JP2023506547A - B型肝炎ウイルス感染を処置するためのcops3阻害剤の使用 - Google Patents

B型肝炎ウイルス感染を処置するためのcops3阻害剤の使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、HBV感染、特に慢性HBV感染の処置に使用するためのCOPS3阻害剤に関する。本発明は、特に、HBV cccDNA等のcccDNAを不安定化するためのCOPS3阻害剤の使用に関する。本発明はまた、COPS3に相補的であり、COPS3 mRNAのレベルを低下させることができる核酸分子に関する。医薬組成物及びHBV感染の処置におけるその使用も本発明に含まれる。

Description

本発明は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染、特に慢性HBV感染の処置及び/又は予防に使用するためのCOPS3阻害剤に関する。本発明は、特に、HBV cccDNA等のcccDNAを不安定化するためのCOPS3阻害剤の使用に関する。本発明はまた、COPS3に相補的であり、COPS3の発現を低下させることができる核酸分子、例えばsiRNA、shRNA及びアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドに関する。本発明はまた、医薬組成物、並びにHBV感染の処置及び/又は予防におけるその使用も含む。
B型肝炎は、逆転写を介して複製する小型肝臓指向性ウイルスであるB型肝炎ウイルス(HBV)に起因する感染性疾患である。慢性HBV感染は、肝硬変及び肝細胞癌のような重篤な肝疾患に対する重要な因子である。慢性HBV感染に対する現在の処置は、多機能逆転写酵素であるウイルスポリメラーゼを標的とする、ラミブジン、アデホビル、エンテカビル、テノホビル・ジソプロキシル、及びテノホビル・アラフェナミド等のペグ化1型インターフェロン又はヌクレオシ(チ)ド類似体の投与に基づいている。処置の成功は、通常、B型肝炎表面抗原(HBsAg)の消失として測定される。しかしながら、B型肝炎ウイルスDNAは感染後も体内に残存するため、完全なHBsAgクリアランスが達成されることは稀である。HBVの持続は、核内で安定に維持されているHBVゲノムのエピソーム型によって媒介される。このエピソーム型は「共有結合閉環状DNA」(covalently closed circular DNA:cccDNA)と呼ばれる。cccDNAは、ウイルス複製中間体であるプレゲノムRNA(pregenomic RNA:pgRNA)を含む、全てのHBV転写物の鋳型として役立つ。cccDNAのいくつかのコピーの存在は、末期のHBV感染を再開するのに充分であろう。HBVに対する現在の処置はcccDNAを標的としない。しかしながら、慢性HBV感染の治癒には、cccDNAの排除が必要であろう(Nassal,Gut.2015 Dec;64(12):1972-84.doi:10.1136/gutjnl-2015-309809によって概説される)。
COP9(構成的光形態形成)シグナロソームは、イソペプチダーゼ活性を有するタンパク質複合体である。これは、Cullin-RINGユビキチンリガーゼのカリンサブユニットからのNEDD8タンパク質の加水分解を触媒し、Cullin-RINGユビキチンリガーゼの脱アセチル化を担う。さらに、脱アセチル化カリン-RING複合体に結合することができ、それによって複合体を不活性化形態で保持することができる。したがって、COP9シグナロソームは、Cullin-RINGユビキチンリガーゼの不活性化因子として機能する。哺乳動物では、シグナル伝達、タンパク質安定性、タンパク質リン酸化、細胞周期調節及びアポトーシス等の様々な過程にシグナロソームが関与している。COPシグナル伝達体は、全ての真核生物に見られる。ヒトでは、COP9シグナロソームは、8つのサブユニットを含み、約350kDaのサイズを有する。全てのサブユニットは、シグナロソームの完全な機能に必須であると思われる。(Lingaraju et al.(2014)Nature.512(7513):161-5.doi:10.1038/nature13566.PMID 25043011).
COPS3(COP9シグナロソームサブユニット)は、シグナロソームの第3のサブユニットであり、複合体の完全性を維持する。これは、横紋筋特異的β1Dインテグリン尾部に結合することが示されており、その細胞内局在は、分化した骨格筋細胞において変化する。COPS3の他の名称は、JAB1含有シグナロソームサブユニット3、シグナロソームサブユニット3、CSN3及びSGN3である。
様々な刊行物は、RNAiベースの技術を使用した標的細胞におけるCOPS3のダウンレギュレーションを記載しており、これらの刊行物のいくつかを以下に引用する。
Ba et al.は、C2C12細胞におけるCOPS3のダウンレギュレーションのためのshRNAの使用を記載している。COPS3のダウンレギュレーションは、いくつかのCOP9サブユニットの不安定化並びに核NF-κB局在化の増加及び成長速度の低下を伴った(Ba et al.,BMC Pharmacol Toxicol.2017 Jun 17;18(1):47.doi:10.1186/s40360-017-0154-5)。
Kim et al.は、卵母細胞におけるCOP9シグナロソームの各サブユニットのsiRNA媒介ノックダウンの効果を調べた。COPS3ノックダウンは、分裂I停止、成熟促進因子(MPF)活性の破壊、及び後期促進複合体/シクロスポリン(APC/C)基質の分解の減少をもたらす(Kim et al.,PLoS One.2011;6(10):e25870.doi:10.1371/journal.pone.0025870)。
Yoneda-Kato et al.は、骨髄性白血病因子1(Myeloid leukemia factor 1)がCOP9シグナロソームサブユニット3を介してCOP1を抑制することによりp53を制御することを示した。具体的には、siRNAによるCOPS3タンパク質レベルの低下は、MLF1誘導性G1停止を抑止し、遺伝毒性ストレスによるp53の活性化を損なわせた(Yoneda-Kato et al.,The EMBO Journal(2005)24,1739-1749.doi:10.1038/sj.emboj.7600656)。
COPS3は、癌において更に役割を果たす。例えば、Pang et al.は、shRNAによるCOPS3のノックダウンがヌードマウスにおける肺癌腫瘍成長を阻害することを示した。(Pang et al.,J Cancer.2017 Apr 9;8(7):1129-1136.doi:10.7150/jca.16201).同様に、Yan et al.は、siRNA媒介性のCOPS 3遺伝子サイレンシングがHOS細胞の増殖及び遊走を減少させ、転移に関連し得ることを実証した(Yan et al.,Cancer Gene Therapy(2011)18,450-456)。Yu et al.は、肝細胞癌細胞株(SMMC-7721及びHep3B)におけるshRNAを使用したCOPS3発現のノックダウンが、異種移植マウスにおいてin vitro増殖阻害並びにin vivo腫瘍重量減少を示すことを示した(Yu et al.,Cancer Chemother Pharmacol(2012)69:1173-1180,DOI 10.1007/s00280-011-1810-x)。
本発明者らの知る限りでは、COPS3は、cccDNAの安定性及び維持に関してcccDNA依存性因子として同定されたことはなく、COPS3を阻害する分子がHBV感染処置のためのcccDNA不安定化剤として示唆されたこともない。
発明の目的
本発明は、HBV感染細胞におけるCOPS3(COP9シグナロソームサブユニット3又は構成的光形態形成9シグナロソームサブユニット3)の阻害とcccDNAの減少との間に関連があり、HBV感染個体の処置に関連することを示す。本発明の目的は、HBV感染細胞中のcccDNAを減少させるCOPS3阻害剤を同定することである。このようなCOPS3阻害剤はHBV感染の処置に用いることができる。
本発明は、in vitro及びin vivoでCOPS3の発現を阻害することができる、新規の核酸分子を更に同定する。
本発明は、COPS3の発現を調節することができ、COPS3の機能に関連した疾患を処置又は予防するための、核酸を標的とするオリゴヌクレオチドに関する。
したがって、第1の態様では、本発明は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の処置及び/又は予防用のCOPS3阻害剤を提供する。特に、HBV cccDNA及び/又はHBVプレゲノムRNA(pgRNA)を減少させることができるCOPS3阻害剤が有用である。そのような阻害剤は、有利には、COPS3 mRNAを減少させることができる12~60ヌクレオチド長の核酸分子である。
更なる態様では、本発明は、哺乳動物COPS3、例えばヒトCOPS3、マウスCOPS3又はカニクイザルCOPS3に少なくとも90%相補的な、少なくとも12ヌクレオチド、特に16~20ヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含む12~60ヌクレオチド、例えば12~30ヌクレオチドの核酸分子に関する。そのような核酸分子は、COPS3を発現する細胞においてCOPS3の発現を阻害することができる。COPS3の阻害は、細胞中に存在するcccDNAの量の減少を可能にする。核酸分子は、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、二本鎖siRNA分子又はshRNA核酸分子(特に化学的に生成されたshRNA分子)から選択することができる。
本発明の更なる態様は、COPS3の発現及び/又は活性を阻害する一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNAに関する。特に、COPS3 mRNAを減少させる1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシド及び1つ以上のホスホロチオエート結合を含む修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド又は修飾siRNAが有利である。
更なる態様では、本発明は、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNA等の本発明のCOPS3阻害剤と、薬学的に許容され得る賦形剤とを含む医薬組成物を提供する。
更なる態様では、本発明は、有効量の本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又は組成物等の本発明のCOPS3阻害剤を当該細胞に投与することによって、COPS3を発現している標的細胞におけるCOPS3発現をin vivo又はin vitroで調節する方法を提供する。いくつかの実施形態では、COPS3発現は、いかなる処置もしない又は対照で処置したレベルと比較して、標的細胞において少なくとも50%、又は少なくとも60%低下する。いくつかの実施形態では、標的細胞はHBVに感染し、HBV感染細胞のcccDNAは、処置なし又は対照で処置したレベルと比較して、HBV感染標的細胞で少なくとも50%、又は少なくとも60%減少する。いくつかの実施形態では、標的細胞はHBVに感染し、HBV感染細胞のcccDNAは、処置なし又は対照で処置したレベルと比較して、HBV感染標的細胞で少なくとも25%、例えば少なくとも40%減少する。いくつかの実施形態では、標的細胞はHBVに感染し、HBV感染細胞のpgRNAは、処置なし又は対照で処置したレベルと比較して、HBV感染標的細胞で少なくとも50%、又は少なくとも60%、又は少なくとも70%、又は少なくとも80%減少する。
更なる態様では、本発明は、COPS3のin vivo活性に関連する疾患、障害、又は機能障害を処置又は予防するための方法であって、該疾患、障害、又は機能障害に罹患する又は罹患しやすい被験体に、治療又は予防有効量のの本発明のCOPS3阻害剤、例えば本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNAを投与することを含む、方法を提供する。
本発明の更なる態様は、本発明の核酸分子のコンジュゲート及び本発明の分子を含む医薬組成物である。特に、GalNAcクラスターのように、肝臓を標的とするコンジュゲートである。
図1A~L:オリゴヌクレオチドが「オリゴヌクレオチド」という用語によって表され、アシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分が三価N-アセチルガラクトサミン部分である、例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドコンジュゲートを示す。図1A~Dの化合物は、ジリジンブランチャ(brancher)分子、PEG3スペーサー、及び3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。図1A(図1A-1及び図1A-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)及び図1B(図1B-1及び図1B-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)の化合物では、オリゴヌクレオチドはリンカーなしでアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に直接結合している。図1C(図1C-1及び図1C-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)及び図1D(図1D-1及び図1D-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)の化合物では、オリゴヌクレオチドはC6リンカーを介してアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に結合している。図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。図1Lの化合物は、合成の一部として依然として固体支持体上にある間にオリゴヌクレオチドに添加された単量体GalNAcホスホラミダイドで構成され、X=S又はOであり、独立してY=S又はOであり、n=1~3である(国際公開第2017/178656号を参照)。図1B及び図1Dは、それぞれC6リンカーの有無にかかわらず、本明細書ではGalNAc2又はGN2とも呼ばれる。 図1B(図1B-1及び図1B-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)の化合物では、オリゴヌクレオチドはリンカーなしでアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に直接結合している。 図1C(図1C-1及び図1C-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)の化合物では、オリゴヌクレオチドはC6リンカーを介してアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に結合している。 図1D(図1D-1及び図1D-2は、同じ化合物の2つの異なるジアステレオ異性体を示す)の化合物では、オリゴヌクレオチドはC6リンカーを介してアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に結合している。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1E~Kの化合物は、市販のトレブラー分岐分子及び様々な長さ及び構造のスペーサー並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。 図1Lの化合物は、合成の一部として依然として固体支持体上にある間にオリゴヌクレオチドに添加された単量体GalNAcホスホラミダイドで構成され、X=S又はOであり、独立してY=S又はOであり、n=1~3である(国際公開第2017/178656号を参照)。
図1A~Dのそれぞれに示される2つの異なるジアステレオ異性体は、コンジュゲーション反応の結果である。したがって、特定のアンチセンスオリゴヌクレオチドコンジュゲートのプールは、2つの異なるジアステレオ異性体のうちの1つのみを含有することができ、又は特定のアンチセンスオリゴヌクレオチドコンジュゲートのプールは、2つの異なるジアステレオ異性体の混合物を含有することができる。
定義
HBV感染
「B型肝炎ウイルス感染」又は「HBV感染」と言いう用語は、当該技術分野では一般的に知られており、B型肝炎ウイルス(HBV)によって引き起こされ、かつ肝臓に影響を及ぼす感染性疾患を指す。HBV感染は急性感染又は慢性感染であり得る。慢性B型肝炎ウイルス(chronic hepatitis B virus:CHB)感染は、世界中で2億4800万人に影響する世界的な疾病負荷である。年間およそ686,000人の死亡は、HBV関連末期肝疾患及び肝細胞癌(HCC)に起因する(GBD 2013;Schweitzer et al.,Lancet.2015 Oct 17;386(10003):1546-55)。WHOは、更なる介入がなければ、CHB感染者の数は今後40~50年間にわたり現在の高い水準を維持し、累積2000万人が2015と2030年の間に死亡すると予測した(WHO 2016年)。CHB感染は特異な臨床症状を呈する同種疾患ではない。感染した個体は、生涯でCHB関連肝疾患のいくつかの段階を経て進行している。これらの病期もまた標準治療(standard of care:SOC)による処置の基礎となる。現在のガイドラインでは、血清ALTレベル、HBV DNAレベル、及び肝疾患の重症度の3つの基準に基づいて、CHBに感染した特定の個人のみを処置することを推奨している(EASL、2017年)。この推奨は、SOC、すなわちヌクレオシ(チ)ド類似体(nucleos(t)ide analog:NA)及びペグ化インターフェロン-アルファ(PEG-IFN)が治癒的ではなく、かつ長期間投与しなければならず、それによって安全性リスクが増加するという事実による。NAはHBV DNA複製を効果的に抑制する。しかしながら、他のウイルスマーカには非常に限られた影響しか及ぼさない/一切影響を及ぼさない。HBV感染の2つの特徴である、B型肝炎表面抗原(HBsAg)及び共有結合閉環状DNA(cccDNA)は、HBV治癒を目的とする新薬の主な標的である。CHB患者の血漿中において、HBsAgサブウイルス(中空)粒子は、HBVビリオンを数で103~105倍上回る(Ganem&Prince,N Engl J Med.2004 Mar 11;350(11):1118-29)。その過剰は、急性HBV感染の消散後に観察された血清学的マーカである中和抗HBs抗体を発現できない個体を含む、該疾患の免疫病理発生に寄与すると考えられている。
いくつかの実施形態では、「HBV感染」という用語は、「慢性HBV感染」を指す。
さらに、この用語は、任意のHBV遺伝子型による感染を包含する。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Aに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Bに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Cに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Dに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Eに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Fに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Gに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Hに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Iに感染している。
いくつかの実施形態では、処置される患者は、HBV遺伝子型Jに感染している。
cccDNA(共有結合閉環状DNA)
cccDNAは感染した肝細胞の核に存在するHBVのウイルスの遺伝的鋳型であり、増殖性感染に必要な全てのHBV RNA転写物を生じ、慢性HBV感染の自然経過中のウイルス持続に関与する(Locarnini&Zoulim,Antivir Ther.2010;15 Suppl 3:3-14.doi:10.3851/IMP1619)。cccDNAはウイルスのリザーバとして作用し、処置中止後のウイルスリバウンド源であって、長期の、時として生涯の処置を必要とする。PEG-IFNは、その様々な副作用のために、CHBの小さなサブセットにしか投与することができない。
したがって、HBV cccDNAの分解又は除去により定義される完全治癒をCHB患者の大部分にもたらすことができる新規の治療法が、強く必要とされている。
化合物
本明細書では、「化合物」という用語は、COPS3の発現又は活性を阻害することができる任意の分子を意味する。本発明の特定の化合物は、本発明に係るRNAi分子若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチド等の核酸分子、又はそのような核酸分子を含む任意のコンジュゲートである。例えば、本明細書において、化合物は、COPS3を標的とする核酸分子、特にアンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNAであり得る。
オリゴヌクレオチド
本明細書で使用される場合、「オリゴヌクレオチド」という用語は、2つ以上の共有結合したヌクレオシドを含む分子として当業者によって一般的に理解されるように定義される。このような共有結合したヌクレオシドはまた、核酸分子又はオリゴマーとも称される場合がある。
