JP5059411B2 - 短鎖干渉rnaの細胞トランスフェクティング処方物、関連する組成物および作製方法ならびに使用 - Google Patents
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Description
本発明は、短鎖干渉リボ核酸(siRNA)および脂質結合体化ポリアミド化合物を含む組成物、それらの作製方法、ならびに細胞へのsiRNAの送達におけるそれらの使用方法に関する。本発明はまた、細胞へのポリヌクレオチド(siRNAを含む)の送達における使用に適した新規クラスの脂質結合体化ポリアミド化合物に関する。
本出願は、米国仮出願番号60/530,953号(2003年12月19日出願)(その全体が本明細書中に援用される)の利益を主張する。
RNA干渉とは、細胞中の二本鎖RNAの存在が、他の無関係な遺伝子の発現には影響を及ぼさないが、同じ配列を有する遺伝子の発現を排除する現象をいう。「転写後遺伝子サイレンシング」または「RNAサイレンシング」としても公知であるこの現象は、植物においてここしばらくの間注目されてきているが、動物においてはごく最近になってようやく認識されてきている。Fireら、Nature,391,806(1998)(非特許文献1)。この機能性の発見は、この機構によって特定のタンパク質の産生を停止させ、遺伝子特異的治療を行うための強力な研究手段の可能性を示唆している。
Fireら、Nature,(1998)391,806 Bersteinら、Nature,(2001)409,363 Elbashirら、Genes Dev.,(2001)15,188 Elbashirら、Nature,(2001)411,494 Elbashirら、EMBO J.,(2001)20,6877
上記を達成するために、本発明は、短鎖干渉リボ核酸(siRNA)および細胞へのポリヌクレオチド(siRNAを含む)の送達に特に有用な特定の脂質結合体化ポリアミド化合物ベースの送達ビヒクルを含む組成物を提供する。
(I)Ra−[(NR1−W−CO)n]m−Rc
式中、nは1〜約48から選択される整数であり、そしてmは約2〜約48から選択される整数であり、
式中、各単量体単位「−(NR1−W−CO)−」についてのR1およびRaは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;カルボキシル基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、からなる群より独立して選択され、
式中、R1は、少なくとも1つの単量体単位について水素原子ではなく、
式中、Rcは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;ヒドラジン基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、から選択され、
式中、R1、RaまたはRcが骨格構造中に5個未満の炭素原子を有するアリール基またはアリールアルキル基である場合、該骨格構造は、1つ以上の酸素原子および/または窒素原子をさらに含み、
式中、各単量体単位についてのWは、1〜約50個の原子を有し、そして、炭素を含みかつ必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格中に、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の2価部分から独立して選択され、ここで、該任意のWの置換は、必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分であり得、
ここで、該脂質部分は、以下:
(i)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約14〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールまたはアリールアルキル部分であって、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールまたはアリールアルキル部分;ならびに
(ii)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約10〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族部分であって、該脂肪族部分は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を含む、脂肪族部分
からなる群より選択される、疎水性または両親媒性部分であり、そして
式中、単一の単量体単位についての少なくとも1つのRa、Rc、Wおよび単一の単量体単位についてのR1は、脂質部分を含む。
式中、
Lは、約8炭素原子長と24炭素原子長との間の少なくとも1つの脂肪族アルキル鎖またはアルケニル鎖を含む非ステロール脂質部分およびステロール部分から選択され;
各基Rは、アルキル、アミノアルキルおよびアラルキルから独立して選択され、そして
