、医薬組成物は、修飾オリゴヌクレオチド及び人工脳脊髄液を含む。特定の実施形態では、医薬組成物は、修飾オリゴヌクレオチド及び人工脳脊髄液からなる。特定の実施形態では、医薬組成物は、本質的に、修飾オリゴヌクレオチド及び人工脳脊髄液からなる。特定の実施形態では、人工脳脊髄液は、医薬品グレードである。
特定の実施形態では、医薬組成物は、１つ以上のオリゴマー化合物及び１つ以上の賦形剤を含む。特定の実施形態では、賦形剤は、水、食塩水、アルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ラクトース、アミラーゼ、ステアリン酸マグネシウム、滑石、ケイ酸、粘性パラフィン、ヒドロキシメチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから選択される。
特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、医薬組成物または製剤を調製するために薬剤的に許容される活性な、及び／または不活性な物質と混合され得る。組成物及び医薬組成物を製剤化するための方法は、投与経路、疾患の程度、または投与される用量を含むが、これらに限定されないいくつかの基準に依存する。
特定の実施形態では、オリゴマー化合物を含む医薬組成物は、オリゴマー化合物の任意の薬学的に許容される塩、オリゴマー化合物のエステル、またはそのようなエステルの塩を含む。特定の実施形態では、オリゴマー化合物を含む医薬組成物は、ヒトを含む対象への投与時に、生物学的に活性な代謝物またはその残渣を（直接的または間接的に）提供することができる１つ以上のオリゴヌクレオチドを含む。したがって、例えば、本開示は、オリゴマー化合物の薬学的に許容可能な塩、プロドラッグ、そのようなプロドラッグの薬学的に許容可能な塩、及び他の生物学的等価物を対象とする。好適な薬学的に許容可能な塩は、ナトリウム塩及びカリウム塩を含むが、これらに限定されない。特定の実施形態では、プロドラッグは、オリゴヌクレオチドに結合した１つ以上のコンジュゲート基を含み、コンジュゲート基は、体内の内因性ヌクレアーゼによって切断される。
脂質部分は、様々な方法で核酸療法において用いられている。特定のそのような方法において、オリゴマー化合物などの核酸は、カチオン性脂質と中性脂質の混合物から作られた事前形成されたリポソームまたはリポプレックスに導入される。特定の方法において、モノカチオン性脂質またはポリカチオン性脂質とのＤＮＡ複合体は、中性脂質の存在を伴わずに形成される。特定の実施形態では、脂質部分は、特定の細胞または組織への医薬品の分布を増加させるように選択される。特定の実施形態では、脂質部分は、脂肪組織への医薬品の分布を増加させるように選択される。特定の実施形態では、脂質部分は、筋肉組織への医薬品の分布を増加させるように選択される。
特定の実施形態では、医薬組成物は、送達システムを含む。送達システムの例は、リポソーム及びエマルションを含むが、これらに限定されない。特定の送達システムは、疎水性化合物を含むものを含む特定の医薬組成物を調製するのに有用である。特定の実施形態では、ジメチルスルホキシドなどの特定の有機溶媒が用いられる。
特定の実施形態では、医薬組成物は、特定の組織または細胞型に本発明の１つ以上の医薬品を送達するように設計された１つ以上の組織特異的送達分子を含む。例えば、特定の実施形態では、医薬組成物は、組織特異的抗体でコーティングされたリポソームを含む。
特定の実施形態では、医薬組成物は、共溶媒系を含む。特定のそのような共溶媒系は、例えば、ベンジルアルコール、非極性界面活性剤、水混和性有機ポリマー、及び水相を含む。特定の実施形態では、そのような共溶媒系は、疎水性化合物に用いられる。そのような共溶媒系の非限定的な例はＶＰＤ共溶媒系であり、これは、３ｗ／ｖ％のベンジルアルコール、８ｗ／ｖ％の非極性界面活性剤ポリソルベート８０（商標）、及び６５ｗ／ｖ％のポリエチレングリコール３００を含む無水エタノールの溶液である。そのような共溶媒系の割合は、それらの溶解度及び毒性の特性を著しく変化させることなく大幅に変化し得る。さらに、共溶媒成分の同一性は変化し得、例えば、他の界面活性剤をポリソルベート８０（商標）の代わりに使用してもよく、ポリエチレングリコールの画分サイズは変化し得、他の生体適合性ポリマーは、ポリエチレングリコール、例えば、ポリビニルピロリドンに取って代わり得、他の糖または多糖は、デキストロースと置き換わり得る。
