JP2024511437A - ポリヌクレオチド組成物、関連製剤、およびその使用方法 - Google Patents

ポリヌクレオチド組成物、関連製剤、およびその使用方法 Download PDF

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ジェイ． ロックハート デイヴィッド
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イービー ジャクソン
ブドコ ドミトリ
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Abstract

ポリヌクレオチドの組成物、その医薬組成物、およびその使用方法が開示される。ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質またはその機能的フラグメントをコードし得る。ポリヌクレオチドは、細胞または臓器、例えば対象の肺細胞または肺への標的送達のために、脂質組成物と組み合わされ得る。細胞におけるＣＦＴＲタンパク質の発現または活性を増強するための方法が提供される。ＣＦＴＲ関連疾患を有するかまたは有する疑いのある対象を処置するための方法も提供される。

Description

相互参照
本出願は、２０２１年３月２３日に出願された米国仮出願第６３／１６４，５７３号、２０２１年６月９日に出願された米国仮出願第６３／２０８，９６６号、および２０２１年１１月２日に出願された米国仮出願第６３／２７４，９１２号の利益を主張するものであり、これらの各出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に完全に組み込まれる。
発明の背景
メッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）などの核酸は、タンパク質およびポリペプチドを発現させるために細胞によって使用され得る。一部の細胞は、特定のタンパク質または核酸が欠乏し、その結果、疾患状態を生じる可能性がある。細胞は外来性リボ核酸（ＲＮＡ）を取り込んで翻訳することもできるが、効率的な取り込みおよび翻訳には多くの要因が影響する。例えば、免疫系は多くの外来性ＲＮＡを異物として認識し、ＲＮＡを不活化することを目的とした応答を引き起こす。
発明の概要
ここに提供されるのは、核酸を送達するための組成物および方法である。核酸は治療剤として使用することができる。特に、ｍＲＮＡを対象の細胞に送達することができる。核酸を細胞に送達すると、その核酸を使用してポリペプチドを合成することができる。疾患または障害を有する細胞または対象の場合、核酸は、ポリペプチドの発現を増加させることによって治療剤として作用するのに有効であり得る。障害または疾患がポリペプチドの異常な発現または活性に起因または相関する場合、ポリペプチドの発現増加は有益であり得る。しかしながら、細胞は外来性核酸の取り込みが制限されることがあり、核酸の送達には、核酸の取り込みを増加させる組成物が有益であり得る。
さらに、治療剤には、臓器特異的な送達が有益であり得る。化学療法薬などの多くの異なる種類の化合物は、著しい細胞毒性を示す。これらの化合物が、所望の臓器への送達をより良好に指向することができれば、標的外作用はより少なくなるであろう。
一態様において、本開示は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドを提供し、前述の合成ポリヌクレオチドは、１つ以上のヌクレオシドアナログを含む。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、１－メチルシュードウリジンを含む。
一態様において、本開示は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドを提供し、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の塩基にわたって、少なくとも約７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、約１１５、１１０、１０５、１００、９５、もしくは９０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、アルギニンをコードする少なくとも２つの同義コドンを含む。いくつかの実施形態において、核酸配列は、アルギニンをコードする少なくとも３つの同義コドンを含む。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％、６５％、６０％、５５％、または５０％以下が、ＡＧＡコドンである。いくつかの実施形態において、核酸配列は、配列番号５と、少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって、少なくとも７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、メッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）である。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、３’－または５’－非コード領域をさらに含む。いくつかの実施形態において、３’－または５’－非コード領域は、細胞内で前述の合成ポリヌクレオチドによってコードされる前述のＣＦＴＲタンパク質の発現または活性を増強する。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、５’キャップ構造をさらに含む。いくつかの実施形態において、３’非コード領域は、ポリアデノシン尾部を含む。いくつかの実施形態において、ポリアデノシン尾部は、多くとも２００個のアデノシンを含む。いくつかの実施形態において、ポリアデノシン尾部は、細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの薬物動態学的特性を改善する。いくつかの実施形態において、ポリアデノシン尾部は、細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの半減期の延長を改善する。
一態様において、本開示は、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む医薬組成物を提供し、この合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物は、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む。
いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約５％～約３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約５０：１、４０：１、３０：１、２０：１、１５：１または１０：１以下である。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、永久カチオン性脂質である。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、第２のイオン化可能なカチオン性脂質である。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約５％～約６５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約５％～約３０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、双性イオン脂質（例えば、リン脂質）をさらに含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約５％～約２５％のモル百分率で前述の双性イオン脂質を含む。いくつかの実施形態において、前述の双性イオン脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、ステロイドまたはステロイド誘導体をさらに含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約１５％～約４６％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、ポリマー複合脂質（例えば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）複合脂質）をさらに含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物は、約０．５％～約１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。いくつかの実施形態において、前述の脂質組成物中の窒素と前述の合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である。いくつかの実施形態において、Ｎ／Ｐ比は、約５：１～約３０：１である。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドと前述の脂質組成物の全脂質との（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：２０、１：５０、または１：１００以下である。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、永久的に正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）を含む。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は対イオンを含む。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質はホスホコリン脂質（例えば、飽和または不飽和）である。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質はエチルホスホコリンである。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000002
 を有するヘッド基を含み、Ｌは、（例えば、生分解性）リンカーであり、Ｚ＋は、正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）であり、Ｘ－は、対イオンである。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000003
 を有し、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルキル、または任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルケニルである。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000004
 を有する。いくつかの実施形態において、Ｌは、
Figure 2024511437000005
 であり、
ｐおよびｑは、各々独立して、１、２、または３であり、
Ｒ４は、任意選択的に置換されたＣ１～Ｃ６アルキルである。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000006
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｒ４は、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである。
いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000007
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである。
いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000008
 を有し、
Ｒ４およびＲ４’は、各々独立して、アルキル（Ｃ６～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ６～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ４’’は、アルキル（Ｃ≦２４）、アルケニル（Ｃ≦２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ４’’’は、アルキル（Ｃ１～Ｃ８）、アルケニル（Ｃ２～Ｃ８）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｘ２は、一価のアニオンである。
いくつかの実施形態において、医薬組成物はエアロゾル組成物である。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５ミクロン（μｍ）～１０μｍの液滴サイズを有する。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５μｍ～１０μｍの中央値液滴サイズを有する。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５μｍ～１０μｍの平均液滴サイズを有する。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、エアロゾル投与用に製剤化される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、ａｐｉｃａｌ側送達用に製剤化される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、噴霧吸入（nebulization）用に製剤化される。
別の態様では、本開示は、細胞における嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質の発現または活性を増強するための方法を提供し、該方法は、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物と前述の細胞を接触させることであって、前述の合成ポリヌクレオチドがＣＦＴＲタンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させることを含み、それによって、接触させてから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性が得られ、任意選択的に、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、前述の細胞を含む複数の細胞の経上皮イオン輸送特性の変化を、前述の接触させることがない場合における複数の基準細胞のものと比較して測定することによって決定される。いくつかの実施形態において、接触させることは繰り返される。いくつかの実施形態において、接触させることは少なくとも週に１回である。いくつかの実施形態において、接触させることは少なくとも週に２回である。いくつかの実施形態において、本方法は、各接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、接触させることは第１の接触させることであり、本方法は、任意選択的に、前述の第１の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる第２の接触させることを含む。いくつかの実施形態において、本方法は、第３の接触させることをさらに含み、任意選択的に、前述の第３の接触させることは、前述の第２の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の第２の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の第３の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、前述の接触させることは、前述の脂質組成物と組み合わされた前述の合成ポリヌクレオチドを含む前述の組成物を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態において、対象は哺乳動物である。いくつかの実施形態において、対象はヒトである。いくつかの実施形態において、投与は、噴霧吸入による吸入を含む。いくつかの実施形態において、各接触させることにおける組成物は同一である。いくつかの実施形態において、細胞は肺気道細胞である。いくつかの実施形態において、細胞は肺分泌細胞または肺基底細胞である。肺基底細胞は肺基底幹細胞であってもよい。いくつかの実施形態において、細胞は気管支上皮細胞である。いくつかの実施形態において、細胞は未分化である。いくつかの実施形態において、細胞は分化している。いくつかの実施形態において、細胞は前述の対象由来である。いくつかの実施形態において、接触させることはｉｎ ｖｉｖｏである。いくつかの実施形態において、接触させることはｉｎ ｖｉｔｒｏである。いくつかの実施形態において、接触させることはｅｘ ｖｉｖｏである。いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントは、野生型ＣＦＴＲタンパク質である。いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントは、全長ＣＦＴＲタンパク質である。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約５マイクロアンペア（μＡ）の経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、約５マイクロアンペア（μＡ）～約３０μＡの経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）の経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）～約２０μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１の経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の細胞における前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの量または活性を、対応する対照（例えば、前述の接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増加させる。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の細胞における（例えば、塩化物）イオン輸送を、対応する対照（例えば、前述の接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増強する。いくつかの実施形態において、対象は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）遺伝子の突然変異を示すか、または示すと判定される。いくつかの実施形態において、突然変異は機能喪失突然変異である。いくつかの実施形態において、突然変異は、ナンセンス突然変異またはフレームシフト突然変異である。いくつかの実施形態において、突然変異は、ＣＦＴＲ遺伝子のエクソン１１～２７のうちの１つ以上である。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２ＸもしくはＦ５０８ｄｅｌ、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、突然変異はＲ１１６２Ｘである。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２Ｘ、Ｆ５０８ｄｅｌ、もしくはＲ１１６２Ｘ、またはそれらの組み合わせである。
別の態様において、本開示は、標的化肺送達、例えば、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、この合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与することを含み、それによって、前述の対象の肺分泌細胞または肺基底細胞において、前述の合成ポリヌクレオチドの治療上有効な量または活性が得られ、任意選択的に、前述の合成ポリヌクレオチドの前述の治療上有効な活性が、前述の肺分泌細胞または肺基底細胞を含む肺の経上皮イオン輸送特性の変化を、前述の接触させることがない場合の基準肺のものと比較して測定することによって決定される。肺基底細胞は肺基底幹細胞であってもよい。
別の態様において、本開示は、標的化肺送達、例えば肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、この合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与することを含み、それによって、前述の対象の肺分泌細胞または肺基底細胞における前記合成ポリヌクレオチドの治療量または活性が、前述の対象の肺の非分泌細胞または非基底細胞におけるものと比較してより大きくなる。肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの標的化肺送達のための方法のいくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の少なくとも約５０％、５５％、もしくは６０％が、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、肺分泌細胞、肺基底細胞、またはそれらの組み合わせにおいて検出または観察される。肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）などの標的化肺送達のための方法のいくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、４５％、または４０％以下が、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、肺非分泌細胞、肺非基底細胞、またはそれらの組み合わせにおいて検出または観察される。肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの標的化肺送達のための方法のいくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、４５％、または４０％以下が、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、肺繊毛（ciliated）細胞に存在する。いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達のための方法は、肺分泌細胞または肺基底細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの量または活性を、基準細胞における量または活性よりも少なくとも１．１倍、１．５倍、または２倍多くもたらすが、この基準細胞は、肺分泌細胞でも肺基底細胞でもない。基準細胞は肺繊毛細胞であってもよい。いくつかの実施形態において、肺非分泌細胞または肺非基底細胞は肺繊毛細胞である。いくつかの実施形態において、肺非分泌細胞は肺基底細胞である。（例えば、肺）基底細胞は、（例えば、肺）基底幹細胞であってもよい。
別の態様において、本開示は、標的化肺送達、例えば肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、この合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与することを含み、それによって、前述の対象の肺分泌細胞または肺基底細胞の少なくとも５％において、前述の合成ポリヌクレオチドの治療量または活性が得られる。いくつかの実施形態において、投与することは、前述の脂質組成物と組み合わされた前述の合成ポリヌクレオチドを含む前述の組成物を、前述の対象の肺に投与することを含む。いくつかの実施形態において、肺分泌細胞は、クラブ細胞（club cell）または杯状細胞（goblet cell）である。（例えば、肺）基底細胞は、（例えば、肺）基底幹細胞であってもよい。
別の態様において、本開示は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）関連症状を有するかまたは有する疑いのある対象を処置するための方法を提供し、この方法は、本明細書の他の箇所に開示される医薬組成物を前述の対象に投与することを含む。いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲ関連症状は、嚢胞性線維症、遺伝性肺気腫、または慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）である。いくつかの実施形態において、投与は局所投与を含む。いくつかの実施形態において、投与は噴霧吸入を含む。
本開示の追加の態様および利点は、本開示の例示的な実施形態のみが示され記載される以下の詳細な説明から、当業者には容易に明らかになるであろう。理解されるように、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で修正が可能である。したがって、図面および説明は、本質的に例示的なものとみなされ、制限的なものとみなされるべきではない。
参照による組み込み
本明細書において言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる刊行物および特許または特許出願が、本明細書に含まれる開示と矛盾する限りにおいて、本明細書は、そのような矛盾する内容に優先し、かつ／または優先されることが意図されている。
特許ファイルまたは出願ファイルには、少なくとも１つのカラー図面が含まれている。カラー図面を含む本特許または特許出願公開公報の写しは、請求および必要な手数料の支払により、国内官庁によって提供される。
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および添付の図面（本明細書では「図」ともいう）を参照することによって得られるであろう。
例示的な脂質の化学構造を示す図である。 例示的なデンドリマー脂質の化学構造を示す図である。 異なる組成のＬＮＰを使用した細胞型および送達されたｍＲＮＡの発現レベルのチャートを示す図である。 複数の組成のＬＮＰを使用したレポーターＬｕｃ ｍＲＮＡ／ＬＮＰの吸入エアロゾル送達後のマウスの生物発光のｉｎ ｖｉｖｏイメージングを使用した画像を示す図である。 ヒト気管支上皮（ｈＢＥ）細胞における様々なＬＮＰ組成物の細胞毒性に関するチャートを示す図である。 様々なＬＮＰ組成物の安定性および一般的特性を示す図である。 ＬＮＰ組成物（例えば、５Ａ２－ＳＣ８ ＤＯＴＡＰ）のマウスにおける経時的な組織特異的放射輝度のチャートを示す図である。 ＬＮＰ組成物（例えば、５Ａ２－ＳＣ８ ＤＯＴＡＰ）のマウスにおける経時的な組織特異的放射輝度の画像を示す図である。 本出願に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡの構造設計を示す図である。 本出願に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡの産生を示す図である。 ＦＲＴ細胞におけるＣＦＴＲタンパク質の用量依存性発現を示す図である。 ＦＲＴ細胞におけるＣＦＴＲタンパク質の用量依存性発現を示す図である。 ＦＲＴ細胞におけるＣＦＴＲの活性を示す図である。 ＦＲＴ細胞において、本明細書に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡを用いて用量依存性ＣＦＴＲ機能が観察されたことを示す図であり、ＴｒａｎｓＷｅｌｌ（登録商標）透過性支持体上で成長した５日齢のコンフルエントＦＲＴ細胞を、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００を使用してＲｅＣｏｄｅ最適化ｍＲＮＡでトランスフェクトし、経上皮コンダクタンスのＭＴＥＣＣ２４アッセイを、本明細書に記載される１用量のＣＦＴＲ ｍＲＮＡでのトランスフェクションの１日後に行った。 ＦＲＴ細胞において、本明細書に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡを用いて用量依存性ＣＦＴＲ機能が観察されたことを示す図であり、ｍＲＮＡ用量依存性経上皮コンダクタンス（Ｇｔ）応答を示し、バーは、フォルスコリン添加時点とインヒビター－１７２添加時点との間の１分間あたりのＧｔ曲線下面積（ＡＵＣ）であった。 完全に分化したｈＢＥ細胞内へのレポーターｍＲＮＡの送達を示す図である。 基準化合物および本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤ｗ／ｔｄＴｏｍａｔｏ ｍＲＮＡに対するｈＢＥ細胞の耐性および応答を示す図である。 基準化合物および本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤ｗ／ｔｄＴｏｍａｔｏ ｍＲＮＡに対するｈＢＥ細胞の耐性および応答を示す図である。 基準化合物および本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤ｗ／ｔｄＴｏｍａｔｏ ｍＲＮＡに対するｈＢＥ細胞の耐性および応答を示す図である。 本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤による、完全に分化したＦ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能の回復を示す図である。 本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤による、完全に分化したＦ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能の回復を示す図である。 本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤によるＲ５５３Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能の回復を示す図である。 本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤によるＲ５５３Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能の回復を示す図である。 一次ＣＦ ｈＢＥ細胞においてＣＦＴＲ機能を救済する、本明細書に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰＳによる単回用量エアロゾル処置を示す図であり、単回投薬後の、本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤を使用したフォルスコリン誘導Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ ｈＢＥ細胞の代表的な痕跡量を示す。 一次ＣＦ ｈＢＥ細胞においてＣＦＴＲ機能を救済する、本明細書に記載されるＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰＳによる単回用量エアロゾル処置を示す図である。 週２回の投薬スケジュールに基づくＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ製剤の反復投与を示す図であり、同様のプロトコルを使用してＣＦＴＲ機能を決定し、反復投与は、各投与後にＣＦＴＲ機能を示し、用量が陰性対照よりも改善されたＣＦＴＲ機能を生成することができたことを示す。 週２回の投薬スケジュールに基づくＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ製剤の反復投与を示す図であり、同様のプロトコルを使用してＣＦＴＲ機能を決定し、反復投与は、各投与後にＣＦＴＲ機能を示し、用量が陰性対照よりも改善されたＣＦＴＲ機能を生成することができたことを示す。 レポーターｍＲＮＡによるｈＢＥ細胞のトランスフェクションが、製剤特異的細胞指向性シグネチャーを明らかにすることを示す図であり、上のグラフは、高分化型ヒトｈＢＥ細胞を、Ｖｉｔｒｏｃｅｌｌ噴霧吸入を使用して、ＲＴＸ０００１製剤化Ｔｄ Ｔｏｍａｔｏ ｍＲＮＡ（４ｍｇ）で１回処理したことを示し、陽性細胞（％）を、指示されたマーカーとの共局在化によって決定し、本明細書で使用される場合、「ＲＴＸ００１」は、本明細書で試験される脂質組成物の一例を指し、ＲＴＸ０００１は、約１９．０５％の４Ａ３－ＳＣ７（イオン化可能なカチオン性脂質）、約２０％のＤＯＤＡＰ（ＳＯＲＴ脂質）、約１９．０５％のＤＯＰＥ、約３８．９％のコレステロール、および約３．８１％のＤＭＧ－ＰＥＧ（ＰＥＧ結合脂質）を含む５成分脂質組成物であり、各脂質成分は、全脂質組成物のモル％として定義される。 本明細書に開示される組成物で嚢胞性線維症を処置するためのヒト対象における臨床試験の概要を示す図である。
詳細な説明
本発明の種々の実施形態が本明細書で示され、説明されてきたが、そのような実施形態が例示としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換を思いつくことができる。本明細書に記載された本発明の実施形態に対する様々な代替形態が採用され得ることが理解されるべきである。
本明細書で使用される「ポリヌクレオチド」または「核酸」という用語は、一般に、プリンおよびピリミジン塩基、プリンおよびピリミジンアナログ、化学的もしくは生化学的に修飾された、天然もしくは非天然の、もしくは誘導体化されたヌクレオチド塩基を含む、リボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのいずれかの長さのヌクレオチドの重合形態を指す。ポリヌクレオチドには、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）、またはリボ核酸のＤＮＡコピー（ｃＤＮＡ）の配列が含まれ、これらはすべて、組み換え的に産生され得るか、人工的に合成され得るか、または天然源から単離および精製され得る。ポリヌクレオチドおよび核酸は、一本鎖または二本鎖として存在し得る。ポリヌクレオチドの骨格は、ＲＮＡまたはＤＮＡに典型的に見出され得るような糖およびリン酸基、またはアナログもしくは置換された糖もしくはリン酸基を含み得る。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドおよびヌクレオチドアナログ（またはアナログ）などの天然に存在するヌクレオチドまたは非自然発生のヌクレオチドを含み得る。
本明細書で使用される「ポリリボヌクレオチド」という用語は、一般に、リボ核酸を含むポリヌクレオチドポリマーを指す。この用語はまた、化学的に修飾されたリボヌクレオチドを含むポリヌクレオチドポリマーを指す。ポリリボヌクレオチドは、自然界に見出され得るＤ－リボース糖で形成され得る。
本明細書で使用される「ポリペプチド」という用語は、一般に、アミド結合（ペプチド結合）を介して互いに連結したアミノ酸残基モノマーから構成されたポリマー鎖を指す。ポリペプチドは、少なくとも３つのアミノ酸の鎖、タンパク質、組み換えタンパク質、抗原、エピトープ、酵素、受容体、または構造アナログ、またはそれらの組み合わせであり得る。本明細書で使用される場合、ポリペプチドを形成するＬ－エナンチオマーアミノ酸の略号は以下のとおりである：アラニン（Ａ、Ａｌａ）；アルギニン（Ｒ、Ａｒｇ）；アスパラギン（Ｎ、Ａｓｎ）；アスパラギン酸（Ｄ、Ａｓｐ）；システイン（Ｃ、Ｃｙｓ）；グルタミン酸（Ｅ、Ｇｌｕ）；グルタミン（Ｑ、Ｇｌｎ）；グリシン（Ｇ、Ｇｌｙ）；ヒスチジン（Ｈ、Ｈｉｓ）；イソロイシン（Ｉ、Ｉｌｅ）；ロイシン（Ｌ、Ｌｅｕ）；リジン（Ｋ、Ｌｙｓ）；メチオニン（Ｍ、Ｍｅｔ）；フェニルアラニン（Ｆ、Ｐｈｅ）；プロリン（Ｐ、Ｐｒｏ）；セリン（Ｓ、Ｓｅｒ）；スレオニン（Ｔ、Ｔｈｒ）；トリプトファン（Ｗ、Ｔｒｐ）；チロシン（Ｙ、Ｔｙｒ）；バリン（Ｖ、Ｖａｌ）。ＸまたはＸａａは、任意のアミノ酸を示し得る。
本明細書で使用される「操作された」という用語は、一般に、細胞内にポリヌクレオチドを提供するように遺伝学的に設計および操作されたポリヌクレオチド、ベクター、および核酸コンストラクトを指す。操作されたポリヌクレオチドは、部分的または完全にｉｎ ｖｉｔｒｏで合成することができる。操作されたポリヌクレオチドはクローン化することもできる。操作されたポリリボヌクレオチドは、メッセンジャーＲＮＡ中に天然には見出されないリボヌクレオチドなどの１つ以上の塩基または糖アナログを含有し得る。操作されたポリリボヌクレオチドは、トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）、ガイドＲＮＡ（ｇＲＮＡ）、小核ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）、核小体低分子ＲＮＡ（ｓｎｏＲＮＡ）、ＳｍＹ ＲＮＡ、スプライスリーダーＲＮＡ（ＳＬ ＲＮＡ）、ＣＲＩＳＰＲ ＲＮＡ、長鎖非翻訳ＲＮＡ（ｌｎｃＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ）、または他の適切なＲＮＡに存在するヌクレオチドアナログを含有し得る。
本明細書で使用される場合、「患者」または「対象」という用語は、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、モルモット、またはそれらのトランスジェニック種などの、生きている哺乳動物生物を指す。特定の実施形態において、患者または対象は霊長類（例えば、非ヒト霊長類）である。特定の実施形態において、患者または対象はヒトである。ヒト対象の非限定的な例は、成人、幼若、乳児および胎児である。
標的細胞へのペイロードの送達に関連して本明細書で使用される「組み合わせる（assemble）」または「組み合わされた（assembled）」という用語は、一般に、例えば、治療剤または予防剤が脂質組成物と複合体を形成するか、または脂質組成物中に封入されるような、共有結合的または非共有結合的な相互作用または会合を指す。
本明細書で使用される場合、「脂質組成物」という用語は、一般に、リポプレックス、リポソーム、脂質粒子を含むがこれらに限定されない脂質化合物を含む組成物を指す。脂質組成物の例としては、懸濁液、エマルジョン、および小胞組成物が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「検出可能」という用語は、観察または機器のいずれかによって直接的または間接的に検出可能なシグナルの発生または変化を指す。典型的には、検出可能な応答は、フルオロフォアが本来蛍光性であり、金属イオンまたは生物学的化合物との結合時にシグナルの変化を生じないシグナルの発生である。代替的には、検出可能な応答は、吸光度もしくは蛍光の波長分布パターンもしくは強度の変化、または光散乱、蛍光寿命、蛍光偏光、または上記のパラメータの組み合わせの変化をもたらす光学的応答である。他の検出可能な応答としては、例えば、化学発光、リン光、放射性同位元素からの放射、磁気引力、および電子密度が挙げられる。
別段の指示がない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量、範囲、条件などを表すすべての数値は、どの場合においても、「約」という用語によって修飾されていると理解される。したがって、特段の記載がない限り、本明細書および添付の特許請求の範囲で記載された数値パラメータは、本出願によって得ようとされる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。一般に、本明細書において、重量、時間、用量などの測定可能な値を言及する際に使用される「約」という用語は、一例では、規定量から±２０％または±１０％、別の例では±５％、別の例では±１％、さらに別の例では±０．１％の変動を包含することを意味し、そのような変動は、開示された方法を実行するのに適切である。
本明細書で使用される場合、「比」という用語は、一般に、別の分子に対する１つ以上の分子の相対量を指す。比の非限定的な例としては、モル比、重量比、または質量比が挙げられる。
化学基の文脈で使用される場合、「水素」は、－Ｈを意味し、「ヒドロキシ」は、－ＯＨを意味し、「オキソ」は、＝Ｏを意味し、「カルボニル」は、－Ｃ（＝Ｏ）－を意味し、「カルボキシ」は、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ（－ＣＯＯＨまたは－ＣＯ２Ｈとも表記される）を意味し、「ハロ」は、独立して、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒまたは－Ｉを意味し、「アミノ」は、－ＮＨ２を意味し、「ヒドロキシアミノ」は、－ＮＨＯＨを意味し、「ニトロ」は、－ＮＯ２を意味し、イミノは、＝ＮＨを意味し、「シアノ」は、－ＣＮを意味し、「イソシアネート」は、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏを意味し、「アジド」は、－Ｎ３を意味し、一価の文脈では、「ホスフェート」は、－ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２またはその脱プロトン化形態を意味し、二価の文脈では、「ホスフェート」は、－ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）Ｏ－またはその脱プロトン化形態を意味し、「メルカプト」は、－ＳＨを意味し、「チオ」は、＝Ｓを意味し、「スルホニル」は、－Ｓ（Ｏ）２－を意味し、「ヒドロキシスルホニル」は、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨを意味し、「スルホンアミド」は、－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２を意味し、「スルフィニル」は、－Ｓ（Ｏ）－を意味する。
化学式の文脈では、記号「－」は、単結合を意味し、「＝」は、二重結合を意味し、「≡」は、三重結合を意味する。記号
Figure 2024511437000009
 は、任意の結合を表し、これが存在する場合は、単結合または二重結合のいずれかである。記号
Figure 2024511437000010
 は、単結合または二重結合を表す。したがって、例えば、式
Figure 2024511437000011
 は、
Figure 2024511437000012
 を含む。そして、そのような環原子はどれも２つ以上の二重結合の一部を形成しないことが理解される。さらに、共有結合記号「－」は、１つまたは２つの立体原子を連結する場合、好ましい立体化学を示すものではないことに留意されたい。代わりに、それはすべての立体異性体およびその混合物をカバーする。記号
Figure 2024511437000013
 は、結合（例えば、メチルの場合は
Figure 2024511437000014
 ）を横切って垂直に描かれる場合、基の付着点を示す。読者が結合点を明確に識別できるようにするために、結合点は、典型的には、より大きな基に対してのみこのように識別されることに留意されたい。記号
Figure 2024511437000015
 は、くさびの太い端部に結合された基が「ページ外」にある単結合を意味する。記号
Figure 2024511437000016
 は、くさびの太い端部に結合された基が「ページ内」にある単結合を意味する。記号
Figure 2024511437000017
 は、二重結合（例えば、ＥまたはＺのいずれか）の周囲の形状が定義されていない単結合を意味する。したがって、両方の選択肢とその組み合わせとが意図されている。本出願に示される構造の原子上の定義されていない原子価は、その原子に結合した水素原子を暗黙的に表す。炭素原子上の太字の点は、その炭素に結合した水素が紙面の外に向いていることを示す。
基「Ｒ」が、例えば、式
Figure 2024511437000018
 において、環系上の「浮遊基」として描写されている場合、
Ｒは、安定な構造が形成される限り、描写、暗示、または明示的に定義された水素を含む、環原子のいずれかに結合した任意の水素原子に置き換わってもよい。基「Ｒ」が、例えば、式
Figure 2024511437000019
 におけるように、縮合環系上の「浮遊基」として描写されている場合、
Ｒは、特に指定のない限り、縮合環のいずれかの環原子に結合した任意の水素と置き換わってもよい。置き換え可能な水素には、安定な構造が形成される限り、描写された水素（例えば、上の式の窒素に結合した水素）、暗示された水素（例えば、示されていないが、存在すると理解される上の式の水素）、明示的に定義された水素、および環原子の同一性に依存して存在する任意の水素（例えば、Ｘが、－ＣＨ－に等しい場合、基Ｘに結合した水素）が含まれる。描写されている例では、Ｒは、縮合環系の５員環または６員環のいずれかに存在し得る。上の式において、括弧で囲まれた基「Ｒ」の直後の添え字「ｙ」は、数値変数を表す。特に指定のない限り、この変数は０、１、２、または２よりも大きな任意の整数であり得、環または環系の置き換え可能な水素原子の最大数によってのみ制限される。
化学基および化合物クラスでは、基またはクラス内の炭素原子の数は以下のように示される：「Ｃｎ」は、基／クラス内の炭素原子の正確な数（ｎ）を定義する。「Ｃ≦ｎ」は、基／クラス内に存在し得る炭素原子の最大数（ｎ）を定義し、最小数は当該基／クラスにとって可能な限り小さく、例えば、基「アルケニル（Ｃ≦８）」またはクラス「アルケン（Ｃ≦８）」内の炭素原子の最小数は２であると理解される。１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基を指定する「アルコキシ（Ｃ≦１０）」と比較されたい。「Ｃｎ～ｎ’」は、基中の炭素原子の最小数（ｎ）と最大数（ｎ’）との両方を定義する。したがって、「アルキル（Ｃ２～１０）」は、２～１０個の炭素原子を有するアルキル基を指定する。これらの炭素数インジケータは、それが修飾する化学基またはクラスの前にあっても後にあってもよく、意味のいかなる変更も示すことなく、括弧で囲まれていてもいなくてもよい。したがって、「Ｃ５オレフィン」、「Ｃ５－オレフィン」、「オレフィン（Ｃ５）」、および「オレフィンＣ５」はすべて同義である。
化合物または化学基を修飾するために「飽和」という用語が使用される場合、下記に示す場合を除き、その化合物または化学基が炭素－炭素二重結合および炭素－炭素三重結合を有しないことを意味する。この用語が原子を修飾するために使用される場合、その原子が任意の二重結合または三重結合の一部ではないことを意味する。飽和基の置換体の場合、１つ以上の炭素酸素二重結合または炭素窒素二重結合が存在していてもよい。そのような結合が存在する場合、ケト－エノール互変異性またはイミン／エナミン互変異性の一部として生じ得る炭素－炭素二重結合は排除されない。ある物質の溶液を修飾するために「飽和」という用語が使用される場合、その溶液中にその物質がそれ以上溶解できないことを意味する。
「脂肪族」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、そのように修飾された化合物または化学基は、非環式または環式であるが、非芳香族炭化水素化合物または基であることを示す。脂肪族化合物／基では、炭素原子は、直鎖、分岐鎖、または非芳香族環（脂環式）でつなぎ合わせることができる。脂肪族化合物／基は、炭素－炭素単結合でつなぎ合わされた飽和（アルカン／アルキル）、または１つ以上の炭素－炭素二重結合を有する不飽和（アルケン／アルケニル）、または１つ以上の炭素－炭素三重結合を有する不飽和（アルキン／アルキニル）であり得る。
「芳香族」という用語は、化合物または化学基の原子を修飾するために使用される場合、化合物または化学基が、環を形成する結合の相互作用によって安定化された原子の平面不飽和環を含有することを意味する。
「アルキル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、炭素原子を結合点とし、直鎖状または分岐鎖状の非環式構造を有し、炭素および水素以外の原子を有しない一価の飽和脂肪族基を指す。基－ＣＨ３（Ｍｅ）、－ＣＨ２ＣＨ３（Ｅｔ）、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（ｎ－Ｐｒまたはプロピル）、－ＣＨ（ＣＨ３）２（ｉ－Ｐｒ、ｉＰｒまたはイソプロピル）、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（ｎ－Ｂｕ）、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３（ｓｅｃ－ブチル）、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２（イソブチル）、－Ｃ（ＣＨ３）３（ｔｅｒｔ－ブチル、ｔ－ブチル、ｔ－ＢｕまたはｔＢｕ）、および－ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）３（ｎｅｏ－ペンチル）は、アルキル基の非限定的な例である。「アルカンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、１つまたは２つの飽和炭素原子を結合点とし、直鎖状または分岐鎖状の非環式構造を有し、炭素－炭素二重結合または三重結合を有さず、炭素および水素以外の原子を有しない二価の飽和脂肪族基を指す。基－ＣＨ２－（メチレン）、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２－、および－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－は、アルカンジイル基の非限定的な例である。「アルカン」とは、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、アルキルであり、この用語は上記で定義したとおりである。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。以下の基は、置換されたアルキル基の非限定的な例である：－ＣＨ２ＯＨ、－ＣＨ２Ｃｌ、－ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＮ、－ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３、－ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＣＨ２ＯＣＨ３、－ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＣＨ２ＮＨ２、－ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）２、および－ＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ。「ハロアルキル」という用語は、水素原子の置き換えがハロ（すなわち、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、または－Ｉ）に限定され、炭素、水素およびハロゲンを除く他の原子が存在しない置換されたアルキルのサブセットである。基－ＣＨ２Ｃｌは、ハロアルキルの非限定的な例である。「フルオロアルキル」という用語は、水素原子の置き換えがフルオロに限定され、炭素、水素およびフッ素を除く他の原子が存在しない置換されたアルキルのサブセットである。基－ＣＨ２Ｆ、－ＣＦ３、および－ＣＨ２ＣＦ３は、フルオロアルキル基の非限定的な例である。
「シクロアルキル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、炭素原子を結合点とし、前述の炭素原子は１つ以上の非芳香族環構造の一部を形成し、炭素－炭素二重結合または三重結合を有さず、炭素および水素以外の原子を有しない一価の飽和脂肪族基を指す。非限定的な例としては、－ＣＨ（ＣＨ２）２（シクロプロピル）、シクロブチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシル（Ｃｙ）が挙げられる。「シクロアルカンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、２つの炭素原子を結合点とし、炭素－炭素二重結合または三重結合を有さず、炭素および水素以外の原子を有しない二価の飽和脂肪族基を指す。該基
Figure 2024511437000020