明細書及び特許請求の範囲に記載されているオリゴヌクレオチドは、概して、70ヌクレオチド長未満の治療用オリゴヌクレオチドである。オリゴヌクレオチドは、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドであり、若しくはそれを含み得、又は例えばCRISPR RNA、siRNA、shRNA、アプタマー若しくはリボザイム等の他の核酸分子であり得る。治療用オリゴヌクレオチド分子は、通常、固相化学合成と、その後の精製及び単離によって、研究室内で作製される。しかしながら、shRNAは、多くの場合、レンチウイルスベクタを用いて細胞に送達され、次いで転写されて一本鎖RNAを生成し、これにより、RNA干渉機構(RNA誘導サイレンシング複合体(RNA-induced silencing complex:RISC)を含む)と相互作用することができるRNAステムループ(ヘアピン)RNA構造を形成するであろう。本発明の一実施形態では、shRNAは、化学的に生成されたshRNA分子である(プラスミド又はウイルスからの細胞ベースの発現に依存しない)。オリゴヌクレオチドの配列に言及する場合には、共有結合したヌクレオチド又はヌクレオシドの核酸塩基部分の配列又は順序、若しくはその修飾が言及される。概して、本発明のオリゴヌクレオチドは、人工であり、化学的に合成され、典型的には精製又は単離される。しかしながら、いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは標的細胞への侵入時にベクタから転写されるshRNAである。本発明のオリゴヌクレオチドは、1つ以上の修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを含み得る。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~70ヌクレオチド長、例えば12~60、例えば13~50、例えば14~40、例えば15~30、例えば16~25、例えば16~22、例えば16~20連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。したがって、本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、12~25ヌクレオチドの長さを有し得る。あるいは、本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、15~22ヌクレオチドの長さを有し得る。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、24以下のヌクレオチド、例えば22、例えば20以下のヌクレオチド、例えば18以下のヌクレオチド、例えば14、15、16、又は17ヌクレオチドを含むか、又はそれらからなる。本明細書で提供されるいずれの範囲も、範囲の終点を含むことを理解するべきである。したがって、核酸分子が12~25ヌクレオチドを含むと記される場合、12ヌクレオチド及び25ヌクレオチドの両方が含まれる。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、又は22連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
オリゴヌクレオチド(olignucleotide)(複数可)は、哺乳動物における標的核酸の発現の調節用である。いくつかの実施形態では、siRNA、shRNA、及びアンチセンスオリゴヌクレオチド等の核酸分子は、典型的には、標的核酸(複数可)の発現を阻害するためのものである。
本発明の一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、RNAi剤、例えばsiRNA又はshRNAから選択される。別の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、RNase Hと相互作用する高親和性修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド等の、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシド等の1つ以上の修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、非ヌクレオシド部分(コンジュゲート部分)に結合され得る。
オリゴヌクレオチドのライブラリは、バリアントオリゴヌクレオチドのコレクションとして理解されるべきである。オリゴヌクレオチドのライブラリの目的は様々であり得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドのライブラリは、オリゴヌクレオチドのライブラリ内で最も強力な配列を同定する目的で、1つ以上の哺乳動物COPS3標的核酸を標的とする重複する核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドから構成される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドのライブラリは、親又は先祖オリゴヌクレオチドのオリゴヌクレオチド設計バリアント(子核酸分子)のライブラリであって、該オリゴヌクレオチド設計バリアントは親核酸分子のコア核酸塩基配列を保持する。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
本明細書で使用される場合、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」、又は「ASO」という用語は、標的核酸、特に標的核酸上の連続配列にハイブリダイズすることによって標的遺伝子の発現を調節することができるオリゴヌクレオチドとして定義される。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、基本的に二本鎖ではなく、したがってsiRNA又はshRNAではない。好ましくは、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは一本鎖である。本発明の単鎖オリゴヌクレオチドは、自己内又は自己間の相補性の程度がオリゴヌクレオチドの全長にわたって50%未満である限り、ヘアピン又は分子間二重構造(同じオリゴヌクレオチドの2つの分子間の二重鎖)を形成することができるものと理解される。
有利には、本発明の一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ヌクレアーゼ耐性を低下させるためRNAヌクレオシドを含まない。
有利には、本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシド等の1つ以上の修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを含む。さらに、修飾されていないヌクレオシドがDNAヌクレオシドであることは有利である。
RNAi分子
本明細書では、「RNA干渉(RNAi)分子」という用語は、RNAヌクレオシドを含有し、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)を介してRNA転写物の標的切断を媒介する短い二本鎖オリゴヌクレオチドを指し、RNA誘導サイレンシング複合体では、触媒的RISC成分のアルゴノートと相互作用する。RNAi分子は、細胞、例えば哺乳動物被験体等の被験体内の細胞における標的核酸の発現を調節、例えば阻害する。RNAi分子には、一本鎖RNAi分子Lima at al 2012 Cell 150:883)及び二本鎖siRNA、並びに短いヘアピンRNA(shRNA)が含まれる。本発明のいくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド、又はその連続ヌクレオチド配列は、siRNA等のRNAi剤である。
siRNA
「低分子干渉リボ核酸」又は「siRNA」という用語は、低分子干渉リボ核酸RNAi分子を指す。これは二本鎖RNA分子のクラスであり、当該技術分野では短干渉RNA又はサイレンシングRNAとしても知られている。siRNAは、典型的にはセンス鎖(パッセンジャ鎖とも呼ばれる)及びアンチセンス鎖(ガイド鎖とも呼ばれる)を含み、各鎖は17~30ヌクレオチド長、典型的には19~25ヌクレオシド長であり、アンチセンス鎖は標的核酸(適切には成熟mRNA配列)に相補的、例えば少なくとも95%相補的、例えば完全に相補的であり、センス鎖はアンチセンス鎖に相補的であるので、センス鎖及びアンチセンス鎖は二本鎖又は二本鎖領域を形成する。siRNA鎖は、平滑末端二重鎖を形成し得るか、又は有利には、センス鎖及びアンチセンス鎖3’末端は、例えば、1、2、又は3ヌクレオシドの3’オーバーハングを形成することがあり、これは、インビボでRISC基質を形成するDicerによって生成される生成物に類似する。Dicer基質の有効な拡張形態は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,349,809号及び米国特許第8,513,207号に記載されている。いくつかの実施形態では、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方は、2nt3’オーバーハングを有する。したがって、二重鎖領域は、例えば17~25ヌクレオチド長、例えば21~23ヌクレオチド長であり得る。
一旦細胞内に入ると、アンチセンス鎖は、標的核酸の標的分解又は標的阻害を媒介するRISC複合体に組み込まれる。siRNAは、典型的には、RNAヌクレオシドに加えて修飾ヌクレオシドを含む。一実施形態では、siRNA分子はまた、修飾ヌクレオチド間結合及び2’糖修飾ヌクレオシド、例えば2’-4’二環式リボース修飾ヌクレオシド(LNA及びcET又は2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANAのような2’置換修飾を含む)を用いて化学的に修飾されてもよい。特に、2’フルオロ、2’-O-メチル、又は2’-O-メトキシエチルをsiRNAに組み込むことができる。
いくつかの実施形態では、siRNAセンス(パッセンジャ)鎖のヌクレオチドの全ては、LNA等の2’糖修飾ヌクレオシドで修飾され得る(例えば、国際公開第2004/083430号、同第2007/085485号を参照)。いくつかの実施形態では、siRNAのパッセンジャ鎖は不連続であり得る(例えば、国際公開第2007/107162号を参照)。siRNAのアンチセンス鎖のシード領域で生じる熱不安定化ヌクレオチドの取込みは、siRNAのオフターゲット活性の低減に有用であることが報告されている(例えば、国際公開第2018/098328号を参照)。好適には、siRNAは、アンチセンス鎖の5’末端に5’リン酸基又は5’リン酸模倣物を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端は、RNAヌクレオシドである。
一実施形態では、siRNA分子は、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のヌクレオシド間結合を更に含む。ホスホロチオエート(phosphorothioaie)若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方若しくは両方の鎖の3’末端にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)か、又はホスホロチオエート若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方若しくは両方の鎖の5’末端にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)か、又はホスホロチオエート若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方又は両方の鎖の5’末端及び3’末端の両方にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)。いくつかの実施形態では、残りのヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態では、siRNA分子は、1つ以上のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。siRNA分子において、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合はRICSにおけるヌクレアーゼ切断を低減し得るため、したがって、アンチセンス鎖における全てのヌクレオシド間結合が修飾されはしないことが有利である。
siRNA分子は、リガンドを更に含むことができる。いくつかの実施形態では、リガンドは、センス鎖の3’末端に結合する。
生物学的分布については、siRNAを標的リガンドに結合させるか、及び/又は脂質ナノ粒子に製剤化することができる。
本発明の他の態様は、治療的使用に適したsiRNA分子といったこれらのdsRNAを含む医薬組成物と、例えば本明細書に開示されている種々の疾患状態の処置のために、本発明のsiRNAといったdsRNA分子を投与することによって標的遺伝子の発現を阻害する方法と、に関する。
shRNA
「短ヘアピンRNA」又は「shRNA」という用語は、一般に40と70の間のヌクレオチド長、例えば45と65の間のヌクレオチド長、例えば50と60の間のヌクレオチド長の分子を指し、ステムループ(ヘアピン)RNA構造を形成し、これは、特徴的な2塩基3’オーバーハングを有する19~23塩基対の短干渉RNAにdsRNAをプロセシングすると考えられるDicerとして既知のエンドヌクレアーゼと相互作用し、次いでRNA誘導サイレンシング複合体(RNA-induced silencing complex:RISC)に組み込まれる。適切な標的mRNAに結合すると、RISC内の1つ以上のエンドヌクレアーゼが標的を切断してサイレンシングを誘導する。shRNAオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオチド間結合及び2’糖修飾ヌクレオシド、例えば2’-4’二環式リボース修飾ヌクレオシド(LNA及びcET又は2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANAのような2’置換修飾を含む)を用いて化学的に修飾されてもよい。
いくつかの実施形態では、shRNA分子は、1つ以上のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。RNAi分子において、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、RICSにおけるヌクレアーゼ切断を低減し得るため、したがってshRNA分子のステムループにおける全てのヌクレオシド間結合が修飾されはしないことが有利である。ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、shRNA分子のステムループの3’及び/又は5’末端、特に標的核酸に相補的ではない分子の部分に有利に配置することができる。標的核酸に相補的なshRNA分子の領域は、しかしながら、Dicerによる切断後に3’末端及び/又は5’末端になると予測される部分における最初の2~3個のヌクレオシド間結合でもまた修飾され得る。
連続ヌクレオチド配列
「連続ヌクレオチド配列」という用語は、標的核酸に相補的な核酸分子の領域を指す。この用語は、本明細書で「連続核酸塩基配列」という用語及び「オリゴヌクレオチドモチーフ配列」という用語と互換的に用いられる。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの全てのヌクレオチドが連続ヌクレオチド配列を構成する。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、siRNA分子のガイド鎖に含まれる。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、標的核酸に対して100%相補的であるshRNA分子の一部である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、F-G-F’ギャップマー領域のような連続ヌクレオチド配列を含み、任意には、更なるヌクレオチド(複数可)、例えば、官能基(例えば、標的化のためのコンジュゲート基)を連続ヌクレオチド配列に結合するために使用され得るヌクレオチドリンカー領域を含み得る。ヌクレオチドリンカー領域は、標的核酸に相補的であっても相補的でなくてもよい。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの核酸塩基配列は、連続ヌクレオチド配列を構成である。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、標的核酸に対して100%相補的である。
ヌクレオチド及びヌクレオシド
ヌクレオチド及びヌクレオシドは、オリゴヌクレオチド及びポリヌクレオチドの構成単位であり、本発明の目的のために、天然に存在するヌクレオチド及びヌクレオシドと、天然に存在しないヌクレオチド及びヌクレオシドとの両方を含む。本来、DNAヌクレオチド及びRNAヌクレオチド等のヌクレオチドは、リボース糖部分、核酸塩基部分、及び1つ以上のリン酸基(ヌクレオシドには存在しない)を含む。ヌクレオシド及びヌクレオチドはまた、互換的に「単位」又は「モノマー」と呼ぶことができる。
修飾ヌクレオシド
本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオシド」又は「ヌクレオシド修飾」という用語は、糖部分又は(核酸)塩基部分の1つ以上の修飾の導入によって、同等のDNA又はRNAヌクレオシドと比較して修飾されたヌクレオシドを指す。有利には、修飾ヌクレオシドの1つ以上は修飾糖部分を含む。修飾ヌクレオシドという用語はまた、「ヌクレオシド類縁体」又は修飾「単位」又は修飾「モノマー」という用語と互換的に使用されてもよい。非修飾DNA又はRNA糖部分を有するヌクレオシドは、本明細書ではDNA又はRNAヌクレオシドと称される。DNA又はRNAヌクレオシドの塩基領域に修飾を有するヌクレオシドは、それらがワトソン・クリック塩基対合可能な場合には、依然として一般的にDNA又はRNAと称される。
修飾ヌクレオシド間結合
「修飾ヌクレオシド間結合」という用語は、2つのヌクレオシドを共に共有結合する、ホスホジエステル(PO)結合以外の結合として当業者に一般的に理解されるように定義される。したがって、本発明のオリゴヌクレオチドは、1つ以上のホスホロチオエートのヌクレオシド間結合又は1つ以上のホスホロジチオエートのヌクレオシド間結合のような、1つ以上の修飾ヌクレオシド間結合を含むことができる。
本発明のオリゴヌクレオチドでは、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を用いることが有利である。
ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、ヌクレアーゼ耐性、有益な薬物動態、及び製造の容易さに起因して、特に有用である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列の少なくとも50%のヌクレオシド間結合がホスホロチオエートであり、オリゴヌクレオチド又はそのヌクレオチド配列の少なくとも60%、例えば少なくとも70%、例えば少なくとも75%、例えば少なくとも80%又は例えば少なくとも90%のヌクレオシド間結合が、ホスホロチオエートである。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部は、ホスホロチオエートである。
いくつかの有利な実施形態では、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列の全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートであるか、又はオリゴヌクレオチドの全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエート結合である。
欧州特許第2 742 135号に開示されているように、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、他のヌクレオシド間結合(ホスホジエステル及びホスホロチオエート以外の)、例えばアルキルホスホネート/メチルホスホネートヌクレオシド間結合を含んでもよいことが認識され、これは欧州特許第2 742 135号によれば、例えば別のDNAホスホロチオエートのギャップ領域内で耐性であり得る。
核酸塩基
核酸塩基という用語は、ヌクレオシド及びヌクレオチドに存在するプリン(例えばアデニン及びグアニン)及びピリミジン(例えばウラシル、チミン及びシトシン)部分を含み、これらは核酸ハイブリダイゼーションにおいて水素結合を形成する。本発明の文脈において、核酸塩基という用語は、天然に存在する核酸塩基とは異なり得るが、核酸ハイブリダイゼーションの際に機能的である修飾核酸塩基も包含する。この文脈において、「核酸塩基」とは、アデニン、グアニン、シトシン、チミジン、ウラシル、キサンチン、及びヒポキサンチン等の天然に存在する核酸塩基と、天然に存在しないバリアントとの両方を指す。このようなバリアントは、例えば、Hirao et al(2012)Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055 and Bergstrom(2009)Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.37 1.4.1に記載されている。
いくつかの実施形態において、核酸塩基部分は、プリン又はピリミジンを、修飾されたプリン又はピリミジン、例えば置換プリン又は置換ピリミジン、例えばイソシトシン、シュードイソシトシン、5-メチルシトシン、5-チアゾロ-シトシン、5-プロピニル-シトシン、5-プロピニル-ウラシル、5-ブロモウラシル5-チアゾロ-ウラシル、2-チオ-ウラシル、2’チオ-チミン、イノシン、ジアミノプリン、6-アミノプリン、2-アミノプリン、2,6-ジアミノプリン、及び2-クロロ-6-アミノプリンから選択される核酸塩基に変えることにより修飾される。
