JP2023526059A - mRNA治療薬及びエフェクター分子を含むLNP組成物 - Google Patents
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Abstract
本開示は、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、LNP組成物及びシステム、ならびにその使用を扱う。本開示のLNP組成物またはシステムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。かかる組成物またはシステムは、治療ペイロードまたは予防ペイロードのレベル及び/または活性を増加させる、例えば、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAのレベル、安定性、及び/または活性を増加させることができる。また、開示されるLNP組成物またはシステムを使用して対象における障害を処置する方法、または免疫応答を調節するための方法も本明細書に開示される。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本願は、2020年5月14日に出願された米国仮出願第63/024,862号、及び2021年5月3日に出願された米国仮出願第63/183,119号の優先権の利益を主張するものであり、同文献の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
本願は、2020年5月14日に出願された米国仮出願第63/024,862号、及び2021年5月3日に出願された米国仮出願第63/183,119号の優先権の利益を主張するものであり、同文献の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
配列表
本願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。2021年5月14日に作成された該ASCIIの写しは、45817-0103WO1_SL.txtと名付けられ、475,291バイトのサイズである。
本願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。2021年5月14日に作成された該ASCIIの写しは、45817-0103WO1_SL.txtと名付けられ、475,291バイトのサイズである。
mRNAの効力を増加させるための努力は、非翻訳領域(UTR)及びオープンリーディングフレーム(ORF)に対して最適な配列設計を有する古典的な線状mRNAを生成することに注がれてきた。最近の進歩により、修飾されたキャップ及びテールがmRNAを細胞分解機構に対してより耐性なものとする、末端保護が追加された。しかしながら、発現のピークまたは持続期間に関して、これらの努力により可能な限りの最大効力が達成されたことを示すものはない。これは、mRNA治療薬の場合に特に当てはまる。現行のアプローチは、mRNA自体の修飾に焦点を当てる。したがって、RNA生物学を利用することによってmRNA発現のピーク及び/または持続期間をさらに改善する必要性がある。
本開示は、とりわけ、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物またはシステム、ならびにその使用を提供する。本開示のLNP組成物またはシステムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。一部の実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントを認識し、それに結合する。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じまたは異なるポリヌクレオチドに配置される。ある実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じLNP中で製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、異なるLNP中で製剤化される。ある態様では、本開示のLNP組成物またはシステムは、治療ペイロードまたは予防ペイロードのレベル、発現の持続期間、及び/または活性を増加させる、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするmRNAのレベル、発現の持続期間、及び/または活性を増加させるか、あるいは治療ペイロードもしくは予防ペイロードのレベル、発現の持続期間、及び/または活性を増加させることができる。また、対象における疾患もしくは障害を処置するため、または所望の生物学的効果を促進するために、例えば、対象における免疫応答を調節するために、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、LNP組成物またはシステムを使用する方法も本明細書に開示される。本開示の追加の態様が、下記にさらに詳細に記載される。
ある態様では、(a)(1)ポリペプチドをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物が本明細書に開示される。
ある実施形態では、(a)のポリペプチドは、レポータータンパク質を含まない。別の実施形態では、(a)のポリペプチドは、望ましい生物学的効果を有するペプチドまたはポリペプチド、例えば、治療用タンパク質をコードする。
ある態様では、
(a)(1)ポリペプチドをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物が本明細書に開示される。ある実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む。
(a)(1)ポリペプチドをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物が本明細書に開示される。ある実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む。
ある実施形態では、(a)のポリペプチドは、レポータータンパク質を含まない。別の実施形態では、(a)のポリペプチドは、望ましい生物学的効果を有するペプチドまたはポリペプチド、例えば、治療用タンパク質をコードする。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、3つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子は、第1のドメイン及び第2のドメインを含むポリペプチドを含む。ある実施形態では、第1のドメイン及び第2のドメインは、作動的に連結されている。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の上流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の下流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって、テザー分子をコードするヌクレオチド配列から分離される。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列に隣接する。
別の態様では、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物が本明細書に開示される。ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、特定の順序を問わず、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、(a)及び(b)は、LNPとして製剤化、例えば、同じLNPとして製剤化される。ある実施形態では、(a)及び(b)は、異なるLNPとして製剤化される。
別の態様では、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物が本明細書に開示される。ある実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、3つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子は、第1のドメイン及び第2のドメインを含むポリペプチドを含む。ある実施形態では、第1のドメイン及び第2のドメインは、作動的に連結されている。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の上流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の下流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって、テザー分子をコードするヌクレオチド配列から分離される。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列に隣接する。
ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、(a)及び(b)は、LNPとして製剤化、例えば、同じLNPとして製剤化される。ある実施形態では、(a)及び(b)は、異なるLNPとして製剤化される。
ある態様では、本開示は、(a)(1)ポリペプチドをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター、及び(2)結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、システムを提供する。
ある実施形態では、(a)のポリペプチドは、レポータータンパク質を含まない。
なおも別の態様では、(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに/または(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、システムが本明細書に開示される。ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、該システムは、(a)を含む。
ある実施形態では、該システムは、(b)を含む。
ある実施形態では、該システムは、(a)及び(b)を含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、レポータータンパク質ではない。
別の態様では、(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、及び/または(b)(1)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、システムが本明細書に開示される。ある実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、3つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子は、第1のドメイン及び第2のドメインを含むポリペプチドを含む。ある実施形態では、第1のドメイン及び第2のドメインは、作動的に連結されている。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の上流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の下流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって、テザー分子をコードするヌクレオチド配列から分離される。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列に隣接する。
ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、該システムは、(a)を含む。
ある実施形態では、該システムは、(b)を含む。
ある実施形態では、該システムは、(a)及び(b)を含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチドに配置される。
ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、レポータータンパク質ではない。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、該システムは、5%、10%、15%、20%、25%、または50%未満の細胞性不純物、例えば、細胞の構成成分、例えば、細胞抽出物に由来する膜、タンパク質、または脂質を含む。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、(a)または(b)のうちの少なくとも一方が、LNPとして製剤化される。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、(a)は、LNPとして製剤化される。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、(b)は、LNPとして製剤化される。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、(a)及び(b)の両方が、LNP、例えば、同じLNPまたは異なるLNPとして製剤化される。
本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかのある実施形態では、LNPとして製剤化される(a)は、第1の組成物中にある。ある実施形態では、LNPとして製剤化される(b)は、第2の組成物中にある。ある実施形態では、LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)は、別個の組成物中にある。ある実施形態では、LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)は、同じ組成物中にある。
ある態様では、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含むMS2配列、例えば、20ヌクレオチド長のスペーサーによって分離された19個のヌクレオチドの6つのMS2配列を含む、第1のポリヌクレオチド、(b)(1)eIF4G、例えば、野生型eIF4G、そのバリアントまたは断片を含むエフェクター分子、及び(2)MBP、例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片を含むテザー分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む、システムが本明細書で提供される。
別の態様では、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を含む、薬学的組成物が本明細書で提供される。
ある態様では、本開示は、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を含む、細胞を提供する。ある実施形態では、細胞は、該システム、または該LNP組成物に接触させられている。ある実施形態では、細胞は、該システム、または該LNP組成物にインビボで接触させられる。ある実施形態では、細胞は、該システム、または該LNP組成物にインビトロで接触させられる。ある実施形態では、細胞は、該システム、または該LNP組成物にエクスビボで接触させられる。ある実施形態では、細胞は、該システム、または該LNP組成物の一方または両方のポリヌクレオチドの発現を可能にするのに十分な条件下で維持される。
ある態様では、細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法が本明細書で提供され、該方法は、細胞に、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。一実施形態では、細胞は、対象内に存在する。
関連する態様では、細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、本開示は、対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法を提供し、該方法は、対象に、有効量の本明細書に開示されるシステムまたはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
なおも別の態様では、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を送達する方法が本明細書で提供される。
関連する態様では、システムまたはLNP組成物を細胞に送達する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
ある実施形態では、該方法または使用は、細胞をインビトロ、インビボ、またはエクスビボで該システムまたはLNP組成物に接触させることを含む。
ある態様では、本開示は、本明細書に開示されるシステムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法を提供する。
関連する態様では、システムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、対象における免疫応答を調節する方法が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象における免疫応答を調節する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供され、該方法は、対象に、有効量の該システム、または該LNP組成物を投与することを含む。
ある態様では、疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象における疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の該システム、または該LNP組成物を投与することを含む。
ある実施形態では、LNP組成物は、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む。ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、該システムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチドを含む。ある実施形態では、(a)及び(b)は各々、mRNAを含む。
ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドの両方が、LNPとして製剤化される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと同じである。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPとは異なる。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第1の組成物中にある。ある実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2の組成物中にある。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じ組成物中にある。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、異なる組成物中にある。
ある実施形態では、(a)を含むLNP及び(b)を含むLNPは、同時に、例えば、実質的に同時に投与される。
ある実施形態では、(a)を含むLNP及び(b)を含むLNPは、順次に投与される。
ある実施形態では、(a)を含むLNPが最初に投与される。
ある実施形態では、(a)を含むLNPが最初に投与され、続いて(b)を含むLNPが投与される。
ある実施形態では、(b)を含むLNPが最初に投与される。
ある実施形態では、(b)を含むLNPが最初に投与され、続いて(a)を含むLNPが投与される。
本明細書に開示される方法のうちのいずれかの一部の実施形態では、LNP組成物は、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び(iv)PEG脂質を含む。一部の実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(IIa)の化合物を含む。一部の実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(IIe)の化合物を含む。
本明細書に開示されるLNP組成物、該LNPを含む薬学的組成物、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかの追加の特徴は、以下の実施形態を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第2のポリヌクレオチドのテザー分子は、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する、RNA結合タンパク質またはその断片を含む。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列のオープンリーディングフレームの上流(5’)もしくは下流(3’)またはその内部に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの5’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの3’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの3’UTRの下流に位置する。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子、例えば、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、もしくは15.5kd、またはそれらのバリアントもしくは断片によって結合される。一部の実施形態では、結合エレメントは、テザー分子によって結合される、例えば、認識される配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、テザー分子によって結合される、例えば、認識される構造を含む配列を含む。
一部の実施形態では、結合エレメントは、表1で提供される結合エレメント、例えば、MS2、PP7、BoxB、U1AヘアピンもしくはPREもしくはキンクターン、またはそれらのバリアントもしくは断片から選定される。一部の実施形態では、結合エレメントは、MS2である。一部の実施形態では、結合エレメントは、PP7である。一部の実施形態では、結合エレメントは、BoxBである。一部の実施形態では、結合エレメントは、U1Aヘアピンである。一部の実施形態では、結合エレメントは、PREである。一部の実施形態では、結合エレメントは、キンクターンである。
一部の実施形態では、結合エレメントが、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、キンクターン形成配列である場合、テザー分子は、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約5~90、約5~80、約5~70、約5~60、約5~50、約5~40、約5~30、約5~25、約5~20、約5~19、約5~18、約5~17、約5~16、約5~15、約5~14、約5~13、約5~12、約5~11、約5~10、約5~9、約5~8、約5~7、または約5~6個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約6~90、約7~80、約8~70、約9~60、約10~50、約11~40、約12~30、約13~25、約14~24、約15~23、約16~22、約17~21、または約18~20個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、19個のヌクレオチドを含む配列、例えば、表2で提供される結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、または30個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の80、70、60、50、40、または30個以下のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約1~20、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約2~30、約3~30、約4~30、約5~30、約6~30、約7~30、約8~30、約9~30、約10~30、約11~30、約12~30、約13~30、約14~30、約15~30、または約20~30個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約2~20、約3~15、約4~14、約5~13、約6~12、約7~11、または約8~10個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の6個のリピートを含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、各リピートは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含むスペーサー配列によって分離される。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約1~90、約1~80、約1~70、約1~60、約1~50、約1~40、約1~30、約1~25、約1~20、約1~19、約1~18、約1~17、約1~16、約1~15、約1~14、約1~13、約1~12、約1~11、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約2~100、約3~100、約4~100、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約2~90、約3~80、約4~70、約5~60、約6~50、約7~40、約8~40、約9~30、約10~25、約11~24、約12~23、約13~22、約14~21、約15~20、約16~19、約17~18個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、20個のヌクレオチド、例えば、表2で提供されるスペーサー配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、エフェクター分子は、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子、RNA局在化因子、またはそれらの組み合わせから選定される。一部の実施形態では、エフェクター分子は、翻訳因子、例えば、表4で提供される翻訳因子、例えば、eIF4G、ポリA結合タンパク質(PABP)、eIF3dもしくはその構成要素、Dazl、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、リボソーム結合、例えば、動員、転写開始前複合体の形成、またはRNA巻き戻しを調節する、例えば、それを容易にする、翻訳因子である。一部の実施形態では、エフェクター分子は、eIF4G、例えば、野生型eIF4G、eIF4Gのバリアント、またはその断片を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、野生型eIF4Gを含む。一部の実施形態では、野生型eIF4Gは、約1600個のアミノ酸の配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gの断片を含む。一部の実施形態では、eIF4G断片は、リボソーム結合、例えば、動員を保持する。
一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1,500~200アミノ酸、約1,400~300アミノ酸、約1,300~350アミノ酸、約1,200~400アミノ酸、約1,100~450アミノ酸、約1,000~500アミノ酸、約900~550アミノ酸、約800~600アミノ酸、約1,500~300アミノ酸、1,500~400アミノ酸、1,500~500アミノ酸、約1,500~600アミノ酸、アミノ酸、約1,500~700アミノ酸、約1,500~800アミノ酸、約1,500~900アミノ酸、約1,500~1000アミノ酸、約1,500~1,100アミノ酸、約1,500~1,200アミノ酸、約1,500~1,300アミノ酸、約1,500~1,400アミノ酸、約1,400~200アミノ酸、約1,300~200アミノ酸、約1,200~200アミノ酸、約1,100~200アミノ酸、約1,000~200アミノ酸、約900~200アミノ酸、約800~200アミノ酸、約700~200アミノ酸、約600~200アミノ酸、または約500~200アミノ酸長である。
一部の実施形態では、eIF4G断片は、約500アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約600アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約700アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約800アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約900アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1000アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1100アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1200アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1300アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1400アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1500アミノ酸長である。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gのバリアントを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、リボソーム結合、例えば、動員を保持する。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列において、以下の位置、すなわちアミノ酸768、アミノ酸771、またはアミノ酸776のうちのいずれか1つ、2つ、それらの全て、または組み合わせに変異(例えば、置換)を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にロイシンからアラニンへの置換を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にロイシンからアラニンへの置換を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換(例えば、776位にフェニルアラニンからアラニンへの)を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、リボソームを動員することができる、eIF3複合体の一部である。一部の実施形態では、eIF3複合体は、eIF3d、eIF3c、eIF3e、もしくはeIF3i、またはそれらの断片、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、エフェクター分子は、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、エフェクター分子は、スプライシング因子、例えば、表4で提供されるスプライシング因子、例えば、Rnps1、Magoh、Y14、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA安定化因子、例えば、表4で提供されるスプライシング因子、例えば、HuRまたはその断片もしくはバリアントである。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、テザー分子は、第1のポリヌクレオチドにおける結合エレメントに結合する。一部の実施形態では、テザー分子は、結合エレメントの配列、または結合エレメントの配列を含む構造に結合する。一部の実施形態では、テザー分子は、RNA結合タンパク質またはその断片を含む。
一部の実施形態では、テザー分子は、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、もしくは15.5kd、またはそれらのバリアントもしくは断片を含む。
一部の実施形態では、テザー分子が、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である場合、結合エレメントは、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、キンクターン形成配列(例えば、野生型キンクターン形成配列、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子は、MBPを含む。一部の実施形態では、テザー分子は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、テザー分子は、テザー分子を含み、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、または細胞間タンパク質をコードするmRNAを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、サイトカイン、抗体、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、受容体、酵素、ホルモン、転写因子、リガンド、膜輸送体、構造タンパク質、ヌクレアーゼ、またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)から選定される。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、サイトカイン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、抗体またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、タンパク質またはペプチドを含む。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、細胞において(例えば、該システムまたはLNP組成物に接触させられた細胞において)、以下、
(i)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす。
(i)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードの増加した発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性をもたらす。一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードまたは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性をもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードの低減された投薬量をもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節をもたらす。
一部の実施形態では、(i)~(vii)のうちのいずれか1つ、またはそれらの全てが、
(a)本明細書に開示されるシステムに接触させられていないか、
(b)本明細書に開示されるLNP組成物に接触させられていないか、
(c)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、該第2のポリヌクレオチド、例えば、該第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される。
(a)本明細書に開示されるシステムに接触させられていないか、
(b)本明細書に開示されるLNP組成物に接触させられていないか、
(c)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、該第2のポリヌクレオチド、例えば、該第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、例えば、実施例2または3にあるアッセイによって測定したときに、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現、発現の持続期間、及び/またはレベルをもたらす。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現、発現の持続期間、及び/またはレベルは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの発現、発現の持続期間、及び/またはレベルの増加は、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である。
一部の実施形態では、mRNAの発現及び/またはレベルの増加は、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの安定性(例えば、半減期)の増加、例えば、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの安定性の約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または20倍の増加を含む。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAは、約3~25時間、約4~20時間、約4~15時間、約5~10時間、約6~9時間、または約7~8時間の半減期を有する。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、例えば、実施例4にあるアッセイによって測定したときに、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの発現及び/またはレベルの少なくとも15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれよりも多くは、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、24、または36時間維持される。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/またはレベルは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される。本明細書で使用されるとき、「持続的な発現」という用語は、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞におけるmRNA発現と比較した、mRNAレベルのより長い発現の持続期間及び/またはより長い維持を指す。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、または5倍の減少をもたらす。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの消失の減少は、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、翻訳中mRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍の減少をもたらす。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの消失の減少は、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの翻訳の持続的な、例えば、維持されたレベルをもたらす。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、例えば、実施例4のアッセイによって測定したときに、治療ペイロードまたは予防ペイロードの増加した発現、発現の持続期間、及び/またはレベル、例えば、増加したタンパク質レベル、翻訳、または半減期をもたらす。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードの増加した発現及び/またはレベルは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現及び/またはレベルの増加は、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかは、治療ペイロードまたは予防ペイロードの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは各々、mRNAを含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、(b)(2)のテザー分子は、(a)(2)の結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化されるか、または第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化され、かつ第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される(例えば、同じLNPまたは異なるLNP)。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じLNPである。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、異なるLNPである。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、結合エレメントは、19個のヌクレオチドを含む配列、例えば、表2で提供される結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、スペーサー配列は、20個のヌクレオチド、例えば、表2で提供されるスペーサー配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、エフェクター分子は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、エフェクター分子は、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、テザー分子は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、テザー分子は、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、LNPは、静脈内、皮下、筋肉内、鼻腔内、眼内、直腸、経肺、または経口送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、静脈内送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、皮下送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、筋肉内送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、鼻腔内送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、眼内送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、直腸送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、経肺送達用に製剤化される。一部の実施形態では、LNPは、経口送達用に製剤化される。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、LNPは、薬学的に許容される担体または賦形剤をさらに含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、ポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、キャップ、3’UTR、5’UTR、ポリAテール及び/またはマイクロRNA(miRNA)結合部位を含む。一部の実施形態では、キャップは、本明細書に開示されるキャップを含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、キャップを含まない。一部の実施形態では、3’UTRは、本明細書に開示される3’UTR、例えば、v1.1 3’UTRまたはそれに対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、5’UTRは、本明細書に開示される5’UTRを含む。一部の実施形態では、ポリAテールは、本明細書に開示されるポリAテールの配列またはその断片を含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、ポリAテールを含まない。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、本明細書に開示されるmiRNA結合部位を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、環状ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、環状ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、第2のポリヌクレオチドは、環状ポリヌクレオチドである。
本明細書に開示される方法または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、参照LNPと比較してより低い用量で投与される。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、参照LNPの用量と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%低い用量で投与される。一部の実施形態では、参照LNPは、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを有しないポリヌクレオチドを含む、さもなければ類似のLNP、または第2のポリヌクレオチドを含まないLNPから選定される。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較してより高い用量で投与される。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPの用量と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い用量で投与される。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較してモル過剰である。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較して約1~800倍モル過剰である。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較して約1~750倍、約2~700倍、約3~650倍、約4~600倍、約5~550倍、約6~500倍、約7~450倍、約8~400倍、約10~350倍、約15~300倍、約20~250倍、約25~200倍、約30~150倍、約35~100倍、約40~90倍、約45~80倍、約50~75倍、約60~70倍モル過剰である。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較して約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約20倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約50倍、約60倍、約70倍、約80倍、約90倍、約100倍、約150倍、約200倍、約250倍、約300倍、約350倍、約400倍、約450倍、約500倍、約600倍、約650倍、約700倍、約750倍、または約800倍モル過剰である。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較して約9倍モル過剰である。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと比較して約10倍モル過剰である。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じモル量である。本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、10:1、8:1、6:1、4:1、3:1、2:1、1.5:1、または1:1の(a):(b)質量比で製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、1:1、1:1.5、1:2、1:3、1:4、1:6、1:8、または1:10の(a):(b)質量比で製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、1:1の(a):(b)質量比で製剤化される。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、または両方は、少なくとも1つの化学修飾を含む。ある実施形態では、化学修飾は、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メチルウリジン、5-メチルウリジン、5-メトキシウリジン、及び2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される。ある実施形態では、化学修飾は、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、5-メチルシトシン、5-メトキシウリジン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。ある実施形態では、化学修飾は、N1-メチルシュードウリジンである。ある実施形態では、脂質ナノ粒子中の各mRNAが、完全に修飾されたN1-メチルシュードウリジンを含む。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、または両方は、いずれの化学修飾も含まない。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNP組成物は、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び任意選択で(iv)PEG脂質を含む。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNP組成物は、アミノ脂質を含むイオン化可能な脂質を含む。ある実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)、(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、または(IIIa8)のうちのいずれかの化合物を含む。ある実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(I)の化合物を含む。ある実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(IIa)の化合物を含む。ある実施形態では、イオン化可能な脂質は、式(IIe)の化合物を含む。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNP組成物は、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DSPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(DSPE)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(DOPE)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DLPC)、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-リンコリン(DMPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DOPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DPPC)、1,2-ジウンデカノイル-sn-グリセロ-リンコリン(DUPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(POPC)、1,2-ジ-O-オクタデセニル-sn-グリセロ-3-リンコリン(18:0ジエーテルPC)、1-オレオイル-2コレステリルヘミスクシノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(OChemsPC)、1-ヘキサデシル-sn-グリセロ-3-リンコリン(C16リゾPC)、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジフィタノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(ME 16.0 PE)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リン-rac-(1-グリセロール)ナトリウム塩(DOPG)、スフィンゴミエリン、及びそれらの混合物からなる群から選択される化合物を含む、非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。ある実施形態では、リン脂質は、DSPC、例えば、DSPCのバリアント、例えば、式(IV)の化合物である。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNP組成物は、構造脂質を含む。一実施形態では、構造脂質は、植物ステロール、または植物ステロール及びコレステロールの組み合わせである。一実施形態では、植物ステロールは、β-シトステロール、スチグマステロール、β-シトスタノール、カンペステロール、ブラシカステロール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
一実施形態では、構造脂質は、コレステロール、フェコステロール、シトステロール、エルゴステロール、カンペステロール、スチグマステロール、ブラシカステロール、トマチジン、トマチン、ウルソール酸、アルファ-トコフェロール、ホパノイド、植物ステロール、ステロイド、及びそれらの混合物を含むがこれらに限定されない群から選択され得る。一部の実施形態では、構造脂質は、ステロールである。本明細書で定義されるとき、「ステロール」とは、ステロイドアルコールからなるステロイドの下位群である。ある特定の実施形態では、構造脂質は、ステロイドである。ある特定の実施形態では、構造脂質は、コレステロールである。ある特定の実施形態では、構造脂質は、コレステロールの類似体である。ある特定の実施形態では、構造脂質は、アルファ-トコフェロールである。
一実施形態では、構造脂質は、β-シトステロール及びコレステロールから選択される。ある実施形態では、構造脂質は、β-シトステロールである。ある実施形態では、構造脂質は、コレステロールである。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNP組成物は、PEG脂質を含む。一実施形態では、PEG脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
ある実施形態では、PEG脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される。ある実施形態では、PEG脂質は、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、及びPEG-DSPE脂質からなる群から選択される。ある実施形態では、PEG脂質は、PEG-DMGである。
ある実施形態では、PEG脂質は、式(V)、式(VI-A)、式(VI-B)、式(VI-C)、または式(VI-D)の化合物から選定される。ある実施形態では、PEG脂質は、式(VI-A)の化合物である。ある実施形態では、PEG脂質は、式(VI-B)の化合物である。ある実施形態では、PEG脂質は、式(VI-C)の化合物である。ある実施形態では、PEG脂質は、式(VI-D)の化合物である。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNPは、約20モル%~約60モル%のイオン化可能な脂質、約5モル%~約25モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約25モル%~約55モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約0.5モル%~約15モル%のPEG脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約35モル%~約55モル%のイオン化可能な脂質、約5モル%~約25モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約30モル%~約40モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約0モル%~約10モル%のPEG脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約50モル%のイオン化可能な脂質、約10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約38.5モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約1.5モル%のPEG脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約49.83モル%のイオン化可能な脂質、約9.83モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約30.33モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約2.0モル%のPEG脂質を含む。
一実施形態では、ステロールまたは他の構造脂質のモル%は、植物ステロール18.5%であり、構造脂質の総モル%は、38.5%である。一実施形態では、ステロールまたは他の構造脂質のモル%は、植物ステロール28.5%であり、構造脂質の総モル%は、38.5%である。
本開示のLNP、システム、または方法の一実施形態では、LNPは、約50モル%の式(IIa)の化合物及び約10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、50モル%の式(IIa)の化合物及び約10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNP、システム、または方法の一実施形態では、LNPは、約50モル%の式(IIa)の化合物及び10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、50モル%の式(IIa)の化合物及び10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約49.83モル%の式(IIa)の化合物、約9.83モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約30.33モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約2.0モル%のPEG脂質を含む。
本開示のLNP、システム、または方法の一実施形態では、LNPは、約50モル%の式(IIe)の化合物及び約10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、50モル%の式(IIe)の化合物及び約10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約50モル%の式(IIe)の化合物及び10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、50モル%の式(IIe)の化合物及び10モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質を含む。本開示のLNPまたは方法の一実施形態では、LNPは、約49.83モル%の式(IIe)の化合物、約9.83モル%の非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、約30.33モル%のステロールまたは他の構造脂質、及び約2.0モル%のPEG脂質を含む。
本明細書に開示されるLNP組成物、システム、方法、または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、LNPは、静脈内、皮下、筋肉内、眼内、鼻腔内、直腸、経肺、または経口送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、静脈内送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、皮下送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、筋肉内送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、眼内送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、鼻腔内送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、直腸送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、経肺送達用に製剤化される。ある実施形態では、LNPは、経口送達用に製剤化される。
本明細書に開示される方法または使用に向けた組成物のうちのいずれかのある実施形態では、対象は、哺乳動物、例えば、ヒトである。
前述のLNP組成物または該LNP組成物の使用方法のうちのいずれかの追加の特徴は、以下の列挙される実施形態のうちの1つまたは複数を含む。当業者であれば、本明細書に記載される本発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識するか、またはほんの日常的な実験を使用して確認することができる。かかる均等物は、以下の列挙される実施形態よって包含されることが意図される。
本開示の他の実施形態
E1.
(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに
(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
脂質ナノ粒子(LNP)組成物。
E1.
(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに
(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
脂質ナノ粒子(LNP)組成物。
E2.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、同じポリヌクレオチドに配置される、実施形態E1に記載のLNP組成物。
E3.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される、実施形態E1に記載のLNP組成物。
E4.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、異なるポリヌクレオチドに配置される、実施形態E1に記載のLNP組成物。
E5.(a)及び(b)の各々が、LNP、例えば、同じLNPとして製剤化される、実施形態E1に記載のLNP組成物。
E6.(a)及び(b)が、異なるLNPとして製剤化され、任意選択で、
(i)LNPとして製剤化される(a)が、第1の組成物中にあり、LNPとして製剤化される(b)が、第2の組成物中にあり、例えば、(b)及び(b)が、異なる組成物中にあるか、または
(ii)LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)が、同じ組成物中にある、
実施形態E1に記載のLNP組成物。
(i)LNPとして製剤化される(a)が、第1の組成物中にあり、LNPとして製剤化される(b)が、第2の組成物中にあり、例えば、(b)及び(b)が、異なる組成物中にあるか、または
(ii)LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)が、同じ組成物中にある、
実施形態E1に記載のLNP組成物。
E7.
(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、及び/または
(b)(1)エフェクター分子、及び/もしくは(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。
(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、及び/または
(b)(1)エフェクター分子、及び/もしくは(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。
E8.前記システムが、(a)を含む、実施形態E7に記載のシステム。
E9.前記システムが、(b)を含む、実施形態E7に記載のシステム。
E10.前記システムが、(a)及び(b)を含む、実施形態E7に記載のシステム。
E11.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、同じポリヌクレオチドに配置される、実施形態E7~E10のいずれか1つに記載のシステム。
E12.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される、実施形態E11に記載のシステム。
E13.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、異なるポリヌクレオチドに配置される、実施形態E7~E10のいずれか1つに記載のシステム。
E14.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、レポータータンパク質ではない、実施形態E7~E13のいずれか1つに記載のシステム。
E15.前記システムが、5%、10%、15%、20%、25%、または50%未満の細胞性不純物、例えば、細胞の構成成分、例えば、細胞由来の膜、タンパク質、または脂質を含む、実施形態E7~E13のいずれか1つに記載のシステム。
E16.(a)または(b)のうちの少なくとも一方が、脂質ナノ粒子(LNP)として製剤化される、実施形態E7~E15のいずれか1つに記載のシステム。
E17.(a)が、LNPとして製剤化される、実施形態E16に記載のシステムまたはLNP組成物。
E18.(b)が、LNPとして製剤化される、実施形態E16に記載のシステムまたはLNP組成物。
E19.(a)及び(b)の両方が、LNP、例えば、同じLNPまたは異なるLNPとして製剤化され、任意選択で、
(i)LNPとして製剤化される(a)が、第1の組成物中にあり、LNPとして製剤化される(b)が、第2の組成物中にあり、例えば、(b)及び(b)が、異なる組成物中にあるか、または
(ii)LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)が、同じ組成物中にある、
実施形態E16に記載のシステムまたはLNP組成物。
(i)LNPとして製剤化される(a)が、第1の組成物中にあり、LNPとして製剤化される(b)が、第2の組成物中にあり、例えば、(b)及び(b)が、異なる組成物中にあるか、または
(ii)LNPとして製剤化される(a)及びLNPとして製剤化される(b)が、同じ組成物中にある、
実施形態E16に記載のシステムまたはLNP組成物。
E20.前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子が、前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する、RNA結合タンパク質またはその断片を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載の方法またはシステムまたはLNP組成物。
E21.前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記配列の上流(5’)もしくは下流(3’)またはそのオープンリーディングフレーム内に位置する、先行実施形態のいずれか1つに記載の方法またはシステムまたはLNP組成物。
E22.前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの5’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する、先行実施形態のいずれか1つに記載の方法またはシステムまたはLNP組成物。
E23.前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの3’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E24.前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの3’UTRの下流に位置する、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E25.前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子、例えば、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、もしくは15.5kd、またはそれらのバリアントもしくは断片によって結合される、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E26.前記結合エレメントが、前記テザー分子によって結合される、例えば、認識される配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E27.前記結合エレメントが、前記テザー分子によって結合される、例えば、認識される構造を含む配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E28.前記結合エレメントが、表1で提供される結合エレメント、例えば、MS2、PP7、BoxB、U1AヘアピンもしくはPREもしくはキンクターン、またはそれらのバリアントもしくは断片から選定される、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E29.前記結合エレメントが、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記テザー分子が、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E30.前記結合エレメントが、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記テザー分子が、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E31.前記結合エレメントが、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記テザー分子が、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E32.前記結合エレメントが、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記テザー分子が、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E33.前記結合エレメントが、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記テザー分子が、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E34.前記結合エレメントが、キンクターン形成配列である場合、前記テザー分子が、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E35.前記結合エレメントが、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含む配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E36.前記結合エレメントが、約5~100、約5~90、約5~80、約5~70、約5~60、約5~50、約5~40、約5~30、約5~25、約5~20、約5~19、約5~18、約5~17、約5~16、約5~15、約5~14、約5~13、約5~12、約5~11、約5~10、約5~9、約5~8、約5~7、または約5~6個のヌクレオチドを含む配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E37.前記結合エレメントが、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E38.前記結合エレメントが、約5~100、約6~90、約7~80、約8~70、約9~60、約10~50、約11~40、約12~30、約13~25、約14~24、約15~23、約16~22、約17~21、または約18~20個のヌクレオチドを含む配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E39.前記結合エレメントが、19個のヌクレオチドを含む配列、例えば、表2で提供される結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E40.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、または30個のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E41.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の80、70、60、50、40、または30個以下のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E42.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の約1~30、約1~20、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E43.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の約1~30、約2~30、約3~30、約4~30、約5~30、約6~30、約7~30、約8~30、約9~30、約10~30、約11~30、約12~30、約13~30、約14~30、約15~30、または約20~30個のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E44.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の約1~30、約2~20、約3~15、約4~14、約5~13、約6~12、約7~11、または約8~10個のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E45.前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子によって結合される前記配列の6個のリピートを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E46.各リピートが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含むスペーサー配列によって分離される、実施形態40~45のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E47.前記スペーサー配列が、約1~100、約1~90、約1~80、約1~70、約1~60、約1~50、約1~40、約1~30、約1~25、約1~20、約1~19、約1~18、約1~17、約1~16、約1~15、約1~14、約1~13、約1~12、約1~11、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のヌクレオチドを含む、実施形態46に記載のシステムまたはLNP組成物。
E48.前記スペーサー配列が、約1~100、約2~100、約3~100、約4~100、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む、実施形態46または47に記載のシステムまたはLNP組成物。
E49.前記スペーサー配列が、約1~100、約2~90、約3~80、約4~70、約5~60、約6~50、約7~40、約8~40、約9~30、約10~25、約11~24、約12~23、約13~22、約14~21、約15~20、約16~19、約17~18個のヌクレオチドを含む、実施形態46~48のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E50.前記スペーサー配列が、20個のヌクレオチド、例えば、表2で提供されるスペーサー配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態46~49のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E51.前記エフェクター分子が、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子、RNA局在化因子、またはそれらの組み合わせから選定される、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E52.前記エフェクター分子が、翻訳因子、例えば、表4で提供される翻訳因子、例えば、eIF4G、ポリA結合タンパク質(PABP)、eIF3dもしくはその構成要素、Dazl、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E53.前記エフェクター分子が、リボソーム結合、例えば、動員、転写開始前複合体の形成、またはRNA巻き戻しを調節する、例えば、それを容易にする、翻訳因子である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E54.前記エフェクター分子が、eIF4G、例えば、野生型eIF4G、eIF4Gのバリアント、またはその断片を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E55.前記エフェクター分子が、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gの断片を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E56.前記eIF4G断片が、リボソーム結合、例えば、動員を保持する、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E57.前記eIF4G断片が、約1,200~200アミノ酸、約1,100~300アミノ酸、1,000~400アミノ酸、900~450アミノ酸、800~500アミノ酸、700~550アミノ酸、600~650アミノ酸、1,200~300アミノ酸、1,200~400アミノ酸、1,200~500アミノ酸、1,200~600アミノ酸、1,100~200アミノ酸、1,000~200アミノ酸、900~200アミノ酸、800~200アミノ酸、700~200アミノ酸、600~200アミノ酸、または500~200アミノ酸のアミノ酸長である、実施形態54~56のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E58.前記eIF4G断片が、約500アミノ酸長である、実施形態54~57のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E59.前記eIF4G断片が、約1,100アミノ酸長である、実施形態54~57のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E60.前記エフェクター分子が、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gのバリアントを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E61.前記eIF4Gバリアントが、リボソーム結合、例えば、動員を保持する、実施形態54~60のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E62.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列において、以下の位置、すなわちアミノ酸768、アミノ酸771、またはアミノ酸776のうちのいずれか1つ、2つ、それらの全て、または組み合わせに変異(例えば、置換)を含む、実施形態54~61のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E63.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にロイシンからアラニンへの置換を含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E64.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にロイシンからアラニンへの置換を含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E65.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換(例えば、776位にフェニルアラニンからアラニンへの)を含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E66.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、前記eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E67.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、前記eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E68.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、前記eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E69.前記eIF4Gバリアントが、前記eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、前記eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、前記eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む、実施形態62に記載のシステムまたはLNP組成物。
E70.前記エフェクター分子が、例えば、リボソームを動員することができる、eIF3複合体の一部である、実施形態54~69のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E71.前記eIF3複合体が、eIF3d、eIF3c、eIF3e、もしくはeIF3i、またはそれらの断片、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態70に記載のシステムまたはLNP組成物。
E72.前記エフェクター分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態54~71のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E73.前記エフェクター分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、実施形態54~71のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E74.前記エフェクター分子が、スプライシング因子、例えば、表4で提供されるスプライシング因子、例えば、Rnps1、Magoh、Y14、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである、実施形態1~51のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E75.前記エフェクター分子が、RNA安定化因子、例えば、表4で提供されるスプライシング因子、例えば、HuRまたはその断片もしくはバリアントである、実施形態1~51のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E76.前記テザー分子が、前記第1のポリヌクレオチドにおける結合エレメントに結合する、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E77.前記テザー分子が、前記結合エレメントの配列、または前記結合エレメントの前記配列を含む構造に結合する、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E78.前記テザー分子が、RNA結合タンパク質またはその断片を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E79.前記テザー分子が、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、もしくは15.5kd、またはそれらのバリアントもしくは断片を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E80.前記テザー分子が、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である場合、前記結合エレメントが、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E81.前記テザー分子が、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記結合エレメントが、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E82.前記テザー分子が、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記結合エレメントが、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E83.前記テザー分子が、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記結合エレメントが、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E84.前記テザー分子が、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記結合エレメントが、キンクターン形成配列(例えば、野生型キンクターン形成配列、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E85.前記テザー分子が、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、前記結合エレメントが、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E86.前記テザー分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E87.前記テザー分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E88.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、または細胞間タンパク質をコードするmRNAを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E89.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、サイトカイン、抗体、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、受容体、酵素、ホルモン、転写因子、リガンド、膜輸送体、構造タンパク質、ヌクレアーゼ、またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)から選定される、実施形態88に記載のシステムまたはLNP組成物。
E90.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、サイトカイン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む、実施形態88に記載のシステムまたはLNP組成物。
E91.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、抗体またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む、実施形態88に記載のシステムまたはLNP組成物。
E92.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む、実施形態88に記載のシステムまたはLNP組成物。
E93.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、タンパク質またはペプチドを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E94.細胞において(例えば、前記システムまたは前記LNP組成物に接触させられた細胞において)、以下、
(i)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
(i)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E95.(i)~(vii)のうちのいずれか1つ、またはそれらの全てが、
(a)実施形態7に記載のシステムに接触させられていないか、
(b)実施形態1に記載のLNP組成物に接触させられていないか、
(c)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、前記第2のポリヌクレオチド、例えば、前記第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される、実施形態94に記載のシステムまたはLNP組成物。
(a)実施形態7に記載のシステムに接触させられていないか、
(b)実施形態1に記載のLNP組成物に接触させられていないか、
(c)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、前記第2のポリヌクレオチド、例えば、前記第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される、実施形態94に記載のシステムまたはLNP組成物。
E96.前記システム、または前記LNP組成物が、例えば、実施例2または3にあるアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの増加した発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態94または95に記載のシステムまたはLNP組成物。
E97.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記増加した発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態96に記載のシステムまたはLNP組成物。
E98.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの発現及び/またはレベルの前記増加が、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である、実施形態96または97に記載のシステムまたはLNP組成物。
E99.前記mRNAの発現及び/またはレベルの前記増加が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの安定性(例えば、半減期)の増加、例えば、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの安定性の約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または20倍の増加を含む、実施形態96または97に記載のシステムまたはLNP組成物。
E100.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAが、約3~25時間、約4~20時間、約4~15時間、約5~10時間、約6~9時間、または約7~8時間の半減期を有する、実施形態99に記載のシステムまたはLNP組成物。
E101.前記システムまたは前記LNP組成物が、例えば、実施例4にあるアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態94または95に記載のシステムまたはLNP組成物。
E102.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記発現及び/または前記レベルの少なくとも15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれよりも多くが、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、24、または36時間維持される、実施形態101に記載のシステムまたはLNP組成物。
E103.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記持続的な発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態102に記載のシステムまたはLNP組成物。
E104.前記システム、または前記LNP組成物が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、または5倍の減少をもたらす、実施形態101に記載のシステムまたはLNP組成物。
E105.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの消失の前記減少が、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる、実施形態104に記載のシステムまたはLNP組成物。
E106.前記システム、または前記LNP組成物が、翻訳中mRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍の減少をもたらす、実施形態101に記載のシステムまたはLNP組成物。
E107.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの消失の前記減少が、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる、実施形態106に記載のシステムまたはLNP組成物。
E108.前記システム、または前記LNP組成物が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの翻訳の持続的な、例えば、維持されたレベルをもたらす、実施形態101に記載のシステムまたはLNP組成物。
E109.前記システムが、例えば、実施例4のアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの増加した発現及び/またはレベル、例えば、増加したタンパク質レベル、翻訳、または半減期をもたらす、実施形態94または95に記載のシステムまたはLNP組成物。
E110.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの前記増加した発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態109に記載のシステムまたはLNP組成物。
E111.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの発現及び/またはレベルの前記増加が、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である、実施形態109または110に記載のシステムまたはLNP組成物。
E112.前記システムが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態94または95に記載のシステムまたはLNP組成物。
E113.
