JP2024012460A - Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド - Google Patents

Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド Download PDF

Info

Publication number
JP2024012460A
JP2024012460A JP2023187424A JP2023187424A JP2024012460A JP 2024012460 A JP2024012460 A JP 2024012460A JP 2023187424 A JP2023187424 A JP 2023187424A JP 2023187424 A JP2023187424 A JP 2023187424A JP 2024012460 A JP2024012460 A JP 2024012460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oligonucleotide
nucleosides
oligonucleotides
seq
antisense oligonucleotide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023187424A
Other languages
English (en)
Inventor
ハーゲドルン,ペーター
Hagedorn Peter
フドレブッシュ,ハイディ・ライ
Rye Hudlebusch Heidi
ピーダスン,リュケ
PEDERSEN Lykke
ラスムセン,セーレン・ヴェスターゴーア
Vestergaard Rasmussen Soeren
ラディフォギッド,メッテ
Ladefoged Mette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
Publication of JP2024012460A publication Critical patent/JP2024012460A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7115Nucleic acids or oligonucleotides having modified bases, i.e. other than adenine, guanine, cytosine, uracil or thymine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7125Nucleic acids or oligonucleotides having modified internucleoside linkage, i.e. other than 3'-5' phosphodiesters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/11Antisense
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/31Chemical structure of the backbone
    • C12N2310/315Phosphorothioates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/32Chemical structure of the sugar
    • C12N2310/323Chemical structure of the sugar modified ring structure
    • C12N2310/3231Chemical structure of the sugar modified ring structure having an additional ring, e.g. LNA, ENA
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/33Chemical structure of the base
    • C12N2310/334Modified C
    • C12N2310/33415-Methylcytosine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/34Spatial arrangement of the modifications
    • C12N2310/341Gapmers, i.e. of the type ===---===
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/34Spatial arrangement of the modifications
    • C12N2310/346Spatial arrangement of the modifications having a combination of backbone and sugar modifications

