JP2023526090A - オリゴヌクレオチド - Google Patents
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Abstract
本発明は、トル様受容体7(TLR7)反応を維持し、及び/又はトル様受容体8(TLR8)センシングを増強するオリゴヌクレオチドに関する。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年5月19日に出願されたオーストラリア特許仮出願第2020901606号の優先権を主張するものであり、この仮出願の内容は、それらの全体が引用により本明細書中に組み込まれている。
本出願は、2020年5月19日に出願されたオーストラリア特許仮出願第2020901606号の優先権を主張するものであり、この仮出願の内容は、それらの全体が引用により本明細書中に組み込まれている。
発明の分野
本発明は、トル様受容体7(TLR7)反応を維持し、及び/又はトル様受容体8(TLR8)センシングを増強するオリゴヌクレオチドに関する。
本発明は、トル様受容体7(TLR7)反応を維持し、及び/又はトル様受容体8(TLR8)センシングを増強するオリゴヌクレオチドに関する。
発明の背景
米国及び欧州連合における8種のオリゴヌクレオチド-ベースの治療の承認(Yin及びRogge、2019;Al Shaerら、2020)、及び現在第III相試験から市場に出されているより多くのものの展望(Coutinhoら、2019)により、メッセンジャーRNA(mRNA)の治療上の標的化は、疾患管理において大きな役割を果たすように設定されている。RNAse-H1(イノテルセン、もしくはボラネリルセンなどの、アンチセンスオリゴヌクレオチド[ASO]による)又はAgo2(パチシラン、インクリシランもしくはギボシランなどの、低分子干渉RNA[siRNA]による)の動員などmRNA翻訳に影響を及ぼすため、標的mRNAを能動的に分解するため、或いはスプライシング調節を促進するため(エテプリルセン及びヌシネルセンなど、ASOによる)に、様々な戦略が開発されているが、今日までに承認された全ての治療的オリゴヌクレオチドは、広範囲にわたる化学修飾に頼っていることは、注目に値する。そのような修飾は、ヌクレアーゼによる分解を防ぐために必須であり、且つ標的mRNAへの結合親和性に影響を及ぼすこともできる。これらの修飾は、ホスホロチオエート(PS)骨格修飾において認められるように、ホスホジエステル(PO)ヌクレオチド間連結を安定化するためか、又は糖修飾(例えば、2’-O-メチル[2’OMe]、2’-メトキシエチル[2’MOE]、2’-フルオロ[2’F]、もしくはロックド核酸[LNA]による)により塩基を安定化するためのいずれかで使用されることができる(Yin及びRogge、2019)。
米国及び欧州連合における8種のオリゴヌクレオチド-ベースの治療の承認(Yin及びRogge、2019;Al Shaerら、2020)、及び現在第III相試験から市場に出されているより多くのものの展望(Coutinhoら、2019)により、メッセンジャーRNA(mRNA)の治療上の標的化は、疾患管理において大きな役割を果たすように設定されている。RNAse-H1(イノテルセン、もしくはボラネリルセンなどの、アンチセンスオリゴヌクレオチド[ASO]による)又はAgo2(パチシラン、インクリシランもしくはギボシランなどの、低分子干渉RNA[siRNA]による)の動員などmRNA翻訳に影響を及ぼすため、標的mRNAを能動的に分解するため、或いはスプライシング調節を促進するため(エテプリルセン及びヌシネルセンなど、ASOによる)に、様々な戦略が開発されているが、今日までに承認された全ての治療的オリゴヌクレオチドは、広範囲にわたる化学修飾に頼っていることは、注目に値する。そのような修飾は、ヌクレアーゼによる分解を防ぐために必須であり、且つ標的mRNAへの結合親和性に影響を及ぼすこともできる。これらの修飾は、ホスホロチオエート(PS)骨格修飾において認められるように、ホスホジエステル(PO)ヌクレオチド間連結を安定化するためか、又は糖修飾(例えば、2’-O-メチル[2’OMe]、2’-メトキシエチル[2’MOE]、2’-フルオロ[2’F]、もしくはロックド核酸[LNA]による)により塩基を安定化するためのいずれかで使用されることができる(Yin及びRogge、2019)。
哺乳動物において、外来性核酸の認識は、病原体に対する免疫反応の重要な構成要素であり、且つとりわけ、TLR7、TLR8及びTLR9などのトル様受容体(TLR)、レチノイン酸-誘導性遺伝子-I(RIG-I)-様受容体、NOD-様受容体、及びサイクリック-GMP-AMP合成酵素(cGAS)経路を含む、様々な自然免疫系のセンサーにより達成される。従って、選択的オリゴヌクレオチド療法は、そのようなセンサーの直接の関与を通じ強力な免疫反応を引き起こすこと(Hornungら、2005;Kleinmanら、2008;Kriegら、1995;Pichlmairら、2006)は、驚くべきことではなく、このことは、前臨床及び臨床の開発時に、そのような免疫反応を綿密に考慮し且つモニタリングするように産業を方向付けている(Frazierら、2015)。しかしながら、自然免疫系のセンサーによる自己核酸と非自己核酸の間の識別は、病原体においては遭遇することが稀な核酸修飾の存在により調節され得-これは、2’-Oメチル化された(2’OMe)ヌクレオシドにより認められるように、細菌RNAよりも、ヒトリボソームRNAにおいて25倍以上豊富である(Karikoら、2005)。TLR7及びTLR8は、RNA分子及び塩基アナログ(イミダゾキノリン及びヌクレオシドアナログなど)を選択的に検出し、且つ2’OMe塩基により阻害され、これは自己RNAと非自己RNAの間の分子識別を促進する(Karikoら、2005)。従って、2’OMeを含む治療的オリゴヌクレオチドにおける選択的塩基修飾の組込みは、TLR7及びTLR8による異常な免疫反応の軽減を助けるための有用な戦略であり(Karikoら、2005;Hammら、2010)、且つ治療的siRNAに広範に適用される(Coutinhoら、2019)。
しかしこのアプローチはまた、特異的2’OMeモチーフを含むオリゴヌクレオチド配列によるTLR7及びTLR8拮抗作用の場合に認められるように、意図しない免疫抑制効果も生じ得る(Sarvestaniら、2015)。同様に、PS-修飾されたDNAオリゴヌクレオチドは、配列-依存的様式で(Bayikら、2016)、TLR9(Gurselら、2003)、TLR7(Beignonら、2005)、AIM2(Kaminkskiら、2013)及びcGAS(Steinhagenら、2018)によるセンシングを拮抗することも報告されている。決定的には、現在承認されるか又は研究中のほとんどの治療的オリゴヌクレオチドは、PS及び塩基修飾と組合せられたとすると、そのような組合せが免疫抑制の頻度に影響を及ぼすかどうかは、現時点で定かではない。
従ってトル様受容体7(TLR7)及び/又はTLR8の反応に対する限定された免疫抑制効果を伴うオリゴヌクレオチドの必要性が、存在する。
発明の概要
本発明者らは、オリゴヌクレオチドを設計し且つ試験する一方で、トル様受容体7(TLR7)反応を維持することを補助する構造特徴を観察した。
本発明者らは、オリゴヌクレオチドを設計し且つ試験する一方で、トル様受容体7(TLR7)反応を維持することを補助する構造特徴を観察した。
従って一局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドの5’端及び/又は3’端の7個の塩基内に、3個の連続ピリミジン塩基を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
別の局面において、本発明は、該オリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって、2個の連続シトシン塩基を含むオリゴヌクレオチドに関連している。好適には、この2個の連続シトシン塩基の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する。
ある実施態様において、先の局面のオリゴヌクレオチドは:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域、
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域、並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む。
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域、
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域、並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む。
関連する局面において、本発明は、5’領域、3’領域、並びにリボ核酸、デオキシリボ核酸、もしくはそれらの組合せの塩基を含む中間領域を含む、オリゴヌクレオチドを提供し、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、且つ以下の少なくとも一つが適用される:
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
e)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む。
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
e)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む。
ある実施態様において、この中間領域は、長さが約20、約15又は約10塩基である。
ある実施態様において、5’領域及び/又は3’領域は、長さが約7、約5、又は約3塩基である。
ある実施態様において、3個の連続ピリミジン塩基は、該オリゴヌクレオチドの5’端及び/又は3’端に又はそれに向かって存在する。
本発明の5’側の3個の連続ピリミジン塩基の例は、配列5’-CUU-3’、5’-CUT-3’、5’-CCU-3’、5’-UUC-3’、5’-UUU-3’又は5’-CTT-3’を有するものを含むが、これらに限定されるものではない。ある実施態様において、5’側の3個の連続ピリミジン塩基は、配列5’-CUU-3’を含む。
本発明の3’側の3個の連続ピリミジン塩基の例は、配列5’-UUC-3’、5’-TUC-3’、5’-UCC-3’、5’-CUU-3’、5’-UUU-3’又は5’-TTC-3’を有するものを含むが、これらに限定されるものではない。ある実施態様において、3’側の3個の連続ピリミジン塩基は、配列5’-UUC-3’を有する。別の実施態様において、3’側ピリミジン塩基は、配列5’-CUUC-3’を有する。
ある実施態様において、このピリミジン塩基の1、2又は3個全ては、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する。
ある実施態様において、接合部の3個の連続ピリミジン塩基は、配列5’-mCmUT-3’、5’-mCTT-3’、5’-TmUmC-3’又は5’-TTmC-3’を有し、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する。
本発明に有用な修飾された塩基の例は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエトキシ、2’-フルオロ、2’-アリル、2’-O-[2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル]、4’-チオ、4’-CH2-O-2’-架橋、4’-(CH2)2-O-2’-架橋、2’-LNA、2’-アミノ、フルオロアラビノヌクレオチド、トレオース核酸又は2’-O--(N-メチルカルバメート)を含むものを含むが、これらに限定されるものではない。一部の実施態様において、この修飾された塩基は、2’-O-メチル、2’-フルオロ、2’-アリル、2’-O-[2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル]、4’-チオ、4’-CH2-O-2’-架橋、4’-(CH2)2-O-2’-架橋、2’-アミノ、フルオロアラビノヌクレオチド、トレオース核酸又は2’-O-(N-メチルカルバメート)を含む。
本発明に有用な修飾された骨格の例は、ホスホロチオエート、イオウ原子を置換する非-架橋の酸素原子、メチルホスホネートなどのホスホネート、ホスホジエステル、ホスホロモルホリデート、ホスホロピペラジデート、アミド、メチレン(メチルアミノ)、フロマセタール、チオフロマセタール、ペプチド核酸又はホスホロアミダート、例えばモルホリノホスホロアミダート(PMO)、N3’-P5’ホスホロアミダイト又はチオホスホロアミダイトを含むものを含むが、これらに限定されるものではない。
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドの少なくとも一部は、リボ核酸、デオキシリボ核酸、DNAホスホロチオエート、RNAホスホロチオエート、2’-O-メチル-オリゴヌクレオチド、2’-O-メチル-オリゴデオキシリボヌクレオチド、2’-O-ヒドロカルビルリボ核酸、2’-O-ヒドロカルビルDNA、2’-O-ヒドロカルビルRNAホスホロチオエート、2’-O-ヒドロカルビルDNAホスホロチオエート、2’-F-ホスホロチオエート、2’-F-ホスホジエステル、2’-メトキシエチルホスホロチオエート、2-メトキシエチルホスホジエステル、デオキシメチレン(メチルイミノ)(デオキシMMI)、2’-O-ヒドロカルビルMMI、デオキシ-メチルホス-ホネート、2’-O-ヒドロカルビルメチルホスホネート、モルホリノ、4’-チオDNA、4’-チオRNA、ペプチド核酸、3’-アミダート、デオキシ3’-アミダート、2’-O-ヒドロカルビル3’-アミダート、ロックド核酸、シクロヘキサン核酸、三環式-DNA、2’フルオロ-アラビノ核酸、N3’-P5’ホスホロアミダート、連結されたカルバメート、連結されたホスホトリエステル、ナイロン骨格修飾、並びにそれらの任意の組合せを有するか/これらである。
ある実施態様において、修飾された塩基は、2’O-メチルを含み、及びオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエート骨格を含む。
前記局面の一部の実施態様において、2個の連続シトシン塩基は、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む。
ある実施態様において、3個の連続ピリミジン塩基の1、2又は3個全ては、標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズしない。
前記局面のある実施態様において、2個の連続シトシン塩基の一方又は両方は、標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズしない。
別の局面において、本発明は:
i)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’;並びに
ii)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’:を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
i)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’;並びに
ii)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’:を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
前記局面のある実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、末端5’Uを含む。別の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、末端5’UCを含む。
ある実施態様において、先に説明されたように、以下のいずれか一つを、5’領域、好ましくは末端に、及び/又は3’領域、好ましくは末端に、含むように、修飾される;
5’-AUGGAAUACUCUUGGUUACTT-3’及び/又は5’-GUAACCAAGAGUAUUCCAUTT-3’(パチシランと称される、多発性ニューロパシーを治療するために使用されるsiRNAの鎖);
5’-GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCG-3’(ホミビルセンと称される、サイトメガロウイルス網膜炎を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-mG-mC*-mC*-mU*-mC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-mG-mC*-mA-mC*-mC*-3’、ここでmは、2’-O-(2-メトキシエチル)ヌクレオシドであり、及び2’-デオキシヌクレオシドであり、C及びU(*)の5位にメチル基を伴う(ミポメルセンと称される、ホモ接合性家族性高コレステロール血症を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-MeU MeC MeU G GTTA MeC ATGAAA MeU MeC MeC MeC-3’、ここで下線付き文字は、2’-O-(2-メトキシエチル)リボヌクレオチドであり;下線なし文字は、2’デオキシリボヌクレオチドであり;全てのピリミジンは、5-メチル化されており;全ての連結は、ホスホロチオエートである(イノテルセンと称される、遺伝性トランスチレチン-媒介性アミロイド症に罹患した成人の神経損傷の治療に使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-CUCCAACAUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG-3’(エテプリセンと称される、デュシェンヌ型筋ジストロフィーの治療に使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-TCACTTTCATAATGCTGG-3’、これはホスホロチオエート骨格上で修飾された完全な2′-O-メトキシエチル(MOE)である(ヌシネルセンと称される、脊髄性筋萎縮症を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-XGTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC-3’、ここで、塩基は、合成中性ホスホロジアミダートモルホリノオリゴマー(PMO)骨格を介して連結され、並びにXは、親水性トリエチレングリコール鎖である(ゴロジルセンと称される、デュシェンヌ型筋ジストロフィーを治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);もしくは
5’-CAGAAAGAGUGUCUCAUCUUA-3’及び/又は5’-UAAGAUGAGACACUCUUUCUGGU-3’(ギボシランと称される、急性肝性ポルフィリン症を治療するために使用されるsiRNAの鎖)。更に、そのようなオリゴヌクレオチドは、当該技術分野において標準のもののような他の修飾を有してよい。
5’-AUGGAAUACUCUUGGUUACTT-3’及び/又は5’-GUAACCAAGAGUAUUCCAUTT-3’(パチシランと称される、多発性ニューロパシーを治療するために使用されるsiRNAの鎖);
5’-GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCG-3’(ホミビルセンと称される、サイトメガロウイルス網膜炎を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-mG-mC*-mC*-mU*-mC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-mG-mC*-mA-mC*-mC*-3’、ここでmは、2’-O-(2-メトキシエチル)ヌクレオシドであり、及び2’-デオキシヌクレオシドであり、C及びU(*)の5位にメチル基を伴う(ミポメルセンと称される、ホモ接合性家族性高コレステロール血症を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-MeU MeC MeU G GTTA MeC ATGAAA MeU MeC MeC MeC-3’、ここで下線付き文字は、2’-O-(2-メトキシエチル)リボヌクレオチドであり;下線なし文字は、2’デオキシリボヌクレオチドであり;全てのピリミジンは、5-メチル化されており;全ての連結は、ホスホロチオエートである(イノテルセンと称される、遺伝性トランスチレチン-媒介性アミロイド症に罹患した成人の神経損傷の治療に使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-CUCCAACAUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG-3’(エテプリセンと称される、デュシェンヌ型筋ジストロフィーの治療に使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-TCACTTTCATAATGCTGG-3’、これはホスホロチオエート骨格上で修飾された完全な2′-O-メトキシエチル(MOE)である(ヌシネルセンと称される、脊髄性筋萎縮症を治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);
5’-XGTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC-3’、ここで、塩基は、合成中性ホスホロジアミダートモルホリノオリゴマー(PMO)骨格を介して連結され、並びにXは、親水性トリエチレングリコール鎖である(ゴロジルセンと称される、デュシェンヌ型筋ジストロフィーを治療するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチド);もしくは
5’-CAGAAAGAGUGUCUCAUCUUA-3’及び/又は5’-UAAGAUGAGACACUCUUUCUGGU-3’(ギボシランと称される、急性肝性ポルフィリン症を治療するために使用されるsiRNAの鎖)。更に、そのようなオリゴヌクレオチドは、当該技術分野において標準のもののような他の修飾を有してよい。
ある実施態様において、先の局面のいずれかのオリゴヌクレオチドは、動物へ投与された場合に、トル様受容体7(TLR7)活性を阻害しない。ある実施態様において、この動物はヒトである。
更なる局面において、本発明は、1又は複数の修飾された塩基及び少なくとも4個のチミジンを含むオリゴヌクレオチドを提供し、ここで該オリゴヌクレオチドは、動物へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する。
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、5’Uを含む。別の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、5’UCを含む。
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドは:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する、長さが少なくとも5個の塩基の5’領域、
b)少なくとも4個の塩基がチミジンである、10個の塩基のストレッチを含む中間領域、
c)長さが少なくとも5個の塩基の3’領域:を含む。
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する、長さが少なくとも5個の塩基の5’領域、
b)少なくとも4個の塩基がチミジンである、10個の塩基のストレッチを含む中間領域、
c)長さが少なくとも5個の塩基の3’領域:を含む。
更なる実施態様において、少なくとも4個のチミジン塩基は、連続するストレッチ内にある。
別の実施態様において、少なくとも4個のチミジン塩基の1、2、3又は4個は、連続するストレッチ内にない。
また更なる局面において、本発明は:
a)長さが少なくとも5個の塩基の5’領域であって、ここでこの5’端は、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有するもの、
b)10個の塩基のストレッチを含む、中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの、並びに
c)長さが少なくとも5個の塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、3’領域:を含むオリゴヌクレオチドであって、
ここで該オリゴヌクレオチドは、動物(ヒトなど)へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する:オリゴヌクレオチドを提供する。
a)長さが少なくとも5個の塩基の5’領域であって、ここでこの5’端は、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有するもの、
b)10個の塩基のストレッチを含む、中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの、並びに
c)長さが少なくとも5個の塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、3’領域:を含むオリゴヌクレオチドであって、
ここで該オリゴヌクレオチドは、動物(ヒトなど)へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する:オリゴヌクレオチドを提供する。
ある実施態様において、前記2つの局面のオリゴヌクレオチドはまた、他の局面に関して規定されたオリゴヌクレオチドでもある。
該オリゴヌクレオチドは、任意のサイズであることができる。好適なサイズの例は、長さが少なくとも約10、少なくとも約18、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約26、少なくとも約27、少なくとも約28、少なくとも約29、少なくとも約30、少なくとも約40、約10~約50ヌクレオチド、約18~約50ヌクレオチド、約18~約30ヌクレオチド、約20~約30ヌクレオチド、約20~1,000ヌクレオチド、約20~5,000ヌクレオチド、又は約20塩基を含むが、これらに限定されるものではない。
本発明のオリゴヌクレオチドは、様々な目的のために使用されることができる。一実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、標的mRNAにハイブリダイズし、その翻訳を低下するような、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。別の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、遺伝子サイレンシング(RNA干渉など)のためのストランド化されたオリゴヌクレオチドであるか、又はその一部を形成する。別の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、トル様受容体8(TLR8)活性を増強するが、標的RNAにハイブリダイズしないために使用される。