特定の実施形態では、医薬組成物は、経口投与のために調製される。特定の実施形態では、医薬組成物は、口腔投与のために調製される。特定の実施形態では、医薬組成物は、注射による投与（例えば、静脈内、皮下、筋肉内、髄腔内（ＩＴ）、脳室内（ＩＣＶ）など）のために調製される。特定のそのような実施形態において、医薬組成物は、担体を含み、水溶液、例えば、水または生理学的に相溶性の緩衝液、例えば、ハンクス溶液、リンガー溶液、または生理的食塩水緩衝液などの中で製剤化される。特定の実施形態では、他の成分（例えば、溶解性を補助するか、または保存剤として役立つ成分）が含まれる。特定の実施形態では、注射可能な懸濁液は、適切な液体担体、懸濁化剤などを用いて調製される。注射用の特定の医薬組成物は、単位剤形で、例えば、アンプル中で提供されるか、または多用量容器中で提供される。注射用の特定の医薬組成物は、油性または水性ビヒクル中の懸濁液、溶液、またはエマルションであり、懸濁化剤、安定化剤、及び／または分散剤などの製剤化剤を含み得る。注射用の医薬組成物における使用に好適な特定の溶媒は、親油性溶媒及び脂肪油、例えば、ゴマ油、合成脂肪酸エステル、例えば、オレイン酸エチルまたはトリグリセリド、及びリポソームを含むが、これらに限定されない。
特定の条件下で、本明細書に開示される特定の化合物は酸として作用する。そのような化合物は、プロトン化（遊離酸）形態、またはイオン化され、カチオン（塩）形態と関連して描画または記述され得るが、そのような化合物の水溶液は、そのような形態間で平衡状態で存在する。例えば、水溶液中のオリゴヌクレオチドのリン酸結合は、遊離酸、アニオン、及び塩の形態の間で平衡状態で存在する。特に明記しない限り、本明細書に記載の化合物は、そのような全ての形態を含むことを意図している。さらに、特定のオリゴヌクレオチドはいくつかのそのような結合を有し、それらの各々は平衡状態にある。したがって、溶液中のオリゴヌクレオチドは、全て平衡状態にある複数の位置に形態の集合として存在する。「オリゴヌクレオチド」という用語は、そのような全ての形態を含むことを意図している。描かれた構造は、必然的に単一の形態を表す。それにもかかわらず、特に明記しない限り、そのような図面は対応する形態を同様に含むことを意図している。本明細書において、「またはその塩」という用語が後に続く化合物の遊離酸を示す構造は、完全にまたは部分的にプロトン化／脱プロトン化／カチオンと結合し得る全てのそのような形態を明示的に含む。特定の例では、１つ以上の特定のカチオンが同定される。
特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、ナトリウムを含む水溶液中にある。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、カリウムを含む水溶液中にある。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、ＰＢＳ中にある。特定の実施形態では、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、水中にある。特定のそのような実施形態では、溶液のｐＨは、所望のｐＨを達成するために、ＮａＯＨ及び／またはＨＣｌで調整される。
ここでは、特定の具体的な用量について説明する。用量は、投与単位の形態であり得る。明確にするために、ミリグラム単位の修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物の用量（または投与単位）は、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物の遊離酸形態の質量を示す。上述のように、水溶液中で、遊離酸はアニオン形態及び塩形態と平衡状態にある。しかしながら、用量を計算する目的で、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、無溶媒、酢酸ナトリウムフリー、無水、遊離酸として存在すると想定されている。例えば、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物がナトリウムを含む溶液（例えば、生理食塩水）中にある場合、修飾オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物は、部分的または完全に脱プロトン化され、Ｎａ＋イオンと結合し得る。しかしながら、陽子の質量は用量の重量にカウントされるにもかかわらず、Ｎａ＋イオンの質量は線量の重量にカウントされない。したがって、例えば、化合物番号１０８０８５５の８０ｍｇの用量または投与単位は、８０ｍｇの重量の完全にプロトン化された分子の数に等しい。これは、８５ｍｇの無溶媒、酢酸ナトリウムフリー、無水ナトリウム化合物番号１０８０８５５に相当する。オリゴマー化合物がコンジュゲート基を含む場合、コンジュゲート基の質量は、そのようなオリゴマー化合物の用量の計算に含まれる。コンジュゲート基も酸を有する場合、コンジュゲート基は、用量を計算する目的で同様に完全にプロトン化されていると想定される。
参照による非限定的な開示及び組み込み