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

【課題】標的細胞内でATXN2の発現を調節可能なアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。【解決手段】本発明のオリゴヌクレオチドはATXN2mRNAにハイブリダイズする。本発明は更に、オリゴヌクレオチドの抱合体、ならびに、オリゴヌクレオチドを使用して、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態などの神経変性病を治療するための医薬組成物および方法を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、ataxin2をコードする核酸(ATXN2)に相補的な、ATXN2の発現の低下をもたらすオリゴヌクレオチド(オリゴマー)に関する。ATXN2発現の低下は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態を含む、神経変性病などの広範囲の医学的疾患に有益である。
ATXN2遺伝子内の31個以上のCAG反復により生じる、ataxin2(ATXN2)の拡張したグルタミン反復は、希少な神経変性疾患である脊髄小脳失調症2型(SCA2)を引き起こす。更に、拡張したCAG反復は、TAR DNA結合タンパク質43(TDP-43)との、RNAに依存した相互作用による、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の遺伝性危険因子である。TDP-43タンパク質症に関係する他の神経変性病は、例えば、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)およびパーキンソニズムである。近年、ALS関係マウスモデルである、TDP-43導入遺伝子マウス(TDP-43T/Tg)は、Atxn2陰性マウスと交配され、寿命の有意な増加をもたらし、TDP-43T/Tg Atxn2-/マウスの運動機能を改善した(Beckerら 2017 Nature 544:367-371)。同じ記事において、ATXN2を標的にするアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理をしたTDP-43T/Tgマウスは、生残が延び、運動性能が改善したことが示された。
ATXN2を標的にするアンチセンスオリゴヌクレオチドは、米国特許第2017/175113号、国際公開第2015/143246号、および同第2017/117496号でも記載されており、特に国際公開第2017/117496号は、ALSの治療に関する。Scolesら 2017 Nature 544:362は、小脳にてATXN2を低下させるアンチセンスオリゴヌクレオチドの能力について評価しており、SCA2に対する潜在的な治療法を示す、プルキンエ細胞への局在化を示した。
発明の目的
本発明は、インビボおよびインビトロの両方にてATXN2を制御するアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。本発明は、アンチセンスオリゴヌクレオチドにより標的にされ、効果的なATXN2阻害をもたらすことができる、ヒトATXN2 pre-mRNAのイントロン9に存在する、特異的な標的配列を識別した。特に、配列番号1の位置83118~83146を標的にするのが、ATXN2の低下という観点から有利である。本発明はまた、ATXN2を阻害可能な、効果的なアンチセンスオリゴヌクレオチド配列および化合物、ならびに、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態を含む、神経変性病などの病気または疾患の治療における、これらの治療も提供する。
本発明は、ATXN2の発現を制御可能な、ATXN2をコードする核酸を標的にするオリゴヌクレオチド、および、ATXN2の機能に関係する病気を治療または予防するための、オリゴヌクレオチドの使用に関する。
したがって、本発明は、ヒトATXN2標的核酸に完全に相補性といった、少なくとも90%相補性な10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
本発明は、ヒトATXN2 pre-mRNA標的核酸のイントロン領域に完全に相補性といった、少なくとも90%相補性な10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
本発明は、ヒトATXN2 pre-mRNA標的核酸のイントロン9領域に完全に相補性といった、少なくとも90%相補性な10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
本発明は、配列番号1のヌクレオチド81429~83313に完全に相補性といった、少なくとも90%相補性な10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
本発明は、配列番号6のヌクレオチドに完全に相補性といった、少なくとも90%相補性な10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むオリゴヌクレオチドを提供する。
オリゴヌクレオチドは、有利にはギャップマー設計を有する、アンチセンスオリゴヌクレオチドであることができる。有利には、オリゴヌクレオチドは、例えばRNaseH1の動員により、標的核酸の開裂によってATXN2の発現を阻害することができる。
更なる態様において、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチド、ならびに、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、および/またはアジュバントを含む医薬組成物を提供する。
更なる態様において、本発明は、ATXN2を発現する標的細胞にてATXN2発現を制御するための、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物を有効量で上記細胞に投与することによる、インビボまたはインビトロ法のための方法を提供する。
更なる態様において、本発明は、ATXN2のインビボ活性と関連する病気、疾患、または機能障害を治療または予防するための方法であって、治療的または予防的有効量の本発明のオリゴヌクレオチドを、上記病気、疾患、または機能障害を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、方法を提供する。
更なる態様において、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物は、神経変性病、例えば、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される神経変性病の治療または予防のために使用される。
更なる態様において、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)または筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療または予防のために使用される。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは薬学的に許容される塩の形態である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは薬学的に許容されるナトリウム塩の形態である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは薬学的に許容されるカリウム塩の形態である。
本発明は、本発明に従ったアンチセンスオリゴヌクレオチド、および、上記オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分、を含むコンジュゲートを提供する。代替的に記述をすると、いくつかの実施形態では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドはコンジュゲート化オリゴヌクレオチドの形態である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドはコンジュゲート化していない。
本発明は、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはコンジュゲート、ならびに、薬学的に許容される希釈剤、溶媒、担体、塩、および/またはアジュバントを含む、医薬組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、組成物は、薬学的に許容される希釈剤、例えば滅菌リン酸緩衝生理食塩水を含む。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、50~300μM溶液の濃度で薬学的に許容される希釈剤中で製剤化される。希釈剤はリン酸緩衝生理食塩水であることができる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、1~100mg/mL、例えば2~30または2~50mg/mL、または例えば4~30mg/mLの濃度にて、薬学的に許容される希釈剤の中で製剤化される。希釈剤はリン酸緩衝生理食塩水であることができる。
本発明は、ATXN2を発現する標的細胞内でATXN2発現を制御する方法であって、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはコンジュゲートまたは医薬組成物を、有効量で上記細胞に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法はインビトロ法である。いくつかの実施形態では、方法はインビボ法である。いくつかの実施形態では、細胞は神経細胞、例えば小脳細胞、例えばプルキンエ細胞、または毛皮質細胞である。
本発明は、薬剤で使用するための、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、または医薬組成物を提供する。
本発明は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される神経変性病からなる群から選択される病気の治療に使用するための、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、または医薬組成物を提供する。
本発明は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43を伴う状態からなる群から選択される病気などの、神経変性病の治療または予防のための薬剤を調製するための、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、または医薬組成物の使用を提供する。
本発明は、治療的、または予防的有効量の本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、または医薬組成物を、病気を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、病気の治療または予防方法であって、上記病気が、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される神経変性病からなる群から選択される方法を提供する。
いくつかの実施形態では、病気は脊髄小脳失調症2型(SCA2)である。
いくつかの実施形態では、病気は筋萎縮性側索硬化症(ALS)である。
治療のための使用に関しては例えば、好適には、対象は、当該病気を患う、またはこれに感染しやすいヒトである。
更なる態様において、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチド、ならびに、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、および/またはアジュバントを含む医薬組成物を提供する。
更なる態様において、本発明は、ATXN2を発現する標的細胞にてATXN2発現を制御するための、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物を有効量で上記細胞に投与することによる、インビボまたはインビトロ法のための方法を提供する。
更なる態様において、本発明は、ATXN2のインビボ活性と関連する病気、疾患、または機能障害を治療または予防するための方法であって、治療的または予防的有効量の本発明のオリゴヌクレオチドを、上記病気、疾患、または機能障害を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、方法を提供する。
更なる態様において、本発明は、ATXN2のインビボ活性と関連する病気、疾患、または機能障害を治療または予防するための方法であって、治療的または予防的有効量の、ATXN2を標的にするオリゴヌクレオチド、またはそのコンジュゲートもしくは医薬組成物、例えば、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはATXN2を標的にするsiRNAを、上記病気、疾患、または機能障害を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、方法を提供し、少なくとも、上記方法は、少なくとも2回の連続用量の、ATXN2を標的にするオリゴヌクレオチドを投与することを含み、少なくとも2回の連続用量の時間間隔は、少なくとも2週間、例えば少なくとも3週間、例えば少なくとも4週間、例えば少なくとも1ヶ月、例えば少なくとも6週間、例えば少なくとも8週間、例えば少なくとも2ヶ月である。投与はそれ故、例えば、毎週、隔週、1ヶ月に1回、または隔月で実施することができる。
更なる態様において、本発明は、神経変性病を治療または予防する方法であって、治療的または予防的有効量の、ATXN2を標的にするオリゴヌクレオチド、またはそのコンジュゲートもしくは医薬組成物、例えば、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはATXN2を標的にするsiRNAを、上記神経変性病を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、方法を提供し、少なくとも、上記方法は、少なくとも2回の連続用量の、ATXN2を標的にするオリゴヌクレオチドを投与することを含み、少なくとも2回の連続用量の時間間隔は、少なくとも2週間、例えば少なくとも3週間、例えば少なくとも4週間、例えば少なくとも1ヶ月、例えば少なくとも6週間、例えば少なくとも8週間、例えば少なくとも2ヶ月である。投与はそれ故、例えば、毎週、隔週、1ヶ月に1回、または隔月で実施することができる。更なる態様において、本発明は、対象における神経変性病の治療または予防のための、ATAXN2を標的にするオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、少なくとも2回の連続投与のためのものであり、少なくとも2回の連続用量の時間間隔は、少なくとも2週間、例えば少なくとも3週間、例えば少なくとも4週間、例えば少なくとも1ヶ月、例えば少なくとも6週間、例えば少なくとも8週間、例えば少なくとも2ヶ月である。投与はそれ故、例えば、毎週、隔週、1ヶ月に1回、または隔月で実施することができる。
更なる態様において、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物は、神経変性病、例えば、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される神経変性病の治療または予防のために使用される。
更なる態様において、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)の治療または予防のために使用される。
更なる態様において、本発明のオリゴヌクレオチドまたは組成物は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療または予防のために使用される。
化合物7_1(ヌクレオ塩基の配列を配列番号7に示す) 化合物13_1(ヌクレオ塩基の配列を配列番号13に示す) 化合物17_1(ヌクレオ塩基の配列を配列番号17に示す) 化合物18_1(ヌクレオ塩基の配列を配列番号18に示す) 化合物15_4(ヌクレオ塩基の配列を配列番号15に示す) 図1、2、3、および4に示す化合物は、プロトン化形態で示される。ホスホロチオエート結合上のS原子がプロトン化されている。プロトンの存在は分子の環境の酸性度、および、(例えば、オリゴヌクレオチドが塩形態であるときの)代替のカチオンの存在によって変化することが理解されよう。プロトン化したホスホロチオエートは互変異性形態で存在する。 ヒト細胞株における、ヒトAtaxin2 pre-mRNA配列にまたがる、1500種類を超える化合物の標的化のスクリーニング。化合物7_1を中空の菱形として示す。 図6に従った、化合物のみを標的にするホットスポット領域の配列番号6。化合物7_1を中空の菱形として示す。 化合物ASO7と比較した、化合物7_1および15_4のインビトロでの潜在性変化。 インビボマウス研究-11個の選択した化合物のノックダウン(mRNA)の比較、3つの実験からのコンパイルデータ、研究1=黒丸、研究2=白丸、研究3=白黒が半分ずつの丸。 インビボマウス研究-タンパク質およびmRNAレベルでのノックダウン、および、毛皮質、小脳領域における化合物7_1への暴露。毛皮質に対するタンパク質データを示す。 インビボマウス研究-タンパク質およびmRNAレベルでのノックダウン、および、毛皮質、小脳領域における化合物15_4への暴露。毛皮質に対するタンパク質データを示す。 マウスのインビボ研究、150μgの化合物7_1および化合物15_4をICV投与した後の時間経過(7日目のみに測定)。 NHPインビボPK/PD研究-治療の14日後に測定した、4、8、または24mg(化合物7_1)、および8mgの化合物15_4を投与した後の、主要組織におけるmRNAおよびタンパク質発現量。 NHPインビボPK/PD研究-治療の14日後に測定した、4、8、または24mg(化合物7_1)、および8mgの化合物15_4を投与した後の、主要組織におけるmRNAおよびタンパク質発現量。データは、2つの化合物の相対的な特異的活性を示すために提示されている。
定義
オリゴヌクレオチド
本明細書で使用する場合、用語「オリゴヌクレオチド」は、当業者により一般的に理解されるように、2つ以上の共有結合ヌクレオシドを含む分子として定義される。そのような共有結合したヌクレオシドは、核酸分子またはオリゴマーと呼ばれることもあり得る。オリゴヌクレオチドは一般的に、固相化学合成、続いて精製および単離により、実験室で作製される。オリゴヌクレオチドの配列に言及する場合、共有結合したヌクレオチドまたはヌクレオシドの核酸塩基部分の配列もしくは順序、またはその修飾が参照される。本発明のオリゴヌクレオチドは、人工であり、化学的に合成され、典型的には精製または単離される。本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシドなどの1つ以上の修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドを含んでもよい。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
本明細書で使用される用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、標的核酸、特に標的核酸上の連続配列にハイブリダイズすることによって標的遺伝子の発現を調節することができるオリゴヌクレオチドとして定義される。アンチセンスオリゴヌクレオチドは本質的に二本鎖ではなく、したがってsiRNAまたはshRNAではない。好ましくは、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは単鎖である。本発明の単鎖オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの全長にわたって内部(intra)または相互(inter)の自己相補性の程度が50%未満である限り、ヘアピンまたは分子間二重鎖構造(同じオリゴヌクレオチドの2分子間の二重鎖)を形成できることが理解される。
有利には、本発明の一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドは、RNAヌクレオシド(2’-OH未修飾リボース)を含有しない。
有利には、本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシドなどの1つ以上の修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドを含む。更に、修飾されていないヌクレオシドがDNAヌクレオシドであるのが有利である。
連続ヌクレオチド配列
用語「連続ヌクレオチド配列」は、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチドの領域を指す。この用語は、本明細書で用語「連続核酸塩基配列」および用語「オリゴヌクレオチドモチーフ配列」と互換的に使用される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの全ヌクレオチドは、連続ヌクレオチド配列を構成する。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、F-G-F’ギャップマー領域などの、連続ヌクレオチド配列を含み、任意に更なるヌクレオチド、例えば、官能基を連続ヌクレオチド配列に結合するために使用され得る、ヌクレオチドリンカー領域を含むことができる。ヌクレオチドリンカー領域は、標的核酸に相補的であっても相補的でなくてもよい。
RNAi剤
本明細書で同じ意味で用いられる、用語「iRNA」、「RNAi剤」、「iRNA剤」、および「RNA干渉剤」は、本明細書におけるRNAヌクレオシドを含有し、RNAが誘導するサイレンシング複合体(RISC)経路により、RNA転写産物の標的開裂を媒介する、作用物質を意味する。iRNAは、RNA干渉(RNAi)としてのプロセスを通して、mRNAの配列特異的分解を指令する。iRNAは、細胞、例えば、哺乳動物対象などの対象内の細胞における、標的核酸発現を制御する、例えば阻害する。RNAi剤は、一本鎖RNAi剤および二本鎖siRNA、ならびにショートヘアピンRNA(shRNA)を含む。本発明のオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列は、RNAi剤の形態であることができる、または、siRNAもしくはshRNAなどのRNAi剤の一部を形成することができる。本発明のいくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列は、siRNAなどのRNAi剤である。
siRNA
用語「siRNA」は、小型の干渉性リボ核酸RNAi剤を意味し、二本鎖RNA分子の一種であり、当該技術分野においては、短鎖干渉RNAまたはサイレンシングRNAとしても知られている。siRNAは典型的には、(パッセンジャー鎖とも呼ばれる)センス鎖、および(ガイド鎖とも呼ばれる)アンチセンス鎖を含み、各鎖は17~30ヌクレオチド長、典型的には19~25ヌクレオシド長であり、アンチセンス鎖は、標的核酸(好適には成熟mRNA配列)に、完全に相補性であるといった、相補性であり、センス鎖はアンチセンス鎖に相補性であるために、センス鎖とアンチセンス鎖はデュプレックスまたはデュプレックス領域を形成する。siRNA鎖は、平滑末端デュプレックスを形成することができ、または有利には、センス鎖およびアンチセンス鎖の3’末端は、例えば1、2、または3個のヌクレオシドの3’オーバハングを形成することができる。いくつかの実施形態では、センス鎖とアンチセンス鎖の両方が、第2の3’オーバハングを有する。デュプレックス領域はそれ故、例えば、21~23ヌクレオチド長などの、17~25ヌクレオチド長であることができる。
細胞内に入ると、アンチセンス鎖は、標的核酸の標的分解または標的阻害を媒介するRISC複合体に組み込まれる。siRNAは典型的には、RNAヌクレオシドに加えて、修飾ヌクレオシドを含む。または、いくつかの実施形態では、siRNA鎖のヌクレオチドは全て修飾されていることができる(センス)。LNA(例えば、国際公開第2004083430号、国際公開第2007085485号を参照)、2’-フルオロ、2’-O-メチル、または2’-O-メトキシエチルなどの2’-糖修飾ヌクレオシドは、siRNAに組み込まれることができる。いくつかの実施形態では、siRNAのパッセンジャー鎖は不連続であることができる(例えば、国際公開第2007107162号を参照のこと)。siRNAのアンチセンス鎖のシード領域にて生じる、熱不安定化ヌクレオチドの組み込みが、siRNAのオフターゲット活性の低減に有用であると、報告されている(例えば、国際公開第18098328号を参照)。
いくつかの実施形態では、本発明のsiRNAなどの、dsRNA剤は、少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、センス鎖のヌクレオチドの実質的に全てが修飾を含む;アンチセンス鎖のヌクレオチドの実質的に全てが修飾を含む、または、センス鎖のヌクレオチドの実質的に全て、および、アンチセンス鎖のヌクレオチドの実質的に全てが修飾を含む。更に別の実施形態では、センス鎖のヌクレオチドの全てが修飾を含む;アンチセンス鎖のヌクレオチドの全てが修飾を含む;または、センス鎖のヌクレオチドの全て、および、アンチセンス鎖のヌクレオチドの全てが修飾を含む。
いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、
デオキシ-ヌクレオチド、3’-末端デオキシ-チミン(dT)ヌクレオチド、2’-O-メチル
修飾ヌクレオチド、2’-フルオロ修飾ヌクレオチド、2’-デオキシ-修飾ヌクレオチド、ロックド
ヌクレオチド、アンロックドヌクレオチド、コンフォメーション制限ヌクレオチド、制限エチル
ヌクレオチド、非塩基性ヌクレオチド、2’-アミノ-修飾ヌクレオチド、2’-O-アリル-修飾
ヌクレオチド、2’-C-アルキル-修飾ヌクレオチド、2’-ヒドロキシル-修飾ヌクレオチド、2’-メトキシエチル
修飾ヌクレオチド、2’-O-アルキル-修飾ヌクレオチド、モルホリノヌクレオチド、
ホスホロアミデート、非天然塩基含有ヌクレオチド、非結合ヌクレオチド、テトラヒドロピラン修飾ヌクレオチド、1,5-無水ヘキシトール修飾ヌクレオチド、シクロヘキセニル修飾ヌクレオチド、ホスホロチオエート基含有ヌクレオチド、メチルホスホネート基含有ヌクレオチド、5*-ホスホネート含有ヌクレオチド、5’-ホスフェート模倣物含有ヌクレオチド、グリコール変性ヌクレオチド、および2-O-(N-メチルアセトアミド)修飾ヌクレオチド、ならびにこれらの組み合わせからなる群から独立して選択されることができる。好適なsiRNAは、アンチセンス鎖の5’末端に、5’ホスフェート基または5’ホスフェート模倣物を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端はRNAヌクレオシドである。
一実施形態では、dsRNA剤は、少なくとも1つのホスホロチオエート、または
メチルホスホネートヌクレオチド間結合を更に含む。
ホスホロチオエートまたはメチルホスホネートヌクレオチド間結合は、
1つまたは両方の鎖(例えば、アンチセンス鎖;またはセンス鎖)の3’-末端にあることができる、あるいは、ホスホロチオエートまたはメチルホスホネートヌクレオチド間結合は、1つまたは両方の鎖(例えば、アンチセンス鎖;またはセンス鎖)の5’-末端にあることができる、あるいは、ホスホロチオエートまたはメチルホスホネートヌクレオシド間結合は、1つまたは両方の鎖(例えば、アンチセンス鎖;センス鎖)の5’-および3’-末端にあることができる。いくつかの実施形態では、残りのヌクレオシド間結合はホスホジエステル結合である。
dsRNA剤はリガンドを更に含むことができる。いくつかの実施形態では、配位子は、センス鎖の3’末端にコンジュゲート化されている。
生物学的分布のために、siRNAは例えば、標的とするリガンドにコンジュゲート化されることができる、および/または脂質ナノ粒子内に配合されることができる。
本発明の別の態様は、治療的使用に好適なsiRNA分子などのdsRNAを含む医薬組成物、および、本発明のsiRNAなどのdsRNA分子を、例えば、本明細書で開示した様々な病状の治療のために、投与することによる、標的遺伝子の発現の阻害方法に関する。
ヌクレオチド
ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの構成単位であり、本発明の目的のために、天然に存在するヌクレオチドおよび天然に存在しないヌクレオチドの両方を含む。本来、DNAおよびRNAヌクレオチドなどのヌクレオチドは、リボース糖部分、核酸塩基部分および1つ以上のリン酸基(ヌクレオシドに存在しない)を含む。ヌクレオシドおよびヌクレオチドはまた、「単位」または「モノマー」と互換的に称されてもよい。
修飾ヌクレオシド
本明細書で使用される用語「修飾ヌクレオシド」または「ヌクレオシド修飾」は、等価なDNAまたはRNAヌクレオシドと比較して、糖部分または(核酸)塩基部分の1つ以上の修飾の導入によって修飾されたヌクレオシドを指す。好ましい実施形態では、修飾ヌクレオシドは、修飾された糖部分を含む。用語修飾ヌクレオシドはまた、用語「ヌクレオシド類似体」または修飾「単位」または修飾「モノマー」と互換的に使用されてもよい。非修飾DNAまたはRNA糖部分を有するヌクレオシドは、本明細書でDNAまたはRNAヌクレオシドと称される。DNAまたはRNAヌクレオシドの塩基領域における修飾を有するヌクレオシドは、それらがWatson Crick塩基対合が可能であれば、依然として一般にDNAまたはRNAと称される。
修飾ヌクレオシド間結合
用語「修飾ヌクレオシド間結合」は、2つのヌクレオシドを互いに共有結合する、ホスホジエステル(PO)結合以外の結合として当業者により理解されるように定義される。したがって、本発明のオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオシド間結合を含み得る。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合と比較して、オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を増加させる。天然に存在するオリゴヌクレオチドの場合、ヌクレオシド間結合は、隣接するヌクレオシド間のホスホジエステル結合を形成するリン酸基を含む。修飾ヌクレオシド間結合は、インビボ使用のためのオリゴヌクレオチドの安定化に特に有用であり、本発明のオリゴヌクレオチドのDNAまたはRNAヌクレオシドの領域、例えばギャップマーオリゴヌクレオチドのギャップ領域G内、ならびに領域FおよびF’などの修飾ヌクレオシドの領域におけるヌクレアーゼ切断から保護する役割を果たし得る。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、天然ホスホジエステルから修飾された1つ以上のヌクレオシド間結合を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の少なくとも50%が修飾される。例えば、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の、例えば少なくとも60%、例えば少なくとも70%、例えば例えば少なくとも75%、例えば少なくとも80%、または例えば少なくとも90%が修飾される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全てが修飾されている。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドを非ヌクレオチド官能基、例えばコンジュゲートに結合するヌクレオシドは、ホスホジエステルであり得ることが認識されるであろう。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部がヌクレアーゼ耐性ヌクレオシド間結合である。
本発明のオリゴヌクレオチドと共に、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を使用するのが有利である。
ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、そのヌクレアーゼ耐性、有益な薬物動態および製造の容易さのために特に有用である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の少なくとも50%がホスホロチオエートである。例えば、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の、例えば少なくとも60%、例えば少なくとも70%、例えば例えば少なくとも75%、例えば少なくとも80%、または例えば少なくとも90%がホスホロチオエートである。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部がホスホロチオエートである。
有利には、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全てがホスホロチオエートである、または、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間結合の全てがホスホロチオエート結合である。
欧州特許第2 742 135号に開示されているように、アンチセンスオリゴヌクレオチドは他のヌクレオシド間結合(ホスホジエステルおよびホスホロチオエート以外)、例えば、アルキルホスホネート/メチルホスホネートヌクレオシド間を含むことができると認識されており、これは、欧州特許第2 742 135号に従うと例えば、別様におけるDNAホスホロチオエートギャップ領域内で認容性を有することができる。
核酸塩基
核酸塩基という用語は、ヌクレオシドおよびヌクレオチドに存在するプリン(例えばアデニンおよびグアニン)およびピリミジン(例えばウラシル、チミンおよびシトシン)部分を含み、これらは核酸ハイブリダイゼーションにおいて水素結合を形成する。本発明の文脈において、核酸塩基という用語は、天然に存在する核酸塩基とは異なり得るが、核酸ハイブリダイゼーション中に機能性である修飾核酸塩基も包含する。この文脈において、「核酸塩基」は、天然に存在する核酸塩基、例えばアデニン、グアニン、シトシン、チミジン、ウラシル、キサンチンおよびヒポキサンチンと、天然に存在しない多様体との両方を指す。そのような多様体は、例えばHiraoら(2012)Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055およびBergstrom(2009)Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.37 1.4.1に記載されている。
いくつかの実施形態では、核酸塩基部分は、プリンまたはピリミジンを修飾プリンまたはピリミジン、例えば置換プリンまたは置換ピリミジン、例えばイソシトシン、シュードイソシトシン、5-メチルシトシン、5-チアゾロ-シトシン、5-プロピニル-シトシン、5-プロピニル-ウラシル、5-ブロモウラシル5-チアゾロ-ウラシル、2-チオ-ウラシル、2’チオ-チミン、イノシン、ジアミノプリン、6-アミノプリン、2-アミノプリン、2,6-ジアミノプリンおよび2-クロロ-6-アミノプリンから選択される核酸塩基(nucleobased)に変えることにより修飾される。
核酸塩基部分は、各々の対応する核酸塩基の文字コード、例えばA、T、G、CまたはUにより示され、各文字は、等価な機能の修飾核酸塩基を場合により含み得る。例えば、例示のオリゴヌクレオチドにおいて、核酸塩基部分は、A、T、G、Cおよび5-メチルシトシンから選択される。場合により、LNAギャップマーについて、5-メチルシトシンLNAヌクレオシドが使用され得る。
修飾オリゴヌクレオチド
修飾オリゴヌクレオチドという用語は、1つ以上の糖-修飾ヌクレオシドおよび/または修飾ヌクレオシド間結合を含むオリゴヌクレオチドを記述する。キメラ”オリゴヌクレオチドという用語は、修飾ヌクレオシドを有するオリゴヌクレオチドを記述するために文献で使用されている用語である。
相補性
用語「相補性」は、ヌクレオシド/ヌクレオチドのWatson-Crickの塩基対合の能力を記述する。Watson-Crick塩基対は、グアニン(G)-シトシン(C)およびアデニン(A)-チミン(T)/ウラシル(U)である。オリゴヌクレオチドは修飾核酸塩基を有するヌクレオシドを含んでもよく、例えば5-メチルシトシンは度々シトシンの代わりに使用され、したがって相補性という用語は、非修飾および修飾核酸塩基の間のWatson Crick塩基対合を包含することが理解されるであろう(例えばHiraoら(2012)Accounts of Chemical Research vol 45 page 2055およびBergstrom(2009)Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.37 1.4.1を参照されたい)。
本明細書で使用する場合、用語「%相補性」とは、連続ヌクレオチド配列をまたぐ、核酸分子(例えばオリゴヌクレオチド)内の連続ヌクレオチド配列の、ヌクレオチドの割合(百分率)が、参照配列(例えば、標的配列または配列モチーフ)に相補性であることを意味する。相補性の百分率はそれ故、(標的配列の5’-3’と、3’から5’へのオリゴヌクレオチド配列とをアラインしたときの)2つの配列間で(Watson・Crick塩基対にて)相補性である、アラインされたヌクレオ塩基の数を計数し、この数を、オリゴヌクレオチド内のヌクレオチドの総数で除して、100を掛けることにより計算される。このような比較において、整列(塩基対を形成)しない核酸塩基/ヌクレオチドは、ミスマッチと称される。挿入および欠失は、連続ヌクレオチド配列の%相補性の計算にて許容されない。相補性の測定において、Watson Crick塩基対を形成するヌクレオ塩基の機能的能力が保持される限り、ヌクレオ塩基の化学修飾は無視されることが理解されよう(例えば、5’-メチルシトシンは、%同一性を計算する目的で、シトシンと同一であると見なされる)。
「完全に相補的な」という用語は、100%の相補性を指す。
以下は、標的配列に完全に相補性であるオリゴヌクレオチドの例である。
以下は、標的配列(配列番号6)に完全に相補性であるオリゴヌクレオチド(配列番号15)の例である。
5’ttaaggaggttaaagtaaaatgtgaattt3’(配列番号:6)
3’ctccaatttcattttacact5’(配列番号15)
同一性
本明細書で使用される用語「同一性」は、連続ヌクレオチド配列にわたって参照配列(例えば配列モチーフ)に同一である、オリゴヌクレオチド(例えばオリゴヌクレオチド)の連続ヌクレオチド配列のヌクレオチドの割合(パーセントで表される)を指す。同一性の百分率はそれ故、(本発明の化合物の連続ヌクレオチド配列と、参照配列との)2つの配列間で同一(マッチ)である、アラインされたヌクレオ塩基の数を計数して、この数を、オリゴヌクレオチド内のヌクレオチドの総数で除して、100を掛けることにより計算される。したがって、同一性の百分率=(一致×100)/整列領域(例えば、連続ヌクレオチド配列)の長さ。挿入および欠失は、連続ヌクレオチド配列の同一性の百分率の計算において許容されない。同一性の決定において、核酸塩基の化学的修飾は、核酸塩基がWatson Crick塩基対合を形成する機能的能力が保持される限り、無視されることが理解されるであろう(例えば、5-メチルシトシンは、%同一性の計算の目的のために、シトシンと同一であると見なされる)。
ハイブリダイゼーション
本明細書で使用される用語「ハイブリダイズしている」または「ハイブリダイズする」は、2つの核酸鎖(例えば、オリゴヌクレオチドおよび標的核酸)が対向する鎖上の塩基対の間で水素結合を形成することにより二重鎖を形成するとして理解するべきである。2つの核酸鎖の間の結合の親和性は、ハイブリダイゼーションの強度である。これは、度々、オリゴヌクレオチドの半分が標的核酸と二重鎖を形成する温度として定義される融解温度(T)によって記述される。生理学的条件では、Tは親和性に厳密に比例しない(Mergny and Lacroix,2003,Oligonucleotides 13:515-537)。標準状態ギブス自由エネルギーΔG°は、結合親和性をより正確に表し、ΔG°=-RTln(K)によって反応の解離定数(K)に関連付けられ、ここでRは気体定数であり、Tは絶対温度である。したがって、オリゴヌクレオチドと標的核酸との反応の非常に低いΔG°は、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の強いハイブリダイゼーションを反映する。ΔG°は、水性濃度が1M、pHが7、温度が37℃の反応に関連したエネルギーである。オリゴヌクレオチドの、標的核酸へのハイブリダイゼーションは自然反応であり、自然反応に対するΔG°は0未満である。ΔG°は例えば、Hansenら,1965,Chem.Comm.36-38 and Holdgateら,2005,Drug Discov Todayに記載されているような、等温滴定熱量測定(ITC)法を使用して、実験により測定することができる。当業者は、ΔG°測定のために市販の装置が入手可能であることを知るであろう。ΔG°は、Sugimotoら,1995,Biochemistry 34:11211-11216 and McTigueら,2004,Biochemistry 43:5388-5405に記載されている、適切に誘導された熱力学的パラメーターを使用して、SantaLucia,1998,Proc Natl Acad Sci USA.95:1460-1465に記載されているのに最も近いモデルを使用することにより、数値的にも推定することができる。ハイブリダイゼーションによってその意図された核酸標的を調節する可能性を有するために、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドについて-10kcal未満の推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、ハイブリダイゼーションの程度または強度は、標準状態ギブス自由エネルギーΔG°により測定される。オリゴヌクレオチドは、8~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドについて-10kcalの範囲未満、例えば-15kcal未満、例えば-20kcal未満、および例えば-25kcal未満の推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズし得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、-10~-60kcal、例えば-12~-40、例えば-15~-30kcalまたは-16~-27kcal、例えば-18~-25kcalの推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズする。
標的核酸
本発明に従うと、標的核酸は、哺乳動物ATXN2をコードする核酸であり、例えば、遺伝子、RNA、mRNA、およびpre-mRNA、成熟mRNA、またはcDNA配列であることができる。したがって、標的は、ATXN2標的核酸と称され得る。本発明のオリゴヌクレオチドは例えば、哺乳動物ATXN2の標的エクソン領域であることができる、または例えば、ATXN2 pre-mRNA内の標的イントロン領域であることができる(表1を参照のこと)。
Figure 2024012460000001
好適には、標的核酸はATXN2タンパク質、特に哺乳動物ATXN2、例えば、ヒト、サル、ラット、およびブタATXN2に対するmRNAおよびpre-mRNA配列を付与する、ヒトATXN2(例えば表2および3を参照)をコードする。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1、2、3、4、および5、またはそれらの自然に存在する多様体(例えば、哺乳動物Ataxin2タンパク質をコードする配列)からなる群から選択される。
本発明のオリゴヌクレオチドを研究または診断に使用する場合、標的核酸は、DNAまたはRNAに由来するcDNAまたは合成核酸であり得る。
インビボまたはインビトロ用途に関して、本発明のオリゴヌクレオチドは、典型的には、ATXN2標的核酸を発現する細胞における、ATXN2標的核酸の発現を阻害することが可能である。本発明のオリゴヌクレオチドの核酸塩基の連続配列は、典型的には、オリゴヌクレオチドの長さにわたって測定して、場合により1つまたは2つのミスマッチを除いて、また場合により、オリゴヌクレオチドをコンジュゲートなどの任意の官能基に結合し得るヌクレオチドベースのリンカー領域、または他の非相補的末端ヌクレオチドを除いて、ATXN2標的核酸に相補的である。いくつかの実施形態では、標的核酸は、RNAまたはDNA、例えば、成熟mRNAまたはpre-mRNAなどのメッセンジャーRNAであることができる。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、ヒトATXN2などの哺乳動物Ataxin2タンパク質、例えば、配列番号1に開示されているものなどの、ヒトATXN2 mRNA配列をコードするRNAまたはDNAである。例示的な標的核酸に関する更なる情報を、表2および3に提供する。
Figure 2024012460000002
Figure 2024012460000003
標的配列
本明細書で使用される用語「標的配列」は、標的核酸に存在するヌクレオチドの配列を指し、これは本発明のオリコヌクレオチドに相補的な核酸塩基配列を含む。いくつかの実施形態では、標的配列は、本発明のオリコヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列に相補的な核酸塩基配列を有する標的核酸上の領域からなる。標的核酸のこの領域は、互換的に標的ヌクレオチド配列、標的配列または標的領域と称され得る。
いくつかの実施形態では、標的配列は、単一オリゴヌクレオチドの相補的配列よりも長く、例えば本発明のいくつかのオリゴヌクレオチドの好ましい領域を表し得る。標的核酸の好ましい領域は「ホットスポット」とも呼ぶことができ、これは、標的核酸を、対照の少なくとも50%まで減少させるといった、1つ以上のオリゴヌクレオチドが標的核酸を効率的に減少させることができる標的ヌクレオチド配列を示す(例えば、図1を参照のこと)。ホットスポットは典型的には、オリゴヌクレオチドのスキャニングライブラリーにより識別され、オリゴヌクレオチドのライブラリーは、標的核酸の大部分をカバーするように設計されている。ホットスポットは一般的に、ホットスポットを標的にする追加のオリゴヌクレオチドライブラリーにより確認される。
いくつかの実施形態では、標的配列は、表4の任意の領域から選択される配列である(R_1-R_2421)。特に、標的配列は、R_1~R_13、R_15~R_874、R_876~R_894、R_896~R_902、R_906~R_1151、R_1153~R_1338、R_1341~R_1420、R_1422~R_1435、R_1437~R_1465、R_1468~R_1495、R_1499~R_1542、R_1545~R_1592、R1595~R_1602、R_1604~R_1643、R_1646~R_1869、R_1873~R_1905、R_1907~R_1921、R_1923~R_1929、R_1931~R_2145、R_2147~R_2152、R_2155~R_2236、R_2238~R_2356、R_2358~R_2370;R_2373~R_2402、R_2404~R_2407、R_2409~R_2415、およびR_2421からなる領域の群の中にある領域のうちの1つから選択することができる。
Figure 2024012460000004

Figure 2024012460000005

Figure 2024012460000006

Figure 2024012460000007

Figure 2024012460000008

Figure 2024012460000009

Figure 2024012460000010

Figure 2024012460000011

Figure 2024012460000012

Figure 2024012460000013

Figure 2024012460000014

Figure 2024012460000015

Figure 2024012460000016

Figure 2024012460000017

Figure 2024012460000018

Figure 2024012460000019

Figure 2024012460000020

Figure 2024012460000021

Figure 2024012460000022

Figure 2024012460000023

Figure 2024012460000024
いくつかの実施形態では、標的配列は、表5の任意の領域から選択される配列である(W1~W115)。特に、標的配列は、W1;W4;W5;W6;W7;W8;W9;W10;W11;W12;W13;W14;W15;W16;W17;W18;W19;W20;W21;W22;W23;W24;W25;W26;W29;W33;W34;W35;W36;W37;W38;W39;W41;W42;W44;W45;W48;W49;W50;W54;W56;W57;W60;W61;W62;W63;W64;W65;W67;W68;W69;W70;W71;W72;W73;W76;W77;W78;W80;W81;W82;W83;W84;W85;W86;W87;W88;W89;W90;W91;W92;W93;W95;W96;W97;W99;W100;W102;W104;W108;W110;W111;W114;およびW115からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
Figure 2024012460000025

