JP6453212B2 - キラル制御 - Google Patents
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Description
本出願は、2012年7月13日に出願された米国特許仮出願第61/671,655号、2012年7月13日に出願された同第61/671,656号、2012年7月14日に出願された同第61/671,722号、および2012年7月14日に出願された同第61/671,724号の優先権を主張し、各出願の全文は、参照により本明細書に組み入れられるものとする。
オリゴヌクレオチドは、治療、診断、研究およびナノ材料の応用に有用である。
背景技術
天然核酸(例えば、無修飾DNAまたはRNA)の治療用途での使用は、例えば、細胞外および細胞内ヌクレアーゼおよび/またはそれらの低い細胞透過性および低い細胞分布のために、制限され得る。加えて、生体外研究により、結合親和性、相補RNAへの特異的結合配列(Cosstick and Eckstein, 1985; LaPlanche et al., 1986;Latimer et al., 1989;Hacia et al., 1994; Mesmaeker et al., 1995)、およびヌクレアーゼ安定性などのアンチセンスオリゴヌクレオチドの特性が、リン原子の絶対立体化学的配置により影響され得ることが分かった(Cookら、米国特許公開第005599797号)。従って、新規な改良されたオリゴヌクレオチド組成物が必要とされている。
脂肪族:本明細書中で使用されるとき、「脂肪族」または「脂肪族基」という語は、他の分子へのひとつの結合点を有する、完全に飽和もしくは1つ以上の不飽和単位を含有する直鎖(すなわち、分岐でない)もしくは分岐鎖、置換もしくは非置換炭化水素鎖、または完全に飽和もしくは1つ以上の不飽和単位を含有するが、芳香族でない単環式炭化水素もしくは多環式炭化水素(本明細書で、「炭素環」、「脂環式」または「シクロアルキル」とも呼ぶ)を意味する。いくつかの実施形態では、脂肪族基は、1〜50個の脂肪族炭素原子を含む。特に指定しない限り、脂肪族基は、1〜10個の脂肪族炭素原子を含む。いくつかの実施形態では、脂肪族基は、1〜6個の脂肪族炭素原子を含む。いくつかの実施形態では、脂肪族基は、1〜5個の脂肪族炭素原子を含む。他の実施形態では、脂肪族基は、1〜4個の脂肪族炭素原子を含む。更に他の実施形態では、脂肪族基は、1〜3個の脂肪族炭素原子を含み、更に他の実施形態では、脂肪族基は、1〜2個の脂肪族炭素原子を含む。いくつかの実施形態では、「脂環式」(または「炭素環」または「シクロアルキル」)は、他の分子へのひとつの結合点を有する、完全に飽和もしくは1つ以上の不飽和単位を含有するが、芳香族でない単環式もしくは二環式C3〜C10炭化水素を表す。いくつかの実施形態では、「脂環式」(または「炭素環」または「シクロアルキル」)は、他の分子へのひとつの結合点を有する、完全に飽和もしくは1つ以上の不飽和単位を含有するが、芳香族でない単環式C3〜C6炭化水素を表す。適切な脂肪族基としては、直鎖または分岐鎖、置換または非置換アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、および(シクロアルキル)アルキル、(シクロアルケニル)アルキルまたは(シクロアルキル)アルケニルなどのそれらの複合体が挙げられるが、これに限定されない。
a)Design of Prodrugs, edited by H. Bundgaard, (Elsevier, 1985) and Methods in Enzymology, 42:309-396, edited by K. Widder, et al. (Academic Press, 1985);
b)Prodrugs and Targeted Delivery, edited by by J. Rautio (Wiley, 2011);
c)Prodrugs and Targeted Delivery, edited by by J. Rautio (Wiley, 2011);
d)A Textbook of Drug Design and Development, edited by Krogsgaard-Larsen;
e)Bundgaard, Chapter 5 “Design and Application of Prodrugs”, by H. Bundgaard, p. 113-191 (1991);
f)Bundgaard, Advanced Drug Delivery Reviews, 8:1-38 (1992);
g)Bundgaard, et al., Journal of Pharmaceutical Sciences, 77:285 (1988);および
h)Kakeya, et al., Chem. Pharm. Bull., 32:692 (1984)
参照。
(
;および2)CとG間の
上述の通り、さまざまな用途および症状におけるオリゴヌクレオチド組成物の有用性を考慮して、当業者は、天然のオリゴヌクレオチド分子と比較し、例えば、特定の用途および症状に利用される、好ましいまたは望ましい特性や性質を有し得るオリゴヌクレオチド構造の修飾の開発の努力を行ってきた。そのような例示的な修飾が、以下に記載される。
本発明は、粗高純度および高ジアステレオマー純度のキラル制御されたオリゴヌクレオチド、およびキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、粗純度が高いキラル制御されたオリゴヌクレオチド、およびキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、キラル制御されたオリゴヌクレオチド、およびキラル制御されたジアステレオマーの純度が高いオリゴヌクレオチド組成物を提供する。
[SBn1RBn2SBn3RBn4...SBnxRBny]
によって表される構造を有し、
ここで、各RBは、独立して、結合したリン酸においてR配置を有するヌクレオチド単位のブロックを表し;
各SBは、独立して、結合したリン酸においてS配置を有するヌクレオチド単位のブロックを表し;
n1〜nyのそれぞれは、少なくとも1つの奇数nおよび少なくとも1つの偶数nは、ゼロ以外の数であるという要件のもとに、ゼロまたは整数であることにより、オリゴヌクレオチドは、互いに異なる立体化学の少なくとも2個の個々のインターヌクレオチド結合を含み;および
ここで、n1〜nyの合計は、2〜200であり、およびいくつかの実施形態においては、下限は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25以上から成るグループから選択され、上限は、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、および200以上から成るグループから選択され、上限は、下限より大きい。
ここで、P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpのいずれかであり;
Wは、O、SまたはSeであり;
X、YおよびZのそれぞれは、独立して−O−、−S−、−N(−L−R1)−、またはLであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい、直鎖または分岐のC1〜C10アルキレンであり、ここでLの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C50脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
各R´は、独立して−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって置換されていてもよいヘテロ環式、もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環式、ヘテロ環式、またはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい2価の環であり;
各Rは、独立して水素である、または、C1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および各
は、独立してヌクレオシドとの結合を表す。
ここで、P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpのいずれかであり;
Wは、O、SまたはSeであり;
X、YおよびZのそれぞれは、独立して−O−、−S−、−N(−L−R1)−、またはLであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい、直鎖または分岐のC1〜C10アルキレンであり、ここでLの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C50脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
各R´は、独立して−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって置換されていてもよいヘテロ環式、もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環式、ヘテロ環式、またはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい2価の環であり;
各Rは、独立して水素である、または、C1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および各
は、独立してヌクレオシドとの結合を表す。
同じ窒素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって置換されていてもよいヘテロ環式、もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環式、ヘテロ環式、またはヘテロアリール環を形成する;
L1は、置換されていてもよい基:
Vは、−O−、−S−、−NR’−、C(R’)2、−S−S−、−B−S−S−C−、
Aは、=O、=S、=NR’、または=C(R’)2であり;
BおよびCのそれぞれは、独立して−O−、−S−、−NR’−、−C(R’)2−、または、C1〜C6アルキレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロシクリレン、またはヘテロアリーレンから選択される置換されていてもよい基であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで環Cy’は、置換されていてもよいアリーレン、カルボシクリレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンである。いくつかの実施形態において、L1は、置換されていてもよい
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環式、ヘテロアリール又はヘテロ環式環を形成し;各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;および
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリール又はヘテロ環式環を形成し。
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−である。
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−である。
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリール又はヘテロ環式環を形成し;
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでGは、−O−、−S−、または−NR’であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されても良いアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリールまたはヘテロ環式環を形成し;
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでGは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでGは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されても良いアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリールまたはヘテロ環式環を形成し;
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでGは、−O−、−S−、または−NR’であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されても良いアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリールまたはヘテロ環式環を形成し;
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
R’は、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)2−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO2)−、=C(CO2−(C1〜C6脂肪族))−、または=C(CF3)−であり;および
R’は、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、フェニル環は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、フェニル環は、置換されない。いくつかの実施形態において、フェニル環は、置換される。
ここで、フェニル環は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、フェニル環は、置換されない。いくつかの実施形態において、フェニル環は、置換される。
ここで- - -は単結合又は二重結合であり;および
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリール又はヘテロ環式環を形成する。
ここで、
Gは、−O−、−S−、または−NR’であり;
- - -は単結合又は二重結合であり;および
2つのRL1は、これらが結合している2個の炭素原子と一緒になって、置換されても良いアリール、C3〜C10炭素環式、ヘテロアリールまたはヘテロ環式環を形成する。
GおよびR’のそれぞれおよび環Cy’は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
であり、ここで酸素原子は、R1に結合されている。
いくつかの実施形態において、Lは、
いくつかの実施形態において、
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここでフェニル環は、置換されていてもよく、および
R1およびXのそれぞれは、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
ここで、P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpのいずれかであり;
Lは、共有結合または任意に置換され、直鎖または分岐のC1〜C10アルキレンであり、ここでLの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C50脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R´)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)N(R´)−、−N(R´)C(O)−、−N(R´)C(O)O−、−OC(O)N(R´)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R´)−、−N(R´)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により任意におよび独立して置換され;
各R´は、独立して−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって置換されていてもよいヘテロ環式、もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR´は、それらの介在原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環式、ヘテロ環式、またはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい2価の環であり;
各Rは、独立して水素であるか、または、C1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、またはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および
各
は、独立してヌクレオシドとの結合を表し;
R1は、Lが共有結合のとき、−H以外である。
各インターヌクレオチド結合は、
例示的な酵素
いくつかの実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドに存在する核酸塩基は、自然の核酸塩基である、または自然の核酸塩基に由来する修飾された核酸塩基である。例としては、限定するものではないが、それぞれのアミノ基がアシル保護基により保護されているウラシル、チミン、アデニン、シトシン、およびグアニン、2−フルオロウラシル、2−フルオロシトシン、5−ブロモウラシル、5−ヨードウラシル、2,6−ジアミノプリン、アザシトシン、疑似イソシトシンや疑似ウラシルなどのピリミジン類似体、および8−置換プリン、キサンチン、またはヒポキサンチンなどの別の修飾された核酸塩基が挙げられる(最後の2つは、自然分解生成物)。例示的な修飾された核酸塩基は、Chiu and Rana, RNA, 2003, 9, 1034-1048, Limbach et al. Nucleic Acids Research, 1994, 22, 2183-2196 and Revankar and Rao, Comprehensive Natural Products Chemistry, vol. 7, 313に開示される。
最も一般的な天然のヌクレオチドは、核酸塩基、アデノシン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、およびチミン(T)またはウラシル(U)に結合したリボース糖から成る。また、ヌクレオチド内のリン酸基または結合したリン酸が、糖または修飾された糖のさまざまな位置に結合可能である修飾されたヌクレオチドが企図される。非制限的な例としては、リン酸基または結合したリン酸は、糖または修飾された糖の2′、3′、4′または5′ヒドロキシル部分に結合可能である。本明細書中で記載される修飾された核酸塩基を組み込むヌクレオチドもまたこの文脈で企図される。いくつかの実施形態において、保護されていない−OH部分を含むヌクレオチドまたは修飾されたヌクレオチドが、本発明の方法により使用される。
以下:−H、−F;−CF3、−CN、−N3、−NO、−NO2、−OR’、−SR’、または−N(R’)2の1つを含む置換基と置換され、ここで、各R’は独立して、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;−O−(C1〜C10アルキル)、−S−(C1〜C10アルキル)、−NH−(C1〜C10アルキル)、または−N(C1〜C10アルキル)2;−O−(C2−C10アルケニル)、−S−(C2−C10アルケニル)、−NH−(C2−C10アルケニル)、または−N(C2−C10アルケニル)2;−O−(C2−C10アルキニル)、−S−(C2−C10アルキニル)、−NH−(C2−C10アルキニル)、または−N(C2−C10アルキニル)2;または−O−−(C1〜C10アルキレン)−O−−(C1〜C10アルキル)、−O−(C1〜C10アルキレン)−NH−(C1〜C10アルキル)もしくは−O−(C1〜C10アルキレン)−NH(C1〜C10アルキル)2、−NH−(C1〜C10アルキレン)−O−(C1〜C10アルキル)、または−N(C1〜C10アルキル)−(C1〜C10アルキレン)−O−(C1〜C10アルキル)、ここで、アルキル、アルキレン、アルケニルおよびアルキニルは、置換若しくは非置換であってよい。いくつかの実施形態において、2’−OHは、−H(デオキシリボース)により置換される。いくつかの実施形態において、2’−OHは、−Fにより置換される。いくつかの実施形態において、2’−OHは、−OR’により置換される。いくつかの実施形態において、2’−OHは、−OMeにより置換される。いくつかの実施形態において、2’−OHは、−OCH2CH2OMeにより置換される。
のいずれか1つであり、
ここで、Xsは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR1」に対応し、Baは、ここに定義するとおりである。
ここで、Xsは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR1」に対応し、Baは、ここに定義するとおりである。
のいずれか1つであり、
ここで、Xsは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR1」に対応し、Baは、ここに定義するとおりである。
のいずれかであり、
ここで、Xsは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR1」に対応し、Baは、ここに定義するとおりである。
ここで、Xsは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR1」に対応し、Baは、ここに定義するとおりである。
いくつかの実施形態において、本発明は、キラル制御されたオリゴヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチド組成物を提供する。例えば、いくつかの実施形態において、提供される組成物は、1以上の個々のオリゴヌクレオチドタイプの所定のレベルを含み、オリゴヌクレオチドタイプは、1)塩基配列;2)骨格結合のパターン;3)骨格キラル中心のパターン;および4)骨格P−修飾のパターンにより定義される。
ある実施形態において、式Iのオリゴヌクレオチドは、上記の表2に示すまたは実施例に記載される構造のいずれか1つである。
本発明は、複数の提供されるオリゴヌクレオチドを含む組成物、または、複数の提供されるオリゴヌクレオチドから成る組成物を提供する(例えば、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物)。いくつかの実施形態において、そのような提供されるオリゴヌクレオチドは、全て同じタイプであり、つまり、全て同じ塩基配列、骨格結合のパターン(つまり、インターヌクレオチド結合タイプのパターン、例えば、リン酸塩、ホスホロチオエートなど)、骨格キラル中心のパターン(つまり、結合したリン酸の立体化学(Rp/Sp)のパターン)、およびリン酸骨格修飾のパターン(例えば、式Iのパターンの「−XLR1」基)を有する。しかしながら、多くの実施形態において、提供される組成物は、一般的には、予め決められた相対量の複数のオリゴヌクレオチドタイプを含む。
本発明は、1以上の特異なヌクレオチドタイプを含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドおよびキラル制御された組成物の作製方法を提供する。上記の通り、ここでの「オリゴヌクレオチドタイプ」という用語は、特定の塩基配列、骨格結合のパターン、骨格キラル中心のパターン、およびリン酸骨格修飾のパターン(例えば、「−XLR1」基)を有するオリゴヌクレオチドを定義する。一般的に指定される「タイプ」のオリゴヌクレオチドは、塩基配列、骨格結合のパターン、骨格キラル中心のパターン、およびリン酸骨格修飾のパターンに関して互いに構造的に同一である。
(1)カップリング;
(2)キャッピング;
(3)修飾;
(4)脱ブロッキング;および
(5)所望の長さが実現されるまで、(1)〜(4)の繰り返しステップを行う
を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド作製方法を提供する。
(a)第1のキラル制御されたオリゴヌクレオチドの一定量を提供する;および
(b)任意で1以上のさらなるキラル制御されたオリゴヌクレオチドの一定量を提供すること
を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物の作製方法を提供する。
