JP2023161039A - mRNAの細胞内送達のためのペプチドおよびナノ粒子 - Google Patents

mRNAの細胞内送達のためのペプチドおよびナノ粒子 Download PDF

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Abstract

【課題】mRNAの細胞内送達のためのペプチドおよびナノ粒子の提供。【解決手段】本発明は、細胞への1つもしくは複数のmRNA(治療用mRNA、例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNAなど)の送達に有用である、ペプチド含有複合体/ナノ粒子に関する。本発明は例えば、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、前記mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、前記細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、mRNA送達複合体を提供する。【選択図】なし

Description

関連出願
本出願は、2017年10月16日に出願された仏国特許出願第1759645号、および2018年4月17日に出願された同第1853370号の優先権の利益を主張し、それらのすべては、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
ASCIIテキストファイルでの配列表の提出
ASCIIテキストファイルでの以下の提出の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている:配列表のコンピュータ可読形式(CRF)(ファイル名:737372001042SEQLIST.txt、記録日:2018年10月15日、サイズ:37KB)。
発明の分野
本発明は、細胞にmRNAを送達するために有用である、ペプチド含有複合体/ナノ粒子に関する。
本明細書で言及するすべての刊行物、特許、特許出願および公開特許出願の開示は、それら全体が本明細書での参照により本明細書に組み入れられている。
外因性のmRNAまたはRNAiが治療上利用可能であるために、mRNAまたはRNAiは、標的細胞、例えば、標的疾患の疾患細胞の内部に効率的に送達されなければならない。一般に、RNA送達は、ウイルスベクターおよび非ウイルスベクターによって媒介され得る。非ウイルスベクターは、大規模で製造することができ、容易に操作しやすい。しかし、それらは、低い送達効率、一部の場合には細胞毒性を受ける。一方、ウイルスベクターは、親mRNAが細胞を効率的に認識および感染させるために発達させた高度に進化した機構を利用する。しかし、それらの送達特性は、操作および改善するには困難な場合がある。よって、mRNAまたはRNAiを標的細胞の内部に効率的に送達するための方法を改善する必要がある。
本出願は、細胞に1つまたは複数のmRNA(治療用タンパク質、例えば、腫瘍抑制因子をコードするmRNAなど)を送達するために有用である、細胞膜透過ペプチドを含む複合体およびナノ粒子を提供する。mRNAの細胞内送達により、mRNAによってコードされる産物の発現が可能になる。一部の実施形態では、mRNAは、タンパク質、例えば、治療用タンパク質、欠損タンパク質、または非機能的タンパク質の機能的バリアントをコードする。一部の実施形態では、mRNAは、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。一部の実施形態では、複合体およびナノ粒子は、阻害性RNA(RNAi)、例えば、内因性遺伝子を標的とするRNAiを含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患関連内因性遺伝子、例えば、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、mRNA送達複合体が提供される。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、a)mRNAを含む第1の溶液をCPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整される(adjusted)、ステップと;b)第3の溶液をインキュベートして、mRNA送達複合体の形成を可能とするステップとを含むプロセスによって調製される、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、第1の溶液は、滅菌水中にmRNAを含む、および/または第2の溶液は、滅菌水中にCPPを含む。一部の実施形態では、第3の溶液は、ステップb)でインキュベートした後に、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、またはv)約0~20%のPBSを含むように調整される。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAが、治療用タンパク質をコードする、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、治療用タンパク質によって、欠損しているかもしくは異常であるタンパク質が置き換えられるか、既存の経路が増強されるか、新規機能もしくは活性がもたらされるか、または分子もしくは生物が干渉される。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、RNAiをさらに含む、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、RNAiは、siRNA、shRNA、またはmiRNAである。一部の実施形態では、mRNAは、疾患または状態を処置するための治療用タンパク質をコードし、RNAiは、RNAを標的とし、RNAの発現は、疾患または状態と関連する。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、VEPEP-3ペプチドである。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号1~14からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号75または76のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、VEPEP-6ペプチドである。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号15~40からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号77のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、VEPEP-9ペプチドである。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号41~52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号78のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、ADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号53~70からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号79または80のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、mRNAに共有結合によって連結している。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、細胞膜透過ペプチドのN末端に共有結合によって連結している1つまたは複数の部分をさらに含み、1つまたは複数の部分は、アセチル、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその断片、多糖類およびターゲティング分子からなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、そのN末端に共有結合によって連結しているアセチル基を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドは、細胞膜透過ペプチドのC末端に共有結合によって連結している1つまたは複数の部分をさらに含み、1つまたは複数の部分は、システアミド、システイン、チオール、アミド、必要に応じて置換されているニトリロ三酢酸、カルボキシル、必要に応じて置換されている直鎖状または分枝状C~Cアルキル、一級または二級アミン、オシド(osidic)誘導体、脂質、リン脂質、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその断片、多糖類およびターゲティング分子からなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、そのC末端に共有結合によって連結しているシステアミド基を含む。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、mRNA送達複合体内の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、連結によりターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、mRNAは、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質をコードする。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、mRNA送達複合体は、RNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、下方調節のために発癌遺伝子を標的とする。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、細胞膜透過ペプチドのmRNAに対するモル比は、約1:1~約100:1の間である。
一部の実施形態では、上記のmRNA送達複合体のいずれかによれば、mRNA送達複合体の平均直径(average diameter)は、約20nm~約1000nmの間である。
一部の実施形態では、上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体を含むコアを含むナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、コアは、1つまたは複数の追加の、上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体を含む。一部の実施形態では、コアは、RNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、下方調節のために発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびRNAiを含む複合体中にある。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。
一部の実施形態では、上記のナノ粒子のいずれかによれば、ナノ粒子中の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、連結によりターゲティング部分に連結している。
一部の実施形態では、上記のナノ粒子のいずれかによれば、コアは、末梢細胞膜透過ペプチド(peripheral cell-penetrating peptide)を含むシェルにより被覆されている。一部の実施形態では、末梢細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドおよびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、末梢細胞膜透過ペプチドは、配列番号1~80からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、シェル内の末梢細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、連結によりターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。
一部の実施形態では、上記のナノ粒子のいずれかによれば、ナノ粒子の平均直径は、約20nm~約1000nmの間である。
一部の実施形態では、上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体または上記の実施形態のいずれかによるナノ粒子と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物が提供される。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、阻害性RNA(RNAi)をさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、mRNA送達複合体またはナノ粒子中にある。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするmRNAを含む。
一部の実施形態では、上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体を調製する方法であって、細胞膜透過ペプチドを1つまたは複数のmRNAと組み合わせるステップを含み、それによってmRNA送達複合体を形成する方法が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドとmRNAは、それぞれ、約1:1~約100:1のモル比で組み合わされる。一部の実施形態では、組み合わせるステップは、mRNAを含む第1の溶液をCPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整され、第3の溶液が、mRNA送達複合体の形成を可能とするようにインキュベートされる、ステップを含む。一部の実施形態では、第1の溶液は、滅菌水中にmRNAを含む、および/または第2の溶液は、滅菌水中にCPPを含む。一部の実施形態では、第3の溶液は、インキュベートした後に、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、またはv)約0~20%のPBSを含むように調整され、mRNA送達複合体を形成する。
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを細胞に送達する方法であって、細胞を上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体または上記の実施形態のいずれかによるナノ粒子と接触させるステップを含み、mRNA送達複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAを含む方法が提供される。一部の実施形態では、細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex
vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、細胞は、幹細胞、造血前駆細胞、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞、ナチュラルキラー細胞、線維芽細胞、筋肉細胞、心臓細胞、肝細胞、肺前駆細胞、または神経細胞である。一部の実施形態では、細胞は、T細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、それが発現される個体における免疫応答をモジュレートすることができるタンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、阻害性RNA(RNAi)をさらに含む。一部の実施形態では、方法は、RNAiを細胞に送達するステップをさらに含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするmRNAを含む。
一部の実施形態では、個体の疾患を処置する方法であって、個体に上記の実施形態のいずれかによる医薬組成物の有効量を投与するステップ含む方法が提供される。一部の実施形態では、医薬組成物は、静脈内、腫瘍内、動脈内、局所、眼内、眼科的、門脈内、頭蓋内、脳内、脳室内、髄腔内、膀胱内、皮内、皮下、筋肉内、鼻腔内、気管内、肺、腔内、または経口投与を介して投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、注射によって、血管壁または血管壁を囲む組織中に投与される。一部の実施形態では、注射は、ニードルを有するカテーテルを介するものである。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、疾患は、がん、糖尿病、自己免疫疾患、血液疾患、心疾患、血管疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、肝臓疾患、肺疾患、筋肉疾患、タンパク質欠損疾患、リソソーム蓄積症、神経学的疾患、腎臓疾患、老化および変性疾患、ならびにコレステロールレベル異常によって特徴付けられる疾患からなる群から選択される。
一部の実施形態では、疾患は、タンパク質欠損疾患である。一部の実施形態では、医薬組成物は、疾患に寄与する欠損タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、疾患は、異常なタンパク質よって特徴付けられる。一部の実施形態では、医薬組成物は、疾患に寄与する非機能的タンパク質の機能的バリアントをコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、疾患は、がんである。一部の実施形態では、がんは、固形腫瘍であり、医薬組成物は、固形腫瘍を処置するために有用な腫瘍抑制タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。一部の実施形態では、がんは、肝臓、肺、腎臓、結腸直腸、または膵臓のがんである。一部の実施形態では、がんは、血液悪性腫瘍であり、医薬組成物は、血液悪性腫瘍を処置するために有用な腫瘍抑制タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、がんの発症および/または進行に関与する発癌遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、mRNA送達複合体またはナノ粒子中にある。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、疾患は、ウイルス感染症であり、医薬組成物は、ウイルス感染性疾患の発症および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、疾患は、遺伝性疾患であり、医薬組成物は、遺伝性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、疾患は、老化または変性疾患であり、医薬組成物は、老化または変性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、疾患は、線維性または炎症性疾患であり、医薬組成物は、線維性または炎症性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、上記の疾患を処置する方法のいずれかによれば、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、上記の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体および/または上記の実施形態のいずれかによるナノ粒子を含む組成物を含むキットが提供される。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
(項目1)
細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、前記mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、前記細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、mRNA送達複合体。
(項目2)
細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、前記mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、
a)前記mRNAを含む第1の溶液を前記CPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、前記第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整される、ステップと;
b)前記第3の溶液をインキュベートして、前記mRNA送達複合体の形成を可能とするステップと
を含むプロセスによって調製される、mRNA送達複合体。
(項目3)
細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、前記mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、前記mRNAが、治療用タンパク質をコードする、mRNA送達複合体。
(項目4)
細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、前記mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、RNAiをさらに含む、mRNA送達複合体。
(項目5)
前記mRNAが、疾患または状態を処置するための治療用タンパク質をコードし、前記RNAiが、RNAを標的とし、前記RNAの発現が、前記疾患または状態に関連する、項目4に記載のmRNA送達複合体。
(項目6)
前記細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-6ペプチドまたはADGN-100ペプチドである、項目1から5のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目7)
前記細胞膜透過ペプチドが、前記mRNAに共有結合によって連結している、項目1から6のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目8)
前記細胞膜透過ペプチドが、そのN末端に共有結合によって連結しているアセチル基を含む、項目1から7のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目9)
前記細胞膜透過ペプチドが、そのC末端に共有結合によって連結しているシステアミド基を含む、項目1から8のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目10)
前記mRNA送達複合体における前記細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部が、連結によりターゲティング部分に連結している、項目1から9のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目11)
前記細胞膜透過ペプチドの前記mRNAに対するモル比が、約1:1~約100:1の間である、項目1から10のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目12)
前記mRNA送達複合体の平均直径が、約20nm~約1000nmの間である、項目1から11のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
(項目13)
項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体を含むコアを含むナノ粒子。
(項目14)
前記コアが、1つまたは複数の追加の、項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体をさらに含む、項目12に記載のナノ粒子。
(項目15)
前記コアが、RNAiをさらに含む、項目13または14に記載のナノ粒子。
(項目16)
前記RNAiが、下方調節のために発癌遺伝子を標的とする、項目15に記載のナノ粒子。
(項目17)
前記コアが、末梢細胞膜透過ペプチドを含むシェルにより被覆されている、項目13から16のいずれか一項に記載のナノ粒子。
(項目18)
前記末梢細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、項目17に記載のナノ粒子。
(項目19)
項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体または項目13から18のいずれか一項に記載のナノ粒子と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
(項目20)
項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体を調製する方法であって、前記細胞膜透過ペプチドを1つまたは複数のmRNAと組み合わせるステップを含み、それによって前記mRNA送達複合体を形成する方法。
(項目21)
前記細胞膜透過ペプチドおよび前記mRNAが、それぞれ、約1:1~約100:1のモル比で組み合わされる、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記組み合わせるステップが、前記mRNAを含む第1の溶液を前記CPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、前記第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整され、前記第3の溶液が、前記mRNA送達複合体の形成を可能とするようにインキュベートされる、ステップを含む、項目20または21に記載の方法。
(項目23)
前記第1の溶液が、滅菌水中に前記mRNAを含む、および/または前記第2の溶液が、滅菌水中に前記CPPを含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記第3の溶液が、インキュベートした後に、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、またはv)約0~20%のPBSを含むように調整されて、前記mRNA送達複合体を形成する、項目22または23に記載の方法。
(項目25)
1つまたは複数のmRNAを細胞に送達する方法であって、前記細胞を項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体または項目13から18のいずれか一項に記載のナノ粒子と接触させるステップを含み、前記mRNA送達複合体または前記ナノ粒子が、前記1つまたは複数のmRNAを含む、方法。
(項目26)
個体の疾患を処置する方法であって、前記個体に項目19に記載の医薬組成物の有効量を投与するステップを含む方法。
(項目27)
前記疾患が、がん、糖尿病、自己免疫疾患、血液疾患、心疾患、血管疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、肝臓疾患、肺疾患、筋肉疾患、タンパク質欠損疾患、リソソーム蓄積症、神経学的疾患、腎臓疾患、老化および変性疾患、ならびにコレステロールレベル異常によって特徴付けられる疾患からなる群から選択される、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記疾患が、タンパク質欠損疾患である、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記疾患が、がんである、項目27に記載の方法。
(項目30)
前記医薬組成物が、前記がんの発症および/または進行に関与する発癌遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記個体がヒトである、項目25から30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
項目1から12のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体および/または項目13から18のいずれか一項に記載のナノ粒子を含む組成物を含むキット。
(項目33)
個体のがんを処置する方法であって、前記個体に腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNAの有効量を投与するステップを含み、前記腫瘍抑制タンパク質が、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14、またはVHLから選択される腫瘍抑制遺伝子に対応する、方法。
(項目34)
前記個体に発癌遺伝子を標的とするsiRNAの有効量を投与するステップをさらに含む、項目33に記載の方法。
(項目35)
前記発癌遺伝子が、KRASを含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記siRNAが、KRASの変異体形態を標的とし、KRASの前記変異体形態が、KRASのコドン12または61上に変異を含む、項目35に記載の方法。
(項目37)
前記腫瘍抑制遺伝子が、PTENおよびTP53から選択される、項目33から36のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記がんが、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される、項目33から37のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記個体が、前記腫瘍抑制遺伝子に異常を含む、項目33から38のいずれか一項に記載の方法。
(項目40)
前記個体が、前記発癌遺伝子に異常を含む、項目34から39のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
個体の疾患または状態を処置する方法であって、治療用タンパク質またはその組換え形態をコードするmRNAの有効量を投与するステップを含み、前記治療用タンパク質が、アルファ1アンチトリプシン、フラタキシン、インスリン、成長ホルモン(ソマトトロピン)、成長因子、ホルモン、ジストロフィン、インスリン様成長因子1(IGF1)、第VIII因子、第IX因子、アンチトロンビンIII、プロテインC、β-グルコ-セレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α,α-l-イズロニダーゼ、イズロン酸-2-スルファターゼ、ガルスルファーゼ、ヒトα-ガラクトシダーゼA、α-1-プロテイナーゼインヒビター、ラクターゼ、膵酵素(リパーゼ、アミラーゼ、およびプロテアーゼを含む)、アデノシンデアミナーゼ、およびアルブミンからなる群から選択される、方法。
図1A~図1Fは、異なる緩衝液におけるADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAナノ粒子平均サイズ特徴付けを示す。ADGN-100/mRNA粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、滅菌水(A)、5%スクロース(B)または5%グルコース(C)で希釈した。ADGN-106/mRNA粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、滅菌水(D)、5%スクロース(E)または5%グルコース(F)中に希釈した。ADGN/mRNA複合体の平均サイズは、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)による測定につき3分間25℃で決定した。
図2A~図2Bは、異なる細胞培養培地におけるADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAナノ粒子の平均サイズ特徴付けを示す。ADGN-100/mRNA(A)およびADGN-106/mRNA(B)粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、DMEM50%またはpH7.4(50mM)中に希釈した。ADGN/mRNA複合体の平均サイズは、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)による測定につき3分間25℃で決定した。
図3A~図3Dは、異なる塩条件におけるADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAナノ粒子の平均サイズ特徴付けを示す。ADGN-100/mRNA(A、C)およびADGN-106/mRNA(B、D)粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、NaCl(40mM、80mM、160mM)またはPBS(20%および50%)中に希釈した。ADGN/mRNA複合体の平均サイズは、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)による測定につき3分間25℃で決定した。
図4A~図4Bは、ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAナノ粒子の平均サイズ特徴付け血清条件を示す。ADGN-100/mRNA(A)およびADGN-106/mRNA(B)粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、50%血清(FCS)の存在または非存在下でスクロース5%中に希釈した。ADGN/mRNA複合体の平均サイズは、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)による測定につき3分間25℃で決定した。
図5は、異なる緩衝液条件でインキュベートしたADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAナノ粒子で処置したHepG2細胞におけるルシフェラーゼ発現を示す。24ウェルプレートにおいて培養したHepG2細胞に、0.5μgまたは1.0μgのルシフェラーゼmRNAを含有するADGN-100およびADGN-106ナノ粒子をトランスフェクトした。ADGN/mRNA複合体を滅菌水中に形成させ、滅菌水、5%グルコース、5%スクロース、20%PBS(20%および50%)、Hepes pH7.4(50mM)、NaCl(40mM、80mM、160mM)またはDMEM(50%)を含む異なる緩衝液中に希釈した。トランスフェクション30時間後にルシフェラーゼ発現をモニターし、無処置細胞に対応するRLU(ルミネセンス(luminecence))のパーセンテージとして結果を報告した。
図6A~図6Bは、マウスにおける静脈内投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関するADGN-100およびADGN-106の評価を示す。10μg mRNAを含有するADGN-100/Luc mRNA(A)およびADGN-106/luc mRNA(B)粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、異なる緩衝液(スクロース5%、グルコース5%、NaCl 80mMまたはPBS 20%最終濃度)中に希釈した。マウスは、100μl ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体のIV注射を受けた。mRNA LUC発現は、3および6日目にバイオルミネセンスイメージングによってモニターした。また、肝臓におけるルシフェラーゼシグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。
図7は、マウスにおける静脈内投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関するADGN-100およびADGN-106の評価を示す。10μg mRNAを含有するADGN-100/Luc mRNA(A)およびADGN-106/luc mRNA(B)粒子を滅菌水中に形成させ、次いで、異なる緩衝液(スクロース5%、グルコース5%、NaCl 80mMまたはPBS 20%最終濃度)中に希釈した。マウスは、100μl ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体のIV注射を受けた。mRNA LUC発現は、3および6日目にバイオルミネセンスイメージングによってモニターした。
図8A~図8Bは、異なる細胞型におけるPTEN発現のウエスタンブロット解析を示す。PTENのレベルを、膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞において評価した。図8Aに示す通り、PTEN発現のレベルは、PTEN抗体を使用したウエスタンブロットによって評価し(上パネル)、PTENタンパク質バンドは、β-アクチンに対して正規化した(下パネル)。図8Bは、0.5μgおよび1.0μg PTEN mRNAを含有するADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体をトランスフェクトしたがん細胞型におけるPTEN発現のウエスタンブロット解析を示す。トランスフェクション48時間後に、細胞を解析した。
図9は、がん細胞増殖におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、1μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、細胞増殖は、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定した。
図10は、がん細胞増殖におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、0.5μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、細胞増殖は、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定した。
図11は、がん細胞のアポトーシス率におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体(1μg mRNA)で処置した。細胞アポトーシス率(パーセンテージとして表現)は、トランスフェクション72時間後に、APO BrDuキットを使用したフローサイトメトリーによって測定した。
図12は、がん細胞における細胞周期増殖におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体(1μg mRNA)で処置した。トランスフェクション72時間後に、細胞周期ステージは、PI(ヨウ化プロピジウム)染色キットを使用したフローサイトメトリーによって測定した。
図13は、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでPTEN mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力を示す。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を植え込んだ。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のmRNA 10ug(G2)、ADGN-100/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G3)、ADGN-100/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(G4)、ADGN-106/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G5)およびADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(G6)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、7、14、20、26および33日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図14A~図14Cは、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでPTEN mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力を示す。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のmRNA 10ug(G2)、ADGN-100/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G3)、ADGN-100/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(G4)、ADGN-106/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G5)およびADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(G6)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、7、14、20、26および33日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。図14Aおよび図14Bは、33日目における異なる群のバイオルミネセンスイメージングおよび総ルミネセンスの定量を示す。33日目に、動物を屠殺し、腫瘍を収集した。図14Cは、対応する腫瘍を示す。
図15A~図15Cは、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでPTEN mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力、および転移発生における影響を示す。実験を始める前に、腫瘍発達のために6週間の期間を置いた。2群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、およびADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kgを注射されたマウス(G2)と同定した。動物に、0日目および3日目の日にIV尾静脈注射した。0および7日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。図15Aは、対照および処置群における1日目および7日目のバイオルミネセンスイメージングを示す。図15Bは、図15Bに報告された選択された表面に基づく、0日目および7日目における異なる群の総ルミネセンスの定量を示す。
図16A~図16Bは、ADGN-106媒介性KRAS siRNA送達後の、異なる細胞型におけるKRASレベルのウエスタンブロット解析を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、10nMおよび40nMのADGN-106/KRAS siRNA粒子で処置した。図16Aは、トランスフェクション48時間後の、異なる細胞型におけるKRASのレベルのウエスタンブロット解析を示す。KRASタンパク質バンドは、β-アクチンに対して正規化した。図16Bは、がん細胞増殖におけるADGN媒介性KRAS siRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、ADGN-106:KRAS siRNA複合体(10nM、40nM)で処置し、細胞増殖は、フローサイトメトリーアッセイによってトランスフェクション5日後に測定した。
図17A~図17Bは、膵臓腫瘍マウスモデルにおける、ADGN-106を使用したin vivoでのPTEN mRNAおよびKRAS siRNAの共投与の影響を示す。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。4群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、ADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(G2)、ADGN-106/10μg siRNA KRAS用量0.5mg/kg(G3)およびADGN-106/10μg siRNA KRAS用量0.5mg/kg;ADGN-106/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G4)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。図17Aは、0、7、14、20および26日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価したことを示す。図17Bは、26日目における異なる群のバイオルミネセンスイメージングを示す。
図18は、ADGN-100/FVIII mRNAおよびADGN-106/FVIII mRNAで処置されたマウスにおける第VIII因子レベルを示す。0日目および50日目における、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-100/siFVIII、複合体(siFVIII用量1.0mg/kg、10ug)100μlのIV注射によって、肝臓における第VIII因子発現の一過性ノックダウンを得た。対照マウス、群N1は、裸のsiRNA siFVIII 10ugを含有する100μlのIV注射を受け、無処置群C1は、100μlの食塩水緩衝液を受けた。次に、処置なし(G1)、ならびにFVIII mRNA/ADGN-100(10μg)(G2)、FVIII mRNA/ADGN-106(10μg)(G3)および裸のFVIII mRNA(10μg)(G4)による10および60日目の注射による処置に対応する、4つの異なる群(1群当たり3匹の動物)に動物を分けた。5日毎に、血液試料において第VIII因子Elisaキットを使用して、第VIII因子レベルをモニターした。
図19は、ADGN/FVIII mRNA複合体で処置された異なるマウス群の組織学的解析を示す。食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-100/siFVIII複合体(siFVIII用量1.0mg/kg、10ug)100μlの0日目および50日目におけるIV注射によって、肝臓における第VIII因子発現の一過性ノックダウンを得た。対照マウス(群N1)は、裸のsiRNA siFVIII 10ugを含有する100μlのIV注射を受け、マウス形態群C1(mice form group C1)は、無処置群として100μlの食塩水緩衝液を受けた。処置なし(G1)、ならびにFVIII mRNA/ADGN-100(10μg)(G2)およびFVIII mRNA/ADGN-106(10μg)(G3)による10および60日目の注射による処置に対応する4つの異なる群(1群当たり3匹の動物)に、注射された動物を分けた。90日目に、動物を屠殺し、肝臓を収集し、肝臓組織学検査によって解析した。肝臓組織の薄切片をヘマトキシリンで染色し、200×光学顕微鏡で(200 light-microscopic)解析した。
図20は、Luc2を発現するPANC-1およびSKVO-3細胞におけるADGN-100媒介性ルシフェラーゼ遺伝子編集を示す。24ウェルプレートにおいて培養されたPANC-1およびSKVO-3細胞に、ADGN-100/CAS9 mRNA/gRNA Luc(0.2μg/2μgまたは0.5μg/5μg)をトランスフェクトした。ADGN/CRISPR複合体を滅菌水中に形成させ、5%スクロース中に希釈した。対照として、細胞は、裸のCAS9 mRNA/gRNA Luc(0.5μg/5μg)で処置したか、またはRNAiMAX CAS9 mRNA/gRNA Luc(0.5μg/5μg)をトランスフェクトした。トランスフェクション48時間後にルシフェラーゼ発現をモニターし、無処置細胞に対応するRLU(ルミネセンス)のパーセンテージとして結果を報告する。
図21Aおよび図21Bは、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてADGN-100を使用した、in vivoでのCRISPR(mRNA CAS9:Luc gRNA)の共投与の影響を示す。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。食塩水溶液を注射された対照マウス、およびADGN-100/5μg CAS9 mRNA/15μg Luc gRNAを注射されたマウスの2群にマウスを分けた。0、7および14日目に、動物にIV尾静脈注射した。図21Aは、0、14、20および28日目にバイオルミネセンスイメージングによって評価された腫瘍サイズ、ならびに33日目に収集された対応する腫瘍を示す。図21Bは、図21Aに示されている領域に基づく、0、7、14、20および28日目における2群の総ルミネセンスの定量を示す。
図22Aおよび図22Bは、ADGNペプチドと複合体を形成しているPTEN mRNAをトランスフェクトされたがん細胞における、PTEN発現のレスキューおよびアポトーシス経路の活性化を示す。図22Aは、異なる細胞型におけるPTEN発現のウエスタンブロット解析を示す。膵がん(PANC-1)、前立腺がん(PC3)、ヒト神経膠腫(U25)および卵巣がん(SKOV3)におけるPTENのレベルを評価した。トランスフェクション48時間後に、細胞を解析した。図22Bは、がん細胞のアポトーシス率におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。細胞アポトーシス率(パーセンテージとして表現)は、トランスフェクション72時間後に、APO BrDuキットを使用したフローサイトメトリーによって測定した。
図23は、ADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクション後のがん細胞増殖の阻害を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、1μg mRNAを含有するADGN-100/mRNA複合体で処置し、細胞増殖は、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定した。
図24は、がん細胞における細胞周期増殖におけるADGN媒介性PTEN mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体(1μg mRNA)で処置した。トランスフェクション72時間後に、細胞周期ステージは、PI(ヨウ化プロピジウム)染色キットを使用したフローサイトメトリーによって測定した。
図25Aおよび図25Bは、がん細胞の増殖における、KRAS G12Dを標的とするsiRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。図25Aは、トランスフェクション48時間後の、ADGN媒介性KRAS siRNA送達後の異なる細胞型におけるKRASレベルのウエスタンブロット解析を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、10nMおよび40nMのADGN/KRAS siRNA粒子で処置した。siRNAは、KRAS G12Dを標的とする。KRASタンパク質バンドは、β-アクチンに対して正規化した。図25Bは、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定された細胞増殖を示す。 図25Aおよび図25Bは、がん細胞の増殖における、KRAS G12Dを標的とするsiRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。図25Aは、トランスフェクション48時間後の、ADGN媒介性KRAS siRNA送達後の異なる細胞型におけるKRASレベルのウエスタンブロット解析を示す。膵がん(PANC-1)、ヒト神経膠腫(U25)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、10nMおよび40nMのADGN/KRAS siRNA粒子で処置した。siRNAは、KRAS G12Dを標的とする。KRASタンパク質バンドは、β-アクチンに対して正規化した。図25Bは、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定された細胞増殖を示す。
図26A~図26Cは、膵臓腫瘍マウスモデルにおけるin vivoでの腫瘍体積および体重における、PTEN mRNAおよびKRAS siRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を植え込んだ。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のmRNA用量0.25mg/kg(G2)、ADGN/PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G3)、KRASを標的とする裸のsiRNA用量0.5mg/kg(G4)、ADGN/KRAS siRNA用量0.5mg/kg(G5)およびADGN/PTEN mRNA(0.25mg/kg)/KRAS siRNA(0.5mg/kg)(G6)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、5、12、17、22、28日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。 図26A~図26Cは、膵臓腫瘍マウスモデルにおけるin vivoでの腫瘍体積および体重における、PTEN mRNAおよびKRAS siRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を植え込んだ。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のmRNA用量0.25mg/kg(G2)、ADGN/PTEN mRNA用量0.25mg/kg(G3)、KRASを標的とする裸のsiRNA用量0.5mg/kg(G4)、ADGN/KRAS siRNA用量0.5mg/kg(G5)およびADGN/PTEN mRNA(0.25mg/kg)/KRAS siRNA(0.5mg/kg)(G6)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、5、12、17、22、28日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図27Aおよび図27Bは、異なる細胞型におけるP53発現のウエスタンブロット解析を示す。膵がん(PANC-1)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞におけるp53のレベルを評価した。図27Aに示す通り、P53発現のレベルは、P53抗体を使用したウエスタンブロットによって評価し(上パネル)、P53タンパク質バンドは、β-アクチンに対して正規化した(下パネル)。図27Bは、0.5μgおよび1.0μg P53 mRNAを含有するADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体をトランスフェクトされたがん細胞型におけるP53発現のウエスタンブロット解析を示す。トランスフェクション48時間後に、細胞を解析した。
図28は、がん細胞増殖におけるADGN媒介性P53 mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、前立腺がん(PC3)、卵巣がん(SKOV3)およびヒト線維芽細胞(HS68)の細胞は、1μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、細胞増殖は、フローサイトメトリーアッセイによって6日間の期間にわたって測定した。
図29は、がん細胞のアポトーシス率におけるADGN媒介性P53 mRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、ADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体(1μg mRNA)で処置した。細胞アポトーシス率(パーセンテージとして表現)は、トランスフェクション72時間後に、APO BrDuキットを使用したフローサイトメトリーによって測定した。
図30は、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでP53 mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力を示す。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を植え込んだ。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。3群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のmRNA 10ug(G2)およびADGN-100/10μg P53 mRNA用量0.5mg/kg(G3)を注射されたマウスに識別した。動物に、5日毎にIV尾静脈注射した。0、7、14および20日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図31A~図31Bは、がん細胞増殖におけるADGN媒介性KRAS siRNAトランスフェクションの影響を示す。膵がん(PANC-1)、前立腺がん(PC3)および卵巣がん(SKOV3)細胞は、10nMまたは40nMの、ADGN-106とコドン12(G12C、G12D)または61(Q61K)における変異を標的とするKRAS siRNAとの複合体で処置した。ADGN-106との複合体において単一のSiRNAまたはSiRNAの混合物を使用した。フローサイトメトリーアッセイによってトランスフェクション6日後に細胞増殖を測定した。
図32は、がん細胞増殖におけるP53(腫瘍抑制因子)またはPTEN(腫瘍抑制因子)mRNAおよびKRAS(発癌遺伝子)siRNAのADGN媒介性共送達の影響を示す。膵がん(PANC-1)(パネルA)および卵巣がん(SKOV3)(パネルB)細胞は、それぞれADGN-100/mRNA PTEN(0.25μg - 5.7nM)、ADGN-100/mRNA P53(0.5μg - 11.5nM)およびADGN 106/KRAS siRNA(G12D/G12C)(5nM)で処置した。トランスフェクション後8日間の期間にわたって細胞増殖を測定した。
図33は、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでKRAS G12C/G12D siRNAの組合せを送達するためのADGNペプチド(ADGN-106)の効力を示す。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を植え込んだ。実験を始める前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。3群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、裸のsiRNA 10ug(G2)およびADGN-106/10μg G12D/G12C siRNA用量0.5mg/kg(G3)を注射されたマウスに識別した。動物に、5日毎にIV尾静脈注射した。0、7、14および20日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図34は、IVおよび皮下(SQ)にADGN-100/FVIII mRNAで処置されたマウスにおける第VIII因子レベルを示す。0日目の食塩水緩衝液(90mM NaCl)中の、第VIII因子エクソン1を標的とするADGN-100/CRISPR、複合体(用量0.5mg/kg、10ug)100μlのIV注射によって、肝臓における第VIII因子発現の永続的ノックダウンを得た。群G1由来の対照マウスは、無処置群として100μlの食塩水緩衝液のIV注射を受けた。10日後に、処置なし(G2)、ならびにFVIII mRNA /ADGN-100 20μg(G3)、40μg(G4)、50μg(G5)、FVIII mRNA/ADGN-106 20μg(G6)、40μg(G7)、50μg(G8)による10日目のSQ注射、およびFVIII mRNA /ADGN-100 10μg(G9)によるIV注射による処置に対応する8つの異なる群(1群当たり3匹の動物)に、ADGN-100/CRISPR F VIIIを注射された動物を分けた。5日毎に第VIII因子Elisaキットを使用して、血液試料における第VIII因子レベルをモニターした。
図35は、複数用量のADGN-100/FVIII mRNAによりSQで処置されたマウスにおける第VIII因子レベルを示す。0日目の食塩水緩衝液(90mM NaCl)中の、第VIII因子エクソン1を標的とするADGN-100/CRISPR、複合体(用量0.5mg/kg、10ug)100μlのIV注射によって、肝臓における第VIII因子発現の永続的ノックダウンを得た。群G1由来の対照マウスは、無処置群として100μlの食塩水緩衝液のIV注射を受けた。10日後に、ADGN-100/CRISPR F VIIIを注射された動物に、初期mRNA/ADGN-100用量をSQ注射(40μg単回SQ注射)した。初期投与2週間後に、動物を5つの異なる群(1群当たり4匹の動物)に分け、異なる用量のmRNA/ADGN 100複合体:FVIII mRNA/ADGN-100 10μg(G3、Q2W)、20μg(G4、Q3W)、30μg(G5、Q4W)および40μg(G6、Q4W)によるSQ注射によって処置した。Elisa発色性第VIII因子活性アッセイを使用して、第VIII因子レベルをモニターした。
図36は、ヒト骨肉腫細胞G292細胞におけるADGN媒介性eGFP mRNAトランスフェクションを示す。ヒト骨肉腫細胞は、0.25μg、0.5μgおよび1.0μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、eGFP発現のレベルは、フローサイトメトリーアッセイによって7日間の期間にわたって測定した。
図37は、ヒト骨肉腫細胞G292細胞におけるADGN媒介性P53 mRNAトランスフェクションを示す。ヒト骨肉腫細胞は、0.25μg、0.5μgおよび1.0μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、P53 WT発現のレベルは、ウエスタンブロットアッセイによって72時間後に定量した。
図38は、ヒト骨肉腫細胞G292細胞増殖におけるADGN媒介性P53 mRNAトランスフェクションの影響を示す。ヒト骨肉腫細胞は、0.25μg、0.5μgおよび1.0μg mRNAを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置し、細胞増殖は、MTTアッセイによって7日間の期間にわたって測定した。
図39は、マウスにおける噴霧化投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関するADGN-106の評価を示す。10μg mRNAを含有するADGN-106/luc mRNA粒子を滅菌水/スクロース5%緩衝液中に形成させた。マウスは、100μl ADGN-ADGN-106/mRNA複合体の非外科的気管内投与を受けた。mRNA Luc発現は、6時間後および24時間後にバイオルミネセンスイメージングによってモニターした。
図40は、マウスにおける噴霧化投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関するADGN-106の評価を示す。10μg mRNAを含有するADGN-106/luc mRNA粒子を滅菌水/スクロース5%緩衝液中に形成させた。マウスは、100μl ADGN-ADGN-106/mRNA複合体の非外科的気管内投与を受け、次いで、24時間目に動物を屠殺し、バイオルミネセンスによってルシフェラーゼ発現に関して異なる器官を解析した。
図41は、ヒト骨肉腫細胞G292細胞におけるADGN媒介性eGFP mRNAトランスフェクションを示す。ヒト骨肉腫細胞は、mRNAまたは5moU mRNA(0.5μgおよび1.0μg)のいずれかを含有するADGN-100/mRNAまたはADGN-106/mRNA複合体で処置した。ADGN/mRNA複合体は、トランスフェクションに先立ち、10%または25%SVFの非存在下または存在下で3時間インキュベートした。eGFP発現のレベルは、フローサイトメトリーアッセイによって6日目に測定した。
図42は、膵臓腫瘍マウスモデルにおけるin vivoでのP53 mRNAと組み合わせたPTEN mRNAおよびKRAS siRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。
図43は、膵臓腫瘍マウスモデルにおけるin vivoでの腫瘍体積における、アブラキサンと組み合わせたPTEN mRNAおよび/またはKRAS siRNAによるADGN媒介性トランスフェクションの影響を示す。
本出願は、細胞膜透過ペプチド(CPP)および1つまたは複数のmRNAを含む、複合体およびナノ粒子であって、CPPが、1つまたは複数のmRNA(治療産物、例えば、腫瘍抑制因子をコードするmRNAなど)の細胞への送達に適する、複合体およびナノ粒子を提供する。複合体およびナノ粒子は、複数のmRNAを含むことができる。mRNAは、例えば、治療用タンパク質(例えば、腫瘍抑制因子、免疫モジュレーターなど)をコードするmRNAを含むことができる。一部の実施形態では、mRNAは、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。一部の実施形態では、複合体およびナノ粒子は、標的組織、例えば、疾患組織、例えば、腫瘍に優先的に局在する。一部の実施形態では、複合体およびナノ粒子は、RNAi、例えば、内因性遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患関連内因性遺伝子、例えば、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。
したがって、本出願は、一態様では、さらに下文でより詳細に説明される新規mRNA送達複合体およびナノ粒子を提供する。
別の態様では、細胞膜透過ペプチドを使用してmRNAを細胞に送達する方法が提供される。別の態様では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を局所組織、器官または細胞に送達する方法が提供される。別の態様では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む本明細書に記載の複合体またはナノ粒子を対象に投与することによって疾患または障害を処置する方法が提供される。
細胞膜透過ペプチドと、1つまたは複数のmRNAとを(例えば、複合体およびナノ粒子の形態で)含む医薬組成物、および疾患を処置するためのそれらの使用も提供される。
一部の態様では、mRNA送達複合体、ナノ粒子および医薬組成物は、有意な毒性をもたらさないが、1つまたは複数のmRNAの個体への効率的な送達を促進するという利点を有する。例えば、一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体およびナノ粒子の投与によって、有意なサイトカイン応答(例えば、非特異的サイトカイン応答)および/または有意な非特異的炎症応答が誘導されない。
定義
本明細書で使用される場合、用語「野生型」は、当業者により理解されている当技術分野の用語であり、変異体またはバリアント形態と区別される、自然界に存在する生物、株、遺伝子または特性の典型的な形態を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「バリアント」は、自然界に存在するものから逸脱するパターンを有する質を呈することを意味すると解釈されたい。
用語「天然に存在しない」または「操作された」は、交換可能で使用され、人手の関与を示す。核酸分子またはポリペプチドに言及するときのこれらの用語は、核酸分子またはポリペプチドには、それらが自然界で天然に会合している、自然界では見出されるような、少なくとも1つの他の成分が、少なくとも実質的にないことを意味する。
「相補性」は、核酸が従来のワトソン・クリック塩基対合または他の非従来型のどちらかにより別の核酸配列と水素結合(複数可)を形成することができることを指す。相補性パーセントは、ある核酸分子中の、別の(a second)核酸配列と水素結合(例えば、ワトソン-クリック塩基対合)を形成することができる残基の、パーセンテージを示す(例えば、10のうち5、6、7、8、9、10は、50%、60%、70%、80%、90%および100%相補性である)。「完全に相補性の」は、核酸配列の連続する残基の全てが、別の核酸配列内の同数の連続する残基と水素結合することを意味する。本明細書で使用される場合、「実質的に相補性の」は、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50ヌクレオチドもしくはそれより多いヌクレオチドの領域にわたって少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%もしくは100%である相補性度を指すか、またはストリンジェントな条件下でハイブリダイズする2つの核酸を指す。
本明細書で使用される場合、「発現」は、ポリヌクレオチドが鋳型DNAから(例えば、mRNAまたは他のRNA転写物に)転写されるプロセス、および/または転写されたmRNAが、その後、ペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質に翻訳されるプロセスを指す。転写物およびコードされているポリペプチドは、まとめて「遺伝子産物」と称されることもある。ポリヌクレオチドがゲノムDNAに由来する場合、発現は、真核細胞におけるmRNAのスプライシングを含むことがある。
用語「対象」、「個体」および「患者」は、本明細書では、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトを指すために交換可能で使用される。哺乳動物には、マウス、サル、ヒト、家畜、競技用動物、およびペットが含まれるが、これらに限定されない。in vivoで得られたまたはin vitroで培養された生物学的実体の組織、細胞およびそれらの後代も包含される。
用語「治療剤」、「治療可能薬剤」または「処置剤」は、交換可能で使用され、対象へ投与されるといくらかの有益な効果を付与する分子または化合物を指す。有益な効果には、診断を下すことをできるようにすること;疾患、症状、障害または病態の軽減;疾患、症状、障害または状態の発現を低減させるまたは予防すること;および疾患、症状、障害または病態を一般に抑えることが含まれる。
本明細書で使用される場合、「処置」または「処置すること」は、治療的利益を含むがこれに限定されない有益なまたは所望の結果を得るためのアプローチを指す。治療的利益とは、処置中の1つもしくは複数の疾患、状態もしくは症状の、治療に関連するあらゆる改善、または処置中の1つもしくは複数の疾患、状態もしくは症状に対する、治療に関連するあらゆる効果を意味する。
用語「有効量」または「治療有効量」は、有益なまたは所望の結果をもたらすのに十分である薬剤の量を指す。治療有効量は、処置を受ける対象および病状、対象の体重および年齢、病状の重症度、投与方法などのうちの1つまたは複数に依存して変わり得、当業者は治療有効量を容易に決定することができる。この用語は、本明細書に記載のイメージング方法のいずれか1つにより検出用の画像をもたらす用量にも当てはまる。具体的な用量は、選択される特定の薬剤、従うべき投与レジメン、他の化合物と組み合わせて投与されるかどうか、投与のタイミング、撮像されるべき組織、およびそれが運ばれる物理的送達システムのうちの1つまたは複数に依存して変わり得る。
本明細書で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、別段の指示がない限り、複数形の言及を含む。
本明細書での「約」値またはパラメーターへの言及は、その値またはパラメーター自体に関する実施形態を含む(および記載する)。例えば、「約X」に言及する記述は、「X」の記述を含む。
本発明の組成物および方法は、本明細書に記載の本発明の本質的要素および制限、ならびに本明細書に記載のまたは別様に有用なあらゆる追加のまたは必要に応じた構成要素、成分または制限を含むこともあり、それからなることもあり、またはそれから本質的になることもある。
別段の断り書きがない限り、専門用語は、従来の慣習に従って使用される。
mRNAおよびRNAi
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、これらに限定されないが、生物製剤、抗体、ワクチン、治療用タンパク質またはペプチド、細胞膜透過ペプチド、分泌タンパク質、形質膜タンパク質、細胞質タンパク質または細胞骨格タンパク質、細胞内膜結合タンパク質、核タンパク質、ヒトの疾患に関連したタンパク質、ターゲティング部分またはいかなる治療指標も特定されていないにもかかわらず、研究および発見の分野において有用性を有するヒトゲノムによってコードされているタンパク質を含むいくつかの標的カテゴリーのうちのいずれかから選択される目的のポリペプチドをコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、目的のポリペプチドをコードする領域ならびに米国特許第9,061,059号および同第9,221,891号(そのそれぞれは、その全体が本明細書に組み込まれている)に記載されているmRNAのいずれかによる連結しているヌクレオシドの領域を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、参照ポリペプチドのポリペプチドバリアントをコードする。一部の実施形態では、ポリペプチドバリアントは、参照ポリペプチドと同じかまたは同様の活性を有することができる。あるいは、バリアントは、参照ポリペプチドに対して変化した活性(例えば、増加したまたは減少した)を有することができる。一般に、本発明の特定のポリヌクレオチドまたはポリペプチドのバリアントは、本明細書に記載のおよび当業者に公知の配列アラインメントプログラムおよびパラメーターによって決定した場合、その特定の参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドと少なくとも約40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%であるが、100%未満の配列同一性を有する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、生物製剤をコードする。本明細書で使用される場合、「生物製剤」は、本明細書で提供される方法によって産生され、重篤なまたは生命を脅かす疾患または医学的状態を処置する、治癒させる、軽減する、予防する、または診断するために使用することができる、ポリペプチドベースの分子である。生物製剤としては、本発明に従って、これらに限定されないが、とりわけ、アレルゲン抽出物(例えば、アレルギー注射および試験用)、血液成分、遺伝子治療産物、移植に使用されるヒト組織または細胞産物、ワクチン、モノクローナル抗体、サイトカイン、成長因子、酵素、血栓溶解剤、および免疫モジュレーターが挙げられる。一部の実施形態では、生物製剤は、現在販売されているかまたは開発中である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、抗体またはその断片(例えば、抗原結合性断片)をコードする。一部の実施形態では、抗体またはその断片は、現在販売されているかまたは開発中である。
用語「抗体」は、モノクローナル抗体(免疫グロブリンFc領域を有する全長抗体を含む)、ポリエピトープ特異性を有する抗体組成物、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体、ダイアボディ(diabody)、および一本鎖分子)、および抗体断片を含む。用語「免疫グロブリン」(Ig)は、本明細書において「抗体」と交換可能で使用される。本明細書で使用される場合、用語「モノクローナル抗体」は、実質的に同種の抗体集団から得られる抗体、すなわち、少量で存在し得る天然に存在する変異および/または翻訳後修飾(例えば、異性化、アミド化)を除いて同一である集団を含む個々の抗体を指す。モノクローナル抗体は、非常に特異的であり、単一の抗原部位に対して向けられる。
本明細書でのモノクローナル抗体は、具体的には、それらが所望の生物活性を示す限り、重鎖および/または軽鎖の一部が、特定の種に由来するかまたは特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一または相同である一方で、鎖(複数可)の残りの部分が、別の種に由来するかまたは別の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一または相同である、「キメラ」抗体(免疫グロブリン)、ならびにそのような抗体の断片を含む。本明細書での目的のキメラ抗体としては、これらに限定されないが、非ヒト霊長類(例えば、旧世界ザル、類人猿など)由来の可変ドメイン抗原結合配列およびヒト定常領域配列を含む「霊長類化」抗体が挙げられる。
「抗体断片」は、無傷抗体の一部、好ましくは無傷抗体の抗原結合および/または可変領域を含む。抗体断片の例としては、Fab、Fab’、F(ab’)およびFv断片;ダイアボディ;線形抗体;ナノボディ;一本鎖抗体分子ならびに抗体断片から形成された多重特異性抗体が挙げられる。
それぞれ、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマおよびミューと指定される重鎖を含む免疫グロブリン、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMの5つのクラスのうちのいずれかが、本発明のmRNAによってコードされ得る。サブクラス、ガンマおよびミューをコードするポリヌクレオチド配列も含まれる。したがって、抗体のサブクラスのうちのいずれかが、部分的または全体的にコードされ得、以下のサブクラス:IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2を含み得る。
一部の実施形態では、mRNAにおいてコードされる抗体またはその断片を利用して、血液、心臓血管、CNS、中毒(抗毒素を含む)、皮膚科学、内分泌学、胃腸、医療イメージング、筋骨格、腫瘍学、免疫学、呼吸器、感覚および抗感染を含むが、これらに限定されない治療分野における状態または疾患を処置する。
一部の実施形態では、mRNAにコードされている抗体またはその断片は、モノクローナル抗体および/またはそのバリアントである。抗体のバリアントとしては、これらに限定されないが、置換バリアント、保存アミノ酸置換、挿入バリアント、欠失バリアントおよび/または共有結合誘導体も挙げられ得る。一部の実施形態では、mRNAにコードされている抗体またはその断片は、免疫グロブリンFc領域である。一部の実施形態では、mRNAにコードされている抗体またはその断片は、バリアント免疫グロブリンFc領域である。一部の実施形態では、mRNAにコードされている抗体またはその断片は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第8,217,147号に記載されているバリアント免疫グロブリンFc領域を有する抗体である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、ワクチンをコードする。本明細書で使用される場合、「ワクチン」は、特定の疾患または感染性病原体に対する免疫を改善する生物学的調製物である。一部の実施形態では、ワクチンは、現在販売されているかまたは開発中である。
一部の実施形態では、mRNAによってコードされているワクチンを利用して、これらに限定されないが、心臓血管、CNS、皮膚科学、内分泌学、腫瘍学、免疫学、呼吸器、および抗感染などの多くの治療分野における状態または疾患を処置する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、現在販売されているかまたは開発中である。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、(a)欠損しているかもしくは異常であるタンパク質を置き換えるか;(b)既存の経路を増強するか;(c)新規機能もしくは活性をもたらすか;または(d)分子もしくは生物に干渉するのに有用である。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定しないが、抗体ベースの薬物、Fc融合タンパク質、抗凝固剤、血液因子、骨形成タンパク質、操作されたタンパク質足場、酵素、成長因子、ホルモン、インターフェロン、インターロイキン、および血栓溶解剤が挙げられる。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、(a)標的に非共有結合によって結合すること、例えば、mAb;(b)共有結合に影響を及ぼすこと、例えば、酵素;または(c)特異的の相互作用なしに活性を発揮すること、例えば、血清アルブミンによって作用する。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、組換えタンパク質である。
一部の実施形態では、mRNAによってコードされている治療用タンパク質を利用して、これらに限定されないが、血液、心臓血管、CNS、中毒(抗毒素を含む)、皮膚科学、内分泌学、遺伝学、泌尿生殖器、胃腸、筋骨格、腫瘍学、および免疫学、呼吸器、感覚および抗感染などの多くの治療分野における状態または疾患を処置する。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定されないが、血管内皮成長因子(VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D)、胎盤成長因子(PGF)、OX40リガンド(OX40L;CD134L)、インターロイキン12(IL12)、インターロイキン23(IL23)、インターロイキン36γ(IL36γ)、およびCoAムターゼが挙げられる。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、欠損しているかまたは異常であるタンパク質を置き換える。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定されないが、アルファ1アンチトリプシン、フラタキシン、インスリン、成長ホルモン(ソマトトロピン)、成長因子、ホルモン、ジストロフィン、インスリン様成長因子1(IGF1)、第VIII因子、第IX因子、アンチトロンビンIII、プロテインC、β-グルコ-セレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α、α-l-イズロニダーゼ、イズロン酸-2-スルファターゼ、ガルスルファーゼ、ヒトα-ガラクトシダーゼA、α-1-プロテイナーゼインヒビター、ラクターゼ、膵酵素(リパーゼ、アミラーゼ、およびプロテアーゼを含む)、アデノシンデアミナーゼ、およびアルブミン、ならびにこれらの組換え形態が挙げられる。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、既存の経路を増強する。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定されないが、エリスロポエチン、エポエチン-α、ダルベポエチン-α、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、インターロイキン11(IL11)、ヒト濾胞刺激ホルモン(FSH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)、ルトロピン-α、I型アルファ-インターフェロン、インターフェロン-α2a、インターフェロン-α2b、インターフェロン-αn3、インターフェロン-β1a、インターフェロン-β1b、インターフェロン-γ1b、インターロイキン2(IL2)、表皮胸腺細胞活性化因子(ETAF)、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)、ウロキナーゼ、第VIIa因子、活性化プロテインC、サケカルシトニン、ヒト副甲状腺ホルモンペプチド(例えば、残基1~34)、インクレチン模倣体(例えば、エキセナチド)、ソマトスタチン類似体(例えば、オクトレオチド)、組換えヒト骨形成タンパク質2(rhBMP2)、組換えヒト骨形成タンパク質7(rhBMP7)、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、トリプシン、および組換えB型ナトリウム利尿ペプチドが挙げられる。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、新規機能または活性を提供する。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定されないが、A型ボツリヌス毒素、B型ボツリヌス毒素、コラゲナーゼ、ヒトデオキシリボヌクレアーゼI、ドルナーゼ-α、ヒアルロニダーゼ、パパイン、L-アスパラギナーゼ、ラスブリカーゼ、レピルジン、ビバリルジン、ストレプトキナーゼ、およびアニソイル化プラスミノーゲンストレプトキナーゼ活性化因子複合体(APSAC)が挙げられる。
一部の実施形態では、治療用タンパク質は、分子または生物に干渉する。一部の実施形態では、治療用タンパク質としては、限定されないが、抗VEGFA抗体、抗EGFR抗体、抗CD52抗体、抗CD20抗体、抗HER2/Neu抗体、ヒトCTLA4の細胞外ドメインとヒト免疫グロブリンG1の改変されたFc部分との間の融合タンパク質、インターロイキン1(IL1)受容体アンタゴニスト、抗TNFα抗体、CD2結合タンパク質、抗CD11a抗体、α4β1およびα4β7インテグリン抗体の抗α4-サブユニット、抗補体タンパク質C5抗体、抗胸腺細胞グロブリン、キメラ(ヒト/マウス)IgG1、CD25のアルファ鎖に結合するヒト化IgG1 mAb、抗CD3抗体、抗IgE抗体、呼吸器合胞体ウイルスのFタンパク質のA抗原部位に結合するヒト化IgG1 mAb、HIVエンベロープタンパク質gp120/gp41結合ペプチド、糖タンパク質IIb/IIIaインテグリン受容体に結合するキメラ(ヒト/マウス)mAb 7E3のFab断片、ならびに毒液毒素(venom toxin)に結合し中和するIgGのFab断片が挙げられる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、融合タンパク質をコードする。一部の実施形態では、融合タンパク質は、荷電タンパク質を治療用タンパク質に作動可能に連結することによって作製され得る。本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」とは、治療用タンパク質および荷電タンパク質が細胞に導入されたときに複合体の発現を可能にするように接続されていることを指す。本明細書で使用される場合、「荷電タンパク質」は、正電荷、負電荷、または全体的に中性の電荷を有するタンパク質を指す。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、融合タンパク質の形成において荷電タンパク質に共有結合によって連結される。一部の実施形態では、表面電荷の全アミノ酸または表面アミノ酸に対する比は、およそ0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、または0.9である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、細胞膜透過ペプチド(CPP)をコードする。一部の実施形態では、CPPは、1つまたは複数の検出可能な標識を含む。一部の実施形態では、CPPは、シグナル配列を含む。本明細書で使用される場合、「シグナル配列」は、タンパク質翻訳中に新生タンパク質のアミノ末端に結合されるアミノ酸残基の配列を指す。シグナル配列を使用して、細胞膜透過ポリペプチドの分泌をシグナル伝達することができる。
一部の実施形態では、mRNAによってコードされているCPPは、翻訳された後に複合体を形成することができる。一部の実施形態では、複合体は、細胞膜透過ポリペプチドに連結されている、例えば、共有結合によって連結されている荷電タンパク質を含む。
一部の実施形態では、mRNAによってコードされているCPPは、第1のドメインおよび第2のドメインを含む。一部の実施形態では、第1のドメインは、超荷電ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、第2のドメインは、タンパク質結合パートナーを含む。本明細書で使用される場合、「タンパク質結合パートナー」は、抗体およびその機能的断片、足場タンパク質、またはペプチドを含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、細胞膜透過ポリペプチドは、タンパク質結合パートナーの細胞内結合パートナーをさらに含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ポリペプチドは、mRNAが導入される細胞から分泌されることが可能である。一部の実施形態では、細胞膜透過ポリペプチドは、第1の細胞を透過することも可能である。
一部の実施形態では、mRNAによってコードされているCPPは、第2の細胞を透過することができる。一部の実施形態では、第2の細胞は、第1の細胞と同じ領域に由来するか、または異なる領域に由来し得る。一部の実施形態では、領域は、組織および器官を含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、第2の細胞は、第1の細胞の近位または遠位にある。
一部の実施形態では、mRNAは、タンパク質結合パートナーを含む細胞膜透過ポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、タンパク質結合パートナーとして、これらに限定されないが、抗体、超荷電抗体または機能的断片が挙げられる。一部の実施形態では、mRNAは、タンパク質結合パートナーを含む細胞膜透過ポリペプチドが導入される細胞に導入され得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、分泌タンパク質をコードする。分泌タンパク質は、本明細書または米国特許公開第20100255574号に記載のものから選択することができ、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
一実施形態では、これらは、大量の有益なヒト遺伝子産物の製造において使用され得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、形質膜のタンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、細胞質タンパク質または細胞骨格タンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、細胞内膜結合タンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、核タンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、ヒトの疾患に関連するタンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、現在知られていない治療機能を有するタンパク質をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、ターゲティング部分をコードする。これらには、in vivoまたはin vitroのいずれかで、細胞を特定の組織空間に標的化するかまたは特定の部分と相互作用する働きをする細胞の表面上のタンパク質結合パートナーまたは受容体が含まれる。好適なタンパク質結合パートナーとして、これらに限定されないが、抗体およびその機能的断片、足場タンパク質、またはペプチドが挙げられる。さらに、mRNAを用いて、脂質、炭水化物、または他の生物学的部分もしくは生体分子の合成および細胞外局在化を指向することができる。
一部の実施形態では、mRNAを使用して、ポリペプチドライブラリーを生成することができる。これらのライブラリーは、それぞれ、様々な構造または化学修飾デザインを含有する、mRNAの集団の生成から生じ得る。この実施形態では、mRNAの集団は、本明細書に教示されるかまたは当技術分野で公知の抗体もしくは抗体断片、タンパク質結合パートナー、足場タンパク質、および他のポリペプチドを含むが、これらに限定されない複数のコードされたポリペプチドを含み得る。好ましい実施形態では、mRNAは、標的細胞または培養物への直接導入に好適であり得、これにより次にはコードされたポリペプチドを合成し得る。
ある特定の実施形態では、それぞれ異なるアミノ酸修飾(複数可)を有するタンパク質の複数のバリアントは、薬物動態、安定性、生体適合性、および/もしくは生物学的活性、または発現レベルなどの生物物理学的特性の点で最善のバリアントを決定するために、産生および試験され得る。そのようなライブラリーは、10、10、10、10、10、10、10、10、10、または10を超える可能なバリアント(1つまたは複数の残基の置換、欠失、および1つまたは複数の残基の挿入を含むが、これらに限定されない)を含有し得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、抗菌性ペプチド(AMP)または抗ウイルス性ペプチド(AVP)をコードする。AMPおよびAVPは、微生物、無脊椎動物、植物、両生類、鳥類、魚、および哺乳動物などであるが、これらに限定されない広範な動物から単離され、説明されている(Wang et al., Nucleic Acids Res. 2009; 37 (Database issue):D933-7)。例えば、抗菌性ポリペプチドは、抗菌性ペプチドデータベース(aps.unmc.edu/AP/main.php; Wang et al., Nucleic Acids Res.
