JP2023500681A - 肝臓外送達 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023500681000001
本発明の一態様は、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む化合物に関する。本発明の別の態様は、遺伝子サイレンシングの方法であって、親油性モノマーがコンジュゲートした化合物の治療有効量を、細胞又は必要としている対象に投与することを含む、方法に関する。

Description

in vivoでの細胞へのiRNA剤の効率的な送達は、特異的な標的化、及び細胞外環境、特に血清タンパク質からの実質的な保護を必要とする。RNAiに基づく治療法は、肝臓関連疾患の治療のための有望な臨床データを示す。しかしながら、肝臓外組織へのsiRNAの送達は、依然として障害であり、siRNAに基づく治療法の使用を制限している。
in vivoでのiRNA剤の実験的及び治療的応用を制限する要因の1つは、インタクトなsiRNAを効率的に送達する能力である。具体的な困難は、in vivoでの網膜への非ウイルス遺伝子導入に関連している。難題の1つは、網膜のトランスフェクションを妨げる内境界膜を乗り越えることである。さらに、硝子体の負に帯電した糖が、陽性DNA-トランスフェクション試薬複合体と相互作用して、それらの凝集を促進し、拡散及び細胞取り込みを妨げることが示されている。
中枢神経系(CNS)中へのオリゴヌクレオチドの送達は、遊離オリゴヌクレオチドが越えられない血液脳関門(BBB)による特定の問題を有する。オリゴヌクレオチドを中枢神経系中に送達するための一手段は、髄腔内送達による。しかしながら、オリゴヌクレオチドはまた、所望の治療効果を達成するために、中枢神経系の標的細胞に効率的に取り込まれる必要がある。過去の研究では、典型的に、ニューロン由来の細胞へのオリゴヌクレオチドの細胞内取り込みを助けるために、リポソーム、カチオン性脂質、及びナノ粒子形成複合体などの送達試薬を使用した。
したがって、iRNA剤の治療可能性を達成及び促進するために、組織送達試薬を用いずに、in vivoでsiRNA分子を送達するための新規の且つ改良された方法が必要とされ続けている。
本発明の一態様は、任意選択でリンカー又は担体を介して、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む化合物(例えば、一本鎖又は二本鎖のいずれかであり得るオリゴヌクレオチド)を提供する。例えば、本発明の一部の実施形態は、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む化合物(例えば、二本鎖iRNA剤)を提供する。
一部の実施形態では、オクタノール-水分配係数、logKowによって測定される親油性部分の親油性は、0を超える。親油性部分は、1超、1.5超、2超、3超、4超、5超、又は10超のlogKowを有し得る。
一部の実施形態では、化合物の血漿タンパク質結合アッセイにおいて非結合分画によって測定される、化合物の疎水性は、0.2を超える。一実施形態では、決定される血漿タンパク質結合アッセイは、ヒト血清アルブミンタンパク質を用いた電気泳動移動度シフトアッセイ(EMSA)である。結合アッセイにおいて非結合siRNAの分画によって測定される、化合物の疎水性は、siRNAの向上したin vivo送達のために、0.15超、0.2超、0.25超、0.3超、0.35超、0.4超、0.45超、又は0.5超である。
一部の実施形態では、親油性部分は、脂肪族、環状、例えば脂環式、又は多環式、例えば多脂環式化合物、例えばステロイド(例えば、ステロール)又は直鎖若しくは分岐鎖脂肪族炭化水素である。例示的な親油性部分は、脂質、コレステロール、レチノイン酸、コール酸、アダマンタン酢酸、1-ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3-ビス-O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキサノール(geranyloxyhexyanol)、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3-プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3-(オレオイル)リトコール酸、O3-(オレオイル)コレン酸、イブプロフェン、ナプロキセン、ジメトキシトリチル、又はフェノキサジンである。
適切な親油性部分としては、飽和又は不飽和C~C30炭化水素鎖(例えば、C~C30アルキル又はアルケニル)、並びにヒドロキシル、アミン、カルボン酸、スルホネート、ホスフェート、チオール、アジド、及びアルキンからなる群から選択される任意選択の官能基を含有するものも挙げられる。この官能基は、親油性部分をiRNA剤に結合するのに有用である。一部の実施形態では、親油性部分は、飽和又は不飽和C~C18炭化水素鎖(例えば、直鎖C~C18アルキル又はアルケニル)を含有する。一実施形態では、親油性部分は、飽和又は不飽和C16炭化水素鎖(例えば、直鎖C16アルキル又はアルケニル)を含有する。一部の実施形態では、親油性部分は、2つ以上の炭素-炭素二重結合を含む。
一部の実施形態では、親油性部分は、自由末端カルボン酸官能基(例えば、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、シス-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサエン酸)を有するC~C30部分である。
一部の実施形態では、親油性部分は、C~C30酸(例えば、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、シス-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサエン酸、ビタミンA、ビタミンE、コレステロールなど)又はC~C30アルコール(例えば、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール、アラキドン酸アルコール、シス-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサノール、レチノール、ビタミンE、コレステロールなど)である。
親油性モノマーは、iRNA剤、例えば、核酸塩基、糖部分、又はヌクレオシド間結合の任意の部分にコンジュゲートされた親油性部分を含み得る。親油性部分が、iRNA剤の核酸塩基、リボ糖、又はヌクレオシド間結合への直接結合を介して、iRNA剤にコンジュゲートされる場合、親油性モノマーは、核酸塩基、リボ糖、又はヌクレオシド間結合、及び親油性部分を含む。或いは、親油性モノマーは、リンカー又は担体などの非リボース置換単位にコンジュゲートされた親油性部分を含み得る。親油性部分が、リンカー又は担体などの非リボース置換単位を介してiRNA剤にコンジュゲートされる場合、親油性モノマーは、リンカー又は担体などの非リボース置換単位、及び親油性部分を含む。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、核酸塩基を含有しない。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、1つ以上のリンカー(テザー)を介して、化合物にコンジュゲートされた親油性部分を含む。
一部の実施形態では、親油性モノマーは、エーテル、チオエーテル、尿素、カーボネート、アミン、アミド、マレイミド-チオエーテル、ジスルフィド、ホスホジエステル、スルホンアミド結合、クリック反応の生成物(例えば、アジド-アルキン環状付加からのトリアゾール)、又はカルバメートを含むリンカーを介して、化合物にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一部の実施形態では、リンカー(テザー)の少なくとも1つは、酸化還元性切断可能リンカー(還元的に切断可能なリンカー;例えば、ジスルフィド基など)、酸性切断可能リンカー(例えば、ヒドラゾン基、エステル基、アセタール基、又はケタール基)、エステラーゼ切断可能リンカー(例えば、エステル基)、ホスファターゼ切断可能リンカー(例えば、リン酸基)、又はペプチダーゼ切断可能リンカー(例えば、ペプチド結合)である。
他の実施形態では、リンカー(テザー)の少なくとも1つは、DNA、RNA、ジスルフィド、アミド、ガラクトサミン、グルコサミン、グルコース、ガラクトース、マンノースの官能化単糖又はオリゴ糖、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるバイオ切断可能リンカーである。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、非リボース置換単位、すなわち1つ以上のヌクレオチドを置換する担体を介して、化合物にコンジュゲートされた親油性部分を含む。担体は、環状基又は非環状基であり得る。一実施形態では、環状基は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラン、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフリル、及びデカリンからなる群から選択される。一実施形態では、非環状基は、セリノール骨格、グリセロール骨格又はジエタノールアミン骨格に基づく部分である。
一部の実施形態では、担体は、二本鎖iRNA剤において1つ以上のヌクレオチドを置換する。一部の実施形態では、担体は、二本鎖iRNA剤の内部位置において1つ以上のヌクレオチドを置換する。他の実施形態では、担体は、センス鎖又はアンチセンス鎖の末端においてヌクレオチドを置換する。一実施形態では、担体は、センス鎖の3’末端において末端ヌクレオチドを置換し、それによって、センス鎖の3’末端を保護するエンドキャップとして機能する。一実施形態では、担体は、アミンを有する環状基であり、例えば、担体は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフラニル、又はデカリニルであり得る。
一部の実施形態では、親油性モノマーは、下式:
Figure 2023500681000002
のうちの1つによって表され得、
式中、
及びJは、それぞれ独立に、O、S、NR、任意選択で置換されるアルキル、OC(O)NH、NHC(O)O、C(O)NH、NHC(O)、OC(O)、C(O)O、OC(O)O、NHC(O)NH、NHC(S)NH、OC(S)NH、OP(N(R)O、又はOP(N(R)であり;
Figure 2023500681000003
は、環状基又は非環状基であり;
は、H、任意選択で置換されるアルキル、任意選択で置換されるアルケニル、任意選択で置換されるアルキニル、任意選択で置換されるアリール、任意選択で置換されるシクロアルキル、任意選択で置換されるアラルキル、任意選択で置換されるヘテロアリール、又はアミノ保護基であり;
はそれぞれ、存在ごとに独立して、H、任意選択で置換されるアルキル、任意選択で置換されるアルケニル、任意選択で置換されるアルキニル、任意選択で置換されるアリール、任意選択で置換されるシクロアルキル、又は任意選択で置換されるヘテロアリールであり;
10は、置換若しくは非置換、飽和若しくは不飽和C3~C8炭化水素、(例えば、2つ以上の二重結合を含む、C3~C8アルキル、アルケニル、又はアルキニル、又はC3~C8炭化水素)であり;置換された基は、「置換された」炭化水素、アルキル、アルケニル、又はアルキニルについて本明細書に既に記載されるものを含み;
11は、置換若しくは非置換、飽和若しくは不飽和C6~C26炭化水素、(例えば、2つ以上の二重結合を含む、C6~C26アルキル、アルケニル、又はアルキニル、又はC3~C8炭化水素)であり;置換された基は、「置換された」炭化水素、アルキル、アルケニル、又はアルキニルについて本明細書に既に記載されるものを含み;
Qは、核酸塩基が担体上にない場合、存在せず、又はin vivoで少なくとも10%、L11からL10を切断する切断可能基である。例えば、Qは、約10~70%、約15~50%、約20~40%、又は約20~30%だけ親油性モノマーからL11を切断するようにin vivoで切断され得る切断可能基であり得る。例示的な切断可能基としては、-OC(O)-、-C(O)O-、-SC(O)-、-C(O)S-、-OC(S)-、-C(S)O-、-S-S-、-C(R)=N-、-N=C(R)-、-C(R)=N-O-、-O-N=C(R)-、-C(O)N(R)-、-N(R)C(O)-、-C(S)N(R)-、-N(R)C(S)-、-N(R)C(O)N(R)-、-N(R)C(O)C(R)(R)OC(O)-、-C(O)OC(R)(R)C(O)N(R)-、-OC(O)O-、-OSi(RO-、-C(O)(CR)C(O)O-、-OC(O)(CR)C(O)-、
Figure 2023500681000004
、又はそれらの組み合わせが挙げられ、R11は、C~Cアルキル又はアルケニルである。存在ごとに、R、R、及びRは、それぞれ独立に、H又はC~Cアルキルである。
一実施形態では、Qの切断性は、脳脊髄液(CSF)中のリガンドの安定性、血漿中のリガンドの安定性、脳ホモジネート若しくは組織ホモジネート(肝臓、眼など)中のリガンドの安定性、又は硝子体液中のリガンドの安定性によって決定される。
環状基及び非環状基としては、本明細書に既に記載されるものが挙げられる。
一実施形態では、非環状基は、セリノール、グリセロール、又はジエタノールアミン骨格である。
一実施形態では、環状基は、ピロリジニル、ヒドロキシプロリニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフラニル、及びデカリニルからなる群から選択される。
一実施形態では、環状基は、リボース又はリボース類似体である。リボース類似体の例としては、アラビノース、4’-チオリボース、2’-O-メチルリボース、GNA、UNA、及びLNA類似体が挙げられる。
一部の実施形態では、化合物の鎖の1つ以上の位置にコンジュゲートされる親油性モノマーは、
Figure 2023500681000005
Figure 2023500681000006
Figure 2023500681000007
の構造を有する。
親油性モノマーの上記の構造において、モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる。
親油性モノマーの上記の構造において、アルキレン鎖は、1つ以上の不飽和結合を含み得る。
整数mは、0~8である。整数nは、1~21である。R’は、リボース糖のための許容される2’-修飾、例えば、2’-O-メトキシアルキル(例えば、2’-O-メトキシメチル、2’-O-メトキシエチル、又は2’-O-2-メトキシプロパニル)修飾、2’-O-アリル修飾、2’-C-アリル修飾、2’-フルオロ修飾、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)修飾、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)修飾、又は2’-ara-F修飾である任意の官能基であり得る。例えば、R’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり得る。Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である。Wは、C~Cアルキル(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t-ブチル)などのアルキル基である。R、R’、及びR”は、それぞれ独立に、H又はC~Cアルキル(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、t-ブチル)などのアルキル基である。
一部の実施形態では、化合物の鎖の1つ以上の位置にコンジュゲートされる親油性モノマーは、
Figure 2023500681000008
(R’は、2’-F、2’-OMe、2’-NMA、2’-デオキシ、又は2’-OHである);
Figure 2023500681000009
Figure 2023500681000010
の構造を有する。これらの構造において、Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である。
親油性モノマーの特定の実施形態としては、
Figure 2023500681000011
Figure 2023500681000012
Figure 2023500681000013
が挙げられる。これらの構造において、Bは、修飾又は非修飾核酸塩基であり;R及びR’は、それぞれ独立に、H、メチル、エチル、イソプロピル、又はt-ブチルである。
一部の実施形態では、親油性モノマーは、
Figure 2023500681000014
の担体を介して、化合物の鎖(一本鎖オリゴヌクレオチドの一本鎖;又は二本鎖オリゴヌクレオチドのセンス鎖及び/若しくはアンチセンス鎖)にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。これらの実施形態ではて、Rは、本明細書において定義される親油性部分である。R’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルである。Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である。
一部の実施形態では、親油性モノマーは、
Figure 2023500681000015
の担体を介して、化合物の鎖(一本鎖オリゴヌクレオチドの一本鎖;又は二本鎖オリゴヌクレオチドのセンス鎖及び/若しくはアンチセンス鎖)の内部位置にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。これらの実施形態では、Rは、本明細書において定義される親油性部分である。nは、1~21の整数である。R’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルである。Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である。
親油性モノマーのさらなる例は、実施例に見出され得る。
一部の実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、15~30ヌクレオチド長である。
一実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、19~25ヌクレオチド長である。
一実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、21~23ヌクレオチド長である。
一部の実施形態では、化合物は、末端の少なくとも1つに一本鎖オーバーハング、例えば、1~10ヌクレオチド長の3’及び/又は5’オーバーハング、例えば、1、2、3、4、5、又は6ヌクレオチドのオーバーハングを含む。一部の実施形態では、両方の鎖は、二本鎖領域において1~5つ(例えば、1、2、3、4、又は5つ)の一本鎖ヌクレオチドの少なくとも1つの区間を有する。一実施形態では、一本鎖オーバーハングは、1、2、又は3ヌクレオチド長である。一部の実施形態では、化合物はまた、アンチセンス鎖の5’末端(又はセンス鎖の3’末端)に位置する平滑末端を有してもよく、又は逆もまた同様である。一実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖の3’末端に3’オーバーハング、及び任意選択で、アンチセンス鎖の5’末端に平滑末端を含む。一実施形態では、化合物は、センス鎖の5’末端に5’オーバーハング、及び任意選択で、アンチセンス鎖の5’末端に平滑末端を有する。一実施形態では、化合物は、iRNA二重鎖の両端に2つの平滑末端を有する。
一実施形態では、化合物のセンス鎖は、21ヌクレオチド長であり、アンチセンス鎖は、23ヌクレオチド長であり、ここで、鎖は、3’末端に2ヌクレオチド長の一本鎖オーバーハングを有する21の連続した塩基対の二本鎖領域を形成する。
一部の実施形態では、センス鎖は、3’末端に少なくとも1つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、センス鎖は、3’末端に少なくとも2つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、1つ以上の親油性モノマーが、センス鎖の3’末端に位置する。一実施形態では、ホスホロチオエート結合の1つが、親油性モノマーとセンス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドとの間に位置する。
一部の実施形態では、センス鎖は、5’末端に少なくとも1つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、センス鎖は、5’末端に少なくとも2つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、1つ以上の親油性モノマーが、センス鎖の5’末端に位置する。一実施形態では、ホスホロチオエート結合の1つが、親油性モノマーとセンス鎖の5’末端から1番目のヌクレオチドとの間に位置する。
一部の実施形態では、アンチセンス鎖は、3’末端に少なくとも1つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、アンチセンス鎖は、3’末端に少なくとも2つのホスホロチオエート結合をさらに含む。一部の実施形態では、1つ以上の親油性モノマーが、アンチセンス鎖の3’末端に位置する。一実施形態では、ホスホロチオエート結合の1つが、親油性モノマーとアンチセンス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドとの間に位置する。
一部の実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖の5’末端にリン酸塩又はリン酸塩模倣体をさらに含む。一実施形態では、リン酸塩模倣体は、5’-ビニルホスホネート(VP)である。
一部の実施形態では、化合物のアンチセンス鎖の5’末端は、5’-ビニルホスホネート(VP)を含まない。
一部の実施形態では、化合物は、少なくとも1つの末端キラルリン原子をさらに含む。
ヌクレオチド間結合の部位特異的なキラル修飾が、鎖の5’末端、3’末端、又は5’末端及び3’末端の両方において存在し得る。これは、本明細書では、「末端」キラル修飾と呼ばれる。末端修飾は、末端領域における3’又は5’末端位置において、例えば、末端ヌクレオチド又は鎖の最後の2、3、4、5、6、7、8、9若しくは10ヌクレオチド内の位置において存在し得る。キラル修飾は、センス鎖、アンチセンス鎖、又はセンス鎖及びアンチセンス鎖の両方において起こり得る。キラル純粋リン原子のそれぞれは、Rp配置又はSp配置、及びそれらの組み合わせのいずれかであり得る。キラル修飾及びキラル修飾dsRNA剤に関するさらなる詳細が、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、2018年12月21日出願の、“Chirally-Modified Double-Stranded RNA Agents”という名称のPCT/US18/67103号明細書に見出され得る。
一部の実施形態では、化合物は、Sp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の3’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;及びRp配置又はSp配置のいずれかで結合リン原子を有する、センス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾をさらに含む。
一実施形態では、化合物は、Sp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の3’末端における第1及び第2のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;及びRp又はSp配置のいずれかで結合リン原子を有する、センス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾をさらに含む。
一実施形態では、化合物は、Sp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の3’末端における第1、第2、及び第3のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;及びRp又はSp配置のいずれかで結合リン原子を有する、センス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾をさらに含む。
一実施形態では、化合物は、Sp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の3’末端における第1及び第2のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の3’末端における第3のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;及びRp又はSp配置のいずれかで結合リン原子を有する、センス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾をさらに含む。
一実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖の3’末端における第1及び第2のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾、Sp配置で結合リン原子を有する、;Rp配置で結合リン原子を有する、アンチセンス鎖の5’末端における第1、及び第2のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾;及びRp又はSp配置のいずれかで結合リン原子を有する、センス鎖の5’末端における第1のヌクレオチド間結合において存在する末端キラル修飾をさらに含む。
一部の実施形態では、化合物は、(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおいて少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する。
一部の実施形態では、アンチセンス鎖は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、又は18のリン酸塩ヌクレオチド間結合によって隔てられる、1つ、2つ、又は3つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合の2つのブロックを含む。
一部の実施形態では、化合物は、特定の中枢神経系組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む。一実施形態では、標的化リガンドは、Angiopep-2、リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)リガンド、bEnd.3細胞結合リガンド、トランスフェリン受容体(TfR)リガンド、マンノース受容体リガンド、グルコーストランスポータータンパク質、及びLDL受容体リガンドからなる群から選択される。
一部の実施形態では、化合物は、眼組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む。一実施形態では、標的化リガンドは、トランス-レチノール、RGDペプチド、LDL受容体リガンド、及び糖質系リガンドからなる群から選択される。一実施形態では、標的化リガンドは、H-Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys-Cys-OH又はCyclo(-Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys)などのRGDペプチドである。
一部の実施形態では、化合物は、肝組織を標的とする標的化リガンドをさらに含む。一部の実施形態では、標的化リガンドは、糖質系リガンドである。一実施形態では、標的化リガンドは、GalNAcコンジュゲートである。
一部の実施形態では、化合物のアンチセンス及びセンス鎖の100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%又は30%が修飾される。例えば、化合物の50%が修飾される場合、化合物中に存在する全てのヌクレオチドの50%が、本明細書に記載される修飾を含む。
一部の実施形態では、化合物のアンチセンス及びセンス鎖は、少なくとも30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は実質的に100%の2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。
一実施形態では、化合物はオリゴヌクレオチド、例えば二本鎖dsRNA剤であり、二本鎖dsRNA剤のヌクレオチドの少なくとも50%が、独立に、2’-O-メチル、2’-O-アリル、2’-デオキシ、又は2’-フルオロで修飾される。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスであり、アンチセンスのヌクレオチドの少なくとも50%が、独立に、LNA、CeNA、2’-メトキシエチル、又は2’-デオキシで修飾される。
一部の実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖は、12未満、10未満、8つ未満、6つ未満、4つ未満、2つ未満の2’-F修飾ヌクレオチドを含むか、又は2’-F修飾ヌクレオチドを含まない。一部の実施形態では、化合物は、センス鎖上に12未満、10未満、8つ未満、6つ未満、4つ未満、2つ未満の2’-F修飾を有するか、又は2’-F修飾を有さない。一部の実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖上に12未満、10未満、8つ未満、6つ未満、4つ未満、2つ未満の2’-F修飾を有するか、又は2’-F修飾を有さない。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖又はアンチセンス鎖の任意の位置に1つ以上の2’-F修飾を有する。
一部の実施形態では、化合物は、20%未満、15%未満、10%未満、5%未満の非天然ヌクレオチドを有するか、又は非天然ヌクレオチドを実質的に有さない。非天然ヌクレオチドの例としては、非環状ヌクレオチド、LNA、HNA、CeNA、2’-O-メトキシアルキル(例えば、2’-O-メトキシメチル、2’-O-メトキシエチル、又は2’-O-2-メトキシプロパニル)、2’-O-アリル、2’-C-アリル、2’-フルオロ、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-ara-F、L-ヌクレオシド修飾(2’-修飾L-ヌクレオシド、例えば、2’-デオキシ-L-ヌクレオシドなど)、BNA脱塩基糖、脱塩基環状及び開放鎖アルキルが挙げられる。
一部の実施形態では、化合物は、80%超、85%超、90%超、95%超、又は実質的に100%の天然ヌクレオチドを有する。これらの実施形態の趣旨では、天然ヌクレオチドは、2’-OH、2’-デオキシ、及び2’-OMeを有するものを含み得る。
一部の実施形態では、アンチセンス鎖は、例えば、アンチセンス鎖のシード領域に、少なくとも1つのアンロック核酸(UNA)又はグリセロール核酸(GNA)修飾を含有する。一実施形態では、シード領域は、アンチセンス鎖の5’末端の2~8位(又は5~7位)にある。
一実施形態では、化合物は、15~30ヌクレオチド長をそれぞれ有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおける少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含み;ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;ここで、化合物は、20%未満、15%未満、10%未満、5%未満の非天然ヌクレオチドを有するか、又は非天然ヌクレオチドを実質的に有さない。
一実施形態では、化合物は、15~30ヌクレオチド長をそれぞれ有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおける少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含み;ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;ここで、化合物は、80%超、85%超、95%超、又は実質的に100%の天然ヌクレオチドを有し、例えば、2’-OH、2’-デオキシ、又は2’-OMeを有するものである。
本発明の一態様は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ、又は6つの2’-デオキシ修飾を含む化合物を提供し;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二本鎖(二重鎖)領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、センス鎖は、グリコール核酸(GNA)を含まない。
アンチセンス鎖が、RNA干渉を仲介するために、標的配列に対して十分な相補性を有することが理解される。言い換えると、化合物は、標的遺伝子の発現を阻害することが可能である。
一実施形態では、化合物は、少なくとも3つの2’-デオキシ修飾を含む。2’-デオキシ修飾は、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、アンチセンス鎖の2及び14位に、並びにセンス鎖の5’末端から数えて、センス鎖の11位にある。
一実施形態では、化合物は、少なくとも5つの2’-デオキシ修飾を含む。2’-デオキシ修飾は、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、アンチセンス鎖の2、12及び14位に、並びにセンス鎖の5’末端から数えて、センス鎖の9及び11位にある。
一実施形態では、化合物は、少なくとも7つの2’-デオキシ修飾を含む。2’-デオキシ修飾は、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、アンチセンス鎖の2、5、7、12及び14位に、並びにセンス鎖の5’末端から数えて、センス鎖の9及び11位にある。
一実施形態では、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、2、5、7、12及び14位に少なくとも5つの2’-デオキシ修飾を含む。アンチセンス鎖は、18~25ヌクレオチド長、又は18~23ヌクレオチド長を有する。
一実施形態では、化合物は、1つ以上の非天然ヌクレオチドを含み得る。例えば、化合物は、20%未満、例えば、15%未満、10%未満、若しくは5%未満の天然ヌクレオチドを含み得るか、又は化合物は、非天然ヌクレオチドを含まない。例えば、化合物は、全て天然のヌクレオチドを含む。いくつかの例示的な非天然ヌクレオチドとしては、限定されるものではないが、非環状ヌクレオチド、ロックド核酸(LNA)、HNA、CeNA、2’-メトキシエチル、2’-O-アリル、2’-C-アリル、2’-フルオロ、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、及び2’-ara-Fが挙げられる。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、センス鎖は、グリコール核酸(GNA)を含まず;ここで、化合物は、20%未満、例えば、15%未満、10%未満、若しくは5%未満の非天然ヌクレオチドを含むか、又は化合物は、全て天然のヌクレオチドを含む。
一実施形態では、少なくとも1つのセンス鎖及びアンチセンス鎖は、センス鎖又はアンチセンス鎖の中心領域における少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、又は少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。したがって、一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、センス鎖及び/又はアンチセンス鎖は、センス鎖及び/又はアンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、又は少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一部の実施形態では、センス鎖は、18~30ヌクレオチド長を有し、センス鎖の中心領域において、少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含む。例えば、センス鎖は、18~30ヌクレオチド長を有し、センス鎖の5’末端から数えて、7、8、9、10、11、12、及び13位内に少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、アンチセンス鎖は、18~30ヌクレオチド長を有し、アンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含む。例えば、アンチセンス鎖は、18~30ヌクレオチド長を有し、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、10、11、12、13、14、15及び16位内に少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み;ここで、センス鎖は、17~30ヌクレオチド長を有し、センス鎖の中心領域において、少なくとも1つの2’-デオキシ修飾を含み;ここで、アンチセンス鎖は、独立に、17~30ヌクレオチド長を有し、アンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み;ここで、センス鎖は、17~30ヌクレオチド長を有し、センス鎖の中心領域において、少なくとも2つの2’-デオキシ修飾を含み;ここで、アンチセンス鎖は、独立に、17~30ヌクレオチド長を有し、アンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも1つの2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、センス鎖は、センス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、化合物は、20%未満、例えば、15%未満、10%未満、若しくは5%未満の非天然ヌクレオチドを含むか、又は化合物は、全て天然のヌクレオチドを含み;ここで、センス鎖及び/又はアンチセンス鎖は、センス鎖及び/又はアンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、化合物は、20%未満、例えば、15%未満、10%未満、若しくは5%未満の非天然ヌクレオチドを含むか、又は化合物は、全て天然のヌクレオチドを含み;ここで、センス鎖は、センス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物は、15~35ヌクレオチド長を各鎖が独立して有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;アンチセンス鎖の5’末端から数えて最初の5つのヌクレオチドの間の少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合;センス鎖及び/又はアンチセンス鎖上の少なくとも3つ、4つ、5つ若しくは6つの2’-デオキシヌクレオチドを含み;ここで、化合物は、19~25の塩基対の二重鎖領域を有し;ここで、化合物は、リガンドを含み;ここで、化合物は、20%未満、例えば、15%未満、10%未満、若しくは5%未満の非天然ヌクレオチドを含むか、又は化合物は、全て天然のヌクレオチドを含み;ここで、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の中心領域において、少なくとも1つ、例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ若しくはそれ以上の2’-デオキシ修飾を含む。
一実施形態では、化合物が、8つ未満の非2’OMeヌクレオチドを含む場合、アンチセンス鎖は、少なくとも1つのDNAを含む。例えば、本発明の実施形態のいずれか1つにおいて、化合物が、8つ未満の非2’OMeヌクレオチドを含む場合、アンチセンス鎖は、少なくとも1つのDNAを含む。
一実施形態では、アンチセンスが、2つのデオキシヌクレオチドを含み、前記ヌクレオチドが、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、2及び14位にある場合、化合物は、8つ以下(例えば、8、7、6、5、4、3、2、1又は0)の非2’OMeヌクレオチドを含む。例えば、本発明の実施形態のいずれか1つにおいて、アンチセンスが、2つのデオキシヌクレオチドを含み、前記ヌクレオチドが、アンチセンス鎖の5’末端から数えて、2及び14位にある場合、化合物は、0、1、2、3、4、5、6、7又は8つの非2’-OMeヌクレオチドを含む。
別の態様では、本発明はさらに、本発明の化合物を、皮下又は静脈内投与によって、対象における特定の標的に送達するための方法を提供する。本発明はさらに、前記薬剤を、皮下又は静脈内投与によって、対象における特定の標的に送達するための方法に使用するための、本発明の化合物を提供する。
本発明の別の態様は、細胞内での標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートされた、1つ以上の親油性部分を含有する、1つ以上の親油性モノマーを含む化合物と前記細胞を接触させるステップを含む、方法に関する。
化合物に関する本発明の第1の態様における親油性モノマー、親油性部分、及び化合物へのそれらのコンジュゲーションに関する上記の実施形態は全て、細胞内での標的遺伝子の発現を低下させる方法に関する本発明のこの態様において好適である。
一実施形態では、細胞は、肝臓外細胞である。
一実施形態では、細胞は、肝細胞でない。
本発明の別の態様は、対象における標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置にコンジュゲートされた、1つ以上の親油性部分を含有する、1つ以上の親油性モノマーを含む化合物と前記細胞を接触させることを含む、化合物を対象に投与するステップを含む、方法に関する。
化合物に関する本発明の第1の態様における親油性モノマー、親油性部分、及び化合物へのそれらのコンジュゲーションに関する上記の実施形態は全て、対象における標的遺伝子の発現を低下させる方法に関する本発明のこの態様において好適である。
一部の実施形態では、化合物は、肝臓外で投与される。
一実施形態では、化合物は、髄腔内に又は脳室内に投与される。化合物の髄腔内又は脳室内投与によって、本方法は、脳又は脊椎組織、例えば、大脳皮質、小脳、頚椎、腰椎、及び胸椎における標的遺伝子の発現を低下させ得る。
一部の実施形態では、例示的な標的遺伝子は、APP、ATXN2、C9orf72、TARDBP、MAPT(タウ)、HTT、SNCA、FUS、ATXN3、ATXN1、SCA1、SCA7、SCA8、MeCP2、PRNP、SOD1、DMPK、及びTTRである。対象におけるこれらの標的遺伝子の発現を低下させるために、化合物は直接眼に、例えば硝子体内に投与され得る。化合物の硝子体内投与によって、本方法は、眼組織における標的遺伝子の発現を低下させることができる。
本発明の別の態様は、中枢神経系疾患に罹患している対象を治療する方法であって、治療有効量の二本鎖RNAi剤を対象に投与し、それによって、対象を治療するステップを含む、方法に関する。二本鎖RNAi剤は、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
化合物に関する本発明の第1の態様における親油性モノマー、1つ以上の親油性部分及び化合物へのそれらのコンジュゲーションに関する上記の実施形態は全て、中枢神経系疾患に罹患している対象を治療する方法に関する本発明のこの態様において好適である。本発明の方法によって治療され得る例示的な中枢神経系疾患としては、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、前頭側頭認知症、ハンチントン病、パーキンソン病、脊髄小脳失調、プリオン病、及びラフォラ病が挙げられる。
セラミドの一般構造を示すスキームである。 24時間にわたってラットCSFと共にsiRNA二重鎖をインキュベートした後の、ラットCSFにおけるsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。 24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)の硝子体液中のsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。リガンドコンジュゲート二重鎖の残りの量をプロットした。 24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)の硝子体液中のsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。リガンドコンジュゲート二重鎖の残りの量をプロットした。 4時間にわたるラット脳ホモジネート中のsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。リガンドコンジュゲート二重鎖の残りの量をプロットした。 4時間にわたるラット脳ホモジネート中のsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。PS結合の安定性をプロットした。 24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)の硝子体液中のエステラーゼ切断可能コンジュゲートを有するsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。加水分解されたリガンドコンジュゲート二重鎖のパーセンテージをプロットした。 24時間にわたるラット血漿、CSF及び脳ホモジネート中のエステラーゼ切断可能コンジュゲートを有するsiRNAコンジュゲートの安定性を示すグラフである。加水分解されたリガンドコンジュゲート二重鎖のパーセンテージをプロットした。 様々な濃度のHSAにおけるsiRNAコンジュゲートのヒト血清アルブミン結合を示すグラフである。結合siRNAの割合を、ヒト血清アルブミン濃度に対してプロットした。 様々な濃度のHSAにおける露出されたカルボン酸を有するsiRNAコンジュゲートのヒト血清アルブミン結合を示すグラフである。結合siRNAの割合を、ヒト血清アルブミン濃度に対してプロットした。 PBS対照と比較した、単回の7.5μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のマウスの眼における、qPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 PBS対照と比較した、単回の1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のラットの眼における、qPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 PBS対照と比較した、単回の7.5μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のマウスの眼におけるqPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 PBS対照と比較した、単回の1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のラットの眼におけるqPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 PBS対照と比較した、単回の7.5μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のマウスの眼におけるqPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 PBS対照と比較した、単回の1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後のラットの眼におけるqPCRによる眼内TTR発現の阻害を示すグラフである。 3つの異なる濃度における対照二重鎖AD-900954と比較した、Q367によって修飾されたsiRNA二重鎖による細胞のトランスフェクションの24時間後の初代マウス肝細胞におけるTTR遺伝子発現の阻害を示すグラフである。ヌクレオチドのそれぞれを、Q367によってセンス鎖にわたって修飾した。 3つの異なる濃度における対照二重鎖AD-900954と比較した、Q367によって修飾されたsiRNA二重鎖による細胞のトランスフェクションの24時間後の初代マウス肝細胞におけるSOD1遺伝子発現の阻害を示すグラフである。ヌクレオチドのそれぞれを、Q367によってセンス鎖にわたって修飾した。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの脊髄におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの小脳におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの前頭葉におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの心臓におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの脊髄におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの脳幹におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの小脳におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの前頭葉におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラットの心臓におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の0.9mgのsiRNA二重鎖/ラットのIT投与後の、ラット脳(小脳及び前頭葉)及び脊髄(胸髄)におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 14日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の50μgのsiRNA二重鎖/マウスのICV投与後の、マウス脳(右半球)におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。 7日後の人工CSF投与対照群と比較した、単回の110μgのsiRNA二重鎖/マウスのICV投与後の、マウス脳(右半球)及び心臓におけるqPCRによるSOD1発現の阻害を示すグラフである。
本発明者らは、特に、親油性部分を含有する親油性モノマーを、化合物の少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートすることが、二本鎖iRNAのin vivo眼内送達(例えば、硝子体内送達)及び髄腔内又は脳室内送達に意外なほど良好な結果をもたらし、中枢神経系組織及び眼組織への効率的な進入をもたらし、中枢神経系及び視覚系の細胞に効率的に取り込まれることを見出した。
本発明の一態様は、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び任意選択でリンカー又は担体を介して、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する、1つ以上の親油性モノマーを含む化合物を提供する。
「親油部」又は「親油性部分」という語は、脂質に対する親和性を有する任意の化合物又は化学部分を広く指す。親油性部分の親油性を特徴付けるための一方法は、オクタノール-水分配係数、logKowによるものであり、ここで、Kowは、平衡状態における二相系の水性相中の化学物質の濃度に対するオクタノール相中のその濃度の比率である。オクタノール-水分配係数は、物質の実験室で測定される特性である。しかしながら、それはまた、第1原理法又は経験的方法を用いて計算される化学物質の構成成分に起因する係数を用いることによって予測され得る(例えば、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、Tetko et al.,J.Chem.Inf.Comput.Sci.41:1407-21(2001)を参照されたい)。それは、水より非水性又は油性環境を好む物質の傾向の熱力学的な尺度を提供する(即ち、その親水性/親油性バランス)。原理的に、化学物質は、そのlogKowが0を超える場合に親油性である。典型的に、親油性部分は、1超、1.5超、2超、3超、4超、5超、又は10超のlogKowを有する。例えば、6-アミノヘキサノールのlogKowは、例えば、約0.7であると予測される。同じ方法を用いて、コレステリルN-(ヘキサン-6-オール)カルバメートのlogKowは、10.7であると予測される。
分子の親油性は、それが保有する官能基に対して変化し得る。例えば、ヒドロキシル基又はアミン基を、親油性部分の末端に付加すると、親油性部分の分配係数(例えば、logKow)値を増加又は減少させ得る。
或いは、1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーにコンジュゲートされた化合物(例えば二本鎖iRNA剤)の疎水性は、そのタンパク質結合特性によって測定され得る。例えば、化合物の血漿タンパク質結合アッセイにおける非結合分画は、二本鎖iRNA剤のサイレンシング活性に正に相関し得る、二本鎖iRNA剤の相対的疎水性に相関すると決定され得る。
一実施形態では、決定される血漿タンパク質結合アッセイは、ヒト血清アルブミンタンパク質を用いた電気泳動移動度シフトアッセイ(EMSA)である。結合アッセイにおいて非結合siRNAの分画によって測定される、二本鎖iRNA剤の疎水性は、siRNAの向上したin vivo送達のために、0.15超、0.2超、0.25超、0.3超、0.35超、0.4超、0.45超、又は0.5超である。
したがって、親油性部分を含有する親油性モノマーを、化合物の内部位置にコンジュゲートすることは、siRNAの向上したin vivo送達のために最適な疎水性を提供する。
特定の実施形態では、親油性部分は、脂肪族、環状、例えば脂環式、又は多環式、例えば多脂環式化合物、例えばステロイド(例えば、ステロール)又は直鎖若しくは分岐鎖脂肪族炭化水素である。親油性部分は、一般に、環状又は非環状であり得る炭化水素鎖を含み得る。炭化水素鎖は、様々な置換基及び/又は1個以上のヘテロ原子、例えば酸素又は窒素原子を含み得る。このような親油性脂肪族部分としては、限定されるものではないが、飽和又は不飽和C~C30炭化水素(例えば、C~C18炭化水素)、飽和又は不飽和脂肪酸、ワックス(例えば、脂肪酸及び脂肪ジアミドの一価アルコールエステル)、テルペン(例えば、C10テルペン、C15セスキテルペン、C20ジテルペン、C30トリテルペン、及びC40テトラテルペン)、及び他の多脂環式炭化水素が挙げられる。例えば、親油性部分は、C~C30炭化水素鎖(例えば、C~C30アルキル又はアルケニル)を含有し得る。一部の実施形態では、親油性部分は、飽和又は不飽和C~C18炭化水素鎖(例えば、直鎖C~C18アルキル又はアルケニル)を含有する。一実施形態では、親油性部分は、飽和又は不飽和C16炭化水素鎖(例えば、直鎖C16アルキル又はアルケニル)を含有する。
親油性部分を含有する親油性モノマーは、ヒドロキシ基(例えば、-CO-CH-OH)などの、親油性モノマー中に既に存在するか又はiRNA剤中に導入される官能基を介するなど、当分野で公知の任意の方法によって、iRNA剤に結合され得る。親油性モノマー中に既に存在するか又はiRNA剤中に導入される官能基としては、限定されるものではないが、ヒドロキシル、アミン、カルボン酸、スルホネート、ホスフェート、チオール、アジド、及びアルキンが挙げられる。
iRNA剤及び親油性モノマーのコンジュゲーションは、例えば、ヒドロキシ及びアルキル基R-、アルカノイル基RCO-又は置換カルバモイル基RNHCO-の間の、エーテル又はカルボキシル又はカルバモイルエステル結合の形成によって起こり得る。アルキル基Rは、環状(例えば、シクロヘキシル)又は非環状(例えば、直鎖若しくは分岐鎖;及び飽和若しくは不飽和)であり得る。アルキル基Rは、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル又はオクタデシル基などであり得る。
一部の実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、エーテル、チオエーテル、尿素、カーボネート、アミン、アミド、マレイミド-チオエーテル、ジスルフィド、ホスホジエステル、スルホンアミド結合、クリック反応の生成物(例えば、アジド-アルキン環状付加からのトリアゾール)、又はカルバメートを含むリンカーを介して、化合物にコンジュゲートされる。
別の実施形態では、親油性部分は、ステロールなどのステロイドである。ステロイドは、ペルヒドロ-1,2-シクロペンタノフェナントレン環系を含有する多環式化合物である。ステロイドとしては、限定されるものではないが、胆汁酸(例えば、コール酸、デオキシコール酸及びデヒドロコール酸)、コルチゾン、ジゴキシゲニン、テストステロン、コレステロール、及びカチオン性ステロイド、例えばコルチゾンが挙げられる。「コレステロール誘導体」は、例えば、置換基の置換、付加、又は除去によって、コレステロールから誘導される化合物を指す。
別の実施形態では、親油性部分は、芳香族部分である。これに関連して、「芳香族」という語は、単環及び多環芳香族炭化水素を広く指す。芳香族基としては、限定されるものではないが、任意選択で置換され得る1~3つの芳香環を含むC~C14アリール部分;そのいずれかが、独立に、任意選択で置換されていても又は置換されていなくてもよい、アルキル基に共有結合されたアリール基を含む「アラルキル」又は「アリールアルキル」基;及び「ヘテロアリール」基が挙げられる。本明細書で使用される「ヘテロアリール」という語は、5~14個の環原子、好ましくは、5、6、9、又は10個の環原子を有し;環状の配置で共有された6、10、又は14個のπ電子を有し、且つ炭素原子に加えて、窒素(N)、酸素(O)、及び硫黄(S)からなる群から選択される1~約3個のヘテロ原子を有する基を指す。
本明細書で使用される「置換された」アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、又は複素環式基は、1~約4個、好ましくは、1~約3個、より好ましくは、1又は2個の、非水素置換基を有するものである。適切な置換基としては、限定されるものではないが、ハロ、ヒドロキシ、ニトロ、ハロアルキル、アルキル、アルカリール、アリール、アラルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アシルアミノ、アルキルカルバモイル、アリールカルバモイル、アミノアルキル、アルコキシカルボニル、カルボキシ、ヒドロキシアルキル、アルカンスルホニル、アレンスルホニル、アルカンスルホンアミド、アレンスルホンアミド、アラルキルスルホンアミド、アルキルカルボニル、アシルオキシ、シアノ、及びウレイド基が挙げられる。
一部の実施形態では、親油性部分は、アラルキル基、例えば、2-アリールプロパノイル部分である。アラルキル基の構造的特徴は、親油性部分が、少なくとも1つのタンパク質にin vivoで結合するように選択される。特定の実施形態では、アラルキル基の構造的特徴は、親油性部分が、血清、血管、又は細胞タンパク質に結合するように選択される。特定の実施形態では、アラルキル基の構造的特徴は、アルブミン、免疫グロブリン、リポタンパク質、α-2-マクログロブリン、又はα-1-糖タンパク質への結合を促進する。
特定の実施形態では、リガンドは、ナプロキセン又はナプロキセンの構造的誘導体である。ナプロキセンの合成のための手順が、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第3,904,682号明細書及び米国特許第4,009,197号明細書に見出される。ナプロキセンは、化学名(S)-6-メトキシ-α-メチル-2-ナフタレン酢酸を有し、構造は、
Figure 2023500681000016
である。
特定の実施形態では、リガンドは、イブプロフェン又はイブプロフェン構造的誘導体である。イブプロフェンの合成のための手順が、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第3,228,831号明細書に見出される。イブプロフェンの構造は、
Figure 2023500681000017
である。
さらなる例示的なアラルキル基が、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第7,626,014号明細書に示されている。
別の実施形態では、適切な親油性部分としては、脂質、コレステロール、レチノイン酸、コール酸、アダマンタン酢酸、1-ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3-ビス-O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキサノール、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3-プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3-(オレオイル)リトコール酸、O3-(オレオイル)コレン酸、イブプロフェン、ナプロキセン、ジメトキシトリチル、又はフェノキサジンが挙げられる。
一部の実施形態では、親油性部分は、C~C30酸(例えば、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、シス-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサエン酸、ビタミンA、ビタミンE、コレステロールなど)又はC~C30アルコール(例えば、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール、アラキドン酸アルコール、シス-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサノール、レチノール、ビタミンE、コレステロールなど)である。
特定の実施形態では、特に、親油性部分が、低い親油性又は疎水性を有する場合、2つ以上の親油性部分を含有する親油性モノマーが、二本鎖iRNA剤に組み込まれ得る。一実施形態では、2つ以上の親油性部分を含有する親油性モノマーが、二本鎖iRNA剤の同じ鎖に組み込まれる。一実施形態では、二本鎖iRNA剤の各鎖には、1つ以上の親油性部分を含有する親油性モノマー部分が組み込まれる。一実施形態では、2つ以上の親油性部分を含有する親油性モノマーが、二本鎖iRNA剤の同じ位置(即ち、同じ核酸塩基、同じ糖部分、又は同じヌクレオシド間結合)に組み込まれる。これは、例えば、2つ以上の親油性部分を連結し得る担体、及び/又は分岐リンカー、及び/又は1つ以上のリンカーを含有する親油性モノマーを用いることによって達成され得る。
親油性部分が、iRNA剤の核酸塩基、リボ糖、又はヌクレオシド間結合への直接結合を介して、iRNA剤にコンジュゲートされる場合、親油性モノマーは、核酸塩基、リボ糖、又はヌクレオシド間結合、及び親油性部分を含む。或いは、親油性モノマーは、リンカー又は担体などの非リボース置換単位にコンジュゲートされた親油性部分を含み得る。親油性部分が、リンカー又は担体などの非リボース置換単位を介して、二本鎖iRNA剤にコンジュゲートされる場合、親油性モノマーは、リンカー又は担体などの非リボース置換単位、及び親油性部分を含む。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、1つ以上のリンカー(テザー)を介して、iRNA剤にコンジュゲートされた親油性部分を含む。
一実施形態では、親油性モノマーは、エーテル、チオエーテル、尿素、カーボネート、アミン、アミド、マレイミド-チオエーテル、ジスルフィド、ホスホジエステル、スルホンアミド結合、クリック反応の生成物(例えば、アジド-アルキン環状付加からのトリアゾール)、又はカルバメートを含有するリンカーを介して、化合物にコンジュゲートされた親油性部分を含む。
リンカー/テザー
リンカー/テザーは、「テザー付着点(tethering attachment point)(TAP)」において親油性部分に連結される。リンカー/テザーは、任意のC~C100炭素含有部分、(例えばC~C75、C~C50、C~C20、C~C10;C、C、C、C、C、C、C、C、C、又はC10)を含んでもよく、少なくとも1つの窒素原子を有し得る。特定の実施形態では、窒素原子は、親油性部分のための連結点として働き得るリンカー/テザーにおいて末端アミノ又はアミド(NHC(O)-)基の一部を成す。リンカー/テザー(下線)の非限定的な例としては、
Figure 2023500681000018
が挙げられ;ここで、nは、1~20(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20)であり、R’’’’は、C~Cアルキルである。好ましくは、nは、5、6、又は11である。他の実施形態では、窒素は、末端オキシアミノ基、例えば、-ONH、又はヒドラジノ基、-NHNHの一部を成し得る。リンカー/テザーは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、ペルハロアルキルで、任意選択で置換されてもよく、及び/又は1つ以上のさらなるヘテロ原子、例えば、N、O、若しくはSが任意選択で挿入され得る。好ましい連結配位子は、例えば、
Figure 2023500681000019
を含み得る。一部の実施形態では、アミノ末端リンカー/テザー(例えば、NH、ONH、NHNH)は、リガンドと共にイミノ結合(即ち、C=N)を形成し得る。一部の実施形態では、アミノ末端リンカー/テザー(例えば、NH、ONH、NHNH)は、例えば、C(O)CFによりアシル化され得る。
一部の実施形態では、リンカー/テザーは、メルカプト基(即ち、SH)又はオレフィン(例えば、CH=CH)で終端し得る。例えば、テザーは、
Figure 2023500681000020
であり得、ここで、nは、他の箇所に記載される通りであり得る。テザーは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、ペルハロアルキルで、任意選択で置換されてもよく、及び/又は1つ以上のさらなるヘテロ原子、例えば、N、O、若しくはSが任意選択で挿入され得る。二重結合は、シス又はトランス又はE又はZであり得る。
他の実施形態では、リンカー/テザーは、好ましくは、リンカー/テザーの末端位置に求電子部分を含み得る。例示的な求電子部分としては、例えば、アルデヒド、ハロゲン化アルキル、メシレート、トシレート、ノシレート、若しくはブロシレート、又は活性カルボン酸エステル、例えばNHSエステル、又はペンタフルオロフェニルエステルが挙げられる。好ましいリンカー/テザー(下線)としては、
Figure 2023500681000021
が挙げられ、ここで、nは、1~6であり、R’’’’は、C~Cアルキル;又は
Figure 2023500681000022
であり、ここで、nは、1~6であり、R’’’’は、C~Cアルキル;
Figure 2023500681000023
であり、ここで、nは、1~11であり、R’’’’は、C~Cアルキル;又は
Figure 2023500681000024
であり、ここで、nは、他の箇所に記載される通りであり得、R’’’’は、C~Cアルキルである(LGは、脱離基、例えば、ハロゲン化物、メシレート、トシレート、ノシレート、ブロシレートであり得る)。連結(tethering)は、リガンドの求核基、例えば、チオール又はアミノ基を、求電子基とテザー上でカップリングすることによって行われ得る。
他の実施形態では、モノマーが、リンカー/テザーの末端位置にフタルイミド基(K)を含むことが望ましいことがある。
Figure 2023500681000025
他の実施形態では、他の保護アミノ基は、リンカー/テザーの末端位置、例えば、アロック、モノメトキシトリチル(MMT)、トリフルオロアセチル、Fmoc、又はアリールスルホニルにあり得る(例えば、アリール部分は、オルト-ニトロフェニル又はオルト、パラ-ジニトロフェニルであり得る)。
本明細書に記載されるリンカー/テザーのいずれかは、1つ以上のさらなる連結基、例えば、-O-(CH-、-(CH-SS-、-(CH-、又は-(CH=CH)-をさらに含み得る。
切断可能リンカー/テザー
一部の実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、酸化還元性切断可能リンカー、酸性切断可能リンカー、エステラーゼ切断可能リンカー、ホスファターゼ切断可能リンカー、又はペプチダーゼ切断可能リンカーであり得る。
一実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、還元的に切断可能なリンカー(例えば、ジスルフィド基)であり得る。
一実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、酸性切断可能リンカー(例えば、ヒドラゾン基、エステル基、アセタール基、又はケタール基)であり得る。
一実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、エステラーゼ切断可能リンカー(例えば、エステル基)であり得る。
一実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、ホスファターゼ切断可能リンカー(例えば、リン酸基)であり得る。
一実施形態では、リンカー/テザーの少なくとも1つは、ペプチダーゼ切断可能リンカー(例えば、ペプチド結合)であり得る。
切断可能連結基は、切断剤、例えば、pH、酸化還元電位又は分解性分子の存在の影響を受けやすい。一般に、切断剤は、血清又は血液中よりも細胞内において、より行き渡る、又はより高いレベル若しくは活性で存在する。このような分解剤の例としては、還元によって酸化還元性切断可能連結基を分解することができる、例えば、細胞内に存在する、酸化酵素若しくは還元酵素又は還元剤、例えば、メルカプタンを含む、特定の基質に対して選択されるか、若しくは基質特異性を有さない酸化還元剤;エステラーゼ;酸性環境を生じさせる、例えば、5以下のpHにすることができるエンドソーム又は作用剤;一般酸、ペプチダーゼ(基質特異的であってもよい)、及びホスファターゼとしての機能を果たすことによって酸性切断可能連結基を加水分解又は分解することができる酵素が挙げられる。
切断可能連結基、例えば、ジスルフィド結合は、pHの影響を受けやすい。ヒト血清のpHは、7.4であるが、平均細胞内pHは、わずかに低く、約7.1~7.3の範囲である。エンドソームは、5.5~6.0の範囲のより酸性のpHを有し、リソソームは、約5.0のさらに酸性のpHを有する。いくつかのテザーは、好ましいpHで切断され、それによって、リガンド(例えば、標的化又は細胞透過性リガンド、例えばコレステロール)から細胞内へ、又は細胞の所望の区画内にiRNA剤を放出する連結基を有する。
リガンドをiRNA剤に連結する化学結合(例えば、連結基)は、ジスルフィド結合を含み得る。iRNA剤/リガンド複合体が、エンドサイトーシスによって細胞に取り込まれる場合、エンドソームの酸性環境は、ジスルフィド結合を切断させ、それによって、リガンドからiRNA剤を放出する(Quintana et al.,Pharm Res.19:1310-1316,2002;Patri et al.,Curr.Opin.Curr.Biol.6:466-471,2002)。リガンドは、標的化リガンド又はiRNA剤の治療効果を補完し得る二次治療剤であり得る。
テザーは、特定の酵素によって切断可能である連結基を含み得る。テザーに組み込まれる連結基の種類は、iRNA剤によって標的とされる細胞によって異なり得る。例えば、肝細胞内のmRNAを標的とするiRNA剤は、エステル基を含むテザーにコンジュゲートされ得る。肝細胞は、エステラーゼが豊富であり、したがって、テザーは、エステラーゼが豊富でない細胞型よりも肝細胞でより効率的に切断される。テザーの切断は、テザーの遠心端に結合されたリガンドからiRNA剤を放出し、それによって、iRNA剤のサイレンシング活性を潜在的に高める。エステラーゼが豊富な他の細胞型としては、肺、腎皮質、及び睾丸の細胞が挙げられる。
ペプチド結合を含むテザーは、ペプチダーゼが豊富な細胞型、例えば、肝細胞及び滑膜細胞を標的とするiRNA剤にコンジュゲートされ得る。例えば、炎症性疾患(例えば、関節リウマチ)の治療のために、例えば、滑膜細胞に標的化されたiRNA剤は、ペプチド結合を含むテザーにコンジュゲートされ得る。
一般に、候補の切断可能連結基の適合性は、候補連結基を切断する分解剤の能力(又は条件)を試験することによって評価することができる。血中での、又は他の非標的組織、例えば、対象に投与されるときにiRNA剤が曝される組織と接触しているときの切断に抵抗する能力について候補の切断可能連結基を試験することも望ましい。したがって、第1の条件と第2の条件との間の相対的な切断のしやすさを決定することができ、この第1の条件は、標的細胞内の切断を示すために選択され、この第2の条件は、他の組織又は体液、例えば、血液若しくは血清中での切断を示すために選択される。無細胞系、細胞、細胞培養物、器官若しくは組織培養物、又は動物全体で評価を行うことができる。無細胞又は培養条件で最初の評価を行い、動物全体でのさらなる評価によって確認することが有用であり得る。好ましい実施形態では、有用な候補化合物は、血液若しくは血清(又は細胞外の条件を模倣するように選択されるin vitroでの条件下)と比較して細胞内(又は細胞内の条件を模倣するように選択されるin vitroでの条件下)で少なくとも2倍、4倍、10倍又は100倍速く切断される。
酸化還元性切断可能連結基
