JP2024515575A - コロナウイルスタンパク質に結合する核酸化合物 - Google Patents
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Abstract
本明細書には、コロナウイルスタンパク質(複数可)に結合可能なアプタマー、コロナウイルスタンパク質結合アプタマー及びコロナウイルスタンパク質を含む組成物、ならびにその製造方法及び使用方法が記載されている。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年4月14日に出願された米国仮出願第63/174,747号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が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。
本出願は、2021年4月14日に出願された米国仮出願第63/174,747号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が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。
本開示は、概して、核酸の分野に関し、より具体的には、1つまたは複数のSARS-CoV-2タンパク質に結合することができるアプタマー、SARS-CoV-2タンパク質結合アプタマー及びSARS-CoV-2タンパク質を含む組成物、そのようなアプタマーを使用するSARS-CoV-2タンパク質の検出方法、及びそのようなアプタマーを使用するSARS-CoV-2感染の治療及び予防方法に関する。
2019年末に初めてヒト集団に出現して以来、新型コロナウイルス感染症(Covid-19)は急速に世界中に蔓延し、感染死亡率が10%にも達し、ヒトの健康に多大な被害をもたらし、世界経済に壊滅的な影響を与えている。多くの進歩にもかかわらず、複雑な機器を必要としない、より良好な治療的処置の選択肢のために、迅速なポイント・オブ・ケア診断検査の差し迫ったニーズが残っている。この世界的な取り組みに対して、化学的に異なる非タンパク質ベースの親和性試薬に寄与するために、本開示は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質を標的とするDNAベースのアプタマーの同定を提供する。これらのアプタマー試薬は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質受容体結合ドメインを標的とし、このドメイン(スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン)を含むスパイクタンパク質の様々な構築物に結合することができる。SARS-CoV-2の変異株の出現により、スパイクタンパク質内に多数の点突然変異が同定された。ここで同定されたDNAアプタマー試薬は、これらの突然変異スパイクタンパク質のいくつかと、より生理学的に関連性の高いスパイク三量体タンパク質に対して高い親和性結合を維持する。さらに、これらのDNAアプタマー試薬は、スパイクタンパク質がその細胞表面受容体ACE2に結合することを阻害する。
本開示は、SARS-CoV-2タンパク質に結合できるアプタマーについて記載する。本アプタマーは、ACE2受容体に結合するSARS-CoV-2スパイクタンパク質の阻害剤であることが示されており、さらに、これらのアプタマーはSARS-CoV-2の感染力を低下させることが示されており、それゆえ診断薬及び治療薬として有用となり得る。SARS-CoV-2タンパク質結合アプタマーを含む医薬組成物、及びその製造方法及び使用方法が記載される。
以下の番号付き段落1~56は、本明細書に開示されている発明の技術的特徴の広範な組み合わせの記述を含む:
1.SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列5’-GDRATRXTAHRXRTXHRAXHRXTXRRAXDDD-3’(配列番号5)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
C、T、及びXは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Hは、独立してdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択され、
Dは、独立してdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択される、前記アプタマー。
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
C、T、及びXは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Hは、独立してdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択され、
Dは、独立してdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択される、前記アプタマー。
2.Cが独立してC-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、態様1に記載のアプタマー。
3.Tが独立してC-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、態様1または2に記載のアプタマー。
4.Xが独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択されるC-5修飾ピリミジンを表す、態様1~3のいずれか1つに記載のアプタマー。
5.Xが独立して前記C-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、態様4に記載のアプタマー。
6.Xが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、態様4に記載のアプタマー。
7.Hが独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択されるC-5修飾ピリミジンを表す、態様1~6のいずれか1つに記載のアプタマー。
8.Hが独立して前記C-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、態様7に記載のアプタマー。
9.Hが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、態様7に記載のアプタマー。
10.Dが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、態様1~9のいずれか1つに記載のアプタマー。
11.前記アプタマーが、配列5’-GGGATACTATGCGTCCGACCGCTCGGACGGA-3’(配列番号4)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、態様1に記載のアプタマー。
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、態様1に記載のアプタマー。
12.前記アプタマーが、配列番号4、6~20、及び28~122から選択される配列を含む、態様1に記載のアプタマー。
13.SARS-CoV-2タンパク質に結合するヘテロ二量体アプタマーであって、前記ヘテロ二量体アプタマーは、配列5’-GGGAYApYAYGpGYppGAppGpYpGGApG-3’(配列番号7)を含む第1のアプタマーと、前記第1のアプタマーを第2のアプタマーに共有結合する結合と、及び前記第1のアプタマーの結合部位に対して重複しない結合部位でSARS-CoV-2タンパク質に結合する第2のアプタマーと、を含み、式中、
Y及びpは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表す、前記ヘテロ二量体アプタマー。
Y及びpは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表す、前記ヘテロ二量体アプタマー。
14.Yが独立して前記C-5修飾修飾ピリミジン5-(p-ヒドロキシフェネチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジンを表す、態様13に記載のヘテロ二量体アプタマー。
15.pが独立して前記C-5修飾ピリミジン5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジンを表す、態様13に記載のヘテロ二量体アプタマー。
16.前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの5’に結合している、態様13~15のいずれか1つに記載のヘテロ二量体アプタマー。
17.前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの3’に結合している、態様13~15のいずれか1つに記載のヘテロ二量体アプタマー。
18.前記結合がヘキサエチレングリコール(HEG)結合である、態様13~17のいずれか1つに記載のヘテロ二量体アプタマー。
19.前記アプタマーが、第1のアプタマーであり、さらに、前記第1のアプタマーは、前記第1のアプタマーの結合部位に対して重複しない結合部位でSARS-CoV-2タンパク質に結合する第2のアプタマーに共有結合している、態様1~12のいずれか1つ記載のアプタマー。
20.前記第1のアプタマーが、配列番号4、6~20、及び28~122から選択される配列を含む、態様19に記載のアプタマー。
21.前記第1のアプタマーが配列番号4のヌクレオチド配列を含む、態様20に記載のアプタマー。
22.前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの5’に結合している、態様19~21のいずれか1つに記載のアプタマー。
23.前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの3’に結合している、態様19~21のいずれか1つに記載のアプタマー。
24.前記結合がヘキサエチレングリコール(HEG)結合である、態様19~23のいずれか1つに記載のアプタマー。
25.前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシンバリアント(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジンバリアント(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、態様1~24のいずれか1つに記載のアプタマー。
26.前記SARS-CoV-2タンパク質が配列番号21~27のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列を含む、態様1~25のいずれか1つに記載のアプタマー。
27.SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列番号4、6~20及び28~122から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む、前記アプタマー。
28.前記アプタマーが、2pM~10nMのSARS-CoV-2タンパク質についての解離定数(Kd)を有する、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
29.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU))、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
30.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
31.5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)である少なくとも1つのC-5修飾ピリミジンを含む、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
32.前記アプタマーが少なくとも1つの2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
33.前記アプタマーが、24~100ヌクレオチド長、または30~60ヌクレオチド長、または28~60ヌクレオチド長、または28~50ヌクレオチド長、または28~40ヌクレオチド長、または40~50ヌクレオチド長、または28~32ヌクレオチド長である、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
34.前記SARS-CoV-2タンパク質がSARS-CoV-2スパイク受容体結合ドメイン(RBD)である、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
35.前記アプタマーが、前記SARS-CoV-2RBDのアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する、態様34に記載のアプタマー。
36.前記アプタマーが宿主細胞とのSARS-CoV-2ウイルス細胞膜融合を阻害する、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
37.前記アプタマーがヒト細胞のSARS-CoV-2ウイルス感染を阻害する、先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー。
38.前記アプタマーのIC50が2.0E-9(M)未満である、態様37に記載のアプタマー。
39.先行態様のいずれか1つに記載のアプタマー及びSARS-CoV-2タンパク質を含む組成物。
40.治療有効量の態様1~38のいずれか1つに記載のアプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
41.ヒトにおけるSARS-CoV-2感染を治療または予防する方法であって、治療有効量の態様1~38のいずれか1つに記載の前記アプタマー、または態様40に記載の前記医薬組成物を、前記ヒトに投与することを含む、前記方法。
42.サンプル中のSARS-CoV-2の存在を検出するための方法であって、前記サンプルを態様1~38のいずれか1つに記載の前記アプタマーと接触させることを含む、前記方法。
43.前記サンプルが、インビトロである、態様42記載の方法。
44.SARS-CoV-2タンパク質に対する結合親和性を有するアプタマーを選択するための方法であって、(a)候補混合物をSARS-CoV-2タンパク質と接触させることであって、前記候補混合物は、前記候補混合物の少なくとも1つまたはそれぞれの核酸中の1つ、いくつか、またはすべてのピリミジンが、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを含む、修飾核酸を含む、前記接触させることと、(b)前記候補混合物を遅い解離速度の濃縮プロセスにさらすことであって、前記候補混合物中の他の核酸と比較して標的分子からの解離速度が遅い核酸がSARS-CoV-2タンパク質に結合して核酸標的分子複合体を形成する、前記さらすことと、(c)前記候補混合物から遅い解離速度の核酸を分配することと、(d)、遅い解離速度でSARS-CoV-2タンパク質に結合できる核酸配列が豊富な核酸の混合物を生成し、それによってSARS-CoV-2タンパク質分子への遅い解離速度のアプタマーが選択されるように、前記遅い解離速度の核酸を増幅することと、を含む、前記方法。
45.各核酸が、独立して、24~100のヌクレオチド長、または30~60のヌクレオチド長、または28~60のヌクレオチド長、または40~50のヌクレオチド長、または28のヌクレオチド長である、態様44に記載の方法。
46.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU))、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、態様44または45に記載の方法。
47.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、態様44~46のいずれか1つに記載の方法。
48.少なくとも1つのC-5修飾ピリミジンが5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)である、態様44~47のいずれか1つに記載の方法。
49.前記混合物中の複数の核酸が少なくとも1つの2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む、態様44~48のいずれか1つに記載の方法。
50.前記混合物中の複数の核酸が、3炭素スペーサー、ヘキサエチレングリコールリンカー、ポリエチレングリコールリンカー、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるリンカーを含む、態様44~49のいずれか1つに記載の方法。
51.前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2 ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、態様44~50のいずれか1つに記載の方法。
52.SARS-CoV-2タンパク質のアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する方法であって、SARS-CoV-2タンパク質を態様1~38のいずれか1つに記載のアプタマーと接触させることを含む、前記方法。
53.前記SARS-CoV-2タンパク質がインビトロでサンプル中に存在する、態様52に記載の方法。
54.前記SARS-CoV-2タンパク質がヒトに存在する、態様52に記載の方法。
55.前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、態様52~54のいずれか1つに記載の方法。
56.前記SARS-CoV-2タンパク質がSARS-CoV-2RBDである、態様52~55のいずれか1つに記載の方法。
57.SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列5’-DRHRRXWXWTGRXWXXTXDWDTXRARHR-3’(配列番号253)または5’-TRXDRXRXWXXWTWTTHRRXHTRRRNDB-3’(配列番号255)を含み、
式中、
AはdAであり、
GはdGであり、
各Cは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Xは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Hは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Bは独立して、各出現においてdGまたはC-5修飾ピリミジンdUであり、
各Nは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。
式中、
AはdAであり、
GはdGであり、
各Cは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Xは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Hは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Bは独立して、各出現においてdGまたはC-5修飾ピリミジンdUであり、
各Nは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。
58.Cが前記C-5修飾ピリミジンNap-dCである、態様57に記載のアプタマー。
59.Tが前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、態様57または58に記載のアプタマー。
60.WがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、態様57~59のいずれか1つに記載のアプタマー。
61.Xが前記C-5修飾ピリミジンNap-dCまたはTyr-dUである、態様57~60のいずれか1つに記載のアプタマー。
62.HがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCもしくはTyr-dUである、態様57~61に記載のアプタマー。
63.DがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、態様57~62のいずれか1つに記載のアプタマー。
64.BがdGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCまたはTyr-dUである、態様57~63のいずれか1つに記載のアプタマー。
65.NがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCもしくはTyr-dUである、態様57~64のいずれか1つに記載のアプタマー。
66.前記アプタマーが、前記配列5’-GGCGGCACATGGCACTTCATATCGAGCG-3’(配列番号252)または前記配列5’-TGCAACGCACCTTATTCGGCTTGAATGT-3’(配列番号254)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、態様57に記載のアプタマー。
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、態様57に記載のアプタマー。
67.SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、前記配列5’-TCDHCHXCXWRXTARXRARTRTCTRADTTGGAXXRRTCXTMXGG-3’(配列番号257)または5’-HXBWDWWRARTGTCTVNXTTGCAXTVGTGXBDXNN(配列番号259)-3’を含み、式中、
AはdAであり、
GはdGであり、
CはdCであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、
各Mは独立して、各出現においてdAまたはdCであり、
各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Xは独立して、各出現においてdCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Hは独立して、各出現においてdA、dCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Vは独立して、各出現においてdA、dCまたはdGであり、
Bは独立して、各出現においてdC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Nは独立して、各出現においてdA、dC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。
AはdAであり、
GはdGであり、
CはdCであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、
各Mは独立して、各出現においてdAまたはdCであり、
各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Xは独立して、各出現においてdCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Hは独立して、各出現においてdA、dCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Vは独立して、各出現においてdA、dCまたはdGであり、
Bは独立して、各出現においてdC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Nは独立して、各出現においてdA、dC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。
68.Tが前記C-5修飾ピリミジンNapdUである、態様67に記載のアプタマー。
69.RがdAまたはdGである、態様67または68に記載のアプタマー。
70.MがdAまたはdCである、態様67~69のいずれか1つに記載のアプタマー。
71.WがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~70のいずれか1つに記載のアプタマー。
72.XがdCまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~71のいずれか1つに記載のアプタマー。
73.HがdA、dCまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~72のいずれか1つに記載のアプタマー。
74.DがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~73のいずれか1つに記載のアプタマー。
75.VがdA、dCまたはdGである、態様67~74のいずれか1つに記載のアプタマー。
76.BがdC、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~75のいずれか1つに記載のアプタマー。
77.NがdA、dC、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、態様67~76のいずれか1つに記載のアプタマー。
78.SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列番号128~252、254、256及び258から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む、前記アプタマー。
79.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU))、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、態様57~78のいずれか1つに記載のアプタマー。
80.各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル))カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、態様57~78のいずれか1つに記載のアプタマー。
81.前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイク受容体結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、ならびにスパイクS1及びS2 ECD安定三量体から選択される態様57~80のいずれか1つに記載のアプタマー。
82.前記アプタマーが、前記SARS-CoV-2RBDのアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する、先行態様57~81のいずれか1つに記載のアプタマー。
83.前記アプタマーが宿主細胞とのSARS-CoV-2ウイルス細胞膜融合を阻害する、先行態様57~82のいずれか1つに記載のアプタマー。
84.前記アプタマーがヒト細胞のSARS-CoV-2ウイルス感染を阻害する、先行態様57~83のいずれか1つに記載のアプタマー。
85.先行態様57~84のいずれか1つに記載の前記アプタマーを含む組成物。
86.治療有効量の請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
87.対象におけるSARS-CoV-2感染を治療または予防する方法であって、治療有効量の請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマー、または請求項86に記載の前記医薬組成物を、前記対象に投与することを含む、前記方法。
88.サンプル中のSARS-CoV-2の存在を検出するための方法であって、前記サンプルを請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマーと接触させることを含む、前記方法。
89.前記サンプルが、インビトロである、態様88に記載の方法。
90.前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2 ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシンバリアント(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、態様87~89のいずれか1つに記載の方法。
91.SARS-CoV-2タンパク質のアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する方法であって、前記SARS-CoV-2タンパク質を請求項57~84のいずれか一項に記載のアプタマーと接触させることを含む、前記方法。
92.前記SARS-CoV-2タンパク質がインビトロでサンプル中に存在する、態様91に記載の方法。
93.前記SARS-CoV-2タンパク質がインビボである、態様91に記載の方法。
別段の注記がない限り、専門用語は従来の使用法に従って使用される。分子生物学における一般的な用語の定義は、Benjamin Lewin,Genes V,Oxford University Pressにより出版,1994(ISBN 0-19-854287-9)、Kendrew et al.(eds.),The Encyclopedia of Molecular Biology,Blackwell Science Ltd.により出版,1994(ISBN 0-632-02182-9)、及びRobert A.Meyers(ed.),Molecular Biology and Biotechnology:a Comprehensive Desk Reference,VCH Publishers,Inc.により出版,1995(ISBN 1-56081-569-8)にて参照され得る。
