JP2023543915A - 遺伝子の発現を同時に調節するための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、標的mRNAに結合することができるsiRNAをコードする少なくとも一つの核酸配列と、目的の遺伝子をコードする少なくとも一つの核酸配列とを含む組換えポリ核酸コンストラクトの組成物に関する。ここにまた開示されるのは、がんの治療と二つ以上の遺伝子の発現の同時調節における組成物の使用である。【選択図】図1
Description
[関連出願との相互参照]
この出願は、2020年10月5日に出願された米国仮出願第63/087643号と2021年6月23日に出願された米国仮出願第63/213841号の利益を主張し、これらのそれぞれは、出典明示によりその全体がここに援用される。
この出願は、2020年10月5日に出願された米国仮出願第63/087643号と2021年6月23日に出願された米国仮出願第63/213841号の利益を主張し、これらのそれぞれは、出典明示によりその全体がここに援用される。
[配列表]
本出願は、ASCII形式で電子的に提出され、その全体が出典明示によりここに援用される配列表を含む。2021年9月30日に作成した前記ASCIIコピーは、57623_707_601_SL.txtという名前で、295347バイトのサイズである。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出され、その全体が出典明示によりここに援用される配列表を含む。2021年9月30日に作成した前記ASCIIコピーは、57623_707_601_SL.txtという名前で、295347バイトのサイズである。
多くのヒトの異常な状態は、ヒトの異常な状態がない対象におけるタンパク質発現レベルに対する、遺伝子発現レベルのシフトによって引き起こされるか又はシフトに関連している。がんの場合は特にしかりである。例えば、がん細胞は、細胞増殖又は血管新生に関与するタンパク質の発現を増加させ、腫瘍に対する免疫応答に関与するタンパク質の発現を低下させることから恩恵を被ることが知られている。従って、細胞増殖又は血管新生に関与する一つ又は複数の標的遺伝子産物の産生を減少させ、対象におけるがんの発生を予防又は治療するために必要な、腫瘍に対する免疫応答に関与するタンパク質などの他の産物の産生を同時に増加させる治療法が必要とされている。
ここに提供されるのは、一つの組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを使用して、二つ以上のタンパク質又は核酸配列の発現を同時に調節するための組成物及び方法である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であり、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、腫瘍増殖に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であり、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載される組成物の何れかと薬学的に許容される添加物とを含む薬学的組成物である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、血管内皮増殖因子A(VEGFA)、VEGFAのアイソフォーム、胎盤増殖因子(PIGF)、分化抗原群155(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、myc癌原遺伝子(c-Myc)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、IL-15、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-12(IL-12)、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載される組成物の何れかと薬学的に許容される添加物とを含む薬学的組成物である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんを有する対象にここに記載の組成物又は薬学的組成物の何れかを投与することを含む、がんを治療する方法である。幾つかの実施態様では、がんは固形腫瘍である。幾つかの実施態様では、がんはメラノーマである。幾つかの実施態様では、がんは腎細胞癌である。幾つかの実施態様では、がんは頭頸部がんである。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは頭頸部扁平上皮癌である。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは、喉頭がん、下咽頭がん、扁桃腺がん、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻咽頭がん、原発不明の転移性頸部扁平上皮がん、口唇がん、口腔がん、口腔がん、中咽頭がん、唾液腺がん、脳腫瘍、食道がん、眼がん、副甲状腺がん、頭頸部の肉腫、又は甲状腺がんである。幾つかの実施態様では、対象はヒトである。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、配列番号:1~17及び125~141からなる群から選択される核酸配列を含む組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。
[出典明示による援用]
この明細書で言及された全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも各個別の刊行物、特許、又は特許出願が、出典明示により援用されることが具体的かつ個別に示されているのと同じ程度まで、出典明示によりここに援用される。
この明細書で言及された全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかも各個別の刊行物、特許、又は特許出願が、出典明示により援用されることが具体的かつ個別に示されているのと同じ程度まで、出典明示によりここに援用される。
本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲に特定をして記載されている。本開示の特徴及び利点のより良い理解は、本開示の原理が利用される例証的な実施態様を記載している次の詳細な説明と、以下の添付図面とを参照することによって得られるであろう。
図2Bは、ヒト成体ケラチノサイト(HaCaT)からのIL-2分泌の誘導についてのプロットである。X軸は、HaCaT細胞へのトランスフェクションに使用されるmRNAを示す:化合物(Cpd.)1、Cpd.2、Cpd.3、又はCpd.4。Y軸は、ELISAを使用したCpd.1によるIL-2タンパク質分泌と比較したIL-2タンパク質分泌倍率変化の測定値である。データは、Cpd当たり3回の反復の平均±平均標準誤差を表す。有意性(**、p<0.01)は、一元配置ANOVAと、続いてCpd.1を対照として使用したDunnetの多重比較検定によって評価した。
図2Cは、ヒト肺上皮細胞(A549)からのIL-2分泌の誘導についてのプロットである。X軸は、A549細胞へのトランスフェクションに使用されるmRNAを示す:化合物(Cpd.)1、Cpd.2、Cpd.3、又はCpd.4。Y軸は、ELISAを使用したCpd.1によるIL-2タンパク質分泌と比較したIL-2タンパク質分泌倍率変化の測定値である。データは、Cpd当たり3回の反復の平均±平均標準誤差を表す。有意性(**、p<0.01)は、一元配置ANOVAと、続いてCpd.1を対照として使用したDunnetの多重比較検定によって評価した。
図4Bは、ELISAによって測定された、図4Aと同じ細胞培養上清中のIL-2タンパク質レベル(ng/ml)についてのプロットである。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図5Bは、ELISAによって測定された、図5Aと同じ細胞培養上清中のIL-2タンパク質レベル(ng/ml)についてのプロットである。データは、2回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図6Bは、VEGFA mRNAでトランスフェクトしてVEGFA(9.5nM又は0.3μgのVEGFA mRNA)を過剰発現させたヒト肺上皮細胞(A549)における、化合物5(Cpd.5)及び市販のsiRNAによるVEGFA発現の干渉についてのプロットである。X軸は、Cpd.5(4.4nMから44.02nM)又は市販のsiRNA(0.05mMから2.5mM)の濃度を増加させてトランスフェクトしたA549細胞を示す。Y軸は、トランスフェクションの24時間後の、ELISAによる細胞培養上清中のVEGFAタンパク質レベル(pg/ml)の測定値を示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図6Cは、SCC-4及びA549細胞におけるCpd5及び市販のsiRNAのIC50値の比較のための表である。
図7Bは、可溶性及び膜MICBを構成的に発現するヒト舌細胞癌細胞(SCC-4)における化合物6(Cpd.6)によるMICB発現の干渉についてのプロットである。X軸は、35.11nM(900ng)のCpd.6によるトランスフェクション前(内在性)及びトランスフェクション後(Cpd.6)のSCC-4細胞を示す。Y軸は、トランスフェクションの24時間後の、ELISAによる細胞培養上清中の膜MICBタンパク質レベル(pg/ml)の測定値である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図7Cは、ELISAによって測定された、図7A及び図7Bと同じ細胞培養上清中のIL-2タンパク質レベル(ng/ml)についてのプロットである。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図8Bは、図8Aに記載された同じSCC-4細胞上清における、化合物6(Cpd.6)によるIL-2タンパク質の用量依存的分泌及びMICB発現の同時干渉についてのプロットである。SCC-4細胞は、可溶性MICBを構成的に発現する。X軸は、SCC-4細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.6の濃度(1.58、2.93、5.85、11.7、23.41、35.11、及び46.81nM)を示す。Y軸は、トランスフェクションの24時間後の、ELISAによる細胞培養上清中の可溶性MICBタンパク質レベル(pg/ml)の測定値である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図9B~9Dは、末梢血単核細胞(PBMC)の存在下におけるCpd.3でのトランスフェクション後のSK-OV-3 NLRの全核局在化RFP(NLR)積分強度の変化を示す。SK-OV-3 NLRをULAプレート(4連)に5000細胞/ウェルで播種し、Lipofectamine2000を使用して異なる用量のCpd.3(3ng、10ng、30ng及び100ng)でトランスフェクトした。ついで細胞を遠心分離してスフェロイドを形成し、PBMC添加前に48時間培養した。3人のドナーから単離されたPBMC(図9B、9C及び9D)を、抗CD3と共に200000細胞/ウェルの密度で添加した。共培養物を、168時間(7日間)3時間毎に画像化した。全NLR積分強度を24時間の時点に正規化し、IncuCyteソフトウェア内のスフェロイドモジュールを使用して解析した。rhIL2:組換えヒトIL-2
図9Eは、5日目におけるSK-OV-3 NLR状態のPBMC単独対照、組換えヒトIL-2(rhIL2)及びCpd.3処置(100ng)後の、Cpd.3媒介NLR積分量低下を示す代表的なIncuCyte画像のセットを示す。
図10Bは、Cpd.6(0.3μg/ウェル)でトランスフェクトされ、ELISAによって定量された、ヒト胎児由来腎臓(HEK293)細胞の上清に由来するrh-IL-2(0.001ngから300ng)又はIL-2(0.001ng~45ng)によって誘導されたHEK-BlueTMIL-2レポーター細胞におけるJAK3/STAT5経路の用量依存的活性化を示すプロットである。X軸は、Cpd.6由来のIL-2又はrh-IL-2の異なる濃度を示す。Y軸は、rh-IL-2に対して正規化されたIL-2シグナル伝達の活性化を示す。データは、用量当たり4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図10Cは、発光細胞生存率アプローチ(CellTiter-Glo)によって測定されたNK細胞媒介死滅アッセイを示すプロットである。SCC-4細胞は異なる用量のCpd.5、Cpd.6、及び二種のモック対照RNA(0.1nMから2.5nM)でトランスフェクトした。トランスフェクションの30分後、NK-92細胞をSCC-4細胞と10:1のエフェクター対ターゲット(E:T)細胞比で共培養し、37℃において24時間インキュベートした。次に、細胞を十分に洗浄してNK-92細胞を除去し、生き残ったSCC-4細胞を、CellTiter-Gloを使用した細胞生存率アッセイによって分析した。未処理のSCC-4細胞を対照として使用し、0%に設定した。データは、用量当たり4回の反復からの平均±SEMを表す。
図11Bは、SCC-4細胞においてCpd.7(3×siRNA)及びCpd.8(5×siRNA)によって誘導されたIL-2レベルの用量依存的分泌を示すプロットである。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養上清中のIL-2レベルをELISAによって測定した。X軸は、SCC-4細胞へのトランスフェクションに使用したCpd.7(1.1、2.2、4.4、8.8、17.6、26.4、35.2、及び44.04nM/ウェル)及びCpd.8(0.47、0.94、1.89、3.79、7.58、15.15、22.73、30.31及び37.88nM/ウェル)の濃度を示す。Y軸は、細胞培養上清中のIL-2タンパク質レベル(nM)の測定値であり、1nMはIL-2とその受容体との解離定数(Kd)に対応する。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図11Cは、SCC-4細胞における72時間までの、化合物9(Cpd.9)及び化合物(Cpd.10)によって誘導されたIL-2分泌の経時変化を示すプロットである。細胞培養上清中のIL-2レベルを、トランスフェクション(30nM)の6から72時間後にELISAによって測定した。X軸はトランスフェクション後の時間を示し、Y軸は細胞培養上清中のIL-2タンパク質レベル(nM)の測定値である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図11Dは、SCC-4細胞における72時間までの、スクランブルsiRNA(scr.siRNA)、市販VEGFA siRNA、Cpd.9及びCpd.10により構成的に発現されたVEGFAレベルの時間依存的ダウンレギュレーションについてのプロットである。細胞培養上清中のVEGFAレベルを、トランスフェクション(30nM)後6時間から72時間までELISAによって測定した。トランスフェクトされていない細胞のVEGFAレベルを100%に設定し、ダウンレギュレーションをこの値に対して正規化した。X軸はトランスフェクション後の時間を示し、Y軸はトランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたVEGFAレベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図12B及び図12Dは、それぞれSCC-4細胞及びA549細胞におけるCpd.11処理から生じるIDH1、CDK4、及びCDK6レベルのダウンレギュレーションを示すプロットである。IDH1、CDK4、及びCDK6のRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、技術的反復下でqPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、SCC-4細胞及びA549細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.11の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたIDH1、CDK4、及びCDK6レベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図12E及び図12Gは、それぞれSCC-4細胞及びA549細胞において化合物12(Cpd.12)によって誘導されたIL-12レベルの分泌を示すプロットである。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養上清中のIL-12レベルをELISAによって測定した。X軸は、SCC-4細胞及びA549細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.12の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、細胞培養上清中のIL-12タンパク質レベル(pg/ml)である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図12F及び図12Hは、それぞれSCC-4細胞及びA549細胞におけるCpd.12処理から生じるEGFR、KRAS、及びmTORレベルのダウンレギュレーションを示すプロットである。EGFR、KRAS、及びmTORのRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、技術的反復下でqPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、SCC-4細胞及びA549細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.12の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたEGFR、KRAS、及びmTORレベルのダウンレギュレーションを示す。BQL=アッセイの定量限界未満。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図13Cは、A549細胞において化合物14(Cpd.14)によって誘導されたIL-12レベルの分泌を示すプロットである。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養上清中のIL-12レベルをELISAによって測定した。X軸は、A549細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.14の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、細胞培養上清中のIL-12タンパク質レベル(pg/ml)である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図13D及び図13Eは、それぞれA549細胞及びSCC-4細胞におけるCpd.13処理から生じるEGFR発現のダウンレギュレーションを示すプロットである。EGFRのRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、qPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、A549細胞及びSCC-4細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.13の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたEGFRレベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図13Fは、A549細胞におけるCpd.14処理から生じるmTOR発現のダウンレギュレーションを示すプロットである。mTORのRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、qPCRにより細胞可溶化物から測定した。X軸は、A549細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.14の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたmTORレベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図14B及び図14Dは、それぞれA549細胞及びSCC-4細胞におけるCpd.15処理から生じるVEGFA及びCD155発現のダウンレギュレーションを示すプロットである。VEGFA及びCD155のRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、qPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、A549細胞及びSCC-4細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.15の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたVEGFA及びCD155レベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図14Eは、ヒト神経膠芽腫細胞株(U251MG)細胞において化合物16(Cpd.16)によって誘導されたIL-15レベルの分泌を示すプロットである。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養上清中のIL-15レベルをELISAによって測定した。X軸は、U251MG細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.16の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、細胞培養上清中のIL-15タンパク質レベル(pg/ml)である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図14Fは、U251MG細胞におけるCpd.16処理から生じるVEGFA、PD-L1及びc-Myc発現のダウンレギュレーションを示すプロットである。VEGFA、PD-L1、及びc-MycのRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、qPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、U251MG細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.16の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたVEGFA、PD-L1、及びc-Mycレベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図14Gは、U251MG細胞において化合物17(Cpd.17)によって誘導されたIL-7レベルの分泌を示すプロットである。トランスフェクションの24時間後に、細胞培養上清中のIL-7レベルをELISAによって測定した。X軸は、U251MG細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.17の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、細胞培養上清中のIL-7タンパク質レベル(pg/ml)である。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図14Hは、U251MG細胞におけるCpd.17処理から生じるPD-L1発現のダウンレギュレーションを示すプロットである。PD-L1のRNAレベルは、トランスフェクションの24時間後に、qPCRによって細胞可溶化物から測定した。X軸は、U251MG細胞へのトランスフェクションに使用されるCpd.17の濃度(10nM及び30nM/ウェル)を示す。Y軸は、トランスフェクトされていないサンプル(基底レベル)に対して正規化されたPD-L1レベルのダウンレギュレーションを示す。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
図15Bは、HUVECインビトロ血管新生モデルにおいて、図15Aの異なる培地上清からVEGFAによって誘導された枝分かれ部位の数を示すプロットである。組換えヒトVEGFA(VEGF)を対照として使用し、枝分かれ部位の数を6時間の時点での顕微鏡写真から計数した。データは、6回の独立した測定の平均±平均標準誤差を表す。
ここに提供されるのは、目的の遺伝子をコードする少なくとも一つの核酸配列と、標的メッセンジャーRNA(mRNA)に結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードするか又は含む少なくとも一つの核酸配列とを含む、二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節するための組成物及び方法である。また、ここに提供されるのは、単一のRNA転写物からサイトカインと、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる遺伝要素とを同時に発現する組換えRNAコンストラクトを含む、がんを治療するための組成物及び方法である。ここに更に提供されるのは、二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する組成物及び方法である。ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であって、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる遺伝要素をコードする、組成物である。一例では、第一のRNAは、サイトカインをコードするメッセンジャーRNA(mRNA)であり得、サイトカインのタンパク質レベルを上昇させることができる。別の例では、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる第二のRNA或いは遺伝要素は、標的mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)を含み得、標的mRNAによってコードされるタンパク質のレベルを減少させることができる。幾つかの実施態様では、標的mRNAは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAを含みうる。
別段の定義がない限り、ここで使用される全ての技術用語及び科学用語は、この開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。ここに記載のものと同様な又は同等の方法及び材料を本開示の実施又は試験に使用することができるが、適切な方法及び材料を以下に記載する。
[定義]
この明細書の所定の特定の詳細は、様々な実施態様の完全な理解をもたらすために記載される。しかしながら、当業者には、本開示をこれらの詳細なしで実施できることが理解されるであろう。他の例では、周知の構造は、実施態様の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細には図示又は説明されていない。文脈上別段の要求がない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、「含む(comprise)」という語と「含む(comprises)」及び「含む(comprising)」などのその変形語は、オープンで包括的な意味で、つまり「限定されないが、含む」と解釈されるべきである。更に、ここに提供される見出しは便宜上のものに過ぎず、請求項記載の開示の範囲又は意味を解釈するものではない。
この明細書の所定の特定の詳細は、様々な実施態様の完全な理解をもたらすために記載される。しかしながら、当業者には、本開示をこれらの詳細なしで実施できることが理解されるであろう。他の例では、周知の構造は、実施態様の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細には図示又は説明されていない。文脈上別段の要求がない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、「含む(comprise)」という語と「含む(comprises)」及び「含む(comprising)」などのその変形語は、オープンで包括的な意味で、つまり「限定されないが、含む」と解釈されるべきである。更に、ここに提供される見出しは便宜上のものに過ぎず、請求項記載の開示の範囲又は意味を解釈するものではない。
この明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、内容が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。「又は(or)」という用語は、内容が明確に別段の指示をしない限り、「及び/又は」を含むその意味で一般に用いられることにもまた留意されたい。ここで使用される「及び/又は」及び「それらの任意の組み合わせ」という用語及びそれらの文法上の均等語は、交換可能に使用されうる。これらの用語は、任意の組み合わせが具体的に企図されていることを伝えうる。例証のみを目的として、次の語句「A、B、及び/又はC」又は「A、B、C、又はそれらの任意の組み合わせ」は、「Aを個別に;Bを個別に;Cを個別に;AとB;BとC;AとC;並びにA、B、及びC」を意味しうる。「又は」という用語は、文脈が特に選言的使用に言及しない限り、連言的又は選言的に使用されうる。
「約」又は「およそ」という用語は、当業者によって決定される特定の値の許容誤差範囲内を意味し得、値がどのように測定又は決定されるか、すなわち、測定系の限界に部分的に依存する。例えば、「約」は、当該技術分野の慣例により、1以内又は1を超える標準偏差を意味しうる。あるいは、「約」は、所与の値の最大20%、最大10%、最大5%、又は最大1%の範囲を意味しうる。あるいは、特に生物学的システム又はプロセスに関して、該用語は、値の1桁以内、5倍以内、又は2倍以内を意味しうる。出願及び特許請求の範囲に特定の値が記載されている場合、特に明記しない限り、その特定の値に対して許容誤差範囲内を意味する「約」という用語が想定されるべきである。
この明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「含む(comprising)」(及び「含む(comprise)」及び「含む(comprises)」などの任意の形態の含む(comprising))、「有する(having)」(及び「有する(have)」及び「有する(has)」などの任意の形態の有する(having))、「含む(including)」(及び「含む(includes)」及び「含む(include)」などの任意の形態の含む(including)又は「含む(containing)」(及び「含む(contains)」及び「含む(contain)」などの任意の形態の含む(containing))という語は、包括的又はオープンエンドであり、追加の非列挙の要素又は方法工程を排除しない。この明細書において検討される任意の実施態様は、本開示の任意の方法又は組成物に関して実施することができ、逆もまた同様であることが企図される。更に、本開示の組成物は、本開示の方法を達成するために使用されうる。
明細書における「実施態様」、「所定の実施態様」、「好ましい実施態様」、「特定の実施態様」、「幾つかの実施態様」、「実施態様」、「一実施態様」、又は「他の実施態様」への言及は、実施態様に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が、本開示の必ずしも全ての実施態様ではないが少なくとも幾つかの実施態様に含まれることを意味する。本開示の理解を容易にするために、幾らかの用語及び語句を以下に定義する。
ここで使用される「RNA」という用語は、アミノ酸配列をコードするRNA(例えば、mRNAなど)、並びにアミノ酸配列をコードしないRNA(例えば、siRNA、shRNA、miRNAなど)を含む。ここで使用されるRNAは、コードRNA、すなわちアミノ酸配列をコードするRNAでありうる。そのようなRNA分子は、mRNA(メッセンジャーRNA)とも呼ばれ、一本鎖RNA分子である。ここで使用されるRNAは、ノンコーディングRNA、すなわち、アミノ酸配列をコードしないか又はタンパク質に翻訳されないRNAでありうる。ノンコーディングRNAには、限定されないが、低分子干渉RNA(siRNA)、短又は小ヘアピンRNA(shRNA)、マイクロRNA(miRNA)、piwi相互作用RNA(piRNA)、及び長鎖ノンコーディングRNA(IncRNA)が含まれうる。ここで使用されるsiRNAは、二本鎖RNA(dsRNA)領域、ヘアピン構造、ループ構造、又はそれらの任意の組み合わせを含みうる。幾つかの実施態様では、siRNAは、少なくとも一つのshRNA、少なくとも一つのdsRNA領域、又は少なくとも一つのループ構造を含みうる。幾つかの実施態様では、siRNAは、dsRNA又はshRNAからプロセシングされうる。幾つかの実施態様では、siRNAは、shRNAから、DICERなどの内因性タンパク質によってプロセシング又は切断されうる。幾つかの実施態様では、ヘアピン構造又はループ構造は、siRNAから切断又は除去されうる。例えば、shRNAのヘアピン構造又はループ構造は切断又は除去されうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のRNAは、当業者に知られた合成、化学的、又は酵素的方法によって作製され、当業者に知られた組換え技術によって作製され、又は天然源から単離され、又はそれらの任意の組み合わせによって作製されうる。RNAは、修飾された又は修飾されていないヌクレオチド又はそれらの混合物を含んでもよく、例えば、RNAは、当該技術分野で知られている化学的及び天然に存在するヌクレオシド修飾を任意選択的に含みうる(例えば、N1-メチルプソイドウリジンは、ここではメチルプソイドウリジンとも呼ばれる)。
「核酸配列」、「ポリ核酸配列」、「ヌクレオチド配列」という用語は、ここでは交換可能に使用され、ここでは同一の意味を有し、DNA又はRNAを指す。幾つかの実施態様では、核酸配列は、糖/リン酸骨格のホスホジエステル結合によって互いに共有結合されたヌクレオチドモノマーを含むか、又はそれらからなるポリマーである。「核酸配列」、「ポリ核酸配列」、及び「ヌクレオチド配列」という用語は、未修飾核酸配列を包含しうる、すなわち、未修飾ヌクレオチド又は天然ヌクレオチドを含みうる。「核酸配列」、「ポリ核酸配列」、及び「ヌクレオチド配列」という用語は、修飾核酸配列、例えば塩基修飾され、糖修飾され、又は骨格修飾等されたDNA又はRNAをまた包含しうる。
「天然ヌクレオチド」及び「カノニカルヌクレオチド」という用語は、ここでは交換可能に使用され、ここでは同一の意味を有し、天然に存在するヌクレオチド塩基アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、ウラシル(U)、チミン(T)を指す。
「未修飾ヌクレオチド」という用語は、ここでは、天然には修飾されていない天然ヌクレオチド、例えばインビボで後成的に又は転写後に修飾されていない天然ヌクレオチドを指すために使用される。好ましくは、「未修飾ヌクレオチド」という用語は、ここでは、天然には修飾されておらず、例えばインビボで後成的に又は転写後に修飾されておらず、化学的に修飾されておらず、例えばインビトロで化学的に修飾されていない、天然ヌクレオチドを指すために使用される。
「修飾ヌクレオチド」という用語は、ここでは、後成的に又は転写後に修飾されたヌクレオチドなどの天然に修飾されたヌクレオチド、及び化学的に修飾されたヌクレオチド、例えばインビトロで化学的に修飾されたヌクレオチドを指すために使用される。
[組換えRNAコンストラクト]
ここに提供されるのは、目的の遺伝子と、標的RNAに結合することによって別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素とを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む、がんを治療するための組成物及び方法である。またここに提供されるのは、単一のRNA転写物を使用して二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する組成物及び方法である。別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素の例には、標的mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)が含まれうる。
ここに提供されるのは、目的の遺伝子と、標的RNAに結合することによって別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素とを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む、がんを治療するための組成物及び方法である。またここに提供されるのは、単一のRNA転写物を使用して二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する組成物及び方法である。別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素の例には、標的mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)が含まれうる。
ここに更に提供されるのは、目的の遺伝子とsiRNAなどの別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素とを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトであり、目的の遺伝子とsiRNAなどの別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素とは、図1に示されるように5’から3’方向、又は3’から5’方向に連続して存在しうる。一例では、目的の遺伝子は、図1に示されるように、siRNAなどの別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素の5’側又はその上流に存在し得、目的の遺伝子は、リンカー(mRNAからsiRNA/shRNAへのリンカーは「スペーサー」とも呼ばれる)によってsiRNAに連結されうる。別の例では、目的の遺伝子は、siRNAなどの別の遺伝子の発現を低下させる遺伝要素の下流又は3’に存在し得、siRNAはリンカー(siRNA/shRNAからmRNAへのリンカー、「スペーサー」とも呼ばれる)によって目的の遺伝子に連結されうる。ここに提供される組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、一を超える種のsiRNAを含み得、一を超える種のsiRNAのそれぞれはリンカー(siRNAからsiRNAへ、又はshRNAからshRNAへのリンカー)によって連結されうる。幾つかの実施態様では、mRNAからsiRNA(又はsiRNAからmRNA)へのリンカーの配列とsiRNAからsiRNA(又はshRNAからshRNA)へのリンカーの配列は異なりうる。幾つかの実施態様では、mRNAからsiRNA/shRNA(又はsiRNA/shRNAからmRNA)へのリンカーの配列とsiRNAからsiRNA(又はshRNAからshRNA)へのリンカーの配列は同じでありうる。ここに提供される組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、一つを超える目的の遺伝子を含み得、一つを超える目的の遺伝子のそれぞれがリンカー(mRNAからmRNAへのリンカー)によって連結されうる。目的の遺伝子の例として、インターロイキン2(IL-2)を図1に示す。IL-2は、N末端にシグナルペプチド配列を含む。IL-2は、未修飾(WT)シグナルペプチド配列又は修飾シグナルペプチド配列を含みうる。ここに提供される組換えポリ核酸コンストラクトはRNAポリメラーゼ結合のためのプロモーター配列をまた含みうる。例として、T7 RNAポリメラーゼ結合のためのT7プロモーターを図1に示す。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子の複数のコピーを含み得、目的の遺伝子の複数のコピーのそれぞれが同じタンパク質をコードする。また、ここに提供されるのは、複数の目的の遺伝子を含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、ここで、複数の目的の遺伝子のそれぞれは、異なるタンパク質をコードする。ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、複数の種のsiRNA(例えば、少なくとも二種のsiRNA)を含み得、複数の種のsiRNAのそれぞれは、同じ標的RNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、siRNAの複数の種のそれぞれが、同じ標的RNAの同じ領域に結合しうる。幾つかの実施態様では、siRNAの複数の種のそれぞれが、同じ標的RNAの異なる領域に結合しうる。幾つかの実施態様では、siRNAの複数の種の幾つかが、同じ標的RNAに結合し得、siRNAの複数の種の幾つかが、同じ標的RNAの異なる領域に結合しうる。またここに提供されるのは、複数の種のsiRNAを含む組換えRNAコンストラクトであり、ここで、複数の種のsiRNAのそれぞれが、異なる標的RNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、標的RNAはメッセンジャー(mRNA)である。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる遺伝要素をコードする。一例では、第一のRNAは、サイトカインをコードするmRNAであり得、サイトカインタンパク質レベルを増加させうる。別の例では、ここに記載の組成物中の腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる第二のRNA又は遺伝要素は、標的mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)を含みうる。幾つかの実施態様では、標的mRNAは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAであり得、標的mRNAのタンパク質発現をダウンレギュレートしうる。