2009; 37 (Database issue):D933-7)、CAMP:
Collection of Anti-Microbial Peptides (www.bicnirrh.res.in/antimicrobial/);Thomas et al., Nucleic Acids Res. 2010; 38 (Database issue):D774-80)、米国特許第5,221,732号、米国特許第5,447,914号、米国特許第5,519,115号、米国特許第5,607,914号、米国特許第5,714,577号、米国特許第5,734,015号、米国特許第5,798,336号、米国特許第5,821,224号、米国特許第5,849,490号、米国特許第5,856,127号、米国特許第5,905,187号、米国特許第5,994,308号、米国特許第5,998,374号、米国特許第6,107,460号、米国特許第6,191,254号、米国特許第6,211,148号、米国特許第6,300,489号、米国特許第6,329,504号、米国特許第6,399,370号、米国特許第6,476,189号、米国特許第6,478,825号、米国特許第6,492,328号、米国特許第6,514,701号、米国特許第6,573,361号、米国特許第6,573,361号、米国特許第6,576,755号、米国特許第6,605,698号、米国特許第6,624,140号、米国特許第6,638,531号、米国特許第6,642,203号、米国特許第6,653,280号、米国特許第6,696,238号、米国特許第6,727,066号、米国特許第6,730,659号、米国特許第6,743,598号、米国特許第6,743,769号、米国特許第6,747,007号、米国特許第6,790,833号、米国特許第6,794,490号、米国特許第6,818,407号、米国特許第6,835,536号、米国特許第6,835,713号、米国特許第6,838,435号、米国特許第6,872,705号、米国特許第6,875,907号、米国特許第6,884,776号、米国特許第6,887,847号、米国特許第6,906,035号、米国特許第6,911,524号、米国特許第6,936,432号、米国特許第7,001,924号、米国特許第7,071,293号、米国特許第7,078,380号、米国特許第7,091,185号、米国特許第7,094,759号、米国特許第7,166,769号、米国特許第7,244,710号、米国特許第7,314,858号、および米国特許第7,582,301号に記載されており、これらの内容は、その全体が参照により組み込まれている。
本明細書に記載の抗菌性ポリペプチドは、1つまたは複数のエンベロープウイルス(例えば、HIV、HCV)による細胞融合および/またはウイルス侵入をブロックすることができる。例えば、抗菌性ポリペプチドは、ある領域、例えば、ウイルスエンベロープタンパク質、例えば、HIV-1 gp120またはgp41の膜貫通サブユニットの少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、または60個のアミノ酸の連続配列に対応する合成ペプチドを含むかまたはそれからなり得る。HIV-1 gp120またはgp41のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、例えば、Kuiken et al., (2008). ”HIV Sequence Compendium,” Los Alamos National Laboratoryに記載されている。
一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、対応するウイルスタンパク質配列に対して少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、100%の配列相同性を有し得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、対応するウイルスタンパク質配列に対して少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列相同性を有し得る。
他の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、ある領域、例えば、カプシド結合タンパク質の結合ドメインの少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、または60個のアミノ酸の連続配列に対応する合成ペプチドを含むかまたはそれからなり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、カプシド結合タンパク質の対応する配列に対して少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、または100%の配列相同性を有し得る。
本明細書に記載の抗菌性ポリペプチドは、プロテアーゼ二量体化をブロックし、機能的タンパク質へのウイルスプロタンパク質の切断(例えば、HIV Gag-polプロセシング)を阻害し、それによって、1つまたは複数のエンベロープウイルス(例えば、HIV、HCV)の放出を阻止することができる。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、対応するウイルスタンパク質配列に対して少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、100%の配列相同性を有し得る。
他の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、ある領域、例えば、プロテアーゼ結合タンパク質の結合ドメインの少なくとも約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、または60個のアミノ酸の連続配列に対応する合成ペプチドを含むかまたはそれからなり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、プロテアーゼ結合タンパク質の対応する配列に対して少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、100%の配列相同性を有し得る。
本明細書に記載の抗菌性ポリペプチドは、ウイルス性病原体に対して向けられるin vitroで進化したポリペプチドを含み得る。
抗菌性ポリペプチド(AMP)は、細菌、ウイルス、真菌、原虫、寄生虫、プリオン、および腫瘍/がん細胞を含むが、これらに限定されない広範な微生物に対して広域スペクトルの活性を有する可変長、可変配列および可変構造の小ペプチドである(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Zaiou, J Mol Med, 2007; 85:317を参照のこと)。AMPが広範囲にわたる迅速に発生する殺滅活性を有し、低レベルの誘導耐性および相伴う広範囲の抗炎症効果を潜在的に有することが示されている。
一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、10kDa未満、例えば、8kDa、6kDa、4kDa、2kDa、または1kDa未満であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、約6~約100個のアミノ酸、例えば、約6~約75個のアミノ酸、約6~約50個のアミノ酸、約6~約25個のアミノ酸、約25~約100個のアミノ酸、約50~約100個のアミノ酸、または約75~約100個のアミノ酸からなる。ある特定の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、約15~約45個のアミノ酸からなり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、実質的にカチオン性である。
一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、実質的に両親媒性であり得る。ある特定の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、実質的にカチオン性および両親媒性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陽性細菌に対して細胞増殖抑制性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陽性細菌に対して細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陽性細菌に対して細胞増殖抑制性および細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陰性細菌に対して細胞増殖抑制性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陰性細菌に対して細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、グラム陽性細菌に対して細胞増殖抑制性および細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、ウイルス、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞増殖抑制性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、ウイルス、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞傷害性であり得る。ある特定の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、ウイルス、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞増殖抑制性および細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒト腫瘍および/またはがん細胞)に対して細胞傷害性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒト腫瘍および/またはがん細胞)に対して細胞増殖抑制性であり得る。ある特定の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒト腫瘍またはがん細胞)に対して細胞傷害性および細胞増殖抑制性であり得る。一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)は、分泌ポリペプチドであり得る。
一部の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、デフェンシンを含むかまたはそれからなる。例示的なデフェンシンとしては、これらに限定されないが、α-デフェンシン(例えば、好中球デフェンシン1、デフェンシンアルファ1、好中球デフェンシン3、好中球デフェンシン4、デフェンシン5、デフェンシン6)、β-デフェンシン(例えば、ベータ-デフェンシン1、ベータ-デフェンシン2、ベータ-デフェンシン103、ベータ-デフェンシン107、ベータ-デフェンシン110、ベータ-デフェンシン136)、およびθ-デフェンシンが挙げられる。他の実施形態では、抗菌性ポリペプチドは、カテリシジン(例えば、hCAP18)を含むかまたはそれからなる。
抗ウイルス性ポリペプチド(AVP)は、広範なウイルスに対して広域スペクトルの活性を有する可変長、可変配列、および可変構造の小ペプチドである。例えば、Zaiou, J Mol Med, 2007; 85:317を参照されたい。AVPは、広範囲にわたる迅速に発生する殺滅活性を有し、低レベルの誘導耐性および相伴う広範囲の抗炎症効果を潜在的に有することが示されている。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、10kDa未満、例えば、8kDa、6kDa、4kDa、2kDa、または1kDa未満である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、約6~約100個のアミノ酸、例えば、約6~約75個のアミノ酸、約6~約50個のアミノ酸、約6~約25個のアミノ酸、約25~約100個のアミノ酸、約50~約100個のアミノ酸、または約75~約100個のアミノ酸を含むかまたはそれからなる。ある特定の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、約15~約45個のアミノ酸を含むかまたはそれからなる。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、実質的にカチオン性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、実質的に両親媒性である。ある特定の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、実質的にカチオン性および両親媒性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、ウイルスに対して細胞増殖抑制性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、ウイルスに対して細胞傷害性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、ウイルスに対して細胞増殖抑制性および細胞傷害性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、細菌、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞増殖抑制性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、細菌、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞傷害性である。ある特定の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、細菌、真菌、原生動物、寄生虫、プリオン、またはこれらの組合せに対して細胞増殖抑制性および細胞傷害性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒトがん細胞)に対して細胞傷害性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒトがん細胞)に対して細胞増殖抑制性である。ある特定の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、腫瘍またはがん細胞(例えば、ヒトがん細胞)に対して細胞傷害性および細胞増殖抑制性である。一部の実施形態では、抗ウイルス性ポリペプチドは、分泌ポリペプチドである。
一部の実施形態では、mRNAは、1つまたは複数の細胞傷害性ヌクレオシドを組み込む。例えば、細胞傷害性ヌクレオシドは、mRNA、例えば、二機能性修飾RNAまたはmRNAに組み込まれ得る。細胞傷害性ヌクレオシド抗がん剤としては、これらに限定されないが、アデノシンアラビノシド、シタラビン、シトシンアラビノシド、5-フルオロウラシル、フルダラビン、フロクスウリジン、FTORAFUR(登録商標)(テガフールおよびウラシルの組合せ)、テガフール((RS)-5-フルオロ-1-(テトラヒドロフラン-2-イル)ピリミジン-2,4(1H,3H)-ジオン)、および6-メルカプトプリンが挙げられる。
いくつかの細胞傷害性ヌクレオシド類似体は、臨床で使用されるか、または抗がん剤として臨床試験の対象になっている。そのような類似体の例としては、これらに限定されないが、シタラビン、ゲムシタビン、トロキサシタビン、デシタビン、テザシタビン、2’-デオキシ-2’-メチリデンシチジン(DMDC)、クラドリビン、クロファラビン、5-アザシチジン、4’-チオ-アラシチジン、シクロペンテニルシトシンおよび1-(2-C-シアノ-2-デオキシ-ベータ-D-アラビノ-ペントフラノシル)-シトシンが挙げられる。そのような化合物の別の例は、リン酸フルダラビンである。これらの化合物は、全身投与され得、これらに限定されないが、増殖している正常細胞を上回る腫瘍細胞に対する特異性がほとんどまたは全くないなどの、細胞傷害性薬剤に典型的な副作用を有し得る。
細胞傷害性ヌクレオシド類似体のいくつかのプロドラッグも当技術分野において報告されている。例としては、これらに限定されないが、N4-ベヘノイル-1-ベータ-D-アラビノフラノシルシトシン、N4-オクタデシル-1-ベータ-D-アラビノフラノシルシトシン、N4-パルミトイル-1-(2-C-シアノ-2-デオキシ-ベータ-D-アラビノ-ペントフラノシル)シトシン、およびP-4055(シタラビン5’-エライジン酸エステル)が挙げられる。一般に、これらのプロドラッグは、主に肝臓および体循環において活性薬物に変換され、腫瘍組織における活性薬物の選択的放出をほとんどまたは全く示すことができない。例えば、5’-デオキシ-5-フルオロシチジン(最終的に、5-フルオロウラシル)のプロドラッグであるカペシタビンは、肝臓および腫瘍組織内の両方で代謝される。「生理学的条件下で容易に加水分解可能なラジカル」を含有する一連のカペシタビン類似体は、Fujiuら(米国特許第4,966,891号)によって特許請求されており、参照により本明細書に組み込まれている。Fujiuによって説明されるこの一連のカペシタビン類似体は、5’-デオキシ-5-フルオロシチジンのN4アルキルおよびアラルキルカルバミン酸塩を含み、これらの化合物が正常な生理学的条件下で加水分解によって活性化されて、5’-デオキシ-5-フルオロシチジンをもたらすことを暗示する。
一連のシタラビンN4-カルバミン酸塩が、Fadlら(参照により本明細書に組み込まれているPharmazie. 1995, 50, 382-7)によって報告されており、そこで、化合物は、肝臓および血漿においてシタラビンに変換するように設計された。参照により本明細書に組み込まれているWO2004/041203は、ゲムシタビンのプロドラッグを開示しており、そこで、プロドラッグのうちのいくつかは、N4-カルバミン酸塩である。これらの化合物は、ゲムシタビンの胃腸毒性を克服するように設計されており、無傷プロドラッグを胃腸管から吸収した後に、肝臓および血漿における加水分解放出によってゲムシタビンを提供するよう意図された。Nomuraら(参照により本明細書に組み込まれている、Bioorg Med. Chem. 2003, 11, 2453-61)は、生体内還元時に、酸性条件下でさらなる加水分解を必要とする中間体を生成して、細胞傷害性ヌクレオシド化合物を生成した1-(3-C-エチニル-β-D-リボ-ペントファラノシル)シトシンのアセタール誘導体を記載している。
化学療法薬であり得る細胞傷害性ヌクレオチドとしては、これらに限定されないが、ピラゾロ[3,4-D]-ピリミジン、アロプリノール、アザチオプリン、カペシタビン、シトシンアラビノシド、フルオロウラシル、メルカプトプリン、6-チオグアニン、アシクロビル、アラ-アデノシン、リバビリン、7-デアザ-アデノシン、7-デアザ-グアノシン、6-アザ-ウラシル、6-アザ-シチジン、チミジンリボヌクレオチド、5-ブロモデオキシウリジン、2-クロロ-プリン、およびイノシン、またはこれらの組合せが挙げられる。
遺伝子の非翻訳領域(UTR)は、転写されるが、翻訳されない。5’UTRが転写開始部位で始まり、開始コドンに続くが、開始コドンを含まない一方で、3’UTRは、終止コドンの直後に始まり、転写終結シグナルまで続く。核酸分子および翻訳の安定性に関して、UTRが果たす調節的役割についての証拠が相次いでいる。UTRの調節フィーチャ(feature)は、本発明のmRNAに組み込まれ、分子の安定性を増強し得る。特定のフィーチャも組み込まれて、それらが望ましくない器官部位に誤指向される場合には転写物の制御された下方調節を確実にすることができる。
天然5’UTRは、翻訳開始のために役割を果たすフィーチャを有する。それらは、リボソームが多くの遺伝子の翻訳を開始するプロセスに関与することで一般に知られているコザック配列のようなシグネチャーを有する。コザック配列は、コンセンサスCCRCCAUGG(配列番号91)を有し、この配列中、Rは、開始コドン(AUG)の3塩基上流のプリン(アデニンまたはグアニン)であり、開始コドンの後に別の「G」が続く。5’UTRは、伸長因子結合に関与する二次構造を形成することも知られている。
特定の標的器官の多量に発現した遺伝子において典型的に見られるフィーチャを操作することによって、本発明のmRNAの安定性およびタンパク質産生を増強することができる。例えば、アルブミン、血清アミロイドA、アポリポタンパク質A/B/E、トランスフェリン、アルファフェトプロテイン、エリスロポエチン、または第VIII因子などの肝臓で発現したmRNAの5’UTRの導入を使用して、肝細胞系または肝臓でのmRNAなどの核酸分子の発現を増強することができる。同様に、他の組織特異的mRNAからの5’UTRを使用して、その組織での発現を改善することは、筋肉(MyoD、ミオシン、ミオグロビン、ミオゲニン、ヘルクリン)、内皮細胞(Tie-1、CD36)、骨髄細胞(C/EBP、AML1、G-CSF、GM-CSF、CD11b、MSR、Fr-1、i-NOS)、白血球(CD45、CD18)、脂肪組織(CD36、GLUT4、ACRP30、アディポネクチン)および肺上皮細胞(SP-A/B/C/D)に関して可能である。
他の非UTR配列は、5’UTR(または3’UTR)に組み込まれ得る。例えば、イントロンまたはイントロン配列の一部は、本発明のmRNAの隣接領域に組み込まれ得る。イントロン配列の組み込みは、タンパク質産生およびmRNAレベルを増加させ得る。
3’UTRは、それらに包理される一続きのアデノシンおよびウリジンを有することが公知である。これらのAUリッチなシグネチャーは、高代謝回転率を有する遺伝子において特によく見られる。それらの配列フィーチャおよび機能的特性に基づいて、AUリッチエレメント(ARE)は、3つのクラスに分けることができる(Chen et al,
1995):クラスIのAREは、Uリッチ領域内にAUUUAモチーフのいくつかの分散したコピーを含有する。C-MycおよびMyoDは、クラスIのAREを含有する。クラスIIのAREは、2つまたはそれより多い重複するUUAUUUA(U/A)(U/A)九量体を有する。この種のAREを含有する分子は、GM-CSFおよびTNF-aを含む。クラスIIIのAREは、あまり明確にされていない。これらのUリッチ領域は、AUUUAモチーフを含有しない。c-Junおよびミオゲニンは、このクラスの2つの十分に研究された例である。AREに結合しているほとんどのタンパク質は、メッセンジャーを不安定化することが公知であるが、一方、ELAVファミリーのメンバー、中でも注目すべきHuRは、mRNAの安定性を向上させることが実証されている。HuRは、3つのクラスすべてのAREに結合する。HuR特異的結合部位を操作して核酸分子の3’UTRに入れることで、HuR結合、ひいてはin vivoでのメッセージの安定化をもたらす。
3’UTRのAUリッチエレメント(ARE)の導入、除去または修飾を使用して、本発明のmRNAの安定性をモジュレートすることができる。特定のmRNAを操作する場合に、AREの1つまたは複数のコピーを導入することによって、本発明のmRNAの安定性を低下させ、それによって、結果として生じるタンパク質の翻訳を抑制し、その産生を減少させることができる。同様に、AREが同定されて除去されるかまたは変異されて、細胞内安定性を向上させ、ひいては結果として生じるタンパク質の翻訳および産生を増加させることができる。本発明のmRNAを使用するトランスフェクション実験を関連細胞系において行うことができ、タンパク質産生をトランスフェクション後の様々な時点でアッセイすることができる。例えば、細胞を、異なるARE操作分子でトランスフェクトすることができ、関連タンパク質に対してELISAキットを使用し、トランスフェクションの6時間、12時間、24時間、48時間、および7日後に産生されたタンパク質をアッセイすることができる。
microRNA(またはmiRNA)は、核酸分子の3’UTRに結合し、核酸分子安定性を低下させるかまたは翻訳を阻害するかのいずれかによって遺伝子発現を下方調節する19~25ヌクレオチド長の非コードRNAである。一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、1つまたは複数のmicroRNA標的配列、microRNA配列、またはmicroRNA種を含む。そのような配列は、米国特許公開第2005/0261218号および米国特許公開第2005/0059005号に教示されるものなどの任意の公知のmicroRNAに対応し得、これらの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
microRNA配列は、「種」領域、すなわち、成熟microRNAの2~8位の領域における配列を含み、この配列は、miRNA標的配列に対して完全なワトソン-クリック相補性を有する。microRNA種は、成熟microRNAの2~8位または2~7位を含み得る。一部の実施形態では、microRNA種は、7個のヌクレオチド(例えば、成熟microRNAのヌクレオチド2~8)を含み得、対応するmiRNA標的における種相補的部位は、microRNAの1位と向き合うアデニン(A)に隣接している。一部の実施形態では、microRNA種は、6個のヌクレオチド(例えば、成熟microRNAのヌクレオチド2~7)を含み得、対応するmiRNA標的における種相補的部位は、microRNAの1位と向き合うアデニン(A)に隣接している。例えば、そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Grimson A, Farh K K, Johnston W K, Garrett-Engele P, Lim L P, Bartel D P; Mol. Cell.
2007 Jul. 6; 27(1):91-105を参照されたい。microRNA種の塩基は、標的配列と完全な相補性を有する。microRNA標的配列を操作して、本発明のmRNAの3’UTRに入れることによって、分解または翻訳減少のためにこの分子を標的化することができるが、但し、問題のmicroRNAが利用可能であることを条件とする。このプロセスは、核酸分子送達時のオフターゲット効果の危険を低減する。microRNA、microRNA標的領域、およびそれらの発現パターンの同定ならびに生物学におけるそれらの役割が報告されている(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Bonauer et al., Curr Drug Targets 2010 11:943-949;Anand and Cheresh Curr Opin Hematol 2011 18:171-176;Contreras and Rao Leukemia 2012 26:404-413 (2011 Dec. 20. doi: 10.1038/1eu.2011.356);Bartel Cell 2009 136:215-233;Landgraf et al, Cell, 2007 129:1401-1414)。
例えば、核酸分子が、mRNAであり、肝臓に送達されることが意図されないが、そこに行き着く場合、次には、肝臓中に豊富なmicroRNAであるmiR-122は、miR-122の1つまたは複数の標的部位が操作されて、mRNAの3’UTRに入れられると、目的の遺伝子の発現を阻害することができる。異なるmicroRNAの1つまたは複数の結合部位の導入を操作して、mRNAの長寿命、安定性、およびタンパク質翻訳をさらに低下させることができる。
本明細書で使用される場合、用語「microRNA部位」は、microRNA標的部位もしくはmicroRNA認識部位、またはmicroRNAが結合もしくは会合する任意のヌクレオチド配列を指す。「結合」は、従来のワトソン-クリックハイブリダイゼーション規則に従い得るか、またはmicroRNAの、microRNA部位のもしくはmicroRNA部位に隣接する標的配列との任意の安定した会合を反映し得ることを理解されたい。
逆に、本発明のmRNAの目的のために、microRNA結合部位は、特定の組織でのタンパク質発現を増加させるために、microRNA結合部位が天然に存在する配列から操作する(すなわち、配列から除去する)ことができる。例えば、miR-122結合部位を除去して、肝臓でのタンパク質発現を改善することができる。複数の組織での発現の調節は、1つまたはいくつかのmicroRNA結合部位の導入または除去によって達成され得る。
microRNAがmRNAを調節し、それによって、タンパク質発現を調節することが公知である組織の例としては、これらに限定されないが、肝臓(miR-122)、筋肉(miR-133、miR-206、miR-208)、内皮細胞(miR-17-92、miR-126)、骨髄性細胞(miR-142-3p、miR-142-5p、miR-16、miR-21、miR-223、miR-24、miR-27)、脂肪組織(let-7、miR-30c)、心臓(miR-1d、miR-149)、腎臓(miR-192、miR-194、miR-204)、および肺上皮細胞(let-7、miR-133、miR-126)が挙げられる。microRNAは、血管新生(miR-132)などの複雑な生物学的プロセスも調節し得る(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Anand and Cheresh Curr Opin Hematol 2011 18:171-176)。本発明のmRNAにおいて、そのようなプロセスに関与するmicroRNAの結合部位は、生物学的に関連した細胞型に、または関連生物学的プロセスの環境に、mRNAの発現の発現(the expression of the mRNA expression)を合わせるために除去または導入され得る。microRNA、miR配列およびmiR結合部位の一覧が、2013年1月17日出願の米国仮出願第61/753,661号の表9、2013年1月18日出願の米国仮出願第61/754,159号の表9、および2013年1月31日出願の米国仮出願第61/758,921号の表7に列挙されており、そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
組織または疾患特異的遺伝子発現を駆動するためのmicroRNAの使用例が列挙されている(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Getner and Naldini, Tissue Antigens. 2012, 80:393-403)。加えて、microRNAシード部位は、mRNAに組み込まれてある特定の細胞における発現を低減させる場合があり、これは、生物学的改善をもたらす。これについての例は、miR-142部位のUGT1A1発現レンチウイルスベクターへの組み込みである。miR-142シード部位の存在が造血細胞での発現を低減させ、結果として抗原提示細胞での発現を低減させ、ウイルスによって発現したUGT1A1に対する免疫応答の非存在をもたらした(いずれもその全体が参照により本明細書に組み込まれている、Schmitt et al., Gastroenterology 2010; 139:999-1007; Gonzalez-Asequinolaza et al. Gastroenterology 2010, 139:726-729)。miR-142部位の修飾mRNAへの組み込みは、造血細胞におけるコードされたタンパク質の発現を低減させることができただけでなく、mRNAでコードされたタンパク質に対する免疫応答を低減または無効にすることもできた。miR-142シード部位(1つまたは複数)のmRNAへの組み込みは、完全なタンパク質欠損を有する患者(I型UGT1A1、LDLR欠損患者、CRIM陰性Pompe患者など)の処置の場合に重要である。
最後に、異なる細胞型におけるmicroRNAの発現パターンの理解を通して、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、特定の細胞型におけるまたは特定の生物学的状態下のみでのより標的化された発現のために操作され得る。組織特異的microRNA結合部位の導入によって、組織におけるまたは生物学的状態に関連したタンパク質発現に対して最適となるmRNAが設計され得る。
本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAを使用して、トランスフェクション実験を関連細胞系において行うことができ、タンパク質産生をトランスフェクション後の様々な時点でアッセイすることができる。例えば、細胞を、異なるmicroRNA結合部位操作mRNA(different microRNA binding site-engineering mRNA)でトランスフェクトすることができ、関連タンパク質に対してELISAキットを使用して、トランスフェクションの6時間、12時間、24時間、48時間、72時間および7日後に産生されたタンパク質をアッセイすることができる。microRNA結合部位を操作した分子を使用して、in vivo実験を行い、製剤化されたmRNAの組織特異的発現の変化を試験することもできる。
mRNAの5’キャップ構造は、核外輸送に関与し、mRNAの安定性を向上させ、mRNAキャップ結合タンパク質(CBP)に結合し、これは、CBPのポリ(A)結合タンパク質との会合を介して細胞におけるmRNA安定性および翻訳適格性に関与し、成熟環状mRNA種を形成する。このキャップは、mRNAスプライシング中に5’近位のイントロン除去の除去をさらに支援する。
内因性mRNA分子は、5’末端キャップされて、末端グアノシンキャップ残基とmRNA分子の5’末端転写センスヌクレオチドとの間に5’-ppp-5’-三リン酸連結をもたらし得る。次いで、この5’-グアニル酸キャップがメチル化されて、N7-メチル-グアニル酸残基を生成し得る。mRNAの5’末端(end)の末端(terminal)転写ヌクレオチドおよび/または末端前転写ヌクレオチドのリボース糖も、必要に応じて2’-O-メチル化され得る。グアニル酸キャップ構造の加水分解および切断を介する5’デキャッピングは、分解のために、mRNA分子などの核酸分子を標的とし得る。
本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAの修飾は、デキャッピングを阻止する非加水分解性のキャップ構造を生成し、よって、mRNAの半減期を増加させ得る。キャップ構造の加水分解が5’-ppp-5’ホスホロジエステル連結の切断を必要とするため、修飾ヌクレオチドが、キャッピング反応中に使用され得る。例えば、New England Biolabs(Ipswich、Mass.)のワクシニアキャッピング酵素を製造業者の指示に従ってα-チオ-グアノシンヌクレオチドとともに使用して、5’-ppp-5’キャップにおけるホスホロチオエート連結をもたらすことができる。α-メチル-ホスホネートおよびセレノ-ホスフェートヌクレオチドなどの追加の修飾グアノシンヌクレオチドを使用することができる。
追加の修飾としては、これらに限定されないが、糖環の2’-ヒドロキシル基におけるmRNAの5’末端および/または5’末端前ヌクレオチドのリボース糖の2’-O-メチル化(上述のもの)が挙げられる。複数の別個の5’-キャップ構造を使用して、mRNA分子などの核酸分子の5’キャップを生成することができる。
本明細書において、合成キャップ類似体、化学キャップ、化学キャップ類似体、または構造もしくは機能キャップ類似体とも称されるキャップ類似体は、それらの化学構造において、天然の(すなわち、内因性、野生型または生理学的)5’キャップとは異なるが、キャップ機能は保持する。キャップ類似体は、化学的(すなわち、非酵素的)もしくは酵素的に合成されるおよび/または核酸分子に連結され得る。
例えば、抗逆方向キャップ類似体(Anti-Reverse Cap Analog)(ARCA)キャップは、5’-5’-三リン酸基によって連結している2つのグアニンを含有し、一方のグアニンは、N7メチル基および3’-O-メチル基(すなわち、N7,3’-O-ジメチル-グアノシン-5’-三リン酸-5’-グアノシン(mG-3’mppp-G;これは同等に3’O-Me-m7G(5’)ppp(5’)Gと指定され得る)を含有する。他方の未修飾グアニンの3’-O原子は、キャップ化核酸分子(例えば、mRNA)の5’末端ヌクレオチドに連結される。N7-および3’-O-メチル化グアニンは、キャップ化核酸分子(例えば、mRNA)の末端部分をもたらす。
別の例示のキャップはmCAPであり、これは、ARCAと同様であるが、グアノシン上に2’-β-メチル基(すなわち、N7,2’-O-ジメチル-グアノシン-5’-三リン酸-5’-グアノシン、mGm-ppp-G)を有する。
キャップ類似体は、in vitro転写反応において相伴う核酸分子のキャッピングを可能にする一方で、転写物の最大20%がキャップされないままであり得る。これと、内因性細胞転写機構によって産生される核酸の内因性5’-キャップ構造とのキャップ類似体の構造差とは、翻訳適格性の低下および細胞安定性の低下をもたらし得る。
本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、より真正の5’-キャップ構造を生成するために、酵素を使用して、転写後にもキャップされ得る。本明細書で使用される場合、表現「より真正の」は、構造的または機能的のいずれかで内因性または野生型のフィーチャを密接に反映するかまたは模倣するフィーチャを指す。すなわち、「より真正の」フィーチャは、先行技術の合成フィーチャもしくは類似体などと比較して、より良好に内因性、野生型、天然もしくは生理学的細胞機能および/もしくは構造を表しているか、または、対応する内因性、野生型、天然もしくは生理学的フィーチャについて1つもしくは複数の点においてより優れた性能を示すものである。本発明のより真正の5’キャップ構造の非限定的な例は、当技術分野で公知の合成5’キャップ構造(または野生型、天然または生理学的5’キャップ構造)と比較して、とりわけ、キャップ結合タンパク質の強化された結合、増加した半減期、5’エンドヌクレアーゼに対する低下した感受性および/または低下した5’デキャッピングを有するものである。例えば、組換えワクシニアウイルスキャッピング酵素および組換え2’-O-メチルトランスフェラーゼ酵素は、mRNAの5’末端ヌクレオチドとグアニンキャップヌクレオチドとの間に基準の5’-5’-三リン酸連結を生じさせることができ、キャップグアニンは、N7メチル化を含有し、mRNAの5’末端ヌクレオチドは、2’-O-メチルを含有する。そのような構造は、キャップ1構造と称される。このキャップは、例えば、当技術分野で公知の他の5’キャップ類似体構造と比較して、より高い翻訳適格性および細胞安定性および細胞炎症促進性サイトカインの活性化の低下をもたらす。キャップ構造としては、これらに限定されないが、7mG(5’)ppp(5’)N,pN2p(キャップ0)、7mG(5’)ppp(5’)N1mpNp(キャップ1)、および7mG(5’)-ppp(5’)N1mpN2mp(キャップ2)が挙げられる。
本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは転写後にキャップ化される場合があるため、かつ、このプロセスがより効率的であるため、ほぼ100%のmRNAがキャップされ得る。これは、キャップ類似体がin vitro転写反応の過程でmRNAに連結している場合の約80%とは対照的である。
本発明に従って、5’末端キャップは、内因性キャップまたはキャップ類似体を含み得る。本発明に従って、5’末端キャップは、グアニン類似体を含み得る。有用なグアニン類似体としては、これらに限定されないが、イノシン、N1-メチル-グアノシン、2’フルオロ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、2-アミノ-グアノシン、LNA-グアノシン、および2-アジド-グアノシンが挙げられる。
大麦黄萎ウイルス(BYDV-PAV)の翻訳エンハンサー配列、ヤーグジークテヒツジレトロウイルス(JSRV)および/または地方病性鼻腔内腫瘍ウイルス(enzootic nasal tumor virus)(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012129648号を参照されたい)などであるが、これらに限定されない追加のウイルス配列を、操作して、本発明のmRNAの3’UTRに挿入することができ、in vitroおよびin vivoで構築物の翻訳を刺激することができる。トランスフェクション実験を関連細胞系において行うことができ、ELISAによってタンパク質産生をトランスフェクションの12時間、24時間、48時間、72時間および7日後にアッセイすることができる。
さらに、内部リボソーム進入部位(IRES)を含有し得る本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAが提供される。最初にフィーチャピコルナウイルスRNAとして同定されたIRESは、5’キャップ構造の非存在下でタンパク質合成を開始する際に重要な役割を果たす。IRESは、mRNAの唯一のリボソーム結合部位として作用し得、または複数のリボソーム結合部位のうちの1つとしての役割を果たし得る。1つより多くの機能的リボソーム結合部位を含有するmRNAは、リボソーム(「マルチシストロン性核酸分子」)によって独立して翻訳されるいくつかのペプチドまたはポリペプチドをコードし得る。mRNAにIRESが提供されるとき、第2の翻訳可能な領域がさらに必要に応じて提供される。本発明に従って使用することができるIRES配列の例としては、限定されないが、ピコルナウイルス(例えば、FMDV)、ペストウイルス(CFFV)、ポリオウイルス(PV)、脳心筋炎ウイルス(ECMV)、口蹄疫ウイルス(FMDV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、豚コレラウイルス(CSFV)、マウス白血病ウイルス(MLV)、サル免疫不全ウイルス(SIV)またはコオロギ麻痺ウイルス(CrPV)由来のものが挙げられる。
RNAプロセシングの間、アデニンヌクレオチドの長鎖(ポリAテイル)が、安定性を向上させるためにmRNA分子などのポリヌクレオチドに付加され得る。転写直後に、転写物の3’末端が切断されて3’ヒドロキシルを遊離させ得る。次いで、ポリAポリメラーゼは、アデニンヌクレオチド鎖をRNAに付加する。ポリアデニル化と呼ばれるこのプロセスは、例えば、およそ100~250残基長であり得るポリAテイルを付加する。
一般に、本発明のポリAテイルの長さは、30ヌクレオチド長を超える。別の実施形態では、ポリAテイルは、35ヌクレオチド長を超える(例えば、少なくとも約35、40、45、50、55、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000、1,100、1,200、1,300、1,400、1,500、1,600、1,700、1,800、1,900、2,000、2,500、および3,000ヌクレオチドであるかまたはこれらを超える)。一部の実施形態では、mRNAは、約30~約3,000個のヌクレオチド(例えば、30~50個、30~100個、30~250個、30~500個、30~750個、30~1,000個、30~1,500個、30~2,000個、30~2,500個、50~100個、50~250個、50~500個、50~750個、50~1,000個、50~1,500個、50~2,000個、50~2,500個、50~3,000個、100~500個、100~750個、100~1,000個、100~1,500個、100~2,000個、100~2,500個、100~3,000個、500~750個、500~1,000個、500~1,500個、500~2,000個、500~2,500個、500~3,000個、1,000~1,500個、1,000~2,000個、1,000~2,500個、1,000~3,000個、1,500~2,000個、1,500~2,500個、1,500~3,000個、2,000~3,000個、2,000~2,500個、および2,500~3,000個)を含む。
一実施形態では、ポリAテイルは、mRNA全体の長さに対して設計される。この設計は、コード領域の長さ、特定のフィーチャもしくは領域の長さ(第1または隣接領域など)に基づくか、またはmRNAから発現した最終産物の長さに基づいてもよい。
この文脈では、ポリAテイルは、mRNAまたはそのフィーチャよりも10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100%長い長さであり得る。ポリAテイルは、それが属するmRNAの画分としても設計され得る。この文脈では、ポリAテイルは、構築物の全長またはポリAテイルを差し引いた構築物の全長の10、20、30、40、50、60、70、80、または90%もしくはそれを超え得る。さらに、結合部位の操作、およびmRNAのポリA結合タンパク質へのコンジュゲーションは、発現を高め得る。
加えて、複数の別個のmRNAは、ポリAテイルの3’末端で、修飾されたヌクレオチドを使用して3’末端を介してPABP(ポリA結合タンパク質)に一緒に連結していてもよい。トランスフェクション実験を関連細胞系において行うことができ、ELISAによってタンパク質産生をトランスフェクションの12時間、24時間、48時間、72時間および7日後にアッセイすることができる。
本発明のmRNAおよび本明細書に記載のmRNAから翻訳されるタンパク質は、治療剤または予防剤として使用することができる。それらは、医薬において使用するために提供される。例えば、本明細書に記載のmRNAは、対象に投与することができ、このmRNAは、in vivoで翻訳されて、対象において治療的または予防的ポリペプチドを産生する。ヒトおよび他の哺乳動物における疾患または状態の診断、処置または予防のための組成物、方法、キット、および試薬が提供される。本発明の活性治療剤は、mRNA、ポリヌクレオチド、mRNAを含有する細胞またはmRNAから翻訳されるポリペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、抗体依存性細胞傷害性を誘導するタンパク質とともに、哺乳動物対象の免疫をブーストするタンパク質(複数可)をコードする翻訳可能領域を含有する、1つまたは複数のmRNAを含有する、組合せ治療薬が本明細書で提供される。例えば、トラスツズマブおよび顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)をコードする1つまたは複数の核酸を含有する治療薬が本明細書で提供される。特に、そのような組合せ治療薬は、トラスツズマブへの誘導耐性を生じるHer2+乳がん患者において有用である。(例えば、Albrecht, Immunotherapy. 2(6):795-8 (2010)を参照されたい)。
本明細書に記載のmRNAを使用して、細胞集団内で組換えポリペプチドの翻訳を誘導する方法が、本明細書で提供される。そのような翻訳は、in vivo、ex vivo、培養下、またはin vitroであり得る。細胞集団を、少なくとも1つのヌクレオシド修飾、および組換えポリペプチドをコードする翻訳可能領域を有する核酸を含有する組成物の有効量と接触させる。集団を、核酸が細胞集団のうちの1つまたは複数の細胞内に局在化され、組換えポリペプチドが細胞内で核酸から翻訳されるような条件下で接触させる。
組成物の「有効量」は、少なくとも部分的に、標的組織、標的細胞型、投与手段、核酸の物理的特徴(例えば、サイズ、および修飾ヌクレオシドの程度)、および他の決定因子に基づいて与えられる。一般に、組成物の有効量は、細胞内での効率的なタンパク質産生、好ましくは対応する未修飾核酸を含有する組成物よりも効率的なタンパク質産生をもたらす。効率の増加は、細胞トランスフェクションの増加(すなわち、核酸でトランスフェクトされた細胞のパーセンテージ)、核酸からのタンパク質翻訳の増加、核酸分解の減少(例えば、修飾核酸からのタンパク質翻訳の持続期間の増加によって実証される)、または宿主細胞の自然免疫応答の低減によって実証することができる。
本発明の態様は、組換えポリペプチドのin vivo翻訳を誘導することを必要とする哺乳動物対象において組換えポリペプチドのin vivo翻訳を誘導する方法を対象とする。その中で、少なくとも1つの構造修飾または化学修飾および組換えポリペプチドをコードする翻訳可能領域を有する核酸を含有する組成物の有効量は、本明細書に記載の送達方法を使用して対象に投与される。核酸は、核酸が対象の細胞内に局在化され、組換えポリペプチドが細胞内で核酸から翻訳されるような量および他の条件下で提供される。核酸が局在化される細胞、または細胞が存在する組織は、1回または1回より多い回数の核酸投与により標的とされ得る。
ある特定の実施形態では、投与されるmRNAは、組換えポリペプチドが翻訳される細胞、組織または生物内に実質的に存在しない機能的活性を提供する、1つまたは複数の組換えポリペプチドの産生を指示する。例えば、欠損した機能的活性は、本来の酵素的、構造的、または遺伝子調節的であり得る。関連する実施形態では、投与されるmRNAは、組換えポリペプチドが翻訳される細胞内に存在しているが、実質的に不全である機能的活性を増加させる(例えば、相乗的に)1つまたは複数の組換えポリペプチドの産生を指示する。
他の実施形態では、投与されるmRNAは、組換えポリペプチドが翻訳される細胞内に実質的に存在しない1つのポリペプチド(または複数のポリペプチド)を置き換える、1つまたは複数の組換えポリペプチドの産生を指示する。そのような非存在は、コード遺伝子の遺伝子変異またはその制御経路に起因し得る。一部の実施形態では、組換えポリペプチドは、細胞内の内因性タンパク質のレベルを所望のレベルまで増加させ、そのような増加は、内因性タンパク質のレベルを正常未満のレベルから正常なレベルへと、または正常なレベルから過正常なレベルへと至らせ得る。
あるいは、組換えポリペプチドは、細胞内に存在する、細胞表面の、または細胞から分泌される内因性タンパク質の活性に拮抗するように機能する。通常、内因性タンパク質の活性は、例えば、内因性タンパク質の変異が変化した活性または局在化をもたらすことに起因して、対象に対して有害である。加えて、組換えポリペプチドは、細胞内に存在する、細胞表面の、または細胞から分泌される生体部分の活性に、直接的または間接的に拮抗する。拮抗した生物学的部分の例としては、脂質(例えば、コレステロール)、リポタンパク質(例えば、低密度リポタンパク質)、核酸、炭水化物、志賀毒素および破傷風毒素などのタンパク質毒素、またはボツリヌス毒素、コレラ毒素、およびジフテリア毒素などの小分子毒素が挙げられる。加えて、拮抗した生物学的分子は、細胞傷害性活性または細胞増殖抑制性活性などの望ましくない活性を示す内因性タンパク質であってもよい。
本明細書に記載の組換えタンパク質は、細胞内、潜在的に核などの特定の区画内での局在化のために操作されてもよく、または細胞からの分泌もしくは細胞の原形質膜への移行のために操作される。
一部の実施形態では、本発明に従う修飾mRNAおよびそれらのコードされたポリペプチドは、次のうちの1つまたは複数を含むが、これらに限定されない多様な疾患、障害、および/または状態のいずれの処置に対して使用されてもよい:自己免疫障害(例えば、糖尿病、狼瘡、多発性硬化症、乾癬、関節リウマチ);炎症性障害(例えば、関節炎、骨盤内炎症性疾患);感染性疾患(例えば、ウイルス感染(例えば、HIV、HCV、RSV、チクングニヤウイルス、ジカウイルス、インフルエンザウイルス)、細菌感染、真菌感染、敗血症);神経学的障害(例えば、アルツハイマー病、ハンチントン病;自閉症;デュシェンヌ型筋ジストロフィー);心血管障害(例えば、アテローム性動脈硬化症、高コレステロール血症、血栓症、凝固障害、黄斑変性などの血管新生障害);増殖性障害(例えば、がん、良性新生物);呼吸器障害(例えば、慢性閉塞性肺疾患);消化器障害(例えば、炎症性腸疾患、潰瘍);筋骨格障害(例えば、線維筋痛症、関節炎);内分泌、代謝、および栄養障害(例えば、糖尿病、骨粗鬆症);泌尿器障害(例えば、腎疾患);精神障害(例えば、うつ病、統合失調症);皮膚障害(例えば、創傷、湿疹);血液およびリンパ系障害(例えば、貧血、血友病)など。
機能不全のまたは異常なタンパク質活性によって特徴付けられる疾患としては、嚢胞性線維症、鎌状赤血球貧血、表皮水疱症、筋萎縮性側索硬化症、およびグルコース-6-リン酸脱水素酵素欠損症が挙げられる。本発明は、本明細書で提供されるmRNAを含有する核酸または細胞ベースの治療薬を導入することによって、対象におけるそのような状態または疾患を処置するための方法であって、mRNAが、対象の細胞内に存在する異常なタンパク質活性に拮抗するかまたはそうでなければそれを克服するタンパク質をコードする、方法を提供する。機能不全のタンパク質の具体的な例は、嚢胞性線維症を引き起こすCFTRタンパク質の機能不全のタンパク質バリアントを産生する、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)遺伝子のミスセンス変異バリアントである。
欠損した(または適正な(正常なまたは生理学的タンパク質機能が生じないほどに実質的に低下した)タンパク質活性によって特徴付けられる疾患としては、嚢胞性線維症、ニーマンピック病C型、重症型βサラセミア、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ハーラー症候群、ハンター症候群、および血友病Aが挙げられる。そのようなタンパク質は、存在しない場合があるか、または本質的に非機能的である。本発明は、本明細書で提供されるmRNAを含有する核酸または細胞ベースの治療薬を導入することによって、対象におけるそのような状態または疾患を治療するための方法であって、mRNAが、対象の標的細胞から欠損したタンパク質活性を置き換えるタンパク質をコードする、方法を提供する。機能不全のタンパク質の具体的な例は、嚢胞性線維症を引き起こすCFTRタンパク質の非機能的なタンパク質バリアントを産生する、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)遺伝子のナンセンス変異バリアントである。
したがって、哺乳動物対象の細胞を、CTFRポリペプチドの有効量が細胞内に存在するような条件下で、機能的CFTRポリペプチドをコードする翻訳可能領域を有するmRNAと接触させることによって、哺乳動物対象における嚢胞性線維症を処置する方法が提供される。好ましい標的細胞は、肺などの上皮、内皮および中皮細胞であり、投与方法は、標的組織を考慮して決定される;すなわち、肺送達では、RNA分子は、吸入による投与のために製剤化される。
別の実施形態では、本発明は、対象の細胞集団に、ゲノム研究によって最近特徴付けられたタンパク質であるSortilinをコードする修飾mRNA分子を用いて導入し、それによって、対象において高脂血症を軽減することによって、対象における高脂血症を処置するための方法を提供する。SORT1遺伝子は、Sortilinと呼ばれるトランスゴルジ網(TGN)膜貫通タンパク質をコードする。遺伝子研究により、5つの個体のうちの1つが、SORT1遺伝子の1p13遺伝子座において、低レベルの低密度リポタンパク質(LDL)および超低密度リポタンパク質(VLDL)を持つ素因を与える一塩基多型rs12740374を有することが示されている。人々の約30%において存在するこのマイナー対立遺伝子の各コピーは、LDLコレステロールを8mg/dL変化させる一方で、集団の約5%において存在するこのマイナー対立遺伝子の2つのコピーは、LDLコレステロールを16mg/dL低下させる。このマイナー対立遺伝子の保有者は、心筋梗塞のリスクが40%低下したことも示されている。マウスにおける機能的in
vivo研究では、マウス肝臓組織内のSORT1の過剰発現が、最大80%より低い、有意により低いLDLコレステロールレベルをもたらし、SORT1のサイレンシングがLDLコレステロールをおよそ200%増加させたことが記載されている(Musunuru K et al. From noncoding variant to phenotype via SORT1 at the 1p13 cholesterol locus. Nature 2010; 466: 714-721)。
別の実施形態では、本発明は、造血障害、心血管疾患、腫瘍学、糖尿病、嚢胞性線維症、神経学的疾患、先天性代謝異常、皮膚および全身障害、ならびに失明を処置するための方法を提供する。これらの特定の疾患を処置するための分子標的の同定が記載されている(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Templeton ed., Gene and Cell Therapy: Therapeutic Mechanisms and Strategies, 3.sup.rd Edition, Bota Raton, Fla.:CRC Press)。
感染および/または敗血症を発症するリスクがある対象における感染および/または敗血症を予防する方法であって、そのような予防を必要とする対象に、感染および/または敗血症を予防するのに十分な量で、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)、またはその部分的もしくは完全にプロセシングされた形態をコードするmRNA前駆体を含む組成物を投与するステップを含む方法が本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、感染および/または敗血症を発症するリスクがある対象は、がん患者であり得る。ある特定の実施形態では、がん患者は、コンディショニングレジメンを経験したことがあってもよい。一部の実施形態では、コンディショニングレジメン(conditioning regiment)は、化学療法、放射線療法、または両方を含むが、これらに限定されない。非限定的な例として、mRNAは、プロテインC、その酵素前駆体もしくはプレプロタンパク質、プロテインCの活性化形態(APC)または当技術分野で公知のプロテインCのバリアントをコードし得る。一部の実施形態では、mRNAは、化学修飾され、細胞に送達される。本発明の化学修飾されたmRNA内でコードされ得るポリペプチドの非限定的な例としては、そのそれぞれが、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第7,226,999号、同第7,498,305号、同第6,630,138号に教示されるものが挙げられる。これらの特許は、プロテインC様分子、バリアントおよび誘導体を教示し、これらのすべては本発明の化学修飾された分子内でコードされ得る。
対象における感染および/または敗血症を処置するための方法であって、そのような処置を必要とする対象に、感染および/または敗血症を処置するのに十分な量で、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)、例えば、本明細書に記載の抗菌性ポリペプチド、またはその部分的もしくは完全にプロセシングされた形態をコードするmRNA前駆体を含む組成物を投与するステップを含む方法が本明細書でさらに提供される。ある特定の実施形態では、処置を必要とする対象は、がん患者である。ある特定の実施形態では、がん患者は、コンディショニングレジメンを経験したことがある。一部の実施形態では、コンディショニングレジメンは、化学療法、放射線療法、または両方を含むが、これらに限定されない。
ある特定の実施形態では、対象は、急性または慢性の微生物感染(例えば、細菌感染)を示す場合がある。ある特定の実施形態では、対象は、治療を受けたことがあってもよくまたは受けていてもよい。ある特定の実施形態では、治療としては、これらに限定されないが、放射線療法、化学療法、ステロイド、紫外線照射、またはそれらの組合せを挙げることができる。ある特定の実施形態では、患者は、微小血管障害を患っている場合がある。一部の実施形態では、微小血管障害は、糖尿病であり得る。ある特定の実施形態では、患者は、創傷を有している場合がある。一部の実施形態では、創傷は、潰瘍であり得る。具体的な実施形態では、創傷は、糖尿病性足部潰瘍であり得る。ある特定の実施形態では、対象は、1つまたは複数の熱傷創を有し得る。ある特定の実施形態では、投与は、局所であっても全身であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、皮下であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、静脈内であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、経口であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、局所であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、吸入によるものであってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、直腸であってもよい。ある特定の実施形態では、投与は、膣であってもよい。
本開示の他の態様は、哺乳動物対象へのmRNAを含有する細胞の移植に関する。哺乳動物対象への細胞の投与については、当業者に公知であり、局所(local)移植(例えば、局所(topical)または皮下投与)、器官送達または全身注射(例えば、静脈内注射または吸入)、および薬学的に許容される担体中の細胞の製剤を含むが、これらに限定されない。mRNAを含有するそのような組成物は、筋肉内に、経動脈的に、腹腔内に、静脈内に、鼻腔内に、皮下に、内視鏡的に、経皮的に、または髄腔内に投与するために製剤化することができる。一部の実施形態では、組成物は、持続放出のために製剤化されてもよい。
治療剤が投与され得る対象は、疾患、障害、または有害な状態を患っているかまたはそれを発症するリスクがある場合がある。これらに基づいて、対象を特定する、診断する、および分類する方法であって、臨床診断、バイオマーカーレベル、ゲノムワイド関連研究(GWAS)、および当技術分野で公知の他の方法を含んでもよい方法が提供される。
本発明のmRNAは、創傷の処置、例えば、治癒の遅延を示す創傷の処置に使用されてもよい。創傷の処置を管理するためにmRNAの投与を含む方法が本明細書で提供される。本明細書における方法は、mRNAの投与の前、それと同時、またはその後のいずれかに行われるステップをさらに含んでもよい。例えば、創傷床は、創傷治癒を容易にし、望ましくは創傷の閉鎖を得るために、清浄化および準備される必要があり得る。創傷治癒を促進し、創傷閉鎖を達成するために、以下を含むが、これらに限定されない、いくつかの戦略を使用することができる:(i)必要に応じて、壊死組織を除去するための、酵素などの化学的創傷清拭剤を含む挫滅組織切除、必要に応じて繰り返される、鋭利な挫滅組織切除(死んだまたは感染した組織の創傷からの外科的除去);(ii)創傷に湿潤した温かい環境を与え、組織修復および治癒を促進するための創傷被覆材。
創傷被覆材を製剤化する際に使用される材料の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ヒドロゲル(例えば、AQUASORB(登録商標);DUODERM(登録商標))、ヒドロコロイド(例えば、AQUACEL(登録商標);COMFEEL(登録商標))、泡状物質(例えば、LYOFOAM(登録商標);SPYROSORB(登録商標))、およびアルギン酸塩(例えば、ALGISITE(登録商標);CURASORB(登録商標));(iii)細胞分裂および増殖を刺激し、創傷治癒を促進するための追加の成長因子、例えば、神経障害性足部潰瘍の処置のためにFDAによって承認されているヒト組換え血小板由来成長因子である、ベカプレルミン(REGRANEX GEL(登録商標));(iv)清浄な、治癒していない創傷の被覆を得るために、皮膚移植片が必要であり得る、軟部組織創傷被覆。軟部組織被覆のために使用され得る皮膚移植片の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:自家皮膚移植片、死体皮膚移植片、生物工学によって作られた代用皮膚(例えば、APLIGRAF(登録商標);DERMAGRAFT(登録商標))。
ある特定の実施形態では、本発明のmRNAとしては、ヒドロゲル(例えば、AQUASORB(登録商標);DUODERM(登録商標))、ヒドロコロイド(例えば、AQUACEL(登録商標);COMFEEL(登録商標))、泡状物質(例えば、LYOFOAM(登録商標);SPYROSORB(登録商標))、および/またはアルギン酸塩(例えば、ALGISITE(登録商標);CURASORB(登録商標))がさらに含まれてもよい。ある特定の実施形態では、本発明のmRNAは、これらに限定されないが、自家皮膚移植片、死体皮膚移植片、または生物工学によって作られた代用皮膚(例えば、APLIGRAF(登録商標);DERMAGRAFT(登録商標))を含む皮膚移植片とともに使用することができる。一部の実施形態では、mRNAは、創傷被覆製剤(would dressing formulation)および/もしくは皮膚移植片とともに適用されてもよく、または、これらに限定されないが、浸漬もしくは散布などの方法を除いて別々に適用されてもよい。
一部の実施形態では、創傷管理のための組成物は、抗菌性ポリペプチド(例えば、抗細菌性ポリペプチド)および/または抗ウイルス性ポリペプチドをコードするmRNAを含んでもよい。抗菌性ポリペプチドの前駆体または部分的もしくは完全にプロセシングされた形態がコードされていてもよい。組成物は、包帯(例えば、粘着包帯)を使用して、投与のために製剤化されてもよい。抗菌性ポリペプチドおよび/または抗ウイルス性ポリペプチドは、被覆組成物と混合されてもよく、または別々に、例えば、浸漬もしくは散布によって適用されてもよい。
本発明の一実施形態では、mRNAは、抗体およびそのような抗体の断片をコードし得る。これらは、本明細書に記載の方法のうちのいずれか1つによって産生されてもよい。抗体は、これらに限定されないが、IgA、IgG、もしくはIgMなどの免疫グロブリンの異なるサブクラスもしくはアイソタイプのうちのいずれか、または他のサブクラスのうちのいずれかであってもよい。本発明に従って調製され得る例示的な抗体分子および断片としては、これらに限定されないが、免疫グロブリン分子、実質的に無傷の免疫グロブリン分子およびパラトープを含有し得る免疫グロブリン分子の部分が挙げられる。パラトープを含有する抗体のそのような部分としては、これらに限定されないが、Fab、Fab’、F(ab’)、F(v)および当技術分野で公知のこれらの部分が挙げられる。
本発明のポリヌクレオチドは、参照ポリペプチド配列とある特定の同一性を有し得るか、または参照ポリペプチド配列と同様のもしくは似ていない結合特徴を有し得る、バリアント抗体ポリペプチドをコードし得る。
本発明の方法によって得られる抗体は、免疫された動物に由来する非ヒト抗体由来可変領域(複数可)配列、およびヒト抗体由来定常領域(複数可)配列を含む、キメラ抗体であってもよい。加えて、それらは、免疫された動物に由来する非ヒト抗体の相補性決定領域(complementary determining region)(CDR)ならびにヒト抗体に由来するフレームワーク領域(FR)および定常領域を含む、ヒト化抗体でもあり得る。別の実施形態では、本明細書で提供される方法は、細胞培養プロセスにおいて抗体タンパク質産物の収率を向上させるために有用であり得る。
一実施形態では、抗菌性ポリペプチドをコードするmRNAを投与することによって、対象における微生物感染(例えば、細菌感染)および/または微生物もしくはウイルス感染に関連する疾患、障害、もしくは状態、またはその症状を処置するまたは予防するための方法が提供される。前記投与は、抗菌性薬剤(例えば、抗細菌剤)、例えば、本明細書に記載の抗菌性ポリペプチドまたは小分子抗菌性化合物と組み合わせてもよい。抗菌性薬剤としては、これらに限定されないが、抗細菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、抗原虫剤、抗寄生虫剤、および抗プリオン剤が挙げられる。
薬剤は、同時に、例えば、組み合わせた単位用量(例えば、両方の薬剤の共送達を提供する)で投与することができる。薬剤は、これらに限定されないが、数分間、数時間、数日間または数週間の間隔などの特定の時間間隔で投与することもできる。一般に、薬剤は、対象において、並行して生物学的に利用可能、例えば、検出可能であり得る。一部の実施形態では、薬剤は、本質的に同時に、例えば、同時に投与される2つの単位投薬量、または2つの薬剤の組み合わせた単位投薬量で、投与されてもよい。他の実施形態では、薬剤は、別個の単位投薬量で送達されてもよい。薬剤は、任意の順序で、または2つもしくはそれより多い薬剤を含む1つもしくは複数の調製物として、投与されてもよい。好ましい実施形態では、薬剤のうちの1つ、例えば、第1の薬剤の、少なくとも1回の投与は、他方の薬剤、例えば、第2の薬剤の数分、1、2、3、もしくは4時間以内に、またはさらに1もしくは2日以内に行われてもよい。一部の実施形態では、組合せは、相乗的結果、例えば、相加的結果を超える、例えば、相加的結果よりも少なくとも25、50、75、100、200、300、400、または500%高い結果を達成することができる。
細菌感染に関連し得る疾患、障害、または状態としては、以下のうちの1つまたは複数が挙げられるが、これらに限定されない:膿瘍、放線菌症、急性前立腺炎、エロモナス・ハイドロフィラ、一年生ライグラス中毒、炭疽、細菌性紫斑病、菌血症、細菌性胃腸炎、細菌性髄膜炎、細菌性肺炎、細菌性膣炎、細菌関連皮膚状態、バルトネラ症、BCG腫、ボトリオミセス症、ボツリヌス症、ブラジル紫斑熱、ブローディー膿瘍、ブルセラ症、ブルーリ潰瘍、カンピロバクター症、カリエス、カリオン病、ネコひっかき病、蜂窩織炎、クラミジア感染、コレラ、慢性細菌性前立腺炎、慢性再発性多巣性骨髄炎、クロストリジウム壊死性腸炎、複合型歯周-歯内病変(combined periodontic-endodontic lesions)、接触伝染性牛肺疫、ジフテリア、ジフテリア性口内炎、エーリキア症、丹毒、喉頭蓋炎(piglottitis)、丹毒、フィッツヒュー・カーチス症候群、ノミ媒介性斑点熱、腐蹄症(感染性足皮膚炎)、Garre硬化性骨髄炎、淋病、鼠径肉芽腫、ヒト顆粒球性アナプラズマ症、ヒト単球向性エーリキア症、百日咳(hundred days’ cough)、膿痂疹、後期先天性梅毒性眼病、レジオネラ症、レミエール症候群、ライ病(ハンセン病)、レプトスピラ症、リステリア症、ライム病、リンパ節炎、類鼻疽、髄膜炎菌性疾患、髄膜炎菌性敗血症、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)感染、マイコバクテリウムアビウム―イントラセルラーレ(MAI)、マイコプラズマ肺炎、壊死性筋膜炎、ノカルジア症、水癌(noma)(水癌(cancrum oris)または壊疽性口内炎)、臍炎、眼窩蜂巣炎、骨髄炎、脾臓摘出後重症感染症(OPSI)、ヒツジブルセラ症、パスツレラ病、眼窩周囲蜂巣炎、百日咳(pertussis)(百日咳(whooping cough))、ペスト、肺炎球菌肺炎、ポット病、直腸炎、シュードモナス感染、オウム病、膿血症、化膿性筋炎、Q熱、再帰熱(回帰熱)、リウマチ熱、ロッキー山斑点熱(RMSF)、リケッチア症、サルモネラ症、猩紅熱、敗血症、セラチア感染、細菌性赤痢、南部ダニ紅斑病(southern tick-associated rash illness)、ブドウ球菌性皮膚剥脱症候群、連鎖球菌咽頭炎、プール肉芽腫、ブタブルセラ症、梅毒、梅毒性大動脈炎、破傷風、毒素性ショック症候群(TSS)、トラコーマ、塹壕熱、熱帯性潰瘍、結核、野兎病、腸チフス、チフス、尿路性器結核、尿路感染症、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌感染、ウォーターハウスフリードリヒセン症候群、偽性結核(エルシニア)症、およびエルシニア症。細菌感染に関連する他の疾患、障害、および/または状態としては、例えば、アルツハイマー病、神経性食欲不振症、喘息、アテローム性動脈硬化症、注意欠陥多動性障害、自閉症、自己免疫疾患、双極性障害、がん(例えば、結腸直腸がん、胆嚢がん、肺がん、膵がん、および胃がん)、慢性疲労症候群、慢性閉塞性肺疾患、クローン病、冠動脈心疾患、認知症、うつ病、ギランバレー症候群、メタボリックシンドローム、多発性硬化症、心筋梗塞、肥満、強迫性障害、パニック障害、乾癬、関節リウマチ、サルコイドーシス、統合失調症、脳卒中、閉塞性血栓血管炎(バージャー病)、およびトゥレット症候群を挙げることができる。
本明細書に記載の細菌は、グラム陽性細菌またはグラム陰性細菌であり得る。細菌性病原体としては、これらに限定されないが、Acinetobacter baumannii、Bacillus anthracis、Bacillus subtilis、Bordetella pertussis、Borrelia burgdorferi、Brucella abortus、Brucella canis、Brucella melitensis、Brucella suis、Campylobacter jejuni、Chlamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Chlamydophila psittaci、Clostridium botulinum、Clostridium difficile、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、coagulase Negative Staphylococcus、Corynebacterium diphtheria、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、Escherichia coli、enterotoxigenic Escherichia coli(ETEC)、enteropathogenic E. coli、E. coli O157:H7、Enterobacter sp.、Francisella tularensis、Haemophilus influenzae、Helicobacter pylori、Klebsiella pneumoniae、Legionella pneumophila、Leptospira interrogans、Listeria monocytogenes、Moraxella catarralis、Mycobacterium leprae、Mycobacterium tuberculosis、Mycoplasma pneumoniae、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitides、Preteus
mirabilis、Proteus sps.、Pseudomonas aeruginosa、Rickettsia rickettsii、Salmonella typhi、Salmonella typhimurium、Serratia marcesens、Shigella flexneri、Shigella sonnei、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus saprophyticus、Streptococcus agalactiae、Streptococcus mutans、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus pyogenes、Treponema pallidum、Vibrio cholerae、およびYersinia pestisが挙げられる。細菌性病原体としては、耐性細菌感染を引き起こす細菌、例えば、クリンダマイシン耐性Clostridium difficile、フルオロキノロン耐性Clostridium difficile、メチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)、多剤耐性Enterococcus faecalis、多剤耐性Enterococcus faecium、多剤耐性Pseudomonas aeruginosa、多剤耐性Acinetobacter baumannii、およびバンコマイシン耐性Staphylococcus aureus(VRSA)も挙げられる。
一実施形態では、本発明の修飾mRNAは、1つまたは複数の抗生物質と併せて投与され得る。これらとしては、これらに限定されないが、アクニロックス、アムビゾーム、アモキシシリン、アンピシリン、オーグメンチン、アベロックス、アジスロマイシン、バクトロバン、ベタジン、ベトノベート、ブレファミド(Blephamide)、セファクロル、セファドロキシル、セフジニル、セフェピム、セフィックス(Cefix)、セフィキシム、セフォキシチン、セフポドキシム、セフプロジル、セフロキシム、セフジル(Cefzil)、セファレキシン、セファゾリン(Cephazolin)、セプタズ(Ceptaz)、クロラムフェニコール、クロルヘキシジン、クロロマイセチン、クローシグ(Chlorsig)、シプロフロキサシン、クラリスロマイシン、クリンダゲル(Clindagel)、クリンダマイシン、クリンダテック(Clindatech)、クロキサシリン、コリスチン、コトリモキサゾール、デメクロサイクリン、ジクロシル(Diclocil)、ジクロキサシリン、ドキシサイクリン、デュリセフ(Duricef)、エリスロマイシン、フラマジン(Flamazine)、フロキシン(Floxin)、フラミセチン、フシジン(Fucidin)、フラダンチン、フシジック(Fusidic)、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、ゲミフロキサシン、イロソン、イオジン(Iodine)、レバキン(Levaquin)、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、マクサキン(Maxaquin)、メフォキシン、メロネム、ミノサイクリン、モキシフロキサシン、ミヤンブトール(Myambutol)、マイコスタチン、ネオスポリン、ネトロマイシン(Netromycin)、ニトロフラントイン、ノルフロキサシン、ノリレット(Norilet)、オフロキサシン、オムニセフ(Omnicef)、オスパモックス(Ospamox)、オキシテトラサイクリン、パラキシン(Paraxin)、ペニシリン、ニューモバックス、ポリファックス(Polyfax)、ポビドン、リファジン、リファンピン、リファキシミン、リファナフ(Rifinah)、リマクタン、ロセフィン、ロキシスロマイシン、セロマイシン、ソフラマイシン(Soframycin)、スパルフロキサシン、スタフレックス(Staphlex)、タゴシッド、テトラサイクリン、テトラドックス(Tetradox)、テトラリサル(Tetralysal)、トブラマイシン(tobramycin)、トブラマイシン(Tobramycin)、トレカトール(Trecator)、タイガシル、バンコシン、ベロセフ(Velosef)、ビブラマイシン、キシファキサン(Xifaxan)、ザガム(Zagam)、ジトロテク(Zitrotek)、ゾデルム(Zoderm)、ザイマー(Zymar)、およびザイボックスが挙げられる。
例示的な抗細菌剤としては、これらに限定されないが、アミノグリコシド(例えば、アミカシン(AMIKIN(登録商標))、ゲンタマイシン(GARAMYCIN(登録商標))、カナマイシン(KANTREX(登録商標))、ネオマイシン(MYCIFRADIN(登録商標))、ネチルマイシン(NETROMYCIN(登録商標))、トブラマイシン(NEBCIN(登録商標))、パロモマイシン(HUMATIN(登録商標))、アンサマイシン(例えば、ゲルダナマイシン、ハービマイシン)、カルバセフェム(例えば、ロラカルベフ(LORABID(登録商標))、カルバペネム(例えば、エルタペネム(INVANZ(登録商標))、ドリペネム(DORIBAX(登録商標))、イミペネム/シラスタチン(PRIMAXIN(登録商標))、メロペネム(MERREM(登録商標))、セファロスポリン類(第1世代)(例えば、セファドロキシル(DURICEF(登録商標))、セファゾリン(ANCEF(登録商標))、セファロチン(cefalotin)またはセファロチン(cefalothin)(KEFLIN(登録商標))、セファレキシン(KEFLEX(登録商標))、セファロスポリン類(第2世代)(例えば、セファクロル(CECLOR(登録商標))、セファマンドール(MANDOL(登録商標))、セフォキシチン(MEFOXIN(登録商標))、セフプロジル(CEFZIL(登録商標))、セフロキシム(CEFTIN(登録商標)、ZINNAT(登録商標))、セファロスポリン類(第3世代)(例えば、セフィキシム(SUPRAX(登録商標))、セフジニル(OMNICEF(登録商標)、CEFDIEL(登録商標))、セフジトレン(SPECTRACEF(登録商標))、セフォペラゾン(CEFOBID(登録商標))、セフォタキシム(CLAFORAN(登録商標))、セフポドキシム(VANTIN(登録商標))、セフタジジム(FORTAZ(登録商標))、セフチブテン(CEDAX(登録商標))、セフチゾキシム(CEFIZOX(登録商標))、セフトリアクソン(ROCEPHIN(登録商標))、セファロスポリン類(第4世代)(例えば、セフェピム(MAXIPIME(登録商標))、セファロスポリン類(第5世代)(例えば、セフトビプロール(ZEFTERA(登録商標))、グリコペプチド(例えば、テイコプラニン(TARGOCID(登録商標))、バンコマイシン(VANCOCIN(登録商標))、テラバンシン(VIBATIV(登録商標))、リンコサミド系(例えば、クリンダマイシン(CLEOCIN(登録商標))、リンコマイシン(LINCOCIN(登録商標))、リポペプチド(例えば、ダプトマイシン(CUBICIN(登録商標))、マクロライド系(例えば、アジスロマイシン(ZITHROMAX(登録商標)、SUMAMED(登録商標)、ZITROCIN(登録商標))、クラリスロマイシン(BIAXIN(登録商標))、ジリスロマイシン(DYNABAC(登録商標))、エリスロマイシン(ERYTHOCIN(登録商標)、ERYTHROPED(登録商標))、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン(TAO(登録商標))、テリスロマイシン(KETEK(登録商標))、スペクチノマイシン(TROBICIN(登録商標))、モノバクタム系(例えば、アズトレオナム(AZACTAM(登録商標))、ニトロフラン(例えば、フラゾリドン(FUROXONE(登録商標))、ニトロフラントイン(MACRODANTIN(登録商標)、MACROBID(登録商標))、ペニシリン系(例えば、アモキシシリン(NOVAMOX(登録商標)、AMOXIL(登録商標))、アンピシリン(PRINCIPEN(登録商標))、アズロシリン、カルベニシリン(GEOCILLIN(登録商標))、クロキサシリン(TEGOPEN(登録商標))、ジクロキサシリン(DYNAPEN(登録商標))、フルクロキサシリン(FLOXAPEN(登録商標))、メズロシリン(MEZLIN(登録商標))、メチシリン(STAPHCILLIN(登録商標))、ナフシリン(UNIPEN(登録商標))、オキサシリン(PROSTAPHLIN(登録商標))、ペニシリンG(PENTIDS(登録商標))、ペニシリンV(PEN-VEE-K(登録商標))、ピペラシリン(PIPRACIL(登録商標))、テモシリン(NEGABAN(登録商標))、チカルシリン(TICAR(登録商標))、ペニシリンの組合せ(例えば、アモキシシリン/クラブラネート(AUGMENTIN(登録商標))、アンピシリン/スルバクタム(UNASYN(登録商標))、ピペラシリン/タゾバクタム(ZOSYN(登録商標))、チカルシリン/クラブラネート(TIMENTIN(登録商標))、ポリペプチド(例えば、バシトラシン、コリスチン(COLY-MYCIN-S(登録商標))、ポリミキシンB、キノロン系(例えば、シプロフロキサシン(CIPRO(登録商標)、CIPROXIN(登録商標)、CIPROBAY(登録商標))、エノキサシン(PENETREX(登録商標))、ガチフロキサシン(TEQUIN(登録商標))、レボフロキサシン(LEVAQUIN(登録商標))、ロメフロキサシン(MAXAQUIN(登録商標))、モキシフロキサシン(AVELOX(登録商標))、ナリジクス酸(NEGGRAM(登録商標))、ノルフロキサシン(NOROXIN(登録商標))、オフロキサシン(FLOXIN(登録商標)、OCUFLOX(登録商標))、トロバフロキサシン(TROVAN(登録商標))、グレパフロキサシン(RAXAR(登録商標))、スパルフロキサシン(ZAGAM(登録商標))、テマフロキサシン(OMNIFLOX(登録商標))、スルホンアミド類(例えば、マフェニド(SULFAMYLON(登録商標))、スルホンアミドクリソイジン(PRONTOSIL(登録商標))、スルファセタミド(SULAMYD(登録商標)、BLEPH-100)、スルファジアジン(MICRO-SULFON(登録商標))、スルファジアジン銀(SILVADENE(登録商標))、スルファメチゾール(THIOSULFIL FORTE(登録商標))、スルファメトキサゾール(GANTANOL(登録商標))、スルファニルイミド(sulfanilimide)、スルファサラジン(AZULFIDINE(登録商標))、スルフィソキサゾール(GANTRISIN(登録商標))、トリメトプリム(PROLOPRIM(登録商標))、TRIMPEX(登録商標))、トリメトプリム-スルファメトキサゾール(コトリモキサゾール)(TMP-SMX)(BACTRIM(登録商標)、SEPTRA(登録商標))、テトラサイクリン系(例えば、デメクロサイクリン(DECLOMYCIN(登録商標))、ドキシサイクリン(VIBRAMYCIN(登録商標))、ミノサイクリン(MINOCIN(登録商標))、オキシテトラサイクリン(TERRAMYCIN(登録商標))、テトラサイクリン(SUMYCIN(登録商標)、ACHROMYCIN(登録商標)V、STECLIN(登録商標))、マイコバクテリアに対する薬物(例えば、クロファジミン(LAMPRENE(登録商標))、ダプソン(AVLOSULFON(登録商標))、カプレオマイシン(CAPASTAT(登録商標))、サイクロセリン(SEROMYCIN(登録商標))、エタンブトール(MYAMBUTOL(登録商標))、エチオナミド(TRECATOR(登録商標))、イソニアジド(I.N.H.(登録商標))、ピラジナミド(ALDINAMIDE(登録商標))、リファンピン(RIFADIN(登録商標)、RIMACTANE(登録商標))、リファブチン(MYCOBUTIN(登録商標))、リファペンチン(PRIFTIN(登録商標))、ストレプトマイシン)、およびその他(例えば、アルスフェナミン(SALVARSAN(登録商標))、クロラムフェニコール(CHLOROMYCETIN(登録商標))、ホスホマイシン(MONUROL(登録商標))、フシジン酸(FUCIDIN(登録商標))、リネゾリド(ZYVOX(登録商標))、メトロニダゾール(FLAGYL(登録商標))、ムピロシン(BACTROBAN(登録商標))、プラテンシマイシン、キヌプリスチン/ダルホプリスチン(SYNERCID(登録商標))、リファキシミン(XIFAXAN(登録商標))、チアンフェニコール、チゲサイクリン(TIGACYL(登録商標))、チニダゾール(timidazole)(TINDAMAX(登録商標)、FASIGYN(登録商標))が挙げられる。
別の実施形態では、抗ウイルス剤、例えば、本明細書に記載の抗ウイルス性ポリペプチドまたは小分子抗ウイルス剤と組み合わせて、抗ウイルス性ポリペプチド、例えば、本明細書に記載の抗ウイルス性ポリペプチドをコードするmRNAを投与することによって、対象における、ウイルス感染および/またはウイルス感染に関連する疾患、障害、もしくは状態、またはそれらの症状を処置するまたは予防するための方法が提供される。
ウイルス感染に関連する疾患、障害、または状態としては、これらに限定されないが、急性熱性咽頭炎、咽頭結膜熱、流行性角結膜炎、乳児胃腸炎、コクサッキー感染、伝染性単核球症、バーキットリンパ腫、急性肝炎、慢性肝炎、肝硬変、肝細胞癌、一次HSV-1感染(例えば、小児における歯肉口内炎、成人における扁桃炎および咽頭炎、角結膜炎)、潜在性HSV-1感染(例えば、口唇ヘルペスおよび単純ヘルペス)、一次HSV-2感染、潜在性HSV-2感染、無菌性髄膜炎、伝染性単核球症、巨細胞性封入体病、カポジ肉腫、多中心性キャッスルマン病、原発性滲出性リンパ腫、AIDS、インフルエンザ、ライ症候群、麻疹、感染後脳脊髄炎、流行性耳下腺炎、過形成性上皮性病変(例えば、尋常性、扁平、足底および肛門性器疣贅、喉頭乳頭腫、疣贅状表皮発育異常症)、子宮頸癌、扁平上皮癌、クループ、肺炎、細気管支炎、感冒、灰白髄炎、狂犬病、細気管支炎、肺炎、インフルエンザ様症候群、肺炎を伴う重症細気管支炎、風疹(German measles)、先天性風疹、水痘およびヘルペス帯状疱疹が挙げられる。
ウイルス性病原体としては、これらに限定されないが、アデノウイルス、コクサッキーウイルス、デングウイルス、脳炎ウイルス、エプスタインバーウイルス、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス1型、単純ヘルペスウイルス2型、サイトメガロウイルス、ヒトヘルペスウイルス8型、ヒト免疫不全ウイルス、インフルエンザウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、ヒトパピローマウイルス、パラインフルエンザウイルス、ポリオウイルス、狂犬病ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、風疹ウイルス、水痘-帯状疱疹ウイルス、ウエストナイルウイルス、および黄熱病ウイルスが挙げられる。ウイルス性病原体は、耐性ウイルス感染を引き起こすウイルスも含み得る。