Figure 2024012460000026
いくつかの実施形態では、標的配列は、表6の任意の領域から選択される配列である(S1~S46)。特に、標的配列は、S1、S2、S3、S5、S6、S9、S10、S11、S12、S14、S15、S16、S19、S21、S22、S25、S26、S27、S28、S29、S30、S31、S33、S36、S41、S43、S45、およびS46からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
一実施形態では、標的配列は領域W54またはS19の配列である。
Figure 2024012460000027
本発明の一実施形態では、標的配列は、
Figure 2024012460000028

からなる群から選択される。
本発明の一実施形態では、標的配列は、R_274、R_893、R_895、R_1496、R_1992、およびR_2420からなる群から選択される。
本発明の一実施形態では、標的配列は、
Figure 2024012460000029

からなる群から選択される。
本発明の一実施形態では、標的配列は、
Figure 2024012460000030

からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、標的配列は、イントロン1、3、9、または18からのものといった、ヒトATXN2 mRNAイントロン1、3、5、9、10、11、1、18、20、または21(上記表1を参照のこと)から選択される配列である。
いくつかの実施形態では、標的配列は、エクソン25からのものなどの、ヒトATXN2 mRNAエクソン4、5、または25(上記表1を参照)から選択される配列である。
いくつかの実施形態では、標的配列は、イントロン4/エクソン5、またはエクソン9/イントロン10の、ヒトATXN2 mRNAエクソン/イントロン拡大領域から選択される配列である。
本発明の一実施形態では、標的配列は配列番号6である。
本発明のオリゴヌクレオチドは、標的核酸、例えば本明細書に記載される標的配列に相補的またはハイブリダイズする連続ヌクレオチド配列を含む。
オリゴヌクレオチドが相補的またはハイブリダイズする標的配列は、一般に、少なくとも10ヌクレオチドの連続核酸塩基配列を含む。連続ヌクレオチド配列は、10~400ヌクレオチド、例えば10~150、例えば10~100、例えば10~60、例えば10~50ヌクレオチド、例えば12~40ヌクレオチド、例えば12~30、例えば14~30ヌクレオチド、例えば14~25、例えば15~25ヌクレオチド、例えば15~18連続ヌクレオチドである。
標的細胞
本明細書で使用される用語「標的細胞」は、標的核酸を発現している細胞を指す。いくつかの実施形態では、標的細胞は、インビボまたはインビトロであり得る。いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、例えばげっ歯類細胞、例えばマウス細胞もしくはラット細胞、または霊長類細胞、例えばサル細胞もしくはヒト細胞である。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、プルキンエ細胞などのプルキンエニューロンであることができる。他の関係する標的細胞は、上位運動ニューロンおよび下位運動ニューロンなどの、運動ニューロンである。
インビトロ評価のために、標的細胞を、A431またはU2-OS細胞などの、確立された細胞株であることができる。あるいは、ヒト人工多能性幹細胞(iPCS)に由来する運動ニューロン(例えば、Sancesら 2016 Nat Neurosci.19(4):542-553を参照のこと)、または、iPCS由来のプルキンエ細胞(Wangら 2015 Scientific Reports 5:9232)を、インビトロスクリーニングのために使用することができる。
好ましい実施形態において、標的細胞は、ATXN2 pre-mRNAまたはATXN2成熟mRNAなどの、ATXN2 mRNAを発現する。ATXN2 mRNAのポリAテールは、典型的には、アンチセンスオリゴヌクレオチド標的化では無視される。
天然に存在する多様体
用語「天然に存在する多様体」は、標的核酸と同じ遺伝子座に由来するが、例えば、同じアミノ酸をコードする多数のコドンを引き起こす遺伝コードの縮重のために、またはpre-mRNAの選択的スプライシング、または多型、例えば単一ヌクレオチド多型(SNP)の存在に起因して異なり得るATXN2遺伝子または転写産物の多様体、および対立遺伝子多様体を指す。オリゴヌクレオチドに対する十分な相補的な配列の存在に基づいて、本発明のオリゴヌクレオチドは、したがって、標的核酸およびその天然に存在する多様体を標的とし得る。
いくつかの実施形態では、天然に存在する多様体は、哺乳動物ATXN2標的核酸、例えば配列番号1、2、3、4、および5からなる群から選択される標的核酸に対して少なくとも95%、例えば少なくとも98%または少なくとも99%相同性を有する。いくつかの実施形態では、天然に存在する変異体は、配列番号1のヒトATXN2標的核酸に対して少なくとも99%相同性を有する。
発現の調節
本明細書で使用される用語「発現の調節」は、オリゴヌクレオチドの投与前のATXN2の量と比較したときに、ATXN2の量を変更するオリゴヌクレオチドの能力の総称として理解されるべきである。あるいは、発現の調節は、対照実験を参照することによって決定され得る。対照は、生理食塩水組成物で処理された個体もしくは標的細胞、または非標的化オリゴヌクレオチド(モック)で処理された個体もしくは標的細胞であると一般的に理解されている。
調節の1つのタイプは、例えばmRNAの分解または転写の遮断による、ATXN2の発現を阻害、ダウンレギュレート、低減、抑制、除去、停止、遮断、防止、減少、低下、回避または終了するオリゴヌクレオチドの能力である。別のタイプの調節は、例えばスプライス部位の修復またはスプライシングの防止、またはマイクロRNA抑制などの阻害メカニズムの除去もしくは遮断による、ATXN2の発現を回復、増加または増強するオリゴヌクレオチドの能力である。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは有利に、ヒトATXN2などの哺乳動物ATXN2の発現を阻害することができる。
高親和性修飾ヌクレオシド
高親和性修飾ヌクレオシドは、修飾されたヌクレオチドであり、オリゴヌクレオチドに組み込まれると、例えば、融解温度(T)によって測定されるように、その相補的標的に対するオリゴヌクレオチドの親和性を高める。本発明の高親和性修飾ヌクレオシドは、好ましくは、修飾ヌクレオシドあたり+0.5~+12℃、より好ましくは+1.5~+10℃、最も好ましくは+3~+8℃の融解温度の上昇をもたらす。多数の高親和性修飾ヌクレオシドが当技術分野にて既知であり、例えば、多くの2’置換ヌクレオシドおよびロックド核酸(LNA)が含まれる(例えば、Freier&Altmann;Nucl.Acid Res.,1997,25,4429-4443 and Uhlmann;Curr.Opinion in Drug Development,2000,3(2),293-213を参照されたい)。
糖修飾
本発明のオリゴマーは、修飾された糖部分、即ち、DNAおよびRNAに見られるリボース糖部分と比較した場合の糖部分の修飾を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。
リボース糖部分の修飾を有する多数のヌクレオシドが、親和性および/またはヌクレアーゼ耐性などのオリゴヌクレオチドの特定の特性を改善することを主な目的として作製されている。
そのような修飾には、例えばヘキソース環(HNA)または二環式環(典型的には、リボース環(LNA)のC2とC4炭素の間にバイラジカル架橋を有する)、または典型的にはC2とC3炭素の間の結合を欠く非結合リボース環(例えば、UNA)で置き換えることにより、リボース環構造が修飾されているものが含まれる。他の糖修飾ヌクレオシドには、例えばビシクロヘキソース核酸(国際公開第2011/017521号)または三環式核酸(国際公開第2013/154798号)が含まれる。修飾ヌクレオシドには、例えばペプチド核酸(PNA)の場合には、糖部分が非糖部分で置き換えられているヌクレオシド、またはモルホリノ核酸も含まれる。
糖修飾には、リボース環上の置換基を水素以外の基、またはDNAおよびRNAヌクレオシドに天然に存在する2’-OH基に変更することによる修飾も含まれる。置換基は、例えば2’、3’、4’または5’位で導入され得る。
2’糖修飾ヌクレオシド
2’糖修飾ヌクレオシドは、2’位にHまたは-OH以外の置換基を有し(2’置換ヌクレオシド)、または2’炭素とリボース環の第2の炭素との間に架橋を形成できる2’結合バイラジカルを含むヌクレオシド、例えばLNA(2’-4’バイラジカル架橋)である。
実際、2’置換ヌクレオシドの開発には多くの注目が集まっており、多くの2’糖置換ヌクレオシドが、オリゴヌクレオチドに組み込まれた際に有益な特性を有することが見出されている。例えば、2’修飾ヌクレオシドは、向上された結合親和性、および/または増大されたヌクレアーゼ耐性をオリゴヌクレオチドに提供することができる。2’置換修飾ヌクレオシドの例は、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-RNAおよび2’-F-ANAヌクレオシドである。更なる例については、例えばFreier&Altmann;Nucl.Acid Res.,1997,25,4429-4443およびUhlmann;Curr.Opinion in Drug Development,2000,3(2),293-213、およびDeleavey and Damha,Chemistry and Biology 2012,19,937を参照。以下は、いくつかの2’置換修飾ヌクレオシドの説明である。
本発明に関連して、2’置換糖修飾ヌクレオシドは、LNAのように、2’架橋ヌクレオシドを含まない。
ロックド核酸ヌクレオシド(LNAヌクレオシド)
「LNAヌクレオシド」は、前記ヌクレオシドのリボース糖環のC2’とC4’を結合するバイラジカル(「2’-4’架橋」とも称される)を含む2’修飾ヌクレオシドであり、これはリボース環の立体配座を制限または固定する。これらのヌクレオシドは、文献にて架橋核酸または二環式核酸(BNA)とも称されている。リボースのコンフォメーションの固定は、LNAが相補的RNAまたはDNA分子のオリゴヌクレオチドに組み込まれる場合、ハイブリダイゼーションの親和性の向上(二重鎖安定化)に関連している。これはオリゴヌクレオチド/補完二重鎖の融解温度を測定することにより日常的に決定され得る。
非限定的な、例示的なLNAヌクレオシドは、国際公開99/014226号、同第00/66604号、同第98/039352号、同第2004/046160号、同第00/047599号、同第2007/134181号、同第2010/077578号、同第2010/036698号、同第2007/090071号、同第2009/006478号、同第2011/156202号、同第2008/154401号、同第2009/067647号、同第2008/150729、Moritaら,Bioorganic&Med.Chem.Lett.12,73-76,Sethら.J.Org.Chem.2010,Vol 75(5)pp.1569-81,and Mitsuokaら,Nucleic Acids Research 2009,37(4),1225-1238,and Wan and Seth,J.Medical Chemistry 2016,59,9645-9667に開示されている。
更なる非限定的な、例示的なLNAヌクレオシドは、スキーム1に開示されている。
スキーム1:
特定のLNAヌクレオシドは、β-D-オキシ-LNA、6’-メチル-β-D-オキシLNA、例えば(S)-6’-メチル-β-D-オキシ-LNA(ScET)およびENAである。
特定の有利なLNAは、β-D-オキシ-LNAである。
本明細書に記載される化合物は、数個の不斉中心を含むことができ、光学的に純粋なエナンチオマー、例えばラセミ体などのエナンチオマーの混合物、ジアステレオ異性体の混合物、ジアステレオ異性体ラセミ体またはジアステレオ異性体ラセミ体の混合物として存在することができる。
用語「不斉炭素原子」は、4つの異なる置換基を有する炭素原子を意味する。Cahn-Ingold-Prelog則によれば、不斉炭素原子は、「R」または「S」立体配置のものであり得る。
薬学的に許容される塩
用語「薬学的に許容される塩」は、生物学的にまたは別様に望ましくないものではない、遊離塩基または遊離酸の生物学的有効性および特性を保持する塩を指す。塩は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、特に塩酸、および酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸、N-アセチルシステインなどの有機酸と共に形成される。加えて、これらの塩は、無機塩基または有機塩基を遊離酸に加えることにより調製され得る。無機塩基から誘導される塩には、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム塩が含まれるがこれらに限定されない。有機塩基から誘導される塩には、第1級、第2級、および第3級アミン、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環式アミンおよび塩基性イオン交換樹脂、例えばイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、リシン、アルギニン、N-エチルピペリジン、ピペリジン、ポリアミン樹脂の塩が含まれるがこれらに限定されない。式(I)の化合物は、双性イオンの形態で存在することもできる。特に好ましくは、式(I)の化合物の薬学的に許容される塩は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸およびメタンスルホン酸の塩である。
保護基
用語「保護基」は、単独または組み合わせで、化学反応が他の非保護の反応性部位で選択的に行われ得るように、多官能化合物の反応性部位を選択的に遮断する基を意味する。保護基は、除去することができる。例示的な保護基は、アミノ保護基、カルボキシ保護基またはヒドロキシ保護基である。
ヌクレアーゼ媒介分解
ヌクレアーゼ媒介分解は、相補的なヌクレオチド配列と二重鎖を形成するときに、そのような配列の分解を媒介することができるオリゴヌクレオチドを指す。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的核酸のヌクレアーゼ媒介分解により機能することができ、ここで、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヌクレアーゼ、特に、およびエンドヌクレアーゼ、好ましくはRNaseHなどのエンドリボヌクレアーゼ(RNase)を動員することができる。ヌクレアーゼ媒介メカニズムにより作用するオリゴヌクレオチドデザインの例は、典型的には、少なくとも5または6個の連続したDNAヌクレオシドの領域を含み、一端または両端に、親和性向上ヌクレオシド、例えばギャップマー、ヘッドマー、およびテイルマーが隣接している、オリゴヌクレオチドである。
RNaseH活性および動員
アンチセンスアンチセンスオリゴヌクレオチドのRNaseH活性は、相補的RNA分子と二重鎖を形成するときにRNaseHを動員するその能力を指す。国際公開第01/23613号は、RNaseH活性を決定するインビトロ方法を提供し、これはRNaseHを動員する能力の決定に使用され得る。典型的には、オリゴヌクレオチドは、相補的な標的核酸が提供された場合、pmol/l/分で測定して、試験されている修飾オリゴヌクレオチドと同じ塩基配列を有するが、DNAモノマーのみを含み、オリゴヌクレオチドの全モノマー間にホスホロチオエート結合を有するオリゴヌクレオチドを使用し、また国際公開第01/23613号(参照により本明細書に組み込まれる)の実施例91~95により提供される方法論を使用したときに決定された初期率の少なくとも5%、例えば少なくとも10%または20%超を有する場合に、RNaseHを動員することができると見なされる。RHaseH活性の測定に使用するために、組換えヒトRNaseH1がLubio Science GmbH,Lucerne,Switzerlandから入手可能である。
ギャップマー
本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列は、ギャップマーオリゴヌクレオチドまたはギャップマーデザインとも呼ばれる、ギャップマーであることができる。アンチセンスギャップマーは、通常、RNase媒介分解を介して標的核酸を阻害するのに使用される。ギャップマーオリゴヌクレオチドは、少なくとも3つの区別される構造領域、5’-フランク、ギャップおよび3’-フランク、F-G-F’を5’->3’配向で含む。「ギャップ」領域(G)は、オリゴヌクレオチドがRNase Hを動員することを可能にする連続DNAヌクレオチドのストレッチを含む。ギャップ領域には、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む5’フランク領域(F)、および、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む3’フランク領域(F’)が隣接している。領域FおよびF’の1つ以上の糖修飾ヌクレオシドは、標的核酸に対するオリゴヌクレオチドの親和性を増強する(即ち、これは親和性増強糖修飾ヌクレオシドである)。いくつかの実施形態では、領域FおよびF’の1つ以上の糖修飾ヌクレオシドは、2’糖修飾ヌクレオシド、例えばLNAおよび2’-MOEから独立して選択される、例えば高親和性2’糖修飾である。
ギャップマー設計において、ギャップ領域の最も5’および3’のヌクレオシドはDNAヌクレオシドであり、各々、5’(F)または3’(F’)の糖修飾ヌクレオシドに隣接して配置されている。フランクは更に、ギャップ領域から最も遠い端、即ち5’フランクの5’末端および3’フランクの3’末端に少なくとも1つの糖修飾ヌクレオシドを有することによって定義されてもよい。
領域F-G-F’は、連続ヌクレオチド配列を形成する。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列は、式F-G-F’のギャップマー領域を含んでもよい。
ギャップマー設計F-G-F’の全長は、例えば12~32ヌクレオシド、例えば13~24、例えば14~22ヌクレオシド、例えば14~17、例えば16~18ヌクレオシドであってもよい。
例として、本発明のギャップマーオリゴヌクレオチドは、以下の式により表すことができる:
1~8-G6~16-F’1~8、例えば
1~8-G8~16-F’2~8
ただし、ギャップマー領域の全長は、少なくとも12、例えば少なくとも14ヌクレオチド長であることを条件とする。
本発明の一態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列は、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーからなり、またはこれを含み、領域FおよびF’は独立して、1~8個、例えば2~6個、例えば3~4個の2’糖修飾ヌクレオシドを含み、またはこれからなり、(領域GのDNAヌクレオシドに隣接した)領域Fの3’末端に位置する、少なくとも1つの2’糖修飾ヌクレオシドが存在し、(領域GのDNAヌクレオシドに隣接して位置する)領域F’の5’末端に位置する、少なくとも1つの2’糖修飾ヌクレオシドが存在し、Gは、6~16個のDNAヌクレオシド、例えば10~15個の連続DNAヌクレオシド、例えば、10~14個の連続DNAヌクレオチド、例えば11~15個の連続DNAヌクレオチド、例えば13~15個の連続DNAヌクレオチドの領域などの、RNaseHを動員可能な、6~16個のヌクレオシドの領域である。
LNAギャップマー
LNAギャップマーは、領域FおよびF’の一方または両方のいずれかが、LNAヌクレオシドを含み、またはそれからなるギャップマーである。β-D-オキシギャップマーは、領域FおよびF’の一方または両方のいずれかが、β-D-オキシLNAヌクレオシドを含み、またはそれからなるギャップマーである。
いくつかの実施形態では、LNAギャップマーは、式:[LNA]1-~5-[領域G]-[LNA]1~5のものであり、領域Gはギャップマー領域Gの定義に定義したとおりである。
MOEギャップマー
MOEギャップマーは、領域FおよびF’がMOEヌクレオシドからなるギャップマーである。いくつかの実施形態では、MOEギャップマーは、設計[MOE]1~8-[領域G]-[MOE]1~8、例えば[MOE]2~7-[領域G]5~16-[MOE]2~7、例えば[MOE]3~6-[領域G]-[MOE]3~6のものであり領域Gはギャップマーの定義に定義したとおりである。5-10-5設計(MOE-DNA-MOE)を有するMOEギャップマーは、当技術分野で広く使用されている。
混合ウイングギャップマー
混合ウイングギャップマーは、領域FおよびF’の一方または両方が、2’置換ヌクレオシド、例えば2’-O-アルキル-RNA単位、2’-O-メチル-RNA、2’-アミノ-DNA単位、2’-フルオロ-DNA単位、2’-アルコキシ-RNA、MOE単位、アラビノ核酸(ANA)単位および2’-フルオロ-ANA単位から独立して選択される2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシドを含むLNAギャップマーである。領域FおよびF’の少なくとも一方、または領域FおよびF’の両方が少なくとも1つのLNAヌクレオシドを含むいくつかの実施形態では、領域FおよびF’の残りのヌクレオシドは、MOEおよびLNAからなる群から独立して選択される。領域FおよびF’の少なくとも一方、または領域FおよびF’の両方が少なくとも2つのLNAヌクレオシドを含むいくつかの実施形態では、領域FおよびF’の残りのヌクレオシドは、MOEおよびLNAからなる群から独立して選択される。いくつかの混合ウイング実施形態では、領域FおよびF’の一方または両方が、1つ以上のDNAヌクレオシドを更に含んでもよい。
混合ウイングギャップマーデザインは、国際公開第2008/049085号、および同第2012/109395号に開示されている。
交互フランクギャップマー
フランク領域は、LNAとDNAヌクレオシドの両方を含むことができ、LNA-DNA-LNAヌクレオシドの交互モチーフを含むため、「交互フランク」と呼ばれる。このような交互フランクを含むギャップマーは、「交互フランクギャップマー」と呼ばれる。「交互フランクギャップマー」はそれ故、LNAギャップマーオリコヌクレオチドであり、フランクの少なくとも一方(FまたはF’)が、LNAヌクレオシドに加えてDNAを含む。いくつかの実施形態では、領域FもしくはF’、または両領域FおよびF’は、LNAヌクレオシドおよびDNAヌクレオシドの両方を含む。そのような実施形態では、隣接領域FもしくはF’、またはFおよびF’の両方は、少なくとも3つのヌクレオシドを含み、Fおよび/またはF’領域の最も5’および3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。
交互フランク領域、最大で3個のDNAヌクレオシド、例えば、1~2個、または1個、または2個、または3個の連続DNAヌクレオシドを含むことができる。
オリゴヌクレオチドにおける領域D’またはD”
本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列、例えばギャップマーF-G-F’、ならびに更に5’および/または3’ヌクレオシドを含み、またはそれからなり得る。更なる5’および/または3’ヌクレオシドは、標的核酸に完全に相補的であってもよく、または完全に相補的でなくてもよい。このような更なる5’および/または3’ヌクレオシドは、本明細書で領域D’およびD”と称され得る。
領域D’またはD”の追加は、連続ヌクレオチド配列、例えばギャップマーをコンジュゲート部分または他の官能基に連結することを目的として用いられ得る。連続ヌクレオチド配列をコンジュゲート部分に連結するのに使用される場合、生体切断可能なリンカーとしての役割を果たし得る。あるいは、それはエキソヌクレアーゼ保護を提供するために、または合成もしくは製造を容易にするために使用され得る。
領域D’およびD”は、各々、領域Fの5’末端または領域F’の3’末端に結合されて、以下の式D’-F-G-F’、F-G-F’-D”または
D’-F-G-F’-D”の設計を生成することができる。この場合、F-G-F’はオリゴヌクレオチドのギャップマー部分であり、領域D’またはD”は、オリゴヌクレオチドの別個の部分を構成する。
領域D’またはD”は、独立して、1、2、3、4または5個の追加のヌクレオチドを含み、またはそれからなり、標的核酸に相補的であっても、または相補的でなくてもよい。FまたはF’領域に隣接するヌクレオチドは、糖修飾ヌクレオチドではなく、例えばDNAまたはRNAまたはこれらの塩基修飾バージョンである。D’およびD”領域は、ヌクレアーゼ感受性の生体切断可能なリンカーとしての役割を果たし得る(リンカーの定義を参照されたい)。いくつかの実施形態では、追加の5’および/または3’末端ヌクレオチドは、ホスホジエステル結合で連結され、DNAまたはRNAである。領域D’およびD”としての使用に好適なヌクレオチドベースの生体切断可能なリンカーは、国際公開第2014/076195号に開示されており、これは例としてホスホジエステル結合DNAジヌクレオチドを含む。ポリオリゴヌクレオチド構築物における生体切断可能なリンカーの使用は、国際公開第2015/113922号に開示されており、それらは複数のアンチセンス構築物(例えば、ギャップマー領域)を単一のオリゴヌクレオチド内で結合するのに使用されている。
一実施形態において、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマーを構成する連続ヌクレオチド配列に加えて、領域D’および/またはD”を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、以下の式により表すことができる:
F-G-F’;特にF1~8-G6~16-F’2~8
D’-F-G-F’、特にD’1~3-F1~8-G6~16-F’2~8
F-G-F’-D”、特にF1~8-G6~16-F’2~8-D”1~3
D’-F-G-F’-D’’、特にD’1~3-F1~8-G6~16-F’2~8-D”1~3
いくつかの実施形態では、領域D’と領域Fの間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態では、領域F’と領域D”の間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。
コンジュゲート
本明細書で使用されるコンジュゲートという用語は、非ヌクレオチド部分に共有結合したオリゴヌクレオチドを指す(コンジュゲート部分または領域Cまたは第3の領域)。
1つ以上の非ヌクレオチド部分に対する本発明のオリゴヌクレオチドのコンジュゲート化は、例えば、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布、細胞取り込み、または安定性に影響を及ぼすことにより、オリゴヌクレオチドの薬理学を改善することができる。いくつかの実施形態では、コンジュゲート部分は、オリゴヌクレオチドの細胞分布、バイオアベイラビリティ、代謝、排泄、浸透性、および/または細胞取り込みを改善することにより、オリゴヌクレオチドの薬物動態特性を調節または向上させる。特に、コンジュゲートは、オリゴヌクレオチドを特定の器官、組織または細胞型に標的化し、それにより、その器官、組織または細胞型におけるオリゴヌクレオチドの有効性を増強し得る。同時に、コンジュゲートは、非標的細胞型、組織または器官内のオリゴヌクレオチドの活性を低下させるのに役立ち得る(例えば、非標的細胞型、組織または器官内のオフ標的活性または活性)。
一実施形態では、非ヌクレオチド部分(コンジュゲート部分)は、炭水化物、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質、ペプチド、毒素(例えば、細菌毒素)、ビタミン、ウイルスタンパク質(例えば、キャプシド)またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2012/143379号に開示されているような、トランスフェリン受容体に対して特異的親和性を有する抗体または抗体断片である。いくつかの実施形態では、非ヌクレオチド部分は、抗体または抗体断片、例えば脳血液関門を通過する送達を促進する抗体または抗体断片、特にトランスフェリン受容体を標的とする抗体または抗体断片である。