本開示の様々な実施形態の検討を容易にするため、特定の用語について以下のように説明する。
アプタマー:本明細書で使用される場合、用語アプタマーは標的分子に対して望ましい作用を有する天然に存在しない核酸を指す。望ましい作用には、標的の結合、標的の活性の増強、及び標的の活性の阻害が含まれるが、これらに限定されない。アプタマーは「核酸リガンド」とも称される。いくつかの実施形態において、アプタマーはSOMAmerである。本明細書で使用される場合、用語「アプタマー」には、特に断らない限り、アプタマー及びその薬学的に許容される塩が含まれる。
いくつかの実施形態では、アプタマーは、ワトソン/クリック塩基対形成または三重らせん形成とは独立した機構を通じてスパイクに特異的に結合し、アプタマーは、スパイクによって結合される既知の生理学的機能を有さない。いくつかの実施形態において、核酸の候補混合物から同定される核酸を含むスパイクを結合するアプタマーであり、同定は、以下を含む方法による:(a)候補混合物を標的と接触させることであり、候補混合物中の他の核酸と比較して標的に対して高い親和性を有する核酸が、候補混合物の残部から分割され得る、接触させること、(b)候補混合物の残部から高い親和性の核酸を分割すること、及び(c)高い親和性の核酸を増幅することであって核酸のリガンド濃縮混合物を生成し、それによって標的分子のアプタマーが同定される、増幅させること。親和性相互作用は、程度の問題であることが認識されるが、この文脈において、その標的を「特異的に結合する」アプタマーとは、アプタマーが混合物またはサンプル中の他の非標的成分に結合するよりも、はるかに高い度合いの親和性でアプタマーがその標的に結合することを意味する。「アプタマー」または「核酸リガンド」は、特定のヌクレオチド配列を有する核酸分子の1つの種類または種のコピーのセットである。アプタマーは、任意の好適な数のヌクレオチドを含み得る。「アプタマー」は、そのような分子の2つ以上のセットを指す。異なるアプタマーは、同じ数または異なる数のいずれかのヌクレオチドを有し得る。アプタマーは、DNA、RNA、DNAとRNAの両方、及びいずれかまたは両方の修飾バージョンを含んでもよく、一本鎖、二本鎖であってもよく、または二本鎖もしくは三本鎖領域、または任意の他の三次元構造を含んでもよい。
生物活性:本明細書で使用される生物活性という用語は、生理学的または病態生理学的プロセスに影響を与える可能性がある1つまたは複数の細胞間、細胞内または細胞外プロセス(例えば、細胞間結合、リガンド受容体結合、細胞シグナル伝達など)を指す。
C-5修飾ピリミジン:本明細書中で使用されるC-5修飾ピリミジンという用語は、C-5位に修飾を有するピリミジンを指す。C-5修飾ピリミジンの例としては、米国特許第5,719,273号及び同5,945,527号に記載されているものが挙げられる。C-5修飾ピリミジンの特定の非限定的な例が本明細書に提供される。
スパイクアプタマー:本明細書で使用される「スパイクアプタマー」とは、スパイクタンパク質に結合することができるアプタマーを指す。
修飾された:本明細書で使用される場合、「修飾する」、「修飾された」、「修飾」という用語、及びそれらの任意の変形は、オリゴヌクレオチドに関して使用される場合、オリゴヌクレオチドが少なくとも1つの非天然部分、例えば少なくとも1つの非天然糖部分、少なくとも1つの非天然ヌクレオシド間結合、少なくとも1つの非天然ヌクレオチド塩基部分、及び/またはオリゴヌクレオチド中に天然には存在しない少なくとも1つの部分(例えば、3つの炭素スペーサーまたはヘキサエチレングリコール(HEG))を含むことを意味する。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの4つの構成ヌクレオチド塩基(すなわち、A、G、T/U、及びC)のうちの少なくとも1つが修飾ヌクレオチドである。いくつかのそのような実施形態において、修飾ヌクレオチドは、天然に存在する塩基よりも疎水性の高い塩基部分を含む。いくつかの実施形態において、修飾ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドにヌクレアーゼ耐性を付与する。いくつかの実施形態において、アプタマーが疎水性塩基部分を含む1つまたは複数の修飾ヌクレオチドを含む場合、アプタマーは主に疎水性相互作用を通じてタンパク質などのその標的に結合する。いくつかの実施形態において、このような疎水性相互作用により、高い結合効率と安定した共結晶複合体が得られる。C-5位に置換のあるピリミジンは修飾ヌクレオチドの例である。修飾としては、キャッピングなどの3’及び5’修飾も挙げられ得る。他の修飾としては、天然に存在するヌクレオチドのうち1つ以上と類似体との置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバメートなど)による修飾及び荷電結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)による修飾、インターカレーター(例えば、アクリジン、ソラレンなど)による修飾、キレート剤(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属など)を含有する修飾、アルキル化剤を含有する修飾、ならびに修飾結合(例えば、アルファアノマー核酸など)による修飾などが挙げられ得る。さらに、通常はヌクレオチドの糖上に存在するヒドロキシル基のいずれかが、ホスホネート基もしくはリン酸基で置き換えられてよいか、標準的な保護基によって保護されてよいか、または追加のヌクレオチドへの、もしくは固体支持体への追加の結合を調製するために活性化されてよい。5’末端及び3’末端のOH基がリン酸化され得るか、あるいはアミン、約1~約20個の炭素原子の有機キャッピング基部分、いくつかの実施形態では、約10~約80kDaの範囲のポリエチレングリコール(PEG)ポリマー、いくつかの実施形態では、約20~約60kDaの範囲のPEGポリマー、または他の親水性もしくは疎水性の生体ポリマーもしくは合成ポリマーで置換され得る。一実施形態では、修飾はピリミジンのC-5位のものである。これらの修飾は、C-5位で直接アミド結合を介して、または他のタイプの結合によって生成可能である。
ポリヌクレオチドは、2’-O-メチル-、2’-O-アリル、2’-フルオロ-または2’-アジド-リボース、炭素環糖の類似体、α-アノマー糖、アラビノース、キシロースまたはリキソースなどのエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、アクリル酸類似体、及びメチルリボシドなどの脱塩基ヌクレオシド類似体を含む、当該分野において一般的に既知であるリボース糖またはデオキシリボース糖の類似形態も含むことができる。上述のように、1つ以上のホスホジエステル結合が、代替連結基で置き換えられてよい。これらの代替連結基としては、リン酸塩がP(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、(O)NR2(「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR’、COまたはCH2(「ホルムアセタール」)に置き換えられる実施形態を含み、各RまたはR’は、独立してHであるか、または置換もしくは非置換アルキル(1-20C)(任意にエーテル(-O-)結合を含む)、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはアラルジルである。ポリヌクレオチド中の全ての結合が同一である必要はない。糖、プリン、及びピリミジンの類似形態の置換は、例えば、ポリアミド骨格のような代替的骨格構造が有利であり得るように、最終生成物の設計に有利であり得る。
調節する:本明細書で使用される場合、「調節する」とは、標的のレベル、安定性、処理、及び/または活性を増加または減少させることによって変化させることを意味する。
核酸:本明細書で使用される場合、「核酸」、「オリゴヌクレオチド」、及び「ポリヌクレオチド」は、ヌクレオチドのポリマーを指すために同義に使用され、DNA、RNA、DNA/RNAハイブリッド、及びそのような実体の修飾バージョンが含まれる。「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、及び「核酸」という用語は、二本鎖または一本鎖分子に加えて三重らせん分子を含む。核酸という用語にはアプタマーが含まれるが、これに限定されない(すなわち、この用語にはヌクレオチドの他のポリマーが含まれる)。
ヌクレアーゼ:本明細書で使用される場合、「ヌクレアーゼ」という用語は、オリゴヌクレオチドのヌクレオチドサブユニット間のホスホジエステル結合を切断することができる酵素を指す。本明細書で使用される場合、「エンドヌクレアーゼ」という用語は、オリゴヌクレオチドの内部部位でホスホジエステル結合(複数)を切断する酵素を指す。本明細書で使用される場合、「エキソヌクレアーゼ」という用語は、オリゴヌクレオチドの末端ヌクレオチドを結合するホスホジエステル結合(複数可)を切断する酵素を指す。体液には通常、エンドヌクレアーゼとエキソヌクレアーゼの両方の混合物が含まれる。
ヌクレアーゼ耐性:本明細書で使用される場合、「ヌクレアーゼ耐性」及び「ヌクレアーゼ耐性」という用語は、エンドヌクレアーゼまたはエキソヌクレアーゼの基質として機能するオリゴヌクレオチドの低下した能力を指し、そのような酵素と接触すると、オリゴヌクレオチドはヌクレアーゼ耐性が測定されているオリゴヌクレオチドの1つまたは複数の修飾を欠いているが、同様の長さと配列を有する対照オリゴヌクレオチドよりも分解されないか、または分解がよりゆっくりまたはより低い程度であるかのいずれかである。
ヌクレオチド:本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」という用語は、リボヌクレオチドもしくはデオキシリボヌクレオチド、またはそれらの修飾形態を指す。ヌクレオチドとしては、プリン(例えば、アデニン、ヒポキサンチン、グアニン等)に加えて、ピリミジン(例えば、シトシン、ウラシル、チミン等)を含む種が挙げられる。塩基が「A」、「C」、「G」、「U」、または「T」として示される場合、それはリボヌクレオチドとデオキシリボヌクレオチドの両方、及びそれらの修飾型を包含することを意図する。
薬学的に許容される:本明細書で使用される、「薬学的に許容される」とは、連邦政府または州政府の規制当局によって承認されているか、動物、より具体的にはヒトでの使用について米国薬局方またはその他の一般に認められている薬局方に収載されていることを意味する。
薬学的に許容される塩:本明細書で使用される化合物(例えば、アプタマー)の薬学的に許容される塩は、化合物と、イオン結合(複数可)を介して化合物に結合した1つまたは複数の追加の薬学的に許容される原子または基を含む生成物を指す。いくつかの実施形態では、薬学的に許容される塩は、化合物を酸または塩基と接触させることによって生成される。薬学的に許容される塩としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、アルキルスルホン酸塩、アリールスルホン酸塩、アリールアルキルスルホン酸塩、酢酸塩、安息香酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、乳酸塩、及び酒石酸塩を含む酸付加塩;Li、Na、Kなどのアルカリ金属カチオン、MgまたはCaなどのアルカリ土類金属塩、有機アミン塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
医薬組成物:本明細書で使用される医薬組成物は、個体への投与に適した形態の化合物(アプタマーなど)を含む製剤を指す。医薬組成物は通常、意図された投与経路に適合するように処方される。投与経路の例としては、硝子体内、経腸及び非経口(例えば、皮下注射または注入、静脈内注射または注入、関節内注射、動脈内注射及び注入、房水内注射を及び移植、及び硝子体内注射及び移植)が挙げられるが、これらに限定されない。
タンパク質:本明細書で使用される場合、「タンパク質」は、「ペプチド」、「ポリペプチド」、または「ペプチド断片」と同義に使用される。「精製された」ポリペプチド、タンパク質、ペプチド、またはペプチド断片は、精製されたタンパク質が得られる細胞、組織、もしくは無細胞源からの細胞材料もしくは他の夾雑タンパク質を実質的に含まないか、または化学的に合成される場合に化学前駆体もしくは他の化学物質を実質的に含まない。
「SARS-CoV-2スパイク」、「SARS-CoV-2スパイクタンパク質」、「スパイクタンパク質」及び「スパイク」という用語は、全体を通じて同義に使用され、同じ意味を有し得る。
SELEX:本明細書で使用される「SELEX」という用語は、一般に、例えば、タンパク質と高親和性で結合するなど所望の様式で標的分子と相互作用する核酸についての選択、及び、それらの選択された核酸の増幅との組み合わせを指す。SELEXは、特定の標的分子に対して高親和性を有するアプタマーを同定するために使用され得る。SELEX及び「SELEXプロセス」という用語は同義に使用され得る。いくつかの実施形態では、スパイクに結合するアプタマーを選択する方法が提供され、本方法は、(a)核酸の候補混合物を調製することであって、候補混合物は、少なくとも1つ、またはそれぞれの候補混合物の核酸の少なくとも1つのピリミジンがC5位で化学修飾されている修飾された核酸を含む、調製することと、(b)候補混合物をスパイクと接触させることであって、候補混合物中の他の核酸と比較してスパイクに対する親和性が増加した核酸がスパイクに結合し、核酸-スパイク複合体を形成する、接触焦ることと、(c)親和性が増大した核酸を候補混合物の残りの部分から分配することと、(d)増加した親和性の核酸を増幅して、増加した親和性でスパイクに結合できる核酸配列が豊富な核酸の混合物を生成することと、を含み、それによってスパイクに結合するアプタマーが同定される。特定の実施形態において、本方法は、遅い解離速度の濃縮プロセスを実行することをさらに含む。
配列同一性:2つ以上の核酸配列の文脈において本明細書で使用される配列同一性は、配列によって共有される同一ヌクレオチド位置の数の関数であり(すなわち、%同一性=同一位置の数/比較される2つの配列のより短い配列中の位置の総数x100)ギャップの数と、2つ以上の配列のアラインメントを最適化するために導入する必要がある各ギャップの長さが考慮される。配列の比較及び2つ以上の配列間の同一性パーセントの決定は、デフォルトパラメータでのBLAST及びGappedBLASTプログラムなどの数学的アルゴリズムを使用して達成することができる(例えば、Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403,1990;BLASTNatwww.ncbi.nlm.nih.gov/BLASTも参照のこと)。配列比較のために、典型的には、1つの配列が参照配列として機能し、これと試験配列を比較する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列及び参照配列をコンピュータに入力し、必要に応じてサブシーケンス座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。その後、配列比較アルゴリズムは、指定のプログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する試験配列(複数可)の配列同一性パーセントを算出する。比較のための配列の最適なアラインメントは、例えば、Smith and Waterman,Adv.Appl.Math.,2:482(1981)の局所的同一性アルゴリズムによって、Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson and Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:2444(1988)の類似性方法の検索によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ化実装によって(Wisconsin Genetics Software Package内のGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA、Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.)、または目視検査(一般にはAusubel,F.M. et al.,Current Protocols in Molecular Biology,pub. Greene Publishing Assoc.and Wiley-Interscienceにより出版(1987)を参照のこと)によって行われてもよい。本明細書で使用される場合、その配列が参照核酸塩基配列と少なくとも、例えば約95%同一であるアプタマーなどの核酸の同一性パーセントを記載する場合、核酸配列が同一であることが意図されるが、ただし、核酸配列は、参照核酸配列の各100ヌクレオチド当たり最大5つの点突然変異を含み得る。換言すれば、その配列が参照核酸配列と少なくとも約95%同一である所望の核酸配列を得るには、参照配列中のヌクレオチドの最大5%が欠失される、または別のヌクレオチドで置換され得るか、または、参照配列中のヌクレオチドの総数の最大5%のいくつかのヌクレオチドが参照配列に挿入され得る(本明細書では挿入と呼ばれる)。所望の配列を生成するための参照配列のこれらの変異は、参照核酸塩基配列の5’末端位置または3’末端位置、またはこれらの末端位置の間の任意の位置で、参照配列内のヌクレオチド間に個別に、または参照配列内の1つまたは複数の連続するグループに散在して発生し得る。
SOMAmer:本明細書で使用される場合、「SOMAmer」または遅い解離速度のアプタマーは、≧30分、≧60分、≧90分、≧120分、≧150分、≧180分、≧210分、または≧240分の解離速度(t1/2)を有するアプタマー(疎水性修飾を有する少なくとも1つのヌクレオチドを含むアプタマーが含まれる)を指す。いくつかの実施形態において、SOMAmerは、「Method for Generating Aptamers with Improved Off-Rates」と題した米国特許第7,947,447号に記載されている改良されたSELEX法を使用して生成される。
標的分子:本明細書で使用される標的分子(または標的)とは、アプタマーが望ましい様式で作用することができる、ポリヌクレオチド以外の三次元化学構造を有する任意の化合物または分子を指す。非限定的な標的分子の例には、タンパク質、ペプチド、核酸、炭水化物、脂質、多糖、糖タンパク質、ホルモン、受容体、抗原、抗体、ウイルス、病原体、有害物質、基質、代謝産物、遷移状態類似体、補因子、阻害剤、薬物、色素、栄養素、成長因子、細胞、組織、前述したいずれかの任意の部分または断片が挙げられる。実質的には、化学的または生物学的実行分子が好適な標的であり得る。任意のサイズの分子が標的として機能し得る。標的はまた、標的と核酸との間における相互作用の可能性または強度を高めるために、ある特定の方法で改変され得る。標的はまた、特定の化合物または分子の任意のわずかな変化、例えば、タンパク質の場合、アミノ酸配列のわずかな変化、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または任意の他の操作もしくは修飾、例えば、分子の同一性を実質的に変化させない標識化成分との複合化などを含み得る。「標的分子」または「標的」は、アプタマーに結合できる分子または多分子構造の1種類または1種のコピーセットである。「標的分子」または「標的」は、そのような分子の2つ以上のセットを指す。いくつかの実施形態において、標的分子はSARS-CoV-2スパイクタンパク質である。
治療有効量:本明細書で使用される場合、「治療有効量」という用語は、一般に、本明細書に記載のように予防、軽減、または治療される障害または状態の少なくとも1つの症状を改善するのに必要な量を意味する。本開示のアプタマーに関する「治療有効量」という語句は、そのような治療を必要とするかなりの数の個体にアプタマーが投与される特定の薬理学的応答を提供するアプタマー用量を意味する。特定の事例において特定の個人に投与されるアプタマーの治療上有効な量は、そのような投与量が当業者によって治療上有効な量と見なされていても、本明細書に記載される状態/疾患の治療において常に有効であるとは限らないことが強調される。
単数形「a」、「an」、及び「the」は、その内容に別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。「AまたはBを含む」とは、A、またはB、またはA及びBを含むことを意味する。核酸またはポリペプチドについて与えられる、全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイズ、及び全ての分子量または分子質量の値は概算であり、説明のために提供されることがさらに理解されるべきである。
さらに、本明細書で提供される範囲は、その範囲内の全ての値の簡略表記であると理解される。例えば、1~50の範囲は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50からなる群の任意の数、数の組合せ、または部分範囲(そして内容による別段の明確な定めがない限り、これらの分数)を含むものと理解されたい。いずれの濃度範囲、パーセンテージ範囲、比率範囲、または整数範囲も、別段の指示がない限り、列挙される範囲内の任意の整数、ならびに適切な場合、その分数(整数の10分の1及び100分の1など)の値も含むと理解されるべきである。また、本明細書に記載されている任意の物理的特色に関する任意の数字範囲、例えば、ポリマーサブユニット、サイズ、または厚さは、別段の指示がない限り、記載範囲内の任意の整数を含むものと理解されたい。本明細書で使用される場合、「約」または「から本質的になる」とは、別段の指示がない限り、示される範囲、値、または構造の±20%を意味する。本明細書で使用される場合、「含む(include)」及び「含む(comprise)」という用語はオープンエンド形式であり、同義語として使用される。本明細書で使用される「a」及び「an」という用語は、列挙される構成成分のうちの「1つ以上」を指すことを理解されたい。選択肢(例えば、「または」)の使用は、選択肢のうちの1つ、両方、またはその任意の組合せのいずれかを意味するものと理解されたい。
本明細書に記載されるものと類似または同等の方法及び材料が本開示の実施または試験に使用され得るが、好適な方法及び材料が以下に記載される。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、それら全体が参照によって組み込まれる。矛盾する場合には、用語の説明を含む本明細書が優先されることになる。加えて、材料、方法、及び実施例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。
例示的な実施形態
いくつかの実施形態において、SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーは、配列番号4、6~20及び28~122から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む。いくつかの実施形態において、SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーは、配列番号128~252、254、256及び258から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む。
いくつかの実施形態において、SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーは、配列番号4、6~20及び28~122から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む。いくつかの実施形態において、SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーは、配列番号128~252、254、256及び258から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む。
いくつかの実施形態において、アプタマーは、35~60のヌクレオチド長、または35~50のヌクレオチド長、または40~50のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態において、アプタマーは、25~60のヌクレオチド長、または28~50のヌクレオチド長、または30~50のヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態において、アプタマーが結合するスパイクタンパク質は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質である。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイク受容体結合ドメイン(RBD)に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイクS1に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2S1及びS2ECD安定三量体に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイクS1アスパラギン酸614をグリシンバリアント(D614G)に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイクRBDアスパラギン501をチロシンバリアント(N501Y)に結合する。特定の態様において、アプタマーは、SARS-CoV-2スパイクRBDグルタミン酸484をリジンバリアント(E484K)に結合する。特定の態様において、アプタマーは、B1.1.7バリアント(アルファ)、B1.351バリアント(ベータ)、ECDP.1バリアント(ガンマ)、B.1.617.2バリアント(デルタ)、及びB.1.1.529バリアント(オミクロン)から選択されるバリアントSARS-CoV-2のSARS-CoV-2スパイクタンパク質に結合する。
本明細書に記載の実施形態のいずれかにおいて、アプタマーは、35~60のヌクレオチド長、または35~50のヌクレオチド長、または40~50のヌクレオチド長である。本明細書に記載の実施形態のいずれかにおいて、アプタマーは、25~60のヌクレオチド長、または28~50のヌクレオチド長、または30~50のヌクレオチド長である。
いくつかの態様において、スパイクアプタマーは、最大100ヌクレオチド、最大95ヌクレオチド、最大90ヌクレオチド、最大85ヌクレオチド、最大80ヌクレオチド、最大75ヌクレオチド、最大70ヌクレオチド、最大65ヌクレオチド、最大60ヌクレオチド、最大55ヌクレオチド、最大50ヌクレオチド、最大45ヌクレオチド、最大40ヌクレオチド、最大35ヌクレオチド、または最大30ヌクレオチドを含み得る。
本開示の別の態様では、スパイクアプタマーは、約10nM以下のスパイクに対する解離定数(Kd)を有し得る。別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約15nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約20nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約25nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約30nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約35nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約40nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約45nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約50nM以下のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、約2pM~約10nM(または2pM、3pM、4pM、5pM、6pM、7pM、8pM、9pM、10pM、15pM、20pM、25pM、30pM、35pM、40pM、45pM、50pM、60pM、70pM、80pM、90pM、100pM、150pM、200pM、250pM、300pM、350pM、400pM、450pM、500pM、550pM、600pM、650pM、700pM、750pM、800pM、850pM、900pM、950pM、1000pM、2nM、3nM、4nM、5nM、6nM、7nM、8nM、9nMまたは10nM)の範囲のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。さらに別の例示的な実施形態では、スパイクアプタマーは、少なくとも約2pM(または少なくとも2pM、3pM、4pM、5pM、6pM、7pM、8pM、9pM、10pM、15pM、20pM、25pM、30pM、35pM、40pM、45pM、50pM、60pM、70pM、80pM、90pM、100pM、150pM、200pM、250pM、300pM、350pM、400pM、450pM、500pM、550pM、600pM、650pM、700pM、750pM、800pM、850pM、900pM、950pM、1000pM、2nM、3nM、4nM、5nM、6nM、7nM、8nM、9nMまたは10nM)の範囲のスパイクタンパク質に対する解離定数(Kd)を有する。適切な解離定数は、実施例2に記載の式y=(最大-最小)(タンパク質)/(Kd+タンパク質)+最小を当てはめる、多点滴定を使用する結合アッセイにより決定できる。解離定数の決定は、それらが測定される条件に大きく依存するため、これらの数は、平衡時間等の要因に関して大きく変化し得ることが理解されるべきである。