(a)前記第1のポリヌクレオチドが、
(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び
(2)MS2配列、例えば、20ヌクレオチド長のスペーサーによって分離される19個のヌクレオチドの6つのMS2配列を含む結合エレメント、を含み、
(b)前記第2のポリヌクレオチドが、
(1)eIF4G、例えば、野生型eIF4G、そのバリアントまたは断片を含むエフェクター分子、及び
(2)MBP、例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片を含むテザー分子、をコードする配列を含む、
先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
(a)前記第1のポリヌクレオチドが、
(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び
(2)MS2配列、例えば、20ヌクレオチド長のスペーサーによって分離される19個のヌクレオチドの6つのMS2配列を含む結合エレメント、を含み、
(b)前記第2のポリヌクレオチドが、
(1)eIF4G、例えば、野生型eIF4G、そのバリアントまたは断片を含むエフェクター分子、及び
(2)MBP、例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片を含むテザー分子、をコードする配列を含む、
先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E114.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが各々、mRNAを含む、実施形態113に記載のシステムまたはLNP組成物。
E115.(b)(2)の前記テザー分子が、(a)(2)の前記結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する、実施形態113に記載のシステムまたはLNP組成物。
E116.前記第1のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化されるか、または前記第2のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化される、実施形態113に記載のシステム。
E117.前記第1のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化され、かつ前記第2のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化される、実施形態113に記載のシステム。
E118.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNP及び前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、同じである、実施形態117に記載のシステムまたはLNP組成物。
E119.前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが各々、別個のLNPとして製剤化され、任意選択で、
(i)前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、第1の組成物中にあり、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、別個の組成物中にあるか、または
(ii)前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNP及び前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、同じ組成物中にある、
実施形態117に記載のシステムまたはLNP組成物。
(i)前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、第1の組成物中にあり、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、別個の組成物中にあるか、または
(ii)前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNP及び前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、同じ組成物中にある、
実施形態117に記載のシステムまたはLNP組成物。
E120.前記結合エレメントが、19個のヌクレオチドを含む配列、例えば、表2で提供される結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態113~119のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E121.前記スペーサー配列が、20個のヌクレオチド、例えば、表2で提供されるスペーサー配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態113~120のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E122.前記エフェクター分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態113~121のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E123.前記エフェクター分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、実施形態113~122のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E124.前記テザー分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態113~123のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E125.前記テザー分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、実施形態113~124のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E126.前記第1のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E127.前記第2のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E128.前記化学修飾が、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メチルウリジン、5-メチルウリジン、5-メトキシウリジン、及び2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される、実施形態126または127に記載のシステムまたはLNP組成物。
E129.前記化学修飾が、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、5-メチルシトシン、5-メトキシウリジン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態128に記載のシステムまたはLNP組成物。
E130.前記化学修飾が、N1-メチルシュードウリジンである、実施形態128に記載のシステムまたはLNP組成物。
E131.前記mRNAが、完全に修飾されたN1-メチルシュードウリジンを含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のLNP組成物。
E132.前記LNP組成物が、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び(iv)PEG脂質を含む、実施形態126~131のいずれか1つに記載のシステム、または先行実施形態のいずれか1つに記載のLNP組成物。
E133.前記イオン化可能な脂質が、アミノ脂質を含む、実施形態132に記載のシステムまたはLNP組成物。
E134.前記イオン化可能な脂質が、式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)、(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、または(IIIa8)のうちのいずれかの化合物を含む、実施形態132または133に記載のシステムまたはLNP組成物。
E135.前記イオン化可能な脂質が、式(I)の化合物を含む、実施形態132~134のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E136.前記イオン化可能な脂質が、式(IIa)の化合物を含む、実施形態132~135のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E137.前記イオン化可能な脂質が、式(IIe)の化合物を含む、実施形態132~135のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E138.前記非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質が、DSPC、DPPC、またはDOPCからなる群から選択される化合物を含む、実施形態132~137のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E139.前記リン脂質が、DSPC、例えば、DSPCのバリアント、例えば、式(IV)の化合物である、実施形態138に記載のシステムまたはLNP組成物。
E140.前記構造脂質が、アルファ-トコフェロール、β-シトステロール、またはコレステロールから選定される、実施形態132~141のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E141.前記構造脂質が、アルファ-トコフェロールである、実施形態140に記載のシステムまたはLNP組成物。
E142.前記構造脂質が、β-シトステロールである、実施形態140に記載のシステムまたはLNP組成物。
E143.前記構造脂質が、コレステロールである、実施形態140に記載のシステムまたはLNP組成物。
E144.前記PEG脂質が、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、実施形態132~143のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E145.前記PEG脂質が、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、及びPEG-DSPE脂質からなる群から選択される、実施形態144に記載のシステムまたはLNP組成物。
E146.前記PEG脂質が、PEG-DMGである、実施形態145に記載のシステムまたはLNP組成物。
E147.前記PEG脂質が、式(V)、式(VI-A)、式(VI-B)、式(VI-C)、または式(VI-D)の化合物から選定される、実施形態144に記載のシステムまたはLNP組成物。
E148.前記PEG脂質が、式(VI-A)の化合物である、実施形態147に記載のシステムまたはLNP組成物。
E149.式(VI-B)の化合物である、実施形態147に記載のシステムまたはLNP組成物。
E150.前記LNPが、約20~60%のイオン化可能な脂質:5~25%のリン脂質:25~55%のコレステロール;及び0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態132~149のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E151.前記LNPが、約50%のイオン化可能な脂質:約10%のリン脂質:約38.5%のコレステロール;及び約1.5%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態149に記載のシステムまたはLNP組成物。
E152.前記LNPが、約49.83%のイオン化可能な脂質:約9.83%のリン脂質:約30.33%のコレステロール;及び約2.0%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態149または150に記載のシステムまたはLNP組成物。
E153.静脈内、皮下、筋肉内、鼻腔内、眼内、直腸、経肺、または経口送達用に製剤化される、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E154.静脈内送達用に製剤化される、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E155.薬学的に許容される担体または賦形剤をさらに含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E156.前記ポリヌクレオチド、例えば、前記第1のポリヌクレオチド及び/または前記第2のポリヌクレオチドが、キャップ、3’UTR、5’UTR、ポリAテール及び/またはマイクロRNA(miRNA)結合部位を含む、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E157.前記キャップが、本明細書に開示されるキャップを含む、実施形態156に記載のシステムまたはLNP組成物。
E158.前記ポリヌクレオチド、例えば、前記第1のポリヌクレオチド及び/または前記第2のポリヌクレオチドが、キャップを含まない、実施形態156に記載のシステムまたはLNP組成物。
E159.前記3’UTRが、本明細書に開示される3’UTR、例えば、v1.1 3’UTRまたはそれに対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、実施形態156~158のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E160.前記5’UTRが、本明細書に開示される5’UTRを含む、実施形態156~159のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E161.前記ポリAテールが、本明細書に開示されるポリAテールの配列またはその断片を含む、実施形態156~160のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E162.前記ポリヌクレオチド、例えば、前記第1のポリヌクレオチド及び/または前記第2のポリヌクレオチドが、ポリAテールを含まない、実施形態156~160のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E163.前記miRNA結合部位が、本明細書に開示されるmiRNA結合部位を含む、実施形態156~162のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E164.前記ポリヌクレオチド、例えば、前記第1のポリヌクレオチド及び/または前記第2のポリヌクレオチドが、環状ポリヌクレオチドである、先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E165.前記第1のポリヌクレオチドが、環状ポリヌクレオチドである、実施形態E165に記載のシステムまたはLNP組成物。
E166.前記第2のポリヌクレオチドが、環状ポリヌクレオチドである、実施形態E165に記載のシステムまたはLNP組成物。
E167.先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を含む、薬学的組成物。
E168.先行実施形態のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を含む、細胞。
E169.前記システムまたは前記LNP組成物に接触させられた、実施形態168に記載の細胞。
E170.前記システムまたは前記LNP組成物の一方または両方のポリヌクレオチドの発現を可能にするのに十分な条件下で維持される、実施形態168または169に記載の細胞。
E170.細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法であって、前記細胞に、実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
E171.細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E172.対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法であって、前記対象に、有効量の実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
E173.対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E174.実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を細胞に送達する方法。
E175.前記システムまたは前記LNP組成物を細胞に送達する方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E176.前記細胞をインビトロ、インビボ、またはエクスビボで前記システムまたは前記LNP組成物に接触させることを含む、実施形態174に記載の方法、または実施形態175に記載の使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E177.実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法。
E178.前記システムまたは前記LNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E179.対象における免疫応答を調節する方法であって、それを必要とする前記対象に、有効量の実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
E180.対象における免疫応答を調節する方法であって、前記対象に、有効量の前記システムまたは前記LNP組成物を投与することを含む方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E181.疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の実施形態1~166のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
E182.対象における疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法であって、それを必要とする前記対象に、有効量の前記システムまたは前記LNP組成物を投与することを含む、方法において使用するための、実施形態1~166のいずれか1つに記載のLNP組成物またはシステム。
E184.前記システムの前記第1のポリヌクレオチド及び/または前記第2のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化される、実施形態170~183のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたシステム。
E185.前記システムの前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドの両方が各々、LNP、例えば、同じまたは異なるLNPとして製剤化される、実施形態184に記載の方法。
E186.前記(a)を含むLNP及び前記(b)を含むLNPが、同時に、例えば、実質的に同時に投与される、実施形態170~185のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E187.前記(a)を含むLNP及び前記(b)を含むLNPが、順次に投与される、実施形態170~185のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E188.前記(a)を含むLNPが最初に投与される、実施形態187に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E189.前記(a)を含むLNPが最初に投与され、続いて前記(b)を含むLNPが投与される、実施形態187または188に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E190.前記(b)を含むLNPが最初に投与される、実施形態187に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E191.前記(b)を含むLNPが最初に投与され、続いて前記(a)を含むLNPが投与される、実施形態187または190に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E192.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、参照LNPと比較してより低い用量で投与される、実施形態170~191のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E193.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、参照LNPの前記用量と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%低い用量で投与される、実施形態192に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E194.前記参照LNPが、前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントを有しないポリヌクレオチドを含む、さもなければ類似のLNP、または前記第2のポリヌクレオチドを含まないLNPから選定される、実施形態192または193に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E195.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較してより高い用量で投与される、実施形態170~191のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E196.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPの前記用量と比較して少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%高い用量で投与される、実施形態195に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E197.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較してモル過剰である、実施形態170~191のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E198.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較して約1~800倍モル過剰である、実施形態197に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E199.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較して約1~750倍、約2~700倍、約3~650倍、約4~600倍、約5~550倍、約6~500倍、約7~450倍、約8~400倍、約10~350倍、約15~300倍、約20~250倍、約25~200倍、約30~150倍、約35~100倍、約40~90倍、約45~80倍、約50~75倍、約60~70倍モル過剰である、実施形態197または198に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E200.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較して約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、約10倍、約11倍、約12倍、約13倍、約14倍、約15倍、約20倍、約25倍、約30倍、約35倍、約40倍、約50倍、約60倍、約70倍、約80倍、約90倍、約100倍、約150倍、約200倍、約250倍、約300倍、約350倍、約400倍、約450倍、約500倍、約600倍、約650倍、約700倍、約750倍、または約800倍モル過剰である、実施形態197または198に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E201.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較して約9倍モル過剰である、実施形態197~200のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E202.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPと比較して約10倍モル過剰である、実施形態197~200のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E203.前記第1のポリヌクレオチドを含む前記LNP及び前記第2のポリヌクレオチドを含む前記LNPが、同じモル量である、実施形態197~200のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E204.細胞において(例えば、前記システムまたは前記LNP組成物に接触させられた細胞において)、以下のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす、実施形態171~203のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E205.(i)~(vii)のうちのいずれか1つ、またはそれらの全てが、
(a)実施形態7に記載のシステムに接触させられていないか、
(b)実施形態1に記載のLNP組成物に接触させられていないか、
(c)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、前記第2のポリヌクレオチド、例えば、前記第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される、実施形態204に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
(a)実施形態7に記載のシステムに接触させられていないか、
(b)実施形態1に記載のLNP組成物に接触させられていないか、
(c)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)前記第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、前記第2のポリヌクレオチド、例えば、前記第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される、実施形態204に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E206.前記システム、または前記LNP組成物が、例えば、実施例2または3にあるアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの増加した発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態204または205に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E207.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記増加した発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態206に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E208.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの発現及び/またはレベルの前記増加が、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である、実施形態206または207に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E209.前記mRNAの発現及び/またはレベルの前記増加が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの安定性(例えば、半減期)の増加、例えば、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの安定性の約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または20倍の増加を含む、実施形態206または207に記載の方法または使用に向けたLNP組成物またはシステム。
E210.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAが、約3~25時間、約4~20時間、約4~15時間、約5~10時間、約6~9時間、または約7~8時間の半減期を有する、実施形態209に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E211.前記システムまたは前記LNP組成物が、例えば、実施例4にあるアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態204または205に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E212.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記発現及び/または前記レベルの少なくとも15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、またはそれよりも多くが、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、24、または36時間維持される、実施形態211に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E213.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記mRNAの前記持続的な発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態212に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E214.前記システム、または前記LNP組成物が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、または5倍の減少をもたらす、実施形態211に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E215.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの消失の前記減少が、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる、実施形態214に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E216.前記システム、または前記LNP組成物が、翻訳中mRNAの減少した消失、例えば、その消失の約1.2倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍の減少をもたらす、実施形態211に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E217.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの消失の前記減少が、一定期間、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、または24時間にわたって起こる、実施形態216に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E218.前記システム、または前記LNP組成物が、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAの翻訳の持続的な、例えば、維持されたレベルをもたらす、実施形態211に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E219.前記システムが、例えば、実施例4のアッセイによって測定したときに、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの増加した発現及び/またはレベル、例えば、増加したタンパク質レベル、翻訳、または半減期をもたらす、実施形態204または205に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E220.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの前記増加した発現及び/またはレベルが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードするmRNAに接触させられたが、そのmRNAが前記第1のポリヌクレオチドの結合エレメントを欠いている、さもなければ類似の細胞と比較される、実施形態219に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E221.前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの発現及び/またはレベルの前記増加が、約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、25、30、35、40、または50倍である、実施形態219または220に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E222.前記システムが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす、実施形態204または205に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E223.前記第1のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、実施形態171~222のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E224.前記第2のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、実施形態171~222のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E225.前記化学修飾が、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メチルウリジン、5-メチルウリジン、5-メトキシウリジン、及び2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される、実施形態223または224に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E226.前記化学修飾が、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、5-メチルシトシン、5-メトキシウリジン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態225に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E227.前記化学修飾が、N1-メチルシュードウリジンである、実施形態225に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E228.前記mRNAが、完全に修飾されたN1-メチルシュードウリジンを含む、実施形態171~227のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E229.前記LNP組成物が、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び(iv)PEG脂質を含む、実施形態171~228のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E230.前記イオン化可能な脂質が、アミノ脂質を含む、実施形態229に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E231.前記イオン化可能な脂質が、式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)、(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、または(IIIa8)のうちのいずれかの化合物を含む、実施形態229または230に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E232.前記イオン化可能な脂質が、式(I)の化合物を含む、実施形態229~231のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E233.前記イオン化可能な脂質が、式(IIa)の化合物を含む、実施形態229~232のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E234.前記イオン化可能な脂質が、式(IIe)の化合物を含む、実施形態229~232のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E235.前記非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質が、DSPC、DPPC、またはDOPCからなる群から選択される化合物を含む、実施形態229~234のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E236.前記リン脂質が、DSPC、例えば、DSPCのバリアント、例えば、式(IV)の化合物である、実施形態235に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E237.前記構造脂質が、アルファ-トコフェロール、β-シトステロール、またはコレステロールから選定される、実施形態229~238のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E238.前記構造脂質が、アルファ-トコフェロールである、実施形態237に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E239.前記構造脂質が、β-シトステロールである、実施形態237に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E240.前記構造脂質が、コレステロールである、実施形態237に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E241.前記PEG脂質が、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、実施形態229~240のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E242.前記PEG脂質が、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、及びPEG-DSPE脂質からなる群から選択される、実施形態241に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E243.前記PEG脂質が、PEG-DMGである、実施形態241または242に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E244.前記PEG脂質が、式(V)、式(VI-A)、式(VI-B)、式(VI-C)、または式(VI-D)から選定される化合物である、実施形態229~240のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E245.前記PEG脂質が、式(VI-A)の化合物である、実施形態244に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E246.前記PEG脂質が、式(VI-B)の化合物である、実施形態244に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E247.前記LNPが、約20~60%のイオン化可能な脂質:5~25%のリン脂質:25~55%のコレステロール;及び0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態229~246のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E248.前記LNPが、約50%のイオン化可能な脂質:約10%のリン脂質:約38.5%のコレステロール;及び約1.5%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態247に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E249.前記LNPが、約49.83%のイオン化可能な脂質:約9.83%のリン脂質:約30.33%のコレステロール;及び約2.0%のPEG脂質のモル比を含む、実施形態247または248に記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E250.前記LNPまたはシステムが、静脈内、皮下、筋肉内、鼻腔内、眼内、直腸、経肺、または経口送達用に製剤化される、実施形態171~249のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E251.前記対象が、哺乳動物、例えば、ヒトである、実施形態171~250のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E252.前記対象が、本明細書に開示される疾患または障害を有する、実施形態171~251のいずれか1つに記載の方法または使用に向けたLNP組成物もしくはシステム。
E253.前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識する、実施形態2に記載のLNP組成物。
E254.前記第2のポリヌクレオチドが、DNAである、実施形態1~4のいずれか1つに記載のLNP組成物。
E255.前記エフェクター分子をコードする前記配列が、組織特異的プロモーターの制御下にある、実施形態254に記載のLNP組成物。
E256.前記エフェクター分子の発現または動員が、特定の微小環境または特定の細胞種におけるトリガーの制御下にある、実施形態1~4のいずれか1つに記載のLNP組成物。
E257.前記トリガーが、マイクロRNA、受容体介在性活性化、及び/またはpHの変化及び/または低酸素である、実施形態256に記載のLNP組成物。
E258.
(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに/または
(b)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。
(a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに/または
(b)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。
E259.前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む、実施形態E258に記載のシステム。
E260.前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識する、実施形態E258に記載のシステム。
E261.前記第2のポリヌクレオチドが、DNAである、実施形態7のいずれかに記載のシステム。
E262.前記エフェクター分子が、組織特異的プロモーターの制御下にある、実施形態7に記載のシステム。
E263.前記エフェクター分子の発現または前記エフェクター分子の動員が、特定の微小環境または特定の細胞種におけるトリガーの制御下にある、実施形態262に記載のシステム。
E264.前記トリガーが、マイクロRNA、受容体介在性活性化、及び/またはpHの変化及び/または低酸素である、実施形態263に記載のシステム。
E265.前記第1のポリヌクレオチドが、いずれの化学修飾も有しないmRNAを含む、実施形態1~125及び128~264のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
E266.前記第2のポリヌクレオチドが、いずれの化学修飾も有しないmRNAを含む、実施形態1~125及び128~264のいずれか1つに記載のシステムまたはLNP組成物。
mRNAの効力を増加させるための努力は、非翻訳領域(UTR)及びオープンリーディングフレーム(ORF)に対して最適な配列設計を有する古典的な線状mRNAを生成することに注がれてきた。本明細書では、とりわけ、RNA結合タンパク質(RBP)-RNA間相互作用が、外因性mRNAからのタンパク質発現及び/またはmRNAの細胞内局在化を調節し得るという発見が開示される。一部の実施形態では、本開示は、例えば、ある特定の内因性因子からmRNAを独立させることによって(例えば、翻訳開始因子を動員することによって)、mRNAの有効性、例えば、レベル及び/または活性を増加させることができる組成物及び方法を提供する。追加として、本明細書では、エフェクター分子、例えば、エフェクタータンパク質を、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに動員して、例えば、mRNAとエフェクター分子との間の望ましい相互作用を促進し得るという発見が開示される。一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA結合タンパク質、例えば、テザー分子によって、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAに動員される。これらの構成要素を含む例示的なシステムの概略図が、図1及び図19で提供される。
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、(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNA、ならびに(2)RBP、例えば、テザー分子、及び/またはエフェクター分子をコードするmRNAを含む、システムまたはLNP組成物は、RBP-RNA間相互作用を利用して、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするmRNAの増加したタンパク質発現を可能にすると考えられる。
本明細書に開示されるシステムによるmRNA発現に対する例示的な効果が、実施例2~15で提供される。実施例2は、テザリングされたエフェクタータンパク質、例えば、テザリングされたeIF4GをコードするRNAと共送達された場合の、標的mRNAの増加した効力(例えば、増加したタンパク質発現及び/またはタンパク質発現の持続期間)について示す。実施例3及び4は、テザリングされたエフェクターと共送達された場合の標的mRNAの増加した半減期、及び標的mRNAの翻訳に対するテザリングされたエフェクターの効果について説明し、エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのドメインの分析が、実施例5で提供される。実施例6は、テザリングされたエフェクターがタンパク質発現を救済し、mRNA安定性を増加させ得ることを示す。実施例7及び8は、テザリングされたエフェクターがテールなしRNAの発現(及び推測されるmRNA安定性)を増加させることを示す。最小からゼロのベースライン発現を有するテールなし標的RNAは、RBP-RNA(MBP-MS2)テザーを使用して動員されたエフェクターによって救済され得る(翻訳が回復する)。実施例9~11は、修飾されたテールなし及び/またはキャップなしRNAがテザリングされたエフェクターによって救済され得ることを示す。実施例12は、テザリングされたエフェクターが経時的により多くの翻訳中mRNAを維持することを示す。実施例13は、テザリングが分泌タンパク質の発現及び翻訳を増加させることを示す。実施例14は、標的(すなわち、治療ペイロードまたは予防ペイロード)、及びテザリングされたエフェクターが同じRNA分子内にある、単一のRNAテザリングシステムがインビボで標的発現を強化することを示す。実施例14は、本明細書に開示されるシステムにおいて使用するための他の有用なエフェクタータンパク質またはそのドメインを特定する。
したがって、本明細書では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、脂質ナノ粒子(LNP)組成物またはシステム、ならびにその使用が開示される。本開示のLNP組成物またはシステムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、テザー分子をさらに含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、3つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子は、第1のドメイン及び第2のドメインを含むポリペプチドを含む。ある実施形態では、第1のドメイン及び第2のドメインは、作動的に連結されている。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じまたは異なるポリヌクレオチドに配置される。ある実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、LNPとして製剤化される。一部の実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じLNPである。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、異なるLNPである。ある態様では、本開示のLNP組成物またはシステムは、治療ペイロードもしくは予防ペイロードのレベル及び/もしくは活性を増加させる、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするmRNAのレベル及び/もしくは活性を増加させる、または治療ペイロードもしくは予防ペイロードタンパク質のレベル及び/もしくは活性を増加させることができる。ある態様では、該LNP組成物または該システムは、対象における疾患もしくは障害を処置するか、または免疫応答を調節するための方法において使用することができる。
定義
投与すること:本明細書で使用されるとき、「投与すること」とは、組成物を対象または患者に送達する方法を指す。投与方法は、身体の特定の領域または系に送達を標的化する(例えば、特異的に送達する)ように選択され得る。例えば、投与は、非経口(例えば、皮下、皮内、静脈内、腹腔内、筋肉内、関節内、動脈内、関節滑液嚢内、胸骨内、髄腔内、病巣内、もしくは頭蓋内注射、ならびに任意の好適な注入技法)、経口、経皮もしくは皮内、皮間、直腸、膣内、局所(例えば、粉末、軟膏、クリーム、ゲル、ローション、及び/もしくは液滴による)、粘膜、鼻腔、頬側、経腸、硝子体、腫瘍内、舌下、鼻腔内;気管内注入、気管支注入、及び/もしくは吸入による;口腔スプレー及び/もしくは粉末、鼻腔スプレー、及び/もしくはエアロゾルとして、ならびに/または門脈カテーテルを介するものであってもよい。好ましい投与手段は、静脈内または皮下である。
投与すること:本明細書で使用されるとき、「投与すること」とは、組成物を対象または患者に送達する方法を指す。投与方法は、身体の特定の領域または系に送達を標的化する(例えば、特異的に送達する)ように選択され得る。例えば、投与は、非経口(例えば、皮下、皮内、静脈内、腹腔内、筋肉内、関節内、動脈内、関節滑液嚢内、胸骨内、髄腔内、病巣内、もしくは頭蓋内注射、ならびに任意の好適な注入技法)、経口、経皮もしくは皮内、皮間、直腸、膣内、局所(例えば、粉末、軟膏、クリーム、ゲル、ローション、及び/もしくは液滴による)、粘膜、鼻腔、頬側、経腸、硝子体、腫瘍内、舌下、鼻腔内;気管内注入、気管支注入、及び/もしくは吸入による;口腔スプレー及び/もしくは粉末、鼻腔スプレー、及び/もしくはエアロゾルとして、ならびに/または門脈カテーテルを介するものであってもよい。好ましい投与手段は、静脈内または皮下である。
抗体分子:一実施形態では、所望の細胞種への標的化のために抗体分子が使用され得る。本明細書で使用されるとき、「抗体分子」とは、天然型抗体、操作された抗体、またはその断片、例えば、天然型抗体もしくは操作された抗体の抗原結合部分を指す。抗体分子には、例えば、抗体またはその抗原結合断片(例えば、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv断片、scFv抗体断片、ジスルフィド結合Fv(sdFv)、VH及びCH1ドメインからなるFd断片、直鎖状抗体、sdAb(VLまたはVHのいずれか)等の単一ドメイン抗体、ナノボディ、またはラクダ科動物VHHドメイン)、フィブロネクチンポリペプチドミニボディ等の抗原結合フィブロネクチンIII型(Fn3)骨格、リガンド、サイトカイン、ケモカイン、またはT細胞受容体(TCR)が含まれ得る。例示的な抗体分子には、ヒト化抗体分子、無傷のIgA、IgG、IgE、またはIgM抗体;二重または多重特異性抗体(例えば、Zybodies(登録商標)等);Fab断片、Fab’断片、F(ab’)2断片、Fd’断片、Fd断片、及び単離されたCDRまたはその組等の抗体断片;一本鎖Fv;ポリペプチド-Fc融合体;単一ドメイン抗体(例えば、IgNAR等のサメ単一ドメイン抗体またはその断片);ラクダ科抗体;マスクされた抗体(例えば、Probodies(登録商標));Small Modular ImmunoPharmaceuticals(「SMIP(商標)」);一本鎖またはタンデムダイアボディ(TandAb(登録商標));VHH;Anticalins(登録商標);ナノボディ(登録商標);ミニボディ;BiTE(登録商標);アンキリンリピートタンパク質またはDARPIN(登録商標);Avimers(登録商標);DART;TCR様抗体;Adnectins(登録商標);Affilins(登録商標);Trans-bodies(登録商標);Affibodies(登録商標);TrimerX(登録商標);MicroProteins;Fynomers(登録商標)、Centyrins(登録商標);ならびにKALBITOR(登録商標)が含まれるが、これらに限定されない。
およそ、約:本明細書で使用されるとき、目的とする1つまたは複数の値に適用されるような「およそ」または「約」という用語は、述べられる参照値に類似した値を指す。ある特定の実施形態では、「およそ」または「約」という用語は、別途定めのない限り、または文脈から別途明らかでない限り、述べられる参照値のいずれかの方向(それよりも大きいまたは小さい)で25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ未満内に収まる値の範囲を指す(かかる数が、可能な値の100%を超える場合を除く)。例えば、LNPの脂質成分中の所与の化合物の量の文脈で使用されるとき、「約」とは、列挙される値の+/-5%を意味し得る。例えば、約40%の所与の化合物を有する脂質成分を含むLNPは、30~50%の該化合物を含んでもよい。
コンジュゲートされる:本明細書で使用されるとき、「コンジュゲートされる」という用語は、2つ以上の部分に関して使用されるとき、当該部分が、直接的に、または連結剤としての役目を果たす1つもしくは複数の追加の部分を介してのいずれかで、互いに物理的に会合するかまたはつなげられて構造を形成し、その構造は当該構造が使用される条件下、例えば、生理的条件下で、当該部分が物理的に会合したままであるように、十分に安定な構造であることを意味する。一部の実施形態では、2つ以上の部分は、直接的な共有結合性の化学結合によってコンジュゲートされてもよい。他の実施形態では、2つ以上の部分は、イオン結合または水素結合によってコンジュゲートされてもよい。
接触させる:本明細書で使用されるとき、「接触させる」という用語は、2つ以上の実体間の物理的つながりを確立することを意味する。例えば、細胞をmRNAまたは脂質ナノ粒子組成物に接触させることは、細胞及びmRNAまたは脂質ナノ粒子に物理的つながりを共有させることを意味する。細胞を、インビボ、インビトロ、及びエクスビボの両方で外部実体に接触させる方法は、生物学分野で周知である。本開示の例示的な実施形態では、哺乳類細胞を組成物(例えば、本開示のナノ粒子、または薬学的組成物)に接触させるステップは、インビボで実施される。例えば、脂質ナノ粒子組成物と、生物(例えば、哺乳動物)内に配置され得る細胞(例えば、哺乳類細胞)とを接触させることは、任意の好適な投与経路(例えば、静脈内、筋肉内、皮内、及び皮下投与を含めた、生物への非経口投与)によって実施されてもよい。インビトロに存在する細胞については、組成物(例えば、脂質ナノ粒子)と細胞とは、例えば、組成物を細胞の培養基に添加することによって接触させられてもよく、トランスフェクションを伴い得るか、またはそれをもたらし得る。さらに、2つ以上の細胞が、ナノ粒子組成物により接触させられてもよい。