一実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、ギャップマーアンチセンスオリゴヌクレオチドである。ある実施態様において、3個の連続ピリミジン塩基の1、2又は3個全ては、インビボにおいて、エンドヌクレアーゼにより除去される。
ある実施態様において、該アンチセンスオリゴヌクレオチドは、遺伝子の発現をダウンレギュレートし、且つトル様受容体8(TLR8)活性を増強する。
ある実施態様において、遺伝子サイレンシングのための2本鎖オリゴヌクレオチドは、siRNA又はshRNAである。
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、長さが10~16塩基であり、且つ動物(ヒトなど)へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する。
また更なる局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法を提供し、この方法は:
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)3個の連続ピリミジン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで以下の一方又は両方が適用される工程:
a)候補オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドの5’端の7個の塩基内に、3個の連続ピリミジン塩基を含む、及び
b)候補オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドの3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)3個の連続ピリミジン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで以下の一方又は両方が適用される工程:
a)候補オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドの5’端の7個の塩基内に、3個の連続ピリミジン塩基を含む、及び
b)候補オリゴヌクレオチドは、このオリゴヌクレオチドの3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
ある実施態様において、候補オリゴヌクレオチドの3個の連続ピリミジン塩基は、修飾された塩基及び/又は修飾された骨格を有する。
別の局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法を提供し、この方法は:
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、並びにリボ核酸、デオキシリボ核酸、もしくはそれらの組合せの塩基を含む中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、且つ以下の少なくとも一つが適用される工程:
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、並びにリボ核酸、デオキシリボ核酸、もしくはそれらの組合せの塩基を含む中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、且つ以下の少なくとも一つが適用される工程:
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
別の局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するために、オリゴヌクレオチドを選択する方法を提供し、この方法は:
i)以下の配列の1つを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程:5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’、5’ACUGU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’、ここでUはTであってよい;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’、及び/又は
b)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)以下の配列の1つを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程:5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’、5’ACUGU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’、ここでUはTであってよい;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’、及び/又は
b)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
なお更なる局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法に存在し、この方法は:
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)この2個の連続シトシン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで候補オリゴヌクレオチドは、2個の連続シトシン塩基を該オリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)この2個の連続シトシン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで候補オリゴヌクレオチドは、2個の連続シトシン塩基を該オリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
一部の実施態様において、該オリゴヌクレオチドの2個の連続シトシン塩基は、修飾された塩基及び/又は修飾された骨格を有する。
他の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域;
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域;並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む。
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域;
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域;並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む。
一実施態様において、5’領域及び/又は3’領域は、長さが約3塩基である。
別の実施態様において、中間領域は、長さが約10塩基である。
関連した局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法に関し、この方法は:
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、及びリボ核酸、デオキシリボ核酸、又はその組合せの塩基を含む、中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、及びリボ核酸、デオキシリボ核酸、又はその組合せの塩基を含む、中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
一実施態様において、5’領域及び/又は3’領域は、長さが約3塩基である。
別の実施態様において、中間領域は、長さが約10塩基である。
先の2つの局面のある種の実施態様において、2個の連続シトシン塩基の一方又は両方は、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する。好適には、先の2つの局面に関して、2個の連続シトシン塩基は、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む。
先の3つの局面のある実施態様において、この方法は、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、トル様受容体7(TLR7)活性を阻害する能力を試験する工程、及びTLR7活性を阻害しないオリゴヌクレオチドを選択する工程を更に含む。これに関して、先の局面の方法は、該オリゴヌクレオチドのTLR7阻害活性を低下するのに適している。
オリゴヌクレオチドを設計し且つ試験する一方で、本発明者らはまた、トル様受容体8(TLR8)活性の増強を補助する新規の構造特徴も認めた。
従ってまた更なる局面において、本発明は、標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する方法を提供し、この方法は:
i)チミジンである少なくとも4個の塩基を含む領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)1又は複数の修飾された塩基及び少なくとも4個のチミジンを含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下し及びトル様受容体8(TLR8)活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下し及びTLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)チミジンである少なくとも4個の塩基を含む領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)1又は複数の修飾された塩基及び少なくとも4個のチミジンを含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下し及びトル様受容体8(TLR8)活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下し及びTLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
別の局面において、本発明は、トル様受容体8(TLR8)活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する方法を提供し、この方法は:
i)配列UCもしくはCU及び10個の塩基のストレッチを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンである工程;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)長さが少なくとも5個の塩基の5’領域であって、ここで5’端は、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格であるもの;
b)10個の塩基のストレッチを含む中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの;並びに
c)長さが少なくとも5塩基の、及び/又は修飾された骨格を有する、3’領域;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、TLR8活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)TLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
i)配列UCもしくはCU及び10個の塩基のストレッチを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンである工程;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)長さが少なくとも5個の塩基の5’領域であって、ここで5’端は、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格であるもの;
b)10個の塩基のストレッチを含む中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの;並びに
c)長さが少なくとも5塩基の、及び/又は修飾された骨格を有する、3’領域;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、TLR8活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)TLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む。
一部の場合において、必要とされるピリミジン塩基を伴う好適なオリゴヌクレオチドを設計することは不可能なことがある。或いは、別の場合において、必要とされるピリミジン塩基を欠いている既存のオリゴヌクレオチドの機能を改善することが望ましいことがある。従って別の局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法を提供し、この方法は、修飾されたオリゴヌクレオチドが、オリゴヌクレオチドの5’端及び/又は3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含むように、該オリゴヌクレオチドの5’端及び/又は3’端へヌクレオチド配列を付加することにより、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む。
ある実施態様において、1、2又は3個全てのピリミジン塩基は、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する。
別の局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法を提供し、この方法は、修飾されたオリゴヌクレオチドが、以下の少なくとも1つを含むように、該オリゴヌクレオチドを修飾すること:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域、
b)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む5’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域と中間領域の間の接合部、
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域、並びに
d)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む3’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域と中間領域の間の接合部:を含む。
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域、
b)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む5’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域と中間領域の間の接合部、
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域、並びに
d)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む3’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域と中間領域の間の接合部:を含む。
先の2つの局面のある実施態様において、3個の連続ピリミジン塩基は、修飾されたオリゴヌクレオチドの5’端及び/又は3’端である。
更なる局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法を提供し、この方法は、修飾されたオリゴヌクレオチドが、オリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって2個の連続シトシン塩基を含むように、該オリゴヌクレオチドの5’端へヌクレオチド配列を付加することにより、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む。
ある種の実施態様において、この2個の連続シトシン塩基の一方又は両方は、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する。
関連する局面において、本発明は、オリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法に存在し、この方法は、修飾されたオリゴヌクレオチドが、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む5’領域を含むように、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む。
先の2つの局面の特定の実施態様において、2個の連続シトシン塩基は、修飾されたオリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって存在する。
先の2つの局面の他の実施態様において、2個の連続シトシン塩基は、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む。
先の4つの局面の別の実施態様において、本方法は、修飾されたオリゴヌクレオチドの、TLR7活性を阻害する能力を試験する工程、及び未修飾のオリゴヌクレオチドよりもより少ない程度に(TLR7)活性を阻害するオリゴヌクレオチドを選択する工程を更に含む。
また本発明の方法を使用し選択されたオリゴヌクレオチド、又は本発明の方法を使用し修飾されたオリゴヌクレオチドも、提供される。
別の局面において、本発明は、表1~6に示された核酸配列又はそのバリアントを含む、からなる又はから本質的になるオリゴヌクレオチドに存在する。
別の局面において、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチドを含有する組成物を提供する。
ある実施態様において、本組成物は、医薬として許容し得る担体を更に含有する。
別の実施態様において、本組成物は、免疫反応調節物質を更に含有する。
別の局面において、本発明は、細胞における標的遺伝子の発現を低下する方法を提供し、この方法は、細胞を、本発明のオリゴヌクレオチドと接触させることを含む。
別の局面において、本発明は、対象における疾患を治療又は予防する方法を提供し、この方法は、本発明のオリゴヌクレオチドを対象へ投与することを含み、ここで該オリゴヌクレオチドは、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する。
ある実施態様において、動物は、免疫反応調節物質が投与されているか、又は投与されるであろう。
ある実施態様において、この免疫反応調節物質は、トル様受容体(TLR)アゴニストである。好適なトル様受容体(TLR)アゴニストの例は、塩基アナログ(グアノシンアナログ、デアザ-アデノシンアナログ、イミダゾキノリンもしくは誘導体、ヒドロキシアデニン化合物もしくは誘導体、チアゾロキノロン化合物もしくは誘導体、ベンゾアゼピン化合物もしくは誘導体を含む)、又はRNA分子を含むが、これらに限定されるものではない。
ある実施態様において、TLRアゴニストは、グアノシン、ウリジン、レシキモッド(R848)、ロキソリビン、イサトリビン、イミキモド、CL075、CL097、CL264、CL307、852A、又はTL8-506である。
同じく、対象における疾患を治療又は予防するための医薬品の製造における本発明のオリゴヌクレオチドの使用も提供され、ここで該オリゴヌクレオチドは、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する。
更に、対象における疾患の治療又は予防において使用するための本発明のオリゴヌクレオチドが提供され、ここで該オリゴヌクレオチドは、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する。
本明細書の任意の実施態様は、別に具体的に言及されない限りは、変更すべきところは変更して、いずれか他の実施態様に適用されるものとする。
本発明は、本明細書に記載された具体的な実施態様により範囲は限定されず、これは単に例証の目的であることが意図される。機能的に同等の生成物、組成物及び方法は、明確に本明細書記載の本発明の範囲内である。
本明細書を通じて、別に具体的に言及されないか又は別に状況が必要としない限りは、単独の工程、物質の組成物、工程の群、又は物質の組成物の群への言及は、単数及び複数の(すなわち、1又はそれよりも多い)それらの工程、物質の組成物、工程の群、又は物質の組成物の群を包含するとされるものとする。
本発明は、以下の非限定的「実施例」により、及び添付された図面を参照し、以下に説明される。
添付図面の簡単な説明
TLR7/8によるR848センシングのASO-依存型調節。 (A) cGASを標的化した100nMの指定されたASO(表1)により一晩前処理した野生型THP-1は、1μg/ml R848で8.5h刺激するか又は刺激せず(非-処理[NT])、並びに上清中のIP-10(左側パネル)及びTNF-α(右側パネル)のレベルをELISAにより決定した。示したデータは、生物学的に3つ組での3回(左側)又は2回(右側)の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及び「ASO非含有R848」条件に対するダネット多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。いずれのサイトカインについてもNT細胞上のASOの基本的効果は存在しなかった。 (B、C) NF-κB-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEK-TLR7細胞(B)及びHEK-TLR8細胞(C)を、500nMの指定したASOにより50分間処理し、その後1μg/ml R848により刺激した。NF-κB-ルシフェラーゼレベルを、一晩インキュベーションした後に測定した。条件である「ASO非含有R848」条件と比べた百分率(B)又は増加倍率(C)を、生物学的3つ組での3回の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及びNT条件[B]又は「ASO非含有R848」条件[C]に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。 (D) UNC93B1-欠損THP-1(KO)及び救済されたUNC93B1発現を伴うマッチした対照(WT)を、100nM ASOで一晩処理し、その後1μg/ml R848で24h刺激し、上清中のIP-10レベルを、ELISAにより決定した。示したデータは、各細胞株に関して生物学的3つ組での2回の独立した実験から平均化した(±s.e.m及び対応のないt-検定を示した)。cGASリガンドISD70を、IP-10を誘導する陽性対照として2.5μg/mlで使用した。(E、F)2人の血液ドナー由来のPBMCを、100nM ASOと共に20~45分間インキュベーションし、その後TNF-αのELISA前4h(E)、又はIFN-αのELISAの前24h(F)に、0.5μg/ml R848で刺激した。 (E) 示したデータは、生物学的3つ組での2人の血液ドナーから平均化した(±s.e.m.、及び「ASO非含有R848」条件に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。 (F) データは、患者間の変動を限定するために、条件「ASO非含有R848」に対して正規化し、且つ生物学的3つ組で2人の血液ドナーから平均化した(±s.e.m.、及び「ASO非含有R848」条件に対するダネットT3多重比較検定を伴うブラウン-フォーサイス及びウェルチANOVAを示している)。
(C、D) NF-κB-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEK-TLR7細胞(左側パネル)及びHEK-TLR8細胞(右側パネル)を、漸増ASO濃度(4、20、100及び500nM)(C)又は500nM ASO(D)で、20分間処理し、その後1μg/ml R848で(C)又は漸増R848濃度で(0.0156、0.031、0.062、0.125、0.250、0.5、1μg/ml)(D)刺激した。NF-κB-ルシフェラーゼレベルを、一晩インキュベーションした後に測定した。条件「ASO非含有R848」(C)又はNT条件(D)と比べた百分率(左側パネル)又は増加倍率(右側パネル)を、生物学的3つ組で2回の独立した実験から平均化した(±s.e.m及びASO4条件[C]又はR848のみ条件[D]に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の二元配置ANOVAを示している)。* P≦0.05、** P≦0.01、*** P≦0.001、**** P≦0.0001、ns:有意性なし。
(B) MOLM13及びTHP-1は、漸増投与量のASO(4、20、100、500nM)と共に一晩インキュベーションし、1μg/ml R848で8h刺激し、上清中のIP-10レベルを、ELISAにより決定した。示したデータは、生物学的3つ組で2回の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及びASO4条件に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の二元配置ANOVAを示している)。
(C) CCL5-ルシフェラーゼレポーター(右手側)又はIFN-β-ルシフェラーゼレポーター(左手側) を発現するHEK-TLR8細胞を、500nMの指定されたASOで20分間処理し、その後1μg/ml R848で刺激した。ルシフェラーゼレベルを、一晩インキュベーションした後に測定した。データは、NT条件に対する増加倍率として示し、生物学的3つ組で2回の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及びNT条件に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。
(D) WT THP-1を、500nMのASO852-dT(又はNT)と共に一晩インキュベーションし、及び1μg/ml R848で4h刺激したかあるいは刺激せず、その後RNA精製した。4種のIRF-駆動した遺伝子のパネルの発現を、RT-qPCRにより分析した。指定された遺伝子の発現を、18S発現に対して報告し、更に「ASO非含有R848」条件の平均に対し正規化した。示したデータは、生物学的2つ組で実行された2回の独立した実験の平均を表している(±s.e.m、及びマン-ホイットニーU検定を示している)。
(E) IFN-β-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEK-TLR8細胞を、500nMのASO852-dT(又はNT)により20分間処理し、その後漸増投与量のR848(1、5、10、15μg/ml)により刺激した。IFN-β-ルシフェラーゼレベルを、一晩インキュベーションした後に測定した。データは、NT条件に対する増加倍率として示し、生物学的3つ組で2回の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及びNT条件及び選択された条件対に対するターキー多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。* P≦0.05、** P≦0.01、*** P≦0.001、**** P≦0.0001、ns:有意性なし。