本明細書に記載される実施形態のいずれかにおいて、アプタマー、核酸分子は、DNA、RNA、またはそれらの組み合わせのヌクレオチドを含む。
SELEX
SELEXは、一般に、候補の核酸混合物を調製すること、候補混合物を所望の標的分子に結合させて、親和性複合体を形成させること、当該親和性複合体を結合していない候補核酸から分離すること、当該親和性複合体から核酸を分離及び単離すること、核酸を精製すること、ならびに特異的なアプタマー配列を同定することを含む。選択されたアプタマーの親和性を更に改良するために、本プロセスは、複数ラウンド行われ得る。本プロセスは、プロセスの1つ以上の時点での増幅ステップを含み得る。例えば、「Nucleic Acid Ligands」という表題の米国特許第5,475,096号を参照のこと。SELEXプロセスは、標的に共有結合するアプタマーだけでなく、標的に非共有結合するアプタマーを生成するためにも使用され得る。例えば、「Systematic Evolution of Nucleic Acid Ligands by Exponential Enrichment:Chemi-SELEX」という表題の米国特許第5,705,337号を参照のこと。
SELEXは、一般に、候補の核酸混合物を調製すること、候補混合物を所望の標的分子に結合させて、親和性複合体を形成させること、当該親和性複合体を結合していない候補核酸から分離すること、当該親和性複合体から核酸を分離及び単離すること、核酸を精製すること、ならびに特異的なアプタマー配列を同定することを含む。選択されたアプタマーの親和性を更に改良するために、本プロセスは、複数ラウンド行われ得る。本プロセスは、プロセスの1つ以上の時点での増幅ステップを含み得る。例えば、「Nucleic Acid Ligands」という表題の米国特許第5,475,096号を参照のこと。SELEXプロセスは、標的に共有結合するアプタマーだけでなく、標的に非共有結合するアプタマーを生成するためにも使用され得る。例えば、「Systematic Evolution of Nucleic Acid Ligands by Exponential Enrichment:Chemi-SELEX」という表題の米国特許第5,705,337号を参照のこと。
SELEXプロセスは、例えば、改善されたインビボ安定性または改善された送達特性などの改善された特性をアプタマーに付与する修飾ヌクレオチドを含有する高親和性アプタマーを同定するために使用され得る。かかる修飾の例としては、リボース及び/またはリン酸及び/または塩基の位置での化学的置換が挙げられる。SELEXプロセスにより同定された修飾ヌクレオチドを含有するアプタマーは、ピリミジンの5’位及び2’位で化学修飾されたヌクレオチド誘導体を含有するオリゴヌクレオチドを記載している、「High Affinity Nucleic Acid Ligands Containing Modified Nucleotides」という表題の米国特許第5,660,985号に記載されている。米国特許第5,580,737号(上記を参照のこと)は、2’-アミノ(2’-NH2)、2’-フルオロ(2’-F)、及び/または2’-O-メチル(2’-OMe)で修飾された1つ以上のヌクレオチドを含有する高度に特異的なアプタマーを記載している。物理的及び化学的特性が高められた核酸ライブラリならびにSELEX及びフォトSELEX(photoSELEX)におけるその使用を記載している、「SELEX and PHOTOSELEX」という表題の米国特許出願公開番号第20090098549号も参照のこと。
SELEXは、所望の解離速度特性を有するアプタマーを同定するためにも使用され得る。標的分子に結合することができるアプタマーを作製するための改善されたSELEXプロセスを記載している、「Method for Generating Aptamers with Improved Off-Rates」という表題の米国特許出願公開第20090004667号を参照のこと。上述したように、これらの遅い解離速度アプタマーは、「SOMAmers」として知られている。それぞれの標的分子からのより遅い解離速度を有するアプタマーまたはSOMAmer及びフォトアプタマーまたはSOMAmerを作製する方法が記載される。本方法は、候補混合物を標的分子と接触させ、核酸-標的複合体を形成させ、かつ遅い解離速度の濃縮するプロセスを実行することを含み、速い解離速度を有する核酸-標的複合体は解離し、再形成しないが、遅い解離速度を有する複合体は無傷のままである。加えて、この方法は、解離速度性能が改善されたアプタマーまたはSOMAmersを産生するために、候補核酸混合物の生成において修飾ヌクレオチドを使用することを含む。
本アッセイの変形は、アプタマーがその標的分子に共有結合するか、またはそれに「光架橋する」ことを可能にする光反応性官能基を含むアプタマーを用いる。例えば「Nucleic Acid Ligand Diagnostic Biochip」という表題の米国特許第6,544,776号を参照のこと。これらの光反応性アプタマーは、フォトアプタマーとも称される。例えば、それぞれ「Systematic Evolution of Nucleic Acid Ligands by Exponential Enrichment:Photoselection of Nucleic Acid Ligands and Solution SELEX」という表題の米国特許第5,763,177号、米国特許第6,001,577号、及び米国特許第6,291,184号を参照のこと。例えば「Photoselection of Nucleic Acid Ligands」という表題の米国特許第6,458,539号も参照のこと。マイクロアレイがサンプルと接触され、フォトアプタマーがその標的分子に結合する機会が与えられた後、フォトアプタマーが光活性化され、固体支持体が洗浄され、任意の非特異的に結合した分子が除去される。フォトアプタマー上の光活性化された官能基(複数可)により生成された共有結合のために、フォトアプタマーに結合している標的分子は通常除去されないため、厳格な洗浄条件が使用され得る。
これらのアッセイフォーマットの両方において、アプタマーまたはSOMAmerは、サンプルと接触させる前に固体支持体に固定化される。しかしながら、特定の状況下では、サンプルと接触させる前にアプタマーまたはSOMAmerを固定化すると、最適なアッセイを提供しない可能性がある。例えば、アプタマーまたはSOMAmerの事前の固定化は、固体支持体表面上でのアプタマーまたはSOMAmerの標的分子との非効率的な混合をもたらし得、反応時間が長期化する可能性があり、従って、インキュベート時間の延長により、アプタマーまたはSOMAmerのその標的分子との効率的な結合が可能となる。さらに、フォトアプタマーまたはフォトSOMAmerがアッセイで使用される場合、また固体支持体として利用される材料に応じて、固体支持体は、フォトアプタマーまたはフォトSOMAmerとその標的分子との間の共有結合の形成に影響を及ぼすように使用される光を散乱または吸収する傾向があり得る。更に用いられる方法に応じて、固体支持体の表面が使用される任意の標識薬剤にも曝露され得、それにより影響も受け得るため、アプタマーまたはフォトSOMAmerに結合したその標的分子の検出は不正確になりやすい。最後に、固体支持体上へのアプタマーまたはSOMAmerの固定化は、一般に、アプタマーまたはSOMAmerのサンプルへの曝露前のアプタマーまたはSOMAmer調製ステップ(すなわち、固定)を含み、この調製ステップは、アプタマーまたはSOMAmerの活性または官能性に影響を及ぼし得る。
SOMAmerが溶液中でその標的を捕捉するのを可能にし、次いで、検出前にSOMAmer-標的混合物の特定の成分を除去するように設計されている分離ステップを用いるSOMAmerアッセイも記載されている(「Multiplexed Analyses of Test Samples」という表題の米国特許出願公開第20090042206号を参照のこと)。記載されるSOMAmerアッセイは、核酸(すなわち、SOMAmer)を検出及び定量化することにより、試験サンプル中の非核酸標的(例えば、タンパク質標的)の検出及び定量化を可能にする。記載された方法は、非核酸標的を検出及び定量化するための核酸代替物(すなわち、SOMAmer)を作出し、よって、増幅を含む広範な種々の核酸技術が、タンパク質標的を含むより広範な所望の標的に適用されることを可能にする。
標的がペプチドであるSELEXプロセスの実施形態は、「Modified SELEX Processes Without Purified Protein」と題した米国特許第6,376,190号に記載されている。本願の場合、標的はRIG-Iタンパク質である。
アプタマーにおける化学修飾
アプタマーには、その特性や特徴を改善する修飾ヌクレオチドが含まれ得る。このような改善の非限定的な例としては、インビボでの安定性、分解に対する安定性、その標的に対する結合親和性、及び/または送達特性の改善が挙げられる。
アプタマーには、その特性や特徴を改善する修飾ヌクレオチドが含まれ得る。このような改善の非限定的な例としては、インビボでの安定性、分解に対する安定性、その標的に対する結合親和性、及び/または送達特性の改善が挙げられる。
かかる修飾の例としては、リボース及び/またはリン酸及び/またはヌクレオチドの塩基位置での化学的置換が挙げられる。SELEXプロセスにより同定された修飾ヌクレオチドを含有するアプタマーは、ピリミジンの5’位及び2’位で化学修飾されたヌクレオチド誘導体を含有するオリゴヌクレオチドを記載している、「High Affinity Nucleic Acid Ligands Containing Modified Nucleotides」という表題の米国特許第5,660,985号に記載されている。米国特許第5,580,737号(上記を参照のこと)は、2’-アミノ(2’-NH2)、2’-フルオロ(2’-F)、及び/または2’-O-メチル(2’-OMe)で修飾された1つまたは複数のヌクレオチドを含有する高度に特異的なアプタマーを記載している。物理的及び化学的特性が高められた核酸ライブラリならびにSELEX及びフォトSELEX(photoSELEX)におけるその使用を記載している、「SELEX and PHOTOSELEX」という表題の米国特許出願公開番号第20090098549号も参照のこと。
C-5修飾を含むヌクレオシドの具体例には、すぐ下に示す、ベンジルカルボキシアミド(あるいはベンジルアミノカルボニル)(Bn)、ナフチルメチルカルボキシアミド(あるいはナフチルメチルアミノカルボニル)(Nap)、トリプタアミノカルボキシアミド(あるいはトリプタアミノカルボニル)(Trp)、及びイソブチルカルボキシアミド(あるいはイソブチルアミノカルボニル)(iBu)から独立して選択される置換基によるC-5位のデオキシウリジンの置換が含まれる。
本明細書に記載されるC-5修飾ピリミジンの化学修飾もまた、単独でまたは任意の組合せで、2’位の糖修飾、環外アミンでの修飾、及び4-チオシチジンの置換などと組み合わされ得る。
ヌクレオシドを含む代表的なC-5修飾ピリミジンには、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジンまたは5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)が挙げられる。
存在する場合、ヌクレオチド構造への修飾は、ポリヌクレオチドの組立て前または後に付与され得る。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分によって割り込まれ得る。ポリヌクレオチドは、重合後、例えば、標識化成分との複合化などによってさらに修飾され得る。
いくつかの実施形態において、修飾ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドにヌクレアーゼ耐性を付与する。C-5位に置換のあるピリミジンは修飾ヌクレオチドの例である。修飾としては、骨格修飾、メチル化、稀な塩基対合の組合せ、例えば、イソ塩基のイソシチジン及びイソグアニジンなどが挙げられ得る。修飾としては、キャッピングなどの3’及び5’修飾も挙げられ得る。他の修飾としては、天然に存在するヌクレオチドのうち1つ以上と類似体との置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバメートなど)による修飾及び荷電結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)による修飾、インターカレーター(例えば、アクリジン、ソラレンなど)による修飾、キレート剤(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属など)を含有する修飾、アルキル化剤を含有する修飾、ならびに修飾結合(例えば、アルファアノマー核酸など)による修飾などが挙げられ得る。さらに、通常はヌクレオチドの糖上に存在するヒドロキシル基のいずれかが、ホスホネート基もしくはリン酸基で置き換えられてよいか、標準的な保護基によって保護されてよいか、または追加のヌクレオチドへの、もしくは固体支持体への追加の結合を調製するために活性化されてよい。5’末端及び3’末端のOH基がリン酸化され得るか、あるいはアミン、約1~約20個の炭素原子の有機キャッピング基部分、一実施形態では、約10~約80kDaの範囲のポリエチレングリコール(PEG)ポリマー、別の実施形態では、約20~約60kDaの範囲のPEGポリマー、または他の親水性もしくは疎水性生体ポリマーもしくは合成ポリマーで置換され得る。一実施形態では、修飾はピリミジンのC-5位のものである。これらの修飾は、C-5位で直接アミド結合を介して、または他のタイプの結合によって生成可能である。
ポリヌクレオチドは、2’-O-メチル-、2’-O-アリル、2’-フルオロ-または2’-アジド-リボース、炭素環糖の類似体、α-アノマー糖、アラビノース、キシロースまたはリキソースなどのエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、アクリル酸類似体、及びメチルリボシドなどの脱塩基ヌクレオシド類似体を含む、当該分野において一般的に既知であるリボース糖またはデオキシリボース糖の類似形態も含むことができる。上述のように、1つまたは複数のホスホジエステル結合が、代替連結基で置き換えられ得る。これらの代替連結基には、リン酸が、P(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、(O)NR2(「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR’、COまたはCH2(「ホルムアセタール」)に置き換えられる実施形態を含み、各RまたはR’は、独立してHであるか、または置換もしくは非置換アルキル(1-20C)(任意にエーテル(-O-)結合を含む)、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはアラルジルである。ポリヌクレオチド中の全ての結合が同一である必要はない。糖、プリン、及びピリミジンの類似形態の置換は、例えば、ポリアミド骨格のような代替的骨格構造が有利であり得るように、最終生成物の設計に有利であり得る。
本開示はさらに、配列番号4、6~20、及び28~122から選択される核酸配列を含む製剤を提供する。本開示はさらに、配列番号128~252、254、256及び258から選択される配列から選択される核酸配列を含む製剤を提供する。
別の態様では、ヌクレオシドを含む各C-5修飾ピリミジンは、以下から独立して選択される:
5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Bn-U)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Bn-U)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-PE-U)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-PE-U)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Th-U)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Th-U)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン、5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-iBu-U)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-iBu-U)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Tyr-U)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Tyr-U)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-MBn-U)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-MBn-U)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-FBn-U)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-FBn-U)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-PP-U)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-PP-U)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Im-U)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Im-U)、5-(N-トリピノカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N-トリプタミノカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Trp-U)、5-(N-トリプタミノカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Trp-U)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Thr-U)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Thr-U)、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウム)プロピル]カルボキサミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウム)プロピル]カルボキサミド)-2’-O-メチルウリジンクロリド、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウムプロピル)カルボキサミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Nap-U)、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Nap-U)、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン)5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-2Nap-U)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-2Nap-U)、5-(N-1-ナフチルカルボキサミド)2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-NE-U)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-NE-U)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-2NE-U)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-2NE-U)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-BF-U)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-BF-U)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-BT-U)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-BT-U)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Bn-C)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Bn-C)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’ -OMe-PE-C)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-PE-C)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-PP-C)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F’-PP-C)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Nap-C)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Nap-C)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-2Nap-C)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-2Nap-C)、5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC)、5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-NE-C);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-NE-C)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-2NE-C)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-2NE-C)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Tyr-C)、及び5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Tyr-C)。
5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Bn-U)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Bn-U)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-PE-U)、5-(N-フェネチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-PE-U)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Th-U)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Th-U)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン、5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-iBu-U)、5-(N-イソブチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-iBu-U)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Tyr-U)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Tyr-U)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-MBn-U)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-MBn-U)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-FBn-U)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-FBn-U)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-PP-U)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-PP-U)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Im-U)、5-(N-イミド-ポリエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Im-U)、5-(N-トリピノカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N-トリプタミノカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Trp-U)、5-(N-トリプタミノカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Trp-U)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Thr-U)、5-(N-R-スレオニルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Thr-U)、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウム)プロピル]カルボキサミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウム)プロピル]カルボキサミド)-2’-O-メチルウリジンクロリド、5-(N-[1-(3-トリメチルアモニウムプロピル)カルボキサミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-Nap-U)、5-(N-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-Nap-U)、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン)5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキサミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-2Nap-U)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-2Nap-U)、5-(N-1-ナフチルカルボキサミド)2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-NE-U)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-NE-U)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-2NE-U)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-2NE-U)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-BF-U)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-BF-U)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルウリジン(2’-OMe-BT-U)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロウリジン(2’-F-BT-U)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Bn-C)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Bn-C)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’ -OMe-PE-C)、5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-PE-C)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-PP-C)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F’-PP-C)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Nap-C)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Nap-C)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-2Nap-C)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-2Nap-C)、5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC)、5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-NE-C);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-NE-C)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-2NE-C)、5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-2NE-C)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-O-メチルシチジン(2’-OMe-Tyr-C)、及び5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-フルオロシチジン(2’-F-Tyr-C)。