 は、シクロアルカンジイル基の非限定的な例である。「シクロアルカン」とは、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、シクロアルキルであり、この用語は上記で定義したとおりである。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「アルケニル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、炭素原子を結合点とし、直鎖状または分岐鎖状の非環式構造を有し、少なくとも１つの非芳香族炭素－炭素二重結合を有さず、炭素－炭素三重結合を有さず、炭素および水素以外の原子を有しない一価の不飽和脂肪族基を指す。非限定的な例としては、－ＣＨ＝ＣＨ２（ビニル）、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、－ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２（アリル）、－ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、および－ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨ２が挙げられる。「アルケンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、２つの炭素原子を結合点とし、直鎖状または分岐鎖状の非環式構造を有し、少なくとも１つの非芳香族炭素－炭素二重結合を有し、炭素－炭素三重結合を有さず、炭素および水素以外の原子を有しない二価の不飽和脂肪族基を指す。基－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２－、および－ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２－は、アルケンジイル基の非限定的な例である。アルケンジイル基は脂肪族であるが、両末端で接続されると、この基が芳香族構造の一部を形成することは排除されないことに留意されたい。「アルケン」および「オレフィン」という用語は同義であり、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、アルケニルであり、この用語は上記で定義したとおりである。同様に、「末端アルケン」および「α－オレフィン」という用語は同義であり、炭素－炭素二重結合を１つだけ有するアルケンを指し、その結合は分子の末端にあるビニル基の一部である。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。基－ＣＨ＝ＣＨＦ、－ＣＨ＝ＣＨＣｌおよび－ＣＨ＝ＣＨＢｒは、置換されたアルケニル基の非限定的な例である。
「アルキニル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、炭素原子を結合点とし、直鎖状または分岐鎖状の非環式構造を有し、少なくとも１つの炭素－炭素三重結合を有し、炭素および水素以外の原子を有しない一価の不飽和脂肪族基を指す。本明細書で使用される場合、アルキニルという用語は、１つ以上の非芳香族炭素－炭素二重結合の存在を排除するものではない。基－Ｃ≡ＣＨ、－Ｃ≡ＣＣＨ３、および－ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ３は、アルキニル基の非限定的な例である。「アルキン」とは、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、アルキニルである。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「アリール」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、芳香族炭素原子を結合点とし、前述の炭素原子は１つ以上の６員芳香族環構造の一部を形成し、環原子はすべて炭素である一価の不飽和芳香族基を指し、該基は、炭素および水素以外の原子から構成されない。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、第１の芳香族環または存在する任意の追加の芳香族環に結合した１つ以上のアルキル基またはアラルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。アリール基の非限定的な例としては、フェニル（Ｐｈ）、メチルフェニル、（ジメチル）フェニル、－Ｃ６Ｈ４ＣＨ２ＣＨ３（エチルフェニル）、ナフチル、およびビフェニルから誘導される一価の基が挙げられる。「アレーンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、２つの芳香族炭素原子を結合点とし、前述の炭素原子は１つ以上の６員芳香族環構造の一部を形成し、環原子はすべて炭素である二価の芳香族基を指し、一価の基は、炭素および水素以外の原子から構成されない。本明細書で使用される場合、この用語は、第１の芳香族環または存在する任意の追加の芳香族環に結合した１つ以上のアルキル基、アリール基またはアラルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。非縮合環は、共有結合、アルカンジイル基、またはアルケンジイル基（炭素数の制限は許容される）のうちの１つ以上を介して連結されていてもよい。アレーンジイル基の非限定的な例としては、
Figure 2024511437000021
 が挙げられる。
「アレーン」とは、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、アリールであり、この用語は上記で定義したとおりである。ベンゼンおよびトルエンは、アレーンの非限定的な例である。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「アラルキル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、一価の基－アルカンジイル－アリールを指し、この場合、アルカンジイルおよびアリールという用語は、各々、上記で提供される定義と一致する形で使用される。非限定的な例は、フェニルメチル（ベンジル、Ｂｎ）および２－フェニル－エチルである。アラルキルという用語が「置換された」という修飾語とともに使用される場合、アルカンジイル基および／またはアリール基からの１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。置換されたアラルキルの非限定的な例は、（３－クロロフェニル）－メチル、および２－クロロ－２－フェニル－エタ－１－イルである。
「ヘテロアリール」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、芳香族炭素原子または窒素原子を結合点とし、前述の炭素原子または窒素原子は１つ以上の芳香族環構造の一部を形成し、環原子の少なくとも１つが窒素、酸素または硫黄である一価の芳香族基を指し、ヘテロアリール基は、炭素、水素、芳香族窒素、芳香族酸素および芳香族硫黄以外の原子から構成されない。ヘテロアリール環は、窒素、酸素、および硫黄から選択される１、２、３、または４つの環原子を含有していてもよい。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、芳香族環または芳香族環系に結合した１つ以上のアルキル基、アリール基、および／またはアラルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。ヘテロアリール基の非限定的な例としては、フラニル、イミダゾリル、インドリル、インダゾリル（Ｉｍ）、イソオキサゾリル、メチルピリジニル、オキサゾリル、フェニルピリジニル、ピリジニル（ピリジル）、ピロリル、ピリミジニル、ピラジニル、キノリル、キナゾリル、キノキサリニル、トリアジニル、テトラゾリル、チアゾリル、チエニル、およびトリアゾリルが挙げられる。「Ｎ－ヘテロアリール」という用語は、窒素原子を結合点とするヘテロアリール基を指す。「ヘテロアレーンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、２つの芳香族炭素原子、２つの芳香族窒素原子、または１つの芳香族炭素原子と１つの芳香族窒素原子とを２つの結合点とし、前述の原子は１つ以上の芳香族環構造の一部を形成し、環原子の少なくとも１つが窒素、酸素または硫黄である二価の芳香族基を指し、二価の基は、炭素、水素、芳香族窒素、芳香族酸素および芳香族硫黄以外の原子から構成されない。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。非縮合環は、共有結合、アルカンジイル基、またはアルケンジイル基（炭素数の制限は許容される）のうちの１つ以上を介して連結されていてもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、芳香族環または芳香族環系に結合した１つ以上のアルキル基、アリール基、および／またはアラルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。ヘテロアレーンジイル基の非限定的な例としては、
Figure 2024511437000022
 が挙げられる。
「ヘテロアレーン」とは、式Ｈ－Ｒを有する化合物のクラスを指し、式中、Ｒは、ヘテロアリールである。ピリジンおよびキノリンがヘテロアレーンの非限定的な例である。これらの用語が「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「ヘテロシクロアルキル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、炭素原子または窒素原子を結合点とし、前述の炭素原子または窒素原子は１つ以上の非芳香族環構造の一部を形成し、環原子の少なくとも１つが窒素、酸素または硫黄である一価の非芳香族基を指し、ヘテロシクロアルキル基は、炭素、水素、窒素、酸素および硫黄以外の原子から構成されない。ヘテロシクロアルキル環は、窒素、酸素、または硫黄から選択される１、２、３、または４つの環原子を含有していてもよい。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、環または環系に結合した１つ以上のアルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。また、この用語は、得られる基が非芳香族のままであることを条件として、環または環系中に１つ以上の二重結合が存在することを排除するものではない。ヘテロシクロアルキル基の非限定的な例としては、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフラニル、テトラヒドロピラニル、ピラニル、オキシラニル、およびオキセタニルが挙げられる。「Ｎ－ヘテロシクロアルキル」という用語は、窒素原子を結合点とするヘテロシクロアルキル基を指す。Ｎ－ピロリジニルは、そのような基の例である。「ヘテロシクロアルカンジイル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、２つの炭素原子、２つの窒素原子、または１つの炭素原子と１つの窒素原子とを２つの結合点とし、前述の原子は１つ以上の環構造の一部を形成し、環原子の少なくとも１つが窒素、酸素または硫黄である二価の環式基を指し、二価の基は、炭素、水素、窒素、酸素および硫黄以外の原子から構成されない。２つ以上の環が存在する場合、環は縮合していても縮合していなくてもよい。非縮合環は、共有結合、アルカンジイル基、またはアルケンジイル基（炭素数の制限は許容される）のうちの１つ以上を介して連結されていてもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、環または環系に結合した１つ以上のアルキル基（炭素数の制限は許容される）の存在を排除するものではない。また、この用語は、得られる基が非芳香族のままであることを条件として、環または環系中に１つ以上の二重結合が存在することを排除するものではない。ヘテロシクロアルカンジイル基の非限定的な例としては、
Figure 2024511437000023
 が挙げられる。これらの用語が「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「アシル」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－Ｃ（Ｏ）Ｒを指し、式中、Ｒは、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール、アラルキルまたはヘテロアリールであり、これらの用語は上記で定義されているとおりである。基、－ＣＨＯ、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３（アセチル、Ａｃ）、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ２）２、－Ｃ（Ｏ）Ｃ６Ｈ５、－Ｃ（Ｏ）Ｃ６Ｈ４ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、－Ｃ（Ｏ）（イミダゾリル）は、アシル基の非限定的な例である。「チオアシル」は、基－Ｃ（Ｏ）Ｒの酸素原子が硫黄原子－Ｃ（Ｓ）Ｒで置き換えられていることを除いて、類似の方法で定義される。「アルデヒド」という用語は、水素原子の少なくとも１つが－ＣＨＯ基で置き換えられている、上記で定義されるようなアルカンに相当する。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子（カルボニル基またはチオカルボニル基の炭素原子に直接結合している水素原子があれば、それも含む）は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。基、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＦ３、－ＣＯ２Ｈ（カルボキシル）、－ＣＯ２ＣＨ３（メチルカルボキシル）、－ＣＯ２ＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２（カルバモイル）、および－ＣＯＮ（ＣＨ３）２は、置換されたアシル基の非限定的な例である。
「アルコキシ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－ＯＲを指し、式中、Ｒは、アルキルであり、その用語は上記で定義されているとおりである。非限定的な例としては、－ＯＣＨ３（メトキシ）、－ＯＣＨ２ＣＨ３（エトキシ）、－ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、－ＯＣＨ（ＣＨ３）２（イソプロポキシ）、－ＯＣ（ＣＨ３）３（ｔｅｒｔ－ブトキシ）、－ＯＣＨ（ＣＨ２）２、－Ｏ－シクロペンチル、および－Ｏ－シクロヘキシルが挙げられる。「シクロアルコキシ」、「アルケニルオキシ」、「アルキニルオキシ」、「アリールオキシ」、「アラルコキシ」、「ヘテロアリールオキシ」、「ヘテロシクロアルコキシ」、および「アシルオキシ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、－ＯＲとして定義される基を指し、式中、Ｒは、それぞれ、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、およびアシルである。「アルコキシジイル」という用語は、二価の基－Ｏ－アルカンジイル－、－Ｏ－アルカンジイル－Ｏ－、または－アルカンジイル－Ｏ－アルカンジイル－を指す。「アルキルチオ」および「アシルチオ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－ＳＲを指し、式中、Ｒは、それぞれ、アルキルおよびアシルである。「アルコール」という用語は、水素原子の少なくとも１つがヒドロキシ基で置き換えられている、上記で定義されるようなアルカンに相当する。「エーテル」という用語は、水素原子の少なくとも１つがアルコキシ基で置き換えられている、上記で定義されるようなアルカンに相当する。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。
「アルキルアミノ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－ＮＨＲを指し、式中、Ｒは、アルキルであり、その用語は上記で定義されているとおりである。非限定的な例としては、－ＮＨＣＨ３および－ＮＨＣＨ２ＣＨ３が挙げられる。「ジアルキルアミノ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－ＮＲＲ’を指し、式中、ＲおよびＲ’は、同じもしくは異なるアルキル基であり得るか、またはＲとＲ’とは一緒になってアルカンジイルを表し得る。ジアルキルアミノ基の非限定的な例としては、－Ｎ（ＣＨ３）２および－Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）が挙げられる。「シクロアルキルアミノ」、「アルケニルアミノ」、「アルキニルアミノ」、「アリールアミノ」、「アラルキルアミノ」、「ヘテロアリールアミノ」、「ヘテロシクロアルキルアミノ」、「アルコキシアミノ」、および「アルキルスルホニルアミノ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、－ＮＨＲとして定義される基を指し、式中、Ｒは、それぞれ、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アルコキシ、およびアルキルスルホニルである。アリールアミノ基の非限定的な例は、－ＮＨＣ６Ｈ５である。「アルキルアミノジイル」という用語は、二価の基－ＮＨ－アルカンジイル－、－ＮＨ－アルカンジイル－ＮＨ－、または－アルカンジイル－ＮＨ－アルカンジイル－を指す。「アミド」（アシルアミノ）という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、基－ＮＨＲを指し、式中、Ｒは、アシルであり、その用語は上記で定義されているとおりである。アミド基の非限定的な例は、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３である。「アルキルイミノ」という用語は、「置換された」という修飾語なしで使用される場合、二価の基＝ＮＲを指し、式中、Ｒは、アルキルであり、その用語は上記で定義されているとおりである。これらの用語のいずれかが「置換された」という修飾語とともに使用される場合、炭素原子に結合した１つ以上の水素原子は、独立して、－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＨ２、－ＮＯ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２ＣＨ３、－ＣＮ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣＨ３、－ＮＨＣＨ２ＣＨ３、－Ｎ（ＣＨ３）２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、－Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）２、－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、－ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３、－Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、または－Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２で置き換えられている。基－ＮＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ３および－ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ３は、置換されたアミド基の非限定的な例である。
特許請求の範囲および／または明細書において、「含む（comprising）」という用語と組み合わせて使用される場合、「ａ」または「ａｎ」という用語の使用は、「１つ」を意味する場合があるが、「１つ以上」、「少なくとも１つ」、および「２つ以上」の意味とも一致する。
本出願で使用される場合、「平均分子量」という用語は、各ポリマー種のモル数とその種のモル質量との関係を指す。特に、各ポリマー分子は、異なる重合度、ひいては異なるモル質量を有することがある。平均分子量は、複数のポリマー分子の分子量を表すのに使用され得る。平均分子量は、典型的には、平均モル質量と同義である。特に、平均分子量には、数平均モル質量、重量（質量）平均モル質量、およびＺ平均モル質量の３つの主要なタイプがある。本出願の文脈では、特に指定しない限り、平均分子量は、式の数平均モル質量または重量平均モル質量のいずれかを表す。いくつかの実施形態において、平均分子量は数平均モル質量である。いくつかの実施形態において、平均分子量は、脂質中に存在するＰＥＧ成分を表すために使用され得る。
「含む（comprise）」、「有する（have）」および「含む（include）」という用語は、オープンエンドの連結動詞である。「含む（comprises）」、「含む（comprising）」、「有する（has）」、「有する（having）」、「含む（includes）」、「含む（including）」など、これらの動詞の１つ以上の任意の形式または時制もオープンエンドである。例えば、１つ以上のステップを「含む（comprises）」、「有する（has）」または「含む（includes）」任意の方法は、それらの１つ以上のステップのみを有することに限定されず、列挙されていない他のステップもカバーする。
本明細書および／または特許請求の範囲で使用される「有効な」という用語は、所望の、期待される、または意図される結果を達成するのに十分であることを意味する。「有効量」、「治療上有効な量」または「薬学的に有効な量」とは、患者または対象を化合物で処置するという文脈で使用される場合、疾患を処置するために対象または患者に投与した場合に、疾患に対するそのような処置を効果的に行うのに十分な化合物の量を意味する。
本明細書で使用される場合、「ＩＣ５０」という用語は、得られた最大応答の５０％である阻害用量を意味する。この定量的指標は、所与の生物学的、生化学的または化学的プロセス（もしくはプロセスの構成要素、すなわち酵素、細胞、細胞受容体もしくは微生物）を半分阻害するために、特定の薬物または他の物質（阻害剤）がどれだけ必要かを示す。
第１の化合物の「異性体」とは、各分子が第１の化合物と同じ構成原子を含むが、三次元におけるそれらの原子の配置が異なる別個の化合物である。
本明細書で使用される場合、「患者」または「対象」という用語は、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、モルモット、またはそれらのトランスジェニック種などの、生きている哺乳動物生物を指す。特定の実施形態において、患者または対象は霊長類である。ヒト対象の非限定的な例は、成人、幼若、乳児および胎児である。
本明細書で一般的に使用される場合、「薬学的に許容され得る」とは、健全な医学的判断の範囲内で、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症なしに、合理的なベネフィット／リスク比に見合った、ヒトおよび動物の組織、器官、および／または体液と接触させて使用するのに適している化合物、材料、組成物、および／または剤形を指す。
「薬学的に許容され得る塩」とは、上記で定義されるように薬学的に許容され得、所望の薬理学的活性を有する本開示の化合物の塩を意味する。そのような塩としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸；または１，２－エタンジスルホン酸、２－ヒドロキシエタンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、３－フェニルプロピオン酸、４，４’－メチレンビス（３－ヒドロキシ－２－エン－１－カルボン酸）、４－メチルビシクロ［２．２．２］オクタ－２－エン－１－カルボン酸、酢酸、脂肪族モノおよびジカルボン酸、脂肪族硫酸、芳香族硫酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、カンファースルホン酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクロペンタンプロピオン酸、エタンスルホン酸、フマル酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルタミン酸、グリコール酸、ヘプタン酸、ヘキサン酸、ヒドロキシナフトエ酸、乳酸、ラウリル硫酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムコン酸、ｏ－（４－ヒドロキシベンゾイル）安息香酸、シュウ酸、ｐ－クロロベンゼンスルホン酸、フェニル置換されたアルカン酸、プロピオン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、ピルビン酸、サリチル酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、酢酸ｔｅｒｔ－ブチル、トリメチル酢酸などの有機酸と形成された酸付加塩が挙げられる。薬学的に許容され得る塩としては、存在する酸性プロトンが無機塩基または有機塩基と反応できる場合に形成され得る塩基付加塩も挙げられる。許容され得る無機塩基としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アルミニウムおよび水酸化カルシウムが挙げられる。許容され得る有機塩基としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、Ｎ－メチルグルカミンなどが挙げられる。本開示の任意の塩の一部を形成する特定のアニオンまたはカチオンは、塩が全体として薬学的に許容され得る限り、重要ではないことが認識されるべきである。薬学的に許容され得る塩およびそれらの調製法および使用法の追加の例は、Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, and Use (P. H. Stahl & C. G. Wermuth eds., Verlag Helvetica Chimica Acta, 2002)に記載されている。
「予防（Prevention）」または「予防する（preventing）」には、（１）疾患のリスクおよび／もしくは素因を有している可能性があるが、疾患の病状もしくは症候のいずれかもしくはすべてをまだ経験もしくは呈示していない対象もしくは患者における疾患の発症を抑制すること、ならびに／または（２）疾患のリスクおよび／もしくは素因を有している可能性があるが、疾患の病状もしくは症候のいずれかもしくはすべてをまだ経験もしくは呈示していない対象もしくは患者における疾患の病状もしくは症候の発症を遅らせることが含まれる。
「繰り返し単位」とは、有機、無機または有機金属を問わず、ある材料、例えば、フレームワークおよび／またはポリマーの最も単純な構造実体である。ポリマー鎖の場合、繰り返し単位は、ネックレスのビーズのように鎖に沿って連続して互いに連結している。例えば、ポリエチレンの－［－ＣＨ２ＣＨ２－］ｎ－では、繰り返し単位は－ＣＨ２ＣＨ２－である。添え字の「ｎ」は、重合度、すなわち互いに連結した繰り返し単位の数を示す。「ｎ」の値が定義されていないままであるか、または「ｎ」が存在しない場合、それは単に括弧内の式の繰り返しおよび材料の重合性を示す。繰り返し単位の概念は、有機金属フレームワーク、変性ポリマー、熱硬化性ポリマーなど、繰り返し単位間の連結性が三次元的に広がる場合にも同様に適用される。デンドリマーの文脈内では、繰り返し単位は、分岐単位、内部層、または世代として記載されることもある。同様に、終端基は表面基と記載されることもある。
「立体異性体」または「光学異性体」とは、同じ原子が同じ他の原子に結合しているが、それらの原子の三次元的な配置が異なっている、所与の化合物の異性体である。「エナンチオマー」とは、左手と右手のように互いに鏡像である、所与の化合物の立体異性体である。「ジアステレオマー」とは、エナンチオマーではない所与の化合物の立体異性体である。キラル分子はキラル中心を含み、立体中心または立体異性中心とも呼ばれ、これは、任意の２つの基が入れ替わると立体異性体になるような基を持つ分子内の任意の点であるが、必ずしも原子である必要はない。有機化合物では、キラル中心は、典型的には、炭素、リンまたは硫黄原子であるが、有機および無機化合物では、他の原子が立体中心となることも可能である。分子は複数の立体中心を有することができ、多くの立体異性体を与える。立体異性体が四面体の立体中心（例えば、四面体炭素）に起因する化合物では、仮想上可能な立体異性体の総数は２ｎを超えず、ｎは、四面体の立体中心数である。対称性を持つ分子の立体異性体の数は、最大可能数よりも少ないことがよくある。エナンチオマーの５０：５０混合物はラセミ混合物と呼ばれる。代替的には１つのエナンチオマーが５０％を超える量で存在するようにエナンチオマーの混合物をエナンチオマー濃縮することもできる。典型的には、エナンチオマーおよび／またはジアステレオマーは、当該技術分野で公知の技術を使用して分離または分解することができる。立体化学が定義されていない任意の立体中心またはキラリティーの軸について、その立体異性体またはキラリティーの軸は、そのＲ体、Ｓ体、またはラセミおよび非ラセミ混合物を含むＲ体とＳ体との混合物として存在し得ることが企図される。本明細書で使用される場合、「他の立体異性体を実質的に含まない」という文言は、組成物が≦１５％、より好ましくは≦１０％、さらにより好ましくは≦５％、または最も好ましくは≦１％の別の立体異性体を含有することを意味する。
「処置（Treatment）」または「処置する（treating）」には、（１）疾患の病状もしくは症候を経験もしくは呈示している対象もしくは患者における疾患を抑制すること（例えば、病状および／もしくは症候の更なる進行を阻止すること）、（２）疾患の病状もしくは症候を経験もしくは呈示している対象もしくは患者における疾患を改善すること（例えば、病状および／もしくは症候を逆転させること）、ならびに／または（３）疾患の病状もしくは症候を経験または呈示している対象もしくは患者における疾患において測定可能な任意の減少をもたらすことが含まれる。
脂質組成物に関連して本明細書で使用される「モル百分率」または「モル％」という用語は、一般に、脂質組成物中に配合されたまたは存在するすべての脂質と比較した、その成分脂質のモル割合を指す。
上記の定義は、参照により本明細書に組み込まれる任意の参考文献における矛盾する定義に優先する。しかしながら、特定の用語が定義されているという事実は、定義されていない用語が明確でないことを示すものとみなされるべきではない。むしろ、使用されるすべての用語は、当業者が本開示の範囲を理解して実践することができるような用語で本開示を説明すると考えられる。
本開示は、いくつかの実施形態において、タンパク質またはタンパク質フラグメントをコードする核酸を用いた、繊毛（cilia）の維持および機能に関連する症状の処置のための組成物および方法を提供する。多数の真核細胞は、しばしば繊毛または鞭毛と呼ばれる付属体を持ち、その内部コアは、軸糸と呼ばれる細胞骨格構造を含む。軸糸は細胞骨格構造の骨格として機能することができ、細胞骨格構造を支えたり、場合によってはそれを曲げたりする。通常、軸糸の内部構造は繊毛および鞭毛の両方に共通している。繊毛は気道、生殖系、ならびにその他の臓器および組織の内膜にしばしば見られる。鞭毛は尾に似た構造で、繊毛と同様に、精子細胞などの細胞を前進させることができる。
気道の繊毛が適切に機能していないと、細菌が呼吸器に留まり、感染症を引き起こす可能性がある。呼吸器では繊毛が協調して前後に動き、粘液を喉の方に移動させる。この粘液の動きは、肺から体液、細菌、粒子を除去するのに役立つ。繊毛および鞭毛の機能不全に罹患した乳児の多くは、出生時に呼吸障害を起こし、これは、繊毛が胎児の体液を肺から除去するのに重要な役割を果たしていることを示唆している。小児期早期から繊毛の機能不全に罹患した対象は、呼吸器感染症が頻発する可能性がある。
嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）
嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）は、ＣＦＴＲ遺伝子によってコードされる脊椎動物の膜タンパク質およびクロライドチャネルである。ＣＦＴＲ遺伝子は第７染色体の長腕、ｑ３１．２に位置する。クロライドイオンチャネルの機能に影響を及ぼすＣＦＴＲ遺伝子の突然変異は、肺、膵臓、およびその他の臓器における上皮性体液輸送の調節障害を引き起こし、嚢胞性線維症（ＣＦ）をもたらした。
嚢胞性線維症（ＣＦ）は、米国ではおよそ乳児の２，５００人に１人の割合で罹患している。米国の一般人口のうち、１，０００万人までの人々が、明らかな弊害を伴わずに、欠陥遺伝子のコピーを１つ保有している。対照的に、ＣＦ関連遺伝子のコピーを２つ保有している個体は、慢性肺疾患を含むＣＦの衰弱および致命的な影響に苦しんでいる。嚢胞性線維症の合併症には、肺の粘液が肥厚し、呼吸器感染症が頻発したり、膵臓の機能不全により栄養失調および糖尿病を引き起こしたりすることが含まれる。これらの症状は、慢性的な身体障害および寿命の短縮につながる。男性患者の場合、発達中の精管（精索）および精巣上体の進行性の閉塞と破壊とは、管腔内分泌物の異常に起因すると考えられ、先天性精管欠損および男性不妊を引き起こす。
現在までに、１０００近くの嚢胞性線維症を引き起こす突然変異が報告されている。多くの突然変異は稀である。突然変異の分布および頻度は集団によって異なる。突然変異は、ＣＦＴＲ遺伝子の置換、重複、欠失、短縮からなる。その結果、タンパク質の活性が低下したり、分解が早まったり、十分な数が存在しなくなったりする機能不全タンパク質が生じる可能性がある。最も一般的な突然変異であるＤｅｌｔａＦ５０８（ΔＦ５０８）は、３つのヌクレオチドの欠失（Δ）によって生じ、タンパク質の５０８番目の位置にあるフェニルアラニン（Ｆ）というアミノ酸が欠失することになる。その結果、タンパク質は正常に折り畳まれず、より早く分解される。
組成物
いくつかの実施形態において、本開示は、本明細書に記載されるＣＦＴＲタンパク質をコードする（例えば、合成）ポリヌクレオチドを含む（例えば、医薬）組成物を提供する。組成物のいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、（本明細書に記載されるような）脂質組成物と組み合わされる。
ポリヌクレオチド
いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、ＣＦＴＲタンパク質をコードするリボ核酸（ＲＮＡ）、例えば、メッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）である。いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、ＣＦＴＲタンパク質をコードするデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）である。
様々な態様のいくつかの実施形態において、核酸配列は、配列番号５と、少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって、少なくとも７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。様々な態様のいくつかの実施形態において、核酸配列は、配列番号５と実質的に同一のポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、配列番号５と、少なくとも１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって実質的に同一のポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、配列番号５と実質的に同一のポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、配列番号５と、少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって、少なくとも７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態において、前述の核酸配列は、配列番号５と実質的に同一のポリペプチドをコードする。
加水分解ホットスポット
修飾されたｍＲＮＡのコドン内およびコドン間で、より反応性の高い５’－Ｕ（Ｕ／Ａ）－３’ジヌクレオチドの数を減らすことを目的としたヌクレオチド利用スキームの変更により、ＲＮＡ固有の化学的不安定性による制限が部分的に緩和される。同時に、ＲＮＡ転写物のＵ含有量を低下させると、それらの免疫原性はより低下する。本開示は、変化したオープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）を含むＲＮＡ転写物に関する。例えば、コドン最適化または変更されたヌクレオチド利用法は、安定化された治療用ｍＲＮＡにつながるタンパク質コード領域内の５’－Ｕ（Ｕ／Ａ）－３’ジヌクレオチドの実質的な減少を含み得る。コドン最適化ポリヌクレオチドは、同義コドンで置換または置き換えられる特定のアミノ酸をコードするコドンを含み得る。コドン最適化ポリヌクレオチドは、対応する野生型ポリヌクレオチドと同じまたは同一のポリペプチドをコードしてもよく、ポリヌクレオチドは、対応する野生型とは異なる配列のポリヌクレオチドを含む。複数のコドンが同じアミノ酸をコードすることもあるが、所与のコドンの性質は、同じアミノ酸をコードするコドン間でも異なる。複数の異なるコドンが同じアミノ酸をコードすることがあるため、特定のポリヌクレオチドが同じポリペプチドをコードし、同じポリペプチドをコードする別のポリヌクレオチドよりも有利な特徴を有することがある。例えば、コドン最適化ポリヌクレオチドは、より迅速に転写され得、より高い安定性（ｉｎ ｖｉｖｏもしくはｉｎ ｖｉｔｒｏ）を含み得、発現収量もしくは全長もしくは機能的ポリペプチドの増加をもたらし得るか、または可溶性ポリペプチドの増加およびポリペプチド凝集体の減少をもたらし得る。特定のメカニズムに限定されることなく、コドン最適化ポリヌクレオチドの有利な特徴は、例えば、ポリヌクレオチドとのリボソーム相互作用に基づく発現産物のタンパク質フォールディングの改善の結果であったり、溶液中の反応性結合の加水分解の減少の結果であったりしてもよい。例えば、コドン最適化は、リボソーム結合部位、シャイン・ダルガノ配列、またはリボソームまたは翻訳停止に関する特性を変更または改善することができる。有利な特徴は、「希少コドン」の利用量が減少した結果、同族ｔＲＮＡの濃度が低くなり、翻訳反応が改善される可能性があり得る。有利な特徴は、「希少コドン」の利用量が減少した結果、同族ｔＲＮＡの濃度が低くなり、翻訳反応が改善される可能性があり得る。有利な特徴は、酵素反応による分解が減少した結果である可能性がある。例えば、オリゴヌクレオチドの加水分解は、一本鎖（ｓｓ）ＲＮＡの２つのリボヌクレオチドをつなぐホスホジエステル結合の反応性が、それらのヌクレオチドの性質に依存することを示唆している。ｐＨ８．５では、ｓｓＲＮＡドデカマーに埋め込まれた場合のジヌクレオチド切断感受性は一桁変化する可能性がある。生理学的条件に近い条件下では、ＲＮＡの加水分解は、通常、５’－オキシアニオン脱離基の反対側に隣接するリン標的中心に対する２’－酸素求核剤によるＳＮ２型攻撃を伴い、２’，３’－環状リン酸および５’－ヒドロキシル末端を有する２つのＲＮＡフラグメントを生じる。より反応性の高い切断可能なホスホジエステル結合としては、５’－ＵｐＡ－３’（Ｒ１＝Ｕ１、Ｒ２＝Ａ）および５’－ＣｐＡ－３’（Ｒ１＝Ｃ、Ｒ２＝Ａ）が挙げられる。なぜなら、これらのステップにおける骨格は、隣接するホスホジエステル結合上の２’－ＯＨによるＳＮ２型求核攻撃に必要な「インライン」コンフォメーションを最も容易に採用できるからである。さらに、インターフェロン制御のｄｓＲＮＡ活性化抗ウイルス経路は、２’－５’オリゴアデニル酸を産生し、これはアンキリンリピートに結合し、ＲＮａｓｅ Ｌエンドリボヌクレアーゼの活性化につながる。ＲＮａｓｅ Ｌは、ＵＡおよびＵＵジヌクレオチドでｓｓＲＮＡを効率的に切断する。最後に、Ｕリッチ配列は、Ｔｏｌｌ様受容体７および８ならびにＲＩＧ－Ｉを含むＲＮＡセンサーの強力な活性化因子であり、ウリジン含有量の全体的な減少が、治療用ｍＲＮＡの免疫原性を低下させる潜在的に魅力的なアプローチとなり得る。
場合によっては、ポリヌクレオチド中のＵＵおよびＵＡ配列の数またはパーセントは、特定の閾値未満である。例えば、ＵＵおよびＵＡを含むジヌクレオチド配列のパーセントは、ポリヌクレオチド中で３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％以下であってもよい。場合によっては、配列中のＵＵまたはＵＡの数は、ポリヌクレオチド中で５０、４５、４０、３５、３０、２５、２０、１５、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１以下であってもよい。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１０５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１００未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約７５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約７０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約６５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約６０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約５５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約５０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約４５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約４０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約３５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約４５未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約３０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１０５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１００未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約７５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約７０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約６５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約６０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約５５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約５０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約４５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約４０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約３５未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約３０未満のＵＡまたはＴＡジヌクレオチドを含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約２００未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１９５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１９０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１８５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１８０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１７５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１７０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１６５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１６０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１５５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１５０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１４５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１４０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１３５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１３０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１２５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１２０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１０５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１００未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９０未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８５未満のＵＵおよびＵＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８０未満のＵＵおよびＵＡを含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約２００未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１９５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１９０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１８５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１８０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１７５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１７０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１６５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１６０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１５５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１５０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１４５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１４０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１３５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１３０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１２５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１２０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１１０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１０５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約１００未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約９０未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８５未満のＴＴおよびＴＡを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、約８０未満のＴＴおよびＴＡを含む。
コドン利用
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする少なくとも２つの同義コドンを含む。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする少なくとも２つの同義コドンを含み、前述のコドンは、ＡＧＧ、ＡＧＡ、ＣＧＧ、ＣＧＡ、ＣＧＴおよびＣＧＣからなる群より選択される。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする少なくとも３つの同義コドンを含み、前述のコドンは、ＡＧＧ、ＡＧＡ、ＣＧＧ、ＣＧＡ、ＣＧＴおよびＣＧＣからなる群より選択される。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする少なくとも４つの同義コドンを含み、前述のコドンは、ＡＧＧ、ＡＧＡ、ＣＧＧ、ＣＧＡ、ＣＧＴおよびＣＧＣからなる群より選択される。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする少なくとも５つの同義コドンを含み、前述のコドンは、ＡＧＧ、ＡＧＡ、ＣＧＧ、ＣＧＡ、ＣＧＴおよびＣＧＣからなる群より選択される。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、アルギニンをコードする４つの同義コドンを含み、前述のコドンは、ＡＧＧ、ＡＧＡ、ＣＧＧおよびＣＧＣからなる群より選択される。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＡＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＡＧＧコドンである。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＡＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＡＧＡコドンである。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＧコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＧコドンである。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＡコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＡコドンである。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下が、ＣＧＴ（またはＣＧＵ）コドンである。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６５％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約６０％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５５％以下がＣＧＣコドンである。合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約５０％以下がＣＧＣコドンである。
