JP6453212B2 - キラル制御 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
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。
技術分野
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。
本発明は、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物およびその新規合成方法の必要性があるという認識を包含する。本発明は、全キラル制御された組成物、特に、複数のオリゴヌクレオチド型を含む組成物の合成を妨げる問題を含む、キラルオリゴヌクレオチド合成の従来手法における、ある特定の問題の原因を特定すること包含する。
いくつかの実施形態では、本発明は、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では、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オリゴヌクレオチド組成物の製造方法を提供する。
いくつかの実施形態では、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オリゴヌクレオチド組成物の使用方法を提供する。
本出願で引用した全ての刊行物および特許は、その全文を参照することにより、本明細書に組み入れられるものとする。
定義
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C〜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C〜C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。
アルキレン:「アルキレン」という語は、二価アルキル基を表す。「アルキレン鎖」は、ポリメチレン基、すなわち、−(CH−であり、式中、nは正整数、好ましくは、1〜6、1〜4、1〜3、1〜2、または2〜3である。置換アルキレン鎖は、1つ以上のメチレン水素原子が、置換基で置換されたポリメチレン基である。適切な置換基としては、置換脂肪族基について下に記載のものが挙げられる。
アルケニレン:「アルケニレン」という語は、二価アルケニル基を表す。置換アルケニレン基は、1つ以上の水素原子が、置換基で置換された、少なくとも1つの二重結合を含有するポリメチレン基である。適切な置換基としては、置換脂肪族基について下に記載のものが挙げられる。
動物:本明細書中で使用されるとき、「動物」という語は、動物界の任意の成員を表す。いくつかの実施形態では、「動物」は、発育の任意の段階における、ヒトを表す。いくつかの実施形態では、「動物」は、発育の任意の段階における、非ヒト動物を表す。特定の実施形態では、非ヒト動物は、哺乳類(例えば、げっ歯類、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシ、霊長類、および/またはブタ)である。いくつかの実施形態では、動物としては、哺乳類、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、および/または蠕虫類を挙げられるが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、動物は、トランスジェニック動物、遺伝子組み換え動物、および/またはクローンであり得る。
およそ:本明細書中で使用されるとき、数を表すときの「およそ」または「約」という語は、一般に、特に明記もしくは特に文脈から明白でない限り(かかる数が、0%より小さいまたは100%超の可能な値である場合を除き)、該数のどちらの方向でも(より大きいまたはより小さい)、5%、10%、15%、または20%の範囲内に含まれる数を含むと考える。いくつかの実施形態では、投与量を表すときの「約」という語の使用は、±5mg/kg/日を意味する。
アリール:単独でまたは「アラルキル」、「アラルコシ」、または「アリールオキシアルキル」として大きな部分の一部として使用される「アリール」という語は、構造の少なくとも1つの環が芳香族であり、構造の各環が3〜7環員を含む、全5〜14環員を有する単環式および二環式環構造を表す。「アリール」という語は、「アリール環」という語と、互換的に使用され得る。本発明の特定の実施形態では、「アリール」は、限定されないが、1つ以上の置換基を有してもよい、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラシル(anthracyl)などを含む芳香族環構造を表す。インダニル、フタルイミジル、ナフトイミジル(naphthimidyl)、フェナントリジニル、またはテトラヒドロナフチルなどの、芳香族環が1つ以上の非芳香族環と縮合している基も、本明細書で、「アリール」という語の範囲に含まれる。
特徴的部分:本明細書中で使用されるとき、タンパク質またはポリペプチドの「特徴的部分」という言い回しは、全体で、タンパク質またはポリペプチドの特徴である一続きのアミノ酸、または一続きのアミノ酸の集合を含むものである。かかる各連続鎖は、一般に、少なくとも2つのアミノ酸を含むだろう。さらに、当業者は、通常、少なくとも、5、10、15、20またはそれ以上のアミノ酸が、タンパク質の特徴であるために必要であることを認識するだろう。一般に、特徴的部分は、上記特定の配列相同性に加えて、少なくとも1つの機能的特徴を、関連性ある無傷タンパク質と共有する。
特徴的配列:「特徴的配列」は、ポリペプチドまたは核酸のファミリーの全成員中で見られる配列であり、従って、該ファミリーの成員を定義するために、当業者により使用され得る。
特徴的構造要素:「特徴的構造要素」という語は、ポリペプチド、小分子、または核酸のファミリーの全成員中で見られる、はっきりと区別できる構造要素(例えば、骨格構造、懸垂部分の集合、配列要素、他)を表し、従って、該ファミリーの成員を定義するために、当業者により使用され得る。
同等:「同等」という語は、得られた結果または観察された現象の比較を可能となるように、互いに十分似ている状態または環境の2つ(またはそれ以上)のセットを言い表すために、本明細書で使用される。いくつかの実施形態では、状態または環境の同等なセットは、複数の実質的に同じ特徴および1つまたは少数の変更された特徴により特徴付けられる。当業者は、実質的に同じ特徴の十分な数と型により特徴付けられ、異なるセットの状態または環境下で得られる結果または観察される現象における違いが、状態のセットが、変更されるそれらの特徴中の差異を原因とするまたは示すという合理的結論を正当化できるとき、互いに同等であることを認識するだろう。
投与計画:本明細書中で使用されるとき、「投与計画」または「治療レジメン」は、通常、ある期間により分けられて、対象に個別に投与される1組の単位用量(通常、1つ以上)を表す。いくつかの実施形態では、所与の治療薬は、1つ以上の用量を含み得る所要投与計画を有する。いくつかの実施形態では、投与計画は、その各々が、同じ長さの期間により互いに分離した複数の用量を含み;いくつかの実施形態では、投与計画は、複数の用量および別々の用量を分ける少なくとも2つの異なる期間を含む。いくつかの実施形態では、投与計画内の全用量は、同じ単位投与量である。いくつかの実施形態では、投与計画内の異なる用量は、異なる量である。いくつかの実施形態では、投与計画は、1番目の投与量で1番目の用量、次いで、1番目の投与量と異なる2番目の用量で1つ以上の追加の用量を含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、1番目の投与量で1番目の用量、次いで、1番目の投与量と同じ2番目の用量で1つ以上の追加の用量を含む。
同等の薬剤:本開示を読んで、当業者は、本発明の文脈中の有用な薬剤の範囲が、本明細書で具体的に言及または例示したものに限定されないことを認識するだろう。具体的には、当業者は、活性剤が、通常、骨格および結合した懸垂部分から成る構造を有することを認識しており、従ってかかる骨格および/または懸垂部分の簡単な変更が、薬剤の活性を有意に変化させないことを理解するだろう。例えば、いくつかの実施形態では、同等の3次元構造および/または化学反応特性の基を有する1つ以上の懸垂部分の置換は、親の基準化合物または部分と同等の置換された化合物または部分を生成し得る。いくつかの実施形態では、1つ以上の懸垂部分の付加または分離は、親の基準化合物と同等な置換された化合物を生成し得る。いく つかの実施形態では、例えば、少数の結合(通常、5、4、3、2以下、または1つの結合、およびしばしば一重結合のみ)の付加または分離による骨格構造の変更は、親の基準化合物と同等置換された化合物を生成し得る。多くの実施形態では、同等の化合物は、例えば、容易に入手可能な物質、試薬および従来または提供される合成手順を用いて、下記一般的反応スキームで示された方法、またはその変法により、合成され得る。これらの反応で、それ自体では既知であるが、ここで言及されない変更も利用可能である。
同等の投与量:「同等の投与量」という語は、同じ生物学的結果をもたらす異なる薬剤的に活性な薬剤の投与量を比較するために、本明細書で使用される。2つの異なる薬剤の投与量は、もし、それらが、同等のレベルまたは程度の生物学的結果を達成するならば、本発明に従って、互いに「同等」であると見なされる。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される異なる医薬の同等の投与量は、本明細書で記載の生体外および/または生体内アッセイを用いて決定される。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される1つ以上のリソソーム活性剤は、基準リソソーム活性剤の用量と同等の用量で利用され;いくつかの実施形態では、かかる目的の基準リソソーム活性剤は、小分子アロステリック活性化剤(例えば、ピラゾロピリミジン類(pyrazolpyrimidines))、イミノ糖類(imminosugars)(例えば、イソファゴミン)、酸化防止剤(例えば、n−アセチルシステイン)、および細胞輸送の制御因子(例えば、Rab1aポリペプチド)から成る群から選択される。
ヘテロ脂肪族:「ヘテロ脂肪族」という語は、C、CH、CH、またはCHから選択される1つ以上の単位が、独立して、ヘテロ原子により置換された脂肪族基を表す。いくつかの実施形態では、ヘテロ脂肪族基は、ヘテロアルキルである。いくつかの実施形態では、ヘテロ脂肪族基は、ヘテロアルケニルである。
ヘテロアリール:単独でまたは大きな部分、例えば、「ヘテロアラルキル」、または「ヘテロアラルコシ」の一部として使用される「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−」という語は、5〜10個の環原子、好ましくは、5個、6個、または9個の環原子を有し;環状配列中で共有される6個、10個、または14個のπ電子を有し;および炭素原子に加えて、1〜5個のヘテロ原子を有する基を表す。「ヘテロ原子」という語は、窒素、酸素、または硫黄を表し、窒素もしくは硫黄のいずれの酸化形態も、およびいずれの塩基性窒素の四級化形態も含む。ヘテロアリール基としては、チエニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、およびプテリジニルが挙げられるが、これに限定されない。本明細書で、「ヘテロアリール」および「ヘテロアル−」という語は、ヘテロ芳香族環が、ラジカルまたは結合点が芳香族環上にある1つ以上のアリール、脂環式、またはヘテロシクリル環に縮合している基も含む。制限されない例としては、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、4H−キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、およびピリド[2,3−b]−1,4−オキサジン−3(4H)−オンが挙げられる。ヘテロアリール基は、単環式または二環式であり得る。「ヘテロアリール」という語は、「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」、または「芳香族複素環」という語と互換的に使用され得、その語のいずれも、置換されていてもよい環を含む。「ヘテロアラルキル」という語は、ヘテロアリールにより置換されたアルキル基を表し、該アルキルおよびヘテロアリール部分は、独立して、置換されていてもよい。
ヘテロ原子:「ヘテロ原子」という語は、1つ以上の酸素、硫黄、窒素、リン、またはケイ素(窒素、硫黄、リン、もしくはケイ素のいずれもの酸化形態;いずれもの塩基性窒素の四級化形態または;複素環、例えば、N(3,4−ジヒドロ−2H−ピロリル中の)、NH(ピロリジニル中の)もしくはNR(N−置換ピロリジニル中の)の置換可能な窒素を含む)を意味する。
複素環:本明細書中で使用されるとき、「複素環(heterocycle)」、「ヘテロシクリル」、「複素環式ラジカル」、および「複素環(heterocyclic ring)」という語は、互換的に使用され、飽和あるいは部分的に不飽和であり、炭素原子に加えて、1つ以上の、好ましくは、1〜4個の上記のヘテロ原子を有する安定な3〜7員単環式または7〜10員二環式複素環式部分を表す。複素環の環原子を表すのに使用されるとき、「窒素」という語は、置換された窒素を含む。例えば、酸素、硫黄または窒素から選択される0〜3個のヘテロ原子を有する飽和または部分的に不飽和な環で、該窒素は、N(3,4−ジヒドロ−2H−ピロリル中のような)、NH(ピロリジニル中のような)またはNR(N−置換ピロリジニル中のような)であり得る。
複素環は、安定構造をもたらすいずれのヘテロ原子または炭素原子にあるその側基に結合され得、いずれの環原子も置換されていてもよい。かかる飽和または部分的に不飽和な複素環式ラジカルの例としては、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフェニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ピロリニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、モルホリニル、およびキヌクリジニルが挙げられるが、これに限定されない。「複素環」、「ヘテロシクリル」、「ヘテロシクリル環」、「複素環式基」、「複素環式部分」、および「複素環式ラジカル」という用語は、本明細書で、互換的に使用され、インドリニル、3H−インドリル、クロマニル、フェナントリジニル、またはテトラヒドロキノリニルなどの、ヘテロシクリル環が1つ以上のアリール基、ヘテロアリール基、または脂肪族環に縮合する基を含み、該ラジカルまたは結合点は、ヘテロシクリル環上にある。ヘテロシクリル環は、単環式または二環式であり得る。「ヘテロシクリルアルキル」という語は、ヘテロシクリルにより置換されたアルキル基を表し、該アルキルおよびヘテロシクリル部は、独立して、置換されていてもよい。
腹腔内:本明細書中で使用されるとき、「腹腔内投与」および「腹腔内に投与された」という言い回しは、対象の腹膜中への化合物または組成物の投与を表すその技術分野で理解される意味を有する。
生体外:本明細書中で使用されるとき、「生体外」という語は、生物(例えば、動物、植物、および/または微生物)内でなく、人工的環境、例えば、試験管または反応器中、細胞培養液中、その他で起こる事象を表す。
生体内:本明細書で、「生体内」という語は、生物(例えば、動物、植物、および/または微生物)内で起こる事象を表す。
低級アルキル:「低級アルキル」という語は、C1〜4直鎖または分岐鎖アルキル基を表す。実例として低級アルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、およびtert−ブチルである。
低級ハロアルキル:「低級ハロアルキル」という語は、1つ以上のハロゲン原子で置換されたC1〜4直鎖または分岐鎖アルキル基を表す。
置換されていてもよい:本明細書に記載されるとき、本発明の化合物は、「置換されていてもよい」部分を含み得る。一般に、「置換された」という語は、「してもよい」という語があるかないかに係わらず、該指定部分の1つ以上の水素が適切な置換基で置換されることを意味する。特に指示されない限り、「置換されていてもよい」基は、いずれかの所与の構造中の1つ以上の位置が、位置毎に同じあるいは異なり得るとき、該基の各置換可能な位置で適切な置換基を有し得る。本発明により考えられる置換基の組み合わせは、好ましくは、安定または化学的に有り得る化合物の生成をもたらすものである。本明細書中で使用されるとき、「安定」という語は、それらの製造、検出、および、特定の実施形態では、本明細書で開示の1つ以上の目的のそれらの回収、精製および使用を可能にする状態にあるとき、実質的に変化しない化合物を表す。
「置換されていてもよい」基の置換可能な炭素原子上の適切な一価置換基は、独立して、ハロゲン;−(CH0〜4;−(CH0〜4OR;−O(CH0〜4、−O−(CH0〜4C(O)OR;−(CH0〜4CH(OR;−(CH0〜4SR;Rで置換されていてもよい(CH0〜4Ph;Rで置換されていてもよい(CH0〜4O(CH0〜1Ph;Rで置換されていてもよいCH=CHPh;Rで置換されていてもよい(CH0〜4O(CH0〜1−ピリジル;−NO;−CN;−N;(CH0〜4N(R;−(CH0〜4N(R)C(O)R;−N(R)C(S)R;−(CH0〜4N(R)C(O)NR ;N(R)C(S)NR ;−(CH0〜4N(R)C(O)OR;−N(R)N(R)C(O)R;N(R)N(R)C(O)NR ;N(R)N(R)C(O)OR;−(CH0〜4C(O)R;−C(S)R;−(CH0〜4C(O)OR;−(CH0〜4C(O)SR;(CH0〜4C(O)OSiR ;−(CH0〜4OC(O)R;−OC(O)(CH0〜4SR−、SC(S)SR;−(CH0〜4SC(O)R;−(CH0〜4C(O)NR ;−C(S)NR ;−C(S)SR;−SC(S)SR、(CH0〜4OC(O)NR ;C(O)N(OR)R;−C(O)C(O)R○;−C(O)CH2C(O)R○;−C(NOR○)R;(CH0〜4SSR;−(CH0〜4S(O);−(CH0〜4S(O)OR;−(CH0〜4OS(O);−S(O)NR ;(CH0〜4S(O)R;N(R)S(O)NR ;−N(R)S(O);−N(OR)R;−C(NH)NR ;−P(O);P(O)R ;OP(O)R ;−OP(O)(OR;−SiR○;−(C1〜4直鎖または分岐鎖アルキレン)O−N(R;または−(C1〜4直鎖または分岐鎖アルキレン)C(O)O−N(R(式中、各Rは、下記のように置換されてもよく、独立して、水素、C1〜6脂肪族、−CHPh、−O(CH0〜1Ph、−CH−(5〜6員ヘテロアリール環)または5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環、または、上記定義にもかかわらず、独立して出現する2つのRが、それらの介在する原子と一緒になって、下記のように置換されてもよく、独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される0〜4個のヘテロ原子を有する3〜12員飽和、部分的に不飽和、もしくはアリール単環式もしくは二環式環を形成する)である。
上の適切な一価置換基(または独立して出現する2つのRが、それらの介在する原子と一緒になって形成する環)は、独立して、ハロゲン、−(CH0〜2、−(ハロR)、−(CH0〜2OH、−(CH0〜2OR、−(CH0〜2CH(OR;O(ハロR)、−CN、−N、−(CH0〜2C(O)R、−(CH0〜2C(O)OH、−(CH0〜2C(O)OR、−(CH0〜2SR、−(CH0〜2SH、−(CH0〜2NH、−(CH0〜2NHR、−(CH0〜2NR 、−NO、−SiR 、−OSiR 、C(O)SR、−(C1〜4直鎖または分岐鎖 アルキレン)C(O)OR、または−SSR(式中、各Rは非置換または、「ハロ」が前に付く場合、1つ以上のハロゲンでのみ置換され、および、独立して、C1〜4脂肪族、−CHPh、−O(CH0〜1Ph、または5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環から選択される)である。Rの飽和炭素原子上の適切な二価置換基としては、=Oおよび=Sが挙げられる。
「置換されていてもよい」基の飽和炭素原子上の適切な二価置換基としては、次のもの:=O、=S、=NNR 、=NNHC(O)R、=NNHC(O)OR、=NNHS(O)、=NR、=NOR、−O(C(R ))2〜3O−、または−S(C(R ))2〜3S−(式中、独立して出現する各Rは、水素、下記の置換され得るC1〜6脂肪族、または非置換5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環から選択される)が挙げられる。「置換されていてもよい」基の隣接する置換可能な炭素に結合した適切な二価置換基として:−O(CR 2〜3O−(式中、独立して出現する各Rは、水素、下記の置換され得るC1〜6脂肪族、または非置換5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環から選択される)が挙げられる。
R*の脂肪族基上の適切な置換基としては、ハロゲン、−R、−(ハロR)、−OH、−OR、−O(ハロR)、−CN、−C(O)OH、−C(O)OR、−NH、−NHR、−NR 、または−NO(式中、各Rは、非置換または、「ハロ」が前に付く場合、1つ以上のハロゲンにのみ置換され、および、独立して、C1〜4脂肪族、−CHPh、−O(CH0〜1Ph、または5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環である)が挙げられる。
「置換されていてもよい」基の置換可能な窒素上の適切な置換基としては、−R、−NR 、−C(O)R、−C(O)OR、−C(O)C(O)R、−C(O)CHC(O)R、−S(O)、S(O)NR 、−C(S)NR 、−C(NH)NR 、または−N(R)S(O);(式中、各Rは、独立して、ハロゲン、下記の置換され得るC1〜6脂肪族、非置換−OPh、または非置換5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環、または、上記定義にもかかわらず、独立して出現する2つのRが、それらの介在する原子と一緒になって、独立して、窒素、酸素、もしくは硫黄から選択される0〜4個のヘテロ原子を有する非置換3〜12員飽和、部分的に不飽和、もしくはアリール単環式もしくは二環式環を形成する)が挙げられる。
の脂肪族基上の適切な置換基は、独立して、ハロゲン、−R、−(ハロR)、−OH、−OR、−O(ハロR)、−CN、−C(O)OH、−C(O)OR、−NH、−NHR、−NR 、または−NO(式中、各Rは、非置換または、「ハロ」が前に付く場合、1つ以上のハロゲンにのみ置換され、および、独立して、C1〜4脂肪族、−CHPh、−O(CH0〜1Ph、または5〜6員飽和、部分的に不飽和、または窒素、酸素、もしくは硫黄から独立して選択される0〜4個のヘテロ原子を有するアリール環である)である。
経口:本明細書中で使用されるとき、「経口投与」および「経口的に投与した」という言い回しは、化合物または組成物の、口による投与を表し、その技術分野で理解される意味を有する。
非経口:本明細書中で使用されるとき、「非経口投与」および「非経口的に投与した」という言い回しは、通常注射による、腸内および局所的投与でない投与方法を表す、その技術分野で理解される意味を有し、静脈内、筋肉内、動脈内、くも膜下腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管内、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、および胸骨内注射および注入が挙げられるが、これに限定されない。
部分的に不飽和:本明細書中で使用されるとき、「部分的に不飽和」という語は、少なくとも1つの二重結合または三重結合を含む環部分を表す。「部分的に不飽和」という語は、不飽和の複数部を有する環を包含することを意図するが、本明細書で定義したアリールまたはヘテロアリール部分を含むことを意図しない。
中で使用されるときで、「医薬組成物」という語は、1つ以上の薬剤的に許容可能な担体と一緒に処方した活性剤を表す。いくつかの実施形態では、活性剤は、適切な集団に投与した時に、所定の治療効果を達成する統計的有意な確率を示す治療レジメンでの投与に適切な単位投与量中に存在する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、固体または液体の形態で投与するために特に処方され得、次の用途のもの:経口投与、例えば、水薬(水性もしくは非水性溶液または懸濁液)、錠剤、例えば、口腔、舌下、および全身吸収用途のもの、巨丸剤、散剤、顆粒剤、舌に適用するペースト剤;例えば、滅菌溶液もしくは懸濁液、または徐放処方物として、例えば、皮下、筋肉内、静脈内または硬膜外注射による非経口投与;例えば、皮膚、肺、もしくは口腔に適用するクリーム剤、軟膏剤、または徐放性パッチ剤もしくはスプレー剤として局所投与;例えば、ペッサリー、クリーム剤、もしくは泡末剤として腟腔内または直腸内に;舌下に;眼に;経皮的に;または経鼻的に、肺、および他の粘膜面が挙げられる。
薬剤的に許容可能:本明細書中で使用されるとき、「薬剤的に許容可能」という言い回しは、健全な医学的判断内で、合理的な利益/リスク比に見合っており、過剰な有害性、刺激、アレルギー応答、または他の問題もしくは合併症なしで、ヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに適切な、化合物、物質、組成物、および/または剤形を表す。
薬剤的に許容可能な担体:本明細書中で使用されるとき、「薬剤的に許容可能な担体」という語は、1つの器官、または身体の部分から、別の器官、または身体の部分に運搬または輸送にかかわる液体もしくは固体充填剤、希釈剤、賦形剤、または溶媒封入材料などの薬剤的に許容可能な材料、組成物または媒体を意味する。各担体は、処方物の他成分と適合性があり、患者に有害でないという意味で、「許容可能」でなければならない。薬剤的に許容可能な担体として役立ち得る材料のいくつかの例としては:ラクトース、グルコースおよびショ糖などの糖類;コーンスターチおよびジャガイモデンプンなどのデンプン類;カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなどのセルロースおよびその誘導体;トラガント;麦芽;ゼラチン;タルク;カカオ脂および坐薬蝋などの賦形剤;ピーナッツ油、綿実油、紅花油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油およびダイズ油などの油類;プロピレングリコールなどのグルコール類;グリセリンなどのポリオール類、ソルビトール、マニトールおよびポリエチレングリコール;オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル類;寒天;水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;発熱物質フリー水;等張食塩水;リンゲル液;エチルアルコール;pH緩衝溶液;ポリエステル類、ポリカーボネート類および/またはポリ酸無水物;および製剤処方物で使用される他の無害性適合物質が挙げられる。
薬剤的に許容可能な塩:本明細書中で使用されるとき、「薬剤的に許容可能な塩」という語は、薬剤的文脈中での使用に適切なかかる化合物の塩、すなわち、健全な医学的判断内で、合理的な利益/リスク比に見合っており、過度の有害性、刺激、アレルギー応答などがなく、ヒトおよび下等動物の組織と接触して使用するのに適切な塩を表す。薬剤的に許容可能な塩は、当技術分野で周知である。例えば、S. M. Bergeらは、J. Pharmaceutical Sciences, 66: 1-19 (1977)で、詳細に、薬剤的に許容可能な塩を記載している。いくつかの実施形態では、薬剤的に許容可能な塩としては、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、ショウノウ酸塩(camphorate)、樟脳スルホン酸塩、クエン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、グルコン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヨウ化水素酸塩、2−ヒドロキシ−エタンスルホン酸塩、ラクトビオン酸塩、乳酸塩、ラウリル酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸、メタンスルホン酸塩、2−ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などが挙げられるが、これに限定されない。代表的なアルカリまたはアルカリ土類金属塩類は、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどを含む。いくつかの実施形態では、薬剤的に許容可能な塩としては、適切な場合、ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、1〜6個の炭素原子を有するアルキルスルホン酸塩およびアリールスルホン酸塩などの対イオンを用いて生成した無害性のアンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンカチオンが挙げられる。
プロドラッグ:一般的、「プロドラッグ」は、本明細書で使用される語として、当技術分野で理解されるように、生物に投与した時、身体中で代謝されて、興味ある活性(例えば、治療または診断)剤を送達する実体である。典型的に、かかる代謝は、活性剤が生成されるように、少なくとも1つの「プロドラッグ部分」の除去を引き起こす。「プロドラッグ」の様々な形態が、当技術分野で周知である。かかるプロドラッグ部分の例としては:
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。
本明細書に記載の他の化合物のように、プロドラッグは、様々な形態、例えば、結晶形、塩形態、他などのいずれでも、提供され得る。いくつかの実施形態では、プロドラッグは、その薬剤的に許容可能な塩として提供される。
保護基:本明細書中で使用されるとき、「保護基」という語は、当技術分野で周知であり、Protecting Groups in Organic Synthesis, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, 3rd edition, John Wiley & Sons, 1999(この全文をおは、参照することにより、本明細書中に組み入れられたものとする)中、詳細に記載されたものを含む。Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry, edited by Serge L. Beaucage et al. 06/2012(第2章の全文は、参照することにより、本明細書中に組み入れられたものとする)中に記載のヌクレオチドおよびヌクレオチド化学に特に適応される保護基も含まれる。適切なアミノ保護基としては、メチルカルバメート、エチルカルバメート、9−フルオレニルメチルカルバメート(Fmoc)、9−(2−スルホ)フルオレニルメチルカルバメート、9−(2,7−ジブロモ)フルオレニルメチルカルバメート、2,7−ジ−t−ブチル−[9−(10,10−ジオキソ−10,10,10,10−テトラヒドロチオキサンチル)]メチルカルバメート(DBD−Tmoc)、4−メトキシフェナンシルカルバメート(Phenoc)、2,2,2−トリクロロエチルカルバメート(Troc)、2−トリメチルシリルエチルカルバメート(Teoc)、2−フェニルエチルカルバメート(hZ)、1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルカルバメート(Adpoc)、1,1−ジメチル−2−ハロエチルカルバメート、1,1−ジメチル−2,2−ジブロモエチルカルバメート(DB−t−BOC)、1,1−ジメチル−2,2,2−トリクロロエチルカルバメート(TCBOC)、1−メチル−1−(4−ビフェニリル)エチルカルバメート(Bpoc)、1−(3,5−ジ−t−ブチルフェニル)−1−メチルエチルカルバメート(t−Bumeoc)、2−(2’−および4’−ピリジル)エチルカルバメート(Pyoc)、2−(N,N−ジシクロヘキシルカルボキサミド)エチルカルバメート、t−ブチルカルバメート(BOC)、1−アダマンチルカルバメート(Adoc)、ビニルカルバメート(Voc)、アリルカルバメート(Alloc)、1−イソプロピルアリルカルバメート(Ipaoc)、シンナミルカルバメート(Coc)、4−ニトロシンナミルカルバメート(Noc)、8−キノリルカルバメート、N−ヒドロキシピペリジニルカルバメート、アルキルジチオカルバメート、ベンジルカルバメート(Cbz)、p−メトキシベンジルカルバメート(Moz)、p−ニトロベンジルカルバメート、p−ブロモベンジルカルバメート、p−クロロベンジルカルバメート、2,4−ジクロロベンジルカルバメート、4−メチルスルフィニルベンジルカルバメート(Msz)、9−アントリルメチルカルバメート、ジフェニルメチルカルバメート、2−メチルチオエチルカルバメート、2−メチルスルホニルエチルカルバメート、2−(p−トルエンスルホニル)エチルカルバメート、[2−(1,3−ジチアニル)]メチルカルバメート(Dmoc)、4−メチルチオフェニルカルバメート(Mtpc)、2,4−ジメチルチオフェニルカルバメート(Bmpc)、2−ホスホニオエチルカルバメ−ト(Peoc)、2−トリフェニルホスホニオイソプロピルカルバメ−ト(Ppoc)、1,1−ジメチル−2−シアノエチルカルバメ−ト、m−クロロ−p−アクリロキシベンジルカルバメ−ト、p−(ジヒドロキシボリル)ベンジルカルバメ−ト、5−ベンズイソオキサゾリルメチルカルバメ−ト、2−(トリフルオロメチル)−6−クロモニルメチルカルバメ−ト(Tcroc)、m−ニトロフェニルカルバメ−ト、3,5−ジメトキシベンジルカルバメ−ト、o−ニトロベンジルカルバメ−ト、3,4−ジメトキシ−6−ニトロベンジルカルバメ−ト、フェニル(o−ニトロフェニル)メチルカルバメ−ト、フェノチアジニル−(10)−カルボニル誘導体、N’−p−トルエンスルホニルアミノカルボニル誘導体、N’−フェニルアミノチオカルボニル誘導体、t−アミルカルバメ−ト、S−ベンジルチオカルバメ−ト、p−シアノベンジルカルバメ−ト、シクロブチルカルバメ−ト、シクロヘキシルカルバメ−ト、シクロペンチルカルバメ−ト、シクロプロピルメチルカルバメ−ト、p−デシルオキシベンジルカルバメート、2,2−ジメトキシカルボニルビニルカルバメート、o−(N,N−ジメチルカルボキサミド)ベンジルカルバメート、1,1−ジメチル−3−(N,N−ジメチルカルボキサミド)プロピルカルバメート、1,1−ジメチルプロピニルカルバメート、ジ(2−ピリジル)メチルカルバメート、2−フラニルメチルカルバメート、2−ヨードエチルカルバメート、イソボルニルカルバメート、イソブチルカルバメート、イソニコチニルカルバメート、p−(p’−メトキシフェニルアゾ)ベンジルカルバメート、1−メチルシクロブチルカルバメート、1−メチルシクロヘキシルカルバメート、1−メチル−1−シクロプロピルメチルカルバメート、1−メチル−1−(3,5−ジメトキシフェニル)エチルカルバメート、1−メチル−1−(p−フェニルアゾフェニル)エチルカルバメート、1−メチル−1−フェニルエチルカルバメート、1−メチル−1−(4−ピリジル)エチルカルバメート、フェニルカルバメート、p−(フェニルアゾ)ベンジルカルバメート、2,4,6−トリ−t−ブチルフェニルカルバメート、4−(トリメチルアンモニウム)ベンジルカルバメート、2,4,6−トリメチルベンジルカルバメート、ホルムアミド、アセトアミド、クロロアセトアミド、トリクロロアセトアミド、トリフルオロアセトアミド、フェニルアセトアミド、3−フェニルプロパンアミド、ピコリンアミド、3−ピリジルカルボキサミド、N−ベンゾイルフェニルアラニル誘導体、ベンズアミド、p−フェニルベンズアミド、o−ニトロフェニルアセトアミド、o−ニトロフェノキシアセトアミド、アセトアセトアミド、(N’−ジチオベンジルオキシカルボニルアミノ)アセトアミド、3−(p−ヒドロキシフェニル)プロパンアミド、3−(o−ニトロフェニル)プロパンアミド、2−メチル−2−(o−ニトロフェノキシ)プロパンアミド、2−メチル−2−(o−フェニルアゾフェノキシ)プロパンアミド、4−クロロブタンアミド、3−メチル−3−ニトロブタンアミド、o−ニトロシンナミド、N−アセチルメチオニン誘導体、o−ニトロベンズアミド、o−(ベンゾイルオキシメチル)ベンズアミド、4,5−ジフェニル−3−オキサゾリン−2−オン、N−フタルイミド、N−ジチアコハク酸イミド(Dts)、N−2,3−ジフェニルマレイミド、N−2,5−ジメチルピロール、N−1,1,4,4−テトラメチルジシリルアザシクロペンタン付加物(STABASE)、5−置換1,3−ジメチル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン−2−オン、5−置換1,3−ジベンジル−1,3,5−トリアザシクロヘキサン−2−オン、1−置換3,5−ジニトロ−4−ピリドン、N−メチルアミン、N−アリルアミン、N−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]メチルアミン(SEM)、N−3−アセトキシプロピルアミン、N−(1−イソプロピル−4−ニトロ−2−オキソ−3−ピロオリン−3−イル)アミン、第四級アンモニウム塩類、N−ベンジルアミン、N−ジ(4−メトキシフェニル)メチルアミン、N−5−ジベンゾスベリルアミン、N−トリフェニルメチルアミン(Tr)、N−[(4−メトキシフェニル)ジフェニルメチル]アミン(MMTr)、N−9−フェニルフルオレニルアミン(PhF)、N−2,7−ジクロロ−9−フルオレニルメチレンアミン、N−フェロセニルメチルアミノ(Fcm)、N−2−ピコリルアミノN’−オキシド、N−1,1−ジメチルチオメチレンアミン、N−ベンジリデンアミン、N−p−メトキシベンジリデンアミン、N−ジフェニルメチレンアミン、N−[(2−ピリジル)メシチル]メチレンアミン、N−(N’,N’−ジメチルアミノメチレン)アミン、N,N’−イソプロピリデンアミン、N−p−ニトロベンジリデンアミン、N−サリシリデンアミン、N−5−クロロサリシリデンアミン、N−(5−クロロ−2−ヒドロキシフェニル)フェニルメチレンアミン、N−シクロヘキシリデンアミン、N−(5,5−ジメチル−3−オキソ−1−シクロヘキセニル)アミン、N−ボラン誘導体、N−ジフェニルボリン酸誘導体、N−[フェニル(ペンタカルボニルクロム−またはタングステン)カルボニル]アミン、N−銅キレート、N−亜鉛キレート、N−ニトロアミン、N−ニトロソアミン、アミンN−オキシド、ジフェニルホスフィンアミド(Dpp)、ジメチルチオホスフィンアミド(Mpt)、ジフェニルチオホスフィンアミド(Ppt)、ジアルキルホスホロアミダート類、ジベンジルホスホロアミダート、ジフェニルホスホロアミダート、ベンゼンスルフェナミド、o−ニトロベンゼンスルフェナミド(Nps)、2,4−ジニトロベンゼンスルフェナミド、ペンタクロロベンゼンスルフェナミド、2−ニトロ−4−メトキシベンゼンスルフェナミド、トリフェニルメチルスルフェナミド、3−ニトロピリジンスルフェナミド(Npys)、p−トルエンスルホンアミド(Ts)、ベンゼンスルホンアミド、2,3,6,−トリメチル−4−メトキシベンゼンスルホンアミド(Mtr)、2,4,6−トリメトキシベンゼンスルホンアミド(Mtb)、2,6−ジメチル−4−メトキシベンゼンスルホンアミド(Pme)、2,3,5,6−テトラメチル−4−メトキシベンゼンスルホンアミド(Mte)、4−メトキシベンゼンスルホンアミド(Mbs)、2,4,6−トリメチルベンゼンスルホンアミド(Mts)、2,6−ジメトキシ−4−メチルベンゼンスルホンアミド(iMds)、2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルホンアミド(Pmc)、メタンスルホンアミド(Ms)、β−トリメチルシリルエタンスルホンアミド(SES)、9−アントラセンスルホンアミド、4−(4’,8’−ジメトキシナフチルメチル)ベンゼンスルホンアミド(DNMBS)、ベンジルスルホンアミド、トリフルオロメチルスルホンアミド、およびフェナシルスルホンアミドが挙げられる。
適切に保護されたカルボン酸としては、シリル−、アルキル−、アルケニル−、アリール−、およびアリールアルキル−保護カルボン酸が挙げられるが、これに限定されない。適切なシリル基の例としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、トリイソプロピルシリルなどが挙げられる。適切なアルキル基の例としてはメチル、ベンジル、p−メトキシベンジル、3,4−ジメトキシベンジル、トリチル、t−ブチル、テトラヒドロピラン−2−イルが挙げられる。適切なアルケニル基の例としては、アリルが挙げられる。適切なアリール基の例としては、置換されていてもよいフェニル、ビフェニル、またはナフチルが挙げられる。適切なアリールアルキル基の例としては、置換されていてもよいベンジル(例えば、p−メトキシベンジル(MPM)、3,4−ジメトキシベンジル、O−ニトロベンジル、p−ニトロベンジル、p−ハロベンジル、2,6−ジクロロベンジル、p−シアノベンジル)、および2−および 4−ピコリルが挙げられる。
適切なヒドロキシル保護基としては、メチル、メトキシメチル(MOM)、メチルチオメチル(MTM)、t−ブチルチオメチル、(フェニルジメチシリル)メトキシメチル(SMOM)、ベンジルオキシメチル(BOM)、p−メトキシベンジルオキシメチル(PMBM)、(4−メトキシフェノキシ)メチル(p−AOM)、グアヤコールメチル(GUM)、t−ブトキシメチル、4−ペンテニルオキシメチル(POM)、シロキシメチル、2−メトキシエトキシメチル(MEM)、2,2,2−トリクロロエトキシメチル、ビス(2−クロロエトキシ)メチル、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル(SEMOR)、テトラヒドロピラニル(THP)、3−ブロモテトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、1−メトキシシクロヘキシル、4−メトキシテトラヒドロピラニル(MTHP)、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル、4−メトキシテトラヒドロチオピラニルS,S−ジオキシド、1−[(2−クロロ−4−メチル)フェニル]−4−メトキシピペラジン−4−イル(CTMP)、1,4−ジオキサン−2−イル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフラニル、2,3,3a,4,5,6,7,7a−オクタヒドロ−7,8,8−トリメチル−4,7−メタノベンゾフラン−2−イル、1−エトキシエチル、1−(2−クロロエトキシ)エチル、1−メチル−1−メトキシエチル、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、2−トリメチルシリルエチル、2−(フェニルセレニル)エチル、t−ブチル、アリル、p−クロロフェニル、p−メトキシフェニル、2,4−ジニトロフェニル、ベンジル、p−メトキシベンジル、3,4−ジメトキシベンジル、o−ニトロベンジル、p−ニトロベンジル、p−ハロベンジル、2,6−ジクロロベンジル、p−シアノベンジル、p−フェニルベンジル、2−ピコリル、4−ピコリル、3−メチル−2−ピコリルN−オキシド、ジフェニルメチル、p,p’−ジニトロベンズヒドリル、5−ジベンゾスベリル、トリフェニルメチル、α−ナフチルジフェニルメチル、p−メトキシフェニルジフェニルメチル、ジ(p−メトキシフェニル)フェニルメチル、トリ(p−メトキシフェニル)メチル、4−(4’−ブロモフェナシルオキシフェニル)ジフェニルメチル、4,4’,4’’−トリス(4,5−ジクロロフタルイミドフェニル)メチル、4,4’,4’’−トリス(レブリノイルオキシフェニル)メチル、4,4’,4’’−トリス(ベンゾイルオキシフェニル)メチル、3−(イミダゾール−1−イル)ビス(4’,4’’−ジメトキシフェニル)メチル、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1’−ピレニルメチル、9−アントリル、9−(9−フェニル)キサンテニル、9−(9−フェニル−10−オキソ)アントリル、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル、ベンズイソチアゾリルS,S−ジオキシド、トリメチルシリル(TMS)、トリエチルシリル(TES)、トリイソプロピルシリル(TIPS)、ジメチルイソプロピルシリル(IPDMS)、ジエチルイソプロピルシリル(DEIPS)、ジメチルテキシルシリル、t−ブチルジメチルシリル(TBDMS)、t−ブチルジフェニルシリル(TBDPS)、トリベンジルシリル、トリ−p−キシリルシリル、トリフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル(DPMS)、t−ブチルメトキシフェニルシリル(TBMPS)、ギ酸エステル、ベンゾイルギ酸エステル、酢酸エステル、クロロ酢酸エステル、ジクロロ酢酸エステル、トリクロロ酢酸エステル、トリフルオロ酢酸エステル、メトキシ酢酸エステル、トリフェニルメトキシ酢酸エステル、フェノキシ酢酸エステル、p−クロロフェノキシ酢酸エステル、3−フェニルプロピオン酸エステル、4−オキソペンタン酸エステル(レブリン酸エステル)、4,4−(エチレンジチオ)ペンタン酸エステル(レブリノイルジチオアセタール)、ピバル酸エステル、アダマンテート、クロトン酸エステル、4−メトキシクロトン酸エステル、安息香酸エステル、p−フェニル安息香酸エステル、2,4,6−トリメチル安息香酸エステル(メシトエート(mesitoate))、炭酸アルキルメチル、炭酸9−フルオレニルメチル(Fmoc)、炭酸アルキルエチル、炭酸アルキル2,2,2−トリクロロエチル(Troc)、炭酸2−(トリメチルシリル)エチル(TMSEC)、炭酸2−(フェニルスルホニル)エチル(Psec)、炭酸2−(トリフェニルホスホニオ)エチル(Peoc)、炭酸アルキルイソブチル、炭酸アルキルビニル、炭酸アルキルアリル、炭酸アルキルp−ニトロフェニル、炭酸アルキルベンジル、炭酸アルキルp−メトキシベンジル、炭酸アルキル3,4−ジメトキシベンジル、炭酸アルキルo−ニトロベンジル、炭酸アルキルp−ニトロベンジル、チオ炭酸アルキルS−ベンジル、炭酸4−エトキシ−1−ナフチル、ジチオ炭酸メチル、2−ヨード安息香酸エステル、4−アジド酪酸エステル、4−ニトロ−4−メチルペンタン酸エステル、o−(ジブロモメチル)安息香酸エステル、2−ホルミルベンゼンスルホン酸エステル、2−(メチルチオメトキシ)エチル、4−(メチルチオメトキシ)酪酸エステル、2−(メチルチオメトキシメチル)安息香酸エステル、2,6−ジクロロ−4−メチルフェノキシ酢酸エステル、2,6−ジクロロ−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノキシ酢酸エステル、2,4−ビス(1,1−ジメチルプロピル)フェノキシ酢酸エステル、クロロジフェニル酢酸エステル、イソ酪酸エステル、モノコハク酸エステル、(E)−2−メチル−2−ブテン酸エステル、o−(メトキシカルボニル)安息香酸エステル、α−ナフトエ酸、硝酸エステル、アルキルN,N,N’,N’−テトラメチルホスホロジアミダート、アルキルN−フェニルカルバメート、ホウ酸エステル、ジメチルホスフィノチオニル、アルキル2,4−ジニトロフェニルスルフェネート、硫酸エステル、メタンスルホン酸エステル(メシル酸エステル)、ベンジルスルホン酸エステル、およびトシレート(Ts)が挙げられる。1,2−または1,3−ジオール類を保護するためには、該保護基としては、メチレンアセタール、エチリデンアセタール、1−t−ブチルエチリデンケタール、1−フェニルエチリデンケタール、(4−メトキシフェニル)エチリデンアセタール、2,2,2−トリクロロエチリデンアセタール、アセトニド、シクロペンチリデンケタール、シクロヘキシリデンケタール、シクロヘプチリデンケタール、ベンジリデンアセタール、p−メトキシベンジリデンアセタール、2,4−ジメトキシベンジリデンケタール、3,4−ジメトキシベンジリデンアセタール、2−ニトロベンジリデンアセタール、メトキシメチレンアセタール、エトキシメチレンアセタール、ジメトキシメチレンオルトエステル、1−メトキシエチリデンオルトエステル、1−エトキシエチリデンオルトエステル、1,2−ジメトキシエチリデンオルトエステル、α−メトキシベンジリデンオルトエステル、1−(N,N−ジメチルアミノ)エチリデン誘導体、α−(N,N’−ジメチルアミノ)ベンジリデン誘導体、2−オキサシクロペンチリデンオルトエステル、ジ−t−ブチルシリレン基(DTBS)、1,3−(1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサニリデン)誘導体(TIPDS)、テトラ−t−ブトキシジシロキサン−1,3−ジイリデン誘導体(TBDS)、環状炭酸エステル類、環状ボロン酸エステル類、ボロン酸エチル、およびボロン酸フェニルが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ヒドロキシル保護基は、アセチル、t−ブチル、t−ブトキシメチル、メトキシメチル、テトラヒドロピラニル、1−エトキシエチル、1−(2−クロロエトキシ)エチル、2−トリメチルシリルエチル、p−クロロフェニル、2,4−ジニトロフェニル、ベンジル、ベンゾイル、p−フェニルベンゾイル、2,6−ジクロロベンジル、ジフェニルメチル、p−ニトロベンジル、トリフェニルメチル(トリチル)、4,4’−ジメトキシトリチル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル、トリフェニルシリル、トリイソプロピルシリル、ベンゾイルギ酸エステル、クロロアセチル、トリクロロアセチル、トリフルオロアセチル、ピバロイル、炭酸9−フルオレニルメチル、メシレート、トシレート、トリフレート、トリチル、モノメトキシトリチル(MMTr)、4,4’−ジメトキシトリチル、(DMTr)および4,4’,4’’−トリメトキシトリチル(TMTr)、2−シアノエチル(CEまたはCne)、2−(トリメチルシリル)エチル(TSE)、2−(2−ニトロフェニル)エチル、2−(4−シアノフェニル)エチル2−(4−ニトロフェニル)エチル(NPE)、2−(4−ニトロフェニルスルホニル)エチル、3,5−ジクロロフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2−ニトロフェニル、4−ニトロフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2−(2−ニトロフェニル)エチル、ブチルチオカルボニル、4,4’,4’’−トリス(ベンゾイルオキシ)トリチル、ジフェニルカルバモイル、レブリニル、2−(ジブロモメチル)ベンゾイル(Dbmb)、2−(イソプロピルチオメトキシメチル)ベンゾイル(Ptmt)、9−フェニルキサンテン−9−イル(pixyl)または9−(p−メトキシフェニル)キサンチン−9−イル(MOX)である。いくつかの実施形態では、ヒドロキシル保護基の各々は、独立して、アセチル、ベンジル、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリルおよび4,4’−ジメトキシトリチルから選択される。いくつかの実施形態では、ヒドロキシル保護基は、トリチル、モノメトキシトリチルおよび4,4’−ジメトキシトリチル基から成る群から選択される。
いくつかの実施形態では、亜リン酸保護基は、オリゴヌクレオチド合成の至る所でのヌクレオチド間亜リン酸結合に結合した基である。いくつかの実施形態では、該亜リン酸保護基は、ヌクレオチド間ホスホロチオエート結合の硫黄原子に結合する。いくつかの実施形態では、該亜リン酸保護基は、ヌクレオチド間ホスホロチオエート結合の酸素原子に結合する。いくつかの実施形態では、該亜リン酸保護基は、ヌクレオチド間リン酸結合の酸素原子に結合する。いくつかの実施形態では、該亜リン酸保護基は、2−シアノエチル(CEまたはCne)、2−トリメチルシリルエチル、2−ニトロエチル、2−スルホニルエチル、メチル、ベンジル、o−ニトロベンジル、2−(p−ニトロフェニル)エチル(NPEまたはNpe)、2−フェニルエチル、3−(N−tert−ブチルカルボキサミド)−1−プロピル、4−オキソペンチル、4−メチルチオ−l−ブチル、2−シアノ−1,1−ジメチルエチル、4−N−メチルアミノブチル、3−(2−ピリジル)−1−プロピル、2−[N−メチル−N−(2−ピリジル)]アミノエチル、2−(N−ホルミル,N−メチル)アミノエチル、4−[N−メチル−N−(2,2,2−トリフルオロアセチル)アミノ]ブチルである。
タンパク質:本明細書中で使用されるとき、「タンパク質」という語は、ポリペプチド(すなわち、ペプチド結合によりもう1つと結合した少なくとも2つのアミノ酸の鎖)を表す。いくつかの実施形態では、タンパク質は、天然に存在するアミノ酸のみを含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、1つ以上の天然に存在しないアミノ酸(例えば、隣接アミノ酸と1つ以上のペプチド結合を形成する部分)を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質鎖の1つ以上の残基は、非アミノ酸部分(例えば、グリカン、他)を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、例えば、1つ以上のジスルフィド結合により結合または他手段により会合した1つより多いポリペプチド鎖を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、L−アミノ酸、D−アミノ酸、または両方を含む;いくつかの実施形態では、タンパク質は、当技術分野で周知の1つ以上のアミノ酸修飾物または類似体を含む。有用な修飾としては、例えば、末端アセチル化、アミド化、メチル化、他が挙げられる。「ペプチド」という語は、一般に、約100個未満のアミノ酸、約50個未満のアミノ酸、約20個未満のアミノ酸、または約10個未満のアミノ酸の長さを有するポリペプチドを表すために使用される。いくつかの実施形態では、タンパク質は抗体、抗体フラグメント、その生物学的活性部分、および/またはその特徴的部分である。
試料:本明細書中で使用されるとき、「試料」という語は、本明細書に記載の、対象となる源から得られたまたは由来の生物試料を表す。いくつかの実施形態では、対象となる源は、動物またはヒトなどの生物を含む。いくつかの実施形態では、生物試料は、生物組織または生体液を含む。いくつかの実施形態では、生物試料は、骨髄;血液;血液細胞;腹水;組織または細針生検試料;細胞含有体液;浮遊核酸;痰;唾液:尿;脳脊髄液、腹水;胸水;糞便:リンパ液;婦人科液;皮膚スワブ;膣スワブ;口腔スワブ;鼻スワブ;導管洗浄液または気管支肺胞洗浄液などの洗液または洗浄液;吸引液;擦過;骨髄検体;組織生検検体;外科検体;糞便、他の体液、分泌液、および/またはそれからの細胞、他であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、生物試料は、個体から得られる細胞であるか、またはそれを含む。いくつかの実施形態では、試料は、いずれかの適切な手段により、対象となる源から直接得られる「一次試料」である。例えば、いくつかの実施形態では、一次生物試料は、生検(例えば、細針吸引または組織生検)、手術、体液(例えば、血液、リンパ液、糞便、他)の収集、他から成る群から選択される方法により得られる。いくつかの実施形態では、文脈から明白になるように、「試料」という語は、一次試料を処理により(例えば、その1つ以上の成分の除去および/またはそれに1つ以上の薬剤の添加により)得られる調製物を表す。例えば、半透膜を用いた濾過。かかる「処理試料」は、例えば、試料から抽出または一次試料を、mRNAの増幅もしくは逆転写、単離および/または特定成分の精製、他などの技術による処理により得られる核酸またはタンパク質を含み得る。
立体化学異性体:本明細書中で使用されるとき、「立体化学異性体」という言い回しは、同じ一連の結合により結合された同じ原子で組み立てられているが、互換性でない異なる三次元構造を有する異なる化合物を表す。本発明のいくつかの実施形態では、提供される化学組成物は、化合物の個々の立体化学異性体の純粋な合成物であり得、またはそれを含み得る;いくつかの実施形態では、提供される化学組成物は、該化合物の2つ以上の立体化学異性体の混合物であり得、またはそれを含み得る。特定の実施形態では、かかる混合物は、同量の異なる立体化学異性体を含む;特定の実施形態では、かかる混合物は、異なる量の少なくとも2つの異なる立体化学異性体を含む。いくつかの実施形態では、化学組成物は、該化合物の全ジアステレオマーおよび/または鏡像異性体を含み得る。いくつかの実施形態では、化学組成物は、化合物の全部より少ないジアステレオマーおよび/または鏡像異性体を含み得る。いくつかの実施形態では、もし、本発明の化合物の特定の鏡像異性体が所望されるならば、例えば、不斉合成、またはキラル補助基を用いた誘導により合成され得、得られたジアステレオマー混合物は分離し、補助基を開裂して、純粋な所望の鏡像異性体を得る。あるいは、分子がアミノなどの塩基性官能基を含む場合、ジアステレオマー塩を、適切な光学活性酸を用いて生成し、例えば、分別再結晶により分割する。
対象:本明細書中で使用されるとき、「対象」または「被験者」という語は、提供される化合物または組成物が、例えば、実験、診断、予防、および/または治療目的用途で、本発明に従って投与されるいずれもの生物を表す。典型的な対象としては、動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、非ヒト霊長類、およびヒト;昆虫;蠕虫;他などの哺乳類)および植物が挙げられる。いくつかの実施形態では、対象は、疾病、障害、および/または症状を患っている、および/またはこれらにかかり易い。
実質的:本明細書中で使用されるとき、「実質的」という語は、対象としている特徴または特性の全部またはほとんど全部の範囲もしくは程度を示す定性的状態を表す。生物学技術分野の当業者は、生物学的および化学的現象が、めったに、完結および/または完了もしくは達成もしくは絶対的結果を回避しないことを理解するだろう。従って、「実質的」という語は、多くの生物学的および/または化学的現象に本来備わる完全性の潜在的欠如を取り込むために、本明細書で使用される。
患っている:疾病、障害、および/または症状を「患っている」個体は、疾病、障害、および/または症状の1つ以上の症候を診断された、および/または示している。
(病気に)かかり易い:疾病、障害、および/または症状「にかかり易い」個体は、一般社会の成員よりも、該疾病、障害、および/または症状を発病するリスクが高いものである。いくつかの実施形態では、疾病、障害、および/または症状にかかり易い個体は、該疾病、障害、および/または症状と診断されない可能性がある。いくつかの実施形態では、疾病、障害、および/または症状にかかり易い個体は、該疾病、障害、および/または症状の症候を示し得る。いくつかの実施形態では、疾病、障害、および/または症状にかかり易い個体は、該疾病、障害、および/または症状の症候を示さない可能性がある。いくつかの実施形態では、疾病、障害、および/または症状にかかり易い個体は、該疾病、障害、および/または症状を発病するだろう。いくつかの実施形態では、疾病、障害、および/または症状にかかり易い個体は、該疾病、障害、および/または症状を発病しないだろう。
全身的:本明細書中で使用されるとき、「全身的投与」、「全身的に投与された」、「末梢投与」、および「末梢的に投与された」という言い回しは、それが、レシピエントの全身に入るように化合物または組成物を投与することを表す、その技術分野で理解される意味を有する。
互変異性体:本明細書中で使用されるとき、「互変異性体」という言い回しは、容易に転換可能な異なる異性体の有機化合物を言い表すために使用される。互変異性体は、一重結合および隣接する二重結合の転換と同時に起こる、水素原子またはプロトンのホルマール移動により特徴付けられ得る。いくつかの実施形態では、互変異性体は、プロトン互変異性(すなわち、プロトンの再配置)からもたらされ得る。いくつかの実施形態では、互変異性体は、原子価互変異性(すなわち、結合電子の急速な再配置)からもたらされ得る。かかる全互変異性体は、本発明の範囲内に含まれるものとする。いくつかの実施形態では、化合物の互変異性体は、別々の物質を合成する試みが、結果的に、混合物を生成するように、互いに可動な平衡中に存在する。いくつかの実施形態では、化合物の互変異性体は、分離可能および単離可能な化合物である。本発明のいくつかの実施形態では、化学組成物は、化合物の単一の互変異性体の純粋な合成物である、またはそれを含みものを提供され得る。本発明のいくつかの実施形態では、化学組成物は、化合物の2つ以上の互変異性体の混合物として提供され得る。特定の実施形態では、かかる混合物は、同量の異なる互変異性体を含む;特定の実施形態では、かかる混合物は、化合物の、異なる量の少なくとも2つの互変異性体を含む。本発明のいくつかの実施形態では、化学組成物は、化合物の全互変異性体を含み得る。本発明のいくつかの実施形態では、化学組成物は、化合物の全部より少ない互変異性体を含み得る。本発明のいくつかの実施形態では、化学組成物は、相互転換の結果として時間とともに変化する量で、化合物の1つ以上の互変異性体を含み得る。本発明のいくつかの実施形態では、該互変異性は、ケトエノール互変異性である。化学技術分野の当業者は、ケトエノール互変異性を、化学技術分野で周知のいずれかの適切な試薬を用いて、「捕捉」(すなわち、「エノール」体を保持するように化学的に修飾)し得、当技術分野で周知の1つ以上の適切な技術を用いて、引き続いて単離され得るエノール誘導体を得られる。特に指示がない限り、本発明は、純粋な形態または互いの混合物であろうとなかろうと、関連する化合物の全互変異性体を包含する。
治療薬:本明細書中で使用されるとき、「治療薬」という語は、対象に投与されたとき、治療効果および/または所望の生物学的および/または薬理学的効果を誘発するいずれもの薬剤を表す。いくつかの実施形態では、治療薬は、疾病、障害、および/または症状の1つ以上の症候もしくは特徴を、軽減、寛解、解放、抑制、予防、発病遅延、重篤度軽減、および/または発生率低下させるために使用され得るいずれもの物質である。
治療有効量:本明細書中で使用されるとき、「治療有効量」という語は、治療レジメンの一部として投与されるとき、所望の生物学的応答を誘発する物質(例えば、治療薬、組成物、および/または処方物)の量を意味する。いくつかの実施形態では、物質の治療有効量は、疾病、障害、および/または症状を患っている、またはかかり易い対象に投与するとき、該疾病、障害、および/または症状を治療、診断、予防、および/または発病遅延するために十分な量である。当業者により認識されるように、物質の有効量は、所望の生物学的エンドポイント、送達される物質、標的の細胞または組織、他などの要因に依存して変化し得る。例えば、疾病、障害、および/または症状を治療するための処方物中の化合物の有効量は、該疾病、障害、および/または症状の1つ以上の症候もしくは特徴を、軽減、寛解、解放、抑制、予防、発病遅延、重篤度軽減、および/または発生率低下させる量である。いくつかの実施形態では、治療有効量は、単一の用量で投与される;いくつかの実施形態では、複数の単位用量が、治療有効量を送達するために必要である。
治療:本明細書中で使用されるとき、「治療する」、「治療」または「治療すること」という語は、疾病、障害、および/または症状の1つ以上の症候もしくは特徴を、部分的にもしくは完全に、軽減、寛解、解放、抑制、予防、発病遅延、重篤度軽減、および/または発生率低下させるために使用されるいずれもの方法表す。治療は、疾病、障害、および/または症状の徴候を示さない対象に投与され得る。いくつかの実施形態では、例えば、疾病、障害、および/または症状に関連する病理を発病するリスクを低下させる目的で、治療は、該疾病、障害、および/または症状の初期徴候のみ示す対象に投与され得る。
不飽和:本明細書中で使用されるとき、「不飽和」という語は、部分が、1つ以上の不飽和単位を有することを意味する。
単位用量:本明細書中で使用されるとき、「単位用量」という表現は、医薬組成物の単一用量として、および/または物理的に別々単位で投与される量を表す。多くの実施形態では、単位用量は、所定量の活性薬を含む。いくつかの実施形態では、単位用量は、全単一用量の該薬剤を含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の単位用量は、全単一用量を達成するために投与される。いくつかの実施形態では、複数の単位用量の投与は、意図された効果を達成するために、必要または必要であると期待される。単位用量は、例えば、所定量の1つ以上の治療薬、所定量の固体形態、徐放性処方物または所定量の1つ以上の治療薬を含む薬剤送達装置、他を含むある体積の液体(例えば、許容可能な担体)であり得る。単位用量は、治療薬に加えて、いずれかの様々な成分を含む処方物中に存在し得ることは、認識されるだろう。例えば、許容可能な担体(例えば、薬剤的に許容可能な担体)、希釈剤、安定剤、緩衝剤、保存剤、他が、下記のように、含まれ得る。多くの実施形態では、特定治療薬の1日の適切な全投与量が、一部分、または複数の単位用量を含み得、例えば、健全な医学的判断の範囲内で主治医により決定され得ることは、当業者により理解されるだろう。いくつかの実施形態では、いずれかの特定対象もしくは生物のための具体的有効用量レベルは、治療される障害および該障害の重篤度;使用される具体的活性化合物の活性度;使用される具体的組成物;対象の年齢、体重、健康状態、性別および食事;投与回数、および使用される具体的化合物の排出率;治療持続期間;使用される具体的化合物と併用または同時使用される薬剤および/または追加療法、および医学分野で周知の同様な要因を含む様々な要因に依存し得る。
野生型:本明細書中で使用されるとき、「野生型」という語は、「正常な」(突然変異の、病気の、変更された、他とは対照的に)状態または文脈中に、実際に見られる構造および/または活性を有する実体を表す、その技術分野で理解される意味を有する。当業者は、野生型遺伝子およびポリペプチドが、しばしば、複数の異なる形態(例えば、アレル)で存在することを認識するだろう。
核酸:「核酸」という語は、いずれものヌクレオチド、その類似体、およびその重合体を含む。本明細書中で使用されるとき、「ポリヌクレオチド」という語は、いずれもの長さのヌクレオチド類の重合形態、リボヌクレオチド(RNA)あるいはデオキシリボヌクレオチド(DNA)を表す。これらの語は、該分子の一次構造を表し、従って、二本鎖および一本鎖DNA、および二本鎖および一本鎖RNAを含む。これらの語は、同等物として、限定されないが、メチル化、保護化および/またはキャップされたヌクレオチドまたはポリヌクレオチドなどのヌクレオチド類似体および修飾ポリヌクレオチドから合成されたRNAあるいはDNAいずれかの類似体を含む。該語は、ポリまたはオリゴリボヌクレオチド(RNA)およびポリまたはオリゴデオキシリボヌクレオチド(DNA);核酸塩基および/または修飾核酸塩基のN−グリコシド類またはC−グリコシド類由来のRNAまたはDNA;糖類および/または修飾糖類由来の核酸類;およびリン酸架橋および/または修飾リン原子架橋(本明細書中、「ヌクレオチド間結合」とも呼ぶ)由来の核酸類を包含する。該語は、核酸塩基、修飾核酸塩基、糖類、修飾糖類、リン酸架橋または修飾リン原子架橋のいずれかの組み合わせを含む核酸を包含する。例としては、限定されないが、リボース部分を含む核酸、デオキシリボース部分を含む核酸、リボース部分とデオキシリボース部分の両方を含む核酸、リボース部分と修飾リボース部分を含む核酸が挙げられる。接頭語ポリは、2〜約10,000ヌクレオチドモノマー単位を含む核酸を表し、接頭語オリゴは、2〜約200ヌクレオチドモノマー単位を表す。
ヌクレオチド:本明細書中で使用されるとき、「ヌクレオチド」という語は、複素環式塩基、糖、および1つ以上のリン酸基またはリン含有ヌクレオチド間結合から成るポリヌクレオチドのモノマー単位を表す。天然塩基(グアニン(G)、アデニン(A)、シトシン(C)、チミン(T)、およびウラシル(U))は、プリンまたはピリミジン誘導体であるが、天然および非天然塩基類似体も含まれると理解すべきである。天然糖は、ペントース(五炭糖)デオキシリボース(DNAを形成する)またはリボース(RNAを形成する)であるが、天然および非天然塩基類似体も含まれると理解すべきである。ヌクレオチドは、ヌクレオチド間結合を介して結合して、核酸、またはポリヌクレオチドを生成する。多くのヌクレオチド間結合は、当技術分野で周知である(限定されないが、リン酸、ホスホロチオエート、ボラノリン酸など)。人工核酸としては、PNA類(ペプチド核酸)、ホスホトリエステル類、ホスホロチオナート類、H−ホスホン酸エステル、アミド亜リン酸エステル類、ボラノリン酸エステル類、メチルホンスホン酸エステル類、ホスホノ酢酸エステル類、チオホスホノ酢酸エステル類および本明細書に記載したものなど天然核酸のリン酸骨格の他の変異体が挙げられる。
ヌクレオシド:「ヌクレオシド」という語は、核酸塩基または修飾核酸塩基が、糖または修飾糖に共有結合で結合している部分を表す。
糖:「糖」という語は、閉形態および/または開形態の単糖を表す。糖類としては、リボース、デオキシリボース、ペントフラノース、ペントピラノース、およびヘキソピラノース部分を挙げられるが、これに限定されない。本明細書で、該語は、その重合体が核酸類似体、グリコール核酸(「GNA」)の骨格を形成するグリコールなどの通常の糖分子の代わりに使用される構造的類似体も包含する。
修飾糖:「修飾糖」という語は、糖を置き換え得る部分を表す。該修飾糖は、空間配置、電子状態、または糖のいくつかの他物理化学的特性を模倣する。
核酸塩基:「核酸塩基」という語は、配列特異的方法で、1つの核酸鎖をもう1つの相補鎖と結合させる水素結合に関連する核酸部分を表す。ほとんどの天然核酸塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、ウラシル(U)、シトシン(C)、およびチミン(T)である。いくつかの実施形態では、該天然核酸塩基は、修飾されたアデニン、グアニン、ウラシル、シトシン、またはチミンである。いくつかの実施形態では、該天然核酸塩基は、メチル化されたアデニン、グアニン、ウラシル、シトシン、またはチミンである。いくつかの実施形態では、核酸塩基は、「修飾核酸塩基」、例えば、アデニン(A)、グアニン(G)、ウラシル(U)、シトシン(C)、およびチミン(T)以外の核酸塩基である。いくつかの実施形態では、該修飾核酸塩基は、メチル化されたアデニン、グアニン、ウラシル、シトシン、またはチミンである。いくつかの実施形態では、該修飾核酸塩基は、空間配置、電子状態、または核酸塩基のいくつかの他物理化学的特性を模倣し、配列特異的方法で、1つの核酸鎖をもう1つの相補鎖と結合させる水素結合の特性を保持する。いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は、融解挙動、細胞間酵素による認識またはオリゴヌクレオチド二本鎖の活性に実質的に影響なしで、該5つの全天然塩基(ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、またはグアニン)と対合し得る。
キラルリガンド:「キラルリガンド」または「キラル助剤」という語は、キラルであり、反応が特定の立体選択性を有して実行され得るように、反応物中に取り入れ得る部分を表す。
縮合試薬:縮合反応で、「縮合試薬」という語は、反応性の低い部位を活性化し、別試薬との作用感受性をより高くする試薬を表す。いくつかの実施形態では、かかる別試薬は、求核剤である。
ブロック基:「ブロック基」という語は、官能基の反応性を遮蔽する基を表す。該官能基は、続いて、該ブロック基の除去により遮蔽を取り除き得る。いくつかの実施形態では、ブロック基は、保護基である。
部分:「部分」という語は、分子の特異的セグメントまたは官能基を表す。化学的部分は、分子中に組み込まれた、または追加された化学的実体と、しばしば認識される。
固形担体:「固形担体」という語は、核酸の合成を可能にするいずれもの担体を表す。いくつかの実施形態では、該語は、核酸合成を実行し、反応性基を導入するために誘導化する反応ステップで使用される媒体中に不溶なガラスまたは重合体を表す。いくつかの実施形態では、該固形担体は、高度架橋ポリスチレン(HCP)またはコントロールドポアガラス(CPG)である。いくつかの実施形態では、該固形担体は、コントロールドポアガラス(CPG)である。いくつかの実施形態では、該固形担体は、コントロールドポアガラス(CPG)および高度架橋ポリスチレン(HCP)の複合担体である。
結合部分:「結合部分」という語は、末端ヌクレオチドと該固形担体間または末端ヌクレオシドと別のヌクレオシド、ヌクレオチドまたは核酸間に位置してもよいいずれもの部分を表す。
DNA分子:「DNA分子」という語は、その一本鎖形態または二重らせんデオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミン、またはシトシン)の重合形態を表す。本用語は、該分子の一次および二次構造のみを表し、いずれの特定の三次形態にも限定しない。従って、本用語は、とりわけ、直鎖DNA分子(例えば、制限酵素フラグメント)、ウィルス、プラスミド、および染色体中に見られる二本鎖DNAを含む。特定二本鎖DNA分子構造を論じる中で、配列は、非転写鎖のDNA(すなわち、mRNAと相同配列を有する鎖)に沿って5’から3’の方向の配列のみを与える通例に従って、本明細書中で記載され得る。
コード配列:DNA「コード配列」または「コード領域」は、適切な発現制御配列の制御下に置かれたとき、生体内ポリペプチドに転写および翻訳される二本鎖DNAである。コード配列の境界(「オープンリーディングフレーム」または「ORF」)は、5’(アミノ)末端での開始コドンおよび3’(カルボン酸)末端での翻訳終止コドンにより決定される。コード配列としては、限定されないが、原核生物配列、原核生物のmRNAからのcDNA、原核生物(例えば、哺乳類)のDNAからのゲノムDNA配列、および合成DNA配列が挙げられる。ポリアデニル化シグナルおよび転写終止配列は、通常、該コード配列の3’側に位置する、「非コード配列」または「非コード領域」という語は、アミノ酸に翻訳されないポリヌクレオチド配列の領域(例えば、5’および3’非翻訳領域)を表す。
リーディングフレーム:「リーディングフレーム」という語は、二本鎖DNA分子の各方向に3つの計6つの可能なリーディングフレームの内の1つを表す。使用される該リーディングフレームは、DNA分子のコード配列内のアミノ酸をコードするために、どのコドンを使用するかを決定する。
アンチセンス:本明細書中で使用されるとき、「アンチセンス」核酸分子は、例えば、二本鎖cDNA分子のコード鎖に相補の、mRNA配列に相補の、または遺伝子コード鎖に相補の「センス」核酸コードタンパク質に相補の核酸配列を含む。従って、アンチセンス核酸分子は、センス核酸分子と水素結合を介して会合し得る。
ゆらぎ位置:本明細書中で使用されるとき、「ゆらぎ位置」は、コドンの3番目の位置を表す。いくつかの実施形態では、コドンのゆらぎ位置内のDNA分子中の突然変異は、アミノ酸レベルでサイレント変異または保存的変異をもたらす。例えば、グリシンをコードする4つのコドン、すなわち、GGU、GGC、GGAおよびGGGがあり、従って、いずれものゆらぎ位置のヌクレオチドの、A、U、CおよびGから選択される他のヌクレオチドへの変異は、コードされるタンパク質のアミノ酸レベルでの変化をもたらさず、従って、サイレント置換である。
サイレント置換:「サイレント置換」または「サイレント変異」は、コドン内のヌクレオチドが変更されるが、該コドンによりコードされるアミノ酸残基の変化がもたらされないものである。例としては、AGGに変異したときでもまだ、Argをコードするコドン「CGG」などの特定のコドンの1番目の位置だけでなく、コドンの3番目の位置の突然変異が挙げられる。
遺伝子:本明細書中で使用されるとき、「遺伝子」、「組み換え遺伝子」および「遺伝子構築物」という語は、タンパク質またはその部分をコードするDNA分子、またはDNA分子部分を表す。該DNA分子は、該タンパク質(エキソン配列として)をコードするオープンリーディングフレームを含み得、イントロン配列をさらに含み得る。本明細書で、「イントロン」という語は、タンパク質に翻訳されない所与の遺伝子中に存在、および全ての場合ではないが、いくつかの場合に、エキソン間で見られるDNA配列を表す。当技術分野で周知であるように、遺伝子が、1つ以上のプロモーター、エンハンサー、リプレッサーおよび/または該遺伝子の活性または発現を調節する他の制御配列と作動可能に結合する(または含み得る)ことは望まれ得る。
相補DNA:本明細書中で使用されるとき、「相補DNA」または「cDNA」は、mRNAの逆転写により合成された組み換えポリヌクレオチドを含み、それから、介在配列(イントロン)が除去される。
相同性:「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つの核酸分子間の配列類似性を表す。相同性および同一性は各々、比較目的で配置し得る各配列の位置の比較により決定され得る。該比較される配列の同位置が、同じ塩基により占有されるとき、その時、該分子は、その位置で同一である;同部位が、同じまたは類似の核酸残基(例えば、立体的および/または電子状態で類似)により占有されるとき、その時、該分子は、その位置で相同(類似)であると呼ばれ得る。相同性/類似性または同一性の百分率での表現は、比較される配列により共有される位置で、同一または類似の核酸の数の関数を表す。「無関係」または「非相同」な配列は、本明細書に記載の配列と、40%未満の同一性、35%未満の同一性、30%未満の同一性、または25%未満の同一性を共有する。2つの配列を比較するとき、残基(アミノ酸または核酸)の欠如または余分な残基の存在も、該同一性および相同性/類似性を低下させる。
いくつかの実施形態では、「相同性」という語は、類似の機能またはモチーフと同一の遺伝子に使用される配列類似性の数学的に基づいた比較を記述する。本明細書に記載の核酸配列は、例えば、他のファミリー成員、関連する配列または相同体を特定するために、公開データベースに対して検索実行するための「問い合わせ配列」として使用され得る。いくつかの実施形態では、かかる検索は、Altschul, et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)を用いて実行され得る。いくつかの実施形態では、BLASTヌクレオチド検索は、本発明の核酸分子と相同なヌクレオチド配列を得るために、NBLASTプログラム、スコア=100、ワード長=12で実行され得る。いくつかの実施形態では、比較目的でギャップアライメントを得るため、ギャップBLASTを、Altschul et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402中に記載のように利用され得る。BLASTおよびギャップBLASTプログラムを利用するとき、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびBLAST)のデフォルトパラメータを使用され得る(www.ncbi.nlm.nih.gov参照)。
同一性:本明細書中で使用されるとき、「同一性」は、配列を、配列マッチングが最大限になるように、すなわち、ギャップおよび挿入を考慮して、アライメントするとき、2つ以上の配列中の対応する位置における同一のヌクレオチド残基の百分率を意味する。同一性は、既知の方法により、容易に算出され得、Computational Molecular Biology, Lesk, A. M., ed., Oxford University Press, New York, 1988; Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D. W., ed., Academic Press, New York, 1993; Computer Analysis of Sequence Data, Part I, Griffin, A. M., and Griffin, H. G., eds., Humana Press, New Jersey, 1994; Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987; and Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991; and Carillo, H., and Lipman, D., SIAM J. Applied Math., 48: 1073 (1988)に記載のものが挙げられるが、これに限定されない。同一性を決定する方法は、被検配列間で最大に一致するように設計されている。さらに、同一性を決定する方法は、公的に入手可能なコンピュータープログラムでコードされている。2つの配列間の同一性を決定するコンピュータープログラム方法としては、GCGプログラムパッケージ(Devereux, J., et al., Nucleic Acids Research 12(1): 387 (1984)), BLASTP, BLASTN, and FASTA (Altschul, S. F. et al., J. Molec. Biol. 215: 403-410 (1990) and Altschul et al. Nuc. Acids Res. 25: 3389-3402 (1997))が挙げられるが、これに限定されない。BLAST Xプログラムは、NCBIおよび他出所から公的に入手可能である(BLAST Manual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, Md. 20894; Altschul, S., et al., J. Mol. Biol. 215: 403-410 (1990))。周知のスミスウォーターマンアルゴリズムも、同一性決定に使用できる。
非相同的:DNA配列の「非相同」領域は、より大きな配列に関連して全く発見されないより大きなDNA配列内のDNAの同定可能なセグメントである。従って、非相同領域が哺乳類遺伝子をコードするとき、該遺伝子は、通常、源生物ゲノム中の哺乳類ゲノムDNAに隣接しないDNA側にあり得る。非相同性コード配列の別例は、該コード配列自体が、全く発見されない配列(例えば、ゲノムコード配列が無修飾遺伝子と異なるコドンまたはモチーフを有するイントロンまたは合成配列を含むcDNA)である。アレル変異または天然突然変異イベントは、本明細書に定義のDNAの非相同領域を生じさせない。
塩基転位型突然変異:「塩基転位型突然変異」という語は、ピリミジン(シチジン(C)またはチミジン(T))が、別のピリミジンにより置換される、またはプリン(アデノシン(A)またはグアノシン(G))が、別のプリンにより置換される、DNA配列中の塩基の変化を表す。
塩基転換型突然変異:「塩基転換型突然変異」という語は、ピリミジン(シチジン(C)またはチミジン(T))が、プリンにより置換される、またはプリン(アデノシン(A)またはグアノシン(G))が、ピリミジンにより置換される、DNA配列中の塩基の変化を表す。
オリゴヌクレオチド:「オリゴヌクレオチド」という語は、核酸塩基、修飾核酸塩基、糖、修飾糖、リン酸架橋、または修飾リン原子架橋(本明細書中、本明細書にさらに定義の「ヌクレオチド間結合」とも呼ぶ)のいずれもの組み合わせを含むヌクレオチドモノマーの重合体またはオリゴマーを表す。
オリゴヌクレオチドは、一本鎖または二本鎖であり得る。本明細書で、「オリゴヌクレオチド鎖」という語は、一本鎖オリゴヌクレオチドを包含する。一本鎖オリゴヌクレオチドは、二本鎖領域を有し得、二本鎖オリゴヌクレオチドは、一本鎖領域を有し得る。実例となるオリゴヌクレオチドとしては、構造遺伝子、制御領域および終端領域を含む遺伝子、ウィルスまたはプラスミドDNA、一本鎖および二本鎖siRNAおよび他のRNA干渉剤(RNAi剤またはiRNA剤)などの自己複製系、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、マイクロRNA、マイクロRNA擬態、スーパーmir(supermir)、アプタマー、抗mir(antimir)、アンタゴmir(antagomir)、Ulアダプター、三重鎖形成性オリゴヌクレオチド、グアニン四重鎖オリゴヌクレオチド、RNAアクチベーター、免疫賦活性オリゴヌクレオチド、およびデコイオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されない。
RNA干渉の誘導に有効である二本鎖および一本鎖オリゴヌクレオチドは、本明細書中、siRNA、RNAi剤、またはiRNA剤とも呼ぶ。いくつかの実施形態では、これらのRNA干渉誘導オリゴヌクレオチドは、RNAi誘導サイレンシング複合体(RISC)として知られる細胞質多タンパク質複合体と関連する。多くの実施形態では、一本鎖および二本鎖RNAi剤は、それらが、RISC機構に入り、標的配列、例えば、標的mRNAのRISC介在の切断に関与し得るより小さいオリゴヌクレオチドを産生するために、内因性分子、例えば、ダイサーにより切断され得るほど十分に長い。
本発明のオリゴヌクレオチドは、様々な長さであり得る。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、約2〜約200ヌクレオチド長さの範囲であり得る。様々な関係する実施形態では、一本鎖、二本鎖、および三本鎖のオリゴヌクレオチドは、約4〜約10ヌクレオチド、約10〜約50ヌクレオチド、約20〜約50ヌクレオチド、約15〜約30ヌクレオチド、約20〜約30ヌクレオチドの長さの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、約9〜約39ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも4ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも5ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも6ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも7ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも8ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも9ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも11ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも12ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも15ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも20ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも25ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも30ヌクレオチド長さである。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも18ヌクレオチド長さの二本鎖の相補鎖である。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチドは、少なくとも21ヌクレオチド長さの二本鎖の相補鎖である。
ヌクレオチド間結合:本明細書中で使用されるとき、「ヌクレオチド間結合」という言い回しは、一般に、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位間のリン含有結合を表し、上記および本明細書中で、「糖間結合」および「リン原子架橋」と同義である。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド間結合は、天然DNAおよびRNA分子中に見られるホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド間結合は、該ホスホジエステル結合の各酸素原子が任意におよび独立して、有機部分または無機部分により置換される「修飾ヌクレオチド間結合」である。いくつかの実施形態では、かかる有機部分または無機部分は、=S、=Se、=NR’、−SR’、−SeR’、−N(R’)、B(R’)、−S−、−Se−、および−N(R’)−(式中、各R’は、独立して、下記定義および記載の通りである)から選択されるが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、ヌクレオチド間結合は、ホスホトリエステル結合、ホスホロチオエートジエステル結合
または修飾ホスホロチオエートトリエステル結合である。該ヌクレオチド間結合が、該結合の酸または塩基部分の存在により、所与のpHにおいて、アニオンまたはカチオンとして存在し得ることを、当業者は理解している。
特に指定しない限り、オリゴヌクレオチド配列を用いて使用されるとき、各s、s1、s2、s3、s4、s5、s6およびs7は、独立して、下記表1に示される次の修飾ヌクレオチド間結合を表す。
表1.実例となる修飾ヌクレオチド間結合
例えば、(Rp,Sp)−ATsCs1GAは、1)TとC間のホスホロチオエートヌクレオチド間結合