切断可能連結基の1つのクラスは、還元又は酸化時に切断される酸化還元性切断可能連結基である。還元的に切断可能な連結基の一例は、ジスルフィド連結基(-S-S-)である。候補の切断可能連結基が、適切な「還元的に切断可能な連結基」であるか否か、又は例えば特定のiRNA部分及び特定の標的作用剤と共に使用するのに適しているか否かを決定するために、本明細書に記載される方法を確認することができる。例えば、候補は、細胞、例えば、標的細胞で観察され得る切断速度を模倣する、当分野で公知の試薬を使用して、ジチオスレイトール(DTT)、又は他の還元剤と共にインキュベートすることによって評価することができる。候補はまた、血液又は血清条件を模倣するために選択される条件下でも評価することができる。好ましい実施形態では、候補化合物は、血中では最大で10%切断される。好ましい実施形態では、有用な候補化合物は、血液(又は細胞外の条件を模倣するように選択されるin vitroでの条件下)と比較して、細胞内(又は細胞内の条件を模倣するように選択されるin vitroでの条件下)では少なくとも2倍、4倍、10倍又は100倍速く分解される。候補化合物の切断速度は、細胞内培地を模倣するように選択される条件下で標準的な酵素反応速度アッセイを使用して決定して、細胞外培地を模倣するように選択される条件と比較することができる。
リン酸塩系切断可能連結基
リン酸塩系連結基は、リン酸基を分解又は加水分解する作用剤によって切断される。細胞内のリン酸基を切断する作用剤の一例は、細胞内の酵素、例えば、ホスファターゼである。リン酸塩系の連結基の例は、-O-P(O)(ORk)-O-、-O-P(S)(ORk)-O-、-O-P(S)(SRk)-O-、-S-P(O)(ORk)-O-、-O-P(O)(ORk)-S-、-S-P(O)(ORk)-S-、-O-P(S)(ORk)-S-、-S-P(S)(ORk)-O-、-O-P(O)(Rk)-O-、-O-P(S)(Rk)-O-、-S-P(O)(Rk)-O-、-S-P(S)(Rk)-O-、-S-P(O)(Rk)-S-、-O-P(S)(Rk)-S-である。好ましい実施形態は、-O-P(O)(OH)-O-、-O-P(S)(OH)-O-、-O-P(S)(SH)-O-、-S-P(O)(OH)-O-、-O-P(O)(OH)-S-、-S-P(O)(OH)-S-、-O-P(S)(OH)-S-、-S-P(S)(OH)-O-、-O-P(O)(H)-O-、-O-P(S)(H)-O-、-S-P(O)(H)-O-、-S-P(S)(H)-O-、-S-P(O)(H)-S-、-O-P(S)(H)-S-である。好ましい実施形態は、-O-P(O)(OH)-O-である。これらの候補は、上記の方法と類似した方法を使用して評価することができる。
酸性切断可能連結基
酸性切断可能連結基は、酸性条件下で切断される連結基である。好ましい実施形態では、酸性切断可能連結基は、約6.5以下(例えば、約6.0、5.5、5.0、又はそれ以下)のpHの酸性環境において、又は一般酸として機能し得る作用剤、例えば、酵素剤によって切断される。細胞において、特定のpHの低い細胞小器官、例えば、エンドソーム及びリソソームは、酸性切断可能連結基に切断環境を提供することができる。酸性切断可能連結基の例としては、限定されるものではないが、ヒドラゾン、ケタール、アセタール、エステル、及びアミノ酸のエステルが挙げられる。酸性切断可能な基は、一般式-C=NN-、C(O)O、又は-OC(O)を有し得る。好ましい実施形態は、エステル(アルコキシ基)の酸素に結合した炭素が、アリール基、置換アルキル基、又は第3級アルキル基、例えば、ジメチルペンチル若しくはt-ブチルである場合である。これらの候補は、上記の方法と類似した方法を使用して評価することができる。
エステル系連結基
エステル系連結基は、細胞内の酵素、例えば、エステラーゼ及びアミダーゼによって切断される。エステル系切断可能連結基の例としては、限定されるものではないが、アルキレン基、アルケニレン基及びアルキニレン基のエステルが挙げられる。エステル切断可能連結基は、一般式-C(O)O-、又は-OC(O)-を有する。これらの候補は、上記の方法と類似した方法を用いて評価することができる。
ペプチド系切断連結基
ペプチド系連結基は、細胞内の酵素、例えば、ペプチダーゼ及びプロテアーゼによって切断される。ペプチド系切断可能連結基は、オリゴペプチド(例えば、ジペプチド、トリペプチドなど)及びポリペプチドが生じる、アミノ酸間に形成されるペプチド結合である。ペプチド系切断可能基は、アミド基(-C(O)NH-)を含まない。アミド基は、任意のアルキレン、アルケニレン又はアルキニレン間で形成され得る。ペプチド結合は、ペプチド及びタンパク質が生じる、アミノ酸間に形成されるアミド結合の特別な種類である。ペプチド系切断基は、一般に、ペプチド及びタンパク質が生じる、アミノ酸間に形成されるペプチド結合(即ち、アミド結合)に限定され、アミド官能基全体を含むものではない。ペプチド切断可能連結基は、一般式-NHCHRC(O)NHCHRC(O)-を有し、ここで、R及びRは、2つの隣接するアミノ酸のR基である。これらの候補は、上記の方法と類似した方法を用いて評価することができる。
バイオ切断可能リンカー/テザー
リンカーは、分子の2つの部分、例えば、ビス(siRNA)を生成する2つの個別のsiRNA分子の一方又は両方の鎖を連結する、ヌクレオチド及び非ヌクレオチドリンカー又はそれらの組み合わせであるバイオ切断可能リンカーも含み得る。一部の実施形態では、2つの個別のsiRNA間の単なる静電又はスタッキング相互作用が、リンカーを表し得る。非ヌクレオチドリンカーは、単糖類、二糖類、オリゴ糖、及びそれらの誘導体、脂肪族、脂環式、複素環式、及びそれらの組み合わせから誘導されるテザー又はリンカーを含む。
一部の実施形態では、リンカー(テザー)の少なくとも1つは、DNA、RNA、ジスルフィド、アミド、ガラクトサミン、グルコサミン、グルコース、ガラクトース、及びマンノースの官能化単糖又はオリゴ糖、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるバイオ切断可能リンカーである。
一実施形態では、バイオ切断可能糖質リンカーは、2つのsiRNA単位を連結することが可能な少なくとも1つの芳香族連結を有する1~10の糖単位を有し得る。2つ以上の糖が存在する場合、これらの単位は、1~3、1~4、又は1~6の糖連結を介して、又はアルキル鎖を介して連結され得る。
例示的なバイオ切断可能リンカーとしては、
Figure 2023500681000026
Figure 2023500681000027
Figure 2023500681000028
Figure 2023500681000029
が挙げられる。
バイオ切断可能リンカーについてのさらなる説明は、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、2018年1月18日出願の、“Endosomal Cleavable Linkers”という名称のPCT出願番号PCT/US18/14213号明細書に見出され得る。
担体
特定の実施形態では、親油性モノマーは、非リボース置換単位、すなわち1つ以上のヌクレオチドを置換する担体を介してiRNA剤にコンジュゲートされた親油性部分を含む。
担体は、環状基又は非環状基であり得る。一実施形態では、環状基は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラン、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフリル、及びデカリンからなる群から選択される。一実施形態では、非環状基は、セリノール骨格又はジエタノールアミン骨格に基づく部分である。
担体は、二本鎖iRNA剤の1つ以上のヌクレオチドを置換し得る。
一部の実施形態では、担体は、二本鎖iRNA剤の内部位置において1つ以上のヌクレオチドを置換する。
他の実施形態では、担体は、センス鎖又はアンチセンス鎖の末端においてヌクレオチドを置換する。一実施形態では、担体は、センス鎖の3’末端において末端ヌクレオチドを置換し、それによって、センス鎖の3’末端を保護するエンドキャップとして機能する。一実施形態では、担体は、アミンを有する環状基であり、例えば、担体は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフラニル、又はデカリニルであり得る。
サブユニットのリボース糖がこのように置換されたリボヌクレオチドサブユニットは、リボース置換修飾サブユニット(RRMS)と呼ばれる。担体は、環状又は非環状部分であってもよく、2つの「骨格付着点」(例えば、ヒドロキシル基)及びリガンド(例えば、親油性部分)を含む。親油性部分は、担体に直接結合されるか、又は上述されるように、介在リンカー/テザーによって間接的に担体に結合され得る。
Figure 2023500681000030
リガンド-コンジュゲートモノマーサブユニットは、iRNA分子の5’又は3’末端サブユニットであってもよく、即ち、2つの「W」基の一方が、ヒドロキシル基であり得、他方の「W」基が、2つ以上の非修飾又は修飾リボヌクレオチドの鎖であり得る。或いは、リガンド-コンジュゲートモノマーサブユニットは、内部位置を占めてもよく、両方の「W」基は、1つ以上の非修飾又は修飾リボヌクレオチドであり得る。2つ以上のリガンド-コンジュゲートモノマーサブユニットが、iRNA剤中に存在し得る。
糖置換に基づくモノマー、例えば、リガンド-コンジュゲートモノマー(環状)
環状糖置換に基づくモノマー、例えば、置換に基づくリガンド-コンジュゲートモノマーは、本明細書では、RRMSモノマー化合物とも呼ばれる。担体は、以下に示される一般式(LCM-2)を有し得る(その構造において、好ましい骨格付着点が、R又はR;R又はR;又はYがCR10である場合R及びR10から選択され得る(2つの位置が、2つの骨格付着点、例えば、R及びR、又はR及びRを生じるように選択される))。好ましいテザー付着点は、R;XがCHである場合R又はRを含む。担体は、鎖に組み込まれ得る物質として後述される。したがって、構造は、付着点の1つ(末端位置の場合)又は2つ(内部位置の場合)、例えば、R又はR;R又はR;又はR又はR10(YがCR10である場合)が、リン酸塩、又は修飾リン酸塩、例えば、硫黄含有骨格に連結される場合も包含することが理解される。例えば、上に挙げたR基の1つは、-CH-であり得、ここで、1つの結合が、担体に連結され、1つが、骨格原子、例えば、連結酸素又は中央リン原子に連結される。
Figure 2023500681000031
式中:
Xは、N(CO)R、NR又はCHであり;
Yは、NR、O、S、CR10であり;
Zは、CR1112であるか又は存在せず;
、R、R、R、R、及びR10のそれぞれは、独立に、H、OR、又は(CHORであり、ただし、R、R、R、R、R、及びR10のうちの少なくとも2つが、OR及び/又は(CHORであり;
、R、R11、及びR12のそれぞれは、独立に、リガンド、H、1~3つのR13で、任意選択で置換されるC~Cアルキル、又はC(O)NHRであり;又はR及びR11は、一緒に、R14で、任意選択で置換されるC~Cシクロアルキルであり;
は、リガンドであり得、例えば、Rは、Rであり得、又はRは、例えば、テザー部分を介して、担体に間接的に連結されるリガンド、例えば、NRで置換されるC~C20アルキル;又はNHC(O)Rで置換されるC~C20アルキルであり得;
は、H又はC~Cアルキルであり;
13は、ヒドロキシ、C~Cアルコキシ、又はハロであり;
14は、NRであり;
15は、シアノで、任意選択で置換されるC~Cアルキル、又はC~Cアルケニルであり;
16は、C~C10アルキルであり;
17は、液相又は固相担体試薬であり;
Lは、-C(O)(CHC(O)-、又は-C(O)(CHS-であり;
は、保護基、例えば、CAr;(例えば、ジメトキシトリチル基)又はSi(X5’)(X5”)(X5”’)であり、ここで、(X5’),(X5”)、及び(X5”’)は、上述される通りである。
は、P(O)(O)H、P(OR15)N(R16又はL-R17であり;
は、H又はC~Cアルキルであり;
は、H又はリガンドであり;
Arのそれぞれは、独立に、C~Cアルコキシで、任意選択で置換されるC~C10アリールであり;
nは、1~4であり;qは、0~4である。
例示的な担体としては、例えば、Xが、N(CO)R又はNRであり、Yが、CR10であり、Zが存在せず;又はXが、N(CO)R又はNRであり、Yが、CR10であり、Zが、CR1112であり;又はXが、N(CO)R又はNRであり、Yが、NRであり、Zが、CR1112であり;又はXが、N(CO)R又はNRであり、YがOであり、Zが、CR1112であり;又はXが、CHであり;Yが、CR10であり;Zが、CR1112であり、R及びR11が、一緒に、Cシクロアルキル(H、z=2)、又はインダン環系を形成し、例えば、Xが、CHであり;Yが、CR10であり;Zが、CR1112であり、R及びR11が、一緒に、Cシクロアルキル(H、z=1)を形成するものが挙げられる。
特定の実施形態では、担体は、ピロリン環系又は4-ヒドロキシプロリン環系に基づいていてもよく、例えば、Xは、N(CO)R又はNRであり、Yは、CR10であり、Zは、存在しない(D)。
Figure 2023500681000032
OFGは、好ましくは、5員環中の炭素(D中の-CHOFG)の1つに連結された、一次炭素、例えば、環外アルキレン基、例えば、メチレン基に結合される。OFGは、好ましくは、5員環中の炭素(D中の-OFG)の1つに直接結合される。ピロリン系担体については、-CHOFGは、C-2に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよく;又は-CHOFGは、C-3に結合されてもよく、OFGは、C-4に結合されてもよい。特定の実施形態では、CHOFG及びOFGは、上記の炭素の1つにジェミナルに置換され得る(geminally substituted)。3-ヒドロキシプロリン系担体については、-CHOFGは、C-2に結合されてもよく、OFGは、C-4に結合されてもよい。したがって、ピロリン系及び4-ヒドロキシプロリン系モノマーは、結合回転がその特定の結合の周りに制限される(例えば環の存在に起因する制限)結合(例えば、炭素-炭素結合)を含み得る。したがって、CHOFG及びOFGは、上で説明される対のいずれにおいても互いに対してシス又はトランスであり得る。したがって、全てのシス/トランス異性体が明示的に含まれる。モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる(例えば、CHOFG及びOFGを有する中心が両方ともR配置を有するか;又は両方ともS配置を有するか;又は一方の中心が、R配置を有し得、他方の中心が、S配置を有し得、逆もまた同様である)。テザー付着点は、好ましくは、窒素である。担体Dの好ましい例としては、以下:
Figure 2023500681000033
が挙げられる。
特定の実施形態では、担体は、ピペリジン環系(E)に基づいていてもよく、例えば、Xは、N(CO)R又はNRであり、Yは、CR10であり、Zは、CR1112である。
Figure 2023500681000034
OFGは、好ましくは、六員環中の炭素[E中の-(CHOFG]の1つに連結された、一次炭素、例えば、環外アルキレン基、例えば、メチレン基(n=1)又はエチレン基(n=2)に結合される。OFGは、好ましくは、六員環中の炭素(E中の-OFG)の1つに直接結合される。-(CHOFG及びOFGは、環上でジェミナルに配置されてもよく、即ち、両方の基が、同じ炭素に、例えば、C-2、C-3、又はC-4で結合され得る。或いは、-(CHOFG及びOFGは、環上でビシナルに配置されてもよく、即ち、両方の基が、隣接する環炭素原子に結合されてもよく、例えば、-(CHOFGは、C-2に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよく;-(CHOFGは、C-3に結合されてもよく、OFGは、C-2に結合されてもよく;-(CHOFGは、C-3に結合されてもよく、OFGは、C-4に結合されてもよく;又は-(CHOFGは、C-4に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよい。したがって、ピペリジン系モノマーは、結合回転がその特定の結合の周りに制限される(例えば環の存在に起因する制限)結合(例えば、炭素-炭素結合)を含み得る。したがって、-(CHOFG及びOFGは、上で説明される対のいずれにおいても互いに対してシス又はトランスであり得る。したがって、全てのシス/トランス異性体が明示的に含まれる。モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる(例えば、CHOFG及びOFGを有する中心が両方ともR配置を有するか;又は両方ともS配置を有するか;又は一方の中心が、R配置を有し得、他方の中心が、S配置を有し得、逆もまた同様である)。テザー付着点は、好ましくは、窒素である。
特定の実施形態では、担体は、ピペラジン環系(F)に基づいていてもよく、例えば、Xは、N(CO)R又はNRであり、Yは、NRであり、Zは、CR1112、又はモルホリン環系(G)であり、例えば、Xは、N(CO)R又はNRであり、Yは、Oであり、Zは、CR1112である。
Figure 2023500681000035
OFGは、好ましくは、六員環中の炭素(F又はG中の-CHOFG)の1つに連結された、一次炭素、例えば、環外アルキレン基、例えば、メチレン基に結合される。OFGは、好ましくは、六員環中の炭素(F又はG中の-OFG)の1つに直接結合される。F及びGの両方について、-CHOFGは、C-2に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよく;又は逆もまた同様である。特定の実施形態では、CHOFG及びOFGは、上記の炭素の1つにジェミナルに置換され得る。したがって、ピペラジン系及びモルホリン系モノマーは、結合回転がその特定の結合の周りに制限される(例えば環の存在に起因する制限)結合(例えば、炭素-炭素結合)を含み得る。したがって、CHOFG及びOFGは、上で説明される対のいずれにおいても互いに対してシス又はトランスであり得る。したがって、全てのシス/トランス異性体が明示的に含まれる。モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる(例えば、CHOFG及びOFGを有する中心が両方ともR配置を有するか;又は両方ともS配置を有するか;又は一方の中心が、R配置を有し得、他方の中心が、S配置を有し得、逆もまた同様である)。R’’’は、例えば、C~Cアルキル、好ましくは、CHであり得る。テザー付着点は、好ましくは、F及びGの両方の中の窒素である。
特定の実施形態では、担体は、デカリン環系に基づいていてもよく、例えば、Xは、CHであり;Yは、CR10であり;Zは、CR1112であり、R及びR11は、一緒に、Cシクロアルキル(H、z=2)、又はインダン環系を形成し、例えば、Xは、CHであり;Yは、CR10であり;Zは、CR1112であり、R及びR11は、一緒に、Cシクロアルキル(H、z=1)を形成する。
Figure 2023500681000036
OFGは、好ましくは、C-2、C-3、C-4、又はC-5[H中の-(CHOFG]の1つに連結された一次炭素、例えば、環外メチレン基(n=1)又はエチレン基(n=2)に結合される。OFGは、好ましくは、C-2、C-3、C-4、又はC-5(H中の-OFG)の1つに直接結合される。-(CHOFG及びOFGは、環上でジェミナルに配置されてもよく、即ち、両方の基が、同じ炭素に、例えば、C-2、C-3、C-4、又はC-5で結合され得る。或いは、-(CHOFG及びOFGは、環上でビシナルに配置されてもよく、即ち、両方の基が、隣接する環炭素原子に結合されてもよく、例えば、-(CHOFGは、C-2に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよく;-(CHOFGは、C-3に結合されてもよく、OFGは、C-2に結合されてもよく;-(CHOFGは、C-3に結合されてもよく、OFGは、C-4に結合されてもよく;又は-(CHOFGは、C-4に結合されてもよく、OFGは、C-3に結合されてもよく;-(CHOFGは、C-4に結合されてもよく、OFGは、C-5に結合されてもよく;又は-(CHOFGは、C-5に結合されてもよく、OFGは、C-4に結合されてもよい。したがって、デカリン又はインダン系モノマーは、結合回転がその特定の結合の周りに制限される(例えば環の存在に起因する制限)結合(例えば、炭素-炭素結合)を含み得る。したがって、-(CHOFG及びOFGは、上で説明される対のいずれにおいても互いに対してシス又はトランスであり得る。したがって、全てのシス/トランス異性体が明示的に含まれる。モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる(例えば、CHOFG及びOFGを有する中心が両方ともR配置を有するか;又は両方ともS配置を有するか;又は一方の中心が、R配置を有し得、他方の中心が、S配置を有し得、逆もまた同様である)。好ましい実施形態では、C-1及びC-6における置換基が、互いに対してトランスである。テザー付着点は、好ましくは、C-6又はC-7である。
他の担体は、3-ヒドロキシプロリン(J)に基づくものを含み得る。
Figure 2023500681000037
したがって、-(CHOFG及びOFGは、互いに対してシス又はトランスであり得る。したがって、全てのシス/トランス異性体が明示的に含まれる。モノマーはまた、1つ以上の不斉中心を含んでもよく、したがって、ラセミ化合物及びラセミ混合物、単一の鏡像異性体、個々のジアステレオマー及びジアステレオマー混合物として存在してもよい。モノマーの全てのこのような異性体が明示的に含まれる(例えば、CHOFG及びOFGを有する中心が両方ともR配置を有するか;又は両方ともS配置を有するか;又は一方の中心が、R配置を有し得、他方の中心が、S配置を有し得、逆もまた同様である)。テザー付着点は、好ましくは、窒素である。
より代表的な環状の糖置換に基づく担体についての詳細が、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第7,745,608号明細書及び同第8,017,762号明細書に見出される。
糖置換に基づくモノマー(非環状)
非環状の糖置換に基づくモノマー、例えば、糖置換に基づくリガンド-コンジュゲートモノマーは、本明細書ではリボース置換モノマーサブユニット(RRMS)モノマー化合物とも呼ばれる。好ましい非環状担体は、式LCM-3又はLCM-4:
Figure 2023500681000038
を有し得る。
一部の実施形態では、x、y、及びzのそれぞれは、互いに独立に、0、1、2、又は3であり得る。式LCM-3において、y及びzが異なる場合、第3級炭素は、R又はS配置のいずれかを有し得る。好ましい実施形態では、式LCM-3(例えば、セリノールに基づく)において、xは0であり、y及びzはそれぞれ、1であり、式LCM-3において、y及びzはそれぞれ、1である。下式LCM-3又はLCM-4のそれぞれは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、ペルハロアルキルで、任意選択で置換され得る。
より代表的な非環状の糖置換に基づく担体についての詳細が、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第7,745,608号明細書及び同第8,017,762号明細書に見出される。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖の5’末端又はアンチセンス鎖の5’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、担体及び/又はリンカーを介して、鎖の5’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。一実施形態では、親油性モノマーは、式:
Figure 2023500681000039
(式中、Rは、親油性部分などのリガンドである)の担体を介して、鎖の5’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖の3’末端又はアンチセンス鎖の3’末端にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、担体及び/又はリンカーを介して、鎖の3’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。一実施形態では、親油性モノマーは、式:
Figure 2023500681000040
(式中、Rは、親油性部分などのリガンドである)の担体を介して、鎖の3’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
特定の実施形態では、親油性モノマーは、担体及び/又はリンカーを介して、鎖の内部位置にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。一実施形態では、親油性モノマーは、式:
Figure 2023500681000041
(式中、Rは、親油性部分などのリガンドである)の担体を介して、鎖の内部位置にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖の両端にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
一部の実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖の両端にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖又はアンチセンス鎖の内部位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。一部の実施形態では、1つ以上の親油性部分は、リボース、核酸塩基に、及び/又はヌクレオチド間結合においてコンジュゲートされる。一部の実施形態では、1つ以上の親油性部分は、リボースの2’位、3’位、4’位、及び/又は5’位においてリボースにコンジュゲートされる。一部の実施形態では、1つ以上の親油性部分は、本明細書において定義される天然の(A、T、G、C、若しくはUなど)又は修飾された核酸塩基においてコンジュゲートされる。一部の実施形態では、1つ以上の親油性部分は、本明細書において定義されるホスフェート又は修飾リン酸基においてコンジュゲートされる。
一部の実施形態では、化合物は、センス鎖の5’末端又は3’末端にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマー、及びアンチセンス鎖の5’末端又は3’末端にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを含む。
一部の実施形態では、親油性モノマーは、1つ以上のリンカー(テザー)及び/又は担体を介して、鎖の末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一実施形態では、親油性モノマーは、1つ以上のリンカー(テザー)を介して、鎖の末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一実施形態では、親油性モノマーは、環状担体、任意選択で、1つ以上の介在リンカー(テザー)を介して、センス鎖又はアンチセンス鎖の5’末端にコンジュゲートされた親油性部分を含有する。
一部の実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、センス鎖又はアンチセンス鎖の1つ以上の末端位置に位置する。一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、センス鎖の3’末端又は5’末端に位置する。一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、アンチセンス鎖の3’末端又は5’末端に位置する。
一部の実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置にコンジュゲートされる。鎖の内部位置は、鎖の3’末端及び5’末端から末端の位置を除く(例えば、2つの位置:3’末端から数えて1位及び5’末端から数えて1位を除く)、鎖の任意の位置にあるヌクレオチドを指す。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、鎖の各末端から末端の2つの位置を除く全ての位置を含む、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置(例えば、4つの位置:3’末端から数えて1及び2位並びに5’末端から数えて1及び2位を除く)に位置する。一実施形態では、親油性モノマーは、鎖の各末端から末端の3つの位置を除く全ての位置を含む、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置(例えば、6つの位置:3’末端から数えて1、2、及び3位並びに5’末端から数えて1、2、及び3位を除く)に位置する。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、二重鎖領域内の全ての位置を含むが、オーバーハング領域を含まない、二重鎖領域の少なくとも1つの端部の1つ以上の位置、又はセンス鎖の3’末端において末端ヌクレオチドを置換する担体上に位置する。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、二重鎖領域のアンチセンス鎖の5’末端における最初の5つ、4つ、3つ、2つ、又は最初の塩基対内のセンス鎖上に位置する。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、センス鎖の切断部位領域を除く、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置上に位置し、例えば、親油性モノマーは、センス鎖の5’末端から数えて9~12位上に位置せず、例えば、親油性モノマーは、センス鎖の5’末端から数えて9~11位上に位置しない。或いは、内部位置は、センス鎖の3’末端から数えて11~13位を除く。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、アンチセンス鎖の切断部位領域を除く、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置に位置する。例えば、内部位置は、アンチセンス鎖の5’末端から数えて12~14位を除く。
一実施形態では、少なくとも1つの親油性モノマーは、3’末端から数えてセンス鎖上の11~13位、及び5’末端から数えてアンチセンス鎖上の12~14位を除く、少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置に位置する。
一実施形態では、1つ以上の親油性モノマーは、以下の内部位置の1つ以上:各鎖の5’末端から数えて、センス鎖上の4~8及び13~18位、並びにアンチセンス鎖上の6~10及び15~18位に位置する。
一実施形態では、1つ以上の親油性モノマーは、以下の内部位置の1つ以上:各鎖の5’末端から数えて、センス鎖上の5、6、7、15、及び17位、並びにアンチセンス鎖上の15及び17位に位置する。
定義
特定の定義が示されない限り、本明細書に記載される分析化学、合成有機化学、及び医学・薬化学に関連して用いられる命名法、及び分析化学、合成有機化学、及び医学・薬化学の手順及び技術は、当分野で周知であり、一般的に使用されるものである。標準的な技術が、化学合成、及び化学分析に使用され得る。いくつかのこのような技術及び手順が、例えば、“Carbohydrate Modifications in Antisense Research”Edited by Sangvi and Cook,American Chemical Society,Washington D.C.,1994;“Remington’s Pharmaceutical Sciences”,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.,18th edition,1990;及び“Antisense Drug Technology,Principles,Strategies,and Applications”Edited by Stanley T.Crooke,CRC Press,Boca Raton,Fla.;及びSambrook et al.,“Molecular Cloning,A laboratory Manual”,2nd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989に見出され、これらは、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み入れられる。許容される場合、本開示を通して言及される全ての特許、出願、公開出願及び他の刊行物及び他のデータは、参照により全内容が本明細書に組み入れられる。
本明細書で使用される「標的核酸」という語は、発現又は活性がsiRNA化合物によって調節されることが可能である任意の核酸分子を指す。標的核酸としては、限定されるものではないが、標的タンパク質をコードするDNAから転写されるRNA(限定されるものではないが、pre-mRNA及びmRNA又はその部分を含む)、及びさらにこのようなRNAから得られるcDNA、及びmiRNAが挙げられる。例えば、標的核酸は、その発現が特定の障害若しくは病態に関連している細胞遺伝子(又はその遺伝子から転写されるmRNA)であり得る。一部の実施形態では、標的核酸は、感染因子由来の核酸分子であり得る。
本明細書で使用される「iRNA」という語は、RNA転写物の標的切断を媒介する作用剤を指す。これらの作用剤は、RNAi誘導サイレンシング複合体(RISC)として知られている細胞質多タンパク質複合体と結合する。RNA干渉を誘導する際に有効な作用剤は、本明細書において、siRNA、RNAi剤、又はiRNA剤とも呼ばれる。したがって、これらの語は、本明細書において同義的に使用され得る。本明細書で使用されるiRNAという語は、マイクロRNA及びpre-マイクロRNAを含む。さらに、本明細書で使用される本発明の「化合物」又は「複数の化合物」も、iRNA剤を指し、iRNA剤と同義的に使用され得る。
iRNA剤は、標的遺伝子に対して十分に相同の領域を含み、ヌクレオチドについて十分な長さのものであるべきであり、それによって、iRNA剤、又はそのフラグメントは、標的遺伝子の下方制御を媒介することができる。(説明を容易にするために、ヌクレオチド又はリボヌクレオチドという語は、本明細書において、iRNA剤の1つ以上のモノマーサブユニットに関連して使用されることがある。本明細書における「リボヌクレオチド」又は「ヌクレオチド」という語の使用が、修飾RNA又はヌクレオチドサロゲートの場合、修飾ヌクレオチド、又は1つ以上の位置におけるサロゲート置換部分も指し得ることが、本明細書において理解されよう)。したがって、iRNA剤は、少なくとも部分的に、及び一部の実施形態では完全に、標的RNAに相補的な領域であるか又はそれを含む。iRNA剤と標的との間に完全な相補性がある必要はないが、一致は、iRNA剤、又はその切断産物が、例えば、標的RNA、例えば、mRNAのRNAi切断によって、配列特異的サイレンシングを指令するのを可能にするのに十分でなければならない。標的鎖との相補性、又は相同の程度は、アンチセンス鎖において最も重要である。完全な相補性が、特にアンチセンス鎖において、望ましいことが多いが、一部の実施形態は、特にアンチセンス鎖において、1つ以上、又は例えば、6、5、4、3、2、又はそれ以下のミスマッチ(標的RNAに対して)を含み得る。センス鎖は、分子の全体的な二本鎖の性質を維持するのに十分に、アンチセンス鎖と相補的でありさえすればよい。
iRNA剤としては、インターフェロン応答を引き起こすのに十分に長く(Dicerによって切断され得る(Bernstein et al.2001.Nature,409:363-366)、RISCに入る分子(RNAi誘導サイレンシング複合体));及び、インターフェロン応答を引き起こさないほど十分に短い分子(この分子はまた、Dicerによって切断されるか、及び/又はRISCに入り得る)、例えば、RISCへの進入を可能にするサイズの分子、例えば、Dicer切断産物に類似する分子が挙げられる。インターフェロン応答を引き起こさないほど十分に短い分子は、本明細書では、siRNA剤又は短鎖iRNA剤と呼ばれる。本明細書で使用される「siRNA剤又は短鎖iRNA剤」は、ヒト細胞内での有害なインターフェロン応答を誘導しないほど十分に短いiRNA剤、例えば、二本鎖RNA剤又は一本鎖剤を指し、例えば、それは、60、50、40、又は30未満のヌクレオチド対の二重鎖領域を有する。siRNA剤、又はその切断産物は、例えば、標的RNAに対してRNAiを誘導することによって、標的遺伝子を下方制御することができ、ここで、標的は、内因性又は病原体標的RNAを含み得る。
本明細書で使用される「一本鎖iRNA剤」は、単一の分子から構成されるiRNA剤である。それは、鎖内の対合によって形成される二重鎖領域を含んでもよく、例えば、それは、ヘアピン又はパンハンドル構造であり得るか、又はそれを含み得る。一本鎖iRNA剤は、標的分子に対してアンチセンスであり得る。一本鎖iRNA剤は、RISCに入り、標的mRNAのRISC媒介切断に関与し得るのに十分に長いことがある。一本鎖iRNA剤は、少なくとも14、及び他の実施形態では、少なくとも15、20、25、29、35、40、又は50ヌクレオチド長である。特定の実施形態では、それは、200、100、又は60ヌクレオチド長未満である。
ループは、iRNA鎖の部分が別の鎖又は同じ鎖の別の部分と共に塩基対を形成する場合、二重鎖内の対向するヌクレオチドと対合しないiRNA鎖の領域を指す。
ヘアピンiRNA剤は、17、18、19、29、21、22、23、24、若しくは25ヌクレオチド対に等しいか又は少なくともそのようなヌクレオチド対の二重鎖領域を有する。二重鎖領域は、200、100、又は50以下の長さであり得る。特定の実施形態では、二重鎖領域の範囲は、15~30、17~23、19~23、及び19~21ヌクレオチド対の長さである。ヘアピンは、一部の実施形態では3’に、及び特定の実施形態では、ヘアピンのアンチセンス側に、一本鎖オーバーハング又は末端非対合領域を有する。一部の実施形態では、オーバーハングは、2~3ヌクレオチド長である。
本明細書で使用される「二本鎖(ds)iRNA剤」は、鎖間のハイブリダイゼーションにより二重鎖構造の領域が形成され得る、2つ以上、場合によっては2つの鎖を含むiRNA剤である。
本明細書で使用される「siRNA活性」及び「RNAi活性」という語は、siRNAによる遺伝子サイレンシングを指す。
本明細書で使用される、RNA干渉分子による「遺伝子サイレンシング」は、標的遺伝子について、miRNA又はRNA干渉分子が存在しない細胞に見出されるmRNAレベルの少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、100%までを含む少なくとも約99%、及びこれらの間のあらゆる整数%の、細胞内のmRNAレベルの減少を指す。好ましい一実施形態では、mRNAレベルは、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、100%までを含む少なくとも約99%及び5%~100%の間のあらゆる整数%の減少である。
本明細書で使用される「遺伝子発現を調節する」という語は、1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベルを、上方制御又は下方制御して、発現、レベル、又は活性が、モジュレーターの非存在下で観察されるものより高く又は低くなるようにすることを意味する。例えば、「調節する」という語は、「阻害する」を意味し得るが、「調節する」という語の使用は、この定義に限定されない。
本明細書で使用される遺伝子発現調節は、1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベルが、siRNA、例えば、RNAi剤の非存在下で観察されるものと少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、2倍、3倍、4倍、5倍又はそれ以上異なる場合に起こる。%及び/又は倍率差は、対照又は非対照に対して、例えば、以下のように計算され得る。
Figure 2023500681000042
本明細書で使用される、遺伝子発現に関して、「阻害する」、「下方制御する」、又は「低下させる」という語は、1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベル、又は1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットの活性が、モジュレーターの非存在下で観察されるものより低く低下されることを意味する。1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベル、又は1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットの活性が、対応する非調節対照と比べて少なくとも10%低く、好ましくは、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、又は最も好ましくは、100%(即ち、遺伝子発現なし)低く低下される場合、遺伝子発現は下方制御される。
本明細書で使用される、遺伝子発現に関して、「増加させる」又は「上方制御する」という語は、1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベル、又は1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットの活性が、モジュレーターの非存在下で観察されるものより高く増加されることを意味する。1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットをコードする遺伝子の発現、又はRNA分子若しくは均等なRNA分子のレベル、又は1つ以上のタンパク質若しくはタンパク質サブユニットの活性が、対応する非調節対照と比べて、少なくとも10%、好ましくは、少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、100%、1.1倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍又はそれ以上増加される場合、遺伝子発現は上方制御される。
本明細書で使用される「増加した」又は「増加させる」という語は、一般に、統計的に有意な量の増加を意味し;誤解を避けるために、「増加した」は、基準レベルと比較して少なくとも10%の増加、例えば、基準サンプルと比較して少なくとも約20%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%の増加又は100%以下の増加又は10~100%の間のあらゆる増加、或いは基準レベルと比較して少なくとも約2倍、又は少なくとも約3倍、又は少なくとも約4倍、又は少なくとも約5倍又は少なくとも約10倍の増加、又は2倍~10倍以上のあらゆる増加を意味する。
本明細書で使用される「減少した」又は「減少させる」という語は、一般に、統計的に有意な量の減少を意味する。しかしながら、誤解を避けるために、「減少した」は、基準レベルと比較して少なくとも10%の減少、例えば、少なくとも約20%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%の減少又は100%以下の減少(即ち、基準サンプルと比較してゼロレベル)、又は基準レベルと比較して10~100%の間のあらゆる減少を意味する。
二本鎖iRNAは、ハイブリダイズして二重鎖構造を形成するのに十分に相補的な2つのオリゴヌクレオチド鎖を含む。一般に、二重鎖構造は、15~30、より一般的には18~25、さらにより一般的には19~24、最も一般的には19~21塩基対の長さである。一部の実施形態では、25~30塩基対の長さのより長い二本鎖iRNAが好ましい。一部の実施形態では、10~15塩基対の長さのより短い二本鎖iRNAが好ましい。別の実施形態では、二本鎖iRNAは、少なくとも21ヌクレオチド長である。
一部の実施形態では、二本鎖iRNAは、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、アンチセンスRNA鎖は、標的配列の少なくとも一部と相補的な相補性の領域を有し、二重鎖領域は、14~30ヌクレオチド長である。同様に、標的配列に対する相補性の領域は、14~30、より一般的には18~25、さらにより一般的には19~24、最も一般的には19~21ヌクレオチド長である。
本明細書で使用される「化合物」は、オリゴヌクレオチド、アンチセンス、又はsiRNAなどのiRNA剤であり得るオリゴマー化合物を指す。
本明細書で使用される「アンチセンス鎖」という句は、目的とする標的配列に対して実質的に又は100%相補的であるオリゴマー化合物を指す。「アンチセンス鎖」という句は、2つの別個の鎖から形成される両方のオリゴマー化合物のアンチセンス領域、並びにヘアピン又はダンベル型構造を形成することが可能な単分子オリゴマー化合物を含む。「アンチセンス鎖」及び「ガイド鎖」という語は、同義的に使用される。
「センス鎖」という句は、メッセンジャーRNA又はDNAの配列などの標的配列と、全体的に又は部分的に同じヌクレオシド配列を有するオリゴマー化合物を指す。「センス鎖」及び「パッセンジャー鎖」という語は、同義的に使用される。
「特異的にハイブリダイズ可能な」及び「相補的な」とは、核酸が、ワトソン-クリック又は他の非伝統的タイプのいずれかにより、別の核酸配列と水素結合を形成し得ることを意味する。本発明の核酸分子に関連して、核酸分子とその相補的配列との結合自由エネルギーが、核酸の関連機能、例えば、RNAi活性を進行させるのに十分である。核酸分子の結合自由エネルギーの決定は、当分野において周知である(例えば、Turner et al,1987,CSH Symp.Quant.Biol.LII pp.123-133;Frier et al.,1986、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 83:9373-9377;Turner et al.,1987,/.Am.Chem.Soc.109:3783-3785を参照されたい)。相補性パーセントは、第2の核酸配列と水素結合(例えば、ワトソン-クリック塩基対合)を形成し得る核酸分子中の連続した残基のパーセンテージ(例えば、10のうちの5、6、7、8、9、10は、50%、60%、70%、80%、90%、及び100%相補的である)を示す。「完全に相補的」又は100%の相補性は、核酸配列の連続した残基が全て、第2の核酸配列中の同数の連続した残基と水素結合することを意味する。完全ではない相補性は、2つの鎖の一部(全てではない)のヌクレオシド単位が、互いに水素結合し得る状況を指す。「実質的な相補性」は、非相補的であるように選択された、オーバーハングなどのポリヌクレオチド鎖の領域を除いて、90%以上の相補性を示すポリヌクレオチド鎖を指す。特異的結合は、特異的結合が所望される条件下、即ち、in vivoアッセイ若しくは治療的処置の場合、生理学的条件下で、又はin vitroアッセイの場合、アッセイが行われる条件下で、非標的配列へのオリゴマー化合物の非特異的結合を回避するのに十分な程度の相補性を必要とする。非標的配列は、典型的に、少なくとも5ヌクレオチド異なる。
一部の実施形態では、化合物の二本鎖領域は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29、30若しくはそれ以上のヌクレオチド対の長さに等しいか又は少なくともそのようなヌクレオチド対の長さである。
一部の実施形態では、化合物のアンチセンス鎖は、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29、若しくは30ヌクレオチド長に等しいか又は少なくともそのようなヌクレオチド長である。
一部の実施形態では、化合物のセンス鎖は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29、若しくは30ヌクレオチド長に等しいか又は少なくともそのようなヌクレオチド長である。
一実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、15~30ヌクレオチド長である。
一実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、19~25ヌクレオチド長である。
一実施形態では、化合物のセンス鎖及びアンチセンス鎖はそれぞれ、21~23ヌクレオチド長である。
一部の実施形態では、1つの鎖は、二本鎖領域内に1~5つの一本鎖ヌクレオチドの少なくとも1つの区間を有する。「二本鎖領域内の一本鎖ヌクレオチドの区間」とは、一本鎖区間の両端に少なくとも1つのヌクレオチド塩基対が存在することを意味する。一部の実施形態では、両方の鎖は、二本鎖領域内に1~5つ(例えば、1、2、3、4、又は5つ)の一本鎖ヌクレオチドの少なくとも1つの区間を有する。両方の鎖が、二本鎖領域内に1~5つ(例えば、1、2、3、4、又は5)の一本鎖ヌクレオチドの区間を有する場合、このような一本鎖ヌクレオチドは、高いに反対(例えば、ミスマッチの区間)であってもよく、又はそれらは、第2の鎖が、第1の鎖の一本鎖iRNAと反対の一本鎖ヌクレオチドを有さないように配置され得、逆もまた同様である(例えば、一本鎖ループ)。一部の実施形態では、一本鎖ヌクレオチドは、いずれかの末端から8ヌクレオチド以内、例えば、2つの鎖の間の相補性の領域の5’又は3’末端のいずれかから8、7、6、5、4、3、又は2ヌクレオチドに存在する。
一実施形態では、化合物は、末端の少なくとも1つに一本鎖オーバーハングを含む。一実施形態では、一本鎖オーバーハングは、1、2、又は3ヌクレオチド長である。
一実施形態では、iRNA剤のセンス鎖は、21ヌクレオチド長であり、アンチセンス鎖は、23ヌクレオチド長であり、ここで、鎖は、3’末端に2ヌクレオチド長の一本鎖オーバーハングを有する21の連続した塩基対の二本鎖領域を形成する。
一部の実施形態では、二本鎖iRNAの各鎖は、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、PCT公開番号国際公開第2004080406号パンフレットに記載されるものなどのZXY構造を有する。
特定の実施形態において、二本鎖オリゴマー化合物の2つの鎖が、互いに連結され得る。2つの鎖は、両端、又は一端のみで互いに連結され得る。一端で連結するとは、第1の鎖の5’末端が、第2の鎖の3’末端に連結されるか、又は第1の鎖の3’末端が、第2の鎖の5’末端に連結されることを意味する。2つの鎖が、両端で互いに連結される場合、第1の鎖の5’末端が、第2の鎖の3’末端に連結され、第1の鎖の3’末端が、第2の鎖の5’末端に連結される。2つの鎖は、限定されるものではないが、(N)(ここでNは、独立に、修飾又は非修飾ヌクレオチドであり、nは、3~23である)を含むオリゴヌクレオチドリンカーによって互いに連結され得る。一部の実施形態では、nは、3~10、例えば、3、4、5、6、7、8、9、又は10である。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドリンカーは、GNRA、(G)、(U)、及び(dT)からなる群から選択され、ここで、Nは、修飾又は非修飾ヌクレオチドであり、Rは、修飾又は非修飾プリンヌクレオチドである。リンカー中のヌクレオチドの一部は、リンカー中の他のヌクレオチドとの塩基対合相互作用に関与し得る。2つの鎖はまた、非ヌクレオシドリンカー、例えば、本明細書に記載されるリンカーによって互いに連結され得る。本明細書に記載される任意のオリゴヌクレオチド化学修飾又は改変が、オリゴヌクレオチドリンカーに使用され得ることが、当業者によって理解されよう。
ヘアピン及びダンベル型オリゴマー化合物は、14、15、15、16、17、18、19、29、21、22、23、24、若しくは25ヌクレオチド対に等しいか又は少なくともそのようなヌクレオチド対の二重鎖領域を有する。二重鎖領域は、200、100、又は50以下の長さであり得る。一部の実施形態では、二重鎖領域の範囲は、15~30、17~23、19~23、及び19~21ヌクレオチド対の長さである。
ヘアピンオリゴマー化合物は、一部の実施形態では3’に、及び一部の実施形態ではヘアピンのアンチセンス側に、一本鎖オーバーハング又は末端非対合領域を有し得る。一部の実施形態では、オーバーハングは、1~4、より一般的には2~3ヌクレオチド長である。RNA干渉を誘導し得るヘアピンオリゴマー化合物は、本明細書では、「shRNA」とも呼ばれる。
特定の実施形態では、2つのオリゴマー鎖は、特異的結合が所望される条件下、即ち、in vivoアッセイ若しくは治療的処置の場合、生理学的条件下で、及びin vitroアッセイの場合、アッセイが行われる条件下で、非標的核酸配列へのアンチセンス化合物の非特異的結合を回避するのに十分な程度の相補性がある場合に特異的にハイブリダイズする。
本明細書で使用される「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」又は「ストリンジェントな条件」は、アンチセンス化合物がその標的配列にハイブリダイズするが、最小数の他の配列にハイブリダイズする条件を指す。ストリンジェントな条件は、配列依存的であり、様々な環境で異なり、アンチセンス化合物が標的配列にハイブリダイズする「ストリンジェントな条件」は、アンチセンス化合物の性質及び組成並びにそれらが試験されるアッセイによって決定される。
ヌクレオチド親和性修飾の組み込みにより、非修飾化合物と比較してより多数のミスマッチを可能にし得ることが、当分野において理解される。同様に、特定のオリゴヌクレオチド配列は、他のオリゴヌクレオチド配列よりミスマッチに対してより耐性であり得る。当業者は、オリゴヌクレオチド間、又はオリゴヌクレオチドと標的核酸との間の適切な数のミスマッチを、例えば溶融温度(Tm)を決定することによって、決定することができる。Tm又はΔTmは、当業者に周知の技術によって計算され得る。例えば、Freier et al.(Nucleic Acids Research,1997,25,22:4429-4443)に記載される技術により、当業者は、RNA:DNA二重鎖の溶融温度を高める能力についてヌクレオチド修飾を評価することができる。
siRNA設計
一実施形態では、iRNA剤は、19nt長の平滑末端二本鎖(double ended bluntmer)であり、ここで、センス鎖は、5’末端から7、8、9位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。アンチセンス鎖は、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一実施形態では、iRNA剤は、20nt長の平滑末端二本鎖であり、ここで、センス鎖は、5’末端から8、9、10位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。アンチセンス鎖は、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一実施形態では、iRNA剤は、21nt長の平滑末端二本鎖であり、ここで、センス鎖は、5’末端から9、10、11位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。アンチセンス鎖は、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一実施形態では、iRNA剤は、21ヌクレオチド(nt)センス鎖及び23ヌクレオチド(nt)アンチセンスを含み、ここで、センス鎖は、5’末端から9、10、11位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含み;アンチセンス鎖は、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含み、ここで、iRNAの一方の末端が平滑である一方、他方の末端は、2ntオーバーハングを含む。好ましくは、2ntオーバーハングは、アンチセンスの3’末端にある。任意選択で、iRNA剤は、リガンド(例えば、GalNAc)をさらに含む。
一実施形態では、iRNA剤は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖は、25~30ヌクレオチド残基長であり、5’末端ヌクレオチド(1位)を起点として、前記第1の鎖の1~23位が、少なくとも8つのリボヌクレオチドを含み;アンチセンス鎖は、36~66のヌクレオチド残基長であり、3’末端ヌクレオチドを起点として、センス鎖の1~23位と対合される位置に少なくとも8つのリボヌクレオチドを含んで、二重鎖を形成し;ここで、アンチセンス鎖の少なくとも3’末端ヌクレオチドが、センス鎖と対合されず、最大で6連続の3’末端ヌクレオチドが、センス鎖と対合されず、それによって、1~6つのヌクレオチドの3’一本鎖オーバーハングを形成し;ここで、アンチセンス鎖の5’末端は、センス鎖と対合されない10~30連続ヌクレオチドを含み、それによって、10~30ヌクレオチド一本鎖5’オーバーハングを形成し;ここで、少なくともセンス鎖5’末端及び3’末端ヌクレオチドは、センス鎖及びアンチセンス鎖が最大の相補性のために整列される場合、アンチセンス鎖のヌクレオチドと対合される塩基であり、それによって、センス鎖とアンチセンス鎖との間に実質的に二重鎖の領域を形成し;アンチセンス鎖は、前記二本鎖核酸が哺乳動物細胞中に導入されたときに標的遺伝子発現を低下させるように、アンチセンス鎖長の少なくとも19個のリボヌクレオチドに沿って標的RNAに十分に相補的であり;ここで、センス鎖は、3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含み、ここで、モチーフの少なくとも1つは、切断部位又はその近傍に存在する。アンチセンス鎖は、切断部位又はその近傍に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一実施形態では、iRNA剤は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、前記iRNA剤は、少なくとも25且つ29以下のヌクレオチド長を有する第1の鎖と、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む、30ヌクレオチド長以下を有する第2の鎖とを含み;ここで、前記第1の鎖の前記3’末端及び前記第2の鎖の前記5’末端は、平滑末端を形成し、前記第2の鎖は、その3’末端で第1の鎖より1~4ヌクレオチド長く、二重鎖領域は、少なくとも25ヌクレオチド長であり、前記第2の鎖は、前記iRNA剤が哺乳動物細胞中に導入されたときに標的遺伝子発現を低下させるように、前記第2の鎖長の少なくとも19ntに沿って標的mRNAに十分に相補的であり、前記iRNAのダイサー切断(dicer cleavage)が、前記第2の鎖の前記3’末端を含むsiRNAを優先的にもたらし、それによって、哺乳動物における標的遺伝子の発現を低下させる。任意選択で、iRNA剤は、リガンド(例えば、GalNAc)をさらに含む。
一実施形態では、iRNA剤のセンス鎖は、3連続ヌクレオチドにおける3つの同一の修飾の少なくとも1つのモチーフを含み、ここで、モチーフの1つは、センス鎖の切断部位に存在する。例えば、センス鎖は、5’末端から7~15位以内の3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含み得る。
一実施形態では、iRNA剤のアンチセンス鎖も、3連続ヌクレオチドにおける3つの同一の修飾の少なくとも1つのモチーフを含むことができ、ここで、モチーフの1つは、アンチセンス鎖の切断部位又はその近傍に存在する。例えば、アンチセンス鎖は、5’末端から9~15位以内の3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含み得る。
17~23nt長の二重鎖領域を有するiRNA剤については、アンチセンス鎖の切断部位は、典型的に、5’末端から10、11及び12位の付近である。したがって、3つの同一の修飾のモチーフは、アンチセンス鎖の5’末端から1つ目のヌクレオチドから数え始めて、又は、アンチセンス鎖の5’末端から、二重鎖領域内の1つ目の対合ヌクレオチドから数え始めて、アンチセンス鎖の9、10、11位;10、11、12位;11、12、13位;12、13、14位;又は13、14、15位に存在し得る。アンチセンス鎖中の切断部位はまた、5’末端からiRNAの二重鎖領域の長さに応じて変化し得る。
一部の実施形態では、iRNA剤は、14~30のヌクレオチドをそれぞれが有するセンス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖は、3連続ヌクレオチドにおける3つの同一の修飾の少なくとも2つのモチーフを含み、ここで、モチーフの少なくとも1つは、鎖内の切断部位又はその近傍に存在し、モチーフの少なくとも1つは、少なくとも1つのヌクレオチドによって切断部位におけるモチーフから隔てられた鎖の別の部分に存在する。一実施形態では、アンチセンス鎖も、3連続ヌクレオチドにおける3つの同一の修飾の少なくとも1つのモチーフを含むことができ、ここで、モチーフの少なくとも1つは、鎖内の切断部位又はその近傍に存在する。センス鎖中の切断部位又はその近傍に存在するモチーフにおける修飾は、アンチセンス鎖中の切断部位又はその近傍に存在するモチーフにおける修飾と異なる。
一部の実施形態では、iRNA剤は、14~30ヌクレオチドをそれぞれが有するセンス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖は、3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含み、ここで、モチーフの少なくとも1つは、鎖の切断部位又はその近傍に存在する。一実施形態では、アンチセンス鎖も、切断部位又はその近傍に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一部の実施形態では、iRNA剤は、14~30ヌクレオチドをそれぞれが有するセンス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖は、5’末端から9、10、11位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-F修飾の少なくとも1つのモチーフを含み、アンチセンス鎖は、5’末端から11、12、13位に3連続ヌクレオチドにおける3つの2’-O-メチル修飾の少なくとも1つのモチーフを含む。
一実施形態では、iRNA剤は、標的とのミスマッチ、二重鎖内のミスマッチ、又はそれらの組み合わせを含む。ミスマッチは、オーバーハング領域又は二重鎖領域に生じ得る。塩基対は、解離又は融解(例えば、特定の対合の結合又は解離の自由エネルギーに対するものであり、最も簡単な手法は、個々の対ごとに対を調べることであるが、類似の又は同様の分析も使用され得る)を促進するそれらの傾向に基づいて評価され得る。解離の促進に関して:A:Uが、G:Cより好ましく;G:Uが、G:Cより好ましく;I:Cが、G:Cより好ましい(I=イノシン)。ミスマッチ、例えば、非正準又は正準以外の対合(本明細書の他の箇所に記載される)が、正準な(A:T、A:U、G:C)対合より好ましく;ユニバーサル塩基を含む対合が、正準な対合より好ましい。
一実施形態では、iRNA剤は、A:U、G:U、I:Cの群から独立に選択され得るアンチセンス鎖の5’末端から二重鎖領域内の最初の1、2、3、4、又は5つの塩基対のうちの少なくとも1つ、及び二重鎖の5’末端におけるアンチセンス鎖の解離を促進するためのミスマッチ対、例えば、非正準又は正準以外の対合又はユニバーサル塩基を含む対合を含む。
一実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端から二重鎖領域内の1位におけるヌクレオチドは、A、dA、dU、U、及びdTからなる群から選択される。或いは、アンチセンス鎖の5’末端から二重鎖領域内の最初の1、2又は3つの塩基対のうちの少なくとも1つは、AU塩基対である。例えば、アンチセンス鎖の5’末端から二重鎖領域内の最初の塩基対は、AU塩基対である。
一実施形態では、dsRNA剤の100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%又は30%が修飾される。例えば、dsRNA剤の50%が修飾される場合、dsRNA剤中に存在する全てのヌクレオチドの50%が、本明細書に記載される修飾を含む。
一実施形態では、センス鎖及びアンチセンス鎖は、それぞれ独立に、非環状ヌクレオチド、LNA、HNA、CeNA、2’-メトキシエチル、2’O-メチル、2’-O-アリル、2’-C-アリル、2’-デオキシ、2’-フルオロ、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、又は2’-ara-Fで修飾されている。
一実施形態では、dsRNA剤のセンス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれは、少なくとも2つの異なる修飾を含む。
一実施形態では、dsRNA剤は、2’-F修飾を含まない。
一実施形態では、dsRNA剤のセンス鎖及び/又はアンチセンス鎖は、ホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の1つ以上のブロックを含む。一例では、センス鎖は、2つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の1つのブロックを含む。一例では、アンチセンス鎖は、2つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の2つのブロックを含む。例えば、ホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の2つのブロックは、16~18のリン酸ヌクレオチド間結合によって分離されている。
一実施形態では、dsRNA剤のセンス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれは、15~30のヌクレオチドを有する。一例では、センス鎖は、19~22のヌクレオチドを有し、アンチセンス鎖は、19~25のヌクレオチドを有する。別の例では、センス鎖は、21のヌクレオチドを有し、アンチセンス鎖は、23のヌクレオチドを有する。
一実施形態では、二重鎖におけるアンチセンス鎖の5’末端の1位のヌクレオチドは、A、dA、dU、U、及びdTからなる群から選択される。一実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端からの第1、第2、及び第3の塩基対の少なくとも1つが、AU塩基対である。
一実施形態では、dsRNA剤のアンチセンス鎖は、標的RNAにハイブリダイズしてその発現をRNA干渉によって阻害するための標的RNAに対して100%相補的である。別の実施形態では、dsRNA剤のアンチセンス鎖は、標的RNAに対して少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも75%、少なくとも70%、少なくとも65%、少なくとも60%、少なくとも55%、又は少なくとも50%相補的である。
一態様では、本発明は、標的遺伝子の発現を阻害することができる、本明細書で定義されるdsRNA剤に関する。dsRNA剤は、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、各鎖は、14~40のヌクレオチドを有する。センス鎖は、少なくとも1つの熱不安定化ヌクレオチドを含み、前記熱不安定化ヌクレオチドの少なくとも1つは、アンチセンス鎖のseed領域(即ち、アンチセンス鎖の5’末端の2位~8位)の反対側の部位又はその近傍に存在する。
熱不安定化ヌクレオチドは、例えば、センス鎖が21ヌクレオチド長である場合は、センス鎖の5’末端の14位~17位の間に存在し得る。アンチセンス鎖は、立体的要求が高い2’-OMe修飾よりも小さい少なくとも2つの修飾核酸を含む。好ましくは、立体的要求が高い2’-OMeよりも小さい2つの修飾核酸は、11ヌクレオチド長離間している。例えば、2つの修飾核酸は、アンチセンス鎖の5’末端の2位及び14位にある。
一実施形態では、dsRNA剤は、
(a)センス鎖であって:
(i)18~23ヌクレオチド長;
(ii)7~15位における3つの連続した2’-F修飾を有する、センス鎖;並びに
(b)アンチセンス鎖であって:
(i)18~23ヌクレオチド長;
(ii)鎖のいずれかの箇所に少なくとも2’-F修飾;及び
(iii)最初の5つのヌクレオチド(5’末端から数えて)における少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する、アンチセンス鎖を含み;
このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;アンチセンス鎖の3’末端における2つのヌクレオチドオーバーハング、及びアンチセンス鎖の5’末端における平滑末端;又は二重鎖の両端における平滑末端のいずれかを有する。
一実施形態では、dsRNA剤は、
(a)センス鎖であって:
(i)18~23ヌクレオチド長;
(ii)4つ未満の2’-F修飾を有する、センス鎖;
(b)アンチセンス鎖であって:
(i)18~23ヌクレオチド長;
(ii)12未満の2’-F修飾;及び
(iii)最初の5つのヌクレオチド(5’末端から数えて)における少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する、アンチセンス鎖を含み;
このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;アンチセンス鎖の3’末端における2つのヌクレオチドオーバーハング、及びアンチセンス鎖の5’末端における平滑末端;又は二重鎖の両端における平滑末端のいずれかを有する。
一実施形態では、dsRNA剤は、
(a)センス鎖であって:
(i)19~35ヌクレオチド長;
(ii)4つ未満の2’-F修飾を有する、センス鎖;
(b)アンチセンス鎖であって:
(i)19~35ヌクレオチド長;
(ii)12未満の2’-F修飾;及び
(iii)最初の5つのヌクレオチド(5’末端から数えて)における少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する、アンチセンス鎖を含み;
ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;アンチセンス鎖の3’末端における2つのヌクレオチドオーバーハング、及びアンチセンス鎖の5’末端における平滑末端;又は二重鎖の両端における平滑末端のいずれかを有する。
一実施形態では、dsRNA剤は、15~30ヌクレオチドの長さを有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおける少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含み;ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;このdsRNA剤は、20%未満、15%未満及び10%未満の非天然ヌクレオチドを有する。
非天然ヌクレオチドの例としては、非環状ヌクレオチド、LNA、HNA、CeNA、2’-メトキシエチル、、2’-O-アリル、2’-C-アリル、2’-デオキシ、2’-フルオロ、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、又は2’-ara-F、及びその他が挙げられる。
一実施形態では、dsRNA剤は、15~30ヌクレオチドの長さを有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおける少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含み;ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;このdsRNA剤は、80%超、85%超及び90%超の天然ヌクレオチドを有し、例えば、2’-OH、2’-デオキシ及び2’-OMeが、天然ヌクレオチドである。
一実施形態では、dsRNA剤は、15~30ヌクレオチドの長さを有するセンス鎖及びアンチセンス鎖;(5’末端から数えて)アンチセンス鎖上の最初の5つのヌクレオチドにおける少なくとも2つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含み;ここで、二重鎖領域は、19~25の塩基対(好ましくは、19、20、21又は22)であり;このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;このdsRNA剤は、100%の天然ヌクレオチドを有し、例えば、2’-OH、2’-デオキシ及び2’-OMeが、天然ヌクレオチドである。
一実施形態では、dsRNA剤は、14~30ヌクレオチドをそれぞれが有するセンス鎖及びアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖配列は、式(I)によって表される:
5’n-N-(XXX)-N-YYY-N-(ZZZ)-N-n3’ (I)
式中:
i及びjは、それぞれ独立に、0又は1であり;
p及びqは、それぞれ独立に、0~6であり;
各Nは、独立に、0~25の修飾ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチド配列を表し、各配列は、少なくとも2つの異なる修飾のヌクレオチドを含み;
各Nは、独立に、1、2、3、4、5、又は6つの修飾ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチド配列を表し;
各n及びnは、独立に、オーバーハングヌクレオチドを表し;
及びYは、同じ修飾を有さず;
XXX、YYY及びZZZは、それぞれ独立に、3連続ヌクレオチドにおける3つの同一の修飾の1つのモチーフを表し;
このdsRNA剤は、少なくとも1つの鎖における1つ以上の位置にコンジュゲートされた1つ以上の親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有し;
dsRNAのアンチセンス鎖は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、又は18つのリン酸塩ヌクレオチド間結合によって隔てられる1つ、2つ又は3つのホスホロチオエートヌクレオチド間結合の2つのブロックを含む。
様々な刊行物に、多量体siRNAが記載されており、これらは全て本発明のiRNAと共に使用され得る。このような刊行物としては、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、国際公開第2007/091269号パンフレット、米国特許第7858769号明細書、国際公開第2010/141511号パンフレット、国際公開第2007/117686号パンフレット、国際公開第2009/014887号パンフレット及び国際公開第2011/031520号パンフレットが挙げられる。