さらなる詳細は以下に記載される。「キャップ」は、キャッピングステップで窒素原子に導入される化学部分であり、いくつかの実施形態において、アミノ保護基である。第1サイクルでは、開始時に固体支持体に結合したヌクレオシドは、1つのみである可能性があるが、脱ブロッキングの前にサイクルの終了を行ってもよいことを、当業者は理解する。当業者により理解される通り、BPROは、オリゴヌクレオチド合成で使用される保護基である。スキームIの上記のサイクルの各ステップは、さらに以下に記載される。
いくつかの実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドの合成は、固相上で行われる。いくつかの実施形態において、固体支持体に存在する反応基は、保護される。いくつかの実施形態において、固体支持体に存在する反応基は、保護されていない。オリゴヌクレオチド合成の最中、固体支持体は、数回の合成サイクルにおいて、さまざまな試薬で処理され、個々のヌクレオチド単位で成長するオリゴヌクレオチド鎖の段階的伸長を実現する。固体支持体に直接結合し、鎖の末端のヌクレオシド単位を、ここでは「第1ヌクレオシド」と呼ぶ。第1のヌクレオシドは、リンカー部分、つまりジラジカルを通じて、CPG、ポリマーまたは別の固体支持体のいずれかとヌクレオシドの間の共有結合により固体支持体に結合される。リンカーは、オリゴヌクレオチド鎖を構築する合成サイクルの間、無傷のままであり、鎖構築後に切り離され、支持体からオリゴヌクレオチドを遊離させる。
固体支持体を、自由求核部分を含む化合物に結合させるために結合部分またはリンカーを用いても良い。好適なリンカー、例えば、固相合成技術において固体支持体を初期ヌクレオシド分子の官能基(例えば、ヒドロキシル基)に結合させるように機能する短分子が知られている。いくつかの実施形態において、結合部分は、スクシンアミド酸リンカー、またはコハク酸リンカー(−CO−CH2−CH2−CO−)、またはオキサリルリンカー(−CO−CO−)である。いくつかの実施形態において、結合部分およびヌクレオシドはエステル結合を介して一緒に結合される。いくつかの実施形態において、結合部分およびヌクレオシドはアミド結合を介して一緒に結合する。いくつかの実施形態において、結合部分はヌクレオシドを別のヌクレオチドまたは核酸に結合させる。開示される好ましいリンカーは、例えば、Oligonucleotides And Analogues A Practical Approach, Ekstein, F. Ed., IRL Press, N.Y., 1991, Chapter 1 およびSolid-Phase Supports for Oligonucleotide Synthesis, Pon, R. T., Curr. Prot. Nucleic Acid Chem., 2000, 3.1.1-3.1.28に記載される。
提供されるオリゴヌクレオチドの合成は、一般的に非プロトン性有機溶媒中で行われる。いくつかの実施形態において、溶媒は、例えば、アセトニトリルのようなニトリル溶媒中で行われる。いくつかの実施形態において、溶媒は、例えば、ピリジンのような塩基性アミン溶媒である。いくつかの実施形態において、溶媒は、例えば、テトラヒドロフランのようなエーテル溶媒である。いくつかの実施形態において、溶媒は、例えば、ジクロロメタンのようなハロゲン化炭化水素である。いくつかの実施形態において、溶媒の混合物を使用する。ある実施形態において、溶媒は、上記記載の分類の1以上の溶媒の混合物である。
提供される方法において、キラル試薬が、キラル制御されたオリゴヌクレオチドの生産において立体選択性を与えるために使用される。キラル補助剤として、当業者により、本明細書中に引用される多くの異なるキラル試薬を、本発明の方法の方法により使用しても良い。そのような例示的なキラル試薬は、本明細書中や上記の文献、Wada I, IIおよびIIIに記載されるとおりである。ある実施形態において、キラル試薬は、Wada Iに記載されるとおりであり。いくつかの実施形態において、本発明の方法により使用されるキラル試薬は、以下の式3−I:
ここでW1およびW2は、−O−、−S−、または−NG5−のいずれかであり、U1およびU3は、単結合、二重結合または三重結合を通じて、U2が存在する場合、U2と結合する炭素原子、またはrが、0の場合、互いに結合する炭素原子である。U2は、−C−、−CG8−、−CG8G8−、−NG8−、−N−、−O−、または−S−であり、rは、0〜5の整数であり、2個を超えるヘテロ原子が隣接することはない。U2のいずれか1つがCである場合、三重結合が、Cである第2の事例のU2の間に形成されなければならない、またはU1もしくはU3のいずれか1つに形成されなければならない。同様に、U2のいずれか1つがCG8である場合、二重結合が、−CG8−もしくは−N−である第2の事例のU2の間に形成される、または、U1もしくはU3のいずれか1つに形成される。
いくつかの実施形態では、本発明は、キラル制御オリゴヌクレオチドを合成するのに使用されるキラル試薬に関する。
式中、G21〜G23は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基又はC1〜3アルキル基である。
式中、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、C6〜14アリールC1〜4アルコキシ基、C7〜14アラルキル基、C1〜4アルキルC6〜14アリール基、C1〜4アルコキシC6〜14アリール基、又はC6〜14アリールC1〜4アルキル基である。
式中、G41〜G46は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基又はC1〜3アルキル基である。
式中、Gz1〜Gz4は上に同じであり、Gz5はヒドロキシル基の保護基であり、Bsは、次の式(Z−VI)〜(Z−XI)によって表される基より選択される基又はその誘導体である。
Rz2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、又は−SRbであり、式中、Rbはブロッキング成分である;
Y1はO、NRd、S、又はSeであり;
Rdは互いに独立して水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、又は−HP(O)(Re)であり;
Reは互いに独立して水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、又はヘテロアリール−Y2−、又は、Na+、Li+、若しくはK+である陽イオン、又は−O−であり;
Y2はO、NRd、又はSであり;
Rz3は、−CH2−、−(CH2)2−、−CH2NH−、又は−CH2N(CH3)−で表される基である。
式中、Gz1及びGz2は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基(−CN)、式(Z−II)若しくは(Z−III)の基、又は、Gz1及びGz2の両方が一緒になって(Z−IV)の基を形成したもの、である。いくつかの実施形態では、「キラル試薬」という用語は、立体制御されたリン原子修飾ヌクレオチド又はオリゴヌクレオチド誘導体を産生するように使用される化学組成物である。キラル試薬はヌクレオシドと反応してキラル中間体を形成する。
式中、G21〜G23は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はC1〜3アルキル基である。いくつかの実施形態では、G21〜G23の例としては水素原子が挙げられる。
式中、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、C6〜14アリール基、C1〜4アルコキシ基、C7〜14アラルキル基、C1〜4アルキルC6〜14アリール基、C1〜4アルコキシC6〜14アリール基、又はC6〜14アリールC1〜4アルキル基である。C1〜4アルキルC6〜14アリール基の例としては、メチルフェニル基、及びエチルフェニル基が挙げられる。C1〜4アルコキシC6〜14アリール基の例としては、メトキシフェニル基及びエトキシフェニル基が挙げられる。C6〜14アリールC1〜4アルキル基の例としては、ベンジル基及びフェニルエチル基が挙げられる。いくつかの実施形態では、G31〜G33の例としては、互いに独立してメチル基及びフェニル基であるものが挙げられる。
式中、G41〜G46は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はC1〜3アルキル基である。いくつかの実施形態では、G41〜G46の例としては水素原子が挙げられる。
(S)−2−(メチルジフェニルシリル)−1−((S)−1−ピロリジン−2−イル)エタノール(3a)、
(R)−2−(メチルジフェニルシリル)−1−((R)−1−ピロリジン−2−イル)エタノール(3b)、
(S)−2−(トリメチルシリル)−1−((S)−1−ピロリジン−2−イル)エタノール(5a)、
(R)−2−(トリメチルシリル)−1−((R)−1−ピロリジン−2−イル)エタノール(Z−5b)、
(R)−2,2−ジフェニル−1−((S)−ピロリジン−2−イル)エタノール(7a)、
(S)−2,2−ジフェニル−1−((R)−ピロリジン−2−イル)エタノール(7b)、
(R)−2−(4−ニトロフェニル)−1−((S)−ピロリジン−2−イル)エタノール(9a)、
(S)−2−(4−ニトロフェニル)−1−((R)−ピロリジン−2−イル)エタノール(9b)、
(R)−(9H−フルオロレン(Fluororen)−9−イル)((S)−ピロリジン−2−イル)メタノール(11a)、又は
(S)−(9H−フルオロレン−9−イル)((R)−ピロリジン−2−イル)メタノール(11b)
より選択される。
Rz2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、又は−SRbであり、式中、Rbはブロッキング成分であり;
Y1はO、NRd、S、又はSeであり;
Rdは互いに独立して水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、又は−HP(O)(Re)であり;
Reは互いに独立して水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、若しくはヘテロアリール−Y2−、又は、陽イオンであるNa+、Li+、若しくはK+、又は−O−であり;
Y2はO、NRd、又はSであり;
Rz3は−CH2−、−(CH2)2−、−CH2NH−、又は−CH2N(CH3)−で表される基である。
上記式中、R8〜R10のそれぞれは互いに独立してC1〜10アルキル、C6〜C10アリール、C6〜C10アラルキル、又はC6〜C10アリールオキシアルキルである。いくつかの実施形態では、R8はメチル、イソプロピル、フェニル、ベンジル、及びフェノキシメチルである。いくつかの実施形態では、R9及びR10はC1〜4アルキル基である。
式(Z−Va’)及び(Z−Vb’)中、Gz1、Gz2、Gz5、Bs、Rz2及びRz3のそれぞれは上に同じである)。ある特定の実施形態では、ヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は、立体制御されたリン原子修飾ヌクレオチド及びオリゴヌクレオチドを産生するように用いられるキラルモノマーである。ヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体の例は、次の式で表される:
12a、12b、13a、13b、14a、14b、15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b、20a、20b、21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b、25a、25b、26a、26b、27a、27b、28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b、及び35a。
スキームZ−1
アキラルなH−ホスホネート成分を第1の活性化試薬で処理して第1の中間体を形成する。一実施形態では、第1の活性化試薬を縮合ステップの間に反応混合物に加える。第1の活性化試薬の使用は、反応に用いる溶媒等、反応条件による。第1の活性化試薬の例としては、ホスゲン、クロロギ酸トリクロロメチル、ビス(トリクロロメチル)カーボネート(BTC)、塩化オキサリル、Ph3PCl2、(PhO)3PCl2、N,N’−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド(BopCl)、1,3−ジメチル−2−(3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−イル)−2−ピロリジン−1−イル−1,3,2−ジアザホスホリジニウムヘキサフルオロホスフェート(MNTP)、又は3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−イル−トリス(ピロリジン−1−イル)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyNTP)がある。
第1の活性化ステップの後、活性化したアキラルなH−ホスホネート成分は、式(Z−I)又は(Z−I’)で表されるキラル試薬と反応して、式(Z−Va)、(Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’)のキラル中間体を形成する。
式Z−Va((Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’))のキラル中間体を第2の活性化試薬及びヌクレオシドで処理して縮合中間体を形成する。ヌクレオシドは固体支持体上にあってもよい。第2の活性化試薬の例としては、4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)、4,5−ジクロロイミダゾール、1−フェニルイミダゾリウムトリフレート(PhIMT)、ベンジミダゾリウムトリフレート(BIT)、ベンゾトリアゾール(benztriazole)、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(NT)、テトラゾール、5−エチルチオテトラゾール(ETT)、5−ベンジルチオテトラゾール(BTT)、5−(4−ニトロフェニル)テトラゾール、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)、N−シアノメチルピペリジニウムトリフレート、N−シアノメチルジメチルアンモニウムトリフレートが挙げられる。式Z−Va((Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’))のキラル中間体はモノマーとして単離してもよい。通常、Z−Va((Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’))のキラル中間体は単離せず、同じ容器の中でヌクレオシド又は修飾ヌクレオシドと反応を起こさせ、キラル亜リン酸化合物、即ち縮合中間体を得る。他の実施形態では、本方法を固相合成によって実施する場合、化合物を含む固体支持体からろ過によって副産物、不純物、及び/又は試薬を取り除く。
最終的な核酸がダイマーより大きい場合、未反応の−OH成分をブロック基でキャッピングし、化合物中のキラル補助基もまたブロック基でキャッピングして、キャッピングされた縮合中間体を形成してもよい。最終的な核酸がダイマーである場合、キャッピング・ステップは必要ない。
化合物は、求電子試薬との反応によって修飾する。キャッピングされた縮合中間体に修飾ステップを行ってもよい。いくつかの実施形態では、修飾ステップをイオウ求電子試薬、セレニウム求電子試薬、又はホウ素化剤を用いて実施する。修飾ステップの例としては、酸化及び硫化のステップがある。
S8(式Z−B)、Zz1−S−S−Zz2、又はZz1−S−Vz−Zz2、
式中、Zz1及びZz2は互いに独立してアルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、複素環式、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、又はチオカルボニル、又は、Zz1及びZz2が一緒になって3〜8員環の脂環式環又は複素環を形成したものであり、これらは置換されていても置換されていなくてもよく;
VzはSO2、O、又はNRfであり;
Rfは水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、又はアリールである。
Se(式Z−G)、Zz3−Se−Se−Zz4、又はZz3−Se−Vz−Zz4、
式中、Zz3及びZz4は互いに独立してアルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、複素環式、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、又はチオカルボニル、又は、Zz3及びZz4は一緒になって3〜8員環の脂環式環又は複素環を形成したものであり、これらは置換されていても置換されていなくてもよく;
VzはSO2、S、O、又はNRfであり;
Rfは水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、又はアリールである。
キャッピングされた縮合中間体は、脱ブロッキングして、増殖している核酸鎖の5’−末端でブロック基を除去して、化合物を提供する。化合物は、鎖伸長サイクルに再度入って、縮合中間体、キャッピングされた縮合中間体、修飾されキャッピングされた縮合中間体、及び5’−脱保護され修飾されキャッピングされた中間体を形成してもよい。鎖伸長サイクルを少なくとも1周した後、5’−脱保護され修飾されキャッピングされた中間体は、キラル補助基リガンド及び他の保護基、例えば核酸塩基、修飾核酸塩基、糖及び修飾糖保護基の除去によってさらに脱ブロッキングし、核酸を提供する。他の実施形態では、5’−OH成分を含むヌクレオシドは、本明細書に記載される前出の鎖伸長サイクルからの中間体である。なおも別の実施形態では、5’−OH成分を含むヌクレオシドは、他の既知の核酸合成方法から得られる中間体である。固体支持体を用いる実施形態では、次いで、リン原子修飾核酸を固体支持体から切断する。ある特定の実施形態では、核酸は、精製を目的として固体支持体上に付けたままとし、次いで、精製後に固体支持体から切断する。
スキームZ−2
スキームZ−3
式中、Gz1及びGz2は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、式(Z−II)若しくは(Z−III)の基、又は、Gz1及びGz2の両方が一緒になって式(Z−IV)の基を形成したものであり、
式中、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、C1〜4アルコキシ基、C6〜14アリール基、C7〜14アラルキル基、C1〜4アルキルC6〜14アリール基、C1〜4アルコキシC6〜14アリール基、又はC6〜14アリールC1〜4アルキル基、
式中、G41〜G46は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はC1〜3アルキル基であり、Gz3及びGz4は互いに独立して水素原子、C1〜3アルキル基、C6〜14アリール基、又は、Gz3及びGz4の両方が一緒になって3〜16の炭素原子を有するヘテロ原子含有環を形成したもの、である。
式中、Gz1及びGz2は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、式(Z−II)若しくは(Z−III)の基、又は、Gz1及びGz2の両方が一緒になって式(Z−IV)の基を形成したもの、であり、
式中、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、C1〜4アルコキシ基、C6〜14アリール基、C7〜14アラルキル基、C1〜4アルキルC6〜14アリール基、C1〜4アルコキシC6〜14アリール基、又はC6〜14アリールC1〜4アルキル基、
式中、G41〜G46は互いに独立して水素原子、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はC1〜3アルキル基であり;
Gz3及びGz4は互いに独立して水素原子、C1〜3アルキル基、C6〜14アリール基、又は、Gz3及びGz4の両方が一緒になって3〜16の炭素原子を有するヘテロ原子含有環を形成したもの、であり、
Gz5はヒドロキシル基の保護基であり;
Rz2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、又は−SRbであり、Rbはブロッキング成分であり;
Y1はO、NRd、S、又はSeであり;
Rdは互いに独立して水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、又は−HP(O)(Re)であり;
Reは互いに独立して水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、若しくはヘテロアリール−Y2−、又は、Na+、Li+、若しくはK+である陽イオン、又は−O−であり;
Y2はO、NRd、又はSであり;
Rz3は−CH2−、−(CH2)2−、−CH2NH−、又は−CH2N(CH3)−で表される基であり;
Bsは次の式(Z−VI)〜(Z−XI)で表される基より選択される基又はその誘導体である。
式中、各変数は互いに独立して上に定義され本明細書に記載される通りである。
アキラルなH−ホスホネート成分を含む分子、キラル試薬又はその塩を反応させてヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体のモノマーを形成するステップと;
モノマー及びヌクレオシドを反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、を含み、
キラル試薬は次の化学式(Z−I)を有する。
アキラルなH−ホスホネート成分を含む分子、キラル試薬又はその塩を反応させてヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体のモノマーを形成するステップと;
モノマー及びヌクレオシドを反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、を含み、
キラル試薬は次の化学式(Z−I’)を有する。
アキラルなH−ホスホネート成分を含む分子、キラル試薬又はその塩を反応させてヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体のモノマーを形成するステップと;
モノマー及びヌクレオシドを反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、を含み、
キラル試薬は式3a、3b、5a、Z−5b、7a、7b、9a、9b、11a及び11bより選択される。
式(Z−Va)又は(Z−Vb)で表されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を、活性化試薬及びヌクレオシドと反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、
を含む。
式(Z−Va)又は(Z−Vb)で表されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を、活性化試薬及びヌクレオシドと反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、を含み;
式(Z−Va)又は(Z−Vb)で表されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は、式12a、12b、13a、13b、14a、14b、15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b、20a、20b、21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b、25a、25b、26a、26b、27a、27b、28a、28b、29a、29b、30a、30b、31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b、及び35aより選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、立体制御されたリン原子修飾オリゴヌクレオチド誘導体の合成方法を提供し、本方法は、
式(Z−Va)又は(Z−Vb)で表されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を、活性化試薬及びヌクレオシドと反応させて縮合中間体を形成するステップと;
縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換するステップと、を含み;
式(Z−Va)又は(Z−Vb)で表されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は、式12a、12b、13a、13b、14a、14b、15a、15b、16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b、20a、20b、21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b、25a、25b、26a、及び26bより選択される。