本明細書に列挙される各文献及び特許刊行物は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載の特定の化合物、組成物、及び方法がある特定の実施形態に従って具体的に記載されているが、以下の実施例は、本明細書に記載の化合物を例証する役目のみを果たし、それを限定するようには意図されていない。本出願に列挙される参考文献、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号などの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願に添付される配列表が必要に応じて各々の配列を「ＲＮＡ」または「ＤＮＡ」のいずれか一方と特定するが、実際には、それらの配列は、化学修飾の任意の組み合わせで修飾され得る。当業者であれば、修飾オリゴヌクレオチドを説明するための「ＲＮＡ」または「ＤＮＡ」のそのような指定が、特定の事例において、任意であることを容易に認識する。例えば、２’－ＯＨ糖部分及びチミン塩基を含むヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチドは、修飾糖（ＤＮＡの１つの２’－Ｈの代わりの２’－ＯＨ）を有するＤＮＡとして、または修飾塩基（ＲＮＡのウラシルの代わりのチミン（メチル化ウラシル））を有するＲＮＡとして記載され得る。したがって、配列表中のものを含むが、これらに限定されない本明細書において提供される核酸配列は、修飾核酸塩基を有するそのような核酸を含むが、これらに限定されない天然または修飾ＲＮＡ及び／またはＤＮＡの任意の組み合わせを含む核酸を包含するよう意図されている。さらなる例として非限定的に、核酸塩基配列「ＡＴＣＧＡＴＣＧ」を有するオリゴマー化合物は、修飾または非修飾にかかわらず、ＲＮＡ塩基を含むそのような化合物、例えば、配列「ＡＵＣＧＡＵＣＧ」を有するもの、ならびに「ＡＵＣＧＡＴＣＧ」などのいくつかのＤＮＡ塩基及びいくつかのＲＮＡ塩基を有するもの、ならびに「ＡＴｍＣＧＡＵＣＧ」であって、式中、ｍＣは、５位にメチル基を含むシトシン塩基を示すものなどの他の修飾核酸塩基を有するオリゴマー化合物を含むものを含むが、これらに限定されないそのような核酸塩基配列を有する任意のオリゴマー化合物を包含する。
本明細書に記載される特定の化合物（例えば、修飾オリゴヌクレオチド）は、１つ以上の不斉中心を含み、したがって、絶対立体化学の点で、（Ｒ）もしくは（Ｓ）、糖アノマーなどの場合、αもしくはβ、またはアミノ酸などの場合（Ｄ）もしくは（Ｌ）と定義され得る、鏡像異性体、ジアステレオマー、及び他の立体異性体配置を生じさせる。特定の立体異性体配置を有するものとして描画または記載されている本明細書で提供される化合物は、示された化合物のみを含む。未定義の立体化学で描画または記載されている本明細書で提供される化合物は、特に明記しない限り、それらの立体ランダム及び光学的に純粋な形態を含む全てのそのような可能な異性体を含む。同様に、本明細書の化合物の互変異性形態もまた、他に示されない限り含まれる。特に明記しない限り、本明細書に記載の化合物は、対応する塩形態を含むことを意図している。
本明細書において記載される化合物は、１つ以上の原子が示された元素の非放射性同位体または放射性同位体で置き換えられたような変形を含む。例えば、水素原子を含む本明細書における化合物は、１Ｈ水素原子の各々についての全ての起こりうる重水素置換を包含する。本明細書の化合物に包含される同位体置換は、１Ｈの代わりの２Ｈまたは３Ｈ、１２Ｃの代わりの１３Ｃまたは１４Ｃ、１４Ｎの代わりの１５Ｎ、１６Ｏの代わりの１７Ｏまたは１８Ｏ、及び３２Ｓの代わりの３３Ｓ、３４Ｓ、３５Ｓ、または３６Ｓを含むが、これらに限定されない。特定の実施形態において、非放射性同位体置換は、治療または研究のツールとしての使用に有益である新規の特性をオリゴマー化合物に与え得る。特定の実施形態では、放射性同位体置換は、化合物をイメージングなどの研究または診断の目的に好適になし得る。
以下の実施例は、本開示の特定の実施形態を例証するものであり、限定するものではない。さらに、特定の実施形態が提供される場合、本発明者らは、それらの特定の実施形態の一般的適用を企図している。例えば、特定のモチーフを有するオリゴヌクレオチドの開示は、そのモチーフまたは同様のモチーフを有するさらなるオリゴヌクレオチドへの合理的なサポートを提供する。同様に、例えば、特定の高親和性修飾が特定の位置に出現する場合、同一の位置での他の高親和性修飾は、別途示されない限り、好適であるとみなされる。
実施例１：ｉｎ ｖｉｔｒｏ単回投与でのヒトＫＣＮＴ１のＲＮＡに対する５－１０－５ＭＯＥギャップマー修飾オリゴヌクレオチドの効果
ヒトＫＣＮＴ１核酸に相補的な修飾オリゴヌクレオチドは、ｉｎ ｖｉｔｒｏでＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルに対するそれらの効果について試験された。