;および2)CとG間の
の構造を有するホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を有する。特に指定しない限り、オリゴヌクレオチド配列に先行するRp/Spの表記は、該オリゴヌクレオチド配列の順次5’から3’の該ヌクレオチド間結合のキラル結合リン原子の立体配置を言い表す。例えば、(Rp,Sp)−ATsCs1GAでは、TとC間の「s」結合のリンは、Rp立体配置を有し、CとG間の「s1」結合のリンは、Sp立体配置を有する。いくつかの実施形態では、「全(Rp)」または「全(Sp)」は、オリゴヌクレオチドの全キラル結合リン原子が、それぞれ、同じRpまたはSp立体配置を有することを示すために使用される。例えば、全(Rp)−GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsCは、該オリゴヌクレオチドの全ての該キラル結合リン原子が、Rp立体配置を有することを示す;全(Sp)−GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsCは、該オリゴヌクレオチドの全ての該キラル結合リン原子が、Sp立体配置を有することを示す。
オリゴヌクレオチド型:本明細書中で使用されるとき、「オリゴヌクレオチド型」という言い回しは、特定の塩基配列、骨格結合パターン(すなわち、ヌクレオチド間結合型パターン、例えば、リン酸、ホスホロチオエート、他)、骨格キラル中心パターン(すなわち、結合リン立体化学パターン(Rp/Sp))、および骨格リン修飾パターン(例えば、式Iの「−XLR」基のパターン)を有するオリゴヌクレオチドを定義するために使用される。共通に表記された「型」のオリゴヌクレオチドは、互いに、構造的に同一である。
当業者は、オリゴヌクレオチド鎖の各ヌクレオチド単位が、該結合リンにおける特定の立体化学および/または該結合リンにおける特定の修飾および/または特定の塩基および/または特定の糖を有するように、設計されおよび/または前以て選択され得るように、本発明の合成方法が、オリゴヌクレオチド鎖の合成中にある程度の制御を提供することを認識するだろう。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、該結合リンにおける特定の組み合わせの修飾を有するように、設計されおよび/または決定される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、特定の組み合わせの塩基を有するため、設計されおよび/または選択される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、特定の組み合わせの1つ以上の上記構造的特徴を有するように、設計されおよび/または選択される。本発明は、複数のオリゴヌクレオチド分子を含むまたはから成る組成物(例えば、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では、かかる全分子は、同じ型である(すなわち、互いに構造的に同一である)。しかしながら、多くの実施形態では、提供される組成物は、通常、所定の相対量で、異なる型の複数のオリゴヌクレオチドを含む。
キラル制御:本明細書中で使用されるとき、「キラル制御」は、オリゴヌクレオチド鎖内のキラル結合リン毎の立体化学表記を制御する能力を表す。「キラル制御されたオリゴヌクレオチド」という言い回しは、該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を表す。
キラル制御オリゴヌクレオチド組成物:本明細書中で使用されるとき、「キラル制御オリゴヌクレオチド組成物」という言い回しは、所定のレベルの個々のオリゴヌクレオチド型を含むオリゴヌクレオチド組成物を表す。例えば、いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、1つのオリゴヌクレオチド型を含む。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、複数のオリゴヌクレオチド型の混合物を含む。実例となるキラル制御オリゴヌクレオチド組成物が、本明細書中にさらに記載される。
キラル純粋:本明細書で、「キラル純粋」という言い回しは、全オリゴヌクレオチドが、該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キラル制御オリゴヌクレオチド組成物を言い表すために使用される。
キラル均一:本明細書中で使用されるとき、「キラル均一」という言い回しは、全ヌクレオチド単位が、該結合リンにおいて、同じ立体化学を有するオリゴヌクレオチド分子または型を言い表すために使用される。例えば、そのヌクレオチド単位が、全て、結合リンにおいて、Rp立体化学を有するオリゴヌクレオチドは、キラル均一である。同様に、そのヌクレオチド単位が、全て、結合リンにおいて、Sp立体化学を有するオリゴヌクレオチドは、キラル均一である。
所定の:所定は、例えば、無作為に起こるまたは達成の反対語として、計画的に選択されることを意味する。当業者は、本明細書を読み、本発明が、提供される組成物の調剤および/または封入のための特定のオリゴヌクレオチド型の選択を可能にし、提供される組成物が調剤されるように、任意に、選択された特定の相対量で、正確に、選択された特定の型の制御された調剤をさらに可能にする新規および驚くべき技術を提供することを理解するであろう。かかる提供される組成物は、本明細書に記載の「所定の」ものである。それらが、偶然、特定のオリゴヌクレオチド型の意図的な作成を制御できないプロセスを通して作成されたので、特定の個々のオリゴヌクレオチド型を含み得る組成物は、「所定の」組成物ではない。いくつかの実施形態では、所定の組成物は、(例えば、制御されたプロセスの反復を通して)意図的に複製され得るものである。
結合リン:本明細書中で定義されるとき、「結合リン」という言い回しは、表される特定のリン原子が、ヌクレオチド間結合中に存在し、該リン原子が、天然DNAおよびRNA中に起こるヌクレオチド間結合のホスホジエステルのリン原子に対応することを示すために使用される。いくつかの実施形態では、結合リン原子は、修飾ヌクレオチド間結合中にあり、ホスホジエステル結合の各酸素原子が、有機または無機部分により、任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態では、結合リン原子は、式IのPである。いくつかの実施形態では、結合リン原子は、キラルである。いくつかの実施形態では、キラル結合リン原子は、式IのPである。
P修飾:本明細書中で使用されるとき、「P修飾」という語は、立体化学的修飾以外の結合リンにおけるいずれもの修飾を表す。いくつかの実施形態では、P修飾は、結合リンに共有結合した懸垂部分の付加、置換、または除去を含む。いくつかの実施形態では、該「P修飾」は、−X−L−R(式中、X、LおよびRは、独立して、本明細書および下記に定義および記載の通りである)である。
ブロックマー:本明細書中で使用されるとき、「ブロックマー」という語は、その各個別のヌクレオチド単位を特徴付ける構造的特徴のパターンが、該ヌクレオチド間リン結合において共通の構造的特徴を共有する少なくとも2つの連続したヌクレオチド単位の存在により特徴付けられるオリゴヌクレオチド鎖を表す。共通の構造的特徴は、該結合リンにおける共通立体化学または該結合リンにおける共通修飾を意味する。いくつかの実施形態では、該ヌクレオチド間リン結合における共通構造的特徴を共有する該少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、「ブロック」と呼ばれる。
いくつかの実施形態では、ブロックマーは、「ステレオブロックマー」であり、例えば、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて、同じ立体化学を有する。かかる少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、「ステレオブロックマー」を形成する。例えば、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位、TsおよびCs1が、結合リン(両方のSp)において、同じ立体化学を有するので、(Rp,Sp)−ATsCs1GAは、ステレオブロックマーである。同じオリゴヌクレオチドでは、(Rp,Sp)−ATsCs1は、ブロックを形成し、それは、立体ブロックである。
いくつかの実施形態では、ブロックマーは、「P修飾ブロックマー」であり、例えば、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて、同じ修飾を有する。かかる少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、「P修飾ブロック」を形成する。例えば、(Rp,Sp)−ATsCsGAは、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位、TsおよびCsが、同じP修飾(すなわち、両方がホスホロチオエートジエステルである)を有するので、P修飾ブロックマーである。(Rp,Sp)−ATsCsGAの同じオリゴヌクレオチドでは、TsCsは、ブロックを形成し、それは、P修飾ブロックである。
いくつかの実施形態では、ブロックマーは、「結合ブロックマー」であり、例えば、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて、同じ立体化学および同じ修飾を有する。少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位は、「結合ブロック」を形成する。例えば、少なくとも2つの連続ヌクレオチド単位、TsおよびCsが、同じ立体化学(両方のRp)およびP修飾(両方のホスホロチオエート)を有するので、(Rp,Rp)−ATsCsGAは、結合ブロックマーである。(Rp,Rp)−ATsCsGAの同じオリゴヌクレオチドでは、TsCsは、ブロックを形成し、結合ブロックである。
いくつかの実施形態では、ブロックマーは、独立して、立体ブロック、P修飾ブロックおよび結合ブロックから選択される1つ以上のブロックを含む。いくつかの実施形態では、ブロックマーは、1つのブロックに対するステレオブロックマー、および/または別のブロックに対するP修飾ブロックマー、および/またはさらに別のブロックに対する結合ブロックマーである。例えば、(Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp)−AAsTsCsGsAs1Ts1Cs1Gs1ATCGは、立体ブロックAsTsCsGsAs1(結合リンにおける全Rp)もしくはTs1Cs1Gs1(結合リンにおける全Sp)に関してステレオブロックマーであり、P修飾ブロックAsTsCsGs(全s結合)もしくはAs1Ts1Cs1Gs1(全s1結合)に関してP修飾ブロックマーであり、または結合ブロックAsTsCsGs(結合リンにおける全Rpおよび全s結合)もしくはTs1Cs1Gs1(結合リンにおける全Spおよび全s1結合)に関して結合ブロックマーである。
アルトマー(altmer):本明細書中で使用されるとき、「アルトマー」という語は、各個別のヌクレオチド単位を特徴付けるその構造的特徴パターンが、該ヌクレオチド間リン結合における特定の構造的特徴を共有する、オリゴヌクレオチド鎖中に連続する2つのヌクレオチド単位がないことで特徴付けられるオリゴヌクレオチド鎖を表す。いくつかの実施形態では、アルトマーは、それが、繰り返しパターンを含むように設計される。いくつかの実施形態では、アルトマーは、それが、繰り返しパターンを含まないように設計される。
いくつかの実施形態では、アルトマーは、「ステレオアルトマー」であり、例えば、該結合リンにおいて同じ立体化学を有する連続する2つのヌクレオチド単位はない。例えば、(Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp)−GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC。
いくつかの実施形態では、アルトマーは、「P修飾アルトマー」であり、例えば、該結合リンにおいて同じ修飾を有する連続する2つのヌクレオチド単位はない。例えば、各結合リンが、他と異なるP修飾を有する、全(Sp)CAs1GsT。
いくつかの実施形態では、アルトマーは、「結合アルトマー」であり、例えば、該結合リンにおいて同一の立体化学または同一の修飾を有する連続する2つのヌクレオチド単位はない。例えば、(Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp)−GsCs1CsTs1CsAs1GsTs1CsTs1GsCs1TsTs2CsGs3CsAs4CsC。
ユニマー:本明細書中で使用されるとき、「ユニマー」という語は、各個別のヌクレオチド単位を特徴付けるその構造的特徴パターンは、鎖内の全ヌクレオチド単位が、該ヌクレオチド間リン結合における少なくとも1つの共通構造的特徴を共有するものであるオリゴヌクレオチド鎖を表す。共通構造的特徴は、該結合リンにおける共通立体化学または該結合リンにおける共通修飾を意味する。
いくつかの実施形態では、ユニマーは、「ステレオユニマー」であり、例えば、全ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて同じ立体化学を有する。例えば、該結合全てがSpリンを有する、全(Sp)−CsAs1GsT。
いくつかの実施形態では、ユニマーは、「P修飾ユニマー」であり、例えば、全ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて同じ修飾を有する。例えば、該ヌクレオチド間結合全てがホスホロチオエートジエステルである、(Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp)−GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC。
いくつかの実施形態では、ユニマーは、「結合ユニマー」であり、例えば、全ヌクレオチド単位は、該結合リンにおいて同じ立体化学および同じ修飾を有する。例えば、該クレオチド間結合全てが、Sp結合リンを有するホスホロチオエートジエステルである、全(Sp)−GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC。
ギャップマー:本明細書中で使用されるとき、「ギャップマー」という語は、オリゴヌクレオチド鎖の少なくとも1つのヌクレオチド間リン結合がリン酸ジエステル結合、例えば、天然DNAまたはRNA中に見られるものなどであることで特徴付けられるオリゴヌクレオチド鎖を表す。いくつかの実施形態では、該オリゴヌクレオチド鎖の1つ以上のヌクレオチド間リン結合は、天然DNAまたはRNA中に見られるものなどのリン酸ジエステル結合である。例えば、CとA間の該ヌクレオチド間結合がリン酸ジエステル結合である、全(Sp)−CAs1GsT。
スキップマー:本明細書中で使用されるとき、「スキップマー」という語は、該オリゴヌクレオチド鎖の1つおきのヌクレオチド間リン結合が、リン酸ジエステル結合、例えば、天然DNAまたはRNA中に見られるものなどであり、該オリゴヌクレオチド鎖の1つおきのヌクレオチド間リン結合が、修飾されたヌクレオチド間結合である、ギャップマーの型を表す。例えば、全(Sp)−AsTCs1GAs2TCs3Gである。
本発明の目的のため、化学元素は、CAS編集、化学と物理のハンドブック、67版、1986−87年、内表紙の元素周期表に従って特定される。
本発明の化合物および組成物に関する本明細書に記載の方法および構造は、薬剤的に許容可能な酸または塩基付加酸ならびにこれらの化合物および組成物の全立体異性体にも適用する。
キラル制御オリゴヌクレオチドは、ステレオランダム(stereorandom)オリゴヌクレオチドと比較して、HPLCで有意に異なる保持時間を有する。A:粗キラル制御オリゴヌクレオチド(オリゴヌクレオチド101);C:対応するステレオランダムオリゴヌクレオチド(オリゴヌクレオチド118)。
キラル制御オリゴヌクレオチドおよびステレオランダムオリゴヌクレオチドのHPLC。A:オリゴヌクレオチド101(全Rp);B:オリゴヌクレオチド102(全Sp);およびC:オリゴヌクレオチド118(ステレオランダム)。
キラル制御オリゴヌクレオチドおよびステレオランダムオリゴヌクレオチドのTm。
代表的データ:標的および内在性コントロールペア産出単一単位複製配列の融解曲線分析。
化合物の代表的データおよびIC50
粗(Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((RRS)−R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
精製(Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((RRS)−R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
(Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((RRS)−R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のLCMS。
粗(Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](S−(RRS)、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
精製(Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](S−(RRS)、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
(Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](S−(RRS)、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のLCMS。
粗(Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp)d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](RS−(RRS)−RR、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
精製(Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp)d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](RS−(RRS)−RR、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のHPLC。
(Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](RS−(RRS)−RR、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマー(sユニマー))のLCMS。
粗(Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp)−d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](3R−5S−3R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマ−(s1ユニマ−))のHPLC。
精製(Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp)−d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](3R−5S−3R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマ−(s1ユニマ−))のHPLC。
(Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp)−d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](3R−5S−3R、ステレオブロックマーおよびP修飾ユニマ−(s1ユニマ−))のLCMS。
粗全(Rp)−d[Cs3As3Gs3T](P修飾ユニマ−(s3ユニマ−)、ステレオユニマーおよび結合ユニマ−)のHPLC。
全(Rp)−d[Cs3As3Gs3T](P修飾ユニマ−(s3ユニマ−)、ステレオユニマーおよび結合ユニマ−)のLCMS。
粗全(Rp)−d[Cs2As2Gs2T](P修飾ユニマ−(s2ユニマ−)、ステレオユニマーおよび結合ユニマ−)のHPLC。
全(Rp)−d[Cs2As2Gs2T](P修飾ユニマ−(s2ユニマ−)、ステレオユニマーおよび結合ユニマ−)のLCMS。
粗全(Sp)−d[Cs1AGs1T](ギャップマー、ステレオアルトマー、P修飾アルトマーおよび結合アルトマー)のHPLC。
全(Sp)−d[Cs1AGs1T](ギャップマー、ステレオアルトマー、P修飾アルトマーおよび結合アルトマー)のLCMS。
粗全(Rp)−d[TsCs1AsT](ステレオユニマー、P修飾アルトマーおよび結合アルトマー)。
全(Rp)−d[TsCs1AsT](ステレオユニマー、P修飾アルトマーおよび結合アルトマー)のLCMS。
WO2012/030683に記載および本発明の方法を用いた合成で企図される、実例となるオリゴヌクレオチド。
WO2012/030683に記載および本発明の方法を用いた合成で企図される、実例となるオリゴヌクレオチド。
WO2012/030683に記載および本発明の方法を用いた合成で企図される、実例となるオリゴヌクレオチド。
WO2012/030683に記載および本発明の方法を用いた合成で企図される、実例となるオリゴヌクレオチド。
WO2012/030683に記載および本発明の方法を用いた合成で企図される、実例となるオリゴヌクレオチド。
本発明の方法で使用するためのWO2012/030683に記載の実例となるリンカー。
本発明の方法で使用するためのWO2012/030683に記載の実例となるリンカー。
本発明の方法で使用するためのWO2012/030683に記載の実例となるリンカー。
本発明の方法で使用するためのWO2012/030683に記載の実例となるリンカー。
粗DMT処理オリゴヌクレオチド:ONT−75(パネルA);ONT−80(パネルB);ONT−77(パネルC);ONT−81(パネルD);ONT−87(パネルE);ONT−88(パネルF);ONT−89(パネルG);ONT−82(パネルH);ONT−84(パネルI);ONT−85(パネルJ);ONT−86(パネルK)の逆相HPLC。
精製DMT処理なしオリゴヌクレオチド:ONT−75(パネルA);ONT−80(パネルB);ONT−77(パネルC);ONT−81(パネルD);ONT−87(パネルE);ONT−88(パネルF);ONT−89(パネルG);ONT−82(パネルH);ONT−84(パネルI);ONT−85(パネルJ);ONT−86(パネルK)の逆相HPLC。
精製DMT処理なしオリゴヌクレオチド:ONT−75、ONT−77、ONT−80、ONT−81、ONT−87、ONT−88、ONT−89、andONT−41(パネルA)のオーバーレイ;ONT−75、ONT−77、ONT−80、ONT−81、ONT−87、ONT−88、ONT−89、およびONT−41(パネルB)の逆相HPLCトレースのオーバーレイ。
精製DMT処理なしオリゴヌクレオチド:ONT−82、ONT−84、ONT−85、ONT−86、およびONT−83(パネルA)の逆相HPLCトレースのオーバーレイ;ONT−82、ONT−84、ONT−85、ONT−86、およびONT−83(パネルB)の逆相HPLCトレースのオーバーレイ。
キラル制御オリゴヌクレオチドONT−81、ONT−41、ONT−75、ONT−77、およびONT−80のTmオーバーレイ。
ONT−41、ONT−75、ONT−80、ONT−77、およびONT−81に対する、5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
ミポメルセン、「全R」ミポメルセン、「全S」ミポメルセン、「RSR」ミポメルセン、および「SRS」ミポメルセンに対する、5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
ミポメルセン、「全R」ミポメルセン、「全S」ミポメルセン、「RSR」ミポメルセン、および「SRS」ミポメルセンに対する、10mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
ミポメルセン、ONT−87、ONT−88、およびONT−89に対する、5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
ONT−87、ONT−88、およびONT−89に対する、10mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
siRNA二本鎖を用いたHep3B処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
siRNA二本鎖カーブフィッティングを用いたHep3B処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
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siRNA二本鎖を用いたHeLa処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
siRNA二本鎖カーブフィッティングを用いたHeLa処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
3ホスホロチオエート立体中心を含むsiRNA二本鎖を用いたHeLa処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
3ホスホロチオエート立体中心カーブフィッティングを含むsiRNA二本鎖を用いたHeLa処置後の残留PCSK−9mRNA%の図示。
精製DMT処理なしオリゴヌクレオチド:ONT−108、ONT−109、およびONT−114の逆相HPLCトレースのオーバーレイ。
精製DMT処理なしオリゴヌクレオチド:ONT−106、ONT−107、およびONT−114の逆相HPLCトレースのオーバーレイ。
10mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンをhuApoBマウスに複数回腹腔内投与(n=3〜4)後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベルの時間経過の図示。下矢印は投薬日を示す。
10mg/kgの立体異性体(ONT−87、ONT−88またはONT−89)またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、17日目のPBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベル。
10mg/kgの立体異性体(ONT−87、ONT−88またはONT−89)またはミポメルセンをhuApoBマウスに腹腔内投与後の、24日目のPBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベル。
10mg/kgの立体異性体(ONT−41、ONT−87、ONT−88またはONT−89)をhuApoBマウスに投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベル。
10mg/kgの立体異性体(ONT−87、ONT−88またはONT−89)をhuApoBマウスに投与後の、PBSと比較した血清ヒトアポリポタンパク質Bタンパク質レベル。
オリゴヌクレオチドONT−75、ONT−77、ONT−80、ONT−81、ONT−87、ONT−88、ONT−89およびONT−41に対するsvPDE消化研究のイオン交換HPLC定量分析のプロット。
オリゴヌクレオチドONT−75(全(Rp))−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCに対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−77(Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp,Rp)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5R−10S−4R)に対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−80(全(Sp))−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCに対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−81(Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5S−10R−4S)に対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−87(Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Sp,Sp,Rp,Sp,Sp,Rp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5R−(SSR)−5R)に対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−88(Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp,Sp)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5S−(RRS)−5S)に対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−89(Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp,Rp,Sp)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC((SR)S)に対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
オリゴヌクレオチドONT−41(ジアステレオ混合物)−Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs 5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCに対する、nP1を用いた酵素消化研究のイオン交換HPLC。
キラル純粋オリゴヌクレオチドONT−75およびONT−77の、プレインキュベートしたラット全肝臓ホモジネートのステレオランダム「親」オリゴヌクレオチドONT−41(ミポメルセン)との安定性比較。
13bモノマーを用いたオリゴヌクレオチド誘導体製造のUPLCプロファイル。
27モノマーを用いたオリゴヌクレオチド誘導体製造のUPLCプロファイル。
立体異性体(ONT−82、ONT−83、ONT−84、ONT−85またはONT−86)での初代培養マウス肝細胞のトランスフェクション後の模擬および未処理対照と比較したマウスアポリポタンパク質B/GAPDHmRNAレベル。
立体異性体(ONT−83、ONT−84、ONT−85またはONT−86)での初代培養マウス肝細胞のトランスフェクション後の模擬および未処理対照と比較したマウスアポリポタンパク質B/GAPDHmRNAレベル。
合成オリゴヌクレオチドは、幅広い種類の応用へ有用な分子ツールを提供する。例えば、オリゴヌクレオチドは、治療、診断、研究および新規ナノマテリアル用途において有用である。天然の核酸の使用は(例えば、非修飾DNAまたはRNA)、例えば、エンドおよびエキソヌクレアーゼに対するそれらの感受性により制限される。よって、これらの短所を回避するために、さまざまな合成同等物が開発されている。合成同等物にはそれらの分子を分解されにくくする骨格修飾を含む合成オリゴヌクレオチドが含まれる。構造的な観点から見ると、そのようなインターヌクレオチドのリン酸結合に対する修飾は、キラリティーを導入する。オリゴヌクレオチドのある特性は、オリゴヌクレオチドの骨格を形成するリン原子の配置により影響を受ける可能性があることが明らかになっている。例えば、インビトロの研究では、結合親和性、相補RNAと特に結合する配列、ヌクレアーゼに対する安定性といったアンチセンスヌクレオチドの特性は、特に、骨格のキラリティーによって影響を受けることを示している(例えば、リン原子の配置)。よって、本発明は、リン原子修飾核酸並びにその関連組成物および方法を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドの必要性があるという認識を包含する。いくつかの実施形態において、本発明は、構造的に最適化され、例えば、インビトロおよび/またはインビボでの応用における安定性の向上および有効性の増加など、特定の望ましい特性を示すキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供する。
インターヌクレオチドのリン酸の2個の非架橋酸素原子のうち、1または2個が、異なる種類の原子または置換基で置き換えられたオリゴヌクレオチドは、治療薬として有用であることが知られており、酵素反応の仕組みを明らかにする調査が行われている。しかしながら、そのようなオリゴヌクレオチドは、多くの用途においてその使用をできなくする望ましくない特性を示すことがある(例えば、ヌクレアーゼによる分解に対する感受性、不十分な細胞膜透過性)。よって、さまざまな種類の化学修飾が、特性を改善するおよび/または新しい機能を与えるために開発された。
修飾オリゴヌクレオチド構造
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。
国際公開第2010/141471号(以下「Traversa I」)は、還元された正味ポリアニオン電荷を有するように修飾された異なる種類の核酸構成の修飾を教示している。国際公開第2010/039543号(以下「Travera II」)は、還元ポリアニオン電荷を用いた中性ポリヌクレオチド(NN)の組成物および作製方法を教示している。国際公開第2008/008476号(ここでは、「Traversa III」)は、SATE(Imbach−タイプ)リン酸プロドラッグの合成について記載している。Traversa I、IIおよびIIIは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
国際公開第2010/072831号(以下「Girindusら」)もまた、オリゴヌクレオチドの修飾を教示している。特に、Girindusらは、プロドラッグとしてのホスホロチオエートトリエステルを生成する硫化剤の使用を開示している。Girindusらは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
同様に、国際公開第2004/085454号(以下「Avecia I」)は、例えば、ポリ−H−ホスホネートジエステルの一時的なシリル化を通じたホスホロチオエートオリゴヌクレオチドの調製について教示している。国際公開第2001/027126号(以下「Avecia II」)は、H−ホスホネートモノマーを固体支持された5’−ヒドロキシルオリゴヌクレオチドにカップリングし、さらに、得られたH−ホスホネートジエステルをホスホロチオエートトリエステルに硫化するホスホトリエステルオリゴヌクレオチドの固相合成のプロセスを教示している。国際公開第2001/064702号(以下「Avecia III」)の開示は、Avecia IIに類似しており、さらに異なる固体支持体に関する固相合成を記載している。Avecia I、II、およびIIIは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
国際公開第1997/006183号(以下「Chiron」)は、カチオンインターヌクレオチド結合を有し、立体的に純粋なアミド化物などの非対称のリンを含むオリゴヌクレオチドを教示している。Chironは、ジアステレオマーの混合物または例えば、カラムクロマトグラフィーなどの解決手段を用いて結晶化させて得られた立体的に純粋なオリゴヌクレオチドを教示している。Chironは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を教示していない。
国際公開第2009/146123号(以下「Spring Bank I」)は、置換されたリン酸オリゴヌクレオチドおよびホスホロチオエートトリエステルを用いた、ウイルス感染を治療する組成物および方法を開示している。国際公開第2007/070598号(以下「Spring Bank II」)は、抗ウイルス核酸としてのホスホトリエステルプロドラッグおよびホスホロチオエートプロドラッグの合成について教示している。Spring Bank IおよびIIは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
欧州特許第0779893号(以下「Hybridon」)は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの多くの細胞を取り込む脂溶性プロドラッグを教示しており、RpおよびSpホスホロチオエートおよびホスホロチオエートトリエステルダイマーは、異なる酵素安定性を有することを確認した。Hybridonは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
国際公開第1997/047637号(以下「Imbach I」)は、一般的にImbach「SATE」(S−アシルチオエチル)プロドラッグオリゴヌクレオチド組成物および方法を教示している。Imbach Iは、例えば、生物可逆性ホスホトリエステルプロドラッグ、および合成後のアルキル化またはプロドラッグ基を含むホスホラミダイトを用いたあるプロドラッグオリゴヌクレオチドの調製を記載している。米国特許第6,124,445号(以下「Imbach II」)は、修飾アンチセンスおよびキメラプロドラッグオリゴヌクレオチドを教示している。Imbach IおよびIIは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
国際公開第2006/065751号(以下「Beaucage」)は、熱的に不安定な置換基(ホスホラミダイトモノマーを通じて導入される置換基)を含むCpGオリゴヌクレオチドホスホロチオエートプロドラッグおよびその用途について教示している。Beaucageは、本発明に記載されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、その組成物、およびそれを用いた作成方法を開示していない。
Takeshi Wadaらは、アミダイトキラル補助剤を用いたP−キラル核酸の立体制御された合成の新規方法を開発した(日本特許第4348077号、国際公開第2005/014609号、国際公開第2005/92909号、および国際公開第2010/064146号、ここで「Wada I」と順に呼ぶ)。特に、国際公開第2010/064146号(ここで「Wada II」と呼ぶ)は、リンにおける立体化学的な配置が制御された、リン酸原子修飾核酸の合成方法を開示している。しかしながら、Wada IIの方法は、各キラル結合したリン酸の個々のP−修飾を制御および設計された方法で提供していないという点において限定される。つまり、Wada IIのP−修飾の結合方法は、一度、所望の長さに作られると、結合したリン酸で質量変更され、例えば、所望のホスホロチオエートジエステル、ホスホロアミド酸またはボラノリン酸または別のそのようなリン原子修飾核酸を提供する、縮合中間体ポリH−ホスホネートオリゴヌクレオチド鎖の生成を提供する(文献中、ルートBと呼ぶ、スキーム6、36頁)。さらに、Wada IIのH−ホスホネートオリゴヌクレオチド鎖は、より短い長さである(例えば、ダイマー、トリマー、またはテトラマー)。キャッピングステップ、経路Bにおいてキャッピングステップが含まれておらず、それは「n−1」型副生成物の蓄積の結果として、一般的に低い純度を示す事実と組み合わせると、Wada II経路には、より長いオリゴヌクレオチドの合成に関して限定が含まれる。Wada IIは、特定のオリゴヌクレオチドが、結合した各リン酸での異なる修飾を含みうることが予想されると一般的に企図するが、Wada IIでは、そのような制御された修飾を繰り返し組み込む、本明細書に記載する方法を記載または示唆していない。Wada IIは、結合したリン酸での修飾より前にH−ホスホネート中間体オリゴヌクレオチドが完全に組み込まれることを必要としない合成サイクルを記載している限りにおいて(文献中では、ルートA、35頁、スキーム5、「ルートAを通じた式1のキラルX−ホスホネート部分を含む核酸の合成」と呼ぶ)、この一般的な開示は、本発明によって提供される、あるP−修飾を組み込むために必要とされる重要なステップを教示しておらず、このサイクルがキラル制御されたP−修飾のオリゴヌクレオチドの合成、特により長いオリゴヌクレオチドの合成において、有用となり得るほどの効率性や多様性を有しているわけでもない。
Wada IIにおける少なくともそのような1つの非効率性は、Wada et alの国際公開第2012/039448号(以下「Wada III」)によって記載されている。Wada IIIは、新規キラル補助剤をWada IIの方法に使用して、一度構築したH−ホスホネートオリゴヌクレオチドを生成し、連続的に修飾して、とりわけ、ホスホロチオエートなどを得ることを開示している。Wadaらは、Wada IIで開示されている4つの種類のキラル補助剤は、結合したリン酸において、リンとの強い結合を形成するため、効率的に除去できないことをWada IIIの中で確認した。Wada IIIは、Wada IIのキラル補助剤を除去するためには、オリゴヌクレオチド生成物の統合性を損なう傾向がある厳しい条件が必要とされる、と記載している。Wada IIIは、長鎖オリゴヌクレオチドを合成する場合、この点が特に問題であることを確認した。その理由としては、少なくとも分解反応が進むにつれ、さらにオリゴヌクレオチド生成物と反応し、オリゴヌクレオチド生成物を分解する更なる副生成物が生成されるためである。したがって、Wada IIIは、S1の仕組みを用いて、弱酸性の状態下でH−ホスホネートインターヌクレオチド結合を開放し(ルートB)、または、比較的弱塩基性条件下のβ−除去経路を通じてオリゴヌクレオチドから効率よく切断できるキラル補助剤を提供している。
化学および合成の技術分野の当業者は、例えば、本発明により提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドの生成に関連する複雑さを容易に理解できるであろう。例えば、キラル制御されたオリゴヌクレオチドを合成および単離するために、モノマー1回ごとの添加の条件は、以下のとおりになるように設計されなければならない。(1)化学作用は、増加するオリゴヌクレオチドの各部分と適合する;(2)各モノマーを添加する間に生成される副生成物は、増加するオリゴヌクレオチドの構成的および立体化学的な統合性を損なわない;および(3)最終粗生成物の組成は、所望のキラル制御されたオリゴヌクレオチド生成物を単離させる組成である。
オリゴヌクレオチドホスホロチオエートは、治療の潜在的な可能性を示した(Stein et al., Science (1993), 261:1004−12; Agrawal et al., Antisense Res. and Dev. (1992), 2:261−66; Bayever et al., Antisense Res. and Dev. (1993), 3:383−390)。ホスホロチオエートの立体化学と関連せずに調製されたオリゴヌクレオチドホスホロチオエートは、2ジアステレオマーの混合物として存在し、ここでnは、インターヌクレオチドホスホロチオエート結合の数である。これらのジアステレオマーホスホロチオエートの化学的および生物学的な特性は、他のものとは明確に異なり得る。例えば、Wadaら(Nucleic Acids Symposium Series No. 51 p. 119−120; doi:10.1093/nass/nrm060)は、立体的に定義された−(Rp)−(Ups)9U/(Ap)9A二本鎖は、通常の−(Up)9U/(Ap)9Aおよび立体的に定義され二本鎖を形成しなかった−(Sp)−(Ups)9Uよりも、より高いTm値を示すことを発見した。別の例において、Tangらによる研究は、(Nucleosides Nucleotides (1995), 14:985−990)立体的に純粋なRpオリゴデオキシリボヌクレオシドホスホロチオエートは、定義されていないリンキラリティを有する親オリゴデオキシリボヌクレオシドホスホロチオエートよりも、ヒト血清に内在するヌクレアーゼに対して低い安定性を有することが発見された。
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
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。
いくつかの実施形態において、本発明は、少なくとも1つの種類の複数のオリゴヌクレオチドを含み、各種類は、以下: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、により定義されるキラル制御された組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本発明は、同一の種類の複数のオリゴヌクレオチドを含み、各種類は、以下: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、により定義されるキラル制御された組成物を提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、2以上の種類の複数のオリゴヌクレオチドを含み、各種類は、以下: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、により定義されるキラル制御された組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本発明は、キラル結合したリン酸に関してジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を1以上含む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、本発明は、式Iの構造を有するジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を1以上含む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、本発明は、キラル結合したリン酸に関してジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を1以上、およびリン酸ジエステル結合を1以上含む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、本発明は、ジアステレオマー的に純粋な式Iの構造を有するインターヌクレオチド結合を1以上、およびリン酸ジエステル結合を1以上含む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、本発明は、ジアステレオマー的に純粋な式I−cの構造を有するインターヌクレオチド結合を1以上、およびリン酸ジエステル結合を1以上含む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、そのようなオリゴヌクレオチドは、本出願に記載されるとおり、立体選択的オリゴヌクレオチド合成を使用して調製され、キラル結合したリン酸に関して予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を形成する。例えば、(Rp/Sp,Rp/Sp,Rp/Sp,Rp,Rp,Sp,Sp,Sp,Sp,SpSp,Sp,Sp,Sp,Rp,Rp,Rp,Rp,Rp)−d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGs1Cs1As1CsC]で示される1つの例示的なオリゴヌクレオチドにおいて、始めの3つのインターヌクレオチド結合は、従来のオリゴヌクレオチド合成方法を用いて作製され、ジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合は、本出願に記載されるとおり、立体化学的な制御により作製される。例示的なインターヌクレオチド結合には、式Iの構造を有する結合も含まれるが、さらに以下に記載される。いくつかの実施形態において、そのようなオリゴヌクレオチドは、さらに本出願に記載される配列を含み、表2ならびに4、および付属書類A、BならびにCに記載されるものを含むが、限定されるものではない。
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は、結合したリン酸でのキラリティーに関して、立体的に純粋なかつ立体的にランダムなインターヌクレオチド結合の組み合わせを含む。例えば、いくつかの実施形態において、結合したリン酸でのキラリティーに関して、それ以外では立体的にランダムであるオリゴヌクレオチド内に、1以上の立体的に定義されたインターヌクレオチド結合のブロックを有することが望ましい。いくつかの実施形態において、結合したリン酸でのキラリティーに関して、それ以外では立体的に定義されている、オリゴヌクレオチド内に立体的にランダムな1以上のインターヌクレオチド結合のブロックを有することが望ましい。
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少なくとも1個のヌクレオチド単位が、本出願に記載される、立体選択的オリゴヌクレオチド合成を用いて組み込まれ、キラル結合したリン酸に関して予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を形成する。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少なくとも2個のヌクレオチド単位は、本出願に記載される、立体選択的オリゴヌクレオチド合成を用いて組み込まれ、キラル結合したリン酸に関して予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を少なくとも2個形成する。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少なくとも3個のヌクレオチド単位は、本出願に記載される、立体選択的オリゴヌクレオチド合成を用いて組み込まれ、キラル結合したリン酸に関して予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を少なくとも3個形成する。いくつかの実施形態において、少なくとも1、2、または3個の予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合は、互いに隣接する。いくつかの実施形態において、少なくとも1、2、または3個の予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合は、互いに隣接していない。
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ヌクレオチド単位の少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、または50%は、本出願に記載される立体選択的オリゴヌクレオチド合成を用いて組み込まれ、キラル結合したリン酸に関して予め設計されたジアステレオマー的に純粋なインターヌクレオチド結合を形成する。ここに記載される通り、いくつかの実施形態において、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、または50%のヌクレオチド単位が、1以上のブロック内に発生し、ブロックマーを提供する。いくつかの実施形態において、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、または50%のヌクレオチド単位が、交互パターンに発生し、アルトマーを提供する。関連技術の当業者は、望ましいパターンは、いずれもここで検討された本発明の方法を用いて実現可能であることを理解するであろう。
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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、互いに異なる立体化学および/または異なるP−修飾を有する。ある特定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を提供し、オリゴヌクレオチド内の少なくとも2個の個々のインターヌクレオチド結合は、互いに異なるP−修飾を有する。ある特定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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、異なるP−修飾を互いに有し、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合を含む。ある特定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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、異なるP−修飾を互いに有し、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも1個のホスホロチオエートジエステルインターヌクレオチド結合を含む。ある特定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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、異なるP−修飾を互いに有し、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のホスホロチオエートトリエステルインターヌクレオチド結合を含む。ある特定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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、異なるP−修飾を互いに有し、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも1個のホスホロチオエートトリエステルインターヌクレオチド結合を含む。
ある特定の実施形態において、本発明は、独立して式I:
の構造を有する1以上の修飾インターヌクレオチド結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、ここで、各変数は、下記のとおり定義され、記載するとおりである。いくつかの実施形態において、本発明は、式Iの1個以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチド内の式Iの個々のインターヌクレオチド結合が互いに異なるP−修飾を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、式Iの1個以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチド内の式Iの個々のインターヌクレオチド結合は、互いに異なる−X−L−Rを有する。いくつかの実施形態において、本発明は、式Iの1個以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチド内の式Iの個々のインターヌクレオチド結合は、互いに異なるXを有する。いくつかの実施形態において、本発明は、式Iの1個以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチド内の式Iの個々のインターヌクレオチド結合は、互いに異なる−L−Rを有する。
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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、互いに異なる立体化学および/または異なるP−修飾を有する。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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、互いに異なる立体化学を有し、少なくともキラル制御されたオリゴヌクレオチドの構造の一部分は、交互の立体化学の繰り返しパターンを特徴とする。
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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、−XLR部分で異なるX原子を有する、および/または−XLR部分で異なるL基を有する、および/または−XLR部分で異なるR原子を有するという意味で、異なるP−修飾を互いに有する。
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を提供し、オリゴヌクレオチド内の個々のインターヌクレオチド結合の少なくとも2個は、互いに異なる立体化学および/または異なるP−修飾を有し、オリゴヌクレオチドは、下記の式:
[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]
によって表される構造を有し、
ここで、各R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S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。
そのようないくつかの実施形態において、各nは、同じ値である;いくつかの実施形態において、各偶数nは、互いに偶数nと同じ値である;いくつかの実施形態において、各奇数nは、互いに奇数nと同じ値である;いくつかの実施形態において、少なくとも2個の偶数nは、互いに異なる値である;いくつかの実施形態において、少なくとも2個の奇数nは、互いに異なる値である。
いくつかの実施形態において、少なくとも2個の隣接するnは、互いに等しく、提供されるオリゴヌクレオチドは、等しい長さのS立体化学結合およびR立体化学結合の隣接するブロックを含む。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は、等しい長さのSおよびR立体化学結合の繰り返しブロックを含む。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は、SおよびR立体化学結合の繰り返しブロックを含み、少なくとも2個のそのようなブロックは、互いに異なる長さである;いくつかのそのような実施形態において、各S立体化学ブロックは、同じ長さで、各R立体化学の長さとは異なっており、各R立体化学の長さは、互いに任意に同じ長さであっても良い。
いくつかの実施形態において、n以外をスキップして隣接する少なくとも2つのnは、互いに等しく、提供されるオリゴヌクレオチドは、互いに長さが等しい第1立体化学の結合を少なくとも2ブロックを含み、別の立体化学の結合のブロックごとに分割され、分割されたブロックは、第1立体化学のブロックと同じ長さまたは異なる長さであって良い。
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末端で結合ブロックに関連するnは、は、同じ長さである。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は、同じ結合立体化学の末端ブロックを有する。そのようないくつかの実施形態において、末端ブロックは、別の結合立体化学の中間ブロックにより、互いに分離される。
いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオブロックマーである。いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオスキップマーである。いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオアルトマーである。いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ギャップマーである。
いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、上記に記載したいずれのパターンであってもよく、さらにP−修飾のパターンを含む。例えば、いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオスキップマーであり、P−修飾スキップマーである。いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオブロックマーであり、P−修飾アルトマーである。いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示され、提供されるオリゴヌクレオチドは、ステレオアルトマーであり、およびP−修飾ブロックマーである。
いくつかの実施形態において、式[Sn1Rn2Sn3Rn4...SnxRny]で示される、提供されるオリゴヌクレオチドは、独立して式I:
の構造を有する1以上の修飾されたインターヌクレオチドの結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドであり、
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−R)−、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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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;
は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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、C〜C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。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、1以上の修飾されたインターヌクレオチドのリン酸結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、例えば、ホスホロチオエートまたはホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも2個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも3個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも4個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも5個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。そのような例示的な修飾インターヌクレオチドのリン酸結合は、さらにここに記載される。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、異なるインターヌクレオチドのリン酸結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも1個の修飾インターヌクレオチド結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも1個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも2個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも3個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも4個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも5個のホスホロチオエートトリエステル結合を含む。そのような例示的な修飾されたインターヌクレオチドのリン酸結合については、さらにここに記載される。
いくつかの実施形態において、ホスホロチオエートトリエステル結合は、例えば、反応の立体選択性を制御するために用いられるキラル補助剤を含む。くつかの実施形態において、ホスホロチオエートトリエステル結合は、キラル補助剤を含まない。いくつかの実施形態において、ホスホロチオエートトリエステル結合は、対象に対して投与を行うまで、および/または投与の間中、意図的に持続される。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、固体支持体に結合されている。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、固体支持体から切断される。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および連続して修飾されたインターヌクレオチド結合を少なくとも2個含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合および少なくとも2個の連続するホスホロチオエートトリエステルインターヌクレオチド結合を含む。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ブロックマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ステレオブロックマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、P−修飾ブロックマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、結合ブロックマーである。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、アルトマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ステレオアルトマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、P−修飾アルトマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、結合アルトマーである。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ユニマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ステレオユニマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、P−修飾ユニマーである。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、結合ユニマーである。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ギャップマーである。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、スキップマーである。
いくつかの実施形態において、本発明は、式I:
の構造を独立して有する1以上の修飾されたインターヌクレオチドの結合を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、
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−R)−、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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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;
は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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、C〜C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。
一般的に上記およびここに記載される通り、Pは、不斉リン原子であり、RpまたはSpのいずれかである。いくつかの実施形態において、Pは、Rpである。別の実施形態において、Pは、Spである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、各Pは、独立してRpまたはSpである式Iのインターヌクレオチド結合を1以上含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、各Pは、Rpである式Iのインターヌクレオチド結合を1以上含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、各Pは、Spである式Iのインターヌクレオチド結合を1以上含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、Pは、Rpである式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、の、Pは、Spである式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含む。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、Pは、Rpである式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含み、Pは、Spである式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含む。
一般的に上記およびここに記載される通り、Wは、O、S、またはSeである。いくつかの実施形態において、Wは、Oである。いくつかの実施形態において、Wは、Sである。いくつかの実施形態において、Wは、Seである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含み、Wは、Oである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含み、Wは、Sである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、Wは、Seである式Iのインターヌクレオチド結合を少なくとも1個含む。
一般的に上記およびここに記載される通り、各Rは、独立して水素、または、C〜C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る。
いくつかの実施形態において、Rは、水素である。いくつかの実施形態において、Rは、C〜C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る。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C脂肪族である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜Cアルキルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のヘキシルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のペンチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のブチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のプロピルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいエチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいメチルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいフェニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されたフェニルである。いくつかの実施形態において、Rは、フェニルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいカルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10カルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい単環式カルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロヘプチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロヘキシルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロペンチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロブチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロプロピルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい2環式カルボシクリルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアリールである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい2環式アリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロアリールである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、硫黄、または酸素から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、置換されていてもよい5〜6員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、置換された5〜6員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、硫黄、または酸素から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、非置換の5〜6員単環式ヘテロアリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、置換されていてもよい5員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する、置換されていてもよい6員単環式ヘテロアリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、窒素、酸素または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する、置換されていてもよい5員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、ピロリル、フラニル、またはチエニルから選択される。
いくつかの実施形態において、Rは、窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、1個の窒素原子を有する置換されていてもよい5員ヘテロアリール環であり、さらなるヘテロ原子は、硫黄または酸素から選択される。例示的なR基は、置換されていてもよいピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリルまたはイソオキサゾリルを含む。
いくつかの実施形態において、Rは、1〜3個の窒素原子を有する6員ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、1〜2個の窒素原子を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、2個の窒素原子を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、1個の窒素を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。例示的なR基は、置換されていてもよいピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、トリアジニル、またはテトラジニルである。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい8〜10員2環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインドリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアザビシクロ[3.2.1]オクタニルである。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアザインドリル(azaindolyl)である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンズイミダゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンゾチアゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンゾオキサゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインダゾリルである。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される3個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいキノリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいイソキノリニルである。ある観点によれば、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、キナゾリンまたはキノキサリンである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換された3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する非置換の3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい部分的に不飽和の6員ヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、2個の酸素原子を有する置換されていてもよい部分的に不飽和の6員ヘテロ環式環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。ある特定の実施形態において、Rは、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、オキセパニル、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、アゼパニル、チイラニル、チエタニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニル、チエパニル、ジオキソラニル、オキサチオラニル、オキサゾリジニル、イミダゾリジニル、チアゾリジニル、ジチオラニル、ジオキサニル、モルホリニル、オキサチアニル、ピペラジニル、チオモルホリニル、ジチアニル、ジオキセパニル、オキサゼパニル、オキサチエパニル、ジチエパニル、ジアゼパニル、ジヒドロフラノニル、テトラヒドロピラノニル、オキセパノニル、ピロリジノニル、ピペリジノニル、アゼパノニル、ジヒドロチオフェノニル、テトラヒドロチオピラノニル、チエパノニル、オキサゾリジノニル、オキサジナノニル、オキサゼパノニル、ジオキソラノニル、ジオキサノニル、ジオキセパノニル、オキサチオリノニル、オキサチアノニル、オキサチエパノニル、チアゾリジノニル、チアジナノニル、チアゼパノニル、イミダゾリジノニル、テトラヒドロピリミジノニル、ジアゼパノニル、イミダゾリジンジオニル、オキサゾリジンジオニル、チアゾリジンジオニル、ジオキソランジオニル、オキサチオランジオニル、ピペラジンジオニル、モルホリンジオニル、チオモルホリンジオニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピロリジニル、テトラヒドロチオフェニル、またはテトラヒドロチオピラニルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5〜6員部分的に不飽和の単環式環である。ある特定の実施形態において、Rは、置換されていてもよいテトラヒドロピリジニル、ジヒドロチアゾリル、ジヒドロオキサゾリル、またはオキサゾリニル基である。
いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい8〜10員2環式飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインドリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいイソインドリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい1、2、3、4−テトラヒドロキノリンである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい1、2、3、4−テトラヒドロイソキノリンである。
一般的に上記およびここに記載される通り、各R´は、独立して−R、−C(O)R、−COR、もしくは−SOR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する;
いくつかの実施形態において、R’は、−R、−C(O)R、−COR、または−SORであり、Rは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
いくつかの実施形態において、R’は、−Rであり、Rは、上記およびここに定義し記載したとおりである。である。いくつかの実施形態において、R’は、水素である。
いくつかの実施形態において、R’は、−C(O)Rであり、Rは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、R’は、−CORであり、Rは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、R’は、−SORであり、Rは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
いくつかの実施形態において、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。いくつかの実施形態において、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。
一般的に上記およびここに記載される通り、−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価の環である。
いくつかの実施形態において、−Cy−は、置換されていてもよいフェニレンである。いくつかの実施形態において、−Cy−は、置換されていてもよいカルボシクリレンである。いくつかの実施形態において、−Cy−は、置換されていてもよいアリーレンである。いくつかの実施形態において、−Cy−は、置換されていてもよいヘテロアリーレンである。いくつかの実施形態において、−Cy−は、置換されていてもよいヘテロシクリレンである。
一般的に上記およびここに記載される通り、X、YおよびZのそれぞれは、独立して−O−、−S−、−N(−L−R)−、またはLであり、LおよびRのそれぞれは、独立して上記のとおり定義し、下記に記載されるとおりである。
いくつかの実施形態において、Xは、−O−である。いくつかの実施形態において、Xは、−S−である。いくつかの実施形態において、Xは、−O−または−S−である。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチドの結合を含み、Xは、−O−である。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチドの結合を含み、Xは、−S−である。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチド結合を含み、Xは、−O−であり、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチド結合を含み、Xは、−S−である。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチド結合を含み、Xは、−O−であり、少なくとも1個の、式Iインターヌクレオチド結合を含み、Xは、−S−であり、少なくとも1個の、式Iのインターヌクレオチド結合を含み、Lは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。
いくつかの実施形態において、Xは、−N(−L−R)−である。いくつかの実施形態において、Xは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Xは、−N(R’)−である。いくつかの実施形態において、Xは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Xは、−NH−である。
いくつかの実施形態において、Xは、Lである。いくつかの実施形態において、Xは、共有結合である。いくつかの実施形態において、Xは、置換されていてもよい、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。いくつかの実施形態において、Xは、置換されていてもよいC〜C10アルキレンまたはC〜C10アルケニレンである。いくつかの実施形態において、Xは、メチレンである。
いくつかの実施形態において、Yは、−O−である。くつかの実施形態において、Yは、−S−である。
いくつかの実施形態において、Yは、−N(−L−R)−である。いくつかの実施形態において、Yは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Yは、−N(R’)−である。いくつかの実施形態において、Yは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Yは、−NH−である。
いくつかの実施形態において、Yは、Lである。いくつかの実施形態において、Yは、共有結合である。いくつかの実施形態において、Yは、置換されていてもよいか、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。いくつかの実施形態において、Yは、置換されていてもよいC〜C10アルキレンまたはC〜C10アルケニレンである。いくつかの実施形態において、Yは、メチレンである。
いくつかの実施形態において、Zは、−O−である。いくつかの実施形態において、Zは、−S−である。
いくつかの実施形態において、Zは、−N(−L−R)−である。いくつかの実施形態において、Zは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Zは、−N(R’)−である。いくつかの実施形態において、Zは、−N(R)−である。いくつかの実施形態において、Zは、−NH−である。
いくつかの実施形態において、Zは、Lである。いくつかの実施形態において、Zは、共有結合である。いくつかの実施形態において、Zは、または置換されていてもよい、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。いくつかの実施形態において、Zは、置換されていてもよいC〜C10アルキレンまたはC〜C10アルケニレンである。いくつかの実施形態において、Zは、メチレンである。
一般的に上記およびここに記載される通り、Lは、共有結合または任意に置換され、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。
いくつかの実施形態において、Lは、共有結合である。いくつかの実施形態において、Lは、任意に置換され、直鎖または分岐のC〜C10アルキレンであり、Lの1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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る。
いくつかの実施形態において、Lは、−L−V−の構造を有し、ここで
は、置換されていてもよい基:
〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、カルボシクリレン、アリーレン、C〜Cヘテロアルキレン、ヘテロシクリレン、およびヘテロアリーレンから選択され;
Vは、−O−、−S−、−NR’−、C(R’)、−S−S−、−B−S−S−C−、
、または、C〜Cアルキレン、アリーレン、C〜Cヘテロアルキレン、ヘテロシクリレン、および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から選択され;
Aは、=O、=S、=NR’、または=C(R’)であり;
BおよびCのそれぞれは、独立して−O−、−S−、−NR’−、−C(R’)−、または、C〜C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。
いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、
であり、
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、Lは、置換されていてもよい
である。いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、Xと結合している。である。いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよい基
から選択され、硫黄原子はVに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよい基
から選択され、炭素原子はXに結合されている。
いくつかの実施形態では、Lは、
の構造を有し、
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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、C〜C10炭素環式、ヘテロアリール又はヘテロ環式環を形成し。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−である。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−である。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−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、C〜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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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、C〜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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−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、C〜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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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、C〜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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここでEは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
ここで、
Eは、−O−、−S−、−NR’−又は−C(R’)−であり;
Dは、=N−、=C(F)−、=C(Cl)−、=C(Br)−、=C(I)−、=C(CN)−、=C(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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(NO)−、=C(CO−(C〜C脂肪族))−、または=C(CF)−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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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、C〜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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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、C〜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。
一般的に上記およびここに記載される通り、Eは、−O−、−S−、−NR’−または−C(R’)−であり、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。いくつかの実施形態において、Eは、−O−、−S−、または−NR’−である。いくつかの実施形態において、Eは、−O−、−S−、または−NH−である。いくつかの実施形態において、Eは、−O−である。いくつかの実施形態において、Eは、−S−である。いくつかの実施形態において、Eは、−NH−である。
一般的に上記およびここに記載される通り、Gは、−O−、−S−、または−NR’であり、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。いくつかの実施形態において、Gは、−O−、−S−、または−NH−である。いくつかの実施形態において、Gは、−O−である。いくつかの実施形態において、Gは、−S−である。いくつかの実施形態において、Gは、−NH−である。
いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、ここでLは、置換されていてもよいC〜Cアルキレンまたはアルケニレンであり、1以上のメチレン単位は、任意におよび独立して−O−、−S−、−N(R’)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR’)−、−S(O)−、−S(O)−、または
により置換され、
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。
いくつかの実施形態において、Lは、−L−S−であり、Lは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、Lは、−L−O−であり、Lは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、Lは、−L−N(R’)−であり、ここでLおよびR’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。いくつかの実施形態において、Lは、−L−NH−であり、LおよびR’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。
いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよいCアルキレンまたはアルケニレンであり、1以上のメチレン単位は、任意におよび独立して−O−,−S−,−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−S(O)−、−S(O)−、または
により置換され、R’および環Cy’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。いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよいCアルキレンである。いくつかの実施形態において、−L−G−は、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよいCアルキレンまたはアルケニレンであり、1以上のメチレン単位は、任意におよび独立して−O−、−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−S(O)−、−S(O)−、または
により置換され、R’およびCy’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。
いくつかの実施形態において、−L−G−は、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよいCアルキレンまたはアルケニレンであり、1以上のメチレン単位は、任意におよび独立して−O−、−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−S(O)−、−S(O)−、または
により置換され、R’およびCy’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。
いくつかの実施形態において、−L−G−は、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、
である。いくつかの実施形態において、Lは、
である。いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、置換されていてもよいCは、アルキレンまたはアルケニレンであり、1以上のメチレン単位は、−O−、−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−C(S)−、−C(NR´)−、−S(O)−、−S(O)−、または
により任意におよび独立して置換され、R’およびCy’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。
いくつかの実施形態において、−L−G−は、
であり、GおよびCy’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。いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、置換されていてもよいC〜Cアルキレンである;およびGは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、置換されていてもよいC〜Cアルキレンである;Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;Gは、Rに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、置換されていてもよいメチレンである;Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;およびGは、Rと結合している。いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、メチレンである;Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;およびGは、Rと結合している。いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、置換されていてもよい−(CH−である;Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;およびGは、Rと結合している。いくつかの実施形態において、Lは、−L−G−であり、Lは、−(CH−である;Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである;およびGは、Rと結合している。
いくつかの実施形態において、Lは、
または
であり、ここで、Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりであり、Gは、Rに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、
であり、Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりであり、Gは、Rに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、
であり、Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりであり、Gは、Rに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、
または
であり、ここで硫黄原子は、Rに結合されている。いくつかの実施形態において、Lは、
または
であり、ここで酸素原子は、Rに結合されている。
いくつかの実施形態において、Lは、
であり、Gは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
いくつかの実施形態において、Lは、−S−RL3−または−S−C(O)−RL3−であり、RL3は、任意に置換され、直鎖または分岐のC〜Cアルキレンであり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、ここで、R’および−Cy−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。いくつかの実施形態において、Lは、−S−RL3−または−S−C(O)−RL3−であり、RL3は、置換されていてもよいC〜Cアルキレンである。いくつかの実施形態において、Lは、−S−RL3−または−S−C(O)−RL3−であり、RL3は、置換されていてもよいC〜Cアルケニレンである。いくつかの実施形態において、Lは、−S−RL3−または−S−C(O)−RL3−であり、RL3は、置換されていてもよいC〜Cアルキレンであり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルケニレン、アリーレン、またはヘテロアリーレンにより任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、いくつかの実施形態において、RL3は、置換されていてもよい−S−(C〜Cアルケニレン)−、−S−(C〜Cアルキレン)−、−S−(C〜Cアルキレン)−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−、−S−CO−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−、または−S−CO−(C〜Cアルキレン)−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−である。
いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、Lは、
である。
いくつかの実施形態において、
である。
いくつかの実施形態において、上記およびここに記載する実施形態におけるLの硫黄原子は、Xと結合している。いくつかの実施形態において、上記およびここに記載する実施形態におけるLの硫黄原子は、Rに結合されている。
一般的に上記およびここに記載される通り、Rは、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、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。いくつかの実施形態において、Rは、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜C10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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、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。
いくつかの実施形態において、Rは、水素である。いくつかの実施形態において、Rは、ハロゲンである。いくつかの実施形態において、Rは、−Fである。いくつかの実施形態において、Rは、−Clである。いくつかの実施形態において、Rは、−Brである。いくつかの実施形態において、Rは、−Iである。
いくつかの実施形態において、Rは、Rであり、Rは、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
いくつかの実施形態において、Rは、水素である。いくつかの実施形態において、Rは、C〜C50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る。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C50脂肪族である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10脂肪族である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C脂肪族である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜Cアルキルである。いくつかの実施形態において、Rは、任意に置換され、直鎖または分岐のヘキシルである。いくつかの実施形態において、Rは、任意に置換され、直鎖または分岐のペンチルである。いくつかの実施形態において、Rは、任意に置換され、直鎖または分岐のブチルである。いくつかの実施形態において、Rは、任意に置換され、直鎖または分岐のプロピルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいエチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいメチルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいフェニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されたフェニルである。いくつかの実施形態において、Rは、フェニルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいカルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10カルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい単環式カルボシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロヘプチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロヘキシルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロペンチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロブチルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいシクロプロピルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい2環式カルボシクリルである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C50多環式炭化水素である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C50多環式炭化水素であり、1以上のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、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。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい
である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい
である。
いくつかの実施形態において、Rは、1以上の、置換されていてもよい多環式炭化水素部分を含む置換されていてもよいC〜C0脂肪族である。いくつかの実施形態において、Rは、1以上の、置換されていてもよい多環式炭化水素部分を含む置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、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。いくつかの実施形態において、Rは、1以上の、置換されていてもよいC〜C50脂肪族
を含む。いくつかの実施形態において、Rは、
である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアリールである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい2環式アリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロアリールである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、硫黄、または酸素から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5〜6員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する置換された5〜6員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、硫黄、または酸素から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する非置換の5〜6員単環式ヘテロアリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜3個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6員単環式ヘテロアリール環である。
いくつかの実施形態において、Rは、窒素、酸素または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員単環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、ピロリル、フラニル、またはチエニルから選択される。
いくつかの実施形態において、Rは、窒素、酸素、または硫黄から独立して選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、1個の窒素原子を有する置換されていてもよい5員ヘテロアリール環であり、さらなるヘテロ原子は、硫黄または酸素から選択される。例示的なR基は、置換されていてもよいピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリルまたはイソオキサゾリルを含む。
いくつかの実施形態において、Rは、1〜3個の窒素原子を有する6員ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、1〜2個の窒素原子を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、2個の窒素原子を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、1個の窒素を有する置換されていてもよい6員ヘテロアリール環である。例示的なR基は、置換されていてもよいピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、トリアジニル、またはテトラジニルである。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい8〜10員2環式ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインドリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアザビシクロ[3.2.1]オクタニルである。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいアザインドリル(azaindolyl)である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンズイミダゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンゾチアゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいベンゾオキサゾリルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインダゾリルである。ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される3個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5,6−縮合ヘテロアリール環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。別の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいキノリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいイソキノリニルである。ある態様によれば、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6,6−縮合ヘテロアリール環である。いくつかの実施形態において、Rは、キナゾリンまたはキノキサリンである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換された3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する非置換の3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいヘテロシクリルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい6員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい部分的に不飽和の6員ヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、2個の酸素原子を有する置換されていてもよい部分的に不飽和の6員ヘテロ環式環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する3〜7員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。ある特定の実施形態において、Rは、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、オキセパニル、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、アゼパニル、チイラニル、チエタニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニル、チエパニル、ジオキソラニル、オキサチオラニル、オキサゾリジニル、イミダゾリジニル、チアゾリジニル、ジチオラニル、ジオキサニル、モルホリニル、オキサチアニル、ピペラジニル、チオモルホリニル、ジチアニル、ジオキセパニル、オキサゼパニル、オキサチエパニル、ジチエパニル、ジアゼパニル、ジヒドロフラノニル、テトラヒドロピラノニル、オキセパノニル、ピロリジノニル、ピペリジノニル、アゼパノニル、ジヒドロチオフェノニル、テトラヒドロチオピラノニル、チエパノニル、オキサゾリジノニル、オキサジナノニル、オキサゼパノニル、ジオキソラノニル、ジオキサノニル、ジオキセパノニル、オキサチオリノニル、オキサチアノニル、オキサチエパノニル、チアゾリジノニル、チアジナノニル、チアゼパノニル、イミダゾリジノニル、テトラヒドロピリミジノニル、ジアゼパノニル、イミダゾリジンジオニル、オキサゾリジンジオニル、チアゾリジンジオニル、ジオキソランジオニル、オキサチオランジオニル、ピペラジンジオニル、モルホリンジオニル、チオモルホリンジオニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピロリジニル、テトラヒドロチオフェニル、またはテトラヒドロチオピラニルである。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5員飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。
ある特定の実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜2個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい5−6員部分的に不飽和の単環式環である。ある特定の実施形態において、Rは、置換されていてもよいテトラヒドロピリジニル、ジヒドロチアゾリル、ジヒドロオキサゾリル、またはオキサゾリニル基である。
いくつかの実施形態において、Rは、独立して窒素、酸素、または硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子を有する置換されていてもよい8〜10員2環式飽和または部分的に不飽和のヘテロ環式環である。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいインドリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいイソインドリニルである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい1、2、3、4−テトラヒドロキノリンである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよい1、2、3、4−テトラヒドロイソキノリンである。
いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、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。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10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−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。いくつかの実施形態において、Rは、置換されていてもよいC〜C10脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、任意の−Cy−、−O−、−S−、−S−S−、−N(R´)−、−C(O)−、−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、上記のとおり定義し、ここに記載したとおりである。
いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、Rは、Lに結合された置換されていてもよい−(CH−部分を有する末端を含む。そのような例示的なR基は、下記の通りである:
いくつかの実施形態において、Rは、Lに結合され、置換されていてもよい置換されていてもよい−(CH)−部分を含む。そのような例示的なR基は、下記の通りである:
いくつかの実施形態において、Rは、−S−RL2であり、RL2は、であり、置換されていてもよいC〜C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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、R’および−Cy−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。いくつかの実施形態において、Rは、−S−RL2であり、硫黄原子は、L基の硫黄原子と結合される。
いくつかの実施形態において、Rは、−C(O)−RL2であり、RL2は、置換されていてもよいC〜C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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、R’および−Cy−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。いくつかの実施形態において、Rは、−C(O)−RL2であり、カルボニル基は、L基のGと結合される。いくつかの実施形態において、Rは、−C(O)−RL2であり、カルボニル基は、L基の硫黄原子と結合される。
いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族である。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜Cアルキルである。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜Cアルケニルである。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜Cアルキニルである。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、任意におよび独立して−Cy−または−C(O)−により置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族であり、1以上のメチレン単位は、−Cy−により任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C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ヘテロシシレンにより任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C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アリーレンにより任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族であり、以上のメチレン単位は、置換されていてもよいヘテロアリーレンにより任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C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C〜C10カルボシクリレンにより任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族であり、2つのメチレン単位は、−Cy−または−C(O)−により任意におよび独立して置換される。いくつかの実施形態において、RL2は、置換されていてもよいC〜C脂肪族であり、2つのメチレン単位は、−Cy−または−C(O)−により任意におよび独立して置換される。例示的なRL2基は、下記の通りである:
いくつかの実施形態において、Rは、水素であり、または、置換されていてもよい基
−S−(C〜C10脂肪族)、C〜C10脂肪族、アリール、C〜Cヘテロアルキル、ヘテロアリールおよびヘテロシクリルから選択される。いくつかの実施形態において、Rは、
または−S−(C〜C10脂肪族)である。いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、Rは、−S−(C〜C脂肪族)、C〜C10脂肪族、C〜Cヘテロ脂肪族、アリール、ヘテロシクリルおよびヘテロアリールから選択される置換されていてもよい基である。
いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、上記およびここに記載したRの実施形態の硫黄原子は、上記およびここに記載したLの実施形態の硫黄原子、G、E、または−C(O)−部分に結合されている。いくつかの実施形態において、上記およびここに記載したRの実施形態の−C(O)−部分は、上記およびここに記載したLの実施形態の硫黄原子、G、E、または−C(O)−部分と結合されている。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、上記およびここに記載したLの実施形態およびRの実施形態組み合わせのいずれかである。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、−L−G−Rであり、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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、−L−G−Rであり、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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、−L−G−S−RL2であり、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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、−L−G−C(O)−RL2であり、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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
であり、ここでRL2は、置換されていてもよいC〜C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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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G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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、−RL3−S−S−RL2であり、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。いくつかの実施形態において、−L−Rは、−RL3−C(O)−S−S−RL2であり、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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、Lは、
の構造を有し、
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。
いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
の構造を有し、
ここでフェニル環は、置換されていてもよく、および
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。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
である。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
である。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
である。いくつかの実施形態において、−L−Rは、
である。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、Xに結合された置換されていてもよい−(CH−部分の末端を含む。いくつかの実施形態において、−L−Rは、Xに結合された−(CH−部分の末端を含む。そのような例示的な−L−R部分は、下記の通りである:
いくつかの実施形態において、−L−Rは、Xに結合された置換されていてもよい−(CH)−部分の末端を含む。いくつかの実施形態において、−L−Rは、Xに結合された−(CH)−部分の末端を含む。そのような例示的な−L−R部分は、下記の通りである:
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
である。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
であり;およびXは、−S−である。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、
であり、Xは、−S−、Wは、O、Yは、−O−、およびZは、−O−である。
いくつかの実施形態において、Rは、
または−S−(C〜C10脂肪族)である。
いくつかの実施形態において、Rは、
である。
いくつかの実施形態において、Xは、−O−または−S−であり、およびRは、
または−S−(C〜C10脂肪族)である。
いくつかの実施形態において、Xは、−O−または−S−であり、およびRは、
−S−(C〜C10脂肪族)または−S−(C〜C50脂肪族)である。
いくつかの実施形態において、Lは、共有結合であり、−L−Rは、Rである。
いくつかの実施形態において、−L−Rは、水素以外である。
いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、Rは、
、−S−(C〜C10脂肪族)または−S−(C〜C50脂肪族)である。
いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
の構造を有し、部分
は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
の構造を有し、X’は、OまたはSであり、Y’は、−O−であり、−S−または−NR’−であり、部分
は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、Y’は、−O−であり、−S−または−NH−である。いくつかの実施形態において、
は、
である。いくつかの実施形態において、
は、
である。いくつかの実施形態において、
は、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
の構造を有し、X’は、OまたはSであり、部分
は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、
は、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
であり、
は、置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
であり、
は、置換される。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
であり、
は、非置換である。
いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、R−C(O)−S−L−S−であり、Lは、置換されていてもよい基
から選択される。いくつかの実施形態において、Lは、
である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、(CHC−S−S−L−S−である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、R−C(=X’)−Y’−C(R)−S−L−S−である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、R−C(=X’)−Y’−CH−S−L−S−である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、
である。
技術分野の当業者によって理解されるように、ここに記載した−X−L−R基の多くは、切断可能で、対象に対して投与を行った後に、−Xへ変換可能である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、切断可能である。いくつかの実施形態において、−X−L−Rは、−S−L−Rであり、対象に対して投与を行った後に−Sへ変換される。いくつかの実施形態において、対象の酵素により変換が促される。技術分野の当業者によって理解されるように、−S−L−R基は、投与後に−Sに変換されることは、技術分野において公知であり、薬物代謝や薬物動態の研究に用いられるものを含め、実践されている。
いくつかの実施形態において、式Iの構造を有するインターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、式Iのインターヌクレオチド結合は、式I−aの構造:
を有する。
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。
いくつかの実施形態において、式Iのインターヌクレオチド結合は、式I−bの構造:
を有し、
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。
いくつかの実施形態において、式Iのインターヌクレオチド結合は、式I−c:
の構造を有するホスホロチオエートトリエステル結合であり、
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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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;
は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R´)−、−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)−、−S(O)N(R´)−、−N(R´)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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、C〜C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

は、独立してヌクレオシドとの結合を表し;
は、Lが共有結合のとき、−H以外である。
いくつかの実施形態において、式Iの構造を有するインターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、式I−cの構造を有するインターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、本発明は、1以上のリン酸ジエステル結合、および式I−a、I−b、またはI−cを有する1以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含むキラル制御され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、本発明は、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合、および式I−cの構造を有する少なくとも1個のホスホロチオエートトリエステル結合を含むキラル制御され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、本発明は、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合、および式I−cの構造を有する少なくとも2個のホスホロチオエートトリエステル結合を含むキラル制御され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、本発明は、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合、および式I−cの構造を有する少なくとも3個のホスホロチオエートトリエステル結合を含むキラル制御され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、本発明は、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合、および式I−cの構造を有する少なくとも4個のホスホロチオエートトリエステル結合を含むキラル制御され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、本発明は、少なくとも1個のリン酸ジエステルインターヌクレオチド結合、および式I−cの構造を有する少なくとも5個のホスホロチオエートトリエステル結合を含むキラル制御され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、本発明は、本出願の付属書類のいずれかに示される配列を含むキラル制御され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、本発明は、付属書類Aに示される配列を含むキラル制御され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、本発明は、付属書類Bに示される配列を含むキラル制御され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、本発明は、付属書類Cに示される配列を含むキラル制御され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、本発明は、本出願の付属書類のいずれかに示される配列を有するキラル制御され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、本発明は、付属書類Aに示される配列を有するキラル制御され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、本発明は、付属書類Bに示される配列を有するキラル制御され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、本発明は、付属書類Cに示される配列を有するキラル制御され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、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御され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、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと50%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと60%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと70%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと80%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと90%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、前記配列は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCと95%以上の同一性を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御され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、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を有するキラル制御され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、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、キラル結合したリン酸を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、
各インターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCに示される配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、キラル結合したリン酸を有する。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、各インターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、各インターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、各インターヌクレオチド結合は、
である。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むを」キラル制御されたオリゴヌクレオチド提供し、各インターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、キラル結合したリン酸を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、式Iの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、式I−cの構造を有する。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1個のインターヌクレオチド結合は、
である。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各インターヌクレオチド結合は、
である。
いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1つの結合したリン酸は、Rpである。ある特定の実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、RNA配列を含み、各Tは、独立してかつ任意にUと置換されることは、技術分野の当業者により理解される。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、結合したリン酸のそれぞれは、Rpである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1つの結合したリン酸は、Spである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、結合したリン酸のそれぞれは、Spである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ブロックマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ステレオブロックマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、P−修飾ブロックマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、結合ブロックマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、アルトマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ステレオアルトマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、P−修飾アルトマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、結合アルトマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ユニマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ステレオユニマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、P−修飾ユニマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、結合ユニマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、ギャップマーである。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、オリゴヌクレオチドは、スキップマーである。
いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各シトシンは、任意におよび独立して5−メチルシトシンに置換される。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、少なくとも1つのシトシンは、任意におよび独立して5−メチルシトシンに置換される。いくつかの実施形態において、本発明は、GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含むキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供し、各シトシンは、任意におよび独立して5−メチルシトシンに置換される。GCCTCAGTCTGCTTCGCACCの配列を含む例示的なキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、下記の表2に示される。
例示的なキラル制御されたオリゴヌクレオチド
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、1以上のヌクレオチドが、ある特定状況下においてオートリリースしやすいリン酸修飾を含むように設計されている。つまり、ある条件下において、特定のリン修飾が、オリゴヌクレオチドから自力で切断し、天然のDNAおよびRNA内に見られる、例えば、リン酸ジエステルを得るように設計される。いくつかの実施形態において、そのようなリン酸修飾は、−O−L−Rの構造を有し、LおよびRのそれぞれは、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。いくつかの実施形態において、オートリリース基は、モルホリノ基を含む。いくつかの実施形態において、オートリリース基は、インターヌクレオチドのリン酸リンカーに薬剤を送達する能力を特徴としており、薬剤は、例えば、脱硫などで、リン原子の修飾を促進する。いくつかの実施形態において、薬剤はは、水であり、加水分解により更に修飾され、天然のDNAおよびRNAに見られるリン酸ジエステルを形成する。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、得られる薬剤の性質がリン酸での1以上の特定の修飾を通じて改善されるように設計されている。あるオリゴヌクレオチドがヌクレアーゼにより急速に分解され、細胞膜を通じた細胞の取り込みが低下することは、当該技術分野において、多くの文書に記載されている(Poijarvi−Virta et al., Curr. Med. Chem. (2006), 13(28);3441−65; Wagner et al., Med. Res. Rev. (2000), 20(6):417−51; Peyrottes et al., Mini Rev. Med. Chem. (2004), 4(4):395−408; Gosselin et al., (1996), 43(1):196−208; Bologna et al., (2002), Antisense & Nucleic Acid Drug Development 12:33−41)。例えば、Vivesら(Nucleic Acids Research (1999), 27(20):4071−76)は、親オリゴヌクレオチドと比較すると、tert−ブチルSATEプロ−オリゴヌクレオチドの細胞透過性が著しく上昇することを示したことを発見した。。
いくつかの実施形態において、結合したリン酸おける修飾は、天然のDNAおよびRNAに存在するようなリン酸ジエステルへ変換される能力を特徴としており、1以上のエステラーゼ、ヌクレアーゼ、および/またはシトクロムP450酵素、下記の表3に列挙するものにより変換されるが、これらに限定されるものではない。
例示的な酵素
いくつかの実施形態において、リン酸における修飾が、プロドラッグとして機能することを特徴とするP−修飾部分になり、例えば、P−修飾部分は、オリゴヌクレオチドを除去する前に所望の位置へ送達しやすくする。例えば、いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、結合したリン酸でのペグ化によるものである。関連技術の当業者は、さまざまなPEG鎖の長さが有用であり、鎖の長さの選択は、一部は、ペグ化により実現しようとする結果によって決定されることを理解するであろう。例えば、いくつかの実施形態において、ペグ化は、RES取り込みを少なくし、オリゴヌクレオチドのインビボでの循環寿命を延ばす効果がある。
いくつかの実施形態において、本発明によるペグ化に用いる試薬は、分子量が約300g/mol〜約100,000g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約300g/mol〜約10,000g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約300g/mol〜約5,000g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約500g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約1000g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約3000g/molである。いくつかの実施形態において、ペグ化に用いる試薬の分子量は、約5000g/molである。
ある特定の実施形態において、ペグ化に用いる試薬は、PEG500である。ある特定の実施形態において、ペグ化に用いる試薬は、PEG1000である。ある特定の実施形態において、ペグ化に用いる試薬は、PEG3000である。ある特定の実施形態において、ペグ化に用いる試薬は、PEG5000である。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、例えば、脂質、PEG化脂質などのPKエンハンサーとして機能することを特徴とする。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、膜破壊脂質またはペプチドなどの細胞への侵入および/またはエンドソームの回避を促進する薬剤として機能することを特徴とする。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、標的薬剤として機能することを特徴とする。いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、標的薬剤である、または標的薬剤を含む。ここでの「標的薬剤」という用語は、対象のペイロードと関連するものであり(例えば、オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド組成物と関連)、また対象の標的部位と相互に作用する。そのため、確認されるより、または対象のペイロードが標的薬剤と関連していない場合の同等の状況下よりも、実質的により多くの標的薬剤と関連するとき、対象のペイロードが対象の標的部位を標的にする。標的薬剤は、例えば、小分子部分、核酸、ポリペプチド、炭水化物など種々の化学的部分のいずれかであってもよい、またはこれらを含む。標的薬剤は、さらにAdarsh et al., “Organelle Specific Targeted Drug Delivery − A Review,” International Journal of Research in Pharmaceutical and Biomedical Sciences, 2011, p. 895に記載される。
例示的なそのような標的薬剤には、限定するものではないが、タンパク質(例えば、トランスフェリン)、オリゴペプチド(例えば、環式および非環式のRGD含有オリゴペプチド)、抗体(単クローン抗体および多クローン性抗体、例えば、IgG、IgA、IgM、IgD、IgE抗体)、糖/炭水化物(例えば、単糖および/またはオリゴ糖(マンノース、マンノース−6−リン酸、ガラクトースなど))、ビタミン(例えば、葉酸)、または別の小生体分子が含まれる。いくつかの実施形態において、標的部分は、ステロイド分子である(例えば、コール酸、デオキシコール酸、デヒドロコール酸を含む胆汁酸;コルチゾン;ジゴキシゲニン;テストステロン;コレステロール;コルチゾン環の3位での二重結合を通じて結合するトリメチルアミノメチルヒドラジド基を有するコルチゾンなどのカチオン性ステロイドなど)。いくつかの実施形態において、標的部分は、脂溶性分子(例えば、脂環式炭化水素、飽和および不飽和脂肪酸、ワックス、テルペン、およびエナメル質およびバックミンスターフラーレンなどの多脂環式炭化水素)である。いくつかの実施形態において、脂溶性分子は、ビタミンA,レチノイン酸、レチナール、またはデヒドロレチナールなどのテルペノイドである。いくつかの実施形態において、標的部分は、ペプチドである。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、式−−X−L−Rで示される標的薬剤であり、X、L、およびRのそれぞれは、上記の式Iに定義のとおりである。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、細胞の特異的送達を容易にすることを特徴とする。
いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、上記記載の1以上のカテゴリーに含まれることを特徴とする。例えば、いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、PKエンハンサーおよび標的リガンドとして機能する。いくつかの実施形態において、P−修飾部分は、プロドラッグおよびエンドソーム回避剤として機能する。関連技術の当業者であれば、本発明により、そのような組み合わせが他にも数多く可能であり、企図されることを理解するであろう。
核酸塩基
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。
以下の一般式で表される化合物もまた、修飾された核酸塩基として企図される:

ここで、Rは、置換されていてもよい、脂肪族、アリール、アラルキル、アリールオキシルアルキル、カルボシクリル、1〜15個の炭素原子を有するヘテロシクリルまたはヘテロアリール基から選択される直鎖または分岐の基であり、例にすぎないが、メチル、イソプロピル、フェニル、ベンジル、またはフェノキシメチル基が含まれ;およびRならびにR10のそれぞれは、独立して直鎖または分岐の脂肪族、カルボシクリル、アリール、ヘテロシクリルおよびヘテロアリールから選択される置換されていてもよい基である。
修飾された核酸塩基には、例えばフェニル環などの1以上のアリール環が加えられた、拡大された大きさの核酸塩基も含まれる。核塩基の置換は、the Glen Research catalog (www.glenresearch.com); Krueger AT et al, Acc. Chem. Res., 2007, 40, 141-150; Kool, ET, Acc. Chem. Res., 2002, 35, 936-943; Benner S.A., et al., Nat. Rev. Genet., 2005, 6, 553-543; Romesberg, F.E., et al., Curr. Opin. Chem. Biol., 2003, 7, 723-733; Hirao, I., Curr. Opin. Chem. Biol.,2006,10,622-627に記載され、本明細書中に記載される核酸の合成に有用であると考えられる。拡大された大きさの核酸塩基のいくつかの例は、下記の通りである。
ここで、修飾された核酸塩基は、核酸塩基とは見做されない構造も含有されるが、例えば、限定するものではないが、コリンまたはポルフィリン誘導環のような別の部分である。ポルフィリン誘導塩基置換は、Morales-Rojas, H and Kool, ET, Org. Lett., 2002, 4, 4377-4380に記載されている。塩基置換として使用されるポルフィリン誘導環の一例を以下に示す:
いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、以下の構造のいずれかであり、置換されていてもよい:
いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、蛍光性である。そのような蛍光性の例示的な修飾された核酸塩基には、以下に示すフェナントレン、ピレン、スチルベン、イソキサンチン、イソザントプテリン(isozanthopterin)、テルフェニル、テルチオフェン、ベンゾテルチオフェン、クマリン、ルマジン、テザースチルベン、ベンゾ−ウラシル、およびナフト−ウラシルが含まれる:
いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、非置換である。いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、置換される。いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、例えば、ヘテロ原子、アルキル基、または蛍光部分に結合された結合部分、ビオチンもしくはアビジン部分、または別のタンパク質もしくはペプチドを含むように置換される。いくつかの実施形態において、修飾された核酸塩基は、最も古典的な意味では核酸塩基ではないが、核酸塩基と同様に機能する「ユニバーサル塩基」である。そのようなユニバーサル塩基の代表的な一例は、3−ニトロピロールである。
いくつかの実施形態において、別のヌクレオシドもまた本明細書中に開示されるプロセスにおいて使用することができ、修飾された核酸塩基、または修飾された糖と共有結合する核酸塩基を組み込んだヌクレオシドを含む。修飾された核酸塩基を組み込むヌクレオシドのいくつかの例には、4−アセチルシチジン;5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウリジン;2′−O−メチルシチジン;5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン;5−カルボキシメチルアミノメチルウリジン;ジヒドロウリジン;2′−O−メチルプソイドウリジン;ベータD−ガラクトシルキューオシン(beta,D-galactosylqueosine);2′−O−メチルグアノシン;N−イソペンテニルアデノシン;1−メチルアデノシン;1−メチルプソイドウリジン;1−メチルグアノシン;l−メチルイノシン;2,2−ジメチルグアノシン;2−メチルアデノシン;2−メチルグアノシン;N−メチルグアノシン;3−メチル−シチジン;5−メチルシチジン;5−ヒドロキシメチルシチジン;5−ホルミルシトシン;5−カルボキシルシトシン;N−メチルアデノシン;7−メチルグアノシン;5−メチルアミノエチルウリジン;5−メトキシアミノメチル−2−チオウリジン;ベータD−マンノシルキューオシン(beta,D-mannosylqueosine);5−メトキシカルボニルメチルウリジン;5−メトキシウリジン;2−メチルチオ−N−イソペンテニルアデノシン;N−((9−ベータDリボフラノシル−2−メチルチオプリン−6−イル)カルバモイル)トレオニン;N−((9−ベータDリボフラノシルプリン−6−イル)−N−メチルカルバモイル)トレオニン;ウリジン−5−オキシ酢酸メチルエステル;ウリジン−5−オキシ酢酸(v);プソイドウリジン;キューオシン(queosine);2−チオシチジン;5−メチル−2−チオウリジン;2−チオウリジン;4−チオウリジン;5−メチルウリジン;2′−O−メチル−5−メチルウリジン;および2′−O−メチルウリジンである。
いくつかの実施形態において、ヌクレオシドは、6′位に(R)または(S)のいずれかのキラリティーを有する6′−修飾2環式ヌクレオシド類似体を含み、米国特許第7,399,845号に記載される類似体を含む。別の実施形態において、ヌクレオシドは、5′位に(R)または(S)のいずれかのキラリティーを有する5′−修飾2環式ヌクレオシド類似体を含み、米国特許出願公開第20070287831号に記載される類似体を含む。
いくつかの実施形態において、核酸塩基または修飾された核酸塩基は、例えば、抗体、抗体フラグメント、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、受容体リガンド、またはキレート部分などの1以上の生体分子結合部分を含む。別の実施形態において、核酸塩基または修飾された核酸塩基は、5−ブロモウラシル、5−ヨードウラシル、または2,6−ジアミノプリンである。いくつかの実施形態において、核酸塩基または修飾された核酸塩基は、蛍光または生体分子結合部分の置換により修飾される。いくつかの実施形態において、核酸塩基または修飾された核酸塩基上の置換基は、蛍光部分である。いくつかの実施形態において、核酸塩基上の置換基または修飾された核酸塩基は、ビオチンまたはアビジンである。
上記の修飾された核酸塩基および別の修飾された核酸塩基のうちのある特定のものの作製について教示する代表的な米国特許は、限定するものではないが、上述の米国特許第3,687,808号、および米国特許第4,845,205号;第5,130,30号;第5,134,066号;第5,175,273号;第5,367,066号;第5,432,272号;第5,457,187号;第5,457,191号;第5,459,255号;第5,484,908号;第5,502,177号;第5,525,711号;第5,552,540号;第5,587,469号;5,594,121,第5,596,091号;第5,614,617号;第5,681,941号;第5,750,692号;第6,015,886号;第6,147,200号;第6,166,197号;第6,222,025号;第6,235,887号;第6,380,368号;第6,528,640号;第6,639,062号;第6,617,438号;第7,045,610号;第7,427,672号;および第7,495,088号、が挙げられ、これらは、そのまま本明細書に組み込まれるものとする。

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。
別の修飾された糖もまた提供されるオリゴヌクレオチド内に組み込まれる。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、以下のうちの1つ:−F;−CF、−CN、−N、−NO、−NO、−OR’、−SR’、または−N(R’)を2位に含む1以上の置換基を含み、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−(C〜C10アルキル)、−S−(C〜C10アルキル)、−NH−(C〜C10アルキル)、または−N(C〜C10アルキル);−O−(C−C10アルケニル)、−S−(C−C10アルケニル)、−NH−(C−C10アルケニル)、または−N(C−C10アルケニル);−O−(C−C10アルキニル)、−S−(C−C10アルキニル)、−NH−(C−C10アルキニル)、または−N(C−C10アルキニル);または−O−−(C〜C10アルキレン)−O−−(C〜C10アルキル)、−O−(C〜C10アルキレン)−NH−(C〜C10アルキル)もしくは−O−(C〜C10アルキレン)−NH(C〜C10アルキル)、−NH−(C〜C10アルキレン)−O−(C〜C10アルキル)、または−N(C〜C10アルキル)−(C〜C10アルキレン)−O−(C〜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。置換基の例としては、限定するものではないが、−O(CHOCHおよび−O(CHNHが挙げられ、ここで、nは、1から約10であり、MOE、DMAOE、DMAEOEが挙げられる。また、ここで企図されるものは、国際公開第2001/088198号;およびMartin et al., Helv. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504に記載される修飾された糖である。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、置換されたシリル基、RNA切断基、レポーター基、蛍光標識、インターカレーター、核酸の薬物動態性を向上させる基、核酸の薬力学的性質を向上させる基、または同様の性質を持つ別の置換基から選択される1以上の基を含む。いくつかの実施形態において、3′−末端ヌクレオチドの糖の3′位または5′−末端ヌクレオチドの5′位を含む、糖または修飾された糖の2′、3′、4′、5′、または6′位の1以上で修飾が行われる。
いくつかの実施形態において、リボースの2’−OHは、
以下:−H、−F;−CF、−CN、−N、−NO、−NO、−OR’、−SR’、または−N(R’)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−(C〜C10アルキル)、−S−(C〜C10アルキル)、−NH−(C〜C10アルキル)、または−N(C〜C10アルキル);−O−(C−C10アルケニル)、−S−(C−C10アルケニル)、−NH−(C−C10アルケニル)、または−N(C−C10アルケニル);−O−(C−C10アルキニル)、−S−(C−C10アルキニル)、−NH−(C−C10アルキニル)、または−N(C−C10アルキニル);または−O−−(C〜C10アルキレン)−O−−(C〜C10アルキル)、−O−(C〜C10アルキレン)−NH−(C〜C10アルキル)もしくは−O−(C〜C10アルキレン)−NH(C〜C10アルキル)、−NH−(C〜C10アルキレン)−O−(C〜C10アルキル)、または−N(C〜C10アルキル)−(C〜C10アルキレン)−O−(C〜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、−OCHCHOMeにより置換される。
修飾された糖はまたロックド核酸(LNA)を含む。いくつかの実施形態において、ロックド核酸は、以下に示す構造を有する。以下の構造のロックド核酸において、Baは、本明細書中に記載される通り、核酸塩基または修飾された核酸塩基を示し、R2sは、−OCHC4’−である。
いくつかの実施形態において、修飾された糖は、例えば、Sethet al.,Jam Chem Soc.2010 October 27;132(42): 14942−14950に記載されるようなENAである。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、XNA(ゼノ核酸)に見られるものであり、例えば、アラビノース、アンヒドロヘキシトール、トレオース、2’フルオロアラビノース、またはシクロヘキセンである。
修飾された糖は、ペントフラノシル糖の代わりにシクロブチルまたはシクロペンチル部分のような糖の模倣物を含む。そのような修飾された糖の構造の調製を教示する代表的な米国特許は、限定するものではないが、米国特許第4,981,957号;5,118,800号;5,319,080号;および5,359,044号が挙げられる。企図されるいくつかの修飾された糖には、リボース環の酸素原子が、窒素、硫黄、セレン、または炭素で置換される糖が含まれる。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、修飾されたリボースであり、リボース環内の酸素原子は、窒素と置換され、窒素は、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピルなど)と置換されていてもよい。
修飾された糖の非限定的な例としては、グリセロール核酸(GNA)類似体を形成するグリセロールを含む。GNA類似体の一例は、以下に示され、Zhang, R et al., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 5846-5847; Zhang L, et al., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 4174-4175 and Tsai CH et al., PNAS, 2007, 14598-14603 (X = O)に記載される:
GNA誘導類似体の別の例である、ホルミルグリセロールの混合アセタールアミナールに基づく柔軟性核酸(FNA)は、Joyce GF et al., PNAS, 1987, 84, 4398-4402およびHeuberger BD and Switzer C, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 412-413に記載され、以下の通りである:
修飾された糖のさらなる非限定的な例は、ヘキソピラノシル(6’〜4’)、ペントピラノシル(4’〜2’)、ペントピラノシル(4’〜3’)、またはテトロフラノシル(3’〜2’)糖が挙げられる。いくつかの実施形態において、ヘキソピラノシル(6’〜4’)糖は、次式:

のいずれか1つであり、
ここで、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」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、ペントピラノシル(4’〜2’)糖は、次式:
のいずれか1つであり、
ここで、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」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、ペントピラノシル(4’〜3’)糖は、次式:

のいずれか1つであり、
ここで、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」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、テトロフラノシル(3’〜2’)糖は、次式:
,
のいずれかであり、
ここで、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」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、修飾された糖は、次式:
のいずれか1つであり、
ここで、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」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、糖部分の1以上のヒドロキシル基は、独立してハロゲン、R’−N(R’)、−OR’、または−SR’で置換されていてもよく、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。
いくつかの実施形態において、糖の模倣物は、以下に示されるとおりであり、Xは、本明細書中に記載されるP−修飾基「−XLR」に対応し、Baは、ここに定義するとおりであり、Xは、−S−、−Se−、−CH2−、−NMe−、−NEt−または−NiPr−から選択される。


いくつかの実施形態において、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、またはそれ以上(例えば、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上)(それらを含む)キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物の糖が、修飾される。いくつかの実施形態において、プリン残留物のみが修飾される(例えば、約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%,23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、またはそれ以上[例えば、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または以上]のプリン残留物が修飾される)。いくつかの実施形態において、ピリミジン残留物のみが修飾される(例えば、約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、またはそれ以上[例えば、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上]のピリジミン(pyridimine)残留物が修飾される)。いくつかの実施形態において、プリンおよびピリミジン残留物の両方が修飾される。
修飾された糖および糖の模倣物は、公知の方法により調製可能であり、限定されるものではないが、A.Eschenmoser,Science(1999),284:2118;M.Bohringeretal,Helv.Chim.Acta(1992),75:1416-1477;M.Eglietal,J.Am.Chem.Soc.(2006),128(33):10847-56;A.Eschenmoserin Chemical Synthesis:GnosistoPrognosis,C.ChatgilialogluandV.Sniekus,Ed.,(KluwerAcademic,Netherlands,1996),p.293;K.-U.Schoningetal,Science(2000),290:1347-1351;A.Eschenmoseretal,Helv.Chim.Acta(1992),75:218;J.Hunzikeretal,Helv.Chim.Acta(1993),76:259;G.Ottingetal,Helv.Chim.Acta(1993),76:2701;K.Groebkeetal,Helv.Chim.Acta(1998),81:375;andA.Eschenmoser,Science(1999),284:2118が含まれる。2’修飾に対する修飾は、Verma,S.etal.Annu.Rev.Biochem.1998,67,99-134およびそれに記載されるすべての文献に記載される。リボースに対する具体的な修飾は、以下の文献に記載される:2’-fluoro(Kawasakiet.al.,J.Med.Chem.,1993,36,831-841),2’-MOE(Martin,P.Helv.Chim.Acta1996,79,1930-1938),"LNA"(Wengel,J.Acc.Chem.Res.1999,32,301-310)。いくつかの実施形態において、修飾された糖は、PCT公開、国際公開第2012/030683号に記載されるいずれかであり、公報は、参照により、本明細書に組み込まれものとし、本出願の図26〜30に記載される。
オリゴヌクレオチド
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。
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は、ユニマーである。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は、P−修飾ユニマーである。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は、ステレオユニマーである。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は、Rp配置のステレオユニマーである。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は、Sp配置のステレオユニマーである。
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は、アルトマーである。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は、P−修飾アルトマーである。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は、ステレオアルトマーである。
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は、ブロックマーである。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は、P−修飾ブロックマーである。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は、ステレオブロックマーである。
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は、ギャップマーである。
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は、スキップマーである。
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は、ユニマー、アルトマー、ブロックマー、ギャップマー、およびスキップマーのうちの1以上の組み合わせである。例えば、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は、アルトマーおよびギャップマーの両方である。いくつかの実施形態において、提供されるヌクレオチドは、ギャップマーおよびスキップマーの両方である。数多くの別のパターンの組み合わせが可能であり、それらは、本発明による方法に基づき提供されるオリゴヌクレオチドを合成するために必要である成分が市販され入手可能であるか、および/または合成の利用可能性によってのみ限定されることが、化学および合成分野の当業者により認識されるであろう。
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は、1以上の任意に置換されたヌクレオチドを含む。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は、1以上の修飾されたヌクレオチドを含む。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は、1以上の任意に置換されたヌクレオシドを含む。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は、1以上の修飾されたヌクレオシドを含む。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は、1以上の任意に置換されたLNAを含む。
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は、1以上の任意に置換された核酸塩基を含む。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は、1以上の任意に置換された天然核酸塩基を含む。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は、1以上の任意に置換された修飾された核酸塩基を含む。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は、1以上の5−メチルシチジン;5−ヒドロキシメチルシチジン,5−ホルミルシトシン、または5−カルボキシルシトシンを含む。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は、1以上の5−メチルシチジンを含む。
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は、1以上の任意に置換された糖を含む。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は、1以上の任意に置換された、天然のDNAおよびRNAに見出される糖を含む。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は、1以上の任意に置換されたリボースまたはデオキシリボースを含む。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は、1以上の任意に置換されたリボースまたはデオキシリボースを含み、リボースまたはデオキシリボース部分の1以上のヒドロキシル基は、独立してハロゲン、R’、−N(R’)、−OR’または−SR’により置換されていてもよく、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。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立してハロゲン、R’、−N(R’)、−OR’、または−SR’により置換されていてもよく、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。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立してハロゲンにより置換されていてもよい。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して1以上の−F.ハロゲンにより置換されていてもよい。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して−OR’により置換されていてもよく、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。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して−OR’により置換されていてもよく、各R’は、独立して置換されていてもよいC〜C脂肪族である。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して−OR’により置換されていてもよく、各R’は、独立して置換されていてもよいC〜Cアルキルである。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して−OMeにより置換されていてもよい。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は、1以上の任意に置換されたデオキシリボースを含み、デオキシリボースの2’位は、独立して−O−メトキシエチルにより置換されていてもよい。
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は、一本鎖オリゴヌクレオチドである。
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は、ハイブリダイズしたオリゴヌクレオチド鎖である。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、部分的にハイブリダイズしたオリゴヌクレオチド鎖である。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、完全にハイブリダイズしたオリゴヌクレオチド鎖である。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、二本鎖オリゴヌクレオチドである。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、三重鎖オリゴヌクレオチド(例えば、三重鎖)である。
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は、キメラ性である。例えば、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は、DNA−RNAキメラ、DNA−LNAキメラなどである。
いくつかの実施形態において、国際公開第2012/030683号に記載されるオリゴヌクレオチドを含む構造のいずれか1つは、本発明の方法に基づき修飾され、キラル制御されたその変異体を提供する。例えば、いくつかの実施形態において、キラル制御された変異体は、1以上の結合したリン酸のいずれかに立体化学的な修飾を含む、および/または1以上の結合したリン酸のいずれかにP−修飾を含む。例えば、いくつかの実施形態において、国際公開第2012/030683号のオリゴヌクレオチドの特定のヌクレオチド単位は、予め選択され、そのヌクレオチド単位の結合したリン酸で立体化学的に修飾される、および/またはそのヌクレオチド単位の結合したリン酸で、P−修飾されるようにする。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、図26〜30に示されるいずれか1つの構造である。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、図26〜30に示されるいずれか1つの構造の変異体(例えば、修飾されたバージョン)である。国際公開第2012/030683号の開示内容は、参照により全体を本明細書に組み込まれるものとする。
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は、治療の薬剤である。
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は、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。
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は、アンチジーンオリゴヌクレオチドである。
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は、デコイオリゴヌクレオチドである。
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は、DNAワクチンの一部である。
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は、免疫調節オリゴヌクレオチド、例えば、免疫刺激性オリゴヌクレオチドおよび免疫抑制オリゴヌクレオチドである。
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は、アジュバントである。
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は、アプタマーである。
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は、リボザイムである。
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は、デオキシリボザイム(DNAザイムまたはDNA酵素)である。
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は、低分子干渉RNAである。
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は、ミクロRNA(microRNA)、またはミクロRNA(miRNA)である。
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は、ncRNA(非コードRNA)であり、長鎖非コードRNA(lncRNA)およびPiwi結合RNA(piRNA)などの小分子非コードRNAが含まれる。
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は、構造的RNA、例えば、tRNAに対して相補的である。
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は、核酸類似体であり、例えば、GNA、LNA、PNA、TNAおよびモルホリノである。
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は、P−修飾のプロドラッグである。
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は、プライマーである。いくつかの実施形態において、プライマーは、ポリメラーゼ連鎖反応(polymerase-based chain reactions)(すなわちPCR)に用いるものを使い、核酸を増幅させる。いくつかの実施形態において、プライマーは、逆転写PCR(RT−PCR)およびリアルタイムPCRのような、公知のPCRの変形のいずれかに用いるものである。
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は、RNA分解酵素H活性化を調節する能力を有することを特徴とする。例えば、いくつかの実施形態において、RNA分解酵素H活性化は、立体制御されたホスホロチオエート核酸類似体の存在により調節され、天然のDNA/RNAは、Rp立体異性体と比べて同等またはより高い感受性があり、Rp立体異性体は、対応するSp立体異性体よりもより高い感受性がある。
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は、タンパク質の活性を間接的もしくは直接的に増加もしくは減少させる、または、タンパク質の発現を抑制もしくは促進する能力を有することを特徴とする。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は、細胞の増殖、ウイルス複製、および/または別の細胞シグナル伝達過程の制御において有用であることを特徴とする。
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は、約2〜約200ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約180ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約160ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約140ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約120ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約100ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約90ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約80ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約70ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約60ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約50ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約40ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約30ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約29ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約28ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約27ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約26ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約25ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約24ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約23ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約22ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約21ヌクレオチド単位の長さである。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は、約2〜約20ヌクレオチド単位の長さである。
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は、約4〜約200ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約180ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約160ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約140ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約120ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約100ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約90ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約80ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約70ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約60ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約50ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約40ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約30ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約29ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約28ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約27ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約26ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約25ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約24ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約23ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約22ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約21ヌクレオチド単位の長さである。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は、約4〜約20ヌクレオチド単位の長さである。
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は、約5〜約10ヌクレオチド単位の長さである。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は、約10〜約30ヌクレオチド単位の長さである。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は、約15〜約25ヌクレオチド単位の長さである。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は、約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25ヌクレオチド単位の長さである。
いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも2のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも3のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも4のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも5のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも6のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも7のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも8のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも9のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも11のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも12のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも15のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも20のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも25のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも30のヌクレオチド単位の長さである。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも18ヌクレオチド単位の長さの相補鎖の二本鎖である。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、少なくとも21ヌクレオチド単位の長さの相補鎖の二本鎖である。
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5’末端および/または3’末端は、修飾される。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5’末端および/または3’末端は、末端キャップ部分で修飾される。末端キャップ部分を含むそのような例示的な修飾は、本明細書中や技術分野で詳しく記載され、例えば、限定されるものではないが、米国特許出願公開第2009/0023675A1に記載される。
オリゴヌクレオチドの種
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。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、ミポメルセンの配列を、またはミポメルセンの配列の一部を含む。ミポメルセンは、以下の塩基配列GCCT/UCAGT/UCT/UGCT/UT/UCGCACCに基づく。いくつかの実施形態において、1以上のヌクレオチドまたは結合のいずれかは、本発明に基づき、修飾されてもよい。いくつかの実施形態において、本発明は、3’→5’のホスホロチオエート結合で以下の配列: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)]を有するキラル制御されたオリゴヌクレオチドを提供する。例示的な修飾されたミポメルセン配列は、本出願を通じて記載され、限定するものではないが、表4に記載されるものが含まれる。
ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、ミポメルセンユニマーである。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、Rp配置のミポメルセンユニマーである。ある実施形態において、提供されるオリゴヌクレオチドは、Sp配置のミポメルセンユニマーである。
ミポメルセンの配列、またはミポメルセンの配列の一部を含む例示的なキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、以下の表4に記載される。
例示的なミポメルセンに関連する配列
オリゴヌクレオチド組成物
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「−XLR」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。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、キラル的に純粋なミポメルセン組成物である。すなわち、いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、結合したリン酸の配置に関して、1つのジアステレオマーとしてミポメルセンを提供する。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、キラル的に均一なミポメルセン組成物である。つまり、いくつかの実施形態において、ミポメルセンのそれぞれ全ての結合したリン酸は、Rp配置で存在するか、またはミポメルセンのそれぞれ全ての結合したリン酸は、Sp配置で存在する。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、1以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせを含む。提供される組成物における、提供されるオリゴヌクレオチドの1以上の各タイプの選択および量は、組成物の使用目的によって決まることは、化学および医薬分野の当業者により、認識されるであろう。つまり、関連技術分野の当業者は、提供されるオリゴヌクレオチドに含まれる量およびタイプが、組成物全体としてある望ましい特性(例えば、生物学的に好ましい特性、治療上好ましい特性、等)を有するように、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物を設計するであろう。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、2以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、3以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、4以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、5以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、6以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、7以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、8以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、9以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、10以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、15以上の提供されるオリゴヌクレオチドタイプの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、Rp配置のキラル的に均一なミポメルセンの一定量およびSp配置のキラル的に均一なミポメルセンの一定量の組み合わせである。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、Rp配置のキラル的に均一なミポメルセンの一定量、Sp配置のキラル的に均一なミポメルセンの一定量および、所望のジアステレオマー形態の1以上のキラル的に純粋なミポメルセンの一定量の組み合わせである。
キラル制御されたオリゴヌクレオチドおよびその組成物の作製方法
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、「−XLR」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。
いくつかの実施形態において、本発明で提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物に対応するものとは異なる性質を有する。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物のものとは異なる脂溶性を有する。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、HPLCにおいて異なる保持時間を有する。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物に対応するものとは、大きく異なるピーク保持時間であってよい。一般的に技術分野で行われるように、HPLCを用いたオリゴヌクレオチド精製の間、ある特定のキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、完全にではないにせよ、大部分が失われる。一般的に技術分野で行われるように、HPLCを用いたオリゴヌクレオチド精製の間ある特定のキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、完全にではないにせよ、大部分が失われる。1つの結果は、立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物の、ある特定のジアステレオマー(あるキラル制御されたオリゴヌクレオチド)は、アッセイで試験されない。別の結果は、バッチごとに、不可避な機器的および人為的エラーにより、「純粋」であると推定される立体的にランダムなオリゴヌクレオチドは、組成物中のジアステレオマーおよびそれらの相対量ならびに絶対量がバッチごとでで異なるという点において矛盾した組成物を含むであろう。キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、1つのジアステレオマーとして、キラル制御された方法で合成され、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、所定のレベルの1以上の個々のオリゴヌクレオチドタイプを含むため、本発明で提供される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は、そのような問題点を克服する。
化学および合成分野の当業者は、本発明の合成方法が、提供されるオリゴヌクレオチドの合成の各ステップの間、ある程度の制御を提供し、オリゴヌクレオチドの各ヌクレオチド単位が予め、結合したリン酸で特定の立体化学、および/または、結合したリン酸で特定の修飾、および/または、特定の塩基、および/または、特定の糖を有するように設計可能および/または選択可能であることを認識するであろう。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は、インターヌクレオチド結合の結合したリン酸で立体中心の特定の組み合わせを有するように予め設計および/または選択される。
いくつかの実施形態において、本発明の方法を用いて作られ、提供されるオリゴヌクレオチドは、結合したリン酸修飾の特定の組み合わせを有するように設計および/または決定される。いくつかの実施形態において、本発明の方法を用いて作られ、提供されるオリゴヌクレオチドは、塩基の特定の組み合わせを有するように設計および/または決定される。いくつかの実施形態において、本発明の方法を用いて作られ、提供されるオリゴヌクレオチドは、糖の特定の組み合わせを有するように設計および/または決定される。いくつかの実施形態において、本発明の方法を用いて作られ、提供されるオリゴヌクレオチドは、1以上の上記の構造的特性の特定の組み合わせを有するように設計および/または決定される。
本発明の方法は、高度なキラル制御を示す。例えば、本発明の方法は、提供されるオリゴヌクレオチド内で各1個の結合したリン酸の立体化学的な配置の制御を容易にする。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、独立して式Iの構造を有する、1以上の修飾されたインターヌクレオチド結合を含む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、本発明の方法は、ミポメルセンユニマーである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、本発明の方法は、Rp配置のミポメルセンユニマーである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、本発明の方法は、Sp配置のミポメルセンユニマーである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、本発明の方法は、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物、つまり、所定のレベルの個々のオリゴヌクレオチドタイプを含む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、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、1つのオリゴヌクレオチドタイプを含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、1より多いオリゴヌクレオチドタイプを含む。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、複数のオリゴヌクレオチドタイプを含む。本発明により作製される例示的なキラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、本明細書中に記載されるとおりである。
いくつかの実施形態において、本発明の方法は、結合したリン酸の配置に関してキラル的に純粋なミポメルセン組成物を提供する。つまり、いくつかの実施形態において、本発明の方法は、結合したリン酸の配置に関してミポメルセンが単一のジアステレオマーの形態で組成物に存在するミポメルセンの組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本発明の方法は、結合したリン酸の配置に関して、キラル的に均一なミポメルセン組成物を提供する。つまり、いくつかの実施形態において、本発明の方法は、全てのヌクレオチド単位が結合したリン酸の配置に関して、同じ立体化学を有するミポメルセンの組成物を提供し、例えば、全てのヌクレオチド単位が、結合したリン酸において、Rp配置である、または全てのヌクレオチド単位が、結合したリン酸において、Sp配置である組成物である。
いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、50%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約55%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約60%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約65%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約70%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約75%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約80%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約85%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約90%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約91%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約92%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約93%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約94%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約95%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約96%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約97%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約98%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99.5%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99.6%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99.7%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99.8%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、約99.9%超純粋である。いくつかの実施形態において、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも約99%純粋である。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、1個のオリゴヌクレオチドタイプを含むように設計された組成物である。ある特定の実施形態において、そのような組成物は、約50%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約50%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約50%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約55%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約60%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約65%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約70%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約75%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約80%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約85%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約90%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約91%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約92%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約93%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約94%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約95%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約96%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約97%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約98%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99.5%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99.6%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99.7%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99.8%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、約99.9%ジアステレオマー的に純粋である。いくつかの実施形態において、そのような組成物は、少なくとも約99%ジアステレオマー的に純粋である。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物は、複数のオリゴヌクレオチドタイプを含むように設計された組成物である。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、キラル制御されたオリゴヌクレオチドのライブラリの生成を可能にし、任意の1以上のキラル制御されたオリゴヌクレオチドタイプの予め選択された量を任意の1以上の別のキラル制御されたオリゴヌクレオチドタイプと混合させ、キラル制御されたオリゴヌクレオチド組成物を作るようにできる。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドタイプの予め選択された量は、上記記載のジアステレオマー純度のいずれか1つを有する組成物である。
いくつかの実施形態において、本発明は、以下のステップ:
(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。
提供される方法を記載する場合、「サイクル」という用語は、当業者に理解される通常の意味を有する。いくつかの実施形態において、(1)〜(4)のステップの一巡をサイクルと呼ぶ。
いくつかの実施形態において、本発明は、以下のステップ:
(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。
いくつかの実施形態において、第1のキラル制御されたオリゴヌクレオチドは、本明細書中に記載されるオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態において、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は、本明細書中に記載される1以上のオリゴヌクレオチドタイプである。
関連する化学および合成分野の当業者は、本発明の方法を用いて合成する場合、提供されるオリゴヌクレオチドは、一定の多用途性を有し、構造的変形ならびに立体化学的な配置に対して制御が可能であることを理解するであろう。例えば、第1のサイクル完了後、次に続くサイクルに対して個々に選択されたヌクレオチド単位を使用して次に続くサイクルを行うことが可能であり、いくつかの実施形態においては、第1サイクルの核酸塩基および/または糖とは異なる核酸塩基および/または糖が含まれる。同様に、次に続くサイクルのカップリングステップで用いられるキラル補助剤は、第1サイクルで用いられるキラル補助剤とは、異なっていてもよく、第2サイクルでは、異なった立体化学的な配置のリン酸結合を生成する。いくつかの実施形態において、新たに形成されたインターヌクレオチド結合で結合したリン酸の立体化学は、立体化学的に純粋なホスホラミダイトを使用して制御される。さらに、次に続くサイクルの修飾ステップで使用される修飾剤は、第1または前のサイクルで使用された修飾剤とは異なっていてもよい。この反復的な構築アプローチの累積的な効果は、提供されるオリゴヌクレオチドの各成分が、構造的および配置的に、高度に目的に合わせることができる。本アプローチのさらなる利点は、「n−1」不純物の形成を最小限にするキャッピングステップである。キャッピングステップがない場合、提供されるオリゴヌクレオチドの単離は、特に長いオリゴヌクレオチドに関して、非常に難しくなるであろう。
いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドを作る方法の例示的なサイクルが、スキームIに記載される。スキームIでは、
は、固体支持体を示し、固体支持体と結合した成長するキラル制御されたオリゴヌクレオチドの一部分であっても良い。例示的なキラル補助剤は、式3−I:
の構造を有し、
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。
スキームI.キラル制御されたオリゴヌクレオチドの合成
固体支持体上の合成
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。
固相核酸合成の固体支持体には、例えば、米国特許第4,659,774号、第5,141,813号、第4,458,066号;Caruthersの米国特許第4,415,732号、第4,458,066号、第4,500,707号、第4,668,777号、第4,973,679号、および第5,132,418号;Andrusらの米国特許第5,047,524号、第5,262,530号;およびKosterの米国特許第4,725,677号(Re34,069として再発行)に記載される支持体が含まれる。いくつかの実施形態において、固相は、有機ポリマー支持体である。いくつかの実施形態において、固相は、無機ポリマー支持体である。いくつかの実施形態において、有機ポリマー支持体は、ポリスチレンであり、アミノメチルポリスチレン、ポリエチレングリコール−ポリスチレングラフト共重合体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、高度に架橋したポリマー(HCP)、または別の合成ポリマー、セルロースおよびデンプンまたは別の高分子炭水化物のような炭水化物、または別の有機ポリマーおよび共重合体、上記の無機または有機材料の複合材料または組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態において、無機ポリマー支持体は、シリカ、アルミナ、シリカゲル支持体、またはアミノプロピルCPGなどの制御ポリグラス(CPG)である。別の有用な固体支持体には、フルオラス固体支持体(例えば、WO/2005/070859参照)、長鎖アルキルアミン(LCAA)制御多孔性ガラス(CPG)固体支持体(例えば、S. P. Adams, K. S. Kavka, E. J. Wykes, S. B. Holder and G. R. Galluppi, J. Am. Chem. Soc., 1983, 105, 661-663; G. R. Gough, M. J. Bruden and P. T. Gilham, Tetrahedron Lett., 1981, 22, 4177-4180参照)が挙げられる。膜支持体およびポリマー膜(例えば、Innovation and Perspectives in Solid Phase Synthesis, Peptides, Proteins and Nucleic Acids, ch 21 pp 157-162, 1994, Ed. Roger Eptonおよび米国特許第4,923,901号参照)もまた核酸の合成に有用である。いったん形成されると、膜は、核酸合成において使用するために、化学的に官能化させることができる。膜への官能基の結合に加えて、膜に結合されたリンカーまたはスペーサ基の使用が、膜と合成鎖との間の立体障害を最小に抑えるために、用いられる。
別の好ましい固体支持体には、技術分野で一般的に知られ、固相方法で用いられる好ましいものが含まれ、例えば、PrimerTM200サポートとして販売されるガラス、制御多孔性ガラス(CPG)、オキサリル−制御多孔性ガラス(例えば、Alul, et al., Nucleic Acids Research, 1991, 19, 1527を参照)、TentaGelサポート−アミノポリエチレングリコール誘導支持体(例えば、Wright, et al., Tetrahedron Lett., 1993, 34, 3373を参照)およびPoros−ポリスチレン/ジビニルベンゼンの共重合体が挙げられる。
表面活性されたポリマーは、いくつかの固体支持体媒体上で天然および修飾された核酸やタンパク質の合成に利用されている。固体支持体の材料は、どのようなポリマーであってもよく、多孔度が均一で、十分なアミン含有量、および十分な柔軟性を有して、統合性を失うことなく、付随するどのような操作にも耐えうるものが好ましい。選択される材料の例としては、好ましくは、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、およびニトロセルロースである。別の材料が、研究者の設計に依存して、固体支持体として機能し得る。いくつかの設計を考慮すると、例えば、特に金または白金をコーティングした金属が選択され得る(例えば、米国公開公報第20010055761参照)。オリゴヌクレオチド合成の一実施形態において、例えば、ヌクレオシドは、ヒドロキシルまたはアミノ残基を用いて官能化された固体支持体に固定される。また、固体支持体は、誘導体化され、トリメトキシトリチル基(TMT)のような、酸に不安定なトリアルコキシトリチル基を提供する。理論に縛られることなく、トリアルコキシトリチル保護基の存在は、DNA合成装置で一般的に使用される条件下で、初期の脱トリチル化を可能にすることが予想される。アンモニア水溶液中のオリゴヌクレオチド材料をより早く切り離すためには、ジグリコートリンカー(diglycoate linker)を支持体上に導入してもよい。
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は、代替として、5’−3’方向で合成される。いくつかの実施形態において、核酸は、成長する核酸の5′末端を通じて固体支持体に結合され、それにより3′基を反応のために提示する。すなわち5′−ヌクレオシドホスホラミダイトを用いて、または酵素反応中にで反応が起こる(例えば、ヌクレオシド5′−三リン酸を用いたライゲーションおよび重合)。5’−3’合成を考慮する場合、本発明の反復ステップは、変化しない(つまり、キラルリン酸のキャッピングおよび修飾)。
結合部分
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−CH−CH−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。
リンカー部分は、自由求核部分を含む化合物を別のヌクレオシド、ヌクレオチド、または核酸に結合させるために使用される。いくつかの実施形態において、結合部分は、ホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態において、結合部分は、H−ホスホネート部分である。いくつかの実施形態において、結合部分は、本明細書中に記載される修飾されたリン酸結合である。いくつかの実施形態において、ユニバーサルリンカー(ユニリンカー(UnyLinker))が、固体支持体にオリゴヌクレオチドを結合させるために使用される(Ravikumar et al., Org. Process Res. Dev., 2008, 12 (3), 399−410)。いくつかの実施形態において、別のユニバーサルリンカーが使用される(Pon, R. T., Curr. Prot. Nucleic Acid Chem., 2000, 3.1.1-3.1.28)。いくつかの実施形態において、さまざまな直交するリンカー(例えば、ジスルフィドリンカー)が使用される(Pon, R. T., Curr. Prot. Nucleic Acid Chem., 2000, 3.1.1-3.1.28)。
一般的な条件−合成に用いる溶媒
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。
いくつかの実施形態において、非プロトン性有機溶媒が塩基性ではない場合、塩基が、反応ステップに存在する。いくつかの実施形態において、塩基が存在する場合、塩基は、例えば、ピリジン、キノリン、またはN,N−ジメチルアニリンのように、アミン塩基である。例示的な別のアミン塩基には、ピロリジン、ピペリジン、N−メチルピロリジン、ピリジン、キノリン、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、またはN,N−ジメチルアニリンが挙げられる。
いくつかの実施形態において、塩基は、アミン塩基以外である。
いくつかの実施形態において、非プロトン性有機溶媒は、無水である。いくつかの実施形態において、無水非プロトン性有機溶媒は、新たに蒸留される。いくつかの実施形態において、新たに蒸留される無水非プロトン性有機溶媒は、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、新たに蒸留される無水非プロトン性有機溶媒は、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル溶媒である。いくつかの実施形態において、新たに蒸留される無水非プロトン性有機溶媒は、例えば、アセトニトリルのようなニトリル溶媒である。
キラル試薬
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:
であり、
ここでWおよびWは、−O−、−S−、または−NG−のいずれかであり、UおよびUは、単結合、二重結合または三重結合を通じて、Uが存在する場合、U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。Uは、−C−、−CG−、−CG−、−NG−、−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。U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Uの間に形成されなければならない、またはUもしくはUのいずれか1つに形成されなければならない。同様に、Uのいずれか1つがCGである場合、二重結合が、−CG−もしくは−N−である第2の事例のUの間に形成される、または、UもしくはUのいずれか1つに形成される。
いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG−CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG=CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−C≡C−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG=CG−CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG−O−CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−is−CG−NG−CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG−N−CG−である。いくつかの実施形態において、−U−(U−U−は、−CG−N=CG−CG−である。
ここに定義される、G、G、G、G、G、およびGは、独立して水素、または、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、およびアリールから選択される任意に置換されている基である;または2個のG、G、G、G、およびGならびにGは、一緒になって置換されていてもよい、飽和、部分的に不飽和もしくは不飽和の炭素環式、または単環式もしくは多環式の最大約20の環原子のヘテロ原子を含有する環を形成し、これは、縮合環または非縮合環である。いくつかの実施形態において、そのように形成された環は、オキソ、チオキソ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアリール、またはアリール部分により置換される。いくつかの実施形態において、2個のGが一緒になって形成された環が置換される場合、それは、反応最中に、立体選択性を与えるのに十分なかさをもつ部分により置換される。
いくつかの実施形態において、2個のGが一緒になって形成された環は、置換されていてもよいシクロペンチル、ピロリル、シクロプロピル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、テトラヒドロピラニル、またはピペラジニルである。いくつかの実施形態において、2個のGが一緒になって形成された環は、置換されていてもよいシクロペンチル、ピロリル、シクロプロピル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、テトラヒドロピラニル、ピロリジニル、またはピペラジニルである。
いくつかの実施形態において、Gは、置換されていてもよいフェニルである。いくつかの実施形態において、Gは、フェニルである。いくつかの実施形態において、Gは、メチルまたは水素である。いくつかの実施形態において、Gは、置換されていてもよいフェニルであり、Gは、メチルである。いくつかの実施形態において、Gは、フェニルであり、Gは、メチルである。
いくつかの実施形態において、rは、0である。
いくつかの実施形態において、Wは、−NG−である。いくつかの実施形態において、GおよびGのいずれか1つは、Gと一緒になって置換されていてもよいピロリジニル環を形成する。いくつかの実施形態において、GおよびGのいずれか1つは、Gと一緒になってピロリジニル環を形成する。
いくつかの実施形態において、Wは、−O−である。
いくつかの実施形態において、キラル試薬は、式3−AAの化合物である:
ここで、各変数は、独立して、上記のとおり定義され、ここに記載したとおりである。
式3AAのいくつかの実施形態において、WおよびWは、独立して−NG−、−O−、または−S−;G、G、G、G、およびGは、独立して水素、または、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、およびアリールから選択される置換されていてもよい基である;または2個のG、G、G、G、およびGならびにGは、一緒になって置換されていてもよい、飽和、部分的に不飽和もしくは不飽和の炭素環式、または単環式もしくは多環式の最大約20の環原子のヘテロ原子を含有する環を形成し、これは、縮合環または非縮合環であり、G、G、G、G、およびGならびにGは、4を超えることがない。式3−Iと同様に、G、G、G、G、またはGのいずれかは、オキソ、チオキソ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアリール、またはアリール部分により置換されていてもよい。いくつかの実施形態において、そのような置換は、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生じさせる。
いくつかの実施形態において、キラル試薬は、次式:
のいずれか1つである。
いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミノアルコールである。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミノチオールである。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミノフェノールである。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、(S)−および(R)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノール、(1R,2S)−エフェドリン、または(1R,2S)−2−メチルアミノ−1,2−ジフェニルエタノールである。
本発明のいくつかの実施形態において、キラル試薬は、次式:
いずれか1つの化合物である。
キラル試薬の選択、例えば、式Qにより表される異性体、または、式Rにより表されるその立体異性体は、結合したリン酸で、キラリティーの特異な制御を可能にする。よって、RpまたはSp配置のいずれかが、各合成サイクルにおいて選択可能であり、キラル制御されたオリゴヌクレオチドの3次元構造全体に対して制御が可能になる。いくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、全部がRp立体中心を有する。本発明のいくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドは、全部がSp立体中心を有する。本発明のいくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドの各結合したリン酸は、独立してRpまたはSpである。本発明のいくつかの実施形態において、キラル制御されたオリゴヌクレオチドの各結合したリン酸は、独立してRpまたはSp、および少なくとも1つはRp、および少なくとも1つはSpである。いくつかの実施形態において、RpおよびSpの中心の選択は、キラル制御されたオリゴヌクレオチドに対して特定の3次元超構造を与えるように行われる。そのような例示的な選択は、さらに詳細に本明細書中に記載される。
いくつかの実施形態において、本発明により使用されるキラル試薬は、上記のサイクル中にあるステップで除去される能力によって選択される。例えば、いくつかの実施形態において、結合したリン酸の修飾ステップの最中に、キラル試薬を取り除くことが望ましい。いくつかの実施形態において、結合したリン酸の修飾ステップの前に、キラル試薬を取り除くことが望ましい。いくつかの実施形態において、結合したリン酸の修飾ステップの後に、キラル試薬を取り除くことが望ましい。いくつかの実施形態において、第2のカップリングの最中に、キラル試薬が、成長するオリゴヌクレオチド上に存在しないように、第1のカップリングステップを行った後、かつ、第2カップリングステップを行う前にキラル試薬を取り除くことが望ましい(およびさらにそれに続くカップリングステップも同様である)。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、結合したリン酸の修飾後であるが、次に続くサイクルが始まる前に行う「脱ブロッキング」反応の最中に除去される。除去のための例示的な方法および試薬は、本明細書中に記載される。
いくつかの実施形態において、スキームIに記載される修飾および/または脱ブロッキングステップを行う場合に、キラル補助剤の除去が実現される。修飾および脱ブロッキングのような別の変換と一緒にキラル補助剤の除去を組み合わせることが有益である。ステップ/変換を省略することにより、例えば、特により長いオリゴヌクレオチドの収率および生成物の純度に関して、合成の全体的な効率を高め得ることができることを当業者は理解するであろう。修飾および/または脱ブロッキングの最中にキラル補助剤が除去される一例は、スキームIに記載される。
いくつかの実施形態において、本発明の方法により用いられるキラル試薬は、ある条件下で除去可能であることを特徴とする。例えば、いくつかの実施形態において、キラル試薬は、酸性条件下で、除去される能力により選択される。ある実施形態において、キラル試薬は、弱酸性条件下で、除去される能力により選択される。ある実施形態において、キラル試薬は、E1除去反応の方法で、除去される能力により選択される(例えば、酸性条件下で、キラル試薬上にカチオン中間体が形成して除去を行い、キラル試薬をオリゴヌクレオチドから切り離す)。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、E1除去反応に適応またはそれを促進することが可能であると認識される構造を有することを特徴とする。どの構造がそのような除去反応に耐える傾向があるか予見しうることを関連技術分野の当業者は、理解するであろう。
いくつかの実施形態において、キラル試薬は、求核試薬を用いて除去される能力により選択される。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミン求核試薬を用いて除去される能力により選択される。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミン以外の求核試薬を用いて除去される能力により選択される。
いくつかの実施形態において、キラル試薬は、塩基を用いて除去される能力により選択される。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミンを用いて除去される能力により選択される。いくつかの実施形態において、キラル試薬は、アミン以外の塩基を用いて除去される能力により選択される。
キラル試薬のさらなる実施形態
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。
いくつかの実施形態では、本発明は、上及び本明細書に記載されるカップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、上及び本明細書に記載される修飾及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、上及び本明細書に記載される硫化及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、上及び本明細書に記載される酸化のステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、かかるキラル試薬は式Z−Iの構造を有する。
いくつかの実施形態では、本発明は、塩基及び/又は求核試薬による処理によって除去されるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、塩基及び/又は求核試薬による処理によって除去され、上及び本明細書に記載されるカップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、アミンを含む処理によって除去されるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、アミンを含む処理によって除去され、上及び本明細書に記載されるカップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、本願に記載される脱保護/切断条件によって除去され、上及び本明細書に記載されるカップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を提供する。いくつかの実施形態では、かかるキラル試薬は式Z−Iの構造を有する。
いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、上及び本明細書に記載されるキラル制御オリゴヌクレオチドを合成する。いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、上及び本明細書に記載されるキラル制御オリゴヌクレオチドを合成し、キラル制御ヌクレオチドは1つ又は複数のリン酸ジエステル結合又はホスホロチオエートジエステル結合を含む。いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、1つ又は複数のリン酸ジエステル結合又はホスホロチオエートジエステル結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドを合成し、試薬は、オリゴヌクレオチドが所望の長さに達するまで除去しない。いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、1つ又は複数のリン酸ジエステル結合又はホスホロチオエートジエステル結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドを合成し、試薬は、サイクル終了後まで除去しない。いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、1つ又は複数のリン酸ジエステル結合又はホスホロチオエートジエステル結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドを合成し、試薬は、固体支持体からの切断まで除去しない。いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬を用いて、1つ又は複数のリン酸ジエステル結合又はホスホロチオエートジエステル結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドを合成し、試薬は、固体支持体からの切断まで除去せず、除去を固体支持体からの切断と同じステップで実施する。いくつかの実施形態では、かかるキラル試薬は式Z−Iの構造を有する。
いくつかの実施形態では、カップリング、キャッピング、修飾、及び脱ブロッキングの各ステップに対して安定性のあるキラル試薬をオリゴヌクレオチド合成において用いる場合、カップリングできる状態にある5’−OHをもったオリゴヌクレオチドは、スキームI、I−b、I−c、I−d、Z−1及びZ−2に記載されるものも含めて、いずれの合成サイクルからのものでもよい。いくつかの実施形態では、カップリングできる状態にある5’−OHをもったオリゴヌクレオチドは、上及び本明細書に記載される種々のタイプのヌクレオチド間結合を含む。カップリングの後、本願に記載される修飾ステップは、結合リンに所望の修飾を導入する。生成物は、5’−OHの脱ブロッキングの前後にサイクル終了へ行くか、5’−OHを脱ブロッキングした後に次のサイクルへ入るか、いずれでもよい。次のサイクルとは、スキームI、I−b、I−c、I−d、Z−1及びZ−2に記載されるものを含むが、それらに限定されず、本願に記載される合成サイクルのいずれでもよい、ということが当業者に理解される。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用するキラル試薬又はその塩は、化学式(Z−I)のものである。
式(Z−I)において、Gz1及びGz2は互いに独立して水素原子、ニトロ基(−NO)、ハロゲン原子、シアノ基(−CN)、式(Z−II)若しくは(Z−III)の基、又は、G及びGの両方が一緒になって式(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、式(Z−II)の基は下に示される通りであり:

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、式(Z−III)の基は下に示される通りであり:

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。
いくつかの実施形態では、式(Z−IV)の基は下に示される通りであり:

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。
z3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式(Z−I)中NH成分とともに形成したもの、である。
いくつかの実施形態では、キラル試薬は次の化学式(Z−I’)を有し:
、式中、Gz1及びGz2は上に同じである。即ち、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、である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、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。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、G21〜G23のそれぞれは水素原子である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−II)の基であり、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。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−II)の基であり、G21及びG22のそれぞれは水素原子であり、G23はニトロ基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、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アルキル基である。
いくつかの実施形態では、キラル試薬は化学式(I’)を有し、Gは水素原子であり、Gは式(III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、Cアリール基、C7〜10アラルキル基、C1〜4アルキルCアリール基、C1〜4アルコキシCアリール基、又はCアリールC1〜4アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基又はCアリール基である。C1〜4アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソ−プロピル基、n−ブチル基、及びtert−ブチル基がある。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31及びG33はCアリール基であり、G32はC1〜4アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2は一緒になって式(Z−IV)の基を形成し、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C1〜4アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2は一緒になって式(Z−IV)(式中、G41〜G46のそれぞれは水素原子である)の基を形成する。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式3a、3b、5a、Z−5b、7a、7b、9a、9b、11a、及び11b:
の1つより選択される。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用するヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は式(Z−Va)又は(Z−Vb)によって表され:

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。
Bsの例としては、アデニン、チミン、シトシン、グアニン、ウラシル、5−メチルシトシン、又はその誘導体があり;
z2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NR、−N、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、ヘテロアリール−Y−、−OR、又は−SRであり、式中、Rはブロッキング成分である;
はO、NR、S、又はSeであり;
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)(R)2、又は−HP(O)(R)であり;
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−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、又はヘテロアリール−Y−、又は、Na、Li、若しくはKである陽イオン、又は−Oであり;
はO、NR、又はSであり;
z3は、−CH−、−(CH−、−CHNH−、又は−CHN(CH)−で表される基である。
G5の例としては、トリチル、4−モノメトキシトリチル、4,4’−ジメトキシトリチル、4,4’,4’’−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)がある。
いくつかの実施形態では、ヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は式(Z−Va’)又は(Z−Vb’)で表され:
式中、Gz1、Gz2、Gz5、Bs、Rz2、及びRz3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。
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の合成方法に関する。
いくつかの実施形態では、提供される方法は、アキラルなH−ホスホネート成分を含む分子と、第1の活性化試薬と、キラル試薬又はその塩とを反応させてモノマーを形成する第1ステップを含む。いくつかの実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I)を有し、モノマーは式(Z−Va)、(Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’)で表すことができる。モノマーは第2の活性化試薬及びヌクレオシドと反応して縮合中間体を形成する。いくつかの実施形態では、続くステップは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ことを含む。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、安定な市販材料を出発材料として提供する。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、アキラルな出発材料を用いた立体制御されたリン原子修飾オリゴヌクレオチドを提供する。
実施例に示す通り、いくつかの実施形態では、本発明の方法は、脱保護ステップの間分解を起こさない。さらに本方法では特別なキャッピング剤を必要とすることなくリン原子修飾オリゴヌクレオチド誘導体を産生する。
いくつかの実施形態では、本発明は、アキラルなモノマーを用いた、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する。いくつかの実施形態では、第1のステップでは、式(Z−Va)、(Z−Vb)、(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第2の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。第2のステップでは縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換する。
本明細書に開示される全ての文献及び特許出願はその全体が、各個別の文献又は特許出願が参照により援用されることが具体的個別的に示された場合と同じ程度に、参照により本明細書に援用される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「活性化試薬」という用語は、縮合反応において、反応性のより低い部位を活性化させてそれが求核試薬による攻撃を受けやすくなるようにする試薬を指す。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキル」基は、脂肪族炭化水素基を指す。アルキル成分は飽和アルキル基であってもよく(不飽和の単位、例えば炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を含まないということを意味する)、あるいはアルキル成分は不飽和アルキル基であってもよい(不飽和の単位を少なくとも1つ含むということを意味する)。アルキル成分は、飽和か不飽和かにかかわらず、分岐鎖、直鎖であってもよく、あるいは環式部分を含んでいてもよい。アルキルの結合点は、環の部分でない炭素原子にある。「アルキル」成分は1〜10の炭素原子を有していてもよい(本明細書に見られる場合、「1〜10」等の数字範囲は所与の範囲における各整数を指し、例えば「1〜10の炭素原子」は、アルキル基が1つの炭素原子、2つの炭素原子、3つの炭素原子等、10までかつ10を含む数の炭素原子からなっていてもよいということを意味し、但し、本定義はまた、数字範囲が指定されない「アルキル」という用語の現れることをも包含する)。アルキルは分岐及び直鎖アルキル基の両方を含む。本明細書に記載される化合物のアルキル基は「C〜Cアルキル」と表記するか又は同様の表記としている場合がある。ほんの一例として、「C〜Cアルキル」は、アルキル鎖中に1、2、3、4、5、又は6の炭素原子がある、即ち、アルキル鎖は例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、及びtert−ブチルより選択される、ということを示す。典型的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、三級ブチル、ペンチル、ヘキシル、アリル、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一態様では、アルキルはC〜Cアルキルである。C1〜3アルキル基は、1〜3の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基を意味する。C1〜3アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル及びイソプロピルがある。C1〜4アルキル基は、1〜4の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基を意味する。C1〜4アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、及びtert−ブチルがある。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アリール」という用語は、環を形成する原子のそれぞれが炭素原子である芳香環を指す。アリール環は、5、6、7、8、9、又は9を超える数の炭素原子で形成される。アリール基は置換又は非置換のものである。一態様では、アリールはフェニル又はナフタレニルである。構造により、アリール基は、モノラジカル又はジラジカル(即ちアリーレン基)であってもよい。一態様では、アリールはC〜C10アリールである。C6〜14アリール基は、6〜14の炭素原子を有するアリール基を意味する。C6〜14アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラシル(anthracyl)、インダニル、フタルイミジル、ナフチミジル(naphthimidyl)、フェナントリジニル、及びテトラヒドロナフチルがある。
「アラルキル」という用語は、アリール基で置換されるアルキル基を指す。適切なアラルキル基としては、ベンジル、ピコリル等が挙げられ、全てそれは置換されていてもよい。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アシル成分」は、アルキル(C=O)基、アリール(C=O)基、又はアラルキル(C=O)基を指す。アシル成分は、カルボニル基及び炭化水素基の間に、オキシ、アミノ、チオ、又はセレノである介在成分(Y)を有していてもよい。例えば、アシル基としては、アルキル−Y−(C=O)、アリール−Y−(C=O)又はアラルキル−Y−(C=O)がある。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルケニル」基は少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を含有する直鎖、分岐鎖、及び環式炭化水素基である。アルケニル基は置換されていてもよい。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキニル」基は少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を含有する直鎖、分岐鎖、及び環式炭化水素基である。アルキニル基は置換されていてもよい。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルコキシ」基は、酸素に結合するアルキル基、即ち(アルキル)−O−基を指し、アルキルは本明細書に定義される通りである。例としては、メトキシ(−OCH)又はエトキシ(−OCHCH)基が挙げられる。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルケニルオキシ」基は、酸素に結合するアルケニル基、即ち(アルケニル)−O−基を指し、アルケニルは本明細書に定義される通りである。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキニルオキシ」基は、酸素に結合するアルキニル基、即ち(アルキニル)−O−基を指し、アルキニルは本明細書に定義される通りである。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アリールオキシ」基は、酸素に結合するアリール基、即ち(アリール)−O−基を指し、アリールは本明細書に定義される通りである。例としては、フェノキシ(−OC)基がある。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキルセレノ」という用語は、アルキル基に置換セレノ基が結合したもの、即ち(アルキル)−Se−基を指し、アルキルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルケニルセレノ」という用語は、アルケニル基に置換セレノ基が結合したもの、即ち(アルケニル)−Se−基を指し、アルケニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキニルセレノ」という用語は、アルキニル基に置換セレノ基が結合したもの、即ち(アルキニル)−Se−基を指し、アルケニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキルチオ」という用語は、架橋イオウ原子に結合したアルキル基、即ち(アルキル)−S−基を指し、アルキルは本明細書に定義される。例えば、アルキルチオはメチルチオ等である。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルケニルチオ」という用語は、架橋イオウ原子に結合したアルケニル基、即ち(アルケニル)−S−基を指し、アルケニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキニルチオ」という用語は、架橋イオウ原子に結合したアルキニル基、即ち(アルキニル)−S−基を指し、アルケニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキルアミノ」という用語は、少なくとも1つのアルキル基で置換されるアミノ基、即ち、−NH(アルキル)又は−N(アルキル)2を指し、アルキルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルケニルアミノ」という用語は、少なくとも1つのアルケニル基で置換されるアミノ基、即ち、−NH(アルケニル)又は−N(アルケニル)2を指し、アルケニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキニルアミノ」という用語は、少なくとも1つのアルキニル基で置換されるアミノ基、即ち、−NH(アルキニル)又は−N(アルキニル)を指し、アルキニルは本明細書に定義される。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含むことを意図する。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「蛍光基」は、選択波長を有する光で励起させると異なる波長の光を発光する分子を指す。蛍光基としては、インドール基、フルオレセイン、テトラメチルローダミン、テキサスレッド、ボディパイ、5−[(2−アミノエチル)アミノ]ナフタレン−1−スルホン酸(EDANS)、クマリン及びルシファーイエローが挙げられるが、これらに限定されない。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アンモニウムイオン」は、化学式NH の正電荷多原子陽イオンである。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アルキルアンモニウムイオン」は、水素原子の少なくとも1つがアルキル基で置換されるアンモニウムイオンを指し、アルキルは本明細書に定義される。例としては、トリエチルアンモニウムイオン、N,N−ジイソプロピルエチルアンモニウムイオンが挙げられる。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「イミニウムイオン」は、一般構造(RC=N(R を有する。R基は、本明細書に記載されるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基を指す。「複素環式芳香族イミニウムイオン」は、窒素及びその結合R基が芳香族複素環を形成するイミニウムイオンを指す。「複素環式イミニウムイオン(heterocyclic iminium ion)」は、窒素及びその結合R基が複素環を形成するイミニウムイオンを指す。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、「アミノ」又は「アミン」という用語は、−N(Rラジカル基を指し、各Rは、本明細書に他に具体的に記載がなければ、互いに独立して水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル(carbocyclyl)、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル(heterocyclyl)、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール又はヘテロアリールアルキルである。−N(R基が水素以外に2つのRを有する場合、それらは窒素原子と化合して4、5、6、又は7員環を形成することができる。例えば、−N(Rは1−ピロリジニル及び4−モルホリニルを含むことが意図されるが、これらに限定されない。水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルのいずれか1つ又は複数は、互いに独立してアルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシリル、−OR、−SR、−OC(O)R、−N(R、−C(O)R、−C(O)OR、−OC(O)N(R、−C(O)N(R、−N(R)C(O)OR、−N(R)C(O)R、−N(R)C(O)N(R、N(R)C(NR)N(R、−N(R)S(O)(式中、tは1又は2)、−S(O)、又は−S(O)N(R(式中、tは1又は2)である1つ又は複数の置換基で置換されていてもよく、各Rは互いに独立して水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルである。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、本明細書で使用される「カルバメート」は、式−C(O)ORを有する、アミノ基に結合する成分を指し、Rはアルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール又はヘテロアリールアルキルである。例としては、Boc(tert−ブチル−OC(O)−)、CBz(ベンジル−OC(O)−)、Teoc(MeSiCHCHOC(O)−)、alloc(アリル−OC(O)−)、又はFmoc(9−フルオレニルメチル−OC(O)−)基が挙げられるが、これらに限定されない。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、本明細書で使用される「置換シリル」は、式R Si−を有する成分を指す。例としては、TBDMS(tert−ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert−ブチルジフェニルシリル)又はTMS(トリメチルシリル)が挙げられるが、これらに限定されない。
本「キラル試薬のさらなる実施形態」の項で使用される場合、本明細書で使用される「チオール」という用語は−SH基を指し、置換チオール基、即ち、−SRJ基を含み、RJはそれぞれ互いに独立して置換又は非置換のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアラルキル、ヘテロシクリル又はヘテロシクリルアルキル基であり、これらは本明細書に定義される通りである。
いくつかの実施形態では、本発明はキラル試薬又はその塩を提供する。いくつかの実施形態では、キラル試薬は次の化学式(Z−I)のものであり:

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。
いくつかの実施形態では、式(Z−II)の基は次の式のものであり:

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。
いくつかの実施形態では、式(Z−III)の基は次の式のものであり:

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。
いくつかの実施形態では、式(Z−IV)の基は次の式のものであり:

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。
z3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。いくつかの実施形態では、G及びGの例としては、それらが一緒になって式(I)中NH成分とともに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が挙げられる。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は次の化学式(Z−I’)を有する。
式(Z−I’)において、Gz1及びGz2は上に同じであり、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)又は(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、である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、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。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、G21〜G23のそれぞれは水素原子である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子、Gz2は式(Z−II)の基、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。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−II)の基であり、G21及びG22のそれぞれは水素原子であり、G23はニトロ基(−NO)である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、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アルキル基である。
いくつかの実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基又はCアリール基(フェニル基)である。C1〜4アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、及びtert−ブチル基が挙げられる。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜2アルキル基(メチル基又はエチル基)又はCアリール基(フェニル基)である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31及びG33はCアリール基(フェニル基)であり、G32はC1〜2アルキル基である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2は一緒になって式(Z−IV)の基を形成し、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。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I’)を有し、Gz1及びGz2は一緒になって式(Z−IV)の基を形成し、式中、G41〜G46のそれぞれは水素原子である。
ある特定の実施形態では、キラル試薬は化学式3a、3b、5a、Z−5b、7a、7b、9a、9b、11a、及び11bの1つより選択される:
即ち、いくつかの実施形態では、キラル試薬は:
(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。
キラル試薬は、核酸又は修飾核酸と反応して非対称性補助基となる。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オリゴヌクレオチド誘導体を作る中間体であり、キラル試薬が核酸又は修飾核酸と反応することによって得られる。
いくつかの実施形態では、本発明は、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提供する。式(Z−Va)及び(Z−Vb)の化合物は、オリゴヌクレオチド誘導体の合成で用いられるモノマーとして知られる。これらの化合物はまたオキサザホスホリジンモノマーとも言われる。式(Z−Vb)で表される化合物の糖成分はBNA及びLNAとして知られる(Rz3がメチレン基の場合)。
式(Z−Va)及び(Z−Va)において、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。
Bsの例は、アデニン、チミン、シトシン、グアニン、ウラシル、5−メチルシトシン、又はその誘導体であり;
z2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NR、−N、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、ヘテロアリール−Y−、−OR、又は−SRであり、式中、Rはブロッキング成分であり;
はO、NR、S、又はSeであり;
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)(R、又は−HP(O)(R)であり;
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−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、若しくはヘテロアリール−Y−、又は、陽イオンであるNa、Li、若しくはK、又は−Oであり;
はO、NR、又はSであり;
z3は−CH−、−(CH−、−CHNH−、又は−CHN(CH)−で表される基である。
z5の例としては、トリチル、4−モノメトキシトリチル、4,4’−ジメトキシトリチル、4,4’,4’’−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)がある。
いくつかの実施形態では、Bsはアデニン、チミン、シトシン、グアニン、又はその誘導体である。いくつかの実施形態では、Bsは核酸塩基又は修飾核酸塩基である。例示的な誘導体としては、例えば、JP2005−89441Aに開示されるものがあり、次の通り表され:

上記式中、R〜R10のそれぞれは互いに独立してC1〜10アルキル、C〜C10アリール、C〜C10アラルキル、又はC〜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、R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、R及びR10はC1〜4アルキル基である。
いくつかの実施形態では、ヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体は式(Z−Va’)又は(Z−Vb’)で表され:

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。
DMTrは、4,4’−ジメトキシトリチル基を表し、TOMはトリイソプロピルシロキシメチル基を表す。
ヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を用いた例が、例えばJP2005−89441Aに開示される。縮合及び脱保護のステップを繰り返すことにより、本発明の方法は、本明細書に記載される通り、オリゴヌクレオチドの鎖の延長を促進する。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは式(Z−X)に示す通りであり:
式(Z−X)中、Xはスルフィド(=S)、C1〜3アルキル、C1〜3アルコキシ、C1〜3アルキルチオ、C〜C10アリール、C〜C10アラルキル、又はC〜C10アリールオキシアルキル(aryloxialkyl)を表す。いくつかの実施形態では、Xはスルフィド(=S)を表す。nは、1〜150、1〜100、1〜50、又は1〜30を表す整数である。いくつかの実施形態では、nは、好ましくは2〜100、好ましくは10〜100、好ましくは10〜50、及びより好ましくは15〜30である。
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する。いくつかの実施形態では、第1のステップは、アキラルなH−ホスホネート成分を含む分子と、第1の活性化試薬と、キラル試薬又はその塩とを反応させてモノマーを形成するステップである。いくつかの実施形態では、キラル試薬は化学式(Z−I)又は(Z−I’)を有し、モノマーは式(Z−Va)、(Z−Vb)、(Z−Va’)、又は(Z−Vb’)で表されるものであってもよい。モノマーは、第2の活性化試薬及びヌクレオシドと反応して縮合中間体を形成する。次のステップは、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である。いくつかの実施形態では、本方法はWO2010/064146に記載される通りである。いくつかの実施形態では、ステップはWO2010/064146の経路A及び経路Bに記載される通りである。
いくつかの実施形態では、本発明は、下のスキームZ−1に例示されるキラル制御オリゴヌクレオチドを合成する方法を提供する。
スキームZ−1
活性化
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、PhPCl、(PhO)PCl、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。
アキラルなH−ホスホネート成分の例としては、上記スキームに示す化合物がある。DBUは、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンを表す。HDBUは、例えば、それぞれが第1級、第2級、第3級若しくは第4級のアンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、複素環式芳香族イミニウムイオン、又は複素環式イミニウムイオンであってもよく、一価金属イオンであってもよい。
キラル試薬との反応
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。
立体特異的縮合ステップ
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。
キャッピング・ステップ
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。
修飾ステップ
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。
本方法のいくつかの実施形態では、イオウ求電子試薬は、次の式の1つを有する化合物であり:
(式Z−B)、Zz1−S−S−Zz2、又はZz1−S−V−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;
はSO、O、又はNRであり;
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。
本方法のいくつかの実施形態では、イオウ求電子試薬は次の式Z−A、Z−B、Z−C、Z−D、Z−E、又はZ−Fの化合物である:
いくつかの実施形態では、セレニウム求電子試薬は、次の式の1つを有する化合物であり:
Se(式Z−G)、Zz3−Se−Se−Zz4、又はZz3−Se−V−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;
はSO、S、O、又はNRであり;
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。
いくつかの実施形態では、セレニウム求電子試薬は式Z−G、Z−H、Z−I、Z−J、Z−K、又はZ−Lの化合物である。
いくつかの実施形態では、ホウ素化剤は、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BHDIPEA)、ボラン−ピリジン(BHPy)、ボラン−2−クロロピリジン(BHCPy)、ボラン−アニリン(BHAn)、ボラン−テトラヒドロフィイラン(tetrahydrofiirane)(BHTHF)、又はボラン−ジメチルスルフィド(BHMeS)である。
本方法のいくつかの実施形態では、修飾ステップは酸化ステップである。本方法のいくつかの実施形態では、修飾ステップは、本願において上に記載する同様の条件を用いた酸化ステップである。いくつかの実施形態では、酸化ステップは、例えばJP2010−265304A及びWO2010/064146に開示される通りである。
鎖伸長サイクル及び脱保護ステップ
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。
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。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、本願に記載される他の既知の核酸合成方法から得られる中間体である。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、スキームIに示す1つ又は複数のサイクルを含む他の既知の核酸合成方法から得られる中間体である。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、スキームI−b、I−c、又はI−dに例示する1つ又は複数のサイクルを含む他の既知の核酸合成方法から得られる中間体である。
いくつかの実施形態では、本発明は、出発材料として安定な市販される材料を用いるオリゴヌクレオチド合成方法を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、アキラルな出発材料を用いた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を産生するようにオリゴヌクレオチド合成方法を提供する。
いくつかの実施形態では、本方法は脱保護ステップの下で分解を起こさない。さらに本方法では特別なキャッピング剤を必要とすることなくリン原子修飾オリゴヌクレオチド誘導体を産生する。
いくつかの実施形態では、本発明は、アキラルなモノマーを用いた、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する。いくつかの実施形態では、第1のステップで、式(Z−Va)、(Z−Vb)、(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第2の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。第2のステップでは縮合中間体を、キラルなX−ホスホネート成分を含む核酸に変換する。例示的な方法を下のスキームZ−2に例示する。
スキームZ−2
スキームZ−2の詳細な条件はスキームZ−1のそれと同様である。式Z−Va(Z−Vb)の出発材料、特に式Z−Va’(又はZ−Vb’)の出発材料は化学的に安定である。実施例に示す通り、本方法は、脱保護ステップの下で分解を起こさない。さらに本方法では特別なキャッピング剤を必要とすることなくリン原子修飾オリゴヌクレオチド誘導体を産生する。
いくつかの実施形態では、補助基の除去のメカニズムは、下のスキームZ−3に例示する通りである。
スキームZ−3
スキームZ−3において、Nuは求核試薬を表す。いくつかの実施形態では、スキームZ−3におけるメカニズムは、前出の補助基除去メカニズムとは異なると考えられる。
いくつかの実施形態では、本発明は次の化学式(Z−I)を有するキラル試薬又はその塩を提供し:

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、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、
であり、
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。
いくつかの実施形態では、本発明は、次の化学式(Z−I’)を有する式Z−1のキラル試薬又はその塩を提供し:
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。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、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、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1及びGz2のそれぞれは式(Z−II)の基であり、G21〜G23のそれぞれは水素原子である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−II)の基であり、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、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−II)の基であり、G21及びG22のそれぞれは水素原子であり、G23はニトロ基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、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アルキル基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、Cアリール基、C7〜10アラルキル基、C1〜4アルキルCアリール基、C1〜4アルコキシCアリール基、又はCアリールC1〜4アルキル基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基、又はCアリール基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31及びG33はCアリール基であり、G32はC1〜2アルキル基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31〜G33は互いに独立してC1〜4アルキル基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−III)の基であり、G31及びG33はCアリール基であり、G32はC1〜4アルキル基である。いくつかの実施形態では、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1は水素原子であり、Gz2は式(Z−IV)の基であり、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、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1及びGz2が一緒になって式(Z−IV)の基を形成し、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、本発明は、式(Z−1’)のキラル試薬又はその塩を提供し、Gz1及びGz2が一緒になって式(Z−IV)の基を形成し、G41〜G46のそれぞれは水素原子である。
いくつかの実施形態では、キラル試薬又はその塩は、式3a、3b、5a、Z−5b、7a、7b、9a、9b、11a、及び11bより選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、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提供し:

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、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、
であり、
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;
z3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、
z5はヒドロキシル基の保護基であり;
z2は互いに独立して水素、−OH、−SH、−NR、−N、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、ヘテロアリール−Y−、−OR、又は−SRであり、Rはブロッキング成分であり;
はO、NR、S、又はSeであり;
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)(R、又は−HP(O)(R)であり;
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−Y−、アルケニル−Y−、アルキニル−Y−、アリール−Y−、若しくはヘテロアリール−Y−、又は、Na、Li、若しくはKである陽イオン、又は−Oであり;
はO、NR、又はSであり;
z3は−CH−、−(CH−、−CHNH−、又は−CHN(CH)−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。
いくつかの実施形態では、本発明は、(Z−Va’)又は(Z−Vb’)の構造を有する式Z−Va又はZ−Vbのヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を提供し:

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。
いくつかの実施形態では、本発明は、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より選択されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、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、又は26bより選択されるヌクレオシド3’−ホスホラミダイト誘導体を提供する。
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、
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。
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、
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。
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、
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。
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、
を含む。
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、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、CHCl
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合成の一般的手順−1
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合成の一般的手順−2
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
表Z−2のステップ2における予備活性化モノマーの調製
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。PhPCl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。
合成の後、樹脂を25%NH水溶液(1mL)にて、55℃で12時間処理した。混合物を室温に冷却し、樹脂を膜ろ過によって除去した。ろ液を真空下で濃縮乾固した。残渣をHO(3mL)に溶解させ、RP−UPLC−MSにより、0.1M酢酸トリエチルアンモニウム・バッファー(pH7.0)中アセトニトリルの直線勾配(0〜50%/30分)で、50℃下、0.3mL/分の速度にて分析した。
実施例Z−1
(S)−1−トリチルピロリジン−2−カルバルデヒド(1a)
化合物1aを、文献(Guga,P.Curr.Top.Med.Chem.2007,7,695−713.)に記載される手順に従ってL−プロリンから合成した。
(R)−1−トリチルピロリジン−2−カルバルデヒド(1b)
化合物1bを、化合物1aと同様にしてD−プロリンから合成した。
(S)−2−(メチルジフェニルシリル)−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(2a)
THF(14mL)中クロロメチルジフェニルメチルシラン(4.02g、16.3mmol)及びマグネシウム(402mg、16.3mmol)から調製したTHF中メチルジフェニルシリルメチル塩化マグネシウムの溶液に、氷冷下、THF(30mL)中1a(2.79g、8.14mmol)溶液を加えた。氷冷下、1.5時間撹拌した後、混合物を室温に温め、30分間撹拌を継続した。飽和水性NHCl(100mL)を反応混合物に0℃で加え、ジエチルエーテル(100mL)で3回抽出を実施した。抽出物を合わせてNaSO上で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルでクロマトグラフすると、2aが無色泡状物(3.91g、87%)として得られた。
H NMR(300MHz,CDCl)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)。
(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)
2a(3.91g、7.06mmol)をDCM(70mL)中3%DCAに溶解させ、室温で10分間撹拌した。混合物に、1M NaOH(200mL)を加え、抽出をDCM(100mL)で3回実施した。抽出物を合わせてNaSO上で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルでクロマトグラフすると、3aが淡黄色の油(1.99g、90%)として得られた。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C1926NOSi[M+H]の計算値 312.18,測定値 312.06。
実施例Z−2
(R)−2−(メチルジフェニルシリル)−1−((R)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(2b)
化合物2bを、化合物2aと同様にして、ただし1aの代わりに1bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C3840NOSi[M+H]の計算値 554.29,測定値 554.09。
(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)
化合物3bを、化合物3aと同様にして、ただし2aの代わりに2bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C1926NOSi[M+H]の計算値 312.18,測定値 312.09。
実施例Z−3
(S)−2−(トリメチルシリル)−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(4a)
化合物4aを、化合物2aと同様にして、ただし「クロロメチルジフェニルメチルシラン」の代わりに「クロロメチルトリメチルシラン」を用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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 C2836NOSi[M+H]の計算値 430.26,測定値 430.09。
(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)
化合物5aを、化合物3aと同様にして、ただし2aの代わりに4aを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ69.6,64.3,46.9,25.8,23.9,22.0,−0.8.MALDITOF−MS m/z C22NOSi[M+H]の計算値 188.15,測定値 188.00。
実施例Z−5
(R)−2,2−ジフェニル−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(6a)
無水THF(36mL)中ジフェニルメタン(6.7mL、40mmol)の溶液にn−BuLi(ヘキサンの1.67M溶液、24mL、40mmol)を室温で滴下して加え、1時間撹拌した。無水THF(40mL)中の、トルエンで共沸を繰り返し行うことによって脱水した1a(3.41g、10mmol)を0℃でゆっくりと混合物に加え、45分間撹拌を続けた。次いで、飽和NHCl水溶液(100mL)及びEtO(100mL)を加え、有機層を分離し、水層をEtO(2×100mL)で抽出した。有機層を合わせて、NaSO上で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残渣をクロマトグラフィーによってシリカゲルで精製すると、6a(1.41g、28%)が白い泡状物として得られた。
(R)−2,2−ジフェニル−1−((S)−ピロリジン−2−イル)エタノール (7a)
6a(650mg、1.27mmol)をDCM(13mL)中3%DCAに溶解させ、室温で10分間撹拌した。混合物に1M NaOH(40mL)を加え、DCM(30mL)で3回抽出を実施した。抽出物を合わせて、NaSO上で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルでクロマトグラフすると、7aが淡黄色の油(316mg、93%)として得られた。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C1822NO[M+H]の計算値 268.17,測定値 268.06。
実施例Z−6
(S)−2,2−ジフェニル−1−((R)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(6b)
化合物6bを、化合物6aと同様にして、ただし1aの代わりに1bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C3736NO[M+H]の計算値 510.28,測定値 510.11。
(S)−2,2−ジフェニル−1−((R)−ピロリジン−2−イル)エタノール(7b)
化合物7bを、化合物7aと同様にして、ただし6aの代わりに6bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C1822NO[M+H]の計算値 268.17,測定値 268.03。
実施例Z−7
(R)−2−(4−ニトロフェニル)−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(8a)
化合物8aを、化合物6aと同様にして、ただし「ジフェニルメタン」の代わりに「4−ニトロベンジルクロライド」を用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C3131[M+H]の計算値 479.23,測定値 479.08。
(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)
化合物9aを、化合物7aと同様にして、ただし6aの代わりに8aを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ147.4,146.2,129.9,123.2,72.4,62.0,46.6,40.4,25.7,24.4.MALDITOF−MS m/z C1217[M+H]の計算値 237.12,測定値 237.01。
実施例Z−8
(S)−2−(4−ニトロフェニル)−1−((R)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(8b)
化合物8bを、化合物8aと同様にして、ただし1aの代わりに1bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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 C3131[M+H]の計算値 479.23,測定値 479.08。
(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)
化合物9bを、化合物9aと同様にして、ただし8aの代わりに8bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ147.3,146.5,130.0,123.5,72.7,61.7,46.7,40.1,25.8,24.2.MALDITOF−MS m/z C1217[M+H]の計算値 237.12,測定値 237.02。
実施例Z−9
(R)−(9H−フルオレン−9−イル)((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)メタノール(10a)
化合物10aを、化合物6aと同様にして、ただし「ジフェニルメタン」の代わりに「フルオレン」を用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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 C3734NO[M+H]の計算値 508.26,測定値 508.12。
(R)−(9H−フルオロレン−9−イル)((S)−ピロリジン−2−イル)メタノール(11a)
化合物11aを、化合物7aと同様にして、ただし6aの代わりに10aを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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 C1820NO[M+H]の計算値 266.15,測定値 266.04。
(S)−2−トシル−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(12a’)
化合物12a’を、化合物2aと同様にして、ただし「クロロメチルジフェニルメチルシラン」の代わりに「クロロメチルp−トリルスルホン」を用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ7.66(2H,d,J=8.4Hz),7.48−7.44(6H,m),7.35(2H,d,J=7.2Hz),7.21−7.13(9H,m),4.39−4.36(1H,m),3.33(1H,s),3.24−3.20(1H,m),3.19−3.10(2H,m),2.98−2.92(2H,m),2.49(3H,s),1.55−1.49(1H,m),1.33−1.26(1H,m),1.12−1.04(1H,m),0.22−0.14(1H,m);13C NMR(150.9MHz,CDCl)δ144.6,144.5,136.3,129.9,129.5,128.1,127.5,126.2,78.0,69.1,63.9,60.2,52.6,25.5,24.7,21.7。
(S)−2−トシル−1−((S)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(13a’)
化合物13a’を、化合物3aと同様にして、ただし2aの代わりに12a’を用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ7.82(2H,d,J=8.4Hz),7.37(2H,d,J=8.4Hz),4.01(1H,ddd,J=12.0,5.1,3.0Hz),3.32(1H,dd,J=14.4,3.0Hz),3.25(1H,dd,J=14.4,9.0Hz),3.16(1H,dt,J=7.8,5.1Hz),2.90−2.82(2H,m),2.46(3H,s),2.04(2H,brs),1.78−1.63(3H,m),1.62−1.55(1H,m);13C NMR(150.9MHz,CDCl)δ144.5,136.7,129.7,127.7,67.4,61.8,60.1,46.7,25.7,21.4.MALDITOF−MS m/z C1320NOS[M+H]の計算値 270.12,測定値 270.04。
(R)−2−トシル−1−((R)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(12b’)
化合物12b’を、化合物12a’と同様にして、1aの代わりに1bを用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ7.66(2H,d,J=8.4Hz),7.47−7.44(6H,m),7.35(2H,d,J=7.8Hz),7.21−7.13(9H,m),4.37(1H,dt,J=8.6,2.4Hz),3.33(1H,s),3.23−3.20(1H,m),3.19−3.12(2H,m),2.98−2.92(2H,m),2.49(3H,s),1.56−1.49(1H,m),1.32−1.26(1H,m),1.11−1.03(1H,m),0.23−0.15(1H,m);13C NMR(150.9MHz,CDCl)δ144.6,144.5,136.3,129.9,129.6,128.1,127.6,126.2,78.0,69.1,63.9,60.2,52.6,25.5,24.7,21.7。
(R)−2−トシル−1−((R)−1−トリチルピロリジン−2−イル)エタノール(13b’)
化合物13b’を、化合物13a’と同様にして、ただし12a’の代わりに12b’を用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ7.82(2H,d,J=8.4Hz),7.37(2H,d,J=8.4Hz),4.01(1H,ddd,J=9.0,5.1,3.0Hz),3.32(1H,dd,J=14.4,3.0Hz),3.25(1H,dd,J=14.4,9.0Hz),3.17(1H,dt,J=7.2,5.1Hz),2.89−2.83(2H,m),2.46(3H,s),2.04(2H,brs),1.79−1.64(3H,m),1.62−1.55(1H,m);13C NMR(150.9MHz,CDCl)δ144.8,136.6,129.8,127.9,67.7,61.8,60.1,46.8,25.9,25.8,21.6.MALDITOF−MS m/z C1320NOS[M+H]の計算値 270.12,測定値 270.05。
実施例Z−10
オキサザホスホリジンモノマー12a
脱水トルエンで共沸を繰り返し行うことによって3a(560mg、1.80mmol)を脱水し、アルゴン下、脱水ジエチルエーテル(0.90mL)中に溶解させた。N−メチルモルホリン(400マイクロL、3.60mmol)を溶液に加え、得られた溶液を脱水ジエチルエーテル(0.90mL)中PCl(160マイクロL、1.80mmol)の溶液に、アルゴン下、0℃で撹拌しながら滴下して加えた。次いで、混合物を室温に温め、30分間撹拌した。得られたN−メチルモルホリンヒドロクロリドを窒素下ろ別除去し、ろ液を減圧濃縮乾固すると、粗2−クロロ−1,3,2−オキサザホスホリジン誘導体が得られた。その粗材料を、新たに蒸留したTHF(3.6mL)に溶解させて0.5M溶液を作製し、これを用いて、さらに精製することなくヌクレオシド3’−O−オキサザホスホリジンを合成した。
5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシン(636mg、0.84mmol)を、脱水トルエンで共沸を繰り返し行うことによって脱水し、アルゴン下、新たに蒸留したTHF(2.5mL)に溶解させた。EtN(0.58mL、4.2mmol)を加え、混合物を−78℃に冷却した。新たに蒸留したTHF(3.6mL、1.80mmol)中当該粗2−クロロ−1,3,2−オキサザホスホリジン誘導体の0.5M溶液をシリンジで滴下して加え、混合物を室温で15分間撹拌した。次いで、飽和NaHCO水溶液(70mL)及びCHCl(70mL)を加え、有機層を分離し、飽和NaHCO水溶液(2×70mL)で洗浄した。水層を合わせて、CHCl(70mL)で逆抽出した。有機層を合わせて、NaSO上で乾燥し、ろ過し、減圧濃縮した。残渣をクロマトグラフィーによってシリカゲルで精製すると、12a(829mg、90%)が白い泡状物として得られた。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ153.5(1P,s)。
実施例Z−11
オキサザホスホリジンモノマー12b
化合物12bを、化合物12aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ157.1(1P,s)。
実施例Z−12
オキサザホスホリジンモノマー13a
化合物13aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)チミジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ153.7(1P,s)。
実施例Z−13
オキサザホスホリジンモノマー13b
化合物13bを、化合物13aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)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。
実施例Z−14
オキサザホスホリジンモノマー14a
化合物14aを、化合物12aと同様にして、5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’O−(DMTr)−4−N−(イソブチリル)シチジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ154.8(1P,s)。
実施例Z−16
オキサザホスホリジンモノマー14b
化合物14bを、化合物14aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ157.2(1P,s)。
実施例Z−17
オキサザホスホリジンモノマー15a
化合物15aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−6−N−(ベンゾイル)アデノシンを用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ8.71(1H,s),8.12(1H,s),8.04(2H,d,J=7.8Hz),7.62−7.15(23H,m),6.80−6.75(4H,m),6.37(1H,dd,J=7.8,6.0Hz),4.94−4.88(1H,m),4.80(1H,ddd,J=12.0,6.0,5.4Hz),4.07−4.04(1H,m),3.76(6H,s),3.58−3.49(1H,m),3.41−3.34(1H,m),3.33(1H,dd,J=10.8,4.8Hz),3.25(1H,dd,J=10.8,4.8Hz),3.13−3.06(1H,m),2.66−2.58(1H,m),2.40−2.35(1H,m),1.91−1.84(1H,m),1.73−1.66(1H,m),1.56(1H,dd,J=15.0,9.0Hz),1.44(1H,dd,J=15.0,5.4Hz),1.47−1.41(1H,m),1.30−1.23(1H,m),0.63(3H,s);31P NMR(243.0MHz,CDCl)δ151.8(1P,s)。
実施例Z−18
オキサザホスホリジンモノマー15b
化合物15bを、化合物15aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ157.3(1P,s)。
実施例Z−19
オキサザホスホリジンモノマー16a
化合物16aを、化合物13aと同様にして、ただし3aの代わりに7aを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ160.9(1P,s)。
実施例Z−20
オキサザホスホリジンモノマー16b
化合物16bを、化合物16aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ162.2(1P,s)。
実施例Z−21
オキサザホスホリジンモノマー17a
化合物17aを、化合物13aと同様にして、ただし3aの代わりに9aを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ157.5(1P,s)。
実施例Z−22
オキサザホスホリジンモノマー17b
化合物17bを、化合物17aと同様にして、ただし9aの代わりに9bを用いて得た。
HN MR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ158.1(1P,s)。
実施例Z−23
オキサザホスホリジンモノマー18a
化合物18aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−TOM−6−N−(アセチル)アデノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ156.7(1P,s).
実施例Z−24
オキサザホスホリジンモノマー18b
化合物18bを、化合物18aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ154.8(1P,s)。
実施例Z−25
オキサザホスホリジンモノマー19a
化合物19aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2′−O−(メチル)ウリジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ155.3(1P,s).
実施例Z−26
オキサザホスホリジンモノマー19b
化合物19bを、化合物19aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ157.5(1P,s)。
実施例Z−27
オキサザホスホリジンモノマー20a
化合物20aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−デオキシ−2’−フルオロウリジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ154.3(1P,d,J=8.9Hz)。
実施例Z−28
オキサザホスホリジンモノマー20b
化合物20bを、化合物20aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ158.9(1P,d,J=4.4Hz)。
実施例Z−29
オキサザホスホリジンモノマー21a
化合物21aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−メトキシエチル−5−メチルウリジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ156.3(1P,s)。
実施例Z−30
オキサザホスホリジンモノマー21b
化合物21bを、化合物21aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ155.6(1P,s)。
実施例Z−31
オキサザホスホリジンモノマー22a
化合物22aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−メチル−4−N−(イソブチリル)シチジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ155.2(1P,s)。
実施例Z−32
オキサザホスホリジンモノマー22b
化合物22bを、化合物22aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ158.2(1P,s)。
実施例Z−33
オキサザホスホリジンモノマー23a
化合物23aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−メチル−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ156.9(1P,s)。
実施例Z−34
オキサザホスホリジンモノマー23b
化合物23bを、化合物23aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ154.6(1P,s)。
実施例Z−35
オキサザホスホリジンモノマー24a
化合物24aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−デオキシ−2’−フルオロ−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ155.6(1P,d,J=10.9Hz)。
実施例Z−36
オキサザホスホリジンモノマー24b
化合物24bを、化合物24aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ158.0(1P,d,J=4.4Hz)。
実施例Z−37
オキサザホスホリジンモノマー25a
化合物25aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−TOM−4−N−(アセチル)シチジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ156.5(1P,s)。
実施例Z−38
オキサザホスホリジンモノマー25b
化合物25bを、化合物25aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ156.4(1P,s)。
実施例Z−39
オキサザホスホリジンモノマー26a
化合物26aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−デオキシ−2’−フルオロ−4−N−(イソブチリル)シチジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ155.5(1P,d,J=6.6Hz)。
実施例Z−40
オキサザホスホリジンモノマー26b
化合物26bを、化合物26aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)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,CDCl)δ159.0(1P,d,J=4.4)。
オキサザホスホリジンモノマー27a
化合物27aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−メチル−6−N−(ベンゾイル)アデノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.66(1H,s),8.13(1H,s),8.03(2H,d,J=7.2Hz),7.64−7.16(23H,m),6.79(4H,d,J=8.7Hz),6.08(1H,d,J=6.3Hz),4.91−4.81(1H,m),4.77−4.69(1H,m),4.64−4.57(1H,m),4.15−4.10(1H,m),3.76(6H,s),3.60−3.23(4H,m),3.35(3H,s),3.14−3.00(1H,m),1.90−1.19(6H,m),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ155.8(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー27b
化合物27bを、化合物27aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ9.12(1H,brs),8.73(1H,s),8.24(1H,s),8.07−8.01(2H,m),7.62−7.17(22H,m),6.83−6.77(4H,m),6.12(1H,d,J=4.8Hz),4.84−4.73(2H,m),4.43(1H,t,J=4.8Hz),4.25−4.19(1H,m),3.77(6H,s),3.55−3.20(4H,m),3.28(3H,s),3.16−3.03(1H,m),1.90−1.17(6H,m),0.65(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ155.0(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー28a
化合物28aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−デオキシ−2’−フルオロ−6−N−(ベンゾイル)アデノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.64(1H,s),8.14(1H,s),8.06−8.01(2H,m),7.63−7.07(23H,m),6.78−6.70(4H,m),6.12(1H,dd,J=18.0,2.4Hz),5.24−5.01(2H,m),4.94−4.84(1H,m),4.17−4.06(1H,m),3.73(6H,s),3.55−3.40(3H,m),3.30−3.22(1H,m),3.03−2.88(1H,m),1.92−1.19(6H,m),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ150.5(1P,d,J=7.7Hz)。
オキサザホスホリジンモノマー28b
化合物28bを、化合物28aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ9.07(1H,brs),8.80(1H,s),8.24(1H,s),8.08−8.01(2H,m),7.66−7.15(22H,m),6.81−6.75(4H,m),6.14(1H,dd,J=18.0,1.8Hz),5.16−4.91(3H,m),4.28−4.21(1H,m),3.76(6H,s),3.57−3.11(5H,m),1.82−1.16(6H,m),0.65(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ157.8(1P,d,J=5.6Hz)。
オキサザホスホリジンモノマー29a
化合物29aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−TOM−2−N−(アセチル)グアノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.70(1H,s),7.63−7.13(21H,m),6.84−6.76(4H,m),5.77(1H,d,J=8.4Hz),5.41−5.33(1H,m),4.90(2H,s),4.78−4.68(2H,m),3.86(1H,brs),3.75(3H,s),3.74(3H,s),3.56−3.41(2H,m),3.32−2.90(3H,m),1.92−1.10(9H,m),0.97−0.87(21H,m),0.52(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ158.1(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー29b
化合物29bを、化合物29aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.77(1H,s),7.56−7.15(21H,m),6.82−6.75(4H,m),5.86(1H,d,J=7.5Hz),5.26−5.17(1H,m),4.95(1H,d,J=5.4Hz),4.85(1H,d,J=5.4Hz),4.78−4.71(1H,m),4.59−4.49(1H,m),4.10−4.05(1H,m),3.74(6H,s),3.52−3.37(2H,m),3.30−3.18(1H,m),3.11−2.85(2H,m),1.85−1.15(9H,m),0.93−0.84(21H,m),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ152.3(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー30a
化合物30aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O−TOM−ウリジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.76(1H,d,J=8.1Hz),7.55−7.18(20H,m),6.88−6.80(4H,m),6.11(1H,d,J=6.0Hz),5.32(1H,d,J=8.1Hz),4.99(1H,d,J=5.1Hz),4.93(1H,d,J=5.1Hz),4.84−4.75(1H,m),4.54−4.46(1H,m),4.38(1H,t,J=5.7Hz),3.87−3.83(1H,m),3.78(3H,s),3.77(3H,s),3.56−3.42(1H,m),3.39−3.28(1H,m),3.36(1H,dd,J=11.0,2.7Hz),3.25(1H,dd,J=11.0,2.7Hz),3.16−3.03(1H,m),1.88−1.12(6H,m),1.08−0.97(21H,m),0.59(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ156.6(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー30b
化合物30bを、化合物30aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(600MHz,CDCl)δ7.87(1H,d,J=7.8Hz),7.52−7.48(4H,m),7.38−7.21(16H,m),6.83−6.79(4H,m),6.14(1H,d,J=4.8Hz),5.33(1H,d,J=7.8Hz),4.99(1H,d,J=5.4Hz),4.89(1H,d,J=5.4Hz),4.67(1H,dd,J=13.8,7.2Hz),4.52(1H,dt,J=10.4,4.8Hz),4.31(1H,t,J=4.8Hz),4.06−4.03(1H,m),3.78(3H,s),3.77(3H,s),3.47(1H,dd,J=10.4,2.4Hz),3.47−3.39(1H,m),3.22−3.17(2H,m),3.00(1H,ddd,J=19.5,10.4,4.8Hz),1.82−1.74(1H,m),1.68−1.58(1H,m),1.56(1H,dd,J=14.4,8.4Hz),1.38(1H,dd,J=14.4,7.2Hz),1.31−1.25(1H,m),1.26−1.17(1H,m),1.08−0.98(21H,m),0.63(3H,s);31P NMR(243.0MHz,CDCl)δ154.3(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー31a
化合物31aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O,4’−C−メチレン−6−N−(ベンゾイル)アデノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ9.10(1H,brs),8.76(1H,s),8.32(1H,s),8.04(2H,d,J=7.2Hz),7.64−7.18(22H,m),6.84(4H,d,J=8.7Hz),6.10(1H,s),4.76(1H,dJ=6.9Hz),4.58(1H,s),4.61−4.51(1H,m),3.91(1H,d,J=7.8Hz),3.77(1H,d,J=7.8Hz),3.75(6H,s),3.50(1H,s),3.47−3.33(1H,m),3.31−3.19(1H,m),3.03−2.88(1H,m),1.84−1.09(6H,m),0.51(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ152.9(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー31b
化合物31bを、化合物31aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.81(1H,s),8.30(1H,s),8.07−8.00(2H,m),7.64−7.17(22H,m),6.86−6.79(4H,m),6.12(1H,s),4.81−4.72(1H,m),4.62(1H,dJ=7.2Hz),4.57(1H,s),3.94(1H,d,J=7.8Hz),3.89(1H,d,J=7.8Hz),3.77(6H,s),3.48(2H,s),3.46−3.32(1H,m),3.24−3.13(1H,m),3.10−2.97(1H,m),1.84−1.49(3H,m),1.42−1.09(3H,m),0.58(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ157.3(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー32a
化合物32aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O,4’−C−メチレン−4−N−(イソブチリル)−5−メチルシチジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.88(1H,brs),7.58−7.18(20H,m),6.88−6.80(4H,m),5.65(1H,s),4.69−4.60(1H,m),4.52(1H,d,J=6.6Hz),4.49(1H,s),3.81−3.74(1H,m),3.75(3H,s),3.73(3H,s),3.64(1H,d,J=8.1Hz),3.56(1H,d,J=11.1Hz),3.53(1H,d,J=8.1Hz),3.46(1H,d,J=11.1Hz),3.56−3.40(1H,m),3.32−3.20(1H,m),3.14−3.00(1H,m),1.85−1.12(6H,m),1.60(3H,s),1.19(6H,d,J=6.9Hz),0.55(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ155.9(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー32b
化合物32bを、化合物32aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.86(1H,brs),7.56−7.19(20H,m),6.88−6.79(4H,m),5.69(1H,s),4.86−4.76(1H,m),4.46(1H,s),4.45(1H,d,J=7.5Hz),3.80−3.75(1H,m),3.79(6H,s),3.74(1H,d,J=8.1Hz),3.69(1H,d,J=8.1Hz),3.51(1H,d,J=11.1Hz),3.44−3.30(1H,m),3.39(1H,d,J=11.1Hz),3.29−3.17(1H,m),3.11−2.97(1H,m),1.86−1.52(3H,m),1.64(3H,s),1.45−1.10(3H,m),1.21(6H,d,J=6.6Hz),0.62(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ158.2(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー33a
化合物33aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O,4’−C−メチレン−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.71(1H,brs),8.16(1H,s),7.50−7.17(21H,m),7.09−7.01(3H,m),6.86−6.79(4H,m),6.03(1H,s),4.84(2H,t,J=6.6Hz),4.72(2H,s),4.68(1H,d,J=7.2Hz),4.55−4.46(1H,m),4.50(1H,s),3.90(1H,d,J=7.8Hz),3.77(1H,d,J=7.8Hz),3.75(6H,s),3.51(1H,d,J=10.8Hz),3.47(1H,d,J=10.8Hz),3.45−3.21(2H,m),3.08(2H,t,J=6.6Hz),3.03−2.89(1H,m),1.80−1.08(6H,m),0.47(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ153.2(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー33b
化合物33bを、化合物33aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ8.86(1H,brs),8.13(1H,s),7.55−7.17(21H,m),7.08−6.98(3H,m),6.95−6.78(4H,m),6.01(1H,s),4.86(2H,t,J=6.6Hz),4.82−4.73(1H,m),4.70(2H,s),4.64(1H,d,J=7.5Hz),4.49(1H,s),3.94(1H,d,J=7.8Hz),3.89(1H,d,J=7.8Hz),3.77(6H,s),3.46(2H,s),3.45−3.30(1H,m),3.24−3.12(1H,m),3.09(2H,t,J=6.6Hz),3.09−2.96(1H,m),1.81−1.50(3H,m),1.41−1.06(3H,m),0.58(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ157.4(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー34a
化合物34aを、化合物12aと同様にして、ただし5’−O−(DMTr)−2−N−(フェノキシアセチル)−6−O−(シアノエチル)グアノシンの代わりに5’−O−(DMTr)−2’−O,4’−C−メチレン−5−メチルウリジンを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.71(1H,d,J=0.9Hz),7.50−7.17(20H,m),6.87−6.80(4H,m),5.61(1H,s),4.69−4.60(1H,m),4.55(1H,d,J=6.9Hz),4.41(1H,s),3.74(3H,s),3.73(3H,s),3.64(1H,d,J=7.8Hz),3.55(1H,d,J=7.8Hz),3.53(1H,d,J=10.8Hz),3.46(1H,d,J=10.8Hz),3.56−3.42(1H,m),3.35−3.24(1H,m),3.13−3.00(1H,m),1.85−1.45(3H,m),1.55(3H,d,J=0.9Hz),1.41−1.12(3H,m),0.56(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ155.1(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー34b
化合物34bを、化合物34aと同様にして、ただし3aの代わりに3bを用いて得た。
H NMR(300MHz,CDCl)δ7.69(1H,s),7.56−7.19(20H,m),6.88−6.79(4H,m),5.66(1H,s),4.87−4.77(1H,m),4.47(1H,d,J=7.8Hz),4.40(1H,s),3.78(6H,s),3.74(1H,d,J=7.8Hz),3.68(1H,d,J=7.8Hz),3.50(1H,d,J=10.8Hz),3.46−3.32(1H,m),3.39(1H,d,J=10.8Hz),3.30−3.19(1H,m),3.12−2.98(1H,m),1.85−1.56(3H,m),1.59(3H,s),1.46−1.12(3H,m),0.63(3H,s);31P NMR(121.5MHz,CDCl)δ158.1(1P,s)。
オキサザホスホリジンモノマー35a
化合物35aを、化合物13aと同様にして、ただし3aの代わりに13a’を用いて得た。H NMR(600MHz,CDCl)δ7.76(2H,d,J=9.0Hz),7.62(1H,d,J=1.2Hz),7.40(2H,d,J=7.2Hz),7.32−7.23(10H,m),6.85(4H,d,J=8.4Hz),6.41(1H,dd,J=8.4,5.4Hz),4.94(1H,dd,J=12.3,5.4Hz),4.84−4.79(1H,m),4.03−4.01(1H,m),3.79(6H,s),3.59−3.53(1H,m),3.52−3.44(2H,m),3.41(1H,dd,J=14.7,7.2Hz),3.37−3.30(2H,m),3.13(1H,ddd,J=19.3,10.3,4.1Hz),2.50−2.44(1H,m),2.39(3H,s),2.35−2.29(1H,m),1.91−1.72(2H,m),1.64−1.59(1H,m),1.40(3H,s),1.12−1.05(1H,m);31P NMR(243.0MHz,CDCl)δ154.2(1P,s)。
実施例Z−41
上記化合物Z−27は、従来のモノマーを表し、これを用いてオリゴを産生した。図70は、比較例Z−1を通して得る産物のチャートを示す。図69及び70に示す通り、本発明のモノマーは、より完全な脱保護とより少ない副産物を提供したということであり、このことは、産物の単離及び/又は精製をより容易とする。
いくつかの実施形態では、本発明は化学的に安定なモノマーを提供する。例示的なかかるモノマーは上に実施例において示されている。いくつかの実施形態では、本発明は高い単離収率でモノマーを提供する。いくつかの実施形態では、本発明は常法より高い単離収率でモノマーを提供する。いくつかの実施形態では、単離収率は80%を超える。例示的なかかるモノマーは上に実施例において示されている。
縮合試薬
本発明の方法に従って有用な縮合試薬(C)は、次の一般式のいずれのものでもよく:

式中、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、及びZ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、ZとZ、ZとZ、ZとZ、ZとZ、ZとZ、若しくはZとZとZ、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。
いくつかの実施形態では、縮合試薬Cの対イオンはCl、Br、BF 、PF 、TfO、Tf、AsF 、ClO 、又はSbF であり、TfはCFSOである。いくつかの実施形態では、縮合試薬Cの脱離基はF、Cl、Br、I、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、イミダゾール、アルキルトリアゾール、テトラゾール、ペンタフルオロベンゼン、又は1−ヒドロキシベンゾトリアゾールである。
本発明の方法に従って用いる縮合試薬の例としては、ペンタフルオロベンゾイルクロリド、カルボニルジイミダゾール(CDI)、1−メシチレンスルフォニル−3−ニトロトリアゾール(MSNT)、1−エチル−3−(3’−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロリド(EDCI−HCl)、ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBOP)、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)、2−(1H−7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HATU)、及びO−ベンゾトリアゾール−N,N,N,’N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU)、DIPCDI;N,N’−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸ブロミド(BopBr)、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)、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)、ブロモトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyBrOP);O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU);及びテトラメチルフルオロホルムアミジニウムヘキサフルオロホスフェート(TFFH)が挙げられるが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、縮合試薬Cの対イオンはCl、Br、BF 、PF 、TfO、Tf、AsF 、ClO 、又はSbF であり、TfはCFSOである。
いくつかの実施形態では、縮合試薬は、1−(2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホニル)−5−(ピリジン−2−イル)テトラゾリド、ピバロイルクロリド、ブロモトリスピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、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)、又は2−クロロ−5,5−ジメチル−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスフィナンである。いくつかの実施形態では、縮合試薬は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)である。いくつかの実施形態では、縮合試薬はWO2006/066260に記載のものより選択される。
いくつかの実施形態では、縮合試薬は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):
である。
ヌクレオシド・カップリングパートナーの塩基及び糖の選択
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。
カップリング・ステップ
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、
の構造を有し、BPROは保護核酸塩基である。いくつかの実施形態では、カップリングパートナーは、
の構造を有し、BPROは保護核酸塩基である。カップリングパートナーとして例示的なキラルホスホラミダイトを下に示す。
カップリングパートナーを合成するために用いる方法の1つを下のスキームIIに示す。
スキームII カップリングパートナーの合成例
いくつかの実施形態では、カップリングのステップは、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位の遊離ヒドロキシル基をヌクレオシド・カップリングパートナーと適切な条件下で反応させてカップリングを起こすことを含む。いくつかの実施形態では、カップリングのステップの前に脱ブロッキングのステップを行う。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’ヒドロキシル基はブロックされ(即ち、保護され)、その後ヌクレオシド・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。
増殖しているオリゴヌクレオチドの適切なヒドロキシル基を脱ブロッキングした後、キラル試薬を含む溶液と活性化剤を含む溶液との送り込みの準備に当たって、支持体を洗浄し、乾燥する。いくつかの実施形態では、キラル試薬及び活性化剤を同時に送り込む。いくつかの実施形態では、同時の送り込みは、溶液(例えば、ホスホラミダイト溶液)中キラル試薬いくらかと、溶液(例えば、CMPT溶液)中活性化剤いくらかとを、ニトリル溶媒(例えば、アセトニトリル)等の極性非プロトン性溶媒中に送り込むことを含む。
いくつかの実施形態では、カップリングのステップは、キラル亜リン酸エステル産物が95%超のジアステレオマー過剰率で存在する粗産物組成物を提供する。いくつかの実施形態では、キラル亜リン酸エステル産物が96%超のジアステレオマー過剰率で存在する。いくつかの実施形態では、キラル亜リン酸エステル産物が97%超のジアステレオマー過剰率で存在する。いくつかの実施形態では、キラル亜リン酸エステル産物が98%超のジアステレオマー過剰率で存在する。いくつかの実施形態では、キラル亜リン酸エステル産物が99%超のジアステレオマー過剰率で存在する。
キャッピング・ステップ
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。
いくつかの実施形態では、キャッピングのステップは、キラル補助基の遊離アミンをキャッピングするステップと、残留未反応5’ヒドロキシル基をキャッピングするステップとを含む。いくつかの実施形態では、キラル補助基の遊離アミンと未反応5’ヒドロキシル基は、同じキャッピング基でキャッピングされる。いくつかの実施形態では、キラル補助基の遊離アミンと未反応5’ヒドロキシル基は、同じキャッピング基でキャッピングされる。いくつかの実施形態では、キラル補助基の遊離アミンと未反応5’ヒドロキシル基は、異なるキャッピング基でキャッピングされる。ある特定の実施形態では、異なるキャッピング基でのキャッピングは、オリゴヌクレオチドの合成の間、1つのキャッピング基を他のキャッピング基より先に選択的に除去することを可能とする。いくつかの実施形態では、両方の基のキャッピングは同時に起こる。いくつかの実施形態では、両方の基のキャッピングは繰り返し起こる。
ある特定の実施形態では、キャッピングは繰り返し起こり、遊離アミンをキャッピングする第1ステップと、その後遊離5’ヒドロキシル基をキャッピングする第2ステップとを含み、遊離アミン及び5’ヒドロキシル基の両方は同じキャッピング基でキャッピングされる。例えば、いくつかの実施形態では、キラル補助基の遊離アミンは、無水物(例えばフェノキシ酢酸無水物、即ちPacO)で5’ヒドロキシル基がキャッピングされる前に、同じ無水物を用いてキャッピングされる。ある特定の実施形態では、その同じ無水物による5’ヒドロキシル基のキャッピングは異なる条件下(例えば、1つ又は複数の追加試薬の存在下)で起こる。いくつかの実施形態では、5’ヒドロキシル基のキャッピングは、エーテル性溶媒中アミン塩基(例えば、THF中NMI(N−メチルイミダゾール))の存在下で起こる。「キャッピング基」という表現は本明細書では、「保護基」及び「ブロック基」という句と互換的に用いられる。
いくつかの実施形態では、アミンキャッピング基は、中間体亜リン酸エステル種の転位及び/又は分解を防ぐようにアミンを効果的にキャッピングすることを特徴とする。いくつかの実施形態では、キャッピング基は、それがヌクレオチド間結合リンの分子内切断を防ぐことを目的としてキラル補助基のアミンを保護する能力で選択される。
いくつかの実施形態では、「ショートマー(shortmers)」例えば、「n−m」(m及びnは整数であり、m<nであり;nは標的オリゴヌクレオチドにおける塩基の数である)不純物であって、第1サイクルで反応せず次の1つ又は複数のサイクルで反応するオリゴヌクレオチド鎖の反応から起こる不純物、の発生を防ぐようにヒドロキシル基を効果的にキャッピングすることを、5’ヒドロキシル基キャッピング基は特徴とする。かかるショートマー、特に「n−1]の存在は、粗オリゴヌクレオチドの純度に有害な影響を有し、オリゴヌクレオチドの最終的な精製を時間がかかって概して低収率なものとする。
いくつかの実施形態では、特定のキャップは、特定の条件下で特定のタイプの反応を容易にする傾向に基づいて選択される。例えば、いくつかの実施形態では、キャッピング基はE1脱離反応を容易にする能力で選択され、この反応はキャップ及び/又は補助基を増殖しているオリゴヌクレオチドから切断する。いくつかの実施形態では、キャッピング基はE2脱離反応を容易にする能力で選択され、この反応はキャップ及び/又は補助基を増殖しているオリゴヌクレオチドから切断する。いくつかの実施形態では、キャッピング基はβ−脱離反応を容易にする能力で選択され、この反応はキャップ及び/又は補助基を増殖しているオリゴヌクレオチドから切断する。
修飾ステップ
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。
いくつかの実施形態では、適切なP−修飾試薬はイオウ求電子試薬、セレニウム求電子試薬、酸素求電子試薬、ホウ素化試薬、又はアジド試薬である。
例えば、いくつかの実施形態では、セレニウム試薬は元素セレニウム、セレニウム塩、又は置換ジセレニドである。いくつかの実施形態では、酸素求電子試薬は元素酸素、ペルオキシド、又は置換ペルオキシドである。いくつかの実施形態では、ホウ素化試薬は、ボラン−アミン(例えば、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH・DIPEA)、ボラン−ピリジン(BH・Py)、ボラン−2−クロロピリジン(BH・CPy)、ボラン−アニリン(BH・An))、ボラン−エーテル試薬(例えば、ボラン−テトラヒドロフラン(BH・THF))、ボラン−ジアルキルスルフィド試薬(例えば、BH・MeS)、アニリン−シアノボラン、又はトリフェニルホスフィン−カルボアルコキシボランである。いくつかの実施形態では、アジド試薬は、続く還元を経てアミン基を提供することができるアジド基を含む。
いくつかの実施形態では、P−修飾試薬は本明細書に記載される硫化試薬である。いくつかの実施形態では、修飾のステップは、リンを硫化してホスホロチオエート結合又はホスホロチオエートトリエステル結合を提供することを含む。いくつかの実施形態では、修飾のステップは式Iのヌクレオチド間結合を有するオリゴヌクレオチドを提供する。
いくつかの実施形態では、本発明は硫化試薬、同試薬を作る方法、及び同試薬の使用法を提供する。
いくつかの実施形態では、かかる硫化試薬はチオスルホン酸試薬である。いくつかの実施形態では、チオスルホン酸試薬は式S−Iの構造を有し:
S−I、
式中、
s1はRであり;
R、L、及びR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。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はビス(チオスルホン酸)試薬である。いくつかの実施形態では、ビス(チオスルホン酸)試薬は式S−IIの構造を有し:
S−II、
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。
一般的に上に定義される通り、Rs1はRであり、Rは上及び本明細書に定義され記載される通りである。いくつかの実施形態では、Rs1は置換されてもよい脂肪族、アリール、ヘテロシクリル、又はヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、Rs1は置換されてもよいアルキルである。いくつかの実施形態では、Rs1は置換されてもよいアルキルである。いくつかの実施形態では、Rs1はメチルである。いくつかの実施形態では、Rs1はシアノメチルである。いくつかの実施形態では、Rs1はニトロメチルである。いくつかの実施形態では、Rs1は置換されてもよいアリールである。いくつかの実施形態では、Rs1は置換されてもよいフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はp−ニトロフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はp−メチルフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はp−クロロフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はo−クロロフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1は2,4,6−トリクロロフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はペンタフルオロフェニルである。いくつかの実施形態では、Rs1はされてもよい置換ヘテロシクリルである。いくつかの実施形態では、Rs1はされてもよい置換ヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(MTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(TTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(NOPheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(p−ClPheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(o−ClPheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(2,4,6−TriClPheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(PheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(PFPheTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−CNMTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−NOMTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−CFMTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−CFTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−CHFTS)
である。いくつかの実施形態では、 Rs1−S(O)S−は
(a−CHFTS)
である。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Lは−S−RL3−又は−S−C(O)−RL3−である。いくつかの実施形態では、Lは−S−RL3−又は−S−C(O)−RL3−であり、RL3は置換されてもよいC〜Cアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは−S−RL3−又は−S−C(O)−RL3−であり、RL3は置換されてもよいC〜Cアルケニレンである。いくつかの実施形態では、Lは−S−RL3−又は−S−C(O)−RL3−であり、RL3は置換されてもよいC〜Cアルキレンであり、1つ又は複数のメチレン単位は、置換されていてもよいC〜Cアルケニレン、アリーレン、又はヘテロアリーレンによって互いに独立して置換されていてもよい。いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、RL3は置換されていてもよい−S−(C〜Cアルケニレン)−、−S−(C〜Cアルキレン)−、−S−(C〜Cアルキレン)−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−、−S−CO−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−、又は−S−CO−(C〜Cアルキレン)−アリーレン−(C〜Cアルキレン)−である。いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Lは−S−RL3−又は−S−C(O)−RL3−であり、イオウ原子はRに結合する。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Lはアルキレン、アルケニレン、アリーレン、又はヘテロアリーレンである。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Lは
である。いくつかの実施形態では、Lは
であり、イオウ原子はRに結合する。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、R
である。いくつかの実施形態では、R
であり、イオウ原子はLに結合する。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Lは
であり、イオウ原子はRに結合し、R1は
であり、イオウ原子はLに結合する。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS−I又はS−IIの構造を有し、Rは−S−RL2であり、RL2は上及び本明細書に定義され記載される通りである。いくつかの実施形態では、RL2は−S−(C〜Cアルキレン)−ヘテロシクリル、−S−(C〜Cアルケニレン)−ヘテロシクリル、−S−(C〜Cアルキレン)−N(R’)、−S−(C〜Cアルキレン)−N(R’)より選択される置換されていてもよい基であり、各R’は上に定義され本明細書に記載される通りである。
いくつかの実施形態では、−L−Rは−RL3−S−S−RL2であり、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。いくつかの実施形態では、−L−Rは−RL3−C(O)−S−S−RL2であり、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。
式S−IIの例示的ビス(チオスルホン酸)試薬を下に示す:

いくつかの実施形態では、硫化試薬は次の式のうちの1つを有する化合物であり:
、Rs2−S−S−Rs3、又はRs2−S−X−Rs3
式中、
s2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
s2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;
は−S(O)−、−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。
いくつかの実施形態では、硫化試薬はS
である。いくつかの実施形態では、硫化試薬はS
である。いくつかの実施形態では、硫化試薬は
である。
例示的な硫化試薬を下の表5に示す。