リンカー
リンケージまたはリンカーは、1つ以上の共有結合を介して、対象の化学基またはセグメントを別の化学基またはセグメントに連結する2つの原子間の接続である。コンジュゲート部分は、直接または連結部分(例えば、リンカーまたはテザー)を介してオリゴヌクレオチドに付着させることができる。リンカーは、第3の領域、例えばコンジュゲート部分(領域C)を、第1の領域、例えば、標的核酸(領域A)に相補性であるオリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列に共有結合する役割を持つ。
本発明のいくつかの実施形態では、本発明のコンジュゲートまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、場合により、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列(領域Aまたは第1の領域)の間に位置するリンカー領域(第2の領域または領域Bおよび/または領域Y)と、コンジュゲート部分(領域Cまたは第3の領域)とを含み得る。
領域Bは、哺乳動物の体内で通常遭遇するまたは遭遇するものに類似した条件下で切断可能である生理学的に不安定な結合を含み、またはそれからなる生体切断可能なリンカーを指す。生理学的に不安定なリンカーが化学的変換(例えば、切断)を受ける条件には、pH、温度、酸化のしくは還元条件または薬剤などの化学条件、および哺乳動物細胞で見られるまたは遭遇するものに類似した塩濃度が含まれる。哺乳動物の細胞内条件には、タンパク質分解酵素または加水分解酵素またはヌクレアーゼなどの哺乳動物細胞に通常存在する酵素活性の存在も含まれる。一実施形態では、生体切断可能なリンカーは、S1ヌクレアーゼ切断の影響を受けやすい。好ましい実施形態において、ヌクレアーゼの影響を受けやすいリンカーは、少なくとも2個の連続ホスホジエステル結合、例えば、少なくとも3個または4個または5個の、連続ホスホジエステル結合を含む、1~10個のヌクレオシド、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個のヌクレオシド、より好ましくは2~6個のヌクレオシド、および最も好ましくは、2~4個の結合ヌクレオシドを含む。ヌクレオシドはDNAまたはRNAであるのが好ましい。ホスホジエステルを含む生体切断可能なリンカーは、国際公開第2014/076195号(参照により本明細書に組み込まれる)により詳細に記載されている-本明細書の領域D’またはD”も参照されたい。
領域Yは、必ずしも生体切断可能ではないが、主にコンジュゲート部分(領域Cまたは第3の領域)をオリゴヌクレオチド(領域Aまたは第1の領域)に共有結合させるのに役立つリンカーを指す。領域Yリンカーは、エチレングリコール、アミノ酸単位またはアミノアルキル基などの反復単位の鎖構造またはオリゴマーを含み得る。本発明のオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、以下の局所要素A-C、A-B-C、A-B-Y-C、A-Y-B-CまたはA-Y-Cから構築することができる。いくつかの実施形態では、リンカー(領域Y)は、例えばC6~C12アミノアルキル基を含むC2~C36アミノアルキル基などのアミノアルキルである。好ましい実施形態では、リンカー(領域Y)は、C6アミノアルキル基である。
治療
本明細書で使用される用語「治療」は、既存の疾患(例えば、本明細書で言及される疾患または障害)の治療、または疾患の予防(prevention)、即ち予防(prophylaxis)の両方を指す。したがって、本明細書で言及される治療は、いくつかの実施形態では、予防的であり得ることが認識されるであろう。
いくつかの実施形態では、治療は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態を含む神経変性病からなる群から選択される神経疾患といった、神経疾患を患うと診断されている患者にて実施される。
いくつかの実施形態では、本発明の化合物は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)または筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療で使用するためのものである。
発明を実施するための形態
発明の詳細な説明
本発明のオリゴヌクレオチド
本発明は、ATXN2を阻害する(ダウンレギュレートする)といった、ATXN2の発現を制御することができるオリゴヌクレオチドに関する。制御は、Ataxin2をコードする標的核酸にハイブリダイズすることで達成される。標的核酸は、配列番号1、2、3、4、および5からなる群から選択される配列といった、哺乳動物ATXN2配列であることができる。
本発明のオリゴヌクレオチドは、ATXN2を標的にするアンチセンスオリゴヌクレオチドである。アンチセンスオリゴヌクレオチドが、表4~6に列挙する領域のうちの1つから選択される標的配列に相補性である場合、有利である。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、R1~R2421(表4)から選択される標的配列に完全に相補性であるといった、少なくも90%相補性である。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、W1~W115(表5)から選択される標的配列に完全に相補性であるといった、少なくも90%相補性である。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、S1~S46(表6)から選択される標的配列に完全に相補性であるといった、少なくも90%相補性である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、配列番号1(表1)のi1~i24から選択される標的配列といった、ATAXN2標的核酸配列のイントロン領域に完全に相補性であるといった、少なくとも90%相補性である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、配列番号1(表1)のi1、i3、i9、またはi18などの、ヒトATAXN2 pre-mRNAのイントロン1、3、5、9、10、11、14、18、20、または21に完全に相補性であるといった、少なくとも90%相補性である。
実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、配列番号1(表1)のe25などの、ヒトATAXN2 pre-mRNAのエクソン4、5、または25に完全に相補性であるといった、少なくとも90%相補性である。
実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、配列番号1におけるような、ヒトATAXN2 pre-mRNAの、イントロン4/エクソン5、またはエクソン9/イントロン10のエクソン/イントロン拡大領域に完全に相補性であるといった、少なくとも90%相補性である。
いくつかの実施形態では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的の発現を阻害またはダウンレギュレートすることにより、それを調節することができる。好ましくは、そのような調節は、標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも20%、より好ましくは、標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%の阻害をもたらす。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、25μMのオリゴヌクレオチドをA431、またはU2-OS細胞に適用した後で、インビトロで、少なくとも60%または70%の、ATXN2 mRNAの発現量を阻害することができ得る。いくつかの実施形態では、本発明の化合物は、5μMのオリゴヌクレオチドをA431またはU2-OS細胞に用いることで、インビトロで少なくとも50%、ATXN2タンパク質の発現量を阻害することができ得る。好適には、実施例は、ATXN2 mRNAまたはタンパク質阻害を測定するために使用可能なアッセイを提供する(例えば、実施例1および2)。標的調節は、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列と標的核酸との間のハイブリダイゼーションによって引き起こされる。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間のミスマッチを含む。ミスマッチにもかかわらず、標的核酸へのハイブリダイゼーションは、ATXN2発現の所望の調節を示すのに尚十分であり得る。ミスマッチから生じる結合親和性の低下は、オリゴヌクレオチド内のヌクレオチド数の増加、および/または、標的への結合親和性を増加させることができる修飾ヌクレオシド、例えばオリゴヌクレオチド配列内に存在する、LNAを含む2’糖修飾ヌクレオシドの数の増加により有利に補償され得る。
本出願にて記載した一態様は、配列番号1に100%相補性であるといった、少なくとも90%の相補性を有する、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、10~30ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチドに関する。連続ヌクレオチド配列は、アンチセンスオリゴヌクレオチドと同じ長さであるか、これより短いと、一般に理解される。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド配列または連続ヌクレオチド配列は、配列番号1および配列番号2に存在する、対応する標的核酸領域に100%相補性である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列または連続ヌクレオチド配列は、配列番号1および配列番号5に存在する、対応する標的核酸領域に100%相補性である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列、連続ヌクレオチド配列は、配列番号1、2、および3に存在する、対応する標的核酸領域に100%相補性である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列、連続ヌクレオチド配列は、配列番号1、3、および5に存在する、対応する標的核酸領域に100%相補性である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列、連続ヌクレオチド配列は、配列番号1、2、3、4、および5に存在する、対応する標的核酸領域に100%相補性である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、表4の任意の領域(R_1~R_2421)から選択される、対応する標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。特に、標的配列は、R_1~R_13、R_15~R_874、R_876~R_894、R_896~R_902、R_906~R_1151、R_1153~R_1338、R_1341~R_1420、R_1422~R_1435、R_1437~R_1465、R_1468~R_1495、R_1499~R_1542、R_1545~R_1592、R1595~R_1602、R_1604~R_1643、R_1646~R_1869、R_1873~R_1905、R_1907~R_1921、R_1923~R_1929、R_1931~R_2145、R_2147~R_2152、R_2155~R_2236、R_2238~R_2356、R_2358~R_2370;R_2373~R_2402、R_2404~R_2407、R_2409~R_2415、およびR_2421からなる領域の群の中にある領域のうちの1つから選択することができる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、表4の任意の領域(R_1~R_2421)から選択される、対応する標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。特に、標的配列は、R_274、R_560、R_596、R_716、R_893、R_895、R_903、R_905、R_1033、R_1421、R_1467、R_1496、R_1498、R_1537、R_1554、R_1690、R_1992、R_2185、およびR_2420からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、表4の任意の領域(R_1~R_2421)から選択される、対応する標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。特に、標的配列は、R_274、R_893、R_895、R_1496、R_1992、およびR_2420からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、対応する標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。標的配列は、表5の任意の領域(W1~W115)から選択される配列である。特に、標的配列は、W1;W4;W5;W6;W7;W8;W9;W10;W11;W12;W13;W14;W15;W16;W17;W18;W19;W20;W21;W22;W23;W24;W25;W26;W29;W33;W34;W35;W36;W37;W38;W39;W41;W42;W44;W45;W48;W49;W50;W54;W56;W57;W60;W61;W62;W63;W64;W65;W67;W68;W69;W70;W71;W72;W73;W76;W77;W78;W80;W81;W82;W83;W84;W85;W86;W87;W88;W89;W90;W91;W92;W93;W95;W96;W97;W99;W100;W102;W104;W108;W110;W111;W114;およびW115からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、対応する標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。標的配列は、表5の任意の領域(S1~S46)から選択される配列である。特に、標的配列は、S1、S2、S3、S5、S6、S9、S10、S11、S12、S14、S15、S16、S19、S21、S22、S25、S26、S27、S28、S29、S30、S31、S33、S36、S41、S43、S45、およびS46からなる領域の群の中の領域のうちの1つから選択することができる。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、領域S19の標的配列に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である10~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、またはこれからなる。
本発明の一態様は、配列番号6、1505、1506、1507、1508、1509、1510、1511、1512、1513、1514、1515、1516、1517、1518、1519、1520、1521、1522、1523、1524、および1525に100%相補性であるといった、少なくとも90%相補性である10~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、10~30ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチドに関する。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号6、1505、1506、1507、1508、1509、1510、1511、1512、1513、1514、1515、1516、1517、1518、1519、1520、1521、1522、1523、1524、および1525からなる群から選択される標的核酸または標的配列の領域と、少なくとも90%相補性である、例えば、少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、または100%相補性である、10~30、例えば10~22ヌクレオチド長の連続配列を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号1505、1509、1510、1516、1522、および1525からなる群から選択される標的核酸または標的配列の領域と、少なくとも90%相補性である、例えば、少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、または100%相補性である、10~30、例えば10~22ヌクレオチド長の連続配列を含む。
本発明のオリゴヌクレオチド、もしくはその連続ヌクレオチド配列が、標的配列に完全に相補性(100%相補性)である、または、いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間に、1つまたは2つのミスマッチを含み得る場合、有利である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号1の位置83118~83146、例えば、配列番号1の83122~83143の標的核酸領域に完全に(即ち、100%)相補性であるといった、少なくとも90%相補性である、10~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~30ヌクレオチド長、例えば、11~28,例えば10~22、例えば12~22、例えば14~20、例えば15~20、例えば16~18、例えば17~20、または18~20連続ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、17~20ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドまたはその連続ヌクレオチド配列は、24個以下のヌクレオチド、例えば22個以下のヌクレオチド、例えば20個以下のヌクレオチド、例えば17、18、19、または20個以下のヌクレオチドを含む、またはこれからなる。本明細書で提供されるいずれの範囲も、範囲の終点を含むことを理解するべきである。したがって、オリゴヌクレオチドが10~30ヌクレオチドを含むと記される場合、10ヌクレオチドおよび30ヌクレオチドの両方が含まれる。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30連続ヌクレオチド長を含み、またはそれからなる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、17、18、19、または20ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列は、表7から選択される配列を含む、またはこれからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列は、配列番号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;および34(表7:材料および方法セクション)からなる群から選択される配列を含む、またはこれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列は、配列番号7、13、14、15、17、18、105、154、161、162、238、385、388、391、398、399、401、401、423、468、477、534、843、844、845、847、848、849、850、851、852、853、854、906、974、1003、1004、1045、1054、1180、1246、1247、1248、1361、1408、および1504からなるから選択される配列に対して、少なくとも90%相補性、好ましくは100%相補性を有する、10~30、例えば10~22ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列は、配列番号7、13、14、15、17、18、105、385、388、391、1246、1247、1248、および1504からなる群から選択される配列に、少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性を有する、10~30、例えば10~22ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる。
連続核酸塩基配列(モチーフ配列)は、例えばヌクレアーゼ耐性および/または標的核酸に対する親和性を増大させるために修飾され得ることが理解される。
修飾ヌクレオシド(高親和性修飾ヌクレオシドなど)がオリゴヌクレオチド配列に組み込まれるパターンは、一般にオリゴヌクレオチド設計と称される。
本発明のオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオシドおよびDNAヌクレオシドを用いて設計される。高親和性修飾ヌクレオシドを用いることが有利である。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの修飾ヌクレオシド、例えば少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15または少なくとも16個の修飾ヌクレオシドを含む。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1~10個の修飾ヌクレオシド、例えば2~9個の修飾ヌクレオシド、例えば3~8個の修飾ヌクレオシド、例えば4~7個の修飾ヌクレオシド、例えば6または7個の修飾ヌクレオシドを含む。適切な修飾は、「修飾ヌクレオシド」、「高親和性修飾ヌクレオシド」、「糖修飾」、「2’糖修飾」およびロックド核酸(LNA)の「定義」セクションに記載されている。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、例えば2’糖修飾ヌクレオシドを含む。好ましくは、本発明のオリゴヌクレオチドは、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANAおよびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含む。修飾ヌクレオシドの1つ以上がロックド核酸(LNA)である場合、有利である。
更なる実施形態において、オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列は、少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合、例えば、少なくとも1つのホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。適切なヌクレオシド間結合は、「修飾ヌクレオシド間結合」の「定義」セクションに記載されている。連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の、少なくとも75%、例えば全てがホスホロチオエートヌクレオシド間結合である場合、有利である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの連続配列中の全ヌクレオチド間結合がホスホロチオエート結合である。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのLNAヌクレオシド、例えば1、2、3、4、5、6、7または8個のLNAヌクレオシド、例えば2~6個のLNAヌクレオシド、例えば3~7個のLNAヌクレオシド、4~8個のLNAヌクレオシド、または3、4、5、6、7もしくは8個のLNAヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの修飾ヌクレオシドの少なくとも75%、例えば修飾ヌクレオシドの80%、例えば85%、例えば90%がLNAヌクレオシドである。尚更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドの全修飾ヌクレオシドがLNAヌクレオシドである。更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドは、β-D-オキシ-LNA、および以下のLNAヌクレオシドの1つ以上:β-Dまたはα-L立体構造のいずれかのチオ-LNA、アミノ-LNA、oxy-LNA、ScETおよび/またはENA、またはそれらの組み合わせの両方を含んでもよい。更なる実施形態では、全LNAシトシン単位は、5-メチル-シトシンである。オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列のヌクレアーゼ安定性にとって、ヌクレオチド配列の5’末端に少なくとも1つのLNAヌクレオシドと3’末端に少なくとも2つのLNAヌクレオシドがあることが有利である。
本発明の一実施形態において、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヒトRNaseH1などのRNaseHを動員することができる。
本発明において、有利な構造設計は、例えば、「ギャップマー」、「LNAギャップマー」、「MOEギャップマー」および「混合ウイングギャップマー」「交互フランクギャップマー」の「定義」セクションに記載されているギャップマー設計である。ギャップマー設計には、均一フランク、混合ウイングフランク、交互フランク、およびギャップブレーカー設計のギャップマーが含まれる。本発明において、本発明のオリゴヌクレオチドが、F-G-F’デザインを有し、領域FおよびF’が独立して1~8個のヌクレオシド(これらのうち1~5個が2’糖修飾されている)を含み、FおよびF’領域の5’および3’末端を画定し、Gが、RNaseHを動員可能な6~16個のヌクレオシドの領域である、ギャップマーである場合、有利である。一実施形態では、G領域は、6~16個の連続DNAヌクレオシドからなる。更なる実施形態において、領域FおよびF’はそれぞれ、少なくとも1つのLNAヌクレオシドを含む。
表7(材料および方法セクション)は、各モチーフ配列の好ましいデザインを列挙する。
全ての場合において、F-G-F’デザインは、「オリゴヌクレオチドの領域D’またはD’’」の下の「定義」に記載されている、領域「D’および/またはD’’」を更に含むことができる。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマー領域の5’または3’末端にて、DNA単位などの、1、2、または3個のホスホジエステル結合ヌクレオシド単位を有する。
本発明のいくつか実施形態に関して、オリゴヌクレオチドは、CMP番号:7_1;8_1;9_1;10_1;11_1;12_1;13_1;14_1;15_1;16_1;17_1;18_1;19_1;20_1;21_1;22_1;23_1;24_1;25_1;26_1;27_1;28_1;29_1;30_1;31_1;32_1;33_1;および34_1(材料および方法セクションにおける表7を参照)を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明の特定の実施形態に関して、オリゴヌクレオチドは、CMP番号:7_1、13_1、14_1、14_2、15_1、16_1、17_1、18_1、18_2、105_1、154_1、161_1、162_1、238_1、385_1、388_1、391_1、398_1、399_1、401_1、401_2、423_1、468_1、477_1、534_1、843_1、844_1、845_1、847_1、848_1、849_1、850_1、851_1、852_1、853_1、854_1、906_1、974_1、1003_1、1004_1、1045_1、1054_1、1180_1、1246_1、1247_1、1248_1、1361_1、1408_1、および1504_1(表7を参照)を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明の文脈において特に有利なアンチセンスオリゴヌクレオチドは、以下からなる群から選択される化合物である。
Figure 2024012460000033