式Z−Iの所定のキラル補助基の調製及び使用
略語
ac:アセチル
bz:ベンゾイル
CSO:(1S)−(+)−(10−カンファースルフォニル(camphorsulfonyl))オキサジリジン
DBU:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン
DCA:ジクロロ酢酸
DCM:ジクロロメタン、CH2Cl2
Tr:トリチル、トリフェニルメチル
MeIm:N−メチルイミダゾール
NIS:N−ヨードスクシンイミド
pac:フェノキシアセチル
Ph:フェニル
PhIMT:N−フェニルイミダゾリウムトリフレート
POS:3−フェニル−1,2,4−ジチアゾリン(dithiazoline)−5−オン
TBS:tert−ブチルジメチルシリル
TBDPS:tert−ブチルジフェニルシリル
TOM:トリイソプロピルシロキシメチル
TFA:トリフルオロ酢酸
キラル制御オリゴヌクレオチドの自動化された固相合成を表Z−1に示すサイクルに従って実施した。
表Z−1 合成手順
キラル制御オリゴヌクレオチドの自動化された固相合成を表Z−2に示すサイクルに従って実施した。
表Z−2
脱水トルエンで共沸を繰り返し行うことによってヌクレオシド−3’−H−ホスホネートモノエステルを脱水し、次いで、脱水MeCN中に溶解させる。Ph3PCl2を溶液に加え、混合物を5分間撹拌する。脱水トルエンで共沸を繰り返し行い脱水MeCN中に溶解させたキラル試薬の溶液を混合物にシリンジで滴下して加え、混合物をアルゴン下で5分間撹拌する。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.48−7.08(25H,m),4.33−4.23(1H,m),3.16−2.89(3H,m),2.84(1H,brs),1.70−1.54(1H,m),1.35(1H,dd,J=14.7,6.3Hz),1.10(1H,dd,J=14.7,8.1Hz),1.18−1.05(1H,m),1.04−0.90(1H,m),0.34(3H,s),−0.17−−0.36(1H,m)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57−7.52(5H,m),7.38−7.33(5H,m),3.77(1H,ddd,J=8.9,5.4,3.5Hz),3.01(1H,dt,J=7.4,3.6Hz),2.97−2.79(2H,m),2.27(2H,brs),1.76−1.53(4H,m),1.38(1H,dd,J=15.0,9.0Hz),1.24(1H,dd,J=15.0,5.4Hz),0.65(3H,s);13C NMR(100.4MHz,CDCl3)δ137.4,137.1,134.6,134.5,129.1,127.8,69.5,64.1,47.0、25.8、24.0、19.6、−3.4.MALDITOF−MS m/z C19H26NOSi[M+H]+の計算値 312.18,測定値 312.06。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.48−7.12(25H,m),4.33−4.24(1H,m),3.16−2.89(3H,m),2.86(1H,brs),1.69−1.52(1H,m),1.35(1H,dd,J=14.4,6.0Hz),1.10(1H,dd,J=14.4,8.4Hz),1.18−1.05(1H,m),1.03−0.89(1H,m),0.33(3H,s),−0.19−−0.39(1H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ144.5,137.5,136.8,134.6,134.3,129.8,129.0,127.8,127.7,127.4,126.1,77.9,71.7,65.1,53.5,25.0,24.8,19.6,−4.0.MALDITOF−MS m/z C38H40NOSi[M+H]+の計算値 554.29,測定値 554.09。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.58−7.52(5H,m),7.38−7.33(5H,m),3.78(1H,ddd,J=9.0,5.1,3.6Hz),3.00(1H,dt,J=7.4,3.3Hz),2.97−2.78(2H,m),2.19(2H,brs),1.76−1.53(4H,m),1.38(1H,dd,J=14.6,9.0Hz),1.24(1H,dd,J=14.6,5.1Hz),0.66(3H,s);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ137.5,137.1,134.5,134.4,129.0,127.7,69.2,64.2,46.9,25.8,24.0,19.7,−3.4.MALDITOF−MS m/z C19H26NOSi[M+H]+の計算値 312.18,測定値 312.09。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.58−7.51(5H,m),7.31−7.14(10H,m),4.13(1H,dt,J=7.5,3.0Hz),3.39−3.31(1H,m),3.20−2.99(2H,m),2.84(1H,s),1.74−1.57(1H,m),1.29−1.10(2H,m),0.74(1H,dd,J=14.4,7.2Hz),0.46(1H,dd,J=14.4,7.2Hz),−0.15(9H,s).MALDITOF−MS m/z C28H36NOSi[M+H]+の計算値 430.26,測定値 430.09。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ3.76(1H,ddd,J=8.8,5.7,3.3Hz),3.08(1H,dt,J=7.8,3.3Hz),3.02−2.87(2H,m),2.48(2H,brs),1.81−1.58(4H,m),0.83(1H,dd,J=14.7,8.7Hz),0.68(1H,dd,J=14.7,6.0Hz),0.05(9H,s);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ69.6,64.3,46.9,25.8,23.9,22.0,−0.8.MALDITOF−MS m/z C9H22NOSi[M+H]+の計算値 188.15,測定値 188.00。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.44−7.38(2H,m),7.33−7.14(8H,m),4.46(1H,dd,J=9.9,3.3Hz),3.91(1H,d,J=9.9Hz),3.02−2.88(2H,m),2.81−2.69(1H,m),2.52(2H,brs),1.88−1.56(4H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ142.3,142.0,128.6,128.5,128.4,128.2,126.5,126.4,73.5,60.1,55.8,46.6,25.8,23.4.MALDITOF−MS m/z C18H22NO[M+H]+の計算値 268.17,測定値 268.06。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.44−7.37(6H,m),7.30−7.01(17H,m),6.66−6.61(2H,m),4.80(1H,d,J=10.8Hz),3.63(1H,d,J=10.8Hz),3.36−3.28(1H,m),3.22−3.09(1H,m),3.01−2.89(1H,m),2.66(1H,s),1.90−1.75(1H,m),1.29−1.04(2H,m),0.00−−0.19(1H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ144.2,142.9,141.6,130.0,128.5,128.4,127.9,127.8,127.4,126.4,126.2,77.9,75.9,61.9,55.4,53.4,24.7,24.5.MALDITOF−MS m/z C37H36NO[M+H]+の計算値 510.28,測定値 510.11。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.45−7.14(10H,m),4.45(1H,dd,J=9.9,3.3Hz),3.91(1H,d,J=9.9Hz),3.00−2.89(2H,m),2.82−2.71(1H,m),2.40(2H,brs),1.87−1.55(4H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ142.3,142.0,128.5,128.3,128.1,126.3,126.2,73.4,60.1,55.9,46.5,25.8,23.5.MALDITOF−MS m/z C18H22NO[M+H]+の計算値 268.17,測定値 268.03。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.09−8.03(2H,m),7.49−7.43(6H,m),7.28−7.09(11H,m),4.23(1H,ddd,J=8.3,5.6,3.0Hz),3.43−3.33(1H,m),3.23−3.11(1H,m),3.07−2.96(1H,m),2.83(1H,brs),2.74(1H,dd,J=13.8,8.4Hz),2.49(1H,dd,J=13.8,5.1Hz),1.83−1.67(1H,m),1.41−1.17(2H,m),0.27−0.08(1H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ147.3,146.3,144.3,129.8,129.6,127.5,126.3,123.4,77.9,74.8,63.5,53.2,39.5,25.0,24.9.MALDITOF−MS m/z C31H31N2O3[M+H]+の計算値 479.23,測定値 479.08。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.15(2H,d,J=8.7Hz),7.42(2H,d,J=8.7Hz),3.86−3.79(1H,m),3.16−3.07(1H,m),2.99−2.68(6H,m),1.84−1.68(4H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ147.4,146.2,129.9,123.2,72.4,62.0,46.6,40.4,25.7,24.4.MALDITOF−MS m/z C12H17N2O3[M+H]+の計算値 237.12,測定値 237.01。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.09−8.04(2H,m),7.49−7.43(6H,m),7.28−7.09(11H,m),4.22(1H,ddd,J=8.4,5.6,3.0Hz),3.43−3.33(1H,m),3.24−3.10(1H,m),3.08−2.94(1H,m),2.81(1H,brs),2.75(1H,dd,J=14.0,8.1Hz),2.49(1H,dd,J=14.0,5.1Hz),1.81−1.67(1H,m),1.40−1.16(2H,m),0.26−0.09(1H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ147.3,144.3,129.8,129.6,129.4,126.3,123.5,77.9,74.8,63.5,53.2,39.5,25.0,24.9.MALDITOF−MS m/z C31H31N2O3[M+H]+の計算値 479.23,測定値 479.08。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.19−8.13(2H,m),7.45−7.39(2H,m),3.83(1H,ddd,J=7.7,5.4,3.9Hz),3.14(1H,dt,J=7.7,3.9Hz),3.01−2.87(2H,m),2.83(1H,d,J=3.3Hz),2.81(1H,s),2.62(2H,brs),1.79−1.72(4H,m);13C NMR(75.5MHz,CDCl3)δ147.3,146.5,130.0,123.5,72.7,61.7,46.7,40.1,25.8,24.2.MALDITOF−MS m/z C12H17N2O3[M+H]+の計算値 237.12,測定値 237.02。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.70(1H,d,J=7.5Hz),7.66(1H,d,J=7.8Hz),7.55(2H,d,J=7.5Hz),7.44−7.09(18H,m),6.87−6.62(1H,m),4.55−4.48(1H,m),4.06(1H,d,J=7.5Hz),3.43−3.34(1H,m),3.18−3.06(1H,m),2.98−2.88(1H,m),2.85(1H,brs),1.42−1.24(1H,m),1.18−1.04(1H,m),0.53−0.39(1H,m),−0.02−−0.20(1H,m);MALDITOF−MS m/z C37H34NO[M+H]+の計算値 508.26,測定値 508.12。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.76(2H,d,J=7.5Hz),7.68(2H,t,J=8.0Hz),7.43−7.35(2H,m),7.34−7.25(2H,m),4.28(1H,d,J=6.3Hz),4.03(1H,dd,J=6.5,4.2Hz),3.19−3.11(1H,m),2.97−2.88(1H,m),2.86−2.76(1H,m),2.02(2H,brs),1.77−1.53(3H,m),1.38−1.23(1H,m);MALDITOF−MS m/z C18H20NO[M+H]+の計算値 266.15,測定値 266.04。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.77(1H,brs),7.99(1H,s),7.54−6.98(24H,m),6.81−6.73(4H,m),6.35(1H,dd,J=8.0,6.3Hz),4.89−4.73(4H,m),4.68(2H,brs),4.05−3.98(1H,m),3.75(6H,s),3.62−3.46(1H,m),3.41−3.20(3H,m),3.18−3.04(1H,m),3.08(2H,t,J=6.6Hz),2.58−2.36(2H,m),1.94−1.59(2H,m),1.56(1H,dd,J=15.0,8.7Hz),1.43(1H,dd,J=15.0,5.7Hz),1.33−1.16(2H,m),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ153.5(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.80(1H,brs),7.96(1H,s),7.54−6.96(24H,m),6.79−6.71(4H,m),6.19(1H,t,J=6.6Hz),4.90−4.73(4H,m),4.66(2H,brs),4.16−4.08(1H,m),3.76(6H,s),3.60−3.36(2H,m),3.29(1H,d,J=3.9Hz),3.27−3.12(2H,m),3.09(2H,t,J=6.6Hz),2.59−2.46(1H,m),2.07−1.97(1H,m),1.94−1.41(5H,m),1.36−1.18(1H,m),0.65(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ157.1(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.58−7.23(21H,m),6.86−6.79(4H,m),6.35(1H,dd,J=8.1,5.7Hz),4.79−4.67(2H,m),3.83−3.78(1H,m),3.78(6H,s),3.59−3.43(1H,m),3.34(1H,dd,J=10.5,2.4Hz),3.35−3.24(1H,m),3.20(1H,dd,J=10.5,2.4Hz),3.16−3.02(1H,m),2.36−2.26(1H,m),2.15−2.02(1H,m),1.92−1.77(1H,m),1.74−1.59(1H,m),1.52(1H,dd,J=14.7,9.0Hz),1.40(3H,s),1.45−1.15(3H,m),0.60(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ153.7(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.46(1H,brs),7.59−7.20(20H,m),6.86−6.79(4H,m),6.26(1H,t,J=6.8Hz),4.78−4.65(2H,m),4.01−3.95(1H,m),3.78(6H,s),3.55−3.40(1H,m),3.42(1H,dd,J=10.5,2.7Hz),3.40−3.28(1H,m),3.22(1H,dd,J=10.5,3.0Hz),3.19−3.06(1H,m),2.16−1.95(2H,m),1.90−1.54(3H,m),1.49−1.35(1H,m),1.43(3H,s),1.34−1.17(2H,m),0.67(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.2(1P,s)。
上記化合物13bを用い、上に開示される一般的方法によってオリゴを合成した。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.33(1H,brs),8.17(1H,d,J=7.5Hz),7.52−7.22(19H,m),7.07(1H,d,J=7.5Hz),6.88−6.81(4H,m),6.20(1H,t,J=6.2Hz),4.81−4.64(2H,m),3.93−3.87(1H,m),3.79(6H,s),3.59−3.43(1H,m),3.39−3.29(3H,m),3.16−3.02(1H,m),2.69−2.52(2H,m),2.12−2.00(1H,m),1.91−1.50(3H,m),1.47−1.32(2H,m),1.27−1.16(7H,m),0.60(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ154.8(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.33(1H,d,J=7.5Hz),8.23(1H,brs),7.57−7.22(19H,m),7.12(1H,d,J=7.5Hz),6.88−6.81(4H,m),6.15(1H,dd,J=6.6,4.2Hz),4.82−4.63(2H,m),4.03−3.97(1H,m),3.80(6H,s),3.55−3.26(4H,m),3.19−3.05(1H,m),2.59(1H,quintet,J=6.9Hz),2.39−2.27(1H,m),2.21−2.10(1H,m),1.90−1.56(3H,m),1.50−1.32(2H,m),1.26−1.17(7H,m),0.66(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ157.2(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.06(1H,brs),8.76(1H,s),8.12(1H,s),8.07−7.99(2H,m),7.64−7.14(22H,m),6.83−6.75(4H,m),6.25(1H,t,J=6.6Hz),4.86−4.75(2H,m),4.20−4.15(1H,m),3.77(6H,s),3.61−3.38(2H,m),3.36(1H,dd,J=10.2,4.2Hz),3.27(1H,dd,J=10.2,4.2Hz),3.27−3.13(1H,m),2.71−2.59(1H,m),2.12−2.01(1H,m),1.94−1.42(5H,m),1.36−1.20(1H,m),0.67(3H,s));31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ157.3(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57(1H,d,J=0.9Hz),7.37−6.94(20H,m),6.87−6.78(4H,m),6.48(1H,dd,J=8.6,5.7Hz),5.42(1H,dd,J=11.0,5.1Hz),4.81−4.71(1H,m),4.02(1H,d,J=11.0Hz),3.83(1H,d,J=2.1Hz),3.79(6H,s),3.61−3.41(2H,m),3.24−3.09(1H,m),3.16(1H,dd,J=10.8,2.4Hz),3.02(1H,dd,J=10.8,2.4Hz),2.54−2.44(1H,m),2.34−2.22(1H,m),1.94−1.79(1H,m),1.74−1.56(1H,m),1.38(3H,s),1.38−1.28(2H,m);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ160.9(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57(1H,d,J=1.5Hz),7.43−7.11(20H,m),6.85−6.78(4H,m),6.48(1H,dd,J=7.5,5.7Hz),5.58(1H,dd,J=11.4,5.1Hz),4.82−4.73(1H,m),4.17−4.02(2H,m),3.78(6H,s),3.56−3.40(3H,m),3.32(1H,dd,J=10.7,2.4Hz),3.22−3.07(1H,m),2.26−2.04(2H,m),1.95−1.81(1H,m),1.74−1.56(1H,m),1.40(3H,d,J=1.5Hz),1.44−1.34(2H,m);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ162.2(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.22(1H,brs),8.05−7.99(2H,m),7.52(1H,d,J=1.2Hz),7.41−7.19(11H,m),6.87−6.79(4H,m),6.37(1H,dd,J=8.4,5.7Hz),4.88−4.75(2H,m),3.86−3.80(1H,m),3.79(6H,d,J=1.2Hz),3.64−3.49(2H,m),3.27−3.12(3H,m),2.97(2H,d,J=6.6Hz),2.51−2.41(1H,m),2.33−2.20(1H,m),2.03−1.75(2H,m),1.72−1.59(1H,m),1.46−1.36(1H,m),1.40(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ157.5(1P,s)。
1HN MR(300MHz,CDCl3)δ8.67(1H,brs),8.18−8.11(2H,m),7.57(1H,d,J=1.2Hz),7.47−7.22(11H,m),6.86−6.79(4H,m),6.29(1H,t,J=6.6Hz),4.87(1H,dt,J=7.5,5.7Hz),4.80−4.72(1H,m),4.11−4.05(1H,m),3.79(6H,s),3.67−3.47(2H,m),3.43(1H,dd,J=10.8,2.7Hz),3.27(1H,dd,J=10.8,2.4Hz),3.25−3.13(1H,m),3.07−2.99(2H,m),2.19−2.12(2H,m),2.03−1.62(3H,m),1.46−1.30(1H,m),1.41(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ158.1(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.82(1H,brs),8.49(1H,s),8.10(1H,s),7.58−7.17(19H,m),6.83−6.73(4H,m),6.11(1H,d,J=6.6Hz),5.15(1H,dd,J=6.6,5.4Hz),4.98−4.77(4H,m),4.18−4.11(1H,m),3.76(6H,s),3.59−3.25(4H,m),3.16−3.02(1H,m),2.62(3H,s),1.91−1.53(3H,m),1.49−1.18(3H,m),0.96−0.80(3H,m),0.90(18H,s),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.7(1P,s).