核酸塩基部分は、各々の対応する核酸塩基の文字コード、例えば、A、T、G、C、又はUで示すことができ、各文字は、任意に、同等の機能の修飾核酸塩基を含み得る。例えば、例示したオリゴヌクレオチドにおいて、核酸塩基部分は、A、T、G、C、及び5-メチルシトシンから選択される。任意に、LNAギャップマーでは、5-メチルシトシンLNAヌクレオシドが用いられ得る。
修飾オリゴヌクレオチド
「修飾オリゴヌクレオチド」という用語は、1つ以上の糖-修飾ヌクレオシド及び/又は修飾ヌクレオシド間結合を含むオリゴヌクレオチドを説明するものである。「キメラ」オリゴヌクレオチドという用語は、修飾ヌクレオシド及びDNAヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチドを記述するために文献で使用されている用語である。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、有利にはキメラオリゴヌクレオチドである。
相補性
「相補性」又は「相補的」という用語は、ヌクレオシド/ヌクレオチドのワトソン・クリック塩基対形成能を表す。ワトソン・クリック塩基対は、グアニン(G)-シトシン(C)及びアデニン(A)-チミン(T)/ウラシル(U)である。オリゴヌクレオチドは修飾核酸塩基を有するヌクレオシドを含んでいてもよく、例えば5-メチルシトシンは、しばしばシトシンの代わりに用いられ、したがって、相補性という用語は、非修飾核酸塩基と修飾核酸塩基との間のワトソン・クリック塩基対合を包含することが理解されよう(例えば、Hirao et al(2012)Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055 and Bergstrom(2009)Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.37 1.4.1を参照)。
本明細書で使用される場合、「%相補的」という用語は、連続ヌクレオチド配列にわたって参照配列(例えば、標的配列又は配列モチーフ)に相補的である、核酸分子(例えば、オリゴヌクレオチド)の連続ヌクレオチド配列のヌクレオチドの割合(パーセント)を指す。したがって、相補性のパーセンテージは、2つの配列間(標的配列5’-3’と3’-5’からのオリゴヌクレオチド配列とを整列させた場合)で相補的である(ワトソン・クリック塩基対から)整列した核酸塩基の数を数え、その数をオリゴヌクレオチド中のヌクレオチドの総数で割り、100を掛けることによって計算される。このような比較において、整列(塩基対を形成)しない核酸塩基/ヌクレオチドは、ミスマッチと称される。挿入及び欠失は、連続ヌクレオチド配列の%相補性の計算において許容されない。相補性の決定において、核酸塩基の化学的修飾は、核酸塩基がワトソン・クリック塩基対合を形成する機能的能力が保持される限り、無視されることが理解されるであろう(例えば、5’-メチルシトシンは、%同一性の計算の目的のために、シトシンと同一であると見なされる)。
「完全に相補的な」という用語は、100%の相補性を指す。
同一性
本明細書で使用される場合、「同一性」という用語は、連続ヌクレオチド配列にわたって参照配列(例えば、配列モチーフ)と同一である、核酸分子(例えば、オリゴヌクレオチド)内の連続ヌクレオチド配列のヌクレオチドの割合(パーセントで表される)を指す。したがって、同一性のパーセンテージは、2つの配列(本発明の化合物の連続ヌクレオチド配列及び参照配列における)の間で同一の(一致する)整列された核酸塩基の数を数え、その数をオリゴヌクレオチドのヌクレオチドの総数で割り、100を掛けることにより計算される。したがって、同一性の百分率=(一致数×100)/整列領域(例えば、連続ヌクレオチド配列)の長さ。挿入及び欠失は、連続ヌクレオチド配列の同一性の百分率の計算において許容されない。同一性の決定において、核酸塩基の化学的修飾は、核酸塩基がWatson Crick塩基対を形成する機能的能力が保持される限り、無視されることが理解されよう(例えば、5-メチルシトシンは、同一性%の計算の目的のために、シトシンと同一であると見なされる)。
ハイブリダイゼーション
本明細書で使用される場合、「ハイブリダイズ」又は「ハイブリダイズする」という用語は、2つの核酸鎖(例えば、オリゴヌクレオチド及び標的核酸)が対向する鎖上の塩基対間に水素結合を形成することにより二重鎖を形成することと理解されるべきである。2つの核酸鎖の間の結合の親和性は、ハイブリダイゼーションの強度である。これは、オリゴヌクレオチドの半分が標的核酸と二重鎖を形成する温度として定義される、融解温度(T)によって説明されることが多い。生理学的条件では、Tは親和性に厳密に比例しない(Mergny and Lacroix,2003,Oligonucleotides 13:515-537)。標準状態ギブス自由エネルギーΔG°は、結合親和性をより正確に表し、ΔG°=-RTln(K)によって反応の解離定数(K)に関連付けられ、式中、Rは気体定数であり、Tは絶対温度である。したがって、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の反応の非常に低いΔG°は、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の強いハイブリダイゼーションを反映している。ΔG°は、水性濃度が1M、pHが7、温度が37℃の反応に関連したエネルギーである。標的核酸に対するオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションは、自発的反応であり、自発的反応の場合、ΔG°はゼロ未満である。ΔG°は、Hansen et al.,1965,Chem.Comm.36-38 and Holdgate et al.,2005,Drug Discov Todayに記載されているように、例えば等温滴定熱量測定(ITC)により、実験的に測定し得る。当業者は、ΔG°測定のために市販の装置が入手可能であることを知るであろう。ΔG°はまた、Sugimoto et al.,1995,Biochemistry 34:11211-11216及びMcTigue et al.,2004,Biochemistry 43:5388-5405によって記載された適切に導出された熱力学パラメータを使用して、SantaLucia,1998,Proc Natl Acad Sci USA.95:1460-1465によって記載された最近傍モデルを使用することによって数値的に推定することができる。ハイブリダイゼーションによってその意図された核酸標的を調節する可能性を有するために、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドについて-10kcal未満の推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、ハイブリダイゼーションの程度又は強度は、標準状態ギブス自由エネルギーΔG°により測定される。オリゴヌクレオチドは、8~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドに対して-10kcal未満、例えば-15kcal未満、例えば-20kcal未満、及び例えば-25kcal未満の概算ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズし得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、-10~-60kcal、例えば-12~-40、例えば-15~-30kcal又は-16~-27kcal、例えば-18~-25kcalの範囲の推定ΔG゜値で標的核酸にハイブリダイズする。
標的核酸
本発明によれば、標的核酸は、哺乳動物COPS3をコードする核酸であり、例えば遺伝子、RNA、mRNA、及びプレmRNA、成熟mRNA又はcDNA配列であり得る。したがって、標的は、COPS3標的核酸と称することができる。
適切には、標的核酸は、本明細書において配列番号1、4、5、6、7、8及び/又は9として提供されるpre-mRNA又はmRNA配列をコードするヒトCOPS3遺伝子等のCOPS3タンパク質、特に哺乳動物COPS3をコードする。
本発明の治療用核酸分子は、例えば、哺乳動物COPS3(特にsiRNA及びshRNA、並びにアンチセンスオリゴヌクレオチド)のエクソン領域を標的とし得るか、又は例えば、COPS3プレmRNAの任意のイントロン領域を標的とし得る(特にアンチセンスオリゴヌクレオチド)。ヒトCOPS3遺伝子は18個の転写物をコードし、そのうち6つはタンパク質をコードし、したがって潜在的な核酸標的である。
表1は、配列番号1、すなわちヒトCOPS3プレmRNA配列の予測エクソン及びイントロン領域を列挙する。
Figure 2023506547000001
適切には、標的核酸は、ヒト、カニクイザル及びマウスCOPS3(表2)のゲノム配列並びにヒト、サル及びマウスCOPS3のプレmRNA配列並びにヒトCOPS3の成熟mRNA(表3)の概要を提供するヒトCOPS3(例えば表2及び表3を参照)等のCOPS3タンパク質、特に哺乳動物COPS3をコードする。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1、2、3、4、6、7、8及び/又は9、又はその天然バリアント(例えば哺乳動物COPS3をコードする配列)からなる群から選択される。
Figure 2023506547000002
本発明の核酸分子を研究又は診断に使用する場合、標的核酸は、cDNA、又はDNA若しくはRNAに由来する合成核酸であり得る。
in vivo又はin vitro適用のために、本発明の治療用核酸分子は、典型的には、COPS3標的核酸を発現している細胞におけるCOPS3標的核酸の発現を阻害することができる。いくつかの実施形態では、当該細胞は、HBV cccDNAを含む。本発明の核酸分子の核酸塩基の連続配列は、典型的には、核酸分子の長さにわたって測定した場合、任意に1つ又は2つのミスマッチを除いて、また任意に、オリゴヌクレオチドをコンジュゲート等の任意の官能基に結合し得るヌクレオチドベースのリンカー領域、又は他の非相補的末端ヌクレオチドを除いて、COPS3標的核酸の保存領域に相補的である。標的核酸は、ヒトCOPS3等の哺乳動物COPS3タンパク質をコードするプレmRNA、例えば配列番号1として開示されているもの等のヒトCOPS3プレmRNA配列、配列番号2として開示されているもの等のサルCOPS3プレmRNA配列、又は配列番号3標的核酸として開示されているもの等のマウスCOPS3プレmRNA配列、又は配列番号4、5、6、7、8若しくは9として開示されているヒト成熟mRNA等の成熟COPS3 mRNAである。配列番号1~9はDNA配列である。標的RNA配列は、チミジン塩基(T)の代わりに、ウラシル(U)塩基を有することが理解されよう。
例示的な標的核酸に関する更なる情報は、表2及び3に提供される。
Figure 2023506547000003
注記 配列番号2は、配列決定が配列を正確に精製することができず、したがって縮重配列が含まれる、複数のNNNNの領域を含む。疑いを避けるため、本発明の化合物は実際の標的配列に対して相補的であり、したがって、縮重化合物ではない。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号2である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号3である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号4である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号5である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号6である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号7である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号8である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号9である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は配列番号1、4、5、6及び/又は8である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1、4及び/又は5である。
標的配列
本明細書で使用される場合、「標的配列」という用語は、本発明のオリゴヌクレオチド又は核酸分子に相補的な核酸塩基配列を含む、標的核酸中に存在するヌクレオチドの配列を指す。いくつかの実施形態では、標的配列は、本発明のオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列に相補的な核酸塩基配列を有する標的核酸上の領域からなる。標的核酸のこの領域は、互換的に標的ヌクレオチド配列、標的配列、又は標的領域と称され得る。いくつかの実施形態では、標的配列は、本発明の核酸分子の相補配列よりも長く、例えば、本発明のいくつかの核酸分子によって標的化され得る標的核酸の好ましい領域を表し得る。
いくつかの実施形態では、標的配列は、ヒトCOPS3 mRNAエクソン、例えばe1、e2、e3、e4、e5、e6、e7、e8、e9、e10、e11、及びe12からなる群から選択されるヒトCOPS3 mRNAエクソンからなる群から選択される配列である(例えば上記の表1参照)。
したがって、本発明は、e1~e12(表1を参照)からなる群から選択される配列番号1のエクソン領域に少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的な連続配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
いくつかの実施形態では、標的配列は、ヒトCOPS3 mRNAイントロン、例えばi1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i9、i10及びi11からなる群から選択されるヒトCOPS3 mRNAイントロンからなる群から選択される配列である(例えば上記の表1参照)。
したがって、本発明は、i1~i11(表1を参照)からなる群から選択される配列番号1のイントロン領域に少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的な連続配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
いくつかの実施形態では、標的配列は、配列番号10、11、12及び13からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本明細書で言及される連続ヌクレオチド配列は、配列番号10、11、12及び13からなる群から選択される標的配列に対して少なくとも90%相補的である、例えば少なくとも95%相補的である。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、配列番号10、11、12及び13からなる群から選択される標的配列に対して完全に相補的である。
本発明の核酸分子は、本明細書に記載の標的配列等の標的核酸上の領域に相補的であるか又はハイブリダイズする連続ヌクレオチド配列を含む。
治療用核酸分子が相補的であるか又はハイブリダイズする標的核酸配列は、一般に、少なくとも10ヌクレオチドの連続核酸塩基のストレッチを含む。連続ヌクレオチド配列は、12~70ヌクレオチド、例えば12~50、例えば13~30、例えば14~25、例えば15~20、例えば16~18連続ヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子は、表4又は5に示される領域を標的とする。
Figure 2023506547000004
Figure 2023506547000005
Figure 2023506547000006
Figure 2023506547000007
Figure 2023506547000008
Figure 2023506547000009
Figure 2023506547000010
Figure 2023506547000011
Figure 2023506547000012
Figure 2023506547000013
Figure 2023506547000014
Figure 2023506547000015
Figure 2023506547000016
Figure 2023506547000017
Figure 2023506547000018
いくつかの実施形態では、標的配列は、上記の表4に示されるような標的領域1A~1846Aからなる群から選択される。
Figure 2023506547000019
Figure 2023506547000020
Figure 2023506547000021
いくつかの実施形態では、標的配列は、上記の表5に示されるような標的領域1C~178Cからなる群から選択される。
標的細胞
「標的細胞」という用語は、本明細書で使用される場合、標的核酸を発現している細胞を指す。本発明の治療的使用のためには、標的細胞がHBVに感染している場合が有利である。いくつかの実施形態では、標的細胞は、in vivo 又はin vitroであり得る。いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、例えばげっ歯類細胞、例えばマウス細胞若しくはラット細胞、若しくはウッドチャック細胞、又は霊長類細胞、例えばサル細胞(例えば、カニクイザル細胞)若しくはヒト細胞である。
好ましい実施形態では、標的細胞は、COPS3プレmRNA又はCOPS3成熟mRNA等のCOPS3 mRNAを発現する。COPS3 mRNAのポリAテールは、典型的には、アンチセンスオリゴヌクレオチド標的化では無視される。
さらに、標的細胞は肝細胞であってもよい。一実施形態では、標的細胞は、HBVに感染した初代ヒト肝細胞であり、HBV感染個体に由来するか、又はヒト化肝臓を有するHBVに感染したマウス(PhoenixBio、PXBマウス)に由来するかのいずれかである。
本発明によれば、標的細胞は、HBVに感染していてもよい。さらに、標的細胞は、HBV cccDNAを含み得る。したがって、標的細胞は、COPS3プレmRNA又はCOPS3成熟mRNA等のCOPS3 mRNA及びHBV cccDNAを含むことが好ましい。
天然に存在するバリアント
「天然に存在するバリアント」という用語は、標的核酸と同じ遺伝子座に由来するが、例えば、同じアミノ酸をコードする多数のコドンを引き起こす遺伝コードの縮重のために、又はプレmRNAの選択的スプライシング若しくは例えば一塩基多型(single nucleotide polymorphism:SNP)等の多型の存在に起因して異なり得る、COPS3遺伝子又は転写物のバリアントと、対立遺伝子バリアントとを指す。オリゴヌクレオチドに対する十分な相補的な配列の存在に基づいて、本発明のオリゴヌクレオチドは、したがって、標的核酸及びその天然に存在するバリアントを標的とし得る。
いくつかの実施形態では、天然に存在するバリアントは、哺乳動物COPS3標的核酸、例えば配列番号1及び/又は配列番号2の標的核酸に対して少なくとも95%、例えば少なくとも98%又は少なくとも99%相同性を有する。いくつかの実施形態では、天然に存在するバリアントは、配列番号1のヒトCOPS3標的核酸に対して少なくとも99%相同性を有する。いくつかの実施形態では、天然に存在するバリアントは、既知の多型である。
発現の阻害
本明細書で使用される場合、「発現の阻害」という用語は、標的細胞におけるCOPS3の量又は活性を阻害する、すなわち低下させるCOPS3(COP9シグナロソームサブユニット3)阻害剤の能力の全体的な用語として理解されるべきである。発現又は活性の阻害は、COPS3プレmRNA若しくはCOPS3 mRNAのレベルを測定することによって、又は細胞中のCOPS3タンパク質若しくは活性のレベルを測定することによって決定され得る。発現の阻害は、in vitro 又は in vivoで決定され得る。有利には、阻害は、COPS3阻害剤の投与前のCOPS3の量に関して評価される。或いは、阻害は、対照を参照することによって決定される。対照は、生理食塩水組成物で処置された個体若しくは標的細胞、又は非標的化オリゴヌクレオチド(モック)で処置された個体若しくは標的細胞であると一般的に理解されている。
「阻害」又は「阻害する」という用語は、COPS3の発現又は活性をダウンレギュレートする、低下する、抑制する、減らす、低くする、減少するとも呼ばれる場合がある。
COPS3の発現の阻害は、例えば、プレmRNA又はmRNAの分解によって、例えば、ギャップマー等のRNase H動員オリゴヌクレオチド、又はsiRNA若しくはshRNA等のRNA干渉経路を介して機能する核酸分子を使用して起こり得る。あるいは、本発明の阻害剤は、COPS3ポリペプチドに結合し、COPS3の活性を阻害するか、又は他の分子へのその結合を妨げ得る。
いくつかの実施形態では、COPS3標的核酸の発現又はCOPS3タンパク質の活性の阻害は、標的細胞中のHBV cccDNAの量の減少をもたらす。好ましくは、HBV cccDNAの量は、対照と比較して減少する。いくつかの実施形態では、HBV cccDNAの量の減少は、対照と比較して少なくとも20%、少なくとも30%である。いくつかの実施形態では、HBV感染細胞中のcccDNAの量は、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%減少する。
いくつかの実施形態では、COPS3標的核酸の発現又はCOPS3タンパク質の活性の阻害は、標的細胞中のHBV pgRNAの量の減少をもたらす。好ましくは、HBV pgRNAの量は、対照と比較して減少する。いくつかの実施形態では、HBV pgRNAの量の減少は、対照と比較して少なくとも20%、少なくとも30%である。いくつかの実施形態では、HBV感染細胞中のpgRNAの量は、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%減少する。
糖修飾
本発明のオリゴヌクレオチドは、修飾された糖部分、すなわち、DNA及びRNAに見られるリボース糖部分と比較した場合の糖部分の修飾を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。