送達する:本明細書で使用されるとき、「送達する」という用語は、実体を目的箇所に提供することを意味する。例えば、治療薬及び/または予防薬を対象に送達することは、治療薬及び/または予防薬を含むLNPを対象に(例えば、静脈内、筋肉内、皮内、経肺、または皮下経路によって)投与することを伴い得る。哺乳動物または哺乳類細胞へのLNPの投与は、1つまたは複数の細胞を脂質ナノ粒子に接触させることを伴い得る。
カプセル封入する:本明細書で使用されるとき、「カプセル封入する」という用語は、封入する、包囲する、または包むことを意味する。一部の実施形態では、化合物、ポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、または他の組成物は、完全にカプセル封入されるか、部分的にカプセル封入されるか、または実質的にカプセル封入されてもよい。例えば、一部の実施形態では、本開示のmRNAは、脂質ナノ粒子、例えば、リポソーム中にカプセル封入されてもよい。
カプセル封入効率:本明細書で使用されるとき、「カプセル封入効率」とは、LNPの調製に使用された治療薬及び/または予防薬の当初の総量に対する、LNPの一部となる治療薬及び/または予防薬の量を指す。例えば、組成物に当初提供された総計100mgの治療薬及び/または予防薬のうち、97mgの治療薬及び/または予防薬がLNP中にカプセル封入される場合、カプセル封入効率は、97%として求められ得る。本明細書で使用されるとき、「カプセル封入」は、完全な、実質的な、または部分的な封入、閉じ込め、包囲、または包み込みを指してもよい。
有効量:本明細書で使用されるとき、薬剤の「有効量」という用語は、有益なまたは所望の結果、例えば、臨床結果を達成するのに十分な量であり、したがって、「有効量」は、それが適用されている文脈に依存する。例えば、本開示の脂質組成物(例えば、LNP)中の標的細胞送達増強脂質の量の文脈において、標的細胞送達増強脂質の有効量は、標的細胞送達増強脂質を欠いた脂質組成物(例えば、LNP)と比較して有益なまたは所望の結果を達成するのに十分な量である。脂質組成物(例えば、LNP)によって達成される有益なまたは所望の結果の非限定的な例としては、トランスフェクトされた細胞のパーセンテージの増加、及び/または脂質組成物(例えば、LNP)に会合した/それによりカプセル封入された核酸によってコードされるタンパク質の発現レベルの増加が挙げられる。対象において有効量の脂質ナノ粒子が標的細胞によって取り込まれるように、標的細胞送達増強脂質を含有する脂質ナノ粒子を投与することの文脈において、標的細胞送達増強脂質を含有するLNPの有効量は、標的細胞送達増強脂質を欠いたLNPと比較して有益なまたは所望の結果を達成するのに十分な量である。対象における有益なまたは所望の結果の非限定的な例としては、標的細胞送達増強脂質を欠いたLNPと比較した、トランスフェクトされた細胞のパーセンテージの増加、標的細胞送達増強脂質を含有するLNPに会合した/それによりカプセル封入された核酸によってコードされたタンパク質の発現レベルの増加、及び/または標的細胞送達増強脂質を含有するLNPに会合した/それによりカプセル封入された核酸、もしくはそのコードされたタンパク質のインビボでの予防効果もしくは治療効果の増加が挙げられる。一部の実施形態では、標的細胞送達増強脂質を含有するLNPの治療上有効量は、感染症、疾患、障害、及び/または病態を患っているかまたはそれに感受性がある対象に投与されたときに、感染症、疾患、障害、及び/または病態を処置する、その症状を改善する、それを診断する、それを予防する、及び/またはその発症を遅延させるのに十分である。別の実施形態では、脂質ナノ粒子の有効量は、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、またはそれよりも多くの標的細胞において所望のタンパク質の発現をもたらすのに十分である。例えば、標的細胞送達増強脂質を含有するLNPの有効量は、単回静脈内注射後に少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、または35%の標的細胞のトランスフェクションをもたらす量であり得る。
発現:本明細書で使用されるとき、核酸配列の「発現」とは、以下の事象のうちの1つまたは複数を指す:(1)DNA配列からのRNA鋳型の産生(例えば、転写による)、(2)RNA転写物のプロセシング(例えば、スプライシング、編集、5’キャップ形成、及び/または3’末端プロセシングによる)、(3)RNAのポリペプチドまたはタンパク質への翻訳、ならびに(4)ポリペプチドまたはタンパク質の翻訳後修飾。
エクスビボ:本明細書で使用されるとき、「エクスビボ」という用語は、生物(例えば、動物、植物、もしくは微生物、またはその細胞もしく組織)の外側で生じる事象を指す。エクスビボ事象は、天然(例えば、インビボ)環境から最小限に変化した環境で起こってもよい。
断片:本明細書で使用される「断片」とは、一部分を指す。例えば、タンパク質の断片は、培養細胞から単離された完全長タンパク質を消化することによって得られる、または組換えDNA技法により得られるポリペプチドを含んでもよい。タンパク質の断片は、例えば、タンパク質の断片が当該タンパク質の機能的活性を保持するように1つまたは複数の機能的ドメインを含む、タンパク質の一部分であり得る。
GCリッチ:本明細書で使用されるとき、「GCリッチ」という用語は、グアニン(G)及び/もしくはシトシン(C)核酸塩基、またはそれらの誘導体もしくは類似体を含み、GC含量が約50%超である、ポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、またはその任意の部分(例えば、RNAエレメント)の核酸塩基組成を指す。「GCリッチ」という用語は、約50%のGC含量を含む、遺伝子、非コード領域、5’UTR、3’UTR、オープンリーディングフレーム、RNAエレメント、配列モチーフ、またはその任意の個別的な配列、断片、もしくはセグメントを含むがこれらに限定されない、ポリヌクレオチドの全て、または一部分を指す。本開示の一部の実施形態では、GCリッチポリヌクレオチド、またはその任意の部分は、グアニン(G)及び/またはシトシン(C)核酸塩基のみから構成される。
GC含量:本明細書で使用されるとき、「GC含量」という用語は、ポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、またはその一部分(例えば、RNAエレメント)中の、(DNA中及びRNA中のアデニン(A)及びチミン(T)またはウラシル(U)、ならびにそれらの誘導体または類似体を含む、可能な核酸塩基の総数から)グアニン(G)及びシトシン(C)核酸塩基、またはそれらの誘導体もしくは類似体のいずれかである核酸塩基のパーセンテージを指す。「GC含量」という用語は、遺伝子、非コード領域、5’もしくは3’UTR、オープンリーディングフレーム、RNAエレメント、配列モチーフ、またはその任意の個別的な配列、断片、もしくはセグメントを含むがこれらに限定されない、ポリヌクレオチドの全て、または一部分を指す。
異種:本明細書で使用されるとき、「異種」とは、配列(例えば、アミノ酸配列、またはアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド)が、所与のポリペプチドまたはポリヌクレオチドに通常は存在しないことを示す。例えば、あるタンパク質のドメインまたはモチーフに対応するアミノ酸配列は、第2のタンパク質に対して異種であり得る。
単離された:本明細書で使用されるとき、「単離された」という用語は、それが会合していた(自然界でまたは実験環境でのいずれを問わず)成分のうちの少なくとも一部から分離された物質または実体を指す。単離された物質は、それらが会合していた物質に関して、様々なレベルの純度を有し得る。単離された物質及び/または実体は、それらが当初会合していたその他の成分の少なくとも約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、またはそれよりも多くから分離され得る。一部の実施形態では、単離された薬剤は、約80%超、約85%超、約90%超、約91%超、約92%超、約93%超、約94%超、約95%超、約96%超、約97%超、約98%超、約99%超、または約99%超純粋である。本明細書で使用されるとき、物質は、それが他の成分を実質的に含まない場合、「純粋」である。
コザック配列:「コザック配列」(「コザックコンセンサス配列」とも称される)という用語は、遺伝子またはオープンリーディングフレームの発現を強化するための翻訳開始エンハンサーエレメントを指し、これは真核生物において、5’UTRに位置する。コザックコンセンサス配列は元々、プレプロインスリン遺伝子の翻訳に対する開始コドン(AUG)の周囲の単一の変異の影響の分析に次いで、配列GCCRCC(R=プリン)として定義された(Kozak(1986)Cell 44:283-292)。本明細書に開示されるポリヌクレオチドは、コザックコンセンサス配列、またはその誘導体もしくは修飾体を含む。(翻訳エンハンサー組成物及びその使用方法の例は、Andrews et al.に対する米国特許第5,807,707号(参照によりその全体が本明細書に援用される)、Chernajovskyに対する米国特許第5,723,332号(参照によりその全体が本明細書に援用される)、Wilsonに対する米国特許第5,891,665号(参照によりその全体が本明細書に援用される)を参照されたい。)
読み漏らし(Leaky scanning):PICが開始コドンを迂回し、代わりに、代理または代替の開始コドンが認識されるまで下流にスキャンし続ける、「読み漏らし」として知られる現象が生じ得る。発生頻度に応じて、PICによる開始コドンの迂回は、翻訳効率の減少をもたらし得る。さらに、この下流AUGコドンからの翻訳が生じ得、これは、所望の治療応答を誘発することができない可能性がある、望まれない異常な翻訳産物の産生をもたらすことになる。場合によっては、異常な翻訳産物は、実際、有害な応答を引き起こす可能性がある(Kracht et al.,(2017)Nat Med 23(4):501-507)。
リポソーム:本明細書で使用されるとき、「リポソーム」とは、水性の内部を封入する脂質含有膜を含む構造を意味する。リポソームは、1つまたは複数の脂質膜を有してもよい。リポソームには、単層(single-layered)リポソーム(当該技術分野で単層(unilamellar)リポソームとしても知られている)及び多層(multi-layered)リポソーム(当該技術分野で多重層(multilamellar)リポソームとしても知られている)が含まれる。
修飾された:本明細書で使用されるとき、「修飾された」とは、本開示の分子の変化した状態または構造、例えば、ポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の組成または構造の変化を指す。分子、例えば、ポリヌクレオチドは、化学的、構造的、及び/または機能的を含む様々な方式で修飾され得る。例えば、分子、例えば、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数のRNAエレメントの組み込みによって構造的に修飾され得、このRNAエレメントは、1つまたは複数の機能(例えば、翻訳制御活性)を提供する配列及び/またはRNA二次構造(複数可)を含む。したがって、本開示の分子、例えば、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数の修飾体から構成されてもよい(例えば、1つまたは複数の化学的、構造的、または機能的修飾(それらの任意の組み合わせを含む)を含んでもよい)。一実施形態では、本開示のポリヌクレオチド、例えば、mRNA分子は、非天然ヌクレオシド及び/またはヌクレオチドの導入によって修飾される(例えば、それが天然リボヌクレオチドA、U、G、及びCに関するとき)。キャップ構造等の非古典的ヌクレオチドは、A、C、G、Uリボヌクレオチドの化学構造とは異なるものの、「修飾された」とは見なされない。
mRNA:本明細書で使用されるとき、「mRNA」とは、メッセンジャーリボ核酸を指す。mRNAは、天然型であっても非天然型であってもよい。例えば、mRNAは、修飾された及び/または非天然型の構成要素、例えば、1つまたは複数の核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはリンカーを含んでもよい。mRNAは、キャップ構造、連鎖停止ヌクレオシド、ステムループ、ポリA配列、及び/またはポリアデニル化シグナルを含んでもよい。mRNAは、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有してもよい。mRNAの翻訳、例えば、哺乳類細胞の内部でのmRNAのインビボ翻訳は、ポリペプチドを産生し得る。慣例では、mRNA分子の基本的構成要素には、少なくともコード領域、5’非翻訳領域(5’-UTR)、3’UTR、5’キャップ、及びポリA配列が含まれる。ある実施形態では、mRNAは、環状mRNAである。
ナノ粒子:本明細書で使用されるとき、「ナノ粒子」とは、同じ材料のバルク試料と比較して新規の特性を示す、約1000nm未満のスケールでの任意の1つの構造的特徴を有する粒子を指す。通例では、ナノ粒子は、約500nm未満、約200nm未満、または約100nmのスケールでの任意の1つの構造的特徴を有する。同じく通例では、ナノ粒子は、約50nm~約500nm、約50nm~約200nm、または約70~約120mnのスケールでの任意の1つの構造的特徴を有する。例示的な実施形態では、ナノ粒子は、約1~1000nm程度の1つまたは複数の寸法を有する粒子である。他の例示的な実施形態では、ナノ粒子は、約10~500nm程度の1つまたは複数の寸法を有する粒子である。他の例示的な実施形態では、ナノ粒子は、約50~200nm程度の1つまたは複数の寸法を有する粒子である。球状ナノ粒子は、例えば、約50~100または70~120ナノメートルの直径を有するであろう。ナノ粒子は、その輸送及び特性の点で、単位として挙動することが最も多い。対応するバルク材料からナノ粒子を差別化する新規の特性は、典型的には、1000nm未満のサイズスケールで、または約100nmのサイズで現れるが、ナノ粒子は、例えば、長円形、管状等である粒子の場合、より大きなサイズのものであり得ることに留意されたい。ほとんどの分子のサイズは上記の外形に収まろうが、個々の分子は通常、ナノ粒子とは称されない。
核酸:本明細書で使用されるとき、「核酸」という用語は、最も広義に使用され、ヌクレオチドのポリマーを含む任意の化合物及び/または物質を包含する。これらのポリマーは、ポリヌクレオチドと称される場合が多い。本開示の例示的な核酸またはポリヌクレオチドには、リボ核酸(RNA)、デオキシリボ核酸(DNA)、DNA-RNAハイブリッド、RNAi誘導剤、RNAi剤、siRNA、shRNA、miRNA、アンチセンスRNA、リボザイム、触媒DNA、三重らせん形成を誘導するRNA、トレオース核酸(TNA)、グリコール核酸(GNA)、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(β-D-リボ構成を有するLNA、α-L-リボ構成を有するα-LNA(LNAのジアステレオマー)、2’-アミノ官能基化を有する2’-アミノ-LNA、及び2’-アミノ官能基化を有する2’-アミノ-α-LNAを含めたLNA)、またはそれらのハイブリッドが含まれるが、これらに限定されない。
核酸構造:本明細書で使用されるとき、「核酸構造」(「ポリヌクレオチド構造」と互換的に使用される)という用語は、核酸(例えば、mRNA)を含む、連結されたヌクレオチド、またはその誘導体もしくは類似体の原子、化学構成成分、元素、モチーフ、及び/または配列の配置構成もしくは編成を指す。この用語はまた、核酸の2次元または3次元状態も指す。したがって、「RNA構造」という用語は、RNA分子(例えば、mRNA)を含む、連結されたヌクレオチド、またはその誘導体もしくは類似体の原子、化学構成成分、元素、モチーフ、及び/または配列の配置構成もしくは編成を指し、ならびに/あるいはRNA分子の2次元及び/または3次元状態を指す。核酸構造は、編成複雑性の増加に基づいて、本明細書で「分子構造」、「一次構造」、「二次構造」、及び「三次構造」と称される4つの編成カテゴリーにさらに区分することができる。
核酸塩基:本明細書で使用されるとき、「核酸塩基」(代替として「ヌクレオチド塩基」または「窒素塩基」)という用語は、核酸またはその一部分もしくはセグメントに改善された特性(例えば、結合親和性、ヌクレアーゼ耐性、化学的安定性)を付与する、天然型プリン及びピリミジンの任意の誘導体または類似体を含めた、核酸に見出されるプリンまたはピリミジン複素環式化合物を指す。アデニン、シトシン、グアニン、チミン、及びウラシルは、天然核酸に優勢的に見出される核酸塩基である。当該技術分野で既知である及び/または本明細書に記載されるような、他の天然、非天然、及び/または合成核酸塩基が、核酸に組み込まれ得る。
ヌクレオシド/ヌクレオチド:本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシド」という用語は、核酸塩基(例えば、プリンまたはピリミジン)、またはその誘導体もしくは類似体(本明細書で同じく「核酸塩基」と称される)に共有結合性で連結された糖分子(例えば、RNAにおいてはリボース、またはDNAにおいてはデオキシリボース)、またはその誘導体もしくは類似体を含有するが、ヌクレオシド間連結基(例えば、リン酸基)を欠いた化合物を指す。本明細書で使用されるとき、「ヌクレオチド」という用語は、核酸またはその一部分もしくはセグメントに改善された化学特性及び/または機能的特性(例えば、結合親和性、ヌクレアーゼ耐性、化学的安定性)を付与する、ヌクレオシド間連結基(例えば、リン酸基)に共有結合されたヌクレオシド、またはその任意の誘導体、類似体、もしくは修飾体を指す。
オープンリーディングフレーム:本明細書で使用されるとき、「オープンリーディングフレーム」(「ORF」と略称される)という用語は、ポリペプチドをコードするmRNA分子のセグメントまたは領域を指す。ORFは、開始コドンから始まり、終止コドンで終わる、重複しないインフレームコドンの連続した連なりを含み、リボソームによって翻訳される。
患者:本明細書で使用されるとき、「患者」とは、特定の疾患または病態に対して、処置を求め得るか、もしくはその必要があり得るか、処置を必要とするか、処置を受けているか、処置を受けることになる対象、またはそれに対して訓練された専門家にかかっている対象を指す。特定の実施形態では、患者は、ヒト患者である。一部の実施形態では、患者は、例えば、本明細書に記載されるような自己免疫疾患を患っている患者である。
薬学的に許容される:「薬学的に許容される」という語句は、本明細書において、賢明な医療判断の範囲内で、合理的なベネフィット/リスク比に見合って、過度の毒性、刺激、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症を伴わずにヒト及び動物の組織と接触して使用するのに好適な、化合物、材料、組成物、及び/または剤形を指して用いられる。
薬学的に許容される賦形剤:本明細書で使用される「薬学的に許容される賦形剤」という語句は、本明細書に記載の化合物以外(例えば、活性化合物を懸濁または溶解させることができるビヒクル)であり、患者において実質的に無毒で非炎症性である特性を有する任意の成分を指す。賦形剤には、例えば、粘着防止剤、酸化防止剤、結合剤、コーティング剤、圧縮助剤、崩壊剤、染料(色素)、軟化剤、乳化剤、充填剤(希釈剤)、フィルム形成剤またはコーティング剤、香味料、香料、流動促進剤(glidant)(流動促進剤(flow enhancer))、滑沢剤、防腐剤、印刷インク、吸着剤、懸濁剤または分散剤、甘味剤、及び水和水が含まれ得る。例示的な賦形剤には、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム(二塩基性)、ステアリン酸カルシウム、クロスカルメロース、架橋ポリビニルピロリドン、クエン酸、クロスポビドン、システイン、エチルセルロース、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ラクトース、ステアリン酸マグネシウム、マルチトール、マンニトール、メチオニン、メチルセルロース、メチルパラベン、微晶質セルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポビドン、アルファ化デンプン、プロピルパラベン、パルミチン酸レチニル、シェラック、二酸化ケイ素、カルボキシメチルセルロースナトリウム、クエン酸ナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、ソルビトール、デンプン(トウモロコシ)、ステアリン酸、スクロース、タルク、二酸化チタン、ビタミンA、ビタミンE、ビタミンC、及びキシリトールが含まれるが、これらに限定されない。
薬学的に許容される塩:本明細書で使用されるとき、「薬学的に許容される塩」とは、既存の酸または塩基部分をその塩形態に変換することによって(例えば、遊離塩基を好適な有機酸と反応させることによって)親化合物が修飾されている、開示される化合物の誘導体を指す。薬学的に許容される塩の例としては、アミン等の塩基性残基の鉱酸塩または有機酸塩、カルボン酸等の酸性残基のアルカリ塩または有機塩等が挙げられるが、これらに限定されない。代表的な酸付加塩には、酢酸塩、酢酸、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、樟脳酸塩(camphorate)、樟脳スルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシルスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプトン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプトン酸塩、ヘキサン酸塩、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシ-エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3-フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩等が含まれる。代表的なアルカリ塩またはアルカリ土類金属塩には、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等、ならびにアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミン等を含むがこれらに限定されない無毒のアンモニウム、第四級アンモニウム、及びアミンカチオンが含まれる。本開示の薬学的に許容される塩には、例えば、無毒の無機酸または有機酸から形成された、親化合物の従来の無毒の塩が含まれる。本開示の薬学的に許容される塩は、従来の化学的方法によって、塩基性または酸性部分を含有する親化合物から合成することができる。一般に、かかる塩は、これらの化合物の遊離酸または塩基形態を、水中もしくは有機溶媒中、またはこれら2つの混合物中(一般に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性溶媒が好ましい)で化学量論量の適切な塩基または酸と反応させることによって調製することができる。好適な塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985,p.1418,Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use,P.H.Stahl and C.G.Wermuth(eds.),Wiley-VCH,2008、及びBerge et al.,Journal of Pharmaceutical Science,66,1-19(1977)に見出され、同文献の各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
ポリペプチド:本明細書で使用されるとき、「ポリペプチド」または「目的とするポリペプチド」という用語は、天然に(例えば、単離または精製される)または合成的に生産され得る、典型的にはペプチド結合によって連結されたアミノ酸残基のポリマーを指す。
RNA:本明細書で使用されるとき、「RNA」とは、天然型または非天然型であり得るリボ核酸を指す。例えば、RNAは、修飾された及び/または非天然型の構成要素、例えば、1つまたは複数の核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはリンカーを含んでもよい。RNAは、キャップ構造、連鎖停止ヌクレオシド、ステムループ、ポリA配列、及び/またはポリアデニル化シグナルを含んでもよい。RNAは、目的とするポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を有してもよい。例えば、RNAは、メッセンジャーRNA(mRNA)であり得る。特定のポリペプチドをコードするmRNAの翻訳、例えば、哺乳類細胞の内部でのmRNAのインビボ翻訳は、コードされたポリペプチドを産生し得る。RNAは、低分子干渉RNA(siRNA)、非対称干渉RNA(aiRNA)、マイクロRNA(miRNA)、ダイサー基質RNA(dsRNA)、小ヘアピンRNA(shRNA)、mRNA、長鎖非コードRNA(lncRNA)、及びそれらの混合物からなる非限定的な群から選択され得る。
RNAエレメント:本明細書で使用されるとき、「RNAエレメント」という用語は、生物学的機能を提供する、及び/または生物学的活性(例えば翻訳制御活性)を有する、RNA分子の一部分、断片、またはセグメントを指す。本明細書に記載のRNAエレメント等の1つまたは複数のRNAエレメントの組み込みによるポリヌクレオチドの修飾は、修飾されたポリヌクレオチドに1つまたは複数の望ましい機能的特性を提供する。本明細書に記載されるようなRNAエレメントは、天然型、非天然型、合成、操作型、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。例えば、制御活性を提供する天然型RNAエレメントには、ウイルス、原核生物及び真核生物(例えば、ヒト)のトランスクリプトーム全体にわたって見出されるエレメントが含まれる。特定の真核生物mRNA及び翻訳されたウイルスRNAにおけるRNAエレメントは、細胞内の多くの機能の媒介に関与することが示されている。例示的な天然RNAエレメントには、翻訳開始エレメント(例えば、内部リボソーム進入部位(IRES)、Kieft et al.,(2001)RNA7(2):194-206を参照されたい)、翻訳エンハンサーエレメント(例えば、APP mRNA翻訳エンハンサーエレメント、Rogers et al.,(1999)J Biol Chem 274(10):6421-6431を参照されたい)、mRNA安定性エレメント(例えば、AUリッチエレメント(ARE)、Garneau et al.,(2007)Nat Rev Mol Cell Biol 8(2):113-126を参照されたい)、翻訳抑制エレメント(例えば、Blumer et al.,(2002)Mech Dev 110(1-2):97-112を参照されたい)、タンパク質結合RNAエレメント(例えば、鉄応答性エレメント、Selezneva et al.,(2013)J Mol Biol 425(18):3301-3310を参照されたい)、細胞質ポリアデニル化エレメント(Villalba et al.,(2011)Curr Opin Genet Dev 21(4):452-457)、及び触媒RNAエレメント(例えば、リボザイム、Scott et al.,(2009)Biochim Biophys Acta 1789(9-10):634-641を参照されたい)が含まれるが、これらに限定されない。
特異的送達:本明細書で使用されるとき、「特異的送達」、「特異的に送達する」、または「特異的に送達すること」という用語は、ナノ粒子による治療薬及び/または予防薬の、目的とする標的細胞(例えば、哺乳類標的細胞)への、オフターゲット細胞(例えば、非標的細胞)と比較してより多くの(例えば、少なくとも10%多く、少なくとも20%多く、少なくとも30%多く、少なくとも40%多く、少なくとも50%多く、少なくとも1.5倍多く、少なくとも2倍多く、少なくとも3倍多く、少なくとも4倍多く、少なくとも5倍多く、少なくとも6倍多く、少なくとも7倍多く、少なくとも8倍多く、少なくとも9倍多く、少なくとも10倍多くの)送達を意味する。特定の細胞へのナノ粒子の送達レベルは、標的細胞対非標的細胞において産生されたタンパク質の量の比較(例えば、フローサイトメトリーを使用した平均蛍光強度によって)、タンパク質を発現している標的細胞対非標的細胞の%の比較(例えば、定量的フローサイトメトリーによって)、標的細胞対非標的細胞において産生されたタンパク質の量と、該標的細胞対非標的細胞における総タンパク質の量との比較、または標的細胞対非標的細胞における治療薬及び/もしくは予防薬の量と、該標的細胞対非標的細胞における総計の治療薬及び/もしくは総予防薬の量との比較によって測定され得る。ナノ粒子が標的細胞に特異的に送達する能力は、処置されている対象において決定される必要はなく、動物モデル(例えば、マウスまたはNHPモデル)等の代理において決定されてもよいことが理解されよう。
実質的に:本明細書で使用されるとき、「実質的に」という用語は、目的とする特徴または特性の総範囲もしくは程度またはほぼ総範囲もしくは程度を示す定性的条件を指す。生物学分野の当業者であれば、生物学的現象及び化学的現象が、完全に達する及び/もしくは完全性まで進行する、または絶対的な結果を達成もしくは回避することは、たとえあったとしても稀であることを理解しよう。「実質的に」という用語は、したがって、多くの生物学的現象及び化学的現象に本質的に存在する、完全性の欠如の可能性を捕捉するように本明細書で使用される。
患っている:疾患、障害、及び/または病態を「患っている」個体は、疾患、障害、及び/または病態であると診断されたか、またはその1つもしくは複数の症状を呈する。
標的化部分:本明細書で使用されるとき、「標的化部分」とは、ナノ粒子を特定の細胞、組織、及び/または臓器の種類に標的化し得る化合物または薬剤である。
エフェクター分子:本明細書で使用されるとき、「エフェクター分子」という用語は、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節し得る分子を指す。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、例えば、表4で提供されるような、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子、RNA局在化因子、またはそれらの任意の組み合わせを含む。エフェクター分子は、前述の分類のエフェクター分子のうちのいずれかの野生型(例えば、天然型、例えば、ヒト)、完全長、断片(例えば、生物学的に活性な断片または機能的断片)、またはバリアントを含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、テザー分子をさらに含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、例えば、本明細書に記載されるような、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、RNA結合タンパク質またはその断片を含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、翻訳因子、例えば、eIF4Gを含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、eIF4Gの野生型(例えば、天然型、例えば、ヒト)、完全長、断片(例えば、生物学的に活性な断片または機能的断片)、またはバリアントを含む。例示的なeIF4G構築物は、本明細書で、例えば、表2で提供される。
結合エレメント:本明細書で使用されるとき、「結合エレメント」という用語は、テザー分子によって認識される核酸配列、例えば、DNAまたはRNA配列を指す。ある実施形態では、結合エレメントは、構造、例えば、3次元構造、例えば、キンクターン、ループ、ステム、または他の既知の構造を形成する。例示的な結合エレメントには、表1で提供されるものが含まれるが、これらに限定されない。
テザー分子:本明細書で使用されるとき、「テザー分子」という用語は、結合エレメントまたはその断片に結合する、例えば、それを認識する分子を指す。ある実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む配列、例えば、DNAまたはRNA配列に結合する、例えば、それを認識する。ある実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む配列、例えば、DNAまたはRNA配列を含む構造に結合する、例えば、それを認識する。ある実施形態では、エフェクター分子は、RNA結合タンパク質またはその断片を含む。例示的なテザー分子が、表1で提供される。
治療剤:「治療剤」という用語は、対象に投与されたとき、治療、診断、及び/もしくは予防効果を有し、ならびに/または所望の生物学的及び/もしくは薬理学的効果を引き出す任意の薬剤を指す。一部の実施形態では、治療剤は、治療ペイロードを含むか、または治療ペイロードである。一部の実施形態では、治療剤は、低分子もしくは生物学的薬剤(例えば、抗体分子)を含むか、または低分子もしくは生物学的薬剤(例えば、抗体分子)である。
治療ペイロードまたは予防ペイロード:本明細書で使用されるとき、「治療ペイロードまたは予防ペイロード」という用語は、所望の生物学的効果及び/または薬理効果を引き出す薬剤を指す。ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、治療効果及び/または予防効果を有する。ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、またはそれらの断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、タンパク質、例えば、治療用タンパク質をコードする配列を含む。治療ペイロードまたは予防ペイロードのいくつかの例としては、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、または細胞内タンパク質が挙げられ得るが、これらに限定されない。ある実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードには、サイトカイン、抗体、ワクチン(例えば、抗原、または免疫原性エピトープ)、受容体、酵素、ホルモン、転写因子、リガンド、膜輸送体、構造タンパク質、ヌクレアーゼ、またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)が含まれる。タンパク質、ポリペプチド及びペプチドという用語は、本明細書で互換的に使用される。
トランスフェクション:本明細書で使用されるとき、「トランスフェクション」という用語は、種(例えば、mRNA等のポリヌクレオチド)を細胞に導入する方法を指す。
翻訳制御活性:本明細書で使用されるとき、「翻訳制御活性」(「翻訳制御機能」と互換的に使用される)という用語は、PIC及び/またはリボソームの活性を含めた、翻訳装置の活性を調節する(例えば、制御する(regulate)、影響を与える、制御する(control)、変化させる)生物学的機能、機構、またはプロセスを指す。一部の態様では、所望の翻訳制御活性は、mRNA翻訳の翻訳忠実性を促進及び/または強化する。一部の態様では、所望の翻訳制御活性は、読み漏らしを低減及び/または阻害する。
対象:本明細書で使用されるとき、「対象」という用語は、本開示による組成物が、例えば、実験、診断、予防、及び/または治療目的で投与され得る、任意の生物を指す。典型的な対象には、動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、及びヒト等の哺乳動物)及び/または植物が含まれる。一部の実施形態では、対象は、患者であってもよい。
処置する:本明細書で使用されるとき、「処置する」という用語は、特定の感染症、疾患、障害、及び/または病態の1つまたは複数の症状または特徴を部分的にまたは完全に軽減する、回復させる、改善する、緩和する、その発症を遅延させる、その進行を阻害する、その重症度を低減する、及び/またはその発生率を低減することを指す。例えば、がんを「処置する」とは、腫瘍の生存、成長、及び/または広がりを阻害することを指してもよい。処置は、疾患、障害、及び/または病態に関連する病理の発症リスクを減少させる目的で、疾患、障害、及び/もしくは病態の徴候を呈していない対象、ならびに/または疾患、障害、及び/もしくは病態の早期徴候のみを呈する対象に施され得る。
予防する:本明細書で使用されるとき、「予防する」という用語は、特定の感染症、疾患、障害、及び/または病態の1つまたは複数の症状または特徴の発症を部分的にまたは完全に阻害することを指す。
未修飾:本明細書で使用されるとき、「未修飾」とは、任意の方式で変化させられる前の任意の物質、化合物、または分子を指す。未修飾は、生体分子の野生型または天然型を指してもよいが、常にそうではない。分子は、一連の修飾を経てもよく、そうすることで、各修飾分子が、後続の修飾のための「未修飾」出発分子として機能し得る。
ウリジン含量:「ウリジン含量」または「ウラシル含量」という用語は、互換的であり、ある特定の核酸配列に存在するウラシルまたはウリジンの量を指す。ウリジン含量またはウラシル含量は、絶対値(配列内のウリジンまたはウラシルの総数)または相対的(核酸配列内の核酸塩基の総数に対するウリジンまたはウラシルのパーセンテージ)として表され得る。
ウリジン修飾配列:「ウリジン修飾配列」という用語は、候補核酸配列のウリジン含量及び/またはウリジンパターンに対して異なる全体的もしくは局所的ウリジン含量(より高いまたはより低いウリジン含量)を有する、または異なるウリジンパターン(例えば、勾配分布またはクラスター化)を有する、配列最適化された核酸(例えば、合成mRNA配列)を指す。本開示の内容において、「ウリジン修飾配列」及び「ウラシル修飾配列」という用語は、同等と見なされ、互換的である。
「高ウリジンコドン」は、2つまたは3つのウリジンを含むコドンとして定義され、「低ウリジンコドン」は、1つのウリジンを含むコドンとして定義され、「ウリジンなしコドン」とは、いずれのウリジンも含まないコドンである。一部の実施形態では、ウリジン修飾配列は、高ウリジンコドンの低ウリジンコドンでの置換、高ウリジンコドンのウリジンなしコドンでの置換、低ウリジンコドンの高ウリジンコドンでの置換、低ウリジンコドンのウリジンなしコドンでの置換、ウリジンなしコドンの低ウリジンコドンでの置換、ウリジンなしコドンの高ウリジンコドンでの置換、及びそれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、高ウリジンコドンは、別の高ウリジンコドンで置き換えられ得る。一部の実施形態では、低ウリジンコドンは、別の低ウリジンコドンで置き換えられ得る。一部の実施形態では、ウリジンなしコドンは、別のウリジンなしコドンで置き換えられ得る。ウリジン修飾配列は、ウリジン濃縮またはウリジン希薄化(rarefied)され得る。
ウリジン濃縮:本明細書で使用されるとき、「ウリジン濃縮」という用語及び文法的変形は、配列最適化された核酸(例えば、合成mRNA配列)における、対応する候補核酸配列のウリジン含量に対するウリジン含量の増加(絶対値でまたはパーセンテージ値として表される)を指す。ウリジン濃縮は、候補核酸配列におけるコドンを、より少ないウリジン核酸塩基を含有する同義コドンで置換することによって実施され得る。ウリジン濃縮は、全体的(すなわち、候補核酸配列の全長に対して)または局所的(すなわち、候補核酸配列の部分配列または領域に対して)であり得る。
ウリジン希薄化:本明細書で使用されるとき、「ウリジン希薄化」という用語及び文法的変形は、配列最適化された核酸(例えば、合成mRNA配列)における、対応する候補核酸配列のウリジン含量に対するウリジン含量の減少(絶対値でまたはパーセンテージ値として表される)を指す。ウリジン希薄化は、候補核酸配列におけるコドンを、より少ないウリジン核酸塩基を含有する同義コドンで置換することによって実施され得る。ウリジン希薄化は、全体的(すなわち、候補核酸配列の全長に対して)または局所的(すなわち、候補核酸配列の部分配列または領域に対して)であり得る。
バリアント:本明細書で使用されるとき、「バリアント」という用語は、例えば、当該技術分野で認識されるアッセイによって測定したとき、野生型分子の少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の活性を有する分子を指す。
テザリングされたエフェクターとともにした治療ペイロードまたは予防ペイロードの送達
本明細書では、とりわけ、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、LNP組成物またはシステム、ならびにその使用が開示される。ある実施形態では、本開示のLNP組成物は、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、テザー分子をさらに含む。
本明細書では、とりわけ、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、結合エレメント、テザー分子及び/またはエフェクター分子を含む、LNP組成物またはシステム、ならびにその使用が開示される。ある実施形態では、本開示のLNP組成物は、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、テザー分子をさらに含む。
ある態様では、本開示のLNP組成物またはシステムは、治療ペイロードもしくは予防ペイロードのレベル及び/または活性を増加させる、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするmRNAのレベル及び/もしくは活性を増加させる、治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするmRNAの安定性を増加させる、または治療ペイロードもしくは予防ペイロードタンパク質のレベル及び/もしくは活性を増加させることができる。ある態様では、本開示のLNP組成物は、細胞に、例えば、エクスビボまたはインビボで接触させられ、疾患もしくは障害を処置するため、対象における免疫応答を調節するため、または分泌ポリペプチド、細胞内ポリペプチド、もしくは膜貫通型ポリペプチドを対象に送達するために使用することができる。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、異なるポリヌクレオチドに配置される。
ある態様では、本明細書に開示されるシステムは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、(1)例えば、本明細書に記載されるような治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド、ならびに/または(2)テザー分子及びエフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチドを含む。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドを含むシステムは、LNPとして製剤化される。
ある態様では、本明細書に開示されるシステムは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、(1)例えば、本明細書に記載されるような治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド、及び/または(2)エフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチドを含む。ある実施形態では、エフェクター分子は、テザー分子をさらに含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じであり、例えば、同じLNPが、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドを含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、異なり、例えば、第1のLNPは、第1のポリヌクレオチドを含み、第2のLNPは、第2のポリヌクレオチドを含む。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、ある組成物中にある。ある実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、別個の組成物中にある。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じ組成物中にある。
単一のRNAシステムが使用される態様では(例えば、図19のシステム)、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じRNA分子中にあり、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、もしくはT2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離され得る。TPE領域は、自己切断性ペプチドをコードする。単一のRNAの切断は、2AペプチドのC末端におけるプロリン(P)とグリシン(G)との間のペプチド結合のリボソームスキッピングによって誘発され、その結果、2Aペプチドの上流に位置するペプチド(すなわち、標的ペプチド)がそのC末端上に余分のアミノ酸を有することになり、一方で、2Aペプチドの下流に位置するペプチド(すなわち、テザリングされたエフェクター)はそのN末端上に余分のプロリンを有することになる。2Aペプチド媒介性切断の分子機構は、真のタンパク質分解切断ではなく、グリシル-プロリル間ペプチド結合形成のリボソーム「スキッピング」を伴うと考えられる。Liu et al,2017 Scientific Reports 7:2193。
本開示において使用され得る2A自己切断型ペプチドには、以下のものが含まれるが、これらに限定されない:
T2A(GSG)EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号89)、
P2A(GSG)ATNFSLLKQAGDVEENPGP(配列番号90)、
E2A(GSG)QCTNYALLKLAGDVESNPGP(配列番号91)、及び
F2A(GSG)VKQTLNFDLLKLAGDVESNPGP(配列番号92)、またはTPE等の上記の組み合わせ。
T2A(GSG)EGRGSLLTCGDVEENPGP(配列番号89)、
P2A(GSG)ATNFSLLKQAGDVEENPGP(配列番号90)、
E2A(GSG)QCTNYALLKLAGDVESNPGP(配列番号91)、及び
F2A(GSG)VKQTLNFDLLKLAGDVESNPGP(配列番号92)、またはTPE等の上記の組み合わせ。
ある態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド、ならびに/またはテザー分子及び/もしくはエフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチドを含む、LNP組成物は、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び(iv)PEG脂質を含む。
別の態様では、本開示のLNP組成物は、対象における疾患もしくは障害を処置する方法、または免疫応答を阻害する方法において使用される。
ある態様では、(1)例えば、本明細書に記載されるような治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチド、ならびに/または(2)テザー分子及びエフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチドを含む、LNP組成物またはシステムは、例えば、本明細書に記載されるような追加の薬剤とともに投与することができる。
治療ペイロードまたは予防ペイロード
本明細書では、とりわけ、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチドを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、もしくは細胞間タンパク質、またはそれらのペプチド、ポリペプチド、もしくは生物学的に活性な断片をコードするmRNAを含む。
本明細書では、とりわけ、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードするポリヌクレオチドを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、もしくは細胞間タンパク質、またはそれらのペプチド、ポリペプチド、もしくは生物学的に活性な断片をコードするmRNAを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、分泌タンパク質、またはそのペプチド、ポリペプチド、もしくは生物学的に活性な断片をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、サイトカイン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、抗体またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、酵素またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、ホルモンまたはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、リガンド、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、予防ワクチンである。一部の実施形態では、ワクチンは、治療ワクチン、例えば、がんワクチンである。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、成長因子またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、分泌タンパク質は、免疫モジュレーター、例えば、免疫チェックポイントアゴニストまたはアンタゴニストを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、膜結合型タンパク質、またはそのペプチド、ポリペプチド、もしくは生物学的に活性な断片をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、膜結合型タンパク質は、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、予防ワクチンである。一部の実施形態では、ワクチンは、治療ワクチン、例えば、がんワクチンである。一部の実施形態では、膜結合型タンパク質は、リガンド、そのバリアントまたは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、膜結合型タンパク質は、膜輸送体、そのバリアントまたは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、膜結合型タンパク質は、構造タンパク質、そのバリアントまたは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、膜結合型タンパク質は、免疫モジュレーター、例えば、免疫チェックポイントアゴニストまたはアンタゴニストを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、細胞内タンパク質、またはそのペプチド、ポリペプチド、もしくは生物学的に活性な断片をコードするmRNAを含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、酵素、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、ホルモン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、サイトカイン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、転写因子、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、ヌクレアーゼ、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、予防ワクチンである。一部の実施形態では、ワクチンは、治療ワクチン、例えば、がんワクチンである。一部の実施形態では、細胞内タンパク質は、構造タンパク質、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、サイトカイン、抗体、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、受容体、酵素、ホルモン、転写因子、リガンド、膜輸送体、構造タンパク質、ヌクレアーゼ、成長因子、免疫モジュレーター、またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)から選定される。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、サイトカイン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、抗体またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、またはその構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、予防ワクチンである。一部の実施形態では、ワクチンは、治療ワクチン、例えば、がんワクチンである。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、受容体、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、酵素、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、ホルモン、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、成長因子、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、ヌクレアーゼ、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、転写因子、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、リガンド、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、膜輸送体、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、構造タンパク質、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、免疫モジュレーター、またはそのバリアントもしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)を含む。一部の実施形態では、免疫モジュレーターは、免疫チェックポイントアゴニストまたはアンタゴニストを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードは、タンパク質またはペプチドを含む。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列及び結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチドは、第1のポリヌクレオチドにおける不活性化/不安定化配列または分解タグの存在に起因して本質的に不安定、自己分解性、及び/または休止状態である。第1のポリヌクレオチドは、結合エレメントに結合するテザリングされたエフェクターをコードする第2のポリヌクレオチドと共送達された場合に安定化及び/またはタンパク質発現を受ける。
一部の実施形態では、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列及び結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチドは、ポリAテールを有せず、したがって本質的に不安定及び/または翻訳不可能である。第1のポリヌクレオチドは、結合エレメントに結合するテザリングされたエフェクターをコードする第2のポリヌクレオチドと共送達された場合に安定化を受ける。
結合エレメント
本明細書では、とりわけ、結合エレメントを含むポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチドを含む、システムまたはLNPが開示される。結合エレメントは、例えば、本明細書に開示されるようなRNA結合タンパク質またはその断片、例えば、テザー分子によって結合される、例えば、認識される配列、例えば、DNAまたはRNA配列を含む。一部の実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む配列に結合する。一部の実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む構造に結合する。
本明細書では、とりわけ、結合エレメントを含むポリヌクレオチド、例えば、第1のポリヌクレオチドを含む、システムまたはLNPが開示される。結合エレメントは、例えば、本明細書に開示されるようなRNA結合タンパク質またはその断片、例えば、テザー分子によって結合される、例えば、認識される配列、例えば、DNAまたはRNA配列を含む。一部の実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む配列に結合する。一部の実施形態では、テザー分子は、結合エレメント、またはその断片を含む構造に結合する。
