JP2023552493A - Tardbp関連疾患を処置するための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、タンパク質TAR DNA結合タンパク質43(TDP43)をコードするトランス活性応答DNA結合タンパク質43(TARDBP)遺伝子の発現を低減させるために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチドの分野に関する。本発明はまた、その後のスタスミン-2の下方調節を防止するために使用されるアンチセンスオリゴヌクレオチドの分野に関する。本発明はまた、アンチセンスオリゴヌクレオチド、並びにTARDBPを標的とするAONおよびSTMN2を標的とするAONを含む治療用組成物の投与によってTDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置するための医薬組成物および方法を提供する。
Description
本発明は、タンパク質TAR DNA結合タンパク質43(TDP43)をコードするトランス活性応答DNA結合タンパク質43(TARDBP)遺伝子の発現を低減させるためのアンチセンスオリゴヌクレオチド(AON)に関する。本発明は、AONおよびTARDBPを標的とするAONを含む治療用組成物の投与によって、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善する方法を提供する。本発明はまた、STMN2をコードする核酸を標的とし、STMN2プレmRNAに結合することができるAONに関する。
背景技術の以下の考察は、本発明の理解を容易にすることのみを意図している。考察は、言及された資料のいずれかが、出願の優先日における共通の一般知識であるか、またはその一部であったことを承認するものではなく、または認めるものでもない。
TDP43タンパク質症は、ニューロンおよびグリア細胞におけるTDP43の異常な誤局在化、リン酸化、ユビキチン化および切断を伴う。TDP43タンパク質症は、いくつかの神経変性疾患にわたって起こる。組織学的研究により、TDP43が、TARDBP遺伝子における病原性バリエーションを有する者、同様にまた、散発性症例における者、および、C9ORF72ヘキサヌクレオチドリピート伸長を有する者を含めて、大部分の筋萎縮性側索硬化症(ALS)患者のニューロンにおける細胞質凝集物において存在することが確認されている(Giordanaら、Brain Pathology、2010年;Takeuchiら、Acta Neuropathologica Communications 2016;Schipperら、Neuropathology and Applied Neurobiology、2016)。脳および脊髄におけるユビキチン陽性細胞質ニューロン封入体におけるTDP43の誤局在化および凝集は、現在、ALSの病理学的特徴であると考えられている。TDP43タンパク質症はまた、前頭側頭変性症または前頭側頭型認知症(FTD)としても知られている前頭側頭葉変性症(FTLD)の最も一般的なサブタイプにおいて(Gaoら、Journal of neurochemistry、2018)、およびアルツハイマー病(AD)症例の30~70%において、見られる(Josephsら、Acta Neuropathologica、2016年)。TDP43病理はまた、ペリー症候群(PS)(Mishima,T.ら、Journal of neuropathology and experimental neurology、2017.76(8):p.676-682)、慢性外傷性脳症(CTE)(McKee,A.C.ら、Acta neuropathologica、2015.131(1):p.75~86)、脳鉄蓄積を伴う神経変性1型(NBIAT1)(Haraguchi,T.ら、Neuropathology、2011.31(5):p.531-539)、抗IgLON5症候群(AIS)(Cagnin,A.ら、Journal of Alzheimer’s disease、2017.59(1):p.13-20)、神経セロイドリポフスチン症(NCL)(Goetzl,J.K.ら、Acta neuropathologica、2014.127(6):p.845-860)、レビー小体型認知症(LBD)(Arai,T.ら、Acta neuropathologica、2009.117(2):p.125~136)、封入体ミオパチー(IBMY)(Weihl,C.C.ら、Journal of Neurology、Neurosurgery&Psychiatry、2008.79(10):p.1186~1189)、封入体筋炎(IBM)(Huntley,M.L.ら、Laboratory Investigation、2019.99(7):p.1041-1048)およびいくつかの他の非常にまれな疾患を含むいくつかの他の神経変性疾患または神経筋疾患における特徴である。
TARDBP遺伝子は、ALSに関与している。ALSは、運動ニューロンに影響を及ぼす致死的な変性疾患である。ALSは、典型的には中年期に発症し、絶え間なく進行する筋萎縮および衰弱として現れ、呼吸筋に対する影響により、ほとんどの場合、疾患発症後2~4年に生存が制限される(Chioら、World Federation of Neurology Research Group on Motor Neuron Diseases、2009)。ALSは、最も一般的な成人の運動ニューロン疾患であり、100,000人あたり2人の発生率および100,000人あたり5.4人の有病率である(Chioら、Neuroepidemiology、2013年)。現在の処置選択肢は、症状管理および呼吸支援に基づいており、承認された唯一の医薬品は、わずか数ヶ月間生存を延長する(Cetin H.ら、Neuroepidemiology、2015.44:p.6-1)か、一部の患者にわずかな利益しかもたらさない(Sawada、Expert Opinion on Pharmacotherapy、2017.18(7):p.735-738)。疾患の進行を遅らせるかまたは停止させる有効な処置はない。
通常は核に濃縮されるが、TDP43は核局在化シグナルと核外輸送シグナルの両方を含有し、核と細胞質との間を往復する(Ayalaら、Journal of Cell Science、2008.121(22):p.3778~3785)。TDP43の発現は、核過剰にある場合、タンパク質が自身のプレmRNAの3’UTR内の領域に結合するフィードバック機構を介して、自己調節される。これは、翻訳されるのではなく分解されるmRNA転写物をもたらす代替的なポリアデニル化シグナルおよびスプライシング事象の使用を引き起こす(Koyamaら、Nucleic acids research、2016.44(12):p.5820~5836;Avendano-Vazquez、S.E.,ら、Genes&Development、2012.26(15):p.1679-1684;D’Altonら、RNA、2015.21(8):p.1419-1432)。
ALSにおけるTDP43の細胞質の誤局在化は、その暴走的な上方調節をもたらす。これは、細胞質におけるTDP43のレベルの増加および潜在的に毒性の凝集物の形成をもたらすが、核におけるTDP43レベルは枯渇したままである(Koyamaら、Nucleic Acid Res.2016.Jul;44(12):p 5820-36)。TDP43過剰発現げっ歯類モデルは、野生型と変異体の両方のTDP43の過剰発現が神経変性表現型を引き起こし得ることを一貫して見出している(Ashら、Human Molecular Genetics、2010.19(16):p.3206-3218;Wilsら、PNAS USA、2010.107(8):p.3858-3863;Kabashi,ら、Human Molecular Genetics、2010.19(4):p.671-683;Stallingsら、Neurobiology of Disease、2010.40(2):p.404-414;Xuら、Molecular Neurodegeneration、2011.6(1):p.73;Liachkoら、The Journal of Neuroscience、2010.30(48):p.16208-16219)。
TDP43は、遺伝子発現の調節因子として機能し、プレmRNAスプライシング、mRNA安定性の調節、mRNA輸送、翻訳および非コードRNAの調節における役割を有するいくつかのRNAプロセシングステップに関与する(Ratti,A.およびE.Buratti、Journal of Neurochemistry、2016.138(S1):p.95-111;Buratti、E.およびF.E.Baralle、RNA Biology、2010.7(4):p.420~429;Tollerveyら、Nature Neuroscience、2011.14(4):p.452-458)。それは、ストレス顆粒のダイナミクスにおいても役割を果たす。ストレス顆粒は、ストレス下にある場合、非必須転写物およびアポトーシス促進性タンパク質の翻訳停止によって細胞生存を促進する(Protter,D.S.W.およびR.Parker、Trends in Cell Biology、2016.26(9):p.668-679)。
TDP43は、核および細胞質の両方に機能を有するが、主に核に存在する。スプライシングおよび転写におけるその役割を通して、TDP43は多くの他の遺伝子の調節に関与し、その核枯渇は細胞における様々な下流効果をもたらす可能性がある。
細胞質TDP43の増加は、全体的なmRNA翻訳、ストレス顆粒のダイナミクス、ミトコンドリア機能および他の細胞経路に影響を及ぼす。TDP43は翻訳の調節に関与しており、その細胞質の増加はタンパク質合成の全体的な減少をもたらすことが示されている(Russoら、Human Molecular Genetics、2017.26(8):p.1407-1418)。TDP43は、ストレス顆粒の形成および維持にも関与している(Khalfallah,Y.ら、Scientific Reports、2018.8(1):p.1-13)。TDP43などのプリオン様ドメインを有するタンパク質は、複数の一過性の弱い相互作用を形成する能力のために、ストレス顆粒の可逆的集合にとって不可欠であると考えられている(Harrison,A.F.およびJ.Shorter、The Biochemical Journal、2017.474(8):p.1417-1438)。細胞質TDP43の増加は、それらの機能障害につながるストレス顆粒のダイナミクスを妨害し得る。TDP43過剰発現はまた、ミトコンドリア機能にいくつかの方法で影響を及ぼす(Wang,W.,ら、Nature Medicine、2016.22(8):p.869-87827;Prasad,A.ら、Frontiers in Molecular Neuroscience、2019.12(25))。細胞質TDP43の蓄積はまた、プリオン様増殖機構を介して、疾患進行に寄与し得る(Nonaka,T.ら、Cell Reports、2013.4(1):p.124-134)。
核TDP43の枯渇は問題であり、TDP43の核枯渇の最悪の影響を改善する治療戦略が研究されている。しかしながら、細胞質TDP43の増加は、重大な有害結果に関連する。したがって、細胞質TDP43を低減させる戦略は、TDP43タンパク質症に関連する疾患を処置するために有効であり得る。
AON媒介性TDP43下方調節は、これらのプロセスに対する細胞質TDP43過剰発現の影響を低減し得る。国際公開第2019/013141号は、TARDBPを対象としたいくつかのAONを記載している。しかしながら、これらのAONのいずれも、TDP43タンパク質症に関連する疾患のための有効な市販の処置を未だもたらしていない。
スプライシングおよび転写におけるその役割を通して、TDP43は多くの他の遺伝子の調節に関与し、その核枯渇は細胞における様々な下流効果をもたらす可能性がある。核TDP43枯渇は、数百のRNAの差次的発現またはスプライシングをもたらす(Klimら、Nature Neuroscience、2019.22(2):p.167-179)[1][1]。最近の研究は、ALSにおけるTDP43タンパク質症がニューロンタンパク質スタスミン-2の発現を変化させること、およびこれがニューロンの脆弱性の増強に対する直接的な機能的関連を有し得ることを示している。
スタスミン-2は、STMN2遺伝子によってコードされるニューロンのリンタンパク質である。これは、ゴルジに局在するとともに、ニューロンの核周囲の細胞質、軸索および成長円錐に小胞として分布する膜結合タンパク質である(Chauvin,S.およびA.Sobel、Neuronal stathmins:A family of phosphoproteins cooperating for neuronal development,plasticity and regeneration.Progress in Neurobiology、2015.126:p.1-18)。スタスミン-2は、神経系で高度に発現され、神経分化、可塑性および再生中に上方調節される(Chauvin and Sobel 2015)。
スタスミン-2は、成長円錐内の微小管ダイナミクスのモジュレーションを介して神経突起伸長を刺激する(Morii,H.、Y.Shiraishi-Yamaguchi、およびN.Mori、SCG10、a microtubule destabilizing factor,stimulates the neurite outgrowth by modulating microtubule dynamics in rat hippocampal primary cultured neurons.Journal of Neurobiology、2006.66(10):p.1101-1114)。微小管は、細胞骨格の一部を構成し、細胞に構造および形状を提供するチューブリンのポリマーである。微小管は、環境中の遊離チューブリンの量に依存する集合および解重合の段階を経る動的構造である(Chauvin and Sobel 2015)。スタスミン-2を含むスタスミンは、その隔離および放出を介して利用可能なチューブリンの量を調節する。スタスミン-2のリン酸化は、チューブリン隔離の負の調節因子であり、管状放出および重合を促進する(Poulain and Sobel,Molecular and Cellular Neuroscience,2007.34(2):p.137~146)。スタスミン-2の厳密な調節は、適切な神経突起生成に必要である。スタスミン-2枯渇は、成長円錐休止の延長および表面積の増加を誘導する(Poulain and Sobel,Molecular and Cellular Neuroscience,2007.34(2):p.137~146)。中程度のレベルのスタスミン-2は、神経突起伸長を刺激するが、過剰発現は過剰な微小管分解に起因する神経突起退縮をもたらす(Moriiら、Neurobiology、2006.66(10):p.1101-1114)。スタスミンは、中枢神経系および末梢神経系における再生過程において重要な役割を果たし(Chauvin and Sobel 2015)[2]、末梢神経再生中および脳外傷後に上方調節される(Voriaら、Experimental Neurology、2006.197(1):p.258-267;Shinら、Experimental neurology、2014.252:p.1-11)。スタスミン-2はまた、細胞内輸送および神経内分泌の分泌を含む他のニューロン機能において役割を果たす(Mahapatraら、Biochemistry、2008.47(27):p.7167-7178)。
ニューロンにおいて、スタスミン-2レベルは、TDP43によって調節される。TDP43は、STMN2プレmRNAの第1イントロン内の部位に結合することができる。これにより、成熟mRNA転写物への潜在性エクソンの包含が抑制され、完全なSTMN2 mRNAおよびタンパク質の発現が可能になる。TDP43レベルが低下すると、STMN2プレmRNAへのその結合が減少し、潜在性エクソンが露出したままになり、成熟mRNA転写物中にその封入をもたらす。潜在性エクソンは、未熟終止コドン並びに未熟ポリアデニル化部位を含み、その利用は、短縮型で非機能性のmRNAをもたらし、スタスミン-2発現の減少をもたらす(Melamedら、Nature neuroscience、2019.22(2):p.180~190)。
TDP43を枯渇させたALS患者のiPSC由来運動ニューロンにおける研究は、その発現を増加させることによって回復され得る軸索伸長および再生の低減をもたらすスタスミン-2発現の低減を報告している(Melamedら、Nature neuroscience、2019.22(2):p.180~190)。潜在性エクソンを含有する低減したスタスミン-2転写物発現およびSTMN2転写物の発現の増加が、ALS患者から採取される組織サンプルに由来する運動ニューロンにおいてインビボで確認されている(Klimら、Nature Neuroscience、2019.22(2):p.167-179;Melamed,Z.e.ら、Nature neuroscience、2019.22(2):p.180~190)。TDP43発現を減少させ、その後のスタスミン-2の下方調節を防ぐように設計されたAONを組み合わせる治療戦略は、細胞質TDP43過剰発現の影響を低減させ、同時にスタスミン-2枯渇によって引き起こされるニューロンの脆弱性から保護することができる。
アンチセンス技術は、特定の遺伝子産物の発現を減少させるための有効な手段として出現しており、したがって、TARDBP発現の調節のための多くの治療、診断、および研究用途において独特に有用であることが判明し得る。アンチセンス技術は、様々な異なるレベル(転写、スプライシング、安定性、翻訳)で、遺伝子発現に影響を及ぼし得る。しかしながら、アンチセンス技術の課題は、インビボで所望の効果を有する特定のAONを同定することが依然として困難であることである。
したがって、かなりの量の研究にもかかわらず、ALSなどの神経学的状態のための効果的な処置を開発し、特定することが依然として必要とされている。この処置への明確な経路はまだない。
この背景に鑑みて、本発明が開発された。特に、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患においてTDP43タンパク質症を改善するための手段を提供しようとする。
したがって、かなりの量の研究にもかかわらず、ALSなどの神経学的状態のための効果的な処置を開発し、特定することが依然として必要とされている。この処置への明確な経路はまだない。
この背景に鑑みて、本発明が開発された。特に、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患においてTDP43タンパク質症を改善するための手段を提供しようとする。
Giordanaら、Brain Pathology、2010年
Takeuchiら、Acta Neuropathologica Communications 2016
Schipperら、Neuropathology and Applied Neurobiology、2016
Gaoら、Journal of neurochemistry、2018
Josephsら、Acta Neuropathologica、2016年
Mishima,T.ら、Journal of neuropathology and experimental neurology、2017.76(8):p.676-682
McKee,A.C.ら、Acta neuropathologica、2015.131(1):p.75~86
Haraguchi,T.ら、Neuropathology、2011.31(5):p.531-539
Cagnin,A.ら、Journal of Alzheimer’s disease、2017.59(1):p.13-20
Goetzl,J.K.ら、Acta neuropathologica、2014.127(6):p.845-860
Arai,T.ら、Acta neuropathologica、2009.117(2):p.125~136
Weihl,C.C.ら、Journal of Neurology、Neurosurgery&Psychiatry、2008.79(10):p.1186~1189
Huntley,M.L.ら、Laboratory Investigation、2019.99(7):p.1041-1048
Chioら、World Federation of Neurology Research Group on Motor Neuron Diseases、2009
Chioら、Neuroepidemiology、2013年
Cetin H.ら、Neuroepidemiology、2015.44:p.6-1
Sawada、Expert Opinion on Pharmacotherapy、2017.18(7):p.735-738
Ayalaら、Journal of Cell Science、2008.121(22):p.3778~3785
Koyamaら、Nucleic acids research、2016.44(12):p.5820~5836
Avendano-Vazquez、S.E.,ら、Genes&Development、2012.26(15):p.1679-1684
D’Altonら、RNA、2015.21(8):p.1419-1432
Ashら、Human Molecular Genetics、2010.19(16):p.3206-3218
Wilsら、PNAS USA、2010.107(8):p.3858-3863
Kabashi,ら、Human Molecular Genetics、2010.19(4):p.671-683
Stallingsら、Neurobiology of Disease、2010.40(2):p.404-414
Xuら、Molecular Neurodegeneration、2011.6(1):p.73
Liachkoら、The Journal of Neuroscience、2010.30(48):p.16208-16219
Ratti,A.およびE.Buratti、Journal of Neurochemistry、2016.138(S1):p.95-111
Buratti、E.およびF.E.Baralle、RNA Biology、2010.7(4):p.420~429
Tollerveyら、Nature Neuroscience、2011.14(4):p.452-458
Protter,D.S.W.およびR.Parker、Trends in Cell Biology、2016.26(9):p.668-679
Russoら、Human Molecular Genetics、2017.26(8):p.1407-1418
Khalfallah,Y.ら、Scientific Reports、2018.8(1):p.1-13
Harrison,A.F.およびJ.Shorter、The Biochemical Journal、2017.474(8):p.1417-1438
Wang,W.,ら、Nature Medicine、2016.22(8):p.869-87827
Prasad,A.ら、Frontiers in Molecular Neuroscience、2019.12(25)
Nonaka,T.ら、Cell Reports、2013.4(1):p.124-134
Klimら、Nature Neuroscience、2019.22(2):p.167-179
Chauvin,S.およびA.Sobel、Neuronal stathmins:A family of phosphoproteins cooperating for neuronal development,plasticity and regeneration.Progress in Neurobiology、2015.126:p.1-18
Morii,H.、Y.Shiraishi-Yamaguchi、およびN.Mori、SCG10、a microtubule destabilizing factor,stimulates the neurite outgrowth by modulating microtubule dynamics in rat hippocampal primary cultured neurons.Journal of Neurobiology、2006.66(10):p.1101-1114
Poulain and Sobel,Molecular and Cellular Neuroscience,2007.34(2):p.137~146
Voriaら、Experimental Neurology、2006.197(1):p.258-267
Shinら、Experimental neurology、2014.252:p.1-11
Mahapatraら、Biochemistry、2008.47(27):p.7167-7178
Melamedら、Nature neuroscience、2019.22(2):p.180~190
Melamed,Z.e.ら、Nature neuroscience、2019.22(2):p.180~190