一部の実施形態では、本発明のiRNA剤の100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%又は30%が、2’-OMeで修飾される。
一部の実施形態では、iRNA剤のセンス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれは、独立に、非環状ヌクレオチド、LNA、HNA、CeNA、2’-メトキシエチル、2’-O-メチル、2’-O-アリル、2’-C-アリル、2’-デオキシ、2’-フルオロ、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、2’-O-ジメチルアミノエトキシエチル(2’-O-DMAEOE)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、又は2’-ara-Fで修飾される。
一部の実施形態では、iRNA剤のセンス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれは、少なくとも2つの異なる修飾を含む。
一部の実施形態では、本発明の化合物は、任意の2’-Fを含まない。
一部の実施形態では、本発明の化合物は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、11又は12の2’-F修飾を含む。一例では、本発明の化合物は、9つ又は10の2’-F修飾を含む。
本発明のiRNA剤は、少なくとも1つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合をさらに含み得る。ホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合修飾は、鎖のいずれかの位置のセンス鎖又はアンチセンス鎖又は両方の任意のヌクレオチドに存在し得る。例えば、ヌクレオチド間結合修飾は、センス鎖又はアンチセンス鎖における全てのヌクレオチドに存在してもよく;各ヌクレオチド間結合修飾は、センス鎖又はアンチセンス鎖において交互のパターンで存在してもよく;又はセンス鎖又はアンチセンス鎖は、交互のパターンで両方のヌクレオチド間結合修飾を含み得る。センス鎖におけるヌクレオチド間結合の修飾の交互パターンは、アンチセンス鎖と同じでも異なっても良く、センス鎖におけるヌクレオチド間結合の修飾の交互パターンは、アンチセンス鎖におけるヌクレオチド間結合の修飾の交互パターンに対してシフトを有しても良い。
一実施形態では、iRNA剤は、オーバーハング領域にホスホロチオエート又はメチルホスホネートのヌクレオチド間結合の修飾を含む。例えば、オーバーハング領域は、2つのヌクレオチド間にホスホロチオエート又はメチルホスホネートのヌクレオチド間結合を有する2つのヌクレオチドを含有し得る。ヌクレオチド間結合の修飾は、オーバーハングヌクレオチドを二重鎖領域内の末端の塩基対形成ヌクレオチドに結合させるために形成することもできる。例えば、少なくとも2つ、3つ、4つ、又は全てのオーバーハングヌクレオチドを、ホスホロチオエート又はメチルホスホネートのヌクレオチド間結合によって結合することができ、任意選択で、オーバーハングヌクレオチドをその次の塩基対形成ヌクレオチドに結合する追加的なホスホロチオエート又はメチルホスホネートのヌクレオチド間結合が存在しても良い。例えば、末端の3つのヌクレオチド間に少なくとも2つのホスホチオエートのヌクレオチド間結合が存在しても良く、この末端の3つのヌクレオチドのうちの2つは、オーバーハングヌクレオチドであり、第3のヌクレオチドは、オーバーハングヌクレオチドの次の塩基対形成ヌクレオチドである。好ましくは、これらの末端の3つのヌクレオチドは、アンチセンス鎖の3’末端に存在し得る。
一部の実施形態では、iRNA剤のセンス鎖及び/又はアンチセンス鎖は、ホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の1つ以上のブロックを含む。一例では、センス鎖は、2つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の1つのブロックを含む。一例では、アンチセンス鎖は、2つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の2つのブロックを含む。例えば、ホスホロチオエート又はメチルホスホネートヌクレオチド間結合の2つのブロックは、16~18のリン酸塩ヌクレオチド間結合によって隔てられる。
一部の実施形態では、iRNA剤のアンチセンス鎖は、標的RNAにハイブリダイズするために及びRNA干渉によってその発現を阻害するために標的RNAに対して100%相補的である。別の実施形態では、iRNA剤のアンチセンス鎖は、標的RNAに対して少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも75%、少なくとも70%、少なくとも65%、少なくとも60%、少なくとも55%、又は少なくとも50%相補的である。
核酸修飾
一部の実施形態では、化合物は、本明細書に記載される少なくとも1つの核酸修飾を含む。例えば、少なくとも1つの修飾は、修飾ヌクレオシド間結合、修飾核酸塩基、修飾糖、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。限定されるものではないが、このような修飾は、化合物のいずれかの箇所に存在し得る。例えば、修飾は、RNA分子の1つに存在し得る。
核酸修飾(核酸塩基)
ヌクレオシドの天然に存在する塩基部分は、典型的に、複素環式塩基である。このような複素環式塩基の2つの最も一般的な種類は、プリン及びピリミジンである。ペントフラノシル糖を含むヌクレオシドの場合、リン酸基は、糖の2’、3’又は5’ヒドロキシル部分に連結され得る。オリゴヌクレオチドを形成する際、それらのリン酸基は、隣接するヌクレオシドを互いに共有結合させて、直鎖ポリマー化合物を形成する。オリゴヌクレオチド内で、リン酸基は、一般的に、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間骨格を形成するものとされる。RNA及びDNAの天然に存在する結合又は骨格は、3’-5’ホスホジエステル結合である。
プリン核酸塩基アデニン(A)及びグアニン(G)、及びピリミジン核酸塩基チミン(T)、シトシン(C)及びウラシル(U)などの「非修飾」又は「天然」核酸塩基に加えて、当業者に公知の多くの修飾核酸塩基又は核酸塩基模倣体が、本明細書に記載される化合物で使用可能である。非修飾又は天然核酸塩基は、改良された特性を有するiRNAを提供するために、修飾又は置換され得る。例えば、ヌクレアーゼ耐性オリゴヌクレオチドは、これらの塩基又は合成及び天然核酸塩基(例えば、イノシン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌブラリン、イソグアニシン、又はツベルシジン)並びに本明細書に記載されるオリゴマー修飾のいずれか1つを用いて調製され得る。或いは、上記の塩基及び「ユニバーサル塩基」のいずれかの置換又は修飾類似体が用いられ得る。天然塩基が、非天然及び/又はユニバーサル塩基で置換される場合、ヌクレオチドは、本明細書において、修飾核酸塩基及び/又は核酸塩基修飾を含むといわれる。修飾核酸塩基及び/又は核酸塩基修飾は、コンジュゲート部分、例えば、本明細書に記載されるリガンドを含む、天然、非天然及びユニバーサル塩基も含む。核酸塩基とのコンジュゲーションのために好ましいコンジュゲート部分は、カチオン性アミノ基を含み、これらは、適切なアルキル、アルケニル又はアミド結合を有するリンカーを介して、核酸塩基にコンジュゲートされ得る。
本明細書に記載されるオリゴマー化合物は、核酸塩基(当分野において単に「塩基」と呼ばれることが多い)修飾又は置換も含み得る。本明細書で使用される「非修飾」又は「天然」核酸塩基は、プリン塩基アデニン(A)及びグアニン(G)、及びピリミジン塩基チミン(T)、シトシン(C)及びウラシル(U)を含む。例示的な修飾核酸塩基としては、限定されるものではないが、他の合成及び天然核酸塩基、例えば、イノシン、キサンチン、ヒポキサンチン、ヌブラリン、イソグアニシン、ツベルシジン、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)-N-(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、N-(イソペンチル)アデニン、N-(メチル)アデニン、N、N-(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、N-(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、N-(メチル)ウラシル、5-ウラシル(即ち、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、ヌブラリン、ツベルシジン、イソグアニシン、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、ニトロベンズイミダゾリル、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、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチベニル、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)ベンズイミダゾール、4-(メチル)ベンズイミダゾール、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、N-置換プリン、N-置換プリン、O-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-on-3-イル、6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-on-3-イル、パラ-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-on-3-イル、オルト-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-on-3-イル、ビス-オルト-置換-6-フェニル-ピロロ-ピリミジン-2-on-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-on-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-on-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-on-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、又はそれらの任意のO-アルキル化若しくはN-アルキル化誘導体が挙げられる。或いは、上記の塩基及び「ユニバーサル塩基」のいずれかの置換又は修飾類似体が用いられ得る。
本明細書で使用されるユニバーサル核酸塩基は、融解挙動、細胞内酵素による認識又はiRNA二重鎖の活性に実質的に影響を与えずに、4つの天然に存在する核酸塩基の全てと塩基対合し得る任意の核酸塩基である。一部の例示的なユニバーサル核酸塩基としては、限定されるものではないが、2,4-ジフルオロトルエン、ニトロピロリル、ニトロインドリル、8-アザ-7-デアザアデニン、4-フルオロ-6-メチルベンズイミダゾール、4-メチルベンズイミダゾール、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-メチリノリル、4,6-ジメチルインドリル、フェニル、ナフタレニル、アントラセニル、フェナントラセニル、ピレニル、スチベニル、テトラセニル、ペンタセニル、及びそれらの構造的誘導体が挙げられる(例えば、Loakes,2001,Nucleic Acids Research,29,2437-2447を参照されたい)。
さらなる核酸塩基としては、米国特許第3,687,808号明細書に開示されるもの;2009年3月26日出願の国際出願番号PCT/US09/038425号明細書に開示されるもの;the Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering,pages 858-859,Kroschwitz,J.I.,ed.John Wiley & Sons,1990に開示されるもの;English et al.,Angewandte Chemie,International Edition,1991,30,613によって開示されるもの;Modified Nucleosides in Biochemistry,Biotechnology and Medicine,Herdewijin,P.Ed.Wiley-VCH,2008に開示されるもの;及びSanghvi,Y.S.,Chapter 15,dsRNA Research and Applications,pages 289-302,Crooke,S.T.and Lebleu,B.,Eds.,CRC Press,1993によって開示されるものが挙げられる。上記の内容は全て、参照により本明細書に組み入れられる。
特定の実施形態では、修飾核酸塩基は、例えば、7-デアザプリン、5-メチルシトシン、又はG-クランプなどの親核酸塩基と構造がかなり類似する核酸塩基である。特定の実施形態では、核酸塩基模倣体は、例えば三環式フェノキサジン核酸塩基模倣体などのように、より複雑な構造を含む。上記の修飾核酸塩基の調製方法は、当業者に周知である。
核酸修飾(糖)
本明細書において提供される本発明の化合物は、修飾糖部分を有する、ヌクレオシド又はヌクレオチドを含む、1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上)のモノマーを含み得る。例えば、ヌクレオシドのフラノシル糖環は、限定されるものではないが、置換基の付加、2つの非ジェミナル環原子の架橋によるロックド核酸又は二環式核酸の形成を含むいくつかの方法で修飾され得る。特定の実施形態では、オリゴマー化合物は、LNAである1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上の)モノマーを含む。
ロックド核酸の一部の実施形態では、フラノシルの2’位は、-[C(R1)(R2)]-、-[C(R1)(R2)]-O-、-[C(R1)(R2)]-N(R1)-、-[C(R1)(R2)]-N(R1)-O-、-[C(R1R2)]-O-N(R1)-、-C(R1)=C(R2)-O-、-C(R1)=N-、-C(R1)=N-O-、-C(=NR1)-、-C(=NR1)-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-C(=S)-、-C(=S)O-、-C(=S)S-、-O-、-Si(R1)2-、-S(=O)-及び-N(R1)-から独立に選択されるリンカーによって4’位に連結され;
式中:
xは、0、1、又は2であり;
nは、1、2、3、又は4であり;
各R1及びR2は、独立に、H、保護基、ヒドロキシル、C1~C12アルキル、置換C1~C12アルキル、C2~C12アルケニル、置換C2~C12アルケニル、C2~C12アルキニル、置換C2~C12アルキニル、C5~C20アリール、置換C5~C20アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、C5~C7脂環式ラジカル、置換C5~C7脂環式ラジカル、ハロゲン、OJ1、NJ1J2、SJ1、N3、COOJ1、アシル(C(=O)-H)、置換アシル、CN、スルホニル(S(=O)2-J1)、又はスルホキシル(S(=O)-J1)であり;
各J1及びJ2は、独立に、H、C1~C12アルキル、置換C1~C12アルキル、C2~C12アルケニル、置換C2~C12アルケニル、C2~C12アルキニル、置換C2~C12アルキニル、C5~C20アリール、置換C5~C20アリール、アシル(C(=O)-H)、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、C1~C12アミノアルキル、置換C1~C12アミノアルキル又は保護基である。
一部の実施形態では、LNA化合物のリンカーのそれぞれは、独立に、-[C(R1)(R2)]n-、-[C(R1)(R2)]n-O-、-C(R1R2)-N(R1)-O-又は-C(R1R2)-O-N(R1)-である。別の実施形態では、前記リンカーのそれぞれは、独立に、4’-CH-2’、4’-(CH-2’、4’-(CH-2’、4’-CH-O-2’、4’-(CH-O-2’、4’-CH-O-N(R1)-2’及び4’-CH-N(R1)-O-2’-であり、ここで、各R1は、独立に、H、保護基又はC1~C12アルキルである。
特定のLNAは、特許文献並びに科学文献において調製及び開示されている(Singh et al.,Chem.Commun.,1998,4,455-456;Koshkin et al.,Tetrahedron,1998,54,3607-3630;Wahlestedt et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2000,97,5633-5638;Kumar et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.,1998,8,2219-2222;国際公開第94/14226号パンフレット;国際公開第2005/021570号パンフレット;Singh et al.,J.Org.Chem.,1998,63,10035-10039;LNAを開示する交付済み米国特許及び公開出願の例としては、例えば、米国特許第7,053,207号明細書;同第6,268,490号明細書;同第6,770,748号明細書;同第6,794,499号明細書;同第7,034,133;及び6,525,191;及び米国特許出願公開第2004-0171570号明細書;同第2004-0219565号明細書;同第2004-0014959号明細書;同第2003-0207841号明細書;同第2004-0143114号明細書;及び同第20030082807号明細書が挙げられる。
リボシル糖環の2’-ヒドロキシル基が、糖環の4’炭素原子に連結され、それによって、メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)結合を形成して、二環式糖部分を形成するLNAも、本明細書において提供されている(Elayadi et al.,Curr.Opinion Invens.Drugs,2001,2,558-561;Braasch et al.,Chem.Biol.,2001,8 1-7;及びOrum et al.,Curr.Opinion Mol.Ther.,2001,3,239-243において概説され;米国特許第6,268,490号明細書及び同第6,670,461号明細書も参照されたい)。連結は、2’酸素原子及び4’炭素原子を架橋するメチレン(-CH-)基であってもよく、メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAという語が、二環式部分に使用され;この位置にエチレン基がある場合、エチレンオキシ(4’-CHCH-O-2’)LNAという語が使用される(Singh et al.,Chem.Commun.,1998,4,455-456:Morita et al.,Bioorganic Medicinal Chemistry,2003,11,2211-2226)。メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNA及び他の二環式糖類似体は、相補的DNA及びRNAとの非常に高い二重鎖熱安定性(Tm=+3~+10℃)、3’-エキソヌクレアーゼ分解に対する安定性及び良好な溶解特性を示す。BNAを含む強力且つ非毒性アンチセンスオリゴヌクレオチドが記載されている(Wahlestedt et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2000,97,5633-5638)。
同様に説明されているメチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAの異性体は、α-L-メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAであり、これは、3’-エキソヌクレアーゼに対する優れた安定性を有することが示されている。α-L-メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAは、アンチセンスギャップマー及びキメラに組み込まれて、これらは、強力なアンチセンス活性を示した(Frieden et al.,Nucleic Acids Research,2003,21,6365-6372)。
メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAモノマーアデニン、シトシン、グアニン、5-メチル-シトシン、チミン及びウラシルの合成及び調製は、それらのオリゴマー化、及び核酸認識特性と共に記載されている(Koshkin et al.,Tetrahedron,1998,54,3607-3630)。BNA及びその調製も、国際公開第98/39352号パンフレット及び国際公開第99/14226号パンフレットに記載されている。
メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNAの類似体、ホスホロチオエート-メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNA及び2’-チオ-LNAも調製されている(Kumar et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.,1998,8,2219-2222)。核酸ポリメラーゼの基質としてオリゴデオキシリボヌクレオチド二重鎖を含むロックドヌクレオシド類似体の調製も記載されている(Wengelらの国際公開第99/14226号パンフレット)。さらに、新規の配座固定された高親和性オリゴヌクレオチド類似体である、2’-アミノ-LNAの合成が、当分野において記載されている(Singh et al.,J.Org.Chem.,1998,63,10035-10039)。さらに、2’-アミノ-及び2’-メチルアミノ-LNAが調製され、相補的RNA及びDNA鎖とのそれらの二重鎖の熱安定性が既に報告されている。
修飾糖部分は、周知であり、その標的に対するアンチセンス化合物の親和性を改変する、典型的に増大する、及び/又はヌクレアーゼ耐性を増大するのに使用され得る。好ましい修飾糖の代表的なリストには、限定されるものではないが、メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)LNA及びエチレンオキシ(4’-(CH-O-2’架橋)ENAを含む二環式修飾糖;置換された糖、特に、2’-F、2’-OCH又は2’-O(CH-OCH置換基を有する2’-置換糖;及び4’-チオ修飾糖が含まれる。糖は、中でも特に、糖模擬基で置換することもできる。修飾糖の調製方法は、当業者に周知である。このような修飾糖の調製を教示するいくつかの代表的な特許及び刊行物としては、限定されるものではないが、米国特許第4,981,957号明細書;同第5,118,800号明細書;同第5,319,080号明細書;同第5,359,044号明細書;同第5,393,878号明細書;同第5,446,137号明細書;同第5,466,786号明細書;同第5,514,785号明細書;同第5,519,134号明細書;同第5,567,811号明細書;同第5,576,427号明細書;同第5,591,722号明細書;同第5,597,909号明細書;同第5,610,300号明細書;同第5,627,053号明細書;同第5,639,873号明細書;同第5,646,265号明細書;同第5,658,873号明細書;同第5,670,633号明細書;同第5,792,747号明細書;同第5,700,920号明細書;同第6,531,584号明細書;及び同第6,600,032号明細書;及び国際公開第2005/121371号パンフレットが挙げられる。
「オキシ」-2’ヒドロキシル基修飾の例としては、アルコキシ又はアリールオキシ(OR、例えば、R=H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール又は糖);ポリエチレングリコール(PEG)、O(CHCHO)CHCHOR、n=1~50;ヌクレオシドのフラノース部分が、フラノース環上の2つの炭素原子を連結する架橋を含み、それによって二環式環系を形成する「ロックド」核酸(LNA);O-AMINE又はO-(CHAMINE(n=1~10、AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン又はポリアミノ);及びO-CHCH(NCHCHNMeが挙げられる。
「デオキシ」修飾としては、水素(即ち、一本鎖オーバーハングと特に関連するデオキシリボース糖);ハロ(例えば、フルオロ);アミノ(例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、又はアミノ酸);NH(CHCHNH)CHCH-AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ);-NHC(O)R(R=アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール又は糖);シアノ;メルカプト;アルキル-チオ-アルキル;チオアルコキシ;チオアルキル;アルキル;シクロアルキル;アリール;アルケニル及びアルキニルが挙げられ、これらは、例えば、アミノ官能基で、任意選択で置換され得る。
他の好適な2’-修飾、例えば、修飾MOEが、参照によりその内容が本明細書に組み入れられる、米国特許出願公開第20130130378号明細書に記載されている。
2’位における修飾は、アラビノース立体配置に存在し得る。「アラビノース立体配置」という語は、アラビノースにおける2’-OHと同じ立体配置でのリボースのC2’上の置換基の配置を指す。
糖は、糖の同じ炭素に2つの異なる修飾、例えば、gem修飾を含み得る。糖基は、リボースにおける対応する炭素の立体化学配置と反対の立体化学配置を有する1つ以上の炭素も含み得る。したがって、オリゴマー化合物は、例えば、糖としてアラビノースを含有する1つ以上のモノマーを含み得る。モノマーは、糖の1’位にα結合、例えば、α-ヌクレオシドを有し得る。モノマーはまた、4’位に反対の配置を有してもよく、例えば、C5’及びH4’又はそれらを置換する置換基が、相互に交換される。C5’及びH4’又はそれらを置換する置換基が、相互に交換される場合、糖は、4’位で修飾されているといわれる。
本明細書に開示される本発明の化合物は、脱塩基糖、即ち、C-1’に核酸塩基が欠如しているか又はC1’に核酸塩基の代わりに他の化学基を有する糖も含み得る。例えば、その全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第5,998,203号明細書を参照されたい。これらの脱塩基糖はまた、構成糖原子の1つ以上に修飾をさらに含み得る。本発明の化合物は、L異性体、例えばL-ヌクレオシドで1つ以上の糖も含み得る。糖基に対する修飾は、硫黄、任意選択で置換される窒素又はCH基による4’-Oの置換も含み得る。一部の実施形態では、C1’と核酸塩基との連結は、α立体配置にある。
糖修飾は、「非環状ヌクレオチド」も含むことができ、これは、例えば、リボース炭素間のC-C結合(例えば、C1’-C2’、C2’-C3’、C3’-C4’、C4’-O4’、C1’-O4’)が存在しないか、及び/又はリボース炭素又は酸素(例えば、C1’、C2’、C3’、C4’又はO4’)の少なくとも1つが、独立に又は組み合わせで、ヌクレオチドに存在しない、非環状リボース糖を有する任意のヌクレオチドを指す。一部の実施形態では、非環状ヌクレオチドは、
Figure 2023500681000043
であり、ここで、Bは、修飾又は非修飾核酸塩基であり、R及びRは、独立に、H、ハロゲン、OR、又はアルキルであり;Rは、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール又は糖である)。
一部の実施形態では、糖修飾は、2’-H、2’-O-Me(2’-O-メチル)、2’-O-MOE(2’-O-メトキシエチル)、2’-F、2’-O-[2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル](2’-O-NMA)、2’-S-メチル、2’-O-CH-(4’-C)(LNA)、2’-O-CHCH-(4’-C)(ENA)、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)及びアラビノース立体配置で2’-O-Meを有するgem2’-OMe/2’Fからなる群から選択される。
特定のヌクレオチドが、その2’位を介して次のヌクレオチドに連結される場合、本明細書に記載される糖修飾は、その特定のヌクレオチド、例えば、その2’位を介して連結されるヌクレオチドについて、糖の3’位に配置され得ることが理解されるべきである。3’位における修飾は、キシロース立体配置で存在し得る。「キシロース立体配置」という語は、キシロース糖における3’-OHと同じ立体配置でのリボースのC3’上の置換基の配置を指す。
C4’及び/又はC1’に結合された水素は、直鎖又は分岐鎖の、任意選択で置換されるアルキル、任意選択で置換されるアルケニル、任意選択で置換されるアルキニルで置換され得、ここで、アルキル、アルケニル及びアルキニルの骨格は、O、S、S(O)、SO、N(R’)、C(O)、N(R’)C(O)O、OC(O)N(R’)、CH(Z’)、リン含有結合、任意選択で置換されるアリール、任意選択で置換されるヘテロアリール、任意選択で置換される複素環式又は任意選択で置換されるシクロアルキルの1つ以上を含有することができ、ここで、R’は、水素、アシル又は任意選択で置換される脂肪族であり、Z’は、OR11、COR11、CO11
Figure 2023500681000044
、NR2131、CONR2131、CON(H)NR2131、ONR2131、CON(H)N=CR4151、N(R21)C(=NR31)NR2131、N(R21)C(O)NR2131、N(R21)C(S)NR2131、OC(O)NR2131、SC(O)NR2131、N(R21)C(S)OR11、N(R21)C(O)OR11、N(R21)C(O)SR11、N(R21)N=CR4151、ON=CR4151、SO11、SOR11、SR11、及び置換又は非置換複素環式からなる群から選択され;R21及びR31は存在ごとに独立して、水素、アシル、非置換又は置換脂肪族、アリール、ヘテロアリール、複素環式、OR11、COR11、CO11、又はNR1111’であり;又はR21及びR31は、それらが結合される原子と一緒になって、複素環を形成し;R41及びR51は存在ごとに独立して、水素、アシル、非置換又は置換脂肪族、アリール、ヘテロアリール、複素環式、OR11、COR11、又はCO11、又はNR1111’であり;R11及びR11’は、独立に、水素、脂肪族、置換脂肪族、アリール、ヘテロアリール、又は複素環式である。一部の実施形態では、5’末端ヌクレオチドのC4’に結合された水素は、置換されている。
一部の実施形態では、C4’及びC5’は一緒に、好ましくは、少なくとも1つの-PX(Y)-を含む任意選択で置換される複素環式を形成し、ここで、Xは、H、OH、OM、SH、任意選択で置換されるアルキル、任意選択で置換されるアルコキシ、任意選択で置換されるアルキルチオ、任意選択で置換されるアルキルアミノ又は任意選択で置換されるジアルキルアミノであり、ここで、Mは存在ごとに独立して、+1の総電荷を有するアルカリ金属又は遷移金属であり;Yは、O、S、又はNR’であり、ここで、R’は、水素、任意選択で置換される脂肪族である。好ましくは、この修飾は、iRNAの5’末端にある。
特定の実施形態では、本発明の化合物は、上の式の少なくとも2つの連続したモノマーの少なくとも2つの領域を含む。特定の実施形態では、本発明の化合物は、ギャップモチーフを含む。特定の実施形態では、本発明の化合物は、約8~約14の連続したβ-D-2’-デオキシリボフラノシルヌクレオシドの少なくとも1つの領域を含む。特定の実施形態では、本発明の化合物は、約9~約12の連続したβ-D-2’-デオキシリボフラノシルヌクレオシドの少なくとも1つの領域を含む。
特定の実施形態では、本発明の化合物は、式:
Figure 2023500681000045
(式中、Bxは、複素環式塩基部分である)
の少なくとも1つ(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上)の(S)-cEtモノマーを含む。
特定の実施形態では、モノマーは、糖模倣体を含む。特定のこのような実施形態では、模倣体が、糖又は糖-ヌクレオシド間結合組み合わせの代わりに使用され、核酸塩基は、選択された標的とのハイブリダイゼーションのために維持される。糖模倣体の代表例としては、限定されるものではないが、シクロヘキセニル又はモルホリノが挙げられる。糖-ヌクレオシド間結合組み合わせの模倣体の代表例としては、限定されるものではないが、非荷電アキラル結合によって連結されたペプチド核酸(PNA)及びモルホリノ基が挙げられる。一部の例では、模倣体が、核酸塩基の代わりに使用される。代表的な核酸塩基模倣体は、当分野で周知であり、限定されるものではないが、三環式フェノキサジン類似体及びユニバーサル塩基(参照により本明細書に組み入れられる、Berger et al.,Nuc Acid Res.2000,28:2911-14)が挙げられる。糖、ヌクレオシド及び核酸塩基模倣体の合成方法は、当業者に周知である。
核酸修飾(糖間結合)
モノマー(限定されるものではないが、修飾及び非修飾ヌクレオシド及びヌクレオチドを含む)を互いに連結し、それによってオリゴマー化合物、例えば、オリゴヌクレオチドを形成する連結基が、本明細書に記載される。このような連結基は、糖間結合とも呼ばれる。2つの主なクラスの連結基は、リン原子の存在又は非存在によって規定される。代表的なリン含有結合としては、限定されるものではないが、ホスホジエステル(P=O)、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホラミデート、及びホスホロチオエート(P=S)が挙げられる。代表的な非リン含有連結基としては、限定されるものではないが、メチレンメチルイミノ(-CH-N(CH)-O-CH2-)、チオジエステル(-O-C(O)-S-)、チオノカルバメート(-O-C(O)(NH)-S-);シロキサン(-O-Si(H)-O-);及びN,N’-ジメチルヒドラジン(-CH-N(CH)-N(CH)-)が挙げられる。天然ホスホジエステル結合と比較して、修飾された結合は、オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を改変、典型的に増大するのに使用され得る。特定の実施形態では、キラル原子を有する結合は、別個の鏡像異性体として、ラセミ混合物として調製され得る。代表的なキラル結合としては、限定されるものではないが、アルキルホスホネート及びホスホロチオエートが挙げられる。リン含有及び非リン含有結合の調製方法は、当業者に周知である。
連結基中のリン酸基は、酸素の1つを異なる置換基で置換することによって修飾され得る。この修飾の1つの結果は、核酸分解に対するオリゴヌクレオチドの耐性増大であり得る。修飾リン酸基の例としては、ホスホロチオエート、ホスホロセレネート、ボラノリン酸塩、ボラノリン酸エステル、水素ホスホネート、ホスホロアミデート、アルキル又はアリールホスホネート及びホスホトリエステルが挙げられる。一部の実施形態では、連結における非架橋リン酸塩酸素原子の1つは、以下:S、Se、BR(Rは、水素、アルキル、アリールである)、C(即ち、アルキル基、アリール基など)、H、NR(Rは、水素、任意選択で置換されるアルキル、アリールである)、or(Rは、任意選択で置換されるアルキル又はアリールである)のいずれかで置換され得る。非修飾リン酸基中のリン原子は、アキラルである。しかしながら、上記の原子又は原子団の1つによる非架橋酸素の1つの置換は、リン原子をキラルにし;言い換えると、このように修飾されたリン酸基中のリン原子は、立体中心である。立体形成性リン原子は、「R」配置(本明細書では、Rp)又は「S」配置(本明細書では、Sp)のいずれかを有し得る。
ホスホロジチオエートは、硫黄によって置換された両方の非架橋酸素を有する。ホスホロジチオエート中のリン中心は、オリゴヌクレオチドジアステレオマーの形成を妨げるキラルである。したがって、理論に拘束されることを望むものではないが、両方の非架橋酸素に対する修飾は、不斉中心、例えばホスホロジチオエート形成をなくし、それらがジアステレオマー混合物を生成することができないことから、望ましい場合がある。したがって、非架橋酸素は、独立に、O、S、Se、B、C、H、N、又はOR(Rは、アルキル又はアリールである)のいずれか1つであり得る。
リン酸塩リンカーはまた、窒素(架橋ホスホロアミデート)、硫黄(架橋ホスホロチオエート)及び炭素(架橋メチレンホスホネート)による、架橋酸素、(即ち、リン酸塩をモノマーの糖に連結する酸素)の置換によって修飾され得る。この置換は、連結酸素のいずれか一方又は両方の連結酸素において起こり得る。架橋酸素が、ヌクレオシドの3’-酸素である場合、炭素による置換が好ましい。架橋酸素、ヌクレオシドの5’-酸素である場合、窒素による置換が好ましい。
リン酸塩に連結された酸素の少なくとも1つが置換されているか、又はリン酸基が非リン基によって置換されている修飾リン酸塩結合は、「非ホスホジエステル糖間結合」又は「非ホスホジエステルリンカー」とも呼ばれる。
特定の実施形態では、リン酸基は、非リン含有コネクター、例えばデホスホリンカーによって置換され得る。デホスホリンカーは、本明細書では、非ホスホジエステルリンカーと呼ばれる。理論に拘束されることを望むものではないが、荷電ホスホジエステル基が核酸分解の反応中心であるため、中性構造模倣体によるその置換が、向上したヌクレアーゼ安定性を付与するはずであると考えられる。やはり、理論に拘束されることを望むものではないが、一部の実施形態では、荷電リン酸基が中性部分によって置換される改変を導入することが望ましい場合がある。
リン酸基を置換し得る部分の例としては、限定されるものではないが、アミド(例えばアミド-3(3’-CH-C(=O)-N(H)-5’)及びアミド-4(3’-CH-N(H)-C(=O)-5’))、ヒドロキシルアミノ、シロキサン(ジアルキルシロキサン)、カルボキサミド、炭酸塩、カルボキシメチル、カルバメート、カルボン酸エステル、チオエーテル、エチレンオキシドリンカー、硫化物、スルホン酸塩、スルホンアミド、スルホン酸エステル、チオホルムアセタール(3’-S-CH-O-5’)、ホルムアセタール(3’-O-CH-O-5’)、オキシム、メチレンイミノ、メチレンカルボニルアミノ、メチレンメチルイミノ(MMI、3’-CH-N(CH)-O-5’)、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルヒドラゾ、メチレンオキシメチルイミノ、エーテル(C3’-O-C5’)、チオエーテル(C3’-S-C5’)、チオアセトアミド(C3’-N(H)-C(=O)-CH-S-C5’、C3’-O-P(O)-O-SS-C5’、C3’-CH-NH-NH-C5’、3’-NHP(O)(OCH)-O-5’及び3’-NHP(O)(OCH)-O-5’及び混合N、O、S及びCH構成部分を含む非イオン性結合が挙げられる。例えば、Carbohydrate Modifications in Antisense Research;Y.S.Sanghvi and P.D.Cook Eds.ACS Symposium Series 580;Chapters 3及び4,(pp.40-65)を参照されたい。好ましい実施形態としては、メチレンメチルイミノ(MMI)、メチレンカルボニルアミノ、アミド、カルバメート及びエチレンオキシドリンカーが挙げられる。
当業者は、特定の例では、非架橋酸素の置換が、隣接する2’-OHによる糖間結合の切断の増強をもたらし得るため、多くの場合、非架橋酸素の修飾が、2’-OHの修飾、例えば、隣接する糖間結合、例えば、アラビノース糖、2’-O-アルキル、2’-F、LNA及びENAの切断に関与しない修飾を必要とし得ることを十分に認識している。
好ましい非ホスホジエステル糖間結合は、ホスホロチオエート、少なくとも1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 95%又はそれ以上の鏡像体過剰率のSp異性体を含むホスホロチオエート、少なくとも1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 95%又はそれ以上の鏡像体過剰率のRp異性体を含む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、アルキル-ホスホネート(例えば、メチル-ホスホネート)、セレノホスフェート、ホスホラミデート(例えば、N-アルキルホスホラミデート)、及びボラノホスホネートを含む。
一部の実施形態では、本発明の化合物は、少なくとも1つ(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上及び最大で全てを含む)の修飾又は非ホスホジエステル結合を含む。一部の実施形態では、本発明の化合物は、少なくとも1つ(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上及び最大で全てを含む)のホスホロチオエート結合を含む。
リン酸塩リンカー及び糖がヌクレアーゼ耐性ヌクレオシド又はヌクレオチドサロゲートによって置換される、本発明の化合物を構築することもできる。理論に拘束されることを望むものではないが、繰り返し荷電された骨格の非存在は、ポリアニオンを認識するタンパク質(例えばヌクレアーゼ)に対する結合を弱めると考えられる。やはり、理論に拘束されることを望むものではないが、一部の実施形態では、塩基が中性サロゲート骨格によって連結される改変を導入するのが望ましい場合がある。例としては、モルホリノ、シクロブチル、ピロリジン、ペプチド核酸(PNA)、アミノエチルグリシルPNA(aegPNA)及び骨格伸張ピロリジンPNA(bepPNA)ヌクレオシドサロゲートが挙げられる。好ましいサロゲートは、PNAサロゲートである。
本明細書に記載される本発明の化合物は、1つ以上の不斉中心を含むことができ、したがって、鏡像異性体、ジアステレオマー、及び絶対立体化学に関して、糖アノマーなどの場合、(R)若しくは(S)として、又はアミノ酸などの場合、(D)若しくは(L)として規定され得る他の立体異性体配置を生じる。本明細書において提供される本発明の化合物には、全てのこのような可能な異性体、並びにそれらのラセミ形態及び光学的に純粋な形態が含まれる。
核酸修飾(末端修飾
一部の実施形態では、化合物は、アンチセンス鎖の5’末端にリン酸塩又はリン酸塩模倣体をさらに含む。一実施形態では、リン酸塩模倣体は、5’-ビニルホスホネート(VP)である。
一部の実施形態では、化合物のアンチセンス鎖の5’末端は、5’-ビニルホスホネート(VP)を含まない。
本発明のiRNA剤の末端は、修飾され得る。このような修飾は、一方の末端又は両方の末端にあり得る。例えば、iRNAの3’及び/又は5’末端は、標識部分、例えば、フルオロフォア(例えば、ピレン、TAMRA、フルオレセイン、Cy3又はCy5色素)又は保護基(例えば、硫黄、ケイ素、ホウ素若しくはエステル系)などの他の機能分子実体にコンジュゲートされ得る。機能分子実体は、リン酸基及び/又はリンカーを介して、糖に結合され得る。リンカーの末端原子は、リン酸基の連結原子又は糖のC-3’若しくはC-5’O、N、S若しくはC基に連結するか、又はそれを置換することができる。或いは、リンカーは、ヌクレオチドサロゲート(例えば、PNA)の末端原子に連結するか、又はそれを置換することができる。
リンカー/リン酸塩-機能分子実体-リンカー/リン酸塩アレイが、二本鎖オリゴマー化合物の2つの鎖の間に配置される場合、このアレイは、ヘアピン型オリゴマー化合物中のヘアピンループの代わりになり得る。
活性を調節するのに有用な末端修飾は、リン酸塩又はリン酸塩類似体によるiRNAの5’末端の修飾を含む。特定の実施形態では、iRNAの5’末端は、リン酸化されているか、又はホスホリル類似体を含む。例示的な5’-リン酸修飾としては、RISC媒介性遺伝子サイレンシングに適合する修飾が挙げられる。5’末端における修飾はまた、対象の免疫系を刺激又は阻害するのに有用であり得る。一部の実施形態では、オリゴマー化合物の5’末端は、修飾
Figure 2023500681000046
を含み、式中、W、X及びYは、それぞれ、独立に、O、OR(Rは、水素、アルキル、アリールである)、S、Se、BR(Rは、水素、アルキル、アリールである)、BH 、C(即ち、アルキル基、アリール基など)、H、NR(Rは、水素、アルキル、アリールである)、又はOR(Rは、水素、アルキル又はアリールである)からなる群から選択され;A及びZはそれぞれ、存在ごとに独立して、存在しないか、O、S、CH、NR(Rは、水素、アルキル、アリールである)、又は任意選択で置換されるアルキレンであり、ここで、アルキレンの骨格は、内部に及び/又は末端に、O、S、SS及びNR(Rは、水素、アルキル、アリールである)の1つ以上を含むことができ;nは、0~2である。一部の実施形態では、nは、1又は2である。Aは、糖の5’炭素に連結された酸素を置換することが理解される。nが0である場合、W及びYは、それらが結合されるPと一緒に、任意選択で置換される5~8員複素環式を形成することができ、ここで、W及びYは、それぞれ、独立に、O、S、NR’又はアルキレンである。好ましくは、複素環式は、アリール又はヘテロアリールで置換される。一部の実施形態では、5’末端ヌクレオチドのC5’上の一方又は両方の水素が、ハロゲン、例えば、Fで置換される。
例示的な5’-修飾としては、限定されるものではないが、5’-一リン酸((HO)(O)P-O-5’);5’-二リン酸((HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-三リン酸((HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-モノチオリン酸(ホスホロチオエート;(HO)2(S)P-O-5’);5’-モノジチオリン酸(ホスホロジチオエート;(HO)(HS)(S)P-O-5’)、5’-ホスホロチオレート((HO)2(O)P-S-5’);5’-α-チオ三リン酸;5’-β-チオ三リン酸;5’-γ-チオ三リン酸;5’-ホスホラミデート((HO)(O)P-NH-5’、(HO)(NH)(O)P-O-5’)が挙げられる。他の5’-修飾としては、5’-アルキルホスホネート(R(OH)(O)P-O-5’、R=アルキル、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、プロピルなど)、5’-アルキルエーテルホスホネート(R(OH)(O)P-O-5’、R=アルキルエーテル、例えば、メトキシメチル(CHOMe)、エトキシメチルなど)が挙げられる。他の例示的な5’-修飾としては、Zが、任意選択で少なくとも1回置換されるアルキルであるもの、例えば、((HO)(X)P-O[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’、((HO)(X)P-O[-(CH-P(X)(OH)-O]-5’、((HO)2(X)P-[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’;ジアルキル末端リン酸塩及びリン酸塩模倣体:HO[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’、HN[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’、H[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’、MeN[-(CH-O-P(X)(OH)-O]-5’、HO[-(CH-P(X)(OH)-O]-5’、HN[-(CH-P(X)(OH)-O]-5’、H[-(CH-P(X)(OH)-O]-5’、MeN[-(CH-P(X)(OH)-O]-5’が挙げられ、ここで、a及びbは、それぞれ、独立に、1~10である。他の実施形態は、BH、BH 及び/又はSeによる酸素及び/又は硫黄の置換を含む。
末端修飾はまた、分布を監視するのに有用であり得、このような場合、付加されるのに好ましい基としては、フルオロフォア、例えば、フルオレセイン又はAlexa色素、例えば、Alexa 488が挙げられる。末端修飾はまた、取り込みを促進するのに有用であり得、このための有用な修飾は、標的化リガンドを含む。末端修飾はまた、オリゴヌクレオチドを別の部分に架橋するのに有用であり得;このための有用な修飾は、マイトマイシンC、ソラレン、及びそれらの誘導体を含む。
熱不安定化修飾
iRNA又はdsRNA剤などの、本発明の化合物は、アンチセンス鎖のseed領域(即ち、アンチセンス鎖の5’末端の2位~8位)の反対側の部位でセンス鎖に熱不安定化修飾を導入してiRNA二重鎖の解離又は溶解の性質を強める(二重鎖の結合の自由エネルギーを減少させる)ことによってRNA干渉を最適化することができる。この修飾は、アンチセンス鎖のseed領域における二重鎖の解離又は溶解の性質を強めることができる。
熱不安定化修飾は、脱塩基修飾;対向する鎖における対向するヌクレオチドとのミスマッチ;及び糖修飾、例えば、2’-デオキシ修飾又は非環状ヌクレオチド、例えば、アンロック核酸(UNA)又はグリセロール核酸(GNA)を含み得る。
例示的な脱塩基修飾は、以下の通りである:
Figure 2023500681000047
例示的な糖修飾は、以下の通りである:
Figure 2023500681000048
「UNA」という語は、糖の全ての結合が除去されてアンロック「糖」残基が形成されている、アンロック非環状核酸を指す。一例では、UNAは、C1’-C4’間の結合(即ち、C1’とC4’炭素間の炭素-酸素-炭素の共有結合)が除去された単量体も含む。別の例では、糖のC2’-C3’結合(即ち、C2’とC3’炭素間の炭素-炭素の共有結合)が除去される(参照によりそれぞれの全内容が本明細書に組み入れられる、Mikhailov et.al.,Tetrahedron Letters,26 (17):2059 (1985);及びFluiter et al.,Mol.Biosyst.,10:1039 (2009)を参照されたい)。非環状誘導体は、ワトソン・クリック塩基対形成に影響を与えることなく、主鎖のより高い柔軟性を提供する。非環状ヌクレオチドは、2’-5’又は3’-5’結合によって連結することができる。
「GNA」という語は、DNA又はRNAに類似したポリマーであるが、ホスホジエステル結合によって連結された反復グリセロール単位からなるためその「主鎖」の組成が異なるグリコール核酸を指す:
Figure 2023500681000049
熱不安定化修飾は、熱不安定化ヌクレオチドとdsRNA二重鎖内の対向する鎖における対向するヌクレオチドとのミスマッチ(即ち、非相補的な塩基対)であり得る。例示的なミスマッチ塩基対としては、G:G、G:A、G:U、G:T、A:A、A:C、C:C、C:U、C:T、U:U、T:T、U:T、又はこれらの組み合わせが挙げられる。当分野で公知の他のミスマッチ塩基対合も本発明に適している。ミスマッチは、天然に存在するヌクレオチド又は修飾ヌクレオチドであるヌクレオチド間で起こり得る、即ち、ミスマッチ塩基対合は、ヌクレオチドのリボース糖における修飾とは無関係のそれぞれのヌクレオチドからの核酸塩基間で起こり得る。特定の実施形態では、siRNA又はiRNA剤などの、本発明の化合物は、2’-デオキシ核酸塩基である少なくとも1つの核酸塩基をミスマッチ対合中に含み;例えば、2’-デオキシ核酸塩基は、センス鎖中にある。
脱塩基ヌクレオチド、非環状ヌクレオチド修飾(UNA及びGNAを含む)、及びミスマッチ修飾のさらなる例は、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる国際公開第2011/133876号パンフレットに詳細に記載されている。
熱不安定化修飾は、対向する塩基と水素結合を形成する能力が低下又は喪失したユニバーサル塩基、及びリン酸修飾を含み得る。
対抗する鎖における塩基と水素結合を形成する能力が低下した又は完全に喪失した核酸塩基修飾を、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる国際公開第2010/0011895号パンフレットに記載されているdsRNA剤二重鎖の中心領域の不安定化について評価した。例示的な核酸塩基修飾は、次の通りである:
Figure 2023500681000050
天然のホスホジエステル結合と比較してdsRNA二重鎖の熱安定性を低下させることが知られている例示的なリン酸修飾は、次の通りである:
Figure 2023500681000051
一部の実施形態では、本発明の化合物は、2’-5’結合(2’-H、2’-OH及び2’-OMeを伴う、且つP=O又はP=Sを伴う)を含み得る。例えば、2’-5’結合の修飾は、ヌクレアーゼ耐性を高めるため、若しくはセンス鎖のアンチセンス鎖への結合を阻害するために使用され得、又はRISCによるセンス鎖の活性化を避けるためにセンス鎖の5’末端で使用され得る。
別の実施形態では、本発明の化合物は、L糖(例えば、Lリボース、2’-H、2’-OH及び2’-OMeを含むL-アラビノース)を含み得る。例えば、これらのL糖修飾は、ヌクレアーゼ耐性を高めるため、若しくはセンス鎖のアンチセンス鎖への結合を阻害するために使用され得、又はRISCによるセンス鎖の活性化を避けるためにセンス鎖の5’末端で使用され得る。
一実施形態では、本発明のiRNA剤は、担体を介してリガンドにコンジュゲートし、この担体は、環状基又は非環状基であり得;好ましくは、環状基は、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、[1,3]ジオキソラン、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフリル、及びデカリンから選択され;好ましくは、非環状基は、セリノール骨格又はジエタノールアミン骨格から選択される。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるiRNA剤の少なくとも1つの鎖は、5’リン酸化されるか、又は5’末端にホスホリル類似体を含む。5’-リン酸修飾は、RISC媒介性遺伝子サイレンシングに適合する修飾を含む。適切な修飾としては:5’-一リン酸((HO)(O)P-O-5’);5’-二リン酸((HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-三リン酸((HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-グアノシンキャップ(7-メチル化又は非メチル化)(7m-G-O-5’-(HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-アデノシンキャップ(Appp)、及び任意の修飾又は非修飾ヌクレオチドキャップ構造(N-O-5’-(HO)(O)P-O-(HO)(O)P-O-P(HO)(O)-O-5’);5’-モノチオホスフェート(ホスホロチオエート;(HO)(S)P-O-5’);5’-モノジチオホスフェート(ホスホロジチオエート;(HO)(HS)(S)P-O-5’)、5’-ホスホロチオレート((HO)2(O)P-S-5’);酸素/硫黄置換一リン酸、二リン酸、及び三リン酸(例えば、5’-α-チオ三リン酸、5’-γ-チオ三リン酸など)、5’-ホスホラミデート((HO)(O)P-NH-5’、(HO)(NH)(O)P-O-5’)、5’-アルキルホスホネート(R=アルキル=メチル、エチル、イソプロピル、プロピルなど、例えば、RP(OH)(O)-O-5’-、5’-アルケニルホスホネート(即ち、ビニル、置換ビニル)、(OH)(O)P-5’-CH2-)、5’-アルキルエーテルホスホネート(R=アルキルエーテル=メトキシメチル(MeOCH2-)、エトキシメチルなど、例えば、RP(OH)(O)-O-5’-)の任意のさらなる組み合わせが挙げられる。
標的遺伝子
限定されるものではないが、siRNAの標的遺伝子としては、限定されるものではないが、不要な細胞増殖を促進する遺伝子、増殖因子遺伝子、増殖因子受容体遺伝子、遺伝子発現キナーゼ、アダプタータンパク質遺伝子、Gプロテインスーパーファミリー分子をコードする遺伝子、転写因子をコードする遺伝子、血管新生を媒介する遺伝子、ウイルス遺伝子、ウイルス複製に必要な遺伝子、ウイルス機能を媒介する細胞遺伝子、細菌性病原体の遺伝子、アメーバ性病原体の遺伝子、寄生体病原体の遺伝子、真菌性病原体の遺伝子、不要な免疫応答を媒介する遺伝子、疼痛のプロセシングを媒介する、神経疾患を媒介する遺伝子、ヘテロ接合性喪失によって特徴付けられる細胞に見出される対立遺伝子、又は多型遺伝子の1つの対立遺伝子が挙げられる。
siRNAの特定の例示的な標的遺伝子としては、限定されるものではないが、PCSK-9、ApoC3、AT3、AGT、ALAS1、TMPR、HAO1、AGT、C5、CCR-5、PDGF bet遺伝子;Erb-B遺伝子、Src遺伝子;CRK遺伝子;GRB2遺伝子;RAS遺伝子;MEKK遺伝子;JNK遺伝子;RAF遺伝子;Erk1/2遺伝子;PCNA(p21)遺伝子;MYB遺伝子;c-MYC遺伝子;JUN遺伝子;FOS遺伝子;BCL-2遺伝子;サイクリンD遺伝子;VEGF遺伝子;EGFR遺伝子;サイクリン遺伝子;サイクリンE遺伝子;WNT-1遺伝子;β-カテニン遺伝子;c-MET遺伝子;PKC遺伝子;NFKB遺伝子;STAT3遺伝子;サバイビン遺伝子;Her2/Neu遺伝子;トポイソメラーゼI遺伝子;トポイソメラーゼII α遺伝子;p73遺伝子;p21(WAF1/CIP1)遺伝子、p27(KIP1)遺伝子;PPM1D遺伝子;カベオリンI遺伝子;MIB I遺伝子;MTAI遺伝子;M68遺伝子;腫瘍抑制遺伝子;p53遺伝子;DN-p63遺伝子;pRb腫瘍抑制遺伝子;APC1腫瘍抑制遺伝子;BRCA1腫瘍抑制遺伝子;PTEN腫瘍抑制遺伝子;MLL融合遺伝子、例えば、MLL-AF9、BCR/ABL融合遺伝子;TEL/AML1融合遺伝子;EWS/FLI1融合遺伝子;TLS/FUS1融合遺伝子;PAX3/FKHR融合遺伝子;AML1/ETO融合遺伝子;α v-インテグリン遺伝子;Flt-1受容体遺伝子;チューブリン遺伝子;ヒトパピローマウイルス遺伝子、ヒトパピローマウイルス複製に必要な遺伝子、ヒト免疫不全ウイルス遺伝子、ヒト免疫不全ウイルス複製に必要な遺伝子、A型肝炎ウイルス遺伝子、A型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、B型肝炎ウイルス遺伝子、B型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、C型肝炎ウイルス遺伝子、C型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、D型肝炎ウイルス遺伝子、D型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、E型肝炎ウイルス遺伝子、E型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、F型肝炎ウイルス遺伝子、F型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、G型肝炎ウイルス遺伝子、G型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、H型肝炎ウイルス遺伝子、H型肝炎ウイルス複製に必要な遺伝子、呼吸器合胞体ウイルス遺伝子、呼吸器合胞体ウイルス複製に必要な遺伝子、単純ヘルペスウイルス遺伝子、単純ヘルペスウイルス複製に必要な遺伝子、ヘルペスサイトメガロウイルス遺伝子、ヘルペスサイトメガロウイルス複製に必要な遺伝子、ヘルペスエプスタインバーウイルス遺伝子、ヘルペスエプスタインバーウイルス複製に必要な遺伝子、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス遺伝子、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス複製に必要な遺伝子、JCウイルス遺伝子、JCウイルス複製に必要なヒト遺伝子、ミクソウイルス遺伝子、ミクソウイルス遺伝子複製に必要な遺伝子、ライノウイルス遺伝子、ライノウイルス複製に必要な遺伝子、コロナウイルス遺伝子、コロナウイルス複製に必要な遺伝子、ウエストナイルウイルス遺伝子、ウエストナイルウイルス複製に必要な遺伝子、セントルイス脳炎遺伝子、セントルイス脳炎複製に必要な遺伝子、ダニ媒介性脳炎ウイルス遺伝子、ダニ媒介性脳炎ウイルス複製に必要な遺伝子、マリーバレー脳炎ウイルス遺伝子、マリーバレー脳炎ウイルス複製に必要な遺伝子、デングウイルス遺伝子、デングウイルス遺伝子複製に必要な遺伝子、シミアンウイルス40遺伝子、シミアンウイルス40複製に必要な遺伝子、ヒトT細胞リンパ向性ウイルス遺伝子、ヒトT細胞リンパ向性ウイルス複製に必要な遺伝子、モロニー-マウス白血病ウイルス遺伝子、モロニー-マウス白血病ウイルス複製に必要な遺伝子、脳心筋炎ウイルス遺伝子、脳心筋炎ウイルス複製に必要な遺伝子、麻疹ウイルス遺伝子、麻疹ウイルス複製に必要な遺伝子、水痘・帯状疱疹ウイルス遺伝子、水痘・帯状疱疹ウイルス複製に必要な遺伝子、アデノウイルス遺伝子、アデノウイルス複製に必要な遺伝子、黄熱病ウイルス遺伝子、黄熱病ウイルス複製に必要な遺伝子、ポリオウイルス遺伝子、ポリオウイルス複製に必要な遺伝子、ポックスウイルス遺伝子、ポックスウイルス複製に必要な遺伝子、プラスモジウム(plasmodium)遺伝子、プラスモジウム(plasmodium)遺伝子複製に必要な遺伝子、マイコバクテリウム・ウルセランス(Mycobacterium ulcerans)遺伝子、マイコバクテリウム・ウルセランス(Mycobacterium ulcerans)複製に必要な遺伝子、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)遺伝子、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)複製に必要な遺伝子、らい菌(Mycobacterium leprae)遺伝子、らい菌(Mycobacterium leprae)複製に必要な遺伝子、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)遺伝子、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)複製に必要な遺伝子、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)遺伝子、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)複製に必要な遺伝子、化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)遺伝子、化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)複製に必要な遺伝子、クラミジア肺炎菌(Chlamydia pneumoniae)遺伝子、クラミジア肺炎菌(Chlamydia pneumoniae)複製に必要な遺伝子、マイコプラズマ肺炎菌(Mycoplasma pneumoniae)遺伝子、マイコプラズマ肺炎菌(Mycoplasma pneumoniae)複製に必要な遺伝子、インテグリン遺伝子、セレクチン遺伝子、補体系遺伝子、ケモカイン遺伝子、ケモカイン受容体遺伝子、GCSF遺伝子、Gro1遺伝子、Gro2遺伝子、Gro3遺伝子、PF4遺伝子、MIG遺伝子、前血小板塩基性タンパク質遺伝子、MIP-1I遺伝子、MIP-1J遺伝子、RANTES遺伝子、MCP-1遺伝子、MCP-2遺伝子、MCP-3遺伝子、CMBKR1遺伝子、CMBKR2遺伝子、CMBKR3遺伝子、CMBKR5v、AIF-1遺伝子、I-309遺伝子、イオンチャネルの構成要素の遺伝子、神経伝達物質受容体の遺伝子、神経伝達物質リガンドの遺伝子、アミロイドファミリー遺伝子、プレセニリン遺伝子、HD遺伝子、DRPL遺伝子、SCA1遺伝子、SCA2遺伝子、MJD1遺伝子、CACNL1A4遺伝子、SCA7遺伝子、SCA8遺伝子、ヘテロ接合性喪失(LOH)細胞に見出される対立遺伝子、多型遺伝子の1つの対立遺伝子及びそれらの組み合わせが挙げられる。
ヘテロ接合性喪失(LOH)は、LOHの領域に、配列、例えば、遺伝子へのヘミ接合をもたらし得る。これは、正常細胞と疾患状態の細胞、例えば、癌細胞との間に有意な遺伝的差異が生じさせ得、正常細胞と疾患状態の細胞、例えば、癌細胞との間の有用な差異を提供する。この差異は、遺伝子又は他の配列が、二倍体細胞においてヘテロ接合性であるが、LOHを有する細胞ではヘミ接合性であるため、起こり得る。LOHの領域は、多くの場合、喪失によって不要な増殖を促進する遺伝子、例えば、腫瘍抑制遺伝子、及び例えば、他の遺伝子、一部の例では、正常な機能、例えば、成長に不可欠な遺伝子を含む他の配列を含む。本発明の方法は、部分的に、本発明の組成物による必須遺伝子の1つの対立遺伝子の特異的な調節に依拠するものである。
特定の実施形態では、本発明は、マイクロRNAを調節する本発明の化合物を提供する。
中枢神経系のターゲティング
一部の実施形態では、本発明は、早期発症型家族性アルツハイマー病のためにAPP、脊髄小脳失調2及びALSのためにATXN2、並びに筋萎縮性側索硬化症及び前頭側頭認知症のためにC9orf72を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、ALSのためにTARDBP、前頭側頭認知症のためにMAPT(タウ)、及びハンチントン病のためにHTTを標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、パーキンソン病のためにSNCA、ALSのためにFUS、脊髄小脳失調3のためにATXN3、SCA1のためにATXN1、SCA7及びSCA8のために遺伝子、DRPLAのためにATN1、XLMRのためにMeCP2、プリオン病、劣性中枢神経系疾患:ラフォラ病のためにPRNP、DM1のためにDMPK(中枢神経系及び骨格筋)、及びhATTRのためにTTR(中枢神経系、眼内及び全身)を標的とする化合物を提供する。
脊髄小脳失調は、遺伝性脳機能障害である。SCA1-8などの優性遺伝型の脊髄小脳失調は、疾患修飾治療のない重篤な疾患である。例示的な標的としては、SCA2、SCA3、及びSCA1が挙げられる。
SCA2のためのATXN2のターゲティング
進行性失調症である脊髄小脳失調2(SCA2)は、2番目に多いSCAである。この標的に関連する別の疾患は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)である。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的には致死性の疾患である。SCAの有病率は、100,000人当たり2~6人であり;ATXN2は、世界のSCA人口の15%及び一部の国、特にキューバ(100,000人当たり40人)でははるかに多いSCA人口を引き起こす。ヒト分子遺伝学によるATXN2のターゲティングが優良であり得、例えば、ATXN2におけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCA及びALSで、脊髄、脳幹、又は小脳などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATXN2の常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現及びプルキンエ細胞及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ATXN2 mRNAの70%のノックダウン(KD)によって示され;mATXN2マウスKD POCが実証された。安全性に関して、mATXN2ノックアウト(KO)マウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
SCA3のためのATXN3のターゲティング
進行性失調症である脊髄小脳失調3(SCA3)は、世界で最も多いSCAである。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。それは、SCAの最も多い原因であり、SCAの有病率は、100,000人当たり2~6人であり;ATXN3は、米国のSCA人口の21%を引き起こし、欧州、特にポルトガルではるかに多い。ヒト分子遺伝学によるATXN3のターゲティングが優良であり得、例えば、ATXN3におけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、又は小脳などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATXN3の常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現、プルキンエ細胞及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ATXN3 mRNAの70%のKDによって示され;mATXN3 KDマウスPOCが実証された。安全性に関して、mATXN3 KOマウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
SCA1のためのATXN1のターゲティング
進行性失調症である脊髄小脳失調1(SCA1)は、1993年に発見された最初のSCA遺伝子である。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。SCAの有病率は、100,000人当たり2~6人であり;ATXN1は、米国及び世界のSCA人口の6%を引き起こし、一部の国(日本では25%)、特にポーランド(64%)及びシベリア(100%)でははるかに多い。ヒト分子遺伝学によるATXN1のターゲティングが優良であり得、例えば、ATXN1におけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、又は小脳などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATXN1の常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現、プルキンエ細胞及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ATXN1 mRNAの70%のKDによって示され;mATXN1マウスPOCが実証された。安全性に関して、mATXN1 KOマウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
SCA7のためのATXN7のターゲティング
脊髄小脳失調7(SCA7)は、進行性失調症及び網膜変性を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の網膜及び小脳疾患である。SCAの有病率は、100,000人当たり2~6人であり;ATXN7は、世界のSCA人口の5%を引き起こし、一部の国、特に南アフリカでははるかに多い。ヒト分子遺伝学によるATXN7のターゲティングが優良であり得、例えば、ATXN7におけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、小脳、又は網膜などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATXN1の常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現、原因となる錐体杆体変性、プルキンエ細胞及び神経細胞致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、髄腔内(IT)及び硝子体内(IVT)投与による、ATXN1 mRNAの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
SCA8のためのATXN8のターゲティング
脊髄小脳失調8(SCA8)、進行性神経変性失調は、ATXN8におけるCTGリピート伸長によって引き起こされる。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。有病率:SCAは、100,000人当たり2~6人であり;ATXN8は、世界のSCA人口の3%を引き起こし、一部の国、特にフィンランドでははるかに多い。ヒト分子遺伝学によるATXN8のターゲティングが優良であり得、例えば、ATXN8におけるコードCTGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、又は小脳などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATXN8の常染色体優性コードCTG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現、原因となるプルキンエ細胞及び神経細胞致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ATXN8 mRNAの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CTG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
SCA6のためのCACNA1Aのターゲティング
脊髄小脳失調6(SCA6)は、進行性失調症である。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。SCAの有病率は、100,000人当たり2~6人であり;CACNA1Aは、世界のSCA人口の15%を引き起こす。ヒト分子遺伝学によるCACNA1Aのターゲティングが優良であり得、例えば、CACNA1AにおけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、又は小脳などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、CACNA1Aの常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現及びプルキンエ細胞及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、CACNA1A CAG伸長の70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