本明細書に記載される合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列を含み得る。ＯＲＦ配列は、（１）コドンの総数、（２）コドンの種数（例えば、異なるコドンの種類の総数）、（３）各（固有の）コドンの数、および（４）すべての同義コドン（存在する場合）の中での各コドンの（使用）頻度を含むコドン利用プロファイルによって特徴付けられ得る。コドン利用プロファイルは、対応する野生型配列に対して変更したり比較したりすることができる。例えば、野生型配列と比較して、特定のコドンの頻度または数を減少させたり増加させたりすることができる。ポリヌクレオチドのコドン頻度の変化は、野生型配列と比較して利益を提供する可能性がある。例えば、コドン頻度の変更により、免疫原性の低いポリヌクレオチドが得られる可能性がある。コドン頻度が変更されたポリヌクレオチドは、より迅速に発現するポリヌクレオチドをもたらす可能性があるか、またはより大量の発現産物をもたらす。コドン頻度が変更されたポリヌクレオチドは、血清中での半減期が長くなるなど、安定性が増加する可能性があるか、またはポリヌクレオチドの分解をもたらす可能性のある加水分解もしくは他の反応に対する感受性が低下する可能性がある。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、対応する野生型配列と比較して変更されたヌクレオチド利用を含む。変更されたヌクレオチド利用は、「コドン最適化」配列とも呼ばれ得るか、または「コドン最適化」の方法によって生成され得る。
場合によっては、ポリペプチド中の特定のアミノ酸をコードするコドンが、同義コドンで置換または置き換えられてもよい。例えば、ロイシンをコードするコドンが、ロイシンをコードする別のコドンで置換または置き換えられてもよい。このように、結果として生じる翻訳産物は、配列が異なるポリヌクレオチドと同一であってもよい。前述の対応する野生型配列中のイソロイシンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のバリンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のアラニンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のグリシンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のプロリンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のスレオニンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のロイシンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のアルギニンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。前述の対応する野生型配列中のセリンをコードするコドンのうちの少なくとも１つの種類が、前述の核酸配列中の同義コドン種類で置換されてもよい。
いくつかの実施形態において、特定のアミノ酸の特定のコドンは、ポリヌクレオチドのその特定のアミノ酸のコドンの総数の割合または量を含む。これは「コドン頻度」と呼ばれることがある。例えば、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸をコードする全コドンのうちの少なくとも５０％が、第１のコドン配列によってコードされ得る。例えば、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸をコードする全コドンのうちの少なくとも５５％が、第１のコドン配列によってコードされ得る。ポリヌクレオチド中の特定のアミノをコードする全コドンのうちの少なくとも５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、またはそれを超えるものが、第１のコドン配列によってコードされ得る。場合によっては、ポリヌクレオチド中の特定のアミノをコードする全コドンのうちの５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％以下が第１のコドン配列によってコードされる。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約９０％のフェニルアラニンをコードするコドンは、（ＴＴＴとは対照的に）ＴＴＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約６０％のシステインをコードするコドンは、（ＴＧＴとは対照的に）ＴＧＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約７０％のアスパラギン酸をコードするコドンは、（ＧＡＴとは対照的に）ＧＡＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約５０％のグルタミン酸をコードするコドンは、（ＧＡＡとは対照的に）ＧＡＧであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約６０％のヒスチジンをコードするコドンは、（ＣＡＴとは対照的に）ＣＡＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約６０％のリジンをコードするコドンは、（ＡＡＡとは対照的）にＡＡＧであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約６０％のアスパラギンをコードするコドンは、（ＡＡＴとは対照的に）ＡＡＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約７０％のグルタミンをコードするコドンは、（ＣＡＡとは対照的に）ＣＡＧであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約８０％のチロシンをコードするコドンは、（ＴＡＴとは対照的に）ＴＡＣであってもよい。前述の合成ポリヌクレオチドの少なくとも約９０％のイソロイシンをコードするコドンは、ＡＴＣであってもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドの特定のアミノ酸は、いくつかの異なるコドン配列によってコードされ得る。例えば、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、２つ以下の異なるコドン配列によってコードされ得る。場合によっては、ポリヌクレオチドは、２種類以下のイソロイシンをコードするコドンを含む。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、３つ以下の異なるコドン配列によってコードされ得る。ポリヌクレオチドは、３種類以下のアラニン（Ａｌａ）をコードするコドンを含み得る。ポリヌクレオチドは、３種類以下のグリシン（Ｇｌｙ）をコードするコドンを含み得る。ポリヌクレオチドは、３種類以下のプロリン（Ｐｒｏ）をコードするコドンを含み得る。ポリヌクレオチドは、３種類以下のスレオニン（Ｔｈｒ）をコードするコドンを含み得る。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、４つ以下の異なるコドン配列によってコードされ得る。ポリヌクレオチドは、４種類以下のアルギニン（Ａｒｇ）をコードするコドンを含み得る。ポリヌクレオチドは、４種類以下のセリン（Ｓｅｒ）をコードするコドンを含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、５種類以下のコドン配列によってコードされ得る。ポリヌクレオチドは、５種類以下のアルギニン（Ａｒｇ）をコードするコドンを含み得る。ポリヌクレオチドは、５種類以下のセリン（Ｓｅｒ）をコードするコドンを含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、６つ以下の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、１つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、２つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、３つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、４つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、５つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸は、６つ以上の異なるコドン配列によってコードされ得る。
場合によっては、第１のコドン配列の頻度は、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸をコードする第２コドン配列の頻度よりも高いか、低いか、または同じである。例えば、第１のコドンの頻度は、ポリヌクレオチド中の特定のアミノ酸の第２のコドンの頻度よりも高い。ＧＣＣコドンの頻度は、ＧＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、ＧＣＡコドンの頻度よりも低くてもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、ＧＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチド中のアラニンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＧＣＧコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＧＣＡコドンの頻度は、約２０％以下であってもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、少なくとも約１％、５％、１０％、１５％、２０％、または２５％であってもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、約３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、または５％以下であってもよい。ＧＣＣコドンの頻度は、少なくとも約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％であってもよい。ＧＣＣコドンの頻度は、約９５％、９０％、８５％、８０％、または７５％以下である。ＧＣＣコドンの頻度は、ＧＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、ＧＣＡコドンの頻度よりも低くてもよい。ＧＣＴコドンの頻度は、ＧＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドのグリシンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＧＧＣコドンの頻度は、ＧＧＡコドンの頻度よりも低くてもよい。例えば、ＧＧＣコドンの頻度は、ＧＧＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＧＧＧコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＧＧＧコドンの頻度は、少なくとも約１％であってもよい。ＧＧＡコドンの頻度は、３０％または２０％以下であってもよい。ＧＧＡコドンの頻度は、少なくとも約１０％または２０％であってもよい。ＧＧＴコドンの頻度は、約１０％または５％超であってもよい。ＧＧＣコドンの頻度は、約９０％、約８０％、または約７０％以下であってもよい。ＧＧＣコドンの頻度は、少なくとも約６０％、約７０％、または約８０％であってもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドのプロリンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＣＣＣコドンの頻度は、ＣＣＴコドンの頻度よりも低くてもよい。ＣＣＣコドンの頻度は、ＣＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＣＣＣコドンの頻度は、ＣＣＡコドンの頻度よりも低くてもよい。ＣＣＣコドンの頻度は、ＣＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＣＣＴコドンの頻度は、ＣＣＡコドンの頻度よりも低くてもよい。ＣＣＴコドンの頻度は、ＣＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＣＣＧコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＣＣＡコドンの頻度は、約３０％、２０％、または１０％以下であってもよい。ＣＣＡコドンの頻度は、少なくとも約５％、１０％、１５％、２０％、または２５％であってもよい。ＣＣＴコドンの頻度は、約６０％、５０％、４０％、または３０％以下であってもよい。ＣＣＴコドンの頻度は、少なくとも約２０％、３０％、４０％、または５０％であってもよい。ＣＣＣコドンの頻度は、約６０％、５０％、または４０％以下であってもよい。ＣＣＣコドンの頻度は、少なくとも約３０％、４０％、５０％、６０％、または７０％であってもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドのスレオニンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＡＣＡコドンの頻度は、ＡＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＣＣコドンの頻度は、ＡＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＣＣコドンの頻度は、ＡＣＡコドンの頻度よりも低くてもよい。ＡＣＣコドンの頻度は、ＡＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＣＧコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＡＣＡコドンの頻度は、約６０％、５０％、４０％、または３０％以下であってもよい。ＡＣＡコドンの頻度は、少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、または５０％であってもよい。ＡＣＴコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＡＣＣコドンの頻度は、９０％、８０％、７０％、６０％、または５０％以下であってもよい。ＡＣＣコドンの頻度は、少なくとも約４０％、５０％、６０％、７０％、または８０％である。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドのアルギニンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＡＧＡコドンの頻度は、ＡＧＧコドンの頻度よりも低くてもよい。ＡＧＡコドンの頻度は、ＡＧＧコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＧＡコドンの頻度は、ＣＧＧコドンの頻度よりも低くてもよい。ＡＧＡコドンの頻度は、ＣＧＧコドンの頻度よりも高くてもよい。ＣＧＧコドンの頻度は、ＣＧＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＣＧＧコドンの頻度は、ＣＧＣコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＧＧコドンの頻度は、約１０％以下であってもよい。ＡＧＧコドンの頻度は、約１０％以下であってもよい。ＡＧＡコドンの頻度は、約７０％、約６０％、または約５０％以下であってもよい。ＡＧＡコドンの頻度は、少なくとも約４０％、５０％、６０％、または７０％であってもよい。ＣＧＧコドンの頻度は、約５０％、４０％、または３０％以下であってもよい。ＣＧＧコドンの頻度は、少なくとも約２０％、約３０％、または約４０％であってもよい。ＣＧＡコドンの頻度は、少なくとも約１％であってもよい。ＣＧＡコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＣＧＴコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＣＧＣコドンの頻度は、約２０％、１０％、または５％以下であってもよい。ＣＧＣコドンの頻度は、少なくとも約１％、２％、３％、４％、または５％であってもよい。
いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドのセリンをコードするコドンのコドン利用は、特定のパラメータを有し得る。例えば、ＡＧＣコドンの頻度は、ＴＣＴコドンの頻度よりも高くてもよい。ＴＣＴコドンの頻度は、ＴＣＧコドンの頻度よりも高くてもよい。ＴＣＴコドンの頻度は、ＴＣＡコドンの頻度よりも高くてもよい。ＴＣＴコドンの頻度は、ＴＣＣコドンの頻度よりも高くてもよい。ＡＧＴコドンの頻度は、約１０％以下であってもよい。ＡＧＴコドンの頻度は、少なくとも約１％であってもよい。ＡＧＣコドンの頻度は、約９５％、９０％、８５％、または８０％以下であってもよい。ＡＧＣコドンの頻度は、少なくとも約７０％、約８０％、または約９０％であってもよい。ＴＣＧコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＴＣＡコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。ＴＣＴコドンの頻度は、約３０％、２０％、または１０％以下であってもよい。ＴＣＴコドンの頻度は、少なくとも約１０％または２０％であってもよい。ＴＣＣコドンの頻度は、約１０％または５％以下であってもよい。
例示的なＣＦＴＲをコードするポリヌクレオチド
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも約９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも約９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも約９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００個の塩基にわたって少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも２００個の塩基にわたって少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードするｍＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約７０％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約７５％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される配列と少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、または少なくとも約９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。いくつかの実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドは、配列番号１～４および２３から選択される核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む。
Figure 2024511437000024
Figure 2024511437000025
Figure 2024511437000026
Figure 2024511437000027
Figure 2024511437000028
Figure 2024511437000029
Figure 2024511437000030
Figure 2024511437000031
Figure 2024511437000032
非翻訳領域
いくつかの実施形態において、本開示のポリヌクレオチドは、３’－もしくは５’－非翻訳領域、または３’－もしくは５’－非コード領域をさらに含む。いくつかの実施形態において、前述の非翻訳領域または非コード領域は、細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの薬物動態学的特性（例えば、半減期の延長）を改善する。いくつかの実施形態において、本開示のポリヌクレオチドは、配列番号６～２２に記載されるものと少なくとも７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する５’非翻訳領域（ＵＴＲ）または３’ＵＴＲを含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、５’キャップ構造を含む。いくつかの実施形態において、５’キャップ構造は、配列番号６と少なくとも７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、３’ポリアデノシン尾部を含む。いくつかの実施形態において、３’ポリアデノシン尾部は、配列番号７または８と少なくとも７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する配列を含む。
Figure 2024511437000033
Figure 2024511437000034
ヌクレオチドアナログ
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、１つ以上のヌクレオチドアナログを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログは、配列中のウリジンを置き換える。例えば、標準的なヌクレオチド（Ａ、Ｃ、Ｕ、Ｔ、Ｇ）を使用する配列は、配列中の特定の位置にウリジンを含んでもよい。配列は、ウリジンの代わりにヌクレオチドアナログを有していてもよい。ヌクレオチドアナログは、ヌクレオチドアナログを含むポリヌクレオチドが依然として翻訳され得るように、細胞翻訳機械によって依然として認識され得る構造を有し得る。ヌクレオチドアナログは、標準ヌクレオチドと同義であると認識され得る。例えば、ヌクレオチドアナログは、ウリジンと同義であると認識され得、結果として生じる翻訳産物は、ヌクレオチドアナログがウリジンであるかのように生成される。いくつかの実施形態において、前述のポリヌクレオチド内のウリジンを置き換えるヌクレオチドの少なくとも約７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％がヌクレオチドアナログである。いくつかの実施形態において、前述のポリヌクレオチド内のヌクレオチドの約１５％未満がヌクレオチドアナログである。いくつかの実施形態において、ヌクレオチドの約３０％未満がヌクレオチドアナログである。他の場合において、ヌクレオチドの約２７．５％未満、約２５％未満、約２２．５％未満、約２０％未満、約１７．５％未満、約１５％未満、約１２．５％未満、約１０％未満、約７．５％未満、約５％未満、または約２．５％未満がヌクレオチドアナログである。
ポリリボヌクレオチドは、同一または異なるヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドの混合物を有し得る。ヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドは、メッセンジャーＲＮＡに天然に存在するか、または天然には存在しない構造変化を有し得る。様々なアナログまたは修飾ヌクレオチドの混合物を使用することができる。例えば、ポリヌクレオチド内の１つ以上のアナログは天然の修飾を有し得、別の部分はｍＲＮＡ中に天然には見出されない修飾を有する。さらに、いくつかのアナログまたは修飾リボヌクレオチドは塩基修飾を有し得、他の修飾リボヌクレオチドは糖修飾を有する。同様に、すべての修飾が塩基修飾であること、またはすべての修飾が糖修飾であること、またはそれらの任意の適切な混合物であることが可能である。
ヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドは、ピリジン－４－オンリボヌクレオシド、５－アザ－ウリジン、２－チオ－５－アザ－ウリジン、２－チオウリジン、４－チオ－シュードウリジン、２－チオ－シュードウリジン、５－ヒドロキシウリジン、３－メチルウリジン、５－カルボキシメチル－ウリジン、１－カルボキシメチル－シュードウリジン、５－プロピニル－ウリジン、１－プロピニル－シュードウリジン、５－タウリノメチルウリジン、１－タウリノメチル－シュードウリジン、５－タウリノメチル－２－チオ－ウリジン、１－タウリノメチル－４－チオ－ウリジン、５－メチル－ウリジン、１－メチル－シュードウリジン、４－チオ－１－メチル－シュードウリジン、２－チオ－１－メチル－シュードウリジン、１－メチル－１－デアザ－シュードウリジン、２－チオ－１－メチル－１－デアザ－シュードウリジン、ジヒドロウリジン、ジヒドロシュードウリジン、２－チオ－ジヒドロウリジン、２－チオ－ジヒドロシュードウリジン、２－メトキシウリジン、２－メトキシ－４－チオ－ウリジン、４－メトキシシュードウリジン、４－メトキシ－２－チオ－シュードウリジン、５－アザ－シチジン、シュードイソシチジン、３－メチル－シチジン、Ｎ４－アセチルシチジン、５－ホルミルシチジン、Ｎ４－メチルシチジン、５－ヒドロキシメチルシチジン、１－メチル－シュードイソシチジン、ピロロ－シチジン、ピロロ－シュードイソシチジン、２－チオ－シチジン、２－チオ－５－メチル－シチジン、４－チオ－シュードイソシチジン、４－チオ－１－メチル－シュードイソシチジン、４－チオ－１－メチル－１－デアザ－シュードイソシチジン、１－メチル－１－デアザ－シュードイソシチジン、ゼブラリン、５－アザ－ゼブラリン、５－メチル－ゼブラリン、５－アザ－２－チオ－ゼブラリン、２－チオ－ゼブラリン、２－メトキシ－シチジン、２－メトキシ－５－メチル－シチジン、４－メトキシ－シュードイソシチジン、４－メトキシ－１－メチル－シュードイソシチジン、２－アミノプリン、２，６－ジアミノプリン、７－デアザ－アデニン、７－デアザ－８－アザ－アデニン、７－デアザ－２－アミノプリン、７－デアザ－８－アザ－２－アミノプリン、７－デアザ－２，６－ジアミノプリン、７－デアザ－８－アザ－２，６－ジアミノプリン、１－メチルアデノシン、Ｎ６－メチルアデノシン、Ｎ６－イソペンテニルアデノシン、Ｎ６－（シス－ヒドロキシイソペンテニル）アデノシン、２－メチルチオ－Ｎ６－（シス－ヒドロキシイソペンテニル）アデノシン、Ｎ６－グリシニルカルバモイルアデノシン、Ｎ６－スレオニルカルバモイルアデノシン、２－メチルチオ－Ｎ６－スレオニルカルバモイルアデノシン、Ｎ６，Ｎ６－ジメチルアデノシン、７－メチルアデニン、２－メチルチオ－アデニン、２－メトキシ－アデニン、イノシン、１－メチル－イノシン、ワイオシン、ワイブトシン、７－デアザ－グアノシン、７－デアザ－８－アザ－グアノシン、６－チオ－グアノシン、６－チオ－７－デアザ－グアノシン、６－チオ－７－デアザ－８－アザ－グアノシン、７－メチル－グアノシン、６－チオ－７－メチル－グアノシン、７－メチルイノシン、６－メトキシ－グアノシン、１－メチルグアノシン、Ｎ２－メチルグアノシン、Ｎ２，Ｎ２－ジメチルグアノシン、８－オキソグアノシン、７－メチル－８－オキソグアノシン、１－メチル－６－チオグアノシン、Ｎ２－メチル－６－チオグアノシン、およびＮ２，Ｎ２－ジメチル－６－チオグアノシンからなる群より選択され得る。
合成ポリヌクレオチドのいくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログは、プリンまたはピリミジンのアナログである。場合によっては、本開示のポリリボヌクレオチドは、修飾ピリミジン、例えば修飾ウリジンを含む。ヌクレオチドアナログは、シュードウリジン（Ψ）であってもよい。ヌクレオチドアナログは、メチルシュードウリジンであってもよい。ヌクレオチドアナログは、１－メチルシュードウリジン（ｍ１Ψ）であってもよい。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、１－メチルシュードウリジンを含む。場合によっては、ウリジンアナログは、１－メチルシュードウリジン、２－チオウリジン（ｓ２Ｕ）、５－メチルウリジン（ｍ５Ｕ）、５－メトキシウリジン（ｍｏ５Ｕ）、４－チオウリジン（ｓ４Ｕ）、５－ブロモウリジン（Ｂｒ５Ｕ）、２’Ｏ－メチルウリジン（Ｕ２’ｍ）、２’－アミノ－２’－デオキシウリジン（Ｕ２’ＮＨ２）、２’－アジド－２’－デオキシウリジン（Ｕ２’Ｎ３）、および２’－フルオロ－２’－デオキシウリジン（Ｕ２’Ｆ）から選択される。
いくつかの実施形態において、合成ポリヌクレオチドは、（例えば、１つ以上の）１－メチルシュードウリジンを含む。いくつかの実施形態において、前述のポリヌクレオチド内のウリジンを置き換えるヌクレオチドの少なくとも約８０％が１－メチルシュードウリジンである。いくつかの実施形態において、前述のポリヌクレオチド内のウリジンを置き換えるヌクレオチドの少なくとも（約）５％、１０％、１５％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％が１－メチルシュードウリジンである。いくつかの実施形態において、前述のポリヌクレオチド内のウリジンを置き換えるヌクレオチドの１００％が１－メチルシュードウリジンである。
核酸コンストラクト、ベクター、および操作されたポリリボヌクレオチド
いくつかの実施形態において、本開示は、目的の１つ以上のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドなどの核酸分子を提供する。核酸という用語は、ヌクレオチドのポリマーを構成する任意の化合物および／または物質を含む。リボース塩基またはリボヌクレオチドアナログを５０％超含有するヌクレオチドポリマーは、ポリリボヌクレオチドと呼ばれる。ヌクレオチドポリマーは、ＣＦＴＲなどのタンパク質またはその機能的フラグメントをコードする変更されたヌクレオチド利用を使用することができる。操作されたポリヌクレオチドの配列は、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｍＲＮＡ転写物、ゲノムＤＮＡ、ミトコンドリアＤＮＡ、ミトコンドリアＲＮＡ、または目的の遺伝子の遺伝情報を含む他の適切な核酸に由来し得る。核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または組成物は、突然変異遺伝子および多型を有する核酸に由来し得る。
４つの標準的なリボヌクレオチド、すなわち、アデノシン、グアノシン、シチジン、およびウリジンに加えて、いくつかの細胞ＲＮＡは構造的に多様な多くのリボヌクレオチドを含有する。トランスファーＲＮＡ（ｔＲＮＡ）、リボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、小核ＲＮＡ（ｓｎＲＮＡ）では、約１００の構造的に異なるヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログが同定されている。ｔＲＮＡでは、いくつかのヌクレオチドがアミノアシル化およびコドン認識の特異性および効率の重要な決定因子となり得る。そのような構造的に多様なリボヌクレオチドは、修飾リボヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログであり得る。場合によっては、本開示のポリヌクレオチドは、リボヌクレオチドアナログを含むように操作される。
場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、またはポリヌクレオチドは、４つの古典的リボヌクレオチドを含むように操作され、対象に投与された後、転写後に修飾され得る。例えば、場合によっては、本開示は、ＣＦＴＲをコードする核酸コンストラクトを含む組成物、ベクター、または核酸コンストラクトを提供し、ＣＦＴＲをコードする核酸の３０％未満が、ヌクレオチドアナログである。場合によっては、ＣＦＴＲをコードするヌクレオチドの２７．５％未満、２５％未満、２２．５％未満、２０％未満、１７．５％未満、１５％未満、１２．５％未満、１０％未満、７．５％未満、５％未満、または２．５％未満が、ヌクレオチドアナログである。
本開示のポリヌクレオチドを形成し得る例示的な核酸としては、リボ核酸（ＲＮＡ）、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、またはそれらのハイブリッドが挙げられるが、これらに限定されない。本開示のポリヌクレオチドの少なくとも一部を形成し得る例示的な修飾ヌクレオチドとしては、シュードウリジン（Ｔ）および１－メチルシュードウリジン（ｍ１Ψ）が挙げられるが、これらに限定されない。
化学修飾は、１つ以上のヌクレオシドまたは核酸分子の骨格上に位置し得る。それらは、ヌクレオシドおよび骨格連結の両方に位置することができる。修飾はｉｎ ｖｉｔｒｏでポリヌクレオチドに操作することができる。修飾リボヌクレオチドおよび核酸アナログは、古典的リボヌクレオチドの共有結合修飾によって転写後に導入することもできる。
本開示の核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、プリンおよびピリミジンアナログを含み得る。場合によっては、本開示のポリリボヌクレオチドは、修飾ピリミジン、例えば修飾ウリジンを含む。場合によっては、ウリジンアナログは、シュードウリジン（Ψ）、１－メチルシュードウリジン（ｍ１Ψ）、２－チオウリジン（ｓ２Ｕ）、５－メチルウリジン（ｍ５Ｕ）、５－メトキシウリジン（ｍｏ５Ｕ）、４－チオウリジン（ｓ４Ｕ）、５－ブロモウリジン（Ｂｒ５Ｕ）、２’Ｏ－メチルウリジン（Ｕ２’ｍ）、２’－アミノ－２’－デオキシウリジン（Ｕ２’ＮＨ２）、２’－アジド－２’－デオキシウリジン（Ｕ２’Ｎ３）、および２’－フルオロ－２’－デオキシウリジン（Ｕ２Ｆ）から選択される。
いくつかの実施態様において、核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または組成物は、ＣＦＴＲもしくはそのバリアントをコードするコドンを含まない核酸コンストラクトを含む組成物に曝露された細胞内のレベルと比較して、少なくとも約１．５倍増加したレベルでＣＦＴＲまたはそのバリアントをコードする。場合によっては、因子は、少なくとも約１．１、少なくとも約１．２、少なくとも約１．３、少なくとも約１．４、少なくとも約１．５、少なくとも約２、少なくとも約３、少なくとも約４、少なくとも約５、少なくとも約１０、少なくとも約２０、少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約６０、少なくとも約７０、少なくとも約８０、少なくとも約９０、または少なくとも約１００である。
ポリリボヌクレオチドは、同一または異なるヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドの混合物を有し得る。ヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドは、メッセンジャーＲＮＡに天然に存在するか、または天然には存在しない構造変化を有し得る。様々なアナログまたは修飾ヌクレオチドの混合物を使用することができる。例えば、ポリヌクレオチド内の１つ以上のアナログは天然の修飾を有し得、別の部分はｍＲＮＡ中に天然には見出されない修飾を有する。さらに、いくつかのアナログまたは修飾リボヌクレオチドは塩基修飾を有し得、他の修飾リボヌクレオチドは糖修飾を有する。同様に、すべての修飾が塩基修飾であること、またはすべての修飾が糖修飾であること、またはそれらの任意の適切な混合物であることが可能である。
ヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドは、ピリジン－４－オンリボヌクレオシド、５－アザ－ウリジン、２－チオ－５－アザ－ウリジン、２－チオウリジン、４－チオ－シュードウリジン、２－チオ－シュードウリジン、５－ヒドロキシウリジン、３－メチルウリジン、５－カルボキシメチル－ウリジン、１－カルボキシメチル－シュードウリジン、５－プロピニル－ウリジン、１－プロピニル－シュードウリジン、５－タウリノメチルウリジン、１－タウリノメチル－シュードウリジン、５－タウリノメチル－１－２－チオ－ウリジン、１－タウリノメチル－４－チオ－ウリジン、５－メチル－ウリジン、１－メチル－シュードウリジン、４－チオ－１－メチル－シュードウリジン、２－チオ－１－メチル－シュードウリジン、１－メチル－１－デアザ－シュードウリジン、２－チオ－１－メチル－１－デアザ－シュードウリジン、ジヒドロウリジン、ジヒドロシュードウリジン、２－チオ－ジヒドロウリジン、２－チオ－ジヒドロシュードウリジン、２－メトキシウリジン、２－メトキシ－４－チオ－ウリジン、４－メトキシシュードウリジン、４－メトキシ－２－チオ－シュードウリジン、５－アザ－シチジン、シュードイソシチジン、３－メチル－シチジン、Ｎ４－アセチルシチジン、５－ホルミルシチジン、Ｎ４－メチルシチジン、５－ヒドロキシメチルシチジン、１－メチル－シュードイソシチジン、ピロロ－シチジン、ピロロ－シュードイソシチジン、２－チオ－シチジン、２－チオ－５－メチル－シチジン、４－チオ－シュードイソシチジン、４－チオ－１－メチル－シュードイソシチジン、４－チオ－１－メチル－１－デアザ－シュードイソシチジン、１－メチル－１－デアザ－シュードイソシチジン、ゼブラリン、５－アザ－ゼブラリン、５－メチル－ゼブラリン、５－アザ－２－チオ－ゼブラリン、２－チオ－ゼブラリン、２－メトキシ－シチジン、２－メトキシ－５－メチル－シチジン、４－メトキシ－シュードイソシチジン、４－メトキシ－１－メチル－シュードイソシチジン、２－アミノプリン、２，６－ジアミノプリン、７－デアザ－アデニン、７－デアザ－８－アザ－アデニン、７－デアザ－２－アミノプリン、７－デアザ－８－アザ－２－アミノプリン、７－デアザ－２，６－ジアミノプリン、７－デアザ－８－アザ－２，６－ジアミノプリン、１－メチルアデノシン、Ｎ６－メチルアデノシン、Ｎ６－イソペンテニルアデノシン、Ｎ６－（シス－ヒドロキシイソペンテニル）アデノシン、２－メチルチオ－Ｎ６－（シス－ヒドロキシイソペンテニル）アデノシン、Ｎ６－グリシニルカルバモイルアデノシン、Ｎ６－スレオニルカルバモイルアデノシン、２－メチルチオ－Ｎ６－スレオニルカルバモイルアデノシン、Ｎ６，Ｎ６－ジメチルアデノシン、７－メチルアデニン、２－メチルチオ－アデニン、２－メトキシ－アデニン、イノシン、１－メチル－イノシン、ワイオシン、ワイブトシン、７－デアザ－グアノシン、７－デアザ－８－アザ－グアノシン、６－チオ－グアノシン、６－チオ－７－デアザ－グアノシン、６－チオ－７－デアザ－８－アザ－グアノシン、７－メチル－グアノシン、６－チオ－７－メチル－グアノシン、７－メチルイノシン、６－メトキシ－グアノシン、１－メチルグアノシン、Ｎ２－メチルグアノシン、Ｎ２，Ｎ２－ジメチルグアノシン、８－オキソグアノシン、７－メチル－８－オキソグアノシン、１－メチル－６－チオグアノシン、Ｎ２－メチル－６－チオグアノシン、Ｎ２，Ｎ２－ジメチル－６－チオグアノシンからなる群より選択され得る。
場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または組成物の少なくとも約５％は、本明細書に記載されるヌクレオチドなどの、非自然発生の（例えば、修飾、アナログ、もしくは操作された）ウリジン、アデノシン、グアニン、またはシトシンを含む。場合によっては、組成物中の修飾ヌクレオチドの１００％は、１－メチルシュードウリジンまたはシュードウリジンのいずれかである。場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または組成物の少なくとも約１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％が、非自然発生のウラシル、アデニン、グアニン、またはシトシンを含む。場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または組成物の多くとも約９９％、９５％、９０％、８５％、８０％、７５％、７０％、６５％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、１％が、非自然発生のウラシル、アデニン、グアニン、またはシトシンを含む。
本開示の核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、１つ以上のプロモーター配列および任意の関連調節配列を含み得る。プロモーター配列および／または関連調節配列は、任意の数の修飾または非修飾ヌクレオチド、および任意の数の核酸アナログを含み得る。プロモーター配列および／または任意の関連調節配列は、例えば、少なくとも２個の塩基もしくは塩基対、３個の塩基もしくは塩基対、４個の塩基もしくは塩基対、５個の塩基もしくは塩基対、６個の塩基もしくは塩基対、７個の塩基もしくは塩基対、８個の塩基もしくは塩基対、９個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、１１個の塩基もしくは塩基対、１２個の塩基もしくは塩基対、１３個の塩基もしくは塩基対、１４個の塩基もしくは塩基対、１５個の塩基もしくは塩基対、１６個の塩基もしくは塩基対、１７個の塩基もしくは塩基対、１８個の塩基もしくは塩基対、１９個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、２１個の塩基もしくは塩基対、２２個の塩基もしくは塩基対、２３個の塩基もしくは塩基対、２４個の塩基もしくは塩基対、２５個の塩基もしくは塩基対、２６個の塩基もしくは塩基対、２７個の塩基もしくは塩基対、２８個の塩基もしくは塩基対、２９個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、３５個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、７５個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、１５０個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、少なくとも１００００個の塩基もしくは塩基対以上を含み得る。プロモーター配列および／または関連調節配列は、任意の数の修飾または非修飾ヌクレオチド、例えば、多くとも１００００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、７５個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、３５個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、２９個の塩基もしくは塩基対、２８個の塩基もしくは塩基対、２７個の塩基もしくは塩基対、２６個の塩基もしくは塩基対、２５個の塩基もしくは塩基対、２４個の塩基もしくは塩基対、２３個の塩基もしくは塩基対、２２個の塩基もしくは塩基対、２１個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、１９個の塩基もしくは塩基対、１８個の塩基もしくは塩基対、１７個の塩基もしくは塩基対、１６個の塩基もしくは塩基対、１５個の塩基もしくは塩基対、１４個の塩基もしくは塩基対、１３個の塩基もしくは塩基対、１２個の塩基もしくは塩基対、１１個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、９個の塩基もしくは塩基対、８個の塩基もしくは塩基対、７個の塩基もしくは塩基対、６個の塩基もしくは塩基対、５個の塩基もしくは塩基対、４個の塩基もしくは塩基対、３個の塩基もしくは塩基対、２個の塩基もしくは塩基対を含み得る。
場合によっては、プロモーター配列または関連調節領域中のヌクレオチドのすべてより少ないのが、ヌクレオチドアナログまたは修飾ヌクレオチドである。例えば、場合によっては、プロモーターまたは関連調節領域中のヌクレオチドの９９％、９５％、９０％、８５％、８０％、７５％、７０％、６５％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、または５％以下である。場合によっては、プロモーターまたは関連調節領域のヌクレオチドのすべてが、核酸アナログまたは修飾ヌクレオチドである。
核酸コンストラクト、ベクター、操作されたポリリボヌクレオチド、または本開示の組成物は、操作された５’キャップ構造を含み得るか、または５’キャップは、細胞内でポリリボヌクレオチドに付加され得る。ｍＲＮＡの５’キャップ構造は、ｍＲＮＡキャップ結合タンパク質（ＣＢＰ）への結合に関与し得、このＣＢＰは、成熟した擬環状ｍＲＮＡ種を形成するために、ＣＢＰとポリ（Ａ）結合タンパク質との会合を通じて、細胞におけるｍＲＮＡ安定性および翻訳能力を担う。５’キャップ構造はまた、核外輸送、ｍＲＮＡの安定性の増加、ｍＲＮＡスプライシング中の５’近位イントロンの除去の補助にも関与し得る。
核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、５’末端キャップされて、末端グアノシンキャップ残基とｍＲＮＡ分子の５’末端転写センスヌクレオチドとの間に５’－ＧｐｐｐＮ－３’－三リン酸連結を生成することができる。キャップ構造は、５’－５’トリホスフェート橋を介して最初のヌクレオチドに連結された修飾または非修飾の７－メチルグアノシンを含み得る。次いで、この５’－グアニル酸キャップはメチル化されて、Ｎ７－メチル－グアニル酸残基（Ｃａｐ－０構造）を生成することができる。ｍＲＮＡの５’末端の末端ヌクレオチドおよび／または末端前（anteterminal）での転写ヌクレオチドのリボース糖も任意選択的に２’－Ｏ－メチル化され得る（Ｃａｐ－１構造）。グアニル酸キャップ構造の加水分解および切断による５’－デキャッピングは、ｍＲＮＡ分子などの核酸分子を分解の標的とすることができる。
場合によっては、キャップは、ｍＲＮＡの５’末端の最初の２つのリボース糖の２’ヒドロキシ基のメチル化などの更なる修飾を含み得る。例えば、真核生物のキャップ－１は最初のリボース糖にメチル化された２’－ヒドロキシ基を有し、一方、キャップ－２は最初の２つのリボース糖にメチル化された２’－ヒドロキシ基を有する。５’キャップはＲＮＡ分子の３’末端と化学的に類似し得る（キャップリボースの５’炭素は結合しており、キャップされた転写産物の５’末端と３’末端との両方に遊離３’－ヒドロキシルがある）。そのような二重修飾は、５’エキソヌクレアーゼに対する有意な耐性を提供し得る。操作されたポリリボヌクレオチドとともに使用され得る５’キャップ構造の非限定的な例としては、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｎ（Ｃａｐ－０）、ｍ７Ｇ（５’）ｐｐｐ（５’）Ｎ１ｍｐＮｐ（Ｃａｐ－１）、およびｍ７Ｇ（５’）－ｐｐｐ（５）Ｎ１ｍｐＮ２ｍｐ（Ｃａｐ－２）が挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の修飾ｍＲＮＡに対する修飾は、デキャッピングを防止する非加水分解性キャップ構造を生成し得、ひいては効率的な翻訳を促進しながらｍＲＮＡの半減期を増加させ得る。キャップ構造の加水分解は、５’－ｐｐｐ－５’－三リン酸連結の切断を必要とするので、修飾ヌクレオチドは、キャッピング反応中に使用され得る。例えば、New England Biolabs（マサチューセッツ州イプスウィッチ）からワクシニアキャッピング酵素（Vaccinia Capping Enzyme）を、製造元の指示に従ってグアノシンα－チオリン酸ヌクレオチドとともに使用して、５’－ｐｐｐ－５’キャップにホスホロチオエート結合を生じさせることができる。α－メチル－ホスホネートおよびセレノ－ホスフェートヌクレオチドなどの追加の修飾グアノシンヌクレオチドが使用され得る。付加的な修飾としては、糖環の２’－ヒドロキシル基上でのｍＲＮＡの５’－末端および／または５’－末端前でのヌクレオチドのリボース糖の２’－Ｏ－メチル化が挙げられるが、これらに限定されない。ポリリボヌクレオチドの５’－キャップを生成するために、複数の異なる５’－キャップ構造を使用することができる。
修飾ｍＲＮＡは転写後にキャップされてもよい。本開示によれば、５’末端キャップは、内因性キャップまたはキャップアナログを含み得る。本開示によれば、５’末端キャップは、グアニンアナログを含んでもよい。有用なグアニンアナログとしては、イノシン、Ｎ１－メチル－グアノシン、２’フルオロ－グアノシン、７－デアザ－グアノシン、８－オキソ－グアノシン、２－アミノ－グアノシン、ＬＮＡ－グアノシン、および２－アジド－グアノシンが挙げられるが、これらに限定されない。
さらに、核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、１つ以上の内部リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）を含み得る。ＩＲＥＳ配列は、５’キャップ構造の非存在下でタンパク質合成を開始することができる。ＩＲＥＳ配列はまた、唯一のリボソーム結合部位であることもあれば、ｍＲＮＡの複数のリボソーム結合部位の１つとして機能することもある。１つ以上の機能的リボソーム結合部位を含有する操作されたポリリボヌクレオチドは、リボソームによって翻訳されるいくつかのペプチドまたはポリペプチドをコードすることができる（「ポリシストロニックまたはマルチシストロニックポリヌクレオチド」）。ここに記載される操作されたポリヌクレオチドは、少なくとも１個のＩＲＥＳ配列、２個のＩＲＥＳ配列、３個のＩＲＥＳ配列、４個のＩＲＥＳ配列、５個のＩＲＥＳ配列、６個のＩＲＥＳ配列、７個のＩＲＥＳ配列、８個のＩＲＥＳ配列、９個のＩＲＥＳ配列、１０個のＩＲＥＳ配列を含み得、または別の適切な数が、操作されたポリリボヌクレオチド中に存在する。本開示に従って使用され得るＩＲＥＳ配列の例としては、タバコエッチウイルス（ＴＥＶ）、ピコルナウイルス（例えば、ＦＭＤＶ）、ペストウイルス（ＣＦＦＶ）、ポリオウイルス（ＰＶ）、脳心筋炎ウイルス（ＥＭＣＶ）、口蹄疫ウイルス（ＦＭＤＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、古典的な豚熱ウイルス（ＣＳＦＶ）、マウス白血病ウイルス（ＭＬＶ）、シミアン免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）またはコオロギ麻痺ウイルス（ＣｒＰＶ）由来のものが挙げられるが、これらに限定されない。ＩＲＥＳ配列は、例えば、Ｃｌｏｎｔｅｃｈ（商標）、ＧｅｎｅＣｏｐｏｅｉａ（商標）、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（商標）から入手可能なＩＲＥＳ配列などの市販のベクターから誘導され得る。ＩＲＥＳ配列は、例えば、少なくとも１５０個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、または１００００個の塩基もしくは塩基対であり得る。ＩＲＥＳ配列は、多くとも１００００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、または１０個の塩基もしくは塩基対であり得る。