一部の実施形態では、該システムまたは該LNPは、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するRNA結合タンパク質またはその断片、例えば、テザー分子をコードする、第2のポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列のオープンリーディングフレームの上流(5’)もしくは下流(3’)、またはその内部に位置する。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの5’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの3’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第1のポリヌクレオチドの3’UTRの下流に位置する。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、ポリAテールに隣接して、例えば、その隣に位置する。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドの結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子、例えば、テザー分子をさらに含むエフェクター分子によって結合される。
一部の実施形態では、テザー分子は、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、15.5kd、もしくはLARP7、またはそれらのバリアントもしくは断片から選定される。一部の実施形態では、結合エレメントは、テザー分子によって結合される、例えば、認識される配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、テザー分子によって結合される、例えば、認識される構造を含む配列を含む。
一部の実施形態では、結合エレメントは、表1で提供される結合エレメント、例えば、MS2、PP7、BoxB、U1Aヘアピン、PRE、キンクターン形成配列、7sk、またはそれらのバリアントもしくは断片から選定される。一部の実施形態では、結合エレメントは、MS2である。一部の実施形態では、結合エレメントは、PP7である。一部の実施形態では、結合エレメントは、BoxBである。一部の実施形態では、結合エレメントは、U1Aヘアピンである。一部の実施形態では、結合エレメントは、PREである。一部の実施形態では、結合エレメントは、キンクターン形成配列である。一部の実施形態では、結合エレメントは、7SKである。
一部の実施形態では、結合エレメントが、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、テザー分子は、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントが、キンクターン形成配列である場合、テザー分子は、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、結合エレメントは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約5~90、約5~80、約5~70、約5~60、約5~50、約5~40、約5~30、約5~25、約5~20、約5~19、約5~18、約5~17、約5~16、約5~15、約5~14、約5~13、約5~12、約5~11、約5~10、約5~9、約5~8、約5~7、または約5~6個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、約5~100、約6~90、約7~80、約8~70、約9~60、約10~50、約11~40、約12~30、約13~25、約14~24、約15~23、約16~22、約17~21、または約18~20個のヌクレオチドを含む配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、19個のヌクレオチドを含む配列を含む。
一部の実施形態では、結合エレメントは、表2で提供される結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号154で提供される結合エレメントの配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、または30個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の80、70、60、50、40、または30個以下のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約1~20、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約2~30、約3~30、約4~30、約5~30、約6~30、約7~30、約8~30、約9~30、約10~30、約11~30、約12~30、約13~30、約14~30、約15~30、または約20~30個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の約1~30、約2~20、約3~15、約4~14、約5~13、約6~12、約7~11、または約8~10個のリピートを含む。一部の実施形態では、結合エレメントは、第2のポリヌクレオチドのテザー分子によって結合される配列の6個のリピートを含む。
本明細書に開示されるシステム、LNP組成物、方法、または使用のうちのいずれかの一部の実施形態では、各リピートは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、または100個のヌクレオチドを含むスペーサー配列によって分離される。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約1~90、約1~80、約1~70、約1~60、約1~50、約1~40、約1~30、約1~25、約1~20、約1~19、約1~18、約1~17、約1~16、約1~15、約1~14、約1~13、約1~12、約1~11、約1~10、約1~9、約1~8、約1~7、約1~6、約1~5、約1~4、約1~3、または約1~2個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約2~100、約3~100、約4~100、約5~100、約6~100、約7~100、約8~100、約9~100、約10~100、約11~100、約12~100、約13~100、約14~100、約15~100、約16~100、約17~100、約18~100、約19~100、約20~100、約21~100、約22~100、約23~100、約24~100、約25~100、約30~100、約40~100、約50~100、約60~100、約70~100、約80~100、または約90~100個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、約1~100、約2~90、約3~80、約4~70、約5~60、約6~50、約7~40、約8~40、約9~30、約10~25、約11~24、約12~23、約13~22、約14~21、約15~20、約16~19、約17~18個のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、スペーサー配列は、20個のヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、スペーサー配列は、表2で提供されるスペーサー配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
テザー分子
本明細書では、とりわけ、RNA結合タンパク質、例えば、テザー分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチド、例えば、mRNAを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、第2のポリヌクレオチドは、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする。
本明細書では、とりわけ、RNA結合タンパク質、例えば、テザー分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチド、例えば、mRNAを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、第2のポリヌクレオチドは、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるシステムまたはLNPは、結合エレメントを含む第1のポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、テザー分子、例えば、エフェクター分子をさらに含むテザー分子は、第1のポリヌクレオチドにおける結合エレメントに結合する。一部の実施形態では、テザー分子、例えば、エフェクター分子をさらに含むテザー分子は、結合エレメントの配列、または結合エレメントの配列を含む構造に結合する。一部の実施形態では、テザー分子は、RNA結合タンパク質、またはそれらのバリアントもしくは断片を含む。例示的なRNA結合タンパク質が、表1及び4で提供される。
一部の実施形態では、テザー分子は、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、15.5kd、LARP7、またはそれらのバリアントもしくは断片を含む。一部の実施形態では、テザー分子は、MBPである。一部の実施形態では、テザー分子は、PCPである。一部の実施形態では、テザー分子は、ラムダNである。一部の実施形態では、テザー分子は、U1Aである。一部の実施形態では、テザー分子は、PUFである。一部の実施形態では、テザー分子は、15.5kdである。一部の実施形態では、テザー分子は、LARP7である。
一部の実施形態では、テザー分子が、MBP(例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片)である場合、結合エレメントは、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、PCP(例えば、野生型PCP、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、PP7(例えば、野生型PP7、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、ラムダN(例えば、野生型ラムダN、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、BoxB(例えば、野生型BoxB、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、U1A(例えば、野生型U1A、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、U1Aヘアピン(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、15.5kd(例えば、野生型15.5kd、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、キンクターン形成配列(例えば、野生型U1Aヘアピン、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、PUF(例えば、野生型PUF、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、PRE(例えば、野生型PRE、またはそのバリアントもしくは断片)である。
一部の実施形態では、テザー分子が、LARP7(例えば、野生型LARP7、またはそのバリアントもしくは断片)である場合、結合エレメントは、7SK(例えば、野生型7SK、またはそのバリアントもしくは断片)である。
テザー分子として使用され得る追加の例示的なRNA結合タンパク質またはRNA結合ドメインは、Corley et al,Molecular Cell 78:1 pp.9-29に開示され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。例えば、表3は、テザー分子として使用され得る追加の例示的なRNA結合タンパク質またはドメインを提供する。ある実施形態では、本明細書に開示されるテザー分子は、表3に列挙されるドメイン(またはそのバリアントもしくは断片)またはタンパク質(またはそのバリアントもしくは断片)を含む。
一部の実施形態では、テザー分子は、MBPを含む。一部の実施形態では、テザー分子は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。一部の実施形態では、テザー分子は、配列番号6のアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態では、テザー分子は、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。一部の実施形態では、テザー分子は、配列番号7のヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
エフェクター分子
本明細書では、とりわけ、エフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチド、例えば、mRNAを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、エフェクター分子は、表4で提供される因子、例えば、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子(例えば、mRNAのポリAテールに結合するPABP)、RNA局在化因子、もしくはRNA調節因子(Gld2、TENT4A及びTENT4B等(これらはmRNAのポリAテールにより多くのA及びまたはA/Gヌクレオチドを付加することが知られている))またはそれらの組み合わせから選定される。
本明細書では、とりわけ、エフェクター分子をコードするポリヌクレオチド、例えば、第2のポリヌクレオチド、例えば、mRNAを含む、システムまたはLNPが開示される。一部の実施形態では、エフェクター分子は、表4で提供される因子、例えば、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子(例えば、mRNAのポリAテールに結合するPABP)、RNA局在化因子、もしくはRNA調節因子(Gld2、TENT4A及びTENT4B等(これらはmRNAのポリAテールにより多くのA及びまたはA/Gヌクレオチドを付加することが知られている))またはそれらの組み合わせから選定される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、翻訳因子、例えば、表4で提供される翻訳因子、例えば、eIF4G、ポリA結合タンパク質(PABP)、eIF3dもしくはその構成要素、Dazl、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである。追加の例示的な翻訳因子が、Pelletier and Soneneberg.Annu.Rev.Biochem.2019.88:307-35で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、スプライシング因子、例えば、表4で提供されるスプライシング因子、例えば、Rnps1、Magoh、Y14、またはそれらの断片もしくはバリアント、または組み合わせである。追加のスプライシング因子が、Nott et al,(2004)Genes & Dev,2004.18,210-222で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA安定化因子、例えば、表4で提供される安定化因子、例えば、HuRまたはその断片もしくはバリアントである。例示的なRNA安定化因子が、Goldberg et al.,(2002)J Biol Chem.2002 Apr 19;277(16):13635-40で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA編集因子である。例示的なRNA編集因子が、Kim D.et al(2019),Ann Rev Biochem,88,191-200で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA結合因子である。例示的なRNA結合因子が、Singh G.et al(2015)Annu Rev.Biochem;84:325-354で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA局在化因子である。例示的なRNA局在化因子が、Blower M.D.(2013)Int Rev Cell Mol Biol.;302:1-39で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、RNA調節因子である。例示的なRNA因子が、Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.2018 Dec 19;373(1762)で提供され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに直接結合する。エフェクター分子は、それが結合し得る特定の標的配列を有してもよい。エフェクター分子には、eIF4G、eIF4d、PABPC、TENT4A、TENT4B、及びGld2が含まれるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、RNA(例えば、mRNA)、またはRNAによってコードされるタンパク質のパラメータ、例えば、そのレベル及び/または活性を調節する、第1のドメインを含む。ある実施形態では、パラメータは、(1)mRNAレベル及び/もしくは活性及び/もしくは細胞内局在化(例えば、半減期及び/または発現)、(2)タンパク質レベル及び/もしくは活性(例えば、半減期及び/または発現)、(3)タンパク質翻訳速度、または(4)タンパク質局在化、例えば、位置、のうちの1つ、2つ、3つ、またはそれらの全てを含む。ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子ポリペプチドは、結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する第2のドメイン(テザー分子)を含む。
ある実施形態では、テザー分子を含むエフェクター分子は、第1のドメイン及び第2のドメインを含むポリペプチドを含む。ある実施形態では、第1のドメイン及び第2のドメインは、作動的に連結されている。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の上流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列の下流にある。ある実施形態では、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって、テザー分子をコードするヌクレオチド配列から分離される。
ある実施形態では、テザー分子をさらに含むエフェクター分子をコードする第2のポリヌクレオチドにおいて、エフェクター分子をコードするヌクレオチド配列は、テザー分子をコードするヌクレオチド配列に隣接する。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、リボソーム結合、例えば、動員、転写開始前複合体の形成、またはRNA巻き戻しを調節する、例えば、それを容易にする、翻訳因子である。一部の実施形態では、エフェクター分子は、eIF4G、例えば、野生型eIF4G、eIF4Gのバリアント、またはその断片を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、野生型eIF4Gを含む。一部の実施形態では、野生型eIF4Gは、約1600個のアミノ酸の配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gの断片を含む。一部の実施形態では、eIF4G断片は、リボソーム結合、例えば、動員を保持する。
一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1,500~200アミノ酸、約1,400~300アミノ酸、約1,300~350アミノ酸、約1,200~400アミノ酸、約1,100~450アミノ酸、約1,000~500アミノ酸、約900~550アミノ酸、約800~600アミノ酸、約1,500~300アミノ酸、1,500~400アミノ酸、1,500~500アミノ酸、約1,500~600アミノ酸、アミノ酸、約1,500~700アミノ酸、約1,500~800アミノ酸、約1,500~900アミノ酸、約1,500~1000アミノ酸、約1,500~1,100アミノ酸、約1,500~1,200アミノ酸、約1,500~1,300アミノ酸、約1,500~1,400アミノ酸、約1,400~200アミノ酸、約1,300~200アミノ酸、約1,200~200アミノ酸、約1,100~200アミノ酸、約1,000~200アミノ酸、約900~200アミノ酸、約800~200アミノ酸、約700~200アミノ酸、約600~200アミノ酸、または約500~200アミノ酸長である。
一部の実施形態では、eIF4G断片は、約500アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約600アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約700アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約800アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約900アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1000アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1100アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1200アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1300アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1400アミノ酸長である。一部の実施形態では、eIF4G断片は、約1500アミノ酸長である。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、本明細書に開示されるようなeIF4Gのバリアントを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、リボソーム結合、例えば、動員を保持する。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列において、以下の位置、すなわちアミノ酸768、アミノ酸771、またはアミノ酸776のうちのいずれか1つ、2つ、それらの全て、または組み合わせに変異(例えば、置換)を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にロイシンからアラニンへの置換を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にロイシンからアラニンへの置換を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換(例えば、776位にフェニルアラニンからアラニンへの)を含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の768位に変異、例えば、置換、例えば、768位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。一部の実施形態では、eIF4Gバリアントは、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の771位に変異、例えば、置換、例えば、771位にアラニンを含み、eIF4Gポリペプチド配列の776位に変異、例えば、置換、例えば、776位にアラニンを含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子は、例えば、リボソームを動員することができる、eIF3複合体の一部である。一部の実施形態では、eIF3複合体は、eIF3d、eIF3c、eIF3e、もしくはeIF3i、またはそれらの断片、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、eIF4G、PABP、TENT4A、TENT4B、またはGld2は、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、eIF4Gは、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34、配列番号36、配列番号40、配列番号42、配列番号44、配列番号46、配列番号48、配列番号60、配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、配列番号70、配列番号72、配列番号74、もしくは配列番号155、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、PABPは、配列番号48、もしくは配列番号50、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、TENT4Aは、配列番号52、もしくは配列番号54、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、TENT4Bは、配列番号56、もしくは配列番号58、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、Gld2は、配列番号76、もしくは配列番号78、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、eIF4G、PABP、TENT4A、TENT4B、またはGld2は、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、eIF4Gは、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、配列番号37、配列番号41、配列番号43、配列番号45、配列番号47、配列番号61、配列番号63、配列番号65、配列番号67、配列番号69、配列番号71、配列番号73、配列番号75、もしくは配列番号156のヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、PABPは、配列番号49、もしくは配列番号51のヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、TENT4Aは、配列番号53、もしくは配列番号55、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、TENT4Bは、配列番号57、もしくは配列番号59、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、エフェクター分子、例えば、Gld2は、配列番号77、もしくは配列番号79、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む。
LNPの脂質含量
上述したように、脂質に関して、本明細書に開示されるLNPは、(i)イオン化可能な脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び任意選択で(iv)PEG脂質を含む。これらのカテゴリーの脂質は、下記により詳細に述べられる。一部の実施形態では、本発明の核酸は、脂質ナノ粒子(LNP)組成物として製剤化される。
上述したように、脂質に関して、本明細書に開示されるLNPは、(i)イオン化可能な脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び任意選択で(iv)PEG脂質を含む。これらのカテゴリーの脂質は、下記により詳細に述べられる。一部の実施形態では、本発明の核酸は、脂質ナノ粒子(LNP)組成物として製剤化される。
脂質ナノ粒子は典型的には、目的とする核酸カーゴとともにアミノ脂質、リン脂質、構造脂質、及びPEG脂質成分を含む。本発明の脂質ナノ粒子は、当該技術分野で一般に既知であるような構成要素、組成物、及び方法を使用して生成され得る。例えば、PCT/US2016/052352、PCT/US2016/068300、PCT/US2017/037551、PCT/US2015/027400、PCT/US2016/047406、PCT/US2016000129、PCT/US2016/014280、PCT/US2016/014280、PCT/US2017/038426、PCT/US2014/027077、PCT/US2014/055394、PCT/US2016/52117、PCT/US2012/069610、PCT/US2017/027492、PCT/US2016/059575、PCT/US2016/069491、PCT/US2016/069493、及びPCT/US2014/66242を参照されたく、同文献の全ては、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、他の脂質成分に対して20~60%のアミノ脂質のモル比を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、20~50%、20~40%、20~30%、30~60%、30~50%、30~40%、40~60%、40~50%、または50~60%のアミノ脂質のモル比を含んでもよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、20%、30%、40%、50、または60%のアミノ脂質のモル比を含む。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、他の脂質成分に対して5~25%のリン脂質のモル比を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、5~30%、5~15%、5~10%、10~25%、10~20%、10~25%、15~25%、15~20%、20~25%、または25~30%のリン脂質のモル比を含んでもよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、5%、10%、15%、20%、25%、または30%の非カチオン性脂質のモル比を含む。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、他の脂質成分に対して25~55%の構造脂質のモル比を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、10~55%、25~50%、25~45%、25~40%、25~35%、25~30%、30~55%、30~50%、30~45%、30~40%、30~35%、35~55%、35~50%、35~45%、35~40%、40~55%、40~50%、40~45%、45~55%、45~50%、または50~55%の構造脂質のモル比を含んでもよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、または55%の構造脂質のモル比を含む。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、他の脂質成分に対して0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、0.5~10%、0.5~5%、1~15%、1~10%、1~5%、2~15%、2~10%、2~5%、5~15%、5~10%、または10~15%のPEG脂質のモル比を含んでもよい。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、または15%のPEG脂質のモル比を含む。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、20~60%のアミノ脂質、5~25%のリン脂質、25~55%の構造脂質、及び0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、20~60%のアミノ脂質、5~30%のリン脂質、10~55%の構造脂質、及び0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む。
アミノ脂質
一部の態様では、本開示のアミノ脂質は、式(I)の化合物のうちの1つまたは複数、
またはそれらのN-オキシド、またはそれらの塩もしくは異性体であり得、式中、
R1が、C5-30アルキル、C5-20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が独立して、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒に、複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、水素、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、式中、Qが、炭素環、複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-N(R)2、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-N(R)R8、-N(R)S(O)2R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(R)N(R)2C(O)ORから選択され、各nが独立して、1、2、3、4、及び5から選択され、
各R5が独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R6が独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
M及びM’が独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、式中、M”が、結合、C1-13アルキル、またはC2-13アルケニルであり、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3-6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
各Rが独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R’が独立して、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から選択され、
各R”が独立して、C3-15アルキル及びC3-15アルケニルからなる群から選択され、
各R*が独立して、C1-12アルキル及びC2-12アルケニルからなる群から選択され、
各Yが独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが独立して、F、Cl、Br、及びIからなる群から選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるが、R4が、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、または-CQ(R)2である場合、(i)Qは、nが1、2、3、4、もしくは5であるときには-N(R)2ではないか、または(ii)Qは、nが1もしくは2であるときには5、6、もしくは7員のヘテロシクロアルキルではない。
一部の態様では、本開示のアミノ脂質は、式(I)の化合物のうちの1つまたは複数、
R1が、C5-30アルキル、C5-20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が独立して、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒に、複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、水素、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、式中、Qが、炭素環、複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-N(R)2、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-N(R)R8、-N(R)S(O)2R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(R)N(R)2C(O)ORから選択され、各nが独立して、1、2、3、4、及び5から選択され、
各R5が独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R6が独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
M及びM’が独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、式中、M”が、結合、C1-13アルキル、またはC2-13アルケニルであり、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3-6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
各Rが独立して、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R’が独立して、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から選択され、
各R”が独立して、C3-15アルキル及びC3-15アルケニルからなる群から選択され、
各R*が独立して、C1-12アルキル及びC2-12アルケニルからなる群から選択され、
各Yが独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが独立して、F、Cl、Br、及びIからなる群から選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるが、R4が、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、または-CQ(R)2である場合、(i)Qは、nが1、2、3、4、もしくは5であるときには-N(R)2ではないか、または(ii)Qは、nが1もしくは2であるときには5、6、もしくは7員のヘテロシクロアルキルではない。
ある特定の実施形態では、式(I)の化合物のサブセットは、式(IA)のもの、
またはそのN-オキシド、またはその塩もしくは異性体を含み、式中、lが、1、2、3、4、及び5から選択され、mが、5、6、7、8、及び9から選択され、M1が、結合またはM’であり、R4が、水素、非置換C1-3アルキル、または-(CH2)nQであり、式中、Qが、OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)R8、-NHC(=NR9)N(R)2、-NHC(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、ヘテロアリール、またはヘテロシクロアルキルであり、M及びM’が独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、R2及びR3が独立して、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から選択される。
例えば、mは、5、7、または9である。例えば、Qは、OH、-NHC(S)N(R)2、または-NHC(O)N(R)2である。例えば、Qは、-N(R)C(O)R、または-N(R)S(O)2Rである。
例えば、mは、5、7、または9である。例えば、Qは、OH、-NHC(S)N(R)2、または-NHC(O)N(R)2である。例えば、Qは、-N(R)C(O)R、または-N(R)S(O)2Rである。
ある特定の実施形態では、式(I)の化合物のサブセットは、式(IB)のもの、
またはそのN-オキシド、またはその塩もしくは異性体を含み、式中、全ての可変要素は、本明細書で定義される通りである。例えば、mは、5、6、7、8、及び9から選択され、R4は、水素、非置換C1-3アルキル、または-(CH2)nQであり、式中、Qは、OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)R8、-NHC(=NR9)N(R)2、-NHC(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、ヘテロアリール、またはヘテロシクロアルキルであり、M及びM’は独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、R2及びR3は独立して、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から選択される。
例えば、mは、5、7、または9である。例えば、Qは、OH、-NHC(S)N(R)2、または-NHC(O)N(R)2である。例えば、Qは、-N(R)C(O)R、または-N(R)S(O)2Rである。
ある特定の実施形態では、式(I)の化合物のサブセットは、式(II)のもの、
またはそのN-オキシド、またはその塩もしくは異性体を含み、式中、lが、1、2、3、4、及び5から選択され、M1が、結合またはM’であり、R4が、水素、非置換C1-3アルキル、または-(CH2)nQであり、式中、nが、2、3、または4であり、Qが、OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)R8、-NHC(=NR9)N(R)2、-NHC(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、ヘテロアリール、またはヘテロシクロアルキルであり、M及びM’が独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、R2及びR3が独立して、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から選択される。
別の実施形態では、式(I)の化合物は、式(IIf)のもの、
またはそれらのN-オキシド、またはそれらの塩もしくは異性体であり、
式中、Mが、-C(O)O-または-OC(O)-であり、M”が、C1-6アルキルまたはC2-6アルケニルであり、R2及びR3が独立して、C5-14アルキル及びC5-14アルケニルからなる群から選択され、nが、2、3、及び4から選択される。
式中、Mが、-C(O)O-または-OC(O)-であり、M”が、C1-6アルキルまたはC2-6アルケニルであり、R2及びR3が独立して、C5-14アルキル及びC5-14アルケニルからなる群から選択され、nが、2、3、及び4から選択される。
さらなる実施形態では、式(I)の化合物は、式(IId)のもの、
またはそれらのN-オキシド、またはそれらの塩もしくは異性体であり、式中、nは、2、3、または4であり、m、R’、R”、及びR2からR6は、本明細書に記載される通りである。例えば、R2及びR3の各々は独立して、C5-14アルキル及びC5-14アルケニルからなる群から選択され得る。
さらなる実施形態では、式(I)の化合物は、式(IIg)のもの、
またはそれらのN-オキシド、またはそれらの塩もしくは異性体であり、式中、lが、1、2、3、4、及び5から選択され、mが、5、6、7、8、及び9から選択され、M1が、結合またはM’であり、M及びM’が独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から選択され、R2及びR3が独立して、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から選択される。例えば、M”は、C1-6アルキル(例えば、C1-4アルキル)またはC2-6アルケニル(例えば、C2-4アルケニル)である。例えば、R2及びR3は独立して、C5-14アルキル及びC5-14アルケニルからなる群から選択される。
一部の実施形態では、アミノ脂質は、米国出願第62/220,091号、同第62/252,316号、同第62/253,433号、同第62/266,460号、同第62/333,557号、同第62/382,740号、同第62/393,940号、同第62/471,937号、同第62/471,949号、同第62/475,140号、及び同第62/475,166号、ならびにPCT出願第PCT/US2016/052352号に記載される化合物のうちの1つまたは複数である。
式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、または(IIg)に従った脂質の中心アミン部分は、生理的pHでプロトン化され得る。故に、脂質は、生理的pHで正電荷または部分的に正の電荷を有してもよい。かかるアミノ脂質は、カチオン性脂質、イオン化可能な脂質、カチオン性アミノ脂質、またはイオン化可能なアミノ脂質と称され得る。アミノ脂質はまた、双性イオン性、すなわち、正電荷及び負電荷の両方を有する中性分子であってもよい。
一部の態様では、本開示のアミノ脂質は、式(III)の化合物のうちの1つまたは複数、
またはそれらの塩もしくは異性体であり得、式中、
Wが、
であり、
環Aが、
であり、
tが、1または2であり、
A1及びA2が、各々独立して、CHまたはNから選択され、
Zが、CH2または不在であるが、ZがCH2である場合、破線(1)及び(2)は各々、単結合を表し、Zが不在である場合、破線(1)及び(2)は両方とも不在であり、
R1、R2、R3、R4、及びR5が独立して、C5-20アルキル、C5-20アルケニル、-R”MR’、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から選択され、
RX1及びRX2が、各々独立して、HまたはC1-3アルキルであり、
各Mが独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-C(O)S-、-SC(O)-、アリール基、及びヘテロアリール基からなる群から選択され、
M*が、C1~C6アルキルであり、
W1及びW2が、各々独立して、-O-及び-N(R6)-からなる群から選択され、
各R6が独立して、H及びC1-5アルキルからなる群から選択され、
X1、X2、及びX3が独立して、結合、-CH2-、-(CH2)2-、-CHR-、-CHY-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-(CH2)n-C(O)-、-C(O)-(CH2)n-、-(CH2)n-C(O)O-、-OC(O)-(CH2)n-、-(CH2)n-OC(O)-、-C(O)O-(CH2)n-、-CH(OH)-、-C(S)-、及び-CH(SH)-からなる群から選択され、
各Yが独立して、C3-6炭素環であり、
各R*が独立して、C1-12アルキル及びC2-12アルケニルからなる群から選択され、
各Rが独立して、C1-3アルキル及びC3-6炭素環からなる群から選択され、
各R’が独立して、C1-12アルキル、C2-12アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R”が独立して、C3-12アルキル、C3-12アルケニル、及び-R*MR’からなる群から選択され、
nが、1~6の整数であるが、
環Aが、
である場合、
i)X1、X2、及びX3のうちの少なくとも1つは、-CH2-ではなく、及び/または
ii)R1、R2、R3、R4、及びR5のうちの少なくとも1つは、-R”MR’である。
Wが、
環Aが、
tが、1または2であり、
A1及びA2が、各々独立して、CHまたはNから選択され、
Zが、CH2または不在であるが、ZがCH2である場合、破線(1)及び(2)は各々、単結合を表し、Zが不在である場合、破線(1)及び(2)は両方とも不在であり、
R1、R2、R3、R4、及びR5が独立して、C5-20アルキル、C5-20アルケニル、-R”MR’、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から選択され、
RX1及びRX2が、各々独立して、HまたはC1-3アルキルであり、
各Mが独立して、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-C(O)S-、-SC(O)-、アリール基、及びヘテロアリール基からなる群から選択され、
M*が、C1~C6アルキルであり、
W1及びW2が、各々独立して、-O-及び-N(R6)-からなる群から選択され、
各R6が独立して、H及びC1-5アルキルからなる群から選択され、
X1、X2、及びX3が独立して、結合、-CH2-、-(CH2)2-、-CHR-、-CHY-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-(CH2)n-C(O)-、-C(O)-(CH2)n-、-(CH2)n-C(O)O-、-OC(O)-(CH2)n-、-(CH2)n-OC(O)-、-C(O)O-(CH2)n-、-CH(OH)-、-C(S)-、及び-CH(SH)-からなる群から選択され、
各Yが独立して、C3-6炭素環であり、
各R*が独立して、C1-12アルキル及びC2-12アルケニルからなる群から選択され、
各Rが独立して、C1-3アルキル及びC3-6炭素環からなる群から選択され、
各R’が独立して、C1-12アルキル、C2-12アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各R”が独立して、C3-12アルキル、C3-12アルケニル、及び-R*MR’からなる群から選択され、
nが、1~6の整数であるが、
環Aが、
i)X1、X2、及びX3のうちの少なくとも1つは、-CH2-ではなく、及び/または
ii)R1、R2、R3、R4、及びR5のうちの少なくとも1つは、-R”MR’である。
式(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、または(IIIa8)に従った脂質の中心アミン部分は、生理的pHでプロトン化され得る。故に、脂質は、生理的pHで正電荷または部分的に正の電荷を有してもよい。
リン脂質
本明細書に開示される脂質ナノ粒子組成物の脂質組成物は、1つまたは複数のリン脂質、例えば、1つもしくは複数の飽和もしくは(多価)不飽和リン脂質またはそれらの組み合わせを含み得る。一般に、リン脂質は、リン脂質部分及び1つまたは複数の脂肪酸部分を含む。
本明細書に開示される脂質ナノ粒子組成物の脂質組成物は、1つまたは複数のリン脂質、例えば、1つもしくは複数の飽和もしくは(多価)不飽和リン脂質またはそれらの組み合わせを含み得る。一般に、リン脂質は、リン脂質部分及び1つまたは複数の脂肪酸部分を含む。
リン脂質部分は、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、2-リゾホスファチジルコリン、及びスフィンゴミエリンからなる非限定的な群から選択され得る。
脂肪酸部分は、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アルファ-リノレン酸、エルカ酸、フィタン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、ドコサペンタエン酸、及びドコサヘキサエン酸からなる非限定的な群から選択され得る。
特定のリン脂質は、膜への融合を容易にし得る。例えば、カチオン性リン脂質は、膜(例えば、細胞膜または細胞内膜)の1つまたは複数の負に帯電したリン脂質と相互作用し得る。リン脂質の膜への融合により、脂質含有組成物(例えば、LNP)の1つまたは複数の要素(例えば、治療剤)が膜を通過して、例えば、1つまたは複数の要素が標的組織に送達されるのを可能にすることができる可能性がある。
分岐、酸化、環化、及びアルキンを含めた修飾及び置換を有する天然種を含む非天然のリン脂質種もまた企図される。例えば、リン脂質は、1つまたは複数のアルキン(例えば、1つまたは複数の二重結合が三重結合と置き換えられているアルケニル基)で官能基化、またはそれに架橋され得る。適切な反応条件下で、アルキン基は、アジドに曝露されると銅触媒環化付加を経ることができる。かかる反応は、膜透過もしくは細胞認識を容易にするようにナノ粒子組成物の脂質二重層を官能基化する際、またはナノ粒子組成物を標的化もしくはイメージング部分(例えば、色素)等の有用な成分にコンジュゲートする際に有用であり得る。
リン脂質には、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、及びホスファチジン酸等のグリセロリン脂質が含まれるが、これらに限定されない。リン脂質にはまた、スフィンゴミエリン等のリンスフィンゴ脂質も含まれる。
一部の実施形態では、本発明のリン脂質は、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DSPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(DSPE)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(DOPE)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DLPC)、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-リンコリン(DMPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DOPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(DPPC)、1,2-ジウンデカノイル-sn-グリセロ-リンコリン(DUPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(POPC)、1,2-ジ-O-オクタデセニル-sn-グリセロ-3-リンコリン(18:0ジエーテルPC)、1-オレオイル-2コレステリルヘミスクシノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン(OChemsPC)、1-ヘキサデシル-sn-グリセロ-3-リンコリン(C16リゾPC)、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-リンコリン、1,2-ジフィタノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン(ME 16.0 PE)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-リンエタノールアミン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-リン-rac-(1-グリセロール)ナトリウム塩(DOPG)、スフィンゴミエリン、及びそれらの混合物を含む。
ある特定の実施形態では、本発明において有用な、または有用な可能性があるリン脂質は、DSPCの類似体またはバリアントである。ある特定の実施形態では、本発明において有用な、または有用な可能性があるリン脂質は、式(IV)の化合物、
またはその塩であり、式中、
各R1が独立して、任意選択で置換されるアルキルであるか、または任意選択で、2つのR1が、介在原子と一緒に連結されて、任意選択で置換される単環式カルボシクリルもしくは任意選択で置換される単環式ヘテロシクリルを形成するか、または任意選択で、3つのR1が、介在原子と一緒に連結されて、任意選択で置換される二環式カルボシクリルもしくは任意選択で置換される二環式ヘテロシクリルを形成し、
nが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
Aが、式:
のものであり、
L2の各出現例が独立して、結合、または任意選択で置換されるC1-6アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-6アルキレンの1つのメチレン単位が、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)により任意選択で置き換えられ、
R2の各出現例が独立して、任意選択で置換されるC1-30アルキル、任意選択で置換されるC1-30アルケニル、または任意選択で置換されるC1-30アルキニルであり、ここで、任意選択で、R2の1つまたは複数のメチレン単位が独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基であり、
環Bが、任意選択で置換されるカルボシクリル、任意選択で置換されるヘテロシクリル、任意選択で置換されるアリール、または任意選択で置換されるヘテロアリールであり、
pが、1または2であるが、
但し、該化合物が、下記式のものではないことを条件とし、
式中、R2の各出現例が独立して、非置換アルキル、非置換アルケニル、または非置換アルキニルである。
各R1が独立して、任意選択で置換されるアルキルであるか、または任意選択で、2つのR1が、介在原子と一緒に連結されて、任意選択で置換される単環式カルボシクリルもしくは任意選択で置換される単環式ヘテロシクリルを形成するか、または任意選択で、3つのR1が、介在原子と一緒に連結されて、任意選択で置換される二環式カルボシクリルもしくは任意選択で置換される二環式ヘテロシクリルを形成し、
nが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
Aが、式:
L2の各出現例が独立して、結合、または任意選択で置換されるC1-6アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-6アルキレンの1つのメチレン単位が、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)により任意選択で置き換えられ、
R2の各出現例が独立して、任意選択で置換されるC1-30アルキル、任意選択で置換されるC1-30アルケニル、または任意選択で置換されるC1-30アルキニルであり、ここで、任意選択で、R2の1つまたは複数のメチレン単位が独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基であり、