Xは、直接結合、オリゴペプチド、2〜約30結合長の実質的に直鎖状のアルキル鎖、ならびにアルキル結合と、エステル、アミド、カーボネート、カルバメート、ジスルフィド、ペプチドおよびエーテルからなる群より選択される1つ以上の結合とからなる、2〜約30結合長の実質的に直鎖からなる群より選択される。
本発明の材料および関連技術および装置は、ここで、いくつかの実施形態に関して記載される。記載される実施形態の重要な特性および特徴は、本文中の構造において示される。本発明は、これらの実施形態と共に記載されるが、本発明はこれらの実施形態に限定されることを意図するものではないことが理解されるべきである。逆に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に含まれ得るような、代替、改変および等価物を包含することが意図される。以下の記載において、多数の具体的な詳細が、本発明の完全な理解を提供するために示される。本発明は、いくつかまたは全てのこれらの具体的な詳細を用いることなく実施され得る。他の場合において、周知のプロセス操作は、本発明を不必要に不明瞭にすることのないように、詳細には記載されていない。
本発明は、短鎖干渉リボ核酸(siRNA)および細胞へのsiRNAの送達に特に有用な脂質結合体化ポリアミドベースの送達ビヒクルを含む組成物を提供する。別の局面において、本発明は、少なくとも1つのリピトイドおよび1つのコレステロイドの混合物で構成されるポリヌクレオチド送達ビヒクルを提供する。この送達ビヒクルは、多様なポリヌクレオチド(例えば、プラスミドDNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドおよびsiRNA)の細胞への送達に適している。
(I)Ra−[(NR1−W−CO)n]m−Rc
式中、nは1〜約48から選択される整数であり、そしてmは約2〜約48から選択される整数であり、
式中、各単量体単位「−(NR1−W−CO)−」についてのR1およびRaは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;カルボキシル基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、からなる群より独立して選択され、
式中、R1は、少なくとも1つの単量体単位について水素原子ではなく、
式中、Rcは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;ヒドラジン基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、から選択され、
式中、R1、RaまたはRcが骨格構造中に5個未満の炭素原子を有するアリール基またはアリールアルキル基である場合、該骨格構造は、1つ以上の酸素原子および/または窒素原子をさらに含み、
式中、各単量体単位についてのWは、1〜約50個の原子を有し、そして、炭素を含みかつ必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格中に、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の2価部分から独立して選択され、ここで、該任意のWの置換は、必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分であり得、
ここで、該脂質部分は、以下:
(i)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約14〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールまたはアリールアルキル部分であって、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールまたはアリールアルキル部分;ならびに
(ii)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約10〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族部分であって、該脂肪族部分は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を含む、脂肪族部分
からなる群より選択される、疎水性または両親媒性部分であり、そして
式中、単一の単量体単位についての少なくとも1つのRa、Rc、Wおよび単一の単量体単位についてのR1は、脂質部分を含む。
式中、
Lは、約8炭素原子長と24炭素原子長との間の少なくとも1つの脂肪族アルキル鎖またはアルケニル鎖を含む非ステロール脂質部分およびステロール部分から選択され;
各基Rは、アルキル、アミノアルキルおよびアラルキルから独立して選択され、そして
Xは、直接結合、オリゴペプチド、2〜約30結合長の実質的に直鎖状のアルキル鎖、ならびにアルキル結合と、エステル、アミド、カーボネート、カルバメート、ジスルフィド、ペプチドおよびエーテルからなる群より選択される1つ以上の結合とからなる、2〜約30結合長の実質的に直鎖からなる群より選択される。