組換えポリ核酸又は組換えRNAは、天然には存在せず、インビトロで合成又は操作されるポリ核酸又はRNAを指しうる。組換えポリ核酸又はRNAは実験室で合成することができ、DNA又はRNAの酵素修飾、例えば酵素制限消化、ライゲーション、クローニング、及び/又はインビトロ転写を使用することにより、組換えDNA又はRNA技術を使用して調製することができる。組換えポリ核酸はインビトロで転写されてメッセンジャーRNA(mRNA)を生成し得、組換えmRNAは単離され、精製され、細胞へのトランスフェクションに使用されうる。ここで使用される組換えポリ核酸又はRNAは、タンパク質、ポリペプチド、標的モチーフ、シグナルペプチド、及び/又は低分子干渉RNA(siRNA)などのノンコーディングRNAをコードしうる。幾つかの実施態様では、適切な条件下で、組換えポリ核酸又はRNAを細胞に取り込み、細胞内で発現させることができる。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする一つを超える核酸配列を含みうる。例えば、組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、又はそれ以上の核酸配列を含みうる。場合によっては、二つ以上の核酸配列のそれぞれが同じ目的の遺伝子をコードし、同じ目的の遺伝子によってコードされるmRNAがsiRNA標的mRNAとは異なる。場合によっては、二つ以上の核酸配列のそれぞれが、異なる目的の遺伝子をコードし得、異なる目的の遺伝子によってコードされるmRNAは、同じRNAコンストラクトにおいてコードされるsiRNAの標的ではない。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする三以上の核酸配列を含み得、三以上の核酸配列のそれぞれは、同じ目的の遺伝子又は異なる目的の遺伝子をコードし得、目的の同じ又は異なる遺伝子によってコードされるmRNAは、同じRNAコンストラクトにおいてコードされたsiRNAの標的ではない。例えば、組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする4つの核酸配列を含み得、4つの核酸配列のうちの3つが同じ目的の遺伝子をコードし、4つの核酸配列のうちの一つが異なる目的の遺伝子をコードし、目的の同じ又は異なる遺伝子によってコードされるmRNAは同じRNAコンストラクトにおいてコードされるsiRNAの標的ではない。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAを標的とするsiRNAの一を超える種を含みうる。例えば、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、同じmRNA又は異なるmRNAを標的とする1~10種のsiRNAを含みうる。場合によっては、同じmRNAを標的とするsiRNAの1~10種のそれぞれが同じ配列を含みうる、すなわち、siRNAの1~10種のそれぞれが標的mRNAの同じ領域に結合する。場合によっては、同じmRNAを標的とするsiRNAの1~10種のそれぞれが、異なる配列を含みうる、すなわち、siRNAの1~10種のそれぞれが標的mRNAの異なる領域に結合する。ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAを標的とするsiRNAの少なくとも二つの種を含みうる。例えば、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、一つのmRNAを標的とする3種のsiRNAを含み得、3種のsiRNAのそれぞれは、mRNAの同じ領域を標的とする同じ核酸配列を含む。この例では、siRNAの3つの種のそれぞれは、エキソン1を標的とする同じ核酸配列を含みうる。別の例では、siRNAの3つの種のそれぞれは、mRNAの異なる領域を標的とする異なる核酸配列を含みうる。この例では、siRNAの3つの種のうちの一つが、エクソン1を標的とする核酸配列を含み得、siRNAの3つの種のうちの別の一つが、エクソン2を標的とする核酸配列を含みうる等々である。更に別の例では、siRNAの3つの種のそれぞれが、異なるmRNAを標的とする異なる核酸配列を含みうる。全ての態様において、ここに提供される組換えRNAコンストラクト中のsiRNAは、同じRNAコンストラクト組成物中のmRNAによって発現される、サイトカインなどの目的の遺伝子の発現に影響を与えない場合がある。
ここに提供されるのは、サイトカインをコードする第一のRNAと、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させる遺伝要素をコードする第二のRNAとを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物である。ここに記載の組成物中の第一のRNA及び第二のRNAは、リンカーによって連結されうる。場合によっては、第一のRNA及び第二のRNAを含む組成物は、リンカーをコードする核酸配列を更に含む。リンカーは、約6から約50ヌクレオチド長でありうる。例えば、リンカーは、少なくとも約6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は少なくとも約40ヌクレオチド長でありうる。例えば、リンカーは、最大で約8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、又は最大で約50ヌクレオチド長でありうる。場合によっては、tRNAリンカーが使用されうる。tRNA系は、生物間で進化的に保存されており、内在性RNaseP及びZを利用してマルチシストロンコンストラクトをプロセシングする(Dong等,2016)。場合によっては、ここに記載のtRNAリンカーは、AACAAAGCACCAGTGGTCTAGTGGTAGAATAGTACCCTGCCACGGTACAGACCCGGGTTCGATTCCCGGCTGGTGCA(配列番号:20)を含む核酸配列を含みうる。場合によっては、ATAGTGAGTCGTATTAACGTACCAACAA(配列番号:21)を含む核酸配列を含むリンカーを使用して、第一のRNAと第二のRNAを連結することができる。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、5’キャップ、コザック配列、及び/又は内部リボソーム侵入部位(IRES)、及び/又はポリ(A)テールを3’末端に翻訳を改善する特定の順序で更に含みうる。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、当業者に知られている翻訳を促進する領域を更に含みうる。5’キャップの非限定的な例には、アンチリバースCAPアナログ、クリーンCap、Cap0、Cap1、Cap2、又はロックド核酸cap(LNA-cap)が含まれうる。場合によっては、5’キャップは、m2
7,3’-OG(5’)ppp(5’)G、m7G、m7G(5’)G、m7GpppG、又はm7GpppGmを含みうる。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、ポリ(A)テールを更に含みうる。場合によっては、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の1から220塩基対(配列番号:150)を含む。例えば、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の1、3、5、8、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、又は220塩基対(配列番号:150)を含む。幾つかの実施態様では、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の1から20、1から40、1から60、1から80、1から100、1から120、1から140、1から160、1から180、1から200、1から220、20から40、20から60、20から80、20から100、20から120、20から140、20から160、20から180、20から200、20から220、40から60、40から80、40から100、40から120、40から140、40から160、40から180、40から200、40から220、60から80、60から100、60から120、60から140、60から160、60から180、60から200、60から220、80から100、80から120、80から140、80から160、80から180、80から200、80から220、100から120、100から140、100から160、100から180、100から200、100から220、120から140、120から160、120から180、120から200、120から220、140から160、140から180、140から200、140から220、160から180、160から200、160から220、180から200、180から220、又は200から220塩基対(配列番号:150)を含む。幾つかの実施態様では、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の1、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、又は220塩基対(配列番号:150)を含む。幾つかの実施態様では、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の少なくとも1、20、40、60、80、100、120、140、160、180、又は少なくとも220塩基対(配列番号:151)を含む。幾つかの実施態様では、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の最大20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、又は最大220塩基対(配列番号:152)を含む。幾つかの実施態様では、ポリ(A)テールは、ポリ(A)の120塩基対(配列番号:153)を含む。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、コザック配列を更に含みうる。コザック配列は、タンパク質翻訳開始部位として機能する核酸配列モチーフを指しうる。コザック配列は、例えば、出典明示によりその全体がここに援用される、Kozak,M.,Gene 299(1-2):1-34による文献に詳細に記載されている。幾つかの実施態様では、ここに記載のコザック配列は、GCCACC(配列番号:19)を含む配列を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、核移行シグナル(NLS)を更に含みうる。
ここに記載の組換えRNAコンストラクトは、非標準ヌクレオチド、非天然ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体、及び/又は修飾ヌクレオチドを含む、一つ又は複数のヌクレオチドバリアントを含みうる。修飾ヌクレオチドの例には、限定されないが、ジアミノプリン、5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ-D-ガラクトシルキューオシン、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-メチルアデノシン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、ベータ-D-マンノシルキューオシン、5’-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ウィブトキソシン、プソイドウラシル、キューオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、5-メチル-2-チオウラシル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、2,6-ジアミノプリン、N1-メチルプソイドウリジンなどが含まれる。場合によっては、ヌクレオチドには、三リン酸部分への修飾を含む、それらのリン酸部分の修飾を含みうる。そのような修飾の非限定的な例には、より長いリン酸鎖及びチオール部分による修飾が含まれる。幾つかの実施態様では、リン酸鎖は、4、5、6、7、8、9、10又はそれ以上のリン酸部分を含みうる。幾つかの実施態様では、チオール部分は、限定されないが、α-チオ三リン酸及びβ-チオ三リン酸を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組換えRNAコンストラクトは、5-メチルシトシン及び/又はN6-メチルアデノシンを含まない。
ここに記載の組換えRNAコンストラクトは、塩基部分、糖部分、又はリン酸骨格で修飾されうる。例えば、修飾は、典型的には相補的ヌクレオチドと水素結合を形成するために利用できる一又は複数の原子、及び/又は典型的には相補的ヌクレオチドと水素結合を形成することができない一又は複数の原子においてでありうる。幾つかの実施態様では、骨格修飾には、限定されないが、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロセレノエート、ホスホロジセレノエート、ホスホロアニロチオエート、ホスホロアニラデート、ホスホロアミデート、及びホスホロジアミデート結合が含まれる。ホスホロチオエート結合は、リン酸骨格の非架橋酸素を硫黄原子に置き換え、オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ分解を遅らせる。ホスホロジアミデート結合(N3’→P5’)により、ヌクレアーゼ認識及び分解を防ぐことができる。幾つかの実施態様では、骨格修飾は、骨格構造中のリンの代わりにペプチド結合を有すること、又はカルバメート、アミド、並びに直鎖及び環状炭化水素基を含む基を連結することを含む。例えば、N-(2-アミノエチル)-グリシン単位は、ペプチド核酸中のペプチド結合によって連結されうる。修飾された骨格を持つオリゴヌクレオチドは、Micklefield,Backbone modification of nucleic acids:synthesis,structure and therapeutic applications,Curr.Med.Chem.,8(10):1157-79,2001及びLyer等,Modified oligonucleotides-synthesis,properties and applications,Curr.Opin.Mol.Ther.,1(3):344-358,1999に概説されている。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、修飾及び未修飾ヌクレオチドの組み合わせを含みうる。場合によっては、アデノシン、グアノシン、及びシチジン含有ヌクレオチドは、修飾されていないか、又は部分的に修飾されている。場合によっては、修飾RNAコンストラクトの場合、ウリジンヌクレオチドの1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は100%が修飾されうる。幾つかの実施態様では、ウリジンヌクレオチドの5%から25%が組換えRNAコンストラクトにおいて修飾される。修飾ウリジンヌクレオチドの非限定的な例には、プソイドウリジン、N1-メチルプソイドウリジン、又はN1-メチルプソイド-UTPが含まれ得、当該技術分野で知られている任意の修飾ウリジンヌクレオチドが利用されうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、修飾及び未修飾ヌクレオチドの組み合わせを含み得、ここで、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は100%のウリジンヌクレオチドが、プソイドウリジン、N1-メチルプソイドウリジン、N1-メチルプソイド-UTP、又は当該技術分野で知られている任意の他の修飾ウリジンヌクレオチドを含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、修飾及び未修飾ヌクレオチドの組み合わせを含み得、ここで、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は100%のウリジンヌクレオチドがN1-メチルプソイドウリジンを含みうる。
ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、コドン最適化されうる。一般に、コドン最適化とは、天然配列の少なくとも一つのコドン(例えば、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、又はそれ以上のコドン)を、天然アミノ酸配列を維持しながら、その宿主細胞の遺伝子においてより頻繁に又は最も頻繁に使用されるコドンで置き換えることによって目的の宿主細胞中での発現のために核酸配列を修飾するプロセスを意味する。コドン使用表は、例えば「コドン使用データベース」で容易に入手でき、これらの表を様々な方法で適合化させることができる。Gene Forge(登録商標)(Aptagen,PA)及び好ましいGeneOptimir(登録商標)(ThermoFischer,MA)など、特定の宿主細胞における発現のために特定の配列をコドン最適化するためのコンピュータアルゴリズムもまた利用可能である。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトはコドン最適化されなくてもよい。
場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:1~17及び125~141からなる群から選択される配列を含む核酸配列を含みうる。
[RNA干渉と低分子干渉RNA(siRNA)]
RNA干渉(RNAi)又はRNAサイレンシングは、RNA分子が標的mRNA分子を中和することによって遺伝子発現又は翻訳を阻害するプロセスである。RNAiプロセスは、Mello及びConte(2004)Nature 431,338-342,Meister及びTuschl(2004)Nature 431,343-349、Hannon及びRossi(2004)Nature 431,371-378、及びFire(2007)Angew.Chem.Int.Ed.46,6966-6984に記載されている。簡潔に言えば、自然過程において、dsRNA特異的エンドヌクレアーゼのダイサーによって長い二本鎖RNA(dsRNA)が小dsRNA断片又はヘアピン構造を持つsiRNA(すなわち、shRNA)に切断されることで反応が開始される。次に、これらの小dsRNA断片又はsiRNAが、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれ、RISCを標的mRNA配列に導く。干渉中、siRNA二本鎖がほどけ、アンチセンス鎖がRISCと複合体を形成したままで、RISCを標的mRNA配列に導き、分解とその後のタンパク質翻訳の抑制を誘導する。市販の合成siRNAとは異なり、本発明におけるsiRNAは、本発明の組換えRNAコンストラクト中のsiRNAはヘアピンループ構造を含みうるので、細胞の細胞質内において内因性ダイサーとRISC経路を利用して、細胞取り込み後に組換えRNAコンストラクト(例えば、mRNAと一又は複数のsiRNAを含む組換えRNAコンストラクト)から切断され得、上で詳述した自然のプロセスに従う。加えて、組換えRNAコンストラクトの残り(すなわち、mRNA)が、ダイサーによるsiRNAの切断後にインタクトなまま残されるので、本発明の組み換えRNAコンストラクトにおける目的の遺伝子からの所望のタンパク質発現が達成される。
RNA干渉(RNAi)又はRNAサイレンシングは、RNA分子が標的mRNA分子を中和することによって遺伝子発現又は翻訳を阻害するプロセスである。RNAiプロセスは、Mello及びConte(2004)Nature 431,338-342,Meister及びTuschl(2004)Nature 431,343-349、Hannon及びRossi(2004)Nature 431,371-378、及びFire(2007)Angew.Chem.Int.Ed.46,6966-6984に記載されている。簡潔に言えば、自然過程において、dsRNA特異的エンドヌクレアーゼのダイサーによって長い二本鎖RNA(dsRNA)が小dsRNA断片又はヘアピン構造を持つsiRNA(すなわち、shRNA)に切断されることで反応が開始される。次に、これらの小dsRNA断片又はsiRNAが、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれ、RISCを標的mRNA配列に導く。干渉中、siRNA二本鎖がほどけ、アンチセンス鎖がRISCと複合体を形成したままで、RISCを標的mRNA配列に導き、分解とその後のタンパク質翻訳の抑制を誘導する。市販の合成siRNAとは異なり、本発明におけるsiRNAは、本発明の組換えRNAコンストラクト中のsiRNAはヘアピンループ構造を含みうるので、細胞の細胞質内において内因性ダイサーとRISC経路を利用して、細胞取り込み後に組換えRNAコンストラクト(例えば、mRNAと一又は複数のsiRNAを含む組換えRNAコンストラクト)から切断され得、上で詳述した自然のプロセスに従う。加えて、組換えRNAコンストラクトの残り(すなわち、mRNA)が、ダイサーによるsiRNAの切断後にインタクトなまま残されるので、本発明の組み換えRNAコンストラクトにおける目的の遺伝子からの所望のタンパク質発現が達成される。
ここに提供されるのは、標的RNAに結合することができるsiRNAを含む少なくとも一つの核酸配列を含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物である。場合によっては、標的RNAはmRNAである。幾つかの実施態様では、siRNAは、5’非翻訳領域で標的mRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、siRNAは、3’非翻訳領域で標的mRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、siRNAは、エキソン中で標的mRNAに結合することができる。場合によっては、標的RNAはノンコーディングRNAである。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、センスsiRNA鎖を含む核酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、アンチセンスsiRNA鎖を含む核酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、センスsiRNA鎖を含む核酸配列とアンチセンスsiRNA鎖を含む核酸配列を含みうる。本発明に含まれるsiRNAの詳細は、出典明示によりここに援用されるCheng等(2018)J.Mater.Chem.B.,6,4638-4644に記載されている。
例えば、場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、少なくとも1種のsiRNA、すなわち、siRNAのセンス鎖を含む核酸配列とsiRNAのアンチ鎖を含む核酸配列を含みうる。ここに記載のsiRNAの1種は、センス鎖siRNAの1種とアンチセンス鎖siRNAの1種を指しうる。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、1を超える種のsiRNA、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上の種の、siRNAのセンス鎖とsiRNAのアンチ鎖を含むsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、1から20種のsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は少なくとも10種のsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、組換えRNAコンストラクトは、最大で3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は最大で20種のsiRNAを含みうる。好ましい実施態様では、ここに記載の組換えRNAコンストラクトは、少なくとも2種のsiRNAを含む。別の好ましい実施態様では、ここに記載の組換えRNAコンストラクトは、少なくとも3種のsiRNAを含む。
ここに提供されるのは、1~20以上のsiRNA種を含む組換えRNAコンストラクトの組成物であり、ここで、1~20以上のsiRNA種のそれぞれが、標的RNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、標的RNAは、mRNA又はノンコーディングRNAである。場合によっては、siRNA種のそれぞれが同じ標的RNAに結合する。一例では、siRNA種のそれぞれが、同じ配列を含み、同じ標的RNAの同じ領域又は配列に結合しうる。例えば、組換えRNAコンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種を含み得、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種のそれぞれは、標的RNAの同じ領域を標的とする同じ配列を含み、すなわち、組換えRNAコンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含みうる。別の例では、siRNA種のそれぞれが、異なる配列を含み、同じ標的RNAの異なる領域又は配列に結合しうる。例えば、組換えRNAコンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種を含み得、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種のそれぞれは、同じ標的RNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含みうる。この例では、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種の一つのsiRNAがエクソン1を標的とし得、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種の別のsiRNAが同じmRNAのエクソン2を標的としうる等々である。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種を含み得、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種のうちの2つが同じ配列を含み、標的RNAの同じ領域に結合し得、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種のうちの3つ以上が異なる配列を含み、同じ標的RNAの異なる領域に結合しうる。場合によっては、siRNA種のそれぞれが異なる標的RNAに結合する。幾つかの実施態様では、標的RNAは、mRNA又はノンコーディングRNAなどでありうる。
ここに提供されるのは、1~20以上のsiRNA種を含む組換えRNAコンストラクトの組成物であり、1~20以上のsiRNA種のそれぞれがリンカーによって連結される。場合によっては、リンカーは非切断可能リンカーでありうる。場合によっては、リンカーは、自己切断可能リンカーなどの切断可能リンカーでありうる。場合によっては、リンカーはtRNAリンカーでありうる。tRNA系は生物全体にわたって進化的に保存されており、内因性RNase P及びZを利用してマルチシストロン構造をプロセシングする(Dong等,2016)。幾つかの実施態様では、tRNAリンカーは、AACAAAGCACCAGTGGTCTAGTGGTAGAATAGTACCCTGCCACGGTACAGACCCGGGTTCGATTCCCGGCTGGTGCA(配列番号:20)を含む核酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、TTTATCTTAGAGGCATATCCCTACGTACCAACAA(配列番号:22)を含む核酸配列を含むリンカーを使用して、異なるsiRNA種を結合することができる。
場合によっては、siRNAのそのmRNA標的への特異的結合は、標的mRNAの正常な機能との干渉をもたらし、機能及び/又は活性の調節、例えばダウンレギュレーションを引き起こし、特異的結合が望まれる条件下、すなわち、インビボアッセイ又は治療的処置の場合の生理学的条件下、及びアッセイがインビトロアッセイの場合に実施される条件下で、siRNAの非標的核酸配列への非特異的結合を回避する十分な度合いの相補性がある。
ここで使用されるタンパク質は、典型的には一又は複数のペプチド又はポリペプチドを含む分子を指しうる。ペプチド又はポリペプチドは、典型的には、ペプチド結合によって連結されたアミノ酸残基の鎖である。ペプチドは、通常、2から50のアミノ酸残基を含む。ポリペプチドは、通常、50を超えるアミノ酸残基を含む。タンパク質は典型的には3次元形態に折り畳まれるが、これはタンパク質がその生物学的機能を発揮するために必要とされうる。ここで使用されるタンパク質は、タンパク質の断片、タンパク質のバリアント、及び融合タンパク質を含みうる。断片は、DNA、RNAなどの核酸分子、又はタンパク質の全長配列の短い部分でありうる。従って、断片は、典型的には、全長配列内の対応するストレッチと同一の配列を含む。幾つかの実施態様では、配列の断片は、断片が由来する全長ヌクレオチド又はアミノ酸配列の少なくとも5%から少なくとも80%を含みうる。幾つかの実施態様では、タンパク質は哺乳動物タンパク質でありうる。幾つかの実施態様では、タンパク質はヒトタンパク質でありうる。幾つかの実施態様では、タンパク質は、細胞から分泌されるタンパク質でありうる。幾つかの実施態様では、タンパク質は細胞膜上のタンパク質でありうる。幾つかの実施態様では、ここで言及されるタンパク質は、分泌され、細胞表面上の受容体を介した標的細胞シグナル伝達のモジュレーターとして局所的又は全身的に作用し、しばしば免疫反応に関与するタンパク質又はウイルス感染に関与する他の宿主タンパク質でありうる。目的の遺伝子によってコードされるタンパク質を含む、本発明の文脈において有用なタンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸配列は、当該技術分野で知られており、文献で入手可能である。例えば、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質を含む、本発明の文脈において有用なタンパク質のヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は、UniProtデータベースで入手可能である。
ここに提供されるのは、標的mRNAに結合して標的mRNAの発現を調節することができるsiRNAを含む組換えRNAコンストラクトの組成物である。場合によっては、標的mRNAの発現(例えば、標的mRNAによってコードされるタンパク質のレベル)は、標的mRNAに結合することができるsiRNAによってダウンレギュレートされる。幾つかの実施態様では、標的mRNAの発現は、標的mRNAに結合することができるsiRNAによって阻害される。ここに記載される、標的mRNAの発現の阻害又はダウンレギュレーションは、限定されないが、標的mRNAからのタンパク質の翻訳を妨害するための標的mRNAとの干渉を指し得;従って、標的mRNAの発現の阻害又はダウンレギュレーションは、限定されないが、標的mRNAに結合することができるsiRNAを含む組換えRNAコンストラクトの非存在下で標的mRNAから発現されるタンパク質のレベルと比較して、標的mRNAから発現されるタンパク質のレベルが低下することを指しうる。タンパク質発現のレベルは、当該技術分野で周知の任意の方法を使用して測定することができ、これらには、限定されないが、ウェスタンブロッティング、フローサイトメトリー、ELISA、RIA、及び様々なプロテオミクス技術が含まれる。ポリペプチドを測定し又は検出する例示的な方法は、ELISAなどのイムノアッセイである。このタイプのタンパク質定量法は、特定の抗原を捕捉することができる抗体と、捕捉された抗原を検出することができる二次抗体に基づきうる。ポリペプチドの検出及び/又は測定のための例示的なアッセイは、Harlow,E.及びLane,D.Antibodies:A Laboratory Manual,(1988),Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されている。
ここに提供されるのは、標的mRNAに結合することができるsiRNAを含む少なくとも一つの核酸配列と、目的の遺伝子をコードする少なくとも一つの核酸配列とを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、ここで、標的mRNAは、目的の遺伝子によってコードされるmRNAとは異なる。ここに提供されるのは、標的mRNAに結合することができるsiRNAを含む少なくとも一つの核酸配列と、目的の遺伝子をコードする少なくとも一つの核酸配列とを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、ここで、siRNAは目的の遺伝子の発現に影響を及ぼさない。場合によっては、siRNAは、目的の遺伝子によってコードされるmRNAに結合することができない。場合によっては、siRNAは目的の遺伝子の発現を阻害しない。場合によっては、siRNAは目的の遺伝子の発現をダウンレギュレートしない。ここに記載される、目的の遺伝子の発現を阻害又はダウンレギュレートするとは、限定されないが、組換えRNAコンストラクトからのタンパク質の翻訳を妨害することを指し得;従って、目的の遺伝子の発現を阻害又はダウンレギュレートするとは、限定されないが、標的mRNAに結合することができるsiRNAを含む組換えRNAコンストラクトの非存在下で発現されるタンパク質のレベルと比較して減少したタンパク質のレベルを指しうる。タンパク質発現のレベルは、当該技術分野で周知の任意の方法を使用して測定することができ、これらには、限定されないが、ウェスタンブロッティング、フローサイトメトリー、ELISA、RIA、及び様々なプロテオミクス技術が含まれる。ポリペプチドを測定し又は検出する例示的な方法は、ELISAなどのイムノアッセイである。このタイプのタンパク質定量法は、特定の抗原を捕捉することができる抗体と捕捉された抗原を検出することができる二次抗体に基づきうる。ポリペプチドの検出及び/又は測定のための例示的なアッセイは、Harlow,E.及びLane,D.Antibodies:A Laboratory Manual,(1988),Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されている。
ここに提供されるのは、標的mRNAに結合することができるsiRNAを含む少なくとも一つの核酸配列を含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物である。siRNAが結合することができる標的mRNAの非限定的な例のリストには、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAが含まれる。例えば、標的mRNAは、血管内皮増殖因子(VEGF)、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、胎盤増殖因子(PIGF)、その断片、又はその機能的バリアントをコードするmRNAでありうる。ここで使用される機能的バリアントは、全長分子、その断片、又はそのバリアントを指しうる。例えば、バリアント分子は、タンパク質配列の場合は一又は複数のアミノ酸、又は核酸配列の場合は一又は複数のヌクレオチドの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾された配列を含みうる。例えば、バリアント分子は、限定されないが、機能獲得変異体又は機能喪失変異体を含む変異タンパク質を含むか又はコードしうる。VEGFAアイソフォームの非限定的な例のリストを表Aに示す。
幾つかの実施態様では、VEGFAは、配列番号:34に列挙される配列を含む。例示的なPIGF配列を以下に示す:
PIGF NCBI参照配列:NM_001207012.1(配列番号:123)
例えば、標的mRNAは、MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードするmRNAでありうる。ここで使用される機能的バリアントは、全長分子、その断片、又はそのバリアントを指しうる。例えば、バリアント分子は、タンパク質配列の場合は一又は複数のアミノ酸、又は核酸配列の場合は一又は複数のヌクレオチドの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾された配列を含みうる。例えば、バリアント分子は、限定されないが、機能獲得変異体又は機能喪失変異体を含む変異タンパク質を含むか又はコードしうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、標的mRNAはデコイタンパク質をコードしうる。幾つかの実施態様では、デコイタンパク質は細胞受容体の可溶型である。幾つかの実施態様では、デコイタンパク質は、可溶性MICA、MICB、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、標的mRNAは、細胞膜からのMICA及び/又はMICBの脱落に関与するタンパク質をコードしうる。幾つかの実施態様では、細胞膜からのMICA及び/又はMICBの脱落に関与するタンパク質は、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを含む。幾つかの実施態様では、細胞膜からのMICA及び/又はMICBの脱落に関与するタンパク質は、ADAM17、その断片、又はその機能的バリアントを含む。ADAM17の例示的配列を以下に示す:
ADAM17 NCBI参照配列:NM_003183.6(配列番号:124)
例えば、標的mRNAは、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、分化抗原群155(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、又はmyc癌原遺伝子(c-Myc)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードするmRNAでありうる。ここで使用される機能的バリアントは、全長分子、その断片、又はそのバリアントを指しうる。例えば、バリアント分子は、タンパク質配列の場合は一又は複数のアミノ酸、又は核酸配列の場合は一又は複数のヌクレオチドの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾された配列を含みうる。例えば、バリアント分子は、限定されないが、機能獲得変異体又は機能喪失変異体を含む変異タンパク質を含むか又はコードしうる。