以下の表の修飾オリゴヌクレオチドは、混合ヌクレオシド間結合を持つ５－１０－５ＭＯＥギャップマーである。ギャップマーは長さが２０ヌクレオシドであり、中央のギャップセグメントは１０の２’－β－Ｄ－デオキシヌクレオシドからなり、３’及び５’ウィングは各々５の２’－ＭＯＥヌクレオシドからなる。ギャップマーのモチーフは（５’から３’に向けて）：ｅｅｅｅｅｄｄｄｄｄｄｄｄｄｄｅｅｅｅｅであり；ここで、「ｄ」は２’－β－Ｄ－デオキシリボシル糖部分を表し、「ｅ」は２’－ＭＯＥ糖部分を表す。ギャップマーのヌクレオシド間結合モチーフは（５’から３’に向けて）：ｓｏｏｏｏｓｓｓｓｓｓｓｓｓｓｏｏｓｓであり；ここで、「ｓ」はホスホロチオエートヌクレオシド間結合を表し、「ｏ」はホスホジエステルヌクレオシド間結合を表す。全てのシトシン残基は５メチル－シトシンである。
「開始部位」は、修飾オリゴヌクレオチドがヒト遺伝子配列において相補的である最も５’側のヌクレオシドを示す。「終結部位」は、修飾オリゴヌクレオチドがヒト遺伝子配列において相補的である最も３’側のヌクレオシドを示す。以下の表に列挙されている各修飾オリゴヌクレオチドは、配列番号１（ＧＥＮＢＡＮＫアクセッション番号ＮＭ＿０２０８２２．２）または配列番号２（ＧＥＮＢＡＮＫアクセッション番号：ＮＣ＿０００００９．１２、ヌクレオチド１３５６９８００１～１３５７９６０００が短縮されている）に１００％相補的である。「Ｎ／Ａ」は、修飾オリゴヌクレオチドがその特定の遺伝子配列に１００％相補的ではないことを示す。
ウェルあたり２０，０００細胞の密度で培養されたＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞（神経芽細胞腫細胞株）を、エレクトロポレーションによって４，０００ｎＭの修飾オリゴヌクレオチドで処理した。約２４時間の処理期間の後、全ＲＮＡが細胞から分離され、ＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルが定量的リアルタイムＲＴＰＣＲによって測定された。ヒトＫＣＮＴ１プライマープローブセットＲＴＳ３９５０８（本明細書で配列番号１１として指定されるフォワード配列ＧＴＣＡＡＣＧＴＧＣＡＧＡＣＣＡＴＧＴ；本明細書で配列番号１２として指定されるリバース配列ＴＣＧＣＴＣＣＣＴＣＴＴＴＴＣＴＡＧＴＴＴＧ；本明細書で配列番号１３として指定されるプローブ配列ＡＧＣＴＣＡＣＣＣＡＣＣＣＴＴＣＣＡＡＣＡＴＧ）を使用して表１－６に示すＲＮＡレベルを測定し、ヒトＫＣＮＴ１プライマープローブセットＲＴＳ３９４９６（本明細書で配列番号１４として指定されるフォワード配列ＣＡＧＧＴＧＧＡＧＴＴＣＴＡＣＧＴＣＡＡ；本明細書で配列番号１５として指定されるリバース配列ＧＡＧＡＡＧＴＴＧＡＡＣＡＧＣＣＧＧＡＴ；本明細書で配列番号１６として指定されるプローブ配列ＴＧＡＴＧＡＡＧＡＡＣＡＧＣＴＴＧＡＧＣＣＧＣＴ）を使用して、表７～３８に示すＲＮＡレベルを測定した。ＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルは、ＲＩＢＯＧＲＥＥＮ（登録商標）によって測定した総ＲＮＡ含有量に対して正規化された。ＫＣＮＴ１のＲＮＡの減少は、未処理の対照（ＵＴＣ）細胞と比較したＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルのパーセントとして以下の表１－６に示されている各表は、個々のアッセイプレートの結果を表している。「ＮＤ」は、実験エラーのために、その特定の実験でその特定の修飾オリゴヌクレオチドに対して％ＵＴＣが定義されていないことを示す。しかしながら、実施例１で定義されていないものを含む、選択された修飾オリゴヌクレオチドの活性は、実施例２で首尾よく実証されている。
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実施例２：ｉｎ ｖｉｔｒｏ複数回投与でのヒトＫＣＮＴ１のＲＮＡに対する修飾オリゴヌクレオチドの効果
上述の実施例から選択された修飾オリゴヌクレオチドは、ＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞で様々な用量で試験された。ウェルあたり２０，０００細胞の密度で培養されたＳＨ－ＳＹ５Ｙ細胞は、以下の表に指定されているように、エレクトロポレーションによってさまざまな用量の修飾オリゴヌクレオチドで処理された。約２４時間の処理期間の後、全ＲＮＡが細胞から分離され、ＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルが定量的リアルタイムＲＴＰＣＲによって測定された。ヒトＫＣＮＴ１プライマープローブセットＲＴＳ３９５０８（配列番号１１として指定されるフォワード配列ＧＴＣＡＡＣＧＴＧＣＡＧＡＣＣＡＴＧＴ；配列番号１２として指定されるリバース配列ＴＣＧＣＴＣＣＣＴＣＴＴＴＴＣＴＡＧＴＴＴＧ；配列番号１３として指定されるプローブ配列ＡＧＣＴＣＡＣＣＣＡＣＣＣＴＴＣＣＡＡＣＡＴＧ）を使用して、表３９～４２に示すＲＮＡレベルを測定し、ヒトＫＣＮＴ１プライマープローブセットＲＴＳ３９４９６（配列番号１４として指定されるフォワード配列ＣＡＧＧＴＧＧＡＧＴＴＣＴＡＣＧＴＣＡＡ；配列番号１５として指定されるリバース配列ＧＡＧＡＡＧＴＴＧＡＡＣＡＧＣＣＧＧＡＴ；配列番号１６として指定されるプローブ配列ＴＧＡＴＧＡＡＧＡＡＣＡＧＣＴＴＧＡＧＣＣＧＣＴ）を使用して表４３～６０に示すＲＮＡレベルを測定した。