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.56(1H,brs),8.55(1H,s),8.13(1H,s),7.57−7.17(19H,m),6.82−6.73(4H,m),6.16(1H,d,J=5.7Hz),5.06(1H,t,J=5.6Hz),4.93(1H,d,J=5.1Hz),4.83(1H,d,J=5.1Hz),4.81−4.69(2H,m),4.27−4.19(1H,m),3.76(6H,s),3.55−3.40(2H,m),3.33−3.16(2H,m),3.12−2.97(1H,m),2.63(3H,s),1.88−1.52(3H,m),1.45−1.16(3H,m),0.91−0.79(3H,m),0.86(18H,s),0.64(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ154.8(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.91(1H,d,J=7.8Hz),7.58−7.20(19H,m),6.88−6.80(4H,m),5.96(1H,d,J=3.3Hz),5.19(1H,d,J=7.8Hz),4.88−4.78(1H,m),4.66−4.57(1H,m),4.03−3.95(1H,m),3.90−3.74(1H,m),3.78(6H,s),3.77−3.71(1H,m),3.58−3.29(2H,m),3.45(3H,s),3.13−2.82(2H,m),1.88−1.53(3H,m),1.49−1.16(3H,m),0.60(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ155.3(1P,s).
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.10(1H,d,J=8.4Hz),7.58−7.20(19H,m),6.87−6.79(4H,m),5.89(1H,d,J=1.5Hz),5.21(1H,d,J=8.4Hz),4.92−4.82(1H,m),4.73−4.63(1H,m),4.15−4.08(1H,m),3.89−3.73(1H,m),3.78(6H,s),3.66−3.62(1H,m),3.57−3.27(2H,m),3.30(3H,s),3.17−2.82(2H,m),1.89−1.55(3H,m),1.55−1.40(1H,m),1.35−1.15(2H,m),0.66(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ157.5(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.85(1H,d,J=8.1Hz),7.58−7.20(19H,m),6.87−6.79(4H,m),5.98(1H,d,J=16.5Hz),5.23(1H,d,J=8.1Hz),4.86−4.61(3H,m),3.99(1H,d,J=6.9Hz),3.76(6H,d,J=3.0Hz),3.56−3.34(4H,m),3.10−2.96(1H,m),1.88−1.74(1H,m),1.72−1.52(2H,m),1.48−1.16(3H,m),0.61(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ154.3(1P,d,J=8.9Hz)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.01(1H,d,J=8.4Hz),7.58−7.20(19H,m),6.87−6.79(4H,m),6.03(1H,d,J=16.2Hz),5.29(1H,d,J=8.4Hz),4.96(1H,dd,J=13.1,7.5Hz),4.80−4.54(2H,m),4.15(1H,d,J=9.0Hz),3.78(6H,s),3.61−3.39(3H,m),3.37−3.25(1H,m),3.23−3.09(1H,m),1.91−1.56(3H,m),1.51−1.13(3H,m),0.66(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ158.9(1P,d,J=4.4Hz)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.62−7.18(21H,m),6.84(4H,d,J=8.7Hz),6.07(1H,d,J=5.7Hz),4.86−4.76(1H,m),4.63−4.54(1H,m),4.20(1H,t,J=5.4Hz),3.95−3.89(1H,m),3.78(6H,s),3.78−3.71(2H,m),3.60−3.48(2H,m),3.44−3.02(5H,m),3.31(3H,s),1.88−1.15(6H,m),1.35(3H,s),0.58(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.3(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.71(1H,d,J=1.2Hz),7.55−7.22(20H,m),6.86−6.78(4H,m),5.99(1H,d,J=3.9Hz),4.78−4.62(2H,m),4.13−4.08(1H,m),4.07−4.02(1H,m),3.77(6H,s),3.77−3.70(1H,m),3.65−3.56(1H,m),3.52−3.36(4H,m),3.33−3.14(2H,m),3.29(3H,s),3.08−2.94(1H,m),1.86−1.72(1H,m),1.71−1.55(2H,m),1.30(3H,d,J=1.2Hz),1.47−1.16(3H,m)0.64(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ155.6(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.49(1H,d,J=7.2Hz),7.58−7.20(19H,m),6.96(1H,d,J=7.2Hz),6.90−6.82(4H,m),5.98(1H,s),4.84(1H,dd,J=13.1,7.5Hz),4.59(1H,dt,J=8.3,4.5Hz),4.19−4.13(1H,m),3.79(6H,s),3.78−3.72(1H,m),3.63−3.40(3H,m),3.55(3H,s),3.36−3.24(1H,m),3.09−2.95(1H,m),2.59(1H,七重線,J=6.9Hz),1.85−1.53(5H,m),1.48−1.37(1H,m),1.24−1.17(6H,m),0.59(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ155.2(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.62(1H,d,J=7.5Hz),7.57−7.23(19H,m),7.02(1H,d,J=7.5Hz),6.89−6.81(4H,m),5.92(1H,s),4.90(1H,dt,J=9.0,5.7Hz),4.61(1H,dt,J=8.7,4.8Hz),4.25−4.17(1H,m),3.81(6H,s),3.67(1H,d,J=4.5Hz),3.62−3.25(4H,m),3.38(3H,s),3.16−3.02(1H,m),2.58(1H,septet,J=6.9Hz),1.87−1.40(6H,m),1.26−1.14(6H,m),0.64(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ158.2(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.67(1H,brs),8.01(1H,s),7.56−7.16(24H,m),6.83−6.74(4H,m),6.08(1H,d,J=6.9Hz),4.85−4.76(1H,m),4.84(2H,t,J=6.6Hz),4.65−4.56(1H,m),4.59(2H,brs),4.48(1H,dd,J=6.6,5.1Hz),4.09−4.05(1H,m),3.75(6H,s),3.60−3.42(2H,m),3.40−3.26(2H,m),3.35(3H,s),3.18−3.05(1H,m),3.08(2H,t,J=6.6Hz),1.89−1.49(3H,m),1.48−1.16(3H,m),0.59(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.9(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.74(1H,brs),8.09(1H,s),7.56−6.94(24H,m),6.84−6.71(4H,m),6.09(1H,d,J=4.8Hz),4.83−4.70(2H,m),4.83(2H,t,J=6.6Hz),4.63(2H,brs),4.35(1H,t,J=5.0Hz),4.23−4.16(1H,m),3.75(6H,s),3.58−3.19(4H,m),3.32(3H,s),3.16−3.04(1H,m),3.07(2H,t,J=6.6Hz),1.90−1.55(3H,m),1.48−1.15(3H,m),0.64(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ154.6(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.74(1H,brs),8.03(1H,s),7.55−6.94(24H,m),6.80−6.69(4H,m),6.21(1H,dd,J=14.9,3.6Hz),5.34(1H,dt,J=52.3,3.6Hz),5.01−4.75(2H,m),4.84(1H,t,J=6.6Hz),4.62(2H,brs),4.15−4.07(1H,m),3.73(6H,s),3.59−3.29(4H,m),3.15−3.00(1H,m),3.07(2H,t,J=6.6Hz),1.90−1.49(3H,m),1.47−1.12(3H,m),0.58(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ155.6(1P,d,J=10.9Hz)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.81(1H,brs),8.06(1H,s),7.55−6.95(24H,m),6.77−6.69(4H,m),6.06(1H,d,J=17.1Hz),5.24−5.08(1H,m),5.04−4.80(2H,m),4.87(1H,t,J=6.6Hz),4.62(2H,brs),4.25−4.19(1H,m),3.73(6H,s),3.58−3.02(5H,m),3.10(2H,t,J=6.6Hz),1.90−1.56(3H,m),1.50−1.15(3H,m),0.63(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ158.0(1P,d,J=4.4Hz)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.04(1H,brs),8.30(1H,d,J=7.5Hz),7.51−7.21(19H,m),6.99(1H,d,J=7.5Hz),6.89−6.81(4H,m),6.12(1H,d,J=3.3Hz),5.07(1H,d,J=4.8Hz),5.05(1H,d,J=4.8Hz),4.84−4.75(1H,m),4.62−4.52(1H,m),4.31−4.25(1H,m),4.08−4.01(1H,m),3.78(6H,d,J=3.0Hz),3.55−3.23(4H,m),3.10−2.96(1H,m),2.24(3H,s),1.84−1.49(3H,m),1.46−0.96(24H,m),0.58(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.5(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.19(1H,brs),8.46(1H,d,J=7.5Hz),7.54−7.23(19H,m),7.01(1H,d,J=7.5Hz),6.88−6.79(4H,m),6.19(1H,d,J=1.8Hz),5.11(1H,d,J=4.8Hz),5.07(1H,d,J=4.8Hz),4.81−4.71(1H,m),4.60−4.51(1H,m),4.26−4.18(2H,m),3.79(6H,s),3.63−3.55(1H,m),3.48−3.28(2H,m),3.21−2.94(2H,m),2.26(3H,s),1.81−1.49(3H,m),1.43−0.96(24H,m),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ156.4(1P,s)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.66(1H,brs),8.41(1H,d,J=7.5Hz),7.55−7.20(19H,m),7.01(1H,d,J=7.5Hz),6.89−6.81(4H,m),6.06(1H,d,J=15.9Hz),4.85(1H,dd,J=51.4,3.9Hz),4.84(1H,dd,J=12.9,7.5Hz),4.77−4.59(1H,m),4.15−4.08(1H,m),3.79(6H,s),3.63−3.29(4H,m),3.10−2.96(1H,m),2.65(1H,septet,J=6.9Hz),1.85−1.53(3H,m),1.48−1.17(3H,m),1.21(3H,d,J=4.8Hz),1.19(3H,d,J=4.8Hz),0.59(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ155.5(1P,d,J=6.6Hz)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.53(1H,d,J=7.5Hz),7.57−7.23(20H,m),7.10(1H,d,J=7.5Hz),6.89−6.81(4H,m),6.10(1H,d,J=15.9Hz),5.00−4.92(1H,m),4.84(1H,dd,J=51.5,3.3Hz),4.75−4.58(1H,m),4.24(1H,d,J=9.3Hz),3.81(6H,s),3.65−3.39(3H,m),3.32−3.06(2H,m),2.59(1H,septet,J=6.9Hz),1.88−1.53(4H,m),1.49−1.34(2H,m),1.27−1.18(6H,m),0.65(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl3)δ159.0(1P,d,J=4.4)。
本発明の方法に従って有用な縮合試薬(CR)は、次の一般式のいずれのものでもよく:
式中、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、及びZ9は、互いに独立してアルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、複素環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、若しくはヘテロアリールオキシより選択される、任意に置換された置換基であってもよく、あるいは、Z2とZ3、Z5とZ6、Z7とZ8、Z8とZ9、Z9とZ7、若しくはZ7とZ8とZ9、のいずれかの組み合わせにより3〜20員環脂環式環又は複素環を形成し;Q−は対アニオンであり、LGは脱離基である。
本明細書に記載される通り、本発明の方法に従って用いられるヌクレオシド・カップリングパートナーは、互いに同じでもよく、互いに異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドの合成において用いられるヌクレオチド・カップリングパートナーは、互いに同じ構造及び/又は立体化学的配置のものである。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドの合成において用いられる各ヌクレオシド・カップリングパートナーは、オリゴヌクレオチドの所定の他のヌクレオシド・カップリングパートナーとは同じ構造及び/又は立体化学的配置のものではない。本発明の方法に従って用いられる例示的な核酸塩基及び糖は本明細書に記載される。関連する化学・合成技術分野の当業者は、本明細書に記載される核酸塩基及び糖のどのような組み合わせも本発明の方法による使用が意図されていると、認識するであろう。
本発明に従って用いられる例示的なカップリング手順、キラル試薬、及び縮合試薬は、とりわけ、Wada I(JP4348077;WO2005/014609;WO2005/092909)、Wada II(WO2010/064146)、及びWada III(WO2012/039448)に概説される。本発明に従って用いられるキラルヌクレオシド・カップリングパートナーはまた、本明細書では「Wadaアミダイト」と称す。いくつかの実施形態では、カップリングパートナーは、
スキームII カップリングパートナーの合成例
キラル制御オリゴヌクレオチドを作るために提供される方法は、キャッピングのステップを含む。いくつかの実施形態では、キャッピングのステップは単一のステップである。いくつかの実施形態では、キャッピングのステップは2つのステップである。いくつかの実施形態では、キャッピングのステップは2つより多くのステップである。
本明細書で使われる場合、「修飾ステップ(modifying step)」、「修飾ステップ(modification step)」、及び「P−修飾ステップ」という句は互換的に用いられ、修飾ヌクレオチド間結合を導入するように用いられるいずれか1つ又は複数のステップを一般的に指す。いくつかの実施形態では、式Iの構造を有する修飾ヌクレオチド間結合。本発明のP−修飾ステップは、提供されるオリゴヌクレオチドの構築が完了する後ではなく、提供されるオリゴヌクレオチドの構築の間に起こる。こうして、提供されるオリゴヌクレオチドの各ヌクレオチド単位は、ヌクレオチド単位が導入されるサイクルの間、結合リンで個別に修飾され得る。
式中、
Rs1はRであり;
R、L、及びR1のそれぞれは互いに独立して上及び本明細書に定義され記載される通りである。
式中、Rs1及びLのそれぞれは互いに独立して上及び本明細書に定義され記載される通りである。
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)2S−は
である。
S8、Rs2−S−S−Rs3、又はRs2−S−Xs−Rs3、
式中、
Rs2及びRs3のそれぞれは互いに独立して、脂肪族、アミノアルキル、カルボシクリル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、又はチオカルボニルより選択される置換されていてもよい基であり;又は
Rs2及びRs3はそれらが結合している原子とともに一緒になって、置換されていてもよい複素環又はヘテロアリール環を形成し;
Xsは−S(O)2−、−O−、又は−N(R’)−であり;及び
R’は上及び本明細書に定義され記載される通りである。
表5 例示的硫化試薬
i)構造:
ii)シリルオキシホスホネートを構造S−I又はS−II:
を含む。
Se、Rs2−Se−Se−Rs3、又はRs2−Se−Xs−Rs3、
式中、Rs2及びRs3のそれぞれは互いに独立して、脂肪族、アミノアルキル、カルボシクリル、ヘテロシクリル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、又はチオカルボニルより選択される置換されていてもよい基であり;又は
Rs2及びRs3はそれらが結合している原子とともに一緒になって、置換されていてもよい複素環又はヘテロアリール環を形成し;
Xsは−S(O)2−、−O−、又は−N(R’)−であり;及び
R’は上及び本明細書に定義され記載される通りである。
(1)敏感な可能性のある官能基をリンに導入するオリゴヌクレオチド合成の最後に、何らかの分離ステップで補助基を除去する必要がないこと、(2)副反応を起こしやすく、かつ/又は後続化学作用へ干渉しやすい不安定なリン−補助基中間体が避けられることである。このようにして、各サイクル中のキラル補助基の除去は合成全体をより効率的にする。
いくつかの実施形態では、カップリングのステップは、その前に脱ブロッキングのステップが来る。例えば、いくつかの実施形態では、増殖しているオリゴヌクレオチドの5’ヒドロキシル基をブロッキングし(即ち、保護し)、それを続いてヌクレオシド・カップリングパートナーと反応させるためには脱ブロッキングしなければならない。