本発明は、TARDBPをコードする核酸を標的とする化合物、特にAONを対象にする。本発明の実施形態は、TARDBPプレmRNAに結合することができるAONに関する。本発明はまた、STMN2をコードする核酸を標的とする化合物、特にAONに関する。本発明の実施形態は、STMN2プレmRNAに結合することができるAONに関する。
概して、本発明の第1の態様によれば、提供されるのは、TARDBPプレmRNAをコードする核酸分子を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、a)配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58またはそれらのバリアントからなるリストから選択されるか、またはb)配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58も結合する標的TARDBPプレmRNAまたはそれらのバリアント中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的である、核酸塩基配列を有し、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、TARDBP遺伝子の発現を阻害し、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、実質的に単離または精製されている、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、TDP43の発現を阻害する。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、TARDBP上のエクソン3に結合する。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、エクソンスキッピングを介して、TARDBPプレmRNAの選択的スプライシングを誘導する。
更なる実施形態では、エクソンはエクソン3である。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ペプチド-ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマー・コンジュゲートである。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、配列番号12、配列番号16、配列番号24および配列番号25からなるリストから選択される。好ましくは、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、配列番号16、配列番号25である。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
本発明の第2の態様では、提供されるのは、STMN2プレmRNAをコードする核酸分子を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、a)配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66またはそれらのバリアントからなるリストから選択されるか、またはb)配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66も結合する標的STMN2プレmRNA中またはそれらのバリアント中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的である、核酸塩基配列を有し、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、STMN2遺伝子の下方調節を防止し、かつ/またはSTMN2遺伝子の発現を増加させ、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、実質的に単離または精製されている、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、スタスミン-2の下方調節を防止若しくは低減するか、またはその発現を増加させる。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ヒトSTMN2のイントロン1の潜在性エクソンに結合する。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除されることをもたらす。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ペプチド-ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマー・コンジュゲートである。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、配列番号36および37からなるリストから選択される。
更なる実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TARDBPプレmRNAの選択的スプライシングを誘導する方法であって、(a)本発明の第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供するステップと、(b)オリゴマー(複数可)を標的核酸部位に結合させるステップと、を含む方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、STMN2プレmRNAの選択的スプライシングを誘導する方法であって、(a)1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを本発明の第2の態様に提供するステップと、(b)オリゴマー(複数可)を標的核酸部位に結合させるステップと、を含む方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための組成物であって、組成物が、(a)本発明の第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む組成物と、(b)1つまたはそれを超える治療的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む組成物である。
更なる実施形態では、組成物は、本発明の第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを更に含む。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬組成物であって、組成物が、(a)本発明の第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む組成物と、(b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む医薬組成物である。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
更なる実施形態では、医薬組成物は、本発明の第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを更に含む。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善する方法であって、方法が、有効量の本発明の医薬組成物を対象に投与するステップを含む、方法である。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、ADおよびFTLD、PS、IBMY、IBM、CTE、LBD、並びにNCLからなる群から選択される。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、ADおよびFTLD、PS、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、ADおよびFTLDからなる群から選択される。
本発明の別の態様では、提供されるのは、バイオマーカーによって同定された患者におけるTDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善する方法であって、方法が、(a)TDP43抑制に応答する可能性があるTDP43タンパク質症患者に関連する疾患に関連するバイオマーカーの存在について対象を試験するステップと、(b)対象がバイオマーカーを発現することが判明した場合、有効量の本発明の医薬組成物を対象に投与するステップと、を含む、方法である。
更なる実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
更なる実施形態では、バイオマーカーは短縮型STMN2転写物である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を低下させる方法であって、方法が、有効量の本発明の医薬組成物を対象に投与するステップを含む、方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、STMN2遺伝子の下方調節を防止または低減して、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持する、および/または対象においてスタスミン-2の発現が低減している場合にスタスミン-2発現を増加させる方法であって、方法が、有効量の医薬組成物を対象に投与するステップを含み、医薬組成物が、(a)本発明の第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、(b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む、方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、(1)対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または(2)対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を減少させる、およびSTMN2遺伝子の下方調節を防止または低減して、対象においてスタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2のレベルを増加させる方法であって、方法が、有効量の医薬組成物を対象に投与するステップを含み、医薬組成物が、第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む、方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、(1)対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または(2)対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を減少させる、およびSTMN2遺伝子の下方調節を防止または低減して、対象においてスタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2のレベルを増加させる方法であって、方法が、有効量の(a)第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む医薬組成物、および(b)第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む第2の医薬組成物を、対象に投与するステップを含み、2つの医薬組成物が、対象に同時にまたは逐次投与される、方法である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、本発明の第1の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む発現ベクターである。
好ましい実施形態では、発現ベクターは、本発明の第2の態様の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。
本発明の別の態様では、提供されるのは、本発明の第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む発現ベクターである。
本発明の別の態様では、提供されるのは、本発明の第1の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む細胞である。
好ましい実施形態では、細胞は、本発明の第2の態様による1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。
本発明の別の態様では、提供されるのは、本発明の第2の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む細胞である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、本発明の第1の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用である。
本発明の別の態様では、提供されるのは、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための、本発明の第1の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用である。
好ましい実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
好ましい実施形態では、使用は、本発明の第2の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドの1つまたはそれを超える使用を含む。
本発明の別の態様では、提供されるのは、対象におけるTDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するためのキットであり、キットは、その使用のための指示とともに、適切な容器に包装された、少なくとも本発明の第1の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。
好ましい実施形態では、TDP43タンパク質症に関連する疾患が、ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMからなる群から選択される。
好ましい実施形態では、キットは、本発明の第2の態様によるアンチセンスオリゴヌクレオチドを更に含む。
本発明は、そのなお更なる態様によれば、本発明のAON配列のcDNAまたはクローン化コピー、並びに本発明の1つまたはそれを超えるAON配列を含有するベクターに及ぶ。本発明は、そのような配列および/またはベクターを含有する細胞に更に及ぶ。
本発明の更なる特徴は、そのいくつかの非限定的な実施形態の以下の説明においてより完全に説明される。この説明は、単に本発明を例示する目的で含まれる。上記の本発明の広範な概要、開示または説明に対する制限として理解されるべきではない。
以下の説明は、以下の添付図面を参照して提供される。
詳細な説明
本発明は、AON治療を使用して、TDP43タンパク質症(ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMを含む)に関連する疾患の症状を改善するかまたはその更なる進行を遅らせるための予防的または治療的方法を提供する。より具体的には、本発明は、TARDBPプレmRNAをコードする核酸分子に対して標的化される単離または精製AONを提供し、AONが、
a.配列番号1~配列番号25;配列番号38~配列番号58(両端を含む)またはそれらのバリアントを含むリストから選択されるか、または
b.配列番号1~配列番号25;配列番号38~配列番号58(両端を含む)またはそのバリアントも結合する、標的TARDBPプレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.AONが、ヒトTARDBPの発現を阻害する。
本発明は、AON治療を使用して、TDP43タンパク質症(ALS、AD、FTLD、PS、CTE、NBIAT1、AIS、NCL、LBD、IBMYおよびIBMを含む)に関連する疾患の症状を改善するかまたはその更なる進行を遅らせるための予防的または治療的方法を提供する。より具体的には、本発明は、TARDBPプレmRNAをコードする核酸分子に対して標的化される単離または精製AONを提供し、AONが、
a.配列番号1~配列番号25;配列番号38~配列番号58(両端を含む)またはそれらのバリアントを含むリストから選択されるか、または
b.配列番号1~配列番号25;配列番号38~配列番号58(両端を含む)またはそのバリアントも結合する、標的TARDBPプレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.AONが、ヒトTARDBPの発現を阻害する。
本発明はまた、STMN2プレmRNAをコードする核酸分子を標的とする(target to a nucleic acid molecule)単離または精製アンチセンスオリゴヌクレオチドを提供し、AONが、
a.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)も結合する標的STMN2プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
AONは、低減された場合に、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持し、および/またはスタスミン-2の発現を増加させる。
a.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)も結合する標的STMN2プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
AONは、低減された場合に、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持し、および/またはスタスミン-2の発現を増加させる。
便宜上、以下のセクションは、一般に、本明細書で使用される用語の様々な意味を概説する。この考察に続いて、本発明の組成物、医薬品の使用および方法に関する一般的な態様が考察され、続いて、本発明の様々な実施形態の特性およびそれらをどのように使用することができるかを示す具体例が考察される。
1.定義
1.定義
本明細書、実施例、および添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語および語句の意味を以下に提供する。当技術分野における用語の使用と本明細書で提供されるその定義との間に明らかな不一致がある場合、本明細書内で提供される定義が優先するものとする。
当業者は、本明細書に記載された本発明が、具体的に記載されたもの以外の変形および修正を受けやすいことを理解するであろう。本発明は、すべてのそのような変形および修正を含む。本発明はまた、本明細書で言及されるかまたは示されるステップ、特徴、製剤および化合物のすべてを個々にまたは集合的に、およびステップまたは特徴のありとあらゆる組み合わせまたは任意の2つまたはそれを超えるものを含む。
本テキストに引用されている各文書、参考文献、特許出願または特許は、参照によりその全体が本テキストに明示的に組み込まれており、これは、このテキストの一部として読者によって読まれ検討されるべきであることを意味する。本テキストで引用された文書、参考文献、特許出願または特許が本明細書で繰り返されていないことは、単に簡潔さのためである。しかしながら、引用された資料またはその資料に含まれる情報のいずれもが、共通の一般的知識であると理解されるべきではない。
本明細書で言及される任意の製品または参照により本明細書に組み込まれる任意の文書についての製造業者の指示、説明、製品仕様、および製品シートは、参照により本明細書に組み込まれ、本発明の実施に使用することができる。
本発明は、本明細書に記載の特定の実施形態のいずれによっても範囲において限定されるものではない。これらの実施形態は、例示のみを目的としている。機能的に等価な生成物、製剤および方法は、本明細書中に記載されるような本発明の範囲内であることは明らかである。
操作例以外、または他に指示される場合、本明細書で使用される成分または反応条件の量を表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。用語「約」は、パーセンテージに関連して使用される場合、±1%を意味し得る。
本明細書に記載の発明は、1つまたはそれを超える値の範囲(例えば、サイズ、濃度など)を含むことができる。値の範囲は、範囲を定義する値、および範囲への境界を定義する値に直接隣接する値と同じまたは実質的に同じ結果をもたらす範囲に隣接する値を含む、範囲内のすべての値を含むと理解される。例えば、当業者であれば、範囲の上限または下限の10%の変動が完全に適切であってよく、本発明に包含されることを理解する。より具体的には、範囲の上限または下限の変動は、5%であるか、または当技術分野で一般的に認識されているように、いずれか大きい方である。
本出願では、別段特に明記しない限り、単数形の使用は複数形も含む。本出願では、「または」の使用は、別段明記しない限り、「および/または」を意味する。更に、「含む(including)」という用語、並びに「含むこと(includes)」および「含まれる(included)」などの他の形態の使用は限定的ではない。また、「要素(element)」または「構成成分(component)」などの用語は、別段特に明記しない限り、1つの単位を含む要素(elements)および構成成分(components)と、2つ以上のサブユニットを含む要素(elements)および構成成分(components)の両方を包含する。また、「部分(portion)」という用語の使用は、部分(moiety)の一部または部分全体を含むことができる。
本明細書を通して、文脈上別段の要求がない限り、「含む(comprise)」という語または「含む(comprises)」若しくは「「含むこと(comprising)」」などの変形は、記載された整数または整数群の包含を意味するが、任意の他の整数または整数群の排除を意味しないと理解される。
本明細書で使用される場合、「投与する」という用語は、所望の効果が生じるように、その所望の作用部位での組成物の少なくとも部分的な局在化をもたらす方法または経路による対象への組成物の配置を指す。本明細書に記載の化合物または組成物は、静脈内、筋肉内、皮下、経皮、気道(エアロゾル)、肺、鼻、直腸、および局所(頬側および舌下を含む)投与を含むがこれらに限定されない経口または非経口経路を含む、当技術分野で公知の任意の適切な経路によって投与することができる。
本明細書で使用される選択された用語の他の定義は、本発明の詳細な記載の中に見出され、全体を通して適用され得る。他に定義されない限り、本明細書で使用される他のすべての科学用語および技術用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
以下の非限定的な説明および実施例を参照して、本発明の特徴をここで説明する。
2.実施形態
2.実施形態
本発明の実施形態は、一般に、TARDBPの発現を抑制するように特に設計された改善されたアンチセンス化合物およびその方法または使用に関する。細胞質におけるTARDBPの誤局在化は、ALS、FTLDおよびADを含むTDP43タンパク質症に関連する疾患に関与している。
理論に拘束されるものではないが、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患に罹患している患者におけるTDP43の発現の抑制が、これらの患者の症状の進行を遅らせるおよび/または生存を改善する効果を有し得るという理解に基づいている。これは、TDP43の暴走的な上方調節(runaway upregulation)をもたらすTDP43の細胞質の誤局在化を含むTDP43タンパク質症が、ALS、FTLDおよびADを含むいくつかの神経学的状態に関連するからである。したがって、(TDP43をコードする)TARDBP遺伝子の抑制は、ALS、FTLDおよびADを含むTDP43タンパク質症に関連する疾患に罹患している患者の症状の進行の遅延および/または生存の改善をもたらすと仮定される。この治療から利益を得ることができる患者は、TARDBP遺伝子に変異またはミスフォールディングを有し得る。しかしながら、TARDBP変異またはミスフォールディングを示さない患者は、TARDBP遺伝子を抑制する処置にも応答し得る。
本発明の実施形態はまた、一般に、スタスミン-2のその後の下方調節を防止するように特に設計された、改良されたアンチセンス化合物およびその方法または使用に関する。スタスミン-2は、中枢神経系および末梢神経系における再生過程において重要な役割を果たす。低減されたスタスミン-2発現が、ALS患者から採取される組織サンプルに由来する運動ニューロンにおいてインビボで確認されている。理論に拘束されるものではないが、本発明はまた、TDP43発現を低減させるように設計されたAONと、その後のスタスミン-2の下方調節を防止するように設計されたAONとを組み合わせる治療戦略が、細胞質TDP43過剰発現の影響を低減させ、同時にスタスミン-2枯渇によって引き起こされるニューロンの脆弱性から保護することができるという理解に基づいている。スタスミン-2タンパク質の正常な生理学的レベルは、AONをSTMN2転写物に標的化することによって維持され得る。