例示的な抗ウイルス剤としてはこれらに限定されないが、アバカビル(ZIAGEN(登録商標))、アバカビル/ラミブジン/ジドブジン(Trizivir(登録商標))、アシクロビル(aciclovir)またはアシクロビル(acyclovir)(CYCLOVIR(登録商標)、HERPEX(登録商標)、ACIVIR(登録商標)、ACIVIRAX(登録商標)、ZOVIRAX(登録商標)、ZOVIR(登録商標))、アデフォビル(Preveon(登録商標)、Hepsera(登録商標))、アマンタジン(SYMMETREL(登録商標))、アンプレナビル(AGENERASE(登録商標))、アンプリゲン(ampligen)、アルビドール、アタザナビル(REYATAZ(登録商標))、ボセプレビル、シドフォビル、ダルナビル(PREZISTA(登録商標))、デラビルジン(RESCRIPTOR(登録商標))、ジダノシン(VIDEX(登録商標))、ドコサノール(ABREVA(登録商標))、エドクスジン、エファビレンツ(SUSTIVA(登録商標)、STOCRIN(登録商標))、エムトリシタビン(EMTRIVA(登録商標))、エムトリシタビン/テノホビル/エファビレンツ(ATRIPLA(登録商標))、エンフビルチド(FUZEON(登録商標))、エンテカビル(BARACLUDE(登録商標)、ENTAVIR(登録商標))、ファムシクロビル(FAMVIR(登録商標))、ホミビルセン(VITRAVENE(登録商標))、ホスアンプレナビル(LEXIVA(登録商標)、TELZIR(登録商標))、ホスカルネット(FOSCAVIR(登録商標))、ホスホネット、ガンシクロビル(CYTOVENE(登録商標)、CYMEVENE(登録商標)、VITRASERT(登録商標))、GS9137(ELVITEGRAVIR(登録商標))、イミキモド(ALDARA(登録商標)、ZYCLARA(登録商標)、BESELNA(登録商標))、インジナビル(CRIXIVAN(登録商標))、イノシン、イノシンプラノベクス(IMUNOVIR(登録商標))、I型インターフェロン、II型インターフェロン、III型インターフェロン、クタプレシン(kutapressin)(NEXAVIR(登録商標))、ラミブジン(ZEFFIX(登録商標)、HEPTOVIR(登録商標)、EPIVIR(登録商標))、ラミブジン/ジドブジン(COMBIVIR(登録商標))、ロピナビル、ロビライド(loviride)、マラビロク(SELZENTRY(登録商標)、CELSENTRI(登録商標))、メチサゾン、MK-2048、モロキシジン、ネルフィナビル(VIRACEPT(登録商標))、ネビラピン(VIRAMUNE(登録商標))、オセルタミビル(TAMIFLU(登録商標))、ペグインターフェロンアルファ-2a(PEGASYS(登録商標))、ペンシクロビル(DENAVIR(登録商標))、ペラミビル、プレコナリル、ポドフィロトキシン(CONDYLOX(登録商標))、ラルテグラビル(ISENTRESS(登録商標))、リバビリン(COPEGUs(登録商標)、REBETOL(登録商標)、RIBASPHERE(登録商標)、VILONA(登録商標)およびVIRAZOLE(登録商標))、リマンタジン(FLUMADINE(登録商標))、リトナビル(NORVIR(登録商標))、ピラミジン、サキナビル(INVIRASE(登録商標)、FORTOVASE(登録商標))、スタブジン、ティーツリーオイル(メラレウカ(melaleuca)油)、テノホビル(VIREAD(登録商標))、テノホビル/エムトリシタビン(TRUVADA(登録商標))、チプラナビル(APTIVUS(登録商標))、トリフルリジン(VIROPTIC(登録商標))、トロマンタジン(VIRU-MERZ(登録商標))、バラシクロビル(VALTREX(登録商標))、バルガンシクロビル(VALCYTE(登録商標))、ビクリビロック、ビダラビン、ビラミジン(viramidine)、ザルシタビン、ザナミビル(RELENZA(登録商標))、およびジドブジン(アジドチミジン(AZT)、RETROVIR(登録商標)、RETROVIS(登録商標))が挙げられる。
真菌感染に関連する疾患、障害、または状態としては、これらに限定されないが、アスペルギルス症、ブラストミセス症、カンジダ症、コクシジオイデス症、クリプトコッカス症、ヒストプラズマ症、菌腫、パラコクシジオイデス症、および足白癬が挙げられる。さらに、免疫不全を有するヒトは、Aspergillus、Candida、Cryptoccocus、Histoplasma、およびPneumocystisなどの真菌属による疾患に特に罹患しやすい。他の真菌は、眼、爪、髪、および特に皮膚を攻撃することができ、いわゆる皮膚糸状真菌(dermatophytic fungi)および好角質性真菌と呼ばれ、運動選手の足などの白癬が一般的である多様な状態を引き起こす。菌類胞子もまた、アレルギーの主要な原因であり、異なる分類群からの幅広い真菌が、一部の人々にアレルギー反応を誘起し得る。
真菌性病原体としては、これらに限定されないが、Ascomycota(例えば、Fusarium oxysporum、Pneumocystis jirovecii、Aspergillus spp.、Coccidioides immitis/posadasii、Candida albicans)、Basidiomycota(例えば、Filobasidiella neoformans、Trichosporon)、Microsporidia(例えば、Encephalitozoon cuniculi、Enterocytozoon bieneusi)、およびMucoromycotina(例えば、Mucor circinelloides、Rhizopus oryzae、Lichtheimia corymbifera)が挙げられる。
例示的な抗真菌剤としては、これらに限定されないが、ポリエン抗真菌薬(例えば、ナタマイシン、リモシジン(rimocidin)、フィリピン、ナイスタチン、アンホテリシンB、カンジシン(candicin)、ハマイシン)、イミダゾール抗真菌薬(例えば、ミコナゾール(MICATIN(登録商標)、DAKTARIN(登録商標))、ケトコナゾール(NIZORAL(登録商標)、FUNGORAL(登録商標)、SEBIZOLE(登録商標))、クロトリマゾール(LOTRIMIN(登録商標)、LOTRIMIN(登録商標)AF、CANESTEN(登録商標))、エコナゾール、オモコナゾール、ビホナゾール、ブトコナゾール、フェンチコナゾール、イソコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール(ERTACZO(登録商標))、スルコナゾール、チオコナゾール)、トリアゾール抗真菌薬(例えば、アルバコナゾール、フルコナゾール、イトラコナゾール、イサブコナゾール、ラブコナゾール、ポサコナゾール、ボリコナゾール、テルコナゾール)、チアゾール抗真菌薬(例えば、アバファンギン(abafungin))、アリルアミン(例えば、テルビナフィン(LAMISIL(登録商標))、ナフチフィン(NAFTIN(登録商標))、ブテナフィン(LOTRIMIN(登録商標)ウルトラ)、エキノキャンディン(例えば、アニデュラファンギン、カスポファンギン、ミカファンギン)、およびその他(例えば、ポリゴジアール、安息香酸、シクロピロックス、トルナフテート(TINACTIN(登録商標)、DESENEX(登録商標)、AFTATE(登録商標))、ウンデシレン酸、フルシトシンまたは5-フルオロシトシン、グリセオフルビン、ハロプロジン、炭酸水素ナトリウム、アリシン)が挙げられる。
原虫感染に関連する疾患、障害、または状態としては、これらに限定されないが、アメーバ症、ジアルジア症、トリコモナス症、アフリカ睡眠病、アメリカ睡眠病、リーシュマニア症(カラアザール)、バランチジウム症、トキソプラズマ症、マラリア、アカントアメーバ角膜炎、およびバベシア症が挙げられる。
原虫性病原体としては、これらに限定されないが、Entamoeba histolytica、Giardia lambila、Trichomonas vaginalis、Trypanosoma brucei、T. cruzi、Leishmania donovani、Balantidium coli、Toxoplasma gondii、Plasmodium spp.、およびBabesia microtiが挙げられる。
例示的な抗原虫剤としては、これらに限定されないが、エフロールニチン、フラゾリドン(FUROXONE(登録商標)、DEPENDAL-M(登録商標))、メラルソプロール、メトロニダゾール(FLAGYL(登録商標))、オルニダゾール、パロモマイシン硫酸塩(HUMATIN(登録商標))、ペンタミジン、ピリメタミン(DARAPRIM(登録商標))、およびチニダゾール(TINDAMAX(登録商標)、FASIGYN(登録商標))が挙げられる。
寄生虫感染に関連する疾患、障害、または状態としては、これらに限定されないが、アカントアメーバ角膜炎、アメーバ症、回虫症、バベシア症、バランチジウム症、ベイリスアスカリス症(baylisascariasis)、シャガス病、肝吸虫症、コクリオミイヤ、クリプトスポリジウム症、裂頭条虫症、メジナ虫症、エキノコックス症、象皮病、蟯虫症、肝蛭症、肥大吸虫症、フィラリア症、ジアルジア症、顎口虫症、膜様条虫症、イソスポラ症、片山熱、リーシュマニア症、ライム病、マラリア、横川吸虫症、ハエ幼虫症、オンコセルカ症、シラミ寄生症、疥癬、住血吸虫症、睡眠病、糞線虫症、条虫症、トキソカラ症、トキソプラズマ症、施毛虫症、および鞭虫症が挙げられる。
寄生虫性病原体としては、これらに限定されないが、Acanthamoeba、Anisakis、Ascaris lumbricoides、ウマバエ(botfly)、Balantidium coli、南京虫、Cestoda、恙虫、Cochliomyia hominivorax、Entamoeba histolytica、Fasciola hepatica、Giardia lamblia、鉤虫、Leishmania、Linguatula serrata、肝吸虫、Loa boa、Paragonimus、蟯虫、Plasmodium falciparum、Schistosoma、Strongyloides stercoralis、ダニ、サナダムシ、Toxoplasma gondii、Trypanosoma、鞭虫、Wuchereria bancroftiが挙げられる。
例示的な抗寄生虫剤としては、これらに限定されないが、抗線虫薬(例えば、メベンダゾール、ピランテルパモ酸塩、チアベンダゾール、ジエチルカルバマジン、イベルメクチン)、抗条虫薬(例えば、ニクロサミド、プラジカンテル、アルベンダゾール)、抗吸虫薬(例えば、プラジカンテル)、抗アメーバ薬(例えば、リファンピン、アンホテリシンB)、および抗原虫薬(例えば、メラルソプロール、エフロールニチン、メトロニダゾール、チニダゾール)が挙げられる。
プリオン感染に関連する疾患、障害、または状態としては、これらに限定されないが、クロイツフェルトヤコブ病(CJD)、医原性クロイツフェルトヤコブ病(iCJD)、異型クロイツフェルトヤコブ病(vCJD)、家族性クロイツフェルトヤコブ病(fCJD)、孤発性クロイツフェルトヤコブ病(sCJD)、ゲルストマンストロイスラーシャインカー症候群(GSS)、致死性家族性不眠症(FFI)、クールー病、スクレイピー、ウシ海綿状脳症(BSE)、狂牛病、伝達性ミンク脳症(TME)、慢性消耗病(CWD)、ネコ海綿状脳症(FSE)、外来性有蹄類脳症(EUE)、および海綿状脳症が挙げられる。
例示的な抗プリオン剤としては、これらに限定されないが、フルピルチン、ペントサンポリ硫酸塩(pentosan polysuphate)、キナクリン、および四環式化合物が挙げられる。
本明細書に記載されているように、本発明のmRNAの有用なフィーチャは、細胞の自然免疫応答をモジュレートする(例えば、低減させる、逃れるまたは回避する)能力である。一態様では、細胞に送達される場合に、参照化合物、例えば、本発明のmRNA、または本発明の異なるmRNAに対応する未修飾ポリヌクレオチドによって誘発される応答と比較して、低減された宿主からの免疫応答をもたらす、目的のポリペプチドをコードするmRNAが本明細書で提供される。本明細書で使用される場合、「参照化合物」は、哺乳動物に投与される場合に、公知の程度、レベルまたは量の免疫刺激を有する自然免疫応答をもたらす任意の分子または物質である。参照化合物は、核酸分子である必要はなく、本発明のmRNAのいずれかである必要もない。よって、mRNAによる免疫応答誘発の回避、それを逃れること、またはその失敗の尺度は、そのような応答を誘発することが知られている任意の化合物または物質と比較することで表すことができる。
用語「自然免疫応答」は、一般に、ウイルス起源または細菌起源の外因性一本鎖核酸に対する細胞応答を含み、これは、サイトカイン、特にインターフェロンの発現および放出、ならびに細胞死の誘導に関与する。本明細書で使用される場合、自然免疫応答またはインターフェロン応答は単細胞レベルで作動して、サイトカイン発現、サイトカイン放出、タンパク質合成の全般的阻害、細胞RNAの全般的破壊、主要組織適合性分子の上方調節、および/またはアポトーシス死の誘導、アポトーシス、抗成長、ならびに自然および適応免疫細胞活性化に関与する遺伝子の遺伝子転写の誘導を引き起こす。I型IFNによって誘導される遺伝子の一部としては、PKR、ADAR(RNAに作用するアデノシンデアミナーゼ)、OAS(2’,5’-オリゴアデニル酸シンテターゼ)、RNase L、およびMxタンパク質が挙げられる。PKRおよびADARは、それぞれ、翻訳開始およびRNA編集の阻害をもたらす。OASは、ssRNAを分解するためのエンドリボヌクレアーゼRNase Lを活性化するdsRNA依存性シンテターゼである。
一部の実施形態では、自然免疫応答は、I型またはII型インターフェロンの発現を含み、そのI型またはII型インターフェロンの発現は、本発明のmRNAと接触していない細胞からの対照標準と比較して2倍を超えては増加しない。
一部の実施形態では、自然免疫応答は、1つまたは複数のIFNシグネチャー遺伝子の発現を含み、その1つまたは複数の(one of more)IFNシグネチャー遺伝子の発現は、本発明のmRNAと接触していない細胞からの対照標準と比較して3倍を超えては増加しない。
一部の状況では、細胞内の自然免疫応答を排除することは有利であり得るが、本発明は、投与の際に、そのような応答を完全には排除することなく、実質的に低減された(有意に低い)インターフェロンシグナル伝達を含む免疫応答をもたらすmRNAを提供する。
一部の実施形態では、免疫応答は、参照化合物によって誘導される免疫応答と比較して、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.9%、または99.9%を超えて低い。免疫応答自体は、1型インターフェロンの発現もしくは活性レベル、またはトール様受容体(例えば、TLR7およびTLR8)などのインターフェロン調節遺伝子の発現を決定することによって測定することができる。自然免疫応答の低減は、細胞集団への1回または複数回の投与後に低下した細胞死のレベルを測定することによっても測定することができ;例えば、細胞死は、参照化合物で観察された細胞死の頻度よりも10%、25%、50%、75%、85%、90%、95%、または95%を超えて少ない。さらに、細胞死は、mRNAと接触した細胞の50%、40%、30%、20%、10%、5%、1%、0.1%、0.01%より少ないか、または0.01%より少なく、影響を及ぼし得る。
別の実施形態では、本発明のmRNAは、同じ配列を有する未修飾のin vitro合成RNA分子ポリヌクレオチド、もしくは一次構築物または参照化合物よりも有意に低い免疫原性である。本明細書で使用される場合、「有意に低い免疫原性」とは、免疫原性の検出可能な減少を指す。別の実施形態では、本用語は、免疫原性における減少倍率を指す。別の実施形態では、本用語は、mRNAの有効量が検出可能な免疫応答を誘発することなく投与され得るような減少を指す。別の実施形態では、本用語は、mRNAが、組換えタンパク質の発現を検出可能に低減させるのに十分な免疫応答を引き出すことなく繰り返し投与され得るような減少を指す。別の実施形態では、この減少は、mRNAが、組換えタンパク質の検出可能な発現を排除するのに十分な免疫応答を引き出すことなく繰り返し投与され得るような減少である。
別の実施形態では、mRNAは、その未修飾対応物または参照化合物の2分の1の免疫原性である。別の実施形態では、免疫原性は、3分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、5分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、7分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、10分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、15分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、ある倍数分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、50分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、100分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、200分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、500分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、1000分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、2000分の1に低減する。別の実施形態では、免疫原性は、別の倍数分の1に低減する。
免疫原性を決定する方法は、当技術分野で周知であり、例えば、サイトカイン(例えば、IL-12、IFNアルファ、TNF-アルファ、RANTES、MIP-1アルファもしくはベータ、IL-6、IFN-ベータ、またはIL-8)の分泌を測定すること、DC活性化マーカー(例えば、CD83、HLA-DR、CD80およびCD86)の発現を測定すること、または適応免疫応答に対するアジュバントとして作用する能力を測定することを含む。
本明細書で教示される修飾の組合せを含む本発明のmRNAは、それらを治療モダリティとしてより好適にするより優れた特性を有し得る。
当技術分野における「全か無か」のモデルは、修飾mRNAの治療有用性に関連する生物学的現象を説明するのには全く不十分であることが認められている。本発明者らは、タンパク質産生を改善するために、修飾、または修飾の組合せの性質、修飾のパーセントを考慮し、1つを超えるサイトカインまたは測定基準を調査して特定の修飾mRNAの有効性およびリスクプロファイルを判定し得ることを確認した。
本発明の一態様では、未修飾と比較した修飾mRNAの有効性を決定する方法は、その発現が本発明の外因性核酸の投与によって誘発される1つまたは複数のサイトカインの測定および分析を含む。これらの値は、未修飾核酸の投与と、またはサイトカイン応答、ポリIC、R-848などの標準的な測定基準もしくは当技術分野で公知の他の標準と比較される。
本明細書で開発される標準的な測定基準の一例は、細胞、組織または生物内で産生されるコードされたポリペプチド(タンパク質)のレベルまたは量の、修飾核酸の投与または修飾核酸との接触の結果として、その発現が細胞、組織または生物内で誘発されるサイトカインの1つまたは複数のレベルまたは量(またはパネル)に対する比の尺度である。そのような比は、本明細書において、タンパク質:サイトカイン比または「PC」比と称される。PC比が高いほど、修飾核酸(測定されるタンパク質をコードするポリヌクレオチド)の有効性はより高い。本発明のサイトカインによる好ましいPC比は、1を超える、10を超える、100を超える、1000を超える、10,000を超える、またはそれより大きくてもよい。異なるまたは未修飾の構築物の修飾核酸よりも高いPC比を有する修飾核酸が、好ましい。
PC比は、ポリヌクレオチドに存在する修飾のパーセントによってさらに修正することができる。例えば、100%修飾された核酸に対して正規化され、サイトカインの機能(またはリスク)またはサイトカインプロファイルとしてのタンパク質産生が判定され得る。
一実施形態では、本発明は、修飾核酸(mRNA)のPC比を比較することによって、化学的性質、サイトカインまたは修飾のパーセントにわたって、任意の特定の修飾mRNAの相対的有効性を決定するための方法を提供する。
タンパク質産生の増加および免疫賦活能の低下を維持する、様々なレベルの核酸塩基置換を含有するmRNAが産生され得る。任意の修飾ヌクレオチドのその天然に存在するヌクレオチド対応物に対する相対的パーセンテージは、IVT反応中に変化し得る(例えば、100、50、25、10、5、2.5、1、0.1、0.01%の5メチルシチジン使用量対シチジン;100、50、25、10、5、2.5、1、0.1、0.01%のシュードウリジンまたはN1-メチル-シュードウリジン使用量対ウリジン)。また、同じ塩基に対して2つまたはそれより多い異なるヌクレオチドを使用して、異なる比率(例えば、シュードウリジンおよびN1-メチル-シュードウリジンの異なる比率)を利用するmRNAを作製することもできる。mRNAは、同時に、5メチルシチジン/シチジンおよびシュードウリジン/N1-メチル-シュードウリジン/ウリジンの比率などの1つを超える「塩基」位置における混合比率で作製することもできる。修飾ヌクレオチドの比率を変化させて修飾mRNAを使用することは、化学的修飾ヌクレオチドへの潜在的曝露を低減するのに有益であり得る。最後に、タンパク質産生もしくは免疫賦活能のいずれかまたはその両方をモジュレートする、mRNAへの修飾ヌクレオチドの位置的な導入もまた可能である。これらの改善された特性を実証するそのようなmRNAの能力を、(本明細書に記載のPBMCアッセイなどのアッセイを使用して)in vitroで評価することができ、mRNAでコードされたタンパク質の産生およびサイトカインなどの自然免疫認識のメディエーターの両方の測定を通してin vivoで評価することもできる。
別の実施形態では、mRNAとその未修飾対応物との相対的免疫原性は、未修飾ヌクレオチドまたは参照化合物の所与の量と同じ程度まで、上記応答のうちの1つを引き出すのに必要とされるmRNAの量を決定することによって、決定される。例えば、同じ応答を引き出すために2倍多いmRNAが必要とされる場合、そのmRNAは、未修飾ヌクレオチドまたは参照化合物の2分の1の免疫原性である。
別の実施形態では、mRNAとその未修飾対応物との相対的免疫原性は、同じ量の未修飾ヌクレオチドまたは参照化合物に対するmRNAの投与に応じて分泌されるサイトカイン(例えば、IL-12、IFNアルファ、TNF-アルファ、RANTES、MIP-1アルファもしくはベータ、IL-6、IFN-ベータ、またはIL-8)の量を決定することによって、決定される。例えば、mRNAの2分の1のサイトカインが分泌される場合、そのmRNAは、未修飾ヌクレオチドの2分の1の免疫原性である。別の実施形態では、刺激のバックグラウンドレベルは、上記の方法において免疫原性を算出する前に減算する。
細胞内または細胞の集団における免疫応答の滴定、低減または排除を実施するための方法も本明細書で提供される。一部の実施形態では、細胞は異なる用量の同じmRNAと接触させられ、用量応答が評価される。一部の実施形態では、細胞は、同じまたは異なる用量でいくつかの異なるmRNAと接触させられ、所望の効果をもたらすための最適な組成物を決定する。免疫応答に関して、所望の効果は、細胞の免疫応答を回避すること、逃れることまたは低減させることであり得る。所望の効果は、タンパク質産生の効率を変化させることでもあり得る。
本発明のmRNAは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2013003475号に記載の方法を使用して免疫応答を低減するために使用されてもよい。
加えて、ある特定の修飾ヌクレオシド、またはその組合せは、本発明のmRNAに導入される場合、自然免疫応答を活性化する。そのような活性化分子は、ポリペプチドおよび/または他のワクチンと組み合わされる場合、アジュバントとして有用である。ある特定の実施形態では、活性化分子は、ワクチンとして有用であるポリペプチド配列をコードする翻訳可能領域を含有し、よって、自己アジュバントとなる能力を提供する。
一実施形態では、本発明のmRNAは、免疫原をコードし得る。免疫原をコードするmRNAの送達は、免疫応答を活性化し得る。非限定的な例として、免疫原をコードするmRNAは、複数の自然応答経路を誘発するように細胞に送達され得る(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012006377号を参照されたい)。別の非限定的な例として、免疫原をコードする本発明のmRNAは、脊椎動物に対して免疫原性となるのに十分に大きい投与量で脊椎動物に送達され得る(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012006372号および同第2012006369号を参照されたい)。一部の実施形態では、mRNAは、限定されないが、ジカウイルスエンベロープタンパク質(Env)抗原、がんに関連する1つまたは複数の変異を含むKRAS抗原、インフルエンザウイルス抗原、サイトメガロウイルス(CMV)抗原(gH、gL、UL128、UL130、UL131A、およびヘルペスウイルス糖タンパク質(gB)を含む)、ヒトメタニューモウイルス(HMPV)抗原、パラインフルエンザウイルス(PIV3)抗原、およびがん関連ネオエピトープを含む免疫原をコードする。
本発明のmRNAは、ワクチンのためのポリペプチド配列をコードしてもよく、インヒビターをさらに含んでもよい。インヒビターは、抗原提示を損なうおよび/または当技術分野で公知の様々な経路を阻害し得る。非限定的な例として、本発明のmRNAは、抗原提示を損ない得るインヒビターと組み合わせてワクチンに使用されてもよい(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012089225号および同第2012089338号を参照されたい)。
一実施形態では、本発明のmRNAは、自己複製RNAであり得る。自己複製RNA分子は、RNA送達の効率および封入された遺伝子産物の発現を向上させることができる。一実施形態では、mRNAは、本明細書に記載のおよび/または当技術分野で公知の少なくとも1つの修飾を含んでもよい。一実施形態では、自己複製RNAは、自己複製RNAが感染性ウイルス粒子の産生を誘導しないように設計され得る。非限定的な例として、自己複製RNAは、そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許公開第20110300205号および国際公開第2011005799号に記載の方法によって設計されてもよい。
一実施形態では、本発明の自己複製mRNAは、免疫応答を生じさせることのできるタンパク質をコードし得る。非限定的な例として、mRNAは、少なくとも1つの抗原をコードし得る自己複製mRNAであり得る(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許公開第20110300205号、ならびに国際公開第2011005799号、同第2013006838号および同第2013006842号を参照されたい)。
一実施形態では、本発明の自己複製mRNAは、本明細書に記載されているかまたは当技術分野で公知の方法を使用して製剤化することができる。非限定的な例として、自己複製RNAは、Geall et al(Nonviral delivery of self-amplifying RNA vaccines,PNAS 2012;PMID:22908294)に記載の方法によって送達用に製剤化されてもよい。
一実施形態では、本発明のmRNAは、両親媒性および/または免疫原性の両親媒性ペプチドをコードし得る。
一実施形態では、本発明のmRNAの製剤は、両親媒性および/または免疫原性の両親媒性ペプチドをさらに含んでもよい。非限定的な例として、両親媒性および/または免疫原性の両親媒性ペプチドを含むmRNAは、そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許公開第20110250237号ならびに国際公開第2010009277号および同第2010009065号に記載されているように製剤化されてもよい。
一実施形態では、本発明のmRNAは、免疫賦活性であり得る。非限定的な例として、mRNAは、ポジティブセンスまたはネガティブセンス鎖RNAウイルスゲノムのすべてまたは一部をコードし得る(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012092569号および米国特許公開第20120177701号を参照されたい)。別の非限定的な例では、本発明の免疫賦活性mRNAは、本明細書に記載されているおよび/または当技術分野で公知の投与用賦形剤を用いて製剤化されてもよい(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012068295号および米国特許公開第20120213812号を参照されたい)。
一実施形態では、本明細書に記載の方法によって製剤化されたワクチンの応答は、治療効果を誘導するための様々な化合物の添加によって強化され得る。非限定的な例として、ワクチン製剤は、MHC II結合ペプチドまたはMHC II結合ペプチドと類似の配列を有するペプチドを含んでもよい(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012027365号、同第2011031298号および米国特許公開第20120070493号、同第20110110965号を参照されたい)。別の例として、ワクチン製剤は、対象においてニコチン残基に対する抗体応答を生じ得る修飾ニコチン化合物を含んでもよい(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、国際公開第2012061717号および米国特許公開第20120114677号を参照されたい)。
天然に存在する変異体
別の実施形態では、mRNAを利用して、生物学的活性の増加、患者の転帰の改善、または保護機能などを含む、疾患修飾活性の改善を有する天然に存在するタンパク質のバリアントを発現することができる。多くのそのような修飾遺伝子が、哺乳動物において記載されている(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Nadeau, Current Opinion in Genetics & Development 2003 13:290-295;Hamilton and Yu, PLoS Genet. 2012;8:e1002644;Corder et al.,
Nature Genetics 1994 7:180-184)。ヒトにおける例としては、アポE2タンパク質、アポA-Iバリアントタンパク質(アポA-I Milano、アポA-I Paris)、機能亢進性第IX因子タンパク質(第IX因子Padua Arg338Lys)、トランスサイレチン変異体(TTR Thr119Met)が挙げられる。アポE2(cys112、cys158)の発現は、アルツハイマー病およびおそらくは心血管疾患などの他の状態に対する易罹患性を低減することによって、他のアポEアイソフォーム(アポE3(cys112、arg158)、およびアポE4(arg112、arg158))と比較して保護を与えることが示されている(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Corder et al., Nature Genetics 1994 7:180-184;Seripa et al., Rejuvenation Res. 2011 14:491-500;Liu et al. Nat Rev Neurol. 2013 9:106-118)。アポA-Iバリアントの発現は、コレステロールの低減を伴っていた(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、deGoma and Rader, 2011 Nature Rev Cardiol 8:266-271;Nissen et al., 2003 JAMA 290:2292-2300)。ある特定の集団におけるアポA-Iのアミノ酸配列は、アポA-I Milanoにおいて(Arg173がCysに変更された)およびアポA-I Parisにおいて(Arg151がCysに変更された)、システインに変更された。位置R338Lにおける第IX因子変異(FIX Padua)は、約10倍に増加した活性を有する第IX因子タンパク質をもたらす(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Simioni et al., N Engl J. Med. 2009 361:1671-1675;Finn et al., Blood. 2012 120:4521-4523;Cantore et al., Blood. 2012 120:4517-20)。位置104または119(Arg104His、Thr119Met)におけるトランスサイレチンの変異は、疾患をもたらすVal30Met変異も有する患者に保護を提供することが示されている(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Saraiva, Hum Mutat. 2001 17:493-503; DATA BASE ON TRANSTHYRETIN MUTATIONS
www.ibmc.up.pt/mjsaraiva/ttrmut.html)。それぞれ、Met119およびHis104変異を有するポルトガル人および日本人のMet30患者の中で、臨床所見および症状の重症度の差異が、分子にさらなる安定性を与える非病原性変異体によって発揮される明らかな保護作用とともに観察される(すべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Coelho et al. 1996 Neuromuscular Disorders (Suppl) 6: S20;Terazaki et al. 1999. Biochem Biophys Res Commun 264: 365-370)。これらの保護TTR対立遺伝子をコードする修飾mRNAは、TTRアミロイド症患者において発現させることができ、それによって、病原性変異体TTRタンパク質の効果を低減させる。
本明細書に記載されているように、表現「主溝相互作用パートナー」は、ヌクレオチドまたは核酸の主溝の面との相互作用、例えば、結合を通して、RNAリガンドを検出し、それに応答するRNA認識受容体を指す。したがって、本明細書に記載されているmRNAなどの修飾ヌクレオチドまたは核酸を含むRNAリガンドは、主溝結合パートナーとの相互作用を減少させ、したがって、自然免疫応答を減少させる。
例示的な主溝相互作用、例えば、結合のパートナーは、以下のヌクレアーゼおよびヘリカーゼを含むがこれらに限定されない。膜内において、TLR(トール様受容体)3、7、および8は、一本鎖および二重鎖RNAに応答することができる。細胞質内において、DEX(D/H)ヘリカーゼおよびATPaseのスーパーファミリー2クラスのメンバーは、抗ウイルス応答を開始するRNAを感知することができる。これらのヘリカーゼは、RIG-I(レチノイン酸誘導性遺伝子I)およびMDA5(メラノーマ分化関連遺伝子5)を含む。他の例としては、遺伝学と生理学の研究所(laboratory of
genetics and physiology)2(LGP2)、HIN-200ドメイン含有タンパク質、またはヘリカーゼドメイン含有タンパク質が挙げられる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、腫瘍抑制タンパク質をコードし、このタンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、p53腫瘍抑制タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、BRCA1である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、BRCA2である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、TSC1である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、TSC2である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子としては、限定されないが、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A (INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14、またはVHLが挙げられる。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質PTENをコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質PTENは、ヒトPTEN配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC005821、JF268690、U92436、CR450306、AK024986、AK313581、U96180、およびU93051ならびにNM_000314の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質p53をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質p53は、ヒトTP53配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、AF052180、NM_000546、AY429684、BT019622、AK223026、DQ186652、DQ186651、DQ186650、DQ186649、DQ186648、DQ263704、DQ286964、DQ191317、DQ401704、AF307851、AM076972、AM076971、AM076970、DQ485152、BC003596、DQ648887、DQ648886、DQ648885、DQ648884、AK225838、M14694、M14695、EF101869、EF101868、EF101867、X01405、AK312568、NM_001126117、NM_001126116、NM_001126115、NM_001126114、NM_001126113、NM_001126112、FJ207420、X60020、X60019、X60018、X60017、X60016、X60015、X60014、X60013、X60011、X60012、X60010、X02469、S66666、AB082923、NM_001126118、JN900492、NM_001276699、NM_001276698、NM_001276697、NM_001276761、NM_001276760、NM_001276696、およびNM_001276695の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質BRCA1をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA1は、ヒトBRCA1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_007294、NM_007297、NM_007298、NM_007304、NM_007299、NM_007300、BC046142、BC062429、BC072418、AY354539、AY751490、BC085615、BC106746、BC106745、BC114511、BC115037、U14680、AK293762、U68041、BC030969、BC012577、AK316200、DQ363751、DQ333387、DQ333386、Y08864、JN686490、AB621825、BC038947、U64805、およびAF005068の受託番号を有する(with with)配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質BRCA2をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA2は、ヒトBRCA2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047568、NM_000059、DQ897648、BC026160の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質TSC1をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC1は、ヒトTSC1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047772、NM_000368、BC070032、AB190910、BC108668、BC121000、NM_001162427、NM_001162426、D87683、およびAF013168の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質TSC2をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC2は、ヒトTSC2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC046929、BX647816、AK125096、NM_000548、AB210000、NM_001077183、BC150300、BC025364、NM_001114382、AK094152、AK299343、AK295728、AK295672、AK294548、およびX75621の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質網膜芽細胞腫1(RB1)をコードする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質RB1は、ヒトRB1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_000321、AY429568、AB208788、M19701、AK291258、L41870、AK307730、AK307125、AK300284、AK299179、M33647、M15400、M28419、BC039060、BC040540、およびAF043224の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、タンパク質をコードし、ここで、タンパク質の欠損は疾患または障害をもたらす。一部の実施形態では、タンパク質は、フラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質はアルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は、第IX因子である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、タンパク質をコードし、個体におけるタンパク質の発現により、個体におけるタンパク質に対する免疫応答がモジュレートされる。一部の実施形態では、タンパク質は、抗原である。一部の実施形態では、抗原は、疾患関連抗原(例えば、腫瘍関連抗原)であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の増加が生じる。一部の実施形態では、抗原は自己抗原であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の減少が生じる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、抗体またはその抗原結合性断片をコードする。一部の実施形態では、抗体は、治療用抗体である。一部の実施形態では、抗体は、二重特異性抗体、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。一部の実施形態では、抗体は、疾患関連抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、レポーターmRNAを含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine
5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Gaussia Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry
mRNA(5moU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体は、干渉RNA(RNAi)をさらに含むか、またはRNAiと組み合わせて使用されるべきである。一部の実施形態では、RNAiとしては、限定されないが、siRNA、shRNA、またはmiRNAが挙げられる。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAである。一部の実施形態では、RNAiは、microRNAである。一部の実施形態では、RNAiは、内因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、疾患関連遺伝子、例えば、がん関連遺伝子、例えば、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、スムーズンド遺伝子である。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、rasKである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、発癌遺伝子を標的とし、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、KRASの異常を含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34または61に変異を含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Cを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、Q61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を特異的に標的とするが、KRASの野生型形態は標的としない。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34または61に変異を含む。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Cを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、Q61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの複数の変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、複数の変異体形態は、KRASの複数の異常を含み、KRASの複数の異常は、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に少なくとも2つまたはそれより多い変異を含む。一部の実施形態では、KRASの複数の異常は、KRASのコドン12および61に少なくとも2つまたはそれより多い変異を含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS
G12C、G12D、およびQ61Kからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)および第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)を含む複数のRNAi(例えば、siRNA)を含み、第1のRNAiは、KRASの第1の変異体形態を標的とし、第2のRNAiは、KRASの第2の変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、第1のRNAiおよび/または第2のRNAiは、KRASの野生型形態を標的としない。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に変異を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12または61に変異を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、コドン12に変異を含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、コドン61に変異を含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kから選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)、第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)、および第3のRNAi(例えば、siRNA)を含む、複数のRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、第1のRNAiは、KRASの第1の変異体形態を標的とし、第2のRNAiは、KRASの第2の変異体形態を標的とし、第3のRNAiは、KRASの第3の変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に変異を含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13DおよびQ61Kからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRAS変異体形態はそれぞれ、G12C、G12DおよびQ61Kからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含み、第3の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、5’-GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)、5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3(アンチセンス)(配列番号84)、5’-GAAGUGCAUACACCGAGACTT-3’(センス)(配列番号86)、5’-GUCUCGGUGUAGCACUUCTT-3’(アンチセンス)(配列番号87)、5’-GUUGGAGCUGUUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号88)および/または5’-CUACGCCAACAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号89)の配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、配列番号83、84、86~89を有する配列から選択される核酸配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRAS G12Sを標的とする配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)、例えば、Acunzo, M. et al., Proc Natl Acad Sci USA. 2017 May 23;114(21):E4203-E4212に開示されているsiRNA配列を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、そのそれぞれが本出願において完全に組み込まれている、WO2014013995、JP2013212052、WO2014118817、WO2012129352、WO2017179660、JP2013544505、US8008474、US7745611、US7576197、US7507811に開示されているKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。
一部の実施形態では、RNAiは、限定されないが、siRNA、shRNA、およびmiRNAを含む。用語「干渉RNA」または「RNAi」または「干渉RNA配列」は、干渉RNAが標的遺伝子または配列と同じ細胞内にある場合に、標的遺伝子または配列の発現を(例えば、干渉RNA配列に相補的であるmRNAの分解を媒介するまたはその翻訳を阻害することによって)低減または阻害することができる、一本鎖RNA(例えば、成熟miRNA)または二本鎖RNA(すなわち、二重鎖RNA、例えばsiRNA、aiRNA、またはプレmiRNA)を指し、よって、干渉RNAは、標的mRNA配列に相補的である一本鎖RNAまたは2本の相補鎖によってもしくは単一の自己相補鎖によって形成された二本鎖RNAを指す。干渉RNAは、標的遺伝子もしくは配列との実質的もしくは完全同一性を有してもよく、またはミスマッチ領域(すなわち、ミスマッチモチーフ)を含んでもよい。干渉RNAの配列は、完全長標的遺伝子、またはその部分配列に対応することができる。干渉RNAは、「低分子干渉RNA」または「siRNA」、例えば、長さが約15~60、15~50、または5~40(二重鎖)ヌクレオチド、より典型的には、長さが約15~30、15~25、または19~25(二重鎖)ヌクレオチドの干渉RNAを含み、好ましくは長さが約20~24、21~22、または21~23(二重鎖)ヌクレオチドである(例えば、二本鎖siRNAの各相補配列は、長さが15~60、15~50、15~40、15~30、15~25、または19~25ヌクレオチド、好ましくは、長さが約20~24、21~22、または21~23ヌクレオチドであり、二本鎖siRNAは、長さが約15~60、15~50、15~40、5~30、5~25、または19~25塩基対、好ましくは長さが約8~22、9~20、または19~21塩基対である)。siRNA二重鎖は、約1~約4ヌクレオチドまたは約2~約3ヌクレオチドの3’オーバーハングおよび5’リン酸末端を含み得る。siRNAの例としては、限定されないが、一方の鎖がセンス鎖であり、他方が相補アンチセンス鎖である、2本の別個の鎖状分子から組み立てられた二本鎖ポリヌクレオチド分子;センス領域とアンチセンス領域が核酸ベースまたは非核酸ベースのリンカーによって連結されている、一本鎖分子から組み立てられた二本鎖ポリヌクレオチド分子;自己相補的センスおよびアンチセンス領域を有するヘアピン二次構造を有する二本鎖ポリヌクレオチド分子;ならびに2つまたはそれより多いループ構造と自己相補的センスおよびアンチセンス領域を有するステムとを有する環状一本鎖ポリヌクレオチド分子であって、環状ポリヌクレオチドがin vivoまたはin vitroでプロセシングされて活性二本鎖siRNA分子を生成することができる、環状一本鎖ポリヌクレオチド分子が挙げられる。好ましくは、siRNAは、化学合成される。siRNAは、E.coliのRNase IIIまたはDicerでのより長いdsRNA(例えば、長さが約25ヌクレオチドより長いdsRNA)の切断によって生成することもできる。これらの酵素は、dsRNAを生物学的に活性なsiRNAにプロセシングする(例えば、Yang et al., Proc Natl. Acad. Set. USA, 99:9942-9947 (2002);Calegari et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99: 14236 (2002);Byrom et al., Ambion TeehNotes, 10(l):4-6 (2003);Kawasaki et al., Nucleic Acids Res., 3 1:981 - 987 (2003);Knight et al., Science, 293:2269-2271 (2001);およびRobertson et al., J. Biol. Chem., 243:82 (1968)を参照されたい)。好ましくは、dsRNAは、長さが少なくとも50ヌクレオチド~約100、200、300、400、または500ヌクレオチドである。dsRNAは、長さが1000、1500、2000、5000ヌクレオチドもの長さであってもよく、またはそれより長くてもよい。dsRNAは、全遺伝子転写産物または部分遺伝子転写産物をコードし得る。ある特定の事例では、siRNAは、プラスミドによってコードされてもよい(例えば、自動的にフォールディングしてヘアピンループを有する二重鎖になる配列として転写される)。低分子ヘアピン型RNAまたは短鎖ヘアピン型RNA(shRNA)は、RNA干渉によって遺伝子発現をサイレンシングするために使用することができるタイトなヘアピンターンを生じさせるRNAの配列である。shRNAヘアピン構造は、細胞機構によって切断されてsiRNAになり、次いで、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に結合する。この複合体は、結合しているsiRNAと適合するmRNAと結合し、そのmRNAを切断する。RNAiの好適な長さとしては、限定されないが、約5~約200ヌクレオチド、または10~50ヌクレオチドもしくは塩基対または15~30ヌクレオチドもしくは塩基対が挙げられる。一部の実施形態では、RNAiは、対応する標的遺伝子に実質的に相補的(例えば、少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、またはそれを超えて同一)である。一部の実施形態では、RNAiは、例えば天然に存在しないヌクレオチドを組み込むことによって修飾される。
一部の実施形態では、RNAiは、二本鎖RNAiである。RNAiの好適な長さとしては、限定されないが、約5~約200ヌクレオチド、または10~50ヌクレオチドもしくは塩基対または15~30ヌクレオチドもしくは塩基対が挙げられる。一部の実施形態では、RNAiは、対応する標的遺伝子に実質的に相補的(例えば、少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、またはそれを超えて同一)である。一部の実施形態では、RNAiは、例えば天然に存在しないヌクレオチドを組み込むことによって修飾される。
一部の実施形態では、RNAiは、がんなどの疾患に関与するタンパク質をコードするRNA分子、例えば、mRNAを特異的に標的とする。一部の実施形態では、疾患は、固形腫瘍または血液悪性腫瘍などのがんであり、干渉RNAは、がんに関与するタンパク質、例えば、がんの進行を調節することに関与するタンパク質をコードするmRNAを標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、がんに関与する発癌遺伝子を標的とする。
一部の実施形態では、RNAiは、免疫応答を負に調節することに関与するタンパク質をコードするRNA分子、例えば、mRNAを特異的に標的とする。一部の実施形態では、干渉RNAは、負の共刺激分子をコードするmRNAを標的とする。一部の実施形態では、負の共刺激分子としては、例えば、PD-1、PD-L1、PD-L2、TIM-3、BTLA、VISTA、LAG-3、およびCTLA-4が挙げられる。
一部の実施形態では、RNAiは、miRNAである。microRNA(miRNAと略される)は、真核細胞に見られる短いリボ核酸(RNA)分子である。microRNA分子は、他のRNAと比較して、非常に少ないヌクレオチド(平均22)を有する。miRNAは、標的メッセンジャーRNA転写物(mRNA)上の相補的配列に結合する転写後調節因子であり、通常、翻訳の抑制または標的分解および遺伝子サイレンシングをもたらす。ヒトゲノムは、1000を超えるmiRNAをコードし得、これらは、約60%の哺乳動物遺伝子を標的とし得、多くのヒト細胞型において豊富に存在する。miRNAの好適な長さとしては、限定されないが、約5~約200ヌクレオチド、または約0~50ヌクレオチドもしくは塩基対または15~30ヌクレオチドもしくは塩基対が挙げられる。一部の実施形態では、miRNAは、対応する標的遺伝子に実質的に相補的(例えば、少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、またはそれを超えて同一)である。一部の実施形態では、miRNAは、例えば天然に存在しないヌクレオチドを組み込むことによって修飾される。
mRNAおよび/またはRNAiの修飾
一部の実施形態では、本明細書に記載のいずれかのmRNAおよび/またはRNAi分子は修飾されている。修飾されたmRNAまたはRNAiは、当技術分野における問題のうちの1つまたは複数を回避する構造的および/または化学的フィーチャ、例えば、構造的および機能的完全性を保持し、発現の閾値を克服し、発現速度、半減期および/またはタンパク質濃度を改善し、タンパク質の局在化を最適化し、ならびに免疫応答および/または分解経路などの有害な生物応答を回避しながら、核酸ベースの治療薬を最適化するために有用であるフィーチャを有する。mRNAおよび/またはRNAiの修飾は、mRNAまたはRNAiを含むヌクレオシドのヌクレオシド塩基および/または糖部分上に存在し得る。
修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子ならびにその調製についてのいくつかの例を教示する代表的な米国特許および特許出願としては、これらに限定されないが、米国特許第8802438号、米国特許出願第2013/0123481号が挙げられ、これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi分子は、組織における安定性および/またはクリアランス、受容体の取り込みおよび/または動態、組成物による細胞へのアクセス、翻訳機構とのエンゲージメント、半減期、翻訳効率、免疫回避、タンパク質産生能、分泌効率(該当する場合)、循環へのアクセシビリティ、タンパク質の半減期ならびに/または細胞の状態、機能および/もしくは活性のモジュレーションを改善するために修飾されている。
mRNAまたはRNAiは、糖、核酸塩基、またはヌクレオシド間連結に対して(例えば、連結リン酸に対して/ホスホジエステル連結に対して/ホスホジエステル骨格に対して)、いずれかの有用な修飾を含み得る。例えば、mRNAもしくはRNAiの主溝、または核酸塩基の主溝の面は、1つまたは複数の修飾を含み得る。ピリミジン核酸塩基(例えば、主溝の面の)の1つまたは複数の原子は、必要に応じて置換されたアミノ、必要に応じて置換されたチオール、必要に応じて置換されたアルキル(例えば、メチルまたはエチル)、またはハロ(例えば、クロロまたはフルオロ)で置き換えまたは置換され得る。ある特定の実施形態では、修飾(例えば、1つまたは複数の修飾)は、糖およびヌクレオシド間の連結のそれぞれに存在する。本発明による修飾は、リボ核酸(RNA)のデオキシリボ核酸(DNA)への修飾、例えば、リボフラニシル環の2’OHの2’H(トレオース核酸(TNA)、グリコール核酸(GNA)、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)またはそのハイブリッド)への置換であり得る。さらなる修飾が、本明細書に記載されている。
一部の実施形態では、修飾は核酸塩基上に存在し、プソイドウリジンまたはN1-メチルプソイドウリジンからなる群から選択される。一部の実施形態では、修飾されたヌクレオシドは、プソイドウリジン(ψ)でも5-メチル-シチジン(m5C)でもない。
一部の実施形態では、複数の修飾は、修飾された核酸中またはmRNAもしくはRNAiの1つもしくは複数の個々のヌクレオシドもしくはヌクレオチド中に含まれる。例えば、ヌクレオシドへの修飾は、核酸塩基および糖への1つまたは複数の修飾を含み得る。
一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAiは、主溝の面で化学的に修飾され、それによって、自然免疫応答を引き起こし得る主溝の結合パートナー相互作用を妨害する。
一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi分子は、主溝の相互作用パートナー、例えば、結合パートナーの核酸との結合を妨害するヌクレオチドを含み、主溝の相互作用パートナーに対するヌクレオチドの結合親和性は低下している。
一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi分子は、化学的修飾を含有するヌクレオチドを含み、主溝の相互作用パートナーに対するヌクレオチドの結合は変化している。一部の実施形態では、化学的修飾は、核酸塩基の主溝の面に位置し、化学的修飾は、ピリミジン核酸塩基の原子をアミン、SH、アルキル(例えば、メチルまたはエチル)、またはハロ(例えば、クロロまたはフルオロ)で置き換えることまたは置換することを含み得る。一部の実施形態では、化学的修飾は、ヌクレオチドの糖部分に位置する。一部の実施形態では、化学的修飾は、核酸のリン酸骨格に位置する。一部の実施形態では、化学的修飾は、核酸の主溝の面の電気化学を変更する。
一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi分子は、化学的修飾を含有するヌクレオチドを含み、このヌクレオチドは、対応する未修飾核酸によって誘導される細胞の自然免疫と比較して、細胞の自然免疫応答を低減する。
修飾は、様々な別個の修飾であり得る。一部の実施形態では、mRNAは、修飾されており、コード領域、隣接領域および/または末端領域は、1つ、2つ、またはそれより多い(必要に応じて異なる)ヌクレオシドまたはヌクレオチドの修飾を含有し得る。
一部の実施形態では、細胞に導入された修飾されたmRNAおよび/またはRNAiは、未修飾ポリヌクレオチドと比較して、分解の低下および/または細胞の自然免疫もしくはインターフェロン応答の低下を示し得る。RNA。修飾としては、これらに限定されないが、例えば、(a)末端修飾、例えば、5’末端修飾(リン酸化 脱リン酸化、コンジュゲーション、逆連結(inverted linkage)など)、3’末端修飾(コンジュゲーション、DNAヌクレオチド、逆連結など)、(b)塩基修飾、例えば、修飾された塩基、安定化塩基、不安定化塩基、または広範囲のレパートリーのパートナーと塩基対合する塩基、またはコンジュゲートされた塩基による置き換え、(c)糖修飾(例えば、2’位または4’位での)または糖の置き換え、および(d)ホスホジエステル連結の修飾または置き換えを含むヌクレオシド間連結の修飾が挙げられる。そのような修飾がmRNAの翻訳に干渉する(すなわち、例えば、ウサギの網状赤血球におけるin vitro翻訳アッセイにおいて、修飾の欠如に対して50%またはそれを超える翻訳の低下をもたらす)程度までには、本明細書に記載の方法および組成物に対して、修飾は好適ではない。本明細書に記載の方法に関して有用な修飾されたmRNAまたはRNAi分子の具体例としては、これらに限定されないが、修飾されたまたは非天然のヌクレオシド間連結を含有するRNA分子が挙げられる。修飾されたヌクレオシド間連結を有する修飾されたmRNAまたはRNAi分子としては、とりわけ、ヌクレオシド間連結においてリン原子を有さないものが挙げられる。他の実施形態では、合成の、修飾さえたRNAは、そのヌクレオシド間連結においてリン原子を有する。
修飾されたヌクレオシド間連結の非限定的な例として、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、3’-アルキレンホスホネートおよびキラルホスホネートを含むメチルおよび他のアルキルホスホネート、ホスフィネート、3’-アミノホスホルアミデートおよびアミノアルキルホスホルアミデートを含むホスホルアミデート、チオノホスホルアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、ならびに正常3’-5’連結を有するボラノホスフェート、これらの2’-5’連結類似体、および逆極性を有するものを含み、ヌクレオシド単位の隣接する対は、3’~5’から5’~3’または2’~5’から5’~2’に連結している。様々な塩、混合された塩および遊離酸形態も含まれる。
その中にリン原子を含まない修飾されたヌクレオシド間連結は、短鎖アルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、混合型ヘテロ原子およびアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、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シド間連結によって形成されるヌクレオシド間連結を有する。これらには、モルホリノ連結(ヌクレオシドの糖部分から一部形成される)を有するもの;シロキサン骨格;スルフィド、スルホキシドおよびスルホン骨格;ホルムアセチル(formacetyl)およびチオホルムアセチル骨格;メチレンホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格;アルケン含有骨格;スルファメート骨格;メチレンイミノおよびメチレンヒドラジノ骨格;スルホネートおよびスルホンアミド骨格;アミド骨格;ならびに混合されたN、O、SおよびCH2構成要素部分を有する他のものが含まれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子は、ホスホロチオエートヌクレオシド間連結を有する核酸およびヘテロ原子ヌクレオシド間連結を有するオリゴヌクレオシド、特に、上記で言及された米国特許第5,489,677号の-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-O-CH2-[メチレン(メチルイミノ)またはMMIとして公知]、-CH2-O-N(CH3)-CH2-、-CH2-N(CH3)-N(CH3)-CH2-および-N(CH3)-CH2-CH2-[天然ホスホジエステルヌクレオシド間連結は、-O-P-O-CH2-と表される]、および上記で言及された米国特許第5,602,240号のアミド骨格(上記特許の両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている)を含む。一部の実施形態では、本明細書で取り上げた核酸配列は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、上記で言及された米国特許第5,034,506号のモルホリノ骨格構造を有する。
本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子は、1つまたは複数の置換された糖部分も含有し得る。本明細書で取り上げた核酸は、2’位に以下の:H(デオキシリボース);OH(リボース);F;O-、S-、もしくはN-アルキル;O-、S-、もしくはN-アルケニル;O-、S-、もしくはN-アルキニル;またはO-アルキル-O-アルキルのうちの1つを含み得、アルキル、アルケニルおよびアルキニルは置換されたまたは置換されていないC1~C10アルキルまたはC2~C10アルケニルおよびアルキニルであり得る。例示的な修飾としては、O[(CH2)nO]mCH3、O(CH2).nOCH3、O(CH2)nNH2、O(CH2)nCH3、O(CH2)nONH2、およびO(CH2)nON[(CH2)nCH3)]2が挙げられ、ここで、nおよびmは、1~約10である。一部の実施形態では、修飾されたRNAは、2’位に以下の:C1~C10の低級アルキル、置換低級アルキル、アルカリール、アラルキル、O-アルカリールまたはO-アラルキル、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、リポーター基、インターカレーター、RNAの薬物動態特性を改善するための基、または修飾されたRNAの薬力学特性を改善するための基、および同様の特性を有する他の置換基のうちの1つを含む。一部の実施形態では、修飾には、2’メトキシエトキシ(2’-O-CH2CH2OCH3、2’-O-(2-メトキシエチル)または2’-MOEとしても知られる)(Martin et al., Helv. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504)、すなわち、アルコキシアルコキシ基が含まれる。別の例示的な修飾は、2’-ジメチルアミノオキシエトキシ、すなわち、2’-DMAOEとしても公知のO(CH2)2ON(CH3)2基、および2’-ジメチルアミノエトキシエトキシ(当技術分野において2’-O-ジメチルアミノエトキシエチルまたは2’-DMAEOEとしても公知)、すなわち、2’-O-CH2-O-CH2-N(CH2)2である。
他の例示的な修飾としては、2’-メトキシ(2’-OCH3)、2’-アミノプロポキシ(2’-OCH2CH2CH2NH2)および2’-フルオロ(2’-F)が挙げられる。同様の修飾もまた、核酸配列の他の位置、特に3’末端ヌクレオチド上のまたは2’-5’連結オリゴヌクレオチド中の糖の3’位および5’末端ヌクレオチドの5’位において作製することができる。修飾されたRNAは、ペントフラノシル糖の代わりにシクロブチル部分などの糖模倣体を有することもできる。
非限定的な例として、本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子としては、2’-O-メチル修飾ヌクレオシド、5’ホスホロチオエート基を含むヌクレオシド、2’-アミノ修飾ヌクレオシド、2’-アルキル修飾ヌクレオシド、モルホリノヌクレオシド、ホスホルアミデートもしくはヌクレオシドを含む非天然塩基、またはそれらの任意の組合せを含む少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドが挙げられ得る。
一部の実施形態では、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドは、N-メチルアデノシン(mA)、5-メトキシウリジン(5moU)、イノシン(I)、5-メチルシトシン(mC)、プソイドウリジン(ψ)、5-ヒドロキシメチルシトシン(hmC)、およびN-メチルアデノシン(mA)、N1-メチルプソイドウリジン(me(1)ψ)、5-メチルシチジン(5mC)、3,2’-O-ジメチルウリジン(m4U)、2-チオウリジン(s2U)、2’フルオロウリジン、2’-O-メチルウリジン(Um)、2’デオキシウリジン(2’dU)、4-チオウリジン(s4U)、5-メチルウリジン(m5U)、2’-O-メチルアデノシン(m6A)、N6,2’-O-ジメチルアデノシン(m6Am)、N6,N6,2’-O-トリメチルアデノシン(m62Am)、2’-O-メチルシチジン(Cm)、7-メチルグアノシン(m7G)、2’-O-メチルグアノシン(Gm)、N2,7-ジメチルグアノシン(m2,7G)、N2,N2,7-トリメチルグアノシン(m2,2,7G)、およびイノシン(I)からなる群から選択される。一部の実施形態では、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である。
一部の実施形態では、修飾されたmRNAまたはRNAi分子は、少なくとも1つのヌクレオシド(「塩基」)の修飾または置換を含む。修飾されたヌクレオシドは、他の合成および天然核酸塩基、例えば、イノシン、キサンチン、ヒポキサンチン、ネブラリン(nubularine)、イソグアノシン(isoguanisine)、ツベルシジン(tubercidine)、2-(ハロ)アデニン、2-(アルキル)アデニン、2-(プロピル)アデニン、2(アミノ)アデニン、2-(アミノアルキル)アデニン、2(アミノプロピル)アデニン、2(メチルチオ)N6(イソペンテニル)アデニン、6(アルキル)アデニン、6(メチル)アデニン、7(デアザ)アデニン、8(アルケニル)アデニン、8-(アルキル)アデニン、8(アルキニル)アデニン、8(アミノ)アデニン、8-(ハロ)アデニン、8-(ヒドロキシル)アデニン、8(チオアルキル)アデニン、8-(チオール)アデニン、N6-(イソペンチル)アデニン、N6(メチル)アデニン、N6,N6(ジメチル)アデニン、2-(アルキル)グアニン、2(プロピル)グアニン、6-(アルキル)グアニン、6(メチル)グアニン、7(アルキル)グアニン、7(メチル)グアニン、7(デアザ)グアニン、8(アルキル)グアニン、8-(アルケニル)グアニン、8(アルキニル)グアニン、8-(アミノ)グアニン、8(ハロ)グアニン、8-(ヒドロキシル)グアニン、8(チオアルキル)グアニン、8-(チオール)グアニン、N(メチル)グアニン、2-(チオ)シトシン、3(デアザ)5(アザ)シトシン、3-(アルキル)シトシン、3(メチル)シトシン、5-(アルキル)シトシン、5-(アルキニル)シトシン、5(ハロ)シトシン、5(メチル)シトシン、5(プロピニル)シトシン、5(プロピニル)シトシン、5(トリフルオロメチル)シトシン、6-(アゾ)シトシン、N4(アセチル)シトシン、3(3アミノ-3カルボキシプロピル)ウラシル、2-(チオ)ウラシル、5(メチル)2(チオ)ウラシル、5(メチルアミノメチル)-2(チオ)ウラシル、4-(チオ)ウラシル、5(メチル)4(チオ)ウラシル、5(メチルアミノメチル)-4(チオ)ウラシル、5(メチル)2,4(ジチオ)ウラシル、5(メチルアミノメチル)-2,4(ジチオ)ウラシル、5(2-アミノプロピル)ウラシル、5-(アルキル)ウラシル、5-(アルキニル)ウラシル、5-(アリルアミノ)ウラシル、5(アミノアリル)ウラシル、5(アミノアルキル)ウラシル、5(グアニジニウムアルキル)ウラシル、5(1,3-ジアゾール-1-アルキル)ウラシル、5-(シアノアルキル)ウラシル、5-(ジアルキルアミノアルキル)ウラシル、5(ジメチルアミノアルキル)ウラシル、5-(ハロ)ウラシル、5-(メトキシ)ウラシル、ウラシル-5オキシ酢酸、5(メトキシカルボニルメチル)-2-(チオ)ウラシル、5(メトキシカルボニル-メチル)ウラシル、5(プロピニル)ウラシル、5(プロピニル)ウラシル、5(トリフルオロメチル)ウラシル、6(アゾ)ウラシル、ジヒドロウラシル、N3(メチル)ウラシル、5-ウラシル(すなわち、プソイドウラシル)、2(チオ)プソイドウラシル、4(チオ)プソイドウラシル、2,4-(ジチオ)プソイドウラシル、5-(アルキル)プソイドウラシル、5-(メチル)プソイドウラシル、5-(アルキル)-2-(チオ)プソイドウラシル、5-(メチル)-2-(チオ)プソイドウラシル、5-(アルキル)-4(チオ)プソイドウラシル、5-(メチル)-4(チオ)プソイドウラシル、5-(アルキル)-2,4(ジチオ)プソイドウラシル、5-(メチル)-2,4(ジチオ)プソイドウラシル、1置換プソイドウラシル、1置換2(チオ)-プソイドウラシル、1置換4(チオ)プソイドウラシル、1置換2,4-(ジチオ)プソイドウラシル、1(アミノカルボニルエチレニル)-プソイドウラシル、1(アミノカルボニルエチレニル)-2(チオ)-プソイドウラシル、1(アミノカルボニルエチレニル)-4(チオ)プソイドウラシル、1(アミノカルボニルエチレニル)-2,4-(ジチオ)プソイドウラシル、1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)-プソイドウラシル、1(アミノアルキルアミノ-カルボニルエチレニル)-2(チオ)-プソイドウラシル、1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)-4(チオ)プソイドウラシル、1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)-2,4-(ジチオ)プソイドウラシル、1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェノキサジン-1-イル、1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェノキサジン-1-イル、1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェンチアジン-1-イル、1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェンチアジン-1-イル、7-置換1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェノキサジン-1-イル、7-置換1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェノキサジン-1-イル、7-置換1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェンチアジン-1-イル、7-置換1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェンチアジン-1-イル、7-(アミノアルキルヒドロキシ)-1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェノキサジン-1-イル、7-(アミノアルキルヒドロキシ)-1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェノキサジン-1-イル、7-(アミノアルキルヒドロキシ)-1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェンチアジン-1-イル、7-(アミノアルキルヒドロキシ)-1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェンチアジン-1-イル、7-(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)-1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェノキサジン-1-イル、7-(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)-1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェノキサジン-1-イル、7-(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)-1,3-(ジアザ)-2-(オキソ)-フェンチアジン-1-イル、7-(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)-1-(アザ)-2-(チオ)-3-(アザ)-フェンチアジン-1-イル、1,3,5-(トリアザ)-2,6-(ジオキサ)-ナフタレン、イノシン、キサンチン、ヒポキサンチン、ネブラリン、ツベルシジン、イソグアノシン、イノシニル、2-アザ-イノシニル、7-デアザ-イノシニル、ニトロイミダゾリル、ニトロピラゾリル、ニトロベンゾイミダゾリル、ニトロインダゾリル、アミノインドリル、ピロロピリミジニル、3-(メチル)イソカルボスチリリル、5-(メチル)イソカルボスチリリル、3-(メチル)-7-(プロピニル)イソカルボスチリリル、7-(アザ)インドリル、6-(メチル)-7-(アザ)インドリル、イミジゾピリジニル、9-(メチル)-イミジゾピリジニル、ピロロピリジニル、イソカルボスチリリル、7-(プロピニル)イソカルボスチリリル、プロピニル-7-(アザ)インドリル、2,4,5-(トリメチル)フェニル、4-(メチル)インドリル、4,6-(ジメチル)インドリル、フェニル、ナフタレニル(napthalenyl)、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチルベンジル、テトラセニル、ペンタセニル、ジフルオロトリル、4-(フルオロ)-6-(メチル)ベンゾイミダゾール、4-(メチル)ベンゾイミダゾール、6-(アゾ)チミン、2-ピリジノン、5ニトロインドール、3ニトロピロール、6-(アザ)ピリミジン、2(アミノ)プリン、2,6-(ジアミノ)プリン、5置換ピリミジン、N2-置換プリン、N6-置換プリン、06-置換プリン、置換1,2,4-トリアゾール、ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、パラ-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、オルト-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、ビス-オルト-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、パラ-(アミノアルキルヒドロキシ)-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、オルト-(アミノアルキルヒドロキシ)-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、ビス-オルト-(アミノアルキルヒドロキシ)-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-オン-3-イル、ピリドピリミジン-3-イル、2-オキソ-7-アミノ-ピリドピリミジン-3-イル、2-オキソ-ピリドピリミジン-3-イル、または任意のO-アルキル化もしくはN-アルキル化されたその誘導体を含む。修飾されたヌクレオシドはまた、コンジュゲートされた部分、例えば、リガンドを含む天然塩基を含む。
さらに修飾された核酸塩基としては、米国特許第3,687,808号に開示されているもの、Modified Nucleosides in Biochemistry, Biotechnology and Medicine, Herdewijn,
P. ed. Wiley-VCH, 2008に開示されているもの;2009年3月26日に出願された国際出願番号PCT/US09/038,425に開示されているもの;The Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering, pages 858-859, Kroschwitz, J. L, ed. John Wiley & Sons, 1990に開示されているもの、およびEnglisch et al., Angewandte Chemie, International Edition, 1991, 30, 613によって開示されているものが挙げられる。
上記の修飾された核酸塩基および他の修飾核酸塩基のいくつかの調製について教示する代表的な米国特許としては、これらに限定されないが、上記の米国特許第3,687,808号、ならびにそれぞれがその全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第4,845,205号;同第5,130,30号;同第5,134,066号;同第5,175,273号;同第5,367,066号;同第5,432,272号;同第5,457,187号;同第5,457,191号;同第5,459,255号;同第5,484,908号;同第5,502,177号;同第5,525,711号;同第5,552,540号;同第5,587,469号;同第5,594,121号;同第5,596,091号;同第5,614,617号;同第5,681,941号;同第6,015,886号;同第6,147,200号;同第6,166,197号;同第6,222,025号;同第6,235,887号;同第6,380,368号;同第6,528,640号;同第6,639,062号;同第6,617,438号;同第7,045,610号;同第7,427,672号;および同第7,495,088号、ならびにやはりその全体が参照により本明細書に組み込まれている、米国特許第5,750,692号が挙げられる。
本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子に関して使用するための別の修飾は、RNAの活性、細胞分布または細胞取込みを増強させる1つまたは複数のリガンド、部分またはコンジュゲートをRNAに化学的に連結させることを伴う。リガンドは、例えば、in vivoで修飾されたmRNAまたはRNAiを投与する場合に特に有用であり得る。そのような部分としては、これらに限定されないが、コレステロール部分などの脂質部分(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Letsinger et al., Proc. Natl. Acid. Sci. USA,
1989, 86: 6553-6556)、コール酸(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Manoharan et al., Biorg. Med.