大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字はDNAヌクレオシドであり、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合はホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
本発明は、本発明によるオリゴヌクレオチドまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドと、前記オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分とを含むコンジュゲートを提供する。いくつかの実施形態では、コンジュゲート部分は、トランスフェリン受容体を標的とする抗体または抗体断片など、血液脳関門を通過する送達を促進するコンジュゲートである。
製造方法
更なる態様では、本発明は、ヌクレオチド単位を反応させ、それによってオリゴヌクレオチドからなる共有結合された連続ヌクレオチド単位を形成することを含む、本発明のオリゴヌクレオチドを製造する方法を提供する。好ましくは、この方法は、ホスホロアミダイト化学を使用する(例えば、Caruthersら,1987,Methods in Enzymology vol.154,pages 287-313を参照のこと)。更なる実施形態では、この方法は、連続ヌクレオチド配列をコンジュゲート化部分(リガンド)と反応させて、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに共有結合させることを更に含む。更なる態様では、本発明のオリゴヌクレオチドまたは結合オリゴヌクレオチドを薬学的に許容される希釈剤、溶媒、担体、塩および/またはアジュバントと混合することを含む、本発明の組成物を製造する方法が提供される。
薬学的塩
本発明による化合物は、それらの薬学的に許容される塩の形態で存在し得る。「薬学的に許容される塩」という用語は、本発明の化合物の生物学的有効性および特性を保持し、適切な非毒性の有機もしくは無機酸または有機もしくは無機塩基から形成される従来の酸付加塩または塩基付加塩を指す。酸付加塩には、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸および硝酸などの無機酸に由来するもの、ならびにp-トルエンスルホン酸、サリチル酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、フマル酸などの有機酸に由来するものが含まれる。塩基付加塩には、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、および第四級アンモニウム水酸化物、例えばテトラメチルアンモニウム水酸化物から誘導されるものが含まれる。医薬化合物の塩への化学修飾は、化合物の物理的および化学的安定性、吸湿性、流動性、および溶解性を向上させるために、薬剤師によく知られている手法である。これは例えば、Bastin,Organic Process Research&Development 2000,4,427-435 or in Ansel,In:Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,6th ed.(1995),pp.196 and 1456-1457に記載されている。例えば、本明細書で提供される化合物の薬学的に許容される塩は、ナトリウム塩であり得る。
更なる態様では、本発明は、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはそのコンジュゲートの薬学的に許容される塩を提供する。好ましい実施形態では、薬学的に許容される塩は、ナトリウムまたはカリウム塩である。
医薬組成物
更なる態様では、本発明は、前述のオリゴヌクレオチドおよび/またはオリゴヌクレオチドコンジュゲートまたはその塩のいずれかと、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩および/またはアジュバントとを含む医薬組成物を提供する。薬学的に許容される希釈剤には、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)が含まれ、薬学的に許容される塩には、ナトリウム塩およびカリウム塩が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、薬学的に許容される希釈剤は、無菌リン酸緩衝生理食塩水である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、50~300μM溶液の濃度で薬学的に許容される希釈剤中で使用される。
本発明での使用に適した製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Philadelphia,Pa.,17th ed.,1985に見られる。薬物送達の方法の簡単なレビューについては、例えば、Langer(Science 249:1527-1533,1990)を参照のこと。国際公開第2007/031091号は、薬学的に許容される希釈剤、担体およびアジュバントの更に適切で好ましい例を提供する(参照により本明細書に組み込まれる)。適切な用量、製剤、投与経路、組成物、剤形、他の治療薬との組み合わせ、プロドラッグ製剤もまた、国際公開第2007/031091号に提供されている。
本発明のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、医薬組成物または製剤の調製のために、薬学的に許容される活性または不活性物質と混合されてもよい。医薬組成物の調製のための組成物および方法は、限定されるものではないが、投与経路、疾患の程度、または投与される用量を含む多くの基準に依存する。
これらの組成物は、従来の滅菌技術によって滅菌され得るか、または滅菌濾過され得る。得られた水溶液は、そのまま使用するために包装するか、または凍結乾燥することができ、凍結乾燥された調製物は、投与前に滅菌水性担体と組み合わされる。調製物のpHは、典型的には3~11、より好ましくは5~9または6~8、最も好ましくは7~8、例えば7~7.5であろう。得られた固体形態の組成物は、錠剤またはカプセルの密封パッケージなどのように、各々が上記の薬剤または薬剤群の固定量を含む複数の単回用量単位で包装することができる。固体形態の組成物はまた、局所適用可能なクリームまたは軟膏用に設計された絞り出し可能なチューブなどの柔軟な量の容器に包装することもできる。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートはプロドラッグである。特にオリゴヌクレオチドコンジュゲートに関して、プロドラッグが作用部位、例えば標的細胞に送達されると、コンジュゲート部分はオリゴヌクレオチドから切断される。
用途
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、診断、治療および予防のための研究試薬として利用され得る。
研究では、そのようなオリゴヌクレオチドを使用して、細胞(例えば、インビトロ細胞培養物)および実験動物におけるAtaxin2タンパク質の合成を特異的に調節し、それによって標的の機能分析または治療的介入の標的としてのその有用性の評価を促進することができる。典型的には、標的調節は、タンパク質を生成するmRNAを分解または阻害し、それによりタンパク質形成を防止することによって、またはタンパク質を生成する遺伝子もしくはmRNAのモジュレーターを分解もしくは阻害することによって達成される。
本発明のオリゴヌクレオチドを研究または診断に使用する場合、標的核酸は、DNAまたはRNAに由来するcDNAまたは合成核酸であり得る。
本発明は、ATXN2を発現している標的細胞におけるATXN2発現を調節するためのインビボまたはインビトロ方法を提供し、前記方法は、本発明のオリゴヌクレオチドを前記細胞に有効量で投与することを含む。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、特にヒト細胞である。標的細胞は、哺乳動物の組織の一部を形成するインビトロ細胞培養物またはインビボ細胞であってよい。好ましい実施形態では、標的細胞は、脳幹および脊髄を含む、脳または中枢神経系に存在する。特に、小脳内の細胞は、特に、脊髄小脳失調症2型(SCA2)の影響を受けた個体において、関係する標的細胞、例えばプルキンエニューロンまたはプルキンエ細胞である。
他の関係する標的細胞は、脳の毛皮質、および脊髄中に位置する運動ニューロンである。運動毛皮質内の上位運動ニューロン、ならびに、脳幹および脊髄内の下位運動ニューロンは、本発明の標的細胞である。特に、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の影響を受ける個体の運動ニューロンは、関係する標的細胞である。
診断では、オリゴヌクレオチドを使用して、ノーザンブロッティング、in-situハイブリダイゼーションまたは同様の技術により、細胞および組織におけるATXN2発現を検出および定量することができる。
治療のために、オリゴヌクレオチドは、ATXN2の発現を調節することによって治療することができる病気または疾患を有することが疑われる動物またはヒトに投与することができる。
本発明は、治療的または予防的に有効な量の本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、または医薬組成物を、疾患に苦しむまたは感染しやすい対象に投与することを含む、疾患の治療または予防方法を提供する。
本発明はまた、医薬として使用するための、本明細書で定義されるオリゴヌクレオチド、組成物またはコンジュゲートに関する。
本発明によるオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは医薬組成物は、典型的には有効量で投与される。
本発明はまた、本明細書で言及される疾患の治療のための医薬の製造のため、または本明細書で言及される疾患の治療の方法のために記載される本発明のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートの使用を提供する。
本明細書で言及される病気または疾患は、ATXN2の発現に関連している。いくつかの実施形態では、病気または疾患は、伸長CAG反復領域などの、ATXN2遺伝子内での変異と関連している場合がある。病気または疾患は、タンパク質生成物がATXN2と関連している、または相互作用する遺伝子と、関連している場合がある。特に、TDP-43タンパク質症と関連する病気において、ATXN2の低減は、例えば筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、およびパーキンソニズムにおいて、有益な効果を有し得る。
本発明の方法は、好ましくは、ATXN2の異常なレベルおよび/または活性によって引き起こされる病気の治療または予防のために使用される。
本発明は更に、ATXN2の異常なレベルおよび/または活性を治療するための医薬を製造するための、本明細書で定義されるオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは医薬組成物の使用に関する。
一実施形態において、本発明は、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー病、前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態を含む、神経変性病から選択される病気または疾患の治療で使用するための、オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、または医薬組成物に関する。特に、脊髄小脳失調症2型(SCA2)または筋萎縮性側索硬化症(ALS)の治療における、本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、または医薬組成物の使用が有利である。
投与
本発明のオリゴヌクレオチドまたは医薬組成物は、非経口(静脈内、皮下、筋肉内、脳内、脳室内、眼内、または髄腔内投与など)を介して投与することができる。
いくつかの実施形態では、投与は、髄腔内投与を介する。
有利には、例えば神経学的疾患の治療のために、本発明のオリゴヌクレオチドまたは医薬組成物は、髄腔内または頭蓋内に、例えば脳内または脳室内投与を介して投与される。
本発明はまた、皮下投与用の剤形である医薬の製造のための、本発明の薬学的塩または組成物などのオリゴヌクレオチドまたはそのコンジュゲートの使用を提供する。
本発明はまた、髄腔内投与用の剤形である医薬の製造のための、本発明の薬学的塩または組成物などの、本発明のオリゴヌクレオチドまたはそのコンジュゲートの使用を提供する。
本発明は、薬剤が髄腔内投与のための剤形となっている、薬剤の製造のための、記載したとおりの、本発明のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドコンジュゲートの使用もまた提供する。
併用療法
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは医薬組成物は、別の治療剤との併用治療で使用するためのものである。治療剤は、例えば、上記の病気または疾患の標準的な治療であり得る。
実施形態
本発明の以下の実施形態を、本明細書で記載される任意の他の実施形態と組み合わせて使用することができる。
1.表4の任意の標的配列(R_1~R_2421)に100%相補性といった、少なくとも90%相補性である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、10~50ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
2.標的配列が、群R_1~R_13、R_15~R_874、R_876~R_894、R_896~R_902、R_906~R_1151、R_1153~R_1338、R_1341~R_1420、R_1422~R_1435、R_1437~R_1465、R_1468~R_1495、R_1499~R_1542、R_1545~R_1592、R1595~R_1602、R_1604~R_1643、R_1646~R_1869、R_1873~R_1905、R_1907~R_1921、R_1923~R_1929、R_1931~R_2145、R_2147~R_2152、R_2155~R_2236、R_2238~R_2356、R_2358~R_2370;R_2373~R_2402、R_2404~R_2407、R_2409~R_2415、およびR_2421内の領域のうちの1つから選択される、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド。
3.標的配列が、群R_274、R_560、R_596、R_716、R_893、R_895、R_903、R_905、R_1033、R_1421、R_1467、R_1496、R_1498、R_1537、R_1554、R_1690、R_1992、R_2185、およびR_2420内の領域のうちの1つから選択される、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド。
4.標的配列が、群R_274、R_893、R_895、R_1496、R_1992、およびR_2420内の領域のうちの1つから選択される、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド。
5.標的配列が、群W1;W4;W5;W6;W7;W8;W9;W10;W11;W12;W13;W14;W15;W16;W17;W18;W19;W20;W21;W22;W23;W24;W25;W26;W29;W33;W34;W35;W36;W37;W38;W39;W41;W42;W44;W45;W48;W49;W50;W54;W56;W57;W60;W61;W62;W63;W64;W65;W67;W68;W69;W70;W71;W72;W73;W76;W77;W78;W80;W81;W82;W83;W84;W85;W86;W87;W88;W89;W90;W91;W92;W93;W95;W96;W97;W99;W100;W102;W104;W108;W110;W111;W114;およびW115内の領域のうちの1つから選択される、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド(表5を参照)。
6.標的配列が、S1、S2、S3、S5、S6、S9、S10、S11、S12、S14、S15、S16、S19、S21、S22、S25、S26、S27、S28、S29、S30、S31、S33、S36、S41、S43、S45、およびS46(表6を参照)からなる群内の領域のうちの1つから選択される、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド。
7.連続ヌクレオチド配列が、配列番号1526、1527、1528、1529、1530、1531、1532、1533、1534、1535、1536、1537、1538、1539、1540、1541、1542、1543、および1544からなる群から選択される標的配列に相補性である、実施形態1~6に記載のオリゴヌクレオチド。
8.連続ヌクレオチド配列が、配列番号1526、1530、1531、1537、1542、および1544からなる群から選択される標的配列に相補性である、実施形態1~6に記載のオリゴヌクレオチド。
9.連続ヌクレオチド配列が、配列番号6、1505、1506、1507、1508、1509、1510、1511、1512、1513、1514、1515、1516、1517、1518、1519、1520、1521、1522、1523、1524、および、1525からなる群から選択される標的配列に相補性である、実施形態1~6に記載のオリゴヌクレオチド。
10.連続ヌクレオチド配列が、配列番号6、1505、1509、1510、1516、1522、および1525からなる群から選択される標的配列に相補性である、実施形態1~6に記載のオリゴヌクレオチド。
11.連続ヌクレオチド配列が、配列番号1の位置83118~83151に相補性である、実施形態1~10のいずれか1つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
12.連続ヌクレオチド配列が配列番号6の標的配列に相補性である、実施形態1~6に記載のオリゴヌクレオチド。
13.連続ヌクレオチド配列が、配列番号1の位置83122~83143に相補性である、実施形態1~12のいずれか1つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
14.アンチセンスオリゴヌクレオチドが、ATXN2の発現を低減するといった、ATXN2の発現を制御することができる、実施形態1~13に記載のオリゴヌクレオチド。
15.アンチセンスオリゴヌクレオチドが、-10kcal未満のΔG°を有する標的配列とハイブリダイズすることができる、実施形態1~14に記載のオリゴヌクレオチド。
16.標的配列が位置する標的核酸がRNAである、実施形態1~15に記載のオリゴヌクレオチド。
17.RNAがmRNAである、実施形態16に記載のオリゴヌクレオチド。
18.mRNAがpre-RNAまたは成熟RNAである、実施形態17に記載のオリゴヌクレオチド。
19.pre-mRNAが配列番号1、2、3、4、または5から選択される、実施形態18に記載のオリゴヌクレオチド。
20.連続ヌクレオチド配列が、少なくとも10個の連続ヌクレオチド、具体的には、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29個の連続ヌクレオチドを含む、またはこれからなる、実施形態1~19に記載のオリゴヌクレオチド。
21.連続ヌクレオチド配列が、10~22個のヌクレオチドを含む、またはこれからなる、実施形態1~20に記載のオリゴヌクレオチド。
22.連続ヌクレオチド配列が、12~22個のヌクレオチドを含む、またはこれからなる、実施形態21に記載のオリゴヌクレオチド。
23.連続ヌクレオチド配列が、14~20個のヌクレオチドを含む、またはこれからなる、実施形態21に記載のオリゴヌクレオチド。
24.オリゴヌクレオチドが10~30ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる、実施形態1~23に記載のオリゴヌクレオチド。
25.オリゴヌクレオチドが12~22ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる、実施形態24に記載のオリゴヌクレオチド。
26.オリゴヌクレオチドが14~20ヌクレオチド長を含む、またはこれからなる、実施形態24または25に記載のオリゴヌクレオチド。
27.オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列が一本鎖である、実施形態1~26に記載のオリゴヌクレオチド。
28.オリゴヌクレオチドがsiRNAではなく、自己相補性でもない、実施形態1~27に記載のオリゴヌクレオチド。
29.連続ヌクレオチド配列が、表7から選択される配列を含む、またはこれからなる、実施形態1~28に記載のオリゴヌクレオチド。
30.連続ヌクレオチド配列が、配列番号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;または34から選択される配列を含む、またはこれからなる、実施形態1~29に記載のオリゴヌクレオチド。
31.連続ヌクレオチド配列が、7、13、14、15、17、18、105、154、161、162、238、385、388、391、398、399、401、401、423、468、477、534、843、844、845、847、848、849、850、851、852、853、854、906、974、1003、1004、1045、1054、1180、1246、1247、1248、1361、1408、および1504から選択される配列を含む、またはこれからなる、実施形態1~28に記載のオリゴヌクレオチド。
32.連続ヌクレオチド配列が、相補性である標的核酸と比較して、0~3個のミスマッチを有する、実施形態1~29に記載のオリゴヌクレオチド。
33.連続ヌクレオチド配列が、標的核酸と比較して1つのミスマッチを有する、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
34.連続ヌクレオチド配列が、標的核酸と比較して2つのミスマッチを有する、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
35.連続ヌクレオチド配列が、標的核酸配列に完全に相補性である、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
36.1つ以上の修飾ヌクレオシドを含む、実施形態1~35に記載のオリゴヌクレオチド。
37.1つ以上の修飾ヌクレオシドが高親和性修飾ヌクレオシドである、実施形態36に記載のオリゴヌクレオチド。
38.1つ以上の修飾ヌクレオシドが2’糖修飾ヌクレオシドである、実施形態36または37に記載のオリゴヌクレオチド。
39.1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、2’-フルオロ-ANA、およびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される、実施形態38に記載のオリゴヌクレオチド。
40.1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドがLNAヌクレオシドである、実施形態38または39に記載のオリゴヌクレオチド。
41.修飾LNAヌクレオシドが、オキシ-LNA、アミノ-LNA、チオ-LNA、cET、およびENAから選択される、実施形態40に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
42.修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH-を有するオキシ-LNAである、実施形態40または41に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
43.オキシ-LNAがβ-D-オキシ-LNAである、実施形態42に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
44.修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH(CH)-を有するcETである、実施形態40または41に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
45.cETが(S)cET、即ち、6’(S)メチル-β-D-オキシ-LNAである、実施形態44に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
46.LNAが、以下の2’-4’架橋-O-CH-CH-を有するENAである、実施形態40または41に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
47.オリゴヌクレオチドが少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、実施形態1~46のいずれか1つに記載のオリゴヌクレオチド。
48.修飾ヌクレオシド間結合がヌクレアーゼ耐性を有する、実施形態47に記載のオリゴヌクレオチド。
49.連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の少なくとも50%が、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合、ヌクレオシド間結合である、実施形態47または48に記載のオリゴヌクレオチド。
50.連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の全てがホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態47または48に記載のオリゴヌクレオチド。
51.オリゴヌクレオチドがRNaseHを動員することができる、実施形態1~50に記載のオリゴヌクレオチド。
52.オリゴヌクレオチドまたは連続ヌクレオチド配列がギャップマーである、実施形態51に記載のオリゴヌクレオチド。
53.ギャップマーが、式5’-F-G-F’-3’を有し、FおよびF’ウイング領域は独立して、1~8個の2’糖修飾ヌクレオシドを含み、またはこれからなり、Gは、RNaseHを動員することができる、6~16ヌクレオシドの領域である、実施形態52に記載のオリゴヌクレオチド。
54.領域FおよびF’が、同一のLNAヌクレオシドからなる、実施形態53に記載のオリゴヌクレオチド。
55.領域FおよびF’内の2’糖修飾ヌクレオシドが全て、オキシ-LNAヌクレオシドである、実施形態53または54に記載のオリゴヌクレオチド。
56.領域FまたはF’の少なくとも1つが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、および2’-フルオロ-DNAからなる群から独立して選択される少なくとも1つの2’修飾ヌクレオシドを更に含む、実施形態53に記載のオリゴヌクレオチド。
57.領域G内のRNaseH動員ヌクレオシドが、DNA、α-L-LNA、C4’アルキル化DNA、ANA、ならびに2’F-ANAおよびUNAから独立して選択される、実施形態53~56に記載のオリゴヌクレオチド。
58.領域G内のヌクレオシドが、DNAおよび/またはα-L-LNAヌクレオシドである、実施形態57に記載のオリゴヌクレオチド。
59.領域Gが、少なくとも75%のDNAヌクレオシドからなる、実施形態57または58に記載のオリゴヌクレオチド。
60.領域Gが6~16個のDNAヌクレオシドからなる、実施形態57~59に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
61.オリゴヌクレオチドが、CMP番号7_1;8_1;9_1;10_1;11_1;12_1;13_1;14_1;15_1;16_1;17_1;18_1;19_1;20_1;21_1;22_1;23_1;24_1;25_1;26_1;27_1;28_1;29_1;30_1;31_1;32_1;33_1;または34_1から選択される、実施形態1~60に記載のオリゴヌクレオチド。
62.オリゴヌクレオチドが、CMP番号7_1、13_1、14_1、14_2、15_1、16_1、17_1、18_1、18_2、105_1、154_1、161_1、162_1、238_1、385_1、388_1、391_1、398_1、399_1、401_1、401_2、423_1、468_1、477_1、534_1、843_1、844_1、845_1、847_1、848_1、849_1、850_1、851_1、852_1、853_1、854_1、906_1、974_1、1003_1、1004_1、1045_1、1054_1、1180_1、1246_1、1247_1、1248_1、1361_1、1408_1、または1504_1から選択される、実施形態1~60に記載のオリゴヌクレオチド。
63.オリゴヌクレオチドが、オリゴヌクレオチドが、以下からなる群から選択される化合物である、実施形態1~60のいずれか1つに記載のオリゴヌクレオチド。
Figure 2024012460000034