表5 例示的硫化試薬
いくつかの実施形態では、提供される硫化試薬を用いてH−ホスホネートを修飾する。例えば、いくつかの実施形態では、H−ホスホネートオリゴヌクレオチドは、例えば、Wada I又はWada IIの方法を用いて合成し、式S−I又はS−IIの硫化試薬を用いて修飾する:
式中、RS1、L、及びRのそれぞれは上及び本明細書に記載され定義される通りである。
いくつかの実施形態では、本発明はホスホロチオエートトリエステルを合成する方法を提供し、本方法は、
i)構造:
(式中、W、Y、及びZのそれぞれは上及び本明細書に記載され定義される通りであり、シリル化試薬とともにシリルオキシホスホネートを提供する)のH−ホスホネートを反応させるステップと、
ii)シリルオキシホスホネートを構造S−I又はS−II:
の硫化試薬と反応させ、ホスホロチオトリエステルを提供するステップと、
を含む。
いくつかの実施形態では、セレニウム求電子試薬を硫化試薬の代わりに用いてヌクレオチド間結合へ修飾を導入する。いくつかの実施形態では、セレニウム求電子試薬は次の式の1つを有する化合物であり:
Se、Rs2−Se−Se−Rs3、又はRs2−Se−X−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
s2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;
は−S(O)−、−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。
他の実施形態では、セレニウム求電子試薬はSe、KSeCN、
の化合物である。いくつかの実施形態では、セレニウム求電子試薬はSe又は
である。
いくつかの実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、硫化の間リンに移動する成分が単一イオウ原子(例えば、−S又は=S)ではなく置換イオウ(例えば、−SR)であることを特徴とする。
いくつかの実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、試薬の活性が、所定の電子吸引基又は電子供与基で試薬を修飾することによって調節可能であることを特徴とする。
いくつかの実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、それが結晶性であることを特徴とする。いくつかの実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、それが高い結晶化度を有することを特徴とする。ある特定の実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、例えば再結晶によって試薬の精製が容易であることを特徴とする。ある特定の実施形態では、本発明に従って用いられる硫化試薬は、それにイオウ含有不純物が実質的にないことを特徴とする。いくつかの実施形態では、イオウ含有不純物が実質的にない硫化試薬は効率の向上を示す。
いくつかの実施形態では、提供されるキラル制御オリゴヌクレオチドは1つ又は複数のリン酸ジエステル結合を含む。かかるキラル制御オリゴヌクレオチドを合成するために、1つ又は複数の修飾ステップを酸化ステップに置き換えて、同等のリン酸ジエステル結合を導入してもよい。いくつかの実施形態では、酸化ステップは、通常のオリゴヌクレオチド合成と同様に実施する。いくつかの実施形態では、酸化ステップはIの使用を含む。いくつかの実施形態では、酸化ステップはI及びピリジンの使用を含む。いくつかの実施形態では、酸化ステップは、THF/ピリジン/水(70:20:10−v/v/v)共溶媒系中0.02M Iの使用を含む。例示的サイクルをスキームI−cに示す。
いくつかの実施形態では、ホスホロチオエート前駆体を用いて、ホスホロチオエート結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドを合成する。いくつかの実施形態では、かかるホスホロチオエート前駆体は
である。いくつかの実施形態では、
は、サイクル終了後、標準脱保護/放出手順の間、ホスホロチオエートジエステル結合へと変換される。例をさらに下に示す。
いくつかの実施形態では、提供されるキラル制御オリゴヌクレオチドは1つ又は複数のリン酸ジエステル結合及び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む。いくつかの実施形態では、提供されるキラル制御オリゴヌクレオチドは1つ又は複数のリン酸ジエステル結合及び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、少なくとも1つのリン酸ジエステル結合は、3’から5’に合成されるとき全てのホスホロチオエートジエステル結合の後で導入される。かかるキラル制御オリゴヌクレオチドを合成するために、いくつかの実施形態では、1つ又は複数の修飾ステップを酸化ステップに置き換えて、同等のリン酸ジエステル結合を導入してもよく、ホスホロチオエート前駆体を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導入する。いくつかの実施形態では、所望のオリゴヌクレオチド長を達成した後、ホスホロチオエート前駆体をホスホロチオエートジエステル結合に変換する。いくつかの実施形態では、サイクル終了の間か後の脱保護/放出ステップでホスホロチオエート前駆体をホスホロチオエートジエステル結合に変換する。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエート前駆体は、それをβ脱離経路によって除去できることを特徴とする。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエート前駆体は
である。当業者に理解されるように、合成の間、ホスホロチオエート前駆体、例えば、
を使用する利点の1つは、
はある特定の条件下でホスホロチオエートより安定しているということである。
いくつかの実施形態では、ホスホロチオエート前駆体は、本明細書に記載されるリン保護基、例えば、2−シアノエチル(CE又はCne)、2−トリメチルシリルエチル、2−ニトロエチル、2−スルホニルエチル、メチル、ベンジル、o−ニトロベンジル、2−(p−ニトロフェニル)エチル(NPE又はNpe)、2−フェニルエチル、3−(N−tert−ブチルカルボキサミド)−1−プロピル、4−オキソペンチル、4−メチルチオ−1−ブチル、2−シアノ−1,1−ジメチルエチル、4−N−メチルアミノブチル、3−(2−ピリジル)−1−プロピル、2−[N−メチル−N−(2−ピリジル)]アミノエチル、2−(N−ホルミル、N−メチル)アミノエチル、4−[N−メチル−N−(2,2,2−トリフルオロアセチル)アミノ]ブチルである。例をさらに下に示す。
所望の硫化試薬を合成する方法は、本明細書及び実施例の項に記載される。
上に記する通り、いくつかの実施形態では、硫化は、増殖しているオリゴヌクレオチドからキラル試薬を切断する条件下で起こる。いくつかの実施形態では、硫化は、増殖しているオリゴヌクレオチドからキラル試薬を切断しない条件下で起こる。
いくつかの実施形態では、硫化試薬を適切な溶媒に溶解させ、カラムに送り込む。ある特定の実施形態では、溶媒は、ニトリル溶媒等の極性非プロトン性溶媒である。いくつかの実施形態では、溶媒はアセトニトリルである。いくつかの実施形態では、硫化試薬の溶液は、ニトリル溶媒(例えば、アセトニトリル)中で、硫化試薬(例えば、本明細書に記載されるチオスルホン酸誘導体)をBSTFA(N,O−ビス−トリメチルシリル−トリフルオロアセトアミド)と混合することによって調製する。いくつかの実施形態では、BSTFAを含まない。例えば、本発明者は、一般式Rs2−S−S(O)−Rs3の比較的より反応性のある硫化試薬がしばしば、BSTFAの不存在下、硫化反応に問題なく関与できることを見い出した。ほんの一例を挙げると、発明者は、Rs2がp−ニトロフェニルで、Rs3がメチルである場合BSTFAが必要ないことを例証した。本開示を参考にすると、当業者は、BSTFAを必要としない他の状況及び/又は硫化試薬を決定することが容易に可能となるであろう。
いくつかの実施形態では、硫化ステップを室温で実施する。いくつかの実施形態では、硫化ステップをより低い温度、例えば、約0℃、約5℃、約10℃、又は約15℃で実施する。いくつかの実施形態では、硫化ステップを約20℃より高い温度で実施する。
いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約120分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約90分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約60分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約30分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約25分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約20分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約15分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約1分〜約10分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約5分〜約60分間行う。
いくつかの実施形態では、硫化反応は約5分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約10分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約15分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約20分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約25分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約30分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約35分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約40分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約45分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約50分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約55分間行う。いくつかの実施形態では、硫化反応は約60分間行う。
本発明の方法に従って作られる硫化修飾産物のいくつかは予想外に安定であることが期せずして見い出された。いくつかの実施形態では、予想外に安定な産物はホスホロチオエートトリエステルである。いくつかの実施形態では、予想外に安定な産物は、式I−cの構造を有する1つ又は複数のヌクレオチド間結合を含むキラル制御オリゴヌクレオチドである。
当業者は、本明細書に記載される硫化方法及び本明細書に記載される硫化試薬はまた、Wada II(WO2010/064146)に記載されるもの等、修飾H−ホスホネートオリゴヌクレオチドに関連して有用であることを認識する。
いくつかの実施形態では、硫化反応は、少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、又は98%の段階的硫化効率を有する。いくつかの実施形態では、硫化反応は少なくとも純度98%の粗ジヌクレオチド産物組成物を提供する。いくつかの実施形態では、硫化反応は少なくとも純度90%の粗テトラヌクレオチド産物組成物を提供する。いくつかの実施形態では、硫化反応は少なくとも純度70%の粗ドデカヌクレオチド産物組成物を提供する。いくつかの実施形態では、硫化反応は少なくとも純度50%の粗イコサヌクレオチド産物組成物を提供する。
結合リンを修飾するステップが完了すると、オリゴヌクレオチドは、サイクルを再開するための準備として別の脱ブロッキングステップを経る。いくつかの実施形態では、キラル補助基は硫化後無傷のままであり、続く脱ブロッキングステップの間脱ブロッキングされ、この脱ブロッキングステップはサイクルを再開する前に必ず起こる。脱ブロッキング、カップリング、キャッピング、及び修飾のステップは、増殖しているオリゴヌクレオチドが所望の長さに達するまで繰り返し、所望の長さに達した時点でオリゴヌクレオチドを、固体支持体から直ぐに切断するか、精製目的の支持体に付けたままとして後で切断するか、どちらかが可能である。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の保護基は、ヌクレオチド塩基の1つ又は複数において存在し、支持体からのオリゴヌクレオチドの切断と塩基の脱保護は単一ステップにおいて起こる。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の保護基は、ヌクレオチド塩基の1つ又は複数において存在し、支持体からのオリゴヌクレオチドの切断と塩基の脱保護は1つより多数のステップにおいて起こる。いくつかの実施形態では、脱保護と、支持体からの切断とは、例えば、1つ又は複数のアミン塩基を用いた塩基性条件下で起こる。ある特定の実施形態では、1つ又は複数のアミン塩基はプロピルアミンを含む。ある特定の実施形態では、1つ又は複数のアミン塩基はピリジンを含む。
いくつかの実施形態では、支持体からの切断及び/又は脱保護は、約30℃〜約90℃の高温で起こる。いくつかの実施形態では、支持体からの切断及び/又は脱保護は、約40℃〜約80℃の高温で起こる。いくつかの実施形態では、支持体からの切断及び/又は脱保護は、約50℃〜約70℃の高温で起こる。いくつかの実施形態では、支持体からの切断及び/又は脱保護は、約60℃の高温で起こる。いくつかの実施形態では、支持体からの切断及び/又は脱保護は、周囲温度で起こる。
例示的な精製手順は、本明細書に記載されかつ当技術分野で周知であるか、又はそのいずれかである。
注目すべきは、各サイクル中、増殖しているオリゴヌクレオチドからキラル補助基を除去することが少なくとも次の理由で有利であることであり、その理由とは、
(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。
脱ブロッキングのステップがサイクルとの関連において上に記載されているが、一方、追加の一般的方法が下の通り含まれる。
脱ブロッキングステップ
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。
いくつかの実施形態では、酸性化を用いてブロック基を除去する。いくつかの実施形態では、酸はブレンステッド酸又はルイス酸である。有用なブレンステッド酸としては、有機溶媒又は水(80%酢酸の場合)中に−0.6(トリフルオロ酢酸)〜4.76(酢酸)のpKa(水中25℃)値を有する、カルボン酸、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、リン酸及びその誘導体、ホスホン酸及びその誘導体、アルキルホスホン酸及びそれらの誘導体、アリールホスホン酸及びそれらの誘導体、ホスフィン酸、ジアルキルホスフィン酸、並びにジアリールホスフィン酸がある。酸性化ステップで用いられる酸(1〜80%)の濃度は酸の酸性度による。強酸性条件は、脱プリン/脱ピリミジンを生じ、プリニル塩基又はピリミジニル塩基がリボース環及び/又は他の糖環から切断されるので、酸強度を考慮に入れなければならない。いくつかの実施形態では、酸はRa1COOH、Ra1SOH、Ra3SOH、
より選択され、式中、Ra1及びRa2のそれぞれは互いに独立して水素又は置換されていてもよいアルキル若しくはアリールであり、Ra3は置換されていてもよいアルキル又はアリールである。
いくつかの実施形態では、酸性化は有機溶媒中ルイス酸によって達成する。例示的なかかる有用なルイス酸としては、Zn(Xがあり、XはCl、Br、I、又はCFSOである。
いくつかの実施形態では、酸性化のステップは、プリン成分を縮合中間体から除去することなくブロック基を除去するのに有効な量のブレンステッド酸又はルイス酸を添加することを含む。
酸性化ステップに有用な酸としてはまた、有機溶媒中10%リン酸、有機溶媒中10%塩酸、有機溶媒中1%トリフルオロ酢酸、有機溶媒中3%ジクロロ酢酸又はトリクロロ酢酸又は水中80%酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。このステップで用いられるどのようなブレンステッド酸又はルイス酸の濃度も、酸の濃度が、糖成分からの核酸塩基の切断を起こす濃度を超えないように選択する。
いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中約1%トリフルオロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中約0.1%〜約8%トリフルオロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中3%のジクロロ酢酸又はトリクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中約0.1%〜約10%ジクロロ酢酸又はトリクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中3%トリクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、有機溶媒中約0.1%〜約10%トリクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、水中80%酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、水中約50%〜約90%、又は約50%〜約80%、約50%〜約70%、約50%〜約60%、約70%〜約90%酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、酸性化は、さらに酸性溶媒へカチオンスカベンジャーを添加することを含む。ある特定の実施形態では、カチオンスカベンジャーはトリエチルシラン又はトリイソプロピルシランであってもよい。いくつかの実施形態では、ブロック基を酸性化によって脱ブロッキングし、これは有機溶媒中1%トリフルオロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、ブロック基を酸性化によって脱ブロッキングし、これは有機溶媒中3%ジクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、ブロック基を酸性化によって脱ブロッキングし、これは有機溶媒中3%トリクロロ酢酸を添加することを含む。いくつかの実施形態では、ブロック基を酸性化によって脱ブロッキングし、これはジクロロメタン中3%トリクロロ酢酸を添加することを含む。
ある特定の実施形態では、本発明の方法は、合成装置上で完了し、増殖しているオリゴヌクレオチドのヒドロキシル基を脱ブロッキングするステップは、いくらかの量の溶媒を合成装置カラムへ送り込むことを含み、このコラムは、オリゴヌクレオチドを付ける固体支持体を含有する。いくつかの実施形態では、溶媒は、ハロゲン化溶媒(例えば、ジクロロメタン)である。ある特定の実施形態では、溶媒は、いくらかの量の酸を含む。いくつかの実施形態では、溶媒は、いくらかの量の有機酸、例えばトリクロロ酢酸を含む。ある特定の実施形態では、酸は約1%〜約20%w/vの量で存在する。ある特定の実施形態では、酸は約1%〜約10%w/vの量で存在する。ある特定の実施形態では、酸は約1%〜約5%w/vの量で存在する。ある特定の実施形態では、酸は約1%〜約3%w/vの量で存在する。ある特定の実施形態では、酸は約3%w/vの量で存在する。ヒドロキシル基を脱ブロッキングする方法は本明細書にさらに記載される。いくつかの実施形態では、酸は、ジクロロメタン中3%w/vで存在する。
いくつかの実施形態では、キラル補助基は、脱ブロッキングステップの前に除去する。いくつかの実施形態では、キラル補助基は脱ブロッキングステップの間に除去する。
いくつかの実施形態では、サイクル終了を脱ブロッキングステップの前に実施する。いくつかの実施形態では、サイクル終了を脱ブロッキングステップの後に実施する。
ブロック基/保護基除去の一般的条件
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)。
核酸からブロック基を除去する種々の方法が知られ、用いられる。いくつかの実施形態では、全てのブロック基を除去する。いくつかの実施形態では、ブロック基の一部を除去する。いくつかの実施形態では、反応条件は、所定のブロック基を選択的に除去するように調整可能である。
いくつかの実施形態では、核酸塩基ブロック基が存在する場合、それは、提供されるオリゴヌクレオチドの構築の後、酸性試薬で切断可能である。いくつかの実施形態では、核酸塩基ブロック基が存在する場合、それは、酸性条件下でも塩基性条件下でも切断可能ではなく、例えば、フッ化物塩又はフッ化水素酸複合体で切断可能である。いくつかの実施形態では、核酸塩基ブロック基が存在する場合、それは、提供されるオリゴヌクレオチドの構築の後、塩基又は塩基性溶媒の存在下で切断可能である。ある特定の実施形態では、核酸塩基ブロック基の1つ又は複数は、提供されるオリゴヌクレオチドの構築の後、塩基又は塩基性溶媒の存在下で切断可能であるが、提供されるオリゴヌクレオチドの構築の間先に起こる1つ又は複数の脱保護ステップの特定の条件に対して安定していることを特徴とする。
いくつかの実施形態では、核酸塩基にブロック基は必要とされない。いくつかの実施形態では、核酸塩基にブロック基が必要とされる。いくつかの実施形態では、所定の核酸塩基は1つ又は複数のブロック基を必要とし、一方、他の核酸塩基は1つ又は複数のブロック基を必要としない。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、合成の後固体支持体から切断される。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、ピリジン中プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、ピリジン中20%プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、無水ピリジン中プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、無水ピリジン中20%プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、アセトニトリル、NMP、DMSO、スルホン、及び/又はルチジン等の極性非プロトン性溶媒の使用を含む。いくつかの実施形態では、固体支持体からの切断は、溶媒、例えば極性非プロトン性溶媒、並びに1つ若しくは複数の一次アミン(例えば、C1〜10アミン)、並びに/又は、1つ又は複数のメトキシルアミン(methoxylamine)、ヒドラジン、及び純無水アンモニアの1つ若しくは複数、の使用を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの脱保護はプロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの脱保護はピリジン中プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの脱保護はピリジン中20%プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの脱保護は無水ピリジン中プロピルアミンの使用を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの脱保護は無水ピリジン中20%プロピルアミンの使用を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、切断中に脱保護される。
いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、およそ室温で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、高温で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、又は100℃のそれぞれより高い温度で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、又は100℃で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約40℃〜80℃で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約50℃〜70℃で実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約60℃で実施する。
いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、0.1時間、1時間、2時間、5時間、10時間、15時間、20時間、24時間、30時間、又は40時間のそれぞれより長く実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約0.1〜5時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約3〜10時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約5〜15時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約10〜20時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約15〜25時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約20〜40時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約2時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約5時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約10時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約15時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約18時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約24時間実施する。
いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、室温で、0.1時間、1時間、2時間、5時間、10時間、15時間、20時間、24時間、30時間、又は40時間のそれぞれより長く実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、室温で、約5〜48時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、室温で、約10〜24時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、室温で、約18時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、高温で、0.1時間、1時間、2時間、5時間、10時間、15時間、20時間、24時間、30時間、又は40時間のそれぞれより長く実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、高温で、約0.5〜5時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約60℃で、約0.5〜5時間実施する。いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、約60℃で、約2時間実施する。
いくつかの実施形態では、固体支持体からのオリゴヌクレオチドの切断、又はオリゴヌクレオチドの脱保護は、プロピルアミンの使用を含み、室温又は高温で、0.1時間、1時間、2時間、5時間、10時間、15時間、20時間、24時間、30時間、又は40時間のそれぞれより長く実施する。例示的な条件は、室温で約18時間ピリジン中20%プロピルアミン、及び60℃で約18時間ピリジン中20%プロピルアミンである。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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
又は
を含み、式中、BPROは保護核酸塩基であり;
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−R基の導入を含み、式中、L及びR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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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
を含み、式中、BPROは保護核酸塩基であり;
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−R基の導入を含み、式中、L及びR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。
いくつかの実施形態では、活性化剤は「Wada」活性化剤であり、即ち、活性化剤は、上に引用されるWada I、II、又はIII文書のいずれかを拠り所とする。
例示的な活性化基を下に示す:
例示的サイクルをスキームI−bに示す。
スキームI−b ホスホロチオエート結合の導入
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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、Iの使用を含む酸化ステップによって置き換えられる。
例示的サイクルをスキームI−cに示す。
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
スキームI−cにおいて、固体支持体(C−1)上のオリゴヌクレオチド(又はヌクレオチド、又は、修飾ヌクレオチド間結合をもったオリゴヌクレオチド)は、ホスホラミダイトC−2とカップリングされる。カップリングとキャッピングの後、酸化ステップを実施する。脱ブロッキングの後、リン酸ジエステル結合を形成する。サイクル産物C−3は、サイクルCを再開してさらにリン酸ジエステル結合を導入するか、他のサイクルを開始して他のタイプのヌクレオチド間結合を導入するか、又はサイクル終了へと進むか、いずれかとなる。
いくつかの実施形態では、非キラル純粋ホスホラミダイトを、スキームI−cにおいてC−2の代わりに用いることができる。いくつかの実施形態では、DMTrで保護したβ−シアノエチルホスホラミダイトを用いる。いくつかの実施形態では、用いられるホスホラミダイトは
の構造を有する。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
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の作製方法を提供し、本方法は、
(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。
いくつかの実施形態では、ホスホロチオエートジエステル前駆体の使用は、合成の間、オリゴヌクレオチドの安定性を増加させる。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエートジエステル前駆体の使用はキラル制御オリゴヌクレオチド合成の効率を向上させる。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエートジエステル前駆体の使用はキラル制御オリゴヌクレオチド合成の収率を向上させる。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエートジエステル前駆体の使用はキラル制御オリゴヌクレオチド合成の産物純度を向上させる。
いくつかの実施形態では、上記方法におけるホスホロチオエートジエステル前駆体は、
である。いくつかの実施形態では、
は、脱保護/放出の間、ホスホロチオエートジエステル結合に変換される。例示的なサイクルをスキームI−dに示す。さらに例を下に示す。
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
スキームI−dに例示する通り、ホスホロチオエート及びリン酸ジエステル結合の両方を、同じキラル制御オリゴヌクレオチドに組み入れることができる。当業者に理解される通り、提供される方法は、ホスホロチオエートジエステルとリン酸ジエステルが連続していることを必要とせず、両者間に他のヌクレオチド間結合が、上に記載のサイクルを用いて形成され得る。スキームI−dにおいて、ホスホロチオエートジエステル前駆体、
が、ホスホロチオエートジエステル結合の代わりに導入される。いくつかの実施形態では、かかる置き換えは、所定のステップ、例えば酸化ステップの間、合成効率の向上を提供した。いくつかの実施形態では、ホスホロチオエートジエステル前駆体の使用は一般的に、合成及び/又は貯蔵の間の、キラル制御オリゴヌクレオチドの安定性を向上させる。サイクルの後、脱保護/放出の間、ホスホロチオエートジエステル前駆体はホスホロチオエートジエステル結合に変換される。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチドにリン酸ジエステル結合が存在しないとき、又は、合成の間酸化ステップが必要でないときでも、ホスホロチオエートジエステル前駆体を用いることは有益である。
スキームI−cにある通り、いくつかの実施形態では、非キラル純粋ホスホラミダイトを、酸化ステップを含むサイクルに用いることができる。いくつかの実施形態では、DMTrで保護されたβ−シアノエチルホスホラミダイトを用いる。いくつかの実施形態では、用いられるホスホラミダイトは
の構造を有する。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、特定のオリゴヌクレオチドタイプに濃縮されるキラル制御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では、提供される粗組成物の少なくとも約10%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約20%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約30%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約40%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約50%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約60%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約70%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約80%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約90%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される粗組成物の少なくとも約95%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。
いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約1%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約2%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約3%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約4%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約5%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約10%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約20%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約30%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約40%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約50%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約60%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約70%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約80%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約90%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。いくつかの実施形態では、提供される組成物の少なくとも約95%は特定のオリゴヌクレオチドタイプである。
生物学的応用
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。
本明細書で提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、転写、翻訳、免疫応答、エピジェネティクス等を含み、但しこれらに限定されないいくつかの細胞関連のプロセス及び機構を調節する剤として用いることができる。加えて、本明細書で提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、研究及び/又は診断目的の試薬として用いることができる。当業者は、本明細書の本発明開示は、特定の使用に限定されないが、合成オリゴヌクレオチドの使用が望ましいどのような状況にも応用し得るということを容易に認識するものである。他のことに加えてとりわけ、提供される組成物は、治療、診断、農業、及び/又は研究の種々の用途において有用である。
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組成物は、本明細書に詳細に記載される1つ又は複数の構造的修飾を含むオリゴヌクレオチド及び/又はその残基を含む。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、1つ又は複数の核酸類縁体を含有するオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、ペプチド核酸(PNA)、モルホリノ及びロックト(locked)核酸(LNA)、グリコン(glycon)核酸(GNA)、トレオース核酸(TNA)、ゼノ核酸(ZNA)、並びにそのいずれもの組み合わせ等、但しそれらに限定されない1つ又は複数の人工的核酸又は残基を含有するオリゴヌクレオチドを含む。
いずれの実施形態においても本発明は、遺伝子発現、免疫応答等のオリゴヌクレオチドに基づく調節に有用である。したがって、本発明の立体的に規定されるオリゴヌクレオチド組成物は、所定のタイプの(即ち、キラル制御されており、任意でキラル純粋である)オリゴヌクレオチドを含有するものであり、従来の立体的にランダム又はキラル不純(chirally impure)な相当物の代わりに用いることができる。いくつかの実施形態では、提供される組成物は、意図する効果の増強及び/又は望ましくない副作用の低減を示す。本発明の生物学的用途及び臨床的/治療的用途のある特定の実施形態は、下に明示的に論じる。
種々の投与計画を利用して、提供されるキラル制御オリゴヌクレオチド組成物を投与することが可能である。いくつかの実施形態では、時間の間隔を空けて複数単位用量を投与する。いくつかの実施形態では、所与の組成物は推奨投与計画を有し、これには1回又は複数回の服用が関わる。いくつかの実施形態では、投与計画は、同じ長さの時間によってそれぞれ互いに隔てられる複数回の服用を含み;いくつかの実施形態では、投与計画は複数回の服用と、個々の服用を隔てる少なくとも2つの異なる時間とを含む。いくつかの実施形態では、投与計画内の全ての服用は、単位用量が同じである。いくつかの実施形態では、投与計画内の複数の異なる服用は、量が異なる。いくつかの実施形態では、投与計画は、第1の用量の第1の服用と、それに続く第1の用量とは異なる第2の用量の1回又は複数回の服用を含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、第1の用量の第1の服用と、それに続く第1の服用(又は前の別の服用)の量と同じか又は異なる第2の(又は後続の)用量の1回又は複数回の追加服用を含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、少なくとも1日間に少なくとも1単位用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、少なくとも1日の期間、時には1日より長い期間にわたって1回分より多い用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は少なくとも週の期間にわたって複数回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、期間は、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、2324、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40週間、又はそれ以上(例えば、約45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100週間、又はそれ以上)の期間である。いくつかの実施形態では、投与計画は、1週間より長い間に、1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、2324、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40週間、又はそれ以上(例えば、約45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100週間、又はそれ以上)の期間に、1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、2週間より長い間に、2週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、2324、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40週間、又はそれ以上(例えば、約45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100週間、又はそれ以上)の期間に、2週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、1ヶ月間に1ヶ月当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、1ヶ月より長い間に1ヶ月当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12ヶ月、又はそれより長い間に1ヶ月当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、約10週間に1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、約20週間に1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、約30週間に1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、投与計画は、26週間に1週間当たり1回分の用量を投与することを含む。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、同じ配列のキラル制御されていない(例えば、立体的ランダムな)オリゴヌクレオチド組成物、及び/又は、同じ配列の異なるキラル制御オリゴヌクレオチド組成物に利用される投与計画とは異なる投与計画に従って投与する。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、同じ配列のキラル制御されていない(例えば、立体的ランダムな)オリゴヌクレオチド組成物の投与計画に比べて低減された投与計画に従って投与し、これは、後者が所与の単位時間にわたってより低い総曝露量レベルを達成し、1回又は複数回のより低い単位用量を含み、かつ/又は、所与の単位時間にわたってより少数回の服用を含むということである。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、同じ配列のキラル制御されていない(例えば、立体的ランダムな)オリゴヌクレオチド組成物の投与計画よりも長い期間にわたる投与計画に従って投与する。理論によって限定されることを望まないが、いくつかの実施形態では、より短期的な投与計画及び/又はより長期的な服用間期間は、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物の安定性、生物学的利用率、及び/又は有効性の向上によるものであり得る、ということを出願人は注記する。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、同等のキラル制御されていないオリゴヌクレオチド組成物に比べてより長い投与計画を有する。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物は、同等のキラル制御されていないオリゴヌクレオチド組成物に比べて、2つの服用間の期間がより短い。理論によって限定されることを望まないが、いくつかの実施形態では、より長期的な投与計画及び/又はより短期的な服用間期間は、キラル制御オリゴヌクレオチド組成物の安全性の向上によるものであり得る、ということを出願人は注記する。
単一用量は、用途によって適当に望まれる種々の量の一タイプのキラル制御オリゴヌクレオチドを含有していてもよい。いくつかの実施形態では、単一用量は、約1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、又はそれ以上(例えば、約350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、又それ以上)mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約1mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約5mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約10mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約15mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約20mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約50mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約100mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約150mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約200mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約250mgの一タイプのキラル制御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、単一用量は、約300mgの一タイプのキラル制御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、キラル制御オリゴヌクレオチドは、キラル制御されていないオリゴヌクレオチドよりも、単一用量及び/又は総用量が少ない量で投与する。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチドは、キラル制御されていないオリゴヌクレオチドよりも、単一用量及び/又は総用量が少ない量で投与し、それは有効性が向上することによる。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチドは、キラル制御されていないオリゴヌクレオチドよりも、単一用量及び/又は総用量が多い量で投与する。いくつかの実施形態では、キラル制御オリゴヌクレオチドは、キラル制御されていないオリゴヌクレオチドよりも、単一用量及び/又は総用量が多い量で投与し、それは安全性が向上することによる。
生物活性オリゴヌクレオチド
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。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、以下の鎖に完全に又は部分的に相補的な1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む:構造遺伝子、遺伝子制御及び/又は終端領域、及び/又は自己複製系、例えばウイルス又はプラスミドDNA。いくつかの実施形態では、提供される組成物は、siRNA又は他のRNA干渉試薬(RNAi剤又はiRNA剤)、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、自己開裂RNA、リボザイム、その断片及び/又はその変異体(例えば、ペプチジルトランスフェラーゼ23S rRNA、RNase P、グループI及びグループIIイントロン、GIR1分岐リボザイム、レッドザイム、ヘアピンリボザイム、ハンマーヘッド型リボザイム、HDVリボザイム、哺乳動物CPEB3リボザイム、VSリボザイム、glmSリボザイム、CoTCリボザイム等)、マイクロRNA、マイクロRNAミミック、スーパーmir、アプタマー、アンチmir、アンタゴニスト、アンタゴmir、Ulアダプター、三重鎖形成オリゴヌクレオチド、RNAアクチベータ、長鎖非コーディングRNA、短鎖非コーディング(例えば、piRNAs)、免疫調節オリゴヌクレオチド(免疫刺激オリゴヌクレオチド、免疫阻害オリゴヌクレオチド)、GNA、LNA、ENA、PNA、TNA、モルフォルノ、G-四重鎖(RNA及びDNA)、抗ウイルスオリゴヌクレオチド、及びデコイ・オリゴヌクレオチドである、又はそのようなものとして働く、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、1又はそれ以上のハイブリッド(例えば、キメラ)オリゴヌクレオチドを含む。本開示の文脈において、「ハイブリッド」という用語は、オリゴヌクレオチドの混合構成成分を広く意味する、ハイブリッドオリゴヌクレオチドは、例えば、(1)混合した種類のヌクレオチドを有するオリゴヌクレオチド分子、例えば、単一分子(例えば、DNA-RNA)内の部分的DNA及び部分的RNA;(2)DNA-RNA塩基対形成が分子内又は分子間のいずれか、あるいはその両方で起こるような、異なった種類の核酸の相補対;(3)2又はそれ以上の種類の骨格又は塩基間結合を有するオリゴヌクレオチド、である。
いくつかの実施形態では、提供される組成物は、単一分子内に1種類超の核酸残基を含む1又はそれ以上のオリゴヌクレオチドを含む。例えば、本明細書に記載の実施態様のいずれかでは、オリゴヌクレオチドは、DNA部分及びRNA部分を含み得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、不変部分及び変更部分を含み得る。
提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、例えば本明細書に記載の、多数の変更のいずれかを含むオリゴヌクレオチドを含むことができる。いくつかの実施形態では、例えば意図した使用の点から特定の変更が選択される。いくつかの実施形態では、二本鎖オリゴヌクレオチド(又は、一本鎖オリゴヌクレオチドの二本鎖部分)の1又は両鎖を変更することが好ましい。いくつかの実施形態では、該二本鎖(又は部分)は、異なった変更を含む。いくつかの実施形態では、該二本鎖は、同一の変更を含む。当業者は、本発明の方法によって可能となる変更の程度及び種類が、変更の多数の順列を作成できることを理解するだろう。このような変更の例は、本明細書に記載され、限定されるものではない。
RNA干渉
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。
RNA干渉(RNAi)は、RNA分子による遺伝子発現の阻害を意味する。典型的には、小さな、二本鎖RNA分子が存在する。遺伝子発現はほとんどの細胞プロセスを制御するので、遺伝子発現を阻害する能力は、ヒト及び/又は動物(例えば、家畜又はペット)の病気を含む生物学的症状を調節するための潜在的に力強いツールを提供する。疾患関連遺伝子発現を調節又は制御することにおけるRNAiの使用を証明するために、多数の研究が行われている。例えば以下参照: Cullen, K.A., Hall, M.J. & Golosinskiy, A. 米国の外来外科http://www.rxipharma.com/wp-content/uploads/2012/05/Cullen-2009.pdf, 2006. Natl Health Stat Report 2009; 1-25; Elbashir S, Harborth J, Lendeckel W, Yalcin A, Weber K, Tuschl T., 21ヌクレオチドRNAの二重鎖は培養哺乳動物細胞におけるRNA干渉を介在する, Nature 2001; 411: 494-498; Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driveri SE & Mello C. カエノラブディティス・エレガンスにおける二本鎖RNAによる強力かつ特異的RNA干渉, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&dopt=Citation&list_uids=9486653 Nature 1998; 391 (6669): 806-811; Gauglitz, G.G., Kortin, H.C., Pavicic, T., Ruzicka, T., & Jeschke, M.G., 肥厚性瘢痕及び/又はケロイド: 病理機構及び現代の治療法, Mol Med 2011; 17(1-2): 113-125; Li-Tsang, C.W., Lau, J.C. & Chan, C.C., 肥厚性瘢痕形成の罹患及び中国人のその特徴, Burns 2005; 31, 610-616; Wang H, Ghosh A, Baigude H, Yang C, Qui L, Xia L他, 突然変異SOD1に対する化学的修飾siRNAによって送達された治療的遺伝子サイレンシングがALS進行を遅延させる, JBC 2008; 283 (23): 15845-15852; Weiser, T.G., Regenbogen, S.E., Thompson, K.D., Haynes, A.B., Lipsitz, S.R., Berry, W.R. & Gawande, A.A., 世界の外科手術の推定: 入手できるデータに基づくモデル戦略, Lancet 2008; 372(9633): 139-44。
RNA干渉の現象は、最初に、C. elegansにおいて示され、そこではdsRNA分子の挿入が相補的遺伝子発現を阻害した。siRNAの使用は、遺伝子発現を下方調節するための幅広く使用されているツールとなっているが、真核生物での天然経路の存在が十分に記載されている。内因性siRNA(又はmiRNA)の起源は、トランスポゾン、ウイルス、反復配列及び遺伝子でよい。効率的な内因性siRNAを製造するステップは、3つの酵素によって制御されている。RNA依存的RNAポリメラーゼは、一本鎖RNAを二本鎖RNAに変換する。あるいは、DNA依存的RNAポリメラーゼは、逆側DNA繰り返し配列を転写することによってdsRNAを生成する。得られた大きなRNA分子は、リボヌクレアーゼIII(Dicer)による消化に供されて、短い二本鎖siRNA分子を生成する。アルゴノートタンパク質は、次いで、RISCとして知られている複合体(RNA誘導サイレンス複合体)を形成するために。siRNA分子に結合されなければならない。RISCは、二本鎖RNA断片を認識し、該二本鎖を二分割し、RISC複合体中で一本鎖を維持する。次いで、RISCは、RNA指向DNAメチル化又は標的RNA開裂によって、エピジェネティクス・サイレンシングを促進することができる。タンパク質翻訳は相当にノックダウンされ得るが、siRNAは通常、遺伝子標的の発現を完全に除外しない。従って、RISCは、RNAのガイド鎖を、その対応する細胞メッセンジャーRNA標的に結合させ、崩壊させ得る。よって、RNAiは、疾患を引き起こすタンパク質の作製を潜在的に遮断する方法を提供する。
siRNA技術は有用な分子ツールを示す。遺伝子発現を人工的に操作するためのRNA干渉の使用は、細胞の抗ウイルスメカニズムの活性化によって元々限定されていた。30超のヌクレオチド長の配列への細胞の曝露は、インターフェロン遺伝子発現を誘導して、非特異的RNA分解及び減少したタンパク質合成をもたらす、ことが明らかになっている。しかしながら、この問題は、短い(例えば、19〜22ヌクレオチド)siRNA配列によって回避され得る。細胞へのsiRNA送達のための方法は、制限なく、媒体への精製されたリボヌクレオチドのリポソーム型付加、又はsiRNA分子を発現するように設計されたプラスミドベクターのトランスフェクションを含む。プラスミドベクターは、siRNA分子の転写を駆動するために2つのRNAポリメラーゼIIIプロモーター(U6及びH1)の使用に依拠する。標的配列(19〜29ヌクレオチド)は、(短いヘアピンRNA又はshRNA)間の小スペーサー群と共にセンス及びアンチセンス方向に配置される。一旦転写されると、Dicerによって認識され開裂され得るヘアピン構造が形成される。あるいは、RNA二本鎖は、ヘアピン構造なしで転写され、RISCによって直接にプロセシングされる。現在、siRNA、shRNA、又は一本鎖siRNA(ss-siRNA)分子を生成するために類似の概念を利用する様々なプラスミド及びウイルスベクターが存在する(例えば、以下を参照:2012 Cell-150-883 Walt Lima等, ssRNAiは動物中でRNAiを活性化する)。
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又はオリゴヌクレオチド組成物は、ss-siRNA又はGalNAc複合化 siRNAとして有用である。
本技術は、ツールとしてのsiRNAに影響を与えるある構造的特徴に精通している。siRNAの発見後、siRNA設計に必要とされる最適な特徴を同定するために数々の研究が試みられた。要件の中には、PKR活性化を避けるために30ヌクレオチドより短い配列を用いること、3’末端に対するアンチセンス鎖の5’末端での配列安定性、及びTTオーバーハングを挿入することを含む。これらのような研究に基づいて、所定の遺伝子の最も効率的標的配列を予測するために、学術的及び工業的研究室によって、多数のアルゴリズムが開発されてきた。これらのプログラムのほとんどは完全ではないが、予測された配列を得る可能性は、推奨された特徴を考慮することなく配列を設計するよりも高い。複数の配列の合成及び試験が必要とされるかもしれない。siRNA実験の設計は、いくつかの潜在的な落とし穴を含むので、好適な制御及び測定可能なエンドポイントを含むように設計がなされるべきである。負の制御は、有効なsiRNA配列と熱力学的に同様な性質を有する非相補的配列を含み得る。プラスミドベクターをトランスフェクトとしてsiRNA又はshRNAを導入する場合には、脂質の核酸に対する割合は同等でよく、制御ベクターは、細胞内で転写されそしてプロセシングされる、配列を含み得る。SiRNA効果の評価はまた、RNA及びタンパク質発現の両方を測定することによっても行われ得る。
ある実施態様では、本明細書で使用される提供されるオリゴヌクレオチドは、二本鎖である。典型的には、20〜23の二本鎖構造、具体的には21塩基対、を含む二本鎖オリゴヌクレオチドは、RNA干渉を誘導する点で特に効果的であると評価されてきた(Elbashir他, EMBO 2001, 20: 6877-6888)。しかしながら、より短い又はより長い二本鎖オリゴヌクレオチドも効果的であることが見出されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される二本鎖オリゴヌクレオチドは、二本鎖構造を形成するようにハイブリダイズできるように十分に相補的である、2つのオリゴヌクレオチド鎖を含む。いくつかの実施形態では、二本鎖は約12〜約45塩基対長である。いくつかの実施形態では、二本鎖は約18〜約25塩基対長である。いくつかの実施形態では、二本鎖は約19〜約24塩基対長である。いくつかの実施形態では、二本鎖は約19〜約21塩基対長である。いくつかの実施形態では、二本鎖は約25〜約30塩基対長の二本鎖オリゴヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、二本鎖は約10〜約15塩基対長の二本鎖オリゴヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、二本鎖は少なくとも約21塩基長である。
いくつかの実施形態では、本発明に従って利用される二本鎖オリゴヌクレオチドは、センス鎖及びアンチセンス鎖を含み、該アンチセンスRNA鎖は標的配列の少なくとも一部に相補的である相補性の領域を有し、二本鎖領域は約14〜約30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、標的配列への相補性領域は、約14〜約30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、標的配列への相補性領域は、約18〜約25ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、標的配列への相補性領域は、約19〜約24ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、標的配列への相補性領域は、約19〜約21ヌクレオチド長である。
本明細書で使用される用語「アンチセンス鎖」は、対象の標的配列に実質的に又は100%相補性であるオリゴヌクレオチドを意味する。「アンチセンス鎖」という用語は、2つの別々の鎖から形成される両オリゴヌクレオチドのアンチセンス領域、及びヘアピン又はダンベル型構造を形成することができる単分子オリゴヌクレオチドを含む。「アンチセンス」及び「ガイド鎖」という用語は本明細書で交換的に使用される。
「センス鎖」という用語は、全部又は一部において、メッセンジャーRNA又はDNAの配列のような標的配列と同一のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドを意味する。「センス鎖」という用語及び「パッセンジャー鎖」は本明細書で交換的に使用される。
「標的配列」は、その発現又は活性が調節される任意の核酸配列を意味する。標的核酸は、DNA又はRNA、例えば、内因性DNAもしくはRNA、ウイルスDNAもしくはウイルスRNA、又は遺伝子によってコードされる他のRNA、ウイルス、細菌、真菌、哺乳動物、あるいは植物でよい。いくつかの実施形態では、標的配列は疾患又は障害に関連する。
「特異的にバイブリダイズすることができる」及び「相補的」は、核酸が、典型的なワトソンクリック又は他の非典型型のいずれかによって、もう一つの核酸と水素結合(複数)を形成ることができることを意味する。本発明の核酸分子と関連して、核酸分子とその相補性配列との結合自由エネルギーは、核酸の関連機能を進行させる、例えば、RNAi活性、には十分である。核酸分子の結合自由エネルギーの決定は、当該分野では周知である(例えば、Turner 他, 1987, CSH Symp. Quant. Biol. LIT pp.123-133; Frier他., 1986, Proc. Nat. Acad. Sci. USA83: 9373-9377; Turner他, 1987, /. Ain. Chem. Soc. 109: 3783-3785参照)。
相補性のパーセントは、第二の核酸配列との水素結合(例えば、ワトソンクリック塩基対)を形成できる核酸分子中の連続残基のパーセンテージを示す(例えば、10個のうち5、6、7、8、9、10個は、50%、60%、70%、80%、90%、及び100%相補性である)。「完全に相補性」又は100%相補性は、核酸配列のすべての連続残基が同数の第2核酸配列中の連続残基と水素結合を形成することになる、ことを意味する。完全ではない相補性とは、2つの鎖のヌクレオシド単位の一部、但しすべてではない、が互いに水素結合を形成できる状態を意味する。「実質的に相補性」とは、非相補性であるように選択される、オーバーハングのようなポリヌクレオチド鎖領域を除いて、90%以上の相補性を示すポリヌクレオチド鎖を意味する。特異的結合は、特異的結合が望ましい条件下、例えばインビボアッセイ又は治療方法の場合、又はアッセイが行われる条件下でのインビトロアッセイの場合の生理学的条件下で、オリゴマー化合物の非標的配列への非特異的結合を避けるために十分な相補性の程度を必要とする。いくつかの実施形態では、非標的配列は、対応する標的配列と少なくとも5個のヌクレオチドが異なる。
二重鎖オリゴヌクレオチド
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、二重鎖オリゴヌクレオチドの二重鎖領域は、少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29又は30ヌクレオチド対長であるか、あるいはそれに等しい。
いくつかの実施形態では、二重鎖オリゴヌクレオチドのアンチセンス鎖は、少なくとも14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29又は30ヌクレオチド長であるか、あるいはそれに等しい。
いくつかの実施形態では、二重鎖オリゴヌクレオチドのセンス鎖は、少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29又は30ヌクレオチド長であるか、あるいはそれに等しい。
いくつかの実施形態では、1つの鎖は、二重鎖領域中に1〜5個の一本鎖ヌクレオチドの少なくとも1つのストレッチを有する。「二重鎖領域中に一本鎖ヌクレオチドのストレッチ」とは、一本鎖ストレッチの両末端に少なくとも1つのヌクレオチド塩基対が存在することを意味する。いくつかの実施形態では、2つの鎖は、二重鎖領域中に1〜5個(例えば、1、2、3、4又は5個)の一本鎖ヌクレオチドの少なくとも1つのストレッチを有する。2つの鎖が二重鎖領域中に1〜5個の一本鎖ヌクレオチドのストレッチを有する時に、このような一本鎖ヌクレオチドは互いに反対であり得るか(例えば、ミスマッチのストレッチ)、あるいは、第2鎖が第1鎖の一本鎖オリゴヌクレオチドに反対の、及びその逆の一本鎖ヌクレオチドを有さないように位置付けられ得る(例えば、一本鎖ループ)。いくつかの実施形態では、一本鎖オリゴヌクレオチドは、いずれかの末端から8ヌクレオチド内、例えば、2つの鎖間の相補性領域の5’又は3’末端のいずれかから8、7、6、5、4、3又は2ヌクレオチド内に存在する。
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の各々の鎖は、その内容はその全体が本明細書に組み込まれる、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。
ヘアピン及びダンベル
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、ヘアピン及びダンベル型RNAi剤は、少なくとも14、15、15、16、17、18、19、29、21、22、23、24又は25ヌクレオチド対又はそれに等しい二重鎖を有する。いくつかの実施形態では、二重鎖領域は、200、100又は50ヌクレオチド対長以下である。いくつかの実施形態では、二重鎖領域の範囲は、約15〜約30、約17〜約23、約19〜約23、及び約19〜約21ヌクレオチド対長である。いくつかの実施形態では、ヘアピンオリゴヌクレオチドは、マイクロRNAの天然前駆体を模倣する。
いくつかの実施形態では、へエアピンRNAi剤は、例えばヘアピンのアンチセンス側の3’末端の、一本鎖オーバーハング又は末端不対領域を有し得る。いくつかの実施形態では、オーバーハングは、約1〜約4ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、オーバーハングは、約2〜約3ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、ヘアピンRNAi剤は、アンチセンス鎖の3’末端がセンス鎖の5’末端に結合されていることを特徴とする。いくつかの実施形態では、ヘアピンRNAi剤は、アンチセンス鎖の5’末端がセンス鎖の3’末端に結合されていることを特徴とする。提供されるヘアピンオリゴヌクレオチドは、本明細書において「shRNA」としても言及される。
一本鎖オリゴヌクレオチド
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、使用される一本鎖オリゴヌクレオチドは、相補性RNA、例えばmRNA、プレ-mRNAにハイブリダイズすることができ、標的RNA転写物への翻訳機構のアクセスを妨げ、それによってタンパク質合成を阻止することができる。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相補的RNAにハイブリダイズすることができ、RNA標的はRNasc H等の酵素によって結果的に開裂され得、そのため、標的RNAの翻訳を阻止する。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、標的配列のRISC介在開裂によって標的遺伝子の発現を調整する。
本明細書で使用される「一本鎖RNAi剤」は、単一分子から成るRNAi剤である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、鎖内塩基対形成によって形成された二重鎖領域を含む、例えばヘアピン又はフライパンの柄構造であるか又はそれを含む。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、標的分子に関してアンチセンスである。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、RISCに入ることができ、標的mRNAのRISC介在開裂に関与できるくらいに十分に長い。例示的な一本鎖siRNA(ss siRNA)が知られており、例えば参照によって本明細書にその全体が組み込まれる、米国特許出願公開第2006/0166901号に記載されている。
いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約12ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約15ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約20ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約25ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約29ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約35ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約40ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、少なくとも約50ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、200未満のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、100未満のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、60未満のヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は5’リン酸化されている。いくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、5’プライム末端でホスホリルアナログを含む。あるいくつかの実施形態では、一本鎖RNAi剤は、約15〜約29ヌクレオチド長の長さを有する。
本発明のオリゴヌクレオチドの設計のための標的として使用され得、又は鋳型として働き得る、一本鎖siRNA、マイクロRNA又はmirとして記載された及び/又は特定されたオリゴヌクレオチドを含む一本鎖オリゴヌクレオチドは、例えば、参照として本明細書にその内容全体が組み込まれる、「小非コーディングRNAの調節に使用するためのオリゴヌクレオチド及び組成物」との名称の、Esau他の米国特許出願公開第20050261218(USSN: 10/909125)に教示されている。
本発明は、一本鎖オリゴヌクレオチドを含む研究及び/又は診断試薬を包含する。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される一本鎖オリゴヌクレオチドは、プライマーでありかつ/又はプライマーとして働く。いくつかの実施形態では、プライマーは、核酸を増幅するためにポリメラーゼ連鎖反応(すなわち、PCR)で使用される。これらの適用は、逆転写PCR(RT-PCR)及びリアルタイムPCR等のPCRの任意の公知の変形体を含む。
マイクロRNA
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。
マイクロRNA(miRNA又はmir)は、植物及び動物のゲノム中のDNAから転写される小RNA分子の高度に保存された種類であるが、タンパク質に翻訳されない。プレマイクロRNAはmiRNAにプロセシングされる。プロセシングされたマイクロRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれ、そして、発達、細胞増殖、アポトーシス及び分化の重要な調節因子として同定されている、一本鎖の17〜25ヌクレオチド(nt)RNA分子である。それらは、特定のmRNAの3’非翻訳領域に結合することによって遺伝子発現の調節に重要な役割を果たすと考えられている。RISCは、翻訳的阻害、転写開裂又はその両方によって遺伝子発現の下方調節を介在する。RISCはまた、幅広い真核生物の核において転写サイレンシングに関係している。
マイクロRNAはまた、宿主における病原の調節に関連づけられている。例えば、Jopling, C.L.他, Science (2005) vol. 309, pp 1577-1581参照。理論に拘束されるものではないが、マイクロRNA、マイクロRNAミミック、及び/又は抗マイクロRNAオリゴヌクレオチドの投与は、病原の生存、成長、発育、及び/又は複製の調節をもたらす。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、マイクロRNA、マイクロRNAミミック、及び/又は抗マイクロRNAであり、マイクロRNAは宿主マイクロRNAである。これまでに同定されたmiRNA配列の数は、多数であり、増加しており、その例は、例えば、「miRBase: マイクロRIVA配列、標的及び遺伝子の専門語」Griffiths-Jones S, Grocock RJ, van Dongen S, Bateman A, Enright AJ. NAR, 2006, 34, Database Issue, D140-D144;「The microRNA Registry」Griffiths-Jones S. NAR, 2004, 32, Database Issue, D109-D111に見出される。有用なmiRNAの非限定的な例はまた、添付の添付書類(C)で提供される。
リボザイム
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。
リボザイムは、エンドヌクレアーゼ活性を有する特定の触媒的ドメインを有するオリゴヌクレオチドである(Kim and Cech, Proc Natl Acad Sci U S A. 1987 Dec; 84(24): 8788-92; Forster and Symons, Cell. 1987 Apr 24; 49(2): 211-20)。天然酵素RNAの少なくとも6個の塩基性変形体が現在知られている。一般に、酵素核酸は、標的RNAに最初に結合することによって機能する。かかる結合は、標的RNAを開裂するために働く分子の酵素的部分のすぐそばで維持される酵素核酸の標的結合部分を介して生じる。従って、酵素核酸は、標的RNAを最初に認識し、次いで相補性塩基対形成によって結合し、一旦修正部位に結合すると標的RNAを酵素的に切断するように働く。このような標的RNAの戦略的開裂は、コードされたタンパク質の直接合成するその能力を破壊することになる。酵素核酸がそのRNA標的に結合し、標的を開裂した後に、別の標的を検索するために該RNAから放出され、繰り返し新しい標的に結合し開裂する。
任意の標的配列を標的とするリボザイムを製造する方法は当該分野で知られている。リボザイムは、特に国際特許出公開第WO 93/23569号、及び同第WO 94/02595号に記載されているように設計され得る(各々が具体的に参照によって本明細書に組み込まれており、そこに記載されているようにインビトロ及びインビボで試験されるように合成される)。
アプタマー
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。
アプタマーは、高親和性及び特異性を有する対象の特定の分子に結合する核酸又はペプチド分子である(Tuerk and Gold, Science 249:505 (1990); Ellington and Szostak, Nature 346: 818 (1990))。大きなタンパク質から小さな有機分子まで多数の異なった物質に結合するDNA又はRNAアプタマーが成功的に製造されている。Eaton, Curr. Opin. Chem. Biol. 1: 10-16 (1997), Famulok, Curr. Opin. Struct. Biol. 9: 324-9(1999)、及びHermann and Patel, Science 287: 820-5 (2000)参照。アプタマーはRNA型でもDNA型でもよい。一般的に、アプタマーは、様々な分子標的、例えば低分子、タンパク質、核酸、及び更には細胞、組織及び生物に結合するように、インビトロ選択又は同等の反復、すなわちセレックス(SELEX)(試験管内人工進化法)によって作製される。セレックス法は、標的タンパク質又は他の分子での結合親和性に基づいて、一本鎖オリゴヌクレオチドが莫大な配列ライブラリーから選択される、プロトコールである(C. Tuerk, L. Gold, Science, 249 (1990), pp. 505−510; R. Green, A.D. Ellington, D.P. Bartel, J.W. Szostak, Methods Enzymol., 2 (1991), pp. 75−86; L. Gold, B. Polisky, O. Uhlenbeck, M. Yarus, Annu. Rev. Biochem., 64 (1995), pp. 763−797)。セレックス法は、通常、数1014〜1015のランダムオリゴヌクレオチド配列から成るRNA又はDNAライブラリーで開始される。十分にランダム化されたオリゴヌクレオチドライブラリーでは、各々の分子は、該分子のヌクレオチド配列に依拠することになる特有の三次構造を示すだろう。標的タンパク質に対する該オリゴヌクレオチドの結合親和性は、オリゴヌクレオチド表面上の部分と標的タンパク質上のエピトープとの間の適合によっ決定されることになる。広大な多様性のライブラリーから開始した結果として、標的タンパク質に対するnM又はsub-nM親和性、及び高度の構造的ホモロジーを有する他のタンパク質を超える標的タンパク質に対する選択性を有するアプタマーを同定することが通常可能である(K.W. Uphoff, S.D. Bell, A.D. Ellington, Curr. Opin. Struct. Biol., 6 (1996), pp. 281−288)。セレックス法を用いて、RNA又はDNAアプタマーは、多数のタンパク質、ペプチド及びドーパミンを含む低分子 (C. Mannironi, A. Di Nardo, P. Fruscoloni, G.P. Tocchini-Valentini, Biochemistry, 36 (1997), pp. 9726−9734)、物質P (D. Nieuwlandt, M. Wecker, Biochemistry, 34 (1995), pp. 5651−5659)、サブチリシン (H. Takeno, S. Yamamoto, T. Tanaka, Y. Sakano, Y. Kikuchi, J. Biochem., 125 (1999), pp. 1115−1119)、成長因子由来の血小板 (L.S. Green, D. Jellinek, R. Jenison, A. Ostman, C-H. Heldin, N. Janjic Biochemistry, 35 (1996), pp. 14413−14424)、血管内皮細胞成長因子 (L.S. Green, D. Jellinek, C. Bell, L.A. Bebe, B.D. Feistner, S.C. Gill, F.M. Jucker, N. Janjic Chem. Biol., 2 (1995), pp. 683−695)、トロンビン (L.C. Bock, L.C. Griffen, J.A. Latham, E.H. Vermaas, J.J. Toole, Nature, 355 (1992), pp. 564−566)、及びL-セレクチン (D. O’Connell, A. Koenig, S. Jennings, B. Hicke, H.L. Han, T. Fitzwater, Y.F. Chang, N. Varki, D. Parma Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93 (1996), pp. 5883−5887)に作製されている。
長い間、Dua他 (2008) Recent Patents on DNA & Gene Sequences, 2: 172-186(本明細書に参照として組み込まれる)でより詳細にレビューされているように、多数の修正セレックスプロトコールが開発されている。修正セレックス法の非限定的な例は、以下の刊行物に記載されている:カウンターセレックス (US5580737)、フローセルセレックス (WO9833941)、切断セレックス (WO0056930)、融合セレックス (US5683867)、転写(Transctiption)無しセレックス (US20026387620)、溶液セレックス (US5567588)、キメラセレックス (WO9604403)、組織セレックス (US20026376474)、フォトセレックス (US6001577)、トグルセレックス (US20077312325)、共有結合セレックス/ケミセレックス (US5763595)、ゲノムセレックス (US20016261774)、精製タンパク質無しのセレックス (WO0224954)、CE-セレックス (WO03102212)、鏡像セレックス−スピエ
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。
アプタマーは、合成、組換え及び精製方法を含む任意の公知の方法によって調製され得、単独で、又は同一の標的に特異的な他のアプタマーと組み合わせて使用され得る。更に本明細書でより十分に記載されるように、「アプタマー」という用語は、具体的には、2又はそれ以上の公知のアプタマーを所定の標的と比較することから得られるコンセンサス配列を含む「二次的アプタマー」を含む。アプタマーは、それらを魅力的な治療剤にするいくつかの特徴を有する。DNAとRNAアプタマーの両方は、低ピコモルから低ナノモルの解離定数(Kd)でその標的と結合することが示されている。アプタマーの結合は、共通の構造的ドメインを共有する関連タンパク質を識別さえできる高い特的な相互作用である。アプタマーと抗体との両方の結合親和性は同じ程度であるが、多くの事例でその競争者を圧倒する多数の追加の特徴を有する。抗体とは異なり、アプタマーは、非免疫原性標的に対してさえ標的化することができる。アプタマーは、合成中に、その安定性及び薬物動力学を改善する化学修飾に容易に供され得る。アプタマーは、内因性分子への類似に因って、治療的量でゼロか又は無視できる免疫原性レベルを示す。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、抗病原剤、例えば、抗ウイルス剤、抗菌剤、抗真菌剤等として有用である。ウイルス及び細菌等の様々な病原菌のための好適な標的が、既に報告されている。例えば、各々が参照によって本明細書に全体的に組み込まれる、米国特許第5726017号、同第5654151号、同第5496938号、同第5503978号、同第5587468号、同第5527894号、米国特許出願公開第2005233317号、米国特許第5496938号、国際特許出願公開第WO08 066231号、日本特許出願公開第2002165594号、国際特許出願公開第WO02081494号、米国特許第5861501号、国際特許出願公開第WO9720072号、米国特許第5475096号、同第6569630号、中国特許出願公開第101109013号、及び国際特許出願公開第WO03106476号を参照。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、抗癌剤であるか又はそれとして働く。任意の公知の癌-又は腫瘍-関連因子、例えば、構造的タンパク質及び情報伝達分子を含む、細胞分割又は増殖、細胞周期進行、アポトーシス、細胞移動、DNA修復等の調節に関連するタンパク質が、アプタマーによって標的化され得る。例は、例えば、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、オーストラリア特許第775412号、米国特許第6232071号、国際特許出願公開第WO 08/028534号、米国特許第6933114号、国際特許出願公開第WO 04/081574号、オーストラリア特許第242462号、米国特許第6995249号、同第5668264号、同第6699843号、国際特許出願公開第WO 04/094614号、及び米国特許第5846713号を含むが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、抗血管新生薬であるか又はそれとして働く。抗血管新生薬の非限定的な例は、VEGF及び関連受容体(associates receptors)、並びに細胞外液マトリックス又は接着分子である。例えば、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、米国特許第6051698号、米国特許出願公開第2003175703号、WO 95/21853及び米国特許第7094535号参照。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、抗凝血性薬であるか又はそれとして働く。血液凝固因子及びその機能、並びにプロセシング等のタンパク質調節については多くが知られている。アプタマーは、心血管疾患及び血液凝固障害等の症状を治療する際の1又はそれ以上の因子を標的とする点で有用である。例えば、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、国際特許出願公開第WO 06/033854号、米国特許第5543293号、国際特許出願公開第WO 07/025049号、米国特許第6774118号、国際特許出願公開第WO 07/140000号を参照。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、免疫調節剤であるか又はそれとして働く。アプタマーは、自己免疫疾患に関連した免疫調節分子を標的化するように作製されている。本発明は、T細胞及び抗原提示細胞(APC)等の免疫細胞上で発現された分子を標的化するために有用であり得る。例えば、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、米国特許第5869641号、国際特許出願公開第WO 01/09160号参照。いくつかの実施形態では、C1、C4、C2、C3及びC5等の補体系に関連する分子は、アプタマーによって標的化され得る。補体系は、多数の腎臓の、リウマチ学的、神経の、皮膚の、血液の、アレルギーの、感染性の及び他の疾患に関連している。例えば、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 97/28178号及び同第WO 07/103549号参照。他の免疫関連標的は、IL-12、IL-23及びIL-28(例えば、参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 07/035922号参照)、IgE(例えば、参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 05/113813号参照)、Sp-1及びSp1-、CD28、IL-2、GMCSF(例えば、参照として本明細書に全体的に組み込まれる、米国特許第6994959号)、SDF-1、CXCR4(例えば、参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 08/009437号参照)、IL-6、IL-12、IFN γ(例えば、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、米国特許第6589940号及び米国特許出願公開第2003125279号参照)、及びTLRを含むが、これらに限定されない。立体が特定されたアプタマーは、このよう疾患に対して改善された効果を発揮し得る。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、抗炎症剤であるか又はそれとして働く。炎症性疾患、例えば急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、感染性ショック、肺気腫症、嚢胞性線維症、関節リウマチ及び慢性気管支炎は、その病因に関連する好中球エラスターゼを有する。そのため、ヒトエラスターゼは、炎症を調節するアプタマーを用いるこのような疾患を治療するための標的である。他の好適な標的は、ホスホリパーゼA2、例えば非膵分泌性PLA2(参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 96/27604号参照)、E-、P-及び L-セレクチン(参照として本明細書に全体的に組み込まれる、米国特許第5780228号参照)、3つの相同C-型レクチン、白血球、内皮細胞及び血小板他等の細胞で発現される細胞接着分子;MCP-1(参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 07/093409号参照)、NF-κB及びNF-IL6(参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 00/24404号参照)を含むが、これらに限定されない。立体が特定されたアプタマーは、このよう疾患に対して改善された効果を発揮し得る。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、伝達性海綿状脳症(TSE)、及びアルツハイマー病を含むが、これらに限定されない、特定の脳疾患を治療するために有用である。公知の標的は、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第WO 2006/138676号及びドイツ特許出願公開第19916417号、及び国際特許出願公開第WO 08/008884号を含む刊行物に記載されている。立体が特定されたアプタマーは、このよう疾患に対して改善された効果を発揮し得る。
デコイ・オリゴヌクレオチド
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。
転写因子はその比較的短い結合配列を認識するので、周囲のゲノムDNAの非存在下でさえも、特定の転写因子のコンセンサス結合配列を有する短いオリゴヌクレオチドは、生細胞中での遺伝子発現を操作するためのツールとして使用され得る。この戦略は、その後認識され、標的因子によって結合される、「デコイ・オリゴヌクレオチド」のような細胞内送達を含む。該デコイによる転写因子のDNA結合部位の占有は、転写因子を、標的遺伝子のプロモーター領域に結果的に結合できなくさせる。デコイは、転写因子によって活性化される遺伝子の発現を阻害するか、又は転写因子の結合によって抑制される遺伝子を上方調節するかのいずれかのための、治療剤として使用され得る。デコイ・オリゴヌクレオチドの利用の例は、参照としてその全体が本明細書に明らかに組み込まれるMann et al., J. Clin. Invest., 2000, 106: 1071-1075に見出される。
miRNAミミック
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。
miRNAミミックは、1又はそれ以上のmiRNAの活性を調節する遺伝子を模倣するために使用され得る1種の分子を表す。従って、「マイクロRNAミミック」という用語は、RNAi経路に入り、遺伝子発現を調節することができる合成非コーディングRNA(すなわち、miRNAは、内因性miRNAの起源から精製によって得られない)を意味する。miRNAミミックは、成熟分子(例えば、一本鎖)又は模倣前駆体(例えば、プリ-又はプレ-miRNA)として設計され得る。
いくつかの実施形態では、miRNAミミックは、二本鎖分子(例えば、約16〜約31ヌクレオチド長の二重鎖領域を有する)であり、所定のmiRNAの成熟鎖との同一性を有する1又はそれ以上の配列を含む。
いくつかの実施形態では、miRNAミミックは、約16〜約31ヌクレオチドの二重鎖領域を含む。いくつかの実施形態では、提供されるmiRNAミミックは、以下の化学的修飾パターンの1又はそれ以上を含んでよい:センス鎖が(センスオリゴヌクレオチドの5’末端から数えて)ヌクレオチド1及び2の2’-O-メチル修飾、並びにC及びUの全てを含む;アンチセンス鎖修飾がC及びUの全ての2’F修飾、該オリゴヌクレオチドの5’末端のリン酸化、及び2ヌクレオチド3’オーバーハングと関連した安定化ヌクレオチド間結合を含む。
スーパーmir
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。
スーパーmirは、miRNAと実質的に同一であり、その標的に関してアンチセンスである、核酸配列を有する、オリゴヌクレオチド、例えば一本鎖、二本鎖又は部分的に二本鎖のオリゴヌクレオチドを意味する。該用語は、同様に機能する少なくとも1つの非天然部分を含むオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、スーパーmirは、センス鎖を含まない。いくつかの実施形態では、スーパーmirは、顕著な程度には自己ハイブリダイズしない。いくつかの実施形態では、スーパーmirは、二次構造を有するが、生理学的条件下では実質的に一本鎖である。実質的に一本鎖であるスーパーmirは、スーパーmir約の50%未満(例えば、約40%、30%、20%、10%又は5%未満)がそれ自体二重鎖である程度に一本鎖である。スーパーmirは、ヘアピン断片を含み得、例えば3’末端の配列は好ましくは自己ハイブリダイズし、二重鎖領域、例えば少なくとも1、2、3又は4、好ましくは8、7、6又は5ヌクレオチド、例えば5ヌクレオチドの二重鎖を形成し得る。二重鎖領域は、リンカー、例えばヌクレオチドリンカー、例えば3、4、5又は6dT、例えば修飾dTによって結合され得る。いくつかの実施形態では、スーパーmirは、例えばスーパーmirの非末端もしくは中央の3’及び5’末端の両方又はそのいずれかで、例えば5、6、7、8、9又は10ヌクレオチドの長のより短いオリゴヌクレオチドで二重化される。
アンチマー又はmiRNA阻害剤
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。
「アンチマー」、「マイクロRNA阻害剤」、又は「miR阻害剤」という用語は同義であり、特定のmiRNAの活性を妨げるオリゴヌクレオチド又は修飾オリゴヌクレオチドを意味する。阻害剤は、一本鎖、二本鎖(RNA/RNA又はRNA/DNA二本鎖)、及びヘアピン設計を含む、様々な構造を採用し得る。いくつかの実施形態では、マイクロRNA阻害剤は、標的とするmiRMAの成熟鎖(又は複数の成熟鎖)と完全に又は部分的に相補性である、配列の1又はそれ以上の配列又は部分を含む。いくつかの実施形態では、miRNA阻害剤は、成熟miRMAの逆補体である配列に5’及び3’に位置する追加された配列を含む。更なる配列は、成熟miRNAが由来するプリmiRNA中の成熟miRNAに隣接する、配列の逆補体でよく、あるいは更なる配列は、(A、G、C、U又はdTの混合物を有する)任意の配列でよい。いくつかの実施形態では、更なる配列の1又は両方は、ヘアピンを形成することができる任意の配列である。従って、いくつかの実施形態では、miRNAの逆補体である配列は、ヘアピン構造によって5’側及び3’側に隣接される。いくつかの実施形態では、マイクロRNA阻害剤は二本鎖である。いくつかの実施形態では、マイクロRNA阻害剤は二本鎖であり、反対鎖のヌクレオチド間にミスマッチを含む。いくつかの実施形態では、マイクロRNA阻害剤は、細胞への阻害剤の取り込みを促進するために、複合体部分と連結される。
ヘアピンmiRNAを含むマイクロRNA阻害剤は、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、Vermeulen他, "Double-Stranded Regions Are Essential Design Components Of Potent Inhibitors of RISC Function," RNA 13: 723-730 (2007)、及び国際特許出願公開第W02007/095387号及び同第WO 2008/036825号に詳述されている。
miRNA型療法の例示的な適用は、その内容が参照によって本明細書に組み込まれる、Pan他 (2007) World J Gastroenterol 13(33): 4431-36, “小RNAに基づくC型肝炎の新規治療機会”に記載されている。要するに、著者は、肝臓特異的発生調節因子である、hcr遺伝子の非コーディングポリアデニル化RNA転写物から得られた22ヌクレオチドの成熟miR-122を記載している。miR-122はHCVウイルス複製に関連する肝臓特異的miRNAであるので、miR-122のサイレンシングはHCVの治療のために有用であり得る。
アンタゴmir
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。
アンタゴmirは、RNアーゼ保護及び亢進された組織及び細胞取り込み等の薬理学的性質のための様々な修飾を有するRNA様オリゴヌクレオチドである。それらは、例えば、完全な糖の2’-0-メチル化、チオリン酸エステル糖間結合、例えば3’末端でのコレステロール部分で、通常のRNAとは異なる。いくつかの実施形態では、アンタゴmirは、全てのヌクレオチドでの分子の2’-O-メチル修飾、3’末端でのコレステロール部分、5’末端での最初の2つ位置での2つのチオリン酸エステル糖間結合、及び3’末端での4つのチオリン酸エステル結合を含む。アンタゴmirは、アンタゴmir及び内因性miRNAを含む二重鎖を形成することによって内因性miRNAを効率的に発現停止(silence)するために使用され得、それによって、miRNA誘導遺伝子サイレンシングを阻害することができる。アンタゴmir介在miRNサイレンシングの例は、参照としてその全体が本明細書に組み込まれる、Krutzfeldt他, Nature, 2005, 438: 685-689に記載のmiR-122のサイレンシングである。
修飾単一オリゴヌクレオチド変形体
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。
従って、本発明は、チオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域を含むRNAiコンストラクト、及び遺伝子サイレンシングにおけるこのようなコンストラクトの使用を含む。
いくつかの実施形態では、本発明は、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含む単離された二本鎖核酸分子を利用し、ここで、該パッセンジャー鎖は、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域に開裂可能なリンカーによって結合されている。いくつかの実施形態では、本発明は、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含む単離された二本鎖核酸分子を利用し、ここで、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖の少なくとも1つは、少なくとも6つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域に開裂可能なリンカーによって結合されている。
いくつかの実施形態では、本発明は、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖を有する単離された二本鎖核酸分子を利用し、ここで、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖の少なくとも1つは、少なくとも3つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域に開裂可能なリンカーによって結合されている。いくつかの実施形態では、二本鎖核酸分子は、以下の性質のうちの少なくとも1つを含む。パッセンジャー鎖は、8〜18ヌクレオチド長であり得る。核酸は少なくとも1つの2’-O-メチル又は2’-フルオロ修飾を有し得る。開裂可能な結合は、ヌクレオチド結合以外であり得る。核酸は脂肪親和性基を含み得る。ガイド鎖は、16〜18ヌクレオチド長又は26〜18ヌクレオチド長であり得る。いくつかの実施形態では、一本鎖領域はガイド鎖に結合される。
いくつかの実施形態では、開裂可能な結合は、1又はそれ以上の非修飾ヌクレオチドを含む。他の実施態様では、開裂可能なリンカーは、ホスホジエステル結合である。ある実施態様では、開裂可能なリンカーはS-Sである。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーは、DNA又はRNAである。少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、パッセンジャー鎖の3’又は5’末端のいずれかにあってよい。いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、DNAであるが、他の実施態様においてはRNAである。
いくつかの実施形態では、核酸分子の二本鎖領域は完全な二重鎖である。他の実施態様では、二本鎖領域は少なくとも1つのバルジ領域を含む。いくつかの実施形態では、パッセンジャー鎖は、分子の二本鎖領域内にニックを含む。二本鎖領域は、チオリン酸エステル修飾されている少なくとも1つのヌクレオチドを含んでよい。
本発明に従って使用される核酸分子は、化学的に修飾されてよい。ある実施態様では、化学修飾は2’-O-メチル及び/又は2’-フルオロである。いくつかの実施形態では、1超の化学修飾が同一分子に存在する。いくつかの実施形態では、化学修飾は、安定性を増加させ、免疫調節の回避を増加させ、及び/又はオフターゲット遺伝子サイレンシングを阻害する。化学修飾は、パッセンジャー鎖及び/又はガイド鎖上に存在し得る。いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、細胞において核酸分子の二本鎖領域から開裂される。いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、哺乳動物遺伝子に対する相補性を有する。ある実施態様では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、アンチセンス分子として機能する。二本鎖領域は、少なくとも19ヌクレオチド長でよい。いくつかの実施形態では、一本鎖領域は、少なくとも12ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、本発明は、RNA干渉で機能する二本鎖領域、及びアンチセンスに機能する一本鎖領域を含む二官能性核酸分子であって、該二本鎖領域がガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含み、該二本鎖領域及び一本鎖領域が開裂可能なリンカーによって結合されている、二官能性核酸分子を利用する。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーは、1又はそれ以上の非修飾ヌクレオチドを含む。他の実施態様では、開裂可能なリンカーは、ホスホジエステル結合である。ある実施態様では、開裂可能なリンカーはS-Sである。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーはDNA又はRNAである。
いくつかの実施形態では、本発明は、哺乳動物細胞中の標的遺伝子の発現を阻害するための方法であって、哺乳動物細胞を、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含む単離された二本鎖核酸分子と接触させることを含み、該パッセンジャー鎖が少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域に開裂可能なリンカーによって結合される、方法に関する。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーは、1又はそれ以上の非修飾ヌクレオチドを含む。他の実施態様では、開裂可能なリンカーはホスホジエステル結合である。ある特定の実施態様では、開裂可能なリンカーはS-Sである。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーはDNA又はRNAである。
いくつかの実施形態では、一本鎖領域は、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドを含み、パッセンジャー鎖の3’又は5’末端のいずれかでよい。いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域はDNAであり、他の実施態様ではRNAである。いくつかの実施形態では、核酸分子の二本鎖領域は完全な二重鎖である。他の実施態様では、二本鎖領域は、少なくとも1つのバルジ領域を含む。いくつかの実施形態では、パッセンジャー鎖は、分子の二本鎖領域内にニックを含む。二本鎖領域は、チオリン酸エステル修飾されている少なくとも1つのヌクレオチドを含んでよい。
本発明に従って使用される核酸分子は、化学的に修飾され得る。ある実施態様では、化学修飾は、2’-O-メチル及び/又は2’-フルオロである。いくつかの実施形態では、1超の化学修飾が同一の分子に存在する。いくつかの実施形態では、化学修飾は、安定性を増加させ、免疫調節の回避を増加させ、及び/又はオフターゲット遺伝子サイレンシングを阻害する。化学修飾は、パッセンジャー鎖及び/又はガイド鎖上に存在し得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、細胞において核酸分子の二本鎖領域から開裂される。いくつかの実施形態では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、哺乳動物遺伝子に対する相補性を有する。ある実施態様では、少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域は、アンチセンス分子として機能する。二本鎖領域は、少なくとも19ヌクレオチド長でよい。いくつかの実施形態では、一本鎖領域は、少なくとも12ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、本発明は、哺乳動物細胞中の標的遺伝子の発現を阻害するための方法であって、哺乳動物細胞を、ガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含む単離された二本鎖核酸分子と接触させることを含み、該ガイド鎖が少なくとも8つのチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドの一本鎖領域に開裂可能なリンカーによって結合される、方法に関する。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーは、1又はそれ以上の非修飾ヌクレオチドを含む。他の実施態様では、開裂可能なリンカーはホスホジエステル結合である。ある実施態様では、開裂可能なリンカーはS-Sである。いくつかの実施形態では、開裂可能なリンカーはDNA又はRNAである。
いくつかの実施形態では、本発明は、哺乳動物細胞中の標的遺伝子の発現を阻害する方法であって、哺乳動物細胞を、RNA干渉で機能する二本鎖領域、及びアンチセンスに機能する一本鎖領域を含む二官能性核酸分子と接触させることを含み、該二本鎖領域がガイド鎖及びパッセンジャー鎖を含み、該二本鎖領域及び一本鎖領域が開裂可能なリンカーによって結合されている、方法に関する。他の態様では、哺乳動物細胞中の標的遺伝子の発現を阻害する方法が提供される。該方法は、哺乳動物細胞を、本明細書に記載のT単離された二本鎖核酸分子の任意と接触させることを含む。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される単離された二本鎖核酸分子は、安定性を増加させる化学修飾を含む。いくつかの実施形態では、単離された二本鎖核酸分子は、免疫調節の回避を増加させる化学修飾を含む。いくつかの実施形態では、単離された二本鎖核酸分子は、オフターゲット遺伝子サイレンシングを阻害する化学修飾を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で論じるように、使用されるオリゴヌクレオチドは、部分的に相補的な二重鎖に自己重合化することができる単一オリゴヌクレオチド分子である。いくつかの実施形態では、このような単一オリゴヌクレオチドは、約23〜30ヌクレオチド長、例えば、23、24、25、26、27、28、29及び30ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、部分的に相補的な二重鎖に自己重合化することができる単一オリゴヌクレオチドは、約14〜18ヌクレオチドmRNA標的領域、例えば14、15、16、17及び18ヌクレオチドmRNA標的領域を含む。いくつかの実施形態では、部分的に相補的な二重鎖に自己重合化することができる単一オリゴヌクレオチドは、部分的に相補的な二重鎖に自己重合化ならしめる、追加の7〜11、例えば7、8、9、10及び11ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、部分的に相補的な二重鎖に自己重合化することができる単一オリゴヌクレオチドは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に効率的に入り活性化し得る。
U1アダプター
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。
U1アダプターは、ポリA部位を阻害し、標的遺伝子末端エキソンにおける部位に相補的な標的ドメイン及びU1 snRNPのU1のより小さな核RNA成分に結合する「U1ドメイン」を有する二官能性オリゴヌクレオチドである。例えば、各々が参照として本明細書に全体的に組み込まれる、国際特許出願公開第W02008/121963号及びGoraczniak他, 2008, Nature Biotechnology, 27(3), 257-263を参照。U1 snRNPは、プレmRNAエキソン-イントロン境界に結合することによってスプライソソーム形成における初期ステップを指向するように主に機能するリボ核タンパク質複合体である。Brown及びSimpson, 1998, Annu Rev Plant Physiol Plant MoI Biol 49: 77-95参照。
いくつかの実施形態では、利用されるオリゴヌクレオチドはU1アダプターであって、該オリゴヌクレオチドが、少なくとも1つのエフェクタドメイン(U1ドメイン)に連結した少なくとも1つのアニーリングドメイン(標的ドメイン)を含み、該アニーリングドメインが標的遺伝子配列にハイブリダイズし、該エフェクタドメインがU1 snRNPのU1 snRNAにハイブリダイズする、U1アダプターである。いくつかの実施形態では、U1アダプターは、1つのアニーリングドメインを含む。いくつかの実施形態では、U1アダプターは、1つのエフェクタドメインを含む。
理論に拘束されるものではないが、アニーリングドメインは、典型的には約10〜約50ヌクレオチド長、より典型的には約10〜約30ヌクレオチド長、又は約10〜約20ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、アニーリングドメインは、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又は21ヌクレオチド長である。アニーリングドメインは、標的遺伝子に対して、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、又は少なくとも約100%相補性であり得る。いくつかの実施形態では、アニーリングドメインは、(例えば、ポリアデニル化部位を介して)末端コーディング領域、及び3’UTR及びポリアデニル化シグナル配列を含むプレmRNAのY末端エキソン内の標的部位にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、標的部位は、プレmRNAのポリ(A)シグナル配列の、約500塩基対、約250塩基対、約100塩基対、又は約50塩基対内にある。いくつかの実施形態では、アニーリングドメインは、標的遺伝子配列と1、2、3又は4個のミスマッチを有する。
いくつかの実施形態では、エフェクタドメインは、約8ヌクレオチド〜約30ヌクレオチド長の範囲である。いくつかの実施形態では、エフェクタドメインは、約10ヌクレオチド〜約20ヌクレオチド長の範囲である。いくつかの実施形態では、エフェクタドメインは、約10ヌクレオチド〜約15ヌクレオチド長の範囲である。U1ドメインは、U1 snRNA、特に5’末端、より具体的にはヌクレオチド2〜11とハイブリダイズし得る。いくつかの実施形態では、U1ドメインは、内因性U1 snRNAのヌクレオチド2〜11と完全に相補性である。いくつかの実施形態では、U1ドメインは、配列番号1 (5’-GCCAGGIL1AAGUAU-3’)、配列番号2 (5"-CCAGGLIAA.GUAII-3")、配列番号4 (5"-CAGGUAAGUAU-3’)、配列番号5 (5 2-CAGGLIAAGU-3’)、配列番号6 (5’-- CM.16ITAAC1-3’)、及び配列番号7 (5’-CAGG1IA2=‘,,3’)からなる群より選ばれるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、第IIIドメインは、ヌクレオチド配列、配列番号8 (5"-CAGGUAAGUA-3") を含む。理論に拘束されるものではないが、塩基対形成をステム1に含むように及び/又はU1 snRNAの位置1に塩基対形成を含むようにU1ドメインの長さを増加させることは、U1 snRNAに対するU1アダプターの親和性を改善する。
U1アダプターのアニーリング及びエフェクタドメインは、エフェクタドメインがアニーリングドメインの5’末端及び/又は3’末端にあるように連結される。この2つのドメインは、1つのドメインの3’末端がもう一方のドメインの5’末端に連結されるか、1つのドメインの3’末端がもう一方のドメインの3’末端に連結されるか、あるいは1つのドメインの5’末端がもう一方のドメインの5’末端に連結されるかのように、連結され得る。アニーリング及びエフェクタドメインは、互いに直接に連結され得るか、又はヌクレオチド型もしくは非ヌクレオチド型リンカーによって連結され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、ヌクレオチド塩基であり、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、最大15、最大20、又は最大25のヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、アニーリングドメインとエフェクタドメインとのリンカーは多価であり、例えば三価、四価、五価である。理論に拘束されるものではないが、多価リンカーは、単一のアニーリングドメインを多数のアダプタードメインと一緒に結合するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、U1アダプターは、本明細書に記載の任意のオリゴヌクレオチド修飾を含む。例示的なこのような修飾は、細胞及び生物におけるアニーリング親和性、特異性、バイオアベイラビリティ、細胞及び/又は核輸送、安定性、及び/又は分解抵抗性を増加させる修飾を含む。いくつかの実施形態では、U1アダプターは、少なくとも1つの他のRNAi剤と組み合わせて投与され得る。
RNAアクチベータ
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。
最近の研究は、dsRNAがまた、遺伝子発現、すなわち「小RNA誘導遺伝子活性化」又はRNAaと称されるメカニズムを活性化できることが見出されている。例えば、Li, L.C.他 Proc Nati Auld Sci U S A. (2006), 103(46): 17337-42、及びLi L.C. (2008) "小RNA介在遺伝子発現" 遺伝子発現のRNA及び調節: 複雑性の隠された層 Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-25-7参照。dsRNA標的遺伝子プロモーターは、関連遺伝子の強力な転写活性を誘導することが示されている。RNAaを引き起こす内因性miRNAもヒトで見出されている。Check E. Nature (2007) 448 (7156): 855-858。
別の観察は、RNAaによる遺伝子活性が長時間継続することである。遺伝子発現の誘導は、10日間超続くと考えられている。このRNAaの長期の効果は、dsRNA標的部位での後成的変化に起因し得る。
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、提供されるオリゴヌクレオチドが遺伝子発現を増加させるRNAアクチベーターである。いくつかの実施形態では、増加された遺伝子発現は生存性、成長生育、及び/又は再生を阻害する。
非コーディングRNA(ncRNA)
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。
従って、提供される本発明のオリゴヌクレオチド組成物は、疾患関連長非コーディングRNAを調節するために有用であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される方法に従って合成されたオリゴヌクレオチドは、lncRNA領域を標的とするために、転写レプレッサー複合体の結合を特異的にブロックし、それによって関連標的遺伝子の発現を誘導するために使用される。いくつかの実施形態では、転写リプレッサー複合体は、サイレンシング因子である。いくつかの実施形態では、転写リプレッサー複合体は、ヒストンメチルトランスフェラーゼ活性を有する。いくつかの実施形態では、転写リプレッサー複合体は、ヒストンH3をメチル化する。いくつかの実施形態では、転写リプレッサー複合体は、PRC2(Polycomb Repressive Complex 2)である。
ある特定のPRC2関連lncRNAは、潜在的な治療標的及び/又はバイオマーカーとして報告されている(Zhao他, 2010. “RIP配列によるポリコーム関連RNAの全ゲノム同定” Molelcular Cell 40: 939-53)。PCR2タンパク質の過剰発現は、転移性前立腺癌及び乳癌、及び結腸、乳及び肝臓の癌を含む様々な種類の癌に関連付けられている。PRC2介在遺伝子抑制の薬理学的阻害は、インビトロで数個の癌細胞株でアポトーシスを誘導することが見出されたが、様々な種類の正常細胞では見い出されなかった。この系でのアポトーシスの誘導は、PRC2によって抑制された遺伝子の再活性化に依拠する。PRC2介在遺伝子抑制が癌幹細胞の幹細胞性の維持に関連し得る、との証拠もある。この結果は、少なくともいくつかの事例では、PRC2介在遺伝子抑制の阻害(PRC2を救援するlncRNAsを重要な遺伝子に標的化することによることを含む)が様々な種類の癌を治療するための有力な戦略である、ことを示唆している。本明細書で提供される方法に従って調製され得る核酸の非限定的配列は、例えば、参照として本明細書にその内容が組み込まれる“ポリコーム関連非コーディングRNA”というタイトルの国際特許出願公開第WO 2012/065143号 (PCT/US2011/60493) 号に見出される。
本発明の提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、piwi-相互作用性RNA (piRNAs) 等の小非コーディングRNAでもよく又はそれとして働いもよい。piRNAは、動物細胞で発現される小非コーディングRNA分子の最大の種類であり、ゲノム中のクラスターに見出される。piRNAは、piwiタンパク質との相互作用によってRNA-タンパク質複合体を形成することが知られている。piRNA複合体は、レトロトランスポゾンの後成的遺伝子サイレンシングと転写後遺伝子サイレンシングの両方、及び精子形成を含む生殖細胞中の他の遺伝子要素に関連付けられている。典型的には、piRNAは、26〜31ヌクレオチド長であり、典型的なmiRNAと比較して、配列保存性を欠き、より高い複雑性を示す。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組成物は、5’ウリジンを含む。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組成物は、5’一リン酸、及び2’又は3’酸素のいずれかをブロックするように働く3’修飾を含む。いくつかの実施形態では、3’修飾は2’-O-メチル化である。
三重鎖形成性オリゴヌクレオチド
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。
最近の研究は、配列特異的な方法で二本鎖螺旋状DNAのポリプリン及び/又はポリピリミジン領域を認識し、結合できる三重鎖形成性オリゴヌクレオチド(TFO)が、設計できることを示している。これらの認識の法則は、Maher III, L.J.他, Science (1989) vol. 245, pp 725-730; Moser, H. E.他, Science (1987) vol. 238, pp 645- 630; Beal, P.A.他, Science (1992) vol. 251, pp 1360-1363; Conney, M.他, Science (1988) vol. 241, pp 456-459、及びHogan, M.E.他, EP公開第375408号によって概説されている。オリゴヌクレオチドの修飾、例えばインターキレータの導入、糖間結合置換、及び結合条件の最適化(pH及びカチオン濃度)は、電荷反発及び不安定性等のTFO活性に関する固有の障害を解消する点で役に立っており、オリゴヌクレオチドが特定の配列を標的化し得ることが最近示されている(最近のレビューとして、Seidman及びGlazer, Clin Invest 2003 2.:487-94参照)。一般的には、三重鎖形成オリゴヌクレオチドは、以下の配列一致性を有する:
オリゴ3’-A G G T
二重鎖5’-A G C T
二重鎖3’-T C G A
しかしながら、A-AT及びG-GC三重鎖が最大の三重螺旋状安定性を有することが示されている(Reither及びJeltsch, BMC Biochem, 2002, Sept12, Epub)。同一の著者は、A-AT及びG-GC規則に従って設計されたTFOが非特異的三重鎖を形成しないことを証明している。該三重鎖形成は実際に配列特異的であることを示している。従って、任意の所定の配列については、三重鎖形成配列が考案され得る。いくつかの実施形態では、三重鎖形成オリゴヌクレオチドは、少なくとも約15、約25、又は約30以上のヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、三重鎖形成オリゴヌクレオチドは、最大約50又は約100ヌクレオチド長である。
標的DNAとの三重鎖螺旋状構造の形成は、立体及び機能的変化を誘導し、転写開始及び伸長をブロックし、内因性DNAの所望の配列変化を導入し、及び遺伝子発現の特的下方調節をもたらす。TFOによって処理された細胞中の遺伝子発現のこのような抑制の例は、哺乳動物細胞中のエピソームsupFGI及び内因性HPRTのノックアクトを誘導する(Vasquez他, Nucl Acids Res. 1999; 27: 1176-81、及びPuri他, J Biol Chem, 2001; 276: 28991-98)、Ets2転写因子(Carbone他, Nucl Acid Res. 2003; 31: 833-43)及び前炎症性ICAM-I遺伝子(Besch他, J Biol Chem, 2002; 277: 32473-79)の発現の配列-及び標的特異的下方調節は、前立腺癌疫学において重要である。更に、Vuyisich及びBealは、配列特異的TFOがdsRNAに結合でき、RNA依存的キナーゼ等のdsRNA依存的酵素の活性を阻害することを最近示している(Vuyisich及びBeal, Nuc, Acids Res 2000; 28: 2369-74)。
更に、上記原理に従って設計されたTFOは、DNA修復を達成できる指向性突然変異を誘発することができ、よって内因性遺伝子の発現の下方調節及び上方調節を提供する(Seidman及びGlazer, JInvest 2003; 112: 487-94)。効果的TFOの設計、合成及び投与の詳細な説明は、本明細書に参照としてその全体の内容が組み込まれる、Froehier他のS. Pat. App. Nos. 2003 017068及び2003 0096980、及びEmanude他の2002 012821/8及び2002 0123476、並びにLawnの米国特許第5,721,138号に見い出される。
複合体/リンカー
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。
本明細書に包含される態様の任意においては、利用されるオリゴヌクレオチドは、分子を細胞に標的化する及び/又は送達するための疎水性部分と会合し得る。いくつかの実施形態では、疎水性部分は、リンカーを介して核酸分子と会合される。いくつかの実施形態では、会合は非共有結合相互作用による。いくつかの実施形態では、会合は共有結合による。当該分野で知られている任意のリンカーは、疎水性部分を有する核酸と会合するために使用され得る。当該分野で知られているリンカーは、参照として本明細書に組み込まれる、公表されたPCT出願である、国際特許出願公開第WO 92/03464、同第WO 95/23162号、同第WO 2008/021157号、同第WO 2009/021157号、同第WO 2009/134487号、同第WO 2009/126933号、米国特許出願公開第2005/0107325号、米国特許第5,414,077号、同第5,419,966号、同第5,512,667号、同第5,646, 126号、及び同第5,652,359号に記載されている。リンカーは多原子リンカーに対する共有結合のように簡単でよい。リンカーは環状でも又は非環状でもよい。リンカーは場合により置換されていてよい。いくつかの実施形態では、リンカーは核酸から開裂され得る。ある実施態様では、リンカーは、生理学的条件下で加水分解され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは酵素(例えば、エステラーゼ又はホスホジエステラーゼ)によって開裂され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは疎水性部分から核酸を分離するためのスペーサー要素を含む。該スペーサー要素は、1〜30炭素原子又はヘテロ原子を含み得る。ある実施態様では、リンカー及び/又はスペーサー要素は、プロトン化可能な官能基を含む。このよなプロトン化可能な官能基は、核酸分子のエンドソーム脱出を促進し得る。プロトン化可能な官能基はまた、細胞への核酸の送達を促進し、例えば分子の全体的な荷電を中和する。いくつかの実施形態では、リンカー及び/又はスペーサー要素は、生物学的に不活性である(すなわち、生物学的活性を与えないか、又は得られる核酸分子に機能を与えない)。
疎水性分子は、リンカー分子によってポリヌクレオチドに結合され得る。場合によりリンカー部分は、非ヌクレオチドリンカー部分である。非ヌクレオチドリンカーは、例えば、脱塩基の残基(sSpacer)、オリゴエチレングリコール、例えばトリエチレングリコール(スペーサー9)又はヘキサエチレングリコール(スペーサー18)、あるいはアルカンジオール、例えばブタンジオールである。スペーサー単位は、好ましくは、ホスホジエステル又はチオリン酸エステル結合によって連結される。リンカー単位は、例えばホスホジエステル、チオリン酸エステル、メチルリン酸エステル又はアミド結合によって、分子に1回のみ出現してもよく、又は数回組み込まれてもよい。
典型的な複合化プロトコールは、配列の1又はそれ以上の位置でアミノリンカーを有するポリヌクレオチドの合成を含むが、リンカーは必要とされない。該アミノ基は、次いで、好適なカップリング又は活性化試薬を用いて、複合化される分子と反応する。複合化反応は、固体支持体にそのまま結合されたポリヌクレオチドを用いて、又は溶液相でのポリヌクレオチドの開裂に従ってのいずれかで、達成され得る。HPLCによる修飾ポリヌクレオチドの精製は、典型的には、純粋な物質を与える。
いくつかの実施形態では、連結基は、ヌクレオモノマーに結合し得、輸送ペプチドは該リンカーに共有結合的に結合され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、輸送ペプチドの両方の結合部位として機能し得、ヌクレアーゼに対する安定性を提供し得る。好適なリンカーの例は、置換又は非置換C1-C20アルキル鎖、C2-C20 アルケニル鎖、C2-C20アルキニル鎖、ペプチド、及びヘテロ原子(例えば、S、O、NH等)を含み。他の例示的なリンカーは、二官能性架橋剤、例えばスルホスクシンイミジル-4-(マレイミドフェニル)-酪酸エステル(SMPB)を含む(例えば、Smith他 Biochem J 1991. 276: 417-2参照)。
いくつかの実施形態では、本発明の提供されるオリゴヌクレオチドは、遺伝子を細胞に送達するための受容体介在エンドサイトーシス機構を利用する分子複合体として合成される(例えば、Bunnell他 1992. Somatic Cell and Molecular Genetics. 18: 559、及び本明細書で引用されている参考文献参照)。
標的化剤
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。
オリゴヌクレオチド及び/又はその組成物の送達は、オリゴヌクレオチドを細胞受容体に送達することによって一般的に改善され得る。標的化部分は、オリゴヌクレオチドに複合化され得るか、又はオリゴヌクレオチドに連結された担体基(例えば、ポリ(L-リジン)又はリポソーム)に結合され得る。本方法は、特定の受容体介在エンドサイトーシスを示す細胞に十分に適合される。
例えば、6-ホスホマンノシル化タンパク質に対するオリゴヌクレオチド複合体は、遊離のオリゴヌクレオチドよりもマンノース6-リン酸エステル特異的受容体を発現する細胞によって、20倍超効率的に内部に取り入れられる。オリゴヌクレオチドはまた、生分解性リンカーを用いて細胞受容体に対するリガンドに結合され得る。別の例では、送達コンストラクトは、ビオチン化オリゴヌクレオチドとの堅い複合体を形成するマンノシル化ストレプトアビジンである。マンノシル化ストレプトアビジンは、ビオチン化オリゴヌクレオチドの内在化を20倍増加させることが判っている(Vlassov他 1994. Biochimica et Biophysica Acta 1197: 95-108)。
RNA干渉の分野は、生物学的プロセスの研究に革命を起こした。これらのツールは、低分子阻害RNA (siRNA)、低分子ヘアピンRNA (shRNA)、及びリボザイムを含む。RNA干渉技術が進歩したことに伴い、使用のための確証済みのRNA標的配列及び試薬のリストも増加している。本願によって包含される、提供される組成物及び方法は、このような標的配列の各々に容易に適用され得る。確証済みのsiRNA標的配列のデータベース、及びRNA干渉実験のために使用され得るキット及び試薬へのリンクについては、例えば、http://www.rnainterference.org/index.html参照。本発明に有用な例示的なsiRNA標的配列は、添付の添付書類(A)で提供される。
免疫調節オリゴヌクレオチド
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。
本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、免疫調節剤、すなわち、対象に投与される時に免疫応答を調節するか又は制御することができる物質であることができる。そのような物質によって誘起される免疫応答は、生来の及び/又は適合性のある免疫応答であることができる。免疫系は、より生来の免疫系と、脊椎動物の獲得された適合性免疫系とに分けられる。このうちの後者は、体液性細胞成分に更に分類される。いくつかの実施形態では、免疫応答は粘膜性でよい。本明細書に記載の免疫調節モチーフは、ODNクラス、例えばAクラス、Bクラス、Cクラス、Eクラス、Tクラス及びPクラスを含む免疫調節オリゴヌクレオチドの先に記載のクラスの状況で使用され得る。
本発明のいくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫調節オリゴヌクレオチドは、1又はそれ以上の免疫調節モチーフを含む。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、1又はそれ以上の「CpGジヌクレオチド」を含む。CpGジヌクレオチドは、メチル化されても又はメチル化されなくてよい。少なくとも1つの非メチル化CpGジヌクレオチドを含む免疫刺激オリゴヌクレオチドは、非メチル化シトシン-グアニンジヌクレオチド配列(すなわち、非メチル化5’シチジン、その後に結合される3’グアノシンであり、リン酸エステル結合によって連結されている)を含み、免疫系を活性化する、オリゴヌクレオチド分子である;このような免疫刺激オリゴヌクレオチドはCpGオリゴヌクレオチドである。CpGオリゴヌクレオチドは、参照として本明細書にその内容が組み込まれる、米国特許第6,194,388号; 同第6,207,646号; 同第6,214,806号; 同第6,218,371号; 同第6,239,116号; 及び同第6,339,068号を含む、多数の発行された特許、公表された特許出願、及び他の刊行物に記載されている。いくつかの実施形態では、使用されるオリゴヌクレオチドは、トール様受容体のアゴニストであるか又はそれとして働く。いくつかの実施形態では、使用されるオリゴヌクレオチドは、トール様受容体9(TLR9)のアゴニストであるか又はそれとして働く。いくつかの実施形態では、使用されるオリゴヌクレオチドは、トール様受容体のアンタゴニストであるか又はそれとして働く。いくつかの実施形態では、使用されるオリゴヌクレオチドは、トール様受容体9(TLR9)のアンタゴニストであるか又はそれとして働く。いくつかの実施形態では、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、立体がランダムな対応物と比べて、各々の受容体/標的に対するより高い親和性を示す。いくつかの実施形態では、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、立体がランダムな対応物と比べて、個体間の変動の程度が低い特定の臨床的基準を満たす対象に投与された時に、1又はそれ以上の免疫応答を誘起する。いくつかの実施形態では、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、立体がランダムな対応物と比べて、臨床的基準を満たす対象に投与された時に、低度の毒性副作用を起こすか又はほとんど副作用を起こさない。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、CpGジヌクレオチドモチーフを有さない。CpGジヌクレオチドモチーフを有さないこれらのオリゴヌクレオチドは、非CpGオリゴヌクレオチドと言われ、非CpG免疫刺激モチーフを有する。いくつかの実施形態では、これらは、T-豊富免疫刺激オリゴヌクレオチド、例えば少なくとも80% Tを有するオリゴヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Bクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。
「Bクラス」ODNは、B細胞の活性化に強力であるが、IFN-α及びNK細胞活性化を誘導する点では比較的弱い。BクラスCpGオリゴヌクレオチドは、典型的には十分に安定化され、特定の好ましい塩基事情内に非メチル化CpGジヌクレオチドを含む。例えば、米国特許第6,194,388号; 同第6,207,646号; 同第6,214,806号; 同第6,218,371号; 同第6,239,116号; 及び同第6,339,068号参照。
別のクラスは、IFN-α及びNK細胞活性化に強力であるが、B細胞を刺激する点で比較的弱い;このクラスは、「Aクラス」と称される。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Aクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。AクラスCpGオリゴヌクレオチドは、典型的には、5’及び3’末端において安定化したポリG配列、及び少なくとも6ヌクレオチドにおいてパリンドロームホスホジエステルCpGジヌクレオチド配列を含む。例えば、公表された特許出願PCT/US00/26527 (WO 01/22990) を参照。
CpGオリゴヌクレオチドの更に別のクラスは、B細胞及びNK細胞を活性化し、IFN-αを誘導する;このクラスはCクラスと呼ばれる。いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Cクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。「Cクラス」免疫刺激オリゴヌクレオチドは、少なくとも2つの異なったモチーフを含み、免疫系の細胞に対する特有かつ望ましい刺激効果を有する。これらのODNの中には、典型的な「刺激的」CpG配列と、「GC-リッチ」又は「B細胞中和」モチーフとの両方を有するものがある。これらの組み合わせモチーフオリゴヌクレオチドは、B細胞活性化及び樹状細胞(DC)活性化の強力な誘導因子である、典型的な「クラスB」CpG ODNに関連した免疫刺激効果と、IFN-α及びナチュラルキラー(NK)細胞活性化の強力なインデューサであるがB細胞及びDC活性化の比較的弱い誘導因子である、免疫刺激オリゴヌクレオチド(「クラスA」CpG ODN)のより最近記載されテイルクラスに関連した免疫刺激効果との間のどこかに含まれる、免疫刺激効果を有する。Krieg AM他 (1995) Nature 374: 546-9; Ballas ZK他 (1996) J Immunol 157: 1840-5; Yamamoto S他 (1992) J Immunol 48: 4072-6。好ましいクラスB CpG ODNは、多くの場合チオリン酸エステル骨格を有し、好ましいクラスA CpG ODNは、混合又はキメラ骨格を有するが、組み合わせモチーフ免疫刺激オリゴヌクレオチドのCクラスは、安定化される、例えばチオリン酸エステル、キメラ、又はホスホジエステル骨格のいずれかを有してよく、そして、いくつかの実施形態では、準ソフトな骨格を有する。このクラスは、その全体内容が参照として本明細書に組み込まれる、2002年8月19日に出願された米国特許出願第USI 0/224,523号に記載されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Eクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。「Eクラス」オリゴヌクレオチドは、IFN-αの分泌を誘導する亢進された能力を有する。これらのODNは、YGZモチーフの親油性置換ヌクレオチドアナログ5’及び/又は3’を有する。Eクラス式の化合物は、例えば、以下の親油性置換ヌクレオチドアナログのいずれかを有する:置換ピリミジン、置換ウラシル、疎水性Tアナログ、置換トルエン、置換イミダゾール又はピラゾール、置換トリアゾール、5-クロロ-ウラシル、5-ブロモ-ウラシル、5-ヨード-ウラシル、5-エチル-ウラシル、5-プロピル-ウラシル、5-プロピニル-ウラシル、(E)-5-(2-ブロモビニル)-ウラシル、又は2,4-ジフルオロ-トルエン。Eクラスオリゴヌクレオチドは、少なくとも米国仮出願第60/847,811号に記載されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Tクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。「Tクラス」オリゴヌクレオチドは、本発明のODN、IFN-関連サイトカイン及びケモカインにおけるように修飾されない場合には、B又はCクラスオリゴヌクレオチドよりもIFN-αのより低レベルの分泌を誘発すると同時に、Bクラスオリゴヌクレオチドに類似のIL-10レベルを誘発する能力を保持する。Tクラスオリゴヌクレオチドは、少なくとも、参照として本明細書にその全体的内容が組み込まれる、米国特許第出願第11/099,683号に記載されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Pクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。「Pクラス」免疫調節オリゴヌクレオチドは、5TLR活性化ドメイン、2二重鎖形成領域及び任意のスペーサー及び3’テイルを含む、数個のドメインを有する。この種類のオリゴヌクレオチドは、場合によっては、Cクラスよりもはるかに高いレベルのIFN-αを誘導する能力を有する。Pクラスオリゴヌクレオチドは、インビトロ及び/インビボのいずれかで自発的に自己集合してコンカタマーになる能力を有する。これらの分子の作用の方法について任意の特定の理論に拘束されるものではないが、1つの可能な仮説は、この性質が、特定の免疫細胞内でTLR9に、より高く架橋する能力を有するPクラスオリゴヌクレオチドに提供し、先に記載のCpGオリゴヌクレオチドのクラスと比べて免疫活性化の明確に異なったパターンを誘導することである。TLR9受容体の架橋は、形質細胞様樹状細胞におけるI型IFNRフィードバックループによるより強いIFN-αの活性化を誘導し得る。Pクラスオリゴヌクレオチドは、少なくとも米国特許出願第11/706,561号に記載されている。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用される免疫刺激オリゴヌクレオチドは、Sクラス免疫調節オリゴヌクレオチドである。本発明の免疫調節オリゴヌクレオチドは、免疫抑制オリゴヌクレオチドであり得る。本明細書に記載の免疫調節モチーフは、「Sクラス」等のODNクラスを含む免疫抑制オリゴヌクレオチドの上記クラスの文脈で使用され得る。阻害の、又はSクラスのODNは、免疫刺激を阻害するために望ましい場合にはいつでも有用である。阻害ODNは、感染性ショック、炎症、アレルギー、喘息、移植拒絶、移植片対宿主病(GvHD)、自己免疫疾患、Th1-又はTh2-介在疾患、細菌感染症、寄生虫感染症、自発吸収、及び腫瘍を予防及び治療するために使用され得る。阻害ODNは、一般的に、関連TLRを発現する全ての細胞の活性化を阻害するために、より具体的には抗原提示細胞、B細胞、形質細胞様樹状細胞(pDC)、単球、単球由来細胞、好酸球、及び好中球の活性化を阻害するために、使用され得る。SクラスODNは、少なくとも米国特許出願第10/977,560号に更に記載されている。
本発明によれば、免疫調節オリゴヌクレオチドは、安定化FANAプリンヌクレオチド(複数)に加えて安定化ヌクレオチド間結合の骨格、又は安定化されたホスホジエステルヌクレオチド結合のキメラ骨格を有し得る。「安定化ヌクレオチド間結合」は、ホスホジエステルヌクレオチド結合と比べて、(例えば、エキソヌクレアーゼ又はエンドヌクレアーゼによる)インビボ分解に比較的抵抗性である、ヌクレオチド間結合を意味するものとする。いくつかの実施形態では、安定化ヌクレオチド間結合は、チオリン酸エステル、ジチオリン酸エステル、メチルリン酸エステル、チオメチルリン酸エステル、ホスホノ酢酸エステル、Rp-チオリン酸エステル、Sp-チオリン酸エステル、ボラノリン酸エステル、又は3’-チオホルムアセタール、又はそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。他の安定化オリゴヌクレオチドは以下を含む:非イオン性DNAアナログ、例えばアルキル及びアリールリン酸エステル(荷電したリン酸エステル酸素がアルキル又はアリール基によって置換されている)、ホスホジエステル、及び荷電した酸素部分がアルキル化されているアルキルホスホトリエステル。ジオール、例えばテトラエチレングリコール又はヘキサエチレングリコールを末端のいずれか又は両方に含むオリゴヌクレオチドはまた、ヌクレアーゼ分解に実質的に抵抗性であることが判っている。
本明細書でより詳細に記載されているように、本発明によれば、これらの及び他の修飾は、立体特異的なオリゴヌクレオチド分子を得るようにオリゴヌクレオチド内の予備決定された位置(複数)/パターン(複数)に選択的に導入され得る。更に、本発明によれば、多数のこのようなオリゴヌクレオチドを含む組成物は、相当に高い純度(例えば、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、本質的に100%)で得られる。従って、1又はそれ以上の予備決定された種類のオリゴヌクレオチドを含む提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、インビボ投与に好適である。組成物中のオリゴヌクレオチドの高度の構造的純度に因って(それによって組成物が1つの特定の種類のオリゴヌクレオチドを含む)、提供される組成物は、対象に投与された時に、改善された生物学的活性、増加された効率、減少された応答変数、及び/又は減少された望ましくない副作用を発揮し得る。
従って、本発明の使用されたオリゴヌクレオチドは、具体的には、医薬組成物に製剤化され場合に治療剤として有用である。いくつかの実施形態では、このような治療剤は、免疫調節剤である。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節剤は、免疫刺激剤である。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節剤は、免疫阻害(又は免疫抑制)剤である。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節剤は、アジュバントとして働く。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節剤は、炎症性Th2応答を抑制できるTh1型サイトカインを誘導することによってTh2型免疫応答をTh1型免疫応答に転じることができる。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、遺伝子発現を制御する物質として有用である。例えば、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、対象の遺伝子、例えば疾患又は障害に関連した遺伝子をサイレンシングすることができる物質として有用である。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組成物は、RNAスプライシングを制御するための物質として有用である。
例えば、このようなオリゴヌクレオチドの実施態様には、少なくとも1つのCpGジヌクレオチドモチーフを含むものを含む。いくつかの実施形態では、そのようなオリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの非メチル化CpGジヌクレオチドモチーフを含む。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、クラスA(クラスD)オリゴヌクレオチドとして分類される。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、クラスB(クラスK)オリゴヌクレオチドとして分類される。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、クラスCオリゴヌクレオチドとして分類される。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、クラスPオリゴヌクレオチドとして分類される。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのパリンドローム配列を含む。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、「ダンベル様」構造を形成し得る。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、「Y」状構造又はその多量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、本発明に有用なCpG含有オリゴヌクレオチドは、四面体構造を形成し得る。リビューのために、例えば、Bode他 (2011) Expert Rev. Vaccines 10(4): 499-511; Hanagata (2012) Int. J. Nanomedicine 7: 2181-95参照。
いくつかの実施形態では、本発明に従って使用されるオリゴヌクレオチドは、トール様受容体(複数)を発現する細胞に対する免疫調節効果を誘発する。いくつかの実施形態では、このようなオリゴヌクレオチドに対して応答する標的細胞は、抗原提示細胞(APC)、抗原特異的T及びB細胞、細胞傷害性T細胞(CTL)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び樹状細胞(DC)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、免疫調節効果は、このようなオリゴヌクレオチドを認識する受容体又は複数の受容体を発現する細胞によって誘発される直接的効果である。いくつかの実施形態では、このようなオリゴヌクレオチドは、トール様受容体9(TLR9)をリガンドとして発現する細胞に対する免疫調節効果を誘発する。例えば、本発明の実施態様の中には、1又はそれ以上のトール様受容体のアゴニストとして働くCpGオリゴヌクレオチドを含むものもある。本発明の実施態様の中には、1又はそれ以上のトール様受容体のアンタゴニストとして働くCpGオリゴヌクレオチドを含むものもある。いくつかの実施形態では、免疫調節効果は、必ずしもこのようなオリゴヌクレオチドに直接に応答し又はそのような受容体を発現しない細胞を含む、下流で起こる間接的効果である。
いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、TLR-9によってヒトB細胞及び形質細胞様樹状細胞を直接活性化することを特徴とする。いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、ナチュラルキラー細胞、T細胞及び単球/マクロファージの成熟及び増殖を間接的に支持することを特徴とする。
いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、Th1型及び前炎症性サイトカイン、ケモカイン及び多反応性IgMの産生によって特徴付けられる。
いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、慣用的なタンパク質抗原及びペプチド型ワクチンの免疫原性がそのようなオリゴヌクレオチドによって亢進されることを特徴とする。特定の理論に拘束されるものではないが、このようアジュバント効果は、専門の抗原提示細胞の改善された機能、及び体液性及び細胞性ワクチン特異的免疫応答の得られた世代によって介在されると考えられている。
いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、該CpGオリゴヌクレオチドがワクチン誘発応答の程度を増加させ、該応答の進行を促進することを特徴とする。それらはまた、記憶の誘発を改善し、それによって体液性及び細胞性免疫の期間を延長する。
いくつかの実施形態では、本発明のために有用であるCpGオリゴヌクレオチドは、減少した免疫機能を有する対象群(例えば、患者集団)、例えば高齢及び抑制免疫系を有する人、の免疫を高めることを特徴とする。これらは、全身的に又は粘膜的にのいずれかで投与される時に効果的である。混合キラリティー(例えば、キラルに純粋でない)のCpGオリゴヌクレオチドを用いる前臨床及び臨床試験は、感染性疾患及び癌を標的化するワクチンの免疫原性を高めることができる。更に、臨床試験は、ワクチンアジュバントとして投与された時に、CpGオリゴヌクレオチドが合理的に安全でありことを指摘する。
本発明の開示に従って調製された免疫調節オリゴヌクレオチドは、多数の治療的適用に有用である。そのため、使用された免疫調節オリゴヌクレオチドは、好適な医薬組成物に製剤化され得る。かかる医薬組成物は、好適な投与経路によって本明細書に更に記述される、疾患、障害又は症状を治療するために有効な量で対象に投与され得る。本発明によれば、免疫刺激オリゴヌクレオチドの有効量は、免疫系を高める(例えば、亢進された免疫応答)ことから利益を得そうである対象に投与され得る。いくつかの実施形態では、臨床的利点は、例えばそのトール様受容体タンパク質へのリガンドの結合によって、その標的免疫細胞に対して作用する免疫調節オリゴヌクレオチドによって直接的に与えられる。いくつかの実施形態では、臨床的利点は、対象の免疫系を全体的に高めることによって少なくとも一部は間接的に達成される。
本明細書で使用される用語「有効量」及び「有効投薬量」は、その意図した目的(複数)すなわち、許容される利益/リスク比で組織又は対象での望ましい生物学的又は医薬的応答、を充たすために十分である化合物又は組成物の任意の量又は投薬量を指す。適切な意図した目的は、客観的(すなわち、ある試験又はマーカーによって測定可能)でも、又は主観的(すなわち、対象が効果の兆候を示すか、又は効果を感じる)でもよい。いくつかの実施形態では、治療上有効量は、(例えば、顕在化された症状、疾患進行/段階、遺伝的プロファイル等によって決定されるような)疾患又は障害についての特定の臨床的基準を満たす対象群に投与された時に、統計的に顕著な治療的応答が該集団で得られる量である。治療上有効量は、複数の単位投薬量を含み得る投薬レジメで一般的に投与される。任意の特定の医薬物質について、治療上有効量(及び/又は有効な投薬レジメ内の好適な単位投薬量)は、例えば、他の医薬物質と組み合わせた投薬経路に依って変動し得る。いくつかの実施形態では、任意の特定の患者についての具体的な治療上有効量(及び/又は単位投薬量)は、治療されるべき疾患及び疾患の重度;採用される具体的な医薬物質の活性;採用される具体的な組成物;患者の年齢、体重、全身的な健康、性別及び栄養;採用される投与時間、投与経路、及び/又は具体的医薬物質の排出及び代謝速度;治療期間;並びに医薬分野で周知である類似の要因、を含む様々な要因に依拠し得る。当業者は、本発明のいくつかの実施形態では、陽性の結果と関連する投薬レジメの文脈で単、位投薬量が投与の好適量を含む場合に、有効量を含むと考えられる。従って、いくつかの実施形態では、本発明に従って調製されたCpGオリゴヌクレオチドは、そのキラル純度のために改善された有効性及び免疫調節効果を奏し得る。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチドの有効量は、純度の低い対応物よりも低い。
いくつかの実施形態では、免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、健常な対象に投与される。いくつかの実施形態では、免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、ワクチンの一部として対象に投与され、該免疫調節オリゴヌクレオチドはアジュバントとして働く。いくつかの実施形態では、免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、抑制された(例えば、損傷された)免疫系で対象に投与される。いくつかの実施形態では、免疫系が抑制され、慣用的なワクチンに十分に応答しない対象は、本発明によって包含される免疫調節オリゴヌクレオチドを含むワクチンに応答する。いくつかの実施形態では、このようなワクチンから利益を得るかもしれない対象は、感染症、例えばウイルス感染症、例えばHIV、HBV、HCV等に関連した免疫系を抑制している。
本発明は、免疫応答の刺激又は抑制によって治療され得る症状を有する対象の治療のために本明細書で企図される免疫調節オリゴヌクレオチドの使用を包含する。従って、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、感染症、癌、アレルギー、喘息、炎症性症状、自己免疫疾患、及びそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、疾患又は症状の治療に有用である。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、臨床的症状を発症するリスクのある対象の治療のために本発明のある態様において有用である。非限定的な臨床的症状は、アレルギー、喘息、感染性生物による感染症、炎症及び自己免疫疾患を含む。本明細書で使用されるリスクのある対象は、病原菌、癌又はアレルゲンを引き起こす感染への曝露の何らのリスクを有するか、あるいは癌を発症するリスクを有する、対象である。例えば、リスクのある対象は、感染性物質の特定の種類が見出される地域に旅行を計画している対象であり得、その生活様式を介して又は医療手段を介して感染性生物を含み得る体液に曝露されるか、又は直接に該生物に曝露される対象であり得、あるいは感染性生物又はアレルゲンが同定されている地域に住んでいる任意の対象ですらあり得る。感染症を発症するリスクのある対象はまた、医療機関が特定の感染性生物抗原でのワクチン接種を推奨している一般的集団を含む。抗原がアレルゲンであり、対象が該特定の抗原に対してアレルギー反応を発症し、対象が該抗原にすなわち花粉の季節において曝露され得る場合には、該対象は該抗原への曝露のリスクにある。アレルギー又は喘息を発症するリスクにある対象は、アレルギー又は喘息を有すると特定されているが免疫調節オリゴヌクレオチド治療中に活動性疾患を有さない対象、及び一般的又は環境的因子のためにそれらの疾患を発症するリスクにあると考えられる対象を含む。癌を発症するリスクにある対象は、癌を発症する高い確率を有する人である。これらの対象は、例えば、全身性異常であって、その存在が癌を発症するより高い可能性と相関関係と有すると証明されている全身性異常を有する対象、及びタバコ、アスベスト又は他の化学的毒素等の癌を引き起こす物質に曝露された対象、又は癌についてこれまに治療されたことがあり、明らかに寛解にある対象である。癌を発症するリスクにある対象が、該対象が発症するリスクにある癌種に特異的な抗原及びCpG免疫刺激オリゴヌクレオチドで治療される時に、該対象は癌細胞が発症するにつれて該細胞を殺し得る。腫瘍が該対象において形成し始めるならば、該対象は腫瘍抗原に対する特定の免疫応答を進行させるだろう。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、喘息、アレルギー及び関連症状を含む免疫疾患又は障害を有する対象を治療するために有用である。
アレルギーを有する対象は、アレルゲンに反応したアレルギー反応を発症するリスクを有するか又はそのリスクにある対象である。アレルギーは、物質(アレルゲン)に対する獲得過敏性を指す。アレルギー症状は、湿疹、アレルギー性鼻炎又は鼻感冒、枯れ草熱、結膜炎、気管支喘息、じんましん(urticaria)(じんましん(hives))及び食物アレルギー、及び他のアトピー性症状を含むが、これらに限定されない。
アレルギーは、一般的に、無害のアレルゲンに対するIgE抗体産生によって起こる。免疫調節オリゴヌクレオチドの全身性又は粘膜投与によって誘発されるサイトカインは、主に、TH1と称されるクラス(例えば、IL-12、IP-10、IFN-α及びIFN-γ)であり、これらは体液性及び細胞性免疫応答を誘発する。IL-4及びIL-5サイトカインの産生に関連する免疫応答の他の主な種類は、Th2免疫応答と称される。一般的に、アレルギー疾患はTh2型免疫応答によって介在されるようである。主なTh2(IgE抗体及びアレルギーの産生に関連する)からTh2/Th1バランス応答(アレルギー反応に対して保護的である)まで対象において免疫応答をシフトする免疫調節オリゴヌクレオチドの能力に基づいて、免疫調節オリゴヌクレオチドの免疫応答を誘発するための有効投薬量は、喘息及びアレルギーを治療又は予防するために対象に投与され得る。
従って、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、喘息のようなアレルギー及び非アレルギー症状の治療において顕著な治療的有用性を有する。Th2サイトカイン、特にIL-4及びIL-5は、喘息対象の気道で上昇する。これらのサイトカインは、IgE同型転換(isotope switching)、好酸球走化因子、活性化及び肥満細胞増殖を含む、喘息性炎症応答に重要な局面を促進する。Th1サイトカイン、特にIFN-γ及びIL-12は、Th2クローンの形成及びTh2サイトカインの産生を抑制することができる。喘息は、炎症、気道の狭小化、及び吸引剤への気道の増加した反応性によって特徴付けられる呼吸器系の障害を指す。喘息は、多くの場合、それに限られるわけではないが、アトピー又はアレルギー症状を伴う。
提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、抗アレルギー療法と組み合わせて投与されてもよい。アレルギーを治療又は予防するための慣用的な方法は、アレルギー医薬又は鈍化療法の使用を含んでいる。アレルギーを治療又は予防するためのいくつかの進化療法は、抗IgE抗体を中和する使用を含む。アレルギー反応の化学的メディエータの効果を妨害する抗ヒスタミン及び他の薬物は、アレルギー症状の重度を制御することに役立つが、アレルギー反応を防止せず、次に起こるアレルギー応答に対して何の効果も有さない。鈍化療法は、アレルゲンに対するIgG型応答を誘発するために、通常皮下での注射によって、アレルゲンの少量を与えることによって行われる。IgG抗体の存在は、IgEステップの誘発から起こるメディエータの産生を中和するために役立つと考えられている。最初に、対象は、重度の反応を誘発しないようにアレルゲンの極低量で治療され、次いで該投薬量がゆっくり増加される。この種の治療法は、アレルギー応答を引き起こす化合物が対象に実際に投与され、重度のアレルギー反応が起こり得るので、危険である。
抗アレルギー医薬は、抗ヒスタミン、コルチステロイド、及びプロスタグランジン誘導剤を含むが、これらに限定されない。抗ヒスタミンは、巨細胞又は好塩基球によって放出されたヒスタミンを中和する化合物である。これらの化合物は当該分野で周知であり、アレルギーの治療に一般的に使用される。抗ヒスタミンは、アクリバスチン、アステミゾール、アザタジン、アゼラスチン、ベタタスチン、ブロムフェニ
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。
本発明に従う提供されるオリゴヌクレオチド組成物及び方法は、単独で、又は喘息の治療のために有用である他の物質及び方法を組み合わせて使用され得る。1つの態様では、本発明は、喘息を有する対象を治療する方法を提供する。本発明のこの態様に従う方法は、喘息を有する対象に、該対象を治療するために本発明の組成物の有効量を投与するステップを含む。
いくつかの実施形態では、本発明は喘息を有する対象を治療する方法を提供する。本発明の態様に従う方法は、喘息を有する対象に本発明の組成物の有効量を投与するステップ及び該対象を治療するための抗喘息療法を含む。
本明細書で使用される「喘息」は、炎症及び気道の狭窄化、及び吸入剤への気道の増加した反応性によって特徴付けられる呼吸器系の障害を指す。喘息は、多くの場合、それに限られるわけではないが、アトピー又はアレルギー症状を伴う。喘息の症状は、気流閉塞から起こる、息切れ(wheezing)、息切れ(breathlessness)、胸部絞扼感及び咳、の再発性エピソードを含む。喘息に伴う気道炎症は、多数の生理学的変化、例えば気道粘膜上皮の浸食、基底膜下のコラーゲン沈着、浮腫、巨細胞活性化、好中球、好酸球及びリンパ球を含む炎症性細胞浸入の観察によって検出され得る。気道炎症の結果、喘息患者は、通常、気道過剰反応性、気流制限、呼吸器症状、及び疾患の慢性化を経験する。気流制限は、急性急性気管支収縮、気道浮腫、粘液栓形成、及び気道リモデリング、一般的に気管支閉塞を招く特徴を含む。喘息のいくつかの症例では、基底膜下線維症が起こることがあり、このことは肺機能の持続性の異常を招く。
過去数年に渡る研究は、喘息が炎症性細胞、メデェエータ、及び気道に存在する他の細胞及び組織間の複雑な相互作用から得られるようであることを明らかにした。巨細胞、好酸球、上皮細胞、マクロファージ、及び活性化T細胞はすべて、喘息に関連する炎症性プロセスで重要な役割を果たす。Djukanovic R他 (1990) Am Rev Respir Dis 142: 434-457。これらの細胞は、局所組織に対して直接的又は間接的に作用し得る、予備形成そして新規に合成されたメディエータの分泌を介して、気道機能に影響を及ぼし得る、と考えられている。Tリンパ球(Th2)の亜集団は、選択的サイトカインを放出し、疾患慢性を確立することによって、気道においてアレルギー炎症を制御する点で重要な役割を果たしていると認識されてもいる。Robinson DS他 (1992) N Engl J Med 326: 298-304。
喘息は、様々な発達段階で起こる複雑な障害であり、症状の程度に基づいて急性、亜急性又は慢性に分類され得る。急性炎症性応答は、気道への細胞の初期の動員と関連する。亜急性炎症性応答は、細胞の動員、及び常在細胞の活性化が関与し、持続性の炎症パターンを起こす。慢性炎症性応答は、気道における永続的異常を招き得る、持続性レベルの細胞損傷、及び進行する修復プロセスによって特徴付けられる。
「喘息を有する対象」は、炎症及、気道の狭窄化、及び吸入剤への気道の増加した反応性によって特徴付けられる呼吸器系の障害を有する対象である。喘息の開始と関連する因子は、アレルゲン、寒冷温度、運動、ウイルス感染及びSO2を含むが、これらに限定されない。
上記のように、喘息は、Th2サイトカインであるIL-4及びIL-5、並びにIgE抗体同型置換によって少なくとも部分的に特徴付けられる、免疫応答のTH2型と関連し得る。Th1及びTh2免疫応答は、免疫応答のTh1型への免疫応答の傾きがアレルギーを含む免疫応答のTh2型を抑制又は緩和し得るように、相互に拮抗的作用的である。従って、本発明の提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、喘息を有する対象を治療するためにそれ自体有用である。なぜならば、アナログは免疫応答のTh1型に免疫応答を傾かせ得るからである。
本発明の提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、喘息療法と組み合わせて投与されてもよい。喘息を治療又は予防するための慣用的方法は、抗アレルギー療法(上記)及び吸入剤を含む多数の他の物質の使用を含む。
喘息治療のための医療は、一般的に、2つのカテゴリー、すなわち迅速緩和医療及び長期管理医療に分類される。喘息患者は、持続性の喘息の管理を達成し維持するための毎日の原則に基づいて長期管理医療を受けている。長期管理医療は、抗炎症剤、例えばコルチコステロイド、クロモリンナトリウム及びネドクロミル;長期作用気管支拡張薬、例えば長期作用β2-アゴニスト及びメチルキサンチン;及びロイコトリエン修飾因子を含む。迅速緩和医療は、短時間作用β2-アゴニスト、抗コリン作働性薬、及び全身性コルチコステロイドを含む。これらの薬物の各々と関連した多くの副作用が存在し、薬物のいずれも、単独又は組み合わせて、喘息を予防し又は完全に治療することができない。
抗喘息医薬は、PDE-4阻害剤、気管支拡張薬/β-2アゴニスト、カリウム(K+)チャネル開口薬、VLA-4アンタゴニスト、ニューロキニンアンタゴニスト、トロンビン A2(TXA2)合成阻害剤、キサンチン、アラキドン酸アンタゴニスト、5 リポオキシゲナーゼ阻害剤、TXA2受容体アンタゴニスト、TXA2アンタゴニスト、5-リポックス活性化タンパク質の阻害剤、及びプロテアーゼ阻害剤を含むが、これらに限定されない。
気管支拡張薬/β2アゴニストは、気管支拡張又は平滑筋拡張を引き起こす化合物の種類である。気管支拡張薬/β2アゴニストは、サルメテロール、サルブタモール、アルブテロール、テルブタリン、D2522/ホルモテロール、フェノテロール、ビトルテロール、ピルブエロールメチルキサンチン、及びオルシプレナリンを含むが、これらに限定されない。長期作用β2アゴニスト及び気管支拡張薬は、抗炎症療法に加えて長期間症状抑制のために使用される化合物である。長期作用β2アゴニストは、サルメテロール及びアルブテロールを含むがこれらに限定されない。これらの化合物は、通常、コルチコステロイドト組わ合せて使用され、一般的に何からの炎症療法なしには使用されない。それらは、副作用、例えば、頻拍、骨格筋振戦、低カリウム血、及び過剰投与量でのQTc間隔の延長が伴っている。
メチルキサンチンは、例えばテオフィリンを含み、症状の長期制御及び抑制にために使用されている。これらの化合物は、ホスホジエステラーゼ阻害剤から起こる気管支拡張、及びおそらくアデノシン拮抗を引き起こす。用量関連急性毒性が、これらの種類の化合物に関して特定の問題である。結果として、毎日の血清濃度が、代謝クリアランスの個々の差から起こる毒性及び狭い治療的範囲を考慮するために監視されなければならない。副作用は、頻脈、頻脈性不整脈、吐き気及び嘔吐、中枢神経系刺激、頭痛、発作、吐血、高血糖症、及び低カリウム血を含むが、それらに限定されない。短時間作用β2アゴニストは、アルブテロール、ビトルテロール、ピルブテロール、及びテルブタリンを含むが、これらに限定されない。短時間作用β2アゴニストの投与に関連する逆作用の一部は、頻脈、骨格筋振戦、増加した乳酸、頭痛、及び高血糖症を含む。
クロモリンナトリウム及びネドクロミルは、運動から起こる喘息症状又はアレルゲンから起こるアレルギー症状を主に抑制するための長期間制御医薬として使用される。これらの化合物は、塩化物チャネル機能を妨げることによってアレルゲンへの早期及び遅延反応を遮断すると考えられている。それらはまた、巨細胞膜を安定させ、好酸球(inosineophils)及び上皮細胞からのメディエータの活動及び放出を阻害する。最大の利益を達成するために、4〜6週間の投与が一般的に必要とされる。
抗コリン作働性薬は、一般的に、急性気管支痙攣の緩和のために使用される。これらの化合物は、ムスカリン性コリン受容体の拮抗阻害によって機能すると考えられている。抗コリン作働性薬は、イプラトロピウムブロミドを含むが、これらに限定されない。これらの化合物は、コリン作動性介在気管支痙攣のみを逆転し、抗原に対する反応を何ら変更しない。副作用は、口及び呼吸器分泌物の乾燥、個体によっては増加した喘鳴、及び眼に噴霧した場合には視力障害を含む。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、気道リモデリングを治療するために有用であり得る。気道リモデリングは平滑筋細胞増殖及び/又は気道中の粘膜下肥厚をもたらし、究極的には気道の狭小化を起こし、これは制限された気流を招く。本発明の免疫調節オリゴヌクレオチドは、更なるリモデリングを抑制し、おそらく、リモデリングプロセスから起こる組織構築を減少さえし得る。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、炎症性障害を有する対象を治療するために有用である。本明細書で用いられる「炎症性障害」という用語は、感染、毒素曝露又は細胞損傷の部位において、白血球及び血漿タンパク質の蓄積及び活性化を含む生来の免疫系の抗原非特異的反応と関連する症状を指す。炎症に特徴的であるサイトカインは、腫瘍壊死因子(TNF-α)、インターロイキン1(IL-1)、IL-6、IL-12、インターフェロンα(IFN-α)、インターフェロンβ(IFN-β)、及びケモカインを含む。従って、喘息、アレルギー、及び自己免疫障害のある種類は、炎症性障害の特徴を有することがある。炎症性障害はまた、例えば、心血管疾患、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、気管支拡張症、慢性胆嚢炎、結核、橋本病、敗血症、サルコイドーシス、硅肺及び他の塵肺症、及び創傷における移植された異物を含むが、これらに限定されない。本明細書で使用される「敗血症」という用語は、微生物侵入に対する宿主の全身性炎症性応答に関連したよく知られた臨床的症候群を指す。本明細書で使用される「敗血症」という用語は、発熱又は低体温症、頻脈及び急速呼吸によって典型的には前兆とされる症状を言い、重度の場合には、低血圧、臓器不全、死にさえ進行進行し得る。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、感染症を有する対象を治療するために有用である。いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、病原又は複数の病原に曝露されたかもしれない人を含む、感染症に罹患し易い対象を治療するために有用である。本発明に従って使用される免疫調節オリゴヌクレオチドはまた、いくつかの実施形態では、ウイルス、細菌、真菌、又は寄生虫による感染症を治療又は抑制するために使用され得る。感染症を有する対象は、感染性病原菌に曝露されており、体内に該病原菌の急性又は慢性の検出可能なレベルを有する、対象である。免疫調節オリゴヌクレオチドは、感染性病原菌のレベルを減少させ又は感染性病原菌を全滅させることができる、抗原特異的全身性又は粘膜性免疫応答を高めるために、抗原と共に又は抗原なしで使用され得る。本明細書で使用される感染性疾患は、体内において外来微生物の存在から起こる疾患である。病原菌の侵入の主な部位である体内の粘膜表面を保護するために有効なワクチン戦略及び治療を開発することは特に重要である。
ウイルスは、一般的に核酸コア及びタンパク質被覆を含むが、独立して生物ではない、小さな感染性作用物である。ウイルスはまた、タンパク質を欠く感染性核酸の形態をとり得る。ウイルスは、中で複製できる細胞の非存在下では生存することができない。ウイルスは、エンドサイト―シス又はDNA(ファージ)の直接的な注入のいずれかによって特定の細胞に入り、増殖して疾患を引き起こす。増殖したウイルスは、次いで、放出され、更なる細胞を感染し得る。ウイルスの一部はDNA含有ウイルスであり、他のウイルスはRNA含有ウイルスである。DNAウイルスは、ポックス、ヘルペス、アデノ、パポバ、パルボ、及びヘパドナヘパドナを含む。RNAウイルスは、ピコルナ、カリシ、アストロ、トガ、フラビ、コロナ、パラミキソ、オルトミキソ、ブンヤ、アレナ、ラブド、フィーオ、ボルナ、レオ及びレトロを含む。ある態様では、本発明はまた、プリオンが疾患進行で関係している疾患、例えば、牛海綿状脳症(すなわち、狂牛病、BSE)又は動物のスクレイピー感染症、又はヒトのクロイツフェルト・ヤコブ病を治療することを意図する。
ウイルスは、エンテロウイルス(ピコルナウイルス科ファミリーのウイルス、例えばポリオウイルス、コクサッキー(Coxsackie)ウイルス、エコーウイルスを含むがこれらに限定されない)、ロタウイルス、アデノウイルス、及び肝炎ウイルス、例えばA、B、C、D及びE型肝炎ウイルスを含むが、これらに限定されない。ヒトで見出されているウイルスの具体例は、以下を含むが、これらに限定されない:レトロウイルス科(Retroviridae)(例えば、ヒト免疫不全ウイルス、例えばHIV-1(HTLV-III、LAV又はHTLV-III/LAV、又はHIV-IIIとも呼ばれる);及び他の単離物、例えばHIV-LP;ピコルナウイルス科(Picornaviridae)(例えば、ポリオウイルス、A型肝炎ウイルス;エンテロウイルス、ヒトコクサッキー(Coxsackie)ウイルス、リノウイルス、エコーウイルス);カリシウイルス科(Calciviridae)(例えば、胃腸炎を引き起こす株);トガウイルス科(Togaviridae)(例えば、ウマ脳炎ウイルス、ルベラウイルス);フラビウイルス科(Flaviviridae)(例えば、デングウイルス、脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス);コロナウイルス科(Coronaviridae)(例えば、コロナウイルス);ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)(例えば、水疱性口炎ウイルス、狂犬病ウイルス);フィロウイルス科(Filoviridae)(例えば、エボラウイルス);パラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)(例えば、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、麻しんウイルス、呼吸系発疹ウイルス);オルソミクソウイルス科(Orthomyxoviridae)(例えば、インフルエンザウイルス);ブニヤウイルス科(Bunyaviridae)(例えば、ハンタン(Hantaan)ウイルス、ブンヤウイルス、フレボウイルス、及びナイロ(Nairo)ウイルス);アレナウイルス科(Arenaviridae)(出血熱ウイルス);レオウイルス科(Reoviridae)(例えば、レオウイルス、オルビウイルス、及びロタウイルス);ビルナウイルス科(Birnaviridae);ヘパドナウイルス科(Hepadnaviridae)(B型肝炎ウイルス);パルボウイルス科(Parvoviridae)(パルボウイルス);パポバウイルス科(Papovavihdae)(パピローマウイルス、ポリオーマウイルス);アデノウイルス科(Adenoviridae)(ほとんどがアデノウイルス);ヘルペスウイルス科(Herpesviridae)(ヘルぺス単純ウイルス(HSV)1型及び2型、水痘・帯状疱疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV));ポックスウイルス科(Poxviridae)(痘瘡ウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス);イリドウイルス科(Iridoviridae)(例えば、アフリカ豚コレラウイルス);及び他のウイルス、急性喉頭気管支炎ウイルス、アルファウイルス(Alphavirus)、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス、ニューカッスル(Newcastle)病ウイルス、ニパ(Nipah)ウイルス、ノルウォーク(Norwalk)ウイルス、パピローマウイルス(Papillomavirus,)、パラインフルエンザウイルス、鳥インフルエンザ、SARインフルエンザ、西ナイル熱。植物に感染するウイルスは、例えば、以下の科及び/又は属ーのウイルス:アルファウイルス(Alfamoviruses):ブロモウイルス科(Bromoviridae)、アルファクリプトウイルス(Alphacryptoviruses):パルティティウイルス科(Partitiviridae)、バドナウイルス(Badnaviruse)、ベータクリプトウイルス(Betacryptoviruses):パルティティウイルス(Partitiviridae)、ビゲミニウイルス(Bigeminiviruses):ジェミニウイルス(Geminiviridae)、ブロモウイルス(Bromoviruses):ブロモウイルス科(Bromoviridae)、ビモウイルス(Bymoviruses):ポチウイルス科(Potyviridae)、カプロウイルス(Capilloviruses);カルラウイルス(Carlaviruses)、カルモウイルスウイルス(Carmovirus virus):トムブスウイルス科(Tombusviridae)、カリモウイルス(Caulimoviruses)、クロステロウイルス(Closteroviruses)、コモウイルスウイルス(Comovirus viruses):コモウイルスウイルス科(Comoviridae)、クロステロウイルス(Closteroviruses)、コモウイルスウイルス(Comoviruses):コモウイルスウイルス科(Comoviridae)、ククモウイルスウイルス(Cucumoviruses):ブロモウイルス科(Bromoviridae)、サイトラブドウイルス(Cytorhabdoviruses):ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)、ダイアンソウイルス(Dianthoviruses)、エナモウイルス(Enamoviruses)、ファバウイルスウイルス(Fabaviruses):コモウイルスウイルス科(Comoviridae)、フィジーウイルス Fijiviruses):レオウイルス科(Reoviridae)、フロウイルス(Furoviruses)、ホルデイウイルス(Hordeiviruses)、ヒブリジェミニウイルス(Hybrigeminiviruses):ジェミニウイルス科(Geminiviridae)、イダエオウイルス(Idaeoviruses)、イラルウイルスウイルス(Ilarviruses):ブロモウイルス科(Bromoviridae)、イポモウイルス(Ipomoviruses):ポチウイルス科(Potyviridae)、ルテオウイルス(Luteoviruses)、マクロモウイルス(Machlomoviruses)、マクルラウイルス(Macluraviruses)、マラフィウイルスウイルス(Marafiviruses)、モノジェミニウイルス(Monogeminiviruses):ジェミニウイルス科(Geminiviridae)、ナナウイルス(Nanaviruses)、ネクロウイルス(Necroviruses)、ネポウイルスウイルス(Nepoviruses):コモウイルスウイルス科(Comoviridae)、ヌクレオラブドウイルス(Nucleorhabdoviruses):ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)、オリザウイルス(Oryzaviruses):レオウイルス科(Reoviridae)、ウルミアウイルス(Ourmiaviruses)、リトレオウイルス(Phytoreoviruses):レオウイルス科(Reoviridae)、ポテクスウイルス(Potexviruses)、ポチウイルス(Potyviruses):ポチウイルス科(Potyviridae)、リモウイルス(Rymoviruses):ポチウイルス科(Potyviridae)、サテライトRNA、サテライトウイルス(Satelliviruses)、セキウイルス(Sequiviruses):セキウイルス科(Sequiviridae)、ソベモウイルス(Sobemoviruses)、テヌイウイルス(Tenuiviruses)、トバモウイルス(Tobamoviruses)、トブラウイルス(Tobraviruses)、トムブスウイルス(Tombusviruses):トスポウイルス(Tospoviruses):ブニヤウイルス科(Bunyaviridae)、Trichoviruses(トリコウイルス)、チモウイルス(Tymoviruses)、ウムブラウイルス(Umbraviruses)、未帰属ポチウイルス: ポチウイルス科(Potyviridae)、未帰属ラブドウイルス科:バリコサウイルス(Varicosaviruses)、ワイカウイルス(Waikaviruses):セキウイルス科(Sequiviridae)、未分類ウイルス、ブロモウイルス、ポチウイルス科及びチモウイルス;特定の関連植物ウイルスは、例えば、タバコモザイクウイルス(Tobacco mosaic virus (TMV))、トマト・スポッテド・ウイルトウイルス(Tomato spotted wilt virus)、トマト黄化葉巻ウイルス(Tomato yellow leaf curl virus)、キュウリモザイクウイルス(Cucumber mosaic virus)、ジャガイモYウイルス(Potato virus Y)、カリフラワーモザイクウイルス(Cauliflower mosaic virus)、アフリカキャッサバモザイクウイルス(African cassava mosaic virus)、プラム・ポックス・ウイルス(Plum pox virus)、ブロムモザイクウイルス(Brome mosaic virus)、ジャガイモXウイルス(Potato virus X)、カンキツトリステザウイルス(Citrus tristeza virus)、オオムギ黄化萎縮ウイルス(Barley yellow dwarf virus)、ジャガイモ葉捲病ウイルス(Potato leafroll virus)、及びトマトブッシースタントウイルス(Tomato bushy stunt virus)。
ウイルス性肝炎は、腫れ、圧痛、時には肝臓への永続的な損傷を生じ得る、臓の炎症である。肝臓の炎症が少なくとも6ヶ月以上継続する場合には、慢性肝炎と言われる。A、B、C、D及びE型肝炎を含む、ウイルス性肝炎を引き起こすことが知られている少なくとも5種のウイルスが存在する。A型肝炎は、一般的に、ヒトの糞で汚染された食物又は飲み水によって伝染する。B型肝炎は、一般的に、血液のような体液を介して蔓延する。例えば、母親から出生時の子供に、性交、汚染された血液輸液及び針を介して、蔓延し得る。C型肝炎は、極めて一般的であり、B型肝炎と類似し、血液輸液及び汚染された針を介して一般的に蔓延する。D型肝炎は、それが互いに関連付られるB型肝炎ウイルスを保持するIV薬物使用者に最も頻繁に見出される。E型肝炎は、ウイルス性A型肝炎に類似し、一般的に衛生不良に関連する。
グラム陰性及びグラム陽性細菌は、脊椎動物において抗原として働く。かかるグラム陽性細菌は、パスツレラ(Pasteυrella)属、スタフィロコッカス(Staphylococci)属、及びストレプトコッカス(Streptococcus)属を含むが、これらに限定されない。グラム陰性細菌は、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)、シュードモナス(Pseudomonas)属、及びサルモネラ(Salmonella)属を含むが、これらに限定されない。感染性細菌の具体的な例は、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pyloris)、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borelia burgdorferi)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophilia)、マイコバクテリウム(Mycobacteria)属(例えば、M. チュベルクロシス、M. アビウム、M. イントラセルラーレ、M. カンサシー、M. ゴルドナエ)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、ナイセリア・ゴナーリエ(Neisseria gonorrhoeae)、ナイセリア・メニンギタイディス(Neisseria meningitidis)、リステリア・モノサイト
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)、
ストレプトバシラス・モニリフォルミス(Streptobacillus moniliformis)、トレポネーマーパリダム(Treponema pallidium)、トレポネーマ・ペルテニュ(Treponema pertenue)、レプトスピラ(Leptospira)属、リケッチア(Rickettsia)、及びアクチノマイセス・イスラエリ(Actinomyces israelii)を含むが、これらに限定されない。
真菌の例は、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcυs neoformans)、ヒストプラスマ・カプスラーツム(Histoplasma capsulatum)、コクシジオイデス・イミチス(Coccidioides immitis)、ブラスト
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。
他の感染性生物(すなわち、原生生物)は、プラスモディウム(Plasmodium)属、例えば、プラスモディウム・ファルシパルム(Plasmodium falciparum)、プラスモディウム・マラリエ(Plasmodium malariae)、プラスモディウム・オ
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。
他の医薬的に関連する微生物は文献に広範に記載されており、例えば、参照として本明細書にその全体の内容が組み込まれる、C.G.A Thomas, Medical Microbiology, Bailliere Tindall, Great Britain 1983を参照のこと。農業上関連する微生物(例えば、作物及び/又は家畜に感染する微生物)も知られている、例えば、George N. Agrios, Plant Pathology, Elsevier Academic Press, 第5版, 2005; John Lucas, Plant Pathology and Plant Pathogens, Wiley-Blackwell; 第3版, 1998; Dwight C. Hirsh, N. James MacLachlan, Richard L. Walker, Veterinary Microbiology, Wiley-Blackwell; 2 edition, 2004; 及びP. J. Quinn, et al, Veterinary Microbiology and Microbial Disease, Wiley-Blackwell; 第2版, 2011に記載の微生物を含むが、これらに限定されない。
本発明の提供されるオリゴヌクレオチド組成物は、抗菌剤と共に、対象(ヒト対象、又はいくつかの実施形態では、動物(例えば、家畜又はペット)又は植物(例えば、作物対象)に投与され得る。本明細書で使用される抗菌剤は、感染性微生物を殺し又は阻害することができる天然又は合成化合物を指す。本発明に従って有用である抗菌剤の種類は、対象が感染される又は感染されるリスクにある微生物の種類に依拠することになる。抗菌剤は、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤及び抗寄生虫剤を含むが、これらに限定されない。「抗感染剤」、「抗菌剤」、「抗ウイルス剤」、「抗真菌剤及」、「抗寄生虫剤」及び「殺寄生虫薬」のような用語は、当業者に良く知られた意味を有し、標準的な医療テキストで定義されている。すなわち、抗菌剤は細菌を殺し又は阻害し、抗生物質及び同様な機能を有する他の合成又は天然化合物を含む。抗生物質は、細胞による二次代謝として産生される低分子量分子、例えば微生物である。一般的に、抗生物質は、微生物に特異的であって宿主細胞に存在しない、1又はそれ以上の細菌性機能又は構造を妨害する。抗ウイルス剤は、天然源から単離されるか又は合成され得、ウイルスを殺し又は阻害するために有用である。抗真菌剤は、表在性の真菌感染症並びに日和見性の及び主要な全身性真菌感染症を治療するために使用される。抗寄生虫剤は寄生虫を殺す又は阻害する。
抗寄生虫薬の例は、ヒト投与に有用である殺寄生虫薬とも言われ、アルベンダゾール、アンホテリシンB、ベンズニダゾール、ビチオノール、クロロキンHCl、クロロキンリン酸塩、クリンダマイシン、デヒドロエメチン、ジエチルカルバマジン、フロン
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。
抗菌剤は細菌の増殖又は機能を殺すか又は阻害する。抗菌剤の大きな類は抗生物質である。幅広い範囲の細菌を殺し又は阻害するために有効である抗生物質は、広域スペクトル抗生物質と言われる。他の種類の抗生物質は、グラム陽性又はグラム陰性クラスの細菌に対して主に有効である。これらの種類の抗生物質は、狭域スペクトル抗生物質と言われる。単一の生物又は疾患に対して有効であるが他の種類の細菌に対しては有効性ない他の抗生物質は、制限スペクトル抗生物質と言われる。抗菌剤は、その主な作用形式に基づいて分類されることがある。一般的に、抗菌剤は、細胞壁合成阻害性、細胞膜阻害剤、タンパク質合成阻害剤、核酸合成又は機能性阻害剤、及び拮抗阻害剤である。
抗ウイルス剤は、ウイルスによる細胞の感染又は該細胞内でのウイルスの複製を抑制する化合物である。抗菌薬よりもずっと少ない抗ウイルス薬が存在する。ウイルス複製のプロセスは宿主細胞内のDNAの複製に非常に密接に関連するために、非特異的抗ウイルス剤は一般に宿主に対して毒性であるからである。抗ウイルス剤によって遮断又は阻害され得るウイルス感染のプロセスには数個の段階が存在する。これらの段階は、宿主細胞へのウイルスの接着(免疫グロブリン又は結合ペプチド)、ウイルスの脱コーティング(例えば、アマンタジン)、ウイルス性mRNAの合成又は翻訳(例えば、インターフェロnロン)、ウイルス性RNA又はDNAの複製(例えば、ヌクレオチドアナログ)、新規ウイルスタンパク質の成熟(例えば、プロテアーゼ阻害剤)、及びウイルスの発芽及び放出、を含む。
ヌクレオチドアナログは、ヌクレオチドに似ているが、不完全なもしくは異常なデオキシリボース又はリボース基を有する、合成化合物である。一旦ヌクレオチドアナログが細胞内にあると、それらはリン酸化されて、ウイルス性DNA又はRNAへの取り込みのために正常なヌクレオチドと拮抗する、形成三リン酸エステルを生成する。一旦ヌクレオチドアナログの三リン酸エステル形態が成長する核酸鎖に取り込まれると、ウイルス性ポリメラーゼとの不可逆的な会合を引き起こし、そのため連鎖停止を引き起こす。核酸アナログは、アシクロビル(ヘルペス単純ウイルス及び水痘−帯状疱疹の治療のために使用される)、ガンシクロビル(サイトメガロウイルスの治療のために有用である)、イドクスウリジン、リバビリン(呼吸器多核体ウイルスの治療のために有用である)、ジデオキシイノシン、ジデオキシシチジン、ジドブジン(アジドチミジン)、イミキモド、及びレシキモドを含むが、これらに限定されない。
インターフェロンは、ウイルス感染細胞及び免疫細胞によって分泌されるサイトカインである。インターフェロンは、感染細胞に隣接した細胞上の特定の受容体に結合することによって機能し、ウイルスによる感染から細胞を保護する細胞中の変化を引き起こし;α及びβ-インターフェロンはまた、感染細胞表面上にクラスI及びクラスII MHC分子の発現を誘発し、宿主免疫細胞認識のための増加した抗原提示をもたらし;α及びβ-インターフェロンは、組換え体として入手でき、慢性肝炎B及びC感染症の治療のために使用されている。抗ウイルス療法に効果的である投薬量において、インターフェロンは、発熱、不調及び体重減少のような重度の副作用を有する。
本発明で有用な抗ウイルス剤は、免疫グロブリン、アマンタジン、インターフェロン、ヌクレオチドアナログ、及びプロテアーゼ阻害剤を含むが、これらに限定されない。抗ウイルス剤の具体例は、アシクロビル;アシクロビルナトリウム;アデホビル;アロジン;アルビル
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。
抗真菌剤は、感染性真菌の治療及び予防のために有用である。抗真菌剤は、時にはその作用機構によって分類される。抗真菌剤の中には、グルコース合成酵素を阻害することによって細胞壁阻害剤として機能するものもある。これらは、
バシウンギン/ECBを含むがこれ限定されない。他の抗真菌剤は、膜統合性を不安定化することによって機能する。これらは、イミダゾール、例えばクロトリマゾール、セルタコナゾール、フルコナゾール、イントラコナゾール、ケトコナゾール、ミコナゾール及びボリコナゾール、並びにFK 463、アンホテリシンB、BAY 38-9502、MK 991、プラディマイシン、UK 292、ブテナフィン、及びテルビナフィンを含むが、これらに限定されない。他の抗真菌剤は、キチン(例えば、キチナーゼ)を切断することによって、又は免疫抑制(501クリーム)によって機能する。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、癌等の細胞増殖性疾患を有する対象を治療するために有用である。癌を有する対象は、検出可能な癌性細胞を有する対象である。癌は、悪性、又は非悪性癌であり得る。癌又は腫瘍は、胆管癌;脳腫瘍;乳癌;子宮頸癌;絨毛癌;結腸癌;子宮内膜癌螺旋;食道癌;胃癌;上皮内腫瘍;リンパ腫;肝臓癌;肺癌(例えば、小細胞及び非小細胞);メラノーマ;神経芽細胞腫;経口癌;卵巣癌;膵癌;前立腺癌;直腸癌; 肉腫;皮膚癌;睾丸癌;甲状腺癌;及び腎癌、及び他の悪性腫瘍及び肉腫を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、癌は、ヘアリー細胞白血病、慢性骨髄性白血病、癌性T細胞白血病、多発性骨髄腫、濾胞性リンパ腫、悪性メラノーマ、扁平上皮癌、腎癌、前立腺癌、膀胱細胞癌、又は結腸癌である。
提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、単独で又は抗癌療法と組み合わせて投与され得る。抗癌療法は、放射線療法、化学療法、免疫療法、又は癌ワクチン、ホルモン療法、生物学的応答修飾因子、及び外科的手段を含むが、これらに限定されない。癌医薬は、癌を治療する目的で対象に投与される物質を意味する。本明細書で使用される「癌を治療すること」は、癌の進行を防止すること、癌の症状を減少させること、及び/又は確立した癌の成長を阻害することを含む。他の態様では、癌医薬は、癌の発症のリスクを減少させる目的で癌を進行するリスクにある対象に投与される。癌の治療のための医薬の様々な種類が本明細書に記載される。この特定の目的で、癌医薬は、化学療法剤、免疫療法剤、癌ワクチン、ホルモン療法及び生物学的応答修飾因子として分類される。
更に、本発明の方法は、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物と共に1より多い医薬の使用を包含することを意図する。例として、好適には、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物は、化学療法剤及び免疫療法剤の両方と共に投与され得る。あるいは、癌医薬は、免疫療法剤及び癌ワクチン、又は化学療法剤及び癌ワクチン、又は化学療法剤、免疫療法剤及び癌ワクチンを包含し得、これらはすべて、癌を有する又は癌の発症のリスクにある対象を治療する目的で1対象に投与される。
化学療法剤は、以下から成る群から選択することができるが、それらに限定されない:メトトレキサート、ビンクリスチン、アドリアマイシン、シスプラチン、非糖含有クロロエチルニトロソウレア、5−フルオロウラシル、マイトマシンC、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ダカルバジン、タキソール、フラギリシン、メグラミンGLA、バルルビシン、カルムスタイン及びポリフェルポサン、MMI270、BAY 12-9566、RASファルネシル基転移酵素阻害剤(famesyl transferase inhibitor)、ファルネシル基転移酵素阻害剤(famesyl transferase inhibitor)、MMP、MTA/LY231514、LY264618/ロメテキソール、グラモレック、CI-994、TNP-470、ハイカムチン/トポテカン、PKC412、バルスポダール/PSC833、ノバントロン/ミトキサントロン、メタレット/スラミン、バチマスタット、E7070、BCH-4556、CS-682、9-AC、AG3340、AG3433、インセル/VX-710、VX-853、ZD0101、ISI641、ODN 698、TA 2516/マルミスタット、BB2516/マルミスタット、CDP 845、D2163、PD183805、DX8951f、レモナールDP 2202、FK 317、ピシバニル/OK-432、AD 32/バルルビシン、メタストロン/ストロンチウム誘導体、テモダール/テモゾロミド、エバセット/リポソーム化ドキソルビシン、イエウタキサン/パクリタキセル、タキソール/パクリタキセル、ゼローダ/カペシタビン、フルツロン/ドキシフルリジン、シクロパックス/経口パクリタキセル、経口トキソイド、SPU-077/シスプラチン、HMR 1275/フラボピリドール、CP-358 (774)/EGFR、CP-609 (754)/RAS癌遺伝子阻害剤、BMS-182751/経口プラチナ、UFT(テガフル/ウラシル)、エルガミゾール/レバミゾール、エニルラシル/776C85/5FUエンハンサー、カンプト/レバミゾール、カンプトサル/イリノテカン、トミュデックス/ラルチトレキセド、レウスタチン/クラドリビン、パクセクス/パクリタキセル、ドキシル/リポソーム化ドキソルビシン、カエリクスリポソーム化ドキソルビシン、フルダラ/フルダラビン、ファルモルビシン/エピルビシン、デポCyt、ZD1839、LU 79553/ビスナフタレンイミド(Bis-Naphtalimide)、LU 103793/ドラスタチン、カエチクス/リポソーム化ドキソルビシン、ジェムザール/ゲムシタビン、ZD 0473/アノルメド、YM 116、ヨードシード、CDK4及びCDK2阻害剤、PARP阻害剤、D4809/デキシフォサミド、イフェス/メスネクス/イフォサミド、ブモン/
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、
タモキシフェンクエン酸塩、チオグアニン、チオテパ、ビンブラスチン硫酸塩、アムサクリン(m-AMSA)、アザシチジン、エリスロポイエチン、ヘキサメチルメラミン(HMM)、インターロイキン2、ミトグアゾン(メチル-GAG; メチルグリオキールビス-グアニルヒドラゾン; MGBG)、ペントスタチン(2’-デオキシコホルマイシン)、セムスチン(メチル-CCNU)、テニポシド(VM-26)及びビンデシン硫酸塩。
免疫治療剤は、リブタキシン、ハーセプチン、クアドラメット、パノレックス、IDEC-Y2B8、BEC2、C225、オンコリム、SMART M195、アトラジェン、オバレックス、ベキサール、LDP-03、ior tβ、MDX-210、MDX-11、MDX-22、OV103、3622W94、抗VEGF、Zenapax、MDX-220、MDX-447、MELIMMUNE-2、MELIMMUNE-1、シアシド、プレターゲッット、NovoMAb-G2、TNT、Gliomab-H、GNI-250、EMD-72000、LymphoCide、CMA 676、monopharm-C、4B5、ior egf.r3、ior c5、BABS、抗FLK-2、MDX-260、ANA Ab、SMART 1 D10 Ab、SMART ABL 364 Ab、及びImmuRAIT-CEAから成る群より選ばれ得るが、これらに限定されない。
癌ワクチンは、EGF、抗ヨード型癌ワクチン、Gp75抗原、GMKメラノーマワクチン、MGVガングリオシド複合体ワクチン、Her2/neu、Ovarex、M-Vax、O-Vax、L-Vax、STn-KHL theratope、BLP25 (MUC-1)、リポソーム性ヨー素ワクチン、メラチン、ペプチド抗原ワクチン、毒素/抗原ワクチン、MVA-型ワクチン、PACIS、BCGワクチン、TA-HPV、TA-CIN、DISC-ウイルス及びImmuCyst/TheraCysから成る群から選択することができるが、それらに限定されない。
本明細書で使用される「癌抗原」及び「腫瘍抗原」という用語は、癌細胞によって差異的に発現され、それによって癌細胞を標的とするために利用され得る、抗原を指すために、互換的に使用される。癌抗原は、明らかに腫瘍特異的免疫応答を潜在的に刺激することができる抗原である。これらの抗原の中には、正常細胞によって必ずしも発現されないが、コードされるものもある。これらの抗原は、正常細胞中では通常サイレント(すなわち、発現されない)もの、分化の特定の段階でのみ発現されるもの、及び胚性抗原及び胎児抗原のような一時的に発現されるものとして特徴付けられる。他の癌抗原は、突然変異細胞遺伝子、例えば癌遺伝子(例えば、活性化されたras癌遺伝子)、サプレッサ遺伝子(例えば、変異体p53)、内部削除又は染色体転位から得られる融合タンパク質によってコードされる。なお更に他の癌抗原は、ウイルス性遺伝子、例えばRNA及びDNA腫瘍ウイルス上に担持されたものによってコードされ得る。
いくつかの実施形態では、提供される免疫調節オリゴヌクレオチド組成物はまた、自己免疫疾患を治療及び予防するために有用であり得る。自己免疫疾患は、対象自身の抗体が宿主組織と反応するか、又は免疫エフェクタT細胞が内因性自己ペプチドに対して自己反応性であり組織崩壊を引き起こす、疾患類である。従って、免疫応答は、自己抗原と称される、対象自身の抗原に対してなされる。自己免疫疾患は、円形脱毛症、後天性血友病、強直性せきつい炎、抗リン脂質抗体症候群、自己免疫関連不妊症、自己免疫性脳脊髄炎、自己免疫性肝炎、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性糖尿病、自己免疫性血小板減少性紫斑病、ベーチェット病、水疱性類天疱瘡、心筋症、慢性疲労免疫不全症候群(CFIDS)、慢性炎症性脱髄性多発神経炎、チャーグ・ストラウス症候群、眼部瘢痕性類天疱瘡、CREST症候群、寒冷凝集素症、皮膚筋炎、円板状紅斑性狼瘡、本態性混合型クリオグロブリン血症、線維筋痛症、線維筋炎、ギラン・バレー症候群、橋本病、糸球体腎炎(例えば、急速進行性糸球体腎炎、増殖性糸球体腎炎)、グレーブス病、移植片対宿主病、グッドパスチャー症候群、天疱瘡(例えば、尋常性天疱瘡)、特発性肺線維症、特発性血小板減少性紫斑病、インスリン抵抗性、特発性アジソン病、IgA腎症、炎症性腸疾患(クーロン病及び潰瘍性大腸炎を含む)、若年性関節炎、扁平紅色苔癬、重症筋無力症、多発性硬化症、混合性結合組織病、多発筋炎、悪性貧血、結節性多発動脈炎、多発性軟骨炎、多腺性症候群、リウマチ性多発筋痛症、原発性無ガンマグロブリン血症、原発性胆汁性肝硬変、乾癬、レーノー現象、ライター症候群、若年性及び成人関節リウマチ、シェーグレン症候群、抗コラーゲン抗体関連強皮症、スティッフパーソン症候群、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、高安動脈炎、臓器移植拒絶、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、ぶどう膜炎、潰瘍性大腸炎、脈管炎、及び尋常性白斑を含むが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる「自己抗原」は、正常な宿主組織の抗原を指す。正常な宿主組織は癌細胞を含まない。従って、自己免疾患の文脈において、自己抗原に対して起こった免疫応答は、望ましくない免疫応答であり、組織の崩壊及び損傷の原因となるが、癌抗原に対して起こった免疫応答は望ましい免疫応答であり、腫瘍又は癌の崩壊に寄与する。従って、自己免疫疾患を治療することを目的とする本発明のいくつかの態様において、免疫調節オリゴヌクレオチドが自己抗原、特に自己免疫疾患の標的である自己抗原と一緒に投与されることは推奨されない。
他の例では、本発明に従って使用される免疫調節オリゴヌクレオチドは、抵投薬量の自己抗原と共に送達され得る。多数の動物試験は、低投薬量の抗原の粘膜投与が免疫低応答性又は「寛容」の状態をもたらすことを証明している。活動的な機構は、主としてTh2及びTh3に対してTh1から離れたサイトカイン介在免疫誘導(すなわち、TGF-β支配)であるようである。低投薬量抗原による活動的な抑制はまた、自己免疫疾患、例えば慢性関節リウマチ及びSLEの治療において非常に興味深い非関連免疫応答を抑制する(バイスタンダー効果)。バインダー効果は、前炎症性及びTh1サイトカインが抗原特異的又は抗原非特異的な方法のいずれかで放出される局所環境での、Th1拮抗制御性、抑制性サイトカインの分泌を含む。本明細書で用いられる「寛容」は、この現象を指す。実際に、経口寛容は、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、実験的自己免疫性重症筋無力症、コラーゲン誘発関節炎(CIA)、及びインスリン依存性糖尿病を含む動物の多数の自己免疫疾患の治療に効果的となっている。これらのモデルでは、自己免疫疾患の予防及び抑制は、Th1からTh2/Th3応答までの抗原特異的体液性及び細胞性応答におけるシフトと関連する。
本発明に従って使用され得る有用な免疫調節オリゴヌクレオチドの非限定的な例は、添付の添付書類(B)で提供される。
RIPtide
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。
RIPtideは、いくつかの臨床応用に対して有用であり得る。癌治療との関連で、少なくとも1つの標的は、癌細胞中約90%存在するテロメラーゼである。従って、いくつかの実施形態では、本発明の立体制御されたオリゴヌクレオチドは、様々な癌治療用途で、テロメラーゼを標的とするために使用され得る。加えて、RIPtideは、感染症治療用途に有用であり得る。HIVおよびC型肝炎などのウイルスは、複製するために、宿主細胞を乗っ取ることができる必要がある。従って、構造RNAは、多くのウイルスの成熟および複製に重要な役割を果たし得る。従って、いくつかの実施形態では、本発明の立体制御されたオリゴヌクレオチドは、ウイルスの成熟および/または複製に関連するDNAまたはRNAの部分を標的とするために使用され得る。
従って、本発明は、様々なウイルス性感染症治療用途に有用である。ウイルスとしては、エンテロウイルス(ポリオウイルス、コクサッキーウイルス、エコーウイルスなどのピコルナウイルス科のウイルスを含むがこれに限定されない)、ロタウイルス、アデノウイルス、およびA型、B型、C型、D型およびE型肝炎などの肝炎ウイルスが挙げられるが、これに限定されない。ヒト中に見られるウイルスの具体例としては:レトロウイルス科(例えば、HIV1型などのヒト免疫不全ウイルス、(HTLV-IIIとも呼ばれる)、LAVまたはHTLV-III/LAV、またはHIV-III;およびHIV−LPなどの他の分離株;ピコルナウイルス科(例えば、ポリオウイルス、A型肝炎ウイルス;エンテロウイルス、ヒトコクサッキーウイルス、ライノウイルス、エコーウイルス);カリシウイルス科(例えば、胃腸炎の原因となる株);トガウイルス科(例えば、ウマ脳炎ウイルス、風疹ウイルス);フラビウイルス科(例えば、デングウイルス、脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス);コロナウイルス科(例えば、コロナウイルス);ラブドウイルス科(例えば、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス);フィロウイルス科(例えば、エボラウイルス);パラミクソウイルス科(例えば、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、麻疹ウイルス、RSウイルス);オルトミクソウイルス科(例えば、インフルエンザウイルス);ブニヤウイルス科(例えば、ハンタンウイルス、ブニアウイルス、フレボウイルスおよびナイロウイルス);アレナウイルス科(出血熱ウイルス);レオウイルス科(例えば、レオウイルス、オルビウイルスおよびロタウイルス);ビルナウイルス科;ヘパドナウイルス科(B型肝炎ウイルス);パルボウイルス科(パルボウイルス);パポバウイルス科(パピローマウイルス、ポリオーマウイルス);アデノウイルス科(主にアデノウイルス);ヘルペスウイルス科(単純ヘルペスウイルス(HSV)1型および2型、水痘帯状疱疹ウイルス、サイトメガロウイルス(CMV));ポックスウイルス科(痘瘡ウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス);イリドウイルス科(例えば、アフリカブタコレラウイルス);および他のウイルス急性喉頭気管気管支炎ウイルス、アルファウイルス、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス、ニューカッスル病ウイルス、ニパーウイルス、ノーウォークウイルス、パピローマウイルス、パラインフルエンザウイルス、トリインフルエンザ、SARSウイルス、ウエストナイルウイルスが挙げられるが、これに限定されない。
アンチセンス薬
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。
いくつかのアンチセンスに基づく療法が開発されている、または開発中である。アンチセンス療法の限定されない例を下記に挙げる。本明細書に記載の立体制御された(例えば、キラル純粋な)オリゴヌクレオチドは、当技術分野で現在利用可能なアンチセンス薬と比較して、有効性の改良、標的への親和性増加、副作用の低減、薬物動態の改良、安定性強化および/または生物的利用度増加を達成するために合成され得る。いくつかの実施形態では、アンチセンス療法としては、モルホリノ薬類が挙げられる。例えば:Morcos, PA (2007). "Achieving targeted and quantifiable alteration of mRNA splicing with Morpholino oligos". Biochem Biophys Res Commun 358 (2): 521−7参照。
サイトメガロウイルス性網膜炎:ホミビルセン(ビトラベンとして市販)は、サイトメガロウイルス性網膜炎用治療として、1988年8月に、米国食品医薬品局により認可された。
出血熱ウイルス:2006年初頭に、米国陸軍感染症研究所でエボラ出血熱ウイルス研究の科学者は、4頭のアカゲザルが感染して、米国バイオ企業であるアビバイオファーマにより開発されたアンチセンスモルホリノ薬で治療の後、75%回復したと公表した。[米国陸軍感染症研究所、メリーランド州フォートデトリック。新聞発表:遺伝子特異性エボラ治療が非ヒト霊長類を致命的病気から守る。2006年1月13日]エボラウイルスに感染したサルの通常の死亡率は100%である。2008年後半に、アビバイオファーマは、マールブルクウイルスおよびエボラウイルスのためのその2つのリード商品を、米国食品医薬品局に、成功裏に治験薬(IND)申請した。これらの薬剤、AVI−6002(Lu, X; Yu, Q; Binder, GK; Chen, Z; Slepushkina, T; Rossi, J; Dropulic, B (2004). "Antisense-Mediated Inhibition of Human Immunodeficiency Virus (HIV) Replication by Use of an HIV Type 1-Based Vector Results in Severely Attenuated Mutants Incapable of Developing Resistance". Journal of Virology 78 (13): 7079−88)およびAVI−6003は、抗ウイルス効力が、モルホリノオリゴマー鎖への正帯電した成分の添加により増強される、AVIのPMOアンチセンス化学品に基づいた新規類似体である。AVI−6002およびAVI−6003の前臨床結果は、それぞれ、エボラおよびマールブルクウイルスの致命的感染に曝露された非ヒト霊長類の再現性のある高生存率を示した(メディカルニューストゥデイ。アビバイオファーマは、米国食品医薬品局が、エボラおよびマールブルクウイルス治療用RNA治療薬の臨床試験の治験薬申請を承認すると発表。2008年12月30日)。
癌:また、2006年に、ドイツの医師は、高悪性度グリオーマを患っている患者の化合物AP12009(ヒトトランスフォーミング増殖因子TGF−β2のmRNAに特異性のあるホスホロチオエートアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチド)の用量漸増研究を報告した。報告時に、全生存中央値は得られず、著者は、潜在的治療薬を示唆した(G004の結果、再発性未分化星状細胞腫を対象とした、TGF−b2を標的とする化合物AP12009の第IIb相アクチブ制御臨床試験−Hauら24(18補足):1566−米国臨床腫瘍学会ミーティング抄録)。
例えば、トラベデルセン(AP12009−P001)は、進行型膵癌、悪性メラノーマ、脳腫瘍、未分化星状細胞腫、および結腸直腸癌を患っている患者の治療用途の単剤療法として開発される。AP12009−P001は、TGF−b2を過剰産生することが知られている進行性固形腫瘍を患っている、確立した療法で治療可能でない、あるいはもはや治療可能でない61名の患者にトラベデルセンの静脈内投与の安全性および耐容性を評価する非盲検多施設第I/II相用量漸増試験において評価されている。
癌中で過剰発現されるタンパク質を標的とするアンチセンス薬の他の例としては:前立腺癌細胞中の増殖因子TGFβおよび転写制御因子TWIST1により誘導される上皮間葉転換を調節するクラスタリン(OGX−011/TV01011);前立腺癌治療のATL1101(インスリン様成長因子I受容体(IGF−IR)の次世代アンチセンス阻害剤);慢性リンパ性白血病治療用オブリメルセン(商品名:ジェナセンス);慢性骨髄性白血病、メラノーマ、神経芽細胞腫、ならびに乳房、膵臓および結腸の癌の治療用G4460およびLR3001(c−myb阻害剤);腎細胞癌の治療用MG98(DNAメチルトランスフェラーゼI阻害剤);ISIS5132(c−Rafアンチセンス);LY900003(タンパク質キナーゼCαアンチセンス);G3139(Bcl−2アンチセンス)、他が挙げられる。
HIV/AIDS:2004年に開始して、米国の研究者らは、HIVと闘うためにアンチセンス技術を使用して研究を行っている。HIV型1ベースベクターの使用によるヒト免疫不全ウイルス(HIV)複製のアンチセンス介在阻害が、耐性を生じることが不可能なひどく弱毒な変異株をもたらすことが知られている。2010年2月に、研究者らは、回収、RNAアンチセンス鎖を用いて、HIVウイルス性エンベロープタンパク質に修飾、およびレトロウイルスの薬物療法の計画経過中に患者中に再注入された該患者T細胞を用いて、HIVウイルス量の減少に成功したと報告した。
高コレステロール:2010年に、ミポメルセン(以前のISIS301012、商品名Kynamro)は、高コレステロールのいくつかの型に対して、第三相試験を、成功裏に完了した。ミポメルセンは、コレステロール低下薬候補である。それは、アポリポタンパク質Bに対するメッセンジャーRNAを標的とするアンチセンス治療である。Merki E, Graham MJ, Mullick AE, et al. (August 2008)参照。「ヒトアポリポタンパク質B−100を対象とするアンチセンスオリゴヌクレオチドは、リポタンパク質(a)トランスジェニックマウス中のヒトアポリポタンパク質B−100粒子上のリポタンパク質(a)量および酸化リン脂質を減少させる」。Circulation 118 (7): 743−53; El Harchaoui K, Akdim F, Stroes ES, Trip MD, Kastelein JJ (2008)。「低密度リポタンパク質−コレステロールを達成できない患者の管理のための現在と将来の薬理的選択肢は、スタチン系薬剤で達成される」。Am J Cardiovasc Drugs 8 (4): 233−42; Athyros VG, Kakafika AI, Tziomalos K, Karagiannis A, Mikhailidis DP (July 2008)。「循環器疾患の予防または治療のためのアンチセンス技術:次の画期的新薬は?」。Expert Opin Investig Drugs 17 (7): 969−72。それは、週1回の注射で投与される。該化合物は、「次世代」アンチセンスオリゴヌクレオチド;該ヌクレオチドは、RNAとDNAのホスホジエステル結合でなく、ホスホロチオエート結合で結合され、該糖部分は、該分子の中間部分のデオキシリボースおよび該両末端の2’−O−メトキシエチル修飾リボースである。これらの修飾は、該薬剤のヌクレアーゼによる分解耐性を、毎週投薬されることを可能にする。該薬剤は、肝臓に蓄積し、そのことは、アポリポタンパク質Bがそこで支配的に作用するので、好都合である。該完全な配列は、
−C −C−d−dG−d−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。
デュシェンヌ型筋ジストロフィ:デュシェンヌ型筋ジストロフィ(DMD)では、患者の筋肉細胞が破壊し失って、進行性筋力低下および死に至る。AVI−4658は、ジストロフィン、デュシェンヌ型筋ジストロフィ患者が欠乏する主要タンパク質の発現を回復する標的アンチセンス治療である。19名の患者の非盲検第二相用量漸増研究からの結果は、治療が完了したとき、筋生検を各患者から採取したことを示した。該チームは、「エキソンスキッピング」を通して機能的mRNAを産生する患者の能力が、AVI−4658の使用で修復され、最終的に、彼らが、機能的ジストロフィンタンパク質を作ることを可能にしたことを発見した。
筋緊張性ジストロフィー:筋緊張性ジストロフィーは、主に骨格筋、心臓および神経系を冒す成人の最も一般的な筋疾患である。DMPKと呼ばれる遺伝子中の遺伝子コード(CTG)の3文字の多くのリピートの原因となる突然変異によって引き起こされる。それは、変異遺伝子から産生されたメッセンジャーRNAは、該RNAが細胞核内に集積する原因となる異常なリピート伸長も含む。そこで、それは、Muscleblind−like1と呼ばれるタンパク質の機能を隔離および遮断し、CELF1と呼ばれる別のタンパク質を活性化する。これらのタンパク質は、もう1つのタンパク質を拮抗し、その結果、成体組織内の多くの他の遺伝子からタンパク質を異常発現し、疾病に至る。これに対抗するため、Cooperおよび同僚らは、該異常なRNAリピート部分を探求し、リボヌクレアーゼHを、その分解の原因となる該有害RNAを対象に標的化する遺伝子材料の単純鎖であるアンチセンスオリゴヌクレオチドを作り出した。該アンチセンスオリゴヌクレオチドを、該隔離されたMuscleblind−like1の放出を助ける他のアンチセンスオリゴヌクレオチドと併用すると、該効果を増強し得ることも報告された。
糖尿病:SGLT2(ISIS388626)は、糖尿病患者の血中グルコースレベルの有意な低下をもたらすナトリウム−グルコース共輸送体2(SGLT2)レベルの低下を達成するアンチセンス薬である。
肝炎:持続性C型肝炎ウイルス(HCV)感染は、肝疾患の主要原因である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、抗ウイルス薬の有望な分類である。開発中のかかる薬剤としては、HCV複製およびタンパク質発現を阻害する20単位ホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレオチドであるISIS14803が挙げられる。
治療方法
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。
発現が調節され得るタンパク質の他の例としては、Jun−N末端キナーゼ(JNK)タンパク質、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼI、アポリポタンパク質B、グルカゴン受容体、オーロラB、アシルCoAコレステロールアシルトランスフェラーゼ2、C反応性タンパク質、タンパク質のSTAT(シグナル伝達物質および転写活性化剤)ファミリー、およびMDR P糖タンパク質が挙げられる。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、タンパク質ホスファターゼ1B(PTP1B)発現、RNA依存性RNAウイルス性ポリメラーゼを阻害するために使用され得る。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、癌細胞内のアポトーシスなどのイベントを誘導するため、または細胞がアポトーシスを起こしやすくするために使用され得る。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、タンパク質活性を調節するために使用され得る。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、多剤耐性(MDR)RNA分子を標的化するリボヌクレアーゼH活性の調節を手助けし得る。
いくつかの実施形態では、本発明は、望ましくない遺伝子発現を介した疾病の治療をかかる治療を必要とする対象(例えば、ヒトなどの哺乳類)において行う方法を提供する。「疾病」は、疾病、または病徴を意味する。方法は、例えば、提供されるオリゴヌクレオチドの効果量を、該対象に投与することを含む。
望ましくない遺伝子発現により媒介される疾病の例としては、癌(例えば、白血病、腫瘍、および転移)、アレルギー、喘息、肥満症、炎症(例えば、炎症性呼吸器疾患症候群などの炎症性疾患)、高コレステロール血症、血液疾患、重症急性呼吸器症候群(SARS)、閉塞性気道疾患、喘息、自己免疫疾患、AIDSまたはHIVなどのレトロウイルス性疾患、他のウイルス性感染症、子宮内感染症、代謝疾患、感染(例えば、細菌性、ウイルス性、酵母、真菌性)、中枢神経疾患、脳癌腫瘍、変性神経疾患、循環器疾患、および血管新生関連性疾患、血管新生、および血管形成が挙げられる。
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、膵癌、および異常細胞増殖を有する他の疾患または障害を含む癌治療用途に有用である。
上腹部(後腹膜内)の位置し、膵臓は、消化系および内分泌系の二重機能腺である。場合によっては、膵臓は、内分泌腺(例えば、いくつかの重要なホルモン類を産生する)として機能する。場合によっては、膵臓は、内分泌腺(例えば、小腸を通過する消化酵素を含む分泌液)として機能する。
膵癌は、米国で4番目に多い癌死亡の原因(肺癌、結腸癌および乳癌の次)であり、全癌関連死の6%である。2008年に、米国で、推定37,680名が、新たに膵癌患者と診断され、34,290名が死亡するだろう。発病率は、喫煙(喫煙者は、非喫煙者より4倍該疾患を発病しやすくなる)という決定的リスク因子のみで、50歳になると直線的に上昇する。浸潤性膵癌は、ほとんどの場合、致命的である。全患者の生存期間の集団中央値は4〜6ヶ月である。相対的な1年生存率は24%であり;全体の5年生存率は5%未満である。
膵癌は、早期では無症候性であり、しばしば、数ヶ月診断されないままとなる(発症後2ヶ月以内で診断される患者は3分の1未満)。場合によっては、診断が遅延した結果、(部分的にあるいは全部)癌性細胞が肝臓またはリンパ節に転移する。
現在、手術(膵臓切除)が、膵癌の主要な、唯一の治癒的療法である。しかしながら、診断時に、腫瘍の15〜25%しか切除可能でなく、手術を行った患者の10〜20%が、2年以上生存するのみである。一旦、腫瘍湿潤が起こり、他組織が侵されると、手術はもはや不可能である。
場合によって、糖尿病または膵炎は、個体を病気に罹らせて、複数の膵細胞の増殖性疾患を発病する。場合によって、個体は、遺伝性非ポリポーシス大腸癌(HNPCC)および家族性大腸腺腫症(FAP)から成る群から選択される遺伝性症候群のため、複数の膵細胞の増殖性疾患を発病するリスクが増大している。場合によって、個体は、MSH2、MSH6、MLH1、およびAPCから成る群から選択される遺伝子突然変異のため、複数の膵細胞の増殖性疾患を発病するリスクが増大している。
理想的には、膵癌の効果的治療は、(i)初期腫瘍量を、最初にそして引き続き抑制し、(ii)転移性腫瘍細胞を治療すべきである。化学予防(薬剤、生物製剤、栄養剤などの薬剤投与)は、発癌の進行を示し、無効にし、または阻害し、それによって、湿潤性または臨床的に有意な疾患を発病するリスクを低減する。
特定の実施形態では、本明細書中に、膵癌治療の方法が開示される。本明細書で使用されるとき、「膵癌」は、膵臓の癌の形態を包含する。いくつかの実施形態では、膵癌は、転移性膵癌である。いくつかの実施形態では、膵癌は、癌腫、肉腫、癌、またはその組み合わせである。いくつかの実施形態では、治療される膵癌は、散発性および遺伝性膵癌を包含する。いくつかの実施形態では、膵癌は、管細胞癌、腺房細胞癌、乳頭粘液性癌、印環癌、腺扁平上皮癌、未分化癌、粘液性癌、巨細胞癌、小細胞癌、嚢腫癌、漿液性嚢腫癌、粘液嚢腫癌、未分類膵癌、膵芽腫、またはその組み合わせである。
いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体は、膵臓の局所腫瘍の症状が見られる。いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体は、陰性所属リンパ節生検の症状が見られる。いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体は、結節性陰性膵腫瘍(例えば、リンパ節転移陰性)の症状が見られる。いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体は、結節性陽性腫瘍(例えば、リンパ節転移陽性)の症状が見られる。
いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体の膵癌は、体内の他の場所に転移している。いくつかの実施形態では、膵癌は、リンパ節、胃、胆管、肝臓、骨、卵巣、腹膜および脳から成る群から選択される場所に転移している。
いくつかの実施形態では、癌細胞または前癌性細胞は、組織試料(例えば、生検試料)の組織の分類または類別により特定される。いくつかの実施形態では、癌細胞または前癌性細胞は、適切な分子マーカーの使用を通して特定される。
いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体の膵癌は、アメリカ癌合同委員会(AJCC)TNM分類システムに従って段階分類され、腫瘍(T)は、Txの病期、T1、T2、T3、T4に分類され;所属リンパ節(N)は、NXの病期、N0、N1に分類され;遠隔転移(M)は、MXの病期、M0、またはM1に分類される。いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体の膵癌は、病期0、I、IA、IB、II、IIA、IIB、III、およびIV膵癌に段階分類される。いくつかの実施形態では、膵癌の治療を必要とする個体の膵癌は、悪性度GX(例えば、悪性度は評価できない)、悪性度1、悪性度2、悪性度3または悪性度4に段階分類される。
提供されるオリゴヌクレオチドを用いて治療される癌のより具体例としては、乳癌、肺癌、メラノーマ、結腸直腸癌、膀胱癌、卵巣癌、前立腺癌、腎癌、扁平上皮癌、神経膠芽腫、カポジ肉腫、多発性骨髄腫、および白血病が挙げられる。
癌の評価および治療
「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。
「アポトーシス誘導剤」は、アポトーシス/プログラム細胞死を誘導することとして、本明細書で定義され、例えば、抗癌薬および細胞(例えば、腫瘍細胞)がプログラム細胞死を起こすように誘導される治療を含む。実例となるアポトーシス誘導剤は、下記にさらに詳細に記載する。
「アポトーシス」または「プログラム細胞死」という語は、不必要なまたは無用の細胞が、発育および他の正常な生物学的過程の中で取り除かれる生物学的過程を表す。アポトーシスは、正常な生物学的条件下で起こる細胞死の形式であり、該細胞は、その自身の終焉(「細胞の自殺」)に積極的参加する。それは、正常な細胞回転および組織の恒常性、胚形成、誘導および免疫寛容の維持、神経系の発達および内分泌依存性組織萎縮中、ほとんどの場合に見られる。アポトーシスを起こす細胞は、特有の形態的および生化学的特徴を示す。これらの特徴としては、クロマチン凝縮、核および細胞質凝縮、リボソームを含む小胞に結合した膜中への細胞質および核の分割、形態的に無傷のミトコンドリアおよび核物質が挙げられる。生体内で、これらのアポトーシス小体は、即座に、マクロファージ、樹状細胞または隣接上皮細胞により認識され貪食される。生体内のアポトーシス細胞を取り除くこの効率的な機序のおかげで、炎症反応が誘発されない。生体外では、残った細胞断片だけでなく、アポトーシス小体が、極度に膨潤し最終的に溶解する。生体外細胞のこの終末過程は、「二次的ネクローシス」と名付けられている。アポトーシスは、DNA断片化、アネキシンVの曝露、カスパーゼの活性化、チトクロムcの放出、他などの当業者に周知の方法により測定され得る。死に誘導された細胞は、本明細書中、「アポトーシス細胞」と呼ぶ。アポトーシスは、標準アネキシンVアポトーシスアッセイを用いても試験され得る:NIH:OVCAR−3細胞を6ウェルプレート(NUNC)で生育し、照射またはアンタゴニスト(または別の抗癌薬と併用して)で4〜48時間処理し、洗浄し、アネキシンV−FITC(BDファーミンジェン)で1時間染色する。細胞を、フローサイトメトリー(ベクトンディッキンソン社CellQuest)により分析し、ヨウ化プロピジウムを用いて対比染色して、フローサイトメトリーで再度分析する。
患者は、治療レジメン前に、間に、および後に含む、1つ以上の時点で、症状に関して評価され得る。治療は、結果として、該対象の症状を改善し、1つ以上の次の因子、すなわち腫瘍の縮小、細胞増殖減少、細胞数減少、血管新生減少、アポトーシス増加、または腫瘍細胞の少なくとも一部の生存率低下が起こったかどうかを決定することにより評価され得る。いくつかの場合、これら1つ以上が起こると、結果として、該癌の部分的または全排除および該患者の生存期間延長がもたらし得る。あるいは、末期癌では、治療は、結果として、病気の小康、生活の質向上および/または生存期間延長をもたらし得る。
細胞遊走アッセイ方法
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。
腫瘍増殖アッセイ方法
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。
あるいは、ヌードマウスモデル、SCIDマウスモデルおよび/またはBALB/c同系マウスモデルを、本明細書に記載のヒト化抗エンドグリン抗体または抗原結合フラグメントにより、腫瘍増殖およびその阻害を評価するためにも利用することができる。
細胞増殖アッセイ方法
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))。
細胞増殖評価の他の方法は、当分野で周知であり、本明細書で企図される。さらに、制限されない例を、実施例により詳細に記載している。
本明細書に記載の分類および段階分類システムは、本明細書に記載の癌治療を評価することを意味している表し;加えて、他の段階分類スキームは、当分野で周知であり、本明細書に記載の方法と共に使用され得ることは理解するはずである。例のみとして、悪性腫瘍のTNM分類は、患者体内の癌の程度を説明するための癌段階分類システムとして使用され得る。Tは、腫瘍サイズおよび隣接組織に浸潤しているかどうかを記述し、Nは、関わる所属リンパ節を記述し、Mは、遠隔転移を記述する。TNMは、国際対癌協会(UICC)により維持され、アメリカ癌合同委員会(AJCC)および国際婦人科産科学連盟(FIGO)により採用されている。例えば、脳腫瘍など、全ての腫瘍がTNM分類を有するわけではない。一般に、T(a、is、(0)、1〜4)は、原発性腫瘍のサイズまたは直接の程度として測定される。N(0〜3)は、所属リンパ節への拡散の程度を表し:N0は、腫瘍細胞が所属リンパ節にないことを意味し;N1は、腫瘍細胞が所属リンパ節の最近接部または少数に拡散していることを意味し、N2は、腫瘍細胞がN1とN3の間の程度で拡散していることを意味し;N3は、腫瘍細胞が最遠隔部または多数の所属リンパ節に拡散していることを意味する。M(0/1)は、転移の存在を表し:M0は、遠隔転移が存在しないことを意味し;M1は、転移が遠隔器官(所属リンパ節を超えて)に起こっていることを意味する。他のパラメーターも評価され得る。G(1〜4)は、癌細胞の悪性度を表す(すなわち、それらが、もし、正常細胞と類似して見えるならば、低悪性度であり、もし、低分化に見えるならば高悪性度である)。R(0/1/2)は、手術の完全性(すなわち、切除境界の癌細胞がないかどうか)を表す。L(0/1)は、リンパ管中への浸潤を表す。V(0/1)は、静脈中への浸潤を表す。C(1〜4)は、Vの確実性(質)因子を表す。
本明細書中で、癌細胞を分解、増殖阻害または死滅するために有効な、本明細書に記載の化合物のある量と、該細胞を接触させることを含む、該癌細胞を分解、増殖阻害または死滅するための方法が提供される。
本明細書中で、腫瘍サイズ増大を抑制、腫瘍サイズ縮小、腫瘍増殖低減または腫瘍増殖阻止するために、本明細書に記載の化合物の効果量を、個体に投与することを含む、前記個体の腫瘍サイズ増大を抑制、腫瘍サイズ縮小、腫瘍増殖低減または腫瘍増殖阻止する方法が提供される。いくつかの場合に、腫瘍治療は、症状の小康、すなわち、該患者の治療により、該癌が悪化せず、該患者の生存期間が延長されることを含む。
患者は、治療レジメン前に、間に、および後に含む、1つまたはそれ以上の複数時点で、症状に関して評価され得る。治療は、結果として、該対象の症状を改善し、1つ以上の次のイベント:腫瘍の縮小、腫瘍細胞増殖の減少、細胞数減少、血管新生減少および/またはアポトーシス増加が起こるかどうかを決定することにより評価され得る。いくつかの場合、これら1つ以上が起こると、結果として、該癌の部分的または全排除および該患者の生存期間延長がもたらし得る。あるいは、末期癌では、治療は、結果として、病気の小康、生活の質向上および/または生存期間延長をもたらし得る。
治療を評価する他の方法は、当分野で周知であり、本明細書中で企図される。例示的実施形態では、本発明のプロオリゴヌクレオチドは、医学的疾患、例えば、癌、または望まれない細胞分類の存在により特徴付けられる非悪性症状に患っている、哺乳類(例えば、ヒト)などの対象に投与される。
主要結果尺度は、本明細書に記載の方法を用いて治療される患者で評価され得、例えば、無増悪生存期間を含む。一実施形態では、無増悪生存期間増加は、治療のない場合と比較して、約2倍、5倍、10倍、20倍、50倍またはそれ以上多い量で観察される。別の実施形態では、無増悪生存期間増加は、治療のない場合と比較して、約3ヶ月、約6ヶ月、約9ヶ月、約12ヶ月、約18ヶ月、約2年、約3年、約4年、約5年またはそれ以上長く生存期間が増加する。
副次結果尺度も評価され得、奏効期間、腫瘍進行時間、全生存、重篤および重篤でない有害事象を含む。例えば、治療は、病気の進行を阻止(すなわち、小康)または改善をもたらし得る。あるいは、または加えて、他の目的は、1つ以上の次のもの:腫瘍量減少、血管新生減少、副作用減少、有害反応減少、および/または患者のコンプライアンス向上に関して測定され得る。
本発明の化合物または組成物による治療が治療または予防に有用である、疾病または障害の他の具体例としては、移植片拒絶(例えば、腎臓、肝臓、心臓、肺、島細胞、膵臓、骨、骨髄、角膜、小腸、皮膚同種移植または異種移植および他の移植片)、移植片対宿主病、変形性関節症、関節リウマチ、多発性硬化症、糖尿病、糖尿病性網膜症、炎症性腸疾患(例えば、クローン病、潰瘍性大腸炎、および他の腸疾患)、腎疾患、悪液質、敗血症性ショック、ループス、重症筋無力症、乾癬、皮膚炎、湿疹、脂漏、アルツハイマー病、パーキンソン病、化学療法中幹細胞保護、自家または同種骨髄移植のための生体外選択または生体外浄化、眼球内疾患、網膜症(例えば、黄斑変性症、糖尿病性網膜症、および他の網膜症)、角膜疾患、緑内障、感染症(例えば、細菌性、ウイルス性、または真菌性)、これに限定されないが再狭窄を含む心疾患が挙げられるが、これに限定されない。
リボヌクレアーゼLの活性化
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。
リボヌクレアーゼLの持続的活性化は、癌性/腫瘍細胞だけでなく、ウイルス感染細胞を除去するアポトーシスのミトコンドリア経路を開始させる。リボヌクレアーゼLは、線維肉腫増殖、前立腺癌増殖、結腸直腸癌増殖および膵癌増殖を阻害し得る。種々の癌でリボヌクレアーゼLの共通の役割が与えられ、本明細書に記載の本発明は、いずれもの型の癌の治療に使用され得ることが企図されている。Silverman, RH, Cytokine Growth Factor Rev, 18(5-6): 381-388 (2007);Bisbal, C. and Silverman, RH, Biochimie. 89(6-7): 789−798 (2007)。例として、リボヌクレアーゼLの下方制御は、典型的健康人集団のリボヌクレアーゼLの所定レベルと比較して、リボヌクレアーゼLをコードする遺伝子(単数)または遺伝子(複数)の発現レベルのいずれもの減少、リボヌクレアーゼLをコードする遺伝子(単数)または遺伝子(複数)のサイレンシング、リボヌクレアーゼLを含むタンパク質の発現/翻訳のレベルの低減、細胞内に存在するリボヌクレアーゼLの量の減少、および/またはリボヌクレアーゼLの活性のいずれもの低下を表す。あるいは、本明細書に記載のリボヌクレアーゼLレベルのいずれもの減少は、リボヌクレアーゼLの下方制御を示し得る。
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、下方制御されたリボヌクレアーゼLを有する疾病の治療のために有用である。いくつかの実施形態では、下方制御されたリボヌクレアーゼLに関連する疾病は癌である。いくつかの実施形態では、該癌は、膵癌、前立腺癌、または結腸直腸癌である。あるいは、本明細書に記載の提供されるオリゴヌクレオチドは、発現上昇したリボヌクレアーゼLを有する疾病の治療のために有用である。いくつかの実施形態では、発現上昇したリボヌクレアーゼLを有する疾病は、慢性疲労症候群である。発現上昇したリボヌクレアーゼLを有するさらなる疾病は、当分野で周知であり、本明細書中に考察される。
治療として使用されるとき、提供されるオリゴヌクレオチドは、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、その薬剤的に許容可能な塩を含む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。別の実施形態では、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。さらなる実施形態では、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。
医薬組成物
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。
いくつかの実施形態では、本発明は、キラル制御されたオリゴヌクレオチド、または薬剤的に許容可能な賦形剤と混合したその組成物を含む医薬組成物を提供する。当業者は、該医薬組成物は、上記の該キラル制御されたオリゴヌクレオチドの薬剤的に許容可能な塩、またはその組成物を含むことを認識するだろう。
送達を増強および標的化する化合物
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。
細胞貫通性化合物(「CPC」)
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。
細胞標的リガンド(「CTL」)
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。
ナノ担体
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。
さらなる核酸送達戦略が、本明細書に記載の例示的送達戦略に加えて知られている。
治療および/または診断応用では、本発明の化合物は、全身および局所または局在的投与を含む様々な投与方法用途で処方され得る。技術および処方物は、一般に、Remington, The Science and Practice of Pharmacy, (20th ed. 2000)中に見出される。
提供されるオリゴヌクレオチド、およびその組成物は、広い用量範囲に渡って有効である。例えば、成人治療では、1日に、約0.01〜約1000mg、約0.5〜約100mg、約1〜約50mg、および1日に、約5〜約100mgが、使用され得る用量の例である。正確な用量は、投与経路、化合物が投与される形態、被治療対象、被治療対象の体重、ならびに主治医の選好および経験に依存するだろう。
薬剤的に許容可能な塩は、一般に、当業者に周知であり、例えば、酢酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ベシル酸塩、安息香酸塩、重炭酸塩、重酒石酸塩、臭化物、エデト酸カルシウム、カルンシレート(carnsylate)、炭酸塩、クエン酸塩、エデト酸塩、エジシル酸塩、エストレート、エシレート、フマル酸塩、グルセプト酸塩、グルコン酸塩、グルタミン酸塩、グリコリルアルサニレート、ヘキシルレゾルシン酸塩、ヒドラバミン、臭化水素、塩化水素、ヒドロキシナフトエ酸塩、ヨウ化物、イセチオン酸塩、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、粘液酸塩、ナプシル酸塩、硝酸塩、パモ酸塩(パモ酸塩)、パントテン酸塩、リン酸塩/二リン酸塩、ポリガラクツロ酸塩、サリチル酸塩、ステアリン酸塩、塩基性酢酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、タンニン酸塩、酒石酸塩、またはテオクル酸塩が挙げられるが、これに限定されない。他の薬剤的に許容可能な塩は、例えば、Remington, The Science and Practice of Pharmacy (20th ed. 2000)で、見られ得る。好ましい薬剤的に許容可能な塩としては、例えば、酢酸塩、安息香酸塩、臭化物、炭酸塩、クエン酸塩、グルコン酸塩、臭化水素、塩化水素、マレイン酸塩、メシル酸塩、ナプシル酸塩、パモ酸塩(エンボン酸塩)、リン酸塩、サリチル酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、または酒石酸塩が挙げられる。
治療される特定の症状に依存して、かかる薬剤は、液または固体剤形に処方され、全身的にまたは局所的に投与され得る。該薬剤は、例えば、当業者に周知の時限的または持続的低放出形態で送達され得る。製剤技術および投与は、Remington, The Science and Practice of Pharmacy (20th ed. 2000)で見出され得る。適当な経路としては、経口、口腔、吸入スプレー、舌下、直腸内、経皮、経膣、経粘膜、経鼻または腸投与;筋肉内、皮下、くも膜下腔内、直接的脳(心)室内、静脈内、関節内、胸骨内、髄液包内、肝内、病巣内、頭蓋内、腹腔内、鼻腔内、または眼内注射だけでなく、髄内注射を含む非経口送達、または他の送達方法が挙げられ得る。
注射用では、本発明の薬剤は、ハンクス液、リンゲル溶液、または生理食塩水などの生理的に適合した緩衝液中などの水溶液中に処方および希釈され得る。かかる経粘膜投与用では、浸透される該関門に適切な浸透剤が、該処方物に使用される。かかる浸透剤は、一般に、当分野で周知である。
全身投与に適切な製剤中に、本発明の実践のため開示された本明細書中の化合物を処方するための薬剤的に許容可能な不活性担体の使用は、本発明の範囲内である。担体の適切な選択および適切な製造実践で、本発明の組成物、特に,液剤のこれらの処方物は、静脈内注射など、非経口投与され得る。
該化合物は、経口投与用途に適切な製剤中に、当業者に周知の薬剤的に許容可能な担体を使用して、容易に処方され得る。かかる担体は、本発明の化合物を、被治療対象(例えば、患者)の経口摂取用途の錠剤、丸剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁剤などとしての処方を可能にする。
経鼻または吸入送達用途では、本発明の薬剤は、当業者に周知の方法によっても処方され得、例えば、生理食塩水などの可溶化、希釈、または分散物質、ベンジルアルコールなどの保存剤、吸収促進剤、およびフッ化炭素の例が挙げられるが、これに限定されない。
本発明の使用に適切な医薬組成物としては、該活性成分がその意図される目的を達成するための効果量で含有される組成物が挙げられる。効果量の決定は、特に、本明細書で提供される詳細な開示に照らして、当業者なら十分に行うことができる。
該活性成分に加えて、これらの医薬組成物は、薬剤的に使用され得る製剤中に、該活性化合物の過程を促進する賦形剤および助剤を含む適当な薬剤的に許容可能な担体を含み得る。経口投与用途に処方される該製剤は、錠剤、糖衣剤、カプセル剤、または液剤の形態であり得る。
経口使用用途の医薬製剤は、該活性化合物を、適当な助剤を添加後、必要に応じて、錠剤または糖衣剤コアを得るために、固体賦形剤と混合し、得られた混合物を粉砕してもよく、および顆粒剤の混合加工により得られ得る。適当な賦形剤は、特に、ラクトース、ショ糖、マンニトール、またはソルビトールを含む糖類;セルロース製剤、例えば、トウモロコシデンブン、小麦デンプン、米デンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)ナトリウム、および/またはポリビニルピロリドン(PVP:ポビドン)などの充填剤である。必要に応じて、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはアルギン酸ナトリウムなどのその塩など、崩壊剤が添加され得る。
糖衣剤コアは、適当なコーティングと一緒に提供される。この目的のため、高濃度糖溶液が使用され得、これは、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カーボポールゲル、ポリエチレングリコール(PEG)、および/または二酸化チタン、ラッカー液、および適当な有機溶媒または溶媒混合物を含有してもよい。色素または顔料が、種々の組み合わせの活性化合物用量を識別または特徴付けするために、該錠剤または糖衣剤コーティングに添加され得る。
経口的に使用され得る医薬製剤としては、ゼラチンで製造される密封軟カプセル剤およびグリセロールまたはソルビトールなどの可塑剤だけでなく、ゼラチンで製造されたプッシュフィットカプセル剤が挙げられる。該プッシュフィットカプセル剤は、ラクトースなどの充填剤、デンプンなどの結合剤、および/またはタルクもしくはステアリン酸マグネシウムなどの滑沢剤との混合物中、および安定剤を混合してもよく、該活性成分を含み得る。軟カプセル剤中、該活性化合物は、脂肪油、流動パラフィンまたは液体ポリエチレングリコール(PEG)などの適当な液体中に溶解または懸濁され得る。加えて、安定剤が添加され得る。
治療または予防される特定に症状または病状に依存して、その症状を治療または予防するために正常に投与される追加の治療薬は、本発明の阻害剤と一緒に投与され得る。例えば、化学療法薬または他の抗増殖剤は、増殖性疾患および癌を治療するため、本発明の阻害剤と併用し得る。周知の化学療法薬の例としては、アドリアマイシン、デキサメタゾン、ビンクリスチン、シクロホスファミド、フルオロウラシル、トポテカン、タキソール、インターフェロン類、および白金誘導体が挙げられるが、これに限定されない。
薬剤の他の例、本発明の非ラセミプロオリゴヌクレオチドは、限定されないが、副腎皮質ステロイド類、TNF遮断薬類、IL−1 RA、アザチオプリン、シクロホスファミド、およびスルファサラジンなどの抗炎症薬類;シクロスポリン、タクロリムス、ラパマイシン、ミコフェノール酸モフェチル、インターフェロン類、副腎皮質ステロイド類、シクロホスファミド、アザチオプリン、およびスルファサラジンなどの免疫調節薬類および免疫抑制薬類;アセチルコリンエステラーゼ阻害薬類、MAO阻害剤類、インターフェロン類、鎮痙薬類、イオンチャネル遮断薬類、リルゾール、および抗パーキンソン薬などの神経栄養因子類;β遮断薬類、ACE阻害薬、利尿薬、硝酸薬類、カルシウムチャネル遮断薬類、およびスタチン系薬剤などの循環器疾患治療薬類;副腎皮質ステロイド類、コレスチラミン、インターフェロン類、および抗ウイルス薬類などの肝疾患治療薬類;副腎皮質ステロイド類、抗白血病薬類、および増殖因子類などの血液疾患治療薬類;インスリン、インスリン類似体などの糖尿病治療薬、αグルコシダーゼ阻害薬、ビグアナイド、およびインスリン感受性改善薬類;およびγグロブリンなどの免疫不全症治療薬類とも併用され得る。
これらの追加の薬剤は、複数の投薬レジメンの部分として、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、およびその組成物と別々に投与され得る。あるいは、これらの追加の薬剤は、単一の組成物中に、提供されるキラル制御されたオリゴヌクレオチド、およびその組成物と一緒に混合した単一剤形の部分であり得る。
下記に提供される実施例および製剤は、提供されるオリゴヌクレオチドおよびその組成物、およびその製造方法を、さらに例示および例証する。本発明の範囲が、次の実例および製剤の範囲により、決して制限されないことを理解されるものとする。
本発明のこれらおよび他の実施形態の機能および利点は、下記実施例からもっと詳しく理解されるだろう。次の実施例は、本発明の利益を例示することを意図し、本発明の全範囲を例証するものではない。
オリゴヌクレオチド組成物の分析方法
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。
いくつかの実施形態では、2番目の組成物は、該オリゴヌクレオチドの単一の型のみを含む。いくつかの実施形態では、2番目の組成物は、該オリゴヌクレオチドの1つ以上の型を含む。いくつかの実施形態では、提供される方法は、例えば、実施例17および48に示されるオリゴヌクレオチド組成物の品質制御のために使用される。当業者により認識されるように、実施例48に示したデータは、該組成物を比較する示した分析は、該ランダムオリゴヌクレオチド組成物(該1番目組成物)が、非キラル制御オリゴヌクレオチド合成により合成されるとき、該キラル制御組成物(該2番目組成物)の全RpまたはSpなどの特定のオリゴヌクレオチド型を極端に低いレベルで含むことを示していることを確証している。
前述のものは、本発明の特定の非限定的な実施形態の記載である。したがって、本明細書において記載される本発明の実施形態は、本発明の原理の適用について単に説明するものであることが理解されるべきである。説明する実施形態の詳細について、本明細書における言及は、請求の範囲を限定することを意図するものではない。
オリゴヌクレオチド合成の概要
前記のとおり、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、本発明はオリゴヌクレオチドおよびその調製方法を提供する。いくつかの実施形態においては、オリゴヌクレオチドの合成は固体担体を使用して行う。いくつかの実施形態においては、オリゴヌクレオチドの合成は溶液中で行う。いくつかの実施形態においては、オリゴヌクレオチドの合成は、固体担体を使用するステップと、溶液相におけるステップを含む。いくつかの実施形態においては、固体担体を使用するステップは、オリゴヌクレオチド合成装置で行う。
固体担体の調製:
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。
固体担体上でのヌクレオチドの脱トリチル:
3%TCA(トリクロロ酢酸)ジクロロメタン(DCM、CHCl)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。
CMPT媒介キラルホスホラミダイトカップリング:
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。
これらの研究で使用したキラルホスホラミダイトは以下の通りである:
さらなるホスホラミダイトは以下の通りである:
キャッピング:
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。
2ステップキャッピングでは、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、通常2,6‐ルチジン/THF‐1:4(v/v)中に5%PacO溶液を含む「キャップA」試薬を固体担体に展開した。理論により限定されることを意図するものではないが、キャップAは、キラル補助基の遊離アミンを効率的にキャップする(アシル化する)のに十分に反応性であった。いくつかの実施形態においては、このような保護が中間体亜リン酸エステルの再配列/分解を妨げる。この処理後ただちに、「キャップA」および「キャップB」試薬の1:1混合物を、固体担体を含有するカラムに流した。「キャップB」は、16%N‐メチルイミダゾール(NMI)THF溶液であり、「キャップA」と混合すると、例えば固体担体に結合した未反応の5’‐OHオリゴヌクレオチドのキャッピングを生じさせる。理論により限定されることを意図するものではないが、キラル補助基のアミノ基のキャッピング無しでは、例えば補助基の遊離アミンのリン原子への望まれない分子間求核攻撃に起因して、次のサイクル内の硫化ステップがヌクレオチド間結合の開裂およびオリゴヌクレオチドの分解を引き起こす点において、キャッピングステップは非常に重要であった。さらに、最終精製が不可能でないにしても、不良配列の伸長の蓄積および冗長に起因する低収率ならびに困難を避けて、高純度の粗製完全長オリゴヌクレオチドを得ることに関して、流出した未カップリングの固体担持されたオリゴヌクレオチドショートマー(shortmer)の5’‐OH基のキャッピングが非常に重要であった。
硫化:
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。
酸化:
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 I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基の5’‐脱ブロック:
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:
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。
開裂および脱保護:
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。
実施例1:硫化剤の合成およびホスホラミダイトの合成
いくつかの実施形態において、本発明は硫化剤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、提供する硫化剤を、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。例示的な硫化剤およびそれらの合成をスキームE‐1に図示する。