リボース糖部分の修飾を有する数多くのヌクレオシドは、親和性及び/又はヌクレアーゼ耐性等のオリゴヌクレオチドのある特定の性質を改善することを主な目的として作製されてきた。
このような修飾には、例えば、ヘキソース環(HNA)、又は典型的にはリボース環(LNA)上のC2炭素とC4炭素との間にビラジカル架橋を有する二環式環、又は典型的にはC2炭素とC3炭素との間の結合を欠く非結合リボース環(例えば、UNA)で置き換えることにより、リボース環構造が修飾されているものが含まれる。他の糖修飾ヌクレオシドには、例えばビシクロヘキソース核酸(国際公開第2011/017521号)又は三環式核酸(国際公開第2013/154798号)が含まれる。修飾ヌクレオシドにはまた、糖部分が例えばペプチド核酸(PNA)又はモルホリノ核酸の場合には非糖部分で置き換えられているヌクレオシドが含まれる。
糖修飾にはまた、リボース環上の置換基を、水素以外の基、又はDNA及びRNAヌクレオシド中に天然に存在する2’-OH基に変更することによってなされる修飾も含まれる。置換基は、例えば、2’、3’、4’、又は5’位で導入され得る。
高親和性修飾ヌクレオシド
高親和性修飾ヌクレオシドは、修飾されたヌクレオチドであり、これは、オリゴヌクレオチドに組み込まれる場合、例えば融解温度(T)によって測定されるように、その相補的標的に対するオリゴヌクレオチドの親和性を高める。本発明の高親和性修飾ヌクレオシドは、好ましくは、修飾ヌクレオシドあたり+0.5~+12℃の範囲、より好ましくは+1.5~+10℃の範囲、最も好ましくは+3~+8Cの範囲の融解温度の上昇をもたらす。数多くの高親和性修飾ヌクレオシドが当該技術分野において知られており、例えば、多くの2’置換ヌクレオシド及びロックド核酸(LNA)が挙げられる(例えば、Freier&Altmann;Nucl.Acid Res.,1997,25,4429-4443及びUhlmann;Curr.Opinion in Drug Development,2000,3(2),293-213を参照)。
2’糖修飾ヌクレオシド
2’糖修飾ヌクレオシドは、2’位にH又は-OH以外の置換基を有するか(2’置換ヌクレオシド)、又は2’炭素とリボース環上の第2の炭素との間に架橋を形成することができる2’結合ビラジカルを含むヌクレオシド、例えばLNA(2’-4’ビラジカル架橋)ヌクレオシドである。
実際、2’糖置換ヌクレオシドの開発には多くの注目が集まっており、数多くの2’置換ヌクレオシドが、オリゴヌクレオチドに組み込まれた際に有益な特性を有することが見出されている。例えば、2’修飾糖は、高められた結合親和性及び/又は増大されたヌクレアーゼ耐性をオリゴヌクレオチドにもたらすことができる。2’置換修飾ヌクレオシドの例は、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-RNA及び2’-F-ANAヌクレオシドである。更なる例については、例えばFreier&Altmann;Nucl.Acid Res.,1997,25,4429-4443及びUhlmann;Curr.Opinion in Drug Development,2000,3(2),293-213、及びDeleavey and Damha,Chemistry and Biology 2012,19,937を参照されたい。以下は、幾つかの2’置換修飾ヌクレオシドの例示である。
Figure 2023506547000022
本発明に関して、2’置換糖修飾ヌクレオシドは、LNAのような2’架橋ヌクレオシドを含まない。
ロックド核酸ヌクレオシド(LNAヌクレオシド)
「LNAヌクレオシド」は、該ヌクレオシドのリボース糖環のC2’とC4’とを結合するバイラジカル(「2’-4’架橋」とも称される)を含む2’糖修飾ヌクレオシドであり、これはリボース環の立体配座を制限又は固定する。これらのヌクレオシドはまた、文献において、架橋核酸又は二環式核酸(BNA)とも称されている。リボースのコンホメーションの固定は、LNAが相補的RNA又はDNA分子のオリゴヌクレオチドに組み込まれる場合、ハイブリダイゼーションの親和性の向上(二重鎖安定化)に関連している。これは、オリゴヌクレオチド/相補二重鎖の融解温度を測定することによって、日常的に決定され得る。
非限定的で例示的なLNAヌクレオシドは、国際公開第99/014226号、国際公開第00/66604号、国際公開第98/039352号、国際公開第2004/046160号、国際公開第00/047599号、国際公開第2007/134181号、国際公開第2010/077578号、国際公開第2010/036698号、国際公開第2007/090071号、国際公開第2009/006478号、国際公開第2011/156202号、国際公開第2008/154401号、国際公開第2009/067647号、国際公開第2008/150729号、Morita et al.,Bioorganic&Med.Chem.Lett.12,73-76,Seth et al.J.Org.Chem.2010,Vol 75(5)pp.1569-81、Mitsuoka et al.,Nucleic Acids Research 2009,37(4),1225-1238、及びWan and Seth,J.Medical Chemistry 2016,59,9645-9667を参照されたい。
本発明のLNAヌクレオシドの特定の例がスキーム1に示されている(Bは上記定義されたとおりである)。
スキーム1
Figure 2023506547000023
特定のLNAヌクレオシドは、ベータ-D-オキシ-LNA、6’-メチル-ベータ-D-オキシLNA、例えば(S)-6’-メチル-ベータ-D-オキシ-LNA(ScET)及びENAである。
RNase Hの活性及び動員
アンチセンスオリゴヌクレオチドのRNase H活性は、相補的RNA分子と二重鎖を形成するときにRNase Hを動員する、その能力を指す。国際公開第01/23613号は、RNase Hを動員する能力を決定するために使用され得る、RNase H活性を決定するためのin vitro方法を提供する。典型的には、オリゴヌクレオチドは、相補的な標的核酸が提供された場合、pmol/l/分で測定して、試験されている修飾オリゴヌクレオチドと同じ塩基配列を有するが、DNAモノマーのみを含み、オリゴヌクレオチドの全モノマー間にホスホロチオエート結合を有するオリゴヌクレオチドを使用し、また国際公開第01/23613号(参照により本明細書に組み込まれる)の実施例91~95により提供される方法論を使用したときに決定された初期率の少なくとも5%、例えば少なくとも10%又は20%超を有する場合に、RNase Hを動員することができると見なされる。RHase H活性の決定での使用について、組換えヒトRNase H1は、Creative Biomart(登録商標)(大腸菌(E.coli)で発現したHisタグと融合した組換えヒトRNase H1)から入手できる。
ギャップマー
本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列はギャップマーであってもよく、また、ギャップマーオリゴヌクレオチド又はギャップマー設計とも称され得る。アンチセンスギャップマーは、通常、RNase H媒介分解を介した標的核酸の阻害に用いられる。ギャップマーオリゴヌクレオチドは、少なくとも3つの区別される構造領域、5’-フランク、ギャップ、及び3’-フランク、F-G-F’を、5’->3’配向で含む。「ギャップ」領域(G)は、オリゴヌクレオチドがRNase Hを動員することを可能にする一続きの連続するDNAヌクレオチドを含む。ギャップ領域には、1種以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む5’隣接領域(F)と、1種以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む3’隣接領域(F’)が隣接する。領域F及びF’の1個以上の糖修飾ヌクレオシドは、標的核酸に対するオリゴヌクレオチドの親和性を向上させる(すなわち、これは親和性向上糖修飾ヌクレオシドである)。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の1つ以上の糖修飾ヌクレオシドは、例えばLNA及び2’-MOEから独立して選択される、例えば高親和性の2’糖修飾等、2’糖修飾ヌクレオシドである。
ギャップマー設計において、ギャップ領域の最も5’及び3’のヌクレオシドはDNAヌクレオシドであり、それぞれ、5’(F)又は3’(F’)領域の糖修飾ヌクレオシドに隣接して配置されている。フランクは更に、ギャップ領域から最も遠い端、即ち5’フランクの5’末端及び3’フランクの3’末端に少なくとも1種の糖修飾ヌクレオシドを有することによって定義されてもよい。
領域F-G-F’は、連続ヌクレオチド配列を形成する。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又はその連続ヌクレオチド配列は、式F-G-F’のギャップマー領域を含み得る。
ギャップマー設計F-G-F’の全長は、例えば12~32ヌクレオシド、例えば13~24、例えば14~22ヌクレオシド、例えば15~20、例えば16~18ヌクレオシドであり得る。
例として、本発明のギャップマーオリゴヌクレオチドは、以下の式によって表すことができる:
1-8-G5-18-F’1-8、例えば
1-8-G7-18-F’2-8
ただし、ギャップマー領域F-G-F’の全長は、少なくとも12、例えば少なくとも14ヌクレオチド長であることを条件とする。
本発明の一態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーからなるか又はそれを含み、式中、領域F及びF’が独立して1~8個のヌクレオシドを含むか又はそれらからなり、そのうち1~4個が2’糖修飾され、F及びF’領域の5’及び3’末端を規定し、GがRNase Hを動員することができる6~18個のヌクレオシドの領域である。いくつかの実施形態では、G領域はDNAヌクレオシドからなる。
いくつかの実施形態では、領域F及びF’は、独立して、糖修飾ヌクレオシドの連続配列からなるか、又はそれを含む。いくつかの実施形態では、領域Fの糖修飾ヌクレオシドは、2’-O-アルキル-RNA単位、2’-O-メチル-RNA、2’-アミノ-DNA単位、2’-フルオロ-DNA単位、2’-アルコキシ-RNA、MOE単位、LNA単位、アラビノ核酸(ANA)単位、及び2’-フルオロ-ANA単位から独立して選択され得る。
いくつかの実施形態では、領域F及びF’は、LNAと2’置換糖修飾ヌクレオチドの両方を独立して含む(混合ウィング設計)。いくつかの実施形態では、2’-置換糖修飾ヌクレオチドは、2’-O-アルキル-RNA単位、2’-O-メチル-RNA単位、2’-アミノ-DNA単位、2’-フルオロ-DNA単位、2’-アルコキシ-RNA単位、MOE単位、アラビノ核酸(ANA)単位及び2’-フルオロ-ANA単位からなる群から独立して選択される。
いくつかの実施形態では、領域F及びF’の全修飾ヌクレオシドが、例えばベータ-D-オキシLNA、ENA、又はScETヌクレオシドから独立して選択されるLNAヌクレオシドであり、領域F又はF’、若しくはF及びF’は、任意にDNAヌクレオシドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の全修飾ヌクレオシドがベータ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、領域F又はF’、若しくはF及びF’は、任意にDNAヌクレオシドを含んでいてもよい。このような実施形態では、フランキング領域F又はF’、若しくはF及びF’の両方が少なくとも3つのヌクレオシドを含み、F及び/又はF’領域の最も5’及び3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。
LNAギャップマー
LNAギャップマーは、領域F及びF’の一方又は両方に、LNAヌクレオシドを含むか、若しくはそれからなるギャップマーである。ベータ-D-オキシギャップマーは、領域F及びF’の一方又は両方に、ベータ-D-オキシLNAヌクレオシドを含むか、若しくはそれからなるギャップマーである。
いくつかの実施形態では、LNAギャップマーは、式:[LNA]1-5-[領域G] 6-18-[LNA]1-5のものであり、領域Gはギャップマー領域Gの定義で定義したとおりである。
MOEギャップマー
MOEギャップマーは、領域F及びF’がMOEヌクレオシドからなるギャップマーである。いくつかの実施形態では、MOEギャップマーは、設計[MOE]1-8-[領域G]5-16-[MOE]1-8、例えば[MOE]2-7-[領域G]6-14-[MOE]2-7、例えば[MOE]3-6-[領域G]8-12-[MOE]3-6、例えば[MOE]-[領域G]10-[MOE]のものであり、領域Gはギャップマーの定義に規定した通りである。5-10-5設計(MOE-DNA-MOE)を有するMOEギャップマーは、当該技術分野で広く使用されている。
オリゴヌクレオチドにおける領域D’又はD’’
本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、ギャップマー領域F-G-F’等の標的核酸と、更なる5’及び/又は3’ヌクレオシドとに相補的である、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含むか、又はそれからなり得る。更なる5’及び/又は3’ヌクレオシドは、標的核酸に完全に相補的であっても、完全に相補的でなくてもよい。このような更なる5’及び/又は3’ヌクレオシドは、本明細書では領域D’及びD’’と呼ばれ得る。
領域D’又はD’’の追加は、連続ヌクレオチド配列、例えばギャップマーをコンジュゲート部分又は別の官能基に連結する目的で用いられ得る。連結に用いられる場合、コンジュゲート部分を有する連続ヌクレオチド配列は、生体切断可能なリンカーとしての役割を果たし得る。あるいは、それはエキソヌクレアーゼ保護を提供するために、又は合成若しくは製造を容易にするために使用され得る。
領域D’及びD’’は、各々、領域Fの5’末端又は領域F’の3’末端に結合されて、以下の式D’-F-G-F’、F-G-F’-D’’又は
D’-F-G-F’-D’’の設計を生成することができる。この場合、F-G-F’はオリゴヌクレオチドのギャップマー部分であり、領域D’又はD’’は、オリゴヌクレオチドの別個の部分を構成する。
領域D’又はD’’は、独立して、1、2、3、4、又は5の追加のヌクレオチドを含むか、又はそれからなり、これは、標的核酸に相補的であっても、相補的でなくてもよい。F又はF’領域に隣接するヌクレオチドは、DNA又はRNA等の糖修飾ヌクレオチドではなく、若しくはこれらの塩基修飾バージョンでもない。D’又はD’’領域は、ヌクレアーゼ感受性の生体切断可能なリンカーとしての役割を果たし得る(リンカーの定義を参照)。いくつかの実施形態では、追加の5’及び/又は3’末端ヌクレオチドは、ホスホジエステル結合で連結されており、かつ、DNA又はRNAである。領域D’又はD’’としての使用に好適なヌクレオチドベースの生体切断性リンカーは、国際公開第2014/076195号に開示されており、これには例としてホスホジエステル結合DNAジヌクレオチドが含まれる。ポリオリゴヌクレオチド構築物における生体切断可能なリンカーの使用は国際公開第WO2015/113922号に開示されており、それらは複数のアンチセンス構築物(例えば、ギャップマー領域)を単一のオリゴヌクレオチド内で結合するのに使用されている。
一実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマーを構成する連続ヌクレオチド配列に加えて、領域D’及び/又はD’’を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、以下の式によって表すことができる:
F-G-F’;特にF1-8-G5-18-F’2-8
D’-F-G-F’、特に、D’1-3-F1-8-G5-18-F’2-8
F-G-F’-D’’、特に、F1-8-G5-18-F’2-8-D’’1-3
D’-F-G-F’-D’’、特に、D’1-3-F1-8-G5-18-F’2-8-D’’1-3
いくつかの実施形態では、領域D’と領域Fの間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態では、領域F’と領域D’’の間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。
コンジュゲート
本明細書で用いられるコンジュゲートという用語は、非ヌクレオチド部分(コンジュゲート部分又は領域C又は第3の領域)に共有結合したオリゴヌクレオチドを指す。コンジュゲート部分は、任意に領域D’又はD’’等のリンカー基を介して、アンチセンスオリゴヌクレオチドに共有結合していてもよい。
オリゴヌクレオチドコンジュゲート及びそれらの合成については、その各々全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、Manoharan in Antisense Drug Technology,Principles,Strategies,and Applications,S.T.Crooke,ed.,Ch.16,Marcel Dekker,Inc.,2001及びManoharan,Antisense and Nucleic Acid Drug Development,2002,12,103による包括的な概説でも報告されている。
いくつかの実施形態では、非ヌクレオチド部分(コンジュゲート部分)は、炭水化物(例えば、ガラクトース又はN-アセチルガラクトサミン(GalNAc))、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質(例えば、抗体)、ペプチド、毒素(例えば細菌毒素)、ビタミン、ウイルスタンパク質(例えばキャプシド)又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
例示的なコンジュゲート部分は、アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)に結合することができるものである。特に、三価N-アセチルガラクトサミンのコンジュゲート部分は、ASGPRへの結合に適しており、例えば、国際公開第2014/076196号、国際公開第2014/207232号、及び国際公開第2014/179620号(参照することによって本明細書に組み込まれる)を参照されたい。そのようなコンジュゲートは、肝臓へのオリゴヌクレオチドの取り込みを増強するのに役立つ。
リンカー
結合又はリンカーは、1つ以上の共有結合を介して目的の1つの化学基又はセグメントを目的の別の化学基又はセグメントに連結する、2つの原子間の接続である。コンジュゲート部分は、直接又は連結部分(例えば、リンカー又はテザー)を介してオリゴヌクレオチドに結合させることができる。リンカーは、第3の領域、例えばコンジュゲート部分(領域C)を、第1の領域、例えば、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列(領域A)に共有結合する役割を果たす。
本発明のいくつかの実施形態では、本発明のコンジュゲート又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、任意に、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列(領域A又は第1の領域)と、コンジュゲート部分(領域C又は第3の領域)との間に位置するリンカー領域(第2の領域又は領域B及び/又は領域Y)を含み得る。
領域Bは、哺乳動物の体内で通常遭遇する又は遭遇するものに類似した条件下で切断可能である生理学的に不安定な結合を含むか、又はそれからなる生体切断可能なリンカーを指す。生理学的に不安定なリンカーが化学的変換(例えば、切断)を受ける条件には、pH、温度、酸化又は還元条件、若しくは薬剤等の化学条件、並びに哺乳動物の細胞で見られる又は遭遇するものに類似した塩濃度が含まれる。哺乳動物の細胞内条件には、タンパク質分解酵素又は加水分解酵素又はヌクレアーゼ等の哺乳動物細胞に通常存在する酵素活性の存在も含まれる。一実施形態では、生体切断可能なリンカーは、S1ヌクレアーゼ切断の影響を受けやすい。好ましい実施形態では、ヌクレアーゼ感受性リンカーは、1~5個のヌクレオシド、例えば1、2、3、4又は5個のヌクレオシド、より好ましくは2~4個のヌクレオシド、最も好ましくは少なくとも2個の連続するホスホジエステル結合、例えば少なくとも3個又は4個又は5個の連続するホスホジエステル結合を含む2個又は3個の連結されたヌクレオシドを含む。好ましくは、ヌクレオシドは、DNA又はRNAである。ホスホジエステルを含む生体切断可能なリンカーは、国際公開第2014/076195号(参照することによって本明細書に組み込まれる)により詳細に記載されている。
領域Yは、必ずしも生体切断可能ではないが、主にコンジュゲート部分(領域C又は第3の領域)をオリゴヌクレオチド(領域A又は第1の領域)に共有結合させるのに役立つリンカーを指す。領域Yリンカーは、鎖構造、又はエチレングリコール、アミノ酸単位若しくはアミノアルキル基等の繰返し単位のオリゴマーを含み得る。本発明のオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、以下の局所要素A-C、A-B-C、A-B-Y-C、A-Y-B-C又はA-Y-Cから構築することができる。いくつかの実施形態では、リンカー(領域Y)は、アミノアルキル、例えばC6~C12アミノアルキル基を含むC2~C36アミノアルキル基である。いくつかの実施形態では、リンカー(領域Y)はC6アミノアルキル基である。
処置
本明細書で使用される場合、「処置」という用語は、既存の疾患(例えば、本明細書で言及される疾患又は障害)の処置、又は疾患の予防(prevention)、すなわち予防(prophylaxis)の両方を指す。したがって、本明細書で言及される処置は、いくつかの実施形態では、予防的であり得ることが認識されよう。予防とは、HBV感染が慢性HBV感染に転化するのを防ぐこと、又は慢性HBV感染による肝硬変及び肝細胞癌等の重篤な肝疾患を予防することと理解することができる。