(B、C) NF-κB-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEKTLR7細胞(B)及びHEK-TLR8細胞(C)を、500nMのASOで20分間処理し、その後1μg/ml R848で刺激した。NF-κB-ルシフェラーゼレベルを、一晩インキュベーションした後に測定した。条件「ASO非含有R848」(B)又はNT条件(C)と比べた百分率(B)又は増加倍率(C)を、生物学的3つ組で3回の独立した実験から平均化した(±s.e.m、及びNT条件[B]又は「ASO非含有R848」条件[C]に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVAを示している)。
(D) 低いTLR7阻害を伴う選択されたHPRT ASO配列。全ての配列間の保存された領域は、明灰色で強調した。2’OMeフランキング領域は、暗灰色で強調した。CUUモチーフは、太字の明灰色であるのに対し、UUCモチーフには下線をつけた。
(E、F) WT THP-1は、100nM ASOと共に一晩インキュベーションした。翌日、これらの細胞を、R848刺激(1μg/ml-Fについてのみ)の直前に、リポフェクタミン2000で処理した(2.5μl/ml、ASOの細胞質送達を増強するため)。8h後IP-10のELISAのために上清を収集し(F)、及び24h後RNA精製のために細胞を溶解した(E)。(E)HPRTレベルを、18Sに対して報告し、NT条件に対して正規化した。データは、2つ組で4回(E)又は3回(F)の独立した実験について平均化した(±s.e.m、及び「ASO非含有R848」条件に対するダネットの多重比較検定を伴う通常の一元配置ANOVA[F]又はマン-ホイットニーU検定[E]を示している)。* P≦0.05、** P≦0.01、*** P≦0.001、**** P≦0.0001、ns:有意性なし。
配列の簡単な説明
配列番号:1及び配列番号:2は、表1からの負の標的化対照ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:3から配列番号:20は、表1からのヒトcGAS mRNAを標的化するASOのヌクレオチド配列及びその修飾された型を表す。配列番号:21及び配列番号:22は、表1からのASO852及びASO852-DTのヌクレオチド配列を表す。配列番号:23及び配列番号:24は、表1からのASO2504及びASO2504-dTのヌクレオチド配列を表す。配列番号:25は、表1からのdT20のヌクレオチド配列を表す。配列番号:26から配列番号:34は、各々、表1からの、Hs HPRT F517、Hs HPRT R591、Hs HPRT P554 FAM、Hs SFRS9 F594、Hs SFRS9 R690、Hs SFRS9 P625 HEX、ODN 2006、ISD70-FWD及びISD70-REVのヌクレオチド配列を表す。
配列番号:1及び配列番号:2は、表1からの負の標的化対照ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:3から配列番号:20は、表1からのヒトcGAS mRNAを標的化するASOのヌクレオチド配列及びその修飾された型を表す。配列番号:21及び配列番号:22は、表1からのASO852及びASO852-DTのヌクレオチド配列を表す。配列番号:23及び配列番号:24は、表1からのASO2504及びASO2504-dTのヌクレオチド配列を表す。配列番号:25は、表1からのdT20のヌクレオチド配列を表す。配列番号:26から配列番号:34は、各々、表1からの、Hs HPRT F517、Hs HPRT R591、Hs HPRT P554 FAM、Hs SFRS9 F594、Hs SFRS9 R690、Hs SFRS9 P625 HEX、ODN 2006、ISD70-FWD及びISD70-REVのヌクレオチド配列を表す。
配列番号:35から配列番号:82は、表2からのCDKN2B-AS1 ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:83から配列番号:130は、表2からのCTNNB1 ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:131から配列番号:178は、表2からのEGFR ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:179から配列番号:226は、表2からのLINC-PINT ASOのヌクレオチド配列を表す。
配列番号:227から配列番号:273は、表3からのHPRT ASOのヌクレオチド配列を表す。配列番号:274から配列番号:282は、各々、表4からのASO1-UC、ASO2 LNA、ASO2-LNA Mut1、ASO2-LNA Mut2、ASO 660、ASO 660-Mut、C2Mut-1、C2Mut1-PS、C2Mut1-2OMeのヌクレオチド配列を表す。配列番号:283から配列番号:373は、表5のLNA-修飾されたヌクレオチド配列を表す。配列番号:374から配列番号:449は、表6の2’-MOE-修飾されたヌクレオチド配列を表す。
発明の詳細な説明
全般的技術及び定義
別に具体的に定義されない限りは、全ての技術用語及び科学用語は、当該技術分野(例えば、オリゴヌクレオチドデザイン、分子遺伝学、アンチセンスオリゴヌクレオチド、遺伝子サイレンシング、遺伝子発現及び生化学)の業者により通常理解されるものと同じ意味を有するものとする。
全般的技術及び定義
別に具体的に定義されない限りは、全ての技術用語及び科学用語は、当該技術分野(例えば、オリゴヌクレオチドデザイン、分子遺伝学、アンチセンスオリゴヌクレオチド、遺伝子サイレンシング、遺伝子発現及び生化学)の業者により通常理解されるものと同じ意味を有するものとする。
別に指定されない限りは、本発明において利用される組換えタンパク質技術、細胞培養技術、及び免疫学技術は、当業者に周知の標準手順である。そのような技術は、J. Perbal, A Practical Guide to Molecular Cloning, John Wiley and Sons (1984)、J. Sambrookら、 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbour Laboratory Press (1989)、T.A. Brown (編集者), Essential Molecular Biology: A Practical Approach, 第1及び2巻、IRL Press (1991)、D.M. Glover及びB.D. Hames (編集者), DNA Cloning: A Practical Approach, 第1-4巻, IRL Press (1995及び1996)、並びにF.M. Ausubelら(編集者), Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience (1988, 現在までの全ての改訂版を含む)、Ed Harlow及びDavid Lane (編集者) Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbour Laboratory (1988)、並びにJ.E. Coliganら(編集者) Current Protocols in Immunology, John Wiley & Sons(現在までの全ての改訂版を含む)などの情報源の文献を通じて説明及び解説されている。
用語「及び/又は」、例えば「X及び/又はY」は、「X及びY」もしくは「X又はY」のいずれかを意味すると理解されるべきであり、且つ両方の趣旨又はいずれかの趣旨について明白な支持を提供するとされるべきである。
本明細書において使用される用語約は、相容れないことが言及されない限りは、指定された値の±10%、より好ましくは±5%、より好ましくは±1%を指す。
本明細書を通じて単語「含む」又は「一つを含む」もしくは「含んでいる」などのその変形は、ある言及された要素、整数もしくは工程、又は要素、整数もしくは工程の群の包含を暗示するが、いずれか他の要素、整数もしくは工程、又は要素、整数もしくは工程の群を排除するものではないと理解されるであろう。
オリゴヌクレオチド配列の文脈において「本質的になる」により、その5’端又は3’端に1、2もしくは3個の核酸の付加と一緒にした列挙されたオリゴヌクレオチド配列を意味する。
本明細書において使用される語句「トル様受容体7(TLR7)活性を阻害しない」又はその変形は、本発明のオリゴヌクレオチドの動物への投与後、その動物は、病原体などに対する、TLR7ベースの免疫反応を依然誘発することができることを意味する。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドの存在下でのTLR7ベースの免疫反応は、該オリゴヌクレオチドの非存在下での反応の少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%又は100%である。
同様に、語句「オリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する」又はそれに類似するものは、本発明に従い修飾された後に、この修飾されたオリゴヌクレオチドが投与された動物は、出発の(未修飾)オリゴヌクレオチドと比べた場合に、より強力なTLR7ベースの免疫反応をマウントすることができることを意味する。
本明細書において使用される語句「トル様受容体8(TLR8)活性を増強する」及び同類のものは、本発明のオリゴヌクレオチドの動物への投与後に、動物が、強化された(増大された)TLR8ベースの免疫反応を有することを意味する。
本明細書において使用される「免疫反応調節物質」は、最適な有効性のために宿主免疫細胞の参加を模倣する、増大する、もしくは必要とするか、並びに/又は特異的免疫反応を活性化する、増大する、もしくは強化する公知の能力を有する任意の物質を指す。免疫反応調節物質の例は、レシキモッド(R848)、ロキソリビン、イサトリビン、イミキモド、CL075、CL097、CL264、CL307、852A、及び/又はTL8-506を含むトル様受容体(TLR)アゴニストを含むが、これらに限定されるものではない。他のトル様受容体(TLR)アゴニストは、塩基アナログ(グアノシンアナログ、デアザ-アデノシンアナログ、イミダゾキノリンもしくは誘導体、ヒドロキシアデニン化合物もしくは誘導体、チアゾロキノロン化合物もしくは誘導体、ベンゾアゼピン化合物もしくは誘導体を含む)及び/又はRNA分子を含むことができる。
語句「医薬として許容し得る」は、理にかなった医学的判断の範囲内で、妥当なベネフィット/リスク比に見合う、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、及び/又は他の問題点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た使用に適している、それらの化合物、物質、組成物、及び/又は剤形を指すように本明細書において利用される。
本明細書において使用される用語「治療している」、「治療する」又は「治療」は、疾患の少なくとも1つの症状を軽減もしくは排除するのに十分な本明細書記載の化合物(複数可)の治療的有効量を投与することを含む。
本明細書において使用される用語「予防している」、「予防する」又は「予防」は、疾患の少なくとも1つの症状の発症を停止もしくは妨害するのに十分な本明細書記載の化合物(複数可)の治療的有効量を投与することを含む。
オリゴヌクレオチド
本発明の文脈において、用語「オリゴヌクレオチド」は、リボ核酸(RNA)又はデオキシリボ核酸(DNA)のオリゴマー又はポリマーを指し、ここでヌクレオチドモノマーのポリマー又はオリゴマーは、核酸塩基(当該技術分野及び本明細書において簡単に「塩基」と称される)、修飾された核酸塩基、糖、修飾された糖、ホスフェート架橋、又は修飾されたリン原子架橋(「ヌクレオチド間連結」とも称される)の任意の組合せを含む。
本発明の文脈において、用語「オリゴヌクレオチド」は、リボ核酸(RNA)又はデオキシリボ核酸(DNA)のオリゴマー又はポリマーを指し、ここでヌクレオチドモノマーのポリマー又はオリゴマーは、核酸塩基(当該技術分野及び本明細書において簡単に「塩基」と称される)、修飾された核酸塩基、糖、修飾された糖、ホスフェート架橋、又は修飾されたリン原子架橋(「ヌクレオチド間連結」とも称される)の任意の組合せを含む。
オリゴヌクレオチドは、1本鎖又は2本鎖又はそれらの組合せであることができる。1本鎖オリゴヌクレオチドは、2本鎖領域を有することができ、並びに2本鎖オリゴヌクレオチドは、1本鎖領域を有することができる(マイクロRNA又はshRNAなど)。
「ギャップマー」は、1又は複数のヌクレオシドを有する外部領域間に配置されたRNaseH切断を補助する複数のヌクレオシドを有する内部領域を含むオリゴヌクレオチドを指し、ここで内部領域を含むヌクレオシドは、外部領域を含む1個又は複数のヌクレオシドとは化学的に区別される。内部領域は、「ギャップ」と称されてもよく、並びに外部領域は、「ウイング」と称されてよい。
本明細書において使用される「標的遺伝子」又は「標的ポリヌクレオチド」などの「標的」は、それに対し本発明のオリゴヌクレオチドが、直接又は間接にその作用を発揮する分子を指す。典型的には、本発明のオリゴヌクレオチド又はその一部と、標的、又は遺伝子によりコードされたmRNAなどの標的産物又はその一部は、生理的条件下でハイブリダイズすることができる。
本明細書において使用される語句「標的遺伝子の発現を低下する」又は類似のものは、遺伝子が生物学的効果を発揮する能力を低下する本発明のオリゴヌクレオチドを指す。これは、遺伝子によりコードされたRNAの量の減少、及び/又はRNAから翻訳されたタンパク質の量の減少により、直接又は間接に達成され得る。
典型的には、本発明のオリゴヌクレオチドは、インビトロにおいて合成されるであろう。しかし、修飾された塩基及び骨格が必要とされない一部の場合においては、これらは、組換えウイルス又は細胞によるなど、好適なシステムにおいて、インビトロ又はインビボにおいて発現され得る。
本発明のオリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布又は細胞取込みを増強する1又は複数の部分又は基に複合されてよい。これらの部分又は基は、第一級又は第二級ヒドロキシル基などの官能基へ共有結合されてよい。例証的部分又は基は、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、ポリエーテル、オリゴマーの薬力学特性を増強する基、及びオリゴマーの薬物動態特性を増強する基を含む。典型的複合基は、コレステロール、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、葉酸エステル、フェナントリジン、アントラキノン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素を含む。
特定の実施態様において、本明細書記載のオリゴヌクレオチドは、合成オリゴヌクレオチド配列を含んでよい。本明細書において使用される「合成オリゴヌクレオチド配列」とは、天然に生じる対応する配列を欠くオリゴヌクレオチド配列を指す。例として、合成オリゴヌクレオチド配列は、内在性ポリペプチドをコードしているものなどの、特定のRNA分子に対し、相補性がない。従って、合成オリゴヌクレオチド配列は、好適なことに、RNA翻訳などの転写後事象と干渉することは不可能である。
本明細書において使用されるオリゴヌクレオチド「バリアント」は、定義可能なヌクレオチド配列関係を、参照核酸配列と共有している。この参照核酸配列は、例えば、表1から6に提供されたもの(例えば配列番号:1-449)の一つであってよい。「バリアント」オリゴヌクレオチドは、欠失された又は異なる核酸により置換された参照核酸配列の1又は複数の核酸を有してよい。好ましくは、オリゴヌクレオチドバリアントは、参照核酸配列と、少なくとも70%又は75%、好ましくは少なくとも80%又は85%、もしくはより好ましくは少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性を共有する。
修飾された塩基
本発明のオリゴヌクレオチドは、核酸塩基(「塩基」)の修飾又は置換を有してよい。
本発明のオリゴヌクレオチドは、核酸塩基(「塩基」)の修飾又は置換を有してよい。
例としては、2’位に以下の一つを含むオリゴヌクレオチドを含み:OH;F;O-、S-、又はN-アルキル;O-、S-、又はN-アルケニル;O-、S-又はN-アルキニル;又は、O-アルキル-O-アルキル:ここでアルキル、アルケニル及びアルキニルは、置換又は非置換のC1-C10アルキル又はC2-C10アルケニル及びアルキニルであってよい。一実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、2’位に以下の一つを含む:O[(CH2)nO]mCH3、O(CH2)nOCH3、O(CH2)nNH2、O(CH2)nCH3、O(CH2)nONH2、及びO(CH2)nON[(CH2)nCH3]2(ここで、n及びmは、1~約10である)。
修飾されたオリゴヌクレオチドの更なる例としては、2’位に以下の一つを含むオリゴヌクレオチドを含む:C1-C10低級アルキル、置換された低級アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリル、アラルキル、O-アルカリル又はO-アラルキル、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリル、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換されたシリル、RNA切断基、レポーター基、インターカレーター、オリゴヌクレオチドの薬物動態特性を改善する基、又はオリゴヌクレオチドの薬力学特性を改善する基、及び同様の特性を有する他の置換基。
一実施態様において、この修飾は、2’-メトキシエトキシ(2’-O-CH2CH2OCH3(同じく2’-O-(2-メトキシエチル)又は2’-MOEとしても公知)(Martinら、1995)、すなわちアルコキシアルコキシ基を含む。一部の実施態様において、修飾は、2’-MOEを含まない。更なる実施態様において、修飾は、2’-ジメチルアミノオキシエトキシ、すなわちO(CH2)2ON(CH3)2基(同じく2’-DMAOEとしても公知)、又は2’-ジメチルアミノエトキシエトキシ(同じく2’-O-ジメチル-アミノ-エトキシ-エチル又は2’-DMAEOEとしても当該技術分野において公知)、すなわち2’-O-CH2-O-CH2-N(CH3)2を含む。
他の修飾は、2’-メトキシ(2’-O-CH3)、2’-アミノプロポキシ(2’-OCH2CH2CH2NH2)、2’-アリル(2’-CH2-CH=CH2)、2’-O-アリル(2’-O-CH2-CH=CH2)、及び2’-フルオロ(2’-F)を含む。2’-修飾は、アラビノ(上)位置又はリボ(下)位置であってよい。一実施態様において、2’-アラビノ修飾は、2’-Fである。
同様の修飾は、該オリゴヌクレオチド上の他の位置、特に3’末端ヌクレオチド上の糖の3’位又は2’-5’連結したオリゴヌクレオチド内、並びに5’末端ヌクレオチドの5’位でも行われてよい。
オリゴヌクレオチドは、ペントフラノシル糖の代わりに糖模倣物、例えばシクロブチル部分を有してもよい。
そのような修飾された糖構造の調製を開示している代表的米国特許は、US 4,981,957、US 5,118,800、US 5,319,080、US 5,359,044、US 5,393,878、US 5,446,137、US 5,466,786、US 5,514,785、US 5,519,134、US 5,567,811、US 5,576,427、US 5,591,722、US 5,597,909、US 5,610,300、US 5,627,053、US 5,639,873、US 5,646,265、US 5,658,873、US 5,670,633、US 5,792,747、及びUS 5,700,920を含むが、これらに限定されるものではない。
この糖の更なる修飾は、2’-ヒドロキシル基が、糖環の3’又は4’炭素原子に連結され、これにより二環式糖部分を形成している、ロックド核酸(LNA)を含む。一実施態様において、この連結は、2’酸素原子と4’炭素原子を架橋するメチレン(-CH2-)n基であり、ここでnは、1又は2である。LNA及びその調製は、WO 98/39352及びWO 99/14226に開示されている。しかし一部の実施態様において、この修飾は、LNAを含まない。
修飾された核酸塩基は、他の合成及び天然の核酸塩基、例えば、5-メチルシトシン(5-me-C)、5-ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2-アミノアデニン、アデニン及びグアニンの6-メチル及び他のアルキル誘導体、アデニン及びグアニンの2-プロピル及び他のアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミン及び2-チオシトシン、5-ハロウラシル及びシトシン、5-プロピニル(-CC-CH3)ウラシル及びシトシン及び他のピリミジン塩基のアルキニル誘導体、6-アゾウラシル、シトシン及びチミン、5-ウラシル(プソイドウラシル)、4-チオウラシル、8-ハロ、8-アミノ、8-チオール、8-チオアルキル、8-ヒドロキシル及び他の8-置換されたアデニン及びグアニン、5-ハロ、特に5-ブロモ、5-トリフルオロメチル及び他の5-置換されたウラシル及びシトシン、7-メチルグアニン及び7-メチルアデニン、2-F-アデニン、2-アミノ-アデニン、8-アザグアニン及び8-アザアデニン、7-デアザグアニン及び7-デアザアデニン及び3-デアザグアニン及び3-デアザアデニンなどを含む。
更に修飾された核酸塩基は、三環式ピリミジン、例えばフェノキサジンシチジン(1H-ピリミド[5,4-b][1,4]ベンゾキサジン-2(3H)-オン)、フェノチアジンシチジン(1H-ピリミド[5,4-b][1,4]ベンゾチアジン-2(3H)-オン)など、G-クランプ、例えば、置換されたフェノキサジンシチジン(例えば、9-(2-アミノエトキシ)-H-ピリミド[5,4-b][1,4]ベンゾキサジン-2(3H)-オン)、カルバゾールシチジン(2H-ピリミド[4,5-b]インドール-2-オン)、ピリドインドールシチジン(H-ピリド[3’,2’:4,5]ピロロ[2,3-d]ピリミジン-2-オン)などを含む。
修飾された核酸塩基はまた、プリン又はピリミジン塩基が、他のヘテロ環で置き換えられているもの、例えば、7-デアザ-アデニン、7-デアザグアノシン、2-アミノピリジン及び2-ピリドンなどを含んでもよい。更なる核酸塩基は、US 3,687,808に開示されたもの、J.I. Kroschwitz(編集者)、The Concise Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 858-859頁, John Wiley and Sons (1990)に開示されたもの、Englischら(1991)に開示されたもの、及びY.S. Sanghvi, 第15章: Antisense Research and Applications, 289-302頁, S.T. Crooke, B. Lebleu(編集者), CRC Press, 1993に開示されたものを含む。
ある種のこれらの核酸塩基は、オリゴヌクレオチドの結合親和性を増大するのに特に有用である。これらは、5-置換されたピリミジン、6-アザピリミジン、並びに、2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシル及び5-プロピニルシトシンを含む、N-2、N-6及びO-6置換されたプリンを含む。5-メチルシトシン置換は、0.6-1.2 oCにより、核酸二重鎖の安定性を増大することが示されている。一実施態様において、これらの核酸塩基置換は、2’-O-メトキシエチル糖修飾と組合せられる。
ある種の先に注記した修飾された核酸塩基、並びに他の修飾された核酸塩基の調製を開示する代表的米国特許は、US 3,687,808、US 4,845,205、US 5,130,302、US 5,134,066、US 5,175,273、US 5,367,066、US 5,432,272、US 5,457,187、US 5,459,255、US 5,484,908、US 5,502,177、US 5,525,711、US 5,552,540、US 5,587,469、US 5,594,121、US 5,596,091、US 5,614,617、US 5,645,985、US 5,830,653、US 5,763,588、US 6,005,096、US 5,681,941及びUS 5,750,692を含むが、これらに限定されるものではない。
相反するものに言及しない限りは、A、T、G、U又はCへの言及は、天然の塩基又はその修飾された型のいずれかを意味することができる。
特定の実施態様において、本明細書記載のオリゴヌクレオチドの2個又はそれよりも多い塩基(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20塩基で、その中の任意の範囲を含むもの)は、修飾される。一部の実施態様において、本明細書記載のオリゴヌクレオチドの塩基は全て、修飾される。代わりの実施態様において、本明細書記載のオリゴヌクレオチドの塩基は、修飾されない。
骨格
本開示のオリゴヌクレオチドは、修飾された骨格又は非天然のヌクレオシド間連結を有するものを含む。修飾された骨格を有するオリゴヌクレオチドは、骨格内にリン原子を保持するもの、及び骨格内にリン原子を有さないものを含む。
本開示のオリゴヌクレオチドは、修飾された骨格又は非天然のヌクレオシド間連結を有するものを含む。修飾された骨格を有するオリゴヌクレオチドは、骨格内にリン原子を保持するもの、及び骨格内にリン原子を有さないものを含む。
その中にリン原子を含む修飾されたオリゴヌクレオチド骨格としては、例えば、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル;3’-アルキレンホスホネート、5’-アルキレンホスホネート及びキラルホスホネートを含むメチル及び他のアルキルホスホネート;ホスフィネート、3’-アミノホスホロアミデート及びアミノアルキルホスホロアミデートを含むホスホロアミデート;チオノホスホロアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホトリエステル、セレノホスフェート、及び通常の3’-5’連結を有するボラノホスフェート、これらの2’-5’連結されたアナログ、並びに逆極性を有するもの(ここで、1又は複数のヌクレオチド間連結は、3’から3’、5’から5’、又は2’から2’連結である)を含む。逆極性を有するオリゴヌクレオチドは、最も3’-側のヌクレオチド間連結に、単独の3’から3’連結、すなわち脱塩基であり得る単独の逆方向ヌクレオシド残基(この核酸塩基は、ヒドロキシル基を失うか、又はその適所に有する)を含む。様々な塩、混合した塩及び遊離酸の形も含まれる。
前記リン-含有連鎖の調製を開示する代表的米国特許は、US 3,687,808、US 4,469,863、US 4,476,301、US 5,023,243、US 5,177,196、US 5,188,897、US 5,264,423、US 5,276,019、US 5,278,302、US 5,286,717、US 5,321,131、US 5,399,676、US 5,405,939、US 5,453,496、US 5,455,233、US 5,466,677、US 5,476,925、US 5,519,126、US 5,536,821、US 5,541,306、US 5,550,111、US 5,563,253、US 5,571,799、US 5,587,361、US 5,194,599、US 5,565,555、US 5,527,899、US 5,721,218、US 5,672,697及びUS 5,625,050を含むが、これらに限定されるものではない。