A.アンチセンスオリゴヌクレオチド
本発明は、TARDBP プレmRNAをコードする核酸分子を標的とする1つまたはそれを超える単離または精製AONを提供し、AONが、配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)を含むリスト(以下の表1および表2に示すとおり)から選択される核酸塩基配列を有し、かつAONは、ヒトTDP43の発現を阻害する。好ましくは、AONは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
本発明は、TARDBP プレmRNAをコードする核酸分子を標的とする1つまたはそれを超える単離または精製AONを提供し、AONが、配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)を含むリスト(以下の表1および表2に示すとおり)から選択される核酸塩基配列を有し、かつAONは、ヒトTDP43の発現を阻害する。好ましくは、AONは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
より一般には、本発明は、TARDBPプレmRNAをコードする核酸分子を標的とする単離または精製アンチセンスオリゴヌクレオチドを提供し、AONが、
a.配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)も結合する標的TARDBP プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.AONが、ヒトTARDBPの発現を阻害する。
a.配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58(両端を含む)も結合する標的TARDBP プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.AONが、ヒトTARDBPの発現を阻害する。
本発明はまた、STMN2プレmRNAをコードする核酸分子を標的とする1つまたはそれを超える単離または精製AONを提供し、AONが、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)を含むリスト(以下の表1および表2に示すとおり)から選択される核酸塩基配列を有し、かつこれらのAONは、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、または下方調節を低減させる。より一般には、本発明はまた、STMN2プレmRNAをコードする核酸分子を標的とする単離または精製アンチセンスオリゴヌクレオチドを提供し、AONが、
a.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)も結合する標的STMN2プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.これらのAONが、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2の下方調節を低減させる。
a.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)を含むリストから選択されるか、または
b.配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66(両端を含む)も結合する標的STMN2プレmRNA中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的な配列である、核酸塩基配列を有し、かつ
c.これらのAONが、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2の下方調節を低減させる。
好ましくは、AONは、ホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
本発明のAONのいずれにおいても、本明細書で提供される配列のウラシル(U)はチミン(T)で置き換えられ得る。例えば、本発明のAONは、表2に列挙される配列を有する。
この文書の例に記載されている更なるAONは、表3に列挙されているものを含む。
本発明の特定のAONは、エクソン2および3内のヒトTARDBPプレmRNA内の適切な配列を補完するように設計される。好ましい実施形態では、本発明のAONは、ヒトTARDBPプレmRNAのエクソン3内の適切な配列を補完し、エクソンのスキッピングを誘導するように設計される。最も好ましくは、本発明のAONは、配列番号16または配列番号25のものである。
別の好ましい実施形態では、本発明のAONは、エクソン2内の適切な配列を補完するように設計される。一実施形態では、AONは、配列番号12または配列番号24のものである。
本発明の特定のAONはまた、イントロン1のヒトSTMN2プレmRNA潜在性エクソン内の適切な配列を補完するように設計される。好ましい実施形態では、本発明のAONは、ヒトSTMN2プレmRNAのイントロン1における潜在性エクソン内の適切な配列を補完するように設計される。3つのエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONを用いたオンラインスプライス予測ツールによって予測されるスプライシングエンハンサーの結合を阻害する部位を選択した。スプライシングエンハンサーの結合が低減すると、スプライソソームによるエクソンの認識が低減し、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除される。これは、潜在性エクソンを含まない成熟STMN2転写物が翻訳されるときに産生されるスタスミン-2のレベルの増加をもたらすであろう。
好ましくは、ヒトSTMN2プレmRNA内の適切な配列を補完するように設計されたAONは、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66のリストから選択され、またはより好ましくは、配列番号33、配列番号35、配列番号36および配列番号37から選択される。
「アンチセンスオリゴマー」および「アンチセンス化合物」および「アンチセンスオリゴヌクレオチド」または「AON」という用語は、互換的に使用され、環状サブユニットの直鎖配列を指し、それぞれが、ワトソン・クリック型塩基対合によって塩基対合部分が核酸(典型的にはRNA)中の標的配列にハイブリダイズして、標的配列内に核酸:オリゴマーヘテロ二重鎖を形成することを可能にするサブユニット間結合によって結合された塩基対合部分を有する。環状サブユニットは、リボース若しくは別のペントース糖、または好ましい実施形態ではモルホリノ基に基づく(以下のモルホリノオリゴマーの説明を参照)。オリゴマーは、標的配列に対して正確または近い配列相補性を有し得る。オリゴマーの終端付近の配列のバリエーションは、一般に、内部のバリエーションよりも好ましい。当技術分野で公知の他のアンチセンス剤の中でも、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、および2’-O-メチルオリゴヌクレオチドも企図される。
「オリゴヌクレオチド」という用語は、デオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)などのポリヌクレオチドを含み、RNAはDNA鋳型の転写によって調製または得られる。本発明によれば、核酸は、一本鎖または二本鎖および直鎖または共有結合的に環状に閉じた分子として存在し得る。
「単離された」とは、その天然の状態で通常付随する成分を実質的にまたは本質的に含まない材料を意味する。例えば、本明細書で使用される「単離されたポリヌクレオチド」または「単離されたオリゴヌクレオチド」は、天然に存在する状態で隣接する配列から精製または除去されたポリヌクレオチド、例えばゲノム中の断片に隣接する配列から除去されるDNA断片を指し得る。細胞に関する「単離する」という用語は、供給源対象(例えば、ポリヌクレオチドリピート疾患を有する対象)からの細胞(例えば、線維芽細胞、リンパ芽球)の精製を指す。mRNAまたはタンパク質との関連において、「単離する」とは、供給源、例えば細胞からのmRNAまたはタンパク質の回収を指す。
AONは、それがハイブリダイズする標的配列「に向けられる」または「に対して標的化される」と言うことができる。特定の実施形態では、標的配列は、ポリアデニル化部位および周囲領域を含む領域を含む。標的配列は、典型的には、mRNAのAUG開始コドン、翻訳抑制オリゴマー、またはプレプロセッシングmRNAのスプライス部位、スプライス抑制オリゴマー(SSO)を含む領域である。スプライス部位の標的配列は、プレプロセッシングmRNAの通常のスプライスアクセプター接合部の下流にその5’末端1から約25塩基対を有するmRNA配列を含み得る。好ましい標的配列は、スプライス部位を含むか、または完全にエクソンコード配列内に含まれるか、またはスプライスアクセプター若しくはドナー部位にまたがるプレプロセッシングmRNAの任意の領域である。オリゴマーは、より一般には、上記の方法で標的の核酸に対して標的化される場合、タンパク質、ウイルスまたは細菌などの生物学的に関連する標的「に対して標的化される」と言われる。
本明細書で使用される場合、「十分な長さ」または「十分な配列相補性」は、標的TARDBPプレmRNA(またはSTMN2プレmRNA)中の少なくとも1つ、より典型的には1~30個の連続する核酸塩基に相補的なAONを指す。いくつかの実施形態では、十分な長さのアンチセンスは、標的TARDBPプレmRNA中の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個の連続する核酸塩基を含む。他の実施形態では、十分な長さのアンチセンスは、標的TARDBPプレmRNA(またはSTMN2プレmRNA)中に少なくとも16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25個の連続する核酸塩基を含む。好ましくは、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、約10~約50ヌクレオチド長であり、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および40またはそれを超えるヌクレオチドのオリゴヌクレオチドを含む。一実施形態では、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、10~約30ヌクレオチド長である。別の実施形態では、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、15~約25ヌクレオチド長である。更に別の実施形態では、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、20~30、または20~50ヌクレオチド長である。更に別の実施形態では、十分な長さのオリゴヌクレオチドは、22~28、25~28、24~29または25~30ヌクレオチド長である。
特定の実施形態では、AONは、標的RNAの領域(例えばプレmRNA)を効果的に遮断するのに十分な標的RNAに対する配列相補性を有する。いくつかの実施形態では、TARDBPプレmRNAのそのような遮断は、エクソンスキッピングを誘導するのに役立つ。いくつかの実施形態では、標的RNAは標的プレmRNA(例えば、TARDBP遺伝子プレmRNA)である。
本明細書で使用される場合、「相補的」または「相補性」という用語は、塩基対合規則によって関連するポリヌクレオチド{すなわち、ヌクレオチドの配列)に関して使用される。例えば、配列5’-A-G-T-3’は、配列「’-T-C-A-5’」に相補的である。相補性は、核酸の塩基の一部のみが塩基対合規則に従って一致する「部分的(partial)」であり得る。あるいは、核酸間に「完全な」または「全」相補性が存在し得る。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率および強度に有意な影響を及ぼす。したがって、本明細書で使用される「補完」配列は、標的RNAまたはDNA配列に対してある程度の相補性を有するオリゴヌクレオチド配列を指す。
本発明の目的のために、ヌクレオチド配列の相補体は、表されたヌクレオチド配列で二本鎖DNAまたはRNA分子を形成することができるであろうヌクレオチド配列であり、Chargaffの規則(A<>T;G<>C;A<>U)に従って、ヌクレオチドをそれらの相補的ヌクレオチドで置き換え、5’から3’方向、すなわち表されたヌクレオチド配列の反対方向に読み取ることによって、表されたヌクレオチド配列から誘導され得る。これには、DNA/RNAの合成類似体(例えば、2’F-ANAオリゴ)も含まれる。
「相同性」または「同一性」という用語は、相補性の程度を指す。オリゴヌクレオチド配列と標的RNAまたはDNAの補完配列との間に部分的な相同性または完全な配列同一性があり得る。部分的に同一の配列は、標的RNAまたはDNAと少なくとも部分的にハイブリダイズし、部分的なヘテロ二重鎖の形成および標的RNAまたはDNAの部分的または全体的な分解をもたらすオリゴヌクレオチドである。完全に同一の配列は、標的RNAまたはDNAと完全にハイブリッド形成し、完全なヘテロ二本鎖の形成および標的RNAまたはDNAの部分的または完全な分解をもたらすオリゴヌクレオチドである。
特定の実施形態では、AONは、オリゴヌクレオチドと標的配列との間に形成されたヘテロ二本鎖が細胞ヌクレアーゼの作用およびインビボで起こり得る他の分解様式に耐えるのに十分に安定である限り、標的配列に100%相補的であり得るか、または例えばバリアントを適応させるためにミスマッチを含み得る。したがって、特定のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドと標的配列との間に、約または少なくとも約70%の配列相補性、例えば70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列相補性を有し得る。
ミスマッチは、存在する場合、典型的には、ハイブリッド二重鎖の末端領域に向かって中央よりも不安定化が少ない。許容されるミスマッチの数は、十分に理解されている二重鎖安定性の原理に従って、オリゴヌクレオチドの長さ、二重鎖中のG:C塩基対のパーセンテージ、および二重鎖中のミスマッチ(複数可)の位置に依存する。そのようなAONは、必ずしも標的配列に100%相補的ではないが、標的配列に安定的かつ特異的に結合することが有効であり、その結果、標的プレRNAへの切断因子結合がモジュレートされる。
AONと標的配列との間に形成される二重鎖の安定性は、結合Tmおよび細胞の酵素的切断に対する二重鎖の感受性の関数である。相補的配列RNAに関するオリゴヌクレオチドのTmは、Hamesら、Nucleic Acid Hybridization、IRL Press、(1985)、107-108に記載されているものなど、またはMiyada C.G.およびWallace R.B.、(1987)、Methods Enzymol.154、94~107に記載されているような従来の方法によって測定され得る。特定の実施形態では、AONは、相補的配列RNAに関して、体温より高い、好ましくは約45℃または50℃より高い結合Tmを有し得る。60~80℃またはそれを超える範囲のTmも含まれる。
バリアントの更なる例としては、配列番号1~66のいずれかの全長にわたって、約または少なくとも約70%の配列同一性または相同性、例えば70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性または相同性を有するAONが挙げられる。
好ましい実施形態では、本発明のAONは、ヒトTARDBPプレmRNAのエクソン3内の適切な配列を補完し、エクソンのスキッピングを誘導するように設計される。
別の好ましい実施形態では、本発明のAONは、エクソン2内の適切な配列を補完するように設計される。
好ましくは、提供されるのは、TARDBP遺伝子転写物またはその一部においてエクソンスキッピングを誘導するために選択された標的部位に結合することができるAONである。一態様では、AONは、TARDBP遺伝子のエクソン2または3のスキッピングを誘導する。最も好ましくは、AONは、エクソン3のスキッピングを誘導する。
別の実施形態では、AONは、ポリアデニル化シグナルを遮断することによってPA1の使用を立体的に阻害することによって、TARDBPプレmRNAの選択的スプライシングを誘導する。理論に束縛されるものではないが、TARDBP転写物は、選択的スプライシングおよびいくつかのポリアデニル化シグナル(PA1、PA2およびPA4)の使用によって自己調節される(Koyamaら、2016に記載されているように)。TDP43が核に豊富にある場合、TDP43は転写物の3-UTR中の位置に結合することができる(イントロン7)。これが、PA1の使用を遮断し、PA4またはPA2の使用を誘発する。これが起こると、イントロン7のアクセプター部位が転写物中に残り、イントロン7が転写物からスプライスされ、イントロン6および8からの後続のスプライシングを引き起こす。得られた転写物(IIまたはIII)は、ナンセンス変異依存mRNA分解機構の対象となる。少量のスプライシングされていない転写物も残っていてもよく、核内に保持される。TDP43が核から枯渇し、イントロン7に結合できない場合、PA1が使用される。Int7アクセプター部位は、PA1の下流にあるので転写物中には残存しない。この転写物(I)は、タンパク質に翻訳される。転写物の概略図を図1に見ることができる。したがって、ポリアデニル化シグナルを遮断することによってPA1の使用を立体的に阻害するAONは、翻訳された転写物(I)の減少および非翻訳転写物(II、III、IV)の増加をもたらし得る。
AONは、好ましくは表1または表2に示すものから選択される。例えば、本発明で使用されるAONは、配列番号12、配列番号16、配列番号24および配列番号25を含むリストから選択される。最も好ましくは、AONは、配列番号16または25を含むリストから選択される。
別の好ましい実施形態では、本発明のAONは、ヒトSTMN2プレmRNAのイントロン1の潜在性エクソン内の適切な配列を補完するように設計される。3つのエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONを用いたオンラインスプライス予測ツールによって予測されるスプライシングエンハンサーの結合を阻害する部位を選択した。スプライシングエンハンサーの結合が低減すると、スプライソソームによるエクソンの認識が低減し、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除される。これは、潜在性エクソンを含まない成熟STMN2転写物が翻訳されるときに産生されるスタスミン-2のレベルの増加をもたらすであろう。
B.使用方法
本発明は更に、TDP43の発現を阻害する方法を提供し、方法は、
(a)本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを提供するステップと、
(b)オリゴマーを標的核酸部位に結合させるステップと、を含む。
本発明は更に、TDP43の発現を阻害する方法を提供し、方法は、
(a)本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを提供するステップと、
(b)オリゴマーを標的核酸部位に結合させるステップと、を含む。
より具体的には、AONは、表1または表2に示すものから選択されてもよい。配列は、好ましくは、配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58、およびそれらの組み合わせまたはカクテルのうちのいずれか1つまたはそれを超えるものからなる群から選択される。これには、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、そのような配列にハイブリダイズすることができる配列、それに相補的な配列、修飾塩基を含む配列、修飾骨格、およびTARDBP遺伝子転写物中のRNAプロセシング活性を保有またはモジュレートするその機能的な短縮化(truncation)または伸長が含まれる。
好ましくは、本発明で使用されるAONは、配列番号12、配列番号16、配列番号24および配列番号25を含むリストから選択される。最も好ましくは、AONは、配列番号16または25を含むリストから選択される。
1つの好ましい実施形態では、本方法において使用されるAONは、TARDBPプレmRNAの選択的スプライシングを誘導する。一態様では、AONは、TARDBPプレmRNAにおいてエクソンスキッピングを誘導することによって選択的スプライシングを誘導する。好ましくは、AONは、エクソン2または3のスキッピングを誘導する。最も好ましくは、AONは、エクソン3のスキッピングを誘導する。別の実施形態では、AONは、何らかの他の機構によってTDP43の発現を低減させ得る。
好ましい実施形態として、AONはまた、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66から選択され得る。本発明のこれらのAONは、イントロン1のヒトSTMN2プレmRNA潜在性エクソン内の適切な配列を補完するように設計される。好ましい実施形態では、本発明の特定のAONは、ヒトSTMN2プレmRNAのイントロン1の潜在性エクソン内の適切な配列を補完するように設計される。3つのエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONを用いたオンラインスプライス予測ツールによって予測されるスプライシングエンハンサーの結合を阻害する部位を選択した。スプライシングエンハンサーの結合が低減すると、スプライソソームによるエクソンの認識が低減し、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除される。これは、潜在性エクソンを含まない成熟STMN2転写物が翻訳されるときに産生されるスタスミン-2のレベルの増加をもたらすであろう。
以下を組み合わせた治療戦略:(1)TDP43発現を低減させるように設計されたAON(配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58);(2)スタスミン-2のその後の下方調節を防止または低減するように設計されたAON(配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66)は、細胞質TDP43過剰発現の影響を低減させ、同時にスタスミン-2枯渇によって引き起こされるニューロンの脆弱性から保護するだろう。一態様では、本発明は、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持しながら、TDP43タンパク質症に関連する疾患に罹患している対象においてTDP43タンパク質症を改善するための手段を提供しようとする。
好ましくは、スタスミン-2のその後の下方調節を防止するように設計されたAONは、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66のリストから選択され、またはより好ましくは、配列番号33、配列番号35、配列番号36および配列番号37から選択される。
標的配列および選択的ハイブリダイゼーション
標的配列および選択的ハイブリダイゼーション
オリゴマーおよびDNA、cDNAまたはRNAは、各分子内の十分な数の対応する位置が互いに水素結合することができるヌクレオチドによって占められている場合、互いに相補的である。したがって、「特異的にハイブリダイズ可能」および「相補的」は、オリゴマーとDNA、cDNAまたはRNA標的との間で安定かつ特異的結合が生じるような十分な程度の相補性または対合を示すために使用される用語である。AONの配列は、明確にハイブリダイズ可能であるためにその標的配列の配列に100%相補的である必要はないことが当技術分野で理解されている。AONは、標的DNAまたはRNA分子への化合物の結合が標的DNAまたはRNA産物の正常な機能を妨害する場合に、特異的にハイブリダイズ可能であり、特異的結合が所望される条件下、すなわち、インビボアッセイまたは治療的処置の場合は生理学的条件下で、およびインビトロアッセイの場合はアッセイが実施される条件下で、非標的配列へのAONの非特異的結合を回避するのに十分な程度の相補性がある。