各々の表は、個々のアッセイプレートの結果を表している。ＫＣＮＴ１のＲＮＡレベルは、ＲＩＢＯＧＲＥＥＮ（登録商標）によって測定した総ＲＮＡ含有量に対して調整された。結果は、未処理の対照と比較した、ＫＣＮＴ１のＲＮＡの量の減少パーセントとして以下の表に示されている。各修飾オリゴヌクレオチドの最大半量阻害濃度（ＩＣ５０）も示されている。ＩＣ５０は、Ｅｘｃｅｌのデータの対数／線形プロットの線形回帰を使用して計算された。ＩＣ５０が確実に計算できなかった場合、Ｎ．Ｃ．（未計算）と表示される場合がある。
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Claims (54)

  1. １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含むオリゴマー化合物であって、前記修飾ヌクレオチドの核酸塩基配列がＫＣＮＴ１核酸の等しい長さの部分に少なくとも９０％相補的であり、前記修飾オリゴヌクレオチドが修飾糖部分及び修飾ヌクレオシド間結合から選択される少なくとも１つの修飾を含む、前記オリゴマー化合物。
  2. １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、配列番号２１～２９３９のうちのいずれかの少なくとも８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個の連続する核酸塩基を含む、オリゴマー化合物。
  3. １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、
    配列番号２の核酸塩基２４５２３～２４５６１の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基２７５６８～２７６０３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基３０７７２～３０８１１の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５４３７２～５４４２８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５５７８５～５５８１８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５６０４８～５６０７３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５６３１９～５６３４９の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５７６８３～５７７１０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６１１１７～６１１５３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基７１０３３～７１０６０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基８７１３５～８７１７４の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９２１０９～９２１４９の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９４２２１～９４２８０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９４３５２～９４３８０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９４９９３～９５０３６の等しい長さの部分、または
    配列番号２の核酸塩基９５０７４～９５１４４の等しい長さの部分、
    に対して相補的である、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、または少なくとも２０の連続する核酸塩基を含む核酸塩基配列を有する、オリゴマー化合物。
  4. １２から５０の連結ヌクレオシドからなる修飾オリゴヌクレオチドを含み、