大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字はDNAヌクレオシドであり、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合はホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
64.実施形態1~63のいずれか1つに記載のオリゴヌクレオチド、および、上記オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分、を含むコンジュゲート。
65.コンジュゲート部分が、炭水化物、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質、ペプチド、毒素、ビタミン、ウイルスタンパク質またはそれらの組み合わせから選択される、実施形態64に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
66.コンジュゲートが、脳血液関門を通過する送達を促進する、実施形態64または65に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
67.コンジュゲートが、トランスフェリン受容体を標的にする抗体または抗体断片である、実施形態66に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
68.実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲート、ならびに、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、および/またはアジュバントを含む医薬組成物。
69.ヌクレオチド単位を反応させることで、オリゴヌクレオチド内に含まれる、共有結合した連続ヌクレオチドを形成することを含む、実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチドの作製方法。
70.連続ヌクレオチド配列を非ヌクレオチドコンジュゲート化部分と反応させることを更に含む、実施形態69に記載の方法。
71.オリゴヌクレオチドを、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、および/またはアジュバントと混合することを含む、実施形態68に記載の組成物の作製方法。
72.ATXN2を発現する標的細胞におけるATXN2発現を調節するためのインビボまたはインビトロ法であって、実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲート、または、実施形態68に記載の医薬組成物を、有効量で上記細胞に投与することを含む、方法。
73.病気の治療または予防方法であって、治療的、または予防的有効量の、実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲート、または実施形態68に記載の医薬組成物を、上記病気を患う、またはこれに感染しやすい対象に投与することを含む、方法。
74.対象における病気の治療または予防用の薬剤として使用するための、実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲート、または実施形態68に記載の医薬組成物。
75.対象における病気の治療または予防用の薬剤を調製するための、実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチドのオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲートの使用。
76.病気が、ATXN2のインビボ活性と関連している、実施形態73~75に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
77.病気が、ATXN2の過剰発現、および/または異常量のATXN2と関連している、実施形態73~76に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
78.実施形態1~63に記載のオリゴヌクレオチド、または実施形態64~67に記載のコンジュゲート、または実施形態68に記載の医薬組成物なしでの発現と比較して、ATXN2が少なくとも30%、または少なくともまたは少なくとも40%、または少なくとも50%、または少なくとも60%、または少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%減少する、実施形態77に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
79.病気が、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態から選択される、実施形態73~77に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
80.対象が哺乳動物である、実施形態73~79に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
81.哺乳動物がヒトである、実施形態80に記載の方法、オリゴヌクレオチド、または使用。
材料および方法
オリゴヌクレオチドモチーフ配列およびオリゴヌクレオチド化合物
Figure 2024012460000035

Figure 2024012460000036

Figure 2024012460000037

Figure 2024012460000038

Figure 2024012460000039

Figure 2024012460000040

Figure 2024012460000041

Figure 2024012460000042

Figure 2024012460000043

Figure 2024012460000044

Figure 2024012460000045

Figure 2024012460000046

Figure 2024012460000047

Figure 2024012460000048

Figure 2024012460000049

Figure 2024012460000050

Figure 2024012460000051

Figure 2024012460000052

Figure 2024012460000053

Figure 2024012460000054

Figure 2024012460000055

Figure 2024012460000056

Figure 2024012460000057

Figure 2024012460000058

Figure 2024012460000059

Figure 2024012460000060

Figure 2024012460000061

Figure 2024012460000062

Figure 2024012460000063
モチーフ配列は、オリゴヌクレオチドに存在する核酸塩基の連続配列を表す。
設計とは、ギャップマー設計の「F-G-F’」を意味し、各数字は、連続した修飾ヌクレオシド、例えば2’修飾ヌクレオシドの数を表し(最初の数=5’隣接)、それにDNAヌクレオシドの数が続き(2つ目の数=ギャップ領域)、それに修飾ヌクレオシド、例えば2’修飾ヌクレオシドの数が続き(3つ目の数=3’隣接)、任意に、DNAおよびLNAの更なる繰り返し領域が先行する、または後に続き、これらは必ずしも、標的核酸に相補的な連続ヌクレオチド配列の一部ではない。
オリゴヌクレオチド化合物は、モチーフ配列の特定の設計を表す。大文字は、β-D-オキシLNAヌクレオシドを表し、小文字はDNAヌクレオシドを表し、LNAのCは全て5-メチルシトシンであり、5-メチルDNAのシトシンは全て「e」で表され、ヌクレオシド間結合は全て、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
オリゴヌクレオチド合成
オリゴヌクレオチド合成は、当技術分野で一般に知られている。以下は、適用できるプロトコルである。本発明のオリゴヌクレオチドは、使用する装置、支持体および濃度に関してわずかに異なる方法によって生成されている場合がある。
オリゴヌクレオチドは、Oligomaker 48のホスホロアミダイトアプローチを1μmolスケールで使用して、ウリジンユニバーサル支持体上で合成される。合成の最後に、水性アンモニアを使用して60℃で5~16時間、オリゴヌクレオチドを固相支持体から切断する。オリゴヌクレオチドは逆相HPLC(RP-HPLC)または固相抽出によって精製され、UPLCによって特徴付けられ、分子量は更にESI-MSによって確認される。
オリゴヌクレオチドの伸長:
β-シアノエチル-ホスホロアミダイトのカップリング(DNA-A(Bz)、DNA-G(ibu)、DNA-C(Bz)、DNA-T、LNA-5-メチル-C(Bz)、LNA-A(Bz)、LNA-G(dmf)、またはLNA-T)は、アセトニトリル中の0.1Mの5’-O-DMT保護アミダイトおよびアセトニトリル(0.25M)中のDCI(4,5-ジシアノイミダゾール)の溶液を使用して行われる。最終サイクルでは、所望の修飾を有するホスホロアミダイト、例えばコンジュゲート基を結合するためのC6リンカー、またはそのようなコンジュゲート基を使用できる。ホスホロチオエート結合を導入するためのチオール化は、水素化キサンタン(アセトニトリル/ピリジン9:1中0.01M)を使用することにより行われる。ホスホジエステル結合は、THF/ピリジン/水7:2:1中の0.02Mヨウ素を使用して導入できる。残りの試薬は、オリゴヌクレオチド合成に通常使用される試薬である。
固相合成後のコンジュゲート化では、固相合成の最後のサイクルで市販のC6アミノリンカーホルフォラミダイトを使用でき、脱保護および固相支持体からの切断後、アミノ結合脱保護オリゴヌクレオチドが分離される。コンジュゲートは、標準的な合成方法を使用した官能基の活性化によって導入される。
RP-HPLCによる精製:
粗化合物は、Phenomenex Jupiter C18 10μ 150x10mmカラムでの取RP-HPLCにより精製される。0.1M酢酸アンモニウムpH8およびアセトニトリルを5mL/分の流速でバッファーとして使用する。収集された画分は凍結乾燥されて、精製された化合物が典型的には白色固体として得られる。
略記:
DCI 4,5-ジシアノイミダゾール
DCM:ジクロロメタン
DMF:ジメチルホルムアミド
DMT:4,4’-ジメトキシトリチル
THF テトラヒドロフラン
Bz:ベンゾイル
Ibu:イソブチリル
RP-HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィー
アッセイ
オリゴヌクレオチドとRNA標的(リン酸結合、PO)二重鎖は、500mlのRNaseフリー水で3mMに希釈され、500mlの2xTバッファー(200mM NaCl、0.2mM EDTA、20mMリン酸、pH7.0)と混合される。この溶液を95℃で3分間加熱した後、室温で30分間アニールする。デュプレックス融解温度(T)は、PE Templabソフトウェア(Perkin Elmer)を使用して、Peltier温度プログラマーPTP6を装着した、Lambda 40 UV/VIS分光光度計にて測定される。温度を20℃から95℃に上昇させ、次いで25℃に低下させ、260nmで吸収を記録する。一次導関数と、融解およびアニーリングの両方の極大値を使用して、二重鎖Tを評価する。
細胞株
Figure 2024012460000064
実施例1 25および5μMにおける、A431、NCI-H23、およびARPE19細胞株での、LNAオリゴヌクレオチドのインビトロ有効性の試験
配列番号1の位置83121~83144の領域を標的にする、表7のLNAオリゴヌクレオチド(CMP番号7~35_1)を使用して、3つのヒト細胞株にてオリゴヌクレオチドスクリーンを行った。ヒト細胞株のA341、NCI-H23、およびARPE19を、表8に列挙する販売者から購入し、5%CO2で37℃にて、加湿したインキュベーター内で、供給元により推奨される方法で維持した。スクリーニングアッセイのために、細胞を、供給元により推奨される培地内で96マルチウェルプレートに播種した(材料および方法セクションの、表8を参照のこと)。1ウェル当たりの細胞数は、各細胞株に対して最適化されている(材料および方法セクションの、表8を参照のこと)。
オリゴヌクレオチドの添加前に、(PBSに溶解させた)5または25μmの濃度にて、細胞を0~24時間の間でインキュベートした。オリゴヌクレオチドを添加した3~4日後に、細胞を回収した(各細胞株に対するインキュベーション時間は、材料および方法セクションにおける表8にて、示されている)。
メーカーの指示に従い、Qiagen RNeasy 96キット(74182)を使用して、RNAを抽出した。qScript XLTワンステップRT-qPCR ToughMix Low ROX、95134-100(Quanta Biosciences)を使用して、cDNA合成およびqPCRを実施した。VIC標識したGUSB対照と共に、複数の反応において、Thermo Fisher Scientific製のFAM標識TaqManアッセイを使用して、標的転写量を定量化した。対象のATXN2(Hs01002833_m1(FAM-MGB))、およびハウスキーピング遺伝子GUSB(4326320E VIC-MGBプローブ)の標的転写物に対する、TaqManプライマーアッセイ。技術的なデュプレックスセットアップを使用した(n=1、生物学的複製)。
相対的なATXN2 mRNA発現レベルを表9に、対照(PBS処理細胞)の割合として示す。即ち、値が小さいほど、阻害は大きい。
Figure 2024012460000065
実施例2:A431、NCI-H23、U251、およびU2-OS細胞株における、実施例1から選択した化合物のインビトロEC50および有効性の試験。
以下のオリゴヌクレオチド濃度:50、15.81、5.00、1.58、0.50、0.16、0.05、および0.016μM(半対数希釈、50μMから8箇所)、およびn=1~2の生物学的複製にて、実施例1に記載するアッセイを使用して、5μMにおいて、NCI-H23細胞で20%未満の残留ATXN2 mRNAを示す実施例1のオリゴヌクレオチドの、EC50および有効性(KD)を測定した。
材料および方法セクションの表8に、2つの更なる細胞株に関する条件を示し、細胞株U2-OSに使用したTaqManプライマーアッセイは、ATXN2、Hs00268077_m1(FAM-MGB)、ハウスキーピングGAPDH、4326137E(VIC-MGB)である。実施例1で使用した細胞株に対するTaqManプライマーは、この実施例でも同一であった。
GraphPad Prism6を使用してEC50値を計算し、50μMにおけるATXN2 mRNAの最大低減(Max KD)を表に、対照(PBS処理細胞)の割合として示す。表10~13に、各細胞株に対する結果を示す。
Figure 2024012460000066
Figure 2024012460000067
Figure 2024012460000068
Figure 2024012460000069
実施例3 0.5μMにおける、A431およびU2-OS細胞株でのLNAオリゴヌクレオチドのインビトロ有効性の試験
スキャニングライブラリーを作製し、2つのヒト細胞株における有効性を試験した。使用したオリゴヌクレオチドを表7に示す。実施例1で試験したオリゴヌクレオチドのいくつかを、本実施例でも含めた。ヒト細胞株のA341およびU2-OSを、表8に列挙する供給元から購入し、5%CO2で37℃にて、加湿したインキュベーター内で、供給元により推奨される方法で維持した。スクリーニングアッセイのために、細胞を、供給元により推奨される培地内で96マルチウェルプレートに播種した(材料および方法セクションの、表8を参照のこと)。1ウェル当たりの細胞数は、各細胞株に対して最適化されている(材料および方法セクションの、表8を参照のこと)。
(PBSに溶解した)0.5μMの濃度のオリゴヌクレオチドを添加する直前に、細胞を播種した(これは、表8に記載した24時間から変更されている)。オリゴヌクレオチドを添加した3日後に、細胞を回収した。
メーカーの指示に従い、Qiagen RNeasy 96キット(74182)を使用して、RNAを抽出した。qScript XLTワンステップRT-qPCR ToughMix Low ROX、95134-100(Quanta Biosciences)を使用して、cDNA合成およびqPCRを実施した。VIC標識したハウスキーピング遺伝子対照と共に、複数の反応において、Thermo Fisher Scientific製のFAM標識TaqManアッセイを使用して、標的転写量を定量化した。使用したTaqManプライマーアッセイは、以下のとおりであった。
Figure 2024012460000070
技術的なデュプレックスセットアップを使用した(n=1、生物学的複製)。
相対的なATXN2 mRNA発現量を表14に、対照(PBS処理細胞)の割合として示す。即ち、値が小さいほど、阻害は大きい。
Figure 2024012460000071