別の態様では、ヌクレオシドを含むC-5修飾ピリミジンは、以下から独立して選択される:
5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、及び5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン。
別の態様では、ヌクレオシドを含むC-5修飾ピリミジンは、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)である。
別の態様では、製剤の2つ以上の核酸分子は、それぞれ独立して、35~60ヌクレオチド長、または35~50ヌクレオチド長、または40~50ヌクレオチド長であるか、または少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50個の追加のヌクレオチドをさらに含む。
アプタマーを含む医薬組成物
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの本明細書に記載のアプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される担体を含む医薬組成物が提供される。好適な担体は、Lippincott Williams & Wilkins発行の「Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Twenty-first Edition」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。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの本明細書に記載のアプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される担体を含む医薬組成物が提供される。好適な担体は、Lippincott Williams & Wilkins発行の「Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Twenty-first Edition」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。
本明細書に記載されるアプタマーは、注射可能な剤形、液体分散系、ゲル系、エアロゾル系、軟膏系、クリーム系、凍結乾燥製剤、乾燥粉末、錠剤、カプセル系、制御放出製剤、速溶液製剤、遅延放出製剤、徐放製剤、脈動放出製剤、混合即時放出製剤、及び制御放出製剤などを含むが、これらに限定されない、任意の薬学的に許容される剤形で利用することができる。具体的には、本明細書に記載のアプタマーは、(a)硝子体内、経口、肺、静脈内、動脈内、髄腔内、関節内、直腸、眼、結腸、非経口、嚢内、膣内、腹腔内、局所、頬部、鼻内、及び局所投与から選択される投与用として、(b)液体分散体、ゲル、エアロゾル、軟膏、クリーム、錠剤、小袋及びカプセルから選択される剤形に、(c)凍結乾燥製剤、乾燥粉末、急速溶融製剤、制御放出製剤、遅延放出製剤、持続放出製剤、パルス放出製剤、及び混合即時放出製剤と制御放出製剤のいずれかから選択される剤形に、または(d)それらの任意の組み合わせで製剤化することができる。
非経口、皮内、皮下適用に使用される溶液または懸濁液は、以下の成分のうちの1つまたは複数を含み得る:(1)注射用蒸留水、生理食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒等の滅菌希釈剤、(2)ベンジルアルコール及びメチルパラベン等の抗微生物剤、(3)アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウム等の抗酸化剤、(4)エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤、(5)酢酸塩、クエン酸塩、及びリン酸塩等の緩衝液、ならびに(5)塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの等張性調節のための薬剤。pHは、塩酸や水酸化ナトリウムなどの酸または塩基で調整することができる。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ、またはガラスもしくはプラスチックから作製された複数用量バイアルに封入され得る。
注射用途に好適な医薬組成物には、注入可能な滅菌溶液または滅菌分散液を即時調製するための滅菌水溶液(水溶性の)または滅菌分散液及び滅菌粉末が含まれ得る。静脈内投与の場合、好適な担体には、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(BASF、Parsippany、N.J.)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。全ての場合において、本組成物は、無菌でなければならず、容易に注射できる程度の流動性を有する必要がある。医薬組成物は、製造及び保管の条件下で安定でなければならず、細菌及び真菌等の微生物の混入作用から保護されなければならない。
本明細書で使用される「安定な」という用語は、対象への投与に適した状態(state)または状態(condition)に留まることを意味する。
担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール等)、及びそれらの好適な混合物を含む、溶媒または分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチン等のコーティングの使用によって、分散の場合には必要とされる粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって、維持することができる。微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等によって達成され得る。多くの場合、等張剤、例えば、砂糖、ポリアルコール(マンニトールまたはソルビトールなど)、及び無機塩類(塩化ナトリウムなど)を組成物中に含むことが好ましいであろう。注射用組成物の持続的吸収は、組成物中に、吸収を遅延させる薬剤、例えば、アステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを含むことによって、もたらすことができる。
滅菌注射液は、適切な量の活性試薬(例えば、アプタマー)を、希望に応じて、上に列挙された成分のうちの1つまたはその組み合わせを有する適切な溶媒中に組み込み、続いて濾過滅菌することによって、調製することができる。一般に、分散液は、少なくとも1つのアプタマーを、基本的な分散媒及びその他の所望の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって、調製される。滅菌注射液の調製のための滅菌粉末の場合、例示的な調製方法は、アプタマーに、その事前に滅菌濾過された溶液からの任意の追加的な所望の成分を添加した粉末をもたらす、真空乾燥及びフリーズドライを含む。
いくつかの実施形態では、アプタマーは硝子体内注射用に製剤化される。硝子体内投与に好適な製剤は、例えば、Lippincott Williams & Wilkins発行の「Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Twenty-first Edition」に記載されている。眼への薬物送達は、例えば、Rawas-Qalaji et al.(2012)Curr.EyeRes.37:345;Bochot et al.(2012)J.Control Release161:628;Yasukawa et al.(2011)Recent Pat.Drug Deliv.Formul.5:1、及びDoshi et al.(2011)Semin.Ophthalmol.26:104に詳述されている。いくつかの実施形態では、アプタマーを含む医薬組成物は、硝子体内注射により1週間に1回、2週間に1回、3週間に1回、4週間に1回、5週間に1回、6週間に1回、7週間に1回、8週間に1回、9週間に1回、10週間に1回、11週間に1回、12週間に1回、または12週間に1回未満の頻度で投与される。
経口組成物は一般に、不活性希釈剤または食用担体を含む。それらは、例えば、ゼラチンカプセルに封入されるか、または錠剤に圧縮され得る。経口治療投与の目的では、アプタマーを賦形剤と組み込んで、錠剤、トローチ、またはカプセルの形態で使用することができる。経口組成物は、うがい薬として使用するための流体担体を使用して調製することもでき、流体担体中の化合物を経口適用し、すすぎ、吐き出し、または飲み込む。薬学的に適合性のある結合剤及び/またはアジュバント材料を組成物の一部として含めることができる。
吸入による投与の場合、化合物は、好適な噴射剤、例えば、二酸化炭素などのガス、噴霧液体、または好適な装置からの乾燥粉末を含む加圧容器またはディスペンサーからエアロゾルスプレーの形態で送達される。経粘膜投与または経皮投与のために、浸透すべき障壁に適切な浸透剤が製剤に使用される。このような浸透剤は当技術分野で一般に知られており、例えば、経粘膜投与の場合、界面活性剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、点鼻スプレーまたは座薬の使用によって達成することができる。経皮投与の場合、当該技術分野で一般に知られているように、活性試薬は軟膏、軟膏、ゲル、またはクリームに製剤化される。試薬はまた、直腸送達用の坐剤(例えば、ココアバター及び他のグリセリドなどの従来の坐剤基剤を含む)または停留浣腸の形態で調製することもできる。
いくつかの実施形態では、アプタマーは、身体からの急速な排出を防ぐ担体とともに調製される。例えば、インプラント及びマイクロカプセル化送達システムを含む放出制御製剤を使用することができる。エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、及びポリ乳酸などの生分解性、生体適合性ポリマーを使用することができる。このような製剤の調製方法は、当業者には明らかであろう。材料は、Alza Corporation及びNova Pharmaceuticals,Inc.から商業的に入手することもできる。
リポソーム懸濁液(ウイルス抗原に対するモノクローナル抗体を用いて感染細胞を標的としたリポソームを含む)も、薬学的に許容される担体として使用することができる。これらは、例えば米国特許第4,522,811号に記載されているような、当業者に知られている方法に従って調製することができる。
さらに、アプタマーの懸濁液は、適切な油性注射懸濁液として調製され得る。好適な親油性溶媒またはビヒクルには、ゴマ油などの脂肪油、またはオレイン酸エチル、トリグリセリド、またはリポソームなどの合成脂肪酸エステルが含まれる。非脂質ポリカチオン性アミノポリマーも、送達に使用することができる。任意に、懸濁液は、好適な安定剤または高度に濃縮された溶液の調製を可能にする化合物の溶解度を増加させるための薬剤も含み得る。
いくつかの場合において、投与の容易性及び投薬量の均一性のために、経口または非経口組成物を単位剤形で処方することがとりわけ有利である。本明細書で使用される単位剤形は、対象を治療するための単位の投薬(unitary dosages)として適した、物理的に別々の単位を指し、各単位は、必要とされる医薬担体に関連して所望の治療効果をもたらすように算出された、既定量のアプタマーを含有する。本明細書に記載のアプタマー単位剤形の仕様は、特定のアプタマーの特徴及び達成されるべき特定の治療効果、ならびに個体の治療のためにかかる薬剤を調合する技術分野の本質的な制限によって決定付けられ、またそれに直接依存する。
少なくとも1つのアプタマーを含む医薬組成物は、1つまたは複数の医薬賦形剤を含むことができる。このような賦形剤の例には、結合剤、充填剤、潤滑剤、懸濁化剤、甘味料、香味料、保存剤、緩衝液、湿潤剤、崩壊剤、発泡剤、及び他の賦形剤が挙げられるが、これらに限定されない。このような賦形剤は当技術分野で知られている。例示的な賦形剤には、(1)様々なセルロース及び架橋ポリビニルピロリドン、アビセルPH101及びアビセルPHI02などの微結晶セルロース、ケイ化微結晶セルロース(ProSolvSMCC(商標))、トラガカントゴム及びゼラチンを含む結合剤、(2)充填剤としては、各種デンプン、乳糖、乳糖一水和物、乳糖無水物、(3)アルギン酸、プリモゲル、コーンスターチ、軽度に架橋したポリビニルピロリドン、ジャガイモデンプン、トウモロコシデンプン、及び変性デンプン、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、デンプングリコール酸ナトリウム、及びそれらの混合物などの崩壊剤、(4)圧縮される粉末の流動性に作用する薬剤を含み、ステアリン酸マグネシウム、コロイド状二酸化ケイ素、例えばアエロジル200、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、及びシリカゲルを含む潤滑剤、(5)コロイド状二酸化ケイ素などの流動促進剤、(6)ソルビン酸カリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸及びその塩などの防腐剤、ブチルパラベンなどのパラヒドロキシ安息香酸の他のエステル、エチルまたはベンジルアルコールなどのアルコール、フェノールなどのフェノール化合物、または塩化ベンザルコニウムなどの第四級化合物、(7)微結晶セルロース、乳糖、二塩基性リン酸カルシウム、糖類、及び/又はこれらのいずれかの混合物などの薬学的に許容される不活性充填剤などの希釈剤;希釈剤の例には、アビセルPH101及びアビセルPHI02などの微結晶セルロース、乳糖一水和物、無水乳糖、及びファーマトースDCL21などの乳糖;Emcompressなどの第二リン酸カルシウム;マンニトール;スターチ;ソルビトール;スクロース;そしてブドウ糖、が含まれ、(8)スクロース、サッカリンスクロース、キシリトール、サッカリンナトリウム、シクラメート、アスパルテーム、及びアセスルファムなどの任意の天然または人工甘味料を含む甘味料、(9)ペパーミント、サリチル酸メチル、オレンジ香料、マグナスイート(MAFCO社の商標)、風船ガム香料、フルーツ香料等などの香料、(10)有機酸と炭酸塩または重炭酸塩などの発泡性対を含む発泡剤が挙げられる。適切な有機酸としては、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、アジピン酸、コハク酸、及びアルギン酸、ならびに無水物及び酸塩が挙げられる。適切な炭酸塩及び重炭酸塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウムグリシン、炭酸L-リジン、及び炭酸アルギニンが挙げられる。あるいは、発泡性カップルの重炭酸ナトリウム成分のみが存在してもよい。
様々な実施形態において、本明細書に記載の製剤は実質的に純粋である。本明細書で使用する場合、「実質的に純粋」とは、活性成分(例えば、アプタマー)が存在する主要な種である(すなわち、モルベースで組成物中の他の個々の種よりも豊富である)ことを意味する。いくつかの実施形態では、実質的に精製された画分は、活性成分が存在する全高分子種の少なくとも約50パーセント(モル基準で)を含む組成物である。一般に、実質的に純粋な組成物は、組成物中に存在するすべての高分子種の約80%超を含む。様々な実施形態において、実質的に純粋な組成物は、組成物中に存在する全高分子種の少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約99%を含むであろう。様々な実施形態において、活性成分は、均一になるまで精製され(従来の検出方法によって、組成物中に汚染種を検出することができない)、組成物は、単一の巨大分子種から本質的になる。
アプタマーを含むキット
本開示は、本明細書に記載のアプタマーのいずれかを含むキットを提供する。このようなキットは、例えば、(1)少なくとも1つのアプタマー、及び(2)溶媒または溶液などの少なくとも1つの薬学的に許容される担体を含み得る。追加のキット構成要素には、任意に、例えば:(1)安定剤、緩衝液などの、本明細書で特定される薬学的に許容される賦形剤のいずれか、(2)キット構成要素を保持及び/または混合するための少なくとも1つの容器、バイアルまたは同様の装置、及び(3)送達装置を含み得る。
本開示は、本明細書に記載のアプタマーのいずれかを含むキットを提供する。このようなキットは、例えば、(1)少なくとも1つのアプタマー、及び(2)溶媒または溶液などの少なくとも1つの薬学的に許容される担体を含み得る。追加のキット構成要素には、任意に、例えば:(1)安定剤、緩衝液などの、本明細書で特定される薬学的に許容される賦形剤のいずれか、(2)キット構成要素を保持及び/または混合するための少なくとも1つの容器、バイアルまたは同様の装置、及び(3)送達装置を含み得る。
以下の実施例は、ある特定の特徴及び/または実施形態を示すために示されるものである。これらの実施例が、記載された特定の特徴または実施形態に本開示を限定するように解釈されるべきではない。
以下の実施例は、本発明のいくつかの実施形態をより十分に例証するために提示される。しかし、それらは、決して本発明の広範な範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者は、本発明の趣旨から逸脱することなく、本発見の基礎となる原理を容易に採用し、様々な混合物を設計することができる。
実施例1:コロナウイルスタンパク質に対する結合特異性を有するアプタマーの選択と同定
この実施例では、コロナウイルススパイクタンパク質に対するDNAアプタマーの選択と生成の代表的な方法を提供する。
この実施例では、コロナウイルススパイクタンパク質に対するDNAアプタマーの選択と生成の代表的な方法を提供する。
候補混合物の調製
部分的にランダム化されたssDNAオリゴヌクレオチドの候補混合物を、ビオチン化ssDNAテンプレートにアニールしたDNAプライマーのポリメラーゼ伸長によって調製した(以下の表2に示す)。候補混合物には、dATP、dGTP、Nap-dCTP、及び5-(p-ヒドロキシフェネチル)-1-アミノカルボニルデオキシウリジン三リン酸(Tyr-dUTP)を含む30ヌクレオチドのランダム化カセットが含まれていた。
部分的にランダム化されたssDNAオリゴヌクレオチドの候補混合物を、ビオチン化ssDNAテンプレートにアニールしたDNAプライマーのポリメラーゼ伸長によって調製した(以下の表2に示す)。候補混合物には、dATP、dGTP、Nap-dCTP、及び5-(p-ヒドロキシフェネチル)-1-アミノカルボニルデオキシウリジン三リン酸(Tyr-dUTP)を含む30ヌクレオチドのランダム化カセットが含まれていた。
Streptavidin Plus UltraLink樹脂(PIERCE)の50%スラリー1,075マイクロリットルを、10mLの20mM水酸化ナトリウム(NaOH)で1回、10mLのSB18T0.01(40mM HEPES(4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-エタンスルホン酸)NaOH、102mM NaCl、5mM KCl、5mM MgCl2及び0.01%TWEEN20でpH7.5に調整した緩衝液)で2回、10mLの16mM NaClで2回洗浄した。樹脂を、最終体積1.075mL 16mMのNaClに再懸濁させた。2つのビオチン残基(配列中ではB’として示される)及び30のランダム化された位置(配列中ではN30として示される)を有する43ナノモルのテンプレート1(配列番号1)を、洗浄したUltraLink SAビーズに添加し、室温で90分間回転させた。次いで、ビーズをSB18T0.01で3回、16mM NaClで2回洗浄した。各洗浄の間に、ビーズを遠心分離によって回収した。捕捉されたテンプレートを含むビーズを、2.15mLの伸長反応緩衝液[64.5nmolのプライマー1(配列番号2)、1×SQ20緩衝液(120mM Tris-HCl、pH7.8、10mM KCl、7mM MgSO4、6mM(NH4)2SO4、0.001%BSA及び0.1%Triton X-100)、269単位のKOD XL DNAポリメラーゼ(EMD MILLIPORE)、及びそれぞれ1mMのdATP、dGTP、Nap-dCTP及びTyr-dUTPに懸濁した。ビーズを68℃で2時間インキュベートした。次いで、ビーズをSB18T0.01で1回、16mM NaClで3回洗浄した。アプタマーライブラリを、21mLの20mM NaOHを用いてビーズから溶出させた。溶出したライブラリを、320μLの1N HCl、100μL HEPES pH7.5、及び2μL 10%TWEEN-20で直ちに中和した。ライブラリをAMICON Ultracel YM-10フィルターで約0.62mLまで濃縮し、ライブラリの濃度を紫外吸光度分光法で測定した。
標的タンパク質の固定化
Hisタグ付き生成標的タンパク質をHis-tag Dynabeads(ThermoFisher)常磁性ビーズ(MyOne SA、Invitrogen、以下Hisビーズ)上に固定化してSELEX(ラウンド1~10)に用いた。20mLのSB18T0.01で3回洗浄することによりビーズ(40mg)を調製した。最後に、ビーズをSB18T0.01に2.5mg/mLで懸濁し、使用するまで4℃で保存した。
Hisタグ付き生成標的タンパク質をHis-tag Dynabeads(ThermoFisher)常磁性ビーズ(MyOne SA、Invitrogen、以下Hisビーズ)上に固定化してSELEX(ラウンド1~10)に用いた。20mLのSB18T0.01で3回洗浄することによりビーズ(40mg)を調製した。最後に、ビーズをSB18T0.01に2.5mg/mLで懸濁し、使用するまで4℃で保存した。
遅い解離速度の濃縮プロセスによるアプタマーの選択
親和性と遅い解離速度を選択して、合計10ラウンドのSELEXプロセスを完了させた。各ラウンドの前に、バックグラウンドを低減し、タンパク質への非特異的結合を有するアプタマーを得る可能性を低減するために、カウンター選択を実施した。カウンター選択は次のように行った。
親和性と遅い解離速度を選択して、合計10ラウンドのSELEXプロセスを完了させた。各ラウンドの前に、バックグラウンドを低減し、タンパク質への非特異的結合を有するアプタマーを得る可能性を低減するために、カウンター選択を実施した。カウンター選択は次のように行った。
ラウンド1では、SB18T0.01に約1nmoleのDNAを含むDNA候補混合物100μLを95℃で5分間加熱し、次に70℃に5分間冷却し、次に48℃に5分間冷却し、次に、37℃のブロックに5分間移した。次に、サンプルを10μLのタンパク質競合混合物(SB18T0.01中の0.1%HSA、10μMカゼイン、及び10μMプロトロンビン)、及びHEXA-His(Anaspec、カタログ#24420)でコーティングされた0.025mg(10μL)のHisビーズを合わせ、37℃で10分間混合しながらインキュベートした。ビーズを磁気分離により除去した。
ラウンド2~10では、前のラウンドで得たDNA候補混合物の65μLアリコート(前のラウンドで得たeDNAの65%)を16μLの5xSB18T0.01と混合した。サンプルを3分間95℃に加熱し、0.1℃/秒の速度で37℃に冷却した。次に、サンプルを9μLのタンパク質競合混合物(SB18T0.01中の0.1%HSA、10μMカゼイン、及び10μMプロトロンビン)、及び0.025mg(10uL)のHisビーズを合わせ、37℃で10分間混合しながらインキュベートした。ビーズを磁気分離により除去した。
第1のカウンター選択に続いて、ラウンド1選択プロセスのために標的タンパク質をHisビーズ上に事前に固定化した。これを達成するために、0.125mgのプロテインHisビーズを50ピコモルの標的タンパク質と混合し、37℃で30分間インキュベートした。結合していない標的は、ビーズをSB18T0.01で洗浄することによって除去した。カウンター選択されたDNA候補混合物(100μL)をビーズに添加し、混合しながら37℃で60分間インキュベートした。第1のラウンドでは遅い解離速度の濃縮プロセスは使用せず、ビーズを100μL SB18T0.01で5回単純に洗浄した。洗浄後、170μLの2mM NaOHを添加し、混合しながら37℃で5分間インキュベートすることにより、結合したアプタマーをビーズから溶出した。ビーズを磁気分離した後、アプタマーを含む溶出液(170μL)を新しいチューブに移し、40μLの中和緩衝液(500mMTris-HClpH7.5、8mMHCl)を加えて溶液を中和した。
ラウンド2~10では、下記のようにDNA候補混合物及び標的タンパク質を用いて選択を実行し、並行して、標的タンパク質は含まない、DNA候補混合物を用いて同一の選択を実行した。標的タンパク質を含むサンプル(シグナルS)と標的タンパク質を含まないサンプル(バックグラウンドB)のPCRから得られたCt値の比較を、次のラウンドで標的濃度を下げるためのガイドとして使用した。デルタCt値が4より大きく8未満の場合、標的タンパク質は次のラウンドで3分の1に減少させた。デルタCt値が8より大きい場合、次のラウンドでは標的を10分の1に減少させた。
ラウンド2では、標識された標的タンパク質(10μL中5ピコモル)を40μLのカウンター選択されたDNA候補混合物と混合し、37℃で15分間インキュベートした。遅い解離速度の濃縮プロセスを、50μLの10mMのデキストラン硫酸を添加し、続いて0.0125mgのHisビーズを即座に添加することにより開始した。これを混合しながら37℃で15分間インキュベートした。次いで、ビーズを100μLのSB18T0.01で5回洗浄した。100μLの過塩素酸ナトリウムを添加し、混合しながら37℃で10分間インキュベートすることにより、アプタマー鎖をビーズから溶出した。磁気分離によってビーズを除去し、100μLのアプタマー溶出液を新しいチューブに移した。
ラウンド3~10は、ラウンド2で説明したとおりに実行したが、ただし、標的タンパク質の量がラウンド3及び4では5ピコモル、ラウンド5では1.6ピコモル、ラウンド6では0.5ピコモル、ラウンド7及び8では0.16ピコモル、ラウンド9及び10ラウンドでは0.05ピコモルであった。デキストラン硫酸は、Hisビーズを添加する15分(ラウンド3及び4)、30分(ラウンド5及び6)、45分(ラウンド8~10)前に添加した。
ラウンド9~10では、遅いオフレート濃縮プロセスの前に、タンパク質とカウンターセレクトされたDNA候補混合物を37℃で10秒間インキュベートした。
ラウンド2~10では、過塩素酸塩溶出に続いて、アプタマー溶出液100μLを、プライマー2(配列番号3)とあらかじめ結合したSAビーズ0.0625mg(25μL)で捕捉した(以下、プライマービーズと称する)、振盪させながら50℃で10分間インキュベートし、続いて振盪させながら25℃で10分間インキュベートした。ビーズを100μL SB18T0.01で2回、16mM NaClで1回洗浄した。結合したアプタマーを120μLの水で溶出し、75℃で2分間インキュベートした。磁気分離によってビーズを除去し、120μLのアプタマー溶出液を新しいチューブに移した。プライマービーズは、15mg SAビーズ(1.5mLの10mg/mL SAビーズを2mL 20mM NaOHで1回、2mL SB18T0.01で2回洗浄)を0.5mL 1MNaCl、0.01%tween-20に再懸濁し、7ナノモルのプライマー2(配列番号3)を添加することによって調製した。混合物を37℃で1時間インキュベートした。インキュベーション後、ビーズを1mLのSB18T0.01で2回、1mLの16mMNaClで2回洗浄した。ビーズを5M NaCl、0.01%tween-20中に2.5mg/mlまで再懸濁した。
アプタマーの増幅と精製
各ラウンドから選択されたアプタマーDNAをQPCRによって増幅し、定量した。48μLのDNAを12μLのQPCRミックス(10X KOD DNAポリメラーゼ緩衝液;Novagen#71157、5Xに希釈、25mM MgCl2、5μMフォワードPCRプライマー(プライマー1、配列番号2)、5μMビオチン化リバースPCRプライマー(プライマー2、配列番号3)、5X SYBR Green I、0.075U/μL KOD XL DNAポリメラーゼ、及びdATP、dCTP、dGTP、及びdTTP各1mM)に添加し、以下のプロトコールでBio-Rad MyIQ QPCR機器で熱サイクルした:96℃で15秒間及び68℃で30分間を1サイクル;続いて、96℃で15秒間、68℃で1分間を25サイクル。定量化は機器ソフトウェアを使用して行い、標的タンパク質の有無で選択されたDNAのコピー数を比較して、シグナル/バックグラウンド比を決定した。