幾つかの実施態様では、標的mRNAは、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM17、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、それらの機能的バリアント、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードしうる。幾つかの実施態様では、VEGFA mRNAは、配列番号:36を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、MICA mRNAは、配列番号:39を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、MICB mRNAは、配列番号:42を含む配列を含む。実施態様では、IDH1 mRNAは、配列番号:51を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、CDK4 mRNAは、配列番号:54を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、CDK6 mRNAは、配列番号:57を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、EGFR mRNAは、配列番号:60を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、mTOR mRNAは、配列番号:63を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、KRAS mRNAは、配列番号:66を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、CD155 mRNAは、配列番号:72を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、PD-L1 mRNAは、配列番号:75を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、c-Myc mRNAは、配列番号:78を含む配列を含む。
[目的の遺伝子]
ここに提供されるのは、目的の遺伝子をコードする核酸配列の一又は複数のコピーを含む組換えRNAコンストラクトである。例えば、組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーを含みうる。場合によっては、目的の遺伝子をコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーのそれぞれが、同じ目的の遺伝子をコードする。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、サイトカインをコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーを含みうる。
ここに提供されるのは、目的の遺伝子をコードする核酸配列の一又は複数のコピーを含む組換えRNAコンストラクトである。例えば、組換えRNAコンストラクトは、目的の遺伝子をコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーを含みうる。場合によっては、目的の遺伝子をコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーのそれぞれが、同じ目的の遺伝子をコードする。場合によっては、組換えRNAコンストラクトは、サイトカインをコードする核酸配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーを含みうる。
またここに提供されるのは、目的の遺伝子をコードする核酸配列の2つ以上のコピーを含む組換えRNAコンストラクトであり、ここで、2つ以上の核酸配列のそれぞれが、異なる目的の遺伝子をコードしうる。場合によっては、異なる目的の遺伝子をコードする2つ以上の核酸配列のそれぞれは、分泌タンパク質をコードする核酸配列を含みうる。場合によっては、異なる目的の遺伝子をコードする2つ以上の核酸配列のそれぞれは、サイトカインをコードする核酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、異なる目的の遺伝子をコードする2つ以上の核酸配列のそれぞれが、異なるサイトカインをコードしうる。更にここに提供されるのは、リンカーを含む組換えRNAコンストラクトである。幾つかの実施態様では、リンカーは、目的の遺伝子をコードする2つ以上の核酸配列のそれぞれを連結しうる。場合によっては、リンカーは非切断可能リンカーでありうる。場合によっては、リンカーは切断可能リンカーでありうる。場合によっては、リンカーは自己切断可能リンカーでありうる。リンカーの非限定的な例には、可動性リンカー、T2A、P2A、E2A、又はF2Aなどの2Aペプチドリンカー(又は2A自己切断ペプチド)、及びtRNAリンカーなどが含まれる。tRNA系は生物にわたって進化的に保存されており、内因性RNase P及びZを利用してマルチシストロン構造をプロセシングする(Dong等,2016)。幾つかの実施態様では、tRNAリンカーは、AACAAAGCACCAGTGGTCTAGTGGTAGAATAGTACCCTGCCACGGTACAGACCCGGGTTCGATTCCCGGCTGGTGCA(配列番号:20)を含む核酸配列を含みうる。
ここに提供されるのは、目的の遺伝子の発現を調節するための、目的の遺伝子をコードするRNAを含む組換えRNAコンストラクトである。例えば、目的の遺伝子のmRNAによってコードされるタンパク質の発現を調節することができる。例えば、目的の遺伝子の発現は、組換えRNAコンストラクトにおいて目的の遺伝子のmRNAによってコードされるタンパク質を発現させることによってアップレギュレートされる。例えば、目的の遺伝子の発現は、組換えRNAコンストラクト中の目的の遺伝子のmRNAによってコードされるタンパク質のレベルを増加させることによってアップレギュレートされる。タンパク質発現のレベルは、当該技術分野で周知の任意の方法を使用して測定することができ、これらには、限定されないが、ウェスタンブロッティング、フローサイトメトリー、ELISA、RIA、及び様々なプロテオミクス技術が含まれる。ポリペプチドを測定し又は検出する例示的な方法は、ELISAなどのイムノアッセイである。このタイプのタンパク質定量法は、特定の抗原を捕捉することができる抗体と、捕捉された抗原を検出することができる二次抗体に基づきうる。ポリペプチドの検出及び/又は測定のための例示的なアッセイは、Harlow,E.及びLane,D.Antibodies:A Laboratory Manual,(1988),Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されている。
ここに提供されるのは、目的の遺伝子をコードするRNAを含む組換えRNAコンストラクトであり、目的の遺伝子は目的のタンパク質をコードする。場合によっては、目的のタンパク質は治療用タンパク質である。場合によっては、目的のタンパク質はヒト起源のもの、すなわちヒトタンパク質である。場合によっては、目的の遺伝子はサイトカインをコードする。幾つかの実施態様では、サイトカインはインターロイキンを含む。幾つかの実施態様では、目的のタンパク質は、インターロイキン2(IL-2)、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである。ここで使用される機能的バリアントは、全長分子、その断片、又はそのバリアントを指しうる。例えば、バリアント分子は、タンパク質配列の場合は一又は複数のアミノ酸、又は核酸配列の場合は一又は複数のヌクレオチドの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾された配列を含みうる。
場合によっては、ここで使用されるインターロイキン2(IL-2)又はIL-2は、ヒトIL-2の天然配列(Uniprotデータベース:P60568又はQ0GK43及びGenbankデータベース:NM_000586.3)、その断片、又はその機能的バリアントを指しうる。ヒトIL-2をコードする天然DNA配列は、コドン最適化されうる。ヒトIL-2の天然配列は、配列番号:23に示されるように、20のアミノ酸(ヌクレオチド1~60)を有するシグナルペプチドと133のアミノ酸(ヌクレオチド61~459)を有する成熟ヒトIL-2からなりうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは未修飾IL-2シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、ここで使用されるインターロイキン2(IL-2)又はIL-2は、成熟ヒトIL-2を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟タンパク質は、小胞体で合成され、タンパク質を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟IL-2は、小胞体で合成され、IL-2を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-2タンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟ヒトIL-2は、小胞体で合成され、ヒトIL-2を発現し分泌するヒト細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-2タンパク質を指し得、通常、配列番号:24に示されるヌクレオチドによってコードされるアミノ酸を含む。幾つかの実施態様では、IL-2は、IL-2断片、IL-2バリアント、IL-2ムテイン、又はIL-2変異体を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-2断片は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-2と比較して、同様の又はより低いレベルでIL-2活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-2断片は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-2と比較して同じレベルでIL-2活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-2バリアント、IL-2ムテイン、又はIL-2変異体は、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-2アミノ酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、IL-2バリアント、IL-2ムテイン、又はIL-2変異体は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型IL-2と比較して同様の又はより低いレベルでIL-2活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-2バリアント、IL-2ムテイン、又はIL-2変異体は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型IL-2と比較して同じレベルでIL-2活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-2バリアント、IL-2ムテイン、又はIL-2変異体は、野生型IL-2と比較してより高いレベルでIL-2活性を発揮しうる。
IL-2をコードするmRNAは、153のアミノ酸を有するヒトIL-2のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列又は133のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-2をコードするヌクレオチド配列を含むmRNAを指しうる。ヒトIL-2のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列と成熟ヒトIL-2をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、1コピーのIL-2 mRNAを含みうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、2コピー以上のIL-2 mRNAを含みうる。
場合によっては、ここで使用されるインターロイキン12(IL-12)又はIL-12は、ヒトIL-12アルファの天然配列(Genbankデータベース:NM_000882.4)、ヒトIL-12ベータの天然配列(Genbankデータベース:NM_002187.2)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを指しうる。ヒトIL-12をコードする天然DNA配列は、コドン最適化されうる。ヒトIL-12アルファの天然配列は、配列番号:43に示されるように、22のアミノ酸を有するシグナルペプチドと197のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-12とからなりうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは未修飾IL-12アルファシグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-12アルファシグナルペプチドである。ヒトIL-12ベータの天然配列は、配列番号:46に示されるように、22のアミノ酸を有するシグナルペプチドと306のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-12とからなりうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは未修飾IL-12ベータシグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-12ベータシグナルペプチドである。
幾つかの実施態様では、ここで使用されるインターロイキン12(IL-12)又はIL-12は、成熟ヒトIL-12アルファを指しうる。幾つかの実施態様では、ここで使用されるインターロイキン12(IL-12)又はIL-12は、成熟ヒトIL-12ベータを指しうる。幾つかの実施態様では、成熟タンパク質は、小胞体で合成され、タンパク質を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟IL-12は、小胞体で合成され、IL-12を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-12アルファタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟IL-12は、小胞体で合成され、IL-12を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-12ベータタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟ヒトIL-12は、小胞体で合成され、ヒトIL-12を発現し分泌するヒト細胞内のゴルジ体を介して分泌されるIL-12アルファタンパク質を指し得、通常、配列番号:44に示されるようなヌクレオチドによってコードされるアミノ酸を含む。幾つかの実施態様では、成熟ヒトIL-12は、小胞体で合成され、ヒトIL-12を発現し分泌するヒト細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-12ベータタンパク質を指し得、通常、配列番号:47に示されるようなヌクレオチドによってコードされるアミノ酸を含む。
幾つかの実施態様では、IL-12アルファは、IL-12アルファ断片、IL-12アルファバリアント、IL-12アルファムテイン、又はIL-12アルファ変異体を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-12アルファ断片は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-12アルファと比較して、同様の又はより低いレベルでIL-12アルファ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-12アルファ断片は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-12アルファと比較して同じレベルでIL-12アルファ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12アルファバリアント、IL-12アルファムテイン、又はIL-12アルファ変異体は、少なくとも一つのアミノの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-12アルファアミノ酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、IL-12アルファバリアント、IL-12アルファムテイン、又はIL-12アルファ変異体は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型IL-12アルファと比較して同様の又はより低いレベルでIL-12アルファ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12アルファバリアント、IL-12アルファムテイン、又はIL-12アルファ変異体は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型IL-12アルファと比較して同じレベルでIL-12アルファ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12アルファバリアント、IL-12アルファムテイン、又はIL-12アルファ変異体は、野生型IL-12アルファと比較してより高いレベルでIL-12アルファ活性を発揮しうる。
幾つかの実施態様では、IL-12ベータは、IL-12ベータ断片、IL-12ベータバリアント、IL-12ベータムテイン、又はIL-12ベータ変異体を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-12ベータ断片は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型又は完全長IL-12ベータと比較して、同様の又はより低いレベルでIL-12ベータ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-12ベータ断片は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型又は完全長IL-12ベータと比較して同じレベルでIL-12ベータ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12ベータバリアント、IL-12ベータムテイン、又はIL-12ベータ変異体は、少なくとも一つのアミノの挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-12ベータアミノ酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、IL-12ベータバリアント、IL-12ベータムテイン、又はIL-12ベータ変異体は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型IL-12ベータと比較して同様の又はより低いレベルでIL-12ベータ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12ベータバリアント、IL-12ベータムテイン、又はIL-12ベータ変異体は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型IL-12ベータと比較して同じレベルでIL-12ベータ活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-12ベータバリアント、IL-12ベータムテイン、又はIL-12ベータ変異体は、野生型IL-12ベータと比較してより高いレベルでIL-12ベータ活性を発揮しうる。
IL-12をコードするmRNAは、219のアミノ酸を有するヒトIL-12アルファのプロペプチドをコードするヌクレオチド配列、又は197のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-12アルファをコードするヌクレオチド配列を含むmRNAを指しうる。ヒトIL-12アルファのプロペプチドをコードするヌクレオチド配列と成熟ヒトIL-12をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されうる。IL-12をコードするmRNAは、328のアミノ酸を有するヒトIL-12ベータのプロペプチドをコードするヌクレオチド配列、又は306のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-12ベータをコードするヌクレオチド配列を含むmRNAを指しうる。ヒトIL-12ベータのプロペプチドをコードするヌクレオチド配列と成熟ヒトIL-12をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、1コピーのIL-12 mRNAを含みうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、2以上のコピーのIL-12 mRNAを含みうる。
場合によっては、ここで使用されるインターロイキン15(IL-15)又はIL-15は、ヒトIL-15の天然配列(Genbankデータベース:NM_000585.4)、その断片、又はその機能的バリアントを指しうる。ヒトIL-15をコードする天然DNA配列は、コドン最適化されうる。ヒトIL-15の天然配列は、配列番号:67に示されるように、29のアミノ酸を有するシグナルペプチドと133のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-15とからなりうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは未修飾IL-15シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-15シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、ここで使用されるインターロイキン15(IL-15)又はIL-15は、成熟ヒトIL-15を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟タンパク質は、小胞体で合成され、タンパク質を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟IL-15は、小胞体で合成され、IL-15を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-15タンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟ヒトIL-15は、小胞体で合成され、ヒトIL-15を発現し分泌するヒト細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-15タンパク質を指し得、通常、配列番号:68に示されるようなヌクレオチドによってコードされるアミノ酸を含む。幾つかの実施態様では、IL-15は、IL-15断片、IL-15バリアント、IL-15ムテイン、又はIL-15変異体を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-15断片は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-15と比較して、同様の又はより低いレベルでIL-15活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-15断片は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-15と比較して同じレベルでIL-15活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-15バリアント、IL-15ムテイン、又はIL-15変異体は、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-15アミノ酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、IL-15バリアント、IL-15ムテイン、又はIL-15変異体は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型IL-15と比較して同等又はより低いレベルでIL-15活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-15バリアント、IL-15ムテイン、又はIL-15変異体は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型IL-15と比較して同じレベルでIL-15活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-15バリアント、IL-15ムテイン、又はIL-15変異体は、野生型IL-15と比較してより高いレベルでIL-15活性を発揮しうる。
IL-15をコードするmRNAは、162のアミノ酸を有するヒトIL-15のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列又は133のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-15をコードするヌクレオチド配列を含むmRNAを指しうる。ヒトIL-15のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列と成熟ヒトIL-15をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、1コピーのIL-15 mRNAを含みうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、2以上のコピーのIL-15 mRNAを含みうる。
場合によっては、ここで使用されるインターロイキン7(IL-7)又はIL-7は、ヒトIL-7の天然配列(Genbankデータベース:NM_000880.3)、その断片、又はその機能的バリアントを指しうる。ヒトIL-7をコードする天然DNA配列は、コドン最適化されうる。ヒトIL-7の天然配列は、配列番号:79に示されるように、25のアミノ酸を有するシグナルペプチドと152のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-7とからなりうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは未修飾IL-7シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-7シグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、ここで使用されるインターロイキン7(IL-7)又はIL-7は、成熟ヒトIL-7を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟タンパク質は、小胞体で合成され、タンパク質を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるタンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟IL-7は、小胞体で合成され、IL-7を発現し分泌する細胞においてゴルジ体を介して分泌されるIL-7タンパク質を指しうる。幾つかの実施態様では、成熟ヒトIL-7は、小胞体で合成され、ヒトIL-7を発現し分泌するヒト細胞内のゴルジ体を介して分泌されるIL-7タンパク質を指し得、通常、配列番号:80に示されるようなヌクレオチドによってコードされるアミノ酸を含む。幾つかの実施態様では、IL-7は、IL-7断片、IL-7バリアント、IL-7ムテイン、又はIL-7変異体を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-7断片は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型又は全長IL-7と比較して同様の又はより低いレベルでIL-7活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のIL-7断片は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型又は完全長IL-7と比較して同じレベルでIL-7活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-7バリアント、IL-7ムテイン、又はIL-7変異体は、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたIL-7アミノ酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、IL-7バリアント、IL-7ムテイン、又はIL-7変異体は、少なくとも部分的に機能的であり得、すなわち、野生型IL-7と比較して同様の又はより低いレベルでIL-7活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-7バリアント、IL-7ムテイン、又はIL-7変異体は、完全に機能的であり得、すなわち、野生型IL-7と比較して同じレベルでIL-7活性を発揮しうる。幾つかの実施態様では、IL-7バリアント、IL-7ムテイン、又はIL-7変異体は、野生型IL-7と比較してより高いレベルでIL-7活性を発揮しうる。
IL-7をコードするmRNAは、177のアミノ酸を有するヒトIL-7のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列又は152のアミノ酸を有する成熟ヒトIL-7をコードするヌクレオチド配列を含むmRNAを指しうる。ヒトIL-7のプロペプチドをコードするヌクレオチド配列と成熟ヒトIL-7をコードするヌクレオチド配列は、コドン最適化されうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、1コピーのIL-7 mRNAを含みうる。場合によっては、ここに提供される組換えRNAコンストラクトは、2以上のコピーのIL-7 mRNAを含みうる。
[標的モチーフ]
ここに提供されるのは、標的モチーフを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物である。ここで使用される標的モチーフ又はターゲティングモチーフは、細胞質又はサイトゾルを除く、細胞膜、細胞外区画、又は細胞内区画の任意の部分に運命づけられた、新たに合成されたポリペプチド又はタンパク質中に存在する任意の短ペプチドを指しうる。幾つかの実施態様では、ペプチドは、典型的には、隣接するアミノ酸残基のα-アミノ基とカルボキシル基との間のペプチド結合によって、互いに連結された一連のアミノ酸残基を指しうる。細胞内区画には、限定されないが、細胞内小器官、例えば核、核小体、エンドソーム、プロテアソーム、リボソーム、クロマチン、核膜、核膜孔、エキソソーム、メラノソーム、ゴルジ体、ペルオキシソーム、小胞体(ER)、リソソーム、中心体、微小管、ミトコンドリア、葉緑体、マイクロフィラメント、中間径フィラメント、又は細胞膜が含まれる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、シグナル配列、輸送シグナル、移行シグナル、局在配列、輸送ペプチド、リーダー配列、又はリーダーペプチドと呼ばれうる。幾つかの実施態様では、標的モチーフは、目的の遺伝子をコードする核酸配列に作用可能に連結される。幾つかの実施態様では、「作用可能に連結される」という用語は、二つ以上の核酸配列間の機能的関係、例えば、転写調節配列又はシグナル配列と転写配列との機能的関係を指しうる。例えば、標的モチーフ又は標的モチーフをコードする核酸は、それがコード配列によってコードされるポリペプチドを細胞膜、細胞内、又は細胞外区画にターゲティングすることに関与するプレタンパク質として発現される場合、コード配列に作用可能に連結される。例えば、シグナルペプチド又はシグナルペプチドをコードする核酸は、それがコード配列によってコードされるポリペプチドの分泌に関与するプレタンパク質として発現される場合、コード配列に作用可能に連結される。例えば、プロモーターは、それがコード配列の転写を刺激し又は調節する場合、作用可能に連結される。標的モチーフの非限定的な例は、シグナルペプチド、核移行シグナル(NLS)、核小体移行シグナル(NoLS)、リソソーム輸送シグナル、ミトコンドリア輸送シグナル、ペルオキシソーム輸送シグナル、微小管先端移行シグナル(MtLS)、エンドソーム輸送シグナル、葉緑体輸送シグナル、ゴルジ輸送シグナル、小胞体(ER)輸送シグナル、プロテアソーム輸送シグナル、膜輸送シグナル、膜貫通輸送シグナル、中心体移行シグナル(CLS)、或いはタンパク質を細胞膜、細胞外区画、又は細胞内区画の所定部分にターゲティングする任意の他のシグナルを含む。
ここに提供されるのは、標的モチーフを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物である。ここで使用される標的モチーフ又はターゲティングモチーフは、細胞質又はサイトゾルを除く、細胞膜、細胞外区画、又は細胞内区画の任意の部分に運命づけられた、新たに合成されたポリペプチド又はタンパク質中に存在する任意の短ペプチドを指しうる。幾つかの実施態様では、ペプチドは、典型的には、隣接するアミノ酸残基のα-アミノ基とカルボキシル基との間のペプチド結合によって、互いに連結された一連のアミノ酸残基を指しうる。細胞内区画には、限定されないが、細胞内小器官、例えば核、核小体、エンドソーム、プロテアソーム、リボソーム、クロマチン、核膜、核膜孔、エキソソーム、メラノソーム、ゴルジ体、ペルオキシソーム、小胞体(ER)、リソソーム、中心体、微小管、ミトコンドリア、葉緑体、マイクロフィラメント、中間径フィラメント、又は細胞膜が含まれる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、シグナル配列、輸送シグナル、移行シグナル、局在配列、輸送ペプチド、リーダー配列、又はリーダーペプチドと呼ばれうる。幾つかの実施態様では、標的モチーフは、目的の遺伝子をコードする核酸配列に作用可能に連結される。幾つかの実施態様では、「作用可能に連結される」という用語は、二つ以上の核酸配列間の機能的関係、例えば、転写調節配列又はシグナル配列と転写配列との機能的関係を指しうる。例えば、標的モチーフ又は標的モチーフをコードする核酸は、それがコード配列によってコードされるポリペプチドを細胞膜、細胞内、又は細胞外区画にターゲティングすることに関与するプレタンパク質として発現される場合、コード配列に作用可能に連結される。例えば、シグナルペプチド又はシグナルペプチドをコードする核酸は、それがコード配列によってコードされるポリペプチドの分泌に関与するプレタンパク質として発現される場合、コード配列に作用可能に連結される。例えば、プロモーターは、それがコード配列の転写を刺激し又は調節する場合、作用可能に連結される。標的モチーフの非限定的な例は、シグナルペプチド、核移行シグナル(NLS)、核小体移行シグナル(NoLS)、リソソーム輸送シグナル、ミトコンドリア輸送シグナル、ペルオキシソーム輸送シグナル、微小管先端移行シグナル(MtLS)、エンドソーム輸送シグナル、葉緑体輸送シグナル、ゴルジ輸送シグナル、小胞体(ER)輸送シグナル、プロテアソーム輸送シグナル、膜輸送シグナル、膜貫通輸送シグナル、中心体移行シグナル(CLS)、或いはタンパク質を細胞膜、細胞外区画、又は細胞内区画の所定部分にターゲティングする任意の他のシグナルを含む。
シグナルペプチドは、分泌経路へ運命づけられた、新たに合成されたタンパク質のN末端に存在する短ペプチドである。本発明のシグナルペプチドは、10~40アミノ酸長でありうる。シグナルペプチドは、目的のタンパク質のN末端に、又は目的のタンパク質のプロタンパク質形態のN末端に位置されうる。シグナルペプチドは、真核生物起源のものでありうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは哺乳動物タンパク質でありうる。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドはヒトタンパク質でありうる。場合によっては、シグナルペプチドは、相同シグナルペプチド(すなわち、同じタンパク質由来)又は異種シグナルペプチド(すなわち、異なるタンパク質又は合成シグナルペプチド由来)でありうる。場合によっては、シグナルペプチドは、タンパク質の天然に存在するシグナルペプチド又は改変シグナルペプチドでありうる。
ここに提供されるのは、標的モチーフを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、ここで、標的モチーフは、(a)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種の標的モチーフ;(b)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種の標的モチーフであって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されている、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種の標的モチーフ;(c)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同の標的モチーフ;(d)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同の標的モチーフであって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されている、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同の標的モチーフ;及び(e)天然には標的モチーフの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列であって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって任意選択的に修飾されている天然に存在するアミノ酸配列からなる群から選択されうる。
ここに提供されるのは、標的モチーフを含む組換えRNAコンストラクトを含む組成物であり、標的モチーフはシグナルペプチドである。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、(a)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種のシグナルペプチド;(b)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種のシグナルペプチドであって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾され、但し、タンパク質が酸化還元酵素ではない、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種のシグナルペプチド;(c)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同のシグナルペプチド;(d)目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同のシグナルペプチドであって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されている、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同のシグナルペプチド;及び(e)天然にはシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列であって、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって任意選択的に修飾されている天然に存在するアミノ酸配列からなる群から選択されうる。場合によっては、シグナルペプチドのN末端のアミノ酸1~9は、2を超える平均疎水性スコアを有する。
