JP6463687B2 - Fgfr3の発現の調節のための組成物及び方法 - Google Patents

Fgfr3の発現の調節のための組成物及び方法 Download PDF

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Description

分野
本出願は、線維芽細胞増殖因子受容体3型(FGFR3)をコードする核酸を標的化しかつハイブリダイズするオリゴヌクレオチド及び関連する医薬組成物、並びに、該オリゴヌクレオチドを使用してFGFR3の発現を調節する方法に関する。特に、特定の実施態様は、FGFR3をコードするmRNAなどの核酸とハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチド、及び、このようなアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いてFGFR3の発現を調節するための方法に関する。FGFR3の発現の低減は、軟骨無形成症などの一連の内科的疾患にとって有益である。
背景
線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR)は、線維芽細胞増殖因子に対する高親和性の受容体である。これらの因子は、細胞増殖、分化、及び他の生物学的プロセスにおいて多様な役割を有し、その正確な機能は、標的細胞及び発達段階に依存する。FGFR遺伝子の突然変異は、多種多様な疾患を引き起こすことが判明した。例えば、FGFR1及びFGFR2の突然変異は頭蓋縫合早期癒合症において起こり、FGFR3の突然変異は骨格形成異常、例えば軟骨無形成症、軟骨低形成症、及び致死性骨異形成症(I型及びII型)に関与している。
軟骨無形成症などの形成異常の処置のための現在の療法としては、整形外科手術、例えば人工股関節置換術又は脚延長術及び成長ホルモン療法が挙げられる。脚延長術は、10歳又はそれ以後の年齢で骨を切断し、約6か月間の数クールを通じて特殊な脚延長装置を使用して身長を次第に延ばすことを含む。しかしながら、この手順は、患者に大きな痛みを与える。成長ホルモン療法は、小児期から開始する定期的な成長ホルモンの注射を用いて身長を伸ばす。しかしながら、注射を止めると成長は停止する。前記の療法のいずれも治癒的ではなく、患者の生活の質の観点から理想的とも考えられない。ヒトにおける軟骨無形成症を治癒、又は少なくとも軟骨無形成症に関連した生存率及び罹患率を改善する手段として、軟骨無形成症の処置、例えばFGFR3の発現を調節する処置のための新規な療法を同定するためにさらなる開発が必要とされる。
要約
本出願は、FGFR3の異常発現に関連した疾病(例えば、形成異常、例えば軟骨無形成症)の処置に有用な、新規なオリゴヌクレオチド、特にロックド核酸(LNA)アンチセンスオリゴヌクレオチド、及び治療的介入を提供する。本明細書において開示された本発明は、FGFR3を異常発現している細胞又は組織を、本発明のオリゴヌクレオチドと接触させることは、FGFR3(特に、FGFR3の突然変異した又は天然の変異体)の発現を調節するという発見に関する。特定の実施態様において、FGFR3の発現の調節は、例えば、正常な軟骨細胞の機能を回復する。本発明のオリゴヌクレオチド及びこのようなオリゴヌクレオチドを使用してFGFR3の異常発現を調節する方法は、例えば軟骨無形成症などのFGFR3の異常発現に関連した生存率及び罹患率を改善する、又はさらには治癒する手段を提供する。
1つの態様において、本発明は、FGFR3標的配列、例えば哺乳動物FGFR3遺伝子又はmRNA配列(例えば、天然のFGFR3遺伝子又はmRNA)にハイブリダイズする、約8〜約50ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドに関する。特定の態様において、このようなオリゴヌクレオチドは、十分な安定性で(例えば、十分なハイブリダイゼーション強度及び十分な期間の間)FGFR3標的配列にハイブリダイズし、FGFR3遺伝子産物(例えばFGFR3タンパク質)の発現を阻害する。この目的及びその他に特に適したオリゴヌクレオチドは、本明細書に記載されている。
本明細書において使用されるハイブリダイズという用語は、ハイブリダイズすることができると理解される。
1つの態様において、本発明は、哺乳動物FGFR3遺伝子のコード領域の逆相補体又はFGFR3をコードするmRNAの相補体に対応する領域に対して少なくとも80%の同一率(例えば少なくとも約85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一率)を有する約8〜約30ヌクレオチド(例えば、約8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29又は30ヌクレオチド長)の連続ヌクレオチド配列(第一領域)を含む、約8〜約50ヌクレオチド長(例えば、約8〜30、8〜20、12〜18、又は14〜16ヌクレオチド長)のオリゴヌクレオチドを提供する。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドは、FGFR3をコードする核酸(例えばFGFR3 DNA、プレmRNA、又はmRNA)の一部に対して少なくとも80%相補的である連続ヌクレオチド配列を含み得る。本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、突然変異したFGFR3遺伝子領域又は対応するmRNAに対して相補的である核酸配列を含み得る。同様に、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、FGFR3遺伝子の遺伝子産物(例えばFGFR3遺伝子によってコードされるmRNA)、又は、例えば配列番号4若しくはその天然の変異体(例えばSNP ID番号rs28931614、rs11943863又はrs17881656)によってコードされるような、FGFR3遺伝子産物の380位におけるグリシンからアルギニンへの置換などの突然変異(本明細書においてはG380Rと称される)をコードするその多形若しくは天然の変異体の遺伝子産物に対して相補的である配列を含み得る。特に、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、FGFR遺伝子の突然変異領域をコードする核酸配列又はmRNA、例えばG380R突然変異をコードする領域及びG380R突然変異をコードする領域の上流及び/又は下流の直近に位置する領域(例えば、G380R突然変異の位置から約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、225、250又はそれ以上のヌクレオチドだけ上流及び/又は下流)に対して少なくとも80%相補的(例えば、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上相補的)であり得る。
別の態様において、本発明は、約8〜約20ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを提供し、該オリゴヌクレオチドは、FGFR3(例えばFGFR3mRNA)をコードする核酸の少なくとも8核酸塩基部分にハイブリダイズする。例えば、いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、G380R突然変異をコードする核酸(すなわちmRNA)に、又は、コドン380の1138位におけるFGFR3 G380R突然変異をコードする核酸に直近の周囲及び/又は隣接した領域にハイブリダイズする。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、FGFR3をコードする一本鎖核酸分子の領域、例えば、配列番号4又はその天然の変異体(例えばSNP ID番号rs28931614、rs11943863又はrs17881656)の一部の配列を有する核酸分子の領域に対して相補的である。
いくつかの実施態様において、特許請求されたオリゴヌクレオチドは、FGFR3mRNA又はその一部をコードするDNA配列に対して相補的である配列を含むか、あるいは、代替的には特許請求されたオリゴヌクレオチドは、それによりコードされるRNA配列(例えばプレmRNA又はmRNA)又はその一部にハイブリダイズする。標的細胞又は組織(例えば、軟骨無形成症に罹患した又は苦しむ患者の長骨の成長板における軟骨細胞)と接触させると、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、FGFR3(及び特に突然変異した又は異常発現したFGFR3)の発現を選択的に低減させることができ、これにより、正常な軟骨細胞の機能を回復させることができる。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドは、突然変異した又は異常発現したFGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)、例えば、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19及び/若しくは配列番号20、又は前記のいずれかの特定の部分若しくは領域(例えばG380R突然変異をコードする領域)を含む又はそれによってコードされるmRNAに標的化することができ、これにより、FGFR3の発現を調節することができ、よって、その発現は、少なくとも約10%、20%、25%、35%、40%、50%、又は好ましくは少なくとも60%、65%、70%、75%、85%、90%、95%、99%又は100%低減及び/又は阻害される。
さらに別の態様において、本発明は、本明細書に記載のようなオリゴヌクレオチドを含む組成物を提供する。いくつかの実施態様において、該組成物は、本明細書に記載の1つ以上のオリゴヌクレオチドを、1つ以上の薬学的に許容される賦形剤、補助剤、又は、該組成物の送達若しくは安定性を促進若しくは改善する他の分子と共に含む、医薬組成物を含み得る。いくつかの実施態様において、本発明は、本明細書に記載の1つ以上のオリゴヌクレオチド、及び該オリゴヌクレオチドに付着した、例えば共有結合的に又は非共有結合的に付着した少なくとも1つの非ヌクレオチド又は非ポリヌクレオチド部分を含むコンジュゲートを提供する。また本明細書において開示されているのは、FGFR3の異常発現に関連した疾病(例えば形成異常、例えば軟骨無形成症)の処置のためなどの医薬品として使用するための、オリゴヌクレオチド及びコンジュゲート並びにそれを含む医薬組成物、並びに、本明細書に記載のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート及び/又は医薬組成物を哺乳動物被験体に、例えばヒト被験者、例えば小児ヒト被験者(生誕前又は生誕後)又は成人ヒト被験者に投与することによってこのような疾病を処置する方法である。
別の態様において、本発明は、軟骨無形成症の処置のための医薬品の製造のためのオリゴヌクレオチド又はそのコンジュゲートの使用を提供する。本発明はまた、軟骨無形成症などのFGFR3の異常発現に関連した疾病又は容態を処置する方法を提供し、該方法は、有効量の本発明によるオリゴヌクレオチド、コンジュゲート及び/又は医薬組成物を軟骨無形成症に患っている、患っているようである、又はさもなくば罹患している又は苦しんでいる患者(例えば軟骨無形成症に患っているか又は罹り易いヒト小児又は成人患者)に投与する工程を含む。いくつかの実施態様において、FGFR3の異常発現に関連した疾病、疾患又は容態は、FGFR3の過剰発現、特に突然変異したFGFR3(例えば、G380Rミスセンス突然変異を含むFGFR3)の過剰発現に関連する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート及び医薬組成物は、FGFR3突然変異体又は多形又は天然の変異体、例えば、380位においてグリシンからアルギニンへの置換を含む(G380R)(配列番号4又はSNP ID番号rs28931614、rs11943863又はrs17881656によってコードされるような)FGFR3突然変異体、多形又は天然の変異体の発現を優先的に調節する。本発明のオリゴヌクレオチドによる、このようなFGFR3突然変異体、多形又は天然の変異体の優先的な調節は、野生型FGFR3(例えば配列番号1によってコードされるような)の発現と比較して部分的又は全体的であり得る。例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者に投与される場合、本発明のオリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3をコードするmRNA及び突然変異したFGFR3多形又は天然の変異体をコードするmRNAの両方に標的化し得るが、このようなオリゴヌクレオチドは、各標的の発現を様々な程度で、例えば、突然変異したFGFR3多形又は変異体の発現が、野生型FGFR3の発現より大きな程度で調節されるように調節し得る。本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、G380R置換(例えば、配列番号4又はSNP ID番号rs28931614、rs11943863又はrs17881656によってコードされるような)を含む突然変異したFGFR3多形を標的化及びその発現を2、4、8、10、15、25、50、75、100倍又はそれ以上低減させ得;一方、同オリゴヌクレオチドはそれぞれ、野生型FGFR3(例えば配列番号1によってコードされるような)の発現を1、2、4、5、10、15、25、50、75、100倍又はそれ以上低減させる。同様に、本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、G380R突然変異(例えば配列番号4又はSNP ID番号rs28931614、rs11943863又はrs17881656によってコードされるような)を含む突然変異したFGFR3多形又は変異体を標的化及びその発現を約1%、2.5%、5%、10%、20%、35%、40%、50%、60%、75%、80%、85%、90%、95%、97.5%、99%又はそれ以上低減させ得;一方、同オリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3(例えば配列番号1によってコードされるような)の発現を約1%、2.5%、5%、10%、20%、35%、40%、50%、60%、75%、80%、又は90%低減させる。また本明細書において開示されているのは、機能的又は野生型FGFR3をコードする核酸と比較して差別的に、突然変異したFGFR3をコードする核酸に標的化及び/又はハイブリダイズするオリゴヌクレオチドである。例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症又は癌、例えば膀胱癌を有する患者において、本発明のオリゴヌクレオチドは、機能的又は野生型FGFR3対立遺伝子の発現と比較して、突然変異したFGFR3対立遺伝子に標的化し、その発現を、約1%、2.5%、5%、10%、20%、35%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、95%、97.5%、99%又はそれ以上低減させ得る。あるいは、本発明のオリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3遺伝子産物又はmRNAの発現(例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症に罹患した小児患者における)と、突然変異したFGFR3遺伝子産物又はmRNAの発現との比を増加させ得る。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチド、コンジュゲート及び医薬組成物は、突然変異をコードしないFGFR3の発現に影響を及ぼすことなく又は最小限に影響を及ぼしつつ、突然変異したFGFR3の発現を(例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者の対立遺伝子におけるFGFR3 G380R突然変異をコードする核酸(例えばmRNA)に優先的に標的化及びハイブリダイズすることによって)低減又はさもなくば阻害する。