    配列番号２の核酸塩基１６５８６～１６６４９の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基１６５８６～１７８２３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基１６５８６～１８６６３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基１９２２０～２０５６８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基２３００３～２５３９１の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基２７０９５～２９９０８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基３０４５２～３０８９１の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基３１７７３～３４４２７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基３８４５８～４７００３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基４０４３２～４２８７３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基４４４１４～４５７１８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５２０９６～５２１５３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５２０９６～５８５２５の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基５９３０８～６１６９７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６０１１１～６１６９７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６５２７０～６７１６９の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６５２７０～６７１５０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６７０２６～６７０６５の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６７０２６～６７０８７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６７６４８～６８５２７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６７９５５～６７９９８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６８５１５～６８５８３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６８５３８～６８５９２の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基６８５７１～７０８７４の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基７１０３７～７１３１３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基７１０３７～７１１８４の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基７２８５１～７２８８７の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基７９３６８～７９４８３の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基８６５５４～９０１５０の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基８８３３２～８８４４８の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９１６８６～９５４８５の等しい長さの部分、
    配列番号２の核酸塩基９１６８６～９４４３１の等しい長さの部分、または
    配列番号２の核酸塩基９４２１９～９４２７５の等しい長さの部分、
    に対して相補的である、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、または少なくとも２０の連続する核酸塩基を含む核酸塩基配列を有する、前記オリゴマー化合物。
  5. 前記修飾オリゴヌクレオチドが、前記修飾オリゴヌクレオチドの核酸塩基配列全体にわたって測定するとき、配列番号１～３から選択される核酸塩基配列に対して、少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％相補的である、核酸塩基配列を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載のオリゴマー化合物。