スキームE‐1 硫化剤の合成
(i)MsCl、NEt;(ii)NaMTS;(iii)PivCl、NEt;(iv)NaMTS、NaI;(v)化合物4;(vi)TMSCl、NEt;(vii)化合物35、DEAD、PPh;(viii)TBAF;(ix)TsCl、ピリジン;(x)AcO、ピリジン;(xi)KTTS;(xii)(COCl);(xiii)Fmoc‐OSu、Py;(xiv)NaOH(aq);(xv)Na‐p‐ClPheTS;4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム、Br;(xvii)H、NaI
化合物5の合成
化合物2:(Z)‐ブタ‐2‐エン‐1,4‐ジオール(0.93ml、11.3mmol)およびトリエチルアミン(3.3ml、24mmol)のジクロロメタン(DCM、50mL)溶液を、氷冷したメタンスルホニルクロリド(1.9ml、24mmol)のDCM(50mL)溶液に撹拌しながら滴下した。室温で0.5時間撹拌後、混合物を氷上に注ぎ、抽出した。有機層を回収し、乾燥して(MgSO)ろ過した。溶媒除去後、2.66gの化合物2を得た(96%)。化合物が反応の次の段階において直接使用するのに十分高純度であることを、NMRにより判断した。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.94(ddd、J=5.4、4.1、1.3Hz、2H)、4.83(dd、J=4.1、1.3Hz、4H)、3.04(s、6H);13C NMR 128.34、64.38、38.27;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:262.04、実測値:262.05;R=0.3(1:1 EtOAc/ヘキサン)。
化合物3:メタンスルホノチオ酸ナトリウム(1.51g、11.3mmol)のMeOH(20ml)溶液を、希釈していないジメタンスルホン酸(Z)‐ブタ‐2‐エン‐1,4‐ジイル(1.25g、5.12mmol)で、室温にて処理した。5分後、沈殿物が生じるのを観察した。36時間後、混合物を水およびDCM間で分割した。有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、ろ過した。溶媒を除去して、無色油状物質を得た。カラムクロマトグラフィー(ISCO)により純粋な化合物3を無色油状物質として得た(0.89g、63%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.84(ddd、J=6.6、5.1、1.5Hz、2H)、3.92(dd、J=5.1、1.5Hz、4H)、3.33(s、6H);13C NMR 128.1、51.47、33.13;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:294.00、実測値:294.04;R=0.4(1:1 EtOAc/ヘキサン)。
化合物4:アルゴン雰囲気下、丸底フラスコ内でモルホリン(10g、115mmol)をエチレンスルフィド(15g、250mmol)に加えた。この反応物を7時間撹拌し、シリカゲルカラムに直接充填した。カラムをまずDCMで洗浄し、次に2%MeOH/DCMを使用して、化合物4を無色油状物質として得た(15.3g、91%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ3.67‐3.59(m、4H)、2.63‐2.52(m、2H)、2.51‐2.45(m、2H)、2.44‐2.34(m、4H);MS(ESI+ve):計算値(M+H)=148.07、実測値:148.1。
化合物5:2‐モルホリノエタンチオール(0.21g、1.44mmol)のDCM(1mL)溶液を、化合物3(0.40g、1.44mmol)のDCM(10mL)溶液に、撹拌しながら、室温でシリンジを使用して滴下した。添加後ただちに反応をTLCにより確認し、生成物およびいくらかの2量体の急速な形成を示した。0.5時間後、混合物を水の添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、ろ過した。真空下で溶媒を除去後、カラムクロマトグラフィーにより化合物5を無色油状物質として得た(0.29g、58%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.78(m、2H)、3.92(d、J=7.3Hz、2H)、3.70(t、J=4.7Hz、4H)、3.46(d、J=5.5Hz、2H)、3.31(s、3H)、2.84(dd、J=7.8、6.7Hz、2H)、2.66(dd、J=7.8、6.7、2H)、2.48(t、J=4.6Hz、4H);13C NMR 130.35、126.27、66.97、58.20、53.67、51.52、36.22、35.16、33.67;MS(ESI+ve):計算値(M+H):344.05、実測値:344.06;R=0.3(EtOAc)。
化合物5b:化合物4b(395mg、1.085mmol)のDCM(1mL)溶液を、化合物3(300mg、1.085mmol)のDCM(15mL)溶液に、撹拌しながら、室温でシリンジを使用して滴下した。1時間後、生成した溶液を水の添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、ろ過した。真空下で溶媒を除去後、カラムクロマトグラフィーにより化合物5bを無色油状物質として得た(0.35g、58%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.83‐5.70(m、2H)、5.35‐5.21(dt、J=26.0、9.3Hz、2H)、5.16‐5.07(m、1H)、4.59‐4.54(d、J=9.5Hz、1H)、4.29‐4.23(m、1H)、4.23‐4.18(m、1H)、3.99‐3.88(dd、J=6.7、1.2Hz、2H)、3.80‐3.72(ddd、J=10.1、4.6、2.6Hz、1H)、3.64‐3.56(m、1H)、3.50‐3.43(m、1H)、3.31(s、3H)、2.09(s、3H)、2.03(s、6H)、2.00(s、3H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ170.68、170.30、169.51、169.30、129.43、127.14、87.73、76.49、73.89、69.16、67.99、61.99、51.64、35.89、33.58、20.95、20.80、20.74、20.71;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:578.07、実測値:577.96;R=0.5(1:1 EtOAc/ヘキサン)。

化合物7の合成
化合物6:氷冷した(Z)‐ブタ‐2‐エン‐1,4‐ジオール(0.93ml、11.3mmol)およびトリエチルアミン(1.6mL、11.5mmol)のDCM(50ml)溶液を、塩化ピバロイル(1.4ml、11.4mmol)と2分以上かけてシリンジを使用して滴下しながら処理した。1時間後、TLCは良好な反応結果を示した。生成した混合物を水の添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、真空下で濃縮した。TLC(Rf=0.6、1:1 EtOAc/ヘキサン)により、この粗製化合物は出発原料であるジオールを含有しないことがわかり、粗製のまま使用してメシラートを調製した。その粗製物質を、トリエチルアミン(1.7mL、12mmol)を含有するDCM(50ml)に入れ、氷浴上で冷却した。メタンスルホニルクロリド(0.98ml、12.66mmol)を、シリンジを使用して2分以上かけて滴下した。添加直後のTLCは、出発物質が完全に消費されたことを示した。生成した混合物を水の添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物6を無色油状物質として得た(1.48g、52%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.89‐5.75(m、2H)、4.89‐4.84(d、J=5.7Hz、2H)、4.68‐4.63(d、J=5.9Hz、2H)、3.03(s、3H)、1.19(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ178.28、130.61、126.11、65.08、59.65、38.84、38.21、27.25;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:268.12、実測値:268.20;R=0.3(20% EtOAc/ヘキサン)。
化合物7:メタンスルホノチオ酸ナトリウム(0.63g、4.70mmol)およびピバル酸(Z)‐4‐(メチルスルホニルオキシ)ブタ‐2‐エニル(1.00g、4.00mmol)のMeOH(10ml)溶液を室温で18時間撹拌し、白色沈殿が形成した(10分後)。生成した混合物を水およびDCMの添加により分割した。DCMで抽出して有機層を分離し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより化合物7を無色油状物質として得た(0.83g、78%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.82‐5.73(m、2H)、4.73‐4.66(m、2H)、3.95‐3.87(m、2H)、3.32(s、3H)、1.19(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ178.35、129.37、127.32、59.50、51.44、38.84、33.61、27.28;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:284.10、実測値:284.19;R=0.4(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物9の合成
化合物9:塩化ピバロイル(0.60g、5.0mmol)を、メタンスルホノチオ酸S‐2‐ヒドロキシエチル(0.65g、4.16mmol)のDCM(20ml)溶液に、撹拌しながら滴下した。室温で2時間後、白色沈殿を有する生成した混合物を水で分割した。有機層を分離し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮して油状物質を得た。カラムクロマトグラフィーにより化合物9を無色油状物質として得た(0.45g、45%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.39‐4.34(t、J=6.3Hz、2H)、3.44‐3.39(t、J=6.3Hz、2H)、3.36(s、3H)、1.20(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ62.10、51.11、38.96、35.19、27.24;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:158.08、実測値:158.04;R=0.3(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物12の合成
化合物11:塩化ピバロイル(4.96ml、40.3mmol)を、氷冷した2‐ヒドロキシメチルフェノール(5g、40.3mmol)およびトリエチルアミン(5.61ml、40.3mmol)のDCM(50mL)溶液に、シリンジを使用して滴下した。氷冷した粗製のピバル酸エステル溶液を、トリエチルアミン(6.74ml、48.4mmol)および50mLのDCMで処理した。次にメタンスルホニルクロリド(3.43ml、44.3mmol)を、シリンジを使用してゆっくり加え(5分)、生成した混合物を室温まで温めた。混合物を氷上に注ぎ、有機層を分離し、次に飽和NaHCO(aq)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、濃縮して10.5gの淡黄色の粗製油状物質を得た。カラムクロマトグラフィー(ISCO)により純粋な化合物11を得た(5.45g、47%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.53‐7.46(dd、7.7、1.8Hz、1H)、7.46‐7.40(dt、7.7、1.8Hz、1H)、7.32‐7.24(t、7.7Hz、1H)、7.13‐7.06(d、7.7Hz、1H)、5.21(s、2H)、2.79(s、3H)、1.40(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.05、150.06、131.18、131.07、126.35、125.94、123.21、66.88、39.48、38.82、27.30、27.26;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:304.12、実測値:303.99;R=0.4(20% EtOAc/ヘキサン)。
化合物12:メタンスルホノチオ酸ナトリウム(0.825g、6.15mmol)のMeOH(20mL)溶液を、ピバル酸2‐((メチルスルホニルオキシ)メチル)フェニル(1.76g、6.15mmol)で室温にて処理し、18時間撹拌した。混合物を水とDCM間で分割した。有機層を分離し、乾燥して(MgSO)、ろ過し、濃縮して無色油状物質を得た。カラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物12を薄い無色油状物質として得た(0.754g、41%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.48‐7.44(dd、J=7.7、1.7Hz、1H)、7.39‐7.34(td、J=7.8、1.7Hz、1H)、7.25‐7.20(td、J=7.6、1.2Hz、1H)、7.10‐7.06(dd、J=8.2、1.2Hz、1H)、4.29(s、2H)、2.90(s、3H)、1.39(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ176.69、149.59、131.17、129.85、127.41、126.18、123.40、51.43、39.47、36.01、27.30;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:320.10、実測値:320.09;R=0.4(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物14の合成
化合物14:ピバル酸クロロメチル(0.478ml、3.32mmol)を、アセトン(7ml)中のヨウ化ナトリウム(0.050g、0.33mmol)およびメタンスルホノチオ酸ナトリウム(0.445g、3.32mmol)の混合物に、撹拌しながら室温で加えた。24時間後、TLCは生成物への良好な変換を示した。溶媒を除去し、残渣を水およびDCM間で分割した。有機層を分離し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、濃縮して無色油状物質を得た。カラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物14をわずかにピンク色の固体として得た(0.41g、55%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ5.67(s、2H)、3.39(s、3H)、1.24(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.35、67.84、52.20、38.93、27.05;R=0.5(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物16の合成
化合物16:米国特許第3,484,473号において以前に記載の通り、化合物15およびNaMTSより調製した。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.86(s、2H)、3.45(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ52.15、41.50。

化合物18および19の合成
化合物18:以前に記載の通り、化合物17およびNaMTSより調製した:Chem. Pharm. Bull. Vol. 12(11) p. 1271, 1964。H NMR(399MHz、CDCl)δ3.55(s、4H)、3.40(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ50.67、35.96。
化合物19:2‐モルホリノエタンチオール(0.17g、1.2mmol)のDCM(1mL)溶液を、化合物18(300mg、1.2mmol)のDCM(10mL)溶液に、撹拌しながら、室温でシリンジを使用して滴下した。添加直後、TLCは生成物およびいくらかの2量体の急速な形成を示した。0.5時間後、混合物をNaHCO溶液の添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物19を無色油状物質として得た(0.20g、53%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ3.73‐3.67(t、J=4.7Hz、4H)、3.51‐3.46(m、2H)、3.35(s、3H)、3.07‐3.01(m、2H)、2.88‐2.83(m、2H)、2.69‐2.63(m、2H)、2.52‐2.43(t、J=4.6Hz、4H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ66.96、57.91、53.58、50.79、37.66、36.10、35.52;MS(ESI+ve):計算値(M+H):318.03、実測値:318.04;R=0.3(EtOAc)。

化合物22の合成
化合物21:化合物11について記載した手順と類似の手順により、化合物20を化合物21に変換した。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.45‐7.36(m、4H)、5.37(s、2H)、5.21(s、2H)、2.93(s、3H)、1.21(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ178.20、135.65、131.92、130.48、129.98、129.78、128.88、69.05、63.39、38.94、38.36、27.27;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:318.24、実測値:318.14;R=0.4(20% EtOAc/ヘキサン)。
化合物22:化合物12について記載した手順と類似の手順により、化合物21を化合物22に変換した。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.46‐7.32,(m、4H)、5.21(s、2H)、4.50(s、2H)、3.03(s、3H)、1.21(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ178.24、135.10、133.15、130.93、130.32、129.05、129.00、63.61、51.07、38.97、38.03、27.30;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:334.11、実測値:334.13;R=0.4(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物25の合成
化合物23:化合物23は、文献の方法(Journal of Medicinal Chemistry、50(23)、5568-5570、2007)に従って調製する。
化合物24:氷冷した化合物23(1mmol)のピリジン(10mL)溶液を塩化アセチル(1mmol)と滴下しながら処理し、次に5分後、続いてMsCl(1.1mmol)と滴下しながら処理する。溶液を室温まで温め、次に溶媒を除去する。残渣をEtOAcに溶解し、水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。カラムクロマトグラフィーにより精製して、純粋な化合物24を得る。
化合物25:化合物12について記載した手順と類似の手順により、化合物24を化合物25に変換する。

化合物27の合成
化合物27:化合物14について記載した手順と類似の手順により、化合物26を化合物27に変換した。H NMR(399MHz、CDCl)δ3.97(s、2H)、3.79(s、3H)、3.48(s、3H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ168.84、53.35、51.53、37.83;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:202.02、実測値:201.96;R=0.2(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物29の合成
化合物29:化合物14について記載した手順と類似の手順により、化合物28を化合物29に変換した。H NMR(399MHz、CDCl)δ3.72(s、3H)、3.39(t、J=6.8Hz、2H)、3.34(s、3H)、2.85(t、J=6.8Hz、2H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ171.53、52.29、50.66、34.51、31.20;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:216.10、実測値:216.04;R=0.2(20% EtOAc/ヘキサン)。

化合物31の合成
化合物30:化合物30は、文献の方法(Tetrahedron、42(2)、601-607;1986)に従って調製する。
化合物31:化合物31は、特許の手順(米国特許第20090181444号)に従って、化合物30より調製する。

化合物33の合成
化合物33:化合物33は、特許の手順(米国特許第20090181444号)に従って、化合物32より調製する。

化合物38の合成
化合物36:氷冷した化合物34(1mmol)のDCM(20mL)溶液をNEt(1mmol)で処理し、その後TMS‐Cl(1.1mmol)を滴下する。1時間後、この溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。TMSで保護したこの粗製物質をTHF(10mL)に再溶解し、そこへPPh(1.2mmol)、化合物35(1.2mmol)、次にDEAD(1.2mmol、滴下しながら)を続けて加える。室温で18時間撹拌後、溶媒を真空下で除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。カラムクロマトグラフィーによる精製により、純粋な化合物36を得る。
化合物37:化合物36(0.5mmol)のTHF(10mL)溶液を、TLCによりモニターしながら、TBAF(1MのTHF溶液の1mmol)で処理する。TMS開裂が完了したら溶媒を真空下で除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。粗製アルコールをピリジン(5mL)に再溶解し、TsCl(0.55mmol)を加える。室温で18時間後、溶媒を除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。カラムクロマトグラフィーによる精製により化合物37を得る。
化合物38:化合物12について記載した手順と類似の手順により、化合物37を化合物38に変換する。

化合物41の合成
化合物40:氷冷した化合物39(1mmol)のDCM(20mL)溶液をNEt(1mmol)で処理し、その後TMS‐Cl(1.1mmol)を滴下する。1時間後、この溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。TMSで保護したこの粗製物質をTHF(10mL)に再溶解し、そこへPPh(1.2mmol)、p‐トルエンチオスルホン酸カリウム(KTTS、1.2mmol)、無水ZnCl(1mmol)、次にDEAD(1.2mmol、滴下しながら)を続けて加える。室温で18時間撹拌後、溶媒を真空下で除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。カラムクロマトグラフィーによる精製により、純粋な化合物40を得る。
化合物41:化合物40(0.5mmol)のTHF(10mL)溶液を、TLCによりモニターしながら、TBAF(1MのTHF溶液の1mmol)で処理する。TMS開裂が完了したら溶媒を真空下で除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。粗製アルコールをTHF(10mL)に再溶解し、そこへPPh(1.2mmol)、化合物35(1.2mmol)、次にDEAD(1.2mmol、滴下しながら)を続けて加える。室温で18時間撹拌後、溶媒を真空下で除去し、残渣をDCMに再溶解し、その溶液を水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮する。カラムクロマトグラフィーによる精製により化合物41を得る。

化合物43の合成
化合物43:化合物14について記載した手順と類似の手順により、化合物42を化合物43に変換する。

化合物45a、45b、47aおよび47bの合成
化合物45a:4‐(2‐クロロエチル)モルホリン塩酸塩(化合物44)(50g、269mmol)、ヨウ化ナトリウム(4.03g、26.9mmol)および4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウム(73.0g、322mmol)の混合物をMeOH(200ml)中で撹拌し、60℃で72時間にわたり加熱した。淡黄色の混合物を冷却し、200mLの水で希釈し、0.5時間撹拌後、次に白色固体をろ過により回収し、水(100mL)、IPA(200mL)、EtOAc(200mL)およびエーテル(200mL)で洗浄した。乾燥質量=68gであった。この微結晶性粉末を90℃の水(200mL)から再結晶し、室温で一晩静置後、この結晶塊をろ過により回収した(64g、71%)。H NMR(500MHz、CDCl)δ7.83(d、J=8.4Hz、2H)、7.36(d、J=8.4Hz、2H)、3.67(t、J=4.7Hz、4H)、3.16(t、J=6.9Hz、2H)、2.64(t、J=6.9Hz、2H)、2.47(s、3H)、2.41(t、J=4.4Hz、4H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ144.82、141.99、129.95、127.14、66.85、56.54、53.18、33.44、21.78;MS(ESI+ve):計算値(M+H):302.08、実測値:302.22。
化合物45b:化合物45aについて記載の方法と類似の方法で、4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウムを4‐クロロベンゼンスルホノチオ酸カリウムに置き換えて化合物45bを合成した。(ESI+ve):計算値(M+H):324.03、322.04、実測値:324.22、322.20(37Cl、35Cl同位元素パターン)。
化合物47a:化合物45aについて記載の方法と類似の方法で、4‐(2‐クロロエチル)モルホリン塩酸塩を4‐(2‐ブロモエチル)‐N‐メチルピペラジン臭化水素酸塩(化合物46)に置き換えて化合物47aを合成した。MS(ESI+ve):計算値(M+H):315.12、実測値:315.07。
化合物47b:化合物45aについて記載の方法と類似の方法で、4‐(2‐クロロエチル)モルホリン塩酸塩を4‐(2‐ブロモエチル)‐N‐メチルピペラジン臭化水素酸塩で置き換え、かつ4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウムを4‐クロロベンゼンスルホノチオ酸カリウムに置き換えて化合物47bを合成する。

化合物50の合成
化合物49:化合物48(500mg、1.894mmol)およびメタンスルホノチオ酸ナトリウム(534mg、3.98mmol)の混合物をアセトン(10ml)に溶解し、室温で4時間撹拌した。TLCは、完全に反応したことを示した。溶媒を除去し、次に混合物を水およびDCMの添加により分割した。抽出して有機層を分離し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより純粋な生成物を無色固体として得た(0.60g、97%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.47(dd、J=5.5、3.5Hz、2H)、7.38(dd、J=5.5、3.5Hz、2H)、4.55(s、4H)、3.13(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ133.41、131.75、129.51、51.02、37.09;MS(ESI+ve):計算値(M+NH:344.01、実測値:344.01;R=0.5(1:1 EtOAc/ヘキサン)。
化合物50:化合物4(180mg、1.225mmol)のDCM(2mL)溶液を、化合物49(400mg、1.225mmol)のDCM(20mL)溶液に、撹拌しながら、室温でシリンジを使用して滴下した。0.5時間後、混合物をNaHCOの添加により分割した。抽出して有機層を分離し、次に乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより生成物を無色油状物質として得た(170mg、35%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.43‐7.39(m、1H)、7.35‐7.27(m、3H)、4.54(s、2H)、4.03(s、2H)、3.67(t、J=4.6Hz、4H)、3.05(s、3H)、2.58‐2.50(m、4H)、2.38(t、J=4.6Hz、4H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ136.09、133.20、131.87、131.21、128.86、128.54、66.95、57.95、53.52、51.04、40.81、38.18、35.82;MS(ESI+ve):計算値(M+H):394.06、実測値:394.23;R=0.5(EtOAc)。

化合物55の合成
化合物54:DCM(50mL)中の臭素(0.246ml、4.78mmol)を、DCM(50mL)中の4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム(2g、9.56mmol)および2‐ヒドロキシエチルジスルフィド(0.585ml、4.78mmol)の混合物に、撹拌しながら、室温で0.5時間かけて滴下した。室温で2時間後、混合物をろ過して塩を除去した。溶媒を除去し、その後カラムクロマトグラフィーによるカラム精製により、生成物を無色油状物質として得た(2.1g、83%)。Rf=0.4(1:1 EA/ヘキサン。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.41(d、J=8.8Hz、2H)、8.13(d、J=8.8Hz、2H)、3.89(t、J=5.8Hz、2H)、3.23(t、J=5.8Hz、2H)、2.02‐1.94(s、br、1H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ149.73、128.40、124.82、60.94、39.28。
化合物55:DCM(50mL)中の化合物51(1g、3.07mmol)を、二塩化オキサリル(0.527ml、6.15mmol)と滴下しながら処理し、室温で撹拌した。反応中、均一な無色液体が形成した。室温で1時間後、溶媒を真空下で除去した。白色残渣(粗製の酸塩化物、化合物52)をDCM(20mL)に再溶解し、化合物54(0.48g、3.1mmol)のピリジン(20mL)溶液に、撹拌しながら加えた。18時間後、反応が完了したと判断した。溶媒を除去した。残渣をトルエンに再溶解し、水で分割した。トルエン抽出物を回収し、飽和食塩水で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物55を無色固体として得た(0.86g、60%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.31(d、J=8.9Hz、2H)、8.03(d、J=8.9Hz、2H)、7.7(d、J=7.5Hz、2H)、7.58(d、J=7.5Hz、2H)、7.42(t、J=7.5Hz、2H)、7.32(dt、J=7.5、1.2Hz、2H)、5.22(s、br、1H)、4.34(s、br、4H)、4.19(t、J=6.8Hz、1H)、3.23(t、J=6.0Hz、2H)、4.17(s、br、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ173.91、155.10、150.60、149.53、143.85、141.42、128.27、128.20、127.91、127.22、127.18、125.12、124.84、120.17、66.81、62.60、56.40、47.25、34.76、25.37;MS(ESI+ve):計算値(M+H):571.11、実測値:571.00;R=0.5(EtOAc)。

化合物59の合成
化合物57:化合物57は、ピリジン中の1.5当量のFmoc‐OSuと室温で18時間反応させることにより、化合物56(1mmol)から調製する。水で分離し、次にカラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物57を得る。
化合物59:化合物55について記載した手順と類似の手順により、化合物59を化合物57から調製する。

化合物63の合成
化合物61:化合物57について記載した手順と類似の手順により、化合物61を化合物60から調製する。
化合物63:化合物55について記載した手順と類似の手順により、化合物63を化合物61から調製する。

化合物69の合成
化合物65:イソ酪酸エチル(11.6g、100mmol)を、冷却した(−78℃)LDAのTHF溶液(53mL、2M)に0.5時間かけて加えた。次にオレンジ色の混合物を0℃まで短時間温め、−78℃に再冷却した。次に1,2‐ジブロモエタン(20g、106mmol)を0.5時間かけて加え、この溶液をゆっくり室温まで温め、一晩撹拌した。生成した混合物を水およびEAの添加により分割した。EAに抽出し、飽和食塩水で洗浄し、オレンジ色の層を分離し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、真空下で濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより純粋な生成物を無色油状物質として得た(6.0g、25%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.15(q、J=7.1Hz、2H)、3.35(t、J=8.4Hz、2H)、2.16(t、J=8.4Hz、2H)、1.27(t、J=7.1Hz、3H)、1.22(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ176.78、60.83、43.83、42.89、28.45、25.20、14.32;R=0.5(5% EtOAc/ヘキサン)。
化合物66:THF(20ml)中の化合物65(3.4g、15.24mmol)およびモルホリン(13.28g、152mmol)の混合物を、ガラス圧力容器内で、50℃で72時間にわたり加熱した。白色沈殿の形成を観察した。混合物を水およびEA間で分割した。EA抽出物を乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより生成物を無色液体として得た(3.5g、100%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.11(q、J=7.1Hz、2H)、3.67(t、J=4.7Hz、4H)、2.41(t、br、J=4.0Hz、4H)、2.30‐2.26(m、2H)、1.74‐1.70(m、2H)、1.23(t、J=7.1Hz、3H)、1.17(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.69、67.11、55.15、54.02、41.10、37.04、25.49、14.35;MS(ESI+ve):計算値(M+H):230.18、実測値:230.33;R=0.5(5% EtOAc/ヘキサン)。
化合物67:化合物66(120mg、0.523mmol)および水酸化ナトリウム(120mg、3.00mmol)を、1:1のEtOH/HO(10mL)中で一緒に撹拌した。36時間後、濃HClの添加により溶液のpHを約2に調整し、次にpHが約10になるまでNEtを加えた。SiO(2g)を加え、溶媒/水を蒸発させた。乾式充填(DCM中の2%NEtを有するMeOH/DCM)したカラムクロマトグラフィーにより、生成物を部分(約1/3mol 当量)HNEt塩として得た。調整収量は103mg、84%であった。H NMR(399MHz、CDClおよび3滴のDMSO−d6)δ3.62(t、J=4.7Hz、4H)、2.51‐2.46(br、4H)、2.40(t、J=7.1Hz、2H)、1.62(J=7.1Hz、2H)、1.08(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ179.91、65.91、54.29、52.87、45.44、41.37、35.09、25.93、8.56;MS(ESI−ve):計算値(M−H):200.13、実測値:200.16;R=0.5(2%NEt/10%MeOH/DCM)。
化合物69a:DCM(200mL)中の化合物67(11g、54.9mmol)の懸濁液を、塩化オキサリル(9.42ml、110mmol)で処理し、室温で撹拌した。反応中、均一な無色溶液が形成した。室温で1時間後、溶媒を減圧下で除去した。黄色残渣を、DCM(200mL)およびPy(100mL)の混合物中で懸濁させ、次にS‐2‐ヒドロキシエチル化合物54(15.91g、60.4mmol)(DB‐7‐5)を全て一度に加え、反応をHPLC/MSによりモニターした。18時間後、MSおよびTLCにより反応が実質的に完了したと判断した。溶媒を除去し、次に残渣をDCM/炭酸水素塩に再溶解した。ひとつにまとめた有機物を乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。カラムクロマトグラフィーによる精製により、12.5g、51%の化合物69aを黄色油状物質として得た。この油状物質は静置して結晶化した。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.41(d、J=8.5Hz、2H)、8.13(d、J=8.5Hz、2H)、4.27(t、J=6.3Hz、2H)、3.65(t、J=4.6Hz、4H)、3.28(t、J=6.3Hz、2H)、2.40(s、br、4H)、2.27(t、J=7.7Hz、2H)、1.71(t、J=7.7Hz、2H)、1.14(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.11、150.71、149.69、128.34、124.92、66.96、61.66、54.95、53.92、41.25、46.81、35.11、25.36;MS(ESI+ve):計算値(M+H)-:447.12、実測値:446.98。
化合物69b:DCM(12mL)中の化合物67(128mg、0.636mmol)の懸濁液を、塩化オキサリル(545μl、6.36mmol)と滴下しながら処理し、室温で撹拌した。反応中、均一な無色溶液が形成し、この溶液はすぐに無色沈殿を析出した。N‐プロピルアミドへの変換により示されるように、HPLC/MSは酸塩化物(化合物68)への良好な変換を示した。溶媒を減圧下で除去した。白色残渣を氷浴上で冷却し、メタンスルホノチオ酸S‐2‐ヒドロキシエチル(化合物54)(99mg、0.636mmol)のDCM(12mL)溶液で処理し、その後撹拌しながらヒューニッヒ塩基(0.34g、2.6mmol、4eq)を滴下した。1.5時間後、溶液を希釈したNaHCO(aq)で洗浄した。ひとつにまとめた抽出物を乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより、生成物を無色油状物質として得た(84mg、39%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.40(t、J=6.2Hz、2H)、3.70(t、J=4.6Hz、4H)、3.44(t、J=6.2Hz、2H)、3.39(s、3H)、2.47‐2.43(br、4H)、2.32(t、J=7.7Hz、2H)、1.77(t、J=7.7Hz、2H)、1.64‐1.58(br、4H)、1.22(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.30、67.08、62.27、55.03、54.01、51.07、41.32、36.99、35.14、25.44;MS(ESI+ve):計算値(M+H):340.13、実測値:340.27;R=0.2(EtOAc)。