いくつかの実施態様において、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、FGFR3の遺伝子産物(すなわちmRNA)、例えば、380位においてグリシンからアルギニンへの置換を含む(例えば配列番号4によってコードされるような)突然変異したFGFR3多形又は変異体によってコードされるmRNA遺伝子産物にハイブリダイズする。他の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、突然変異したFGFR3多形又は変異体をコードする核酸の遺伝子産物(例えばmRNA)にハイブリダイズし、このようなFGFR3多形をコードするヌクレオチドは、コドン380の1394位におけるグアニンからアデニンへのトランジション置換を含む。他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、突然変異したFGFR3 G380R多形又は変異体(例えば配列番号4によってコードされるような)をコードする核酸の遺伝子産物(すなわちmRNA)に特異的にハイブリダイズし、同オリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3(例えば配列番号1によってコードされるような)をコードする核酸の遺伝子産物(すなわちmRNA)にはハイブリダイズしない。突然変異したFGFR3 G380R多形をコードする核酸への該オリゴヌクレオチドのこのような優先的な又は差別的なハイブリダイゼーションは、突然変異遺伝子産物の発現を調節することができるが、野生型FGFR3遺伝子産物の発現は保存されるか又はさもなくば不変のままである。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドは、配列番号15〜20を含む核酸(又はそのフラグメント)を含む又はそれによってコードされるmRNAに標的化及び優先的にハイブリダイズし得、よって、このようなmRNAによってコードされるタンパク質の発現は、少なくとも約10%、20%、25%、35%、40%、50%、又は好ましくは少なくとも60%、65%、70%、75%、85%、又は最も好ましくは少なくとも90%、95%、99%、又は100%低減及び/又は阻害される。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヒトFGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)(例えば、アクセッション番号NM_000142によってコードされるFGFR3 mRNA、これにはその任意の変異体及び多形が包含される)にハイブリダイズするが、このようなオリゴヌクレオチドは、他の種のFGFR3をコードする核酸には交差ハイブリダイズしない。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヒトFGFR3mRNA(例えば配列番号1及び/又は配列番号4によってコードされるような)に標的化及びハイブリダイズし得、かつマウスFGFR3mRNA(例えば配列番号7によってコードされるような)又はラットFGFR3mRNA(例えば配列番号8によってコードされるような)にはハイブリダイズしない。また、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19又は配列番号20を含むまたはそれによってコードされる1つ以上のFGFR3mRNA標的配列に優先的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドも考えられる。本発明のオリゴヌクレオチドは、好ましくは、G380R突然変異をコードするヒトFGFR3mRNA又はそのフラグメント(例えば、アクセッション番号NM_000142によってコードされるFGFR3mRNA)にハイブリダイズし得るが、マウス又はラットFGFR3遺伝子のFGFR3mRNAには交差ハイブリダイズせず、従って、標的化ヒトFGFR3の発現を調節し得る。あるいは、同オリゴヌクレオチドは、G380R突然変異をコードするFGFR3多形をコードする核酸に特異的にハイブリダイズし得るが、同じ又は類似したストリンジェンシーな条件下でG380R突然変異を欠失した又はさもなくばコードしていない野生型のヒト、マウス又はラット種をコードする核酸にはハイブリダイズしないだろう。
また、FGFR3の異常発現を阻害する方法、特に、突然変異したFGFR3を発現している細胞(例えば軟骨細胞又は膀胱細胞)における突然変異したFGFR3遺伝子の遺伝子産物(例えばFGFR3をコードするmRNA)の異常発現を阻害する方法が提供される。いくつかの実施態様において、該方法は、本発明によるオリゴヌクレオチド、コンクゲート若しくは医薬組成物を患者に投与するか、又はさもなくば、細胞若しくは組織をこのようなオリゴヌクレオチド、コンジュゲー若しくは医薬組成物と接触させ、よってこのような患者若しくは細胞におけるFGFR3(例えばG380R突然変異を含むFGFR3)の発現を阻害することを含む。
また、約8〜50の連続モノマー(例えばヌクレオチド)の第一領域を含む約8〜50モノマーのオリゴヌクレオチドが開示され、このような第一領域の配列は、1つ以上の選択された標的配列(例えば、突然変異したFGFR3をコードするmRNAを含む標的配列)に対して少なくとも80%同一である(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%同一)。いくつかの実施態様において、選択された標的配列は、哺乳動物FGFR3をコードする核酸領域(例えばmRNA)又はそのフラグメントを含み得る。さらには、例えば8〜50、12〜30、又は12〜20ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチドが提供される。例えば、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、1つ以上のロックド核酸(LNA)残基又はモノマー単位(例えば配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24又は配列番号25)を含む。本発明のオリゴヌクレオチドは、2つ以上のLNAモノマー単位(例えば2つ以上のβ−D−オキシ−LNAモノマー単位)を含み、このようなLNAモノマー単位は、互いに連続して位置し得るか、又は代替的にはこのようなLNAモノマー単位は互いに非連続的に位置し得る。例えば、本明細書において、配列番号14を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドが開示されており、該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節し、該オリゴヌクレオチドは、(a)1位におけるグアニンヌクレオチドはオキシ−LNAである;(b)2位及び3位の1つ以上におけるアデニンヌクレオチドはオキシ−LNAである;(c)10位及び11位の1つ以上におけるシトシンヌクレオチドはオキシ−LNAである;及び(d)12位におけるチミンヌクレオチドはオキシ−LNAである、からなる群より選択された1つ以上の位置において少なくとも1つのロックド核酸を含む。
場合により、このようなロックドアンチセンスオリゴヌクレオチドは、1つ以上の糖置換、例えば2’−O−メトキシエチル糖置換を含み得る。また本明細書において、本発明による1つ以上のオリゴヌクレオチドを含むコンジュゲートが提供され、このようなオリゴヌクレオチドは、本発明のオリゴヌクレオチドに共有結合的に付着した少なくとも1つの非ヌクレオチド又は非ポリヌクレオチド部分を含む。
また、本発明による1つ以上のオリゴヌクレオチド又はコンジュゲート、及び薬学的に許容される希釈剤、担体、溶媒、塩又は補助剤を含む、医薬組成物が提供される。また、本発明の1つ以上のオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物が提供される。このような医薬組成物は、例えば、注射若しくは点滴によって非経口的に、標的作用部位に直接投与されても、又は、吸入、腹腔内、局所若しくは経口によって投与されてもよい。
さらに、異常発現したFGFR3の発現を(例えばmRNAレベルで)ダウンレギュレートする方法、特に、細胞又は組織におけるFGFR3の突然変異体又は天然の変異体(例えばG380R、又は癌、例えば膀胱癌を特徴付ける突然変異)の発現をダウンレギュレートする方法が提供される。このような方法は、細胞又は組織をインビトロ又はインビボで、有効量の本発明の1つ以上のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート又は組成物と接触させることを含む。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチド及び組成物は、哺乳動物(例えば、癌、例えば膀胱癌又はヘテロ接合性軟骨無形成症を患っている又はさもなくば罹患しているヒト患者)における突然変異した又は異常発現したFGFR3の発現をダウンレギュレートすることができるが、正常に機能している又は野生型の対立遺伝子の発現は調節しない又はさもなくば影響を及ぼさない。
また、動物に、治療有効量又は予防有効量の本明細書に記載の1つ以上のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート又は医薬組成物を投与することによって、FGFR3の異常発現又は過剰発現に関連した疾病又は容態を有することが疑われるか又は罹り易い動物(例えば非ヒト動物又はヒト)を処置する方法が開示される。さらに、本明細書において、オリゴヌクレオチドを使用して、突然変異した又は異常発現したFGFR3(例えばFGFR3の突然変異した又は天然の変異体)の発現を阻害する方法、及び、FGFR3の異常発現又は活性に関連した疾病の処置のための方法が提供される。
また、FGFR3の異常発現に関連した容態(例えば、癌又は形成異常、例えば軟骨無形成症)を処置する方法が提供される。また、FGFR3を異常発現している軟膏細胞に、本発明の1つ以上のオリゴヌクレオチドを送達するか、又は該軟骨細胞を本発明の1つ以上のオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、軟骨細胞の機能を回復させる方法が提供される。特許請求された方法が該オリゴヌクレオチドを軟骨細胞に導入する条件は、軟骨細胞における異常なFGFR3の発現を低減させ、これにより正常な細胞機能が回復するのに十分なものである。いくつかの実施態様において、このような方法は、コドン380の1138位(これは、配列番号4によってコードされる配列の1394位のヌクレオチドに相当する)におけるグアニンからアデニンへのトランジション置換を含む、FGFR3突然変異体、多形又は天然の変異体の発現をmRNAレベルで優先的に低減させる。本発明は、癌、例えば膀胱癌又は軟骨無形成症などの疾病を処置する方法を提供し、該方法は、有効量の1つ以上のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート又はその医薬組成物を、それを必要とする患者(例えば、軟骨無形成症に罹患したヒト小児患者)に投与することを含む。本発明は、細胞又は組織における突然変異した又は異常発現したFGFR3の発現を阻害(例えばダウンレギュレートすることによって)する方法を提供し、該方法は、細胞又は組織を、有効量の本明細書に記載の1つ以上のオリゴヌクレオチド又はコンジュゲート又はその医薬組成物と接触させ、これにより突然変異した又は異常発現したFGFR3の発現をダウンレギュレート(例えばmRNAレベルで)することを含む。
考察された上記、並びに本発明の多くの他の特徴及び付随する利点は、添付の実施例と併せて、以下の本発明の詳細な説明を参照することによってより良く理解されるようになるだろう。
図1A及び1Bは、FGFR3 G380R突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的である21個の異なるオリゴヌクレオチドを用いてトランスフェクトされたA549細胞におけるflagでタグ化された野生型(WT)及び突然変異型(MUT)レポーターレベルを示す。ヒトA549細胞を、各オリゴヌクレオチドと、WT又はMUTレポーター構築物のいずれかとを用いて共トランスフェクトした。その後、細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、flagでタグ化されたレポーター転写物のレベルを、レポーター特異的定量PCRアッセイを使用して決定した。結果を、偽処置試料に対する比率として表現する。結果は、1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として報告され、エラーバーは標準偏差を示す。図1A及び1Bの両方において示されているように、21個の各試験オリゴヌクレオチドは、WTレポーター構築物と比較して、MUTレポーター構築物の低下した発現及び優先的な標的化を示した。 図1A及び1Bは、FGFR3 G380R突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的である21個の異なるオリゴヌクレオチドを用いてトランスフェクトされたA549細胞におけるflagでタグ化された野生型(WT)及び突然変異型(MUT)レポーターレベルを示す。ヒトA549細胞を、各オリゴヌクレオチドと、WT又はMUTレポーター構築物のいずれかとを用いて共トランスフェクトした。その後、細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、flagでタグ化されたレポーター転写物のレベルを、レポーター特異的定量PCRアッセイを使用して決定した。結果を、偽処置試料に対する比率として表現する。結果は、1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として報告され、エラーバーは標準偏差を示す。図1A及び1Bの両方において示されているように、21個の各試験オリゴヌクレオチドは、WTレポーター構築物と比較して、MUTレポーター構築物の低下した発現及び優先的な標的化を示した。 図2A及び2Bは、FGFR3 G380R突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の一部に対して相補的である、オリゴヌクレオチドを用いての48時間のジムノティック(gymnotic)処置を受けた後、ヒトA549細胞におけるflagでタグ化された野生型(WT)及び突然変異型(MUT)レポーター構築物レベルを示す。ヒトA549細胞を、オリゴヌクレオチドを用いてのジムノティック処置後に、WT又はMUTレポーター構築物のいずれかを用いてトランスフェクトした。その後、細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、flagでタグ化されたレポーター転写物のレベルを、レポーター特異的定量PCRアッセイを用いて決定した。結果は、偽処置試料に対する比率として報告され、1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として報告される。示されたエラーバーは標準偏差を示す。図2A及び2Bの両方において示されているように、21個のオリゴヌクレオチドが、WTレポーターと比較して顕著な用量反応と、MUTレポーター構築物の頑強なノックダウンを示した。 図2A及び2Bは、FGFR3 G380R突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の一部に対して相補的である、オリゴヌクレオチドを用いての48時間のジムノティック(gymnotic)処置を受けた後、ヒトA549細胞におけるflagでタグ化された野生型(WT)及び突然変異型(MUT)レポーター構築物レベルを示す。