各ラウンドから選択されたアプタマーDNAをQPCRによって増幅し、定量した。48μLのDNAを12μLのQPCRミックス(10X KOD DNAポリメラーゼ緩衝液;Novagen#71157、5Xに希釈、25mM MgCl2、5μMフォワードPCRプライマー(プライマー1、配列番号2)、5μMビオチン化リバースPCRプライマー(プライマー2、配列番号3)、5X SYBR Green I、0.075U/μL KOD XL DNAポリメラーゼ、及びdATP、dCTP、dGTP、及びdTTP各1mM)に添加し、以下のプロトコールでBio-Rad MyIQ QPCR機器で熱サイクルした:96℃で15秒間及び68℃で30分間を1サイクル;続いて、96℃で15秒間、68℃で1分間を25サイクル。定量化は機器ソフトウェアを使用して行い、標的タンパク質の有無で選択されたDNAのコピー数を比較して、シグナル/バックグラウンド比を決定した。
増幅後、PCR産物はビオチン化アンチセンス鎖を介してSAビーズ上に捕捉した。25mLのSAビーズ(10mg/mL)を25mLの20mM NaOHで1回、25mLのSB18T0.01で2回洗浄し、25mLのSB18T0.01に再懸濁し、4℃で保存した。25μLのSAビーズ(SB18T0.01中10mg/mL)を50μLの二本鎖QPCR産物に添加し、混合しながら25℃で5分間インキュベートした。100μLの20mM NaOHを添加し、混合しながら25℃で1分間インキュベートすることにより、「センス」鎖をビーズから溶出した。溶出した鎖を廃棄し、ビーズをSB18T0.01で2回、16mM NaClで1回洗浄した。
Tyr-dUTP及びNap-dCTPを含むアプタマーセンス鎖を、固定化されたアンチセンス鎖からのプライマー伸長によって調製した。ビーズを40μLのプライマー伸長反応混合物(1Xプライマー伸長緩衝液(120mM Tris-HCl pH7.8、10mM KCl、7mM MgSO4、6mM (NH4)2SO4、0.1%TRITONX-100及び0.001%ウシ血清アルブミン)、4μMフォワードプライマー(プライマー1、配列番号2)、0.5mMの各dATP、Nap-dCTP、dGTP、及びTyr-dUTP、及び0.075U/μL KOD XL DNAポリメラーゼ)中に懸濁し、混合しながら68℃で45分間インキュベートした。ビーズをSB18T0.01で2回、16mM NaClで1回洗浄し、85μLの20mM NaOHを添加し、混合しながら37℃で2分間インキュベートすることによってアプタマー鎖をビーズから溶出した。磁気分離後、83μLのアプタマー溶出液を新しいチューブに移し、20μLの80mM HClで中和し、5μLの0.1M HEPES(pH7.5)で緩衝した。
選択の厳密性とフィードバック
選択ステップの相対標的タンパク質濃度は、以下の規則に従ってQPCRシグナル(ΔCt)に応答してラウンドごとに低下した。
ΔCt<4の場合、[P](i+1)=[P](i)
4≦ΔCt<8の場合、[P](i+1)=[P](i)/3.2
ΔCt≧8の場合、[P](i+1)=[P](i)/10
式中、[P]=タンパク質濃度、i=現在のラウンド数。
選択ステップの相対標的タンパク質濃度は、以下の規則に従ってQPCRシグナル(ΔCt)に応答してラウンドごとに低下した。
ΔCt<4の場合、[P](i+1)=[P](i)
4≦ΔCt<8の場合、[P](i+1)=[P](i)/3.2
ΔCt≧8の場合、[P](i+1)=[P](i)/10
式中、[P]=タンパク質濃度、i=現在のラウンド数。
各選択ラウンドの後、濃縮されたDNA混合物の収束状態を決定した。10μLの二本鎖QPCR産物を、1X SYBR Green Iを含む4mM MgCl2で200μLに希釈した。二本鎖オリゴヌクレオチドの複雑な混合物のハイブリダイゼーション時間を測定するC0t分析を使用して、サンプルの収束を分析した。サンプルは次のプロトコールで熱サイクル処理した:98℃で1分間、85℃で1分間を3サイクル。98℃で1分間、その後85℃で30分間を2サイクル。85℃で30分間、5秒間隔で蛍光画像を測定した。蛍光強度を時間の対数の関数としてプロットしたところ、各SELEXラウンドでのハイブリダイゼーション速度の増加が観察され、配列の収束が示された。
濃縮プール配列決定及びアプタマー同定
SELEXの10ラウンド後、ラウンド8及びラウンド10からの収束プールをシーケンスした。配列の調製は以下のように行った。SELEXプールをPCRによってAGCTに変換した。プールされた配列決定テンプレートを作成するために、AGCTサンプルを、デュアルユニークバーコード及び部分的なIlluminaアダプター配列を含むSELEXライブラリ特異的プライマーを使用したリアルタイムqPCRによるPCR1で再度増幅した。PCR1サイクルはリアルタイムで観察され、すべてのサンプルが1,000RFUを超えて指数関数的に増幅したとき(プラトーの前)に手動で停止した。次に、個々のPCR1産物を10%TBE尿素ゲル(Invitrogen)上で可視化し、産物のサイズと純度を確認した。次に、Ampureビーズ(Beckman Coulter)を使用してPCR1産物を2回精製し、各サンプルのqPCR1エンドポイントRFUによる定量に基づいて等モル混合物を得るためにプールした。プールしたPCR1混合物を単一のユニバーサルプライマー対を使用してPCR2で増幅してIlluminaアダプターの追加を完了し、PCR2プール産物をAmpureビーズで精製し、純度を確認するために10%TBE尿素ゲルで可視化した。最終サンプル(配列決定テンプレート)を、Quant-iT(商標)PicoGreen(登録商標)dsDNA試薬(Life Technologies)及びQubit(ThermoFisher Scientific)アッセイ、及びTapeStation(Agilent)の純度分析を使用して定量した。サンプルをiSeq Instrument(Illumina)で配列決定した。生配列データを、有効なデュアルバーコードの組み合わせに関して計算によりフィルタリングすると、1プールにつき42,060~126,140個の有効なシーケンスが得られ、そのうち1000個をランダムに選択し、シーケンスカウント/コピー数を決定し、ローカルアライメントアルゴリズムを使用して共通の収束パターンを識別するカスタムソフトウェアを使用して収束のために分析した。プール内で最大の表現数/コピー数を持つ配列、及び、すべての収束パターンから少なくとも1つの配列を、さらなる特性評価のために選択した。
SELEXの10ラウンド後、ラウンド8及びラウンド10からの収束プールをシーケンスした。配列の調製は以下のように行った。SELEXプールをPCRによってAGCTに変換した。プールされた配列決定テンプレートを作成するために、AGCTサンプルを、デュアルユニークバーコード及び部分的なIlluminaアダプター配列を含むSELEXライブラリ特異的プライマーを使用したリアルタイムqPCRによるPCR1で再度増幅した。PCR1サイクルはリアルタイムで観察され、すべてのサンプルが1,000RFUを超えて指数関数的に増幅したとき(プラトーの前)に手動で停止した。次に、個々のPCR1産物を10%TBE尿素ゲル(Invitrogen)上で可視化し、産物のサイズと純度を確認した。次に、Ampureビーズ(Beckman Coulter)を使用してPCR1産物を2回精製し、各サンプルのqPCR1エンドポイントRFUによる定量に基づいて等モル混合物を得るためにプールした。プールしたPCR1混合物を単一のユニバーサルプライマー対を使用してPCR2で増幅してIlluminaアダプターの追加を完了し、PCR2プール産物をAmpureビーズで精製し、純度を確認するために10%TBE尿素ゲルで可視化した。最終サンプル(配列決定テンプレート)を、Quant-iT(商標)PicoGreen(登録商標)dsDNA試薬(Life Technologies)及びQubit(ThermoFisher Scientific)アッセイ、及びTapeStation(Agilent)の純度分析を使用して定量した。サンプルをiSeq Instrument(Illumina)で配列決定した。生配列データを、有効なデュアルバーコードの組み合わせに関して計算によりフィルタリングすると、1プールにつき42,060~126,140個の有効なシーケンスが得られ、そのうち1000個をランダムに選択し、シーケンスカウント/コピー数を決定し、ローカルアライメントアルゴリズムを使用して共通の収束パターンを識別するカスタムソフトウェアを使用して収束のために分析した。プール内で最大の表現数/コピー数を持つ配列、及び、すべての収束パターンから少なくとも1つの配列を、さらなる特性評価のために選択した。
アプタマーの合成
結合能を決定するために、固相合成によって個々のアプタマーを調製した。固相合成に使用される修飾デオキシウリジン-5-カルボキサミドアミダイト試薬を、適切な[1-ナフチルメチルアミン]第一級アミン(RNH2、1.2当量;Et3N、3当量;アセトニトリル;60℃;4時間);2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホロアミダイトによる3’-O-ホスホルアミダイト(1.2当量;iPr2EtN、3当量;CH2Cl2;-10~0℃;4時間)を用いた、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-5-トリフルオロエトキシカルボニル-2’-デオキシウリジンの縮合(Nomura et al.(1997)Nucl.Acids Res.25:2784)、及び、中性シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーによる精製(Still,et al.(1978)J.Org.Chem.43:2923)を調製した。アプタマーは、本明細書に記載される独特の塩基修飾を説明するためにプロトコールに若干の調整を加えて、ホスホルアミダイト法(Beaucage and Caruthers(1981)Tetrahedron Lett.22:1859)を用いた固相合成によって調製した。脱トリチル化は、トルエン中の10%ジクロロ酢酸を用いて45秒間行い、カップリングは、5-ベンジルメルカプトテトラゾールによって活性化された1:1アセトニトリル:ジクロロメタン中の0.1Mホスホルアミダイトを、5分間で3回反応させることことで達成し、キャッピング及び酸化は、機器ベンダーの推奨に従って実行した。脱保護は、Parrステンレス鋼反応器内で最適化された圧力、時間、温度下で気体アンモニアまたはメチルアミンを用いて作用させた。生成物を蒸留水で適切な96ウェルプレートに溶出し、LCMS特性評価のために統計的にサンプリング(√N+1)し、UV分光測光法で定量し、緩衝水溶液中でのタンパク質結合親和性を試験した。
結合能を決定するために、固相合成によって個々のアプタマーを調製した。固相合成に使用される修飾デオキシウリジン-5-カルボキサミドアミダイト試薬を、適切な[1-ナフチルメチルアミン]第一級アミン(RNH2、1.2当量;Et3N、3当量;アセトニトリル;60℃;4時間);2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルクロロホスホロアミダイトによる3’-O-ホスホルアミダイト(1.2当量;iPr2EtN、3当量;CH2Cl2;-10~0℃;4時間)を用いた、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-5-トリフルオロエトキシカルボニル-2’-デオキシウリジンの縮合(Nomura et al.(1997)Nucl.Acids Res.25:2784)、及び、中性シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーによる精製(Still,et al.(1978)J.Org.Chem.43:2923)を調製した。アプタマーは、本明細書に記載される独特の塩基修飾を説明するためにプロトコールに若干の調整を加えて、ホスホルアミダイト法(Beaucage and Caruthers(1981)Tetrahedron Lett.22:1859)を用いた固相合成によって調製した。脱トリチル化は、トルエン中の10%ジクロロ酢酸を用いて45秒間行い、カップリングは、5-ベンジルメルカプトテトラゾールによって活性化された1:1アセトニトリル:ジクロロメタン中の0.1Mホスホルアミダイトを、5分間で3回反応させることことで達成し、キャッピング及び酸化は、機器ベンダーの推奨に従って実行した。脱保護は、Parrステンレス鋼反応器内で最適化された圧力、時間、温度下で気体アンモニアまたはメチルアミンを用いて作用させた。生成物を蒸留水で適切な96ウェルプレートに溶出し、LCMS特性評価のために統計的にサンプリング(√N+1)し、UV分光測光法で定量し、緩衝水溶液中でのタンパク質結合親和性を試験した。
実施例2:コロナウイルスタンパク質に対する結合特異性を有するアプタマーの選択と同定
この実施例は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の複数のエピトープに結合するための、多様な組成を持つDNAアプタマーの選択と生成のための代表的な方法を提供する。
この実施例は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の複数のエピトープに結合するための、多様な組成を持つDNAアプタマーの選択と生成のための代表的な方法を提供する。
広範囲のエピトープのカバレッジを得るために、SARS-CoV-2(S1ドメイン、S2ドメイン、S1及びS2ドメインの両方(全体エクトドメイン)、ならびに受容体結合ドメイン(RBD))からの4つ、及び元のSARSコロナウイルス(SARS-CoV)からの1つ(S1ドメイン)の5つの異なるスパイクタンパク質の単量体構造を標的とし、保存されたエピトープを認識するリガンドを取得するためのトグル戦略を使用した、SARS-CoV-2からのS1ドメインとの交互の選択ラウンドで使用した。これら5つのタンパク質のそれぞれについて、ピリミジン塩基上の異なる5位修飾を含む5つの化学的に多様なランダムDNAライブラリを使用して個別のSELEX実験を実行した:40Nランダム領域内のすべてのdU残基上の単一修飾として、1-ナフチルメチル(Nap)、3-インドール-2-エチル(Trp)、フェニルベンジル(PBn)、またはジフェニルプロピル(DPP)側鎖、または30Nランダム領域内のすべてのdU残基上の、ヒドロキシフェニル-2-エチル(Tyr)側鎖及びすべてのdC残基上のNap側鎖を含む二重修飾。
SOMAmer試薬の選択
組換えスパイクタンパク質。スパイクS1及びS2ECD(SinoBiological、カタログ番号40589-V08B1)、スパイクS1サブユニットSARS-CoV-1(SinoBiological、カタログ番号40150-V08B1)、スパイクS2ECD(SinoBiologicalカタログ番号40590-V08B)、スパイクS1受容体結合ドメイン(RBD)(Creative Biomart、カタログ番号Spike-190V)、及びスパイクS1サブユニットSARS-CoV-2(Creative Biomart、カタログ番号Spike-191V)を標的とするSOMAmer試薬は、SELEXプロセス17,27を介して、dTをTrpdU、NapdU、PBndU、またはDPPdUで置換した40ヌクレオチドのランダム領域、またはdTをTyrdUで置換し、dCをNapdCで置換した30ヌクレオチドのランダム領域のいずれかを含むライブラリから発見された。40ヌクレオチドのランダム領域には、20ヌクレオチドのフォワードプライマー(5’GGTCGGGCACACTACGCATC)(配列番号260)及び21ヌクレオチドのリバースプライマー(5’GGGAAGAGAAAGGAGAAGAAG)(配列番号261)が隣接しており、一方、30ヌクレオチドのライブラリのランダム領域には、20ヌクレオチドのフォワードプライマー(5’GGTCGGGCACACTACGCATC)(配列番号262)及び21ヌクレオチドのリバースプライマー(5’GGGAAGAGAAAGGAGAAGAAG)(配列番号263)が隣接していた。各SELEXライブラリの全長は、3’末端に8ヌクレオチドのポリdA領域を含む89ヌクレオチド(40Nライブラリ)または79ヌクレオチド(30Nライブラリ)のいずれかであった。SELEXは、1XSB18T緩衝液(40mM HEPES、pH7.5、102mM NaCl、5m MKCl、5mM MgCl2、0.05%Tween-20)中で実施した。遅い解離速度の修飾アプタマーを優先的に選択するために、タンパク質/DNA複合体をポリアニオン性競合物質である硫酸デキストランの存在下で、37℃でインキュベートする速度論的チャレンジを含めた。速度論的チャレンジの継続時間は、ラウンド2の30秒から、ラウンド3~4では15分、ラウンド5~6では30分、ラウンド7~8では45分に増加させた。ポリアニオン性競合物質のチャレンジと同時に、タンパク質濃度が低下した。
組換えスパイクタンパク質。スパイクS1及びS2ECD(SinoBiological、カタログ番号40589-V08B1)、スパイクS1サブユニットSARS-CoV-1(SinoBiological、カタログ番号40150-V08B1)、スパイクS2ECD(SinoBiologicalカタログ番号40590-V08B)、スパイクS1受容体結合ドメイン(RBD)(Creative Biomart、カタログ番号Spike-190V)、及びスパイクS1サブユニットSARS-CoV-2(Creative Biomart、カタログ番号Spike-191V)を標的とするSOMAmer試薬は、SELEXプロセス17,27を介して、dTをTrpdU、NapdU、PBndU、またはDPPdUで置換した40ヌクレオチドのランダム領域、またはdTをTyrdUで置換し、dCをNapdCで置換した30ヌクレオチドのランダム領域のいずれかを含むライブラリから発見された。40ヌクレオチドのランダム領域には、20ヌクレオチドのフォワードプライマー(5’GGTCGGGCACACTACGCATC)(配列番号260)及び21ヌクレオチドのリバースプライマー(5’GGGAAGAGAAAGGAGAAGAAG)(配列番号261)が隣接しており、一方、30ヌクレオチドのライブラリのランダム領域には、20ヌクレオチドのフォワードプライマー(5’GGTCGGGCACACTACGCATC)(配列番号262)及び21ヌクレオチドのリバースプライマー(5’GGGAAGAGAAAGGAGAAGAAG)(配列番号263)が隣接していた。各SELEXライブラリの全長は、3’末端に8ヌクレオチドのポリdA領域を含む89ヌクレオチド(40Nライブラリ)または79ヌクレオチド(30Nライブラリ)のいずれかであった。SELEXは、1XSB18T緩衝液(40mM HEPES、pH7.5、102mM NaCl、5m MKCl、5mM MgCl2、0.05%Tween-20)中で実施した。遅い解離速度の修飾アプタマーを優先的に選択するために、タンパク質/DNA複合体をポリアニオン性競合物質である硫酸デキストランの存在下で、37℃でインキュベートする速度論的チャレンジを含めた。速度論的チャレンジの継続時間は、ラウンド2の30秒から、ラウンド3~4では15分、ラウンド5~6では30分、ラウンド7~8では45分に増加させた。ポリアニオン性競合物質のチャレンジと同時に、タンパク質濃度が低下した。
SELEXを以下のように実行した。SELEXライブラリを95℃で5分間加熱/冷却し、その後0.1℃/秒で37℃まで冷却した。加熱/冷却後、ライブラリをタンパク質競合緩衝液(10uMプロトロンビン、10uMカゼイン、0.01%ヒト血清アルブミン)及び25ug Hexa-His結合His-tag Dynaビーズ(Invitrogen、カタログ番号101-04D)を用いてライブラリを37℃で10分間インキュベートし、カウンター選択した。10分後、上清を除去し、清潔なプレートに移した。SELEXのみのラウンド1については、50ピコモルのタンパク質を125μGのHisタグDynaビーズに固定化し、カウンター選択ライブラリに移し、振盪しながら37℃で1時間インキュベートした。ラウンド2~8では、ライブラリを振盪せずに37℃で10分間インキュベートする間、タンパク質は溶液中にあった。ラウンド2~8でHis-tag Dynaビーズを使用してタンパク質-DNA複合体を捕捉する前に、5mM デキストラン硫酸(最終濃度)を使用して速度論的チャレンジを開始した。次いで、ビーズを1XSB18T緩衝液で5回洗浄した。2mM NaOHで溶出を達成し、HClで中和し、Tris(ラウンド1)または過塩素酸塩溶出緩衝液(40mM PIPESpH6.8、1mM EDTA、0.05%Triton)でpH7.5に緩衝化し、その後25サイクル、またはサンプルがプラトーになるまでQPCRが行われた。QPCR後、DNAをDynalMyOneストレプトアビジンビーズ上に捕捉し、センス鎖を20mMNaOHで溶出して廃棄した。修飾されたヌクレオチドセンス鎖を、固定化されたアンチセンス鎖からのプライマー伸長によって適切なヌクレオチド組成で調製した。8ラウンドのSELEXの後、収束したプールをシーケンスした。
スパイクタンパク質SOMAmer試薬の用途によっては高速オンレートが必要な場合があるため、以下の例外を除いて上記のとおり、ラウンド8に続いてさらに2ラウンドのSELEXを実行した。標的タンパク質をSELEXライブラリと10秒間インキュベートした後、ポリアニオン性競合デキストラン硫酸を添加した。さらに、すべてのタンパク質濃度はラウンド8の濃度から0.5log減少した。ラウンド10のプールがシーケンスされ、ラウンド8配列決定結果と比較した。
修飾アプタマーの合成
固相合成に使用される修飾デオキシウリジン-5-カルボキサミドホスホロアミダイト試薬を、以下の方法で調製した:5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-5-トリフルオロエトキシカルボニル-2’-デオキシウリジンと適切な第一級アミンとの縮合;2-シアノエチル-N,N,N’,N’-テトライソプロピルホスフィンによる3’-O-ホスフィチル化;及び実施例1に記載された中性シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーによる精製。
固相合成に使用される修飾デオキシウリジン-5-カルボキサミドホスホロアミダイト試薬を、以下の方法で調製した:5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-5-トリフルオロエトキシカルボニル-2’-デオキシウリジンと適切な第一級アミンとの縮合;2-シアノエチル-N,N,N’,N’-テトライソプロピルホスフィンによる3’-O-ホスフィチル化;及び実施例1に記載された中性シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーによる精製。
固相合成に使用される修飾デオキシシチジン-5-カルボキサミドホスホルアミダイト試薬を、適切な第一級アミンと縮合した5’-OH-5-ヨード-2’-デオキシシチジンから4段階の合成戦略を使用して調製した:シチジンの3アミノ位のN-保護;5,5’-ジメトキシトリチルによる5’アルコールのO-保護;2-シアノエチル-N,N,N’,N’-テトライソプロピルホスフェンによる3’-O-ホスフィチル化;実施例1に記載のとおり、中性シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィーによる精製。
修飾されたアプタマーを、ホスホルアミダイト法を使用した従来の固相オリゴヌクレオチド合成によって生成した。(Beaucage,S.L.C.,et al.Tetrahedron Letters 22,1859-1862(1981)。アプタマーを、それに含まれる独特の塩基修飾を考慮してプロトコールを若干調整して、Mermade 192X DNA合成機のプレートベースのシステムで、50nmoleスケールで合成した。脱トリチル化は、トルエン中の10%ジクロロ酢酸を用い、カップリングは、5-ベンジルメルカプトテトラゾールによって活性化されたストレートアセトニトリルまたはアセトニトリルの混合物:ジクロロメタン中の0.1Mホスホルアミダイトを、3回反応させることことで達成し、キャッピング及び酸化は、機器ベンダーの推奨に従って実行した。得られたオリゴヌクレオチドを脱保護し、合成塔を含むプレートを反応器に入れ、最適化された時間、圧力、及び温度を用いてガス状メチルアミンとそれらをインキュベートすることにより、制御細孔ガラス(CPG)から切断した。脱保護副生成物は、切断されたアプタマーを含むカラムと使用済みのCPGを、真空マニホールドを介してベッドを通して引き出される高有機洗浄液で洗浄することによって除去し、その後完全に乾燥させた。次に、真空マニホールドを介して高純度水を使用して所望の生成物をCPGから溶出し、マトリックスチューブに回収した。得られた生成物は追加の精製は行わず、単一四重極質量分析計(Agilent Technologies6130)を備えたAgilent Technologiesウルトラパフォーマンス液体クロマトグラフ(1290Infinity II)を使用したLCMSと緩衝水溶液中でのタンパク質結合親和性によって特性評価を行った。
さらなる特徴付けのために選択された配列の1つは26874-29であり、この配列が選択された配列プールに対して追加の配列決定研究を行った。この配列の436コピー、または密接に関連した配列が配列プールから同定され、スパイクアプタマーの優先配列及びコンセンサス配列を定義するために使用した。図1に示されるように、好ましい配列は:
GGGATACTATGCGTCCGACCGCTCGGACGGA(配列番号4)
コンセンサス配列は:
GDRATRXTAHRXRTXHRAXHRXTXRRAXDDD(配列番号5)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択される。
GGGATACTATGCGTCCGACCGCTCGGACGGA(配列番号4)
コンセンサス配列は:
GDRATRXTAHRXRTXHRAXHRXTXRRAXDDD(配列番号5)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択される。
さらなる特徴付けのために選択され別の配列は26876-3であり、この配列が選択された配列プールに対して追加の配列決定研究を行った。この配列の191コピー、または密接に関連した配列が配列プールから同定され、スパイクアプタマーの優先配列及びコンセンサス配列を定義するために使用した。コンセンサス配列を定義するには、各位置で2.5%超のヌクレオチド頻度を必要とした。図9に示されるように、好ましい配列は:
GGCGGCACATGGCACTTCATATCGAGCG(配列番号252)
コンセンサス配列は:
DRHRRXWXWTGRXWXXTXDWDTXRARHR(配列番号253)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Wは、独立して、dAまたはTyr-dUから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択される。
GGCGGCACATGGCACTTCATATCGAGCG(配列番号252)
コンセンサス配列は:
DRHRRXWXWTGRXWXXTXDWDTXRARHR(配列番号253)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Wは、独立して、dAまたはTyr-dUから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択される。
さらなる特徴付けのために選択された別の配列は26876-13であり、この配列が選択された配列プールに対して追加の配列決定研究を行った。この配列の585コピー、または密接に関連した配列が配列プールから同定され、スパイクアプタマーの優先配列及びコンセンサス配列を定義するために使用した。コンセンサス配列を定義するには、各位置で2.5%超のヌクレオチド頻度を必要とした。図10に示されるように、好ましい配列は:
TGCAACGCACCTTATTCGGCTTGAATGT(配列番号254)
コンセンサス配列は:
TRXDRXRXWXXWTWTTHRRXHTRRRNDB(配列番号255)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Wは、独立して、dAまたはTyr-dUから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択され、
Bは、独立して、Nap-dC、dGまたはTyr-dUから選択され、
Nは、独立して、dA、Nap-dC、dGまたはTyr-dUから選択される。
TGCAACGCACCTTATTCGGCTTGAATGT(配列番号254)
コンセンサス配列は:
TRXDRXRXWXXWTWTTHRRXHTRRRNDB(配列番号255)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Wは、独立して、dAまたはTyr-dUから選択され、
Xは、独立して、Nap-dCまたはTyr-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、Nap-dC、またはTyr-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはTyr-dUから選択され、
Bは、独立して、Nap-dC、dGまたはTyr-dUから選択され、
Nは、独立して、dA、Nap-dC、dGまたはTyr-dUから選択される。
さらなる特徴付けのために選択された別の配列は26860-75であり、この配列が選択された配列プールに対して追加の配列決定研究を行った。この配列の920コピー、または密接に関連した配列が配列プールから同定され、スパイクアプタマーの優先配列及びコンセンサス配列を定義するために使用した。コンセンサス配列を定義するには、各位置で2.5%超のヌクレオチド頻度を必要とした。図11に示されるように、好ましい配列は:
TCATCTCCCAGCTAATGAGTGTCTGAATTGGACTGGTCCTCTGG(配列番号:256)
コンセンサス配列は:
TCDHCHXCXWRXTARXRARTRTCTRADTTGGAXXRRTCXTMXGG(配列番号:257)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、dCを表し、
Tは、Nap-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Mは、独立して、dAまたはdCから選択され、
Wは、独立して、dAまたはNap-dUから選択され、
Xは、独立して、dCまたはNap-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、dCまたはNap-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはNap-dUから選択される。
TCATCTCCCAGCTAATGAGTGTCTGAATTGGACTGGTCCTCTGG(配列番号:256)
コンセンサス配列は:
TCDHCHXCXWRXTARXRARTRTCTRADTTGGAXXRRTCXTMXGG(配列番号:257)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、dCを表し、
Tは、Nap-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Mは、独立して、dAまたはdCから選択され、
Wは、独立して、dAまたはNap-dUから選択され、
Xは、独立して、dCまたはNap-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、dCまたはNap-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはNap-dUから選択される。
さらなる特徴付けのために選択された別の配列は26860-16であり、この配列が選択された配列プールに対して追加の配列決定研究を行った。この配列255コピー、または密接に関連した配列が配列プールから同定され、スパイクアプタマーの優先配列及びコンセンサス配列を定義するために使用した。コンセンサス配列を定義するには、各位置で2.5%超のヌクレオチド頻度を必要とした。図12に示されるように、好ましい配列は:
ATCTAATGAATGTCTGCCTTGCACTGGTGCGTTCC(配列番号258)
コンセンサス配列は:
HXBWDWWRARTGTCTVNXTTGCAXTVGTGXBDXNN(配列番号:259)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、dCを表し、
Tは、Nap-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Mは、独立して、dAまたはdCから選択され、
Wは、独立して、dAまたはNap-dUから選択され、
Xは、独立して、dCまたはNap-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、dCまたはNap-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはNap-dUから選択され、
Vは、独立して、dA、dCまたはdGから選択され、
Bは、独立して、dC、dGまたはNap-dUから選択され、
Nは、独立して、dA、dC、dGまたはNap-dUから選択される。
ATCTAATGAATGTCTGCCTTGCACTGGTGCGTTCC(配列番号258)
コンセンサス配列は:
HXBWDWWRARTGTCTVNXTTGCAXTVGTGXBDXNN(配列番号:259)であり、
式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、dCを表し、
Tは、Nap-dUを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Mは、独立して、dAまたはdCから選択され、
Wは、独立して、dAまたはNap-dUから選択され、
Xは、独立して、dCまたはNap-dUから選択され、
Hは、独立して、dA、dCまたはNap-dUから選択され、
Dは、独立して、dA、dGまたはNap-dUから選択され、
Vは、独立して、dA、dCまたはdGから選択され、
Bは、独立して、dC、dGまたはNap-dUから選択され、
Nは、独立して、dA、dC、dGまたはNap-dUから選択される。
実施例3:コロナウイルスタンパク質に対するアプタマーの平衡結合定数(Kd)
この実施例は、アプタマー-コロナウイルスタンパク質結合親和性を測定し、Kdを決定するために本明細書で使用される方法を提供する。修飾アプタマーの結合定数(Kd値)を、スパイク受容体結合ドメイン(RBD)、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1ドメイン、スパイク活性三量体及び特定のアミノ酸残基に点突然変異を含むスパイクタンパク質を含むSARS-CoV-2スパイクタンパク質への結合についてのフィルター結合アッセイによって決定した。結合アッセイに使用したスパイクタンパク質は業者から購入した:スパイクS1及びS2ECD(Sino Biological、カタログ番号40589-V08B1)、スパイクS1受容体結合ドメイン(RBD)(Creative Biomart、カタログ番号Spike-190V)、スパイクS1サブユニットSARS-CoV-2(Creative Biomart、カタログ番号Spike-191V)、スパイクS1及びS2安定三量体(Acro Biosystems、カタログ番号SPN-C52H9-50ug)、スパイクS1アスパラギン酸614からグリシン突然変異(D614G)(Acro Biosystems、カタログ#S1N-C5256-100ug)、スパイクRBDアスパラギン501からチロシン突然変異(N501Y)(Sino Biological、カタログ番号40592-V08H82)、スパイクRBDグルタミン酸484からリジン突然変異(E484K)(Acro Biosystems、カタログ番号SRD-C52H3-100μg)。
この実施例は、アプタマー-コロナウイルスタンパク質結合親和性を測定し、Kdを決定するために本明細書で使用される方法を提供する。修飾アプタマーの結合定数(Kd値)を、スパイク受容体結合ドメイン(RBD)、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1ドメイン、スパイク活性三量体及び特定のアミノ酸残基に点突然変異を含むスパイクタンパク質を含むSARS-CoV-2スパイクタンパク質への結合についてのフィルター結合アッセイによって決定した。結合アッセイに使用したスパイクタンパク質は業者から購入した:スパイクS1及びS2ECD(Sino Biological、カタログ番号40589-V08B1)、スパイクS1受容体結合ドメイン(RBD)(Creative Biomart、カタログ番号Spike-190V)、スパイクS1サブユニットSARS-CoV-2(Creative Biomart、カタログ番号Spike-191V)、スパイクS1及びS2安定三量体(Acro Biosystems、カタログ番号SPN-C52H9-50ug)、スパイクS1アスパラギン酸614からグリシン突然変異(D614G)(Acro Biosystems、カタログ#S1N-C5256-100ug)、スパイクRBDアスパラギン501からチロシン突然変異(N501Y)(Sino Biological、カタログ番号40592-V08H82)、スパイクRBDグルタミン酸484からリジン突然変異(E484K)(Acro Biosystems、カタログ番号SRD-C52H3-100μg)。
修飾されたアプタマーのKd値は、1X SB18T0.01で測定した。修飾されたアプタマーを、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(New England Biolabs)及びγ-[32P]ATP(Perkin-Elmer)を使用して5’末端標識した。放射性標識アプタマー(20,000CPM、約0.03nM)を、10-7または10-8~10-12Mの範囲の濃度でスパイクタンパク質と混合し、37℃で45分~24時間インキュベートした。インキュベーション後、反応液を等量の10mMデキストラン硫酸及び0.014mgのHis-tag Dynaビーズ(Invitrogen)と混合し、混合しながら37℃で5分間インキュベートした。結合した複合体をDuraporeフィルタープレート(EMD Millipore)上で捕捉し、結合したアプタマーの画分をホスホイメージャー(TyphoonFLA9500、GE)で定量し、データをImageQuant(GE)で分析した。
結合親和性を決定するために、次の方程式を使用してデータを当てはめた。
y=(最大値-最小値)(タンパク質)/(Kd+タンパク質)+最小値。GraphPad Prismバージョン7.00を使用してプロットした。
y=(最大値-最小値)(タンパク質)/(Kd+タンパク質)+最小値。GraphPad Prismバージョン7.00を使用してプロットした。
濃縮プールで同定された26874-29配列は、30N修飾ヌクレオチド含有領域、プライマー1の最後の5ヌクレオチド、及びプライマー2配列の最初の5ヌクレオチドを含む40ヌクレオチド配列として合成した(アプタマーID26874-29_4)。フィルター結合アッセイを使用して、スパイクRBD、スパイクS1、及びスパイクS1及びS2ECDに対する配列26874-29_4の親和性は、それぞれ3.0×10-10M、3.1×10-10M及び7.3×10-10Mであると決定された。次いで、スパイクタンパク質に対する高い親和性の結合を維持するのに必要な最小配列長を同定するために、5’及び3’末端からヌクレオチドを体系的に除去することにより、26874-29_4のより短い配列を合成した(アプタマーID26874-29_6~アプタマーID26874-29_25)。これらの配列をフィルター結合アッセイでも評価し、29ヌクレオチド配列であるアプタマーID26874-29_20が、スパイクタンパク質への高親和性結合を維持するために必要な最小限の配列であることが判明した。結合について試験した配列を以下の表3に示し、アプタマーの結合親和性を以下の表4に示す。
過去1年間にわたり、スパイクタンパク質に対するいくつかの重大な変異が一般集団に蔓延していることが発見された。スパイクタンパク質の変異はACE2受容体との相互作用に影響を与える可能性があり、場合によってはより強力な変異や伝染性の高い変異が生じることがある。これらの変異したスパイクバリアントの多くは、より生理学的に関連性の高いスパイク三量体タンパク質と同様に市販されている。したがって、26874-29_20配列をいくつかの変異スパイクタンパク質及びスパイク三量体への結合の維持について試験したところ、高い親和性結合が維持されることが判明した。結合について試験した配列を表3に示し、アプタマーの結合親和性を以下の表4に示す。結合アッセイで使用したスパイクタンパク質のアミノ酸配列を表5に示す。
アプタマーID26874-29_4と同じスパイクタンパク質への結合親和性を維持する最も短い配列をアプタマーID26874-29_20として同定した後、、上記のフィルター結合アッセイを用いて、より親和性の高い試薬を同定するために、29mer配列のすべてのdU位置で追加の修飾置換を連続して実行した。26874-29_20の5つのdU位置で22の異なる修飾を置換した。いくつかの配列は、アプタマーID26874-29_20と比較して、スパイクS1及びS2ECD(26874-29_60、26874-29_52、26874-29_153、26874-29_62、26874-29_77、26874-29_72、及び26874-29_90)に対する結合親和性の約3倍の向上を示した。残りの配列は、親26874-29_20とほぼ等しい結合親和性を有していた。この最適化スクリーニングで試験した配列及びスパイクS1及びS2ECDタンパク質への結合親和性を表6A及び6Bに示す。
表3には、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y:5-(p-ヒドロキシフェニルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(Tyr-dU);p:5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン(Nap-dC)
表3には、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y:5-(p-ヒドロキシフェニルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(Tyr-dU);p:5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン(Nap-dC)
表6Aには、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y:5-(p-ヒドロキシフェニルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(TyrdU);p:5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン(NapdC);h:5-(2-チオフェニルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(ThdU);O:N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;n:5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);i:5-(N-2-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(2NapdU);s:5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(BTdU);Ba:5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU);t:5-(N-2-ナフチルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(2NEdU);I:5-(N-イソブチルアミノカルボニル)-2’-デオキシウリジン(iBudU);M:5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルアミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MBndU);P3:5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU);F:5-p-フルオロベンジルアミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(FBndU);P:5-ナフチルメチルアミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(NapdU);W:5-トリプタアミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(TrpdU);Z:5-ベンジルアミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(BndU);F^:5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU);e:5-(1-ナフチルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(NEdU);E:5-フェニルエチル-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(PEdU);f:5-(3-ベンゾフリルエチル)-2’-デオキシウリジン(BFdU);J:5-フェンプロピル-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(PPdU)。
表8には、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y=Tyr-dU;r=PP-dC;z=Bn-dC;p=Nap-dC;ia=2Nap-dC;Ya=Tyr-dC;f^=PBn-dC;p^=DPP-dC;c^=DCPE-dC。
多くの高親和性結合剤(Kd<10nM)が、フィルター結合アッセイ評価を通じて、実施例2に記載の25のSELEX実験のそれぞれから同定された(図13A~13E)。結合についてスクリーニングされた合計287個のSOMAmer試薬のうち、試薬の3分の1以上が、それらの標的タンパク質に対してKd<1nMを有した(スパイクS1/S2外部ドメインに対して39個、スパイクS1に対して48個、及びスパイクS2に対して17個)。さらに、結合試薬をスパイクS1ドメイン上の保存されたエピトープに誘導するために採用されたSELEXトグル戦略により、SARS-CoV及びSARS-CoV-2スパイクS1の両方に対して10nM未満の親和性を持つ31種類のSOMAmer試薬を同定することに成功した(図13)。
第8表は、スパイクS1及びS2ECDに結合すると同定されたアプタマーのSELEX後の最適化を示す
表8には、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y:5-(p-ヒドロキシフェネチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン;p:5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン
表8には、以下のC-5修飾ピリミジンが示されている:Y:5-(p-ヒドロキシフェネチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン;p:5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン
実施例4:ACE2:SARS-CoV-2スパイク抑制アッセイ
この実施例は、アプタマー-コロナウイルスタンパク質の半分最大阻害濃度を測定し、プレートベースの阻害アッセイにおいてIC50を決定するために本明細書で使用される方法を提供する。スパイクRBD修飾アプタマー26874-29_4を、ACE2:SARS-CoV-2スパイク阻害アッセイ(BPS Bioscience、カタログ番号79936)で試験し、アプタマーがSARS-CoV-2スパイクタンパク質とその受容体であるACE2との結合を阻害できるかを判定した。このような能力により、SARS-CoV-2ウイルスがヒト細胞に侵入することを防止することができる。阻害アッセイを、いくつかの例外を除いて製造業者のプロトコールに従って実施した。ACE2-Hisタンパク質を1ug/mlに希釈し、50uLを付属のNiコート96ウェルマイクロプレートの12ウェルに添加した。修飾アプタマーを、10-7~10-12Mの範囲のタンパク質濃度で試験し、0.25nMスパイクRBDmFCタグタンパク質を添加する前に、ACE2を含むウェルに添加した。HRP標識二次抗体を付属のブロッキング緩衝液で1:1000に希釈し、すべてのウェルに添加した。提供されたELISAECL基質を1:1で混合し、Spectramax(Molecular Devices)の化学発光モードでプレートを読み取る直前に各ウェルに添加した。アッセイで使用した緩衝液は、2.5mM MgCl2を添加した1XSB18Tであった。すべてのインキュベーションは室温で1時間、ゆっくりと振盪しながら行った。各インキュベーション後、プレートを付属の1X免疫緩衝液で3回洗浄し、付属のブロッキング緩衝液で10分間ブロックし、その後再度3回洗浄した。すべての試薬の体積は、製造業者によって推奨された試薬に対応していた。データは次のように分析した:ブランクウェル(ACE2のみのウェル)からの読み取り値をすべてのデータポイントから差し引いた。修飾アプタマーについての活性パーセントは、陽性対照シグナル(ACE2プラススパイクRBD)の割合を計算することによって決定した。データはGraphPad Prismにプロットされ、4パラメーター用量反応曲線に当てはめた。
この実施例は、アプタマー-コロナウイルスタンパク質の半分最大阻害濃度を測定し、プレートベースの阻害アッセイにおいてIC50を決定するために本明細書で使用される方法を提供する。スパイクRBD修飾アプタマー26874-29_4を、ACE2:SARS-CoV-2スパイク阻害アッセイ(BPS Bioscience、カタログ番号79936)で試験し、アプタマーがSARS-CoV-2スパイクタンパク質とその受容体であるACE2との結合を阻害できるかを判定した。このような能力により、SARS-CoV-2ウイルスがヒト細胞に侵入することを防止することができる。阻害アッセイを、いくつかの例外を除いて製造業者のプロトコールに従って実施した。ACE2-Hisタンパク質を1ug/mlに希釈し、50uLを付属のNiコート96ウェルマイクロプレートの12ウェルに添加した。修飾アプタマーを、10-7~10-12Mの範囲のタンパク質濃度で試験し、0.25nMスパイクRBDmFCタグタンパク質を添加する前に、ACE2を含むウェルに添加した。HRP標識二次抗体を付属のブロッキング緩衝液で1:1000に希釈し、すべてのウェルに添加した。提供されたELISAECL基質を1:1で混合し、Spectramax(Molecular Devices)の化学発光モードでプレートを読み取る直前に各ウェルに添加した。アッセイで使用した緩衝液は、2.5mM MgCl2を添加した1XSB18Tであった。すべてのインキュベーションは室温で1時間、ゆっくりと振盪しながら行った。各インキュベーション後、プレートを付属の1X免疫緩衝液で3回洗浄し、付属のブロッキング緩衝液で10分間ブロックし、その後再度3回洗浄した。すべての試薬の体積は、製造業者によって推奨された試薬に対応していた。データは次のように分析した:ブランクウェル(ACE2のみのウェル)からの読み取り値をすべてのデータポイントから差し引いた。修飾アプタマーについての活性パーセントは、陽性対照シグナル(ACE2プラススパイクRBD)の割合を計算することによって決定した。データはGraphPad Prismにプロットされ、4パラメーター用量反応曲線に当てはめた。
上記の阻害アッセイを使用して、アプタマーID26874-29_4は、4.2x10-9MのEC50で、スパイクRBDタンパク質がACE2受容体に結合するのを用量依存的に阻害できることが判明した。阻害アッセイの結果を表10に示す。
RBDに対する親和性が10nM未満である87種類の追加SOMAmer試薬をACE2:SARS-CoV-2スパイク阻害アッセイ(BPS Bioscience、カタログ番号79936)で試験し、アプタマーがSARS-CoV-2スパイクタンパク質とその受容体であるACE2との結合を阻害できるかを判定した。スパイクRBDタンパク質に対するSOMAmer試薬の高い親和性を考慮して、低濃度のRBD-Fc融合タンパク質(250pM)を使用し、125pMと低いIC50値の理論的な測定を可能にした。阻害アッセイを、スパイクRBD修飾アプタマー26874-29_4について上記したいくつかの例外を除き、製造業者のプロトコールに従って実施した。
試験した87種類のSOMAmer試薬のうち、36種類の試薬がIC50=0.09~20nMで濃度依存的に受容体結合を阻害することを示した。比較のため、4つの市販の抗スパイクS1モノクローナル抗体を含まれており、多くのSOMAmer試薬は抗体と同等以上の効力でスパイク/ACE2相互作用を阻害した。代表的な阻害曲線を図13A~13Eに示す。
実施例5:焦点還元中和アッセイ
この実施例は、アプタマー-SARS-CoV-2ウイルスの半分最大阻害濃度を測定し、焦点還元中和アッセイにおいてIC50を決定するための本明細書で使用される方法を提供する。1日目:既知のウイルス濃度(100焦点形成単位に相当)をSOMAmer試験試薬とともに室温で30分間インキュベート(1:1体積)。既知の濃度のベロ細胞を各ウェルに播種し、37℃で2時間インキュベートした(各化合物を3連で試験した)。オーバーレイ(1.5%カルボキシメチルセルロース)を添加し、プレートをさらに37℃で18時間インキュベートした。2日目:培地を慎重に取り出し、ウイルスをPBSで1回洗浄した。細胞を4%のパラホルムアルデヒドで固定し、プラーク形成単位を数え、対照と比較する。
この実施例は、アプタマー-SARS-CoV-2ウイルスの半分最大阻害濃度を測定し、焦点還元中和アッセイにおいてIC50を決定するための本明細書で使用される方法を提供する。1日目:既知のウイルス濃度(100焦点形成単位に相当)をSOMAmer試験試薬とともに室温で30分間インキュベート(1:1体積)。既知の濃度のベロ細胞を各ウェルに播種し、37℃で2時間インキュベートした(各化合物を3連で試験した)。オーバーレイ(1.5%カルボキシメチルセルロース)を添加し、プレートをさらに37℃で18時間インキュベートした。2日目:培地を慎重に取り出し、ウイルスをPBSで1回洗浄した。細胞を4%のパラホルムアルデヒドで固定し、プラーク形成単位を数え、対照と比較する。
焦点還元中和アッセイで真正SARS-CoV-2ウイルスがヒト細胞に感染するのを阻害するアプタマー26874-29_4及び26874-29_20の有効性を評価する。10-6~10-10Mの濃度範囲にわたるアプタマー試薬26874-29_4及び26874-29_20の12点滴定を評価した。
追加のSOMAmer試薬はインビトロで真正ウイルスに対して強い阻害活性を示す。
真正SARS-CoV-2ウイルスがACE2受容体(ベロ細胞)を発現する上皮細胞に感染することを阻害するためのSOMAmer試薬の代表的なセットの能力を評価するために、SARS-CoV-2(VIC01、Pango Clade B)の最初のパンデミックウェーブを表す分離株に対する焦点還元中和アッセイで92個のSOMAmerを評価した。このスクリーニングでは、サンドイッチアッセイでスパイク/ACE2相互作用を効果的に遮断する36種類の試薬、ならびにRBD外またはRBD内でスパイクS2及びスパイクS1に対して高い親和性結合を示したが、直接的なACE2阻害を示さない56種類の追加の試薬が含まれていた。これらの試薬を選択して、SARS-CoV-2スパイクタンパク質における広範囲のエピトープを網羅し、受容体結合の間接的な閉塞または感染に必要なスパイクタンパク質の構造変化との干渉を含む、ウイルス侵入の潜在的な阻害のすべてのメカニズムを調査した。さらに、SOMAmer試薬を各種類の化学修飾に含めて、スパイクタンパク質に広い範囲のエピトープを占有する可能性を高めた。初期スクリーニングを、各SOMAmer試薬について10nMの単一濃度で行い、固定濃度のウイルス(100フォーカス)を用いて3連で実施した。試験ウェル中のプラーク形成ユニットの数をカウントし、有効な中和閾値を、対照と比較してプラークカウントの20%の減少に設定した(図15A)。1点試験により、13種のSOMAmer試薬が、明らかに1種の試薬SL1111を用いて効果的な中和範囲にあり、明確に最も説得力のある阻害活性(感染性の70%低下)を示した。シングルポイントアッセイの後に、13種類のSOMAmer試薬を10-6~10-10M(SL1111)の濃度範囲で、残りの12試薬については10-5~10-11Mの濃度範囲で12点滴定を行った。スパイクRBDに結合するSOMAmer試薬のほとんどは、滴定範囲にわたって感染力を低下させるのに効果的であり、ヒルスロープが-1の阻害曲線を生成した(図15B及び図16A~16J)。SOMAmer試薬のサブセットは、明らかに二相性阻害曲線を有しており、これは、おそらく表面上の受容体立体配座の多様性のために、SOMAmer試薬が中和のためにアクセスすることができる順応性のスパイクエピトープを有するウイルスの集団と、アクセスしにくいエピトープのサブセットとが存在することを示している。スパイクS2を標的とした試薬は、感染力の中和をほとんど示さなかった。スパイクRBDに結合するように選択されたSL1111は、このアッセイにおいて、IC50=1.2nMで、ウイルス感染の最も強力な阻害剤として確認された(図15B)。図17A~17Dは、26860-75_3(17A)、26860-16_3(17B)、26876-13_4(17C)、26876-3_4(17D)の焦点還元中和アッセイの結果を示す。
実施例6:ヘテロダイマー構築物
26874-29_20アプタマーは、焦点中和アッセイで実証されているように、SARS-CoV-2ウイルスの強力な阻害剤である。このアプタマーは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体結合ドメイン、現在流行しているウイルスのより毒性が高く感染性の高い株、例えばB.1.1.7UK変異株で変異したタンパク質の領域に結合する。ウイルスのランダムな変異は、治療耐性のメカニズムを提供するなど、ウイルスにとって他の有利な結果をもたらす可能性がある。薬剤耐性につながる突然変異の可能性を減らす1つの方法は、スパイクタンパク質の固有の結合部位を同時に占める2つの別個のアプタマーを有することである。このような薬剤耐性は、両方の部位でタンパク質の同時突然変異を必要とし、この事象の確率は、個々の確率の積である。この目的のために、本発明者らは、連続ヘキサエチレングリコール(HEG)などの柔軟なリンカーを介して、スパイク上の非重複部位に結合する第2のアプタマーに共有結合したアプタマー26874-29_20からなる試薬を開示する。リンカーに必要なHEGの数は、結合アッセイを通じて経験的に決定され、この結合アッセイでは、2つの結合部位が同時に占有される場合、効力が劇的に増加することが観察される。この結合活性効果は、最適なリンカー長さを決定した場合に得られる。ヘテロ二量体アプタマーの親和性は、個々の親和性の積に等しい。特定の態様では、26874-29_20アプタマーはヘテロ二量体の5’末端にあるであろう(図8A)。特定の態様では、26874-29_20アプタマーはヘテロ二量体の3’末端にあるであろう(図8B)。焦点中和アッセイにおけるヘテロダイマーの中和活性を評価して、最適な候補を決定する。