Chem. Let., 1994, 4:1053-1060)、チオエーテル、例えば、ベリル-S-トリチルチオール(そのそれぞれが、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Manoharan et al., Ann. N.Y. Acad. Sci., 1992, 660:306-309;Manoharan et
al., Biorg. Med. Chem. Let., 1993, 3:2765-2770)、チオコレステロール(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Oberhauser et al., Nucl. Acids Res., 1992, 20:533-538)、脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオールもしくはウンデシル残基(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、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-グリセロールもしくはトリエチル-アンモニウム1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-グリセロ-3-ホスホネート)(そのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Manoharan et al., Tetrahedron Lett., 1995, 36:3651-3654;Shea et al., Nucl. Acids Res., 1990, 18:3777-3783)、ポリアミンもしくはポリエチレングリコール鎖(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Manoharan et al., Nucleosides & Nucleotides, 1995, 14:969-973)、またはアダマンタン酢酸(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Manoharan et al., Tetrahedron Lett., 1995, 36:3651-3654)、パルミチル部分(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Mishra
et al., Biochim. Biophys. Acta, 1995, 1264:229-237)、またはオクタデシルアミンもしくはヘキシルアミノ-カルボニルオキシコレステロール部分(その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Crooke et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1996, 277:923-937)が挙げられる。
本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子は、5’キャップをさらに含み得る。本明細書に記載の態様の一部の実施形態では、修飾されたmRNAまたはRNAi分子は、5’-5’三リン酸連結を使用して、RNA分子の5’末端に連結している修飾されたグアニンヌクレオチドを含む5’キャップを含む。本明細書で使用される場合、用語「5’キャップ」は、例えば、5’ジグアノシンキャップ、メチレン-ビス(ホスホネート)部分を有するテトラホスフェートキャップ類似体(例えば、Rydzik, A M et al.,(2009)Org Biomol Chem 7(22):4763-76を参照されたい)、ホスホロチオエート修飾(例えば、Kowalska,J. et al.,(2008)RNA 14(6):1119-1131を参照されたい)、非架橋酸素のための硫黄置換を有するキャップ類似体(例えば、Grudzien-Nogalska, E. et al., (2007) RNA 13(10): 1745-1755を参照されたい)、N7-ベンジル化ジヌクレオシドテトラホスフェート類似体(例えば、Grudzien, E. et al., (2004) RNA 10(9):1479-1487を参照されたい)、またはアンチリバースキャップ類似体(例えば、Jemielity, J. et al., (2003) RNA 9(9): 1108-1122およびStepinski, J. et
al., (2001) RNA 7(10):1486-1495を参照されたい)を含む他の5’キャップ類似体を包含することを意図する。そのような一実施形態では、5’キャップ類似体は、5’ジグアノシンキャップである。一部の実施形態では、修飾されたRNAは、5’三リン酸を含まない。
5’キャップは、mRNAを認識してリボソームに付着し、翻訳を開始するのに重要である。また、5’キャップは、修飾されたmRNAまたはRNAiを5’エキソヌクレアーゼ媒介性の分解から保護する。修飾されたmRNAまたはRNAi分子が5’キャップを含むことは絶対条件ではなく、よって、他の実施形態では、修飾されたmRNAまたはRNAi分子は5’キャップを欠く。しかし、5’キャップを含む修飾されたmRNAの半減期が長く、翻訳効率が上昇するため、本明細書では、5’キャップを含む修飾されたRNAが好ましい。
本明細書に記載の修飾されたmRNA分子は、5’および/または3’非翻訳領域(UTR)をさらに含み得る。非翻訳領域は、開始コドン(5’)の前および停止コドン(3’)の後のRNA領域であり、したがって、翻訳機構により翻訳されない。非翻訳領域は、リボヌクレアーゼおよびRNA分解に関与する他のタンパク質に干渉し得るので、1つまたは複数の非翻訳領域を有するRNA分子の修飾によりmRNAの安定性が改善され得る。加えて、5’および/または3’非翻訳領域を有するRNAの修飾は、mRNAへのリボソーム結合を変更する結合タンパク質によって翻訳効率を向上させ得る。3’UTRを有するRNAの修飾を使用して、RNAの細胞質局在化を維持することができ、細胞の細胞質内で翻訳が生じ得る。一実施形態では、本明細書に記載の修飾されたmRNAは、5’UTRも3’UTRも含まない。別の実施形態では、修飾されたmRNAは、5’または3’UTRのいずれかを含む。別の実施形態では、本明細書に記載の修飾されたmRNAは、5’UTRと3’UTRの両方を含む。一実施形態では、5’および/または3’UTRは、細胞中(例えば、ネズミアルファ-グロビン3’UTR)において高い安定性を有することが公知のmRNAから選択される。一部の実施形態では、5’UTR、3’UTR、またはその両方は1つまたは複数の修飾されたヌクレオシドを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の修飾されたmRNAは、コザック配列をさらに含む。「コザック配列」とは、コンセンサス(gcc)gccRccAUGG(配列番号92)を有する真核生物のmRNA上の配列を指し、Rは、開始コドン(AUG)の3塩基上流のプリン(アデニンまたはグアニン)であり、開始コドンの後に別の「G」が続く。コザックコンセンサス配列は、リボソームによって認識され、ポリペプチドの翻訳が開始される。典型的には、転写物の5’末端の近位にある翻訳機構によって出会う最初のAUGコドンで開始する。しかし、場合によっては、このAUGコドンは、リーキースキャニングと呼ばれるプロセスでバイパスできる。AUGコドン付近にコザック配列が存在することにより、正確なポリペプチドの翻訳が生じるように、翻訳開始部位としてそのコドンが強化される。さらに、コザック配列を修飾されたRNAに付加すると、たとえ、開始コドンに関する曖昧さがないとしても、さらに効率のよい翻訳が促進される。よって、一部の実施形態では、本明細書に記載の修飾されたRNAは、翻訳を開始する所望の部位でコザックコンセンサス配列をさらに含み、正確な長さのポリペプチドを生成する。一部のそのような実施形態では、コザック配列は1つまたは複数の修飾されたヌクレオシドを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子は、「ポリ(A)テイル」をさらに含み、これは、アデニンヌクレオチドの3’ホモポリマーテイルを指し、長さが変動してもよく(例えば、少なくとも5つのアデニンヌクレオチド)、最大数百のアデニンヌクレオチドとなってもよい。3’ポリ(A)テイルを含むことによって、修飾されたRNAを細胞中の分解から保護することができ、また、核外局在化が促進され、翻訳効率が向上する。一部の実施形態では、ポリ(A)テイルは1~500の間のアデニンヌクレオチドを含み、他の実施形態では、ポリ(A)テイルは、少なくとも5、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、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも110、少なくとも120、少なくとも130、少なくとも140、少なくとも150、少なくとも160、少なくとも170、少なくとも180、少なくとも190、少なくとも200、少なくとも225、少なくとも250、少なくとも275、少なくとも300、少なくとも325、少なくとも350、少なくとも375、少なくとも400、少なくとも425、少なくとも450、少なくとも475、少なくとも500のアデニンヌクレオチド、またはそれより多くを含む。一実施形態では、ポリ(A)テイルは、1~150の間のアデニンヌクレオチドを含む。別の実施形態では、ポリ(A)テイルは、90~120の間のアデニンヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ポリ(A)テイルは、1つまたは複数の修飾ヌクレオシドを含む。
本明細書に記載の修飾されたmRNAおよび/またはRNAi分子への1つまたは複数の修飾により、細胞中において修飾されたRNA分子の安定性がさらに増すと考えられている。そのような修飾によって翻訳が可能となり、かつ/または修飾によって修飾されたRNAに対する細胞の自然免疫応答もしくはインターフェロン応答を低下させるか、もしくは悪化させない限り、そのような修飾は本明細書での使用が具体的に企図される。一般に、修飾されたmRNAの安定性が高いほど、その修飾されたmRNAからより多くのタンパク質が産生され得る。典型的には、細胞タンパク質がAUリッチ領域に動員され、転写物のポリ(A)テイルの除去が刺激されるので、哺乳動物のmRNAにAUリッチ領域が存在すると転写物が不安定になる傾向がある。修飾されたRNAのポリ(A)テイルが欠失することにより、RNA分解が増加し得る。よって、一実施形態では、本明細書に記載の修飾されたRNAは、AUリッチ領域を含まない。一部の実施形態では、3’UTRは、AUUUA配列要素を実質的に欠いている。
細胞膜透過ペプチドを含む複合体およびナノ粒子
一部の態様では、本発明は、1つまたは複数のmRNAを細胞に送達するための、細胞膜透過ペプチドを含む複合体およびナノ粒子を提供する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のmRNAと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のmRNAのうち少なくとも1つと非共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のmRNAのそれぞれと非共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のmRNAのうち少なくとも1つと共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のmRNAのそれぞれと共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、mRNAはタンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、修飾されている(例えば、ここで、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、RNAiをさらに含むか、またはRNAiと組み合わせて投与される(例えば、細胞にRNAiを送達するための細胞膜透過ペプチドを含む複合体またなナノ粒子と組み合わせて投与される)。一部の実施形態では、RNAiは、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、第1のタンパク質をコードする第1のmRNA、および第2のタンパク質をコードする第2のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、第1の内因性遺伝子を標的とする第1のRNAi(例えば、siRNA)、および第2の内因性遺伝子を標的とする第2のRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードするmRNAおよび内因性遺伝子を標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiである。一部の実施形態では、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とする。
一部の態様では、本発明は、細胞に1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)を送達するための細胞膜透過ペプチドを含む複合体およびナノ粒子を提供する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)と複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)のうち少なくとも1つと非共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)のそれぞれと非共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)のうち少なくとも1つと共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)のそれぞれと共有結合によって複合体を形成している。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、内因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、内因性遺伝子は、疾患または状態に関与する。一部の実施形態では、RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、第1の内因性遺伝子を標的とする第1のRNAi(例えば、siRNA)、および第2の内因性遺伝子を標的とする第2のRNAi(例えば、siRNA)を含む。
細胞膜透過ペプチド
本発明のmRNA送達複合体またはナノ粒子中の細胞膜透過ペプチドは、様々なmRNAを有する、安定した複合体およびナノ粒子を形成することができる。本明細書に記載のいずれのmRNA送達複合体またはナノ粒子におけるいずれの細胞膜透過ペプチドが、このセクションに記載のいずれの細胞膜透過ペプチド配列を含んでいても、またはそれらからなってもよい。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される細胞膜透過ペプチドを含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、mRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在するmRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在し、mRNAと会合している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ナノ粒子の中間層中に存在する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ナノ粒子の表面層中に存在する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。WO2014/053879には、VEPEP-3ペプチドが開示されており、WO2014/053881には、VEPEP-4ペプチドが開示されており、WO2014/053882には、VEPEP-5ペプチドが開示されており、WO2012/137150には、VEPEP-6ペプチドが開示されており、WO2014/053880には、VEPEP-9ペプチドが開示されており、WO2016/102687には、ADGN-100ペプチドが開示されており、米国特許出願公開第2010/0099626号には、CADYペプチドが開示されており、および米国特許第7,514,530号には、MPGペプチドが開示されており、これらの開示は、それら全体が本明細書での参照により本明細書に組み入れられている。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、アミノ酸配列X10111213(配列番号1)を含むVEPEP-3細胞膜透過ペプチドを含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、(互いに独立して)K、RまたはLであり、Xは、(互いに独立して)FまたはWであり、Xは、(互いに独立して)F、WまたはYであり、Xは、E、RまたはSであり、Xは、R、TまたはSであり、Xは、E、RまたはSであり、Xは、存在しないか、FまたはWであり、Xは、PまたはRであり、X10は、RまたはLであり、X11は、K、WまたはRであり、X12は、RまたはFであり、およびX13は、RまたはKである。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XWXEXWXPRX11RX13(配列番号2)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、K、RまたはLであり、Xは、FまたはWであり、Xは、F、WまたはYであり、Xは、E、RまたはSであり、Xは、R、TまたはSであり、Xは、E、RまたはSであり、Xは、存在しないか、FまたはWであり、Xは、PまたはRであり、X10は、RまたはLであり、X11は、K、WまたはRであり、X12は、RまたはFであり、およびX13は、RまたはKである。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XKWFERWFREWPRKRR(配列番号3)、XKWWERWWREWPRKRR(配列番号4)、XKWWERWWREWPRKRK(配列番号5)、XRWWEKWWTRWPRKRK(配列番号6)、またはXRWYEKWYTEFPRRRR(配列番号7)を含み、これらの配列中のXは、ベータ-AまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、細胞膜透過ペプチドが、10位のアミノ酸の非天然アミノ酸による置換、2位と3位のアミノ酸間への非天然アミノ酸の付加、および2つの非天然アミノ酸間への炭化水素連結の付加により修飾されている、配列番号1~7のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XKX14WWERWWRX14WPRKRK(配列番号8)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、およびX14は、非天然アミノ酸であり、ならびに2つの非天然アミノ酸間に炭化水素連結がある。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XWX10WXWX10WX12R(配列番号9)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、K、RまたはLであり、Xは、FまたはWであり、Xは、RまたはSであり、Xは、RまたはSであり、Xは、RまたはSであり、Xは、FまたはWであり、Xは、RまたはPであり、X10は、LまたはRであり、およびX12は、RまたはFである。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XRWWRLWWRSWFRLWRR(配列番号10)、XLWWRRWWSRWWPRWRR(配列番号11)、XLWWSRWWRSWFRLWFR(配列番号12)、またはXKFWSRFWRSWFRLWRR(配列番号13)を含み、これらの配列中のXは、ベータ-AまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、細胞膜透過ペプチドが、5位または12位のアミノ酸の非天然アミノ酸による置換、および2つの非天然アミノ酸間への炭化水素連結の付加により修飾されている、配列番号1および9~13のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、アミノ酸配列XRWWX14LWWRSWX14RLWRR(配列番号14)を含み、この配列中、Xは、ベータ-アラニンまたはセリンであり、およびX14は、非天然アミノ酸であり、ならびに2つの非天然アミノ酸間に炭化水素連結がある。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、mRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ナノ粒子のコア中のmRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在し、mRNAと会合している。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ナノ粒子の中間層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ナノ粒子の表面層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、VEPEP-6細胞膜透過ペプチドを含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、XLXRALWXLXLWXLX(配列番号15)、XLXLARWXLXLWXLX(配列番号16)およびXLXARLWXLXLWXLX(配列番号17)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、FまたはWであり、Xは、L、W、CまたはIであり、Xは、S、A、NまたはTであり、Xは、LまたはWであり、Xは、WまたはRであり、Xは、KまたはRであり、Xは、Aであるか、または存在せず、およびXは、RまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、アミノ酸配列XLXRALWRLXRXLWRLX(配列番号18)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、FまたはWであり、Xは、L、W、CまたはIであり、Xは、S、A、NまたはTであり、Xは、LまたはWであり、Xは、WまたはRであり、Xは、KまたはRであり、およびXは、Aであるか、または存在しない。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、アミノ酸配列XLXRALWRLXRXLWRLXKX(配列番号19)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、FまたはWであり、Xは、LまたはWであり、Xは、S、AまたはNであり、Xは、LまたはWであり、Xは、WまたはRであり、Xは、Aであるか、または存在しない。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、XLFRALWRLLRXLWRLLWX(配列番号20)、XLWRALWRLWRXLWRLLWXA(配列番号21)、XLWRALWRLXRXLWRLWRXA(配列番号22)、XLWRALWRLWRXLWRLWRXA(配列番号23)、XLWRALWRLXRALWRLLWXA(配列番号24)、およびXLWRALWRLXRNLWRLLWXA(配列番号25)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、SまたはTであり、Xは、KまたはRであり、Xは、L、CまたはIであり、およびXは、LまたはIである。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、Ac-XLFRALWRLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号26)、Ac-XLWRALWRLWRSLWRLLWKA-システアミド(配列番号27)、Ac-XLWRALWRLLRSLWRLWRKA-システアミド(配列番号28)、Ac-XLWRALWRLWRSLWRLWRKA-システアミド(配列番号29)、Ac-XLWRALWRLLRALWRLLWKA-システアミド(配列番号30)、およびAc-XLWRALWRLLRNLWRLLWKA-システアミド(配列番号31)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中、Xは、ベータ-AまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、8位と12位の2つの残基間に炭化水素連結をさらに含む、配列番号15~31のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、Ac-XLFRALWRLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号32)、Ac-XLFLARWRLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号33)、Ac-XLFRALWSLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号34)、Ac-XLFLARWSLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号35)、Ac-XLFRALWRLLRSLWSLLWK-システアミド(配列番号36)、Ac-XLFLARWRLLRSLWSLLWK-システアミド(配列番号37)、Ac-XLFRALWRLLSSLWSLLWK-システアミド(配列番号38)、Ac-XLFLARWRLLSSLWSLLWK-システアミド(配列番号39)、およびAc-XLFARLWRLLRSLWRLLWK-システアミド(配列番号40)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、下付の(inferior)「S」が後ろにある残基は、前記炭化水素連結により連結している残基である。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、mRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ナノ粒子のコア中のmRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在し、mRNAと会合している。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ナノ粒子の中間層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ナノ粒子の表面層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、アミノ酸配列XWWXWAX101112WX13R(配列番号41)を含むVEPEP-9細胞膜透過ペプチドを含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、Lであるか、または存在せず、Xは、Rであるか、または存在せず、Xは、L、RまたはGであり、Xは、R、WまたはSであり、Xは、S、PまたはTであり、Xは、WまたはPであり、Xは、F、AまたはRであり、Xは、S、L、PまたはRであり、X10は、RまたはSであり、X11は、Wであるか、または存在せず、X12は、Aであるか、Rであるか、または存在せず、およびX13は、WまたはFであり、ならびにXが存在しない場合には、X、X11およびX12も存在しない。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、アミノ酸配列XRWWLRWAXRWX10WX12WX13R(配列番号42)を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、Lであるか、または存在せず、Xは、SまたはPであり、Xは、FまたはAであり、Xは、S、LまたはPであり、X10は、RまたはSであり、X12は、AまたはRであり、およびX13は、WまたはFである。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、XLRWWLRWASRWFSRWAWWR(配列番号43)、XLRWWLRWASRWASRWAWFR(配列番号44)、XRWWLRWASRWALSWRWWR(配列番号45)、XRWWLRWASRWFLSWRWWR(配列番号46)、XRWWLRWAPRWFPSWRWWR(配列番号47)、およびXRWWLRWASRWAPSWRWWR(配列番号48)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中、Xは、ベータ-AまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、XWWXWAXRX10WWR(配列番号49)のアミノ酸配列を含み、この配列中、Xは、ベータ-AまたはSであり、Xは、RまたはGであり、Xは、WまたはSであり、Xは、S、TまたはPであり、Xは、WまたはPであり、Xは、AまたはRであり、およびX10は、SまたはRである。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、XWWRWWASWARSWWR(配列番号50)、XWWGSWATPRRRWWR(配列番号51)、およびXWWRWWAPWARSWWR(配列番号52)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、これらの配列中のXは、ベータ-AまたはSである。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、mRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ナノ粒子のコア中のmRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在し、mRNAと会合している。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ナノ粒子の中間層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ナノ粒子の表面層中に存在する。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、アミノ酸配列XKWRSXRWRLWRXSR(配列番号53)を含むADGN-100細胞膜透過ペプチドを含み、この配列中、Xは、任意のアミノ酸であるか、または存在せず、およびX~Xは、任意のアミノ酸である。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、アミノ酸配列XKWRSXRWRLWRXSR(配列番号54)を含み、この配列中、Xは、βAであるか、Sであるか、または存在せず、Xは、AまたはVであり、Xは、またはLであり、Xは、WまたはYであり、Xは、VまたはSであり、Xは、R、VまたはAであり、Xは、SまたはLであり、およびXは、WまたはYである。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、アミノ酸配列KWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号55)、KWRSALYRWRLWRVRSWSR(配列番号56)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号57)、またはKWRSALYRWRLWRSALYSR(配列番号58)を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、炭化水素連結により連結している3つまたは6つの残基により隔てられている2つの残基を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、アミノ酸配列KWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号59)、KWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号60)、KWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号61)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号62)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号63)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号64)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号65)、KWRSALYRWRLWRSRSWSR(配列番号66)、KWRSALYRWRLWRSALYSR(配列番号67)、KWRSALYRWRLWRSALYSR(配列番号68)、KWRSALYRWRLWRSALYSR(配列番号69)、またはKWRSALYRWRLWRSALYSR(配列番号70)を含み、これらの配列中、下付の「S」で示された残基は、炭化水素連結により連結している。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、mRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ナノ粒子のコア中のmRNA送達複合体中に存在する。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在する。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ナノ粒子のコア中に存在し、mRNAと会合している。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ナノ粒子の中間層中に存在する。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ナノ粒子の表面層中に存在する。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
一部の実施形態では、本明細書に記載のCPP(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチド)は、CPPのN末端に連結している1つまたは複数の部分をさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、CPPのN末端に共有結合によって連結している。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、アセチル基、ステアリル基、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその抗体断片、ペプチド、多糖類、およびターゲティング分子からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、アセチル基および/またはステアリル基である。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に連結しているアセチル基および/またはステアリル基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に連結しているアセチル基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に連結しているステアリル基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に共有結合によって連結しているアセチル基および/またはステアリル基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に共有結合によって連結しているアセチル基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのN末端に共有結合によって連結しているステアリル基を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のCPP(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチド)は、CPPのC末端に連結している1つまたは複数の部分をさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、CPPのC末端に共有結合によって連結している。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、システアミド基、システイン、チオール、アミド、ニトリロ三酢酸、カルボキシル基、直鎖状または分枝状C~Cアルキル基、一級または二級アミン、オシド誘導体(osidic derivative)、脂質、リン脂質、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその抗体断片、ペプチド、多糖類、およびターゲティング分子からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の部分は、システアミド基である。一部の実施形態では、CPPは、そのC末端に連結しているシステアミド基を含む。一部の実施形態では、CPPは、そのC末端に共有結合によって連結しているシステアミド基を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のCPP(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチド)は、ステープル化されている。本明細書において使用する場合の「ステープル化」は、ペプチド中の2残基間の化学的連結を指す。一部の実施形態では、該ペプチドの2アミノ酸間に化学的連結を含むCPPは、ステープル化されている。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸は、3つまたは6つのアミノ酸により隔てられている。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸は、3つのアミノ酸により隔てられている。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸は、6つのアミノ酸により隔てられている。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸の各々は、RまたはSである。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸の各々は、Rである。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸の各々は、Sである。一部の実施形態では、化学的連結により連結している2つのアミノ酸の一方は、Rであり、他方は、Sである。一部の実施形態では、化学的連結は、炭化水素連結である。
細胞膜透過ペプチドを含む複合体
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAと会合している、細胞膜透過ペプチド(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3、VEPEP-6、VEPEP-9、またはADGN-100ペプチド)を含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、会合は、非共有結合である。一部の実施形態では、会合は、共有結合である。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体中の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドの、1つまたは複数のmRNAのうちの少なくとも1つに対するモル比は、約1:1~約100:1の間、または約1:1~約50:1の間、または約20:1である。一部の実施形態では、CPPは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチドおよびPep-2ペプチドを含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子としては、限定されないが、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14、またはVHLが挙げられる。一部の実施形態では、腫瘍抑制遺伝子は、PB1、TSC1、TSC2、BRCA1、BRCA2、PTENおよびTP53から選択される。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質PTENをコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質PTENは、ヒトPTEN配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC005821、JF268690、U92436、CR450306、AK024986、AK313581、U96180、およびU93051ならびにNM_000314の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質p53をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質p53は、ヒトTP53配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、AF052180、NM_000546、AY429684、BT019622、AK223026、DQ186652、DQ186651、DQ186650、DQ186649、DQ186648、DQ263704、DQ286964、DQ191317、DQ401704、AF307851、AM076972、AM076971、AM076970、DQ485152、BC003596、DQ648887、DQ648886、DQ648885、DQ648884、AK225838、M14694、M14695、EF101869、EF101868、EF101867、X01405、AK312568、NM_001126117、NM_001126116、NM_001126115、NM_001126114、NM_001126113、NM_001126112、FJ207420、X60020、X60019、X60018、X60017、X60016、X60015、X60014、X60013、X60011、X60012、X60010、X02469、S66666、AB082923、NM_001126118、JN900492、NM_001276699、NM_001276698、NM_001276697、NM_001276761、NM_001276760、NM_001276696、およびNM_001276695の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質BRCA1をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA1は、ヒトBRCA1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_007294、NM_007297、NM_007298、NM_007304、NM_007299、NM_007300、BC046142、BC062429、BC072418、AY354539、AY751490、BC085615、BC106746、BC106745、BC114511、BC115037、U14680、AK293762、U68041、BC030969、BC012577、AK316200、DQ363751、DQ333387、DQ333386、Y08864、JN686490、AB621825、BC038947、U64805、およびAF005068の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質BRCA2をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA2は、ヒトBRCA2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047568、NM_000059、DQ897648、BC026160の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質TSC1をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC1は、ヒトTSC1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047772、NM_000368、BC070032、AB190910、BC108668、BC121000、NM_001162427、NM_001162426、D87683、およびAF013168の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質TSC2をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC2は、ヒトTSC2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC046929、BX647816、AK125096、NM_000548、AB210000、NM_001077183、BC150300、BC025364、NM_001114382、AK094152、AK299343、AK295728、AK295672、AK294548、およびX75621の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質網膜芽細胞腫1(RB1)をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質RB1は、ヒトRB1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_000321、AY429568、AB208788、M19701、AK291258、L41870、AK307730、AK307125、AK300284、AK299179、M33647、M15400、M28419、BC039060、BC040540、およびAF043224の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、治療用タンパク質をコードするmRNAを含み、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる。一部の実施形態では、タンパク質は、フラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、アルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は、第IX因子である。
一部の実施形態では、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)と会合している細胞膜透過ペプチド(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3、VEPEP-6、VEPEP-9、またはADGN-100ペプチド)を含む、RNAi(例えば、siRNA)の細胞内送達のためのRNAi(例えば、siRNA)送達複合体が提供される。一部の実施形態では、会合は、非共有結合である。一部の実施形態では、会合は、共有結合である。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体中の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドの、1つまたは複数のRNAiのうち少なくとも1つに対するモル比は、約1:1~約100:1の間、または約1:1~約50:1の間、または約20:1である。一部の実施形態では、CPPは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6、またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチド、およびPep-2ペプチドを含む。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、内因性遺伝子を標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、内因性遺伝子は、疾患または状態に関与する。一部の実施形態では、治療用RNAiは、内因性遺伝子(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)の疾患関連形態を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、KRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を特異的に標的とするが、KRASの野生型形態は標的としない。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34または61に変異を含む。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Cを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、Q61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、KRASの複数の変異体形態を標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、複数の変異体形態は、KRASの複数の異常を含み、KRASの複数の異常は、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に少なくとも2つまたはそれより多い変異を含む。一部の実施形態では、KRASの複数の異常は、KRASのコドン12および61に少なくとも2つまたはそれより多い変異を含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、およびQ61Kからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)および第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)を含む複数のRNAi(例えば、siRNA)を含み、第1のRNAiは、KRASの第1の変異体形態を標的とし、第2のRNAiは、KRASの第2の変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、第1のRNAiおよび/または第2のRNAiは、KRASの野生型形態を標的としない。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に変異を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12または61に変異を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、コドン12に変異を含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、コドン61に変異を含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態および/または第2の変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kから選択される。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。
一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)、第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)、および第3のRNAi(例えば、siRNA)を含む、複数のRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、第1のRNAiは、KRASの第1の変異体形態を標的とし、第2のRNAiは、KRASの第2の変異体形態を標的とし、第3のRNAiは、KRASの第3の変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、KRASのコドン12、13、17、34および/または61に変異を含むKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13DおよびQ61Kからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のKRASの変異体形態はそれぞれ、G12C、G12DおよびQ61Kからなる群から選択されるKRASの異常を含む。一部の実施形態では、第1の変異体形態は、KRAS G12Cを含むKRASの異常を含み、第2の変異体形態は、KRAS G12Dを含むKRASの異常を含み、第3の変異体形態は、KRAS Q61Kを含むKRASの異常を含む。
一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、5’-GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)、5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3(アンチセンス)(配列番号84)、5’-GAAGUGCAUACACCGAGACTT-3’(センス)(配列番号86)、5’-GUCUCGGUGUAGCACUUCTT-3’(アンチセンス)(配列番号87)、5’-GUUGGAGCUGUUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号88)および/または5’-CUACGCCAACAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号89)の配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、配列番号83、84、86~89を有する配列から選択される核酸配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRAS G12Sを標的とする配列を含むKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)、例えば、Acunzo, M. et al., Proc Natl Acad Sci USA. 2017 May 23;114(21):E4203-E4212に開示されているsiRNAを含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、そのそれぞれが本出願において完全に組み込まれている、WO2014013995、JP2013212052、WO2014118817、WO2012129352、WO2017179660、JP2013544505、US8008474、US7745611、US7576197、US7507811に開示されているKRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体は、RNAi(例えば、siRNA)をさらに含むか、または上記に記載されているRNAiと組み合わせて投与されるべきである。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、第1のタンパク質をコードする第1のmRNA、および第2のタンパク質をコードする第2のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、第1の内因性遺伝子を標的とする第1のRNAi(例えば、siRNA)および第2の内因性遺伝子を標的とする第2のRNAi(例えば、siRNA)をさらに含むか、または第1および第2のRNAiと組み合わせて投与されるべきである。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、発癌遺伝子(oncogen)の第1の変異体形態を標的とする第1のRNAi(例えば、siRNA)および発癌遺伝子の第2の変異体形態を標的とする第2のRNAi(例えば、siRNA)をさらに含むか、または第1および第2のRNAiと組み合わせて投与されるべきである。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードするmRNA、および内因性遺伝子を標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiである。一部の実施形態では、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とする。一部の実施形態では、複合体および/またはナノ粒子は、mRNAおよびRNAiを含み、mRNAおよびRNAiはいずれも、同じ疾患または状態を処置するために有用である。一部の実施形態では、mRNA単独および/またはRNAi単独は、疾患または状態を処置するために有効ではないが、組み合わせて使用される場合は、疾患または状態を処置するために有効である。一部の実施形態では、mRNAは、がんに関与する腫瘍抑制タンパク質をコードし、RNAiは、がんに関与する発癌遺伝子を標的とする。
CPPは、化学的コンジュゲーションを使用して、mRNAに共有結合によって会合することができる。例えば、CPPは、C末端システアミド/システインまたはN末端ベータ-アラニン橋架けのいずれかが関与する架橋を介して、mRNAに連結することができる。mRNAは、例えば、6-マレイミドヘキサン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステルなどの化学を含む、かかる目的のための当技術分野において公知のいずれかの技法を使用して、ペプチド鎖の内側の様々な部分に共有結合によって連結することもできる。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含むmRNA細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、RNAiをさらに含むか、またはRNAiと組み合わせて投与されるべきである。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドおよび複数のmRNAを含むmRNA送達複合体であって、複数のmRNAのそれぞれが、異なるタンパク質をコードし、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、RNAiをさらに含むか、またはRNAiと組み合わせて投与されるべきである。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAが、腫瘍抑制遺伝子に対応する腫瘍抑制タンパク質をコードする、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、p53腫瘍抑制タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、CDKN2A(INK4A)、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、またはST14である。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAがタンパク質をコードし、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質はフラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、アルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は、第IX因子である。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAがタンパク質をコードし、個体におけるタンパク質の発現により個体におけるタンパク質に対する免疫応答がモジュレートされる、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質は抗原である。一部の実施形態では、抗原は疾患関連抗原(例えば、腫瘍関連抗原)であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の増加が生じる。一部の実施形態では、抗原は自己抗原であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の減少が生じる。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAが抗体またはその抗原結合性断片をコードする、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、抗体は治療用抗体である。一部の実施形態では、抗体は二重特異性抗体、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。一部の実施形態では、抗体は、疾患関連抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAがレポーターmRNAを含む、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine 5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Gaussia Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry mRNA(5mOU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、腫瘍抑制遺伝子に対応する腫瘍抑制タンパク質をコードする、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、p53腫瘍抑制タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、CDKN2A(INK4A)、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、またはST14である。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAがタンパク質をコードし、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質はフラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質はアルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は第IX因子である。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAがタンパク質をコードし、個体におけるタンパク質の発現により、個体におけるタンパク質に対する免疫応答がモジュレートされる、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質は抗原である。一部の実施形態では、抗原は、疾患関連抗原(例えば、腫瘍関連抗原)であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の増加が生じる。一部の実施形態では、抗原は自己抗原であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の減少が生じる。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、抗体またはその抗原結合性断片をコードする、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、抗体は治療用抗体である。一部の実施形態では、抗体は二重特異性抗体、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。一部の実施形態では、抗体は、疾患関連抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、レポーターmRNAを含む、mRNA送達複合体が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine
5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Gaussia Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry
mRNA(5mOU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体は、RNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、microRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、スムーズンド遺伝子である。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、rasKである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。
一部の実施形態では、本明細書に記載の実施形態によるmRNA送達複合体は、RNAiと組み合わせて投与されるためのものである。一部の実施形態では、RNAiは、細胞にRNAiを送達するための細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子中にある。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、microRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、スムーズンド遺伝子である。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、rasKである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体の平均サイズ(直径)は、約20nm~約10ミクロンのいずれかの間であり、これは、例えば、約30nm~約1ミクロンの間、約50nm~約750nmの間、約100nm~約500nmの間、100nm~250nmの間、および約200nm~約400nmの間を含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体は、実質的に無毒である。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体のターゲティング部分は、組織または特定の細胞型にmRNA送達複合体を向かわせる。一部の実施形態では、組織は、処置を必要とする組織である。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、mRNAにより処置され得る組織または細胞にmRNA送達複合体を向かわせる。
細胞膜透過ペプチドを含むナノ粒子
一部の実施形態では、mRNAの細胞内送達のためのナノ粒子であって、本明細書に記載の1つまたは複数のmRNA送達複合体を含むコアを含むナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、複数のmRNA送達複合体を含む。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、所定の比率で存在する複数のmRNA送達複合体を含む。一部の実施形態では、所定の比率は、より詳細に下記で説明される方法のいずれかにおけるナノ粒子の最も有効な使用を可能にするように選択される。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、1つもしくは複数の追加の細胞膜透過ペプチド、および/または1つもしくは複数の追加のmRNAをさらに含む。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、1つまたは複数の追加のmRNAと会合した(共有結合または非共有結合によるなど)1つまたは複数の追加の細胞膜透過ペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の細胞膜透過ペプチドは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6、またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチド、およびPep-2ペプチドを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
一部の実施形態では、mRNAと会合している1つまたは複数の細胞膜透過ペプチド(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3、VEPEP-6、VEPEP-9、またはADGN-100ペプチド)を含むコアを含む、mRNAの細胞内送達のためのナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、会合は、非共有結合である。一部の実施形態では、会合は、共有結合である。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質をコードし、タンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、p53腫瘍抑制タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、CDKN2A(INK4A)、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、またはST14である。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、mRNAを含み、mRNAは、タンパク質をコードし、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる。一部の実施形態では、タンパク質は、フラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は、第IX因子である。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、mRNAを含み、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるmRNA送達複合体に含有されているmRNAは、レポーターmRNAを含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine 5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Gaussia
Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry mRNA(5mOU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、mRNAが、腫瘍抑制因子の遺伝子に対応する腫瘍抑制因子タンパク質をコードする、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質は、p53腫瘍抑制因子タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制因子の遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制因子の遺伝子は、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、CDKN2A(INK4A)、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、またはST14である。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、mRNAがタンパク質をコードし、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質はフラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、アルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は、第IX因子である。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、mRNAがタンパク質をコードし、個体におけるタンパク質の発現により個体におけるタンパク質に対する免疫応答がモジュレートされる、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質は抗原である。一部の実施形態では、抗原は疾患関連抗原(例えば、腫瘍関連抗原)であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の増加が生じる。一部の実施形態では、抗原は自己抗原であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の減少が生じる。
一部の実施形態では、mRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、mRNAが抗体またはその抗原結合性断片をコードする、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、抗体は治療用抗体である。一部の実施形態では、抗体は二重特異性抗体、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。一部の実施形態では、抗体は、疾患関連抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、mRNAがレポーターmRNAを含む、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む(またはそれからなる)。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine 5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc mRNA(5moU)、CleanCap
Gaussia Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry mRNA(5mOU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、腫瘍抑制因子の遺伝子に対応する腫瘍抑制因子タンパク質をコードする、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質は、網膜芽細胞腫タンパク質(pRb)である。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質は、p53腫瘍抑制因子タンパク質である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制因子の遺伝子は、ホスファターゼテンシンホモログ(PTEN)である。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制因子の遺伝子は、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、CDKN2A(INK4A)、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、またはST14である。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAがタンパク質をコードし、タンパク質の欠損により疾患または障害が生じる、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質はフラタキシンである。一部の実施形態では、タンパク質はアルファ1アンチトリプシンである。一部の実施形態では、タンパク質は第VIII因子である。一部の実施形態では、タンパク質は第IX因子である。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAがタンパク質をコードし、個体におけるタンパク質の発現により、個体におけるタンパク質に対する免疫応答がモジュレートされる、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、タンパク質は抗原である。一部の実施形態では、抗原は、疾患関連抗原(例えば、腫瘍関連抗原)であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の増加が生じる。一部の実施形態では、抗原は自己抗原であり、個体における抗原の発現により、個体における抗原に対する免疫応答の減少が生じる。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、抗体またはその抗原結合性断片をコードする、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、抗体は治療用抗体である。一部の実施形態では、抗体は二重特異性抗体、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)である。一部の実施形態では、抗体は、疾患関連抗原、例えば、腫瘍関連抗原に特異的に結合する。
一部の実施形態では、mRNAに会合している細胞膜透過ペプチドを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達ナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含み、mRNAが、レポーターmRNAを含む、mRNA送達ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75、および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40、および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52、および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79、および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、EGFP mRNA、例えば、CleanCap EGFP mRNA、CleanCap EGFP mRNA(5moU)、またはCleanCap Cyanine 5 EGFP mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、Luc mRNA、例えば、CleanCap Fluc mRNA、CleanCap
Fluc mRNA(5moU)、CleanCap Cyanine 5 Fluc
mRNA(5moU)、CleanCap Gaussia Luc mRNA(5moU)、またはCleanCap Renilla Luc mRNA(5moU)を含む。一部の実施形態では、mRNAは、CleanCap β-gal mRNA、CleanCap β-gal mRNA(5moU)およびCleanCap mCherry mRNA(5mOU)から選択されるmRNAを含む。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、RNAi、例えば、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、microRNAを含む。一部の実施形態では、RNAiは、発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、スムーズンド遺伝子である。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、rasKである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、第1のタンパク質をコードするmRNAおよび第2のタンパク質を標的とするRNAiを含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiであり、タンパク質は、疾患または状態を処置するために有用な治療用タンパク質である。一部の実施形態では、RNAiは外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とする。一部の実施形態では、mRNAは、内因性遺伝子の治療形態に対応する(例えば、mRNAは、変異体タンパク質の野生型もしくは機能的形態をコードするか、またはmRNAは、タンパク質の正常な発現をもたらす)。一部の実施形態では、1つまたは複数の細胞膜透過ペプチドは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6、またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチド、およびPep-2ペプチドを含む。
一部の実施形態では、1つまたは複数の細胞膜透過ペプチド(例えば、PEP-1、PEP-2、VEPEP-3、VEPEP-6、VEPEP-9、またはADGN-100ペプチド)と、複数のmRNAとを含むコアを含むナノ粒子であって、複数のmRNAのそれぞれが、異なるタンパク質をコードする、ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、複数のmRNAのうち少なくとも1つと会合している1つまたは複数の細胞膜透過ペプチドのうち1つを含む。一部の実施形態では、ナノ粒子コアは、a)複数のmRNAのうち少なくとも1つと会合している1つまたは複数の細胞膜透過ペプチドのうち1つを含む第1の複合体、およびb)残りのmRNAと会合している残りの細胞膜透過ペプチドを含む1つまたは複数の追加の複合体を含む。一部の実施形態では、ナノ粒子中の1つまたは複数の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。一部の実施形態では、ナノ粒子中に存在する複合体における、細胞膜透過ペプチドの、細胞膜透過ペプチドと会合しているmRNAに対するモル比は、約1:1~約100:1の間、または約1:1~約50:1の間、または約20:1である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAのうちの1つは、治療用タンパク質、すなわち、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、1つまたは複数の細胞膜透過ペプチドは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチドおよびPep-2ペプチドを含む。
一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドとmRNAとを含むコアを含む、mRNAの細胞内送達のためのナノ粒子であって、細胞膜透過ペプチドが、mRNAと会合しており、細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む、ナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、PEP-1ペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-2ペプチドは、配列番号72のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、PEP-3ペプチドは、配列番号73のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、コアを囲む周囲CPPを含む表面層をさらに含む。一部の実施形態では、周囲CPPは、コア中のCPPと同じである。一部の実施形態では、周囲CPPは、コア中のいずれのCPPとも異なる。一部の実施形態では、周囲CPPは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチドおよびPep-2ペプチドを含む。一部の実施形態では、周囲CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、表面層中の末梢細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。一部の実施形態では、ナノ粒子は、該ナノ粒子のコアと表面層との間に中間層をさらに含む。一部の実施形態では、中間層は、中間CPPを含む。一部の実施形態では、中間CPPは、コア中のCPPと同じである。一部の実施形態では、中間CPPは、コア中のいずれのCPPとも異なる。一部の実施形態では、中間CPPは、これらに限定されないが、PTDに基づくペプチド、両親媒性ペプチド、ポリアルギニンに基づくペプチド、MPGペプチド、CADYペプチド、VEPEPペプチド(例えば、VEPEP-3、VEPEP-6またはVEPEP-9ペプチド)、ADGN-100ペプチド、Pep-1ペプチドおよびPep-2ペプチドを含む。一部の実施形態では、中間CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドである。
一部の実施形態では、本明細書に記載のナノ粒子のいずれかによれば、ナノ粒子の平均サイズ(直径)は、約20nm~約1000nmであり、これは、例えば、約50nm~約800nm、約75nm~約600nm、約100nm~約600nm、および約200nm~約400nmを含む。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均サイズ(直径)は、約1000ナノメートル(nm)以下、例えば、約900、800、700、600、500、400、300、200または100nm以下のいずれかである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径(average or mean diameter)は、約200nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約150nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約100nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約20nm~約400nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約30nm~約400nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約40nm~約300nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約50nm~約200nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約60nm~約150nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約70nm~約100nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子は、滅菌濾過可能である。
一部の実施形態では、ナノ粒子のゼータ電位は、約-30mV~約60mV(例えば、約-30、-25、-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55および60mV(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、ナノ粒子のゼータ電位は、約-30mV~約30mVであり、これは、例えば、約-25mV~約25mV、約-20mV~約20mV、約-15mV~約15mV、約-10mV~約10mV、および約-5mV~約10mVを含む。一部の実施形態では、ナノ粒子の多分散指数(PI)は、約0.05~約0.6(例えば、約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55および0.6(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、ナノ粒子は、実質的に無毒である。
修飾
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、ターゲティング部分を含み、該ターゲティング部分は、細胞特異的ターゲティングおよび/または核ターゲティングが可能なリガンドである。細胞膜表面受容体および/または細胞表面マーカーは、前記リガンドに高い親和性でおよび好ましくは高い特異性で結合することができる、分子または構造である。前記細胞膜表面受容体および/または細胞表面マーカーは、好ましくは、特定の細胞に特異的であり、すなわち、別の細胞型でではなく、ある細胞型において主として見いだされる(例えば、肝細胞の表面のアシアロ糖タンパク質受容体を標的とするガラクトシル残基)。細胞膜表面受容体は、リガンド(例えば、ターゲティング部分)および結合分子(例えば、本発明の複合体またはナノ粒子)の細胞ターゲティングおよび標的細胞への内在化を容易にする。本発明に関して使用することができる多数のリガンド部分/リガンド結合パートナーは、文献に広く記載されている。そのようなリガンド部分は、所与の結合パートナー分子とまたは少なくとも1つの標的細胞の表面に局在する結合パートナー分子のクラスと結合する能力を、本発明の複合体またはナノ粒子に付与することができる。好適な結合パートナー分子としては、限定ではないが、細胞特異的マーカー、組織特異的マーカー、細胞受容体、ウイルス抗原、抗原性エピトープおよび腫瘍関連マーカーからなる群から選択されるポリペプチドが挙げられる。結合パートナー分子は、さらに、例えば1つまたは複数の糖、脂質、糖脂質、抗体分子もしくは抗体分子の断片、またはアプタマーからなることもあり、あるいはこれらを含むこともある。本発明によれば、リガンド部分は、例えば、脂質、糖脂質、ホルモン、糖、ポリマー(例えば、PEG、ポリリシン、PET)、オリゴヌクレオチド、ビタミン、抗原、レクチンのすべてもしくは一部、例えばJTS1(WO94/40958)などのポリペプチドのすべてもしくは一部、抗体もしくはその断片、またはそれらの組合せであってもよい。一部の実施形態では、本発明で使用されるリガンド部分は、7アミノ酸の最小長を有するペプチドまたはポリペプチドである。リガンド部分は、天然ポリペプチドであるか、または天然ポリペプチドに由来するポリペプチドである。「由来する」は、(a)天然配列に対する1つもしくは複数の修飾(例えば、1つもしくは複数の残基の付加、欠失および/もしくは置換)、(b)天然に存在しないアミノ酸を含む、アミノ酸類似体、(c)置換されている連結、または(d)当技術分野において公知の他の修飾を含有することを意味する。リガンド部分として役立つポリペプチドは、例えば、マウス抗体の可変領域およびヒト免疫グロブリンの定常領域を併せ持つヒト化抗体などの、様々な起源の配列を融合させることにより得られるバリアントおよびキメラポリペプチドを包含する。加えて、そのようなポリペプチドは、直鎖状または環化構造を(例えば、システイン残基をポリペプチドリガンドの両端に隣接させることにより)有し得る。加えて、リガンド部分として使用されているポリペプチドは、化学的部分の置換または付加によるその原構造の修飾(例えば、グリコシル化、アルキル化、アセチル化、アミド化、リン酸化、スルフヒドリル基の付加など)を含み得る。本発明は、リガンド部分を検出できるようにする修飾をさらに企図している。このために、検出可能な部分(すなわち、シンチグラフィーの、放射性もしくは蛍光部分、または色素標識など)での修飾を、想定することができる。そのような検出可能な標識を、いずれの従来の技法によりリガンド部分に結合させてもよく、診断目的(例えば、腫瘍細胞のイメージング)に使用してもよい。一部の実施形態では、結合パートナー分子は、抗原(例えば、標的細胞特異的抗原、疾患特異的抗原、操作された標的細胞の表面で特異的に発現される抗原)であり、リガンド部分は、抗体、その断片または最小認識単位(例えば、抗原特異性をなお提示する断片)、例えば、免疫学マニュアル(例えば、Immunology, third edition 1993, Roitt, Brostoff and Male, ed Gambli, Mosbyを参照されたい)に詳細に記載されているものである。リガンド部分は、モノクローナル抗体であってもよい。これらの抗原の多くに結合する多くのモノクローナル抗体が既知であり、モノクローナル抗体技術に関して当技術分野において公知の技法を使用して、ほとんどの抗原に対する抗体を調製することができる。リガンド部分は、抗体の一部(例えば、Fab断片)であってもよく、または合成抗体断片(例えば、ScFv)であってもよい。一部の実施形態では、リガンド部分は、全抗体ではなく、抗体断片の中から選択される。補体結合などの全抗体の有効な機能は除去される。ScFvおよびdAb抗体断片は、1つまたは複数の他のポリペプチドとの融合体として発現させてよい。最小認識単位は、Fv断片の相補性決定領域(CDR)の1つまたは複数についての配列に由来し得る。全抗体、およびF(ab’)2断片は、「二価」である。「二価」とは、前記抗体およびF(ab’)2断片が2つの抗原結合部位を有することを意味する。対照的に、Fab、Fv、ScFv、dAb断片および最小認識単位は一価であり、抗原結合部位を1つしか有さない。一部の実施形態では、リガンド部分は、腫瘍細胞へのターゲティングを可能にし、および腫瘍の状態に関連する分子、例えば、腫瘍特異的抗原、腫瘍細胞において差次的にもしくは過剰発現される細胞タンパク質、またはがん関連ウイルス(cancer-associated vims)の遺伝子産物を認識することができ、それらと結合することができる。腫瘍特異的抗原の例としては、乳がんに関連するMUC-1(Hareuven i et al., 990, Eur. J. Biochem 189, 475-486)、乳がんおよび卵巣がんに関連する変異BRCA1およびBRCA2遺伝子によりコードされている産物(Miki et al, 1994, Science 226, 66-7 1;Fuireal et al, 1994, Science 226, 120- 122;Wooster et al., 1995, Nature 378, 789-792)、がんに関連するAPC(Poiakis, 1995, Curr. Opin. Genet. Dev. 5, 66-71)、前立腺がんに関連する前立腺特異的抗原(PSA)(Stamey et al., 1987,
New England J. Med. 317, 909)、がんに関連する癌胎児抗原(CEA)(Schrewe et al., 1990, Mol. Cell. Biol. 10, 2738-2748)、メラノーマに関連するチロシナーゼ(Vile et al, 1993, Cancer Res. 53, 3860-3864)、メラノーマ細胞において高度に発現されるメラニン細胞刺激ホルモン(MSH)の受容体、乳がんおよび膵臓がんに関連するErbB-2(Harris et al., 1994, Gene Therapy 1, 170-175)、ならびに肝がんに関連するアルファ-フェトプロテイン(Kanai et al., 1997, Cancer Res. 57, 46 1-465)が挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、リガンド部分は、MUC-1抗原を認識すること、およびMUC-1抗原と結合することができ、したがってMUC-1陽性腫瘍細胞を標的とすることができる、抗体の断片である。一部の実施形態では、リガンド部分は、MUC-1抗原のタンデムリピート領域を認識するSM3モノクローナル抗体のscFv断片である(Burshell et al., 1987, Cancer Res. 47, 5476-5482;Girling et al., 1989, Int. J. Cancer 43, 1072-1076;Dokurno et al., 1998, J. Mol. Biol. 284, 713-728)。腫瘍細胞において差次的にまたは過剰発現される細胞タンパク質の例としては、一部のリンパ系腫瘍において過剰発現されるインターロイキン2(IL-2)の受容体、肺癌細胞、膵臓腫瘍、前立腺腫瘍および胃腫瘍において過剰発現されるGRP(ガストリン放出ペプチド)(Michael et al., 1995, Gene Therapy 2, 660-668)、TNF(腫瘍壊死因子)受容体、上皮成長因子受容体、Fas受容体、CD40受容体、CD30受容体、CD27受容体、OX-40、α-vインテグリン(Brooks
et al, 994, Science 264, 569)、およびある特定の血管新生成長因子の受容体(Hanahan, 1997, Science 277, 48)が挙げられるが、これらに限定されない。これらの指標に基づいて、そのようなタンパク質を認識することおよびそのようなタンパク質と結合することができる適切なリガンド部分を定義することは、当業者の範囲内である。例を挙げて説明すると、IL-2は、TL-2受容体と結合するための好適なリガンド部分である。線維症および炎症に特異的である受容体の場合、これらは、TGFベータ受容体またはアデノシン受容体を含み、該受容体は、上記で特定され、本発明の組成物の好適な標的である。多発性骨髄腫の細胞表面マーカーは、これらに限定されないがCD56、CD40、FGFR3、CS1、CD138、IGF1R、VEGFRおよびCD38を含み、本発明の組成物の好適な標的である。これらの細胞表面マーカーと結合する好適なリガンド部分としては、抗CD56、抗CD40、PRO-001、Chir-258、HuLuc63、抗CD138-DM1、抗IGF1Rおよびベバシズマブが挙げられるが、これらに限定されない。
mRNAまたはRNAiの組成物
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物(例えば、医薬組成物)が提供される。一部の実施形態では、組成物は、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子ならびに薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む医薬組成物である。一部の実施形態では、組成物中の複合体またはナノ粒子の濃度は、約1nM~約100mMであり、これは、例えば、約10nM~約50mM、約25nM~約25mM、約50nM~約10mM、約100nM~約1mM、約500nM~約750μM、約750nM~約500μM、約1μM~約250μM、約10μM~約200μM、および約50μM~約150μMを含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、凍結乾燥されている。
本明細書で使用される場合、用語「薬学的に許容される希釈剤、賦形剤および/または担体」は、ヒトまたは他の脊椎動物宿主への投与に適合する任意のおよびすべての溶媒、分散媒、被覆剤、抗菌および抗真菌剤、等張および吸収遅延剤などを含むことを意図したものである。典型的に、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤および/または担体は、ヒトはもちろん非ヒト哺乳動物を含む動物における使用について、連邦政府の規制機関、州政府もしくは他の規制機関によって承認された、または米国薬局方もしくは他の一般に認知されている薬局方に収載されている、希釈剤、賦形剤および/または担体である。用語の希釈剤、賦形剤および/または「担体」は、医薬組成物を投与するのに用いる希釈剤、アジュバント、賦形剤またはビヒクルを指す。そのような薬学的希釈剤、賦形剤および/または担体は、滅菌液、例えば、水および油(石油、動物、植物または合成由来のものを含む)であり得る。水、食塩溶液ならびにデキストロースおよびグリセロール水溶液を液体希釈剤、賦形剤および/または担体として、特に注射用溶液に利用することができる。好適な薬学的希釈剤および/または賦形剤には、凍結乾燥助剤を含む、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、白亜、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレングリコール、水、エタノールなどが含まれる。組成物は、所望される場合、少量の湿潤剤、増量剤、乳化剤、またはpH緩衝剤も含有することができる。これらの組成物は、液剤、懸濁剤、エマルジョン、徐放製剤などの形態をとることができる。好適な薬学的希釈剤、賦形剤および/または担体の例は、E.W.Martinによる「Remington’s Pharmaceutical Sciences」に記載されている。製剤は、投与方法に適合しなければならない。適切な希釈剤、賦形剤および/または担体は、当業者には明らかであり、大部分が投与経路に依存する。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物は、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体をさらに含む。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、組成物中のmRNA送達複合体もしくはナノ粒子の凝集のレベルおよび/または組成物中のmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子によって媒介される細胞内送達の効率に影響を及ぼす。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体によって媒介される凝集および/または送達効率に対する効果の程度および/または方向は、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体の相対量に依存する。
例えば、一部の実施形態では、組成物中の1つまたは複数の濃度での薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体(例えば、塩、糖、化学的緩衝剤、緩衝溶液、細胞培養培地、または担体タンパク質)の存在は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する。一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を含む。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、NaClを含む塩である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、スクロース、グルコース、およびマンニトールを含む糖である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、HEPESを含む化学的緩衝剤である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、PBSを含む緩衝溶液である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、DMEMを含む細胞培養培地である。粒子サイズは、粒子サイズを測定するための当技術分野において公知の任意の手段を使用して、例えば、動的光散乱法(DLS)によって、決定することができる。例えば、一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のDLSで測定したZ平均よりも10%大きい、DLSで測定したZ平均を有する凝集物は、mRNA送達複合体またはナノ粒子よりも10%大きい。
一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約100%以下(例えば、約90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約75%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、塩(例えば、NaCl)を含む。一部の実施形態では、組成物中の塩の濃度は、約100mM以下(例えば、約90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1mM(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)である。一部の実施形態では、塩は、NaClである。
一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約25%以下(例えば、約24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約75%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を含む。一部の実施形態では、組成物中の糖の濃度は、約20%以下(例えば、約18、16、14、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)である。一部の実施形態では、糖は、スクロースである。一部の実施形態では、糖は、グルコースである。一部の実施形態では、糖は、マンニトールである。
一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下(例えば、約9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約7.5%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約5%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約3%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約1%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進しないおよび/またはそれに寄与しない濃度で、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を含む。一部の実施形態では、化学的緩衝剤は、HEPESである。一部の実施形態では、HEPESは、HEPESを含む緩衝溶液の形態で組成物に添加される。一部の実施形態では、HEPESを含む溶液は、約5~約9の間(例えば、約5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、および9(これらの値の間のいずれかの範囲を含む)のいずれか)のpHを有する。一部の実施形態では、組成物は、約75mM以下(例えば、約70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10mMまたはそれ未満(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)の濃度で、HEPESを含む。一部の実施形態では、化学的緩衝剤は、リン酸塩である。一部の実施形態では、リン酸塩は、リン酸塩を含む緩衝溶液の形態で組成物に添加される。一部の実施形態では、組成物は、PBSを含まない。