遺伝性ポリグルタミン障害の例示的な標的は、ハンチントン病(HD)を含む。
ハンチントン病のためのHTTのターゲティング
ハンチントン病突然変異は、進行性中枢神経系変性疾患であるHDを引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。HDの有病率は、世界的に100,000人当たり5~10人であり、いくつかの国、特にベネズエラでははるかに多い。ヒト分子遺伝学によるHTTのターゲティングが優良であり得、例えば、HTTにおけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性HDで、線条体、又は大脳皮質などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、HTTの常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、HTT CAG伸長のみの70%のKDによって示され;マウスPOCが実証された。安全性に関して、マウスにおけるHTTのKOは、致死的であり得;ヒトにおけるKDが実証された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
DRPLAのためのATN1のターゲティング
アトロフィン1突然変異は、HDと類似の進行性脊髄小脳疾患である、歯状核赤核・淡蒼球ルイ体萎縮症(DRPLA)を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。DRPLAの有病率は、日本で1,000,000人当たり2~7人である。ヒト分子遺伝学によるATN1のターゲティングが優良であり得、例えば、ATN1におけるコードCAGリピート伸長が、家族性及び孤発性SCAで、脊髄、脳幹、小脳、又は大脳皮質などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ATN1の常染色体優性コードCAG伸長が、有害なミスフォールドタンパク質の発現及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ATN1の70%のKDによって示された。安全性に関して、ATN1 KOマウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
球脊髄性筋萎縮症のためのARのターゲティング
アンドロゲン受容体突然変異は、進行性筋肉消耗疾患である球脊髄性筋萎縮症(SBMA、ケネディ病)、及び他の疾患を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。SBMAの有病率は、男性100,000人当たり2人であり;女性は、軽度の表現型を有する。ヒト分子遺伝学によるARのターゲティングが優良であり得、例えば、ARにおけるコードCAGリピート伸長が、家族性SBMAで、脊髄、又は脳幹などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、ARのX連鎖コードCAG伸長が、有害な機能獲得及び運動ニューロン致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ARの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF CAG mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
フリードライヒ運動失調症のためのFXNのターゲティング
FXNの劣性機能喪失型GAA伸長は、進行性変性運動失調であるフリードライヒ運動失調症(FA)を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の、最終的に致死性の疾患である。FAの有病率は、世界的に100,000人当たり2人である。ヒト分子遺伝学によるFXNのターゲティングが優良であり得、例えば、FXNにおけるイントロンGAAリピート伸長が、家族性FAで、脊髄、小脳、又はおそらく網膜及び心臓などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、FXNの常染色体劣性非コードFAA伸長が、重要なミトコンドリアタンパク質であるFXNの発現の低下を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、FXNイントロンGAS伸長の70%のKDによって示された。安全性に関して、イントロンGAAのKDは、マウスにおいて、安全で且つ有効である。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
FXTASのためのFMR1のターゲティング
成人の運動失調及び認知障害の進行性疾患である脆弱X関連振戦/運動失調症候群(FXTAS)は、FMR1過剰発現によって引き起こされる。この疾患は、疾患修飾治療のない、重篤な疾患である。FMR1前突然変異の有病率は、男性500人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるFMR1のターゲティングが優良であり得、例えば、FMR1におけるコードCCGリピート伸長前突然変異が、FXTASで、脊髄、小脳、又は大脳皮質などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、FMR1のX連鎖コードCCG伸長が、毒性mRNAを引き起こすことによるものであり得る。有効性は、毒性mRNAの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
脆弱性X症候群のためのFMR1の上流のターゲティング
精神遅滞の進行性疾患である脆弱性X症候群(FRAXA)は、FMR1の上流mRNAを標的にすることによって治療され得る。この疾患は、疾患修飾治療のない、消耗性の疾患である。FRAXAの有病率は、男性4,000人当たり1人及び女性8,000人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるFMR1のターゲティングが優良であり得、例えば、FMR1におけるコードCCGリピート伸長が、FRAXAで、中枢神経系などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、FMR1のX連鎖コードCCG伸長が、LOFを引き起こすことによるものであり得;正常なFMR1は、特異的mRNAを核から輸送するように機能する。有効性は、毒性mRNAの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
優性遺伝性筋萎縮性側索硬化症は、疾患修飾治療のない重篤な疾患である。例示的な標的は、C9orf72、ATXN2(SCA2も引き起こす)、及びMAPTを含む。
ALSのためのC9orf72のターゲティング
C9orf72は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)及び前頭側頭認知症(FTD)の最も多い原因である。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、運動ニューロンの致死性疾患である。ALSの有病率は、100,000人当たり2~5人であり(10%は家族性である);C9orf72は、米国及び欧州の家族性ALSの39%及び孤発性ALSの7%を引き起こす。ヒト分子遺伝学によるC9orf72のターゲティングが優良であり得、例えば、ヘキサヌクレオチド伸長が、家族性及び孤発性ALSで、上位及び下位運動ニューロン(ALSについて);又は大脳皮質(FTDについて)などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性ヘキサヌクレオチド伸長が、毒性のジペプチドリピートタンパク質のリピート関連非AUG依存性翻訳及び神経細胞致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、C9orf72の70%のKDによって示された。安全性に関して、C9orf72のへテロ接合LOF突然変異は、ヒト及びマウスにおいて安全であるようである。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSFヘキサヌクレオチドリピートmRNA及びジペプチドリピートタンパク質が挙げられる。
ALSのためのTARDBPのターゲティング
TARDBP突然変異は、ALS及び前頭側頭認知症(FTD)を引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、運動ニューロンの致死性疾患である。ALSの有病率は、100,000人当たり2~5人であり(10%は家族性である);TARDBPは、家族性ALSの5%及び孤発性ALSの1.5%を引き起こす。ヒト分子遺伝学によるTARDBPのターゲティングが優良であり得、例えば、突然変異が、家族性及び孤発性ALSで、上位及び下位運動ニューロン(ALSについて);又は大脳皮質(FTDについて)などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性TRDBP突然変異が、有害なTRDBPタンパク質及び神経細胞致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、TARDBP変異対立遺伝子の70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSFタンパク質が挙げられる。
ALSのためのFUSのターゲティング
FUS突然変異は、ALS及びFTDを引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、運動ニューロンの致死性疾患である。ALSの有病率は、100,000人当たり2~5であり(10%は家族性である);FUSは、家族性ALSの5%を引き起こし;FUS封入体が、多くの場合、孤発性ALSにおいて見られる。ヒト分子遺伝学によるFUSのターゲティングが優良であり得、例えば、突然変異が、家族性ALSで、ALSについて上位及び下位運動ニューロンなどの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性FUS突然変異は、異常なタンパク質フォールディング及び神経細胞致死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、FUS変異対立遺伝子の70%のKDによって示された。安全性に関して、KOマウスは、悶え反応を示すが生存し、ADHD表現型を有する。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSFタンパク質が挙げられる。
ALSのためのSOD1のターゲティング
SOD1の優性及び劣性突然変異は、ALSを引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、運動ニューロンの致死性疾患である。ALSの有病率は、100,000人当たり2~5人であり(10%は家族性である);SOD1は、家族性ALSの5~20%を引き起こす。ヒト分子遺伝学によるSOD1のターゲティングが優良であり得、例えば、多くのSOD1突然変異が、ALSについて上位及び下位運動ニューロンなどの組織において、家族性のAD及びAR ALSと関連している。このターゲティングの有効性は、突然変異特異的KDを必要とし得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。バイオマーカーは、突然変異特異的であり得る。
優性遺伝性前頭側頭認知症及び進行性核上性まひ。標的は、MAPTを含むが、これは、MAPTが、AD、又はC9orf72にとって重要であり得るためである。
FTD-17及びPSPのための微小管結合タンパク質タウのターゲティング
17番染色体に連鎖する家族性FTDである家族性前頭側頭認知症17(FTD-17)、及び家族性進行性核上性まひは、MAPT突然変異によって引き起こされ得、MAPT突然変異は、珍しい型の進行性核上性まひ、大脳皮質基底核変性症、呼吸不全を伴うタウオパチー、発作を伴う認知症も引き起こし得る。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。FTDの有病率は、100,000人当たり15~22であり;オランダにおけるFTD-17の有病率は、人口1,000,000人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるMAPTのターゲティングが優良であり得、例えば、MAPTのGOF点及びスプライス部位突然変異が、家族性及び孤発性FTDで、前頭葉又は側頭葉などの組織において発見された。このターゲティングのメカニズムは、MAPTの常染色体優性GOF突然変異が、有害なタウペプチド及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、MAPTの70%のKDによって示された。安全性に関して、MAPT KOマウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSFタウmRNA及びタンパク質が挙げられる。
FTD及びALSのためのセクエストソーム1のターゲティング
孤発性FTD/ALSは、優性SQSTM1突然変異と関連している。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。これは、極めて希少な疾患である。ヒト分子の遺伝的関連によるセクエストソーム1のターゲティングは、孤発性の症例で、前頭葉及び側頭葉、又は小脳及び脊髄などの組織において、合理的である。可能性のある診断は、遺伝子検査;早期症状を含む。
優性遺伝性パーキンソン病は、疾患修飾治療のない重篤な疾患である。標的は、SNCAを含む。
パーキンソン病のためのSNCAのターゲティング
αシヌクレイン突然変異は、家族性パーキンソン病(PD)及びレビー小体型認知症を引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。PDの有病率は、世界で400万人であり;PDの1/3が家族性であり;fPDの1%が、SNCAによって引き起こされる。ヒト分子遺伝学によるSNCAのターゲティングが優良であり得、例えば、SNCA点突然変異及び重複が、延髄;又は中脳の黒質などの組織において、家族性PDを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、過剰発現又は異常なSNCAタンパク質の発現が、毒性ペプチド及び神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、SNCAの70%のKDによって示された。安全性に関して、SNCA KOマウスは、健常である。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF SNCA mRNA及びタンパク質が挙げられる。
パーキンソン病のためのLRRK2のターゲティング
ロイシンリッチリピートキナーゼ2突然変異は、家族性パーキンソン病を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。PDの有病率は、世界で400万人であり;PDの1/3が家族性であり;fPDの3~7%が、LRRK2によって引き起こされる。ヒト分子遺伝学によるLRRK2のターゲティングが優良であり得、例えば、LRRK2点突然変異が、延髄;又は中脳の黒質などの組織において、家族性PDを引き起こす。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びタンパク質が挙げられる。
脊髄性筋萎縮症VのためのGARSのターゲティング
常染色体優性Glycyl-tRNAシンテターゼ突然変異は、脊髄性筋萎縮症V(SMAV)又は遠位遺伝性運動神経障害Vaを引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、神経変性疾患である。これらは、極めて希少な疾患である。ヒト分子遺伝学によるGARのターゲティングは良好であり得、例えば、GARS点突然変異が、脊髄などの組織において、家族性SMAを引き起こす。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状を含む。
脊髄性筋萎縮症のためのセイピンのターゲティング
常染色体優性セイピン突然変異は、脊髄性筋萎縮症(SMA)又は遠位遺伝性運動神経障害を引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、神経変性疾患である。これらは、極めて希少な疾患である。ヒト分子遺伝学によるセイピンのターゲティングは良好であり得、例えば、セイピン点突然変異が、脊髄などの組織において、家族性SMAを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、おそらくGOF及び毒性ペプチドである。有効性は、50%のKDによって示された。安全性に関して、劣性LOF突然変異が、リポジストロフィーを伴うか又は伴わない進行性脳症を引き起こす。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。
優性遺伝性アルツハイマー病は、疾患修飾治療のない重篤な疾患である。標的は、家族性疾患における中心的な機構的役割及び一般的なADにおける役割の可能性のため、APPを含む。
アルツハイマー病のためのAPPのターゲティング
アミロイド前駆体タンパク質突然変異は、早期発症型家族性アルツハイマー病(EOFAD);ダウン症におけるAD;又はADを引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。EOFAD-APPの有病率は、1%のADであり;21トリソミーの有病率は、1%のADであり;ADの有病率は、米国で約250万~500万人である。ヒト分子遺伝学によるAPPのターゲティングが優良であり得、例えば、APP重複及び点突然変異が、大脳皮質又は海馬などの組織において、EOFADを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、APP過剰発現又は毒性代謝産物の発現が、進行性神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、APPの70%のKDによって示された。安全性に関して、KDマウスは、いくらかの行動異常があるものの健常であると報告され;KDマウスは、いくらかの空間記憶欠陥があるものの健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状;又はMRIを含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF APP mRNA及びペプチドが挙げられる。
アルツハイマー病のためのPSEN1のターゲティング
プレセニリン1突然変異は、早期発症型家族性アルツハイマー病(EOFAD);又はADを引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。ヒト分子遺伝学によるPSEN1のターゲティングが優良であり得、例えば、PSEN1点突然変異が、大脳皮質;又は海馬などの組織において、EOFADを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、PSEN1の常染色体優性突然変異が、異常なAPP代謝を引き起こし、毒性ペプチドが、進行性神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、APP KDがPSEN1特異的治療の必要性をなくし得ることによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状;又はMRIを含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF PSEN1及びAPPペプチドが挙げられる。
アルツハイマー病のためのPSEN2のターゲティング
プレセニリン2突然変異は、早期発症型家族性アルツハイマー病(EOFAD);又はADを引き起こす。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。ヒト分子遺伝学によるPSEN2のターゲティングが優良であり得、例えば、PSEN2点突然変異は、大脳皮質又は海馬などの組織において、EOFADを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、PSEN2の常染色体優性突然変異が、異常なAPP代謝を引き起こし、毒性ペプチドが、進行性神経細胞死を引き起こすことによるものであり得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;早期症状;又はMRIを含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF PSEN2及びAPPペプチドが挙げられる。
アルツハイマー病のためのApo Eのターゲティング
アポリポタンパク質E4は、高齢者の孤発性ADに関連している。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。ADの有病率は、米国で250万~500万人である。ApoE4とADとの間の関連を裏付けるゲノム的証拠が、多くの集団において優良であるため、Apo Eのターゲティングは、有効であり得る。標的組織は、大脳皮質であり得る。多くの集団における強い関連にかかわらず、Apo E4がADの発症に寄与するかどうかはまだ明らかでない。これまでのところ、データは、Apo E4ホモ接合性が、高齢者のADの増加したリスクを示すが、高齢者においてさえ、ADを引き起こすのに十分でないことを示す。安全性に関して、中枢神経系におけるApo EのKDは、Apo EにおけるヒトLOF突然変異が明らかな神経学的異常に関連していないため、安全であり得るが、全身暴露は、III型高リポタンパク血症を引き起こし得る。可能性のある診断は、ADの臨床診断;EOFAD突然変異の除外;Apo E4遺伝子型についての遺伝子検査を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF APP、タウmRNA及びペプチドが挙げられる。
中枢神経系遺伝子重複障害。半分の一貫したKDは、これらの障害を改善し得る。標的は、MeCP2を含む。
X連鎖精神遅滞のためのMeCP2のターゲティング
メチルCpG結合タンパク質2遺伝子重複は、X連鎖精神遅滞(XLMR)を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の認知障害である。X連鎖MRの1~15%が、MeCP2重複によって引き起こされ;集団の2~3%が、MRを有する。ヒト分子遺伝学によるMeCP2のターゲティングが優良であり得、例えば、MeCP2重複が、大脳皮質などの組織において、XLMRを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、MeCP2過剰発現が、他の遺伝子の調節異常及び神経変性を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、MeCP2の50%のKDによって示され;マウスモデルにおけるASO KDは、表現型を逆転させる。安全性に関して、MeCP2 LOF突然変異は、レット症候群を引き起こし得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF MeCP2 mRNA及びペプチドが挙げられる。
優性遺伝性脳アミロイド血管症は、疾患修飾治療のない重篤な疾患である。標的は、TTRを含む。
hATTR CAAのためのTTRのターゲティング
このターゲティングは、中枢神経系siRNAへの手低リスクの導入であり得る。脳アミロイド血管症(CAA)及び髄膜アミロイドは、疾患修飾治療のない、致死性疾患である。ヒト遺伝学及び薬理学によるTTRのターゲティングが優良であり得る。標的組織は、中枢神経系血管系、又は中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、変異タンパク質が血管外膜に蓄積し、中枢神経系の出血を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、TTRの70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びタンパク質が挙げられる。
CAAのためのITM2Bのターゲティング
内在性膜タンパク質2B突然変異は、脳アミロイド血管症(CAA)、英国型又は家族性英国型認知症(FBD)を引き起こす。特異的突然変異は、優性網膜変性も引き起こし得る。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性疾患である。これは、希少疾患である。ヒト分子遺伝学によるITM2Bのターゲティングが優良であり得る。標的組織は、中枢神経系血管系、又は中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、おそらくGOF突然変異に関与する。有効性は、ITM2B変異対立遺伝子の70%のKDによって示された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及び可能性のあるタンパク質が挙げられる。
CAAのためのCST3のターゲティング
シスタチンC突然変異は、アイスランド型家族性脳アミロイド血管症を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、致死性疾患である。これは、アイスランド及びデンマークを除いて、希少疾患である。ヒト遺伝学によるCST3のターゲティングが優良であり得る。標的組織は、中枢神経系血管系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、変異タンパク質が、血管外膜に蓄積し、中枢神経系の出血を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、おそらく、変異対立遺伝子の70%のKDによって示された。安全性に関して、CST3 KOマウスは、関節炎のリスクを有し得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及び可能性のあるタンパク質が挙げられる。
痙性対麻痺のためのSPASTのターゲティング
SPASTIN突然変異は、認知障害を伴う痙性対麻痺(SP)4を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、下位運動神経変性疾患である。SPの有病率は、人口100,000人当たり5人であり;SP4は、優性SPの45%である。ヒト分子遺伝学によるSPASTのターゲティングが優良であり得、例えば、SPASTトリヌクレオチド突然変異は、脊髄;又は中枢神経系などの組織において、家族性SPを引き起こす。このターゲティングのメカニズムは、ナンセンス及び推定ドミナントネガティブ型突然変異が、異常な微小管代謝及び神経変性を引き起こすことによるものであり得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF SPAST mRNA及び可能性のあるタンパク質が挙げられる。
痙性対麻痺のためのKIF5Aのターゲティング
キネシンファミリーメンバー5A突然変異は、末梢神経障害及び他の疾患を伴う痙性対麻痺(SP)10を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、下位運動神経変性疾患である。SPの有病率は、100,000人当たり5人であり;SP10は、1,000,000人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるKIF5Aのターゲティングが優良であり得、例えば、KIF5Aアミノ末端ミスセンス突然変異が、SP10を引き起こし;KIF5Aが、中枢神経系において発現され、微小管モータータンパク質をコードする。標的組織は、脊髄であり得る。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性ミスセンス突然変異は、SP10がおそらくモーターへの微小管の結合に影響を与えること引き起こすことによるものであり得る。有効性は、変異対立遺伝子のおそらくKDによって提供され得る。安全性に関して、KIF5Aフレームシフト型突然変異が、新生児難治性ミオクローヌスを引き起こし、スプライス部位突然変異が、おそらくLOF機構を介して、家族性ALSに関連している。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及び可能性のあるタンパク質が挙げられる。
痙性対麻痺のためのATL1のターゲティング
アトラスチン突然変異は、痙性対麻痺3A及び感覚神経障害1D、遺伝性感覚神経障害(HSN)を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、下位運動神経変性疾患である。SPの有病率は、100,000人当たり5人であり;SP3Aは、希少優性型である。ヒト分子遺伝学によるATL1のターゲティングが優良であり得、例えば、ATL1点突然変異は、家族性SPを引き起こす。標的組織は、脊髄であり得る。このターゲティングのメカニズムは、ドミナントネガティブ型ATL1タンパク質の常染色体優性発現が、SP3Aを引き起こすが;LOF突然変異が、感覚神経障害1Dを引き起こすことによるものであり得る。有効性は、特異的ATL1対立遺伝子の70%のKDによって示された。安全性に関して、ATL1へテロ接合LOF突然変異は、HSN1Dを引き起こす。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF ATL1 mRNA及びタンパク質が挙げられる。
痙性対麻痺のためのNIPA1のターゲティング
LOF NIPA1突然変異は、てんかん及び発作を伴う痙性対麻痺6を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、下位運動神経変性疾患である。SPの有病率は、100,000人当たり5人であり;SP6は、希少優性型である。ヒト分子遺伝学によるNIPA1のターゲティングが優良であり得、例えば、NIPA1点突然変異は、家族性SPを引き起こす。標的組織は、脊髄;又は中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、欠陥膜タンパク質の常染色体優性発現が、SP3A;及びおそらくLOFを引き起こすことによるものであり得る。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及び可能性のあるタンパク質が挙げられる。
優性遺伝性筋強直性ジストロフィーは、中枢神経系及び全身治療を必要とする、中枢神経系、骨格筋及び心筋の疾患である。標的は、DM1についてはMPKを含む。
筋強直性ジストロフィー1のためのDMPKのターゲティング
中枢神経系及び全身治療が、筋緊張性異栄養症プロテインキナーゼを標的とする有効な治療に必要とされた。筋強直性ジストロフィー1(DM1)は、筋肉及び中枢神経系の変性疾患である。それは、疾患修飾治療のない、致死性疾患である。DM1の有病率は、世界的に8,000人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるDMPKのターゲティングが優良であり得、例えば、DMPK CTGリピート伸長は、家族性DM1を引き起こす。標的組織は、骨格筋、心筋、又は中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性非コードCTGリピートが、異常なRNAプロセシング及びドミナントネガティブ効果を引き起こし;極端な伸長からの予測が、早期発症型の疾患を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、DMPKの70%によって示され;ASO有効性が、マウスにおいて実証された。マウスにおける安全性が、KO及びASO KDにより実証された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、血液及びCSF mRNA及びタンパク質が挙げられる。
筋強直性ジストロフィー2のためのZNF9のターゲティング
亜鉛フィンガータンパク質9突然変異は、骨格筋の変性疾患である筋強直性ジストロフィー2(DM2)を引き起こす。これは、疾患修飾治療のない、重篤な疾患である。DM2の有病率は、世界で8,000人当たり1人であり;それは、成人において最も多い筋ジストロフィーである。ヒト分子遺伝学によるZNF9のターゲティングが優良であり得、例えば、イントロン1におけるZNF9 CTTGリピート伸長が、家族性DM2を引き起こす。標的組織は、骨格筋、又は心筋であり得る。このターゲティングのメカニズムは、イントロン1における常染色体優性CTTGリピート伸長が、異常なRNA代謝及びドミナントネガティブ効果を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、ZNF9の70%によって示された。マウスにおける安全なKDが実証された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、血液mRNA及びタンパク質が挙げられる。
優性遺伝性プリオン病は、遺伝性、孤発性及び伝染性PRNP疾患である。標的は、PRNPを含む。
筋強直性プリオン病のためのPRNPのターゲティング
筋強直性プリオン病は、PRNP関連脳アミロイド血管症、ゲルストマン・ストロイスラー病(GSD)、クロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)、致死性家族性不眠症(FFI)、ハンチントン病様1(HDL1)、及びクールーへの感受性を含む優性遺伝性プリオン病である。これらの疾患は、疾患修飾治療のない、致死性の神経変性疾患である。このタイプの疾患の有病率は、1,000,000人当たり1人である。ヒト分子遺伝学によるPRNPのターゲティングが優良であり得、例えば、PRNP突然変異は、家族性及び孤発性プリオン病を引き起こす。標的組織は、中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、常染色体優性タンパク質ミスフォールディングが、神経毒性を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、70%のPRNP KDによって示され;PRNP多型は、クールーに対して保護的であるようである。安全性に関して、PRNP KOマウスは、健常であると報告された。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びタンパク質が挙げられる。
ラフォラ病のミオクローヌスてんかんのためのグリコーゲンシンターゼのターゲティング
ラフォリン(EPM2A)遺伝子突然変異は、ARミオクローヌスてんかん、遺伝性進行性発作性疾患を引き起こす。この疾患は、疾患修飾治療のない、発作及び認知低下を伴う致死性疾患である。この疾患の有病率は、1,000,000人当たり4人である。ヒト分子遺伝学によるグリコーゲンシンターゼのターゲティングが優良であり得、例えば、突然変異は、ラフォラ病のAR家族性ミオクローヌスてんかんを引き起こす。標的組織は中枢神経系であり得る。このターゲティングのメカニズムは、ラフォリンの常染色体劣性機能障害が、グリコーゲンのミスフォールディング及び発作の焦点を引き起こすことによるものであり得る。有効性は、グリコーゲンシンターゼGYS1の70%のKDによって示された。安全性に関して、GYS1欠損が、骨格筋及び心筋グリコーゲン欠損を引き起こし;生存するGYS1マウスは、筋肉異常を有する。可能性のある診断は、家族歴;遺伝子検査;又は早期症状を含む。使用され得るバイオマーカーとしては、例えば、CSF mRNA及びタンパク質が挙げられる。
一部の実施形態では、本発明は、限定されるものではないが、加齢性黄斑変性症(AMD)(ドライ型及びウェット型)、バードショット脈絡網膜炎、優性網膜色素変性症4、フックスジストロフィー、hATTRアミロイド症、遺伝性及び散発性緑内障、及びシュタルガルト病を含む疾患の遺伝子を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、ウェット型(又は滲出性)AMDのためのVEGFを標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、ドライ型(又は非滲出性)AMDのためのC3を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、ドライ型(又は非滲出性)AMDのためのCFBを標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、緑内障のためのMYOCを標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、緑内障のためのROCK2を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、緑内障のためのADRB2を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、緑内障のためのCA2を標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、白内障のためのCRYGCを標的とする化合物を提供する。
一部の実施形態では、本発明は、ドライアイ症候群のためのPPP3CBを標的とする化合物を提供する。
リガンド
特定の実施形態では、本発明の化合物は、1つ以上のコンジュゲート基の共有結合によってさらに修飾される。一般に、コンジュゲート基は、限定されるものではないが、薬力学、薬物動態、結合、吸収、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスを含む、本発明の結合された化合物の1つ以上の特性を調節する。コンジュゲート基は、化学分野で日常的に使用されており、オリゴマー化合物などの親化合物に、直接又は任意選択の連結部分若しくは連結基を介して連結される。コンジュゲート基の好ましいリストには、限定されるものではないが、挿入剤、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸塩、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素が含まれる。
一部の実施形態では、化合物は、特定の中枢神経系組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む。これらの標的化リガンドは、特異的な髄腔内及び全身送達を可能にするために、親油性部分と組み合わせてコンジュゲートされ得る。
中枢神経系組織への受容体媒介性送達を標的とする例示的な標的化リガンドは、Angiopep-2などのペプチドリガンド、リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)リガンド、bEnd.3細胞結合リガンド;トランスフェリン受容体(TfR)リガンド(脳内の鉄輸送系及び脳実質へのカーゴ輸送を用いることができる);マンノース受容体リガンド(嗅神経鞘細胞、グリア細胞を標的とする)、グルコーストランスポータータンパク質、及びLDL受容体リガンドである。
一部の実施形態では、化合物は、特定の眼組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む。これらの標的化リガンドは、特異的な眼内送達(例えば硝子体内送達)及び全身送達を可能にするために、親油性部分と組み合わせてコンジュゲートされ得る。眼組織への受容体媒介性送達を標的とする例示的な標的化リガンドは、オールトランスレチノール(レチノイン酸受容体を標的とする)などの親油性リガンド;H-Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys-Cys-OH又はCyclo(-Arg-Gly-Asp-D-Phe-CysなどのRGDペプチド(網膜色素上皮細胞を標的とする);LDL受容体リガンド;及び糖質系リガンド(後眼部の内皮細胞を標的とする)である。
本発明に適した好ましいコンジュゲート基としては、コレステロール部分などの脂質部分(Letsinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1989,86,6553);コール酸(Manoharan et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.,1994,4,1053);チオエーテル、例えば、ヘキシル-S-トリチルチオール(Manoharan et al.,Ann.N.Y.Acad.Sci.,1992,660,306;Manoharan et al.,Bioorg.Med.Chem.Let.,1993,3,2765);チオコレステロール(Oberhauser et al.,Nucl.Acids Res.,1992,20,533);脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオール又はウンデシル残基(Saison-Behmoaras et al.,EMBO J.,1991,10,111;Kabanov et al.,FEBS Lett.,1990,259,327;Svinarchuk et al.,Biochimie,1993,75,49);リン脂質、例えば、ジ-ヘキサデシル-rac-グリセロール又はトリエチルアンモニウム-1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-グリセロ-3-H-ホスホネート(Manoharan et al.,Tetrahedron Lett.,1995,36,3651;Shea et al.,Nucl.Acids Res.,1990,18,3777);ポリアミン又はポリエチレングリコール鎖(Manoharan et al.,Nucleosides & Nucleotides,1995,14,969);アダマンタン酢酸(Manoharan et al.,Tetrahedron Lett.,1995,36,3651);パルミチル部分(Mishra et al.,Biochim.Biophys.Acta,1995,1264、229);又はオクタデシルアミン又はヘキシルアミノ-カルボニル-オキシコレステロール部分(Crooke et al.,J.Pharmacol.Exp.Ther.,1996,277,923)が挙げられる。
一般に、多種多様な実体、例えば、リガンドが、本明細書に記載されるオリゴマー化合物に結合され得る。リガンドは、天然に存在する分子、又は組換え若しくは合成分子を含み得る。例示的なリガンドとしては、限定されるものではないが、ポリリジン(PLL)、ポリL-アスパラギン酸、ポリL-グルタミン酸、スチレン-無水マレイン酸コポリマー、ポリ(L-ラクチド-コ-グリコリド)コポリマー、ジビニルエーテル-無水マレイン酸コポリマー、N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドコポリマー(HMPA)、ポリエチレングリコール(PEG、例えば、PEG-2K、PEG-5K、PEG-10K、PEG-12K、PEG-15K、PEG-20K、PEG-40K)、MPEG、[MPEG]、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン、ポリ(2-エチルアクリル酸)、N-イソプロピルアクリルアミドポリマー、ポリホスファジン、ポリエチレンイミン、カチオン性基、スペルミン、スペルミジン、ポリアミン、擬似ペプチド-ポリアミン、ペプチド模倣ポリアミン、デンドリマーポリアミン、アルギニン、アミジン、プロタミン、カチオン性脂質、カチオン性ポルフィリン、ポリアミンの第四級塩、サイロトロピン、メラノトロピン、レクチン、糖タンパク質、サーファクタントタンパク質A、ムチン、グリコシル化ポリアミノ酸、トランスフェリン、ビスホスホネート、ポリグルタミン酸塩、ポリアスパラギン酸塩、アプタマー、アシアロフェチュイン、ヒアルロナン、プロコラーゲン、免疫グロブリン(例えば、抗体)、インスリン、トランスフェリン、アルブミン、糖-アルブミンコンジュゲート、挿入剤(例えば、アクリジン)、架橋剤(例えばソラレン、マイトマイシンC)、ポルフィリン(例えば、TPPC4、テキサフィリン、サフィリン)、多環式芳香族炭化水素(例えば、フェナジン、ジヒドロフェナジン)、人工エンドヌクレアーゼ(例えば、EDTA)、親油性分子(例えば、ステロイド、胆汁酸、コレステロール、コール酸、アダマンタン酢酸、1-ピレン酪酸、ジヒドロテストステロン、1,3-ビス-O(ヘキサデシル)グリセロール、ゲラニルオキシヘキシル基、ヘキサデシルグリセロール、ボルネオール、メントール、1,3-プロパンジオール、ヘプタデシル基、パルミチン酸、ミリスチン酸、O3-(オレオイル)リトコール酸、O3-(オレオイル)コレン酸、ジメトキシトリチル、若しくはフェノキサジン)、ペプチド(例えば、αらせんペプチド、両親媒性ペプチド、RGDペプチド、細胞透過ペプチド、エンドソーム溶解/融合ペプチド)、アルキル化剤、リン酸塩、アミノ、メルカプト、ポリアミノ、アルキル、置換アルキル、放射性標識マーカー、酵素、ハプテン(例えばビオチン)、輸送/吸収促進剤(例えば、ナプロキセン、アスピリン、ビタミンE、葉酸)、合成リボヌクレアーゼ(例えば、イミダゾール、ビスイミダゾール、ヒスタミン、イミダゾールクラスター、アクリジン-イミダゾールコンジュゲート、テトラアザマクロ環のEu3+複合体)、ジニトロフェニル、HRP、AP、抗体、ホルモン及びホルモン受容体、レクチン、糖質、多価糖質、ビタミン(例えば、ビタミンA、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンB、例えば、葉酸、B12、リボフラビン、ビオチン及びピリドキサール)、ビタミン補因子、リポ多糖、p38 MAPキナーゼの活性化因子、NF-κBの活性化因子、タキソン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、サイトカラシン、ノコダゾール、ジャスプラキノリド、ラトルンクリンA、ファロイジン、スウィンホリドA、インダノシン、ミオセルビン、腫瘍壊死因子α(TNFα)、インターロイキン-1β、γインターフェロン、天然若しくは組換え低密度リポタンパク(LDL)、天然若しくは組換え高密度リポタンパク質(HDL)、及び細胞透過剤(例えば、αらせん状細胞透過剤)が挙げられる。
ペプチド及びペプチド模倣リガンドとしては、天然又は修飾ペプチド、例えば、D若しくはLペプチド;α、β、若しくはγペプチド;N-メチルペプチド;アザペプチド;1つ以上のアミドを有するペプチド、即ち、ペプチド、1つ以上の尿素、チオ尿素、カルバメート、又はスルホニル尿素結合で置換された結合;又は環状ペプチドを有するものが挙げられる。ペプチド模倣体(本明細書では、オリゴペプチド模倣体とも呼ばれる)は、天然ペプチドに類似した明確な3次元構造にフォールディングすることが可能な分子である。ペプチド又はペプチド模倣リガンドは、約5~50アミノ酸長、例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、又は50アミノ酸長であり得る。
例示的な両親媒性ペプチドとしては、限定されるものではないが、セクロピン、リコトキシン(lycotoxin)、パラダキシン(paradaxin)、ブフォリン、CPF、ボンビニン-様ペプチド(BLP)、カテリシジン、セラトトキシン(ceratotoxin)、エボヤ(S.clava)ペプチド、メクラウナギ腸抗菌ペプチド(HFIAP)、マガイニン、ブレビニン-2、デルマセプチン、メリチン、プレウロシジン、HAペプチド、アフリカツメガエルペプチド、エスクレンチニス-1(esculentinis-1)、及びカエリンが挙げられる。
本明細書で使用される「エンドソーム溶解リガンド」という語は、エンドソーム溶解特性を有する分子を指す。エンドソーム溶解リガンドは、本発明の組成物、若しくはその成分の溶解及び/又は本発明の組成物、若しくはその成分の、エンドソーム、リソソーム、小胞体(ER)、ゴルジ体、微小管、ペロキシソーム、又は細胞内の他の小胞体などの細胞区画から、細胞の細胞質への輸送を促進する。いくつかの例示的なエンドソーム溶解リガンドとしては、限定されるものではないが、イミダゾール、ポリ又はオリゴイミダゾール、直鎖若しくは分岐鎖ポリエチレンイミン(PEI)、直鎖若しくは分岐鎖ポリアミン、例えばスペルミン、カチオン性直鎖及び分岐鎖ポリアミン、ポリカルボキシレート、ポリカチオン、マスクオリゴ若しくはポリカチオン又はアニオン、アセタール、ポリアセタール、ケタール/ポリケタール、オルトエステル、マスク若しくは非マスクカチオン又はアニオン電荷を有する直鎖若しくは分岐鎖ポリマー、マスク若しくは非マスクカチオン又はアニオン電荷を有するデンドリマー、ポリアニオン性ペプチド、ポリアニオン性ペプチド模倣薬、pH感受性ペプチド、天然及び合成融合性脂質、天然及び合成カチオン性脂質が挙げられる。
例示的なエンドソーム溶解/融合性ペプチドとしては、限定されるものではないが、AALEALAEALEALAEALEALAEAAAAGGC(GALA);AALAEALAEALAEALAEALAEALAAAAGGC(EALA);ALEALAEALEALAEA;GLFEAIEGFIENGWEGMIWDYG(INF-7);GLFGAIAGFIENGWEGMIDGWYG(Inf HA-2);GLFEAIEGFIENGWEGMIDGWYGCGLFEAIEGFIENGWEGMID GWYGC(diINF-7);GLFEAIEGFIENGWEGMIDGGCGLFEAIEGFIENGWEGMIDGGC(diINF-3);GLFGALAEALAEALAEHLAEALAEALEALAAGGSC(GLF);GLFEAIEGFIENGWEGLAEALAEALEALAAGGSC(GALA-INF3);GLF EAI EGFI ENGW EGnI DG K GLF EAI EGFI ENGW EGnI DG(INF-5、nはノルロイシンである);LFEALLELLESLWELLLEA(JTS-1);GLFKALLKLLKSLWKLLLKA(ppTG1);GLFRALLRLLRSLWRLLLRA(ppTG20);WEAKLAKALAKALAKHLAKALAKALKACEA(KALA);GLFFEAIAEFIEGGWEGLIEGC(HA);GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ(Melittin);HWYG;及びCHKHCが挙げられる。
理論に拘束されることを望むものではないが、融合性脂質は、膜と融合し、その結果、膜を不安定化する。融合性脂質は、通常、小さい頭部基及び不飽和アシル鎖を有する。例示的な融合性脂質としては、限定されるものではないが、1,2-ジオレオイル-sn-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、ホスファチジルエタノールアミン(POPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、(6Z,9Z,28Z,31Z)-ヘプタトリアコンタ-6,9,28,31-テトラエン-19-オール(Di-Lin)、N-メチル(2,2-ジ((9Z,12Z)-オクタデカ-9,12-ジエニル)-1,3-ジオキソラン-4-イル)メタンアミン(DLin-k-DMA)及びN-メチル-2-(2,2-ジ((9Z,12Z)-オクタデカ-9,12-ジエニル)-1,3-ジオキソラン-4-イル)エタンアミン(本明細書では、XTCとも呼ばれる)が挙げられる。
本発明に適したエンドソーム溶解活性を有する合成ポリマーが、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許出願公開第2009/0048410号明細書;同第2009/0023890号明細書;同第2008/0287630号明細書;同第2008/0287628号明細書;同第2008/0281044号明細書;同第2008/0281041号明細書;同第2008/0269450号明細書;同第2007/0105804号明細書;同第20070036865号明細書;及び同第2004/0198687号明細書に記載されている。
例示的な細胞透過性ペプチドとしては、限定されるものではないが、RQIKIWFQNRRMKWKK(ペネトラチン);GRKKRRQRRRPPQC(Tat断片48~60);GALFLGWLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV(シグナル配列ベースのペプチド);LLIILRRRIRKQAHAHSK(PVEC);GWTLNSAGYLLKINLKALAALAKKIL(トランスポルタン);KLALKLALKALKAALKLA(両親媒性モデルペプチド);RRRRRRRRR(Arg9);KFFKFFKFFK(細菌細胞壁透過性ペプチド);LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES(LL-37);SWLSKTAKKLENSAKKRISEGIAIAIQGGPR(セクロピンP1);ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC(α-デフェンシン);DHYNCVSSGGQCLYSACPIFTKIQGTCYRGKAKCCK(β-デフェンシン);RRRPRPPYLPRPRPPPFFPPRLPPRIPPGFPPRFPPRFPGKR-NH2(PR-39);ILPWKWPWWPWRR-NH2(インドリシジン);AAVALLPAVLLALLAP(RFGF);AALLPVLLAAP(RFGF類似体);及びRKCRIVVIRVCR(バクテネシン)が挙げられる。
例示的なカチオン性基としては、限定されるものではないが、例えば、O-AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ);アミノアルコキシ、例えば、O(CHAMINE、(例えば、AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ、エチレンジアミン、ポリアミノ);アミノ(例えばNH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、又はアミノ酸);及びNH(CHCHNH)CHCH-AMINE(AMINE=NH;アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、又はジヘテロアリールアミノ)から得られるプロトン化アミノ基が挙げられる。
本明細書で使用される「標的化リガンド」という語は、選択された標的、例えば、細胞、細胞型、組織、器官、体の領域、又は区画、例えば、細胞、組織若しくは器官の区画に対する増大した親和性を提供する任意の分子を指す。いくつかの例示的な標的化リガンドとしては、限定されるものではないが、抗体、抗原、葉酸塩、受容体リガンド、糖質、アプタマー、インテグリン受容体リガンド、ケモカイン受容体リガンド、トランスフェリン、ビオチン、セロトニン受容体リガンド、PSMA、エンドセリン、GCPII、ソマトスタチン、LDL及びHDLリガンドが挙げられる。
糖質系標的化リガンドとしては、限定されるものではないが、D-ガラクトース、多価ガラクトース、N-アセチル-D-ガラクトサミン(GalNAc)、多価GalNAc、例えばGalNAc及びGalNAc(GalNAc及び多価GalNAcは、本明細書では、GalNAcコンジュゲートと総称される);D-マンノース、多価マンノース、多価ラクトース、N-アセチル-グルコサミン、グルコース、多価グルコース、多価フコース、グリコシル化ポリアミノ酸及びレクチンが挙げられる。多価という語は、2つ以上の単糖単位が存在することを示す。このような単糖サブユニットは、グリコシド結合を介して互いに連結されるか、又は骨格分子に連結され得る。
リガンドとして、本発明に適したいくつかの葉酸塩及び葉酸塩類似体が、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第2,816,110号明細書;同第5,552,545号明細書;同第6,335,434号明細書及び同第7,128,893号明細書に記載されている。
本明細書で使用される「PK調節リガンド」及び「PKモジュレーター」という語は、本発明の組成物の薬剤動態を調節し得る分子を指す。いくつかの例示的なPKモジュレーターとしては、限定されるものではないが、親油性分子、胆汁酸、ステロール、リン脂質類似体、ペプチド、タンパク質結合剤、ビタミン、脂肪酸、フェノキサジン、アスピリン、ナプロキセン、イブプロフェン、スプロフェン、ケトプロフェン、(S)-(+)-プラノプロフェン、カルプロフェン、PEG、ビオチン、及びトランスサイレチン結合リガンド(例えば、テトラヨードチロ酢酸、2、4、6-トリヨードフェノール及びフルフェナム酸)が挙げられる。いくつかのホスホロチオエート糖間結合を含むオリゴマー化合物は、血清タンパク質と結合することも知られており、したがって、短いオリゴマー化合物、例えば、約5~30ヌクレオチド(例えば、5~25ヌクレオチド、好ましくは、5~20ヌクレオチド、例えば、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチド)を含み、骨格に複数のホスホロチオエート結合を含むオリゴヌクレオチドも、リガンドとして(例えば、PK調節リガンドとして)本発明に適している。PK調節オリゴヌクレオチドは、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又はそれ以上のホスホロチオエート及び/又はホスホロジチオエート結合を含み得る。一部の実施形態では、PK調節オリゴヌクレオチド中の全てのヌクレオチド間結合は、ホスホロチオエート及び/又はホスホロジチオエート結合である。さらに、血清成分(例えば血清タンパク質)に結合するアプタマーも、PK調節リガンドとして、本発明に適している。血清成分(例えば、血清タンパク質)への結合は、Oravcova,et al.,Journal of Chromatography B(1996),677:1-27に記載されるものなどのアルブミン結合アッセイから予測され得る。
2つ以上のリガンドが存在する場合、リガンドは、全て同じ特性を有してもよく、全てが異なる特性を有するか、又は一部のリガンドが、同じ特性を有する一方、他のリガンドは、異なる特性を有してもよい。例えば、リガンドは、標的化特性を有するか、エンドソーム溶解活性を有するか、又はPK調節特性を有し得る。好ましい実施形態では、リガンドは全て、異なる特性を有する。
リガンド又は連結配位子は、モノマーが、本発明の化合物の構成要素(例えば、本発明の化合物又はリンカー)に組み込まれる場合、前記モノマー上に存在し得る。一部の実施形態では、リガンドは、「前駆体」モノマーが、本発明の化合物の構成要素(例えば、本発明の化合物又はリンカー)に組み込まれた後、カップリングによって前記「前駆体」モノマーに組み込まれ得る。例えば、アミノ末端テザー(即ち、リガンドが結合していない)を有するモノマー、例えば、モノマー-リンカー-NHは、本発明の化合物の構成要素(例えば、本発明の化合物又はリンカー)に組み込まれ得る。次の操作において、即ち、本発明の化合物の構成要素(例えば、本発明の化合物又はリンカー)への前駆体モノマーの組み込みの後、求電子基、例えば、ペンタフルオロフェニルエステル又はアルデヒド基を有するリガンドが、リガンドの求電子基と前駆体モノマーのテザーの末端求核基とのカップリングによって、前駆体モノマーに結合され得る。
別の例では、クリック化学反応に参加するのに適した化学基を有するモノマーを、例えば、末端がアジド又はアルキンのテザー/リンカーに組み込むことができる。これに続く作業、即ち、前駆体モノマーが鎖に組み込まれた後で、相補的な化学基、例えば、アルキン又はアジドを有するリガンドを、アルキン及びアジドを共に結合することによって前駆体モノマーに結合することができる。
一部の実施形態では、リガンドは、本発明の化合物の核酸塩基、糖部分、又はヌクレオシド間結合にコンジュゲートすることができる。プリン核酸塩基又はその誘導体に対するコンジュゲーションは、環内原子及び環外原子を含む任意の位置に生じ得る。一部の実施形態では、プリン核酸塩基の2位、6位、7位、又は8位が、コンジュゲート部分に結合している。また、ピリミジン核酸塩基又はその誘導体に対するコンジュゲーションは、どの位置で生じても良い。一部の実施形態では、ピリミジン核酸塩基の2位、5位、及び6位を、コンジュゲート部分と置換することができる。リガンドが、核酸塩基にコンジュゲートされる場合、好ましい位置は、ハイブリダイゼーションを妨げない、即ち、塩基対合に必要な水素結合相互作用を妨げない位置である。
ヌクレオシドの糖部分に対するコンジュゲーションは、どの炭素原子で生じても良い。コンジュゲート部分に結合することができる糖部分の炭素原子の例には、2’、3’、及び5’炭素原子が挙げられる。1’位も、コンジュゲート部分、例えば、脱塩基残基に結合することができる。ヌクレオシド間結合も、コンジュゲート部分を保持することができる。リン含有結合(例えば、ホスホジエステル、ホスホロチオエート、ホスホロジチオテート、及びホスホロアミデートなど)の場合、コンジュゲート部分は、リン原子に直接結合する、又はリン原子に結合しているO、N、又はS原子に結合することができる。アミン又はアミドを含有するヌクレオシド間結合(例えば、PNA)の場合、コンジュゲート部分は、アミン又はアミドの窒素原子に、又は隣接する炭素原子に結合することができる。
オリゴヌクレオチドのコンジュゲートを調製するための多くの方法がある。一般に、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの反応性基(例えば、OH、SH、アミン、カルボキシル、アルデヒドなど)をコンジュゲート部分の反応性基と接触させることによって、コンジュゲート部分に結合される。一部の実施形態では、一方の反応性基が求電子性であり、他方が求核性である。
例えば、求電子基は、カルボニル含有官能基であってよく、求核基は、アミン又はチオールであり得る。連結基を用いる及び用いない核酸及び関連オリゴマー化合物のコンジュゲーションのための方法は、例えば、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、Manoharan in Antisense Research and Applications,Crooke and LeBleu,eds.,CRC Press,Boca Raton,Fla.,1993,Chapter 17などの文献に十分に記載されている。
リガンドは、リンカー又は担体モノマー、例えば、リガンド担体を介して、本発明の化合物に結合される。担体は、(i)少なくとも1つの「骨格付着点」、好ましくは、2つの「骨格付着点」及び(ii)少なくとも1つの「テザー付着点」を含む。本明細書で使用される「骨格付着点」は、官能基、例えばヒドロキシル基、又は一般に、オリゴヌクレオチドの骨格、例えば、リン酸塩の骨格、若しくは例えば、硫黄を含有する修飾リン酸塩の骨格への担体モノマーの組み込みに利用可能であり、且つ適した結合を指す。「テザー付着点」(TAP)は、選択された部分を接続する担体モノマーの原子、例えば、炭素原子又はヘテロ原子(骨格付着点を提供する原子とは異なる)を指す。選択された部分は、例えば、糖質、例えば単糖、二糖、三糖、四糖、オリゴ糖及び多糖であり得る。任意選択で、選択された部分は、介在テザーによって担体モノマーに接続される。したがって、担体は、しばしば、官能基、例えば、アミノ基を含む、又は一般に、別の化学物質、例えば、リガンドの構成原子への組み込み又は連結に適した結合を可能にする。
核酸のコンジュゲートの調製を教示する代表的な米国特許としては、限定されるものではないが、参照によりその全内容が本明細書に組み入れられる、米国特許第4,828,979号明細書;同第4,948,882号明細書;同第5,218,105号明細書;同第5,525,465号明細書;同第5,541,313号明細書;同第5,545,730号明細書;同第5,552,538号明細書;同第5,578,717号明細書、同第5,580,731号明細書;同第5,580,731号明細書;同第5,591,584号明細書;同第5,109,124号明細書;同第5,118,802号明細書;同第5,138,045号明細書;同第5,414,077号明細書;同第5,486,603号明細書;同第5,512,439号明細書;同第5,578,718号明細書;同第5,608,046号明細書;同第4,587,044号明細書;同第4,605,735号明細書;同第4,667,025号明細書;同第4,762,779号明細書;同第4,789,737号明細書;同第4,824,941号明細書;同第4,835,263号明細書;同第4,876,335号明細書;同第4,904,582号明細書;同第4,958,013号明細書;同第5,082,830号明細書;同第5,112,963号明細書;同第5,214,136号明細書;同第5,082,830号明細書;同第5,112,963号明細書;同第5,149,782号明細書;同第5,214,136号明細書;同第5,245,022号明細書;同第5,254,469号明細書;同第5,258,506号明細書;同第5,262,536号明細書;同第5,272,250号明細書;同第5,292,873号明細書;同第5,317,098号明細書;同第5,371,241号明細書、同第5,391,723号明細書;同第5,416,203号明細書、同第5,451,463号明細書;同第5,510,475号明細書;同第5,512,667号明細書;同第5,514,785号明細書;同第5,565,552号明細書;同第5,567,810号明細書;同第5,574,142号明細書;同第5,585,481号明細書;同第5,587,371号明細書;同第5,595,726号明細書;同第5,597,696号明細書;同第5,599,923号明細書;同第5,599,928号明細書;同第5,672,662号明細書;同第5,688,941号明細書;同第5,714,166号明細書;同第6,153,737号明細書;同第6,172,208号明細書;同第6,300,319号明細書;同第6,335,434号明細書;同第6,335,437号明細書;同第6,395,437号明細書;同第6,444,806号明細書;同第6,486,308号明細書;同第6,525,031号明細書;同第6,528,631号明細書;同第6,559,279号明細書が挙げられる。
一部の実施形態では、化合物は、肝組織を標的とする標的化リガンドをさらに含む。一部の実施形態では、標的化リガンドは、糖質系リガンドである。一実施形態では、標的化リガンドは、GalNAcコンジュゲートである。
リガンドが、リンカー又は担体を介してiRNA剤にコンジュゲートされ得るため、及びリンカー又は担体が、分岐リンカーを含み得るため、iRNA剤は、担体への同じか若しくは異なる骨格付着点を介して、又は分岐リンカーを介して、複数のリガンドを含み得る。例えば、分岐リンカーの分岐点は、二価、三価、四価、五価、若しくは六価の原子、又はそのような多価を示す基であってもよい。特定の実施形態では、分岐点は、-N、-N(Q)-C、-O-C、-S-C、-SS-C、-C(O)N(Q)-C、-OC(O)N(Q)-C、-N(Q)C(O)-C、又は-N(Q)C(O)O-Cであり;ここで、Qは存在ごとに独立して、H又は任意選択で置換されるアルキルである。他の実施形態では、分岐点は、グリセロール又はグリセロール誘導体である。
候補のiRNAの評価
作用剤又は修飾分子及び対照分子を、適切な条件に曝し、選択された特性の存在を評価することによって、選択された特性について、候補のiRNA剤、例えば、修飾RNAを評価することができる。例えば、分解剤に対する耐性が、以下のように評価され得る。候補の修飾RNA(及び対照分子、通常、非修飾形態)が、分解条件に曝され、例えば、分解剤、例えば、ヌクレアーゼを含む環境に曝され得る。例えば、生体サンプル、例えば、治療的使用の際に直面し得る環境、例えば、血液又は細胞分画に類似したもの、例えば、無細胞のホモジネート又は破壊細胞を使用することができる。次に、候補及び対照は、いくつかの手法のいずれかによって、分解に対する耐性について評価され得る。例えば、候補及び対照は、例えば、放射性若しくは酵素標識、又は蛍光標識、例えば、Cy3又はCy5による暴露の前に標識され得る。対照及び修飾RNAは、分解剤、及び任意選択で、対照、例えば、不活性化、例えば、熱で不活性化された分解剤と共にインキュベートされ得る。次に、修飾及び対照分子の物理的パラメータ、例えば、サイズが決定される。それらは、物理的方法、例えば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動又はサイジングカラム(sizing column)によって、分子がその元の長さを維持しているかどうかを評価するために決定され、又は機能的に評価され得る。或いは、ノーザンブロット分析が、標識されていない修飾分子の長さをアッセイするのに使用され得る。
機能的アッセイも、候補の作用剤を評価するのに使用され得る。機能的アッセイは、最初に適用されるか又は前の非機能的アッセイ(例えば、分解に対する耐性のためのアッセイ)の後に適用されて、修飾が、遺伝子発現をサイレンシングする分子の能力を改変するかどうかを決定することができる。例えば、細胞、例えば、哺乳動物細胞、例えば、マウス又はヒト細胞が、蛍光タンパク質、例えば、GFPを発現するプラスミド、及び蛍光タンパク質をコードする転写物と相同な候補のRNA剤と共トランスフェクトされ得る(例えば、国際公開第00/44914号パンフレットを参照されたい)。例えば、GFP mRNAと相同な修飾dsiRNAが、対照細胞と比較した、細胞の蛍光の減少について監視することによって、GFP発現を阻害する能力についてアッセイされ得、ここで、トランスフェクションは、候補のdsiRNA、例えば、作用剤が加えられていない対照及び/又は非修飾RNAが加えられた対照を含んでいなかった。遺伝子発現に対する候補の作用剤の有効性は、修飾及び非修飾dssiRNA化合物の存在下で細胞の蛍光を比較することによって評価され得る。
代替的な機能性アッセイにおいて、内因性マウス遺伝子、例えば、母方で発現した遺伝子、例えばc-mosと相同な候補のdssiRNA化合物が、in vivoで遺伝子発現を阻害する作用剤の能力を評価するために、未熟マウス卵母細胞に注入され得る(例えば、国際公開第01/36646号パンフレットを参照されたい)。卵母細胞の表現型、例えば、分裂中期IIにおいて停止を維持する能力は、作用剤が発現を阻害している指標として監視され得る。例えば、dssiRNA化合物によるc-mos mRNAの切断によって、卵母細胞は、分裂中期停止を終了し、単為発生を開始する(Colledge et al.Nature 370:65-68,1994;Hashimoto et al.Nature,370:68-71,1994)。標的RNAレベルに対する修飾作用剤の効果を、ノーザンブロットによって検証して、陰性対照と比較して、標的mRNAのレベルの低下についてアッセイするか、又はウエスタンブロットによって検証して、標的タンパク質のレベルの低下をアッセイすることができる。対照は、作用剤が加えられていない細胞及び/又は非修飾RNAが加えられた細胞を含み得る。
生理学的効果
本明細書に記載されるsiRNA化合物は、治療毒性の決定が、ヒト及び非ヒト動物配列の両方に対する、siRNAの相補性によって容易になるように設計され得る。これらの方法によって、siRNAは、ヒトからの核酸配列及び少なくとも1つの非ヒト動物、例えば、非ヒト哺乳動物、例えば、げっ歯類、反すう動物又は霊長類からの核酸配列に完全に相補的な配列からなり得る。例えば、非ヒト哺乳動物は、マウス、ラット、イヌ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、サル、ボノボ(Pan paniscus)、チンパンジー(Pan troglodytes)、アカゲザル(Macaca mulatto)、又はカニクイザルであり得る。siRNA化合物の配列が、非ヒト哺乳動物及びヒトの相同の遺伝子、例えば、癌遺伝子又は腫瘍抑制遺伝子内の配列に相補的であり得る。非ヒト哺乳動物におけるsiRNA化合物の毒性を決定することによって、ヒトにおけるsiRNA化合物の毒性を推定することができる。より厳しい毒性試験について、siRNAは、ヒト及び2つ以上、例えば、2つ又は3つ以上の非ヒト動物に相補的であり得る。
本明細書に記載される方法は、ヒトに対するsiRNA化合物の任意の生理学的効果、例えば、毒性作用などの任意の望ましくない効果、又は任意のプラス効果、又は所望の効果を関連付けるのに使用され得る。
siRNAの細胞取り込みの増加
細胞取り込みを増加させる共有結合されたコンジュゲートを含む様々なsiRNA組成物及び/又はsiRNAの細胞内標的化が、本明細書に記載される。
細胞へのsiRNAの取り込みに影響を与えるsiRNA化合物及び薬物を投与するステップを含む本発明の方法がさらに提供される。薬物は、siRNA化合物が投与される前、後、又は同じ時点で投与され得る。薬物は、siRNA化合物に共有結合又は非共有結合され得る。薬物は、例えば、リポ多糖、p38 MAPキナーゼの活性化因子、又はNF-κBの活性化因子であり得る。薬物は、細胞に一時的な影響を及ぼし得る。薬物は、例えば、細胞の細胞骨格を破壊することによって、例えば、細胞の微小管、マイクロフィラメント、及び/又は中間径フィラメントを破壊することによって、細胞へのsiRNA化合物の取り込みを増加させることができる。薬物は、例えば、タキソン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、サイトカラシン、ノコダゾール、ジャスプラキノリド、ラトルンクリンA、ファロイジン、スウィンホリドA、インダノシン、又はミオセルビンであり得る。薬物はまた、例えば、炎症反応を活性化することによって、所与の細胞又は組織へのsiRNA化合物の取り込みを増加させることができる。このような効果を有し得る例示的な薬物としては、腫瘍壊死因子α(TNFα)、インターロイキン-1β、CpGモチーフ、γインターフェロン又はより一般的にtoll様受容体を活性化する作用剤が挙げられる。
siRNA産生
siRNAは、様々な方法によって、例えば、大量に産生され得る。例示的な方法としては、有機合成及びRNA切断、例えば、in vitro切断が挙げられる。
有機合成。siRNAは、一本鎖RNA分子、又は二本鎖RNA分子の各それぞれの鎖を別々に合成することによって作製され得、その後、構成鎖をアニールすることができる。
大型生物反応器、例えば、OligoPilot II from Pharmacia Biotec AB(Uppsala Sweden)が、所与のsiRNAのための大量の特定のRNA鎖を産生するのに使用され得る。OligoPilotII反応器は、1.5モル過剰のみのホスホラミダイトヌクレオチドを用いてヌクレオチドを効率的にカップリングすることができる。RNA鎖を作製するために、リボヌクレオチドアミダイトが使用される。siRNAのための21~23ヌクレオチド鎖を合成するために、モノマー添加の標準的なサイクルが使用され得る。典型的に、2つの相補鎖が、別々に産生され、次に、例えば、固体担体からの放出及び脱保護の後にアニールされる。