患者
本発明の目的について、「被験体」(又は「患者」)は、脊椎動物であり得る。本発明に関連して、「被験体」という用語は、ヒト及び他の動物、特に哺乳動物と、他の生物との両方を含む。したがって、本明細書に提供される手段及び方法は、ヒト治療及び獣医学的用途の両方に適用可能である。好ましくは、被験体は、哺乳動物である。より好ましくは、被験体はヒトである。
本明細書の他の箇所に記載されるように、処置される患者は、慢性HBV感染等のHBV感染に罹患している可能性がある。いくつかの実施形態では、HBV感染に罹患している患者は、肝細胞癌(HCC)に罹患している可能性がある。いくつかの実施形態では、HBV感染に罹患している患者は、肝細胞癌に罹患していない。
発明を実施するための形態
感染肝細胞におけるHBV cccDNAは持続的な慢性感染及び再活性化に関与し、全てのウイルスサブゲノム転写物及びプレゲノムRNA(pgRNA)の鋳型であって、新たに合成されたウイルス子孫と細胞内ヌクレオカプシド再循環を介したcccDNAプール補充との両方を確実にする。本発明の文脈において、COPS3がcccDNA安定性と関連することが初めて示された。この知識により、HBV感染被験体におけるcccDNAを不安定化する機会が生まれ、慢性感染HBV患者の完全治癒の機会が開ける。
本発明の一態様は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染、特に慢性HBV感染の処置及び/又は予防用のCOPS3阻害剤である。
COPS3阻害剤は、例えばCOPS3タンパク質に特異的に結合する小分子であり得、該阻害剤は、cccDNAへのCOPS3タンパク質の結合を防止又は低減する。
本発明の実施形態は、HBV感染細胞等の感染細胞中のcccDNA及び/又はpgRNAを減少させることができる、COPS3阻害剤である。
更なる実施形態では、COPS3阻害剤は、HBV感染個体においてin vivoでHBsAg及び/又はHBeAgを減少させることができる。
HBVの処置に使用するためのCOPS3阻害剤
理論に束縛されるものではないが、COPS3は、cccDNAへの直接的又は間接的な結合を介して、細胞核内のcccDNAの安定化に関与し、cccDNAとのCOPS3の結合/会合を妨げることによって、cccDNAは不安定化され、分解しやすくなると考えられる。したがって、本発明の一実施形態は、COPS3タンパク質と相互作用し、cccDNAへのその結合/会合を防止又は低減するCOPS3阻害剤である。
本発明のいくつかの実施形態では、阻害剤は、抗体、抗体断片又は小分子化合物である。いくつかの実施形態では、阻害剤は、配列番号1、4、5、6又は7によってコードされるCOPS3タンパク質等のCOPS3タンパク質に特異的に結合する抗体、抗体断片又は小分子であり得る。
本発明の核酸分子
治療用核酸分子は、COPS3転写物を標的とし、RNA干渉経路又はRNase H切断のいずれかを介してその分解を促進することができるため、潜在的に優れたCOPS3阻害剤である。あるいは、アプタマーのようなオリゴヌクレオチドもまた、COPS3タンパク質相互作用の阻害剤として作用し得る。
本発明の一態様は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の処置及び/又は予防に使用するためのCOPS3標的化核酸分子である。そのような核酸分子は、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA分子及びshRNA分子からなる群から選択することができる。
本セクションは、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の処置及び/又は予防における使用に適した新規な核酸分子を記載する。
本発明の核酸分子は、in vitro及びin vivoでCOPS3の発現を阻害することができる。阻害は、COPS3をコードする又はCOPS3の調節に関与する標的核酸に、オリゴヌクレオチドをハイブリダイズすることにより達成される。標的核酸は、哺乳動物COPS3配列であり得る。いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1の配列又は配列番号4~9から選択されるヒトCOPS3 mRNA配列等のヒトCOPS3プレmRNA配列であり得る。いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号2の配列等のカニクイザルCOPS3配列であり得る。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子は、標的の発現を阻害又はダウンレギュレートすることにより、それを調節することができる。好ましくは、そのような調節は、標的の正常な発現レベルと比較して標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも20%、より好ましくは、標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%の阻害をもたらす。いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子は、25nMの核酸分子をPXB-PHH細胞にトランスフェクトすることによって、in vitroで少なくとも60%又は70%のCOPS3 mRNAの発現レベルを阻害することができ、この標的減少の範囲は、cccDNA減少との良好な相関を有する核酸分子を選択する点で有利である。適切には、実施例は、COPS3 RNA又はタンパク質阻害(例えば、実施例1、及び「材料及び方法」のセクション)を測定するために使用され得るアッセイを提供する。標的阻害は、siRNAのガイド鎖又はアンチセンスオリゴヌクレオチドのギャップマー領域等のオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列と標的核酸との間のハイブリダイゼーションによって引き起こされる。いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子は、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間のミスマッチを含む。ミスマッチにもかかわらず、標的核酸へのハイブリダイゼーションは、COPS3発現の所望の阻害を示すのに尚充分であり得る。ミスマッチから生じる結合親和性の低下は、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチド内のヌクレオチド数の増加、及び/又は、標的への結合親和性を増加させることができる修飾ヌクレオシドの数、例えばオリゴヌクレオチド配列内に存在する、LNAを含む2’糖修飾ヌクレオシドの数の増加により有利に補償され得る。
本発明の一態様は、哺乳動物COPS3標的核酸、特にヒトCOPS3核酸に少なくとも95%相補的、例えば完全に相補的である、少なくとも12ヌクレオチド長、例えば少なくとも12~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、12~60ヌクレオチド長の核酸分子に関する。これらの核酸分子は、COPS3の発現を阻害することができる。
本発明の一態様は、哺乳動物COPS3標的配列に対して少なくとも90%相補的である、例えば完全に相補的である、少なくとも12ヌクレオチド、例えば12~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、12~30ヌクレオチド長の核酸分子に関する。
本発明の更なる態様は、配列番号1の標的核酸に対して少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的な、12~20ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む本発明による核酸分子に関する。
いくつかの実施形態では、核酸分子は、12~30ヌクレオチド長の連続配列を含み、これは、標的核酸又は標的配列の領域と、少なくとも90%相補的、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、又は100%相補的である。
核酸分子又はその連続ヌクレオチド配列が、標的核酸に完全に相補的(100%相補的)である、又は、いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間に、1つ又は2つのミスマッチを含み得る場合、有利である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列は、配列番号1及び/又は配列番号4、5、6、7、8及び/又は9の標的核酸領域に100%相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号1及び2の標的核酸に対して少なくとも90%又は95%相補的、例えば完全に(又は100%)相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号2及び配列番号4、5、6、7、8又は9の標的核酸に対して少なくとも90%又は95%相補的、例えば完全に(又は100%)相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号1及び配列番号2及び配列番号3の標的核酸に対して少なくとも90%又は95%相補性、例えば完全に(又は100%)相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子の連続配列は、表4に示される標的配列1A~1846Aからなる群から選択される、配列番号1の領域に少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子の連続配列は、表5に示される標的配列1C~203Cからなる群から選択される、配列番号1の領域に少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子は、12~60ヌクレオチド長、例えば13~50、例えば14~35、例えば15~30、例えば16~22連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。好ましい実施形態では、核酸分子ドは、15、16、17、18、19、20、21又は22ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的である核酸分子の連続ヌクレオチド配列は、12~30、例えば13~25、例えば15~23、例えば16~22連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA及びshRNAからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的であるsiRNA又はshRNAの連続ヌクレオチド配列は、18~28、例えば19~26、例えば20~24、例えば21~23連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、12~22、例えば14~20、例えば16~20、例えば15~18、例えば16~18、例えば16~17、18、19又は20の連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
連続オリゴヌクレオチド配列(モチーフ配列)は、例えばヌクレアーゼ耐性及び/又は標的核酸に対する結合親和性を増大させるために修飾され得ることが理解される。
修飾ヌクレオシド(高親和性修飾ヌクレオシド等)がオリゴヌクレオチド配列に組み込まれるパターンは、一般にオリゴヌクレオチド設計と称される。
本発明の核酸分子は、修飾ヌクレオシド及びRNAヌクレオシド(特に、siRNA及びshRNA分子)又はDNAヌクレオシド(特に、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド)を用いて設計することができる。高親和性修飾ヌクレオシドを用いることが有利である。
有利な実施形態では、核酸分子又は連続ヌクレオチド配列は、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、例えば2’糖修飾ヌクレオシド、例えば2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA及びLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含む。1つ以上の修飾ヌクレオシド(複数可)がロックド核酸(LNA)である場合、有利である。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、LNAヌクレオシドを含む。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、LNAヌクレオシド及びDNAヌクレオシドを含む。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、2’-O-メトキシエチル(2’MOE)ヌクレオシドを含む。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、2’-O-メトキシエチル(2’MOE)ヌクレオシド及びDNAヌクレオシドを含む。
有利には、アンチセンスオリゴヌクレオチドの最も3’側のヌクレオシド、又はその連続ヌクレオチド配列は、2’糖修飾ヌクレオシドである。
更なる実施形態では、核酸分子は、少なくとも1つの修飾されたヌクレオシド間結合を含む。好適なヌクレオシド間修飾は、「修飾ヌクレオシド間結合」の「定義」セクションに記載されている。
有利には、オリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート又はホスホロジチオエート等の少なくとも1つの修飾されたヌクレオシド間結合を含む。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列中の少なくとも1つのヌクレオシド間結合は、ホスホジエステルヌクレオシド間結合である。
オリゴヌクレオチドの5’末端又は3’末端における少なくとも2~3個のヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である場合、有利である。
一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドについて、連続ヌクレオチド配列内の少なくとも75%、例えば全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエート結合であれば有利である。いくつかの実施形態では、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続配列中の全ヌクレオチド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
本発明の有利な実施形態では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、RNase H、例えばRNase H1を動員することができる。有利な構造設計は、例えば、「ギャップマー」、「LNAギャップマー」、及び「MOEギャップマー」の「定義」セクションに記載されているギャップマー設計である。本発明では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドがF-G-F’設計のギャップマーである場合が有利である。
全ての場合において、F-G-F’設計は、「オリゴヌクレオチド中の領域D’又はD’’」の「定義」セクションに記載されるように、領域D’及び/又はD’’を更に含み得る。
本発明は、配列番号23に存在する少なくとも14個、例えば少なくとも15個、例えば16個の連続ヌクレオチドを含む連続ヌクレオチド配列を含む、本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチド、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド12~24、例えば12~18個の長さのヌクレオシドを提供する。
本発明は、配列番号24に存在する少なくとも14個、例えば少なくとも15個、例えば16個の連続ヌクレオチドを含む連続ヌクレオチド配列を含む、本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチド、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド12~24、例えば12~18個の長さのヌクレオシドを提供する。
本発明は、配列番号25に存在する少なくとも14個、例えば少なくとも15個、例えば16個の連続ヌクレオチドを含む連続ヌクレオチド配列を含む、本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチド、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド12~24、例えば12~18個の長さのヌクレオシドを提供する。
本発明は、配列番号23、24又は25に示される連続ヌクレオチド配列を含むか又はそれからなる本発明によるLNAギャップマーを提供する。いくつかの実施形態では、LNAギャップマーは、表7のCMP ID NO:23_1、24_1又は25_1を有するLNAギャップマーである。
本発明の更なる態様では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA又はshRNA等の核酸分子を、アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)に結合することができるコンジュゲート部分、例えば二価又は三価のGalNAcクラスターに共有結合することによって、肝臓に直接標的化することができる。
コンジュゲート
HBV感染は主に肝臓の肝細胞に影響を及ぼすので、COPS3阻害剤をコンジュゲート部分に結合させ、未結合阻害剤と比較して阻害剤の肝臓への送達を増加させることが、有利である。一実施形態では、肝臓標的化部分は、コレステロール若しくは他の脂質を含む部分、又はアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)に結合し得るコンジュゲート部分から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、コンジュゲート部分に共有結合した本発明の核酸分子を含むコンジュゲートを提供する。
アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)コンジュゲート部分は、ガラクトースと同等以上の親和性でアシアロ糖タンパク質受容体(ASPGR標的化部分)に結合することができる、1つ以上の炭水化物部分を含む。アシアロ糖タンパク質受容体に対する多数のガラクトース誘導体の親和性が研究されており(例えば、Jobst,S.T.and Drickamer,K.JB.C.1996,271,6686を参照)、又は当技術分野で典型的な方法を用いて容易に決定される。
一実施形態では、コンジュゲート部分は、ガラクトース、ガラクトサミン、N-ホルミル-ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-プロピオニル-ガラクトサミン、N-n-ブタノイル-ガラクトサミン、及びN-イソブタノイルガラクサミンからなる群から選択される、少なくとも1つのアシアロ糖タンパク質受容体標的化部分を含む。有利には、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分は、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)である。
ASGPRコンジュゲート部分を生成するために、ASPGR標的化部分(好ましくは、GalNAc)をコンジュゲート足場に付着させることができる。一般に、ASPGR標的化部分は、足場の同じ末端にあり得る。一実施形態では、コンジュゲート部分は、アンチセンスオリゴヌクレオチドに結合され得るブランチャ分子に各GalNAc部分を結合するスペーサーに結合された、2~4個の末端GalNAc部分からなる。
更なる実施形態では、コンジュゲート部分は、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分に関して、一価、二価、三価、又は四価である。有利には、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分は、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)部分を含む。
GalNAcコンジュゲート部分としては、例えば、国際公開第2014/179620号及び国際公開第2016/055601号及びPCT/EP2017/059080(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているもの、並びにTyr-Glu-Glu-(アミノヘキシルGalNAc)3(YEE(ahGalNAc)3;肝細胞上のアシアロ糖タンパク質受容体に結合するグリコトリペプチド、例えば、Duff,et al.,Methods Enzymol,2000,313,297を参照)等のGalNAc部分が結合した小さなペプチド;リシン系ガラクトースクラスター(例えば、L3G4;Biessen,et al.,Cardovasc.Med.,1999,214);並びにコランベースのガラクトースクラスター(例えば、アシアロ糖タンパク質受容体に対する炭水化物認識モチーフ)を挙げることができる
ASGPRコンジュゲート部分、特に三価GalNAcコンジュゲート部分は、当該技術分野で公知の方法を用いてオリゴヌクレオチドの3’末端又は5’末端に結合することができる。一実施形態では、ASGPRコンジュゲート部分は、オリゴヌクレオチドの5’末端に結合する。