ヒトA549細胞を、オリゴヌクレオチドを用いてのジムノティック処置後に、WT又はMUTレポーター構築物のいずれかを用いてトランスフェクトした。その後、細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、flagでタグ化されたレポーター転写物のレベルを、レポーター特異的定量PCRアッセイを用いて決定した。結果は、偽処置試料に対する比率として報告され、1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として報告される。示されたエラーバーは標準偏差を示す。図2A及び2Bの両方において示されているように、21個のオリゴヌクレオチドが、WTレポーターと比較して顕著な用量反応と、MUTレポーター構築物の頑強なノックダウンを示した。 図3は、FGFR3 G380突然変異を含む及びその周囲の領域の種々の部分に対して相補的である10個の各オリゴヌクレオチドを用いてトランスフェクトされたHeLa細胞におけるflagでタグ化された野生型(WT)及び突然変異型(MUT)レポーターレベルを示す。該オリゴヌクレオチドを、0.2nM、1.0nM、及び5.0nMの最初のスクリーニング濃度で評価した。HeLa細胞を、オリゴヌクレオチドと、WT又はMUTレポーター構築物のいずれかを用いて共トランスフェクトした。その後、細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、レポーター構築物のレベルを、レポーター特異的定量PCRアッセイを用いて決定した。結果は、1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として報告され、エラーバーは標準偏差を示す。図3に示されているように、10個の全てのオリゴヌクレオチドが、WTレポーター構築物と比較して、評価された濃度範囲においてMUTレポーター構築物の用量依存的なノックダウンを生じることが判明した。 図4は、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的であるように設計された選択されたオリゴヌクレオチドについての50%阻害濃度(IC50)を示す。flagでタグ化された野生型(WT)又は突然変異型(MUT)レポーター構築物のいずれか及び10個中1個のオリゴヌクレオチドを、ヒトA549細胞において共トランスフェクトした。その後、細胞を収集し、RNAを、トランスフェクションから24時間後にレポーター特異的定量PCRのために抽出した。プロットされたデータ点は、3回の独立した実験の平均レポーターシグナルを示し、エラーバーは標準偏差を示す。灰色の曲線は、WTレポーターのあてはめた反応曲線を示し、黒い曲線は、MUTレポーターのあてはめた反応曲線を示す。各曲線についての対応するIC50値が各グラフ上に及びまた表2にも示されている。 図4は、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的であるように設計された選択されたオリゴヌクレオチドについての50%阻害濃度(IC50)を示す。flagでタグ化された野生型(WT)又は突然変異型(MUT)レポーター構築物のいずれか及び10個中1個のオリゴヌクレオチドを、ヒトA549細胞において共トランスフェクトした。その後、細胞を収集し、RNAを、トランスフェクションから24時間後にレポーター特異的定量PCRのために抽出した。プロットされたデータ点は、3回の独立した実験の平均レポーターシグナルを示し、エラーバーは標準偏差を示す。灰色の曲線は、WTレポーターのあてはめた反応曲線を示し、黒い曲線は、MUTレポーターのあてはめた反応曲線を示す。各曲線についての対応するIC50値が各グラフ上に及びまた表2にも示されている。 図5A及び5Bは、それぞれ非関連SCA3及びPTEN標的に対する、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的である10個の各オリゴヌクレオチドの特異性を示す。10個の各オリゴヌクレオチドは、トランスフェクションによってヒトA549細胞に送達された。その後、ヒトA549細胞を収集し、SCA3又はPTENmRNAのいずれかのノックダウンについて定量PCRによって試験した。結果は、1つのプレリードオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として提示される。エラーバーは1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の研究の標準偏差を示す。図5A及び5Bに示されているように、非特異的SCA3及びPTEN標的に対する10個の各オリゴヌクレオチドの効果は、FGFR3標的に対する効果よりも有意に低い。 図5A及び5Bは、それぞれ非関連SCA3及びPTEN標的に対する、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的である10個の各オリゴヌクレオチドの特異性を示す。10個の各オリゴヌクレオチドは、トランスフェクションによってヒトA549細胞に送達された。その後、ヒトA549細胞を収集し、SCA3又はPTENmRNAのいずれかのノックダウンについて定量PCRによって試験した。結果は、1つのプレリードオリゴヌクレオチドあたり3回の独立した研究の平均として提示される。エラーバーは1つのオリゴヌクレオチドあたり3回の研究の標準偏差を示す。図5A及び5Bに示されているように、非特異的SCA3及びPTEN標的に対する10個の各オリゴヌクレオチドの効果は、FGFR3標的に対する効果よりも有意に低い。 図6は、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的である10個の各オリゴヌクレオチドの血漿中の安定性を示す。10個の各オリゴヌクレオチドを、37℃のマウス血漿中で96時間までインキュベートした。試料を24時間毎に採取し、PAGEによって分析した。10個の各オリゴヌクレオチドの血漿中の安定性は、十分に予想された範囲内であることが判明し、特に10個の全てのオリゴヌクレオチドが、全体的に96時間を超える半減期を有することが判明した。図6において示されているように、10個の中の大半のオリゴヌクレオチドは、はっきりと認識できる分解産物を全く生成しなかった。 図7は、FGFR3 G380突然変異をコードするヌクレオチドを含む及びその周囲の領域の部分に対して相補的であるオリゴヌクレオチドが14日目まで3日毎にマウスに投与された16日間のインビボにおける耐容能の研究の結果を示す。マウスを屠殺し、16日目に評価した。対照には、食塩水の対照を投与されたマウスが含まれた。5個の選択されたオリゴヌクレオチド(それぞれ配列番号21、22、23、24及び25に相当するSH02、SH13、SH19、SH20及びSH21)により、肝酵素アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)の許容可能な上昇が起こった。
詳細な説明
本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、FGFR3の発現を調節することのできる特異的な治療ツールを提供する。いくつかの実施態様において、本明細書に記載の短い(例えば、通常、およそ50、40、30、20、18、17、16、15、14、13、12、10、8またはそれ以下のヌクレオチド長)一本鎖の合成オリゴヌクレオチドは、FGFR3RNA標的配列(例えばプレmRNA又はmRNA)に対して相補的である塩基配列を有し、水素結合による塩基対形成によってハイブリッド二本鎖を形成する。例えば、いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、FGFR3をコードする核酸(例えばFGFR3をコードするmRNA)又はそのフラグメント(例えば配列番号5又は6)に標的化し得るか又はそれに対して相補的であり得、これにより、FGFR3の発現を調節し得る。他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、一般的に、切断作用機序、又は、プレmRNAのプロセシング若しくはmRNAの翻訳に関与する酵素を立体的に遮断することによって作用し得る。このハイブリダイゼーションは、発現(すなわち、標的mRNAコードを、そのタンパク質産物へと翻訳)を妨げると予想され得、従って、その後のタンパク質産物の作用を妨げる。従って、本明細書に記載のオリゴヌクレオチド及び方法を使用して、FGFR3の異常発現に関連した1つ以上の容態(例えば疾病又は症候群)、例えば癌、例えば膀胱癌、骨格形成異常、例えば軟骨無形成症、軟骨低形成症、及び致死性骨異形成症(I型及びII型)を寛解又は処置することができる。
ヒト低身長症の最も一般的な形態である軟骨無形成症は、FGFR3遺伝子の膜貫通ドメインの点突然変異によって引き起こされる。軟骨低形成症及び致死性骨異形成症(I型及びII型)もまた、FGFR3遺伝子の単一の突然変異に起因する。罹患患者においては、人体比率及び身体的な特徴が生誕時に異常であり、これは大半の場合、通常生誕時に又は生誕直後に診断の基礎を成す。低身長症の兆候は、年齢と共に着実により明らかとなる。全体的に、大半の患者は比較的通常の生活を送り、心血管合併症、脊髄閉塞、及び上気道閉塞が最も重篤な作用である。軟骨無形成症の発生率は、およそ110,000人の出生数あたり1人から、130,000人の出生数あたり1人である。
ヘテロ接合性軟骨無形成症の臨床特徴は、患者間で非常に一貫しており、これには近位四肢短縮、顔面中部の低形成、脊柱の狭窄、及び相対的な巨頭症が挙げられる。最終的な軟骨無形成症の成人の身長は、112〜145cmの範囲である。組織学的には、軟骨無形成症患者の骨端及び成長板軟骨は正常である。しかしながら、このような患者の形態計測学的検査により、成長板は正常よりも短く、短縮はヘテロ接合性軟骨無形成症よりもホモ接合性軟骨無形成症においてより大きいことが判明し、このことは、遺伝子量の作用を示唆する。軟骨無形成症患者の柱間マトリックスは正常よりも豊富であり、血管新生病巣及び軟骨の横断トンネリング(血管の内殖)がいくつかの症例において観察されている。さらに、顕著な骨膜の骨形成が観察されている。軟骨無形成症の根底にある機序は、長骨の成長板の軟骨細胞の成熟における異常と考えられている。
成長板におけるFGFR3遺伝子の役割は、内的成長速度の負の調節の1つであるようである。特に、FGFR3ヌル対立遺伝子についてホモ接合性であるマウスは(例えば遺伝子ノックアウトによって)、円背、脊柱側湾症、長骨の過成長、及び成長板の肥大帯の拡大を示す。この表現型は、長管骨の成長板及び頭蓋骨縫合における軟骨細胞の増殖(高肥大細胞)及び最終的な分化(低肥大細胞)の調節におけるFGFR3の役割と一致する。
軟骨無形成症は常染色体優性で遺伝し、FGFR3の発現における機能獲得型突然変異によって引き起こされ得る。報告は、軟骨無形成症患者が、FGFR3の染色体4p16.3に位置する突然変異を有し得ることを示した。FGFR3遺伝子における2つの突然変異が、軟骨無形成症の症例の99%超を引き起こすことが示された。これらの2つの突然変異の中で、約97%が、FGFR3遺伝子のエキソン8におけるG1138A突然変異に関連し、約2.5%がFGFR3遺伝子のエキソン8におけるG1138C突然変異に関連する。G1138A突然変異はまた、FGFR3についての現在の遺伝子バンクエントリーNM_000142.4(配列番号1)にマッピングされた場合には1394G>A突然変異と称されるか、又は、陳旧遺伝子バンクエントリーNM_000142.1にマッピングされた場合には1138G>Aと称される。後者の命名法は、陳旧であるが、今日の刊行物を含む多くの文献に維持されている。1394位及び1138位は本明細書において互換的に使用される。G1138A及びG1138C突然変異の両方により、FGFR3アミノ酸配列のコドン380位におけるアミノ酸のグリシンからアルギニンへの変化が起こり得る(時に「G380R」突然変異と称される)。FGFR3における他の疾病を引き起こす突然変異としては、FGFR3の膜貫通ドメインにあるGly375からCysへの突然変異、及び、FGFR3のIg3−TMリンカー領域内のGly346からGluへの突然変異が挙げられる。
軟骨無形成症に加えて、FGFR3の突然変異及びその発現レベルの変化は、膀胱癌に強く相関することが示された。低悪性度で筋層非浸潤性の乳頭状膀胱腫瘍の約75%が、FGFR3の活性化突然変異を含むことが示された。筋層浸潤性腫瘍においては、FGFR3における活性化突然変異の普及率は低いが(20%)、FGFR3の発現レベルは腫瘍の50%において増加しており、これにより、より高いFGFR3活性がもたらされる。FGFR3の活性化突然変異又は増加した発現レベルのいずれかと、腫瘍形成との間の相関は、癌細胞増殖がFGFR3活性の増加によって駆動されるモデルを支持する。これは、FGFR3に対して指向される小分子阻害剤及び抗体が、インビトロの膀胱癌モデルにおいて細胞増殖を低減させ得、かつ、げっ歯類の膀胱癌モデルにおいて腫瘍サイズを有意に低減させ得る、インビトロ及びインビボの実験によって支持される。
膀胱癌の処置は、現在、腫瘍の切除に基づき、この方法は高い再発率に悩まされ、これは癌の進行及び転移に至る。切除の後にしばしば化学療法が行なわれ、癌が筋層浸潤性となれば、膀胱の除去が行なわれる。FGFR3に指向された療法による癌の膀胱内処置は、腫瘍切除の必要性を低下又は排除し得、癌の進行及び転移の速度を低下させ得る。
以下の表に示されているような多くの特異的なFGFR3突然変異が、膀胱癌の臨床単離株において同定されている。一般的に、これらの突然変異は、FGFR3の二量体化、活性化、又はFGFR3によるシグナル伝達に影響を及ぼし、しばしばその結果、リガンド非依存的な腫瘍細胞の増殖をもたらす、活性化突然変異である。FGFR3に指向されるアンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定の突然変異に対して使用され得、これにより、野生型FGFR3機能の欠失を通して媒介される副作用を最小限とし得るか、又は、突然変異から遠位にある転写物の部位に対して使用され得、突然変異により癌が小分子若しくは抗体に対して抵抗性となっている癌の処置を可能とする。
表:ヒト膀胱腫瘍における公知のヌクレオチド及びアミノ酸の変化。ヌクレオチド及びアミノ酸は、NM_000142.1配列上にマッピングされている。括弧内のアミノ酸は、文献に報告された同アミノ酸の変化を指すが、以前のバージョンの転写物にマッピングされ、これは2アミノ酸だけ長さが異なる。
本明細書に記載のオリゴヌクレオチド、医薬組成物及び方法を使用して、異常なFGFR3核酸分子の発現又は機能を低減させることによって、癌、例えば膀胱癌又は骨格形成異常、例えば軟骨無形成症を寛解又は処置することができる。
オリゴヌクレオチド
いくつかの実施態様において、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、異常に発現したFGFR3をコードする核酸(例えば、配列番号4に提供されるようなFGFR3をコードするmRNA並びに/又は配列番号5及び配列番号6に提供されるようなそのフラグメント)及びこのような核酸の天然の変異体に標的化し、これにより、FGFR3の発現を調節する。本明細書において使用される「オリゴヌクレオチド」という用語は、2つ以上のヌクレオチドの共有結合によって形成される分子を指す。オリゴヌクレオチドという用語は、一般的に、オリゴヌクレオシド、オリゴヌクレオチド類似体、オリゴヌクレオチド模倣体、及びこれらのキメラ組合せを含む。本発明の脈絡において、単一のヌクレオチド単位はまた、モノマー又は単位とも称され得る。いくつかの実施態様において、「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド」、「単位」及び「モノマー」という用語は互換的に使用される。ヌクレオチド又はモノマーの配列を言及する場合、言及されるのは塩基配列、例えばA、T(又はU)、G又はCであると認識される。