本開示の核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、１つまたは複数の非翻訳領域を含み得る。非翻訳領域は、任意の数の修飾または非修飾ヌクレオチドを含み得る。遺伝子の非翻訳領域（ＵＴＲ）は転写されるが、ポリペプチドには翻訳されない。場合によっては、非翻訳配列は核酸分子の安定性および翻訳効率を高めることができる。ＵＴＲの調節機能は、例えば、分子の安定性を高めるために、本開示の修飾ｍＲＮＡ分子に組み込むことができる。特定の特徴がまた、望ましくない臓器部位に誤って誘導された場合に、転写物の制御されたダウンレギュレーションを確実にするために組み込まれ得る。いくつかの５’ＵＴＲは翻訳開始において役割を果たす。５’ＵＴＲは、リボソームが多くの遺伝子の翻訳を開始するプロセスに関与するコザック配列を含み得る。コザック配列はＧＣＣ（Ｒ）ＣＣＡＵＧＧのコンセンサスを有し得、Ｒは、開始コドン（ＡＵＧ）の３塩基上流に位置するプリン（アデニンまたはグアニン）である。コザック配列はＧＣＣＡＣＣを含み得る。５’ＵＴＲは、翻訳伸長因子の結合に関与する二次構造を形成し得る。場合によっては、特定の標的臓器の豊富に発現される遺伝子に典型的に見出される特徴を操作することによって、本開示の操作されたポリヌクレオチド分子の安定性およびタンパク質産生を増加させることができる。例えば、アルブミン、血清アミロイドＡ、アポリポタンパク質ＡＢ／Ｅ、トランスフェリン、α－フェトタンパク質、エリスロポエチン、または第ＶＩＩＩ因子などの肝臓発現ｍＲＮＡの５’ＵＴＲの導入は、肝臓における操作されたポリヌクレオチドの発現を増加させるために使用され得る。同様に、筋肉タンパク質（ＭｙｏＤ、ミオシン、ミオグロビン、ミオゲニン、ヘルクリン（Herculin））からの、内皮細胞用（Ｔｉｅ－１、ＣＤ３６）、骨髄細胞用（Ｃ／ＥＢＰ、ＡＭＬ１、Ｇ－ＣＳＦ、ＧＭ－ＣＳＦ、ＣＤ１ ｌｂ、ＭＳＲ、Ｆｒ－１、ｉ－ＮＯＳ）、白血球用（ＣＤ４５、ＣＤ１８）、脂肪組織用（ＣＤ３６、ＧＬＵＴ４、ＡＣＲＰ３０、アディポネクチン）および肺上皮細胞用（ＳＰ－Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ）の５’ＵＴＲの使用も、所望の細胞または組織における操作されたポリヌクレオチドの発現を増加させるために使用することができる。
他の非ＵＴＲ配列が、本開示のポリリボヌクレオチドの５’（または３’ＵＴＲ）ＵＴＲに組み込まれ得る。５’および／または３’ＵＴＲは、ポリリボヌクレオチドの安定性および／または翻訳効率を提供し得る。例えば、イントロンまたはイントロン配列の一部を、設計されたポリリボヌクレオチドのフランキング領域に組み込むことができる。イントロン配列の組み込みはまた、ポリリボヌクレオチドの翻訳速度を増加させ得る。
３’ＵＴＲにはアデノシンおよびウリジンのストレッチが埋め込まれていてもよい。これらのＡＵリッチシグネチャーは、特にターンオーバーの速い遺伝子に多く見られる。配列の特徴および機能的性質に基づいて、ＡＵリッチエレメント（ＡＲＥ）はクラスに分けられる：クラスＩのＡＲＥは、Ｕリッチ領域内にＡＵＵＵＡモチーフの複数のコピーが分散して含まれる。Ｃ－ＭｙｃおよびＭｙｏＤは、クラスＩ ＡＲＥを含む。クラスＩＩ ＡＲＥは、２つ以上の重なり合ったＵＵＡＵＵＵＡ（Ｕ／Ａ）（Ｕ／Ａ）ノナマーを有している。この種類のＡＲＥを含む分子としては、ＧＭ－ＣＳＦおよびＴＮＦ－αが挙げられる。クラスＩＩＩ ＡＲＥＳは十分に定義されていない。これらのＵリッチ領域はＡＵＵＵＡモチーフを含まない。ｃ－Ｊｕｎおよびミオゲニンは、このクラスのよく研究された２つの例である。ＡＲＥに結合するタンパク質はメッセンジャーを不安定化させるが、ＨｕＲのなどのＥＬＡＶファミリーのメンバーはｍＲＮＡの安定性を高めることができる。ＨｕＲは３つのクラスすべてのＡＲＥに結合する可能性がある。核酸分子の３’ＵＴＲにＨｕＲ特異的結合部位を操作すると、ＨｕＲの結合が可能になり、したがってｉｎ ｖｉｖｏでのメッセージが安定化する。
３’ＵＴＲのＡＵリッチエレメント（ＡＲＥ）の操作は、操作されたポリリボヌクレオチドの安定性を調整するために使用され得る。ポリリボヌクレオチドの安定性を調整するために、ＡＲＥの１つ以上のコピーをポリリボヌクレオチドに操作することができる。ＡＲＥを同定、除去、または突然変異させることで、細胞内安定性を高め、ひいては結果として生じるタンパク質の翻訳および産生を増加させることができる。トランスフェクション実験は、操作されたポリリボヌクレオチドを使用して、関連する細胞株で実施することができ、トランスフェクション後の様々な時点でタンパク質の産生をアッセイすることができる。例えば、細胞を異なるＡＲＥ操作分子でトランスフェクトし、関連タンパク質に対するＥＬＩＳＡキットを使用して、トランスフェクション後６時間、１２時間、２４時間、４８時間、および７日目に産生されるタンパク質をアッセイすることができる。
非翻訳領域は、任意の数のヌクレオチドを含み得る。非翻訳領域は、長さが約１～約１０個の塩基もしくは塩基対、約１０～約２０個の塩基もしくは塩基対、約２０～約５０個の塩基もしくは塩基対、約５０～約１００個の塩基もしくは塩基対、約１００～約５００個の塩基もしくは塩基対、約５００～約１０００個の塩基もしくは塩基対、約１０００～約２０００個の塩基もしくは塩基対、約２０００～約３０００個の塩基もしくは塩基対、約３０００～約４０００個の塩基もしくは塩基対、約４０００～約５０００個の塩基もしくは塩基対、約５０００～約６０００個の塩基もしくは塩基対、約６０００～約７０００個の塩基もしくは塩基対、約７０００～約８０００個の塩基もしくは塩基対、約８０００～約９０００個の塩基もしくは塩基対、または約９０００～約１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。非翻訳領域は、長さが、例えば、少なくとも１個の塩基もしくは塩基対、２個の塩基もしくは塩基対、３個の塩基もしくは塩基対、４個の塩基もしくは塩基対、５塩基もしくは塩基対、６個の塩基もしくは塩基対、７個の塩基もしくは塩基対、８個の塩基もしくは塩基対、９個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、６０個の塩基もしくは塩基対、７０個の塩基もしくは塩基対、８０個の塩基もしくは塩基対、９０個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、６０００個の塩基もしくは塩基対、７０００個の塩基もしくは塩基対、８０００個の塩基もしくは塩基対、９０００個の塩基もしくは塩基対、または１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。
本開示の操作されたポリリボヌクレオチドは、１つ以上のイントロンを含み得る。イントロンは、任意の数の修飾または非修飾ヌクレオチドを含み得る。イントロンは、例えば、少なくとも１個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、１５０個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、または５０００個の塩基もしくは塩基対を含み得る。場合によっては、イントロンは、例えば、多くとも１００００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、または１００個の塩基もしくは塩基対を含み得る。
場合によっては、イントロン中のヌクレオチドの割合が修飾される。例えば、場合によっては、イントロン中のヌクレオチドの９９％、９５％、９０％、８５％、８０％、７５％、７０％、６５％、６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、または１％未満が修飾される。場合によっては、イントロン中のすべてのヌクレオチドが修飾される。
本開示の操作されたポリリボヌクレオチドは、ポリＡ配列を含み得る。ポリＡ配列（例えば、ポリＡテール）は、任意の数のヌクレオチドを含み得る。ポリＡ配列は、長さが約１～約１０個の塩基もしくは塩基対、約１０～約２０個の塩基もしくは塩基対、約２０～約５０個の塩基もしくは塩基対、約５０～約１００個の塩基もしくは塩基対、約１００～約５００個の塩基もしくは塩基対、約５００～約１０００個の塩基もしくは塩基対、約１０００～約２０００個の塩基もしくは塩基対、約２０００～約３０００個の塩基もしくは塩基対、約３０００～約４０００個の塩基もしくは塩基対、約４０００～約５０００個の塩基もしくは塩基対、約５０００～約６０００個の塩基もしくは塩基対、約６０００～約７０００個の塩基もしくは塩基対、約７０００～約８０００個の塩基もしくは塩基対、約８０００～約９０００個の塩基もしくは塩基対、または約９０００～約１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。いくつかの例では、ポリＡ配列は、少なくとも約１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００ヌクレオチドの長さである。ポリＡ配列は、長さが、例えば、少なくとも１個の塩基もしくは塩基対、２個の塩基もしくは塩基対、３個の塩基もしくは塩基対、４個の塩基もしくは塩基対、５個の塩基もしくは塩基対、６個の塩基もしくは塩基対、７個の塩基もしくは塩基対、８個の塩基もしくは塩基対、９個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、６０個の塩基もしくは塩基対、７０個の塩基もしくは塩基対、８０個の塩基もしくは塩基対、９０個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、６０００個の塩基もしくは塩基対、７０００個の塩基もしくは塩基対、８０００個の塩基もしくは塩基対、９０００個の塩基もしくは塩基対、または１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。ポリＡ配列は、多くとも１００個の塩基もしくは塩基対、９０個の塩基もしくは塩基対、８０個の塩基もしくは塩基対、７０個の塩基もしくは塩基対、６０個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、または５個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。
場合によっては、ポリＡ配列中のヌクレオチドの割合が修飾される。例えば、場合によっては、ポリＡ配列中のヌクレオチドの９９％未満、９５％未満、９０％未満、８５％未満、８０％未満、７５％未満、７０％未満、６５％未満、６０％未満、５５％未満、５０％未満、４５％未満、４０％未満、３５％未満、３０％未満、２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満または１％未満が修飾される。場合によっては、ポリＡ中のすべてのヌクレオチドが修飾される。
リンカー配列は任意の数のヌクレオチドを含み得る。リンカーは修飾核酸塩基にＮ－３またはＣ－５の位置で結合され得る。核酸塩基に結合されるリンカーは、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラエチレングリコール、２価のアルキル、アルケニル、アルキニル部分、エステル、アミド、またはエーテル部分であり得る。リンカー配列は、長さが約１～約１０個の塩基もしくは塩基対、約１０～約２０個の塩基もしくは塩基対、約２０～約５０個の塩基もしくは塩基対、約５０～約１００個の塩基もしくは塩基対、約１００～約５００個の塩基もしくは塩基対、約５００～約１０００個の塩基もしくは塩基対、約１０００～約２０００個の塩基もしくは塩基対、約２０００～約３０００個の塩基もしくは塩基対、約３０００～約４０００個の塩基もしくは塩基対、約４０００～約５０００個の塩基もしくは塩基対、約５０００～約６０００個の塩基もしくは塩基対、約６０００～約７０００個の塩基もしくは塩基対、約７０００～約８０００個の塩基もしくは塩基対、約８０００～約９０００個の塩基もしくは塩基対、または約９０００～約１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。リンカー配列は、長さが、例えば、少なくとも１個の塩基もしくは塩基対、２個の塩基もしくは塩基対、３個の塩基もしくは塩基対、４個の塩基もしくは塩基対、５個の塩基もしくは塩基対、６個の塩基もしくは塩基対、７個の塩基もしくは塩基対、８個の塩基もしくは塩基対、９個の塩基もしくは塩基対、１０個の塩基もしくは塩基対、２０個の塩基もしくは塩基対、３０個の塩基もしくは塩基対、４０個の塩基もしくは塩基対、５０個の塩基もしくは塩基対、６０個の塩基もしくは塩基対、７０個の塩基もしくは塩基対、８０個の塩基もしくは塩基対、９０個の塩基もしくは塩基対、１００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、６０００個の塩基もしくは塩基対、７０００個の塩基もしくは塩基対、８０００個の塩基もしくは塩基対、９０００個の塩基もしくは塩基対、または少なくとも１００００個の塩基もしくは塩基対の長さを含み得る。リンカーは、多くとも１００００個の塩基もしくは塩基対、５０００個の塩基もしくは塩基対、４０００個の塩基もしくは塩基対、３０００個の塩基もしくは塩基対、２０００個の塩基もしくは塩基対、１０００個の塩基もしくは塩基対、９００個の塩基もしくは塩基対、８００個の塩基もしくは塩基対、７００個の塩基もしくは塩基対、６００個の塩基もしくは塩基対、５００個の塩基もしくは塩基対、４００個の塩基もしくは塩基対、３００個の塩基もしくは塩基対、２００個の塩基もしくは塩基対、または１００個の塩基もしくは塩基対の長さを含む。
場合によっては、リンカー配列中のヌクレオチドの割合が修飾される。例えば、場合によっては、リンカー配列中のヌクレオチドの９９％未満、９５％未満、９０％未満、８５％未満、８０％未満、７５％未満、７０％未満、６５％未満、６０％未満、５５％未満、５０％未満、４５％未満、４０％未満、３５％未満、３０％未満、２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満または１％未満が修飾される。場合によっては、リンカー配列中のヌクレオチドのすべてが修飾される。
場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、３’非翻訳領域（ＵＴＲ）の前に少なくとも１つの停止コドンを含み得る。場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、複数の停止コドンを含む。停止コドンは、ＴＧＡ、ＴＡＡおよびＴＡＧから選択することができる。停止コドンは修飾されていても修飾されていなくてもよい。場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、停止コドンＴＧＡおよび１つの追加の停止コドンを含む。場合によっては、核酸コンストラクト、ベクター、または操作されたポリリボヌクレオチドは、ＴＡＡ停止コドンの付加を含む。
脂質組成物
（例えば、医薬）組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、（１）イオン化可能なカチオン性脂質と、（２）前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む。いくつかの実施形態において、（例えば、医薬）組成物は、双性イオン脂質（例えば、リン脂質）をさらに含む。
イオン化可能なカチオン性脂質
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、イオン化可能なカチオン性脂質を含む。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、生理学的ｐＨではプロトン化されているが、８、９、１０、１１、または１２を超えるｐＨでは脱プロトン化されて電荷を有しない可能性のある１つ以上の基を含有する。イオン化可能なカチオン性基は、生理学的ｐＨでカチオン性基を形成することができる１つ以上のプロトン化可能なアミンを含有していてもよい。カチオン性のイオン化可能な脂質化合物はまた、Ｃ６～Ｃ２４アルキル炭素基またはアルケニル炭素基を有する２つ以上の脂肪酸などの１つ以上の脂質成分をさらに含んでもよい。これらの脂質基は、エステル結合を介して結合されていてもよいし、硫黄原子へのマイケル付加を介してさらに付加されていてもよい。いくつかの実施形態において、これらの化合物は、デンドリマー、デンドロン、ポリマー、またはそれらの組み合わせであってもよい。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質とは、電荷（ｐＫａ）を獲得することができる窒素原子を有する脂質および脂質様分子を指す。これらの脂質は、文献ではカチオン性脂質として知られている場合がある。アミノ基を有するこれらの分子は、典型的には、２～６つの疎水性鎖を有し、多くの場合、Ｃ６～Ｃ２４アルキル基またはアルケニル基などのアルキルまたはアルケニルを有するが、少なくとも１つまたはそれよりも多い６つの尾部を有していてもよい。いくつかの実施形態において、これらのカチオン性のイオン化可能な脂質はデンドリマーであり、これは規則的な樹枝状分岐を示すポリマーであり、コアへの、またはコアからの分岐層の逐次的または世代的付加によって形成され、コア、少なくとも１つの内部分岐層、および表面分岐層によって特徴付けられる。（Petar R. Dvornic and Donald A. Tomalia in Chem. in Britain, 641-645, August 1994.を参照）。他の実施形態において、本明細書で使用される「デンドリマー」という用語は、内部コア、この開始剤コアに規則的に結合した繰り返し単位の内部層（または「世代」）、および最も外側の世代に結合した末端基の外部表面を有する分子構造を含むことが意図されるが、これらに限定されない。「デンドロン」とは、直接または連結部分を介してコアにつなぎ合わされるか、またはつなぎ合わされ得ることで、より大きなデンドリマーを形成する、中心から発する分岐を有するデンドリマーの種である。いくつかの実施形態において、デンドリマー構造は、各分岐の各繰り返し単位と二重になる中心コアから放射状の繰り返し基を有する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるデンドリマーは、低分子、中型分子、脂質、または脂質様材料として記載され得る。これらの用語は、デンドロン様の外観（例えば、単一の中心から放射状に伸びる分子）を有する本明細書に記載される化合物を説明するために使用され得る。
デンドリマーはポリマーであるが、制御可能な構造、単一分子量、多数の制御可能な表面官能基を有し、伝統的に特定の世代に達した後に球状コンフォメーションをとるため、従来のポリマーよりも好ましいと考えられ得る。デンドリマーは、各繰り返し単位を逐次反応させることによって調製することができ、単分散、ツリー状および／または世代構造のポリマー構造を作り出すことができる。個々のデンドリマーは、中心コア分子からなり、その中心コア上の１つ以上の機能部位に樹枝状ウェッジが結合している。デンドリマー表面層は、調製中に使用されるアセンブリモノマー（assembly monomers）に応じて、アニオン性基、カチオン性基、親水性基、または親油性基を含む様々な官能基をその上に配置することができる。
コア、繰り返し単位、および表面または終端基の官能基および／または化学的特性を修飾することで、それらの物理的特性を調節することができる。変化させることができるいくつかの特性には、溶解性、毒性、免疫原性、生体付着能力（bioattachment capability）などがあるが、これらに限定されない。デンドリマーは、多くの場合、分岐内の世代および繰り返し単位の数によって説明される。コア分子のみからなるデンドリマーは第０世代と呼ばれ、すべての分岐に沿った連続する各繰り返し単位は、第１世代、第２世代などとなり、終端基または表面基まで続く。いくつかの実施形態において、アミンとの第１の縮合反応のみから生じ、チオールとの第２の縮合反応からは生じない半世代が可能である。
デンドリマーの調製には、連続する各基によってデンドリマーを構築することを含む一連の段階的な反応を通じて達成されるレベルの合成制御が必要である。デンドリマー合成には収束型と発散型とがあり得る。発散型デンドリマー合成の間、ある世代を前の世代に結合し、次の段階の反応のために官能基を変化させる段階的なプロセスで分子がコアから周辺部に組み立てられる。官能基の変換が、制御不能な重合を防ぐために必要である。そのような重合の場合、単分散ではない高度に分岐した分子が生じることになり、高分岐ポリマーとしても知られている。立体効果により、デンドリマー繰り返し単位を反応させ続けると、立体過密により特定の世代での完全な反応が妨げられ、分子の単分散性が破壊されるまで、球形または球状の分子が生じることになる。したがって、いくつかの実施形態において、Ｇ１～Ｇ１０世代のデンドリマーが特に企図される。いくつかの実施形態において、デンドリマーは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、もしくは１０個の繰り返し単位、またはそこから誘導可能な任意の範囲を含む。いくつかの実施形態において、本明細書で使用されるデンドリマーは、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２、またはＧ３である。しかしながら、分岐ポリマー中の間隔単位を減らすことによって、可能な世代数（１１、１２、１３、１４、１５、２０、または２５など）を増やすことができる。
さらに、デンドリマーには２つの主要な化学環境がある。末端世代の特定の表面基によって作られる環境と、高次構造によりバルク媒体および表面基から遮蔽され得る樹枝状構造の内部とである。これらの異なる化学環境のため、デンドリマーは治療用途を含む多数の異なる潜在的用途を見出してきた。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、デンドリマーは、アクリレート基およびメタクリレート基とアミンおよびチオールとの反応性の差を使用して組み立てられる。デンドリマーは、アクリレート基と第一級または第二級アミンとの反応およびメタクリレートとメルカプト基との反応によって形成される第二級または第三級アミンおよびチオエーテルを含み得る。さらに、デンドリマーの繰り返し単位は、生理学的条件下で分解可能な基を含み得る。いくつかの実施形態において、これらの繰り返し単位は、１つ以上の初期（germinal）ジエーテル基、エステル基、アミド基、またはジスルフィド基を含み得る。いくつかの実施形態において、コア分子は、一方向のみの樹枝状重合を可能にするモノアミンである。他の実施形態において、コア分子は、各々が１つ以上の繰り返し単位を含み得る複数の異なる樹枝状分岐を有するポリアミンである。デンドリマーは、このコアから１つ以上の水素原子を除去することによって形成することができる。いくつかの実施形態において、これらの水素原子は窒素原子などのヘテロ原子上にある。いくつかの実施形態において、終端基は、長鎖アルキル基またはアルケニル基などの親油性基である。他の実施形態において、終端基は、長鎖ハロアルキル基またはハロアルケニル基である。他の実施形態において、終端基は、アミン（－ＮＨ２）またはカルボン酸（－ＣＯ２Ｈ）などのイオン化可能な基を含有する脂肪族基または芳香族基である。さらに他の実施形態において、終端基は、ヒドロキシド基、アミド基、またはエステルなどの１つ以上の水素結合供与体を含有する脂肪族基または芳香族基である。
本出願のカチオン性のイオン化可能な脂質は、１つ以上の非対称に置換された炭素原子または窒素原子を含有していてもよく、光学活性体またはラセミ体で単離されていてもよい。したがって、特定の立体化学または異性体形態が特に示されない限り、化学式のすべてのキラル、ジアステレオマー、ラセミ体、エピマー体、およびすべての幾何異性体形態が意図される。カチオン性のイオン化可能な脂質は、ラセミ体およびラセミ混合物、単一エナンチオマー、ジアステレオマー混合物および個々のジアステレオマーとして存在し得る。いくつかの実施形態において、単一のジアステレオマーが得られる。本出願のカチオン性のイオン化可能な脂質のキラル中心は、Ｓ配置またはＲ配置を有し得る。さらに、カチオン性のイオン化可能な脂質の１つ以上が構造異性体として存在し得ることが企図される。いくつかの実施形態において、化合物は、同じ式を有するが、コアの窒素原子への連結性が異なる。理論に束縛されることを望むものではないが、出発モノマーがまず第一級アミンと反応し、次に統計的に存在する第二級アミンと反応するため、そのようなカチオン性のイオン化可能な脂質が存在すると考えられる。したがって、構造異性体は、完全に反応した第一級アミンを示し、次に反応した第二級アミンの混合物を示すことがある。
本出願のカチオン性のイオン化可能な脂質を表すために使用される化学式は、典型的には、いくつかの異なる互変異性体のうちの１つだけを示すであろう。例えば、多くの種類のケトン基が、対応するエノール基と平衡に存在することが知られている。同様に、多くの種類のイミン基が、エナミン基と平衡に存在する。所与の化学式についてどの互変異性体が描写されているかにかかわらず、また、どの互変異性体が最も一般的であるかにかかわらず、所与の化学式のすべての互変異性体が意図される。
本出願のカチオン性のイオン化可能な脂質はまた、本明細書に記載される適応症で使用するためであろうと、そうでない場合であろうと、先行技術において公知の化合物よりも、より効果的であり、より毒性が低く、より作用時間が長く、より強力であり、より少ない副作用を生み出し、より吸収されやすく、かつ／またはより優れた薬物動態プロファイル（例えば、より高い経口バイオアベイラビリティおよび／またはより低いクリアランス）を有し、かつ／または他の有用な薬理学的、物理的、または化学的特性を有し得るという利点を有し得る。
さらに、本出願のカチオン性のイオン化可能な脂質を構成する原子は、そのような原子のすべての同位体形態を含むことが意図される。本明細書で使用される同位体には、同じ原子番号を有するが質量数が異なる原子が含まれる。一般的な例として、限定はしないが、水素の同位体にはトリチウムおよびジュウテリウムが含まれ、炭素の同位体には１３Ｃおよび１４Ｃが含まれる。
本明細書で提供されるカチオン性のイオン化可能な脂質の任意の塩形態の一部を形成する特定のアニオンまたはカチオンは、塩が全体として薬学的に許容され得る限り、重要ではないことが認識されるべきである。薬学的に許容され得る塩およびそれらの調製法および使用法の追加の例は、Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, and Use (2002)に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、デンドリマーまたはデンドロンである。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、生理学的ｐＨで正に帯電し、少なくとも２つの疎水性基を含有するアンモニウム基を含む。いくつかの実施形態において、アンモニウム基は、約６～約８のｐＨで正に帯電している。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、デンドリマーまたはデンドロンである。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、少なくとも２つのＣ６～Ｃ２４アルキル基またはアルケニル基を含む。
式（Ｉ）のデンドリマー
いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、少なくとも２つのＣ８～Ｃ２４アルキル基を含む。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、式：
コア－繰り返し単位－終端基（Ｄ－Ｉ）
でさらに定義されるデンドリマー、またはその薬学的に許容され得る塩であり、
式中、コアは、該コアから１つ以上の水素原子を除去し、該原子を繰り返し単位と置き換えることによって、繰り返し単位に連結され、
コアは、式：
Figure 2024511437000035
 を有し、
式中
Ｘ１は、アミノもしくはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ヘテロシクロアルキル（Ｃ≦１２）、ヘテロアリール（Ｃ≦１２）、もしくはそれらの置換体であり、
Ｒ１は、アミノ、ヒドロキシ、もしくはメルカプト、もしくはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
ａは、１、２、３、４、５、もしくは６であり、または
コアは、式：
Figure 2024511437000036
 を有し、
式中、
Ｘ２は、Ｎ（Ｒ５）ｙであり、
Ｒ５は、水素、アルキル（Ｃ≦１８）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦１８）であり、
ｙは、０、１、もしくは２であり、ただし、ｙおよびｚの合計は３であり、
Ｒ２は、アミノ、ヒドロキシ、もしくはメルカプト、もしくはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
ｂは、１、２、３、４、５、もしくは６であり、
ｚは、１、２、３であり、ただし、ｚおよびｙの合計は３であり、または
コアは、式：
Figure 2024511437000037
 を有し、
式中、
Ｘ３は、－ＮＲ６－であり、式中、Ｒ６は、水素、アルキル（Ｃ≦８）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦８）、－Ｏ－、もしくはアルキルアミノジイル（Ｃ≦８）、アルコキシジイル（Ｃ≦８）、アレーンジイル（Ｃ≦８）、ヘテロアレーンジイル（Ｃ≦８）、ヘテロシクロアルカンジイル（Ｃ≦８）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
Ｒ３およびＲ４は、各々独立して、アミノ、ヒドロキシ、もしくはメルカプト、もしくはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体；もしくは式：－Ｎ（Ｒｆ）ｆ（ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｒｃ））ｅＲｄ、
Figure 2024511437000038
 の基であり、
式中、
ｅおよびｆは、各々独立して、１、２、もしくは３であり、ただし、ｅおよびｆの合計は３であり、
Ｒｃ、Ｒｄ、およびＲｆは、各々独立して、水素、アルキル（Ｃ≦６）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
ｃおよびｄは、各々独立して、１、２、３、４、５、もしくは６であり、または
コアは、アルキルアミン（Ｃ≦１８）、ジアルキルアミン（Ｃ≦３６）、ヘテロシクロアルカン（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基の置換体であり、
繰り返し単位は、分解可能なジアシルおよびリンカーを含み、
分解可能なジアシル基は、式：
Figure 2024511437000039
 を有し、
式中、
Ａ１およびＡ２は、各々独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、もしくは－ＮＲａ－であり、式中、
Ｒａは、水素、アルキル（Ｃ≦６）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｙ３は、アルカンジイル（Ｃ≦１２）、アルケンジイル（Ｃ≦１２）、アレーンジイル（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体；もしくは式：
Figure 2024511437000040
 の基であり、
式中、
Ｘ３およびＸ４は、アルカンジイル（Ｃ≦１２）、アルケンジイル（Ｃ≦１２）、アレーンジイル（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
Ｙ５は、共有結合、アルカンジイル（Ｃ≦１２）、アルケンジイル（Ｃ≦１２）、アレーンジイル（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
Ｒ９は、アルキル（Ｃ≦８）もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦８）であり、
リンカー基は、式：
Figure 2024511437000041
 を有し、
式中、
Ｙ１は、アルカンジイル（Ｃ≦１２）、アルケンジイル（Ｃ≦１２）、アレーンジイル（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であり、
繰り返し単位がリンカー基を含む場合、リンカー基は、ｎが１よりも大きい場合、リンカー基の窒素原子と硫黄原子との両方に結合した独立した分解可能なジアシル基を含み、繰り返し単位における最初の基は分解可能なジアシル基であり、各リンカー基について、次の繰り返し単位は、リンカー基の窒素原子に結合した２つの分解可能なジアシル基を含み、ｎは、繰り返し単位中に存在するリンカー基の数であり、
終端基は、式：
Figure 2024511437000042
 を有し、
式中、
Ｙ４は、アルカンジイル（Ｃ≦１８）、もしくはアルカンジイル（Ｃ≦１８）上の水素原子の１つ以上が－ＯＨ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＳＨ、－ＯＣＨ３、－ＯＣＨ２ＣＨ３、－ＳＣＨ３、もしくは－ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３で置き換えられているアルカンジイル（Ｃ≦１８）であり、
Ｒ１０は、水素、カルボキシ、ヒドロキシ、もしくはアリール（Ｃ≦１２）、アルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、Ｎ－ヘテロシクロアルキル（Ｃ≦１２）、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ１１）－アルカンジイル（Ｃ≦６）－ヘテロシクロアルキル（Ｃ≦１２）、－Ｃ（Ｏ）－アルキルアミノ（Ｃ≦１２）、－Ｃ（Ｏ）－ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、－Ｃ（Ｏ）－Ｎ－ヘテロシクロアルキル（Ｃ≦１２）であり、式中、
Ｒ１１は、水素、アルキル（Ｃ≦６）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
鎖中の最後の分解可能なジアシルは、終端基に結合しており、
ｎは、０、１、２、３、４、５、もしくは６である。いくつかの実施形態において、終端基は、式：
Figure 2024511437000043
 でさらに定義され、
式中、
Ｙ４は、アルカンジイル（Ｃ≦１８）であり、
Ｒ１０は、水素である。いくつかの実施形態において、Ａ１およびＡ２は、各々独立して、－Ｏ－または－ＮＲａ－である。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、コアは、式：
Figure 2024511437000044
 でさらに定義され、
式中、
Ｘ２は、Ｎ（Ｒ５）ｙであり、
Ｒ５は、水素またはアルキル（Ｃ≦８）、もしくは置換されたアルキル（Ｃ≦１８）であり、
ｙは、０、１、または２であり、ただし、ｙおよびｚの合計は３であり、
Ｒ２は、アミノ、ヒドロキシ、またはメルカプト、またはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、またはこれらの基のいずれかの置換体であり、
ｂは、１、２、３、４、５、または６であり、
ｚは、１、２、３であり、ただし、ｚおよびｙの合計は３である。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、コアは、式：
Figure 2024511437000045
 でさらに定義され、
式中、
Ｘ３は、－ＮＲ６－であり、式中、Ｒ６は、水素、アルキル（Ｃ≦８）、または置換されたアルキル（Ｃ≦８）、－Ｏ－、またはアルキルアミノジイル（Ｃ≦８）、アルコキシジイル（Ｃ≦８）、アレーンジイル（Ｃ≦８）、ヘテロアレーンジイル（Ｃ≦８）、ヘテロシクロアルカンジイル（Ｃ≦８）、またはこれらの基のいずれかの置換体であり、
Ｒ３およびＲ４は、各々独立して、アミノ、ヒドロキシ、もしくはメルカプト、もしくはアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、ジアルキルアミノ（Ｃ≦１２）、もしくはこれらの基のいずれかの置換体であるか；または式：－Ｎ（Ｒｆ）ｆ（ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｒｃ））ｅＲｄ、
Figure 2024511437000046
 の基であり、
式中、
ｅおよびｆは、各々独立して、１、２、または３であり、ただし、ｅおよびｆの合計は３であり、
Ｒｃ、Ｒｄ、およびＲｆは、各々独立して、水素、アルキル（Ｃ≦６）、または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
ｃおよびｄは、各々独立して、１、２、３、４、５、または６である。
式（Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、終端基は、式：
Figure 2024511437000047
 で表され、
式中、
Ｙ４は、アルカンジイル（Ｃ≦１８）であり、
Ｒ１０は、水素である。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、コアは、
Figure 2024511437000048
 のようにさらに定義される。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、分解可能なジアシルは、
Figure 2024511437000049
 のようにさらに定義される。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、リンカーは、
Figure 2024511437000050
 のようにさらに定義され、
式中、Ｙ１は、アルカンジイル（Ｃ≦８）または置換されたアルカンジイル（Ｃ≦８）である。
式（Ｄ－Ｉ）のデンドリマーのいくつかの実施形態において、デンドリマーは、
Figure 2024511437000051
Figure 2024511437000052
 およびその薬学的に許容され得る塩からなる群より選択される。
式（Ｘ）のデンドリマー
脂質組成物のいくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、式
Figure 2024511437000053
 のデンドリマーである。いくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、式
Figure 2024511437000054
 のデンドリマーある。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、構造式：
Figure 2024511437000055
 を有する世代（ｇ）のデンドリマー
またはその薬学的に許容され得る塩であり、式中、
（ａ）コアは、構造式（Ｘコア）：
Figure 2024511437000056
 を含み、
式中、
Ｑは、各出現時に独立して、共有結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ２－、または－ＣＲ３ａＲ３ｂ－であり、
Ｒ２は、各出現時に独立して、Ｒ１ｇまたは－Ｌ２－ＮＲ１ｅＲ１ｆであり、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂは、各出現時に各々独立して、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ６であって、Ｃ１～Ｃ３などの）アルキルであり、
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）は、各出現時に各々独立して、分岐への接続点、水素、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキルであり、
Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、共有結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、［アルキレン］－［ヘテロシクロアルキル］－［アルキレン］、［アルキレン］－（アリーレン）－［アルキレン］、ヘテロシクロアルキル、およびアリーレンから選択される、または
代替的には、Ｌ１の一部が、Ｒ１ｃおよびＲ１ｄのうちの１つと、（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル（例えば、１つもしくは２つの窒素原子と、任意選択的に、酸素および硫黄から選択される追加のヘテロ原子とを含有する）を形成し、
ｘ１は、０、１、２、３、４、５、もしくは６であり、
（ｂ）複数（Ｎ個）の分岐の各分岐は、独立して、構造式（Ｘ分岐）：
Figure 2024511437000057
 を含み、
式中、
＊は、分岐とコアとの結合点を示し、
ｇは１、２、３、または４であり、
Ｚ＝２（ｇ－１）であり、
ｇ＝１の場合はＧ＝０；またはｇ≠１の場合はＧ＝
Figure 2024511437000058
 であり、
（ｃ）各ジアシル基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000059
 を含み、
式中、
＊は、ジアシル基のその近位端での結合点を示し、
＊＊は、ジアシル基のその遠位端での結合点を示し、
Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキレン、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルケニレン、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アレニレン（arenylene）であり、
Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、または－ＮＲ４－であり、
式中、
Ｒ４は、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキルであり、
ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、１、２、または３であり、
Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルであり、
（ｄ）各リンカー基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000060
 を含み、
式中、
＊＊は、リンカーと近位ジジアシル基との結合点を示し、
＊＊＊は、リンカーと遠位ジアシル基との結合点を示し、
Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキレン、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルケニレン、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アレニレンであり、
（ｅ）各終端基は、独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８などの）アルキルチオール、および任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８などの）アルケニルチオールから選択される。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、共有結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ２－、または－ＣＲ３ａＲ３ｂである。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、共有結合である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、－Ｏ－である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、－Ｓ－である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、－ＮＲ２であり、Ｒ２は、各出現時に独立して、Ｒ１ｇまたは－Ｌ２－ＮＲ１ｅＲ１ｆである。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｑは、各出現時に独立して、－ＣＲ３ａＲ３ｂＲ３ａであり、Ｒ３ａおよびＲ３ｂは、各出現時に独立して、水素または任意選択的に置換されたアルキル（例えば、Ｃ１～Ｃ６であって、Ｃ１～Ｃ３など）である。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）は、各出現時に各々独立して、分岐への接続点、水素、または任意選択的に置換されたアルキルである。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）は、各出現時に各々独立して、分岐への接続点、水素である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）は、各出現時に各々独立して、分岐への接続点、任意選択的に置換されたアルキル（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、共有結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、［アルキレン］－［ヘテロシクロアルキル］－［アルキレン］、［アルキレン］－（アリーレン）－［アルキレン］、ヘテロシクロアルキル、およびアリーレンから選択されるか、または代替的には、Ｌ１の一部が、Ｒ１ｃおよびＲ１ｄのうちの１つと、ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｃ４～Ｃ６であり、１つまたは２つの窒素原子と、任意選択的に、酸素および硫黄から選択される追加のヘテロ原子とを含有する）を形成する。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、共有結合であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、水素であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２、Ｃ１～Ｃ６またはＣ１～Ｃ３など）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、ヘテロアルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２、例えば、Ｃ１～Ｃ８またはＣ１～Ｃ６）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、ヘテロアルキレン（例えば、Ｃ２～Ｃ８アルキレンオキシドであって、オリゴ（エチレンオキシド）など）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、［アルキレン］－［ヘテロシクロアルキル］－［アルキレン］［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－［（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、［アルキレン］－（アリーレン）－［アルキレン］［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－（アリーレン）－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、［アルキレン］－（アリーレン）－［アルキレン］（例えば、［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－フェニレン－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｃ４～Ｃ６ヘテロシクロアルキル）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、アリーレン（例えば、フェニレン）であり得る。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ１の一部は、Ｒ１ｃおよびＲ１ｄのうちの１つとヘテロシクロアルキルを形成する。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ１の一部は、Ｒ１ｃおよびＲ１ｄのうちの１つとヘテロシクロアルキル（例えば、Ｃ４～Ｃ６ヘテロシクロアルキル）を形成し、ヘテロシクロアルキルは、１つまたは２つの窒素原子と、任意選択的に、酸素および硫黄から選択される追加のヘテロ原子とを含有し得る。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、共有結合、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、Ｃ２～Ｃ１２（例えば、Ｃ２～Ｃ８）アルキレンオキシド（例えば、オリゴ（エチレンオキシドであって、－（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１～４－（ＣＨ２ＣＨ２）－など）、［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、
Figure 2024511437000061
 ）、および［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－フェニレン－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、
Figure 2024511437000062
 ）から選択される。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン－Ｏ）１～４－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－フェニレン－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－、および－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－ピペラジニル－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－から選択される。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）である。いくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、Ｃ２～Ｃ１２（例えば、Ｃ２～Ｃ８）アルキレンオキシド（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン－Ｏ）１～４－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン））である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－フェニレン－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－）および［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－ピペラジニル－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－）から選択される。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は、０、１、２、３、４、５、または６である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は０である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は１である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は２である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は、０、３である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は４である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は５である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、ｘ１は６である。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000063
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000064
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000065
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000066
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000067