選択的ハイブリダイゼーションは、低、中または高ストリンジェンシー条件下であり得るが、好ましくは高ストリンジェンシー下である。当業者は、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーが、塩基組成、相補鎖の長さおよびハイブリダイゼーション核酸間のヌクレオチド塩基ミスマッチの数に加えて、塩濃度、温度または有機溶媒などの条件によって影響されることを認識する。ストリンジェントな温度条件は、一般に、30℃を超える、典型的には37℃を超える、好ましくは45℃を超える、好ましくは少なくとも50℃、典型的には60℃~80℃またはそれを超える温度を含む。ストリンジェントな塩条件は、通常、1000mM未満、典型的には500mM未満、好ましくは200mM未満である。しかしながら、パラメータの組み合わせは、任意の単一のパラメータの尺度よりもはるかに重要である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例は、65℃および0.1×SSC(1×SSC=0.15M NaCl、0.015Mクエン酸ナトリウムpH7.0)である。したがって、本発明のAONは、表1または表2に提供される配列に選択的にハイブリダイズするオリゴマーを含み得る。
所与のイオン強度およびpHにおいて、Tmは、標的配列の50%が相補的ポリヌクレオチドにハイブリダイズする温度である。そのようなハイブリダイゼーションは、標的配列に対するAONの「近くの」または「実質的な」相補性で、並びに正確な相補性で起こり得る。
典型的には、選択的ハイブリダイゼーションは、アンチセンスオリゴマーのヌクレオチドと一続きの少なくとも約14ヌクレオチドにわたって少なくとも約55%の同一性、好ましくは少なくとも約65%、より好ましくは少なくとも約75%、最も好ましくは少なくとも約90%、95%、98%または99%の同一性がある場合に起こる。記載されるように、相同性比較の長さは、より長い範囲(longer stretches)にわたる場合があり、特定の実施形態では、多くの場合、一続きの少なくとも約9ヌクレオチド、通常は少なくとも約12ヌクレオチド、より通常は少なくとも約20、多くの場合少なくとも約21、22、23または24ヌクレオチド、少なくとも約25、26、27または28ヌクレオチド、少なくとも約29、30、31または32ヌクレオチド、少なくとも約36またはそれを超えるヌクレオチドにわたる。
したがって、いくつかの実施形態では、本発明のAON配列は、本明細書の配列表に示される配列に対して、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも86、87、88、89または90%の相同性を有する。より好ましくは、少なくとも91、92、93、94または95%、より好ましくは少なくとも96、97、98%または99%の相同性がある。一般に、アンチセンスオリゴマーの長さが短いほど、選択的ハイブリダイゼーションを得るために必要な相同性は大きくなる。結果として、本発明のAONが約30個未満のヌクレオチドからなる場合、パーセンテージ同一性は、本明細書の配列表に記載のAONと比較して75%超、好ましくは85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95%、96、97、98%または99%超であることが好ましい。ヌクレオチド相同性比較は、GCG Wisconsin BestfitプログラムまたはGAP(Deverauxら、1984、Nucleic Acids Research、12、387~395)などの配列比較プログラムによって行うことができる。このようにして、本明細書に引用したものと類似または実質的に異なる長さの配列を、アラインメントへのギャップの挿入によって比較することができ、そのようなギャップは、例えば、GAPによって使用される比較アルゴリズムによって決定される。
本発明のAONは、低減された相同性の領域、および標的配列と正確な相同性の領域を有し得る。オリゴマーがその全長にわたって正確な相同性を有する必要はない。例えば、オリゴマーは、標的配列と同一の連続する一続きの少なくとも4または5塩基、好ましくは標的配列と同一の連続する一続きの少なくとも6または7塩基、より好ましくは標的配列と同一の連続する一続きの少なくとも8または9塩基を有し得る。オリゴマーは、標的配列と同一の一続きの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25または26塩基を有し得る。オリゴマー配列の残りの範囲は、標的配列と断続的に同一であり得る。例えば、残りの配列は、同一の塩基と、その後に続く非同一の塩基と、その後に続く同一の塩基とを有し得る。あるいは(または同様に)、オリゴマー配列は、完全な相同性未満の範囲が散在するいくつかのストレッチの同一の配列(例えば、3、4、5または6塩基)を有し得る。そのような配列ミスマッチは、好ましくは、切断修飾活性の喪失を有さないかまたはほとんど有さない。
生理学的応答
一態様では、本発明の方法は、対象において生理学的応答を誘導する。好ましくは、この方法は、TDP43の発現を低減させる。
一態様では、本発明の方法は、対象において生理学的応答を誘導する。好ましくは、この方法は、TDP43の発現を低減させる。
「モジュレートする(modulate)」または「モジュレートする(modulates)」という用語は、必要に応じて定義された量および/または統計的に有意な量によって、1つまたはそれを超える定量可能なパラメータを「増加させる」または「減少させる」ことを含む。用語「増加させる(increase)」または「増加させること(increasing)」、「増強する(enhance)」または「増強すること(enhancing)」または「刺激する(stimulate)」または「刺激すること(stimulating)」は、一般に、AONなしまたは対照化合物のいずれかによって引き起こされる応答と比較して、細胞または対象においてより大きな生理学的応答(すなわち、下流効果)を生じさせるまたは引き起こす1つまたは複数のAON若しくは組成物の能力を指す。
「増強する(enhance)」または「増強すること(enhancing)」または「増加させる(increase)」または「増加させること(increasing)」または「刺激する(stimulate)」または「刺激すること(stimulating)」とは、一般に、1つまたは複数のアンチセンス化合物若しくは組成物が、アンチセンス化合物なしまたは対照化合物のいずれかによって引き起こされる応答と比較して、細胞または対象においてより大きな生理学的応答(すなわち、下流効果)を生成または引き起こす能力を指す。「増加した(increased)」または「増強された(enhanced)」量は、典型的には「統計的に有意な」量であり、アンチセンス化合物なし(薬剤の非存在)または対照化合物によって生成された量の1.1、1.2、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50倍またはそれを超える(例えば、500倍、1000倍)(1の間および1より大きいすべての整数および小数点を含む)、例えば1.5、1.6、1.7、1.8倍など)の増加を含み得る。
「減少すること(decreasing)」または「減少する(decrease)」という用語は、一般に、AONまたは対照化合物のいずれかによって引き起こされる応答と比較して、細胞または対象におい低減した生理学的応答(すなわち、下流効果)を生成または引き起こす1つまたは複数のAON若しくは組成物の能力を指す。「低減する」または「阻害する」という用語は、一般に、診断分野における日常的な技術に従って測定した場合に、関連する生理学的または細胞応答、例えば本明細書に記載の疾患または状態の症状を「減少させる」本発明の1つまたはそれを超えるアンチセンス化合物の能力に関することができる。関連する生理学的応答または細胞応答(インビボまたはインビトロ)は、当業者に明らかであり、TDB-43関連状態の症状または病理の低減を含み得る。応答の「減少」は、アンチセンス化合物なしまたは対照組成物によって生成される応答と比較して統計的に有意であってよく、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の減少を含んでよく、その間のすべての整数を含む。
関連する生理学的応答または細胞応答(インビボまたはインビトロ)は、当業者には明らかであり、TDP43発現量の減少を含み得る。「増加した」または「増強された」量は、典型的には統計学的に有意な量であり、AONなし(薬剤の非存在)または対照化合物によって生成された量の1.1、1.2、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50倍またはそれを超える(例えば、500倍、1000倍)(1の間および1より大きいすべての整数および小数点、例えば1.5、1.6、1.7、1.8を含む)増加を含み得る。「低減する」または「阻害する」という用語は、一般に、診断分野における日常的な技術に従って測定した場合に、関連する生理学的または細胞応答、例えば本明細書に記載の疾患または状態の症状を「減少させる」本発明の1つまたはそれを超えるAONまたは組成物の能力に関することができる。関連する生理学的応答または細胞応答(インビボまたはインビトロ)は、当業者には明らかであり、TDP43タンパク質症に関連する疾患(例えば、ALS、FTLD、ADなど)の症状または病理の低減を含み得る。応答の「減少」は、AONなしまたは対照組成物によって生成される応答と比較して統計的に有意であってよく、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%の減少を含んでよく、その間のすべての整数を含む。
関連する生理学的応答または細胞応答(インビボまたはインビトロ)は、当業者に明らかであり、スタスミン-2発現の量を維持することを含んでよく、スタスミン-2の下方調節を防止することを含む。量を「維持すること」は、典型的には統計学的に有意な量であり、減少していないスタスミン-2レベルを含み得る。好ましくは、スタスミン-2のレベルは減少しておらず、減少は、AONなし(薬剤の非存在)または対照化合物によって生成されたスタスミン-2の量の1.1、1.2、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50倍またはそれ未満(例えば、500倍、1000倍)である(1の間および1より大きいすべての整数および小数点、例えば1.5、1.6、1.7、1.8を含む)。好ましくは、スタスミン-2発現は、診断分野における日常的な技術に従って測定される場合、本明細書中に記載されるALS、FTLD、ADなどの疾患または状態の症状をもたらす有害な関連する生理学的応答または細胞応答を引き起こすレベルまで低減していない。一実施形態では、STMN2 AONの投与後、スタスミン-2発現が増加する。更なる実施形態では、STMN2 AONの投与後、更なる枯渇を防止する前またはTDP43 AONによって引き起こされる枯渇を防止する前に、スタスミン-2発現が増加する。
修飾AON
いくつかの実施形態では、AONは、天然に存在する核酸分子の化学組成を有する、すなわち、AONは、修飾または置換された塩基、糖、またはサブユニット間結合を含まない。
いくつかの実施形態では、AONは、天然に存在する核酸分子の化学組成を有する、すなわち、AONは、修飾または置換された塩基、糖、またはサブユニット間結合を含まない。
好ましい実施形態では、本発明のAONは、天然に存在しない核酸分子または「オリゴヌクレオチド類似体」である。例えば、天然に存在しない核酸は、1つまたはそれを超える非天然の塩基、糖、および/またはサブユニット間結合、例えば、天然に存在する核酸分子に見られるものに対して修飾または置換された塩基、糖、および/または結合を含み得る。例示的な修飾を以下に説明する。いくつかの実施形態では、天然に存在しない核酸は、2種類以上の修飾、例えば、糖および塩基修飾、糖および結合修飾、塩基および結合修飾、または塩基、糖および結合修飾を含む。例えば、いくつかの実施形態では、AONは、非天然(例えば、修飾または置換)塩基を含有する。いくつかの実施形態では、AONは、非天然(例えば、修飾または置換)糖を含有する。いくつかの実施形態では、AONは、非天然(例えば、修飾または置換)サブユニット間結合を含む。いくつかの実施形態では、AONは、2種類以上の修飾または置換、例えば、非天然塩基および/または非天然糖、および/または非天然サブユニット間結合を含む。
したがって、(i)修飾された骨格構造、例えば、天然に存在するオリゴヌクレオチドおよびポリヌクレオチドに見られる標準的なホスホジエステル結合以外の骨格、および/または(ii)修飾された糖部分、例えば、リボースまたはデオキシリボース部分ではなくモルホリノ部分を有する非天然AONが、含まれる。オリゴヌクレオチド類似体は、ワトソン・クリック型塩基対合によって標準的なポリヌクレオチド塩基に水素結合することができる塩基を支持し、ここで、類似体骨格は、オリゴヌクレオチド類似体分子と標準的なポリヌクレオチド(例えば、一本鎖RNAまたは一本鎖DNA)中の塩基との間の配列特異的様式でのそのような水素結合を可能にする様式で塩基を提示する。好ましい類似体は、実質的に非荷電のリン含有骨格を有するものである。
AONを産生するための1つの方法は、2’ヒドロキシリボース位置のメチル化であり、ホスホロチオエート骨格の組み込みは、RNAに表面的に類似するがヌクレアーゼ分解に対してはるかに耐性である分子を産生するが、本発明の当業者は、本発明の目的で使用可能であり得る適切な骨格の他の形態を認識している。
アンチセンスオリゴマーとの二重鎖形成中のプレRNAの分解を回避するために、本方法で使用されるAONは、内因性Rnase Hによる切断を最小化または防止するように適合され得る。Rnase Hを活性化しないアンチセンス分子は、公知の技術(例えば、米国特許第5,149,797号)に従って作製することができる。デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド配列であり得るそのようなアンチセンス分子は、オリゴヌクレオチドをその1つのメンバーとして含む二重鎖分子へのRnase Hの結合を、立体的に邪魔または防止する任意の構造修飾を単に含み、その構造修飾は、二重鎖形成を実質的に邪魔または妨害しない。二重鎖形成に関与するオリゴヌクレオチドの部分は、Rnase Hの結合に関与する部分とは実質的に異なるので、Rnase Hを活性化しない多数のアンチセンス分子が利用可能である。細胞内またはRnase Hを含有する粗抽出物中の非メチル化オリゴマーによるRNAの処理は、プレmRNA:AON二重鎖の分解をもたらすので、この特性は非常に好ましい。このような分解を回避することができるか、または誘導しない任意の形態の修飾AONを本方法で使用することができる。ヌクレアーゼ耐性は、部分不飽和脂肪族炭化水素鎖と、カルボン酸基、エステル基、およびアルコール基を含む1つまたはそれを超える極性基または荷電基と、を含むように、本発明のAONを修飾することによって達成され得る。
RNAと二重鎖化した場合に、細胞Rnase Hによって切断されないAONの例は、2’-O-メチル誘導体である。そのような2’-O-メチル-オリゴリボヌクレオチドは、細胞環境および動物組織において安定であり、RNAとのそれらの二重鎖は、それらの対応するリボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドよりも高いTm値を有する。あるいは、本発明のヌクレアーゼ耐性AONは、少なくとも1つの最後の3’末端ヌクレオチドがフッ素化されていてもよい。更に代替的には、本発明のヌクレアーゼ耐性AONは、最後の3末端ヌクレオチド塩基の少なくとも2つの間に結合するホスホロチオエート結合を有し、好ましくは最後の4つの3’末端ヌクレオチド塩基の間に結合するホスホロチオエート結合を有する。
RNA切断の減少はまた、選択的オリゴヌクレオチド化学(例えば、米国特許第5,149,797号)を用いて達成され得る。例えば、AONは、ホスホロアミダートまたはホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマー(PMO);PMO-X;PPMO;ペプチド核酸(PNA);ロックド核酸(LNA)およびアルファ-L-LNA、2’-アミノLNA、4’-メチルLNA、および4’-O-メチルLNAを含む誘導体;エチレン架橋核酸(ENA)およびその誘導体;ホスホロチオエートオリゴマー;トリシクロ-DNAオリゴマー(tcDNA);トリシクロホスホロチオエートオリゴマー;2’-O-メチル修飾オリゴマー(2’-Ome);2’-O-メトキシエチル(2’-MOE);2’-フルオロ、2’-フルオロアラビノ(FANA);ロック解除された核酸(UNA);ヘキシトール核酸(HNA);シクロヘキセニル核酸(CeNA);2’-アミノ(2’-NH2);2’-O-エチレンアミン、またはミックスマーまたはギャップマーとしての上記の任意の組み合わせを含むリストから選択されてもよい。PMOの主な利点は、安全性プロファイルの向上である。それらの中性電荷は、血小板活性化および免疫活性化の低下を伴うタンパク質相互作用の影響を受けにくくする。これはまた、ヌクレアーゼによる分解を低減する。それらはまた、5年超にわたってDMD患者において安全に使用されてきた。
一態様では、本発明の修飾AONを、ペプチドにコンジュゲートさせることができる。好ましくは、AONはPPMO、すなわち、アミド、マレイミドまたはクリックケミストリーを介して(好ましくは、例えばシクロオクチン結合を介して銅を含まないクリックケミストリーを使用する)ペプチド部分に化学的にコンジュゲートされたPMOオリゴヌクレオチドであり、切断可能またはpH感受性リンカーなどの適切なリンカーを含む。ペプチド部分は、3’末端または5’末端のいずれかを介して結合され得る。最も好ましくは、ペプチド部分は、AONが細胞を透過して核に到達する能力を改善することができるペプチドである。例えば、ペプチド部分は、アルギニンに富むペプチド、カチオン性ペプチド、および/または生物多様性微生物のゲノムに由来するペプチドのライブラリから選択されるペプチドであり得る(Hoffmanら、Sci Rep、8、1、12538)。ペプチドは、非天然アミノ酸および/または化学修飾アミノ酸を含んでも含まなくてもよい。
細胞透過性ペプチドは、細胞取り込みおよび核局在化を増強するためにホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーに付加されている。Jearawiriyapaisarnら(2008)、Mol.Ther.、16(9)、1624-1629に示されているように、細胞透過性ペプチドは、取り込み効率と標的組織特異性に影響を与えることが示されている。「細胞透過性ペプチド」および「CPP」という用語は互換的に使用され、輸送ペプチド、担体ペプチド、またはペプチド形質導入ドメインとも呼ばれるカチオン性細胞透過性ペプチドを指す。ペプチドは、本明細書に示されるように、所与の細胞培養集団の細胞の100%以内に細胞透過を誘導する能力を有し、全身投与の際にインビボで複数の組織内での高分子移行を可能にする。ペプチドはまた、組織または器官への局在化送達後に細胞取り込みを増強することができる。
送達効力を更に改善するために、上記修飾ヌクレオチドは、多くの場合、脂肪酸/脂質/コレステロール/アミノ酸/炭水化物/多糖類/ナノ粒子などと糖または核酸塩基部分にコンジュゲートされる。これらのコンジュゲートされたヌクレオチド誘導体を使用してAONを構築して、エクソンスキッピングを誘導することもできる。ヒトTARDBP遺伝子転写物のアンチセンスオリゴマー誘導性選択的スプライシングは、ホスホロチオエート骨格上のオリゴリボヌクレオチド、PNA、2’-Omeまたは2’-MOE修飾塩基を使用することができる。2’-Ome AONはオリゴ設計のために使用されるが、カチオン性リポプレックスとして送達された場合のそれらのインビトロでの効率的な取り込みのために、これらの化合物はヌクレアーゼ分解を受けやすく、インビボまたは臨床用途にとって理想的であるとは考えられていない。代替化学物質を使用して本発明のAONを生成する場合、本明細書で提供される配列のウラシル(U)はチミン(T)で置き換えられ得る。
例えば、そのようなアンチセンス分子は、ヌクレオチド間架橋リン酸残基の少なくとも1つのまたは全部が修飾ホスフェート、例えば、メチルホスホネート、メチルホスホロチオエート、ホスホロモルホリデート、ホスホロピペラジデートおよび蛍光体アミデートであるオリゴヌクレオチドであり得る。例えば、記載されるようにヌクレオチド間架橋リン酸残基の1つおきが、修飾され得る。別の非限定的な例では、そのようなアンチセンス分子は、ヌクレオチドの少なくとも1つまたは全部が2’低級アルキル部分(例えば、Ci-C4、直鎖または分枝した飽和若しくは不飽和アルキル、例えば、メチル、エチル、エテニル、プロピル、1-プロペニル、2-プロペニルおよびイソプロピル)を含む分子である。例えば、記載されるようにヌクレオチドの1つおきが、修飾され得る。
本発明において有用なAONの具体例としては、修飾骨格または非天然サブユニット間結合を含有するオリゴヌクレオチドが挙げられる。
修飾された骨格を有するオリゴヌクレオチドには、骨格中にリン原子を保持するものおよび骨格中にリン原子を有しないものが含まれる。ヌクレオシド間骨格にリン原子を有さない修飾オリゴヌクレオチドも、オリゴヌクレオシドと見なすことができる。
他のアンチセンス分子では、ヌクレオチド単位の糖およびヌクレオシド間結合、すなわち骨格の両方が新規な基で置き換えられる。塩基単位は、適切な核酸標的化合物とのハイブリダイゼーションのために維持される。そのようなオリゴマー化合物の1つである、優れたハイブリダイゼーション特性を有することが示されているオリゴヌクレオチド模倣物は、ペプチド核酸(PNA)と呼ばれる。PNA化合物において、オリゴヌクレオチドの糖骨格は、アミド含有骨格、特にアミノエチルグリシン骨格で置き換えられる。核塩基は保持され、骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接または間接的に結合する。
修飾オリゴヌクレオチドはまた、1つまたはそれを超える置換された糖部分を含有し得る。オリゴヌクレオチドはまた、核酸塩基(当技術分野では単に「塩基」と呼ばれることが多い)修飾または置換を含み得る。修飾または置換された塩基を含有するオリゴヌクレオチドには、核酸中に最も一般的に見られる1つまたはそれを超えるプリンまたはピリミジン塩基が、あまり一般的でないまたは非天然の塩基で置き換えられているオリゴヌクレオチドが含まれる。
プリン塩基は、イミダゾール環に縮合したピリミジン環を含む。アデニンおよびグアニンは、核酸に最も一般的に見られる2つのプリン核酸塩基である。これらは、N6-メチルアデニン、N2-メチルグアニン、ヒポキサンチン、および7-メチルグアニンを含むがこれらに限定されない他の天然に存在するプリンで置換されてもよい。
ピリミジン塩基は6員ピリミジン環を含む。シトシン、ウラシル、およびチミンは、核酸に最も一般的に見られるピリミジン塩基である。これらは、5-メチルシトシン、5-ヒドロキシメチルシトシン、プソイドウラシル、および4-チオウラシルを含むがこれらに限定されない他の天然に存在するピリミジンで置換されてもよい。1つの実施形態では、本明細書中に記載されるオリゴヌクレオチドは、ウラシルの代わりにチミン塩基を含有する。
他の修飾または置換塩基としては、限定されないが、2,6-ジアミノプリン、オロト酸、アグマチジン(agmatidine)、リシジン、2-チオピリミジン(例えば、2-チオウラシル、2-チオチミン)、G-クランプおよびその誘導体、5-置換ピリミジン(例えば、5-ハロウラシル、5-プロピニルウラシル、5-プロピニルシトシン、5-アミノメチルウラシル、5-ヒドロキシメチルウラシル、5-アミノメチルシトシン、5-ヒドロキシメチルシトシン、Super T)、7-デアザグアニン、7-デアザアデニン、7-アザ-2,6-ジアミノプリン、8-アザ-7-デアザグアニン、8-アザ-7-デアザアデニン、8-アザ-7-デアザ-2,6-ジアミノプリン、Super G、Super AおよびN4-エチルシトシン、若しくはそれらの誘導体;N2-シクロペンチルグアニン(cPent-G)、N2-シクロペンチル-2-アミノプリン(cPent-AP)およびN2-プロピル-2-アミノプリン(Pr-AP)、プソイドウラシル若しくはそれらの誘導体;縮重塩基若しくはユニバーサル塩基、例えば2,6-ジフルオロトルエン、若しくは塩基が存在しない、例えば無塩基部位(例えば、1-デオキシリボース、1,2-ジデオキシリボース、1-デオキシ-2-O-メチルリボース;または環酸素が窒素で置き換えられたピロリジン誘導体(アザリボース))が挙げられる。Super A、Super GおよびSuper Tの誘導体の例は、米国特許第6,683,173号(Epoch Biosciences)に見出すことができる。cPent-G、cPent-APおよびPr-APは、siRNAに組み込まれると免疫刺激効果を低減させることが示された(Peacock H.ら、J.Am.Chem.Soc.2011、133、9200)。プソイドウラシルは、ウリジンのような通常のN-グリコシドではなくC-グリコシドを有する、ウラシルの天然に存在する異性化バージョンである。プソイドウリジン含有合成mRNAは、ウリジン含有mPvNAと比較して改善された安全性プロファイルを有し得る(国際公開第2009127230号参照)。