26874-29_20アプタマーは、焦点中和アッセイで実証されているように、SARS-CoV-2ウイルスの強力な阻害剤である。このアプタマーは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体結合ドメイン、現在流行しているウイルスのより毒性が高く感染性の高い株、例えばB.1.1.7UK変異株で変異したタンパク質の領域に結合する。ウイルスのランダムな変異は、治療耐性のメカニズムを提供するなど、ウイルスにとって他の有利な結果をもたらす可能性がある。薬剤耐性につながる突然変異の可能性を減らす1つの方法は、スパイクタンパク質の固有の結合部位を同時に占める2つの別個のアプタマーを有することである。このような薬剤耐性は、両方の部位でタンパク質の同時突然変異を必要とし、この事象の確率は、個々の確率の積である。この目的のために、本発明者らは、連続ヘキサエチレングリコール(HEG)などの柔軟なリンカーを介して、スパイク上の非重複部位に結合する第2のアプタマーに共有結合したアプタマー26874-29_20からなる試薬を開示する。リンカーに必要なHEGの数は、結合アッセイを通じて経験的に決定され、この結合アッセイでは、2つの結合部位が同時に占有される場合、効力が劇的に増加することが観察される。この結合活性効果は、最適なリンカー長さを決定した場合に得られる。ヘテロ二量体アプタマーの親和性は、個々の親和性の積に等しい。特定の態様では、26874-29_20アプタマーはヘテロ二量体の5’末端にあるであろう(図8A)。特定の態様では、26874-29_20アプタマーはヘテロ二量体の3’末端にあるであろう(図8B)。焦点中和アッセイにおけるヘテロダイマーの中和活性を評価して、最適な候補を決定する。
実施例7:競合結合
修飾されたアプタマーSL111を、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(New England Biolabs)及びγ-[32P]ATP(Perkin-Elmer)を使用して5’末端標識した。競合アッセイは、10-5~10-10Mの範囲の濃度で放射性標識SL1111(20nM)及びコールド競合SOMAmer試薬を、組換え単量体スパイクS1/S2タンパク質(SinoBiological)(10nM)と37℃で、60分間SB18T緩衝液中でインキュベートすることによって実行した。インキュベーション後、等量の10mMデキストラン硫酸を添加し、結合複合体を37℃、1850RPMで5分間振盪しながらHis-tag Dynaビーズ上に分配し、Durapore ィルタープレート(EMD Millipore)上で捕捉した。結合したSL1111の画分をPhosphor Imager(Typhoon、GE Healthcare)で定量化し、データをImageQuant(GE Healthcare)で分析した。競合の平衡解離定数(Ki)は、次の方程式を使用した非線形回帰分析によって決定した:
修飾されたアプタマーSL111を、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(New England Biolabs)及びγ-[32P]ATP(Perkin-Elmer)を使用して5’末端標識した。競合アッセイは、10-5~10-10Mの範囲の濃度で放射性標識SL1111(20nM)及びコールド競合SOMAmer試薬を、組換え単量体スパイクS1/S2タンパク質(SinoBiological)(10nM)と37℃で、60分間SB18T緩衝液中でインキュベートすることによって実行した。インキュベーション後、等量の10mMデキストラン硫酸を添加し、結合複合体を37℃、1850RPMで5分間振盪しながらHis-tag Dynaビーズ上に分配し、Durapore ィルタープレート(EMD Millipore)上で捕捉した。結合したSL1111の画分をPhosphor Imager(Typhoon、GE Healthcare)で定量化し、データをImageQuant(GE Healthcare)で分析した。競合の平衡解離定数(Ki)は、次の方程式を使用した非線形回帰分析によって決定した:
SL1111及び他の12種類の試薬を使用して競合アッセイを実行し、スパイクタンパク質上の異なるエピトープに結合し、結合スパイクに関してSL1111と競合しないSOMAmerを同定した。本発明者らは、12種類の試薬のうちの6種類が、スパイクS1/S2の結合についてSL1111と直接競合していることを見出した(図18A)。これら6種類のSOMAmerはすべて、スパイクRBDにも結合する。残りの6種類のSOMAmerは、結合スパイクS1/S2タンパク質に関してSL1111と競合せず(図18B)、これらのうちSL1107、SL1108、SL1114、及びSL1115を選択してさらなる最適化を追求した。これら4つの試薬は、標的とするスパイクタンパク質上の親和性、修飾、エピトープに基づいて選択され、SL1107及びSL1108は、SL1111結合エピトープの外側のスパイクRBDを標的とし、SL1114及びSL1115はスパイクS2を標的とする。
最適化の第1の手段として、スパイクS1/S2への高親和性結合に必要な最短配列を同定するために、5つのリード試薬を使用してトランケーション研究を実施した。各試薬について、5’末端と3’末端からヌクレオチドを順次除去して一連の配列を合成し、それぞれの結合親和性をフィルター結合アッセイで測定した。3つの二重修飾含有配列は、トランケーションを非常に受けやすく、最終的な高親和性結合試薬は28ヌクレオチド長(SL1114_18及びSL1115_18)及び29ヌクレオチド長(SL1111_20)であった。単一修飾配列は、トランケーションに対してより耐性を有するが、35-mer(SL1108_18)及び44-mer(SL1107_18)へと減少可能である。結合親和性については表8を参照されたい。
トランケートされたSOMAmer試薬は変異スパイクタンパク質に結合し、インビトロで懸念されるバリアントを阻害する
デルタバリアントとその起源及び新たに出現したオミクロンバリアントの蔓延性と高い伝播性を考慮して、5つのトランケートされたリード試薬を調査し、これらの試薬が、5つのVOCに見られる変異を含む組換えスパイクタンパク質単量体及び安定化三量体に対する高い親和性結合を維持するかどうかを調査した。注目すべきことに、発明者らの5つのSOMAmer試薬のうち4つでは、対象となる5つのスパイク三量体バリアントすべてに結合するため、非変異スパイク単量体及び三量体タンパク質と比較して、結合親和性の有意な損失は観察されなかった。これらの試薬には、SL1111_20、他の2つのRBD結合試薬、SL1107_18及びSL1108_18、及びS2ターゲティング試薬SL1114_18が含まれる。逆に、SL1115_18試薬は、タンパク質濃度50nMまでは組換えスパイク三量体に対して測定可能な結合親和性を持たず、したがってどの組換えスパイク三量体バリアントにも結合しない。観察された結合親和性の欠如は、スパイク三量体化時の結合エピトープの閉塞、または組換え三量体タンパク質に挿入された多くの安定化変異の存在に起因し得る。これには、T4フィブリチン三量体化モチーフ、ならびにS2ドメインにおけるいくつかの突然変異(F817P、A892P、A899P、A942P、K986P、V987P、R683A及びR685A)及びS1/S2境界21でのフューリン切断部位の欠失が含まれる。本発明者らの結合研究で使用される組換えスパイク三量体タンパク質はすべて、これらの安定化変異を含む。図23を参照されたい。
実施例7:競合Elisa
アプタマーの結合エピトープを決定するために使用される競合ELISAを、わずかな変更を加えて上に記載したように行った(Rijal et al.,2019 Cell Reports,Huang et al.,2021 Plos Pathogen)。手短に言えば、1×PBSに希釈した50ngの親和性で精製したHexaProスパイク(Wuhan)タンパク質を、96ウェルのThermo MaxiSorpプレート上に室温で2時間コーティングし、1×PBSで洗浄し、2xPBS中で300μLの5%(w/v)の乾燥スキムミルクで、4℃で一晩ブロックした。4連の競合するmAb(1×PBS/0.1%BSAで5μg/mLに希釈)を、丸底96ウェルプレート内でSL1111_20(10倍モル過剰)と混合し、HexaProスパイクでコーティングされたブロックされた、及び洗浄されたプレートに移した。各モノクローナル抗体の最大結合を得るために、それぞれの抗体のみ(アプタマーなし)を含む3つのウェルを含めた。最小結合(アッセイバックグラウンド)を得るために、アプタマーを含むウェルを含めた。アッセイで使用されるmAbのwwPBDアクセッションコード:EY-6A(6ZER)、CR3022(6W41)、VHH72(6WAQ)、REGN10987(6XDG)、S309(6WPS)、FD-11A(7PZQ)、FD-5D(7PR0)、C121(7K8Y)、REGN10933(6XDG)、S2X-259(7M72)及びFI-3A(7Q0G)。プレートを室温で1時間インキュベートした。次にプレートを洗浄し、1×PBS/0.1%BSAで1:1,600に希釈した50μLの二次抗体(ウサギ抗ヒト、HRP結合、DakoP021402-2)を添加し、プレートを室温でさらに1時間インキュベートした。次いで、プレートを1×PBSで洗浄し、POD基質(11484281001、Roche)を5分間添加することによって発色させた後、1MH2SO4で反応を停止した。吸光度OD450は、Clariostarプレートリーダー(BMGLabtech)を使用して測定した。競合を、以下の式を用いて測定した。
アプタマーの結合エピトープを決定するために使用される競合ELISAを、わずかな変更を加えて上に記載したように行った(Rijal et al.,2019 Cell Reports,Huang et al.,2021 Plos Pathogen)。手短に言えば、1×PBSに希釈した50ngの親和性で精製したHexaProスパイク(Wuhan)タンパク質を、96ウェルのThermo MaxiSorpプレート上に室温で2時間コーティングし、1×PBSで洗浄し、2xPBS中で300μLの5%(w/v)の乾燥スキムミルクで、4℃で一晩ブロックした。4連の競合するmAb(1×PBS/0.1%BSAで5μg/mLに希釈)を、丸底96ウェルプレート内でSL1111_20(10倍モル過剰)と混合し、HexaProスパイクでコーティングされたブロックされた、及び洗浄されたプレートに移した。各モノクローナル抗体の最大結合を得るために、それぞれの抗体のみ(アプタマーなし)を含む3つのウェルを含めた。最小結合(アッセイバックグラウンド)を得るために、アプタマーを含むウェルを含めた。アッセイで使用されるmAbのwwPBDアクセッションコード:EY-6A(6ZER)、CR3022(6W41)、VHH72(6WAQ)、REGN10987(6XDG)、S309(6WPS)、FD-11A(7PZQ)、FD-5D(7PR0)、C121(7K8Y)、REGN10933(6XDG)、S2X-259(7M72)及びFI-3A(7Q0G)。プレートを室温で1時間インキュベートした。次にプレートを洗浄し、1×PBS/0.1%BSAで1:1,600に希釈した50μLの二次抗体(ウサギ抗ヒト、HRP結合、DakoP021402-2)を添加し、プレートを室温でさらに1時間インキュベートした。次いで、プレートを1×PBSで洗浄し、POD基質(11484281001、Roche)を5分間添加することによって発色させた後、1MH2SO4で反応を停止した。吸光度OD450は、Clariostarプレートリーダー(BMGLabtech)を使用して測定した。競合を、以下の式を用いて測定した。
SL1111_20は、抗体エピトープとは異なるRBDの保存部位に結合し、Omicronを強力に中和する
Omicronのスパイクタンパク質に見られる置換は、SARS-CoV-2のより以前のバリアントに対する免疫応答によって生成された抗体による中和から実質的に逃げる結果となる(Cao et al.Nature doi.org/10.1038/s41586-021-04385-3(2021))。リード中和アプタマーがOmicronのRBDに結合する能力は、抗体と比較して非常に有望であった。この交差反応性の根拠を理解するために、競合ELISAを使用してSL1111_20を試験し、その結合部位が構造的によく特徴づけられた抗体のパネルの結合部位に対応するかどうかを判定した。結果は、SL1111_20が1つのクラス1抗体、FI-3AとRBD結合に関して適度に競合し、試験したクラス2抗体とは競合しないことが示された(図19A)。これらのクラスはどちらも、最も強力なACE2競合性中和抗体を表す。SL1111_20の存在下でのスパイクRBDへの結合の強力な阻害が、クラス3抗体、FD-11A及びクラス4抗体、CR3022について観察されたが、追加のクラス3及びクラス4抗体についてはそれほど顕著な効果は観察されなかった(図19B~19D)。また、SL1111_20によるスパイクRBD/ACE2相互作用の阻害も確認した。スパイクRBD上のSL111_20の結合エピトープがクラス3及び4エピトープと重なり、ACE2結合領域と一部重なる可能性があることを示す証拠が得られた。
実施例8:水素/重水素交換質量分析(HDX-MS)
配列決定(LC-MS/MS)
スパイクRDBタンパク質の消化性フラグメントを同定するために、154ピコモルのタンパク質(2μL)を48μLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2)と混合し、次いで50μLの消光緩衝液(6.67Mの尿素、0.2MのTCEP、pH3.0)と混合した。混合物(合計100μL)を6℃で3分間インキュベートし、Waters HDX-LCbox(Waters)に注入し、その中でタンパク質をオンラインペプシンカラム(Waters Enzymate BEH pepsin column、5μm、2.1×30mm)で消化し、得られたペプチドを捕捉し、Waters ACQUITY UPLCBEHC41.7μm VanGuard Pre-column(2.1×5mm)カラムで100μl/分緩衝液A(水中で0.1%のギ酸)で3分間脱塩した。消化チャンバを15℃、トラップ及び分析カラムを0℃に保った。ペプチドは、3~33%緩衝液B(アセトニトリル中0.1%ギ酸)で0~6分、33~40%Bで6~6.5分、及び40~85%Bで6.5~7分で溶出した。溶出したペプチドをWaters ACQUITY UPLC Protein BEH C4カラム(300Å、1.7μm、1mm×50mm)で分離した。MS/MSスペクトルを、Thermo LTQ orbitrap Velos質量分析計で実行した。ペプチドを、エレクトロスプレーイオン化(ESI)を使用して、電源電圧=4.5kV、S-レンズRFレベル=60%でイオン化した。キャピラリー温度は275℃、ソースヒーターは80℃であった。シースガス流量は10であった。前駆体イオンを、AGC1×106(最大イオン充填時間=500ms)を使用して60,000の解像度で350~1,800m/zの間でスキャンした。前駆体スキャンから、動的除外(10ppmの除外ウィンドウ、繰り返し回数=1)が180秒であるMS/MS及びAGC1×104(最大イオン充填時間=100ミリ秒)用に、上位10個の最も強度の高いイオンを選択した。荷電状態が割り当てられていないイオンは、MS/MSでは却下した。正規化された衝突エネルギーは35%、活性化Q=0.25(10ミリ秒)であった。
配列決定(LC-MS/MS)
スパイクRDBタンパク質の消化性フラグメントを同定するために、154ピコモルのタンパク質(2μL)を48μLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.2)と混合し、次いで50μLの消光緩衝液(6.67Mの尿素、0.2MのTCEP、pH3.0)と混合した。混合物(合計100μL)を6℃で3分間インキュベートし、Waters HDX-LCbox(Waters)に注入し、その中でタンパク質をオンラインペプシンカラム(Waters Enzymate BEH pepsin column、5μm、2.1×30mm)で消化し、得られたペプチドを捕捉し、Waters ACQUITY UPLCBEHC41.7μm VanGuard Pre-column(2.1×5mm)カラムで100μl/分緩衝液A(水中で0.1%のギ酸)で3分間脱塩した。消化チャンバを15℃、トラップ及び分析カラムを0℃に保った。ペプチドは、3~33%緩衝液B(アセトニトリル中0.1%ギ酸)で0~6分、33~40%Bで6~6.5分、及び40~85%Bで6.5~7分で溶出した。溶出したペプチドをWaters ACQUITY UPLC Protein BEH C4カラム(300Å、1.7μm、1mm×50mm)で分離した。MS/MSスペクトルを、Thermo LTQ orbitrap Velos質量分析計で実行した。ペプチドを、エレクトロスプレーイオン化(ESI)を使用して、電源電圧=4.5kV、S-レンズRFレベル=60%でイオン化した。キャピラリー温度は275℃、ソースヒーターは80℃であった。シースガス流量は10であった。前駆体イオンを、AGC1×106(最大イオン充填時間=500ms)を使用して60,000の解像度で350~1,800m/zの間でスキャンした。前駆体スキャンから、動的除外(10ppmの除外ウィンドウ、繰り返し回数=1)が180秒であるMS/MS及びAGC1×104(最大イオン充填時間=100ミリ秒)用に、上位10個の最も強度の高いイオンを選択した。荷電状態が割り当てられていないイオンは、MS/MSでは却下した。正規化された衝突エネルギーは35%、活性化Q=0.25(10ミリ秒)であった。
MS/MSスペクトルを、Max Planck Institute of BiochemistryのCox Labにより開発されたMaxQuant/Andromedaプログラム(バージョン1.6.3.4)を使用して、FASTAフォーマットでのスパイクRBDタンパク質配列からなるデータベースに対して検索した。消化モードは「非特異的」であり、メチオニンの酸化を可変の変更として設定した。非特異的探索の最小ペプチド長は5であった。MaxQuant/Andromedaは、主要探索ペプチド耐性に4.5ppmを使用し、MS/MS耐性に0.5Daを使用した。誤発見率は0.01であった。検索により同定されたペプチドのリストは、次のラウンドのLC-MS/MSの除外リストとして使用し、各タンパク質に対して合計3回のLC-MS/MSを実行した。
水素/重水素交換
500μLのPBSを、真空遠心分離を使用して乾燥し、等量の重水素酸化物(「D2O緩衝液」)で再構成した。スパイクタンパク質(15μL)を同量の化合物(水中59μM)または水と混合し、複合体形成を確実にするために氷上で少なくとも1時間プレインキュベートした。HDX反応開始の10分前に、プレインキュベートしたサンプル5μLを0.5mlチューブに移し、室温でインキュベートした。HDX反応は、D2O緩衝液(45μL)を5μLサンプル(最終D2O90%)に添加することによって開始させた。反応を、開始後1分及び10分でクエンチ緩衝液(50μL)を添加することによってクエンチした。クエンチしたサンプルを6℃で3分間インキュベートし、サンプル全体(100μL)をWaters HDX-LCボックスに注入し、上のセクションで説明したようにLC-MSを実行した。HDXサンプルの場合、MS1スペクトルのみを記録した。
500μLのPBSを、真空遠心分離を使用して乾燥し、等量の重水素酸化物(「D2O緩衝液」)で再構成した。スパイクタンパク質(15μL)を同量の化合物(水中59μM)または水と混合し、複合体形成を確実にするために氷上で少なくとも1時間プレインキュベートした。HDX反応開始の10分前に、プレインキュベートしたサンプル5μLを0.5mlチューブに移し、室温でインキュベートした。HDX反応は、D2O緩衝液(45μL)を5μLサンプル(最終D2O90%)に添加することによって開始させた。反応を、開始後1分及び10分でクエンチ緩衝液(50μL)を添加することによってクエンチした。クエンチしたサンプルを6℃で3分間インキュベートし、サンプル全体(100μL)をWaters HDX-LCボックスに注入し、上のセクションで説明したようにLC-MSを実行した。HDXサンプルの場合、MS1スペクトルのみを記録した。
データ分析
HDX-MSデータを、カルガリー大学のSchriemer研究室によって開発されたMass Spec Studio(バージョン2.4.0.3484)を使用して分析した。MaxQuant/Andromeda検索結果の「Peptide.txt」及び「evidence.txt」を使用して、社内のPythonスクリプトを使用してMass Spec Studioの「識別」表を生成した。Thermo LTQ orbitrap Velosの生ファイルを、Proteo Wizard(バージョン3.0.20216、64ビット)を使用してmzMLファイルに変換した。質量許容値=15ppm、総保持時間幅=0.15分、XICスムージング=Savitzky Golayスムージング、及びデコンボリューション方法=重心を除き、デフォルトの処理パラメーターを使用した。処理したデータはすべて手動で検証した。
HDX-MSデータを、カルガリー大学のSchriemer研究室によって開発されたMass Spec Studio(バージョン2.4.0.3484)を使用して分析した。MaxQuant/Andromeda検索結果の「Peptide.txt」及び「evidence.txt」を使用して、社内のPythonスクリプトを使用してMass Spec Studioの「識別」表を生成した。Thermo LTQ orbitrap Velosの生ファイルを、Proteo Wizard(バージョン3.0.20216、64ビット)を使用してmzMLファイルに変換した。質量許容値=15ppm、総保持時間幅=0.15分、XICスムージング=Savitzky Golayスムージング、及びデコンボリューション方法=重心を除き、デフォルトの処理パラメーターを使用した。処理したデータはすべて手動で検証した。
実施例7の抗体競合実験を補足し、スパイクRBD上のSL1111_20の潜在的結合エピトープに関するさらなる洞察を得るために、水素重水素交換質量分析法(HDX-MS)を実施した。スパイクRBDの一次配列の77%を包含する含む合計53個のペプチドが同定された。おそらくグリコシル化のため、アミノ酸319~351及び363~374の2つの領域を同定できなかった。スパイクRBD/SL1111_20複合体を分析したところ、5つのペプチドが遊離スパイクRBDと比較して重水素化の有意な変化を示し、これらのペプチドがSL111_20の結合によって直接保護されているか、結果的に影響を受けているかのいずれかを示している。これらの5つのペプチドを図20Aに示し、以下の表11に列挙する。5つのペプチドのうちの3つは、アプタマーによってRBD結合が阻害される抗体の部位に対応する(影響を受けていない抗体と共有されない場合)(図20B)。RBDとSL1111_20の事前の平衡化によって結合が影響を受けないRBDとすべての抗体の既知の接触部位、及びアプタマーによってRBD結合が阻害された抗体の接触部位(影響を受けていない抗体と共有されない場合)をマッピングすることにより、SL1111_20がほとんどのクラス3及び4抗体のフットプリントの間のRBDの「後部」と、基部に向かうRBDの前部の両方で結合を妨害すると思われる(図20)。これらの部位はVOC内で比較的保存されているため、抗体による免疫選択を受けない可能性がある。
既知の抗体とは異なるものの、このRBDバリアントへの結合の保存が抗ウイルス効果の保存に反映されているかどうかを試験するために、生きたOmicronVOCを用いた中和アッセイを実施した。結果は、SL1111_20がプロトタイプ(クレードB、VIC01)及びデルタ分離株と少なくとも同等の効力でオミクロンを中和したことを示した(図22)。
実施例9:血清安定性アッセイ
血清安定性研究を、500nMアプタマーを使用して90%プールされたヒト血清(10%リン酸緩衝生理食塩水)で実施し、サンプルはGupta et al,(J Biol Chem.2014 Mar 21;289(12):8706-8719)の記載に従って処理した。簡単に説明すると、アリコートをフェノール-クロロホルムで抽出し、YM-10分子量カットオフフィルター(EMD Millipore)を使用して濃縮した。すべての研究の消化産物は、8M尿素を含む15%ポリアクリルアミドゲルを使用するPAGEによって全長アプタマーから分離した。トリスホウ酸緩衝液システムを使用した電気泳動を、200ボルトで20分間実施した。バンドを定量化するために、ゲルを2μMSYBR(登録商標)Gold核酸染色剤(Molecular Probes)で10分間染色した。染色されたアプタマーの画像は、Typhoon9500(GEHealthcare.Piscataway,NJ)を使用して取得し、ImageQuant TLソフトウェア(バックグラウンド減算付き)で定量化した。無傷のアプタマーの割合を時間の関数としてプロットし、一相指数関数的減衰モデルに当てはめて半減期を決定した。これらの研究で使用されたすべてのアプタマーは、HPLCまたはゲル精製によって精製され、3’-3’-結合dTキャップ及び5’-ヒドロキシル基を有していた。
血清安定性研究を、500nMアプタマーを使用して90%プールされたヒト血清(10%リン酸緩衝生理食塩水)で実施し、サンプルはGupta et al,(J Biol Chem.2014 Mar 21;289(12):8706-8719)の記載に従って処理した。簡単に説明すると、アリコートをフェノール-クロロホルムで抽出し、YM-10分子量カットオフフィルター(EMD Millipore)を使用して濃縮した。すべての研究の消化産物は、8M尿素を含む15%ポリアクリルアミドゲルを使用するPAGEによって全長アプタマーから分離した。トリスホウ酸緩衝液システムを使用した電気泳動を、200ボルトで20分間実施した。バンドを定量化するために、ゲルを2μMSYBR(登録商標)Gold核酸染色剤(Molecular Probes)で10分間染色した。染色されたアプタマーの画像は、Typhoon9500(GEHealthcare.Piscataway,NJ)を使用して取得し、ImageQuant TLソフトウェア(バックグラウンド減算付き)で定量化した。無傷のアプタマーの割合を時間の関数としてプロットし、一相指数関数的減衰モデルに当てはめて半減期を決定した。これらの研究で使用されたすべてのアプタマーは、HPLCまたはゲル精製によって精製され、3’-3’-結合dTキャップ及び5’-ヒドロキシル基を有していた。
阻害性SOMAmer試薬は血清中でかなりの程度のヌクレアーゼ耐性を示す
SARS-CoV-2の野生型及び変異株に対するSL1111_20の強力な中和能力により、SL1111_20はさらなる開発の非常に魅力的な候補となっている。ヒトの体液中に存在するヌクレアーゼに対する核酸ベースの試薬の代謝安定性を決定するために、プールされたヒト血清中のSL1111_20及び他のリード候補のインビトロ半減期を測定し、NapdUがdT(SL1107_18及びSL1108_18)に置き換えられ、TyrdU及びNapdCがそれぞれdU及びdC(SL1111_20、SL1114_18、SL1115_18)に置換された未修飾DNA類似体と比較した。精製したSOMAmerを90%プールヒト血清とともに37℃でインキュベートし、最大96時間の様々な時点で分析のためにサンプルを取り出した(図21A~21C)。試験したすべての試薬には、3’-5’エキソヌクレアーゼ活性を阻害する3’-反転dTが含まれていた。サンプルを変性-PAGEで分析し、無傷のアプタマーの割合を時間の関数としてプロットし、一相指数関数的減衰モデルに当てはめて半減期を決定した。NapdU修飾のみを含む2つの最長の配列SL1108_18(35-mer)及びSL1107_18(44mer)は、それぞれ34時間及び75時間の最短半減期を有していた。2つの修飾を含む配列の半減期は、SL1115_18で99時間、SL1111_20で161時間、SL1114_18で317時間と、より長く、より多様であった。すべてのリード試薬で明確な分解バンドが存在することは、特定のヌクレオチド位置がヌクレアーゼ活性に対してより敏感であることを示しており、2’O-メチルやホスホロチオエートなどの追加のヌクレアーゼ安定化修飾によって半減期がさらに改善される可能性があることを示唆している。驚くべきことではないが、リード試薬の未修飾類似体はヒト血清中で急速に分解した(半減期は30時間)。これらの結果は、より短い、高度に修飾された配列は、最も長い半減期を有する傾向がある一方、未修飾DNAは迅速に切断されるという従来の観察と一致する。
Claims (93)
- SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列5’-GDRATRXTAHRXRTXHRAXHRXTXRRAXDDD-3’(配列番号5)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
C、T、及びXは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表し、
Rは、独立して、dAまたはdGから選択され、
Hは、独立してdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択され、
Dは、独立してdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドから選択される、前記アプタマー。 - Cが独立して前記C-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、請求項1に記載のアプタマー。