場合によっては、ここで使用される、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種の標的モチーフ又は目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に対して異種のシグナルペプチドは、タンパク質の天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドとは異なる天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドを指しうる。例えば、標的モチーフ又はシグナルペプチドは、目的の遺伝子に由来しない。通常、所与のタンパク質に異種の標的モチーフ又はシグナルペプチドは、所与のタンパク質に関連しない別のタンパク質からの標的モチーフ又はシグナルペプチドである。例えば、所与のタンパク質に対して異種の標的モチーフ又はシグナルペプチドは、所与のタンパク質の標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列とは50%、60%、70%、80%、90%、又は95%を超えて異なるアミノ酸配列を有する。異種配列は同じ生物に由来する場合があるが、それらは天然では(自然界では)同じ核酸分子、例えば同じmRNA内には存在しない。タンパク質に対して異種の標的モチーフ又はシグナルペプチド、及び標的モチーフ又はシグナルペプチドが異種であるタンパク質は、同じ又は異なる起源のものでありうる。幾つかの実施態様では、それらは真核生物起源のものである。幾つかの実施態様では、それらは同じ真核生物のものである。幾つかの実施態様では、それらは哺乳動物起源のものである。幾つかの実施態様では、それらは同じ哺乳動物のものである。幾つかの実施態様では、それらはヒト由来である。例えば、RNAコンストラクトは、ヒトIL-2遺伝子及び別のヒトサイトカインのシグナルペプチドをコードする核酸配列を含みうる。幾つかの実施態様では、RNAコンストラクトは、シグナルペプチドとタンパク質とが同じ起源、すなわちヒト由来である、タンパク質に対して異種のシグナルペプチドを含みうる。
場合によっては、ここで使用される、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同の標的モチーフ又は目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同のシグナルペプチドは、タンパク質の天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドを指しうる。タンパク質に相同の標的モチーフ又はシグナルペプチドは、それが天然に存在するタンパク質の遺伝子によってコードされる標的モチーフ又はシグナルペプチドである。タンパク質に相同の標的モチーフ又はシグナルペプチドは、通常、真核生物由来である。幾つかの実施態様では、タンパク質に相同の標的モチーフ又はシグナルペプチドは、哺乳動物起源のものである。幾つかの実施態様では、タンパク質に相同の標的モチーフ又はシグナルペプチドはヒト由来のものである。
場合によっては、ここで使用される、天然において標的モチーフの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列、又は天然においてシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、天然に存在し、天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列と同一ではないアミノ酸配列を指しうる。天然において標的モチーフ又はシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、10~50アミノ酸長でありうる。幾つかの実施態様では、天然において標的モチーフ又はシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、真核生物起源のものであり、真核生物起源の何れの標的モチーフ又はシグナルペプチドとも同一ではない。幾つかの実施態様では、天然において標的モチーフ又はシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、哺乳動物起源であり、哺乳動物起源の何れの標的モチーフ又はシグナルペプチドとも同一ではない。幾つかの実施態様では、天然において標的モチーフ又はシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、ヒト由来であり、天然に存在する何れのヒト由来の標的モチーフ又はシグナルペプチドとも同一ではない。天然において標的モチーフ又はシグナルペプチドの機能を有していない天然に存在するアミノ酸配列は、通常、タンパク質のコード配列のアミノ酸配列である。ここで使用される「天然に存在する」、「天然の」、及び「天然において」という用語は、同等の意味を有している。
場合によっては、ここで使用されるシグナルペプチドのN末端のアミノ酸1~9は、シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端の最初の9アミノ酸を指しうる。同様に、ここで使用されるシグナルペプチドのN末端のアミノ酸1~7は、シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端の最初の7アミノ酸を指し、シグナルペプチドのN末端のアミノ酸1~5は、シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端の最初の5アミノ酸を指しうる。
場合によっては、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されたアミノ酸配列とは、アミノ酸配列内に少なくとも一つのアミノ酸のアミノ酸置換、挿入、及び/又は欠失を含むアミノ酸配列を指しうる。例えば、ここで使用される、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質とは異種の標的モチーフが少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾され、又は目的の遺伝子によってコードされるタンパク質とは異種であるシグナルペプチドが少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されるとは、その天然に存在するアミノ酸配列内に少なくとも一つのアミノ酸のアミノ酸置換、挿入、及び/又は欠失を含むタンパク質とは異種の天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列を指しうる。例えば、ここで使用される、目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同の標的モチーフが少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾される、又は目的の遺伝子によってコードされるタンパク質に相同のシグナルペプチドが少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾されるとは、その天然に存在するアミノ酸配列内に少なくとも一つのアミノ酸のアミノ酸置換、挿入、及び/又は欠失を含むタンパク質と相同の天然に存在する標的モチーフ又はシグナルペプチドを指しうる。幾つかの実施態様では、天然に存在するアミノ酸配列は、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換によって修飾され得、天然に存在するアミノ酸配列は、その天然に存在するアミノ酸配列内に少なくとも一つのアミノ酸のアミノ酸置換、挿入、及び/又は欠失を含みうる。アミノ酸置換又は置換とは、アミノ酸又はポリペプチド配列中の特定の位置でのアミノ酸の別のアミノ酸による置換を指しうる。例えば、置換R34Kは、34位のアルギニン(Arg又はR)がリジン(Lys又はK)で置換されているポリペプチドを指す。前の例では、34Kは34位のアミノ酸がリジン(Lys又はK)に置換されていることを示す。幾つかの実施態様では、複数の置換は典型的にはスラッシュで区切られる。例えば、R34K/L38Vは、置換R34K及びL38Vを含むバリアントを指す。アミノ酸挿入又は挿入は、アミノ酸又はポリペプチド配列中の特定の位置でのアミノ酸の付加を指しうる。例えば、インサート-34は、34位での挿入を示す。アミノ酸欠失又は欠失は、アミノ酸又はポリペプチド配列中の特定の位置でのアミノ酸の除去を指しうる。例えば、R34-は34位のアルギニン(Arg又はR)の欠失を示す。
場合によっては、欠失アミノ酸は、疎水性スコアが-0.8、-0.7、-0.6、-0.5、-0.4、-0.3、-0.2、-0.1、0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8未満、又は1.9未満のアミノ酸である。場合によっては、置換アミノ酸は、置換アミノ酸の疎水性スコアよりも高い疎水性スコアを有するアミノ酸である。例えば、置換アミノ酸は、疎水性スコアが2.8以上、又は3.8以上のアミノ酸である。場合によっては、挿入されたアミノ酸は、疎水性スコアが2.8以上又は3.8以上のアミノ酸である。
場合によっては、ここに記載のアミノ酸配列は、1から15のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のアミノ酸配列は、1から7のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。場合によっては、ここに記載のアミノ酸配列は、アミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含まない場合がある。場合によっては、ここに記載のアミノ酸配列は、標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~30内に1から15のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のアミノ酸配列は、標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~30内に1から9のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。場合によっては、ここに記載のアミノ酸配列は、標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~20内に1から15のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載のアミノ酸配列は、標的モチーフ又はシグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~20内に1から9のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含みうる。場合によっては、ここに記載のアミノ酸配列の少なくとも一つのアミノ酸は、欠失及び/又は置換によって任意選択的に修飾されうる。
場合によっては、修飾シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端の最初の9アミノ酸の平均疎水性スコアは、修飾のないシグナルペプチドと比較して1.0単位以上増加する。場合によっては、疎水性スコア(hydrophobic score)又は疎水性スコア(hydrophobicity score)は、ここではハイドロパシースコアと同義的に使用することができ、Kyte-Doolittleスケール(Kyte J.,Doolittle R.F.;J.Mol.Biol.157:105-132(1982))に従って計算されるアミノ酸の疎水性の度合いを指しうる。Kyte-Doolittleスケールによるアミノ酸疎水性スコアは次の通りである:
幾つかの例では、アミノ酸配列の平均疎水性スコアは、アミノ酸数で割ったアミノ酸配列のアミノ酸のそれぞれのKyte-Doolittleスケールに従って疎水性スコアを加算することによって計算することができる。例えば、シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~9の平均疎水性スコアは、9のアミノ酸のそれぞれの疎水性スコアを加算して9で割ることによって計算することができる。
極性は、Zimmerman極性指数(Zimmerman J.M.、Eliezer N.,Simha R.;J.Theor.Biol.21:170-201(1968))に従って計算される。幾つかの実施態様では、アミノ酸配列の平均極性は、アミノ酸配列のアミノ酸のそれぞれのZimmerman極性指数に従って計算された極性値を加算してアミノ酸の数で割ることによって計算することができる。例えば、シグナルペプチドのアミノ酸配列のN末端のアミノ酸1~9の平均極性は、N末端のアミノ酸1~9の9のアミノ酸のそれぞれの平均極性を加算して9で割ることによって計算することができる。Zimmerman極性指数によるアミノ酸の極性は次の通りである:
場合によっては、インターロイキン2(IL-2)の天然に存在するシグナルペプチドは、一又は複数の置換、欠失、及び/又は挿入によって修飾され得、ここで、IL-2の天然に存在するシグナルペプチドは、UniprotデータベースではP60568又はQ0GK43、またGenbankデータベースではNM_000586.3のIL-2アミノ酸配列のアミノ酸1~20と称される。場合によっては、IL-2シグナルペプチドのアミノ酸配列は、Y2L、R3K、R3-、M4L、Q5L、S8L、S8A、-13A、L14T、L16A、V17-、及びV17Aからなる群から選択される一又は複数の置換、欠失、及び/又は挿入によって修飾されうる。場合によっては、野生型(WT)IL-2シグナルペプチドのアミノ酸配列は、配列番号:26を含む配列を含む。場合によっては、修飾IL-2シグナルペプチドは、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含むアミノ酸配列を有する。場合によっては、修飾IL-2シグナルペプチドは、配列番号:31~33からなる群から選択されるDNA配列によってコードされる。
[発現ベクターとRNAコンストラクトの産生]
ここに提供されるのは、(i)目的の遺伝子をコードするmRNAと(ii)標的mRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。例えば、目的の遺伝子をコードするmRNAは、IL-2、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。例えば、標的mRNAは、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycでありうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。更にここに提供されるのは、ここに記載のRNAコンストラクト、例えば、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素をコードする第二のRNAに連結されたサイトカインをコードする第一のRNAを含むRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。例えば、サイトカインは、IL-2、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。例えば、腫瘍増殖又は血管新生に関連する遺伝子は、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。VEGFAのアイソフォームの非限定的な例には、VEGF111、VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF165、VEGF165B、VEGF183、VEGF189、VEGF206、L-VEGF121、L-VEGF165、L-VEGF189、L-VEGF206、アイソフォーム15、アイソフォーム16、アイソフォーム17、及びアイソフォーム18が含まれる。例えば、免疫系による認識に関連する遺伝子は、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種をコードしうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、標的mRNAに向けられた1つのsiRNA種をコードしうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAに向けられた3つのsiRNAをコードしうる。関連する態様では、siRNA種のそれぞれは、同じ配列、異なる配列、又はそれらの組み合わせを含みうる。例えば、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAの同じ領域又は配列に向けられた3つのsiRNAをコードしうる。例えば、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAの異なる領域又は配列に向けられた3つのsiRNAをコードしうる。幾つかの態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、3つのsiRNA種のそれぞれが異なる標的mRNAに向けられた3つのsiRNA種をコードしうる。幾つかの実施態様では、標的mRNAは、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM17、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-MycのmRNAでありうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:82~98からなる群から選択される配列を含みうる。
ここに提供されるのは、(i)目的の遺伝子をコードするmRNAと(ii)標的mRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。例えば、目的の遺伝子をコードするmRNAは、IL-2、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。例えば、標的mRNAは、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycでありうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。更にここに提供されるのは、ここに記載のRNAコンストラクト、例えば、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素をコードする第二のRNAに連結されたサイトカインをコードする第一のRNAを含むRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。例えば、サイトカインは、IL-2、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。例えば、腫瘍増殖又は血管新生に関連する遺伝子は、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。VEGFAのアイソフォームの非限定的な例には、VEGF111、VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF165、VEGF165B、VEGF183、VEGF189、VEGF206、L-VEGF121、L-VEGF165、L-VEGF189、L-VEGF206、アイソフォーム15、アイソフォーム16、アイソフォーム17、及びアイソフォーム18が含まれる。例えば、免疫系による認識に関連する遺伝子は、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントでありうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNA種をコードしうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、標的mRNAに向けられた1つのsiRNA種をコードしうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAに向けられた3つのsiRNAをコードしうる。関連する態様では、siRNA種のそれぞれは、同じ配列、異なる配列、又はそれらの組み合わせを含みうる。例えば、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAの同じ領域又は配列に向けられた3つのsiRNAをコードしうる。例えば、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、それぞれ標的mRNAの異なる領域又は配列に向けられた3つのsiRNAをコードしうる。幾つかの態様では、組換えRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトは、3つのsiRNA種のそれぞれが異なる標的mRNAに向けられた3つのsiRNA種をコードしうる。幾つかの実施態様では、標的mRNAは、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM17、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-MycのmRNAでありうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:82~98からなる群から選択される配列を含みうる。
ここに記載のポリ核酸コンストラクトは、DNA鎖の化学合成、PCR、又はギブソンアセンブリー法など、当該技術分野で知られている任意の方法によって得ることができる。化学合成又はPCR法若しくはギブソンアセンブリー法の組み合わせによってポリ核酸コンストラクトを構築する利点は、融合タンパク質が宿主細胞において高レベルで発現されることを確実にするためにコドンを最適化できることである。コドン最適化とは、天然配列の少なくとも一つのコドン(例えば、1、2、3、4、5、10、15、20、25、50、又はそれ以上のコドン)を、天然アミノ酸配列を維持しながら、その宿主細胞の遺伝子においてより頻繁に又は最も頻繁に使用されるコドンで置き換えることによって、目的の宿主細胞における発現のために核酸配列を改変するプロセスを指しうる。コドン使用表は、例えば「コドン使用データベース」で容易に入手でき、これらの表は多くの方法で適合させることができる。特定の宿主細胞における発現のために特定の配列をコドン最適化するためのコンピュータアルゴリズム、例えば、Gene Forge(登録商標)(Aptagen,PA)及びGeneOptimir(登録商標)(ThermoFischer,MA)なども利用可能である。ひとたび得られたポリヌクレオチドは、適切なベクターに組み込むことができる。ここで使用されるベクターは、インビボ又はインビトロでの核酸の取り込み、増殖、発現又は伝達のための天然に存在するか又は合成的に生成されたコンストラクト、例えば、プラスミド、ミニサークル、ファージミド、コスミド、人工染色体/ミニ染色体、バクテリオファージ、バキュロウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、単純ヘルペスウイルスなどのウイルス、バクテリオファージを指しうる。ベクターを構築するために使用される方法は、当業者に周知であり、様々な刊行物に記載されている。特に、プロモーター、エンハンサー、終結及びポリアデニル化シグナル、選択マーカー、複製起点、及びスプライシングシグナルなどの機能的及び調節性成分の記述を含む、適切なベクターを構築するための技術は、当業者に知られている。様々なベクターが当該技術分野でよく知られており、幾つかは、Agilent Technologies(Santa Clara,Calif);Invitrogen(Carlsbad,Calif.);Promega(Madison,Wis.);Thermo Fisher Scientific;又はInvivogen(San Diego,Calif)などの会社から市販されている。インビトロ転写のためのベクターの非限定的な例には、pT7CFE1-CHis、pMX(pMA-T、pMA-RQ、pMC、pMK、pMS、pMZなど)、pEVL、pSP73、pSP72、pSP64、及びpGEM(pGEM(登録商標)-4Z、pGEM(登録商標)-5Zf(+)、pGEM(登録商標)-11Zf(+)、pGEM(登録商標)-9Zf(-)、pGEM(登録商標)-3Zf(+/-)、pGEM(登録商標)-7Zf(+/-)など)が含まれる。場合によっては、組換えポリ核酸コンストラクトはDNAでありうる。
ここに記載のポリ核酸コンストラクトは、環状又は線状でありうる。例えば、環状ポリ核酸コンストラクトは、pMX、pMA-T、pMA-RQ、又はpT7CFE1-CHisなどのベクター系を含みうる。例えば、線状ポリ核酸コンストラクトは、pEVLなどの線状ベクター又は線状化されたベクターを含みうる。場合によっては、組換えポリ核酸コンストラクトは、プロモーターを更に含みうる。場合によっては、プロモーターは、第一のRNAをコードする配列又は第二のRNAをコードする配列の上流に存在しうる。プロモーターの非限定的な例には、T3、T7、SP6、P60、Syn5、及びKP34が含まれうる。場合によっては、ここに提供される組換えポリ核酸コンストラクトは、TAATACGACTCACTATA(配列番号:18)を含む配列を含むT7プロモーターを含みうる。場合によっては、組換えポリ核酸コンストラクトは、コザック配列をコードする配列を更に含む。コザック配列とは、タンパク質翻訳開始部位として機能する核酸配列モチーフを指しうる。コザック配列は、例えば、出典明示によりその全体がここに援用される、Kozak,M.,Gene 299(1-2):1-34による文献に詳細に記載されている。幾つかの実施態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、GCCACC(配列番号:19)を含む配列を含むコザック配列をコードする配列を含む。場合によっては、ここに記載の組換えポリ核酸コンストラクトは、コドン最適化されうる。
ここに提供されるのは、標的RNAに結合することができるsiRNAをコードする一又は複数の核酸配列と、目的の遺伝子をコードする一又は複数の核酸配列とを含む、ここに記載のRNAコンストラクトをコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物であり、ここで、標的RNAに結合することができるsiRNAは、目的の遺伝子によってコードされるイントロン配列の一部ではない。場合によっては、目的の遺伝子は、RNAスプライシングなしで発現される。場合によっては、標的RNAに結合することができるsiRNAは、標的mRNAのエクソンに結合する。場合によっては、標的RNAに結合することができるsiRNAは、一つの標的RNAに特異的に結合する。場合によっては、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:82~98からなる群から選択される配列を含む核酸配列を含みうる。
ここに提供されるのは、ここに記載のRNAコンストラクト組成物を産生する方法である。例えば、組換えRNAコンストラクトは、RNAポリメラーゼのプロモーター、目的の遺伝子をコードする少なくとも一つの核酸配列、標的mRNAに結合することができるsiRNAをコードする少なくとも一つの核酸配列、及びポリ(A)テールをコードする核酸配列を含むポリ核酸コンストラクトからのインビトロ転写によって産生されうる。インビトロ転写反応は、RNAポリメラーゼ、ヌクレオチド三リン酸(NTP)の混合物、及び/又はキャッピング酵素を更に含みうる。インビトロ転写を使用するRNAの産生並びに転写されたRNAの単離及び精製の詳細は、当該技術分野で周知であり、例えば、Beckert及びMasquida((2011)Synthesis of RNA by In vitro Transcription.RNA.Methods in Molecular Biology(Methods and Protocols),vol703.Humana Press)に見出すことができる。インビトロ転写キットの非限定的なリストには、MEGAscriptTMT3転写キット、MEGAscript T7キット、MEGAscriptTMSP6転写キット、MAXIscriptTMT3転写キット、MAXIscriptTMT7転写キット、MAXIscriptTMSP6転写キット、MAXIscriptTMT7/T3転写キット、MAXIscriptTMSP6/T7転写キット、mMESSAGE mMACHINETMT3転写キット、mMESSAGE mMACHINETMT7転写キット、mMESSAGE mMACHINETMSP6転写キット、MEGAshortscriptTMT7転写キット、HiScribeTMT7高収率RNA合成キット、HiScribeTMT7インビトロ転写キット、AmpliScribeTMT7-FlashTM転写キット、AmpliScribeTMT7高収率転写キット、AmpliScribeTMT7-FlashTMビオチン-RNA転写キット、T7転写キット、高収率T7 RNA合成キット、DuraScribe(登録商標)T7転写キット等々が含まれる。
インビトロ転写反応は、転写緩衝系、ヌクレオチド三リン酸(NTP)、及びRNase阻害剤を更に含みうる。幾つかの実施態様では、転写緩衝系は、ジチオスレイトール(DTT)及びマグネシウムイオンを含みうる。NTPは、天然に存在するか又は非天然の(改変された)NTPでありうる。非天然の(改変された)NTPの非限定的な例には、N1-メチルプソイドウリジン、プソイドウリジン、N1-エチルプソイドウリジン、N1-メトキシメチルプソイドウリジン、N1-プロピルプソイドウリジン、2-チオウリジン、4-チオウリジン、5-メトキシウリジン、5-メチルウリジン、5-カルボキシメチルエステルウリジン、5-ホルミルウリジン、5-カルボキシウリジン、5-ヒドロキシウリジン、5-ブロモウリジン、5-ヨードウリジン、5,6-ジヒドロウリジン、6-アザウリジン、チエノウリジン、3-メチルウリジン、1-カルボキシメチル-プソイドウリジン、4-チオ-1-メチル-プソイドウリジン、2-チオ-1-メチル-プソイドウリジン、ジヒドロウリジン、ジヒドロプソイドウリジン、2-メトキシウリジン、2-メトキシ-4-チオ-ウリジン、4-メトキシ-プソイドウリジン、4-メトキシ-2-チオ-プソイドウリジン、5-メチルシチジン、5-メトキシシチジン、5-ヒドロキシメチルシチジン、5-ホルミルシチジン、5-カルボキシシチジン、5-ヒドロキシシチジン、5-ヨードシチジン、5-ブロモシチジン、2-チオシチジン、5-アザシチジン、プソイドイソシチジン、3-メチル-シチジン、N4-アセチルシチジン、5-ホルミルシチジン、N4-メチルシチジン、5-ヒドロキシメチルシチジン、1-メチル-プソイドイソシチジン、4-メトキシ-プソイドイソシチジン、及び4-メトキシ-1-メチル-プソイドイソシチジン、N1-メチルアデノシン、N6-メチルアデノシン、N6-メチル-2-アミノアデノシン、N6-イソペンテニルアデノシン、N6,N6-ジメチルアデノシン、7-メチルアデニン、2-メチルチオ-アデニン、及び2-メトキシ-アデニンが含まれる。DNA依存性RNAポリメラーゼの非限定的な例には、T3、T7、SP6、P60、Syn5、及びKP34 RNAポリメラーゼが含まれる。幾つかの実施態様では、RNAポリメラーゼは、T3 RNAポリメラーゼ、T7 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼ、P60 RNAポリメラーゼ、Syn5 RNAポリメラーゼ、及びKP34 RNAポリメラーゼからなる群から選択される。
ここに記載の転写されたRNAは、インビトロ転写反応混合物から単離され精製されうる。例えば、転写されたRNAは、カラム精製を使用して単離され精製されうる。インビトロ転写反応混合物からの転写されたRNAの単離及び精製の詳細は、当該技術分野で周知であり、任意の市販のキットを使用することができる。RNA精製キットの非限定的なリストには、MEGAclearキット、Monarch(登録商標)RNA Cleanupキット、EasyPure(登録商標)RNA精製キット、NucleoSpin(登録商標)RNA Clean-up等々が含まれる。
[治療への応用]
ここに提供されるのは、がんの治療に有用な組成物である。幾つかの態様では、組成物は、疾患又は状態を治療し又は予防するのに十分な量で存在し又は投与される。ここに提供されるのは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素をコードする第二のRNAに連結されたサイトカインをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの実施態様では、サイトカインは、IL-2、IL-7、IL-12、IL-15、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを含みうる。幾つかの実施態様では、腫瘍増殖又は血管新生に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素は、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを標的とするsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素は、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを標的とするsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。
ここに提供されるのは、がんの治療に有用な組成物である。幾つかの態様では、組成物は、疾患又は状態を治療し又は予防するのに十分な量で存在し又は投与される。ここに提供されるのは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素をコードする第二のRNAに連結されたサイトカインをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの実施態様では、サイトカインは、IL-2、IL-7、IL-12、IL-15、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを含みうる。幾つかの実施態様では、腫瘍増殖又は血管新生に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素は、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを標的とするsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を低下させることができる遺伝要素は、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントを標的とするsiRNAを含みうる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。
またここに提供されるのは、ここに記載の任意のRNA組成物と薬学的に許容される添加物とを含む薬学的組成物である。薬学的組成物は、治療有効量の活性薬学的成分を、それを必要とする対象に投与される一又は複数種の薬学的に許容される添加物と共に含む混合物又は溶液を意味しうる。「薬学的に許容される」という用語は、一般に安全で非毒性であり、生物学的にも他の形でも望ましくないものではなく、動物用並びにヒトの薬学的使用に許容される薬学的組成物の調製に有用な物質の属性を意味する。「薬学的に許容される」という用語は、化合物の生物学的活性又は特性を無効にせず、比較的非毒性である、担体又は希釈剤などの物質を指し得、すなわち、該物質は、それが含まれている組成物の成分の何れかと有害な方法で相互作用するか又は望ましくない生物学的影響を生じさせることなく個体に投与されうる。薬学的に許容される添加物は、医薬製品の製剤化に使用される崩壊剤、結合剤、増量剤、溶媒、緩衝剤、等張化剤、安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、担体、希釈剤、添加物、保存料又は潤滑剤など、治療活性を有しておらず、投与対象に対して非毒性である薬学的組成物中の任意の薬学的に許容される成分を意味しうる。薬学的組成物は、生物への化合物の投与を容易にし得、薬学的に使用できる製剤への活性化合物のプロセシングを容易にする一又は複数の薬学的に許容される不活性成分を使用して、常套的な方法で製剤化されうる。適切な製剤は、選択した投与経路に依存し、薬学的組成物の要約は、例えば、出典明示によりここに援用される、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,19版(Easton,PA:Mack Publishing Company,1995);Hoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975;Liberman,H.A.及びLachman,L.編,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980;及びPharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,7版(Lippincott Williams及びWilkins 1999)に見出されうる。幾つかの実施態様では、薬学的組成物は、患部組織又は患部細胞への注射のために、活性物質(例えば、ここに記載の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクト)を水溶液に溶解することによって製剤化することができる。幾つかの実施態様では、薬学的組成物は、患部組織又は患部細胞への直接注射のために、活性物質(例えば、ここに記載の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクト)を水溶液に溶解することによって製剤化することができる。幾つかの実施態様では、患部組織又は患部細胞は、腫瘍又は腫瘍細胞を含む。
またここに提供されるのは、がんを有する対象に治療有効量のここに記載の組成物又は薬学的組成物を投与することを含む、治療を必要とする対象においてがんを治療する方法である。ここで使用される「有効量」又は「治療有効量」という用語は、治療される疾患又は状態の症状の一又は複数をある程度軽減し;例えば、疾患の一又は複数の徴候、症状、又は原因を減少及び/又は軽減し、又は生物系の他の任意の所望される変化を生じさせる、投与される薬剤又は化合物の十分な量を指す。例えば、治療用途の「有効量」は、一又は複数の疾患症状を臨床的に有意に減少させる薬剤の量でありうる。適切な「有効」量は、個々の例で、用量漸増試験などの技術を使用して決定することができる。
ここで使用される「治療する(treat)」、「治療すること(treating)」又は「治療(treatment)」という用語は、疾患又は状態の少なくとも一つの症状を緩和させ、軽減させ又は寛解させること、例えば疾患又は状態の発症を停止させること、疾患又は状態を軽減させること、疾患又は状態の退行を生じさせること、疾患又は状態によって引き起こされる状態を軽減させること、又は疾患又は状態の症状を予防的及び/又は治療的に停止させることを含む。幾つかの実施態様では、疾患又は状態を治療することは、患部組織又は患部細胞のサイズを縮小させることを含む。幾つかの実施態様では、対象の疾患又は状態を治療することは、対象の生存期間を増加させることを含む。幾つかの実施態様では、疾患又は状態を治療することは、疾患の重症度を低減させ又は改善すること、疾患の発症を遅らせること、疾患の進行を阻害すること、対象の入院又は入院期間を短縮させること、対象の生活の質を改善すること、疾患に関連する症状の数を減らすこと、疾患に関連する症状の重症度を軽減し又は改善すること、疾患に関連する症状の期間を短縮させること、疾患に関連する症状の再発を防止すること、疾患の発症又は症状の発症を阻害すること、又は疾患に関連する症状の進行の阻害することを含む。幾つかの実施態様では、がんを治療することは、腫瘍のサイズを縮小させること、又はがんを有する患者の生存期間を増加させることを含む。