他に断らない限り、本明細書中で用いられる技術用語は、当業者によって理解されるようなその通常の意味が与えられるべきである。本発明についての理解を促進するために、多くの定義された用語が、本発明の特定の要素を指定するために本明細書中で使用される。そのように使用される場合、以下の意味が意図される:
用語「脂質結合体化ポリアミド」は、オリゴマーのアミド部分および1つ以上の脂質部分の両方を有する化合物をいうために本明細書中で使用される。脂質結合体化ポリアミド化合物のポリアミド成分は、例えば、ペプトイドであり得、この場合、脂質結合体化ポリアミドは「脂質結合体化ペプトイド」と呼ばれ得、特にカチオン性ペプトイドである場合、脂質結合体化ポリアミドは「脂質カチオン性ペプトイド結合体」と呼ばれ得る。
−[−(NR1−W−CO)n]m−
をいう。
−(NR1−W−CO)−
によって定義される単位をいう。
1つの局面において、本発明は、短鎖干渉リボ核酸(siRNA)および脂質結合体化ポリアミドベースの送達ビヒクルを含む組成物を提供する。これらの組成物は、細胞へのsiRNAの送達に特に有用である。
本発明の組成物は、正常な細胞機能(例えば、インターフェロン応答)に有害な任意の他の活性を誘発することなく、目的の遺伝子の発現を特異的に抑制するのに有効なsiRNAを含む。有効なsiRNAは、一般に(しかし、必ずしもそうであるとは限らないが)、化学的に合成される。特定の実施形態において、2つのヌクレオチド3’オーバーハングおよびホスホジエステル結合を全体にわたって含む、配列CAUAGUGAGGUUGCAUCUGGUG(配列番号1)を有するAkt1メッセンジャーRNAに対して指向されるsiRNAが用いられ得る。ある場合において、2つのヌクレオチド3’側オーバーハングは、TT(DNA)ヌクレオチドである。別の場合において、2つのヌクレオチド3’側オーバーハングは、2’O−メチルUU(RNA)ヌクレオチドである。
本発明は、脂質結合体化ポリアミド化合物ベースの送達ビヒクルを含む組成物を提供する。これらの送達ビヒクル中での使用またはこれらの送達ビヒクルとしての使用に適した脂質結合体化ポリアミド結合体は、米国シリアル番号60/023,867、同60/054,743および同09/132,808に基づく、共に権利を有するPCT公開WO98/06437およびWO99/08711(Zuckermannら);ならびに米国シリアル番号60/151,246に基づく、共に権利を有するPCT公開WO01/16306および米国シリアル番号09/648,254(Innisら)(その全体が、すべての目的のために、本明細書中に参考として援用される)に記載される。これらの脂質結合体化ポリアミド結合体は、以下の一般式を有する:
(I)Ra−[(NR1−W−CO)n]m−Rc
式中、nは1〜約48から選択される整数であり、そしてmは約2〜約48から選択される整数であり、
式中、各単量体単位「−(NR1−W−CO)−」についてのR1およびRaは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;カルボキシル基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、からなる群より独立して選択され、
式中、R1は、少なくとも1つの単量体単位について水素原子ではなく、
式中、Rcは、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;ヒドラジン基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、から選択され、
式中、R1、RaまたはRcが骨格構造中に5個未満の炭素原子を有するアリール基またはアリールアルキル基である場合、該骨格構造は、1つ以上の酸素原子および/または窒素原子をさらに含み、
式中、各単量体単位についてのWは、1〜約50個の原子を有し、そして、炭素を含みかつ必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格中に、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の2価部分から独立して選択され、ここで、該任意のWの置換は、必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分であり得、
ここで、該脂質部分は、以下:
(i)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約14〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールまたはアリールアルキル部分であって、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールまたはアリールアルキル部分;ならびに
(ii)必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に約10〜約50個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族部分であって、該脂肪族部分は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族部分