別個のsiRNA種を産生するために、有機合成が使用され得る。特定の標的遺伝子に対する種の相補性は、正確に指定され得る。例えば、種は、多型、例えば、一塩基ヌクレオチド多型を含む領域に相補的であり得る。さらに、多型の位置は、正確に規定され得る。一部の実施形態では、多型は、内部領域、例えば、末端の一方又は両方から少なくとも4、5、7、又は9ヌクレオチドに位置する。
dsiRNA切断。siRNAはまた、より大きいsiRNAを切断することによって作製され得る。切断は、in vitro又はin vivoで媒介され得る。例えば、in vitroでの切断によってiRNAを産生するために、以下の方法が使用され得る。
In vitro転写。dsiRNAは、両方の方向に核酸(DNA)セグメントを転写することによって産生される。例えば、HiScribe(商標)RNAi転写キット(New England Biolabs)は、pベクター及びT7プロモーターによっていずれの側にも隣接する位置においてベクターにクローン化される核酸セグメントのためにdsiRNAを産生するための方法を提供する。別々の鋳型が、dsiRNAのための2つの相補鎖のT7転写のために生成される。鋳型は、T7 RNAポリメラーゼの添加によってin vitroで転写され、dsiRNAが産生される。PCR及び/又は他のRNAポリメラーゼ(例えば、T3若しくはSP6ポリメラーゼ)を用いた同様の方法も、組み換え酵素の調製物を汚染し得る内毒素である可能性がある。
In Vitro切断。dsiRNAは、例えば、Dicer又は同等のRNAse IIIベースの活性を用いて、siRNAにin vitroで切断される。例えば、dsiRNAは、ショウジョウバエ(Drosophila)からのin vitro抽出物中で又は精製された成分、例えば、精製されたRNAse又はRISC複合体(RNA誘導サイレンシング複合体)を用いてインキュベートされ得る。例えば、Ketting et al.Genes Dev 2001 Oct 15;15(20):2654-9、及びHammond Science 2001 Aug 10;293(5532):1146-50を参照されたい。
dsiRNA切断は、一般に、複数のsiRNA種を産生し、それぞれは、元のdsiRNA分子の特定の21~23nt断片である。例えば、元のdsiRNA分子の重複領域及び隣接領域に相補的な配列を含むsiRNAが存在し得る。
合成の方法にかかわらず、siRNA調製物は、製剤に適切な溶液(例えば、水溶液及び/又は有機溶液)中で調製され得る。例えば、siRNA調製物は、純粋な2回蒸留水中で沈殿及び再溶解され、凍結乾燥され得る。次に、乾燥siRNAは、目的とする製剤化プロセスに適切な溶液中で再懸濁され得る。
親油性部分にコンジュゲートされた化合物の作製
一部の実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、核酸塩基、糖部分、又はヌクレオシド間結合を介して、化合物にコンジュゲートされる。
プリン核酸塩基又はその誘導体へのコンジュゲーションは、環内原子及び環外原子を含む任意の位置に生じ得る。一部の実施形態では、プリン核酸塩基の2位、6位、7位、又は8位が、コンジュゲート部分に結合される。ピリミジン核酸塩基又はその誘導体へのコンジュゲーションは、任意の位置に生じ得る。一部の実施形態では、ピリミジン核酸塩基の2位、5位、及び6位が、コンジュゲート部分で置換され得る。親油性部分が、核酸塩基にコンジュゲートされる場合、好ましい位置は、ハイブリダイゼーションを妨げない位置、即ち、塩基対合に必要な水素結合相互作用を妨げない位置である。一実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、アルキル、アルケニル又はアミド結合を含むリンカーを介して、核酸塩基にコンジュゲートされ得る。
ヌクレオシドの糖部分へのコンジュゲーションは、任意の炭素原子に生じ得る。親油性部分が結合され得る糖部分の例示的な炭素原子としては、2’、3’、及び5’炭素原子が挙げられる。親油性部分はまた、脱塩基残基などにおける、1’位に結合され得る。一実施形態では、親油性部分は、リンカーを用いて又は用いずに、2’-O修飾を介して、糖部分にコンジュゲートされ得る。
ヌクレオシド間結合も、親油性部分も有し得る。リン含有結合(例えば、ホスホジエステル、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミデートなど)の場合、親油性部分は、リン原子に直接結合されるか、又はリン原子に結合されたO、N、若しくはS原子に結合され得る。アミン又はアミドを含有するヌクレオシド間結合(例えば、PNA)の場合、親油性部分は、アミン若しくはアミドの窒素原子に、又は隣接する炭素原子に結合され得る。
オリゴヌクレオチドのコンジュゲートを調製するための多くの方法がある。一般に、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの反応性基(例えば、OH、SH、アミン、カルボキシル、アルデヒドなど)をコンジュゲート部分の反応性基と接触させることによって、コンジュゲート部分に結合される。一部の実施形態では、一方の反応性基が求電子性であり、他方が求核性である。
例えば、求電子基は、カルボニル含有官能基であってよく、求核基は、アミン又はチオールであり得る。連結基を用いる及び用いない核酸及び関連オリゴマー化合物のコンジュゲーションのための方法は、例えば、参照により全内容が本明細書に組み入れられる、Manoharan in Antisense Research and Applications,Crooke and LeBleu,eds.,CRC Press,Boca Raton,Fla.,1993,Chapter 17などの文献に十分に記載されている。
一実施形態では、第1の(相補的)RNA鎖及び第2の(センス)RNA鎖が、別々に合成され得、RNA鎖の一方が、ペンダント親油性部分を含み、第1及び第2のRNA鎖が、混合されて、dsRNAを形成し得る。RNA鎖を合成するステップは、好ましくは、固相合成を含み、ここで、個々のヌクレオチドが、連続した合成サイクルにおいて、ヌクレオチド間3’-5’ホスホジエステル結合の形成によって、末端間で結合される。
一実施形態では、ホスホラミダイト基を有する親油性分子が、最後の合成サイクルにおいて、第1の(相補的)又は第2の(センス)RNA鎖のいずれかの3’末端又は5’末端に結合される。RNAの固相合成において、ヌクレオチドは、最初は、ヌクレオシドホスホラミダイトの形態である。各合成サイクルにおいて、さらなるヌクレオシドホスホラミダイトが、予め組み込まれたヌクレオチドの-OH基に連結される。親油性分子が、ホスホラミダイト基を有する場合、それは、ヌクレオシドホスホラミダイトと同様の方法で、固相合成において予め合成されたRNAの遊離OH末端に結合され得る。合成は、従来のRNA合成装置を用いて、自動化及び標準化された方法で行われ得る。ホスホラミダイト基を有する親油性分子の合成は、ホスホラミダイト基を生成するための遊離ヒドロキシルのホスフィチル化を含み得る。
一般に、オリゴヌクレオチドは、例えば、参照によりそれぞれの全内容が本明細書に組み入れられる、Caruthers et al.,Methods in Enzymology(1992)211:3-19;国際公開第99/54459号パンフレット;Wincott et al.,Nucl.Acids Res.(1995)23:2677-2684;Wincott et al.,Methods Mol.Bio.,(1997)74:59;Brennan et al.,Biotechnol.Bioeng.(1998)61:33-45;及び米国特許第6,001,311号明細書に記載されるように、当分野で公知のプロトコルを用いて合成され得る。一般に、オリゴヌクレオチドの合成は、5’末端におけるジメトキシトリチル、及び3’末端におけるホスホラミダイトなどの従来の核酸保護及びカップリング基を必要とする。非限定的な例において、小規模の合成が、ChemGenes Corporation(Ashland,Mass.)によって販売されるリボヌクレオシドホスホラミダイトを用いて、Applied Biosystems,Inc.(Weiterstadt,Germany)によって販売されるExpedite 8909 RNA合成装置において行われる。或いは、合成は、Protogene(Palo Alto、Calif.)によって製造される機器などの96ウェルプレート合成装置において、又は参照によりそれぞれの全内容が本明細書に組み入れられる、Usman et al.,J.Am.Chem.Soc.(1987)109:7845;Scaringe,et al.,Nucl.Acids Res.(1990)18:5433;Wincott,et al.,Nucl.Acids Res.(1990)23:2677-2684;及びWincott,et al.,Methods Mol.Bio.(1997)74:59に記載されるものなどの方法によって行われ得る。
本発明の核酸分子は、別々に合成され、例えば、ライゲーションによって(Moore et al.,Science(1992)256:9923;国際公開第93/23569号パンフレット;Shabarova et al.,Nucl.Acids Res.(1991)19:4247;Bellon et al.,Nucleosides & Nucleotides(1997)16:951;Bellon et al.,Bioconjugate Chem.(1997)8:204;又は合成及び/又は脱保護の後のハイブリダイゼーションによって、合成後に互いに結合され得る。核酸分子は、従来の方法を用いたゲル電気泳動によって精製され得、又は高圧液体クロマトグラフィー(HPLC;参照により全内容が本明細書に組み入れられる、Wincott et al.、上記を参照されたい)によって精製され得、水中で再懸濁され得る。
医薬組成物
一態様では、本発明は、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又は標的RNAに相補的な、例えば、実質的に及び/又は正確に相補的なヌクレオチド配列を含む、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。標的RNAは、内因性ヒト遺伝子の転写物であり得る。一実施形態では、siRNA化合物は、(a)19~25ヌクレオチド長、例えば、21~23ヌクレオチド長であり、(b)内因性標的RNAに相補的であり、且つ、任意選択で、(c)1~5nt長の少なくとも1つの3’オーバーハングを含む。一実施形態では、医薬組成物は、エマルション、マイクロエマルション、クリーム、ゼリー、又はリポソームであり得る。
一例では、医薬組成物は、局所送達剤と混合されたsiRNA化合物を含む。局所送達剤は、複数の微細小胞であり得る。微細小胞は、リポソームであり得る。一部の実施形態では、リポソームは、カチオン性リポソームである。
別の態様では、医薬組成物は、局所浸透促進剤と混合された、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む。一実施形態では、局所浸透促進剤は、脂肪酸である。脂肪酸は、アラキドン酸、オレイン酸、ラウリン酸、カプリル酸、カプリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、ジカプレート、トリカプレート、モノレイン、ジラウリン、グリセリル1-モノカプレート、1-ドデシルアザシクロヘプタン-2-オン、アシルカルニチン、アシルコリン、若しくはC1~10アルキルエステル、モノグリセリド、ジグリセリド又はそれらの薬学的に許容される塩であり得る。
別の実施形態では、局所浸透促進剤は、胆汁酸塩である。胆汁酸塩は、コール酸、デヒドロコール酸、デオキシコール酸、グルコール酸、グリコール酸、グリコデオキシコール酸、タウロコール酸、タウロデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、タウロ-24,25-ジヒドロ-フシジン酸ナトリウム、グリコジヒドロフシジン酸ナトリウム、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル又はそれらの薬学的に許容される塩であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、キレート剤である。キレート剤は、EDTA、クエン酸、サリチレート、コラーゲンのN-アシル誘導体、ラウレス-9、β-ジケトンのN-アミノアシル誘導体又はそれらの混合物であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、界面活性剤、例えば、イオン性又は非イオン性界面活性剤である。界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン-20-セチルエーテル、ペルフルオロケミカルエマルション又はそれらの混合物であり得る。
別の実施形態では、浸透促進剤は、不飽和環状尿素、1-アルキル-アルコン、1-アルケニルアザシクロ-アラカノン、ステロイド性抗炎症薬及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。さらに別の実施形態では、浸透促進剤は、グリコール、ピロール、アゾン、又はテルペンであり得る。
一態様では、本発明は、経口送達に適した形態で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経口送達は、siRNA化合物組成物を、胃腸管、例えば、小腸、結腸(例えば、結腸癌を治療するために)などの細胞又は領域に送達するために使用され得る。経口送達形態は、錠剤、カプセル又はゲルカプセルであり得る。一実施形態では、医薬組成物のsiRNA化合物は、細胞接着タンパク質の発現を調節し、細胞増殖速度を調節し、又は真核病原体若しくはレトロウイルスに対する生物活性を有する。別の実施形態では、医薬組成物は、哺乳動物の胃において錠剤、カプセル又はゲルカプセルの溶解を実質的に防止する腸溶材料を含む。一部の実施形態では、腸溶材料は、コーティングである。コーティングは、酢酸フタル酸、プロピレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、トリメリト酸酢酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート又は酢酸フタル酸セルロースであり得る。
別の実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、浸透促進剤を含む。浸透促進剤は、胆汁酸塩又は脂肪酸であり得る。胆汁酸塩はまた、ウルソデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、及びそれらの塩であり得る。脂肪酸は、カプリン酸、ラウリン酸、及びそれらの塩であり得る。
別の実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、賦形剤を含む。一例では、賦形剤は、ポリエチレングリコールである。別の例では、賦形剤は、プレシロールである。
別の実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、可塑剤を含む。可塑剤は、フタル酸ジエチル、セバシン酸トリアセチンジブチル、フタル酸ジブチル又はクエン酸トリエチルであり得る。
一態様では、本発明は、siRNA化合物及び送達ビヒクルを含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、siRNA化合物は、(a)19~25ヌクレオチド長、例えば、21~23ヌクレオチドであり、(b)内因性標的RNAに相補的であり、且つ、任意選択で、(c)1~5ヌクレオチド長の少なくとも1つの3’オーバーハングを含む。
一実施形態では、送達ビヒクルは、局所投与経路によって、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を細胞に送達することができる。送達ビヒクルは、微細小胞であり得る。一例では、微細小胞は、リポソームである。一部の実施形態では、リポソームは、カチオン性リポソームである。別の例では、微細小胞は、ミセルである。一態様では、本発明は、注射可能な剤形で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、医薬組成物の注射可能な剤形は、滅菌水溶液又は分散液及び滅菌粉末を含む。一部の実施形態では、滅菌溶液は、水;生理食塩溶液;固定油、ポリエチレングリコール、グリセロール、又はプロピレングリコールなどの希釈剤を含み得る。
一態様では、本発明は、経口剤形で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経口剤形は、錠剤、カプセル及びゲルカプセルからなる群から選択される。別の実施形態では、医薬組成物は、哺乳動物の胃において錠剤、カプセル又はゲルカプセルの溶解を実質的に防止する腸溶材料を含む。一部の実施形態では、腸溶材料は、コーティングである。コーティングは、酢酸フタル酸、プロピレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、トリメリト酸酢酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート又は酢酸フタル酸セルロースであり得る。一実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、浸透促進剤、例えば、本明細書に記載される浸透促進剤を含む。
別の実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、賦形剤を含む。一例では、賦形剤は、ポリエチレングリコールである。別の例では、賦形剤は、プレシロールである。
別の実施形態では、医薬組成物の経口剤形は、可塑剤を含む。可塑剤は、フタル酸ジエチル、トリアセチンセバシン酸ジブチル、フタル酸ジブチル又はクエン酸トリエチルであり得る。
一態様では、本発明は、経直腸剤形で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経直腸剤形は、かん腸剤である。別の実施形態では、経直腸剤形は、坐剤である。
一態様では、本発明は、経膣剤形で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、経膣剤形は、坐剤である。別の実施形態では、経膣剤形は、フォーム、クリーム、又はゲルである。
一態様では、本発明は、経肺又は経鼻剤形で、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む医薬組成物を特徴とする。一実施形態では、siRNA化合物は、粒子、例えば、マクロ粒子、例えば、マイクロスフェアに組み込まれる。粒子は、噴霧乾燥、凍結乾燥、蒸発、流動床乾燥、真空乾燥、又はそれらの組み合わせによって生成され得る。マイクロスフェアは、懸濁液、粉末、又は埋め込み可能な固体として製剤化され得る。
治療方法及び送達経路
本発明の別の態様は、細胞内での標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、前記細胞を、本発明の化合物と接触させるステップを含む、方法に関する。一実施形態では、細胞は、肝臓外細胞である。
本発明の別の態様は、対象における標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、本発明の化合物を対象に投与するステップを含む、方法に関する。
本発明の別の態様は、中枢神経系疾患に罹患している対象を治療する方法であって、治療有効量の本発明の二本鎖RNAi剤を対象に投与し、それによって、対象を治療するステップを含む、方法に関する。本発明の方法によって治療され得る例示的な中枢神経系疾患としては、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、前頭側頭認知症、ハンチントン病、パーキンソン病、脊髄小脳失調、プリオン病、及びラフォラ病が挙げられる。
本発明の化合物は、標的とされる遺伝子のタイプ及び治療される疾患のタイプに応じて、様々な経路によって、対象に送達され得る。一部の実施形態では、化合物は、眼内投与(例えば、硝子体内投与)、髄腔内投与又は脳室内投与などのように、肝臓外で投与される。
一実施形態では、化合物は、髄腔内に又は脳室内に投与される。化合物の髄腔内投与又は脳室内投与によって、本方法は、脳又は脊椎組織、例えば、大脳皮質、小脳、頚椎、腰椎、及び胸椎における標的遺伝子の発現を低下させることができる。
一部の実施形態では、例示的な標的遺伝子は、APP、ATXN2、C9orf72、TARDBP、MAPT(タウ)、HTT、SNCA、FUS、ATXN3、ATXN1、SCA1、SCA7、SCA8、MeCP2、PRNP、SOD1、DMPK、及びTTRである。対象におけるこれらの標的遺伝子の発現を低下させるために、化合物は直接眼に(例えば硝子体内に)投与され得る。化合物の硝子体内投与によって、本方法は、眼組織における標的遺伝子の発現を低下させることができる。
説明を簡単にするために、この項の製剤、組成物及び方法は、主に、修飾siRNA化合物に関して説明される。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のsiRNA化合物、例えば、非修飾siRNA化合物で実施することができ、このような実施は本発明の範囲内であることが理解され得る。iRNAを含む組成物は、様々な経路によって、対象に送達され得る。例示的な経路としては、静脈内、局所、経直腸、経肛門、経膣、経鼻、経肺、眼内が挙げられる。
本発明のiRNA分子は、投与に適した医薬組成物に含めることができる。このような組成物は、典型的には、1種以上のiRNA及び薬学的に許容され得る担体を含む。本明細書で使用される「薬学的に許容され得る担体」という語は、医薬品投与に適合したあらゆる溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤、抗真菌剤、等張剤、及び吸収遅延剤などを含むものとする。薬学的に活性な物質用のこのような媒体及び作用剤の使用は、当分野で周知である。あらゆる従来の媒体又は作用剤が活性化合物と適合性でない場合を除き、その組成物中での使用が想定される。補助活性化合物を組成物に含めても良い。
本発明の医薬組成物は、局所治療又は全身治療が望ましいか否か、及び治療される領域に基づいて様々な方式で投与することができる。投与は、局所(眼、膣、直腸、鼻、経皮を含む)、経口、又は非経口とすることができる。非経口投与としては、点滴、皮下、腹腔内もしくは筋肉内注射、又は気管支内、脳室内(intraventricular)若しくは脳室内(intracerebroventricular)投与が挙げられる。
投与の経路及び部位は、標的化を強めるために選択することができる。例えば、筋細胞を標的とするためには、目的の筋肉内への筋肉注射は、論理的な選択であろう。肺細胞は、iRNAを噴霧形態で投与することによって標的とすることができる。血管内皮細胞は、バルーンカテーテルをiRNAでコーティングして、DNAを機械的に導入することによって標的とすることができる。
局所投与用の製剤としては、経皮パッチ、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、点滴、坐剤、スプレー、液体及び粉末が挙げられる。従来の医薬担体、水性基剤、粉末状基剤又は油性基剤、増粘剤などが必要であるか又は望ましいことがある。被覆されたコンドーム、手袋なども有用であり得る。
経口投与用の組成物としては、粉末若しくは顆粒、水中の懸濁液若しくは溶液、シロップ、エリキシル剤又は非水性溶媒、錠剤、カプセル、舐剤、又はトローチが挙げられる。錠剤の場合、使用され得る担体としては、ラクトース、クエン酸ナトリウム及びリン酸塩が挙げられる。デンプンなどの様々な崩壊剤、並びにステアリン酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム及びタルクなどの潤滑剤が、一般的に錠剤に使用される。カプセル形態での経口投与のために、有用な希釈剤は、ラクトース及び高分子量ポリエチレングリコールである。水性懸濁液が経口使用に必要とされる場合、核酸組成物は、乳化剤及び懸濁化剤と組み合わされ得る。必要に応じて、特定の甘味剤及び/又は着香剤が添加され得る。
髄腔内又は脳室内(intraventricular)若しくは脳室内(intracerebroventricular)投与用の組成物は、緩衝剤、希釈剤及び他の適切な添加剤も含み得る滅菌水溶液を含み得る。
非経口投与用の製剤は、緩衝剤、希釈剤及び他の適切な添加剤も含み得る滅菌水溶液を含み得る。脳室内注入は、例えば、リザーバに取り付けられた脳室内カテーテルによって促進され得る。静脈内使用のために、溶質の総濃度は、調製物を等張性にするように制御され得る。
眼内投与のために、軟膏又は点滴液体が、アプリケータ又は点眼器などの、当分野で公知の眼内送達システムによって送達され得る。このような組成物は、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヒドロキシプロピルメチルセルロース又はポリ(ビニルアルコール)などの粘液模倣物、ソルビン酸、EDTA又は塩化ベンジルクロム(benzylchronium chloride)などの防腐剤、並びに通常の量の希釈剤及び/又は担体を含み得る。
一実施形態では、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、組成物の投与は、非経口、例えば、静脈内(例えば、ボーラスとして又は拡散注入として)、皮内、腹腔内、筋肉内、髄腔内、脳室内(intraventricular)、脳室内(intracerebroventricular)、頭蓋内、皮下、経粘膜、頬側、舌下、内視鏡、直腸、経口、膣、局所、肺、鼻、尿道又は眼内である。投与は、対象によって、又は別の人間、例えば、医療提供者によって行うことができる。薬物治療は、測定した用量で、又は測定した用量を送達するディスペンサーで行うことができる。選択される送達方式は、以下に詳細に説明される。
髄腔内投与。一実施形態では、化合物は、髄腔内注入(即ち、脳及び脊髄組織を浸している髄液への注入)によって送達される。髄液へのiRNA剤の髄腔内注入は、ボーラス注入法として又は皮膚の下に埋め込まれ得るミニポンプによって行うことができ、髄液へのsiRNAの規則的な及び定量の送達を提供する。髄液が産生される脈絡叢からの髄液は、脊髄及び後根神経節の周りに下り、続いて小脳を通り過ぎて上り、大脳皮質にわたって、くも膜顆粒へと循環し、ここで、髄液は中枢神経系を出ることができ、注入される化合物のサイズ、安定性、及び溶解度に応じて、髄腔内に送達される分子が、中枢神経系全体にわたって標的に到達し得る。
一部の実施形態では、髄腔内投与は、ポンプを用いたものである。ポンプは、外科的に埋め込まれた浸透圧ポンプであり得る。一実施形態では、浸透圧ポンプは、髄腔内投与を容易にするために、脊柱管のくも膜下腔に埋め込まれる。
一部の実施形態では、髄腔内投与は、薬剤の体積を含むリザーバを含む、薬剤のための髄腔内送達系、及びリザーバに含まれる薬剤の分量を送達するように構成されたポンプを用いたものである。この髄腔内送達系についてのさらなる詳細は、参照により全内容が組み入れられる、2015年1月28日出願のPCT/US2015/013253号明細書に見出され得る。
髄腔内又は脳室内に注入されるiRNA剤の量は、1つの標的遺伝子と別の標的遺伝子とで異なり得、適用される必要のある適切な量は、各標的遺伝子について個別に決定される必要があり得る。典型的に、この量は、10μg~2mg、好ましくは、50μg~1500μg、より好ましくは、100μg~1000μgの範囲である。
直腸投与。本発明は、本明細書に記載されるsiRNA化合物の直腸投与又は送達のための、方法、組成物、及びキットも提供する。
したがって、本明細書に記載されるsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)、例えば、治療有効量の、本明細書に記載されるsiRNA化合物、例えば、40未満、及び、例えば、30未満のヌクレオチドの二本鎖領域を有し、且つ1つ又は2つの、1~3ヌクレオチド一本鎖3’オーバーハングを有するsiRNA化合物が、直腸投与され、例えば、直腸を介して下部又は上部結腸に導入され得る。この手法は、炎症性疾患、不要な細胞増殖によって特徴付けられる疾患、例えば、ポリープ、又は結腸癌の治療に特に有用である。
薬剤は、分注デバイス、例えば、薬剤の送達のための手段を含む、結腸の視診又はポリープの除去に使用されるものと同様のフレキシブルなカメラ誘導デバイスを導入することによって、結腸内の部位に送達され得る。
siRNA化合物の直腸投与は、かん腸剤を用いる。かん腸剤のsiRNA化合物は、生理食塩水又は緩衝液に溶解され得る。直腸投与はまた、他の成分、例えば、賦形剤、例えば、カカオ脂又はヒドロキシプロピルメチルセルロースを含み得る、坐剤を用いることができる。
眼内送達。本明細書に記載されるiRNA剤は、眼組織に投与され得る。例えば、薬剤は、眼組織又は周囲組織、例えば、眼瞼の内側の表面に適用され得る。それらは、例えば、噴霧することによって、点滴剤中で、洗眼液として、又は軟膏として、局所的に適用され得る。投与は、対象によって、又は別の人、例えば、医療提供者によって提供され得る。薬物治療は、測定した用量で、又は測定した用量を送達するディスペンサーで行うことができる。薬物治療はまた、眼内に投与することもでき、薬物を選択された範囲又は構造に導入することができる、針又は他の送達デバイスによって導入することができる。眼治療は、眼組織又は周囲組織の炎症を治療するのに特に望ましい。
特定の実施形態では、二本鎖iRNA剤は、眼組織注入、例えば、周囲、結膜、テノン嚢下、前房内、硝子体内、眼内、前部若しくは後部強膜近傍(anterior or posterior juxtascleral)、網膜下、結膜下、眼球後、若しくは管内注入によって、眼に直接送達されるか;カテーテル又は他の留置デバイス例えば、網膜ペレット(retinal pellet)、眼内挿入物、坐剤又は多孔質、非多孔質、若しくはゼラチン状材料を含むインプラントを用いた、眼への直接適用によって;局所点眼剤若しくは軟膏によって;又は結膜嚢における持続放出デバイスによって送達されるか、又は強膜に隣接して(経強膜)若しくは強膜の中に(強膜内)若しくは眼内に埋め込まれ得る。前房内注入は、角膜を介して、前眼房へと行われ、薬剤を小柱網に到達させ得る。管内注入は、静脈集合路(venous collector channel)内へと行われ、シュレム管から又はシュレム管からへと排液することができる。
一実施形態では、二本鎖iRNA剤は、眼内に、例えば、医療関係者による使用のために注射の準備が整った形態の予め充填された注射器などによる硝子体内注入によって眼の硝子体腔に投与され得る。
眼内送達のために、二本鎖iRNA剤は、眼科学的に許容される防腐剤、共溶媒、界面活性剤、粘度向上剤、浸透促進剤、緩衝剤、塩化ナトリウム、又は水と組み合わされて、水性、滅菌眼用懸濁剤又は液剤を形成し得る。液剤は、生理学的に許容される等張性の水性緩衝液にコンジュゲートを溶解させることによって調製され得る。さらに、液剤は、二本鎖iRNA剤を溶解させるのを助けるために許容される界面活性剤を含み得る。ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドンなどの粘度向上剤が、二本鎖iRNA剤の滞留性を改善するために医薬組成物に添加され得る。
滅菌眼用軟膏製剤を調製するために、二本鎖iRNA剤は、適切なビヒクル、例えば、鉱油、液体ラノリン、又は白色ワセリン中で防腐剤と組み合わされる。滅菌眼用ゲル製剤は、当分野で公知の方法にしたがって、例えば、CARBOPOL(登録商標)-940(BF Goodrich,Charlotte,N.C.)などの組み合わせから調製される親水性基剤中で二本鎖iRNA剤を懸濁させることによって調製され得る。
局所送達。本明細書に記載されるsiRNA化合物はいずれも、皮膚に直接投与され得る。例えば、薬剤は、局所的に適用されるか、又は例えば、皮膚は貫通するが、例えば、下層の筋組織は貫通しないマイクロニードル又は一連のマイクロニードルの使用によって、皮膚の層に送達され得る。siRNA化合物組成物の投与は、局所的であり得る。局所適用は、例えば、対象の真皮又は表皮に組成物を送達することができる。局所投与は、経皮パッチ、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、点滴、坐剤、スプレー、液体又は粉末の形態であり得る。局所投与用の組成物は、リポソーム、ミセル、エマルション、又は他の親油性分子集合体として製剤化され得る。経皮投与は、イオントフォレーシス、フォノフォレーシス、及びソノフォレーシスなどの少なくとも1つの浸透促進剤を用いて適用され得る。
説明を簡単にするために、この項の製剤、組成物及び方法は、主に、修飾siRNA化合物に関して説明される。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のsiRNA化合物、例えば、非修飾siRNA化合物で実施することができ、このような実施は本発明の範囲内であることが理解され得る。一部の実施形態では、siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)が、局所投与によって対象に送達される。「局所投与」は、製剤を対象の表面に直接接触させることによる、対象への送達を指す。最も一般的な形態の局所送達は、皮膚への送達であるが、本明細書に開示される組成物はまた、身体の他の表面、例えば、眼、粘膜、体腔の表面又は内面に直接適用され得る。上述されるように、最も一般的な局所送達は、皮膚への送達である。この用語は、限定されるものではないが、局所及び経皮を含むいくつかの投与経路を包含する。これらの投与方法は、典型的に、皮膚の透過障壁への浸透及び標的組織又は層への効率的な送達を含む。局所投与は、表皮及び真皮に浸透し、最終的に組成物の全身送達を達成するための手段として使用され得る。局所投与は、対象の表皮若しくは真皮、又はその特定の層、又は下層組織にオリゴヌクレオチドを選択的に送達するための手段としても使用され得る。
本明細書で使用される「皮膚」という語は、動物の表皮及び/又は真皮を指す。哺乳動物の皮膚は、2つの主要な異なる層からなる。皮膚の外層は、表皮と呼ばれる。表皮は、角質層、顆粒層、有棘層、及び基底層から構成され、角質層は、皮膚の表面にあり、基底層は、表皮の最深部分にある。表皮は、身体上のその位置に応じて、50μm~0.2mmの厚さである。
表皮の下には、表皮よりはるかに厚い真皮がある。真皮は、主に、繊維束の形態のコラーゲンから構成される。コラーゲン束は、とりわけ、血管、毛細リンパ管、腺、神経終末、及び免疫学的に活性な細胞に対する支持を提供する。
器官としての皮膚の主要な機能のうちの1つは、体内に物質が入ることを制御することである。皮膚の主要な透過障壁は、分化の様々な状態で細胞の多くの層から形成される角質層によって提供される。角質層層中の細胞間の空間は、皮膚の透過障壁をさらに強化するための密閉を提供する、格子状の構造に配列された異なる脂質で充填される。
皮膚によって提供される透過障壁は、約750Daを超える分子量を有する分子に概して不浸透性であるような障壁である。より大きい分子が皮膚の透過障壁を通過するために、通常の浸透作用以外の機構が使用されなければならない。
いくつかの要因が、投与された作用剤に対する皮膚の透過性を決定する。これらの要因としては、治療された皮膚の特徴、送達剤の特徴、薬物と送達剤との間及び薬物と皮膚との間の両方の相互作用、適用される薬物の投与量、治療形態、及び治療後レジメンが挙げられる。表皮及び真皮を選択的に標的化するために、予め選択された層に対する薬物の浸透を可能にする1つ以上の浸透促進剤を含む組成物を製剤化することが可能である場合がある。
経皮送達は、脂溶性治療薬の投与に有益な経路である。真皮は、表皮より透過性であり、したがって、吸収は、擦りむいた皮膚、火傷した皮膚、又は剥離された皮膚を通じてはるかに急速である。炎症及び皮膚への血流量を増加させる他の生理学的条件もまた、経皮吸収を促進する。この経路を介した吸収は、油性媒体(塗擦)の使用によって、又は1つ以上の浸透促進剤の使用によって促進され得る。経皮経路を介して本明細書に開示される組成物を送達する他の有効な方法としては、皮膚の水和及び制御放出局所パッチの使用が挙げられる。経皮経路は、全身及び/又は局所療法のために本明細書に開示される組成物を送達するための潜在的に有効な手段を提供する。
さらに、イオントフォレーシス(電場の影響下での生体膜を通じたイオン性溶質の輸送)(Lee et al.,Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems,1991,p.163)、フォノフォレーシス又はソノフォレーシス(生体膜特に皮膚及び角膜にわたる様々な治療剤の吸収を促進するための超音波の使用)(Lee et al.,Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems,1991,p.166)、及び投与部位における用量状態及び滞留性に対する媒体特徴の最適化(Lee et al.,Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems,1991,p.168)が、皮膚及び粘膜部にわたる局所的に適用される組成物の輸送を促進するための有用な方法であり得る。
提供される組成物及び方法はまた、in vitroで培養又は保存真皮組織中で、及び動物において、様々なタンパク質及び遺伝子の機能を調べるために使用され得る。したがって、本発明は、任意の遺伝子の機能を調べるために適用され得る。本発明の方法はまた、治療的又は予防的に使用され得る。例えば、乾癬、扁平苔癬、中毒性表皮壊死症、多形性紅斑、基底細胞癌、扁平上皮細胞癌、悪性黒色腫、パジェット病、カポジ肉腫、肺線維症、ライム病並びに皮膚のウイルス感染、真菌感染、及び細菌感染などの疾病に罹患していることが既知であるか、又はその疑いがある動物の治療に使用され得る。
経肺送達。本明細書に記載されるsiRNA化合物はいずれも、肺系統に投与され得る。経肺投与は、吸入によって、又は肺系統への送達デバイスの導入によって、例えば、薬剤を分注し得る送達デバイスの導入によって達成され得る。特定の実施形態は、吸入による経肺送達の方法を使用し得る。薬剤は、例えば、湿潤又は乾燥した薬剤を送達するディスペンサーで、それが吸入され得るのに十分に小さい形態で提供され得る。デバイスは、測定した用量の薬剤を送達し得る。対象、又は別の人間が、薬剤を投与することができる。経肺送達は、肺組織を直接侵す疾患だけでなく、他の組織を侵す疾患にも有効である。siRNA化合物は、経肺送達のための液体又は非液体、例えば、粉末、結晶、又はエアロゾルとして製剤化され得る。
説明を簡単にするために、この項の製剤、組成物及び方法は、主に、修飾siRNA化合物に関して説明される。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のsiRNA化合物、例えば、非修飾siRNA化合物で実施することができ、このような実施は本発明の範囲内であることが理解され得る。siRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物(例えば、前駆体、例えば、ssiRNA化合物へとプロセシングされ得る、より大きいsiRNA化合物、又はsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物、又はssiRNA化合物、又はその前駆体をコードするDNA)を含む組成物が、経肺送達によって対象に投与され得る。経肺送達組成物は、分散剤中の組成物、例えば、iRNAが、肺に達することができ、肺内で肺胞領域を通じて血液循環に直接容易に吸収されることができるように、分散剤の患者による吸収によって送達され得る。経肺送達は、全身送達及び肺疾患を治療するための局所送達の両方に有効であり得る。
経肺送達は、ネブライザー、エアロゾル、ミセル及び乾燥粉末ベースの製剤の使用を含む、異なる手法によって達成され得る。送達は、液体ネブライザー、エアロゾル吸入器、及び乾燥粉末分散装置を用いて達成され得る。定量デバイスが使用されてもよい。アトマイザー又は吸入器を使用する利点の1つは、デバイスが内蔵式であるため、汚染の可能性が最小限に抑えられることである。乾燥粉末分散装置は、例えば、乾燥粉末として容易に製剤化され得る薬物を送達する。iRNA組成物は、単独で、又は適切な粉末担体と組み合わせて、凍結乾燥又は噴霧乾燥粉末として安定的に保存され得る。吸入のための組成物の送達は、投薬タイミング要素によって媒介され得、投薬タイミング要素としては、デバイスに組み込まれた場合に、エアロゾル薬剤の投与中に患者に対する用量追跡、コンプライアンス監視、及び/又は用量トリガーを可能にする、タイマー、用量カウンター、時間測定デバイス、又は時間指示器が挙げられ得る。
「粉末」という語は、自由流動性であり、吸入デバイス内で容易に分散され、続いて対象によって吸入され、粒子が肺に達し、肺胞への浸透を可能にすることができる、微細分散した固体粒子からなる組成物を意味する。したがって、粉末は、「呼吸に適している」と考えられる。例えば、平均粒径は、直径が約10μm未満であり、比較的均一な球状の分布を有する。一部の実施形態では、直径は、約7.5μm未満であり、一部の実施形態では、約5.0μm未満である。通常、粒度分布は、直径が約0.1μm~約5μmであり、場合により、約0.3μm~約5μmである。
「乾燥」という語は、組成物が、約10重量%(%w)未満の水、通常、約5%w未満、ある場合に、約3%w未満の水分含量を有することを意味する。乾燥組成物は、粒子が、エアロゾルを形成するために吸入デバイス内で容易に分散可能であるような組成物であり得る。
「治療有効量」という語は、予測される生理学的反応をもたらすために、治療されている対象において所望のレベルの薬物を提供するために必要な組成物中に存在する量である。
「生理学的有効量」という語は、所望の緩和又は治療効果をもたらすために対象に送達される量である。
「薬学的に許容される担体」という語は、肺への有意な有害毒性作用を伴わずに、担体を肺に取り込むことができることを意味する。
担体として有用な医薬品賦形剤の種類としては、ヒト血清アルブミン(HSA)などの安定剤、糖質、アミノ酸及びポリペプチドなどの増量剤;pH調整剤又は緩衝剤;塩化ナトリウムなどの塩などが挙げられる。これらの担体は、結晶性又は非晶質形態であってもよく、又は2つの混合物であってもよい。
特に有益な増量剤としては、適合する糖質、ポリペプチド、アミノ酸又はそれらの組み合わせが挙げられる。適切な糖質としては、ガラクトース、D-マンノース、ソルボースなどの単糖類;ラクトース、トレハロースなどの二糖類;2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンなどのシクロデキストリン;及びラフィノース、マルトデキストリン、デキストランなどの多糖類;マンニトール、キシリトールなどのアルジトールが挙げられる。糖質の群としては、ラクトース、トレハロース、ラフィノースマルトデキストリン、及びマンニトールが挙げられる。適切なポリペプチドとしては、アスパルテームが挙げられる。アミノ酸としては、アラニン及びグリシンが挙げられ、一部の実施形態では、グリシンが使用される。
本発明の組成物の微量構成成分である添加剤は、噴霧乾燥中の構造安定性及び粉末の分散性の改善のために含まれてもよい。これらの添加剤としては、トリプトファン、チロシン、ロイシン、フェニルアラニンなどの疎水性アミノ酸が挙げられる。
適切なpH調整剤又は緩衝剤としては、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウムなどの有機酸及び塩基から調製される有機塩が挙げられ;一部の実施形態では、クエン酸ナトリウムが使用され得る。
ミセルiRNA製剤の経肺投与は、テトラフルオロエタン、ヘプタフルオロエタン、ジメチルフルオロプロパン、テトラフルオロプロパン、ブタン、イソブタン、ジメチルエーテル並びに他の非CFC及びCFC噴射剤などの噴射剤を用いた定量噴霧デバイスによって達成され得る。
経口又は経鼻送達。本明細書に記載されるsiRNA化合物はいずれも、例えば、錠剤、カプセル、ゲルカプセル、舐剤、トローチ又は液体シロップの形態で、経口投与され得る。さらに、組成物は、口腔の表面に局所的に適用され得る。
本明細書に記載されるsiRNA化合物はいずれも、経鼻投与され得る。経鼻投与は、鼻への送達デバイスの導入によって、例えば、薬剤を分注し得る送達デバイスの導入によって達成され得る。経鼻送達の方法としては、例えば、点鼻剤による、又は鼻腔の表面への局所投与による、スプレー、エアロゾル、液体が挙げられる。薬剤は、例えば、湿潤又は乾燥した薬剤を送達するディスペンサーで、それが吸入され得るのに十分に小さい形態で提供され得る。デバイスは、測定した用量の薬剤を送達することができる。対象、又は別の人間が、薬剤を投与することができる。
経鼻送達は、鼻腔組織を直接侵す疾患だけでなく、他の組織を侵す疾患にも有効である。siRNA化合物は、液体又は非液体、例えば、粉末、結晶として、又は経鼻送達用に製剤化され得る。本明細書で使用される「結晶性」という語は、結晶の構造又は特徴を有する固体、即ち、平面が明確な角度で交差し、且つ規則正しい内部構造がある三次元構造の粒子を表す。本発明の組成物は、様々な結晶形態を有し得る。結晶形態は、例えば、噴霧乾燥を含む様々な方法によって調製され得る。
説明を簡単にするために、この項の製剤、組成物及び方法は、主に、修飾siRNA化合物に関して説明される。しかしながら、これらの製剤、組成物及び方法は、他のsiRNA化合物、例えば、非修飾siRNA化合物で実施することができ、このような実施は本発明の範囲内であることが理解され得る。口膜及び鼻粘膜の両方は、他の投与経路に優る利点を提供する。例えば、これらの膜を通して投与される薬物は、作用の急速な発現を有し、治療血漿レベルを提供し、肝代謝の初回通過効果を回避し、好ましくない胃腸(GI)環境への薬物の暴露を回避する。さらなる利点としては、薬剤が容易に適用、局所化、及び除去され得るような、膜部位への容易なアクセスが挙げられる。
経口送達において、組成物は、口腔の表面、例えば、舌の腹側表面の膜及び口底を含む舌下粘膜又は頬の内面を構成する頬粘膜に標的化され得る。舌下粘膜は、比較的透過性であり、したがって、多くの薬物の急速な吸収及び許容可能なバイオアベイラビリティをもたらす。さらに、舌下粘膜は、便利で、許容可能で、且つ容易にアクセス可能である。
分子が口腔粘膜に浸透する能力は、分子量、脂溶性及びペプチドタンパク質イオン化に関連するようである。1000ダルトン未満の小分子は、急速に粘膜を横断するようである。分子量が増加するにつれて、透過性は急速に低下する。脂溶性化合物は、非脂溶性分子より透過性である。最大吸収は、分子がイオン化されていないか、又は電荷において中性である場合に生じる。したがって、荷電分子は、口腔粘膜を介した吸収にとって最大の課題を示す。
iRNAの医薬組成物はまた、上記の混合ミセル医薬品製剤及び噴射剤を定量噴霧ディスペンサーから吸入なしで口腔に噴霧することによって、ヒトの口腔に投与されてもよい。一実施形態では、ディスペンサーは、医薬製剤及び噴射剤を口腔に噴霧する前に最初に振とうされる。例えば、薬剤は、口腔に噴霧されるか、又は例えば、液体、固体、若しくはゲル形態で、口腔の表面に直接適用され得る。この投与は、口腔、例えば、歯茎又は舌の炎症の治療に特に望ましく、例えば、一実施形態では、口腔投与は、ディスペンサー、例えば、医薬組成物及び噴射剤を分注する定量噴霧ディスペンサーから、例えば吸入なしで口腔に噴霧することによって行われる。
本発明の一態様はまた、オリゴヌクレオチドを、髄腔内若しくは脳室内送達によって中枢神経系に、又は眼内送達、例えば、硝子体内送達によって眼組織に送達する方法にも関する。
一部の実施形態は、細胞内での標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、前記細胞を、任意選択で、リンカー又は担体を介して、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートされた親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有するオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、方法に関する。一実施形態では、細胞は、中枢神経系中の細胞である。一実施形態では、細胞は、眼細胞である。
一部の実施形態は、対象における標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、任意選択で、リンカー又は担体を介して、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートされた親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーを有するオリゴヌクレオチドを対象に投与することを含む、方法に関する。一実施形態では、オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、(脳又は脊椎組織における標的遺伝子の発現を低下させるために)髄腔内に又は脳室内に投与される。一実施形態では、オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、(眼組織における標的遺伝子の発現を低下させるために)眼内に、例えば、硝子体内に投与される。
一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、二本鎖である。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖及び前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖を含む化合物である。
一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、一本鎖である。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスである。
一部の実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つの鎖上の1つ以上の内部位置上に位置する。一部の実施形態では、親油性部分を含有する親油性モノマーは、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つの鎖上の1つ以上の末端位置上に位置する。
本発明は、以下の実施例によってさらに例示されるが、これらの実施例は、さらなる限定と解釈されるべきものではない。本出願で言及される全ての参照文献、出願中の特許出願及び公開特許の内容は、参照により本明細書に明確に組み入れられるものとする。
ここで、本発明が、一般に説明され、以下の実施例を参照してより容易に理解されるが、これらの実施例は、本発明の特定の態様及び実施形態の例示を目的として含まれるに過ぎず、本発明を限定することは意図されていない。
実施例1.親油性モノマーの合成
親油性モノマーを、固体担体としてsiRNAの様々な位置(末端及び/又は内部位置)に親油性リガンド又はホスホラミダイトを導入するように合成した。様々な脂質が、以下のスキーム(例えば、一般的な手順のためのスキーム1~3)に示される方法を用いてヒドロキシプロリノール誘導体を介してコンジュゲートされ得、得られた構成単位ホスホラミダイトは、siRNA中に導入され得る。
Figure 2023500681000052
Figure 2023500681000053
Figure 2023500681000054
5’末端におけるプロリノール上の親油性コンジュゲートの合成
Figure 2023500681000055
化合物2:加熱オーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに、無水DCM(50mL)中の化合物1、(3g、24.28mmol、1.0当量)の溶液を加えた。テトラデカン酸2a(6.10g、26.70mmol、1.1当量)を溶液に加えた後、HBTU(10.13g、26.70mmol、1.1当量)及びDIPEA(12.68mL、72.53mmol、3当量)を加えた。得られた溶液を、一晩、アルゴン下で、室温で撹拌した。80%のEtOAc/ヘキサンを用いたTLCは、生成物の形成を示した。反応混合物を塩水溶液でクエンチし、DCMで抽出した。組み合わされた有機溶液を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、油状残渣が得られるまで濃縮した。80gのシリカゲルカラムを用いたISCOカラムクロマトグラフィーによる精製により、0~70%のEtOAc/ヘキサンで化合物2を溶離した。白色の油状化合物が得られた(7.2g)。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 4.58-4.45(m,1H)、3.70-3.37(m,4H)、2.31-2.18(m,2H)、2.09-1.87(m,3H)、1.63(t,J=7.4Hz、2H)、1.36-1.27(m,6H)、1.25(s,14H)、0.87(t,J=6.8Hz、3H).M+1=298.3.
化合物3:化合物2を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物1及びパルミチン酸を使用することによって、化合物3が得られた。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.00(s,1H)、3.67-3.47(m,2H)、2.95(s,3H)、2.87(s,3H)、2.79(s,6H)、2.30-2.18(m,1H)、2.04(h,J=3.5Hz、1H)、1.62(p,J=7.2、6.8Hz、2H)、1.32-1.26(m,4H)、1.24(s,11H)、0.87(t,J=6.8Hz、2H).M+1=326.4.
化合物4:化合物2を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物1及びステアリン酸を使用することによって、化合物4が得られた。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 4.57-4.45(m,1H)、3.56(dddd,J=31.4、13.1、10.0、6.5Hz、4H)、2.80(s,3H)、2.31-2.18(m,3H)、2.04(td,J=5.8、2.9Hz、1H))、1.28(d,J=8.1Hz、28H)、0.87(t,J=6.7Hz、3H).M+1=354.4.
化合物5:化合物2を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物1及びオレイン酸を使用することによって、化合物5が得られた。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.40-5.27(m,2H)、3.67-3.46(m,4H)、2.80(s,9H)、2.36-2.16(m,3H)、1.36-1.21(m,20H)、0.91-0.83(m,3H).M+1=352.3.
化合物6:化合物2を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物1及びドデカン酸を使用することによって、化合物6が得られた。M+1=270.3。
化合物7:化合物2を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物1及びドコサン酸を使用することによって、化合物7が得られた。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 4.52(d,J=18.9Hz、2H)、3.69-3.15(m,5H)、2.32-2.18(m,2H)、2.03(ddp,J=13.4、9.0、4.4Hz、2H)、1.73-1.60(m,3H)、1.32(t,J=9.6Hz、8H)、1.25(s,25H)、0.88(t,J=6.6Hz、3H).M+1=410.4.
化合物8:化合物2(7.2g、24.2mmol、1当量)を、無水EtOAc(120mL)に溶解させた。氷浴中及びアルゴン下で、DIPEA(12.65mL、72.61mmol、3当量)を溶液に加えた後、N,N-ジイソプロピルアミノシアノエチルホスホンアミド酸-Cl(6.30g、26.61mmol、1.1当量)を加えた。得られた反応混合物を室温で一晩撹拌した。50%のEtOAc/ヘキサンにおけるTLCは、反応の完了を示した。反応混合物を塩水でクエンチし、EtOAcで抽出した。有機層を分離し、NaSO上で乾燥させ、白色の油が得られるまで濃縮した。ISCO精製により、0~50%のEtOAc/ヘキサンを用いて、65%の収率(7.71g)で化合物8を溶離した。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 4.54(dddt,J=17.4、10.1、5.8、2.8Hz、1H)、3.88-3.34(m,7H)、2.66(q,J=5.7Hz、2H)、2.33-2.15(m,3H)、2.09(ddt,J=11.9、7.8、3.9Hz、1H)、1.62-1.51(m,2H)、1.38-1.25(m,20H)、1.25-1.13(m,13H)、0.95-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 147.33、147.15、146.97、146.88.
化合物9:化合物8を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物3及びN,N-ジイソプロピルアミノ-シアノエチルホスホンアミド酸-Clを用いて、化合物9が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 4.61-4.43(m,1H)、3.87-3.70(m,2H)、3.70-3.34(m,6H)、2.67(t,J=5.8Hz、2H)、2.33-2.14(m,3H)、2.09(ddt,J=12.1、7.9、3.9Hz、1H)、1.30(s,25H)、1.25-1.14(m,13H)、0.97-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ147.33、147.15、146.97、146.88.
化合物10:化合物8を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物4及びN,N-ジイソプロピルアミノ-シアノエチルホスホンアミド酸-Clを用いて、化合物10が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 4.66-4.40(m,1H)、3.87-3.34(m,8H)、2.67(t,J=5.8Hz、2H)、2.30-2.16(m,3H)、2.15-2.02(m,1H)、1.30(s,27H)、1.29-1.16(m,15H)、0.95-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 147.32、147.15、146.97、146.88.
化合物11:化合物8を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物5及びN,N-ジイソプロピルアミノ-シアノエチルホスホンアミド酸-Clを用いて、化合物11が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 5.43-5.33(m,2H)、4.54(dddd,J=20.3、9.7、4.8、2.1Hz、1H)、3.88-3.72(m,2H)、3.72-3.34(m,6H)、2.66(q,J=5.7Hz、2H)、2.33-2.16(m,4H)、1.42-1.28(m,21H)、1.28-1.14(m,14H)、0.95-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 147.34、147.17、147.00、146.90.
化合物12:化合物8を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物6及びN,N-ジイソプロピルアミノ-シアノエチルホスホンアミド酸-Clを用いて、化合物12が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 4.63-4.43(m,1H)、3.88-3.70(m,2H)、3.70-3.34(m,6H)、2.67(t,J=5.8Hz、2H)、2.33-2.15(m,5H)、2.09(ddt,J=12.3、8.1、3.9Hz、1H)、1.40-1.13(m,29H)、0.95-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 147.33、147.15、146.97、146.86.
化合物13:化合物8を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物7及びN,N-ジイソプロピルアミノ-シアノエチルホスホンアミド酸-Clを用いて、化合物13が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 4.64-4.38(m,1H)、3.86-3.70(m,2H)、3.70-3.34(m,6H)、2.66(q,J=5.7Hz、2H)、2.32-2.15(m,3H)、1.30(s,37H)、1.25-1.12(m,13H)、0.95-0.87(m,3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 148.29、147.33、147.19、147.01、146.94.
5’末端におけるプロリノール上の末端酸含有親油性コンジュゲートの合成
Figure 2023500681000056
化合物15:メカニカルスターラーを備えた3Lの三つ口丸底フラスコに、化合物14(15g、49.9mmol、1当量)、HBTU(20.8g、54.9mmol)及び無水DMF(350mL)を充填した。混合物を30分間撹拌して、出発材料を溶解させ、次に、DIPEA(17.3mL、99.8mmol)を、室温で激しく撹拌しながら滴下して加えた。混合物を室温で1.5時間撹拌し、次に、0℃に冷却した。DMF(110mL)中の(S)-3-ピロリジノール1(6.78g、54.9mmol)及びDIPEA(17.3mL、99.8mmol)の混合物を、30分間にわたって0℃で反応混合物に滴下して加え、次に、室温を温めた。反応混合物を室温で12時間撹拌した。反応の進行を、TLC(5%のMeOH/酢酸エチル又は50%の酢酸エチル/ヘキサン)によって監視した。反応混合物を0~5℃に冷却し、水(1.5L)で希釈し、30分間撹拌し、次に、ろ過して、褐色の固体化合物15を収集し、それを、カラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物15を淡褐色の固体(17g、92%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCl):δ 4.52(d,1H、J=30Hz);3.66(s,3H);3.60-3.51(m,2H);3.41(d,1H、12Hz);2.34-2.20(m,4H);2.07-2.01(m,4H);1.68-1.56(m,4H);1.36-1.20(m,20H).
化合物16:オーブン乾燥された500mLの一つ口丸底フラスコに、アルゴン下で、化合物15(8g、21.6mmol、1当量)及びクロロホルム(100mL)を充填した。反応混合物を0℃に冷却し、次に、DIPEAを加えた後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピル-クロロホスホラミダイト(5.31mL、23.8mmol)を0℃で滴下して加えた。反応混合物をゆっくりと室温に温め、3時間撹拌した。反応の進行を、TLCによって監視した。反応混合物を0℃に冷却し、MeOH(3ml)でクエンチし、30分間撹拌し、次に、濃縮して、粗生成物16を得て、それを、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した。純粋な画分を組み合わせて、濃縮して、化合物16を高粘度のシロップ(4.38g、36%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCN):δ 4.58-4.45(m,1H);4.08-3.93(m,2H);3.82-3.68(m,2H);3.65(s,3H);3.27-3.20(m,1H);2.72-2.59(m,4H);2.27(t,J=6Hz、2H);1.94-1.93(m,4H);1.58-1.48(m,6H);1.33-1.21(m,20H);1.19-1.14(m,12H).31P NMR(243MHz、CDCN):147.34、147.16、146.99、146.89.
化合物18:メカニカルスターラーを備えた3Lの三つ口丸底フラスコに、化合物17(14g、42.6mmol、1当量)、HBTU(17.8g、46.9mmol)、及び無水DMF(330mL)を充填した。混合物を、30分間撹拌して固体を溶解させ、次に、DIPEA(14.8mL、85.2mmol)を、室温で激しく撹拌しながら滴下して加えた。反応混合物を室温で1.5時間撹拌し、次に、0℃に冷却した。無水DMF(125mL)中の(S)-3-ピロリジノール1(5.79g、46.9mmol)及びDIPEA(14.8mL、85.2mmol)の混合物を、30分間にわたって0℃で反応混合物に滴下して加えた。混合物を室温に温め、18時間撹拌した。反応の進行を、TLC(5%のMeOH/酢酸エチル)によって監視した。混合物を0~5℃に冷却し、水(1.5L)でゆっくりとクエンチし、30分間撹拌し、次に、ろ過して、褐色の固体化合物18を収集した。粗生成物を、カラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物18を淡褐色の固体(16.1g、95%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCl):δ 4.53(d,1H、J=30Hz);3.66(s,3H);3.60-3.49(m,2H);3.41(d,1H、12Hz);2.33-2.21(m,4H);2.04-2.03(m,4H);1.64-1.58(m,4H);1.33-1.22(m,24H).
化合物19:オーブン乾燥された500mLの一つ口丸底フラスコに、アルゴン下で、化合物18(13g、32.6mmol、1当量)及びクロロホルム(130mL)を充填した。混合物を0℃に冷却し、触媒量のDMAP及びDIPEA(17.1mL、98.0mmol、3当量)を加えた後、15分間の期間にわたって2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(8.02mL、35.9mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温に温め、5時間撹拌した。反応の進行を、TLC(5%のMeOH/酢酸エチル)によって監視した。混合物を0℃に冷却し、MeOH(7ml)でクエンチし、1時間撹拌し、次に、濃縮して、粗生成物19を得た。粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した。純粋な画分を組み合わせて、濃縮し、高真空下で乾燥させて、化合物19を高粘度のシロップ(10.17g、52%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCN):δ 4.58-4.45(m,1H);4.08-3.93(m,2H);3.82-3.68(m,2H);3.65(s,3H);3.27-3.20(m,1H);2.72-2.59(m,4H);2.27(t,J=6Hz、2H);1.94-1.93(m,4H);1.58-1.48(m,6H);1.33-1.21(m,20H);1.19-1.14(m,12H).31P NMR(243MHz、CDCN):147.4、147.3、147.2、147.0、146.9.
化合物21:メカニカルスターラーを備えた3Lの三つ口丸底フラスコに、化合物20(15g、35.2mmol、1当量)、HBTU(14.7g、38.7mmol)及びDMF(600mL)を充填した。混合物を、30分間撹拌して固体を溶解させ、DIPEA(12.3mL、70.5mmol)を、室温で激しく撹拌しながら滴下して加えた。反応混合物を室温で1.5時間撹拌し、次に、0℃に冷却した。無水DMF(110mL)中の(S)-3-ピロリジノール1(4.79g、38.7mmol)及びDIPEA(12.3mL、70.5mmol)の混合物を、30分間にわたって0℃で反応混合物に滴下して加え、次に、室温を温めた。反応混合物を室温で15時間撹拌した。反応の進行を、TLC(5%のMeOH/酢酸エチル)によって監視した。混合物を0~5℃に冷却し、水(1.5L)でゆっくりとクエンチし、1.5時間撹拌し、次に、ろ過して、褐色の固体化合物21を収集し、それを、カラムクロマトグラフィーによって精製して、化合物21を淡褐色の固体(16.1g、90%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCl):δ 4.52(d,1H、J=30Hz);3.66(s,3H);3.62-3.51(m,2H);3.39(d,1H、12Hz);2.31-2.19(m,4H);2.06-2.02(m,4H);1.62-1.55(m,4H);1.31-1.26(m,28H).
化合物22:オーブン乾燥された500mLの一つ口丸底フラスコに、アルゴン下で、化合物21(16g、37.6mmol、1当量)及びクロロホルム(200mL)を充填した。混合物を0℃に冷却し、触媒量のDMAP及びDIPEA(14.4mL、83.0mmol、3当量)を加えた後、15分間の期間にわたって2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(6.78mL、30.4mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温に温め、4時間撹拌した。反応の進行を、TLC(5%のMeOH/酢酸エチル)によって監視した。混合物を0℃に冷却し、MeOH(7ml)でクエンチし、30分間撹拌し、次に、濃縮して、粗生成物6を得て、それを、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した。純粋な画分を組み合わせて、濃縮し、高真空下で乾燥させて、化合物22を高粘度のシロップ(9.7g、41%の収率)として得た。H NMR(600MHz、CDCN):δ 4.58-4.55(m,1H);4.08-3.93(m,2H);3.83-3.67(m,2H);3.65(m,4H);2.68-2.59(m,4H);2.27(t,J=6Hz、2H);1.97-1.91(m,4H);1.60-1.49(m,6H);1.33-1.21(m,28H);1.19-1.14(m,12H).31P NMR(243MHz、CDCN):147.34、147.16、146.99、146.90.
3’末端におけるプロリノール上の親油性コンジュゲートの合成
Figure 2023500681000057
化合物22:化合物22を、CHCl中で、標準的なペプチドカップリング条件下で、化合物21及びミリスチン酸を用いて合成した。H NMR(400MHz、DMSO)δ 7.35-7.26(m,6H)、7.25-7.15(m,7H)、6.90-6.83(m,6H)、4.97(d,J=4.0Hz、1H)、4.39(dd,J=8.8、4.3Hz、1H)、4.28(dd,J=9.6、4.4Hz、1H)、4.18-4.08(m,1H)、3.73(s,9H)、3.57(dt,J=10.2、5.1Hz、1H)、3.35-3.30(m,4H)、3.28-3.20(m,1H)、3.17(dd,J=8.8、5.0Hz、1H)、3.01-2.94(m,2H)、2.69(s,9H)、2.25-2.16(m,2H)、2.10-2.05(m,2H)、1.83(ddd,J=12.8、8.4、4.7Hz、1H)、1.51-1.40(m,2H)、1.20(d,J=18.9Hz、30H)、0.90-0.81(m,5H).
化合物23:化合物23を、CHCl中で、標準的なペプチドカップリング条件下で、化合物21及びパルミチン酸を用いて合成した。H NMR(400MHz、DMSO)δ 7.36-7.24(m,7H)、7.24-7.15(m,8H)、6.91-6.81(m,7H)、4.97(s,1H)、4.39(t,J=4.8Hz、1H)、4.20-4.07(m,2H)、3.71(d,J=12.4Hz、10H)、3.57(dt,J=10.5、5.3Hz、1H)、3.38-3.28(m,4H)、3.18(dd,J=8.8、5.0Hz、1H)、3.02-2.94(m,2H)、2.71-2.64(m,14H)、2.20(t,J=7.4Hz、2H)、2.02-1.96(m,4H)、1.46(q,J=7.1Hz、2H)、1.30-1.20(m,33H)、0.84(t,J=6.6Hz、5H).
化合物24:化合物24を、CHCl中で、標準的なペプチドカップリング条件下で、化合物21及びステアリン酸を用いて合成した。H NMR(400MHz、DMSO)δ 7.35-7.25(m,6H)、7.23-7.15(m,8H)、6.90-6.83(m,6H)、4.97(d,J=4.0Hz、1H)、4.42-4.36(m,1H)、4.18-4.11(m,1H)、3.72(s,9H)、3.57(dt,J=10.1、5.1Hz、1H)、3.45(dd,J=12.1、3.9Hz、1H)、3.24(dd,J=12.1、5.6Hz、1H)、3.18(dd,J=8.8、5.0Hz、1H)、3.02-2.95(m,2H)、2.69(s,14H)、2.20(t,J=7.4Hz、2H)、2.04-1.96(m,2H)、1.52-1.43(m,2H)、1.30-1.14(m,40H)、0.84(t,J=6.7Hz、4H).
化合物25:化合物25を、CHCl中で、標準的なペプチドカップリング条件下で、化合物21及びオレイン酸を用いて合成した。H NMR(400MHz、DMSO)δ 7.36-7.24(m,6H)、7.24-7.15(m,7H)、6.90-6.83(m,6H)、5.35-5.26(m,3H)、4.97(d,J=3.9Hz、1H)、4.39(d,J=5.3Hz、1H)、4.20-4.07(m,2H)、3.71(d,J=12.7Hz、9H)、3.57(dt,J=8.8、4.4Hz、1H)、3.17(dd,J=8.9、5.1Hz、1H)、3.02-2.94(m,2H)、2.67(d,J=13.5Hz、13H)、2.22-2.16(m,2H)、2.02-1.92(m,7H)、1.47(t,J=7.1Hz、2H)、1.25(t,J=11.6Hz、26H)、0.83(td,J=6.4、2.1Hz、4H).