一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1に示すもの等の三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)である。一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1A-1若しくは図1A-2の三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、又は両方の混合物である。一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1B-1若しくは図1B-2の三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、又は両方の混合物である。一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1C-1若しくは図1C-2の三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、又は両方の混合物である。一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1D-1若しくは図1D-2の三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、又は両方の混合物である。
製造方法
更なる態様では、本発明は、ヌクレオチド単位を反応させ、それによってオリゴヌクレオチドからなる共有結合された連続ヌクレオチド単位を形成することを含む、本発明のオリゴヌクレオチドを製造する方法を提供する。好ましくは、この方法は、ホスホロアミダイト化学を使用する(例えば、Caruthers et al,1987,Methods in Enzymology vol.154,pages 287-313を参照)。更なる実施形態では、この方法は、連続ヌクレオチド配列を結合(conjugating)部分(リガンド)と反応させて、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに共有結合させることを更に含む。更なる態様では、本発明のオリゴヌクレオチド又は結合オリゴヌクレオチドを薬学的に許容され得る希釈剤、溶媒、担体、塩、及び/又はアジュバントと混合することを含む、本発明の組成物を製造する方法が提供される。
薬学的な塩
本発明による化合物は、その薬学的に許容され得る塩の形態で存在し得る。「薬学的に許容され得る塩」という用語は、本発明の化合物の生物学的有効性及び特性を保持する従来の酸付加塩又は塩基付加塩を指す。
更なる態様では、本発明は、核酸分子の薬学的に許容され得る塩又はそのコンジュゲート、例えば薬学的に許容され得るナトリウム塩、アンモニウム塩又はカリウム塩を提供する。
医薬組成物
更なる態様では、本発明は、本発明の化合物のいずれか、特に前述の核酸分子及び/又は核酸分子コンジュゲート又はその塩と、薬学的に許容され得る希釈剤、担体、塩及び/又はアジュバントとを含む医薬組成物を提供する。薬学的に許容され得る希釈剤には、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)が含まれ、薬学的に許容され得る塩には、限定するものではないが、ナトリウム塩及びカリウム塩が含まれる。いくつかの実施形態では、薬学的に許容され得る希釈剤は、無菌リン酸緩衝生理食塩水である。いくつかの実施形態では、核酸分子は、50~300μMの溶液の濃度で薬学的に許容され得る希釈剤中で使用される。
本発明での使用に適した製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Philadelphia,Pa.,17th ed.,1985に見られる。薬物送達の方法の簡単な概説については、例えば、Langer(Science 249:1527-1533,1990)を参照されたい。国際公開第2007/031091号は、薬学的に許容され得る希釈剤、担体及びアジュバントの適切で好ましい更なる例を提供する(参照により本明細書に組み込まれる)。適切な用量、製剤、投与経路、組成物、剤形、他の治療薬との組み合わせ、プロドラッグ製剤もまた、国際公開第2007/031091号に提供されている。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子若しくは核酸分子コンジュゲート、又はその薬学的に許容され得る塩は、固体形態、例えば粉末、例えば凍結乾燥粉末である。
本発明の化合物、核酸分子又は核酸分子コンジュゲートは、医薬組成物又は製剤の調製のために薬学的に許容され得る活性物質又は不活性物質と混合され得る。医薬組成物の調製のための組成物及び方法は、限定されるものではないが、投与経路、疾患の程度、又は投与される用量を含む多くの基準に依存する。
これらの組成物は、従来の滅菌技術によって滅菌されても、又は滅菌フィルタにかけられてもよい。得られた水溶液は、そのまま使用するために包装するか、又は凍結乾燥することができ、凍結乾燥された調製物は、投与前に滅菌水性担体と組み合わされる。調製物のpHは、典型的には3~11、より好ましくは5~9又は6~8、最も好ましくは7~8、例えば7~7.5であろう。得られた固体形態の組成物は、錠剤又はカプセルの密封パッケージ等のように、各々が上記の薬剤又は薬剤群の固定量を含む複数の単回用量単位で包装することができる。固体形態の組成物はまた、局所適用可能なクリーム又は軟膏用に設計された絞り出し可能なチューブ等の柔軟な量の容器に包装することもできる。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子又は核酸分子コンジュゲートはプロドラッグである。特に、核酸分子コンジュゲートに関して、コンジュゲート部分は、プロドラッグが作用部位、例えば標的細胞に送達されると核酸分子から切断される。
投与
本発明の化合物、核酸分子若しくは核酸分子コンジュゲート、又は医薬組成物は、局所的(皮膚、吸入、眼、又は耳等)、又は経腸的(経口的に又は消化管を通して)、又は非経口的(静脈内、皮下、筋肉内、脳内、脳室内、又は髄腔内等)に投与され得る。
好ましい実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又は医薬組成物は、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内又は筋肉内注射又は注入を含む非経口経路によって投与される。一実施形態では、活性核酸分子又は核酸分子コンジュゲートは静脈内投与される。別の実施形態では、活性核酸分子又は核酸分子コンジュゲートは皮下投与される。
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子、核酸分子コンジュゲート又は医薬組成物は、0.1~15mg/kg、例えば0.2~10mg/kg、例えば0.25~5mg/kgの用量で投与される。投与は、1週間に1回、2週間に1回、3週間に1回、又は更に1ヶ月に1回であり得る。
本発明はまた、医薬が皮下投与用の剤形である医薬の製造について記載される本発明の核酸分子又は核酸分子コンジュゲート等のCOPS3阻害剤の使用を提供する。
併用療法
いくつかの実施形態では、本発明の核酸分子、核酸分子コンジュゲート又は医薬組成物等の本発明の阻害剤は、別の治療剤との併用処置で使用するためのものである。治療薬は、例えば、上記の疾患又は障害の標準的な治療薬であり得る。
例として、本発明の核酸分子又は核酸分子コンジュゲート等のCOPS3阻害剤は、アンチセンス(他のLNAオリゴマーを含む)、siRNA(ARC520等)、アプタマー、モルホリノ、又は任意の他の抗ウイルス、ヌクレオチド配列依存性作用様式のいずれかを介して作用する、オリゴヌクレオチド系抗ウイルス剤、例えば配列特異的オリゴヌクレオチド系抗ウイルス剤等の他の活性剤と組み合わせて使用することができる。
更なる例として、本発明の核酸分子又は核酸分子コンジュゲート等のCOPS3阻害剤は、インターフェロン(例えば、ペグ化インターフェロンアルファ)、TLR7アゴニスト(例えば、GS-9620)、又は治療ワクチン等の免疫刺激抗ウイルス化合物といった他の活性物質と組み合わせて使用することができる。
更なる例として、本発明の核酸分子又は核酸分子コンジュゲート等のCOPS3阻害剤は、抗ウイルス活性を有する他の活性物質、例えば小分子と組み合わせて使用することができる。これらの他の活性物質は、例えば、ヌクレオシド/ヌクレオチド阻害剤(例えば、エンテカビル又はテノホビル・ジソプロキシルフマル酸塩)、封入阻害剤、侵入阻害剤(例えば、Myrcludex B)であり得る。
ある特定の実施形態では、更なる治療薬は、HBV剤、C型肝炎ウイルス(HCV)剤、化学療法剤、抗生物質、鎮痛薬、非ステロイド性抗炎症(NSAID)剤、抗真菌剤、抗寄生虫剤、抗悪心剤、止瀉薬、止瀉薬、又は免疫抑制剤であり得る。
特に、関連する実施形態では、追加のHBV剤は、インターフェロンアルファ-2b、インターフェロンアルファ-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(ペグ化及び非ペグ化)、リバビリン;HBV RNA複製阻害薬;第2のアンチセンスオリゴマー;HBV治療ワクチン;HBV予防ワクチン;ラミブジン(3TC);エンテカビル(ETV);フマル酸テノホビルジイソプロキシル(TDF);テルビブジン(LdT);アデホビル;又はHBV抗体療法(単クローン性又は多クローン性)であり得る。
他の特定の関連する実施形態では、更なるHCV剤は、インターフェロンアルファ-2b、インターフェロンアルファ-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(interferon alphacon-1)(ペグ化及び非ペグ化);リバビリン;ペガシス;HCV RNA複製阻害剤(例えば、ViroPharma製VP50406シリーズ);HCVアンチセンス剤;HCV治療ワクチン;HCVプロテアーゼ阻害剤;HCVヘリカーゼ阻害剤;又はHCVモノクローナル抗体療法若しくはHCVポリクローナル抗体療法であり得る。
用途
本発明の核酸分子は、例えば、診断、処置及び予防のための研究試薬として利用され得る。
研究では、そのような核酸分子を使用して、細胞(例えば、インビトロ細胞培養物)及び実験動物におけるCOPS3タンパク質の合成を特異的に調節し、それによって標的の機能分析又は治療的介入の標的としてのその有用性の評価を促進し得る。典型的には、標的調節は、タンパク質を生成するmRNAを分解又は阻害し、それによりタンパク質形成を防止することによって、又はタンパク質を生成する遺伝子若しくはmRNAのモジュレータを分解若しくは阻害することによって達成される。
本発明の核酸分子を研究又は診断に使用する場合、標的核酸は、cDNA、又はDNA若しくはRNAに由来する合成核酸であり得る。
本発明はまた、COPS3を発現している標的細胞においてCOPS3発現を調節するためのin vivo又はin vitroの方法であって、有効量の本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物を該細胞に投与することを含む方法も、包含する。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、特にヒト細胞である。標的細胞は、哺乳動物の組織の一部を形成するin vitro細胞培養物又はin vivo細胞であってよい。好ましい実施形態では、標的細胞は、肝臓中に存在する。標的細胞は肝細胞であってもよい。
本発明の一態様は、医薬として使用するための本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤に関する。
本発明の一態様では、本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤は、感染細胞中のcccDNAレベルを低下させ、したがってHBV感染を阻害することができる。特に、核酸分子は、感染細胞中における以下のパラメータ(i)cccDNAの減少、及び/又は(ii)pgRNAの減少、及び/又は(iii)HBV DNAの減少、及び/又は(iv)HBVウイルス抗原の減少のうちの1つ以上に影響を及ぼすことができる。
例えば、HBV感染を阻害する核酸分子は、(i)感染細胞中のcccDNAレベルを、対照と比較して、少なくとも40%、例えば50%若しくは60%低減、又は(ii)pgRNAレベルを、対照と比較して、少なくとも40%、例えば50%若しくは60%低減することができる。対照は、未処置の細胞若しくは動物、又は適切な陰性対照で処置された細胞若しくは動物であり得る。
HBV感染の阻害は、HBVに感染した初代ヒト肝細胞を用いてin vitroで、又はヒト化肝細胞PXBマウスモデル(PhoenixBioから入手可能、また、Kakuni et al 2014 Int.J.Mol.Sci.15:58-74も参照)を用いてin vivoで測定することができる。HBsAg及び/又はHBeAgの分泌阻害は、製造業者の指示に従って、例えばCLIA ELISAキット(Autobio Diagnostic)を用いてELISAにより測定することができる。細胞内cccDNA又はHBV mRNA及びpgRNAの減少は、例えば、材料及び方法セクションに記載されるように、qPCRによって測定することができる。試験化合物がHBV感染を阻害するかどうかを評価するための更なる方法は、例えば国際公開第2015/173208号に記載されている通りqPCRにより、又はノーザンブロット、インサイチュハイブリダイゼーション、又は免疫蛍光を用いて、HBV DNAの分泌を測定することである。
COPS3レベルの低下のために、本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物は、HBV感染の発症を阻害するために、又はHBV感染の処置において使用することができる。特に、cccDNAの不安定化及び減少により、本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物は、HBsAgの分泌のみを減少させる化合物と比較して、慢性HBV感染の発症をより効率的に阻害するか又は慢性HBV感染を処置する。
したがって、本発明の一態様は、HBV感染個体においてcccDNA及び/又はpgRNAを減少させるための本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤の使用に関する。
本発明の更なる態様は、慢性HBV感染の発症を阻害する又は処置するための本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤の使用に関する。
本発明の更なる態様は、HBV感染者の感染性を低下させるための本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤の使用に関する。本発明の特定の態様では、本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤は、慢性HBV感染の発症を阻害する。
本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物(又は本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物若しくは医薬組成物を予防的に受け取る)等のCOPS3阻害剤で処置される被験体は、好ましくはヒト、より好ましくはHBsAg陽性及び/又はHBeAg陽性であるヒト患者、更により好ましくはHBsAg陽性及びHBeAg陽性であるヒト患者である。
したがって、本発明は、HBV感染を処置する方法であって、有効量の本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤を投与することを含む方法に関する。本発明は更に、慢性HBV感染に起因する肝硬変及び肝細胞癌を予防する方法に関する。一実施形態では、本発明のCOPS3阻害剤は、肝細胞癌の処置を意図するものではなく、その予防のみを意図する。
本発明はまた、医薬、特にHBV感染若しくは慢性HBV感染の処置又はHBV感染者の感染性の低下に使用するための医薬を製造するための、本発明の核酸分子、コンジュゲート化合物又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤の使用を提供する。好ましい実施形態では、医薬は、皮下投与のための剤形で製造される。
本発明はまた、核酸分子、コンジュゲート化合物等のCOPS3阻害剤の使用であって、医薬が静脈内投与用の剤形である医薬の製造のための本発明の医薬組成物を提供する。
本発明の核酸分子、コンジュゲート又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤は、併用療法で使用され得る。例えば、本発明の核酸分子、コンジュゲート又は医薬組成物等のCOPS3阻害剤は、HBVの処置及び/又は予防のために、インターフェロンアルファ-2b、インターフェロンアルファ-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(ペグ化及び非ペグ化)、リバビリン、ラミブジン(3TC)、エンテカビル、テノホビル、テルビブジン(LdT)、アデホビル等の他の抗HBV剤、又はHBV RNA複製阻害剤、HBsAg分泌阻害剤、HBVカプシド阻害剤、アンチセンスオリゴマー(例えば、国際公開第2012/145697号、同第2014/179629号、及び同第2017/216390号に記載)、siRNA(例えば、国際公開第2005/014806号、同第2012/024170号、同第2012/2055362号、同第2013/003520号、同第2013/159109号、同第2017/027350号、及び同第2017/015175号に記載)、HBV治療ワクチン、HBV予防ワクチン、HBV抗体療法(単クローン性又は多クローン性)、又はTLR2、3、7、8、若しくは9アゴニスト等の他の抗HBV剤と組み合わせてもよい。
本発明の実施形態
本発明の以下の実施形態は、本明細書に記載される任意の他の実施形態と組み合わせて使用することができる。上記の、特に「発明の概要」、「定義」及び「発明の詳細な説明」のセクションで提供される定義及び説明は、以下に準用される。
1.B型肝炎ウイルス(HBV)感染の処置及び/又は予防用のCOPS3阻害剤。
2.該COPS3阻害剤が、有効量で投与される、実施形態1に用途が記載のCOPS3阻害剤。
3.該HBV感染が、慢性感染である、実施形態1又は2に用途が記載のCOPS3阻害剤。
4.該COPS3阻害剤が、感染細胞中のcccDNA及び/又はpgRNAを減少させることができる、実施形態1~3に用途が記載のCOPS3阻害剤。
5.該COPS3阻害剤が、cccDNAへのCOPS3の会合を防止又は低減する、実施形態1~4のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
6.該阻害剤が、COPS3タンパク質に特異的に結合する小分子であって、該阻害剤が、cccDNAへのCOPS3タンパク質の会合を防止又は低減する、実施形態5に用途が記載のCOPS3阻害剤。
7.該COPS3タンパク質が配列番号4、5、6、7、8又は9によってコードされる、実施形態6に用途が記載のCOPS3阻害剤。
8.該阻害剤が、哺乳動物COPS3標的核酸に対して少なくとも90%相補的である、少なくとも12ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むか又はそれからなる、12~60ヌクレオチド長の核酸分子である、実施形態1~7のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
9.該哺乳動物COPS3標的核酸のレベルを低下させることができる、実施形態8に用途が記載のCOPS3阻害剤。
10.該哺乳動物COPS3標的核酸がRNAである、実施形態8又は9に用途が記載のCOPS3阻害剤。
11.該RNAがプレmRNAである、実施形態10に用途が記載のCOPS3阻害剤。
12.該核酸分子が、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA及びshRNAからなる群から選択される、実施形態8~11のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
13.該核酸分子が、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド又は二本鎖siRNAである、実施形態12に用途が記載のCOPS3阻害剤。
14.該哺乳動物COPS3標的核酸が、配列番号1、4、5、6、7、8及び9からなる群から選択される、実施形態8~13のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
15.該核酸分子の該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2の該標的核酸に対して少なくとも98%相補的である、実施形態8~13のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
16.該核酸分子の該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2及び配列番号3の該標的核酸に対して少なくとも98%相補的である、実施形態8~13のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
17.HBV感染細胞中の該cccDNAが、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%減少している、実施形態1~16のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
18.HBV感染細胞中の該pgRNAが、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%減少している、実施形態1~16のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
19.該哺乳動物COPS3標的核酸が、対照と比較した場合に少なくとも50%、例えば60%減少している、実施形態8~18のいずれか一つに用途が記載のCOPS3阻害剤。
20.12~30ヌクレオチド長のヌクレオチド配列を含む又はそれからなる12~60ヌクレオチド長の核酸分子であって、該連続ヌクレオチド配列が哺乳動物COPS3標的核酸に対して少なくとも90%相補的、例えば95%、例えば98%、例えば完全に相補的である、核酸分子。
