JP4504015B2 - アポトーシスを誘導するためのオリゴヌクレオチド組成物およびそれらの使用 - Google Patents
アポトーシスを誘導するためのオリゴヌクレオチド組成物およびそれらの使用 Download PDFInfo
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Description
本発明は、細胞増殖の阻害、細胞周期停止の誘導およびアポトーシス誘導を含む細胞機能の変更のための新規オリゴヌクレオチド組成物ならびにそれらの使用方法に関する。
増殖は、1つの細胞を2つの細胞に分裂させる細胞周期を通しての細胞の進行の極致である。細胞周期の5つの主な期は、G0、G1、S、G2およびMである。G0期中、細胞は静止状態である。ある時期には身体中のほとんどの細胞がこの段階にある。G1期中、分裂するためのシグナルに応答する細胞は、DNA合成に必要なRNAおよびタンパク質を産生する。S期(SE:初期S期、SM:中期S期、およびSL:後期S期)中、細胞はそれらのDNAを複製する。G2期中、タンパク質は細胞分裂のための調製において合成される。有糸分裂(M)期中、細胞は2つの娘細胞に分裂する。細胞周期進行の変異はすべての癌で生じ、それは遺伝子の過剰発現、調節遺伝子の突然変異、またはDNA損傷チェックポイントの変異に起因し得る(Hochhauser D., Anti-Cancer Chemotherapeutic
Agents, 8:903, 1997)。
al., Int. Rev. Cytol., 68:251, 1980)。原形質膜の内面から外面へのホスファチジルセリンのトランスロケーションがクロマチン凝縮と同時に起こり、アポトーシスの細胞の特徴とみなされる(Koopman, G. et al., Blood, 84:1415, 1994)。アポトーシスの実際のメカニズムは、カスパーゼとして知られるシステインプロテアーゼのファミリーの活性化により媒介されることが知られている。しかしながら、ほとんどの従来技術の抗癌療法は、アポトーシスの誘導を対象にしていても、臨床用途には決して適当ではないことが証明されている。これらの療法の多くは、効果的でないかまたは毒性があり、有害な副作用を有し、結果として薬剤耐性または免疫感作を発生させ、レシピエントを衰弱させている。多くの疾患または状態は望ましくない細胞増殖を特徴とし、医学または獣医学の技術分野の当業者に既知である。これらの疾患および状態を治療するための新規組成物および方法が必要とされる。
されている(Morassutti et al., Nucleosides and Nucleotides, 18:1711, 1999)。3’アミノアルキル修飾を伴う15塩基および29塩基の2つの合成GTリッチなオリゴヌクレオチドは、ヌクレオリンに結合するG四分子を形成し、かつ癌細胞株の増殖を阻害することが報告されている(Bates et al., J. Biol. Chem., 274:26369, 1999)。哺乳動物テロメア反復配列と同一の配列を有する合成6塩基TTAGGG−ホスホロチオエートは、in vitroおよびin vivoでバーキットリンパ腫細胞の増殖を阻害することが報告されている(Mata et al., Toxicol. Applied Pharmacol., 144:189, 1997)。しかしながら、合成6塩基TTAGGG−ホスホジエステルヌクレオチドは抗テロメラーゼ活性を有さないことが報告されている(米国特許第5,643,890号)。
本発明は、1つもしくは複数のネブラリン塩基、1つもしくは複数のヒポキサンチン塩基または1つもしくは複数のウラシル塩基、あるいはネブラリン塩基、ヒポキサンチン塩基およびウラシル塩基の組合せを含む3〜9塩基長の新規合成オリゴヌクレオチド配列(これ以降、配列)を提供することにより、この必要性を満たす。これらの配列は任意に、1つもしくは複数のグアニン塩基または1つもしくは複数のチミン塩基あるいはそれらの組合せをさらに含む。
こで疾患または状態は、自己免疫疾患、炎症、リンパ増殖性疾患、関節炎、喘息、血管形成術後の血管(例えば、動脈)の再狭窄または癌である。
本発明は、新規合成オリゴヌクレオチド配列およびそれらの使用方法を提供する。3〜9塩基長のこれらの新規合成オリゴヌクレオチド配列(これ以降、配列)は、1つもしくは複数のネブラリン塩基、1つもしくは複数のヒポキサンチン塩基、または1つもしくは複数のウラシル塩基、あるいはネブラリン塩基、ヒポキサンチン塩基およびウラシル塩基の組合せを含む1つまたは複数の非DNA塩基を含む。これらの配列は任意に、1つもしくは複数のグアニン塩基または1つもしくは複数のチミン塩基、あるいはそれらの組合せをさらに含む。好ましくは、グアニン塩基およびチミン塩基は、ホスホジエステル塩基である。これらの配列の1つまたは複数は、薬学的に許容可能なキャリアのような許容可能なキャリアと組み合わせて、組成物を形成してもよい。さらに、これらの組成物は、1つまたは複数の既知の治療剤と組み合わせてもよい。
U、あるいはそれらの組合せを含み、さらに任意に少なくとも1つの塩基GまたはT、あるいはそれらの組合せを含有する合成オリゴヌクレオチドを指す。配列は好ましくは、3〜9塩基長である。