特定の修飾または置換された核酸塩基は、本発明のAONの結合親和性を高めるのに特に有用である。これらには、5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン、並びに2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシルおよび5-プロピニルシトシンを含むN-2、N-6および0-6置換プリンが含まれる。5-メチルシトシン置換は、核酸二重鎖の安定性を0.6~1.2℃増加させることが示されており、現在好ましい塩基置換であり、特に2’-O-メトキシエチル糖修飾と組み合わせた場合は更により好ましい。
いくつかの実施形態では、修飾または置換された核酸塩基は、AONの精製を容易にするために有用である。例えば、特定の実施形態では、AONは、3つまたはそれを超える(例えば、3、4、5、6またはそれを超える)連続するグアニン塩基を含み得る。特定のAONでは、一連の3つまたはそれを超える連続するグアニン塩基がオリゴヌクレオチドの凝集をもたらし、精製を複雑にする可能性がある。このようなAONでは、連続するグアニンの1つまたはそれより多くをイノシンで置換することができる。一連の3つまたはそれを超える連続するグアニン塩基における1つまたはそれを超えるグアニンに対するイノシンの置換は、AONの凝集を低減させ、それによって精製を容易にすることができる。
一実施形態では、AONの別の修飾は、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布または細胞取り込みを増強する1つまたはそれを超える部分またはコンジュゲートをオリゴヌクレオチドに化学的に連結することを含む。そのような部分には、脂質部分、例えばコレステロール部分、コール酸、チオエーテル、例えばヘキシル-5-トリチルチオール、チオコレステロール、脂肪族鎖、例えばドデカンジオールまたはウンデシル残基、リン脂質、例えばジ-ヘキサデシル-rac-グリセロールまたはトリエチルアンモニウム1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-36グリセロール-3-H-ホスホネート(di-hexadecyl-rac-glycerol or triethylammonium 1 ,2-di-O-hexadecyl-rac-36lycerol-3-H-phosphonate)、ポリアミンまたはポリエチレングリコール鎖、またはアダマンタン酢酸、パルミチル部分、またはオクタデシルアミンまたはヘキシルアミノ-カルボニル-オキシコレステロール部分が含まれるが、これらに限定されない。
所与の化合物のすべての位置が均一に修飾される必要はなく、実際には、上述の修飾の2つ以上が単一の化合物またはオリゴヌクレオチド内の単一のヌクレオシドに組み込まれてもよい。本発明には、キメラ化合物であるAONも含まれる。本発明の文脈における「キメラ」アンチセンス化合物または「キメラ」は、それぞれ少なくとも1つのモノマー単位、すなわちオリゴヌクレオチド化合物の場合はヌクレオチドで構成される2つまたはそれを超える化学的に異なる領域を含むアンチセンス分子、特にオリゴヌクレオチドである。これらのオリゴヌクレオチドは、典型的には、ヌクレアーゼ分解に対する耐性の増加、細胞取り込みの増加、および標的核酸に対する結合親和性の増加のための追加の領域を付与するように、オリゴヌクレオチドが修飾されている少なくとも1つの領域を含む。
本発明に従って使用されるアンチセンス分子は、固相合成の周知の技術によって都合よく日常的に作製され得る。そのような合成のための装置は、例えば、Applied Biosystems(カリフォルニア州フォスターシティ)を含むいくつかのベンダーによって販売されている。修飾固体支持体上でオリゴヌクレオチドを合成するための1つの方法は、米国特許第4,458,066号に記載されている。
別の非限定的な例では、そのようなAONは、ヌクレオチドの少なくとも1つのまたは全部が2’低級アルキル部分(例えば、C1-C4、直鎖または分枝した飽和若しくは不飽和アルキル、例えば、メチル、エチル、エテニル、プロピル、1-プロペニル、2-プロペニルおよびイソプロピル)を含む分子である。例えば、記載されるようにヌクレオチドの1つおきが、修飾され得る。
上記のAONは本発明のAONの好ましい形態であるが、本発明は、以下に記載されるようなオリゴマー模倣物を含むがこれらに限定されない他のオリゴマーアンチセンス分子を含む。
別の好ましい化学物質は、任意の既知のヌクレアーゼまたはプロテアーゼによって分解されないホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマー(PMO)オリゴマー化合物である。これらの化合物は非荷電であり、RNA鎖に結合したときにRNase H活性を活性化せず、インビボ投与後に持続的な切断因子結合モジュレーションを発揮することが示されている(Summerton and Weller、Antisense Nucleic Acid Drug Development、1997;7、187-197)。好ましくは、本発明のAONはホスホロジアミダート・モルホリノ・オリゴマーである。
修飾オリゴマーはまた、1つまたはそれを超える置換された糖部分を含んでもよい。オリゴマーはまた、核酸塩基(当技術分野では単に「塩基」と呼ばれることが多い)修飾または置換を含み得る。特定の核酸塩基は、本発明のオリゴマー化合物の結合親和性を高めるのに特に有用である。これらには、5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン、並びに2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシルおよび5-プロピニルシトシンを含むN-2、N-6およびO-6置換プリンが含まれる。5-メチルシトシン置換は、更により詳細には、2’-O-メトキシエチル糖修飾と組み合わせた場合、核酸二重鎖の安定性を0.6~1.2℃増加させることが示されている。一実施形態では、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのピリミジン塩基は、5-置換ピリミジン塩基を含み、ピリミジン塩基は、シトシン、チミンおよびウラシルからなる群から選択される。一実施形態では、5-置換ピリミジン塩基は5-メチルシトシンである。別の実施形態では、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つのプリン塩基は、N-2、N-6置換プリン塩基を含む。一実施形態では、N-2、N-6置換プリン塩基は、2,6-ジアミノプリンである。
一実施形態では、AONは、単独で、または2’-O-メトキシエチル糖修飾などの別の修飾と組み合わせて、1つまたはそれを超える5-メチルシトシン置換を含む。更に別の実施形態では、AONは、単独でまたは別の修飾と組み合わせて、1つまたはそれを超える2,6-ジアミノプリン置換を含む。
いくつかの実施形態では、AONは、AONの活性、細胞分布、または細胞取り込みを増強する、ポリエチレングリコール部分などの1つまたはそれを超える部分、またはアルギニンに富む細胞透過性ペプチドなどのコンジュゲートに化学的に結合される。例示的な一実施形態では、アルギニンに富むポリペプチドは、そのN末端またはC末端残基において、アンチセンス化合物の3’または5’末端に共有結合している。また、例示的な実施形態では、アンチセンス化合物は、モルホリノサブユニットと、1つのサブユニットのモルホリノ窒素を隣接するサブユニットの5’環外炭素に結合するリン含有サブユニット間結合とから構成される。
別の態様では、本発明は、上記のAON、例えば配列番号1~66のAONを組み込んだ発現ベクターを提供する。いくつかの実施形態では、発現ベクターは、アデノ随伴ウイルスベクターなどの修飾レトロウイルスまたは非レトロウイルスベクターである。
AONの活性を測定するためのアッセイ
AONの活性を測定するためのアッセイ
AONおよびそのバリアントの活性は、当技術分野における日常的な技術に従ってアッセイすることができる。例えば、調査されたRNAおよびタンパク質のアイソフォーム形態および発現レベルは、アイソフォームおよび/または転写された核酸若しくはタンパク質の発現を検出するための多種多様な周知の方法のいずれかによって評価され得る。そのような方法の非限定的な例としては、RNAのアイソフォームのRT-PCRとそれに続くPCR産物のサイズ分離、核酸ハイブリダイゼーション法、例えばノーザンブロットおよび/または核酸アレイの使用;細胞内のRNA転写物を検出するための蛍光インサイツハイブリダイゼーション;核酸増幅方法;タンパク質を検出するための免疫学的方法;タンパク質精製方法;およびタンパク質機能または活性アッセイが挙げられる。
RNA発現レベルは、細胞、組織または生物からRNA/cDNA(すなわち、転写ポリヌクレオチド)を調製することによって、およびRNA/cDNAをアッセイされた核酸またはその断片の相補体である参照ポリヌクレオチドとハイブリダイズさせることによって評価することができる。cDNAは、必要に応じて、相補的ポリヌクレオチドとのハイブリダイゼーションの前に、様々なポリメラーゼ連鎖反応またはインビトロ転写法のいずれかを使用して増幅され得る。好ましくは、増幅されない。1つまたはそれを超える転写物の発現は、転写物の発現レベルを評価するために定量的PCRを使用して検出することもできる。
AONの製造方法
本発明に従って使用されるAONは、固相合成の周知の技術によって好都合に作製され得る。そのような合成のための装置は、例えば、Applied Biosystems(カリフォルニア州フォスターシティ)を含むいくつかのベンダーによって販売されている。修飾固体支持体上でオリゴマーを合成するための1つの方法は、米国特許第4,458,066号に記載されている。
本発明に従って使用されるAONは、固相合成の周知の技術によって好都合に作製され得る。そのような合成のための装置は、例えば、Applied Biosystems(カリフォルニア州フォスターシティ)を含むいくつかのベンダーによって販売されている。修飾固体支持体上でオリゴマーを合成するための1つの方法は、米国特許第4,458,066号に記載されている。
追加的または代替的に、当技術分野で公知のそのような合成のための任意の他の手段を使用することができる。ホスホロチオエートおよびアルキル化誘導体などのオリゴマーを調製するために同様の技術を使用することは周知である。そのような自動化された一実施形態では、ジエチル-ホスホロアミダイトが出発材料として使用され、Beaucage,ら、(1981)Tetrahedron Letters、22:1859-1862に記載されているように合成され得る。
本発明のAONはインビトロで合成され、生物学的起源のアンチセンス組成物、またはアンチセンスオリゴマーのインビボ合成を指示するように設計された遺伝子ベクター構築物を含まない。本発明の分子はまた、取り込み、分布および/または吸収を補助するために、例えばリポソーム、受容体標的化分子、経口、直腸、局所または他の製剤として、他の分子、分子構造物または化合物の混合物と混合、封入、コンジュゲート化または他の方法で会合されてもよい。
ベクター
ベクター
本発明のオリゴマーのTARDBP標的化配列を発現することができるベクター送達系、例えば本明細書に記載の配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58のうちの1つまたはそれを超えるいずれかを含むポリヌクレオチド配列を発現するベクターも含まれる。
本明細書に記載の配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66のうちの1つまたはそれを超えるいずれかを含むポリヌクレオチド配列を発現するベクターなど、本発明のオリゴマーSTMN2標的化配列を発現することができるベクター送達系も含まれる。
「ベクター」または「核酸構築物」とは、ポリヌクレオチドが挿入またはクローニングされ得るポリヌクレオチド分子、好ましくは例えばプラスミド、バクテリオファージ、酵母またはウイルスに由来するDNA分子を意味する。ベクターは、好ましくは、1つまたはそれを超えるユニークな制限部位を含有し、クローン化配列が再現可能であるように、標的細胞若しくは組織またはその前駆細胞若しくは組織を含む定義された宿主細胞において自律複製することができ、または定義された宿主のゲノムと一体化することができる。
したがって、ベクターは、自律複製ベクター、すなわち、その複製が染色体複製とは無関係である染色体外実体として存在するベクター、例えば、直鎖または閉環状プラスミド、染色体外エレメント、ミニ染色体または人工染色体であり得る。ベクターは、自己複製を保証するための任意の手段を含むことができる。あるいは、ベクターは、宿主細胞に導入されるとゲノムに組み込まれ、それが組み込まれた染色体(複数可)とともに複製されるものであり得る。
C.処置方法
本発明のAONはまた、疾患の処置の目的で利用され得る予防的または治療的なものとして使用することができる。したがって、一実施形態では、本発明は、薬学的に許容され得る担体、希釈剤、または賦形剤と混合され、治療有効量で、本明細書に記載のTARDBPの発現を低減させるために、TARDBPプレmRNA中の選択された標的に結合するAONを提供する。
本発明のAONはまた、疾患の処置の目的で利用され得る予防的または治療的なものとして使用することができる。したがって、一実施形態では、本発明は、薬学的に許容され得る担体、希釈剤、または賦形剤と混合され、治療有効量で、本明細書に記載のTARDBPの発現を低減させるために、TARDBPプレmRNA中の選択された標的に結合するAONを提供する。
TDP43は細胞質で産生され、核に移入される。細胞質中のTDP43の凝集は、核輸送のためのTDP43の利用可能性を枯渇させる可能性があり、その結果、自己調節が起こり、TARDBP mRNAの上方調節が引き起こされ、TDP43が増加する可能性がある。理論に束縛されるものではないが、本発明のAONの投与によってTARDBP mRNAの発現を減少させると、凝集体中に蓄積されるよりも多くのTDP43が輸送に利用可能であると予想されるので、凝集体中のTDP43の低減、したがってTDP43核輸送の改善がもたらされ得る。
「有効量」または「治療有効量」は、単回用量としてまたは一連の用量の一部としてのいずれかが哺乳動物対象に投与された、所望の治療効果をもたらすのに有効な治療化合物、例えばアンチセンスオリゴマーの量を指す。
したがって、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬、予防用組成物または治療用組成物を提供し、組成物は、
a)本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONと、
b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む。
a)本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONと、
b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む。
好ましくは、TDP43タンパク質症に関連する疾患は、ALS、FTLDまたはADである。
TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための方法が提供され、方法は、有効量の1つまたはそれを超えるAONまたは本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物を、対象に投与するステップを含む。
本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための方法を提供し、方法は有効量の1つまたはそれを超えるAONまたは本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物を、対象に投与するステップを含む。
ALSの影響を処置するため、防止するため、または改善するための方法もまた提供され、方法は、有効量の1つまたはそれを超えるAONまたは本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物を、対象に投与するステップを含む。
本発明の方法は、TDP43タンパク質症およびそれらの症状に関連する疾患を処置、予防またはその進行を遅らせるための更なる処置と組み合わせて投与することができる。更なる処置には、TDP43タンパク質症に関連する疾患に関連する他の標的に向けられるAONが含まれ得る。例えば、追加の処置は、SOD1に向けられるAONを含むことができる。
更なる態様では、遺伝子または他のバイオマーカーを使用して、本発明のAONを介してTDP43抑制に良好に応答する可能性が最も高い患者を同定することができる。ALS疾患リスクに関連する遺伝子構造バリエーションが、ALS遺伝子および周囲の遺伝子領域内で同定されている。これらのバリエーションは、本発明の方法に応答する可能性がある患者を同定するための遺伝子バイオマーカーとして使用することができる。非遺伝子バイオマーカーを使用して、本発明の方法に応答する可能性がある患者を同定することもできる。短縮型STMN2はまた、FTDにおけるTDP43病理のマーカーであることが見出されている(Prudencioら、J Clin Invest.2020 130(11):6080-6092)。好ましくは、バイオマーカーは、短縮型STMN2の形態である。
本発明は、バイオマーカーによって同定される対象におけるALS、FTLDまたはADの影響を処置、予防または改善するための方法を提供し、方法が、
a)TDP43抑制に応答する可能性があるALS患者に関連するバイオマーカーの存在について対象を試験するステップと、
b)対象がバイオマーカーを発現することが判明した場合、有効量の1つまたはそれを超えるAONまたは本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物を、対象に投与するステップと、を含む。
a)TDP43抑制に応答する可能性があるALS患者に関連するバイオマーカーの存在について対象を試験するステップと、
b)対象がバイオマーカーを発現することが判明した場合、有効量の1つまたはそれを超えるAONまたは本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物を、対象に投与するステップと、を含む。
TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための、本明細書に記載の精製および単離されたAONの使用も本明細書で提供される。
ALS、FTLDまたはADの影響を処置、予防または改善するための、本明細書中に記載されるような精製および単離されたAONの使用もまた、本明細書中に提供される。
好ましくは、本発明で使用されるAONは、表1若しくは表2に提供されるAONのリストから選択され、またはより好ましくは配列番号12、配列番号16、配列番号24若しくは配列番号25から選択される。
本発明はまた、(1)TDP43発現を低下させるように設計されたAON(配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58);(2)スタスミン-2枯渇によって引き起こされるニューロン脆弱性から保護しながら、細胞質TDP43過剰発現の影響を低減するために、その後のスタスミン-2(配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66)の下方調節を防止するように設計されたAONの組み合わせを含む処置方法を提供する。一実施形態では、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患に罹患している対象において、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するかまたはその下方調節を低減させながら、TDP43タンパク質症を改善するための手段を提供しようとする。
好ましくは、スタスミン-2のその後の下方調節を防止するように設計されたAONは、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66のリストから選択され、またはより好ましくは、配列番号33、配列番号35、配列番号36および配列番号37から選択される。
組成物は、約1nM~1000μMのそれぞれの本発明の所望のアンチセンスオリゴマー(複数可)を含み得る。好ましくは、組成物は、約1μM~500μM、10μM~500μM、50μM~750μM、10μM~500μM、1μM~100μM、1μM~50μM、好ましくは25μM~100μMの間の本発明のアンチセンスオリゴマー(複数可)をそれぞれ含み得る。組成物はまた、好ましくは約1nM~500nM、10nM~500nM、50nM~750nM、10nM~500nM、1nM~100nM、1nM~50nM、最も好ましくは50nM~100nMの間の本発明のアンチセンスオリゴマー(複数可)をそれぞれ含み得る。
組成物は、約1nM、2nM、3nM、4nM、5nM、6nM、7nM、8nM、9nM、10nM、20nM、50nM、75nM、100nM、150nM、200nM、250nM、300nM、350nM、400nM、450nM、500nM、550nM、600nM、650nM、700nM、750nM、800nM、850nM、900nM、950nMまたは1000nMの本発明の所望のアンチセンスオリゴマー(複数可)をそれぞれ含み得る。
本発明は更に、対象への送達に適した形態のTDP43タンパク質症に関連する疾患または病理の症状の予防的または治療的処置、予防または改善を支援するように適合された1つまたはそれを超えるAONを提供する。
「薬学的に許容され得る」という語句は、生理学的に忍容性であり、対象に投与した場合、典型的にはアレルギー反応または同様に有害反応、例えば胃の不調などを引き起こさない分子実体および組成物を指す。「担体」という用語は、化合物とともに投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。そのような医薬担体は、滅菌液体、例えば水および油、例えば石油、動物、植物または合成起源のもの、例えば落花生油、大豆油、鉱油、ゴマ油などであり得る。水または食塩水並びに水性デキストロースおよびグリセロール溶液は、特に注射用液剤のための担体として好ましく使用される。適切な医薬担体は、Martin,Remington’s Pharmaceutical Sciences、18th Ed.Mack Publishing Co.、Easton、PA、(1990年)に記載されている。
1つまたはそれを超えるAONを含む医薬組成物は、ある範囲の処置レジメンで対象に投与することができる。例えば、医薬組成物は、毎時、毎日3回、毎日2回、毎日1回、2日毎に1回、3日毎に1回、毎週1回、2週間毎に1回、毎月1回、2ヶ月毎に1回、6ヶ月毎に1回、および毎年1回投与することができる。適切なレジメンは、処置される状態の性質に基づいて当業者によって決定され得る。
D.医薬品の製造
一実施形態では、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、TARDBP RNA中の選択された標的に結合するAONの使用を提供する。したがって、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONの使用が提供される。好ましくは、疾患はALS、FTLD、FTDまたはADである。
一実施形態では、本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、TARDBP RNA中の選択された標的に結合するAONの使用を提供する。したがって、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONの使用が提供される。好ましくは、疾患はALS、FTLD、FTDまたはADである。
本発明は、TDP43タンパク質症に関連する疾患に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、本明細書に記載されるような(according as described herein)精製および単離されたアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用を提供する。
本発明はまた、ALS、FTLDまたはADの影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、本明細書に記載されるような精製および単離されたアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用を提供する。
TDP43抑制に応答する可能性がある患者に関連するバイオマーカーを発現する対象において、TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための本明細書に記載の1つまたはそれを超えるAONの使用も提供される。
好ましくは、医薬品の製造のために使用されるAONは、表1若しくは2に提供されるAONのリストから選択され、またはより好ましくは配列番号12、配列番号16、配列番号24若しくは25から選択される。