からなる群より選択される、疎水性または両親媒性部分であり、そして
式中、単一の単量体単位についての少なくとも1つのRa、Rc、Wおよび単一の単量体単位についてのR1は、脂質部分を含む。
(II)−CR2CR3−、
であり、
式中、各単量体単位についてのR2およびR3は、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;カルボキシル基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄、リンなどを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄、リンなどを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄、リンなどを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに必要に応じてリンカー部分に結合される脂質部分、からなる群より独立して選択され、
式中、R2およびR3のいずれかは、骨格構造中に5個未満の炭素原子を有するアリール基またはアリールアルキル基であって、該骨格構造は、1つ以上の酸素原子および/または窒素原子をさらに含む。
式中、pは、2または3から選択される整数であり、そしてR4は、それぞれ独立して、骨格中に約6個と約25個との間の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル部分から選択される。代表的にはR4は、骨格中に約22個までの炭素原子、より代表的には約20個までの炭素原子、さらにより代表的には約18個までの原子を有する。代表的には、R4は、骨格中に少なくとも約8個の炭素原子、より代表的には少なくとも約10個の炭素原子、そしてさらにより代表的には少なくとも約12個の炭素原子を骨格中に有する。例示的なR4部分としては、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシルなどが挙げられる。好ましくは、pは2である。
式中、
Lは、約8炭素原子長と24炭素原子長との間の少なくとも1つの脂肪族アルキル鎖またはアルケニル鎖を含む非ステロール脂質部分およびステロール部分から選択され;
各基Rは、アルキル、アミノアルキルおよびアラルキルから独立して選択され、そして
Xは、直接結合、オリゴペプチド、2〜約30結合長の実質的に直鎖状のアルキル鎖、ならびにアルキル結合と、エステル、アミド、カーボネート、カルバメート、ジスルフィド、ペプチドおよびエーテルからなる群より選択される1つ以上の結合とからなる、2〜約30結合長の実質的に直鎖からなる群より選択される。
本発明の組成物における使用に適した脂質結合体化ポリアミド化合物は、固相法および溶液相法によって合成され得る。本発明はまた、脂質結合体化ポリアミド化合物を合成する方法を提供し、この方法は、以下の工程を包含する:
a)(1)脂質反応物と(2)オリゴマー反応物を接触させる工程であって、ここで、該オリゴマー反応物は、以下の一般式:
(V)Ta−[(NR1−W−CO)n]m−Tc
を有し、
式中、nは1〜約48から選択される整数であり、そしてmは約2〜約48の整数であり、
式中、TaおよびTcは各々、末端基および前記脂質反応物とさらに反応し得る反応性部分から独立して選択され、
式中、前記オリゴマー反応物中の各単量体単位「−(NR1−W−CO)−」についてのR1は、水素原子;ヒドロキシ基;アミノ基;カルボキシル基;スルホニル基;−SH;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に1〜8個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖の脂肪族基であって、ここで、該脂肪族基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、脂肪族基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリール基;必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格構造中に3〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよいアリールアルキル基であって、ここで、該アリールアルキルのアルキル基は、必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、アリールアルキル基;ならびに前記脂質反応物とさらに反応し得る反応性部分、からなる群より選択され、
式中、R1、RaまたはRcが、骨格構造中に5個未満の炭素原子を有するアリール基またはアリールアルキル基である場合、該骨格構造は、1つ以上の酸素原子および/または窒素原子をさらに含み、
ここで、R1は、少なくとも1つの単量体単位について水素原子ではなく、