  6. 少なくとも１つの修飾ヌクレオシドが修飾糖部分を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のオリゴマー化合物。
  7. 前記修飾糖部分が二環式糖部分を含む、請求項６に記載のオリゴマー化合物。
  8. 前記二環式糖部分が、－Ｏ－ＣＨ２－、及び－Ｏ－ＣＨ（ＣＨ３）－から選択される２’－４’架橋を含む、請求項７に記載のオリゴマー化合物。
  9. 前記修飾糖部分が、非二環式修飾糖部分を含む、請求項６に記載のオリゴマー化合物。
  10. 前記非二環式修飾糖部分が２’－ＭＯＥ糖部分または２’－ＯＭｅ糖部分を含む、請求項９に記載のオリゴマー化合物。
  11. 前記少なくとも１つの修飾ヌクレオシドが糖代替物を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のオリゴマー化合物。
  12. 前記糖代替物がモルホリノ及びＰＮＡから選択される、請求項１１に記載のオリゴマー化合物。
  13. 前記修飾オリゴヌクレオチドが、
    １～５個の連結された５’領域ヌクレオシドからなる５’領域；
    ６～１０個の連結された中央領域ヌクレオシドからなる中央領域；
    １～５個の連結された３’領域ヌクレオシドからなる３’領域；
    前記５’領域ヌクレオシドの各々及び前記３’領域ヌクレオシドの各々は、修飾糖部分を含み、前記中央領域のヌクレオシドの各々は、非修飾２’－デオキシリボシル糖部分を含む、請求項１～１２のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  14. 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、請求項１～１３のいずれか１項に記載のオリゴマー化合物。
  15. 前記修飾オリゴヌクレオチドの各々のヌクレオシド間結合が、修飾ヌクレオシド間結合である、請求項１４に記載のオリゴマー化合物。
  16. 前記修飾ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項１４または１５に記載のオリゴマー化合物。
  17. 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つのホスホジエステルヌクレオシド間結合を含む、請求項１４または１６に記載のオリゴマー化合物。
  18. 各々のヌクレオシド間結合が、ホスホジエステルヌクレオシド間結合またはホスホロチオエートヌクレオシド間結合から独立して選択される、請求項１４、１６、または１７のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  19. 前記修飾オリゴヌクレオチドが少なくとも１つの修飾核酸塩基を含む、請求項１～１８のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  20. 前記修飾核酸塩基が５－メチルシトシンである、請求項１９に記載のオリゴマー化合物。
  21. 前記修飾オリゴヌクレオチドが１２～３０、１２～２２、１２～２０、１４～２０、１５～２５、１６～２０、１８～２２、または１８～２０の連結ヌクレオシドからなる、請求項１～２０のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  22. 前記修飾オリゴヌクレオチドが２０の連結ヌクレオシドからなる、請求項１～２１のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  23. 前記修飾オリゴヌクレオチドが、ヌクレオシド間結合ｓｏｏｏｏｓｓｓｓｓｓｓｓｓｓｏｏｓｓを有し、「ｓ」が、ホスホロチオエートクレオシド間結合を表し、「ｏ」がホスホジエステルヌクレオシド間結合を表す、請求項２２に記載のオリゴマー化合物。
  24. 前記修飾オリゴヌクレオチドからなる請求項１～２３のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  25. コンジュゲート部分及びコンジュゲートリンカーを含むコンジュゲート基を含む、請求項１～２３のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  26. 前記コンジュゲート基が、１～３個のＧａｌＮＡｃリガンドを含むＧａｌＮＡｃクラスターを含む、請求項２５に記載のオリゴマー化合物。
  27. 前記コンジュゲートリンカーが単結合からなる、請求項２５または２６に記載のオリゴマー化合物。
  28. 前記コンジュゲートリンカーが切断可能である、請求項２５に記載のオリゴマー化合物。
  29. 前記コンジュゲートリンカーが１～３個のリンカーヌクレオシドを含む、請求項２８に記載のオリゴマー化合物。