その中にリン原子を含まない修飾されたオリゴヌクレオチド骨格としては、例えば、短鎖アルキル又はシクロアルキルヌクレオシド間連結、混合ヘテロ原子及びアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、又は1もしくは複数の短鎖ヘテロ原子性もしくは複素環式ヌクレオシド間連結により形成される骨格を含む。これらは、モルホリノ連結(一部ヌクレオシドの糖部分から形成される)を有するもの;シロキサン骨格;スルフィド、スルホキシド及びスルホン骨格;ホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格;メチレンホルムアセチル及びチオホルムアセチル骨格;リボアセチル骨格;アルケン含有骨格;スルファメート骨格;メチレンイミノ及びメチレンヒドラジノ骨格;スルホネート及びスルホンアミド骨格;アミド骨格;並びに混合されたN、O、S及びCH2成分部分を有する他の骨格を含む。
前記オリゴヌクレオチドの調製を開示している代表的米国特許は、US 5,034,506、US 5,166,315、US 5,185,444、US 5,214,134、US 5,216,141、US 5,235,033、US 5,264,562、US 5,264,564、US 5,405,938、US 5,434,257、US 5,466,677、US 5,470,967、US 5,489,677、US 5,541,307、US 5,561,225、US 5,596,086、US 5,602,240、US 5,610,289、US 5,602,240、US 5,608,046、US 5,610,289、US 5,618,704、US 5,623,070、US 5,663,312、US 5,633,360、US 5,677,437、US 5,792,608、US 5,646,269及びUS 5,677,439を含むが、これらに限定されるものではない。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、例えば内在性ポリペプチドをコードし、及びmRNA翻訳などの転写後事象と干渉することが可能であるような、特定のmRNA分子の少なくとも一部と相補性であるオリゴヌクレオチドを意味するものとする。アンチセンス法の使用は、当該技術分野において周知である(例えば、G. Hartmann及びS. Endres, Manual of Antisense Methodology, Kluwer (1999)参照)。
用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、例えば内在性ポリペプチドをコードし、及びmRNA翻訳などの転写後事象と干渉することが可能であるような、特定のmRNA分子の少なくとも一部と相補性であるオリゴヌクレオチドを意味するものとする。アンチセンス法の使用は、当該技術分野において周知である(例えば、G. Hartmann及びS. Endres, Manual of Antisense Methodology, Kluwer (1999)参照)。
一実施態様において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、生理的条件下でハイブリダイズし、すなわち、アンチセンスオリゴヌクレオチド(これは完全な又は部分的に1本鎖である)は、細胞内の通常の条件下で、内在性ポリペプチドをコードしているようなmRNAと、2本鎖ポリヌクレオチドを形成することが少なくとも可能である。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、構造遺伝子に対応する配列又は遺伝子発現もしくはスプライシング事象の制御に影響する配列を含んでよい。例えば、アンチセンス配列は、内在性遺伝子の標的化されたコード領域、又は5’-非翻訳領域(UTR)又は3’-UTR又はこれらの組合せに対応してよい。これは、転写時又は転写後にスプライシングされ得るイントロン配列に対して、好ましくは標的遺伝子のエキソン配列に対してのみ、一部相補性がある。一般に多様性がより大きいUTRを考慮すると、これらの領域の標的化は、遺伝子阻害のより大きい特異性を提供する。
このアンチセンスオリゴヌクレオチドは、全遺伝子転写物、又はその一部に対し、相補性であってよい。標的化された転写物に対するアンチセンス配列の同一性の程度は、少なくとも90%及びより好ましくは95~100%である。アンチセンスRNA又はDNA分子は、当然、本明細書記載のもののような分子を安定化するように機能する無関係の配列を含んでよい。
遺伝子サイレンシング
オリゴヌクレオチド分子、特にRNAは、遺伝子発現を調節するために利用され得る。用語「RNA干渉」、「RNAi」又は「遺伝子サイレンシング」は、dsRNA分子が、それと2本鎖RNA分子が実質的又は全体的相同性を共有している核酸配列の発現を低下するプロセスを一般に指す。しかし、RNA干渉は、非-RNAの2本鎖分子を使用し達成することができることが示されている(例えばUS 20070004667参照)。
オリゴヌクレオチド分子、特にRNAは、遺伝子発現を調節するために利用され得る。用語「RNA干渉」、「RNAi」又は「遺伝子サイレンシング」は、dsRNA分子が、それと2本鎖RNA分子が実質的又は全体的相同性を共有している核酸配列の発現を低下するプロセスを一般に指す。しかし、RNA干渉は、非-RNAの2本鎖分子を使用し達成することができることが示されている(例えばUS 20070004667参照)。
この2本鎖領域は、少なくとも19の隣接ヌクレオチド、例えば、約19~23ヌクレオチドでなければならないか、又はより長い、例えば30もしくは50ヌクレオチド、もしくは100ヌクレオチドもしくはそれ以上であってよい。全遺伝子転写物に対応する完全長配列が、使用されてよい。好ましくは、これらは長さが約19~約23ヌクレオチドである。
標的化された転写物に対する核酸分子の2本鎖の領域の同一性の程度は、少なくとも90%、及びより好ましくは95~100%でなければならない。この核酸分子は、当然、この分子を安定化するように機能し得る無関係の配列を含んでよい。
本明細書において使用される用語「低分子干渉RNA」又は「siRNA」は、例えば配列-特異的様式でRNAiを媒介することにより、遺伝子発現を阻害又はダウンレギュレーションすることが可能なリボヌクレオチドを含むポリヌクレオチドを指し、ここで2本鎖部分は、長さが50ヌクレオチド未満、好ましくは長さが約19~約23ヌクレオチドである。例えば、siRNAは、自己相補的センス領域及びアンチセンス領域を含む核酸分子であることができ、ここでアンチセンス領域は、標的核酸分子のヌクレオチド配列又はその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含み、並びにセンス領域は、標的核酸配列又はその一部に対応するヌクレオチド配列を有する。siRNAは、2つの個別のオリゴヌクレオチドから集成されることができ、ここで一方の鎖はセンス鎖であり、他方はアンチセンス鎖であり、ここでアンチセンス鎖とセンス鎖は自己相補的である。これらの2本の鎖は、長さが異なることができる。
本明細書において使用される用語siRNAは、配列特異的RNAi、例えばマイクロRNA(miRNA)、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)、低分子干渉オリゴヌクレオチド、低分子干渉核酸(siNA)、低分子干渉修飾オリゴヌクレオチド、化学修飾されたsiRNA、転写後遺伝子サイレンシングRNA(ptgsRNA)などを媒介することが可能であるポリヌクレオチドを説明するために使用される他の用語と同等であることを意味する。加えて、本明細書において使用される用語RNAiは、転写後遺伝子サイレンシング、翻訳阻害、又はエピジェネティックスなどの、配列特異的RNA干渉を説明するために使用される他の用語と同等であることを意味する。例えば、siRNA分子は、転写後レベル又は転写前レベルの両方で遺伝子をエピジェネティックにサイレンシングするために使用することができる。非限定的例において、siRNA分子による遺伝子発現のエピジェネティック調節は、遺伝子発現を変更するためのクロマチン構造のsiRNA媒介した修飾から生じ得る。
「shRNA」又は「低分子ヘアピン型RNA」は、約50ヌクレオチド未満、好ましくは約19~約23ヌクレオチドが、同じRNA分子上に位置した相補的配列と塩基対形成しているRNA分子を意味し、ここで該配列及び相補的配列は、塩基相補性のある2つの領域により作製されたステム構造上に1本鎖ループを形成する、少なくとも約4~約15ヌクレオチドの対応のない領域により隔てられている。1本鎖ループの配列の例としては、以下を含む:5’ UUCAAGAGA 3’。
shRNAは、デュアル又はバイフィンガー又はマルチフィンガーヘアピン型dsRNAを含み、ここでこのRNA分子は、1本鎖スペーサー領域により隔てられたそのようなステムループ構造を2以上含む。
候補オリゴヌクレオチドの設計及び試験
当業者が承知しているように、本発明の要素を設計することに加え、オリゴヌクレオチドを作製する場合に考慮されるべき多くの公知の要因が存在する。特異性は、オリゴヌクレオチドの目的に応じて左右されるが、mRNA二次構造、熱力学安定性、ハイブリダイゼーション部位の位置、及び/又は機能性モチーフなどの、オリゴヌクレオチド-標的核酸相互作用の強度及び安定性などの性質を含む。
当業者が承知しているように、本発明の要素を設計することに加え、オリゴヌクレオチドを作製する場合に考慮されるべき多くの公知の要因が存在する。特異性は、オリゴヌクレオチドの目的に応じて左右されるが、mRNA二次構造、熱力学安定性、ハイブリダイゼーション部位の位置、及び/又は機能性モチーフなどの、オリゴヌクレオチド-標的核酸相互作用の強度及び安定性などの性質を含む。
本発明の一部の方法は、特異的性質について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングすることに関与している。これは、目視によるか、又は当該技術分野において公知のコンピュータプログラムを使用することにより、実行され得る。アンチセンスオリゴヌクレオチドの機能特性を設計、分析及び予測するために使用することができるソフトウェアプログラムは、Mfold、Sfold、NUPACK、Nanofoldr、Hyperfold、及び/又はRNA designerを含む。遺伝子サイレンシングに関するオリゴヌクレオチドの機能特性を設計、分析及び予測するために使用することができるソフトウェアプログラムは、dsCheck、E-RNAi及び/又はsiRNA-Finderを含む。
一実施態様において、利用可能なソフトウェアが、可能性のある有用なオリゴヌクレオチドを選択するために使用され、次にこれらは、本明細書記載の望ましい性質についてスキャニングされる。あるいは、ソフトウェアは、本明細書記載のような所望の性質について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングするために、容易に開発され得る。
一旦合成された候補オリゴヌクレオチドは、当該技術分野における標準の手順を使用し、それらの所望の活性について試験されることができる。これは、インビトロにおいて関心対象の遺伝子を発現している細胞へ、該候補を投与し、並びにRNA及び/又はタンパク質などの遺伝子産物の量を分析することに関与してよい。別の例において、該候補は、動物へ投与され、並びにこの動物は、標的RNA及び/又はタンパク質の量について、及び/又は機能アッセイを使用し、スクリーニングされる。別の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、標的ポリヌクレオチド(mRNAなど)にハイブリダイズするその能力について試験される。
一部の例において、発現及びオリゴヌクレオチド活性は、mRNA逆転写定量的リアルタイムPCR(RT-qPCR)により決定され得る。例えば、RNAは、候補オリゴヌクレオチドと共にインキュベーションされた細胞から抽出及び精製されることができる。次にcDNAは、単離されたRNAから合成され、及びRT-qPCRが、当該技術分野において公知の方法及び試薬を使用し、実行され得る。一例において、RNAは、ISOLATE II RNAミニキット(Bioline)を使用し、細胞から精製され得、並びにcDNAは、単離されたRNAから、ハイキャパシティcDNAアーカイブキット(Thermo Fisher Scientific)を製造業者の指示に従い使用し、合成され得る。RT-qPCRは、HT7900及びQuantStudio 6 RT-PCRシステム(Thermo Fisher Scientific)上で、パワーSYBRグリーンマスターミックス(Thermo Fisher Scientific)を製造業者の指示に従い使用し実行することができる。
TLR7活性の阻害の試験
本発明の一部の局面は、当該技術分野において公知の任意の方法を使用し決定することができるTLR7活性の阻害を試験することに関与している。一部の実施態様において、細胞内のTLR7活性は、1又は複数の炎症性サイトカイン(例えば、TNFα、IP-10)の発現及び/もしくは分泌によるか、及び/又は転写因子(例えば、NF-κB)の活性化もしくは発現により測定され得る。
本発明の一部の局面は、当該技術分野において公知の任意の方法を使用し決定することができるTLR7活性の阻害を試験することに関与している。一部の実施態様において、細胞内のTLR7活性は、1又は複数の炎症性サイトカイン(例えば、TNFα、IP-10)の発現及び/もしくは分泌によるか、及び/又は転写因子(例えば、NF-κB)の活性化もしくは発現により測定され得る。
TLR7活性を阻害するオリゴヌクレオチドの能力は、例えば、TLR7を発現する細胞を、オリゴヌクレオチドと共にインキュベーションし、その後該細胞を、TLR7アゴニストで刺激し、並びに細胞集団における全般的TLR7反応を分析するか、又は規定された時間経過後TLR7-陽性活性を有する細胞の割合を分析することにより、分析されることができる。
そのような例において、TLR7活性の阻害は、細胞集団の全般的に減少したTLR7反応、又は細胞が該オリゴヌクレオチドの非存在下(又は好適な対照阻害剤の存在下)でTLR7アゴニストにより処理される陽性対照条件と比べTLR7-陽性活性を有する細胞の低下した割合の観察により、確定されることができる。一例において、293XLhTLR7(HEK-TLR7と称される)細胞は、pNF-κB-Luc4レポーターによりトランスフェクションされ、オリゴヌクレオチドとインキュベーションされ、その後R848により刺激される。TLR7活性は、ルミネセンスにより活性化されたNF-κBを測定するルシフェラーゼアッセイにより決定され得る。TLR7活性はまた、例えばELISAにより、サイトカインレベルを測定することによっても分析され得る。
TLR8活性の増強の試験
本発明の一部の局面は、当該技術分野において公知の任意の方法を使用し決定することができるTLR8活性の増強を試験することに関与している。一部の実施態様において、細胞内のTLR8活性は、1又は複数の炎症性サイトカイン(例えば、TNFα、IP-10)の発現及び/もしくは分泌、並びに/又は転写因子(例えば、NF-κB)の活性化もしくは発現により測定され得る。
本発明の一部の局面は、当該技術分野において公知の任意の方法を使用し決定することができるTLR8活性の増強を試験することに関与している。一部の実施態様において、細胞内のTLR8活性は、1又は複数の炎症性サイトカイン(例えば、TNFα、IP-10)の発現及び/もしくは分泌、並びに/又は転写因子(例えば、NF-κB)の活性化もしくは発現により測定され得る。
TLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドの能力は、例えば、TLR8を発現する細胞を、オリゴヌクレオチドと共にインキュベーションし、その後該細胞を、TLR8アゴニストで刺激し、並びに細胞集団における全般的TLR8反応を分析するか、又は規定された時間経過後TLR8-陽性活性を有する細胞の割合を分析することにより、分析されることができる。
そのような実施例において、TLR8活性の増強は、細胞集団の全般的に減少したTLR8反応、又は細胞が該オリゴヌクレオチドの非存在下(又は好適な対照の非-増強剤の存在下)でTLR8アゴニストにより処理される陰性対照条件と比べTLR8-陽性活性を有する細胞のより高い割合の観察により、確定されることができる。一例において、293XLhTLR8(HEK-TLR8と称される)細胞は、pNF-κB-Luc4レポーターによりトランスフェクションされ、オリゴヌクレオチドとインキュベーションされ、その後R848により刺激される。TLR8活性は、ルミネセンスにより活性化されたNF-κBを測定するルシフェラーゼアッセイにより決定され得る。TLR8活性はまた、例えばELISAにより、サイトカインレベルを測定することによっても分析され得る。
「増強」は、対照条件と比べた機能特性の増加を指す。TLR8活性の増強は、約100%より大きく、例えば約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倍又は約50倍であってよい。好ましくは、TLR8増強のレベルは、約2倍~50倍、約2倍~20倍、及び/又は約5倍~20倍以上である。
使用
本発明のオリゴヌクレオチドは、動物へ投与されるように設計される。一例において、動物は、脊椎動物である。例えば、動物は、哺乳動物、鳥類、脊索動物、両生類、又は爬虫類であることができる。例証的対象は、ヒト、霊長類、家畜(例えば、ヒツジ、ウシ、ニワトリ、ウマ、ロバ、ブタ)、伴侶動物(例えば、イヌ、ネコ)、実験動物(例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスター)、捕獲野生動物(例えば、キツネ、シカ)を含むが、これらに限定されるものではない。一例において、哺乳動物はヒトである。
本発明のオリゴヌクレオチドは、動物へ投与されるように設計される。一例において、動物は、脊椎動物である。例えば、動物は、哺乳動物、鳥類、脊索動物、両生類、又は爬虫類であることができる。例証的対象は、ヒト、霊長類、家畜(例えば、ヒツジ、ウシ、ニワトリ、ウマ、ロバ、ブタ)、伴侶動物(例えば、イヌ、ネコ)、実験動物(例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモット、ハムスター)、捕獲野生動物(例えば、キツネ、シカ)を含むが、これらに限定されるものではない。一例において、哺乳動物はヒトである。
本発明のオリゴヌクレオチドは、関心対象の任意の遺伝子/ポリヌクレオチド/機能を標的化するために使用することができる。典型的には、該オリゴヌクレオチドは、動物の形質を修飾するため、より典型的には疾患を治療又は予防するために使用される。好ましい実施態様において、特にTLR7反応が阻害されず及び/又はTLR8反応が増強される場合において、疾患は、該オリゴヌクレオチドの投与後にTLR7及び/又はTLR8反応をマウントすることができる動物から恩恵がある。
本発明のオリゴヌクレオチドを使用し治療又は予防され得る疾患は、癌(例えば、乳癌、卵巣癌、中枢神経系の癌、消化管癌、膀胱癌、皮膚癌、肺癌、頭頸部癌、血液及びリンパ系の癌、骨癌)、希遺伝性疾患、神経筋及び神経系の疾患(例えば、脊髄性筋萎縮症、筋萎縮性側索硬化症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、ハンチントン病、バッテン病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、毛細血管拡張性運動失調、脳性麻痺)、ウイルス(例えば、サイトメガロウイルス、C型肝炎ウイルス、エボラ出血熱ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、コロナウイルス)、心臓血管疾患(例えば、家族性高コレステロール血症、高トリグリセリド血症)、自己免疫疾患及び炎症疾患(例えば、関節炎、狼瘡、嚢炎、乾癬、喘息)、並びに非-アルコール性及びアルコール性脂肪肝疾患を含むが、これらに限定されるものではない。
本発明のオリゴヌクレオチドの標的遺伝子(ポリヌクレオチド)の例は、PLK1ERBB2、PIK3CA、ERBB3、HDAC1、MET、EGFR、TYMS、TUBB4B、FGFR2、ESR1、FASN、CDK4、CDK6、NDUFB4、PPAT、NDUFB7、DNMT1、BCL2、ATP1A1、HDAC3、FGFR1、NDUFS2、HDAC2、NDUFS3、HMGCR、IGF1R、AKT1、BCL2L1、CDK2、MTOR、PDPK1、CSNK2A1、PIK3CB、CDK12、MCL1、ATR、PLK4、MEN1、PTK2、FZD5、KRAS、WRN、CREBBP、NRAS、MAT2A、RHOA、TPX2、PPP2CA、ALDOA、RAE1、SKP1、ATP5A1、EIF4G1、CTNNB1、TFRC、CDH1、CCNE1、CLTC、METAP2、GRB2、MDM4、SLC16A1、FERMT2、ENO1、STX4、SF3B1、RBBP4、FEN1、MRPL28、CCNA2、PTPN11、SAE1、KMT2D、APC、CAD、NAMPT、OGT、HSPA8、USP5、CSNK1A1、PGD、VRK1、SEPSECS、SUPT4H1、DNAJC9、TRIAP1、DLD、PTPN7、VDAC1、STAT3、TCEB2、ADSL、GMPS、DHPS、METAP1、TAF13、CFL1、SCD、RBM39、PGAM1、FNTB、PPP2R1A、ARF1、UBE2T、UMPS、MYC、PRMT5、EIF4G2、SKP2、STAG2、ATF4、WDR77、ILK、METTL16、SOD1、DDX6、FURIN、AARS、FNTA、PABPC1、RANBP2、CDC25B、SLC2A1、CENPE、ADAR、CDC42、RNF31、CCNC、PRIM1、SLC38A2、SNUPN、PDCD6IP、RTN4IP1、VMP1、TGFBR1、TXN、UBE2N、UAP1、RAC1、GGPS1、RAB10、RAB6A、TPI1、RPE、THG1L、UBE2D3、RHEB、PKM、GMNN、HGS、NCKAP1、NUP98、SMARCA2、RNF4、DDX39B、ACLY、XPO1、PPP1R8、YAP1、MTHFD1、LPAR1、TAF1、UROD、STXBP3、HSP90B1、VHL、EFR3A、FECH、MRPL44、AIFM1、MAGOH、MRPL17、SUZ12、RNMT、RAB1B、PNPT1、RAD1、WDR48、PITRM1、MRPL47、AP2M1、EIF4A1、UBE2C、LONP1、VPS4A、SNRNP25、TUBGCP6、DNM2、UBE2M、EXOSC9、TAF1B、CDC37、ATP6V1G1、POP1、JUP、PRPS1、GPX4、CFLAR、CHMP4B、ACTB、ACTR1A、PTPN23、SHC1、TRPM7、SLC4A7、HSPD1、XRN1、WDR1、ITGB5、UBR4、ATP5B、CPD、TUFM、MYH9、ATP5F1、ATP6V1C1、SOD2、PFAS、NFE2L2、ARF4、ITGAV、DHX36、KIF18A、DDX5、XRCC5、DNAJC11、ZBTB8OS、NCL、SDHB、ATP5C1、NDC1、SNF8、CUL3、SLC7A1、ASNA1、EDF1、TMED10、CHMP6、ARIH1、DDOST、RPL28、DIMT1、CMPK1、PPIL1、PPA2、SMAD7、CEP55、MVD、MVK、PDS5A、KNTC1、CAPZB、GMPPB、TPT1、ACIN1、SAR1A、TAF6L、PTBP1、PAK2、CRKL、NHLRC2、INO80、SLC25A3、ACTR3、DDX3X、HUWE1、TBCA、IK、SSBP1、ARPC4、SLC7A5、OSGEP、PDCD2、TRAF2、SNAP23、RPN1、EIF5A、GEMIN4、BMPR1A、AHCYL1、CHMP5、TRAPPC1、LRP8、ARID2、UBE2L3、STAMBP、KDSR、UQCRC2、PNN、USP7、TBCD、ATP6V0E1、PCYT1A、TAZ、POLRMT、CELSR2、TERF1、BUB1、YRDC、SMG6、TBX3、SLC39A10、IPO13、CDIPT、UBA5、EMC7、FERMT1、VEZT、CCND1、CCND2、FPGS、JUN、PPM1D、PGGT1B、NPM1、GTF2A1、MBTPS1、HMGCS1、LRR1、HSD17B12、LCE2A、NUP153、FOSL1、IRS2、CYB5R4、PMPCB、ARHGEF7、TRRAP、NRBP1、ARMC7、MOCS3、TIPARP、SEC61A1、PFDN5、MYB、IRF4、STX5、MYCN、FOXA1、SOX10、GATA3、ZEB2、MYBL2、MFN2、TBCB、KLF4、TRIM37、CEBPA、STAG1、POU2AF1、HYPK、FLI1、NCAPD2、MAF、NUP93、RBBP8、HJURP、SMARCB1、SOCS3、GRWD1、NKX2-1、FDXR、SPDEF、SBDS、SH3GL1、KLF5、CNOT3、ZNF407、CPSF1、RPTOR、EXT1、SMC1A、GUK1、TIMM23、FAU、ACO2、ALG1、CCNL1、SCAP、SRSF6、SPAG5、SOX9、LDB1、ASPM、LIG1、TFDP1、RPAIN、CENPA、MIS12、ILF3、HSCB、ERCC2、SOX2、ARFRP1、PMF1、POLR3E、MAD2L2、PELP1、NXT1、WDHD1、ZWINT、E2F3、FZR1、JUNB、OGDH、NOB1、SKA3、TACC3、UTP14A、XRN2、SMG5、IDH3A、CIAO1、COQ4、ZFP36L1、CDCA5、PRKRA、PFDN6、PAK1IP1、PSTK、EDC4、UTP18、TOMM22、CASC5、PTTG1、RBBP5、PPP1R12A、FARS2、FOXM1、SIN3A、BUB1B、GNB1L、SMC5、SARS2、SYNCRIP、IPPK、FANCD2、WDR46、FANCI、DCP2、RFC2、RNF20、DMAP1、MED23、MBNL1、CTPS1、TBP、MMS19、RAD51C、CDS2、NONO、USP18、PARS2、FBXW11、SUMO2、RRP12、FAM50A、URB2、MCM4、SLC25A28、IPO7、MAX、SFSWAP、SBNO1、DPAGT1、TINF2、BRCA2、NUP50、RPIA、EP400、IKBKAP、KIF14、RTTN、CCDC115、GEMIN6、WWTR1、BCS1L、GTF3A、SCYL1、NELFB、DDX39A、TRA2B、SYVN1、ISL1、CYB5B、ACSL3、DPH3、E2F1、IREB2、SREBF1、SMC6、IRF8、ID1、PDCD11、SNAPC2、TIMM17A、ANAPC10、NUP85、SEH1L、VBP1、NUDC、MTX2、RPP25L、ISY1、LEMD2、ATP5D、EXOSC2、TAF1C、PPIL4、SEPHS2、HNRNPH1、CTR9、CDC26、TIMM13、FAM96B、CEBPZ、UFL1、ZNF236、COPG1、TPR、MIOS、UBE2G2、MED12、GTF3C1、PPP2R2A、UBIAD1、WTAP、MYBBP1A、NUP88、NELFCD、WDR73、RTCB、CEP192、GTF3C5、LENG1、RINT1、MED24、COX6B1、DCTN6、SLC25A38、LYRM4、STRAP、TTF2、DDX27、GTF2F1、ZNHIT2、BCLAF1、WDR18、GTF2H2C、NDE1、TIMM9、CHMP7、IPO11、TGIF1、NOC4L、EXOSC6、WDR24、INTS6、DDX41、UBE2S、ARGLU1、SHOC2、ATP5J、CSTF2、RPP30、NHP2、GRHL2、RPL22L1、WDR74、UTP23、CCDC174、RPP21、UBE2J2、GEMIN8、ATP6V0B、KIAA1429、PNO1、MED22、ENY2、THOC7、DDX19A、SUGP1、PELO、ELAC2、CHCHD4、RNPC3、INTS3、PSMG4、UQCRC1、TAF1A、TSR1、UTP6、TRMT5、EIF1AD、GTF3C2、DCTN3、GPS1、WDR7、EXOSC8、KANSL1、SPRTN、KANSL3、EXOSC5、PRCC、TRNAU1AP、EIF3J、TAMM41、HAUS6、OIP5、HAUS5、TAF6、MRPS22、MRPS34、WBP11、COG8、DHX38、DNLZ、LAGE3、FUBP1、MED26、SLC7A6OS、MARS2、RBM28、ASCC3、PSMG3、TUBGCP5、PCF11、又はLAS1Lを含むが、これらに限定されるものではない。