いくつかの実施態様において、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、アンチセンス作用機序を介して、核酸分子の発現を調節するのに(例えば異常発現したFGFR3の発現を調節するのに)有用である。この調節は、例えば、1つ以上の標的核酸分子、例えばmRNA(配列番号4)に対して相補的である及び/又はハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを提供することによって達成され得る。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、標的核酸の特定の領域(例えば、G380R突然変異をコードするFGFR3mRNAの領域)に対して相補的である。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、標的核酸の特定の領域(例えば、G380R突然変異をコードするFGFR3mRNAの領域)にハイブリダイズすることができる。
本明細書において使用される「標的核酸」という語句は、DNA及びこのようなDNAから転写されたRNA(プレmRNA及びmRNA又はその一部を含む)、並びにまた、このようなRNAから得られたcDNAを包含することを意味する。例えば、いくつかの実施態様において、「標的核酸」という語句は、FGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)、又は特に、突然変異した又は異常発現したFGFR3をコードする核酸を指すために使用される。本明細書において使用される「遺伝子産物」という用語は、遺伝子又は核酸(例えばDNA又はRNA)の発現から生じた任意の生化学的材料を指し、これにはmRNA、RNA及び/又はタンパク質が含まれるがこれらに限定されない。例えば、いくつかの実施態様において、FGFR3遺伝子に関して使用される場合、遺伝子産物という語句は、FGFR3によってコードされるmRNAを指す。特定の実施態様において、標的核酸は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、及び配列番号20からなる群より選択された核酸配列を含む。他の実施態様において、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、及び/又は配列番号20の1つ以上を含む核酸配列に対して相補的である及び/又はハイブリダイズする。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチド化合物は、1つ以上の標的核酸(例えばFGFR3をコードするmRNA)に対して相補的であり、標的核酸の正常な機能に干渉する(例えばアンチセンス作用機序によって)。標的核酸に特異的にハイブリダイズする本発明のオリゴヌクレオチドによる、標的核酸の機能のこのような干渉又は調節は、一般的に「アンチセンス」と称される。干渉しようとするDNAの機能は、複製及び転写を含み得る。干渉しようとするRNAの機能は、例えば、タンパク質翻訳部位へのRNAの転位、RNAからのタンパク質の翻訳、RNAのスプライシングによる1つ以上のmRNA種の生成、及びRNAに関与し得る又はRNAによって促進され得る触媒活性などの、機能を含み得る。いくつかの実施態様において、標的核酸機能の全体的な干渉の効果は、このような標的核酸(例えばFGFR3)産物の発現の調節である。
語句が本明細書において使用されているように、「アンチセンス化合物」又は「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、核酸分子の領域、特に標的核酸、例えば異常発現したタンパク質又は酵素をコードするmRNAに対して少なくとも部分的に相補的である(例えば、100%、約99%、98%、97.5%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、又は50%相補的)オリゴヌクレオチドを指す。いくつかの実施態様において、アンチセンス化合物又はアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的核酸にハイブリダイズすることができ、これによりその発現を調節することができる。結果として、全てのアンチセンス化合物がオリゴヌクレオチドであると言うことができるが、全てのオリゴヌクレオチドがアンチセンス化合物であるわけではない。
本発明のオリゴヌクレオチドは、約8〜50ヌクレオチド長、例えば8〜30ヌクレオチド長の連続的なヌクレオチド配列からなるか又は含む。様々な実施態様において、本発明の化合物は、RNA単位又はモノマーを含まず、むしろ、例えば、DNA単位又はモノマー及び/又はいくつかの場合においてはLNA単位又はモノマーを含む。本発明による化合物は鎖状分子であるか、又は鎖状分子として合成されることが好ましい。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは一本鎖分子であり、同オリゴヌクレオチド内の等価な領域に対して相補的である、例えば少なくとも3、4又は5つ連続したヌクレオチドの短い領域(すなわち二本鎖)を好ましくは含まない。これに関して、該オリゴヌクレオチドは実質的に二本鎖ではない。
標的配列
特定の実施態様において、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、FGFR3の発現を調節することができるか、又はいくつかの実施態様においてダウンレギュレート(例えば低減又は消失)させることができる(例えば、mRNAレベルで異常発現したFGFR3をダウンレギュレート)。これに関して、本発明のオリゴヌクレオチドは、典型的には哺乳動物細胞、例えばヒト細胞(例えばA549細胞、HeLa細胞、膀胱細胞又は軟骨細胞)において、FGFR3の阻害を及ぼすことができる。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、標的核酸(例えば突然変異した又は異常発現したFGFR3mRNA)にハイブリダイズし、正常な発現レベル(例えば、該オリゴヌクレオチド又はコンジュゲートの非存在下における発現レベルなど)と比較して少なくとも10%又は20%の発現の阻害又は低減を及ぼす。例えば、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、FGFR3突然変異対立遺伝子を有する個体に見られるFGFR3の正常な発現レベルと比較して、FGFR3の発現の少なくとも約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、97.5%、98%、99%又は100%の低減又は阻害を及ぼし得る。いくつかの実施態様において、このような調節は、約0.04nM〜25nMの濃度(例えば約0.8nM〜20nMの濃度)の本発明の化合物に標的細胞又は組織を曝すと明白である。同じ又は異なる実施態様において、標的核酸(例えば突然変異したFGFR3をコードするmRNA)の発現阻害は、100%未満である(例えば、約98%未満の阻害、約95%未満の阻害、約90%未満の阻害、約80%未満の阻害、又は約70%未満の阻害)。いくつかの実施態様において、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、mRNAレベルでFGFR3の発現を(例えば、突然変異した又は異常発現したFGFR3をコードするmRNAに標的化及びハイブリダイズすることによって)調節することができる。発現の調節(例えばmRNAレベルでの)は、タンパク質のレベル又は濃度を測定することによって(例えば、SDS−PAGE、続いて標的タンパク質に対して生じた適切な抗体を使用してのウェスタンブロットによって)決定され得る。あるいは、発現の調節(例えばmRNAレベルでの)は、mRNAのレベル又は濃度を測定することによって(例えば、ノザンブロット又は定量RT−PCRによって)決定され得る。mRNAのレベル又は濃度の評価を介して発現を測定する場合、適切な用量又は濃度のオリゴヌクレオチド(例えば、約0.04nM〜25nM、又は約0.8nM〜20nM)を使用した場合のダウンレギュレーションの程度は、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート又は組成物の非存在下で観察された正常なレベル又は濃度と比較して、約10%超、約10〜20%、約20%超、約25%超、又は約30%超であり得る。
本発明の脈絡において、「調節する」又は「調節」という用語は、遺伝子の発現又は遺伝子産物(例えばFGFR3mRNA)の増加(例えば刺激又はアップレギュレーション)、遺伝子の発現又は遺伝子産物(例えばFGFR3mRNA)の減少(例えばダウンレギュレーション又は阻害)、及び、2つ以上の遺伝子産物間の相対的発現の変化(例えば、野生型FGFR3の発現と比較した突然変異FGFR3の発現の減少)の1つ以上を意味し得る。本明細書に記載のいくつかの脈絡において、ダウンレギュレーション及び阻害は、特にそれが突然変異FGFR3の発現の調節に関連するので、好ましい形態の調節である。本明細書に記載のいくつかの脈絡において、「発現」という用語は、遺伝子又は核酸(例えばDNA)からの情報が遺伝子産物(例えばmRNA、RNA及び/又はタンパク質)の合成に使用されるプロセスを意味し、これは、複製、転写及び翻訳の工程の1つ以上を含むがこれらに限定されない。本発明のオリゴヌクレオチドによって調節され得る発現工程は、例えば、転写、スプライシング、翻訳、及びタンパク質の翻訳後修飾を含み得る。
それは標的化、調節及び発現に関するので、「FGFR3」という用語は広く、線維芽細胞増殖因子受容体3型遺伝子又はその遺伝子産物(例えばプレmRNA、成熟mRNA、cDNA、又はタンパク質)を指し得、これは突然変異型及び野生型形の両方、そのアイソフォーム、及び変異体(例えばヒトFGFR3をコードし、FGFR3タンパク質をコードする核酸)を含み得る。本明細書において使用される「FGFR3」というイタリック体の用語は、典型的には、FGFR3遺伝子を指す。「野生型」という用語はFGFR3と記載されるが、これは、被験体又は個体群において最も頻繁に観察されるFGFR3対立遺伝子、ヌクレオチド配列、アミノ酸配列、又は表現型を指す。例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者におけるG380Rの突然変異したFGFR3対立遺伝子と比較して、「野生型」という用語は、G380R突然変異を含まない残りの対立遺伝子を指す。「突然変異」という用語はFGFR3のことを記載するが、これは、被験体又は個体群において変化した対立遺伝子、ヌクレオチド配列、アミノ酸配列、又は表現型、例えば、トランジション及びトランスバージョン点突然変異(これにより1塩基ヌクレオチドが別の遺伝子材料のヌクレオチド(例えばDNA又はRNA)で置換される)を指す。突然変異の一例は、ヒトFGFR3のコード領域の1138位におけるGからAへのトランジション置換であり(ヒトFGFR3(NM_000142)の1394位に相当し、同じGからAへのトランジション置換を含む任意の変異体及び多形を包含する)、この結果、コドン380位はGGG(アルギニンすなわちRをコードする)からAGG又はCGG(グリシンすなわちGをコードする)に変化し、従って、突然変異を記載するために「G380R」という言及が使用される。この突然変異についてのSNP IDは、SNPrs28931614である。
「発現を調節する」という語句は、特にFGFR3に関するので、FGFR3遺伝子の遺伝子産物(例えば、野生型及び/又は突然変異FGFR3の遺伝子産物)の刺激、アップレギュレーション、ダウンレギュレーション、及び/又は阻害を意味する。例えば、異常発現したFGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)に標的化し、このような核酸(例えばFGFR3をコードするmRNA)に特異的にハイブリダイズする本発明のオリゴヌクレオチドは、FGFR3の発現を調節することができる。本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者における野生型及び突然変異FGFR3の両方の発現を調節することができる。あるいは、好ましい実施態様において、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、突然変異FGFR3の発現を優先的にダウンレギュレート又は阻害することができる(例えば、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、FGFR3 G380R突然変異によって引き起こされたヘテロ接合性軟骨無形成症患者におけるG380R突然変異FGFR3の発現を調節し得る)。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、特定の核酸を標的化することができる。特定の核酸への、本明細書に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの脈絡における標的化は、多段階プロセスであり得る。該プロセスは、通常、その機能を調節しようとする核酸配列の同定から始まる。これは、例えば、その発現が特定の疾患又は疾病状態(例えば軟骨無形成症)に関連している核酸(例えばmRNA)であり得る。いくつかの実施態様において、標的核酸(例えばmRNA)はFGFR3をコードする。例えば、標的核酸は、G380R FGFR3突然変異をコードする核酸遺伝子の領域又はフラグメントを含み得、このような領域を標的化するオリゴヌクレオチドは、FGFR3mRNAをコードする核酸に対して相補的である及び/又はハイブリダイズする。あるいは、いくつかの実施態様において、標的核酸は、G380R突然変異をコードするFGFR3遺伝子(又は対応するそのmRNA遺伝子産物)の特定の領域をコードする。標的化プロセスはまた、1つ以上の所望の効果が得られるようなアンチセンス相互作用が起こる標的遺伝子内の部位又は部位群の決定を含み得る。1つ以上の所望の効果は、例えば、遺伝子産物(例えば野生型及び/又は突然変異mRNA又はタンパク質)の発現の調節、同じ遺伝子若しくはmRNA又は他の遺伝子若しくはmRNA上の他の部位と比較して標的部位に対する選択的結合(例えば増加した結合親和性)、標的への十分な又は増強された送達、及び最小限の副作用若しくは皆無の副作用を含み得る。いくつかの実施態様において、好ましい標的化核酸又はmRNA部位は、FGFR3 G380R突然変異及び/又はこのようなG380R突然変異の周囲又は隣接した領域をコードする。特に、好ましい部位は、FGFR3のコドン380の1138位におけるグアニンからアデニンへのヌクレオチド突然変異を含む。
G380R突然変異は、軟骨無形成症の発症に関与する最も一般的な突然変異を示す。上記されているような「G380R」とう用語は、FGFR3タンパク質のコドン380におけるアルギニン(R)のグリシン(G)による置換をもたらす点突然変異を指す。本発明のいくつかの脈絡において、「G380R領域」という語句は、G380R突然変異の上流及び/又は下流であるコドン、例えば、G380R突然変異から約2、5、10、12、20、30、50、60、75、80、100又はそれ以上のコドンだけ上流及び/又は下流にある領域を含み得る。G380R突然変異(380位のコドンにおけるGGGはAGG又はCGGに変化)はG380R受容体タンパク質の膜貫通ドメイン内で起こり、その結果、受容体の過剰活性化が起こる。FGFR3の延長された活性化により、軟骨細胞増殖の中途停止、及び未熟な軟骨細胞の分化が起こる。G380R突然変異型のFGFR3は、疾病を引き起こす機能を獲得し、従って、本明細書に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、突然変異したFGFR3の発現を選択的にダウンレギュレートし、よって、残りの野生型対立遺伝子が長骨における成長板の適切な増殖を誘導することを可能とすることによって、正常な軟骨細胞の機能を回復することができる。特に、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者においては、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、差別的又は選択的に、G380Rの突然変異したFGFR3をコードする核酸(すなわちmRNA)(例えば、配列番号4を含む配列によってコードされる核酸)に標的化及びハイブリダイズし、よって、突然変異したFGFR3の対立遺伝子の発現はダウンレギュレート又は阻害されるが、同化合物は、野生型FGFR3(例えば配列番号1)には標的化又はハイブリダイズしないか、又はより低い程度で標的化又はハイブリダイズし、従って、残りの野生型対立遺伝子の機能は保存され、これにより、正常な軟骨細胞の機能は回復し、長骨の成長板の適切な増殖が誘導される。