  30. 前記コンジュゲート基が、前記修飾オリゴヌクレオチドの５’末端で前記修飾オリゴヌクレオチドに結合する、請求項２５～２９のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  31. 前記コンジュゲート基が、前記修飾オリゴヌクレオチドの３’末端で前記修飾オリゴヌクレオチドに結合する、請求項２５～２９のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  32. 末端基を含む、請求項１～３１のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  33. 前記オリゴマー化合物が一本鎖オリゴマー化合物である、請求項１～３２のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  34. 前記オリゴマー化合物がリンカーヌクレオシドを含まない、請求項１～２８または３０～３１のいずれかに記載のオリゴマー化合物。
  35. 前記オリゴマー化合物の前記修飾オリゴヌクレオチドが塩であり、前記塩がナトリウム塩またはカリウム塩である、請求項１～３４のいずれか１つに記載のオリゴマー化合物。
  36. 請求項１～３２、３４～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物を含むオリゴマー二重鎖。
  37. 請求項１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物または請求項３６に記載のオリゴマー二重鎖を含むか、またはそれらからなるアンチセンス化合物。
  38. 請求項１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物または請求項３６に記載のオリゴマー二重鎖と、薬剤的に許容される担体または希釈剤と、を含む、医薬組成物。
  39. 前記薬学的に許容される希釈剤が人工脳脊髄液またはＰＢＳである、請求項３８に記載の医薬組成物。
  40. 前記医薬組成物が本質的に前記修飾オリゴヌクレオチド及び人工脳脊髄液からなる、請求項３９に記載の医薬組成物。
  41. 請求項３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を対象に投与することを含む方法。
  42. 神経学的状態を治療する方法であって、前記神経学的状態を有するかまたは発症するリスクのある個体に、治療有効量の請求項３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を投与し、それによって前記神経学的状態を治療することを含む、前記方法。
  43. 神経学的状態を有するかまたは発症するリスクのある個体の中枢神経系においてＫＣＮＴ１のＲＮＡまたはＫＣＮＴ１タンパク質を低減する方法であって、治療有効量の請求項３８～４０のいずれかに記載の医薬組成物を投与し、それによって中枢神経系においてＫＣＮＴ１のＲＮＡまたはＫＣＮＴ１タンパク質を低減することを含む、前記方法。
  44. 前記神経学的状態が脳症を含む、請求項４２または４３に記載の方法。
  45. 前記神経学的状態がてんかんを含む、請求項４２または４３に記載の方法。
  46. 前記神経学的状態が乳児てんかんを含む、請求項４２または４３に記載の方法。
  47. 前記乳児てんかんが、移動性焦点発作を伴う乳児期てんかん（ＥＩＭＦＳ）である、請求項４６に記載の方法。
  48. 前記神経学的状態が常染色体優性夜間前頭葉てんかん（ＡＤＮＦＬＥ）である、請求項４２または４３に記載の方法。
  49. 前記投与することが、髄腔内投与による、請求項４１～４８のいずれかに記載の方法。
  50. 前記神経学的状態の少なくとも１つの症状または特徴が改善される、請求項４２～４９のいずれかに記載の方法。
  51. 前記症状または特徴が、発作、脳損傷、脱髄、筋緊張低下、小頭症、鬱病、不安、認知機能から選択される、請求項５０に記載の方法。
  52. 前記方法が、疾患の退行を予防または遅延させる、請求項４２～５１のいずれかに記載の方法。
  53. 細胞内のＫＣＮＴ１のＲＮＡを低減する方法であって、前記細胞を、請求項１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物、請求項３６に記載のオリゴマー二重鎖、または請求項３７に記載のアンチセンス化合物と接触させ、それによって細胞内のＫＣＮＴ１のＲＮＡを低減する、前記方法。
  54. 細胞内のＫＣＮＴ１タンパク質を低減する方法であって、前記細胞を、請求項１～３５のいずれかに記載のオリゴマー化合物、請求項３６に記載のオリゴマー二重鎖、または請求項３７に記載のアンチセンス化合物と接触させ、それによって細胞内のＫＣＮＴ１タンパク質を低減する、前記方法。
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