核酸塩基又は糖成分上に位置するヒドロキシル成分又はアミノ成分等の官能基は、合成の間ブロック(保護)基(成分)でルーチン的にブロッキングされ、その後脱ブロッキングされる。一般に、ブロック基は分子の化学官能成分を特定の反応条件に対して不活性とし、後でブロック基を分子内のそのような官能成分から、分子の残りを実質的に損傷することなく除去することが可能である(例えば、Green and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,2nd Ed.,John Wiley & Sons,New York,1991参照)。例えば、アミノ基は、フタルイミド、9−フルドレニルメトキシカルボニル(fludrenylmethoxycarbonyl)(FMOC)、トリフェニルメチルスルフェニル、t−BOC、4,4’−ジメトキシトリチル(DMTr)、4−メトキシトリチル(MMTr)、9−フェニルキサンチン−9−イル(ピキシル)、トリチル(Tr)、又は9−(p−メトキシフェニル)キサンチン−9−イル(MOX)等の窒素ブロック基でブロッキングすることができる。カルボキシル基はアセチル基として保護できる。ヒドロキシ基は、テトラヒドロピラニル(THP)、t−ブチルジメチルシリル(TBDMS)、1−[(2−クロロ−4−メチル)フェニル]−4−メトキシピペリジン−4−イル(Ctmp)、1−(2−フルオロフェニル)−4−メトキシピペリジン−4−イル(Fpmp)、1−(2−クロロエトキシ)エチル、3−メトキシ−1,5−ジカルボメトキシペンタン−3−イル(MDP)、ビス(2−アセトキシエトキシ)メチル(ACE)、トリイソプロピルシリルオキシメチル(TOM)、1−(2−シアノエトキシ)エチル(CEE)、2−シアノエトキシメチル(CEM)、[4−(N−ジクロロアセチル−N−メチルアミノ)ベンジルオキシ]メチル、2−シアノエチル(CN)、ピバロイルオキシメチル(PivOM)、レヴュニル(levunyl)オキシメチル(ALE)等として保護できる。他の代表的なヒドロキシルブロック基については記載がなされている(例えば、Beaucage et al.,Tetrahedron,1992,46,2223参照)。いくつかの実施形態では、ヒドロキシルブロック基は、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、9−フェニルキサンチン−9−イル(ピキシル)及び9−(p−メトキシフェニル)キサンチン−9−イル(MOX)等、酸に不安定な基である。化学官能基はまた、それらを前駆体形式で含むことによってブロッキングすことが可能である。このようにして、アジド基は容易にアミンに変換されるので、アミンのブロッキング形式と考えることができる。核酸合成において利用されるさらなる代表的保護基が知られている(例えば、Agrawal et al.,Protocols for Oligonucleotide Conjugates,Eds.,Humana Press,New Jersey,1994,Vol.26,pp.1−72参照)。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、キラル制御オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのホスホロチオエートジエステル結合又は少なくとも1つの、式I−cの構造を有するヌクレオチド間結合を含む。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、(1)〜(4)のうち少なくとも1つのサイクルはホスホロチオエートジエステル結合を形成する。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、(1)〜(4)のうち少なくとも1つのサイクルは、式I−cの構造を有するヌクレオチド間結合を形成する。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
カップリングステップは活性化基及び
キャッピングステップはキラル補助基におけるアミノ基のキャッピング及び未反応5’−OHのキャッピングを含み;
修飾ステップは結合リンへの−S−L−R1基の導入を含み、式中、L及びR1のそれぞれは互いに独立して上に定義され本明細書に記載される通りであるり;
脱ブロッキング(delocking)ステップは酸の使用を含む。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
カップリングステップはCMPT及び
キャッピングステップはキラル補助基におけるアミノ基のキャッピング及び未反応5’−OHのキャッピングを含み;
修飾ステップは結合リンへの−S−L−R1基の導入を含み、式中、L及びR1のそれぞれは互いに独立して上に定義され本明細書に記載される通りであるり;
脱ブロッキング(delocking)ステップは酸の使用を含む。
スキームI−b ホスホロチオエート結合の導入
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
キラル制御オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのホスホロチオエートジエステル結合又は少なくとも1つの式I−cのヌクレオチド間結合、及び少なくとも1つのリン酸ジエステルヌクレオチド間結合を含み;
少なくとも1つの修飾ステップは、酸化ステップによって置き換えられる。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
キラル制御オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのホスホロチオエートジエステル結合又は少なくとも1つの式I−cのヌクレオチド間結合、及び少なくとも1つのリン酸ジエステルヌクレオチド間結合を含み;
少なくとも1つの修飾ステップは、I2の使用を含む酸化ステップによって置き換えられる。
スキームI−c キラル制御オリゴヌクレオチドにおけるリン酸ジエステル及び修飾ヌクレオチド間結合の両方の導入
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
キラル制御オリゴヌクレオチドは1つ又は複数のホスホロチオエートジエステル結合を含み;
1つ又は複数のホスホロチオエートジエステル前駆体は、当該ホスホロチオエートジエステル結合のそれぞれに対して形成される。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
キラル制御オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのホスホロチオエートジエステル結合を含み;
1つ又は複数のホスホロチオエートジエステル前駆体は、当該ホスホロチオエートジエステル結合のそれぞれに対して形成され;
各ホスホロチオエートジエステル前駆体は、所望の長さが達成された後、ホスホロチオエートジエステル結合に変換される。
(1)カップリングのステップと、
(2)キャッピングのステップと、
(3)修飾のステップと、
(4)脱ブロッキングのステップと
(5)所望の長さを達成するまで(1)〜(4)のステップを繰り返すステップと、
を含み、
キラル制御オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのホスホロチオエートジエステル結合及び少なくとも1つのリン酸ジエステルヌクレオチド間結合を含み;
少なくとも1つの修飾ステップは、酸化ステップによって置き換えられ;
少なくとも1つの修飾ステップは、ホスホロチオエートジエステル結合のそれぞれになるためのホスホロチオエートジエステル前駆体を導入するように実施され;
各ホスホロチオエートジエステル前駆体は、所望の長さが達成された後、ホスホロチオエートジエステル結合に変換される。
スキームI−d キラル制御オリゴヌクレオチド合成におけるホスホロチオエートジエステル前駆体
本明細書に詳細に論じられる通り、本発明は他のことに加えてとりわけキラル制御オリゴヌクレオチド組成物を提供し、このことはその組成物が少なくとも1つのタイプのオリゴヌクレオチドを複数含有することを意味する。特定の「タイプ」の各オリゴヌクレオチド分子は、(1)塩基配列、(2)骨格結合のパターン、(3)骨格キラル中心のパターン、及び(4)骨格P−修飾成分のパターン、の点から予め選択した(例えば、所定の)構造要素からなる。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、単一の合成プロセスで調製されるオリゴヌクレオチドを含有する。いくつかの実施形態では、提供される組成物は、単一オリゴヌクレオチド分子(例えば、オリゴヌクレオチドに沿った複数の異なる残基が異なる立体化学を有する)内に1つより多いキラル構成を有するオリゴヌクレオチドを含有し;いくつかの実施形態では、かかるオリゴヌクレオチドは、1つより多いキラル結合をもった個々のオリゴヌクレオチド分子を二次的な結合ステップで生成する必要なく、単一の合成プロセスで得ることができる。
本明細書で使用される、提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、一本鎖及び/又は複数鎖のオリゴヌクレオチドを含んでよい。いくつかの実施形態では、一本鎖オリゴヌクレオチドは、使用される一本鎖オリゴヌクレオチドさえも少なくとも部分的に二本鎖の特性を有することができるように、関連条件下でハイブリダイズし得る自己相補性部分を含む。いくつかの実施形態では、提供される組成物に含まれるオリゴヌクレオチドは、一本鎖、二本鎖、又は三本鎖である。いくつかの実施形態では、提供される組成物に含まれるオリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチド内に一本鎖部分及び複数鎖部分を含む。いくつかの実施形態では、上記のように、各々の一本鎖オリゴヌクレオチドは、二本鎖領域及び複数鎖領域を有することができる。
提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、RNA干渉における適用について、他のものの中で有用である。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される二重鎖オリゴヌクレオチドは、より小さな二重鎖オリゴヌクレオチド、例えばRNAi剤、を生成するために、内因性分子、例えばDicerによって、開裂され得る程に十分大きい。いくつかの実施形態では、提供される二重鎖オリゴヌクレオチドは、標的配列のRISC介在開裂によって標的遺伝子の発現を調節する。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される二重鎖オリゴヌクレオチドは、自己相補性領域を含む単一分子であり;よって、二重鎖領域の2つの「鎖」は、実際には、互いに共有結合している。このような2つの鎖は、両末端又は1末端のみでで互いに結合し得る。1末端での結合は、第1鎖の5’末端が第2鎖の3’末端に結合されるか、又は第1鎖の3’末端が第2鎖の5’末端に結合されることを意味する。この2つの鎖が両末端で互いに結合される時、第1鎖の5’末端は第2鎖の3’末端に結合され、第1鎖の3’末端は第2鎖の5’末端に結合される。いくつかの実施形態では、2つの鎖は、(N)n; Nは、独立に修飾又は非修飾ヌクレオチドであり、nは3〜23であるものを含むがこれに限定されないオリゴヌクレオチドリンカーによって一緒に結合される。いくつかの実施形態では、nは、3〜10、例えば3、4、5、6、7、8、9又は10である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドリンカーは、GNRA、(G)4、(U)4及び(dT)4(ここで、Nは修飾又は非修飾ヌクレオチドであり、Rは修飾又は非修飾プリンヌクレオチドである)から成る群より選ばれる。いくつかの実施形態では、リンカー中のヌクレオチドの一部は、リンカー中の他のヌクレオチドとの塩基対相互作用に関与している。いくつかの実施形態では、2つの鎖は、非ヌクレオシドリンカーによって互いに結合されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される一本鎖オリゴヌクレオチドは、遺伝子発現産物をコードする「センス」核酸に実質的に相補的、例えば二本鎖cDNA分子のコーディング鎖に相補的であるか、又はRNA配列、例えばプレmRNA、mRNA、miRNA又はプレmiRNAに相補的、である核酸配列を含む。提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチド及び一本鎖RNAi剤を含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、相補性領域は、約30未満のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、相補性領域は、少なくとも約15未満のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、約10〜約25ヌクレオチド長(例えば、約11、12、13、14、15、16、18、19、20、21、22、23又は24ヌクレオチド長)である。いくつかの実施形態では、提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、約25〜約30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、約15〜約29ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、mRNA、RNA又はDNA arcに対して100%未満の相補性を有することを特徴とする。いくつかの実施形態では、提供される一本鎖オリゴヌクレオチドは、2004年3月8日に出願された国際特許出願第PCT/US2004/07070号に記載されているように、ZXY構造を有する。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、マイクロRNAであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、リボザイムであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、アプタマーであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
ゲルマー (EP1386972)、及びレーザーセレックス、DeSELEX (WO07035532)(その各々が参照として本明細書にその全体として組み込まれる)。本発明によって包含される立体が特定されたオリゴヌクレオチドは、任意の1又はそれ以上のセレックス法の変形体で使用され得る。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、デコイ・オリゴヌクレオチドであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、miRNAミミックであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、スーパーmirであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、アンチマー又はmiRNA阻害剤であるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、アンタゴmirであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
典型的には、2つの構成要素、すなわちRNAi関連タンパク質による認識のために必要とされる二本鎖核酸モチーフ、及びRISCのアルゴノート触媒的タンパク質において補助因子に結合するmRNAとして働くガイド鎖、が、RNAi機構を活性化するために要求される。より最近では、部分的に相補的な二重鎖に自己重合することができる1つの短い(25〜28 nt)オリゴから成る新規な種類のRNAi分子が開発されている。これらの分子は、RISCを効率的に活性化し、有力な慣用的RNAi分子で得られるものに匹敵する標的mRNAサイレンシングを生成する、ことが証明された。例えば、参照としてその全体が本明細書に組み込まれる、Lapierre他, “単一オリゴヌクレオチド化合物を用いる有力かつ系統的なRNAi介在サイレンシング” RNA 2011; 17:00参照。また、参照としてその全体が本明細書に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 2010/090762号 “追加の機能性のための一本鎖チオリン酸エステルヌクレオチド領域を有するRNA二重鎖” (PCT/US2010/00348)参照。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、U1アダプターであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、RNAアクチベータ又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
本発明は、長い非コーディングRNA(lncRNA)及び短い非コーディングRNA(sncRNA)等の、非コーディングRNAを包含する。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、三重鎖形成性オリゴヌクレオチドであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
オリゴ3’-A G G T
二重鎖5’-A G C T
二重鎖3’-T C G A
本発明はまた、いくつかの実施形態では、利用したオリゴヌクレオチドが細胞取り込みのために最適化されることを考慮する。本発明によって包含される任意の利用されるオリゴヌクレオチドにおいて、ガイド及び/又はパッセンジャー鎖は複合体に結合され得る。いくつかの実施形態では、該複合体は疎水性である。疎水性複合体は、10超の分配係数を有する低分子でよい。複合体は、ステロール型分子、例えばコレステロール、又はC17に結合された増加した長さのポリ炭素鎖を有する分子であり、複合体の存在は、脂質トランスフェクション試薬と共に又は無しで細胞に取り込まれるRNA分子の能力に影響を与え得る。複合体は、疎水性リンカーによってパッセンジャー又はガイド鎖に結合され得る。いくつかの実施形態では、疎水性リンカーは5〜12C長、及び/又はヒドロキシピロリジン型である。いくつかの実施形態では、疎水性複合体は、パッセンジャーに結合され、パッセンジャー及び/又はガイド鎖のいずれかのCU残基は修飾される。いくつかの実施形態では、パッセンジャー及び/又はガイド鎖上のCU残基の少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%は、修飾される。いくつかの実施形態では、本発明に関連する分子は、自己送達する(sd)。本明細書で使用される「自己送達」は、トランスフェクション試薬のような追加の送達ビヒクルのための必要性なしに細胞に送達される分子の能力を意味する。本発明の態様は、RNAiでの使用のための分子を選択することに関する。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、組成物及び/又はそこに含まれる個々のオリゴヌクレオチドと会合した1又はそれ以上の標的化剤を含む。このような標的化剤の例は、上に記載され、更に本明細書に記載される。「標的化剤」及び「標的化部分」という用語は、本明細書で交換的に使用される。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、免疫調節オリゴヌクレオチドであるか又はそれとして働く1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。
ラミン、ブクリジン、セチリジン、セチリジンアナログ、クロルフェニラミン、クレマチスン、CS 560、シプロヘプタジン、デスロラタジン、デキスクロルフェニルアミン、エバスチン、エピナスチン、フェキソフェナジン、HSR 609、ヒドロキシジン、レボカバスチン、ロラチジン、メトスコポラミン、ミゾラスチン、ノラステミゾール、フェニンダミン、プロメタジン、ピりラミン、テルフェナジン、及びトラニラストを含むが、これらに限定されない。コルチコステロイドは、メチルプレドニソロン、プレドニソロン、ベクロメタゾン、ブデソニド、デキサメタソン、フルニソリド、フルシカゾンプロピオン酸塩、及びトリアムシノロンを含むが、これらに限定されない。デキサメタソンは、抗炎症活性を有するコルチコステロイドであるが、高度に吸収され、有効投薬量で長期間の抑制副作用を有するために、吸入形態でのアレルギー又は喘息の治療のために恒常的に使用されない。しかしながら、デキサメタソンは、アレルギー又は喘息を治療するために本発明に従って使用され得る。本発明の組成物と組み合わせて投与された時に副作用を減少させるために低用量で投与され得るからである。コルチコステロイド使用に関連した副作用の中には、咳、発音障害、口内がこう瘡(カンジダ症)が含まれ、より高用量では、全身性の効果、例えば副腎抑制、ブドウ糖不耐性、骨粗鬆症、骨の無菌壊死、白内障形成、成長抑制、高血圧、筋衰弱、皮膚菲薄化、及び容易に打撲傷ができやすいことが含まれる。Barnes及びPeterson (1993) Am Rev Respir Dis 148: S1-S26; 及びKamada AK他 (1996) Am J Respir Crit Care Med 153: 1739-48。
ゲネス(Listeria monocytogenes)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)(群Aストレプトコッカス)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)(群Bストレプトコッカス)、ストレプトコッカス(Streptococcus)(viridans group)、ストレプトコッカスフェカーリス(Streptococcus faecalis)、ストレプトコッカス‐ボビス(Streptococcus bovis)、ストレプトコッカス(Streptococcus)(嫌気性属)、ストレプトコッカス・
ニゥモニエ(Streptococcus pneumoniae)、病原性カンピロバクター(Campylobacter)属、エンテロコッカス(Enterococcus)属、ヘモフィルス-インフルエンザ(Haemophilus influenzae)、バチルス・アンシラシス(Bacillus antracis)、コリネバクテリウム・ジフセリエ(corynebacterium diphtheriae)、コリネバクテリウム(corynebacterium)属、エリジペロスリックス・ルジオパシエ(Erysipelothrix rhusiopathiae)、クロストリジウム・ペルリンゲルス(Clostridium pen ‘ringers)、クロストリジウム・テタニ(Clostridium tetani)、エンテロバクター・アエロゲネス(Enterobacter aerogenes)、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、パスツレラ・ムルトシダ(Pasturella multocida)、バクテロイデス(Bacteroides)属、フゾバクテリウム・ヌクレアータム(Fusobacterium nucleatum)、
ミセス・デルマチチジス(Blastomyces dermatitidis)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)を含む。