- Tが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、請求項1または2に記載のアプタマー。
- Xが独立してNap-dCまたはTyr-dUから選択されるC-5修飾ピリミジンを表す、請求項1~3のいずれか一項に記載のアプタマー。
- Xが独立して前記C-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、請求項4に記載のアプタマー。
- Xが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、請求項4に記載のアプタマー。
- Hが独立してNap-dCまたはTyr-dUから選択されるC-5修飾ピリミジンを表す、請求項1~6のいずれか一項に記載のアプタマー。
- Hが独立して前記C-5修飾ピリミジンNap-dCを表す、請求項7に記載のアプタマー。
- Hが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、請求項7に記載のアプタマー。
- Dが独立して前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUを表す、請求項1~9のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが、配列5’-GGGATACTATGCGTCCGACCGCTCGGACGGA-3’(配列番号4)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、請求項1に記載のアプタマー。 - 前記アプタマーが、配列番号4、6~20、及び28~122から選択される配列を含む、請求項1に記載のアプタマー。
- SARS-CoV-2タンパク質に結合するヘテロ二量体アプタマーであって、前記ヘテロ二量体アプタマーは、配列5’-GGGAYApYAYGpGYppGAppGpYpGGApG-3’(配列番号7)を含む第1のアプタマーと、前記第1のアプタマーを第2のアプタマーに共有結合する結合と、及び前記第1のアプタマーの結合部位に対して重複しない結合部位でSARS-CoV-2タンパク質に結合する第2のアプタマーと、を含み、式中、
Y及びpは、それぞれ独立して、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを表す、前記ヘテロ二量体アプタマー。 - Yが独立して前記C-5修飾ピリミジン5-(p-ヒドロキシフェニルエチル)-1-アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(Tyr-dU)を表す、請求項13に記載のヘテロ二量体アプタマー。
- pが独立して前記C-5修飾ピリミジン5-(1-ナフチルメチル)アミノカルボニル-2’-デオキシシチジン(Nap-dC)を表す、請求項13に記載のヘテロ二量体アプタマー。
- 前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの5’に結合している、請求項13~15のいずれか一項に記載のヘテロ二量体アプタマー。
- 前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの3’に結合している、請求項13~15のいずれか一項に記載のヘテロ二量体アプタマー。
- 前記結合がヘキサエチレングリコール(HEG)結合である、請求項13~17のいずれか一項に記載のヘテロ二量体アプタマー。
- 前記アプタマーが、第1のアプタマーであり、さらに、前記第1のアプタマーは、前記第1のアプタマーの結合部位に対して重複しない結合部位でSARS-CoV-2タンパク質に結合する第2のアプタマーに共有結合している、請求項1~12のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記第1のアプタマーが、配列番号4、6~20、及び28~122から選択される配列を含む、請求項19に記載のアプタマー。
- 前記第1のアプタマーが配列番号4のヌクレオチド配列を含む、請求項20に記載のアプタマー。
- 前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの5’に結合している、請求項19~21のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記第1のアプタマーが前記第2のアプタマーの3’に結合している、請求項19~21のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記結合がヘキサエチレングリコール(HEG)結合である、請求項19~23のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2 ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項1~24のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が配列番号21~27及び123~127から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1~25のいずれか一項に記載のアプタマー。
- SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列番号4、6~20及び28~122から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む、前記アプタマー。
- 前記アプタマーが、2pM~10nMのSARS-CoV-2タンパク質についての解離定数(Kd)を有する、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU)、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)である少なくとも1つのC-5修飾ピリミジンを含む、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが少なくとも1つの2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが、24~100ヌクレオチド長、または30~60ヌクレオチド長、または28~60ヌクレオチド長、または28~50ヌクレオチド長、または28~40ヌクレオチド長、または40~50ヌクレオチド長、または28~32ヌクレオチド長である、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質がSARS-CoV-2スパイク受容体結合ドメイン(RBD)である、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが、前記SARS-CoV-2RBDのアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する、請求項34に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが宿主細胞とのSARS-CoV-2ウイルス細胞膜融合を阻害する、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーがヒト細胞のSARS-CoV-2ウイルス感染を阻害する、先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーのIC50が2.0E-9(M)未満である、請求項37に記載のアプタマー。
- 先行請求項のいずれか一項に記載のアプタマー及びSARS-CoV-2タンパク質を含む組成物。
- 治療有効量の請求項1~38のいずれか一項に記載の前記アプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
- ヒトにおけるSARS-CoV-2感染を治療または予防する方法であって、治療有効量の請求項1~38のいずれか一項に記載の前記アプタマー、または請求項40に記載の前記医薬組成物を、前記ヒトに投与することを含む、前記方法。
- サンプル中のSARS-CoV-2の存在を検出するための方法であって、前記サンプルを請求項1~38のいずれか一項に記載の前記アプタマーと接触させることを含む、前記方法。
- 前記サンプルが、インビトロである、請求項42記載の方法。
- SARS-CoV-2タンパク質に対する結合親和性を有するアプタマーを選択するための方法であって、(a)候補混合物をSARS-CoV-2タンパク質と接触させることであって、前記候補混合物は、前記候補混合物の少なくとも1つまたはそれぞれの核酸中の1つ、いくつか、またはすべてのピリミジンが、C-5修飾ピリミジンヌクレオシドを含む、修飾核酸を含む、前記接触させることと、(b)前記候補混合物を遅い解離速度の濃縮プロセスにさらすことであって、前記候補混合物中の他の核酸と比較して標的分子からの解離速度が遅い核酸がSARS-CoV-2タンパク質に結合して核酸標的分子複合体を形成する、前記さらすことと、(c)前記候補混合物から遅い解離速度の核酸を分配することと、(d)前記遅い解離速度の核酸を増幅して、遅い解離速度でSARS-CoV-2タンパク質に結合できる核酸配列が豊富な核酸の混合物を生成し、それによってSARS-CoV-2タンパク質分子への遅い解離速度のアプタマーが選択される、前記増幅することと、を含む、前記方法。
- 各核酸が、独立して、24~100のヌクレオチド長、または30~60のヌクレオチド長、または28~60のヌクレオチド長、または40~50のヌクレオチド長、または28のヌクレオチド長である、請求項44に記載の方法。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU))、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、請求項44または45に記載の方法。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、請求項44~46のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのC-5修飾ピリミジンが5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)である、請求項44~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物中の複数の核酸が少なくとも1つの2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む、請求項44~48のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物中の複数の核酸が、3炭素スペーサー、ヘキサエチレングリコールリンカー、ポリエチレングリコールリンカー、及びそれらの任意の組み合わせから選択されるリンカーを含む、請求項44~49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項44~50のいずれか一項に記載の方法。
- SARS-CoV-2タンパク質のアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する方法であって、SARS-CoV-2タンパク質を請求項1~38のいずれか一項に記載のアプタマーと接触させることを含む、前記方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質がインビトロでサンプル中に存在する、請求項52に記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質がヒトに存在する、請求項52に記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項52~54のいずれか一項に記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が前記SARS-CoV-2RBDである、請求項52~55のいずれか一項に記載の方法。
- SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列5’-DRHRRXWXWTGRXWXXTXDWDTXRARHR-3’(配列番号253)または5’-TRXDRXRXWXXWTWTTHRRXHTRRRNDB-3’(配列番号255)を含み、
式中、
AはdAであり、
GはdGであり、
各Cは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、
各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Xは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Hは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Bは独立して、各出現においてdGまたはC-5修飾ピリミジンdUであり、
各Nは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。 - Cが前記C-5修飾ピリミジンNap-dCである、請求項57に記載のアプタマー。
- Tが前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、請求項57または58に記載のアプタマー。
- WがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、請求項57~59のいずれか一項に記載のアプタマー。
- Xが前記C-5修飾ピリミジンNap-dCまたはTyr-dUである、請求項57~60のいずれか一項に記載のアプタマー。
- HがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCもしくはTyr-dUである、請求項57~61のいずれか一項に記載のアプタマー。
- DがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンTyr-dUである、請求項57~62のいずれか一項に記載のアプタマー。
- BがdGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCまたはTyr-dUである、請求項57~63のいずれか一項に記載のアプタマー。
- NがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dCもしくはTyr-dUである、請求項57~64のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが、前記配列5’-GGCGGCACATGGCACTTCATATCGAGCG-3’(配列番号252)または前記配列5’-TGCAACGCACCTTATTCGGCTTGAATGT-3’(配列番号254)を含み、式中、
Aは、dAを表し、
Gは、dGを表し、
Cは、Nap-dCを表し、
Tは、Tyr-dUを表す、請求項57に記載のアプタマー。 - SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、前記配列5’-TCDHCHXCXWRXTARXRARTRTCTRADTTGGAXXRRTCXTMXGG-3’(配列番号257)または5’-HXBWDWWRARTGTCTVNXTTGCAXTVGTGXBDXNN(配列番号259)-3’を含み、式中、
AはdAであり、
GはdGであり、
CはdCであり、
各Tは独立して、各出現においてC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
各Rは独立して、各出現においてdAまたはdGであり、
各Mは独立して、各出現においてdAまたはdCであり、
各Wは独立して、各出現においてdAまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Xは独立して、各出現においてdCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Hは独立して、各出現においてdA、dCまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Dは独立して、各出現においてdA、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Vは独立して、各出現においてdA、dCまたはdGであり、
Bは独立して、各出現においてdC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドであり、
Nは独立して、各出現においてdA、dC、dGまたはC-5修飾ピリミジンヌクレオシドである、前記アプタマー。 - Tが前記C-5修飾ピリミジンNapdUである、請求項67に記載のアプタマー。
- RがdAまたはdGである、請求項67または68に記載のアプタマー。
- MがdAまたはdCである、請求項67~69のいずれか一項に記載のアプタマー。
- WがdAまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~70のいずれか一項に記載のアプタマー。
- XがdCまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~71のいずれか一項に記載のアプタマー。
- HがdA、dCまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~72のいずれか一項に記載のアプタマー。
- DがdA、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~73のいずれか一項に記載のアプタマー。
- VがdA、dCまたはdGである、請求項67~74のいずれか一項に記載のアプタマー。
- BがdC、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~75のいずれか一項に記載のアプタマー。
- NがdA、dC、dGまたは前記C-5修飾ピリミジンNap-dUである、請求項67~76のいずれか一項に記載のアプタマー。
- SARS-CoV-2タンパク質に結合するアプタマーであって、配列番号128~252、254、256及び258から選択される配列と、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、または100%同一である配列を含む、前記アプタマー。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BndU)、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ベンジルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-フェネチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PEdU)、5-(N-チオフェニルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThdU)、N-(S-2-ヒドロキシプロピル)-1-カルボキサミド-2’-デオキシウリジン;5-(N-エチルモルホリノ)アミノカルボニル-2’-デオキシウリジン(MOEdU);5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(iBudU)、5-(N-チロシルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TyrdU)、5-(N-3,4-メチレンジオキシベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(MBndU))、5-(N-4-フルオロベンジルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(FBndU)、5-(N-3-フェニルプロピルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(PPdU)、5-(N-イミジゾリルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ImdU)、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-イソブチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(TrpdU)、5-(N--R-スレオニニルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(ThrdU)、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-トリプタアミノカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(3-トリメチルアンモニウム)プロピル]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジンクロリド、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-[1-(2,3-ジヒドロキシプロピル)]カルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、請求項57~78のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 各C-5修飾ピリミジンが、独立して、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NapdU)、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NapdU)、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルメチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(NEdU)、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-1-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(2NEdU)、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-2-ナフチルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BFdU)、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾフラニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-デオキシウリジン(BTdU)、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド))-2’-O-メチルウリジン、5-(N-3-ベンゾチオフェニルエチルカルボキシアミド)-2’-フルオロウリジン、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(PBndU)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(POPdU)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DPPdU)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル))カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(DCPE-dU)、5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシウリジン(BPEdU)、5-(N-ベンジルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(BndC);5-(N-2-フェニルエチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PEdC);5-(N-3-フェニルプロピルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(PPdC);5-(N-1-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NapdC);5-(N-2-ナフチルメチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NapdC);5-(N-1-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(NEdC);5-(N-2-ナフチル-2-エチルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(2NEdC);5-(N-チロシルカルボキサミド)-2’-デオキシシチジン(TyrdC)、5-[N-(p-フェニルベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(PBndC)、5-[N-(4-フェノキシベンジル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(POPdC)、5-[N-(3,3-ジフェニルプロピル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DPPdC)、5-[N-(3,4-ジクロロフェニルエチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(DCPE-dC)、及び5-[N-(2-((1,1’-ビフェニル)-4-イル)エチル)カルボキサミド]-2’-デオキシシチジン(BPEdC)から選択される、請求項57~78のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイク受容体結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、ならびにスパイクS1及びS2ECD安定三量体から選択される請求項57~80のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが、前記SARS-CoV-2RBDのアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する、先行請求項57~81のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーが宿主細胞とのSARS-CoV-2ウイルス細胞膜融合を阻害する、先行請求項57~82のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 前記アプタマーがヒト細胞のSARS-CoV-2ウイルス感染を阻害する、先行請求項57~83のいずれか一項に記載のアプタマー。
- 先行請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマーを含む組成物。
- 治療有効量の請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマー及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
- 対象におけるSARS-CoV-2感染を治療または予防する方法であって、治療有効量の請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマー、または請求項86に記載の前記医薬組成物を、前記対象に投与することを含む、前記方法。
- サンプル中のSARS-CoV-2の存在を検出するための方法であって、前記サンプルを請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマーと接触させることを含む、前記方法。
- 前記サンプルが、インビトロである、請求項88記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質が、SARS-CoV-2スパイクレセプター結合ドメイン(RBD)、SARS-CoV-2スパイクS1、スパイクS1及びS2細胞外ドメイン(ECD)、スパイクS1及びS2ECD安定三量体、スパイクS1アスパラギン酸614~グリシン突然変異(D614G)、スパイクRBDアスパラギン501~チロシン突然変異(N501Y)、RBDグルタミン酸484~リジン突然変異(E484K)、B1.1.7バリアント(Alpha)、B1.351バリアント(Beta)、ECDP.1バリアント(Gamma)、B1.617.2バリアント(Delta)、及びB.1.1.529バリアント(Omicron)から選択されるバリアントSARS-CoV-2、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項87~89のいずれか一項に記載の方法。
- SARS-CoV-2タンパク質のアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体への結合を阻害する方法であって、SARS-CoV-2タンパク質を請求項57~84のいずれか一項に記載の前記アプタマーと接触させることを含む、前記方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質がインビトロでサンプル中に存在する、請求項91に記載の方法。
- 前記SARS-CoV-2タンパク質がインビボである、請求項91に記載の方法。
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