21.前記核酸分子が化学的に生成される、実施形態20に記載の核酸分子。
22.該哺乳動物COPS3標的核酸が配列番号1、4、5、6、7、8及び9からなる群から選択される、実施形態20又は21に記載の核酸分子。
23.該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2の該標的核酸に対して少なくとも98%相補的である、実施形態20又は21に記載の核酸分子。
24.該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2及び配列番号3の該標的核酸に対して完全に相補的である、実施形態20又は21に記載の核酸分子。
25.前記核酸分子が12~30ヌクレオチド長である、実施形態20~23のいずれか一つに記載の核酸分子。
26.該核酸分子が、二本鎖siRNA又はshRNA等のRNAi分子である、実施形態20~25のいずれか一つに記載の核酸分子。
27.該核酸分子が一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドである、実施形態20~25のいずれか一つに記載の核酸分子。
28.該連続ヌクレオチド配列が、表4又は表5から選択される標的核酸配列に完全に相補的である、実施形態20~27のいずれか一つに記載の核酸分子。
29.配列番号1及び配列番号2の標的核酸と、-15kcal未満のΔG°でハイブリダイズすることができる、実施形態20~28のいずれか一つに記載の核酸分子。
30.該連続ヌクレオチド配列が、少なくとも14連続ヌクレオチド、特に15、16、17、18、19、20、21、又は22連続ヌクレオチドを含むか、又はそれらからなる、実施形態20~29のいずれか一つに記載の核酸分子。
31.該連続ヌクレオチド配列が、14~22個のヌクレオチドを含むか、又はそれらからなる、実施形態20~29のいずれか一つに記載の核酸分子。
32.該連続ヌクレオチド配列が、16~20個のヌクレオチドを含むか、又はそれらからなる、実施形態31に記載の核酸分子。
33.該核酸分子が14~25ヌクレオチド長を含む又はそれからなる、実施形態20~32のいずれか一つに記載の核酸分子。
34.該核酸分子が、16~22ヌクレオチド長の少なくとも1つのオリゴヌクレオチド鎖を含むか又はそれからなる、実施形態33に記載の核酸分子。
35.該連続ヌクレオチド配列が、配列番号10、11、12及び13からなる群から選択される標的配列に対して完全に相補的である、実施形態20~34のいずれか一つに記載の核酸分子。
36.該連続ヌクレオチド配列が、それが相補的である哺乳動物COPS3標的核酸と比較して、0~3個のミスマッチを有する、実施形態20~35のいずれか一つに記載の核酸分子。
37.該連続ヌクレオチド配列が、哺乳動物COPS3標的核酸と比較して、1個のミスマッチを有する、実施形態36に記載の核酸分子。
38.該連続ヌクレオチド配列が、哺乳動物COPS3標的核酸と比較して、2個のミスマッチを有する、実施形態36に記載の核酸分子。
39.該連続ヌクレオチド配列が、哺乳動物COPS3標的核酸と比較して完全に相補的である、実施形態36に記載の核酸分子。
40.1つ以上の修飾ヌクレオシドを含む、実施形態20~39のいずれか一つに記載の核酸分子。
41.該1つ以上の修飾ヌクレオシドが、高親和性修飾ヌクレオシドである、実施形態40に記載の核酸分子。
42.該1つ以上の修飾ヌクレオシドが2’糖修飾ヌクレオシドである、実施形態40又は41に記載の核酸分子。
43.該1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、2’-フルオロ-ANA、及びLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される、実施形態42に記載の核酸分子。
44.該1つ以上の修飾ヌクレオシドがLNAである、実施形態40~43のいずれか一つに記載の核酸分子。
45.該修飾LNAヌクレオシドが、オキシLNA、アミノLNA、チオLNA、cET及びENAからなる群から選択される、実施形態44に記載の核酸分子。
46.該修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH-を有するオキシLNAである、実施形態44又は45に記載の核酸分子。
47.該オキシ-LNAが、ベータ-D-オキシ-LNAである、実施形態46に記載の核酸分子。
48.該修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH(CH)-を有するcETである、実施形態44又は45に記載の核酸分子。
49.該cETが、(S)cET、すなわち6’(S)メチル-ベータ-D-オキシ-LNAである、実施形態48に記載の核酸分子。
50.該LNAがENAであり、以下の2’-4’架橋-O-CH-CH-を有する、実施形態44又は45に記載の核酸分子。
51.該核酸分子が少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、実施形態20~50のいずれか一つに記載の核酸分子。
52.少なくとも1個の修飾ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態51に記載の核酸分子。
53.該核酸分子が、RNase Hを動員することができるアンチセンスオリゴヌクレオチドである、実施形態20~52のいずれか一つに記載の核酸分子。
54.該アンチセンスオリゴヌクレオチド又は該連続ヌクレオチド配列が、ギャップマーである、実施形態53に記載の核酸分子。
55.該アンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列が、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーからなるか、又はそれを含み、式中、領域F及びF’が独立して1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドを含むか又はそれらからなり、GがRNase Hを動員することが可能な6~18個のヌクレオシドの領域である、実施形態54に記載の核酸分子。
56.該1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA、及びLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される、実施形態55に記載の核酸分子。
57.領域F及びF’における該1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドのうちの1個以上がLNAヌクレオシドである、実施形態55又は56に記載の核酸分子。
58.領域F及びF’における全ての該2’糖修飾ヌクレオシドがLNAヌクレオシドである、実施形態57に記載の核酸分子。
59.該LNAヌクレオシドが、ベータ-D-オキシ-LNA、アルファ-L-オキシ-LNA、ベータ-D-アミノ-LNA、アルファ-L-アミノ-LNA、ベータ-D-チオ-LNA、アルファ-L-チオ-LNA、(S)cET、(R)cETベータ-D-ENA及びアルファ-L-ENAからなる群から選択される、実施形態56~58に記載の核酸分子。
60.領域F及びF’が同一のLNAヌクレオシドからなる、実施形態56~59のいずれか一つに記載の核酸分子。
61.領域F及びF’における全ての該2’糖修飾ヌクレオシドがオキシ-LNAヌクレオシドである、実施形態56~60のいずれか一つに記載の核酸分子。
62.領域G中の該ヌクレオシドがDNAヌクレオシドである、実施形態55~61のいずれか一つに記載の核酸分子。
63.領域Gが、少なくとも75%のDNAヌクレオシドからなる、実施形態62に記載の核酸分子。
64.領域G中の全てのヌクレオシドがDNAヌクレオシドである、実施形態63に記載の核酸分子。
65.実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子と、当該核酸分子に共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分とを含む、コンジュゲート化合物。
66.該核酸分子が二本鎖siRNAであり、該コンジュゲート部分が該siRNAのセンス鎖に共有結合している、実施形態65に記載のコンジュゲート化合物。
67.該コンジュゲート部分が、炭水化物、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質、ペプチド、毒素、ビタミン、ウイルスタンパク質、又はそれらの組合せから選択される、実施形態65又は66に記載のコンジュゲート化合物。
68.該コンジュゲート部分が、アシアロ糖タンパク質受容体に結合することができる、実施形態65~67のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
69.該コンジュゲート部分が、ガラクトース、ガラクトサミン、N-ホルミル-ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-プロピオニル-ガラクトサミン、N-n-ブタノイル-ガラクトサミン、及びN-イソブタノイルガラクサミンからなる群から選択される、少なくとも1つのアシアロ糖タンパク質受容体標的化部分を含む、実施形態68に記載のコンジュゲート化合物。
70.該アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分が、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)である、実施形態69に記載のコンジュゲート化合物。
71.該コンジュゲート部分が、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分に関して、一価、二価、三価、又は四価である、実施形態69又は70のコンジュゲート化合物。
72.該コンジュゲート部分が、2~4つの末端GalNAc部分と、該アンチセンス化合物にコンジュゲートされ得るブランチャ分子に各GalNAc部分を結合するスペーサーと、からなる、実施形態71に記載のコンジュゲート化合物。
73.該スペーサーが、PEGスペーサーである、実施形態72に記載のコンジュゲート化合物。
74.該コンジュゲート部分が、三価のN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)部分である、実施形態68~73のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
75.該コンジュゲート部分が、図1の三価GalNAc部分のうち1つから選択される、実施形態68~74のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
76.該コンジュゲート部分が、図1D-1若しくは図1D-2の三価GalNAc部分、又は両方の混合物である、実施形態75に記載のコンジュゲート化合物。
77.該核酸分子とコンジュゲート部分との間に配置されたリンカーを含む、実施形態65~76のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
78.該リンカーが、生理学的に不安定なリンカーである、実施形態77に記載のコンジュゲート化合物。
79.該生理学的に不安定なリンカーが、ヌクレアーゼ感受性リンカーである、実施形態78に記載のコンジュゲート化合物。
80.該生理学的に不安定なリンカーが、2~5個の連続ホスホジエステル結合で構成される、実施形態78又は79に記載のコンジュゲート化合物。
81.非コンジュゲート核酸と比較して、肝臓対腎臓間の改善された細胞分布又はコンジュゲート化合物の肝臓への改善された細胞取り込みを示す、実施形態68~80のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
82.実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子、実施形態65~81に記載のコンジュゲート化合物又はその許容され得る塩と、薬学的に許容され得る希釈剤、担体、塩及び/又はアジュバントとを含む、医薬組成物。
83.B型肝炎ウイルス(HBV)感染を予防、改善、及び/又は阻害する化合物を同定するための方法であって、
a.試験化合物を
i.COPS3ポリペプチド、又は
ii.COPS3を発現する細胞と接触させること、
b.該試験化合物の存在下又は非存在下において、COPS3の該発現及び/又は活性を測定すること、並びに
c.COPS3の発現及び/又は活性を低下させ、cccDNAを減少させる化合物を同定すること、を含む、方法。
84.COPS3を発現している標的細胞においてCOPS3発現を調節するためのin vivo又はin vitro方法であって、有効量の、実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子、実施形態65~81のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態82に記載の医薬組成物を当該細胞に投与することを含む、方法。
85.該COPS3発現が、いかなる処置もしない又は対照で処置したレベルと比較して、標的細胞において少なくとも50%、又は少なくとも60%低下する、実施形態84に記載の方法。
86.該標的細胞がHBVに感染し、HBV感染細胞のcccDNAが、処置なし又は対照で処置したレベルと比較して、HBV感染標的細胞で少なくとも50%、又は少なくとも60%減少する、実施形態84に記載の方法。
87.HBV感染等の疾患を処置又は予防するための方法であって、疾患に罹患しているか又は疾患に罹患しやすい被験体に、治療有効量又は予防有効量の、実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子、実施形態65~81のいずれかに記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態82に記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
88.被験体においてHBV感染等の疾患を処置又は予防するための医薬として使用するための、実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子、又は実施形態65~81のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態82に記載の医薬組成物。
89.被験体においてHBV感染等の疾患を処置又は予防するための医薬を調製するための実施形態20~64のいずれか一つに記載の核酸分子、又は実施形態65~81のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物の使用。
90.該被験体が哺乳動物である、実施形態87~89のいずれか一つの方法、核酸分子、アンチセンスオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物又は使用。
91.該哺乳動物がヒトである、実施形態90に記載の方法、核酸分子、コンジュゲート化合物又はその使用。
92.該コンジュゲート部分が、図1B-1若しくは図1B-2の三価GalNAc部分、又は両方の混合物である、実施形態75に記載のコンジュゲート化合物。
これより、本発明を、限定的な特徴を有しない以下の実施例によって説明する。
材料及び方法
siRNA配列及び化合物
Figure 2023506547000024
siRNAのプール(ON-TARGETplus SMARTプールsiRNA カタログ番号 LU-011494-00-0005、Dharmacon)は、上記の表に列挙された配列を標的とする4つの個々のsiRNA分子を含む。
Figure 2023506547000025
オリゴヌクレオチド合成
オリゴヌクレオチド合成は当該技術分野で一般に知られている。以下は、適用できるプロトコルである。本発明のオリゴヌクレオチドは、使用される装置、支持体、及び濃度に関してわずかに異なる方法によって、生成されている場合がある。
オリゴヌクレオチドは、Oligomaker 48のホスホロアミダイトアプローチを1μmolスケールで用いて、ウリジンユニバーサル支持体上で合成される。合成の終わりに、オリゴヌクレオチドを、アンモニア水を用いて60°Cで5~16時間、固体支持体から切断する。オリゴヌクレオチドを逆相HPLC(RP-HPLC)又は固相抽出によって精製し、UPLCによって特徴付け、分子量を更にESI-MSによって確認する。
オリゴヌクレオチドの伸長:
β-シアノエチル-ホスホロアミダイトのカップリング(DNA-A(Bz)、DNA-G(ibu)、DNA-C(Bz)、DNA-T、LNA-5-メチル-C(Bz)、LNA-A(Bz)、LNA-G(dmf)、又はLNA-T)は、アセトニトリル中の0.1Mの5’-O-DMT保護アミダイト及びアセトニトリル(0.25M)中のDCI(4,5-ジシアノイミダゾール)の溶液を活性剤として用いて行われる。最終サイクルでは、所望の修飾を有するホスホロアミダイト、例えばコンジュゲート基を結合するためのC6リンカー、又はそのようなコンジュゲート基を使用できる。ホスホルチオエート結合を導入するためのチオール化は、水素化キサンタン(アセトニトリル/ピリジン9:1中0.01M)を用いることにより行われる。ホスホジエステル結合は、THF/ピリジン/水7:2:1中の0.02Mヨウ素を用いて導入できる。残りの試薬はオリゴヌクレオチド合成に典型的に使用される試薬である。
固相合成後のコンジュゲーションでは、固相合成の最後のサイクルで市販のC6アミノリンカーホルフォラミダイトを使用でき、脱保護及び固相支持体からの切断後、アミノ結合脱保護オリゴヌクレオチドが単離される。コンジュゲートは標準的な合成方法を使用した官能基の活性化によって導入される。
RP-HPLCによる精製:
粗化合物は、Phenomenex Jupiter C18 10μm 150×10mmカラムでの分取RP-HPLCにより精製される。0.1M酢酸アンモニウムpH8及びアセトニトリルを5mL/分の流速で緩衝液として使用する。収集された画分を凍結乾燥して、精製された化合物を典型的には白色固体として得る。
略語:
DCI:4,5-ジシアノイミダゾール
DCM:ジクロロメタン
DMF:ジメチルホルムアミド
DMT:4,4’-ジメトキシトリチル
THF:テトラヒドロフラン
Bz:ベンゾイル
Ibu:イソブチリル
RP-HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィ
アッセイ:
オリゴヌクレオチドとRNA標的(リン酸結合、PO)二重鎖を、500mLのRNaseフリー水で3mMに希釈し、500mLの2倍T緩衝液(200mMのNaCl、0.2mMのEDTA、20mMリン酸、pH7.0)と混合する。この溶液を95℃で3分間加熱し、次いで、室温で30分間アニールする。二重鎖の融解温度(T)は、PE Templabソフトウェア(Perkin Elmer)を用いて、ペルチェ温度プログラマPTP6を備えたLambda 40 UV/VIS分光光度計で測定する。温度を20℃から95℃に上昇させ、次いで25℃に低下させ、260nmで吸収を記録する。一次導関数と、融解及びアニーリングの両方の極大値とを使用して、二重鎖Tを評価する。
クローン増殖培地(dHCGM).dHCGMは、100U/mlペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、20mMヘペス、44mM NaHCO、15μg/mL L-プロリン、0.25μg/mLインスリン、50nMデキサメタゾン、5ng/mL EGF、0.1mM Asc-2P、2%DMSO、及び10%FBS(Ishida et al.,2015)を含有するDMEM培地である。細胞を、5%COを含む加湿雰囲気下において37℃のインキュベータで培養した。培養培地を、播種後24時間、採取まで2日毎に交換した。
ASO配列及び化合物
Figure 2023506547000026
表中の「オリゴヌクレオチド化合物」という見出しは、モチーフ配列の具体的な設計を表す。大文字はベータ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字はDNAヌクレオシドであり、全てのLNA Cが5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である)で表わされるアンチセンスオリゴヌクレオチド(CMP ID NO=化合物ID番号)。
HBV感染PHH細胞
新鮮な初代ヒト肝細胞(PHH)を、PhoenixBio(PXB細胞はIshida et al 2015 Am J Pathol.185(5):1275-85にも記載されている)によって96ウェルプレート形式で70,000細胞/ウェルで提供した。
到着時に、PHHを、HepG2 2.2.15由来のHBV(バッチZ12)を使用して2 GE/mLのMOIで、又はPHH培地中の4%(v/v)PEG中でPHH細胞をHBVと共に16時間インキュベートすることによって慢性患者由来の精製接種物(遺伝子型C)を使用して7E08 GE/mLのMOIで感染させた。次いで、細胞をPBSで3回洗浄し、10%(v/v)熱不活性化ウシ胎児血清(GIBCO、カタログ番号10082)、2%(v/v)DMSO、1%(v/v)ペニシリン/ストレプトマイシン(GIBCO、カタログ番号15140-148)、20mM HEPES(GIBCO、カタログ番号15630-080)、44mM NaHCO(Wako、カタログ番号195-14515)、15μg/ml L-プロリン(MP-Biomedicals、カタログ番号0219472825)、0.25μg/mlインスリン(Sigma、カタログ番号I1882)、50nMデキサメタゾン(Sigma、カタログ番号D8893)、5ng/ml EGF(Sigma、カタログ番号E9644)及び0.1mM L-アスコルビン酸2-リン酸(Wako、カタログ番号013-12061)を補充したDMEM(GIBCO、カタログ番号21885)からなる新鮮PHH培地中、5%COの加湿雰囲気で培養した。細胞を、5%CO2を含む加湿雰囲気下において37℃のインキュベータで培養した。培養培地をプレーティングの24時間後及び収穫まで週に3回交換した。
siRNAトランスフェクション