バレ(Plasmodium ovale)、プラスモディウム・ビバックス(Plasmodium vivax)、及びトキソプラズマ・ゴンジイ(Toxoplasma gondii)を含む。
血液によって感染する寄生虫及び/又は組織寄生虫は、プラスモディウム属、バベシア・ミクロチ(Babesia microti)、バベシア・ジベルゲンス(Babesia divergens)、リーシュ
マニア・トロピカ(Leishmania tropica)、リーシュ
マニア(Leishmania)属、リーシュ
マニア・ブラジリエンシス(Leishmania braziliensis)、リーシュマニア・ドノバニ(Leishmania donovani)、トリパノソーマ・ガンビエンセ(Trypanosoma gambiense)及びトリパノソーマ・ロデシエンセ(Trypanosoma rhodesiense)(アフリカ睡眠病)、トリパノソーマ・クルーズ(Trypanosoma cruzi)(シャーガス病)、及びトキソプラズマ・ゴンジイを含む。
酸ジロキサニド、エフロルニチン、フラゾリダオン、グルココルチコイド、ハロファントリン、ヨードキノール、イベルメクチン、メベンダゾール、メフロキン、アンチモン酸メグルミオン、メラルソプロール、メトリホネート、メトロニダゾール、ニクロサミド、ニフルチモックス、オキサムニキン、パロモマイシン、イセチオン酸ペンタミジン、ピペラジン、プラジカンテル、プリマキンリン酸塩、プログアニル、パモ酸ピランテル、ピリメタンミン・スルホンアミド、ピリメタンミン・スルファドキシン、キナクリンHCl、キニーネ硫酸塩、キニジングルコネート、スピラマイシン、スチボグルコン酸ナトリウム(グルコン酸アンチモンナトリウム)、スラミン、テトラサイクリン、ドキシサイクリン、チアベンダゾール、チニダゾール、トリメトプリム-スルファメトザゾール、及びトリパルサミドを含むが、これらに限定されない。それらの内の一部は単独で又は他のものと組み合わせて使用される。
セプトスドトックス(Alvircept Sudotox);塩酸アマンタジン;アラノチン;アリルドン;
メシル酸アテビルジン;アブリジン;シドフォビル;シパムフィリン;塩酸シタラビン;メシル
酸デラビルジン;デスシクロビル;ジダノシン;Disoxaril;エドクスジン;エンビラデン;エンビロキシム;ファミチクロビル;塩酸ファモチン;フィアシタビン;フィアルリジン;フォサリレート;ホスカルネットナトリウム;ホスホネットナトリウム;ガンシクロビル;ガンシクロビルナトリウム;イドクスウリジン;ケトキサール;ラミブジン;ロブカビル;塩酸メモチン;
メチサゾン;ネビラピン;ペンシクロビル;ピロダビル;リバビリン;塩酸リマンタジン;メシル酸サキナビル;塩酸ソマンタジン;ソリブジン;スタトロン;スタブジン;塩酸チロロン;トリフルリジン;塩酸バラシクロビル;ビダラビン;リン酸ビダラビン;ビダラビンナトリウムリン酸;ビロ
キシム;ザルシタビン;及びジンビロキシムを含むが、これら限定されない。
テニポシド、パラプラチン/カルボプラチン、プランチノール/カルボプラチン、プランチノール/シスプラチン、べぺシド/エトポシド、ZD 9331、タキソテレ/ドセタキセル、グアニンアラビノシドのプロドラッグ、タキサンアナログ、ニトロソウレア、アルキル化剤、例えばメルフェラン及びシクロホスファミド、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、クロラムブシル、シタラビンHCl、ダクチノマイシン、ダウノルビシンHCl、エストラムスチンリン酸ナトリウム、エトポシド(VP16-213)、フルオロキシウリジン、フルオロウラシル (5-FU)、フルタミド、ヒドロキシウレア(ヒドロキシカルバミド)、イソスファミソ、インターフェロンα-2a、α-2b、酢酸リュープロリド(LHRH-放出因子アナログ)、ロムスチン(CCNU)、メイロレタミンHCl(窒素マスタード)、メルカプトプリン、メスナ、ミトタン(o.p ‘-DDD)、ミトキサントロンHCl、オクトレオチド、プリカマイシン、プロカルバジンHCl、ストレプトゾシン、
いくつかの実施形態では、本発明に従って利用されるオリゴヌクレオチドは、RNA相互作用ポリヌクレオチド(「RIPtide」)である、またはそれとして作用する。RIPtideは、疾病に関係づけられる構造的RNAを不活性化することにより、「創薬可能でない(undruggable)」標的の空白の可能性を開くことを意図した療法の1つである。RIPtideは、典型的に、構造RNAの作用を結合および分裂させる小ヌクレオチド配列(約8ヌクレオチド)である。それらの大きさのため、これらの分子は、容易に細胞膜を通過できる。例えば、米国特許第6,080,585号参照。
本発明は、様々なアンチセンスに基づく療法も包含する。典型的に、アンチセンス薬は、好ましい薬物特性を設計するために化学的に修飾された小DNA様またはRNA様化合物(12〜21ヌクレオチド)である。当技術分野で有用ないくつかのアンチセンス薬としては、ホスホロチオエートまたはデオキシオリゴヌクレオチドが挙げられ、この場合、硫黄基は、リン酸骨格上の非架橋酸素と交換される。これは、リボヌクレアーゼ分解に対する耐性を増加し、薬理的安定性を改良する。さらに、他の薬剤、いわゆる「次世代アンチセンス分子」では、該オリゴヌクレオチドは、該骨格の2’−O−メトキシエチル修飾であり、これは、標的RNAのこれらのオリゴヌクレオチドに対する親和性を増加させ得る。しかしながら、場合によっては、これらの薬剤の多くは、望ましくない免疫応答などの副作用を伴う。少なくともいくつかの状況においては、かかるこれらの薬剤の望ましくない特性は、それらのステレオランダムな本性に、少なくとも部分的に起因している。本発明は、改良された親油性およびRNA結合増加などの好ましい特性を有する立体制御された相当物を提供する。
G *−C *−C*−U *−C*−dA−dG−dT−dC−dT−dG−dmC−dT−dT−dmC−G*−C*−A*−C*−C*[d=2’−デオキシ、*=2’−O−(2−メトキシエチル)](3’→5’ホスホロチオエート結合を有する)である。第三相試験は、家族性高コレステロール血症(FH)、ホモ接合(ho)およびヘテロ接合(he)の両方を有する患者において行われた。FHは、例外的に高レベルの低密度リポタンパク質コレステロールの原因となる遺伝性疾患である。両方に試験は、それらの2つの患者集団中で今まで見られた最高の有効性、および他の注射可能な薬剤と比較して相対的に低中退率を有する例外的性能を示した。
本明細書に記載の提供されるオリゴヌクレオチドおよびその組成物は、抗ウイルス薬としての使用を含む様々な病状に対する治療薬として有用である。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドは、DNAおよび/またはRNA活性の調節を通して疾病の治療用薬剤として使用され得る。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドは、特異的遺伝子発現を阻害するために使用され得る。例えば、提供されるオリゴヌクレオチドは、特異的標的メッセンジャーRNA(mRNA)配列に相補的であり得る。それは、種々のウイルスのウイルス性複製を阻害するために使用され得る。実例となるウイルスファミリーとしては、オルトミクソウイルス、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、パピローマウイルス、ピコルナウイルス、フラビウイルス、レトロウイルス、肝炎ウイルス、パラミクソウイルス、レオウイルス、パルボウイルス、フィロウイルス、コロナウイルス、アレナウイルス、ラブドウイルスおよびアデノウイルスが挙げられる。さらにウイルスファミリーが知られており、本明細書中において企図されている。他の例としては、HIV RNAもしくは他のレトロウイルス性RNAに対する、またはtatタンパク質をコードするHIV mRNAへ、またはHIV mRNAのTAR領域へハイブリダイズするためのアンチセンス化合物としての使用が挙げられる。いくつかの実施形態では、該核酸は、HIV mRNAのTAR領域の二次構造を模倣し、そうすることにより、tatタンパク質と結合する。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドは、細胞を提供されるオリゴヌクレオチドと接触させることにより、該細胞中の他のタンパク質発現は阻害しない、または最小限にのみ阻害し、標的タンパク質の発現を阻害するために使用される。いくつかの実施形態では、標的タンパク質阻害は、哺乳類の生体内で起こる。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチドの治療効果量が、標的タンパク質発現を阻害するために投与される。
「腫瘍細胞抗原」という語は、無関係の腫瘍細胞、正常細胞、または正常体液より、腫瘍細胞または体液中に高い量で存在する抗原として、本明細書で定義される。該抗原の存在は、当業者に周知のいくつものアッセイによち試験され得、ELISAアッセイ、ラジオイムノアッセイ、またはウェスタンブロット法などの抗体を用いた正のおよび/または負の選択が挙げられるが、これに限定されない。
細胞遊走アッセイは、文献、例えば、by Brooks, et al., J. Clin. Invest 1997, 99:1390-1398に記載されており、細胞遊走の測定方法は、当業者に周知である。本明細書に記載の1つの細胞遊走測定方法では、トランスウェル遊走チャンバーからの膜を、基質でコートし、該トランスウェルを洗浄し、非特異性結合部位をBSAでブロックする。サブコンフルエント培養から腫瘍細胞を回収し、洗浄して、アッセイ抗体のありなしで、遊走緩衝液中に再懸濁する。該腫瘍細胞を、該コート済みトランスウェル膜の裏面に遊走可能にした後、該膜の上面に残った細胞を除去し、該裏面に遊走する細胞を、クリスタルバイオレットで染色する。それから、細胞遊走を、顕微鏡視野当たりの細胞数を直接定量化する。
腫瘍増殖は、当業者に周知の方法、例えば、SCIDマウスモデル、ヌードマウスモデル、および同系腫瘍を有するBALB/cマウスによりアッセイされ得る。腫瘍増殖用SCIDマウスモデルは、次のように実行される:サブコンフルエントヒトM21メラノーマ細胞(またはいずれかの所望の腫瘍細胞型)を回収し、洗浄して、滅菌PBS(20x106/mL)中に再懸濁する。SCIDマウスに、100μLのM21ヒトメラノーマ細胞(2x106)懸濁液を皮下注射する。腫瘍細胞注射後3日目に、マウスは、処置しない、または所望の用量範囲のアンタゴニストで腹腔内にで処置をする。該マウスを、24日間毎日処置する。腫瘍サイズを、ノギスで測定し、該体積を、式V=(LxW2)/2(式中、Vは容量と同じ、Lは長さと同じ、およびWは幅と同じ)を用いて見積もる。
細胞増殖は、当業者に周知の方法によりアッセイされ得る。本明細書に記載のように、サブコンフルエントヒト内皮細胞(HUVEC)を、ECVまたはECVL細胞からCM(25μL)のありなしで、低(5.0%)血清を含む増殖緩衝液中に再懸濁し、内皮細胞を、24時間増殖させ得る。増殖を、市販のWST−1アッセイキット(ケミコン社)を用いて、ミトコンドリアの脱水素酵素活性の測定により定量化する。また、本明細書に記載のように、増殖は、標準法を用いて3H取込みの測定により定量化され得る。(She et al., Int. J. Cancer, 108: 251―257 (2004))。
2’−5’オリゴアデニル化(2−5A)/リボヌクレアーゼL経路は、インターフェロンにより誘導される酵素経路の1つである。リボヌクレアーゼLは、2’−5’アデニル酸の5’−リン酸化フラグメントに結合後活性化される。2’−5’アデニル酸(2−5A)のこれらのフラグメントは、2’−5’オリゴ(A)シンテターゼの制御下産生される。この経路は、自然免疫系の部分であり、ウイルス性感染症の予防に重要な役割を有する。一本鎖RNAの2−5A誘導切断は、アポトーシスをもたらす。2−5Aの生体内安定なホスホロチオエート類似体は、リボヌクレアーゼLの強力な活性剤であることが示されている(Xianh et al., Cancer Research (2003), 63:6795-6801)。この研究では、該2−5A類似体は、リボヌクレアーゼL活性を誘導し、末期転移ヒト前立腺癌細胞株DU145、PC3およびLNCaPの培養液中アポトーシスを引き起こした。
治療として使用されるとき、本明細書に記載の提供されるオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド組成物は、医薬組成物として投与される。いくつかの実施形態では、該医薬組成物は、提供されるオリゴヌクレオチド、またはその薬剤的に許容可能な塩の治療効果量、および薬剤的に許容可能な希釈剤、薬剤的に許容可能な賦形剤、および薬剤的に許容可能な担体から選択される少なくとも1つの薬剤的に許容可能な不活性成分を含む。いくつかの実施形態では、該医薬組成物は、静脈注射、経口投与、口腔投与、吸入、鼻腔内投与、局所投与、眼投与または耳投与用途に処方される。いくつかの実施形態では、該医薬組成物は、錠剤、丸剤、カプセル剤、液剤、吸入剤、点鼻液剤、坐剤、懸濁剤、ゲル剤、コロイド剤、分散剤、懸濁剤、液剤、乳剤、軟膏剤、ローション剤、点眼剤または点耳剤である。
本明細書に記載の提供されるオリゴヌクレオチドは、様々なリガンドとの核酸複合体、ならびにナノ担体のアプローチの使用を含む様々な送達戦略を用いて送達され得る。いずれの核酸送達戦略も、本明細書に記載の提供されるオリゴヌクレオチドの使用が企図される。これに限定されないが、化学複合体、カチオン性脂質/リポソーム輸送媒体および超分子ナノ担体を含む典型的送達戦略間の選択は、該治療の状況に依存し、最適な送達様式を決定する方法は、当業者に周知であり、本明細書でさらに考察される。
多数の化合物が、核酸などの積荷の担体として作用し、生体内設定の細胞中の核酸の流入を促進することが知られている。実例となる担体は、Dietz et al., Molecular & Cellular Neuroscience, 27(2): 85-131 (2004)(参照することにより、本明細書中に組み入れられるものとする)に記載されている。Tatおよびアンテナペディア転写制御因子由来プロトタイプCPCは、大多数の新しい部分によって連結されている。例として、ペプチドであるCPCは、アルギニンおよびリジンが多い相対的短い(9〜30アミノ酸)ポリカチオン性ペプチド、または膜相互作用疎水性配列であり得る。CPCは、組み換えDNA技術により結合またはペプチド、オリゴヌクレオチドもしくはナノ担体と化学的に結合し得、それから、CPCの「積荷」を含む。
別の戦略は、効率的インターナリゼーションが可能な細胞表面受容体と高親和性で結合するCTLの使用により、オリゴヌクレオチドを送達することである。有望なリガンドとしては、抗体、ファージディスプレイライブラリー由来のポリペプチド、および小有機分子が上げられる。さらなる細胞標的リガンドは、当業者に周知であり、または開発されるだろうし、本明細書に記載の本発明での使用をが企図される(ASGPRのため−GalNAc複合化siRNAおよびオリゴヌクレオチド、例えば、国際公開WO第2012037254号A1)。様々な受容体が、しばしば、特定の細胞型で選択的に発現されるので、このアプローチは、該オリゴヌクレオチド試薬に対する改良された選択性の可能性を提供する。実例となる受容体標的としては、リポタンパク質受容体(肝臓中のものなど)、インテグリン、受容体型チロシンキナーゼ、およびGタンパク質共役受容体(GPCR)スーパーファミリーが挙げられるが、これに限定されない。
様々な超分子ナノ担体は、核酸の送達のために使用され得る。実例となるナノ担体としては、リポソーム、カチオン性ポリマー複合体および様々な高分子が挙げられるが、これに限定されない。様々なポリカチオンと核酸の複合体形成は、細胞間送達のための別のアプローチであり;これは、PEG化ポリカチオン、ポリエチレンアミン(PEI)複合体、カチオン性ブロック共重合体、およびデンドリマーの使用が挙げられる。PEIおよびポリアミドアミンデンドリマーを含むいくつかのカチオン性ナノ担体は、エンドソームからの内容物の放出を助ける。他のアプローチとしては、ポリマーナノ粒子、ポリマーミセル、量子ドットおよびリポプレックスの使用が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本発明は、オリゴヌクレオチド組成物を分析する方法を提供する。いくつかの実施形態では、提供される方法は、例えば、1つ以上のオリゴヌクレオチドの同定、純度、定量および/または品質を検出、決定、および/または定量化する。いくつかの実施形態では、本発明は、
a)複数の種々の型のオリゴヌクレオチドを含む1番目の組成の1番目の分析を実施するステップ;および
b)該実施した1番目の分析を、該オリゴヌクレオチドのキラル制御された組成物である2番目の組成物の2番目の分析と、該1番目の分析と同等な条件下で比較するステップであり、該1番目と2番目の分析間の差が、該2番目の組成物と比較して、該1番目の少なくとも1つの該オリゴヌクレオチドの存在下またはレベルでの差を反映するステップ
を含む方法を提供する。
担体(高架橋ポリスチレン(HCP)または制御多孔性ガラス(CPG))を使用して、オリゴヌクレオチド配列に含有される第1の5’‐O‐DMTr保護ヌクレオシドを充填した。いくつかの実施形態においては、AlulらのOxalyl-CPG: a labile support for synthesis of sensitive oligonucleotide derivatives, Nucleic Acids Research 1991, 19(7), 1527において記載の通り、オキサリル基を使用して第1ヌクレオシドの3’‐OH基を固体担体のアミノ基に結合した。いくつかの実施形態においては、標準的なサクシニル基をリンカーとして使用した。
3%TCA(トリクロロ酢酸)ジクロロメタン(DCM、CH2Cl2)溶液を、合成装置に設置した、担体を含有するカラムに展開し、5’‐O‐DMTrを脱ブロックした。
固体担体を無水アセトニトリル(ACN)で洗浄し、乾燥アルゴンの逆流により乾燥した後、遊離の5’‐OHを、オリゴヌクレオチド配列中の次のヌクレオチドと結合し、3’末端から5’末端に伸長させた。WadaらのJ. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 16031-1603;Angew. Chem. Intern. Ed. 2009, 48, 496-499に記載されるとおり、これはCMPT(下記)を伴ったキラルホスホラミダイト溶液の固体担体への共展開をもたらし、その結果、高効率なカップリングと優れた鏡像体過剰率(典型的に、99%超)を示し、キラル亜リン酸ジエステル生成物を得た。溶媒は通常アセトニトリル(ACN)であったが、他の溶媒も使用することができた。
いくつかの実施形態においては、キャッピングステップは2ステップで行った。いくつかの実施形態においては、上記の2つのキャッピングステップを1つに組み合わせ、ワンポットで行った。他に明記されない限り、本明細書において記載される実施例の合成においては、2ステップキャッピングを使用した。
固体担体を無水ACNで洗浄し、乾燥アルゴンの逆流により乾燥した後、生成したキャップされた亜リン酸トリエステル中間体を酸化的硫化に付した。硫化剤溶液は、ACN中で、例えばチオスルホン酸アルキル誘導体(300mM)である硫化剤とN,O‐ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)(100mM)を混合することにより調製した。次にこれを、固体担体を含有するカラムに展開し、ある特定の時間(通常5〜60分)反応させた。いくつかの実施形態においては、BSTFAを添加せず、硫化剤のチオスルホネート試薬を無水ACN中の300mM溶液として使用した。いくつかの実施形態においては、BSTFAを有する試薬溶液およびBSTFAを有さない試薬溶液は同様の結果を生じた。
いくつかの実施形態においては、硫化ステップの代わりに、リン酸ジエステルへの酸化を行った。THF/ピリジン/水(70:20:10‐v/v/v)共溶媒系中の0.02M I2溶液を展開して酸化を達成し、非キラルリン酸ジエステル結合を形成した。
DMTrの除去は、DCM中の3%TCAを使用して行った。脱ブロック後、次に、カップリング、キャッピング、硫化/酸化(次サイクルのそれぞれについて、同じ硫化剤を用いた硫化、もしくは異なる硫化剤を用いた硫化、または硫化の代わりの酸化のいずれか)および脱ブロックのさらなる反復ラウンドへサイクルを進めることができる。あるいは、あらかじめ設計した長さに到達した際は、オリゴヌクレオチドをサイクル出口および任意に合成後処理に付した。いくつかの実施形態においては、末端5’‐O‐DMTr基の脱ブロック前にオリゴヌクレオチドを除去した。
キラル補助基の自発的除去は、硫化、酸化、DMTr基の脱ブロック、またはそれらの組合せの間に達成した。キラル補助基を除去するのに、特定のステップは必要としなかった。
所望の長さのオリゴヌクレオチドを、対応するリンカー(オキサリルまたはサクシニル結合HCPまたはCPG)を開裂することにより、その固体担体から除去し、それと同時にオリゴヌクレオチドの保護基を脱保護した。いくつかの実施形態においては、ReeseおよびYanのJ. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 2619.に記載の通り、固体に担持されたオリゴヌクレオチドをまず、脱水ACN‐塩化トリメチルシリル‐16:1(v/v)中の無水1M 1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)または1,8‐ジアザビシクロウンデカ‐7‐エン(DBU)溶液を用いて室温で10分間処理し、次に脱水CNで洗浄した。いくつかの実施形態においては、その物質を脱水プロピルアミンの脱水ピリジン溶液(通常、1:4の比)を用いて、室温で18時間、または60℃で2時間処理した。いくつかの実施形態においては、どちらの条件においても同質の粗製化合物を生じた。いくつかの実施形態においては、28%アンモニア水を用いて、室温で18時間、または60℃で5時間処理することにより、粗製オリゴヌクレオチドを担体から開裂させ、脱保護した。いくつかの実施形態においては、どちらの条件においても同質の粗製化合物を生じた。次に溶媒を蒸発させ、0〜50%DMSOと混合した約pH1.5(所望であれば、pHを変化させてもよい)の水溶液で残渣を処理し、粗製生成物をHPLCおよびUPLC/MSの組合せによる分析に付した。逆相HPLC(RP‐HPLC)、順相HPLC、イオン交換HPLC(IE‐HPLC)もしくは分子ふるいクロマトグラフィーの1つ、またはそれらの組合せにより生成物を精製した。いくつかの実施形態においては、DMTr基の脱ブロック前にオリゴヌクレオチドを担体から除去し、脱保護し、精製した。