本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、動物、哺乳動物、ヒト、又は細胞の1つ以上に送達され得る。標的化細胞は、いくつかの実施態様において、軟骨細胞、HeLa細胞、又はA549細胞を含み得る。特定の実施態様において、使用されるオリゴヌクレオチドの濃度(例えばA549細胞における)は、約0.25nM、0.5nM、1nM、5nM、40nM、100nM、200nM、250nM又はそれ以上であり得る。使用されるオリゴヌクレオチドの濃度は、いくつかの実施態様において、25nM(例えば軟骨細胞において)であり得る。使用されるオリゴヌクレオチドの濃度は、いくつかの実施態様において、1nM(例えば軟骨細胞において)であり得る。トランスフェクション試薬の非存在下において(例えばジムノティック送達を使用して)、約1μM〜25μM(例えば約5μM)のオリゴヌクレオチド濃度が標的遺伝子のダウンレギュレートのために使用され得る。
特定の実施態様において、本明細書において開示されたオリゴヌクレオチドは、被験体に定期的に(例えば、ヒトに1日1回、1週間に1回、1か月に1回、年4回、年2回、又は年1回、静脈内又は皮下に投与)、約0.2〜約20mg/kgの用量で(例えば、少なくとも約0.2mg/kg、0.25mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg、1.5mg/kg、2.0mg/kg、2.5mg/kg、3.0mg/kg、3.5mg/kg、4.0mg/kg、4.5mg/kg、5.0mg/kg、6.0mg/kg、7.5mg/kg、8.0mg/kg、10mg/kg、12.5mg/kg、15mg/kg、又は20mg/kgの1日量又は1週間の用量の投与)投与され得る。いくつかの実施態様において、細胞を標的化するために使用されるオリゴヌクレオチドの適切な濃度の決定は、トランスフェクション試薬(例えばリポフェクチン)を使用してインビトロの細胞アッセイにおいて実施され得ることを注意すべきである。
いくつかの実施態様において、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、FGFR3の強力な阻害剤である(すなわち、細胞又は組織が比較的低濃度のオリゴヌクレオチドに曝された時に、このような細胞又は組織におけるFGFR3の発現を調節することができる)。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、このようなオリゴヌクレオチドの比較的低濃度で、FGFR3の発現(例えば突然変異したFGFR3の発現)を低減又はさもなくば阻害することができる。例えば、いくつかの実施態様において、オリゴヌクレオチドは、比較的低濃度で(例えば、トランスフェクションアッセイによって決定されたところ約5nM未満のIC50、又は約4nM未満、例えば2nM未満のIC50)で細胞によるFGFR3の発現を阻害し得る。本明細書において使用される「IC50」という用語は、対象のパラメーター(例えばFGFR3タンパク質発現)を約50%阻害するのに十分であるオリゴヌクレオチドの濃度を指す。特定の実施態様において、本明細書において開示されたアンチセンスオリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3タンパク質の発現と比べて、突然変異FGFR3タンパク質の発現を選択的に阻害することで特徴付けられる。従って、オリゴヌクレオチドは、野生型FGFR3タンパク質の発現を阻害するのに必要とされる濃度と比べて、より低い濃度で(例えば約2倍低い)突然変異FGFR3のタンパク質の発現を阻害することで特徴付けられ得る。例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、突然変異及び野生型FGFR3タンパク質についてのIC50の少なくとも2倍の差異を示し得る(例えば、ヘテロ接合性軟骨無形成症を有する哺乳動物における正常又は野生型タンパク質と比べて、FGFR3突然変異タンパク質の発現を阻害するのに必要とされるIC50の少なくとも約2.5倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍又は10倍の差異)。
それ故、本発明は、このようなFGFR3タンパク質及び/又はmRNAを異常に発現している細胞(例えば、G380R突然変異FGFR3タンパク質及び/又はmRNAを発現している軟骨細胞)における、異常発現したFGFR3タンパク質及び/又はFGFR3mRNA、特にG380R突然変異FGFR3遺伝子によってコードされるFGFR3mRNAの発現を調節(例えばダウンレギュレート又は阻害)する方法を提供する。このような方法は、本発明によるオリゴヌクレオチド又はコンジュゲートを、細胞に投与(又はさもなくば、このような細胞をこのようなオリゴヌクレオチド又はコンジュゲートと接触させる)して、該細胞におけるFGFR3タンパク質及び/又はmRNAの発現をダウンレギュレート又は阻害することを含む。いくつかの実施態様において、該細胞はインビトロ又はインビボの哺乳動物細胞、例えばヒト細胞であり得る。例えば、突然変異FGFR3遺伝子に標的化しその遺伝子産物(例えば突然変異したFGFR3mRNA)に特異的にハイブリダイズすることのできる本発明のオリゴヌクレオチドは、突然変異したFGFR3の発現を調節し得る。本発明のオリゴヌクレオチドは、ヘテロ接合性軟骨無形成症患者における野生型及び/又は突然変異FGFR3対立遺伝子の発現を調節し得る。患者(例えばヒト又は哺乳動物)、被験体(例えばヒト又は哺乳動物)、及び/又は細胞(例えばヒト又は哺乳動物)への投与は、インビボ、エクスビボ、又はインビトロで行なわれ得る。例えば、いくつかの実施態様において、薬学的に許容される製剤中及び/又は薬学的に許容される担体若しくは送達ビヒクル中のオリゴヌクレオチドは、患者又は被験体の身体に本明細書に記載の方法によって直接投与されてもよい。あるいは、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、細胞が取り出された後、かつそれらが患者又は被験体の身体に戻される前に投与されてもよい。いくつかの実施態様において、該細胞は、該細胞が取り出された後、かつそれらが患者又は被験体の身体に戻される前に、培養条件下で維持され得る。
本明細書において使用される「標的核酸」という語句は、哺乳動物FGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)を指し、特に、突然変異した又は異常発現したFGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)を指す。例えば、本明細書において開示されているのは、G380R突然変異FGFR3をコードする標的核酸(例えば、配列番号4によってコードされるような、G380R突然変異FGFR3をコードするmRNA)である。適切な標的核酸としては、FGFR3をコードする核酸又はその天然の変異体、及び、それから得られたRNA核酸(例えば、配列番号15〜20を含む又はそれに相当するmRNA標的配列)、好ましくはmRNA、例えばプレmRNAが挙げられるが、好ましくは成熟mRNAである。いくつかの実施態様において(例えば、研究又は診断に使用される場合)、「標的核酸」は、上記のDNA又はRNA核酸標的から得られたcDNA又は合成オリゴヌクレオチであり得る。本発明によるオリゴヌクレオチドは、標的核酸又はこのような標的核酸の遺伝子産物にハイブリダイズすることができる。いくつかの実施態様において、標的核酸配列はcDNA配列であり、従って、成熟mRNA標的配列に相当するが、cDNA配列中のウラシルはチミジンで置換されていてもよいと認識されている。
「その天然の変異体」という用語は、規定の分類学的な群、例えば、哺乳動物、例えばマウス、サル、及び好ましくはヒトに天然に存在するFGFR3ポリペプチド又は核酸配列の変異体を指す。典型的には、ポリヌクレオチドの「天然の変異体」に言及する場合、該用語はまた、染色体転座又は複製によって染色体4p16.3に見られるFGFR3をコードするゲノムDNA、及びRNA、例えばそれから導かれたmRNAの任意の対立遺伝子変異体を包含し得る。例えば、FGFR3の天然の変異体は、例えば配列番号4によってコードされるようなG380R突然変異体、又はその天然の変異体(例えばSNP ID番号rs28931614、rs11943863、又はrs17881656)を含み得る。天然の変異体はまた、FGFR3mRNAの選択的スプライシングから得られた変異体を含み得る。特定のポリペプチド配列に言及する場合、該用語はまた、天然形のタンパク質(これらはそれ故、例えば、同時翻訳又は翻訳後修飾(例えば、シグナルペプチド切断、タンパク質分解による切断、グリコシル化など)によってプロセシングされていてもよい)を含み得る。
配列
いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、配列番号1若しくは配列番号4のヌクレオチド配列、又は配列番号1若しくは配列番号4のフラグメントの逆相補体に相当する、連続ヌクレオチド配列を含む又はからなる。従って、該オリゴヌクレオチドは、配列番号9、10、11、12、13又は14からなる群より選択された配列を含む又はからなり得、該オリゴヌクレオチド(又はその連続ヌクレオチド部分)は、場合により、選択された標的配列に対して1つ、2つ又は3つのミスマッチを有し得る。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、G380R突然変異を含むFGFR3配列領域をコードするヌクレオチド配列、及びこのような突然変異の周囲のヌクレオチドの逆相補体に相当する、連続ヌクレオチド配列を含む又はからなり得る。例えば、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、表1において同定された配列を含み得る(すなわち、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13又は配列番号14)。該オリゴヌクレオチドは、G380R突然変異を含むFGFR3をコードする核酸(例えばmRNA)の領域(例えば、G380R突然変異から約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又はそれ以上のヌクレオチドだけ上流及び/又は下流にある領域)、例えば表1において同定された標的配列に対して相補的であり得る。例えば、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、表1において同定されたmRNA標的配列(例えば、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、又は配列番号20)に対して相補的であり得る。いくつかの実施態様において、このような相補的オリゴヌクレオチドは、FGFR3の遺伝子産物(すなわちFGFR3mRNA)に、特に、G380R突然変異をコードするFGFR3の遺伝子産物にハイブリダイズすることができる。
該オリゴヌクレオチドは、哺乳動物FGFR3(例えば配列番号1、配列番号4又はそのフラグメント)をコードする核酸の等価な領域に対して完全に相補的である(完璧に相補的である)連続ヌクレオチド配列を含む又はからなり得る。従って、該オリゴヌクレオチドは、FGFR3をコードする核酸(すなわちFGFR3mRNA)にハイブリダイズすることのできるアンチセンスヌクレオチド配列を含む又はからなり得る。
しかしながら、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、標的配列にハイブリダイズする場合に1、2、3又は4個の(またはそれ以上の)ミスマッチに耐え得、依然として標的に十分に結合して所望の効果(例えば標的mRNAのダウンレギュレーション)を示し得る。ミスマッチは、例えば、オリゴヌクレオチド配列の延長された長さ、及び/又は、ヌクレオチド配列内に存在するロックド核酸(LNA)などのヌクレオチド類似体の増加した数によって補われ得る。いくつかの実施態様において、連続ヌクレオチド配列は、標的配列に、例えば哺乳動物FGFR3mRNAをコードする核酸の対応する領域にハイブリダイズさせる場合に、3つ以下のミスマッチを含む(例えば1つ以下又は2つ以下のミスマッチ)。いくつかの実施態様において、連続ヌクレオチド配列は、標的配列に、例えば哺乳動物FGFR3mRNAをコードする核酸の対応する領域にハイブリダイズさせる場合に、1つ以下のミスマッチを含む。
本発明のオリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列又は連続ヌクレオチド配列は、好ましくは、配列番号15、16、17、18、19又は20からなる群より選択された配列に対して少なくとも80%相補的、例えば少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、例えば少なくとも100%相補的である。
本発明のオリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列又は連続ヌクレオチド配列は、好ましくは、配列番号4に存在する対応する配列の逆相補体に対して少なくとも80%相同、例えば少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%相同、少なくとも97%相同、少なくとも98%相同、少なくとも99%相同、例えば100%相同(同一)である。
本発明のオリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列又は連続ヌクレオチド配列は、好ましくは、配列番号4に存在するサブ配列に対して少なくとも80%相補的、例えば少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%相補的、少なくとも97%相補的、少なくとも98%相補的、少なくとも99%相補的、例えば100%相補的(完璧に相補的)である。
いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチド(又はその連続ヌクレオチド部分)は、配列番号9、10、11、12、13若しくは14からなる群より選択された配列の1つ、又は少なくとも約6〜10連続したそのヌクレオチドのサブ配列から選択されるか又はこれを含む。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチド(又はその連続ヌクレオチド部分)は、場合により、配列と比較した場合、1つ、2つ又は3つのミスマッチを含み得る。
いくつかの実施態様において、サブ配列は、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29個の連続ヌクレオチド、例えば約12〜22個、例えば約12〜18個のヌクレオチドからなり得る。適切には、いくつかの実施態様において、サブ配列は、本発明のオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列と同じ長さである。