化合物26:無水ジクロロメタン(86.26mL)中の化合物22(5.67g、9.00mmol)の溶液に、DMAP(1.10g、9.00mmol)及び無水コハク酸(1.80g、18.00mmol)を加えた。混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン(3.76mL、27.01mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(DCM中5%のMeOH中5%のEtN)。混合物を減圧下で濃縮した。残渣を、DCM中0~5%のMeOHの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.91g(75%の収率)のスクシネートを得た。無水DMF(331.64mL)中のスクシネート(4.91g、6.73mmol)の溶液に、DIPEA(4.69mL、26.91mmol)を加え、次に、完全に溶解されるまで撹拌した。HBTU(2.68g、7.06mmol)を混合物に加え、5分間撹拌した。制御多孔性ガラス(CPG)(152μmol/g、48.68g、7.40mmol)を混合物に加えた。丸底フラスコにゴム隔膜で蓋をし、しっかりとパラフィルムをかけ、次に、メカニカルシェーカーで一晩振とうした。混合物を、減圧下でガラスフリット付き漏斗に通してろ過し、アセトニトリル、メタノール、アセトニトリル、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)で並行してすすいだ。ろ液を廃棄し、ろ過された材料を、20分間にわたってフリット上で減圧乾燥させた。ろ過された材料を、元のフラスコに戻し、一晩、高真空下で乾燥させた。固体担体上の材料の充填を、Beckman Coulter分光光度計においてUV-Vis及びベールの法則によって確認した。固体担体材料を秤量し(53.5mg)、250mLの容量フラスコ中で、アセトニトリル中0.1Mのp-トルエンスルホン酸に溶解させた。混合物を超音波処理し、1時間にわたって静置しておいた。機械に同じ溶媒を充填し、溶液の411nmにおけるUV吸光度を、3連で測定した。固体担体材料の残りを、1%のEtN(325mL)を含むピリジン中30%の無水酢酸を用いてキャッピングした。フラスコに蓋をし、パラフィルムをかけ、次に、3時間にわたってメカニカルシェーカーで振とうした。混合物を、減圧下で、ガラスフリット漏斗でろ過し、以下の順序で洗浄した:THF中10%のHO、MeOH、THF中10%のHO、MeOH、ACN、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)。ろ液を廃棄し、固体担体材料を、減圧下で、フリット上で乾燥させた。固体担体材料を、丸底フラスコに移し、次に、一晩、高真空下で乾燥させて、化合物26(48.96g、106.92μmol/gの充填量)を得た。
化合物27:無水ジクロロメタン(74.28mL)中の化合物23(5.10g、7.75mmol)の溶液に、DMAP(947mg、7.75mmol)及び無水コハク酸(1.55g、15.50mmol)を加えた。混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン(3.24mL、23.26mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(DCM中5%のMeOH中5%のEtN)。混合物を減圧下で濃縮した。残渣を、DCM中0~5%のMeOHの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、3.85g(65%の収率)のスクシネートを得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 7.36-7.24(m,6H)、7.20(ddd,J=8.9、6.0、3.1Hz、7H)、6.87(ddd,J=8.9、5.2、2.4Hz、6H)、5.36(t,J=4.4Hz、1H)、4.20(dq、J=9.2、4.7、4.2Hz、1H)、3.73(s,10H)、3.55(dd,J=11.4、3.0Hz、1H)、3.24(dd,J=9.0、4.6Hz、1H)、3.03(ddd,J=20.0、9.9、3.9Hz、2H)、2.66(q,J=7.2Hz、2H)、2.49-2.41(m,5H)、2.19(ddp,J=22.3、9.0、5.1、4.6Hz、4H)、2.06-1.91(m,1H)、1.50-1.41(m,2H)、1.30-1.14(m,32H)、1.01(t,J=7.2Hz、2H)、0.84(t,J=6.8Hz、4H).無水DMF(250.42mL)中のスクシネート(3.85g、5.08mmol)の溶液に、DIPEA(3.54mL、20.32mmol)を加え、次に、完全に溶解されるまで撹拌した。HBTU(2.02g、5.33mmol)を混合物に加え、5分間撹拌した。制御多孔性ガラス(CPG)(152μmol/g、36.77g、5.59mmol)を混合物に加えた。丸底フラスコにゴム隔膜で蓋をし、しっかりとパラフィルムをかけ、次に、メカニカルシェーカーで一晩振とうした。混合物を、減圧下でガラスフリット付き漏斗に通してろ過し、アセトニトリル、メタノール、アセトニトリル、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)で並行してすすいだ。ろ液を廃棄し、ろ過された材料を、20分間にわたってフリット上で減圧乾燥させた。ろ過された材料を、元のフラスコに戻し、一晩、高真空下で乾燥させた。固体担体上の材料の充填を、Beckman Coulter分光光度計においてUV-Vis及びベールの法則によって確認した。固体担体材料を秤量し(59.7mg)、250mLの容量フラスコ中で、アセトニトリル中0.1Mのp-トルエンスルホン酸に溶解させた。混合物を超音波処理し、1時間にわたって静置しておいた。機械に同じ溶媒を充填し、溶液の411nmにおけるUV吸光度を、3連で測定した。固体担体材料の残りを、1%のEtN(325mL)を含むピリジン中30%の無水酢酸を用いてキャッピングした。フラスコに蓋をし、パラフィルムをかけ、次に、3時間にわたってメカニカルシェーカーで振とうした。混合物を、減圧下で、ガラスフリット漏斗でろ過し、以下の順序で洗浄した:THF中10%のHO、MeOH、THF中10%のHO、MeOH、ACN、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)。ろ液を廃棄し、固体担体材料を、減圧下で、フリット上で乾燥させた。固体担体材料を、丸底フラスコに移し、一晩、高真空下で乾燥させて、化合物27(38.53g、112.87μmol/gの充填量)を得た。
化合物28:無水ジクロロメタン(77.24mL)中の化合物24(5.53g、8.06mmol)の溶液に、DMAP(984mg、8.06mmol)及び無水コハク酸(1.61g、16.12mmol)を加えた。混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン(3.37mL、24.18mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(DCM中5%のMeOH中5%のEtN)。混合物を減圧下で濃縮した。残渣を、DCM中0~5%のMeOHの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、5.18g(81%)のスクシネートを得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 8.13-8.08(m,1H)、7.37-7.24(m,6H)、7.20(ddd,J=9.1、6.2、3.3Hz、7H)、6.87(ddd,J=8.7、5.1、2.4Hz、6H)、6.63-6.57(m,1H)、5.39-5.32(m,1H)、4.24-4.15(m,2H)、3.73(s,10H)、3.55(dd,J=11.6、3.0Hz、1H)、3.23(dd,J=9.0、4.6Hz、1H)、3.09-2.97(m,2H)、2.96(s,4H)、2.78(q,J=7.2Hz、1H)、2.49-2.43(m,6H)、2.26-2.11(m,4H)、2.09-1.91(m,1H)、1.45(q,J=7.1Hz、2H)、1.22(d,J=4.9Hz、36H)、1.06(t,J=7.2Hz、1H)、0.84(t,J=6.8Hz、4H).無水DMF(324.91mL)中のスクシネート(5.18g、6.59mmol)の溶液に、DIPEA(4.59mL、26.36mmol)を加え、完全に溶解されるまで撹拌した。HBTU(2.62g、6.92mmol)を混合物に加え、5分間撹拌した。制御多孔性ガラス(CPG)(152μmol/g、47.69g、7.25mmol)を混合物に加えた。丸底フラスコにゴム隔膜で蓋をし、しっかりとパラフィルムをかけ、次に、メカニカルシェーカーで一晩振とうした。混合物を、減圧下でガラスフリット付き漏斗に通してろ過し、アセトニトリル、メタノール、アセトニトリル、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)で並行してすすいだ。ろ液を廃棄し、ろ過された材料を、20分間にわたってフリット上で減圧乾燥させた。ろ過された材料を、元のフラスコに戻し、一晩、高真空下で乾燥させた。固体担体上の材料の充填を、Beckman Coulter分光光度計においてUV-Vis及びベールの法則によって確認した。固体担体材料を秤量し(54.0mg)、250mLの容量フラスコ中で、アセトニトリル中0.1Mのp-トルエンスルホン酸に溶解させた。混合物を超音波処理し、1時間にわたって静置しておいた。機械に同じ溶媒を充填し、溶液の411nmにおけるUV吸光度を、3連で測定した。固体担体材料の残りを、1%のEtN(325mL)を含むピリジン中30%の無水酢酸を用いてキャッピングした。フラスコに蓋をし、パラフィルムをかけ、次に、3時間にわたってメカニカルシェーカーで振とうした。混合物を、減圧下で、ガラスフリット漏斗でろ過し、以下の順序で洗浄した:THF中10%のHO、MeOH、THF中10%のHO、MeOH、ACN、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)。ろ液を廃棄し、固体担体材料を、減圧下で、フリット上で乾燥させた。固体担体材料を、丸底フラスコに移し、一晩、高真空下で乾燥させて、化合物28(50.60g、108.88μmol/gの充填量)を得た。
化合物29:無水ジクロロメタン(72.71mL)中の化合物25(5.19g、7.59mmol)の溶液に、DMAP(927mg、7.59mmol)及び無水コハク酸(1.52g、15.18mmol)を加えた。混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン(3.37mL、24.18mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(DCM中5%のMeOH中5%のEtN)。混合物を減圧下で濃縮した。残渣を、DCM中0~5%のMeOHの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、5.47g(92%)の化合物3d(R=C1833)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 7.37-7.25(m,4H)、7.25-7.15(m,5H)、6.91-6.81(m,4H)、5.39-5.21(m,3H)、4.24-4.14(m,1H)、3.73(s,6H)、3.23(dd,J=9.1、4.6Hz、1H)、3.07-2.97(m,1H)、2.58(q,J=7.2Hz、1H)、2.49-2.41(m,4H)、2.26-2.13(m,2H)、1.97(q,J=6.9、6.4Hz、4H)、1.45(q,J=6.9Hz、1H)、1.24(d,J=9.3Hz、19H)、0.99(t,J=7.2Hz、2H)、0.83(td,J=6.9、1.9Hz、3H).無水DMF(343.98mL)中のスクシネート(5.47g、6.98mmol)の溶液に、DIPEA(4.86mL、27.91mmol)を加え、次に、完全に溶解されるまで撹拌した。HBTU(2.78g、7.33mmol)を混合物に加え、5分間撹拌した。制御多孔性ガラス(CPG)(152μmol/g、50.46g、7.67mmol)を混合物に加えた。丸底フラスコにゴム隔膜で蓋をし、しっかりとパラフィルムをかけ、次に、メカニカルシェーカーで一晩振とうした。混合物を、減圧下でガラスフリット付き漏斗に通してろ過し、アセトニトリル、メタノール、アセトニトリル、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)で並行してすすいだ。ろ液を廃棄し、ろ過された材料を、20分間にわたってフリット上で減圧乾燥させた。ろ過された材料を、元のフラスコに戻し、一晩、高真空下で乾燥させた。固体担体上の材料の充填を、Beckman Coulter分光光度計においてUV-Vis及びベールの法則によって確認した。固体担体材料を秤量し(52.7mg)、250mLの容量フラスコ中で、アセトニトリル中0.1Mのp-トルエンスルホン酸に溶解させた。混合物を超音波処理し、1時間にわたって静置しておいた。機械に同じ溶媒を充填し、溶液の411nmにおけるUV吸光度を、3連で測定した。固体担体材料の残りを、1%のEtN(325mL)を含むピリジン中30%の無水酢酸を用いてキャッピングした。フラスコに蓋をし、パラフィルムをかけ、次に、3時間にわたってメカニカルシェーカーで振とうした。混合物を、減圧下で、ガラスフリット漏斗でろ過し、以下の順序で洗浄した:THF中10%のHO、MeOH、THF中10%のHO、MeOH、ACN、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)。ろ液を廃棄し、固体担体材料を、減圧下で、フリット上で乾燥させた。固体担体材料を、丸底フラスコに移し、一晩、高真空下で乾燥させて、化合物29(51.63g、106.29μmol/gの充填量)を得た。
化合物31:化合物31を、CHCl中で、標準的なペプチドカップリング条件下で、化合物30及びパルミチン酸を用いて合成した。
化合物32:無水ジクロロメタン(60.89mL)中の化合物31(4.90g、6.35mmol)の溶液に、DMAP(776mg、6.35mmol)及び無水コハク酸(1.27g、12.71mmol)を加えた。混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン(2.66mL、19.06mmol)を滴下して加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(DCM中5%のMeOH中5%のEtN)。混合物を減圧下で濃縮した。残渣を、DCM中0~10%のMeOHの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.34g(78%)のスクシネートを得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 7.68(q,J=5.5Hz、2H)、7.35-7.25(m,6H)、7.19(ddt,J=8.9、6.2、2.9Hz、8H)、6.90-6.81(m,6H)、5.38-5.31(m,1H)、4.18(d,J=4.5Hz、1H)、3.72(s,9H)、3.53(dd,J=11.3、3.2Hz、1H)、3.21(dd,J=9.0、4.7Hz、1H)、3.04-2.90(m,12H)、2.48-2.42(m,5H)、2.28-2.08(m,4H)、2.08-1.97(m,4H)、1.40(dq、J=31.8、7.0Hz、7H)、1.32-1.16(m,42H)、1.14(t,J=7.2Hz、9H)、0.83(t,J=6.6Hz、4H).無水DMF(245.63mL)中のスクシネート(4.34g、4.98mmol)の溶液に、DIPEA(3.74mL、19.93mmol)を加え、次に、完全に溶解されるまで撹拌した。HBTU(1.98g、5.23mmol)を混合物に加え、5分間撹拌した。制御多孔性ガラス(CPG)(152μmol/g、36.05g、5.48mmol)を混合物に加えた。丸底フラスコにゴム隔膜で蓋をし、しっかりとパラフィルムをかけ、次に、メカニカルシェーカーで一晩振とうした。混合物を、減圧下でガラスフリット付き漏斗に通してろ過し、アセトニトリル、メタノール、アセトニトリル、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)で並行してすすいだ。ろ液を廃棄し、ろ過された材料を、20分間にわたってフリット上で減圧乾燥させた。ろ過された材料を、元のフラスコに戻し、一晩、高真空下で乾燥させた。固体担体上の材料の充填を、Beckman Coulter分光光度計においてUV-Vis及びベールの法則によって確認した。固体担体材料を秤量し(52.6mg)、250mLの容量フラスコ中で、アセトニトリル中0.1Mのp-トルエンスルホン酸に溶解させた。混合物を超音波処理し、1時間にわたって静置しておいた。機械に同じ溶媒を充填し、溶液の411nmにおけるUV吸光度を、3連で測定した。固体担体材料の残りを、1%のEtN(325mL)を含むピリジン中30%の無水酢酸を用いてキャッピングした。フラスコに蓋をし、パラフィルムをかけ、次に、3時間にわたってメカニカルシェーカーで振とうした。混合物を、減圧下で、ガラスフリット漏斗でろ過し、以下の順序で洗浄した:THF中10%のHO、MeOH、THF中10%のHO、MeOH、CAN、及びジエチルエーテル(それぞれ300mL)。ろ液を廃棄し、固体担体材料を、減圧下で、フリット上で乾燥させた。固体担体材料を、丸底フラスコに移し、一晩、高真空下で乾燥させて、化合物32(37.59g、80.09μmol/gの充填量)を得た。
3’末端におけるプロリノール上の末端酸含有親油性コンジュゲートの合成
Figure 2023500681000058
化合物23:無水ジクロロメタン中のパルミチン酸(12.22g、47.67mmol)及びHBTU(19.89g、52.44mmol)の溶液を0℃に冷却した。DIPEA(24.91mL、143.02mmol)を溶液に滴下して加えた。5分間撹拌した後、化合物21(20g、47.67mmol)を反応物に加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(ヘキサン中60%のEtOAc)。反応混合物をDCMで希釈し、飽和NaHCO水溶液を用いた標準的な水性後処理を行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~50%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、28.01g(89%の収率)の化合物23を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 7.36-7.26(m,5H)、7.23-7.16(m,6H)、6.90-6.83(m,5H)、4.96(d,J=4.1Hz、1H)、4.39(q,J=4.5Hz、1H)、4.18-4.07(m,2H)、3.73(s,8H)、3.58(dd,J=10.6、5.1Hz、1H)、3.17(dd,J=8.9、5.0Hz、1H)、3.02-2.94(m,2H)、2.69(s,12H)、2.20(t,J=7.4Hz、2H)、2.06-1.90(m,2H)、1.83(ddd,J=12.9、8.5、4.7Hz、1H)、1.46(q,J=7.3Hz、2H)、1.30-1.16(m,28H)、0.87-0.81(m,4H).
化合物33:反応前に、化合物23(9.57g、14.55mmol)を、アセトニトリルと2回共蒸発させ、次に、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物23を、無水ジクロロメタン(169.75mL)に溶解させ、DIPEA(7.60mL、43.64mmol)及び1-メチルイミダゾール(579.7uL、7.27mmol)を滴下して加えた。混合物を0℃に冷却し、クロロ-2-シアノエトキシ-N,N-ジイソプロピルアミノホスフィン(3.90mL、17.46mmol)を滴下して加えた。混合物を室温で2時間撹拌した。反応混合物を、TLC(EtOAc中60%のヘキサン)によって確認し、溶媒を減圧下で除去した。残渣を、EtOAc中で再懸濁させ、飽和NaHCO水溶液を用いた水性後処理を迅速に行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~30%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、10.11g(81%の収率)の化合物33(C1631)を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 7.39(ddd,J=8.1、4.0、1.4Hz、3H)、7.32-7.18(m,11H)、6.88-6.79(m,6H)、4.69(td,J=9.1、4.7Hz、1H)、4.20(ddq,J=7.6、4.9、2.5Hz、1H)、3.76(s,12H)、3.59(ddt,J=13.5、11.3、6.8Hz、4H)、3.33(ddd,J=14.7、9.1、4.6Hz、1H)、3.02(td,J=8.9、3.0Hz、1H)、2.62(tq,J=6.0、4.1Hz、3H)、2.29-2.19(m,3H)、1.54(t,J=7.3Hz、2H)、1.33-1.21(m,35H)、1.20-1.11(m,20H)、0.91-0.84(m,4H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 148.28、147.41、147.37、147.23、147.19、146.85、146.82.
化合物35:無水ジクロロメタン中メチルエステル脂質カルボン酸34(2.15g、7.15mmol)及びHBTU(2.98g、7.87mmol)の溶液を、0℃に冷却した。DIPEA(3.74mL、21.45mmol)を溶液に滴下して加えた。5分間撹拌した後、化合物21(3g、7.15mmol)を反応物に加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(ヘキサン中60%のEtOAc)。反応混合物をDCMで希釈し、飽和NaHCO水溶液を用いた標準的な水性後処理を行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~62%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.04g(80%の収率)の化合物35を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 7.35-7.25(m,7H)、7.24-7.15(m,8H)、6.90-6.83(m,6H)、4.95(d,J=4.0Hz、1H)、4.42-4.35(m,1H)、4.20-4.07(m,2H)、3.73(s,9H)、3.57(s,5H)、3.27-3.15(m,2H)、2.98(dt,J=8.9、4.5Hz、2H)、2.69(s,9H)、2.27(t,J=7.4Hz、3H)、2.23-2.17(m,2H)、2.04-1.96(m,2H)、1.87-1.79(m,1H)、1.53-1.43(m,5H)、1.22(d,J=5.9Hz、31H).
化合物36:反応前に、化合物35(4.04g、5.76mmol)を、アセトニトリルと2回共蒸発させ、次に、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物35を、無水ジクロロメタン(66.94mL)に溶解させ、DIPEA(3.01mL、17.27mmol)及び1-メチルイミダゾール(458.7uL、5.76mmol)を滴下して加えた。混合物を0℃に冷却し、クロロ-2-シアノエトキシ-N,N-ジイソプロピルアミノホスフィン(1.54mL、6.91mmol)を滴下して加えた。混合物を室温で1.5時間撹拌した。反応混合物を、TLC(EtOAc中60%のヘキサン)によって確認し、溶媒を減圧下で除去した。残渣を、EtOAc中で再懸濁させ、飽和NaHCO水溶液を用いた水性後処理を迅速に行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~30%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.09g(79%)の化合物36を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 7.39(ddd,J=8.2、4.0、1.4Hz、6H)、7.33-7.15(m,20H)、6.88-6.79(m,11H)、4.69(d,J=4.7Hz、1H)、4.21(dp、J=7.8、2.4Hz、2H)、3.85-3.67(m,24H)、3.59(s,16H)、3.38-3.27(m,2H)、3.02(td,J=8.9、3.0Hz、2H)、2.62(tdd、J=7.5、4.5、2.9Hz、6H)、2.26(q,J=7.5Hz、9H)、1.55(h,J=7.5Hz、11H)、1.34-1.20(m,58H)、1.21-1.10(m,37H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 149.70、148.82、148.80、148.63、148.60、148.26、148.23.
化合物38:無水ジクロロメタン中のメチルエステル脂質カルボン酸37(2.35g、7.15mmol)及びHBTU(2.98g、7.87mmol)の溶液を、0℃に冷却した。DIPEA(3.74mL、21.45mmol)を溶液に滴下して加えた。5分間撹拌した後、化合物21(3g、7.15mmol)を反応物に加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、その時点で、出発材料の存在が示されなかった(ヘキサン中60%のEtOAc)。反応混合物をDCMで希釈し、飽和NaHCO水溶液を用いた標準的な水性後処理を行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~68%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.44g(85%の収率)の化合物38を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 7.36-7.25(m,5H)、7.20(td,J=8.9、2.8Hz、6H)、6.90-6.83(m,5H)、4.97(d,J=4.0Hz、1H)、4.39(q,J=4.5Hz、1H)、3.73(d,J=0.7Hz、8H)、3.57(s,4H)、3.17(dd,J=8.9、5.0Hz、1H)、3.01-2.94(m,2H)、2.69(s,15H)、2.27(t,J=7.4Hz、3H)、2.20(t,J=7.4Hz、2H)、2.04-1.96(m,1H)、1.83(s,0H)、1.49(q,J=5.6、4.5Hz、2H)、1.22(d,J=4.6Hz、30H).
化合物39:反応前に、化合物38(4.44g、6.08mmol)を、アセトニトリルと2回共蒸発させ、次に、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物38を、無水ジクロロメタン(70.74mL)に溶解させ、DIPEA(3.18mL、18.25mmol)及び1-メチルイミダゾール(484.8uL、6.08mmol)を滴下して加えた。混合物を0℃に冷却し、クロロ-2-シアノエトキシ-N,N-ジイソプロピルアミノホスフィン(1.63mL、7.30mmol)を滴下して加えた。混合物を室温で1.5時間撹拌した。反応混合物を、TLC(EtOAc中30%のヘキサン)によって確認し、溶媒を減圧下で除去した。残渣を、EtOAc中で再懸濁させ、飽和NaHCO水溶液を用いた水性後処理を迅速に行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~30%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.43g(78%の収率)の化合物39を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 7.39(ddd,J=8.1、3.9、1.4Hz、3H)、7.32-7.17(m,10H)、6.87-6.80(m,5H)、4.69(ddq,J=13.6、9.3、4.3Hz、1H)、4.21(ddt,J=7.7、5.4、2.6Hz、1H)、3.82-3.67(m,12H)、3.59(s,7H)、3.33(ddd,J=14.7、9.1、4.6Hz、1H)、3.02(td,J=8.9、2.9Hz、1H)、2.62(tq,J=6.0、4.2Hz、3H)、2.25(dt,J=14.0、7.0Hz、4H)、2.19-2.13(m,3H)、1.55(h,J=7.9、7.2Hz、5H)、1.37-1.21(m,33H)、1.21-1.09(m,17H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 149.69、148.81、148.78、148.62、148.59、148.55、148.26、148.22.
ヘキサデシルヒドロキシプロリノールトリホスフェートの合成
Figure 2023500681000059
化合物40:合成前に、出発材料、化合物23を、ピリジンと2回共蒸発させ、一晩、高真空下で乾燥させた。出発材料(1.01g、1.54mmol)を、無水ピリジン(7.46mL)に溶解させ、0℃に冷却し、塩化ベンゾイル(214μL、1.84mmol)を滴下して加えた。混合物を室温で1時間撹拌し、TLCを確認した(酢酸エチル中80%のヘキサン)。溶媒を減圧下で取り除き、残渣を、酢酸エチル中で再懸濁させた。標準的な水性後処理を、飽和NaHCO水溶液を用いて行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~20%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、890mg(76%の収率)の化合物40を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 7.93(ddt,J=12.8、7.0、1.4Hz、3H)、7.68-7.62(m,1H)、7.56-7.46(m,3H)、7.35(ddt,J=8.1、3.2、1.8Hz、3H)、7.30(q,J=7.9、7.5Hz、3H)、7.27-7.17(m,7H)、6.88(ddd,J=9.0、6.1、2.9Hz、6H)、5.60(p,J=4.5Hz、1H)、4.29(q,J=5.5、5.1Hz、2H)、3.90(ddd,J=28.0、12.4、3.9Hz、1H)、3.80-3.75(m,1H)、3.73(d,J=1.0Hz、9H)、3.36(s,1H)、3.27(dd,J=9.0、4.7Hz、1H)、3.15-3.04(m,2H)、2.36-2.16(m,5H)、1.44(q,J=7.4Hz、2H)、1.29-1.20(m,29H)、0.87-0.81(m,4H).
化合物41:撹拌子を備えた丸底フラスコ中で、化合物40(890mg、1.17mmol)を、水中80%のAcOH(13mL)に溶解させた。混合物を室温で48時間撹拌し、溶媒を減圧下で除去した。残渣を、トルエンと2回共蒸発させ、高真空下で乾燥させた。残渣を、ヘキサン中0~60%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、301mg(56%の収率)の化合物41を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 7.97-7.89(m,3H)、7.66(td,J=6.8、6.1、1.6Hz、1H)、7.51(td,J=7.7、6.0Hz、3H)、5.51-5.40(m,1H)、4.84(t,J=5.5Hz、1H)、4.15(dp、J=11.7、3.8Hz、1H)、3.77(dd,J=11.8、5.0Hz、1H)、3.59(dt,J=10.5、5.2Hz、1H)、3.47(ddd,J=14.8、9.0、4.7Hz、2H)、2.33-2.11(m,5H)、1.57-1.39(m,3H)、1.30-1.11(m,37H)、0.85(t,J=6.8Hz、4H).
化合物42:合成前に、出発材料、化合物41(200mg、0.435mmol)を、一晩、高真空下で乾燥させた。撹拌子を備えた丸底フラスコ中で、出発材料に、プロトンスポンジ(93mg、0.435mmol)及びリン酸トリメチル(1.81mL、15.64mmol)を室温で充填した。反応フラスコを、真空ラインを用いて排気し、次に、アルゴンでフラッシュし、3回繰り返し、次に、アルゴン下に保持した。混合物を室温で10分間撹拌し、30分間にわたって氷及びNaCl浴で-5~-10℃に冷却した。冷却した後、塩化ホスホリル(28.30μL、0.305mmol)を、密閉したガラスシリンジを介して加え、4分間撹拌し、別の分量の塩化ホスホリル(20.22μL、0.217mmol)を、密閉したガラスシリンジを介して加えた。混合物を、10分間にわたって-5~-10℃で撹拌した。ピロホスフェート混合液を、無水アセトニトリル(1.75mL)に溶解されたトリブチルアンモニウムピロホスフェート(255.50mg、0.348mmol)及びトリブチルアミン(621.95μL、2.61mmol)を用いて調製し、ドライアイス/アセトン浴中で-20℃に保持した。10分間撹拌した後、ピロホスフェート混合液を、迅速であるが注意深く、冷反応混合物に滴下して加え、次に、さらに10分間撹拌した。フラスコからアルゴンラインを除去した後、水(12mL)を、滴下漏斗を介して加えた。混合物を分液漏斗に移し、水性層を、ジクロロメタン(それぞれ5mL)で3回洗浄した。水性層を組み合わせて、水酸化アンモニウム(シリンジを用いて3滴)を用いて、pHを6.5に調整した。混合物を、4℃で一晩貯蔵した。溶媒を減圧下で取り除き、残りの残渣を、アセトン/ドライアイス浴中で、-80℃で凍結させた。残渣を、一晩、凍結乾燥させ、DO中での31P NMR分析に供した。31P NMR(202MHz、DO)δ 3.72、-10.12、-20.99.
2’-O-C6-アミノ-TFAウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000060
化合物102:化合物101(5g、7.75mmol)を反応フラスコに加えた。出発材料を、ジクロロメタン(50ml)に溶解させ、トリエチルアミン(4.23ml、31mmol)を、シリンジを介して加えた。トリフルオロ酢酸エチル(2.75g、19.38mmol)を反応物に滴下して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌し、TLC(5%のMeOH/DCM)によって確認し、リンモリブデン酸を用いて発色させ、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮し、高真空下に置いて、(4.32g、75%)の化合物102を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ 11.36(d,J=2.6Hz、2H)、9.36(s,1H)、7.71(d,J=8.1Hz、2H)、7.36(d,J=8.4Hz、4H)、7.31(t,J=7.6Hz、4H)、7.27-7.20(m,10H)、6.89(d,J=8.5Hz、8H)、5.78(d,J=3.6Hz、2H)、5.27(dd,J=8.1、2.1Hz、2H)、5.10(dd,J=6.7、2.7Hz、2H)、4.16(m,2H)、3.95(m,2H)、3.88(m,2H)、3.73(s,13H)、3.55(m,4H)、3.36(m,1H)、3.28(d,J=4.4Hz、1H)、3.22(dd,J=10.9、2.8Hz、2H)、3.14(m,3H)、2.11(s,2H)、1.48(m,8H)、1.36-1.19(m,8H).C3842についての質量計算値:741.76、実測値:740.2(M-H)。
化合物103:化合物102(4.3g、5.8mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(40ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.02ml、11.6mmol)をシリンジによって加えた。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.93ml、8.7mmol)を加え、反応物を室温で1~2時間撹拌した。反応混合物を、TLC(75%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残留物を酢酸エチルに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。次に、有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体を濾過して取り出し、母液を濃縮した。残留物を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(10%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.62g、85%)の化合物103を得た。
H NMR(400MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.06(s,1H)、7.74(d,J=8.1Hz、1H)、7.49-7.39(m,2H)、7.39-7.21(m,7H)、6.93-6.83(m,4H)、5.84(dd,J=7.0、3.2Hz、1H)、5.21(m,1H)、4.45(m,1H)、4.20-3.97(m,3H)、3.91-3.79(m,1H)、3.77(d,J=2.4Hz、7H)、3.63(m,4H)、3.48-3.31(m,3H)、3.23(m,1H)、2.67(m,1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、2.08(d,J=1.9Hz、1H)、1.64-1.45(m,4H)、1.42-1.28(m,4H)、1.27-1.09(m,9H)、1.05(d,J=6.7Hz、3H).31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d3)δ 149.53、149.06.19F NMR(376MHz、アセトニトリル-d3)δ -83.43、-83.89(d,J=2.4Hz).
2’-O-C3-アミノ-TFAウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000061
化合物105:化合物104(2.5g、4.14mmol)を反応フラスコに加えた。出発材料をジクロロメタン(20ml)に溶解させ、トリエチルアミン(2.26ml、16.56mmol)を、シリンジを介して加えた。トリフルオロ酢酸エチル(1.47g、10.35mmol)を反応物に滴下して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌し、TLC(3%のMeOH/DCM)によって確認し、リンモリブデン酸を用いて発色させ、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~10%のMeOH/DCM)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(1.83g、63%)の化合物105を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 9.39(m,1H)、7.79(d,J=8.1Hz、1H)、7.37(d,J=7.3Hz、3H)、7.31(t,J=7.5Hz、3H)、7.27-7.16(m,7H)、6.93-6.85(m,5H)、5.81-5.73(m,2H)、5.54(d,J=4.9Hz、1H)、5.38(d,J=8.1Hz、1H)、5.19(dd,J=8.6、6.4Hz、1H)、4.15-4.02(m,2H)、4.01-3.87(m,2H)、3.83-3.74(m,2H)、3.73(s,8H)、3.31-3.14(m,5H)、2.07(s,1H)、1.74(dd,J=11.4、4.6Hz、3H).19F NMR(376MHz、DMSO-d6)δ -81.24(d,J=43.2Hz).C3536についての質量計算値:699.68、実測値:698.2(M-H)。
化合物106:化合物105(1.70g、2.43mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(2ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(0.846ml、4.86mmol)を、シリンジを介して加えた。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(0.649ml、2.92mmol)を加え、反応物を室温で1~2時間撹拌した。反応混合物を、TLC(50%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣を酢酸エチルに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(10%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(0.787g、36%)の化合物106を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d3)δ 7.89-7.63(m,2H)、7.49-7.39(m,2H)、7.38-7.20(m,7H)、6.88(m,4H)、6.13-5.97(m,1H)、5.53-5.34(m,1H)、4.52-4.32(m,2H)、4.24(m,1H)、3.94-3.80(m,4H)、3.80-3.74(m,7H)、3.71-3.53(m,5H)、3.52-3.29(m,3H)、3.25(m,2H)、2.64(m,3H)、1.86-1.75(m,2H)、1.36-0.96(m,25H).19F NMR(376MHz、アセトニトリル-d3)δ -77.26、-143.51.31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 152.03(d,J=6.2Hz)、151.47-150.50(m).
2’-O-C6-アミド-C16コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000062
化合物107:化合物101(5.7g、8.83mmol)を、パルミチン酸(2.51g、9.8mmol)及びHBTU(4.08g、10.77mmol)と共に、反応フラスコに加えた。固体をDMF(25ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.61ml、26.5mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、MSによって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(6.33g、81%)の化合物107を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.40(dd,J=27.8、2.2Hz、1H)、7.76-7.63(m,2H)、7.33(m,4H)、7.23(m,5H)、6.89(dd,J=9.3、3.0Hz、4H)、5.78(d,J=3.5Hz、1H)、5.27(dd,J=8.1、2.1Hz、1H)、5.21-5.07(m,1H)、4.26-4.06(m,1H)、3.91(m,2H)、3.73(s,6H)、3.63-3.43(m,2H)、3.29-3.18(m,2H)、2.98(q,J=6.6Hz、2H)、2.00(t,J=7.4Hz、2H)、1.47(m,4H)、1.34(t,J=6.9Hz、2H)、1.21(s,23H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).C5273についての質量計算値:884.17、実測値:882.5(M-H)。
化合物108:化合物107(5.83g、6.59mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(60ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(3.45ml、19.78mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.91ml、8.57mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.525ml、6.6mmol)を反応混合物に加え、反応混合物を室温に温め、1時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(10%~80%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.6g、64%)の化合物108を得た。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.16(s,1H)、7.71(d,J=8.1Hz、1H)、7.52-7.39(m,2H)、7.37-7.22(m,7H)、6.92-6.84(m,4H)、6.28(d,J=7.2Hz、1H)、5.86(dd,J=9.1、3.7Hz、1H)、5.23(t,J=8.2Hz、1H)、4.54-4.32(m,1H)、4.20-4.09(m,1H)、4.07-3.97(m,1H)、3.77(d,J=2.8Hz、7H)、3.62(m,4H)、3.55-3.33(m,3H)、3.09(m,2H)、2.75(s,1H)、2.67(m,1H)、2.52(s,1H)、2.06(m,2H)、1.62-1.49(m,4H)、1.45-1.39(m,2H)、1.34(m,3H)、1.25(d,J=16.3Hz、27H)、1.16(dd,J=10.8、6.8Hz、8H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 151.06、150.60.
2’-O-C3-アミド-C16コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000063
化合物109:化合物104(5.3g、8.78mmol)を、パルミチン酸(2.50g、9.75mmol)及びHBTU(4.06g、10.71mmol)と共に反応フラスコに加えた。固体をDMF(25ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.59ml、26.34mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、MSによって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.66g、63%)の化合物109を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.37(s,1H)、7.75-7.67(m,2H)、7.34(dd,J=19.6、7.3Hz、4H)、7.29-7.14(m,6H)、6.89(d,J=8.5Hz、4H)、5.78(d,J=3.4Hz、1H)、5.27(d,J=8.0Hz、1H)、5.19(d,J=6.6Hz、1H)、4.18(q,J=6.2Hz、1H)、3.92(m,2H)、3.73(s,6H)、3.57(q,J=5.7、5.0Hz、2H)、3.30-3.18(m,2H)、3.09(m,2H)、2.01(t,J=7.4Hz、2H)、1.63(m,2H)、1.45(t,J=7.2Hz、2H)、1.21(d,J=5.1Hz、23H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).C4967についての質量計算値:842.09、実測値:840.5(M-H)。
化合物110:化合物109(4.66g、5.53mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(40ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.89ml、16.6mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.61ml、7.19mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.441ml、5.53mmol)を反応混合物に加え、反応混合物を室温に温め、2時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(10%~80%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(3.86g、67%)の化合物110を得た。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.01(s,1H)、7.74(d,J=8.2Hz、1H)、7.52-7.40(m,3H)、7.36-7.21(m,7H)、6.92-6.85(m,4H)、6.40(d,J=5.4Hz、1H)、5.85(dd,J=7.6、2.9Hz、1H)、5.21(t,J=8.3Hz、1H)、4.46(m,1H)、4.22-4.09(m,2H)、4.09-3.98(m,2H)、3.91-3.80(m,1H)、3.80-3.69(m,9H)、3.68-3.55(m,3H)、3.55-3.34(m,3H)、3.22(m,2H)、2.75(t,J=5.9Hz、1H)、2.68(m,1H)、2.52(t,J=5.9Hz、1H)、2.06(m,2H)、1.71(m,2H)、1.54-1.49(m,2H)、1.25(dd,J=9.5、6.5Hz、28H)、1.22-1.10(m,10H)、1.05(d,J=6.7Hz、3H)、0.88(t,J=6.8Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 151.01、150.56.
2’-O-C6-アミド-C14コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000064
化合物111:化合物101(5.0g、7.74mmol)を、ミリスチン酸(1.96g、8.6mmol)及びHBTU(3.58g、9.45mmol)と共に、反応フラスコに加えた。固体をDMF(25ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.05ml、23.23mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(3.78g、57%)の化合物111を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.2Hz、1H)、7.72(d,J=8.1Hz、1H)、7.67(t,J=5.6Hz、1H)、7.41-7.28(m,4H)、7.23(m,5H)、6.89(d,J=8.6Hz、4H)、5.78(d,J=3.6Hz、1H)、5.27(dd,J=8.0、2.1Hz、1H)、5.11(d,J=6.6Hz、1H)、4.16(q,J=6.2Hz、1H)、3.95(m,1H)、3.73(s,6H)、3.63-3.47(m,2H)、3.31-3.18(m,3H)、2.98(q,J=6.5Hz、2H)、2.00(t,J=7.4Hz、2H)、1.47(m,4H)、1.34(m,3H)、1.21(s,23H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).
化合物112:化合物111(3.78g、4.42mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(40ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.31ml、13.25mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.28ml、5.74mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.352ml、4.42mmol)を加え、反応混合物を室温に温め、1時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(10%~80%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.04g、87%)の化合物112を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.18(s,1H)、7.44(m,2H)、7.38-7.21(m,7H)、6.93-6.83(m,4H)、6.29(d,J=5.9Hz、1H)、5.86(dd,J=7.4、3.7Hz、1H)、5.23(dd,J=8.1、6.7Hz、1H)、4.53-4.33(m,1H)、4.15(m,1H)、4.08-3.97(m,1H)、3.86(m,1H)、3.77(d,J=2.3Hz、6H)、3.62(m,4H)、3.48-3.32(m,2H)、3.09(m,2H)、2.67(m,1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、2.06(m,2H)、1.54(m,4H)、1.41(m,2H)、1.26(s,25H)、1.16(dd,J=8.7、6.8Hz、10H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H)、0.92-0.83(m,3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 151.06、150.60.
2’-O-C6-アミド-C18コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000065
化合物113:化合物101(5.0g、7.74mmol)を、ステアリン酸(2.45g、8.6mmol)及びHBTU(3.58g、9.45mmol)と共に反応フラスコに加えた。固体をDMF(25ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.05ml、23.23mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(3.56g、50%)の化合物113を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.36(d,J=2.0Hz、1H)、7.72(d,J=8.1Hz、1H)、7.67(t,J=5.6Hz、1H)、7.42-7.27(m,4H)、7.27-7.18(m,5H)、6.89(d,J=8.6Hz、4H)、5.78(d,J=3.6Hz、1H)、5.27(m,1H)、5.11(d,J=6.6Hz、1H)、4.16(q,J=6.1Hz、1H)、4.02(q,J=7.1Hz、1H)、3.95(m,1H)、3.87(m,1H)、3.73(s,6H)、3.63-3.47(m,2H)、3.31-3.18(m,2H)、2.98(q,J=6.5Hz、2H)、2.04-1.95(m,2H)、1.48(m,4H)、1.34(m,3H)、1.30-1.15(m,31H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).
化合物114:化合物113(5.86g、6.44mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(60ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(3.36ml、19.31mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.87ml、1.98mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.513ml、6.44mmol)を反応混合物に加え、反応混合物を室温に温め、1時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~50%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.67g、65%)の化合物114を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.17(s,1H)、7.49-7.39(m,2H)、7.37-7.21(m,7H)、6.93-6.83(m,4H)、6.29(d,J=6.0Hz、1H)、5.86(dd,J=7.4、3.7Hz、1H)、5.23(dd,J=8.1、6.6Hz、1H)、4.43(m,1H)、4.21-4.09(m,1H)、4.09-3.96(m,2H)、3.87(m,1H)、3.77(d,J=2.3Hz、6H)、3.61(m,4H)、3.46-3.32(m,2H)、3.09(m,2H)、2.73(s,1H)、2.67(m,1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、2.06(m,2H)、1.54(m,4H)、1.41(m,2H)、1.26(s,31H)、1.16(dd,J=8.8、6.8Hz、11H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H)、0.88(t,J=6.7Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 151.06、150.60.
2’-O-C6-アミド-オレイルコンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000066
化合物115:化合物101(5.0g、7.74mmol)を、オレイル酸(2.43g、8.6mmol)及びHBTU(3.58g、9.45mmol)と共に反応フラスコに加えた。固体をDMF(75ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.05ml、23.23mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(5.86g、84%)の化合物115を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.0Hz、1H)、7.73(d,J=8.1Hz、1H)、7.67(t,J=5.6Hz、1H)、7.41-7.28(m,4H)、7.28-7.19(m,5H)、6.89(d,J=8.7Hz、4H)、5.78(d,J=3.6Hz、1H)、5.35-5.23(m,3H)、5.11(d,J=6.7Hz、1H)、4.16(q,J=6.2Hz、1H)、3.95(m,1H)、3.88(m,1H)、3.73(s,6H)、3.63-3.47(m,2H)、3.30-3.17(m,2H)、2.99(q,J=6.5Hz、2H)、1.98(m,6H)、1.47(m,4H)、1.35(q,J=7.0Hz、2H)、1.23(d,J=12.7Hz、22H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).C5475についての質量計算値:910.21、実測値:908.5(M-H)
化合物116:化合物115(3.56g、3.90mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(35ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.04ml、11.71mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.13ml、5.07mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.311ml、3.9mmol)を反応混合物に加え、反応混合物を室温に温め、1時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(3.5g、80%)の化合物116を得た。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.16(s,1H)、7.48-7.40(m,2H)、7.38-7.22(m,7H)、6.92-6.84(m,4H)、6.28(d,J=6.9Hz、1H)、5.86(dd,J=9.2、3.7Hz、1H)、5.34(m,2H)、5.23(t,J=8.2Hz、1H)、4.51-4.36(m,1H)、4.15(m,1H)、4.07-3.97(m,1H)、3.93-3.81(m,1H)、3.77(d,J=2.9Hz、7H)、3.61(m,4H)、3.45-3.33(m,2H)、3.09(m,2H)、2.81-2.69(m,1H)、2.69-2.58(m,1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、2.10-1.97(m,6H)、1.54(m,4H)、1.47-1.39(m,2H)、1.39-1.19(m,25H)、1.16(dd,J=10.8、6.8Hz、9H)、1.05(d,J=6.7Hz、3H)、0.88(t,J=6.8Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d3)δ 151.06、150.60.
2’-O-C3-アミド-オレイルコンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000067
化合物117:化合物104(5.0g、8.28mmol)を、オレイル酸(2.6g、9.19mmol)及びHBTU(3.83g、10.11mmol)と共に反応フラスコに加えた。固体をDMF(70ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(4.33ml、24.85mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認した。反応混合物を、ジエチルエーテル及び希薄炭酸水素ナトリウム溶液で希釈し、分液漏斗に加えた。有機層を、希薄炭酸水素ナトリウム溶液、飽和炭酸水素ナトリウム、及び次に、飽和塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.6g、64%)の化合物117を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.2Hz、1H)、7.75-7.67(m,2H)、7.41-7.26(m,4H)、7.23(m,5H)、6.89(d,J=8.5Hz、4H)、5.78(d,J=3.4Hz、1H)、5.33-5.23(m,3H)、5.18(d,J=6.6Hz、1H)、4.18(q,J=6.3Hz、1H)、3.95(m,1H)、3.89(dd,J=5.2、3.5Hz、1H)、3.73(s,6H)、3.57(q,J=5.6、4.9Hz、2H)、3.31-3.18(m,2H)、3.09(m,2H)、2.05-1.90(m,6H)、1.63(m,2H)、1.45(q,J=7.2Hz、2H)、1.23(m,20H)、0.83(t,J=6.6Hz、3H).C5169についての質量計算値:868.13、実測値:867.5(M-H)。
化合物118:化合物117(4.6g、5.3mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタン(45ml)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.77ml、15.9mmol)を、シリンジを介して加えた。反応混合物を、氷浴によって0℃に冷却した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.54ml、6.89mmol)及び1-メチルイミダゾール(0.422ml、5.3mmol)を反応混合物に加え、反応混合物を室温に温め、1時間撹拌した。反応混合物を、TLC(80%のEtOAc/ヘキサン)によって確認し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~60%のEtOAc/ヘキサン)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(4.64g、82%)の化合物118を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d3)δ 9.12(s,1H)、7.52-7.42(m,2H)、7.42-7.24(m,7H)、6.96-6.86(m,4H)、6.45(d,J=4.9Hz、1H)、5.88(dd,J=6.6、2.8Hz、1H)、5.41-5.32(m,2H)、5.24(dd,J=8.2、7.2Hz、1H)、4.49(m,1H)、4.16(m,1H)、4.12-4.02(m,1H)、3.84-3.72(m,9H)、3.72-3.56(m,3H)、3.56-3.36(m,3H)、3.25(m,2H)、2.78(t,J=5.9Hz、1H)、2.71(m,1H)、2.55(t,J=6.0Hz、1H)、2.15-2.07(m,2H)、2.04(m,4H)、1.74(m,F2H)、1.55(d,J=7.2Hz、2H)、1.40-1.23(m,26H)、1.23-1.12(m,9H)、1.07(d,J=6.8Hz、3H)、0.94-0.86(m,3H).31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d3)δ 149.59(d,J=2.2Hz)、149.11(d,J=2.6Hz).
A、G、C及びUの2’-O-C3及び2’-O-C6ホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000068
2’-O-C3ウリジンホスホラミダイト804aの合成:合成前に、出発材料、化合物803a(4.00g、6.80mmol)を、アセトニトリルと2回共蒸発させ、一晩、高真空下で乾燥させた。無水ジクロロメタン(79.03mL)中の化合物803aの溶液に、DIPEA(4.14mL、23.78mmol)を加えた。混合物を、氷浴上で0℃に冷却し、2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(2.73mL、12.23mmol)を滴下して加えた。混合物を室温に温め、4時間撹拌し、TLCを確認した(ヘキサン中60%のEtOAc)。溶媒を減圧下で取り除き、残渣を、1時間にわたって高真空下で乾燥させた。残渣を、EtOAc中で再懸濁させ、飽和NaHCO水溶液を用いた標準的な水性後処理を迅速に行った。有機層を組み合わせて、飽和NaCl水溶液で洗浄し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン中0~60%のEtOAcの勾配を用いたシリカゲル(EtNで前処理された)上でのフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、4.53g(84%の収率)の化合物804aを得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 9.09(s,1H)、7.79(dd,J=35.3、8.1Hz、1H)、7.45(ddt,J=10.6、8.2、1.3Hz、2H)、7.38-7.21(m,7H)、6.92-6.83(m,4H)、5.85(dd,J=6.0、3.2Hz、1H)、5.22(dd,J=8.2、5.3Hz、1H)、4.46(dddd,J=31.1、10.0、6.6、4.9Hz、1H)、4.15(ddt,J=13.4、6.3、2.9Hz、1H)、4.04(ddd,J=13.8、4.9、3.2Hz、1H)、3.80-3.73(m,7H)、3.68-3.54(m,3H)、3.45-3.37(m,2H)、2.70-2.63(m,1H)、2.15(s,1H)、1.64-1.52(m,2H)、1.16(dd,J=9.9、6.8Hz、9H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H)、0.91(td,J=7.4、5.2Hz、3H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 150.15、150.10、149.74、149.69、14.24、6.08.
2’-O-C6ウリジンホスホラミダイト804bの合成:化合物803b(4.0g、6.35mmol)を反応フラスコに加え、排気し、アルゴンでパージした。出発材料をジクロロメタンに溶解させ、ジイソプロピルアミン(2.21ml、12.7mmol)を、シリンジを介して加えた。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(2.12ml、9.53mmol)を加え、室温で3時間撹拌した。反応物を、TLC(ヘキサン中70%のEtOAc)によって確認し、反応物を減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタンに溶解させ、分液漏斗に加え、有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を分離し、塩水溶液で洗浄した。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。固体をろ過して取り出し、母液を濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中30%~100%のEtOAc)によって精製し、生成物画分を組み合わせて、減圧下で濃縮して、(3.42g、65%)の804bを得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 8.98(s,1H)、7.86-7.66(m,1H)、7.49-7.39(m,2H)、7.39-7.21(m,7H)、6.93-6.83(m,4H)、5.85(dd,J=6.2、3.5Hz、1H)、5.22(dd,J=8.2、6.3Hz、1H)、4.44(m,1H)、4.20-3.98(m,2H)、3.93-3.82(m,1H)、3.77(d,J=2.4Hz、7H)、3.71-3.55(m,5H)、3.47-3.32(m,2H)、2.72-2.61(m,1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、1.62-1.49(m,2H)、1.41-1.23(m,6H)、1.17(dd,J=8.8、6.8Hz、9H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H)、0.88(m,3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d)δ 149.63、149.26.
2’-O-C6及び2’-O-C3アデノシンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000069
化合物813a及び813bの合成:上記の合成スキーム18に示される手順及び化合物804bの合成について記載されるホスフィチル化プロセスと同様の手順を用いることによって、化合物813a及び813bを合成し、特性評価した。
2’-O-C6及び2’-O-C3グアノシンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000070
化合物822a及び822bの合成:上記の合成スキーム19に示される手順及び化合物804bの合成について記載されるホスフィチル化プロセスと同様の手順を用いることによって、化合物822a及び822bを合成し、特性評価した。
2’-O-C6-アミド-C16エステルコンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000071
化合物122:加熱オーブン乾燥された100mLの丸底フラスコに、無水DCM(120mL)中の化合物101、(4g、6.19mmol、1.0当量)の溶液を加えた。16-メトキシ-16-オキソヘキサデカン酸、化合物121(2.05g、6.81mmol、1.1当量)を、溶液に加えた後、HBTU(2.58g、6.81mmol、1.1当量)及びDIPEA(3.24mL、18.58mmol、3当量)を加えた。得られた溶液を、一晩、アルゴン下で、室温で撹拌した。100%のEtOAc/ヘキサンを用いたTLCは、生成物の形成を示した。反応混合物を塩水溶液でクエンチし、DCMで抽出した。組み合わされた有機溶液を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、油が得られるまで濃縮した。0~100%のEtOAc/ヘキサンで溶離される、80gのシリカゲルカラムを用いたISCOカラムクロマトグラフィーによる精製により、化合物122が得られた。高粘度の油生成物が得られた(4.81g、84%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.41(s,1H)、8.00(d,J=8.2Hz、1H)、7.41-7.35(m,2H)、7.34-7.20(m,10H)、6.88-6.81(m,4H)、5.94(d,J=1.9Hz、1H)、5.48(t,J=5.6Hz、1H)、5.32-5.23(m,1H)、4.49-4.41(m,1H)、4.03(dt,J=7.6、2.4Hz、1H)、3.93-3.84(m,2H)、3.80(d,J=1.1Hz、6H)、3.66(s,4H)、3.54(qd,J=11.1、2.4Hz、2H)、3.24(td,J=7.2、5.9Hz、2H)、2.80(s,10H)、2.75(d,J=8.7Hz、1H)、2.30(t,J=7.5Hz、2H)、2.18-2.11(m,2H)、1.49(q,J=7.3Hz、2H)、1.29-1.23(m,17H).
化合物123:化合物122(4.81g、5.18mmol、1当量)を、無水EtOAc(120mL)に溶解させた。アルゴン下で、及び氷浴中で冷却し、DIPEA(2.71ml、15.55mmol、3当量)、続いてN,N-ジイソプロピルアミノシアノエチルホスホンアミド酸-Cl(1.35g、5.70mmol、1.1当量)を加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。100%のEtOAc/ヘキサンにおけるTLCは、反応の完了を示した。反応混合物を塩水でクエンチし、EtOAcで抽出した。有機層を分離し、NaSO上で乾燥させ、白色の油が得られるまで濃縮した。0~100%のEtOAc/ヘキサンで溶離されるISCO精製により、78.3%の収率(4.58g)で化合物123が得られた。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d)δ 9.41(s,1H)、7.90(s,1H)、7.78(dd,J=42.9、8.1Hz、1H)、7.48-7.40(m,2H)、7.38-7.21(m,7H)、6.92-6.84(m,4H)、6.39-6.32(m,1H)、5.86(dd,J=9.1、3.6Hz、1H)、5.45(s,3H)、5.24(t,J=7.9Hz、1H)、4.15(ddt,J=17.6、6.1、2.9Hz、1H)、4.07-3.98(m,1H)、3.77(d,J=3.1Hz、8H)、3.66-3.56(m,7H)、3.47-3.34(m,2H)、3.13-3.05(m,2H)、2.73(s,8H)、2.71-2.62(m,1H)、2.26(t,J=7.5Hz、2H)、2.06(td,J=7.5、2.2Hz、2H)、1.54(dtd,J=13.4、6.3、3.4Hz、6H)、1.47-1.38(m,2H)、1.34(t,J=7.3Hz、2H)、1.26(d,J=6.2Hz、22H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d)δ 151.59、151.11.
2’-O-C6-アミド-C18エステルコンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000072
化合物125:化合物122を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物101及び18-メトキシ-18-オキソオクタデカン酸124を使用することによって、化合物125が得られた。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.57(s,1H)、8.00(d,J=8.2Hz、1H)、7.41-7.35(m,2H)、7.33-7.20(m,9H)、6.88-6.81(m,4H)、5.51(t,J=5.8Hz、1H)、5.31-5.24(m,1H)、4.45(td,J=8.1、5.2Hz、1H)、4.03(dt,J=7.6、2.4Hz、1H)、3.88(td,J=6.6、6.0、4.5Hz、2H)、3.79(d,J=1.1Hz、6H)、3.66(s,4H)、3.54(qd,J=11.2、2.4Hz、2H)、3.24(td,J=7.2、5.9Hz、2H)、2.80(s,11H)、2.76(d,J=8.7Hz、2H)、2.30(t,J=7.6Hz、2H)、2.18-2.07(m,2H)、1.48(q,J=7.2Hz、2H)、1.29-1.23(m,21H).
化合物126:化合物123を合成するための上記の手順と同様の手順でN,N-ジイソプロピルアミノシアノエチルホスホンアミド酸-Clと共に化合物125を使用することによって、化合物126が得られた。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d)δ 9.44(s,1H)、7.78(dd,J=42.6、8.2Hz、1H)、7.48-7.40(m,2H)、7.38-7.21(m,7H)、6.92-6.83(m,4H)、6.37(q,J=5.6Hz、1H)、5.86(dd,J=9.1、3.5Hz、1H)、5.24(dd,J=8.1、7.1Hz、1H)、4.15(ddt,J=17.5、6.2、2.9Hz、1H)、4.10-3.98(m,2H)、3.82-3.54(m,15H)、3.46-3.34(m,2H)、3.09(tdd、J=7.0、5.8、3.3Hz、2H)、2.71-2.62(m,1H)、2.55-2.49(m,1H)、2.26(t,J=7.5Hz、2H)、2.06(td,J=7.4、2.2Hz、2H)、1.61-1.49(m,6H)、1.41(dtd,J=12.2、7.2、6.3、3.4Hz、2H)、1.37-1.20(m,30H)、1.17-1.13(m,7H)、1.05(d,J=6.8Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d)δ 151.36.
2’-O-C6-アミド-C20エステルコンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000073
化合物128:化合物128を合成するための上記の手順と同様の手順で化合物101及び20-メトキシ-20-オキソイコサン酸127を使用することによって、化合物128が得られた。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.00(d,J=8.2Hz、1H)、7.41-7.35(m,2H)、7.34-7.21(m,10H)、6.88-6.81(m,4H)、5.94(d,J=1.8Hz、1H)、5.27(d,J=8.2Hz、1H)、4.45(td,J=8.1、5.3Hz、1H)、4.03(dt,J=7.6、2.5Hz、1H)、3.93-3.85(m,2H)、3.80(d,J=1.0Hz、6H)、3.66(s,4H)、3.59-3.49(m,2H)、3.24(q,J=6.8Hz、2H)、2.80(s,11H)、2.75(d,J=8.6Hz、1H)、2.30(t,J=7.6Hz、2H)、2.18-2.11(m,2H)、1.49(q,J=7.3Hz、2H)、1.25(d,J=6.6Hz、25H).
化合物129:化合物123を合成するための上記の手順と同様の手順でN,N-ジイソプロピルアミノシアノエチルホスホンアミド酸-Clと共に化合物128を使用することによって、化合物129が得られた。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 9.27(s,1H)、7.76(dd,J=34.6、8.1Hz、1H)、7.49-7.39(m,2H)、7.38-7.21(m,7H)、6.93-6.83(m,4H)、6.33(d,J=5.9Hz、1H)、5.86(dd,J=7.4、3.6Hz、1H)、5.23(dd,J=8.1、6.3Hz、1H)、4.15(ddt,J=13.6、6.1、2.9Hz、1H)、4.08-3.97(m,1H)、3.77(d,J=2.3Hz、7H)、3.71-3.54(m,7H)、3.46-3.33(m,2H)、3.09(qd,J=7.1、2.5Hz、2H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、2.17(s,6H)、2.06(td,J=7.4、1.9Hz、2H)、1.61-1.47(m,6H)、1.47-1.37(m,3H)、1.26(s,32H)、1.18-1.12(m,7H)、1.05(d,J=6.7Hz、3H).31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 151.08、150.60(d,J=7.1Hz).
2’,3’-O-ペンタデシルωカルボキシメチルエステルウリジンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000074
化合物131及び132:ジメチルホルムアミド(DMF)(60mL)中の化合物130(3.3g、6.95mmol)の溶液に、16-ブロモヘキサデカン酸メチル(5.00g、13.89mmol)及びテトラブチルアンモニウムヨージド(5.24g、13.89mmol)を一度に加えた。得られた混合物を、12時間にわたって130℃で加熱還流させた。得られた赤色の溶液のDMFを、高真空下で除去して、粘着性の褐色の塊を得て、それを、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~10%のMeOH)によって精製して、化合物131及び132の混合物(1.45g、41%の収率)を黄褐色の固体として得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.32(dd,J=5.1、2.3Hz、2H)、7.93(d,J=8.1Hz、1H)、7.88(d,J=8.1Hz、1H)、5.83(d,J=5.2Hz、1H)、5.74(d,J=5.3Hz、1H)、5.64(dt,J=8.1、2.6Hz、2H)、5.31(d,J=6.1Hz、1H)、5.13(td,J=5.1、1.9Hz、2H)、5.04(d,J=5.8Hz、1H)、4.16(q,J=5.5Hz、1H)、4.08(q,J=5.0Hz、1H)、3.99(t,J=6.4Hz、1H)、3.91(q,J=3.5Hz、1H)、3.87-3.80(m,2H)、3.75(t,J=4.6Hz、1H)、3.68-3.49(m,10H)、3.43(tt,J=9.6、6.7Hz、2H)、3.22-3.06(m,8H)、2.28(dd,J=8.3、6.6Hz、4H)、1.66-1.43(m,17H)、1.31-1.15(m,58H)、0.93(t,J=7.3Hz、11H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.30、172.84、163.05、163.00、150.69、150.49、140.52、140.34、101.76、101.65、87.99、86.06、85.12、82.77、81.04、79.16、77.44、72.61、69.74、69.60、68.33、63.54、60.75、60.50、57.55、57.53、57.50、51.11、33.56、33.24、29.33、29.05、29.02、29.00、28.94、28.91、28.88、28.84、28.79、28.63、28.55、28.42、28.38、28.09、25.53、25.36、24.51、24.40、23.06、19.20、19.18、13.46ppm.
化合物133及び134:乾燥ピリジン(30mL)中の化合物131及び132(1.5g、2.92mmol)の透明な溶液に、4,4’-ジメトキシトリチルクロリド(1.25g、3.51mmol)を3回に分けて加えた。反応混合物を22℃で12時間撹拌し、次に、飽和NaHCO溶液(30mL)でクエンチした。得られた混合物をDCM(2×40mL)で抽出した。組み合わされた有機層を分離し、塩水(40mL)で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中10~50%の酢酸エチル)によって精製して、化合物133を白色の発泡体(0.32g、13%)として及び化合物134を黄白色の発泡体(0.81g、34%)として得た。化合物133についてのスペクトルデータ:H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 11.34(d,J=2.3Hz、1H)、7.77(d,J=8.1Hz、1H)、7.46-7.13(m,9H)、6.89(dd,J=9.0、1.8Hz、4H)、5.70(d,J=3.6Hz、1H)、5.40(s,1H)、5.30(dd,J=8.1、2.3Hz、1H)、4.24(t,J=4.3Hz、1H)、4.03-3.94(m,1H)、3.92(dd,J=6.5、4.9Hz、1H)、3.74(s,6H)、3.57(s,4H)、3.43-3.33(m,1H)、3.27(ddd,J=31.4、10.8、3.6Hz、2H)、2.27(t,J=7.4Hz、2H)、1.60-1.41(m,4H)、1.22(d,J=6.6Hz、23H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.66、163.25、158.34、150.52、144.75、140.73、135.46、135.35、129.92、129.89、129.09、128.08、127.85、127.79、127.62、127.02、113.40、112.96、101.54、89.62、86.15、80.58、76.85、72.08、69.86、62.49、55.22、51.35、33.45、29.32、29.15、29.13、29.10、29.00、28.81、28.60、25.63、24.59ppm.化合物134についてのスペクトルデータ:H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 11.36(d,J=2.2Hz、1H)、7.72(d,J=8.1Hz、1H)、7.47-7.14(m,9H)、6.90(d,J=8.9Hz、4H)、5.80(d,J=3.9Hz、1H)、5.29(dd,J=8.0、2.2Hz、1H)、5.10(s,1H)、4.17(t,J=5.7Hz、1H)、3.96(ddd,J=6.4、4.4、2.8Hz、1H)、3.90(dd,J=5.2、4.0Hz、1H)、3.74(s,6H)、3.57(s,4H)、3.55-3.50(m,1H)、3.34-3.28(m,2H)、3.23(dd,J=10.7、2.8Hz、1H)、2.27(t,J=7.4Hz、2H)、1.50(td,J=7.5、7.0、3.3Hz、4H)、1.22(s,24H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.32、162.92、158.13、150.27、144.60、140.15、135.33、135.05、129.75、127.88、127.69、126.78、113.25、113.23、101.48、86.97、85.90、82.72、80.80、69.77、68.49、62.69、55.03、51.11、33.24、29.02、29.00、28.94、28.84、28.79、28.63、28.42、25.37、24.40ppm.
化合物135:22℃で乾燥ジクロロメタン(30mL)中の化合物133(1.0g、1.23mmol)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(800.89mg、6.13mmol、1.08mL)及びN-メチルイミダゾール(152.63mg、1.84mmol、148.19μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(611.38mg、2.45mmol、576.77μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、ジクロロメタン(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中20~50%の酢酸エチル)によって精製して、化合物135(1.01g、81%の収率)を得た。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 8.92(s,1H)、7.75(dd,J=12.7、8.2Hz、1H)、7.43(dt,J=8.3、1.2Hz、2H)、7.35-7.25(m,7H)、6.98-6.74(m,4H)、6.16-5.66(m,1H)、5.30(dd,J=18.4、8.1Hz、1H)、4.61-4.35(m,1H)、4.06(ddt,J=15.5、6.4、3.6Hz、2H)、3.89-3.72(m,8H)、3.60(s,6H)、3.48-3.27(m,3H)、2.73-2.57(m,2H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、1.54(q,J=6.8Hz、4H)、1.26(q,J=3.7、2.5Hz、19H)、1.16(dd,J=10.7、6.8Hz、12H)ppm.31P NMR(162MHz、CDCN)δ 150.91、150.18ppm.
化合物136:22℃で乾燥ジクロロメタン(40mL)中の135(0.95g、1.17mmol)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(760.85mg、5.83mmol、1.03mL)及びN-メチルイミダゾール(193.33mg、2.33mmol、187.70μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(580.81mg、2.33mmol、547.93μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、ジクロロメタン(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中20~50%の酢酸エチル)によって精製して、136(0.97g、82%の収率)を得た。H NMR(400MHz、CDCN)δ 8.91(s,1H)、7.76(dd,J=34.7、8.2Hz、1H)、7.44(ddt,J=9.9、8.1、1.3Hz、2H)、7.38-7.20(m,7H)、6.95-6.78(m,4H)、5.85(dd,J=6.0、3.5Hz、1H)、5.22(dd,J=8.1、5.9Hz、1H)、4.68-4.31(m,1H)、4.21-4.09(m,1H)、4.03(ddd,J=11.5、4.9、3.5Hz、1H)、3.77(d,J=2.4Hz、7H)、3.69-3.54(m,7H)、3.45-3.30(m,2H)、2.66(ddd,J=6.5、5.4、3.7Hz、1H)、2.52(t,J=6.0Hz、1H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、1.54(d,J=10.2Hz、4H)、1.27(d,J=5.4Hz、21H)、1.16(dd,J=8.9、6.8Hz、9H)、1.05(d,J=6.8Hz、2H)ppm.31P NMR(162MHz、CDCN)δ 149.96、149.58ppm.
2’,3’-O-ペンタデシルωカルボキシメチルエステルアデノシンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000075
化合物202及び203:乾燥ジメチルホルムアミド(50mL)中の化合物201(5.0g、18.71mmol)の懸濁液に、水素化ナトリウム(鉱油中60%の分散体)(748.32mg、18.71mmol)を0℃で加え、30分間撹拌した。氷浴を除去し、反応混合物を45℃に温め、5時間撹拌し、その後、溶媒を、高真空ポンプ中で蒸発させ、固体塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~10%のMeOH)によって精製して、化合物202及び203の混合物(4.2g、42%の収率)を白色の固体として得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 8.37(s,1H)、8.35(s,0.2H)、8.13(s,1H)、7.33(s,3H)、5.98(d,J=6.4Hz、0.8H)、5.88(d,J=6.2Hz、0.2H)、5.51-5.40(m,1H)、5.38(d,J=6.4Hz、0.2H)、5.14(d,J=5.0Hz、1H)、4.47(dd,J=6.4、4.8Hz、1H)、4.29(td,J=4.9、2.9Hz、1H)、4.06-3.86(m,1H)、3.67(tt,J=15.5、5.0Hz、2H)、3.57(s,5H)、3.33(dt,J=9.5、6.5Hz、2H)、2.27(t,J=7.4Hz、2H)、1.57-1.00(m,27H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.30、156.16、156.14、152.38、148.96、139.73、119.34、86.48、86.11、80.76、69.62、69.02、61.53、51.11、33.25、29.07、29.05、29.02、28.99、28.97、28.94、28.86、28.72、28.66、28.44、25.25、24.42ppm.