更なる実施形態では、本発明はまた、医薬品の製造のためのSTMN2 RNA中の選択された標的に結合するAONの使用を提供して、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するかまたはスタスミン-2の下方調節を低減させる。好ましくは、使用されるAONは、表1若しくは表2に提供されるAONのリストから選択され、またはより好ましくは、配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66から選択される。最も好ましくは、AONは、配列番号33、配列番号35、配列番号36および配列番号37から選択される。
E.医薬組成物
本発明の形態では、治療有効量の本発明の1つまたはそれを超えるAONを、薬学的に許容され得る希釈剤、保存剤、可溶化剤、乳化剤、アジュバントおよび/または担体と一緒に含む医薬組成物が提供される。そのような組成物は、様々なバッファー内容物(例えば、Tris-HCI、アセテート、ホスフェート)、pHおよびイオン強度の希釈剤、並びに洗剤および可溶化剤(例えば、Tween(登録商標) 80、ポリソルベート(登録商標)80)、酸化防止剤(例えば、アスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム)、保存剤(例えば、チメロサール(Thimersol)、ベンジルアルコール)および増量物質(例えば、ラクトース、マンニトール)などの添加剤を含む。材料は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのポリマー化合物の微粒子調製物またはリポソームに組み込むことができる。ヒアルロン酸を用いてもよい。そのような組成物は、本発明のタンパク質および誘導体の物理的状態、安定性、インビボ放出速度、およびインビボクリアランス速度に影響を及ぼし得る。例えば、参照により本明細書に組み込まれるMartin,Remington’s Pharmaceutical Sciences、18th Ed.(1990、Mack Publishing Co.、Easton、PA 18042)1435~1712頁を参照のこと。組成物は、液体形態で調製されてもよく、または凍結乾燥形態などの乾燥粉末であってもよい。
本発明の形態では、治療有効量の本発明の1つまたはそれを超えるAONを、薬学的に許容され得る希釈剤、保存剤、可溶化剤、乳化剤、アジュバントおよび/または担体と一緒に含む医薬組成物が提供される。そのような組成物は、様々なバッファー内容物(例えば、Tris-HCI、アセテート、ホスフェート)、pHおよびイオン強度の希釈剤、並びに洗剤および可溶化剤(例えば、Tween(登録商標) 80、ポリソルベート(登録商標)80)、酸化防止剤(例えば、アスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム)、保存剤(例えば、チメロサール(Thimersol)、ベンジルアルコール)および増量物質(例えば、ラクトース、マンニトール)などの添加剤を含む。材料は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などのポリマー化合物の微粒子調製物またはリポソームに組み込むことができる。ヒアルロン酸を用いてもよい。そのような組成物は、本発明のタンパク質および誘導体の物理的状態、安定性、インビボ放出速度、およびインビボクリアランス速度に影響を及ぼし得る。例えば、参照により本明細書に組み込まれるMartin,Remington’s Pharmaceutical Sciences、18th Ed.(1990、Mack Publishing Co.、Easton、PA 18042)1435~1712頁を参照のこと。組成物は、液体形態で調製されてもよく、または凍結乾燥形態などの乾燥粉末であってもよい。
本発明に従って提供される医薬組成物は、当技術分野で公知の任意の手段によって投与され得ることが理解される。好ましくは、投与のための医薬組成物は、注射によって、経口的に、局所的に、または肺若しくは鼻経路によって投与される。AONは、より好ましくは、静脈内、髄腔内、動脈内、腹腔内、筋肉内または皮下投与経路によって送達される。適切な経路は、処置中の対象の状態に応じて、当業者によって決定され得る。血管または血管外循環、血液またはリンパ系、および脳脊髄液は、AONが導入され得るいくつかの非限定的な部位である。直接CNS送達を使用することができ、例えば、脳室内投与または髄腔内投与を投与経路として使用することができる。
局所投与のための製剤には、本開示のオリゴマーが脂質、リポソーム、脂肪酸、脂肪酸エステル、ステロイド、キレート剤および界面活性剤などの局所送達剤と混合されているものが含まれる。脂質およびリポソームには、中性(例えば、ジオレオイルホスファチジルDOPEエタノールアミン、ジミリストイルホスファチジルコリンDMPC、ジステアロイルホスファチジルコリン)陰性(例えば、ジミリストイルホスファチジルグリセロールDMPG)およびカチオン性(例えば、ジオレオイルテトラメチルアミノプロピルDOTAPおよびジオレオイルホスファチジルエタノールアミンDOTMA)が、含まれる。局所投与または他の投与のために、本開示のオリゴマーは、リポソーム内に封入されてもよく、または特にカチオン性リポソームと複合体を形成してもよい。あるいは、オリゴマーは、脂質、特にカチオン性脂質に複合体化され得る。脂肪酸およびエステル、その薬学的に許容され得る塩、並びにそれらの使用は、米国特許第6,287,860号および/または1999年5月20日に出願された米国特許出願番号第09/315,298号に更に記載されている。
特定の実施形態では、本開示のAONは、経皮的方法(例えば、AONを例えばエマルジョンに組み込むことによって、そのようなAONを必要に応じてリポソームにパッケージングする)によって送達することができる。そのような経皮およびエマルジョン/リポソーム媒介性送達方法は、当技術分野におけるAONの送達について、例えば、米国特許第6,965,025号に記載されている。
本明細書に記載のAONは、植込み型デバイスを介して送達されてもよい。そのようなデバイスの設計は、当該技術分野で認識されているプロセスであり、例えば、米国特許第6,969,400号明細書に記載されている合成インプラント設計を有する。
経口投与のための組成物および製剤には、粉剤・散剤(powder)または顆粒剤、微粒子剤、ナノ粒子剤、水若しくは非水性媒体中の懸濁剤または液剤、カプセル剤、ゲルカプセル剤、サシェ剤、錠剤またはミニ錠剤が含まれる。増粘剤、香味剤、希釈剤、乳化剤、分散助剤または結合剤が望ましい場合がある。経口製剤は、本開示のオリゴマーが1つまたはそれを超える透過エンハンサー界面活性剤およびキレート剤と併せて投与されるものである。界面活性剤としては、脂肪酸および/またはそのエステル若しくは塩、胆汁酸および/またはその塩が挙げられる。胆汁酸/塩および脂肪酸並びにそれらの使用は、米国特許第6,287,860号に更に記載されている。いくつかの実施形態では、本開示は、透過エンハンサーの組み合わせ、例えば、胆汁酸/塩と組み合わせた脂肪酸/塩を提供する。例示的な組み合わせは、ラウリン酸、カプリン酸およびUDCAのナトリウム塩である。更なる透過エンハンサーとしては、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン-20-セチルエーテルが挙げられる。本開示のオリゴマーは、噴霧乾燥粒子を含む顆粒形態で経口送達されてもよく、または複合体化してマイクロまたはナノ粒子を形成してもよい。オリゴマー複合体化剤およびその使用は、米国特許第6,287,860号に更に記載されている。オリゴマーの経口製剤およびそれらの調製は、米国特許第6,887,906号、1999年5月20日に出願された米国特許出願第09/315,298号および/または米国特許出願公開第20030027780号に詳細に記載されている。
非経口、髄腔内または脳室内投与のための組成物および製剤は、緩衝液、希釈剤および他の適切な添加剤、例えば限定されないが、透過エンハンサー、担体化合物および他の薬学的に許容され得る担体または賦形剤も含有し得る滅菌水性液剤を含み得る。
治療上有用な量のAONの送達は、以前に公開された方法によって達成され得る。例えば、AONの細胞内送達は、AONと有効量のブロックコポリマーとの混合物を含む組成物によるものであり得る。この方法の一例は、米国特許出願公開第20040248833号に記載されている。AONを核に送達する他の方法は、Mann CJら(2001)Proc、Natl.Acad.Science、98(1)42-47、およびGebskiら(2003)Human Molecular Genetics、12(15):1801-1811に記載されている。裸のDNAとして、または脂質担体に複合体化された発現ベクターによって核酸分子を細胞に導入する方法は、米国特許第6,806,084号に記載されている。
特定の実施形態では、本発明のAONおよびそれを含む治療用組成物は、経皮的方法(例えば、AONを例えばエマルジョンに組み込むことによって、そのようなAONを必要に応じてリポソームにパッケージングする)によって送達することができる。そのような経皮およびエマルジョン/リポソーム媒介性送達方法は、当技術分野におけるAONの送達について、例えば、米国特許第6,965,025号に記載されている。
AONをコロイド分散系で送達することが望ましい場合がある。コロイド分散系には、高分子複合体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズ、および水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、およびリポソームまたはリポソーム製剤を含む脂質ベースの系が含まれる。これらのコロイド分散系は、治療用医薬組成物の製造に使用することができる。
リポソームは人工膜小胞であり、インビトロおよびインビボでの送達ビヒクルとして有用である。これらの製剤は、正味のカチオン性、アニオン性または中性電荷特性を有してよく、インビトロ、インビボおよびエクスビボ送達方法に有用な特性を有し得る。大きな単層小胞は、大きな高分子を含有するかなりのパーセンテージの水性緩衝液を封入することができることが示されている。RNAおよびDNAを水性内部に封入し、生物学的に活性な形態で細胞に送達することができる(Fraleyら、1981、Trends Biochem.Sci.、6、77)。
リポソームが効率的な遺伝子導入ビヒクルであるためには、以下の特徴が存在すべきである。(1)生物学的活性を損なわずに、高効率で目的のAONの封入;(2)非標的細胞と比較して、標的細胞への優先的かつ実質的な結合;(3)標的細胞の細胞質への小胞の水性内容物の高効率での送達;(4)遺伝情報の正確かつ効果的な発現(Manninoら、1988 Biotechniques、6、682)。リポソームの組成物は、通常、リン脂質、特に高相転移温度リン脂質と、通常ステロイド、特にコレステロールとの組み合わせである。他のリン脂質または他の脂質も使用され得る。リポソームの物理的特性は、pH、イオン強度、および二価カチオンの存在に依存する。カチオン性リポソームは、負に帯電したDNA分子と相互作用して安定な複合体を形成すると考えられている正に帯電したリポソームである。pH感受性または負に帯電したリポソームは、DNAと複合体を形成するのではなく、DNAを捕捉すると考えられている。カチオン性リポソームおよび非カチオン性リポソームの両方が、DNAを細胞に送達するために使用されてきた。
リポソームはまた、「立体的に安定化された」リポソームを含み、この用語は、本明細書で使用される場合、リポソームに組み込まれた場合に、そのような特殊化された脂質を欠くリポソームと比較して循環寿命の延長をもたらす1つまたはそれを超える特殊化された脂質を含むリポソームを指す。立体的に安定化されたリポソームの例は、リポソームの小胞形成脂質部分の一部が1つまたはそれを超える糖脂質を含むか、またはポリエチレングリコール(PEG)部分などの1つまたはそれを超える親水性ポリマーで誘導体化されているものである。リポソームおよびそれらの使用は、米国特許第6,287,860号に更に記載されている。
AONは、当技術分野で認識されている技術(例えば、トランスフェクション、エレクトロポレーション、融合、リポソーム、コロイド状ポリマー粒子並びにウイルスベクターおよび非ウイルスベクター、並びに当技術分野で公知の他の手段)を使用して細胞に導入することができる。選択される送達方法は、少なくとも処置される細胞および細胞の位置に依存し、当業者には明らかである。例えば、リポソームを誘導するための表面上の特異的マーカーを有するリポソーム、標的細胞を含む組織への直接注射、特異的受容体媒介性取り込みなどによって、局在化を達成することができる。
当技術分野で知られているように、AONは、例えば、リポソーム媒介性取り込み、脂質コンジュゲート、ポリリジン媒介性取り込み、ナノ粒子媒介性取り込み、および受容体媒介性エンドサイトーシス、並びに当技術分野で知られている更なる非エンドサイトーシス送達様式、例えばマイクロインジェクション、透過処理(例えば、ストレプトリジン-O透過処理、アニオン性ペプチド透過処理)、エレクトロポレーション、および当技術分野で知られている様々な非侵襲性非エンドサイトーシス送達方法(参照によりその全体が組み込まれる、DokkaおよびRojanasakul、Advanced Drug Delivery Reviews 44、35~49を参照されたい)を含む方法を使用して、送達され得る。
AONはまた、他の薬学的に許容され得る担体または希釈剤と組み合わせて医薬組成物を製造し得る。適切な担体および希釈剤としては、等張食塩液、例えばリン酸緩衝食塩水が挙げられる。組成物は、非経口、筋肉内、静脈内、皮下、眼内、経口、または経皮投与のために製剤化され得る。
記載される投与経路は、当業者が任意の特定の動物および状態のための最適な投与経路および任意の投与量を容易に決定することができるので、指標としてのみ意図される。
インビトロおよびインビボの両方で、機能的な新しい遺伝物質を細胞に導入するための複数のアプローチが試みられている(Friedmann(1989)Science、244、1275~1280)。これらのアプローチには、発現される遺伝子の修飾レトロウイルスへの組み込み(Friedmann(1989)上記;Rosenberg(1991)Cancer Research 51(18)、suppl.:5074S-5079S);非レトロウイルスベクターへの組み込み(Rosenfeldら(1992)、Cell、68、143~155;Rosenfeldら(1991)、Science、252、431~434);またはリポソームを介した異種プロモーター-エンハンサーエレメントに連結された導入遺伝子の送達(Friedmann(1989)、上記;Brighamら(1989)Am.J.Med.Sci.、298、278-281;Nabelら(1990)Science、249、1285-1288;Hazinskiら(1991)Am.J.Resp.Cell Molec.Biol.、4:206-209;およびWang and Huang(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)、84、7851-7855);リガンド特異的カチオンに基づく輸送系と結合(WuおよびWu(1988)J.Biol.Chem.、263、14621-14624)または裸のDNA、発現ベクターの使用(Nabelら(1990)、上記);Wolffら(1990)Science、247、1465-1468)が含まれる。組織への導入遺伝子の直接注射は、局在化発現のみをもたらす(Rosenfeld(1992)上記);Rosenfeldら(1991)上記;Brighamら(1989)上記;Nabel(1990)上記;およびHazinskiら(1991)上記)。Brighamらグループ((1989)Am.J.Med.Sci.298、278-281およびClinical Research(1991)39(要約))は、DNAリポソーム複合体の静脈内または気管内投与後のマウスの肺のみのインビボトランスフェクションを報告している。ヒト遺伝子治療手順の総説論文の一例は、Anderson、(1992)Science 256、808-813;Barteauら(2008)、Curr Gene Ther.、8(5)、313-23;Muellerら(2008).Clin Rev Allergy Immunol.、35(3)、164-78;Liら(2006)Gene Ther.、13(18)、1313-9;Simoesら(2005)Expert Opin Drug Deliv.、2(2)、237-54である。
本発明のAONは、任意の薬学的に許容され得る塩、エステル、またはそのようなエステルの塩、またはヒトを含む動物に投与すると、生物学的に活性な代謝産物またはその残留物を(直接的または間接的に)提供することができる任意の他の化合物を包含する。したがって、一例として、本開示はまた、本発明の化合物のプロドラッグおよび薬学的に許容され得る塩、そのようなプロドラッグの薬学的に許容され得る塩、および他の生物学的等価物を対象とする。
「薬学的に許容され得る塩」という用語は、本発明の化合物の生理学的および薬学的に許容され得る塩、すなわち、親化合物の所望の生物学的活性を保持し、望ましくない毒物学的効果を付与しない塩を指す。オリゴマーの場合、薬学的に許容され得る塩の好ましい例には、(a)ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、カルシウムなどのカチオン、スペルミンおよびスペルミジンなどのポリアミンと形成された塩など;(b)無機酸と形成された酸付加塩、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、硝酸など;(c)例えば、酢酸、シュウ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルコン酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、安息香酸、タンニン酸、パルミチン酸、アルギン酸、ポリグルタミン酸、ナフタレンスルホン酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ポリガラクツロン酸等のような有機酸と形成された塩;および(d)塩素、臭素およびヨウ素などの元素アニオンから形成される塩が含まれるが、これらに限定されない。本発明の医薬組成物は、局所治療が望ましいか全身処置が望ましいかに応じて、および処置される領域に応じて、いくつかの方法で投与され得る。投与は、局所(眼および粘膜、並びに直腸送達を含む)、肺、例えば、粉末またはエアロゾル(ネブライザー、気管内、鼻腔内、表皮および経皮を含む)の吸入または吹送、経口または非経口であり得る。非経口投与には、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内または筋肉内注射若しくは注入;または頭蓋内、例えば髄腔内若しくは脳室内投与が含まれる。少なくとも1つの2’-O-メトキシエチル修飾を有するオリゴマーは、経口投与に特に有用であると考えられる。好ましくは、AONは、皮下または静脈内経路を介して送達される。
単位剤形で好都合に提供され得る本発明の医薬製剤は、製薬業界で周知の従来の技術に従って調製され得る。そのような技術は、活性成分を薬学的担体(複数可)または賦形剤(複数可)と会合させるステップを含む。一般に、製剤は、活性成分を液体担体または細かく分けられた固体担体またはその両方と均一かつ密接に会合させ、次いで、必要な場合、生成物を成形することによって調製される。
以下の実施例は、単なる例示として解釈されるべきであり、決して本開示の残りの部分を限定するものではない。これらの実施例は、本発明を例示する目的でのみ含まれる。それらは、上記の本発明の広範な概要、開示または説明に対する制限として理解されるべきではない。更に詳述することなく、当業者は、前述の説明を使用して、本発明を最大限に利用することができると考えられる。上記および以下の例では、すべての温度は、摂氏度で補正されずに示されている。また、特に記載のない限り、すべての部およびパーセンテージは重量による。
実施例1-元のAONの設計
エクソン2およびエクソン3標的化スプライススイッチングAONは、オンラインスプライス予測ツールによって予測されるように、エクソン内のエクソンスプライス部位およびスプライシングエンハンサー部位に結合するように設計された。これらのエクソンのいずれかのスキッピングは、転写物のリーディングフレームのシフトをもたらし、次のエクソンにおける未熟終止コドン(TAA)をもたらすであろう。未熟終止コドンを有する転写物は、すべての真核細胞において作用するRNA監視機構であるナンセンス変異依存mRNA分解機構(nonsense mediated decay)を介して分解されることが知られている。
エクソン2およびエクソン3標的化スプライススイッチングAONは、オンラインスプライス予測ツールによって予測されるように、エクソン内のエクソンスプライス部位およびスプライシングエンハンサー部位に結合するように設計された。これらのエクソンのいずれかのスキッピングは、転写物のリーディングフレームのシフトをもたらし、次のエクソンにおける未熟終止コドン(TAA)をもたらすであろう。未熟終止コドンを有する転写物は、すべての真核細胞において作用するRNA監視機構であるナンセンス変異依存mRNA分解機構(nonsense mediated decay)を介して分解されることが知られている。
AONについての配列、遺伝子座標および配列番号を表1および表2に列挙する。AON 1~66(図において提供されるとおり)は、配列番号1~配列番号66に対応する。
AONは、2’-O-メチル糖修飾およびホスホロチオエート(PS)骨格化学を有していた。AON命名法は、Mannら(The Journal of Gene Medicine,2002.4(6):p.644-654)によって記載されたものに基づき、種、遺伝子、エクソン番号、アクセプターまたはドナー標的化およびアニーリング座標が記載され、「-」は、イントロン位置を示し、「+」は、本明細書中に記載されるように、スプライス部位からのエクソン位置を特定する。図2は、TARDBP上の各AONの結合位置の概略図を示す。
2’-O-メチル修飾およびPS骨格を有するAONは、TriLink Biotechnologies,Inc(米国カリフォルニア州サンディエゴ)またはChemGenes Corporation(米国マサチューセッツ州ウィルミントン)に注文した。ホスホロジアミデート骨格を有するAON(PMO)は、Genetools LLC(米国オレゴン州フィロマス)に注文した。
実施例2-転写物分析を用いたAONスクリーニング
2’-O-メチルAONのトランスフェクション後に、TARDBP転写物のRT-PCR分析を行った。AONトランスフェクション後のTARDBPノックダウンまたはエクソンスキッピングのレベルを、対照処理および未処理試料のレベルと比較した。
2’-O-メチルAONのトランスフェクション後に、TARDBP転写物のRT-PCR分析を行った。AONトランスフェクション後のTARDBPノックダウンまたはエクソンスキッピングのレベルを、対照処理および未処理試料のレベルと比較した。
対照配列には、無関係な遺伝子を標的とするAON、SMN、対照AON 1(配列番号26、CACCUUCCUUCUUUUUGAUU)およびGeneToolsから購入した陰性対照オリゴ:対照AON 2(配列番号27;GGAUGUCCUGAGUCUAGACCCUCCG)および対照AON 3(配列番号28、CCTCTTACCTCAGTTACAATTTATA)が含まれる。
材料および方法
線維芽細胞のトランスフェクション
正常ヒト真皮線維芽細胞を、10% FBS DMEM中の24ウェルプレートに播種した15,000個の細胞を用いて確立された技術に従って増殖させ、トランスフェクションの前に37℃で24時間インキュベートした。製造業者のプロトコルに従って、リポフェクタミン3000(3μl/トランスフェクション体積ml)(Life Technologies、オーストラリア、メルボルン)を使用してすべての2’-O-メチルPS-AOをトランスフェクトし、AOトランスフェクト細胞を24時間インキュベートした。
線維芽細胞のトランスフェクション
正常ヒト真皮線維芽細胞を、10% FBS DMEM中の24ウェルプレートに播種した15,000個の細胞を用いて確立された技術に従って増殖させ、トランスフェクションの前に37℃で24時間インキュベートした。製造業者のプロトコルに従って、リポフェクタミン3000(3μl/トランスフェクション体積ml)(Life Technologies、オーストラリア、メルボルン)を使用してすべての2’-O-メチルPS-AOをトランスフェクトし、AOトランスフェクト細胞を24時間インキュベートした。
転写物分析