ある実施態様において、標的化される遺伝子は、PKN3、VEGFA、KIF11、MYC、EPHA2、KRAS(G12)、ERBB3、BIRC5、HIF1A、BCL2、STAT3、AR、EPAS1、BRCA2、又はCLUを含む。
本明細書記載のように修飾され得る市販のオリゴヌクレオチドの例は、インクリシラン、ミポメルセン(Kynamro)、ヌシネルセン(Spinraza)、エテプリルセン(Exondys51)、ミラビルセン(SPC3649)、RG6042(IONIS-HTTRx)、イノテルセン、ボラネソルセン、ゴロジルセン(Vyondys53)、ホミビルセン(Vitravene)、パチシラン、ギボシラン、インクリシラン、ダンバトリセン、及びIONIS-AR-2.5Rxを含むが、これらに限定されるものではない。
組成物
本開示のオリゴヌクレオチドは、取込み、分布及び/又は吸収を補助するために、他の分子、分子構造又は化合物の混合物と、混合されるか、内封されるか、複合されるか(融合など)、又はそれ以外に会合されてよく、例えば、リポソーム、受容体-標的化分子、経口、経直腸、局所又は他の製剤を生じる。そのような取込み、分布及び/又は吸収を補助する製剤の調製を開示する代表的米国特許は、US 5,108,921、US 5,354,844、US 5,416,016、US 5,459,127、US 5,521,291、US 5,543,158、US 5,547,932、US 5,583,020、US 5,591,721、US 4,426,330、US 4,534,899、US 5,013,556、US 5,108,921、US 5,213,804、US 5,227,170、US 5,264,221、US 5,356,633、US 5,395,619、US 5,416,016、US 5,417,978、US 5,462,854、US 5,469,854、US 5,512,295、US 5,527,528、US 5,534,259、US 5,543,152、US 5,556,948、US 5,580,575、及びUS 5,595,756を含むが、これらに限定されるものではない。
本開示のオリゴヌクレオチドは、取込み、分布及び/又は吸収を補助するために、他の分子、分子構造又は化合物の混合物と、混合されるか、内封されるか、複合されるか(融合など)、又はそれ以外に会合されてよく、例えば、リポソーム、受容体-標的化分子、経口、経直腸、局所又は他の製剤を生じる。そのような取込み、分布及び/又は吸収を補助する製剤の調製を開示する代表的米国特許は、US 5,108,921、US 5,354,844、US 5,416,016、US 5,459,127、US 5,521,291、US 5,543,158、US 5,547,932、US 5,583,020、US 5,591,721、US 4,426,330、US 4,534,899、US 5,013,556、US 5,108,921、US 5,213,804、US 5,227,170、US 5,264,221、US 5,356,633、US 5,395,619、US 5,416,016、US 5,417,978、US 5,462,854、US 5,469,854、US 5,512,295、US 5,527,528、US 5,534,259、US 5,543,152、US 5,556,948、US 5,580,575、及びUS 5,595,756を含むが、これらに限定されるものではない。
本開示のオリゴヌクレオチドは、医薬として許容し得る担体中で投与されてよい。この医薬として許容し得る担体は、固体又は液体であってよい。医薬として許容し得る担体の有用な例は、本開示の活性物質の活性に影響を及ぼさない、希釈剤、溶媒、界面活性剤、賦形剤、懸濁化剤、緩衝剤、滑沢剤、アジュバント、ビヒクル、乳化剤、吸収剤、分散媒、コーティング剤、安定化剤、保護的コロイド、接着剤、増粘剤、チキソトロピック剤、浸透剤、金属イオン封鎖剤、等張化剤及び吸収遅延剤を含むが、これらに限定されるものではない。
一実施態様において、医薬担体は、注射用水(WFI)であり、及び医薬組成物は、pH7.4、7.2~7.6に調節される。一実施態様において、塩は、ナトリウム塩又はカリウム塩である。
該オリゴヌクレオチドは、キラル(不斉)中心を含むか、又は総じてこの分子は、キラルであってよい。個々の立体異性体(エナンチオマー及びジアステレオマー)及びこれらの混合物は、本開示の範囲内である。
本開示のオリゴヌクレオチドは、医薬として許容し得る塩、エステル、もしくはエステルの塩、又は投与時にその生物学的活性代謝産物を提供する(直接的又は間接的)ことが可能である任意の他の化合物であってよい。本明細書において使用される用語「医薬として許容し得る塩」は、親化合物の所望の生物学的活性を保持し、且つ投与時に望ましくない毒性作用をもたらさない、該オリゴヌクレオチドの生理的に又は医薬として許容し得る塩を指す。医薬として許容し得る塩及びその使用の例は、US 6,287,860に更に説明される。
本開示のオリゴヌクレオチドは、プロドラッグ又はプロドラッグの医薬として許容し得る塩、或いは他の生物学的同等物であってよい。本明細書において使用される用語「プロドラッグ」は、投与時に内在性酵素又は他の化学物質及び/もしくは条件により活性型(すなわち薬物)へ転換される不活性型で調製される治療薬を指す。特に、本開示のオリゴヌクレオチドのプロドラッグ型は、WO 93/24510、WO 94/26764及びUS 5,770,713に開示された方法に従い、SATE[(Sアセチル-2-チオエチル)リン酸エステル]誘導体として調製される。
プロドラッグは、例えば体内で、例として血液中の加水分解により、医学的作用を有するその活性型へ転換されてよい。医薬として許容し得るプロドラッグは、T. Higuchi及びV. Stella, Prodrugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14 of the A. C. S. Symposium Series (1976);"Design of Prodrugs" 編集H. Bundgaard, Elsevier, 1985;並びに、Edward B. Roche, 編集, Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987に説明されている。有機化学分野の業者は、多くの有機化合物は、そこでそれらが反応することができるか、又はそれから沈殿もしくは結晶化される溶媒と、複合体を形成することができることを理解するであろう。これらの複合体は、「溶媒和物」として公知である。例えば、水との複合体は、「水和物」として公知である。
一実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの細胞取込みを増大するために、複合体化剤と複合体化され得る。複合体化剤の例は、カチオン性脂質を含む。カチオン性脂質は、オリゴヌクレオチドを細胞へ送達するために使用することができる。
用語「カチオン性脂質」は、極性ドメイン及び非極性ドメインの両方を有し、且つ生理的pHでもしくはその付近で正に荷電することが可能であり、並びに核酸などのポリアニオンに結合し、核酸の細胞への送達を促進する、脂質及び合成脂質を含む。概して、カチオン性脂質は、飽和及び不飽和のアルキル、並びに脂環式エーテル及びアミンのエステル、アミド、又はそれらの誘導体を含む。カチオン性脂質の直鎖及び分岐鎖のアルキル基及びアルケニル基は、例えば1~約25個の炭素原子を含むことができる。好ましい直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケン基は、6個以上の炭素原子を含む。脂環式基は、コレステロール基及び他のステロイド基を含む。カチオン性脂質は、例えば、Cl-、Br-、I-、F-、酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、硫酸イオン、亜硝酸イオン、及び硝酸イオンを含む、様々な対イオン(アニオン)と共に調製され得る。
カチオン性脂質の例は、ポリエチレンイミン、ポリアミドアミン(PAMAM)スターバーストデンドリマー、リポフェクチン(DOTMA及びDOPEの組合せ)、Lipofectase、LIPOFECTAMINE(商標)(例えば、LIPOFECTAMINE(商標)2000)、DOPE、サイトフェクチン(Gilead Sciences, Foster City, Calif.)、及びユーフェクチン(JBL, San Luis Obispo, Calif.)を含む。例証的カチオン性リポソームは、N-[1-(2,3-ジオレオロキシ)-プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)、N-[1-(2,3-ジオレオロキシ)-プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムメチルスルフェート(DOTAP)、3β-[N-(N’,N’-ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール(DC-Chol)、2,3,-ジオレイルオキシ-N-[2(スペルミンカルボキシアミド)エチル]-N,N-ジメチル-1-プロパンアミニウムトリフルオロアセテート(DOSPA)、1,2-ジミリスチルオキシプロピル-3-ジメチル-ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド;並びに、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド(DDAB)から製造することができる。オリゴヌクレオチドはまた、例えばポリ(L-リジン)又はアビジンと、複合体化されることができ、及び脂質は、例えばステリル-ポリ(L-リジン)など、この混合物中に含まれても含まれなくともよい。
カチオン性脂質は、オリゴヌクレオチドを細胞へ送達するために、当該技術分野において使用されている(例えば、US 5,855,910;5,851,548;5,830,430;5,780,053;5,767,099;Lewisら、1996;Hopeら、1998参照)。本オリゴヌクレオチドの取込みを促進するために使用することができる他の脂質組成物は、この発明の方法と結びつけて使用され得る。先に列挙されたものに加え、他の脂質組成物もまた、当該技術分野において公知であり、且つ例えばUS 4,235,871;US 4,501,728;4,837,028;4,737,323において考察されたものを含む。
一実施態様において、脂質組成物は、オリゴヌクレオチドの脂質-媒介したトランスフェクションを増強する物質、例えばウイルスタンパク質を更に含有することができる。別の実施態様において、N-置換したグリシンオリゴヌクレオチド(ペプトイド)を、オリゴヌクレオチドの取込みを最適化するために、使用することができる。
別の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドを送達するための組成物は、約1~約4個の塩基性残基を有するペプチドを含有する。これらの塩基性残基は、例えば、ペプチドのアミノ末端、C-末端、又は内部領域上に、位置することができる。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野において規定されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非帯電極性側鎖(例えば、グリシン(無極性とも考えられ得る)、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、無極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ-分岐側鎖(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を持つアミノ酸を含む。塩基性アミノ酸は別として、このペプチドの他の残基の大部分又は全ては、非塩基性アミノ酸、例えばリジン、アルギニン、又はヒスチジン以外のアミノ酸から選択され得る。好ましくは、圧倒的多数の長い中性側鎖を持つ中性アミノ酸が使用される。
一実施態様において、オリゴヌクレオチドは、本明細書において「輸送ペプチド」と称される、オリゴヌクレオチドを細胞へ輸送するペプチド配列の結合により、修飾される。一実施態様において、本組成物は、タンパク質をコードしている標的核酸分子と相補的であるオリゴヌクレオチド、及び共有的に結合した輸送ペプチドを含む。
更なる実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、抗体、抗体-様分子又はアプタマーなどの標的化部分に結合される(例えば、Toloue及びFord(2011)、並びにEspositoら(2018)参照)。
投与
一実施態様において、本開示のオリゴヌクレオチドは、全身的に投与される。本明細書において使用される「全身投与」は、腸内又は非経口のいずれかである投与経路である。
一実施態様において、本開示のオリゴヌクレオチドは、全身的に投与される。本明細書において使用される「全身投与」は、腸内又は非経口のいずれかである投与経路である。
本明細書において使用される「腸内」は、消化管の任意の部分に関与している投与の形式を指し、並びに、例えば、錠剤、カプセル剤又はドロップ型でのオリゴヌクレオチドの経口投与;経胃栄養チューブ、経十二指腸栄養チューブ、又は胃瘻造設;並びに、例えば坐薬又は浣腸の形でのオリゴヌクレオチドの経直腸投与を含む。
本明細書において使用される「非経口」は、注射又は注入による投与を含む。例としては、静脈内(静脈へ)、動脈内(動脈へ)、筋肉内(筋肉へ)、心内(心臓へ)、皮下(皮膚の下側)、骨髄内輸液(骨髄へ)、皮内(皮膚それ自身へ)、髄腔内(脊柱管へ)、腹腔内(腹膜への注入又は注射)、膀胱内(膀胱への注入)、経真皮(傷のない皮膚を通じた拡散)、経粘膜(粘膜を通じた拡散)、吸入を含む。
一実施態様において、本医薬組成物の投与は、皮下である。
該オリゴヌクレオチドは、単回投与量として、又は例えば、毎日1回、2日に、3日に、4日に、5日に、6日に、7日に、8日に、9日に、10日に、11日に、12日に、13日にもしくは14日に1回、毎週1回、毎週2回、毎週3回、2週間に1回、3週間に1回、毎月1回、2ヶ月に1回、3ヶ月から6ヶ月に1回、もしくは12ヶ月に1回など、ある期間を基に反復投与量として、投与されてよい。
一実施態様において、投与は、1週間につき1~3回、又は毎週、2週間、3週間、4週間に1回、又は2ヶ月に1回である。
一実施態様において、投与は、毎週1回である。
一実施態様において、低投与量が、3~6ヶ月間、例えば約25~50mg/週が少なくとも3~6ヶ月間投与され、その後最大12ヶ月間及び日常的に投与される。
例示的投与量は、約10~5,000mgである。例示的投与量は、25、50、100、150、200、1,000、2,000mgを含む。例示的投与量は、1.5mg/kg(約50~100mg)及び3mg/kg(100~200mg)、4.5mg/kg(150~300mg)、10mg/kg、20mg/kg又は30mg/kgを含む。一実施態様において、投与量は、1週間に1回投与される。従って一実施態様において、およそ10~30、又は20~40、又は20~28mgの低投与量が、典型的には体重が約25~65kgの対象へ投与されてよい。一実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、治療効果をもたらすために、1回投与量につき50mg未満、又は30mg未満、又は約25mgの投与量で投与される。
実施例
実施例1-方法
倫理的陳述
健常ドナーからの末梢血単核細胞(PBMC)の収集は、オーストラリアヒト研究倫理委員会(HREC)参照番号02052Aの下で、Monash Healthにより承認された。
実施例1-方法
倫理的陳述
健常ドナーからの末梢血単核細胞(PBMC)の収集は、オーストラリアヒト研究倫理委員会(HREC)参照番号02052Aの下で、Monash Healthにより承認された。
細胞の単離、培養及び刺激
PBMCを、先に報告されたように(Gantierら、2010)、Histopaque-1770(Sigma-Aldrich)を使用する密度勾配遠心により、全血液提供物から単離し、並びに1×抗生物質/抗真菌薬及び10%熱失活したウシ胎仔血清を補充したRPMI 1640プラスL-グルタミン培地(Thermo Fisher Scientific)(完全RPMIと称す)に播種した。
PBMCを、先に報告されたように(Gantierら、2010)、Histopaque-1770(Sigma-Aldrich)を使用する密度勾配遠心により、全血液提供物から単離し、並びに1×抗生物質/抗真菌薬及び10%熱失活したウシ胎仔血清を補充したRPMI 1640プラスL-グルタミン培地(Thermo Fisher Scientific)(完全RPMIと称す)に播種した。
各々、TLR8、TLR7、及びTLR9を安定して発現している、293XL-hTLR8-HA(HEK-TLR8と称す)及び293XL-hTLR7-HA(HEK-TLR7と称す)及び293XL-hTLR9-HAを、Invivogenから購入し、10%熱失活したウシ胎仔血清(Thermo Fisher Scientific)及び1×抗生物質/抗真菌薬(Thermo Fisher Scientific)を補充したダルベッコ改変イーグル培地(Thermo Fisher Scientific)(完全DMEMと称す)に10μg/mlブラストサイジン(Invivogen)を補充したものにおいて維持した。親の野生型(WT)THP-1、UNC93B1-欠損THP-1(Schmid-Burgkら、2014)及び蛍光野生型UNC93B1で再構築したマッチしたクローン(Pelkaら、2014)を、完全RPMIにおいて成長させた。OCI-AML3及びMOLM13を、20%熱失活したウシ胎仔血清及び1×抗生物質/抗真菌薬を補充したRPMIにおいて成長させた(それらのアイデンティティは、PowerPlex HS16システムキット(Promega)によるインハウス細胞株同定サービスにより確認した)。全ての細胞は、5%CO2、37℃で培養した。細胞株は、1週間に2~3回継代し、PCRにより日常的に、マイコプラズマ混入について試験した。
刺激については、THP-1、MOLM13及びOCI-AML3を、ASOで一晩処理し、その後1μg/ml R848(Invivogen)により刺激した。HEK-TLR7及びHEKTLR8を、指定された濃度のASOにより20~50分間処理し、その後R848、CL075、ガルディキーモッド(全てInvivogenより)、又は7-アリル-7,8-ジヒドロ-8-オキソグアノシン(ロキソリビン-SigmaAldrich)により処理した。ASOは全て、Integrated DNA Technologies(IDT)により合成され、RNase-非含有TE緩衝液(pH8.0)(Thermo Fisher Scientific)中に再浮遊させた。ASOの配列及び修飾を、表1、2及び3に提供している。cGASリガンドISD70(表1)は、先に説明したように調製し(Pepinら、2020)、リポフェクタミン2000により最終濃度2.5μg/mlでトランスフェクションした。クラスB CpGオリゴヌクレオチドヒトTLR9リガンドODN 2006は、IDTにより合成され、RNase-非含有TE緩衝液中に再浮遊させた。
ルシフェラーゼアッセイ
TLR7、8又は9を安定して発現しているHEK293細胞を、製造業者のプロトコールに従い、リポフェクタミン2000(Thermo Fisher Scientific)により、pNF-κB-Luc4レポーター(Clontech)、pLuc-IFN-β(K. Fitzgerald, University of Massachusettsのご厚意による)又はpCCL5[RANTES]-Luc(G. Scholz, University of Melbourneのご厚意による)でトランスフェクションした。簡単に述べると、500,000~700,000個の細胞を、6-ウェルプレートの1ウェルにつき1.2μlのリポフェクタミン2000により、レポーター400ngと、逆トランスフェクションし、並びに5%CO2、37℃で3~24hインキュベーションした。トランスフェクション後、これらの細胞を、6-ウェルから収集し、96-ウェルにアリコートとし、直後にASO及び一晩TLR刺激した(先に記載したように)。翌日、これらの細胞を、1×Glo溶解緩衝液(Promega)の40μl(96-ウェルプレートについて)において、室温で10分間溶解した。次にこの溶解液15μlを、ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega)40μlを使用する、ホタルルシフェラーゼアッセイに供した。ルミネセンスを、Fluostar OPTIMA (BMG LABTECH)ルミノメーターにより定量した。
TLR7、8又は9を安定して発現しているHEK293細胞を、製造業者のプロトコールに従い、リポフェクタミン2000(Thermo Fisher Scientific)により、pNF-κB-Luc4レポーター(Clontech)、pLuc-IFN-β(K. Fitzgerald, University of Massachusettsのご厚意による)又はpCCL5[RANTES]-Luc(G. Scholz, University of Melbourneのご厚意による)でトランスフェクションした。簡単に述べると、500,000~700,000個の細胞を、6-ウェルプレートの1ウェルにつき1.2μlのリポフェクタミン2000により、レポーター400ngと、逆トランスフェクションし、並びに5%CO2、37℃で3~24hインキュベーションした。トランスフェクション後、これらの細胞を、6-ウェルから収集し、96-ウェルにアリコートとし、直後にASO及び一晩TLR刺激した(先に記載したように)。翌日、これらの細胞を、1×Glo溶解緩衝液(Promega)の40μl(96-ウェルプレートについて)において、室温で10分間溶解した。次にこの溶解液15μlを、ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega)40μlを使用する、ホタルルシフェラーゼアッセイに供した。ルミネセンスを、Fluostar OPTIMA (BMG LABTECH)ルミノメーターにより定量した。
HeLa細胞におけるASOによるHPRTのダウンレギュレーション
各ウェルにおいて総容積50μlで、OptiMEM I(Thermo Fisher Scientific)中の0.5μlリポフェクタミン2000(Thermo Fisher Scientific)により様々なASO投与量を複合体化することにより、各ASOを、96-ウェルプレートにおいて、生物学的3つ組で逆トランスフェクションした。HeLa細胞(20,000個)を、10%ウシ胎仔血清(FCS)を補充した100μl DMEM中に再浮遊させ、脂質-ASO複合体に添加し、その後37℃及び5%CO2で、24hインキュベーションした。RNAを、SV総RNA単離キット(Promega)により、DNase1処理し収集した。cDNAを、~200ng総RNAから、製造業者の指示に従い、SuperScript II逆転写酵素(Thermo Fisher Scientific)を使用し、アンカードオリゴヌクレオチドdT及びランダムヘキサマープライマー(Integrated DNA Technologies)により合成した。qPCR反応を、384-ウェルプレートフォーマットで10μl反応物中、Immolase DNAポリメラーゼ(Bioline)、500nM各プライマー及び250nMプローブにより、~10ng cDNAを用いて実行した。増幅反応は、Applied Biosystems 7900HT(Thermo Fisher Scientific)上で試行した。全てのqPCR反応は、各試料について3つ組で実行し、平均化した。
各ウェルにおいて総容積50μlで、OptiMEM I(Thermo Fisher Scientific)中の0.5μlリポフェクタミン2000(Thermo Fisher Scientific)により様々なASO投与量を複合体化することにより、各ASOを、96-ウェルプレートにおいて、生物学的3つ組で逆トランスフェクションした。HeLa細胞(20,000個)を、10%ウシ胎仔血清(FCS)を補充した100μl DMEM中に再浮遊させ、脂質-ASO複合体に添加し、その後37℃及び5%CO2で、24hインキュベーションした。RNAを、SV総RNA単離キット(Promega)により、DNase1処理し収集した。cDNAを、~200ng総RNAから、製造業者の指示に従い、SuperScript II逆転写酵素(Thermo Fisher Scientific)を使用し、アンカードオリゴヌクレオチドdT及びランダムヘキサマープライマー(Integrated DNA Technologies)により合成した。qPCR反応を、384-ウェルプレートフォーマットで10μl反応物中、Immolase DNAポリメラーゼ(Bioline)、500nM各プライマー及び250nMプローブにより、~10ng cDNAを用いて実行した。増幅反応は、Applied Biosystems 7900HT(Thermo Fisher Scientific)上で試行した。全てのqPCR反応は、各試料について3つ組で実行し、平均化した。
線状化されクローン化されたアンプリコンを、コピー数標準として使用し、各アッセイについて、絶対量測定値を確立した。HPRT(NM000194)及びSFRS9(NM003769)発現レベルを、5’-ヌクレアーゼアッセイを多重化(multiplexing)することにより定量し、且つHPRTレベルを、内部参照対照として使用したSFRS9に対して正規化した。プライマーの配列及び使用したプローブアッセイを、表1に提供している。ノックダウン効率は、NC1及びNC5陰性対照ASOに対して計算した。
サイトカインの検出
ヒトTNF-α及びIP-10を、BD OptEIA ELISAセット(BD Biosciences、各々、#555212及び#550926)を、製造業者の指示に従い使用し測定した。ヒトIFN-α検出は、先に報告されたように(Gantier、2013)、実行した。テトラメチルベンジジン基質(Thermo Fisher Scientific)を、Fluostar OPTIMA(BMG LABTECH)プレートリーダー上でのサイトカインの定量に使用した。
ヒトTNF-α及びIP-10を、BD OptEIA ELISAセット(BD Biosciences、各々、#555212及び#550926)を、製造業者の指示に従い使用し測定した。ヒトIFN-α検出は、先に報告されたように(Gantier、2013)、実行した。テトラメチルベンジジン基質(Thermo Fisher Scientific)を、Fluostar OPTIMA(BMG LABTECH)プレートリーダー上でのサイトカインの定量に使用した。
mRNA逆転写定量リアルタイムPCR(RT-qPCR)