化合物204及び205:乾燥ピリジン(25mL)中の化合物2及び3の混合物(3.6g、6.72mmol)の透明な溶液に、4,4’-ジメトキシトリチルクロリド(2.88g、8.06mmol)を3回に分けて加えた。反応混合物を22℃で24時間撹拌し、次に、飽和NaHCO溶液(30mL)でクエンチした。得られた混合物をDCM(2×40mL)で抽出した。組み合わされた有機層を分離し、塩水(40mL)で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中10~90%の酢酸エチル)によって精製して、化合物204(0.36g、6%)及び205(3.8g、67%)を白色の発泡体として得た。化合物204についてのスペクトルデータ:H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 8.27(s,1H)、8.10(s,1H)、7.42-7.06(m,10H)、6.82(dd,J=9.1、2.7Hz、4H)、5.90(d,J=4.4Hz、1H)、5.46(d,J=5.9Hz、1H)、4.86(q,J=5.1Hz、1H)、4.18(t,J=5.2Hz、1H)、4.07(q,J=4.6Hz、1H)、3.72(s,6H)、3.62(dt,J=9.5、6.4Hz、1H)、3.43(dt,J=9.5、6.7Hz、1H)、3.32(s,5H)、3.17(dd,J=10.5、4.8Hz、1H)、2.27(t,J=7.4Hz、2H)、1.50(td,J=7.7、7.3、4.1Hz、4H)、1.22(s,24H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.32、158.02、156.04、152.54、149.23、144.77、139.57、135.50、135.48、129.62、129.59、127.72、127.63、126.60、119.16、113.07、88.21、85.48、80.84、77.63、71.69、69.66、63.07、54.97、51.11、33.24、29.19、29.00、28.99、28.93、28.83、28.63、28.42、25.47、24.40ppm.化合物205についてのスペクトルデータ:H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 8.25(s,1H)、8.08(s,1H)、7.48-7.04(m,10H)、6.83(dd,J=8.8、6.0Hz、4H)、6.00(d,J=5.1Hz、1H)、5.16(d,J=5.9Hz、1H)、4.58(t,J=5.1Hz、1H)、4.37(q,J=5.1Hz、1H)、4.06(q,J=4.6Hz、1H)、3.72(s,6H)、3.57(s,4H)、3.47-3.40(m,1H)、3.24(d,J=4.7Hz、2H)、2.26(d,J=7.5Hz、2H)、1.46(dt,J=31.8、7.0Hz、4H)、1.27-1.08(m,23H)ppm.13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 173.32、158.03、158.01、156.06、152.57、149.22、144.81、139.54、135.54、135.43、129.68、127.72、127.67、126.60、119.19、113.08、85.89、85.50、83.56、80.04、69.79、69.11、63.55、54.98、51.11、33.24、29.00、28.98、28.94、28.84、28.71、28.63、28.42、25.30、24.40ppm.
化合物206:ジメチルホルムアミド(30mL)中の化合物204(1.27g、1.52mmol)の透明な溶液に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(288.16mg、2.27mmol、323.77μL)を一度に加え、反応混合物を60℃で4時間撹拌した。TLCを確認し、揮発性物質を、高真空ポンプ下で除去した。残渣をDCM(100mL)に溶解させ、有機層を塩水(3×50mL)で洗浄した。次に、DCM層を、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。このように得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~5%のMeOH)によって精製して、206(0.87g、64%の収率)を白色の吸湿性固体として得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ 8.95(s,1H)、8.50(s,1H)、8.09(s,1H)、7.47-7.36(m,2H)、7.31-7.15(m,8H)、6.83-6.74(m,4H)、6.02(d,J=5.5Hz、1H)、4.82(d,J=5.5Hz、1H)、4.27(q,J=4.0Hz、1H)、4.19(dd,J=5.5、3.5Hz、1H)、3.78(d,J=0.8Hz、6H)、3.69(d,J=6.5Hz、1H)、3.66(s,3H)、3.56(tdd、J=9.3、6.7、2.6Hz、2H)、3.46(dd,J=10.4、4.4Hz、1H)、3.31(dd,J=10.5、3.9Hz、1H)、3.26(s,3H)、3.20(s,3H)、2.30(t,J=7.6Hz、2H)、1.60(p,J=6.9Hz、5H)、1.27(d,J=8.3Hz、25H)ppm.13C NMR(101MHz、CDCl)δ 174.49、159.87、158.66、158.33、152.76、151.62、144.62、140.30、135.82、135.79、130.13、130.10、128.22、128.02、127.03、126.60、113.31、89.27、86.66、82.39、78.68、74.07、71.14、63.42、55.35、51.58、41.42、35.30、34.26、29.88、29.80、29.77、29.74、29.72、29.60、29.40、29.29、26.22、25.10ppm.
化合物207:ジメチルホルムアミド(30mL)中の205(2.0g、2.39mmol)の透明な溶液に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(453.79mg、3.58mmol、505.90μL)を一度に加え、反応混合物を60℃で4時間撹拌した。TLCを確認し、揮発性材料を、高真空ポンプ下で除去した。残渣をDCM(100mL)に溶解させ、有機層を塩水(3×50mL)で洗浄した。次に、DCM層を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。このように得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~5%のMeOH)によって精製して、化合物207(1.85g、87%の収率)を白色の吸湿性固体として得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ 8.95(s,1H)、8.49(s,1H)、8.10(s,1H)、7.47-7.41(m,2H)、7.36-7.30(m,4H)、7.28-7.17(m,3H)、6.89-6.67(m,4H)、6.17(d,J=4.2Hz、1H)、4.52(dd,J=5.3、4.2Hz、1H)、4.45(q,J=5.3Hz、1H)、4.21(td,J=4.6、3.1Hz、1H)、3.78(d,J=1.0Hz、6H)、3.74-3.67(m,1H)、3.66(s,3H)、3.60-3.54(m,1H)、3.51(dd,J=10.6、3.2Hz、1H)、3.41(dd,J=10.6、4.4Hz、1H)、3.26(s,3H)、3.20(s,3H)、2.73(d,J=5.9Hz、1H)、2.30(t,J=7.6Hz、2H)、1.67-1.52(m,4H)、1.37-1.04(m,25H)ppm.13C NMR(126MHz、CDCl)δ 174.47、159.73、158.66、158.24、152.89、151.46、144.70、140.20、135.93、135.83、130.23、130.20、128.32、128.00、127.01、126.60、113.32、86.89、86.69、84.04、81.75、71.60、70.23、63.39、55.34、51.56、41.40、35.30、34.25、29.77、29.74、29.72、29.65、29.58、29.48、29.39、29.28、26.04、25.09ppm.
化合物208:22℃で乾燥ジクロロメタン(20mL)中の化合物206(0.68g、761.38μmol)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(496.97mg、3.81mmol、669.77μL)及びN-メチルイミダゾール(94.71mg、1.14mmol、91.95μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(379.37mg、1.52mmol、357.90μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、ジクロロメタン(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中40~70%の酢酸エチル)によって精製して、化合物208(0.61g、73%の収率)を白色の吸湿性固体として得た。H NMR(500MHz、CDCN)δ 8.89(d,J=2.3Hz、1H)、8.34(d,J=10.8Hz、1H)、8.08(d,J=11.5Hz、1H)、7.46-7.38(m,2H)、7.34-7.15(m,7H)、6.88-6.73(m,4H)、6.04(dd,J=5.2、3.3Hz、1H)、4.95-4.60(m,2H)、4.28(dq、J=21.0、4.2Hz、1H)、4.14-3.84(m,1H)、3.77-3.70(m,7H)、3.67-3.58(m,5H)、3.30(dd,J=15.2、4.7Hz、1H)、3.19-3.10(m,7H)、2.50(t,J=6.0Hz、1H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、1.51(dt,J=45.3、7.0Hz、4H)、1.32-1.07(m,40H)ppm.31P NMR(202MHz、CDCN)δ 151.07、150.64ppm.
化合物209:22℃で乾燥ジクロロメタン(35mL)中の化合物207(0.2g、223.93μmol)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(146.17mg、1.12mmol、196.99μL)及びN-メチルイミダゾール(27.86mg、335.90μmol、27.04μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(111.58mg、447.87μmol、105.26μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、ジクロロメタン(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中20~50%の酢酸エチル)によって精製して、化合物209(0.173g、71%の収率)を吸湿性固体として得た。H NMR(400MHz、CDCN)δ 8.89(d,J=1.8Hz、1H)、8.34(d,J=9.0Hz、1H)、8.08(d,J=9.6Hz、1H)、7.50-7.37(m,2H)、7.35-7.14(m,6H)、6.81(ddd,J=9.1、6.0、3.2Hz、4H)、6.03(dd,J=5.2、3.0Hz、1H)、4.79(dt,J=15.9、5.0Hz、1H)、4.68(tt,J=9.4、4.6Hz、1H)、4.34-4.20(m,1H)、3.95-3.78(m,1H)、3.76-3.73(m,5H)、3.59(s,6H)、3.51-3.37(m,2H)、3.29(ddd,J=12.6、10.7、4.7Hz、1H)、3.16(d,J=8.3Hz、5H)、2.71-2.62(m,1H)、2.50(t,J=6.0Hz、1H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、1.50(dt,J=36.2、7.1Hz、4H)、1.35-1.04(m,31H).31P NMR(162MHz、CDCN)δ 149.86、149.42ppm.
2’,3’-O-ペンタデシルωカルボキシメチルエステルグアノシンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000076
化合物219及び220:乾燥ジメチルホルムアミド中の化合物218の懸濁液に、水素化ナトリウム(鉱油中60%の分散体)を0℃で加え、30分間撹拌する。氷浴を除去し、反応混合物を45℃に温め、5時間撹拌し、その後、溶媒を、高真空ポンプ中で蒸発させ、固体塊を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物219及び220の混合物を得る。
化合物221及び222:化合物219及び220を、Robins et.al.(Can.J.Chem.1997,75,762-767)に記載されるように、アデノシンデアミナーゼ(ADA)を用いてそれぞれ化合物221及び222に転化する。
化合物223及び224:乾燥ピリジン中の化合物221及び222の混合物の透明な溶液に、4,4’-ジメトキシトリチルクロリドを3回に分けて加える。反応混合物を22℃で24時間撹拌し、次に、飽和NaHCO溶液でクエンチする。得られた混合物をDCMで抽出する。組み合わされた有機層を分離し、塩水で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させる。粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物223及び224を得る。
化合物225:ジメチルホルムアミド中の化合物223の透明な溶液に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタールを一度に加え、反応混合物を60℃で4時間撹拌する。TLCを確認し、揮発性材料を、高真空ポンプ下で除去する。残渣をDCM(100mL)に溶解させ、有機層を塩水で洗浄する。次に、DCM層を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させる。このように得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物225を得る。
化合物226:ジメチルホルムアミド中の化合物224の透明な溶液に、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタールを一度に加え、反応混合物を60℃で4時間撹拌する。TLCを確認し、揮発性材料を、高真空ポンプ下で除去する。残渣をDCMに溶解させ、有機層を塩水で洗浄する。次に、DCM層を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させる。このように得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物226を得る。
化合物227:22℃で乾燥ジクロロメタン中の化合物225の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン及びN-メチルイミダゾールをゆっくりと加える。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイトを一度に加える。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認する。反応混合物を、10%の炭酸水素ナトリウム溶液を加えながらジクロロメタンで希釈する。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させる。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物227を得る。
化合物228:22℃で乾燥ジクロロメタン中の化合物226の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン及びN-メチルイミダゾールをゆっくりと加える。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイトを一度に加える。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認する。反応混合物を、10%の炭酸水素ナトリウム溶液を加えながらジクロロメタンで希釈する。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させる。得られた粗生成物の塊を、combiフラッシュクロマトグラフィーによって精製して、化合物228を得る。
2’,3’-O-ペンタデシルωカルボキシメチルエステルシチジンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000077
化合物210:ジメチルホルムアミド(15mL)中の化合物134(1.2g、1.47mmol)の透明な溶液に、イミダゾール(202.51mg、2.94mmol)を加え、5分間撹拌した。得られた溶液に、tert-ブチルジメチルシリルクロリド(343.17mg、2.21mmol)を一度に加え、22℃で12時間撹拌した。次に、反応混合物を、酢酸エチル(50mL)及び塩水(50mL)で希釈した。有機層を分離し、塩水(2×50mL)及び水(50mL)でさらに洗浄した。次に、有機層を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。このように得られた粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中0~50%の酢酸エチル)によって精製して、化合物210(1.12g、82%の収率)を白色の発泡体として得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ 8.38(s,1H)、8.14(d,J=8.1Hz、1H)、7.42-7.15(m,10H)、6.84(dd,J=8.9、3.8Hz、3H)、5.92(d,J=1.6Hz、1H)、5.24(d,J=8.1Hz、1H)、4.35(dd,J=7.9、4.8Hz、1H)、4.11(d,J=7.9Hz、1H)、3.80(d,J=1.2Hz、7H)、3.72(dd,J=4.9、1.7Hz、1H)、3.66(s,4H)、3.52(dt,J=9.2、6.6Hz、1H)、3.36(dd,J=11.1、2.3Hz、1H)、2.30(t,J=7.6Hz、2H)、1.69-1.50(m,8H)、1.37-1.22(m,24H)、0.81(s,9H)、0.05(s,3H)、-0.04(s,3H)ppm.13C NMR(101MHz、CDCl)δ 174.51、163.10、158.90、149.97、144.22、140.41、135.26、135.10、130.40、128.47、128.09、127.38、113.38、113.34、102.04、88.35、87.16、82.89、82.79、71.01、69.51、60.90、55.41、51.59、34.28、30.00、29.81、29.79、29.76、29.74、29.64、29.60、29.41、29.30、26.27、25.76、25.11、18.19、-4.37、-4.87ppm.
化合物211:アセトニトリル(30mL)中の化合物210(1.2g、1.29mmol)の透明な溶液に、1,2,4-トリアゾール(2.00g、28.41mmol)及びトリエチルアミン(2.89g、28.41mmol、3.98mL)を加えた。反応混合物を0℃に冷却し、次に、オキシ塩化リン(V)(594.02mg、3.87mmol、362.21μL)をゆっくりと加えた。氷浴を15分後に除去し、撹拌を、22℃で8時間続けた。揮発性材料を高真空下で除去し、残渣を、DCM(50mL)で希釈し、有機層を、水(30mL)及び塩水(50mL)で洗浄した。DCM層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中20~60%の酢酸エチル)によって精製して、化合物211(0.99g、78%の収率)を白色の固体として得た。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 9.44(s,1H)、8.78(d,J=7.2Hz、1H)、8.39(s,1H)、7.40-7.12(m,23H)、7.06(d,J=8.8Hz、5H)、6.47(d,J=7.2Hz、1H)、6.19(s,2H)、5.85(s,1H)、4.39(dd,J=9.1、4.7Hz、1H)、4.08(d,J=9.1Hz、1H)、3.94(d,J=4.8Hz、1H)、3.84(s,0H)、3.75(d,J=6.1Hz、7H)、3.55(s,5H)、3.31-3.28(m,1H)、2.25(t,J=7.4Hz、2H)、1.50(dt,J=24.9、6.9Hz、4H)、1.21(d,J=8.1Hz、26H)、0.72(s,10H)、0.01(s,3H)、-0.10(s,3H)ppm.
化合物212:22℃でTHF(20mL)中の化合物211(0.99g、1.01mmol)の溶液に、THF中1Mのフッ化テトラブチルアンモニウム(346.72mg、1.31mmol、383.97μL)を、一度にゆっくりと加え、次に、3時間撹拌した。揮発性材料を、高真空ポンプ中で除去し、このように得られた粗残渣を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~5%のメタノール)によって精製して、化合物212(0.69g、79%の収率)を白色の固体として得た。H NMR(400MHz、CDCl)δ 9.24(s,1H)、8.86(d,J=7.2Hz、1H)、8.10(s,1H)、7.44-7.27(m,9H)、6.87(dd,J=9.0、0.9Hz、4H)、6.56(d,J=7.2Hz、1H)、6.01(s,1H)、4.49(ddd,J=10.7、9.2、5.1Hz、1H)、4.24-4.04(m,2H)、3.94(d,J=5.2Hz、1H)、3.82(d,J=0.8Hz、6H)、3.78-3.73(m,1H)、3.66(s,3H)、3.63(t,J=2.6Hz、2H)、2.61(d,J=10.7Hz、1H)、2.30(t,J=7.5Hz、2H)、1.79-1.61(m,4H)、1.42-1.08(m,24H)ppm.13C NMR(101MHz、CDCl)δ 174.51、159.49、158.91、154.41、154.08、147.44、144.17、143.34、135.62、135.25、130.34、130.28、128.43、128.23、127.40、113.51、94.82、89.38、87.36、83.69、82.20、71.44、67.62、60.66、53.57、51.59、34.27、29.79、29.74、29.60、29.40、29.30、26.18、25.11ppm.
化合物213:22℃で乾燥DCM(10mL)中の化合物212(0.23g、265.57μmol)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(173.35mg、1.33mmol、233.62μL)及びN-メチルイミダゾール(33.04mg、398.36μmol、32.07μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(132.33mg、531.15μmol、124.84μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、DCM(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、Combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中30~60%の酢酸エチル)によって精製して、化合物213(0.23g、81%の収率)を白色の固体として得た。H NMR(500MHz、CDCN)δ 9.17(s,1H)、8.72(dd,J=35.4、7.2Hz、1H)、8.13(s,1H)、7.64-7.17(m,9H)、6.89(ddt,J=6.8、5.4、1.4Hz、4H)、6.44(dd,J=24.2、7.2Hz、1H)、5.88(s,1H)、4.79-4.41(m,1H)、4.31-4.01(m,2H)、3.97-3.45(m,18H)、2.73-2.45(m,2H)、2.27(t,J=7.5Hz、2H)、1.73-1.50(m,4H)、1.40-1.05(m,35H)ppm.13C NMR(126MHz、CDCN)δ 174.82、160.22、159.86、159.84、154.96、154.88、148.55、145.41、144.07、136.70、136.54、136.35、136.29、131.32、131.28、131.22、131.17、129.32、129.02、128.14、114.21、100.98、95.04、94.93、91.54、91.30、87.85、87.76、83.10、82.86、81.65、81.63、71.83、71.60、70.67、69.94、69.86、61.57、61.28、59.31、59.24、59.14、59.08、55.97、55.95、51.83、44.13、44.06、43.96、34.51、30.64、30.61、30.35、30.34、30.30、30.28、30.25、30.18、29.97、29.78、26.87、25.70、25.14、25.08、25.04、24.99、24.88、24.82、21.19、21.13ppm.31P NMR(202MHz、CDCN)δ 151.23、149.91ppm.
化合物214:ジメチルホルムアミド(15mL)中の化合物133(1.3g、1.60mmol)の透明な溶液に、イミダゾール(219.38mg、3.19mmol)を加え、5分間撹拌した。得られた溶液に、tert-ブチルジメチルシリルクロリド(371.77mg、2.39mmol)を一度に加え、22℃で16時間撹拌した。次に、反応混合物を、酢酸エチル(50mL)及び塩水(50mL)で希釈した。有機層を分離し、塩水(2×50mL)及び水(50mL)でさらに洗浄した。次に、有機層を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。このように得られた粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中0~50%の酢酸エチル)によって精製して、化合物214(1.29g、1.39mmol、87.03%の収率)を白色の発泡体として得た。
化合物215:アセトニトリル(30mL)中の化合物214(1.29mmol)の透明な溶液に、1,2,4-トリアゾール(28.41mmol)及びトリエチルアミン(28.41mmol、3.98mL)を加えた。反応混合物を0℃に冷却し、次に、オキシ塩化リン(V)(3.87mmol、362.21μL)をゆっくりと加えた。氷浴を15分後に除去し、撹拌を、22℃で9時間続けた。揮発性材料を高真空下で除去し、残渣を、DCM(60mL)中で希釈し、有機層を、水(30mL)及び塩水(2×50mL)で洗浄した。DCM層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。粗化合物を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中20~70%の酢酸エチル)によって精製して、215(0.92g、72%の収率)を白色の固体として得た。
化合物216:22℃でTHF(20mL)中の化合物215(0.92g)の溶液に、フッ化テトラブチルアンモニウム、THF中1M(1.31mmol、383.97μL)を、ゆっくりと一度に加え、次に、3時間撹拌した。揮発性材料を、高真空ポンプ中で除去し、このように得られた粗残渣を、combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:DCM中0~5%のメタノール)によって精製して、化合物216(0.70g、79%の収率)を白色の固体として得た。
化合物217:22℃で乾燥DCM(10mL)中の化合物216(0.25g)の透明な溶液に、ジイソプロピルエチルアミン(1.33mmol、233.62μL)及びN-メチルイミダゾール(398.36μmol、32.07μL)をゆっくりと加えた。得られた溶液を5分間撹拌し、その後、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(531.15μmol、124.84μL)を一度に加えた。反応混合物を、22℃で撹拌しながら1時間にわたって保持し、TLCを確認した。反応混合物を、DCM(50mL)で希釈し、10%の炭酸水素ナトリウム溶液(2×50mL)で洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、ろ液を蒸発乾固させた。得られた粗生成物の塊を、Combiフラッシュクロマトグラフィー(勾配:ヘキサン中30~80%の酢酸エチル)によって精製して、化合物217(0.24g、82%の収率)を白色の発泡体として得た。
2’-O-トリ、ヘプタ及びノナ-デシルωカルボキシメチルエステルウリジンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000078
化合物701:ヘプタン中のトリメチルアルミニウム(35.2mL、70.3mmol)の2M溶液を、デカ-9-エン-1-オール(41.05mL、230.14mmol)及び無水ジグリム(24mL)の混合物に滴下して加えた。得られた混合物を、1時間にわたって100℃に加熱し、室温に冷却した後、5’-OTBDPS無水ウリジン700(14.85g、31.96mmol)を一度に加えた。反応混合物を125℃で一晩加熱した。混合物を室温に冷却し、10%のHPO(400mL)と酢酸エチル(500mL)とに分けた。有機層を分離し、塩水で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過した。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~40%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物701(10.5g、52%)を得た。H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.2Hz、1H)、7.71(d,J=8.1Hz、1H)、7.66-7.60(m,5H)、7.51-7.40(m,7H)、5.85(d,J=4.5Hz、1H)、5.78(ddt,J=17.0、10.2、6.7Hz、1H)、5.26(dd,J=8.1、2.2Hz、1H)、5.15(s,1H)、5.01-4.90(m,2H)、4.18(t,J=5.1Hz、1H)、4.01-3.86(m,3H)、3.85-3.76(m,1H)、3.59(dt,J=9.7、6.5Hz、1H)、3.48(dt,J=9.7、6.6Hz、1H)、3.33(s,2H)、2.03-1.95(m,2H)、1.53-1.45(m,2H)、1.37-1.17(m,12H)、1.03(s,9H).13C NMR(126MHz、DMSO)δ 162.84、150.30、139.82、138.79、135.13、134.96、132.68、132.17、130.05、130.00、127.97、114.56、101.55、86.45、84.02、80.90、69.73、68.08、63.27、39.52、33.14、28.98、28.83、28.72、28.46、28.23、26.67、25.33、18.82.C3549Siについて計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=621.33、実測値621.4。
Figure 2023500681000079
化合物703:MeOH(105mL)中の9-ブロモノナ-1-エン702(13.3g、62.24mmol)の溶液を、HO(25mL)中のシアン化カリウム(5.27g、80.9mmol)の溶液と組み合わせた。得られた混合物を、24時間にわたって加熱還流させた。有機溶媒を減圧下で除去し、水性残渣を酢酸エチルで抽出し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、粗製ニトリルを得た。100mLのエタノール及び100mLの水)中の水酸化カリウム(31.43g、560.18mmol)の溶液に、予め合成されたニトリルを加え、得られた混合物を、24時間にわたって加熱還流させた。混合物の全体積を、減圧下で半分になるまで減少させ、次に、EtO(100mL)で抽出した。濃HClを、得られた水性層に、それが酸性pH(1~2)に達するまで滴下して加えた後、EtO(2×100mL)で抽出した。有機抽出物を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させて、粗製カルボン酸(9.81g)を得た。粗製カルボン酸を無水MeOH(130mL)に溶解させ、塩化チオニル(6.77mL、93.36mmol)を0℃で滴下して加えた。氷浴を除去し、得られた混合物を3時間撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてEtOAc/ヘキサン2:8を用いて、シリカパッド(5cm)に通してろ過して、化合物703(10.5g、3工程で91%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.80(ddt,J=16.9、10.1、6.7Hz、1H)、5.04-4.89(m,2H)、3.66(s,3H)、2.30(t,J=7.5Hz、2H)、2.09-1.99(m,2H)、1.68-1.53(m,3H)、1.45-1.25(m,9H).C1121について計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=185.15、実測値185.1。
Figure 2023500681000080
化合物704:化合物701(5.42g、8.73mmol)を、無水DCM(175mL)に溶解させた後、メチルデカ-9-エノエート703(10.46g、56.74mmol)、ベンゾキノン(141.56mg、1.31mmol)及び第2世代Hoveyda-Grubbs触媒(547.04mg、873.0μmol)を加えた。得られた混合物を、3.5時間にわたって還流状態で撹拌し、室温に冷却し、反応混合物の全体積を、減圧下で半分になるまで減少させた。得られた溶液を、120gのシリカカラムカートリッジ中に充填し、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物704(5.37g、79%)を緑がかった油として得た。H NMR(500MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.2Hz、1H)、7.71(d,J=7.9Hz、1H)、7.67-7.58(m,5H)、7.52-7.38(m,7H)、5.85(d,J=4.5Hz、1H)、5.39-5.29(m,2H)、5.25(ddd,J=8.1、2.3、1.0Hz、1H)、5.17-5.12(m,1H)、4.18(q,J=5.5Hz、1H)、3.97-3.86(m,3H)、3.83-3.76(m,1H)、3.61-3.55(m,4H)、3.52-3.40(m,2H)、3.31(s,2H)、2.27(td,J=7.4、4.1Hz、2H)、1.95-1.87(m,4H)、1.54-1.44(m,4H)、1.34-1.19(m,20H)、1.08-0.95(m,11H).13C NMR(101MHz、DMSO)δ 173.33、170.32、162.86、150.31、139.81、135.15、134.98、132.66、132.15、130.08、130.06、130.02、130.00、128.00、115.62、101.55、86.44、84.02、80.93、71.28、69.72、69.57、68.08、63.27、59.75、58.05、51.14、39.52、33.25、31.95、31.91、28.99、28.91、28.87、28.76、28.48、28.43、28.30、26.68、25.35、24.40、20.76、18.84、14.09.C4465Siについて計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=777.44、実測値777.5。
Figure 2023500681000081
化合物705:10%のPd/炭素(735.42mg、0.69mmol)を、EtOH(170mL)中のヌクレオシド704(5.37g、6.91mmol)の撹拌溶液に加えた。フラスコに、水素を充填されたバルーンに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、一連の減圧-H補充(×3)に供して、溶液を飽和させた。0.5時間後、混合物をMeOHで希釈し、さらなるメタノールですすぎながら、セライトパッドに通してろ過した。ろ液を減圧下で蒸発させて、粗製化合物705(5.01g、93%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.37(d,J=2.2Hz、1H)、7.71(d,J=8.1Hz、1H)、7.67-7.59(m,5H)、7.52-7.39(m,7H)、5.85(d,J=4.5Hz、1H)、5.25(dd,J=8.1、2.2Hz、1H)、5.16(d,J=6.1Hz、1H)、4.18(q,J=5.5Hz、1H)、3.97-3.86(m,3H)、3.83-3.76(m,1H)、3.62-3.54(m,4H)、3.52-3.40(m,2H)、2.27(td,J=7.4、2.4Hz、2H)、1.53-1.44(m,4H)、1.30-1.15(m,28H)、1.03(d,J=1.3Hz、9H).13C NMR(101MHz、DMSO)δ 173.35、162.85、150.32、139.82、135.16、134.98、132.66、132.15、130.09、130.03、128.01、101.55、86.44、84.03、80.93、69.71、68.08、63.28、56.02、51.15、39.52、33.26、29.04、29.02、29.00、28.96、28.86、28.76、28.66、28.44、26.69、25.36、24.43、18.84、18.56.C4467Siについて計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=779.46、実測値779.4。
Figure 2023500681000082
化合物706:トリエチルアミン(3.59mL、25.72mmol)及びトリエチルアミン三フッ化水素酸塩(3.14mL、19.3mmol)を、THF(50mL)中の化合物705(5.01g、6.43mmol)の撹拌溶液に連続して加えた。得られた混合物を45℃で4時間加熱した後、揮発性物質を減圧下で除去した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~100%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物706(1.46g、42%)を得た。
Figure 2023500681000083
化合物707:4,4’-ジメトキシトリチルクロリド(1.10g、3.24mmol)及びトリエチルアミン(0.45mL、3.24mmol)を、ピリジン(20mL)中のヌクレオシド706(1.46g、2.70mmol)の撹拌溶液に加えた。3時間後、溶媒を減圧下で除去し、残渣をEtOAcに溶解させ、水、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~50%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物707(1.325g、58%)を得た。
Figure 2023500681000084
化合物708:DIPEA、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト、及びN-メチルイミダゾールを、0℃で無水EtOAc中の化合物707の撹拌溶液に連続して加えた。冷浴を除去し、反応混合物を1時間撹拌した。反応物を、MeCN/トルエン中のトリエタノールアミン(2.7M、50mL)の溶液でクエンチし、5分間撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、5%のNaCl溶液、及び塩水で連続して洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、トリエチルアミンで前処理されたシリカゲル上に予め吸着させた。カラムを、1%のNEtを含有するヘキサンで平衡化した。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~40%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物708を得た。
Figure 2023500681000085
化合物710:MeOH(180mL)中の11-ブロモウンデカ-1-エン(25.08g、103.25mmol)の溶液を、HO(45mL)中のシアン化カリウム(8.74g、134.2mmol)の溶液と組み合わせた。得られた混合物を、24時間にわたって加熱還流させた。有機溶媒を減圧下で除去し、水性残渣を酢酸エチルで抽出し、無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、濃縮して、粗製ニトリルを得た。150mLのエタノール及び150mLの水中の水酸化カリウム(52.14g、929.3mmol)の溶液に、予め合成されたニトリルを加え、得られた混合物を、24時間にわたって加熱還流させた。混合物の全体積を、減圧下で半分になるまで減少させ、次に、EtO(200mL)で抽出した。濃HClを、得られた水性層に、それが酸性pH(1~2)に達するまで滴下して加えた後、EtO(2×200mL)で抽出した。有機抽出物を無水NaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させて、粗製カルボン酸(16.6g)を得た。粗製カルボン酸を無水MeOH(150mL)に溶解させ、塩化チオニル(8.24mL、113.6mmol)を0℃で滴下して加えた。氷浴を除去し、得られた混合物を3時間撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてEtOAc/ヘキサン2:8を用いて、シリカパッド(5cm)に通してろ過して、化合物710(17.5g、3工程で79%)。H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 5.79(ddt,J=16.9、10.2、6.7Hz、1H)、5.03-4.90(m,2H)、3.57(s,3H)、2.28(t,J=7.4Hz、2H)、2.04-1.96(m,2H)、1.55-1.46(m,2H)、1.37-1.21(m,13H).
Figure 2023500681000086
化合物711:化合物701(4.44g、7.15mmol)を無水DCM(145mL)に溶解させた後、メチルデカ-9-エノエート710(15.18g、71.5mmol)、ベンゾキノン(116mg、1.07mmol)及び第2世代Hoveyda-Grubbs触媒(448mg、0.715mmol)を加えた。得られた混合物を、3.5時間にわたって還流状態で撹拌し、室温に冷却し、反応混合物の全体積を、減圧下で半分になるまで減少させた。得られた溶液を、120gのシリカカラムカートリッジ中に充填し、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物711(4.63g、80%)を緑がかった油として得た。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.39(d,J=2.2Hz、1H)、7.71(d,J=8.1Hz、1H)、7.67-7.59(m,4H)、7.50-7.40(m,6H)、5.84(d,J=4.4Hz、1H)、5.40-5.29(m,2H)、5.24(dd,J=8.0、2.2Hz、1H)、5.17(d,J=6.2Hz、1H)、4.18(q,J=5.5Hz、1H)、3.97-3.86(m,3H)、3.83-3.75(m,1H)、3.62-3.53(m,4H)、3.52-3.40(m,1H)、1.92(q,J=6.4Hz、4H)、1.54-1.42(m,4H)、1.32-1.19(m,22H)、1.03(s,10H).
Figure 2023500681000087
化合物712:10%のPd/炭素(612mg、0.575mmol)を、EtOH(150mL)中のヌクレオシド711(4.63g、5.75mmol)の撹拌溶液に加えた。フラスコに、水素を充填されたバルーンに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、一連の減圧-H補充(×3)に供して、溶液を飽和させた。0.5時間後、混合物をMeOHで希釈し、さらなるメタノールですすぎながら、セライトパッドに通してろ過した。ろ液を減圧下で蒸発させて、粗生成物712(4.52g、97%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 11.40-11.37(m,1H)、7.71(d,J=8.1Hz、1H)、7.67-7.59(m,4H)、7.52-7.39(m,7H)、5.85(d,J=4.4Hz、1H)、5.24(dd,J=8.1、2.2Hz、1H)、5.17(d,J=6.1Hz、1H)、4.18(q,J=5.4Hz、1H)、3.99-3.87(m,3H)、3.83-3.75(m,1H)、3.56(s,4H)、3.46(ddt,J=14.0、9.0、6.6Hz、2H)、2.27(t,J=7.4Hz、2H)、1.54-1.43(m,4H)、1.30-1.13(m,31H)、1.05-1.00(m,10H).13C NMR(101MHz、DMSO)δ 173.32、162.85、150.31、139.80、135.15、134.97、132.66、132.14、130.08、130.02、128.00、101.55、86.44、84.02、80.95、69.71、68.08、63.27、56.02、54.91、51.13、39.52、33.26、29.04、29.01、28.96、28.86、28.76、28.67、28.45、26.68、25.36、24.43、18.84、18.56.C4671Siについて計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=807.49、実測値807.5。
Figure 2023500681000088
化合物713:フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中1M)を、THF中の化合物712の撹拌溶液に加えた。混合物を室温で3時間撹拌してから、揮発性物質を減圧下で除去した。残渣を、CHCl中で再構成し、水と分けた。層を分離し、水性部分をCHCl(3×20mL)で抽出した。組み合わされた有機抽出物をNaSO上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュカラムクロマトグラフィー(2:8のEtOAc/ヘキサン)によって精製して、化合物713を得た。
Figure 2023500681000089
化合物714:4,4’-ジメトキシトリチルクロリド(xg、xmmol)及びトリエチルアミン(xmL、xmmol)を、ピリジン(xmL)中のヌクレオシド713(xg、xmmol)の撹拌溶液に加えた。3時間後、溶媒を減圧下で除去し、残渣をEtOAcに溶解させ、水、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~50%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物714を得た。
Figure 2023500681000090
化合物715:DIPEA、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト、及びN-メチルイミダゾールを、0℃で無水EtOAc中の化合物714の撹拌溶液に連続して加えた。冷浴を除去し、反応混合物を1時間撹拌した。反応物を、MeCN/トルエン中のトリエタノールアミン(2.7M、50mL)の溶液でクエンチし、5分間撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、5%のNaCl溶液、及び塩水で連続して洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、トリエチルアミンで前処理されたシリカゲル上に予め吸着させた。カラムを、1%のNEtを含有するヘキサンで平衡化した。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~40%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物715を得た。
Figure 2023500681000091
化合物717:化合物701を無水DCMに溶解させた後、メチルヘキサ-5-エノエート、ベンゾキノン及び第2世代Hoveyda-Grubbs触媒を加えた。得られた混合物を、3.5時間にわたって還流状態で撹拌し、室温に冷却し、反応混合物の全体積を、減圧下で半分になるまで減少させた。得られた溶液を、120gのシリカカラムカートリッジ中に充填し、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物716を緑がかった油として得た。
Figure 2023500681000092
化合物717:10%のPd/炭素を、EtOH中のヌクレオシド716の撹拌溶液に加えた。フラスコに、水素を充填されたバルーンに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、一連の減圧-H補充(×3)に供して、溶液を飽和させた。0.5時間後、混合物をMeOHで希釈し、さらなるメタノールですすぎながら、セライトパッドに通してろ過した。ろ液を減圧下で蒸発させて、粗生成物717を得た。
Figure 2023500681000093
化合物718:フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中1M)を、THF中の化合物717の撹拌溶液に加えた。混合物を室温で3時間撹拌してから、揮発性物質を減圧下で除去した。残渣を、CHCl中で再構成し、水と分けた。層を分離し、水性部分をCHCl(3×20mL)で抽出した。組み合わされた有機抽出物をNaSO上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。残渣を、シリカゲル上でのフラッシュカラムクロマトグラフィー(2:8のEtOAc/ヘキサン)によって精製して、化合物718を得た。
Figure 2023500681000094
化合物719:4,4’-ジメトキシトリチルクロリド及びトリエチルアミンを、ピリジン中のヌクレオシド718の撹拌溶液に加えた。3時間後、溶媒を減圧下で除去し、残渣をEtOAcに溶解させ、水、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~50%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物719を得た。
Figure 2023500681000095
化合物720:DIPEA、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト、及びN-メチルイミダゾールを、0℃で無水EtOAc中の化合物719の撹拌溶液に連続して加えた。冷浴を除去し、反応混合物を1時間撹拌した。反応物を、MeCN/トルエン中のトリエタノールアミン(2.7M、50mL)の溶液でクエンチし、5分間撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、5%のNaCl溶液、及び塩水で連続して洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、トリエチルアミンで前処理されたシリカゲル上に予め吸着させた。カラムを、1%のNEtを含有するヘキサンで平衡化した。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~40%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物720を得た。
2’,3’-O-ヘキサデシルウリジンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000096
化合物145及び146:DMF(150mL)中の2,3’-O-ジブチルスタンニレンウリジン130(6.6g、13.89mmol)の溶液に、1-ブロモヘキサデカン(8.48g、27.78mmol)及びテトラブチルアンモニウムヨージド(10.26g、27.78mmol)を加えた。混合物を、還流装置で、130℃で一晩撹拌し、暗褐色の溶液を形成した。溶液を、シリカ(30%のMeOH/DCM)上で溶離し、全てのUV活性画分を収集した。画分を減圧下で濃縮し、生成物残渣を、シリカ(5%のMeOH/DCM)上で溶離して、化合物145及び化合物146の粗混合物(3.38g)を得た。
化合物147及び148:ピリジン(10mL)を、化合物145及び化合物146の粗混合物(2.34g、4.99mmol)に加え、減圧下で濃縮して、微量の水を除去した。混合物残渣を高真空下に置き、アルゴンで3回バックフィルした。ピリジン(42mL)中の化合物145及び化合物146の溶液を、4,4’-ジメトキシトリチルクロリド(1.86g、5.49mmol)で処理し、アルゴン下で、室温で一晩撹拌した。反応物を、MeOH(5mL)でクエンチし、減圧下で濃縮した。生成物残渣を3%のTEA/DCMに溶解させ、飽和NaHCO(水溶液)及び塩水で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。シリカカラムを、3%のTEA/DCMを3回溶離することによって中和してから、生成物残渣を充填した。生成物をシリカ上で精製した(3%のTEA/ヘキサン中40~60%の酢酸エチル)。化合物147(1.32g、34%)及び化合物148(660mg、17%)を分離し、白色の固体として得た。147:H NMR(500MHz、DMSO-d)δ 11.3(brs,1H)、7.74(d,1H)、7.33(d,2H)、7.28(t,2H)、7.20-7.22(m,5H)、6.85-6.87(m,4H)、5.66(d,1H)、5.38(d,1H)、5.30(d,1H)、4.19-4.22(m,1H)、3.88-3.96(m,2H)、3.70(s,6H)、3.53-3.57(m,1H)、3.34-3.38(m,1H)、3.22-3.31(m,2H)、1.45-1.48(m,2H)、1.21-1.27(m,26H)、0.84(t,3H).13C NMR(126MHz、DMSO-d)δ 163.0、158.1、150.4、144.6、140.4、135.3、135.1、129.7、127.9、127.7、126.8、113.2、101.3、89.4、85.9、80.4、76.7、72.0、69.7、62.3、55.0、52.0、31.3、29.2、29.0、29.0、29.0、28.9、28.7、25.5、22.1、13.9、7.2.
化合物149:ピリジン(8mL)を、化合物147(660mg、0.856mmol)に加え、減圧下で濃縮して、微量の水を3回除去した。残渣を、高真空下に置き、アルゴンで3回バックフィルした。DCM(12mL)を加えて、溶液を形成し、撹拌しながら氷浴に入れた。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(447μL、2.57mmol)及び1-メチルイミダゾール(13.7μL、0.171mmol)を加え、0℃で20分間撹拌した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロ-ホスホラミダイト(382μL、1.71mmol)を加え、溶液を氷浴から取り出し、室温で2時間撹拌した。生成物混合物を、飽和NaHCO(水溶液)で洗浄し、3%のTEA/DCMで抽出した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。シリカカラムを、3%のTEA/DCMを3回溶離することによって中和してから、生成物残渣を充填した。生成物をシリカ上で精製した(3%のTEA/ヘキサン中50%の酢酸エチル)。化合物149(790mg、95%)を白色の固体として得た。H NMR(500MHz、CDCN)δ 8.84(brs,1H)、7.77(d,0.5H)、7.74(d,0.5H)、7.44(d,2H)、7.25-7.35(m,7H)、6.84-6.94(m,4H)、5.91(d,0.5H)、5.86(d,0.5H)、4.48-4.51(m,1H)、4.04-4.12(m,2H)、3.80-3.90(m,2H)、3.78(s,6H)、3.58-3.76(m,4H)、3.34-3.36(m,1H)、2.59-2.69(m,2H)、1.48-1.58(m,2H)、1.24-1.31(m,28H)、1.18(d,9H)、1.15(d,3H)、0.89(t,3H)31P NMR(202MHz、CDCN)δ 150.69(s)、151.38(s).
化合物150:ピリジン(6mL)を、化合物148(1.32g、1.71mmol)に加え、減圧下で濃縮して、微量の水を3回除去した。残渣を、高真空下に置き、アルゴンで3回バックフィルした。DCM(12mL)を加えて、溶液を形成し、撹拌しながら氷浴に入れた。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(894μL、5.14mmol)及び1-メチルイミダゾール(28μL、0.342mmol)を加え、0℃で20分間撹拌した。2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロ-ホスホラミダイト(765μL、3.42mmol)を加え、溶液を氷浴から取り出し、室温で2時間撹拌した。生成物混合物を飽和NaHCO(水溶液)で洗浄し、3%のTEA/DCMで抽出した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。シリカカラムを、3%のTEA/DCMを3回溶離することによって中和してから、生成物残渣を充填した。生成物をシリカ上で精製した(3%のTEA/ヘキサン中50%の酢酸エチル)。化合物150(1.43g、86%)を白色の固体として得た。H NMR(500MHz、CDCN)δ 8.92(brs,1H)、7.81(d,0.6H)、7.72(d,0.4H)、7.43-7.47(m,2H)、7.23-7.36(m,8H)、6.86-6.93(m,3H)、5.86(d,0.5H)、5.85(d,0.6H)、5.18-5.27(m,1H)、4.46-4.50(m,0.6H)、4.40-4.44(m,0.4H)、4.05(t,0.6H)、4.02(t,0.4H)、3.82-3.93(m,1H)、3.77-3.79(m,6H)、3.58-3.71(m,4H)、3.33-3.39(m,1H)、2.64-2.69(m,1H)、2.53(t,1H)、1.49-1.60(m,2H)、1.23-1.37(m,28H)、1.17(dd,9H)、1.06(d,3H)、0.89(t,3H)31P NMR(202MHz、CDCN)δ 150.69(s)、151.38(s).31P NMR(202MHz、CDCN)δ 150.69(s)、151.06(s).
2’-O-C3-アミド-C18コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000097
化合物151:化合物104(6.0g、9.94mmol)、ステアリン酸(3.39g、11.9mmol)、及びHBTU(4.6g、12.13mmol)を、マグネチックスターラーバーを備えた空のフラスコ中で組み合わせた。フラスコの中身を、5分間にわたってアルゴンでフラッシュした後、DMF(25mL)及びDIPEA(5.2mL、29.8mmol)を加えた。20時間撹拌した後、反応混合物を、NaHCOの飽和溶液及びジエチルエーテルで希釈した。層を分離し、有機層を、NaHCOの飽和溶液及び塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物151(5.5g、64%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.39(s,1H)、8.04(d,J=8.2Hz、1H)、7.41-7.36(m,2H)、7.32-7.27(m,6H)、6.86-6.81(m,4H)、5.89(d,J=1.6Hz、1H)、5.81(t,J=6.3Hz、1H)、5.26(dd,J=8.1、1.9Hz、1H)、4.51-4.42(m,1H)、4.08(dt,J=7.9、2.4Hz、1H)、3.91(ddd,J=10.3、6.1、4.7Hz、1H)、3.86(dd,J=5.2、1.7Hz、1H)、3.80(d,J=1.3Hz、6H)、3.72-3.64(m,2H)、3.62(d,J=8.2Hz、1H)、3.55(d,J=2.4Hz、2H)、3.26-3.17(m,1H)、2.21-2.13(m,2H)、1.91-1.70(m,2H)、1.67-1.59(m,2H)、1.31-1.21(m,28H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).
化合物152:化合物151(5.5g、6.32mmol)を、アセトニトリルと(2回)共蒸発させ、2時間にわたって高真空ラインに接続した。残渣を酢酸エチル(125mL)に溶解させ、0℃に冷却した。前の溶液に、DIPEA(2.75mL、15.80mmol)、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(3.53mL、15.80mmol)、及び1-メチルイミダゾール(0.50mL、6.3mmol)を連続して加えた。冷浴を除去し、反応混合物を30分間撹拌した。反応物を、MeCN/トルエン中のトリエタノールアミン(2.7M、17.5mL)の溶液でクエンチし、5分間撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、5%のNaCl溶液(50mL)及び塩水で連続して洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、トリエチルアミンで前処理されたシリカゲル上に予め吸着させた。カラムを、1%のNEtを含有するヘキサンで平衡化した。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物152(4.5g、67%)を得た。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d3)δ 8.95(s,1H)、7.77(dd,J=48.2、8.1Hz、1H)、7.46-7.40(m,2H)、7.35-7.27(m,6H)、6.90-6.84(m,4H)、6.39(d,J=5.4Hz、1H)、5.84(dd,J=7.6、2.9Hz、1H)、5.20(t,J=8.4Hz、1H)、4.45(dddd,J=41.9、10.0、6.9、5.0Hz、1H)、4.18-4.11(m,1H)、4.04-3.99(m,1H)、3.76(d,J=3.1Hz、6H)、3.74-3.65(m,4H)、3.65-3.54(m,3H)、3.53-3.35(m,3H)、3.25-3.16(m,3H)、2.74(t,J=5.9Hz、1H)、2.67(td,J=5.9、2.1Hz、1H)、2.54-2.50(m,2H)、2.08-2.02(m,2H)、1.70(h,J=6.2Hz、2H)、1.54-1.47(m,2H)、1.29-1.22(m,28H)、1.18-1.01(m,12H)、0.87(t,J=6.8Hz、3H).31P NMR(202MHz、CDCN)δ 149.59、149.15.
2’-O-C3-アミド-C14コンジュゲートウリジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000098
化合物153:化合物104(5.0g、8.3mmol)、テトラデカン酸(2.10g、9.19mmol)、及びHBTU(3.83g、10.1mmol)を、マグネチックスターラーバーを備えた空のフラスコ中で組み合わせた。フラスコの中身を、5分間にわたってアルゴンでフラッシュした後、DMF(25mL)及びDIPEA(4.3mL、24.8mmol)を加えた。20時間撹拌した後、反応混合物を、NaHCOの飽和溶液及びジエチルエーテルで希釈した。層を分離し、有機層を、NaHCOの飽和溶液及び塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物153(3.93g、58%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 8.94(s,1H)、7.44-7.23(m,9H)、6.91-6.78(m,4H)、5.95-5.85(m,2H)、5.32-5.22(m,1H)、4.46(q,J=6.6Hz、1H)、4.08(dt,J=8.0、2.4Hz、1H)、3.98-3.89(m,1H)、3.86(dd,J=5.2、1.6Hz、1H)、3.80(d,J=1.0Hz、6H)、3.72-3.52(m,4H)、2.20-2.13(m,2H)、1.89-1.53(m,5H)、1.31-1.19(m,20H)、0.87(t,J=6.7Hz、3H).
化合物154:化合物153(3.93g、4.83mmol)を、アセトニトリルと(2回)共蒸発させ、2時間にわたって高真空ラインに接続した。残渣を酢酸エチル(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。前の溶液に、DIPEA(2.1mL、12.1mmol)、2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(2.69mL、12.1mmol)、及び1-メチルイミダゾール(0.38mL、4.83mmol)を連続して加えた。冷浴を除去し、反応混合物を30分間撹拌した。反応物を、MeCN/トルエン中のトリエタノールアミン(2.7M、14mL)の溶液でクエンチし、5分間撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、5%のNaCl溶液(50mL)及び塩水で連続して洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、トリエチルアミンで前処理されたシリカゲル上に予め吸着させた。カラムを、1%のNEtを含有するヘキサンで平衡化した。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物154(4.38g、89%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.03(dd,J=29.4、8.2Hz、1H)、7.44-7.35(m,2H)、7.34-7.21(m,10H)、6.84(ddd,J=8.9、7.1、3.1Hz、4H)、6.20(q,J=6.3Hz、1H)、5.91(dd,J=7.1、2.0Hz、1H)、5.23(dd,J=19.9、8.1Hz、1H)、4.66-4.43(m,1H)、4.26-4.18(m,1H)、4.01(ddd,J=11.6、4.9、2.0Hz、1H)、3.94-3.67(m,11H)、3.67-3.39(m,7H)、3.32(tq,J=13.0、6.1Hz、1H)、2.68-2.56(m,2H)、2.49-2.39(m,1H)、2.13(q,J=7.9Hz、2H)、1.86-1.76(m,2H)、1.59(s,5H)、1.28-1.22(m,21H)、1.21-1.12(m,10H)、1.04(d,J=6.8Hz、3H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).31P NMR(202MHz、CDCl)δ 150.21、149.86.
5’-アミド-親油性コンジュゲート2’-OMe-シチジンアミダイトの合成
Figure 2023500681000099
化合物156:p-トルエンスルホニルクロリド(20.7g、0.108mol)を、無水CHCl(220mL)中の化合物155(30.0g、72.5mmol)及びピリジン(29.3mL、0.363mmol)の撹拌溶液に加えた。反応混合物を、48時間にわたって加熱還流させた。冷却した後、CHCl(200mL)及びNaHCOの飽和水溶液(500mL)をゆっくりと加え、1時間にわたって激しく撹拌した。混合物を分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、1MのHCl及び塩水で洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させて、粗製のトシレート化合物156(41.2g)を得た。粗製のトシレートを、さらに精製せずに次の反応に使用した。
化合物157:アジ化ナトリウム(14.15g、0.217mol)を、DMF(360mL)中の化合物156(41.2g、72.6mmol)の撹拌溶液に加えた。得られた混合物を90℃で8時間加熱し、室温に冷却し、水(300mL)及びジエチルエーテル(200mL)と組み合わせた。混合物を分液漏斗に移し、層を分離し、水性層をジエチルエーテルで2回抽出した。有機層を組み合わせて、NaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物157(27.5g、2工程で86%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 9.06(s,1H)、8.24(d,J=7.5Hz、1H)、7.46(d,J=7.5Hz、1H)、5.89(s,1H)、4.17(dt,J=8.9、2.8Hz、1H)、4.01(dd,J=8.9、4.8Hz、1H)、3.94(dd,J=13.5、2.8Hz、1H)、3.69-3.60(m,6H)、2.26(s,3H)、0.90(s,9H)、0.08(s,6H).
化合物158:メタノール(300mL)中の化合物157(17.0g、38.8mmol)の撹拌溶液に、10%のPd/C Degussaタイプ(4.13g、3.88mmol)を加えた。フラスコに、水素を充填されたバルーン、及び真空ラインに接続された三又アダプタを装着した。フラスコの中身を、一連の減圧/水素の補充に供した(3回)。40分後、TFA(3ml)を加え、得られた混合物を、セライトパッドに通してろ過し、揮発性物質を蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~10%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物158(12.5g、77%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 10.98(s,1H)、8.15(d,J=7.5Hz、1H)、8.03(s,3H)、7.25(d,J=7.5Hz、1H)、5.87(d,J=3.3Hz、1H)、4.21(t,J=5.7Hz、1H)、4.12-4.06(m,1H)、4.03-3.93(m,1H)、3.40(s,3H)、3.30-3.17(m,1H)、3.15-3.03(m,1H)、2.11(s,3H)、0.88(s,9H)、0.09(d,J=2.0Hz、6H).19F NMR(376MHz、DMSO)δ -73.75.
化合物159:化合物158(5.1g、9.7mmol)、パルミチン酸(2.74g、10.7mmol)、及びHBTU(4.41g、11.6mmol)を、マグネチックスターラーバーを備えた空のフラスコ中で組み合わせた。フラスコの中身を、5分間にわたってアルゴンでフラッシュした後、DMF(32mL)及びDIPEA(6.76mL、38.8mmol)を加えた。4時間撹拌した後、反応混合物を、NaHCOの飽和溶液及びジエチルエーテルで希釈した。層を分離し、有機層を、NaHCOの飽和溶液及び塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物159(4.97g、78%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 8.64(s,1H)、7.78(d,J=7.4Hz、1H)、7.46(d,J=7.4Hz、1H)、5.47(d,J=3.9Hz、1H)、4.23-4.19(m,1H)、4.18-4.09(m,2H)、3.84-3.75(m,1H)、3.46(s,3H)、3.44-3.36(m,1H)、2.28-2.20(m,5H)、1.64-1.59(m,2H)、1.31-1.23(m,24H)、0.94-0.86(m,12H)、0.09(s,6H).
化合物160:化合物158(5.85g、11.1mmol)、ステアリン酸(3.47g、12.2mmol)、及びHBTU(5.05g、13.3mmol)を、マグネチックスターラーバーを備えた空のフラスコ中で組み合わせた。フラスコの中身を、5分間にわたってアルゴンでフラッシュした後、DMF(37mL)及びDIPEA(7.74mL、44.4mmol)を加えた。4時間撹拌した後、反応混合物を、NaHCOの飽和溶液及びジエチルエーテルで希釈した。層を分離し、有機層を、NaHCOの飽和溶液及び塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させた。揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物160(3.87g、51%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 8.44(s,1H)、7.77(d,J=7.5Hz、1H)、7.45(d,J=7.4Hz、1H)、5.46(d,J=3.9Hz、1H)、4.24-4.19(m,1H)、4.17-4.10(m,2H)、3.46(s,3H)、3.41-3.36(m,1H)、2.27-2.24(m,2H)、1.29-1.23(m,28H)、0.92-0.86(m,12H)、0.10-0.08(m,6H).
化合物161:トリエチルアミン三フッ化水素酸塩(3.5mL、21.7mmol)を、0℃でTHF(50mL)中の化合物159(4.7g、7.2mmol)の撹拌溶液に加えた。室温で24時間撹拌した後、揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物161(3.49g、90%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 10.94(s,1H)、8.12(d,J=7.5Hz、1H)、8.01(t,J=5.9Hz、1H)、7.24(d,J=7.5Hz、1H)、5.82(d,J=3.3Hz、1H)、5.19(d,J=5.7Hz、1H)、3.93-3.84(m,2H)、3.78(t,J=3.9Hz、1H)、3.42(s,3H)、2.13-2.05(m,5H)、1.48(s,2H)、1.34-1.16(m,25H)、0.86(t,J=6.6Hz、3H).
化合物162:トリエチルアミン三フッ化水素酸塩(2.66mL、16.5mmol)を、0℃でTHF(50mL)中の化合物160(3.74g、5.51mmol)の撹拌溶液に加えた。室温で24時間撹拌した後、揮発性物質を減圧下で除去し、残渣を、溶離剤としてCHCl中0~6%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物162を得た。
化合物163/164:化合物161及び162の標準的なホスフィチル化により、それぞれ化合物163及び164が得られる。
5’-アミド-親油性コンジュゲート2’-OMe-アデノシンアミダイトの合成
Figure 2023500681000100
化合物166:p-トルエンスルホニルクロリド(34.3g、0.180mmol)を、無水CHCl(180mL)中の化合物165(30.0g、60.0mmol)及びピリジン(24.3mL、300mmol)の撹拌溶液に加えた。反応混合物を、48時間にわたって加熱還流させた。冷却した後、CHCl(200mL)及びNaHCOの飽和水溶液(500mL)をゆっくりと加え、1時間にわたって激しく撹拌した。混合物を分液漏斗に移し、層を分離し、有機層を、1MのHCl及び塩水で洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、蒸発乾固させて、粗製のトシレート化合物166を得た。粗製のトシレートを、さらに精製せずに次の反応に使用した。
化合物167:アジ化ナトリウム(11.93g、183.5mmol)を、DMF(300mL)中の粗化合物166(40.0g、61.2mmol)の撹拌溶液に加えた。得られた混合物を90℃で8時間加熱し、室温に冷却し、水(300mL)及びジエチルエーテル(200mL)と組み合わせた。混合物を分液漏斗に移し、層を分離し、水性層をジエチルエーテルで2回抽出した。有機層を組み合わせて、NaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~8%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物167(29.8g、92%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d、回転異性体の混合物)δ 8.97(s,1H)、8.83-8.78(m,1H)、8.32-8.28(m,1H)、8.06-8.00(m,2H)、7.65-7.60(m,1H)、7.53(dd,J=8.4、7.0Hz、2H)、6.13(d,J=3.4Hz、1H)、4.57-4.50(m,1H)、4.38(dd,J=4.9、3.5Hz、1H)、4.21(dt,J=6.0、4.0Hz、1H)、3.78(dd,J=13.4、3.9Hz、1H)、3.61(dd,J=13.3、4.3Hz、1H)、3.55-3.49(m,3H)、0.98-0.90(m,9H)、0.20-0.09(m,6H).
化合物168:メタノール(130mL)中の化合物167(13.58g、25.88mmol)の撹拌溶液に、10%のPd/C Degussaタイプ(2.75g、2.59mmol)を加えた。フラスコに、水素を充填されたバルーン、及び真空ラインに接続された三又アダプタを装着した。フラスコの中身を、一連の減圧/水素の補充に供した(3回)。40分後、反応混合物を、セライトパッドに通してろ過し、揮発性物質を蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~10%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物168(9.4g、72%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.99(s,1H)、8.79(s,1H)、8.28(s,1H)、8.03(d,J=7.2Hz、2H)、7.65-7.59(m,1H)、7.57-7.50(m,2H)、6.07(d,J=4.6Hz、1H)、4.56-4.45(m,2H)、4.15-4.08(m,1H)、3.43(s,3H)、3.14(dd,J=13.6、3.5Hz、1H)、2.96(dd,J=13.6、5.2Hz、1H)、0.95(s,9H)、0.14(d,J=4.0Hz、6H).
化合物168及びRCOOHとして示される脂肪酸の標準的なアミドカップリングにより、2’-OMe-アデノシンの様々な5’-親油性コンジュゲートが得られる。これらの化合物は、上記のスキーム49に示されるように、ホスホラミダイト構成単位に転化され得る。
5’-アミノアデノシン脂質アミダイトの合成
Figure 2023500681000101
化合物511:化合物501(1.26g、5.5mmol)及びHOBT水和物(1.27g、8.3mmol)を、アルゴン雰囲気下で無水DMF(30mL)及びTHF(10ml)に溶解させ、水/氷浴中で0~5℃に冷却した。HBTU(2.45g、6.5mmol)及びN,N-ジイソプロピルエチルアミン(3.0mL、17.1mmol)を加え、溶液を10分間撹拌した。化合物500(2.3g、4.6mmol)を加え、反応物を0~5℃で2時間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル(50ml)及び5%のNaCl(200mL)で希釈し、5分間撹拌した。有機層を単離し、10%のHPO(1×200mL)、5%のNaCl(1×200mL)、4%のNaHCO(1×200mL)、及び飽和NaCl(1×200mL)で洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、25℃で、減圧下で発泡体が得られるまで濃縮した。精製を、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィー、80gのシリカカラム、及び酢酸エチル:ヘキサン(1:1~10:1の勾配)によって行った。画分を減圧下で濃縮し、アセトニトリルを(2回)充填した。画分を、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物511を、87%の収率(2.86g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.23(s,1H)、8.77(d,J=8.6Hz、2H)、8.13-7.96(m,3H)、7.64(t,J=7.4Hz、1H)、7.54(t,J=7.6Hz、2H)、6.11(d,J=6.9Hz、1H)、4.72(dd,J=6.9、4.5Hz、1H)、4.54(dd,J=4.6、2.2Hz、1H)、4.01-3.88(m,1H)、3.55-3.42(m,1H)、3.39-3.29(m,1H)、3.27(s,3H)、2.08(t,J=7.4Hz、2H)、1.48(t,J=7.1Hz、2H)、1.20(s,20H)、0.91(s,9H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H)、0.12(s,6H).13C NMR(101MHz、DMSO-d)δ 172.42、165.57、152.12、151.68、150.58、143.79、132.43、128.47、128.41、85.37、84.69、80.66、70.96、57.50、40.54、35.31、31.28、29.03、29.00、28.98、28.87、28.79、28.70、28.68、25.60、25.11、22.08、17.79、13.90、-4.89.
化合物512:化合物512を、化合物511と類似の方法で化合物500及び化合物502から合成した。化合物512を、90%の収率(3.05g)で、ガラス質の固体として単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.23(s,1H)、8.77(d,J=8.8Hz、2H)、8.05(d,J=7.5Hz、3H)、7.64(t,J=7.4Hz、1H)、7.54(t,J=7.6Hz、2H)、6.11(d,J=6.9Hz、1H)、4.72(dd,J=7.0、4.5Hz、1H)、4.53(dd,J=4.5、2.2Hz、1H)、3.99-3.92(m,1H)、3.55-3.42(m,1H)、3.36-3.27(m,1H)、3.26(s,3H)2.08(t,J=7.4Hz、2H)、1.53-1.41(m,2H)、1.30-1.15(m,24H)、0.91(s,9H)、0.87-0.78(m,3H)、0.12(s,6H).13C NMR(101MHz、DMSO-d)δ 172.41、152.11、151.68、150.58、143.79、132.43、128.47、128.42、126.05、85.37、84.70、80.66、70.96、57.50、40.54、35.30、31.27、29.03、29.01、28.99、28.96、28.86、28.78、28.69、28.67、25.60、25.11、22.07、17.79、13.90、-4.89 .