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000068
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000069
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000070
 を含み、式中、Ｑ’は、－ＮＲ２－または－ＣＲ３ａＲ３ｂ－であり、ｑ１およびｑ２は、各々独立して、１または２である。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000071
 を含む。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式：
Figure 2024511437000072
 を含み、式中、環Ａは、任意選択的に置換されたアリールまたは任意選択的に置換された（例えば、Ｃ３～Ｃ１２であって、Ｃ３～Ｃ５などの）ヘテロアリールである。Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造式
Figure 2024511437000073
 を含む。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、第３表に記載される構造式およびその薬学的に許容され得る塩を含み、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐との結合点を示す。いくつかの実施形態において、第３表の例示的なコアは、列挙された立体異性体（すなわち、エナンチオマー、ジアステレオマー）に限定されない。
Figure 2024511437000074
Figure 2024511437000075
Figure 2024511437000076
Figure 2024511437000077
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、
Figure 2024511437000078
 およびその薬学的に許容され得る塩からなる群より選択される構造式を含み、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐またはＨとの結合点を示す。いくつかの実施形態において、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐との結合点を示す。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、
Figure 2024511437000079
 およびその薬学的に許容され得る塩からなる群より選択される構造式を含み、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐との結合点を示す。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造
Figure 2024511437000080
 を有し、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐またはＨとの結合点を示す。いくつかの実施形態において、少なくとも２つの分岐がコアに結合されている。いくつかの実施形態において、少なくとも３つの分岐がコアに結合されている。いくつかの実施形態において、少なくとも４つの分岐がコアに結合されている。
Ｘコアのいくつかの実施形態において、コアは、構造
Figure 2024511437000081
 を有し、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐またはＨとの結合点を示す。いくつかの実施形態において、少なくとも４つの分岐がコアに結合されている。いくつかの実施形態において、少なくとも５つの分岐がコアに結合されている。いくつかの実施形態において、少なくとも６つの分岐がコアに結合されている。
いくつかの実施形態において、複数（Ｎ個）の分岐は、少なくとも３つの分岐、少なくとも４つの分岐、少なくとも５つの分岐を含む。いくつかの実施形態において、複数（Ｎ個）の分岐は、少なくとも３つの分岐を含む。いくつかの実施形態において、複数（Ｎ個）の分岐は、少なくとも４つの分岐を含む。いくつかの実施形態において、複数（Ｎ個）分岐は、少なくとも５つの分岐を含む。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇは、１、２、３、または４である。Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇは１であり、Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇは２であり、Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇは３であり、Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇは４である。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、Ｚ＝２（ｇ－１）であり、ｇ＝１の場合はＧ＝０である。Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、Ｚ＝２（ｇ－１）であり、ｇ≠１の場合はＧ＝
Figure 2024511437000082
 である。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇ＝１、Ｇ＝０、Ｚ＝１であり、複数の分岐のうちの各分岐は、構造式
Figure 2024511437000083
 を含む。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇ＝２、Ｇ＝１、Ｚ＝２であり、複数の分岐のうちの各分岐は、構造式
Figure 2024511437000084
 を含む。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇ＝３、Ｇ＝３、Ｚ＝４であり、複数の分岐のうちの各分岐は、構造式
Figure 2024511437000085
 を含む。
Ｘ分岐のいくつかの実施形態において、ｇ＝４、Ｇ＝７、Ｚ＝８であり、複数の分岐のうちの各分岐は、構造式
Figure 2024511437000086
 を含む。
いくつかの実施形態において、世代（ｇ）＝１の本明細書に記載されるデンドリマーは、構造：
Figure 2024511437000087
 を有する。
いくつかの実施形態において、世代（ｇ）＝１の本明細書に記載されるデンドリマーは、構造：
Figure 2024511437000088
 を有する。
世代１～４の本明細書に記載されるデンドリマーの配合例を第４表に示す。ジアシル基、リンカー基、および終端基の数は、ｇに基づいて計算することができる。
Figure 2024511437000089
いくつかの実施形態において、ジアシル基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000090
 を含み、式中、＊は、ジアシル基のその近位端での結合点を示し、＊＊は、ジアシル基のその遠位端での結合点を示す。
Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルキレン、任意選択的に置換されたアルケニレン、または任意選択的に置換されたアレニレンである。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルケニレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアレニレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。
Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、または－ＮＲ４－である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－Ｏ－である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－Ｓ－である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－ＮＲ４－であり、Ｒ４は、水素または任意選択的に置換されたアルキル（例えば、Ｃ１～Ｃ６）である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、１、２、または３である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、１である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、２である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、３である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素または任意選択的に置換されたアルキルである。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素である。Ｘ分岐のジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルである。
ジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１は、－Ｏ－または－ＮＨ－である。ジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ１は、－Ｏ－である。ジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ２は、－Ｏ－または－ＮＨ－である。ジアシル基のいくつかの実施形態において、Ａ２は、－Ｏ－である。ジアシル基のいくつかの実施形態において、Ｙ３は、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ６であって、Ｃ１～Ｃ３など）アルキレンである。
ジアシル基のいくつかの実施形態において、ジアシル基は、各出現時に独立して、構造式
Figure 2024511437000091
 を含み、任意選択的に、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素またはＣ１～Ｃ３アルキルである。
いくつかの実施形態において、リンカー基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000092
 を含み、式中、＊＊は、リンカーと近位ジアシル基との結合点を示し、＊＊＊は、リンカーと遠位ジアシル基との結合点を示す。
Ｘ分岐のリンカー基が存在する場合のいくつかの実施形態において、Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルキレン、任意選択的に置換されたアルケニレン、または任意選択的に置換されたアレニレンである。Ｘ分岐のリンカー基が存在する場合のいくつかの実施形態において、Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。Ｘ分岐のリンカー基が存在する場合のいくつかの実施形態において、Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアルケニレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。Ｘ分岐のリンカー基が存在する場合のいくつかの実施形態において、Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換されたアレニレン（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）である。
Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、任意選択的に置換されたアルキルチオールおよび任意選択的に置換されたアルケニルチオールから選択される。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、任意選択的に置換されたアルキルチオール（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８など）である。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、任意選択的に置換されたアルケニルチオール（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８など）である。
Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８アルケニルチオールまたはＣ１～Ｃ１８アルキルチオールであり、アルキル部分またはアルケニル部分は、ハロゲン、Ｃ６～Ｃ１２アリール、Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ、Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル、－ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ）、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）、－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ）、および－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）から各々独立して選択される１つ以上の置換基で任意選択的に置換され、先行する置換基のいずれかのＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル部分は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＣ１～Ｃ３ヒドロキシアルキルで任意選択的に置換される。
Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルケニルチオールまたはＣ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分またはアルケニル部分は、ハロゲン、Ｃ６～Ｃ１２アリール（例えば、フェニル）、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルアミノ（例えば、Ｃ１～Ｃ６モノアルキルアミノ（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３など）またはＣ１～Ｃ８ジアルキルアミノ（
Figure 2024511437000093
 など））、Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｎ－ピロリジニル（
Figure 2024511437000094
 ）、Ｎ－ピペリジニル（
Figure 2024511437000095
 ）、Ｎ－アゼパニル（
Figure 2024511437000096
 ））、－ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ（例えば、モノもしくはジアルキルアミノ））（例えば、
Figure 2024511437000097
 ）、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000098
 ）、－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ（例えば、モノもしくはジアルキルアミノ））、および－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000099
 ）から各々独立して選択される１つ以上の置換基で任意選択的に置換され、式中、先行する置換基のいずれかのＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル部分は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＣ１～Ｃ３ヒドロキシアルキルで任意選択的に置換される。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分は、１つの置換基－ＯＨで任意選択的に置換される。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分は、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルアミノ（例えば、Ｃ１～Ｃ６モノアルキルアミノ（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３など）またはＣ１～Ｃ８ジアルキルアミノ（
Figure 2024511437000100
 など））およびＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｎ－ピロリジニル（
Figure 2024511437000101
 ）、Ｎ－ピペリジニル（
Figure 2024511437000102
 ）、Ｎ－アゼパニル（
Figure 2024511437000103
 ））から選択される１つの置換基で任意選択的に置換される。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルケニルチオールまたはＣ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールである。Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールである。
Ｘ分岐の終端基のいくつかの実施形態において、各終端基は、独立して、第５表に記載される構造である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるデンドリマーは、第５表で選択される終端基または薬学的に許容され得る塩、またはそれらを含み得る。いくつかの実施形態において、第５表の例示的な終端基は、列挙された立体異性体（すなわち、エナンチオマー、ジアステレオマー）に限定されない。
Figure 2024511437000104
Figure 2024511437000105
いくつかの実施形態において、式（Ｘ）のデンドリマーは、第６表に記載されるもの、およびその薬学的に許容され得る塩から選択される。
Figure 2024511437000106
Figure 2024511437000107
Figure 2024511437000108
Figure 2024511437000109
Figure 2024511437000110
Figure 2024511437000111
Figure 2024511437000112
Figure 2024511437000113
Figure 2024511437000114
Figure 2024511437000115
Figure 2024511437000116
Figure 2024511437000117
Figure 2024511437000118
Figure 2024511437000119
Figure 2024511437000120
Figure 2024511437000121
Figure 2024511437000122
Figure 2024511437000123
Figure 2024511437000124
Figure 2024511437000125
Figure 2024511437000126
Figure 2024511437000127
Figure 2024511437000128
Figure 2024511437000129
他のイオン化可能なカチオン性脂質
脂質組成物のいくつかの実施形態において、カチオン性脂質は、構造式（Ｄ－Ｉ’）：
Figure 2024511437000130
 を含み、
式中、
ａは１であり、ｂは２、３、または４であるか、または代替的には、ｂは１であり、ａは２、３、または４であり、
ｍは１であり、ｎは１であるか、または代替的には、ｍは２であり、ｎは０であるか、または代替的には、ｍは２であり、ｎは１であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立して、Ｈ、－ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）Ｒ７、－ＣＨ（Ｒ７）ＣＨ２ＯＨ、－ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ７、－ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ７、および－ＣＨ２Ｒ７からなる群より選択され、式中、Ｒ７は、独立して、Ｃ３～Ｃ１８アルキル、１つのＣ＝Ｃ二重結合を有するＣ３～Ｃ１８アルケニル、アミノ基の保護基、－Ｃ（＝ＮＨ）ＮＨ２、ポリ（エチレングリコール）鎖、および受容体リガンドから選択され、
ただし、Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも２つの部分は、独立して、－ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）Ｒ７、－ＣＨ（Ｒ７）ＣＨ２ＯＨ、－ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ７、－ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ７、または－ＣＨ２Ｒ７から選択され、式中、Ｒ７は、独立して、Ｃ３～Ｃ１８アルキル、または１つのＣ＝Ｃ二重結合を有するＣ３～Ｃ１８アルケニルから選択され、
式（Ｄ－Ｉ’）で示される窒素原子の１つ以上は、カチオン性脂質を提供するためにプロトン化されていてもよい。
式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、ａは１である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、ｂは２である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、ｍは１である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、ｎは１である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立して、Ｈまたは－ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）Ｒ７である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立して、Ｈまたは
Figure 2024511437000131
 である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立して、Ｈまたは
Figure 2024511437000132
 である。式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質のいくつかの実施形態において、Ｒ７は、Ｃ３～Ｃ１８アルキル（例えば、Ｃ６～Ｃ１２アルキル）である。
いくつかの実施形態において、式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質は、１３，１６，２０－トリス（２－ヒドロキシドデシル）－１３，１６，２０，２３－テトラアザペンタトリコンタン－１１，２５－ジオール：
Figure 2024511437000133
 である。
いくつかの実施形態において、式（Ｄ－Ｉ’）のカチオン性脂質は、（１１Ｒ，２５Ｒ）－１３，１６，２０－トリス（（Ｒ）－２－ヒドロキシドデシル）－１３，１６，２０，２３－テトラアザペンタトリコンタン－１１，２５－ジオール：
Figure 2024511437000134
 である。
本出願の組成物および方法において使用することができる追加のカチオン性脂質としては、J. McClellan, M. C. King, Cell 2010, 141, 210-217、および国際特許公開ＷＯ２０１０／１４４７４０、ＷＯ２０１３／１４９１４０、ＷＯ２０１６／１１８７２５、ＷＯ２０１６／１１８７２４、ＷＯ２０１３／０６３４６８、ＷＯ２０１６／２０５６９１、ＷＯ２０１５／１８４２５６、ＷＯ２０１６／００４２０２、ＷＯ２０１５／１９９９５２、ＷＯ２０１７／００４１４３、ＷＯ２０１７／０７５５３１、ＷＯ２０１７／１１７５２８、ＷＯ２０１７／０４９２４５、ＷＯ２０１７／１７３０５４、およびＷＯ２０１５／０９５３４０に記載されるようなカチオン性脂質が挙げられ、これらはあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。それらのイオン化可能なカチオン性脂質の例としては、第７表に示されるようなものが挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 2024511437000135
Figure 2024511437000136
Figure 2024511437000137
Figure 2024511437000138
Figure 2024511437000139
Figure 2024511437000140
Figure 2024511437000141
Figure 2024511437000142
Figure 2024511437000143
Figure 2024511437000144
Figure 2024511437000145
Figure 2024511437000146
Figure 2024511437000147
Figure 2024511437000148
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、イオン化可能なカチオン性脂質は、約２０～約２３の量で存在する。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約２０、２０．５、２１、２１．５、２２、２２．５～約２３、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。他の実施形態において、モル百分率は約７．５～約２０である。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約７．５、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９～約２０、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約５％～約３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約２５％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１５％～約２０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約２０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２０％～約３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、少なくとも（約）５％、少なくとも（約）１０％、少なくとも（約）１５％、少なくとも（約）２０％、少なくとも（約）２５％、または少なくとも（約）３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、多くとも（約）５％、多くとも（約）１０％、多くとも（約）１５％、多くとも（約）２０％、多くとも（約）２５％、または多くとも（約）３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む。
いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１００：１、９０：１、８０：１、７０：１、６０：１、５０：１、４０：１、または３０：１以下である。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、少なくとも約１：１、２：１、３：１、４：１、または５：１である。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１～約８０：１、約２：１～約８０：１、約３：１～約８０：１、約４：１～約８０：１、または約５：１～約８０：１である。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１～約７０：１、約２：１～約７０：１、約３：１～約７０：１、約４：１～約７０：１、または約５：１～約７０：１である。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１～約６０：１、約２：１～約６０：１、約３：１～約６０：１、約４：１～約６０：１、または約５：１～約６０：１である。いくつかの実施形態において、前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１～約５０：１、約２：１～約５０：１、約３：１～約５０：１、約４：１～約５０：１、または約５：１～約５０：１である。
選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質（例えば、ナノ粒子）組成物は、標的臓器に優先的に送達される。いくつかの実施形態において、標的臓器は、肺、肺組織または肺細胞である。本明細書で使用される場合、「優先的に送達される」という用語は、送達される際に、投与量の少なくとも２５％（例えば、少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、または７５％）で標的臓器（例えば、肺）、組織、または細胞に送達される組成物を指すために使用される。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、特定の臓器への組成物の選択的送達をもたらす１つ以上の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質を含む。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、Ｃ６～Ｃ２４の２つ以上のアルキル鎖またはアルケニル鎖を有し得る。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、永久的に正に帯電した部位を含む。永久的に正に帯電した部分は、ポリヌクレオチドの細胞への送達時にＳＯＲＴ脂質が正の電荷を含むように、生理学的ｐＨで正に帯電していてもよい。いくつかの実施形態において、正に帯電した部分は、第四級アミンまたは第四級アンモニウムイオンである。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、対イオンを含むか、さもなければ対イオンと複合体を形成するか、またはそれと相互作用する。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、第２のイオン化可能なカチオン性脂質である。ＳＯＲＴ脂質は、本開示の他の箇所に記載されるようなイオン化可能なカチオン性脂質であってもよい。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、永久カチオン性脂質（すなわち、１つ以上の疎水性成分と永久カチオン性基とを含む）である。永久カチオン性脂質は、ｐＨに関係なく正の電荷を有する基を含有していてもよい。永久カチオン性脂質に使用され得る１つの永久カチオン性基は、第四級アンモニウム基である。永久カチオン性脂質は、構造式：
Figure 2024511437000149
 を含み得、式中、
Ｙ１、Ｙ２、またはＹ３は、各々独立して、Ｘ１Ｃ（Ｏ）Ｒ１またはＸ２Ｎ＋Ｒ３Ｒ４Ｒ５であり、
ただし、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３のうちの少なくとも１つは、Ｘ２Ｎ＋Ｒ３Ｒ４Ｒ５であり、
Ｒ１は、Ｃ１～Ｃ２４アルキル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルキル、Ｃ１～Ｃ２４アルケニル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルケニルであり、
Ｘ１は、ＯまたはＮＲａであり、式中、Ｒａは、水素、Ｃ１～Ｃ４アルキル、またはＣ１～Ｃ４置換アルキルであり、
Ｘ２は、Ｃ１～Ｃ６アルカンジイルまたはＣ１～Ｃ６置換アルカンジイルであり、
Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、各々独立して、Ｃ１～Ｃ２４アルキル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルキル、Ｃ１～Ｃ２４アルケニル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルケニルであり、
Ａ１は、化合物中のＸ２Ｎ＋Ｒ３Ｒ４Ｒ５基の数に等しい電荷を有するアニオンである。
ＳＯＲＴ脂質のいくつかの実施形態において、永久カチオン性ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000150
 を有し、式中、
Ｒ６～Ｒ９は、各々独立して、Ｃ１～Ｃ２４アルキル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルキル、Ｃ１～Ｃ２４アルケニル、Ｃ１～Ｃ２４置換アルケニルであり、ただし、Ｒ６～Ｒ９のうちの少なくとも１つは、Ｃ８～Ｃ２４の基であり、
Ａ２は、一価のアニオンである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、第２のイオン化可能なカチオン性脂質（すなわち、１つ以上の疎水性成分とイオン化可能なカチオン性基とを含む）である。イオン化可能な正に帯電した部分は、生理学的ｐＨで正に帯電していてもよい。第２のイオン化可能なカチオン性脂質において使用され得る１つのイオン化可能なカチオン性基は、第三級アミン基である。脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000151
 を有し、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３およびＲ３’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、特定の構造のヘッド基を含む。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000152
 を有するヘッド基を含み、式中、Ｌは、リンカーであり、Ｚ＋は、正に帯電した部分であり、Ｘ－は、対イオンである。いくつかの実施形態において、リンカーは、生分解性リンカーである。生分解性リンカーは、生理学的ｐＨおよび温度下で分解可能であり得る。生分解性リンカーは、対象からのタンパク質または酵素によって分解され得る。いくつかの実施形態において、正に帯電した部分は、第四級アンモニウムイオンまたは第四級アミンである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000153
 を有し、式中、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルキル、または任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルケニルである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000154
 を有する。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、リンカー（Ｌ）を含む。いくつかの実施形態において、Ｌは、
Figure 2024511437000155
 であり、式中、
ｐおよびｑは、各々独立して、１、２、または３であり、
Ｒ４は、任意選択的に置換されたＣ１～Ｃ６アルキルである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000156
 を有し、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり
Ｒ４は、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、ホスホチジルコリン（例えば、１４：０ ＥＰＣ）である。いくつかの実施形態において、ホスホチジルコリン化合物は、
Figure 2024511437000157
 のようにさらに定義され、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり
Ｘ－は、一価のアニオンである。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、ホスホコリン脂質である。いくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、エチルホスホコリンである。エチルホスホコリンは、例として、これらに限定されるものではないが、１，２－ジミリストレオイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１，２－ジオレオイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１，２－ジステアロイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１，２－ジパルミトイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１，２－ジミリストイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１，２－ジラウロイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリン、１－パルミトイル－２－オレオイル－ｓｎ－グリセロ－３－エチルホスホコリンであり得る。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000158
 を有し、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり
Ｘ－は、一価のアニオンである。
例として、これに限定されるものではないが、直前の段落の構造式のＳＯＲＴ脂質は、１，２－ジオレオイル－３－トリメチルアンモニウム－プロパン（１８：１ ＤＯＴＡＰ）（例えば、塩化物塩）である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000159
 を有し、式中、
Ｒ４およびＲ４’は、各々独立して、アルキル（Ｃ６～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ６～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ４’’は、アルキル（Ｃ≦２４）、アルケニル（Ｃ≦２４）、またはいずれかの基の置換体であり
Ｒ４’’’は、アルキル（Ｃ１～Ｃ８）、アルケニル（Ｃ２～Ｃ８）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｘ２は、一価のアニオンである。
例として、これに限定されるものではないが、直前の段落の構造式のＳＯＲＴ脂質は、ジメチルジオクタデシルアンモニウム（ＤＤＡＢ）（例えば、臭化物塩）である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000160
 を有し、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり
Ｘ－は、一価のアニオンである。
例として、これに限定されるものではないが、直前の段落の構造式のＳＯＲＴ脂質は、Ｎ－［１－（２，３－ジオレイルオキシ）プロピル］－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルアンモニウムクロリド（ＤＯＴＭＡ）である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、アニオン性脂質である。脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000161
 を有し、式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３は、水素、アルキル（Ｃ≦６）、または置換されたアルキル（Ｃ≦６）、または－Ｙ１－Ｒ４であり、式中、
Ｙ１は、アルカンジイル（Ｃ≦６）または置換されたアルカンジイル（Ｃ≦６）であり、
Ｒ４は、アシルオキシ（Ｃ≦８～２４）または置換アシルオキシ（Ｃ≦８～２４）である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＳＯＲＴ脂質は、第８表に記載される脂質から選択される１つ以上を含む。
Figure 2024511437000162
Figure 2024511437000163
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約５％～約６５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約５％～約３０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約３０％～約５５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２０％～約５０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約３０％～約６０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２５％～約６０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約２０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２０％～約３０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約３０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約１５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１５％～約２０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、少なくとも（約）２５％、少なくとも（約）３０％、少なくとも（約）３５％、少なくとも（約）４０％、少なくとも（約）４５％、少なくとも（約）５０％、少なくとも（約）５５％、少なくとも（約）６０％、または少なくとも（約）６５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、多くとも（約）２５％、多くとも（約）３０％、多くとも（約）３５％、多くとも（約）４０％、多くとも（約）４５％、多くとも（約）５０％、多くとも（約）５５％、多くとも（約）６０％、または多くとも（約）６５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む。
追加の脂質
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、双性イオン脂質（例えば、リン脂質）、ステロイドまたはステロイド誘導体、ポリマー複合脂質（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）複合脂質）、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない追加の脂質をさらに含む。
いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素と合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約５０：１以下、約４０：１以下、約３０：１以下、または約２０：１以下である。いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素と合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、少なくとも約１：１、少なくとも約２：１、少なくとも約３：１、少なくとも約４：１、または少なくとも約５：１である。いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素と合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約１：１～約５０：１、少なくとも約２：１～約５０：１、少なくとも約３：１～約５０：１、少なくとも約４：１～約５０：１、または少なくとも約５：１～約５０：１である。いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素と合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約１：１～約４０：１、少なくとも約２：１～約４０：１、少なくとも約３：１～約４０：１、少なくとも約４：１～約４０：１、または少なくとも約５：１～約４０：１である。いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素と合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約１：１～約３０：１、少なくとも約２：１～約３０：１、少なくとも約３：１～約３０：１、少なくとも約４：１～約３０：１、または少なくとも約５：１～約３０：１である。
双性イオン脂質
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、双性イオン脂質またはリン脂質をさらに含む。いくつかの実施形態において、双性イオン脂質またはリン脂質は、１つもしくは２つの長鎖（例えば、Ｃ６～Ｃ２４）アルキル基またはアルケニル基と、グリセロールまたはスフィンゴシンと、１つもしくは２つのリン酸基と、任意選択的に有機小分子とを含有し得る。有機小分子は、アミノ酸、糖、またはコリンもしくはエタノールアミンなどのアミノ置換されたアルコキシ基であってもよい。いくつかの実施形態において、双性イオン脂質またはリン脂質は、ホスファチジルコリンである。いくつかの実施形態において、双性イオン脂質またはリン脂質は、ジステアロイルホスファチジルコリンまたはジオレオイルホスファチジルエタノールアミンである。いくつかの実施形態において、他の双性イオン脂質が使用され、双性イオン脂質は、正電荷と負電荷との両方を有する脂質および脂質様分子を定義する。
本脂質組成物のいくつかの実施形態において、双性イオン脂質またはリン脂質は、エチルホスホコリンではない。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、組成物は、約２０～約２３の全脂質組成物に対する双性イオン脂質またはリン脂質のモル百分率をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約２０、２０．５、２１、２１．５、２２、２２．５～約２３、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。他の実施形態において、モル百分率は、約７．５～約６０である。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約７．５、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９～約２０、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約５％～約２５％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約２０％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１５％～約２０％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約８％～約１５％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１０％～約１５％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１２％～約１８％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、少なくとも（約）８％、少なくとも（約）１０％、少なくとも（約）１２％、少なくとも（約）１５％、少なくとも（約）１８％、少なくとも（約）２０％、または少なくとも（約）２５％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、多くとも（約）８％、多くとも（約）１０％、多くとも（約）１２％、多くとも（約）１５％、多くとも（約）１８％、多くとも（約）２０％、または多くとも（約）２５％のモル百分率で双性イオン脂質（例えば、リン脂質または双性イオンリン脂質）を含む。
いくつかの実施形態において、双性イオン脂質と合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約５０：１、４０：１、３０：１、２０：１、１０：１、または７：１以下である。いくつかの実施形態において、双性イオン脂質と合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、少なくとも約１：１、２：１、３：１、４：１、または５：１である。いくつかの実施形態において、双性イオン脂質と合成ポリヌクレオチドとの（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１～約１０：１、約１：１～約２０：１、約１：１～約３０：１、約１：１～約４０：１、または約１：１～約５０：１である。
ステロイドまたはステロイド誘導体
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、ステロイドまたはステロイド誘導体をさらに含む。いくつかの実施形態において、ステロイドまたはステロイド誘導体は、任意のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本明細書で使用される場合、いくつかの実施形態において、「ステロイド」という用語は、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、オキソ基、アシル基、または２つ以上の炭素原子間の二重結合を含む１つ以上の置換基をさらに含み得る、４環１７炭素環状構造を有する化合物のクラスである。いくつかの実施形態において、ステロイドの環構造は、式：
Figure 2024511437000164
 で示されるように、３つの縮合シクロヘキシル環および縮合シクロペンチル環を含む。いくつかの実施形態において、ステロイド誘導体は、１つ以上の非アルキル置換を有する上記の環構造を含む。いくつかの実施形態において、ステロイドまたはステロイド誘導体は、式が
Figure 2024511437000165
 のようにさらに定義されるステロールである。本出願のいくつかの実施形態において、ステロイドまたはステロイド誘導体は、コレスタンまたはコレスタン誘導体である。コレスタンにおいて、環構造は、式：
Figure 2024511437000166
 でさらに定義される。上記のように、コレスタン誘導体は、上記環系の１つ以上の非アルキル置換を含む。いくつかの実施形態において、コレスタンまたはコレスタン誘導体は、コレステンもしくはコレステン誘導体、またはステロールもしくはステロール誘導体である。他の実施形態において、コレスタンまたはコレスタン誘導体は、コレステンおよびステロールまたはそれらの誘導体の両方である。