環Bが、任意選択で置換されるカルボシクリル、任意選択で置換されるヘテロシクリル、任意選択で置換されるアリール、または任意選択で置換されるヘテロアリールであり、
pが、1または2であるが、
但し、該化合物が、下記式のものではないことを条件とし、
一部の実施形態では、リン脂質は、米国出願第62/520,530号、または2018年6月15日に出願された国際出願PCT/US2018/037922号に記載されるリン脂質のうちの1つまたは複数であり得、同文献の各々の内容全体は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
構造脂質
本明細書に開示される薬学的組成物の脂質組成物は、1つまたは複数の構造脂質を含み得る。本明細書で使用されるとき、「構造脂質」という用語は、ステロール、及びまたステロール部分を含有する脂質を指す。
本明細書に開示される薬学的組成物の脂質組成物は、1つまたは複数の構造脂質を含み得る。本明細書で使用されるとき、「構造脂質」という用語は、ステロール、及びまたステロール部分を含有する脂質を指す。
脂質ナノ粒子中の構造脂質の組み込みは、粒子中の他の脂質の凝集を軽減するのに役立ち得る。構造脂質は、コレステロール、フェコステロール、シトステロール、エルゴステロール、カンペステロール、スチグマステロール、ブラシカステロール、トマチジン、トマチン、ウルソール酸、アルファ-トコフェロール、ホパノイド、植物ステロール、ステロイド、及びそれらの混合物を含むがこれらに限定されない群から選択され得る。一部の実施形態では、構造脂質は、ステロールである。本明細書で定義されるとき、「ステロール」とは、ステロイドアルコールからなるステロイドの下位群である。ある特定の実施形態では、構造脂質は、ステロイドである。ある特定の実施形態では、構造脂質は、コレステロールである。ある特定の実施形態では、構造脂質は、コレステロールの類似体である。ある特定の実施形態では、構造脂質は、アルファ-トコフェロールである。
一部の実施形態では、構造脂質は、米国出願第16/493,814号に記載される構造脂質のうちの1つまたは複数であり得る。
ポリエチレングリコール(PEG)脂質
本明細書に開示される薬学的組成物の脂質組成物は、1つもしくは複数のポリエチレングリコール(PEG)脂質を含み得る。
本明細書に開示される薬学的組成物の脂質組成物は、1つもしくは複数のポリエチレングリコール(PEG)脂質を含み得る。
本明細書で使用されるとき、「PEG脂質」という用語は、ポリエチレングリコール(PEG)修飾脂質を指す。PEG脂質の非限定的な例としては、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン及びホスファチジン酸、PEG-セラミドコンジュゲート(例えば、PEG-CerC14またはPEG-CerC20)、PEG修飾ジアルキルアミン及びPEG修飾1,2-ジアシルオキシプロパン-3-アミンが挙げられる。かかる脂質は、PEG化脂質とも称される。例えば、PEG脂質は、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、またはPEG-DSPE脂質であり得る。
一部の実施形態では、PEG脂質には、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロールメトキシポリエチレングリコール(PEG-DMG)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[アミノ(ポリエチレングリコール)](PEG-DSPE)、PEG-ジステリルグリセロール(PEG-DSG)、PEG-ジパルミトイル、PEG-ジオレイル、PEG-ジステアリル、PEG-ジアシルグリカミド(PEG-DAG)、PEG-ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(PEG-DPPE)、またはPEG-1,2-ジミリスチルオキシプロピル(dimyristyloxlpropyl)-3-アミン(PEG-c-DMA)が含まれるが、これらに限定されない。
一実施形態では、PEG脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される。一部の実施形態では、PEG修飾脂質は、PEG-DMG、PEG-c-DOMG(別称、PEG-DOMG)、PEG-DSG、及び/またはPEG-DPGである。
一部の実施形態では、PEG脂質の脂質部分は、約C14~約C22、好ましくは約C14~約C16の長さを有するものを含む。一部の実施形態では、PEG部分、例えばmPEG-NH2は、約1000、2000、5000、10,000、15,000、または20,000ダルトンのサイズを有する。一実施形態では、PEG脂質は、PEG2k-DMGである。
一実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子は、非拡散性PEGであるPEG脂質を含み得る。非拡散性PEGの非限定的な例としては、PEG-DSG及びPEG-DSPEが挙げられる。
PEG脂質は、例えば、米国特許第8158601号及び国際公開第WO2015/130584 A2号に記載されるもの等、当該技術分野で既知であり、同文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一般に、本明細書に記載の種々の式の他の脂質成分(例えば、PEG脂質)のうちのいくつかは、2016年12月10日に出願された、「Compositions and Methods for Delivery of Therapeutic Agents」と題される国際特許出願第PCT/US2016/000129号に記載されるように合成されてもよく、同文献は、参照によりその全体が援用される。
脂質ナノ粒子組成物の脂質成分は、PEGまたはPEG修飾脂質等、ポリエチレングリコールを含む1つまたは複数の分子を含んでもよい。かかる種は、代替的にPEG化脂質と称され得る。PEG脂質は、ポリエチレングリコールで修飾された脂質である。PEG脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びその混合物を含む非限定的な群から選択され得る。例えば、PEG脂質は、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、またはPEG-DSPE脂質であってもよい。
一実施形態では、本発明において有用なPEG脂質は、国際公開第WO2012099755号に記載されるPEG化脂質であり得、同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。本明細書に記載のこれらの例示的なPEG脂質のうちのいずれかは、PEG鎖上にヒドロキシル基を含むように修飾されてもよい。ある特定の実施形態では、PEG脂質は、PEG-OH脂質である。本明細書で一般に定義されるとき、「PEG-OH脂質」(本明細書で「ヒドロキシ-PEG化脂質」とも称される)とは、脂質上に1つまたは複数のヒドロキシル(-OH)基を有するPEG化脂質である。ある特定の実施形態では、PEG-OH脂質は、PEG鎖上に1つまたは複数のヒドロキシル基を含む。ある特定の実施形態では、PEG-OHまたはヒドロキシ-PEG化脂質は、PEG鎖の末端に-OH基を含む。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
ある特定の実施形態では、本発明において有用なPEG脂質は、式(V)の化合物である。本明細書では、式(V)の化合物、
またはその塩が提供され、式中、
R3が、-OROであり、
ROが、水素、任意選択で置換されるアルキル、または酸素保護基であり、
rが、1~100(端点値を含む)の整数であり、
L1が、任意選択で置換されるC1-10アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-10アルキレンの少なくとも1つのメチレンが独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)で置き換えられ、
Dが、クリックケミストリーによって得られる部分、または生理学的条件下で切断可能な部分であり、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
Aが、式:
のものであり、
L2の各出現例が独立して、結合、または任意選択で置換されるC1-6アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-6アルキレンの1つのメチレン単位が、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)により任意選択で置き換えられ、
R2の各出現例が独立して、任意選択で置換されるC1-30アルキル、任意選択で置換されるC1-30アルケニル、または任意選択で置換されるC1-30アルキニルであり、ここで、任意選択で、R2の1つまたは複数のメチレン単位が独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基であり、
環Bが、任意選択で置換されるカルボシクリル、任意選択で置換されるヘテロシクリル、任意選択で置換されるアリール、または任意選択で置換されるヘテロアリールであり、
pが、1または2である。
R3が、-OROであり、
ROが、水素、任意選択で置換されるアルキル、または酸素保護基であり、
rが、1~100(端点値を含む)の整数であり、
L1が、任意選択で置換されるC1-10アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-10アルキレンの少なくとも1つのメチレンが独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)で置き換えられ、
Dが、クリックケミストリーによって得られる部分、または生理学的条件下で切断可能な部分であり、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、
Aが、式:
L2の各出現例が独立して、結合、または任意選択で置換されるC1-6アルキレンであり、ここで、任意選択で置換されるC1-6アルキレンの1つのメチレン単位が、O、N(RN)、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、またはNRNC(O)N(RN)により任意選択で置き換えられ、
R2の各出現例が独立して、任意選択で置換されるC1-30アルキル、任意選択で置換されるC1-30アルケニル、または任意選択で置換されるC1-30アルキニルであり、ここで、任意選択で、R2の1つまたは複数のメチレン単位が独立して、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基であり、
環Bが、任意選択で置換されるカルボシクリル、任意選択で置換されるヘテロシクリル、任意選択で置換されるアリール、または任意選択で置換されるヘテロアリールであり、
pが、1または2である。
ある特定の実施形態では、式(V)の化合物は、PEG-OH脂質である(すなわち、R3は、-OROであり、ROは、水素である)。ある特定の実施形態では、式(V)の化合物は、式(V-OH)のもの、
またはその塩である。
ある特定の実施形態では、本発明において有用なPEG脂質は、PEG化脂肪酸である。ある特定の実施形態では、本発明において有用なPEG脂質は、式(VI)の化合物である。本明細書では、式(VI-A)の化合物、
またはその塩が提供され、式中、
R3が、-OROであり、
ROが、水素、任意選択で置換されるアルキル、または酸素保護基であり、
rが、1~100(端点値を含む)の整数であり、
R5が、任意選択で置換されるC10-40アルキル、任意選択で置換されるC10-40アルケニル、または任意選択で置換されるC10-40アルキニルであり、任意選択で、R5の1つまたは複数のメチレン基が、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基である。
R3が、-OROであり、
ROが、水素、任意選択で置換されるアルキル、または酸素保護基であり、
rが、1~100(端点値を含む)の整数であり、
R5が、任意選択で置換されるC10-40アルキル、任意選択で置換されるC10-40アルケニル、または任意選択で置換されるC10-40アルキニルであり、任意選択で、R5の1つまたは複数のメチレン基が、任意選択で置換されるカルボシクリレン、任意選択で置換されるヘテロシクリレン、任意選択で置換されるアリーレン、任意選択で置換されるヘテロアリーレン、N(RN)、O、S、C(O)、C(O)N(RN)、NRNC(O)、NRNC(O)N(RN)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RN)、NRNC(O)O、C(O)S、SC(O)、C(=NRN)、C(=NRN)N(RN)、NRNC(=NRN)、NRNC(=NRN)N(RN)、C(S)、C(S)N(RN)、NRNC(S)、NRNC(S)N(RN)、S(O)、OS(O)、S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RN)S(O)、S(O)N(RN)、N(RN)S(O)N(RN)、OS(O)N(RN)、N(RN)S(O)O、S(O)2、N(RN)S(O)2、S(O)2N(RN)、N(RN)S(O)2N(RN)、OS(O)2N(RN)、またはN(RN)S(O)2Oで置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、任意選択で置換されるアルキル、または窒素保護基である。
一部の態様では、本明細書に開示される薬学的組成物の脂質組成物は、PEG脂質を含まない。
一部の実施形態では、PEG脂質は、米国出願第US15/674,872号に記載されるPEG脂質のうちの1つまたは複数であり得る。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、式I、II、またはIIIのうちのいずれかのアミノ脂質、DSPCを含むリン脂質、構造脂質、及びPEG-DMGを含むPEG脂質を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、式I、II、またはIIIのうちのいずれかのアミノ脂質、DSPCを含むリン脂質、構造脂質、及び式VIを有する化合物を含むPEG脂質を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、式I、II、またはIIIのアミノ脂質、式IVを有する化合物を含むリン脂質、構造脂質、及び式VまたはVIを有する化合物を含むPEG脂質を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、式I、II、またはIIIのアミノ脂質、式IVを有する化合物を含むリン脂質、構造脂質、及び式VまたはVIを有する化合物を含むPEG脂質を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、式I、II、またはIIIのアミノ脂質、式IVを有するリン脂質、構造脂質、及び式VIを有する化合物を含むPEG脂質を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約2:1~約30:1のN:Pの比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約6:1のN:Pの比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約3:1、4:1、または5:1のN:Pの比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約10:1~約100:1のアミノ脂質成分対RNAの重量/重量比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約20:1のアミノ脂質成分対RNAの重量/重量比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約10:1のアミノ脂質成分対RNAの重量/重量比を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約30nm~約150nmの平均直径を有する。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、約60nm~約120nmの平均直径を有する。
例示的な追加のLNP成分
界面活性剤
ある特定の実施形態では、本開示の脂質ナノ粒子は、任意選択で、1つまたは複数の界面活性剤を含む。
界面活性剤
ある特定の実施形態では、本開示の脂質ナノ粒子は、任意選択で、1つまたは複数の界面活性剤を含む。
ある特定の実施形態では、界面活性剤は、両親媒性ポリマーである。本明細書で使用されるとき、両親媒性「ポリマー」とは、オリゴマーまたはポリマーを含む両親媒性化合物である。例えば、両親媒性ポリマーは、2つ以上のPEGモノマー単位等のオリゴマー断片を含み得る。例えば、本明細書に記載の両親媒性ポリマーは、PS20であり得る。
例えば、両親媒性ポリマーは、ブロックコポリマーである。
例えば、両親媒性ポリマーは、凍結保護剤である。
例えば、両親媒性ポリマーは、約30℃及び大気圧で、水中で2×10-4M未満の臨界ミセル濃度(CMC)を有する。
例えば、両親媒性ポリマーは、約30℃及び大気圧で、水中で約0.1×10-4M~約1.3×10-4Mの範囲の臨界ミセル濃度(CMC)を有する。
例えば、両親媒性ポリマーの濃度は、例えば、凍結または凍結乾燥の前に、製剤中で、およそそのCMCからCMCの約30倍(例えば、そのCMCの最大約25倍、約20倍、約15倍、約10倍、約5倍、または約3倍)の範囲である。
例えば、両親媒性ポリマーは、ポロキサマー(Pluronic(登録商標))、ポロキサミン(Tetronic(登録商標))、ポリオキシエチレングリコールソルビタンアルキルエステル(ポリソルベート)、及びポリビニルピロリドン(PVP)から選択される。
例えば、両親媒性ポリマーは、ポロキサマーである。例えば、両親媒性ポリマーは、以下の構造のものであり、
式中、aは、10~150の整数であり、bは、20~60の整数である。例えば、aは約12であり、bは約20であるか、またはaは約80であり、bは約27であるか、またはaは約64であり、bは約37であるか、またはaは約141であり、bは約44であるか、またはaは約101であり、bは約56である。
例えば、両親媒性ポリマーは、P124、P188、P237、P338、またはP407である。
例えば、両親媒性ポリマーは、P188(例えば、ポロキサマー188、CAS番号9003-11-6、別名、Kolliphor P188)である。
例えば、両親媒性ポリマーは、ポロキサミン、例えば、tetronic 304またはtetronic 904である。
例えば、両親媒性ポリマーは、ポリビニルピロリドン(PVP)、例えば、3kDa、10kDa、または29kDaの分子量を有するPVPである。
例えば、両親媒性ポリマーは、PS20等のポリソルベートである。
ある特定の実施形態では、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、界面活性剤を含む。一部の実施形態では、界面活性剤は、両親媒性ポリマーである。一部の実施形態では、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。
例えば、非イオン性界面活性剤は、ポリエチレングリコールエーテル(Brij)、ポロキサマー、ポリソルベート、ソルビタン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。
例えば、ポリエチレングリコールエーテルは、式(VIII)の化合物、
またはその塩もしくは異性体であり、式中、
tが、1~100の整数であり、
R1BRIJが独立して、C10~40アルキル、C10~40アルケニル、またはC10~40アルキニルであり、任意選択で、R5PEGの1つまたは複数のメチレン基が独立して、C3~10カルボシクリレン、4員~10員のヘテロシクリレン、C6~10アリーレン、4員~10員のヘテロアリーレン、-N(RN)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(RN)-、-NRNC(O)-、-NRNC(O)N(RN)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(RN)-、-NRNC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NRN)-、-C(=NRN)N(RN)-、-NRNC(=NRN)-、-NRNC(=NRN)N(RN)-、-C(S)-、-C(S)N(RN)-、-NRNC(S)-、-NRNC(S)N(RN)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O)2-、-S(O)2O-、-OS(O)2O-、-N(RN)S(O)-、-S(O)N(RN)-、-N(RN)S(O)N(RN)-、-OS(O)N(RN)-、-N(RN)S(O)O-、-S(O)2-、-N(RN)S(O)2-、-S(O)2N(RN)-、-N(RN)S(O)2N(RN)-、-OS(O)2N(RN)-、または-N(RN)S(O)2O-で置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、C1~6アルキル、または窒素保護基である。
tが、1~100の整数であり、
R1BRIJが独立して、C10~40アルキル、C10~40アルケニル、またはC10~40アルキニルであり、任意選択で、R5PEGの1つまたは複数のメチレン基が独立して、C3~10カルボシクリレン、4員~10員のヘテロシクリレン、C6~10アリーレン、4員~10員のヘテロアリーレン、-N(RN)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(RN)-、-NRNC(O)-、-NRNC(O)N(RN)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(RN)-、-NRNC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NRN)-、-C(=NRN)N(RN)-、-NRNC(=NRN)-、-NRNC(=NRN)N(RN)-、-C(S)-、-C(S)N(RN)-、-NRNC(S)-、-NRNC(S)N(RN)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O)2-、-S(O)2O-、-OS(O)2O-、-N(RN)S(O)-、-S(O)N(RN)-、-N(RN)S(O)N(RN)-、-OS(O)N(RN)-、-N(RN)S(O)O-、-S(O)2-、-N(RN)S(O)2-、-S(O)2N(RN)-、-N(RN)S(O)2N(RN)-、-OS(O)2N(RN)-、または-N(RN)S(O)2O-で置き換えられ、
RNの各出現例が独立して、水素、C1~6アルキル、または窒素保護基である。
一部の実施形態では、ポロキサマーは、ポロキサマー101、ポロキサマー105、ポロキサマー108、ポロキサマー122、ポロキサマー123、ポロキサマー124、ポロキサマー181、ポロキサマー182、ポロキサマー183、ポロキサマー184、ポロキサマー185、ポロキサマー188、ポロキサマー212、ポロキサマー215、ポロキサマー217、ポロキサマー231、ポロキサマー234、ポロキサマー235、ポロキサマー237、ポロキサマー238、ポロキサマー282、ポロキサマー284、ポロキサマー288、ポロキサマー331、ポロキサマー333、ポロキサマー334、ポロキサマー335、ポロキサマー338、ポロキサマー401、ポロキサマー402、ポロキサマー403、及びポロキサマー407からなる群から選択される。
一部の実施形態では、ポリソルベートは、Tween(登録商標)20、Tween(登録商標)40、Tween(登録商標)60、またはTween(登録商標)80である。
一部の実施形態では、ソルビタンの誘導体は、Span(登録商標)20、Span(登録商標)60、Span(登録商標)65、Span(登録商標)80、またはSpan(登録商標)85である。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子中の非イオン性界面活性剤の濃度は、約0.00001w/v%~約1w/v%、例えば、約0.00005w/v%~約0.5w/v%、または約0.0001w/v%~約0.1w/v%の範囲である。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子中の非イオン性界面活性剤の濃度は、約0.000001重量%~約1重量%、例えば、約0.000002重量%~約0.8重量%、または約0.000005重量%~約0.5重量%の範囲である。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子中のPEG脂質の濃度は、約0.01モル%~約50モル%、例えば、約0.05モル%~約20モル%、約0.07モル%~約10モル%、約0.1モル%~約8モル%、約0.2モル%~約5モル%、または約0.25モル%~約3モル%の範囲である。
アジュバント
一部の実施形態では、本発明のLNPは、任意選択で、1つまたは複数のアジュバント、例えば、グルコピラノシル脂質アジュバント(GLA)、CpGオリゴデオキシヌクレオチド(例えば、クラスAまたはB)、ポリ(I:C)、水酸化アルミニウム、及びPam3CSK4を含む。
一部の実施形態では、本発明のLNPは、任意選択で、1つまたは複数のアジュバント、例えば、グルコピラノシル脂質アジュバント(GLA)、CpGオリゴデオキシヌクレオチド(例えば、クラスAまたはB)、ポリ(I:C)、水酸化アルミニウム、及びPam3CSK4を含む。
他の成分
本発明のLNPは、任意選択で、先の節に記載されたものに加えて1つまたは複数の成分を含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、ビタミン(例えば、ビタミンAまたはビタミンE)またはステロール等の1つまたは複数の小さい疎水性分子を含んでもよい。
本発明のLNPは、任意選択で、先の節に記載されたものに加えて1つまたは複数の成分を含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、ビタミン(例えば、ビタミンAまたはビタミンE)またはステロール等の1つまたは複数の小さい疎水性分子を含んでもよい。
脂質ナノ粒子はまた、1つまたは複数の透過促進剤分子、炭水化物、ポリマー、表面改質剤、または他の成分を含んでもよい。透過促進剤分子は、例えば、米国特許出願公開第2005/0222064号により記載される分子であってもよい。炭水化物は、単糖(例えば、グルコース)及び多糖類(例えば、グリコーゲンならびにその誘導体及び類似体)を含んでもよい。
ポリマーは、脂質ナノ粒子に含まれても、及び/または脂質ナノ粒子をカプセル封入するもしくは部分的にカプセル封入するために使用されてもよい。ポリマーは、生分解性及び/または生体適合性であってもよい。ポリマーは、ポリアミン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエステル、ポリカルバメート、ポリ尿素、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリアセチレン、ポリエチレン、ポリエチレンイミン、ポリイソシアネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、及びポリアリレートから選択され得るが、これらに限定されない。例えば、ポリマーには、ポリ(カプロラクトン)(PCL)、エチレン酢酸ビニルポリマー(EVA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(L-乳酸)(PLLA)、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)、ポリ(L-乳酸-co-グリコール酸)(PLLGA)、ポリ(D,L-ラクチド)(PDLA)、ポリ(L-ラクチド)(PLLA)、ポリ(D,L-ラクチド-co-カプロラクトン)、ポリ(D,L-ラクチド-co-カプロラクトン-co-グリコリド)、ポリ(D,L-ラクチド-co-PEO-co-D,L-ラクチド)、ポリ(D,L-ラクチド-co-PPO-co-D,L-ラクチド)、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリウレタン、ポリ-L-リジン(PLL)、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、ポリエチレングリコール、ポリ-L-グルタミン酸、ポリ(ヒドロキシ酸)、ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリ(エステルアミド)、ポリアミド、ポリ(エステルエーテル)、ポリカーボネート、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリアルキレン、ポリ(エチレングリコール)(PEG)、ポリアルキレンオキシド(PEO)等のポリアルキレングリコール、ポリ(エチレンテレフタレート)等のポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルエーテル、ポリ(酢酸ビニル)等のポリビニルエステル、ポリ(塩化ビニル)(PVC)等のハロゲン化ビニル、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の誘導体化セルロース、ポリ(メチル(メタ)アクリレート)(PMMA)、ポリ(エチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ヘキシル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソデシル(メタ)アクリレート)、ポリ(ラウリル(メタ)アクリレート)、ポリ(フェニル(メタ)アクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(オクタデシルアクリレート)、ならびにそれらのコポリマー及び混合物等のアクリル酸のポリマー、ポリジオキサノン及びそのコポリマー、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリプロピレンフマレート、ポリオキシメチレン、ポロキサマー、ポロキサミン、ポリ(オルト)エステル、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)、トリメチレンカーボネート、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)(PAcM)、ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)(PMOX)、ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)(PEOZ)、ならびにポリグリセロールが含まれ得る。
表面改質剤には、アニオン性タンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン)、界面活性剤(例えば、ジメチルジオクタデシル-臭化アンモニウム等のカチオン性界面活性剤)、糖または糖誘導体(例えば、シクロデキストリン)、核酸、ポリマー(例えば、ヘパリン、ポリエチレングリコール、及びポロキサマー)、粘液溶解剤(例えば、アセチルシステイン、マグワート、ブロメライン、パパイン、クレロデンドルム、ブロムヘキシン、カルボシステイン、エプラジノン、メスナ、アンブロキソール、ソブレロール、ドミオドール、レトステイン、ステプロニン、チオプロニン、ゲルゾリン、チモシンβ4、ドルナーゼアルファ、ネルテネキシン、及びエルドステイン)、及びDNase(例えば、rhDNase)が含まれ得るが、これらに限定されない。表面改質剤は、ナノ粒子内及び/またはLNPの表面上に(例えば、コーティング、吸着、共有結合、または他のプロセスによって)配置されてもよい。
脂質ナノ粒子はまた、1つまたは複数の官能基化脂質を含んでもよい。例えば、脂質は、適切な反応条件下でアジドに曝露されたときに環化付加反応を経ることができる、アルキン基で官能基化されてもよい。特に、脂質二重層は、この様式で、膜透過、細胞認識、またはイメージングを容易にする際に有用な1つまたは複数の基で官能基化されてもよい。LNPの表面はまた、1つまたは複数の有用な抗体とコンジュゲートされてもよい。標的細胞送達、イメージング、及び膜透過において有用な官能基及びコンジュゲートは、当該技術分野で周知である。
これらの成分に加えて、脂質ナノ粒子は、薬学的組成物において有用な任意の物質を含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、限定されないが、1つまたは複数の溶媒、分散媒、希釈剤、分散補助剤、懸濁補助剤、造粒補助剤、崩壊剤、充填剤、流動促進剤、液体ビヒクル、結合剤、表面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、緩衝剤、滑沢剤、油、防腐剤、及び他の種等の、1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤または副成分を含んでもよい。ワックス、バター、着色剤、コーティング剤、香味剤、及び芳香剤等の賦形剤もまた含まれてもよい。薬学的に許容される賦形剤は、当該技術分野で周知である(例えば、Remington’s The Science and Practice of Pharmacy,21st Edition,A.R.Gennaro;Lippincott,Williams & Wilkins,Baltimore,MD,2006を参照されたい)。
希釈剤の例としては、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸二カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸ナトリウム、ラクトース、スクロース、セルロース、微晶質セルロース、カオリン、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、塩化ナトリウム、乾燥デンプン、トウモロコシデンプン、粉末糖、及び/またはそれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。造粒剤及び分散剤は、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、タピオカデンプン、デンプングリコール酸ナトリウム、粘土、アルギン酸、グアーガム、柑橘類パルプ、寒天、ベントナイト、セルロース及び木材製品、天然スポンジ、カチオン交換樹脂、炭酸カルシウム、ケイ酸塩、炭酸ナトリウム、架橋ポリ(ビニル-ピロリドン)(クロスポビドン)、カルボキシメチルデンプンナトリウム(デンプングリコール酸ナトリウム)、カルボキシメチルセルロース、架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム(クロスカルメロース)、メチルセルロース、アルファ化デンプン(デンプン1500)、微晶質デンプン、水不溶性デンプン、カルボキシメチルセルロースカルシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム(VEEGUM(登録商標))、ラウリル硫酸ナトリウム、第四級アンモニウム化合物、及び/またはそれらの組み合わせからなる非限定的なリストから選択され得る。
表面活性剤及び/または乳化剤には、天然乳化剤(例えば、アカシア、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、トラガカント、コンドルックス(chondrux)、コレステロール、キサンタン、ペクチン、ゼラチン、卵黄、カゼイン、羊毛脂、コレステロール、ワックス、及びレシチン)、コロイド粘土(例えば、ベントナイト[ケイ酸アルミニウム]及びVEEGUM(登録商標)[ケイ酸マグネシウムアルミニウム])、長鎖アミノ酸誘導体、高分子量アルコール(例えば、ステアリルアルコール、セチルアルコール、オレイルアルコール、モノステアリン酸トリアセチン、ジステアリン酸エチレングリコール、モノステアリン酸グリセリル、及びモノステアリン酸プロピレングリコール、ポリビニルアルコール)、カルボマー(例えば、カルボキシポリメチレン、ポリアクリル酸、アクリル酸ポリマー、及びカルボキシビニルポリマー)、カラギーナン、セルロース誘導体(例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、粉末セルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース)、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン[TWEEN(登録商標)20]、ポリオキシエチレンソルビタン[TWEEN(登録商標)60]、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン[TWEEN(登録商標)80]、モノパルミチン酸ソルビタン[SPAN(登録商標)40]、モノステアリン酸ソルビタン[SPAN(登録商標)60]、トリステアリン酸ソルビタン[SPAN(登録商標)65]、モノオレイン酸グリセリル、モノオレイン酸ソルビタン[SPAN(登録商標)80])、ポリオキシエチレンエステル(例えば、モノステアリン酸ポリオキシエチレン[MYRJ(登録商標)45]、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリエトキシル化ヒマシ油、ステアリン酸ポリオキシメチレン、及びSOLUTOL(登録商標))、スクロース脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル(例えば、CREMOPHOR(登録商標))、ポリオキシエチレンエーテル(例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル[BRIJ(登録商標)30])、ポリ(ビニル-ピロリドン)、モノラウリン酸ジエチレングリコール、オレイン酸トリエタノールアミン、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸エチル、オレイン酸、ラウリン酸エチル、ラウリル硫酸ナトリウム、PLURONIC(登録商標)F 68、POLOXAMER(登録商標)188、臭化セトリモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、ドクサートナトリウム、及び/またはそれらの組み合わせが含まれ得るが、これらに限定されない。
結合剤は、デンプン(例えば、トウモロコシデンプン及びデンプンペースト)、ゼラチン、糖(例えば、スクロース、グルコース、デキストロース、デキストリン、糖蜜、ラクトース、ラクチトール、マンニトール)、天然及び合成ガム(例えば、アカシア、アルギン酸ナトリウム、アイリッシュモスの抽出物、パンワーガム(panwar gum)、ガティガム(ghatti gum)、イサポールハスク(isapol husks)の粘液、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、微晶質セルロース、酢酸セルロース、ポリ(ビニル-ピロリドン)、ケイ酸マグネシウムアルミニウム(VEEGUM(登録商標)、及びカラマツアラビノガラクタン(larch arabogalactan))、アルギネート、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、無機カルシウム塩、ケイ酸、ポリメタクリレート、ワックス、水、アルコール、ならびにそれらの組み合わせ、または任意の他の好適な結合剤であってもよい。
防腐剤の例としては、酸化防止剤、キレート剤、抗菌防腐剤、抗真菌防腐剤、アルコール防腐剤、酸性防腐剤、及び/または他の防腐剤が挙げられ得るが、これらに限定されない。酸化防止剤の例としては、アルファトコフェロール、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、モノチオグリセロール、メタ重亜硫酸カリウム、プロピオン酸、没食子酸プロピル、アスコルビン酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、及び/または亜硫酸ナトリウムが挙げられるが、これらに限定されない。キレート剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、クエン酸一水和物、エデト酸二ナトリウム、エデト酸二カリウム、エデト酸、フマル酸、リンゴ酸、リン酸、エデト酸ナトリウム、酒石酸、及び/またはエデト酸三ナトリウムが挙げられる。抗菌防腐剤の例としては、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアルコール、ブロノポール、セトリミド、塩化セチルピリジニウム、クロルヘキシジン、クロロブタノール、クロロクレゾール、クロロキシレノール、クレゾール、エチルアルコール、グリセリン、ヘキセチジン、イミド尿素、フェノール、フェノキシエタノール、フェニルエチルアルコール、硝酸フェニル水銀、プロピレングリコール、及び/またはチメロサールが挙げられるが、これらに限定されない。抗真菌防腐剤の例としては、ブチルパラベン、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、安息香酸カリウム、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、及び/またはソルビン酸が挙げられるが、これらに限定されない。アルコール防腐剤の例としては、エタノール、ポリエチレングリコール、ベンジルアルコール、フェノール、フェノール化合物、ビスフェノール、クロロブタノール、ヒドロキシベンゾエート、及び/またはフェニルエチルアルコールが挙げられるが、これらに限定されない。酸性防腐剤の例としては、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、ベータ-カロテン、クエン酸、酢酸、デヒドロアスコルビン酸、アスコルビン酸、ソルビン酸、及び/またはフィチン酸が挙げられるが、これらに限定されない。他の防腐剤には、トコフェロール、酢酸トコフェロール、メシル酸デテロキシム(deteroxime mesylate)、セトリミド、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、エチレンジアミン、ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム(SLES)、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、メタ重亜硫酸カリウム、GLYDANT PLUS(登録商標)、PHENONIP(登録商標)、メチルパラベン、GERMALL(登録商標)115、GERMABEN(登録商標)II、NEOLONE(商標)、KATHON(商標)、及び/またはEUXYL(登録商標)が含まれるが、これらに限定されない。
緩衝剤の例としては、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、塩化アンモニウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、グルセプト酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、d-グルコン酸、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ラクトビオン酸カルシウム、プロパン酸、レブリン酸カルシウム、ペンタン酸、二塩基性リン酸カルシウム、リン酸、三塩基性リン酸カルシウム、水酸化リン酸カルシウム、酢酸カリウム、塩化カリウム、グルコン酸カリウム、カリウム混合物、二塩基性リン酸カリウム、一塩基性リン酸カリウム、リン酸カリウム混合物、酢酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、二塩基性リン酸ナトリウム、一塩基性リン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム混合物、トロメタミン、アミノスルホン酸緩衝液(例えば、HEPES)、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルギン酸、発熱性物質不含水、等張食塩水、リンゲル液、エチルアルコール、及び/またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。滑沢剤は、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸、シリカ、タルク、麦芽、ベヘン酸グリセリル、硬化植物油、ポリエチレングリコール、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、ロイシン、ラウリル硫酸マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、及びそれらの組み合わせからなる非限定的な群から選択され得る。
油の例としては、アーモンド、アンズ核、アボカド、ババス、ベルガモット、クロスグリの種、ボラージ、カデ、カモミール、カノーラ、キャラウェイ、カルナウバ、ヒマシ、シナモン、ココアバター、ココナッツ、タラ肝、コーヒー、トウモロコシ、綿実、エミュー、ユーカリ、ツキミソウ、魚、亜麻仁、ゲラニオール、ヒョウタン、グレープシード、ヘーゼルナッツ、ヒソップ、ミリスチン酸イソプロピル、ホホバ、ククイナッツ、ラバンジン、ラベンダー、レモン、アオモジ、マカデミアナッツ、ゼニアオイ、マンゴーシード、メドウフォームシード、ミンク、ナツメグ、オリーブ、オレンジ、オレンジラフィー、パーム、パーム核、トウニン、ピーナッツ、ポピーシード、パンプキンシード、ナタネ、米ぬか、ローズマリー、ベニバナ、サンダルウッド、サザンカ(sasquana)、セイバリー、シーバックソーン、ゴマ、シアバター、シリコーン、大豆、ヒマワリ、ティーツリー、アザミ、ツバキ、ベチバー、クルミ、及び小麦胚芽油、ならびにステアリン酸ブチル、トリカプリル酸グリセリル(caprylic triglyceride)、トリカプリン酸グリセリル(capric triglyceride)、シクロメチコン、セバシン酸ジエチル、ジメチコン360、シメチコン、ミリスチン酸イソプロピル、鉱油、オクチルドデカノール、オレイルアルコール、シリコーン油、及び/またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
システムまたはLNP組成物の使用方法
本開示は、細胞、例えば、標的細胞に、例えば、インビトロまたはインビボで送達され得る、LNP組成物を提供する。インビトロでのタンパク質発現の場合、細胞は、LNP及び細胞をエクスビボでインキュベートすることによってLNPに接触させられる。かかる細胞はその後、インビボで導入されてもよい。インビボでのタンパク質発現の場合、細胞は、LNPを対象に投与することによってLNPに接触させられ、それによって対象内の細胞におけるまたは細胞上でのタンパク質発現が増加または誘導される。例えば、一実施形態では、LNPは、静脈内に投与される。別の実施形態では、LNPは、筋肉内に投与される。なおも他の実施形態では、LNPは、皮下、結節内、及び腫瘍内からなる群から選択される経路によって投与される。
本開示は、細胞、例えば、標的細胞に、例えば、インビトロまたはインビボで送達され得る、LNP組成物を提供する。インビトロでのタンパク質発現の場合、細胞は、LNP及び細胞をエクスビボでインキュベートすることによってLNPに接触させられる。かかる細胞はその後、インビボで導入されてもよい。インビボでのタンパク質発現の場合、細胞は、LNPを対象に投与することによってLNPに接触させられ、それによって対象内の細胞におけるまたは細胞上でのタンパク質発現が増加または誘導される。例えば、一実施形態では、LNPは、静脈内に投与される。別の実施形態では、LNPは、筋肉内に投与される。なおも他の実施形態では、LNPは、皮下、結節内、及び腫瘍内からなる群から選択される経路によって投与される。
インビトロ送達の場合、一実施形態では、細胞は、LNP及び標的細胞をエクスビボでインキュベートすることによってLNPに接触させられる。一実施形態では、細胞は、ヒト細胞である。種々の種類の細胞が、LNPによってトランスフェクト可能であることが実証されている。
別の実施形態では、細胞は、例えば、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも3時間、少なくとも4時間、少なくとも5時間、少なくとも6時間、少なくとも12時間、または少なくとも24時間、LNPに接触させられる。
一実施形態では、細胞は、単回の処理/トランスフェクションでLNPに接触させられる。別の実施形態では、細胞は、複数回の処理/トランスフェクション(例えば、同じ細胞の2回、3回、4回、またはそれを超える処理/トランスフェクション)でLNPに接触させられる。
別の実施形態では、インビボ送達の場合、細胞は、LNPを対象に投与することによってLNPに接触させられ、それによって核酸が対象内の細胞に送達される。例えば、一実施形態では、LNPは、静脈内に投与される。別の実施形態では、LNPは、筋肉内に投与される。なおも他の実施形態では、LNPは、皮下、結節内、及び腫瘍内からなる群から選択される経路によって投与される。
ある態様では、細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法が本明細書で提供され、該方法は、細胞に、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、本開示は、対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法を提供し、該方法は、対象に、有効量の本明細書に開示されるシステムまたはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
なおも別の態様では、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を送達する方法が本明細書で提供される。
関連する態様では、システムまたはLNP組成物を細胞に送達する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
ある実施形態では、該方法または使用は、細胞をインビトロ、インビボ、またはエクスビボで該システムまたはLNP組成物に接触させることを含む。
ある実施形態では、本開示のLNPとして製剤化されたLNP組成物またはシステムは、細胞に、例えば、エクスビボまたはインビボで接触させられ、分泌ポリペプチド、細胞内ポリペプチド、または膜貫通型ポリペプチドを対象に送達するために使用することができる。
ある態様では、本開示は、本明細書に開示されるシステムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法を提供する。
関連する態様では、システムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供される。
別の態様では、対象における免疫応答を調節する方法が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象における免疫応答を調節する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供され、該方法は、対象に、有効量の該システム、または該LNP組成物を投与することを含む。
別の態様では、分泌ポリペプチド、細胞内ポリペプチド、または膜貫通型ポリペプチドを対象に送達する方法が本明細書で提供される。
ある態様では、疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物を投与することを含む。
関連する態様では、対象における疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法において使用するための、システムまたはLNP組成物が本明細書で提供され、該方法は、それを必要とする対象に、有効量の該システム、または該LNP組成物を投与することを含む。
ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチド及び/または第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第2のポリヌクレオチドは、LNPとして製剤化される。ある実施形態では、該システムの第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドの両方が、LNPとして製剤化される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPと同じである。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、第2のポリヌクレオチドを含むLNPとは異なる。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPは、ある組成物中にある。ある実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、別個の組成物中にある。ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同じ組成物中にある。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、同時に、例えば、実質的に同時に投与される。一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、共送達される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNP及び第2のポリヌクレオチドを含むLNPは、順次に投与される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPが最初に投与される。
ある実施形態では、第1のポリヌクレオチドを含むLNPが最初に投与され、続いて第2のポリヌクレオチドを含むLNPが投与される。
ある実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPが最初に投与される。
ある実施形態では、第2のポリヌクレオチドを含むLNPが最初に投与され、続いて第1のポリヌクレオチドを含むLNPが投与される。
一部の実施形態では、本明細書に開示される方法または使用に向けた組成物のうちのいずれかは、細胞において(例えば、該システムまたはLNP組成物に接触させられた細胞において)、以下、
(i)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす。
(i)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)該治療ペイロードもしくは該予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、該治療ペイロードまたは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、該治療ペイロードまたは該予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、治療ペイロードまたは予防ペイロードの増加した発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、治療ペイロードまたは予防ペイロードの持続的な発現及び/またはレベルをもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、該治療ペイロードまたは該予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性をもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、細胞環境、例えば、ストレスまたは栄養欠乏または翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードまたは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性をもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、該治療ペイロードまたは該予防ペイロードの低減された投薬量をもたらす。
一部の実施形態では、該方法または使用に向けた組成物は、細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節をもたらす。
一部の実施形態では、(i)~(vii)のうちのいずれか1つ、またはそれらの全てが、
(a)本明細書に開示されるシステムに接触させられていないか、
(b)本明細書に開示されるLNP組成物に接触させられていないか、
(c)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、該第2のポリヌクレオチド、例えば、該第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される。
(a)本明細書に開示されるシステムに接触させられていないか、
(b)本明細書に開示されるLNP組成物に接触させられていないか、
(c)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられていないか、または
(d)該第1のポリヌクレオチドを含むLNPに接触させられたが、該第2のポリヌクレオチド、例えば、該第2のポリヌクレオチドを含むLNPには接触させられていない、
細胞と比較される。
併用療法
一部の実施形態では、本明細書に開示される処置方法または使用に向けた組成物は、追加の薬剤と組み合わせて本明細書に開示されるLNPを投与することを含む。ある実施形態では、追加の薬剤は、疾患または障害、例えば、自己免疫疾患に対する標準治療薬である。ある実施形態では、追加の薬剤は、mRNAである。