スキームE‐1 硫化剤の合成
化合物5の合成
化合物7の合成
化合物9の合成
化合物12の合成
化合物14の合成
化合物16の合成
化合物18および19の合成
化合物22の合成
化合物25の合成
化合物27の合成
化合物29の合成
化合物31の合成
化合物33の合成
化合物38の合成
化合物41の合成
化合物43の合成
化合物45a、45b、47aおよび47bの合成
化合物50の合成
化合物55の合成
化合物59の合成
化合物63の合成
化合物69の合成
化合物73の合成
化合物76の合成
化合物78の合成
化合物80の合成
化合物82の合成
化合物85の合成
化合物87の合成
化合物90の合成
化合物93および94の合成
化合物96の合成
化合物100の合成
化合物104の合成
化合物109および111の合成
化合物115の合成
化合物118の合成
化合物120の合成
化合物122の合成
化合物125の合成
化合物129の合成
化合物134の合成
化合物140の合成
化合物143の合成
化合物147の合成
化合物150の合成
いくつかの実施形態においては、本発明はホスホラミダイト、およびその作製方法を提供する。いくつかの実施形態においては、提供するホスホラミダイトは、本願において記載されるオリゴヌクレオチドの合成において使用した。例示的なホスホラミダイトおよびそれらの合成を以下に記載する。
化合物203の合成
化合物205の合成
化合物207の合成
化合物208の合成
化合物210の合成
化合物212の合成
化合物213の合成
化合物215の合成
化合物216の合成
化合物217の合成
化合物219の合成
化合物220の合成
化合物222の合成
化合物223の合成
化合物225の合成
化合物226の合成
化合物228の合成
化合物229の合成
化合物231の合成
化合物232の合成
化合物234の合成
化合物235の合成
化合物237の合成
化合物238の合成
化合物240の合成
化合物241の合成
化合物243の合成
化合物244の合成
化合物246の合成
化合物247の合成
化合物249の合成
化合物250の合成
化合物252の合成
化合物253の合成
化合物255の合成
化合物256の合成
化合物258の合成
化合物259の合成
DNA/RNA合成装置ABI‐394における実施例2−16の合成手順を、以下の表E‐1においてまとめる。
表E−1 実施例2−16の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
2487 2波長検出器ならびにFCOおよびFlexインジェクトを備えたWaters2525 BGM HPLCシステムにより、粗製生成物を精製した。ウォーターズ(Waters)製AP‐1ガラスカラム(10×200mm)に、Source15Q Support(GEヘルスケア(GE Healthcare)、品番17−0947−01)を充填し、流速4mL/分で使用した。精製中は全て、75℃に設定したTL600移動相ヒーターおよびTL150温度コントローラ(Timberline Instruments)を使用してカラムを加熱した。緩衝液A:20mM NaOHおよび緩衝液B:20mM NaOH、2.5M NaClを、30%Bから始まり70%Bまでの段階勾配で使用した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、水から80%ACNの勾配、および4mL/分の流速を用いた逆相カラム(XBridge Semi Prep、250×10mm、C18、5μm)により、同じHPLCシステムで脱塩した。最終脱塩生成物をSpeecvacで濃縮し、その後水から凍結乾燥した。
緩衝液A:10mM トリスHCl、50%HCl、pH=8.0
緩衝液B:A+0.8M NaClO4、pH=8.0
カラム温度:60℃
勾配法:
溶出剤A:15mM TEA、400mM HFIP、水
溶出剤B:50:50 緩衝液A/メタノール
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=50℃
勾配法:
オリゴヌクレオチド103を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.10分。UPLC/ESI‐MS:C191H246N67O102P19S19に対する計算値:6310.2;実測値:6310.3。
表E‐2 実施例2‐16の概要
Waters2525 BGM、FCOおよびFlex注入器を備えた2487 2波長検出器
緩衝液A:20mM リン酸ナトリウム pH=8.5
緩衝液B:20mM リン酸ナトリウム、1M NaBr pH=8.5
カラム:東ソー(TOSOH)製Super Q‐5PW(20)、TSK Gel(陰イオン交換)を充填した、ウォーターズ(Waters)製AP‐1ガラスカラム、10×200mm
カラム温度:70℃(Timberline Instruments、TL600移動相ヒーターおよびTL150温度コントローラ)
使用した勾配:
表E‐3 実施例17の概要
表E‐4 実施例18−21の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:20mM ホスファート pH=6.0(リン酸で調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、C18、250×10mm、品番#186003256
緩衝液ヒーター設定温度=50℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
HPLC方法1:
緩衝液A:20mM ホスファート pH=6.0(リン酸で調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C18、3.5μm、C18、4.6×50mm、品番#186003034
緩衝液ヒーター設定温度=35℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:50mM TEAA、pH=7.8
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C18、3.5μm、C18、4.6×50mm、品番#186003034
緩衝液ヒーター設定温度=60℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
表E‐5 実施例22および42の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐6 実施例23の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐7 実施例24および43の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐8 実施例25の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐9 実施例26の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐10 実施例27および28の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
一般的に前記のとおり、および一般的にここに記載するとおり、いくつかの実施形態においては、本発明はA、T、CおよびG以外のオリゴヌクレオチドを含むキラル制御したオリゴヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態においては、このようなキラル制御したオリゴヌクレオチドは、5‐メチルシトシン(5mC)を含む。実施例21および以下に、非限定的な実施例を示す。
緩衝液A:20mM ホスファート pH=6.0(リン酸で調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、C18、250×10mm、品番#186003256
緩衝液ヒーター設定温度=50℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
一般的に前記のとおり、および一般的にここに記載するとおり、いくつかの実施形態においては、本発明は異なるヌクレオチド間結合を含む、キラル制御したオリゴヌクレオチドを提供する。以下の非限定的な実施例は、このようなキラル制御したオリゴヌクレオチドおよびその合成方法を示す。
表E‐12 実施例44‐45の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐13 実施例46の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
表E‐14 実施例47の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
オリゴヌクレオチド153を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):11.48分。UPLC/ESI‐MS:C45H61N16O21P3S2に対する計算値:1318.1;実測値:1318.1。
上記のとおりおよびここに記載するとおり、いくつかの実施形態においては、同一の塩基配列を有するが非立体特異的オリゴヌクレオチド合成により合成されるジアステレオマーの混合物とは異なる化学的特性および生物学的特性を有する、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドを本願は提供する。
表E−15 キラル制御したオリゴヌクレオチドと立体的にランダムなオリゴヌクレオチド間の差
表E−16 オリゴヌクレオチドトランスフェクションストックプレートの濃度
表E−18 SYBR緑色アッセイのリアルタイムPCR条件
表E−19 SYBR緑色により評価した完全IC50データ
さらなるキラル制御した製剤
実施例51 キラル制御したオリゴヌクレオチド製剤の調製
表E−20 キラル制御した合成に使用するDNA/RNA合成装置MerMade‐12におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
本実施例は、本明細書において記載されるキラル制御した合成により調製される粗製および精製したオリゴヌクレオチド組成物のRP‐HPLC分析を記載する。
緩衝液A:50mM TEAA、pH=7.0
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C18、3.5μm、C18、4.6×50mm、品番#186003034
カラム温度=50℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
本実施例は、本明細書において記載されるキラル制御した合成により調製される粗製および精製したオリゴヌクレオチド組成物のIEX‐HPLC分析を記載する。
緩衝液A:10mM トリスHCl、50% ACN、pH=8.0
緩衝液B:10mM トリスHCl、800mM NaClO4、pH=8.0
カラム:DIONEX、DNAPac、PA‐100、分析用、4.0×250mm、品番#063000
カラム温度=60℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
本実施例は、本明細書において記載されるキラル制御した合成により調製される精製したオリゴヌクレオチド組成物のUPLC‐LCMS分析を記載する。
緩衝液A:15mM TEA、400mM HFIP、水
緩衝液B:50:50 緩衝液A/メタノール
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=50℃
使用した勾配:
緩衝液A:20mM NaOH、pH=11.0
緩衝液B:20mM NaOH、2.5M NaCl、pH=11.0
カラム:空のカラム Waters AP‐2(ウォーターズ(Waters))、Source15Q担体(GEヘルスケア(GE Healthcare))をカスタム社内充填した。個々の精製カラムを充填し、異なる立体的に純粋なオリゴヌクレオチドに使用した。
装置:P‐900ポンプ、UPC‐900検出器、および50mL注入SuperLoop(GEヘルスケア(GE Healthcare))を備えたAKTA精製機
緩衝液ヒーター温度設定=70℃
254nmで信号をモニター
分画容量:5mL
使用した勾配:
本実施例は、本明細書において記載されるキラル制御した合成により調製される精製したオリゴヌクレオチド組成物のRP‐HPLC分析を記載する。
緩衝液
A:50mM TEAA、pH=7.0
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C18、3.5μm、C18、4.6×50mm
カラム温度=50℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
表E−22
プロタンパク質コンバターゼサブチリシン/ケキシン9型(PCSK9)は、コレステロール代謝に関わる酵素である。PCSK9は低密度リポタンパク(LDL)の受容体に結合し、その破壊を誘引する。受容体が破壊される場合、受容体に随伴するLDLも除去されるが、結合しているPCSK9の正味の影響は、実際LDLレベルを増加させ、これは受容体がそうでなければ細胞表面へサイクルに戻り、より多くのコレステロールを除去するであろうからである。
表E−23
表E−24 DNA/RNA合成装置ABI394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要(2’‐O‐TBDMSおよび2’‐OMe置換RNAサイクル)
緩衝液A:20mM リン酸ナトリウム、pH=11.0
緩衝液B:20mM リン酸ナトリウム、1M NaBr、pH=11.0
カラム:DIONEX、DNAPac、PA‐100、分析用、4.0×250mm
カラム温度:60℃
254nmおよび280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:15mM TEA、400mM HFIP、水
緩衝液B:50:50 緩衝液A/メタノール
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=50℃
使用した勾配:
緩衝液A:20mM NaOH、pH=8.5
緩衝液B:20mM NaOH、1M NaBr、pH=8.5
カラム:空のカラム Waters AP‐2(ウォーターズ(Waters))、Source15Q担体(GEヘルスケア(GE Healthcare))をカスタム自家充填した。同一の精製カラムを異なる立体的に純粋なオリゴヌクレオチドに使用した。
装置:2525 2成分勾配モジュール、2487 2波長吸光度検出器、および20mL Flex注入器を備えたWaters HPLCユニット(ウォーターズ(Waters))。
緩衝液ヒーター温度設定=70℃
254nmおよび280nmで信号をモニター
分画容量:4.5mL
使用した勾配:
表E‐26
表E‐27 オリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:10mM トリスHCl、50% ACN、pH=8.0
緩衝液B:10mM トリスHCl、800mM NaClO4、50% ACN、pH=8.0
カラム:DIONEX、DNAPac、PA‐100、分析用、4.0×250mm
カラム温度=60℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:15mM TEA、400mM HFIP、水
緩衝液B:50:50 緩衝液A/メタノール
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=50℃
使用した勾配:
緩衝液A:20mM NaOH、pH=11.0
緩衝液B:20mM NaOH、2.5M NaCl、pH=11.0
カラム:空のカラム Waters AP‐2(ウォーターズ(Waters))、Source15Q担体(GEヘルスケア(GE Healthcare))をカスタム社内充填した。同一の精製カラムを異なる立体的に純粋なRIPtideオリゴヌクレオチドに使用した。
装置:P‐900ポンプ、UPC‐900検出器、および50mL注入SuperLoop(GEヘルスケア(GE Healthcare))を備えたAKTA精製機
緩衝液ヒーター温度設定=70℃
カラムヒーターテープ設定=70℃
254nmで信号をモニター
分画容量:5mL
使用した勾配:
被験品はPBS単独(すなわち、オリゴヌクレオチドコントロールなし)または関連オリゴヌクレオチド組成物(すなわち、ミポメルセン(ONT‐41)、ONT‐75、ONT‐77、ONT‐80またはONT‐81オリゴヌクレオチド(構造については実施例52を参照のこと))を、1×PBS(ヌクレアーゼを含まない水(Qiagen、129115)を使用して10×PBS(Life Technologies、AM9624)から希釈した)中で、5および10mg/kgでの投与に対しそれぞれ0.5および1mg/mLで製剤した。調合は活性物質の調節なしで、絶対質量に基づいた。オリゴヌクレオチド濃度を、Carry‐100 UV‐Vis(アジレント・テクノロジー(Agilent Technologies))での測定により確かめた。全被験品の試料を、動力学Pyrochrome色素生産性エンドトキシンアッセイ(Associates of Cape Cod、1500−5、E005−5)を使用して、エンドトキシンレベルについて調べた。全被験試料は0.5EU/mlの許容限界よりも低い量のエンドトキシンを有することがわかった。
高血漿中濃度のヒトアポリポタンパク質B100およびリポタンパク(a)(J. Clin. Invest. 92: 3029-3037)を発現している雌の遺伝子導入マウス(huApoBマウス)をTaconic(系統B6.SJL−Tg(APOB)l 102Sgy N20+?、モデル#1004−F)から得た。全動物は納品前に遺伝子決定された。
17、24、31、38、45、52および60日の調査中に、顎下(頬)出血により血液を回収し、第66日に心穿刺により屠殺し、その後血清に処理した。
血清中のApoBタンパク質レベルを、ApoBヒトELISAキット(Abcam、ab108807)を使用して測定した。血清試料を1:20,000に希釈し、キット推奨プロトコルに従って修正なしでアッセイした。自動化洗浄を、Aquamax4000(Molecular Devices)を使用して、30秒浸漬周期で行った。色素源基質と12分インキュベーション後反応を停止し、SpectramaxM5(Molecular Devices)で測定を行った。
結果を表E‐28aおよび図40に示す。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐75では、調査第24日における血清ApoBタンパク質レベルが、87%(p<0.05)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐77では、調査第24日および31日における血清ApoBタンパク質レベルが、それぞれ対照レベルの72%(p<0.0001)、81%(p<0.05)のへ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐80では、調査第24日および31日における血清ApoBタンパク質レベルが、それぞれ対照レベルの83%(p<0.05)、80%(p<0.05)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐81では、調査第17日および24日における血清ApoBタンパク質レベルが、それぞれ対照レベルの85%(p<0.05)、70%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。
表E‐28a:huApoBマウス(N=4−5)における5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンの複数IP投与後のPBSに関する血清ヒトアポリポタンパク質Bレベル
b:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
c:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
d:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
w:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.5(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
x:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
y:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
z:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
b:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
c:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
d:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
w:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.05(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
x:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
y:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
z:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
b:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
c:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
d:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
w:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.05(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
x:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
y:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
z:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
表E‐28d:huApoBマウス(N=3−4)における10mg/kgの立体異性体(ONT‐87、‐88、もしくは‐89)またはミポメルセンの複数IP投与後のPBSに関する血清ヒトアポリポタンパク質Bレベル
b:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
c:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
d:ミポメルセン対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
w:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.05(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
x:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.01(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
y:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
z:PBS対照群(ONT‐41)と統計的に異なる、p<0.0001(二元配置ANOVAとNewman−Keuls事後試験)
Hep3BまたはHeLa細胞を、96‐ウェルプレートにおいて2.0×104細胞/ウェルの密度で逆トランスフェクトした。siRNAのトランスフェクションを、リポフェクタミンRNAiMax(Life Technologies、カタログ番号13778−150)と、製造業者のプロトコルを使用し、リポフェクタミンRNAiMaxの量を1ウェルあたり0.2μlに減らして行った。1μMから開始して12個の1:3siRNA2本鎖希釈液を作成した。次に10μlの10×siRNA2本鎖を、9.8μlの血清を含まない培地および1ウェルあたり0.2μlのリポフェクタミンRNAiMaxの調製混合物とリポプレックスにした。10〜15分のインキュベーション後、80μlのEMEM細胞成長培地(ATCC、30−2003)中の2.0×104細胞/ウェルを加え、1ウェルあたり100μlの最終体積にした。2つの別のトランスフェクションイベントを各投与に対し行った。
デルタデルタCt法を使用して、値を計算した。試料はhGAPDHに正規化し、偽のトランスフェクトおよび未処理試料に較正した。立体的にランダムな分子を正の対照として使用した。Graphpadプリズムを使用して、2つの生物学的複製の平均値としてデータを表した。相対的なIC50を計算するため、4パラメータの直線回帰曲線をデータにフィッティングし、最下部および最上部をそれぞれ0および100の定数に束縛した。
表E‐29 相対IC50値[Hep3Bトランスフェクション]
実施例71 さらなる例示的オリゴヌクレオチドおよびその合成
表E‐32 オリゴヌクレオチドN101‐N102の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:50mM TEAA、pH=9.6(TEAで調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C8、3.5μm、4.6×50mm、品番#186003034
緩衝液ヒーター設定温度=35℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:10mM ギ酸アンモニウム、pH9.5(NH3aq.で調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=35℃
使用した勾配:
緩衝液A:50mM TEAA、pH=9.6(TEAで調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、C18、250×10mm、品番186003256
緩衝液ヒーター設定温度=室温
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:10mM ギ酸
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、250×10mm、品番#186003256
緩衝液ヒーター設定温度=室温
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
表E‐33 オリゴヌクレオチドN105‐N106の合成に使用されるDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:50mM TEAA、pH=7.0
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C8、3.5μm、4.6×150mm、品番#186003034
緩衝液ヒーター設定温度=35℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:10mM ギ酸アンモニウム、pH7.0
緩衝液B:ACN
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=35℃
使用した勾配:
緩衝液A:50mM TEAA、pH=9.6(TEAで調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、C18、250×10mm、品番186003256
緩衝液ヒーター設定温度=室温
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
表E‐4 実施例85の合成に使用するDNA/RNA合成装置ABI‐394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:20mM ホスファート pH=6.0(リン酸で調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge Prep C18、5μm、C18、250×10mm、品番#186003256
緩衝液ヒーター設定温度=50℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:20mM 酢酸アンモニウム、pH=6.0
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C8、3.5μm、4.6×150mm、品番#186003034
緩衝液ヒーター設定温度=60℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
表E−35 DNA/RNA合成装置ABI394におけるオリゴヌクレオチド合成の概要
緩衝液A:10mM トリスHCl、50%ACN、pH8.0
緩衝液B:10mM トリスHCl、800mM NaClO4、50%ACN、pH=8.0
カラム:DIONEX、DNAPac、PA‐100、4.0×250mm、品番#063000
カラム温度=60℃
254および280nmで信号をモニター
使用した勾配:
緩衝液A:15mM TEA、400mM HFIP、水
緩衝液B:50:50 緩衝液A/メタノール
カラム:UPLC@OST C18 1.7μm、2.1×500mm
カラム温度=60℃
使用した勾配:
溶出剤A:10mM 酢酸トリブチルアンモニウム、pH=7.0
溶出剤B:ACN
カラム:XTerra MS C18、3.5μm、4.6×150mm、品番:186000432
カラム温度=60℃
HPLC勾配:
7週齢のC57BL6雄マウスを使用して、マウス初代肝細胞を抽出し、96‐ウェルプレートに蒔いた(重ね合せなし)(Celsis/Bioreclamation IVT)。初代肝細胞のトランスフェクションを、リポフェクチン(Life Technologies、品番18292−037)と、製造業者のプロトコルを使用して、96‐プレートウェルあたり0.5μlのリポフェクチンを使用して行った。6μMから開始して12個の1:3siRNA2本鎖希釈液を作成した。次に10μlの10×オリゴを、9.5μlの生体外Gro HI Medium(Celsis、品番Z99009)の血清を含まない培地および1ウェルあたり0.5μlのリポフェクチンの調製混合物とリポプレックスにした。10〜15分のインキュベーション後、20μlのリポプレックスしたオリゴを、80μlの生体外Gro HI Medium中の初代肝細胞に加え、1ウェルあたり100μlの最終体積にした。トランスフェクション後24時間で、細胞を溶解させた。
MagMAX(商標)‐96全RNA単離キット(Life Technologies、AM1830)を使用して、全mRNAを細胞可溶化物から精製し;RNase阻害剤を有する高容量cDNA逆転写キット(Life Technologies、4374967)で15μlのcDNAを合成した。Probes Master Mix(Roche、04 707 494 001)を使用して製造業者のプロトコルに従って、以下のプライマーを使用して、Lightcycler480(Roche)で遺伝子発現をリアルタイムPCRにより評価した。
マウスアポリポタンパク質Bプライマー:
[テンプレート:(GenBank目録番号M35186)]
・フォワードプライマー:CGTGGGCTCCAGCATTCTA
・リバースプライマー:AGTCATTTCTGCCTTTGCGTC
・PCRプローブ:FAM‐CCAATGGTCGGGCACTGCTCAA‐TAMRA
マウスGAPDHプライマー
・フォワードプライマー:GGCAAATTCAACGGCACAGT
・リバースプライマー:GGGTCTCGCTCCTGGAAGAT
・PCRプローブ:5’JOE‐AAGGCCGAGAATGGGAAGCTTGTCATC‐TAMRA3′
デルタデルタCt法を使用して、値を計算した。各試料で、平均ApoB信号を平均GAPDH信号に正規化し、次に偽のトランスフェクトおよび未処理試料の対応する平均比に正規化し、ApoBタンパク質発現の相対レベルを得た。「もとの」立体的にランダムな混合物を参照として使用した。Graphpadプリズムを使用して相対的なIC50を計算するため、4パラメータの直線回帰曲線をデータにフィッティングし、最下部および最上部をそれぞれ0および100の定数に束縛した。
表E‐39 初代マウス肝細胞におけるマウスアポリポタンパク質B/GAPDH mRNAレベルの抑制に対する立体異性体(ONT‐83、‐84、‐85または‐86)のIC50値
添付資料 (A)
添付資料 (B)
添付資料 (C)
代表的なヒトmiRNA配列
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Claims (19)
- 独立して、式I:
の構造を有する少なくとも5つの連続した修飾ヌクレオチド間結合を含み、前記連続した修飾ヌクレオチド間結合の少なくとも1つがホスホロチオエートジエステル結合でない、キラル制御されたオリゴヌクレオチドであって、
式中:
P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpであり;
Wは、O、SまたはSeであり;
X、YおよびZの各々は、独立して、−O−、−S−、−N(−L−R1)−、またはLであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい直鎖もしくは分岐鎖C1〜C50アルキレンであり、Lの1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C10脂肪族であって、1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
各R’は、独立して、−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよい複素環もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環、複素環、もしくはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい二価環であり;
各Rは、独立して、水素、またはC1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、もしくはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および
各
前記オリゴヌクレオチドが、1つ以上のリン酸ジエステル結合をさらに含む、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1に記載のキラル制御されたオリゴヌクレオチドであって、
独立して、式I−c:
の構造を有する少なくとも5つの連続した修飾ヌクレオチド間結合を含む、キラル制御されたオリゴヌクレオチドであって、
式中:
P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい直鎖もしくは分岐鎖C1〜C10アルキレンであり、Lの1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C50脂肪族であって、1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
各R’は、独立して、−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよい複素環もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環、複素環、もしくはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい二価環であり;
各Rは、独立して、水素、またはC1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、もしくはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および
各
Lが共有結合のときは、R1が−Hではない、オリゴヌクレオチド。 - 請求項1又は2に記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドは、少なくとも15ヌクレオチド長である、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記リボースの2’―OH基は、−OMe基により置換されたものである、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記リボースの2’―OH基は、−OCH2CH2OMe基により置換されたものである、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドは、ロックド核酸糖を有する、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドが、50%超の純度を有する、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドが、80%超の純度を有する、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドが、90%超の純度を有する、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドであって、
前記オリゴヌクレオチドが、固形担体に結合していない、
オリゴヌクレオチド。 - 請求項1〜10のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドを含む、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物。
- キラル制御されたオリゴヌクレオチドを製造する方法であって、
(1)カップリング;
(2)キャッピング;
(3)修飾;
(4)脱ブロック化;および
(5)所望の長さを達成するまでステップ(1)〜(4)を繰り返す、
ステップを含み、
前記方法は、キラル結合リンに関して単一のジアステレオ異性体で存在するオリゴヌクレオチドであるキラル制御されたオリゴヌクレオチドを製造する方法であり、
(1)〜(4)のサイクルの少なくとも一つにおいて、硫化を含む修飾ステップを含み、式I−aの構造を有するヌクレオチド間結合を生成する方法。
P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpであり;
X、YおよびZの各々は、独立して、−O−、−S−、−N(−L−R1)−、またはLであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい直鎖もしくは分岐鎖C1〜C50アルキレンであり、Lの1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C10脂肪族であって、1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
各R’は、独立して、−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよい複素環もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環、複素環、もしくはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい二価環であり;
各Rは、独立して、水素、またはC1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、もしくはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および
各
- 請求項12に記載の方法であって、
(1)〜(4)のサイクルの少なくとも一つにおいて、ホスホロチオエートジエステル結合を形成する、方法。 - 請求項12に記載の方法であって、
(1)〜(4)のサイクルの少なくとも一つにおいて、式I−cの構造を有するヌクレオチド間結合を生成する方法。
P*は、不斉リン原子であり、RpまたはSpであり;
Lは、共有結合または置換されていてもよい直鎖もしくは分岐鎖C1〜C10アルキレンであり、Lの1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
R1は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC1〜C50脂肪族であって、1つ以上のメチレン単位は、任意および独立して、置換されていてもよいC1〜C6アルキレン、C1〜C6アルケニレン、−C≡C−、−C(R’)2−、−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)N(R’)−、−N(R’)C(O)−、−N(R’)C(O)O−、−OC(O)N(R’)−、−S(O)−、−S(O)2−、−S(O)2N(R’)−、−N(R’)S(O)2−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
各R’は、独立して、−R、−C(O)R、−CO2R、もしくは−SO2Rであるか、または:
同じ窒素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよい複素環もしくはヘテロアリール環を形成するか、または
同じ炭素上の2つのR’は、それらの介在する原子と一緒になって、置換されていてもよいアリール、炭素環、複素環、もしくはヘテロアリール環を形成し;
−Cy−は、フェニレン、カルボシクリレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、またはヘテロシクリレンから選択される置換されていてもよい二価環であり;
各Rは、独立して、水素、またはC1〜C6脂肪族、フェニル、カルボシクリル、アリール、ヘテロアリール、もしくはヘテロシクリルから選択される置換されていてもよい基であり;および
各
Lが共有結合のときは、R1が−Hではない。 - 請求項13又は請求項14に記載の方法であって、
前記カップリングステップが、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレートおよび、
の使用を含む方法。 - 請求項12〜請求項14のいずれかに記載の方法であって、
前記キャッピングステップが、キラル補充剤中のアミノ基のキャッピングステップおよび未反応5’OHのキャッピングステップを含む、方法。 - 請求項12〜請求項16のいずれかに記載の方法であって、
少なくとも1つの修飾ステップが、酸化ステップにより置き換えられる方法。 - 請求項12〜請求項14のいずれかに記載の方法であって、
前記所望の長さより短い1つのヌクレオチドである全オリゴヌクレオチドが、合わせたとき、前記粗生成物の10%未満である、方法。 - 請求項12〜請求項14のいずれかに記載の方法であって、
前記キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも15ヌクレオチド長である、
方法。
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