感染の4日後、細胞を3連でCOPS3 siRNAプールでトランスフェクトした。対照として、無薬物対照(NDC)、陰性対照siRNA、及びHBx siRNAを含んだ(表6Aを参照)。
ウェルごとに、2μlの陰性対照siRNA(ストック濃度1uM)、COPS3 siRNAプール(ストック濃度1uM)、HBx対照siRNA(ストック濃度0.12uM)、又はH2O(NDC)と、18.2μlのOptiMEM(Thermo Fisher Scientific Reduced Serum media)及び0.6ulのLipofectamine(登録商標)RNAiMAX Transfection Reagent(Thermofisher ScientificカタログNo.13778)とのトランスフェクション混合物を調製した。トランスフェクション混合物を混合し、トランスフェクションの5分前に室温でインキュベートした。トランスフェクションの前に、培地をPHH細胞から除去し、P/Sを含まないHepaRGサプリメント(Biopredic International、#ADD711C)を補充した100μl/ウェルのWilliamのE Medium+GlutaMAX(Gibco、#32551)と交換した。20ulのトランスフェクションミックスを各ウェルに添加して、最終濃度を、陰性対照siRNA又はCOPS3 siRNAプールについては16nM、又はHBx対照siRNAについては1.92nMとし、プレートを穏やかに揺動させた後、インキュベータに入れた。培地を6時間後にPHH培地と交換した。siRNA処置を上記のように感染後6日目に繰り返した。感染後8日目に上清を回収し、-20℃で保存した。所望であれば、上清からHBsAg及びHBeAgを決定することができる。
LNA処置
500μMストックからの二つのLNAマスターミックスプレートを調製した。25μMの最終濃度でのLNA処置のため、200uLの500μMストックLNAを第1のマスターミックスプレート中で調製する。100μMのCOPS3 LNAを含む第2のマスターミックスプレートを、5μMの最終濃度のLNA処置のために調製し、500μMの各COPS3 LNA 40μLと160μLのPBSとを混合した。
感染の4日後、細胞を、25μMの最終濃度のCOPS3 LNA(表7を参照)で二連若しくは三連のいずれかで、又は無薬物対照としてのPBS(NDC)で処置した。LNA処置の前に、古い培地を細胞から除去し、114μl/ウェルの新鮮なPHH培地と交換した。ウェルごとに、6μLの各COPS3 LNAを500uM又はNDCとしてのPBSのいずれかで114μLのPHH培地に添加した。感染後4、11及び18日目に同じ処置を3回繰り返した。細胞培養培地を、感染後7日目、14日目及び21日目に3日毎に新鮮培地と交換した。
cccDNAの定量のために、感染細胞を感染後7日目から21日目まで10nMの最終濃度でエンテカビル(entecavir)(ETV)で処置した。新鮮なETV処置を感染後7、11、14、18及び21日目に5回繰り返した。このETV処置を使用して、新たなウイルスDNA中間体の合成を阻害し、HBV cccDNA配列を特異的に検出した。
HBV抗原発現の測定
HBV抗原の発現及び分泌は、所望であれば、収集した上清中で測定することができる。HBV増殖パラメータであるHBsAg及びHBeAgレベルは、製造業者のプロトコルに従って、CLIA ELISAキット(Autobio Diagnostic、CL0310-2号、CL0312-2号)を用いて測定する。簡単に述べると、25μL/ウェルの上清をそれぞれの抗体被覆マイクロタイタプレートに移し、25μLの酵素コンジュゲート試薬を加える。プレートを振盪機上で室温にて60分間インキュベートした後、自動洗浄機を用いて洗浄緩衝液によりウェルを5回洗浄する。25μLの基質A及びBを各ウェルに加えた。プレートを振盪機上で室温にて10分間インキュベートした後、EnVision(登録商標)発光リーダ(Perkin Elmer)を用いて発光を測定する。
細胞生存率測定
細胞生存率は、Cell Counting Kit-8(Sigma Aldrich製CCK8、#96992)によって上清を含まない細胞で測定した。測定のため、CCK8試薬を通常の培養培地で1:10に希釈し、100μl/ウェルを細胞に添加した。インキュベータ内で1時間インキュベートした後、80μlの上清を透明な平底96ウェルプレートに移し、マイクロプレートリーダー(Tecan)を使用して450nmでの吸光度を読み取った。吸光度値をNDCに対して正規化し、これを100%に設定して相対細胞生存率を計算した。
ウイルスパラメータの減少が細胞死の原因ではないことを確認するために細胞生存率測定値が使用され、値が100%に近いほど毒性が低い。NDCに対して20%以下の細胞生存率値を与えるLNA処置は、更なる分析から除外した。
COPS3 mRNA発現、並びにウイルスパラメータpgRNA、cccDNA及びHBV DNA定量化を測定するためのリアルタイムPCR
細胞生存率の決定後、細胞をPBSで1回洗浄した。siRNA処置のため、細胞をTaqMan(登録商標)Gene Expression Cells-to-CT(商標)Kit(Thermo Fisher Scientific、#AM1729)からの50μl/ウェル溶解溶液で溶解し、-80℃で保存した。LNAで処置した細胞について、総RNAを、MagNA Pureロボット及びMagNA Pure 96 Cellular RNA Large Volume Kit(Roche、#05467535001)を製造者のプロトコルに従って使用して抽出した。COPS3 RNA及びウイルスpgRNAレベルの定量及び正常化対照、GUS B、TaqMan(登録商標)RNA-to-Ct(商標)1-Step Kit(Life Technologies、番号4392656)を使用した。各反応について、2又は4μlの細胞溶解物、0.5μlの20×COPS3 Taqmanプライマー/プローブ、0.5μlの20×GUS B Taqmanプライマー/プローブ、5μlの2×TaqMan(登録商標)RT-PCR Mix、0.25μlの40×TaqMan(登録商標)RT Enzyme Mix、及び1.75μlのDEPC処置水を使用する。GUS B RNA及び標的mRNAの定量に使用したプライマーを表8に列挙する。技術的反復実験を各試料について行い、存在するDNAによる潜在的増幅を評価するために、マイナスRT対照を含める。
標的mRNA発現レベル並びにウイルスpgRNAを、QuantStudio 12 K Flex(Applied Biosystems)を使用して、以下のプロトコル、48℃で15分間、95℃で10分間、次いで95℃で15秒間及び60℃で60秒間を40サイクルのRT-qPCRによる技術的複製で定量した。
参照遺伝子GUS B及び非トランスフェクト細胞に対して正規化された比較サイクル閾値2-ΔΔCt法を使用して、COPS3 mRNA及びpgRNA発現レベルを分析した。siRNA処置細胞における発現レベルを、平均無薬物対照試料(すなわち、値が低いほど阻害/減少は大きくなる)の%として示す。LNA処置細胞では、発現レベルは、100%として設定された非処置細胞(NDC)と比較した阻害効果として提示され、2つの独立した生物学的複製からの平均+SDのパーセンテージとして表される。cccDNA定量のために、siRNA又はLNAで処置したHBV感染初代ヒト肝細胞から全DNAを抽出した。cccDNA qPCR分析の前に、siRNA処置細胞溶解物の画分をT5酵素(10U/500ng DNA;New England Biolabs、#M0363L)で消化してウイルスDNA中間体を除去し、cccDNA分子のみを定量した。T5消化を37℃で30分間行った。アッセイにおけるqPCR干渉を回避するために、T5消化をLNA処置細胞溶解物に適用しなかった。HBV DNA中間体を除去し、LNA処置細胞のcccDNAレベルを定量するために、LNA処置セクションに記載されているように、細胞をエンテカビル(10nM)で3週間処置した。
siRNA処置細胞中のcccDNAの定量のために、各反応混合物/ウェルは、2μlのT5消化細胞溶解物、0.5μlの20×cccDNA_DANDRI Taqmanプライマー/プローブ(以下の表に列挙されるLife Technologies、カスタム#AI1RW7N、FAM染料)、5μlのTaqMan(登録商標)Fast Advanced Master Mix(Applied Biosystems、#4444557)及び2.5μlのDEPC処置水を含有していた。技術的な三連を各試料に対して実行した。
Figure 2023506547000027
qPCRによるLNA処置細胞中のcccDNAの定量のため、ウェルあたり10ulの2×Fast SYBR(商標)Green Master Mix(Applied Biosystems、#4385614)、2ulのcccDNA Primer Mix(フォワード及びリバースそれぞれ1uM)及び4ulのヌクレアーゼフリー水を含む16uL/ウェルのマスターミックスを調製する。ウェルあたり10ulの2×Fast SYBR(商標)Green Master Mix(Applied Biosystems、#4385614)、2ulのミトコンドリアゲノムプライマーミックス(フォワード及びリバースそれぞれ1uM)、及び4ulのヌクレアーゼフリー水を含むマスターミックスも、cccDNAの正規化のために調製する。
細胞内HBV DNA及び正常化対照であるヒトヘモグロビンベータ(HBB)の定量化のため、2μlの未消化細胞溶解物、0.5μlの20×HBV Taqmanプライマー/プローブ(Life Technologies,#Pa 03453406_s1、FAM染料)、0.5μlの20×HBB Taqmanプライマー/プローブ(Life Technologies、#Hs00758889_s1、VIC染料)、5μlのTaqMan(登録商標)Fast Advanced Master Mix(Applied Biosystems、#4444557)、及び2μlのDEPC処置水を含む各反応混合物を使用した。技術的な三連を各試料に対して実行した。
qPCRを、急速加熱ブロック(95℃で20秒間、次いで95℃で1秒間及び60℃で20秒間を40サイクル)の標準設定を用いてQuantStudio(商標)K 12フレックスで実行した。
各処置条件についての3つ全ての生物学的反復の中央値Ctに対して0.9を超える差を有する値を除外することによって、データセットから外れ値を除去した。cccDNA(siRNA及びLNA処置細胞)及び総HBV DNA(siRNA処置細胞のみ)の倍数変化を、2-ddCT法を介してCt値から決定し、ハウスキーピング遺伝子としてHBB又はミトコンドリアDNAに対して正規化した。siRNA処置細胞の場合、発現レベルは、平均無薬物対照試料(すなわち、値が低いほど阻害/減少は大きくなる)の%として示される。LNA処置細胞では、cccDNAに対する阻害効果を、100%に設定した非処置細胞(NDC)と比較して、3つの独立した生物学的複製物からの平均+/-SDのパーセンテージとして表した。
Figure 2023506547000028
実施例1:siRNA処置から生じるHBV感染PHH細胞におけるCOPS3 mRNA、HBV細胞内DNA及びcccDNAの減少の測定
以下の実験では、HBVパラメータ、HBV DNA及びcccDNAに対するCOPS3ノックダウンの効果を試験した。
HBV感染PHH細胞を、材料及び方法のセクション「siRNAトランスフェクション」に記載されているように、Dharmacon(LU-011494-00-0005、表6Aを参照)からのsiRNAのプールで処置した。4日間の処置の後、COPS3 mRNA、cccDNA及び細胞内HBV DNAを、材料及び方法のセクション「COPS3 mRNA発現、並びにウイルスパラメータpgRNA、cccDNA及びHBV DNAを測定するためのリアルタイムPCR」に記載されるようにqPCRによって測定した。
結果を、平均無薬物対照試料(すなわち、値が低いほど阻害/減少は大きくなる)の%として表9に示す。
Figure 2023506547000029
このことから、COPS3 siRNAプールは、COPS3 mRNA、cccDNA及びHBV DNAを非常に効率的に減少できることが分かる。陽性対照は、予想通り細胞内HBV DNAを減少させたが、陰性対照と比較した場合、cccDNAに影響を及ぼさなかった。
実施例2:LNA処置から生じるHBV感染PHH細胞におけるCOPS3 mRNA、HBV細胞内pgRNA及びcccDNAの減少の測定
以下の実験では、HBVパラメータ、HBV DNA及びcccDNAに対するCOPS3ノックダウンの効果を試験した。
HBV感染PHH細胞を、材料及び方法のセクション「LNA処置」に記載されているように、COPS3ネイキッドLNA(表7を参照)で処置した。
21日間の処置の後、COPS3 mRNA、cccDNA及び細胞内HBV pgRNAを、材料及び方法のセクション「COPS3 mRNA発現、並びにウイルスパラメータpgRNA、cccDNA及びHBV DNAを測定するためのリアルタイムPCR」に記載されるようにqPCRによって測定した。結果は、100%として設定された非処置細胞(NDC)と比較した阻害効果として表10に示されており、2回の独立した生物学的複製からの平均+SDの百分率として表されている。
Figure 2023506547000030
このことから、SCAMP3 LNAはSCAMP3 mRNA発現を顕著に低下させることができ、その結果、pgRNA及びcccDNAの両方の発現レベルが非常に効率的に低下することが分かる。

Claims (32)

  1. B型肝炎ウイルス(HBV)感染の処置に使用するためのCOPS3(COP9シグナロソームサブユニット3)阻害剤。
  2. 前記HBV感染が、慢性感染である、請求項1に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  3. 前記COPS3阻害剤が、HBV感染細胞においてcccDNA(共有結合閉環状DNA)の量を減少させることができる、請求項1又は2に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  4. 前記阻害剤が、哺乳動物のCOPS3標的核酸、特にヒトCOPS3標的配列に対して少なくとも95%相補的である、例えば完全に相補的である、少なくとも12ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む12~60ヌクレオチド長の核酸分子であり、COPS3 mRNAの発現を低下させることができる、請求項1~3のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  5. 前記阻害剤が、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA及びshRNAからなる群から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  6. 前記哺乳動物COPS3標的配列が、配列番号1、4、5、6、7、8及び9からなる群の配列から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  7. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2の標的配列に対して少なくとも98%相補的である、例えば完全に相補的である、請求項4~6のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  8. 前記HBV感染細胞中のcccDNAの量が少なくとも60%減少される、請求項3~7のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  9. 前記COPS3 mRNAの量が少なくとも60%減少される、請求項4~7のいずれか一項に記載の使用のためのCOPS3阻害剤。
  10. 哺乳動物COPS3標的配列、特にヒトCOPS3標的配列に対して90%相補的である、例えば完全に相補的である、少なくとも12ヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含む12~30ヌクレオチド長の核酸分子であって、前記核酸分子がCOPS3 mRNAの発現を阻害することができる、核酸分子。
  11. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号1、4、5、6、7、8及び9からなる群から選択される配列に完全に相補的である、請求項10に記載の核酸分子。
  12. 前記核酸分子が、12~25、例えば16~20ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、請求項10又は11に記載の核酸分子。
  13. 前記核酸分子が、二本鎖siRNA又はshRNA等のRNAi分子である、請求項10~12のいずれか一項に記載の核酸分子。
  14. 前記核酸分子が一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項10~12のいずれか一項に記載の核酸分子。
  15. 前記核酸分子が1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含む、請求項10~14のいずれか一項に記載の核酸分子。
  16. 前記1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA及びLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される、請求項15に記載の核酸分子。
  17. 前記1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドがLNAヌクレオシドである、請求項15又は16のいずれか一項に記載の核酸分子。
  18. 前記連続ヌクレオチド配列が、少なくとも1つのホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む、請求項10~17のいずれか一項に記載の核酸分子。
  19. 前記連続ヌクレオチド配列内の全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項18に記載の核酸分子。
  20. 前記核酸分子がRNase Hを動員することができる、請求項10~19のいずれか一項に記載の核酸分子。
  21. 前記核酸分子又はその連続ヌクレオチド配列が、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーを含み、領域F及びF’が独立して1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドを含み、Gが、6~18個のDNAヌクレオシドを含む領域等のRNase Hを動員することができる6~18個のヌクレオシドの領域である、請求項10~20のいずれか一項に記載の核酸分子。
  22. 請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子と、前記核酸分子に共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分とを含む、コンジュゲート化合物。
  23. 前記コンジュゲート部分が、GalNAc部分、例えば三価GalNAc部分、例えば図1の三価GalNAc部分の1つから選択されるGalNAc部分であるか、又はそれを含む、請求項22に記載のコンジュゲート化合物。
  24. 前記コンジュゲート化合物が、少なくとも2つの連続するホスホジエステル結合を含む2~5個の連結されたヌクレオシドで構成される生理学的に不安定なリンカーを含み、前記生理学的に不安定なリンカーが前記核酸分子の5’又は3’末端に共有結合している、請求項22又は23に記載のコンジュゲート化合物。
  25. 請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、又は請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物の薬学的に許容され得る塩。
  26. 請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、又は請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩と、薬学的に許容され得る賦形剤とを含む、医薬組成物。
  27. COPS3を発現している標的細胞におけるCOPS3発現を阻害するためのin vivo又はin vitroでの方法であって、前記方法が、有効量の、請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩、又は請求項26に記載の医薬組成物を前記細胞に投与することを含む、方法。
  28. 疾患を処置又は予防するための方法であって、前記疾患に罹患しているか又は罹患しやすい被験体に、治療又は予防有効量の、請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩、又は請求項26に記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
  29. 前記疾患が、B型肝炎ウイルス(HBV)感染、例えば慢性HBV感染である、請求項28に記載の方法。
  30. 薬に使用するための、請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩、又は請求項26に記載の医薬組成物。
  31. B型肝炎ウイルス(HBV)感染、例えば慢性HBV感染の処置に使用するための、請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩、又は請求項26に記載の医薬組成物。
  32. B型肝炎ウイルス(HBV)感染、例えば慢性HBV感染を処置するための医薬を調製するための、請求項10~21のいずれか一項に記載の核酸分子、請求項22~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート化合物、請求項25に記載の薬学的に許容され得る塩、又は請求項26に記載の医薬組成物の使用。
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