一部の実施形態では、本明細書に開示される処置方法または使用に向けた組成物は、追加の薬剤と組み合わせて本明細書に開示されるLNPを投与することを含む。ある実施形態では、追加の薬剤は、疾患または障害、例えば、自己免疫疾患に対する標準治療薬である。ある実施形態では、追加の薬剤は、mRNAである。
一部の態様では、本方法または組成物に対する対象は、1つまたは複数の標準治療法で処置されたことがある。他の態様では、本方法または組成物に対する対象は、1つまたは複数の標準治療法または抗がん療法に応答性でなかった。
配列最適化及びその方法
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、本明細書に開示されるポリペプチドをコードする配列最適化されたヌクレオチド配列、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含み、このORFは、配列最適化されている。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、本明細書に開示されるポリペプチドをコードする配列最適化されたヌクレオチド配列、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含み、このORFは、配列最適化されている。
本明細書に開示される配列最適化されたヌクレオチド配列は、対応する野生型ヌクレオチド酸配列、及び他の既知の配列最適化されたヌクレオチド配列とは明確に異なり、例えば、これらの配列最適化された核酸は、固有の組成特性を有する。
一部の実施形態では、配列最適化されたヌクレオチド配列(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子、それらの機能的断片もしくはバリアントをコードする)中のウラシルまたはチミン核酸塩基のパーセンテージは、参照の野生型ヌクレオチド配列中のウラシルまたはチミン核酸塩基のパーセンテージに対して修飾されている(例えば、低減されている)。かかる配列は、ウラシル修飾またはチミン修飾配列と称される。ヌクレオチド配列中のウラシルまたはチミン含量のパーセンテージは、配列中のウラシルまたはチミンの数をヌクレオチドの総数で割り、100を掛けることによって決定することができる。一部の実施形態では、配列最適化されたヌクレオチド配列は、参照の野生型配列中のウラシルまたはチミン含量よりも低いウラシルまたはチミン含量を有する。一部の実施形態では、本開示の配列最適化されたヌクレオチド配列中のウラシルまたはチミン含量は、参照の野生型配列中のウラシルまたはチミン含量よりも高いが、依然として、参照の野生型配列と比較したときに有益な効果、例えば、増加した発現及び/またはシグナル伝達応答を維持する。
一部の実施形態では、本開示の最適化された配列は、配列中に固有の範囲のウラシルまたはチミン(DNAの場合)を含有する。最適化された配列のウラシルまたはチミン含量は、種々の方式で、例えば、理論上の最小値(%UTMまたは%TTM)に対する、野生型(%UWTまたは%TWT)に対する、及び総ヌクレオチド含量(%UTLまたは%TTL)に対する、最適化された配列のウラシルまたはチミン含量で表され得る。DNAの場合、ウラシル(U)の代わりにチミン(T)が存在することが認識され、Uが現れる箇所においてTを代用することになろう。RNAの場合、チミン(T)の代わりにウラシル(U)が存在することが認識される。当業者であれば、DNA配列が提供される場合、そのDNA配列におけるチミンをウラシルに置換することによってRNA配列を容易に得ることができる。故に、例えば、RNAに関する%UTM、%UWT、または%UTLに関連する全ての開示は、DNAに関する%TTM、%TWT、または%TTLにも等しく適用可能である。
ウラシルまたはチミンの理論上の最小値に対するウラシル含量またはチミン含量は、配列最適化されたヌクレオチド配列中のウラシルまたはチミンの数を仮説上のヌクレオチド配列(仮説上の配列中の全てのコドンは、可能な限り低いウラシルまたはチミン含量を有する同義コドンで置き換えられている)中のウラシルまたはチミンの総数で割り、100を掛けることによって決定されるパラメータを指す。このパラメータは、本明細書で%UTMまたは%TTMと略称される。
一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、対応する野生型核酸配列に対して低減された数の連続したウラシルを有する。例えば、2つの連続したロイシンは、4ウラシルのクラスターを含む、配列CUUUUGによってコードされ得る。かかる部分配列は、例えば、ウラシルクラスターを除去する、CUGCUCで代用され得る。フェニルアラニンは、UUCまたはUUUによってコードされ得る。故に、UUUによってコードされるフェニルアラニンがUUCに置き換えられる場合であっても、同義コドンは依然として、ウラシル対(UU)を含有する。したがって、配列中のフェニルアラニンの数は、コードされたポリペプチドにおけるフェニルアラニンの数を変化させることなしには排除することができない、最小数のウラシル対(UU)を確立する。
一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、野生型核酸配列に対して低減された数のウラシル三つ組(UUU)を有する。一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、野生型核酸配列中のウラシル対(UU)の数に対して低減された数のウラシル対(UU)を有する。一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、野生型核酸配列中の可能な限り最小数のウラシル対(UU)に対応する数のウラシル対(UU)を有する。
「野生型核酸配列中のウラシル対(UU)に対するウラシル対(UU)」という語句は、配列最適化されたヌクレオチド配列中のウラシル対(UU)の数を対応する野生型ヌクレオチド配列中のウラシル対(UU)の総数で割り、100を掛けることによって決定されるパラメータを指す。このパラメータは、本明細書で%UUwtと略称される。一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、100%未満の%UUwtを有する。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、本明細書に開示される治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列を含む。一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列は、少なくとも1つの化学修飾された核酸塩基、例えば、5-メトキシウラシルを含む。一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列中の核酸塩基(例えば、ウラシル)の少なくとも95%が、修飾核酸塩基である。一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするウラシル修飾配列中のウラシルの少なくとも95%が、5-メトキシウラシルである。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列(例えば、野生型配列、それらの機能的断片、またはバリアント)を含むポリヌクレオチド)は、配列最適化される。
配列最適化されたヌクレオチド配列(ヌクレオチド配列は、本明細書で「核酸」とも称される)は、参照配列(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする野生型配列)に対して少なくとも1つのコドン修飾を含む。故に、配列最適化された核酸において、少なくとも1つのコドンが、参照配列(例えば、野生型配列)中の対応するコドンとは異なる。
一般に、配列最適化された核酸は、少なくとも参照配列中のコドンを同義コドン(すなわち、同じアミノ酸をコードするコドン)で置換することを含むステップによって生成される。かかる置換は、例えば、コドン置換マップ(すなわち、コドン最適化された配列中の各アミノ酸をコードするコドンを提供する表)を適用することによって、または一組の規則(例えば、グリシンが中性アミノ酸の隣にある場合、グリシンはある特定のコドンによってコードされるが、それが極性アミノ酸の隣にある場合、それは別のコドンによってコードされる)を適用することによって達成され得る。コドン置換(すなわち、「コドン最適化」)に加えて、本明細書に開示される配列最適化方法は、有害なモチーフの除去(不安定化モチーフ置換)等の、厳密にコドン最適化を目的とするのではない追加の最適化ステップを含む。これらの配列最適化された核酸(例えば、RNA、例えば、mRNA)を含む組成物及び製剤は、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする機能的に活性なもののインビボ発現を容易にするために、それを必要とする対象に投与され得る。
配列最適化の追加の例示的な方法は、2017年5月18日に出願された国際PCT出願第WO2017/201325号に開示され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
マイクロRNA(miRNA)結合部位
本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、制御エレメント、例えば、マイクロRNA(miRNA)結合部位、転写因子結合部位、構造化mRNA配列及び/またはモチーフ、内因性核酸結合分子に対する疑似受容体として作用するように操作された人工結合部位、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。
本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、制御エレメント、例えば、マイクロRNA(miRNA)結合部位、転写因子結合部位、構造化mRNA配列及び/またはモチーフ、内因性核酸結合分子に対する疑似受容体として作用するように操作された人工結合部位、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。
一部の実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、目的とするポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を含み、1つまたは複数のmiRNA結合部位(複数可)をさらに含む。miRNA結合部位(複数可)の包含または組み込みは、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)、及びひいては、それからコードされるポリペプチドの、天然型miRNAの組織特異的及び/または細胞種特異的発現に基づいた制御を可能にする。
miRNA、例えば、天然型miRNAは、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に結合し、ポリヌクレオチドの安定性を低減することによってまたはその翻訳を阻害することによってのいずれかで遺伝子発現を下方制御する、19~25ヌクレオチド長の非コードRNAである。miRNA配列は、「シード」領域、すなわち、成熟miRNAの2~8位の領域にある配列を含む。miRNAシードは、成熟miRNAの2~8位または2~7位を含み得る。一部の実施形態では、miRNAシードは、7個のヌクレオチド(例えば、成熟miRNAのヌクレオチド2~8)を含み得、ここで、対応するmiRNA結合部位におけるシード相補的部位には、miRNAの1位に対向するアデノシン(A)が隣接する。一部の実施形態では、miRNAシードは、6個のヌクレオチド(例えば、成熟miRNAのヌクレオチド2~7)を含み得、ここで、対応するmiRNA結合部位におけるシード相補的部位には、miRNAの1位に対向するアデノシン(A)が隣接する。例えば、Grimson A,Farh KK,Johnston WK,Garrett-Engele P,Lim LP,Bartel DP;Mol Cell.2007 Jul 6;27(1):91-105を参照されたい。標的細胞または組織のmiRNAプロファイリングを実施して、細胞または組織におけるmiRNAの存否を決定することができる。一部の実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、1つまたは複数のマイクロRNA結合部位、マイクロRNA標的配列、マイクロRNA相補的配列、またはマイクロRNAシード相補的配列を含む。かかる配列は、米国公開US2005/0261218及び米国公開US2005/0059005に教示されるもの等の任意の既知のマイクロRNAに対応する、例えば、それに対して相補性を有する可能性があり、同文献の各々の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
本明細書で使用されるとき、「マイクロRNA(miRNAまたはmiR)結合部位」という用語は、miRNAの全てまたはある領域に対して、miRNAと相互作用する、それと会合する、またはそれに結合するのに十分な相補性を有する、5’UTR及び/または3’UTR中を含めた核酸分子内、例えば、DNA内またはRNA転写物内の配列を指す。一部の実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、目的とするポリペプチドをコードするORFを含み、1つまたは複数のmiRNA結合部位(複数可)をさらに含む。例示的な実施形態では、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の5’UTR及び/または3’UTRが、1つまたは複数のmiRNA結合部位(複数可)を含む。
miRNAに対して十分な相補性を有するmiRNA結合部位とは、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)のmiRNA媒介性制御、例えば、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)のmiRNA媒介性翻訳抑制またはその分解を容易にするのに十分な程度の相補性を指す。本開示の例示的な態様では、miRNAに対して十分な相補性を有するmiRNA結合部位とは、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)のmiRNA媒介性分解、例えば、mRNAのmiRNAガイドによるRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)媒介性切断を容易にするのに十分な程度の相補性を指す。miRNA結合部位は、例えば、19~25ヌクレオチドのmiRNA配列に対して、19~23ヌクレオチドのmiRNA配列に対して、または22ヌクレオチドのmiRNA配列に対して相補性を有し得る。miRNA結合部位は、miRNAの一部分のみに対して、例えば、天然型miRNA配列の全長の1、2、3、もしくは4ヌクレオチド未満の部分に対して相補的であり得る。所望の制御がmRNA分解である場合、完全な(full)または完全な(complete)相補性(例えば、天然型miRNAの長さの全てまたは大部分にわたる完全な(full)相補性または完全な(complete)相補性)が好ましい。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNAシード配列との相補性(例えば、部分的または完全な相補性)を有する配列を含む。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNAシード配列との完全な相補性を有する配列を含む。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNA配列との相補性(例えば、部分的または完全な相補性)を有する配列を含む。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNA配列との完全な相補性を有する配列を含む。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、1、2、または3ヌクレオチドの置換、末端付加、及び/または切詰めを除いてmiRNA配列との完全な相補性を有する。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、対応するmiRNAと同じ長さである。他の実施形態では、miRNA結合部位は、5’末端、3’末端、または両方にて、対応するmiRNAよりも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12ヌクレオチド(複数可)だけ短い。依然として他の実施形態では、マイクロRNA結合部位は、5’末端、3’末端、または両方にて、対応するマイクロRNAよりも2ヌクレオチドだけ短い。対応するmiRNAよりも短いmiRNA結合部位は、依然として、miRNA結合部位のうちの1つもしくは複数を組み込むmRNAを分解することができるか、またはmRNAの翻訳を阻止することができる。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、活性RISC含有Dicerの一部である対応する成熟miRNAに結合する。別の実施形態では、RISCにおける対応するmiRNAへのmiRNA結合部位の結合は、miRNA結合部位を含有するmRNAを分解するか、またはmRNAが翻訳されるのを阻止する。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNAを含むRISC複合体が、miRNA結合部位を含む核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)を切断するように、miRNAに対して十分な相補性を有する。他の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNAを含むRISC複合体が、miRNA結合部位を含む核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に不安定性を誘導するように、不完全な相補性を有する。別の実施形態では、miRNA結合部位は、miRNAを含むRISC複合体が、miRNA結合部位を含む核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の転写を抑制するように、不完全な相補性を有する。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、対応するmiRNAから1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個のミスマッチ(複数可)を有する。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、対応するmiRNAのそれぞれ少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、または少なくとも約21個の連続ヌクレオチドに相補的な、少なくとも約10個、少なくとも約11個、少なくとも約12個、少なくとも約13個、少なくとも約14個、少なくとも約15個、少なくとも約16個、少なくとも約17個、少なくとも約18個、少なくとも約19個、少なくとも約20個、または少なくとも約21個の連続ヌクレオチドを有する。
1つまたは複数のmiRNA結合部位を本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に導入操作することによって、当該miRNAが利用可能である限り、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)を分解または低減された翻訳に向けて標的化することができる。これは、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の送達時のオフターゲット効果を低減し得る。例えば、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)が、ある組織または細胞に送達されることが意図されないが、結果的に該組織または細胞に到達する場合、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の5’UTR及び/または3’UTR内にmiRNAの1つまたは複数の結合部位が導入操作されていると、その組織または細胞に豊富に存在するmiRNAが、目的とする遺伝子の発現を阻害し得る。
例えば、当業者であれば、リンパ系細胞以外の細胞種における発現を最小限に抑えるために、1つまたは複数のmiR結合部位を核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に含めることができることを理解しよう。一実施形態では、miR122結合部位が使用され得る。別の実施形態では、miR126結合部位が使用され得る。依然として別の実施形態では、これらのmiR結合部位の複数のコピーまたは組み合わせが使用されてもよい。
逆に、特定の組織におけるタンパク質発現を増加させるために、miRNA結合部位を、それらが天然に存在する核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)配列から除去することができる。例えば、miRNAを含有する組織または細胞におけるタンパク質発現を改善するために、特定のmiRNAのための結合部位を核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)から除去することができる。
複数の組織における発現の制御は、1つまたは複数のmiRNA結合部位、例えば、1つまたは複数の別々のmiRNA結合部位の導入または除去により遂行することができる。miRNA結合部位を除去するかまたは挿入するかのどちらかの決定は、発生及び/または疾患における組織及び/または細胞中のmiRNA発現パターン及び/またはそれらのプロファイリングに基づいて行うことができる。miRNA、miRNA結合部位の特定、ならびに生物学におけるそれらの発現パターン及び役割が報告されている(例えば、Bonauer et al.,Curr Drug Targets 2010 11:943-949、Anand and Cheresh Curr Opin Hematol 2011 18:171-176、Contreras and Rao Leukemia 2012 26:404-413(2011 Dec 20.doi:10.1038/leu.2011.356)、Bartel Cell 2009 136:215-233、Landgraf et al,Cell,2007 129:1401-1414、Gentner and Naldini,Tissue Antigens.2012 80:393-403、及びその中の全ての参考文献(同文献の各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される))。
miRNA及びmiRNA結合部位は、米国公開第2014/0200261号、同第2005/0261218号、及び同第2005/0059005号に記載される非限定的な例を含めた、任意の既知の配列に対応し得、同文献の各々は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
miRNAが、mRNA、及びそれによってタンパク質発現を制御することが知られている組織の例としては、肝臓(miR-122)、筋肉(miR-133、miR-206、miR-208)、内皮細胞(miR-17-92、miR-126)、骨髄系細胞(miR-142-3p、miR-142-5p、miR-16、miR-21、miR-223、miR-24、miR-27)、脂肪組織(let-7、miR-30c)、心臓(miR-1d、miR-149)、腎臓(miR-192、miR-194、miR-204)、及び肺上皮細胞(let-7、miR-133、miR-126)が挙げられるが、これらに限定されない。
具体的には、miRNAは、免疫細胞(別称、造血細胞)、例えば、抗原提示細胞(APC)(例えば、樹状細胞及び単球)、単球、単球、Bリンパ球、Tリンパ球、顆粒球、ナチュラルキラー細胞等において差次的に発現することが知られている。免疫細胞特異的miRNAは、免疫原性、自己免疫、感染症に対する免疫応答、炎症、ならびに遺伝子療法及び組織/臓器移植後の望まれない免疫応答に関与する。免疫細胞特異的miRNAはまた、造血細胞(免疫細胞)の発生、増殖、分化、及びアポトーシスの多くの側面も制御する。例えば、miR-142及びmiR-146は、免疫細胞に限って発現し、特に骨髄系樹状細胞に豊富に発現する。核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に対する免疫応答は、miR-142結合部位をポリヌクレオチドの3’-UTRに付加することによって遮断され得、これにより組織及び細胞中のより安定な遺伝子導入が可能となることが実証されている。miR-142は、抗原提示細胞において外因性核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)を効率的に分解し、形質導入された細胞の細胞傷害性排除を抑制する(例えば、Annoni A et al.,blood,2009,114,5152-5161、Brown BD,et al.,Nat med.2006,12(5),585-591、Brown BD,et al.,blood,2007,110(13):4144-4152(同文献の各々は、参照によりその全体が本明細書に援用される))。
抗原媒介性免疫応答は、外来性抗原によって誘発される免疫応答を指すことができ、外来性抗原は、生物に進入すると、抗原提示細胞によってプロセシングされ、抗原提示細胞の表面上に提示される。T細胞は、提示された抗原を認識して、抗原を発現する細胞の細胞傷害性排除を誘導することができる。
miR-142結合部位を本開示の核酸分子の5’UTR及び/または3’UTRに導入することにより、miR-142媒介性分解を通して抗原提示細胞における遺伝子発現を選択的に抑制して、抗原提示細胞(例えば、樹状細胞)における抗原提示を制限し、それによって核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の送達後の抗原媒介性免疫応答を阻止することができる。すると核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、細胞傷害性排除を誘発することなく標的組織または細胞で安定して発現される。
一実施形態では、免疫細胞、特に抗原提示細胞で発現することが知られているmiRNAに対する結合部位を本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)内に導入操作して、miRNA媒介性RNA分解を通して抗原提示細胞における核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の発現を抑制することにより、抗原媒介性免疫応答を抑えることができる。核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の発現は、免疫細胞特異的miRNAが発現していない非免疫細胞においては維持される。例えば、一部の実施形態では、肝臓特異的タンパク質に対する免疫原性反応を阻止するために、いずれのmiR-122結合部位も除去され得、miR-142(及び/またはmirR-146)結合部位が本開示の核酸分子の5’UTR及び/または3’UTR内に導入操作され得る。
APC及びマクロファージにおいて選択的分解及び抑制をさらに駆動するために、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、単独で、またはmiR-142及び/またはmiR-146結合部位と組み合わせてのいずれかで、5’UTR及び/または3’UTRにさらなる負の制御エレメントを含み得る。非限定的な例として、さらなる負の制御エレメントは、構成的分解エレメント(Constitutive Decay Element)(CDE)である。
免疫細胞特異的miRNAには、hsa-let-7a-2-3p、hsa-let-7a-3p、hsa-7a-5p、hsa-let-7c、hsa-let-7e-3p、hsa-let-7e-5p、hsa-let-7g-3p、hsa-let-7g-5p、hsa-let-7i-3p、hsa-let-7i-5p、miR-10a-3p、miR-10a-5p、miR-1184、hsa-let-7f-1--3p、hsa-let-7f-2-5p、hsa-let-7f-5p、miR-125b-1-3p、miR-125b-2-3p、miR-125b-5p、miR-1279、miR-130a-3p、miR-130a-5p、miR-132-3p、miR-132-5p、miR-142-3p、miR-142-5p、miR-143-3p、miR-143-5p、miR-146a-3p、miR-146a-5p、miR-146b-3p、miR-146b-5p、miR-147a、miR-147b、miR-148a-5p、miR-148a-3p、miR-150-3p、miR-150-5p、miR-151b、miR-155-3p、miR-155-5p、miR-15a-3p、miR-15a-5p、miR-15b-5p、miR-15b-3p、miR-16-1-3p、miR-16-2-3p、miR-16-5p、miR-17-5p、miR-181a-3p、miR-181a-5p、miR-181a-2-3p、miR-182-3p、miR-182-5p、miR-197-3p、miR-197-5p、miR-21-5p、miR-21-3p、miR-214-3p、miR-214-5p、miR-223-3p、miR-223-5p、miR-221-3p、miR-221-5p、miR-23b-3p、miR-23b-5p、miR-24-1-5p、miR-24-2-5p、miR-24-3p、miR-26a-1-3p、miR-26a-2-3p、miR-26a-5p、miR-26b-3p、miR-26b-5p、miR-27a-3p、miR-27a-5p、miR-27b-3p、miR-27b-5p、miR-28-3p、miR-28-5p、miR-2909、miR-29a-3p、miR-29a-5p、miR-29b-1-5p、miR-29b-2-5p、miR-29c-3p、miR-29c-5p、miR-30e-3p、miR-30e-5p、miR-331-5p、miR-339-3p、miR-339-5p、miR-345-3p、miR-345-5p、miR-346、miR-34a-3p、miR-34a-5p、miR-363-3p、miR-363-5p、miR-372、miR-377-3p、miR-377-5p、miR-493-3p、miR-493-5p、miR-542、miR-548b-5p、miR548c-5p、miR-548i、miR-548j、miR-548n、miR-574-3p、miR-598、miR-718、miR-935、miR-99a-3p、miR-99a-5p、miR-99b-3p、及びmiR-99b-5pが含まれるが、これらに限定されない。さらに、マイクロアレイハイブリダイゼーション及びミクロトーム解析により新規のmiRNAが免疫細胞において特定され得る(例えば、Jima DD et al,Blood,2010,116:e118-e127、Vaz C et al.,BMC Genomics,2010,11,288(同文献の各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される))。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)において、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の任意の位置(例えば、5’UTR及び/または3’UTR)で挿入される。一部の実施形態では、5’UTRは、miRNA結合部位を含む。一部の実施形態では、3’UTRは、miRNA結合部位を含む。一部の実施形態では、5’UTR及び3’UTRは、miRNA結合部位を含む。核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)における挿入部位は、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)におけるmiRNA結合部位の挿入が、対応するmiRNAの不在下で機能的ポリペプチドの翻訳を妨害せず、かつmiRNAの存在下で、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)におけるmiRNA結合部位の挿入及び対応するmiRNAへのmiRNA結合部位の結合が、ポリヌクレオチドを分解するか、または核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の翻訳を阻止することができる限り、核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の任意の箇所であることができる。
一部の実施形態では、miRNA結合部位は、ORFを含む本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)において、ORFの終止コドンから少なくとも約30ヌクレオチド下流に挿入される。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、本開示のポリヌクレオチドにおいて、ORFの終止コドンから少なくとも約10ヌクレオチド、少なくとも約15ヌクレオチド、少なくとも約20ヌクレオチド、少なくとも約25ヌクレオチド、少なくとも約30ヌクレオチド、少なくとも約35ヌクレオチド、少なくとも約40ヌクレオチド、少なくとも約45ヌクレオチド、少なくとも約50ヌクレオチド、少なくとも約55ヌクレオチド、少なくとも約60ヌクレオチド、少なくとも約65ヌクレオチド、少なくとも約70ヌクレオチド、少なくとも約75ヌクレオチド、少なくとも約80ヌクレオチド、少なくとも約85ヌクレオチド、少なくとも約90ヌクレオチド、少なくとも約95ヌクレオチド、または少なくとも約100ヌクレオチド下流に挿入される。一部の実施形態では、miRNA結合部位は、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)において、ORFの終止コドンから約10ヌクレオチド~約100ヌクレオチド、約20ヌクレオチド~約90ヌクレオチド、約30ヌクレオチド~約80ヌクレオチド、約40ヌクレオチド~約70ヌクレオチド、約50ヌクレオチド~約60ヌクレオチド、約45ヌクレオチド~約65ヌクレオチド下流に挿入される。
miRNA遺伝子制御は、限定されないが、周囲の配列の種、配列の種類(例えば、異種、同種、外因性、内因性、または人工)、周囲の配列内の制御エレメント及び/または周囲の配列内の構造エレメント等の、miRNAの周囲の配列によって影響を受け得る。miRNAは、5’UTR及び/または3’UTRによって影響を受け得る。非限定的な例として、非ヒト3’UTRは、同じ配列の種類のヒト3’UTRと比較して、目的とするポリペプチドの発現に対するmiRNA配列の制御効果を増加させ得る。
一実施形態では、5’UTRの他の制御エレメント及び/または構造エレメントが、miRNA媒介性遺伝子制御に影響を及ぼし得る。制御エレメント及び/または構造エレメントの一例は、タンパク質翻訳を開始するための翻訳伸長因子の結合に必要である、5’UTR内の構造化IRES(内部リボソーム進入部位)である。5’-UTR内のこの二次構造化エレメントへのEIF4A2の結合は、miRNA媒介性遺伝子発現に必要である(Meijer HA et al.,Science,2013,340,82-85(参照によりその全体が本明細書に援用される))。本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、マイクロRNA媒介性遺伝子制御を強化するために、この構造化5’UTRをさらに含み得る。
少なくとも1つのmiRNA結合部位が、本開示のポリヌクレオチドの3’UTR内に導入操作され得る。この文脈において、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、またはそれよりも多くのmiRNA結合部位が、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の3’UTR内に導入操作され得る。例えば、1~10個、1~9個、1~8個、1~7個、1~6個、1~5個、1~4個、1~3個、2個、または1個のmiRNA結合部位が、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の3’UTR内に導入操作され得る。一実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に組み込まれるmiRNA結合部位は、同じであることもできるし、または異なるmiRNA部位であることもできる。本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に組み込まれる異なるmiRNA結合部位の組み合わせは、異なるmiRNA部位のうちのいずれかの1つよりも多くのコピーが組み込まれる組み合わせを含み得る。別の実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)に組み込まれるmiRNA結合部位は、体内の同じまたは異なる組織を標的とすることができる。非限定的な例として、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)の3’-UTR内の組織特異的、細胞種特異的、または疾患特異的miRNA結合部位の導入により、特定の細胞種(例えば、肝細胞、骨髄系細胞、内皮細胞、がん細胞等)における発現の程度が低減され得る。
一実施形態では、miRNA結合部位は、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)において3’UTRの5’末端の近くに、3’UTRの5’末端と3’末端との間のおよそ中間に、及び/または3’UTRの3’末端の近くに導入操作され得る。非限定的な例として、miRNA結合部位は、3’UTRの5’末端の近く及び3’UTRの5’末端と3’末端との間のおよそ中間に導入操作され得る。別の非限定的な例として、miRNA結合部位は、3’UTRの3’末端の近く及び3’UTRの5’末端と3’末端との間のおよそ中間に導入操作され得る。なおも別の非限定的な例では、miRNA結合部位は、3’UTRの5’末端の近く及び3’UTRの3’末端の近くに導入操作され得る。
別の実施形態では、3’UTRは、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、または10個のmiRNA結合部位を含み得る。miRNA結合部位は、miRNA、miRNAシード配列、及び/またはシード配列に隣接するmiRNA配列に相補的であり得る。
本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、異なる組織、細胞種、または生物学的条件でのmiRNAの発現パターンに基づいて、特定の組織、細胞種、または生物学的条件でのより標的化された発現に向けて操作され得る。組織特異的miRNA結合部位の導入により、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、組織もしくは細胞、または生物学的条件の関連における最適なタンパク質発現に向けて設計され得る。
一部の実施形態では、本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)は、治療薬送達によって引き起こされる望まれない免疫原性反応を抑えるように免疫細胞においてmRNA治療薬を選択的に分解するために、3’UTR内に少なくとも1つのmiRNA結合部位を含み得る。非限定的な例として、miRNA結合部位は、抗原提示細胞において本開示の核酸分子(例えば、RNA、例えば、mRNA)をより不安定にし得る。これらのmiRNAの非限定的な例としては、mir-142-5p、mir-142-3p、mir-146a-5p、及びmir-146-3pが挙げられる。
IVTポリヌクレオチドアーキテクチャ
一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするmRNAを含む本開示のポリヌクレオチドは、IVTポリヌクレオチドである。慣例では、mRNA分子の基本的構成要素には、少なくともコード領域、5’UTR、3’UTR、5’キャップ、及びポリ-Aテールが含まれる。本開示のIVTポリヌクレオチドは、mRNAとして機能し得るが、例えば、核酸ベースの治療薬を使用した有効なポリペプチド産生の既存の問題を克服する役目を果たすそれらの機能的及び/または構造的設計特徴において、野生型mRNAとは区別される。
一部の実施形態では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするmRNAを含む本開示のポリヌクレオチドは、IVTポリヌクレオチドである。慣例では、mRNA分子の基本的構成要素には、少なくともコード領域、5’UTR、3’UTR、5’キャップ、及びポリ-Aテールが含まれる。本開示のIVTポリヌクレオチドは、mRNAとして機能し得るが、例えば、核酸ベースの治療薬を使用した有効なポリペプチド産生の既存の問題を克服する役目を果たすそれらの機能的及び/または構造的設計特徴において、野生型mRNAとは区別される。
IVTポリヌクレオチドの一次構築物は、第1の隣接領域及び第2の隣接領域が隣接する、連結されたヌクレオチドの第1の領域を含む。この第1の領域には、コードされた治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子が含まれ得るが、これらに限定されない。第1の隣接領域は、5’非翻訳領域(UTR)、例えば、ポリペプチドの天然5’UTR、または限定されないが、異種5’UTRもしくは合成5’UTR等の非天然5’UTRをコードする核酸のうちのいずれかの5’UTRとして機能する、連結されたヌクレオシドの配列を含み得る。治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするIVTは、その5末端に、1つまたは複数のシグナル配列をコードするシグナル配列領域を含み得る。隣接領域は、1つまたは複数の完全または不完全な5’UTR配列を含む、連結されたヌクレオチドの領域を含み得る。隣接領域はまた、5’末端キャップも含み得る。第2の隣接領域は、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子の天然3’UTR、あるいは限定されないが、異種3’UTRまたは合成3’UTR等の非天然3’UTRをコードし得る1つまたは複数の完全または不完全な3’UTRを含む、連結されたヌクレオチドの領域を含み得る。隣接領域はまた、3’テーリング配列も含み得る。3’テーリング配列は、ポリAテール、ポリA-Gカルテット、及び/またはステムループ配列であり得るが、これらに限定されない。
IVTポリヌクレオチドアーキテクチャの追加の例示的な特徴は、2017年5月18日に出願された国際PCT出願第WO2017/201325号に開示され、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
5’UTR及び3’UTR
UTRは、ポリヌクレオチドにおけるコード領域に対して同種または異種であり得る。一部の実施形態では、UTRは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするORFに対して同種である。一部の実施形態では、UTRは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするORFに対して異種である。
UTRは、ポリヌクレオチドにおけるコード領域に対して同種または異種であり得る。一部の実施形態では、UTRは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするORFに対して同種である。一部の実施形態では、UTRは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするORFに対して異種である。
一部の実施形態では、該ポリヌクレオチドは、2つ以上の5’UTRまたはそれらの機能的断片を含み、これらの各々は、同じまたは異なるヌクレオチド配列を有する。一部の実施形態では、該ポリヌクレオチドは、2つ以上の3’UTRまたはそれらの機能的断片を含み、これらの各々は、同じまたは異なるヌクレオチド配列を有する。
一部の実施形態では、5’UTRもしくはその機能的断片、3’UTRもしくはその機能的断片、またはそれらの任意の組み合わせは、配列最適化される。
一部の実施形態では、5’UTRもしくはその機能的断片、3’UTRもしくはその機能的断片、またはそれらの任意の組み合わせは、少なくとも1つの化学修飾核酸塩基、例えば、N1-メチルシュードウラシルまたは5-メトキシウラシルを含む。
UTRは、制御的役割、例えば、増加もしくは減少した安定性、局在化、及び/または翻訳効率を提供する特徴を有し得る。UTRを含むポリヌクレオチドを細胞、組織、または生物に投与することができ、通例の方法を使用して1つまたは複数の制御的特徴を測定することができる。一部の実施形態では、5’UTRまたは3’UTRの機能的断片は、それぞれ完全長の5’UTRまたは3’UTRの1つまたは複数の制御的特徴を含む。
天然5’UTRは、翻訳開始において役割を果たす特徴をもつ。それらは、リボソームが多くの遺伝子の翻訳を開始するプロセスに関与することが一般的に知られているコザック配列のようなシグネチャを保有する。コザック配列は、コンセンサスCCR(A/G)CCAUGG(配列番号157)を有し、配列中、Rは、開始コドン(AUG)の3塩基上流のプリン(アデニンまたはグアニン)であり、開始コドンの後には別の「G」が続く。5’UTRはまた、伸長因子の結合に関与する二次構造を形成することが知られている。
特定の標的臓器の豊富に発現する遺伝子に典型的に見出される特徴を操作することによって、ポリヌクレオチドの安定性及びタンパク質産生を強化することができる。例えば、アルブミン、血清アミロイドA、アポリポタンパク質A/B/E、トランスフェリン、アルファフェトプロテイン、エリスロポエチン、または第VIII因子等の肝臓で発現するmRNAの5’UTRを導入することで、肝細胞株または肝臓におけるポリヌクレオチドの発現を強化することができる。同様に、他の組織特異的mRNAからの5’UTRを使用してその組織における発現を改善することが、筋肉で(例えば、MyoD、Myosin、Myoglobin、Myogenin、Herculin)、内皮細胞で(例えば、Tie-1、CD36)、骨髄系細胞で(例えば、C/EBP、AML1、G-CSF、GM-CSF、CD11b、MSR、Fr-1、i-NOS)、白血球で(例えば、CD45、CD18)、脂肪組織で(例えば、CD36、GLUT4、ACRP30、アディポネクチン)、及び肺上皮細胞で(例えば、SP-A/B/C/D)可能である。
一部の実施形態では、UTRは、転写物のタンパク質が共通の機能、構造、特徴、または特性を共有する転写物のファミリーから選択される。例えば、コードされたポリペプチドは、特定の細胞、組織で、または発生中の何らかの時点で発現する、あるファミリーのタンパク質(すなわち、少なくとも1つの機能、構造、特徴、局在化、起源、または発現パターンを共有する)に属することができる。遺伝子またはmRNAのうちのいずれかからのUTRを、同じまたは異なるファミリーのタンパク質の任意の他のUTRと交換して、新たなポリヌクレオチドを作出することができる。
一部の実施形態では、5’UTR及び3’UTRは、異種であり得る。一部の実施形態では、5’UTRは、3’UTRとは異なる種に由来し得る。一部の実施形態では、3’UTRは、5’UTRとは異なる種に由来し得る。
権利が共有された国際特許出願第PCT/US2014/021522号(公開第WO/2014/164253号(参照によりその全体が本明細書に援用される))は、本発明のポリヌクレオチドにおいてORFの隣接領域として利用され得る例示的なUTRの一覧を提供する。
この出願の例示的なUTRには、グロビン、例えば、α-またはβ-グロビン(例えば、Xenopus、マウス、ウサギ、またはヒトグロビン);強力なコザック翻訳開始シグナル;CYBA(例えば、ヒトシトクロムb-245 αポリペプチド);アルブミン(例えば、ヒトアルブミン7);HSD17B4(ヒドロキシステロイド(17-β)デヒドロゲナーゼ);ウイルス(例えば、タバコエッチウイルス(TEV)、ベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEEV)、デング熱ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV)(例えば、CMV最初期1(IE1))、肝炎ウイルス(例えば、B型肝炎ウイルス)、シンドビスウイルス、またはPAVオオムギ黄萎ウイルス);熱ショックタンパク質(例えば、hsp70);翻訳開始因子(例えば、elF4G);グルコース輸送体(例えば、hGLUT1(ヒトグルコース輸送体1));アクチン(例えば、ヒトαまたはβアクチン);GAPDH;チューブリン;ヒストン;クエン酸回路酵素;トポイソメラーゼ(例えば、5’TOP(オリゴピリミジントラクト)モチーフを欠いたTOP遺伝子の5’UTR);リボソームタンパク質Large 32(L32);リボソームタンパク質(例えば、ヒトまたはマウスリボソームタンパク質、例えば、rps9等);ATP合成酵素(例えば、ミトコンドリアH+-ATP合成酵素のATP5A1またはβサブユニット);成長ホルモン(例えば、ウシ(bGH)またはヒト(hGH));伸長因子(例えば、伸長因子1 α1(EEF1A1));マンガンスーパーオキシドジスムターゼ(MnSOD);筋細胞エンハンサー因子2A(MEF2A);β-F1-ATPase、クレアチンキナーゼ、ミオグロビン、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF);コラーゲン(例えば、I型コラーゲン、アルファ2(Col1A2)、I型コラーゲン、アルファ1(Col1A1)、VI型コラーゲン、アルファ2(Col6A2)、VI型コラーゲン、アルファ1(Col6A1));リボホリン(例えば、リボホリンI(RPNI));低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(例えば、LRP1);カルジオトロフィン様サイトカイン因子(例えば、Nnt1);カルレチクリン(Calr);プロコラーゲン-リジン、2-オキソグルタール酸5-ジオキシゲナーゼ1(Plod1);及びヌクレオバインディン(例えば、Nucb1)の核酸配列に由来する1つまたは複数の5’UTR及び/または3’UTRが含まれるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、5’UTRは、β-グロビン5’UTR;強力なコザック翻訳開始シグナルを含有する5’UTR;シトクロムb-245 αポリペプチド(CYBA)5’UTR;ヒドロキシステロイド(17-β)デヒドロゲナーゼ(HSD17B4)5’UTR;タバコエッチウイルス(TEV)5’UTR;ベネズエラウマ脳炎ウイルス(TEEV)5’UTR;非構造タンパク質をコードする風疹ウイルス(RV)RNAの5’近位オープンリーディングフレーム;デング熱ウイルス(DEN)5’UTR;熱ショックタンパク質70(Hsp70)5’UTR;eIF4G 5’UTR;GLUT1 5’UTR;それらの機能的断片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。
一部の実施形態では、3’UTRは、β-グロビン3’UTR;CYBA 3’UTR;アルブミン3’UTR;成長ホルモン(GH)3’UTR;VEEV 3’UTR;B型肝炎ウイルス(HBV)3’UTR;α-グロビン3’UTR;DEN 3’UTR;PAVオオムギ黄萎ウイルス(BYDV-PAV)3’UTR;伸長因子1 α1(EEF1A1)3’UTR;マンガンスーパーオキシドジスムターゼ(MnSOD)3’UTR;ミトコンドリアH(+)-ATP合成酵素のβサブユニット(β-mRNA)3’UTR;GLUT1 3’UTR;MEF2A 3’UTR;β-F1-ATPase 3’UTR;それらの機能的断片及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
任意の遺伝子またはmRNAに由来する野生型UTRが、本発明のポリヌクレオチドに組み込まれ得る。一部の実施形態では、UTRを、例えば、ORFに対するUTRの配向もしくは位置を変更することによって、または追加のヌクレオチドの組み込み、ヌクレオチドの欠失、ヌクレオチドの交換もしくは転位によって、野生型または天然UTRに対して改変して、バリアントUTRを生産することができる。一部の実施形態では、5’または3’UTRのバリアント、例えば、野生型UTRの変異体、または1つもしくは複数のヌクレオチドがUTRの末端に付加されるもしくはそこから除去されるバリアントを利用することができる。
追加として、1つまたは複数の合成UTRを1つまたは複数の非合成UTRと組み合わせて使用することができる。例えば、Mandal and Rossi,Nat.Protoc.2013 8(3):568-82を参照されたく、同文献の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
UTRまたはその一部分は、それらが選択された転写物の場合と同じ配向で配置され得るか、または配向もしくは位置を改変することができる。よって、5’及び/または3’UTRは、反転、短縮、延長されるか、または1つもしくは複数の他の5’UTRもしくは3’UTRと組み合わせることができる。
一部の実施形態では、該ポリヌクレオチドは、複数のUTR、例えば、二重、三重、または四重5’UTRまたは3’UTRを含む。例えば、二重UTRは、直列でまたは実質的に直列でのいずれかで同じUTRの2つのコピーを含む。例えば、二重ベータ-グロビン3’UTRを使用することができる(US2010/0129877を参照されたく、同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。
ある特定の実施形態では、本発明の5’UTR及び/または3’UTR配列は、表5で提供される配列に対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、5’UTRは、表5で提供される配列に対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、3’UTRは、表5で提供される配列に対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるポリヌクレオチド、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチドは、表5で提供される5’UTRの配列、またはそれに対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の同一性を有する配列を有する5’UTRを含む。一部の実施形態では、該ポリヌクレオチドは、配列番号133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、もしくは152のうちのいずれか1つの配列、またはそれに対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の同一性を有する配列を含む5’UTRを含む。
一部の実施形態では、本明細書に開示されるポリヌクレオチド、例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチドは、表5で提供される3’UTRの配列、またはそれに対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の同一性を有する配列を有する3’UTRを含む。一部の実施形態では、該ポリヌクレオチドは、配列番号99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、もしくは132のうちのいずれか1つの配列、またはそれに対して少なくとも約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%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、もしくは約100%の同一性を有する配列を含む3’UTRを含む。
本発明のポリヌクレオチドは、特徴の組み合わせを含み得る。例えば、ORFには、強力なコザック翻訳開始シグナルを含む5’UTR及び/またはポリ-Aテールの鋳型依存性付加(templated addition)のためのオリゴ(dT)配列を含む3’UTRが隣接し得る。5’UTRは、同じ及び/または異なるUTRからの第1のポリヌクレオチド断片及び第2のポリヌクレオチド断片を含み得る(例えば、US2010/0293625を参照されたい(参照によりその全体が本明細書に援用される))。
他の非UTR配列を本発明のポリヌクレオチド内の領域または部分領域として使用することができる。例えば、イントロンまたはイントロン配列の一部分が、本発明のポリヌクレオチドに組み込まれ得る。イントロン配列の組み込みは、タンパク質産生ならびにポリヌクレオチド発現レベルを増加させ得る。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、UTRの代わりにまたはそれに加えて内部リボソーム進入部位(IRES)を含む(例えば、Yakubov et al.,Biochem.Biophys.Res.Commun.2010 394(1):189-193を参照されたく、同文献の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、5’UTR配列の代わりにIRESを含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、ORF及びウイルスカプシド配列を含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、非合成3’UTRと組み合わせて合成5’UTRを含む。
一部の実施形態では、UTRはまた、少なくとも1つの翻訳エンハンサーポリヌクレオチド、翻訳エンハンサーエレメント(translation enhancer element)、または翻訳エンハンサーエレメント(translational enhancer elements)(総称的に「TEE」、これはポリヌクレオチドから産生されるポリペプチドまたはタンパク質の量を増加させる核酸配列を指す)も含み得る。非限定的な例として、TEEは、転写プロモーターと開始コドンとの間に位置し得る。一部の実施形態では、5’UTRは、TEEを含む。