しかしながら、いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列は、標的配列に対して相補的ではない、追加の5’又は3’ヌクレオチド又は修飾、例えば独立して1、2、3、4又は5つの追加のヌクレオチド5’及び/又は3’を含んでいてもよいと認識される。これに関して、本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施態様において、追加のヌクレオチドによって5’及び又は3’にフランキングされた連続ヌクレオチド配列を含み得る。いくつかの実施態様において、追加の5’又は3’ヌクレオチドは、天然のヌクレオチド、例えばDNA又はRNAである。いくつかの実施態様において、追加の5’又は3’ヌクレオチドは、本明細書において開示されたギャップマーオリゴヌクレオチドの脈絡で言及されているような領域Wを示し得る。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号9、10、11、12、13又は14によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号9によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号10によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号11によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号12によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号13によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、配列番号14によるヌクレオチド配列又はそのサブ配列からなる又は含む。
本発明のオリゴヌクレオチド(又はその領域)と核酸の標的領域(例えば哺乳動物FGFR3タンパク質をコードするmRNA)との間の相補度の決定において、相補度(又は相同度又は同一度)は、オリゴヌクレオチド配列(又はその領域)と、それと最善にアラインさせた標的領域の配列(又は標的領域の逆相補体)との間の同一率(又は相同率)として表現される。比率は、2つの配列間で同一であるアラインさせた塩基の数を計測し、オリゴヌクレオチド中の連続モノマーの総数で割り、これに100をかけることによって計算される。このような比較においては、ギャップが存在する場合、このようなギャップは、ギャップ内のモノマーの数が、本発明のオリゴヌクレオチドと標的領域との間で異なっている領域ではなくむしろ単なるミスマッチであることが好ましい。本明細書において使用される「相同な」及び「相同性」という用語は、「同一性」及び「同一」という用語と互換可能である。
「対応している」及び「対応する」という語句は、該オリゴヌクレオチドのヌクレオチド配列(すなわち核酸塩基又は塩基配列)又は連続ヌクレオチド配列と、(i)核酸標的の逆相補体のサブ配列、例えばFGFR3タンパク質をコードするmRNA、及び/又は(ii)配列番号15、16、17、18、19若しくは20からなる群などの本明細書において提供されるヌクレオチド配列又はそのサブ配列のいずれかから選択されたさらなる配列の等価な連続ヌクレオチド配列との比較を指す。ヌクレオチド類似体を、その等価な又は対応するヌクレオチドと直接比較する。(i)又は(ii)のさらなる配列に対応する第一配列は、典型的には、第一配列(例えば連続ヌクレオチド配列)の長さにおよぶその配列に対して同一であるか、又は本明細書に記載されているように、いくつかの実施態様において、対応する配列に対して少なくとも80%相同、例えば少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%相同、例えば100%相同(同一)であり得る。
一旦1つ以上の標的部位が同定されたら、標的に対して十分に相補的である(すなわち、十分に良好にかつ十分な特異性でハイブリダイズして所望の効果を与える)オリゴヌクレオチドを選択する。例えば、標的に対するFGFR3mRNA領域を同定する際に、オリゴヌクレオチドは、mRNA標的に対する相補性、又は代替的にはこのようなmRNA標的をコードするDNAに対する相補性に基づいて選択され得る。この脈絡において、「ハイブリダイゼーション」は相補的ヌクレオシド又はヌクレオチド塩基間の水素結合を意味し、これはワトソンクリック、フーグスティーン、又は逆フーグスティーン水素結合であり得る。例えば、アデニン(A)及びチミン(T)は、水素結合の形成を通して対を形成する相補的核酸塩基である。本明細書において使用される「相補性」は、2つのヌクレオチド間で正確な対を形成する能力を指す。例えば、オリゴヌクレオチドの特定の位置におけるヌクレオチドが、DNA又はRNA分子の同じ位置にあるヌクレオチドと水素結合をすることができるならば、オリゴヌクレオチド及びDNA又はRNAは互いにその位置において相補的であると考えられる。オリゴヌクレオチド及びDNA又はRNAは、各分子における十分な数の対応する位置が、互いに水素結合することのできるヌクレオチドによって占有されている場合、互いに相補的である。従って、「特異的にハイブリダイズすることができる」及び「相補的」は、オリゴヌクレオチドとDNA又はRNA標的との間で安定かつ特異的な結合が起こるような、十分な相補度又は正確な対形成を示すために使用される用語である。アンチセンス化合物の配列は、特異的にハイブリダイズ可能なその標的核酸に対して100%相補的である必要はないと当技術分野において理解される。アンチセンス化合物の配列は、例えば、特異的にハイブリダイズ可能なその標的配列に対して約40%、50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、97.5%、99%又は100%相補的であり得る。アンチセンス化合物は、標的DNA又はRNA分子への該化合物の結合が、標的DNA又はRNAの正常な機能に干渉し、機能又は有用性の低下を引き起こす場合に、及び、特異的結合が望まれる条件下で(例えば、インビボにおけるアッセイ又は治療処置の場合には生理学的条件下で、及びインビトロアッセイの場合には、アッセイが実施される条件下で)非標的配列に対するアンチセンス化合物の非特異的結合が回避される十分な相補度が存在する場合に、特異的にハイブリダイズすることができる。本明細書において使用される「逆相補体」、「逆相補的」及び「逆相補性」という語句は、「相補体」、「相補的」及び「相補性」という用語と互換可能である。
標的核酸(例えば、突然変異FGFR3タンパク質をコードするmRNA)にハイブリダイズし、標的核酸の発現を阻害する、本発明のアンチセンス及び他のオリゴヌクレオチドは、実験を通して同定され、これらの化合物の配列は、本明細書において本発明の好ましい実施態様として同定される(例えば、表1において同定された配列)。標的核酸又は部位(これに対してこれらの好ましい配列は相補的である)は、本明細書において、「活性部位」と称され、それ故、標的化のための好ましい部位である(例えば、表1において同定された標的配列)。本発明によって考えられる活性部位の一例は、FGFR3のコドン380におけるグリシンからアルギニンへの突然変異の周囲の領域、例えばG380R領域を含む。それ故、本発明の別の実施態様は、この活性部位領域(これは活性部位から直近の上流及び/又は下流のヌクレオチドを含み得る)にハイブリダイズする、化合物を包含する。例えば、この領域は、G380R突然変異から約1、2、5、10、12、20、30、50、60、75、80、100又はそれ以上のコドンだけ上流及び/又は下流にある。
「対応するヌクレオチド類似体」及び「対応するヌクレオチド」という語句は、ヌクレオチド類似体におけるヌクレオチド及び天然のヌクレオチドが同一であることを示すことを意味する。例えば、ヌクレオチドの2−デオキシリボース単位がアデニンに連結されている場合、対応するヌクレオチド類似体は、アデニンに連結されたペントース単位(2−デオキシリボースとは異なる)を含む。
長さ
該オリゴヌクレオチドは、全部で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又は30連続ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む又はからなり得る。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、全部で約8〜25、例えば約10〜22、例えば約12〜18、例えば約13〜17、又は12〜16、例えば約13、14、15、16連続ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む又はからなる。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、全部で8、9、10、11、12、13、又は14連続ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む又はからなる。いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、22個以下のヌクレオチド、例えば20個以下のヌクレオチド、例えば18個以下のヌクレオチド、例えば15、16、又は17個のヌクレオチドからなる。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、20個未満のヌクレオチドを含む。オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列長についての範囲が示される場合、それは、例えば10〜30(又はその間)(10及び30の両方を含む)の範囲で与えられる上限及び下限の長さを含むことが理解されるべきである。
ヌクレオシド及びヌクレオシド類似体
ヌクレオチド類似体
本明細書において使用される「ヌクレオチド」という用語は、糖部分、塩基部分、及び共有結合で連結された基(例えばリン酸基又はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基)を含むグリコシドを指し、DNA又はRNAなどの天然のヌクレオチド、並びに、修飾された糖及び/又は塩基部分を含む非天然ヌクレオチド(これはまた本明細書において「ヌクレオチド類似体」とも称される)の両方を網羅する。本明細書において、単一のヌクレオチド(単位)はまた、モノマー又は核酸単位とも称され得る。
生化学の分野においては、「ヌクレオシド」という用語は、糖部分及び塩基部分を含むグリコシドを指すために一般的に使用され、それ故、オリゴマーのヌクレオチド間のヌクレオチド間の連結によって共有結合で連結されたヌクレオチド単位を指す場合に使用され得る。
当業者が認識しているように、オリゴヌクレオチドの5’ヌクレオチドは、5’末端基を含んでいても含んでいなくてもよいが、5’ヌクレオチド間連結基を含まない。
非天然ヌクレオチドとしては、糖部分が修飾されたヌクレオチド、例えば二環式ヌクレオチド又は2’修飾ヌクレオチド、例えば2’置換ヌクレオチドが挙げられる。
「ヌクレオチド類似体」は、糖及び/又は塩基部分の修飾による、DNA又はRNAヌクレオチドなどの天然ヌクレオチドの変異体である。類似体は、原則的に、オリゴヌクレオチドに関して天然ヌクレオチドに対して単に「サイレント」又は「等価」であり得、すなわち、オリゴヌクレオチドが標的遺伝子発現を阻害する作用様式に対して機能的な作用を全く及ぼさない。このような「等価な」類似体は、それにも関わらず、例えばそれらが製造がより簡単でより安価であるか、又は保存若しくは製造条件に対してより安定であるか、又はタグ若しくは標識を示すならば有用であり得る。しかしながら、好ましくは、類似体は、オリゴマーが発現を阻害する作用様式に対して、例えば、標的に対する増加した結合親和性及び/又は細胞内ヌクレアーゼに対する増加した抵抗性、及び/又は細胞への向上した輸送し易さを生じることによって機能的な効果を及ぼす。ヌクレオシド類似体の具体例が、例えば、Freier & Altmann; Nucl. Acid Res., 1997, 25, 4429-4443 and Uhlmann; Curr. Opinion in Drug Development, 2000, 3(2), 293-213、及び以下によって記載されている。
従って、オリゴマーは、天然ヌクレオチド、好ましくは2’−デオキシヌクレオチド(ここでは一般的に「DNA」と称される)、しかしまたおそらくリボヌクレオチド(ここでは一般的に「RNA」と称される)、又はこのような天然ヌクレオチドと1つ以上の非天然ヌクレオチド、すなわちヌクレオチド類似体との組合せのシンプルな配列を含む又はからなり得る。このようなヌクレオチド類似体は、標的配列に対するオリゴマーの親和性を適切に増強させ得る。
適切かつ好ましいヌクレオチド類似体の例は、PCT/DK2006/000512によって提供されるか、又はそこに参照されている。
オリゴマーへの親和性増強ヌクレオチド類似体、例えばLNA又は2’−置換糖の取り込みは、特異的に結合するオリゴマーのサイズの低減を可能とし、また、非特異的又は異常な結合が起こる前のオリゴマーのサイズに上限を低減させ得る。
いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも2つのヌクレオチド類似体を含む。いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、3〜8つのヌクレオチド類似体、例えば6又は7つのヌクレオチド類似体を含む。圧倒的に最も好ましい実施態様において、該ヌクレオチド類似体の少なくとも1つはロックド核酸(LNA)であり;例えば、ヌクレオチド類似体の少なくとも3つ又は少なくとも4つ、又は少なくとも5つ、又は少なくとも6つ、又は少なくとも7つ、又は8つがLNAであり得る。いくつかの実施態様において、全てのヌクレオチド類似体がLNAであり得る。
ヌクレオチドのみからなる、好ましいヌクレオチド配列モチーフ又はヌクレオチド配列に言及する場合、その配列によって定義される本発明のオリゴマーは、該配列に存在する1つ以上のヌクレオチドの代わりに対応するヌクレオチド類似体、例えばLNA単位又は他のヌクレオチド類似体(これは、オリゴマー/標的の二本鎖の二本鎖安定性/Tを高める)(すなわち、親和性増強ヌクレオチド類似体)を含み得る。
LNA
「LNA」という用語は、C2−C4ビラジカル(橋)を含み、「ロックド核酸」又は「BNA」(二環式核酸(Bicyclic Nucleic Acid)又は「架橋核酸(Bridged Nucleic Acid)」)としても知られる、二環式ヌクレオシド類似体を指す。それはLNAモノマーを指し得るか、又は「LNAオリゴヌクレオチド」の脈絡で使用される場合には、LNAは、1つ以上のこのような二環式ヌクレオチド類似体を含有するオリゴヌクレオチドを指す。いくつかの態様において、二環式ヌクレオシド類似体はLNAヌクレオチドであり、それ故、これらの用語は互換的に使用され得、このような実施態様において、どちらも、リボース糖環のC2’とC4’との間のリンカー基(例えば橋)の存在によって特徴付けられる。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチド化合物に使用されるLNAは、好ましくは、一般式A:

(式中、Yは、−O−、−CHO−、−S−、−NH−、N(R)及び/又は−CH−からなる群より選択され;Z及びZは、独立して、ヌクレオチド間連結、R、末端基、又は保護基から選択され;Bは、天然又は非天然ヌクレオチド塩基部分(核酸塩基)を構成し、Rは、水素及びC1−4−アルキルから選択され;R、R、R、R及びRは、場合により独立して、水素、場合により置換されているC1−12−アルキル、場合により置換されているC2−12−アルケニル、場合により置換されているC2−12−アルキニル、ヒドロキシ、C1−12−アルコキシ、C2−12−アルコキシアルキル、C2−12−アルケニルオキシ、カルボキシ、C1−12−アルコキシカルボニル、C1−12−アルキルカルボニル、ホルミル、アリール、アリールオキシ−カルボニル、アリールオキシ、アリールカルボニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシ−カルボニル、ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールカルボニル、アミノ、モノ及びジ(C1−6−アルキル)アミノ、カルバモイル、モノ及びジ(C1−6−アルキル)−アミノ−カルボニル、アミノ−C1−6−アルキルアミノカルボニル、モノ及びジ(C1−6−アルキル)アミノ−C1−6−アルキル−アミノカルボニル、C1−6−アルキルカルボニルアミノ、カルバミド、C1−6−アルカノイルオキシ、スルホノ、C1−6−アルキルスルホニルオキシ、ニトロ、アジド、スルファニル、C1−6−アルキルチオ、ハロゲン、DNAインターカレーター、光化学的に活性な基、熱化学的に活性な基、キレート基、レポーター基、及びリガンドからなる群より選択され、アリール及びヘテロアリールは、場合により置換されていてもよく、2つのジェミナルな置換基R及びRは一緒に、場合により置換されているメチレン(=CH)を示し得;Rは、水素及びC1−4−アルキルから選択される)