場合によっては、対象は哺乳動物を包含しうる。哺乳動物の例には、限定されないが、哺乳動物クラスの任意のメンバー:ヒト、非ヒト霊長類、例えばチンパンジー及び他の類人猿及びサル種;家畜、例えばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ブタ;飼育動物、例えばウサギ、イヌ、及びネコ;齧歯類を含む実験動物、例えばラット、マウス、及びモルモット等々が含まれる。場合によっては、哺乳動物はヒトである。場合によっては、対象は動物でありうる。場合によっては、動物はヒト及び非ヒト動物を含みうる。一実施態様では、非ヒト動物は、哺乳動物、例えば、ラット又はマウスなどの齧歯類でありうる。別の実施態様では、非ヒト動物はマウスでありうる。場合によっては、対象は哺乳動物である。場合によっては、対象はヒトである。場合によっては、対象は成人、子供、又は幼児である。場合によっては、対象はコンパニオンアニマルである。場合によっては、対象はネコ、イヌ、又は齧歯類である。場合によっては、対象はイヌ又はネコである。
ここに更に提供されるのは、がんを有する対象にここに記載の組成物又は薬学的組成物を投与することを含む、がんを治療する方法である。場合によっては、がんは固形腫瘍である。場合によっては、固形腫瘍には、限定されないが、乳がん、肺がん、肝臓がん、神経膠芽腫、メラノーマ、頭頸部扁平上皮癌、腎細胞癌、神経芽細胞腫、ウィルムス腫瘍、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、骨肉腫、ユーイング肉腫、膀胱がん、子宮頸がん、結腸がん、直腸がん、子宮内膜がん、腎臓がん、中皮腫、非小細胞肺がん、非メラノーマ皮膚がん、卵巣がん、膵臓がん、前立腺がん、小細胞肺がん、結腸直腸がん、及び甲状腺がんが含まれうる。幾つかの実施態様では、固形腫瘍には、肉腫、癌腫、又はリンパ腫が含まれうる。幾つかの実施態様では、固形腫瘍は良性又は悪性でありうる。
場合によっては、がんは頭頸部がんである。如何なる理論にも拘束されることを望まないが、頭頸部がんは、世界で6番目に多いがんであり、固形腫瘍の6%を占める。毎年約650000人の新規患者が頭頸部がんと診断されており、先進治療オプションが利用できるにも拘わらず、世界中で毎年350000人が死亡し、米国では12000人が死亡している。頭頸部がんを発症する可能性を高める危険因子には、喫煙及び/又はアルコール摂取、長時間の日光曝露(例えば、唇の領域又は頭頸部の皮膚)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、エプスタイン-バーウイルス(EBV)、性別(例えば、男性対女性)、年齢(例えば、40歳を超える人々は高リスク)、口腔と歯の衛生状態の悪さ、及び環境又は職業上の吸入物質(例えば、アスベスト、木材粉塵、塗料煙、及び他のある種の化学物質)、マリファナの使用、栄養不良、胃食道逆流症(GERD)及び喉頭咽頭逆流症(LPRD)、弱体化した免疫系、放射線被曝、頭頸部がんの既往歴が含まれる。喫煙は、頭頸部がんの第一位の危険因子であり、紙巻煙草、葉巻、又はパイプ喫煙;噛み煙草;嗅ぎ煙草;及び副流煙を含む。頭頸部がんの約85%は喫煙に関連しており、喫煙の量が予後に影響を与える場合がある。加えて、頭頸部がんのほぼ25%がHPV陽性である。
頭頸部がんは、副鼻腔、鼻腔、口腔、咽頭、及び喉頭を含む上部気道消化管の上皮性悪性腫瘍を含みうる。頭頸部がんの非限定的な例には、喉頭がん、下咽頭がん、扁桃腺がん、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻咽頭癌、原発不明の転移性頸部扁平上皮がん、口唇がん、口腔がん、口腔がん、中咽頭がん、唾液腺がん、脳腫瘍、食道がん、眼がん、副甲状腺がん、頭頸部の肉腫、及び甲状腺がんが含まれる。ここに記載の頭頸部がんは、上部気道消化管に位置しうる。上部気道消化管の非限定的な例には、副鼻腔、鼻腔、口腔、唾液腺、舌、鼻咽頭、中咽頭、下咽頭、及び喉頭が含まれる。
幾つかの実施態様では、がんは、頭頸部がん、メラノーマ、及び腎細胞癌からなる群から選択される。幾つかの実施態様では、がんは頭頸部がんである。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは頭頸部扁平上皮癌である。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは、喉頭がん、下咽頭がん、扁桃腺がん、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻咽頭がん、原発不明の転移性頸部扁平上皮がん、口唇がん、口腔がん、中咽頭がん、唾液腺がん、脳腫瘍、食道がん、眼がん、副甲状腺がん、頭頸部の肉腫、又は甲状腺がんである。幾つかの実施態様では、がんはメラノーマである。幾つかの実施態様では、がんは腎細胞癌である。
ここに記載のがんの早期治療には、腫瘍の外科的切除、放射線療法、薬剤を使用する療法、例えば化学療法、標的療法、免疫療法、又はそれらの組み合わせが含まれうる。標的療法は、がんの増殖と生存に寄与する可能性のある特定の遺伝子、タンパク質、又は組織環境を標的とする治療法であり、該治療法は、健康な細胞への損傷を制限しながら、がん細胞の増殖と広がりを阻止するようにデザインされている。頭頸部がんの場合、抗体を使用する標的療法を使用して、細胞増殖、腫瘍増殖又は成長を阻害し、又は腫瘍の血管新生を抑制することができる。免疫療法は、がんと闘う免疫系機能を改善させ、標的化し、又は回復させることができる治療法である。抗体の非限定的な例には、抗上皮増殖因子受容体(EGFR)抗体及び抗血管内皮増殖因子(VEGF)抗体が含まれる。がん免疫療法の非限定的な例には、免疫系モジュレーター、T細胞移入療法、免疫チェックポイント阻害剤、及びモノクローナル抗体が含まれる。免疫系モジュレーターは、がんに対する免疫応答を高めることができ、インターロイキン及びインターフェロンアルファ(IFNα)などのサイトカインが含まれる。T細胞移入療法は、エクスビボ操作のためにがん患者から免疫細胞を採取し、同じ患者に注入して戻す治療法を指しうる。例えば、免疫細胞は、腫瘍認識リンパ球を特異的に増殖させるため(例えば、腫瘍浸潤リンパ球療法)、又は腫瘍抗原を特異的に認識するキメラ抗原受容体を発現するように細胞を改変するために(例えば、CAR T細胞療法)、がん患者から採取される。免疫チェックポイント阻害剤は、免疫チェックポイントをブロックして、がん細胞に対する免疫応答を回復させ又は許容しうる。免疫チェックポイント阻害剤の非限定的な例には、プログラム死リガンド1(PD-L1)阻害剤、プログラム死タンパク質1(PD1)阻害剤、及び細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質-4(CTLA-4)阻害剤が含まれる。モノクローナル抗体は、特定の標的タンパク質に結合して、がん細胞内の標的タンパク質の活性をブロックするようにデザインできる(例えば、抗EGFR、抗VEGFなど)。
がんにおいて、サイトカイン(例えば、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7など)の発現を増加させて免疫応答を増強しながら、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関与する遺伝子(例えば、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycなど)の発現を低下させることは、治療効果をもたらしうる。一例では、頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)細胞などのがん細胞の増殖速度を低下させることができるIL-2の発現を増加させることができる。IL-2は、リンパ球の活動を調節するサイトカインであり、強力なT細胞増殖因子である。IL-2は、抗原で刺激されたCD4+T細胞、ナチュラルキラー細胞、又は活性化された樹状細胞によって産生され、CD4+制御性T細胞の維持と分化にとって重要である。如何なる理論にも拘束されることを望むものではないが、局所IL-2療法は、腫瘍内又は腫瘍付近の血流及びリンパドレナージュの停滞を引き起こし得、腫瘍壊死及び血栓症を引き起こす。別の例では、腫瘍周囲の血管新生を促進しうるVEGFの発現を低下させて、腫瘍の増殖に必要とされる血液の供給を遮断することができる。ここに記載のVEGFは、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、又はPIGFを含む任意のVEGFファミリーメンバーでありうる。VEGFAアイソフォームの非限定的な例には、VEGF111、VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF165、VEGF165B、VEGF183、VEGF189、VEGF206、L-VEGF121、L-VEGF165、L-VEGF189、L-VEGF206、アイソフォーム15、アイソフォーム16、アイソフォーム17、及びアイソフォーム18が含まれる。更に別の例では、腫瘍細胞によって発現される細胞表面糖タンパク質であるMICA及び/又はMICB(MICA/B)の発現を減少させて、ナチュラルキラー(NK)細胞及びT細胞の免疫応答を回復させ、腫瘍退縮を促進することができる。MICA/Bは、NK細胞とリンパ球上に発現されるナチュラルキラー群2メンバーD(NKG2D)受容体によって認識され、腫瘍細胞の認識と除去を促進する。がん細胞は、細胞表面からMICA/Bを脱落させてNKG2D認識を損なわせることにより、免疫監視を回避しうる。がん細胞は、腫瘍増殖及び低酸素(NKG2D内部移行を誘導しうる)の間にNKGD2受容体に結合することができ、免疫応答を回避し、NK細胞による免疫監視を損なうMICA/Bの可溶型をまた放出しうる。細胞表面からのMICA/Bの脱落又は放出は、膜タンパク質の脱落に関与するタンパク質の発現を阻害又は減少させることによってブロックされうる。脱落に関与するタンパク質の例には、限定されないが、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)及びディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)が含まれる。MMPの非限定的な例には、MMP1、MMP2、MMP3、MMP7、MMP8、MMP9、MMP10、MMP11、MMP12、MMP13、MMP14、MMP15、MMP16、MMP17、及びMMP19が含まれる。細胞表面からのMICA/Bの脱落又は放出は、ジスルフィドイソメラーゼERp5などの脱落に関与するタンパク質を調節する因子の発現を阻害し又は低減させることによってもまたブロックされうる。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であって、該方法は、目的の遺伝子をコードするmRNAと標的mRNAに結合することができるsiRNAとを含む、ここに記載のRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんの治療のための方法において使用するための、目的の遺伝子をコードするmRNAと標的mRNAに結合することができるsiRNAとを含む、ここに記載の任意のRNA組成物又は薬学的組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんを治療するための医薬の製造における、目的の遺伝子をコードするmRNAと標的mRNAに結合することができるsiRNAとを含む、ここに記載のRNA組成物又は薬学的組成物の使用である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療するための、目的の遺伝子をコードするmRNAと標的mRNAに結合することができるsiRNAとを含む、ここに記載のRNA組成物又は薬学的組成物の使用である。幾つかの実施態様では、siRNAは、VEGF、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、c-Myc、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントに結合することができる。幾つかの実施態様では、siRNAは、MICA、MICB、MICAとMICBの両方(MICA/B)、ERp5、ADAM、MMP、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントに結合することができる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、目的の遺伝子をコードするmRNAは、サイトカインをコードする。幾つかの実施態様では、サイトカインは、IL-2、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であって、該方法は、VEGFA、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycに結合することができるsiRNAと、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんの治療のための方法において使用するための、VEGFA、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycに結合することができるsiRNAと、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんを治療するための医薬の製造における、VEGFA、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycに結合することができるsiRNAと、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物の使用である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療するための、VEGFA、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Mycに結合することができるsiRNAと、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物の使用である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であり、該方法は、VEGFAアイソフォームのmRNAに結合することができるsiRNAと、IL-2をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であって、該方法は、PIGF mRNAに結合することができるsiRNAと、IL-2をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であり、該方法は、MICA又はMICBのmRNAに結合することができるsiRNAと、IL-2をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であり、該方法は、ERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAに結合することができるsiRNAと、IL-2をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療する方法であり、該方法は、VEGFA、MICA、MICB、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-MycのmRNAに結合することができるsiRNAと、IL-2、IL-7、IL-12、又はIL-15をコードするmRNAとを含む、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物を対象に投与することを含む。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)VEGFA mRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、又は5つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFA mRNAに向けられた一つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA mRNAに向けられた、少なくとも3つ又は少なくとも5つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つ又は少なくとも5つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:1~4又は125~128(Cpd.1~Cpd.4)に示される配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:5(Cpd.5)、配列番号:7(Cpd.7)、配列番号:8(Cpd.8)、配列番号:9(Cpd.9)、配列番号:10(Cpd.10)、配列番号:129(Cpd.5)、配列番号:131(Cpd.7)、配列番号:132(Cpd.8)、配列番号:133(Cpd.9)、又は配列番号:134(Cpd.10)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)PIGF mRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、PIGF mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがPIGF mRNAに向けられた、少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)VEGFAアイソフォームのmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFAアイソフォームのmRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFAアイソフォームのmRNAに向けられた、少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)MICA又はMICB mRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、MICA又はMICB mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがMICA又はMICB mRNAに向けられた、少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:1~4又は125~128(Cpd.1~Cpd.4)に示される配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:6又は配列番号:130(Cpd.6)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(ii)ERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、ERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAに向けられた、少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)IDH1、CDK4、及び/又はCDK6のmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、IDH1 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、CDK4 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、CDK6 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、IDH1 mRNAに向けられた1つのsiRNA、CDK4 mRNAに向けられた1つのsiRNA、及びCDK6 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがIDH1 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがCDK4 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがCDK6 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:11又は配列番号:135(Cpd.11)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-2 mRNAと(ii)GFR、mTOR、及び/又はKRASのmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、EGFR mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、mTOR mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、KRAS mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、EGFR mRNAに向けられた1つのsiRNA、mTOR mRNAに向けられた1つのsiRNA、及びKRAS mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがEGFR mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがmTOR mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがKRAS mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:12(Cpd.12)、配列番号:13(Cpd.13)、配列番号:14(Cpd.14)、配列番号:136(Cpd.12)、配列番号:137(Cpd.13)、又は配列番号:138(Cpd.14)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-15 mRNAと(ii)VEGFA及び/又はCD155のmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFA mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、CD155 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFA mRNAに向けられた1つのsiRNAとCD155 mRNAに向けられた2つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがCD155 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:15又は139(Cpd.15)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-15 mRNAと(ii)VEGFA、PD-L1、及び/又はc-MycのmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFA mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、PD-L1 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、c-Myc mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、VEGFA mRNAに向けられた1つのsiRNA、PD-L1 mRNAに向けられた1つのsiRNA、及びc-Myc mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがPD-L1 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがc-Myc mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:16又は140(Cpd.16)に示される配列を含みうる。
幾つかの態様では、それを必要とする対象に投与される組成物又は薬学的組成物は、(i)IL-7 mRNAと(ii)PD-L1のmRNAに結合することができる少なくとも一つのsiRNAとを含む、組換えRNAコンストラクトを含む。関連する態様では、ポリ核酸コンストラクトは、少なくとも1つ、2つ、又は3つのsiRNAをコードするか又はそれを含む。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、PD-L1 mRNAに向けられた1つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、それぞれがPD-L1 mRNAに向けられた少なくとも3つのsiRNAを含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じか、異なるか、又はそれらの組み合わせである。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:17又は141(Cpd.17)に示される配列を含みうる。
ここに記載の組換えRNAコンストラクト組成物は、併用療法として投与されうる。二種以上の治療剤又は治療法との併用療法では、異なる作用機序によって作用する薬剤及び治療法が使用されうる。異なる作用機序を持つ薬剤又は治療法を使用する併用療法は、相加効果又は相乗効果をもたらす可能性がある。併用療法は、単剤療法で使用されるよりも各薬剤の低用量を可能にし、それによって毒性の副作用を低減し、及び/又は薬剤の治療指数を増加させる。併用療法は、耐性がん細胞が発生する可能性を減らすことができる。場合によっては、併用療法は、免疫応答に影響を与える(例えば、応答を増強し又は活性化する)治療剤又は治療法と、腫瘍/がん細胞に影響を与える(例えば、阻害し又は死滅させる)治療薬とを含む。場合によっては、併用療法は、(i)ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物と;(ii)腫瘍の外科的切除、放射線療法、化学療法、標的療法、及び免疫療法から選択される一又は複数種の追加療法を含みうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組換えRNA組成物又は薬学的組成物は、併用療法のための一又は複数種の追加の療法の投与前、投与と同時に、及び/又は投与に続いて、がんを有する対象に投与されうる。幾つかの実施態様では、一又は複数種の追加の療法は、1、2、3、又はそれ以上の追加の治療剤又は療法を含む。
ここに記載の組成物及び薬学的組成物は、当該技術分野で知られている任意の適切な方法を使用して対象に投与することができる。本発明での使用に適した製剤及び送達方法は、一般に当該技術分野でよく知られている。例えば、ここに記載の組成物は、非経口、静脈内、皮内、筋肉内、結腸性、直腸性、又は腹腔内を含む様々な方法で対象に投与されうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、対象へ注射によって投与される。例えば、ここに記載の組成物は、対象の腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、腫瘍内注射、又は静脈内注射によって投与されうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、対象の患部臓器又は患部組織への注射によって投与されうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、対象の腫瘍又はがん細胞への注射によって投与されうる。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、非経口、静脈内、筋肉内又は経口で投与されうる。
ここに記載の組成物及び薬学的組成物の何れも、使用説明書と共に提供されうる。使用説明書は、本発明に従ってここに記載の疾患又は障害(例えば、頭頸部がんなどのがん)をどのように治療(又は予防)するかについての、当業者又は主治医のためのガイダンスを含みうる。幾つかの実施態様では、使用説明書は、ここに記載の送達/投与様式及び送達/投与レジメンそれぞれに関するガイダンス(例えば、送達/投与の経路、投与計画、送達/投与の時間、送達/投与の頻度など)を含みうる。幾つかの実施態様では、使用説明書は、本発明の組成物がどのように投与又は注射されるべきか、及び/又は投与又は注射のためにどのように調製されるかについての説明を含みうる。原理上、それぞれ送達/投与様式及び送達/投与レジメンに関して本明細書の他の場所に記載されていることは、使用説明書におけるそれぞれの説明として含まれうる。
ここに記載の組成物及び薬学的組成物は、遺伝子治療に使用することができる。所定の実施態様では、ここに記載の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物は、遺伝子治療ベクターで細胞に送達することができる。遺伝子治療ベクター及び遺伝子送達の方法は、当該技術分野で周知である。これらの方法の非限定的な例には、細胞への送達後にエピソーム又は組み込みゲノムの何れかを有する、DNA及びRNAウイルスを含むウイルスベクター送達系、DNAプラスミド、ネイキッド核酸、及び送達ビヒクルと複合化した核酸、トランスポゾン系(宿主ゲノムへの送達及び組込み用;Moriarity等(2013)Nucleic Acids Res 41(8),e92、Aronovich等,(2011)Hum.Mol.Genet.20(R1),R14-R20)を含む非ウイルスベクター送達系、レトロウイルス媒介DNA導入(例えば、モロニーマウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、レトロウイルス、例えばラウス肉腫ウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、トリ白血病ウイルス、テナガザル白血病ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、アデノウイルス、骨髄増殖性肉腫ウイルス、及び乳房腫瘍ウイルス;例えば、Kay等(1993)Science 262,117-119,Anderson(1992)Science 256,808-813を参照)、及びアデノウイルス、ヘルペスウイルス、パルボウイルス及びアデノ随伴ウイルスを含むDNAウイルス媒介DNA導入(例えば、Ali等(1994)Gene Therapy 1,367-384)が含まれる。ウイルスベクターには、限定されないが、アデノ随伴ウイルス、アデノウイルスウイルス、レンチウイルス、レトロウイルス、及び単純ヘルペスウイルスベクターがまた含まれる。宿主ゲノムに組み込むことができるベクターには、限定されないが、レトロウイルス又はレンチウイルスが含まれる。
幾つかの実施態様では、ここに記載の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物は、直接のDNA導入を介して細胞に送達することができる(Wolff等(1990)Science 247,1465-1468)。組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、細胞を一時的に透過性にする細胞膜の穏やかな機械的破壊に続いて細胞に送達されうる。このような膜の穏やかな機械的破壊は、小さな開口部から細胞を静かに押し出すことで達成されうる(Sharei等 PLOS ONE(2015)10(4),e0118803)。別の実施態様では、ここに記載の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物は、リポソーム媒介DNA導入を介して細胞に送達されうる(例えば、Gao及びHuang(1991)Biochem.Ciophys.Res.Comm.179,280-285,Crystall(1995)Nature Med.1,15-17、Caplen等(1995)Nature Med.3,39-46)。リポソームは、封入された脂質二重層又は凝集体の生成によって形成される、様々な単層及び多層の脂質ビヒクルを包含しうる。組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、リポソームの水性内部にカプセル化され、リポソームの脂質二重層内に散在し、リポソームとオリゴヌクレオチドの両方に関連する連結分子を介してリポソームに結合され、リポソームに捕捉され、又はリポソームと複合体が形成される。
[遺伝子発現の調節]
ここに提供されるのは、ここに記載の任意の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞に導入することを含む、細胞内の単一のRNA転写物からsiRNA及びmRNAを同時に発現させる方法である。ここに更に提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAが目的の遺伝子をコードし、第二のRNAが、標的メッセンジャーRNA(mRNA)に結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;標的mRNAは、目的の遺伝子によってコードされるmRNAとは異なり、標的mRNAと目的の遺伝子の発現が同時に調節される。場合によっては、ここで使用されるポリ核酸、遺伝子、DNA、又はRNAの発現とは、ポリ核酸、遺伝子、DNA、又はRNAの転写及び/又は翻訳を指しうる。場合によっては、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの発現を調節、増加、アップレギュレート、減少又はダウンレギュレートすることは、ここで使用される場合、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAによってコードされるタンパク質のレベルを、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの転写及び/又は翻訳に影響を与えることによって、調節、増加、アップレギュレート、減少、ダウンレギュレートすることを指しうる。場合によっては、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの発現を阻害することは、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAによってコードされるタンパク質のレベルが低下又は消失するように、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの転写及び/又は翻訳に影響を与えることを指しうる。
ここに提供されるのは、ここに記載の任意の組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞に導入することを含む、細胞内の単一のRNA転写物からsiRNA及びmRNAを同時に発現させる方法である。ここに更に提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAが目的の遺伝子をコードし、第二のRNAが、標的メッセンジャーRNA(mRNA)に結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;標的mRNAは、目的の遺伝子によってコードされるmRNAとは異なり、標的mRNAと目的の遺伝子の発現が同時に調節される。場合によっては、ここで使用されるポリ核酸、遺伝子、DNA、又はRNAの発現とは、ポリ核酸、遺伝子、DNA、又はRNAの転写及び/又は翻訳を指しうる。場合によっては、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの発現を調節、増加、アップレギュレート、減少又はダウンレギュレートすることは、ここで使用される場合、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAによってコードされるタンパク質のレベルを、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの転写及び/又は翻訳に影響を与えることによって、調節、増加、アップレギュレート、減少、ダウンレギュレートすることを指しうる。場合によっては、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの発現を阻害することは、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAによってコードされるタンパク質のレベルが低下又は消失するように、ポリ核酸、目的の遺伝子などの遺伝子、DNA、又は標的mRNAなどのRNAの転写及び/又は翻訳に影響を与えることを指しうる。
例えば、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはサイトカインをコードし、第二のRNAは、腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識に関連するmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;そのタンパク質産物が腫瘍増殖、血管新生、又は免疫系による認識と関連しているmRNAとサイトカインの発現が同時に調節される。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-2をコードし、第二のRNAは、VEGFA mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-2とVEGFAの発現が同時に調節される、すなわち、IL-2の発現がアップレギュレートされ、VEGFAの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA mRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA mRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:86(Cpd.5)、配列番号:88(Cpd.7)、配列番号:89(Cpd.8)、配列番号:90(Cpd.7)、又は配列番号:91(Cpd.10)を含む配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:5(Cpd.5)、配列番号:7(Cpd.7)、配列番号:8(Cpd.8)、配列番号:9(Cpd.9)、配列番号:10(Cpd.10)、配列番号:129(Cpd.5)、配列番号:131(Cpd.7)、配列番号:132(Cpd.8)、配列番号:133(Cpd.9)、又は配列番号:134(Cpd.10)を含む配列を含みうる。
またここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-2をコードし、第二のRNAは、VEGFAアイソフォームのmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;ここで、IL-2とVEGFAのアイソフォームの発現が同時に調節される、すなわち、IL-2の発現がアップレギュレートされ、VEGFAのアイソフォームの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFAアイソフォームのmRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFAアイソフォームのmRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。
更にここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-2をコードし、第二のRNAは、PIGF mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;ここで、IL-2とPIGFのアイソフォームの発現が同時に調節される、すなわち、IL-2の発現がアップレギュレートされ、PIGFの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがPIGF mRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがPIGF mRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか、又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-2をコードし、第二のRNAは、MICA及び/又はMICB(MICA/B)mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-2とMICA/Bの発現が同時に調節される、すなわち、IL-2の発現がアップレギュレートされ、MICA/Bの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがMICA/B mRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがMICA/B mRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:87(Cpd.6)を含む配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:6又は130(Cpd.6)を含む配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-2をコードし、第二のRNAは、ERp5、ADAM、又はMMPのmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;ここで、IL-2とERp5、ADAM、又はMMPの発現が同時に調節される、すなわち、IL-2の発現がアップレギュレートされ、ERp5、ADAM、又はMMPの発現が同時にダウンレギュレートされる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがERp5、ADAM17、又はMMPのmRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-12をコードし、第二のRNAは、IDH1、CDK4、及び/又はCDK6のmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-12、IDH1、CDK4、及び/又はCDK6の発現が同時に調節される、すなわち、IL-12の発現がアップレギュレートされ、IDH1、CDK4、及び/又はCDK6の発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがIDH1、CDK4、及び/又はCDK6のmRNAの同じ領域に向けられる3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがIDH1、CDK4、及び/又はCDK6のmRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、IDH1のmRNAに向けられた1つのsiRNA、CDK4のmRNAに向けられた1つのsiRNA、及びCDK6のmRNAに向けられた1つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:92(Cpd.11)に含まれる配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:11又は135(Cpd.11)に含まれる配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-12をコードし、第二のRNAは、EGFR、mTOR、及び/又はKRASのmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-12、EGFR、mTOR、及び/又はKRASの発現が同時に調節される、すなわち、IL-12の発現がアップレギュレートされ、EGFR、mTOR、及び/又はKRASの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがEGFR、mTOR、及び/又はKRASのmRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがEGFR、mTOR、及び/又はKRASのmRNAの異なる領域に向けられる3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、EGFRのmRNAに向けられた1つのsiRNA、mTORのmRNAに向けられた1つのsiRNA、及びKRASのmRNAに向けられた1つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:93(Cpd.12)、配列番号:94(Cpd.13)、又は配列番号:95(Cpd.14)に含まれる配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:12(Cpd.12)、配列番号:13(Cpd.13)、配列番号:14(Cpd.14)、配列番号:136(Cpd.12)、配列番号:137(Cpd.13)、又は配列番号:138(Cpd.14)に含まれる配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-15をコードし、第二のRNAは、VEGFA及び/又はCD155のmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-15、VEGFA、及び/又はCD155の発現が同時に調節される、すなわち、IL-15の発現がアップレギュレートされ、VEGFA及び/又はCD155の発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA及び/又はCD155のmRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA及び/又はCD155のmRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、VEGFAのmRNAに向けられた1つのsiRNA及びCD155のmRNAに向けられた2つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:96(Cpd.15)に含まれる配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:15又は139(Cpd.15)に含まれる配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-15をコードし、第二のRNAは、VEGFA、PD-L1、及び/又はc-MycのmRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;IL-15、VEGFA、PD-L1、及び/又はc-Mycの発現が同時に調節される、すなわち、IL-15の発現がアップレギュレートされ、VEGFA、PD-L1、及び/又はc-Mycの発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA、PD-L1、及び/又はc-MycのmRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがVEGFA、PD-L1、及び/又はc-MycのmRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、VEGFAのmRNAに向けられた1つのsiRNA、PD-L1のmRNAに向けられた1つのsiRNA、及びc-MycのmRNAに向けられた1つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:97(Cpd.16)に含まれる配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:16又は140(Cpd.16)に含まれる配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時に調節する方法であり、第一のRNAはIL-7をコードし、第二のRNAは、PD-L1 mRNAに結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし、ここで、IL-7及びPD-L1の発現は同時に調節される、すなわち、IL-7の発現がアップレギュレートされ、PD-L1の発現が同時にダウンレギュレートされる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、少なくとも1、2、3、4、5、又はそれ以上のsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがPD-L1 mRNAの同じ領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトは、それぞれがPD-L1 mRNAの異なる領域に向けられた3つのsiRNAをコードするか又は含みうる。関連する態様では、少なくとも3つのsiRNAのそれぞれは、同じ、異なる、又はそれらの組み合わせに向けられる。関連する態様では、組換えポリ核酸コンストラクトは、配列番号:98(Cpd.17)に含まれる配列を含みうる。関連する態様では、組換えRNAコンストラクトは、配列番号:17又は141(Cpd.17)に含まれる配列を含みうる。
ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAをコードするか又は含む組換えポリ核酸又はRNAコンストラクトを含む組成物を細胞内に導入することを含む、細胞内の二つ以上の遺伝子の発現を同時にアップレギュレート及びダウンレギュレートする方法であり、第一のRNAは目的の遺伝子(例えば、IL-2、IL-12、IL-15、又はIL-7)をコードし、第二のRNAは、標的mRNA(例えば、VEGFA、VEGFAアイソフォーム、PIGF、MICA、MICB、ERp5、ADAM、MMP、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、CD155、PD-L1、又はc-Myc)に結合することができる低分子干渉RNA(siRNA)をコードし;ここで、標的mRNAは、目的の遺伝子によってコードされるmRNAとは異なり、標的mRNAの発現がダウンレギュレートされ、目的の遺伝子の発現が同時にアップレギュレートされる。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、標的mRNAの発現は、標的mRNAに結合することができるsiRNAによってダウンレギュレートされる。幾つかの実施態様では、目的の遺伝子の発現は、目的の遺伝子によってコードされるmRNA又はタンパク質を発現させることによってアップレギュレートされる。
[例示的な実施態様]
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であり、第一のRNAはサイトカインをコードし、第二のRNAは、腫瘍増殖に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする。幾つかの実施態様では、サイトカインは、インターロイキン-2(IL-2)、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、サイトカインは配列番号:24、44、47、68、及び80からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、サイトカインはシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾シグナルペプチド配列又は修飾シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾シグナルペプチド配列は、配列番号:26及び125~128からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-2はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:26に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であり、第一のRNAはサイトカインをコードし、第二のRNAは、腫瘍増殖に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする。幾つかの実施態様では、サイトカインは、インターロイキン-2(IL-2)、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、サイトカインは配列番号:24、44、47、68、及び80からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、サイトカインはシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾シグナルペプチド配列又は修飾シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾シグナルペプチド配列は、配列番号:26及び125~128からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-2はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:26に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む。
幾つかの実施態様では、第一のRNAはメッセンジャーRNA(mRNA)である。幾つかの実施態様では、第二のRNAは低分子干渉RNA(siRNA)である。幾つかの実施態様では、siRNAは、腫瘍増殖に関連する遺伝子のmRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種は、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む。幾つかの実施態様では、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種は、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される。
幾つかの実施態様では、腫瘍増殖に関連する遺伝子は、血管新生に関連する遺伝子を含む。幾つかの実施態様では、血管新生に関連する遺伝子は、血管内皮増殖因子(VEGF)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする。幾つかの実施態様では、VEGFは、VEGFA、その断片、又はその機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、VEGFAは、配列番号:35に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、VEGFは、VEGFAのアイソフォーム、その断片、又はその機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、VEGFは、胎盤増殖因子(PIGF)、その断片、又はその機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、腫瘍増殖に関連する遺伝子は、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、分化抗原群155(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、又はmyc癌原遺伝子(c-Myc)を含む。幾つかの実施態様では、腫瘍増殖に関連する遺伝子は、配列番号:50、53、56、59、62、65、71、74、及び77からなる群から選択される配列を含む。
幾つかの実施態様では、第一のRNAは、リンカーによって第二のRNAに連結される。幾つかの実施態様では、リンカーは、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む。幾つかの実施態様では、第一のRNA及び第二のRNAは共に組換え体である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であり、第一のRNAはサイトカインをコードし、第二のRNAは免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする。幾つかの実施態様では、サイトカインはインターロイキン-2(IL-2)、その断片、又はその機能的バリアントである。幾つかの実施態様では、IL-2は配列番号:24に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-2はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:26に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む。
幾つかの実施態様では、第一のRNAはメッセンジャーRNA(mRNA)である。幾つかの実施態様では、第二のRNAは低分子干渉RNA(siRNA)である。幾つかの実施態様では、siRNAは、細胞表面局在化タンパク質をコードする免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、免疫系による認識に関連する遺伝子は、MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする。幾つかの実施態様では、MICAは、配列番号:38に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、免疫系監視に関連する遺伝子は、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする。幾つかの実施態様では、MICBは、配列番号:41に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、免疫系による認識に関連する遺伝子は、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種は、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む。幾つかの実施態様では、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種は、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される。
幾つかの実施態様では、第一のRNAは、リンカーによって第二のRNAに連結される。幾つかの実施態様では、リンカーは、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む。幾つかの実施態様では、第一のRNA及び第二のRNAは共に組換え体である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、血管内皮増殖因子A(VEGFA)、VEGFAのアイソフォーム、胎盤増殖因子(PIGF)、分化抗原群155(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、myc癌原遺伝子(c-Myc)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、IL-15、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの態様では、第一のRNAはメッセンジャーRNA(mRNA)である。幾つかの実施態様では、IL-2は、配列番号:24に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:26に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-15は配列番号:68を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-15はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-15シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-15シグナルペプチド配列は、配列番号:144に列挙される配列を含む。
幾つかの実施態様では、第二のRNAは低分子干渉RNA(siRNA)である。幾つかの実施態様では、siRNAは、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、CD155、PD-L1、又はc-MycのmRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、VEGFAは、配列番号:35に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、CD155は、配列番号:71を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、PD-L1は、配列番号:74を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、c-Mycは配列番号:77を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含み、siRNAの各種は同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む。幾つかの実施態様では、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種は、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される。
幾つかの実施態様では、第一のRNAは、リンカーによって第二のRNAに連結される。幾つかの実施態様では、リンカーは、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む。幾つかの実施態様では、第一のRNA及び第二のRNAは共に組換え体である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、第一のRNAはメッセンジャーRNA(mRNA)である。幾つかの実施態様では、IL-2は、配列番号:24に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:26に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む。幾つかの実施態様では、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列は、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは低分子干渉RNA(siRNA)である。幾つかの実施態様では、siRNAは、MICA、MICB、ERp5、ADAM、又はMMPのmRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、MICAは、配列番号:38に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、MICBは、配列番号:41に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、ADAMはADAM17である。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種は、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む。幾つかの実施態様では、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種は、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される。幾つかの実施態様では、第一のRNAは、リンカーによって第二のRNAに連結される。幾つかの実施態様では、リンカーは、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む。幾つかの実施態様では、ここに記載の組成物は、ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む。幾つかの実施態様では、第一のRNA及び第二のRNAは共に組換え体である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-12(IL-12)、IL-7、その断片、又はその機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む組成物である。
幾つかの実施態様では、第一のRNAはメッセンジャーRNA(mRNA)である。幾つかの実施態様では、IL-12は配列番号:44又は配列番号:47を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-12はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-12シグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-12シグナルペプチドは、配列番号:142又は配列番号:143に列挙される配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-7は、配列番号:80を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、IL-7はシグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、シグナルペプチドは、未修飾IL-7シグナルペプチドを含む。幾つかの実施態様では、未修飾IL-7シグナルペプチドは、配列番号:128に列挙される配列を含む。
幾つかの実施態様では、第二のRNAは低分子干渉RNA(siRNA)である。幾つかの実施態様では、siRNAは、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、又はPD-L1のmRNAに結合することができる。幾つかの実施態様では、IDH1は、配列番号:50を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、CDK4は、配列番号:53を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、CDK6は、配列番号:56を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、mTORは、配列番号:62を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、EGFRは、配列番号:59を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、KRASは、配列番号:65を含む配列を含む。幾つかの実施態様では、PD-L1は、配列番号:74を含む配列を含む。
幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種は、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む。幾つかの実施態様では、第二のRNAは、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む。1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項119又は120に記載の組成物。
幾つかの実施態様では、第一のRNAは、リンカーによって第二のRNAに連結される。幾つかの実施態様では、リンカーは、tRNAリンカー又は配列番号:21を含む配列を含むリンカーを含む。幾つかの実施態様では、組成物は、ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む。幾つかの実施態様では、第一のRNA及び第二のRNAは共に組換え体である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物の何れかと薬学的に許容される添加物とを含む薬学的組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんを有する対象にここに記載の組成物又は薬学的組成物の何れかを投与することを含む、がんを治療する方法である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんの治療方法で使用するためのここに記載の組成物又は薬学的組成物の何れかである。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、がんを治療するための医薬の製造における、ここに記載の組成物又は薬学的組成物の何れかの使用である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、対象におけるがんを治療するための、ここに記載の組成物又は薬学的組成物の何れかの使用である。幾つかの実施態様では、がんは固形腫瘍である。幾つかの実施態様では、がんはメラノーマである。幾つかの実施態様では、がんは腎細胞癌である。幾つかの実施態様では、がんは頭頸部がんである。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは頭頸部扁平上皮癌である。幾つかの実施態様では、頭頸部がんは、喉頭がん、下咽頭がん、扁桃腺がん、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻咽頭癌、原発不明の転移性頸部扁平上皮がん、口唇がん、口腔がん、口腔がん、中咽頭がん、唾液腺がん、脳腫瘍、食道がん、眼がん、副甲状腺がん、頭頸部の肉腫、及び甲状腺がんである。幾つかの実施態様では、がんは上部気道消化管に位置する。幾つかの実施態様では、上部気道消化管は、副鼻腔、鼻腔、口腔、唾液腺、舌、鼻咽頭、中咽頭、下咽頭、又は喉頭を含む。幾つかの実施態様では、対象は頭頸部がんを有する。幾つかの実施態様では、頭頸部がんを有する対象は、喫煙歴を有する。幾つかの実施態様では、頭頸部がんを有する対象は、ヒトパピローマウイルス(HPV)DNAを有する。幾つかの実施態様では、対象はヒトである。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、配列番号:1~17及び125~141からなる群から選択される核酸配列を含む組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物である。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、細胞における二つ以上の遺伝子の発現を調節する際に使用される組成物である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物の何れか一を含む細胞である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物の何れか一をコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含むベクターである。
幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物又はここに記載のベクターの何れか一つを細胞に導入することを含む、細胞内の単一RNA転写物からsiRNA及びmRNAを産生する方法である。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物又はここに記載のベクターの何れか一つを細胞に導入することを含むタンパク質発現を調節する方法であり、第二のRNAによってコードされるタンパク質の発現は、組成物又はベクターを含まない細胞と比較して減少する。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物又はここに記載のベクターの何れか一つを細胞に導入することを含むタンパク質発現を調節する方法であり、第一のRNAによってコードされるタンパク質の発現は、組成物又はベクターを含まない細胞と比較して増加する。幾つかの態様において、ここに提供されるのは、ここに記載の組成物又はここに記載のベクターの何れか一つを細胞に導入することを含むタンパク質発現を調節する方法であり、第二のRNAによってコードされるタンパク質の発現は、組成物又はベクターを含まない細胞と比較して減少し、第一のRNAによってコードされるタンパク質の発現は、組成物又はベクターを含まない細胞と比較して増加する。
これらの実施例は、例示のみを目的として提供され、ここに提供される特許請求の範囲を限定するものではない。
実施例1:コンストラクトのデザイン、配列、及び合成
[コンストラクトのデザイン]
siRNAと目的の遺伝子の両方が、インビトロ転写によって産生された単一転写物から同時に発現される(配列番号:1~17及び125~141)。ポリヌクレオチド又はRNAコンストラクトは、Cheng等(2018)J.Mater.Chem.B.,6,4638-4644に記載されたsiRNAデザインを含み、siRNA配列の下流又は上流に一又は複数の目的の遺伝子を更に含む(一配向の例を図1に示す)siRNAを含むように改変される。組換えコンストラクトは、同じ又は異なる標的mRNAを標的とする一つを超えるsiRNA配列をコードするか又は含みうる。同様に、コンストラクトは、二種以上の目的の遺伝子の核酸配列を含みうる。リンカー配列は、コンストラクトの任意の2つのエレメント間に存在しうる(例えば、tRNAリンカー又はCheng等,2018によって記載された適応配列)。
ポリ核酸コンストラクトは、RNAポリメラーゼ結合並びに単一転写物中における目的の遺伝子とsiRNAの両方の成功裏のインビトロ転写のために、目的の遺伝子配列の上流にT7プロモーター配列(5’TAATACGACTCACTATA3’;配列番号:18)を含みうる。選択的プロモーター、例えば、SP6、T3、P60、Syn5、及びKP34が使用されうる。転写鋳型が、T7プロモーターに隣接するようにデザインされたプライマー、目的の遺伝子、及びsiRNA配列を使用して、mRNAを生成するためにPCRによって作製される。逆方向プライマーは、チミジン(T)塩基(120)(配列番号;154)のストレッチを含み、120bp長のポリ(A)テール(配列番号:153)をmRNAに付加する。
[コンストラクトの合成]
表1に示されるコンストラクト(化合物ID番号Cpd.1~Cpd.17)は、コドン最適化(GeneOptimizerアルゴリズム)と共にT7 RNAポリメラーゼプロモーター(pMX、例えば、pMA-T、pMK-RQ又はpMA-RQ)を含むベクターとして、GeneArt,Germany(Thermo Fisher Scientific)によって合成された。表1は、各化合物(Cpd.)について、コードするタンパク質、シグナルペプチドの性質、コンストラクトのsiRNAの数、及び対応するmRNAへのsiRNA結合によってダウンレギュレートされるタンパク質を示している。各コンストラクトの配列を表2に示し、表の下に示すように注釈を付けた(配列番号:1~17)。
実施例2:RNAコンストラクトのインビトロ転写及びデータ解析
Cpd.1~Cpd.17をコードするpMA-T(Cpd.1~Cpd.4)、pMK-RQ(Cpd.5)又はpMA-RQ(Cpd.6~Cpd.17)ベクターを使用して、PCRに基づくインビトロ転写を実施し、mRNAを産生する。転写鋳型は、表5の順方向及び逆方向プライマーを使用してPCRによって作製した。ポリ(A)テールが鋳型にコードされ、120bpのポリ(A)テール(配列番号:153)をもたらした。siRNA隣接領域の反復配列を考慮して、特異的増幅を達成するために必要に応じて最適化を行った。最適化には、1)ベクターのプラスミドDNAの量の低減、2)DNAポリメラーゼの変更(Q5ホットスタートポリメラーゼ,New England Biolabs)、3)PCRの各サイクルに対する変性時間(30秒から10秒)と伸長時間(45秒/kbから10秒/kb)の低減、4)PCRの各サイクルに対するアニーリングの増加(10秒から30秒)、及び5)PCRの各サイクルに対する最終伸長時間の増加(最大15分)が含まれる。加えて、非特異的なプライマー結合を避けるために、解凍試薬を含む氷上でPCR反応混合物を調製し、PCRサイクル数を25に減らした。
インビトロ転写では、T7 RNAポリメラーゼ(MEGAscriptキット、Thermo Fisher Scientific)を37℃において2時間使用した。合成されたRNAを、100%のN1-メチルプソイド-UTPで化学的に修飾し、5’末端において抗リバースCAPアナログ(ARCA;[m2
7,3’-OG(5’)ppp(5’)G])で同時転写的にキャップした(Jena Bioscience)。インビトロ転写後、mRNAを、MEGAclearキット(Thermo Fisher Scientific)を使用してカラム精製し、Nanophotometer-N60(Implen)を使用して定量した。
インビトロ転写を使用して、Cpd.1~Cpd.17をmRNAとして作製し、IL-2、IL-7、IL-12、及びIL-15発現並びに標的遺伝子のダウンレギュレーションと並行してそれぞれのタンパク質の過剰発現の組合せ効果について以下に特定する様々なインビトロモデルで試験した。
コンストラクトの分子量の決定は、以下のように実施した。各コンストラクトの分子量は、各配列中に存在する各塩基(A、C、G、T、又はN1-UTP)の全数を決定し、その数にそれぞれの分子量(例えば、A:347.2g/mol;C 323.2g/mol;G 363.2g/mol;N1-UTP:338.2g/mol)を掛けることによって、各配列から決定した。分子量は、各塩基について得られた全ての重量の合計と、817.4g/molのARCA分子量によって決定した。各コンストラクトの分子量を使用して、各ウェルでのトランスフェクションに使用されるmRNAの量をナノモル(nM)濃度まで計算した。
GraphPad Prism8(San Diego,USA)を使用してデータを解析した。標準又はサンプルでELISAを使用したタンパク質レベルの推定では、標準又はサンプルの平均吸光度からブランクの平均吸光度値を引いた。標準曲線は、製造元のプロトコルに従って4パラメーターの非線形回帰を使用して作成しプロットした。各サンプル中のタンパク質の濃度を決定するために、異なるタンパク質の濃度を標準曲線から内挿した。サンプルの最終タンパク質濃度は、希釈係数を掛けることによって計算した。統計解析は、スチューデントt検定又は一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定を使用して実施した。
実施例3:HEK-293細胞のインビトロトランスフェクション
ヒト胎児由来腎臓細胞293(HEK-293;ATCC CRL-1573,Rockville,MD,USA)を、10%(v/v)のウシ胎仔血清(FBS,Thermofischer,Basel,Switzerland カタログ番号10500-064)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM,Sigma-Aldrich)中で維持した。IL-2発現を評価するために、HEK-293細胞を96ウェル培養プレートに20000細胞/ウェルで播種し、トランスフェクションの前に5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。ついで、トランスフェクション前に、細胞を10%のFBSを含むDMEM増殖培地中で増殖させ、コンフルエンシー<80%に到達させた。その後、HEK-293細胞に、mRNAとLipofectamineの比率が1:1w/vで製造元の説明に従って、Lipofectamine2000(Thermo Fisher Scientific)を使用して、300ngの特異的mRNAコンストラクトをトランスフェクトした。100μlのDMEMを除去し、50μlのOpti-MEM(Thermo Fisher Scientific)を各ウェルに添加した後、Opti-MEM中の50μlのmRNA及びLipofectamine2000複合体を添加した。5時間のインキュベーション後、培地を新鮮な増殖培地と交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。細胞培養上清を収集し、ELISA(ThermoFisher カタログ番号887025)を使用して分泌されたIL-2を測定した。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
[HEK-293細胞におけるIL-2分泌]