一態様では、TEEは、限定されないが、キャップ依存性またはキャップ非依存的翻訳等の、核酸の翻訳活性を促進することができるUTR内の保存されたエレメントである。
5’キャップを有する領域
本開示はまた、5’キャップ及び本発明のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。
本開示はまた、5’キャップ及び本発明のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。
天然mRNAの5’キャップ構造は、核外搬出に関与して、mRNA安定性を増加させ、mRNAキャップ結合タンパク質(CBP)(これはCBPがポリ(A)結合タンパク質と会合して、成熟した環状mRNA種を形成することにより、細胞内のmRNA安定性及び翻訳能力を担う)に結合する。キャップはさらに、mRNAスプライシング中に5’近位イントロンの除去を補助する。
内因性mRNA分子は、5’末端がキャップ付加されて、末端グアノシンキャップ残基とmRNA分子の5’末端の転写センスヌクレオチドとの間に5’-ppp-5’-三リン酸結合を生成し得る。次いで、この5’-グアニル酸キャップがメチル化されて、N7-メチル-グアニル酸残基を生成し得る。mRNAの5’末端の末端及び/または末端前(ante-terminal)転写ヌクレオチドのリボース糖もまた、任意選択で、2’-O-メチル化され得る。加水分解による5’-キャップ除去及びグアニル酸キャップ構造の切断は、分解に向けてmRNA分子等の核酸分子を標的とすることができる。
一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)は、キャップ部分を組み込む。
一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)は、キャップ除去を阻止し、ひいてはmRNA半減期を増加させる、非加水分解性キャップ構造を含む。キャップ構造の加水分解は、5’-ppp-5’ホスホロジエステル(phosphorodiester)結合の切断を必要とするため、キャップ付加反応中に修飾ヌクレオチドが使用され得る。例えば、New England Biolabs(Ipswich,MA)からのワクシニアキャップ付加酵素を、製造業者の説明書に従ってα-チオ-グアノシンヌクレオチドとともに使用して、5’-ppp-5’キャップにホスホロチオエート結合を作出することができる。α-メチル-ホスホン酸ヌクレオチド及びセレノリン酸ヌクレオチド等の追加の修飾グアノシンヌクレオチドを使用することができる。
追加の修飾には、ポリヌクレオチドの5’末端及び/または5’末端前ヌクレオチドのリボース糖の、糖環の2’-ヒドロキシル基上での2’-O-メチル化(上述した通り)が含まれるが、これらに限定されない。複数の別々の5’-キャップ構造を使用して、mRNA分子として機能するポリヌクレオチド等の核酸分子の5’-キャップを生成することができる。本明細書で合成キャップ類似体、化学キャップ、化学キャップ類似体、または構造的もしくは機能的キャップ類似体とも称される、キャップ類似体は、キャップ機能を保持しつつも、天然(すなわち、内因性、野生型、または生理学的)5’-キャップとはそれらの化学構造が異なる。キャップ類似体は、本発明のポリヌクレオチドに化学的に(すなわち、非酵素的に)または酵素的に合成及び/または連結され得る。
例えば、アンチリバースキャップ類似体(Anti-Reverse Cap Analog)(ARCA)キャップは、5’-5’-三リン酸基によって連結された2つのグアニンを含有し、ここで、一方のグアニンは、N7メチル基及び3’-O-メチル基を含有する(すなわち、N7,3’-O-ジメチル-グアノシン-5’-三リン酸-5’-グアノシン(m7G-3’mppp-G;これは同等に3’O-Me-m7G(5’)ppp(5’)Gと表記され得る))。他方の未修飾グアニンの3’-O原子は、キャップ付加ポリヌクレオチドの5’末端ヌクレオチドに連結されるようになる。N7-メチル化及び3’-O-メチル化グアニンは、キャップ付加ポリヌクレオチドの末端部分を提供する。
別の例示的なキャップはmCAPであり、これはARCAに類似しているが、グアノシン上に2’-O-メチル基を有する(すなわち、N7,2’-O-ジメチル-グアノシン-5’-三リン酸-5’-グアノシン、m7Gm-ppp-G)。
一部の実施形態では、キャップは、ジヌクレオチドキャップ類似体である。非限定的な例として、ジヌクレオチドキャップ類似体は、米国特許第US8,519,110号(同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)に記載されるジヌクレオチドキャップ類似体等、異なるリン酸位置にて、ボラノリン酸基またはホスホロセレノエート(phosphoroselenoate)基で修飾され得る。
別の実施形態では、キャップは、当該技術分野で既知及び/または本明細書に記載のキャップ類似体のN7-(4-クロロフェノキシエチル)置換ジヌクレオチド形態である、キャップ類似体である。キャップ類似体のN7-(4-クロロフェノキシエチル)置換ジヌクレオチド形態の非限定的な例としては、N7-(4-クロロフェノキシエチル)-G(5’)ppp(5’)G及びN7-(4-クロロフェノキシエチル)-m3’-OG(5’)ppp(5’)Gキャップ類似体が挙げられる(例えば、Kore et al.Bioorganic & Medicinal Chemistry 2013 21:4570-4574に記載される種々のキャップ類似体及びキャップ類似体の合成方法を参照されたく、同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。別の実施形態では、本発明のキャップ類似体は、4-クロロ/ブロモフェノキシエチル類似体である。
キャップ類似体は、ポリヌクレオチドまたはその領域の同時に起こるキャップ付加を許容するが、インビトロ転写反応では、最大20%の転写物がキャップ付加されないままである可能性がある。このこと、ならびに内因性の細胞転写機構によって生産される核酸の内因性5’-キャップ構造とのキャップ類似体の構造的差異は、低減された翻訳能力及び低減された細胞安定性につながる可能性がある。
本発明のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)はまた、酵素を使用して、製造後(IVTまたは化学合成を問わず)にキャップ付加して、より真正の5’-キャップ構造を生成することもできる。本明細書で使用されるとき、「より真正の」という語句は、構造的にまたは機能的にのいずれかで、内因性または野生型の特徴を厳密に反映または模倣する特徴を指す。つまり、「より真正の」特徴は、先行技術の合成的特徴もしくは類似体等と比較して内因性、野生型、天然、もしくは生理学的な細胞機能及び/もしくは構造をよりよく表すか、または1つもしくは複数の点で対応する内因性、野生型、天然、もしくは生理学的特徴よりも優れている。本発明のより真正の5’キャップ構造の非限定的な例は、当該技術分野で既知の合成5’キャップ構造(または野生型、天然、もしくは生理学的5’キャップ構造)と比較して、とりわけ、キャップ結合タンパク質の結合が強化されたもの、半減期が増加したもの、5’エンドヌクレアーゼへの感受性が低減されたもの、及び/または5’キャップ除去が低減されたものである。例えば、組換えワクシニアウイルスキャップ付加酵素及び組換え2’-O-メチルトランスフェラーゼ酵素は、ポリヌクレオチドの5’末端ヌクレオチドとグアニンキャップヌクレオチドとの間に古典的5’-5’-三リン酸結合を作出することができ、ここで、キャップグアニンは、N7メチル化を含有し、mRNAの5’末端ヌクレオチドは、2’-O-メチルを含有する。かかる構造は、キャップ1構造と称される。このキャップは、例えば、当該技術分野で既知の他の5’キャップ類似体構造と比較して、より高い翻訳能力及び細胞安定性、ならびに細胞炎症促進性サイトカインの活性化の低減をもたらす。キャップ構造には、7mG(5’)ppp(5’)N,pN2p(キャップ0)、7mG(5’)ppp(5’)NlmpNp(キャップ1)、及び7mG(5’)-ppp(5’)NlmpN2mp(キャップ2)が含まれるが、これらに限定されない。
非限定的な例として、製造後のキメラポリヌクレオチドのキャップ付加は、ほぼ100%のキメラポリヌクレオチドがキャップ付加され得るため、より効率的であり得る。これは、キャップ類似体がインビトロ転写反応中にキメラポリヌクレオチドに連結される場合の約80%の効率と対照的である。
本発明によれば、5’末端キャップには、内因性キャップまたはキャップ類似体が含まれ得る。本発明によれば、5’末端キャップは、グアニン類似体を含み得る。有用なグアニン類似体には、イノシン、N1-メチル-グアノシン、2’フルオロ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、2-アミノ-グアノシン、LNA-グアノシン、及び2-アジド-グアノシンが含まれるが、これらに限定されない。
ポリAテール
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)は、ポリ-Aテールをさらに含む。さらなる実施形態では、安定化のためにポリ-Aテール上の末端基が組み込まれ得る。他の実施形態では、ポリ-Aテールは、デス-3’ヒドロキシルテールを含む。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)は、ポリ-Aテールをさらに含む。さらなる実施形態では、安定化のためにポリ-Aテール上の末端基が組み込まれ得る。他の実施形態では、ポリ-Aテールは、デス-3’ヒドロキシルテールを含む。
RNAプロセシング中に、アデニンヌクレオチドの長鎖(ポリ-Aテール)をmRNA分子等のポリヌクレオチドに付加して、安定性を増加させることができる。転写直後に、転写物の3’末端が切断されて、3’ヒドロキシルを遊離させ得る。次いで、ポリ-Aポリメラーゼが、アデニンヌクレオチドの鎖をRNAに付加する。ポリアデニル化と呼ばれるこのプロセスは、例えば、およそ80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、または250残基長を含む、およそ80からおよそ250残基長であり得る、ポリ-Aテールを付加する。一実施形態では、ポリ-Aテールは、100ヌクレオチド長である(配列番号84)。
ポリAテールはまた、構築物が核から搬出された後に付加することもできる。
本発明によれば、安定化のためにポリAテール上の末端基が組み込まれ得る。本発明のポリヌクレオチドは、デス-3’ヒドロキシルテールを含み得る。それらはまた、Junjie Li,et al.により教示されるような構造部分または2’-Oメチル修飾も含み得る(Current Biology,Vol.15,1501-1507,August 23,2005(同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される))。
本発明のポリヌクレオチドは、ヒストンmRNAを含む代替のポリAテール構造を有する転写物をコードするように設計され得る。Norburyによれば、「末端ウリジル化もまた、ヒト複製依存性ヒストンmRNA上で検出されている。これらのmRNAの代謝回転は、染色体DNA複製の完了または阻害に次ぐ毒性の可能性があるヒストン蓄積の阻止に重要であると考えられている。これらのmRNAは、それらに3’ポリ(A)テールが欠如していることで区別され、その機能は、代わりに、安定なステム-ループ構造及びその同系のステム-ループ結合タンパク質(SLBP)によって引き受けられ、このうち後者は、ポリアデニル化mRNA上のPABPの機能と同じ機能を実行する」(Norbury,“Cytoplasmic RNA:a case of the tail wagging the dog,”Nature Reviews Molecular Cell Biology;AOP,published online 29 August 2013;doi:10.1038/nrm3645)(同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。
固有のポリ-Aテール長は、本発明のポリヌクレオチドに、ある特定の利点を提供する。一般に、存在する場合、ポリ-Aテールの長さは、30ヌクレオチド長を超える。別の実施形態では、ポリ-Aテールは、35ヌクレオチド長を超える(例えば、少なくとも約35、40、45、50、55、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000、1,100、1,200、1,300、1,400、1,500、1,600、1,700、1,800、1,900、2,000、2,500、及び3,000ヌクレオチドであるか、またはそれらを超える)。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドまたはその領域は、約30~約3,000ヌクレオチド(例えば、30~50、30~100、30~250、30~500、30~750、30~1,000、30~1,500、30~2,000、30~2,500、50~100、50~250、50~500、50~750、50~1,000、50~1,500、50~2,000、50~2,500、50~3,000、100~500、100~750、100~1,000、100~1,500、100~2,000、100~2,500、100~3,000、500~750、500~1,000、500~1,500、500~2,000、500~2,500、500~3,000、1,000~1,500、1,000~2,000、1,000~2,500、1,000~3,000、1,500~2,000、1,500~2,500、1,500~3,000、2,000~3,000、2,000~2,500、及び2,500~3,000)を含む。
一部の実施形態では、ポリ-Aテールは、全体的なポリヌクレオチドの長さまたはポリヌクレオチドの特定の領域の長さに比例して設計される。この設計は、コード領域の長さ、特定の特徴もしくは領域の長さに基づくか、またはポリヌクレオチドから発現される最終産物の長さに基づくことができる。
この文脈において、ポリ-Aテールは、長さが、ポリヌクレオチドまたはその特徴よりも10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100%長いことが可能である。ポリ-Aテールはまた、それが属するポリヌクレオチドの分率として設計することもできる。この文脈において、ポリ-Aテールは、構築物、構築物領域の全長、またはポリ-Aテールを差し引いた構築物の全長の10、20、30、40、50、60、70、80、もしくは90%、またはそれよりも長いことが可能である。さらに、導入操作された結合部位及びポリ-A結合タンパク質のためのポリヌクレオチドのコンジュゲーションにより、発現を強化することができる。
追加として、複数の別々のポリヌクレオチドを、ポリ-Aテールの3’末端で修飾ヌクレオチドを使用して、3’末端へPABP(ポリ-A結合タンパク質)を介して一緒に連結することができる。関連する細胞株においてトランスフェクション実験を実施することができ、トランスフェクション後12時間、24時間、48時間、72時間、及び7日目でタンパク質産生をELISAによってアッセイすることができる。
一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、ポリA-Gカルテット領域を含むように設計される。G-カルテットは、DNA及びRNAの両方においてGリッチ配列によって形成され得る、環状の水素結合した4つのグアニンヌクレオチドのアレイである。この実施形態では、G-カルテットは、ポリ-Aテールの末端にて組み込まれる。結果として得られるポリヌクレオチドは、種々の時点で安定性、タンパク質産生、及び半減期を含めた他のパラメータに関してアッセイされる。ポリA-Gカルテットは、120ヌクレオチドのポリ-Aテールのみ(配列番号153)を使用して見られるタンパク質産生の少なくとも75%に相当する、mRNAからのタンパク質産生をもたらすことが発見されている。
開始コドン領域
本発明はまた、開始コドン領域及び本明細書に記載のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、開始コドン領域に類似しているか、またはそのように機能する領域を有することができる。
本発明はまた、開始コドン領域及び本明細書に記載のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、開始コドン領域に類似しているか、またはそのように機能する領域を有することができる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドの翻訳は、開始コドンAUGではないコドンで開始することができる。ポリヌクレオチドの翻訳は、限定されないが、ACG、AGG、AAG、CTG/CUG、GTG/GUG、ATA/AUA、ATT/AUU、TTG/UUG等の代替の開始コドンで開始することができる(Touriol et al.Biology of the Cell 95(2003)169-178及びMatsuda and Mauro PLoS ONE,2010 5:11を参照されたく、同文献の各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。
非限定的な例として、ポリヌクレオチドの翻訳は、代替の開始コドンACGで始まる。別の非限定的な例として、ポリヌクレオチド翻訳は、代替の開始コドンCTGまたはCUGで始まる。別の非限定的な例として、ポリヌクレオチドの翻訳は、代替の開始コドンGTGまたはGUGで始まる。
限定されないが、開始コドンまたは代替の開始コドン等の翻訳を開始するコドンに隣接するヌクレオチドは、ポリヌクレオチドの翻訳効率、長さ、及び/または構造に影響を及ぼすことが知られている(例えば、Matsuda and Mauro PLoS ONE,2010 5:11を参照されたく、同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。翻訳を開始するコドンに隣接するヌクレオチドのうちのいずれかのマスキングを使用して、ポリヌクレオチドの翻訳開始の位置、翻訳効率、長さ、及び/または構造を改変することができる。
一部の実施形態では、開始コドンまたは代替の開始コドンの近くでマスキング剤を使用して、コドンをマスクまたは隠して、マスクされた開始コドンまたは代替の開始コドンでの翻訳開始の確率を低減することができる。マスキング剤の非限定的な例としては、アンチセンスロックト核酸(LNA)ポリヌクレオチド及びエクソン接合部複合体(EJC)が挙げられる(例えば、マスキング剤であるLNAポリヌクレオチド及びEJCについて記載しているMatsuda and Mauro(PLoS ONE,2010 5:11)を参照されたく、同文献の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される)。
別の実施形態では、マスキング剤を使用して、ポリヌクレオチドの開始コドンをマスクして、代替の開始コドンで翻訳が開始する見込みを増加させることができる。一部の実施形態では、マスキング剤を使用して、最初の開始コドンまたは代替の開始コドンをマスクして、マスクされた開始コドンまたは代替の開始コドンの下流の開始コドンまたは代替の開始コドンで翻訳が開始する機会を増加させることができる。
一部の実施形態では、開始コドンまたは代替の開始コドンは、miRNA結合部位に対する完全な相補鎖内に位置し得る。miRNA結合部位の完全な相補鎖は、マスキング剤と同様に、ポリヌクレオチドの翻訳、長さ、及び/または構造を制御するのに役立ち得る。非限定的な例として、開始コドンまたは代替の開始コドンは、miRNA結合部位の完全な相補鎖の中間に位置し得る。開始コドンまたは代替の開始コドンは、第1のヌクレオチド、第2のヌクレオチド、第3のヌクレオチド、第4のヌクレオチド、第5のヌクレオチド、第6のヌクレオチド、第7のヌクレオチド、第8のヌクレオチド、第9のヌクレオチド、第10のヌクレオチド、第11のヌクレオチド、第12のヌクレオチド、第13のヌクレオチド、第14のヌクレオチド、第15のヌクレオチド、第16のヌクレオチド、第17のヌクレオチド、第18のヌクレオチド、第19のヌクレオチド、第20のヌクレオチド、または第21のヌクレオチドの後に位置し得る。
別の実施形態では、ポリヌクレオチドの開始コドンをポリヌクレオチド配列から除去して、ポリヌクレオチドの翻訳が開始コドンではないコドンで始まるようにすることができる。ポリヌクレオチドの翻訳は、除去された開始コドンに続くコドン、または下流の開始コドンもしくは代替の開始コドンで始まることができる。非限定的な例では、下流の開始コドンまたは代替の開始コドンで翻訳を開始させるために、開始コドンATGまたはAUGがポリヌクレオチド配列の最初の3ヌクレオチドとして除去される。開始コドンが除去されたポリヌクレオチド配列は、翻訳の開始、ポリヌクレオチドの長さ、及び/またはポリヌクレオチドの構造を制御するまたは制御しようとするために、下流の開始コドン及び/または代替の開始コドンに対する少なくとも1つのマスキング剤をさらに含み得る。
終止コドン領域
本発明はまた、終止コドン領域及び本明細書に記載のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、3’非翻訳領域(UTR)の前に少なくとも2つの終止コドンを含み得る。終止コドンは、DNAの場合はTGA、TAA、及びTAGから、またはRNAの場合はUGA、UAA、及びUAGから選択され得る。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、DNAの場合は終止コドンTGA、またはRNAの場合は終止コドンUGA、及び1つの追加の終止コドンを含む。さらなる実施形態では、追加の終止コドンは、TAAまたはUAAであり得る。別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、3つの連続した終止コドン、4つの終止コドン、またはそれよりも多くを含む。
本発明はまた、終止コドン領域及び本明細書に記載のポリヌクレオチド(例えば、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド)の両方を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、3’非翻訳領域(UTR)の前に少なくとも2つの終止コドンを含み得る。終止コドンは、DNAの場合はTGA、TAA、及びTAGから、またはRNAの場合はUGA、UAA、及びUAGから選択され得る。一部の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、DNAの場合は終止コドンTGA、またはRNAの場合は終止コドンUGA、及び1つの追加の終止コドンを含む。さらなる実施形態では、追加の終止コドンは、TAAまたはUAAであり得る。別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、3つの連続した終止コドン、4つの終止コドン、またはそれよりも多くを含む。
プロテアーゼ切断部位またはIRES
本発明はまた、プロテアーゼ切断部位または配列内リボソーム進入部位を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本開示のLNP組成物またはシステムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。
本発明はまた、プロテアーゼ切断部位または配列内リボソーム進入部位を含むポリヌクレオチドも含む。一部の実施形態では、本開示のLNP組成物またはシステムは、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、同じポリヌクレオチドに配置される。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、プロテアーゼ切断部位、例えば、T2A部位もしくはP2A部位もしくはE2A部位、またはTPE(P2A-T2A-E2A)、または他の既知のプロテアーゼ切断部位によって分離される。
一部の実施形態では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、IRESによって分離される。
ポリヌクレオチドの作製方法
本開示はまた、本明細書に開示されるポリヌクレオチドまたはその相補鎖の作製方法も提供する。一部の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、インビトロ転写を使用して構築することができる。
本開示はまた、本明細書に開示されるポリヌクレオチドまたはその相補鎖の作製方法も提供する。一部の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、インビトロ転写を使用して構築することができる。
他の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、オリゴヌクレオチド合成装置を使用した化学合成によって構築することができる。他の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、宿主細胞を使用することによって作製される。ある特定の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、IVT、化学合成、宿主細胞発現、または当該技術分野で既知の任意の他の方法の1つまたは複数の組み合わせによって作製される。
天然型ヌクレオシド、非天然型ヌクレオシド、またはそれらの組み合わせは、候補ヌクレオチド配列に存在する天然型ヌクレオシドを全体的または部分的に置き換えることができ、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする配列最適化されたヌクレオチド配列(例えば、mRNA)に組み込むことができる。次いで、結果として得られるmRNAを、それらがタンパク質を産生する及び/または治療成果を生み出す能力に関して検査することができる。
本明細書に開示されるポリヌクレオチドの例示的な作製方法には、2017年5月18日に出願された国際PCT出願第WO2017/201325号に開示されるインビトロ転写の酵素的合成及び化学合成が挙げられ、同文献の内容全体は、参照により本明細書に援用される。
精製
他の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、精製され得る。本明細書に記載の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の精製は、ポリヌクレオチドクリーンアップ、品質保証及び品質管理を含み得るが、これらに限定されない。クリーンアップは、限定されないが、AGENCOURT(登録商標)ビーズ(Beckman Coulter Genomics,Danvers,MA)、ポリ-Tビーズ、LNATMオリゴ-T捕捉プローブ(EXIQON(登録商標)Inc,Vedbaek,Denmark)等の当該技術分野で既知の方法、または限定されないが、強アニオン交換HPLC、弱アニオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)等のHPLCベースの精製方法によって実施することができる。「精製ポリヌクレオチド」等、ポリヌクレオチドに関連して使用されるときの「精製」という用語は、少なくとも1つの夾雑物から分離されているポリヌクレオチドを指す。本明細書で使用されるとき、「夾雑物」とは、別の物質を不適当、不純、または劣るものにする任意の物質である。故に、精製ポリヌクレオチド(例えば、DNA及びRNA)は、それが自然界で見出されるものとは異なる形態もしくは環境、またはそれを処理もしくは精製方法に供する前に存在していたものとは異なる形態もしくは環境に存在する。
他の態様では、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、本明細書に開示されるポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、精製され得る。本明細書に記載の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の精製は、ポリヌクレオチドクリーンアップ、品質保証及び品質管理を含み得るが、これらに限定されない。クリーンアップは、限定されないが、AGENCOURT(登録商標)ビーズ(Beckman Coulter Genomics,Danvers,MA)、ポリ-Tビーズ、LNATMオリゴ-T捕捉プローブ(EXIQON(登録商標)Inc,Vedbaek,Denmark)等の当該技術分野で既知の方法、または限定されないが、強アニオン交換HPLC、弱アニオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)等のHPLCベースの精製方法によって実施することができる。「精製ポリヌクレオチド」等、ポリヌクレオチドに関連して使用されるときの「精製」という用語は、少なくとも1つの夾雑物から分離されているポリヌクレオチドを指す。本明細書で使用されるとき、「夾雑物」とは、別の物質を不適当、不純、または劣るものにする任意の物質である。故に、精製ポリヌクレオチド(例えば、DNA及びRNA)は、それが自然界で見出されるものとは異なる形態もしくは環境、またはそれを処理もしくは精製方法に供する前に存在していたものとは異なる形態もしくは環境に存在する。
一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の精製は、不純物を除去し、これにより望まれない免疫応答が低減または除去され得る(例えば、サイトカイン活性の低減)。
一部の実施形態では、本開示の治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、カラムクロマトグラフィー(例えば、強アニオン交換HPLC、弱アニオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)、または(LCMS))を使用して、投与前に精製される。一部の実施形態では、本明細書に開示される治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする、カラムクロマトグラフィー(例えば、強アニオン交換HPLC、弱アニオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)、または(LCMS))で精製されたポリヌクレオチドは、異なる精製方法によって精製された治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードするポリヌクレオチドと比較して、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子の発現を増加させる。
一部の実施形態では、カラムクロマトグラフィー(例えば、強アニオン交換HPLC、弱アニオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)、または(LCMS))で精製されたポリヌクレオチドは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする。一部の実施形態では、精製されたポリヌクレオチドは、治療ペイロードもしくは予防ペイロード、エフェクター分子及び/またはテザー分子をコードする。
一部の実施形態では、精製ポリヌクレオチドは、少なくとも約80%純粋、少なくとも約85%純粋、少なくとも約90%純粋、少なくとも約95%純粋、少なくとも約96%純粋、少なくとも約97%純粋、少なくとも約98%純粋、少なくとも約99%純粋、または約100%純粋である。
品質保証及び/または品質管理チェックは、限定されないが、ゲル電気泳動、UV吸光度、または分析HPLC等の方法を使用して実施することができる。
別の実施形態では、ポリヌクレオチドは、逆転写酵素-PCRを含むがこれらに限定されない方法によってシーケンシングすることができる。
ポリヌクレオチドの化学修飾
本開示は、核酸(例えば、mRNA核酸等のRNA核酸)の修飾ヌクレオシド及びヌクレオチドを可能にする。「ヌクレオシド」とは、有機塩基(例えば、プリンまたはピリミジン)またはその誘導体(本明細書で同じく「核酸塩基」と称される)と組み合わせて糖分子(例えば、ペントースまたはリボース)またはその誘導体を含有する化合物を指す。「ヌクレオチド」とは、リン酸基を含むヌクレオシドを指す。修飾ヌクレオチドは、1つまたは複数の修飾または非天然ヌクレオシドを含むように、例えば、化学的、酵素的、または組換え等の、任意の有用な方法によって合成されてもよい。核酸は、連結されたヌクレオシドの領域(単数または複数)を含み得る。かかる領域は、可変の骨格結合を有してもよい。この結合は、標準的なホスホジエステル結合であり得、その場合、核酸は、ヌクレオチドの領域を含むことになろう。
本開示は、核酸(例えば、mRNA核酸等のRNA核酸)の修飾ヌクレオシド及びヌクレオチドを可能にする。「ヌクレオシド」とは、有機塩基(例えば、プリンまたはピリミジン)またはその誘導体(本明細書で同じく「核酸塩基」と称される)と組み合わせて糖分子(例えば、ペントースまたはリボース)またはその誘導体を含有する化合物を指す。「ヌクレオチド」とは、リン酸基を含むヌクレオシドを指す。修飾ヌクレオチドは、1つまたは複数の修飾または非天然ヌクレオシドを含むように、例えば、化学的、酵素的、または組換え等の、任意の有用な方法によって合成されてもよい。核酸は、連結されたヌクレオシドの領域(単数または複数)を含み得る。かかる領域は、可変の骨格結合を有してもよい。この結合は、標準的なホスホジエステル結合であり得、その場合、核酸は、ヌクレオチドの領域を含むことになろう。
修飾ヌクレオチド塩基対合は、標準的なアデノシン-チミン、アデノシン-ウラシル、またはグアノシン-シトシン塩基対だけでなく、ヌクレオチド及び/または非標準塩基もしくは修飾塩基を含む修飾ヌクレオチド間で形成される塩基対もまた包含し、ここで、水素結合ドナー及び水素結合アクセプターの配置構成が、例えば、少なくとも1つの化学修飾を有する核酸等において、非標準塩基と標準塩基との間、または2つの相補的な非標準塩基構造間の水素結合を可能にする。かかる非標準塩基対合の一例は、修飾ヌクレオチドイノシンと、アデニン、シトシン、またはウラシルとの間の塩基対合である。塩基/糖またはリンカーの任意の組み合わせが、本開示の核酸に組み込まれてもよい。
一部の実施形態では、核酸(例えば、mRNA核酸等のRNA核酸)における修飾核酸塩基は、N1-メチル-シュードウリジン(m1ψ)、1-エチル-シュードウリジン(e1ψ)、5-メトキシ-ウリジン(mo5U)、5-メチル-シチジン(m5C)、及び/またはシュードウリジン(ψ)を含む。一部の実施形態では、核酸(例えば、mRNA核酸等のRNA核酸)における修飾核酸塩基は、5-メトキシメチルウリジン、5-メチルチオウリジン、1-メトキシメチルシュードウリジン、5-メチルシチジン、及び/または5-メトキシシチジンを含む。一部の実施形態では、ポリリボヌクレオチドは、化学修飾を含むがこれらに限定されない、前述の修飾核酸塩基のうちのいずれかの少なくとも2つ(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれよりも多く)の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、本開示のRNA核酸は、核酸の1つもしくは複数または全てのウリジン位置にN1-メチル-シュードウリジン(m1ψ)置換を含む。
一部の実施形態では、本開示のRNA核酸は、核酸の1つもしくは複数または全てのウリジン位置にN1-メチル-シュードウリジン(m1ψ)置換、及び核酸の1つもしくは複数または全てのシチジン位置に5-メチルシチジン置換を含む。
一部の実施形態では、本開示のRNA核酸は、核酸の1つもしくは複数または全てのウリジン位置にシュードウリジン(ψ)置換を含む。
一部の実施形態では、本開示のRNA核酸は、核酸の1つもしくは複数または全てのウリジン位置にシュードウリジン(ψ)置換、及び核酸の1つもしくは複数または全てのシチジン位置に5-メチルシチジン置換を含む。
一部の実施形態では、本開示のRNA核酸は、核酸の1つもしくは複数または全てのウリジン位置にウリジンを含む。
一部の実施形態では、核酸(例えば、mRNA核酸等のRNA核酸)は、特定の修飾について均一に修飾される(例えば、完全に修飾される、配列全体を通して修飾される)。例えば、核酸は、N1-メチル-シュードウリジンで均一に修飾され得、つまり、mRNA配列内の全てのウリジン残基が、N1-メチル-シュードウリジンで置き換えられる。同様に、核酸は、上述した残基等の修飾残基との置き換えによって、配列内に存在する任意の種類のヌクレオシド残基について均一に修飾され得る。
本開示の核酸は、分子の全長に沿って部分的または完全に修飾されてもよい。例えば、本開示の核酸内、またはその既定の配列領域内(例えば、ポリAテールを含むまたは除くmRNA内)で、1つもしくは複数または全てのヌクレオチドあるいは所与の種類のヌクレオチド(例えば、プリンもしくはピリミジン、あるいはA、G、U、Cのうちのいずれか1つもしくは複数または全て)が、均一に修飾されてもよい。一部の実施形態では、本開示の核酸内(またはその配列領域内)の全てのヌクレオチドXは、修飾ヌクレオチドであり、ここで、Xは、ヌクレオチドA、G、U、Cのうちのいずれか1つ、または組み合わせA+G、A+U、A+C、G+U、G+C、U+C、A+G+U、A+G+C、G+U+C、もしくはA+G+Cのうちのいずれか1つであり得る。
核酸は、約1%~約100%の修飾ヌクレオチド(全体的なヌクレオチド含量に関して、または1つもしくは複数の種類のヌクレオチド、すなわち、A、G、U、もしくはCのうちのいずれか1つもしくは複数に関してのいずれか)、または介在する任意のパーセンテージ(例えば、1%~20%、1%~25%、1%~50%、1%~60%、1%~70%、1%~80%、1%~90%、1%~95%、10%~20%、10%~25%、10%~50%、10%~60%、10%~70%、10%~80%、10%~90%、10%~95%、10%~100%、20%~25%、20%~50%、20%~60%、20%~70%、20%~80%、20%~90%、20%~95%、20%~100%、50%~60%、50%~70%、50%~80%、50%~90%、50%~95%、50%~100%、70%~80%、70%~90%、70%~95%、70%~100%、80%~90%、80%~95%、80%~100%、90%~95%、90%~100%、及び95%~100%)の修飾ヌクレオチドを含有してもよい。任意の残りのパーセンテージは、未修飾A、G、U、またはCの存在によって占められることが理解されよう。
核酸は、最小1%かつ最大100%の修飾ヌクレオチド、または介在する任意のパーセンテージ、例えば、少なくとも5%の修飾ヌクレオチド、少なくとも10%の修飾ヌクレオチド、少なくとも25%の修飾ヌクレオチド、少なくとも50%の修飾ヌクレオチド、少なくとも80%の修飾ヌクレオチド、もしくは少なくとも90%の修飾ヌクレオチドを含有してもよい。例えば、核酸は、修飾ウラシルまたはシトシン等の修飾ピリミジンを含有してもよい。一部の実施形態では、核酸内の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、もしくは100%のウラシルが、修飾ウラシルで置き換えられる(例えば、5置換ウラシル)。修飾ウラシルは、単一の固有の構造を有する化合物に置き換えられ得るか、または、異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれよりも多くの固有の構造)を有する複数の化合物に置き換えられ得る。一部の実施形態では、核酸内の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、もしくは100%のシトシンが、修飾シトシンで置き換えられる(例えば、5置換シトシン)。修飾シトシンは、単一の固有の構造を有する化合物に置き換えられ得るか、または、異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれよりも多くの固有の構造)を有する複数の化合物に置き換えられ得る。
薬学的組成物
本開示は、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物のうちのいずれか、例えば、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む、システムまたはLNP組成物を含む、薬学的製剤を提供する。
本開示は、本明細書に開示されるシステム、またはLNP組成物のうちのいずれか、例えば、(a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)、ならびに(b)(1)エフェクター分子、及び(2)結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド(例えば、mRNA)を含む、システムまたはLNP組成物を含む、薬学的製剤を提供する。
本開示の一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤と組み合わせた組成物及び複合体に製剤化される。薬学的組成物は、任意選択で、1つまたは複数の追加の活性物質、例えば、治療上及び/または予防上活性な物質を含み得る。本開示の薬学的組成物は、滅菌及び/または発熱性物質不含であり得る。薬学的薬剤の製剤化及び/または製造における一般考慮事項は、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy 21st ed.,Lippincott Williams & Wilkins,2005に見出すことができる。
一部の実施形態では、組成物は、ヒト、ヒト患者または対象に投与される。本開示の目的で、「活性成分」という語句は一般に、本明細書に記載されるように送達されるポリヌクレオチドを指す。
本明細書で提供される薬学的組成物の説明は、原則として、ヒトへの投与に好適な薬学的組成物を対象とするものの、かかる組成物は、一般に、任意の他の動物、例えば、非ヒト動物、例えば、非ヒト哺乳動物への投与に好適であることが当業者には理解されよう。ヒトへの投与に好適な薬学的組成物を種々の動物への投与に好適なものとするための、組成物の修飾は、十分に理解されており、通常の知識を有する獣医薬理学者は、たとえあるとしても通例にすぎない実験により、かかる修飾を設計及び/または実施することができる。薬学的組成物の投与が企図される対象には、ヒト及び/または他の霊長類、哺乳動物が含まれるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、皮下、静脈内、腹腔内、筋肉内、関節内、滑液内、胸骨内、髄腔内、肝臓内、病巣内、頭蓋内、脳室内、経口、吸入スプレー、経肺、局所、直腸、鼻腔、頬側、膣内、または埋め込みリザーバー、筋肉内、皮下、または皮内送達用に製剤化される。他の実施形態では、ポリヌクレオチドは、皮下または静脈内送達用に製剤化される。
本明細書に記載の薬学的組成物の製剤は、薬理学分野で既知の任意の、または今後開発される方法によって調製することができる。一般に、かかる調製方法は、活性成分を賦形剤及び/または1つもしくは複数の他の補助成分と会合させ、次いで、必要であれば及び/または望ましければ、生成物を所望の単回または複数回投与単位に分割、成形、及び/または包装するステップを含む。
本開示による薬学的組成物中の活性成分、薬学的に許容される賦形剤、及び/または任意の追加の成分の相対量は、処置される対象の固有性、サイズ、及び/または状態に応じて、またさらに組成物が投与されることになる経路に応じて様々であろう。例として、組成物は、0.1%~100%、例えば、0.5%~50%、1%~30%、5%~80%、または少なくとも80%(w/w)の活性成分を含み得る。
製剤及び送達
本開示のmRNAを含むポリヌクレオチドは、1つまたは複数の賦形剤を使用して製剤化され得る。
本開示のmRNAを含むポリヌクレオチドは、1つまたは複数の賦形剤を使用して製剤化され得る。
1つまたは複数の賦形剤の機能は、例えば、(1)安定性を増加させる、(2)細胞トランスフェクションを増加させる、(3)持続放出もしくは遅延放出を可能にする(例えば、ポリヌクレオチドのデポー製剤から)、(4)体内分布を改変する(例えば、ポリヌクレオチドを特定の組織または細胞種に標的化する)、(5)コードされたタンパク質のインビボでの翻訳を増加させる、及び/または(6)コードされたタンパク質のインビボでの放出プロファイルを改変することである。ありとあらゆる溶媒、分散媒、希釈剤、または他の液体ビヒクル等の慣習的な賦形剤に加えて、本開示の分散補助剤または懸濁補助剤、表面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、防腐剤、賦形剤には、限定されないが、リピドイド、リポソーム、脂質ナノ粒子、ポリマー、リポプレックス、コアシェルナノ粒子、ペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチドでトランスフェクトされた細胞(例えば、対象への移植用)、ヒアルロニダーゼ、ナノ粒子模倣体、及びそれらの組み合わせが含まれ得る。したがって、本開示の製剤には、1つまたは複数の賦形剤が、各々合わせてポリヌクレオチドの安定性を増加させる、ポリヌクレオチドによる細胞トランスフェクションを増加させる、ポリヌクレオチドによりコードされたタンパク質の発現を増加させる、及び/またはポリヌクレオチドによりコードされたタンパク質の放出プロファイルを改変する量で含まれ得る。さらに、本開示のポリヌクレオチドは、自己組織化した核酸ナノ粒子を使用して製剤化され得る。
本明細書に記載の薬学的組成物の製剤は、薬理学分野で既知の任意の、または今後開発される方法によって調製することができる。一般に、かかる調製方法は、活性成分を賦形剤及び/または1つもしくは複数の他の補助成分と会合させるステップを含む。
本開示による薬学的組成物は、バルクで、単一の単位用量として、及び/または複数の単一の単位用量として調製、包装、及び/または販売され得る。本明細書で使用されるとき、「単位用量」とは、既定量の活性成分を含む薬学的組成物の個別的な量を指す。活性成分の量は、一般に、対象に投与される活性成分の投薬量及び/またはかかる投薬量の好都合な分数、例えば、かかる投薬量の2分の1もしくは3分の1等に等しい。
本開示による薬学的組成物中の活性成分、薬学的に許容される賦形剤、及び/または任意の追加の成分の相対量は、処置されている対象の固有性、サイズ、及び/または状態に応じて、またさらに組成物が投与されることになる経路に応じて様々であり得る。例えば、組成物は、0.1%~99%(w/w)の活性成分を含み得る。例として、組成物は、0.1%~100%、例えば、0.5~50%、1~30%、5~80%、少なくとも80%(w/w)の活性成分を含み得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載の製剤は、少なくとも1つのポリヌクレオチドを含有する。非限定的な例として、製剤は、1つ、2つ、3つ、4つ、または5つのポリヌクレオチドを含有する。
薬学的製剤は、追加として薬学的に許容される賦形剤を含むことができ、本明細書で使用されるとき、これには、所望の特定の剤形に適するような、ありとあらゆる溶媒、分散媒、希釈剤、または他の液体ビヒクル、分散補助剤または懸濁補助剤、表面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、防腐剤等が含まれるが、これらに限定されない。薬学的組成物を製剤化するための種々の賦形剤、及び組成物を調製する技法は、当該技術分野で既知である(Remington:The Science and Practice of Pharmacy,21st Edition,A.R.Gennaro,Lippincott,Williams & Wilkins,Baltimore,MD,2006を参照されたい)。任意の従来の賦形剤媒体が、例えば、何らかの望ましくない生物学的効果を生み出すか、さもなければ薬学的組成物の任意の他の成分(複数可)と有害な様態で相互作用することによって、物質またはその誘導体と不適合性であり得る場合を除き、従来の賦形剤媒体の使用が本開示の範囲内で企図され得る。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子の粒径は、増加及び/または減少させられる。粒径の変化は、限定されないが炎症等の生物学的反応に対抗するのに役立つことができる可能性があるか、または哺乳動物に送達される修飾mRNAの生物学的効果を増加させ得る。
薬学的組成物の製造において使用される薬学的に許容される賦形剤には、不活性希釈剤、表面活性剤及び/もしくは乳化剤、防腐剤、緩衝剤、滑沢剤、ならびに/または油が含まれるが、これらに限定されない。かかる賦形剤を任意選択で本開示の薬学的製剤に含めることができる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、コレステロール等の分子を隔離し得るナノ構造体で、もしくはそれとともに投与されるか、ナノ構造体に製剤化されるか、またはそれとともに送達される。これらのナノ構造体の非限定的な例及びこれらのナノ構造体の作製方法は、米国特許出願第US20130195759号に記載される。これらのナノ構造体の例示的な構造は、米国特許出願第US20130195759号に示され、コア及びコアを取り囲むシェルを含み得る。
本開示のmRNAを含むポリヌクレオチドは、当該技術分野で既知の任意の方法を使用して細胞に送達することができる。例えば、本開示のmRNAを含むポリヌクレオチドは、脂質ベースの送達、例えば、トランスフェクション、またはエレクトロポレーションによって、細胞に送達することができる。
均等物及び範囲
当業者であれば、本明細書に記載される本開示による具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識するか、またはほんの日常的な実験を使用して確認することができる。本開示の範囲は、以下の説明に限定されることを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲に記載されるようなものである。
当業者であれば、本明細書に記載される本開示による具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識するか、またはほんの日常的な実験を使用して確認することができる。本開示の範囲は、以下の説明に限定されることを意図するものではなく、添付の特許請求の範囲に記載されるようなものである。
特許請求の範囲において、「a」、「an」、及び「the」等の冠詞は、反対の指示がない限り、または文脈から別途明らかでない限り、1つまたは1つよりも多くを意味し得る。群の1つまたは複数の成員間に「または(or)」を含む請求項または説明は、反対の指示がない限り、または文脈から別途明らかでない限り、群の成員のうちの1つ、1つよりも多く、または全てが所与の生成物またはプロセスに存在するか、用いられるか、または別様にそれと関連性がある場合、満たされるとみなされる。本開示は、群の厳密に1つの成員が所与の生成物またはプロセスに存在するか、用いられるか、または別様にそれと関連性がある実施形態を含む。本開示は、群の成員のうちの1つよりも多く、または全てが所与の生成物またはプロセスに存在するか、用いられるか、または別様にそれと関連性がある実施形態を含む。
また、「含む(comprising)」という用語は、開放形式であることが意図され、追加の要素またはステップの包含を許容するが、それを必要とするものではないことにも留意されたい。故に、「含む(comprising)」という用語が本明細書で使用されるとき、「からなる(consisting of)」という用語もまた包含及び開示される。
範囲が与えられている場合、端点が含まれる。さらに、別途指示されない限り、または文脈及び当業者の理解から別途明らかでない限り、範囲として表される値は、文脈上そうでないとする明確な指示がない限り、本開示の異なる実施形態において述べられる範囲内の任意の具体的な値または部分範囲を、範囲の下限の単位の10分の1までとることができることを理解されたい。
全ての引用元、例えば、本明細書で引用される参照文献、刊行物、データベース、データベースエントリー、及び技術は、たとえ引用文に明示的に述べられていなくても、参照により本明細書に援用される。引用元及び本願の記述が矛盾する場合、本願の記述が優先するものとする。
本開示は、以下の実施例を参照することによってより完全に理解される。しかしながら、それらは、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本明細書に記載の実施例及び実施形態は、例示目的のものにすぎないこと、ならびにそれらに照らして種々の修正または変更が当業者に示唆され、本願の趣旨及び範囲ならびに添付の特許請求の範囲内に含まれるべきであることが理解される。
実施例1:LNP組成物の生産
A.ナノ粒子組成物の生産
治療薬及び/または予防薬の細胞への送達において使用するための安全で効果的なナノ粒子組成物を調査するために、様々な製剤を調製及び試験する。具体的には、ナノ粒子組成物の脂質成分中の特定の要素及びそれらの比率を最適化する。
A.ナノ粒子組成物の生産
治療薬及び/または予防薬の細胞への送達において使用するための安全で効果的なナノ粒子組成物を調査するために、様々な製剤を調製及び試験する。具体的には、ナノ粒子組成物の脂質成分中の特定の要素及びそれらの比率を最適化する。
ナノ粒子は、2つの流体流(このうちの一方は治療薬及び/または予防薬を含有し、他方は脂質成分を有する)のマイクロ流体力学及びT字型接合部での混合等の混合プロセスにより作製することができる。
脂質組成物は、溶媒、例えば、エタノール中、例えば、約50mMの濃度で、式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)、(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、もしくは(IIIa8)に従った脂質、または非カチオン性ヘルパー脂質(Avanti Polar Lipids,Alabaster,ALから入手可能なDOPE、またはDSPC等)、PEG脂質(Avanti Polar Lipids,Alabaster,ALから入手可能な1,2ジミリストイルsnグリセロールメトキシポリエチレングリコール、別名、PEG-DMG等)、及び植物ステロール(任意選択でコレステロール等の構造脂質を含む)を組み合わせることによって調製される。溶液は、保管のために、例えば、-20℃で冷蔵するべきである。所望のモル比を得るように脂質を組み合わせ(例えば、下記の表6を参照されたい)、水及びエタノールで、例えば、約5.5mM~約25mMの最終脂質濃度まで希釈する。表6の植物ステロール*は、植物ステロール、または任意選択でベータ-植物ステロール及びコレステロール等の植物ステロール及び構造脂質の組み合わせを指す。
治療薬及び/または予防薬と脂質成分とを含むナノ粒子組成物は、脂質溶液と治療薬及び/または予防薬を含む溶液とを、約5:1~約50:1の脂質成分対治療薬及び/または予防薬の重量:重量比で組み合わせることによって調製する。NanoAssemblrマイクロ流体ベースシステムを使用して、脂質溶液を約10ml/分~約18ml/分の流速で治療薬及び/または予防薬の溶液に迅速に注入して、約1:1~約4:1の水対エタノール比を有する懸濁液を得る。
RNAを含むナノ粒子組成物に関しては、脱イオン水中0.1mg/mlの濃度のRNAの溶液を緩衝液、例えば、pH3~4の50mMクエン酸ナトリウム緩衝液中で希釈して、原液を形成させる。
ナノ粒子組成物を透析によって処理して、エタノールを除去し、緩衝液交換を達成することができる。製剤を、10kDaの分子量カットオフを用いたSlide-A-Lyzerカセット(Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL)を使用して、一次生成物の200倍の体積でリン酸緩衝食塩水(PBS)(pH7.4)に対して2回透析する。1回目の透析は、室温で3時間実施する。次いで、製剤を4℃で一晩透析する。得られたナノ粒子懸濁液を、0.2μm滅菌フィルター(Sarstedt,Numbrecht,Germany)に通してガラスバイアル中に濾過し、クリンプクロージャで密封する。一般に、0.01mg/ml~0.10mg/mlのナノ粒子組成物の溶液が得られる。
上述の方法は、ナノ沈殿及び粒子形成を含む。T字型接合部及び直接注入を含むがこれらに限定されない代替のプロセスを使用して、同じナノ沈殿を達成してもよい。
B.ナノ粒子組成物の特性評価
Zetasizer Nano ZS(Malvern Instruments Ltd,Malvern,Worcestershire,UK)を使用して、粒径の決定においては1倍PBS及びゼータ電位の決定においては15mMのPBS中で、ナノ粒子組成物の粒径、多分散指数(PDI)、及びゼータ電位を決定することができる。
Zetasizer Nano ZS(Malvern Instruments Ltd,Malvern,Worcestershire,UK)を使用して、粒径の決定においては1倍PBS及びゼータ電位の決定においては15mMのPBS中で、ナノ粒子組成物の粒径、多分散指数(PDI)、及びゼータ電位を決定することができる。
紫外可視分光法を使用して、ナノ粒子組成物中の治療薬及び/または予防薬(例えば、RNA)の濃度を決定することができる。1倍PBS中100μLの希釈製剤を900μLのメタノール及びクロロホルムの4:1(v/v)混合物に添加する。混合後、DU 800分光光度計(Beckman Coulter,Beckman Coulter,Inc.,Brea,CA)で溶液の吸光度スペクトルを、例えば、230nm~330nmで記録する。ナノ粒子組成物中の治療薬及び/または予防薬の濃度は、組成物中で使用した治療薬及び/または予防薬の消衰係数、ならびに、例えば260nmの波長での吸光度と、例えば330nmの波長でのベースライン値との間の差異に基づいて算出することができる。