化合物73の合成
化合物70:化合物70は、化合物66について記載した手順と類似の手順により、N‐メチルピペラジンと化合物65の反応により調製した。H NMR(399MHz、CDCl)δ4.10(q、J=7.1Hz、2H)、2.3‐2.6(br、8H)、2.28(t、J=8.0Hz、2H)、2.26(s、3H)、1.72(t、J=8.0Hz、2H)、1.23(t、J=7.1Hz、3H)、1.15(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.71、60.44、55.27、54.64、53.50、46.18、41.15、37.36、25.47、14.34;MS(ESI+ve):計算値(M+H):243.20、実測値:243.31。
化合物71:化合物71は、化合物67について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物70の加水分解により調製した。H NMR(399MHz、CDCl)δ12‐10(vbr、1H)、3.2‐2.2(vbr、8H)、2.44(t、J=8.0Hz、2H)、2.36(s、3H)、1.71(t、J=8.0Hz、2H)、1.17(s、6H)、13C NMR(100MHz、CDCl)δ181.36、55.18、53.51、52.18、44.31、41.57、37.19、26.28;MS(ESI+ve):計算値(M+H):215.17、実測値:215.19。
化合物83:DCM(50mL)中の臭素(2.58ml、50.0mmol)を、DCM(50mL)中のベンゼンスルフィン酸ナトリウム(16.4g、100mmol)および2‐ヒドロキシエチルジスルフィド(6.11ml、49.9mmol)の混合物に、撹拌しながら、室温で0.5時間かけて滴下した。室温で2時間後、TLCが良好な反応(Rf=0.4(1:1 EA/ヘキサン))を示したので、混合物をろ過して塩を除去した。溶媒を除去し、その後カラムクロマトグラフィーにより、生成物を無色油状物質として得た(17.4g、80%)。
化合物73:DCM(20mL)中の化合物71(1.342g、6.29mmol)を、塩化オキサリル(1.079ml、12.58mmol)で処理し、室温で撹拌した。反応中、淡黄色沈殿の形成を観察した。室温で0.5時間後、溶媒を減圧下で除去した。淡黄色残渣を、DCM(20mL)およびPy(20mL)の混合物中で懸濁させ、次に化合物83(2.060g、9.44mmol)を全て一度に加えた。18時間後、TLCにより反応が完了したと判断した。溶媒を除去し、次に残渣を水に再溶解し、エーテルで洗浄した。水層を濃縮して茶色固体を得た。沸騰したEtOH(10mL)から再結晶して、わずかに不純物を含むHCl塩を得た。これを遊離塩基(DCM中のNEt)にして、シリカゲルに直接充填した。カラムクロマトグラフィーにより、0.95g、36%の純粋な化合物73を得た。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.96(d、J=8.0Hz、2H)、7.68(t、J=7.2Hz、1H)、7.59(t、J=7.7Hz、2H)、4.25(t、J=6.3Hz、2H)、3.25(t、J=6.3Hz、2H)、2.8‐2.3(vbr、8H)、2.36(s、3H)、2.33(t、J=7.7Hz、2H)、1.74(t、J=7.7Hz、2H)、1.16(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ177.13、144.68、134.09、129.59、127.09、61.99、54.86、54.35、52.84、45.95、45.71、41.26、37.05、34.66、25.39;MS(ESI+ve):計算値(M+H):415.17、実測値:415.09。

化合物76の合成
化合物75:化合物2について記載した手順と類似の手順により、化合物74を化合物75に変換した。H NMR(500MHz、CDCl)δ6.49‐6.41(br、d、J=6.3Hz、1H)、4.91(dt、J=6.3、2.7Hz、1H)、4.59(ddd、J=31.4、10.6、3.0Hz、2H)、3.84(s、3H)、3.04(s、3H)、2.09(s、3H);170.27、169.05、68.90、53.33、52.03、37.63、23.16;MS(ESI+ve):計算値(M+H):240.06、実測値:240.24。
化合物76:化合物3について記載した手順と類似の手順により、化合物75を化合物76に変換した。H NMR(500MHz、CDCl)δ6.56‐6.40(br、d、J=6.2Hz、1H)、4.93(q、J=5.9Hz、1H)、3.81(s、3H)、4 3.74(dd、J=14.6、4.8Hz、1H)、3.57(dd、J=14.6、5.6Hz、1H)、 3.38(s、3H)、2.07(s、3H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ170.44、170.19、53.23、52.02、50.73、37.77、23.12;MS(ESI+ve):計算値(M+H):256.03、実測値:256.21。

化合物78の合成
化合物77(2.49ml、32.8mmol)およびメタンスルホノチオ酸ナトリウム(4.4g、32.8mmol)の混合物をアセトン(80ml)中で6時間にわたり撹拌した。アセトンをロータリーエバポレーションにより除去し、混合物をDCMで破砕した。ろ過後、DCMを蒸発により除去し(粗収量5g)、混合物をカラムクロマトグラフィーによる精製に付した。純粋な化合物78の収量は2.8g、55%であり、無色油状物質で、Rf=0.3(20%EA/ヘキサン)であった。H NMR(500MHz、CDCl)δ5.30(s、2H)、3.48(s、3H)、3.38(s、3H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ80.07、57.40、22.71。

化合物80の合成
氷冷した化合物79(5g、65.7mmol)およびトリエチルアミン(11ml、79mmol)のDCM(150mL)溶液を、メタンスルホニルクロリド(5.59ml、72.3mmol)で2分かけて処理した。1時間後、TLCにより反応が完了したと判断した。水を加え、有機抽出物を希HCl、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水で順次洗浄し、次に乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。生成物のメシラート(9.4g、61mmol、96%)をアセトンに入れ(200ml)、次にトルエンチオスルフィン酸カリウム塩(61mmol)を加え、溶液を50℃で18時間にわたって撹拌した。粘稠な白色沈殿の形成を観察した。混合物をろ過し、濃縮して油状物質とし、次にDCM/水に抽出した。有機抽出物を乾燥し(MgSO)、ろ過して、濃縮した。カラムクロマトグラフィーにより、純粋な化合物80を無色油状物質として得た。この油状物質は静置して、結晶化した。Rf=0.3(20%EA/ヘキサン)。

化合物82の合成
2‐クロロ‐N,N‐ジメチルエタンアミン塩酸塩(10g、69.4mmol)、ヨウ化ナトリウム(1.041g、6.94mmol)および4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウム(18.86g、83mmol)の混合物をMeOH(50ml)中で撹拌し、60℃で72時間にわたり加熱した。水での後処理、その後カラムクロマトグラフィーにより、純粋な化合物82を無色油状物質として得た(8.5g、47%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.81(d、J=8.4Hz、2H)、7.33(dd、J=8.4、0.6Hz、2H)、3.09(t、J=6.8Hz、2H)、2.53(t、J=6.8Hz、2H)、2.44(s、3H)、2.17(s、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ144.76、142.03、129.92、127.18、57.51、45.14、34.29、21.77;MS(ESI+ve):計算値(M+H):260.07、実測値:260.16。

化合物85の合成
メタンスルホン酸ナトリウム(11.5g、86mmol)を、乾燥した50mLの1口フラスコに入れた。乾燥したガラスシリンジを使用して、30mLの無水DMF(アルドリッチ(Aldrich))を加えた。乾燥したガラスシリンジを使用して、5mLの3‐ブロモプロピオニトリル(化合物84)(8.2g、61.2mmol)を加えた。反応フラスコをアルゴン下で閉じて密閉し、50℃で24時間撹拌した。TLC(系:ヘキサン/酢酸エチル‐5:5‐v/v)を使用して、反応をモニターした。反応混合物を100mLの酢酸エチルで希釈し、水で5回洗浄した(5×100mL)。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、乾燥するまで蒸発させた。残渣を5mLのジクロロメタンに溶解し、ヘキサン中の酢酸エチルの直線勾配を使用してシリカゲルクロマトグラフィー(CombiFlash)により精製した。純粋な化合物85を無色油状物質として得た(7.2g、52%)。H‐NMR(CDCl、399MHz)δ3.43(s、3H)、3.41(t、2H、J=2.5Hz)、2.93(t、2H、J=2.5Hz);13C‐NMR(CDCl、100MHz)δ117.7、51.2、31.7、19.6。

化合物87の合成
化合物87:化合物86(1.11mL、12.5mmol)および4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム(5.23g、25.0mmol)をDCM(12.5mL)中に加えて、白色懸濁液を得た。臭素(0.64ml、12.5mmol)を撹拌しながら溶液に加えた。溶液を室温で30分間撹拌し、ろ過して塩を除去し、次にろ液を減圧下で蒸発させた。粗製生成物をシリカゲルカラムに入れ、ヘキサン‐EtOAcで溶出させて、純粋な化合物87を得た(4.80g、20.6mmol、収率82%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.44‐8.40(m、2H)、8.15‐8.10(m、2H)、2.58(s、3H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ149.00、128.54、124.87、94.61、18.55;R=0.60(1:1 EtOAc/ヘキサン)。

化合物90の合成
化合物89:化合物88のN‐(2‐メルカプトエチル)アセトアミド(11.92g、100mmol)を、1Lの丸底フラスコ内でEtOAc(300mL)に溶解して、無色溶液を得た。ヨウ化ナトリウム(0.150g、1.000mmol)および水(11.3mL)中の30%過酸化水素(3.40g、100mmol)を溶液に加え、この溶液を室温で45分間撹拌した。飽和Naを溶液に加えた。水層をEtOAcで抽出した(3×300mL)。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過して、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗製生成物をカラムクロマトグラフィーに付し、MeOH/DCM勾配で溶出させて、純粋な化合物89を得た(4.94g、20.90mmol、収率41.8%)。この化合物89は、反応の次の段階で直接使用するのに十分高純度であるとTLCにより判定した。Rf=0.35(9:1 DCM/メタノール)。
化合物90:化合物89(2.364g、10.00mmol)および4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム(4.18g、20mmol)を、100mL丸底フラスコ内でCHCl(20mL)に溶解して、白色懸濁液を得た。臭素(0.516ml、10.00mmol)を撹拌しながら溶液に加えた。溶液を室温で30分間撹拌し、ろ過して塩を除去し、次にろ液を減圧下で蒸発させた。粗製生成物をシリカゲルカラムに入れ、ヘキサン‐EtOAcで溶出させて、純粋な化合物90を得た(2.37g、7.79mmol、収率39%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.45‐8.40(m、2H)、8.17‐8.12(m、2H)、3.60‐3.54(dt、2H)、3.21‐3.16(t、2H)、2.00(s、3H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ130.35、126.27、66.97、58.20、53.67、51.52、36.22、35.16、33.67;R=0.40(EtOAc)。

化合物93および94の合成
化合物92:4‐クロロベンゼンスルホノチオ酸ナトリウム(14.5g、63.0mmol)を、250mL丸底フラスコ内でMeOHに溶解した。化合物91のcis‐1,4‐ジクロロ‐2‐ブテン(3.16g、30.0mmol)およびヨウ化ナトリウム(450mg、3.0mmol)を撹拌しながら溶液に加えた。溶液を室温で3時間撹拌し、次に50℃に加熱した。50℃で18時間撹拌後、溶媒を減圧下で除去した。生成した粗製物質をDCM(300mL)で希釈し、水で洗浄した(1×100mL)。水層をDCMで抽出した(1×100mL)。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過して濃縮した。粗製生成物をカラムクロマトグラフィーに付し、EtOAc/ヘキサン勾配で溶出させて、化合物92を得た(5.99g、12.8mmol、収率43%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.87−7.84(m、4H)、7.56−7.51(m、4H)、5.56−5.50(m、2H)、3.72−3.68(m、4H);13C NMR(100MHz、CDCl)130.35、126.27、66.97、58.20、53.67、51.52、36.22、35.16、33.67;R=0.35(1:3 EtOAc/ヘキサン)。
化合物93:化合物92(3.09g、6.58mmol)を100mL丸底フラスコ内で、0℃でTHFに溶解した。トリエチルアミン(459μL、3.29mmol)および2‐メチル‐2‐プロパンチオール(742μL、6.58mmol)を、0℃で撹拌しながら溶液に加えた。溶液を0℃で20分間撹拌し、次にトリエチルアミン(230μL、1.65mmol)を、0℃で撹拌しながら溶液に加えた。0℃で40分間撹拌後、溶媒を減圧下で除去した。生成物をカラムクロマトグラフィーに付し、EtOAc/ヘキサン勾配で溶出させて、化合物93を得た(1.77g、4.62mmol、収率70%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.90‐7.85(m、2H)、7.56‐7.52(m、2H)、5.73‐5.65(m、1H)、5.55‐5.48(m、1H)、3.78‐3.75(d、2H)、3.36‐3.32(d、2H)、1.32(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ143.54、140.60、130.90、129.83、128.66、124.56、48.29、37.05、33.35、30.16;R=0.60(1:3 EtOAc/ヘキサン)。
化合物94:化合物93について記載した手順と類似の手順を使用して、2‐メチル‐2‐プロパンチオールの代わりに2‐プロパンチオールを使用して、純粋な化合物94を得た(1.13g、3.06mmol、収率72%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.90‐7.82(m、2H)、7.56‐7.48(m、2H)、5.72‐5.64(m、1H)、5.57‐5.47(m、1H)、3.79‐3.72(d、2H)、3.33‐3.26(d、2H)、3.61‐2.92(m、1H)、1.27(d、6H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ143.28、140.36、131.37、125.63、124.55、124.56、41.32、38.02、35.81、33.08、22.54;R=0.55(1:3 EtOAc/ヘキサン)。

化合物96の合成
化合物96:化合物9(1.81g、5.50mmol)および化合物54(2.17g、8.25mmol)を混合し、無水トルエンとの同時蒸発により脱水した(3×2mL)。混合物を脱水1,2‐ジクロロエタン(16.5mL)に溶解した。溶液に4Åの分子ふるいを加え、室温で30分間撹拌した。トリメチルシリルトリフラート(497μL、2.75mmol)を撹拌しながら溶液に加えた。溶液を室温で9時間撹拌し、次にさらなる化合物54(0.723g、2.75mmol)を撹拌しながら溶液に加えた。室温で16時間撹拌後、溶液をDCM(100mL)で希釈し、飽和NaHCOで洗浄した(1×100mL)。水層をDCMで抽出した(1×50mL)。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過して、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗製生成物をカラムクロマトグラフィーに付し、EtOAc/ヘキサン勾配で溶出させて、化合物96を得た(2.21g、3.73mmol、収率68%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.42‐8.36(d、2H)、8.12‐8.06(d、2H)、6.07‐6.00(d、1H)、5.33‐5.30(d、1H)、5.23‐5.15(dd、1H)、4.69‐4.63(d、1H)、4.15‐4.04(m、3H)、4.04−3.87(m、2H)、3.84−3.73(m、1H)、3.22−3.12(t、2H)、2.12−1.92(m、12H);13C NMR(100MHz、CDCl)179.95、170.74、170.48、150.77、149.59、128.47、125.03、101.40、71.08、70.02、67.39、66.92、61.76、51.12、36.51、23.72、20.92;R=0.25(1:9 MeOH/DCM)。

化合物100の合成
化合物98:氷冷した化合物97(4.87g、22.0mmol)の脱水ピリジン(70mL)溶液を、フェノキシ酢酸無水物(37.8g、132.0mmol)および4‐ジメチルアミノピリジン(26.9mg、220μmol)で処理した。室温で12時間撹拌後、混合物を真空下で濃縮し、トルエンと同時蒸発させた。生成物をDCM(400mL)により希釈し、飽和NaHCOで洗浄した(1×400mL)。抽出して有機層を分離し、NaSOで乾燥し、ろ過して、真空下で濃縮した。生成物をカラムクロマトグラフィーに付し、EtOAc/ヘキサン勾配で溶出させて、純粋な化合物98を得た(16.7g、22.0mmol、収率100%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ7.36‐6.75(m、20H)、6.27‐6.20(d、1H)、5.43‐5.36(m、1H)、5.22‐5.06(m、2H)、4.81‐4.65(m、3H)、4.60‐4.52(m、2H)、4.45‐4.29(m、2H)、4.17‐4.02(m、2H)、3.97‐3.87(m、1H)、1.85および1.74(d、3H、回転異性体);13C NMR(100MHz、CDCl)δ170.20、168.78、168.70、168.36、167.52、157.56、157.48、157.40、130.09、129.70、129.66、129.60、122.32、122.01、121.94、114.61、114.58、114.58、114.39、91.93、68.37、68.25、67.30、64.54、61.25、46.43、22.95;R=0.35(1:1 EtOAc/ヘキサン)。
化合物99:化合物98(15.15g、20.0mmol)をClCHCHCl(40mL)に溶解し、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(5.43mL、30.0mmol)を、室温で撹拌しながら溶液に加えた。溶液を50℃で24時間撹拌し、トリエチルアミン(12.6mL、90.0mmol)を加え、混合物を真空下で濃縮した。生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(EtOAc(2.5%EtN)‐ヘキサン)により精製し、微量のフェノキシ酢酸を含有する、わずかに不純物を含む化合物99を得た。この物質をさらなる精製なしで、反応スキームの次の段階において使用した。
化合物100:化合物99(3.63g、6mmol)および化合物54のS‐2‐ヒドロキシエチル‐4‐ニトロベンゼンスルホノチオアート(2.76g、10.5mmol)をClCHCHCl(18mL)に溶解して無色溶液を得た。溶液に、撹拌しながら室温で4Åの分子ふるいを加えた。溶液を室温で30分間撹拌し、次にトリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(0.543ml、3.00mmol)を加えた。混合物を室温で24時間撹拌し、TLCは反応が約90%完了したことを示した。さらなる化合物54(237.0mg、0.90mmol)を混合物に加え、さらに36時間撹拌して反応を完了させた。混合物をDCM(100mL)で希釈し、飽和NaHCOで洗浄した(1×100mL)。水層をCHClで逆抽出した(1×50mL)。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮して、120mLのAcO‐ピリジン(1:9、v/v)に溶解した。混合物を12時間撹拌し、次に減圧下で濃縮した。生成物をCHCl(100mL)で希釈し、飽和NaHCOで洗浄した(1×100mL)。水層をCHClで逆抽出した(1×50mL)。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮した。生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(EtOAc‐ヘキサン勾配)により精製し、純粋な化合物100を得た(2.56g、2.94mmol、収率49.0%)。H NMR(399MHz、CDCl)δ8.70‐8.62(d、2H)、8.41‐8.33(d、2H)、7.65‐7.03(m、15H)、6.35‐6.27(d、1H)、5.81‐5.72(m、2H)、5.06‐4.97(m、3H)、4.92‐4.85(m、2H)、4.83‐4.62(m、2H)、4.58‐4.44(m、2H)、4.34‐4.26(m、2H)、4.26‐4.15(m、1H)、4.06‐3.95(m、1H)、3.51‐3.40(m、2H)、2.22および2.18(d、3H、回転異性体);13C NMR(100MHz、CDCl)δ171.17、169.13、169.05、168.92、157.86、157.80、157.76、150.82、149.63、130.01、129.96、128.47、125.06、122.27、122.23、114.93、114.74、100.86、70.64、70.54、65.36、64.90、62.21、51.30、36.54、23.74;R=0.60(1:1 EtOAc/ヘキサン)。

化合物104の合成
化合物102:化合物98について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物97の代わりに化合物101を使用して、純粋な化合物102を得る。
化合物103:化合物99について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物98の代わりに化合物102を使用して、純粋な化合物103を得る。
化合物104:化合物100について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物99の代わりに化合物103を使用して、純粋な化合物103を得る。

化合物109および111の合成
化合物106:化合物105(100mmol)の脱水1,2‐ジクロロエタン(300mL)溶液を、TiCl(110mmol)と、シリンジを使用して滴下しながら2分かけて処理する。16時間還流後、TLCが反応の完了を示す。粗製物をDCMで希釈し、飽和NaHCOで洗浄する。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮して、さらなる精製なしで次の反応において使用する。
化合物107:チオ尿素(150mmol)および化合物106(100mmol)を、アルゴン下でアセトン(200mL)に溶解する。反応混合物を60℃に加熱し、撹拌する。2時間後、ろ過により白色沈殿を除去する。沈殿を再結晶する。ろ過した結晶およびNa(140mmol)を、撹拌しながらDCM(500mL)およびHO(250mL)の混合物に加える。反応混合物を、Ar下で加熱還流する。3時間後、反応混合物を室温まで冷却し、相を分離させる。水層をDCMで逆抽出する。ひとつにまとめた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮して化合物107を得る。
化合物108:1‐ブロモ‐2‐クロロエタン(100mmol)、トリエチルアミン(200mmol)、および化合物107(100mmol)を、Ar下でアセトニトリル(200mL)に溶解する。反応混合物を60℃に加熱し、撹拌する。TLCが反応完了を示す。混合物をDCM(500mL)で希釈し、NaHCO(250mL)で洗浄する。有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮し、精製して化合物108を得る。
化合物109:化合物112(120mmol)、ヨウ化ナトリウム(10.0mmol)、および化合物108(100mmol)を、Ar下でMeOH(200mL)に溶解する。反応混合物を60℃に加熱し、撹拌する。TLCが反応完了を示す。混合物をDCM(500mL)で希釈し、NaHCO(250mL)で洗浄する。有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮し、精製して化合物109を得る。
化合物110:1‐ブロモ‐4‐クロロ‐2,3‐cis‐ブテン(100mmol)、トリエチルアミン(200mmol)、および化合物107(100mmol)を、Ar下でアセトニトリル(200mL)に溶解する。反応混合物を60℃に加熱する。TLCが反応完了を示す。混合物をDCM(500mL)で希釈し、NaHCO(250mL)で洗浄する。有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮し、精製して化合物110を得る。
化合物111:化合物112(120mmol)、ヨウ化ナトリウム(10.0mmol)、および化合物110(100mmol)を、Ar下でMeOH(200mL)に溶解する。反応混合物を60℃に加熱する。TLCが反応完了を示す。混合物をDCM(500mL)で希釈し、NaHCO(250mL)で洗浄する。有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、濃縮し、精製して化合物111を得る。

化合物115の合成
化合物113:2‐クロロスルホニルアセトニトリル(化合物113)は、Sammesの手順(特許GB1252903において記載のとおり)に従って調製する。
化合物114:硫化ナトリウム九水和物(65mmol)を100mLの水に入れる。フラスコを水浴中で保持する。水浴を穏やかに温めながら、化合物113(50mmol)を、撹拌しながら溶液に滴下する。フラスコ内で、硫黄の出現を観測し、その後硫黄は消失する。溶媒を真空下で蒸発させ、残渣をエタノールから再結晶する。このようにして、シアノメタンスルホノチオ酸ナトリウム(化合物114)を無色結晶性固体として得る。
化合物115:100mL丸底フラスコ内で、化合物114(13.69g、86mmol)を無水DMF(30mL)に撹拌しながら入れる。次に、3‐ブロモプロピオニトリル(5mL、8.2g、61.2mmol)を加え、TLCによりモニターしながら生成する混合物を50℃で18時間撹拌する。反応が完了したら(3‐ブロモプロピオニトリルが完全に消費されたら)、反応混合物をEtOAc(100mL)で希釈し、有機層を5×20mLのHOで洗浄する。次に分離した有機層を乾燥して(MgSO)、ろ過し、ロータリーエバポレーションにより濃縮して油状物質を得る。粗製油状物質を、EtOAc/ヘキサン勾配を使用してカラムクロマトグラフィーにより精製し、高純度物質を含有する留分を回収し、ロータリーエバポレーションにより溶媒を除去し、次に真空下でさらに乾燥して、純粋な化合物115を無色油状物質として得る。

化合物118の合成
化合物116:DCM(50mL)中の化合物51(2.9g、8.91mmol)を、二塩化オキサリル(0.53ml、6.15mmol)で滴下しながら処理し、次にDMF(10μL)と滴下しながら処理し、室温で撹拌した。反応中、均一な無色溶液が形成した。室温で2時間後、溶媒を減圧下で除去した。白色残渣をDCM(20mL)に再溶解し、次にUPLC/MSによりモニターしながら、エタン‐1,2‐ジチオール(8.40g、89mmol)のピリジン(10mL)溶液に撹拌しながら滴下した。18時間後、反応が完了したと判断した。溶媒を除去し、残留するエタンチオールをトラップからトラップへの蒸留により除去し、次に残渣を、DCMを用いたカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物116を無色固体として得た。収量は1.82g、51%であった。MS(ESI+):計算値(M+Na):424.10、実測値:424.06;H NMR(500MHz、CDCl)δ7.79(d、J=7.5Hz、2H)、7.63(d、J=5.7Hz、2H)、7.43(t、J=7.5Hz、2H)、7.34(t、J=7.4Hz、2H)、5.40‐5.15(br、1H)、4.60‐4.35(br、2H)、4.31‐4.19(m、1H)、3.15‐3.04(br、2H)、2.95‐2.80(m、1H)、2.75‐2.60(br、2H)、1.72‐1.43(m、6H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ203.14、154.75、143.92、141.49、127.84、127.19、125.17、120.13、66.81、62.69、47.41、33.01、25.78、24.60。
化合物117:化合物116(1.7g、4.23mmol)のEtOAc(12mL)溶液に、ヨウ化ナトリウム(6.35mg、0.042mmol)および過酸化水素(0.144g、4.23mmol)(30%水溶液の0.45mL)を加え、混合物を室温で15分撹拌した。TLCは出発物質が完全に消費されたことを示した。溶液が無色になるまで含水チオ硫酸ナトリウムを加えた。溶液を水で洗浄し、乾燥して(MgSO)、その後カラムクロマトグラフィー(EtOAc/ヘキサン)により、純粋な化合物117を無色固体泡状物質として得た(1.45g、86%)。MS(ESI+):計算値(M+H):802.07、実測値:802.08;H NMR(500MHz、CDCl)δ7.78(d、J=7.6Hz、4H)、7.63(d、J=5.8Hz、4H)、7.42(t、J=7.5Hz、4H)、7.33(t、J=7.5Hz、4H)、5.42‐5.25(br、2H)、4.55‐4.35(br、4H)、4.30‐4.18(br、2H)、3.25‐3.10(br、4H)、2.95‐2.70(br、4H)、1.65‐1.45(br、12H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ203.19、154.71、143.90、141.45、127.80、127.17、125.16、120.10、66.76、62.65、47.37、37.90、28.56、25.73。
化合物118:臭素(0.091ml、1.77mmol)を、DCM(10mL)中の4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム(0.742g、3.55mmol)および化合物117(1.42g、1.773mmol)の混合物に、撹拌しながら、室温で2分かけて滴下した。室温で30分撹拌後、混合物をろ過し、ろ液を真空下で濃縮してオレンジ色の固体泡状物質を得た。カラムクロマトグラフィー(DCM/ヘキサン)により、純粋な化合物118を淡黄色固体泡状物質として得た(1.26g、60%)。MS(ESI+):計算値(M+H):587.71、実測値:802.08;H NMR(500MHz、CDCl)δ8.36(d、J=8.2Hz、2H)、8.14(d、J=7.3Hz、2H)、7.79(d、J=7.0Hz、2H)、7.63(s、2H)、7.43(t、J=6.7Hz、2H)、7.35(d、J=6.8Hz、2H)、5.35‐5.15(br、1H)、4.55‐4.35(br、2H)、4.30‐4.20(br、1H)、3.30‐3.00(br、4H)、1.70‐1.25(br、6H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ202.71、154.66、150.60、149.63、143.78、141.46、128.40、127.91、127.21、125.12、124.81、120.18、66.86、62.59、47.35、35.84、28.42、25.61。

化合物120の合成
化合物120:市販の化合物119(1g、7.04mmol)および4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウム(1.753g、7.75mmol)をMeOH(10mL)中、室温で5日間にわたり撹拌し、次に40℃で24時間にわたり撹拌した。TLCは、生成物への良好な変換を示した。MeOHを蒸発させ、残渣をDCM(30mL)に入れ、BocO(1.54g、7.04mmol)を加えた。溶液が実質的に均一になるまで、混合物をトリエチルアミン(1.030ml、7.39mmol)と室温で10分かけて、滴下しながら処理した。水(50mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、蒸発させて粗製生成物を得て、これをさらにカラムクロマトグラフィーにより精製して純粋な化合物120を無色固体として得た(1.64g、65%)。MS(ESI+):計算値(M+Na):380.10、実測値:380.11;H NMR(399MHz、CDCl)δ7.80(d、J=8.2Hz、2H)、7.34(dd、J=8.5、0.8Hz、2H)、5.54(ddt、J=24.7、16.6、7.9Hz、2H)、4.65(s、1H)、3.77‐3.66(m、4H)、2.45(s、3H)、1.43(s、9H);13C NMR(100MHz、CDCl)δ155.83、145.05、142.06、131.80、130.01、127.15、124.55、79.72、37.29、32.75、28.51、21.79。

化合物122の合成
化合物122:市販の化合物121(1g、3.59mmol)の水(1mL)溶液を、ヘキサフルオロリン酸カリウム(0.662g、3.59mmol)の水(10mL)溶液と全て一度に処理し、室温で5分間振とうすることにより撹拌した。生成した固体をろ過により回収し、2×3mLの水で洗浄し、真空下、KOHで乾燥して純粋な化合物122を無色固体として得た(1.01g、82%)。H NMR(300MHz、CDCN)δ3.67‐3.60(m、2H)、3.49(s、3H)、3.53‐3.45(m、2H)、3.10(s、9H);13C NMR(126MHz、CDCN)δ65.98、54.05(q、J=4.1Hz)、51.11、28.99;19F NMR(376MHz、CDCN)δ−73.15(d、J=706.5Hz);31P NMR(162MHz、CDCN)δ−143.50(hept、J=706.6Hz)。

化合物125の合成
化合物124:市販の化合物123(10mmol)のDMF(50mL)溶液を、tert‐ブチル‐2‐アミノアセタート(22mmol)、ジイソプロピルエチルアミン(50mmol)およびHBTU(24mmol)で続いて処理する。室温で1時間撹拌後、水(100mL)を加え、生成した溶液をEtOAc(2×50mL)で抽出し、5%NaHCO(2×25mL)で洗浄し、次に希釈した飽和食塩水(2×25mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過して、ロータリーエバポレーションにより濃縮する。カラムクロマトグラフィーによる精製により、純粋な化合物124を得る。
化合物125:臭素(0.091ml、1.77mmol)を、DCM(10mL)中の4‐ニトロベンゼンスルフィン酸ナトリウム(0.742g、3.55mmol)およびジ‐tert‐ブチル‐2,2’‐((4,4’‐ジスルファンジイル‐ビス(ブタノイル))ビス(アザンジイル))ジアセタート(824mg、1.77mmol)の混合物に、撹拌しながら、室温で2分かけて滴下する。室温で30分撹拌後、混合物をろ過し、ろ液を真空下で濃縮して固体泡状物質を得る。カラムクロマトグラフィーにより、純粋な生成物を固体泡状物質として得る。

化合物129の合成
化合物127:エタン‐1,2‐ジチオール(1.130g、12mmol)のTFA(10mL)溶液を、市販の化合物126(0.89g、9.99mmol)で全て一度に処理した。溶液は温かくなった。室温で1時間撹拌後、揮発性物質を除去し、残渣をカラムクロマトグラフィーに付して、純粋な化合物127を無色油状物質として得た(0.95g、48%)。R=0.6(5%MeOH/DCM);H NMR(500MHz、CDCl)δ6.09‐5.93(br、1H)、4.41(d、J=6.4Hz、2H)、2.87‐2.83(m、2H)、2.79(ddd、J=9.7、7.3、3.5Hz、2H)、2.04(s、3H)、1.71(t、J=8.0Hz、1H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ170.25、40.89、35.22、24.91、23.44。
化合物129:温かい(35℃)市販の化合物128(939mg、3.0mmol)のDMF(10mL)溶液を、化合物127(250mg、1.513mmol)のDCM(5mL)溶液で、5分かけて滴下しながら処理した。TLCで確認後、高真空下でロータリーエバポレーションにより溶媒を除去し、次に残渣をDCM(50mL)で破砕し、ろ過し、ろ液を5×5%NaHCOで洗浄し、その後乾燥し(MgSO)、ろ過し、濃縮して淡黄色固体を得た。カラムクロマトグラフィーにより、純粋な化合物129を淡黄色固体として得た。MS(ESI+):計算値(M+H):320.02、実測値:320.34;H NMR(500MHz、CDCl)δ9.28(dd、J=2.7、0.7Hz、1H)、8.43(dd、J=8.9、2.6Hz、1H)、7.93(dd、J=8.9、0.7Hz、1H)、6.10‐5.90(br、1H)、4.41(d、J=6.5Hz、2H)、3.13(dd、J=8.6、6.3Hz、2H)、2.93(dd、J=8.6、6.4Hz、2H)、2.00(s、3H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ170.18、168.57、145.22、142.22、131.81、119.59、40.65、38.59、30.07、23.39。

化合物134の合成
化合物130:化合物130は、以前に記載された方法により調製する(Heterocycles、Vol 54、p 139、2001)。
化合物132:化合物126の合成について以前に記載された手順(Organic Syntheses、Coll. Vol. 6、p.5(1988))と類似の手順を使用して、KCOを含有するホルムアルデヒド水溶液の存在下で穏やかに加熱することにより、化合物131(Tetrahedron Letters、48(39)、7038-7041;2007)を化合物132に変換する。
化合物133:化合物127の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物126の代わりに化合物132を使用して、かつエタン‐1,2‐ジチオールの代わりに化合物130を使用して、このようにして純粋な化合物133を得る。
化合物134:化合物129の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物127の代わりに化合物133を使用して、このようにして純粋な化合物134を得る。

化合物140の合成
化合物136:市販の化合物135(50g、342mmol)の氷冷した溶液およびメタノール(277mL)を、硫酸(3.36g、34.2mmol)で10分かけて滴下しながら処理し、次に一晩かけてゆっくり室温に温めた。ロータリーエバポレーションにより大半の溶媒を除去し、次に飽和NaHCO水溶液を注意深く加えた。1MのHClを添加することにより溶液のpHを1.9に調整し、次にEtOAc(200mL)で抽出し、希釈した飽和食塩水(50mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、濃縮して29gの無色油状物質を得た。カラムクロマトグラフィーにより、純粋な化合物136を無色固体として得た(12.5g、23%)。H NMR(500MHz、CDCl)δ12.5‐10.5(vbr、1H)、3.69(s、3H)、2.63(s、2H)、1.32(s、6H);13C NMR(126MHz、CDCl)δ183.32、171.76、51.72、43.88、40.60、25.34。
化合物138:DCM(50mL)中の化合物136(10mmol)を、二塩化オキサリル(10mmol)で滴下しながら処理し、次にDMF(10μL)で滴下しながら処理し、室温で撹拌する。反応中、均一な無色溶液が形成する。室温で2時間後、溶媒を減圧下で除去する。白色残渣をDCM(20mL)に再溶解し、次にTLCによりモニターしながら、化合物137(10mmol)のピリジン(10mL)溶液に撹拌しながら滴下する。18時間後、溶媒を除去し、残渣を、DCMを用いたカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物137を得る。
化合物139:化合物138(5mmol)のTHF(20mL)溶液を、氷冷したLiBH(5mmol)のTHF(20mL)溶液に加える。TLCにより、室温における反応の進行を判断する。反応完了後(出発物質が完全に消費された後)、氷冷した溶液に水(100mL)を注意深く加え、この溶液を続いてEtOAc(2×100mL)で抽出する。ひとつにまとめた有機抽出物を乾燥し(MgSO)、ろ過し、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去する。残渣をカラムクロマトグラフィーに付し、このようにして純粋な化合物139を得る。
化合物140:化合物80の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物79の代わりに化合物139を使用して、このようにして純粋な化合物140を得る。

化合物143の合成
化合物139:化合物139の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物138の代わりに化合物136を使用して、このようにして純粋な化合物141を得る。
化合物142:化合物141(8.39mmol)のDCM/MeOH(12/3mL)溶液を、2Mの(ジアゾメチル)トリメチルシラン(1.05g、9.23mmol)のエーテル溶液で、0℃で30分かけて滴下しながら処理する。AcOHで過剰の試薬を失活させた後、水(2×5mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、ロータリーエバポレーションにより溶媒を除去し、次にカラムクロマトグラフィーにより純粋な化合物142を得る。
化合物143:化合物80の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物79の代わりに化合物142を使用して、このようにして純粋な化合物143を得る。

化合物147の合成
化合物144:化合物69aの合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物67の代わりに化合物136を使用して、かつNHClとPrNEtの代わりに化合物54を使用して、このようにして純粋な化合物144を得る。
化合物145:LiAlH(2MのTHF溶液の100mL)を氷冷した化合物144(86mmol)のTHF(500mL)溶液に滴下する。混合物を室温に温め、次に0.5時間還流する。氷冷した溶液へ、顆粒状沈殿が形成するまで飽和NaSOを注意深く添加することにより、残留のLiAlHを壊す。混合物をろ過し、濃縮して、次にEtOAcに再溶解し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、真空下で濃縮して、化合物145を得る。この化合物145は反応の次の段階において直接使用するのに十分高純度である。
化合物146:化合物124の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物123の代わりに化合物145を使用して、かつ2‐アミノ酢酸tert‐ブチルの代わりにLeu‐Fmoc‐OHを使用して、このようにして純粋な化合物146を得る。
化合物147:化合物80の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物79の代わりに化合物146を使用して、かつ4‐メチルベンゼンスルホノチオ酸カリウムの代わりに化合物114を使用して、このようにして純粋な化合物147を得る。

化合物150の合成
化合物148:市販のピバル酸クロロメチル(10mmol)を、化合物130(20mmol)の1,2‐ジクロロエタン(100mL)溶液に、アルゴン下で撹拌しながら滴下する。強制して完了させるため(TLCによりピバル酸クロロメチル物質の消失を確認する)、生成した溶液を加熱する。溶媒をロータリーエバポレーションにより除去し、次に残渣をカラムクロマトグラフィーに付し、純粋な化合物148を得る。
化合物149:化合物89の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物88の代わりに化合物148を使用して、このようにして純粋な化合物149を得る。
化合物150:化合物87の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物86の代わりに化合物149を使用して、このようにして純粋な化合物150を得る。
さらなる硫化剤:
式中、Sは以下の構造のいずれかを表わす:
ホスホラミダイトの合成
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202:TLCおよびUPLC/MSでモニターしながら、N‐Bz‐5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐MOE‐5‐メチルシチジン(化合物201)(2.00g、2.77mmol)を、2‐プロパノール(アルドリッチ(Aldrich)、無水、45mL)中の2Mのアンモニアおよびピリジン(22.5mL)と60℃で5時間処理し、次に室温で一晩処理した。溶媒を除去し(3×トルエンとの共沸混合物)、次にカラムクロマトグラフィー(0‐10%MeOH/DCM)により純粋な化合物202を無色固体として得た(1.62g、95%)。TLCおよびHPLCより、この化合物202は均一であった。(ESI+):計算値(M+H):618.28、実測値:618.53;H NMR(399MHz、CDCl)δ7.82(d、J=1.3Hz、1H)、7.47‐7.40(m、2H)、7.37‐7.18(m、8H)、6.83(dd、J=8.9、1.7Hz、4H)、5.93(d、J=1.1Hz、1H)、4.43(td、J=8.3、4.9Hz、1H)、4.24(ddd、J=11.7、5.1、3.0Hz、1H)、4.07(dt、J=8.6、2.4Hz、1H)、4.03‐3.98(m、1H)、3.90(ddd、J=11.7、6.3、3.3Hz、1H)、3.79(d、J=1.0Hz、6H)、3.63‐3.52(m、3H)、3.44(dd、J=11.0、3.0Hz、1H)、3.37(s、3H)、3.32(d、J=9.4Hz、1H)、1.80‐1.64(s、br、1H)、1.13(s、3H)。
化合物203:イソ酪酸無水物(0.48ml、2.9mmol)を、化合物202(1.61g、2.61mmol)のDMF(13ml)溶液に室温で滴下した。溶液を室温で24時間にわたり撹拌し、次に溶媒を真空下、35℃で除去した。エーテル/炭酸水素塩へ抽出し、次に乾燥し(MgSO)、ろ過し、溶媒を除去して、粗製生成物を無色固体泡状物質として得た。カラムクロマトグラフィー(0‐4%MeOH/DCM)により、純粋な生成物を無色固体泡状物質として得た(1.75g、98%)。TLCおよびHPLCより、この生成物は均一であった。(ESI+):計算値(M+H):688.32、実測値:688.56;H NMR(399MHz、CDCl)δ8.00‐7.75(br、1H)、7.45‐7.39(m、2H)、7.34‐7.20(m、8H)、6.84(dd、J=9.0、1.2Hz、4H)、5.97(s、1H)、4.43(d、J=6.1Hz、1H)、4.20‐4.04(m、3H)、3.79(d、J=0.9Hz、6H)、3.64‐3.58(m、1H)、3.64‐3.52(m、2H)、3.47‐3.40(m、2H)、3.38(s、3H)、1.70‐1.55(br、1H)、1.39(d、J=1.0Hz、3H)、1.18(d、J=6.9Hz、6H)。

化合物205の合成
化合物205:(R)‐1‐フェニル‐1‐((S)‐ピロリジン‐2‐イル)エタノール(化合物4)をトルエン(3×3mL)との共沸蒸留により乾燥した。乾燥した化合物4(0.725g、3.79mmol)および4‐メチルモルホリン(0.833ml、7.58mmol)のトルエン(5mL)溶液を、氷冷した三塩化リン(0.331ml、3.79mmol)のトルエン(5mL)溶液に加え、次にこれを1時間室温に温め、その後Ar下でろ過し、濃縮して油状物質を得た。この油状物質は、さらなる精製なしで反応の次の段階において使用した。

化合物207の合成
化合物207:化合物205の合成について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物204の代わりに化合物206を使用して、化合物207を粗製の茶色油状物質として得た。この油状物質は、さらなる精製なしで反応の次の段階において使用した。

化合物208の合成
化合物208:化合物203(1.74g、2.53mmol)をピリジン(3×5mL)と、次にトルエン(5×5mL)との同時蒸発により脱水した。生成した、脱水した化合物203をTHF(15mL)に溶解し、次にトリエチルアミン(2.47ml、17.7mmol)を加え、CO/アセトン冷却浴法により溶液を−78℃に冷却した。粗製の化合物205(3.79mmol)のTHF溶液(15mL)を0.5時間かけて滴下し、次にゆっくり室温まで温めた。室温で1時間後、TLCは化合物203が生成物に完全に変換したことを示した。混合物をクロロホルム(100mL)で洗浄して分液漏斗に入れ、次にNaHCO(飽和、水溶液、50mL次に2×25mL)で抽出した。各抽出で、水性抽出物をさらなる1×10mLのクロロホルムで洗浄した。ひとつに合わせたクロロホルム抽出物を乾燥し(MgSO)、ろ過し、32℃でロータリーエバポレーションにより濃縮した。このようにして粗製固体を得て、トリエチルアミンを数滴含有するDCMに再溶解し、次に2%の定常濃度のトリエチルアミンを含有するヘキサン/EtOAc勾配でのカラムクロマトグラフィーに付し、純粋な化合物208を白色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCN)δ7.92‐7.80(s、1H)、7.52‐7.47(m、2H)、7.40‐7.24(m、12H)、6.88(dd、J=9.0、1.1Hz、4H)、5.94(d、J=3.9Hz、1H)、4.79(dt、J=9.6、5.6Hz、1H)、4.31‐4.27(m、1H)、4.27‐4.22(m、1H)、3.87(t、J=4.7Hz、2H)、3.75(d、J=2.0Hz、6H)、3.66(td、J=5.9、5.5、2.2Hz、1H)、3.58‐3.53(m、2H)、3.50(dd、J=11.1、2.4Hz、1H)、3.38(dd、J=11.0、3.3Hz、1H)、3.31(s、3H)、2.85(dq、J=10.5、7.4、6.9Hz、2H)、1.73(s、3H)、1.52(d、J=1.0Hz、3H)、1.47‐1.32(m、2H)、1.17(dd、J=6.9、0.7Hz、6H)、1.05‐0.90(m、2H);31P NMR(162MHz、CDCN)δ155.35。

化合物210の合成
化合物210:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物209を使用して、かつ化合物205の代わりに化合物207を使用して、純粋な化合物210を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCN)δ8.31‐8.27(m、2H)、7.86(d、J=1.2Hz、1H)、7.62‐7.55(m、1H)、7.55‐7.45(m、5H)、7.44‐7.24(m、12H)、6.94‐6.90(m、4H)、5.96(d、J=3.7Hz、1H)、4.86‐4.76(m、1H)、4.29(dd、J=5.0、3.8Hz、1H)、4.23(dt、J=5.8、2.8Hz、1H)、3.92‐3.80(m、2H)、3.78(s、6H)、3.74(ddd、J=7.1、5.3、2.1Hz、1H)、3.55(t、J=4.7Hz、2H)、3.51(d、J=2.3Hz、1H)、3.41(dd、J=11.1、3.4Hz、1H)、3.30(s、3H)、3.26(ddd、J=10.3、6.1、2.2Hz、1H)、2.86(ddt、J=10.1、8.2、7.2Hz、1H)、1.72(d、J=0.7Hz、3H)、1.62(d、J=1.1Hz、3H)、1.56‐1.41(m、2H)、1.09‐0.87(m、2H);31P NMR(162MHz、CDCN)δ155.22。

化合物212の合成
化合物212:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物211を使用して、純粋な化合物212を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCl)δ9.25‐8.70(br、1H)、7.69(d、J=1.3Hz、1H)、7.46‐7.40(m、2H)、7.40‐7.17(m、12H)、6.81(dd、J=9.0、2.5Hz、4H)、6.09(d、J=4.3Hz、1H)、4.78(dt、J=9.6、5.2Hz、1H)、4.36‐4.26(m、2H)、3.94‐3.88(m、2H)、3.74(dd、J=4.0、0.9Hz、6H)、3.69(td、J=6.4、2.9Hz、1H)、3.64‐3.56(m、3H)、3.44‐3.37(m、2H)、3.36(d、J=0.9Hz、3H)、3.00(dtd、J=10.3、7.9、6.4Hz、1H)、1.72(s、3H)、1.54‐1.44(m、1H)、1.38(dd、J=6.8、5.4Hz、1H)、1.34(d、J=1.2Hz、3H)、1.23‐1.13(m、1H)、0.97‐0.87(m、1H);31P NMR(162MHz、CDCl)δ158.18。

化合物213の合成
化合物213:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物211を使用して、純粋な化合物213を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCl)δ9.55‐9.10(br、1H)、8.09(d、J=1.5Hz、1H)、7.80‐7.71(m、2H)、7.69‐7.47(m、12H)、7.20‐7.08(m、4H)、6.32(d、J=2.9Hz、1H)、5.20‐5.11(m、1H)、4.66‐4.59(m、1H)、4.49‐4.39(m、1H)、4.33‐4.24(m、1H)、4.16‐4.02(m、8H)、4.00‐3.93(m、1H)、3.91‐3.84(m、2H)、3.73(dd、J=11.0、2.5Hz、1H)、3.65‐3.52(m、4H)、3.27‐3.16(m、1H)、2.15(s、3H)、1.88‐1.76(m、1H)、1.76‐1.65(m、1H)、1.63‐1.49(m、4H)、1.29‐1.18(m、1H);31P NMR(162MHz、CDCl)δ160.08。

化合物215の合成
(i)TMSCl、NEt、0℃;(ii)2,4,6‐トリメチルベンゼン‐1−スルホニルクロリド、DMAP;(iii)1‐メチルピロリジン、3‐ヒドロキシプロパンニトリル、DBU、0℃;(iv)MeOH/HO、4d、室温
化合物215:(i)一時的なTMS保護:N‐イソブチリル‐5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐MOE‐グアノシン(化合物214)(15.04g、21.1mmol)およびトリエチルアミン(11.8ml、85mmol)の溶液をACN(200mL)に入れ、次にクロロトリメチルシラン(10.4ml、82mmol)を氷冷したこの溶液に滴下し、この溶液をTLCでモニターしながら室温で1時間撹拌した。ろ過し、溶媒を除去し、次に抽出(DCM/NaHCO 500mL/200mL)し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、そして溶媒を除去して、粗製化合物を得た。この化合物はさらなる精製なしで、反応の次の段階において使用した。TLC(R=0.6、(5%MeOH/DCM))より、化合物は均一であった。(ii)シアノエチル保護に向けたO 部位の活性化:残渣をDCM(500mL)に再溶解し、次にトリエチルアミン(13.1ml、94mmol)を加え、その後2,4,6‐トリメチルベンゼン‐1‐スルホニルクロリド(6.15g、28.1mmol)およびDMAP(0.14g、1.146mmol)を加えた。出発物質が完全に消失するまで、かつTLC(R=0.9、(5%MeOH/DCM))で新たなスポットが出現するまで、TLCによりモニターしながら混合物を室温で3時間撹拌した。(iii)シアノエチル保護:1‐メチルピロリジン(22.43ml、211mmol)を氷冷した溶液にゆっくり滴下し、TLC(新たなスポット、R=0.2、ストリーク、(5%MeOH/DCM))によりモニターしながら、0℃で1時間にわたりさらに反応させた。まだ氷冷した溶液に、3‐ヒドロキシプロパンニトリル(14.40ml、211.0mmol)を滴下し、その後続いてDBU(6.32mL、42.1mmol)を滴下し、TLC(新たなスポット、R=0.6、(5%MeOH/DCM))によりモニターしながら、さらに90分間撹拌を続けた。強制して反応をほぼ完了させるため、TLCにより注意深くモニターしながら、さらに1.6mLのDBUを滴下した。混合物をNaHPO(400mLの水中に50g)に注ぎ、有機物を分離し、希釈したNaHPO(200mLの水中に10g)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、ろ過し、ロータリーエバポレーションにより濃縮した。(iv)TMS脱保護:前ステップにおいてこのようにして得た残渣をMeOH(250mL)に再溶解し、次に沈殿が生じないよう注意しながら水を滴下した。TLCによりモニターしながら、4日にわたり滴下を続けた。大半の溶媒を除去し、残渣を抽出し(DCM/NaHCO(500/200mL))、ろ過して濃縮した。残渣をカラム精製(0‐5%MeOH/DCM)に付し、純粋な化合物215を白色泡状物質として得た。TLCおよびHPLCより、この泡状物質は均一であった。(ESI+):計算値(M+H):767.34、実測値:767.03;H NMR(300MHz、CDCN)δ8.63(s、1H)、8.07(s、1H)、7.44‐7.36(m、2H)、7.33‐7.18(m、7H)、6.84‐6.72(m、4H)、6.02(d、J=3.2Hz、1H)、4.74(td、J=6.2、0.9Hz、2H)、4.71‐4.64(m、2H)、4.14‐4.06(m、1H)、3.88‐3.73(m、8H)、3.57‐3.41(m、4H)、3.32‐3.23(m、3H)、3.08(t、J=6.2Hz、2H)、2.77(dt、J=13.7、6.9Hz、1H)、1.14(dd、J=6.9、1.2Hz、6H)。

化合物216の合成
化合物216:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物215を使用して、純粋な化合物216を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCN)δ8.41(s、1H)、8.12(s、1H)、7.50‐7.44(m、2H)、7.40‐7.19(m、12H)、6.80(dd、J=8.9、5.2Hz、4H)、6.04(d、J=5.7Hz、1H)、4.99(t、J=5.5Hz、1H)、4.94(ddd、J=9.9、5.2、3.7Hz、1H)、4.75(t、J=6.2Hz、2H)、4.29(q、J=3.8Hz、1H)、3.89‐3.82(m、1H)、3.76‐3.68(m、7H)、3.64(ddd、J=6.8、5.5、2.3Hz、1H)、3.50‐3.46(m、2H)、3.42(s、2H)、3.38‐3.28(m、1H)、3.21(s、3H)、3.09(t、J=6.2Hz、2H)、2.84(dq、J=10.2、7.3Hz、1H)、2.70‐2.58(m、1H)、1.76(s、3H)、1.46‐1.27(m、2H)、1.12(d、J=6.8Hz、3H)、1.07(d、J=6.8Hz、3H)、1.04‐0.89(m、2H);31P NMR(162MHz、CDCN)δ154.40。

化合物217の合成
化合物217:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物215を使用して、純粋な化合物217を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCN)δ8.56(s、1H)、8.13(s、1H)、7.44(dd、J=8.2、1.5Hz、2H)、7.39‐7.19(m、12H)、6.81(dd、J=10.4、8.9Hz、4H)、6.06(d、J=4.5Hz、1H)、4.96‐4.86(m、2H)、4.75(t、J=6.2Hz、2H)、4.30(td、J=5.1、4.7、2.4Hz、1H)、3.83(dt、J=11.2、4.3Hz、1H)、3.79‐3.70(m、7H)、3.67(ddd、J=7.1、5.2、2.0Hz、1H)、3.52‐3.45(m、3H)、3.41(dd、J=10.8、2.7Hz、1H)、3.34‐3.24(m、1H)、3.21(s、3H)、3.08(t、J=6.1Hz、2H)、2.89‐2.72(m、2H)、1.68(s、3H)、1.54‐1.38(m、2H)、1.14(dd、J=6.8、5.4Hz、6H)、1.09‐1.00(m、1H)、0.95‐0.83(m、1H);31P NMR(162MHz、CDCN)δ154.93。

化合物219の合成
化合物219:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物218を使用して、純粋な化合物219を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCl)δ9.31(s、1H)、8.72(s、1H)、8.26(s、1H)、8.07‐7.98(m、2H)、7.60‐7.53(m、1H)、7.52‐7.43(m、4H)、7.38‐7.15(m、12H)、6.83‐6.74(m、4H)、6.24(d、J=5.2Hz、1H)、5.03‐4.92(m、2H)、4.45(q、J=3.8Hz、1H)、3.93(dt、J=11.4、4.2Hz、1H)、3.77(ddd、J=7.5、5.8、3.2Hz、2H)、3.73(s、6H)、3.60‐3.49(m、3H)、3.47‐3.37(m、2H)、3.26(s、3H)、3.02‐2.92(m、1H)、1.81(s、3H)、1.56‐1.43(m、1H)、1.37(dq、J=13.2、6.5Hz、1H)、1.22‐1.09(m、1H)、0.96(ddt、J=13.1、7.9、6.8Hz、1H);31P NMR(162MHz、CDCl)δ157.73。

化合物220の合成
化合物220:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物218を使用して、純粋な化合物220を無色固体泡状物質として得た。H NMR(399MHz、CDCl)δ9.26(s、1H)、8.73(s、1H)、8.31(s、1H)、8.02(d、J=7.6Hz、2H)、7.60‐7.53(m、1H)、7.52‐7.40(m、4H)、7.39‐7.13(m、12H)、6.84‐6.76(m、4H)、6.24(d、J=4.5Hz、1H)、4.99(dt、J=10.0、5.0Hz、1H)、4.84(t、J=4.7Hz、1H)、4.46(q、J=4.0Hz、1H)、3.91(dt、J=11.1、4.2Hz、1H)、3.85‐3.69(m、8H)、3.63‐3.50(m、3H)、3.42(dd、J=10.7、4.0Hz、1H)、3.40‐3.31(m、1H)、3.27(s、3H)、3.00‐2.89(m、1H)、1.82(s、3H)、1.58‐1.38(m、2H)、1.20‐1.09(m、1H)、1.00(ddt、J=12.3、8.8、5.9Hz、1H);31P NMR(162MHz、CDCl)δ158.98。

化合物222の合成
化合物222:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物221を使用して、純粋な化合物222を無色固体泡状物質として得た。H NMR(499MHz、CDCl)δ10.46(s、br、1H)、8.62(d、J=7.5Hz、1H)、7.42(d、J=7.1Hz、2H)、7.36‐7.21(m、12H)、7.00(d、J=7.5Hz、1H)、6.82(dd、J=9.0、7.1Hz、4H)、6.03(s、1H)、4.77(td、J=8.7、4.8Hz、1H)、4.34(dt、J=9.4、2.3Hz、1H)、3.97(d、J=4.8Hz、1H)、3.78(dd、J=6.7、3.4Hz、1H)、3.74(s、3H)、3.71(s、6H)、3.68‐3.58(m、2H)、3.48‐3.38(m、1H)、3.01(p、J=7.8Hz、1H)、2.27(s、3H)、1.72(s、3H)、1.49(tt、J=12.3、7.0Hz、1H)、1.40(dq、J=13.2、6.6Hz、1H)、1.18(dq、J=13.9、7.0Hz、1H)、1.02‐0.90(m、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.71。

化合物223の合成
化合物223:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物221を使用して、純粋な化合物223を無色固体泡状物質として得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ9.76(s、1H)、8.70(d、J=7.4Hz、1H)、7.48‐7.41(m、2H)、7.41‐7.18(m、12H)、7.06(d、J=7.4Hz、1H)、6.87(dd、J=8.9、1.9Hz、4H)、6.00(s、1H)、4.80(td、J=9.2、4.7Hz、1H)、4.33(d、J=9.5Hz、1H)、3.84(d、J=4.7Hz、1H)、3.81(s、3H)、3.80(s、3H)、3.72(td、J=6.6、3.4Hz、1H)、3.70‐3.62(m、4H)、3.53(dd、J=11.3、2.2Hz、1H)、3.34(tdd、J=10.7、7.8、4.9Hz、1H)、2.96(dq、J=10.3、7.6Hz、1H)、2.25(s、3H)、1.83(s、3H)、1.56‐1.48(m、1H)、1.43(dq、J=13.1、6.4Hz、1H)、1.24‐1.16(m、1H)、1.00‐0.91(m、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ157.17。

化合物225の合成
化合物225:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物224を使用して、純粋な化合物225を無色固体泡状物質として得た。H NMR(500MHz、CDCl)δ9.76(s、br、1H)、8.70(d、J=7.4Hz、1H)、7.48‐7.41(m、2H)、7.41‐7.18(m、12H)、7.06(d、J=7.4Hz、1H)、6.87(dd、J=8.9、1.9Hz、4H)、6.00(s、1H)、4.80(td、J=9.2、4.7Hz、1H)、4.33(d、J=9.5Hz、1H)、3.84(d、J=4.7Hz、1H)、3.81(s、3H)、3.80(s、3H)、3.72(td、J=6.6、3.4Hz、1H)、3.69‐3.62(m、4H)、3.53(dd、J=11.3、2.2Hz、1H)、3.34(tdd、J=10.7、7.8、4.9Hz、1H)、2.96(dq、J=10.3、7.6Hz、1H)、2.25(s、3H)、1.83(s、3H)、1.56‐1.48(m、1H)、1.43(dq、J=13.1、6.4Hz、1H)、1.24‐1.16(m、1H)、1.00‐0.91(m、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.97。

化合物226の合成
化合物226:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物224を使用して、純粋な化合物226を無色固体泡状物質として得た。H NMR(499MHz、CDCl)δ9.8‐9.0(br、1H)、8.09(d、J=8.2Hz、1H)、7.40(d、J=7.4Hz、2H)、7.36‐7.19(m、12H)、6.80(dd、J=11.4、8.8Hz、4H)、6.02(d、J=2.2Hz、1H)、5.22(d、J=8.1Hz、1H)、4.82(td、J=8.1、4.9Hz、1H)、4.27(d、J=7.4Hz、1H)、3.96(dd、J=5.0、2.2Hz、1H)、3.81‐3.76(m、1H)、3.74(s、3H)、3.70(s、3H)、3.62(s、3H)、3.61‐3.54(m、2H)、3.50‐3.41(m、1H)、3.04(dtd、J=10.2、8.0、6.3Hz、1H)、1.75(s、3H)、1.56‐1.47(m、1H)、1.44‐1.35(m、1H)、1.26‐1.18(m、1H)、0.95(dq、J=12.3、7.5Hz、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.96。

化合物228の合成
化合物228:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物227を使用して、純粋な化合物228を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.16。

化合物229の合成
化合物229:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物227を使用して、純粋な化合物229を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.84。

化合物231の合成
化合物231:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物230を使用して、純粋な化合物231を無色固体泡状物質として得た。H NMR(499MHz、CDCl)δ9.6‐9.3(s、1H)、8.73(s、1H)、8.32(s、1H)、7.50‐7.41(m、2H)、7.39‐7.16(m、14H)、7.10‐7.01(m、3H)、6.82(d、J=8.8Hz、4H)、6.21(d、J=4.1Hz、1H)、4.96(dt、J=10.1、5.1Hz、1H)、4.86(s、2H)、4.54(t、J=4.5Hz、1H)、4.43(q、J=3.9Hz、1H)、3.81‐3.75(m、7H)、3.62(dd、J=10.8、3.3Hz、1H)、3.54(s、3H)、3.46‐3.42(m、1H)、3.41‐3.33(m、1H)、3.01‐2.93(m、1H)、1.82(s、3H)、1.56‐1.47(m、1H)、1.44(dq、J=13.2、6.5Hz、1H)、1.22‐1.11(m、1H)、1.03‐0.94(m、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.11。

化合物232の合成
化合物232:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物230を使用して、純粋な化合物232を無色固体泡状物質として得た。H NMR(499MHz、CDCl)δ9.8‐9.2(br、1H)、8.71(s、1H)、8.23(s、1H)、7.49‐7.43(m、2H)、7.40‐7.15(m、14H)、7.09‐7.02(m、3H)、6.79(d、J=8.9Hz、4H)、6.20(d、J=5.6Hz、1H)、4.93(ddd、J=9.3、5.0、3.8Hz、1H)、4.86(s、2H)、4.73(t、J=5.3Hz、1H)、4.43(q、J=3.9Hz、1H)、3.79‐3.75(m、1H)、3.74(s、3H)、3.74(s、3H)、3.57(dt、J=6.8、3.8Hz、1H)、3.52(s、3H)、3.46‐3.36(m、2H)、2.99(dtd、J=10.1、7.9、6.5Hz、1H)、1.80(s、3H)、1.54‐1.45(m、1H)、1.39‐1.31(m、1H)、1.23‐1.13(m、1H)、0.99‐0.90(m、1H);31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.13。

化合物234の合成
化合物234:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物233を使用して、純粋な化合物234を無色固体泡状物質として得た。

化合物235の合成
化合物235:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物233を使用して、純粋な化合物235を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ158.75。

化合物237の合成
化合物237:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物236を使用して、純粋な化合物237を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、クロロホルム‐d)δ159.51(d、JP−F=9.5Hz)。

化合物238の合成
化合物238:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物236を使用して、純粋な化合物238を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、クロロホルム‐d)δ159.48。

化合物240の合成
化合物240:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物239を使用して、純粋な化合物240を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ160.20(d、JP−F=11.0Hz)。

化合物241の合成
化合物241:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物239を使用して、純粋な化合物241を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ159.66(d、JP−F=8.4Hz)。

化合物243の合成
化合物243:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物242を使用して、純粋な化合物243を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ160.20(d、J=11.0Hz)。

化合物244の合成
化合物244:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物242を使用して、純粋な化合物244を無色固体泡状物質として得た。31P NMR(202MHz、CDCl)δ156.52(d、JP−F=8.5Hz)。

化合物246の合成
化合物246:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物245を使用して、純粋な化合物246を無色固体泡状物質として得る。

化合物247の合成
化合物247:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物245を使用して、純粋な化合物247を無色固体泡状物質として得る。

化合物249の合成
化合物249:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物248を使用して、純粋な化合物249を無色固体泡状物質として得る。

化合物250の合成
化合物250:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物248を使用して、純粋な化合物250を無色固体泡状物質として得る。

化合物252の合成
化合物252:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物251を使用して、純粋な化合物252を無色固体泡状物質として得る。

化合物253の合成
化合物253:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物251を使用して、純粋な化合物253を無色固体泡状物質として得る。

化合物255の合成
化合物255:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物254を使用して、純粋な化合物255を無色固体泡状物質として得る。

化合物256の合成
化合物256:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物254を使用して、純粋な化合物256を無色固体泡状物質として得る。

化合物258の合成
化合物258:化合物208について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物203の代わりに化合物257を使用して、純粋な化合物258を無色固体泡状物質として得る。

化合物259の合成
化合物259:化合物210について記載した手順と類似の手順を使用して、化合物209の代わりに化合物257を使用して、純粋な化合物259を無色固体泡状物質として得る。
実施例2‐16
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
実施例2−9:表E‐1にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたホスホロチオエートジエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、10μmol合成カラムと、CPGにサクシニルで結合した6.5μmolのdCを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。次に乾燥した固体担体を、脱水ACN‐塩化トリメチルシリル‐16:1(v/v)中の1,8‐ジアザビシクロウンデカ‐7‐エン(DBU)の無水1M溶液5mLで、室温で10分間処理した。その間、カラム出口に固定したプラスチックルアーシリンジにより、カラムを通して、溶液をゆっくり押し出した。次に担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したCPGをプラスチックバイアルに入れ、次に3mLの28%アンモニア水と室温で18時間処理した。溶媒を蒸発させて乾燥し、残渣を10%DMSO水溶液に再懸濁させ、そして固体担体をろ過して除去した。粗製生成物を陰イオン交換分取HPLC(20mM NaOH中のNaClの0.25〜1.75M勾配)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。
実施例10‐16:表E‐1にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたホスホロチオエートジエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、CPGにサクシニルで結合した3μmolのdCを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。次に乾燥した固体担体を、脱水ACN‐塩化トリメチルシリル‐16:1(v/v)中の1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)の無水1M溶液5mLで、室温で10分間処理した。DBN溶液を、カラム出口に固定したプラスチックルアーシリンジにより、カラムを通して、溶液をゆっくり押し出した。次に担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したCPGをプラスチックバイアルに入れ、次に2mLの28%アンモニア水と室温で18時間処理した。溶媒を蒸発させて乾燥し、残渣を10%DMSO水溶液に再懸濁させ、そして固体担体をろ過して除去した。
実施例2‐16の精製および脱塩
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。
精製したオリゴヌクレオチドのHPLC分析:オリゴヌクレオチドの性質を、DNA Pac100(10×250mm)を使用して、以下の条件を使用して決定した:
緩衝液A:10mM トリスHCl、50%HCl、pH=8.0
緩衝液B:A+0.8M NaClO、pH=8.0
カラム温度:60℃
勾配法:
LCMS分析法:
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:
実施例2 オリゴヌクレオチド101(All‐(Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC])の合成
オリゴヌクレオチド101を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.70分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6310.4。
実施例3 オリゴヌクレオチド102(All‐(Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC])の合成
オリゴヌクレオチド102を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.49分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6310.2。
実施例4 オリゴヌクレオチド103((Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](5R‐9S‐5R))の合成
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:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6310.3。
実施例5 オリゴヌクレオチド104((Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](5S‐9R‐5S))の合成
オリゴヌクレオチド104を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.04分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6307.2。
実施例6 オリゴヌクレオチド105((Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](1S‐17R‐1S))の合成
オリゴヌクレオチド105を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.75分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6310.2。
実施例7 オリゴヌクレオチド106((Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](1R‐17S‐1R))の合成
オリゴヌクレオチド106を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.43分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6309.6。
実施例8 オリゴヌクレオチド107((Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((R/S)R))の合成
オリゴヌクレオチド107を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.02分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6310.7。
実施例9 オリゴヌクレオチド108((Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((S/R)S))の合成
オリゴヌクレオチド108を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.10分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6307.9。
実施例10 オリゴヌクレオチド109((Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp)d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](3S‐13R‐3S))の合成
オリゴヌクレオチド109を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.91分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6309.5。
実施例11 オリゴヌクレオチド110((Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](3R‐13S‐3R))の合成
オリゴヌクレオチド110を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.24分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6309.3。
実施例12 オリゴヌクレオチド111((Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC]((18S/R19))の合成
オリゴヌクレオチド111を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.69分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6309.4。
実施例13 オリゴヌクレオチド113((Sp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](18S/R))の合成
オリゴヌクレオチド113を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:15.72分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6311.0。
実施例14 オリゴヌクレオチド114((Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC] ((RRS)‐R))の合成
オリゴヌクレオチド114を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.14分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6313.7。
実施例15 オリゴヌクレオチド115((Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp)‐d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](S‐(RRS)))の合成
オリゴヌクレオチド115を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.30分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6313.7。
実施例16 オリゴヌクレオチド116((Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp)d[GsCsCsTsCsAsGsTsCsTsGsCsTsTsCsGsCsAsCsC](RS‐(RRS)‐RR))の合成
オリゴヌクレオチド116を上記のとおり合成した。IEX‐HPLCにおけるRT:14.17分。UPLC/ESI‐MS:C191246671021919に対する計算値:6310.2;実測値:6312.4。
実施例2‐16の結果を、以下の表E‐2にまとめる:

表E‐2 実施例2‐16の概要
実施例17 対照オリゴヌクレオチドの合成
対照オリゴヌクレオチド(表E‐3参照)を、自動化固相オリゴヌクレオチド合成の標準的な化学的方法を使用して合成した(Beaucage, S.L.およびIyer, R.P., Tetrahedron, 1992, 48, 2223-2311)。より詳細には、標準的なDNAホスホラミダイト(ChemGenes Co.)、活性化剤としてエチルチオテトラゾール(ETT、Muangら、Tetrahedron Lett., 2004, 45, 6497-6499)(Glen Research)、および硫化剤としてN,N‐ジメチル‐N’‐(3‐チオキソ‐3H‐1,2,4‐ジチアゾール‐5‐イル)メタンイミドアミド(DDTT、AM Chemicals)を使用して、立体的にランダムなDNAを合成した(Guzaev, A.; Tetrahedron Lett., 2011, 52, 434−437)。ホスホラミダイトカップリング時間は2分であり、硫化時間は10分であった。標準方法を使用して、オリゴヌクレオチドを脱保護し、精製した。標準的なDNAホスホラミダイト、活性剤としてETT、および酸化剤としてのヨウ素/ピリジン/水を使用して、DNAリン酸ジエステルを合成した。社内で調製した2’‐O‐メトキシエチル(MOE)ホスホラミダイト(Martin, P.; Helv. Chim. Acta. 1995, 78, 486−504;Ross, B.;Song, Q.;2004年米国特許公報第20040082775号)、活性剤としてETT、および硫化剤としてDDTTを使用して、2’‐O‐メトキシエチル(MOE)DNAを合成した。カップリング時間は10分であり、硫化時間は10分であった。標準的なRNAホスホラミダイト(ChemGenes Co.)、活性剤としてETT、酸化剤としてヨウ素/ピリジン/水を使用して、RNAを合成した。カップリング時間は10分であった。
全てのオリゴヌクレオチドは、標準方法を使用して脱保護し、精製した。
RNA(オリゴヌクレオチド117)の精製:
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:
図1に示すように、キラル制御したホスホロチオエートジエステル20量体オリゴヌクレオチド(All−(Rp)、オリゴヌクレオチド101、図1、A)は、ホスホロチオエートジエステル20量体の立体的にランダムな標準的オリゴヌクレオチド(オリゴヌクレオチド118、図1、C)と異なる保持時間を有し、より鋭いピークを有する。立体的にランダムなオリゴヌクレオチド108を精製する間、All−(Rp)オリゴヌクレオチド(101、立体的にランダムなオリゴヌクレオチド108混合物の約1/219分画で存在)のほとんどがおそらく失われるであろうことは、当業者が理解する。
実施例17の結果を、以下の表E‐3にまとめる。

表E‐3 実施例17の概要
実施例18‐21の手順:表E‐4にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたモルホリノエチルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した0.8μmolのdCを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLCにより精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例18‐21の一般的な精製方法:
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:
オリゴヌクレオチドの分析HPLC方法
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:
HPLC方法2:
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:
HPLC方法3:
HPLC方法4:
実施例18 オリゴヌクレオチド122(All‐(Rp)‐d[Gs1Cs1Cs1Ts1Cs1As1Gs1Ts1Cs1Ts1Gs1Cs1Ts1Ts1Cs1Gs1Cs1As1Cs1C](s1は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド122を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):15.2分。UPLC/ESI‐MS:C305455861211919に対する計算値:8460.25;実測値:8462.0。
実施例19 オリゴヌクレオチド123((Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp)‐d[Gs1Cs1Cs1Ts1Cs1As1Gs1Ts1Cs1Ts1Gs1Cs1Ts1Ts1Cs1Gs1Cs1As1Cs1C]((1S‐17R‐1S)の合成
オリゴヌクレオチド123を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):16.2分。UPLC/ESI‐MS:C305455861211919に対する計算値:8460.3;実測値:8461.5。
実施例20 オリゴヌクレオチド124(All‐(Sp)‐d[Gs1Cs1Cs1Ts1Cs1As1Gs1Ts1Cs1Ts1Gs1Cs1Ts1Ts1Cs1Gs1Cs1As1Cs1C])の合成
オリゴヌクレオチド124を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.3分。UPLC/ESI‐MS:C305455861211919に対する計算値:8460.3;実測値:8461.8。
実施例21 オリゴヌクレオチド125(All‐(Rp)‐d[5mCs1As1Ts1G])の合成
オリゴヌクレオチド125を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):16.32分。UPLC/ESI‐MS:C58851822に対する計算値:1575.5;実測値:1575.2。
実施例22および42においては、表E‐5にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたメトキシエチルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した0.8μmolのdCを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例22 オリゴヌクレオチド126(All−(Rp)−d[Cs2As2Gs2T](s2は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド126を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):16.23分。UPLC/ESI‐MS:C48681522に対する計算値:1396.2;実測値:1395.2。
実施例23:表E‐6にまとめたサイクルに従って、立体的に規定された嵩高いN‐メチルピペラジノエステルのホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例23 オリゴヌクレオチド127(All‐(Rp)‐d[Cs3As3Gs3T](s3は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド127を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):20.24分。UPLC/ESI‐MS:C781222125に対する計算値:1943.1;実測値:1941.0。
実施例24および43:表E‐7にまとめたサイクルに従って、立体的に規定された嵩高いモルホリノエステルのホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例24 オリゴヌクレオチド128(All‐(Sp)‐d[Cs4As4Gs4T](s4は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド128を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法3):19.75分。UPLC/ESI‐MS:C751131828に対する計算値:1902.9;実測値:1904.0。
実施例25:表E‐8にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたジメチルアミノエチルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例25 オリゴヌクレオチド129(All‐(Sp)‐d[Cs5As5Gs5T](s5は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド129を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):17.25分。UPLC/ESI‐MS:C51771819に対する計算値:1435.4;実測値:1435.0。
実施例26:表E‐9にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたジメチルアラニンエステルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例26 オリゴヌクレオチド130(All‐(Sp)‐d[Cs6As6Gs6T](s6は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド130を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):16.45分。UPLC/ESI‐MS:C57831825に対する計算値:1609.5;実測値:1609.6。
実施例27および28:表E‐10にまとめたサイクルに従って、立体的に規定されたS‐メチルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した0.8μmolのdCを使用して、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例27 オリゴヌクレオチド131(All‐(Rp)‐d[Gs7Cs7Cs7Ts7Cs7As7Gs7Ts7Cs7Ts7Gs7Cs7Ts7Ts7Cs7Gs7Cs7As7Cs7C](s7は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド131を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT:27.65分。UPLC/ESI‐MS:C210284671021919に対する計算値:6576.71;実測値:6575.6。
実施例28 オリゴヌクレオチド132(All‐(Sp)‐d[Gs7Cs7Cs7Ts7Cs7As7Gs7Ts7Cs7Ts7Gs7Cs7Ts7Ts7Cs7Gs7Cs7As7Cs7C](s7は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチド132を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT:32.65分。UPLC/ESI‐MS:C210284671021919に対する計算値:6576.71;実測値:6574.8。
修飾核酸塩基を含むキラル制御したオリゴヌクレオチドの合成
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。
実施例29‐41を、ABI‐394 DNA/RNA合成装置における自動化合成を使用して、表E‐11にまとめた合成サイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.75μmolのdGを使用して合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。自動化オリゴヌクレオチド合成の完了後、HCP担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(下記の手順に従う)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜30%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。
表E‐11 実施例29‐41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
実施例29‐41の一般的な精製方法:
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:
実施例29 オリゴヌクレオチド135(All‐(Rp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G])の合成
オリゴヌクレオチド135を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):17.50分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5091.9。
実施例30 オリゴヌクレオチド136(All‐(Sp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G])の合成
オリゴヌクレオチド136を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):19.25分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5090.8。
実施例31 オリゴヌクレオチド137((Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](1S‐9R‐1S))の合成
オリゴヌクレオチド137を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):17.85分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5091.9。
実施例32 オリゴヌクレオチド138((Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](2S‐7R‐2S))の合成
オリゴヌクレオチド138を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.10分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5091.9。
実施例33 オリゴヌクレオチド139((Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](1R‐9S‐1R))の合成
オリゴヌクレオチド139を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.75分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5088.9。
実施例34 オリゴヌクレオチド140((Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](2R‐7S‐2R))の合成
オリゴヌクレオチド140を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.72分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5091.3。
実施例35 オリゴヌクレオチド141((Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](3S‐5R‐3S))の合成
オリゴヌクレオチド141を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.09分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5090.9。
実施例36 オリゴヌクレオチド142((Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G](3R‐5S‐3R))の合成
オリゴヌクレオチド142を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT:18.35分。UPLC/ESI‐MS(HPLC方法1):C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5088.9。
実施例37 オリゴヌクレオチド143((Sp、Sp、Rp、Sp、Sp、Rp、Sp、Sp、Rp、Sp、Sp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G]((SSR)‐SS))の合成
オリゴヌクレオチド143を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.48分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5092.0。
実施例38 オリゴヌクレオチド144((Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp)‐d[5mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1G]((RRS)‐RR))の合成
オリゴヌクレオチド144を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):18.02分。UPLC/ESI‐MS:C18627851731111に対する計算値:5090.0;実測値:5091.4。
実施例39 オリゴヌクレオチド145(All‐(Rp)‐d[5mCs1Ts15mCs1As1Gs1Ts15mCs1Ts1Gs15mCs1Ts1Ts15mCs1Gs15mC])の合成
オリゴヌクレオチド145を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法1):17.30分。UPLC/ESI‐MS:C23435262921414に対する計算値:6388.3;実測値:6390.6。
実施例40 オリゴヌクレオチド146(All‐(Rp)‐d[Gs15mCs1Ts1G])の合成
オリゴヌクレオチド146を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):15.89分。UPLC/ESI‐MS:C58851823に対する計算値:1591.5;実測値:1590.8。
実施例41 オリゴヌクレオチド147(All‐(Rp)‐d[5mCs1As1Gs1T])の合成
オリゴヌクレオチド147を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):16.30分。UPLC/ESI‐MS:C58851822に対する計算値:1575.5;実測値:1575.2。
実施例42 オリゴヌクレオチド148(All‐(Rp)‐d[5mCs2As2Gs2Ts25mCs2Ts2Gs25mCs2Ts2Ts25mCs2G])の合成
オリゴヌクレオチド148を、実施例22における硫化剤を使用して、上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法3):16.51分。UPLC/ESI‐MS:C15322340731111に対する計算値:4484.1;実測値:4483.0。
実施例43 オリゴヌクレオチド149(All‐(Rp)‐d[5mCs4As4Gs4Ts45mCs4Ts4Gs45mCs4Ts4Ts45mCs4G])の合成
オリゴヌクレオチド149を、実施例24における硫化剤を使用して、上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法4):17.87分。UPLC/ESI‐MS:C25238851951111に対する計算値:6345.6;実測値:6346.5。
異なるヌクレオチド間結合を含む、キラル制御したキメラオリゴヌクレオチドの合成
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。
実施例44‐45は、異なるヌクレオチド間結合を含む、キラル制御したキメラオリゴヌクレオチドの合成を示す。ジアステレオマーとして純粋なモルホリノエチルホスホロチオエートトリエステル/ホスホロチオエートジエステルが混合したヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で、表E‐12にまとめたサイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して合成した。各反復サイクルでは、異なる硫化剤を反応させることができるので、2つの異なるチオスルホネートを使用した。合成は、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。次に乾燥した固体担体を、脱水ACN‐塩化トリメチルシリル‐16:1(v/v)中の1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)の無水1M溶液5mLと、室温で10分間処理した。DBN溶液を、カラム出口に固定したプラスチックルアーシリンジにより、カラムを通してゆっくり押し出した。次に担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例44 オリゴヌクレオチド150(All‐(Rp)‐d[TsCs1AsT])の合成
オリゴヌクレオチド150を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):12.72分。UPLC/ESI‐MS:C45621321に対する計算値:1310.2;実測値:1309.2。
実施例45 オリゴヌクレオチド151(All‐(Sp)‐d[Cs1AsGs1T])の合成
オリゴヌクレオチド151を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):14.71分。UPLC/ESI‐MS:C51721721に対する計算値:1448.4;実測値:1446.9。
実施例46は、リン酸ジエステルヌクレオチド間結合および変形ヌクレオチド間結合の両方を含む、キラル制御したキメラオリゴヌクレオチドの合成を記載する。モルホリノエチルホスホロチオエートトリエステル/リン酸ジエステルが混合したヌクレオチド間結合を含有する例示的なオリゴヌクレオチドを、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で、表E‐13にまとめたサイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して合成した。各反復サイクルでは、異なる硫化剤または酸化剤を反応させることができるので、1つのチオスルホネート試薬を1サイクルの硫化に使用し、ヨウ素促進酸化をもう一方のサイクルで使用した。合成は、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例46 オリゴヌクレオチド152(All‐(Sp)‐d[Cs1AGs1T])の合成
オリゴヌクレオチド152を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法2):13.42分。UPLC/ESI‐MS:C51721722に対する計算値:1432.3;実測値:1431.7。
実施例47は、リン酸ジエステルヌクレオチド間結合、ならびにキラルとして純粋な変形のリン酸トリエステルおよびリン酸ジエステルヌクレオチド間結合の両方を含む、キラル制御したキメラオリゴヌクレオチドの合成を記載する。混合したモルホリノエチルホスホロチオエートトリエステル/リン酸ジエステル/ホスホロチオエートジエステルが混合した結合を含有する、キラル制御したオリゴヌクレオチドを、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で、表E‐14にまとめたサイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.5μmolのdTを使用して合成した。各反復サイクルでは、異なる硫化剤または酸化剤を反応させることができるので、2つの異なるチオスルホネート試薬を2つの異なる硫化サイクルに使用し、ヨウ素促進酸化をもう一方のサイクルで使用した。合成は、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。次に乾燥した固体担体を、脱水ACN‐塩化トリメチルシリル‐16:1(v/v)中の1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)の無水1M溶液5mLと、室温で10分間処理した。DBN溶液を、カラム出口に固定したプラスチックルアーシリンジにより、カラムを通してゆっくり押し出した。次に担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をpH約1.5の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(20mMリン酸ナトリウム緩衝液中のACNの5〜65%勾配、pH=6.0)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例47 オリゴヌクレオチド153(All‐(Sp)‐d[CAs1GsT])の合成
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:C45611621に対する計算値:1318.1;実測値:1318.1。
当業者に理解されるとおり、実施例46および47、ならびに本明細書において記載される他の実施例および方法に従って、より長いキメラのキラル制御したオリゴヌクレオチドを調製することができる。
キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドは、非立体特異的合成によるジアステレオマーの混合物とは異なる特性を有する
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。
実施例48 キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドおよび非立体特異的合成によるジアステレオマーの混合物のHPLC特性
キラルとして純粋なホスホロチオエートジエステルオリゴヌクレオチドA(全R、オリゴヌクレオチド101)およびB(全S、オリゴヌクレオチド102)、ならびに標準的な非立体特異的オリゴヌクレオチド合成により作製された非立体特異的C(立体的にランダムなホスホロチオエートジエステルヌクレオチド間結合)を、同一のRP-HPLC条件により分析し、対応するHPLCトレースを図2に示す。
図2において明らかに示されるとおり、ホスホロチオエートジエステル20量体オリゴヌクレオチドの立体化学は、RP‐HPLCおよびIEX‐HPLCにより決定されるそれらの挙動に影響を及ぼす。理論により拘束されることを意図するものではないが、保持時間(RT)傾向は保存されるので、RP‐HPLCおよびIEX‐HPLCの保持時間(RT)に相関が観測される。全R立体異性体(A)は、全S立体異性体(B)よりも短い保持を有し、また、全219立体異性体の混合物である立体的にランダムなホスホロチオエートジエステルオリゴヌクレオチド(C)は幅広いHPLCピークを有し、極限全Rおよび全Sジアステレオマー間に溶出する。
当業者に理解されるとおり、同一の配列を有する異なるキラル制御またはキラル非制御の(例えば、立体的にランダムな)オリゴヌクレオチド組成物を比較して示す解析が、例示的なキラル非制御オリゴヌクレオチド組成物(すなわち、非キラル制御オリゴヌクレオチド合成により調製されたもの)は全RまたはS型等の特定のオリゴヌクレオチド型を非常に低いレベルでのみ含むことを示すことを、共に示されたデータが確証している。
実施例49 熱的変性実験(Tm)
各DNA鎖を、1×PBS中で、0.5μMの等モル濃度で相補RNAと混合した。全量2.5mLの溶液を各2本鎖用に調製し、混合物を90℃で2分間加熱し、数時間にわたり放冷した。次に、混合物を4℃で2時間保管した。ペルチェユニットを備えたパーキンエルマー(Perkin Elmer)製UV分光光度計を使用して、0.5分間隔で、15℃から開始して90℃までの温度勾配で0.5℃/分で上昇させ、254nmにおける吸光度を記録した。254nmの吸光度を温度に対してプロットし、Tm値を各曲線のそれぞれの1次導関数から算出した。
図3は、2つの立体的に純粋なジアステレオ異性体ホスホロチオエートオリゴヌクレオチド(全R20量体Aおよび全S20量体B)ならびに立体的にランダムなホスホロチオエートオリゴヌクレオチドC間のTmの差を示す。全RホスホロチオエートDNAは、反対の全Sジアステレオ異性体および立体的にランダムな20量体の両方と比較すると、相補RNAに対するより高い親和性を示す。
以下の表E‐15に、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をまとめる。