脂質組成物のいくつかの実施形態において、組成物は、約４０～約４６の全脂質組成物に対するステロイドのモル百分率をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約４０、４１、４２、４３、４４、４５～約４６、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。他の実施形態において、全脂質組成物に対するステロイドのモル百分率は、約１５～約４０である。いくつかの実施形態において、モル百分率は、１５、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６、３８、もしくは４０、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１５％～約４６％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２０％～約４０％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２５％～約３５％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約３０％～約４０％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２０％～約３０％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、少なくとも（約）１５％、少なくとも（約）２０％、少なくとも（約）２５％、少なくとも（約）３０％、少なくとも（約）３５％、少なくとも（約）４０％、少なくとも（約）４５％、または少なくとも（約）４６％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、多くとも（約）１５％、多くとも（約）２０％、多くとも（約）２５％、多くとも（約）３０％、多くとも（約）３５％、多くとも（約）４０％、多くとも（約）４５％、または多くとも（約）４６％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む。
ポリマー複合脂質（Polymer-Conjugated Lipids）
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物はポリマー複合脂質をさらに含む。いくつかの実施形態において、ポリマー複合脂質はＰＥＧ脂質である。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ脂質は、グリセロール基に結合したＰＥＧ鎖も含むジグリセリドである。他の実施形態において、ＰＥＧ脂質は、ＰＥＧ鎖を有するリンカー基に結合した１つ以上のＣ６～Ｃ２４長鎖アルキル基もしくはアルケニル基またはＣ６～Ｃ２４脂肪酸基を含有する化合物である。ＰＥＧ脂質のいくつかの非限定的な例としては、ＰＥＧ修飾ホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジン酸、ＰＥＧセラミド複合体、ＰＥＧ修飾ジアルキルアミンおよびＰＥＧ修飾１，２－ジアシルオキシプロパン－３－アミン、ＰＥＧ修飾ジアシルグリセロールおよびジアルキルグリセロールが挙げられる。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ修飾ホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ修飾ジアステアロイルホスファチジルエタノールアミンまたはＰＥＧ修飾ジミリストイル－ｓｎ－グリセロール。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ修飾は、脂質のＰＥＧ成分の分子量によって測定される。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ修飾は、約１００～約１５，０００の分子量を有する。いくつかの実施形態において、分子量は、約２００～約５００、約４００～約５，０００、約５００～約３，０００、または約１，２００～約３，０００である。ＰＥＧ修飾の分子量は、約１００、２００、４００、５００、６００、８００、１，０００、１，２５０、１，５００、１，７５０、２，０００、２，２５０、２，５００、２，７５０、３，０００、３，５００、４，０００、４，５００、５，０００、６，０００、７，０００、８，０００、９，０００、１０，０００、１２，５００～約１５，０００である。本出願において使用され得る脂質のいくつかの非限定的な例は、米国特許第５，８２０，８７３号明細書、国際公開第２０１０／１４１０６９号、または米国特許第８，４５０，２９８号明細書によって教示されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＰＥＧ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000167
 を有し、式中、Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦２４）、アルケニル（Ｃ≦２４）、またはこれらの基のいずれかの置換体であり、Ｒｅは、水素、アルキル（Ｃ≦８）、または置換されたアルキル（Ｃ≦８）であり、ｘは１～２５０である。いくつかの実施形態において、Ｒｅは、メチルなどのアルキル（Ｃ≦８）である。Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦４～２０）である。いくつかの実施形態において、ｘは５～２５０である。いくつかの実施形態において、ｘは５～１２５であるか、またはｘは１００～２５０である。いくつかの実施形態において、ＰＥＧ脂質は、１，２－ジミリストイル－ｓｎ－グリセロール、メトキシポリエチレングリコールである。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、ＰＥＧ脂質は、構造式：
Figure 2024511437000168
 を有し、式中、ｎ１は、１～１００の整数であり、ｎ２およびｎ３は、各々独立して、１～２９の整数から選択される。いくつかの実施形態において、ｎ１は、５、１０、１５、２０、２５、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、もしくは１００、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。いくつかの実施形態において、ｎ１は、約３０～約５０である。いくつかの実施形態において、ｎ２は、５～２３である。いくつかの実施形態において、ｎ２は、１１～約１７である。いくつかの実施形態において、ｎ３は、５～２３である。いくつかの実施形態において、ｎ３は、１１～約１７である。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、組成物は、約４．０～約４．６の全脂質組成物に対するＰＥＧ脂質のモル百分率をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５～約４．６、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。他の実施形態において、モル百分率は、約１．５～約４．０である。いくつかの実施形態において、モル百分率は、約１．５、１．７５、２、２．２５、２．５、２．７５、３、３．２５、３．５、３．７５～約４．０、またはそこから誘導可能な任意の範囲である。
本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約０．５％～約１２％、または約０．５％～約１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、約１％～約１０％のモル百分率でポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、脂質組成物は、約２％～約１０％のモル百分率でポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約１％～約８％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約２％～約７％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約３％～約５％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、約５％～約１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、少なくとも（約）０．５％、少なくとも（約）１％、少なくとも（約）１．５％、少なくとも（約）２％、少なくとも（約）２．５％、少なくとも（約）３％、少なくとも（約）３．５％、少なくとも（約）４％、少なくとも（約）４．５％、少なくとも（約）５％、少なくとも（約）５．５％、少なくとも（約）６％、少なくとも（約）６．５％、少なくとも（約）７％、少なくとも（約）７．５％、少なくとも（約）８％、少なくとも（約）８．５％、少なくとも（約）９％、少なくとも（約）９．５％、または少なくとも（約）１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。本出願の脂質組成物のいくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、多くとも（約）０．５％、多くとも（約）１％、多くとも（約）１．５％、多くとも（約）２％、多くとも（約）２．５％、多くとも（約）３％、多くとも（約）３．５％、多くとも（約）４％、多くとも（約）４．５％、多くとも（約）５％、多くとも（約）５．５％、多くとも（約）６％、多くとも（約）６．５％、多くとも（約）７％、多くとも（約）７．５％、多くとも（約）８％、多くとも（約）８．５％、多くとも（約）９％、多くとも（約）９．５％、または多くとも（約）１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む。
本明細書に開示される（例えば、医薬）組成物のいくつかの実施形態は、成分または原子の特定のモル比を含む。いくつかの実施形態において、（例えば、医薬）組成物は、脂質組成物中の窒素とポリヌクレオチド中のリン酸との特定のモル比（Ｎ／Ｐ比）を含む。いくつかの実施形態において、脂質組成物中の窒素とポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）は、約３０：１以下である。いくつかの実施形態において、Ｎ／Ｐ比は、約５：１～約３０：１である。いくつかの実施形態において、Ｎ／Ｐ比は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、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、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、５０：１以下である。いくつかの実施形態において、Ｎ／Ｐ比は、少なくとも１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、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、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、５０：１以上である。いくつかの実施形態において、Ｎ／Ｐ比は、以下の値のうちのいずれか１つまたは以下の値のうちのいずれか２つの範囲内である：１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、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、２５：１、３０：１、３５：１、４０：１、４５：１、および５０：１。
いくつかの実施形態において、組成物は、ポリヌクレオチドと脂質組成物の全脂質との特定の（例えば、質量または重量）比を含む。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドと脂質組成物の全脂質との（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１、１：１０、１：５０、または１：１００以下である。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドと脂質組成物の全脂質との（例えば、質量もしくは重量）比は、約１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、１：１５、１：２０、１：２５、１：３０、１：３５、１：４０、１：４５、１：５０、１：７５、または１：１００以下である。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドと脂質組成物の全脂質との（例えば、質量または重量）比は、少なくとも約１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、１：１５、１：２０、１：２５、１：３０、１：３５、１：４０、１：４５、１：５０、１：７５、または１：１００以上である。いくつかの実施形態において、ポリヌクレオチドと脂質組成物の全脂質との（例えば、質量もしくは重量）比は、以下の値のうちのいずれか１つまたは以下の値のうちのいずれか２つの範囲内である：１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、１：１５、１：２０、１：２５、１：３０、１：３５、１：４０、１：４５、１：５０、１：７５、および１：１００。
組成物のいくつかの実施形態において、該組成物は、当該技術分野で公知の任意の適切な剤形として製剤化され得る。いくつかの実施形態において、組成物は、ナノ粒子またはナノカプセルに製剤化される。いくつかの実施形態において、組成物は、例えば、経口、直腸、経膣、経粘膜、気管内もしくは吸入を含む経肺、または経腸投与；筋肉内、皮下、髄内注射、ならびに髄腔内、直接脳室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、または眼内注射を含む非経口送達を含む、当該技術分野で公知の任意の適切な経路による投与用に製剤化される。
いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、例えば、医薬組成物の標的組織内への直接注射を介して、例えば徐放性製剤において、全身的ではなく局所的な投与用に製剤化される。局所送達は、標的化される組織に応じて、様々な形で影響を受ける可能性がある。組成物は、エアロゾル投与用に製剤化され得る。エアロゾル投与は、呼吸器上皮に送達され得る。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５ミクロン（μｍ）～１０μｍの液滴サイズを有する。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５μｍ～１０μｍの中央値液滴サイズを有する。いくつかの実施形態において、エアロゾル組成物は、０．５μｍ～１０μｍの平均液滴サイズを有する。液滴サイズは、カスケードインパクター分析、レーザー回折、またはエアロゾル液滴を測定するための他の適切な技術を使用して測定され得る。
いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、例えば、傷害、疾患の徴候、または疼痛の部位に注入され得る。いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、経口、気管、または食道適用のためのロゼンジで提供され得る。いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、胃または腸への投与のために、液剤、錠剤またはカプセル剤の形態で供給され得る。いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、直腸または膣への適用のために、坐剤の形態で供給され得る。いくつかの実施形態において、本出願の組成物は、乳剤、点眼剤、または注射剤の使用によって眼に送達されることもできる。
方法
細胞におけるＣＦＴＲの発現または活性を増強するための方法
いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるのは、細胞における嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質の発現または活性を増強するための方法であって、前述の細胞に、脂質組成物と組み合わされた本明細書に記載される合成ポリヌクレオチドを接触させることであって、前述の合成ポリヌクレオチドがＣＦＴＲタンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、（１）イオン化可能なカチオン性脂質と、（２）前述のイオン化可能なカチオン性脂質および前述のリン脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させることを含み、それによって、前述の細胞における前述のＣＦＴＲタンパク質の発現または活性がもたらされる、方法である。前述の脂質組成物は、双性イオン脂質またはリン脂質をさらに含んでもよい。
いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるのは、細胞における嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質の発現または活性を増強するための方法であって、該方法は、前述の細胞に、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を接触させることであって、前述の合成ポリヌクレオチドがＣＦＴＲタンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、イオン化可能なカチオン性脂質と、前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させることを含み、それによって、接触させてから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性が得られ、任意選択的に、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、前述の細胞を含む複数の細胞の経上皮イオン輸送特性の変化を、前述の接触させることがない場合の複数の基準細胞のものと比較して測定することによって測定される、方法である。脂質組成物は、双性イオン脂質またはリン脂質をさらに含んでもよい。
本方法のいくつかの実施形態において、本出願の組成物は、例えば、徐放性製剤のように、医薬組成物の標的組織内への直接注射を介して、全身的ではなく局所的な方法による投与用に製剤化される。局所送達は、標的化される組織に応じて、様々な形で影響を受ける可能性がある。本方法のいくつかの実施形態において、本出願の組成物を含有するエアロゾルは、吸入され得る（鼻腔、気管、または気管支送達の場合）。
いくつかの実施形態において、接触させることは繰り返される。接触させることは、１回、２回、３回、またはそれ以上繰り返されてもよい。いくつかの実施形態において、接触させることは少なくとも週に１回である。いくつかの実施形態において、接触させることは少なくとも週に２回である。いくつかの実施形態において、本方法は、各接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、第２の接触させることは、任意選択的に、第１の接触させることから少なくとも約１、２、または３日後に行われる。いくつかの実施形態において、本方法は、第３の接触させることをさらに含み、前述の第３の接触させることは、任意選択的に、第２の接触させることから少なくとも約１、２、または３日後に行われる。実施形態において、本方法は、第２の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、第３の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす。各接触させることにおける組成物は、同じまたは同一であってもよい。ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性は、接触させることを繰り返した後に増加し得る。
接触させることは、ｉｎ ｖｉｖｏで行ってもよい。接触させることは、ｉｎ ｖｉｔｒｏで行ってもよい。接触させることは、ｅｘ ｖｉｖｏで行ってもよい。
いくつかの実施形態において、本方法は、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性を達成する。いくつかの実施形態において、治療上有効な活性は、経上皮アッセイによって測定され得る。経上皮アッセイは、機能的タンパク質の機能に対応し得る電圧または電流を測定し得る。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、少なくとも５マイクロアンペア（μＡ）の経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、少なくとも５マイクロアンペア（μＡ）～約３０μＡの経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、少なくとも約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）の経上皮電流に対応する。いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性は、約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）～約２０μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１の経上皮電流に対応する。経上皮電流は、本明細書の他の箇所に記載されているようなｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイによって決定することができる。
いくつかの実施形態において、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性を達成する方法は、対象の努力肺活量（ＦＥＶ）の測定であり得る。ＦＥＶは、対象が強制呼吸中にどれだけ空気を吐き出すことができるかを測定する。呼気量は、強制呼気の第１秒（ＦＥＶ１）、第２秒（ＦＥＶ２）、または第３秒（ＦＥＶ３）の間に測定することができる。いくつかの実施形態において、本方法の結果、対象は、約４０％～約９０％、約５０％～約９０％、約６０％～約９０％、約７０％～約９０％、約８０％～約９０％、約４０％～約８０％、約４０％～約７０％、約４０％～約６０％、または約４０％～約５０％のＦＥＶ１、ＦＥＶ２、またはＦＥＶ３を有する。いくつかの実施形態において、本方法の結果、対象は、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％のＦＥＶ１、ＦＥＶ２、またはＦＥＶ３を有する。いくつかの実施形態において、本方法の結果、対象は約４０％～約９０％のＦＥＶ１、ＦＥＶ２、またはＦＥＶ３を有する。
本方法のいくつかの実施形態において、本方法は、細胞におけるＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの量を、対応する対照に対して増加させる。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の細胞中のＷＴ ＣＦＴＲタンパク質の量を、対応する対照と比較して増加させる。いくつかの実施形態において、前述の対照は、前述の接触させることがない対応する細胞を含む。いくつかの実施形態において、本方法は、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの量を、対応する対照に対して前述の細胞に少なくとも約１．１倍、少なくとも約１．２倍、少なくとも約１．３倍、少なくとも約１．４倍、少なくとも約１．５倍、少なくとも約１．６倍、少なくとも約１．７倍、少なくとも約１．８倍、少なくとも約１．９倍、少なくとも約２．０倍、少なくとも約２．１倍、少なくとも約２．２倍、少なくとも約２．３倍、少なくとも約２．４倍、少なくとも約２．５倍、少なくとも約２．６倍、少なくとも約２．７倍、少なくとも約２．８倍、少なくとも約２．９倍、少なくとも約３．０倍、少なくとも約３．１倍、少なくとも約３．２倍、少なくとも約３．３倍、少なくとも約３．４倍、少なくとも約３．５倍、少なくとも約３．６倍、少なくとも約３．７倍、少なくとも約３．８倍、少なくとも約３．９倍、少なくとも約４．０倍、少なくとも約４．１倍、少なくとも約４．２倍、少なくとも約４．３倍、少なくとも約４．４倍、少なくとも約４．５倍、少なくとも約４．６倍、少なくとも約４．７倍、少なくとも約４．８倍、少なくとも約４．９倍、または少なくとも約５．０倍増加させる。いくつかの実施形態において、本方法は、ＷＴ ＣＦＴＲタンパク質の量を、前述の接触させることがない細胞に対して前述の細胞に少なくとも約１．１倍、少なくとも約１．２倍、少なくとも約１．３倍、少なくとも約１．４倍、少なくとも約１．５倍、少なくとも約１．６倍、少なくとも約１．７倍、少なくとも約１．８倍、少なくとも約１．９倍、少なくとも約２．０倍、少なくとも約２．１倍、少なくとも約２．２倍、少なくとも約２．３倍、少なくとも約２．４倍、少なくとも約２．５倍、少なくとも約２．６倍、少なくとも約２．７倍、少なくとも約２．８倍、少なくとも約２．９倍、少なくとも約３．０倍、少なくとも約３．１倍、少なくとも約３．２倍、少なくとも約３．３倍、少なくとも約３．４倍、少なくとも約３．５倍、少なくとも約３．６倍、少なくとも約３．７倍、少なくとも約３．８倍、少なくとも約３．９倍、少なくとも約４．０倍、少なくとも約４．１倍、少なくとも約４．２倍、少なくとも約４．３倍、少なくとも約４．４倍、少なくとも約４．５倍、少なくとも約４．６倍、少なくとも約４．７倍、少なくとも約４．８倍、少なくとも約４．９倍、または少なくとも約５．０倍増加させる。
いくつかの実施形態において、本方法は、前述の細胞において前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、前述の細胞においてＷＴ ＣＦＴＲタンパク質の治療上有効な量をもたらす。
いくつかの実施形態において、本方法は、対応する対照に対して、前述の細胞におけるイオン輸送を増強する。いくつかの実施形態において、本方法は、対応する対照に対して、前述の細胞における塩化物輸送を増強する。いくつかの実施形態において、前述の対照は、前述の接触させることがない対応する細胞を含む。いくつかの実施形態において、本方法は、イオン輸送を、対応する対照に対して前述の細胞に少なくとも約１．１倍、少なくとも約１．２倍、少なくとも約１．３倍、少なくとも約１．４倍、少なくとも約１．５倍、少なくとも約１．６倍、少なくとも約１．７倍、少なくとも約１．８倍、少なくとも約１．９倍、少なくとも約２．０倍、少なくとも約２．１倍、少なくとも約２．２倍、少なくとも約２．３倍、少なくとも約２．４倍、少なくとも約２．５倍、少なくとも約２．６倍、少なくとも約２．７倍、少なくとも約２．８倍、少なくとも約２．９倍、少なくとも約３．０倍、少なくとも約３．１倍、少なくとも約３．２倍、少なくとも約３．３倍、少なくとも約３．４倍、少なくとも約３．５倍、少なくとも約３．６倍、少なくとも約３．７倍、少なくとも約３．８倍、少なくとも約３．９倍、少なくとも約４．０倍、少なくとも約４．１倍、少なくとも約４．２倍、少なくとも約４．３倍、少なくとも約４．４倍、少なくとも約４．５倍、少なくとも約４．６倍、少なくとも約４．７倍、少なくとも約４．８倍、少なくとも約４．９倍、または少なくとも約５．０倍増強する。
嚢胞性線維症の処置方法
いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるのは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）関連症状を有するかまたは有する疑いのある対象を処置するための方法である。本方法は、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み得る。いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲ関連症状は、嚢胞性線維症、遺伝性肺気腫、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、前述の対象は、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、モルモット、またはそれらのトランスジェニック種などの哺乳動物である。対象は哺乳動物であってもよい。対象はヒトであってもよい。いくつかの実施形態において、投与は、肺投与を含む。いくつかの実施形態において、投与することは、噴霧吸入による吸入を含む。いくつかの実施形態において、投与は、ａｐｉｃａｌ側投与を含む。いくつかの実施形態において、前述の対象はヒトである。いくつかの実施形態において、前述の対象は、ＣＦＴＲ遺伝子の突然変異を示すか、または示すと判定される。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２ＸもしくはＦ５０８ｄｅｌ、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、突然変異はＲ１１６２Ｘである。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２Ｘ、Ｆ５０８ｄｅｌ、もしくはＲ１１６２Ｘ、またはそれらの組み合わせである。
本開示の方法は、製剤または組成物の特性に基づいて嚢胞性線維症の対象を処置することができる可能性がある。具体的には、本明細書の他の箇所に記載される組成物は、嚢胞性線維症に関連する粘液に浸透し、それによってポリヌクレオチドを細胞に送達することができる可能性がある。
細胞
本明細書に記載されるいずれか１つの方法のいくつかの実施形態において、前述の細胞は肺細胞である。いくつかの実施形態において、前述の肺細胞は肺気道細胞である。本出願の送達によって標的化され得る例示的な肺気道細胞としては、基底細胞、杯状細胞およびクラブ細胞などの分泌細胞、繊毛細胞、イオノサイトおよびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本方法のいくつかの実施形態において、前述の細胞は気道上皮細胞である。いくつかの実施形態において、前述の細胞は気管支上皮細胞である。いくつかの実施形態において、前述の細胞は気道上皮細胞である。いくつかの実施形態において、前述の細胞は、ｐ６３マーカーの発現によって特徴付けられる基底細胞である。いくつかの実施形態において、前述の細胞は、ＦＯＸＩ１マーカーの発現によって特徴付けられるイオノサイトである。いくつかの実施形態において、前述の細胞は未分化である。いくつかの実施形態において、前述の細胞は分化している。
突然変異
本明細書に記載されるいずれか１つの方法のいくつかの実施形態において、前述の細胞は、ＣＦＴＲ遺伝子または転写産物において突然変異を示すか、または示すと判定される。いくつかの実施形態において、前述の細胞は、ＣＦＴＲ遺伝子のエクソン１１～２７のうちの１つ以上において突然変異を示すか、または示すと判定される。前述の細胞は、ＣＦＴＲ遺伝子のエクソン１１～２７のうちの１つ以上においてナンセンス突然変異またはフレームシフト突然変異を示すか、または示すと判定される。いくつかの実施形態において、突然変異は、変化がＦ５０８に突然変異を有する突然変異タンパク質、例えばＦ５０８ｄｅｌを生じ得るＣＦＴＲ遺伝子内の位置に存在する。いくつかの実施形態において、突然変異は、変化がＣＦＴＲタンパク質におけるＧ５４２、例えば、Ｇ５４２Ｘにおける突然変異を有する突然変異タンパク質を生じ得るＣＦＴＲ遺伝子内の位置に存在し、例えば、これはＣＦＴＲ遺伝子におけるｃ．１６２４Ｇ＞Ｔに対応する。いくつかの実施形態において、突然変異は、変化がＣＦＴＲタンパク質におけるＲ５５３、例えばＲ５５３Ｘに突然変異を有する突然変異タンパク質を生じ得るＣＦＴＲ遺伝子中の位置に位置する。いくつかの実施形態において、突然変異は、変化がＣＦＴＲタンパク質においてＲ１１６２、例えばＲ１１６２Ｘに突然変異を有する突然変異タンパク質を生じ得るＣＦＴＲ遺伝子内の位置に存在する。
本明細書に記載されるいずれか１つの方法のいくつかの実施形態において、前述の突然変異は、嚢胞性線維症、遺伝性肺気腫、または慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）に関連する。
肺細胞送達のための方法
いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの、標的化肺送達のための方法が提供され、該方法は、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み、それによって、対象の肺分泌細胞または肺基底細胞において、合成ポリヌクレオチドの治療上有効な量または活性のが得られる。任意選択的に、合成ポリヌクレオチドの治療上有効な活性は、肺分泌細胞または肺基底細胞を含む肺の経上皮イオン輸送特性（例えば、経上皮電流または電圧）の変化を、例えば、接触させることがない場合の基準肺のものと比較して測定することによって決定され得る。組成物は、（本明細書に記載される）脂質組成物と組み合わされた（本明細書に記載される）合成ポリヌクレオチドを含んでもよい。合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし得る。脂質組成物は、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質と、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含んでもよい。肺基底細胞は肺基底幹細胞であってもよい。
いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの、標的化肺送達のための方法が提供され、該方法は、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み、それによって、対象の肺分泌細胞または肺基底細胞において、対象の肺非分泌細胞または肺非基底細胞におけるものと比較して、合成ポリヌクレオチドのより大きな治療量または活性が得られる。組成物は、（本明細書に記載される）脂質組成物と組み合わされた（本明細書に記載される）合成ポリヌクレオチドを含んでもよい。合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし得る。脂質組成物は、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質と、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含んでもよい。いくつかの実施形態において、本方法は、肺分泌細胞および／または基底細胞における合成ポリヌクレオチドの量または活性を、肺非分泌細胞および／または非基底細胞における量または活性の少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍、または５倍多くもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、肺分泌細胞において、肺非分泌におけるよりも少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍、または５倍多い合成ポリヌクレオチドの量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、本方法は、肺基底細胞において、肺非基底細胞におけるよりも少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍または５倍多い合成ポリヌクレオチドの量または活性をもたらす。肺基底細胞は肺基底幹細胞であってもよい。肺非分泌細胞は肺繊毛細胞であってもよい。肺非基底細胞は肺繊毛細胞であってもよい。
いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達などの標的化肺送達のための方法が提供され、該方法は、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み、それによって、対象の肺分泌細胞において合成ポリヌクレオチドの治療上有効な量または活性が得られる。任意選択的に、合成ポリヌクレオチドの治療上有効な活性は、肺分泌細胞を含む肺の経上皮イオン輸送特性（例えば、経上皮電流または電圧）の変化を、例えば、接触させることがない場合の基準肺のものと比較して測定することによって決定され得る。組成物は、（本明細書に記載される）脂質組成物と組み合わされた（本明細書に記載される）合成ポリヌクレオチドを含んでもよい。合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし得る。脂質組成物は、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質と、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの、標的化肺送達のための方法が提供され、該方法は、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み、それによって、対象の肺分泌細胞または肺基底細胞において、対象の肺非分泌細胞または肺非基底細胞におけるものと比較して、合成ポリヌクレオチドのより大きな治療量または活性が得られる。組成物は、（本明細書に記載される）脂質組成物と組み合わされた（本明細書に記載される）合成ポリヌクレオチドを含んでもよい。合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし得る。脂質組成物は、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質と、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含んでもよい。いくつかの実施形態において、本方法は、肺分泌細胞において、肺非分泌細胞における活性よりも少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍または５倍大きい合成ポリヌクレオチドの量活性をもたらす。肺非分泌細胞は肺繊毛細胞であってもよい。いくつかの実施形態において、本方法は、肺基底細胞における合成ポリヌクレオチドの量活性を、肺非基底細胞における活性の少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、４．５倍、または５倍もたらす。肺非基底細胞は肺繊毛細胞であってもよい。肺基底細胞は肺基底幹細胞であってもよい。
肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）などの標的化肺送達のための方法の種々の実施形態において、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の少なくとも約５０％、５５％、または６０％が、肺分泌細胞、肺基底細胞、またはそれらの組み合わせにおいて検出または観察される。肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの、標的化肺送達のための方法の種々の実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、４５％、または４０％以下が、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、肺非分泌細胞、肺非基底細胞、またはそれらの組み合わせにおいて検出または観察される。肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または基底細胞送達）などの標的化肺送達のための方法の種々の実施形態において、前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、４５％、または４０％以下が、例えば、合成ポリヌクレオチドによってコードされる対応するポリペプチドの量または活性を測定することによって決定されるように、肺繊毛細胞に存在する。種々の実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達（代替的には、肺分泌細胞送達および／または肺基底細胞送達）などの、標的化肺送達のための方法は、肺分泌細胞または肺基底細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの量または活性が、基準細胞における量または活性よりも少なくとも１．１倍、１．５倍、または２倍大きいことをもたらし、この基準細胞は、肺分泌細胞でも肺基底細胞でもない。基準細胞は肺繊毛細胞であってもよい。種々の実施形態において、肺非分泌細胞または肺非基底細胞は肺繊毛細胞である。肺基底細胞は、肺基底幹細胞であってもよい。いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達などの標的化肺送達のための方法は、肺分泌細胞において、肺非分泌細胞においてよりも少なくとも１．１倍、１．５倍、または２倍大きい前述の合成ポリヌクレオチドの量または活性をもたらす。いくつかの実施形態において、肺基底細胞送達などの標的化肺送達のための方法は、肺基底細胞において、肺非基底細胞においてよりも少なくとも１．１倍、１．５倍、または２倍大きい前述の合成ポリヌクレオチドの量または活性をもたらす。
いくつかの実施形態において、肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達などの標的化肺送達のための方法であって、本明細書に記載される組成物を対象に投与することを含み、それによって、対象の肺分泌細胞または肺基底細胞の少なくとも（約）５％において合成ポリヌクレオチドの治療量または活性をもたらす、方法が提供される。組成物は、脂質組成物（本明細書に記載される）と組み合わされた（本明細書に記載される）合成ポリヌクレオチドを含み得る。合成ポリヌクレオチドは、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし得る。脂質組成物は、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質と、（本明細書に記載される）イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含んでもよい。
肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達などの標的化肺送達のための種々の方法のいくつかの実施形態において、肺分泌細胞または肺基底細胞は、ＣＦＴＲ遺伝子の突然変異を示すか、または示すと判定される。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｇ５４２ＸまたはＦ５０８ｄｅｌからなる群より選択される。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２ＸもしくはＦ５０８ｄｅｌ、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、突然変異はＲ１１６２Ｘである。いくつかの実施形態において、突然変異は、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２Ｘ、Ｆ５０８ｄｅｌ、もしくはＲ１１６２Ｘ、またはそれらの組み合わせである。
ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な活性は、対象の肺の経上皮イオン輸送特性（例えば、経上皮電流または電圧）の変化を、例えば、投与前の基準肺のものと比較して測定することによって決定され得る。
いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲタンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドの基底細胞送達などの標的化肺送達のための方法であって、複数の基底細胞を含む細胞組成物に、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物と接触させることであって、この脂質組成物は、（１）イオン化可能なカチオン性脂質と、（２）前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させることを含み、それによって、前述の合成ポリヌクレオチドを前述の複数の基底細胞の少なくとも１５％に送達する、方法が提供される。いくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、双性イオン脂質またはリン脂質をさらに含む。いくつかの実施形態において、前述の細胞組成物は肺基底細胞を含む。いくつかの実施形態において、前述の細胞組成物は、基底細胞、杯状細胞およびクラブ細胞などの分泌細胞、繊毛細胞、イオノサイトおよびそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態において、前述の細胞組成物は、第１のＣＦＴＲ遺伝子型の第１の細胞および第２のＣＦＴＲ遺伝子型の第２の細胞を含む。
いくつかの実施形態において、ＣＦＴＲタンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドの基底細胞標的送達などの標的化肺送達のための方法であって、複数の細胞型の複数の細胞に、脂質組成物が組み合わされた本明細書に記載される前述の合成ポリヌクレオチドを含む組成物を接触させることであって、この複数の細胞は、基底細胞および非基底細胞を含み、前述の脂質組成物は、（１）イオン化可能なカチオン性脂質と、（２）前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させることを含み、それによって、前述の合成ポリヌクレオチドを、前述の非基底細胞に送達される量よりも多い量で前述の基底細胞に送達する、方法が提供される。いくつかの実施形態において、前述の脂質組成物は、双性イオン脂質またはリン脂質をさらに含む。いくつかの実施形態において、前述の基底細胞は肺基底細胞である。いくつかの実施形態において、前述の非基底細胞は肺非基底細胞である。いくつかの実施形態において、前述の非基底細胞は、杯状細胞およびクラブ細胞、繊毛細胞、イオノサイトおよびそれらの任意の組み合わせなどの分泌細胞である。いくつかの実施形態において、前述の非基底細胞は繊毛細胞である。いくつかの実施形態において、前述の複数の細胞は、第１のＣＦＴＲ遺伝子型の第１の細胞および第２のＣＦＴＲ遺伝子型の第２の細胞を含む。
いくつかの実施形態において、組成物は、当該技術分野で公知の任意の適切な用量として製剤化され得る。いくつかの実施形態において、組成物は、ナノ粒子またはナノカプセルに製剤化される。いくつかの実施形態において、組成物は、例えば、経口、直腸、経膣、経粘膜、気管内もしくは吸入を含む経肺、または経腸投与；筋肉内、皮下、髄内注射、ならびに髄腔内、直接脳室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、または眼内注射を含む非経口送達を含む、当該技術分野で公知の任意の適切な経路による投与用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、ａｐｉｃａｌ側送達用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物はエアロゾルである。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、静脈内投与用に製剤化される。
いくつかの実施形態において、組成物は、当該技術分野で公知の任意の適切な用量として製剤化され得る。いくつかの実施形態において、組成物は、ナノ粒子またはナノカプセルに製剤化される。いくつかの実施形態において、組成物は、例えば、経口、直腸、経膣、経粘膜、気管内もしくは吸入を含む経肺、または経腸投与；筋肉内、皮下、髄内注射、ならびに髄腔内、直接脳室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、または眼内注射を含む非経口送達を含む、当該技術分野で公知の任意の適切な経路による投与用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、ａｐｉｃａｌ側送達用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、約０．１ｍｌ／分～約１．０ｍｌ／分の速度使用率での噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、約０．２ｍｌ／分～約０．７ｍｌ／分の速度使用率での噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、約０．１ｍｌ／分～約０．５ｍｌ／分の速度使用率での噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物は、約０．５ｍｌ／分～約１．０ｍｌ／分の速度使用率での噴霧吸入用に製剤化される。いくつかの実施形態において、前述の組成物はエアロゾルである。いくつかの実施形態において、エアロゾルの空気動力学的中央粒子径（ＭＭＡＤ）は、約１．０μｍ～約１０．０μｍ、約１．０μｍ～約５．０μｍ、約２．０μｍ～約５．０μｍ、または約３．０μｍ～約６．０μｍの範囲である。
実施形態のリスト
本発明の以下の実施形態のリストは、本発明の様々な特徴を開示するものとみなされるべきであり、これらの特徴は、それらが論じられる特定の実施形態に特有であるとみなされ得るか、または他の実施形態に列挙されるような様々な他の特徴と組み合わせることが可能である。したがって、ある特徴が特定の実施形態で論じられているという理由だけで、その特徴の使用が必ずしもその実施形態に限定されるわけではない。
実施形態１．嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドであって、前述の合成ポリヌクレオチドが、１つ以上のヌクレオシドアナログを含む、合成ポリヌクレオチド。
実施形態２．前述の合成ポリヌクレオチドが、１－メチルシュードウリジンを含む、実施形態１記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態３．嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドであって、前述の合成ポリヌクレオチドが、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の塩基にわたって、少なくとも約７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む、合成ポリヌクレオチド。