RNAを含むナノ粒子組成物に関しては、QUANT-IT(商標)RIBOGREEN(登録商標)RNAアッセイ(Invitrogen Corporation Carlsbad,CA)を使用して、ナノ粒子組成物によるRNAのカプセル封入を評価することができる。試料は、TE緩衝液(10mMのトリス-HCl、1mMのEDTA、pH7.5)中およそ5μg/mLの濃度に希釈する。50μLの希釈試料をポリスチレン96ウェルプレートに移し、50μLのTE緩衝液または50μLの2%Triton X-100溶液のいずれかをウェルに添加する。プレートを37℃の温度で15分間インキュベートする。RIBOGREEN(登録商標)試薬をTE緩衝液中1:100に希釈し、100μLのこの溶液を各ウェルに添加する。蛍光強度は、蛍光プレートリーダー(Wallac Victor 1420 Multilablel Counter;Perkin Elmer,Waltham,MA)を使用して、例えば約480nmの励起波長及び例えば約520nmの発光波長で測定することができる。試薬ブランクの蛍光値を試料の各々の蛍光値から差し引き、無傷の試料(Triton X-100の添加なし)の蛍光強度を破壊された試料(Triton X-100の添加によって引き起こされる)の蛍光値で割ることによって、遊離RNAのパーセンテージを決定する。
C.インビボ製剤研究
種々のナノ粒子組成物がどれほど有効に治療薬及び/または予防薬を標的細胞に送達するかを監視するために、特定の治療薬及び/または予防薬(例えば、mRNA等の修飾または天然型RNA)を含む異なるナノ粒子組成物を調製し、齧歯類集団に投与する。マウスに、脂質ナノ粒子製剤を含むナノ粒子組成物を含む単回用量を静脈内、筋肉内、皮下、動脈内、または腫瘍内投与する。一部の事例では、マウスに用量を吸入させてもよい。用量サイズは、0.001mg/kg~10mg/kgの範囲であってもよく、ここで、10mg/kgとは、マウスの体重各1kgにつきナノ粒子組成物中10mgの治療薬及び/または予防薬を含む用量を説明する。PBSを含む対照組成物もまた用いてもよい。
種々のナノ粒子組成物がどれほど有効に治療薬及び/または予防薬を標的細胞に送達するかを監視するために、特定の治療薬及び/または予防薬(例えば、mRNA等の修飾または天然型RNA)を含む異なるナノ粒子組成物を調製し、齧歯類集団に投与する。マウスに、脂質ナノ粒子製剤を含むナノ粒子組成物を含む単回用量を静脈内、筋肉内、皮下、動脈内、または腫瘍内投与する。一部の事例では、マウスに用量を吸入させてもよい。用量サイズは、0.001mg/kg~10mg/kgの範囲であってもよく、ここで、10mg/kgとは、マウスの体重各1kgにつきナノ粒子組成物中10mgの治療薬及び/または予防薬を含む用量を説明する。PBSを含む対照組成物もまた用いてもよい。
マウスにナノ粒子組成物を投与すると、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、生物発光イメージング、または他の方法によって用量送達プロファイル、用量応答、ならびに特定の製剤の毒性及びその用量を測定することができる。mRNAを含むナノ粒子組成物に関しては、タンパク質発現の時間経過もまた評価することができる。評価のために齧歯類から収集する試料は、血液、血清、及び組織(例えば、筋肉内注射の部位からの筋肉組織及び内部組織)を含んでもよい。試料収集は、動物の屠殺を伴い得る。
mRNAを含むナノ粒子組成物は、治療薬及び/または予防薬の送達のための種々の製剤の有効性及び有用性の評価において有用である。mRNAを含む組成物の投与によって誘導されるタンパク質発現のレベルがより高いことは、mRNA翻訳及び/またはナノ粒子組成物のmRNA送達効率がより高いことを示すものとなる。非RNA成分は翻訳機構自体に影響を及ぼすとは考えられないため、タンパク質発現のレベルがより高いことは、所与のナノ粒子組成物による治療薬及び/または予防薬の送達の効率が、他のナノ粒子組成物またはその不在と比べてより高いことを示す可能性が高い。
実施例2:テザリングされたeIF4Gは標的mRNAの効力を増加させる
この実施例は、テザリングされたエフェクタータンパク質、例えば、テザリングされたeIF4GをコードするRNAと共送達された場合の、標的mRNAの増加した効力(例えば、増加したタンパク質発現及び/またはタンパク質発現の持続期間)について記載する。
この実施例は、テザリングされたエフェクタータンパク質、例えば、テザリングされたeIF4GをコードするRNAと共送達された場合の、標的mRNAの増加した効力(例えば、増加したタンパク質発現及び/またはタンパク質発現の持続期間)について記載する。
この実施例で使用したシステムが、図1に図示される。eIF4Gの中央からC末端ドメインは、リボソーム複合体の形成を補助し、キャップ非依存的翻訳エンハンサー(CITE)を介してmRNA 3’UTRに動員された際にキャップ依存的翻訳を補助または強化し、IRESエレメントを介して動員された際にキャップなしmRNAの翻訳を刺激することができる(Kraft JJ,et al.(2013)NAR.41(5):3398-413、Paek KY,et al.(2015)PNAS 112(4):1041-6、Pestova TV,et al.(1996)Mol Cell Biol.16(12):6870-8)。故に、このドメイン(本明細書でeIF4GΔNと名付けられる)をエフェクターとして使用した。eIF4E及びPABP結合能力を有しないことから、このドメインは、細胞における他のmRNAには結合しない可能性があり、それによって、起こり得るオフターゲット効果を低減する。テザーとしては、この数十年にわたって広く有効性が確認されていることからMS2-MBPシステムを使用した。注目すべきことに、MS2-MBP間相互作用は、非常に強力で(Kd約1~10nM)、細胞において安定であることが予想される(Tutucci E,et al.(2018)Nat Methods.15(1):81-89)。6つのMS2ループを標的mRNAの3’UTRに挿入した。MS2ループは、3’UTRを完全に置き換えるか、またはv1.1 UTR配列の前もしくは後に付加されるかのいずれかである(図1)。
最初の細胞ベースの実験は、HeLa細胞におけるレポーターとしてdeg-GFPの使用に依存した。標的レポーターRNAを、対照タンパク質であるEPOをコードするmRNA、またはテザリングされた対照タンパク質であるMBP-LacZをコードするmRNA、またはテザリングされたエフェクタータンパク質であるMBP-eIF4GΔNをコードするmRNAと共送達した。実験は、標的RNAを10倍モル過剰にして行った。予想通り、3’v1.1 UTRを有する標的mRNAの発現の差異は異なる条件下で最小限であることが観察された(このRNAは、コードされたタンパク質のうちのいずれに対しても結合部位を有しない)。テザリングされたタンパク質に対する結合部位を有する標的mRNAの3つ全ての事例において、テザリングされたエフェクターは、mRNAからのタンパク質生産量を有意に増加させた(タンパク質生産量の約3~6倍の増加)。テザーをポリA配列に直接隣接させた場合に最大の有益性が観察された(図2A~2D)。この発現の増強は、複数の細胞種(図3A~3C)にわたって3倍(中程度)~80倍(高)の範囲で再現された。
最後に、標的mRNAの固定量で、テザリングされたエフェクターによる効力の増強は、エフェクターの量の増加に伴い増加した。これはまた、標的mRNAの半減期がエフェクター濃度の増加に伴い増加することを予測する半減期モデルにデータを当てはめた場合にも明らかであった(図4A~4B)。9倍モル過剰の標的では、テザリングされたエフェクターとともに標的mRNAを送達された細胞において(緑色のバー)、テザリングされた対照とともに標的mRNAを送達された細胞と比較して(オレンジ色のバー)、標的mRNAの半減期の約8~10倍の増加が観察された(図4Bを参照されたい)。
テザリングされたエフェクターによるタンパク質発現の増強は、2つのさらなるレポーターであるLuc及びNPI-Lucについて観察された。総計強度曲線の形状及びモデル当てはめはいずれも、テザリングされたエフェクタータンパク質の存在下での標的mRNAについての増加した半減期を示唆する。
要約すると、この実験で提供されるデータは、標的mRNA及びそのコードされたタンパク質の発現が、該標的mRNAがテザリングされたエフェクタータンパク質と共送達される場合に有意に増加し得ることを実証する。
実施例3:テザリングされたeIF4GはmRNAの半減期を増加させる
この実施例は、テザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4Gと共送達された場合の標的mRNAの増加した半減期について説明する。
この実施例は、テザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4Gと共送達された場合の標的mRNAの増加した半減期について説明する。
実施例2で使用したのと類似のシステムをこの実施例で使用した。簡潔に述べると、HEK293細胞に、標的レポーターRNA、及び対照タンパク質(EPO)をコードするmRNA、またはテザリングされた対照タンパク質(MBP-LacZ)をコードするmRNA、またはテザリングされたエフェクタータンパク質(MBP-eIF4GΔN)をコードするmRNAをエレクトロポレーションで導入した。実験は、標的RNAを3倍モル過剰にして行った。
図5C~5Dに示されるように、標的mRNAの半減期は、テザリングされた対照またはテザリングされていない対照と比較して、テザリングされたエフェクターの存在下で増加した。テザーをポリA配列に直接隣接させた場合に最大の有益性が観察された。図5Dは、対照条件(テザリングされた対照とともにした、またはテザリングされていない対照とともにした標的mRNA)と比較して、標的mRNA(テザリングされたエフェクターと共送達された)の約80%がエレクトロポレーション後24時間で存在する/検出され得ることを示す。
このデータは、標的mRNAの半減期が、該標的mRNAがテザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4Gと共送達される場合に増加し得ることを示す。
実施例4:テザリングされたエフェクターとともにした標的mRNA翻訳の評価
この実施例は、標的mRNAの翻訳に対するテザリングされたエフェクターの効果について説明する。
この実施例は、標的mRNAの翻訳に対するテザリングされたエフェクターの効果について説明する。
この実施例に関して、テザリングされたエフェクターとともにした標的mRNAの翻訳を評価するために新生ペプチドイメージング(NPI)-Lucレポーターシステム(mRNA、翻訳中mRNA、及びタンパク質を撮像するために使用)を利用した。NPI-Lucレポーターは、N末端上にV5ペプチドをタグ付けしたLuc ORF、及び核局在化シグナルをコードする。このレポーターを使用することで、V5(新たに形成されるタンパク質)及びsmFISH(LUC RNAを検出する)の両方に対して陽性であるスポット/シグナルを評定することによって、翻訳中mRNAを測定することができる。これは、NPI+(またはV5陽性)smFISH+の両方に対して陽性であるスポットを評定することによって行われ、ここで、NPIは新生ペプチドを反映し、FISHプローブはLucに特異的である。
全ての実験は、異なる条件下で標的または対照RNAによるエレクトロポレーションを用いて行った。HeLaにおいて、テザリングされていない対照、テザリングされた対照、及びテザリングされたエフェクターRNAとともにした標的または対照mRNAについて撮像結果を得た(テザリングされた対照及びエフェクターRNA群についての画像のみが示される)。テザリングされたエフェクターは、HeLaにおいて、MS2を含有する標的RNAに対して、とりわけより後の時点でより高い翻訳(NPI+smFISH+スポットの共局在)を示した。UTRにMS2結合部位を有するNPI-Luc mRNAを用いてHeLa及びHep3bにおいてこの実験を繰り返した。定量データが図6A~6E、7A~7D、16、及び17A~17Cに示される。
Hep3b細胞において、エフェクターRNAでのコトランスフェクションは、i)時間経過によるmRNAの減少した消失、ii)時間経過による翻訳中mRNAの減少した消失、iii)経時的な細胞における堅牢な翻訳維持、及びiv)経時的なmRNA当たりの翻訳維持をもたらした(図6A~6E)。図16は、テザリングされたエフェクターが、トランスフェクション後48時間の期間にわたり翻訳中mRNAの消失を減少させることを示す。HeLa細胞において、翻訳は全体的により許容的であるようであった。いずれの条件下でのいずれの時点においても、時間経過によるサイトゾルmRNA、及び時間経過によるmRNA当たりの翻訳に対する影響は最小限であることが観察された。しかしながら、テザリングされたエフェクターは、時間経過による翻訳中mRNAの消失を低減し、より高い割合の細胞において時間経過によるより堅牢な翻訳を示した(図7A~7D)。観察された影響の大きさの差異は、細胞特異的である可能性があるか、または2つの細胞種におけるアッセイのダイナミックレンジに左右される可能性がある。
要約すると、この実施例で提供されるデータは、テザリングされたエフェクターが、時間経過によるmRNAの消失を阻止し、時間経過によるmRNAの翻訳の低減を阻止または翻訳を維持し、経時的に細胞において翻訳を促進することができることを示す。したがって、一部の実施形態では、テザリングされたエフェクター及び標的mRNAの共送達を使用して、標的mRNAの翻訳生産量を増加させるか、またはmRNAからの翻訳生産量の持続期間を増加させ、それによって標的タンパク質の量を増加させることができる。
実施例5:エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのドメインの特定
この実施例は、エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのドメインの分析について説明する。この実施例で使用した異なる構築物の概略図が、図8Aで提供される。
この実施例は、エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのドメインの分析について説明する。この実施例で使用した異なる構築物の概略図が、図8Aで提供される。
標的deg-GFP RNAを、対照タンパク質であるEPOをコードするmRNA、またはテザリングされた対照タンパク質であるMBP-LacZをコードするmRNA、またはテザリングされたエフェクタータンパク質であるMBP-eIF4GΔNをコードするmRNA、もしくは図8Aに図解されるような切り詰め及び変異eIF4Gに融合されたMBPをコードするmRNAと共送達した。実験は、標的RNAを10倍モル過剰にして行った。予想通り、3’v1.1 UTRを有する標的mRNAの発現の差異は異なる条件下で最小限であることが観察された。
図8B~8Eに示されるように、eIF4G dN、eIF4G dN2、eIF4G dN3、eIF4G mid1、eIF4G mid2、eIF4G mid3、eIF4G mid4、eIF4G C1、及びeIF4G C2構築物は、UTRにMS2結合部位を有する標的mRNAからの増加したタンパク質生産量をもたらした。対照的に、図8B及び8Dは、eIF4G dN 3A構築物(これは中央ドメインを介してeIF3及びeIF4Aに結合することができない(Imataka H,Sonenberg N.(1997)Mol Cell Biol.17(12):6940-7))が、テザリングされた対照に勝る認識できる有益性を示さなかったことを示す。図9は、試験した種々の構築物についての予想される結合活性の要約を提供する。
まとめると、このデータは、EIF3/EIF4Aを介したeIF4Gのリボソーム結合がエフェクター機能に重要であることを示す。
実施例6:テザリングされたeIF4Gはタンパク質発現を救済し、mRNA安定性を増加させる
この実施例は、テザリングされたエフェクターをコードするRNAと共送達された場合の、不安定な/翻訳不活性な標的mRNAのタンパク質発現(または安定性)の増加について説明する。
この実施例は、テザリングされたエフェクターをコードするRNAと共送達された場合の、不安定な/翻訳不活性な標的mRNAのタンパク質発現(または安定性)の増加について説明する。
実施例2で使用したのと類似のシステムをこの実施例で使用した。HeLa細胞に、2つのRNAをエレクトロポレーションで導入した。各試料は、対照(EPO)(すなわち、3’UTR+EPO)またはエフェクタータンパク質をコードするRNA(すなわち、3’UTR+MBP-eIF4G)とコトランスフェクトした、標的degGFPをコードするRNAを有する。実験は、標的RNAを3倍モル過剰にして行った。使用した3’UTRは、24個のMS2ヘアピンを有する3’UTR(3’UTR_24 MS2)または3’UTR_v1.1のいずれかである。図10Bに示されるように、標的RNAの3’UTRにおける増加した数のMS2ヘアピンループ(24 MS2)は、3’UTR v1.1と比較してタンパク質発現(及び可能性としてmRNA半減期)を低減した。しかしながら、24個のMS2ループを有するmRNAについてさえ、MS2結合タンパク質を使用してそれを活性化因子タンパク質(eIF4G1(623~1599))にテザリングした場合、mRNA発現が回復した。加えて、活性化因子タンパク質の存在下では標的RNAの機能的半減期の顕著な延長があった。図10Cは、図10Bにあるのと同じデータについての曲線下面積(AUC)を示す。
このデータは、標的mRNAがテザリングされたエフェクターをコードするRNAと共送達される場合、タンパク質発現(及び可能性として標的mRNAの半減期)が増加し得ることを示す。
実施例7:テールなし標的RNAはRBP-RNA(MBP-MS2)テザーを使用して動員されたエフェクターによって救済され得る
図11は、テールなし標的RNAを救済するように、MS2結合タンパク質(MBP)-MS2テザーを用いて潜在的なエフェクターを標的RNAに動員するためのシステムの概略図を提供する。標的mRNAは、3’UTRにMS2ループを有し、ポリAテールを欠いている(A0)。第2のmRNAは、エフェクター/eIF4G-midに融合されたMS2結合タンパク質(MBP)をコードする。MBP-MS2間結合相互作用は、エフェクタータンパク質を標的RNAに動員する。このシステムを、特定の細胞におけるテザリングを可能にするためのmiRNA依存性スイッチゲートに連結して、それによって標的タンパク質の発現をオンにすることができる。また、このシステムを、組織特異的プロモーターの制御下でエフェクターをコードするDNA分子に連結して、特定の細胞における発現をオンにすることもできる。最後に、このシステムは、エフェクタータンパク質の発現及び/または動員が、特定の微小環境及び/または特定の細胞種(その細胞種における特定のマイクロRNAの存在)におけるトリガー(受容体介在性活性化、pHの変化、低酸素等)の制御下にあるようにコードされ得る。故に、一部の実施形態では、エフェクターが作製される場合であっても、それは特定のトリガーなしには標的RNAに動員され得ない。
図11は、テールなし標的RNAを救済するように、MS2結合タンパク質(MBP)-MS2テザーを用いて潜在的なエフェクターを標的RNAに動員するためのシステムの概略図を提供する。標的mRNAは、3’UTRにMS2ループを有し、ポリAテールを欠いている(A0)。第2のmRNAは、エフェクター/eIF4G-midに融合されたMS2結合タンパク質(MBP)をコードする。MBP-MS2間結合相互作用は、エフェクタータンパク質を標的RNAに動員する。このシステムを、特定の細胞におけるテザリングを可能にするためのmiRNA依存性スイッチゲートに連結して、それによって標的タンパク質の発現をオンにすることができる。また、このシステムを、組織特異的プロモーターの制御下でエフェクターをコードするDNA分子に連結して、特定の細胞における発現をオンにすることもできる。最後に、このシステムは、エフェクタータンパク質の発現及び/または動員が、特定の微小環境及び/または特定の細胞種(その細胞種における特定のマイクロRNAの存在)におけるトリガー(受容体介在性活性化、pHの変化、低酸素等)の制御下にあるようにコードされ得る。故に、一部の実施形態では、エフェクターが作製される場合であっても、それは特定のトリガーなしには標的RNAに動員され得ない。
eIF4Gの中央からC末端ドメインは、リボソーム複合体の形成を補助し、キャップ非依存的翻訳エンハンサー(CITE)を介してmRNA 3’UTRに動員された際にキャップ依存的翻訳を補助または強化し、IRESエレメントを介して動員された際にキャップなしmRNAの翻訳を刺激することができる(Kraft JJ,et al.(2013)NAR.41(5):3398-413、Paek KY,et al.(2015)PNAS 112(4):1041-6、Pestova TV,et al.(1996)Mol Cell Biol.16(12):6870-8)。故に、このドメイン(本明細書でeIF4GΔNと名付けられる)は、エフェクターとして使用され得る。ドメインeIF4-midもまた、エフェクターとして使用され得る。eIF4E及びPABP結合能力を有しないことから、このドメインは、細胞における他のmRNAには結合しない可能性があり、それによって、起こり得るオフターゲット効果を低減する。テザーとしては、この数十年にわたって広く有効性が確認されていることからMS2-MBPシステムが使用され得る。注目すべきことに、MS2-MBP間相互作用は、非常に強力で(Kd約1~10nM)、細胞において安定であることが予想される(Tutucci E,et al.(2018)Nat Methods.15(1):81-89)。6つのMS2ループを標的mRNAの3’UTRに挿入した。
実施例8:テザリングされたeIF4GはテールなしmRNAのmRNA安定性を増加させる
この実施例は、テザリングされたエフェクターと共送達された場合のテールなしmRNAの翻訳及び安定性の増加について説明する。
この実施例は、テザリングされたエフェクターと共送達された場合のテールなしmRNAの翻訳及び安定性の増加について説明する。
Hep3b細胞またはHeLa細胞を2つのRNAでトランスフェクトした。各試料は、テザリングされたタンパク質(エフェクター、eIF4G-mid2)またはテザリングされた対照(MBP-LacZ)をコードするmRNAとコトランスフェクトした標的degGFPを有する。標的mRNAは、テールなし(A0)であったか(すなわち、3’v1.1_MS2_A0)、またはA100テールを有する(v1.1_A100)。実験は、標的RNAを10倍モル過剰にして行い、タンパク質発現は、Incucyteによって測定した。図12A及び12Cに示されるように、A100テールを有する標準mRNAは堅牢な発現を示すが、テザリングされた対照と共送達されたMS2 UTRを有するテールなしmRNAについては検出可能な発現は見られない(試験(A0)標的RNA+t-ctrl)。テールなし標的の翻訳は、eIF4G中央ドメインの存在下で回復する(試験(A0)標的RNA+t-eff)。曲線の形状は、RNA半減期の増加を示唆する。図12B及び12Dは、図12A及び12Bにあるのと同じデータについての曲線下面積(AUC)を示す。
実施例9:idTテールを有するテールなし標的RNAはRBP-RNA(MBP-MS2)テザーを使用して動員されたエフェクターによって救済され得る
図11のシステムを使用して、修飾されたテールなし標的RNAの発現を救済することができることを例示するために、HEP3B細胞を3’v1.1_MS2_A0、または3’v1.1_MS2_A0-idT+エフェクター/対照deg-GFP構築物でトランスフェクトした。この実験において、テールなし標的RNAをidTテール、すなわち、A20オリゴとそれに続く逆方向idTで修飾した。対照RNAは、MBP-LacZをコードし、エフェクターRNAは、MBP-eIF4G-midをコードする。標的RNAは、エフェクターRNAに対して10倍モル過剰であった。図13で見られるように、A0またはA0-idT構築物は、対照RNAとコトランスフェクトした場合に検出可能な発現を示さなかった。テザリングエフェクターは、A0 RNAからの発現を増加させた。idTの存在下でのテザリングは、はるかにより高いレベルまで発現を救済した。これらの結果は、A0 RNAからの翻訳が、テザーに加えて、idTの存在下で改善し得ることを実証する。
図11のシステムを使用して、修飾されたテールなし標的RNAの発現を救済することができることを例示するために、HEP3B細胞を3’v1.1_MS2_A0、または3’v1.1_MS2_A0-idT+エフェクター/対照deg-GFP構築物でトランスフェクトした。この実験において、テールなし標的RNAをidTテール、すなわち、A20オリゴとそれに続く逆方向idTで修飾した。対照RNAは、MBP-LacZをコードし、エフェクターRNAは、MBP-eIF4G-midをコードする。標的RNAは、エフェクターRNAに対して10倍モル過剰であった。図13で見られるように、A0またはA0-idT構築物は、対照RNAとコトランスフェクトした場合に検出可能な発現を示さなかった。テザリングエフェクターは、A0 RNAからの発現を増加させた。idTの存在下でのテザリングは、はるかにより高いレベルまで発現を救済した。これらの結果は、A0 RNAからの翻訳が、テザーに加えて、idTの存在下で改善し得ることを実証する。
実施例10:キャップなし標的RNAはRBP-RNA(MBP-MS2)テザーを使用して動員されたエフェクターによって救済され得る
図11のシステムを使用して、キャップなし標的RNAを救済することができることを例示するために、HeLa細胞を5’三リン酸(5’ppp)末端NpiLuc_3’v1.1_MS2_A100標的RNA+エフェクター/対照NpiLuc構築物でトランスフェクトした。標的RNAは、エフェクターRNAに対して1.5倍モル過剰であった。図14で見られるように、キャップなしRNAはそれ自体、対照テザーRNA(MBP-mid2-Mut、変異体中央ドメインをコードする)では、バックグラウンドを上回る認識できるシグナルを示さなかったが、エフェクター(MBP-mid2)+エフェクター/対照deg-GFP構築物、及び3’v1.1_MS2_A0+対照またはエフェクターでテザリングされた場合、このRNAに対して認識できる発現が回復する。
図11のシステムを使用して、キャップなし標的RNAを救済することができることを例示するために、HeLa細胞を5’三リン酸(5’ppp)末端NpiLuc_3’v1.1_MS2_A100標的RNA+エフェクター/対照NpiLuc構築物でトランスフェクトした。標的RNAは、エフェクターRNAに対して1.5倍モル過剰であった。図14で見られるように、キャップなしRNAはそれ自体、対照テザーRNA(MBP-mid2-Mut、変異体中央ドメインをコードする)では、バックグラウンドを上回る認識できるシグナルを示さなかったが、エフェクター(MBP-mid2)+エフェクター/対照deg-GFP構築物、及び3’v1.1_MS2_A0+対照またはエフェクターでテザリングされた場合、このRNAに対して認識できる発現が回復する。
実施例11:キャップなし-テールなし標的RNAはRBP-RNA(MBP-MS2)テザーを使用して動員されたエフェクターによって救済され得る
図11のシステムを使用して、キャップなし-テールなし標的RNAを救済することができることを例示するために、HeLa細胞を5’ppp末端NpiLuc_3’v1.1_MS2_A0標的RNA+エフェクター/対照NpiLuc構築物でトランスフェクトした。標的RNAは、エフェクターRNAに対して1.5倍モル過剰であった。図15で見られるように、キャップなし-テールなしRNAはそれ自体、対照テザーRNA(MBP-mid2-Mut、変異中央ドメインをコードする)では、バックグラウンドを上回る認識できるシグナルを示さなかったが、テザリングされたエフェクター構築物(MBP-mid2)とともに送達された場合、このRNAに対して認識できる発現が回復した。
図11のシステムを使用して、キャップなし-テールなし標的RNAを救済することができることを例示するために、HeLa細胞を5’ppp末端NpiLuc_3’v1.1_MS2_A0標的RNA+エフェクター/対照NpiLuc構築物でトランスフェクトした。標的RNAは、エフェクターRNAに対して1.5倍モル過剰であった。図15で見られるように、キャップなし-テールなしRNAはそれ自体、対照テザーRNA(MBP-mid2-Mut、変異中央ドメインをコードする)では、バックグラウンドを上回る認識できるシグナルを示さなかったが、テザリングされたエフェクター構築物(MBP-mid2)とともに送達された場合、このRNAに対して認識できる発現が回復した。
実施例12:テザリングされたエフェクターは経時的により多くの細胞においてより多くの翻訳中mRNAを維持する
この実施例は、mRNAがテザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4GΔNと共送達される場合の、より多くの細胞におけるより多くの翻訳中mRNAの経時的な維持について説明する。Hep3b細胞に、テザリングされていない対照(nt-ctrl、LacZ)、テザリングされた対照(t-ctrl、MBP-LacZ)、またはt-エフェクター(eIF4GΔN)と組み合わせて標的RNA(3’v1.1MS2_A100または3’v1.1_A100)をエレクトロポレーションで導入した。図17A~17Cで見られるように、テザリングされたエフェクターは、より長い期間にわたってより高いパーセンテージの翻訳中mRNA(NPI+smFISH+スポット)を示した。
この実施例は、mRNAがテザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4GΔNと共送達される場合の、より多くの細胞におけるより多くの翻訳中mRNAの経時的な維持について説明する。Hep3b細胞に、テザリングされていない対照(nt-ctrl、LacZ)、テザリングされた対照(t-ctrl、MBP-LacZ)、またはt-エフェクター(eIF4GΔN)と組み合わせて標的RNA(3’v1.1MS2_A100または3’v1.1_A100)をエレクトロポレーションで導入した。図17A~17Cで見られるように、テザリングされたエフェクターは、より長い期間にわたってより高いパーセンテージの翻訳中mRNA(NPI+smFISH+スポット)を示した。
実施例13:テザリングは分泌タンパク質の発現及び翻訳を増加させる
この実施例は、mRNAがテザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4GΔNと共送達される場合に、分泌タンパク質の発現及び翻訳が増加することを実証する。2つの分泌抗体(Ab1及びAb2)の軽鎖及び重鎖対に対して最適化されたリーディングフレームを有するv1.1標的RNA構築物を、t-ctrl(MBP-LacZ)またはt-eff(MBP-eIF4GΔN)とともにHek293細胞内にコトランスフェクトした。実験は、5倍モル過剰の標的(Ab1)または1倍モル過剰の標的(Ab2)を用いて行った。抗体実験の各々において、テザリングされたエフェクターは、2つの別個の軽鎖及び重鎖をコードするRNAにテザリングされる。図18は、経時的なAb1またはAb2の濃度(μg/ml)を示し、テザリングが分泌タンパク質の発現及び翻訳を増加させることを示す。
この実施例は、mRNAがテザリングされたエフェクター、例えば、テザリングされたeIF4GΔNと共送達される場合に、分泌タンパク質の発現及び翻訳が増加することを実証する。2つの分泌抗体(Ab1及びAb2)の軽鎖及び重鎖対に対して最適化されたリーディングフレームを有するv1.1標的RNA構築物を、t-ctrl(MBP-LacZ)またはt-eff(MBP-eIF4GΔN)とともにHek293細胞内にコトランスフェクトした。実験は、5倍モル過剰の標的(Ab1)または1倍モル過剰の標的(Ab2)を用いて行った。抗体実験の各々において、テザリングされたエフェクターは、2つの別個の軽鎖及び重鎖をコードするRNAにテザリングされる。図18は、経時的なAb1またはAb2の濃度(μg/ml)を示し、テザリングが分泌タンパク質の発現及び翻訳を増加させることを示す。
実施例14:単一のRNAテザリングシステムはインビボで標的発現を強化する
この実施例は、単一のRNAテザリングシステムがインビボで標的RNAの翻訳の効率を増加させ得ることを実証する。図19は、単一のRNAテザリングシステムの概略図を提供する。mRNA分子は、5’から3’に、CAP、5’UTR、標的ORF、タンデムに並んだ3つのプロテアーゼ切断部位:T2A-P2A-E2A/TPE(赤色)、エフェクター(オレンジ色-RBP、-緑色-エフェクター)に融合されたRNA結合タンパク質をコードする別のORF、及び3’UTRにおけるMS2ループ(オレンジ色の縞)を含む。MS2ループは、v1.1 UTR配列の後に付加される。TPEプロテアーゼ切断部位は、細胞において翻訳中にリボソームスキッピングをもたらす。この翻訳の最終産物は、標的ORFにコードされたタンパク質がC末端タグを得、RNA結合結合-エフェクター融合体がTPEからの残基プロリン(C末端アミノ酸)から開始することである。具体的なTPE切断部位に関して、この配置構成は、1個の標的:0.05個のエフェクタータンパク質分子をもたらすことが予想される(Liu et al,2017 Scientific Reports 7:2193)。この1つのRNAシステムにおいては、エフェクタータンパク質がRNA結合タンパク質相互作用を介してRNA 3’UTRに結合することにより、標的ORF及びエフェクターORFの両方をコードするこの1つのRNAにエフェクタータンパク質が結合することの有益性が付与される。
この実施例は、単一のRNAテザリングシステムがインビボで標的RNAの翻訳の効率を増加させ得ることを実証する。図19は、単一のRNAテザリングシステムの概略図を提供する。mRNA分子は、5’から3’に、CAP、5’UTR、標的ORF、タンデムに並んだ3つのプロテアーゼ切断部位:T2A-P2A-E2A/TPE(赤色)、エフェクター(オレンジ色-RBP、-緑色-エフェクター)に融合されたRNA結合タンパク質をコードする別のORF、及び3’UTRにおけるMS2ループ(オレンジ色の縞)を含む。MS2ループは、v1.1 UTR配列の後に付加される。TPEプロテアーゼ切断部位は、細胞において翻訳中にリボソームスキッピングをもたらす。この翻訳の最終産物は、標的ORFにコードされたタンパク質がC末端タグを得、RNA結合結合-エフェクター融合体がTPEからの残基プロリン(C末端アミノ酸)から開始することである。具体的なTPE切断部位に関して、この配置構成は、1個の標的:0.05個のエフェクタータンパク質分子をもたらすことが予想される(Liu et al,2017 Scientific Reports 7:2193)。この1つのRNAシステムにおいては、エフェクタータンパク質がRNA結合タンパク質相互作用を介してRNA 3’UTRに結合することにより、標的ORF及びエフェクターORFの両方をコードするこの1つのRNAにエフェクタータンパク質が結合することの有益性が付与される。
図20Aは、t-eff構築物(エフェクター)またはt-ctrl構築物(対照)を注射したマウスについての、示される種々の時点にわたる発光レベルを示す。図20Bは、図20Aに対応する総曲線下面積(AUC)としてプロットした累積発光を示す。図20Cは、t-eff構築物(エフェクター)またはt-ctrl構築物(対照)を注射したマウスについての、示される時点にわたる発光を示す。データは、平均値+/-SEMとして示される。ここで使用した送達システムは、LNPである。
実施例15:他の有用なエフェクタータンパク質またはそのドメインの特定
この実施例は、エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのホモログまたはドメインの分析について説明する。
この実施例は、エフェクター機能に必要とされるeIF4Gのホモログまたはドメインの分析について説明する。
標的deg-GFP RNAを、対照タンパク質であるLacZをコードするmRNA、またはテザリングされた対照タンパク質であるMBP-LacZをコードするmRNA、または図21A~21B及び図22A~22Bに図示されるようなテザリングされたエフェクタータンパク質をコードするmRNAと共送達した。実験は、Hep3bにおいて標的RNAを10倍モル過剰にして行った。
図21A~21Bに示されるように、eIF4G1-fl及びeIF4G3-flの両方、ならびに中央ドメイン(eIF4A-3に結合する)を含有していたそれらのドメインが、標的RNAからのタンパク質生産量を増加させる。図22A~22Bに示されるように、ポリA結合タンパク質、ならびにGld2、TENT4A及びTENT4B等のポリヌクレオチジルトランスフェラーゼは全て、標的RNAからのタンパク質生産量を増加させる。
まとめると、このデータは、eIF3/eIF4Aを介したeIF4Gホモログのリボソーム結合がエフェクター機能に重要であることを示す。追加として、PABP及びポリヌクレオチジルトランスフェラーゼはまた、標的RNAからのタンパク質発現及び発現の持続期間を増加させるエフェクターとしての役目も果たす。
他の実施形態
本開示は発明を実施するための形態に関連して説明されているが、上記の説明は例示説明を意図しており、本開示の範囲を限定することは意図しておらず、本開示の範囲は添付の特許請求によって定義されることを理解されたい。他の態様、利点、及び変更形態が、以下の特許請求の範囲内にある。本明細書に記載の全ての参考文献は、参照によりそれらの全体が援用される。
本開示は発明を実施するための形態に関連して説明されているが、上記の説明は例示説明を意図しており、本開示の範囲を限定することは意図しておらず、本開示の範囲は添付の特許請求によって定義されることを理解されたい。他の態様、利点、及び変更形態が、以下の特許請求の範囲内にある。本明細書に記載の全ての参考文献は、参照によりそれらの全体が援用される。
Claims (91)
- (a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに
(b)(1)エフェクター分子、及び/または(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
脂質ナノ粒子(LNP)組成物。 - (a)(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、ならびに
(b)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
脂質ナノ粒子(LNP)組成物。 - 前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む、請求項2に記載のLNP組成物。
- 前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識する、請求項2に記載のLNP組成物。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、同じポリヌクレオチドに配置される、請求項1~4のいずれか1項に記載のLNP組成物。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される、請求項5に記載のLNP組成物。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、異なるポリヌクレオチドに配置される、請求項1~4のいずれか1項に記載のLNP組成物。
- (a)及び(b)が、同じLNP中にある、請求項7に記載のLNP組成物。
- (a)及び(b)が、異なるLNP中にある、請求項7に記載のLNP組成物。
- 前記第2のポリヌクレオチドが、DNAである、請求項1~4のいずれか1項に記載のLNP組成物。
- 前記エフェクター分子をコードする前記配列が、組織特異的プロモーターの制御下にある、請求項10に記載のLNP組成物。
- 前記エフェクター分子の発現または動員が、特定の微小環境または特定の細胞種におけるトリガーの制御下にある、請求項1~4のいずれか1項に記載のLNP組成物。
- 前記トリガーが、マイクロRNA、受容体介在性活性化、及び/またはpHの変化及び/または低酸素である、請求項12に記載のLNP組成物。
- (a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、及び/または
(b)(1)エフェクター分子、及び(2)前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。 - (a)(1)治療ペイロードもしくは予防ペイロードをコードする配列、及び(2)結合エレメントを含む、第1のポリヌクレオチド、及び/または
(b)エフェクター分子をコードする配列を含む、第2のポリヌクレオチド、を含み、
任意選択で、(a)及び(b)が各々、mRNAを含む、
システム。 - 前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識するポリペプチド(テザー分子)をさらに含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記エフェクター分子が、前記結合エレメントを認識する、請求項15に記載のシステム。
- 前記システムが、(a)を含む、請求項14~17のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記システムが、(b)を含む、請求項14~18のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記システムが、(a)及び(b)を含む、請求項14~19のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、同じポリヌクレオチドに配置される、請求項14~20のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、プロテアーゼ切断部位(例えば、P2A、T2A、E2A、またはTPE(P2A-T2A-E2A)部位)または配列内リボソーム進入部位によって分離される、請求項21に記載のシステム。
- 前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドが、異なるポリヌクレオチドに配置される、請求項14~20のいずれか1項に記載のシステム。
- (a)または(b)のうちの少なくとも一方が、脂質ナノ粒子(LNP)として製剤化される、請求項14~23のいずれか1項に記載のシステム。
- (a)が、LNPとして製剤化される、請求項24に記載のシステム。
- (b)が、LNPとして製剤化される、請求項24に記載のシステム。
- (a)及び(b)の両方が、LNP、例えば、同じLNPまたは異なるLNPとして製剤化される、請求項24に記載のシステム。
- 前記第2のポリヌクレオチドが、DNAである、請求項14~17のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記エフェクター分子が、組織特異的プロモーターの制御下にある、請求項15に記載のシステム。
- 前記エフェクター分子の発現または前記エフェクター分子の動員が、特定の微小環境または特定の細胞種におけるトリガーの制御下にある、請求項14~17のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記トリガーが、マイクロRNA、受容体介在性活性化、及び/またはpHの変化及び/または低酸素である、請求項30に記載のシステム。
- 先行請求項のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を含む、薬学的組成物。
- 先行請求項のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を含む、細胞。
- 請求項1~31のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物に接触させられた、請求項33に記載の細胞。
- 前記システムまたは前記LNP組成物の一方または両方のポリヌクレオチドの発現を可能にするのに十分な条件下で維持される、請求項33または34に記載の細胞。
- 細胞において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法であって、前記細胞に、請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
- 対象において治療ペイロードまたは予防ペイロードの発現を増加させる方法であって、前記対象に、有効量の請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
- 請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を、細胞に送達する方法。
- 前記細胞をインビトロ、インビボ、またはエクスビボで前記システムまたは前記LNP組成物に接触させることを含む、請求項38に記載の方法。
- 請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を、例えば、本明細書に記載されるような疾患または障害を有する対象に送達する方法。
- 対象における免疫応答を調節する方法であって、それを必要とする前記対象に、有効量の請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
- 疾患または障害を処置するか、予防するか、またはその症状を予防する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の請求項1~27のいずれか1項に記載のシステムまたはLNP組成物を投与することを含む、方法。
- 前記システムの前記第1のポリヌクレオチドまたは前記第2のポリヌクレオチドが、LNPとして製剤化される、請求項36~42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記システムの前記第1のポリヌクレオチド及び前記第2のポリヌクレオチドの両方が、LNP、例えば、同じまたは異なるLNPとして製剤化される、請求項43に記載の方法。
- 前記(a)を含むLNP及び前記(b)を含むLNPが、同時に、例えば、実質的に同時に投与される、請求項36~44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(a)を含むLNP及び前記(b)を含むLNPが、順次に投与される、請求項36~44のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子が、前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントに結合する、例えば、それを認識する、RNA結合タンパク質またはその断片を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードをコードする前記配列の上流(5’)もしくは下流(3’)またはそのオープンリーディングフレーム内に位置する、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの5’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの3’UTRの上流(5’)または下流(3’)に位置する、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第1のポリヌクレオチドの3’UTRの下流に位置する、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドの前記結合エレメントが、前記第2のポリヌクレオチドの前記テザー分子、例えば、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、15.5kd、LARP7、またはそれらのバリアントもしくは断片によって結合される、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記結合エレメントが、表1で提供される結合エレメント、例えば、MS2(例えば、野生型MS2、またはそのバリアントもしくは断片)から選定される、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記結合エレメントが、19個のヌクレオチドを含む配列、例えば、表2で提供されるMS2結合エレメントのヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、翻訳因子、スプライシング因子、RNA安定化因子、RNA編集因子、RNA結合因子、RNA局在化因子、またはそれらの組み合わせから選定される、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、翻訳因子、例えば、表4で提供される翻訳因子、例えば、eIF4G、ポリA結合タンパク質(PABP)、eIF3dもしくはその構成要素、Dazl、またはそれらの断片もしくはバリアントもしくは組み合わせである、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、リボソーム結合、例えば、動員、転写開始前複合体の形成、またはRNA巻き戻しを調節する、例えば、それを容易にする、翻訳因子である、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、eIF4G、例えば、野生型eIF4G、eIF4Gのバリアント、またはその断片を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記eIF4Gバリアントが、リボソーム結合、例えば、動員を保持する、請求項58に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、末端トランスフェラーゼ等のRNA修飾酵素、例えば、TENT4A、TENT4B、Gld2、それらのバリアントまたは断片を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記エフェクター分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記テザー分子が、前記第1のポリヌクレオチドにおける結合エレメントに結合する、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記テザー分子が、表1で提供されるテザー分子、例えば、MBP、PCP、ラムダN、U1AもしくはPUF、15.5kd、LARP7、またはそれらのバリアントもしくは断片を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記テザー分子が、MBPを含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記テザー分子が、表2で提供されるアミノ酸配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記テザー分子が、表2で提供されるヌクレオチド配列、またはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の同一性を有する配列によってコードされる、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、分泌タンパク質、膜結合型タンパク質、または細胞間タンパク質をコードするmRNAを含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記治療ペイロードまたは前記予防ペイロードが、サイトカイン、抗体、ワクチン(例えば、抗原、免疫原性エピトープ)、受容体、酵素、ホルモン、転写因子、リガンド、膜輸送体、構造タンパク質、ヌクレアーゼ、成長因子、免疫モジュレーター、またはそれらの構成要素、バリアント、もしくは断片(例えば、生物学的に活性な断片)から選定される、請求項65に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 細胞において(例えば、前記システムまたは前記LNP組成物に接触させられた細胞において)、以下、
(i)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した発現及び/もしくはレベル、
(ii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(iii)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの増加した発現及び/もしくはレベル、
(iv)治療ペイロードもしくは予防ペイロードの持続的な発現及び/もしくはレベル、
(v)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードをコードするmRNAの増加した安定性、
(vi)細胞環境、例えば、ストレスもしくは栄養欠乏もしくは翻訳因子の利用可能性に対する治療ペイロードもしくは予防ペイロードの翻訳の増加した耐性、
(vii)前記治療ペイロードもしくは前記予防ペイロードの低減された投薬量、または
(viii)細胞内の内因性mRNAから翻訳されるタンパク質の低減された毒性、例えば、低減された調節、
のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、もしくはそれらの全て、または任意の組み合わせをもたらす、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。 - (a)前記第1のポリヌクレオチドが、
(1)治療ペイロードまたは予防ペイロードをコードする配列、及び
(2)MS2配列、例えば、20ヌクレオチド長のスペーサーによって分離される19個のヌクレオチドの6つのMS2配列を含む結合エレメント、を含み、
(b)前記第2のポリヌクレオチドが、
(1)eIF4G、例えば、野生型eIF4G、そのバリアントまたは断片を含むエフェクター分子、及び
(2)MBP、例えば、野生型MBP、そのバリアントまたは断片を含むテザー分子、をコードする配列を含む、
先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。 - 前記第1のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第2のポリヌクレオチドが、少なくとも1つの化学修飾を含むmRNAを含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第1のポリヌクレオチドが、いずれの化学修飾も有しないmRNAを含む、請求項1~71のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記第2のポリヌクレオチドが、いずれの化学修飾も有しないmRNAを含む、請求項1~71及び74のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記化学修飾が、シュードウリジン、N1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メチルウリジン、5-メチルウリジン、5-メトキシウリジン、及び2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される、請求項72~75のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記LNP組成物が、(i)イオン化可能な脂質、例えば、アミノ脂質、(ii)ステロールまたは他の構造脂質、(iii)非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質、及び(iv)PEG脂質を含む、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記イオン化可能な脂質が、アミノ脂質を含む、請求項77に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記イオン化可能な脂質が、式(I)、(IA)、(IB)、(II)、(IIa)、(IIb)、(IIc)、(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)、(III)、(IIIa1)、(IIIa2)、(IIIa3)、(IIIa4)、(IIIa5)、(IIIa6)、(IIIa7)、または(IIIa8)のうちのいずれかの化合物を含む、請求項77または78に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記非カチオン性ヘルパー脂質またはリン脂質が、DSPC(例えば、DSPCのバリアント、例えば、式(IV)の化合物)、DPPC、またはDOPCから選定される化合物を含む、請求項77~79のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記構造脂質が、アルファ-トコフェロール、β-シトステロール、またはコレステロールである、請求項77~80のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項77~81のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、及びPEG-DSPE脂質からなる群から選択される、請求項77~82のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、式(V)、式(VI-A)、式(VI-B)、式(VI-C)、または式(VI-D)の化合物のものから選定される、請求項77~81のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、式(VI-A)の化合物である、請求項84に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、式(VI-B)の化合物である、請求項84に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、式(VI-C)の化合物である、請求項84に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記PEG脂質が、式(VI-D)の化合物である、請求項84に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記LNPが、約20~60%のイオン化可能な脂質:5~25%のリン脂質:25~55%のコレステロール;及び0.5~15%のPEG脂質のモル比を含む、請求項77~88のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 静脈内、皮下、筋肉内、鼻腔内、眼内、直腸、経肺、または経口送達用に製剤化される、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
- 前記対象が、哺乳動物、例えば、ヒトである、先行請求項のいずれか1項に記載のシステム、LNP組成物、細胞、または方法。
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