IL-2タンパク質コード配列を含むCpd.1~Cpd.4を、IL-2発現及びHEK-293細胞からの分泌について試験した。分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、IL-2 ELISAを使用して細胞培養上清において測定され、図2AにおいてCpd.1(WT IL-2シグナルペプチドを含む)を参照した倍率変化として表される。Cpd.2~Cpd.4(修飾IL-2シグナルペプチドを含む)でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、Cpd.1でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルよりも約2倍高かった。まとめると、データは、相同の修飾シグナルペプチドを含むCpd.2~Cpd.4が、内因性シグナルペプチドを含むCpd.1と比較して、HEK-293細胞で産生されたIL-2の細胞外への排出を促進できることを示唆している。データは、Cpd当たり3回の反復の平均±平均標準誤差を表す。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
実施例4:HaCaT細胞のインビトロトランスフェクション
ヒトケラチノサイト(HaCaT;AddexBio カタログ番号T0020001)を、10%(v/v)のウシ胎仔血清(FBS,Thermofischer,Basel,Switzerland カタログ番号10500-064)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM,Sigma-Aldrich)中で維持した。IL-2発現を評価するために、HaCaT細胞を15000細胞/ウェルで96ウェル培養プレートに播種し、トランスフェクションの前に5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。ついで、トランスフェクション前に、細胞を10%のFBSを含むDMEM増殖培地中で増殖させ、コンフルエンシー<70%に到達させた。その後、HaCaT細胞に、mRNAとLipofectamineの比率が1:1w/vで製造元の説明に従って、Lipofectamine2000(Invitrogen)を使用して、300ngの特異的mRNAコンストラクトをトランスフェクトした。100μlのDMEMを除去し、50μlのOpti-MEM(Thermo Fisher Scientific)を各ウェルに添加した後、Opti-MEM中の50μlのmRNA及びLipofectamine2000複合体を添加した。5時間のインキュベーション後、培地を新鮮な増殖培地と交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。細胞培養上清を収集し、ELISA(ThermoFisher カタログ番号887025)を使用して分泌されたIL-2を測定した。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
[HaCaT細胞におけるIL-2分泌]
IL-2タンパク質コード配列を含むCpd.1~Cpd.4を、IL-2発現及びHaCaT細胞からの分泌について試験した。分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、IL-2 ELISAを使用して細胞培養上清において測定され、図2BにおいてCpd.1(WT IL-2シグナルペプチドを含む)を参照した倍率変化として表される。Cpd.2~Cpd.4(修飾IL-2シグナルペプチドを含む)でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、Cpd.1でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルよりも約2.7倍高かった。まとめると、データは、相同の修飾シグナルペプチドを含むCpd.2~Cpd.4が、内因性シグナルペプチドを含むCpd.1と比較して、HaCaT細胞におけるIL-2の増強された分泌を促進できることを示唆している。データは、Cpd当たり3回の反復の平均±平均標準誤差を表す。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
実施例5:A549細胞のインビトロトランスフェクション
ヒト肺上皮癌細胞(A549;Sigma-Aldrich カタログ番号6012804)を、10%(v/v)のウシ胎仔血清(FBS,Thermofischer,Basel,Switzerland カタログ番号10500-064)を補充したダルベッコ変法イーグル高グルコース培地(DMEM,Sigma-Aldrich)中で維持した。IL-2発現を評価するために、A549細胞を10000細胞/ウェルで96ウェル培養プレートに播種し、トランスフェクションの前に5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。ついで、トランスフェクション前に、細胞を10%のFBSを含むDMEM増殖培地中で増殖させ、コンフルエンシー<70%に到達させた。その後、A549細胞に、mRNAとLipofectamineの比率が1:1w/vで製造元の説明に従って、Lipofectamine2000(Invitrogen)を使用して、様々な濃度4.4nM~35.2nM(0.15~1.2μg)の特異的mRNAコンストラクトをトランスフェクトした。100μlのDMEMを除去し、50μlのOpti-MEM(Thermo Fisher Scientific)を各ウェルに添加した後、Opti-MEM中の50μlのmRNA及びLipofectamine2000複合体を添加した。5時間のインキュベーション後、培地を新鮮な増殖培地と交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。細胞培養上清を収集し、ELISA(ThermoFisher カタログ番号887025)を使用して分泌されたIL-2を測定した。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
[A549細胞におけるIL-2分泌]
IL-2タンパク質コード配列を含むCpd.1~Cpd.4を、IL-2発現及びA549細胞からの分泌について試験した。分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、IL-2 ELISAを使用して細胞培養上清において測定され、図2CにおいてCpd.1(WT IL-2シグナルペプチドを含む)を参照した倍率変化として表される。Cpd.2~Cpd.4(修飾IL-2シグナルペプチドを含む)でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルは、Cpd.1でトランスフェクトされた細胞により分泌されたIL-2のタンパク質レベルよりも約1.6倍高かった。まとめると、データは、相同の修飾シグナルペプチドを含むCpd.2~Cpd.4が、内因性シグナルペプチドを含むCpd.1と比較して、A549細胞におけるIL-2の分泌増強を促進できることを示唆している。データは、Cpd当たり3回の反復の平均±平均標準誤差を表す。有意性(**、p<0.01)は、Cpd.1を対照として使用して、一元配置分散分析とそれに続くダネットの多重比較検定によって評価した。
実施例6:A549細胞におけるIL-2分泌及びVEGFAダウンレギュレーションの組合せ効果:VEGFA過剰発現モデル
[A549細胞のインビトロトランスフェクション]
VEGFA過剰発現モデルを使用して、A549細胞におけるCpd.5による同時のVEGFA RNA干渉(RNAi)及びIL-2発現を評価した。VEGFA過剰発現モデルを、A549細胞に0.3μgのVEGFA mRNAをトランスフェクトすることによって樹立した。A549細胞を、4.4nMから35.2nM(0.15から1.2μg)に増加する濃度のCpd.5で同時トランスフェクトし、VEGFA干渉及びIL-2過剰発現に対するCpd.5の用量依存性応答を評価した。トランスフェクション後、FBSを含まない増殖培地中の細胞を、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、続いて、ELISAによって同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ダウンレギュレートする標的mRNA;ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(過剰発現する目的の遺伝子;ThermoFisherカタログ番号887025)を定量した。市販のsiRNA(ThermoFisherカタログ番号284703)に対するCpd.5の効力を評価するために、市販のVEGFA siRNAとCpd.5を使用して用量依存性反応研究を実施した。A549細胞に、VEGFAmRNA(0.3μg/ウェル;9.5nM)と市販のVEGFA siRNA(0.05、0.125、0.25、1.25、及び2.5mM)又はCpd.5(4.4、8.8、17.6、26.4、35.2及び44.02nMは、それぞれ0.15、0.3、0.6、0.9、1.2及び1.5μgに相当する)で同時トランスフェクトした。トランスフェクション後、FBSを含まない増殖培地中の細胞を、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、続いて、ELISAによって同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ダウンレギュレートする標的mRNA;ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(過剰発現する目的の遺伝子;ThermoFisherカタログ番号887025)を定量した。
[結果]
3種のVEGFAターゲティングsiRNA及びIL-2タンパク質コード配列を含むCpd.5を、増加用量のCpd.5(4.4nMから35.2nM)と一定用量のVEGFA mRNA(9.5nM又は300ng/ウェル)をA549細胞に同時トランスフェクトし、ELISAによって細胞培養上清中のタンパク質レベルを測定することにより、A549細胞における用量依存的VEGFAダウンレギュレーション及び同時IL-2発現について試験した。Cpd.5は、図3に示されるように、用量依存的に(100ng/mlを超えるまで)IL-2タンパク質レベルを増加させながら、VEGFAタンパク質レベルを(最大70%)低下させた。総合すると、データは、Cpd.5がIL-2の発現に影響を与えることなくVEGFAをダウンレギュレートできることを示唆している。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
実施例7:SCC-4細胞におけるIL-2分泌及びVEGFAダウンレギュレーションの組み合わせ効果:VEGFA過剰発現モデル
SCC-4細胞のインビトロトランスフェクション
VEGFA過剰発現モデルを使用して、SCC-4細胞におけるCpd.5による同時のVEGFA RNA干渉(RNAi)及びIL-2発現を評価した。VEGFA過剰発現モデルを、SCC-4細胞に9.5nM(0.3μg)のVEGFA mRNAをトランスフェクトすることによって樹立した。SCC-4細胞に、4.4nMから35.2nM(0.15から1.2μg)の増加濃度のCpd.5を同時トランスフェクトして、VEGFA干渉及びIL-2過剰発現に対するCpd.5の用量依存性応答を評価した。トランスフェクション後、FBSを含まない増殖培地中の細胞を、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、続いて、ELISAによって同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ダウンレギュレートする標的mRNA;ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(過剰発現する目的の遺伝子;ThermoFisherカタログ番号887025)を定量した。VEGFA発現に対するCpd.5の効力を評価するために、SCC-4細胞に9.5nM(0.3μg)のVEGFA mRNAとCpd.5(4.4、8.8、17.6、26.4、35.2、及び44.02nMは0.15、0.3、0.6、0.9、1.2、及び1.5μg/ウェルに相当)を同時トランスフェクトした。トランスフェクション後、FBSを含まない増殖培地中の細胞を、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、続いて、ELISAによって同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ダウンレギュレートする標的mRNA;ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(過剰発現する目的の遺伝子;ThermoFisherカタログ番号887025)を定量した。
[結果]
IL-2コード配列及びVEGFAを標的とする3種のsiRNAを有するようにデザインされたCpd.5を試験して、SCC-4細胞にVEGFA mRNAをトランスフェクトしたVEGFA過剰発現モデルにおけるIL-2の同時発現及びVEGFA発現の干渉を評価した。Cpd.5は、図4A及び図4Bに示すように、外因的に過剰発現したVEGFAのレベルを最大95%低下させ、同時にIL-2発現(65ng/ml以上)を誘導した。要約すると、Cpd.5は、IL-2の発現と分泌を同時に誘導しながら、外因的に過剰発現したVEGFAを減少させることができる。
実施例8:SCC-4細胞におけるIL-2分泌及びVEGFAダウンレギュレーションの組み合わせ効果:内因性VEGFA発現モデル
[SCC-4細胞のインビトロトランスフェクション]
SCC-4細胞はインビトロで最大600pg/mLまでVEGFAを内因的に過剰発現する(図5A)ので、Cpd.5による同時のVEGFA RNA干渉(RNAi)及びIL-1発現を評価するために、SCC-4細胞を内因性VEGFA過剰発現モデルとして使用した。SCC-4細胞に26.4nM(0.9μg)のCpd.5をトランスフェクトした。細胞を5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした後、特定のELISAを使用することによって同じ細胞培養上清に存在するVEGFA(ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(ThermoFisherカタログ番号887025)を定量した。
[結果]
IL-2コード配列及びVEGFAを標的とする3種のsiRNAを有するようにデザインされたCpd.5を、インビトロで最大600pg/mLまでVEGFAを構成的に発現するSCC-4細胞における同時のIL-2発現及びVEGFA発現の干渉を評価するために試験した。図5A及び図5Bに示されるように、Cpd.5は、内因性VEGFA発現のレベルを最大90%減少させ、同時にIL-2発現(最大12ng/ml)を誘導した。総合すると、Cpd.5は、IL-2の発現と分泌を同時に誘導しながら、内因的に発現されるVEGFAのレベルを低下させることができる。
実施例9:VEGFAダウンレギュレーションにおけるCpd.5と市販のsiRNAの比較分析
[SCC-4細胞のインビトロトランスフェクション]
ヒト舌扁平上皮癌細胞株(SCC-4;Sigma-Aldrich,Buchs Switzerland,カタログ番号89062002CRL-1573)を、HAM F12(1:1)+2mMのグルタミン+10%のウシ胎仔血清(FBS)+0.4μg/mlのヒドロコルチゾンを補充したダルベッコ変法イーグル高グルコース培地(DMEM,Sigma Aldrich)中で維持した。細胞を15000細胞/ウェルで96ウェル培養プレートに播種し、トランスフェクションの前に5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。トランスフェクション前に、細胞をDMEM/HAM F-12増殖培地中で増殖させ、コンフルエンシー<70%に到達させた。市販のsiRNA(ThermoFisherカタログ番号284703)に対するCpd.5の効力を評価するために、市販のVEGFA siRNAとCpd.5を使用して用量反応研究を実施した。SCC-4細胞に、9.5nM(0.3μg)のVEGFA mRNAと市販のVEGFA siRNA(0.05、0.125、0.25、1.25及び2.5mM)又はCpd.5(4.4、8.8、17.6、26.4、35.2及び44.02nMは0.15、0.3、0.6、0.9、1.2及び1.5μg/ウェルに相当)を同時トランスフェクトした。SCC-4細胞に、mRNAとLipofectamineの比率を1:1w/vとして製造元の説明に従って、Lipofectamine2000(Invitrogen)を使用して、特定の濃度のCpd.5c mRNA又はsmRNAコンストラクトをトランスフェクトした。100μlのDMEMを除去し、Opti-MEM(Thermo Fisher Scientific)中の50μlのOpti-MEM及び50μlのmRNA及びLipofectamine2000複合体で置き換えた。5時間後、培地をFBSを含まない新鮮な増殖培地と交換し、プレートを、5%のCO2を含む加湿雰囲気中で37℃において24時間インキュベートした。
[結果]
VEGFA発現のダウンレギュレーションにおける市販のsiRNAに対するCpd.5の阻害濃度を計算するために、SCC-4細胞とA549細胞の両方で樹立されたVEGFA過剰発現モデルにおいて用量反応研究を実施した。両細胞に、増加濃度のCpd.5(4.4nMから44.02nM)又は市販のsiRNA(0.05mMから2.5mM)の何れかと共に9.5nM(0.3μg)のVEGFA mRNAを同時トランスフェクトした。市販のsiRNAと比較して、Cpd.5は、VEGFA発現の低下において、SCC-4細胞では19倍以上の効力、A549細胞では52倍以上の効力を示した(図6A及び図6B)。SCC-4細胞(8nM)及びA549細胞(11nM)におけるCpd.5のIC50値を図6Cに示す。
実施例10:SCC-4細胞におけるIL-2分泌及びMICBダウンレギュレーションの組み合わせ効果-内因性MICB発現モデル
[SCC-4細胞のインビトロトランスフェクション]
SCC-4細胞はインビトロで可溶性MICB(最大40pg/mL)及び膜結合MICB(最大80pg/mL)を構成的に発現するので、Cpd.6による同時のMICB RNA干渉(RNAi)及びIL-2発現を評価するために、SCC-4細胞を内因性MICB発現モデルとして使用した。SCC-4細胞に35.11nM(0.9μg)のCpd.6をトランスフェクトし、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした。細胞培養上清及び細胞可溶化物中に存在するMICBレベルを、ELISA(ThermoFisherカタログ番号BMS2303)を使用して定量した。同じ細胞培養上清中に存在するIL-2レベルをELISA(ThermoFisherカタログ番号887025)を使用して測定した。
[結果]
IL-2コード配列及びMICBを標的とする3種のsiRNAを有するようにデザインされたCpd.6を試験して、インビトロで可溶性MICB(最大40pg/mL)及び膜結合MICB(最大80pg/mL)を構成的に発現するSCC-4細胞におけるIL-2の同時発現及びMICB発現の干渉を評価した。Cpd.6は、図7A~7Cに示されるように、可溶性MICB及び膜結合MICBの両方の内因性発現レベルをそれぞれ最大70%及び90%低下させ、同時にIL-2発現を誘導した(最大65ng/ml)。簡潔に言えば、Cpd.6は、同時にIL-2の発現及び分泌を誘導しながら、内因的に発現したMICB(可溶性及び膜結合型の両方)をダウンレギュレートすることができる。データは、4回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
実施例11:SCC-4細胞におけるIL-2分泌とMICA及びMICBダウンレギュレーションとの組み合わせ効果-内因性MICA及びMICB発現モデル
[SCC-4細胞のインビトロトランスフェクション]
MICBに加えて、SCC-4細胞は、インビトロで、MICBの機能的類似体である可溶性MICA(最大200pg/mL)を構成的に発現する。MICAとMICBの間の高いゲノム相同性(>90%)により、Cpd.6内のsiRNAは、MICAタンパク質とMICBタンパク質の両方の発現を同時に干渉するようにデザインされた。Cpd.6によるIL-2発現及び分泌と同調したMICA及びMICB RNA干渉(RNAi)を評価するために、SCC-4細胞に増加用量(1.58、2.93、5.85、11.7、23.41、35.11及び46.81nM)のCpd.6 mRNAをトランスフェクトし、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした。細胞培養上清中に存在するMICAレベルを、ELISA(RayBioechカタログ番号ELH-MICA-1)を使用して定量した。同じ細胞培養上清中に存在するMICBレベルを、ELISA(ThermoFisherカタログ番号BMS2303)を使用して定量した。同じ細胞培養上清中に存在するIL-2レベルを、ELISA(ThermoFisherカタログ番号887025)を使用して測定した。
[結果]
IL-2コード配列及びMICAとMICBの両方を標的とする3種のsiRNAを有するようにデザインされたCpd.6を試験して、インビトロで可溶性MICA及びMICBを構成的に発現するSCC-4細胞におけるIL-2の同時発現及びMICA/MICB発現の干渉を評価した。Cpd.6は、図8A及び8Bに示されるように、可溶性MICAと可溶性MICBの両方の内因性発現レベルを用量依存的に最大80%低下させ、同時にIL-2発現を誘導した(>150ng/ml)。簡潔に言えば、Cpd.6は、IL-2の分泌を同時に誘導しながら、内因的に発現したMICAとMICBをダウンレギュレートすることができる。データは、IL-2レベルについて4回の反復と、MICA及びMICBそれぞれについて2回の反復の平均±平均標準誤差を表す。
実施例12:SK-OV-3スフェロイドモデルでの末梢血単核細胞腫瘍死滅アッセイにおけるCpd.3の生物活性評価
Cpd.3の抗腫瘍活性を、核RFP形質導入SK-OV-3腫瘍細胞株を使用することにより、免疫細胞媒介性腫瘍細胞死滅において評価した。スフェロイドのCpd.3によって誘導されるIL-2発現及び分泌について、二次元(2D)培養からのSK-OV-3-NLR細胞を単一密度(5000細胞/ウェル)で超低接着(ULA)プレートに播種し、Lipofectamine2000を使用して100ngのCpd.3コンストラクトをトランスフェクトし、ついで遠心分離(200×gで10分間)してスフェロイドを作製した。条件は4連で設定した。トランスフェクションの12、24及び48時間後に上清を収集し、TR-FRET(PerkinElmer,カタログ番号TRF1221C)によってIL-2発現を試験した。末梢血単核細胞(PBMC)を用いた実験では、上記のようにスフェロイドを作製し、Cpd.3(3ng、10ng、30ng及び100ng)でトランスフェクトし、48時間培養して、PBMC添加前にスフェロイドを200~500μmの径に到達させた。48時間の培養期間の後、3人の健康なドナーからのPBMCを、抗CD3抗体の存在下でウェルに添加した(200000細胞/ウェル)。陽性対照として、組換えヒトIL-2(2000IU/ml)及びPBMCを適切なウェルに添加した。SK-OV-3-NLRのみの条件では、PBMCは含めなかった。ウェルは、IncuCyte(S3)を使用して3時間ごとに7日間画像化され、全核局在化RFP(NLR)積分強度の変化が、PBMCを介したSK-OV-3スフェロイド腫瘍死滅の読み取り値として測定された。全NLR積分強度を24時間の時点で正規化し、IncuCyteソフトウェア内のスフェロイドモジュールを使用して解析した。グラフは、GraphPad Prism(両側で4つの値を平均し、二次平滑化式を使用)を使用して追加の平滑化関数で解析した5日目のデータを示している。
[結果]
3D浮遊培養においてCpd.3(100ng)をトランスフェクトした細胞から形成されたスフェロイドから収集された上清のTR-FRET分析は、IL-2発現及び分泌の時間依存的増加を示した(図9A)。リポフェクタミントランスフェクションのため、スフェロイドの形成と成長に欠陥は見られなかった。3人の健康なドナーからのPBMCを添加した後、Cpd.3でトランスフェクトされたスフェロイドを分析すると、明確な用量依存性の免疫介在性死滅が示された。全てのドナーにわたって、30ng及び100ngのCpd.3は、アッセイ期間にわたって測定された全積分NLR強度の減少によって決定されるPBMC駆動の腫瘍死滅を促進した(6日目のデータが図9B、9C、及び9Dに示される)。Cpd.3によって誘導された死滅効果は、試験した3人のドナー全てにおいて、6nM濃度で添加された組換えヒトIL-2(rhIL-2)の死滅効果よりも大幅に優れていた。図9Eは、5日目の対照と比較したSK-OV-3 NLR条件でのCpd.3処理(100ng)後のNLR積分低下を示す代表的なIncuCyte画像のセットを示している。まとめると、Cpd.3 mRNAコンストラクトを含むSK-OV-3 NLRスフェロイドのトランスフェクションは、PBMC媒介性腫瘍死滅を用量依存的に増強した。
実施例13:JAK3-STAT5活性化のためのHEK-BlueTMhIL-2レポーターアッセイ
Cpd.5及びCpd.6の機能活性を、JAK/STAT経路の活性化をモニタリングすることにより、ヒトIL-2受容体の活性化を研究するためにデザインされたHEK-BlueTMIL-2レポーター細胞(Invivogen,カタログコード:hkb-il2)で試験した。これらの細胞は、ヒト胎児由来腎臓HEK293細胞株に由来し、完全に機能的なIL-2シグナル伝達カスケードを達成するために、ヒトJAK3及びSTAT5遺伝子と共に、ヒトIL-2Rα、IL-2Rβ、及びIL-2Rγ遺伝子を発現するように改変した。加えて、STAT5誘導性SEAPレポーター遺伝子を導入した。IL-2活性化にSTAT5が続くと、生成されたSEAPを、細胞培養上清中のHEK-BlueTM検出細胞培養培地を用いてリアルタイムで決定することができる。HEK-BlueTMIL-2細胞の刺激は、組換えヒトIL-2(rhIL-2、0.001ngから300ng)或いは以下の詳細でCpd.5又はCpd.6(0.3μg/ウェル)をトランスフェクトしたHEK293細胞の細胞培養上清由来のIL-2(0.001ng~45ng)によって達成した。
HEK-BlueTMhIL-2細胞を、10%(v/v)のウシ胎仔血清(FBS)を補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM,Sigma Aldrich)中で維持した。IL-2Rα、IL-2Rβ、IL-2Rγ、JAK3、STAT5、及びSEAP導入遺伝子プラスミドを含む細胞を選択するために、抗生物質ブラストサイジン(10μg/mL)及びゼオシン(100μg/mL)を培地に添加した。細胞を40000細胞/ウェルで96ウェル培養プレートに播種し、刺激前に5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした。刺激前に、10%のFBSを含むDMEM増殖培地で細胞を増殖させ、<80%のコンフルエンシーに到達させた。HEK293細胞培養上清に由来する定まった濃度のIL-2を収集し、20μlの培地で希釈し、HEK-BlueTMIL-2細胞の培地に添加して、IL-2受容体の動員とそれに続くJAK3-STAT5経路の活性化を測定した。rhIL-2(0.001~300ng)又はCpd.5及びCpd.6由来のIL-2(0.001~45ng)を並行して試験した。2時間のインキュベーション後、SEAP活性を、QUANTI-BlueTM(20μlの細胞培養上清+180μlのQUANTI-BlueTM溶液)を使用し、SpectraMax i3マルチモードプレートリーダー(Molecular Device)で620nmの光学密度(O.D.)を読み取って評価した。トランスフェクトされていないサンプルをバックグラウンド対照として使用し、試験したサンプル中の得られたO.D.値から差し引いた。
[結果]
rhIL-2又はCpd.5又はCpd.6をトランスフェクトしたHEK293細胞の細胞培養上清に由来するIL-2によるHEK-BlueTMIL-2細胞の刺激は、三種の試験化合物全てがSEAP産生を用量依存的な形で誘導したので、機能的であった(図10A及び10B)。直接比較では、Cpd.5由来のIL-2は、rhIL-2(EC50:11ng/ml)と比較して約5倍強力(EC50:0.02ng/ml)であり、Cpd.6はrhIL-2(EC50:0.15ng/ml)と比較して約2倍強力(EC50:0.08ng/ml)であった。要約すると、Cpd.5及びCpd.6由来のIL-2は機能的であり、少なくともrhIL-2と同程度に強力なIL-2シグナル伝達カスケードを誘導する。
実施例14:Cpd.5及びCpd.6のNK細胞媒介死滅アッセイ
ナチュラルキラー細胞(NK細胞)は、腫瘍細胞を標的にして排除する能力を有し、主にIL-2サイトカインによって刺激される。IL-2メカニズムを介したNK細胞の活性化におけるCpd.5及びCpd.6の能力を測定するために、SCC4細胞(Sigma-Aldrich,Buchs Switzerland,カタログ番号89062002CRL-1573)及びナチュラルキラー92細胞(NK-92,DSMZ,ACC488,Germany)を使用した。Opti-MEM中のLipofectamine MessangerMax(ThermoFisher、カタログ番号LMRNA015)を使用してSCC-4細胞にCpd.5(IL-2 mRNA+3×VEGFA siRNA)、Cpd.6(IL-2 mRNA+3×MICA/B siRNA)、モックRNA-1(IL-4 mRNA+3×TNF-α siRNA)、又はモックRNA-2(MetLuc mRNA、siRNAなし)をトランスフェクトすることによって、用量反応研究(0.1nMから2.5nM)をSCC4細胞で実施した。次に、SCC-4細胞を、黒色の96ウェル培養プレート内で、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃で30分間インキュベートした。Opti-MEM中の100000細胞/ウェルのNK-92エフェクター細胞を、トランスフェクトしたSCC-4標的細胞にエフェクター対標的比10:1(E:T=10:1)で加えた。24時間後、黒色の96ウェルプレートの底を黒いホイルで密封し、ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水(PBS++、BioConcept、カタログ番号3-05F001)で3回洗浄して、懸濁状態にあったNK-92細胞を除去した。SCC-4細胞は性質が接着性であるため、24時間のインキュベーションにより細胞がプレートの底に強く接着し、NK-92細胞のみが洗い流された。合理的であるのは、NK細胞がSCC-4細胞の死滅をもたらす場合、生存し洗浄後にプレートの底に付着するSCC-4細胞が少なくなり、これを、細胞生存率アッセイによって定量的に測定することができる。3X洗浄後、50μlのPBS++と50μlのCellTiter-Glo2.0(CTG2.0,Promega,カタログ番号G924B)試薬を各ウェルに加え、96ウェルプレートを室温において暗所で10分間インキュベートした。SpectraMax i3x(Molecular Devices)でルミネセンスを測定し、標準設定を使用して細胞生存率を計算した。
[結果]
NK細胞媒介死滅アッセイは、Cpd.5又はCpd.6をトランスフェクトし、NK-92細胞と共インキュベートしたSCC-4細胞の用量依存的な細胞溶解を明らかにした。SCC-4細胞から分泌されたIL-2は、10:1のE:T比でSCC-4腫瘍細胞の標的死滅を促進した(Cpd.5で>50%、Cpd.6で>40%、図10C)。Cpd.5及びCp.6の両方をトランスフェクトしたSCC-4細胞について、NK細胞媒介性死滅が観察された。簡潔に言えば、Cpd.5及びCpd.6は、用量依存的な形でNK細胞を活性化することにより、期待された抗腫瘍活性を示した。
実施例15:SCC-4細胞でのIL-2発現及びVEGFAダウンレギュレーションにおけるCpd.7及びCpd.8の比較分析
上記のようにSCC-4細胞を培養し、トランスフェクトした。Cpd.8(IL-2 mRNA+5×VEGFA siRNA)に対するCpd.7(IL-2 mRNA+3×VEGFA siRNA)の効力を評価するために、両方の化合物を使用して用量反応研究を実施した。SCC-4細胞にCpd.7(1.1、2.2、4.4、8.8、17.6、26.4、35.2、及び44.04nM/ウェル)又はCpd.8(0.47、0.94、1.89、3.79、7.58、15.15、22.73、30.31及び37.88nM/ウェル)をトランスフェクトした。5時間後、培地を、FBSを含まない新鮮な増殖培地に交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、上清を収集した。同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(ThermoFisherカタログ番号887025)レベルを定量するためにELISAを実施した。GraphPadプリズムを用いた非線形Hill結合曲線を使用して、VEGFAの80%ダウンレギュレーションを計算した。
[結果]
VEGFA発現のダウンレギュレーションにおけるCpd.8に対するCpd.7の阻害濃度を計算するために、Cpd.7又はCpd.8をトランスフェクトしたSCC-4細胞において用量反応研究を実施した。細胞に、上記のように増加濃度のCpd.7又はCpd.8の何れかをトランスフェクトした。Cpd.7と比較して、Cpd.8は、SCC-4細胞でのVEGFA発現の低下において2.5倍高い効力を示した(図11A)。80%のVEGFダウンレギュレーションは、SCC-4細胞において8nMのCpd.8によって達成されたが、Cpd.7では18nMで達成され、siRNAのコピー数の増加は、より高レベルのVEGFダウンレギュレーションに至ることを証明している。しかし、Cpd.8からのIL-2発現は、Cpd.7からのIL-2発現よりも約2倍低かった(図11B)。要約すると、化合物中のsiRNAのコピー数を増やすと、RNA干渉が増強されるが、mRNA標的の発現が損なわれる。
実施例16:IL-2発現及びVEGFAダウンレギュレーションにおけるCpd.9及びCpd.10の経時的研究
SCC-4細胞を、上記のように培養し、トランスフェクトした。Cpd.10(IL-2 mRNA+3×VEGFA siRNA、30bp長の3つの異なるsiRNA)に対するCpd.9(IL-2 mRNA+3×VEGFA siRNA、同じsiRNAが3回反復)の長期的効力を評価するために、Cpd.9又はCpd.10をトランスフェクトしたSCC-4細胞を使用して経時的研究を実施した。SCC-4細胞にCpd.9又はCpd.10を30nM/ウェル濃度でトランスフェクトした。市販のVEGFA siRNA(ThermoFisherカタログ番号284703)を比較のために実験に追加し、スクランブルsiRNA(Sigma,カタログ番号SIC002)を対照として使用した。ついで細胞を、5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃においてインキュベートした。異なるウェルからのサンプルを、トランスフェクション後6時間から72時間の間に収集した。同じ細胞培養上清中に存在するVEGFA(ThermoFisherカタログ番号KHG0112)及びIL-2(ThermoFisherカタログ番号887025)レベルを定量するためにELISAを実施した。各時点でのトランスフェクトされていない細胞のVEGFAレベルを100%に設定し、VEGFAダウンレギュレーションのレベルをそれぞれの時点でのレベルに正規化した。
[結果]
経時的研究は、Cpd.9及びCpd.10の両方について同様に72時間にわたってIL-2の蓄積を示した(図11C)。しかし、Cpd.10は72時間までより強いVEGFAダウンレギュレーションをもたらし、95%を超えるRNA干渉レベルが達成されたが、Cpd.9は48時間後に85%のRNA干渉レベルをもたらした(図11D)。図11Dに示されるように、効果は6時間の時点でさえ目に見えており、その時点でのCpd.10によるVEGFAダウンレギュレーション(>30%)はCpd.9によるVEGFAダウンレギュレーション(20%)より高かった。以前に観察されたように、市販のVEGFA siRNAは最大45%のVEGFAのダウンレギュレーションをもたらした。ユニバーサルなスクランブルsiRNAは、実験段階を通してVEGFA発現を変化させなかった。要約すると、Cpd.10は、Cpd.9と比較して効力が僅かに改善された、長期にわたるVEGFAダウンレギュレーションを示した。
実施例17:がんにおける複数のシグナル伝達経路の標的化:インビトロ腫瘍モデルにおける複数のsiRNA標的と免疫刺激性サイトカインの組み合わせ
がんは、アポトーシスが減少した細胞の制御されない増殖を促進する複数の調節不全のシグナル伝達経路を伴う複雑な疾患である。MHCクラスI鎖関連配列A/B(MICA/B)及びプログラム細胞死-リガンド1(PD-L1)などの免疫回避タンパク質の高発現と共に哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)、血管内皮増殖因子(VEGFA)、上皮増殖因子受容体(EGFR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、c-Myc癌原遺伝子(c-Myc)を含む腫瘍増殖シグナルのアップレギュレーションが腫瘍細胞において観察される。更に、腫瘍微小環境は、インターロイキン-2(IL-2)、インターロイキン-12(IL-12)、インターロイキン-15(IL-15)、インターロイキン-7(IL-7)などの免疫刺激性サイトカインの低下したレベルを示す。従って、免疫刺激性サイトカインのアップレギュレーションと共に、腫瘍増殖に関与する重要なタンパク質のダウンレギュレーションは、がん治療の魅力的なアプローチとなりうる。RNA干渉及び免疫刺激性サイトカインのアップレギュレーションによる複数の腫瘍促進標的のダウンレギュレーションを測定するために、Cpd.11、Cpd.12、Cpd.15、及びCpd.16を、抗腫瘍インターロイキンmRNAと共に一つを超えるsiRNA標的を含むようにデザインした。複数のシグナル伝達経路の標的化におけるこれらの化合物の効果を、SCC-4細胞、A549細胞及びヒト神経膠芽腫細胞株(U251MG)細胞で評価した。
[SCC-4細胞における頭頸部がんインビトロモデル]
ヒト舌扁平上皮癌細胞株(SCC-4)は、55歳の男性の舌に由来し、この実施例において頭頸部がんインビトロモデルをシミュレートするために使用した。SCC-4細胞を培養し、上記のようにトランスフェクトした。Cpd.11(IL-12 mRNA+1×IDH1 siRNA+1×CDK4 siRNA+1×CDK6 siRNA)、Cpd.12(IL-12 mRNA+1×EGFR siRNA+1×mTOR siRNA+1×KRAS siRNA)及びCpd.15(IL-15 mRNA+1×VEGFA siRNA+2×CD155 siRNA)を使用して並行して複数のがん関連標的の調節を評価するために、SCC-4細胞にこれらの化合物を10及び30nM/ウェル濃度でトランスフェクトした。トランスフェクションの5時間後、培地を、FBSを含まない新鮮な増殖培地に交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、上清を収集した。ELISAを実施して、細胞培養上清中に存在するヒトIL-12p70(ThermoFisherカタログ番号88-7126)及びヒトIL-15(ThermoFisherカタログ番号88-7620)レベルを定量した。各細胞可溶化物をまたプロセシングして、Cells-to-CTTM1-Step Power SYBR Greenキット(ThermoFisherカタログ番号A25599)とプライマー(プライマー配列の詳細は表6に列挙)を使用してRT-qPCRによるトランスフェクトされていないサンプルに対する相対定量により、siRNA標的遺伝子のRNA量を測定した。参照対照としてヒト18s rRNAを使用した。
[結果]
IDH1、CDK4及びCDK6の1×siRNAとIL-12 mRNAを含むCpd.11並びにEGFR、mTOR KRASの1×siRNAとIL-12 mRNAを含むCpd.12の効果を、Cpd.11又はCpd.12の二通りの異なる用量(10nM及び30nM)をトランスフェクトしたSCC-4細胞におけるIL-12発現及び標的遺伝子の同時ダウンレギュレーションについて評価した。データは、Cpd.11及びCpd.12の両方が、図12A及び12Eに示されるように、有意なIL-12タンパク質の発現及び分泌(>7000pg/ml)をもたらすことを実証している。同じ細胞可溶化物で、IDH1、CDK4及びCDK6 RNA転写物に対するCpd.11のRNA干渉を評価した。図12Bに示されるように、Cpd.11は、内因性IDH1(10nMで75%、30nMで90%)、CDK4(10nMで93%、30nMで98%)及びCDK6(10nMで85%、30nMで96%)レベルを用量依存的な形でダウンレギュレートした。EGFR、mTOR及びKRAS RNA転写物に対するCpd.12のRNA干渉を、図12Eの同じ細胞可溶化物で評価した。図12Fに示されるように、Cpd.12は、内因性EGFR(10nMで80%、30nMで92%)、KRAS(10nMで92%、30nMで83%)及びmTOR(10nMで92%、30nMで98%)レベルを、KRASについては用量依存的な形で、ダウンレギュレートした。