一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約25%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を含む。一部の実施形態では、細胞培養培地は、DMEMである。一部の実施形態では、組成物は、約70%以下(例えば、約65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10%、またはそれ未満(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)の濃度で、DMEMを含む。
一部の実施形態では、組成物は、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約25%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、組成物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する濃度で、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含む。一部の実施形態では、担体タンパク質は、アルブミンである。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒト血清アルブミンである。
一部の実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物は、静脈内、腫瘍内、動脈内、局所、眼内、眼科的、門脈内、頭蓋内、脳内、脳室内、髄腔内、膀胱内、皮内、皮下、筋肉内、鼻腔内、気管内、肺、腔内または経口投与用に製剤化される。
一部の実施形態では、ヒトまたは哺乳動物対象の処置に好適であることが判明した本発明の医薬組成物の投薬量は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の約0.001mg/kg~約100mg/kgの範囲(例えば、約0.001、0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95および100mg/kg(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、投薬量範囲は、約0.1mg/kg~約20mg/kg(例えば、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20mg/kg(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、投薬量範囲は、約0.5mg/kg~約10mg/kgである。
一部の実施形態では、ヒトまたは哺乳動物対象の処置に好適であることが判明した本発明の医薬組成物の投薬量は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子の約0.03mg/m~約4×10mg/mの範囲内(例えば、約0.03、0.3、3、30、300、3×10、4×10mg/m(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、投薬量範囲は、約3mg/m~約800mg/m(例えば、約3、30、300、600、800mg/m(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)である。一部の実施形態では、投薬量範囲は、約18mg/m~約400mg/mである。
例示的な投薬頻度としては、中断なしで毎週;4週間のうちの3週間、毎週;3週間毎に1回;2週間毎に1回;3週間のうち2週間、毎週が挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、医薬組成物は、約2週間毎に1回、3週間毎に1回、4週間毎に1回、6週間毎に1回、または8週間毎に1回、投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、週に少なくとも約1回、2回、3回、4回、5回、6回、または7回(すなわち毎日)のいずれか、投与される。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約6カ月、3カ月、1カ月、20日、15日、12日、10日、9日、8日、7日、6日、5日、4日、3日、2日または1日のいずれかより短い。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1カ月、2カ月、3カ月、4カ月、5カ月、6カ月、8カ月または12カ月のいずれかより長い。一部の実施形態では、投薬スケジュールに中断がない。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1週間以下である。一部の実施形態では、個体への医薬組成物の投与スケジュールは、全処置に相当する単回投与から、毎日の投与に及ぶ。医薬組成物の投与を、約1カ月から約7年までなどの、長期間にわたって延長することができる。一部の実施形態では、医薬組成物は、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、18、24、30、36、48、60、72または84ヶ月のいずれかの期間にわたって投与される。
第2の薬剤として使用されるナノ粒子組成物
本明細書に記載の第2の薬剤として使用されるナノ粒子組成物は、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)およびアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)を含む(様々な実施形態では、それらから本質的になる)ナノ粒子を含む。難水溶性薬物(例えば、タキサン)のナノ粒子について、例えば、そのそれぞれは、その全体が参照により組み込まれている、米国特許第5,916,596号;同第6,506,405号;同第6,749,868号、および同第6,537,579号;同第7,820,788号;ならびに米国特許公開第2006/0263434号、および同第2007/0082838号;PCT特許出願第WO08/137148号に開示されている。
一部の実施形態では、組成物は、約1000ナノメートル(nm)以下、例えば、約900、800、700、600、500、400、300、200、および100nm以下のいずれかの平均直径または平均直径(average or mean diameter)を有するナノ粒子を含む。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約200nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約150nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約100nm以下である。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約20~約400nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子の平均直径または平均直径は、約40~約200nmである。一部の実施形態では、ナノ粒子は、滅菌濾過可能である。
一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物中のナノ粒子は、例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、または60nm以下のいずれか1つを含む、約200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、組成物中のナノ粒子の少なくとも約50%(例えば、少なくとも約60%、70%、80%、90%、95%、または99%のいずれか1つ)は、例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、または60nm以下のいずれか1つを含む、約200nm以下の直径を有する。一部の実施形態では、組成物中のナノ粒子の少なくとも約50%(例えば、少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、または99%のいずれか1つ)は、例えば、約20~約200nm、約40~約200nm、約30~約180nmを含む、約20~約400nm、ならびに約40~約150、約50~約120、および約60~約100nmのうちのいずれか1つの範囲内にある。
一部の実施形態では、アルブミンは、ジスルフィド結合を形成することができるスルフヒドリル(sulfhydral)基を有する。一部の実施形態では、組成物のナノ粒子部分におけるアルブミンの少なくとも約5%(例えば、少なくとも約10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%のうちのいずれか1つを含む)は、架橋している(例えば、1つまたは複数のジスルフィド結合を介して架橋している)。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)で被覆されたタキサン(例えば、パクリタキセル)を含む。一部の実施形態では、組成物は、ナノ粒子形態と非ナノ粒子形態の両方でタキサンを含み、組成物中のタキサンの少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%のうちのいずれか1つは、ナノ粒子形態である。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサンは、ナノ粒子の約50重量%より多く、60重量%より多く、70重量%より多く、80重量%より多く、90重量%より多く、95重量%より多く、または99重量%より多く、のうちのいずれか1つを構成する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、非ポリマーマトリックスを有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、ポリマー材料(例えば、ポリマーマトリックス)を実質的に含まないタキサンのコアを含む。
一部の実施形態では、組成物は、組成物のナノ粒子部分と非ナノ粒子部分の両方にアルブミンを含み、組成物中のアルブミンの少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%のうちのいずれか1つは、組成物の非ナノ粒子部分にある。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)とタキサンの重量比は、約18:1またはそれ未満、例えば、約15:1またはそれ未満、例えば、約10:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、組成物中のアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)とタキサンの重量比は、約1:1~約18:1、約2:1~約15:1、約3:1~約13:1、約4:1~約12:1、約5:1~約10:1のうちのいずれか1つの範囲内にある。一部の実施形態では、組成物のナノ粒子部分におけるアルブミンとタキサンの重量比は、約1:2またはそれ未満、1:3またはそれ未満、1:4またはそれ未満、1:5またはそれ未満、1:10またはそれ未満、1:15またはそれ未満のうちのいずれか1つである。一部の実施形態では、組成物中のアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)とタキサンの重量比は、約1:1~約18:1、約1:1~約15:1、約1:1~約12:1、約1:1~約10:1、約1:1~約9:1、約1:1~約8:1、約1:1~約7:1、約1:1~約6:1、約1:1~約5:1、約1:1~約4:1、約1:1~約3:1、約1:1~約2:1、約1:1~約1:1のうちのいずれか1つである。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、上記特徴のうちの1つまたは複数を含む。
本明細書に記載のナノ粒子は、乾燥製剤(例えば、凍結乾燥組成物)中に存在するかまたは生体適合性媒体中に懸濁されていてもよい。好適な生体適合性媒体としては、これらに限定されないが、水、緩衝水性媒体、食塩水、緩衝食塩水、必要に応じてアミノ酸の緩衝化溶液、必要に応じてタンパク質の緩衝化溶液、必要に応じて糖の緩衝化溶液、必要に応じてビタミンの緩衝化溶液、必要に応じて合成ポリマーの緩衝化溶液、および脂質含有エマルションなどが挙げられる。
一部の実施形態では、薬学的に許容される担体は、ヒト血清アルブミンを含む。ヒト血清アルブミン(HSA)は、M65Kの高溶解性球状タンパク質であり、585アミノ酸からなる。HSAは、血漿中に最も多く存在するタンパク質であり、ヒト血漿のコロイド浸透圧の70~80%を担う。HSAのアミノ酸配列は、合計17個のジスルフィド架橋、1つの遊離チオール(Cys34)および単一のトリプトファン(Trp214)を含有する。HSA溶液の静脈内使用は、体液喪失性ショック(hypovolumic shock)の予防および処置に対して(例えば、Tullis, JAMA, 237, 355-360, 460-463, (1977)およびHouser et al., Surgery, Gynecology and Obstetrics, 150, 811-816 (1980)を参照されたい)ならびに新生児高ビリルビン血症の処置においては交換輸血と併せて(例えば、Finlayson, Seminars in Thrombosis and Hemostasis, 6, 85-120, (1980)を参照されたい)適応されている。他のアルブミン、例えば、ウシ血清アルブミンが企図される。そのような非ヒトアルブミンの使用は、例えば、非ヒト哺乳動物における、例えば、獣医学(飼育ペットおよび農業関連を含む)におけるこれらの組成物の使用との関連で、適当であり得る。
ヒト血清アルブミン(HSA)は、複数の疎水性結合部位(脂肪酸に対して合計8個、HSAの内在性リガンド)を有し、様々なタキサン、特に、中性のおよび負電荷を有する疎水性化合物に結合する(Goodman et al., The Pharmacological Basis of Therapeutics, 9th ed, McGraw-Hill New York (1996))。2つの高親和性結合部位が、HSAのサブドメインIIAおよびIIIAにおいて提示されており、それらは、極性のリガンドフィーチャに対して結合点として機能する、表面付近に荷電リシンおよびアルギニン残基を有する非常に細長く伸びた疎水性ポケットである(例えば、Fehske et al., Biochem. Pharmcol., 30, 687-92 (198a)、Vorum, Dan. Med. Bull., 46, 379-99
(1999)、Kragh-Hansen, Dan. Med. Bull., 1441, 131-40 (1990)、Curry et al., Nat. Struct. Biol., 5, 827-35 (1998)、Sugio et al., Protein. Eng., 12, 439-46 (1999)、He et al., Nature, 358, 209-15 (199b)、およびCarter et al., Adv. Protein. Chem., 45, 153-203 (1994)を参照されたい)。パクリタキセルおよびプロポフォールは、HSAに結合することが示されている(例えば、Paal et al., Eur. J. Biochem., 268(7), 2187-91 (200a)、Purcell et al., Biochim. Biophys. Acta, 1478(a), 61-8 (2000)、Altmayer et al., Arzneimittelforschung, 45, 1053-6 (1995)、およびGarrido et al., Rev. Esp. Anestestiol. Reanim., 41, 308-12 (1994)を参照されたい)。加えて、ドセタキセルは、ヒト血漿タンパク質に結合することが示されている(例えば、Urien et
al., Invest. New Drugs, 14(b), 147-51 (1996)を参照されたい)。
組成物中のアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)は、一般に、タキサンの担体として機能し、すなわち、組成物中のアルブミンは、アルブミンを含まない組成物と比較して、タキサンが水性媒体中でより容易に懸濁されるようにするか、または懸濁の維持を助ける。これにより、タキサンの可溶化のための毒性溶媒(または界面活性剤)の使用を回避することができ、それによって、個体(例えば、ヒト)へのタキサンの投与の1つまたは複数の副作用を低減することができる。よって、一部の実施形態では、本明細書に記載の組成物は、界面活性剤、例えば、Cremophor(Cremophor EL(登録商標)(BASF)を含む)を実質的に含まない(例えば、含まない)。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、界面活性剤を実質的に含まない(例えば、含まない)。組成物中のCremophorまたは界面活性剤の量が、ナノ粒子組成物を個体に投与した場合に個体に1つまたは複数の副作用を引き起こすのに十分でない場合、組成物は「Cremophorを実質的に含まない」または「界面活性剤を実質的に含まない」。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、約20%未満、15%未満、10%未満、7.5%未満、5%未満、2.5%未満または約1%未満のうちのいずれか1つの有機溶媒または界面活性剤を含有する。
本明細書に記載の組成物中のアルブミンの量は、組成物中の他の成分に依存して様々である。一部の実施形態では、組成物は、水性懸濁液中の、例えば、安定なコロイド懸濁液(例えば、ナノ粒子の安定な懸濁液)の形態のタキサンを安定化させるのに十分な量で、アルブミンを含む。一部の実施形態では、アルブミンは、水性媒体におけるタキサンの沈降速度を低下させる量で存在する。粒子含有組成物では、アルブミンの量はまた、タキサンのナノ粒子のサイズおよび密度に依存する。
タキサンが長期間にわたって、例えば、少なくとも約0.1、0.2、0.25、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、24、36、48、60または72時間のいずれかにわたって、水性媒体中に懸濁されたままであるならば(例えば、目に見える沈殿または沈降がなければ)、タキサンは、水性懸濁液で「安定化されている」。懸濁液は、一般に、必ずしもそうではないが、個体(例えば、ヒト)への投与に好適である。懸濁液の安定性は、一般に(必ずしもそうではないが)、保管温度(例えば、室温(例えば、20~25℃)または冷蔵条件(例えば、4℃))において評価される。例えば、懸濁液の調製の約15分後に、懸濁液が肉眼に見える綿状沈殿または粒子凝塊形成を示さなければ、または光学顕微鏡下1000倍で観察したときにそれを示さなければ、懸濁液は保管温度で安定である。安定性は、加速試験条件下で、例えば、約40℃より高い温度で評価することもできる。
一部の実施形態では、アルブミンは、特定の濃度で水性懸濁液中のタキサンを安定化させるのに十分な量で存在する。例えば、組成物中のタキサンの濃度は、例えば、約0.1~約50mg/ml、約0.1~約20mg/ml、約1~約10mg/ml、約2mg/ml~約8mg/ml、約4~約6mg/ml、約5mg/mlのいずれかを含む、約0.1~約100mg/mlである。一部の実施形態では、タキサンの濃度は、少なくとも約1.3mg/ml、1.5mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml、5mg/ml、6mg/ml、7mg/ml、8mg/ml、9mg/ml、10mg/ml、15mg/ml、20mg/ml、25mg/ml、30mg/ml、40mg/ml、および50mg/mlのいずれかである。一部の実施形態では、アルブミンは、組成物が界面活性剤(例えば、Cremophor)を含まないかまたは実質的に含まないように、界面活性剤(例えば、Cremophor)の使用を回避する量で存在する。
一部の実施形態では、液体形態の組成物は、約0.1%~約50%(w/v)(例えば、約0.5%(w/v)、約5%(w/v)、約10%(w/v)、約15%(w/v)、約20%(w/v)、約30%(w/v)、約40%(w/v)、または約50%(w/v))のアルブミンを含む。一部の実施形態では、液体形態の組成物は、約0.5%~約5%(w/v)のアルブミンを含む。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のアルブミンの重量比、例えば、アルブミンのタキサンに対する重量比は、十分な量のタキサンが細胞と結合するかまたは細胞によって輸送されるような重量比である。様々なアルブミンとタキサンの組合せについて、アルブミンの、タキサンに対する重量比を最適化する必要があるが、一般に、アルブミンの重量比、例えば、アルブミンのタキサンに対する重量比(w/w)は、約0.01:1~約100:1、約0.02:1~約50:1、約0.05:1~約20:1、約0.1:1~約20:1、約1:1~約18:1、約2:1~約15:1、約3:1~約12:1、約4:1~約10:1、約5:1~約9:1、または約9:1である。一部の実施形態では、アルブミンの、タキサンに対する重量比は、約18:1またはそれ未満、15:1またはそれ未満、14:1またはそれ未満、13:1またはそれ未満、12:1またはそれ未満、11:1またはそれ未満、10:1またはそれ未満、9:1またはそれ未満、8:1またはそれ未満、7:1またはそれ未満、6:1またはそれ未満、5:1またはそれ未満、4:1またはそれ未満、および3:1またはそれ未満のいずれかである。一部の実施形態では、組成物中のアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)とタキサンの重量比は、約1:1~約18:1、約1:1~約15:1、約1:1~約12:1、約1:1~約10:1、約1:1~約9:1、約1:1~約8:1、約1:1~約7:1、約1:1~約6:1、約1:1~約5:1、約1:1~約4:1、約1:1~約3:1、約1:1~約2:1、約1:1~約1:1のうちのいずれか1つである。
一部の実施形態では、アルブミンは、重大な副作用なしで、組成物を個体(例えば、ヒト)に投与できるようにする。一部の実施形態では、アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)は、ヒトへのタキサンの投与の1つまたは複数の副作用を低減するのに有効な量である。用語「タキサンの投与の1つまたは複数の副作用を低減する」は、タキサンによって引き起こされる1つまたは複数の望ましくない作用、およびタキサンを送達するのに使用される送達ビヒクル(例えば、タキサンを注射に好適にする溶媒)によって引き起こされる副作用の低減、軽減、排除、または回避を指す。そのような副作用としては、例えば、骨髄抑制、神経毒性、過敏症、炎症、静脈刺激、静脈炎、疼痛、皮膚刺激、末梢神経障害、好中球減少性熱、アナフィラキシー反応、静脈血栓症、血管外溢出、およびそれらの組合せが挙げられる。しかし、これらの副作用は単に例示的なものであり、タキサンと関連する他の副作用、または副作用の組合せも低減し得る。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、ABRAXANE(登録商標)(Nab-パクリタキセル)を含む。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、ABRAXANE(登録商標)(Nab-パクリタキセル)である。ABRAXANE(登録商標)は、直接注射可能な生理的溶液中に分散させることができる、ヒトアルブミンUSPによって安定化されたパクリタキセルの製剤である。好適な水性媒体、例えば、0.9%の塩化ナトリウム注射液または5%のデキストロース注射液中に分散させた場合、ABRAXANE(登録商標)は、パクリタキセルの安定なコロイド懸濁液を形成する。コロイド懸濁液中のナノ粒子の平均粒子サイズは、約130ナノメートルである。HSAは水に溶けやすいので、ABRAXANE(登録商標)は、例えば、約2mg/ml~約8mg/ml、約5mg/mlを含む薄い濃度(パクリタキセル0.1mg/ml)から濃い濃度(パクリタキセル20mg/ml)の広範囲の濃度で再構成され得る。
ナノ粒子組成物を作製する方法は、当技術分野において公知である。例えば、タキサン(例えば、パクリタキセル)およびアルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)を含有するナノ粒子は、高剪断力の条件下(例えば、音波処理、高圧均質化など)で調製することができる。例えば、これらの方法は、米国特許第5,916,596号;同第6,506,405号;同第6,749,868号;同第6,537,579号;同第7,820,788号、ならびにまた、米国特許公開第2007/0082838号、同第2006/0263434号およびPCT出願第WO08/137148号に開示されている。
簡潔に言えば、タキサン(例えば、パクリタキセル)を有機溶媒中に溶解させ、その溶液をアルブミン溶液に添加することができる。混合物を高圧均質化に供する。次いで、有機溶媒を蒸発によって除去することができる。得られた分散液は、さらに凍結乾燥することができる。好適な有機溶媒としては、例えば、ケトン、エステル、エーテル、塩素化溶媒、および当技術分野において公知の他の溶媒が挙げられる。例えば、有機溶媒は、塩化メチレンまたはクロロホルム/エタノール(例えば、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、または9:1の比を有する)であり得る。
調製方法
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を調製する方法であって、CPPを1つまたは複数のmRNAと組み合わせるステップを含み、それによってmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を形成する方法が提供される。
したがって、一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を調製する方法であって、CPPを1つまたは複数のmRNAと組み合わせるステップを含む、方法が提供される。
例えば、一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を調製する方法であって、a)水性媒体中で、1つまたは複数のmRNAを含む第1の組成物を、細胞膜透過ペプチドを含む第2の組成物と組み合わせて、混合物を形成するステップ、およびb)混合物をインキュベートして、1つまたは複数のmRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む複合体を形成するステップとを含み、それによって、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を生成する方法が提供される。一部の実施形態では、水性媒体は、例えば、PBS、Tris、または核タンパク質複合体を安定化するための当技術分野において公知の任意の緩衝液を含む、緩衝液である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを含む第1の組成物は、凍結乾燥形態の1つまたは複数のmRNAと好適な担体とを含む固体である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドを含む第2の組成物は、細胞膜透過ペプチドを約1nM~約200μM(例えば、約2nM、5nM、10nM、25nM、50nM、100nM、200nM、300nM、400nM、500nM、600nM、700nM、800nM、900nM、1μM、2μM、5μM、10μM、25μM、50μM、100μM、150μMまたは200μM(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)の濃度で含む溶液である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドを含む第2の組成物は、凍結乾燥形態の細胞膜透過ペプチドと好適な担体とを含む固体である。一部の実施形態では、溶液は、水で製剤化される。一部の実施形態では、水は、蒸留水である。一部の実施形態では、溶液は、緩衝液で製剤化される。一部の実施形態では、緩衝液は、mRNAまたはポリペプチドを保管するために使用される、当技術分野において公知の任意の緩衝液である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドの、混合物中で細胞膜透過ペプチドと会合しているmRNAに対するモル比は、約1:1~約100:1の間、または約1:1~約50:1の間、または約20:1である。一部の実施形態では、混合物は、1つまたは複数のmRNAと会合している細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を形成するために、例えば、約20分、30分、40分および50分間のいずれかを含む、約10分~60分間、例えば、約2℃~約5℃、約5℃~約10℃、約10℃~約15℃、約15℃~約20℃、約20℃~約25℃、約25℃~約30℃、約30℃~約35℃、約35℃~約40℃、約40℃~約45℃、および約45℃~約50℃を含む、約2℃~約50℃の温度でインキュベートされ、それによって、結果として、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む溶液が得られる。一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む溶液は、例えば、少なくとも約6週間、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月および6ヶ月間のいずれかを含む、少なくとも約3週間、4℃で、安定した状態を保つ。一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む溶液は、担体の存在下で凍結乾燥される。一部の実施形態では、担体は、例えば、スクロース、グルコース、マンニトールおよびこれらの組合せを含む、糖であり、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む溶液中に、例えば、約1%~約10%、約10%~15%、約15%~約20%を含む、約1%~約20%(体積当たりの重量)で存在する。一部の実施形態では、担体は、例えば、ヒト血清アルブミンなどのアルブミンを含む、タンパク質である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、本明細書に記載のPEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号75~80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のコアおよび少なくとも1つの追加の層を含むナノ粒子を調製する方法であって、a)水性媒体中で、1つまたは複数のmRNAを含む組成物を、第1の細胞膜透過ペプチドを含む組成物と組み合わせて、第1の混合物を形成するステップ、b)第1の混合物をインキュベートして、1つまたは複数のmRNAと会合している第1の細胞膜透過ペプチドを含むナノ粒子のコアを形成するステップ、c)水性媒体中で、b)の混合物などのナノ粒子のコアを含む組成物を、第2の細胞膜透過ペプチドを含む組成物と組み合わせて、第2の混合物を形成するステップ、ならびにd)第2の混合物をインキュベートして、コアおよび少なくとも1つの追加の層を含むナノ粒子を形成するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、e)水性媒体中で、コアおよび少なくとも1つの追加の層を含むナノ粒子を含む組成物、ならびに第3の細胞膜透過ペプチドを含む組成物を組み合わせて、第3の混合物を形成するステップ、ならびにf)第3の混合物をインキュベートして、コアおよび少なくとも2つの追加の層を含むナノ粒子を形成するステップをさらに含む。ますます多くの層を含むナノ粒子の形成に方法を適応させることができることは、理解されたい。一部の実施形態では、水性媒体は、例えば、PBS、Tris、または核タンパク質複合体を安定化するための当技術分野において公知の任意の緩衝液を含む、緩衝液である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを含む組成物は、複数のmRNAを含む溶液である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを含む組成物は、RNAi(例えば、siRNA)をさらに含む溶液である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを含む組成物は、複数のRNAi(例えば、複数の遺伝子を標的とする複数のRNAi)をさらに含む溶液である。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを含む組成物は、凍結乾燥形態の1つまたは複数のmRNAと好適な担体とを含む固体である。一部の実施形態では、第1、第2および/または第3の細胞膜透過ペプチドを含む組成物はそれぞれ、約1nM~約200μM(例えば、約2nM、5nM、10nM、25nM、50nM、100nM、200nM、300nM、400nM、500nM、600nM、700nM、800nM、900nM、1μM、2μM、5μM、10μM、25μM、50μM、100μM、150μMまたは200μM(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)の濃度で細胞膜透過ペプチドを含む溶液である。一部の実施形態では、第1、第2および/または第3の細胞膜透過ペプチドを含む組成物はそれぞれ、凍結乾燥形態の細胞膜透過ペプチドと好適な担体とを含む固体である。一部の実施形態では、溶液は、水で製剤化される。一部の実施形態では、水は、蒸留水である。一部の実施形態では、溶液は、緩衝液で製剤化される。一部の実施形態では、緩衝液は、mRNAまたはポリペプチドを保管するために使用される当技術分野において公知の任意の緩衝液である。一部の実施形態では、第1の混合物における第1の細胞膜透過ペプチドのmRNAに対するモル比は、約1:1~約100:1の間、または約1:1~約50:1の間、または約20:1である。一部の実施形態では、第1、第2および/または第3の混合物は、例えば、約20分間、30分間、40分間および50分間のいずれかを含む、約10分~60分間、例えば、約2℃~約5℃、約5℃~約10℃、約10℃~約15℃、約15℃~約20℃、約20℃~約25℃、約25℃~約30℃、約30℃~約35℃、約35℃~約40℃、約40℃~約45℃および約45℃~約50℃を含む、約2℃~約50℃の温度で、個々にインキュベートされる。一部の実施形態では、ナノ粒子を含む溶液は、例えば、少なくとも約6週間、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月および6ヶ月間のいずれかを含む、少なくとも約3週間、4℃で、安定した状態を保つ。一部の実施形態では、ナノ粒子を含む溶液は、担体の存在下で凍結乾燥される。一部の実施形態では、担体は、例えば、スクロース、グルコース、マンニトールおよびこれらの組合せを含む、糖であり、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む溶液中に、例えば、約7.5%~約17.5%、約10%~約15%、および約12.5%を含む、約5%~約20%(単位体積当たりの重量)、で存在する。一部の実施形態では、担体は、例えば、ヒト血清アルブミンなどのアルブミンを含む、タンパク質である。一部の実施形態では、第1、第2および/または第3の細胞膜透過ペプチドは、個々に、本明細書に記載のPEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、第1、第2および/または第3の細胞膜透過ペプチドは、個々に、配列番号75、76、77、78、79または80のアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載の複合体、ナノ粒子または組成物を調製する方法は、複合体もしくはナノ粒子を含む組成物に、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体(例えば、塩、糖、化学的緩衝剤、緩衝溶液、細胞培養培地、または担体タンパク質)を添加するステップ、または組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の量を調整するステップをさらに含む。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、組成物中のmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集のレベルおよび/または組成物中のmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子によって媒介される細胞内送達の効率に影響を及ぼす。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体によって媒介される凝集および/または送達効率に対する効果の程度および/または方向は、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体の相対量に依存する。
例えば、一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または、組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または、組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または、組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体は、組成物に添加される、または、組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/もしくは担体の濃度とする。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、NaClを含む塩である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、スクロース、グルコース、およびマンニトールを含む糖である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、HEPESを含む化学的緩衝剤である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、PBSを含む緩衝溶液である。一部の実施形態では、薬学的に許容される希釈剤、賦形剤、および/または担体は、限定されないが、DMEMを含む細胞培養培地である。粒子サイズは、粒子サイズを測定するための当技術分野において公知の任意の手段を使用して、例えば、動的光散乱法(DLS)によって、決定することができる。例えば、一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子のDLSで測定したZ平均よりも10%大きい、DLSで測定したZ平均を有する凝集物は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子よりも10%大きい。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、塩(例えば、NaCl)を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約100%以下(例えば、約90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の塩の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、塩(例えば、NaCl)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約75%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の塩(例えば、NaCl)の濃度とする。一部の実施形態では、塩(例えば、NaCl)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の塩(例えば、NaCl)の濃度とする。一部の実施形態では、塩(例えば、NaCl)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の塩(例えば、NaCl)の濃度とする。一部の実施形態では、塩(例えば、NaCl)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の塩(例えば、NaCl)の濃度とする。一部の実施形態では、塩(例えば、NaCl)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/またはそれに寄与する、組成物中の塩(例えば、NaCl)の濃度とする。一部の実施形態では、組成物中の塩の濃度は、約100mM以下(例えば、約90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1mM(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)である。一部の実施形態では、塩は、NaClである。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約25%以下(例えば、約24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約75%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)の濃度とする。一部の実施形態では、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)の濃度とする。一部の実施形態では、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約20%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)の濃度とする。一部の実施形態では、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約15%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)の濃度とする。一部の実施形態では、糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の糖(例えば、スクロース、グルコース、またはマンニトール)の濃度とする。一部の実施形態では、組成物中の糖の濃度は、約20%以下(例えば、約18、16、14、12、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)である。一部の実施形態では、糖は、スクロースである。一部の実施形態では、糖は、グルコースである。一部の実施形態では、糖は、マンニトールである。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下(例えば、約9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の化学的緩衝剤の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約7.5%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)の濃度とする。一部の実施形態では、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約5%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)の濃度とする。一部の実施形態では、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約3%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)の濃度とする。一部の実施形態では、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約1%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)の濃度とする。一部の実施形態では、化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しない、組成物中の化学的緩衝剤(例えば、HEPESまたはリン酸塩)の濃度とする。一部の実施形態では、化学的緩衝剤は、HEPESである。一部の実施形態では、HEPESは、HEPESを含む緩衝溶液の形態で組成物に添加される。一部の実施形態では、HEPESを含む溶液は、約5~約9の間(例えば、約5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、および9(これらの値の間のいずれかの範囲を含む)のいずれか)のpHを有する。一部の実施形態では、組成物は、約75mM以下(例えば、約70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10mMまたはそれ未満(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)の濃度で、HEPESを含む。一部の実施形態では、化学的緩衝剤は、リン酸塩である。一部の実施形態では、リン酸塩は、リン酸塩を含む緩衝溶液の形態で組成物に添加される。一部の実施形態では、組成物は、PBSを含まない。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)の濃度とする。一部の実施形態では、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)の濃度とする。一部の実施形態では、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)の濃度とする。一部の実施形態では、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約25%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)の濃度とする。一部の実施形態では、細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の細胞培養培地(例えば、DMEMまたはOpti-MEM)の濃度とする。一部の実施形態では、組成物は、約70%以下(例えば、約65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10%、またはそれ未満(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)の濃度で、細胞培養培地を含む。一部の実施形態では、細胞培養培地は、DMEMである。一部の実施形態では、細胞培養培地は、Opti-MEMである。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体、ナノ粒子、または組成物を調製する方法は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む組成物に、担体タンパク質(例えば、アルブミン)を添加するステップ、あるいは組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集を促進しないおよび/もしくはそれに寄与しないか、またはmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約200%以下(例えば、約190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1%(これらの値のうちのいずれかの間の任意の範囲を含む)以下のいずれか)大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質の濃度とするステップをさらに含む。一部の実施形態では、担体タンパク質(例えば、アルブミン)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約150%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)の濃度とする。一部の実施形態では、担体タンパク質(例えば、アルブミン)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約100%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)の濃度とする。一部の実施形態では、担体タンパク質(例えば、アルブミン)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約50%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)の濃度とする。一部の実施形態では、担体タンパク質(例えば、アルブミン)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約25%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)の濃度とする。一部の実施形態では、担体タンパク質(例えば、アルブミン)は、組成物に添加される、または組成物を調整して、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子のサイズよりも約10%以下大きいサイズを有するmRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子の凝集物の形成を促進するおよび/もしくはそれに寄与する、組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)の濃度とする。一部の実施形態では、担体タンパク質は、アルブミンである。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒト血清アルブミンである。
一部の実施形態では、本発明のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む安定な組成物では、複合体またはナノ粒子の平均直径は、約10%を超えるまでは変化せず、多分散指数は、約10%を超えるまでは変化しない。
使用方法
疾患処置方法
本発明は、一態様では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、個体に、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を送達するステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、個体に、mRNAの細胞内送達のための本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子と薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物の有効量を投与するステップを含み、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子が、疾患または状態の処置に有用な1つまたは複数のmRNAを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAは、修飾されている(例えば、ここで、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子は、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、またはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含むCPPを含む。一部の実施形態では、医薬組成物中のmRNAの最低有効量は、mRNAが本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子に存在しない同様の医薬組成物(例えば、遊離mRNAを含む医薬組成物)中のmRNAの最低有効量未満である。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質、例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子は、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とするRNAiなどの阻害性RNA(RNAi)をさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、第1の治療用タンパク質をコードする第1のmRNA、および第2の治療用タンパク質をコードする第2のmRNAを含む、1つまたは複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、複数のRNAi(例えば、siRNAおよび/またはmicroRNA)を含み、複数のRNAiは、疾患または状態に関与する複数の内因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、ナノ粒子の複合体は、治療用mRNAおよび治療用RNAiを含み、治療用mRNAは、治療用タンパク質をコードし、治療用RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とし、mRNAは、内因性遺伝子の治療形態である(例えば、第2の導入遺伝子は、変異体タンパク質の野生型もしくは機能形態をコードする、または第2の導入遺伝子は、タンパク質の正常発現をもたらす)。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、第1の治療用タンパク質をコードする第1のmRNAおよび第2の治療用mRNAをコードする第2のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、複数のタンパク質をコードする単一のmRNAを含む。一部の実施形態では、処置を予定している疾患または状態は、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、老化および変性疾患、ならびにコレステロールレベル異常を特徴とする疾患を含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、mRNAは、1つまたは複数の遺伝子の発現をモジュレートすることができる。一部の実施形態では、1つまたは複数の遺伝子は、成長因子およびサイトカイン、細胞表面受容体、シグナル伝達分子およびキナーゼ、転写因子および他の転写モジュレーター、タンパク質発現および修飾の調節因子、腫瘍抑制因子、ならびにアポトーシスおよび転移の調節因子を、これらに限定されないが、含むタンパク質をコードする。一部の実施形態では、医薬組成物は、本明細書に記載の1つまたは複数の追加のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子をさらに含む。一部の実施形態では、方法は、個体に、本明細書に記載の1つまたは複数の追加のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む1つまたは複数の追加の医薬組成物の有効量を投与するステップをさらに含む。
本明細書で使用される活性または発現の「モジュレ―ション(modulation)」は、遺伝子もしくはmRNAの状態もしくはコピー数を制御もしくは変更すること、または産生されるタンパク質などの遺伝子産物の量を変化させることを意味する。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAiは、標的遺伝子の発現を増加させる。一部の実施形態では、mRNAは、遺伝子または遺伝子産物の発現を、少なくとも約0%、20%、30%、40%、60%、70%、80%、90%、または100%のいずれかに増加させる。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAiは、標的遺伝子の発現を阻害する。一部の実施形態では、mRNAは、遺伝子または遺伝子産物の発現を、少なくとも約0%、20%、30%、40%、60%、70%、80%、90%または100%のいずれか、阻害する。
一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、個体に、mRNAの細胞内送達のための本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子と薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物の有効量を投与するステップを含み、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子が、疾患または状態の処置に有用な1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む細胞膜透過ペプチドとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、処置を予定している疾患または状態は、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、老化および変性疾患、ならびにコレステロールレベル異常を含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、医薬組成物中のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子は、個体の1つまたは複数の遺伝子の発現をモジュレートするための1つまたは複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の遺伝子は、成長因子およびサイトカイン、細胞表面受容体、シグナル伝達分子およびキナーゼ、転写因子および他の転写モジュレーター、タンパク質発現および修飾の調節因子、腫瘍抑制因子、ならびにアポトーシスおよび転移の調節因子を、これらに限定されないが、含むタンパク質をコードする。一部の実施形態では、医薬組成物は、本明細書に記載の1つまたは複数の追加のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子をさらに含む。一部の実施形態では、方法は、個体に、本明細書に記載の1つまたは複数の追加のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子を含む1つまたは複数の追加の医薬組成物の有効量を投与するステップをさらに含む。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子は、1つまたは複数のタンパク質、例えば、1つまたは複数の治療用タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAは、キメラ抗原受容体(CAR)をコードする。一部の実施形態では、mRNAもしくはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子は、阻害性RNA(RNAi)、例えば、治療用RNAiをさらに含む。
一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を個体に投与するステップを含み、医薬組成物の複数回の投与を含む方法が提供される。一部の実施形態では、医薬組成物の反復投与は、医薬組成物に対する個体における有害免疫応答を誘発しない、またはmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体もしくはナノ粒子に含有される1つもしくは複数のmRNAを単独で含む同様の医薬組成物の反復投与と比較して個体における実質的に低下した免疫応答を誘発する。一部の実施形態では、医薬組成物の反復投与は、mRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子に含有される1つまたは複数のmRNAを単独で含む同様の医薬組成物の対応する反復投与によって生成される免疫応答の約99%以下(例えば、約95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10、5、4、3、2、1%以下またはそれ未満(これらの値の間の任意の範囲を含む)のいずれか)の強さの免疫応答をもたらす。
一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に記載されているmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を個体に投与するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、局所組織、器官または細胞に送達される、方法が提供される。一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に記載されているmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)送達複合体またはナノ粒子および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を個体に投与するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、血管または血管周囲の組織に送達される、方法が提供される。
疾患および状態
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、がんである。一部の実施形態では、がんは、固形腫瘍であり、医薬組成物は、成長因子およびサイトカイン、細胞表面受容体、シグナル伝達分子およびキナーゼ、転写因子および他の転写モジュレーター、タンパク質発現および修飾の調節因子、腫瘍抑制因子、ならびにアポトーシスおよび転移の調節因子を含むがこれらに限定されないタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。一部の実施形態では、成長因子またはサイトカインには、これらに限定されないが、EGF、VEGF、FGF、HGF、HDGF、IGF、PDGF、TGF-α、TGF-β、TNF-αおよびwntが、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、細胞表面受容体には、これらに限定されないが、ER、PR、Her2、Her3、アンジオポエチン受容体、EGFR、FGFR、HGFR、HDGFR、IGFR、KGFR、MSFR、PDGFR、TGFR、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、Frizzledファミリー受容体(FZD-1~10)、スムーズンド(smoothened)、パッチド(patched)およびCXCR4が、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、シグナル伝達分子またはキナーゼには、これらに限定されないが、KRAS、NRAS、RAF、MEK、MEKK、MAPK、MKK、ERK、JNK、JAK、PKA、PKC、PI3K、Akt、mTOR、Raptor、RICTOR、MLST8、PRAS40、DEPTOR、MSIN1、S6キナーゼ、PDK1、BRAF、FAK、Src、Fyn、Shc、GSK、IKK、PLK-1、サイクリン依存性キナーゼ(Cdk1~13)、CDK活性化キナーゼ、ALK/Met、Syk、BTK、Bcr-Abl、RET、β-カテニン、Mcl-1およびPKN3が、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、転写因子、または他の転写モジュレーターには、これらに限定されないが、AR、ATF1、CEBPA、CREB1、ESR1、EWSR1、FOXO1、GATA1、GATA3、HNF1A、HNF1B、IKZF1、IRF1、IRF4、KLF6、LMO1、LYL1、MYC、NR4A3、PAX3、PAX5、PAX7、PBX1、PHOX2B、PML、RUNX1、SMAD4、SMAD7、STAT5B、TAL1、TP53、WT1、ZBTB16、ATF-2、Chop、c-Jun、c-Myc、DPC4、Elk-1、Ets1、Max、MEF2C、NFAT4、Sap1a、STAT、Tal、p53、CREB、NF-κB、HDAC、HIF-1αおよびRRM2が、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、タンパク質発現または修飾の調節因子には、これらに限定されないが、ユビキチンリガーゼ、LMP2、LMP7およびMECL-1が、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子には、これらに限定されないが、APC、BRCA1、BRCA2、DPC4、INK4、MADR2、MLH1、MSH2、MSH6、NF1、NF2、p53、PTC、PTEN、Rb、VHL、WT1、WT2、およびこれらの変異体を含むSWI/SNFクロマチンリモデリング複合体の構成成分が含まれる。一部の実施形態では、アポトーシスまたは転移の調節因子には、これらに限定されないが、XIAP、Bcl-2、オステオポンチン、SPARC、MMP-2、MMP-9、uPARが、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、固形腫瘍としては、これらに限定されないが、肉腫および癌、例えば、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉縮、軟骨肉腫、骨原性肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、カポジ肉腫、軟部組織肉腫、子宮サクロノーマシノビオーマ、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵がん、乳がん、卵巣がん、前立腺がん、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭状癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、絨毛癌、セミノーマ、胎児性癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸がん、精巣腫瘍、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、メナンギオーマ(menangioma)、黒色腫、神経芽細胞腫、および網膜芽細胞腫が挙げられる。
一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子、例えば、発癌遺伝子を標的とするRNAi(例えば、siRNA)をさらに含む。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、rasKである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、固形腫瘍である、がんであり、医薬組成物は、腫瘍の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。一部の実施形態では、腫瘍の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードするmRNAには、これらに限定されないが、IL-2、IL-12、インターフェロン-ガンマ、GM-CSF、B7-1、カスパーゼ-9、p53、MUC-1、MDR-1、HLA-B7/ベータ2-ミクログロブリン、Her2、Hsp27、チミジンキナーゼ、およびMDA-7が、これらの変異型を含めて、含まれる。一部の実施形態では、mRNAは、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、CARをコードする。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、複数のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、単一のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、第1のタンパク質および第2のタンパク質をコードする単一のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RNAi、例えば、siRNA、例えば、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiであり、タンパク質は、疾患または状態を処置するために有用な治療用タンパク質である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、治療用mRNAおよび治療用RNAiを含み、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とし、治療用mRNAは、内因性遺伝子の治療形態に対応する(例えば、第2の導入遺伝子は、変異体タンパク質の野生型もしくは機能形態をコードする、または第2の導入遺伝子は、タンパク質の正常発現をもたらす)。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、肝がんである、がんであり、医薬組成物は、肝がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、肝がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、肝がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、肝がんは、肝細胞癌、胆管癌、肝臓の血管肉腫(angiosarcoma)、または肝臓の血管肉腫(hemangiosarcoma)である。一部の実施形態では、肝がんの発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、CCND2、RAD23B、GRP78、CEP164、MDM2およびALDH2が、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法のいずれかによれば、がんは、肝細胞癌(HCC)である。一部の実施形態では、HCCは、早期HCC、非転移性HCC、原発性HCC、進行HCC、局所進行HCC、転移性HCC、寛解期のHCC、または再発HCCである。一部の実施形態では、HCCは、限局性切除可能(すなわち、完全な外科的除去が可能である肝臓の一部分に限定される腫瘍)であるか、限局性切除不能(すなわち、極めて重要な血管構造が冒されているため、もしくは肝臓が障害されるため、切除不能であり得る限局性腫瘍)であるか、または切除不能である(すなわち、腫瘍が、すべての肝臓葉が冒されている、および/または拡大して他の器官(例えば、肺、リンパ節、骨)が冒されている。一部の実施形態では、HCCは、TNM分類に従って、ステージI腫瘍(血管浸潤のない単一の腫瘍)、ステージII腫瘍(血管浸潤を伴う単一の腫瘍、または5cmより大きいものがない複数の腫瘍)、ステージIII腫瘍(いずれも5cmより大きい複数の腫瘍、または門脈もしくは肝静脈の主枝を冒している腫瘍)、ステージIV腫瘍(胆嚢以外の隣接器官への直接浸潤、または臓側腹膜穿孔を伴う、腫瘍)、N1腫瘍(領域リンパ節転移)またはM1腫瘍(遠隔転移)である。一部の実施形態では、HCCは、AJCC(米国がん合同委員会(American Joint Commission
on Cancer))ステージ分類基準に従って、ステージT1、T2、T3またはT4 HCCである。一部の実施形態では、HCCは、肝細胞癌、HCCの線維層板型バリアントおよび混合型肝細胞・胆管癌のいずれか1つである。一部の実施形態では、個体は、肝細胞癌に関連する遺伝子、遺伝子変異または多型(例えば、CCND2、RAD23B、GRP78、CEP164、MDM2および/またはALDH2の変異または多型)を有するヒトであってもよく、または肝細胞癌に関連する遺伝子の1つもしくは複数の余分なコピーを有するヒトであってもよい。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、肺がんである、がんであり、医薬組成物は、肺がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、肺がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、肺がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、肺がんの発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、SASH1、LATS1、IGF2R、PARK2、KRAS、PTEN、Kras2、Krag、Pas1、ERCC1、XPD、IL8RA、EGFR、Ot-AD、EPHX、MMP1、MMP2、MMP3、MMP12、IL1β、RASおよびAKTが、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法のいずれかによれば、がんは、肺がんである。一部の実施形態では、肺がんは、非小細胞肺がん(NSCLC)である。NSCLCの例としては、大細胞癌(例えば、大細胞神経内分泌癌、混合型大細胞神経内分泌癌、類基底細胞癌、リンパ上皮腫様癌、明細胞癌、およびラブドイド表現型を有する大細胞癌)、腺癌(例えば、腺房状、乳頭状(例えば、気管支肺胞癌、非粘液性、粘液性、粘液性と非粘液性の混合型、および不確定細胞型)、ムチンを伴う固形腺癌、混合亜型を伴う腺癌、高分化型胎児型腺癌、粘液性(膠様)腺癌、粘液性嚢胞腺癌、印環腺癌、および明細胞腺癌)、神経内分泌肺腫瘍、および扁平上皮癌(例えば、乳頭状、明細胞、小細胞、類基底のもの)が挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、NSCLCは、TNM分類に従って、ステージT腫瘍(原発性腫瘍)、ステージN腫瘍(領域リンパ節)、またはステージM腫瘍(遠隔転移)である。一部の実施形態では、肺がんは、カルチノイド(定型または非定型)、腺扁平上皮癌、円柱腫、または唾液腺の癌(例えば、腺様嚢胞癌または粘表皮癌)である。一部の実施形態では、肺がんは、多形性、肉腫様または肉腫性要素を伴う癌(例えば、紡錘および/もしくは巨細胞を伴う癌、紡錘細胞癌、巨細胞癌、癌肉腫、または肺芽腫)である。一部の実施形態では、がんは、小細胞肺がん(SCLC;燕麦細胞癌とも呼ばれる)である。小細胞肺がんは、限局期小細胞肺がんであってもよく、進展期小細胞肺がんであってもよく、または再発小細胞肺がんであってもよい。一部の実施形態では、個体は、肺がんに関連することが疑われるもしくは明らかにされた遺伝子、遺伝子変異もしくは多型(例えば、SASH1、LATS1、IGF2R、PARK2、KRAS、PTEN、Kras2、Krag、Pas1、ERCC1、XPD、IL8RA、EGFR、Ot-AD、EPHX、MMP1、MMP2、MMP3、MMP12、IL1 β、RASおよび/もしくはAKTの変異もしくは多型)を有するヒトであってもよく、または肺がんに関連する遺伝子の1つもしくは複数の余分なコピーを有するヒトであってもよい。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、腎細胞癌(RCC)である、がんであり、医薬組成物は、RCCの発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、RCCの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RCCの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、RCCの発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、VHL、TSC1、TSC2、CUL2、MSH2、MLH1、INK4a/ARF、MET、TGF-α、TGF-β1、IGF-I、IGF-IR、AKTおよびPTENが、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、上記に記載の方法のいずれかによれば、がんは、腎細胞癌である。一部の実施形態では、腎細胞癌は、腺癌である。一部の実施形態では、腎細胞癌は、明細胞腎細胞癌、乳頭状腎細胞癌(好色素性腎細胞癌とも呼ばれる)、嫌色素性腎細胞癌、集合管腎細胞癌、顆粒腎細胞癌、混合顆粒腎細胞癌(mixed granular renal cell carcinoma)、腎血管筋脂肪腫、または腎紡錘細胞癌(spindle renal cell carcinoma)である。一部の実施形態では、個体は、腎細胞癌に関連する遺伝子、遺伝子変異または多型(例えば、VHL、TSC1、TSC2、CUL2、MSH2、MLH1、INK4a/ARF、MET、TGF-α、TGF-β1、IGF-I、IGF-IR、AKTおよび/またはPTENの変異または多型)を有するヒトであってもよく、または腎細胞癌に関連する遺伝子の1つもしくは複数の余分なコピーを有するヒトであってもよい。一部の実施形態では、腎細胞癌は、(1)フォンヒッペル・リンダウ(VHL)症候群、(2)遺伝性乳頭状腎癌(HPRC)、(3)バート・ホッグ・デュベ症候群(BHDS)に関連する家族性腎オンコサイトーマ(FRO)、または(4)遺伝性腎癌(HRC)に、関連している。一部の実施形態では、腎細胞癌は、米国がん合同委員会(American Joint Committee on Cancer)(AJCC)ステージ分類グループに従って、ステージI、II、IIIまたはIVのいずれかである。一部の実施形態では、腎細胞癌は、ステージIV腎細胞癌である。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、中枢神経系(CNS)腫瘍である、がんであり、医薬組成物は、CNS腫瘍の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、CNS腫瘍の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、CNS腫瘍の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、CNS腫瘍に対する外科手術手技中または後(例えば、直後)に投与される。一部の実施形態では、外科手術手技は、CNS腫瘍の切除である。一部の実施形態では、医薬組成物は、外科手術手技の結果として生じる術後腔に投与される。一部の実施形態では、CNS腫瘍の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、NF1、NF2、SMARCB1、pVHL、TSC1、TSC2、p53、CHK2、MLH1、PMS2、PTCH、SUFUおよびXRCC7が、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法のいずれかによれば、がんは、CNS腫瘍である。一部の実施形態では、CNS腫瘍は、神経膠腫(例えば、脳幹神経膠腫および混合型神経膠腫)、神経膠芽腫(多形神経膠芽腫としても公知)、星細胞腫(例えば、高悪性度星細胞腫)、小児神経膠腫もしくは神経膠芽腫(例えば、小児高悪性度神経膠腫(HGG)およびびまん性内在性橋神経膠腫(DIPG))、CNSリンパ腫、胚細胞腫、髄芽腫、神経鞘腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、髄膜腫(menangioma)、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、または脳転移である。一部の実施形態では、個体は、CNS腫瘍に関連することが疑われるもしくは明らかにされた遺伝子、遺伝子変異または多型(例えば、NF1、NF2、SMARCB1、pVHL、TSC1、TSC2、p53、CHK2、MLH1、PMS2、PTCH、SUFUおよびXRCC7の変異もしくは多型)を有するヒトであってもよく、またはCNS腫瘍に関連する遺伝子の1つもしくは複数の余分なコピーを有するヒトであってもよい。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、血液疾患であり、医薬組成物は、血液疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、血液疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、血液疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、血液疾患は、ヘモグロビン異常症、例えば、鎌状赤血球症、サラセミアもしくはメトヘモグロビン血症、貧血、例えば、巨赤芽球性貧血、溶血性貧血(例えば、遺伝性球状赤血球症、遺伝性楕円赤血球症、先天性赤血球形成異常性貧血、グルコース-6-リン酸脱水素酵素欠損症、ピルビン酸キナーゼ欠損症、免疫介在性溶血性貧血、自己免疫性溶血性貧血、温式抗体自己免疫性溶血性貧血、全身性エリテマトーデス、エバンス症候群、寒冷自己免疫性溶血性貧血、寒冷凝集素症、発作性寒冷ヘモグロビン尿症、伝染性単核症、同種免疫性溶血性貧血、新生児溶血性疾患、もしくは発作性夜間ヘモグロビン尿症)、再生不良性貧血(例えば、ファンコニ貧血、ダイアモンド・ブラックファン貧血、もしくは後天性赤芽球癆)、骨髄異形成症候群、骨髄線維症、好中球減少症、無顆粒球症、グランツマン血小板無力症、血小板減少症、骨髄増殖性障害、例えば、真正赤血球増加症(polycethemia vera)、赤血球増加症、白血球増加症もしくは血小板増加症、または凝血異常、例えば、再発性血栓症、播種性血管内凝固、血友病(例えば、血友病A、血友病B、もしくは血友病C)、フォン・ヴィルブランド病、プロテインS欠乏症、抗リン脂質抗体症候群、またはウィスコット・オルドリッチ症候群である。一部の実施形態では、血液疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、HBA1、HBA2、HBB、PROC、ALAS2、ABCB7、SLC25A38、MTTP、FANCA、FANCB、FANCC、FANCD1(BRCA2)、FANCD2、FANCE、FANCF、FANCG、FANCI、FANCJ(BRIP1)、FANCL、FANCM、FANCN(PALB2)、FANCP(SLX4)、FANCS(BRCA1)、RAD51C、XPF、ANK1、SPTB、SPTA、SLC4A1、EPB42、およびTPI1が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、器官に基づいた疾患であり、医薬組成物は、器官に基づいた疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、器官に基づいた疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、器官に基づいた疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、器官に基づいた疾患は、眼、肝臓、肺、腎臓、心臓、神経系、筋肉または皮膚の疾患である。一部の実施形態では、疾患は、心血管疾患、例えば、冠動脈心疾患、高血圧症、心房細動、末梢動脈疾患、マルファン症候群、QT延長症候群、または先天性心臓欠陥である。一部の実施形態では、疾患は、消化器系疾患、例えば、過敏性腸症候群、潰瘍性大腸炎、クローン病、セリアック病、消化性潰瘍疾患、胃食道逆流症、または慢性膵炎である。一部の実施形態では、疾患は、泌尿器疾患、例えば、慢性前立腺炎、良性前立腺肥大症、または間質性膀胱炎である。一部の実施形態では、疾患は、筋骨格系疾患、例えば、変形性関節症、骨粗鬆症、骨形成不全症、または骨パジェット病である。一部の実施形態では、疾患は、皮膚疾患、例えば、湿疹、乾癬、ざ瘡、酒さ、または皮膚炎である。一部の実施形態では、疾患は、歯または頭蓋顔面障害、例えば、歯周病または側頭下顎関節および筋肉の障害(TMJD)である。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、眼疾患であり、医薬組成物は、眼疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、眼疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、眼疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、眼疾患は、加齢黄斑変性など、未熟児網膜症、ポリープ状脈絡膜血管症、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、虚血性増殖性網膜症、網膜色素変性、錐体ジストロフィー、増殖性硝子体網膜症、網膜動脈閉塞、網膜静脈閉塞、角膜炎、結膜炎、ぶどう膜炎、レーバー病、網膜剥離、網膜色素上皮剥離、血管新生緑内障、角膜血管新生、網膜脈絡膜血管新生または遺伝性網膜疾患(RPE65媒介性IRD、全脈絡膜萎縮症、ロドプシン関連常染色体優性網膜色素変性(RHO-adRP)、レーバー遺伝性視神経症(LHON)またはレーバー先天黒内障など)である。一部の実施形態では、眼疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、Rho、PDE6β、ABCA4、RPE65、LRAT、RDS/ペリフェリン、MERTK、CNGA1、RPGR、IMPDH1、ChR2、GUCY2D、RDS/ペリフェリン、AIPL1、ABCA4、RPGRIP1、IMPDH1、AIPL1、GUCY2D、LRAT、MERTK、RPGRIP1、RPE65、CEP290、ABCA4、DFNB31、MYO7A、USH1C、CDH23、PCDH15、USH1G、CLRN1、GNAT2、CNGA3、CNGB3、Rs1、OA1、MT-ND4、(OCA1)、チロシナーゼ、p21 WAF-1/OCipl、REP-1、PDGF、エンドスタチン、アンジオスタチン、VEGFインヒビター、オプシン、OPN1LW、アリールスルファターゼBおよびβ-グルクロニダーゼが、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、肝臓疾患であり、医薬組成物は、肝臓疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、肝臓疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、肝臓疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、肝臓疾患は、肝炎、脂肪肝疾患(アルコール性および非アルコール性)、ヘモクロマトーシス、ウィルソン病、進行性家族性肝内胆汁うっ滞3型、遺伝性果糖不耐症、糖原病IV型、チロシン血症I型、アルギニノコハク酸リアーゼ欠損症、シトリン欠損症(CTLN2、NICCD)、コレステリルエステル蓄積症、嚢胞性線維症、アルストレム症候群、先天性肝線維症、アルファ1アンチトリプシン欠損症、糖原病II型、トランスサイレチン関連遺伝性アミロイドーシス、ジルベール症候群、肝硬変、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、血友病(例えば、血友病Aまたは血友病B)、またはメチルマロン酸血症(MMA)である。一部の実施形態では、肝臓疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、ATP7B、ABCB4、ALDOB、GBE1、FAH、ASL、SLC25A13、LIPA、CFTR、ALMS1、HFE、HFE2、HFDE2B、HFE3、SLC11A3/SLC40A1、セルロプラスミン、トランスフェリン、A1AT、BCS1L、B3GAT1、B3GAT2、B3GAT3、UGT1A1、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A5、UGT1A6、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT1A10、UGT2A1、UGT2A2、UGT2A3、UGT2B4、UGT2B7、GT2B10、UGT2B11、UGT2B15、UGT2B17、UGT2B28、第IX因子、第VIII因子、およびMUT(CoAムターゼ)が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、肺疾患であり、医薬組成物は、肺疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、肺がんの発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、肺疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、肺疾患は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、喘息、嚢胞性線維症、原発性線毛機能不全、肺線維症、バート・ホッグ・デュベ症候群、結節性硬化症、カルタゲナー症候群、α-アンチトリプシン欠損症、肺毛細血管腫症(PCH)、または遺伝性出血性毛細血管拡張症(hereditary heamorrhagic telangiectasia)である。一部の実施形態では、肺疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、EIF2AK4、IREB2、HHIP、FAM13A、IL1RL1、TSLP、IL33、IL25、CFTR、DNAI1、DNAH5、TXNDC3、DNAH11、DNAI2、KTU、RSPH4A、RSPH9、LRRC50、TERC、TERT、SFTPC、SFTPA2、FLCN、TSC1、TSC2、A1AT、ENG、ACVRL1、およびMADH4が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、腎臓疾患であり、医薬組成物は、腎臓疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、腎臓疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、腎臓疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、腎臓疾患は、嚢胞性腎臓疾患(例えば、常染色体優性多発性嚢胞腎疾患、常染色体劣性多発性嚢胞腎疾患、ネフロン癆、もしくは髄質海綿腎)、アルポート症候群、バーター症候群、先天性ネフローゼ症候群、爪膝蓋骨症候群、原発性免疫性糸球体腎炎、逆流性腎症、または溶血性尿毒症症候群である。一部の実施形態では、腎臓疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、PKD1、PKD2、PKD3、フィブロシスチン、NPHP1、NPHP2、NPHP3、NPHP4、NPHP5、NPHP6、NPHP7、NPHP8、NPHP9、NPHP11、NPHP11、NPHPL1、GDNF、COL4A5、COL4A3、COL4A4、SLC12A2(NKCC2)、ROMK/KCNJ1、CLCNKB、BSND、CASR、SLC12A3(NCCT)、およびADAMTS13が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、筋肉疾患であり、医薬組成物は、筋肉疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、筋肉疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、筋肉疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、筋肉疾患は、ミオパチー(例えば、ミトコンドリアミオパチー)、筋ジストロフィー(例えば、デュセンヌ型、ベッカー型、エミリー・ドレイフス型、顔面肩甲上腕型、筋強直性、先天性、遠位型、肢帯型、および眼咽頭型)、脳性麻痺、進行性骨化性線維異形成症、皮膚筋炎、コンパートメント症候群、重症筋無力症、筋萎縮性側索硬化症、横紋筋融解、多発性筋炎、線維筋痛症、筋強直、筋筋膜性疼痛症候群である。一部の実施形態では、筋肉疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、DMD、LAMA2、コラーゲンVI(COL6A1、COL6A2、またはCOL6A3)、POMT1、POMT2、FKTN、FKRP、LARGE1、POMGNT1、ISPD、SEPN1、LMNA、DYSF、EMD、DUX4、DMPK、ZNF9、PABPN1、CAV3、CAPN3、SGCA、SGCB、SGCG、SGCD、TTN、ANO5、DNAJB6、HNRNPDL、MYOT、TCAP、TNPO3、TRAPPC11、およびTRIM32が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、神経系疾患(例えば、中枢神経系疾患)であり、医薬組成物は、神経系疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、神経系の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、神経系の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、神経系疾患は、副腎白質ジストロフィー、アンジェルマン症候群、毛細血管拡張性運動失調症、シャルコー・マリー・トゥース症候群、コケイン症候群、本態性振戦、脆弱X症候群、フリードライヒ運動失調症、ゴーシェ病、レッシュ・ナイハン症候群、メープルシロップ尿症、メンケス症候群、ナルコレプシー、神経線維腫症、ニーマン・ピック病、フェニルケトン尿症、プラダー・ウィリー症候群、レフサム病、レット症候群、脊髄性筋萎縮症、脊髄小脳失調症、タンジール病、テイ・サックス病、結節性硬化症、フォンヒッペル・リンダウ症候群、ウィリアムズ症候群、ウィルソン病、ツェルベーガー症候群、注意欠陥/多動性障害(ADHD)、自閉症、双極性障害、うつ病、てんかん、偏頭痛、多発性硬化症、脊髄症、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病、トゥレット症、CLN2疾患(TPP1欠損に起因するCLN2疾患など)またはムコ多糖症(ムコ多糖症I型(MPS I)またはムコ多糖症II型(MPS II)など)である。一部の実施形態では、神経系疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、ALD、PS1(AD3)、PS2(AD4)、SOD1、UBE3A、ATM、PMP22、MPZ、LITAF、EGR2、MFN2、KIF1B、RAB7A、LMNA、TRPV4、BSCL2、GARS、NEFL、HSPB1、GDAP1、HSPB8、MTMR2、SBF2、SH3TC2、NDRG1、PRX、FGD4、FIG4、DNM2、YARS、GJB1、PRPS1、CSA、CSB、Cx26、EPM2A、ETM1(FET1)、ETM2、FMR1、フラタキシン、GBA、HTT、HPRT1、BCKDH、ATP7A、ATP7B、HLA-DQB1、HLA-DQA1、HLA-DRB1、NF1、NF2、SMPD1、NPC1、NPC2、LRRK2、PARK7、PINK1、PRKN、SNCA、UCHL1、PAH、PHYH、PEX7、MeCP2、SMN1、ATXN遺伝子(例えば、ATXN1、ATXN2など)、ABC1、HEXA、TSC1、TSC2、VHL、CLIP2、ELN、GTF2I、GTF2IRD1、LIMK1、PXR1、TPP1、IDUA、およびIDSが、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、血液悪性腫瘍であるがんであり、医薬組成物は、血液悪性腫瘍の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、血液悪性腫瘍の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、血液悪性腫瘍の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、血液悪性腫瘍の発症および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、GLI1、CTNNB1、eIF5A、変異型DDX3X、ヘキソキナーゼII、ヒストンメチルトランスフェラーゼEZH2、ARK5、ALK、MUC1、HMGA2、IRF1、RPN13、HDAC11、Rad51、Spry2、mir-146a、mir-146b、サバイビン、MDM2、MCL1、CMYC、XBP1(スプライシングされたものおよびスプライシングされていないもの)、SLAMF7、CS1、Erbb4、Cxcr4(ワルデンストレームマクログロブリン血症)、Myc、Bcl2、Prdx1およびPrdx2(バーキットリンパ腫)、Bcl6、Idh1、Idh2、Smad、Ccnd2、サイクリンd1~2、B7-h1(pdl-1)およびPyk2が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、限定されないが、急性白血病(例えば、急性リンパ球性白血病、急性骨髄球性白血病、急性骨髄性白血病ならびに骨髄芽球性白血病、前骨髄球性白血病、骨髄単球性白血病、単球性白血病および赤白血病)、慢性白血病(例えば、慢性骨髄性(顆粒球性)白血病、慢性骨髄性白血病、および慢性リンパ球性白血病)、真性赤血球増加症、B細胞リンパ腫(例えば、脾性辺縁帯リンパ腫、節外性辺縁帯B細胞リンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、原発性皮膚濾胞中心リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、リンパ腫様肉芽腫症、原発性縦隔大細胞型B細胞リンパ腫、血管内大細胞型B細胞リンパ腫、ALK+大細胞型B細胞リンパ腫、形質芽球性リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、およびバーキットリンパ腫)、T細胞および/またはNK細胞リンパ腫(例えば、成人T細胞リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、腸症関連T細胞リンパ腫、肝脾T細胞リンパ腫、芽球性NK細胞リンパ腫、原発性皮膚未分化大細胞リンパ腫、リンパ腫様丘疹症、末梢T細胞リンパ腫、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫、および未分化大細胞リンパ腫)、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫(無症候性および高悪性度形態)、多発性骨髄腫、ワルデンストレームマクログロブリン血症、重鎖病、骨髄異形成症候群、有毛細胞白血病ならびに脊髄形成異常症を含む白血病を含む、血液悪性腫瘍である。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、ウイルス感染性疾患であり、医薬組成物は、ウイルス感染性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、ウイルス感染性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、ウイルス感染性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、ウイルス感染性疾患は、肝炎mRNA、ヒト免疫不全mRNA(HIV)、ピコルナmRNA、ポリオmRNA、エンテロmRNA、ヒトコクサッキーmRNA、インフルエンザmRNA、ライノmRNA、エコーmRNA、風疹mRNA、脳炎mRNA、狂犬病mRNA、ヘルペスmRNA、パピローマmRNA、ポリオーマ(polyoman)mRNA、RSV、アデノmRNA、黄熱病mRNA、デングmRNA、パラインフルエンザmRNA、出血性mRNA、ポックスmRNA、水痘帯状疱疹mRNA、パラインフルエンザmRNA、レオmRNA、オルビmRNA、ロタmRNA、パルボmRNA、豚コレラmRNA、麻疹、ムンプスまたはノーウォークmRNAによる感染を特徴とする。一部の実施形態では、ウイルス感染性疾患は、CMV、EBV、HBV、KSHV、HPV、MCV、HTLV-1、HIV-1およびHCVを含むがこれらに限定されない、発癌mRNAによる感染を特徴とする。一部の実施形態では、ウイルス感染性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、RSVヌクレオカプシド、Pre-gen/Pre-C、Pre-S1、Pre-S2/S、X、HBV保存配列、HIV Gagポリタンパク質(p55)、HIV Polポリタンパク質、HIV Gag-Pol前駆体(p160)、HIVマトリックスタンパク質(MA、p17)、HIVカプシドタンパク質(CA、p24)、HIVスペーサーペプチド1(SP1、p2)、HIVヌクレオカプシドタンパク質(NC、p9)、HIVスペーサーペプチド2(SP2、p1)、HIV P6タンパク質、HIV逆転写酵素(RT、p50)、HIV RNアーゼH(p15)、HIVインテグラーゼ(IN、p31)、HIVプロテアーゼ(PR、p10)、HIV Env(gp160)、gp120、gp41、HIVトランス活性化因子(Tat)、HIVビリオンタンパク質発現調節因子(Rev)、HIVレンチmRNAタンパク質R(Vpr)、HIV Vif、HIV陰性因子(negative factor)(Nef)、HIVmRNAタンパク質U(Vpu)、ヒトCCR5、miR-122、EBOVポリメラーゼL、VP24、VP40、GP/sGP、VP30、VP35、NPC1およびTIM-1をコードする遺伝子が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患または状態は、自己免疫または炎症性の疾患または状態であり、医薬組成物は、自己免疫または炎症性の疾患または状態の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、自己免疫または炎症性の疾患または状態の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、自己免疫または炎症性の疾患または状態の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、自己免疫または炎症性の疾患または状態は、ざ瘡、アレルギー、アナフィラキシー、喘息、セリアック病、憩質炎、糸球体腎炎、炎症性腸疾患、間質性膀胱炎、狼瘡、耳炎、骨盤内炎症性疾患、関節リウマチ、サルコイドーシス、または血管炎である。一部の実施形態では、自己免疫または炎症性の疾患または状態の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、補体系の分子をコードする遺伝子(CD46、CD59、CFB、CFD、CFH、CFHR1、CFHR2、CFHR3、CFHR4、CFHR5、CFI、CFP、CR1、CR1L、CR2、C1QA、C1QB、C1QC、C1R、C1S、C2、C3、C3AR1、C4A、C4B、C5、C5AR1、C6、C7、C8A、C8B、C8G、C9、ITGAM、ITGAX、およびITGB2)が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患または状態は、リソソーム蓄積症であり、医薬組成物は、リソソーム蓄積症の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、リソソーム蓄積症の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、リソソーム蓄積症の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、リソソーム蓄積症は、スフィンゴリピドーシス(例えば、ファーバー病、クラッベ病(乳児発症型、遅発型)、ガラクトシアリドーシス、ガングリオシドーシス(例えば、ファブリー病、シンドラー病、GM1ガングリオシドーシス(乳児型、若年型、成人型/慢性)、GM2ガングリオシドーシス(例えば、サンドホフ病(乳児、若年、成人発症型)、テイ・サックス))、ゴーシェ病(I型、II型、III型)、リソソーム酸性リパーゼ欠損症(早期発症型、遅発型)、ニーマン・ピック病(A型、B型)、スルファチドーシス(例えば、異染性白質ジストロフィー(MLD)、マルチプルスルファターゼ欠損症))、ムコ多糖症(例えば、MPS I型ハーラー症候群、MPS I S型シャイエ症候群、MPS I H-S型ハーラー・シャイエ症候群、II型(ハンター症候群)、III型(サンフィリポ症候群)、IV型(モルキオ)、VI型(マロトー・ラミー症候群)、VII型(スライ症候群)、IX型(ヒアルロニダーゼ欠損症))、ムコリピドーシス(例えば、I型(シアリドーシス)、II型(I細胞病)、III型(偽性ハーラー・ポリジストロフィー/ホスホトランスフェラーゼ欠損症)、IV型(ムコリピジン(Mucolipidin)1欠損症))、リピドーシス(例えば、ニーマン・ピック病(C型、D型)、神経セロイドリポフスチン症(Neuronal Ceroid Lipofuscinoses)、ウォルマン病)、アルファマンノシドーシス、ベータマンノシドーシス、アスパルチルグルコサミン尿症、フコシドーシス、リソソーム輸送障害(例えば、シスチン症、濃化異骨症、サラ病/シアル酸蓄積症、乳児遊離シアル酸蓄積症(ISSD))、コレステリルエステル蓄積症である。一部の実施形態では、リソソーム蓄積症の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、セラミダーゼ、アルファガラクトシダーゼ(A、B)、ベータガラクトシダーゼ、ヘキソサミニダーゼA、スフィンゴミエリナーゼ、リソソーム酸性リパーゼ、サポシンB、スルファターゼ、ヒアルロニダーゼ、ホスホトランスフェラーゼ、ムコリピジン1、アスパルチルグルコサミニダーゼ、アルファ-D-マンノシダーゼ、ベータマンノシダーゼ、アルファ-L-フコシダーゼ、シスチノシン、カテプシンK、シアリン、SLC17A5、酸性アルファグルコシダーゼ、LAMP2をコードする遺伝子が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患または状態は、糖原病であり、医薬組成物は、糖原病の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、糖原病の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、糖原病の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、糖原病は、フォン・ギルーケ病、ポンペ病、コリ病もしくはフォーブス病、アンダーソン病、マッカードル病、ハース病、垂井病、ファンコニ・ビッケル症候群、または赤血球アルドラーゼ欠損症である。一部の実施形態では、糖原病の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、グリコーゲンシンターゼ、グルコース-6-ホスファターゼ、酸性アルファグルコシダーゼ、グリコーゲン脱分枝酵素、グリコーゲン分枝酵素、筋グリコーゲンホスホリラーゼ、肝グリコーゲンホスホリラーゼ、筋ホスホフルクトキナーゼ、ホスホリラーゼキナーゼ、グルコース輸送体、GLUT2、アルドラーゼAおよびβ-エノラーゼをコードする遺伝子が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している状態は、異常なコレステロールレベル(例えば、異常に高いLDLレベル、例えば、約100mg/dLより高いLDL、および/または異常に低いHDLレベル、例えば、約40~50mg/dLより低いHDL)によって特徴付けされ、例えば、家族性高コレステロール血症(ホモ接合性家族性高コレステロール血症(HoFH)など)を含み、医薬組成物は、コレステロールの輸送および/または代謝に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、コレステロールの輸送および/または代謝に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、コレステロールの輸送および/または代謝に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、コレステロールの輸送および/または代謝に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、低密度リポタンパク質(LDL)受容体(LDLR)、アポリポタンパク質B(ApoB)、低密度リポタンパク質受容体アダプタータンパク質1(LDLRAP1)、およびPCSK9が、これらの変異型を含めて、含まれる。