RNAを、DNase処理を含むMagMAX-96 Total RNA Isolation Kit(Life Technologies)を製造業者の指示に従って使用して抽出した。RT-PCRは、製造業者の指示に従って、Platinum TaqポリメラーゼとともにOne-step Superscript III RT-PCRキット(Life Technologies)を使用して実施した。生成物を、TARDBPエクソン1~6(Fwd:CATTTTGTGGGAGCGAAGCG(配列番号67)、Rev:ACGCACCAAAGTTCATCCCA(配列番号68))にわたって、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて94℃で40秒間、55℃で30秒間および68℃で1分30秒間の24サイクルの温度プロファイルで増幅した。該当する場合、結果を、以下のプライマー(Fwd:AGCGCAAGGGTTTCTGGTTT(配列番号69)、Rev:GGAGTCATGGGGGAGGGATA(配列番号70))を使用して、エクソン2~3にわたって増幅された無関係のハウスキーピング対照遺伝子(TBP)の転写物レベルに対して、正規化した。
RNAを、DNase処理を含むMagMAX-96 Total RNA Isolation Kit(Life Technologies)を製造業者の指示に従って使用して抽出した。RT-PCRは、製造業者の指示に従って、Platinum TaqポリメラーゼとともにOne-step Superscript III RT-PCRキット(Life Technologies)を使用して実施した。生成物を、TARDBPエクソン1~6(Fwd:CATTTTGTGGGAGCGAAGCG(配列番号67)、Rev:ACGCACCAAAGTTCATCCCA(配列番号68))にわたって、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて94℃で40秒間、55℃で30秒間および68℃で1分30秒間の24サイクルの温度プロファイルで増幅した。該当する場合、結果を、以下のプライマー(Fwd:AGCGCAAGGGTTTCTGGTTT(配列番号69)、Rev:GGAGTCATGGGGGAGGGATA(配列番号70))を使用して、エクソン2~3にわたって増幅された無関係のハウスキーピング対照遺伝子(TBP)の転写物レベルに対して、正規化した。
PCR産物をトリス-酢酸-EDTA緩衝液中2%アガロースゲルで分画し、画像をゲル文書化システム(Vilber Lourmat、ドイツ、Eberhardzell)で捕捉した。Image J.Exon skippingを使用して、デンシトメトリー分析を実施し、バンド重量によって定量して、全長TARDBPおよびエクソンスキッピング生成物の比を推定した。バンド精製および必要に応じてDNA配列決定によって、生成物の同一性を確認した。エクソンスキッピングの効率は、RT-PCRによって生成された全生成物と比較して、エクソンがスキッピングされた転写物のパーセンテージを計算することによって決定した。全長転写物ノックダウンのパーセンテージを、ハウスキーピング遺伝子に対する正規化および対照処理サンプルまたは未処理サンプルと比較した全長転写物の比較によって決定した。
エクソン2標的化AO(AON 1~6、配列番号1~配列番号6)を25nMおよび50nMで最初に試験した。エクソン2スキッピングの証拠は見られなかったが、全長転写物におけるノックダウン/低減がAON 1~6(配列番号1~配列番号6)の各々において検出され、AON 3(配列番号3)が最大のノックダウンを生じた(図3a)。
エクソン3標的化AON(AON 7~11、配列番号7~配列番号11)を最初に200および50nMで試験した。試験したすべての配列は、エクソン3のスキッピングを誘導することができた(図4a)。AON 10(配列番号10)は、50nMで処理した場合、81%またはエクソン3スキッピングを示す転写物で(with 81% or transcripts displaying exon 3 skipping)、最も効果的であった。次いで、最大のエクソンスキッピング(AON 8、9および10、配列番号8、9および10)を生じた配列を一連の濃度(50、10および1nM)で試験し、1nMまでエクソンスキッピングが見られた(図4b)。
実施例3-AONの最適化
最初のAONスクリーニングの後、TARDBPエクソン2を標的とするAONを、カクテル(2つのAONをそれぞれ50nMで一緒にトランスフェクション)において、または単一AONとして試験し、AON 3(配列番号3)単独よりも大きなノックダウンを示す組み合わせはなかった(図3b)。
最初のAONスクリーニングの後、TARDBPエクソン2を標的とするAONを、カクテル(2つのAONをそれぞれ50nMで一緒にトランスフェクション)において、または単一AONとして試験し、AON 3(配列番号3)単独よりも大きなノックダウンを示す組み合わせはなかった(図3b)。
スクリーニング後、TARDBPエクソン2および3を標的とするAONをマイクロウォーキング(オリゴマーの長さを依然として維持しながら、AON配列を上流または下流に数塩基だけシフトさせて最適な標的部位を同定すること)によって最適化し、トランスフェクション後のエクソンスキッピングのレベルを元のAON配列、対照AONおよび未処理試料と比較した。
エクソン2を標的とするAON 3(配列番号3)を、5塩基上流および5塩基下流および10塩基下流でマイクロウォークして、AON 12、13および14(配列番号12、13および14)を作製し、50nMおよび100nMの濃度で試験し、AON 12(配列番号12)が、AON 3(配列番号3)よりも(that)大きなTARDBP転写物のノックダウンをもたらした(図3c)。
エクソン3標的化AON(AON 8、9および10、配列番号8、9および10)を5塩基上および下流でマイクロウォークし(AON 15~20、配列番号15~配列番号20)、一連の濃度でいくつかの実験で試験して、最大効率を示すAON 16(配列番号16)を有するリード分子を決定した(図4cおよび4d)。
実施例4-エクソン2標的化AONに対する完全長転写物ノックダウンの機構
エクソン2のスキッピングが明らかでなかったので、エクソン2標的化AONの作用機構を更に調べた。見られた結果(転写物ノックダウンであるがスキッピングされていない)は、様々な原因から生じた可能性がある。場合によっては、エクソンスキッピングが起こるが、結果として生じる転写物は非常に迅速または効率的に分解されるため、1つのスナップショットをある時点に見たときに検出することは困難である。エクソンスキッピングがより早い時点で明らかであるかどうかを確認するために、50nMのAON濃度でトランスフェクトした細胞と、トランスフェクションの4、8、12および24時間後に回収した細胞との時間経過を行った。より早い時点では、エクソンスキッピングは見られなかった。トランスフェクションの4時間後からノックダウンを見ることができた(図5a)。
エクソン2のスキッピングが明らかでなかったので、エクソン2標的化AONの作用機構を更に調べた。見られた結果(転写物ノックダウンであるがスキッピングされていない)は、様々な原因から生じた可能性がある。場合によっては、エクソンスキッピングが起こるが、結果として生じる転写物は非常に迅速または効率的に分解されるため、1つのスナップショットをある時点に見たときに検出することは困難である。エクソンスキッピングがより早い時点で明らかであるかどうかを確認するために、50nMのAON濃度でトランスフェクトした細胞と、トランスフェクションの4、8、12および24時間後に回収した細胞との時間経過を行った。より早い時点では、エクソンスキッピングは見られなかった。トランスフェクションの4時間後からノックダウンを見ることができた(図5a)。
別の可能性は、AONがイントロンを転写物に保持させていたことである。PCRにおける伸長時間がイントロンを含有する転写物を増幅させるのに十分な長さでなかった場合、これはゲル上でのノックダウンのように見える可能性がある。プライマーは、イントロン保持を探すように設計されたが、保持されたイントロンのレベルは、処理、未処理および対照処理細胞抽出物にわたって均一であった(図5b)。
更にノックダウンの機構を調べるために、複数の戦略的に配置されたプライマーセットを利用し、転写物レベルを分析した。ノックダウンは、結合部位がフォワードプライマーとリバースプライマーとの間にあるときに見られるが、両方のプライマーが結合部位の前または後にあるときには見られず、切断がAON結合部位の近くで起こり得ることを示している(図5c)。
実施例5-PA1標的化AON設計およびスクリーニング
ポリアデニル化シグナルを遮断することによってPA1の使用を立体的に阻害するAONを設計した。これは、翻訳された転写物(I)の低減および非翻訳転写物(II、III、IV)の増加をもたらし得る。
ポリアデニル化シグナルを遮断することによってPA1の使用を立体的に阻害するAONを設計した。これは、翻訳された転写物(I)の低減および非翻訳転写物(II、III、IV)の増加をもたらし得る。
TARDBPのPA1を標的とするために、2’-O-メチルPS化学を使用して、20塩基長および25塩基長の2つのAONを最初に合成した(AON 21、22、配列番号21および22)。それらを、上記の方法に記載されるようなヒト線維芽細胞における一連の濃度(200、50、12.5および3nM)で、リードエクソンスキッピングAON(配列番号16)と一緒に試験した。転写物のいくらかのノックダウンが見られたが、ノックダウンのレベルはAON 16(配列番号16)の場合よりも低かった(図6a)。
50nMおよび25nMの濃度でトランスフェクトした細胞、並びにトランスフェクションの12、24、48および72時間後に回収したRNAを用いて、より早い時点またはより遅い時点でノックダウンが改善されたかどうかを調べるために時間経過を行った。ノックダウンが観察されたが、それはすべての時点にわたってより低く、リードエクソン3スキッピングAONよりもPA1標的化AONについてより低かった(図6b)。長さが30塩基の更なるAONを設計し(AON 23、配列番号23)、100nM、50nMおよび25nMの最終実験で試験した。この実験では、3つすべてのPA1標的化AOについてより高いレベルのノックダウンが見られたが、更なる長さはノックダウンの増加をもたらさず、ハウスキーピング遺伝子のいくらかのノックダウンがより高い濃度で見られた(図6c)。
実施例6-PMOとしての配列番号12および16の転写物およびタンパク質分析
エクソン2標的化AON 12(配列番号12)およびエクソン3標的化AON 16(配列番号16)を合成し、PMOとして評価した(配列番号24および配列番号25)。PMOをヌクレオフェクションによって正常線維芽細胞に送達し、次いで上記のようにRT-PCRを用いて評価した。
エクソン2標的化AON 12(配列番号12)およびエクソン3標的化AON 16(配列番号16)を合成し、PMOとして評価した(配列番号24および配列番号25)。PMOをヌクレオフェクションによって正常線維芽細胞に送達し、次いで上記のようにRT-PCRを用いて評価した。
ヌクレオフェクションによるPMO送達は、CA-137プログラム(Lonza、オーストラリア、メルボルン)を使用して、Nucleofection P2キットとともにNucleofection Xユニットを使用して行った。最初に、5% FBS DMEMを補充したキュベット内で150μMでPMOをトランスフェクトし、1、3および5日間(RNA分析)並びに3および5日間(タンパク質分析)インキュベートした。
TARDBP転写物のRT-PCR分析を図7aに示す。PMO AON 24は、試験したいずれの時点でもTARDBP RNAのノックダウンまたはエクソン2スキッピングを引き起こさなかった。PMO AON 25は、エクソン3のスキッピングおよび転写物ノックダウンを誘導し、これは3つの時点すべてで見られ、トランスフェクション後24時間で最も強かった。タンパク質ノックダウンもまた、下記のようにウエスタンブロットによって測定した。
材料および方法-ウエスタンブロッティング
細胞溶解物を、125mM Tris/HCl pH6.8、15%SDS、10%グリセロール、1.25μM PMSF(Sigma-Aldrich、オーストラリア、ニューサウスウェールズ州)1×プロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma-Aldrich)0.004%ブロモフェノールブルーおよび2.5mMジチオスレイトールを用いて調製し、次いで、6回超音波処理した(1秒間のパルス)。サンプルを94℃で5分間加熱し、氷上で冷却し、14,000×gで2分間遠心分離した後、ゲル上にロードした。
細胞溶解物を、125mM Tris/HCl pH6.8、15%SDS、10%グリセロール、1.25μM PMSF(Sigma-Aldrich、オーストラリア、ニューサウスウェールズ州)1×プロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma-Aldrich)0.004%ブロモフェノールブルーおよび2.5mMジチオスレイトールを用いて調製し、次いで、6回超音波処理した(1秒間のパルス)。サンプルを94℃で5分間加熱し、氷上で冷却し、14,000×gで2分間遠心分離した後、ゲル上にロードした。
Pierce BCA Proteinアッセイキット(Life Technologies)によって測定した約15μgの総タンパク質を、分子量マーカー(Magic Mark)(BioRad)とともにNuPAGE Novex 4-12%BIS/Trisゲル(Life Technologies)にサンプルごとにロードし、200Vで55分間分離した。タンパク質をポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜上に350mAで1時間転写した。室温で1時間ブロッキングした後、膜を、TDP43一次抗体(1:1,000、Proteintech)およびβ-アクチン一次抗体(1:50,000、Sigma-Aldrich社)を含有する1×TBST中の5%スキムミルクパウダーにおいて4℃で一晩インキュベーションした。免疫検出を、抗ウサギHRP二次抗体(1:10,000、Dako)およびTDP43のためのImmobilon HRP化学発光基質(Merck)を使用して行った。β-アクチンの免疫検出を、検出のために使用されるCDP Star化学発光基質とともにWestern Breeze Chemiluminescent Immunodetection Kit(Life Technologies)を使用して行った。ウエスタンブロット画像を、Fusionソフトウェアを使用してVilber Lourmat Fusion FXシステムで捕捉し、Image Jソフトウェアを画像解析のために使用した。
結果
エクソン2標的化PMO(配列番号24)は、いかなるTDP43タンパク質ノックダウンも引き起こさなかった。エクソン3標的化PMO(配列番号25)は、3および5日の時点でTDP43タンパク質ノックダウンを引き起こし、トランスフェクションの3日後に最大であり、ハウスキーピングタンパク質(β-アクチン)に対して正規化した場合に、上記タンパク質は対照細胞で見られるレベルの40%までノックダウンされた(図7b)。
エクソン2標的化PMO(配列番号24)は、いかなるTDP43タンパク質ノックダウンも引き起こさなかった。エクソン3標的化PMO(配列番号25)は、3および5日の時点でTDP43タンパク質ノックダウンを引き起こし、トランスフェクションの3日後に最大であり、ハウスキーピングタンパク質(β-アクチン)に対して正規化した場合に、上記タンパク質は対照細胞で見られるレベルの40%までノックダウンされた(図7b)。
配列番号25を、1、3および5日に収集したRNAおよび3日に収集したタンパク質を用いて、上記のとおりのヌクレオフェクションを使用してさらに3回の独立した実験において100および50μMで試験した。エクソン3のスキッピングおよびノックダウンは、両方の濃度で3つの時点すべてで見られたが、トランスフェクションの24時間後における100μMで最も高かった(代表的なゲル画像、図8a)。エクソン3のスキッピングは、サンガー配列決定によって確認された(図8c)。TDP43レベルを、AONが存在しないヌクレオフェクションを受けた対照細胞(Zap)と比較して、100μMでのトランスフェクションの3日後に74%(p値0.012)および50μMで62%(p値0.027)ノックダウンした(図8bおよび8d)。
実施例7-STMN2上方調節を試験するための細胞モデルの開発
STMN2潜在性エクソン標的化AONが、スタスミン-2タンパク質レベルを増加させる能力を評価するために、スタスミン-2が減少した細胞モデルが必要であった。ALS患者に見られるニューロンのTDP43枯渇およびスタスミン-2の下方調節を模倣するために、エクソン3のスキッピングを介してTDP43ノックダウンを誘導することができるTARDBPエクソン3標的化PMO(配列番号25)を、Neon(商標)トランスフェクションシステム(Life Technologies)を使用してSH-SY5Y細胞にトランスフェクトした。
STMN2潜在性エクソン標的化AONが、スタスミン-2タンパク質レベルを増加させる能力を評価するために、スタスミン-2が減少した細胞モデルが必要であった。ALS患者に見られるニューロンのTDP43枯渇およびスタスミン-2の下方調節を模倣するために、エクソン3のスキッピングを介してTDP43ノックダウンを誘導することができるTARDBPエクソン3標的化PMO(配列番号25)を、Neon(商標)トランスフェクションシステム(Life Technologies)を使用してSH-SY5Y細胞にトランスフェクトした。
SH-SY5Y細胞に、100または50μMのTARDBP標的化PMO(配列番号25)またはGeneToolsから購入した100μMの陰性対照オリゴ(AON ID 12)のいずれかをトランスフェクトした。すべての濃度は、エレクトロポレーション中のチップ内の濃度を指す。対照細胞はまた、AOが存在しないエレクトロポレーションを受けた(Zap処理細胞)。1および3日間のインキュベーション後に分析のために細胞を収集した。RNAを細胞から抽出し、RT-PCRおよびアガロースゲル電気泳動によって分析した。
転写物分析
RNAを、DNase処理を含むMagMAX-96 Total RNA Isolation Kit(Life Technologies)を製造業者の指示に従って使用して抽出した。RT-PCRは、製造業者の指示従って、Platinum TaqポリメラーゼとともにOne-step Superscript III RT-PCRキット(Life Technologies)を使用して実施した。生成物をTARDBPエクソン1~6にわたって増幅して、対照および未処理細胞と比較してTARDBPレベル/ノックダウンを測定し(Fwd:CATTTTGTGGGAGCGAAGCG(配列番号67)、Rev:ACGCACCAAAGTTCATCCCA(配列番号68))、温度プロファイルは、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて24サイクルの94℃で40秒間、55℃で30秒間および68℃で1分30秒間であった。STMN2レベルは、エクソン1~3(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)、Rev:AAAGTTCGTGGGGCTTCTGAG(配列番号72))またはエクソン1~5(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)Rev:TGCTTCAGCCAGACAGTTCA(配列番号73))にわたって増幅することによって測定し、温度プロファイルは、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて、94℃で30秒間、60℃で20秒間、68℃で1分15秒間を、1~3で28サイクル、または1~5で26サイクルであった。潜在性エクソンを含有する転写物は、潜在性エクソン内の部位でポリアデニル化されるので、潜在性エクソンを含有するSTMN2転写物は、エクソン1から潜在性エクソン配列の末端に向かう位置まで増幅することによって検出され(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)Rev:GTCAACTGTGCCACAAGCC(配列番号74))、温度プロファイルは、プロファイル、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて29サイクルの94℃で30秒間、60℃で20秒間および68℃で1分間であった。潜在性エクソンを含有する転写物の配列は、サンガー配列決定によって確認された(図9b)。該当する場合、結果を、以下のプライマーを使用してエクソン2~3にわたって増幅された無関係なハウスキーピング対照遺伝子(TBP)の転写物レベルに対して正規化した(Fwd:AGCGCAAGGGTTTCTGGTTT(配列番号69)、Rev:GGAGTCATGGGGGAGGGATA(配列番号70)。
RNAを、DNase処理を含むMagMAX-96 Total RNA Isolation Kit(Life Technologies)を製造業者の指示に従って使用して抽出した。RT-PCRは、製造業者の指示従って、Platinum TaqポリメラーゼとともにOne-step Superscript III RT-PCRキット(Life Technologies)を使用して実施した。生成物をTARDBPエクソン1~6にわたって増幅して、対照および未処理細胞と比較してTARDBPレベル/ノックダウンを測定し(Fwd:CATTTTGTGGGAGCGAAGCG(配列番号67)、Rev:ACGCACCAAAGTTCATCCCA(配列番号68))、温度プロファイルは、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて24サイクルの94℃で40秒間、55℃で30秒間および68℃で1分30秒間であった。STMN2レベルは、エクソン1~3(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)、Rev:AAAGTTCGTGGGGCTTCTGAG(配列番号72))またはエクソン1~5(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)Rev:TGCTTCAGCCAGACAGTTCA(配列番号73))にわたって増幅することによって測定し、温度プロファイルは、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて、94℃で30秒間、60℃で20秒間、68℃で1分15秒間を、1~3で28サイクル、または1~5で26サイクルであった。潜在性エクソンを含有する転写物は、潜在性エクソン内の部位でポリアデニル化されるので、潜在性エクソンを含有するSTMN2転写物は、エクソン1から潜在性エクソン配列の末端に向かう位置まで増幅することによって検出され(Fwd:TGTACTCCAGCACCATTGGC(配列番号71)Rev:GTCAACTGTGCCACAAGCC(配列番号74))、温度プロファイルは、プロファイル、55℃で30分間、94℃で2分間、続いて29サイクルの94℃で30秒間、60℃で20秒間および68℃で1分間であった。潜在性エクソンを含有する転写物の配列は、サンガー配列決定によって確認された(図9b)。該当する場合、結果を、以下のプライマーを使用してエクソン2~3にわたって増幅された無関係なハウスキーピング対照遺伝子(TBP)の転写物レベルに対して正規化した(Fwd:AGCGCAAGGGTTTCTGGTTT(配列番号69)、Rev:GGAGTCATGGGGGAGGGATA(配列番号70)。
PCR産物をトリス-酢酸-EDTA緩衝液中2%アガロースゲルで分画し、画像をゲル文書化システム(Vilber Lourmat、ドイツ、Eberhardzell)で捕捉した。Image Jを使用してデンシトメトリー分析を実施し、TARDBPのエクソンスキッピングをバンド重量によって定量して、全長TARDBPおよびエクソンスキッピング生成物の比を推定した。バンド精製および必要に応じてDNA配列決定によって、生成物の同一性を確認した。STMN2転写物レベルを、ハウスキーピング遺伝子に対する正規化および対照処理または未処理試料との比較によって決定した。
TARDBPエクソン3のスキッピングおよび転写物ノックダウンは、1および3時点の両方で見られたが、トランスフェクションの1日後に最も強かった。STMN2転写物を含有する非潜在性エクソンは、3日間のインキュベーション後にTARDBP AONで処理した場合、対照処理細胞と比較して80%ノックダウンされた。これは、STMN2転写物を含有する潜在性エクソンの量の大きな増加を伴い、これは3日の時点で最も強かった。STMN2ノックダウンはなく、また、潜在性エクソンも対照のいずれにおいても検出されなかった。(図9a)。
実施例8-STMN2標的化AONの設計