総RNAを、ISOLATE II RNAミニキット(Bioline)を使用し、細胞から精製した。ランダムヘキサマーcDNAを、単離したRNAから、ハイキャパシティcDNAアーカイブキット(Thermo Fisher Scientific)を製造業者の指示に従い使用し合成した。RT-qPCRを、HT7900及びQuantStudio 6 RT-PCRシステム(Thermo Fisher Scientific)上で、パワーSYBRグリーンマスターミックス(Thermo Fisher Scientific)により実行した。各PCRは、技術的に2つ組で実行し、並びにヒト18Sを、参照遺伝子として使用した。各アンプリコンは、ゲル精製し、且つ遺伝子発現の定量のための標準曲線(各試行において使用した)を作製するために使用した。融解曲線を、各試行において使用し、増幅の特異性を確認した。
総RNAを、ISOLATE II RNAミニキット(Bioline)を使用し、細胞から精製した。ランダムヘキサマーcDNAを、単離したRNAから、ハイキャパシティcDNAアーカイブキット(Thermo Fisher Scientific)を製造業者の指示に従い使用し合成した。RT-qPCRを、HT7900及びQuantStudio 6 RT-PCRシステム(Thermo Fisher Scientific)上で、パワーSYBRグリーンマスターミックス(Thermo Fisher Scientific)により実行した。各PCRは、技術的に2つ組で実行し、並びにヒト18Sを、参照遺伝子として使用した。各アンプリコンは、ゲル精製し、且つ遺伝子発現の定量のための標準曲線(各試行において使用した)を作製するために使用した。融解曲線を、各試行において使用し、増幅の特異性を確認した。
使用したプライマーは、以下のようであった:ヒトRSAD2:hRSAD2-RT-FWD TGGTGAGGTTCTGCAAAGTAG;hRSAD2-RT-REV GTCACAGGAGATAGCGAGAATG;hIFIT1:hIFIT1-FWD TCACCAGATAGGGCTTTGCT;hIFIT1-REV CACCTCAAATGTGGGCTTTT;h18S:h18S-FWD CGGCTACCACATCCAAGGAA;h18S-REV GCTGGAATTACCGCGGCT;hIFI44:hIFI44-FWD ATGGCAGTGACAACTCGTTTG;hIFI44:TCCTGGTAACTCTCTTCTGCATA;hIFNB:hIFNB-FWD GCTTGGATTCCTACAAAGAAGCA;hIFNBREV:ATAGATGGTCAATGCGGCGTC;hHPRT-FWD:GACTTTGCTTTCCTTGGTCAG;hHPRT-REV GGCTTATATCCAACACTTCGTGGG;RSAD2、IFIT1、及び18S PCR由来のアンプリコンは、サンガー配列決定により検証した。IFI44及びIFNBプライマーは、プライマーバンクから得(Wangら、2012)、並びにHPRTプライマーは、IDTにより設計した。
統計解析
統計解析は、Prism 8(GraphPad Software Inc.)を使用し実行した。各実験は、生物学的3つ組で実行し(生物学的2つ組で実行した図2A、2B、4D及び5Eを除く)、並びに2つの独立した時点の最小値(minimum of two independent times)を反復した。条件群を比較する場合には、片側及び両側分散分析(ANOVA)を使用する一方で、条件の対を比較する場合には、両側対応のないノンパラメトリックマン-ホイットニーU検定又は対応のない両側t-検定を使用した。使用した記号:* P≦0.05、** P≦0.01、*** P≦0.001、**** P≦0.0001、及び「ns」は有意性なし。
統計解析は、Prism 8(GraphPad Software Inc.)を使用し実行した。各実験は、生物学的3つ組で実行し(生物学的2つ組で実行した図2A、2B、4D及び5Eを除く)、並びに2つの独立した時点の最小値(minimum of two independent times)を反復した。条件群を比較する場合には、片側及び両側分散分析(ANOVA)を使用する一方で、条件の対を比較する場合には、両側対応のないノンパラメトリックマン-ホイットニーU検定又は対応のない両側t-検定を使用した。使用した記号:* P≦0.05、** P≦0.01、*** P≦0.001、**** P≦0.0001、及び「ns」は有意性なし。
実施例2:TLR7/8センシングに対するASOの配列及び骨格-依存型作用
本発明者らは最初に、未分化のTHP-1細胞の免疫反応に対する、自然免疫センサーcGASのmRNAへ標的化された11種の2’OMeギャップマーASOのパネルの活性を調べた。驚くべきことに、これらのASOによる一晩の前処理は、選択されたASOに関する(例えば、ASO2、ASO9、ASO11であるが、ASO4ではない-図1A)、この細胞におけるTLR7/8のR848刺激時の、IP-10及びTNF-α産生の強力な増強に繋がった。先行する研究は、T-リッチPSオリゴヌクレオチドは、TLR8センシングを促進することができる一方で、TLR7を阻害することを報告している(Gordenら、2006;Jurkら、2006)。THP-1は、TLR7及びTLR8の両リガンドに反応することができるので(Gantierら、2008)、本発明者らは、観察されたR848センシングに対するASOの配列-特異的作用は、TLR7及びTLR8に対するそれらの異なる活性に起因しているであろうと推測した。これを確定するために、本発明者らは次に、NF-κB-ルシフェラーゼレポーターと共に、TLR7又はTLR8を安定して発現しているHEK 293細胞(以後HEK-TLR7及びHEKTLR8と称する)における配列の本発明者らのパネルを試験した(図1B、1C、8A及び8B)。
本発明者らは最初に、未分化のTHP-1細胞の免疫反応に対する、自然免疫センサーcGASのmRNAへ標的化された11種の2’OMeギャップマーASOのパネルの活性を調べた。驚くべきことに、これらのASOによる一晩の前処理は、選択されたASOに関する(例えば、ASO2、ASO9、ASO11であるが、ASO4ではない-図1A)、この細胞におけるTLR7/8のR848刺激時の、IP-10及びTNF-α産生の強力な増強に繋がった。先行する研究は、T-リッチPSオリゴヌクレオチドは、TLR8センシングを促進することができる一方で、TLR7を阻害することを報告している(Gordenら、2006;Jurkら、2006)。THP-1は、TLR7及びTLR8の両リガンドに反応することができるので(Gantierら、2008)、本発明者らは、観察されたR848センシングに対するASOの配列-特異的作用は、TLR7及びTLR8に対するそれらの異なる活性に起因しているであろうと推測した。これを確定するために、本発明者らは次に、NF-κB-ルシフェラーゼレポーターと共に、TLR7又はTLR8を安定して発現しているHEK 293細胞(以後HEK-TLR7及びHEKTLR8と称する)における配列の本発明者らのパネルを試験した(図1B、1C、8A及び8B)。
興味深いことに、本発明者らは、効力の低いインヒビターであるASO8及びASO11を除いて、ほとんどのASOは、R848のTLR7センシングを強力に阻害したことを発見した(図1B)。対照的に、及びTHP-1細胞における本発明者らの知見と直接合致して、いくつかのASOは、R848のTLR8センシングを強力に増強した(例えば、ASO2、ASO9及びASO11-図1C)。それらのASOだけでは、TLR7又はTLR8を刺激しなかった(図8A、8B)。ASO2及びASO11に注目すると、これらはTLR8を同等に増強するが、TLR7に対しては異なる活性を有し、本発明者らは、TLR7/8シグナリングにとって必須である(Pelkaら、2014)、THP-1欠損UNC93B1におけるそれらのTLR7/8-依存型活性を更に検証した。R848センシングに対するASO2及びASO11の増強作用は、THP-1欠損UNC93B1においては認められないが、UNC93B1-Citrine発現の再構成時には回復され得(Pelkaら、2014)(図1D)、これによりこの作用におけるTLR7/8の関与を裏付けている。加えて、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)のASO2及びASO11による刺激は、R848誘導したTNF-αを強力に増強したが、IFN-αレベルには影響を及ぼさず、これはR848のTLR8センシングに対する優先的作用の指標である(Gantierら、2008)(図1E、1F)。IFN-α及びTNF-αに対するこの作用は、これらのASOによるPBMCのTLR9活性化には関係せず、その理由は、ASO2は、HEK-TLR9細胞におけるTLR9シグナリングを活性化しないが、ASO11は活性化するからである(図8C)。
TLR7/8に対するASOのこの作用が、それらの骨格又は塩基修飾により左右されるかどうかを確定するために、本発明者らは次に、ASO2の配列を基に一連のASOバリアントを試験した(図1G、1H、1I)。R848で刺激したHEK-TLR7細胞におけるこれらのバリアントの分析は、PS骨格を含む全てのASO2バリアントは、使用した塩基修飾の種類(DNAのみ、2’OMe、LNA又は2’MOE)とは無関係に、TLR7を阻害したことを明らかにした(図1G、1H、表1)。対照的に、TLR8によるR848センシングの増強は、5’及び3’端塩基修飾により直接左右され、2’OMeは、この配列状況において最強の増強をもたらした(図1G、1I)。3’端Cy3リンカーの付加は、TLR8センシングのこの増強を減少したのに対し、2’OMe塩基の2’MOE塩基又はLNA塩基による置換は、この増強を取り除いた。
増強は、二重TLR7/8アゴニストR848に限定されず、並びに同じくCL075(TLR8アゴニスト)、ロキソリビン(TLR7アゴニスト)により、及びある程度はガルディキーモッド(TLR7アゴニスト)によっても認められた(図7)。
TLR7に対し観察された作用と同様に、PS骨格もまた、TLR8増強に必要であり;しかしこれは、それだけでこの作用に十分ではなく、その理由は、2’OME及びLNA ASO2バリアントはまた、PS骨格上にも合成され、且つ限定された増強のみが、PS修飾のみを特徴とするバリアント(ASO2-PS)により認められたからである。まとめるとこれらの結果は、PS ASOは、配列-依存型様式で、強力なTLR7/8免疫調節を発揮することができることを明らかにした。
表1:本試験で使用した様々なオリゴヌクレオチド(全て5’-3’)。DNAについてのみ大文字、‘m’は2’OMe塩基を示し、‘/i2MOEr’は2’MOE塩基を示し、‘+’はLNA塩基を示し、及び*はホスホロチオエート骨格を意味する。Cy3Spは、Cy3タグを意味する。FAM、HEX、ZEN、3IABkFQは、qPCRプローブ修飾である。
実施例3:低TLR7阻害及び高TLR8増強を伴うASOを同定するためのスクリーニング
選択したPS ASOによるTLR7阻害及びTLR8増強の観察は、T-リッチPSオリゴヌクレオチドは、類似の活性を促進することができるという先の報告(Gordenら、2006;Jurkら、2006)と合致した。しかし、一部の2’OMe ASO配列は、TLR7に対しより少ない阻害活性を有する(例えばASO8及びASO11)という知見は、PS骨格により促進されたTLR7阻害は、選択した2’OMeギャップマーASOにおいて釣り合いがとれることを示唆している。本発明者らは、この活性のモダリティの規定は、TLR7に対し低下した免疫抑制活性を持つASOの設計を補助すると考えた。加えてASO11は、R848のTLR8センシングを増強する一方で、TLR7活性を保存することができるという観察は、TLR7及び8に対する活性は、同じ配列決定因子により支配されないことを示唆している。
選択したPS ASOによるTLR7阻害及びTLR8増強の観察は、T-リッチPSオリゴヌクレオチドは、類似の活性を促進することができるという先の報告(Gordenら、2006;Jurkら、2006)と合致した。しかし、一部の2’OMe ASO配列は、TLR7に対しより少ない阻害活性を有する(例えばASO8及びASO11)という知見は、PS骨格により促進されたTLR7阻害は、選択した2’OMeギャップマーASOにおいて釣り合いがとれることを示唆している。本発明者らは、この活性のモダリティの規定は、TLR7に対し低下した免疫抑制活性を持つASOの設計を補助すると考えた。加えてASO11は、R848のTLR8センシングを増強する一方で、TLR7活性を保存することができるという観察は、TLR7及び8に対する活性は、同じ配列決定因子により支配されないことを示唆している。
これらの観察を特徴付けるために更に、本発明者らは、192種の2’OMe ASOライブラリーをスクリーニングした。これらのASOは、これらのASO間の単独の塩基増分が最小である、4種の異なる転写物(各48種のASO)を標的化するように設計されることは、特筆に値する(表2)。このスクリーンは、各TLRについて2種の異なるASO濃度で行い、並びにHEK-TLR7細胞及びHEK-TLR8細胞におけるR848によるNF-κBルシフェラー誘導に対するそれらの影響を測定した(図2A、2B及び表2)。
ASOの最初のパネルと一致して、本発明者ら、500nMで使用したASOの大部分は、TLR7センシングを強力に抑制したことを発見した。従ってこれらのASOの78%は、TLR7に対するR848活性を80%以上減少し、及び2種のASOのみが、両方の濃度で、TLR7センシングを40%未満低下した(図2A及び表2-ASO‘[CDKN2B-AS1]-852’及び‘[LINC-PINT]-2504’、以後ASO852及びASO2504と称す)。対照的に、TLR8増強に対するASOの作用は、ASOについて多様であり、これらのASOの51%は、100nMで少なくとも2倍だけR848センシングを増強した(図2B)。重要なことに、ASO852及びASO2504は、両方共低いTLR7阻害を示すが、TLR8に対しては異なる活性を有した(図2A、2B及び表2)。HEK293-TLR7細胞及びHEK293-TLR8細胞におけるASO投与量-反応試験は、ASO2504及びASO852は、ASO4と比べ、TLR7によるR848センシングに対しほとんど影響を有さないが、しかしASO852は、TLR8センシングを、ASO4と比べ有意に増強したことを確認した(図2C)。様々な投与量のR848に対するASO852の影響の分析は、R848に対するTLR7の感受性が~2.5倍減少したことを明らかにした(図2D)。しかし、ASO852処理は、TLR8に対するR848の活性を~13倍増加した(図2D)。
表2:196種のASOスクリーンデータ。標的化された遺伝子名は、括弧内に提供している(例えば[EGFR])。ASOは、以下の修飾を伴い合成した:DNAについてのみ大文字、‘m’は2’OMe塩基を示し、及び*はホスホロチオエート骨格を意味する。指定されたASO濃度での各スクリーンからの平均化されたNF-κB-ルシフェラーゼデータが供されている(1μg/ml R848共-刺激を使用)。PINTファミリーからの下線付きの配列は、図3B及び3Fにおいて更に試験した。黒色太字の配列は、17種の低TLR7インヒビターとして使用し、図3Aに示したように、モチーフエンリッチメントについてMEMEにより分析した([cGAS]ASO8及びASO11と共に)。
実施例4:2’OMe ASOによるTLR7阻害は、CUU末端モチーフにより復帰され得る
先のスクリーンを基に最低のTLR7阻害活性を伴う19種のASOのMEMEモチーフ発見分析(Bailey及びElkan、1994)は、末端5’及び3’“C”塩基を示しているASOの2’OMe領域は、ウリジン残基と共に、8配列において過剰に出現したことの観察に繋がった(図3A、表2)。加えて、単独の塩基増分を伴うこのスクリーンからの配列のファミリー(PINTファミリーと称す)の分析は、密接に関連した配列に関するTLR7に対する異なる阻害活性を示唆した(図3B、3C及び表2-ASO ‘[LINC-PINT]-108’から[LINC-PINT]-116’まで、ASO108-ASO116と称す)。
先のスクリーンを基に最低のTLR7阻害活性を伴う19種のASOのMEMEモチーフ発見分析(Bailey及びElkan、1994)は、末端5’及び3’“C”塩基を示しているASOの2’OMe領域は、ウリジン残基と共に、8配列において過剰に出現したことの観察に繋がった(図3A、表2)。加えて、単独の塩基増分を伴うこのスクリーンからの配列のファミリー(PINTファミリーと称す)の分析は、密接に関連した配列に関するTLR7に対する異なる阻害活性を示唆した(図3B、3C及び表2-ASO ‘[LINC-PINT]-108’から[LINC-PINT]-116’まで、ASO108-ASO116と称す)。
HEK293-TLR7細胞におけるASOのPINTファミリーのバリデーションは、ASO111のみが、このファミリーにおけるR848によるTLR7活性化をブロックすることが可能であることを確認した(図3B、3C)。決定的に、配列アラインメント分析は、ASO111は、その5’又は3’端領域にCUU/CUT/CTTモチーフを欠く唯一の配列であることを明らかにした(図3C)。[cGAS]ASO11もまた、その5’及び3’両端にそのような末端2’OMe CUUモチーフを収容するので(図3Aにおいてエンリッチされたモチーフを収容する4種の他の配列と共に)、本発明者らは次に、その5’及び3’端の2’OMe領域が、そのような“CUU”モチーフを欠き且つTLR7の強力なリプレッサーであるASO2のそれと交換された、[cGAS]ASO11バリアント(ASO11-Mut1及びASO11-Mut2)を試験した(図3D、3E)。5’及び3’端の両領域の重要な役割と合致して、両方のASO11変異体は、親ASO11と比べ、TLR7阻害を有意に増加した(図3D、3E)。これらの知見は集合的に、5’及び3’CUUモチーフは、2’OMe-PS ASOによる、TLR7阻害の重要なモジュレーターであることを指摘した。
実施例5:TLR8増強は、2’OMe PS ASOの中央のDNA領域及び5’端により駆動される
本発明者らはまた、TLR8増強についても、PINTファミリー(ASO108-116)及び[cGAS]ASO11変異体を分析した。2つの配列はより強力であるが(例えば、ASO108及びASO110)、これらの配列のほとんどは、類似のTLR8増強を示し、このことは、これらの分子の中央領域は、TLR8 調節に優先的に関与していることを示唆している(図3C、3F)。同様に、これらのASO11変異は、TLR8増強には控えめにのみ影響を及ぼしたが、ASO2 3’端の付加(ASO11-Mut1)は、TLR8センシングを有意に減少した一方で、ASO2 5’端(ASO11-Mut2)は、これを有意に増加した(図3D、3G)。これらの結果は、2’OMe-PS ASOによるTLR8増強の制御は、ASOの中央10-mer DNA領域により優先的に支配されるが、その2’OMe末端も役割を果たすことを指摘している。
本発明者らはまた、TLR8増強についても、PINTファミリー(ASO108-116)及び[cGAS]ASO11変異体を分析した。2つの配列はより強力であるが(例えば、ASO108及びASO110)、これらの配列のほとんどは、類似のTLR8増強を示し、このことは、これらの分子の中央領域は、TLR8 調節に優先的に関与していることを示唆している(図3C、3F)。同様に、これらのASO11変異は、TLR8増強には控えめにのみ影響を及ぼしたが、ASO2 3’端の付加(ASO11-Mut1)は、TLR8センシングを有意に減少した一方で、ASO2 5’端(ASO11-Mut2)は、これを有意に増加した(図3D、3G)。これらの結果は、2’OMe-PS ASOによるTLR8増強の制御は、ASOの中央10-mer DNA領域により優先的に支配されるが、その2’OMe末端も役割を果たすことを指摘している。
これらのASOの5’端領域に関する寄与の更なる裏付けにおいて、本発明者らは、自身のスクリーンにおけるTLR8センシングの上位20の増強物のほとんどは、末端5’-Uを有したが(20中14)、そのような末端5’-Uの出現は、下位20の増強物の中でははるかに少ない(20中3)ことに注目した(表2)。末端5’-Uを持つ又は持たない配列を含む192種のASOに対するTLR8増強の分析は、末端5’-Uを収容する配列に関するTLR8センシングの有意に増大された増強を確認した(図3H及び表2)。同様の傾向が、末端5’-UCモチーフを考慮し認められた(上位ASOの9/20に存在-図3I及び表2)。決定的に、ASO108及びASO110は、ASO2及びASO11-Mut2にも存在するそのような末端5’-UCモチーフを収容する、PINTファミリー由来のわずか2つのASOである。
本発明者らはまた、TLR8増強するASO852の中央の10-mer DNA領域は、中央のT-リッチ領域(TTTCTGTGGT)を含む一方で、ASO2504は、A-リッチである(TAAAAAAATT)ことにも注目した。TLR8センシングの上位20及び下位20の増強物の中央のDNA領域の比較は、TLR8センシングを増強するASOにおけるチミジン残基の有意に増加した割合-4個の中央のチミジンの中央値を伴うものを確認した(図3J及び表2)。これはT-リッチ領域はTLR8増強にとって重要である(Gordenら、2006;Jurkら、2006)という先の報告と直接合致したので、本発明者らは、ASO852を、10 dTの中央ストレッチを含むASO852-dTへ変異した(図3K)。加えて本発明者らは、ASO2504の中央の10-mer DNA領域を、ASO852のそれと交換し、ASO2504-Mut(図3K)を生じ、その理由はASO2504は、ASO852と同じ程度にTLR8を増強しなかったからである。R848センシングに対するこれらのオリゴヌクレオチドの活性の比較を、THP-1細胞、HEK-TLR7細胞及びHEK-TLR8細胞において行った(図3L、3M、8A、8B及び8D)。2504-Mut ASOは、THP-1細胞におけるIP-10産生及びHEK-TLR8細胞におけるNF-κBルシフェラーゼの駆動において有意により強力であり、観察は、TLR8に対するそれらの作用におけるASOの中央のT-リッチ10-mer DNA領域に関する重要な役割を裏付けている。加えてASO852-dTも、IP-10誘導において、ASO852よりもより強力であり、THP-1細胞において20-mer dT PSオリゴヌクレオチド(dT20)により得られるものと同様のレベルの刺激に達する。対照的に、ASO852-dT及びASO2504-Mutに関する中央領域の置換は、R848のTLR7センシングに有意に影響を及ぼさないのに対し、dT20はTLR7活性化をブロックした。HEK-TLR7細胞、HEK-TLR8細胞又はTHP-1細胞において単独で使用したこれらのASOは、HEK細胞におけるNF-κBルシフェラーゼ及びTHP-1細胞におけるIP-10産生に影響を及ぼさなかった(図8A、8B、8D)。しかし、ASO852の中央T-リッチ領域の増加は、TLR9-駆動したNF-κBルシフェラーゼに対するその基本的活性を更に増強し-dT20は単独でも、HEK-TLR9細胞における穏やかなTLR9リガンドとしても作用するという観察と合致した(図8C)。
実施例6:ASOによるR848のTLR8増強は、IRF活性化に繋がる
R848センシング時にIP-10産生を強力に増強するASO852-dTの能力を、2種の他のTLR8発現するAML細胞株(MOLM13及びOCI-AML3;図4A)において確認し、且つ4~20nMとわずかなASO852-dTで容易に観察可能であった(図4B)。IRF活性化を示す、認められた高いIP-10産生を考慮し、本発明者らは、IRFにより駆動される、CCL5-ルシフェラーゼレポーター又はIFN-β-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEKTLR8細胞におけるASO852-dTシリーズの活性を試験した(Chowら、2018;Schaferら、1998)。R848単独は、いずれのレポーターも活性化しなかったが、これらのオリゴヌクレオチドとの共-刺激は、両方のプロモーターを増強し、ASO852-dT及びdT20は、最も効力が高く、これにASO852/2504-Mutが続き、並びにASO2504は最小の効力であり(図4C);従ってこの知見は、THP-1細胞におけるIP-10産生により得られた結果を反映している(図3L)。
R848センシング時にIP-10産生を強力に増強するASO852-dTの能力を、2種の他のTLR8発現するAML細胞株(MOLM13及びOCI-AML3;図4A)において確認し、且つ4~20nMとわずかなASO852-dTで容易に観察可能であった(図4B)。IRF活性化を示す、認められた高いIP-10産生を考慮し、本発明者らは、IRFにより駆動される、CCL5-ルシフェラーゼレポーター又はIFN-β-ルシフェラーゼレポーターを発現するHEKTLR8細胞におけるASO852-dTシリーズの活性を試験した(Chowら、2018;Schaferら、1998)。R848単独は、いずれのレポーターも活性化しなかったが、これらのオリゴヌクレオチドとの共-刺激は、両方のプロモーターを増強し、ASO852-dT及びdT20は、最も効力が高く、これにASO852/2504-Mutが続き、並びにASO2504は最小の効力であり(図4C);従ってこの知見は、THP-1細胞におけるIP-10産生により得られた結果を反映している(図3L)。
IRF-駆動した反応の誘導を更に裏付けるために、本発明者らは、THP-1細胞のR848刺激後4時間で、IFNB1を含むいくつかのIRF-駆動した遺伝子のRT-qPCR分析を実行した。IFIT1、RSAD2、IFI44及びIFNB1の誘導は、R848単独ではほとんど認められなかったが、これらの全ての遺伝子は、ASO852-dTとの共-刺激により有意に増加された(図4D)。本発明者らは、ASO共-刺激は、HEK-TLR8細胞におけるR848に対するTLR8の感度を強力に増大することを認め(図2D)、このことはIFN-β誘導時に認められた作用は、R848に対するTLR8の増大した感度によるものであることを示唆している。HEK-TLR8細胞におけるR848に対するIFN-β-ルシフェラーゼレポーターの投与量-反応(1~15μg/mlの範囲)は、高投与量のR848は、低投与量R848+ASO852-dTによるものと同程度まで、これらの細胞におけるIFN-β反応に連動していることを明らかにした。
まとめると、これらの結果は、ASO852-dTなどのASOは、それ以外は非常に高投与量のR848によってのみ達成可能である、IRF-駆動した反応の活性化を促進することを示唆した。
実施例7:TLR8センシングを増強する遺伝子-標的化するASOの同定
次に本発明者らは、遺伝子-標的化とTLR8増強(一方でTLR7阻害を回避する)を組合せる二機能性ASOを実現することができることの原理証明を確立することを求めた。この目的のために、本発明者らは、ヒトHPRT遺伝子のmRNAに対して設計した48種の2’OMe ASOのパネルを試験した。
次に本発明者らは、遺伝子-標的化とTLR8増強(一方でTLR7阻害を回避する)を組合せる二機能性ASOを実現することができることの原理証明を確立することを求めた。この目的のために、本発明者らは、ヒトHPRT遺伝子のmRNAに対して設計した48種の2’OMe ASOのパネルを試験した。
HeLa細胞における予備試験は、この48種のASO中29種は、10nMで、HPRT mRNAレベルを少なくとも50%だけ有意に減少したことを示唆した(図6及び表3)。従って本発明者らは、後続の実験に関してこの29種の配列のサブパネルに焦点を当て、遺伝子-標的化、R848センシングのTLR7阻害及びTLR8増強を比較した(各々、図5A、5B及び5C)。先の知見と合致するように、これらの実験は、ほとんどのASOは、R848によるTLR7活性化をブロックしたが、注目すべき例外は[HPRT]ASO551、ASO660-663及びASO665 ASOであったことを確認した(図5B)。決定的に、これらの各配列は、それらの5’又は3’端に少なくとも1つのCUU/CUTモチーフを収容し、このことは更に、TLR7センシングの保持におけるこれらのモチーフに関する重要な役割を示唆している(図5D)。興味深いことに、ASO551及びASO662 ASOの両方は、1つの5’-CUU及び1つの3’-UUCのモチーフを収容するが、ASO551 ASOは、TLR7センシングを全体的に保存する唯一のASOであった。これらの5’-CUU及び3’-UUCのモチーフの位置は、両方のASO間で変動するので、CUUモチーフの最適な配置は、これらのASOの末端5’-端であってよく、このことは末端3’-端のUUCモチーフもまた重要であることを指摘している。この時点で、本発明者らは再度、[LINC-PINT]ASO109及び[cGAS]ASO8もまた、そのような末端3’-UUCモチーフを有することに注目した。これらのデータは、末端5’及び3’のCが、非阻害配列において広く行き渡っていることを示したMEMEモチーフと合致する(図3A)。