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
実施例50 キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドの生物学的活性
OD確認後、全オリゴヌクレオチド候補分子を20μMの開始濃度に希釈した。多投与フォワードトランスフェクション実験を、Hep3B細胞(ATCC(登録商標)、カタログHB‐8604(商標))を使用して、Lipofectamine2000(Life Technologies、カタログ11668‐019)トランスフェクション試薬を使用して、96ウェルプレートに設定した。
トランスフェクションプロトコル:
1ウェルあたり2×10個のHep3Bを播種し、37℃で24時間、COインキュベータ内で、10%FBSおよび1%Glutamax I(Life Technologies、カタログ35050061)を含有する100μlの抗菌剤を含まないMEM培地(Life Technologies、カタログ11095098)でインキュベートした。ヌクレアーゼを含まない水中で、12個の希釈を設定した(表E‐16)。

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
各ウェルで、0.5μLのLipofectamine2000を9.5μLのOpti MEM I還元型血清培地(Life Technologies、カタログ31985062)と混合し、5分間インキュベートした。インキュベーション後、穏やかなピペット操作により、報告された濃度の10μLの各候補を希釈したLipofectamine2000と混合した。次に混合物を室温で20分間インキュベートし、複合体を形成させた。この間、細胞成長培地を、新しい前述の抗菌剤を含まないMEM80μLと置き換えた。20μLの脂質‐オリゴ複合体を各ウェルに穏やかに混合し、全体積を100μLにした。次に細胞を37℃で24時間、COインキュベータ内でインキュベートした。
RNA抽出:
24時間のインキュベーション後、細胞成長培地を除去し、Dynabeads mRNA Directキット(Life Technologies、カタログ61012)を使用して、キットマニュアルで提供される手順に修正なしで従って、RNAを抽出した。この磁性Oligo(dT)25ビードシステムは、対費用効果の高く、丈夫なハイスループットポリ(A)RNA抽出を可能にし、DNAse処理を回避できる。ヌクレアーゼを含まない水でRNAを溶出し、−80℃で保管した。
cDNA合成:
高容量cDNA逆転写キット(Life Technologies、カタログ4374967)を使用し、RNAse阻害剤とキットプロトコルを使用した20μLのcDNA合成反応において、10μLのRNAを使用した。逆転写を、C1000Touchサーマルサイクラー(Biorad、カタログ185‐1196EDU)で、96ウェルフォーマットにおいて行った。
遺伝子発現解析:
遺伝子発現を、LightCycler(登録商標)480 SYBR Green I Master(Roche、カタログ04707516001)を使用して、LightCycler480 リアルタイムPCR装置で、定量PCRにより測定した。標的アポリポタンパク質B(Apo B)(NM_000384)のヒト配列のプライマーおよび内在性コントロールグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(GAPDH)(NM_002046)を設計し、IDTから順序付けした(表E‐17)。
表E−17 遺伝子発現定量化に使用したHPLC精製プライマーの配列
標的および内因性コントロールの測定を、別個のウェルで、同一のcDNA鋳型からの物質を使用して行った。SYBR緑色アッセイPCR条件を、SYBR Green I Masterプロトコルにおいて記載のとおり設定した(表E‐18)。
表E−18 SYBR緑色アッセイのリアルタイムPCR条件

融解曲線解析は、各プライマー対に対し、単一単位複製配列ピークを示している(図4)。
データは3個の生物学的複製の結果である。全試料を未処置の非トランスフェクト対照と比較した。以下の結果を、SYBR緑色を使用して、リアルタイムPCRにより遺伝子発現を評価した際に観察した(表E‐19、図5)。

表E−19 SYBR緑色により評価した完全IC50データ
いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、8nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、7nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、6nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、5nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、4nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、3nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、2nM未満のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、0.5〜8nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、1〜4nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、1.5〜3nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、1.5〜2nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、0.5〜2nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、1〜2.5nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、1.5〜3nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、2.5〜5nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、3〜6nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、5〜8nMの範囲内のIC50を示す。いくつかの実施形態においては、提供するキラル制御したオリゴヌクレオチドは、上方境界および下方境界間の範囲内のIC50を示す。いくつかのこのような実施形態においては、上方境界は、8,5,4、または3nMである。いくつかのこのような実施形態においては、下方境界は、1、1.5、2、または2.5nMである。実施例の参照により見られるとおり、本開示は、このような代表的なIC50値を示す多様なキラル制御したオリゴヌクレオチド、またはキラル制御したオリゴヌクレオチド組成物を詳細に例証する。
表E‐19は、キラル制御形態における試験の際、特定のキラル制御したオリゴヌクレオチド/オリゴヌクレオチド組成物は、対応する立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物より有効であることを示し(オリゴヌクレオチド118と比較して、オリゴヌクレオチド105、109、115および116);それらは立体的にランダムなオリゴヌクレオチド混合物であるミポメルセンよりも活性であることも示している(オリゴヌクレオチド120と比較して、オリゴヌクレオチド104、105、106、107、109、115および116)。

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
本実施例は、本明細書において記載される特定のオリゴヌクレオチドの、多様な特定のキラル制御した組成物の調製を記載する。特には、本実施例は、積載されたlcaa‐CPG‐500を使用したオリゴヌクレオチド調製を記載する。
‐Bz‐5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐MOE‐5mC(1)(4.0g、5.5mmol)を無水DCM(20mL)に溶解し、2当量の無水コハク酸(1.1g、11.1mmol)、および3当量の4‐N,N‐ジメチルアミノピリジン(2.0g、16.6mmol)と混合した。反応物をアルゴン下、室温で撹拌した。TLCにより決定されるように、出発物質が完全に消費された後(1時間)、溶媒を蒸発させて乾燥し、粗製残渣を1%のトリエチルアミンを含有するDCMに溶解し、次に2%のトリエチルアミンを含有するDCM中のMeOHの0〜2%勾配を使用して、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。エバポレーション後の高純度化合物(2)の収量は4.5g、88%であった。生成した3’‐O‐コハク酸エステル(2)(0.92g、1.0mmol)、N,N‐ジイロプロピルエチルアミン(0.82ml、5.0mmol)およびCPG‐500(10g)をDMF(50mL)に入れ、次にHBTU(0.42g、1.1mmol)を加えた。混合物を2時間振とうし、その後ろ過した。担体をDMF、MeOH、そして最後にDCMで洗浄し、次に真空下で乾燥した。トリチル陽イオン分析(504nmでモニター)は、担体(3)へのヌクレオシドの積載量は63μmol/gであることを示した。
立体的に規定されたキメラデオキシおよび2’‐O‐MOEホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド結合を含有する、キラル制御したオリゴヌクレオチド組成物を、MerMade‐12 DNA/RNA合成装置(BioAutomation)で、表E‐20にまとめたサイクルに従って、2.0g(126μmol)のサクシニルで結合した非キャップのN‐Bz‐5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐MOE‐5mC(63μmol/g、Glen Research製lcaa CPG‐500)を充填したMM‐6‐200合成カラム(BioAutomation)を使用して合成した。オリゴヌクレオチド合成サイクルは、予備キャッピングステップ(キャッピング2)で行い、最終末端5’‐O‐DMTrオリゴヌクレオチド基の除去なしで行った(DMT On)。立体特異的硫化ステップは、0.3M メチルチオスルホン酸S‐(2‐シアノエチル)試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行った(表E‐20)。
最終5’‐O‐DMTr基が付いたまま、自動化オリゴヌクレオチド合成サイクルが完了したら、合成カラムをDNA/RNA合成装置から外し、真空下で乾燥した。乾燥した担体を空のガラスマニュアルペプチド合成装置に移し、40mL溶液の0.5M 1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)、ACN中の0.25M N,O‐ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)を5分間、流れを止めずに連続的に、マニュアルペプチド合成装置内で担体に通した。担体を50% Py/ACNで洗浄し、アルゴン流下で1秒間乾燥した。次に、担体を空のスクリュー蓋プラスチックバイアルへ移し、5% EtOH/濃NH(20mL)と60℃で6時間処理し、室温で12時間放置した。担体をろ過により除去し、濃NHで洗浄した。ろ液を真空下で乾燥し、次に生成物を50mM TEAA(120mL)に溶解した。溶液中に浮遊物があった場合、さらなるろ過を行った。溶液をSep‐Pakカートリッジ(ウォーターズ(Waters)、Sep‐Pak Vac 35cc(10g)C18カートリッジ)に充填した。カートリッジを20% ACN/50mM TEAA(70mL)で洗浄し、キャップされた全切断型配列を除去し、0.5%濃NHを含有する50% ACN/水(50mL)で全長DMT Onオリゴヌクレオチドを溶出させた。DMT Onオリゴヌクレオチドを含有する溶液を真空下で乾燥し、次に50mM TEAA(120mL)で希釈し、他のSep‐Pakカートリッジ(ウォーターズ(Waters)、Sep‐Pak Vac 35cc(10g)C18カートリッジ)に充填した。カートリッジをミリQ水(50mL)、2% TFA/水(50mL)、次に水(50mL)で洗浄した。DMT Offオリゴヌクレオチドを、0.5%濃NHを含有する50% ACN/水(50mL)で溶出させた。
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
オリゴヌクレオチドONT‐75(All(Rp))‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCの合成
オリゴヌクレオチドONT‐80(All(Sp))‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCの合成
オリゴヌクレオチドONT‐77(Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5R‐10S‐4R)の合成
オリゴヌクレオチドONT‐81(Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5S‐10R‐4S)の合成
オリゴヌクレオチドONT‐87(Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Rp、Sp、Sp、Rp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5R‐(SSR)‐5R)の合成
オリゴヌクレオチドONT‐88(Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC(5S‐(RRS)‐5S)
オリゴヌクレオチドONT‐89(Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC((SR)S)の合成
オリゴヌクレオチドONT‐82(All(Rp))‐GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mCの合成
オリゴヌクレオチドONT‐84(All(Sp))‐GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mCの合成
オリゴヌクレオチドONT‐85(Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp)‐ GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mC(5R‐10S‐4R)の合成
オリゴヌクレオチドONT‐86(Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp)‐GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mC(5S‐10R‐4S)の合成
実施例52 粗製DMT Onオリゴヌクレオチドおよび精製したDMT Offオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なRP‐HPLC方法
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:
実施例53 粗製DMT Onオリゴヌクレオチドおよび精製したDMT Offオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なIEX‐HPLC方法
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 NaClO、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:
実施例54 精製したDMT Offオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なUPLC‐LCMS方法
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:
実施例55 粗製DMT Offオリゴヌクレオチドの精製用の一般的なIEX‐HPLC方法
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オリゴヌクレオチド組成物のIEX‐HPLC精製を記載する。
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:
回収した分画を、上記の分析条件および勾配を使用して分析用IEX‐HPLCにより個々に分析した。254nmのUV吸収プロファイルにより決定される95%以上の純度の精製物質を提供するため、高純度分画を集めた。
表E‐21 実施例XXにおいて記載のとおり合成した立体的に純粋なホスホロチオエートオリゴヌクレオチドの物理化学特性の集計
配列A:ヒトApoB配列5′‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC‐3′。
配列B:マウスApoB配列5′‐GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mC‐3′。
下線のヌクレオチドは2’‐O‐MOEを示す。s=ホスホロチオエート結合である。5mc=5‐メチル‐2’‐デオキシシチジンである。5mc=5‐メチル‐2’‐O‐MOE‐シチジンである。立体構造は、オリゴヌクレオチドの所定のホスホロチオエート結合における各リン原子の立体異性体性質(R/S)を記載する。IEX‐HPLCの保持時間(t)および実測分子量(MW)値を、精製した化合物(上記)の対応する分析方法を使用して得た。
実施例56 精製したDMT Offオリゴヌクレオチドの重ね合せ分析用の一般的なRP‐HPLC方法
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:
図37のパネルAは、精製したDMT OffオリゴヌクレオチドONT‐75、ONT‐77、ONT‐80、ONT‐81、ONT‐87、ONT‐88、ONT‐89、およびONT‐41(ジアステレオ混合物)‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mCのRP‐HPLCトレースの重ね合せである。
図37のパネルBは、パネルAの拡大図を示し、各曲線を以下のように標識している。
図38のパネルAは、精製したDMT OffオリゴヌクレオチドONT‐82、ONT‐84、ONT‐85、ONT‐86、およびONT‐83(ジアステレオ混合物)‐GsTs5mCs5mCs5mCsTsGsAsAsGsAsTsGsTs5mCsAsAsTsGs5mCのRP‐HPLCの重ね合せである。
図38のパネルBは、パネルAの拡大図を示し、各曲線を以下のように標識している。
実施例57:熱変性実験(Tm)
本実施例は、熱変性を使用して、キラル制御したオリゴヌクレオチド組成物の特性を記載している。
各DNA鎖を、1×PBS中で、1μMの等モル濃度で相補RNAと混合した。全量3mLの溶液を各2本鎖用に調製し、混合物を90℃で2分間加熱し、数時間にわたり放冷した。次に、混合物を4℃で2時間保管した。Cary100シリーズ(アジレント・テクノロジー(Agilent Technologies))を使用して、0.5分間隔で、15.0℃から開始して95.0℃までの温度勾配で0.5℃/分で上昇させ、254nmにおける吸光度を記録した。254nmの吸光度を温度に対してプロットし、Tm値を各曲線のそれぞれの1次導関数から算出した。
図39は、キラル制御したオリゴヌクレオチドおよび立体的にランダムなオリゴヌクレオチドのTm重ね合せを示す。
図39は、4つの立体的に純粋なジアステレオ異性体ホスホロチオエートオリゴヌクレオチド(all−R20量体、all−S20量体、5R‐10S‐4Rおよび5S‐10R‐4Sギャップマー(gapmers))ならびに立体的にランダムなホスホロチオエートオリゴヌクレオチド間のTmの差を示す。全RホスホロチオエートDNAは、1番低い親和性を有する全Sp20量体(Tm=75.1℃)と比較すると、1番高い相補RNAに対する親和性(Tm=85.1℃)を示す。5R‐10S‐4Rおよび5S‐10R‐4Sギャップマー(gapmers)、および立体的にランダムなホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、全て中間の値(Tm範囲=80.1〜81.2℃)を示した。
以下の表E‐22に、ヒトApoB配列5′‐Gs5mCs5mCsTs5mCsAsGsTs5mCsTsGs5mCsTsTs5mCsGs5mCsAs5mCs5mC‐3′を有する、調査した立体的に純粋なホスホロチオエートオリゴヌクレオチドおよび立体的にランダムなホスホロチオエートオリゴヌクレオチドのTm値と、ホスホロチオエートバックボーン上の様々な立体化学構造を示す。

表E−22
実施例58 例示的なキラル制御したSiRNAオリゴヌクレオチド標的PCSK9の調製
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。
いくつかの会社はPCSK9を標的にする治療薬を開発している。本開示に特に関連するのは、Isis Pharmaceuticals、Santaris PharmaおよびAlnylam PharmaceuticalsがPCSK0を阻害する核酸薬剤を開発していることである。アンチセンスオリゴヌクレオチドであるIsis Pharmaceuticals製品は、マウスにおいてLDLRの発現を増加させ、循環全コレステロールレベルを減少させることを示している(Grahamら "Antisense inhibition of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 reduces serum LDL in hyperlipidemic mice". J. Lipid Res. 48 (4): 763―7, April 2007)。Alnylam Pharmaceuticals製品のALN‐PCSでの初期臨床試験では、RNA干渉がPCSK9を阻害する効果的な機構を与えることを明らかにしている(Frank−Kamenetskyら “Therapeutic RNAi targeting PCSK9 acutely lowers plasma cholesterol in rodents and LDL cholesterol in nonhuman primates”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (33): 11915−20, August 2008)。
本実施例は、キラル制御したまたは立体的にランダムな、PCSK9を対象とする様々なsiRNA薬剤を記載する。詳細には、この実施例は、以下の表E‐23に示すとおり、以下の各オリゴヌクレオチド組成物の調製を記載する。

表E−23
注記:小文字は2’OMe RNA残基を表し;大文字は2’OH RNA残基を表し;太字および斜体の「s」はホスホロチオエート部を示す。
これらのオリゴヌクレオチドの調製において使用したLcaa‐CPG‐500は、以下の反応に従って調製した。
具体的には、5’‐O‐DMTr‐2’デオキシチミジン(1)(4.28g、7.86mmol)を無水DCM(50mL)に溶解し、2当量の無水コハク酸(1.57g、15.7mmol)、および3当量の4‐N,N‐ジメチルアミノピリジン(2.88g、23.6mmol)と混合した。反応物をアルゴン下、室温で撹拌した。TLCにより決定されるように、出発物質が完全に消費された後(1時間)、溶媒を蒸発させて乾燥し、粗製残渣を1%のトリエチルアミンを含有するDCMに溶解し、次に2%のトリエチルアミンを含有するDCM中のMeOHの0〜2%勾配を使用して、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。エバポレーション後の高純度化合物(2)の収量は5.5g、94%であった。生成した5’‐O‐DMTr‐2’‐デオキシチミジン‐3’‐O‐コハク酸エステル(2)(0.60g、0.81mmol)、N,N‐ジイロプロピルエチルアミン(0.71mL、4.02mmol)およびCPG‐500(10g)をDMF(50mL)に入れ、次にHBTU(0.37g、0.97mmol)を加えた。混合物を2時間振とうし、その後ろ過した。担体をDMF、MeOH、そして最後にDCMで洗浄し、次に真空下で乾燥した。トリチル陽イオン分析(504nmでモニター)は、担体(3)へのヌクレオシドの積載量は38μmol/gであることを示した。
上記表E‐23に示されるとおり、2’‐OHおよび2’‐OMeホスホジエステルならびに立体的に規定された2’‐デオキシおよび2’‐OMeホスホロチオエートジエステルヌクレオチド間結合を含有する各ヌクレオチドを、ABI394 DNA/RNA合成装置で、表E‐24および表E‐25にそれぞれまとめたサイクルに従って、130mg(4.9μmol)のサクシニルで結合した5’‐O‐DMTr‐2’‐デオキシチミジン(38μmol/g)を充填した10μmol容量の合成カラムを使用して合成した。合成前に、予備キャッピングステップ(キャッピング2)を行い、末端5’‐O‐DMTr基を除去して合成を終了した。酸化ステップは、市販のtert‐ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)の5〜6M デカン溶液を使用して行い、次にこれを4部のジクロロメタンで希釈した。立体特異的硫化ステップは、0.3M メチルチオスルホン酸S‐シアノエチル試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行った(表E‐25)。
自動化オリゴヌクレオチド合成サイクルが完了し、最終5’‐O‐DMTr基を除去したら、合成カラムをDNA/RNA合成装置から外し、真空下で乾燥した。10mL溶液の0.5M 1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)、ACN中の0.25M N,O‐ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)を1分間、流れを止めずに、合成カラムの一端に取り付けられたシリンジを使用して、合成カラムを通して連続的に担体に加えた。次に担体を無水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。次に、乾燥した担体を空のスクリュー蓋プラスチックバイアルへ移し、40% MeNH水溶液(0.5mL)と60℃で10分間処理した。その後、バイアルをただちに冷却し、DMSO(0.5mL)で希釈後、担体をろ過により除去し、DMSO(1mL)で再度洗浄し、ろ過した。ろ液を冷却し、次にただちに3HF・EtN(0.75mL)と60℃で10分間処理し、次にただちに冷凍し、精製前に4℃で保管した。

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)
表E−25 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(立体的に規定されたホスホロチオエート2’‐デオキシおよび2’‐OMe RNAサイクル)
実施例59 粗製および生成したDMT Off RNAオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なIEX‐HPLC方法
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:
実施例60 精製したDMT Off RNAオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なUPLC‐LCMS方法
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:
実施例61 粗製DMTr Off RNAオリゴヌクレオチドの精製用の一般的なIEX‐HPLC方法
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:
回収した分画を、上記の分析条件および勾配を使用して分析用IEX‐HPLCにより個々に分析した。254nmのUV吸収プロファイルにより決定される95%以上の純度の精製物質を提供するため、高純度分画を集めた。
実施例62 精製したRNAオリゴヌクレオチドの脱塩用の一般的なRP‐Sep‐Pak方法
保存した純粋な分画の溶液を、水で前調整したSep‐Pakカートリッジ(ウォーターズ(Waters)、Sep‐Pak Vac 35cc(10g)C18カートリッジ)に充填した。試料(100mL)を充填後、カートリッジをミリQ水(50mL)で洗浄し、全ての塩を除去し、次に50% ACN/水で洗浄して、全長脱塩RNAオリゴヌクレオチドを溶出させた。回収した溶液を真空下で5mLの体積になるまで濃縮し、水から凍結乾燥した。
実施例63 キラル制御したオリゴヌクレオチド鎖を使用した、2本鎖siRNA薬剤の調製
本実施例は、上記のキラル制御したオリゴヌクレオチド鎖の熱アニーリングによる2本鎖siRNA薬剤の調製を記載する。
各RNA鎖を、1×PBS中で、10μMの等モル濃度で相補RNA鎖と混合した。全量0.5mLの溶液を各2本鎖用に調製し、混合物を90℃で2分間加熱し、数時間にわたり放冷した。次に、混合物を4℃で保管した。使用したRNA鎖の物理化学特性を表E‐26に示す。
表E‐26
使用したオリゴヌクレオチド配列、ヒトPCSK9 siRNA:センス鎖(S)5′‐uucuAGAccuGuuuuGcuudTsdT‐3′;アンチセンス鎖1(AS1)5′‐AAGcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT‐3′;アンチセンス鎖2(AS2)5′‐asAGcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT‐3′。大文字ヌクレオチド:RNA、小文字ヌクレオチド 2’‐OMe、d=2’‐デオキシ、s=ホスホロチオエート。立体構造は、オリゴヌクレオチドの所定のホスホロチオエート結合における各リン原子の立体異性体性質(R/S絶対配置)を記載する。実測分子量(MW)値を、精製した化合物(上記)の対応する分析方法を使用して得た。
図51は、IEX‐HPLCプロファイルの重ね合せを示し、立体的に純粋なRNAオリゴヌクレオチド間の保持時間の違いを示す。
図52は、IEX‐HPLCプロファイルの重ね合せを示し、立体的に純粋なRNAオリゴヌクレオチド間の保持時間の違いを示す。
上記に詳細に例示した、調製したキラル制御siRNAオリゴヌクレオチドに加え、本発明は、いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有するsiRNA鎖の調製も提供する。
例えば、本発明に従って、2’‐O‐PivOM(Debartら、Chem. Eur. J., 2008, 14, 9135)、2’‐O‐CEM(Ohgiら、Org. Lett., 2005, 7, 7913; Wadaら、J. Org. Chem., 2012, 77, 7913)、2’‐O‐TOM(Pitschら、Helv. Chim. Acta, 2001, 84, 3773)、または2’‐O‐TC(Dellingerら、J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 11540)等の適切な2’‐OH保護基を有する適切なキラルRNA3’‐ホスホラミダイトを使用して、複数のキラルホスホロチオエート結合をRNAオリゴヌクレオチド内に導入する。いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する以下のヒトPCSK9 siRNAセンス鎖のそれぞれを、本発明に従って調製することができる。
注記:小文字は2’‐OMe RNA残基を表し;大文字はRNA残基を表し;d=2’‐デオキシ残基であり;「s」はホスホロチオエート部を示す。
いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有するヒトPCSK9 siRNAアンチセンス鎖の合成例。
注記:小文字は2’‐OMe RNA残基を表し;大文字はRNA残基を表し;d=2’‐デオキシ残基であり;「s」はホスホロチオエート部を示す。
代替的にまたは追加的に、本発明は、いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、ならびに全修飾リボース部を有するsiRNA2本鎖の調製を提供する。
例えば、特定の実施形態においては、2’‐デオキシ‐2’‐フルオロ(2’‐F)または2’‐O‐メチル(2’‐OMe)等の対応する所望のリボース2’‐化学修飾を有する適切なキラルRNA3’‐ホスホラミダイトを使用して、複数のキラルホスホロチオエート結合を、全リボース修飾RNAオリゴヌクレオチド内に導入する。2、3個の例を挙げれば、いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有する、以下のヒトPCSK9 siRNA全修飾2’‐F/2’‐OMeセンス鎖のそれぞれを調製することができる。
注記:小文字は2’‐OMe RNA残基を表し;大文字は2’‐F RNA残基を表し;d=2’‐デオキシ残基であり;「s」はホスホロチオエート部を示す。
いくつかのキラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合、および全キラルホスホロチオエートヌクレオチド間結合を有するヒトPCSK9 siRNA全修飾2’‐F/2’‐OMeアンチセンス鎖の合成例。
注記:小文字は2’‐OMe RNA残基を表し;大文字は2’‐F RNA残基を表し;d=2’‐デオキシ残基であり;「s」はホスホロチオエート部を示す。
2本鎖を構築するため、RNA鎖熱アニーリングおよびsiRNA2本鎖の調製を行う。詳細には、各RNA鎖を、1×PBS中で、10μMの等モル濃度で相補RNA鎖と混合する。全量0.5mLの溶液を各2本鎖用に調製し、混合物を90℃で2分間加熱し、数時間にわたり放冷する。その後、混合物を4℃で保管する。
熱RNA鎖アニーリングステップ後、全ての可能なsiRNA2本鎖の組合せを、アンチセンス鎖の任意の可能な相補鎖と、任意のセンス鎖をアニーリングすることにより調製することができる。
HeLa細胞またはHep3B細胞(例えば、本明細書において記載されるとおり)におけるトランスフェクション後、調製した全てのsiRNA2本鎖を、そのPCSK9遺伝子サイレンシング特性について生体外で評価することができる。本発明に従って、異なる2本鎖に対し、異なる有効性を観測してもよく、例えばキラルホスホロチオエートバックボーン結合の数、位置および/または立体構造において異なり、任意に1以上の他の化学修飾の存在、レベルおよび/または型において異なる。
例えばヌクレアーゼ抵抗性、細胞浸透、エンドソームエスケープ、2本鎖熱力学安定性、2本鎖の3次元構造、様々な酵素相互作用の機構ステップに対する親和性、標的mRNAに対する親和性、特異的オフターゲット効果、免疫刺激、作用持続時間、薬物動態等の、任意のまたは全てのsiRNA特性を、上記のキラルホスホロチオエートバックボーン結合の立体化学により調節してもよく、影響されてもよい。
実施例64 キラル制御したオリゴヌクレオチド製剤の調製
本実施例は、本明細書において記載される特定のオリゴヌクレオチドの、多様な特定のキラル制御した組成物の調製を記載する。
‐アセチル‐5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐メチルシチジン(1)(1.15g、1.91mmol)を無水DCM(20mL)に溶解し、2当量の無水コハク酸(0.383g、3.82mmol)、および3当量の4‐N,N‐ジメチルアミノピリジン(0.701g、5.73mmol)と混合した。反応物をアルゴン下、室温で撹拌した。TLCにより決定されるように、出発物質が完全に消費された後(1時間)、溶媒を蒸発させて乾燥し、粗製残渣を1%のトリエチルアミンを含有するDCMに溶解し、次に2%のトリエチルアミンを含有するDCM中のMeOHの0〜2%勾配を使用して、フラッシュシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。蒸発後の高純度化合物(2)の収量は1.50g、98%であった。MS(ESI+ve):計算値(M+H):702.27、実測値:702.34。生成したN‐アセチル‐5’‐O‐DMTr‐3’‐O‐サクシニル‐2’‐O‐メチルシチジン(2)(0.18g、0.22mmol)、N,N‐ジイロプロピルエチルアミン(0.18ml、0.79mmol)およびGE Custom Support(商標)Amino(1g)をDMF(5mL)に入れ、次にHBTU(0.10g、0.26mmol)を加えた。混合物を2時間振とうし、その後ろ過した。担体をDMF、MeOH、そして最後にDCMで洗浄し、次に真空下で乾燥した。トリチル陽イオン分析(504nmでモニター)は、担体(3)へのヌクレオシドの積載量は180μmol/gであることを示した。
実施例65 キラル制御したオリゴヌクレオチド製剤の調製
実施例64において記載の手順と類似の手順を使用して、N‐フェノキシアセチル‐5’‐O‐DMTr‐3’‐O‐サクシニル‐2’‐O‐メチルグアノシン(4、MS(ESI+ve):計算値(M+H):834.30、実測値:834.32)をGE Custom Support(商標)Aminoに充填した。トリチル陽イオン分析(504nmでモニター)は、担体(6)へのヌクレオシドの積載量は140μmol/gであることを示した。
いくつかの実施例においては、立体的に規定された2’‐OMeホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するヌクレオチドを、ABI394 DNA/RNA合成装置で、表E‐27にまとめたサイクルに従って、60mg(それぞれ10.8および8.4μmol)の未キャップのサクシニルで結合した5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐メチル‐GPac(6、140μmol/g)または5’‐O‐DMTr‐2’‐O‐メチル‐CAc(3、180μmol/g)のいずれかを充填した10μmol容量の合成カラムを使用して合成した。合成サイクルは、予備キャッピングステップ(キャッピング2)と、末端5’‐O‐DMTr基の除去とともに行った。立体特異的硫化ステップは、BSTFAを含有するACN中の0.3M メチルチオスルホン酸S‐(2‐シアノエチル)試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行った(表E‐27)。
自動化オリゴヌクレオチド合成サイクルが完了し、最5’‐O‐DMTr基を除去したら、合成カラムをDNA/RNA合成装置から外し、真空下で乾燥した。乾燥した担体を空のガラスマニュアルペプチド合成装置に移し、10mL溶液の0.5M 1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)、ACN中の0.25M N,O‐ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)を5分間、流れを止めずに連続的に、マニュアルペプチド合成装置内で担体に加えた。担体をACNで洗浄し、真空下で乾燥した。次に担体を5% EtOH/濃NH(20mL)と60℃で6時間処理し、室温で12時間放置した。担体をろ過により除去し、濃NHで洗浄した。ろ液を真空下で濃縮し、その後IEXにより精製した。

表E‐27 オリゴヌクレオチド合成の概要
オリゴヌクレオチドONT‐94の合成:(All(Sp))‐gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):18.26分。計算値のMW:3563.9;実測値のMW:3562.6。
オリゴヌクレオチドONT‐96の合成:(All(Rp))‐gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):18.16分。計算値のMW:3563.9;実測値のMW:3561.7。
オリゴヌクレオチドONT‐98の合成:(Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp)‐gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):18.05分。計算値のMW:3563.9;実測値のMW:3562.5。
オリゴヌクレオチドONT‐100の合成:(Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp)‐gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):17.86分。計算値のMW:3563.9;実測値のMW:3561.1。
オリゴヌクレオチドONT‐102の合成:(Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp)−gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):18.30分。計算値のMW:3563.9;実測値のMW:3561.3。
オリゴヌクレオチドONT‐104の合成:(Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp)−gsgsusgsgsasasgsgsc。t(IEX‐HPLC):17.95分。計算値のMW3563.9;実測値のMW:3562.7。
オリゴヌクレオチドONT‐95の合成:(All(Sp))‐gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):14.78分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2707.4。
オリゴヌクレオチドONT‐97の合成:(All(Rp))‐gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):15.60分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2708.3。
オリゴヌクレオチドONT‐99の合成:(Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp)‐gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):16.10分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2708.0。
オリゴヌクレオチドONT‐101の合成:(Sp、Rp、Sp、Rp、Sp、Rp、Sp)‐gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):16.23分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2708.2。
オリゴヌクレオチドONT‐103の合成:(Rp、Rp、Sp、Sp、Sp、Rp、Rp)−gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):16.26分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2707.8。
オリゴヌクレオチドONT‐105の合成:(Sp、Sp、Rp、Rp、Rp、Sp、Sp)−gscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):16.22分。計算値のMW:2709.2;実測値のMW:2710.0。
立体的に規定されたキメラ2’‐OMeホスホロチオエートトリエステルおよび2’‐O‐MOEホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを、ABI394 DNA/RNAで、本明細書の実施例において記載される手法と類似の手法で合成した。
オリゴヌクレオチドONT‐90の合成:(All(Rp))−GMOEsGMOEsusGMOEsGMOEsasasGMOEsGMOEsc。t(IEX‐HPLC):15.35分。計算値のMW:3828.2;実測値のMW:3826.5。
オリゴヌクレオチドONT‐119の合成:(All(Sp))−GMOEsGMOEsusGMOEsGMOEsasasGMOEsGMOEsc。t(IEX‐HPLC):16.42分。計算値のMW:3828.2;実測値のMW:3827.2。
オリゴヌクレオチドONT‐91の合成:(All(Rp))−GMOEscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):15.69分。計算値のMW:2753.3;実測値のMW:2751.5。
オリゴヌクレオチドONT‐120の合成:(All(Sp))−GMOEscscsuscscsasg。t(IEX‐HPLC):14.71分。計算値のMW:2753.3;実測値のMW:2751.4。
実施例66 粗製および精製したDMT Off RIPtideオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なIEX‐HPLC方法:
緩衝液A:10mM トリスHCl、50% ACN、pH=8.0
緩衝液B:10mM トリスHCl、800mM NaClO、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:
実施例67 精製したDMT Off RIPtideオリゴヌクレオチドの分析用の一般的なUPLC‐LCMS方法:
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:
実施例68 粗製DMT Off RIPtideオリゴヌクレオチドの精製用の一般的なIEX‐HPLC方法
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:
回収した分画を、上記の分析条件および勾配を使用して分析用IEX‐HPLCにより個々に分析した。254nmのUV吸収プロファイルにより決定される95%以上の純度の精製物質を提供するため、高純度分画を集めた。
精製したRIPtideオリゴヌクレオチドの脱塩用の一般的なRP‐Sep‐Pak方法。保存した純粋な分画の溶液を、水で前調整したSep‐Pakカートリッジ(ウォーターズ(Waters)、Sep‐Pak Vac 35cc(10g)C18カートリッジ)に充填した。試料(100mL)を充填後、カートリッジをミリQ水(50mL)で洗浄し、全ての塩を除去し、次に50% ACN/水で洗浄して、全長脱塩RNAオリゴヌクレオチドを溶出させた。回収した溶液を真空下で5mLの体積になるまで濃縮し、水から凍結乾燥した。
むき出しのhTRに結合する立体制御した全ホスホロチオエート修飾RIPtide(8量体または10量体)のパネルを、テロメラーゼRNP複合体の活性の生体外阻害について調べる。Cy5‐TRAPアッセイ(Shayら、Nat. Protoc., 2006, 1, 1583)、TRAPの変形(Shayら、Science, 1994, 266, 2011)を使用して、HeLa細胞抽出物を使用して、以前に報告されたプロトコルに従って(Verdineら、J. Biol. Chem., 2012, 287, 18843)、立体制御したホスホロチオエートRIPtideのIC50値を決定する。
定量系として蛍光を使用する以前に報告されたプロトコルに従って、いくつか修正して、TRAPアッセイを行う。簡単に言うと、テロメラーゼによる蛍光性人工基質の伸長を30℃で30分行い、その後30PCRサイクルで増幅する(34℃ 30秒、59℃ 30秒、72℃ 1分)。複製実験においては、RIPtideの阻害活性は、最初はHeLa細胞抽出物において評価し、600pM〜60μMの濃度範囲を使用する。選択したRIPtideでの実験をHela、DU145(前立腺がん)およびHEK293細胞抽出物において0.06pM〜60μMの濃度範囲で繰り返す。これらのアッセイにおいてはいくつかのコントロールを使用する:正の対照を(未処理の細胞可溶化物)、負の対照(緩衝液のみ、熱失活し、RNase処理した細胞抽出物)およびPCR増幅コントロール(テロメラーゼ伸長後、PCR前に添加する60μMのRIPtide)。特定の実施形態においては、キラル制御したRIPtide薬剤は、正の対照と比較してhTRの阻害の増大を示し、かつ/または、負の対照と比較してhTRの阻害の増大を示し;いくつかの実施形態においては、いくつかの、ただし任意に全部ではない、所定の配列のRIPtideがこのような特性を示す。いくつかの実施形態においては、この文脈において「増大する」とは、約5倍〜約10倍に増大することを意味する。いくつかの実施形態においては、「増大する」とは、約1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、または10.0倍以上を意味する。
細胞培養条件。形質転換した胚性腎臓株化細胞HEK293および前立腺がん株化細胞DU145を、5%CO中、37℃で、10%ウシ胎仔血清で補充したDMEM中で維持する。製造業者の指示書に記載のとおり、TRAPアッセイ用可溶性細胞抽出物を、200μLの1×CHAPS Lysis緩衝液(Chemicon)との106細胞の洗剤溶解により調製する。
本発明に従って、様々な立体構造の全立体制御ホスホロチオエートRIPtideに対し、異なる有効性および/または異なる他の特性を観察してもよい。例えば、ヌクレアーゼ抵抗性、組織蓄積、細胞浸透、エンドソームエスケープ、RIPtideの3次元構造、標的折畳みhTR RNAに対する親和性、免疫刺激、作用持続時間、薬物動態等の、RIPtide特性は、同一の配列を共有するが1以上のキラルホスホロチオエートバックボーン結合の異なる位置および/または立体科学に関して互いに異なるキラル制御したRIPtide薬剤で異なってもよい。
実施例69:キラル制御したオリゴヌクレオチド組成物は、同一の配列を有するキラル非制御の組成物と比較して、生体内において異なる活性を示す
本実施例は、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドの生体内薬理学活性を、「もとの」立体的にランダムな混合物(すなわち、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドと同一の配列であるがキラルとして純粋ではない、例えば立体的にランダムな過程により調製された結果のオリゴヌクレオチドを含有する組成物)で観察される活性と比較する。特定の標的転写物または関心のあるタンパク質をコードする遺伝子の配列と相補的な配列をそれぞれが有する4つのキラルとして純粋なオリゴヌクレオチドを合成し、調剤し、それぞれ2つの投与レベルで1週間に2度、5週間、標的遺伝子を発現している動物に投与した。コードされたタンパク質のレベルを定量化した。本実施例においては、ヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)にアンチセンスの配列を有する、(従ってヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)を標的にする)オリゴヌクレオチドを、遺伝子導入マウス発現ヒトApoBにおける概念証明に使用した。
被験品
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。
動物および生体内手順
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。
マウスが納品され、そのマウスを調査開始前に7日間以上順応させた。全マウスは、通常の固形飼料および水を自由に与え、化合物投与前に絶食させなかった。マウスを調査グループにランダム割り当てし、各投与日に投与前に測定した個体マウスの体重に基づき、10ml/kgで、第1、4、8、11、15、18、22、25、29および32日に、腹腔内投与(IP)した。第0(最初の投与前日)、
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。
アポリポタンパク質Bタンパク質アッセイ
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。
標準濃度をx軸に、対応する平均450nm吸光度をy軸にプロットすることにより標準曲線を作成した。log‐log曲線フィッティングを使用して、回帰分析により最適合線を決定した。各アッセイプレートはネガティブ(PBS処理)およびポジティブ(ミポメルセン処理)コントロールを含み、各マウス血清試料を4技法複製でアッセイした。
各試料で、ApoBの平均絶対レベルを、PBS処理グループの平均値に正規化して、ApoBタンパク質発現の相対レベルを得た。一例においては、測定が2標準偏差でコホート平均から逸脱したため、動物を解析から除外した。ApoBタンパク質発現の相対レベルを、二元配置ANOVAとその後のNewman−Keuls事後試験による統計解析(Graphpad Prism)に使用した。
結果
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
a:ミポメルセン対照群(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)
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)
5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐75では、調査第17、24、31および38日(p<0.0001)ならびに24日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に少ない減少となった。5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐77では、調査第17、31および38日(p<0.0001)24日(p<0.001)ならびに45日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に少ない減少となった。5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐80では、調査第17、24、31および38日(p<0.0001)おける血清ApoBタンパク質レベルは、有意に少ない減少となったが、第45日(p>0.05)では違いはなかった。5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐81では、調査第17、31および38日(p<0.0001)ならびに24日(p<0.001)ならびに45日(p<0.01)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に少ない減少となった。図40は、huApoBマウスにおける5mg/kgの立体異性体またはミポメルセンのIP投与後のPBSに関する血清ヒトアポリポタンパク質Bレベルの時間経過を示す。下へ向かう矢印は、投与日数を示す。PBS対照群に正規化したグル―プ平均を示し、各グループは4〜5の動物からなる。エラーバーは標準偏差を表わす。
10mg/kg投与パラダイムの結果を表E‐28bおよび図53に示す。PBSに関して、10mg/kg IP ONT‐75では、調査第17、24および38日における血清ApoBタンパク質レベルが、それぞれ78%(p<0.0001)、76%(p<0.0001)および82%(p<0.001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐77では、調査第17、24、31、38、45および52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62%(p<0.0001)、61%(p<0.0001)、54%(p<0.0001)、59%(p<0.0001)、72%(p<0.0001)および73%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐80では、調査第17、24、31、38、45、52および66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55%(p<0.0001)、59%(p<0.0001)、73%(p<0.0001)、67%(p<0.0001)、76%(p<0.0001)、76%(p<0.0001)および80%(p<0.01)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐81では、調査第17、24、31、38および45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49%(p<0.0001)、62%(p<0.0001)、71%(p<0.0001)、74%(p<0.0001)および79%(p<0.001)へ有意に減少する結果となった。
表E‐28b:huApoBマウス(N=4−5)における10mg/kgの立体異性体(ONT‐75、‐77、‐80もしくは‐81)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
a:ミポメルセン対照群(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)
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)
10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐75では、調査第17、24、31、38、45、52、60日(p<0.0001)および66日(p<0.001)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に低い減少(ノックダウン)を示した。10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐77では、調査第17、24、31、38および45日(p<0.0001)、60日(p<0.05)ならびに66日(p<0.01)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に低い減少(ノックダウン)を示した。10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐80では、調査第24、31、38および45日(p<0.0001)、17日(p<0.001)ならびに66日(p<0.01)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に低い減少(ノックダウン)を示した。10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐81では、調査第24、31、38および45日(p<0.0001)、17日(p<0.01)、52および66日(p<0.001)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に少ない減少(ノックダウン)を示した。
第38日(すなわち最終投与後6日)までに、血清ApoBタンパク質レベルはONT‐75後のベースラインに戻った。開始時の血清ApoBタンパク質レベル減少を考慮すると、血清ApoBタンパク質レベルのベースラインへの回復速度は、ONT‐77およびONT‐80後より遅く、血清ApoBタンパク質レベルは第52日までのミポメルセンレベルと類似であった。
さらなる立体的に純粋な構造の5mg/kg投与パラダイムの結果を表E‐28cおよび図54に示す。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐87では、調査第17、24、31および38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27%(p<0.0001)、40%(p<0.0001)、55%(p<0.0001)および71%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐88では、調査第17、24、31および38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47%(p<0.0001)、34%(p<0.0001)、69%(p<0.0001)および85%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、5mg/kg IP ONT‐89では、調査第17、24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43%(p<0.0001)、48%(p<0.0001)および85%(p<0.05)へ有意に減少する結果となった。
表E‐28c:huApoBマウス(N=3−4)における5mg/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
a:ミポメルセン対照群(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)
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)
5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐87では、調査第31日(p<0.01)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に高い減少(ノックダウン)を示した。5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐88では、調査第17日(調査のp<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に低い減少(ノックダウン)を示した。5mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐89では、調査第38日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に低い減少(ノックダウン)を示した。
さらなる立体的に純粋な構造の10mg/kg投与パラダイムの結果を表E‐28dならびに図55および56に示す。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐87では、調査第17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27%(p<0.0001)、14%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐88では、調査第17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23%(p<0.0001)、および17%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。PBSと比較して、10mg/kg IP ONT‐89では、調査第17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29%(p<0.0001)、および23%(p<0.0001)へ有意に減少する結果となった。

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
a:ミポメルセン対照群(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)
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)
10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐87では、調査第17日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に高い減少(ノックダウン)を示した。10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐88では、調査第17日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に高い減少(ノックダウン)を示した。10mg/kg IP ミポメルセンと比較して、同一の投与パラダイムで投与したONT‐89では、調査第17日(p<0.05)における血清ApoBタンパク質レベルは、有意に高い減少(ノックダウン)を示した。
このようにして、少なくともいくつかの実施形態においては、本発明は、生物学的活性を示し、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、長時間にわたる持続および/または時間経過に伴うその活性の減衰速度が遅くなることによって特徴づけられる、キラル制御したオリゴヌクレオチド組成物を提供する。そのような長時間にわたる持続および/または遅い減衰速度が観察されるいくつかの実施形態においては、提供するキラル制御した組成物を、より少ない全量の投与でおよび/またはより長い期間で、「もとの」立体的にランダムな組成物とともに使用される2以上の投与の間で、投与計画に従って投与してもよく、匹敵する生物学的および/または薬理学的効果を達成する。例えば、本実施例において実証したように、ミポメルセンと比較して、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドでの治療後の血清ApoBタンパク質のベースラインへの遅い回復は、キラルとして純粋なApoBオリゴヌクレオチドがもとの立体的にランダムな混合物より(例えば、ミポメルセンより)より少ない頻度で投与され得ることを示唆している。
本実施例において示される結果は、例えば、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチド組成物は、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、詳細には「もとの」立体的にランダムな薬剤と比較して、有意に異なる薬理学活性を有し得ることを実証する。当業者は、この実証を考慮すると、本開示により提供するキラル制御したオリゴヌクレオチド組成物が予想外の活性および特性を有することを理解するであろう。当業者は、本開示を考慮すると、非キラル制御組成物(例えば、同一のヌクレオチド配列を有するもの)に使用する投与計画とは異なる投与計画を使用した治療的方法を含む様々な手法が提供されることをさらに理解するであろう。いくつかの実施形態においては、対照(例えば、立体的にランダムなコントロール)と比較して、比較的多いキラル制御(例えば、キラルとして純粋な)オリゴヌクレオチドの個々の投与を使用してもよい。いくつかの実施形態においては、対照(例えば、立体的にランダムなコントロール)と比較して、比較的少ないキラル制御(例えば、キラルとして純粋な)オリゴヌクレオチドの個々の投与を使用してもよい。いくつかの実施形態においては、コントロール(例えば、立体的にランダムなコントロール)と比較して、所定の期間内で、比較的回数が少ないキラル制御(例えば、キラルとして純粋な)オリゴヌクレオチドの投与を使用してもよい。
実施例70:キラル制御オリゴヌクレオチドを含むsiRNA薬剤はPCSK‐9を阻害する
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オリゴヌクレオチドからなるsiRNA薬剤を使用した標的遺伝子発現の阻害の成功を実証する。詳細には、この実施例は、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個々のオリゴヌクレオチド鎖のハイブリダイゼーションを記載し、2本鎖キラル制御siRNAオリゴヌクレオチド組成物を提供する。本実施例は、この薬剤での細胞のトランスフェクションの成功をさらに実証し、さらには、標的遺伝子発現の阻害の成功を実証する。
キラルsiRNA分子のsiRNAトランスフェクション
Hep3BまたはHeLa細胞を、96‐ウェルプレートにおいて2.0×10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2.0×10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。
トランスフェクションの24時間後、Hep3BまたはHeLa細胞を溶解し、MagMAX(商標)‐96全RNA単離キット(Life Technologies、AM1830)を使用して、PCSK9 mRNAを精製し;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、PCSK9用FAM‐標識Taqmanプローブセット(Life Technologies、Hs03037355_m1)およびVIC‐標識GAPDHプライマー限定内在性コントロール(Life Technologies、NM_002046.3)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。
IC50およびデータ解析
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]
表E‐30 相対IC50値[HeLaトランスフェクション]
表E‐31 3ホスホロチオエート立体中心を有するsiRNAの相対IC50値[HeLaトランスフェクション]
図45〜50はこれらの調査結果を表わす。図45は、siRNA2本鎖とのHep3B処理後の残留する%PCSK‐9 mRNAを示す。図46は、siRNA2本鎖とのHep3B処理後の残留する%PCSK‐9 mRNA曲線フィッティングを示す。図47は、siRNA2本鎖とのHeLa処理後の残留する%PCSK‐9 mRNAを示す。図48は、siRNA2本鎖とのHeLa処理後の残留する%PCSK‐9 mRNA曲線フィッティングを示す。図49は、3ホスホロチオエート立体中心を含有するsiRNA2本鎖とのHeLa処理後の残留する%PCSK‐9 mRNAを示す。図50は、3ホスホロチオエート立体中心を含有するsiRNA2本鎖とのHeLa処理後の残留する%PCSK‐9 mRNA曲線フィッティングを示す。
わかるとおり、各鎖に単一の立体化学的に規定されたホスホロチオエートを有する分子においては、センスおよびアンチセンス鎖両方においてホスホロチオエートでS立体化学を有する分子でわずかに有効性が増加することが観察された。詳細に例証したsiRNA薬剤は、1鎖あたり1つのキラル中心のみを含有するが、本開示を読んでいる当業者は、キラルの存在が活性に影響を及ぼすという原理の証明として、実証した差異の効果の重要性を認識するであろう。
キラルの影響は2より多い立体中心を有するsiRNAにおいてより明白である。3キラルホスホロチオエート(1つはセンス鎖に、2つはアンチセンス鎖にある)を有するsiRNAにおいては、アンチセンス鎖の3’末端(ヌクレオチドn20およびn21間)でのR立体化学と組み合わせた5’末端(ヌクレオチドn1およびn2間)でのS立体化学が有効性に有害な効果を有した。しかしながら、アンチセンス鎖の3’末端(ヌクレオチドn20およびn21間)でのS立体化学と組み合わせた5’末端(ヌクレオチドn1およびn2間)でのR立体化学は、立体的にランダムな対照siRNAに対し、有意なPCSK‐9 mRNAノックダウンの改良を示した。この結果は、両方の鎖がホスホロチオエートの立体化学により影響されることを示唆している。観察された有効性の差異は、より多いキラル中心を有する薬剤で増加するように思われ、さらに、キラル中心の場所および型が、例えば、安定性、有効性、および/またはその両方を通して活性に影響を与えることができるように思われる。したがって本開示を読んでいる当業者は、1本鎖および2本鎖両方のキラル制御したオリゴヌクレオチド組成物の教示、ならびに少なくともいくつかの実施例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および薬剤を同一の配列を有する立体的にランダムな薬剤と識別するその用途を、本開示が提供することを理解するであろう。
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
オリゴヌクレオチドN101‐N104を、ABI‐394 DNA/RNA合成装置における自動化合成を使用して、表E‐32にまとめた合成サイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.7μmolのdGCE,Pacを使用して合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。自動化オリゴヌクレオチド合成の完了後、HCP担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、1mLの飽和NH/Pyと、55℃で1時間処理し、次に脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣を、pH約1.5の10%DMSOを含有するHCl水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLC(下記の手順に従う)により精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(下記の手順に従う)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。
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
実施例72 N101およびN102のHPLC方法:
緩衝液A:50mM TEAA、pH=9.6(TEAで調節した)
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C、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:
実施例73 N101およびN102の一般的なUPLC‐LCMS方法:
緩衝液A:10mM ギ酸アンモニウム、pH9.5(NHaq.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:
実施例74 N101およびN102の一般的な精製方法:
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:
100μLの49〜51%リン酸を各分画(pH3)に加え、HPLCにより確認し、次に凍るまで−80℃で保管した。分画を1/2の体積になるまで凍結乾燥機で2〜3時間保管し、その後−80℃で保管した。
実施例75 N101およびN102の一般的な脱塩方法:
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:
回収した分画を凍るまで−80℃で保管し、乾燥するまで凍結乾燥機で保管し、HPLCにより確認した。
実施例76 オリゴヌクレオチドN101((All‐(Rp)‐d[5mCs16As16Gs16T])(s16は以下に示すとおり)の合成
オリゴヌクレオチドN101を上記のとおり合成し、精製した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N1):15.9分。UPLC/ESI‐MS:計算値:1614.64;実測値[+H]:1615.06。
実施例77 オリゴヌクレオチドN102(All‐(Sp)‐d[5mCs16As16Gs16T])の合成
オリゴヌクレオチドN102を上記のとおり合成し、精製した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N1):16.4分。UPLC/ESI‐MS:計算値:1614.64;実測値[+H]:1614.97。
実施例78 オリゴヌクレオチドN103(All‐(Rp)‐d[5mCs16As16Gs16Ts165mCs16Ts16Gs165mCs16Ts16Ts165mCs16G])の合成
オリゴヌクレオチドN103を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N1):18.4分。UPLC/ESI‐MS:C19731162621111に対する計算値:5233.38;実測値:5234.7。
実施例79 オリゴヌクレオチドN104(All‐(Sp)‐d[5mCs16As16Gs16Ts165mCs16Ts16Gs165mCs16Ts16Ts165mCs16G])の合成
オリゴヌクレオチドN104を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N1):18.7分。UPLC/ESI‐MS:計算値:5233.38;実測値:5232.9。
オリゴヌクレオチドN105‐N106を、ABI‐394 DNA/RNA合成装置における自動化合成を使用して、表E‐33にまとめた合成サイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.7μmolのdGCE,Pacを使用して合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。自動化オリゴヌクレオチド合成の完了後、HCP担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、1mLの飽和NH/i‐PrOHと、55℃で16時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣を、pH7.0の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLCにより精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLCにより脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。

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
実施例80 N101およびN102のHPLC方法
緩衝液A:50mM TEAA、pH=7.0
緩衝液B:ACN
カラム:XBridge C、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:
実施例81 N101およびN102の一般的なUPLC‐LCMS方法:
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:
実施例82 オリゴヌクレオチドN105(All‐(Rp)‐d[5mCs9As9Gs9T](s9は以下に示すとおり))の合成
オリゴヌクレオチドN105を上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N2):14.1分。UPLC/ESI‐MS:計算値:1977.78;実測値[−H]:1978.8。
実施例83 オリゴヌクレオチドN106(All‐(Sp)‐d[5mCs9As9Gs9T])の合成
オリゴヌクレオチドN106を上記のとおり合成して精製した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法N2):14.7分。UPLC/ESI‐MS:計算値:1977.78;実測値[−H]:1977.37。
オリゴヌクレオチドxxxを、ABI‐394 DNA/RNA合成装置における自動化合成を使用して、表E‐33にまとめた合成サイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.7μmolのdGCE,Pacを使用して合成した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。自動化オリゴヌクレオチド合成の完了後、HCP担体を脱水ACNで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、1mLの飽和NH/i‐PrOHと、55℃で16時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣を、pH7.0の10%DMSO含有水溶液で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLCにより精製する。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLCにより脱塩する。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥する。
表E‐34 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
実施例84 一般的な精製方法:
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:
HPLC方法5:
ONT‐60:オリゴヌクレオチド149 All‐(Rp)‐d[5mCs8As8Gs8Ts85mCs8Ts8Gs85mCs8Ts8Ts85mCs8G](s8は以下に示すとおり))
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法5):15.80分。UPLC/ESI‐MS:計算値:6345.6;実測値:6340.7。
ONT‐69:All‐(Sp)‐d[5mCs16As8Gs8Ts85mCs8Ts8Gs85mCs8Ts8Ts85mCs8G]
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法5):18.61分。UPLC/ESI‐MS:計算値:6345.6;実測値:6340.6。
実施例85
立体的に規定されたホスホロチオエートジエステルおよび立体的に規定されたモルホリノエチルホスホロチオエートトリエステルヌクレオチド間結合を含有するP‐修飾ブロックマー(blockmer)およびアルトマー(altmer)オリゴヌクレオチドを、ABI‐394 DNA/RNA合成装置で、表E‐4にまとめた合成サイクルに従って、1μmol合成カラムと、HCPにオキサリルで結合した1.7μmolのdGCE,Pacを使用して合成した。立体的に規定されたP‐修飾ホスホロチオエート結合をどちらも、硫化ステップ(1)または(2)のいずれかを行うことにより、配列内の所定の位置に導入した。合成サイクルは、末端5’‐O‐DMTr基を除去(DMT Off)して行った。固体担体を脱水ACNで洗浄し、アルゴン流下で乾燥した。乾燥したHCPをプラスチックバイアルに入れ、脱水ピリジン中の脱水プロピルアミン(比率1:4)1mLと、室温で18時間処理した。次に溶媒を蒸発させ、残渣をDMSO中で再懸濁させ、HCP担体をろ過して除去した。粗製生成物を逆相分取HPLCにより精製した。95%より高い純度を有する分画を集め、濃縮し、逆相HPLC(ACNの0〜80%の勾配)により脱塩した。最終脱塩生成物を水から凍結乾燥した。

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
実施例86 実施例85の一般的な精製方法
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6
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 C、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:
ONT‐71:All‐(Rp)‐d[5mCs1As1GsTs5mCsTsGs5mCsTsTs15mCs1G]
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法6):9.39分。UPLC/ESI‐MS:計算値:4297.9;実測値:4295.3。
ONT‐72:All‐(Sp)‐d[5mCs1As1GsTs5mCsTsGs5mCsTsTs15mCs1G]
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法6):10.84分。UPLC/ESI‐MS:計算値:4297.9;実測値:4295.7。
ONT‐73:All‐(Rp)‐d[5mCs1AsGs1Ts5mCs1TsGs15mCsTs1Ts5mCs1G]
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法6):13.54分。UPLC/ESI‐MS:計算値:4524.2;実測値:4522.6。
ONT‐74:All‐(Sp)‐d[5mCs1AsGs1Ts5mCs1TsGs15mCsTs1Ts5mCs1G]
オリゴヌクレオチドを上記のとおり合成した。RP‐HPLCにおけるRT(HPLC方法6):15.52分。UPLC/ESI‐MS:計算値:4524.2;実測値:4521.2。
例えばヌクレアーゼ抵抗性、組織蓄積、細胞浸透、エンドソームエスケープ、免疫刺激、作用持続時間、薬物動態等のプロドラッグオリゴヌクレオチド特性は、全てキラルホスホロチオエートバックボーン結合の立体化学により調節され、影響される。
2’‐OH、2’‐OMe、2’‐F、2’‐デオキシ、ヌクレオチド間ホスホジエステルまたは立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートジエステルまたは立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートトリエステル(プロドラッグ)(ヌクレオチド間ホスホジエステル(PO)または立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートジエステル(PS)のいずれかを放出)結合を含有するRNAオリゴヌクレオチドを、ABI394 DNA/RNA合成装置で、表E‐35、表E‐36、表E‐37および表E‐38にまとめたサイクルに従って、前記のとおり調製した130mg(4.9μmol)のオキサリルで結合した5’‐O‐DMTr‐2’‐デオキシチミジンを充填した10μmol容量の合成カラムを使用して合成する。合成前に、予備キャッピングステップ(キャッピング2)を行い、末端5’‐O‐DMTr基を除去して合成を終了する。酸化ステップは、市販のtert‐ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)の5〜6M デカン溶液を使用して行い、次にこれを4部のジクロロメタンで希釈する。立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートジエステル結合への立体特異的硫化ステップは、0.3M メチルチオスルホン酸S‐シアノエチル試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行う(表E‐36)。立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホジエステル(PS)結合を放出する立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートトリエステルへの立体特異的硫化ステップは、0.3M S‐(N‐モルホリノエチルチオエステル‐エチル)‐パラ‐ニトロ‐トルイルチオスルホネート試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行う(表E‐37)。ヌクレオチド間ホスホジエステル(PO)結合を放出する立体的に規定されたヌクレオチド間ホスホロチオエートトリエステルへの立体特異的硫化ステップは、0.3M トルイルチオスルホン酸S‐(N‐モルホリノエチル)試薬を使用して、対応するキラルホスホラミドのカップリングおよび2ステップのキャッピングステップ後に行う(表E‐38)。2’‐OH RNAヌクレオチドには、2’‐O‐PivOM(Debartら、Chem. Eur. J., 2008, 14, 9135)、または2’‐O‐TC(Dellingerら、J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 11540)等の、2’‐O‐塩基保護基を使用する。超穏和(C‐Ac、G‐Pac、A‐Pac)保護基を全ての核酸塩基に使用する。
自動化オリゴヌクレオチド合成サイクルが完了し、最終5’‐O‐DMTr基を除去したら、合成カラムをDNA/RNA合成装置から外し、真空下で乾燥する。10mL溶液の0.5M 1,5‐ジアザビシクロ(4.3.0)ノナ‐5‐エン(DBN)、ACN中の0.25M N,O‐ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセタミド(BSTFA)を1分間、流れを止めずに、合成カラムの一端に取り付けられたシリンジを使用して、合成カラムを通して連続的に担体に加えた。次に担体を無水ACNで洗浄し、真空下で乾燥する。次に、乾燥した担体を空のスクリュー蓋プラスチックバイアルへ移し、無水ピリジン(1.5mL)中の10% n−PrNH溶液(0.5mL)と室温で12時間処理する。その後、溶媒を蒸発させて乾燥し、固体担体を含む残渣を2mLの水/DMSO(50/50)にpH5で溶解し、担体をろ過により除去し、その後ろ液を回収し、ただちに冷凍し、精製前に−80℃で保管する。

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
表E−36 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
表E−37 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
表E−38 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
s10は以下のとおりである。
オリゴヌクレオチドの合成:(Rp)‐uucuAGAccuGuuuuGcuudTs10dT
オリゴヌクレオチドONT‐107の合成:(Sp)‐uucuAGAccuGuuuuGcuudTs10dT
オリゴヌクレオチドONT‐108の合成:(Rp)‐AAGcAAAAcAGGUCuAGAAdTs10dT
オリゴヌクレオチドONT‐109の合成:(Sp)‐AAGcAAAAcAGGUCuAGAAdTs10dT
s1は以下のとおりである。
オリゴヌクレオチドの合成:(Rp、Rp)‐as1AGcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT
オリゴヌクレオチドの合成:(Sp、Rp)‐as1GcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT
オリゴヌクレオチドの合成:(Sp、Sp)‐as1GcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT
オリゴヌクレオチドの合成:(Rp、Sp)‐as1GcAAAAcAGGUCuAGAAdTsdT
オリゴヌクレオチドの合成:(All(Sp))‐us1ucus1AGAccs1uGus1uus1uGcuudTs10dT
オリゴヌクレオチドの合成:(All(Rp))‐As10AGcAAAAcAGGs1UCuAs1GAs1AdTs10dT
RNA鎖熱アニーリングおよびsiRNA2本鎖の調製。各RNA鎖を、1×PBS中で、10μMの等モル濃度で相補RNA鎖と混合する。全量0.5mLの溶液を各2本鎖用に調製し、混合物を90℃で2分間加熱し、数時間にわたり放冷する。次に、混合物を4℃で保管する。
熱RNA鎖アニーリングステップ後、全ての可能なsiRNA2本鎖の組合せを、アンチセンス鎖の任意の可能な相補鎖と、任意のセンス鎖をアニーリングすることにより調製する。
HeLa細胞またはHep3B細胞におけるトランスフェクション後、調製した全てのsiRNA2本鎖を、そのPCSK9遺伝子サイレンシング特性について生体外で評価する。
Hep3B細胞、Huh‐7細胞またはヒト初代培養肝細胞における自由取込み後、調製した全てのプロドラッグ基を有するsiRNA2本鎖を、そのPCSK9遺伝子サイレンシング特性について生体外で評価する。
さらなる化学修飾および調査するプロドラッグ基の層と合わせて、キラルホスホロチオエートバックボーン結合の数位置、および立体構造により調節される、異なる有効性を観察する。
例えばヌクレアーゼ抵抗性、細胞浸透、エンドソームエスケープ、2本鎖熱力学安定性、2本鎖の3次元構造、様々な酵素相互作用の機構ステップに対する親和性、標的mRNAに対する親和性、特異的オフターゲット効果、免疫刺激、作用持続時間、薬物動態等の、siRNA特性が全て、キラルホスホロチオエートバックボーン結合の立体化学およびプロドラッグ基の存在または非存在により調節され、影響される。
プロドラッグ基をsiRNA2本鎖に放出するPOおよびPSの付加により、トランスフェクション試薬または標的リガンド非存在下での、その細胞内輸送および自由取込みが増加する。
実施例87:ジアステレオマーとして純粋なオリゴヌクレオチドの安定性調査
本実施例は、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドの生体外安定性と、「もとの」立体的にランダムな混合物(すなわち、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドと同一の配列であるがキラルとして純粋ではない、例えば立体的にランダムな過程により調製された結果のオリゴヌクレオチドを含有する組成物)で観測される生体外安定性を比較する。特定の標的転写物または関心のあるタンパク質をコードする遺伝子の配列と相補的な配列をそれぞれが有する7つのキラルとして純粋なオリゴヌクレオチドを合成し、調剤し、3つの異なる生物学的マトリクス(ヘビ毒ホスホジエステラーゼ(svPDE)、ヌクレアーゼP1(P1)およびラット全肝臓ホモジネート)を使用して代謝安定性を評価した。異なるインキュベーション時間後、全長オリゴヌクレオチドのレベルをIEX‐HPLCにより定量化した。本実施例において示される結果は、例えば、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチド組成物は、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、詳細には「もとの」立体的にランダムな薬剤と比較して、有意に異なる代謝安定性を有し得ることを実証する。本実施例においては、ヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)にアンチセンスの配列を有する、(従ってヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)を標的にする)オリゴヌクレオチドを、代謝安定性調査における概念証明に使用した。
オリゴヌクレオチドONT‐75、ONT‐77、ONT‐80、ONT‐81、ONT‐87、ONT‐88、ONT‐89およびONT‐41のヘビ毒ホスホジエステラーゼ(svPDE)消化調査
Okaらにより報告されたプロトコル(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16031-16037)を少し修正して使用した。水(50μL)中の精製したオリゴヌクレオチド(10nmol)を、svPDE(4×10−3単位)、100mMトリスHClおよび15mM MgClを含有する水溶液(450μL、pH8.6)に加えた。混合物を400rpmで振とうしながら、37℃でインキュベートした。50μLの一定分量を各時間ポイント(0h、12h、1d、2d、3d、4d、5d、6dおよび7d)で取り、25μLの150mM EDTA、2μLのプロテイナーゼK(20mg/mL)および30μLの溶解緩衝液(Qiagen、#129115)で失活させ、混合物を60℃で20分加熱した。5μLの内部標準(5′‐GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCGTTTTTT‐3′、27量体オリゴヌクレオチド(下線のヌクレオチドは2’‐MOE修飾)、(200μM)を上記の一定分量に加えた。定量分析をIEX‐HPLCにより行い、代謝産物特定をUPLC/MSにより行った。結果を図59に示した。
IEX‐HPLC分析は、svPDEとのインキュベーション中のホスホロチオエート20量体の分解を示し、立体異性体間で有意な差は示さなかった。代謝産物のLCMS分析は、分解生成物の多数は脱硫の結果として形成されたことを明らかにした。Prakashら(Biochemistry 2002, 41, 11642-11648)、Prhavcら(Org.Lett., 2003, 5, 2017-2020)等により以前に報告されたとおり、5’および3’‐末端における2’‐MOE修飾は、3’から5’方向のエキソヌクレアーゼであるsvPDE代謝からこれらのオリゴマーを保護することを我々も観察した。
オリゴヌクレオチドONT‐75、ONT‐77、ONT‐80、ONT‐81、ONT‐87、ONT‐88、ONT‐89およびONT‐41のヌクレアーゼP1(P1)消化調査
Okaらにより報告されたプロトコル(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16031-16037)を少し修正して使用した。水(50μL)中の精製したオリゴヌクレオチド(10nmol)を、nP1(20単位)、100mMトリスHClおよび1mM ZnClを含有する水溶液(500μL、pH7.2)に加えた。混合物を400rpmで振とうしながら、37℃でインキュベートした。50μLの一定分量を各時間ポイント(0h、1h、2h、4h、8h、12h、1d、2d)で取り、25μLの停止緩衝液(150mM EDTA、2μLのプロテイナーゼK溶液(20mg/mL)および30μLの溶解緩衝液(Qiagen、#129115))で失活させ、混合物を60℃で20分加熱した。5μLの内部標準(5′‐GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCGTTTTTT‐3′)、27量体オリゴヌクレオチド(下線のヌクレオチドは2’‐MOE修飾)(200μM)を上記の一定分量に加えた。定量分析をIEX‐HPLCにより行い、代謝産物特定をUPLC/MSにより行った。結果を図60〜67に示した。
ヌクレアーゼnP1は、リン原子で(S)絶対配置を有するDNAホスホロチオエート結合を特異的に開裂することが、以前報告されている(Porterら、Biochemistry, 1983, 22, 1369-1377;Okaら、J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 16031-16037)。調査した5‐10‐5 2′‐MOEギャップマーホスホロチオエートオリゴヌクレオチドで類似の開裂パターンを観察し、nP1が2’‐MOE翼に影響を及ぼさずに、(S)ホスホロチオエート中心でギャップマーオリゴヌクレオチドのDNA核を効率的に消化することが明らかとなり、2’‐MOE翼は立体化学に依存せず安定であった。立体的にランダムなジアステレオ混合物オリゴヌクレオチドONT‐41、ならびにDNA核に(S)‐ホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含有する立体的に純粋なオリゴヌクレオチド(ONT‐77、ONT‐80、ONT‐87、ONT‐88およびONT‐89)で、1時間以内でのDNA核の完全な消化を観察した。開裂の全生成物をUPLC/MSにより明白に特定した。文献にて以前報告されているとおり、明らかに(R)ホスホロチオエートDNAはnP1の基質でないことを見出した。(R)ホスホロチオエートDNA核を有する2つのキラルとして純粋なオリゴヌクレオチド(ONT‐75およびONT‐81)は、37℃で1時間のインキュベーションの間、nP1に対し完全に安定であった。ONT‐75およびONT‐81は、数日間にわたるインキュベーションの間、約10〜15%の全長生成物の損失を示した。本実施例において示される結果は、例えば、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチド組成物は、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、詳細には「もとの」立体的にランダムな薬剤と比較して、nP1アッセイにおいて有意に異なる代謝安定性を有し得ることを実証する。
酵素消化生成物の分析用の一般的なIEX‐HPLC方法
緩衝液A:10mM トリスHCl、50%ACN、pH8.0
緩衝液B:10mM トリスHCl、800mM NaClO、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:
酵素消化生成物の分析用の一般的なUPLC‐LCMS方法
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:
プレインキュベートしたラット全肝臓ホモジネートにおけるジアステレオマーとして純粋なヒトオリゴヌクレオチドの生体外代謝安定性
生体外でのラット全肝臓ホモジネートにおけるキラルとして純粋なオリゴヌクレオチドの代謝安定性を測定した。ここで使用したプロトコルは、以前に報告されており、オリゴヌクレオチド薬剤の安定性を評価するのに使用されている。
プロトコル:本調査においては、Gearyらにより報告されているプロトコルを少し修正して使用した(Oligonucleotides, 2010, 20, 309)。
試験系:2匹の雄Sprague−Dawleyラット(Rattus norvegicus)がCharles River Laboratories, Inc.(カリフォルニア州ホリスター(Hollister、CA))により供給された。
組織採取:組織採取前に2日間、動物を実験室に順化させた。組織採取時、ペントバルビタールナトリウム溶液を腹腔内(IP)注射して動物を麻酔した。肝門脈から投与した500mLの冷却した飽和食塩水/動物を使用して、肝かん流を行った。かん流後、肝臓を解剖し、氷上で維持した。肝臓を小片に刻み、秤量した。
肝臓ホモジネート調製:肝臓組織の刻んだ小片を、風袋を量った50mL遠心管に移し、秤量した。冷却した均質化緩衝液(100mLトリス pH8.0、1mM 酢酸マグネシウム、および抗菌−抗真菌剤)を各管に加え、管が1gの組織あたり5mLの緩衝液を含有するようにした。QIAGEN TissueRuptor組織ホモジナイザを使用して、肝臓/緩衝液混合物をホモジナイズし、その間、管を氷上で維持した。肝臓ホモジネートのタンパク質濃度は、Pierce BCAタンパク質アッセイを使用して決定した。肝臓ホモジネートを1mLの一定分量に分割し、Cryovialに移し、−60℃で保管した。
インキュベーション条件:冷凍した肝臓ホモジネート(タンパク質濃度=31.9mg/mL)の1mLの一定分量を解凍し、37℃で24時間インキュベートした。6個のエッペンドルフ管(2mL)をとり、450μLのホモジネートを各管に加えた。50μLの試験オリゴヌクレオチド(200μL)を各管に加えた。混合後ただちに、125μLの(5×)停止緩衝液(2.5% IGEPAL、0.5M NaCl、5mM EDTA、50mM トリス、pH=8.0)および12.5μLの20mg/mLプロテイナーゼK(Ambion、#2546)を、0hの時間ポイントとして、1つの管に加えた。次に混合物を60℃で1時間加熱した。残る反応混合物を、VWRインキュベーティングマイクロプレート振とう機で、400rpmで振とうしながら、37℃でインキュベートした。所定の期間(1、2、3、4および5日)のインキュベーション後、各混合物を125μLの(5×)停止緩衝液(2.5% IGEPAL、0.5M NaCl、5mM EDTA、50mM トリス、pH=8.0)および12.5μLの20mg/mLプロテイナーゼK(Ambion、#2546)で処理した。
後処理および生物分析:(5′‐GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCGTTTTTT‐3′)、27量体オリゴヌクレオチド(下線のヌクレオチドは2’‐MOE修飾)を、ジアステレオマーとして純粋なオリゴヌクレオチドの定量に、内部標準として使用した。50μLの内部標準(200μM)を各管に加え、その後、250μLの30%水酸化アンモニウム、800μLのフェノール:クロロホルム:イソアミルアルコール(25:24:1)を加えた。混合し、600rpmで遠心分離後、水層をSpeedVacで蒸発させて100μLにし、Sep Pakカラム(C18、1g、WAT036905)に充填した。Sep Pakカラムの全ての水性洗液を急速IEX‐HPLC法で試験し、そこで生成物が見られないことを確かめた。アセトニトリル溶出物を濃縮して乾燥し、100μLの水に溶解し、RP‐HPLCを使用して分析した。
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:
図68は、異なるキラルとして純粋なオリゴヌクレオチドが、ラット全肝臓ホモジネートにおいて異なる代謝安定性プロファイルを有することを示す。実験により、同一の配列および化学組成を有するジアステレオマーとして純粋な立体的に規定されたオリゴヌクレオチド(例としてここではONT‐75およびONT‐77を使用するが、当業者にとって理解されるように、この観察はこの分子の他の可能なジアステレオマーとして純粋な立体的に規定されたホスホロチオエートジアステレオ異性体で推測され得る)と比較して、ジアステレオ異性体混合物ONT‐41が異なる代謝安定性プロファイルを有することも実証している。
全リン原子において全R絶対配置を有する立体制御されたホスホロチオエートバックボーンを有するオリゴヌクレオチドONT‐75は、37℃でプレインキュベートしたラット全肝臓ホモジネートにおいて1日で完全に分解され、本調査において使用された3つのうちで最も低い代謝安定性を示した。
他のジアステレオマーとして純粋な立体的に規定されたホスホロチオエートオリゴヌクレオチドONT‐77(絶対配置:5R‐10S‐4Rを有する)は、立体的にランダムなONT‐41(ミポメルセン)と比較して、2倍よりもより安定であった。5日間のインキュベーション後、ジアステレオマーとして純粋なONT‐77においては40%の全長オリゴヌクレオチドが残ったが、立体的にランダムなONT‐41(ミポメルセン)では約15%の全長オリゴヌクレオチドが残った。ONT‐77およびONT‐41を直接比較すると、立体制御された異性体5R‐10S‐4R(ONT‐77)は全ての分析時間ポイントを通して、有意に高い代謝安定性を明白に示した。ジアステレオマーとして純粋な異性体ONT‐77の立体的に規定された構造は、このオリゴヌクレオチドの分解速度および全体の代謝安定性に影響を及ぼす。理論により束縛されることを意図するものではないが、5‐10‐5ギャップマーオリゴヌクレオチドのDNA核に適用したS立体化学は、立体的にランダムなジアステレオ混合物と比較して、エンドヌクレアーゼ抵抗性の増加を提供し、ゆえに代謝安定性を増加させるという結論をこれらの観測が導く。この配列の、他のジアステレオマーとして純粋な立体制御ホスホロチオエート異性体のいくつかの他の立体構造が、本実験においてさらにより高い代謝安定性を示すことが予想されるであろう。
理論により束縛されることを意図するものではないが、本実施例において示される結果は、例えばホスホロチオエート結合でのR立体化学(ONT‐75)は、ラット肝臓ホモジネートにおいて、SDNA核を含有するONT‐77よりも代謝安定性が低いことを実証する。本実施例において示される結果は、例えば、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチド組成物は、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、詳細には「もとの」立体的にランダムな薬剤と比較して、ラット肝臓ホモジネートにおいて有意に異なる代謝安定性を有し得ることも実証する。本実施例においては、本実施例においては、ヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)にアンチセンスの配列を有する、(従ってヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)を標的にする)オリゴヌクレオチドを、代謝安定性調査における概念証明に使用した。提供するキラル制御したオリゴヌクレオシドは、内因性酵素に対して、安定性の増加または安定性の減少を有し得る。キラル制御したオリゴヌクレオチドおよび組成物ならびにそれら方法を提供することにより、本発明は、公知のキラル制御されていないオリゴヌクレオチドおよびそれらの組成物よりも薬理学的特性が増加したオリゴヌクレオチドおよび組成物を提供した。
ヒト血清における立体制御ホスホロチオエートジエステル結合を有するヒトPCSK9 siRNA2本鎖の生体外代謝安定性
以前に報告された手順(Okaら、J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16031-16037)と類似のプロトコルを使用する。水(50μL)中のsiRNA2本鎖(2.5μmol)を、ヒト血清(450μL)に加える。混合物を400rpmで振とうしながら、37℃でインキュベートする。50μLの一定分量を各時間ポイント(0h、0.5h、1h、2h、4h、6h、8hおよび24h)で取り、25μLの150mM EDTA、2μLのプロテイナーゼK溶液(20mg/mL)および30μLの溶解緩衝液(Qiagen、#129115)で失活させ、混合物を60℃で20分加熱する。5μLの内部標準(5′‐GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCGTTTTTT‐3′、27量体オリゴヌクレオチド(下線のヌクレオチドは2’‐MOE修飾))(200μM)を上記の一定分量に加える。定量分析をIEX‐HPLCにより行い、代謝産物同定をUPLC/MSにより行う。
いくつかの実施形態においては、S配置を有する3’末端のジアステレオマーとして純粋なホスホロチオエートを有するsiRNA2本鎖は、同じ位置でR配置を有するホスホロチオエートまたは立体的にランダムなジアステレオ混合物を有するsiRNAと比較して、ヒト血清において高い代謝安定性を示す。他の実施形態においては、S配置を有する5’末端のジアステレオマーとして純粋なホスホロチオエートを有するsiRNA2本鎖は、同じ位置でR配置を有するホスホロチオエートまたは立体的にランダムなジアステレオ混合物を有するsiRNAと比較して、ヒト血清において高い代謝安定性を示す。他の実施形態においては、3’および5’末端の両方でS配置を有するジアステレオマーとして純粋なホスホロチオエートを有するsiRNA2本鎖は、同じ位置でR配置を有するホスホロチオエートまたは立体的にランダムなジアステレオ混合物を有するsiRNAと比較して、ヒト血清において高い代謝安定性を示す。他の実施形態においては、S配置を有する複数のジアステレオマーとして純粋なホスホロチオエートを有するsiRNA2本鎖は、R配置を有する複数のホスホロチオエートまたは立体的にランダムなジアステレオ混合物を有するsiRNAと比較して、ヒト血清において高い代謝安定性を示す。他の実施形態においては、S配置を有するジアステレオマーとして純粋なホスホロチオエートの全バックボーンを有するsiRNA2本鎖は、R配置を有するホスホロチオエートの全バックボーンまたは立体的にランダムなジアステレオ混合物を有するsiRNAと比較して、ヒト血清において高い代謝安定性を示す。
実施例88 キラル制御したオリゴヌクレオチド組成物は、同一の配列を有するキラル制御していない組成物と比較して、生体外で異なる有効性を示す
本実施例は、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドの生体外薬理学活性を、「もとの」立体的にランダムな混合物(すなわち、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドと同一の配列であるがキラルとして純粋ではない、例えば立体的にランダムな過程により調製された結果のオリゴヌクレオチドを含有する組成物)で観察される活性と比較する。特定の標的転写物または関心のあるタンパク質をコードする遺伝子の配列と相補的な配列をそれぞれが有する4つのキラルとして純粋なオリゴヌクレオチドを合成し、調剤し、初代マウス肝細胞にトランスフェクトした。mRNAレベルを定量化して、抑制レベルを評価した。本実施例においては、ヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)にアンチセンスの配列を有する、(従ってヒトアポリポタンパク質‐B(ApoB)を標的にする)オリゴヌクレオチドを、遺伝子導入マウス発現ヒトApoBにおける概念証明に使用した。
オリゴヌクレオチドを用いたマウス初代肝細胞のトランスフェクション
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。
アポリポタンパク質B mRNAアッセイ
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′
データ解析
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。
生体外投与反応(図71および72)は、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチドが有意に異なる有効性を有することを示し、ONT‐83がもっとも有効性があり、ONT‐84およびONT‐85がもっとも有効性が少なく、IC50において8.6倍の差があることを示している(表E‐39)。

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
本実施例において示される結果は、例えば、キラルとして純粋なオリゴヌクレオチド組成物は、適切な参照(例えば、特に立体的にランダムな薬剤を含む、同一配列であるが異なるキラル特異性のオリゴヌクレオチドの薬剤)と比較して、詳細には「もとの」立体的にランダムな薬剤と比較して、生体外で有意に異なる薬理学活性を有し得ることを実証する。当業者は、この実証を考慮すると、本開示により提供するキラル制御したオリゴヌクレオチド組成物が予想外の活性および特性を有することを理解するであろう。
均等論
本発明のいくつかの例示的実施形態が記載されているが、前述のものは、単に例示したものであり、制限するものでななく、例としてのみ表されたものであることは、当業者には明白であろう。多くの修正および他の例示的実施形態は、当業者の及び範囲内であり、本発明の範囲内であると意図される。特に、本明細書中に表された多くの実施例は、方法行為の特定の組み合わせまたはシステム要素を含むが、これらの行為およびこれらの要素が、同じ目的を達成するための他の方法で併用され得ることを理解すべきである。1つの実施形態に関してのみ議論される行為、要素、および特徴は、他の実施形態で同様な役割から除外されることを意図されない。さらに、次の請求の範囲中に引用される1つ以上の手段+機能限定(means−plus−function limitations)のため、該手段は、引用された機能を実施するために、本明細書に開示の手段を限定することを意図せず、該引用機能の実施のため、今既知であるまたは後に開発されるいずれの手段も範囲に含むことを意図される。
本請求範囲の要素を修正するために、本請求の範囲中の「1番目」、「2番目」、「3番目」、他などの通常の語の使用は、それ自体、いずれの優先度も、または1つの請求の範囲の要素の別のものに対する順も含意するものではなく、または方法のその行為の該時間的順序が実施されるが、特定の名前を有する1つの請求の範囲の要素を、該請求の範囲の要素を識別するため、同じ名前(しかし、通常の語の使用のため)を有する別の要素と識別するための標識としてのみ使用される。同様に、a)、b)、他、またはi)、ii)、他の使用は、それ自体、本請求の範囲内のいずれの優先度も、先行も、ステップ順も含意しない。同様に、本明細書中のこれらの語の使用は、それ自体、いずれの必要な優先度も、先行も、順も含意しない。
先に記載された明細書は、当業者が、本発明の実施を可能にするのに十分であるように考慮されている。本実施例が、本発明の1つ態様の1つの例示として意図されているので、本発明は、提供される実施例による範囲に限定されず、他の機能的に均等な実施形態は、本発明の範囲内である。本明細書中で示され、記載されたものに加えて、本発明の様々な修正は、先の明細書から、当業者に明白であり、本添付の請求の範囲の範囲内であろう。本発明の利益および目的は、本発明の各実施形態により、必ずしも包含されない。

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)

  1. 独立して、式I:
    (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:
    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−R)−、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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
    は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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C〜C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

    は、独立して、ヌクレオシドへの結合を表し、
    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。
  2. 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:
    (Ic)
    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:
    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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
    は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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C〜C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

    は、独立して、ヌクレオシドへの結合を表し、
    Lが共有結合のときは、Rが−Hではない、オリゴヌクレオチド。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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、−OCHCHOMe基により置換されたものである、
    オリゴヌクレオチド。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
    式中:
    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−R)−、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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
    は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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C〜C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

    は、独立して、ヌクレオシドへの結合を表す。
  13. 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。
  14. 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。
    式中:
    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C〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−SC(O)−、−C(O)S−、−OC(O)−、または−C(O)O−により置換されており;
    は、ハロゲン、R、または置換されていてもよいC〜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C〜Cアルキレン、C〜Cアルケニレン、−C≡C−、−C(R’)−、−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)−、−S(O)N(R’)−、−N(R’)S(O)−、−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、−COR、もしくは−SOR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C〜C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

    は、独立して、ヌクレオシドへの結合を表し、
    Lが共有結合のときは、Rが−Hではない。
  15. 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、
    (式中、BPROは、保護された核酸塩基である)
    の使用を含む方法。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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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