一部の実施形態では、本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子は、LDLR発現を活性化するかまたは増加させるために使用される。
一部の実施形態では、本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子は、ApoB発現を活性化するかまたは増加させるために使用される。
一部の実施形態では、本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子は、LDLRAP1発現を活性化するかまたは増加させるために使用される。
一部の実施形態では、本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子は、RNAi(例えば、siRNA)をさらに含み、RNAiは、PCSK9発現を抑止する。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、遺伝性疾患などの遺伝子疾患であり、医薬組成物は、遺伝子疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、遺伝子疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、遺伝子疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、遺伝子疾患は、22q11.2欠失症候群、軟骨無形成症、アルファ-1アンチトリプシン欠損症、アンジェルマン症候群、常染色体優性多発性嚢胞腎疾患、乳がん、カナバン病、シャルコーマリートゥース病、がん、色覚異常、嚢胞性線維症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、第V因子ライデン血栓形成傾向、家族性地中海熱、脆弱X症候群、ゴーシェ病、ヘモクロマトーシス、血友病、ハンチントン病、マルファン症候群、筋強直性ジストロフィー、骨形成不全症、パーキンソン病、フェニルケトン尿症、多発性嚢胞腎疾患、ポルフィリン症、プラダー・ウィリー症候群、早老症、SCID、鎌状赤血球症、脊髄性筋萎縮症、テイサックス病、サラセミア、トリメチルアミン、およびウィルソン病を含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、遺伝子疾患の発生および/または進行に関与する遺伝子には、これらに限定されないが、AAT、ADA、ALAD、ALAS2、APC、ASPM、ATP7B、BDNF、BRCA1、BRCA2、CFTR、COL1A1、COL1A2、COMT、CNBP、CPOX、CREBBP、CRH、CRTAP、CXCR4、DHFR、DMD、DMPK、F5、FBN1、FECHFGFR3、FGR3、FIX、FVIII、FMO3、FMR1、GARS、GBA、HBB、HEXA、HFE、HMBS、HTT、IL2RG、KRT14、KRT5、LMNA、LRRK2、MEFV、MLH1、MSH2、MSH6、PAH、PARK2、PARK3、PARK7、PGL2、PHF8、PINK1、PKD1、PKD2、PMS1、PMS2、PPOX、RHO、SDHB、SDHC、SDHD、SMNI、SNCA、SRY、TSC1、TSC2、UCHL1、UROD、UROS、MEFV、APP、GAST、INS、LCK、LEP、LIF、MCM6、MYH7、MYOD1、NPPB、OSM、PKC、PIP、SLC18A2、TBX1、トランスサイレチン、MDS1-EVI1、PRDM16、SETBP1、β-グロビンおよびLPLが、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、老化または変性疾患であり、医薬組成物は、老化または変性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、老化または変性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、老化または変性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、老化または変性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、これらに限定されないが、ケラチンK6A、ケラチンK6B、ケラチン16、ケラチン17、p53、β-2アドレナリン作用性受容体(ADRB2)、TRPV1、VEGF、VEGFR、HIF-1およびカスパーゼ-2が、これらの変異型を含めて、含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、処置を予定している疾患は、線維性または炎症性疾患であり、医薬組成物は、線維性または炎症性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含み、タンパク質は、線維性または炎症性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子に対応する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、線維性または炎症性疾患の発生および/または進行に関与する1つまたは複数の遺伝子を標的とする1つまたは複数のRNAiを含む。一部の実施形態では、線維性または炎症性疾患の発生および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数の遺伝子には、SPARC、CTGF、TGFβ1、TGFβ受容体1、TGFβ受容体2、TGFβ受容体3、VEGF、アンジオテンシンII、TIMP、HSP47、トロンボスポンジン、CCN1、LOXL2、MMP2、MMP9、CCL2、アデノシン受容体A2A、アデノシン受容体A2B、アデニリルシクラーゼ、Smad 3、Smad 4、Smad 7、SOX9、アレスチン、PDCD4、PAI-1、NF-κBおよびPARP-1(これらの変異型を含めて)からなる群から選択される。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、医薬組成物は、疾患または状態に関与する1つまたは複数のmiRNAの発現をモジュレートする1つまたは複数のmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む。一部の実施形態では、mRNA送達複合体またはナノ粒子は、1つもしくは複数のmiRNAを含むか、または1つもしくは複数のmiRNAと組み合わせて使用されるべきである。一部の実施形態では、疾患または状態は、B型肝炎、C型肝炎、多発性肝嚢胞および多発性嚢胞腎疾患、がん、心血管疾患、心不全、心肥大、神経発達疾患、脆弱X症候群、レット症候群、ダウン症候群、アルツハイマー病、ハンチントン病、統合失調症、炎症性疾患、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、乾癬、および骨格筋疾患を含むが、これらに限定されない。一部の実施形態では、1つまたは複数のmiRNAには、これらに限定されないが、has-mir-126*、Has-miR-191、has-mir-205、has-mir-21、hsa-let-7a-2、let-7ファミリー、let-7c、let-7f-1、miR-1、miR-100、miR-103、miR-103-1、miR-106b-25、miR-107、miR-10b、miR-112、miR-122、miR-125b、miR-125b-2、miR125bl、miR-126、miR-128a、mIR-132、miR-133、miR-133b、miR135、miR-140、miR-141、miR-142-3p、miR143、miR-143、miR145、miR-145、miR-146、miR-146b、miR150、miR-155、miR-15a、miR-15b、miR16、miR-16、miR-17-19ファミリー、miR-173p、miR17-5p、miR-17-5p、miR-17-92、miR-181a、miR-181b、miR-184、miR-185、miR-189、miR-18a、miR-191、miR-192、miR-193a、miR-193b、miR-194、miR-195、miR-196a、miR-198、miR-199、miR-199a、miR-19a、miR-19b-1、miR200a、miR-200a、miR-200b、miR200c、miR-200c、miR-203、miR-205、miR-208、miR-20a、miR-21、miR-214、miR-221、miR-222、miR-223、miR-224、miR-23、miR-23a、miR-23b、miR-24、miR-26a、miR-26b、miR-27b、miR-29、miR-298、miR-299-3p、miR-29c、miR-30a-5p、miR-30c、miR-30d、miR-30e-5p、miR31、miR-34、miR342、miR-381、miR-382、miR-383、miR-409-3p、miR-45、miR-61、miR-78、miR-802、miR-9、miR-92a-1、miR-99a、miR-let7、miR-let7aおよびmiR-let7gが含まれる。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、医薬組成物は、個体に、静脈内、腫瘍内、動脈内、局所、眼内、眼科的、門脈内、頭蓋内、脳内、脳室内、髄腔内、膀胱内、皮内、皮下、筋肉内、鼻腔内、気管内、肺、腔内または経口投与のいずれかによって投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、対流強化送達によって個体に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、輸液ポンプによって個体に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、浸透圧ポンプによって個体に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、カテーテル、例えば、ニードル付きカテーテルによって個体に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、冠内の局所薬物送達カテーテルによって個体に投与される。
本明細書に記載の方法の一部の実施形態では、個体は、哺乳動物である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
細胞送達方法
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを細胞に送達する方法であって、細胞を本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAは、修飾されている(例えば、ここで、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含む、CPPを含む。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、細胞は、不死化細胞、例えば、細胞系からの細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞、例えば、個体からの細胞である。一部の実施形態では、細胞は、免疫細胞、例えば、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞、またはナチュラルキラー細胞である。一部の実施形態では、細胞は、末梢血由来T細胞、セントラルメモリーT細胞、臍帯血由来T細胞、または造血幹細胞もしくは他の前駆細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、不死化T細胞、例えば、T細胞系からのT細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、初代T細胞、例えば、個体のT細胞である。一部の実施形態では、細胞は、T細胞であり、接触させるステップは、T細胞を活性化した後に行われる。一部の実施形態では、細胞は、T細胞であり、接触させるステップは、T細胞を活性化してから少なくとも12時間(例えば、少なくとも約12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、またはそれより長い時間のうちのいずれか)後に行われる。一部の実施形態では、T細胞は、抗CD3/CD28試薬(例えば、マイクロビーズ)を使用して活性化される。一部の実施形態では、細胞は、線維芽細胞である。一部の実施形態では、線維芽細胞は、初代線維芽細胞、例えば、個体の線維芽細胞である。一部の実施形態では、細胞は、筋肉細胞である。一部の実施形態では、細胞は、心臓細胞である。一部の実施形態では、細胞は、肝細胞である。一部の実施形態では、肝細胞は、個体の肝細胞など、初代(primary)肝細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒト肺前駆細胞(LPC)である。一部の実施形態では、細胞は、神経細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれか(例えば、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、ならびに老化および変性疾患)の処置に有用である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、1つまたは複数のRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患の処置に有用である。
したがって、一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを細胞に送達する方法であって、細胞を本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、mRNA送達複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含むCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質、例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、CARをコードする。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、複数のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、単一のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、第1のタンパク質および第2のタンパク質をコードする単一のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RNAi、例えば、siRNA、例えば、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiであり、タンパク質は、疾患または状態を処置するために有用な治療用タンパク質である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、治療用mRNAおよび治療用RNAiを含み、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とし、治療用mRNAは、内因性遺伝子の治療形態に対応する(例えば、第2の導入遺伝子は、変異体タンパク質の野生型もしくは機能形態をコードする、または第2の導入遺伝子は、タンパク質の正常発現をもたらす)。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、細胞は、不死化細胞、例えば、細胞系からの細胞である。一部の実施形態では、細胞は、初代細胞、例えば、個体からの細胞である。一部の実施形態では、細胞は、免疫細胞、例えば、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞、またはナチュラルキラー細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、不死化T細胞、例えば、T細胞系からのT細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、初代T細胞、例えば、個体のT細胞である。一部の実施形態では、細胞は、線維芽細胞である。一部の実施形態では、線維芽細胞は、初代線維芽細胞、例えば、個体の線維芽細胞である。一部の実施形態では、細胞は、筋肉細胞である。一部の実施形態では、細胞は、心臓細胞である。一部の実施形態では、細胞は、肝細胞である。一部の実施形態では、肝細胞は、初代肝細胞、例えば、個体の肝細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒト肺前駆細胞(LPC)である。一部の実施形態では、細胞は、神経細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれか(例えば、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、ならびに老化および変性疾患)の処置に有用である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれか(例えば、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、ならびに老化および変性疾患)に関与するタンパク質のモジュレーションに有用である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN-100ペプチドまたはAGDN-106ペプチドである。
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAをT細胞に送達する方法であって、細胞を本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドおよびADGN-100ペプチドからなる群から選択されるCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、T細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、T細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、T細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、T細胞は、不死化T細胞、例えば、T細胞系からのT細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、初代T細胞、例えば、個体のT細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれかの処置に有用である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、1つまたは複数のRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患の処置に有用である。
一部の実施形態では、線維芽細胞に1つまたは複数のmRNAを送達する方法であって、線維芽細胞を本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドおよびADGN-100ペプチドからなる群から選択されるCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、線維芽細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、線維芽細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、線維芽細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、線維芽細胞は、不死化線維芽細胞、例えば、線維芽細胞系からの線維芽細胞である。一部の実施形態では、線維芽細胞は、初代線維芽細胞、例えば、個体の線維芽細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれかの処置に有用である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、1つまたは複数のRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患の処置に有用である。
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを肝細胞に送達する方法であって、肝細胞を本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドおよびADGN-100ペプチドからなる群から選択されるCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、肝細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、肝細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、肝細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、肝細胞は、不死化肝細胞、例えば、肝細胞系からの肝細胞である。一部の実施形態では、肝細胞は、初代肝細胞、例えば、個体の肝細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、疾患、例えば、本明細書に記載の処置を予定している疾患のいずれかの処置に有用である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、1つまたは複数のRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患の処置に有用である。
一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAを個体の細胞に送達する方法であって、個体に本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む組成物を投与するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAと、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドおよびADGN-100ペプチドからなる群から選択されるCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、組成物は、個体に、静脈内、動脈内、腹腔内、膀胱内、皮下、髄腔内、頭蓋内、脳内、脳室内、肺内、筋肉内、気管内、眼内、眼科的、門脈内、経皮、皮内、経口、舌下、局所または吸入経路によって投与される。一部の実施形態では、組成物は、個体に静脈内経路によって投与される。一部の実施形態では、組成物は、個体に皮下経路によって投与される。一部の実施形態では、細胞は、肺、肝臓、脳、腎臓、心臓、脾臓、血液、膵臓、筋肉、骨髄および腸を含む、器官または組織に存在する。一部の実施形態では、細胞は、個体の肺、肝臓、腎臓または脾臓に存在する。一部の実施形態では、細胞は、免疫細胞、例えば、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞、またはナチュラルキラー細胞である。一部の実施形態では、細胞は、線維芽細胞である。一部の実施形態では、細胞は、筋肉細胞である。一部の実施形態では、細胞は、心臓細胞である。一部の実施形態では、細胞は、肝細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒト肺前駆細胞(LPC)である。一部の実施形態では、細胞は、神経細胞(neuronal cell)である。一部の実施形態では、個体は、疾患を有し、または疾患を発症するリスクがあり、mRNAは、疾患の処置に有用である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、疾患の処置に有用である。一部の実施形態では、組成物は、医薬組成物であり、薬学的に許容される担体をさらに含む。一部の実施形態では、個体は、哺乳動物である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、細胞に導入遺伝子を送達する方法であって、細胞を本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップを含み、mRNA送達複合体またはナノ粒子が、mRNA内にパッケージされた導入遺伝子と、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドのアミノ酸配列を含むCPPとを含む、方法が提供される。一部の実施形態では、VEPEP-3ペプチドは、配列番号1~14、75および76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-6ペプチドは、配列番号15~40および77のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、VEPEP-9ペプチドは、配列番号41~52および78のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、ADGN-100ペプチドは、配列番号53~70、79および80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、mRNAは、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、CARをコードする。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、複数のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、単一のタンパク質をコードする複数のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、第1のタンパク質および第2のタンパク質をコードする単一のmRNAを含む。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RNAi、例えば、siRNA、例えば、内因性遺伝子、例えば、疾患関連内因性遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、外因性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、疾患または状態に関与する内因性遺伝子を標的とする治療用RNAiであり、タンパク質は、疾患または状態を処置するために有用な治療用タンパク質である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、治療用mRNAおよび治療用RNAiを含み、治療用RNAiは、内因性遺伝子の疾患関連形態(例えば、変異体タンパク質をコードする遺伝子、またはタンパク質の異常発現をもたらす遺伝子)を標的とし、治療用mRNAは、内因性遺伝子の治療形態に対応する(例えば、第2の導入遺伝子は、変異体タンパク質の野生型もしくは機能形態をコードする、または第2の導入遺伝子は、タンパク質の正常発現をもたらす)。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、ex vivoで行われる。一部の実施形態では、細胞を複合体またはナノ粒子と接触させるステップは、in vitroで行われる。一部の実施形態では、細胞は、細胞系由来の細胞など、不死化細胞である。一部の実施形態では、細胞は、個体由来の細胞など、初代細胞である。一部の実施形態では、細胞は、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞またはナチュラルキラー細胞など、免疫細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、T細胞系由来のT細胞など、不死化T細胞である。一部の実施形態では、T細胞は、個体のT細胞など、初代T細胞である。一部の実施形態では、細胞は、線維芽細胞である。一部の実施形態では、線維芽細胞は、個体の線維芽細胞など、初代線維芽細胞である。一部の実施形態では、細胞は、筋肉細胞である。一部の実施形態では、細胞は、心臓細胞である。一部の実施形態では、細胞は、肝細胞である。一部の実施形態では、肝細胞は、個体の肝細胞など、初代肝細胞である。一部の実施形態では、細胞は、ヒト肺前駆細胞(LPC)である。一部の実施形態では、細胞は、神経細胞である。一部の実施形態では、mRNAは、本明細書に記載の処置を予定している疾患(例えば、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、ならびに老化および変性疾患)のいずれかなど、疾患の処置に有用である。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAiは、本明細書に記載の処置を予定している疾患(例えば、がん、糖尿病、自己免疫疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、ならびに老化および変性疾患)のいずれかなど、疾患に関与するタンパク質をモジュレートするために有用である。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN-100ペプチドまたはVEPEP-3ペプチドである。
一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達する方法であって、複合体またはナノ粒子が、局所組織、器官または細胞を標的とする、方法が提供される。一部の実施形態では、局所組織、器官または細胞は、疾患領域である。一部の実施形態では、局所組織、器官または細胞は、疾患領域ではない。一部の実施形態では、局所送達は、ターゲティング部分によって媒介される。一部の実施形態では、局所送達は、細胞膜透過ペプチドによって媒介される。一部の実施形態では、局所送達は、局所投与によって媒介される。一部の実施形態では、局所送達は、本明細書に記載の特定のデバイスによって媒介される。一部の実施形態では、局所送達は、本明細書に記載の機構の組合せによって媒介される。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子としては、限定されないが、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14、またはVHLが挙げられる。一部の実施形態では、腫瘍抑制遺伝子は、PB1、TSC1、TSC2、BRCA1、BRCA2、PTENおよびTP53から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のmRNAは、本明細書に記載されているmRNA送達複合体またはナノ粒子とともに送達される。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質PTENをコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質PTENは、ヒトPTEN配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC005821、JF268690、U92436、CR450306、AK024986、AK313581、U96180、およびU93051ならびにNM_000314の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質p53をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質p53は、ヒトTP53配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、AF052180、NM_000546、AY429684、BT019622、AK223026、DQ186652、DQ186651、DQ186650、DQ186649、DQ186648、DQ263704、DQ286964、DQ191317、DQ401704、AF307851、AM076972、AM076971、AM076970、DQ485152、BC003596、DQ648887、DQ648886、DQ648885、DQ648884、AK225838、M14694、M14695、EF101869、EF101868、EF101867、X01405、AK312568、NM_001126117、NM_001126116、NM_001126115、NM_001126114、NM_001126113、NM_001126112、FJ207420、X60020、X60019、X60018、X60017、X60016、X60015、X60014、X60013、X60011、X60012、X60010、X02469、S66666、AB082923、NM_001126118、JN900492、NM_001276699、NM_001276698、NM_001276697、NM_001276761、NM_001276760、NM_001276696、およびNM_001276695の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質BRCA1をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA1は、ヒトBRCA1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_007294、NM_007297、NM_007298、NM_007304、NM_007299、NM_007300、BC046142、BC062429、BC072418、AY354539、AY751490、BC085615、BC106746、BC106745、BC114511、BC115037、U14680、AK293762、U68041、BC030969、BC012577、AK316200、DQ363751、DQ333387、DQ333386、Y08864、JN686490、AB621825、BC038947、U64805、およびAF005068の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質BRCA2をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質BRCA2は、ヒトBRCA2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047568、NM_000059、DQ897648、BC026160の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質TSC1をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC1は、ヒトTSC1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC047772、NM_000368、BC070032、AB190910、BC108668、BC121000、NM_001162427、NM_001162426、D87683、およびAF013168の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質TSC2をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質TSC2は、ヒトTSC2配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、BC046929、BX647816、AK125096、NM_000548、AB210000、NM_001077183、BC150300、BC025364、NM_001114382、AK094152、AK299343、AK295728、AK295672、AK294548、およびX75621の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、腫瘍抑制タンパク質網膜芽細胞腫1(RB1)をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質RB1は、ヒトRB1配列によってコードされる。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおいて、NM_000321、AY429568、AB208788、M19701、AK291258、L41870、AK307730、AK307125、AK300284、AK299179、M33647、M15400、M28419、BC039060、BC040540、およびAF043224の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、1つまたは複数のRNAi(例えば、siRNA)を個体に投与するステップを含み、RNAi(例えば、siRNA)が、KRASを標的とするRNAi(例えば、siRNA)を含む、方法が提供される。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を標的とする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異体形態を特異的に標的とするが、KRASの野生型形態は標的としない。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34または61に変異を含む。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異体形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Cを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、Q61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、5’-GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)、5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3(アンチセンス)(配列番号84)、5’-GAAGUGCAUACACCGAGACTT-3’(センス)(配列番号86)、5’-GUCUCGGUGUAGCACUUCTT-3’(アンチセンス)(配列番号87)、5’-GUUGGAGCUGUUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号88)および/または5’-CUACGCCAACAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号89)のうちの1つまたは複数の配列を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、配列番号83、84、86~89を有する配列から選択される核酸配列を含む。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、および神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは膵がんである。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、RNAiは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、RNAiは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、RNAiは、約週に1回または5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のRNAiの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のRNAiの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
一部の実施形態では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、1つまたは複数のmRNAを個体に投与するステップを含み、mRNAが、治療用タンパク質またはその組換え形態をコードする、方法が提供される。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、アルファ1アンチトリプシン、フラタキシン、インスリン、成長ホルモン(ソマトトロピン)、成長因子、ホルモン、ジストロフィン、インスリン様成長因子1(IGF1)、第VIII因子、第IX因子、アンチトロンビンIII、プロテインC、β-グルコ-セレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α,α-l-イズロニダーゼ、イズロン酸-2-スルファターゼ、ガルスルファーゼ、ヒトα-ガラクトシダーゼA、α-1-プロテイナーゼインヒビター、ラクターゼ、膵酵素(リパーゼ、アミラーゼ、およびプロテアーゼを含む)、アデノシンデアミナーゼ、およびアルブミンからなる群から選択される。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、第VIII因子である。一部の実施形態では、治療用タンパク質は、静脈内または皮下に投与される。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内または皮下に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される場合に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成する。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN 106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約週に1回、2週間毎に1回、3週間毎に1回もしくは月に1回または週に1回未満、2週間毎に1回未満、3週間毎に1回未満もしくは月に1回未満の頻度で送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体はヒトである。
ターゲティング部分
一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達する方法であって、複合体またはナノ粒子が、ターゲティング部分を介して局所組織、器官または細胞を標的とする、方法が提供される。一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNA送達複合体またはナノ粒子は、細胞膜透過ペプチドを含み、細胞膜透過ペプチドは、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、本明細書に記載のターゲティング部分は、組織または特定の細胞型に、mRNA送達複合体を向かわせる。一部の実施形態では、組織は、処置を必要とする組織である。一部の実施形態では、ターゲティング部分は、mRNAにより処置され得る組織または細胞に、mRNA送達複合体を向かわせる。一部の実施形態では、表面層中の末梢細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部は、ターゲティング部分に連結している。一部の実施形態では、連結は、共有結合である。一部の実施形態では、共有結合による連結は、化学的カップリングによる。一部の実施形態では、共有結合による連結は、遺伝学的方法による。
細胞膜透過ペプチド
一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、細胞膜透過ペプチドを含み、細胞膜透過ペプチドは、対象における特異的な組織、器官または細胞を優先的に標的とする。
局所的投与
一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達する方法であって、複合体またはナノ粒子が、対象に、腹腔内、小胞内(intravesicular)、皮下、髄腔内、頭蓋内、冠内、脳内、脳室内、肺内、筋肉内、気管内(例えば、非外科的気管内により、例えば、噴霧化もしくは滴注により)、眼内、眼科的、門脈内、経皮、皮内、経口、舌下、局所または吸入経路から選択される経路によって投与される、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達する方法であって、複合体またはナノ粒子が、個体に局所経路によって投与される、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達する方法であって、複合体またはナノ粒子が、個体に全身性経路(例えば、静脈内)によって投与される、方法が提供される。
一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子(nanopartical)は、ニードル(配置可能(deployable)なニードルなど)を備えるカテーテルを介して対象に投与され、ニードルは、複合体またはナノ粒子を含有する。例えば、治療剤および他の薬剤を、血管内腔を囲む外膜層中に深く送達することができるニードルを保有するカテーテルは、米国特許第6,547,303号、同第6,860,867号ならびに米国特許出願公開第2007/0106257号、同第201010305546号および同第200910142306号に記載されており、これらのそれぞれの内容は、特に、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。一部の実施形態では、ニードルは、配置可能である。カテーテルは、血管における標的注射部位(疾患領域であってもそうでなくてもよい)に向かって、血管内を進むことができる。ニードルにおける開口部が所望の領域(例えば、血管周囲領域)に位置するように、カテーテル中のニードルは、血管壁を通って進み、複合体またはナノ粒子組成物を、ニードル(needled)の開口部を通して所望の領域に注射することができる。
例えば、一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管壁を囲む組織中に、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質、例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管壁を囲む組織中に、mRNAおよび細胞膜透過ペプチドを含む複合体またはナノ粒子の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、RNAiをさらに含む、方法が提供される。一部の実施形態では、RNAiは、内在性遺伝子、例えば、疾患関連内在性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外来性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位に注射される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位に対して遠位に(例えば、疾患部位から少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cmのうちのいずれかだけ離れて注射される。
一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、血管の外膜組織中に注射される。外膜組織は、血管を囲む組織、例えば、動脈の外弾性板を越えたまたは静脈の中膜を越えた組織である。外膜は、高濃度の脂質を有する。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、外膜の脈管の脈管(vasa vasorum)領域中に注射される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、注射後に、複合体またはナノ粒子が注射されている血管の軸に関して、注射部位から外膜を通って外周に(circumferentially)、長軸方向に、および/または経壁的に分散することができる(本明細書では以降、「体積分布」と称される)。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、60分間以下の期間にわたり、注射部位から、長軸方向に少なくとも約1cm(例えば、少なくとも約2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cmまたはそれよりも多くのうちのいずれか)、および/または放射状に少なくとも1cm(例えば、少なくとも約2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cmまたはそれよりも多くのうちのいずれか)の距離にわたって分布する。一部の実施形態では、送達部位から少なくとも2cm離れた全ての場所で測定された複合体またはナノ粒子の濃度は、例えば、60分間の期間後に、送達部位における濃度の少なくとも10%(例えば、少なくとも約20%、30%、40%または50%のうちのいずれか)である。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、血管の内皮層および内膜層、中膜、ならびに筋肉層にわたって経壁的に分布する。
したがって、一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管壁の外膜組織中に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を含む組成物の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管の外膜組織中に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、RNAiをさらに含む、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、RNAiは、内在性遺伝子、例えば、疾患関連内在性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外来性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含むナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管壁の外膜組織中に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を含む組成物の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含み、ナノ粒子の平均サイズが、200nm未満である、方法が提供される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位にまたはそれに隣接する部位に(例えば、疾患部位から約2、1または0.5cm以下だけ離れて)注射される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位から遠くに(例えば、疾患部位から少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10cmのうちのいずれかだけ離れて)注射される。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、注射後に体積分布を達成する。
一部の実施形態に記載の血管は、動脈、例えば、冠動脈または末梢動脈である。一部の実施形態では、動脈は、腎動脈、大脳動脈、肺動脈、および脚の動脈からなる群から選択される。一部の実施形態では、血管は、膝より上の動脈または静脈である。一部の実施形態では、血管は、膝より下の動脈または静脈である。一部の実施形態では、血管は、大腿動脈である。一部の実施形態では、血管は、バルーン傷害された動脈である。
一部の実施形態では、血管は、次のうちのいずれか1つから選択される動脈である:腹部大動脈、前脛骨動脈、大動脈弓、弓状動脈、腋窩動脈、上腕動脈、頸動脈、腹腔動脈、腓骨回旋動脈、総肝動脈、総腸骨動脈、深大腿動脈、深掌動脈弓、背側指動脈、背側中足動脈、外頸動脈、外腸骨動脈、顔面動脈、大腿動脈、下腸間膜動脈、内腸骨動脈、腸(instestinal)動脈、外側下膝動脈、外側上膝動脈、掌側指動脈、腓骨動脈、膝窩動脈、後脛骨動脈、深大腿動脈、肺動脈、橈骨動脈、腎動脈、脾動脈、鎖骨下動脈、浅掌動脈弓、上腸間膜動脈、上尺側側副動脈および尺骨動脈。
一部の実施形態では、血管は、静脈である。一部の実施形態では、血管は、次のうちのいずれか1つから選択される静脈である:副橈側皮静脈、腋窩静脈、尺側皮静脈、上腕静脈、橈側皮静脈、総腸骨静脈、背側指静脈、背側中足静脈、外腸骨静脈、顔面静脈、大腿静脈、大伏在静脈、肝静脈、下腸間膜静脈、下大静脈、前腕正中皮静脈、内腸骨静脈、腸静脈、頸静脈、外側大腿回旋静脈、左下肺静脈、左上肺静脈、掌側指静脈、門脈、後脛骨静脈、腎静脈、下顎後(retromanibular)静脈、伏在静脈、小伏在静脈、脾静脈、鎖骨下静脈、上腸間膜静脈および上大静脈。
一部の実施形態では、血管は、冠血管脈管構造(動脈および静脈の脈管構造を含む)、大脳脈管構造、肝脈管構造、末梢脈管構造、ならびに他の器官および組織区画の脈管構造の一部である。
一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、大腿動脈に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子の有効量を外膜周囲に(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップ(すなわち、外膜周囲組織中に注射するステップ)を含む方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管の外膜周囲組織中に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子の有効量を(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)注射するステップを含み、複合体またはナノ粒子が、RNAiをさらに含む、方法が提供される。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質をコードする。一部の実施形態では、RNAiは、内在性遺伝子、例えば、疾患関連内在性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外来性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、mRNAおよびCPPを含むナノ粒子を血管に送達する方法であって、血管壁の外膜周囲組織中に、mRNAおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を含む組成物の有効量を注射する(例えば、ニードルを備えるカテーテルにより)ステップを含み、ナノ粒子の平均サイズが、200nm未満である、方法が提供される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位にまたはそれに隣接する部位に(例えば、疾患部位から約2、1または0.5cm以下だけ離れて)注射される。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、疾患部位から遠くに(例えば、疾患部位から少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10cmのうちのいずれかだけ離れて)注射される。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、注射後に体積分布を達成する。
本明細書に記載の送達方法は、例えば、陰性リモデリング、血管線維化、再狭窄、血管における細胞増殖および細胞遊走、ならびに創傷治癒を含む、血管異常の1つまたは複数の側面の阻害において有効である。一部の実施形態では、本方法は、血管の陽性リモデリングの促進において有効である。
細胞操作方法
一部の実施形態では、操作されたT細胞などの操作された細胞を産生する方法であって、1つまたは複数のmRNAを細胞に送達するための本明細書に記載の方法を含む方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、エレクトロポレーションまたは非CPP媒介性ウイルストランスフェクションの使用を含む方法などの、操作された細胞を産生する以前の方法に対する改善である。一部の実施形態では、改善には、限定ではないが、該方法の効率を上昇させること、該方法に付随するコストを削減すること、該方法の細胞毒性を低下させること、および/または該方法の複雑さを低減させることが含まれる。
本明細書に記載の方法のいずれかを組み合わせてもよいことを理解されたい。したがって、例えば、複数のmRNA分子を細胞に送達するために本明細書に記載の方法のいずれかを組み合わせることにより、1つまたは複数のmRNAの第1のセット、および1つまたは複数のmRNAの第2のセットを細胞に送達することができる。企図される可能な組合せは、本明細書に記載の方法のいずれかのうちの2つまたはそれより多くの組合せを含む。
併用療法
A.mRNAおよびRNAi(例えば、siRNA)の併用療法
個体における本明細書に記載の疾患または状態を処置するための併用療法であって、a)個体に、本明細書に記載のmRNAを送達するステップと、b)個体に、本明細書に記載のRNAi(例えば、siRNA)を送達するステップとを含む併用療法も、本明細書に提供される。例えば、個体の疾患または状態を処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、疾患または状態は、がん(例えば、膵がん、卵巣がん、前立腺がん、神経膠芽腫)である。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質および/または発癌遺伝子タンパク質に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTEN(すなわち、PTEN遺伝子によってコードされるタンパク質)およびp53(すなわち、p53腫瘍抑制タンパク質)から選択される。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、siRNAは、KRASの変異型形態を特異的に標的とし、KRASの変異型形態は、G12C、G12DおよびQ61Kから選択されるKRASの異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、個体に送達される際に、同じ細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、個体に送達される際に、異なる細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと別々に複合体を形成している。一部の実施形態では、mRNAは、改変されている(例えば、少なくとも1つの改変ヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制因子タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制因子タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、mRNAは、NCBI GenBankにおけるBC005821、JF268690、U92436、CR450306、AK024986、AK313581、U96180およびU93051およびNM_000314の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENであり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がp53であり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENであり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がp53であり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんの転移を阻害する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんの転移を阻害する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体のがんの転移を阻害する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体のがんの転移を阻害する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENであり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制因子タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制因子タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制因子タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体の膵がんの転移を阻害する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質がPTENであり、発癌遺伝子がKRASである、方法が提供される。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質PTENをコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるBC005821、JF268690、U92436、CR450306、AK024986、AK313581、U96180およびU93051およびNM_000314の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質p53をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるAF052180、NM_000546、AY429684、BT019622、AK223026、DQ186652、DQ186651、DQ186650、DQ186649、DQ186648、DQ263704、DQ286964、DQ191317、DQ401704、AF307851、AM076972、AM076971、AM076970、DQ485152、BC003596、DQ648887、DQ648886、DQ648885、DQ648884、AK225838、M14694、M14695、EF101869、EF101868、EF101867、X01405、AK312568、NM_001126117、NM_001126116、NM_001126115、NM_001126114、NM_001126113、NM_001126112、FJ207420、X60020、X60019、X60018、X60017、X60016、X60015、X60014、X60013、X60011、X60012、X60010、X02469、S66666、AB082923、NM_001126118、JN900492、NM_001276699、NM_001276698、NM_001276697、NM_001276761、NM_001276760、NM_001276696、およびNM_001276695の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質BRCA1をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるNM_007294、NM_007297、NM_007298、NM_007304、NM_007299、NM_007300、BC046142、BC062429、BC072418、AY354539、AY751490、BC085615、BC106746、BC106745、BC114511、BC115037、U14680、AK293762、U68041、BC030969、BC012577、AK316200、DQ363751、DQ333387、DQ333386、Y08864、JN686490、AB621825、BC038947、U64805、およびAF005068の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質BRCA2をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるBC047568、NM_000059、DQ897648、BC026160の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質TSC1をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるBC047772、NM_000368、BC070032、AB190910、BC108668、BC121000、NM_001162427、NM_001162426、D87683、およびAF013168の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質TSC2をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるBC046929、BX647816、AK125096、NM_000548、AB210000、NM_001077183、BC150300、BC025364、NM_001114382、AK094152、AK299343、AK295728、AK295672、AK294548、およびX75621の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質網膜芽細胞腫1(RB1)をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、mRNAが、NCBI GenBankにおけるNM_000321、AY429568、AB208788、M19701、AK291258、L41870、AK307730、AK307125、AK300284、AK299179、M33647、M15400、M28419、BC039060、BC040540、およびAF043224の受託番号を有する配列からなる群から選択される配列を含む、方法が提供される。
一部の実施形態では、個体の膵がんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、siRNAがKRASの変異型形態を標的とする、方法が提供される。一部の実施形態では、siRNAは、KRASの変異型形態を特異的に標的とするが、KRASの野生型形態は標的としない。一部の実施形態では、変異型形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRASのコドン12、13、17、34または61における変異を含む。一部の実施形態では、変異型形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12S、G12V、G13C、G13S、G13R、G13A、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61E、Q61K、Q61L、Q61R、Q61P、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異型形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12S、G12R、G12F、G12L、G12N、G12A、G12D、G12V、G13C、G13S、G13D、G13V、G13P、S17G、P34S、Q61K、Q61L、Q61R、およびQ61Hからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異型形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、G12C、G12R、G12S、G12A、G12D、G12V、G13C、G13R、G13S、G13A、G13D、G13V、Q61K、Q61L、Q61R、Q61H、K117N、A146P、A146T、およびA146Vからなる群から選択される。一部の実施形態では、変異型形態は、KRASの異常を含み、KRASの異常は、KRAS G12A、G12C、G12D、G12R、G12S、G12V、G13A、G13C、G13D、G13R、G13S、G13V、Q61E、Q61H、Q61K、Q61L、Q61P、およびQ61Rからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、KRAS G12C、G12D、G12R、G12S、G12VおよびG13Dからなる群から選択される。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Cを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、Q61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびG12Dを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12CおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、KRASの異常は、G12C、G12DおよびQ61Kを含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、5’-GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)、5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3(アンチセンス)(配列番号84)、5’-GAAGUGCAUACACCGAGACTT-3’(センス)(配列番号86)、5’-GUCUCGGUGUAGCACUUCTT-3’(アンチセンス)(配列番号87)、5’-GUUGGAGCUGUUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号88)および/または5’-CUACGCCAACAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号89)のうちの1つまたは複数の配列を含む。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、配列番号83、84、86~89を有する配列から選択される核酸配列を含む。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)第1の細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している腫瘍抑制遺伝子をコードするmRNA(例えば、PTENまたはp53をコードするmRNA)を含むmRNA送達複合体、およびb)第2の細胞膜透過ペプチドと複合体を形成しているRNAi(例えば、KRASの変異型形態などの発癌遺伝子を標的とするsiRNA)を含むRNAi送達複合体を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、第1および/または第2の細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1および/または第2の細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
B.2つまたはそれよりも多いmRNAの併用療法
個体のがん(例えば、膵がん)を処置するための併用療法であって、個体に、a)第1のmRNA(例えば、第1の治療用タンパク質をコードする第1のmRNA)およびb)第2のmRNA(例えば、第2の治療用タンパク質、例えば、第2の腫瘍抑制タンパク質をコードする第2のmRNA)を送達するステップを含む併用療法も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、第1の治療用タンパク質は、腫瘍抑制タンパク質(例えば、PTEN遺伝子によってコードされるタンパク質であるPTEN)である。一部の実施形態では、第2の治療用タンパク質は、第2の腫瘍抑制タンパク質(例えば、p53腫瘍抑制タンパク質)である。一部の実施形態では、個体は、第1または第2の腫瘍抑制タンパク質に異常を有する。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび第2のmRNAは、個体に送達される際に、同じ細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび第2のmRNAは、個体に送達される際に、異なる細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび第2のmRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと別々に複合体を形成している。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、改変されている(例えば、少なくとも1つの改変ヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)第1の腫瘍抑制タンパク質をコードする第1のmRNA、およびb)第2の腫瘍抑制タンパク質をコードする第2のmRNAを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、第1の腫瘍抑制タンパク質および/または第2の腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、個体は、第1および/または第2の腫瘍抑制タンパク質に異常を有する。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号15~40(例えば、配列番号77)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号53~70(例えば、配列番号79または80)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、第1のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/または第2のmRNA(例えば、TP53をコードするmRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎の第1のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNA(例えば、TP53をコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNA(例えば、TP53をコードするmRNA)の用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、静脈内または皮下に投与される。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がんを処置する方法であって、個体に、a)PTENをコードする第1のmRNA、およびb)p53をコードする第2のmRNAを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号15~40(例えば、配列番号77)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号53~70(例えば、配列番号79または80)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎の第1のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、第1のmRNAおよびまたは第2のmRNAは、静脈内または皮下に投与される。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)第1の細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している第1のmRNAを含む第1のmRNA送達複合体であって、第1のmRNAがPTENをコードする、第1のmRNA送達複合体およびb)第2の細胞膜透過ペプチド(second cell-penentrating peptide)と複合体を形成している第2のmRNAを含む第2のmRNA送達複合体であって、第2のmRNAがp53をコードする、第2のmRNA送達複合体を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、第1および/または第2の細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、第1および/または第2の細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、第1および/または第2の細胞膜透過ペプチドは、配列番号15~40(例えば、配列番号77)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、第1または第2の細胞膜透過ペプチドは、配列番号53~70(例えば、配列番号79または80)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎の第1のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、第1のmRNAおよびまたは第2のmRNAは、静脈内または皮下に投与される。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)PTENをコードする第1のmRNA、b)p53をコードする第2のmRNA、およびc)細胞膜透過ペプチドを含むmRNA送達複合体を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号15~40(例えば、配列番号77)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、配列番号53~70(例えば、配列番号79または80)のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、第1のmRNAおよび/または第2のmRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎の第1のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約50mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約10mg/kg、約0.1mg/kg~約1mg/kg、約0.5mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎の第2のmRNAの用量は、約0.003mg/m~約150mg/m(例えば、約0.03mg/m~約30mg/m、約0.3mg/m~約3mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、第1のmRNAおよびまたは第2のmRNAは、静脈内または皮下に投与される。
C.mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)と別の薬剤との併用療法
個体のがん(例えば、膵がん)を処置するための併用療法であって、個体に、a)本明細書に記載のmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)、b)第2の薬剤を送達するステップを含む併用療法も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、第2の薬剤は、本明細書に記載のナノ粒子組成物を含む。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン、例えば、ヒト血清アルブミン)を含む。一部の実施形態では、タキサンは、パクリタキセルである。一部の実施形態では、他の薬剤は、nab-パクリタキセルである。一部の実施形態では、mTOR阻害剤は、ラパマイシンである。一部の実施形態では、他の薬剤は、nab-ラパマイシンである。一部の実施形態では、本方法は、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)を投与するステップをさらに含む。一部の実施形態では、mRNAは、改変されている(例えば、少なくとも1つの改変ヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、限定ではないが、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14またはVHLを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制遺伝子は、PB1、TSC1、TSC2、BRCA1、BRCA2、PTENおよびTP53から選択される。一部の実施形態では、がんは、乳がん、肺がん、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とするRNAi(例えば、siRNA)、およびb)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異型形態を標的とし、KRASの変異型形態は、KRASのコドン12または61における変異を含む。一部の実施形態では、KRASの変異型形態は、G12D KRASおよび/またはG12C KRASを含む。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、siRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、b)発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とするRNAi(例えば、siRNA)、ならびにc)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、腫瘍抑制遺伝子に対応する。一部の実施形態では、対応する腫瘍抑制遺伝子は、限定ではないが、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14またはVHLを含む。一部の実施形態では、腫瘍抑制遺伝子は、PB1、TSC1、TSC2、BRCA1、BRCA2、PTENおよびTP53から選択される。一部の実施形態では、がんは、乳がん、肺がん、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異型形態を標的とし、KRASの変異型形態は、KRASのコドン12または61における変異を含む。一部の実施形態では、KRASの変異型形態は、G12D KRASおよび/またはG12C KRASを含む。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、ならびにb)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENまたはp53である。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とするRNAi(例えば、siRNA)、ならびにb)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異型形態を標的とし、KRASの変異型形態は、KRASのコドン12または61における変異を含む。一部の実施形態では、KRASの変異型形態は、G12D KRASおよび/またはG12C KRASを含む。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、siRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、b)発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とするsiRNA、ならびにc)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物を送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENまたはp53である。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異型形態を標的とし、KRASの変異型形態は、KRASのコドン12または61における変異を含む。一部の実施形態では、KRASの変異型形態は、G12D KRASおよび/またはG12C KRASを含む。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、b)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物、ならびにc)有効量のゲムシタビンを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENまたはp53である。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、mRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNAは、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNAの用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
一部の実施形態では、個体のがん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、b)発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とするRNAi(例えば、siRNA)、c)タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物、ならびにd)有効量のゲムシタビンを送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENまたはp53である。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、KRASの変異型形態を標的とし、KRASの変異型形態は、KRASのコドン12または61における変異を含む。一部の実施形態では、KRASの変異型形態は、G12D KRASおよび/またはG12C KRASを含む。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約40mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含むナノ粒子は、200nm以下の平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、担体タンパク質(例えば、アルブミン)で被覆されている。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中の担体タンパク質(例えば、アルブミン)のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)に対する重量比は、約9:1またはそれ未満である。一部の実施形態では、アルブミンは、ヒトアルブミンである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m2~約150mg/m2である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約10mg/m2~約50mg/m2である。
D.mRNA複合体/ナノ粒子の別の薬剤との併用療法
疾患または状態を処置する方法であって、a)本明細書に記載のmRNAおよび細胞膜透過ペプチド(CPP)を含む複合体またはナノ粒子、ならびにb)別の薬剤を対象に送達するステップを含む方法も提供される。一部の実施形態では、mRNAは、治療用タンパク質、例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードする。一部の実施形態では、mRNAは、PTENまたはp53をコードする。一部の実施形態では、CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、複合体またはナノ粒子は、RNAi(例えば、siRNA)をさらに含む。一部の実施形態では、RNAiは、内在性遺伝子、例えば、疾患関連内在性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、RNAiは、外来性遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、疾患関連内在性遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、他の薬剤は、本明細書に記載のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)および担体タンパク質(例えば、アルブミン)を含むナノ粒子組成物である。一部の実施形態では、他の薬剤は、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)をさらに含む。一部の実施形態では、他の薬剤は、nab-パクリタキセルである。一部の実施形態では、疾患または状態は、がんである。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、mRNAは、改変されている(例えば、少なくとも1つの改変ヌクレオシドは、5-メトキシウリジン(5moU)である)。
疾患または状態を処置する方法であって、a)本明細書に記載のmRNA(例えば、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、例えば、PTENまたはp53をコードするmRNA)および細胞膜透過ペプチド(CPP)を含む複合体またはナノ粒子、b)本明細書に記載のRNAiおよびCPPを含む複合体またはナノ粒子を対象に送達するステップを含む方法も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAまたはmiRNA(例えば、発癌遺伝子を標的とするsiRNA、例えば、KRASを標的とするsiRNA)である。一部の実施形態では、RNAiは、疾患関連内在性遺伝子または外来性遺伝子を標的とする治療用RNAiである。一部の実施形態では、mRNA複合体またはナノ粒子は、RNAi複合体またはナノ粒子と同時に送達される。一部の実施形態では、mRNA複合体またはナノ粒子は、RNAi複合体またはナノ粒子と併せて送達される。一部の実施形態では、mRNA複合体またはナノ粒子は、RNAi複合体またはナノ粒子と逐次に送達される。一部の実施形態では、mRNA複合体またはナノ粒子は、対象に複数回送達される。一部の実施形態では、RNAi複合体またはナノ粒子は、対象に複数回送達される。
一部の実施形態では、疾患または状態を処置する方法であって、本明細書に記載のa)mRNA、b)RNAi、およびc)細胞膜透過ペプチド(CPP)を含む複合体またはナノ粒子を対象に送達するステップを含む方法が提供される。一部の実施形態では、RNAiは、siRNAである。一部の実施形態では、RNAiは、miRNAである。一部の実施形態では、RNAiは、疾患関連内在性または外来性遺伝子を標的とする。
E.2つまたはそれよりも多いRNAiの併用療法
疾患または状態を処置する方法であって、2つまたはそれよりも多いRNAi(例えば、2つまたはそれよりも多いsiRNA)を対象に送達するステップを含む方法も提供される。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、本明細書に記載の細胞膜透過ペプチド(CPP)と複合体を形成していた。一部の実施形態では、CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、siRNAは、1つまたは複数の発癌遺伝子を標的とする。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、siRNAは、KRASの変異型形態を特異的に標的とし、KRASの変異型形態は、G12C、G12DおよびQ61Kから選択されるKRASの異常を有する。一部の実施形態では、siRNAは、2つまたはそれよりも多いsiRNAを含むsiRNAのカクテルを含む。一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多いsiRNAは、KRASの第1の変異型形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異型形態を標的とする第2のsiRNAを含む。例示的な2つまたはそれよりも多いsiRNAは、これらに限定されないが、a)KRAS G12CおよびKRAS G12Dの両方を標的とするsiRNA、b)KRAS G12CおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、c)KRAS G12DおよびKRAS Q61Kの両方を標的とするsiRNA、ならびにd)KRAS G12C、KRAS G12DおよびKRAS Q61Kを標的とするsiRNAを含む。好ましい一実施形態では、第1のsiRNAは、KRAS G12Cを標的とし、第2のsiRNAは、KRAS G12Dを標的とする。一部の実施形態では、疾患または状態は、がんである。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。
一部の実施形態では、がん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、対象に、a)第1の遺伝子を標的とする第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)、b)第2の遺伝子を標的とする第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)、およびc)細胞膜透過ペプチドを含むRNAi送達複合体を送達するステップを含み、第1のRNAiおよび/または第2のRNAiが、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している、方法が提供される。一部の実施形態では、対象は、第1の遺伝子および/または第2の遺伝子における異常を含む。一部の実施形態では、第1の遺伝子および/または第2の遺伝子は、発癌遺伝子(例えば、KRAS)である。一部の実施形態では、CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。
一部の実施形態では、がん(例えば、膵がん)を処置する方法であって、対象に、a)KRAS G12Cを標的とする第1のRNAi(例えば、第1のsiRNA)、b)KRAS G12Dを標的とする第2のRNAi(例えば、第2のsiRNA)、およびc)細胞膜透過ペプチドを含むRNAi送達複合体を送達するステップを含み、第1のRNAiおよび/または第2のRNAiが、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している、方法が提供される。一部の実施形態では、対象は、KRASにおける1つまたは複数の異常を含む。一部の実施形態では、CPPは、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチドまたはADGN-100ペプチドである。一部の実施形態では、RNAi送達複合体は、KRAS Q61Kを標的とする第3のRNAi(例えば、第3のsiRNA)をさらに含む。
併用療法の投薬および投与方法
一部の実施形態では、mRNA/RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、同時に投与される。一部の実施形態では、mRNA/RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、逐次に投与される。一部の実施形態では、mRNA/RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、併せて投与される。
mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤の投薬頻度は、投与担当の医師の判断に基づき、処置の経過にわたって調整することができる。別々に投与する場合、mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤は、異なる投薬頻度または間隔で投与することができる。一部の実施形態では、mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤の持続徐放製剤を使用することができる。徐放を達成するための様々な製剤およびデバイスが、当技術分野で公知である。本明細書に記載の投与構造の組合せを使用することもできる。
mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤は、同じ投与経路または異なる投与経路を使用して投与することができる。
一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)またはmRNA送達複合体またはRNAi送達複合体は、全身性または局所投与のために製剤化される。一部の実施形態では、本明細書に記載のmRNAまたはRNAi(例えば、siRNA)またはmRNA送達複合体またはRNAi送達複合体は、静脈内、腫瘍内、動脈内、局所、眼内、眼科的、門脈内、頭蓋内、脳内、脳室内、髄腔内、小胞内、皮内、皮下、筋肉内、鼻腔内、気管内、肺、腔内または経口投与のために製剤化される。
一部の実施形態では、ヒトまたは哺乳動物対象の処置のためのmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)の投薬量は、投与毎に約0.001mg/kg~約100mg/kgの範囲内である。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTEN mRNAおよび/またはp53 mRNA)の例示的な投薬量は、個体における投与毎に約0.005mg/kg~約0.5mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約0.05mg/kg、約0.02mg/kg~約0.04mg/kg)である。一部の実施形態では、RNAi(例えば、KRAS siRNA)の例示的な投薬量は、個体における投与毎に約0.005mg/kg~約0.5mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約0.1mg/kg、例えば、約0.3mg/kg~約0.5mg/kg、例えば、約0.04mg/kg)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、ヒトまたは哺乳動物対象の処置のためのmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)の投薬量は、投与毎に約0.03mg/m~約4000mg/mの範囲内である。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTEN mRNAおよび/またはp53 mRNA)の例示的な投薬量は、個体における投与毎に約0.01mg/m~約20mg/m(例えば、約0.2mg/m~約2mg/m、約0.5mg/m~約1.5mg/m)である。一部の実施形態では、RNAi(例えば、KRAS siRNA)の例示的な投薬量は、個体における投与毎に約0.2mg/m~約20mg/m(例えば、約0.4mg/m~約4mg/m、例えば、約1mg/m~約20mg/m、例えば、約1.5mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
mRNAおよび/またはRNAiの例示的な投薬頻度は、これらに限定されないが、中断なしで毎週;4週間のうちの3週間、毎週;3週間毎に1回;2週間毎に1回;3週間のうちの2週間、毎週を含む。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)は、約2週間毎に1回、3週間毎に1回、4週間毎に1回、6週間毎に1回または8週間毎に1回投与される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)は、少なくとも1週間に約1回、2回、3回、4回、5回、6回または7回(すなわち、毎日)のうちのいずれかで投与される。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約6ヶ月間、3ヶ月間、1ヶ月間、20日間、15日間、12日間、10日間、9日間、8日間、7日間、6日間、5日間、4日間、3日間、2日間または1日間のうちのいずれか未満である。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、8ヶ月間または12ヶ月間のうちのいずれかより長い。一部の実施形態では、投薬スケジュールに中断はない。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1週間以下である。一部の実施形態では、個体へのmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)の投与スケジュールは、処置全体を構成する単回投与から毎日投与に及ぶ。mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)の投与は、長期間、例えば、約1ヶ月間から最長約7年間にわたって延長することができる。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)は、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、18、24、30、36、48、60、72または84ヶ月間のうちのいずれかの期間にわたって投与される。
mRNA、RNAi、タキサンおよび/または化学療法剤に要求される用量は、各薬剤が単独で投与される場合に通常要求される用量よりも低くてよい(ただし、必ずしもそうでなくてもよい)。よって、一部の実施形態では、治療量未満の量のmRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤が投与される。「治療量未満の量」または「治療量未満のレベル」は、治療量より少ない、すなわち、ナノ粒子組成物中の薬物および/または他の薬剤が単独で投与される場合に通常使用される量未満の量を指す。低下は、所与の投与において投与される量および/または所与の期間(低下した頻度)にわたって投与される量に関して反映され得る。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のmRNA、RNAi、タキサン、および/または化学療法剤の両方の用量は、単独で投与される場合のそれぞれの対応する正常用量と比較して低下される。一部の実施形態では、mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤は、治療量未満の、すなわち、低下したレベルで投与される。一部の実施形態では、mRNA、RNAi、ナノ粒子組成物および/または化学療法剤の用量は、実質的に、確立された最大毒性用量(MTD)より少ない。例えば、ナノ粒子組成物および/または他の薬剤の用量は、MTDの約50%、40%、30%、20%または10%未満である。
本明細書に記載の投与構造の組合せを使用することができる。本明細書に記載の併用療法方法は、単独で、または化学療法、放射線療法、外科手術、ホルモン療法、遺伝子療法、免疫療法、化学免疫療法、肝動脈に基づく治療法、寒冷療法、超音波療法、肝臓移植、局所的切除療法、高周波アブレーション療法、光線力学的療法などの別の治療法と併せて行うことができる。その上、がん(例えば、膵がん)発症リスクがより大きい患者は、疾患発症を阻害および/または遅延させるための処置を受けることができる。