AONは、STMN2のイントロン1の潜在性エクソン内の部位を標的とするように設計された。3つのエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONを用いたオンラインスプライス予測ツールによって予測されるスプライシングエンハンサーの結合を阻害する部位を選択した。スプライシングエンハンサーの結合が低減すると、スプライソソームによるエクソンの認識が低減し、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除される。これは、潜在性エクソンを含まない成熟STMN2転写物が翻訳されるときに産生されるスタスミン-2のレベルの増加をもたらすであろう。AON ID、配列、遺伝子座標および化学を表1に見ることができる。AON結合およびエンハンサー部位を図10に見ることができる。2’-O-メチル修飾およびホスホロチオエート骨格を有するAONは、ChemGenes Corporation(米国マサチューセッツ州ウィルミントン)に注文した。ホスホロジアミデート骨格を有するAON(PMO)は、GeneTools LLC(米国オレゴン州フィロマス)に注文した。
AONは、STMN2のイントロン1の潜在性エクソン内の部位を標的とするように設計された。3つのエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONを用いたオンラインスプライス予測ツールによって予測されるスプライシングエンハンサーの結合を阻害する部位を選択した。スプライシングエンハンサーの結合が低減すると、スプライソソームによるエクソンの認識が低減し、潜在性エクソンが成熟mRNA転写物から排除される。これは、潜在性エクソンを含まない成熟STMN2転写物が翻訳されるときに産生されるスタスミン-2のレベルの増加をもたらすであろう。AON ID、配列、遺伝子座標および化学を表1に見ることができる。AON結合およびエンハンサー部位を図10に見ることができる。2’-O-メチル修飾およびホスホロチオエート骨格を有するAONは、ChemGenes Corporation(米国マサチューセッツ州ウィルミントン)に注文した。ホスホロジアミデート骨格を有するAON(PMO)は、GeneTools LLC(米国オレゴン州フィロマス)に注文した。
実施例9-STMN2標的2’-O-メチルAONの試験
SH-SH5Y細胞を、100μMのTARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)単独でまたは5若しくは10μMのSTMN2潜在性エクソン標的化2’-O-メチル-PS AON(配列番号29、配列番号30または配列番号31)の1つと組み合わせて、または100μMの対照オリゴ(AON ID 28)で、Neonトランスフェクションシステムを用いて、トランスフェクトした。すべての濃度は、エレクトロポレーション中のチップ内の濃度を指す。対照細胞はまた、AOが存在しないエレクトロポレーションを受けた(Zap)。1日および3日のインキュベーション後、RNA抽出および分析のために細胞を回収した。RNAを細胞から抽出し、RT-PCRおよびデンシトメトリー分析を用いたアガロースゲル電気泳動によって分析した。
SH-SH5Y細胞を、100μMのTARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)単独でまたは5若しくは10μMのSTMN2潜在性エクソン標的化2’-O-メチル-PS AON(配列番号29、配列番号30または配列番号31)の1つと組み合わせて、または100μMの対照オリゴ(AON ID 28)で、Neonトランスフェクションシステムを用いて、トランスフェクトした。すべての濃度は、エレクトロポレーション中のチップ内の濃度を指す。対照細胞はまた、AOが存在しないエレクトロポレーションを受けた(Zap)。1日および3日のインキュベーション後、RNA抽出および分析のために細胞を回収した。RNAを細胞から抽出し、RT-PCRおよびデンシトメトリー分析を用いたアガロースゲル電気泳動によって分析した。
対照と比較して、TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)で処理した細胞において、TARDBPを1日後に約70%ノックダウンした。潜在性エクソンを含有するSTMN2転写物は、対照細胞では微量で検出されたが、配列番号25のみで処理した細胞では豊富であった。この潜在性エクソン発現は、STMN2潜在性エクソン標的化AONで共トランスフェクトした細胞ではより低かった。配列番号25のみで処理した細胞と比較して、10μMでのトランスフェクションの1日後、レベルは配列番号29で処理した細胞では29%に、配列番号30で処理した細胞では15%に、配列番号31で処理した細胞では76%に低減した。配列番号25のみで処理した細胞では、全長STMN2転写物のレベルは、1日までに未処理対照細胞で見られたレベルの46%に低減し、3日後には14%に低下した。STMN2標的化AOを共トランスフェクトした細胞では、全長STMN2レベルはより高く維持され、3日目に最大の差が見られた。AON 30(10μM)でトランスフェクトした細胞では、3日後、全長STMN2レベルは、配列番号25のみで処理した細胞よりも3.7倍高かった。配列番号29(10μM)で処理した細胞は3倍の増加を有し、AON 31(10μM)で処理した細胞は1.8倍の増加を有した。配列番号29および配列番号30について用量応答が見られ、5μMで処理した細胞は全長STMN2転写物の発現がわずかに少なかった。AON 31の場合、全長STMN2レベルは両濃度で類似していた。この実験を繰り返し、同様の結果を得た。代表的なゲル画像を図11aに、デンシトメトリー分析を図11bの両方の実験から見ることができる。
実施例10-STMN2 AON配列の最適化
STMN2 AON配列を、配列番号29(配列番号32および配列番号33)および配列番号30(配列番号34および35)の5塩基上流および下流にAON配列をシフトさせることによって最適化した。これらは、前述の方法を用いた2回の実験において配列番号29および配列番号30と一緒に試験した。潜在性エクソンの第一エンハンサー部位ホットスポットを標的とする3つのAONのうち、配列番号33は、2回の実験において、配列番号25のみでトランスフェクトした細胞と比較して、最大の潜在性エクソン抑制および全長STMN2発現の最大の増加をもたらし、STMN2発現は最大4.5倍増加した。潜在性エクソンの第2のエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONについて、配列番号30および配列番号35は同様の結果をもたらし、10μMでトランスフェクトした場合、配列番号25のみで処理した細胞の3~5倍の全長STMN2レベルであった。5μMでは、配列番号35で共処理した細胞は、2回の実験において配列番号30で共処理した細胞よりも全長STMN2レベルが高かった。1回の実験からの代表的なゲル画像を図12aに見ることができ、2回の実験からのデンシトメトリー分析を図12bに見ることができる。配列番号33および配列番号35は、更なる試験およびタンパク質分析のためにPMO(配列番号36および37)として合成されたものとして選択された。
STMN2 AON配列を、配列番号29(配列番号32および配列番号33)および配列番号30(配列番号34および35)の5塩基上流および下流にAON配列をシフトさせることによって最適化した。これらは、前述の方法を用いた2回の実験において配列番号29および配列番号30と一緒に試験した。潜在性エクソンの第一エンハンサー部位ホットスポットを標的とする3つのAONのうち、配列番号33は、2回の実験において、配列番号25のみでトランスフェクトした細胞と比較して、最大の潜在性エクソン抑制および全長STMN2発現の最大の増加をもたらし、STMN2発現は最大4.5倍増加した。潜在性エクソンの第2のエンハンサー部位ホットスポットを標的とするAONについて、配列番号30および配列番号35は同様の結果をもたらし、10μMでトランスフェクトした場合、配列番号25のみで処理した細胞の3~5倍の全長STMN2レベルであった。5μMでは、配列番号35で共処理した細胞は、2回の実験において配列番号30で共処理した細胞よりも全長STMN2レベルが高かった。1回の実験からの代表的なゲル画像を図12aに見ることができ、2回の実験からのデンシトメトリー分析を図12bに見ることができる。配列番号33および配列番号35は、更なる試験およびタンパク質分析のためにPMO(配列番号36および37)として合成されたものとして選択された。
実施例11-TARDBPおよびSTMN2標的化PMOによる同時トランスフェクション後の転写物およびタンパク質分析
PMO配列番号36および37を、上記と同じモデルおよび方法を用いてSH-SY5Y細胞において試験した。細胞を、100μM TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)、または100μM 配列番号25と25μMから1μMまでの範囲の濃度(エレクトロポレーションでのネオンチップの濃度)のSTMN2標的化配列番号36若しくは37との組み合わせのいずれかでトランスフェクトし、トランスフェクションの1、3および5日後に転写物分析のために細胞を収集した。実験は3回行った。転写物分析は、TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)のみで処理した細胞で大きく上方調節された潜在性エクソンの発現が、配列番号36および37の両方によって抑制されることを示し、明確な用量応答が見られた。図13は、RNA転写物分析の代表的なゲル画像を示す。3回の実験からのデンシトメトリー分析は、25μMのトランスフェクション濃度で、配列番号36および配列番号37の両方が、試験したすべての時点で対照細胞(未処理、Zapおよび対照AON処理)で見られるレベル以下のレベルまで潜在性エクソンの発現を抑制したことを示した。5μM濃度でのトランスフェクションの5日後、配列番号37は、潜在性エクソンの発現を4.7%に、配列番号36は、STMN2標的化AONの添加なしのTDP43枯渇細胞で見られた発現の25%に抑制した。1μM濃度での処理の5日後、配列番号37で共処理した細胞は、TARDBP配列番号25のみで処理した細胞として、転写物を含有する潜在性エクソンのレベルの25.9%を発現し、配列番号36で共処理した細胞は62.9%を発現した(図14)。3回の独立した実験からのデンシトメトリー分析を図14aに見ることができる。
PMO配列番号36および37を、上記と同じモデルおよび方法を用いてSH-SY5Y細胞において試験した。細胞を、100μM TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)、または100μM 配列番号25と25μMから1μMまでの範囲の濃度(エレクトロポレーションでのネオンチップの濃度)のSTMN2標的化配列番号36若しくは37との組み合わせのいずれかでトランスフェクトし、トランスフェクションの1、3および5日後に転写物分析のために細胞を収集した。実験は3回行った。転写物分析は、TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)のみで処理した細胞で大きく上方調節された潜在性エクソンの発現が、配列番号36および37の両方によって抑制されることを示し、明確な用量応答が見られた。図13は、RNA転写物分析の代表的なゲル画像を示す。3回の実験からのデンシトメトリー分析は、25μMのトランスフェクション濃度で、配列番号36および配列番号37の両方が、試験したすべての時点で対照細胞(未処理、Zapおよび対照AON処理)で見られるレベル以下のレベルまで潜在性エクソンの発現を抑制したことを示した。5μM濃度でのトランスフェクションの5日後、配列番号37は、潜在性エクソンの発現を4.7%に、配列番号36は、STMN2標的化AONの添加なしのTDP43枯渇細胞で見られた発現の25%に抑制した。1μM濃度での処理の5日後、配列番号37で共処理した細胞は、TARDBP配列番号25のみで処理した細胞として、転写物を含有する潜在性エクソンのレベルの25.9%を発現し、配列番号36で共処理した細胞は62.9%を発現した(図14)。3回の独立した実験からのデンシトメトリー分析を図14aに見ることができる。
配列番号25のみで処理した細胞では、全長STMN2転写物の発現は、トランスフェクションの5日後に未処理対照細胞のレベルの14.4%に低減した。全長STMN2転写物の発現は、25μMまたは5μMの濃度で配列番号36または配列番号37を共トランスフェクトした場合、対照細胞と同様のレベルで維持された。1μMでは、全長STMN2転写物の発現は、5日後に配列番号36については59.2%に、AON 37については79.2%に低減した(図14b)。
タンパク質分析をウエスタンブロットによって行った。代表的なウエスタンブロット画像を図15aに見ることができる。3回の実験からのデンシトメトリー分析は、スタスミン-2発現が、TARDBPエクソン3スキッピングPMO(配列番号25)による処理の3日後に完全に抑制され、5日までに対照レベルの13%までわずかに上昇しただけであることを示した。細胞に25μMまたは5μMの濃度でTARDBP標的化配列番号25およびSTMN2標的化配列番号36または37を共トランスフェクトした場合、スタスミン-2レベルは未処理対照細胞と同様のレベルに維持された。トランスフェクションの5日後、配列番号25および配列番号36で共処理した細胞について、1μMの試験した最低濃度で、スタスミン-2発現が対照レベルの60%に低下した(図15b)。
実施例12-STMN2標的化AON 37のみの後の転写物およびタンパク質分析
スタスミン-2の発現不足および過剰発現の両方が有害であり得る。TDP43が核から低減も枯渇もしていない細胞において、STMN2潜在性エクソン標的化AONの効果を決定するために、AON 37を、3回の独立した実験において3つの濃度でSH-SY5Y細胞にトランスフェクトした。対照細胞に対照配列番号3(配列番号28)をトランスフェクトするか、またはAONが存在しないヌクレオフェクションを受けさせた(Zap)。細胞に、TARDBP標的化配列番号25(トランスフェクション効率の対照として)もトランスフェクトした。RT-PCRおよびアガロースゲル電気泳動による転写物分析は、STMN2転写物レベルが、試験した任意の時点(トランスフェクションの5日後まで)でAON 37をトランスフェクトした後に対照細胞で見られるレベルと有意に異ならないことを示した。STMN2レベルは、配列番号25で処理した細胞において予想されるレベルまで低減し、トランスフェクション効率が良好であることを示した。図16aは、3回の独立した実験からの代表的なゲル画像および16bデンシトメトリー分析を示す。ウエスタンブロット分析は、配列番号37で処理された細胞におけるスタスミン-2タンパク質レベルが、3日後および5日後に、対照細胞において見られるレベルに近いままであることを示した(図17a)。
スタスミン-2の発現不足および過剰発現の両方が有害であり得る。TDP43が核から低減も枯渇もしていない細胞において、STMN2潜在性エクソン標的化AONの効果を決定するために、AON 37を、3回の独立した実験において3つの濃度でSH-SY5Y細胞にトランスフェクトした。対照細胞に対照配列番号3(配列番号28)をトランスフェクトするか、またはAONが存在しないヌクレオフェクションを受けさせた(Zap)。細胞に、TARDBP標的化配列番号25(トランスフェクション効率の対照として)もトランスフェクトした。RT-PCRおよびアガロースゲル電気泳動による転写物分析は、STMN2転写物レベルが、試験した任意の時点(トランスフェクションの5日後まで)でAON 37をトランスフェクトした後に対照細胞で見られるレベルと有意に異ならないことを示した。STMN2レベルは、配列番号25で処理した細胞において予想されるレベルまで低減し、トランスフェクション効率が良好であることを示した。図16aは、3回の独立した実験からの代表的なゲル画像および16bデンシトメトリー分析を示す。ウエスタンブロット分析は、配列番号37で処理された細胞におけるスタスミン-2タンパク質レベルが、3日後および5日後に、対照細胞において見られるレベルに近いままであることを示した(図17a)。
Claims (19)
- TARDBPプレmRNAをコードする核酸分子を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、
a)配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58またはそれらのバリアントからなるリストから選択されるか、または
b)配列番号1~配列番号25、配列番号38~配列番号58も結合する標的TARDBPプレmRNAまたはそれらのバリアント中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的である、核酸塩基配列を有し、
前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、前記TARDBP遺伝子の発現を阻害し、
前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、実質的に単離または精製されている、アンチセンスオリゴヌクレオチド。 - STMN2プレmRNAをコードする核酸分子を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、
a)配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66またはそれらのバリアントからなるリストから選択されるか、または
b)配列番号29~配列番号37、配列番号62~配列番号66も結合する標的STMN2プレmRNA中またはそれらのバリアント中の少なくとも1つまたはそれを超える連続する核酸塩基に相補的である、核酸塩基配列を有し、
前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、前記STMN2遺伝子の下方調節を防止し、かつ/または前記STMN2遺伝子の発現を増加させ、
前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、実質的に単離または精製されている、アンチセンスオリゴヌクレオチド。 - TARDBPプレmRNAの選択的スプライシングを誘導する方法であって、前記方法が、
a)請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドのうちの1つまたはそれを超えるものを提供するステップと、
b)前記オリゴマー(複数可)を標的核酸部位に結合させるステップと、を含む、方法。 - STMN2プレmRNAの選択的スプライシングを誘導する方法であって、
a)請求項2に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドのうちの1つまたはそれを超えるものを提供するステップと、
b)前記オリゴマー(複数可)を標的核酸部位に結合させるステップと、を含む、方法。 - TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための組成物であって、前記組成物が、
a)請求項1に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、
b)1つまたはそれを超える治療的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む、組成物。 - TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬組成物であって、前記組成物が、
a)請求項1に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、
b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む、組成物。 - TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善する方法であって、前記方法が、有効量の請求項6に記載の医薬組成物を対象に投与するステップを含む、方法。
- バイオマーカーによって同定された患者におけるTDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善する方法であって、前記方法が、
a)TDP43抑制に応答する可能性があるTDP43タンパク質症患者に関連する疾患に関連するバイオマーカーの存在について対象を試験するステップと、
b)前記対象が前記バイオマーカーを発現することが判明した場合、有効量の請求項6に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップと、を含む、方法。 - 対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を低下させる方法であって、前記方法が、有効量の請求項6に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含む、方法。
- STMN2遺伝子の下方調節を防止して、スタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持する、および/または対象においてスタスミン-2の発現が低減している場合にスタスミン-2発現を増加させる方法であって、前記方法が、有効量の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含み、前記医薬組成物が、
(a)請求項2に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、
(b)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む、方法。 - (1)対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または
(2)対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を減少させる、
および前記STMN2遺伝子の下方調節を防止または低減して、前記対象においてスタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2の発現を増加させる方法であって、
前記方法が、有効量の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含み、前記医薬組成物が、
(a)請求項1に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、
(b)請求項2に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、
(c)1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、
を含む、方法。 - (1)対象におけるTDP43の発現を低下させる、および/または
(2)対象における自己調節によって引き起こされるTDP43の過剰発現を減少させる、
および前記STMN2遺伝子の下方調節を防止または低減して、前記対象においてスタスミン-2の正常な生理学的レベルを維持するか、またはスタスミン-2の発現を増加させる方法であって、
前記方法が、有効量の
(a)請求項1に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む医薬組成物、および
(b)請求項2に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドと、1つまたはそれを超える薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と、を含む第2の医薬組成物を、前記対象に投与するステップを含み、
前記2つの医薬組成物が、前記対象に同時にまたは逐次投与される、方法。 - 請求項1に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む発現ベクター。
- 請求項2に記載の1つまたはそれを超えるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む発現ベクター。
- 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む細胞。
- 請求項2に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む細胞。
- TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための医薬品を製造するための、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用。
- TDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するための、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用。
- 対象におけるTDP43タンパク質症に関連する疾患の影響を処置、予防または改善するためのキットであって、その使用のための指示とともに、適切な容器に包装された、少なくとも請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むキット。
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