実施形態４．前述の核酸配列が、約１１５、１１０、１０５、１００、９５、もしくは９０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む、実施形態１から３までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態５．前述の核酸配列が、アルギニンをコードする少なくとも２つの同義コドンを含む、実施形態１から４までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態６．前述の核酸配列が、アルギニンをコードする少なくとも３つの同義コドンを含む、実施形態１から４までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態７．前述の核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％、６５％、６０％、５５％、または５０％以下が、ＡＧＡコドンである、実施形態１から６までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態８．前述の核酸配列が、配列番号５と、少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって、少なくとも７０％、７５％、８０％，８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、実施形態１から７までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態９．前述の合成ポリヌクレオチドがメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）である、実施形態１から８までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１０．前述の合成ポリヌクレオチドが、３’－または５’－非コード領域をさらに含む、実施形態１から９までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１１．前述の３’－または５’－非コード領域が、細胞内で前述の合成ポリヌクレオチドによってコードされる前述のＣＦＴＲタンパク質の発現または活性を増強する、実施形態１０記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１２．前述の合成ポリヌクレオチドが、５’キャップ構造をさらに含む、実施形態１から１１のいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１３．前述の３’非コード領域が、ポリアデノシン尾部を含む、実施形態１から１２までのいずれか１つ記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１４．前述のポリアデノシン尾部が、最大２００個のアデノシンを含む、実施形態１３記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１５．前述のポリアデノシン尾部が、細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの薬物動態学的特性を改善する、実施形態１３または１４記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１６．前述のポリアデノシン尾部が、細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの半減期の延長を改善する、実施形態１５記載の合成ポリヌクレオチド。
実施形態１７．脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む医薬組成物であって、該合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、
イオン化可能なカチオン性脂質と、
前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
を含む、医薬組成物。
実施形態１８．前述の脂質組成物が、約５％～約３０％のモル百分率で前述のイオン化可能なカチオン性脂質を含む、実施形態１７記載の医薬組成物。
実施形態１９．前述のイオン化可能なカチオン性脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとの質量比または重量比が、約５０：１、４０：１、３０：１、２０：１、１５：１、または１０：１以下である、実施形態１７または１８記載の医薬組成物。
実施形態２０．前述のＳＯＲＴ脂質が、永久カチオン性脂質である、実施形態１７から１９までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態２１．前述のＳＯＲＴ脂質が、第２のイオン化可能なカチオン性脂質である、実施形態１７から２０までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態２２．前述の脂質組成物が、約５％～約６５％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む、実施形態２１記載の医薬組成物。
実施形態２３．前述の脂質組成物が、約５％～約３０％のモル百分率で前述のＳＯＲＴ脂質を含む、実施形態２１記載の医薬組成物。
実施形態２４．前述の脂質組成物が、双性イオン脂質（例えば、リン脂質）をさらに含む、実施形態１７から２３までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態２５．前述の脂質組成物が、約５％～約２５％のモル百分率で前述の双性イオン脂質を含む、実施形態２４記載の医薬組成物。
実施形態２６．前述の双性イオン脂質と前述の合成ポリヌクレオチドとのモル比が、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である、実施形態２４記載の医薬組成物。
実施形態２７．前述の脂質組成物が、ステロイドまたはステロイド誘導体をさらに含む、実施形態１７から２６までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態２８．前述の脂質組成物が、約１５％～約４６％のモル百分率で前述のステロイドまたはステロイド誘導体を含む、実施形態２７記載の医薬組成物。
実施形態２９．前述の脂質組成物が、ポリマー複合脂質（例えば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）複合脂質）をさらに含む、実施形態１７から２８までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３０．前述の脂質組成物が、約０．５％～約１０％、または約１％～約１０％、または約２％～約１０％のモル百分率で前述のポリマー複合脂質を含む、実施形態２９記載の医薬組成物。
実施形態３１．前述の脂質組成物中の窒素と前述の合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）が、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である、実施形態１７から３０までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３２．前述のＮ／Ｐ比が、約５：１～約３０：１である、実施形態３１記載の医薬組成物。
実施形態３３．前述の合成ポリヌクレオチドと前述の脂質組成物の全脂質との質量または重量比が、約１：２０、１：５０、または１：１００以下である、実施形態１７から３２までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３４．前述のＳＯＲＴ脂質が、永久的に正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）を含む、実施形態１７から３３までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３５．前述のＳＯＲＴ脂質が対イオンを含む、実施形態３４記載の医薬組成物。
実施形態３６．前述のＳＯＲＴ脂質がホスホコリン脂質（例えば、飽和または不飽和）である、実施形態１７から３５までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３７．前述のＳＯＲＴ脂質がエチルホスホコリンである、実施形態３６記載の医薬組成物。
実施形態３８．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000169
 を有するヘッド基を含み、Ｌは、（例えば、生分解性）リンカーであり、Ｚ＋は、正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）であり、Ｘ－は、対イオンである、実施形態１７から３７までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態３９．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000170
 を有し、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルキル、または任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルケニルである、実施形態３８記載の医薬組成物。
実施形態４０．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000171
 を有する、実施形態３８記載の医薬組成物。
実施形態４１．Ｌが、
Figure 2024511437000172
 であり、
ｐおよびｑは、各々独立して、１、２、または３であり、
Ｒ４は、任意選択的に置換されたＣ１～Ｃ６アルキルである、実施形態４０記載の医薬組成物。
実施形態４２．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000173
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｒ４は、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである、実施形態３８記載の医薬組成物。
実施形態４３．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000174
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである、実施形態１７から３５までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態４４．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000175
 を有し、
Ｒ４およびＲ４’は、各々独立して、アルキル（Ｃ６～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ６～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ４’’は、アルキル（Ｃ≦２４）、アルケニル（Ｃ≦２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ４’’’は、アルキル（Ｃ１～Ｃ８）、アルケニル（Ｃ２～Ｃ８）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｘ２は、一価のアニオンである、実施形態１７から３５までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態４５．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000176
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
Ｘ－は、一価のアニオンである、実施形態１７から３５までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態４６．前述のＳＯＲＴ脂質が、構造式：
Figure 2024511437000177
 を有し、
Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
Ｒ３は、水素、アルキル（Ｃ≦６）、または置換されたアルキル（Ｃ≦６）、または－Ｙ１－Ｒ４であり、式中、
Ｙ１は、アルカンジイル（Ｃ≦６）または置換されたアルカンジイル（Ｃ≦６）であり、
Ｒ４は、アシルオキシ（Ｃ≦８～２４）または置換されたアシルオキシ（Ｃ≦８～２４）である、実施形態１７から３５までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態４７．前述の医薬組成物がエアロゾル組成物である、実施形態１７から４６までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態４８．前述のエアロゾル組成物が、０．５ミクロン（μｍ）～１０μｍの液滴サイズを有する、実施形態４５記載の医薬組成物。
実施形態４９．前述のエアロゾル組成物が、０．５μｍ～１０μｍの中央値液滴サイズを有する、実施形態４５記載の医薬組成物。
実施形態５０．前述のエアロゾル組成物が、０．５μｍ～１０μｍの平均液滴サイズを有する、実施形態４５記載の医薬組成物。
実施形態５１．前述の医薬組成物が、エアロゾル投与用に製剤化される、実施形態１７から５０までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態５２．前述の医薬組成物が、ａｐｉｃａｌ側送達用に製剤化される、実施形態１７から５１までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態５３．前述の医薬組成物が噴霧吸入用に製剤化される、実施形態１７から５２までのいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態５４．細胞における嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質の発現または活性を増強するための方法であって、該方法は、
前述の細胞に、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を接触させることであって、前述の合成ポリヌクレオチドがＣＦＴＲタンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、
イオン化可能なカチオン性脂質と、
前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、接触させること
を含み、
それによって、接触させてから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性が得られ、任意選択的に、前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、前述の細胞を含む複数の細胞の経上皮イオン輸送特性の変化を、前述の接触させることがない場合における複数の基準細胞のものと比較して測定することによって決定される、方法。
実施形態５５．前述の接触させることが繰り返される、実施形態５４記載の方法。
実施形態５６．前述の接触させることが少なくとも週に１回である、実施形態５５記載の方法。
実施形態５７．前述の接触させることが少なくとも週に２回である、実施形態５５記載の方法。
実施形態５８．前述の方法が、各接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、実施形態５４から５７までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態５９．前述の接触させることが第１の接触させることであり、前述の方法が、任意選択的に、前述の第１の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる第２の接触させることを含む、実施形態５４から５８までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態６０．第３の接触させることをさらに含み、任意選択的に、前述の第３の接触させることが、前述の第２の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる、実施形態５９記載の方法。
実施形態６１．前述の方法が、前述の第２の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、実施形態５９記載の方法。
実施形態６２．前述の方法が、前述の第３の接触させることから少なくとも２４時間後に、前述の細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、実施形態６０記載の方法。
実施形態６３．前述の接触させることが、前述の脂質組成物と組み合わされた前述の合成ポリヌクレオチドを含む前述の組成物を対象に投与することを含む、実施形態５４から６２までいずれか１つ記載の方法。
実施形態６４．前述の対象が哺乳動物である、実施形態６３記載の方法。
実施形態６５．前述の対象がヒトである、実施形態６３記載の方法。
実施形態６６．前述の投与が、噴霧吸入による吸入を含む、実施形態６３から６５までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態６７．各接触させることにおける前述の組成物が同一である、実施形態５４から６６までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態６８．前述の細胞が肺気道細胞である、実施形態５４から６７までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態６９．前述の細胞が肺分泌細胞である、実施形態６８記載の方法。
実施形態７０．前述の細胞が気管支上皮細胞である、実施形態６８または６９記載の方法。
実施形態７１．前述の細胞が未分化である、実施形態５４から７０までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７２．前述の細胞が分化している、実施形態５４から７０までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７３．前述の細胞が前述の対象由来である、実施形態５４から７２までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７４．前述の接触させることがｉｎ ｖｉｖｏである、実施形態５４から７３までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７５．前述の接触させることがｉｎ ｖｉｔｒｏである、実施形態５４から７３までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７６．前述の接触させることがｅｘ ｖｉｖｏである、実施形態５４から７３までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７７．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントが野生型ＣＦＴＲタンパク質である、実施形態５４から７６までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７８．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントが全長ＣＦＴＲタンパク質である、実施形態５４から７７までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態７９．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約５マイクロアンペア（μＡ）の経上皮電流に対応する、実施形態５４から７８までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８０．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、約５マイクロアンペア（μＡ）～約３０μＡの経上皮電流に対応する、実施形態７９記載の方法。
実施形態８１．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）の経上皮電流に対応する、実施形態５４から８０までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８２．前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前述の治療上有効な活性が、約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）～約２０μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１の経上皮電流に対応する、実施形態８１記載の方法。
実施形態８３．前述の方法が、前述の細胞における前述のＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの量または活性を、対応する対照（例えば、前述の接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増加させる、実施形態５４から８２までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８４．前述の方法が、前述の細胞における（例えば、塩化物）イオン輸送を、対応する対照（例えば、前述の接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増強する、実施形態５４から８３までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８５．前述の対象が、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）遺伝子の突然変異を示すか、または示すと判定される、実施形態５４から８４までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８６．前述の突然変異が機能喪失突然変異である、実施形態８５記載の方法。
実施形態８７．前述の突然変異がナンセンス突然変異またはフレームシフト突然変異である、実施形態８５記載の方法。
実施形態８８．前述の突然変異が、ＣＦＴＲ遺伝子のエクソン１１～２７のうちの１つ以上である、実施形態８５から８７までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態８９．前述の突然変異が、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２Ｘ、Ｆ５０８ｄｅｌ、もしくはＲ１１６２Ｘ、またはそれらの組み合わせであり、例えば、前述の突然変異が、Ｇ５４２ＸまたはＦ５０８ｄｅｌである、実施形態８５から８８までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態９０．肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、該合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、
イオン化可能なカチオン性脂質と、
前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与すること
を含み、
それによって、前述の対象の肺分泌細胞において、前述の合成ポリヌクレオチドの治療上有効な量または活性が得られ、任意選択的に、前述の合成ポリヌクレオチドの前述の治療上有効な活性が、前述の肺分泌細胞または肺基底細胞を含む肺の経上皮イオン輸送特性の変化を、前述の接触させることがない場合の基準肺のものと比較して測定することによって決定される、方法。
実施形態９１．肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、該合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、
イオン化可能なカチオン性脂質と、
前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与すること
を含み、
それによって、前述の対象の肺分泌細胞または肺基底細胞における前述の合成ポリヌクレオチドの治療量または活性が、前述の対象の肺非分泌細胞または非基底細胞におけるものと比較してより大きくなる、方法。
実施形態９２．前述の方法が、（ｉ）前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の少なくとも約５０％、約５５％、もしくは約６０％が、肺分泌細胞、肺基底細胞、もしくはそれらの組み合わせにおいて検出されるか、または（ｉｉ）前述の合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、約４５％、もしくは約４０％以下が、肺非分泌細胞、肺非基底細胞、もしくはそれらの組み合わせにおいて検出されることを特徴とする、実施形態９１記載の方法。
実施形態９３．前述の肺非分泌細胞が肺繊毛細胞である、実施形態９１または９２記載の方法。
実施形態９４．前述の肺非分泌細胞が肺基底細胞である、実施形態９１から９３までのいずれか１つ記載の方法。
実施形態９５．肺分泌細胞送達のための方法であって、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、該合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前述の脂質組成物が、
イオン化可能なカチオン性脂質と、
前述のイオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と、を含む、投与すること
を含み、
それによって、前述の対象の肺分泌細胞の少なくとも５％において、前述の合成ポリヌクレオチドの治療量または活性が得られる、方法。
実施形態９６．前述の投与することが、前述の脂質組成物と組み合わされた前述の合成ポリヌクレオチドを含む前述の組成物を前述の対象の肺に投与することを含む、実施形態９５記載の方法。
実施形態９７．前述の肺分泌細胞が、クラブ細胞または杯状細胞である、実施形態９５または９６記載の方法。
実施形態９８．嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）関連症状を有するかまたは有する疑いのある対象を処置するための方法であって、前述の対象に、実施形態１７から５３および１０１から１５１までのいずれか１つ記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
実施形態９９．前述のＣＦＴＲ関連症状が、嚢胞性線維症、遺伝性肺気腫、または慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）である、実施形態９８記載の方法。
実施形態１００．前述の投与することが局所投与（例えば、噴霧吸入）を含む、実施形態９８または９９記載の方法。
実施形態１０１．前述のＳＯＲＴ脂質が、第８表に記載される脂質、またはその薬学的に許容される塩、または脂質およびその薬学的に許容される塩のサブセットから選択される、実施形態１７から５３までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１０２．イオン化可能なカチオン性脂質が、構造式：
Figure 2024511437000178
 を有する世代（ｇ）のデンドリマーもしくはデンドロン
またはその薬学的に許容され得る塩であり、式中、
（ａ）コアは、構造式（Ｘコア）：
Figure 2024511437000179
 を含み、
式中、
Ｑは、各出現時に独立して、共有結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ２－、または－ＣＲ３ａＲ３ｂ－であり、
Ｒ２は、各出現時に独立して、Ｒ１ｇまたは－Ｌ２－ＮＲ１ｅＲ１ｆであり、
Ｒ３ａおよびＲ３ｂは、各出現時に各々独立して、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ６であって、Ｃ１～Ｃ３などの）アルキルであり、
Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）は、各出現時に各々独立して、分岐への接続点、水素、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキルであり、
Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２は、各出現時に各々独立して、共有結合、（例えば、Ｃ１～Ｃ１２であって、Ｃ１～Ｃ６もしくはＣ１～Ｃ３などの）アルキレン、（例えば、Ｃ１～Ｃ１２であって、Ｃ１～Ｃ８もしくはＣ１～Ｃ６などの）ヘテロアルキレン（例えば、Ｃ２～Ｃ８アルキレンオキシドであって、オリゴ（エチレンオキシド）など））、［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－［（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］、［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－（アリーレン）－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］（例えば、［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］－フェニレン－［（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキレン］）、（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル、およびアリーレン（例えば、フェニレン）から選択されるか、または
代替的には、Ｌ１の一部が、Ｒ１ｃおよびＲ１ｄのうちの１つと、（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル（例えば、１つもしくは２つの窒素原子と、任意選択的に、酸素および硫黄から選択される追加のヘテロ原子とを含有する）を形成し、
ｘ１は、０、１、２、３、４、５、または６であり、
（ｂ）複数（Ｎ個）の分岐の各分岐は、独立して、構造式（Ｘ分岐）：
Figure 2024511437000180
 を含み、
式中、
＊は、分岐とコアとの結合点を示し、
ｇは１、２、３、または４であり、
Ｚ＝２（ｇ－１）であり、
ｇ＝１の場合はＧ＝０；またはｇ≠１の場合はＧ＝
Figure 2024511437000181
 であり、
（ｃ）各ジアシル基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000182
 を含み、
式中、
＊は、ジアシル基のその近位端での結合点を示し、
＊＊は、ジアシル基のその遠位端での結合点を示し、
Ｙ３は、各出現時に独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキレン、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルケニレン、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アレニレンであり、
Ａ１およびＡ２は、各出現時に各々独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、または－ＮＲ４－であり、
式中、
Ｒ４は、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ６）アルキルであり、
ｍ１およびｍ２は、各出現時に各々独立して、１、２、または３であり、
Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルであり、
（ｄ）各リンカー基は、独立して、構造式
Figure 2024511437000183
 を含み、
式中、
＊＊は、リンカーと近位ジアシル基との結合点を示し、
＊＊＊は、リンカーと遠位ジアシル基との結合点を示し、
Ｙ１は、各出現時に独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルキレン、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アルケニレン、または任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１２）アレニレンであり、
（ｅ）各終端基は、独立して、任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８などの）アルキルチオール、および任意選択的に置換された（例えば、Ｃ１～Ｃ１８であって、Ｃ４～Ｃ１８などの）アルケニルチオールから選択される、実施形態１７から５３および１０１のいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１０３．ｘ１が、０、１、２、または３である、実施形態１０２記載の組成物。
実施形態１０４．Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）が、各出現時に各々独立して、分岐への接続点（例えば、＊によって示される）、水素、またはＣ１～Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ１～Ｃ８アルキルであって、Ｃ１～Ｃ６アルキルもしくはＣ１～Ｃ３アルキルなど）であり、アルキル部分は、－ＯＨ、Ｃ４～Ｃ８（例えば、Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル（例えば、ピペリジニル（例えば、
Figure 2024511437000184
 ）、Ｎ－（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－ピペリジニル（例えば、
Figure 2024511437000185
 ）、ピペラジニル（例えば、
Figure 2024511437000186
 ）、Ｎ－（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－ピペラジニル（例えば、
Figure 2024511437000187
 ）、モルホリニル（例えば、
Figure 2024511437000188
 ）、Ｎ－ピロリジニル（例えば、
Figure 2024511437000189
 ）、ピロリジニル（例えば、
Figure 2024511437000190
 ）、またはＮ－（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－ピロリジニル（例えば、
Figure 2024511437000191
 ））、（例えば、Ｃ６～Ｃ１０）アリール、およびＣ３～Ｃ５ヘテロアリール（例えば、イミダゾリル（例えば、
Figure 2024511437000192
 ）またはピリジニル（例えば、
Figure 2024511437000193
 ））から各々独立して選択される１つ以上の置換基で任意選択的に置換される、実施形態１０２または１０３記載の組成物。
実施形態１０５．Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ、Ｒ１ｅ、Ｒ１ｆ、およびＲ１ｇ（存在する場合）が、各出現時に各々独立して、分岐への接続点（例えば、＊によって示される）、水素、またはＣ１～Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ１～Ｃ８アルキルであって、Ｃ１～Ｃ６アルキルもしくはＣ１～Ｃ３アルキルなど）であり、アルキル部分は、１つの置換基－ＯＨで任意選択的に置換される、実施形態１０４記載の組成物。
実施形態１０６．Ｒ３ａおよびＲ３ｂが、各出現時に各々独立して、水素である、実施形態１０２から１０５までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１０７．複数（Ｎ個）の分岐が、少なくとも３つ（例えば、少なくとも４つ、または少なくとも５つ）の分岐を含む、実施形態１０２から１０６までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１０８．ｇ＝１、Ｇ＝０、およびＺ＝１である、実施形態１０２から１０７までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１０９．複数の分岐のうちの各分岐が、構造式
Figure 2024511437000194
 を含む、実施形態１０８記載の組成物。
実施形態１１０．ｇ＝２、Ｇ＝１、およびＺ＝２である、実施形態１０２から１０７までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１１１．複数の分岐のうちの各分岐が、構造式
Figure 2024511437000195
 を含む、実施形態１１０記載の組成物。
実施形態１１２．コアが、構造式：
Figure 2024511437000196
 を含む、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１１３．コアが、構造式：
Figure 2024511437000197
 を含む、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１１４．コアが、構造式：
Figure 2024511437000198
 を含む、実施形態１１３記載の組成物。
実施形態１１５．コアが、構造式：
Figure 2024511437000199
 を含む、実施形態１１３記載の組成物。
実施形態１１６．コアが、構造式：
Figure 2024511437000200
 を含み、Ｑ’は、－ＮＲ２－または－ＣＲ３ａＲ３ｂ－であり、ｑ１およびｑ２は、各々独立して、１または２である、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１１７．コアが、構造式：
Figure 2024511437000201
 を含む、実施形態１１６記載の組成物。
実施形態１１８．コアが、構造式
Figure 2024511437000202
 を含み、式中、環Ａは、任意選択的に置換されたアリールまたは任意選択的に置換された（例えば、Ｃ３～Ｃ１２であって、Ｃ３～Ｃ５などの）ヘテロアリールである、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１１９．コアが、構造式
Figure 2024511437000203
 を含む、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２０．コアが、第３表に記載されるものまたはそのサブセットから選択される、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２１．前述のコアが、
Figure 2024511437000204
Figure 2024511437000205
 およびその薬学的に許容され得る塩からなる群より選択される構造式を含み、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐との結合点を示す実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２２．前述のコアが、
Figure 2024511437000206
 およびその薬学的に許容され得る塩からなる群より選択される構造式を含み、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐との結合点を示す、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２３．前述のコアが、構造
Figure 2024511437000207
 を有し、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐またはＨとの結合点を示す、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２４．少なくとも２つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２３記載の組成物。
実施形態１２５．少なくとも３つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２３記載の組成物。
実施形態１２６．少なくとも４つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２３記載の組成物。
実施形態１２７．前述のコアが、構造
Figure 2024511437000208
 を有し、式中、＊は、コアと複数の分岐のうちの１つの分岐またはＨとの結合点を示す、実施形態１０２から１１１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１２８．少なくとも４つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２７記載の組成物。
実施形態１２９．少なくとも５つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２７記載の組成物。
実施形態１３０．少なくとも６つの分岐が前述のコアに結合されている、実施形態１２７記載の組成物。
実施形態１３１．Ａ１が、－Ｏ－または－ＮＨ－である、実施形態１０２から１３０までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１３２．Ａ１が－Ｏ－である、実施形態１３１記載の組成物。
実施形態１３３．Ａ２が、－Ｏ－または－ＮＨ－である、実施形態１０２から１３２までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１３４．Ａ２が－Ｏ－である、実施形態１３３記載の組成物。
実施形態１３５．Ｙ３が、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ６であって、Ｃ１～Ｃ３などの）アルキレンである、実施形態１０２から１３４までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１３６．ジアシル基が、各出現時に独立して、構造式
Figure 2024511437000209
 を含み、任意選択的に、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ、Ｒ３ｅ、およびＲ３ｆは、各出現時に各々独立して、水素またはＣ１～Ｃ３アルキルである、実施形態１０２から１３５までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１３７．Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２が、各出現時に各々独立して、共有結合、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、Ｃ２～Ｃ１２（例えば、Ｃ２～Ｃ８）アルキレンオキシド（例えば、オリゴ（エチレンオキシド）、例えば－（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１～４－（ＣＨ２ＣＨ２）－）、［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、
Figure 2024511437000210
 ）、および［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－フェニレン－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、
Figure 2024511437000211
 ）から選択される、実施形態１０２から１３６までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１３８．Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２が、各出現時に各々独立して、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン－Ｏ）１～４－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－フェニレン－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－、および－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－ピペラジニル－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－から選択される、実施形態１３７記載の組成物。
実施形態１３９．Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２が、各出現時に各々独立して、Ｃ１～Ｃ６アルキレン（例えば、Ｃ１～Ｃ３アルキレン）である、実施形態１３７記載の組成物。
実施形態１４０．Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２が、各出現時に各々独立して、Ｃ２～Ｃ１２（例えば、Ｃ２～Ｃ８）アルキレンオキシド（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン－Ｏ）１～４－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン））である、実施形態１３７記載の組成物。
実施形態１４１．Ｌ０、Ｌ１、およびＬ２が、各出現時に各々独立して、［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－フェニレン－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－）および［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］－［（Ｃ４～Ｃ６）ヘテロシクロアルキル］－［（Ｃ１～Ｃ４）アルキレン］（例えば、－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－ピペラジニル－（Ｃ１～Ｃ３アルキレン）－）から選択される、実施形態１３７記載の組成物。
実施形態１４２．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルケニルチオールまたはＣ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分またはアルケニル部分は、ハロゲン、Ｃ６～Ｃ１２アリール（例えば、フェニル）、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルアミノ（例えば、Ｃ１～Ｃ６モノアルキルアミノ（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３など）またはＣ１～Ｃ８ジアルキルアミノ（
Figure 2024511437000212
 など））、Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｎ－ピロリジニル（
Figure 2024511437000213
 ）、Ｎ－ピペリジニル（
Figure 2024511437000214
 ）、Ｎ－アゼパニル（
Figure 2024511437000215
 ））、－ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ（例えば、モノもしくはジアルキルアミノ））（例えば、
Figure 2024511437000216
 ）、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000217
 ）、－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ（例えば、モノもしくはジアルキルアミノ））、および－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000218
 ）から各々独立して選択される１つ以上の置換基で任意選択的に置換され、式中、先行する置換基のいずれかのＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル部分は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＣ１～Ｃ３ヒドロキシアルキルで任意選択的に置換される、実施形態１０２から１４１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１４３．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分は、Ｃ６～Ｃ１２アリール（例えば、フェニル）、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルアミノ（例えば、Ｃ１～Ｃ６モノアルキルアミノ（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３など）またはＣ１～Ｃ８ジアルキルアミノ（
Figure 2024511437000219
 など））、Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｎ－ピロリジニル（
Figure 2024511437000220
 ）、Ｎ－ピペリジニル（
Figure 2024511437000221
 ）、Ｎ－アゼパニル（
Figure 2024511437000222
 ））、－ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ１～Ｃ１２アルキルアミノ（例えば、モノもしくはジアルキルアミノ））（例えば、
Figure 2024511437000223
 ）、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｃ１～Ｃ３アルキル）－（Ｃ１～Ｃ６アルキレン）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000224
 ）、および－Ｃ（Ｏ）－（Ｃ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル）（例えば、
Figure 2024511437000225
 ）から各々独立して選択される１つ以上（例えば、１つ）の置換基で任意選択的に置換され、式中、先行する置換基のいずれかのＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル部分は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＣ１～Ｃ３ヒドロキシアルキルで任意選択的に置換される、実施形態１４２記載の組成物。
実施形態１４４．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分は、１つの置換基－ＯＨで任意選択的に置換される、実施形態１４３記載の組成物。
実施形態１４５．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールであり、アルキル部分は、Ｃ１～Ｃ１２（例えば、Ｃ１～Ｃ８）アルキルアミノ（例えば、Ｃ１～Ｃ６モノアルキルアミノ（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３など）またはＣ１～Ｃ８ジアルキルアミノ（
Figure 2024511437000226
 など））およびＣ４～Ｃ６ Ｎ－ヘテロシクロアルキル（例えば、Ｎ－ピロリジニル（
Figure 2024511437000227
 ）、Ｎ－ピペリジニル（
Figure 2024511437000228
 ）、Ｎ－アゼパニル（
Figure 2024511437000229
 ））から選択される１つの置換基で任意選択的に置換される、実施形態１４３記載の組成物。
実施形態１４６．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルケニルチオールまたはＣ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールである、実施形態１４２記載の組成物。
実施形態１４７．各終端基が、独立して、Ｃ１～Ｃ１８（例えば、Ｃ４～Ｃ１８）アルキルチオールである、実施形態１４６記載の組成物。
実施形態１４８．各終端基が、
Figure 2024511437000230
 からなる群より独立して選択される、実施形態１４７記載の組成物。
実施形態１４９．各終端基が、第５表に記載されるもの、またはそのサブセットから独立して選択される、実施形態１０２から１４１までのいずれか１つ記載の組成物。
実施形態１５０．イオン化可能なカチオン性脂質が、第６表に記載されるもの、またはその薬学的に許容され得る塩、または脂質およびその薬学的に許容され得る塩のサブセットから選択される、実施形態１７から５３および１０１のいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態１５１．イオン化可能なカチオン性脂質が、第６表もしくは第７表に記載されるもの、またはその薬学的に許容され得る塩、または脂質およびその薬学的に許容され得る塩のサブセットから選択される、実施形態１７から５３および１０１のいずれか１つ記載の医薬組成物。
実施形態１０１．組成物が、実施形態１７から５３および１０１から１５１までのいずれか１つに従う、請求項５４から９７までのいずれか１つ記載の方法。
実施例
実施例１：ＤＯＴＡＰまたはＤＯＤＡＰで修飾された脂質ナノ粒子の調製