表3:HPRT-標的化するASO配列。ASOは、以下の修飾を伴い合成した:DNAについてのみ大文字、‘m’は2’OMe塩基を示し、及び*はホスホロチオエート骨格を意味する。図5において使用した29種の配列は、太字である。
加えて、ほとんどのASOは、TLR8センシングを、様々な程度まで有意に増強したが、4種のHPRT ASO(ASO329、ASO321、ASO333、ASO666)は例外であった(図5C)。これらの分析を基に、本発明者らは、良好なHPRT標的化を伴い(10nMで>70%)、TLR7活性を維持し(~80%)、且つR848のTLR8センシングを~5倍増強するASOとして、ASO662を選択した。加えて本発明者らは、ASO662のそれに近い、高い遺伝子標的化活性(>93%)、強力なTLR7阻害及びTLR8増強活性を伴うASOとして、ASO847を選択した。これら2種のASOを、THP-1細胞においてトランスフェクションし、及び有意なHPRTダウンレギュレーションに繋がり、これはASO847についてより顕著であり-HeLa細胞からのデータと合致した(図5A及び5E)。加えて同じトランスフェクションプロトコールに従い、ASO662は、R848により誘導されたIP-10産生を強力に増強した(対照dT20オリゴヌクレオチドと類似のレベルまで)(図5F)。予想外に、ASO847は、R848共-刺激後のIP-10産生の増加に失敗し、このことは、TLR7に対するその阻害作用に起因し、これはまたTHP-1細胞においても機能する(Gantierら、2008)。
実施例8:TLR8増強-5’端モチーフによる調節
2’OMe ASOは、中央の10 DNA塩基のセンシングを通じて、R848のTLR8センシングを増強することができること、並びに“T”リッチ領域は、よりよい増強物である(ASO-852及びそのバリアントASO-852dTにおいて認められるように)ことは、これまでに観察されている(図3-Alharbiら、2020)。
2’OMe ASOは、中央の10 DNA塩基のセンシングを通じて、R848のTLR8センシングを増強することができること、並びに“T”リッチ領域は、よりよい増強物である(ASO-852及びそのバリアントASO-852dTにおいて認められるように)ことは、これまでに観察されている(図3-Alharbiら、2020)。
加えて本発明者らは、ASO2の5’UCCGG領域を含むための、ASO11の5’端2’OMe領域の変化は、TLR8増強の有意な増加に繋がったことを示した(図3-Alharbiら、2020)。192種のASOを基にした、5’U又は5’UCモチーフを末端とするASOのTLR8増強の比較は、5’U又は5’UCのASOは、有意により強力なTLR8増強物であることを指摘した(Alharbiら、2020)。
TLR8センシングの調節における5’U/UCの役割を直接関係づけるために、本発明者らは次に、そうでなければTLR8を増強しないASOへの、末端2’OMe UCモチーフの付加の作用を試験した。本発明者らが試験した第一の分子は、ASO1-UCであり、これは補足された5’UCモチーフを伴う(5’端に7の2’OMe塩基)、22nt分子であった。ASO1は、HEKTLR8細胞又はTHP-1細胞においてTLR8を増強しなかったが、その5’端バリアントは、両方のモデルにおいてTLR8増強を有意に促進した(図9)。このことは、5’端UCモチーフの付加は、そうでなければ増強しない2’OMeギャップマーASOに、TLR8増強を付与するための戦略として使用することができることの、原理証明である。
本発明者らはまた、先に本発明者らがTLR8の強力な増強物であることを発見した(図5-Alharbiら、2020)、ASO HPRT-660の5’端修飾の作用も試験した。ASO 660の未変性の配列は、5’CUU領域を含み、これを本発明者らは5’GAA領域に変異させた(ASO 660-Mutを生じる)。この変異は、HEK-TLR8細胞及びTHP-1細胞におけるTLR8増強を完全に除去し、2’OMe ASOによるTLR8の増強における5’端ウリジン残基の重要性を確認した(図9)。
更なるこれらの結果に対し、本発明者らは、TLR8を増強しないことを本発明者らが先に発見した(図1-Alharbiら、2020)、ASO2 LNAにおいて同じ戦略の作用を試験した。この配列状況において、5’端2’OMe UCモチーフの付加(LNA ASO2-Mut1を生じる)は、TLR8増強を促進することに失敗した。同様に、5’CUU及び3’UUC 2’OMeモチーフによるASO2の5’及び3’伸長(LNA ASO2-Mut2を生じる)は、TLR8増強に影響を及ぼさなかった。このことは、2’OMe ASOのTLR8増強を付与することができる5’端修飾の戦略は、ギャップマーLNA ASOとは適合性がないことを指摘している。本発明者らは、これを、ヌクレアーゼによる5’端のプロセッシングを強力に変更するLNA修飾の結果であるとしている(下記参照-TLR8のLNA ASO増強のセクション)(図9)。
表4:下記実施例に使用した様々なオリゴヌクレオチド(全て5’-3’)。DNAについてのみ大文字、‘m’は2’OMe塩基を示し、‘/i2MOEr’は2’MOE塩基を示し、‘+’はLNA塩基を示し、及び*はホスホロチオエート骨格を意味する。
実施例9:TLR8増強は、R848-様分子に限定されない
先の報告は、TLR8のR848-依存型活性化は、ウリジンが通常結合している部位(サイト1と称される)への、その結合に依存していることを明らかにしている(Tanjiら、2015)。他方で、ウリジン-含有RNAの分解産物は、一般に短いジヌクレオチド(例えば、UG又はUUG又はCG)として、TLR8ダイマーの第二の部位(サイト2)に結合する(Tanjiら、2015)。
先の報告は、TLR8のR848-依存型活性化は、ウリジンが通常結合している部位(サイト1と称される)への、その結合に依存していることを明らかにしている(Tanjiら、2015)。他方で、ウリジン-含有RNAの分解産物は、一般に短いジヌクレオチド(例えば、UG又はUUG又はCG)として、TLR8ダイマーの第二の部位(サイト2)に結合する(Tanjiら、2015)。
サイト2に結合する短いRNA中のウリジン残基は、サイト1へのウリジン/R848結合によるTLR8活性化に必須ではなく、その理由はPS-ssRNA41(ウリジンを欠いている)によるTLR8のセンシングは、TLR13リガンドSa19(単独のウリジン残基を伴う)と共に、ウリジンにより増強されたからである(Shibataら、2016)。興味深いことに、PS-polyA、polyC又はpolyGは、ウリジンのTLR8センシングを増強することに失敗し-これは構造データに合致し、且つむしろ選択的RNAモチーフへの結合を示唆している(Shibataら、2016)。
本2’OMe ASO(又はそれらの分解産物)は、TLR8のサイト2への結合によりR848センシングを増強したと推測し、本発明者らは次に、2’OMe ASOは、遊離のウリジンのTLR8センシングを増強することができるかどうかを試験した。これと一致して、本発明者らは、HEK-TLR8細胞(NF-κB-ルシフェラーゼによる)及びTHP-1細胞(IP-10による)における、選択された2’OMe(ASO 660、852dT)及びdT20による、ウリジンセンシングの配列-特異的TLR8増強を観察した(図10)。しかし、ASO 660の5’端変異体は、TLR8センシングの増強に失敗し-これは、R848により認められた作用を反映し、且つASOの配列-依存型作用を確認している。
本発明者らは、R848センシングのASO増強は、増大したIRF活性化(恐らくTASL動員を通じてのIRF5)を生じたことを先に示した。これと一致して、TLR8によるウリジンセンシングのASO-増強は、RANTES-ルシフェラーゼ誘導を生じた(配列-特異的様式-ASO 660及びASO 660-Mutとの比較)(図10)。
まとめると、これらの結果は、2’OMe ASOによるTLR8増強は、合成イミダゾキノリン化合物に限定されず、且つ同じく天然ウリジン(これはTLR8のサイト1へ結合する)でも認められることを確認している。
重要なことに、R848及びウリジン増強に対するASO 660の作用は、ASO 660 Mutにおけるその5’CUUモチーフのGAAモチーフによる置換により完全に除去されるので、本結果は、TLR8の増強に必要とされる短いジ-ヌクレオチドは、このASOの5’端から始まる必要がある(ASO1及びASO1-UCに関するものと類似の知見)ことを示唆している。ASO 660における増強のために認められるCUUの重要性は、ssRNAにおいてGU又はAUモチーフを優先的に切断する(PS及びホスホジエステル骨格の両方)、RNase T2の役割と一致するようには見えない(Greulichら、2019)。決定的には、ASO 660中のCUUモチーフは、5’ mCmUmU/mCmG 状況(全て2’OMe)である。
LNA ASO2 Mut2もまた、5’ mCmUmU/+C+G状況を含む(ここで+は、LNA塩基である)。これはTLR8増強を生じないので、本発明者らは、CUU断片の放出に必要であるエンドヌクレアーゼは、LNA塩基の状況においては有効ではないと推測し-5’ mCmU/mU位置で切断が操作される場合とは異なり、両方共この配列を有するLNA ASO2 Mut2とASO 660の間にはTLR8増強の差異は存在しないであろう。
実施例10:LNA及び2MOE ギャップマーASOによるTLR8増強
本発明者らは、LNA又は2’MOE修飾を伴うASOであるギャップマーASO2は、R848のTLR8センシングを有意に増強しなかったことを先に明らかにした(図1-Alharbiら、2020)。これらのオリゴは、ウリジン及びR848活性を強化するために、TLR8のサイト2へ結合する断片へプロセッシングされるという概念を基に、これらの知見は、LNA及び2’MOE修飾は、ASO2の状況におけるプロセッシングを妨害することを示唆した(同じくLNA ASO2は、わずかに16ntであり、且つ5’及び3’端に2ntを欠いていることも注目される)。
本発明者らは、LNA又は2’MOE修飾を伴うASOであるギャップマーASO2は、R848のTLR8センシングを有意に増強しなかったことを先に明らかにした(図1-Alharbiら、2020)。これらのオリゴは、ウリジン及びR848活性を強化するために、TLR8のサイト2へ結合する断片へプロセッシングされるという概念を基に、これらの知見は、LNA及び2’MOE修飾は、ASO2の状況におけるプロセッシングを妨害することを示唆した(同じくLNA ASO2は、わずかに16ntであり、且つ5’及び3’端に2ntを欠いていることも注目される)。
TLR8センシングに対するLNA及び2’MOE ASOの作用に関するより広範な洞察を得るために、本発明者らは、R848で処理したHEK-TLR8細胞において、91種のLNA ASO、及び76種の2’MOE ASOのパネルを、100及び500nMで、スクリーニングした(図11、表5及び表6)。LNA ASOに関して、本発明者らは、TLR8増強は制限され、ASOのわずか27%(25/91)が、500nMでのNF-κBルシフェラーゼの>2倍の増加に繋がり、どのASOも、100nMでは2倍以上増強しなかったことを発見した。このことは、その分子の>50%が、100nMでTLR8センシングを>2倍増強した、2’OMe ASOとは著しく対照的であった(図2-Alharbiら、2020)。
2’MOE ASOに関して、本発明者らは、TLR8増強は、LNAによるものよりも大きいが、2’OMeよりも少なく、これらのASOの50%(38/76)は、500nMで、NF-κBルシフェラーゼの>2倍の増加に繋がり、及び34%(26/76)のASOは、100nMで、2倍以上増強することを発見した(図11)。
本発明者らは次に、このスクリーンからの数個の分子を使用する、HEK TLR8細胞における反復実験において、これらの結果を検証しようとした。LNA ASOに関して、本発明者らは、A7及びH11は、R848のTLR8センシングを有意に増強したことを確認した(図12)。しかし、同じ配列をTHP-1細胞で試験した場合には、dT20と比べ非常に少ない増強が存在し(~1/10倍)、並びにA7は、IP-10産生を一貫して増加する唯一の配列であった(H11は、これらの細胞における産生に失敗した)(図12)。これらの結果は、TLR8センシングを増強するLNA ASOの限定された能力と一致するが、これらはまた、LNA ASOの分解パターンは、細胞-依存型である(すなわち、HEK細胞においてASO H11を分解するエンドヌクレアーゼは、THP-1細胞には存在しない)可能性も指摘している。
本発明者らはまた、HEK-TLR8細胞における予備実験における2’MOEスクリーンからの結果も検証した(図13)。この実験は、R848によるわずかなTLR8活性化にのみ繋がったが(これはここではこれらの細胞を最適には活性化しなかった)、ASOを最高に増強する(G9、D2、D7、B5、A9)ことは検証された。重要なことに、本発明者らは、このスクリーンデータにおいて、HPRTファミリー由来の単独のヌクレオチド増分を伴う配列は、TLR8に対し異なる作用を示したことに注目した。このことは、この予備実験により検証され、ASO 663は、TLR8センシングを増強することができるが、664/665/666のASOはできないことを示している。更なる確認の理由にはなるが、このことは、2’OMe化学により作製された同じASOシリーズは、類似の傾向を示し、2’OMe HPRT 663は、最も強力なTLR8増強である(663>664>665)ので、特に興味深い(図5-Alharbiら、2020)。
本発明者らが使用した2’OMe及び2’MOEギャップマーASOは、同じ長さ/配列を有し、且つ5’及び3’の5nt領域において使用した塩基の性質によってのみ異なるので、これらの結果は、エンドヌクレアーゼ切断のパターンは、保存される(ヌクレアーゼにより標的化される配列は保存されない)が、2’MOE ASOは、2’OMe ASOと比べ恐らく効率が低いことを示唆している。
実施例11:TLR8増強は、サイト1及びサイト2リガンドの共-刺激を必要とする
今日までの全ての実験において、本発明者らはR848刺激の前に、それらのASOによる細胞の前処理(HEK細胞において~30分間-THP-1細胞において一晩)を使用した。決定的には、本発明者らは、ウリジン又はR848刺激時には、上清中にASOを常に維持した。オリゴヌクレオチドの新たな分解は、R848に対する作用に必要かどうかをより良く規定するために、本発明者らは、PS-dT20をHEK-TLR8細胞とプレインキュベーションし、次にそれらを洗浄除去し、その後R848刺激した(図14)。驚くべきことに、R848刺激時の上清からのdT20の除去は、このオリゴヌクレオチドによるTLR8増強を強力に減少した。このことは、dT20は、エンドソームにおいて一度に迅速に分解されること、及び恐らくTLR8のサイト2に結合するその分解産物は、非常に短期間存在し、且つR848活性を増強するのに必須であることを指摘している。
今日までの全ての実験において、本発明者らはR848刺激の前に、それらのASOによる細胞の前処理(HEK細胞において~30分間-THP-1細胞において一晩)を使用した。決定的には、本発明者らは、ウリジン又はR848刺激時には、上清中にASOを常に維持した。オリゴヌクレオチドの新たな分解は、R848に対する作用に必要かどうかをより良く規定するために、本発明者らは、PS-dT20をHEK-TLR8細胞とプレインキュベーションし、次にそれらを洗浄除去し、その後R848刺激した(図14)。驚くべきことに、R848刺激時の上清からのdT20の除去は、このオリゴヌクレオチドによるTLR8増強を強力に減少した。このことは、dT20は、エンドソームにおいて一度に迅速に分解されること、及び恐らくTLR8のサイト2に結合するその分解産物は、非常に短期間存在し、且つR848活性を増強するのに必須であることを指摘している。
本発明者らは、THP-1中のそれらの2’OMe ASOの短いインキュベーション(~2.5時間)は、一晩のインキュベーションと比べ、それらの増強能を強力に減少したこと、しかしこれは、dT20の作用を変更しなかったことに気がついたことも、特筆に値する(図14)。dT20の作用は、HEKにおける洗浄除去後持続されないという観察を基に、本発明者らは、それらの2’OMe ASOの分解は恐らく、dT20の分解よりもより遅いと推測した(これによりそれらの作用が、dT20と比べ、2.5hのプレ-インキュベーションにより減少される理由を説明する)。
まとめると、これらの結果は、更なる研究を必要とするが、ASO安定性とTLR8増強の間の負の相関関係を示唆している。HPRT 663-665シリーズの2’MOE増強は、2’OMeのそれに類似しているように見えるので、これは、2’MOE ASOは、2’OMeと類似の様式で(恐らく同じヌクレアーゼにより)依然プロセッシングされるが、恐らくより迅速ではないことを指摘している。このことは、2’MOE ASOは、より大きい細胞内安定性に潜在的に部分的に関連している2’OMe ASOのそれより、mRNAダウンレギュレーションの促進時に通常より強力であるという概念と一致している。
これは、ウリジン又はR848のTLR8センシングを増強するASOを選択及び設計する機会を提供することができ-これは、より長い時間について、ASO及びR848/ウリジン/サイト1アゴニストが同時に投与されない場合に特に重要である。
実施例12:共-培養した細胞のTLR8増強-及び癌との関与
次に本発明者らは、TLR8を増強するそれらの2’OMe ASOの一つ(モデルとして852dTを使用)でトランスフェクションされた細胞は、貪食細胞と共-培養される場合に、貪食細胞におけるTLR8センシングを増強することができるかどうかを試験することに関心を持った。合成PS-修飾されたDNA分子でトランスフェクションされたアポトーシス細胞の貪食は、貪食細胞におけるDNAのファゴリソソーム送達を生じるということを示した最近の刊行物(Ahnら、2018)を基に、本発明者らは、プロセッシングされないASO又はそれらの分解産物は、TLR8のR848センシングに好ましいと論理的に考えた。
次に本発明者らは、TLR8を増強するそれらの2’OMe ASOの一つ(モデルとして852dTを使用)でトランスフェクションされた細胞は、貪食細胞と共-培養される場合に、貪食細胞におけるTLR8センシングを増強することができるかどうかを試験することに関心を持った。合成PS-修飾されたDNA分子でトランスフェクションされたアポトーシス細胞の貪食は、貪食細胞におけるDNAのファゴリソソーム送達を生じるということを示した最近の刊行物(Ahnら、2018)を基に、本発明者らは、プロセッシングされないASO又はそれらの分解産物は、TLR8のR848センシングに好ましいと論理的に考えた。
ここで本発明者らは、HEK細胞を、2’OMe ASO3(TLR8を増強しない)又は852dT(TLR8を強力に増強する)によりトランスフェクションし、その後UV処理し、且つPMA-分化されたTHP-1と一晩共-培養し、その24時間後にR848刺激した(図15)。この設定において、ASO3でトランスフェクションしたHEK細胞との共-培養物のR848刺激は、TNFα産生をわずかにのみアップレギュレートした(2.8倍)のに対し、852dTでトランスフェクションしたHEK細胞との共-培養物のR848刺激は、TNFα産生を強力にアプレギュレートした(>13倍)(図15)。
これらの結果は、THP-1細胞のエンドソームへのそれらの過程において認められた、HEKにおける細胞内ASO(又はそれらの分解産物)は、TLR8センシングの増強を生じることを示唆している。
この観察は、腫瘍を標的化するASOの状況に関与することができる。従って、癌細胞殺傷活性及びTLR8増強活性を持つ二機能性ASOはまた、密接に取り囲む貪食細胞により、取り込まれることができる(又はそれらの分解産物)。ウリジン/R848サイト1リガンドにより刺激される場合、これらの腫瘍貪食細胞は、更なる免疫細胞の動員を促進する一方で、また貪食される(engulf)癌細胞ペプチドのMHC提示に有利であるように、最後は強力に活性化される。決定的に、死滅する癌細胞の貪食に直接従事しない(並びにエンドソームのASO分解産物及び提示するための癌エピトープを有さない)腫瘍貪食細胞は、R848により強力に活性化されないであろう。
実施例13:完全な2’OMe ASOによるTLR8増強
本発明者らはまた、完全に2’OMe-修飾されたASO(中央のDNA<ギャップ>は持たない)のTLR8を増強する能力も試験した。このために、本発明者らは、ASO C2Mut1、及び2’OMeを完全に欠く(C2Mut1-PSと称される)か、又は完全に2’OMe修飾された(C2Mut1-2OMe)そのいずれかのバリアントの作用を比較した。これらの実験は、中央のDNA領域が存在しなくとも、このASOは、TLR8を依然有意に増強したことを示した(このASOファミリーは、他の配列に比べ強力な増強物ではないことに注意)(図16)。決定的に、これらの結果は、完全な2’OMeオリゴヌクレオチドは、トランスフェクションには必要とされることなく、細胞により自発的に取り込まれ、エンドソームTLR8を活性化し得ることを示唆している。
本発明者らはまた、完全に2’OMe-修飾されたASO(中央のDNA<ギャップ>は持たない)のTLR8を増強する能力も試験した。このために、本発明者らは、ASO C2Mut1、及び2’OMeを完全に欠く(C2Mut1-PSと称される)か、又は完全に2’OMe修飾された(C2Mut1-2OMe)そのいずれかのバリアントの作用を比較した。これらの実験は、中央のDNA領域が存在しなくとも、このASOは、TLR8を依然有意に増強したことを示した(このASOファミリーは、他の配列に比べ強力な増強物ではないことに注意)(図16)。決定的に、これらの結果は、完全な2’OMeオリゴヌクレオチドは、トランスフェクションには必要とされることなく、細胞により自発的に取り込まれ、エンドソームTLR8を活性化し得ることを示唆している。
実施例14:TLR7阻害-5’端モチーフによる調節
本発明者らはまた、R848のTLR7センシングに対し、変異体配列(ASO1-UC、LNA ASO2-mut1及びmut2、並びにASO 660/ASO 660-Mut)を試験した。5’末端CUUモチーフは、2’OMe ASOによるTLR7阻害の制限に重要であるという先の彼等の知見に従い、ASO 660-Mut(その5’末端mCmUmUモチーフを欠いている)は、ASO-660よりも有意により大きく阻害した(図17)。対照的に、LNA ASO2 mut2(同じく5’ mCmUmUモチーフを収容している)は、TLR7阻害を保持した。ASO1-UCにおける5’UCモチーフの付加は、TLR7阻害を変更しなかった(他方でこれはTLR8増強を強力に増大した)。
本発明者らはまた、R848のTLR7センシングに対し、変異体配列(ASO1-UC、LNA ASO2-mut1及びmut2、並びにASO 660/ASO 660-Mut)を試験した。5’末端CUUモチーフは、2’OMe ASOによるTLR7阻害の制限に重要であるという先の彼等の知見に従い、ASO 660-Mut(その5’末端mCmUmUモチーフを欠いている)は、ASO-660よりも有意により大きく阻害した(図17)。対照的に、LNA ASO2 mut2(同じく5’ mCmUmUモチーフを収容している)は、TLR7阻害を保持した。ASO1-UCにおける5’UCモチーフの付加は、TLR7阻害を変更しなかった(他方でこれはTLR8増強を強力に増大した)。
実施例15:TLR7阻害-塩基修飾による調節
本発明者らは、ASO2 LNA又は2’MOEバリアントは、TLR7センシングを強力に阻害したことを、先に観察した(図1、Alharbiら、2020)。LNA ASO又は2’MOE ASO内の選択モチーフは、TLR7阻害を排除するかどうかを規定するために、本発明者らは、100及び500nMで、91種のLNA ASO、及び76種の2’MOE ASOのそれらのパネルを、R848で処理したHEK-TLR7細胞において試験した(図18)。
本発明者らは、ASO2 LNA又は2’MOEバリアントは、TLR7センシングを強力に阻害したことを、先に観察した(図1、Alharbiら、2020)。LNA ASO又は2’MOE ASO内の選択モチーフは、TLR7阻害を排除するかどうかを規定するために、本発明者らは、100及び500nMで、91種のLNA ASO、及び76種の2’MOE ASOのそれらのパネルを、R848で処理したHEK-TLR7細胞において試験した(図18)。
LNA ASOに関して、本発明者らは、TLR7阻害は、支配的であり、ASOの85%のみ(78/91)が、500nMで50%減少したNF-κBルシフェラーゼに繋がり、並びにASOの52%(48/91)が、その投与量で80%減少したNF-κBルシフェラーゼに繋がったことを認めた。しかしそのようなTLR7阻害は、その分子の>78%が500nMで80%倍だけTLR7センシングを阻害した、2’OMeについて本発明者らが観察したものよりも、頻度がわずかに低かった(図2-Alharbiら、2020)。
2’MOEに関して、本発明者らは、ASOの95%(72/76)は、500nMで50%減少したNF-κBルシフェラーゼに繋がり、並びにASOの54%(41/76)が、その投与量で80%減少したNF-κBルシフェラーゼに繋がった(図18)ことを認めた。しかし決定的に、本発明者らが2’OMeについて認めたものと同様に、いくつかの選択されたASOは、TLR7を阻害しなかった(例えば、LNAに関してA9、H11、D1、H1、並びに2’MOEに関してG1、C2、C1、A9、A2)。
本発明者らは次に、TLR7を阻害しなかったASOに焦点を当てた、反復実験において、これらの結果を検証することを試みた。具体的には、本発明者らは、LNA ASOのA9、H11、D1、H1は全て、5’ +C+Cモチーフ(+はLNA修飾を意味する)を有したこと-並びに、そのようなモチーフは、全ての強力なTLR7インヒビター(すなわち、500nMで>75%阻害を伴う)において存在しなかったことに注目した。本発明者らはまた、TLR7を阻害したA11、B1及びC11も含んだ。反復実験は、このスクリーンの傾向を確認し、LNA D1及びH11は、NF-κBルシフェラーゼ活性を有意に減少しなかったことを検証した(A9はむしろNF-κBルシフェラーゼをわずかに増大し、並びにH1はこれをわずかにのみ減少したことに注目)(図19)。
2’MOE ASOに関して、本発明者らは、G1、A2、C1及びA9による減少したTLR7阻害を確認する(この実験において、TLR7シグナリングを全体的に取り除いた試験した他のASOと比べた)単独の予備実験のみを試行した。重要なことに、本発明者らは、単独のヌクレオチド増分E1(665)、A2(666)、及びG1(667)を伴う配列は、TLR7に対し異なる作用を示したことに注目した。従って、A2及びG1の2’MOE ASOのみが、低下したTLR7活性を有した(TLR7阻害を調節するモチーフの存在は、2’OMe ASOについて本発明者らが発見したものに類似していることを示唆している)。更なる確認の理由にはなるが、2’OMe化学により作製された同じASOシリーズは、TLR7を異なる様に阻害し-666及び667の2’OMe ASOは、665よりも、より大きくTLR7を阻害したことは特に興味深い(図5-Alharbiら、2020)(図19)。