ナノ粒子組成物
個体(例えば、ヒト)に投与されるナノ粒子組成物の用量は、特定の組成物、投与機序、および処置されている膵がんの型により変動し得る。一部の実施形態では、組成物の量
は、客観的応答(例えば、部分奏効、完全奏効または安定疾患)をもたらすのに有効である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物の量は、個体における完全奏効をもたらすのに十分である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物の量は、個体における部分奏効をもたらすのに十分である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物の量は、個体における安定疾患(すなわち、膵がん)をもたらすのに十分である。一部の実施形態では、投与されるナノ粒子組成物の量(例えば、単独で投与される場合の)は、ナノ粒子組成物で処置した個体の集団の間で、約25%、30%、32%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、50%、60%、65%または70%のうちのいずれかを超える奏効率をもたらすのに十分である。本明細書に記載の方法の処置に対する個体の応答は、例えば、RECISTレベルに基づき決定することができる。
一部の実施形態では、組成物の量は、個体の無進行生存期間の延長に十分である。一部の実施形態では、組成物の量は、個体の全生存期間の延長に十分である。一部の実施形態では、組成物の量(例えば、単独で(along)投与される場合の)は、ナノ粒子組成物で処置した個体の集団の間で、約25%、30%、32%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、50%、60%、65%または70%のうちのいずれかを超える臨床利益をもたらすのに十分である。
一部の実施形態では、組成物、第1の治療法、第2の治療法または併用療法の量は、処置に先立つ同じ対象における対応する腫瘍サイズ、膵がん細胞数もしくは腫瘍成長速度と比較して、または処置を受けていない他の対象における対応する活性と比較して、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%または100%のうちのいずれかだけ、腫瘍のサイズを減少させる、がん細胞数を減少させる、または腫瘍の成長速度を減少させるのに十分な量である。精製された酵素によるin vitroアッセイ、細胞に基づくアッセイ、動物モデルまたはヒト検査など、標準方法を使用して、この効果の大きさを測定することができる。
一部の実施形態では、組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の量は、個体に組成物が投与される場合、毒性学的効果(すなわち、毒性の臨床上許容されるレベルを上回る効果)を誘導するレベルを下回る、または潜在的副作用が制御されるもしくは耐容性を示すことができるレベルである。
一部の実施形態では、組成物の量は、同じ投薬レジームに従った組成物の最大耐用量(MTD)に近い。一部の実施形態では、組成物の量は、MTDの約80%、90%、95%または98%のうちのいずれかより多い。
ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の例示的な有効量は、これに限定されないが、投与毎に約1mg/m~150mg/mのタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)を含む。
ナノ粒子組成物の投与のための例示的な投薬頻度は、これらに限定されないが、毎日、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、中断なしで毎週、4週間のうちの3週間、3週間毎に1回、2週間毎に1回、または3週間のうちの2週間を含む。一部の実施形態では、組成物は、約2週間毎に1回、3週間毎に1回、4週間毎に1回、6週間毎に1回、または8週間毎に1回投与される。一部の実施形態では、組成物は、少なくとも1週間に約1回(Ix)、2回、3回、4回、5回、6回または7回(すなわち、毎日)のうちのいずれかで投与される。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約6ヶ月間、3ヶ月間、1ヶ月間、28日間、20日間、15日間、14日間、13日間、12日間、11日間、10日間、9日間、8日間、7日間、6日間、5日間、4日間、3日間、2日間または1日間のうちのいずれか未満である。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、8ヶ月間または12ヶ月間のうちのいずれかより長い。一部の実施形態では、投薬スケジュールに中断はない。一部の実施形態では、各投与間の間隔は、約1週間以下である。
一部の実施形態では、投薬頻度は、2日毎に1回を、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回および11回である。一部の実施形態では、投薬頻度は、2日毎に1回を5回である。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、少なくとも10日間の期間にわたって投与され、各投与間の間隔は、約2日間以下であり、各投与におけるタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m~約150mg/mである。
一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、28日間サイクルの1、8および15日目に投与され、各投与におけるタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m~約150mg/mである。一部の実施形態では、タキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)は、28日間サイクルの1、8および15日目に30分間にわたって静脈内に投与され、各投与におけるタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の用量は、約1mg/m~約150mg/mである。一部の実施形態では、タキサンは、パクリタキセルである。
組成物の投与は、長期間、例えば、約1ヶ月間から最大約7年間にわたって延長することができる。一部の実施形態では、組成物は、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、18、24、30、36、48、60、72または84ヶ月間のうちのいずれかの期間にわたって投与される。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)またはmTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)の投薬量は、週間スケジュールで与えた場合、5~150mg/mの範囲内(80~150mg/m、例えば、100~120mg/mなど)とすることができる。
ナノ粒子組成物(例えば、パクリタキセル/アルブミンナノ粒子組成物)の投与のための他の例示的な投薬スケジュールは、これらに限定されないが、100mg/m、中断なしで毎週;75mg/m、4週間のうちの3週間、毎週;100mg/m、4週間のうちの3週間、毎週;125mg/m、4週間のうちの3週間、毎週;125mg/m、3週間のうちの2週間、毎週;130mg/m、中断なしで毎週;および20~150mg/m、1週間に2回を含む。組成物の投薬頻度は、投与担当の医師の判断に基づき、処置の経過にわたって調整することができる。
一部の実施形態では、個体は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10処置サイクルのうちのいずれかにおいて処置される。
本明細書に記載の組成物は、約24時間よりも短い注入時間にわたる個体への組成物の注入を可能にする。例えば、一部の実施形態では、組成物は、約24時間、12時間、8時間、5時間、3時間、2時間、1時間、30分間、20分間または10分間のうちのいずれか未満の注入期間にわたって投与される。一部の実施形態では、組成物は、約30分間の注入期間にわたって投与される。
ナノ粒子組成物中のタキサン(一部の実施形態では、パクリタキセル)の他の例示的な用量は、これらに限定されないが、約50mg/m、60mg/m、75mg/m、80mg/m、90mg/m、100mg/m、120mg/mおよび150mg/mのいずれかを含む。例えば、ナノ粒子組成物中のパクリタキセルの投薬量は、週間スケジュールで与えた場合、約50~150mg/mの範囲内とすることができる。
ナノ粒子組成物は、例えば、静脈内、動脈内、腹腔内、肺内、経口、吸入、小胞内、筋肉内、気管内、皮下、眼内、髄腔内、経粘膜および経皮を含む様々な経路により個体(例えば、ヒト)に投与することができる。一部の実施形態では、組成物の持続徐放製剤を使用することができる。一部の実施形態では、組成物は、静脈内に投与される。一部の実施形態では、組成物は、動脈内に投与される。一部の実施形態では、組成物は、腹腔内に投与される。
化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)
本明細書に記載の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、静脈内、動脈内、腹腔内、肺内、経口、吸入、小胞内、筋肉内、気管内、皮下、眼内、髄腔内または経皮を含む非経口などの、様々な経路により個体(例えば、ヒト)に投与することができる。一部の実施形態では、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、静脈内に投与される。
化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の投薬頻度は、mRNA、RNAiまたはナノ粒子組成物の投薬頻度と同じであっても異なっていてもよい。例示的な頻度は、上に提示されている。さらに別の例として、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、1日に3回、1日に2回、毎日1回、1週間に6回、1週間に5回、1週間に4回、1週間に3回、1週間に2回、毎週1回投与することができる。一部の実施形態では、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、毎日2回または毎日3回投与される。化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の例示的な量は、これらに限定されないが、次の範囲:約0.5~約5mg、約5~約10mg、約10~約15mg、約15~約20mg、約20~約25mg、約20~約50mg、約25~約50mg、約50~約75mg、約50~約100mg、約75~約100mg、約100~約125mg、約125~約150mg、約150~約175mg、約175~約200mg、約200~約225mg、約225~約250mg、約250~約300mg、約300~約350mg、約350~約400mg、約400~約450mg、または約450~約500mgのうちのいずれかを含む。例えば、化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)の用量で投与することができる。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約45mg/m~約350mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約80mg/m~約350mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約80mg/m~約300mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約150mg/m~約350mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約80mg/m~約150mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)の有効量は、約100mg/mである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約170mg/m~約200mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサンの有効量は、約200mg/m~約350mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約1mg/kg~約200mg/kg(例えば、約1mg/kg~約20mg/kg、約20mg/kg~約40mg/kg、約40mg/kg~約60mg/kg、約60mg/kg~約80mg/kg、約80mg/kg~約100mg/kg、約100mg/kg~約120mg/kg、約120mg/kg~約140mg/kg、約140mg/kg~約200mg/kgを含む)である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)の有効量は、約260mg/mである。上述の方法のいずれかの一部の実施形態では、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約20~30mg/kg、約30~40mg/kg、約40~50mg/kg、約50~60mg/kg、約60~70mg/kg、約70~80mg/kg、約80~100mg/kgまたは約100~120mg/kgである。
一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)の有効量は、約30~約300mg/mの間であり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約100~約5000mg/mの間である。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物中のタキサン(例えば、パクリタキセル)の有効量は、約30、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275または300mg/mのうちのいずれかであり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1250、1500、1750、2000、2250、2500、2750、3000、3250、3500、3750、4000、4250、4500、4750または5000mg/mのうちのいずれかである。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、約30~約300mg/mであり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約100~約5000mg/mであり、ナノ粒子組成物および他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は両者共に、膵がんに関して以前に処置された個体に毎週投与される。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、約30~約300mg/mであり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約100~約5000mg/mであり、ナノ粒子組成物および他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は両者共に、膵がんに関して以前に処置された個体に1週1回未満の頻度で投与される。一部の実施形態では、ナノ粒子組成物は、約30~約300mg/mであり、他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)の有効量は、約100~約5000mg/mであり、ナノ粒子組成物および他の化学療法剤(例えば、ゲムシタビン)は両者共に、個体に28日間サイクルの1、8および15日目に30分間にわたって静脈内に投与される。
バイオマーカーの存在に基づく処置方法
本発明は、一態様では、個体の疾患または状態を処置する方法であって、1つまたは複数の異常の状態に基づき、個体に、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を送達するステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応する遺伝子および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に存在する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応するタンパク質および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に対応するタンパク質に存在する。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、個体に、a)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップを含み、個体が、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子における異常を含む、方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、a)腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子の異常を査定するステップと、b)個体に、i)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびb)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップとを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、a)腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子の異常を査定するステップと、b)個体に、i)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびii)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップとを含み、個体が、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子に異常を有することに基づく処置のために選択される、方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、a)腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子に異常を有する個体に基づく処置のための個体を選択する(例えば、同定または推奨する)ステップと、b)個体に、i)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびii)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップとを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、個体のがんを処置する方法であって、a)腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子の異常を査定するステップと、b)腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子に異常を有する個体に基づく処置のための個体を選択する(例えば、同定または推奨する)ステップと、c)個体に、i)腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、およびii)発癌遺伝子を標的とするsiRNAを送達するステップとを含む方法が提供される。一部の実施形態では、がんは、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される。一部の実施形態では、がんは、膵がんである。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質は、PTENである。一部の実施形態では、発癌遺伝子は、KRASである。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、個体は、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および発癌遺伝子に異常を有する。一部の実施形態では、腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNA、および発癌遺伝子を標的とするsiRNAは、同時に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよびsiRNAは、併せて送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、静脈内に送達される。一部の実施形態では、mRNAおよび/またはsiRNAは、個体に送達される際に、細胞膜透過ペプチドと複合体を形成している。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、CADY、PEP-1、PEP-2、MPG、VEPEP-3ペプチド(本明細書でADGN-103ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-4ペプチド(本明細書でADGN-104ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-5ペプチド(本明細書でADGN-105ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-6ペプチド(本明細書でADGN-106ペプチドと交換可能に使用される)、VEPEP-9ペプチド(本明細書でADGN-109ペプチドと交換可能に使用される)、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される。一部の実施形態では、細胞膜透過ペプチドは、ADGN106ペプチドおよびADGN-100ペプチドから選択される。一部の実施形態では、mRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)および/またはsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)は、約1週間に1回または約5日毎に1回送達される。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.001mg/kg~約10mg/kg(例えば、約0.01mg/kg~約1mg/kg、約0.02mg/kg~約0.1mg/kg)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のmRNA(例えば、PTENをコードするmRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体における投与毎のsiRNA(例えば、KRASを標的とするsiRNA)の用量は、約0.03mg/m~約400mg/m(例えば、約0.4mg/m~約40mg/m、約0.8mg/m~約4mg/m)である。一部の実施形態では、個体は、ヒトである。
一部の実施形態では、がんなどの疾患または状態を有する個体が、異常を有する個体に基づく処置に応答する可能性があるか、またはこれに適するかに関する査定を援助する方法であって、処置が、個体に、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を送達するステップを含む、方法も提供される。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応する遺伝子および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に存在する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応するタンパク質および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に対応するタンパク質に存在する。一部の実施形態では、異常の存在は、個体が、処置に対し応答性である可能性があることを示し、異常の非存在は、個体が、処置に応答する可能性が低いことを示す。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質(例えば、PTENまたはp53)をコードする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とする。
一部の実施形態では、処置に応答する可能性がある疾患または状態(例えば、がん)を有する個体を同定する方法であって、a)個体が異常を有することに基づいて個体を同定するステップと、b)個体に、mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を送達するステップとを含む方法が提供される。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応する遺伝子および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に存在する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応するタンパク質および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に対応するタンパク質に存在する。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質(例えば、PTENまたはp53)をコードする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とする。
mRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を受けている疾患または状態(例えば、がん)を有する個体の治療処置を調整する方法であって、異常を査定するステップと、異常の状態に基づき治療処置を調整するステップとを含む方法も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応する遺伝子および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に存在する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応するタンパク質および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に対応するタンパク質に存在する。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質(例えば、PTENまたはp53)をコードする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とする。
個体集団の疾患または障害における使用のためのmRNAおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)を含む治療をマーケティングする方法であって、異常を有する試料を有するかかる集団の個体によって特徴付けられた個体集団を処置するための治療法の使用について、ターゲットオーディエンスに通知するステップを含む方法も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応する遺伝子および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に存在する。一部の実施形態では、異常は、mRNAに対応するタンパク質および/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子に対応するタンパク質に存在する。一部の実施形態では、mRNAは、腫瘍抑制タンパク質(例えば、PTENまたはp53)をコードする。一部の実施形態では、RNAi(例えば、siRNA)は、発癌遺伝子(例えば、KRAS)を標的とする。
「異常」は、mRNAまたはsiRNAによって標的とされる遺伝子(例えば、発癌遺伝子)に対応するタンパク質の異常な発現および/または活性をもたらし得る、mRNAに対応する遺伝子および/またはsiRNAによって標的とされる遺伝子の遺伝的異常、異常な発現レベルおよび/または異常な活性レベルを指す。一部の実施形態では、異常を有するタンパク質は、参照活性レベルまたは参照活性範囲の中央値を少なくとも約10%、20%、30%、40%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、500%もしくはそれよりも多く上回るまたは下回る値のうちのいずれかなど、参照活性レベルまたは範囲を上回るまたは下回るレベルまで増加または減少した、タンパク質またはタンパク質が関与するシグナル伝達経路の発現/活性を有する。一部の実施形態では、参照活性レベルは、標準化検査において臨床的に受け入れられる正常活性レベル、あるいは異常がない健康個体(または個体から単離された組織もしくは細胞)における活性レベルである。
異常の「状態」は、遺伝子における異常または異常なレベル(タンパク質のリン酸化レベルを含む、発現もしくは活性レベル)の存在または非存在を指すことができる。一部の実施形態では、対照と比較して遺伝子における遺伝的異常(例えば、変異またはコピー数変異)の存在は、(a)個体が、処置に応答する可能性がより高い、または(b)個体が、処置に選択されることを示す。一部の実施形態では、対照と比較してmRNAに対応する遺伝子またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子における遺伝的異常の非存在は、(a)個体が、処置に応答する可能性が低い、または(b)個体が、処置に選択されないことを示す。一部の実施形態では、送達されるまたは送達されるべきmRNAに対応する遺伝子またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子の異常なレベル(例えば、タンパク質のリン酸化レベルを含む、発現レベルもしくは活性レベル)は、個体が処置に応答する見込み(likelihood)に相関する。例えば、送達されるまたは送達されるべきmRNAに対応する遺伝子またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子のレベル(例えば、タンパク質のリン酸化レベルを含む、発現レベルもしくは活性レベル)のより大きい偏差は、個体が、処置に応答する可能性がより高いことを示す。一部の実施形態では、送達されるまたは送達されるべきmRNAに対応する遺伝子またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子のレベル(複数可)(例えば、タンパク質のリン酸化レベルを含む、発現レベルもしくは活性レベル)に基づく予測モデルは、(a)個体が処置に応答する見込み、および(b)処置に個体を選択するかどうかの予測に使用される。例えば、レベル毎の係数を含む予測モデルは、臨床試験データを使用した回帰解析などの統計解析によって得ることができる。
送達されるもしくは送達されるべきmRNAに対応するもしくはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子によってコードされるタンパク質の発現レベルおよび/もしくは活性レベル、ならびに/または送達されるもしくは送達されるべきmRNAに対応する遺伝子もしくはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子の存在もしくは非存在は、次のうちのいずれかの決定に有用となり得る:(a)処置(複数可)を初期に受けることに対して個体がほぼ確実にまたはおそらく適切、(b)処置(複数可)を初期に受けることに対して個体がほぼ確実にまたはおそらく不適切、(c)処置に対して応答性であること、(d)処置(複数可)を受け続けることに対して個体がほぼ確実にまたはおそらく適切、I 処置(複数可)を受け続けることに対して個体がほぼ確実にまたはおそらく不適切、(f)投薬量を調整すること、(g)臨床利益の見込みを予測すること。
本明細書で使用される場合、「に基づく」は、本明細書に記載の個体の特徴を査定、決定または測定すること(および好ましくは、処置を受けるのに適した個体を選択すること)を含む。異常の状態が、本明細書に記載の処置方法を選択、査定、測定または決定するための「基礎として使用される」場合、送達されるまたは送達されるべきmRNAに対応する遺伝子またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子における異常は、処置の前および/またはその間に決定され、得られた状態(異常の存在、非存在、発現レベルおよび/または活性レベルを含む)は、臨床医によって、次のうちのいずれかの査定に使用される:(a)処置(複数可)を初期に受けることに対して個体がほぼ確実にもしくはおそらく適切、(b)処置(複数可)を初期に受けることに対して個体がほぼ確実にもしくはおそらく不適切、(c)処置に対して応答性であること、(d)処置(複数可)を受け続けることに対して個体がほぼ確実にもしくはおそらく適切、I 処置(複数可)を受け続けることに対して個体がほぼ確実にもしくはおそらく不適切、(f)投薬量を調整すること、または(g)臨床利益の見込みを予測すること。
個体の異常は、個体由来の試料を解析することにより査定または決定することができる。査定は、新鮮組織試料またはアーカイブ組織試料に基づくことができる。適した試料は、これらに限定されないが、がん組織、がん組織に隣接した正常組織、がん組織から遠位の正常組織、または末梢血リンパ球を含む。一部の実施形態では、試料は、がん細胞の細針吸引または腹腔鏡検査により得られるがん細胞など、がん細胞を含有する生検である。一部の実施形態では、生検細胞は、解析に先立ち、遠心分離してペレットにされ、固定され、パラフィンに包埋される。一部の実施形態では、生検細胞は、解析に先立ち、瞬間(flash)凍結される。一部の実施形態では、試料は、血漿試料である。
一部の実施形態では、試料は、循環転移性がん細胞を含む。一部の実施形態では、試料は、血液から循環腫瘍細胞(CTC)を選別することによって得られる。一部のさらなる実施形態では、CTCは、原発性腫瘍から脱離しており、体液中を循環する。一部のさらなる実施形態では、CTCは、原発性腫瘍から脱離しており、血流中を循環する。一部の実施形態では、CTCは、転移の指標である。
異常は、処置の開始前に、処置中のいずれかの時点で、および/または処置の終わりに査定することができる。
I.異常
候補の異常は、種々の方法により、例えば、文献検索によって、または遺伝子発現プロファイリング実験(例えば、RNA配列決定もしくはマイクロアレイ実験)、定量的プロテオミクス実験および遺伝子配列決定実験を含むがこれらに限定されない、当技術分野で公知の実験方法によって、同定することができる。例えば、対照試料と比較してがんを有する個体から採取された試料において行われた、遺伝子発現プロファイリング実験および定量的プロテオミクス実験は、異常なレベルで存在する遺伝子ならびに遺伝子産物(例えば、RNA、タンパク質およびリン酸化タンパク質)のリストを提供することができる。一部の事例では、対照試料と比較してがんを有する個体から採取された試料において行われた、遺伝子配列決定(例えば、エクソーム配列決定)実験は、遺伝的異常のリストを提供することができる。統計的関連研究(例えば、ゲノムワイド関連研究)を、がんを有する個体の集団から採取された実験データにおいて行って、実験において同定された異常(例えば、異常なレベルまたは遺伝的異常)をがんに関連付けることができる。一部の実施形態では、標的化された配列決定実験(例えば、ONCOPANEL(商標)検査)が行われて、がんを有する個体の遺伝的異常のリストを提供する。
ONCOPANEL(商標)検査を使用して、試料(例えば、腫瘍生検または血液試料)の様々な供給源由来のDNAにおける体細胞変異、コピー数変異および構造再配列を含む遺伝的異常の検出のために、がん関連遺伝子のエクソンDNA配列およびイントロン領域を調査し、これにより、遺伝的異常の候補リストを提供することができる。一部の実施形態では、遺伝子異常は、ONCOPANEL(商標)検査(CLIA認定)から選択される遺伝子における遺伝的異常または異常なレベル(例えば、発現レベルもしくは活性レベル)である。例えば、Wagle N. et al. Cancer discovery 2.1 (2012): 82-93を参照されたい。
ONCOPANEL(商標)検査の例示的なバージョンは、300種のがん遺伝子、および35種の遺伝子にわたる113種のイントロンを含む。例示的なONCOPANEL(商標)検査に含まれる300種の遺伝子を次に示す:ABL1、AKT1、AKT2、AKT3、ALK、ALOX12B、APC、AR、ARAF、ARID1A、ARID1B、ARID2、ASXL1、ATM、ATRX、AURKA、AURKB、AXL、B2M、BAP1、BCL2、BCL2L1、BCL2L12、BCL6、BCOR、BCORL1、BLM、BMPR1A、BRAF、BRCA1、BRCA2、BRD4、BRIP1、BUB1B、CADM2、CARD11、CBL、CBLB、CCND1、CCND2、CCND3、CCNE1、CD274、CD58、CD79B、CDC73、CDH1、CDK1、CDK2、CDK4、CDK5、CDK6、CDK9、CDKN1A、CDKN1B、CDKN1C、CDKN2A、CDKN2B、CDKN2C、CEBPA、CHEK2、CIITA、CREBBP、CRKL、CRLF2、CRTC1、CRTC2、CSF1R、CSF3R、CTNNB1、CUX1、CYLD、DDB2、DDR2、DEPDC5、DICER1、DIS3、DMD、DNMT3A、EED、EGFR、EP300、EPHA3、EPHA5、EPHA7、ERBB2、ERBB3、ERBB4、ERCC2、ERCC3、ERCC4、ERCC5、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EWSR1、EXT1、EXT2、EZH2、FAM46C、FANCA、FANCC、FANCD2、FANCE、FANCF、FANCG、FAS、FBXW7、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、FH、FKBP9、FLCN、FLT1、FLT3、FLT4、FUS、GATA3、GATA4、GATA6、GLI1、GLI2、GLI3、GNA11、GNAQ、GNAS、GNB2L1、GPC3、GSTM5、H3F3A、HNF1A、HRAS、ID3、IDH1、IDH2、IGF1R、IKZF1、IKZF3、INSIG1、JAK2、JAK3、KCNIP1、KDM5C、KDM6A、KDM6B、KDR、KEAP1、KIT、KRAS、LINC00894、LMO1、LMO2、LMO3、MAP2K1、MAP2K4、MAP3K1、MAPK1、MCL1、MDM2、MDM4、MECOM、MEF2B、MEN1、MET、MITF、MLH1、MLL(KMT2A)、MLL2(KTM2D)、MPL、MSH2、MSH6、MTOR、MUTYH、MYB、MYBL1、MYC、MYCL1(MYCL)、MYCN、MYD88、NBN、NEGR1、NF1、NF2、NFE2L2、NFKBIA、NFKBIZ、NKX2-1、NOTCH1、NOTCH2、NPM1、NPRL2、NPRL3、NRAS、NTRK1、NTRK2、NTRK3、PALB2、PARK2、PAX5、PBRM1、PDCD1LG2、PDGFRA、PDGFRB、PHF6、PHOX2B、PIK3C2B、PIK3CA、PIK3R1、PIM1、PMS1、PMS2、PNRC1、PRAME、PRDM1、PRF1、PRKAR1A、PRKCI、PRKCZ、PRKDC、PRPF40B、PRPF8、PSMD13、PTCH1、PTEN、PTK2、PTPN11、PTPRD、QKI、RAD21、RAF1、RARA、RB1、RBL2、RECQL4、REL、RET、RFWD2、RHEB、RHPN2、ROS1、RPL26、RUNX1、SBDS、SDHA、SDHAF2、SDHB、SDHC、SDHD、SETBP1、SETD2、SF1、SF3B1、SH2B3、SLITRK6、SMAD2、SMAD4、SMARCA4、SMARCB1、SMC1A、SMC3、SMO、SOCS1、SOX2、SOX9、SQSTM1、SRC、SRSF2、STAG1、STAG2、STAT3、STAT6、STK11、SUFU、SUZ12、SYK、TCF3、TCF7L1、TCF7L2、TERC、TERT、TET2、TLR4、TNFAIP3、TP53、TSC1、TSC2、U2AF1、VHL、WRN、WT1、XPA、XPC、XPO1、ZNF217、ZNF708、ZRSR2。例示的なONCOPANEL(商標)検査において調査されるイントロン領域は、ABL1、AKT3、ALK、BCL2、BCL6、BRAF、CIITA、EGFR、ERG、ETV1、EWSR1、FGFR1、FGFR2、FGFR3、FUS、IGH、IGL、JAK2、MLL、MYC、NPM1、NTRK1、PAX5、PDGFRA、PDGFRB、PPARG、RAF1、RARA、RET、ROS1、SS18、TRA、TRB、TRG、TMPRSS2の特異的イントロンにタイル表示されている。上に収載の遺伝子およびイントロン領域を含むがこれらに限定されない、ONCOPANEL(商標)検査のいずれかの実施形態またはバージョンに含まれる遺伝子のうちのいずれかの異常(例えば、遺伝的異常および異常なレベル)が、上述のがん遺伝子をコードするmRNAおよび/または上述のがん遺伝子を標的とするsiRNAによる処置に対して個体を選択するための基礎として機能することが、本願によって企図される。
II.遺伝的異常
個体に送達されるまたは送達されるべきmRNAに対応するおよび/またはRNAi(例えば、siRNA)によって標的とされる遺伝子(複数可)の遺伝的異常は、遺伝子(複数可)のコード、非コード、調節性、エンハンサー、サイレンサー、プロモーター、イントロン、エクソンおよび非翻訳領域を含むがこれらに限定されない、遺伝子に関連する核酸(例えば、DNAおよびRNA)もしくはタンパク質配列(すなわち、変異)またはエピジェネティックフィーチャに対する変化を含むことができる。
遺伝的異常は、生殖系列変異(染色体再配列を含む)または体細胞変異(染色体再配列を含む)であってもよい。一部の実施形態では、遺伝的異常は、個体の正常組織およびがん組織を含む全組織に存在する。一部の実施形態では、遺伝的異常は、個体のがん組織のみに存在する。一部の実施形態では、遺伝的異常は、がん組織の部分のみに存在する。
一部の実施形態では、異常は、欠失、フレームシフト、挿入、インデル、ミスセンス変異、ナンセンス変異、点変異、一塩基変異(SNV)、サイレント変異、スプライス部位変異、スプライスバリアントおよび転座を含むがこれらに限定されない、遺伝子の変異を含む。一部の実施形態では、変異は、シグナル伝達経路の負の調節因子の機能喪失型変異であっても、遺伝子が関与するシグナル伝達経路の正の調節因子の機能獲得型変異であってもよい。
一部の実施形態では、遺伝的異常は、遺伝子のコピー数変異を含む。例えば、正常であれば、ゲノム当たりNコピーの遺伝子が存在する。一部の実施形態では、遺伝子のコピー数は、遺伝的異常によって増幅され、ゲノムにおける遺伝子の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8またはそれよりも多くのコピーのうちのいずれかをもたらす。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、ゲノムにおける数コピーの遺伝子の喪失をもたらす。一部の実施形態では、遺伝子のコピー数変異は、遺伝子の欠失である。一部の実施形態では、遺伝子のコピー数変異は、染色体またはその断片の欠失、重複、反転および転座を含む、ゲノムの構造再配列によって引き起こされる。
一部の実施形態では、遺伝的異常は、DNAメチル化、ヒドロキシメチル化、異常なヒストン結合、クロマチンリモデリングなどを含むがこれらに限定されない、遺伝子に関連する異常なエピジェネティックフィーチャを含む。一部の実施形態では、遺伝子のプロモーターは、例えば、対照レベル(例えば、標準化検査における臨床的に受け入れられる正常レベル)と比較して、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%またはそれよりも多くのうちのいずれかだけ、個体において過剰メチル化されている。
一部の実施形態では、上述の遺伝子のうちのいずれか1種に遺伝的異常(例えば、変異またはコピー数変異)が存在する。
遺伝性がんおよび孤発性がんを含む様々なヒトがんにおいて、遺伝子における遺伝的異常が同定されている。例えば、TSC1/2における生殖系列不活性化変異は、結節性硬化症を引き起こし、この状態を有する患者は、皮膚および脳過誤腫、腎血管筋脂肪腫、ならびに腎細胞癌(RCC)を含む病変を呈する(Krymskaya VP et al. 2011 FASEB Journal 25(6): 1922-1933)。PTEN過誤腫腫瘍症候群(PHTS)は、不活性化生殖系列PTEN変異に連鎖され、乳がん、子宮内膜がん、濾胞性甲状腺がん、過誤腫およびRCCを含む臨床所見スペクトルに関連する(Legendre C. et al. 2003 Transplantation proceedings 35(3 Suppl): 151S-153S)。加えて、孤発性腎臓がんも、PI3K-Akt-mTOR経路におけるいくつかの遺伝子(例えば、AKT1、MTOR、PIK3CA、PTEN、RHEB、TSC1、TSC2)に体細胞変異を有することが示されている(Power LA, 1990 Am. J. Hosp. Pharm. 475.5: 1033-1049;Badesch DB et al. 2010 Chest 137(2): 376-387l;Kim JC & Steinberg GD, 2001, The Journal of urology, 165(3): 745-756;McKiernan
J. et al. 2010, J. Urol. 183(Suppl 4))。一部の遺伝子における例示的な遺伝的異常については後述し、本願が、本明細書に記載の例示的な遺伝的異常に限定されないことが理解される。
一部の実施形態では、異常は、PTENにおける遺伝的異常を含む。一部の実施形態では、遺伝的異常は、ゲノムにおけるPTENの欠失を含む。一部の実施形態では、遺伝的異常は、PTENにおける機能喪失型変異を含む。一部の実施形態では、機能喪失型変異は、ミスセンス変異、ナンセンス変異またはフレームシフト変異を含む。一部の実施形態では、変異は、K125E、K125X、E150Q、D153Y、D153N、K62R、Y65C、V217AおよびN323Kからなる群から選択されるPTENにおける位置に含まれる。一部の実施形態では、遺伝的異常は、PTEN遺伝子座にヘテロ接合性喪失(LOH)を含む。
一部の実施形態では、異常は、TP53における遺伝的異常を含む。一部の実施形態では、遺伝的異常は、TP53における機能喪失型変異を含む。一部の実施形態では、機能喪失型変異は、A39fs*5など、TP53におけるフレームシフト変異である。
一部の実施形態では、異常は、AKTにおける遺伝的異常を含む。一部の実施形態では、遺伝的異常は、AKTにおける機能喪失型変異を含む。一部の実施形態では、機能喪失型変異は、AKTにおけるフレームシフト変異である。
一部の実施形態では、異常は、KRASにおける遺伝的異常を含む。一部の実施形態では、遺伝的異常は、KRASにおける機能喪失型変異を含む。一部の実施形態では、機能喪失型変異は、KRASにおけるフレームシフト変異である。
遺伝子の遺伝的異常は、個体由来の試料および/または参照試料など、試料に基づき査定することができる。一部の実施形態では、試料は、組織試料、または組織試料から抽出された核酸である。一部の実施形態では、試料は、細胞試料(例えば、CTC試料)、または細胞試料から抽出された核酸である。一部の実施形態では、試料は、腫瘍生検である。一部の実施形態では、試料は、腫瘍試料、または腫瘍試料から抽出された核酸である。一部の実施形態では、試料は、生検試料、または生検試料から抽出された核酸である。一部の実施形態では、試料は、ホルムアルデヒド固定パラフィン包埋(FFPE)試料、またはFFPE試料から抽出された核酸である。一部の実施形態では、試料は、血液試料である。一部の実施形態では、無細胞DNAは、血液試料から単離される。一部の実施形態では、生体試料は、血漿試料、または血漿試料から抽出された核酸である。
遺伝子の遺伝的異常は、当技術分野で公知のいずれかの方法によって決定することができる。例えば、Dickson et al. Int. J. Cancer, 2013, 132(7): 1711-1717;Wagle N. Cancer Discovery, 2014, 4:546-553;およびCancer Genome Atlas Research Network. Nature 2013, 499: 43-49を参照されたい。例示的な方法としては、これらに限定されないが、ゲノムDNA配列決定、亜硫酸水素塩配列決定、またはサンガー配列決定もしくは次世代配列決定プラットフォームを使用した他のDNA配列決定に基づく方法、ポリメラーゼ連鎖反応アッセイ、in situハイブリダイゼーションアッセイ、およびDNAマイクロアレイが挙げられる。個体から単離された試料由来の1つまたは複数の遺伝子のエピジェネティックフィーチャ(例えば、DNAメチル化、ヒストン結合またはクロマチン修飾)は、対照試料由来の1つまたは複数の遺伝子のエピジェネティックフィーチャと比較することができる。試料から抽出された核酸分子は、TP53、KRAS、AKTおよびPTENの野生型配列など、参照配列と比べた遺伝的異常の存在に関して配列決定または解析することができる。
一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、無細胞DNA配列決定方法を使用して査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、次世代配列決定を使用して査定される。一部の実施形態では、血液試料から単離された遺伝子の遺伝的異常は、次世代配列決定を使用して査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、エクソーム配列決定を使用して査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、蛍光in-situハイブリダイゼーション解析を使用して査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、本明細書に記載の処置方法の開始前に査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、本明細書に記載の処置方法の開始後に査定される。一部の実施形態では、遺伝子の遺伝的異常は、本明細書に記載の処置方法の開始前および後に査定される。遺伝子の異常なレベルは、異常な発現レベルまたは異常な活性レベルを指すことができる。
III.異常なレベル
遺伝子の異常な発現レベルは、対照レベルと比較した、遺伝子によってコードされる分子のレベルの増加または減少を含む。遺伝子によってコードされる分子は、RNA転写物(複数可)(例えば、mRNA)、タンパク質アイソフォーム(複数可)、タンパク質アイソフォーム(複数可)のリン酸化および/もしくは脱リン酸化状況、タンパク質アイソフォーム(複数可)のユビキチン化および/もしくは脱ユビキチン化状況、タンパク質アイソフォーム(複数可)の膜局在化(例えば、ミリストイル化、パルミトイル化など)状況、タンパク質アイソフォーム(複数可)の他の翻訳後修飾状況、またはこれらのいずれかの組合せを含むことができる。
遺伝子の異常な活性レベルは、下流標的遺伝子のエピジェネティック調節、転写調節、翻訳調節、翻訳後調節またはこれらのいずれかの組合せを含む、遺伝子のいずれかの下流標的遺伝子によってコードされる分子の増強または抑制を含む。その上、遺伝子の活性は、タンパク質合成、細胞成長、増殖、シグナル伝達、ミトコンドリア代謝、ミトコンドリア新生、ストレス応答、細胞周期停止、オートファジー、微小管組織化および脂質代謝を含むがこれらに限定されない、異常に応答した下流の細胞および/または生理学的効果を含む。
一部の実施形態では、異常(例えば、異常な発現レベル)は、異常なタンパク質リン酸化レベルを含む。一部の実施形態では、異常なリン酸化レベルは、PTEN、KRAS、AKTおよびTP53からなる群から選択される遺伝子によってコードされるタンパク質に存在する。遺伝子の例示的なリン酸化種は、関連するバイオマーカーとして機能することができる。一部の実施形態では、個体におけるタンパク質がリン酸化されている場合、個体は、処置のために選択される。一部の実施形態では、個体におけるタンパク質がリン酸化されていない場合、個体は、処置のために選択される。一部の実施形態では、タンパク質のリン酸化状態は、免疫組織化学的検査によって決定される。
個体の遺伝子のレベル(例えば、発現レベルおよび/または活性レベル)は、試料(例えば、個体由来の試料または参照試料)に基づき決定することができる。一部の実施形態では、試料は、組織、器官、細胞または腫瘍に由来する。一部の実施形態では、試料は、生体試料である。一部の実施形態では、生体試料は、生体液試料または生体組織試料である。さらなる実施形態では、生体液試料は、体液である。一部の実施形態では、試料は、がん組織、前記がん組織に隣接する正常組織、前記がん組織から遠位の正常組織、血液試料または他の生体試料である。一部の実施形態では、試料は、固定された試料である。固定された試料は、これらに限定されないが、ホルマリン固定された試料、パラフィン包埋された試料、または凍結された試料を含む。一部の実施形態では、試料は、がん細胞を含有する生検である。さらなる実施形態では、生検は、がん細胞の細針吸引である。さらなる実施形態では、生検は、腹腔鏡検査により得られるがん細胞である。一部の実施形態では、生検細胞は、遠心分離してペレットにされ、固定され、パラフィンに包埋される。一部の実施形態では、生検細胞は、瞬間凍結される。一部の実施形態では、生検細胞は、遺伝子によってコードされる分子を認識する抗体と混合される。一部の実施形態では、少なくとも1つの遺伝子は、下流標的遺伝子のエピジェネティック調節、転写調節、翻訳調節、翻訳後調節またはこれらのいずれかの組合せを含む、遺伝子のいずれかの下流標的遺伝子によってコードされる分子の増強または抑制を含む。その上、遺伝子の活性は、タンパク質合成、細胞成長、増殖、シグナル伝達、ミトコンドリア代謝、ミトコンドリア新生、ストレス応答、細胞周期停止、オートファジー、微小管組織化および脂質代謝を含むがこれらに限定されない、異常に応答した下流の細胞および/または生理学的効果を含む。
一部の実施形態では、試料は、循環転移性がん細胞を含む。一部の実施形態では、試料は、血液から循環腫瘍細胞(CTC)を選別することによって得られる。さらなる実施形態では、CTCは、原発性腫瘍から脱離しており、体液中を循環する。またさらなる実施形態では、CTCは、原発性腫瘍から脱離しており、血流中を循環する。さらなる実施形態では、CTCは、転移の指標である。
一部の実施形態では、遺伝子によってコードされるタンパク質のレベルが決定されて、遺伝子の異常な発現レベルを査定する。一部の実施形態では、遺伝子の下流標的遺伝子によってコードされるタンパク質のレベルが決定されて、遺伝子の異常な活性レベルを査定する。一部の実施形態では、タンパク質レベルは、個々のタンパク質またはそのタンパク質分解性断片の1つまたは複数のエピトープに特異的な1つまたは複数の抗体を使用して決定される。本発明の実施における使用に適した検出方法論は、これらに限定されないが、免疫組織化学的検査、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、ウエスタンブロッティング、質量分析およびイムノ-PCRを含む。一部の実施形態では、試料における遺伝子および/またはその下流標的遺伝子(複数可)によってコードされるタンパク質(複数可)のレベルは、同じ試料におけるハウスキーピングタンパク質(例えば、グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼまたはGAPDH)のレベルによって正規化される(例えば、除算される)。
一部の実施形態では、遺伝子によってコードされるmRNAのレベルが決定されて、遺伝子の異常な発現レベルを査定する。一部の実施形態では、遺伝子の下流標的遺伝子によってコードされるmRNAのレベルが決定されて、遺伝子の異常な活性レベルを査定する。一部の実施形態では、逆転写(RT)ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)アッセイ(定量的RT-PCRアッセイを含む)が使用されて、mRNAレベルを決定する。一部の実施形態では、遺伝子チップまたは次世代配列決定方法(例えば、RNA(cDNA)配列決定もしくはエクソーム配列決定)が使用されて、遺伝子および/またはその下流標的遺伝子によってコードされるRNA(例えば、mRNA)のレベルを決定する。一部の実施形態では、試料における遺伝子および/またはその下流標的遺伝子のmRNAレベルは、同じ試料におけるハウスキーピング遺伝子(例えば、GAPDH)のmRNAレベルによって正規化される(例えば、除算される)。
一部の実施形態では、個体の遺伝子のレベルは、対照試料における遺伝子のレベルと比較される。一部の実施形態では、個体の遺伝子のレベルは、複数対照試料における遺伝子のレベルと比較される。一部の実施形態では、複数対照試料が使用されて、がんを有する個体の遺伝子のレベルの分類に使用される統計量を生成する。
遺伝子のレベルの分類またはランク付け(すなわち、高または低)は、対照レベルの統計分布と比べて決定することができる。一部の実施形態では、分類またはランク付けは、個体から得られる正常組織(例えば、末梢血単核細胞)または正常上皮細胞試料(例えば、口腔スワブ(buccal swap)または皮膚パンチ)など、対照試料と比べられる。一部の実施形態では、遺伝子のレベルは、対照レベルの統計分布と比べて分類またはランク付けされる。一部の実施形態では、遺伝子のレベルは、個体から得られる対照試料由来のレベルと比べて分類またはランク付けされる。
対照試料は、非対照試料と同じ供給源および方法を使用して得ることができる。一部の実施形態では、対照試料は、異なる個体(例えば、がんがない個体、がんに対応する疾患の良性型もしくは進行性がより低い型を有する個体、ならびに/または同様の民族性、年齢および性別を共有する個体)から得られる。一部の実施形態では、試料が腫瘍組織試料である場合、対照試料は、同じ個体由来の非がん性試料であってもよい。一部の実施形態では、複数対照試料(例えば、異なる個体に由来する)が使用されて、特定の組織、器官または細胞集団における遺伝子のレベルの範囲を決定する。
一部の実施形態では、対照試料は、適切な対照であると決定された、培養された組織または細胞である。一部の実施形態では、対照は、異常がない細胞である。一部の実施形態では、標準化検査において臨床的に受け入れられる正常レベルが、遺伝子の異常なレベルを決定するための対照レベルとして使用される。一部の実施形態では、個体の遺伝子またはその下流標的遺伝子のレベルは、免疫組織化学的検査に基づくスコアリング方式などのスコアリング方式に従って、高、中程度または低として分類される。
一部の実施形態では、遺伝子のレベルは、個体の遺伝子のレベルを測定し、対照または参照(例えば、所与の患者集団の中央値レベル、もしくは第2の個体のレベル)と比較することにより決定される。例えば、単一個体に関する遺伝子のレベルが患者集団の中央値レベルを上回ると決定される場合、当該個体は、遺伝子の高発現レベルを有すると決定される。あるいは、単一個体に関する遺伝子のレベルが患者集団の中央値レベルを下回ると決定される場合、当該個体は、遺伝子の低発現レベルを有すると決定される。一部の実施形態では、個体は、処置に対して応答性である第2の個体および/または患者集団と比較される。一部の実施形態では、個体は、処置に対して応答性でない第2の個体および/または患者集団と比較される。一部の実施形態では、レベルは、遺伝子および/またはその下流標的遺伝子によってコードされる核酸のレベルを測定することにより決定される。例えば、単一個体に関する遺伝子によってコードされる分子(例えば、mRNAまたはタンパク質)のレベルが、患者集団の中央値レベルを上回ると決定される場合、当該個体は、遺伝子によってコードされる分子(例えば、mRNAまたはタンパク質)が高レベルであると決定される。あるいは、単一個体に関する遺伝子によってコードされる分子(例えば、mRNAまたはタンパク質)のレベルが、患者集団の中央値レベルを下回ると決定される場合、当該個体は、遺伝子によってコードされる分子(例えば、mRNAまたはタンパク質)が低レベルであると決定される。
一部の実施形態では、遺伝子の対照レベルは、遺伝子のレベルの統計分布を得ることにより決定される。一部の実施形態では、遺伝子のレベルは、対照レベルまたは対照レベルの統計分布と比べて分類またはランク付けされる。
一部の実施形態では、バイオインフォマティクス方法が、遺伝子の活性レベルの尺度として、遺伝子の下流標的遺伝子のレベルを含む遺伝子のレベルの決定および分類に使用される。多数のバイオインフォマティクスアプローチが開発されており、遺伝子発現プロファイリングデータを使用して遺伝子セット発現プロファイルを査定している。方法は、これらに限定されないが、Segal, E. et al. Nat. Genet. 34:66-176 (2003);Segal, E. et al. Nat. Genet. 36:1090-1098 (2004);Barry, W. T. et al. Bioinformatics 21:1943-1949 (2005);Tian, L. et al. Proc Nat’l Acad Sci USA
102:13544-13549 (2005);Novak B A and Jain A N. Bioinformatics 22:233-41 (2006);Maglietta R et al. Bioinformatics 23:2063-72 (2007);Bussemaker H J, BMC Bioinformatics 8 Suppl 6:S6 (2007)に記載の方法を含む。
一部の実施形態では、対照レベルは、所定の閾値レベルである。一部の実施形態では、mRNAレベルが決定され、低レベルは、臨床的に正常とみなされるレベルまたは対照から得られるレベルの、約1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005、0.002、0.001倍またはそれ未満のうちのいずれかに満たないmRNAレベルである。一部の実施形態では、高レベルは、臨床的に正常とみなされるレベルまたは対照から得られるレベルの、約1.1、1.2、1.3、1.5、1.7、2、2.2、2.5、2.7、3、5、7、10、20、50、70、100、200、500、1000倍または1000倍超を超えるmRNAレベルである。
一部の実施形態では、タンパク質発現レベルは、例えば、ウエスタンブロットまたは酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって決定される。例えば、低または高レベルに関する判定基準は、遺伝子によってコードされるタンパク質を特異的に認識する抗体によってブロットされ、ハウスキーピングタンパク質(例えば、GAPDH)を特異的に認識する抗体によってブロットされたハウスキーピングタンパク質(例えば、GAPDH)に対応するタンパク質ゲルにおけるバンドによって正規化された(例えば、除算された)、遺伝子によってコードされるタンパク質に対応する同じ試料の同じタンパク質ゲルにおけるバンドの総強度に基づいて設けることができる。一部の実施形態では、タンパク質レベルが、臨床的に正常とみなされるレベルまたは対照から得られるレベルの、約1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005、0.002、0.001倍またはそれ未満のうちのいずれかに満たない場合、タンパク質レベルは低である。一部の実施形態では、タンパク質レベルが、臨床的に正常とみなされるレベルまたは対照から得られるレベルの、約1.1、1.2、1.3、1.5、1.7、2、2.2、2.5、2.7、3、5、7、10、20、50もしくは100倍または100倍超のうちのいずれかを超える場合、タンパク質レベルは高である。
一部の実施形態では、タンパク質発現レベルは、例えば、免疫組織化学的検査によって決定される。例えば、低または高レベルに関する判定基準は、例えば、遺伝子によってコードされるタンパク質を特異的に認識する抗体を使用することによる、陽性染色細胞の数および/または染色の強度に基づいて設けることができる。一部の実施形態では、約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%未満の細胞が陽性染色を有する場合、レベルは低である。一部の実施形態では、染色が陽性対照染色よりも1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%低い強さである場合、レベルは低である。一部の実施形態では、約40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%または90%超の細胞が陽性染色を有する場合、レベルは高である。一部の実施形態では、染色が陽性対照染色と同じ程度の強さである場合、レベルは高である。一部の実施形態では、染色が陽性対照染色の80%、85%または90%の強さである場合、レベルは高である。
一部の実施形態では、スコアリングは、米国特許出願公開第2013/0005678号に記載の「H-スコア」に基づく。H-スコアは、0~300の範囲を得る、次式によって得られる:3×強い染色細胞のパーセンテージ+2×中等度染色細胞のパーセンテージ+弱い染色細胞のパーセンテージ。
一部の実施形態では、強い染色、中等度染色および弱い染色は、較正された染色レベルであり、範囲は確立され、染色強度は、範囲内にビニングされる。一部の実施形態では、強い染色は、強度範囲の75パーセンタイルを上回る染色であり、中等度染色は、強度範囲の25~75パーセンタイルの染色であり、低い染色は、強度範囲の25パーセンタイルを下回る染色である。一部の態様では、特定の染色技法に熟達し造詣が深い当業者であれば、ビンサイズ(bin size)を調整し、染色カテゴリーを明確にする。
一部の実施形態では、標識高染色(label high staining)は、染色された細胞の50%超が強い反応性を示した箇所に割り当てられ、標識無染色は、染色された細胞の50%未満において染色が観察されなかった箇所に割り当てられ、標識低染色は、他の全事例に割り当てられる。
一部の実施形態では、試料、患者などにおける遺伝的異常または遺伝子のレベルの査定および/またはスコアリングは、1名または複数の経験がある臨床医、すなわち、遺伝子発現および遺伝子産物染色パターンの経験がある臨床医によって行われる。例えば、一部の実施形態では、臨床医(複数可)は、査定およびスコアリングされている試料、患者などの臨床特徴および転帰に関して盲検化される。
一部の実施形態では、タンパク質リン酸化のレベルが決定される。タンパク質のリン酸化状態は、種々の試料供給源から査定することができる。一部の実施形態では、試料は、腫瘍生検である。タンパク質のリン酸化状態は、種々の方法により査定することができる。一部の実施形態では、リン酸化状態は、免疫組織化学的検査を使用して査定される。タンパク質のリン酸化状態は、部位特異的であってもよい。タンパク質のリン酸化状態は、対照試料と比較することができる。一部の実施形態では、リン酸化状態は、本明細書に記載の処置方法の開始前に査定される。一部の実施形態では、リン酸化状態は、本明細書に記載の処置方法の開始後に査定される。一部の実施形態では、リン酸化状態は、本明細書に記載の処置方法の開始前および後に査定される。
キット
本明細書に記載の方法に有用なキット、試薬および製造品も、本明細書に提供される。一部の実施形態では、キットは、1つまたは複数のmRNAを含有するバイアルとは別々に、CPP、アセンブリ分子および/または他の細胞膜透過ペプチドを含有するバイアルを含有する。患者処置の時点で、例えば、患者試料の遺伝子発現分析またはプロテオーム解析もしくは組織学的分析に基づいて、どのような特定の病変を処置すべきかが、先ず決定される。これらの結果が得られたら、CPPならびに必要に応じた集合分子および/または細胞膜透過ペプチドを、それに応じて、適切な1つまたは複数のmRNAと組み合わせて、有効な処置のために患者に投与することができる複合体またはナノ粒子をもたらす。したがって、一部の実施形態では、1)CPPと、必要に応じて2)1つまたは複数のmRNAとを含む、キットが提供される。一部の実施形態では、キットは、集合分子および/または他の細胞膜透過ペプチドをさらに含む。一部の実施形態では、キットは、遺伝子発現プロファイルを決定するための薬剤をさらに含む。一部の実施形態では、キットは、薬学的に許容される担体をさらに含む。
一部の実施形態では、本明細書に記載のキットは、a)mRNA(例えば、腫瘍抑制タンパク質、例えば、PTENおよび/またはp53をコードするmRNA)、ならびにb)RNAi(例えば、siRNA、例えば、発癌遺伝子を標的とするsiRNA、例えば、KRASを標的とするsiRNAを含む。一部の実施形態では、キットは、個体の異常を査定するための作用物質(agent)をさらに含む。一部の実施形態では、異常は、遺伝子の変異を含む。一部の実施形態では、遺伝子は、PTENおよび/またはKRASである。
本明細書に記載のキットは、対象方法を実施するためにキットの成分を使用するための指示(例えば、本明細書に記載の医薬組成物を作製するためのおよび/または医薬組成物の使用のための指示)をさらに含むことができる。対象方法を実施するための指示は、一般に、好適な記録媒体に記録される。例えば、指示は、紙またはプラスチックなどのような基材に印刷されていてもよい。したがって、指示は、キット内に添付文書として存在していてもよく、キットの容器またはキットの成分のラベルの中に(すなわち、パッケージまたはサブパッケージに付随する)あってもよい。一部の実施形態では、指示は、好適なコンピュータ可読記憶媒体、例えば、CD-ROM、ディスケットなどに存在する電子保存データファイルとして存在する。さらに他の実施形態では、実際の指示はキット内に存在せず、リモートソースから、例えばインターネット経由で、指示を得る手段が提供される。この実施形態の一例は、指示を見ることができるおよび/または指示をダウンロードすることができるウェブアドレスを含むキットである。指示と同様に、指示を得るためのこの手段は、好適な基材に記録される。
キットの様々な成分は、別個の容器内に存在することもあり、それらの容器が単一のハウジング、例えば箱、の中に含まれていることもある。
例示的実施形態
実施形態1. 細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、mRNA送達複合体。
実施形態2. 細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、a)mRNAを含む第1の溶液をCPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整される、ステップと;b)第3の溶液をインキュベートして、mRNA送達複合体の形成を可能とするステップとを含むプロセスによって調製される、mRNA送達複合体。
実施形態3. 第1の溶液が、滅菌水中にmRNAを含む、および/または第2の溶液が、滅菌水中にCPPを含む、実施形態2に記載のmRNA送達複合体。
実施形態4. 第3の溶液が、ステップb)のインキュベートするステップの後に、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、またはv)約0~20%のPBSを含むように調整される、実施形態2または3に記載のmRNA送達複合体。
実施形態5. 細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、mRNAが、治療用タンパク質をコードする、mRNA送達複合体。
実施形態6. 治療用タンパク質によって、欠損しているかもしくは異常であるタンパク質が置き換えられるか、既存の経路が増強されるか、新規機能もしくは活性がもたらされるか、または分子もしくは生物が干渉される、実施形態5に記載のmRNA送達複合体。
実施形態7. 細胞膜透過ペプチド(CPP)およびmRNAを含む、mRNAの細胞内送達のためのmRNA送達複合体であって、RNAiをさらに含む、mRNA送達複合体。
実施形態8. RNAiが、siRNA、shRNA、またはmiRNAである、実施形態7に記載のmRNA送達複合体。
実施形態9. mRNAが、疾患または状態を処置するための治療用タンパク質をコードし、RNAiが、RNAを標的とし、RNAの発現が、疾患または状態に関連する、実施形態7または8に記載のmRNA送達複合体。
実施形態10. 細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-3ペプチドである、実施形態1~9のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態11. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号1~14からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態10に記載のmRNA送達複合体。
実施形態12. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号75または76のアミノ酸配列を含む、実施形態10に記載のmRNA送達複合体。
実施形態13. 細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-6ペプチドである、実施形態1~9のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態14. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号15~40からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態13に記載のmRNA送達複合体。
実施形態15. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号77のアミノ酸配列を含む、実施形態13に記載のmRNA送達複合体。
実施形態16. 細胞膜透過ペプチドが、VEPEP-9ペプチドである、実施形態1~9のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態17. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号41~52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態16に記載のmRNA送達複合体。
実施形態18. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号78のアミノ酸配列を含む、実施形態16に記載のmRNA送達複合体。
実施形態19. 細胞膜透過ペプチドが、ADGN-100ペプチドである、実施形態1~9のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態20. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号53~70からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態19に記載のmRNA送達複合体。
実施形態21. 細胞膜透過ペプチドが、配列番号79または80のアミノ酸配列を含む、実施形態19に記載のmRNA送達複合体。
実施形態22. 細胞膜透過ペプチドが、mRNAに共有結合によって連結している、実施形態1~21のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態23. 細胞膜透過ペプチドが、細胞膜透過ペプチドのN末端に共有結合によって連結している1つまたは複数の部分をさらに含み、1つまたは複数の部分が、アセチル、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその断片、多糖類およびターゲティング分子からなる群から選択される、実施形態1~22のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態24. 細胞膜透過ペプチドが、そのN末端に共有結合によって連結しているアセチル基を含む、実施形態23に記載のmRNA送達複合体。
実施形態25. 細胞膜透過ペプチドが、細胞膜透過ペプチドのC末端に共有結合によって連結している1つまたは複数の部分をさらに含み、1つまたは複数の部分が、システアミド、システイン、チオール、アミド、必要に応じて置換されているニトリロ三酢酸、カルボキシル、必要に応じて置換されている直鎖状または分枝状C~Cアルキル、一級または二級アミン、オシド誘導体、脂質、リン脂質、脂肪酸、コレステロール、ポリエチレングリコール、核内局在化シグナル、核外輸送シグナル、抗体またはその断片、多糖類およびターゲティング分子からなる群から選択される、実施形態1~24のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態26. 細胞膜透過ペプチドが、そのC末端に共有結合によって連結しているシステアミド基を含む、実施形態25に記載のmRNA送達複合体。
実施形態27. mRNA送達複合体における細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部が、連結によりターゲティング部分に連結している、実施形態1~26のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態28. 連結が、共有結合である、実施形態27に記載のmRNA送達複合体。
実施形態29. mRNAが、治療用タンパク質をコードする、実施形態1~28のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態30. mRNAが、腫瘍抑制タンパク質をコードする、実施形態29に記載のmRNA送達複合体。
実施形態31. RNAiをさらに含む、実施形態1~30のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態32. RNAiが、下方調節のために発癌遺伝子を標的とする、実施形態31に記載のmRNA送達複合体。
実施形態33. 細胞膜透過ペプチドのmRNAに対するモル比が、約1:1~約100:1の間である、実施形態1~32のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態34. mRNA送達複合体の平均直径が、約20nm~約1000nmの間である、実施形態1~33のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体。
実施形態35. 実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体を含むコアを含むナノ粒子。
実施形態36. コアが、1つまたは複数の追加の、実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体をさらに含む、実施形態35に記載のナノ粒子。
実施形態37. コアが、RNAiをさらに含む、実施形態35または36に記載のナノ粒子。
実施形態38. RNAiが、下方調節のために発癌遺伝子を標的とする、実施形態37に記載のナノ粒子。
実施形態39. RNAiが、細胞膜透過ペプチド(CPP)およびRNAiを含む複合体中にある、実施形態37または38に記載のナノ粒子。
実施形態40. 細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、実施形態39に記載のナノ粒子。
実施形態41. ナノ粒子中の細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部が、連結によりターゲティング部分に連結している、実施形態35~40のいずれか一項に記載のナノ粒子。
実施形態42. コアが、末梢細胞膜透過ペプチドを含むシェルにより被覆されている、実施形態35~41のいずれか一項に記載のナノ粒子。
実施形態43. 末梢細胞膜透過ペプチドが、PEP-1ペプチド、PEP-2ペプチド、PEP-3ペプチド、VEPEP-3ペプチド、VEPEP-6ペプチド、VEPEP-9ペプチド、およびADGN-100ペプチドからなる群から選択される、実施形態42に記載のナノ粒子。
実施形態44. 末梢細胞膜透過ペプチドが、配列番号1~80からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、実施形態43に記載のナノ粒子。
実施形態45. シェル内の末梢細胞膜透過ペプチドの少なくとも一部が、連結によりターゲティング部分に連結している、実施形態42~44のいずれか一項に記載のナノ粒子。
実施形態46. 連結が、共有結合である、実施形態41または45に記載のナノ粒子。
実施形態47. ナノ粒子の平均直径が、約20nm~約1000nmの間である、実施形態35~46のいずれか一項に記載のナノ粒子。
実施形態48. 実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体または実施形態35~47のいずれか一項に記載のナノ粒子と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
実施形態49. mRNA送達複合体またはナノ粒子が、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む、実施形態48に記載の医薬組成物。
実施形態50. 阻害性RNA(RNAi)をさらに含む、実施形態48または49に記載の医薬組成物。
実施形態51. RNAiが、mRNA送達複合体またはナノ粒子中にある、実施形態50に記載の医薬組成物。
実施形態52. mRNA送達複合体またはナノ粒子が、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするmRNAを含む、実施形態48に記載の医薬組成物。
実施形態53. 実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体を調製する方法であって、細胞膜透過ペプチドを1つまたは複数のmRNAと組み合わせるステップを含み、それによってmRNA送達複合体を形成する方法。
実施形態54. 細胞膜透過ペプチドとmRNAが、それぞれ、約1:1~約100:1のモル比で組み合わされる、実施形態53に記載の方法。
実施形態55. 組み合わせるステップが、mRNAを含む第1の溶液をCPPを含む第2の溶液と混合して第3の溶液を形成するステップであって、第3の溶液が、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、もしくはv)約0~20%のPBSを含むかまたは含むように調整され、第3の溶液が、mRNA送達複合体の形成を可能とするようにインキュベートされる、ステップを含む、実施形態53または54に記載の方法。
実施形態56. 第1の溶液が、滅菌水中にmRNAを含む、および/または第2の溶液が、滅菌水中にCPPを含む、実施形態55に記載の方法。
実施形態57. 第3の溶液が、インキュベートした後に、i)約0~5%のスクロース、ii)約0~5%のグルコース、iii)約0~50%のDMEM、iv)約0~80mMのNaCl、またはv)約0~20%のPBSを含むように調整され、mRNA送達複合体を形成する、実施形態55または56に記載の方法。
実施形態58. 1つまたは複数のmRNAを細胞に送達する方法であって、細胞を実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体または実施形態35~47のいずれか一項に記載のナノ粒子と接触させるステップを含み、mRNA送達複合体またはナノ粒子が、1つまたは複数のmRNAを含む、方法。
実施形態59. 細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップが、in vivoで行われる、実施形態58に記載の方法。
実施形態60. 細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップが、ex vivoで行われる、実施形態58に記載の方法。
実施形態61. 細胞をmRNA送達複合体またはナノ粒子と接触させるステップが、in vitroで行われる、実施形態58に記載の方法。
実施形態62. 細胞が、幹細胞、造血前駆細胞、顆粒球、マスト細胞、単球、樹状細胞、B細胞、T細胞、ナチュラルキラー細胞、線維芽細胞、筋肉細胞、心臓細胞、肝細胞、肺前駆細胞、または神経細胞である、実施形態58~61のいずれか一項に記載の方法。
実施形態63. 細胞がT細胞である、実施形態62に記載の方法。
実施形態64. mRNAが、それが発現される個体における免疫応答をモジュレートすることができるタンパク質をコードする、実施形態62または63に記載の方法。
実施形態65. mRNA送達複合体またはナノ粒子が、治療用タンパク質をコードするmRNAを含む、実施形態58~64のいずれか一項に記載の方法。
実施形態66. mRNA送達複合体またはナノ粒子が、阻害性RNA(RNAi)をさらに含む、実施形態58~65のいずれか一項に記載の方法。
実施形態67. RNAiを細胞に送達するステップをさらに含む、実施形態58~65のいずれか一項に記載の方法。
実施形態68.mRNA送達複合体またはナノ粒子が、キメラ抗原受容体(CAR)をコードするmRNAを含む、実施形態58~64のいずれか一項に記載の方法。
実施形態69. 個体の疾患を処置する方法であって、個体に実施形態48~52のいずれか一項に記載の医薬組成物の有効量を投与するステップを含む方法。
実施形態70. 医薬組成物が、静脈内、腫瘍内、動脈内、局所、眼内、眼科的、門脈内、頭蓋内、脳内、脳室内、髄腔内、膀胱内、皮内、皮下、筋肉内、鼻腔内、気管内、肺、腔内、または経口投与を介して投与される、実施形態69に記載の方法。
実施形態71. 医薬組成物が、注射によって、血管壁または血管壁を囲む組織中に投与される、実施形態69に記載の方法。
実施形態72. 注射が、ニードルを有するカテーテルを介するものである、実施形態71に記載の方法。
実施形態73. 疾患が、がん、糖尿病、自己免疫疾患、血液疾患、心疾患、血管疾患、炎症性疾患、線維性疾患、ウイルス感染性疾患、遺伝性疾患、眼疾患、肝臓疾患、肺疾患、筋肉疾患、タンパク質欠損疾患、リソソーム蓄積症、神経学的疾患、腎臓疾患、老化および変性疾患、ならびにコレステロールレベル異常によって特徴付けられる疾患からなる群から選択される、実施形態69に記載の方法。
実施形態74. 疾患が、タンパク質欠損疾患である、実施形態69に記載の方法。
実施形態75. 医薬組成物が、疾患に寄与する欠損タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態74に記載の方法。
実施形態76. 疾患が、異常なタンパク質よって特徴付けられる、実施形態69に記載の方法。
実施形態77. 医薬組成物が、疾患に寄与する非機能的タンパク質の機能的バリアントをコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態76に記載の方法。
実施形態78. 疾患が、がんである、実施形態73に記載の方法。
実施形態79. がんが、固形腫瘍であり、医薬組成物が、固形腫瘍を処置するために有用な腫瘍抑制タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態78に記載の方法。
実施形態80. がんが、肝臓、肺、腎臓、結腸直腸、または膵臓のがんである、実施形態79に記載の方法。
実施形態81. がんが、血液悪性腫瘍であり、医薬組成物が、血液悪性腫瘍を処置するために有用な腫瘍抑制タンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態78に記載の方法。
実施形態82. 医薬組成物が、がんの発症および/または進行に関与する発癌遺伝子を標的とするRNAiをさらに含む、実施形態78~81のいずれか一項に記載の方法。
実施形態83. RNAiが、mRNA送達複合体またはナノ粒子中にある、実施形態82に記載の方法。
実施形態84. 疾患が、ウイルス感染症であり、医薬組成物が、ウイルス感染性疾患の発症および/または進行に関与するタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態73に記載の方法。
実施形態85. 疾患が、遺伝性疾患であり、医薬組成物が、遺伝性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態73に記載の方法。
実施形態86. 疾患が、老化または変性疾患であり、医薬組成物が、老化または変性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含む、mRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態73に記載の方法。
実施形態87. 疾患が、線維性または炎症性疾患であり、医薬組成物が、線維性または炎症性疾患の発症および/または進行に関与する1つまたは複数のタンパク質をコードする1つまたは複数のmRNAを含むmRNA送達複合体またはナノ粒子を含む、実施形態73に記載の方法。
実施形態88. 個体がヒトである、実施形態69~87のいずれか一項に記載の方法。
実施形態89. 実施形態1~34のいずれか一項に記載のmRNA送達複合体および/または実施形態35~47のいずれか一項に記載のナノ粒子を含む組成物を含むキット。
実施形態90. 個体のがんを処置する方法であって、個体に腫瘍抑制タンパク質をコードするmRNAの有効量を投与するステップを含み、腫瘍抑制タンパク質が、PTEN、網膜芽細胞腫RB(またはRB1)、TP53、TP63、TP73、CDKN2A(INK4A)、CDKN1B、CDKN1C、DLD/NP1、HEPACAM、SDHB、SDHD、SFRP1、TCF21、TIG1、MLH1、MSH2、MSH6、WT1、WT2、NF1、NF2N、VHL、KLF4、pVHL、APC、CD95、ST5、YPEL3、ST7、APC、MADR2、BRCA1、BRCA2、パッチド、TSC1、TSC2、PALB2、ST14、またはVHLから選択される腫瘍抑制遺伝子に対応する、方法。
実施形態91. 個体に発癌遺伝子を標的とするsiRNAの有効量を投与するステップをさらに含む、実施形態90に記載の方法。
実施形態92. 発癌遺伝子が、KRASを含む、実施形態91に記載の方法。
実施形態93. siRNAが、KRASの変異体形態を標的とし、KRASの変異体形態が、KRASのコドン12または61上に変異を含む、実施形態92に記載の方法。
実施形態94. KRASの変異体形態が、G12D KRASを含む、実施形態93に記載の方法。
実施形態95. siRNAが、KRASの第1の変異体形態を標的とする第1のsiRNA、およびKRASの第2の変異体形態を標的とする第2のsiRNAを含み、KRASの第1の変異体形態が、G12D KRASを含み、KRASの第2の変異体形態が、G12C KRASを含む、実施形態93または94に記載の方法。
実施形態96. siRNAが、配列番号83、84、86~89を有する配列から選択される核酸配列を含む、実施形態91~95のいずれか一項に記載の方法。
実施形態97. 腫瘍抑制因子の遺伝子が、PTENおよびTP53から選択される、実施形態90~96のいずれか一項に記載の方法。
実施形態98. 腫瘍抑制因子の遺伝子が、PTENである、実施形態97に記載の方法。
実施形態99. がんが、膵がん、卵巣がん、前立腺がんおよび神経膠芽腫から選択される、実施形態90~98のいずれか一項に記載の方法。
実施形態100. 個体が、腫瘍抑制遺伝子コード(tumor suppressor
gene encoding)に異常を含む、実施形態90~99のいずれか一項に記載の方法。
実施形態101. 個体が、発癌遺伝子に異常を含む、実施形態91~100のいずれか一項に記載の方法。
実施形態102. 個体が、腫瘍抑制タンパク質をコードする遺伝子および/または発癌遺伝子に異常を有することに基づいて、処置のために選択される、実施形態100または101に記載の方法。
実施形態103. siRNAが、発癌遺伝子の変異体形態を標的とし、変異体形態が、発癌遺伝子に異常を含む、実施形態101に記載の方法。
実施形態104. 個体の疾患または状態を処置する方法であって、治療用タンパク質またはその組換え形態をコードするmRNAの有効量を投与するステップを含み、治療用タンパク質が、アルファ1アンチトリプシン、フラタキシン、インスリン、成長ホルモン(ソマトトロピン)、成長因子、ホルモン、ジストロフィン、インスリン様成長因子1(IGF1)、第VIII因子、第IX因子、アンチトロンビンIII、プロテインC、β-グルコ-セレブロシダーゼ、アルグルコシダーゼ-α,α-l-イズロニダーゼ、イズロン酸-2-スルファターゼ、ガルスルファーゼ、ヒトα-ガラクトシダーゼA、α-1-プロテイナーゼインヒビター、ラクターゼ、膵酵素(リパーゼ、アミラーゼ、およびプロテアーゼを含む)、アデノシンデアミナーゼ、およびアルブミンからなる群から選択される、方法。
実施形態105. 疾患または状態が、治療用タンパク質の欠損によって特徴付けられる、タンパク質欠損疾患または状態である、実施形態104に記載の方法。
実施形態106. 治療用タンパク質が、第VIII因子である、実施形態104または105に記載の方法。
実施形態107. mRNAが、静脈内または皮下に投与される、実施形態90~106のいずれか一項に記載の方法。
本発明の範囲および精神内でいくつもの実施形態が可能であることを当業者は認識する。以下の非限定的な実施例を参照することにより本発明をより詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を例を挙げてさらに説明するものであるが、当然ながら、いかなる形でもその範囲を限定するものと解してはならない。
材料および方法
細胞膜透過ペプチド:
次のペプチドを使用した:
PEP-1:KETWWETWWTEWSQPKKKRKV(配列番号71)
PEP-2:KETWFETWFTEWSQPKKKRKV(配列番号72)
VEPEP-3a:βAKWFERWFREWPRKRR(配列番号75)
VEPEP-3b:βAKWWERWWREWPRKRR(配列番号76)
VEPEP-6:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)
VEPEP-9:βALRWWLRWASRWFSRWAWWR(配列番号78)
ADGN-100a:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)
ADGN-100b:βAKWRSALYRWRLWRVRSWSR(配列番号80)
ペプチドのストック溶液を蒸留水または5%のDMSO中2mg/mLで調製し、水浴ソニケーターで10分間超音波処理した後、使用直前に希釈した。
細胞系
安定なEGFP発現細胞系(GFP-U2OS、EGFP-JURKAT T、EGFP-HEK)ならびにU2OS(ATCC(登録商標)HTB-96(商標))、初代ヒト線維芽細胞、Hep G2(ATCC(登録商標)HB-8065(商標))、ヒト胎児腎臓(HEK293)(ATCC(登録商標)CRL-1573(商標))、ヒト骨髄性白血病K562細胞(ATCC(登録商標)CCL243(商標))、Jurkat T細胞(ATCC(登録商標)TIB-152(商標))、ヒトESC(H9)、およびマウスESC(ESF 158)を含むいくつかの細胞系を使用した。細胞はAmerican Type Culture Collection[ATCC]から入手した。
(実施例1)
ADGN-ペプチド/mRNAナノ粒子および複合体調製、サイズ分布、in vitroおよびin vivo使用
材料
リポフェクタミン3000、TranscriptAid T7転写およびMEGAclear転写クリーンアップキット、GeneArtゲノム切断検出キットミックスは、Thermo Fisher life Science(フランス)から得た。HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキットは、New England Biolabから得た。TranscriptAid T7転写キット、MEGAclear転写クリーンアップキット、GeneArtゲノム切断検出キットおよびPlatinum GreenホットスタートPCRミックスは、Thermo Fisher life Science(フランス)から得た。全オリゴヌクレオチドは、Eurogentec(ベルギー)から得た。
ルシフェラーゼmRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得た。mRNAは、DNA鋳型として直鎖状ベクター(Luc2 pGL4-10)(Addgene)を使用して合成し、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。合成されたmRNAは、LiCl沈殿、フェノール:クロロホルム抽出、続いてエタノール沈殿によって精製し、次いで、UV光の吸光度によって定量した。RNA濃度は、260nmにおける紫外光の吸光度を測定することにより決定した。1μgのDNA鋳型を使用して、18μgのキャップ化mRNA(capped mRNA)を得て、-20℃で貯蔵した。in vivo研究のため、ThermoFisherから、ポリアデニル化およびキャップ化形態としてCAS9 mRNAを得た。
次のペプチド配列を使用した。全ペプチドは、溶解性およびin vivo適用を容易にするために、酢酸塩形態としてGENEPEP Montpellier(フランス)から得た。
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)
HepG2細胞は、ATCC(ATCC(登録商標)CCL243(商標))から入手した。
方法
ペプチドストック調製
ADGN-100およびADGN-106ペプチドは、プラスチック管内に粉末で貯蔵した。ペプチド粉末は、室温で安定しているが、-20℃または-80℃で貯蔵するべきである。ペプチド粉末は、ペプチド水和を防止するために、管を開栓する前に室温で30分間平衡化させた。ペプチド粉末は先ず、純粋DMSO(細胞培養グレード、SIGMA
ref D2650-5X5ML)を添加することにより、管内で直接的に可溶化して、20μl/mgのペプチド濃度を得た。次に、要求されるペプチド濃度に従って、適切な体積のGIBCO滅菌水(細胞培養グレード)でDMSO溶液を希釈した。現在のところ、550μMのペプチド濃度を使用した。DMSO溶液に水体積(water volume)を滴下して添加した。ペプチド溶液をボルテックス2分間低速により穏やかに混合した、そしてペプチドストック溶液を水浴中で10分間超音波処理する(デジタル超音波洗浄槽BRANSON)。
ペプチドストック溶液は、-80℃で1ヶ月間または冷蔵条件(2~8℃)で1週間貯蔵することができる。ペプチドストック溶液を100μl試料に等分し、-80℃で貯蔵した。1回きりの凍結融解が推奨される。標準対照として、使用されたペプチドに応じたイプシロン値を使用した280nmにおけるUV吸光度に基づき、ペプチド濃度を検証した:ADGN-100[ε280:27500]およびADGN106:[ε280:28400]。
複合体形成のための最終ペプチド溶液の調製
ペプチドストック溶液は、滅菌水中に3.7倍希釈して、150μMの濃度に達する最終ペプチド溶液を得て、水浴中で10分間超音波処理した(デジタル超音波洗浄槽BRANSON)。本発明者らは、270μlのGIBCO滅菌水により100μlのペプチドストック溶液を希釈して、370μl体積の最終ペプチド溶液を得ることを示唆した。最終ペプチド溶液は、4℃で貯蔵し、調製10時間以内に使用した。体積は、トランスフェクションの数に応じて調整することができる。
mRNAとの複合体形成
1ウェル(6ウェルプレート)に対応する35mmディッシュにおいて培養された、2~5 10個の細胞または約70~80%のコンフルエンシーの細胞のトランスフェクションに関して、次のプロトコールが報告されている。プロトコールは、異なる数の細胞、より大きい体積の調製、および異なるプレートフォーマットについて調整することができる。
ADGNペプチド/mRNA粒子は、20:1モル比のADGN-ペプチド/mRNAで調製した。3種の量のmRNA(0.1μg、0.5μgおよび2.0μg)が、プロトコールに記載されている。
先ず、mRNA(0.1、0.5または2.0μg)を20μlの滅菌水(GIBCO)中に室温で希釈した。2μl最終ペプチド溶液を0.1μgのmRNAに対して添加して、または10μl最終ペプチド溶液を0.5μgのmRNAに対して添加して、または40μl最終ペプチド溶液を2μgのmRNAに対して添加して、それぞれ22μl、30μlまたは60μlの総体積を得た。滅菌水で体積を100μlに調整した。ペプチド/mRNA溶液は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、複合体形成のために室温で30分間インキュベートした。
トランスフェクションの直前に、5%スクロースまたは5%グルコースを含有する滅菌水のいずれかを添加することにより、複合体の体積を200μlに調整した。PBSおよび高塩濃度が、粒子凝集をもたらすことが発見された。したがって、これらを回避することが推奨される。細胞系または細胞型の感度に応じて、50%DMEMまたはOPTIMEMを使用することができることも見出された。体積調整後に、複合体溶液は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートし、細胞トランスフェクションまたはin vivo投与に使用した。
トランスフェクションプロトコール
(i)接着細胞系のためのプロトコール:
次のプロトコールは、24ウェルプレートフォーマットのためのものである。体積は、より大きい体積および異なるプレートフォーマットに最適化することができる。細胞は、37℃で、5%COを含有する加湿雰囲気下、2mMグルタミン、1%抗生物質(ストレプトマイシン10,000μg/mL、ペニシリン10,000IU/mL)および10%(w/v)ウシ胎仔血清(FCS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)において培養した。トランスフェクション前日に150,000個の細胞を播種した24ウェルプレートを、50~60%コンフルエンスとなるまで成長させ、トランスフェクション時に約70%コンフルエンスとなるよう設定した。
トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄した。次に、細胞に、0.2mlの複合体溶液を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。0.4mlの新鮮OPTiMEMまたはDMEMを添加し、細胞を37℃で20分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/カーゴ複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、15%FCSを含有する完全OPTiMEM(高グルコース)またはDMEMを2ml添加した。細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO)に戻し、トランスフェクション72時間後にアッセイした。
(ii)懸濁液中の細胞系およびT細胞のためのプロトコール:
細胞は、トランスフェクション時に約70%コンフルエンスになるように、10%血清を有する高グルコースDMEM培地において培養した。トランスフェクション前に、細胞を遠心分離によって収集し、次いでDMEMで2回洗浄した。次に、細胞は、0.2mlの複合体溶液に再懸濁し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートする。次に、0.4mLの新鮮OPTiMEMを添加し、細胞を37℃で30分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/カーゴ複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、12%FCSを含有する完全OPTiMEM(高グルコース)を2mL添加した。細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO)に戻し、トランスフェクション72時間後にアッセイした。
(実施例1a)
ペプチド/mRNA複合体のナノ粒子サイズにおける希釈剤の効果
PBS中で調製された粒子によるトランスフェクション(in vitroおよびin
vivo)が、予想よりも低かったことが予想外に発見された。ペプチド/mRNA複合体は、中性(ゼータ電位+10mv~-10Mv)であるため、塩またはバッファが粒子に有意に影響を与えることは予想されなかった。
したがって、mRNAと安定したナノ粒子を形成するADGN100およびADGN-106ペプチドの能力を、異なる緩衝液条件において解析した。次の、滅菌水、5%グルコース、5%スクロース、20%PBS(20%および50%)、Hepes pH7.4(50mM)、NaCl(40mM、80mM、160mM)、DMEMまたはOPTIMEM(20%および50%)を含む緩衝液条件を評価した。
ルシフェラーゼmRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得て、プラスミドDNA鋳型(Luc2 pGL4-10)(Addgene)を使用して合成し、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。ADGNペプチド/mRNA粒子は、20:1モル比のADGN-ペプチド/mRNAで調製する。
Luc mRNAを、異なる緩衝液条件においてADGN-100またはADGN-106と20:1モル比で混合した。滅菌水(GIBCO)中のLuc mRNA(0.5または1.0μg)を、ADGNペプチド(滅菌水)と混合し、試料毎の体積は、滅菌水で100μlに調整した。複合体は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。測定の直前に、異なる緩衝液を添加することにより、体積を200μlに調整し、複合体は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートした。粒子サイズおよびゼータ電位は、DLS NanoZS(Malvern Ltd)において測定した。ADGN/mRNA複合体の平均サイズおよび多分散性は、測定につき3分間25℃で決定し、ゼータ電位は、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)により測定した。
3回の別々の実験の平均に関して、データを図1~図4および表1に示す。
表1.