的に許容可能なキャリア」または「薬学的に許容可能な賦形剤」という用語は、有害な生理学的応答を引き起こすことなく生きた動物またはヒト組織と接触して使用するのに適切であり、かつ害のある様式で組成物の他の構成成分と相互作用しない、水または生理食塩水、ゲル、クリーム、軟膏剤、溶媒、希釈剤、液体軟膏基剤、軟膏、ペースト、インプラント、リポソーム、ミセル、巨大ミセル等を含むがこれらに限定されない任意の液体、固体または半固体(限定的ではない)を意味するのに本明細書中で使用される。当業者に既知の他の薬学的に許容可能なキャリアまたは賦形剤を用いて、本発明のオリゴヌクレオチド配列を送達するための組成物を作製してもよい。液体キャリアとしては、水性キャリア、非水性キャリアまたはその両方であり、水性懸濁液、ジメチルスルホキシド、エタノール、油エマルジョン、油中水型エマルジョン、水中油中水型エマルジョン、部位特異的エマルジョン、長期残留エマルジョン、粘着性エマルジョン、ミクロエマルジョンおよびナノエマルジョンが挙げられるが、これらに限定されない。固体キャリアは、配列の持続性放出を可能にする生物学的キャリア、化学的キャリアまたはその両方であり、ウイルスベクター系、粒子、ミクロ粒子、ナノ粒子、ミクロスフェア、ナノスフェア、ミニポンプ、細菌細胞壁抽出物、および生分解性もしくは非生分解性の天然または合成ポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。エマルジョン、ミニポンプおよびポリマーは、送達が必要とされる場所の近傍に埋没させることができる。配列(複数可)を固体キャリアに複合体形成させるのに使用される方法としては、固体キャリア表面への直接的吸着、固体キャリア表面への共有結合(直接的にあるいは連結部分を介して)、および固体キャリアを作製するのに使用されるポリマーへの共有結合または静電結合が挙げられるが、これらに限定されない。任意に、配列(複数可)は、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート(Tween)、ヒアルロン酸もしくは水酸化アルミニウムのような非イオン性またはイオン性ポリマーの添加により安定化させることができる。当業者に既知の他のキャリアを使用してもよい。
えば、第四級アンモニウム化合物)、界面活性剤(例えば、セチルアルコール、グリセロールモノステアレート)、吸着キャリア(例えば、カオリンおよびベントナイト)、乳化剤、防腐剤、甘味剤、安定剤、着色剤、香料剤、風味剤、潤滑剤(例えば、タルク、ステアリン酸カルシウムおよびマグネシウム)、固体ポリエチルグリコール、およびそれらの混合物が挙げられる。
組み合わせる実施形態は、単位投薬形態で利便性よく提示されてもよく、従来の薬学的技法により調製され得る。かかる技法としては、有効成分および薬学的キャリア(複数可)または賦形剤(複数可)を含有する組成物を会合させる工程が挙げられる。概して、配合物は、有効成分を液体キャリアと均一かつ緊密に会合させることにより調製される。好ましい単位投薬配合物は、投与される成分の用量または単位、あるいはそれらの適切な部分を含有する配合物である。特に上述する成分のほかに、本発明の組成物を含む配合物は、技術分野の当業者に一般に使用される他の作用物質を含んでもよいことが理解されるべきである。
、Oncogene Research Products, P.O. Box 12087, La Jolla, California, 92039(Apoptosis Catalog and Technical Guide 2002-2003、特に99〜104頁および214〜255頁、この全体が参照により本明細書に援用される)により記載されるように、アポトーシスおよび細胞同調の誘導物質のような他の作用物質および治療剤に対して評価され得る。かかる作用物質としては、アクチノマイシンD、アンフィドコリン(amphidocolin)、A23187、カフェイン、カンプトテシン、シクロヘキシミド、デキサメタゾン、ドキソルビシン、5−フルオロウラシル、ヒドロキシ尿素、パクリタキセル、スタウロスポリン、チミジン、ビンブラスチン、レチノイン酸、エトポシド、オカダ酸、ビンクリスチンおよびメトトレキサートが挙げられるが、これらに限定されない。
配列は、Sigma-Genosys(Woodlands, TX, USA)により調製された。ネブラリン(2’デオキシネブラリン)、イノシンおよびウラシルホスホルアミダイトは、Glen Research, Sterling, VA, USAから購入した。配列は、高圧滅菌した脱イオン水中または薬学的に許容可能な緩衝液(例えば、生理食塩水が挙げられるが、これに限定されない)中に、使用直前に分散させた。
ヒトジャーカットT細胞白血病細胞は、American Type Culture Collection (Rockville, MD)から入手した。ジャーカットT細胞は、10%熱失活(56℃、30分)ウシ胎児血清を補充したRPMI 1640培地(すべてSigma Aldrich, Canadaから)中に5%CO2雰囲気中で37℃で維持した。細胞は、6ウェル平底組織培養プレートにおいて2×105個の細胞/mlで培地に播種し、本発明の配列とともにインキュベートした。