まとめると、これらの結果は、一部の配列は、3つのギャップマーASO化学全てを伴う他のものよりも、TLR7に対しより少なく免疫抑制する能力を有することを確認している。
広範に説明された本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、具体的実施態様において示されたような、数多くの変動及び/又は修飾を本発明に行うことができることは、当業者には理解されるであろう。従って本実施態様は、全ての観点で例証と考えられるべきであり、限定するものではない。
本明細書において考察され及び/又は言及された全ての刊行物は、それらの全体が引用により本明細書中に組み込まれている。
本明細書に含まれている文献、活動、材料、装置、商品などの任意の考察は、単に本発明の状況を提供する目的のためである。任意又は全てのこれらの事柄は、先行技術の基礎の一部を形成するか、又は本出願の各請求項の優先日以前に存在するものとして、本発明に関連する分野の共通の一般的知識であることの承認としてとらえられるべきではない。
参考文献
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Claims (80)
- 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)この3個の連続ピリミジン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで以下の一方又は両方が適用される工程:
a)候補オリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの5’端の7個の塩基内に、3個の連続ピリミジン塩基を含む、及び
b)候補オリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記候補オリゴヌクレオチドの3個の連続ピリミジン塩基が、修飾された塩基及び/又は修飾された骨格を有する、請求項1記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域、
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域、並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む、請求項1又は2記載の方法。 - 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)少なくとも3個の連続ピリミジン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、並びにリボ核酸、デオキシリボ核酸、もしくはそれらの組合せの塩基を含む中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、且つ以下の、少なくとも一つが適用される工程:
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記中間領域が、長さ約10個の塩基である、請求項3又は4記載の方法。
- 前記5’領域及び/又は3’領域が、長さ約5個の塩基である、請求項3~5のいずれか一項記載の方法。
- 前記3個の連続ピリミジン塩基が、該オリゴヌクレオチドの 5’及び/又は3’端の5個の塩基内にある、請求項1~6のいずれか一項記載の方法。
- 前記3個の連続ピリミジン塩基が、該オリゴヌクレオチドの 5’及び/又は3’端の3個の塩基内にある、請求項1~7のいずれか一項記載の方法。
- 前記3個の連続ピリミジン塩基が、該オリゴヌクレオチドの5’及び/又は3’端にある、請求項1~8のいずれか一項記載の方法。
- 前記5’側の3個の連続ピリミジン塩基が、配列5’-CUU-3’、5’-CUT-3’、5’-CCU-3’、5’-UUC-3’、5’-UUU-3’又は5’-CTT-3’を有する、請求項1~9のいずれか一項記載の方法。
- 前記5’側の3個の連続ピリミジン塩基が、配列5’-CUU-3’を含む、請求項10記載の方法。
- 前記3’側の3個の連続ピリミジン塩基が、配列5’-UUC-3’、5’-TUC-3’、5’-UCC-3’、5’-CUU-3’、5’-UUU-3’又は5’-TTC-3’を有する、請求項1~11のいずれか一項記載の方法。
- 前記3’側の3個の連続ピリミジン塩基が、配列5’-UUC-3’を有する、請求項12記載の方法。
- 前記3’側のピリミジン塩基が、配列5’-CUUC-3’を有する、請求項13記載の方法。
- 前記ピリミジン塩基の1、2又は3個全てが、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、請求項1~14のいずれか一項記載の方法。
- 前記3個の連続ピリミジン塩基が、接合部に、配列5’-mCmUT-3’、5’-mCTT-3’、5’-TmUmC-3’又は5’-TTmC-3’を有し、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、請求項4~15のいずれか一項記載の方法。
-
前記修飾された塩基が、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエトキシ、2’-フルオロ、2’-アリル、2’-O-[2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル]、4’-チオ、4’-CH2-O-2’-架橋、4’-(CH2)2-O-2’-架橋、2’-LNA、2’-アミノ、フルオロアラビノヌクレオチド、トレオース核酸、又は2’-O-(N-メチルカルバメート)を含む、請求項1~16のいずれか一項記載の方法。 - 前記修飾された骨格が、ホスホロチオエート、イオウ原子を置換する非-架橋の酸素原子、メチルホスホネートなどのホスホネート、ホスホジエステル、ホスホロモルホリデート、ホスホロピペラジデート、アミド、メチレン(メチルアミノ)、フロマセタール、チオフロマセタール、ペプチド核酸又はホスホロアミダート、例えばモルホリノホスホロアミダート(PMO)、N3’-P5’ホスホロアミダイト又はチオホスホロアミダイトを含む、請求項2~17のいずれか一項記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドの少なくとも一部が、リボ核酸、デオキシリボ核酸、DNAホスホロチオエート、RNAホスホロチオエート、2’-O-メチル-オリゴヌクレオチド、2’-O-メチル-オリゴデオキシリボヌクレオチド、2’-O-ヒドロカルビルリボ核酸、2’-O-ヒドロカルビルDNA、2’-O-ヒドロカルビルRNAホスホロチオエート、2’-O-ヒドロカルビルDNAホスホロチオエート、2’-F-ホスホロチオエート、2’-F-ホスホジエステル、2’-メトキシエチルホスホロチオエート、2-メトキシエチルホスホジエステル、デオキシメチレン(メチルイミノ)(デオキシMMI)、2’-O-ヒドロカルビルMMI、デオキシ-メチルホス-ホネート、2’-O-ヒドロカルビルメチルホスホネート、モルホリノ、4’-チオDNA、4’-チオRNA、ペプチド核酸、3’-アミダート、デオキシ3’-アミダート、2’-O-ヒドロカルビル3’-アミダート、ロックド核酸、シクロヘキサン核酸、三環式-DNA、2’フルオロ-アラビノ核酸、N3’-P5’ホスホロアミダート、連結されたカルバメート、連結されたホスホトリエステル、ナイロン骨格修飾、並びにそれらの任意の組合せを有するか/これらである、請求項1~18のいずれか一項記載の方法。
- 前記修飾された塩基が、2’O-メチル及びホスホロチオエート骨格を含む、請求項1~19のいずれか一項記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、長さが少なくとも10、少なくとも約18、少なくとも約20、少なくとも約25、約10~約50ヌクレオチド、約18~約50ヌクレオチド、約18~約30ヌクレオチド、約20~約30ヌクレオチド、約20~5,000ヌクレオチド、又は約20塩基である、請求項1~20のいずれか一項記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、遺伝子サイレンシングのために、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は2本鎖オリゴヌクレオチドである、請求項1~21のいずれか一項記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、ギャップマーアンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項21又は22記載の方法。
- 前記3個の連続ピリミジン塩基の1、2又は3個全てが、インビボにおいてエンドヌクレアーゼにより除去される、請求項22又は23記載の方法。
- 前述の遺伝子サイレンシングのための2本鎖オリゴヌクレオチドが、siRNA又はshRNAである、請求項22記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、長さが10~16塩基であり、且つ動物へ投与された場合にトル様受容体8(TLR8)活性を増強する、請求項21記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、動物へ投与された場合にトル様受容体7(TLR7)活性を阻害しない、請求項1~26のいずれか一項記載の方法。
- 前記動物が、ヒトである、請求項27記載の方法。
- 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)以下の配列の1つを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程:5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’、5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’、5’ACUGU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’、ここでUはTであってよい;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’ 5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’、及び/又は
b)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)この2個の連続シトシン塩基を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで候補オリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの5’端にあるか又はそれに向かって2個の連続シトシン塩基を含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記オリゴヌクレオチドの2個の連続シトシン塩基が、修飾された塩基及び/又は修飾された骨格を有する、請求項30記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、5’領域;
b)リボ核酸、デオキシリボ核酸、又はそれらの組合せの塩基を含む、中間領域;並びに
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む、3’領域:を含む、請求項30又は31記載の方法。 - 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)少なくとも2個の連続シトシン塩基を伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)5’領域、3’領域、及びリボ核酸、デオキシリボ核酸、又はその組合せの塩基を含む中間領域を含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程であって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記5’領域及び/又は3’領域が、長さが約3塩基である、請求項32又は33記載の方法。
- 前記中間領域が、長さが約10塩基である、請求項32~34のいずれか一項記載の方法。
- 前記2個の連続シトシン塩基が、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む、請求項30~35のいずれか一項記載の方法。
- 前記1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、トル様受容体7(TLR7)活性を阻害する能力を試験し、並びにTLR7活性を阻害しないオリゴヌクレオチドを選択する工程を更に含む、請求項1~36のいずれか一項記載の方法。
- 前記オリゴヌクレオチドが、請求項2、3又は5~28のいずれか一項に記載された1又は複数の特徴を更に含む、請求項29~37のいずれか一項記載の方法。
- 標的遺伝子の発現を低下するためのオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)チミジンである少なくとも4個の塩基を含む領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程;
ii)1又は複数の修飾された塩基及び少なくとも4個のチミジンを含む、1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、標的遺伝子の発現を低下し及びトル様受容体8(TLR8)活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)標的遺伝子の発現を低下し及びTLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記オリゴヌクレオチドが:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する、長さが少なくとも5個の塩基の、5’領域、
b)その塩基の少なくとも4個がチミジンである、10個の塩基のストレッチを含む、中間領域、
c)長さが少なくとも5個の塩基の、3’領域:を含む、請求項39記載の方法。 - i)少なくとも4個のチミジン塩基が、連続ストレッチ内にあり、及び/又は
ii)少なくとも4個のチミジン塩基の1、2、3又は4個が、連続ストレッチ内にない、請求項39又は40記載の方法。 - トル様受容体8(TLR8)活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する方法であって:
i)配列UCもしくはCU及び10個の塩基のストレッチを伴う領域について、標的ポリヌクレオチド、又はその相補体をスキャニングする工程であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンである工程;
ii)以下を含む1又は複数の候補オリゴヌクレオチドを作製する工程:
a)長さが少なくとも5個の塩基の5’領域であって、ここで5’端は、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有するもの;
b)10個の塩基のストレッチを含む中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの;並びに
c)長さが少なくとも5塩基の、及び/又は修飾された骨格を有する、3’領域;
iii)1又は複数の候補オリゴヌクレオチドの、TLR8活性を増強する能力を試験する工程;並びに
iv)TLR8活性を増強するオリゴヌクレオチドを選択する工程:を含む、方法。 - 前記オリゴヌクレオチドが、請求項2、3又は5~28のいずれか一項記載の1又は複数の特徴を更に含む、請求項39~42のいずれか一項記載の方法。
- 前述のオリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法であって、修飾されたオリゴヌクレオチドが、該オリゴヌクレオチドの5’及び/又は3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含むように、該オリゴヌクレオチドの5’及び/又は3’端にヌクレオチド配列を付加することにより、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む、方法。
- 前記ピリミジン塩基の1、2又は3個全てが、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、請求項44記載の方法。
- 前述のオリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法であって、修飾されたオリゴヌクレオチドが、以下の少なくとも1つを含むように、該オリゴヌクレオチドを修飾すること:
a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域、
b)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む5’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む5’領域と中間領域の間の接合部、
c)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域、並びに
d)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含む3’領域、並びに3個の連続ピリミジン塩基を含む3’領域と中間領域の間の接合部:を含む、方法。 - 前記3個の連続ピリミジン塩基が、修飾されたオリゴヌクレオチドの5’及び/又は3’端に存在する、請求項44~46のいずれか一項記載の方法。
- 前述のオリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法であって、修飾されたオリゴヌクレオチドが、該オリゴヌクレオチドの5’端にもしくはそれに向かって2個の連続シトシン塩基を含むように、オリゴヌクレオチドの5’端にヌクレオチド配列を付加することにより、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む、方法。
- 前記2個の連続シトシン塩基の一方又は両方が、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有する、請求項48記載の方法。
- 前述のオリゴヌクレオチドのトル様受容体7(TLR7)阻害活性を低下する方法であって、修飾されたオリゴヌクレオチドが、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む5’領域を含むように、該オリゴヌクレオチドを修飾することを含む、方法。
- 前記2個の連続シトシン塩基が、修飾されたオリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって存在する、請求項48~50のいずれか一項記載の方法。
- 前記2個の連続シトシン塩基が、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む、請求項48~51のいずれか一項記載の方法。
- 前記修飾されたオリゴヌクレオチドが、請求項2、3、5~28、31、32又は34~36のいずれか一項記載の1又は複数の特徴を更に含む、請求項44~52のいずれか一項記載の方法。
- 前記修飾されたオリゴヌクレオチドの、TLR7活性を阻害する能力を試験し、且つ未修飾のオリゴヌクレオチドよりも少ない程度に(TLR7)活性を阻害するオリゴヌクレオチドを選択することを更に含む、請求項44~53のいずれか一項記載の方法。
- 請求項1~43のいずれか一項記載の方法を使用し選択されるか、又は請求項44~54のいずれか一項記載の方法を使用し修飾された、オリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドの5’及び/又は3’端の7個の塩基内に3個の連続ピリミジン塩基を含む、オリゴヌクレオチド。
- 前記オリゴヌクレオチドの5’端に又はそれに向かって、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む、オリゴヌクレオチド。
- 5’領域、3’領域、及びリボ核酸、デオキシリボ核酸、もしくはそれらの組合せ塩基を含む中間領域を含む、オリゴヌクレオチドであって、ここで5’領域及び3’領域の一方又は両方は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに以下の少なくとも1つが適用される:
a)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
b)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに5’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、
c)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する3個の連続ピリミジン塩基を含む、
d)3’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する塩基を含み、並びに3’領域と中間領域の間の接合部は、3個の連続ピリミジン塩基を含む、並びに
e)5’領域は、修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する2個の連続シトシン塩基を含む:オリゴヌクレオチド。 - 前記2個の連続シトシン塩基が、2’-LNA及びホスホロチオエート骨格を含む、請求項57又は58記載のオリゴヌクレオチド。
- 前述の3個の連続ピリミジン塩基及び/又は2個の連続シトシン塩基の少なくとも1つが、標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズしない、請求項56~59のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチド。
- 前記連続ピリミジン塩基の3個全てが、標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズせず、及び/又は前記2個の連続シトシン残基の両方が、標的ポリヌクレオチドにハイブリダイズしない、請求項60記載のオリゴヌクレオチド。
- i)5’端に、5’-CUUGU-3’、5’-CCUAU-3’、5’-CAUUA-3’、5’-CGAAU-3’ 5’-CUUAU-3’、5’-CUUUA-3’又は5’ACUGU-3’、並びに
ii)3’端に、5’-CUUCU-3’、5’-CAUAU-3’、5’-CUUCU-3’、5’-AAUUU-3’、5’-AAAUU-3’、5’-CCUUC-3’、5’-AAUCA-3’又は5’-CGUCU-3’:を含む、オリゴヌクレオチド。 - 1又は複数の修飾された塩基及び少なくとも4個のチミジンを含むオリゴヌクレオチドであって、ここで該オリゴヌクレオチドが、動物へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する、オリゴヌクレオチド。
- a)修飾されているか及び/又は修飾された骨格を有する、長さが少なくとも5個の塩基の5’領域、
b)少なくとも4個の塩基はチミジンである、10個の塩基のストレッチを含む、中間領域、
c)長さが少なくとも5個の塩基の3’領域:を含む、請求項63記載のオリゴヌクレオチド。 - i)少なくとも4個のチミジン塩基が、連続ストレッチ内に存在し、及び/又は
ii)少なくとも4個のチミジン塩基の1、2、3又は4個は、連続ストレッチ内に存在しない:請求項63又は64記載のオリゴヌクレオチド。 - a)長さが少なくとも5個の塩基である、5’領域であって、ここで5’端が、末端5’-mUmC-3’又は末端5’-mCmU-3’からなり、ここでmは、修飾された塩基であるか及び/又は修飾された骨格を有するもの、
b)10個の塩基のストレッチを含む、中間領域であって、ここでこれらの塩基の少なくとも2個は、チミジンであるもの、並びに
c)長さが少なくとも5個の塩基である、3’領域であって、及び/又は修飾された骨格を有するもの:を含むオリゴヌクレオチドであって、ここで該オリゴヌクレオチドは、動物へ投与された場合に、トル様受容体8(TLR8)活性を増強する、オリゴヌクレオチド。 - 同じく、請求項55~62のいずれか一項に定義されたオリゴヌクレオチドでもある、請求項63~66のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチド。
- 請求項2、3、5~28、31、32、34~36、40又は41のいずれか一項記載の1又は複数の特徴を更に含む、請求項55~67のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチド。
- 表1~6に示された核酸配列又はそのバリアントを含む、からなる、又はから本質的になる、オリゴヌクレオチド。
- 請求項55~69のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドを含有する、組成物。
- 医薬として許容し得る担体を更に含有する、請求項70記載の組成物。
- 免疫反応調節物質を更に含有する、請求項71記載の組成物。
- 細胞における標的遺伝子の発現を低下する方法であって、細胞を、請求項55~69のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、方法。
- 対象において疾患を治療又は予防する方法であって、請求項55~69のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドを、対象へ投与することを含み、ここで該オリゴヌクレオチドは、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する、方法。
- 前記動物が、免疫反応調節物質が投与されているか、又は投与されるであろう、請求項74記載の方法。
- 前記免疫反応調節物質が、トル様受容体(TLR)アゴニスト、例えば塩基アナログ(グアノシンアナログ、デアザ-アデノシンアナログ、イミダゾキノリンもしくは誘導体、ヒドロキシアデニン化合物もしくは誘導体、チアゾロキノロン化合物もしくは誘導体、ベンゾアゼピン化合物もしくは誘導体を含む)、又はRNA分子である、請求項75記載の方法。
- 前記TLRアゴニストが、レシキモッド(R848)、ロキソリビン、イサトリビン、イミキモド、CL075、CL097、CL264、CL307、852A、又はTL8-506である、請求項76記載の方法。
- 対象における疾患の治療又は予防のための医薬品の製造における、請求項55~69のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドの使用であって、ここで該オリゴヌクレオチドは、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する、使用。
- 対象における疾患の治療又は予防における使用のための、請求項55~69のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドであって、ここで該オリゴヌクレオチドが、該疾患に関与した標的遺伝子の発現を低下する、オリゴヌクレオチド。
- 個別に又は集合的に、ここに開示された又は本出願の明細書において指摘された、工程、特徴、整数、組成物及び/又は化合物、並びに該工程又は特徴の2以上の任意の及び全ての組合せ。
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