加えて、1×VEGFA siRNA、2×CD155 siRNA及びIL-15 mRNAを含むCpd.15の効果を、Cpd.15の二通りの異なる用量(10nM及び30nM)をトランスフェクトしたSCC-4細胞におけるIL-15発現及び標的遺伝子の同時ダウンレギュレーションについて評価した。結果は、図14Cに示されるように、Cpd.15がIL-15タンパク質(>790pg/ml)を発現することを示した。同じ細胞可溶化物で、VEGFA及びCD155 RNA転写物に対するCpd.15のRNA干渉を、qPCRを使用して評価した。図14Dに示すように、Cpd.15は、内因性VEGFA(10nMで95%、30nMで98%)及びCD155(10nMで73%、30nMで71%)レベルをダウンレギュレートした。要するに、Cpd.11、Cpd.12、及びCpd.15を使用して複数のシグナル伝達経路を標的とし、siRNAを介して複数の腫瘍標的をダウンレギュレートし、同時にIL-12又はIL-15サイトカインをアップレギュレートして、免疫細胞の浸潤又は増殖を促進することにより抗腫瘍活性をもたらすことができる。
[A549細胞における肺がんインビトロモデル]
A549細胞は、58歳男性の癌性肺に由来する腺癌性ヒト肺胞基底上皮細胞であり、この実施例において肺がんインビトロモデルをシミュレートするために使用した。A549細胞を培養し、上記のようにトランスフェクトした。Cpd.11(IL-12 mRNA+1×IDH1 siRNA+1×CDK4 siRNA+1×CDK6 siRNA)、Cpd.12(IL-12 mRNA+1×EGFR siRNA+1×mTOR siRNA+1×KRAS siRNA)及びCpd.15(IL-15 mRNA+1×VEGFA siRNA+2×CD155 siRNA)を使用して並行して複数のがん関連標的の調節を評価するために、A549細胞にこれらの化合物を10及び30nM/ウェル濃度でトランスフェクトした。トランスフェクションの5時間後、培地を、FBSを含まない新鮮な増殖培地に交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートし、上清を収集した。ELISAを実施して、細胞培養上清中に存在するヒトIL-12p70(ThermoFisherカタログ番号88-7126)及びヒトIL-15(ThermoFisherカタログ番号88-7620)レベルを定量した。各細胞可溶化物をまたプロセシングして、Cells-to-CTTM1-Step Power SYBR Greenキット(ThermoFisherカタログ番号A25599)とプライマー(プライマー配列の詳細は表6に列挙)を使用してRT-qPCRによるトランスフェクトされていないサンプルに対する相対定量により、siRNA標的遺伝子のRNA量を測定した。参照対照としてヒト18s rRNAを使用した。
[結果]
IDH1、CDK4及びCDK6の1×siRNAとIL-12 mRNAを含むCpd.11並びにEGFR、mTOR KRASの1×siRNAとIL-12 mRNAを含むCpd.12の効果を、Cpd.11又はCpd.12の二通りの異なる用量(10nM及び30nM)をトランスフェクトしたA549細胞におけるIL-12発現及び標的遺伝子の同時のダウンレギュレーションについて評価した。データは、Cpd.11及びCpd.12の両方が、図12C及び12Gに示されるように、有意なIL-12タンパク質の発現及び分泌(>1925pg/ml)をもたらすことを実証している。同じ細胞可溶化物で、IDH1、CDK4及びCDK6 RNA転写物に対するCpd.11のRNA干渉を評価した。図12Dに示されるように、Cpd.11は、内因性IDH1(10nMで88%、30nMで92%)、CDK4(10nMで74%、30nMで80%)及びCDK6(10nMで58%、30nMで60%)レベルをダウンレギュレートした。EGFR、mTOR及びKRAS RNA転写物に対するCpd.12のRNA干渉を、図12Gの同じ細胞可溶化物で評価した。図12Hに示されるように、Cpd.12は、30nMのCpd.12をトランスフェクトしたSCC-4細胞において内因性EGFRレベルをダウンレギュレートした(最大58%)。この細胞株では、内因性KRAS mRNA発現は低すぎてKRAS qPCRアッセイで検出できず、レベルは対照条件下(BQL)でも定量限界を下回った。図12Hに示すように、Cpd.12は内因性mTORレベルを用量依存的な形でダウンレギュレートした(10nMで67%、30nMで79%)。
加えて、1×VEGFA siRNA、2×CD155 siRNA、及びIL-15 mRNAを含むCpd.15の効果を、Cpd.15の異なる用量(10nM及び30nM)をトランスフェクトしたA549細胞におけるIL-15発現及び標的遺伝子の同時ダウンレギュレーションについて評価した。図14Aに示されるように、Cpd.15は、有意なIL-15タンパク質の発現及び分泌をもたらす(>715pg/ml)。同じ細胞可溶化物で、VEGFA及びCD155 RNA転写物に対するCpd.15のRNA干渉を、qPCRを使用して評価した。図14Bに示すように、Cpd.15は、内因性VEGFA(10nMで58%、30nMで51%)及びCD155(10nMで43%、30nMで42%)レベルをダウンレギュレートした。要するに、Cpd.11、Cpd.12、及びCpd.15を使用して複数のシグナル伝達経路を標的とし、siRNAを介して複数の腫瘍標的をダウンレギュレートし、同時にIL-12又はIL-15サイトカインをアップレギュレートして、免疫細胞の浸潤又は増殖を促進することにより抗腫瘍活性をもたらすことができる。
[U251MG細胞における神経膠芽腫がんインビトロモデル]
ヒト神経膠芽腫細胞株(U251MG;DSMZ,Germany,カタログ番号09063001)はヒト悪性神経膠芽腫に由来した。U251MG細胞を、10%(v/v)ウシ胎仔血清(FBS)を補充したダルベッコ変法イーグル高グルコース培地(DMEM,Sigma Aldrich,カタログ番号D0822)中に維持した。細胞を20000細胞/ウェルで96ウェル培養プレートに播種し、トランスフェクション前に5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした。トランスフェクション前に細胞をコンフルエンシー<70%に達するようにDMEM増殖培地中で増殖させた。その後、U251MG細胞に、1:1w/vの化合物対Lipofectamineの比率で製造元の説明書に従ってLipofectamine MessengerMax(Invitrogen)を使用してCpd.16(IL-15 mRNA+1×VEGFA siRNA+1×PD-L1 siRNA+1×c-Myc siRNA)を10nM又は30nMの濃度でトランスフェクトした。100μlのDMEMを除去し、Opti-MEM中の90μlのOpti-MEM(Thermo Fisher Scientific,Switzerland,カタログ番号31985-070)及び10μlの化合物及びLipofectamine MessangerMax複合体と交換した。5時間後、培地をFBSを含まない新鮮な増殖培地に交換し、プレートを5%のCO2を含む加湿雰囲気で37℃において24時間インキュベートした。ELISAを実施して、細胞培養上清中に存在するヒトIL-12p70(ThermoFisherカタログ番号88-7126)及びヒトIL-7(ThermoFisherカタログ番号EHIL7)レベルを定量した。各細胞可溶化物をまたプロセシングして、Cells-to-CTTM1-Step Power SYBR Greenキット(ThermoFisherカタログ番号A25599)とプライマー(プライマー配列の詳細は表6に列挙)を使用してRT-qPCRによるトランスフェクトされていないサンプルに対する相対定量により、siRNA標的遺伝子のRNA量を測定した。参照対照としてヒト18s rRNAを使用した。
[結果]
VEGFA、PD-L1及びc-Mycの1×siRNAとIL-15 mRNAを含むCpd.16の効果を、2つの異なる用量(10nM及び30nM)のCpd.16をトランスフェクトしたU251 MG細胞においてIL-15発現及び標的遺伝子の同時ダウンレギュレーションについて評価した。データは、図14Eに示されるように、Cpd.16がIL-15タンパク質(>300pg/ml)を発現することを示している。同じ細胞可溶化物で、VEGFA、PD-L1、及びc-Myc RNA転写物に対するCpd.16のRNA干渉を評価した。図14Fに示されるように、Cpd.16は、内因性VEGFAを10及び30nMレベルで99%ダウンレギュレートし、PD-L1を10及び30nMレベルで>97%、c-Mycを10及び30nMレベルで>99%ダウンレギュレートした。要約すると、Cpd.16を使用して複数のシグナル伝達経路を標的とし、siRNAを介して複数の腫瘍学標的をダウンレギュレートし、同時にIL-15サイトカインをアップレギュレートして、NK細胞及びT細胞などの抗腫瘍免疫細胞の増殖を促進することにより抗腫瘍活性をもたらすことができる。
実施例18:インビトロ腫瘍モデルにおける単一siRNA標的と免疫刺激性サイトカインの組み合わせ
この実施例は、免疫刺激性サイトカインの過剰発現と共にダウンレギュレーションのために単一腫瘍促進遺伝子を標的とすることの影響である。SCC-4細胞、A549細胞、及びU251MG細胞におけるCpd.13(IL-12 mRNA+3×EGFR siRNA)、Cpd.14(IL-12 mRNA+3×mTOR siRNA)及びCpd.17(IL-7 mRNA+3×PD-L1 siRNA)のがん関連標的及びサイトカイン分泌の並行調節を評価した。三種の細胞全てを培養し、上記化合物の二つの異なる用量(10nM及び30nM)で上記のようにトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、上清を回収した。ELISAを実施して、細胞培養上清中に存在するヒトIL-12p70(ThermoFisherカタログ番号88-7126)及びヒトIL-7(ThermoFisherカタログ番号EHIL7)レベルを定量した。各細胞可溶化物をまたプロセシングして、Cells-to-CTTM1-Step Power SYBR Greenキット(ThermoFisherカタログ番号A25599)とプライマー(プライマー配列の詳細は表6に列挙)を使用してRT-qPCRによるトランスフェクトされていないサンプルに対する相対定量により、siRNA標的遺伝子のRNA量を測定した。参照対照としてヒト18s rRNAを使用した。
[結果]
3×EGFR siRNAとIL-12 mRNAを含むCpd.13の効果を、2つの異なる用量(10nM及び30nM)のCpd.13をトランスフェクトしたA549細胞及びSCC-4細胞においてIL-12発現と同時のEGFR遺伝子ダウンレギュレーションについて評価した。図13A及び13Bに示されるように、Cpd.13は、A549細胞(最大2030pg/ml)及びSCC-4細胞(最大7420pg/ml)の両方でIL-12タンパク質を発現した。同じ細胞可溶化物で、EGFR RNA転写物に対するCpd.13のRNA干渉を評価した。図13D及び図13Eに示されるように、Cpd.13は内因性EGFRレベルをダウンレギュレートした(A549細胞で30~40%、SCC-4細胞で85~92%)。
同様に、3×mTOR siRNA及びIL-12 mRNAを含むCpd.14を、2つの異なる用量(10nM及び30nM)のCpd.14でトランスフェクトしたA549細胞におけるIL-12発現及び同時のmTOR遺伝子ダウンレギュレーションについて評価した。図13Cに示すように、Cpd.14はIL-12タンパク質を発現した(10nMのCpd.14をトランスフェクトした細胞では2800pg/mlまで、30nMのCpd.14をトランスフェクトした細胞では365pg/mlまで(10nMのCpd.14と比較して>7倍低い))。30nMのCpd.14をトランスフェクトした細胞では、mTORが細胞生存マーカーであるため、高いレベルの細胞死が観察された。同じ細胞可溶化物で、mTOR RNA転写物に対するCpd.14のRNA干渉を評価した。図13Fに示されるように、Cpd.14は内因性mTORレベルをダウンレギュレートした(A549細胞において50~73%)。
U251 MG細胞において、3×PD-L1 siRNA及びIL-7 mRNAを含むCpd.17(10nM及び30nM濃度)の効果を、IL-7発現及び同時のPD-L1遺伝子ダウンレギュレーションについて評価した。図14Gに示すように、Cpd.17はIL-7タンパク質を発現した(1300pg/mlまで)。同じ細胞可溶化物で、PD-L1 RNA転写物に対するCpd.14のRNA干渉を評価した。図14Hに示されるように、Cpd.14は内因性PD-L1レベル(U251 MG細胞において60~87%)を用量に関連する形でダウンレギュレートした。
実施例19:ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)管形成アッセイ:インビトロ血管新生モデル
Cpd.5及びCpd.10のVEGFAダウンレギュレーション効力の機能的関連性を評価するために、SCC-4細胞を培養し、上記のようにCpd.5及びCpd.10(20及び30nM/ウェル)をトランスフェクトした。5時間後、培地を、FBSを含まない新鮮な増殖培地に交換し、プレートを37℃において5%のCO2を含む加湿雰囲気下で24時間インキュベートして、VEGFAを産生させて培地中に分泌させ、上清を回収し、VEGFAレベルをELISA(ThermoFisherカタログ番号KHG0112)によって定量した。同じ細胞培養上清を使用して、Cpd.5及びCpd.10での処理がない場合又はこれらでの処理の24時間後に分泌されたVEGFがヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の血管新生を誘導する機能的能力を評価した。HUVECは、適切な細胞外マトリックスサポートと共にサブコンフルエントな密度で蒔かれると、三次元の毛管様管状構造を形成(疑似管形成とも呼ばれる)する能力がある。血管新生モデルを、このインビトロでのCpd.5及びCpd.10の抗血管新生活性を測定するために樹立した。HUVEC細胞(ATCC,カタログ番号CRL1730)を、マトリゲル被覆Ibidiプレートへの分注前に、37℃において5%のCO2を含む加湿雰囲気で24時間、10%のFBS(ATCC,番号30-2020)、0.1mg/mLのヘパリン(Sigma,番号H3393)、及び30μg/mLのECGS(Corning,#354006)を補充したF-12K培地(ATCCカタログ番号30-2004)で維持した。実験の24時間前に、ピペット先端とμ-スライド血管新生Ibidiプレート(Ibidi,カタログ番号81506)を-20℃に置いた。成長因子を減らしたBDマトリゲル(BD Biosciences,カタログ番号354230)を冷蔵庫で氷上で一晩解凍した。実験当日、マトリゲル適用中、マトリゲル、ピペット先端、及びプレートを層流で氷上に保った。10μlのマトリゲルをIbidiプレートの各内側ウェルに塗布し、それが上部ウェルに流れ込まないようにした。マトリゲルでコーティングしたプレートを、加湿チャンバー内に37℃で1時間置いた。HUVECをトリプシン処理し、標準的な手順を使用してカウントし、細胞をSCC-4細胞上清(未処理)又はCpd.5又はCpd.10(20nM又は30nM)或いは組換えVEGFA(0.5又は5ng/mL)を含む培地で処理したSCC-4細胞上清に由来する細胞培地に5000細胞/50μLの濃度で懸濁させた。新鮮なHUVEC培地をベースライン対照として使用した。マトリゲル重合後、50μLの上記の細胞懸濁液を各ウェル中にロードした。Ibidiプレートを37℃、5%のCO2で6時間インキュベートした。細胞を顕微鏡で可視化し、画像を撮影し(0時間と6時間)、管形成と枝分かれ部位の数を解析した。
[結果]
IL-2コード配列とVEGFAを標的とする3種のsiRNAを有するようにデザインされたCpd.5及びCpd.10を試験して、SCC-4細胞におけるVEGFA発現の干渉を評価した。対照条件下で、SCC-4細胞は約0.8ng/mlのVEGFAを産生し、培地中に分泌した(図15A)。Cpd.5でのトランスフェクションは、VEGFAレベルを20及び30nMでそれぞれ76%及び60%まで低下させたのに対し、Cpd.10処理は、20及び30nMの両方でVEGFAをより強力に30%まで低下させた(図15A)。これらの細胞培養上清の50μlを、HUVEC細胞のインビトロ血管新生のマーカーとして枝分かれ部位形成を誘導するその機能的能力について分析し、未処理の対照又は規定のrh-VEGFA濃度(0.5及び5ng/mL)の培地と比較した。図15Bは、管形成の尺度としての枝分かれ部位を増加させる効力が培地VEGFAとよく相関したことを示している。対照条件下のSCC-4細胞は、二つのrh-VEGFA対照と同様に、有意な枝分かれ部位形成を誘導するVEGFAを産生した。Cpd.5とCpd.10の両方の上清は、VEGFAレベルの低下の結果として枝分かれ部位を強く低下させ、Cpd.10の上清は、VEGFAレベルが低いため、Cpd.5よりも枝分かれ部位形成を低下させる効力が僅かに強かった。
ここに記載の実施例及び実施態様は、例証のみを目的としており、当業者に示唆される様々な変形又は変更は、この出願の精神及び範囲、並びに添付の特許請求の範囲内に含まれるべきである。
Claims (147)
- 第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であって、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、腫瘍増殖に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする、組成物。
- サイトカインが、インターロイキン-2(IL-2)、IL-12、IL-15、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントである、請求項1に記載の組成物。
- サイトカインが、配列番号:24、44、47、68、及び80からなる群から選択される配列を含む、請求項1に記載の組成物。
- サイトカインがシグナルペプチドを含む、請求項1に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、未修飾シグナルペプチド配列又は修飾シグナルペプチド配列を含む、請求項4に記載の組成物。
- 未修飾シグナルペプチド配列が、配列番号:26及び125~128からなる群から選択される配列を含む、請求項5に記載の組成物。
- IL-2がシグナルペプチドを含む、請求項2に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項7に記載の組成物。
- 未修飾IL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:26に列挙される配列を含む、請求項8に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項7に記載の組成物。
- 少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む、請求項10に記載の組成物。
- 第一のRNAがメッセンジャーRNA(mRNA)である、請求項1に記載の組成物。
- 第二のRNAが低分子干渉RNA(siRNA)である、請求項1に記載の組成物。
- siRNAが、腫瘍増殖に関連する遺伝子のmRNAに結合することができる、請求項13に記載の組成物。
- 第二のRNAが1、2、3、4、5又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種が、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む、請求項13に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む、請求項13に記載の組成物。
- 1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項15又は16に記載の組成物。
- 腫瘍増殖に関連する遺伝子が、血管新生に関連する遺伝子を含む、請求項1に記載の組成物。
- 血管新生に関連する遺伝子が、血管内皮増殖因子(VEGF)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする、請求項18に記載の組成物。
- VEGFが、VEGFA、その断片、又はその機能的バリアントである、請求項19に記載の組成物。
- VEGFAが、配列番号:35に列挙される配列を含む、請求項20に記載の組成物。
- VEGFが、VEGFAのアイソフォーム、その断片、又はその機能的バリアントである、請求項19に記載の組成物。
- VEGFが、胎盤増殖因子(PIGF)、その断片、又はその機能的バリアントである、請求項19に記載の組成物。
- 腫瘍増殖に関連する遺伝子が、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、分化抗原群(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、又はmyc癌原遺伝子(c-Myc)を含む、請求項1に記載の組成物。
- 腫瘍増殖に関連する遺伝子が、配列番号:50、53、56、59、62、65、71、74、及び77からなる群から選択される配列を含む、請求項24に記載の組成物。
- 第一のRNAがリンカーによって第二のRNAに連結される、請求項1に記載の組成物。
- リンカーが、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む、請求項26に記載の組成物。
- ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む、請求項1に記載の組成物。
- 第一のRNAと第二のRNAが共に組換え体である、請求項1から28の何れか一項に記載の組成物。
- 第二のRNAに連結された第一のRNAを含む組成物であって、第一のRNAがサイトカインをコードし、第二のRNAが、免疫系による認識に関連する遺伝子の発現を調節する遺伝要素をコードする、組成物。
- サイトカインが、インターロイキン-2(IL-2)、その断片、又はその機能的バリアントである、請求項30に記載の組成物。
- IL-2が、配列番号:24を含む配列を含む、請求項31に記載の組成物。
- IL-2がシグナルペプチドを含む、請求項31に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項33に記載の組成物。
- IL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:26に列挙される配列を含む、請求項34に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失及び/又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項33に記載の組成物。
- 少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む、請求項36に記載の組成物。
- 第一のRNAがメッセンジャーRNA(mRNA)である、請求項30に記載の組成物。
- 第二のRNAが低分子干渉RNA(siRNA)である、請求項30に記載の組成物。
- siRNAが、免疫系による認識に関連する遺伝子のmRNAに結合することができる、請求項39に記載の組成物。
- 免疫系による認識に関連する遺伝子が、MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする、請求項40に記載の組成物。
- MICAが配列番号:38に列挙される配列を含む、請求項41に記載の組成物。
- 免疫系による認識に関連する遺伝子が、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする、請求項40に記載の組成物。
- MICBが、配列番号:41に列挙される配列を含む、請求項43に記載の組成物。
- 免疫系による認識に関連する遺伝子が、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする、請求項40に記載の組成物。
- ADAMがADAM17である、請求項45に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種が、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む、請求項39に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む、請求項39に記載の組成物。
- 1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項47又は48に記載の組成物。
- 第一のRNAがリンカーによって第二のRNAに連結される、請求項30に記載の組成物。
- リンカーが、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む、請求項50に記載の組成物。
- ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む、請求項30に記載の組成物。
- 第一のRNAと第二のRNAが共に組換え体である、請求項30から52の何れか一項に記載の組成物。
- 血管内皮増殖因子A(VEGFA)、VEGFAのアイソフォーム、胎盤増殖因子(PIGF)、分化抗原群155(CD155)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、myc癌原遺伝子(c-Myc)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、IL-15、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む、組成物。
- 第一のRNAがメッセンジャーRNA(mRNA)である、請求項54に記載の組成物。
- IL-2が、配列番号:24を含む配列を含む、請求項54に記載の組成物。
- IL-2がシグナルペプチドを含む、請求項54に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項57に記載の組成物。
- IL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:26に列挙される配列を含む、請求項58に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失及び/又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項57に記載の組成物。
- 少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む、請求項60に記載の組成物。
- IL-15が、配列番号:68を含む配列を含む、請求項54に記載の組成物。
- IL-15がシグナルペプチドを含む、請求項54に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-15シグナルペプチド配列を含む、請求項63に記載の組成物。
- 未修飾IL-15シグナルペプチド配列が、配列番号:144に列挙される配列を含む、請求項64に記載の組成物。
- 第二のRNAが低分子干渉RNA(siRNA)である、請求項54に記載の組成物。
- siRNAが、VEGFA、VEGFAのアイソフォーム、PIGF、CD155、PD-L1、又はc-MycのmRNAに結合することができる、請求項66に記載の組成物。
- VEGFAが、配列番号:35を含む配列を含む、請求項67に記載の組成物。
- CD155が、配列番号:71を含む配列を含む、請求項67に記載の組成物。
- PD-L1が、配列番号:74を含む配列を含む、請求項67に記載の組成物。
- c-Mycが、配列番号:77を含む配列を含む、請求項67に記載の組成物。
- 第二のRNAが1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種が、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む、請求項66に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む、請求項66に記載の組成物。
- 1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項72又は73に記載の組成物。
- 第一のRNAがリンカーによって第二のRNAに連結される、請求項54に記載の組成物。
- リンカーが、tRNAリンカー又は配列番号:21を含む配列を含むリンカーを含む、請求項75に記載の組成物。
- ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む、請求項54に記載の組成物。
- 第一のRNAと第二のRNAが共に組換え体である、請求項54から77の何れか一項に記載の組成物。
- MHCクラスI鎖関連配列A(MICA)、MHCクラスI鎖関連配列B(MICB)、小胞体タンパク質(ERp5)、ディスインテグリン及びメタロプロテイナーゼ(ADAM)、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-2(IL-2)、その断片、又はその機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む、組成物。
- ADAMがADAM17である、請求項79に記載の組成物。
- 第一のRNAがメッセンジャーRNA(mRNA)である、請求項79に記載の組成物。
- IL-2が、配列番号:24を含む配列を含む、請求項79に記載の組成物。
- IL-2がシグナルペプチドを含む、請求項79に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項83に記載の組成物。
- IL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:26に列挙される配列を含む、請求項84に記載の組成物。
- シグナルペプチドが、少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失及び/又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列を含む、請求項83に記載の組成物。
- 少なくとも一つのアミノ酸の挿入、欠失、又は置換によって修飾されたIL-2シグナルペプチド配列が、配列番号:27~29からなる群から選択される配列を含む、請求項86に記載の組成物。
- 第二のRNAが低分子干渉RNA(siRNA)である、請求項79に記載の組成物。
- siRNAが、MICA、MICB、ERp5、ADAM、又はMMPのmRNAに結合することができる、請求項88に記載の組成物。
- MICAが、配列番号:38を含む配列を含む、請求項89に記載の組成物。
- MICBが、配列番号:41を含む配列を含む、請求項89に記載の組成物。
- ADAMがADAM17である、請求項89に記載の組成物。
- 第二のRNAが1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種が、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む、請求項88に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む、請求項88に記載の組成物。
- 1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項93又は94に記載の組成物。
- 第一のRNAがリンカーによって第二のRNAに連結される、請求項79に記載の組成物。
- リンカーが、tRNAリンカー又は配列番号:21に列挙される配列を含むリンカーを含む、請求項96に記載の組成物。
- ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む、請求項79に記載の組成物。
- 第一のRNAと第二のRNAが共に組換え体である、請求項79から98の何れか一項に記載の組成物。
- イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH1)、サイクリン依存性キナーゼ4(CDK4)、CDK6、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、カーステンラット肉腫ウイルス癌遺伝子(KRAS)、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントの発現を調節する遺伝要素をコードする第二のRNAに連結された、インターロイキン-12(IL-12)、IL-7、それらの断片、又はそれらの機能的バリアントをコードする第一のRNAを含む、組成物。
- 第一のRNAがメッセンジャーRNA(mRNA)である、請求項100に記載の組成物。
- IL-12が、配列番号:44又は配列番号:47を含む配列を含む、請求項100に記載の組成物。
- IL-12がシグナルペプチドを含む、請求項100に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-12シグナルペプチドを含む、請求項103に記載の組成物。
- 未修飾IL-12シグナルペプチドが、配列番号:142又は配列番号:143に列挙される配列を含む、請求項104に記載の組成物。
- IL-7が、配列番号:80を含む配列を含む、請求項100に記載の組成物。
- IL-7がシグナルペプチドを含む、請求項100に記載の組成物。
- シグナルペプチドが未修飾IL-7シグナルペプチドを含む、請求項107に記載の組成物。
- 未修飾IL-7シグナルペプチドが、配列番号:128に列挙される配列を含む、請求項108に記載の組成物。
- 第二のRNAが低分子干渉RNA(siRNA)である、請求項100に記載の組成物。
- siRNAが、IDH1、CDK4、CDK6、EGFR、mTOR、KRAS、又はPD-L1のmRNAに結合することができる、請求項110に記載の組成物。
- IDH1が、配列番号:50を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- CDK4が、配列番号:53を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- CDK6が、配列番号:56を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- mTORが、配列番号:62を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- EGFRが、配列番号:59を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- KRASが、配列番号:65を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- PD-L1が、配列番号:74を含む配列を含む、請求項111に記載の組成物。
- 第二のRNAが1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAを含み、siRNAの各種が、同じmRNAの異なる領域を標的とする異なる配列を含む、請求項110に記載の組成物。
- 第二のRNAが、1、2、3、4、5、又はそれ以上の重複種のsiRNAを含む、請求項110に記載の組成物。
- 1、2、3、4、5、又はそれ以上の種のsiRNAの各種が、配列番号:22に列挙される配列を含むリンカーによって連結される、請求項119又は120に記載の組成物。
- 第一のRNAがリンカーによって第二のRNAに連結される、請求項100に記載の組成物。
- リンカーが、tRNAリンカー又は配列番号:21を含む配列を含むリンカーを含む、請求項122に記載の組成物。
- ポリ(A)テール、5’キャップ、又はコザック配列を更に含む、請求項100に記載の組成物。
- 第一のRNAと第二のRNAが共に組換え体である、請求項100から124の何れか一項に記載の組成物。
- 治療有効量の請求項1から125の何れか一項に記載の組成物と薬学的に許容される添加物とを含む薬学的組成物。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項126に記載の薬学的組成物を、がんを有する対象に投与することを含む、がんを治療する方法。
- がんが固形腫瘍である、請求項127に記載の方法。
- がんがメラノーマである、請求項127に記載の方法。
- がんが腎細胞癌である、請求項127に記載の方法。
- がんが頭頸部がんである、請求項127に記載の方法。
- 頭頸部がんが頭頸部扁平上皮癌である、請求項131に記載の方法。
- 頭頸部がんが、喉頭がん、下咽頭がん、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻咽頭がん、口腔がん、中咽頭がん、唾液腺がん、脳腫瘍、食道がん、眼がん、副甲状腺がん、頭頸部の肉腫、又は甲状腺がんである、請求項131に記載の方法。
- がんが上気道消化管に位置する、請求項127に記載の方法。
- 上気道消化管が、副鼻腔、鼻腔、口腔、唾液腺、舌、鼻咽頭、中咽頭、下咽頭、又は喉頭を含む、請求項134に記載の方法。
- 対象が頭頸部がんを有する、請求項127に記載の方法。
- 頭頸部がんを有する対象が喫煙歴を有する、請求項136に記載の方法。
- 頭頸部がんを有する対象が、ヒトパピローマウイルス(HPV)DNAを有する、請求項136に記載の方法。
- 対象がヒトである、請求項127から138の何れか一項に記載の方法。
- 配列番号:1~17及び125~141からなる群から選択される核酸配列を含む組換えポリ核酸コンストラクトを含む組成物。
- 細胞における二つ以上の遺伝子の発現を調節する際に使用するための、請求項1から125の何れか一項に記載の組成物。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物を含む細胞。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物をコードする組換えポリ核酸コンストラクトを含むベクター。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを細胞に導入することを含む、細胞内において単一RNA転写物からsiRNA及びmRNAを生成する方法。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを細胞に導入することを含む、タンパク質発現を調節する方法であって、第二のRNAによってコードされるタンパク質の発現が、請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを含まない細胞と比較して減少する、方法。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを細胞に導入することを含む、タンパク質発現を調節する方法であって、第一のRNAによってコードされるタンパク質の発現が、請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを含まない細胞と比較して増加する、方法。
- 請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを細胞に導入することを含む、タンパク質発現を調節する方法であって、第二のRNAによってコードされるタンパク質の発現が、請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを含まない細胞と比較して減少し、且つ第一のRNAによってコードされるタンパク質の発現が、請求項1から125の何れか一項に記載の組成物又は請求項143に記載のベクターを含まない細胞と比較して増加する、方法。
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