Figure 2024012460000072

Figure 2024012460000073

Figure 2024012460000074

Figure 2024012460000075

Figure 2024012460000076

Figure 2024012460000077

Figure 2024012460000078

Figure 2024012460000079

Figure 2024012460000080

Figure 2024012460000081

Figure 2024012460000082

Figure 2024012460000083

Figure 2024012460000084

Figure 2024012460000085

Figure 2024012460000086

Figure 2024012460000087

Figure 2024012460000088

Figure 2024012460000089

Figure 2024012460000090

Figure 2024012460000091

Figure 2024012460000092

Figure 2024012460000093

Figure 2024012460000094

Figure 2024012460000095

Figure 2024012460000096

Figure 2024012460000097

Figure 2024012460000098

Figure 2024012460000099

表14のデータを、図1A(A431細胞)およびB(U2-OS細胞)に示す。図2は、2つの細胞株のスクリーニング結果どうしの良好な相関関係を示す。
実施例4 0.5μMのオリゴヌクレオチドで処理した後の、A431およびU2OS細胞株におけるATXN2 mRNA量の測定値からの、ホットスポット領域の識別
表7に列挙する、1483種類のオリゴヌクレオチドのそれぞれで処理した後のA431およびU2OS細胞株内でのATXN2 mRNAの量を使用して、ATXN2 pre-mRNA上でのホットスポット領域を、以下のとおりに識別した。
まず、A431およびU2OS細胞株の一方または両方の、50%を超える減少をもたらすオリゴヌクレオチドヒットを識別し、48種類のオリゴヌクレオチドを得た。
次に、これらの48種類のヒットのそれぞれについて、ヒットから10nts以内に開始位置がある、任意の追加のオリゴヌクレオチドを、そのヒットと共にグループ分けする。同じオリゴヌクレオチドの1つまたはそれ以上を含有する任意の群を、1つのグループにまとめる。これにより、21種類の異なるオリゴヌクレオチドの群が得られる。各群は、少なくとも50%、ATXN2 mRNAを減少させることができる1種以上のオリゴヌクレオチドを含む。
21種類の群のそれぞれについて、ホットスポット領域を、群の中の全てのオリゴヌクレオチドにより覆われたATXN2 pre-mRNA上の領域として識別し、下表15に示す。
Figure 2024012460000100
図1Cは、ATXN2 pre-mRNA上での、灰色の点としてのホットスポットの位置を示す。ホットスポットの大部分は、標的転写物(配列番号1)のイントロン領域に位置していることが確認できる。
実施例5 A431およびU2-OS細胞株における、実施例3から選択した化合物のインビトロEC50および有効性の試験
以下のオリゴヌクレオチド濃度:10、3.2、1.0、0.32、0.10、0.32、0.010、および0.032μM(半対数希釈、10μMから8カ所)、およびn=2の生物学的複製にて、実施例3に記載するアッセイを使用して、実施例3から選択したオリゴヌクレオチドのEC50および有効性(KD、10μMにおける残留mRNAの量)を測定した。
具体的には、4パラメーターロジスティックモデルをデータに、最小二乗法で適合させることにより、EC50値を推定した。高濃度での最小漸近線が0を上回る、または0に等しくなるように、モデル適合を制限した。10μMにおける残留ATXN2 mRNAを表16に、対照(PBS処理細胞)の%として示す。
Figure 2024012460000101
実施例6 「領域12」を標的にする化合物と、ヒトAXTN2にまたがり標的にする化合物の比較
ATXN2 pre-mRNA配列(配列番号1)にまたがり、1500個を超えるLNAギャップマーオリゴヌクレオチドを設計し、0.5μMの低用量におけるそれらのインビトロ潜在性を、A431およびU2OS細胞で評価した。結果を図6にまとめている。実線円として表されるホットスポット領域(配列番号6)が、潜在性の高い化合物を提供することが、データから確認される。図7は、選択したホットスポット領域化合物のみを示す。
実施例7 0.5μMにおける、U2OSおよびA431細胞株での、LNAオリゴヌクレオチドのインビトロ有効性の試験
配列番号1の位置83121~83144の領域もまた標的にする、表17のLNAオリゴヌクレオチドを使用して、3つのヒト細胞株にてオリゴヌクレオチドスクリーンを行った。上記実施例に記載のとおりである。相対的なATXN2 mRNA発現レベルを表17に、対照(PBS処理細胞)の割合として示す。即ち、値が小さいほど、阻害は大きい。
Figure 2024012460000102
化合物に関して、大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドを表し、小文字はDNAヌクレオシドを表し、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合はホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
実施例8:選択した化合物のインビトロEC50および有効性の試験
実施例2に記載の方法論を使用し、開始濃度として10mMを使用して、実施例3で試験した化合物のEC50を測定した。EC50値を以下のとおりに計算した:
Figure 2024012460000103
実施例9:マウス一次皮質ニューロン細胞における、先行技術の化合物ASO7と比較した、選択した化合物7_1および15_4の評価。
化合物ASO7=gtgggatacaaattctaggc(配列番号M)、下線付き太文字は2’-O-MOEヌクレオシドを表し、太字でない文字はDNAヌクレオシドであり、ヌクレオシド間結合は全てホスホロチオエートである(Scholesら,Nature volume 544,pages 362-366(20 April 2017)に開示しているとおり)。
マウス一次皮質ニューロン細胞培養の調製
標準的な手順に従い、15日齢のマウスの胚脳から、一次皮質ニューロン培養物を調製した。手短に言うと、37℃、5%CO2の加湿インキュベーター内で2~3時間、培養皿をポリ-L-リジン(50μg/mlポリ-L-リジン、10mM Naテトラボレート、pH8の緩衝液)でコーティングした。皿を、使用前に1×PBSで洗浄した。回収したマウス胚脳をかみそりの刃で切開して均質化し、38mlの切開培地(HBSS、0.01M Hepes、ペニシリン/ストレプトマイシン)に浸した。2mlのトリプシンを添加して、細胞を30分間、37℃にてインキュベートした。インキュベーション後、4mlのトリプシン停止剤を添加して、細胞を遠心分離にかけた。
細胞を20ml DMEM(+10% FBS)に分散させて、更なる均質化のために、13gの針を備えた注射器に通した。この後、500rpmで15分間遠心分離をした。上清を取り除き、細胞をDMEM(+10% FBS)に分散させて96ウェルプレート(100μl中に、0.1×10^6細胞/ウェル)に播種した。神経細胞細胞培養物は、播種後直接使用する準備ができていた。
マウス一次皮質ニューロン細胞培養物におけるオリゴヌクレオチドのスクリーニング
翌日、培地を、96ウェルプレート中の増殖培地(Gibco Neurobasal培地、B27上清、Glutamax、ペニシリン-ストレプトマイシン)および5μM FdUに変更し、所望濃度にて6日間、オリゴヌクレオチドと共にインキュベートした。RNAを全て細胞から分離し、ノックダウン有効性をqPCR分析により測定した。ワンステップqPCR(cDNA合成およびqPCR)のために、RPL4、Mm.PT.58.17609218、またはRPS29、Mm.PT.58.21577577のいずれかのデュプレックスで実施する、1つのATXN2プローブセット(IDT,Leuven,Belgium)(ATXN2_assay1、Mm.PT.58.7178341)と共に、各サンプルを二連で実行した。各反応物に、以前に希釈した4μLのRNA、0.5μLの水、および5.5μLのTaqMan MasterMixを添加した。プレートを遠心分離し、90℃にて40秒間熱閉鎖させた後、氷上で短いインキュベーションを行い、その後、qPCRを使用してサンプルを分析した(50℃にて15分間、および90℃にて3分間、続いて40サイクル、95℃にて5秒間、および60℃にて45秒間の、インキュベーション)。
相対検量線法を使用してデータを分析し、各サンプルをまず、2つのハウスキーピング遺伝子(RPL4およびRPS29)の幾何平均に正規化した後、未処理の対照動物の割合として表現した。
使用した化合物:7_1、15_4、およびASO7
結果を図8に示す。
実施例10:インビボICVマウス研究
動物のケア
カゴ1つ当たり5~6匹を収容したC57BL/6JBomTacメスマウス(16-23g、Taconic Biosciences、Ejby、Denmark)にて、化合物のインビボ活性および忍容性を試験した。動物を、一定温度(22±2℃)および湿度(55±10%)、および1日あたり12時間照明を付けた(6時に照明を付ける)にて維持したコロニー部屋にて維持した。動物は全て、研究を通して、自由に食料と水にアクセスできた。マウスの手順は全て、Danish National Committee for Ethics in Animal Experimentsにより認可されていた。
投与経路-脳室内注射
化合物を、脳室内(ICV)注射によりマウスに投与した。ICV投与の前に、マウスの体重を量り、イソフルランまたはプロポフォール(30mg/kg)で安楽死させた。スタンドを調整して、皮膚および頭蓋から正しい距離(3.9mm)で、右側脳室まで貫通する、23ゲージ針が固定されて適合した、FEPカテーテルを備えたHamiltonマイクロ注射針を使用して脳室内注射を行った。片手の親指人差し指で、注射されるマウスの首の襟首を保持した。優しく、かつしっかりと圧力を加えて、頭部を上方に持ち上げて、正中線(中外側)の右1~2mm、かつ目の向こう1~2mmの頭蓋に針を刺した。試験化合物またはビヒクルのボーラスを、以前に測定した注入速度にて、30秒間注射した。逆流を避けるため、マウスをこの位置に更に5秒間保持した後、下方へ慎重に引き下げ、針を離した。この手順に、手術または切開は必要ではなかった。手順から回復するまで、動物を熱ランプの下に置いた。脳組織(毛皮質および小脳)、ならびに肝臓および腎臓皮質を、投与の2または4週間後に、薬剤濃度分析、ならびにATXN2 mRNAおよびタンパク質分析のために、ドライアイス上で収集した。
3つの独立実験を、下表(表19)に示すとおりに、異なる化合物の群で実施した。
化合物906_1=TCCattaactactCTTT(大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドを表し、小文字はDNAヌクレオシドを表し、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合はホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。)
Figure 2024012460000104
忍容性の結果:
国際公開第2016/126995号に記載されているとおりに動物の挙動を監視することで、急性の毒性を測定した(国際公開’995の実施例9を参照のこと)。慢性毒性を、実験の時間経過中の、各動物の体重を監視することで測定し、5%を超える体重減少は、慢性毒性を示す。毒性の兆候を示した顕著な動物を安楽死させ、場合によっては実験を早く終えた(高い割合で動物が毒性の兆候を示す場合、全ての動物を安楽死させた)。
実験1
化合物7_1:いずれの動物も、急性の毒性の兆候は示さなかった。1匹のマウスが、実験中(27日間)に体重減少を示した。
化合物14_1:10匹の動物のうち2匹が急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。残りの8匹の動物のうち5匹が、実験中(8日目に終了)に体重減少を示した。
化合物15_1:10匹の動物のうち1匹が急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。残りの8匹の動物の全てのうち、5匹が実験中(8日目に終了)に体重減少を示した。
実験2
化合物ASO7は10匹の動物全てにおいて急性の毒性であり、投与後30分以内に深刻な痙攣を伴い、投与の1時間後に安楽死させる必要があった。
化合物906_1:10匹の動物のうち3匹が急性の毒性を示し、投与後の1日後に安楽死させる必要があった。残りの7匹の動物のうち4匹が、実験中(12日目に終了)に体重減少を示した。
化合物17_1:いずれの動物も、急性の毒性の兆候は示さなかった。10匹の動物のうち2匹が、実験中(29日間)に体重減少を示した。
化合物18_1:10匹の動物のうち1匹が急性の毒性を示し、安楽死させた。残りの9匹の動物のうち3匹が、実験中(29日間)に体重減少を示した。
実験3
化合物15_3:6匹の動物のうち2匹が急性の毒性を示し、投与後の1日後に安楽死させる必要があった。残りの4匹のうち、2匹が、実験中(15日目に終了)に体重減少した。
化合物15_4:6匹の動物のうち2匹が急性の毒性を示し、投与後の1日後に安楽死させる必要があった。残りの4匹の動物はいずれも、実験中(14日で終了)に体重減少を示さなかった。
化合物14_3:6匹の動物のうち1匹が急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。残りの5匹のうち、3匹が、実験中(9日目に終了)に体重減少した。
化合物14_2:6匹の動物のうち2匹が急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。残りの4匹のうち、3匹が、実験中(15日目に終了)に体重減少した。
化合物15_2:6匹の動物のうち2匹が急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。残りの4匹のうち、3匹が、実験中(10日目に終了)に体重減少した。
化合物15_5:6匹の動物は全て急性の毒性を示し、投与の1日後に安楽死させる必要があった。
オリゴ含有量およびATXN2 mRNA分析のための、組織の均質化
Qiagen TissueLyzer IIを使用して、MagNA Pure LC RNA Isolation Tissue Lysis Buffer(Roche,Indianapolis,IN)にて、マウスの脳、肝臓、および腎臓サンプルを均質化した。ホモジェネートを完全に細胞溶解させるために、30分間室温でインキュベートした。細胞溶解後、ホモジェネートを3分間、13000rpmにて遠心分離し、上清を分析に使用した。半分を生物学的分析のために取っておき、もう半分に関して、RNA抽出を直接継続した。
オリゴ含有量分析
生物学的分析に関して、サンプルを、オリゴ含有量測定のために、ハイブリダイゼーションELISA法を用いて、10~50倍に希釈した。ビオチン化LNA捕捉プローブ、およびジゴキシゲニンコンジュゲート化LNA検出プローブ(5xSSCTにて両方35nM、それぞれ、検出されるLNAオリゴヌクレオチドの一端に相補性である)を、希釈したホモジェネート、または関係する規格で希釈し、30分間室温にてインキュベートし、ストレプトアビジンでコーティングしたELISAプレートに加えた(Nuncカタログ番号436014)。
プレートを1時間室温にてインキュベートし、2xSSCT(300mM塩化ナトリウム、30mMクエン酸ナトリウム、および0.05% v/v Tween-20、pH 7.0)で洗浄した。アルカリホスファターゼ(Roche Applied Scienceカタログ番号11093274910)およびアルカリホスファターゼ基質系(Blue Phos基質、KPLプロダクトコード:50-88-00)とコンジュゲート化した抗DIG抗体を使用して、捕捉したLNAデュプレックスを検出した。オリゴ複合体の量を、Biotekリーダーにて615nmにおける吸光度として、測定した。
データを組織重量に対して正規化し、オリゴのnMとして表現した。
ATXN2 mRNAの減少
キットであるCellular RNA Large Volume Kit(Roche,Indianapolis,IN)を使用して、MagNA Pure 96機器を使用して、350μLの上清からRNA精製した。RNAサンプルを、RNase非含有水中で2ng/μLに正規化し、更なる使用まで、-20℃にて保存した。
ワンステップqPCR(cDNA合成およびqPCR)のために、デュプレックス(RPL4、Mm.PT.58.17609218とデュプレックスのATXN2_assay1、Mm.PT.58.7178341、および、RPS29、Mm.PT.58.21577577とデュプレックスのATXN2_assay2、Mm.PT.58.11673123)にて実施する、4種類のプローブセット(IDT,Leuven,Belgium)を用いて、各サンプルを二連で実行した。各反応物に、以前に希釈した4μLのRNA、0.5μLの水、および5.5μLのTaqMan MasterMixを添加した。プレートを遠心分離し、90℃にて40秒間熱閉鎖させた後、氷上で短いインキュベーションを行い、その後、qPCRを使用してサンプルを分析した(50℃にて15分間、および90℃にて3分間、続いて40サイクル、95℃にて5秒間、および60℃にて45秒間の、インキュベーション)。
相対検量線法を使用してデータを分析し、各サンプル(2つのATXN2アッセイの幾何平均)をまず、2つのハウスキーピング遺伝子(RPL4およびRPS29)の幾何平均に正規化した後、未処理の対照動物の割合として表現した。
ATXN2タンパク質分析のための、組織の均質化
Qiagen TissueLyzer IIを使用して、1% Halt(商標)Protease and Phosphatase Inhibitor(Thermo Fisher Scientific)により、RIPA緩衝液中にてマウスの脳サンプルを均質化した。ホモジェネートを完全に細胞溶解させるために、30分間4℃でインキュベートした。細胞溶解後、ホモジェネートを10分間、14000rcfにて遠心分離にかけ、上清を小さな体積にアリコートして、更に使用するまで-20℃にて保存した。
ATXN2タンパク質の減少
BCA Kit(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定した全てのタンパク質に基づき、サンプルを0.05mg/mlに正規化した。ATXN2タンパク質の減少をデュプレックス(一次抗体:Mouse Anti-Ataxin-2、1:50、#611378、BD BioscienceおよびAnti-HPRT、1:100、#ab109021、Abcam:二次抗体:抗マウスおよび抗ウサギ二次抗体、Protein Simple,San Jose,CA)で測定し、メーカーの標準的な手順に従い、キャピラリーウェスタン免疫アッセイWES機器(Protein Simple)で分析した。
相対量でデータを分析した。各サンプルに対するATXN2の発現をまず、ハウスキーピングタンパク質(HPRT)に対して正規化した後で、未処理の対照動物の割合として表現した。
図9~11に結果を示す。
図9:11個の選択した化合物のノックダウン(mRNA)の比較、3つの実験からのコンパイルデータ、研究1=黒丸、研究2=白丸、研究3=白黒が半分ずつの丸。
図10:タンパク質およびmRNAレベルでのノックダウン、および、毛皮質、小脳領域における化合物7_1への暴露。毛皮質に対するタンパク質データを示す。
図11:タンパク質およびmRNAレベルでのノックダウン、および、毛皮質、小脳領域における化合物15_4への暴露。毛皮質に対するタンパク質データを示す。
実施例11:インビボでのICVマウス研究-作用期間
化合物7_1の作用期間を調査するために、新しい研究を立ち上げた。15_4を、1箇所の時点のみ(7日間)に含めた。手順は、以下のプロトコルを使用する、実施例7に記載されているとおりである。
Figure 2024012460000105
mRNAノックダウンの結果を図12に示す。これは、毛皮質、および特に小脳組織の両方において、少なくとも56日間の、ATXN2 mRNAのロバストで潜在的なノックダウンを示している(有効性の最大レベルは7~56日間維持され、このことは、作用の有効期間は56日間よりも相当長いことを示している)。治療がさほど効果的でない数匹のマウスが存在するようであり、これは、同じ個体と関連しているため、時間経過にわたり、マウスには、手順が関係している可能性がある。
実施例12:インビボでのカニクイザル研究
対象
対象は、投与開始時に体重が2~4kgの、オスおよびメスカニクイザルであった。それぞれの、腰の髄腔内空間に、ポリウレタンカテーテルを埋め込んだ。カテーテルの近位端を、皮下アクセスポートに接続して、髄腔内空間への注射、およびCSFサンプルの引き出しを可能にした。
カニクイザルに、生理食塩水、化合物番号7_1、または化合物番号15_4(1.0mlの体積で、続いて1.5mlのaCSFで、0.33ml/分にて生理食塩水に溶解したもの)のいずれかを投与した。注入の総時間は4.5分であった。用量、期間、群のサイズ、および組織についての情報は、表21を参照のこと。
Figure 2024012460000106
サンプル当たり、自然流下から、最大0.8mlのCSFにより、CSFを腰のアクセスポートから収集した。CSFを遠心分離にかけて、上清を、分析するまで-80℃にて保持した。利用可能な静脈から入手した血漿を、分析するまで-80℃にて保持した。
適切な体積の、市販されている安楽死溶液をカニクイザルに投与しながら、ケタミンおよびイソフルランで安楽死させた。剖検組織をその直後に入手し、切開のために、脳を冷却した表面に移した。薬剤濃度分析およびATXN2 mRNA分析のために、きれいな除去技術を使用してサンプルを全て収集し、重量を量ってドライアイス上で冷凍した。
忍容性
生活相の間に、臨床的副作用は報告されなかった。組織病理学的には、試験量において、いずれの化合物に対しても懸念は示されなかった。
オリゴ含有量およびATXN2 mRNA分析のための、組織の均質化
実施例7を参照のこと-同じ手順を用いた。
オリゴ含有量分析
生物学的分析に関して、サンプルを、オリゴ含有量測定のために、ハイブリダイゼーションELISA法を用いて、50~100倍に希釈した。ビオチン化LNA捕捉プローブ、およびジゴキシゲニンコンジュゲート化LNA検出プローブ(5xSSCTにて両方35nM、それぞれ、検出されるLNAオリゴヌクレオチドの一端に相補性である)を、希釈したホモジェネート、または関係する規格で希釈し、30分間室温にてインキュベートし、ストレプトアビジンでコーティングしたELISAプレートに加えた(Nuncカタログ番号436014)。
プレートを1時間室温にてインキュベートし、2xSSCT(300mM塩化ナトリウム、30mMクエン酸ナトリウム、および0.05% v/v Tween-20、pH 7.0)で洗浄した。アルカリホスファターゼ(Roche Applied Scienceカタログ番号11093274910)およびアルカリホスファターゼ基質系(Blue Phos基質、KPLプロダクトコード:50-88-00)とコンジュゲート化した抗DIG抗体を使用して、捕捉したLNAデュプレックスを検出した。オリゴ複合体の量を、Biotekリーダーにて615nmにおける吸光度として、測定した。
データを組織重量に対して正規化し、オリゴのnMとして表現した。
ATXN2 mRNAの減少
キットであるCellular RNA Large Volume Kit(Roche,Indianapolis,IN)を使用して、MagNA Pure 96機器を使用して、350μLの上清からRNA精製した。RNAサンプルを、RNase非含有水中で2ng/μLに正規化し、更なる使用まで、-20℃にて保存した。
ワンステップqPCR(cDNA合成およびqPCR)のために、各サンプルを、シングルプレックスで実施する、ATXN2(表22を参照)に対する4つのプローブセット(IDT,Leuven,Belgium)、ならびに、異なるハウスキーピング遺伝子(GAPDH、Mf04392546_g1、POLR3F、Mf02860939_m1、YWHAZ、Mf02920410_m1およびUBC、Mf02798368_m1)(Thermo Fisher Scientific)に対する4つのプローブセットを用い、二連で実施した。
Figure 2024012460000107
各反応物に、以前に希釈した4μLのRNA、0.5μLの水、および5.5μLのTaqMan MasterMixを添加した。プレートを遠心分離し、90℃にて40秒間熱閉鎖させた後、氷上で短いインキュベーションを行い、その後、qPCRを使用してサンプルを分析した(50℃にて15分間、および90℃にて3分間、続いて40サイクル、95℃にて5秒間、および60℃にて45秒間の、インキュベーション)。
相対検量線法を使用してデータを分析した。各サンプル(4つのATXN2アッセイの平均)をまず、Vandesompeleら,2002,Genome Biology 2002,3(7):research 0034.1-0034.11に記載されているgeNORM分析により測定した、3つの最良なパフォーマンスを示す各組織のハウスキーピング遺伝子の平均に正規化し、その後、未処理の対照動物の割合として表現する(図13を参照)。
ATXN2タンパク質分析のための、組織の均質化
マウス研究と同じ
ATXN2タンパク質の減少
BCA Kit(Thermo Fisher Scientific)を使用して測定した全タンパク質に基づき、小脳および毛皮質サンプルサンプルを0.2mg/mlに正規化した。ATXN2タンパク質の減少をデュプレックス(一次抗体:Mouse Anti-Ataxin-2、1:50、#611378、BD BioscienceおよびAnti-HPRT、1:50、#ab109021、Abcam:二次抗体:抗マウスおよび抗ウサギ二次抗体、Protein Simple,San Jose,CA)で測定し、メーカーの標準的な手順に従い、キャピラリーウェスタン免疫アッセイWES機器(Protein Simple)で分析した。
相対量でデータを分析した。各サンプルに対するATXN2の発現をまず、ハウスキーピングタンパク質(HPRT)に対して正規化した後で、未処理の対照動物の割合として表現した。
結果を図13および14に示す。