化合物513:化合物513を、化合物511と類似の方法で化合物500及び化合物503から合成した。化合物513を、87%の収率(3.05g)で単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.24(s,1H)、8.77(d,J=11.1Hz、2H)、8.09-7.99(m,3H)、7.67-7.59(m,1H)、7.59-7.49(m,2H)、6.11(d,J=6.9Hz、1H)、4.73(dd,J=7.0、4.5Hz、1H)、4.53(dd,J=4.5、2.1Hz、1H)、3.99-3.91(m,1H)、3.55-3.43(m,1H)、3.38-3.22(m,4H)、2.08(t,J=7.4Hz、2H)、1.54-1.42(m,2H)、1.30-1.12(m,28H)、0.91(s,9H)、0.86-0.78(m,3H)、0.11(s,6H).13C NMR(101MHz、DMSO-d)δ 172.40、165.57、151.68、150.59、143.80、133.26、132.44、128.48、128.42、85.37、84.71、80.64、70.96、57.50、40.54、35.31、31.30、29.04、29.01、28.99、28.89、28.81、28.72、25.60、25.12、22.09、17.79、13.90、-4.89、-4.91.
化合物514:化合物514を、化合物511と類似の方法で化合物500及び化合物504から合成した。化合物514を、77%の収率(2.08g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.23(s,1H)、8.77(d,J=9.7Hz、2H)、8.05(d,J=7.4Hz、3H)、7.64(t,J=7.3Hz、1H)、7.54(t,J=7.6Hz、2H)、6.11(d,J=6.9Hz、1H)、5.35-5.22(m,2H)、4.73(dd,J=7.0、4.5Hz、1H)、4.54(dd,J=4.6、2.1Hz、1H)、4.00-3.90(m,1H)、3.55-3.42(m,1H)、3.39-3.20(m,4H)、2.08(t,J=7.4Hz、2H)、2.01-1.85(m,4H)、1.55-1.41(m,2H)、1.41-1.09(m,20H)、0.91(s,9H)、0.87-0.77(m,3H)、0.12(s,6H).13C NMR(101MHz、DMSO-d)δ 172.37、165.56、152.10、151.66、143.77、132.41、129.54、129.52、128.46、128.40、126.04、85.37、84.69、80.64、70.96、57.49、40.54、35.29、31.25、29.06、28.80、28.69、28.66、28.56、28.47、26.57、26.53、25.58、25.11、22.06、17.78、13.87、-4.91.
化合物521:化合物511(2.99g、3.9mmol)を、アルゴン雰囲気下で無水THF(12mL)に溶解させた。トリエチルアミン三フッ化水素酸塩(2.6mL、15.7mmol)を加え、反応物を室温で19時間撹拌し、次に、3時間にわたって45℃に加熱した。反応混合物を室温に冷却し、減圧下で油が得られるまで濃縮した。油を酢酸エチル(50mL)で希釈し、5%のNaCl(2×150mL)及び飽和NaCl(1×150mL)で洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、25℃で、減圧下で濃縮し、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物521を、97%の収率(2.28g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.22(s,1H)、8.74(d,J=15.4Hz、2H)、8.11-7.94(m,3H)、7.64(t,J=7.4Hz、1H)、7.54(t,J=7.6Hz、2H)、6.12(d,J=6.2Hz、1H)、5.38(s,1H)、4.53(t,J=5.5Hz、1H)、4.30(t,J=4.0Hz、1H)、4.02-3.92(m,1H)、3.55-3.21(m,5H)、2.08(t,J=7.4Hz、2H)、1.55-1.40(m,J=6.8Hz、2H)、1.20(d,J=4.7Hz、20H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).
化合物522:化合物522を、化合物521と類似の方法で化合物512から合成した。化合物522を、96%の収率(2.42g)で単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.22(s,1H)、8.74(d,J=15.8Hz、2H)、8.10-7.94(m,3H)、7.64(t,J=7.4Hz、1H)、7.54(t,J=7.6Hz、2H)、6.12(d,J=6.2Hz、1H)、5.38(d,J=5.4Hz、1H)、4.53(t,J=5.6Hz、1H)、4.32-4.27(m,1H)、4.02-3.94(m,1H)、3.52-3.24(m,5H)、2.12-2.02(m,2H)、1.53-1.40(m,J=6.9Hz、2H)、1.20(d,J=6.9Hz、24H)、0.83(t,J=6.7Hz、3H).
化合物523:化合物523を、化合物521と類似の方法で化合物513から合成した。化合物523を、100%の収率(2.57g)で単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 11.24(s,1H)、8.74(d,J=12.6Hz、2H)、8.08-7.97(m,3H)、7.67-7.59(m,1H)、7.59-7.49(m,2H)、6.12(d,J=6.2Hz、1H)、5.40(s,1H)、4.53(dd,J=6.3、4.9Hz、1H)、4.30(dd,J=4.9、3.3Hz、1H)、4.01-3.93(m,1H)、3.51-3.23(m,5H)、2.08(t,J=7.4Hz、2H)、1.51-1.41(m,2H)、1.19(d,J=7.9Hz、28H)、0.86-0.78(m,3H).13C NMR(101MHz、DMSO-d)δ 172.45、165.58、151.68、150.55、143.53、133.27、132.44、128.48、128.42、85.62、84.20、81.58、69.46、57.51、40.82、35.33、31.28、29.04、29.00、28.94、28.81、28.70、28.68、25.24、22.08、13.92.
化合物524:化合物524を、化合物521と類似の方法で化合物514から合成した。化合物524を、98%の収率(1.67g)で、白色の固体として単離した。H NMR(400MHz、DMSO-d)δ 9.58(s,1H)、8.70(d,J=1.4Hz、1H)、8.33(d,J=1.7Hz、1H)、8.08-7.99(m,2H)、7.69-7.62(m,1H)、7.58-7.52(m,2H)、7.47-7.38(m,1H)、6.04(t,J=6.4Hz、1H)、4.71-4.54(m,2H)、4.41-4.26(m,1H)、3.99-3.63(m,5H)、3.44-3.29(m,4H)、2.83-2.67(m,2H)、2.34-2.16(m,3H)、1.67-1.52(m,2H)、1.35-1.17(m,36H)、0.88(t,J=6.8Hz、3H).
化合物531:化合物521(2.24g、3.7mmol)を、アルゴン雰囲気下で無水THF(20mL)に溶解させた。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.86mL、4.9mmol)及び2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルクロロホスホラミダイト(1.1mL、4.9mmol)を加え、室温で3時間撹拌した。トリエタノールアミン(3.7mL、10mmol、アセトニトリル:トルエン(4:9)中の2.7M溶液)を反応混合物に加え、5分間撹拌した。反応混合物を、酢酸エチル(80mL)で希釈し、減圧下で30mLになるまで濃縮し、酢酸エチル(50mL)で希釈し、次に、5%のNaCl(3×100mL)及び飽和NaCl(1×100mL)で洗浄した。有機層をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、減圧下で発泡体が得られるまで濃縮した。精製を、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィー、80gのシリカカラム、及び酢酸エチル(+0.5%のトリエチルアミン):ヘキサン(1:1~100%の酢酸エチルの勾配)によって行った。画分を減圧下で濃縮し、アセトニトリルを(2回)充填した。画分を、一晩、高真空下で乾燥させた。化合物531を、67%の収率(2.00g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 8.70(d,J=1.4Hz、1H)、8.33(d,J=1.7Hz、1H)、8.08-7.99(m,2H)、7.69-7.62(m,1H)、7.55(t,J=7.7Hz、2H)、7.48-7.40(m,1H)、6.04(t,J=6.4Hz、1H)、4.71-4.54(m,2H)、4.41-4.26(m,1H)、3.99-3.63(m,5H)、3.44-3.29(m,4H)、2.83-2.67(m,2H)、2.34-2.16(m,3H)、1.67-1.52(m,2H)、1.35-1.17(m,32H)、0.88(t,J=6.8Hz、3H).13C NMR(101MHz、アセトニトリル-d)δ 174.21、174.15、152.70、151.40、144.57、144.48、134.89、133.66、129.70、129.21、126.33、119.73、119.66、88.57、85.59、82.48、72.19、60.24、60.07、59.43、59.23、59.12、59.07、58.64、44.35、44.23、44.18、44.05、41.61、41.46、37.07、37.02、32.70、30.45、30.43、30.41、30.30、30.19、30.14、30.10、30.07、26.56、26.51、25.12、25.04、24.99、24.96、24.93、23.46、21.15、21.12、21.08、21.05、14.47.31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 150.87、149.79.
化合物532:化合物532を、化合物531と類似の方法で化合物522から合成した。化合物532を、81%の収率(2.56g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 9.56(s,1H)、8.71(d,J=1.3Hz、1H)、8.33(d,J=1.6Hz、1H)、8.07-7.96(m,2H)、7.66(t,J=7.4Hz、1H)、7.56(t,J=7.6Hz、2H)、7.46-7.38(m,1H)、6.04(t,J=6.3Hz、1H)、4.71-4.53(m,2H)、4.41-4.25(m,1H)、3.99-3.63(m,5H)、3.44-3.30(m,4H)、2.82-2.67(m,2H)、2.31-2.18(m,3H)、1.65-1.52(m,2H)、1.35-1.18(m,35H)、0.89(t,J=6.8Hz、3H).13C NMR(101MHz、アセトニトリル-d)δ 174.21、174.14、152.70、151.41、144.57、144.48、134.90、133.67、129.72、129.21、126.34、126.29、119.66、88.58、85.59、85.49、85.46、72.02、60.25、60.07、59.43、59.24、59.12、59.08、58.64、44.36、44.24、44.18、44.06、41.60、41.46、37.08、37.02、32.71、30.46、30.44、30.43、30.40、30.30、30.18、30.15、30.10、30.07、26.56、26.51、25.13、25.05、25.00、24.96、24.93、23.46、21.15、21.12、21.09、21.05、14.48.31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 150.87、149.80.
化合物533:化合物533を、化合物531と類似の方法で化合物523から合成した。化合物533を、89%の収率(2.95g)で単離した。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 9.63(s,1H)、8.69(d,J=1.4Hz、1H)、8.33(d,J=1.5Hz、1H)、8.07-7.97(m,2H)、7.70-7.60(m,1H)、7.58-7.51(m,2H)、7.48-7.40(m,1H)、6.04(t,J=6.6Hz、1H)、4.71-4.52(m,2H)、4.41-4.25(m,1H)、3.99-3.64(m,5H)、3.44-3.29(m,4H)、2.82-2.69(m,2H)、2.37-2.15(m,3H)、1.65-1.52(m,2H)、1.45-1.16(m,39H)、0.94-0.84(m,3H).13C NMR(101MHz、アセトニトリル-d)δ 174.20、174.13、166.46、152.68、151.41、151.39、144.57、144.47、134.89、133.65、129.69、129.21、126.33、126.28、119.71、119.64、88.57、85.58、85.49、85.45、82.51、82.48、72.19、60.24、60.07、59.43、59.23、59.12、59.07、58.64、44.35、44.23、44.18、44.05、41.62、41.47、37.08、37.02、32.71、30.48、30.46、30.44、30.43、30.41、30.30、30.19、30.15、30.11、30.08、26.56、26.51、25.13、25.05、25.00、24.97、24.94、23.46、21.15、21.12、21.08、21.05、14.49 .31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 150.87、149.79.
化合物534:化合物534を、化合物531と類似の方法で化合物524から合成した。化合物534を、77%の収率(1.65g)で、白色の発泡体として単離した。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 9.56(s,1H)、8.71(d,J=1.4Hz、1H)、8.33(d,J=1.7Hz、1H)、8.07-7.98(m,2H)、7.69-7.62(m,1H)、7.60-7.51(m,2H)、7.48-7.33(m,1H)、6.04(t,J=6.4Hz、1H)、5.38-5.27(m,2H)、4.71-4.54(m,2H)、4.41-4.26(m,1H)、3.99-3.63(m,5H)、3.45-3.29(m,4H)、2.84-2.67(m,2H)、2.34-2.17(m,3H)、2.09-1.92(m,3H)、1.66-1.52(m,2H)、1.39-1.18(m,32H)、0.94-0.83(m,3H).13C NMR(101MHz、アセトニトリル-d)δ 174.11、152.70、151.40、144.56、134.90、133.67、130.83、130.76、129.71、129.21、118.34、88.57、44.36、44.23、44.18、44.05、41.62、41.47、37.07、37.01、32.69、30.52、30.50、30.25、30.10、30.07、30.04、29.91、27.86、26.56、26.51、25.13、25.05、25.00、24.97、24.93、23.45、14.48、2.01、1.19.31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 150.86、149.79.
立体障害エステル含有脂質の合成
Figure 2023500681000102
化合物603:パルミチン酸601(3.53g、13.1mmol)及び炭酸カリウム(3.71g、26.85mmol)を、アセトン(250mL)中の2-ブロモ酢酸ベンジル(3.0g、13.1mmol、2.05mL)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で加熱した後、反応混合物を室温に冷却し、ろ過して、過剰なKCOを除去した。ろ液を減圧下で蒸発させ、残渣を、ジエチルエーテル(50mL)と水(50mL)とに分けた。有機画分をMgSO上で乾燥させ、ろ過し、減圧下で蒸発させて、粗製ベンジルエステル602(5.2g)を得た。残渣を、酢酸エチル/メタノールの4:1混合物(100mL)に溶解させた後、10%のPd/C(0.75g、0.71mmol)を加えた。フラスコに、水素を充填されたゴムバルーン、及び真空ラインに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、20秒間にわたって減圧下に置いた後、水素を補充した。このシーケンスをあと2回繰り返した。4時間後、反応混合物を、セライトパッドに通してろ過し、ろ液を、酢酸エチル(×3)及びメタノール(×2)ですすいだ。組み合わされたろ液を減圧下で蒸発させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン(ヘキサンは、1%の酢酸を含有していた)中0~20%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物603(2.22g、51%)を得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ 4.67(s,2H)、2.42(t,J=7.5Hz、2H)、1.66(p,J=7.5Hz、2H)、1.38-1.23(m,23H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).
Figure 2023500681000103
化合物606:ステアリン酸604(2.0g、7.03mmol)及び炭酸カリウム(1.99g、14.41mmol)を、アセトン(250mL)中の2-ブロモ酢酸ベンジル(1.61g、7.03mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で加熱した後、反応混合物を室温に冷却し、ろ過して、過剰なKCOを除去した。ろ液を減圧下で蒸発させ、残渣を、ジエチルエーテルと水(50mL)とに分けた。有機画分をMgSO上で乾燥させ、ろ過し、減圧下で蒸発させて、粗製ベンジルエステル605(3.0g)を得た。残渣を、酢酸エチル/メタノールの1:1混合物(100mL)に溶解させた後、10%のPd/C(738mg、0.693mmol)を加えた。フラスコに、水素を充填されたゴムバルーン、及び真空ラインに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、20秒間にわたって減圧下に置いた後、水素を補充した。このシーケンスをあと2回繰り返した。4時間後、反応混合物を、セライトパッドに通してろ過し、ろ液を、酢酸エチル(×3)及びメタノール(×2)ですすいだ。組み合わされたろ液を減圧下で蒸発させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン(ヘキサンは、1%の酢酸を含有していた)中0~20%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物606(1.5g、2工程で62%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 4.53(s,2H)、2.35(t,J=7.4Hz、2H)、1.59-1.49(m,2H)、1.23(s,28H)、0.85(t,J=6.7Hz、3H).
Figure 2023500681000104
化合物608:パルミチン酸601(2.66g、10.37mmol)を、アルゴン下で乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(2M、10.37mL、20.73mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化パルミトイルを得た。別のフラスコ中で、2-ヒドロキシプロパン酸メチル(0.9mL、9.42mmol)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.81mL、47.1mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(10mL)中の塩化パルミトイルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、脱イオン水(50mL)でクエンチし、30分間激しく撹拌した。二相混合物を分液漏斗に移した。層を分け、分離した。有機層を残した一方、水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。有機物を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~10%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物607(2.28g、70%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 5.10(q,J=7.1Hz、1H)、3.74(s,3H)、2.37(hept,J=7.7Hz、2H)、1.64(h,J=7.1Hz、2H)、1.48(d,J=7.1Hz、3H)、1.36-1.23(m,24H)、0.88(t,J=6.8Hz、3H).ヨウ化リチウム(3.89g、29.05mmol)を、無水ピリジン(30mL)中の化合物607(2g、5.84mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、混合物を蒸発させた。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物608(1.01g、52%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 12.94(s,1H)、4.88(q,J=7.1Hz、1H)、2.32(t,J=7.3Hz、2H)、1.57-1.47(m,2H)、1.37(d,J=7.1Hz、3H)、1.24(s,24H)、0.88-0.83(m,3H).
Figure 2023500681000105
化合物610:ステアリン酸604(2.95g、10.37mmol)を、アルゴン下で乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(2M、10.37mL、20.73mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化ステアリルを得た。別のフラスコ中で、2-ヒドロキシプロパン酸メチル(0.981g、9.42mmol、0.9mL)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.81mL、47.12mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(10mL)中の塩化ステアリルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、脱イオン水(50mL)でクエンチし、30分間激しく撹拌した。二相混合物を分液漏斗に移した。層を分け、分離した。有機層を残した一方、水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。有機物を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~10%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物609(3.09g、88%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 5.10(q,J=7.1Hz、1H)、3.75(s,3H)、2.38(td,J=7.6、6.2Hz、2H)、1.64(q,J=7.4Hz、2H)、1.48(d,J=7.0Hz、3H)、1.32-1.23(m,28H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).ヨウ化リチウム(5.58g、41.7mmol)を、無水ピリジン(40mL)中の化合物609(3.09g、8.34mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、混合物を蒸発させた。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物610(1.29g、43%)を得た。H NMR(400MHz、DMSO-d6)δ 12.94(s,1H)、2.32(t,J=7.3Hz、2H)、1.59-1.47(m,2H)、1.37(d,J=7.1Hz、3H)、1.23(s,28H)、0.85(t,J=6.7Hz、3H).
Figure 2023500681000106
化合物612:パルミチン酸601(2.66g、10.37mmol)を、アルゴン下で乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(1.79mL、20.73mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化パルミトイルを得た。別のフラスコ中で、(R)-乳酸メチル(0.9mL、9.42mmol)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.81mL、47.1mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(10mL)中の塩化パルミトイルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、脱イオン水(50mL)でクエンチし、30分間激しく撹拌した。二相混合物を分液漏斗に移した。層を分け、分離した。有機層を残した一方、水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。有機物を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~10%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物611(3.02g、93%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.10(q,J=7.1Hz、1H)、3.75(s,3H)、2.38(td,J=7.5、4.3Hz、2H)、1.70-1.60(m,2H)、1.48(d,J=7.1Hz、3H)、1.38-1.22(m,26H)、0.91-0.85(m,3H).ヨウ化リチウム(5.90g、44.1mmol)を、無水ピリジン(47mL)中の化合物611(3.02g、8.82mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、混合物を蒸発させた。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物612(1.2g、41%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.11(q,J=7.1Hz、1H)、2.38(td,J=7.5、3.0Hz、2H)、1.69-1.60(m,2H)、1.53(d,J=7.1Hz、3H)、1.35-1.23(m,24H)、0.94-0.84(m,3H).C1935について計算されるLRMS(ESI)[M-H] m/z=327.26、実測値327.2。鏡像体過剰率:100%。
Figure 2023500681000107
化合物614:パルミチン酸601(2.66g、10.37mmol)を、アルゴン下で乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(1.79mL、20.73mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化パルミトイルを得た。別のフラスコ中で、(S)-乳酸メチル(0.9mL、9.42mmol)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.81mL、47.1mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(10mL)中の塩化パルミトイルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、脱イオン水(50mL)でクエンチし、30分間激しく撹拌した。二相混合物を分液漏斗に移した。層を分け、分離した。有機層を残した一方、水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。有機物を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~70%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物613(3.2g、99%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.10(q,J=7.1Hz、1H)、3.74(s,3H)、2.46-2.31(m,2H)、1.70-1.59(m,2H)、1.48(d,J=7.1Hz、3H)、1.34-1.22(m,24H)、0.91-0.85(m,3H).ヨウ化リチウム(6.25g、46.7mmol)を、無水ピリジン(30mL)中の化合物613(3.2g、9.34mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、混合物を蒸発させた。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物614(1.81g、59%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 5.12(q,J=7.1Hz、1H)、2.42-2.35(m,2H)、1.70-1.60(m,2H)、1.53(d,J=7.1Hz、3H)、1.32-1.24(m,24H)、0.90-0.85(m,3H).C1935について計算されるLRMS(ESI)[M-H] m/z=327.26、実測値327.3。鏡像体過剰率:100%。
Figure 2023500681000108
化合物616:パルミチン酸601(2.46g、9.59mmol)を、乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(1.66mL、20.3mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化パルミトイルを得た。別のフラスコ中で、メチル2-ヒドロキシ-2-メチル-プロパノエート(1.03g、8.72mmol)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.5mL、43.6mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(20mL)中の塩化パルミトイルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、NHClの飽和水溶液でクエンチした。二相混合物を分液漏斗に移し、層を分離した。水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。組み合わされた有機層を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~10%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物615(1.78g、57%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 3.72(s,3H)、2.30(t,J=7.5Hz、2H)、1.61(p,J=7.4Hz、2H)、1.54(s,7H)、1.33-1.24(m,24H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).C2141について計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=357.29、実測値357.3。ヨウ化リチウム(3.34g、24.9mmol)を、無水ピリジン(25mL)中の化合物615(1.78g、4.99mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、揮発性物質を減圧下で除去した。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物616(1.23g、72%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 2.31(t,J=7.5Hz、2H)、1.66-1.55(m,8H)、1.37-1.20(m,25H)、0.91-0.84(m,3H).C2037について計算されるLRMS(ESI)[M-H] m/z=341.28、実測値341.3。
Figure 2023500681000109
化合物618:パルミチン酸601(2.19g、8.54mmol)を、乾燥DCM(100mL)に溶解させ、0℃に冷却した。塩化オキサリル(1.47mL、17.1mmol)を加えた後、DMF(1滴)を加えた。氷浴を除去し、反応混合物を室温で撹拌した。ガスの発生が停止したとき(約2時間)、混合物を減圧下で濃縮して、粗製塩化パルミトイルを得た。別のフラスコ中で、メチル2-ヒドロキシ-3-メチル-ブタノエート(1.08g、7.76mmol)を、乾燥DCM(60mL)に溶解させた後、ピリジン(3.14mL、38.8mmol)を加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、DCM(10mL)中の塩化パルミトイルの溶液を、カニューレを介して滴下して加えた。氷浴を除去し、反応物を一晩撹拌した。反応物を、NHClの飽和水溶液でクエンチした。二相混合物を分液漏斗に移し、層を分離した。水性層をジクロロメタン(150mL×2)で抽出した。組み合わされた有機層を組み合わせて、1Mの塩酸水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、濃縮した。粗残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~10%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物617(2.18g、75%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 4.84(d,J=4.6Hz、1H)、3.74(s,3H)、2.40(td,J=7.5、2.5Hz、2H)、2.22(六重線、J=6.9、4.6Hz、1H)、1.65(p,J=7.5Hz、2H)、1.35-1.24(m,24H)、0.98(dd,J=9.7、6.9Hz、6H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).C2243について計算されるLRMS(ESI)[M+H] m/z=371.31、実測値371.3。ヨウ化リチウム(3.94g、29.4mmol)を、無水ピリジン(25mL)中の化合物617(2.18g、5.88mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流状態で撹拌した後、揮発性物質を減圧下で除去した。残留油を、1MのHCl及びEtOAcの混合物中で懸濁させた。層を分離し、水性層をEtOAc(×3)で抽出した。有機抽出物を組み合わせて、チオ硫酸ナトリウムの飽和水溶液、塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、シリカゲルに予め吸着させた。残渣を、溶離剤としてCHCl中0~20%のMeOHを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物618(1.59g、75%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 4.90(d,J=4.3Hz、1H)、2.45-2.37(m,2H)、2.28(pd、J=6.9、4.3Hz、1H)、1.66(p,J=7.5Hz、2H)、1.36-1.22(m,24H)、1.03(dd,J=6.9、5.9Hz、6H)、0.92-0.84(m,2H).C2139について計算されるLRMS(ESI)[M-H] m/z=355.29、実測値355.3。
Figure 2023500681000110
化合物620:2-メチルヘキサデカン酸618(2.42g、8.95mmol)、及び炭酸カリウム(2.54g、18.34mmol)を、アセトン(250mL)中のブロモ酢酸ベンジル(1.48mL、9.40mmol)の撹拌溶液に加えた。24時間にわたって還流させた後、反応混合物を室温に冷却し、ろ過して、過剰なKCOを除去した。ろ液を減圧下で蒸発させた。残渣は白色の固体であり、それを、ジエチルエーテル(50mL)と水(50mL)とに分けた。有機画分を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過し、減圧下で蒸発させて、粗製ベンジルエステルを得た。残渣を、シリカゲルに予め吸着させ、0%~8%のEtOAc/ヘキサンの勾配を用いて精製して、化合物619(2.03g、54%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 7.41-7.31(m,5H)、5.19(s,2H)、4.65(s,2H)、2.53(h,J=7.0Hz、1H)、1.76-1.64(m,1H)、1.55(s,1H)、1.46-1.37(m,1H)、1.35-1.21(m,25H)、1.18(d,J=7.0Hz、3H)、0.91-0.85(m,3H).C2642Naについて計算されるLRMS(ESI)[M+Na] m/z=441.31、実測値441.3。化合物618(2.03g、4.85mmol)を、酢酸エチル/メタノールの4:1混合物(80mL)に溶解させた後、10%のPd/C(516mg、0.484mmol)を加えた。フラスコに、水素を充填されたゴムバルーン、及び真空ラインに接続された三又アダプタを装着した。フラスコを、20秒間にわたって減圧下に置いた後、水素を補充した。このシーケンスをあと2回繰り返した。4時間後、反応混合物を、セライトパッドに通してろ過し、ろ液を、酢酸エチル(×3)及びメタノール(×2)ですすいだ。組み合わされたろ液を減圧下で蒸発させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン(ヘキサンは、1%の酢酸を含有していた)中0~60%のEtOAcを用いたISCO自動化カラムによって精製して、化合物620(1.13g、70%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 4.66(d,J=1.0Hz、2H)、2.54(h,J=7.0Hz、1H)、1.76-1.64(m,1H)、1.51-1.39(m,1H)、1.36-1.17(m,28H)、0.92-0.84(m,2H).).C1935について計算されるLRMS(ESI)[M-H] m/z=327.26、実測値327.2。
切断可能セラミド型リンカー
セラミダーゼ(CDase)は、セラミドの形成及び分解を調節するスフィンゴ脂質代謝の重要な酵素である。セラミドは、図1に示されるように、スフィンゴシン骨格及び脂肪酸残基から構成される。アミド結合の切断によるセラミドの酵素分解は、それらの至適pH、細胞内位置、一次構造、機構、及び機能によって区別されるCDaseの3つのファミリー(酸性、中性、及びアルカリ性)によって制御される。
2’-O-セラミド型ヌクレオシドホスホラミデートは、ヒト中性CDaseの機構及び構造要件に基づいた手法を用いて合成され得る。合成されたモノマーヌクレオシドは、siRNA中に戦略的に導入され、体内に入ると、CDaseによって選択的に切断されて、脂肪酸及びオリゴヌクレオチド鎖を放出する。
2’-O-セラミド型ヌクレオシドホスホラミデートのための合成手順は、スキーム60に示されるとおりであり得る。化合物901は、市販されているか、又はウリジンから2工程で調製され得る。(S)-アリルグリシンの誘導体との、ヌクレオシドの2’位における末端アルケンの交差メタセシスにより、化合物902が得られた。内部アルケンの水素化、続いてホスホラミデートの形成により、化合物903が得られた。
Figure 2023500681000111
実施例2.siRNAに対する親油性部分の合成後コンジュゲーション
Figure 2023500681000112
Figure 2023500681000113
様々な親油性部分を含む様々なリガンドを、スキーム61及び62に示されるように、合成後コンジュゲーション方法によってsiRNA剤にコンジュゲートした。siRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖のアミノ誘導体を、ペプチドカップリング条件下で親油性リガンド又はカルボン酸のNHSエステルのいずれかと反応させた。次に、これらの一本鎖を精製し、他の鎖と組み合わせて、siRNA二重鎖を作製した。
実施例3.末端酸性官能基を有するsiRNAコンジュゲートの合成
Figure 2023500681000114
カルボン酸部分を有する様々な親油性を含む様々なリガンドを、スキーム62に示されるように、オンカラム又は合成後コンジュゲーションによって、末端及び内部位置においてsiRNA剤にコンジュゲートした。
末端エステルを有する親油性部分を含有する固体担持一本鎖を、まず、水中20%のピペリジンで一晩、続いて、室温で15時間にわたってエタノール中2:1のNHOHで処理して、末端カルボン酸を有する一本鎖を生成した。これらの一本鎖を、対応するアンチセンス鎖と組み合わせて、様々なアッセイのためにsiRNA二重鎖を生成した(例えば、表11、12、18、及び19を参照)。
実施例4.ホスフェート骨格に結合された親油性基を有するsiRNAコンジュゲートの合成。
Figure 2023500681000115
化合物861:アジ化ナトリウム(2.57g、39.53mmol)を、MeCN(100mL)中のヘキサデカン-1-スルホニルクロリド(10.08g、30.4mmol)の撹拌溶液に加えた。室温で10時間撹拌した後、反応混合物をEtOAc(200mL)で希釈し、水(50mL)で洗浄した。有機相をNaSO上で乾燥させ、蒸発乾固させた。残渣を、溶離剤としてヘキサン中0~5%のEtOAcを用いてISCO自動化カラムによって精製して、化合物861(7.71g、76%)を得た。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ 3.33-3.28(m,2H)、1.96-1.87(m,2H)、1.51-1.41(m,2H)、1.33-1.23(m,24H)、0.92-0.86(m,3H).
化合物861とオリゴヌクレオチド(センス鎖又はアンチセンス鎖)との間の反応。オリゴヌクレオチドの固相合成(スキーム64)中、化合物861の溶液(アセトニトリル中0.5M)を用いて、P(III)亜リン酸エステル中間体862を酸化して、スルホニルホスホラミダイト化合物863を生成した。この酸化工程は、一般的な酸化試薬(I又は浸硫試薬)の代わりに使用され、亜リン酸P(III)の酸化を含むオリゴヌクレオチド合成の任意の段階で行われ得る。合成の終わりに、オリゴが、標準的な条件を用いて完全に脱保護され、固体担体から切断されて、スルホニルホスホラミデートを含有するオリゴヌクレオチド864が得られる。
Figure 2023500681000116
Figure 2023500681000117
実施例5:核酸塩基修飾親油性コンジュゲートのためのモノマーの合成
様々な脂質が、以下に示されるようにピリミジンのC5位においてアミノリンカーとコンジュゲートされ得、構成単位ホスホラミダイトが、siRNA中に組み込まれ得る。
C5-脂質コンジュゲートウリジンホスホラミダイトの合成
Figure 2023500681000118
化合物831:1,3-ジアミノプロパン(81.0g、1.09mol)を、室温でMeOH(120mL)中の化合物830(15.0g、21.9mmol)の溶液に加えた。反応混合物を室温で15時間撹拌した。反応混合物をDCMで希釈し、この溶液をHO及び塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、減圧下で濃縮して、粗材料(14.5g)を得た。この粗材料を、次のカップリング反応に直接使用した。ESI-MS;661.3(M+H)。
化合物832:化合物831(5.0g、7.57mmol)を、ミリスチン酸(3.46g、15.1mmol)及びHBTU(3.44g、9.08mmol)と共に、反応フラスコに加えた。固体をCHCl(150mL)に溶解させ、ジイソプロピルエチルアミン(2.93g、22.7mmol)を、シリンジを介して加えた。反応物を室温で一晩撹拌した。反応を、TLC(EtOAc)によって確認して、出発材料の消費を確認した。反応物を、CHClで希釈し、次に、飽和NaHCO溶液によって洗浄した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、濃縮した。粗残渣を、シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(0%~100%のEtOAc/ヘキサン)によって精製して、化合物832(4.98g、5.72mmol、76%)を得た。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.68(s,1H)、7.52-7.42(m,2H)、7.42-7.33(m,5H)、7.19(d,J=7.3Hz、1H)、6.86-6.77(m,5H)、6.31(t,J=6.2Hz、1H)、5.91(d,J=3.3Hz、1H)、4.20(t,J=6.0Hz、1H)、4.05(ddd,J=6.8、4.7、2.8Hz、1H)、3.94(dd,J=5.6、3.3Hz、1H)、3.77(s,6H)、3.71(hept,J=6.6Hz、3H)、3.56(s,3H)、3.50(dd,J=11.0、2.9Hz、1H)、3.46-3.29(m,4H)、1.25-1.23(m,24H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).
化合物833:化合物832の合成について上述されるのと同様の方法でパルミチン酸を使用することによって、化合物833が得られた(3.62g、53.2%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.67(s,1H)、8.62(t,J=6.4Hz、1H)、7.52-7.43(m,2H)、7.43-7.33(m,5H)、7.27-7.15(m,2H)、6.84-6.79(m,4H)、6.32(t,J=6.2Hz、1H)、5.91(d,J=3.4Hz、1H)、4.21(t,J=6.0Hz、1H)、4.05(ddd,J=6.8、4.7、2.8Hz、1H)、3.94(dd,J=5.6、3.3Hz、1H)、3.77(s,6H)、3.71(p,J=6.7Hz、1H)、3.56(s,3H)、3.50(dd,J=11.0、2.9Hz、1H)、3.45-3.32(m,3H)、1.24(d,J=9.7Hz、28H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).
化合物834:化合物832の合成について上述されるのと同様の方法でオレイン酸を使用することによって、化合物834が得られた(5.29g、79.5%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ 8.66(d,J=9.4Hz、2H)、7.46(tt,J=6.1、1.3Hz、2H)、7.37(ddd,J=9.0、4.7、2.2Hz、4H)、7.30-7.23(m,3H)、7.22-7.14(m,1H)、6.82(dt,J=8.9、1.6Hz、4H)、6.37(dt,J=20.2、6.0Hz、1H)、5.92(d,J=3.3Hz、1H)、5.34(td,J=3.7、2.0Hz、4H)、4.20(dd,J=7.5、4.7Hz、1H)、4.05(ddd,J=7.0、4.7、2.9Hz、1H)、3.95(dd,J=5.6、3.3Hz、1H)、3.77(s,6H)、3.56(s,3H)、3.53-3.45(m,1H)、2.01(d,J=6.0Hz、4H)、1.34-1.11(m,24H)、0.88(t,J=7.0、2.4Hz、3H).
化合物835:200mLの丸底フラスコに、アルゴン下で無水EtOAc(80mL)中の化合物832(4.98g、5.72mmol)を加え、氷浴中で冷却した。次に、N,N-ジイソプロピルアミノシアノエチルホスホンアミド酸クロリド(1.49g、6.29mmol)を加えた後、DIPEA(2.22g、17.2mmol)を加えた。反応混合物を室温で一晩撹拌した。次に、反応混合物を塩水でクエンチし、EtOAcで抽出した。有機層を分離し、無水NaSO上で乾燥させ、粗製油が得られるまで濃縮した。シリカゲル上でのフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン中0%~60%のEtOAc)により、化合物835(2.22g、2.07mmol、36.25%)を得た。H NMR(500MHz、アセトニトリル-d)δ 8.65(t,J=6.2Hz、1H)、8.49(s,1H)、7.53-7.44(m,2H)、7.44-7.33(m,4H)、7.33-7.26(m,2H)、7.20(td,J=7.1、1.3Hz、1H)、6.91-6.81(m,4H)、6.49(t,J=6.0Hz、1H)、5.91(d,J=4.5Hz、1H)、4.28-4.14(m,2H)、3.98(t,J=4.7Hz、1H)、3.88-3.77(m,1H)、3.75(s,6H)、3.63-3.49(m,2H)、3.45(s,3H)、3.40-3.21(m,4H)、3.12(qd,J=6.4、3.7Hz、2H)、2.65(dt,J=6.4、5.5Hz、2H)、1.62-0.96(m,36H)、0.88(t,J=6.9Hz、3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d)δ 150.37、150.26
化合物836:化合物836の合成について上述されるのと同様の方法で、化合物833が得られた(2.16g、48.8%)。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 8.65(t,J=6.3Hz、1H)、8.59(s,1H)、7.54-7.44(m,2H)、7.45-7.32(m,4H)、7.28(dd,J=8.3、6.9Hz、2H)、7.25-7.12(m,1H)、6.86(dt,J=8.2、1.5Hz、4H)、6.50(t,J=6.1Hz、1H)、5.89(dd,J=19.7、4.4Hz、1H)、4.31(dt,J=9.1、5.4Hz、1H)、4.19(ddd,J=6.7、4.5、2.3Hz、1H)、4.11-4.02(m,1H)、3.75(d,J=1.9Hz、6H)、3.72-3.47(m,4H)、3.50-3.37(m,4H)、3.39-3.00(m,6H)、2.81-2.70(m,1H)、2.45(t,J=6.0Hz、2H)、1.66-1.09(m,40H)、0.92-0.81(m,3H).31P NMR(202MHz、アセトニトリル-d)δ 150.37、150.25
化合物837:化合物837の合成について上述されるのと同様の方法で、化合物834が得られた(1.42g、22.1%)。H NMR(400MHz、アセトニトリル-d)δ 8.66(q,J=6.5Hz、1H)、8.61-8.45(m,1H)、7.59-7.14(m,10H)、6.85(dt,J=8.8、2.1Hz、4H)、6.50(t,J=6.1Hz、1H)、5.89(dd,J=19.7、4.4Hz、1H)、5.34(t,J=5.0Hz、3H)、4.39-3.96(m,4H)、3.75(d,J=1.9Hz、6H)、3.68-3.02(m,13H)、2.76(t,J=6.0Hz、1H)、2.54-2.24(m,2H)、1.99(dd,J=11.0、5.0Hz、4H)、1.69-0.96(m,34H)、0.87(t,J=6.5Hz、3H).31P NMR(162MHz、アセトニトリル-d)δ 150.46、150.34.
Figure 2023500681000119
スキーム66に示されるように、保護された無水ヌクレオシド800は、任意の分岐鎖アルキルアルコールによって開環されて、化合物820が得られる。5’位における保護基の除去により、化合物822が得られる。遊離ヌクレオシド822の5’位が、DMTr基によって保護されて、化合物823が得られ、3’位における第2級ヒドロキシル基が、ホスフィチル化されて、化合物824が得られる。化合物825は、標準的なトリアゾール条件を用いてシトシン誘導体に転化されて、化合物826が得られる。環外アミノ基は、ベンゾイル基によって保護されて、化合物826が得られ、その後のホスフィチル化により、化合物827が得られる。2’位における分岐鎖アルキルヌクレオシドのいくつかの例としては、限定されるものではないが、以下に示されるものが挙げられる:
Figure 2023500681000120
実施例6.様々な基質中のsiRNAコンジュゲートの代謝的安定性の決定
脳脊髄液(CSF)中のリガンドの安定性:リガンドの安定性を、50μLのラット由来CSF(BioIVT、Cat.RAT00CSFXZN)を、穏やかに振とうしながら、37℃で24時間にわたって96ウェルプレート中で、12.5μLのsiRNA(0.1mg/mL)と共にインキュベートすることによって評価した。その後、4.1%のTween 20、0.3%のTriton X-100、24.7mMのTris-HCl、pH8.0中の0.0875mgのプロテイナーゼKを含有する25μLのプロテイナーゼK溶液を加え、穏やかに振とうしながら、50℃で1時間インキュベートすることによって、タンパク質を消化した。次に、サンプルを、固相抽出のために調製において水酸化アンモニウムを用いてpH5.5に調整された450μLの溶解緩衝液(Phenomenex、Cat.AL0-8579)で希釈した。
脳ホモジネート中のリガンドの安定性:リガンドの安定性を、50μLのラット脳ホモジネート(BioIVT、Cat.S05966)を、穏やかに振とうしながら、37℃で24時間にわたって96ウェルプレート中で、12.5μLのsiRNA(0.1mg/mL)と共にインキュベートすることによって評価した。その後、4.1%のTween 20、0.3%のTriton X-100、24.7mMのTris-HCl、pH8.0中の0.0875mgのプロテイナーゼKを含有する25μLのプロテイナーゼK溶液を加え、穏やかに振とうしながら、50℃で1時間インキュベートすることによって、タンパク質を消化した。次に、サンプルを、固相抽出のために調製において水酸化アンモニウムを用いてpH5.5に調整された450μLの溶解緩衝液(Phenomenex、Cat.AL0-8579)で希釈した。
硝子体液中のリガンドの安定性:リガンドの安定性を、50μLのウサギ由来(BioIVT、Cat.RAB00VITHUMPZN)又はカニクイザル由来(BioIVT、Cat.NHP01HUMPZN)硝子体液を、穏やかに振とうしながら、37℃で24時間にわたって96ウェルプレート中で、12.5μLのsiRNA(0.1mg/mL)と共にインキュベートすることによって評価した。その後、4.1%のTween 20、0.3%のTriton X-100、24.7mMのTris-HCl、pH8.0中の0.0875mgのプロテイナーゼKを含有する25μLのプロテイナーゼK溶液を加え、穏やかに振とうしながら、50℃で1時間インキュベートすることによって、タンパク質を消化した。次に、サンプルを、固相抽出のために調製において水酸化アンモニウムを用いてpH5.5に調整された450μLの溶解緩衝液(Phenomenex、Cat.AL0-8579)で希釈した。
固相抽出:次に、固相抽出を、Clarity OTX固相抽出プレート(Phenomenex、Cat.8E-S103-EGA)を用いて行った。プレートを、1mLのメタノールを、正圧マニホールドを用いてそれに通し、続いて1.9mLの平衡化緩衝液(2mMのアジ化ナトリウムと共に50mMの酢酸アンモニウム、pH5.5)を通すことによってまず調整し、次に、サンプルをカラムに充填した。次に、カラムを、1.5mLの洗浄緩衝液(50%のアセトニトリル中の50mMの酢酸アンモニウム、pH5.5)で5回洗浄した。サンプルを、0.6mLの溶離緩衝液(40%のアセトニトリル及び10%のTHF中、10mMのEDTA、100mMの重炭酸アンモニウム、10mMのDTT、pH8.8)で溶離し、窒素流(TurboVap、40℃で65psiのN)を用いて乾燥させた。
分析方法:SPEの後、サンプルを、120μLの水中で再構成し、エレクトロスプレーイオン化(ESI)によるThermo QExactiveにおける質量分析検出と組み合わされた液体クロマトグラフィーを用いて分析した。サンプルを注入し(30μL)、80℃に維持されたXBridge BEH C8 XP Column 130Å、2.5μm、2.1×30mm(Waters、Cat.176002554)を用いて分離した。移動相Aは、16mMのトリエチルアミン及び200mMのヘキサフルオロイソプロパノールであり、移動相Bは、メタノールであり、6.2分間にわたって0~65%の移動相Bの勾配を、1mL/分で用いた。ESI源を、スプレー電圧=2800V、シースガス流=65単位、補助ガス流=20単位、スウィープガス流=4単位、キャピラリー温度=300℃、及び300℃に加熱された補助ガスを用いて、フルスキャンで、負イオンモードで操作した。Promassソフトウェアを用いて、シグナルをデコンボリューションした。
CSFにおけるsiRNAコンジュゲートの安定性試験
Figure 2023500681000121
図2は、24時間にわたってラットCSFと共にsiRNA二重鎖をインキュベートした後の、ラットCSFにおける様々な親油性モノマー(上記の表2に列挙される)とコンジュゲートされたsiRNAの安定性を示す。
硝子体液におけるsiRNAコンジュゲートの安定性試験
Figure 2023500681000122
図3は、24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)のそれぞれの硝子体液中の様々な親油性モノマー(上記の表3中に列挙される)とコンジュゲートされたsiRNAの安定性を示す。リガンドコンジュゲートsiRNA二重鎖の残りの量を、図中にプロットした。
Figure 2023500681000123
Figure 2023500681000124
図4は、24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)の硝子体液中の様々な親油性モノマー(上記の表4に列挙される)とコンジュゲートされたsiRNAの安定性を示す。リガンドコンジュゲートsiRNA二重鎖の残りの量を、図中にプロットした。
Figure 2023500681000125
Figure 2023500681000126
図5A及び5Bは、4時間及び24時間それぞれにわたるラット脳ホモジネート中の様々な親油性モノマー(上記の表5に列挙される)とコンジュゲートされたsiRNAの安定性を示す。リガンドコンジュゲートsiRNA二重鎖の残りの量を、図5A中にプロットした。図5Bは、PS結合の安定性を示す。
Figure 2023500681000127
Figure 2023500681000128
図6は、24時間にわたるウサギ及びカニクイザル(NHP)の硝子体液中のエステラーゼ切断可能コンジュゲート(上記の表6に列挙される)を有するsiRNAコンジュゲートの安定性を示す。加水分解されたリガンドコンジュゲートsiRNA二重鎖のパーセンテージを、図中にプロットした。
Figure 2023500681000129
Figure 2023500681000130
Figure 2023500681000131
図7は、24時間にわたるラット血漿、CSF及び脳ホモジネート中のエステラーゼ切断可能コンジュゲート(上記の表7に列挙される)を有するsiRNAコンジュゲートの安定性を示す。加水分解されたリガンドコンジュゲートsiRNA二重鎖のパーセンテージをプロットした。
実施例7.中枢神経系組織中の疎水性及び活性の相関関係
中枢神経系組織中の脂質コンジュゲートの取り込み及び活性における疎水性の役割を評価するために、いくつかの短鎖脂質を、単一の長鎖脂質鎖の代わりに、センス鎖又はアンチセンス鎖(表8)中に導入した。EMSAアッセイによる疎水性測定に基づいて、いくつかの短鎖脂質鎖が導入されたsiRNAコンジュゲートについて、単一の長鎖を有するsiRNAコンジュゲートの疎水性と同様の疎水性が達成され得ることが分かった。siRNAコンジュゲートのタンパク質結合特性を、以下に示されるEMSAアッセイによって測定した。
Kd決定のためのEMSAアッセイプロトコル:Bio Rad製の10%のCriterion TBEポリアクリルアミドゲルを、Criterionゲル電気泳動タンク中で、20分間にわたって100Vで、1×TBE中でのプレランにより平衡化した。各サンプルウェルを、プレランの前及び後に、20μLの1×TBE電気泳動緩衝液(Bio Rad)でフラッシュした。サンプルを、siRNA二重鎖当たり2つのゲルについて2連(合計で4連)で調製した。1×PBS中10μMのストック濃度における二重鎖を、1×PBS及び増加する濃度の非変性ヒト血清アルブミン(HSA)溶液(Calbiochem)を含有する0.5μM(20μLの全体積)の最終濃度に希釈した。ヒト血清アルブミン濃度は、最大1mMの場合、100の増分で0μM~1000μMの範囲であり、最大2mMの場合、様々な増分で0μM~2000μMの範囲であった。サンプルを混合し、3000RPMで30秒間遠心分離し、続いて、室温で10分間インキュベートした。
インキュベーションが完了した後、4μLの6×EMSAゲルローディング溶液(LifeTechnologies)を、各サンプルに加え、3000RPMで30秒間遠心分離し、12μLの各サンプルをゲルに充填した。ゲル電気泳動を、まず、50Vで20分間にわたって実行して、全サンプルを、ゲルに完全に充填させた。次に、ゲル電気泳動を、100Vで1時間にわたって実行した。電気泳動の完了時に、ゲルを、ケーシングから取り出し、50mLの1×TBEに入れた。染色するために、5μLのSYBR Gold(LifeTechnologies)を容器に加え、ゲルを、プラットフォームロッカーにおいて、室温で10分間インキュベートした。ゲルを、50mLの1×TBEですすぎ、さらなる50mLの緩衝液に入れた。
Bio Rad ChemiDoc MP Imaging Systemを用いて、以下のパラメータを用いてゲルをイメージングした:イメージング適用を、SYBR Goldに設定し、サイズを、Bio-Rad criterionゲルに設定し、露光を、強いバンドのために自動に設定し、ハイライトされた飽和したピクセルを1にし、色を灰色に設定した。検出、分子量分析、及び出力は全て無効であった。ゲルのきれいな写真が得られたら、Image Lab 5.2(Bio Rad)を用いて、画像を処理した。レーン及びバンドを、バンド強度を測定するように手動で設定した。各サンプルのバンド強度を、ヒト血清アルブミンなし(0μMの対照)の二重鎖のものに対して正規化して、HSAの濃度と比べた結合siRNAの割合を得た。結合親和性解離定数を、ヒル勾配式を用いた1つの部位特異的結合による非線形回帰曲線あてはめを用いて、GraphPad Prism 7において計算した。
同様のin vivo活性が、単一の脂質鎖をsiRNAコンジュゲート中に導入する代わりに、複数の短鎖脂質を二重鎖構造中に導入することによって得られた。siRNAコンジュゲートの活性は、配列中の異なる短鎖脂質の位置に依存する。これらの設計を用いることによって、肝臓、腎臓及び心臓に対する全身暴露siRNAコンジュゲートが制限され得る(図21B)。
Figure 2023500681000132
siRNAコンジュゲートの疎水性は、活性及び様々な中枢神経系組織へのsiRNAの分布のために重要であり、くも膜下投与後のsiRNAコンジュゲートの全身暴露において大きな役割も果たす。いくつかのコンジュゲートのタンパク質結合特性を調べることによって、露出されたカルボン酸(carboxylic)を有するアルキル鎖を有するコンジュゲートが、中枢神経系組織において活性であったが、心臓において活性が低かったことが分かった(表8~9及び図8~9を参照)。
Figure 2023500681000133
実施例8.親油性コンジュゲートsiRNAを用いたマウスの眼におけるmRNAノックダウン
TTR遺伝子サイレンシングを、単回の7.5μg又は1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後に、マウスの眼におけるqPCRによって、表10中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、マウスを14日目に殺処分し、結果を、PBS対照と比較した。結果が、図10~11に示される。
Figure 2023500681000134
Figure 2023500681000135
また、TTR遺伝子サイレンシングを、単回の7.5μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後に、マウスの眼におけるqPCRによって、表11中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、マウスを14日目に殺処分し、結果を、PBS対照と比較した。結果が、図12に示される。以下に列挙されるsiRNA二重鎖を、エステラーゼ切断可能コンジュゲートとコンジュゲートした。
Figure 2023500681000136
Figure 2023500681000137
また、TTR遺伝子サイレンシングを、単回の1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後に、ラットの眼におけるqPCRによって、表12中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、ラットを14日目に殺処分し、結果を、PBS対照と比較した。結果が、図13に示される。
Figure 2023500681000138
Figure 2023500681000139
Figure 2023500681000140
また、TTR遺伝子サイレンシングを、単回の7.5μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後に、マウスの眼におけるqPCRによって、表13中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、マウスを14日目に殺処分し、結果を、PBS対照と比較した。結果が、図14に示される。以下に列挙されるsiRNA二重鎖を、複数の短鎖脂質分子とコンジュゲートした。
Figure 2023500681000141
Figure 2023500681000142
また、TTR遺伝子サイレンシングを、単回の1μgの用量のsiRNA二重鎖の硝子体内投与後に、ラットの眼におけるqPCRによって、表14中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、ラットを14日目に殺処分し、結果を、PBS対照と比較した。結果が、図15に示される。以下に列挙されるsiRNA二重鎖を、エステラーゼ切断可能コンジュゲートとコンジュゲートした。
Figure 2023500681000143
Figure 2023500681000144
実施例9.siRNA配列にわたる脱塩基親油性修飾(Q367)の位置的影響
センス鎖上の全siRNA配列にわたる親油性修飾の位置の影響を、対照二重鎖AD-900954(表15に示される)と比較して、Q367リガンドによって修飾されたsiRNAコンジュゲートを用いて、初代マウス肝細胞において評価した。細胞を、自然取り込みトランスフェクション剤を用いない)のために0.1、1、及び10nMの濃度の各siRNAコンジュゲートと共にインキュベートし、TTR mRNAを、24時間後に測定した。値が、非処理の対照細胞における割合としてプロットされる。結果が、図16に示される。
Figure 2023500681000145
Figure 2023500681000146
Figure 2023500681000147
また、センス鎖上の全SOD1 siRNA配列にわたる親油性修飾の位置の影響を、対照二重鎖AD-463791(表16に示される)と比較して、Q367リガンドによって修飾されたsiRNAコンジュゲートを用いて、初代マウス肝細胞において評価した。細胞を、自然取り込み(トランスフェクション剤を用いない)のための0.1、1、及び10nMの濃度の各siRNAコンジュゲートと共にインキュベートし、SOD1 mRNAを、24時間後に測定した。値が、非処理の対照細胞における割合としてプロットされる。結果が、図17に示される。
Figure 2023500681000148
Figure 2023500681000149
Figure 2023500681000150
実施例10.親油性コンジュゲートsiRNAを用いた中枢神経系におけるmRNAノックダウン
SOD1遺伝子サイレンシングを、単回の0.9mgの用量のsiRNA二重鎖のくも膜下投与後に、ラット脳(小脳及び前頭葉)、脊髄(胸髄)、及び心臓におけるqPCRによって、表17中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、ラットを14日目に殺処分し、結果を、人工CSF投与対照と比較した。結果が、図18に示される。
Figure 2023500681000151
Figure 2023500681000152
また、SOD1遺伝子サイレンシングを、単回の0.9mgの用量のsiRNA二重鎖のくも膜下投与後に、ラット脳(脳幹、小脳及び前頭葉)、脊髄(胸髄)、及び心臓におけるqPCRによって、表18中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、ラットを14日目に殺処分し、結果を、人工CSF投与対照と比較した。結果が、図19に示される。
Figure 2023500681000153
Figure 2023500681000154
Figure 2023500681000155
Figure 2023500681000156
また、SOD1遺伝子サイレンシングを、単回の0.9mgの用量のsiRNA二重鎖のくも膜下投与後に、ラット脳(小脳及び前頭葉)、脊髄(胸髄)、及び心臓におけるqPCRによって、表19中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、ラットを7日目に殺処分し、結果を、人工CSF投与対照と比較した。結果が、図20に示される。
Figure 2023500681000157
Figure 2023500681000158
また、SOD1遺伝子サイレンシングを、単回の50又は150ugの用量のsiRNA二重鎖のICV投与後に、マウス脳及び心臓におけるqPCRによって、表20中に列挙されたsiRNAコンジュゲートについて試験し、マウスを14日目又は7日目に殺処分し、結果を、人工CSF投与対照と比較した。結果が、図21に示される。
Figure 2023500681000159
Figure 2023500681000160

Claims (39)

  1. 標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;
    前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び
    1つ以上の親油性モノマー
    を含む化合物であって、前記親油性モノマーが、
    Figure 2023500681000161
    Figure 2023500681000162
    (式中:
    mは、0~8の整数であり;
    nは、1~21の整数であり;
    ’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり;
    Bは、修飾又は非修飾核酸塩基であり;
    Wは、アルキル基であり;
    R、R’、及びR”は、それぞれ独立に、H又はアルキル基である)
    からなる群から選択される、化合物。
  2. 前記センス鎖及びアンチセンス鎖がそれぞれ、15~30ヌクレオチド長である、請求項1に記載の化合物。
  3. 前記センス鎖及びアンチセンス鎖がそれぞれ、19~25ヌクレオチド長である、請求項1に記載の化合物。
  4. 前記センス鎖及びアンチセンス鎖がそれぞれ、21~23ヌクレオチド長である、請求項1に記載の化合物。
  5. 前記センス鎖が、21ヌクレオチド長であり、前記アンチセンス鎖が、23ヌクレオチド長であり、ここで、前記鎖が、3’末端に2ヌクレオチド長の一本鎖オーバーハングを有する21の連続した塩基対の二本鎖領域を形成する、請求項4に記載の化合物。
  6. 前記化合物が、末端の少なくとも1つに一本鎖オーバーハングを含む、請求項1に記載の化合物。
  7. 前記一本鎖オーバーハングが、1、2又は3ヌクレオチド長である、請求項6に記載の化合物。
  8. 前記センス鎖及び前記アンチセンス鎖が、10未満の2’-フルオロ修飾ヌクレオチドを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 前記センス鎖及びアンチセンス鎖が、少なくとも50%、少なくとも60%、又は少なくとも70%の2’-OMe修飾ヌクレオチドを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
  10. 前記親油性モノマーが、
    Figure 2023500681000163
    Figure 2023500681000164
    Figure 2023500681000165
    (式中、R及びR’は、それぞれ独立に、H、メチル、エチル、イソプロピル、又はt-ブチルである)
    からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
  11. 前記センス鎖が、3’末端に少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
  12. 前記センス鎖が、3’末端に少なくとも2つのホスホロチオエート結合を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
  13. 前記ホスホロチオエート結合の1つが、前記親油性モノマーと、前記センス鎖の3’末端から1つ目のヌクレオチドとの間に位置する、請求項11又は12に記載の化合物。
  14. 前記アンチセンス鎖の5’末端にリン酸塩又はリン酸塩模倣体をさらに含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の化合物。
  15. 前記リン酸塩模倣体が、5’-ビニルホスホネート(VP)である、請求項14に記載の化合物。
  16. 前記アンチセンス鎖が、シード領域における少なくとも1つのGNAを含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の化合物。
  17. 前記シード領域が、前記アンチセンス鎖の5’末端から5~7位にある、請求項16に記載の化合物。
  18. 中枢神経系組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の化合物。
  19. 前記標的化リガンドが、Angiopep-2、リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)リガンド、bEnd.3細胞結合リガンド、トランスフェリン受容体(TfR)リガンド、マンノース受容体リガンド、グルコーストランスポータータンパク質、及びLDL受容体リガンドからなる群から選択される、請求項18に記載の化合物。
  20. 眼組織への送達を媒介する受容体を標的とする標的化リガンドをさらに含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の化合物。
  21. 前記標的化リガンドが、トランス-レチノール、RGDペプチド、LDL受容体リガンド、及び糖質系リガンドからなる群から選択される、請求項20に記載の化合物。
  22. 前記標的化リガンドが、RGDペプチドであり、前記RGDペプチドが、H-Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys-Cys-OH又はCyclo(-Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys)である、請求項21に記載の化合物。
  23. 細胞内での標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、前記細胞を、
    標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;
    前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び
    1つ以上の親油性モノマー
    を含む化合物と接触させることを含み、前記親油性モノマーが、
    Figure 2023500681000166
    Figure 2023500681000167
    (式中:
    mは、0~8の整数であり;
    nは、1~21の整数であり;
    ’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり;
    Wは、アルキル基であり;
    R、R’、及びR”は、それぞれ独立に、H又はアルキル基である)
    からなる群から選択される、方法。
  24. 前記細胞が、肝細胞でない、請求項23に記載の方法。
  25. logKowによって測定される前記親油性モノマーの親油性が、0を超える、請求項23に記載の方法。
  26. 前記二本鎖iRNA剤の血漿タンパク質結合アッセイにおいて非結合分画によって測定される、前記化合物の疎水性が、0.2を超える、請求項25に記載の方法。
  27. 前記血漿タンパク質結合アッセイが、ヒト血清アルブミンタンパク質を用いた電気泳動移動度シフトアッセイである、請求項26に記載の方法。
  28. 対象における標的遺伝子の発現を低下させる方法であって、
    標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖;
    前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖;及び
    1つ以上の親油性モノマー
    を含む化合物を、前記対象に投与することを含み、前記親油性モノマーが、
    Figure 2023500681000168
    Figure 2023500681000169
    Figure 2023500681000170
    (式中:
    mは、0~8の整数であり;
    nは、1~21の整数であり;
    ’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり;
    Wは、アルキル基であり;
    R、R’、及びR”は、それぞれ独立に、H又はアルキル基である)
    からなる群から選択される、方法。
  29. 前記化合物が、肝臓外で投与される、請求項28に記載の方法。
  30. 前記化合物が、髄腔内又は脳室内に投与される、請求項29に記載の方法。
  31. 脳又は脊椎組織における標的遺伝子の発現を低下させる、請求項28に記載の方法。
  32. 前記脳又は脊椎組織が、大脳皮質、小脳、頚椎、腰椎、及び胸椎からなる群から選択される、請求項31に記載の方法。
  33. 前記標的遺伝子が、APP、ATXN2、C9orf72、TARDBP、MAPT(タウ)、HTT、SNCA、FUS、ATXN3、ATXN1、SCA1、SCA7、SCA8、MeCP2、PRNP、SOD1、DMPK、及びTTRからなる群から選択される、請求項31に記載の方法。
  34. 前記化合物が、前記対象の眼に直接投与される、請求項28に記載の方法。
  35. 眼組織内での標的遺伝子の発現を低下させる、請求項28に記載の方法。
  36. 中枢神経系疾患に罹患している対象を治療する方法であって、
    治療有効量の請求項1~22のいずれか一項に記載の化合物を前記対象に投与し、それによって前記対象を治療するステップを含む、方法。
  37. 前記中枢神経系疾患が、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、前頭側頭認知症、ハンチントン病、パーキンソン病、脊髄小脳失調、プリオン病、及びラフォラ病の群から選択される、請求項36に記載の方法。
  38. 標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖と;
    前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖と;
    以下のもの:
    Figure 2023500681000171
    (式中:
    Rは、親油性部分であり、
    ’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり;
    Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である)
    からなる群から選択される、担体を介して前記センス鎖及び/又はアンチセンス鎖にコンジュゲートされた親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーと
    を含む化合物。
  39. 標的遺伝子に相補的なアンチセンス鎖と;
    前記アンチセンス鎖に相補的なセンス鎖と;
    以下のもの:
    Figure 2023500681000172
    (式中:
    Rは、親油性部分であり;
    nは、1~21の整数であり;
    ’は、H、OH、F、OMe、O-メトキシアルキル、O-アリル、O-N-メチルアセトアミド、O-ジメチルアミノエトキシエチル、又はO-アミノプロピルであり;
    Bは、修飾又は非修飾核酸塩基である)
    からなる群から選択される、担体を介して前記センス鎖及び/又はアンチセンス鎖の内部位置にコンジュゲートされた親油性部分を含有する1つ以上の親油性モノマーと
    を含む化合物。
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