脂質ナノ粒子（ＬＮＰ）は、ｉｎ ｖｉｖｏでの核酸送達に最も有効な担体クラスである。歴史的に、効果的なＬＮＰは４つの成分：イオン化可能なカチオン性脂質、双性イオン性リン脂質、コレステロール、および脂質ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）で構成されている。しかしながら、これらのＬＮＰは、臓器または組織を標的化した送達ではなく、核酸の一般的な送達のみをもたらす。静脈内投与されたＬＮＰは、典型的には、肝臓にのみＲＮＡを送達する。そのため、標的核酸送達を提供するために、ＬＮＰの新しい製剤が模索されていた。
４種類の標準的な脂質を、永久カチオン性脂質の添加の有無にかかわらず、１５：１５：３０：３のモル比で混合した。簡単に説明すると、ＬＮＰは、デンドリマー脂質（イオン化可能なカチオン性）、ＤＯＰＥ（双性イオン性）、コレステロール、ＤＭＧ－ＰＥＧ、ＤＯＴＡＰ（永久カチオン性）を混合することによって調製した。代替的には、ＤＯＴＡＰをＤＯＤＡＰの代わりに用いて、ＤＯＤＡＰを含むＬＮＰを生成することもできる。ＤＯＴＡＰおよびＤＯＤＡＰの構造を図１に示す。使用できる様々なデンドリマー脂質を図２に示す。
ＬＮＰ製剤の調製のために、デンドリマー脂質、ＤＯＰＥ、コレステロール、ＤＭＧ－ＰＥＧを所望のモル比でエタノールに溶解した。ｍＲＮＡはクエン酸緩衝液（１０ｍＭ、ｐＨ４．０）に溶解した。次いで、ｍＲＮＡを脂質溶液に希釈し、３：１（ｍＲＮＡ：脂質、ｖ／ｖ）の体積比で急速に混合することによって４０：１（総脂質：ｍＲＮＡ）の重量比を達成した。次いで、この溶液を室温で１０分間インキュベートした。ＤＯＴＡＰで修飾されたＬＮＰ製剤の形成には、ｍＲＮＡを１×ＰＢＳまたはクエン酸緩衝液（１０ｍＭ、ｐＨ４．０）に溶解し、５Ａ２－ＳＣ８、ＤＯＰＥ、コレステロール、ＤＭＧ－ＰＥＧおよびＤＯＴＡＰを含有するエタノールに速やかに混合し、重量比４０：１（全脂質：ｍＲＮＡ）、および体積比３：１（ｍＲＮＡ：脂質）に定着させた。製剤は、Ｘ％ＤＯＴＡＰ Ｙ（またはＸ％ＤＯＤＡＰ Ｙ）と命名し、Ｘは、全脂質中のＤＯＴＡＰ（またはＤＯＤＡＰ）モル百分率を表し、Ｙは、デンドリマー脂質の種類を表す。代替的には、製剤は、Ｙ Ｘ％ＤＯＴＡＰまたはＹ Ｘ％ＤＯＤＡＰと命名してもよく、Ｘは、全脂質中のＤＯＴＡＰ（またはＤＯＤＡＰ）モル百分率を表し、Ｙは、デンドリマー脂質の種類を表す。
実施例２：ＳＯＲＴ ＬＮＰの安定性
ＬＮＰの安定性を試験した。５Ａ２－ＳＣ８ ２０％ＤＯＤＡＰ（「肝臓－ＳＯＲＴ」）および５Ａ２－ＳＣ８ ５０％ＤＯＴＡＰ（「肺－ＳＯＲＴ」）を、マイクロ流体混合法またはクロス／ティー（cross/tee）混合法のいずれかを使用して生成した。異なるＬＮＰ製剤は、サイズ、多分散性指数（ＰＤＩ）およびゼータ電位によって特徴付けられ、動的光散乱によって、各製剤について３回別々に評価した。ＬＮＰの特性を第９表に示す。
Figure 2024511437000231
カプセル化効率は、Ｒｉｂｏｇｒｅｅｎ ＲＮＡアッセイ（Zhao et al., 2016）を使用して試験した。簡単に説明すると、ｍＲＮＡを酸性緩衝液（１０ｍＭクエン酸塩、ｐＨ４）に溶解した場合、ｍＲＮＡは＞９５％の効率でＬＮＰにカプセル化された。２種類のＬＮＰ（５Ａ２－ＳＣ８ ２０％ＤＯＤＡＰ（「肝臓－ＳＯＲＴ」）および５Ａ２－ＳＣ８ ５０％ＤＯＴＡＰ（「肺－ＳＯＲＴ」））について、その特性を２８日間にわたって観察した。図６は、２８日間にわたるＬＮＰの特性の変化を示している。
溶液中のＬＮＰの安定性の測定に加えて、ＬＮＰの安定性と、その結果生じるｍＲＮＡ発現とをマウスで観察した。簡単に説明すると、マウスに０．１ｍｇ／ｋｇで静脈内注射し、ｉｎ ｖｉｖｏで観察した。注射から５時間後にルシフェリンを添加し、可視化した。図７に示すように、肺－ＳＯＲＴ ＬＮＰは肺に組織特異的な放射輝度を生成し、１４日目後でさえも高いままであり、２１日目および２８日目にはシグナルがわずかに減衰した。図８は、肺－ＳＯＲＴまたは肝臓－ＳＯＲＴでした後の特定の時点におけるマウスの臓器の画像である。
実施例３：異なる細胞型におけるＴＲ（Ｔｏｍａｔｏ Ｒｅｄ） ｍＲＮＡの発現
ｈＢＥ培養物（ヒト気管支上皮培養物）の異なる細胞型におけるＴＲ（Ｔｏｍａｔｏ Ｒｅｄ）ｍＲＮＡの発現を分析した。ＴＲ ｍＲＮＡを２０％ＤＯＤＡＰ ４Ａ３－ＳＣ７ ＬＮＰまたは１０％ＤＯＴＡＰ ５Ａ２－ＳＣ８ ＬＮＰのいずれかにロードし、ａｐｉｃａｌ側ボーラス投与（上のパネル）またはエアロゾル送達（下のパネル）を使用して高分化型ヒト気管支上皮培養物に送達した。様々な細胞型におけるＴＲタンパク質発現を観察し、異なる細胞型におけるＴＲ陽性細胞の割合をプロットした。図３の上のパネルに示すように、２０％ＤＯＤＡＰ ４Ａ３－ＳＣ７ ＬＮＰは分泌細胞にＴＲを優先的に発現させ、一方で１０％ＤＯＴＡＰ ５Ａ２－ＳＣ８ ＬＮＰは繊毛細胞にＴＲを優先的に発現させた。この優先的な送達により、肺に送達された治療剤が、肺の特定の細胞型に優先的に影響を与えることができる可能性がある。ＴＲ ｍＲＮＡを、ＳＯＲＴ脂質を含まないＬＮＰ（例えば、ＤＯＤＡＰまたはＤＯＴＡＰ）にもロードし、ＤＯＤＡＰまたはＤＯＴＡＰが力価にどのように影響するかを同定した。図３の下のパネルに示すように、ＤＯＴＡＰまたはＤＯＤＡＰを含むＬＮＰは、ＤＯＴＡＰまたはＤＯＤＡＰを含まない対応するＬＮＰと比較して、ＴＲ発現の増加を示した。
実施例４：吸入エアロゾルにより送達されたＬＮＰからのルシフェラーゼ活性および病理組織学的検査
Ｌｕｃ ｍＲＮＡを、ＳＯＲＴ脂質とデンドリマーとで構成されるＬＮＰを含む多数のＬＮＰにロードした。４Ａ３－ＳＣ７ ２０％ＤＯＤＡＰ、４Ａ３－ＳＣ７ １０％ＤＯＤＡＰ、５Ａ２－ＳＣ８、および５Ａ２－ＳＣ８ １０％ＤＯＴＡＰのＬＮＰを生成し、Ｌｕｃ ｍＲＮＡをロードした。０．４／２／８ｍｇのＬＮＰで製剤化されたＬｕｃ２ ｍＲＮＡ（１ｍｇ／ｍｌ）をネブライザー（Ａｅｒｏｇｅｎ ｓｏｌｏ）でパイチャンバーに送達し、マウス１匹あたりの送達用量は０．０１、０．０６または０．２２ｍｇ／ｋｇと推定した（測定せず）。マウスは７週齢のＢ６雄アルビノマウスであった。ＬＮＰ投与から５時間後にルシフェリンをマウスに投与した。ルシフェラーゼ活性は、標的への送達の指標として検出された。図４は、マウスにおけるルシフェラーゼの分布および発現を示しており、発現が成功し、吸入エアロゾル送達を使用してＬＮＰの送達を行うことができたことを示している。
実施例５：ＥＰＣ含有ＬＮＰの毒性
ＤＯＴＡＰまたはＤＯＤＡＰの代わりにエチルホスホコリン（ＥＰＣ）を含むＬＮＰを、ヒト気管支上皮細胞に肺尖部ボーラス投与を使用して毒性を試験した。放出された乳酸デヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）の％を、細胞死の指標として使用し、ＬＮＰの毒性を示した。ＬＤＨの放出は、処理前（pre-treatment）と処理後２４時間で検出された。図５に示すように、５０％ＤＯＴＡＰ ＬＮＰの処理では、約１５％のＬＤＨ放出が得られたが、ＥＰＣでは有意な％ＬＤＨ放出は示されなかった。重要なことは、ＤＯＴＡＰおよびＥＰＣは同様の第四級アミン部分を有していることで、細胞標的化の活性は同様かもしれないが、ＥＰＣの毒性はかなり低いことを示している。
実施例６：ＣＦＴＲ ｍＲＮＡの最適化
ＣＦＴＲ ｍＲＮＡのｍＲＮＡ配列を、生成前に最適化した。簡単に説明すると、野生型配列をまず、コドン利用率、ＵＵおよびＵＡ加水分解ホットスポットの除去、ＴＡＣおよびＴＴＣ以外のＵ含有コドンの除去、およびコドン最適化ＯＲＦを得るための不要または偶発的な制限の除去に従って最適化した。ＣＦＴＲ ｍＲＮＡの構造例を図９Ａに示す。野生型アミノ酸組成を維持するために、コザック配列ＡＵＧＣのバリエーションを使用した。Ｎ末端Ｍｅｔの後の２番目の残基はＧｌｎである（ＣＡＧによってコードされる）。配列番号１を含むＯＲＦ配列は、コザック配列の後に配置し、続いてｐｏｌｙＡを配置した。
ＣＦＴＲの遺伝子に相当するＤＮＡはＧｅｎＳｃｒｉｐｔで合成した。ｐＵＣ５７／ＣＦＴＲは、ＢｓｔＢＩで消化した（ＣＦＴＲのＯＲＦはコドン最適化されている）。未修飾または修飾ヌクレオチドのいずれかを利用したＲＮＡ産生には、標準的なｉｎ ｖｉｔｒｏ転写手順を使用した。キャッピング反応は、ワクシニアウイルスキャッピングシステムおよびｃａｐ ２’－Ｏ－メチルトランスフェラーゼを使用して行った。図９Ｂに示すように、全長ＣＦＴＲ ｍＲＮＡをさらにフラグメント分析に供し、未修飾または修飾ヌクレオチドを有する全長ＣＦＴＲ ｍＲＮＡの合成を実証した。試験された追加のルーチンＱＣパラメータには、濃度、無菌性、ｍＲＮＡ機能、残留プラスミドおよび細菌ＤＮＡ、ｄｓＲＮＡ、およびエンドトキシンが含まれる。
実施例７：ＦＲＴ細胞におけるＣＦＴＲタンパク質の用量依存的発現
簡単に述べると、本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡをＦＲＴ細胞内にトランスフェクトした。図１０Ａおよび１０Ｂに示されるように、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡのトランスフェクションは、ＦＲＴにおいてＣＦＴＲタンパク質の発現を誘導した。ＦＲＴ細胞を溶解し、溶解物を回収した。溶解物サンプルに対してゲル電気泳動を行い、続いて抗ＣＦＴＲでウェスタンブロットを行った。ＨＡタグ付きＣＦＴＲとタグなしＣＦＴＲ ｍＲＮＡとの両方が検出可能なタンパク質を産生し、タグなしｍＲＮＡからはより多くのタンパク質が検出可能であった。ＣＦＴＲ発現は、トランスフェクションから２４時間後および４８時間後でより高いことが観察された。
Ｆｉｓｈｅｒラット甲状腺（ＦＲＴ）細胞株におけるＣＦＴＲ ｍＲＮＡの機能発現を、２４電極マニホールド（ＴＥＣＣ２４）を備えた経上皮電流固定（TransEpithelial Current Clamp）および透過性膜支持体インサート付き２４ウェルプレートＴｒａｎｓｗｅｌｌ（登録商標）（Corning社製）を使用して評価した。ＦＲＴ細胞を多孔質膜上に播種し、トランスフェクション前にコンフルエントになるまで成長させた。ＦＲＴトランスフェクションに最適な試薬としてＬｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００を使用した。トランスフェクションから２４時間後、ＦＲＴプレートを恒温化した（３６℃）プラットフォームに置き、アッセイバッファーで満たした細胞培養プレートとリファレンスプレートと間の電極マニホールドをロボット支援または手動で移動させながら、約１分間の測定間隔で経上皮抵抗（Ｒｔ）値を測定した。ＦＲＴアッセイシーケンスには、ベースライン読み取り間隔（約８分）、１０μＭフォルスコリン誘発ＣＦＴＲ活性化間隔（約１０分）、１μＭ ＶＸ－７７０誘発ＣＦＴＲ増強間隔（約１０分）、および２０μＭ ＩＮＨ－１７２誘発ＣＦＴＲ阻害間隔（約１０分）が含まれる。ＦＲＴコンダクタンストレース［Ｇｔ＝１／（Ｒｔ－５０）、ｍＳ／ｃｍ］を時間に対して再構成した。フォルスコリン／ＶＸ－７７０を介した応答は、フォルスコリンとＮＩＨ－１７２の添加との間の時点のＧｔ曲線下面積（Ｇｔ ＡＵＣ）として計算した。このＡＵＣ計算は、最初のベースラインＧｔ時点と、明白な完全ＣＦＴＲ阻害後に取得されたプラトーＧｔ時点との間の傾斜線として計算されるベースライン減算後に行った（図１１Ａ、破線）。ＣＦＴＲ機能活性として外挿したＦＲＴ層を横切るＣｌ－フラックスのＣＦＴＲ媒介変化に対応するＧｔ／分の変化を、異なるｍＲＮＡ設計について統計的に比較した。図１１の例のように、親ＦＲＴ細胞を、２つの濃度のＣＦＴＲ ｍＲＮＡで処理した後、ＴＥＣＣ２４コンダクタンスアッセイで試験し、１μｇのｍＲＮＡは、約２８ｍＳ／ｃｍ２のフォルスコリン誘導コンダクタンスをもたらし、０．５μｇのｍＲＮＡは、約７ｍＳ／ｃｍ２のコンダクタンスをもたらし、ＲｅＣｏｄｅ ｍＲＮＡ媒介ＣＦＴＲタンパク質の機能発現を実証した。図１１Ｂおよび図１１Ｃは、ＦＲＴ細胞において最適化されたＣＦＴＲ ｍＲＮＡで観察された用量依存性ＣＦＴＲ機能の実験例を示す。図１１Ｂは、ＣＦＴＲモジュレーター添加後のＦＲＴ単層における代表的なコンダクタンス動態のトレースを示す。ＴｒａｎｓＷｅｌｌ（登録商標）透過性支持体上で成長した５日齢のコンフルエントＦＲＴ細胞に、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００を使用して最適化ｍＲＮＡでトランスフェクトした。経上皮コンダクタンスのＭＴＥＣＣ２４アッセイを、１用量の最適化ＣＦＴＲ ｍＲＮＡでトランスフェクトした１日後に行った。図１１Ｃは、フォルスコリン誘導およびＩＮＨ１７２抑制Ｃｌ－コンダクタンスによるＣＦＴＲ活性を示す：ｍＲＮＡ用量依存性経上皮コンダクタンス（Ｇｔ）応答：バーは、フォルスコリン添加時点とインヒビター－１７２添加時点との間の１分あたりの曲線下Ｇｔ面積（ＡＵＣ）である。
実施例８：完全に分化したｈＢＥ細胞内へのレポーターｍＲＮＡの導入
完全に分化したｈＢＥ細胞におけるＴＲ（Ｔｏｍａｔｏ Ｒｅｄ）ｍＲＮＡの発現を分析した。簡単に述べると、ｈＢＥ細胞を２４ウェルプレートにプレーティングし、増殖させた。Ｔｏｍａｔｏ Ｒｅｄ ｍＲＮＡを含むＬＮＰを、プレートを密閉チャンバーに入れ、ネブライズしたＬＮＰをｈＢＥ細胞上に沈降させることにより、２４ウェルプレート上にネブライズした。図１２に示すように、未処理のウェルはシグナルを示さなかったが、ネブライズしたＬＮＰで処理したウェルはＴｏｍａｔｏ Ｒｅｄ発現細胞を含んでいることが観察された。２つの異なる送達用量を試験したが、２００μｇの用量で処理した場合と比較して、４００μｇの用量で発現の増加が観察された。
実施例９．本出願の選択された薬理学的化合物およびＣＦＴＲ ｍＲＮＡ／ＬＮＰ製剤の細胞耐性およびＣＦＴＲレスキュー効力を検証するためのｈＢＥ細胞における経上皮抵抗および等価経上皮電流アッセイ
２４ウェルＴｒａｎｓｗｅｌｌ（登録商標）プレート内の透過性支持体上で成長させ、ａｐｉｃａｌ側気液界面（ＡＬＩ）に対して分化／分極させたヒト気管支上皮（ｈＢＥ）細胞の経上皮抵抗（Ｒｔ）を使用して、本出願のｍＲＮＡ／ＬＮＰ製剤に対するヒト気管支上皮の忍容性を評価した。ベースラインＲｔの減少＞５０％は、バリア上皮機能の閉塞に対応し、有意であると考えられる。図１３Ａに示すように、Ｔｏｍａｔｏ ＲｅｄレポーターｍＲＮＡおよびＣＦＴＲ ｍＲＮＡをカプセル化したＬＮＰは、ビヒクルに対してＲｔの大幅な損失を誘導せず、ＲｅＣｏｄｅ ｍＲＮＡ／ＬＮＰ製剤に対するヒト気管支上皮の良好な忍容性を示唆している。予想どおり、ＴＲレポーターｍＲＮＡ ＬＮＰで処理したｈＢＥは、強いＴＲタンパク質発現（赤色蛍光シグナル図１３Ｃ）にもかかわらず、検出可能なフォルスコリン誘導電流（図１３Ｂ）を示さなかった。この結果から、ＴＲレポーターＬＮＰは、ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ活性の陽性対照として使用されるＣＦＴＲ治療剤とともに、陽性トランスフェクション対照として使用できることが明らかになった。
実施例１０．Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ対象由来の分化初代ｈＢＥ細胞における、本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ製剤によるＦ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ＣＦＴＲ突然変異の補償
ＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰは、Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ＣＦＴＲ ｈＢＥモデルにおいてＣＦＴＲの有意なレスキューを示した。簡単に述べると、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡを異なるＬＮＰ組成でカプセル化し、Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥ細胞に、ａｐｉｃａｌ側液体ボーラスとして、またはＡＬＩ ｈＢＥをネブライズしたＬＮＰエアロゾルにａｐｉｃａｌ側曝露として送達した。Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ遺伝子型を持つ嚢胞性線維症患者から継代３で単離したｈＢＥ細胞を２４ウェルのＴｒａｎｓｗｅｌ（登録商標）プレートに播種し、９６時間後にエアリフトした。細胞は、Ｖｅｔｒｅｘ ＡＬＩ培地を用いて３日／週の給餌ルーチンに従って増殖した。５週間後、ｈＢＥ細胞培養は十分に分化、極性化され、ＴＥＣＣ２４機能アッセイの準備ができたと考えられた。処置の４日前に、ＰＢＳ中の３ｍＭ ＤＴＴでｈＢＥ培養のａｐｉｃａｌ側から粘液を洗浄した。処理の２４時間前に細胞をＰＢＳで洗浄し、処理当日はさらにＰＢＳで洗浄し、液体ボーラス製剤またはＶｉｔｒｏＣｅｌｌでネブライズした製剤でａｐｉｃａｌ側を処理し、予定どおり２４時間または２４＋ｎ２４時間のＣＯ２インキュベーション後に試験した。ＴＥＣＣ ２４アッセイは、大きなＮａ＋コンダクタンスを抑制し、ｈＢＥに典型的な小さな単離ＣＦＴＲ介在Ｃｌ－電流を記録するために必要な薬理学的薬剤が異なることを除き、ＦＲＴ細胞について記載したのと同様に行った。具体的には、ｈＢＥアッセイシーケンスには、バックグラウンド電流／抵抗記録間隔（約８分）、６μＭ ベンザミルによるＮａ＋コンダクタンス阻害後のベースラインＣｌ－電流記録間隔（約８分）、１０μＭ フォルスコリン＋１μＭ ＶＸ－７７０によるＣＦＴＲ活性化間隔（約１５分）、および２０μＭ ブメタニドによるＣｌ－電流阻害間隔（約１０分）が含まれる。ｈＢＥ経上皮等価電流トレース［Ｉｅｑ＝Ｖｔ／（Ｒｔ－５０）、μＡ／ｃｍ］を時間に対して再構成した。フォルスコリン／ＶＸ－７７０誘発Ｃｌ－電流応答は、フォルスコリン／ＶＸ７７０添加とＮＩＨ－１７２添加との間の時点についてＩｅｑ曲線下面積（Ｉｅｑ ＡＵＣ）として計算した。Ｉｅｑ ＡＵＣ／分値は統計的に検証し、実験サンプル間で比較した。図１４Ａに示すように、ＨＡ－ＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ５Ａ２－ＳＣ８およびＤＯＴＡＰ製剤を含むＬＮＰによるａｐｉｃａｌ側ボーラス処理は、Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおいてフォルスコリン依存性Ｃｌ－電流を回復させ、陽性薬理学的対照（ＶＸ－８０９）と比較して同等またはそれを上回るＣＦＴＲ機能のレスキューを示唆した。Ｆ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌのｈＢＥをＶｉｔｒｏＣｅｌｌでネブライズしたａｐｉｃａｌ側エアロゾルで処理するとＣＦＴＲ活性も回復した。
実施例１１．本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ製剤を用いたＣＦＴＲ変異体ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能の回復
ＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰを、ＣＦＴＲ変異体（Ｒ５５３Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌなど）ｈＢＥにおけるＣＦＴＲ機能のレスキューに検証した。簡単に述べると、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡを異なるＬＮＰ組成物と組み合わせ、上記のＦ５０８ｄｅｌ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥについて記載したのと同様のプロトコルに従ってＣＦＴＲ変異体（Ｒ５５３Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌなど）ｈＢＥ細胞に送達した。図１５Ａに示すように、（４Ａ３－ＳＣ７およびＤＯＤＡＰを含む）ＬＮＰを使用した噴霧吸入によるＨＡ－ＣＦＴＲ ｍＲＮＡの送達により、細胞にＣＦＴＲが発現した。図１５Ｂに示すように、ネブライゼーションを介したＣＦＴＲ ｍＲＮＡを含む組成物の送達もまた、機能回復に有効であることが示された。
実施例１２．Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ対象由来の分化初代ｈＢＥ細胞における、本出願のＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ製剤によるＧ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ＣＦＴＲ突然変異の補償
ＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰは、Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ＣＦＴＲ ｈＢＥモデルにおいてＣＦＴＲの有意なレスキューを示した。簡単に述べると、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡを異なるＬＮＰ組成でカプセル化し、Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥ細胞に、ａｐｉｃａｌ側液体ボーラスとして、またはＡＬＩ ｈＢＥのａｐｉｃａｌ側曝露として、ネブライズしたＬＮＰエアロゾルに送達した。Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ遺伝子型を持つ嚢胞性線維症患者から継代３で単離したｈＢＥ細胞を、２４ウェルのＴｒａｎｓｗｅｌ（登録商標）プレートに播種し、９６時間後にエアリフトした。細胞はＶｅｒｔｅｘ ＡＬＩ培地を週３日与えるルーチンに従って成長した。５週間後、ｈＢＥ細胞培養は完全に分化、極性化され、ＴＥＣＣ２４機能アッセイの準備ができたと考えられた。処理の４日前に、ＰＢＳ中３ｍＭ ＤＴＴでｈＢＥ培養のａｐｉｃａｌ側から粘液を洗浄した。処理の２４時間前に細胞をＰＢＳで洗浄し、処理当日はさらにＰＢＳで洗浄し、液体ボーラス製剤またはＶｉｔｒｏＣｅｌｌでネブライズした製剤でａｐｉｃａｌ側を処理し、処理後２４時間または２４＋ｎ２４の１２時間、２４時間、４８時間、７２時間、または９６時間のＣＯ２インキュベーション後に試験した。具体的には、ｈＢＥアッセイシーケンスには、バックグラウンド（初期）電流／抵抗記録区間（約８分）、ベースラインＣｌ－電流記録区間（６μＭ ベンザミルによるＮａ＋コンダクタンス阻害後約８分）、１０μＭ フォルスコリン＋１μＭ ＶＸ－７７０によるＣＦＴＲ活性化区間（約１５分）、および２０μＭ ブメタニドによるＣｌ－電流阻害区間（約１０分）が含まれる。ｈＢＥ経上皮等価電流トレース［Ｉｅｑ＝Ｖｔ／（Ｒｔ－５０）、μＡ／ｃｍ］を時間に対して再構築した。フォルスコリン／ＶＸ－７７０誘発Ｃｌ－電流応答は、フォルスコリン／ＶＸ－７７０添加とＮＩＨ－１７２添加との間の時点のＩｅｑ曲線下面積（Ｉｅｑ ＡＵＣ）として計算した。Ｉｅｑ ＡＵＣ／分値を統計的に検証し、実験サンプル間で比較した。図１６Ａに示すように、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡを含むＬＮＰによるａｐｉｃａｌ側ボーラス処理は、Ｇ５４２Ｘ／Ｆ５０８ｄｅｌ ｈＢＥにおいてフォルスコリン依存性Ｃｌ－電流を回復させ、陽性薬理学的対照（ＶＸ－８０９およびＴｒｉｋａｆｔａ）と比較して同等またはそれを上回るＣＦＴＲ機能のレスキューを示唆した。また、Ｔｒａｎｓｗｅｌ（登録商標）透過性支持体上で成長させたΔＦ５０８－ＨＢＥおよびＡＬＩにおけるフォルスコリン誘導およびブメタニド抑制Ｃｌ－電流の代表的なトレースが図１６Ａで示されている。ＭＴＥＣＣ２４アッセイを、単回用量でエアロゾル化したＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ、ＶＸ－８０９、およびＴｒｉｋａｆｔａ等価物で処理した１日後に行った。図１６Ｂは、等価電流ＡＵＣ／分として示される相対的ＣＦＴＲ機能活性を示す。図１６Ｃは、処置毒性の相対的参照としての初期経上皮抵抗を示す。図１６Ｄは、ＣＦＴＲのタンパク質ブロットを示し、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡで処理した細胞においてＣＦＴＲタンパク質が正常に産生され、陽性薬理学的対照であるＬｕｍａｃａｆｔｏｒ（３μＭ ＶＸ－８０９）またはＴｒｉｋａｆｔａ（３．３μＭ ＶＸ－６６１＋３μＭ ＶＸ－４４５および１μＭ ＶＸ－７７０にフォルスコリンを添加）で処理した細胞と同様またはそれを上回る量で産生されることを示す。
同様のアッセイにおいて、ＣＦＴＲ ｍＲＮＡ ＬＮＰ製剤を週２回の投薬スケジュールに基づいて繰り返し投与した。ＣＦＴＲ機能を決定するために同様のプロトコルを使用して、反復投与は、各投与後にＣＦＴＲ機能を示した。図１７Ａおよび１７Ｂは、各用量が陰性対照よりも改善されたＣＦＴＲ機能を生成できたことを示す。
実施例１３．特定の肺細胞へのｍＲＮＡ送達
ｈＢＥ培養（ヒト気管支上皮培養）の異なる細胞タイプにおけるＴＲ（Ｔｏｍａｔｏ Ｒｅｄ）ｍＲＮＡの発現を分析した。ＴＲ ｍＲＮＡをＬＮＰにロードし、ａｐｉｃａｌ側ボーラス投与（上のパネル）またはエアロゾル送達（下のパネル）を使用して、高分化型ヒト気管支上皮培養物に送達した。異なる細胞型におけるＴＲタンパク質の発現が観察され、異なる細胞型におけるＴＲ陽性細胞のパーセントをプロットした。図１８の上のパネルに示すように、ＴＲ発現は杯状細胞で強く観察され、基底細胞およびクラブ細胞では発現が少なく、繊毛細胞では発現が最小であった。図１８はまた、高分化型ヒトｈＢＥ細胞を、Ｖｉｔｒｏｃｅｌｌネブライゼーションを用いて、ＲＴＸ０００１製剤化Ｔｄ Ｔｏｍａｔｏ ｍＲＮＡ（４ｍｇ）で１回処理したことを示す。陽性細胞の割合は、示されたマーカーとの共局在化によって決定された。これは、ＬＮＰ製剤が送達のために特定の選択された肺細胞型に選択的に送達できることを示している。
実施例１４．対象へのＣＦＴＲ ｍＲＮＡ送達の検出
嚢胞性線維症を有するかまたは有する疑いのある対象に、本明細書の他の箇所に記載した組成物を投与することにより処置を行う。対象は、肺におけるＣＦＴＲの発現について定期的にモニターされる。対象から肺の繊毛細胞を含む肺組織のサンプルを採取する。細胞を採取し、ＲＮＡ単離の準備をする。ｃＤＮＡは、第一の鎖合成キットおよびランダムヘキサマーを使用してＲＮＡから産生する。ｑＰＣＲ反応は、ＣＦＴＲに特異的なフォワードプライマーおよびリバースプライマーならびに蛍光プローブのセットと、発現正規化のためのコントロール遺伝子またはハウスキーピング遺伝子に特異的な第２のセットとを使用して実行される。ＣＦＴＲの発現は、ＣＦＴＲプローブに対応する蛍光強度測定（fluorescent readout）を使用して検出される。
実施例１５．ヒト対象に対する臨床試験
ＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰを、嚢胞性線維症を有するヒト対象に投与し、単回投与漸増（ＳＡＤ）および反復投与漸増（ＭＡＤ）研究を通じて、最大耐量、用量制限毒性、および安全性を検討する。ＳＡＤおよびＭＡＤ研究は、ヒトを対象に３ヶ月にわたって試験する。さらに、非盲検延長研究（ＯＬＥ）では、対象における忍容性および毒性の長期延長研究を試験する。ＯＬＥ研究は、９ヵ月間にわたりヒトを対象として行う。ＳＡＤ試験、ＭＡＤ試験、およびＯＬＥ研究において、ヒト対象のコホートは、低用量のＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰ、高用量のＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰ、またはプラセボのいずれかで試験する。さらに、治療効果を評価するために、ヒト対象のＦＥＶ１のパーセントの絶対変化を、ＲｅＣｏｄｅ ＣＦＴＲ ｍＲＮＡカプセル化ＬＮＰの投与前および投与後で比較する。研究の概要を図１９に示す。
本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、説明されてきたが、そのような実施形態が例示としてのみ提供されることは当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書内で提供される特定の例によって限定されることを意図するものではない。本発明を前述の明細書を参照して説明したが、本明細書における実施形態の説明および図示は、限定的な意味で解釈されることを意図するものではない。当業者であれば、多数の変形、変更、および置換を、本発明から逸脱することなく思いつくであろう。さらに、本発明のすべての態様は、様々な条件および変数に依存する本明細書に記載された特定の描写、構成または相対的な割合に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載された本発明の実施形態に対する様々な代替案が、本発明を実施する際に採用され得ることが理解されるべきである。したがって、本発明は、そのような代替物、修正物、変形物、または均等物もカバーすることが企図される。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を規定し、これらの特許請求の範囲およびその均等物の範囲内の方法および構造がそれによってカバーされることが意図される。

Claims (101)

  1. 嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドであって、前記合成ポリヌクレオチドが、１つ以上のヌクレオシドアナログを含む、合成ポリヌクレオチド。
  2. 前記合成ポリヌクレオチドが、１－メチルシュードウリジンを含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  3. 嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードする合成ポリヌクレオチドであって、前記合成ポリヌクレオチドが、配列番号１～４および２３から選択される配列の少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の塩基にわたって、少なくとも約７０％、７５％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有する核酸配列（例えば、オープンリーディングフレーム（ＯＲＦ）配列）を含む、合成ポリヌクレオチド。
  4. 前記核酸配列が、約１１５、１１０、１０５、１００、９５、もしくは９０未満のＵＵまたはＴＴジヌクレオチドを含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  5. 前記核酸配列が、アルギニンをコードする少なくとも２つの同義コドンを含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  6. 前記核酸配列が、アルギニンをコードする少なくとも３つの同義コドンを含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  7. 前記核酸配列のすべてのアルギニンをコードするコドンの約７０％、６５％、６０％、５５％、または５０％以下が、ＡＧＡコドンである、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  8. 前記核酸配列が、配列番号５と、少なくとも１００、３００、５００、７００、９００、または１，０００個の連続するアミノ酸残基にわたって、少なくとも７０％、７５％、８０％，８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  9. 前記合成ポリヌクレオチドがメッセンジャーリボ核酸（ｍＲＮＡ）である、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  10. 前記合成ポリヌクレオチドが、３’－または５’－非コード領域をさらに含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  11. 前記３’－または５’－非コード領域が、細胞内で前記合成ポリヌクレオチドによってコードされる前記ＣＦＴＲタンパク質の発現または活性を増強する、請求項１０記載の合成ポリヌクレオチド。
  12. 前記合成ポリヌクレオチドが、５’キャップ構造をさらに含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  13. 前記３’非コード領域が、ポリアデノシン尾部を含む、請求項１記載の合成ポリヌクレオチド。
  14. 前記ポリアデノシン尾部が、最大２００個のアデノシンを含む、請求項１３記載の合成ポリヌクレオチド。
  15. 前記ポリアデノシン尾部が、細胞における前記合成ポリヌクレオチドの薬物動態学的特性を改善する、請求項１３記載の合成ポリヌクレオチド。
  16. 前記ポリアデノシン尾部が、細胞における前記合成ポリヌクレオチドの半減期の延長を改善する、請求項１５記載の合成ポリヌクレオチド。
  17. 脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む医薬組成物であって、前記合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前記脂質組成物が、
    イオン化可能なカチオン性脂質と、
    前記イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
    を含む、医薬組成物。
  18. 前記脂質組成物が、約５％～約３０％のモル百分率で前記イオン化可能なカチオン性脂質を含む、請求項１７記載の医薬組成物。
  19. 前記イオン化可能なカチオン性脂質と前記合成ポリヌクレオチドとの質量比または重量比が、約５０：１、４０：１、３０：１、２０：１、１５：１、または１０：１以下である、請求項１７記載の医薬組成物。
  20. 前記ＳＯＲＴ脂質が、永久カチオン性脂質である、請求項１７記載の医薬組成物。
  21. 前記ＳＯＲＴ脂質が、第２のイオン化可能なカチオン性脂質である、請求項１７記載の医薬組成物。
  22. 前記脂質組成物が、約５％～約６５％のモル百分率で前記ＳＯＲＴ脂質を含む、請求項２１記載の医薬組成物。
  23. 前記脂質組成物が、約５％～約３０％のモル百分率で前記ＳＯＲＴ脂質を含む、請求項２１記載の医薬組成物。
  24. 前記脂質組成物が、双性イオン脂質（例えば、リン脂質）をさらに含む、請求項１７記載の医薬組成物。
  25. 前記脂質組成物が、約５％～約２５％のモル百分率で前記双性イオン脂質を含む、請求項２４記載の医薬組成物。
  26. 前記双性イオン脂質と前記合成ポリヌクレオチドとのモル比が、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である、請求項２４記載の医薬組成物。
  27. 前記脂質組成物が、ステロイドまたはステロイド誘導体をさらに含む、請求項１７記載の医薬組成物。
  28. 前記脂質組成物が、約１５％～約４６％のモル百分率で前記ステロイドまたはステロイド誘導体を含む、請求項２７記載の医薬組成物。
  29. 前記脂質組成物が、ポリマー複合脂質（例えば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）複合脂質）をさらに含む、請求項１７記載の医薬組成物。
  30. 前記脂質組成物が、約０．５％～約１０％のモル百分率で前記ポリマー複合脂質を含む、請求項２９記載の医薬組成物。
  31. 前記脂質組成物中の窒素と前記合成ポリヌクレオチド中のリン酸とのモル比（Ｎ／Ｐ比）が、約５０：１、４０：１、３０：１、または２０：１以下である、請求項１７記載の医薬組成物。
  32. 前記Ｎ／Ｐ比が、約５：１～約３０：１である、請求項３１記載の医薬組成物。
  33. 前記合成ポリヌクレオチドと前記脂質組成物の全脂質との質量または重量比が、約１：２０、１：５０、または１：１００以下である、請求項１７記載の医薬組成物。
  34. 前記ＳＯＲＴ脂質が、永久的に正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）を含む、請求項１７記載の医薬組成物。
  35. 前記ＳＯＲＴ脂質が対イオンを含む、請求項３４記載の医薬組成物。
  36. 前記ＳＯＲＴ脂質がホスホコリン脂質（例えば、飽和または不飽和）である、請求項１７記載の医薬組成物。
  37. 前記ＳＯＲＴ脂質がエチルホスホコリンである、請求項３６記載の医薬組成物。
  38. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000232
     を有するヘッド基を含み、Ｌは、（例えば、生分解性）リンカーであり、Ｚ＋は、正に帯電した部分（例えば、第四級アンモニウムイオン）であり、Ｘ－は、対イオンである、請求項１７記載の医薬組成物。
  39. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000233
     を有し、Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルキル、または任意選択的に置換されたＣ６～Ｃ２４アルケニルである、請求項３８記載の医薬組成物。
  40. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000234
     を有する、請求項３８記載の医薬組成物。
  41. Ｌが、
    Figure 2024511437000235
     であり、
    ｐおよびｑは、各々独立して、１、２、または３であり、
    Ｒ４は、任意選択的に置換されたＣ１～Ｃ６アルキルである、請求項４０記載の医薬組成物。
  42. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000236
     を有し、
    Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
    Ｒ４は、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
    Ｘ－は、一価のアニオンである、請求項３８記載の医薬組成物。
  43. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000237
     を有し、
    Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
    Ｘ－は、一価のアニオンである、請求項１７記載の医薬組成物。
  44. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000238
     を有し、
    Ｒ４およびＲ４’は、各々独立して、アルキル（Ｃ６～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ６～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ４’’は、アルキル（Ｃ≦２４）、アルケニル（Ｃ≦２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ４’’’は、アルキル（Ｃ１～Ｃ８）、アルケニル（Ｃ２～Ｃ８）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｘ２は、一価のアニオンである、請求項１７記載の医薬組成物。
  45. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000239
     を有し、
    Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ３、Ｒ３’およびＲ３’’は、各々独立して、アルキル（Ｃ≦６）または置換されたアルキル（Ｃ≦６）であり、
    Ｘ－は、一価のアニオンである、請求項１７記載の医薬組成物。
  46. 前記ＳＯＲＴ脂質が、構造式：
    Figure 2024511437000240
     を有し、
    Ｒ１およびＲ２は、各々独立して、アルキル（Ｃ８～Ｃ２４）、アルケニル（Ｃ８～Ｃ２４）、またはいずれかの基の置換体であり、
    Ｒ３は、水素、アルキル（Ｃ≦６）、または置換されたアルキル（Ｃ≦６）、または－Ｙ１－Ｒ４であり、式中、
    Ｙ１は、アルカンジイル（Ｃ≦６）または置換されたアルカンジイル（Ｃ≦６）であり、
    Ｒ４は、アシルオキシ（Ｃ≦８～２４）または置換されたアシルオキシ（Ｃ≦８～２４）である、請求項１７記載の医薬組成物。
  47. 前記医薬組成物がエアロゾル組成物である、請求項１７記載の医薬組成物。
  48. 前記エアロゾル組成物が、０．５ミクロン（μｍ）～１０μｍの液滴サイズを有する、請求項４５記載の医薬組成物。
  49. 前記エアロゾル組成物が、０．５μｍ～１０μｍの中央値液滴サイズを有する、請求項４５記載の医薬組成物。
  50. 前記エアロゾル組成物が、０．５μｍ～１０μｍの平均液滴サイズを有する、請求項４５記載の医薬組成物。
  51. 前記医薬組成物が、エアロゾル投与用に製剤化される、請求項１７記載の医薬組成物。
  52. 前記医薬組成物が、ａｐｉｃａｌ側送達用に製剤化される、請求項１７記載の医薬組成物。
  53. 前記医薬組成物が噴霧吸入用に製剤化される、請求項１７記載の医薬組成物。
  54. 細胞における嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質の発現または活性を増強するための方法であって、
    前記細胞に、脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を接触させることであって、前記合成ポリヌクレオチドがＣＦＴＲタンパク質をコードし、前記脂質組成物が、
    イオン化可能なカチオン性脂質と、
    前記イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
    を含む、接触させることと、
    それによって、接触させてから少なくとも２４時間後に、前記細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性を得ることであって、任意選択的に、前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前記治療上有効な活性が、前記細胞を含む複数の細胞の経上皮イオン輸送特性の変化を、前記接触させることがない場合における複数の基準細胞のものと比較して測定することによって決定される、得ることと
    を含む、方法。
  55. 前記接触させることが繰り返される、請求項５４記載の方法。
  56. 前記接触させることが少なくとも週に１回である、請求項５５記載の方法。
  57. 前記接触させることが少なくとも週に２回である、請求項５５記載の方法。
  58. 前記方法が、各接触させることから少なくとも２４時間後に、前記細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、請求項５４記載の方法。
  59. 前記接触させることが第１の接触させることであり、前記方法が、任意選択的に、前記第１の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる第２の接触させることを含む、請求項５４記載の方法。
  60. 第３の接触させることをさらに含み、任意選択的に、前記第３の接触させることが、前記第２の接触させることから少なくとも１、２、または３日後に行われる、請求項５９記載の方法。
  61. 前記方法が、前記第２の接触させることから少なくとも２４時間後に、前記細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、請求項５９記載の方法。
  62. 前記方法が、前記第３の接触させることから少なくとも２４時間後に、前記細胞においてＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの治療上有効な量または活性をもたらす、請求項６０記載の方法。
  63. 前記接触させることが、前記脂質組成物と組み合わされた前記合成ポリヌクレオチドを含む前記組成物を対象に投与することを含む、請求項５４記載の方法。
  64. 前記対象が哺乳動物である、請求項６３記載の方法。
  65. 前記対象がヒトである、請求項６３記載の方法。
  66. 前記投与が、噴霧吸入による吸入を含む、請求項６３記載の方法。
  67. 各接触させることにおける前記組成物が同一である、請求項５４記載の方法。
  68. 前記細胞が肺気道細胞である、請求項５４記載の方法。
  69. 前記細胞が肺分泌細胞である、請求項６８記載の方法。
  70. 前記細胞が気管支上皮細胞である、請求項６８記載の方法。
  71. 前記細胞が未分化である、請求項５４記載の方法。
  72. 前記細胞が分化している、請求項５４記載の方法。
  73. 前記細胞が前記対象由来である、請求項５４記載の方法。
  74. 前記接触させることがｉｎ ｖｉｖｏである、請求項５４記載の方法。
  75. 前記接触させることがｉｎ ｖｉｔｒｏである、請求項５４記載の方法。
  76. 前記接触させることがｅｘ ｖｉｖｏである、請求項５４から７３までのいずれか１項記載の方法。
  77. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントが野生型ＣＦＴＲタンパク質である、請求項５４記載の方法。
  78. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントが全長ＣＦＴＲタンパク質である、請求項５４記載の方法。
  79. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前記治療上有効な活性が、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約５マイクロアンペア（μＡ）の経上皮電流に対応する、請求項５４記載の方法。
  80. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前記治療上有効な活性が、約５マイクロアンペア（μＡ）～約３０μＡの経上皮電流に対応する、請求項７９記載の方法。
  81. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前記治療上有効な活性が、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏアッセイにおいて決定される、少なくとも約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）の経上皮電流に対応する、請求項５４記載の方法。
  82. 前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの前記治療上有効な活性が、約２マイクロアンペア（μＡ）／平方センチメートル毎分（μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１）～約２０μＡ・ｃｍ－２・ｍｉｎ－１の経上皮電流に対応する、請求項８１記載の方法。
  83. 前記方法が、前記細胞における前記ＣＦＴＲタンパク質の機能的バリアントの量または活性を、対応する対照（例えば、前記接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増加させる、請求項５４記載の方法。
  84. 前記方法が、前記細胞における（例えば、塩化物）イオン輸送を、対応する対照（例えば、前記接触させることがない対応する細胞のもの）に対して（例えば、少なくとも約１．１倍）増強する、請求項５４記載の方法。
  85. 前記対象が、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）遺伝子の突然変異を示すか、または示すと判定される、請求項５４記載の方法。
  86. 前記突然変異が機能喪失突然変異である、請求項８５記載の方法。
  87. 前記突然変異がナンセンス突然変異またはフレームシフト突然変異である、請求項８５記載の方法。
  88. 前記突然変異が、ＣＦＴＲ遺伝子のエクソン１１～２７のうちの１つ以上である、請求項８５記載の方法。
  89. 前記突然変異が、Ｒ５５３Ｘ、Ｇ５４２Ｘ、Ｆ５０８ｄｅｌ、もしくはＲ１１６２Ｘ、またはそれらの組み合わせである、請求項８５記載の方法。
  90. 肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達のための方法であって、
    脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、前記合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前記脂質組成物が、
    イオン化可能なカチオン性脂質と、
    前記イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
    を含む、投与することと、
    それによって、前記対象の肺分泌細胞において、前記合成ポリヌクレオチドの治療上有効な量または活性を得ることであって、任意選択的に、前記合成ポリヌクレオチドの前記治療上有効な活性が、前記肺分泌細胞または肺基底細胞を含む肺の経上皮イオン輸送特性の変化を、前記接触させることがない場合の基準肺のものと比較して測定することによって決定される、得ることと
    を含む、方法。
  91. 肺分泌細胞送達または肺基底細胞送達のための方法であって、
    脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、前記合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前記脂質組成物が、
    イオン化可能なカチオン性脂質と、
    前記イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
    を含む、投与することと、
    それによって、前記対象の肺の非分泌細胞または非基底細胞における前記合成ポリヌクレオチドと比較して、前記対象の肺分泌細胞または肺基底細胞における前記合成ポリヌクレオチドのより大きな治療量または活性を得ることと
    を含む、方法。
  92. 前記方法が、（ｉ）前記合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の少なくとも約５０％、約５５％、もしくは約６０％が、肺分泌細胞、肺基底細胞、もしくはそれらの組み合わせにおいて検出されるか、または（ｉｉ）前記合成ポリヌクレオチドの（例えば、肺での）発現の約５０％、約４５％、もしくは約４０％が、肺非分泌細胞、肺非基底細胞、もしくはそれらの組み合わせにおいて検出されることを特徴とする、請求項９１記載の方法。
  93. 前記肺非分泌細胞が肺繊毛細胞である、請求項９１記載の方法。
  94. 前記肺非分泌細胞が肺基底細胞である、請求項９１記載の方法。
  95. 肺分泌細胞送達のための方法であって、
    脂質組成物と組み合わされた合成ポリヌクレオチドを含む組成物を対象に投与することであって、前記合成ポリヌクレオチドが嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）タンパク質をコードし、前記脂質組成物が、
    イオン化可能なカチオン性脂質と、
    前記イオン化可能なカチオン性脂質とは別の選択的臓器ターゲティング（ＳＯＲＴ）脂質と
    を含む、投与することと、
    それによって、前記対象の肺分泌細胞の少なくとも５％において、前記合成ポリヌクレオチドの治療量または活性を得ることと
    を含む、方法。
  96. 前記投与することが、前記脂質組成物と組み合わされた前記合成ポリヌクレオチドを含む前記組成物を前記対象の肺に投与することを含む、請求項９５記載の方法。
  97. 前記肺分泌細胞が、クラブ細胞または杯状細胞である、請求項９５記載の方法。
  98. 嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子（ＣＦＴＲ）関連症状を有するかまたは有する疑いのある対象を処置するための方法であって、前記対象に、請求項１７記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
  99. 前記ＣＦＴＲ関連症状が、嚢胞性線維症、遺伝性肺気腫、または慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）である、請求項９８記載の方法。
  100. 前記投与することが局所投与を含む、請求項９８記載の方法。
  101. 前記投与することが噴霧吸入を含む、請求項９８記載の方法。
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