図1A~図1Fおよび図2A~図2Bに示す通り、ADGN-100およびADGN-106ペプチドの両方が、水、グルコース(5%)、スクロース(5%)および50mM
Hepes pH7.4においてmRNAと安定したナノ粒子を形成することができ、平均直径は、98~130nmの範囲であり、多分散指数(PI)は0.25~0.27であった。2種のペプチドの間に主要な差は観察されなかった。粒子電荷は、ゼータ電位によって得られ、平均値は、それぞれADGN-100では-6.2mV~-7.2mV、ADGN-106では+5.3mV~+8.8mVの範囲であった。
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体の粒子サイズは、DMEMまたはOPTIMEM(20%および50%)などの標準細胞培養培地において評価した。図2A~図2Bに示す通り、DMEMの存在は、粒子のサイズを僅かに増加させる。培地条件においてゼータ電位によって得られた粒子電荷は、スクロースまたは水において得られた粒子電荷と同様であり、平均値は、それぞれADGN-100では-12mV、ADGN-106では+11mVである。
対照的に、両方のADGNペプチドに関して、PBS中のリン酸塩であれNaClであれ、高濃度の塩の存在は、より大きい粒子サイズをもたらした。図3A~図3Bに示す通り、40mMから160mMへのNaCl濃度の増加は、粒子サイズを5倍から7倍増加させ、平均直径は、ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体に関してそれぞれ最大691nmおよび542nmである。50%PBSの存在は、粒子サイズを、ADGN-106およびADGN-100に関してそれぞれ11および16倍増加させる。結果は、水、スクロース5%およびグルコース5%が、ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体に関して最小粒子をもたらすことを予想外に実証した。対照的に、ADGN-100およびADGN-106の両方に関して、塩またはリン酸塩の存在は、観察されたトランスフェクション効力低下を説明することができ、潜在的に、粒子の毒性のリスクも増加し得る、はるかにより大きい粒子の形成を予想外にもたらした。
血清(FCS)は、多数の送達剤の効率を低下させることが報告されている細胞培養培地の必須構成成分である。多数の感受性細胞型の場合、血清は、トランスフェクションの間に存在して、またはトランスフェクションの直後に添加されて、細胞死を限定する。したがって、粒子サイズおよび電荷における血清の存在の影響を調査した。ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA粒子の平均サイズおよび電荷は、20%および50%FCSの存在下で評価した。次に、水、スクロース5%またはグルコース5%中のADGN-ペプチド/mRNA粒子を、異なる血清条件(20%および50%)で30分間インキュベートした。ADGN/mRNA複合体の平均サイズおよび多分散性は、Zetasizer4装置(Malvern Ltd)による測定につき3分間25℃で決定した。3回の別々の実験の平均に関して、データを図4A~図4Bおよび表2に示す。
表2
図4A~図4Bに報告されている通り、遊離血清(free serum)は、5±1nmおよび45±10nmにおける2個の別個のピークによって特徴付けられる。スクロース(5%)またはグルコース(5%)溶液中のADGN:mRNAナノ粒子を血清(50%または20%最終濃度)と混合した場合、200nmあたりのサイズを有する第3のピークを得た。水中のADGN:mRNAナノ粒子を血清(50%または20%最終濃度)と混合した場合、450nmあたりのサイズを有する第3のピークを得た。これらの結果は、粒子のサイズが、血清タンパク質または他の血清構成成分との相互作用によって増加し、ナノ粒子が、粒子表面における血清タンパク質の動的吸着による「タンパク質コロナ」に囲まれることを示唆する。ナノ粒子の周りの血清タンパク質の会合は、スクロースまたはグルコース溶液において限定される。会合は、血清添加後にADGN-106/mRNA粒子では、+7.3±2mVの正のゼータ電位から、負のゼータ電位、-10±3mVの間のスイッチを、スクロース溶液におけるADGN-100/mRNA複合体では、-7.0±0.5mVから-15.2±0.5mVへの増加を示す、表面電荷測定値の改変によってさらに確認される。
結果は、ADGN-100およびADGN-106が、水中、グルコースまたはスクロース溶液中に貯蔵された場合、mRNAと安定したナノ粒子を形成することを実証した。グルコースまたはスクロース中に貯蔵されたナノ粒子は、血清条件において安定し、ナノ粒子の周りの血清タンパク質の会合は限定される。対照的に、高塩濃度またはPBSは、粒子サイズ増加を誘導した。
(実施例1b)
ADGN-ペプチドは、HepG2細胞におけるmRNA送達を促進する
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAを、HEPG2細胞におけるルシフェラーゼmRNAの細胞送達に関して評価した。
滅菌水(GIBCO)中のLuc mRNA(0.5または1.0μg)をADGNペプチド(滅菌水)と混合した。試料毎の体積を、滅菌水で100μlに調整し、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合した。試料を室温で30分間インキュベートした。トランスフェクションの直前に、異なる緩衝液を添加することにより、体積を200μlに調整した。次の、滅菌水、5%グルコース、5%スクロース、20%PBS、50%PBS、Hepes pH7.4(50mM)、NaCl(40mM、80mM、160mM)、DMEM(50%)を含む緩衝液条件を評価した。トランスフェクションの直前に、試料をボルテックス1分間低速により穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートした。
HepG2細胞を、24ウェルプレートにおいて培養した。トランスフェクション前日に100,000個のHepG2細胞を播種し、50~60%コンフルエンスとなるように成長させた。トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄し、DMEMを穏やかに除去した。次に、細胞に、0.2mlの複合体溶液を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。血清および抗生物質を含まない0.4mLの新鮮DMEMを添加し、細胞を37℃で2時間インキュベートした。次に、ADGN/mRNA複合体の重層を除去することなく、15%FCSを含有する2mLの完全DMEMを添加した。細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO)に戻し、ルシフェラーゼ発現に関してトランスフェクション30時間後にアッセイした。無処置細胞と比べたRLU(ルミネセンス)のパーセンテージに関して、結果を図5に示す。
高レベルのルシフェラーゼ発現が、スクロース(5%)およびグルコース(5%)中の両方のADGNペプチドに関して観察された。ルシフェラーゼ発現効率は、DMEM中で20%、粒子が水中にある場合は30~40%低下した。NaCl 40mMまたは80mMの存在下での粒子のインキュベーションは、効率を50%低下させた。最後に、160mM NaClまたはPBSの存在は、トランスフェクション効率を劇的に80~90%低下させた。結果は、ADGN-100およびADGN-106が、HepG2細胞におけるmRNAの効率的な送達を促進することを実証した。結果は、スクロースおよびグルコース中のADGN/mRNA粒子が、高トランスフェクション効率をもたらしたことも示した。対照的に、塩またはリン酸塩の存在は、粒子のサイズを増加させ、不十分なトランスフェクションをもたらし、おそらく、非エンドソーム経路による細胞への進入を防止した。
(実施例1c)
ADGN-ペプチドは、in vivoでのmRNA送達を促進する
安定したADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAを、静脈内投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関して評価した。
滅菌水(GIBCO)中のLuc mRNA(10μg)を、ADGNペプチド(滅菌水)と混合し、試料毎の体積を、滅菌水で100μlに調整した。試料を、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。注射の直前に、異なる緩衝液(スクロース5%、グルコース5%、NaCl 80mMまたはPBS20%最終濃度)を添加することにより、体積を200μlに調整した。試料を、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートし、次いで、マウスへと直ちに注射した。群1および2由来のマウスに、それぞれ10μgのLuc
mRNAを含有する100μl ADGN-100/mRNA複合体またはADGN-106/mRNA溶液のIV注射を与えた(1群当たり3匹の動物)。対照として、群3由来のマウス(1群当たり2匹の動物)に、100μl生食塩水溶液のIV注射を与えた。
mRNA Luc発現をバイオルミネセンスによってモニターした。3および6日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。
肝臓におけるルシフェラーゼシグナルの半定量的データを、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。次に、結果を、0日目と比べた値として表現し、図6Aおよび図6Bに示した。
図6A~図6Bおよび図7に示す通り、ADGN-100およびADGN-106媒介性in vivo mRNA送達およびmRNA発現の両方が、3日目から開始して、肝臓において観察され、最適値は6日目であった。両方のペプチドに関して、肝臓におけるより高いルシフェラーゼ発現は、グルコースおよびスクロース中の粒子で得られた。対照的に、図6Aおよび図6Bに示す通り、無視できるルシフェラーゼ発現が、PBS中の粒子で得られ、5~10%のみの発現が、NaCl 80mM中の粒子で得られた。
結果は、グルコースおよびスクロースが、in vitroおよびin vivo mRNA送達の両方にとって最良の希釈剤であることを確認する。塩によって誘導される大きい凝集物は、細胞に進入することも、in vivo送達を促進することもできない。
(実施例2)
腫瘍細胞におけるペプチド媒介性PTEN腫瘍抑制因子mRNA送達
第10染色体から欠失したホスファターゼ・テンシンホモログ(PTEN)は、ホスファターゼ依存性および非依存性役割の両方を有する、周知の腫瘍抑制因子である。PTENは、がんにおける最も高頻度で破壊される腫瘍抑制因子の1つである。その脂質ホスファターゼ活性により、ホスホイノシチド3-キナーゼ(PI3K)-AKT-哺乳動物ラパマイシン標的(mTOR)経路を抑制することにより、PTENは、生存、増殖、エネルギー代謝および細胞構築を含む過多の細胞過程を支配する。結果的に、転写調節、非コードRNAによる転写後調節、翻訳後修飾およびタンパク質-タンパク質相互作用を含む、PTEN発現および機能を調節する機構は、がんにおいて全て変更される。染色体10q23に位置するPTEN遺伝子における病変は、ヒト腫瘍サブタイプの大部分において有意な比率で起こり、この遺伝子座は、ヒトにおける喪失に関して最高の優先度を有すると考えられる。PTENの不活性化は、腫瘍形成および腫瘍発達における肝要な事象であり、P53遺伝子に次ぐがんにおける変異の最高頻度を有する。現在、PTEN遺伝子の腫瘍抑制機構は、FAK経路、MAPK経路およびPI3K/AKT経路を含むいくつかの候補経路が関与する可能性がある。
がんサブタイプにわたる高頻度のPTEN欠乏を考慮すると、PTEN機能喪失型を活用する治療アプローチは、有効な処置戦略を提供することができる。がん細胞における野生型PTENのレベルを回復させるための新たな戦略を提案するために、本発明者らは、PTEN遺伝子における変異またはPTENの発現喪失のいずれかに関連するPTEN機能の喪失を全て示すいくつかの腫瘍細胞において、PTEN mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力を評価した。
材料
PTEN mRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得た。mRNAは、DNA鋳型として直鎖状ベクターPGL-PTENを使用して合成し(Addgene 13039)、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。合成されたmRNAは、LiCl沈殿、フェノール:クロロホルム抽出、続いてエタノール沈殿によって精製し、次いで、UV光の吸光度によって定量した。RNA濃度は、260nmにおける紫外光の吸光度を測定することにより決定した。1μgのDNA鋳型を使用して、18μgのキャップ化mRNAを得て、-20℃で貯蔵した。in vivo研究のため、ThermoFisherから、ポリアデニル化およびキャップ化形態としてCAS9 mRNAを得た。
次のADGNペプチド配列を使用した:
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)
膵がん細胞PANC-1、ヒト神経膠腫細胞U25、前立腺がん細胞PC3、卵巣がん細胞SKOV3およびヒト線維芽細胞HS69は、ATCCから得た。
方法
次のプロトコールを、24ウェルプレートにおいて培養された、2~5 10個の細胞または約70~80%のコンフルエンシーの細胞のトランスフェクションに使用した。ADGNペプチド/mRNA粒子は、20:1モル比のADGN-ペプチド/mRNAで調製した;2種の用量のmRNA(0.5μgおよび1.0μg)を使用した。PTEN
mRNA(0.5または1.0μg)を20μlの滅菌水(GIBCO)中に室温で希釈した。10μl最終ペプチド溶液を0.5μgのmRNAに対して添加した、または20μl最終ペプチド溶液を1μgのmRNAに対して添加して、それぞれ30μlまたは40μlの総体積を得た。ペプチド/mRNA溶液の体積を滅菌水で100μlに調整した。ペプチド/mRNA溶液は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。トランスフェクションの直前に、5%スクロースを含有する滅菌水を添加することにより、体積を200μlにした。次に、溶液は、低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートした。次に、溶液を、細胞トランスフェクションまたはin vivo投与に使用した。
24ウェルプレートフォーマットのために次のプロトコールが報告され、体積は、より大きい体積および異なるプレートフォーマットに最適化することができる。細胞は、37℃で、5%COを含有する加湿雰囲気下、2mMグルタミン、1%抗生物質(ストレプトマイシン10,000μg/mL、ペニシリン10,000IU/mL)および10%(w/v)ウシ胎仔血清(FCS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)において培養した。トランスフェクション前日に150,000個の細胞を播種した24ウェルプレートを、50~60%コンフルエンスとなるまで成長させ、トランスフェクション時に約70%コンフルエンスとなるよう設定した。
トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄する。次に、細胞に、0.2mlの複合体溶液を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。0.4mLの新鮮DMEMを添加し、細胞を37℃で20分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/カーゴ複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、15%FCSを含有する完全OPTiMEM(高グルコース)またはDMEMを2mL添加した。
細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO)に戻し、トランスフェクション72時間後にアッセイした。PTENモノクローナル抗体(A17 Thermofisher)を使用したウエスタンブロットによって、PTEN発現のレベルを解析した。MTTアッセイを使用した増殖アッセイ、およびフローサイトメトリーアッセイを使用したアポトーシス/細胞周期進行によって、PTEN発現の影響をモニターした。細胞アポトーシス率(パーセンテージとして表現)および細胞周期ステージは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色キット(Sigma-Aldrich)およびAPO BrDuキット(Thermofisher)を使用して測定した。
結果
全細胞型について、PTEN抗体(Thermofisher)を使用したウエスタンブロットによって、PTENのレベルを評価した。Image Lab4.1ソフトウェアを使用して、タンパク質バンドを解析し、相対的タンパク質発現レベルを、β-アクチンに対して正規化した(Abcam Inc.)。
図8Aに示す通り、PTEN発現のレベルは、細胞型に依存した。非常に低いPTEN発現が、神経膠腫U25(10%)およびPC3細胞(16%)において観察された。PANC-1およびSKOV3卵巣癌細胞において、PTENのレベルは、非形質転換細胞(HS-68)におけるレベルの55%および63%に相当した。PTEN発現レベルの差は、以前に報告された研究と一致した;その研究は、PTEN活性の喪失が、PTEN遺伝子における変異に主に関連したことを示している(Min Sup Song et
al, 2013, Nature Rev Mol Cell Biol.、Dillon & Tyler, Curr Drug Targets. 2014 15(1): 65-79)。
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体を、異なるがん細胞型におけるPTEN mRNAの細胞送達に関して評価した。細胞に、ADGN-100およびADGN-106のいずれかと複合体形成した0.5および1μg mRNAをトランスフェクトし、48時間後にウエスタンブロットによってPTEN発現のレベルを解析した。図8Bに示す通り、全ての事例において、ADGN-100およびADGN-106は、PTEN mRNAの効率的送達を促進し、PTENタンパク質発現をもたらす。U25およびPC3において、PTENタンパク質のレベルは、対照細胞型と比較して十分に回復する。
次に、6日間の期間にわたって細胞増殖をモニタリングすることにより、がん細胞調節におけるPTEN発現の影響を評価した。図9および図10に示す通り、全細胞型において、PTEN mRNAの発現は、細胞増殖の阻害に直接的に相関した。がん細胞の成長曲線の低下は、6日目に著しい。結果は、野生型PTEN発現が、細胞の生存率を強く減少させる、またはその増殖を減速させることを示す。
フローサイトメトリーデータ(図11)は、細胞アポトーシスの比率が、対照細胞と比較して、野生型PTENを発現する細胞において有意に増強されたことを実証した。アポトーシスレベルは、U25およびPANC-1細胞において5倍、SKOV-3およびPC3細胞において2.5倍増加した。
PI(ヨウ化プロピジウム)染色キットを使用したサイトメトリーによって、細胞周期ステージを測定した。同様に、対照細胞と比較して、野生型PTENトランスフェクト細胞において、増加した割合のG0~G1期細胞が存在した。G0~G1における細胞の数は、43~47%から72~74%へと増加した(図12)。対照的に、野生型PTENの存在下におけるHS68に関して、細胞周期進行の変化は観察されなかった。
結果は、ADGN-100およびADGN-106が、がん細胞におけるPTEN mRNAの送達のための強力な薬剤であることを実証する。ADGNペプチド媒介性mRNA送達は、外来性野生型PTENの大きい発現をもたらし、腫瘍細胞の成長を大幅に阻害し、細胞アポトーシスを促進し、G1期における細胞周期停止を引き起こすことにより、PTEN機能をレスキューする。
(実施例3)
ペプチド媒介性PTEN腫瘍抑制因子mRNA送達in vivo膵臓腫瘍異種移植モデル
本発明者らは、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoでPTEN mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100およびADGN-106)の効力を評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。2つの対照群(G1&G2、1群当たり2匹の動物)および4つの処置群(G3~G6)(1群当たり3匹の動物)を含む、6群のマウスを使用した。異なる群を次に示す:
G1-:対照無処置マウス(対照)(2匹の動物/群)
G2:裸のmRNA 10ug(裸の)(2匹の動物/群)
G3:ADGN-100/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg
G4:ADGN-100/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg
G5:ADGN-106/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg
G6:ADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg
動物(G2~G6)に、7日毎に裸のmRNAまたはADGN/mRNA複合体を注射した。マウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN/mRNA複合体100μlのIV尾静脈注射を与えた。腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14、20、26および33日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。33日目に、動物を屠殺し、腫瘍を収集した。
図13および図14A~図14Cに示す通り、対照群および裸のmRNA群において、腫瘍サイズは、33日間の期間にわたって5.5~6倍増加した。対照的に、ADGN-100またはADGN-106を使用した5μgのPTEN mRNAのIV投与は、腫瘍成長を2.5および2.8倍に限定した。ADGN-100またはADGN-106と複合体形成した10μg PTEN mRNAの投与は、腫瘍成長を有意に阻害し、サイズ増加は、ほんの1.5倍であった。結果は、ADGNペプチドが、効率的な野生型PTEN mRNA送達を媒介し、PTEN機能を回復させ、膵臓腫瘍成長を阻害することを実証した。
本発明者らは次に、mRNA送達によるPTEN機能の回復が、どの程度まで、転移進行を阻害することができるかを評価した。6週齢の雌ヌードマウスに、膵臓に同所性に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。実験が始まる前に、腫瘍および転移発生のために6週間の期間を置いた。6週間後に、動物に、0日目および3日目に、対照食塩水またはADGN/PTEN複合体を注射した。マウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg(群G2)複合体100μlのIV注射を与え、対照マウス(G1)に、食塩水緩衝溶液を注射した。0日目および7日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図15A~図15Cに示す通り、ADGN-106媒介性野生型PTEN mRNA送達は、転移発生を有意に制限した。解析は、対照群における総ルミネセンスが、7日間で2倍増加し、いくつかの転移が発生したことを実証した。対照群とは対照的に、ADGN/mRNAペプチドを注射されたマウスは、0日目と比較して総ルミネセンスを12~40%減少させ、転移確立を遮断する。
(実施例4)
膵臓腫瘍動物モデルにおけるPTEN(腫瘍抑制因子)mRNAおよびKRAS(発癌遺伝子)siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-106を、PTEN mRNAおよびKRAS siRNAのin vivo共投与に関して評価した。正常KRASタンパク質は、正常組織シグナル伝達における必須の機能を果たし、KRAS遺伝子の変異は、多くのがんの発生における必須のステップである。本明細書において、本発明者らは、mRNAと一緒にKRAS発癌遺伝子のsiRNA標的化を組み合わせて、PTEN腫瘍抑制因子機能を回復させ、KRAS発癌遺伝子の発現を遮断した。これにより、抗がん標的化アプローチのための新たな展望が提供される。
本発明者らは先ず、培養されたがん細胞系におけるKRAS siRNA送達の影響を検証した。本発明者らは、KRAS G12C変異を特異的に標的とするために、siRNA GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)および5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号84)を選択した。KRAS siRNAは先ず、培養されたがん細胞において評価した。KRAS siRNA(10nMおよび40nM)は、20/1ペプチドモル比でADGN-106に会合させた。膵がん細胞PANC-1、ヒト神経膠腫細胞U25、前立腺がん細胞PC3、卵巣がん細胞SKOV3およびヒト線維芽細胞HS68に、ADGN-106:KRAS siRNA複合体をトランスフェクトし、次いで、48時間および5日後に、KRAS発現および増殖のレベルの両方を測定した。
図16Aに示す通り、マウスモノクローナル抗KRAS(Santa Cruz、Santa Cruz、CA)および対照用のマウスモノクローナル抗アクチン(Sigma、St.Louis、MO)を使用したウエスタンブロット解析は、いずれのがん細胞型であっても、40mM siRNA濃度を使用して、KRASのレベルが80%を超えて低下したことを明らかにした。図16Bは、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存率アッセイ(Promega)を使用して、トランスフェクション5日後に測定された細胞生存率を示す。結果は、ADGN-106媒介性KRAS siRNAが、がん細胞増殖の有意な減少に直接的に相関する、KRAS変異型の著しいノックダウンを誘導したことを実証した。対照的に、非形質転換HS68線維芽細胞の細胞において、増殖の変化は得られなかった。
6週齢の雌ヌードマウスに、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を注射した。動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。動物を7日毎に処置した。マウスに、次の群に記載の通り、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN複合体100μlのIV注射を与えた:
G1:対照無処置マウス(対照)
G2:ADGN-106/10μg PTEN mRNA用量0.5mg/kg
G3:ADGN-106/10μg siRNA KRAS用量0.5mg/kg
G4:ADGN-106/10μg siRNA KRAS用量0.5mg/kg;ADGN-106/5μg PTEN mRNA用量0.25mg/kg
腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14、20および26日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。26日目に、動物を屠殺し、腫瘍を収集した。
図17Aおよび図17Bに示す通り、対照群において、腫瘍サイズは、26日間の期間にわたって4.6倍増加した。ADGN-106を使用した10μgのPTEN mRNAのIV投与は、腫瘍成長を57%低下させた(2.0倍)。ADGN-106と複合体形成した10μg KRAS siRNAの投与は、腫瘍成長を35%阻害した(3.0倍増加)。KRAS siRNA(10μg)とmRNA PTEN(5μg)との組合せは、腫瘍成長を68%阻害した(1.5倍増加)。結果は、ADGN-106が、mRNAおよびsiRNAの両方のin vivo送達を媒介し、in vivoでの膵腫瘍進行の阻害におけるmRNA PTENおよびsiRNA KRASの間の相乗作用を実証したことを示す。これらのデータは、腫瘍抑制因子および発癌遺伝子併用療法が、がん処置において有用となり得ることを示す。
(実施例5)
In Vivo ADGN媒介性第VIII因子mRNA送達評価
材料:
第VIII因子mRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得て、mRNAは、DNA鋳型として直鎖状ベクターPGL-第VIII因子を使用して合成し(Addgene 13039)、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。合成されたmRNAは、LiCl沈殿、フェノール:クロロホルム抽出、続いてエタノール沈殿によって精製し、次いで、UV光の吸光度によって定量した。RNA濃度は、260nmにおける紫外光の吸光度を測定することにより決定した。1μgのDNA鋳型を使用して、18μgのキャップ化mRNAを得て、-20℃で貯蔵した。
第VIII因子siRNAは、Thermo Fisherから得て、これは、マウス第VIII因子遺伝子位置2912を標的とする、siRNA(センス)GATGAGGCTATTCATGATGATT-3’(配列番号85)である。
次のADGNペプチド配列を使用した:
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)および
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)。
結果
第VIII因子(FVIII)は、抗血友病因子(AHF)としても公知の、必須の血液凝固タンパク質である。ヒトにおいて、第VIII因子は、F8遺伝子によってコードされる。この遺伝子の欠損は、劣性X連鎖型凝固障害である血友病Aをもたらす。第VIII因子は、肝臓類洞細胞、および肝臓外の体全体の内皮細胞において産生される。血友病Aは、FVIIIの欠乏または非存在に起因する珍しいX連鎖型劣性出血障害である。ウイルスベクターの使用を含む、血友病患者における第VIII因子レベルを回復させるために、いくつかのアプローチが提案されている。本明細書において、本発明者らは、第VIII因子レベルを回復させるために、肝臓において第VIII因子mRNAを送達するためのADGN-100の効力を調査した。本発明者らは先ず、FVIIIを標的とするsiRNA(siFVIII)を使用して、Balb Cマウスにおける内在性の、肝細胞で発現される血液凝固第VIII因子(FVIII)を標的とすることにより、低い第VIII因子レベルを有するマウスを確立した。
肝臓における第VIII因子発現の一過性ノックアウトを得るために、0日目に、群G1、G2、G3、G4由来のマウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-100/siFVIII複合体100μlのIV注射を与えた(siFVIII用量1.0mg/kg、10μg)。群N1由来の対照マウスに、裸のsiRNA siFVIII 10μgを含有する100μlのIV注射を与え、群C1由来の無処置対照マウスに、100μlの食塩水緩衝液を与えた。10日後に、動物に、ADGN-100/siFVIIIを注射し、次の通りのさらなる処置による4つの異なる群(1群当たり3匹の動物)に分けた:
G1:処置なし
G2:mRNA/ADGN-100(10μg)単回注射
G3:mRNA/ADGN-106(10μg)単回注射
G4:裸のmRNA(10μg)単回注射
0日目から50日目の異なる時点で、第VIII因子ELISAキットを使用して、血液試料における第VIII因子レベルをモニターした。50日目に、動物にsiRNA複合体を再注射し、60日目に、動物に群G1~G4に記載のmRNA複合体を再注射した。次に、90日目まで、第VIII因子Elisaキットを使用して、血液試料における第VIII因子レベルをモニターした。動物の体重を3~5日毎に測定した。
図18に示す通り、ADGN-100媒介性siRNA送達は、血漿における第VIII因子タンパク質レベルの主要な下方調節を誘導した。siRNA効果は、2日目から観察され、10日目に72%ノックダウンに達した。ADGN-100およびADGN-106媒介性FVIII mRNA送達は、急速な肝臓発現、および血漿における第VIII因子レベルの回復をもたらした。mRNA投与の10~12日後に、FVIIIの全回復を得た。対照的に、処置なし(群G1)または裸のFVIII mRNAのIV投与(群G4)による対照は、50日で65%および72%のみのFVIII回復を有した。
ADGN-siFVIIIによる50日における再処置は、最初の処置と同様のFVIIIノックダウンをもたらした。ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNAによる60日における再処置は、初期処置と非常に類似したFVIIIレベル回復パターンを示した。本発明者らは、処置を同じ効率で反復することができることを実証した。
ADGN関連毒性も動物の体重における変更(modification in animal weight)も検出されなかった。さらに、肝臓組織学的解析(図19)は、2回の連続的処置後90日目に炎症も慢性変化も示さなかった。したがって、これらの結果は、ADGN-100およびADGN-106ペプチドを、mRNAのin vivo投与のため、およびin vivoにおける多数の遺伝的障害の補正のための強力な無毒性方法として使用することができることを実証する。
(実施例6)
PANC-1腫瘍モデルにおけるペプチド媒介性CRISPR複合体送達
材料:
リポフェクタミン2000、RNAiMAX、TranscriptAid T7転写キット、MEGAclear転写クリーンアップキット、GeneArtゲノム切断検出キットおよびPlatinum GreenホットスタートPCRミックスは、Thermo Fisher life Science(フランス)から得た。全オリゴヌクレオチドは、Eurogentec(ベルギー)から得た。
ルシフェラーゼgRNAは、Hart, T., et al. (2015). Cell, 163(6), 1515-1526に従ってsgRNA発現プラスミド(Addgene#74190、プラスミドpLCKO_ルシフェラーゼ_sgRNA)を使用したin vitro転写によって得た。ルシフェラーゼ標的部位:ACAACTTTACCGACCGCGCC(配列番号82)。in vitro転写によってRNAを得た。in vitro転写され得るPCR産物の鋳型としてのT7プロモーターアダプター配列を含有するジェネリックsgRNA発現プラスミドを使用して、sgRNAの生成を行った。製造業者の指示に従ってTranscriptAid T7高収率転写キット(Thermo Fisher life science、フランス)を使用して、T7プロモーター結合部位と、それに続く20bp sgRNA標的配列を含有する直鎖状DNA断片をin vitroで転写した。in vitro転写されたgRNAをエタノールで沈殿させ、MEGAclear転写クリーンアップキット(Thermo Fisher life Science)を使用してさらに精製した。sgRNAのストック溶液を水に可溶化し、UV吸光度によって定量し、-80℃で貯蔵した。
CAS9 mRNAは、ポリアデニル化およびキャップ化形態としてThermoFisherから得た。
次のペプチド配列を使用した:
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)および
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)。
細胞系は、Luc2を発現するPANC-1膵がん細胞、およびLuc2を発現する卵巣がん細胞SKOV3を含んだ。
ADGNペプチド/mRNA/gRNA粒子は、20:1モル比のADGN-ペプチド/核酸で調製した。予め混合したCAS9 mRNA/gRNA(5μg/15μg)を、20:1モル比(ペプチド 対 複合体)でADGN-100と混合し、37℃で30分間インキュベートした。IV投与に先立ち、スクロース5%溶液または生理食塩水緩衝液(90mM NaCl最終濃度)中に複合体を希釈した。
結果
本発明者らは、ルシフェラーゼを発現する2種のがん細胞型における、ルシフェラーゼを標的とするCRISPR複合体(mRNA CAS9/gRNA Luc)を送達するためのADGN-100ペプチドの効力を評価した。細胞は、37℃で、5%COを含有する加湿雰囲気下、2mMグルタミン、1%抗生物質(ストレプトマイシン10,000μg/mL、ペニシリン10,000IU/mL)および10%(w/v)ウシ胎仔血清(FCS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)において培養した。トランスフェクション前日に150,000個の細胞を播種した24ウェルプレートを、50~60%コンフルエンスとなるまで成長させ、トランスフェクション時に約70%コンフルエントとなるよう設定した。
トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄した。次に、細胞に、0.2mlのADGN-100/CAS9 mRNA/gRNA Luc(0.2μg/2μgまたは0.5μg/5μg)を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。0.4mLの新鮮DMEMを添加し、細胞を37℃で20分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/カーゴ複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、15%FCSを含有する2mLの完全DMEMを添加した。
細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO)に戻し、ルシフェラーゼ発現に関してトランスフェクション48時間後にアッセイした。無処置細胞と比べたRLU(ルミネセンス)のパーセンテージとして、結果を図20に報告する。対照は、ビヒクルで処置された細胞、裸のCAS9 mRNA/gRNA(0.5μg/5μg)で処置された細胞、およびRNAiMAX/CAS9 mRNA/gRNA(0.5μg/5μg)複合体で処置された細胞を含んだ。図20に示す通り、両方の細胞系において、ADGN-100は、CRISPR複合体の送達を媒介し、ADGN-100:CAS9 mRNA/gRNA Luc 0.2μg/2μgおよびADGN-100:CAS9 mRNA/gRNA Luc 0.5μg/5μgに対してそれぞれ80%および92%の、ルシフェラーゼ発現/KDの主要な低下を誘導した。対照的に、裸のCAS9 mRNA/gRNA(0.5μg/5μg)によるルシフェラーゼレベルの変化は観察されなかった。脂質に基づく送達方法であるRNAiMAXを使用して、約40%のKDを得た。データは、ADGN-100が、がん細胞における活性CRISPR複合体の送達を促進することを示唆する。
本発明者らは次に、膵臓腫瘍マウスモデルにおいて、in vivoでルシフェラーゼを標的とするCRISPR複合体(mRNA CAS9/gRNA Luc)を送達するためのADGN-100ペプチドの効力を評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
2群のマウス(1群当たり2匹の動物)を使用した:食塩水溶液をIV尾静脈注射した対照群、およびADGN-100/5μg CAS9 mRNA/15μg Luc gRNAを注射したADGN/CRISPR群。0日目、7日目、14日目(D14)および20日目(D20)に動物に注射した。腫瘍サイズおよび腫瘍におけるLuc発現の下方調節をバイオルミネセンスイメージングによって評価した。0、7、14、20および28日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。33日目に、動物を屠殺し、腫瘍を収集した。
図21Aおよび図21Bに示す通り、両方の群において、腫瘍サイズは、33日間の期間にわたって5.5倍増加したため、ルシフェラーゼを標的とするADGN-100/CRISPR複合体のIV投与は、腫瘍成長に効果がなかった(図21A)。対照的に、ADGN-100/CRISPR複合体のIV投与は、腫瘍におけるルシフェラーゼ発現のレベルを劇的に低下させた(図21B)。結果は、ADGNペプチドが、腫瘍における効率的なmRNA CAS9/gRNA送達を媒介し、複合体の3回の投与後に無視できるレベルのルシフェラーゼをもたらしたことを実証する。
(実施例7)
冠内局所薬物送達
心筋梗塞後の梗塞の治癒は問題になる場合があり、心筋機能の回復は不完全なことが多い。梗塞の治癒を刺激するために、VEGFの局所投与は、損傷部位に新たな血管の形成を増加させることができる。VEGFをコードするmRNAを梗塞領域に直接的に投与することは有益となり得る。局所送達の能力を検査するために、ベータ-ガラクトシダーゼ(β-gal)をコードするmRNAをADGNペプチドと複合体を形成させて、ペプチド/mRNA複合体を形成した。多孔性バルーンカテーテル(ScimedもしくはAtrium)または微量注入(microinfusion)カテーテル(例えば、Bullfrog、Mercator Medsystems)など、局所薬物送達に適したカテーテルを使用して、ペプチド/b-gal mRNA複合体(mRNA用量10μg~100μg)を、ニュージーランドホワイトラビット(New Zealand white rabbit)またはミニブタの冠動脈壁と接触させたまたはその中に注射した。注入実験の48時間後に、心臓および適切な動脈セグメントを除去し、CLSMのためにホルマリン溶液(4%vol/vol)においてもしくは透過型電子顕微鏡検査のためにリン酸緩衝食塩水(PBS)0.1M、pH7中のグルタルアルデヒド(2.7%vol/vol)において固定した、またはβ-gal染色の可視化のために適切に調製した。染色の存在は、mRNAが有効にトランスフェクトされ、タンパク質へと翻訳されたことの指標であった。
所望のmRNAの同様の局所投与は、現在利用できる適切な注入デバイスを使用して、身体の他の場所で達成することができる。
(実施例8)
がん治療法における同時in vivo PTENレスキューおよびKRASサイレンシング
方法:ADGN技術は、非共有結合的静電および疎水性相互作用により、核酸の大きな集団と安定した中性ナノ粒子を形成する短い両親媒性ペプチドに基づく。自己集合したADGN/核酸ナノ粒子は、血清および血漿条件において経時的に安定なままである。野生型PTEN mRNAまたはKRASG12Dを標的とするsiRNAとのADGNペプチド複合体を、膵臓(PANC1)、卵巣(SKOV3)、前立腺(PC3)および神経膠芽腫(U25)細胞系において評価した。PTEN、KRASおよびAKTリン酸化は、ウエスタンブロットによって評価した。細胞増殖、細胞周期およびアポトーシス活性化は、フローサイトメトリーおよびタネル(Tunel)アッセイによって決定した。PTEN mRNA(0.25mg/kg)および/またはKRAS siRNA(0.5mg/kg)と複合体形成したIV投与されたADGN-ペプチドのin-vivo有効性を、PANC1-LUCマウス異種移植片において検査した。具体的には、6週齢のヌードマウスに、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)を注射し、腫瘍発達させた。次に、表1中の次の群に記載の通りに、4週間にわたって7日毎にマウスを処置した。Luminexサイトカイン20plexを使用して、血液試料におけるADGN-核酸複合体に対するサイトカイン応答を測定した。
表3. 処置群
結果:野生型PTEN mRNAのADGN媒介性送達は、検査した細胞系におけるPTEN機能をレスキューした。野生型PTEN mRNAをトランスフェクトした細胞は、PTENを回復させ、これは、細胞増殖の約90%低下、細胞アポトーシスの3~8倍活性化、AKTリン酸化の低下、およびG1での細胞周期停止をもたらした。図22A~図22B、図23および図24を参照されたい。KRASを標的とするsiRNAのADGN媒介性送達は、細胞系におけるKRAS発現の60~70%ノックダウンを誘導し、生存率を有意に50~70%低下させた。図25Aおよび図25Bを参照されたい。ADGN/PTEN mRNAおよびADGN/KRAS siRNAは、その裸の形態および食塩水対照と比較して、有意な抗腫瘍効果を示した。野生型PTEN mRNAを含有するADGN-ナノ粒子は、80%(p<0.0001 ANOVA)の腫瘍成長阻害(TGI)をもたらした。図26Aおよび図26Bを参照されたい。siRNA KRASを含有するADGN-ナノ粒子は、45~50%(p<0.0001 ANOVA)のTGIをもたらした。mRNA PTEN含有ADGNナノ粒子およびsiRNAs KRAS含有ADGNナノ粒子の組み合わせは、PANC1異種移植片において90%(p<0.0001、ANOVA)のTGIをもたらし、また、遠隔転移(distant metastates)の発生を遅らせた。図26Aおよび図26Bを参照されたい、また、データは示していない。全処置は耐容性を示し、いずれの群においても有意な体重減少は見られなかった。図26Cを参照されたい。ADGN-核酸複合体の投与後に、非特異的サイトカイン応答は観察されなかった。
結論:ADGN-ペプチドナノ粒子は、in vitroおよびin vivoの両方で、mRNA PTENおよび/またはsiRNA KRAS送達を効率的に促進する。mRNAおよび/またはsiRNAと複合体を形成したADGN-ペプチドは、in vitroおよびin vivoの両方で、変異したPTENおよびKRASの標的化において有効であった。さらに、siRNA KRASノックダウンとmRNA PTENレスキューとの組合せは、腫瘍成長を有意に阻害する。これは、腫瘍抑制因子および発癌遺伝子の両方を同時に標的化するための新たな戦略を示唆する。
(実施例9)
腫瘍細胞におけるペプチド媒介性p53腫瘍抑制因子mRNA送達
材料
P53 mRNA:P53 mRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得た。mRNAは、DNA鋳型として直鎖状ベクターを使用して合成し(Addgeneプラスミド#24859)、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。合成されたmRNAは、LiCl沈殿、フェノール:クロロホルム抽出、続いてエタノール沈殿によって精製し、次いで、UV光の吸光度によって定量した。RNA濃度は、260nmにおける紫外光の吸光度を測定することにより決定した。1μgのDNA鋳型を使用して、18μgのキャップ化mRNAを得て、-20℃で貯蔵した。in vivo研究のため、ThermoFisherから、ポリアデニル化およびキャップ化形態としてCAS9 mRNAを得た。
ADGNペプチド:次のペプチド配列を使用した。
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)
細胞系:膵がん細胞PANC-1、前立腺がん細胞PC3、卵巣がん細胞SKOV3およびヒト線維芽細胞HS68は、ATCCから得た。
方法
mRNAとの複合体形成。24ウェルプレートにおいて培養された2~5 10個の細胞または約70~80%のコンフルエンシーの細胞のトランスフェクションのために、次のプロトコールを使用した。ADGNペプチド/mRNA粒子は、2種の用量のmRNA(0.5μgおよび1.0μg)を使用して、20:1モル比のADGN-ペプチド/mRNAで調製した。P53 mRNA(0.5または1.0μg)を20μlの滅菌水(GIBCO)中に室温で希釈した。10μl最終ペプチド溶液を0.5μgのmRNAに対して添加した、または20μl最終ペプチド溶液を1μgのmRNAに対して添加して、それぞれ30μlまたは40μlの総体積を得た。滅菌水で体積を100μlに調整し、溶液(soluture)を低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。トランスフェクションの直前に、5%スクロースを含有する滅菌水を添加することにより、体積を200μlにし、溶液をボルテックス1分間低速により穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートし、次いで、細胞トランスフェクションまたはin vivo投与に進んだ。
トランスフェクションプロトコール。24ウェルプレートフォーマットのためのプロトコールが報告されている。体積は、より大きい体積および異なるプレートフォーマットに最適化することができる。細胞は、37℃で、5%CO2を含有する加湿雰囲気下、2mMグルタミン、1%抗生物質(ストレプトマイシン10,000μg/mL、ペニシリン10,000IU/mL)および10%(w/v)ウシ胎仔血清(FCS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)において培養した。トランスフェクション前日に150,000個の細胞を播種した24ウェルプレートを、50~60%コンフルエンスとなるまで成長させ、トランスフェクション時に約70%コンフルエンスとなるよう設定した。
トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄した。次に、細胞に、0.2mlの複合体溶液を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。0.4mLの新鮮DMEMを添加し、細胞を37℃で20分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/カーゴ複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、15%FCSを含有する完全OPTiMEM(高グルコース)またはDMEMを2mL添加した。
細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO2)に戻し、トランスフェクション72時間後にアッセイした。P53発現のレベルは、P53 WTモノクローナル抗体(p53抗体#9282 Cell Signaling technologyまたはDO SC126 Santa Cruz)を使用したウエスタンブロットによって解析し、P53 WT発現の影響は、MTTアッセイを使用した増殖アッセイおよびフローサイトメトリーアッセイを使用したアポトーシス/細胞周期進行によってモニターする。細胞アポトーシス率(パーセンテージとして表現)および細胞周期ステージは、ヨウ化プロピジウム(PI)染色キット(Sigma-Aldrich)およびAPO BrDuキット(Thermofisher)を使用して測定した。
結果
全細胞型について、P53のレベルは、p53抗体(Thermofisher)を使用したウエスタンブロットによって評価した。Image Lab4.1ソフトウェアを使用して、タンパク質バンドを解析し、相対的タンパク質発現レベルを、β-アクチンに対して正規化した(Abcam Inc.)。
図27Aに報告されている通り、野生型P53発現のレベルは、細胞型に依存した。非常に低いP53野生型発現が、PANC1(21%)およびPC3細胞(20%)において観察される。SKOV3卵巣癌細胞において、野生型P53のレベルは、非形質転換細胞(HS-68)におけるレベルの51%に相当する。P53野生型発現レベルの差は、以前に報告された研究と一致した;その研究は、P53野生型活性の喪失が、P53遺伝子における変異に主に関連することを示している。
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体を、異なるがん細胞型におけるP53WT mRNAの細胞送達に関して評価した。細胞に、ADGN-100およびADGN-106のいずれかと複合体形成した0.5および1μg mRNAをトランスフェクトし、48時間後にP53発現のレベルをウエスタンブロットによって解析した。図27Bに報告されている通り、全ての事例において、ADGN-100およびADGN-106は、P53 WT mRNAの効率的な送達を促進し、P53タンパク質発現をもたらす。
次に、6日間の期間にわたって細胞増殖をモニタリングすることにより、がん細胞調節におけるP53発現の影響を評価した。図28に報告されている通り、全細胞型において、P53野生型mRNAの発現は、細胞増殖の阻害と直接的に相関した。PANC1;PC3およびSKOV3細胞に関して、71%、63%および50%の細胞増殖阻害を得た。がん細胞の成長曲線の低下は、6日目に著しく、野生型P53発現が、細胞の生存率を強く減少させる、またはその増殖を減速させることを示す。
フローサイトメトリーデータは、図29に示す通り、細胞アポトーシスの比率が、対照細胞と比較して、野生型P53を発現する細胞において有意に増強されたことを実証した。アポトーシスレベルは、PANC-1細胞において5倍、SKOV-3およびPC3細胞において2.8倍増加する。
結果は、ADGN-100およびADGN-106が、がん細胞におけるP53 mRNAの送達のための強力な薬剤であることを実証した。ADGNペプチド媒介性mRNA送達は、外来性野生型P53の大きい発現をもたらし、腫瘍細胞の成長を大幅に阻害し、細胞アポトーシスおよび細胞死を促進することにより、P53機能をレスキューする。
(実施例10)
ペプチド媒介性p53腫瘍抑制因子mRNA送達in vivo膵臓腫瘍異種移植モデル
P53 mRNAを送達するためのADGNペプチド(ADGN-100)の効力を、膵臓腫瘍マウスモデルにおいてin vivoで評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。2つの対照群G1&G2(1群当たり3匹の動物)および1つの処置群(G3)(1群当たり4匹の動物)を含む、3群のマウスを使用した。異なる群を次に示す:
G1:対照無処置マウス(対照)(3匹の動物/群)
G2:裸のmRNA 10ug(裸の)(3匹の動物/群)
G3:ADGN-100/10μg P53 mRNA用量0.5mg/kg
5日毎に動物に注射した。マウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN/mRNA複合体100μlのIV尾静脈注射を与えた。腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14および21日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。
図30に報告されている通り、対照群および裸のmRNA群において、腫瘍サイズは、21日間の期間にわたって3.4~3.6倍増加した。ADGN-100を使用した10μgのP53 mRNAのIV投与は、腫瘍成長を有意に阻害し、サイズはわずか2.3倍増加した。結果は、ADGNペプチドが、効率的な野生型P53 mRNA送達を媒介し、P53機能を回復させ、膵臓腫瘍成長を阻害したことを実証した。
(実施例11)
腫瘍細胞におけるp53またはPTEN mRNAおよびKRAS siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-100およびADGN-106を、PTEN mRNAまたはP53 mRNA、およびいくつかのKRAS変異を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。正常KRASタンパク質は、正常組織シグナル伝達における必須の機能を果たし、KRAS遺伝子の変異は、多くのがんの発生における必須のステップである。本明細書において、本発明者らは、mRNAと一緒にKRAS発癌遺伝子のsiRNA標的化を組み合わせて、PTENまたは/およびP53腫瘍抑制因子機能を回復させた。これにより、抗がん標的化アプローチのための新たな展望が提供され得る。
培養されたがん細胞系における、コドン12または61における特異的ミスセンス変異に関係なくKRAS発現を強力に阻害する、異なるKRAS siRNAの送達の影響を先ず検証した。次のKRAS siRNAを選択した:
KRAS G12C変異を特異的に標的とするための、siRNA 5’-GUUGGAGCUUGUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号83)および5’-CUACGCCACCAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号84)
KRAS Q61K変異を特異的に標的とするための、siRNA 5’-GAAGUGCAUACACCGAGACTT-3’’(センス)(配列番号86)および5’-GUCUCGGUGUAGCACUUCTT-3’(アンチセンス)(配列番号87)
KRAS G12D変異を特異的に標的とするための、siRNA 5’-GUUGGAGCUGUUGGCGUAGTT-3’(センス)(配列番号88)および5’-CUACGCCAACAGCUCCAACTT-3’(アンチセンス)(配列番号89)。
KRAS siRNAを先ず培養されたがん細胞において評価した。単一KRAS siRNA(10nMおよび40nM)またはKRAS siRNAの組合せ(各5nMまたは20nM)を、20/1ペプチドモル比でADGN-106に会合させた。
膵がん細胞PANC-1、前立腺がん細胞PC3、卵巣がん細胞SKOV3およびヒト線維芽細胞HS68に、ADGN-106:KRAS siRNA複合体をトランスフェクトし、次いで、その後の6日間の期間にわたって細胞増殖を測定した。
図31Aおよび図31Bならびに表4は、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存率アッセイ(Promega)を使用してトランスフェクション7日後に測定された細胞増殖を報告した。結果は、ADGN-106媒介性KRAS siRNAが、がん細胞増殖の有意な減少と直接的に相関する、KRAS変異型の著しい(market)KDを誘導したことを実証した。G12DおよびG12C変異型を標的とするsiRNAの組合せは、検査した全がん細胞型の増殖阻害を増加させた。G12DおよびG12C siRNAの組合せは、低濃度であっても著しい増強作用を示す。対照的に、Q61K KRAS変異を標的とするsiRNAを添加することにより、増強作用は得られなかった。非形質転換HS68線維芽細胞の細胞において、増殖の変化は得られなかった。
表4. トランスフェクション7日後に測定された細胞増殖の阻害(%単位)
ADGN-100およびADGN-106を、PTEN mRNAまたはP53 mRNA、およびいくつかのKRAS変異を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。PTENおよびP53 mRNAをKRAS siRNAと組み合わせ、PANC1およびSKOV-3がん細胞において評価した。ADGN-100を、0.25μg(5.7nM)および0.5μg(11.5nM)においてそれぞれmRNA PTENおよびP53送達に使用した。ADGN 106を、それぞれ5nMでKRAS siRNA(G12D/G12C)送達に使用した。細胞増殖データを図32および表5に報告する。CellTiter-Gloルミネセント細胞生存率アッセイ(Promega)を使用して、トランスフェクション後8日間の期間にわたって細胞増殖を測定した。図32および表5に報告されている通り、siRNA KRASと共にmRNAを組み合わせることには重要な相乗作用がある。PTENまたはP53 mRNAとKRAS G12D/G12Cとの組合せは、がん細胞増殖の阻害を有意に増加させた。PTEN mRNA/KRAS siRNAまたはP53 mRNA/KRAS siRNAにより重要な増強作用が得られた。P53 mRNAとPTEN mRNAとの組合せは、細胞増殖における中等度の影響をもたらし、全3種のPTEN mRNA/P53 mRNA/KRAS siRNAの組合せによって有意な増強作用は得られなかった。これらのデータは、腫瘍抑制因子および発癌遺伝子併用療法が、がん処置において有用となり得ることを示す。
表5.トランスフェクション7日後に測定された細胞増殖阻害の阻害(%単位)
(実施例12)
in vivo膵臓腫瘍異種移植モデルでのペプチド媒介性KRAS siRNA送達
コドン12における変異を標的とするKRAS siRNAの共投与の影響を評価した。6週齢の雌ヌードマウスに、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を注射した。動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。動物を7日毎に処置した。マウスに、次の群に記載の通りに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN複合体100μlのIV注射を与えた:
G1:対照無処置マウス(対照)
G2:5μg siRNA G12C/5μg siRNA G12D KRAS用量0.5mg/kg
G3:ADGN-106/5μg siRNA G12C/5μg siRNA G12D KRAS用量0.5mg/kg
腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14および21日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。
図33に報告されている通り、対照群および裸のsiRNA群において、腫瘍サイズは、21日間の期間にわたって3.6および3.4倍増加した。ADGN-106を使用した5μg siRNA G12C/5μg siRNA G12D mRNAのIV投与は、腫瘍成長を77%(1.5倍)低下させた。結果は、ADGN-106が、KRAS
G12CおよびG12D siRNAの両方のin vivo送達を媒介し、in vivoでの膵腫瘍進行の阻害におけるsiRNA KRASの間の相乗作用を実証したことを示す。
(実施例13)
in vivo ADGN媒介性第VIII因子mRNA送達評価
第VIII因子レベルを回復させるために、肝臓において第VIII因子mRNAを送達するためのADGN-100/ADGN106の効力を、IVまたは皮下(SQ)投与のいずれかの後に評価した。FVIIIを標的とするCRISPR(CRISPR FVIII)を使用して、Balb Cマウスにおける内在性の、肝細胞で発現される血液凝固第VIII因子(FVIII)を標的化することにより、低い第VIII因子レベルを有するマウスを先ず確立した。
第VIII因子(マウス)遺伝子内の5’構成的エクソンIに二本鎖切断(DSB)を引き起こすことにより遺伝子発現を破壊するように、第VIII因子gRNAを設計した。ゲノムスケールCRISPRノックアウト(GeCKO)v2ライブラリーに由来するsgRNA発現プラスミドを使用したin vitro転写によって、第VIII因子gRNAを得た。第VIII因子標的部位:ATGAAGCACCTGAACACCGT(配列番号90)。in vitro転写によってRNAを得た。in vitro転写され得るPCR産物の鋳型としてのT7プロモーターアダプター配列を含有するジェネリックsgRNA発現プラスミドを使用して、sgRNAの生成を行った。製造業者の指示に従ってTranscriptAid T7高収率転写キット(Thermo Fisher life science、フランス)を使用して、T7プロモーター結合部位と、それに続く20bp sgRNA標的配列を含有する直鎖状DNA断片をin vitroで転写した。in vitro転写されたgRNAをエタノールで沈殿させ、MEGAclear転写クリーンアップキット(Thermo Fisher life Science)を使用してさらに精製した。sgRNAのストック溶液を水に可溶化し、UV吸光度によって定量し、-80℃で貯蔵した。
CAS9 mRNAは、ポリアデニル化およびキャップ化形態としてThermoFisherから得た。本実験において27匹のマウスを使用した。群G1(3匹のマウス)由来の対照マウスに、無処置対照群として100μlの食塩水緩衝液のIV注射を与えた。肝臓における第VIII因子発現の永続的ノックアウトを得るために、0日目に、群G2~G8(各3匹のマウス)由来の残っている24匹のマウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-100/CRISPR mRNA/F VIII gRNA複合体100μlのIV注射を与えた(CRISPR gRNA F VIII用量0.5mg/kg)。10日後に、ADGN-100/CRISPR F VIIIを注射された動物を、次の通りに8つの異なる群(1群当たり3匹の動物)に分けた:
G2:処置なし
G3:mRNA/ADGN-100(20μg単回SQ注射)
G4:mRNA/ADGN-100(40μg単回SQ注射)
G5:mRNA/ADGN-100(50μg単回SQ注射)
G6:mRNA/ADGN-106(20μg単回SQ注射)
G7:mRNA/ADGN-106(40μg単回SQ注射)
G8:mRNA/ADGN-106(50μg単回SQ注射)
G9:mRNA/ADGN-100(10μg単一IV注射)
0日目~45日目の異なる時点で第VIII因子Elisaキットを使用して、血液試料における第VIII因子レベルをモニターした。動物の体重を3~5日毎に測定した。
図34に報告されている通り、ADGN-100媒介性CRISPR F VIII複合体送達は、血漿における第VIII因子タンパク質レベルの主要な下方調節を誘導した。CRISPR効果は、2日目から観察され、10日目に75%ノックダウンに達する。ADGN-100およびADGN-106媒介性FVIII mRNA送達は、血漿における第VIII因子レベルのmRNA用量依存性の急速な肝臓発現および回復をもたらす。FVIIIの回復は、mRNA IVおよびSQ投与のそれぞれ10日および15日後に得られる。表6に報告されている通り、FVIII回復のレベルは、投与機序および注射されるmRNAの用量に依存する。mRNAレベルは10日間において維持され、次いで、第VIII因子in vivoターンオーバーと一致して急速に減少した。対照的に、対照において、50日目にFVIII回復は測定されなかった。
表6. mRNA投与15日後(実験30日目)のFVIII回復のレベル
ADGN関連毒性も動物の体重における変更も検出されなかった。したがって、ADGN-100およびADGN-106は、mRNAのin vivo IVおよびSQ投与のための強力な無毒性方法であり、in vivoにおける多数の遺伝的障害の補正に使用することができる。
次に、第VIII因子発現レベルを60%よりも高く維持するために、複数回のSQ投与による処置において使用することができる異なる用量のmRNAを評価した。肝臓における第VIII因子発現の永続的ノックアウトを得るために、0日目に、Balb Cマウス群G2~G8の新たなセット(下の表7に従って)に、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN-100/CRISPR mRNA/F VIII gRNA複合体100μlのIV注射を与えた(CRISPR gRNA F VIII用量0.5mg/kg)。対照として、群G1由来のマウスに、無処置群として100μlの食塩水緩衝液のIV注射を与えた。10日後に、ADGN-100/CRISPR F VIIIを注射された動物に、初期mRNA/ADGN-100用量をSQ注射(40μg単回SQ注射)し、2週間目に、動物を5つの異なる群(1群当たり4匹の動物)に分け、SQ注射によって、異なる用量のmRNA複合体(下表に従って)で処置した。Elisa発色性第VIII因子活性アッセイを使用して、第VIII因子レベルをモニターした。動物の体重を1週間に1回測定した。3ヶ月間の期間にわたって処置を行った。
表7.
図35に報告されている通り、ADGN-100媒介性CRISPR F VIII複合体送達は、血漿における第VIII因子タンパク質レベルの主要な下方調節を誘導して、10日目に75~78%ノックダウンに達した。ADGN-100媒介性40μg FVIII mRNA SQ送達は、第VIII因子の急速な肝臓発現および血漿における最大60%の第VIII因子レベルの回復をもたらす。FVIIIの回復は、mRNA投与の10日後に得られる。初期mRNA用量注射の2週間後の20μg、30μgおよび40μgのmRNAのSQ注射は、第VIII因子発現レベルを60%に維持した。対照的に、10μg mRNAをSQ注射したマウスは、第VIII因子発現の減少を示す。
(実施例14)
膵腫瘍および卵巣腫瘍におけるp53またはPTEN mRNAおよびKRAS siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-100およびADGN-106を、膵臓および卵巣腫瘍マウスモデルにおいて、in vivoでのPTEN mRNAまたはP53 mRNA、およびいくつかのKRAS変異を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)または卵巣がん細胞(SKOV3-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。
動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
表8に示す通り、15群のマウス(1群当たり4匹の動物)を使用した。
表8.
5日毎に動物に注射した。マウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN/mRNAまたはADGN/siRNA複合体100μlのIV尾静脈注射を与えた。腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14および21日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。
A.膵腫瘍におけるp53またはPTEN mRNAおよびKRAS siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-100およびADGN-106を、膵臓および卵巣腫瘍マウスモデルにおいて、in vivoでのPTEN mRNAまたはP53 mRNA、およびいくつかのKRAS変異を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、ADGN-100/PTEN mRNA(0.5mg/kg)(G2)、ADGN-100/P53 mRNA(0.5mg/kg)(G3)、ADGN-100/PTEN mRNA(0.5mg/kg)/ADGN-106/KRAS SiRNA(0.5mg/kg)(G4)、ADGN-100/PTEN mRNA/P53 mRNA(0.5mg/kg)(G5)およびADGN-100/P53 mRNA(0.5mg/kg)/ADGN-106/KRAS siRNA(0.5mg/kg)(G6)を注射されたマウスと識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、4、7、11、15、20、25、30、37日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
図42に報告されている通り、対照群において、腫瘍サイズは、25日間の期間にわたって5.5倍増加した。ADGN-100を使用したPTEN mRNA(0.5mg/kg)またはP53 mRNA(0.5mg/kg)のIV投与は、それぞれ3.5および4.2倍に腫瘍成長を制限した。10μgのPTEN mRNA/ADGN-100およびKRAS(G12D、G12C)を標的とするsiRNAのカクテル/ADGN-106(各5μg)のIV投与による共送達は、25日間の期間にわたって2.9倍に、38日間の期間にわたって3.8倍に腫瘍成長を制限し、これは、47%腫瘍成長阻害に相当する。10μgのP53 mRNA/ADGN-100およびKRAS(G12D、G12C)を標的とするsiRNAのカクテル/ADGN-106(各5μg)のIV投与による共送達は、25日間の期間にわたって3.4倍に、38日間の期間にわたって4.4倍に腫瘍成長を制限し、これは、38%腫瘍成長阻害に相当する。ADGN-100を使用した10μgのPTEN mRNA/P53 mRNAのIV投与による共送達は、25日間の期間にわたって2.4倍に、38日間の期間にわたって3.0倍に腫瘍成長を制限し、これは、59%腫瘍成長阻害に相当する。
結果は、in vivoでの膵腫瘍進行の阻害における、PTENとP53機能回復との間の、ならびにP53機能回復とKRAS変異阻害との間の相乗作用を実証した。これらのデータは、腫瘍抑制因子および発癌遺伝子併用療法が、がん処置において有用となり得ることを示す。
(実施例15)
アブラキサン(nab-パクリタキセル)および/またはゲムシタビンと組み合わせた、膵腫瘍におけるPTEN mRNAおよび/またはKRAS siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-100およびADGN-106を、膵臓マウスモデルにおける、in vivoでのPTEN mRNAおよびいくつかのKRAS変異(G12D/G12C)を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。
動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
表9に示す通り、複数の群のマウス(groups of mice)(1群当たり4匹の動物)を使用した。
表9.
5日毎に動物に注射した。マウスに、食塩水緩衝液(90mM NaCl)中のADGN/mRNAまたはADGN/siRNA複合体100μlのIV尾静脈注射を与えた。腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。ルシフェラーゼ陽性腫瘍細胞シグナルの半定量的データは、製造業者のソフトウェア(Living Image;PerkinElmer)を使用して得た。結果を、光子/秒(光子/s)として表現した。0、7、14および21日目に、バイオルミネセンスイメージングを行った。次に、結果を、0日目と比べた値として表現した。
A.アブラキサン(nab-パクリタキセル)と組み合わせた、膵腫瘍におけるPTEN
mRNAおよび/またはKRAS siRNAのペプチド媒介性共送達
ADGN-100およびADGN-106を、膵臓マウスモデルにおける、in vivoでのPTEN mRNAおよびいくつかのKRAS変異(G12D/G12C)を標的とするsiRNAのカクテルの共送達に関して評価した。6週齢の雌ヌードマウスの膵臓に、ヒト膵癌細胞系(Panc1-Luc)(200μl PBS中に20×10個の細胞)を植え込んだ。
動物は、22℃の一定温度で12時間/12時間の明/暗周期による専用の部屋において、2~4匹の動物のケージ内で(推奨される面積表面/動物に従って)、病原体を含まない条件下で維持し、自由に摂食および飲水させた。実験が始まる前に、腫瘍発達のために3週間の期間を置いた。
0、7、14、21、28および34日目に、1週間に1回動物に注射した。マウスに、100μl ADGN-100/PTEN mRNA(10μg、0.5mg/kg)またはADGN-106/KRAS SiRNA G12C&G12D(5ug/5μg)複合体および/またはアブラキサン(50μgパクリタキセル、2.5mg/kg)のIV注射を与えた。6群のマウスを、対照無処置マウス(G1)、ADGN/PTEN mRNA(0.5mg/kg)/ADGN/KRAS siRNA(0.5mg/kg)(G2)、アブラキサン(2.5mg/kg)(G3)、アブラキサン(2.5mg/kg)ADGN/PTEN mRNA(0.5mg/kg)(G4)、アブラキサン(2.5mg/kg)ADGN-106/KRAS SiRNA G12C&G12D(0.5mg/kg)(G5)またはアブラキサン(2.5mg/kg)/ADGN-100/PTEN mRNA(0.5mg/kg)/ADGN-106/KRAS SiRNA G12C&G12D(0.5mg/kg)(G6)を注射されたマウスに識別した。動物に、7日毎にIV尾静脈注射した。0、4、7、11、15、20、25、30、37日目に、腫瘍サイズをバイオルミネセンスイメージングによって評価した。
結果が図43に報告されており、対照群において、腫瘍サイズは、25日間の期間にわたって5.4増加した。10μgのPTEN mRNA/ADGN-100およびKRAS(G12D、G12C)を標的とするsiRNAのカクテル/ADGN-106(各5μg)のIV投与による共送達は、25日間の期間にわたって2.9倍に、38日間の期間にわたって4.2倍に腫瘍成長を制限し、これは、47%腫瘍成長阻害に相当する。アブラキサン(50μg、2.5mg/kg)の投与は、25日間の期間にわたって3.9倍に、38日間の期間にわたって5.2倍に腫瘍成長を低下させ、29%腫瘍成長阻害に相当する。
ADGN-100/PTEN mRNAと共にまたはADGN-106/KRAS SiRNA G12C&G12Dと共にアブラキサンを組み合わせることは、腫瘍成長を有意にそれぞれ75%および70%阻害する。腫瘍サイズは、両方の事例で38日間の期間にわたってわずか1.8倍増加した。最も際立つことに、アブラキサン、ADGN-100/PTEN mRNAおよびADGN-106/KRAS siRNA G12C&G12Dの組合せで処置したマウスは、0日目と比較して縮小した腫瘍を有した。
(実施例16)
ヒト骨肉腫細胞におけるADGN媒介性p53腫瘍抑制因子mRNA送達
全骨原性肉腫(OS)のうちの大きいパーセントが、p53を不活性にするp53変化を有する。p53活性の喪失は、これらの腫瘍において発癌性ドライバーとなる場合がある。青年期および若年成人のこの高悪性度骨腫瘍における改善された治療法の必要は、治療法および成績が過去20年間にわたって変化していないという事実によって証明される。p53 mRNAを有するADGNペプチドを使用して、本発明者らは、OSにおいてp53を再発現させることができる。十分に遺伝学的に特徴付けされたヒトOS細胞系、例えば、G292、HOS、SaOSsおよびMG63は全て、p53変化を有する。これら細胞系のそれぞれは、また、マウス異種移植片として成長させる。
本発明者らは、リアルタイムイメージングを使用して、これらOS細胞系のぞれぞれのin vitro成長における、野生型p53の再発現の効果を検査する。各細胞系は、4反復(quadruplicate)で検査され、本発明者らは、wt p53を発現する細胞および対照感染細胞を比較して、4時間毎にリアルタイムイメージングをアッセイすることにより成長曲線を得る。次に、本発明者らは、ADGN-ペプチドp53 mRNA複合体で処置したマウス異種移植モデルにおいてこれらの研究に従事する。
(実施例17)
ヒト骨肉腫細胞におけるADGN媒介性p53腫瘍抑制因子mRNAまたはeGFP mRNA送達
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体は、ヒト骨肉腫細胞G-292におけるP53 WT mRNAまたはeGFP mRNAの細胞送達に関して評価した。
A.p53腫瘍抑制因子mRNAまたはeGFP mRNAの送達
材料
mRNA。トランスフェクションの陽性対照としてeGFP mRNAを使用した。CleanCap(商標)EGFP mRNA(5moU)は、Trilink Biotechnology(USA)から得た。P53 mRNAは、HiScribe(商標)T7 ARCA mRNAキット(New England Biolab)を使用して得た。mRNAは、DNA鋳型として直鎖状ベクターを使用して合成し(Addgeneプラスミド#24859)、フェノール:クロロホルム抽出によって精製した。合成されたmRNAは、LiCl沈殿、フェノール:クロロホルム抽出、続いてエタノール沈殿によって精製し、次いで、UV光の吸光度によって定量した。mRNA翻訳またはヌクレアーゼ安定性を増強するために特異的な改変は加えなかった。RNA濃度は、260nmにおける紫外光の吸光度を測定することにより決定した。1μgのDNA鋳型を使用して、18μgのキャップ化mRNAを得て、-20℃で貯蔵した。
ADGNペプチド:次のペプチド配列を使用した。
ADGN-106:βALWRALWRLWRSLWRLLWKA(配列番号77)
ADGN-100:βAKWRSAGWRWRLWRVRSWSR(配列番号79)
細胞系:ヒト骨肉腫細胞G-292、クローンA141B1は、ATCCから得た。
方法。mRNAとの複合体形成。24ウェルプレートにおいて培養された2~5 10個の細胞または約70~80%のコンフルエンシーの細胞のトランスフェクションのために、次のプロトコールを使用した。ADGNペプチド/mRNA粒子は、3種の用量のmRNA(0.25μg、0.5μgおよび1μg)を使用して、20:1モル比のADGN-ペプチド/mRNA(ADGN-100またはADGN-106)で調製した。P53 mRNAまたはeGFP mRNA(0.25、0.5および1μg)を20μlの滅菌水(GIBCO)中に室温で希釈した。5μl、10μlおよび20μl最終ペプチド溶液を、0.25μg、0.5μgおよび1μgのmRNAに対して添加して、それぞれ20μlまたは30μlの総体積を得た。体積を滅菌水で50μlに調整し、ボルテックス1分間低速により穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。トランスフェクションの直前に、5%スクロースを含有する滅菌水を添加することにより、体積を100μlにし、溶液をボルテックス1分間低速により穏やかに混合し、37℃で5分間インキュベートし、次いで、細胞トランスフェクションに進んだ。
トランスフェクションプロトコール。24ウェルプレートフォーマットのためのプロトコールが報告されている。細胞は、37℃で、5%CO2を含有する加湿雰囲気下、2mMグルタミン、1%抗生物質(ストレプトマイシン10,000μg/mL、ペニシリン10,000IU/mL)および10%(w/v)ウシ胎仔血清(FCS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)において培養した。トランスフェクション前日に150,000個の細胞を播種した24ウェルプレートを、50~60%コンフルエンスとなるまで成長させ、トランスフェクション時に約70%コンフルエンスとなるよう設定した。トランスフェクション前に、細胞をDMEMで2回洗浄した。次に、細胞に、0.1mlの複合体溶液を重層し、穏やかに混合し、37℃で10分間インキュベートした。0.2mLの新鮮DMEMを添加し、細胞を37℃で20分間インキュベートした。次に、ADGN-ペプチド/mRNA複合体の重層を除去することなく、10%の最終FCS濃度に達するために、15%FCSを含有する1mLの完全DMEMを添加した。
細胞を、インキュベーター(37℃、5%CO2)に戻し、トランスフェクション2、4、5および7日後にアッセイした。発現およびP53 WT発現の影響をウエスタンブロット、およびMTTアッセイを使用した増殖アッセイによってモニターし、eGFP発現をフローサイトメトリーアッセイによって定量する。
結果
eGFP発現のレベルをフローサイトメトリーによって評価した。図36に報告されている通り、全ての事例において、ADGN-100およびADGN-106は、eGFP
mRNAの効率的な送達を促進し、用量依存性様式でのeGFP発現をもたらす。送達のためにADGN100またはADGN106のいずれかを使用して、全mRNA濃度でeGFP mRNA発現が観察された。eGFP発現は、0.25μg~0.5μgの間のmRNA濃度で2倍に増加し、0.5~1μgの間のmRNAでわずか25%増加した。全事例において、eGFPの発現は、2日目に開始し、最大タンパク質発現は5日目であったが、これは7日目に安定したままである。
図37に報告されている通り、ADGN-100およびADGN-106粒子の両方と0.5および1.0μgのmRNAを使用して、P53 WTの発現は有意に増加した。P53のレベルは、0.5および1.0μg mRNAによりそれぞれ5倍および7~8倍増加した。0.25μg mRNAを使用して、P53レベルのごく僅かな変化が観察された(バックグラウンドの1.2倍)。
図38に報告されている通り、P53 WT mRNAの発現は、細胞増殖の阻害と直接的に相関した。ADGN-106またはADGN-100と複合体形成した1.0μg
mRNAを使用して、それぞれ59%および56%の細胞増殖阻害を得た。ADGN-106またはADGN-100と複合体形成した0.5μg mRNAを使用して、それぞれ31%および38%の細胞増殖阻害を得た。対照的に、ADGN-106またはADGN-100と複合体形成した0.25μg mRNAを使用して、それぞれ8%および11%のほんの軽微な細胞増殖阻害を得た。G292細胞の成長曲線の低下は、7日目に著しく、野生型P53発現が、細胞の生存率を減少させる、またはその増殖を減速させることを示す。ADGN-106またはADGN-100と複合体形成したeGFP mRNAを対照として使用し(0.5ug)、処置なし対照と同様に細胞増殖の阻害を示さなかった。
結果は、ADGN-100およびADGN-106が、ヒト骨肉腫細胞G-292におけるP53 mRNAの送達のための強力な薬剤であることを実証した。ADGNペプチド媒介性mRNA送達は、腫瘍細胞の成長を阻害することにより、P53機能のレスキューをもたらす。
B.5moU改変eGFP mRNAの送達
ADGN-100/mRNAおよびADGN-106/mRNA複合体を、ヒト骨肉腫細胞G-292における5moU改変eGFP mRNAの細胞送達に関して評価した。本発明者らは、ADGN/mRNA複合体の細胞発現のレベルおよび安定性におけるmRNAの5moU改変の影響を評価した。24ウェルプレートにおいてG292細胞を成長させた。0.5μgおよび1μgの、無改変のおよび5moU改変eGFP mRNAを、ADGN-100およびADGN-106に会合させ、細胞処置に先立つ(prior
cell treatment)10%または25%ウシ胎仔血清(FCS)のいずれかを含有する完全培地の存在下における3時間インキュベーション後に、ADGN/mRNA複合体の安定性を評価した。6日目にeGFP発現のレベルをフローサイトメトリーによって評価した。
図41に報告されている通り、全ての事例において、ADGN-100およびADGN-106は、eGFP mRNAおよびeGFP mRNA 5moUの効率的な送達を促進し、eGFP発現をもたらした。ADGN-100およびADGN-106の両方に関して、5moU改変を含むmRNAを使用した場合、eGFP発現は、25%増加した。10%血清とのインキュベーション後に、eGFP発現レベルにおける改変は観察されなかった。対照的に、25%血清の存在は、どのmRNAを使用しても、eGFP発現を50~60%減少させた。
(実施例18)
局所送達によるADGN媒介性in vivo mRNA luc送達
安定したADGN-106/mRNAを、噴霧化/非外科的気管内投与によるルシフェラーゼmRNAのin vivo送達に関して評価した。滅菌水(GIBCO)中の5moU改変Luc mRNA(60μg)をADGNペプチド(滅菌水)と混合し、体積を滅菌水で500μlに調整した。試料を低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、室温で30分間インキュベートした。注射の直前に、5%の最終スクロース濃度に達するように、体積をスクロース20%で600μlに調整した。試料を低速で1分間のボルテックスにより穏やかに混合し、マウスに投与した。
群1由来のマウスに、それぞれ10μgのLuc mRNAを含有するADGN-106/mRNA溶液を噴霧化/非外科的気管内投与により与えた(1群当たり6匹の動物)。対照として、群2(1群当たり2匹の動物)由来のマウスに、100μl食塩水溶液の噴霧化/非外科的気管内投与を与えた。mRNA Luc発現をバイオルミネセンスによってモニターした。投与の6時間および24時間後に、バイオルミネセンスイメージングを行った。非侵襲的バイオルミネセンスイメージング(IVIS Kinetic;PerkinElmer、Waltham、MA、USA)のため、マウスに150μg/gルシフェリンのi.p.注射を与えた。24時間目に動物を屠殺し、器官を収集した。異なる器官におけるmRNA発現をバイオルミネセンスによってモニターした。器官をルシフェリン(300μg/mL)と共にインキュベートし、次いで、ex vivoバイオルミネセンスにより解析した。
図39に報告されている通り、ADGN-106は、噴霧化によりin vivo mRNA送達を媒介した。高ルシフェラーゼ発現は、6時間後の肺において主に観察されたが、これは24時間ではそのままである。対照的に、対照マウス群において、ルシフェラーゼシグナルは観察されなかった。図40に示す通り、異なる器官の解析は、ルシフェラーゼ発現が、24時間後に肺に主に存在することを実証した。
結果は、ADGN-106が、噴霧化/非外科的気管内投与による、肺におけるmRNAのin vivo標的化送達のための強力な技術であることを実証した。
(実施例19)
機能的mRNAのナノ粒子媒介性in vivo送達:がん治療法に対する意義
RNAは、生命のあらゆる生化学的機能を含み、あらゆる細胞過程において中心的な役割を担う、普遍的な分子である。そのため、mRNA治療は、数え切れないほどの適用を有し、いくつかの利点を提供する。がん治療法におけるmRNA治療の刺激的な開発は、変異されたまたは失われたタンパク質の機能的バージョンをレスキューすることである。
しかし、細胞への機能的にインタクトなmRNAの効率的な送達は、依然として、mRNA治療分野における肝要な課題である。mRNA分子は、細胞/組織障壁を通過することができず、ヌクレアーゼによる急速な分解に対して感受性であり、自然免疫経路を活性化する。本明細書において、本発明者らは、哺乳動物細胞系およびin vivoにおいて機能的mRNAを強力に保護および送達することができる、新たな送達プラットフォームを報告する。
ADGN技術は、非共有結合的静電および疎水性相互作用により、核酸複合体と安定した中性ナノ粒子を形成する短い両親媒性ペプチドに基づく。自己集合したペプチド/mRNAナノ粒子は、血清および血漿条件において経時的に安定したままである。本発明者らは、初代T細胞を含む複数の細胞系および動物モデルにおいて、mRNAと複合体形成、送達および放出するためのADGN-ナノ粒子の有効性を実証する。全身性静脈内注射によって適用されると、ADGNは、いかなる非特異的炎症性応答を誘発することもなく、標的化組織におけるmRNAの送達を促進する。
本発明者らは、がんにおける治療潜在力を有し得る、腫瘍抑制因子レスキューに関してADGN技術を調査した。腫瘍抑制因子PTENおよびP53は、腫瘍形成において必須の役割を果たす。P53およびPTEN変異ならびにその結果生じる機能喪失は、種々の腫瘍にわたって共通し、腫瘍細胞増殖に影響する。本発明者らは、wt P53 mRNAまたはwt PTEN mRNAのADGN媒介性送達が、膵臓(PANC1)、卵巣(SKOV3)、前立腺(PC3)、神経膠芽腫(U25)および骨肉腫(G292)を含むいくつかのがん細胞系において、腫瘍抑制因子機能をレスキューしたことを示した。PTENの回復は、細胞増殖の低下、細胞アポトーシスの活性化、AKTリン酸化の低下、およびG1での細胞周期停止をもたらした。IV投与されたADGN/PTEN mRNAおよびADGN/P53 mRNAのin-vivo有効性を、PANC1マウス異種移植片において検査した。wt p53 mRNA(0.5mg/kg)およびwt PTEN mRNA(0.5mg/kg)を含有するADGN-ナノ粒子は、それぞれ50%および80%の腫瘍成長阻害(TGI)をもたらした。ADGN-PTEN mRNAナノ粒子およびADGN-p53 mRNAナノ粒子の組合せは、PANC1異種移植片において90%のTGIをもたらし、また、遠隔転移の発生を遅らせた。ADGN-核酸複合体の投与後に、非特異的サイトカイン応答は観察されなかった。
mRNAと複合体形成したADGN-ナノ粒子は、in vitroおよびin vivoの両方で、PTENおよびP53のレスキューにおいて有効であった。mRNA療法の強い潜在力を考慮すると、本研究は、がん処置における治療標的としての腫瘍抑制因子を検証するためのADGN媒介性mRNA送達の効力を明らかにする。
配列表

Claims (1)

  1. 本願明細書に記載の発明。
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