式中、各単量体単位についてのWは、炭素を含みかつ必要に応じて窒素、酸素、硫黄およびリンを含む骨格中に1〜約50個の原子を有し、そして必要に応じて1つ以上の二重結合または三重結合を有する、置換されていてもよい、分岐鎖または直鎖2価部分から選択され、ここで、該任意のWの置換は、前記脂質反応物とさらに反応し得る反応性部分であり得、
式中、単一の単量体単位についての少なくとも1つのTa、Tc、Wまたは単一の単量体単位についてのR1は、前記脂質反応物とさらに反応し得る反応性部分を含む、工程;次いで、
b)前記脂質反応物を前記オリゴマー反応物と反応させて、該脂質反応物を該オリゴマー反応物に結合体化させる工程。
(1)脱離基(すなわち、アミンのような、求核試薬による求核置換に対して感受性の基)およびカルボニル基(例えば、カルボキシル基)を有するアシル化剤で固体支持体に結合された2級アミンのアシル化(すなわち、「アシル化工程」);続いて
(2)側鎖を導入するのに十分な量のサブモノマー(1級アミノ基、2級アミノ基または3級アミノ基を有する)による脱離基の求核置換(すなわち、「求核置換工程」)。
(1)正に荷電したモノマー
(2)中性モノマー、および
(3)中性モノマー。
(一般的実験)試薬用溶媒は、さらなる精製を行わずに用いられる。ブロモ酢酸はAldrichより入手され得(99%等級)、そしてDICはCheminplex Internationalより入手され得る。反応および洗浄はすべて、特に断りのない限り35℃で行なわれる。樹脂の洗浄とは、樹脂に洗浄溶媒(通常、DMFまたはDMSO)を添加し、均一なスラリーが得られるように樹脂を撹拌し(代表的には、約20秒間)、続いて樹脂から溶媒を完全に排液させることをいう。溶媒は、樹脂が乾燥しているように見えるまで(代表的には、約10秒)、反応槽のフリット底を通して減圧濾過を行うことによって、最も良く除去される。樹脂スラリーは、フリット容器の底を通してアルゴンをバブリングさせることによって撹拌する。試薬を溶解するために用いられる溶媒は、ハウスバキューム下で5分間の超音波処理によって、使用前に脱気されるべきである。洗浄溶媒については、調整可能な容量(1〜5mL)で利用可能なDMF、DMSOおよび塩化メチレンを含むディスペンサーを所有していると非常に便利である。
トランスフェクトする組成物を調製するために、脂質結合体化ポリアミド化合物ビヒクル(例えば、リピトイドまたはコレステロイドあるいは混合物)の水溶液を、実施例1に記載されるように、siRNAとともに処方する。これらの成分は、好ましくは、siRNA負電荷ごとに少なくとも1.5、そして好ましくは2〜4の正のビヒクル電荷が存在するような相対量で使用される。ビヒクルに対するsiRNAの正確な比率は、好ましくは、各細胞型について経験的に決定されるが、一般に、1.5〜2nmolビヒクル/μgアンチセンスオリゴヌクレオチドの範囲である。細胞は、実施例1に記載されるように、本発明に従う組成物でトランスフェクトされ得る。本発明に従う組成物の使用に関するさらなる詳細は、以下に提供される。
別の局面において、細胞における標的遺伝子の発現を阻害する方法であって、この方法は、上記のような組成物を細胞に投与する工程を包含し、この組成物中のsiRNA二重鎖の1つの鎖は、標的遺伝子に由来するmRNA中に含まれるヌクレオチド配列を有する方法が提供される。細胞は、本明細書で定義されるような「被験体」に包含され得る。
電荷比=(nL×ML)/(3.03×MsiRNA)、
に従って算出され、
式中、nLは、脂質結合体化ポリアミド化合物のモル数であり、MLは、脂質結合体化ポリアミド1モル当たりの正味の電荷数であり、ここで、MsiRNAは、siRNAのマイクログラムである。
A.トランスフェクション混合物の調製
各トランスフェクション混合物(これらは、本発明に従う組成物の例である)については、リピトイドまたはリピトイド/コレステロイドの組み合わせ送達ビヒクルを、水中の0.5mMの作業濃度に調製し、混合して均一溶液を得た。siRNAは、siRNAとともに提供される緩衝液中に20μMの作業濃度に調製した。本実施例において、siRNAは、Akt1のmRNAに対して指向されるものであり、2つの2’O−メチルUU(RNA)ヌクレオチド3’−オーバーハングおよびホスホジエステル結合を全体にわたって含む配列CAUAGUGAGGUUGCAUCUGGUG(配列番号1)を有した(Integrated DNA Technologiesから入手可能)。siRNAを、マイクロチューブ中のOptiMEM(商標)(Gibco/BRL)中で1μMに希釈したか、または1mlのOptiMEM(商標)当たり約15μgのオリゴに希釈した。別個のマイクロチューブ中に、ビヒクル(代表的には、100pmolのsiRNA当たり約3.75nmolのビヒクルの量で)を、siRNAを希釈するのに用いられた容量と同じ容量のOptiMEM(商標)中に希釈した。本実施例において、用いられたsiRNAおよびビヒクルの開始濃度は、結果として、用いられたsiRNA 1μl当たり約1.5μlのビヒクルになる。ビヒクルに対するsiRNAの正確な比率は、各細胞型について経験的に決定されなければならないが、一般に、およそこの量であることに留意されたい。希釈したsiRNAを、希釈したビヒクルに直ちに添加し、上下にピペッティングすることによって混合した。この混合物を室温で10分間インキュベートさせた。