Claims (23)

  1. 配列番号1516、6、1505、1506、1507、1508、1509、1510、1511、1512、1513、1514、1515、1517、1518、1519、1520、1521、1522、1523、1524、および1525からなる群から選択される配列に100%の相補性などの少なくとも90%の相補性である、10~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、10~30ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  2. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号7、13、14、15、17、18、105、154、161、162、238、385、388、391、398、399、401、401、423、468、477、534、843、844、845、847、848、849、850、851、852、853、854、906、974、1003、1004、1045、1054、1180、1246、1247、1248、1361、1408、および1504からなる群から選択される配列;または、これらの少なくとも14個の連続ヌクレオチドを含む、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  3. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号7、13、14、15、17、18、105、385、388、391、1246、1247、1248、および1504からなる群から選択される配列;または、これらの少なくとも14個の連続ヌクレオチドを含む、請求項1または2のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  4. 前記連続ヌクレオチド配列中の1つ以上のヌクレオシドが、2’糖修飾ヌクレオシドである、請求項1~3に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  5. 前記1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA、およびLNAヌクレオシドからなる群から独立して選択される、請求項4に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  6. 前記1つ以上の修飾ヌクレオシドがLNAヌクレオシドである、請求項4~5のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  7. 前記連続ヌクレオチド配列中の少なくとも1つのヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~6のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  8. 前記連続ヌクレオチド配列中の全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項7に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  9. 前記オリゴヌクレオチドが、ヒトRNaseH1などのRNaseHを動員することができる、請求項1~8のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  10. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチド、またはその連続ヌクレオチド配列が、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーからなる、またはこれを含む、請求項9に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  11. 領域Gが6~16個のDNAヌクレオシドからなる、請求項10に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  12. 領域FおよびF’がそれぞれ、少なくとも1つのLNAヌクレオシドを含む、請求項10または11に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  13. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CMP番号7_1、13_1、14_1、14_2、15_1、16_1、17_1、18_1、18_2、105_1、154_1、161_1、162_1、238_1、385_1、388_1、391_1、398_1、399_1、401_1、401_2、423_1、468_1、477_1、534_1、843_1、844_1、845_1、847_1、848_1、849_1、850_1、851_1、852_1、853_1、854_1、906_1、974_1、1003_1、1004_1、1045_1、1054_1、1180_1、1246_1、1247_1、1248_1、1361_1、1408_1、および1504_1からなる群から選択される化合物である、請求項1~12のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  14. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが:
    ATTTtactttaaccTCC 配列番号7 CMP番号7_1
    TCACattttactttaacCT 配列番号13 CMP番号13_1
    TCACattttactttAACC 配列番号14 CMP番号14_1
    TCAcattttactttAACC 配列番号14 CMP番号14_2
    TCACattttactttaaccTC 配列番号15 CMP番号15_1
    TTCAcattttacttTAAC 配列番号17 CMP番号17_1
    TTCAcattttactttaACC 配列番号18 CMP番号18_1
    TTCacattttactttAACC 配列番号18 CMP番号18_2
    TCACttgacacaacTTC 配列番号105 CMP番号105_1
    ACTTtttatacctcatCA 配列番号385 CMP番号385_1
    TACTttttatacctcATC 配列番号388 CMP番号388_1
    TTActttttataccTCAT 配列番号391 CMP番号391_1
    TTCAcattttatactTTAA 配列番号 1246 CMP番号1246_1
    ATTCacattttatactTTAA 配列番号1247 CMP番号1247_1
    ATTCacattttatacTTTA 配列番号1248 CMP番号1248_1、および
    TTTTattttatattatCTAC 配列番号1504 CMP番号1504_1
    (大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字はDNAヌクレオシドであり、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、全てのヌクレオシド間結合はホスホロチオエートヌクレオシド間結合である)からなる群から選択される化合物である、請求項1~13のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  15. 請求項1~14のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、および、前記オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分を含むコンジュゲート。
  16. 請求項1~14のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、の薬学的に許容される塩。
  17. 請求項1~14に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、ならびに、薬剤として許容される希釈剤、溶媒、担体、塩、および/またはアジュバントを含む、医薬組成物。
  18. ATXN2を発現する標的細胞におけるATXN2発現を調節するためのインビボまたはインビトロ方法であって、請求項1~14のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、または請求項16に記載の医薬組成物を、有効量で前記細胞に投与することを含む、方法。
  19. 病気の治療または予防方法であって、治療的または予防的有効量の、請求項1~14のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、または請求項16に記載の医薬組成物を、前記病気を患う、またはそれに罹りやすい対象に投与することを含む、方法。
  20. 前記病気が、脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される神経変性疾患からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
  21. 医薬で使用するための、請求項1~14のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、または請求項16に記載の医薬組成物。
  22. 脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される病気などの神経変性疾患の治療または予防で使用するための、請求項1~14のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、または請求項16に記載の医薬組成物。
  23. 脊髄小脳失調症2型(SCA2)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、アルツハイマー性前頭側頭型認知症(FTD)、パーキンソニズム、およびTDP-43タンパク質症を伴う状態からなる群から選択される病気などの神経変性疾患の治療または予防のための医薬を調製するための、請求項1~14に記載のオリゴヌクレオチド、または請求項15に記載のコンジュゲート、または請求項16に記載の医薬組成物の使用。
JP2023187424A 2018-06-05 2023-11-01 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド Pending JP2024012460A (ja)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18175891.3 2018-06-05
EP18175891 2018-06-05
EP18199215.7 2018-10-09
EP18199215 2018-10-09
EP19167394.6 2019-04-04
EP19167388.8 2019-04-04
EP19167388 2019-04-04
EP19167394 2019-04-04
JP2020567773A JP7379387B2 (ja) 2018-06-05 2019-06-03 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド
PCT/EP2019/064274 WO2019233921A1 (en) 2018-06-05 2019-06-03 Oligonucleotides for modulating atxn2 expression

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020567773A Division JP7379387B2 (ja) 2018-06-05 2019-06-03 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024012460A true JP2024012460A (ja) 2024-01-30

Family

ID=66668952

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020567773A Active JP7379387B2 (ja) 2018-06-05 2019-06-03 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド
JP2023187424A Pending JP2024012460A (ja) 2018-06-05 2023-11-01 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020567773A Active JP7379387B2 (ja) 2018-06-05 2019-06-03 Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11066669B2 (ja)
EP (1) EP3802824A1 (ja)
JP (2) JP7379387B2 (ja)
CN (1) CN112912500A (ja)
TW (1) TW202012624A (ja)
WO (2) WO2019233921A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3802824A1 (en) 2018-06-05 2021-04-14 F. Hoffmann-La Roche AG Oligonucleotides for modulating atxn2 expression
US11286485B2 (en) 2019-04-04 2022-03-29 Hoffmann-La Roche Inc. Oligonucleotides for modulating ATXN2 expression
WO2020201339A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 F. Hoffmann-La Roche Ag Oligonucleotides for modulating atxn2 expression
EP4077672A1 (en) * 2019-12-20 2022-10-26 F. Hoffmann-La Roche AG Enhanced oligonucleotides for inhibiting scn9a expression
CN114015686B (zh) * 2021-09-15 2023-12-19 浙江大学 新的与衰老相关的circRNA、筛选方法及应用

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997042314A1 (en) 1996-05-08 1997-11-13 Cedars-Sinai Medical Center Nucleic acid encoding spinocerebellar ataxia-2 and products related thereto
EP0878543A1 (en) 1996-10-30 1998-11-18 Srl, Inc. cDNA FRAGMENTS OF GENE CAUSATIVE OF SPINOCEREBELLAR ATAXIA TYPE 2
JP3756313B2 (ja) 1997-03-07 2006-03-15 武 今西 新規ビシクロヌクレオシド及びオリゴヌクレオチド類縁体
EP1557424A1 (en) 1997-09-12 2005-07-27 Exiqon A/S Bi-cyclic nucleoside, nucleotide and oligonucleoide analogues
US6194171B1 (en) 1998-09-01 2001-02-27 Cedard-Sinai Medical Center Nucleic acids encoding ataxin-2 binding proteins
BRPI0008131B8 (pt) 1999-02-12 2021-05-25 Daiichi Sankyo Co Ltd composto ou um sal deste, análogo de oligonucleotídeo, composição farmacêutica, sonda para um gene,iniciador para começar a amplificação, uso de um análogo de oligonucleotídeo ou de um sal deste farmacologicamente aceitável, agente antisentido, e, agente antígeno
NZ514348A (en) 1999-05-04 2004-05-28 Exiqon As L-ribo-LNA analogues
US9029523B2 (en) 2000-04-26 2015-05-12 Ceres, Inc. Promoter, promoter control elements, and combinations, and uses thereof
US6617442B1 (en) 1999-09-30 2003-09-09 Isis Pharmaceuticals, Inc. Human Rnase H1 and oligonucleotide compositions thereof
US20040241651A1 (en) * 2000-04-07 2004-12-02 Alexander Olek Detection of single nucleotide polymorphisms (snp's) and cytosine-methylations
US6515197B1 (en) 2000-08-24 2003-02-04 Cedars-Sinai Medical Center Transgenic mouse expressing a polynucleotide encoding a human ataxin-2 polypeptide
DK1569661T3 (da) 2002-11-18 2010-01-11 Santaris Pharma As Antisense design
US7829694B2 (en) 2002-11-26 2010-11-09 Medtronic, Inc. Treatment of neurodegenerative disease through intracranial delivery of siRNA
US7605249B2 (en) 2002-11-26 2009-10-20 Medtronic, Inc. Treatment of neurodegenerative disease through intracranial delivery of siRNA
ES2576677T3 (es) 2003-03-21 2016-07-08 Roche Innovation Center Copenhagen A/S Análogos de ARN interfirientes cortos
US20050209178A1 (en) 2004-03-16 2005-09-22 Stefan Pulst Methods and compositions for the treatment of obesity
CN101052717A (zh) 2004-05-11 2007-10-10 α基因株式会社 诱发rna干扰的多核苷酸以及使用该多核苷酸的基因表达抑制方法
WO2007031091A2 (en) 2005-09-15 2007-03-22 Santaris Pharma A/S Rna antagonist compounds for the modulation of p21 ras expression
DK1984381T3 (da) 2006-01-27 2010-11-01 Isis Pharmaceuticals Inc 6-modificerede bicycliske nukleinsyreanaloger
WO2007085485A2 (en) 2006-01-27 2007-08-02 Santaris Pharma A/S Lna modified phosphorothiolated oligonucleotides
AU2007229161B2 (en) 2006-03-23 2012-07-12 Roche Innovation Center Copenhagen A/S Small internally segmented interfering RNA
CA2651453C (en) 2006-05-11 2014-10-14 Isis Pharmaceuticals, Inc. 5'-modified bicyclic nucleic acid analogs
US7666854B2 (en) 2006-05-11 2010-02-23 Isis Pharmaceuticals, Inc. Bis-modified bicyclic nucleic acid analogs
JP5665317B2 (ja) 2006-10-18 2015-02-04 アイシス ファーマシューティカルズ, インコーポレーテッド アンチセンス化合物
WO2008109379A1 (en) 2007-03-02 2008-09-12 Mdrna, Inc. Nucleic acid compounds for inhibiting il17a gene expression and uses thereof
WO2008109369A2 (en) 2007-03-02 2008-09-12 Mdrna, Inc. Nucleic acid compounds for inhibiting tnf gene expression and uses thereof
US8278425B2 (en) 2007-05-30 2012-10-02 Isis Pharmaceuticals, Inc. N-substituted-aminomethylene bridged bicyclic nucleic acid analogs
DK2173760T4 (en) 2007-06-08 2016-02-08 Isis Pharmaceuticals Inc Carbocyclic bicyclic nukleinsyreanaloge
US8278283B2 (en) 2007-07-05 2012-10-02 Isis Pharmaceuticals, Inc. 6-disubstituted or unsaturated bicyclic nucleic acid analogs
US8546556B2 (en) 2007-11-21 2013-10-01 Isis Pharmaceuticals, Inc Carbocyclic alpha-L-bicyclic nucleic acid analogs
JP2011529686A (ja) 2008-07-29 2011-12-15 ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ テキサス システム ポリグルタミンタンパク質発現の選択的阻害
US8501805B2 (en) 2008-09-24 2013-08-06 Isis Pharmaceuticals, Inc. Substituted alpha-L-bicyclic nucleosides
WO2011005765A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Bioprocessing
EP2462153B1 (en) 2009-08-06 2015-07-29 Isis Pharmaceuticals, Inc. Bicyclic cyclohexose nucleic acid analogs
US20110142789A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Compositions and Methods for the Diagnosis and Treatment of Amyotrophic Lateral Sclerosis
US8846637B2 (en) 2010-06-08 2014-09-30 Isis Pharmaceuticals, Inc. Substituted 2′-amino and 2′-thio-bicyclic nucleosides and oligomeric compounds prepared therefrom
CN106434648A (zh) 2010-07-19 2017-02-22 F·C·贝内特 肌强直性营养障碍蛋白激酶(dmpk)表达的调节
AU2011325956B2 (en) 2010-11-12 2016-07-14 The General Hospital Corporation Polycomb-associated non-coding RNAs
EP3467109A1 (en) 2011-02-08 2019-04-10 Ionis Pharmaceuticals, Inc. Oligomeric compounds comprising bicyclic nucleotides and uses thereof
CN103502273A (zh) 2011-04-20 2014-01-08 罗氏格黎卡特股份公司 用于pH依赖性通过血脑屏障的方法和构建体
WO2013022966A1 (en) 2011-08-11 2013-02-14 Isis Pharmaceuticals, Inc. Linkage modified gapped oligomeric compounds and uses thereof
DK2766483T3 (da) 2011-10-10 2022-04-19 Hospital For Sick Children Fremgangsmåder og sammensætninger til screening for og behandling af udviklingsforstyrrelser
WO2013067451A2 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Population Diagnostics Inc. Methods and compositions for diagnosing, prognosing, and treating neurological conditions
WO2013081864A1 (en) 2011-11-29 2013-06-06 Life Technologies Corporation Methods and compositions for multiplex pcr
CA2863887C (en) 2012-02-09 2023-01-03 Population Diagnostics, Inc. Methods of screening low frequency gdna variation biomarkers for pervasive developmental disorder (pdd) or pervasive developmental disorder - not otherwise specified (pdd_nos)
WO2013138353A2 (en) 2012-03-12 2013-09-19 Shire Human Genetic Therapies, Inc. Compositions and methods for modulation of atxn3 expression
US9221864B2 (en) 2012-04-09 2015-12-29 Isis Pharmaceuticals, Inc. Tricyclic nucleic acid analogs
DK2895621T3 (da) 2012-09-14 2020-11-30 Population Bio Inc Fremgangsmåder og sammensætning til diagnosticering, prognose og behandling af neurologiske tilstande
CA2922005A1 (en) 2012-09-27 2014-04-03 Population Diagnostics, Inc. Methods and compositions for screening and treating developmental disorders
KR102112892B1 (ko) 2012-11-15 2020-05-19 로슈 이노베이션 센터 코펜하겐 에이/에스 올리고뉴클레오티드 콘쥬게이트
WO2015002971A2 (en) 2013-07-02 2015-01-08 Isis Pharmaceuticals, Inc. Modulators of growth hormone receptor
US10358643B2 (en) 2014-01-30 2019-07-23 Hoffmann-La Roche, Inc. Poly oligomer compound with biocleavable conjugates
WO2015143245A1 (en) 2014-03-19 2015-09-24 Isis Pharmaceuticals, Inc. Methods for modulating ataxin 2 expression
RS62526B1 (sr) 2014-03-19 2021-11-30 Ionis Pharmaceuticals Inc Kompozicije za modulaciju ekspresije ataksina 2
WO2016036403A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Population Diagnostics Inc. Methods and compositions for inhibiting and treating neurological conditions
US10799523B2 (en) 2015-02-04 2020-10-13 F. Hoffmann-La Roche Ag Tau antisense oligomers and uses thereof
EP3397288A4 (en) 2015-12-31 2019-09-11 Ionis Pharmaceuticals, Inc. METHODS FOR REDUCING THE EXPRESSION OF ATAXIN-2
JP7288852B2 (ja) 2016-11-23 2023-06-08 アルニラム・ファーマシューティカルズ・インコーポレーテッド オフターゲット効果が低下した修飾rna剤
EP3585900B1 (en) 2017-02-22 2022-12-21 CRISPR Therapeutics AG Materials and methods for treatment of spinocerebellar ataxia type 2 (sca2) and other spinocerebellar ataxia type 2 protein (atxn2) gene related conditions or disorders
US20190365795A1 (en) 2018-06-05 2019-12-05 Hoffmann-La Roche Inc. Oligonucleotides for modulating atxn2 expression
EP3802824A1 (en) 2018-06-05 2021-04-14 F. Hoffmann-La Roche AG Oligonucleotides for modulating atxn2 expression

Also Published As

Publication number Publication date
EP3802824A1 (en) 2021-04-14
WO2019233921A1 (en) 2019-12-12
JP7379387B2 (ja) 2023-11-14
CN112912500A (zh) 2021-06-04
US11066669B2 (en) 2021-07-20
TW202012624A (zh) 2020-04-01
JP2021526797A (ja) 2021-10-11
WO2019233922A1 (en) 2019-12-12
US20200024600A1 (en) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7379387B2 (ja) Atxn2発現を制御するためのオリゴヌクレオチド
CN108291226B (zh) 用于诱导父本ube3a表达的寡核苷酸
EP3810776A1 (en) Oligonucleotides for modulating scn9a expression
US20190365795A1 (en) Oligonucleotides for modulating atxn2 expression
JP2022141739A (ja) Tau発現調節用オリゴヌクレオチド
CA3072314A1 (en) Nucleic acid molecule for reduction of papd5 and papd7 mrna for treating hepatitis b infection
US20210054383A1 (en) Oligonucleotides for modulating tmem106b expression
JP7499267B2 (ja) Atxn2発現を調節するためのオリゴヌクレオチド
JP2021505175A (ja) Fndc3bの発現を調節するためのオリゴヌクレオチド
US11286485B2 (en) Oligonucleotides for modulating ATXN2 expression
CN111615558A (zh) 用于调节erc1表达的寡核苷酸
WO2023078883A1 (en) Oligonucleotides for modulating apolipoprotein e4 expression
JP2021510295A (ja) Gsk3b発現を調節するためのオリゴヌクレオチド
JP2022512877A (ja) Tia1を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチド
WO2019115417A2 (en) Oligonucleotides for modulating rb1 expression
WO2019038228A1 (en) OLIGONUCLEOTIDES FOR MODULATION OF TOM1 EXPRESSION

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231115