原形質膜のホスファチジルセリンの再分布は、アポトーシスを受けた細胞の特徴である(Martin et al., J. Exp. Med., 182:1545, 1995)。アポトーシス中の原形質膜におけるホスファチジルセリンの再分布は、FITC結合アネキシンV(BD Pharmingen, San Diego, CA)を用いてフローサイトメトリーにより測定した。ジャーカットT細胞白血病細胞は、2.5×105個の細胞/mlで本発明の配列53.0μMとともに48時間インキュベートした。配列に暴露した後のアポトーシスの細胞%を表1に報告した。未処理のジャーカットT細胞白血病細胞におけるアポトーシス%は5%であった。
ジャーカットT細胞白血病細胞を、2.5×105個の細胞/mlで本発明の幾つかの配列とともに48時間インキュベートした。細胞増殖は、ジメチルチアゾール−ジフェニル−テトラゾリウム(MTT)還元(Mosman et al. J. Immunol. Methods 65:55, 1983)を用いて測定した。MTT還元は、多重分光光度計読取り機を用いて570nmの波長で測定した。細胞周期段階は、市販のキット(CycleTest(商標)Plus DNA、Becton Dickinson)を用いて確定した。G0/G1、初期(SE)、中期(SM)、後期(SL)またはG2/M期の細胞の蓄積は、MODFIT LTソフトウェア(Verity Software House Inc., Topsham, MA, USA)を用いてフローサイトメトリーにより分析した。アポトーシスの細胞%は、実施例3に記載するようにアネキシン−V FITCにより確定した。配列処理後の細胞増殖の阻害、細胞周期停止およびアポトーシスの誘導を表2に報告する。
ジャーカット白血病T細胞を、2.5×105個の細胞/mlで配列とともに48時間インキュベートした。増殖の阻害はMTT還元により測定し、細胞周期停止はCycleTest(商標)Plus DNAキットにより測定し、アポトーシスは、実施例3に記載するようにアネキシン−V FITCにより確定した。配列処理後の細胞増殖の阻害、細胞周期停止およびアポトーシスの誘導を表3に報告した。
Claims (10)
- NebTNeb、GNebG、NebNebGNebNebNeb、GGGNebGG、GGGTNebG、GGNebNebGG、GGNebTGG、NebGGTGG、NebGGTGNeb、GGGTGGNebおよびNebGGGTGGからなる群から選ばれる核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチド。
- GGITGG、GGGIGG、IIGTII、IGGGTGG、GGGTGGI、IGGGTGGI、GGGTGGIIIおよびGIGからなる群から選ばれる核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチド。
- GGUTGG、UUGTUU、UGGGTGG、GGGTGGU、UGGGTGGU、GGGTGGUUUおよびGUGからなる群から選ばれる核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチド。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の合成オリゴヌクレオチド又はGGGUGGの核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチド、および許容可能なキャリアを含む、細胞応答を誘導するための組成物であって、該細胞応答は、細胞増殖の阻害、細胞周期停止の誘導またはアポトーシスの誘導である、組成物。
- 前記細胞は、癌細胞または免疫系細胞である、請求項4に記載の組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の合成オリゴヌクレオチド又はGGGUGGの核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチド、および許容可能なキャリアを含む、動物またはヒトにおける望ましくない細胞増殖を特徴とする疾患または状態を治療するための組成物。
- 前記疾患または状態は、癌またはリンパ増殖性疾患である、請求項6に記載の組成物。
- アクチノマイシンD、アンフィドコリン(amphidocolin)、A23187、カフェイン、カンプトテシン、シクロヘキシミド、デキサメタゾン、ドキソルビシン、5−フルオロウラシル、ヒドロキシ尿素、パクリタキセル、スタウロスポリン、チミジン、ビンブラスチン、レチノイン酸、エトポシド、オカダ酸、ビンクリスチンおよびメトトレキサートからな
る群から選ばれる治療剤をさらに含む、請求項6又は7に記載の組成物。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の合成オリゴヌクレオチド又はGGGUGGの核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチドを用いることを特徴とする、医薬の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の合成オリゴヌクレオチド又はGGGUGGの核酸配列からなる合成オリゴヌクレオチドを用いることを特徴とする、動物またはヒトにおける望ましくない細胞増殖を特徴とする疾患または状態の治療のための医薬の製造方法。
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