細胞を、血清を含む増殖培地中で、トランスフェクションの1日前に組織培養皿上にプレートして、トランスフェクション時に60〜90%の密集度を得た。siRNA/ビヒクル混合物を、標準の増殖培地容量の半分におけるsiRNAの最終濃度が50〜100nMになるように、混合およびインキュベーションの直後に細胞に添加した。細胞は、37℃、5%CO2で4〜24時間、トランスフェクション混合物とともにインキュベートした。インキュベーションの後、トランスフェクション混合物を、血清を含む標準の増殖培地で2倍に希釈した。
トランスフェクション混合物を、ホタルルシフェラーゼ(CGUACGCGGAAUACUUCGA(配列番号2);Elbashirら、Nature,411,494(2001)より)に対するsiRNAおよび本明細書中に記載されるような本発明に従ういくつかの異なる送達ビヒクル(L1、L2、L1/C1、L4 1L1/3C1)を用いて、実質的に実施例1に記載されるように調製した。ルシフェラーゼ活性を、パッケージの指示に従ってPromega二重ルシフェラーゼレポーターアッセイシステム(Promega Dual−Luciferase Reporter Assay System)を用いて定量した。図3に示すように、安定にルシフェラーゼを発現するMDA231におけるルシフェラーゼ活性は、ルシフェラーゼに対するsiRNAのトランスフェクションの後に、実質的に減少した。コントロールは、トランスフェクトされていない細胞株であった。この結果は、細胞へのsiRNAの有効な送達のための本発明に従う組成物の能力の指標をさらに提供する。
表1は、本発明に従う組み合わせリピトイド/コレステロイド送達ビヒクルを含む組成物によって、かつ市販のトランスフェクション薬剤(Fugene6、Rocheから入手可能)を用いることによって、siRNAsでトランスフェクトされた細胞におけるAkt1メッセージのノックアウトの有効性を比較するために行った実験についてのデータを示す。HT1080細胞を、実施例1に記載のトランスフェクション混合物の調製およびトランスフェクション手順に実質的に従う組み合わせリピトイド/コレステロイド送達ビヒクル(1L1/3C3)を含む組成物を用いて、100nMの2つの異なるsiRNA(2つのTTヌクレオチド3’−オーバーハングおよびホスホジエステル結合を全体にわたって含むかまたは2つの2’O−メチルUU(RNA)ヌクレオチド3’−オーバーハングおよびホスホジエステル結合を全体にわたって含む、配列CAUAGUGAGGUUGCAUCUGGUG(配列番号1)を有するAkt1メッセンジャーRNAに対して指向されるsiRNA)でトランスフェクトした。mRNAレベルの約69〜83%の減少が、本発明に従う組成物について観察された。これらの結果は、本発明に従う組成物が、市販のFugene6薬剤よりもAkt1 mRNAのノックアウトにはるかに有効であることを示す。
表1
Claims (7)
- 組成物であって、以下:
少なくとも2つの脂質カチオン性ペプトイド結合体の混合物
を含み、該少なくとも2つの脂質カチオン性ペプトイド結合体の各々が、以下の式:
式中、第1化合物において、Lは8炭素原子長と24炭素原子長との間の少なくとも1つの脂肪族アルキル鎖または脂肪族アルケニル鎖を含む非ステロール脂質部分であり、かつ、
第2化合物において、Lはステロール部分であり;
各基Rは、アルキル、アミノアルキルおよびアラルキルから独立して選択され、そして
Xは、
直接結合、
オリゴペプチド、
2〜30結合長の直鎖状のアルキル鎖、ならびに
アルキル結合と、エステル、アミド、カーボネート、カルバメート、ジスルフィド、ペプチドおよびエーテルからなる群より選択される1つ以上の結合とからなる、2〜30結合長の直鎖
からなる群より選択される、
組成物。 - 前記組成物中の第1化合物 対 第2化合物の比が、5:1〜1:5である、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物中の第1化合物 対 第2化合物の比が、1:1〜1:3である、請求項2に記載の組成物。
- 前記組成物中の第1化合物 対 第2化合物の比が、1:1である、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物中の第1化合物 対 第2化合物の比が、1:3である、請求項1に記載の組成物。
- 前記脂質カチオン性ペプトイド結合体が、以下:
リピトイド1またはL1 DMPE(NaeNmpeNmpe)3
リピトイド2またはL2 DMPE(NaeNiaNia)3
リピトイド3またはL3 NtdNhd(NaeNmpeNmpe)3
リピトイド4またはL4 NddNol(NaeNmpeNmpe)3
コレステロイド1またはC1 Chol−β−ala−(NaeNmpeNmpe)3
コレステロイド3またはC3 Chol−β−ala−(NaeNiaNia)3
およびこれらの組み合わせ
として本明細書中に示される化合物からなる群より独立して選択される、請求項1に記載の組成物。 - 前記組成物がL1およびC1からなる、請求項6に記載の組成物。
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