で示される構造を有する。いくつかの実施態様において、R、R、R、R及びRは、場合により独立して、水素及びC1−6−アルキル、例えばメチルからなる群より選択される。全ての不斉中心について、非対称の基はR又はSのいずれかの配向で見られ得、例えば、2つの例示的な立体化学的異性体はβ−D及びα−Lアイソフォームを含み、これは、以下のように示され得る;
具体的な例示的なLNA単位が、以下に示されている:
「チオ−LNA」という用語は、上記の一般式中のYが、S又は−CH−Sから選択されたロックドヌクレオチドを含む。チオ−LNAは、β−D及びα−L立体配置の両方であり得る。
「アミノ−LNA」という用語は、上記の一般式中のYが、−N(H)−、N(R)−、CH−N(H)−、及び−CH−N(R)−から選択され、Rは水素及びC1−4−アルキルから選択される、ロックドヌクレオチドを含む。アミノ−LNAは、β−D及びβ−L立体配置の両方であり得る。
「オキシ−LNA」という用語は、上記の一般式中のYが−O−を示す、ロックドヌクレオチドを含む。オキシ−LNAは、β−D及びβ−L立体配置の両方であり得る。
「ENA」という用語は、上記の一般式中のYが−CH−O−(−CH−O−の酸素原子は、塩基Bに対して2’位に付着している)である、ロックドヌクレオチドを含む。Rは水素又はメチルである。
いくつかの例示的な実施態様において、LNAはβ−D−X−LNA又はα−L−X−LNA(Xはオキシ、アミノ又はチオである)から選択されるか、又は本明細書において開示された他のLNAは、(R/S)cET、cMOE、又は5’−Me−LNA、特にβ−D−オキシ−LNAを含むがこれらに限定されない。
本明細書において使用される「二環式ヌクレオシド」は、二環式糖部分を含む修飾されたヌクレオシドを指す。二環式ヌクレオシドの例は、4’と2’のリボシル環原子の間に橋を含むヌクレオシドを含むがこれらに限定されない。いくつかの実施態様において、本明細書に提供された化合物は、1つ以上の二環式ヌクレオシドを含み、橋は4’から2’二環式ヌクレオシドを含む。このような4’から2’二環式ヌクレオシドの例は、式:4’−(CH)−O−2’(LNA);4’−(CH)−S−2’;4−(CH−O−2’(ENA);4’−CH(CH)−O−2’及び4’−CH(CHOCH)−O−2’及びその類似体(2008年7月15日に発行された米国特許第7,399,845号を参照されたい);4’−C(CH)(CH)−O−2’及びその類似体(2009年1月8日に公開された公開PCT国際出願国際公開公報第2009/006478号を参照されたい);4’−CH−N(OCH)−2’及びその類似体(2008年12月11日に公開された公開PCT国際出願国際公開公報第2008/150729号を参照されたい);4’−CH−O−N(CH)−2’(2004年9月2日に公開された公開米国特許出願US2004/0171570を参照されたい):4’−CH−N(R)−O−2’(Rは、H、C−C10アルキル、又は保護基である)(2008年9月23日に発行された米国特許第7,427,672号を参照されたい);4’−CH−C(H)(CH)−2’(Chattopadhyaya, et al, J. Org. Chem.,2009, 74, 118-134を参照されたい);及び4’−CH−C(=CH)−2’及びその類似体(2008年12月8日に公開された公開PCT国際出願国際公開公報第2008/154401号を参照されたい)の1つを含むがこれらに限定されない。また、例えば、Singh et al., Chem. Commun., 1998, 4, 455-456; Koshkin et al., Tetrahedron, 1998, 54, 3607-3630; Wahlestedt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2000, 97, 5633-5638; Kumar et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 2219-2222; Singh et al., J. Org. Chem., 1998, 63, 10035-10039; Srivastava et al., J. Am. Chem. Soc, 129(26) 8362-8379 (Jul. 4, 2007); Elayadi et al., Curr. Opinion Invens. Drugs, 2001, 2, 558-561; Braasch et al., Chem. Biol, 2001, 8, 1-7; Oram et al, Curr. Opinion Mol. Ther., 2001, 3, 239-243; 米国特許第6,670,461号、第7,053,207号、第6,268,490号、第6,770,748号、第6,794,499号、第7,034,133号、第6,525,191号、第7,399,845号;公開PCT国際出願国際公開公報第2004/106356号、国際公開公報第94/14226号、国際公開公報第2005/021570号及び国際公開公報第2007/134181号;米国特許公開公報US2004/0171570、US2007/0287831、及びUS2008/0039618;及び米国特許出願第12/129,154号、第60/989,574号、第61/026,995号、第61/026,998号、第61/056,564号、第61/086,231号、第61/097,787号及び第61/099,844号;及び、PCT国際出願第PCT/US2008/064591、PCT/US2008/066154、及びPCT/US2008/068922を参照されたい。例えばα−L−リボフラノース及びβ−D−リボフラノースを含む1つ以上の立体化学的な糖立体配置を有する、前記の各二環式ヌクレオシドを調製することができる(国際公開公報第99/14226号として1999年3月25日に公開されたPCT国際出願PCT DK98/00393を参照されたい)。
いくつかの実施態様において、二環式糖部分ヌクレオシドは、ペントフラノシル糖部分の4’位と2’位の間に少なくとも1つの橋を有する化合物を含むがこれらに限定されず、このような橋は、独立して、−[CiRXR]],,−、−C(R)=C(R)−、−C(R)=N−、−C(=NR)−、−C(=O)−、−C(=S)−、−O−、−Si(R−、−S(=O)−、及び−N(R)−から独立して選択された1つ、又は2〜4つの連結基を含み;xは0、1又は2であり;nは1、2、3又は4であり;各R及びRは、独立して、H、保護基、ヒドロキシル、C−C12アルキル、置換C−C12アルキル、C−Ciアルケニル、置換C−C12アルケニル、C−Ciアルキニル、置換C−C12アルキニル、C−C20アリール、置換C−C20アリール、ヘテロ環基、置換ヘテロ環基、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、C−C脂環式基、置換C−C脂環式基、ハロゲン、OJ、NJ、SJ、N、COOJ、アシル(C(=O)−H)、置換アシル、CN、スルホニル(S(=O)−J)、又はスルホキシル(S(=O)−J)であり;各J及びJは、独立して、H、C−Cアルキル、置換C−C12アルキル、C−C12アルケニル、置換C−C12アルケニル、C−C12アルキニル、置換C−C12アルキニル、C−C20アリール、置換C−C20アリール、アシル(C(=O)−H)、置換アシル、ヘテロ環基、置換ヘテロ環基、C−C12アミノアルキル、置換C−C12アミノアルキル、又は保護基である。
いくつかの実施態様において、二環式糖部分の橋は、−[C(R)(R)]−、−[C(R)(R)]−O−、−C(R)−N(R)−O−又は−C(R)−O−N(R)−である。いくつかの実施態様において、橋は、4’−CH−2’、4’−(CH−2’、4’−(CH−2’、4’−CH−O−2’、4−(CH−O−2’、4’−CH−O−N(R)−2’、及び4’−CH−N(R)−O−2’−であり、各Rは、独立して、H、保護基、又はC−C12アルキルである。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、異性体立体配置によってさらに規定される。例えば、4’−2’メチレン−オキシ橋を含むヌクレオシドは、α−L立体配置又はβ−D立体配置であり得る。以前に、α−L−メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNA’が、アンチセンス活性を示したアンチセンスオリゴヌクレオチドに取り込まれた(Frieden et al, Nucleic Acids Research, 2003, 21, 6365- 6372)。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、以下に示されているような、(A)α−L−メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNA、(B)β−D−メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNA、(C)エチレンオキシ(4’−(CH−O−2’)BNA、(D)アミノオキシ(4’−CH−O−N(R)−2’)BNA、(E)オキシアミノ(4’−CH−N(R)−O−2’)BNA、(F)メチル(メチレンオキシ)(4’−CH(CH)−O−2’)BNA、(G)メチレン−チオ(4’−CH−S−2’)BNA、(H)メチレン−アミノ(4’−CH−N(R)−2’)BNA、(I)メチル炭素環(4’−CH−CH(CH)−2’)BNA、及び(J)プロピレン炭素環(4’−(CH−2’)BNAを含むがこれらに限定されない。
Bxは塩基部分であり、Rは、独立して、H、保護基、又はC−Cアルキルである。いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは式I:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
−Q−Q−Q−は−CH−N(R)−CH−、−C(=O)−N(R)−CH−、−CH−O−N(R)−、−CH−N(R)−O−、又は−N(R)−O−CHであり;
は、C−C12アルキル又はアミノ保護基であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着である)
を有する。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、式II:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着であり;Zは、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、置換C−Cアルキル、置換C−Cアルケニル、置換C−Cアルキニル、アシル、置換アシル、置換アミド、チオール、又は置換チオである)
を有する。
いくつかの実施態様において、各置換基は、独立して、ハロゲン、オキソ、ヒドロキシル、OJ、NJ、SJ、N、OC(=X)J及びNJC(=X)NJから独立して選択された置換基で一置換又は多置換され、各J、J及びJは、独立して、H、C−Cアルキル、又は置換C−Cアルキルであり、XはO又はNJである。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、式III:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着であり;
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、置換C−Cアルキル、置換C−Cアルケニル、置換C−Cアルキニル、又は置換アシル(C(=O)−)である)
を有する。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、式IV:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着であり;
は、C−Cアルキル、置換C−Cアルキル、C−Cアルケニル、置換C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、置換C−Cアルキニルであり;各q、q及びqは、独立して、H、ハロゲン、C−Cアルキル、置換C−Cアルキル、C−Ceアルケニル、置換C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、又は置換C−Cアルキニル、C−Cアルコキシ、置換Q−Cアルコキシ、アシル、置換アシル、C−Cアミノアルキル、又は置換C−Cアミノアルキルである)
を有する。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは、式V:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着であり;q、q、q及びqは各々独立して、水素、ハロゲン、C−C12アルキル、置換C−C12アルキル、C−C12アルケニル、置換C−C12アルケニル、C−C12アルキニル、置換C−C12アルキニル、C−C12アルコキシ、置換C−C12アルコキシ、OJ、SJ、SOJ、SO、NJ、N、CN、C(=O)OJ、C(=O)NJ、C(=O)Jj、O−C(=O)NJ、N(H)C(=NH)NJ、N(H)C(=O)NJ又はN(H)C(=S)NJであるか;又は、q及びq一緒に、=C(q)(q)であり;q及びqは、各々独立して、H、ハロゲン、C−C12アルキル、又は置換C−C12アルキルである)
を有する。
メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNAモノマーアデニン、シトシン、グアニン、5−メチル−シトシン、チミン、及びウラシルの合成及び調製が、そのオリゴマー化と共に、並びに、核酸認識特性が記載されている(例えば、Koshkin et al., Tetrahedron, 1998, 54, 3607-3630を参照されたい)。BNA及びその調製は、国際公開公報第98/39352号及び国際公開公報第99/14226号にも記載されている。
メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNA、メチレンオキシ(4’−CH−O−2’)BNA、及び2’−チオ−BNAの類似体も調製された(例えば、Kumar et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 2219-2222を参照されたい)。核酸ポリメラーゼの基質としてオリゴデオキシリボヌクレオチド二本鎖を含むロックドヌクレオシド類似体の調製も記載されている(例えば、Wengel et al., 国際公開公報第99/14226号を参照されたい)。さらに、新規なコンフォメーション的に拘束された高親和性オリゴヌクレオチド類似体である2’−アミノ−BNAの合成が当技術分野において記載されている(例えばSingh et al., J. Org. Chem., 1998, 63, 10035-10039を参照されたい)。さらに、2’−アミノ−及び2’−メチルアミノ−BNAが調製され、相補的RNA及びDNA鎖を有するその二本鎖の熱的安定性が以前に報告されている。
いくつかの実施態様において、二環式ヌクレオシドは式VI:

(式中、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、H、ヒドロキシル保護基、コンジュゲート基、反応性リン基、リン部分、又は支持媒体への共有結合的付着であり;各々q、q、q及びqは各々独立して、H、ハロゲン、C−C12アルキル、置換C−C12アルキル、C−C12アルケニル、置換C−C12アルケニル、C−C12アルキニル、置換C−C12アルキニル、C−C12アルコキシ、置換C−C12アルコキシ、OJ、SJ、SOJ、SO、NJ、N、CN、C(=O)OJ、C(=O)NJ、C(=O)Jj、O−C(=O)NJ、N(H)C(=NH)NJ、N(H)C(=O)NJ又は(H)C(=S)NJであり;q及びq又はq及びqは一緒に=C(q)(q)であり;q及びqは、各々独立して、H、ハロゲン、C−C12アルキル、又は置換C−Cアルキルである)
を有する。
4’−(CH−2’橋及びアルケニル類似体の橋4’−CH=CH−CH−2’を有する1つの炭素環二環式ヌクレオシドが記載されている(例えば、Freier et al, Nucleic Acids Research, 1997, 25(22), 4429- 4443及びAlbaek et al, J. Org. Chem., 2006, 71, 7731-77 '40を参照されたい)。炭素環二環式ヌクレオシドの合成及び調製がまた、そのオリゴマー化及び生化学的研究と共に記載されている(例えば、Srivastava et al, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129(26), 8362-8379を参照されたい)。
本明細書において使用される「4’−2’二環式ヌクレオシド」又は「4’から2’二環式ヌクレオシド」は、2’炭素原子と4’炭素原子とを接続する橋を含む、フラノース環を含む、二環式ヌクレオシドを指す。
本明細書において使用される「単環式ヌクレオシド」は、二環式糖部分ではない、修飾された糖部分を含むヌクレオシドを指す。いくつかの実施態様において、ヌクレオシドの糖部分、又は糖部分類似体は、任意の位置において修飾又は置換されていてもよい。
本明細書において使用される「2’−修飾糖」は、2’位において修飾されたフラノシル糖を意味する。いくつかの実施態様において、このような修飾は、置換及び非置換アルコキシ、置換及び非置換チオアルキル、置換及び非置換アミノアルキル、置換及び非置換アルキル、置換及び非置換アルキル、並びに置換及び非置換アルキニルを含むがこれらに限定されない、ハロゲン化物から選択された置換基を含む。いくつかの実施態様において、2’修飾は、O[(CHO]CH、O(CH),,NH、O(CH),,CH、O(CH),,ONH、OCHC(=O)N(H)CH、及びO(CHON[(CHCHを含むがこれらに限定されない置換基から選択され、n及びmは1〜約10である。他の2’置換基もまた、C−C12アルキル;置換アルキル;アルケニル;アルキニル;アルカリール;アラルキル;O−アルカリール又はO−アラルキル;SH;SCH;OCN;Cl;Br;CN;CF;OCF;SOCH;SOCH;ONO;NO;N;NH;ヘテロシクロアルキル;ヘテロシクロアルカリール;アミノアルキルアミノ;ポリアルキルアミノ;置換シリル;R;切断基;レポーター基;インターカレーター;薬物動態特性を改善するための基;及びアンチセンス化合物の薬力学的特性を改善するための基、及び類似の特性を有する他の置換基から選択され得る。いくつかの実施態様において、修飾されたヌクレオシドは2’−MOE側鎖を含む(例えば、Baker et al., J. Biol. Chem., 1997, 272, 1 1944-12000を参照されたい)。このような2’−MOE置換は、非修飾ヌクレオシド及び他の修飾ヌクレオシド、例えば2’−O−メチル、O−プロピル、及びO−アミノプロピルと比較して、改善された結合親和性を有するとして記載されている。2−MOE置換基を有するオリゴヌクレオチドはまた、インビボにおける使用のための見込みある特徴を有する遺伝子発現アンチセンス阻害剤であることが示された(例えば、Martin, P., He/v. Chim. Acta, 1995, 78, 486-504; Altmann et al., Chimia, 1996, 50, 168-176; Altmann et al., Biochem. Soc. Trans., 1996, 24, 630-637;及びAltmann et al., Nucleosides Nucleotides, 1997, 16, 917-926を参照されたい)。本明細書において使用される「修飾テトラヒドロピランヌクレオシド」又は「修飾THPヌクレオシド」は、通常のヌクレオシド中のペントフラノシル残基が6員環のテトラヒドロピラン「糖」で置換されているヌクレオシドを意味する(代用糖)。修飾THPヌクレオシドは、ヘキシトール核酸(HNA)、アニトール核酸(ANA)、マニトール核酸(MNA)(Leumann, CJ. Bioorg. and Med. Chem. (2002) 10:841-854を参照)、フルオロHNA(F−HNA)、又は式X:

(式中、式Xの各々の少なくとも1つの該テトラヒドロピランヌクレオシド類似体とは独立して、
Bxはヘテロ環塩基部分であり;
及びTは、各々独立して、テトラヒドロピランヌクレオシド類似体をアンチセンス化合物に連結しているヌクレオシド間連結基であるか、又はT及びTの一方は、テトラヒドロピランヌクレオシド類似体をアンチセンス化合物に連結しているヌクレオシド間連結基であり、T及びTの他方はH、ヒドロキシル保護基、連結されたコンジュゲート基、又は5’若しくは3’末端基であり;q、q、q、q、q、q及びqは、各々独立して、H、C−Cアルキル、置換C−Cアルキル、C−Cアルケニル、置換C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、又は置換C−Cアルキニルであり;R及びRの一方は水素であり、他方はハロゲン、置換又は非置換アルコキシ、NJ、J、SJ、N、OC(=X)J、OC(=X)NJ、NJC(=X)NJ及びCNから選択され、XはO、S、又はNJであり、各J、J及びJは、独立して、H又はC−Cアルキルである)
を有する化合物として当技術分野において言及されているものを含むがこれらに限定されない。
いくつかの実施態様において、式Xで示される修飾THPヌクレオシドが提供され、q、q、q、q、q、q及びqは各々Hである。いくつかの実施態様において、q、q、q、q、q、q及びqの少なくとも1つは、H以外である。いくつかの実施態様において、q、q、q、q、q、q及びqの少なくとも1つはメチルである。いくつかの実施態様において、式Xで示されるTHPヌクレオシドが提供され、R及びRの一方はFである。いくつかの実施態様において、Rはフルオロであり、RはHであり、Rはメトキシであり、RはHであり、Rはメトキシエトキシであり、RはHである。
本明細書において使用される「2’修飾」又は「2’置換」は、2’位にH又はOH以外の置換基を含む糖を含むヌクレオシドを指す。2’修飾ヌクレオシドは、架橋していない2’置換基、例えばアリル、アミノ、アジド、チオ、O−アリル、O−C−C10アルキル、−OCF、O−(CH−O−CH、2’−O(CHSCH、O−(CH−O−N(R)(R)又はO−CH−C(=O)−N(R)(R)を有するヌクレオシドを含むがこれらに限定されず、各R及びRは、独立して、H又は置換若しくは非置換C−C10アルキルである。2’修飾ヌクレオシドはさらに、他の修飾を、例えば糖の他の位置に及び/又は核酸塩基に含み得る。
本明細書において使用される「2’−F」は、2’位にフルオロ基を含む糖を指す。
本明細書において使用される「2’−OMe」又は「2’−OCH」又は「2’−O−メチル」は各々、糖環の2’位に−OCH基を含む糖を含むヌクレオシドを指す。
本明細書において使用される「オリゴヌクレオチド」は、複数の連結されたヌクレオシドを含む化合物を指す。
いくつかの実施態様において、1つ以上の複数のヌクレオシドが修飾されている。いくつかの実施態様において、オリゴヌクレオチドは、1つ以上のリボヌクレオシド(RNA)及び/又はデオキシリボヌクレオシド(DNA)を含む。
多くの他のビシクロ及びトリシクロ代用糖環系もまた、当技術分野において公知であり、これは、アンチセンス化合物への取り込みのためにヌクレオシドを修飾するために使用され得る(例えば、概説論文:Leumann, J. C, Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2002, 10, 841-854を参照されたい)。このような環系は、活性を増強させるために様々な追加の置換を受け得る。修飾された糖の調製のための方法は当業者には周知である。修飾された糖部分を有するヌクレオシドにおいて、核酸塩基部分(天然、修飾、又はその組合せ)は、適切な核酸標的とのハイブリダイゼーションのために維持される。
いくつかの実施態様において、アンチセンス化合物は、修飾された糖部分を有する1つ以上のヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様において、修飾された糖部分は2’−MOEである。いくつかの実施態様において、2’−MOE修飾ヌクレオチドは、ギャップマーモチーフで配置されている。いくつかの実施態様において、修飾された糖部分はcEtである。いくつかの実施態様において、cEt修飾ヌクレオチドは、ギャップマーモチーフの羽を通して配置されている。
いくつかの実施態様において、BNA(LNA)におけるR4*及びR2*は一緒に、R又はS立体配置のいずれかの、ビラジカル−O−CH(CHOCH)−(2’O−メトキシエチル二環式核酸)(Seth at al., 2010, J. Org. Chem)を示す。
いくつかの実施態様において、BNA(LNA)におけるR4*及びR2*は一緒に、R又はS立体配置のいずれかの、ビラジカル−O−CH(CHCH)−(2’O−エチル二環式核酸)(Seth at al., 2010, J. Org. Chem)を示す。
いくつかの実施態様において、BNA(LNA)におけるR4*及びR2*は一緒に、ビラジカル−O−CH(CH)−を示す。いくつかの実施態様において、R4*及びR2*は一緒に、ビラジカル−O−CH−O−CH−を示す(Seth at al., 2010, J. Org. Chem)。
いくつかの実施態様において、BNA(LNA)におけるR4*及びR2*は一緒に、ビラジカル−O−NR−CH−を示す(Seth at al., 2010, J. Org. Chem)。
いくつかの実施態様において、LNA単位は、以下の群から選択された構造を有する:
オリゴマー中への親和性増強ヌクレオチド類似体、例えばBNA、(例えば)LNA又は2’置換糖などの取り込みは、特異的に結合するオリゴマーのサイズを低減を可能とし、また、非特異的又は異常な結合が起こる前のオリゴマーのサイズに上限を低減させ得る。
いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも1つのヌクレオシド類似体を含む。いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも2つのヌクレオチド類似体を含む。いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、3〜8個のヌクレオチド類似体、例えば6又は7個のヌクレオチド類似体を含む。圧倒的に最も好ましい実施態様において、該ヌクレオチド類似体の少なくとも1つはBNA、例えばロックド核酸(LNA)であり;例えば、ヌクレオチド類似体の少なくとも3つ又は少なくとも4つ、又は少なくとも5つ、又は少なくとも6つ、又は少なくとも7つ、又は8つがBNA、例えばLNAであり得る。いくつかの実施態様において、全てのヌクレオチド類似体がBNA、例えばLNAであり得る。
ヌクレオチドのみからなる、好ましいヌクレオチド配列モチーフ又はヌクレオチド配列に言及する場合、その配列によって定義される本発明のオリゴマーは、該配列に存在する1つ以上のヌクレオチドの代わりに対応するヌクレオチド類似体、例えばBNA単位又は他のヌクレオチド類似体(これは、オリゴマー/標的の二本鎖の二本鎖安定性/Tを高める)(すなわち、親和性増強ヌクレオチド類似体)を含み得る。
好ましいヌクレオチド類似体はLNA、例えばオキシ−LNA(例えばβ−D−オキシ−LNA及びα−L−オキシ−LNA)、及び/又はアミノ−LNA(例えばβ−D−アミノ−LNA及びα−L−アミノ−LNA)及び/又はチオ−LNA(例えばβ−D−チオ−LNA及びα−L−チオ−LNA)及び/又はENA(例えばβ−D−ENA及びα−L−ENA)である。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴマー、例えば領域Aは、BNA又はLNA単位、及び他のヌクレオチド類似体を含み得る。本発明のオリゴマー内に存在するさらなるヌクレオチド類似体は、独立して、例えば:2’−O−アルキル−RNA単位、2’−アミノ−DNA単位、2’−フルオロ−DNA単位、BNA単位、例えばLNA単位、アラビノ核酸(ANA)単位、2’−フルオロ−ANA単位、HNA単位、INA(インターカレーティング核酸、Christensen, 2002. Nucl. Acids. Res. 2002 30: 4918-4925、これは参照により本明細書に組み入れられる)単位及び2’MOE単位から選択される。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴマー、例えば第一領域、又はその連続ヌクレオチド配列には、上記のタイプのヌクレオチド類似体が唯1つ存在する。
いくつかの実施態様において、本発明によるオリゴマー(領域A)は、それ故、少なくとも1つのBNA、例えばロックド核酸(LNA)単位、例えば1、2、3、4、5、6、7、若しくは8つのBNA/LNA単位、例えば3〜7又は4〜8つのBNA/LNA単位、又は3、4、5、6、若しくは7つのBNA/LNA単位を含む。いくつかの実施態様において、全てのヌクレオチド類似体はBNA、例えばLNAである。いくつかの実施態様において、該オリゴマーは、β−D−オキシ−LNAと、以下のLNA単位の1つ以上との両方を含む:β−D若しくはα−L立体配置又はその組合せのいずれかの、チオ−LNA、アミノ−LNA、オキシ−LNA、及び/又はENA。いくつかの実施態様において、全てのBNA、例えばLNA、シトシン単位は5’メチル−シトシンである。本発明のいくつかの実施態様において、該オリゴマー(例えば第一領域及び場合により第二領域)は、BNA及びLNAとDNA単位の両方を含む。いくつかの実施態様において、LNA及びDNA単位の合計は10〜25、例えば10〜24、好ましくは10〜20、例えば10〜18、例えば12〜16である。本発明のいくつかの実施態様において、オリゴマーのヌクレオチド配列、その第一領域のヌクレオチド配列、例えば連続ヌクレオチド配列は、少なくとも1つのBNA、例えばLNAからなり、残りのヌクレオチド単位はDNA単位である。いくつかの実施態様において、該オリゴマー又はその第一領域は、場合によりホスホロチオエートなどの修飾されたヌクレオチド間連結を有する、BNAのみ、例えばLNA、ヌクレオチド類似体、及び天然のヌクレオチド(例えばRNA又はDNA、最も好ましくはDNAヌクレオチド)を含む。
リボヌクレアーゼの動員
オリゴヌクレオチドは、リボヌクレアーゼによって媒介されない標的mRNAの分解を介して、例えば翻訳の立体障害、又は他の方法によって機能し得ると認識されているが、本発明の好ましいオリゴヌクレオチドは、リボヌクレアーゼHなどのエンドリボヌクレアーゼ(リボヌクレアーゼ)を動員することができる。
該オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、相補的標的RNAと二本鎖を形成する場合、リボヌクレアーゼを動員することができる、少なくとも6つ、例えば少なくとも7つ連続したヌクレオチド単位、例えば少なくとも8つ又は少なくとも9つ連続したヌクレオチド単位(7、8、9、10、11、12、13、14、15又は16個連続したヌクレオチドを含む)の領域を含むことが好ましい。リボヌクレアーゼを動員することのできる連続配列は、本明細書に記載のようなギャップマーの脈絡で言及されているような領域Bであり得る。いくつかの実施態様において、リボヌクレアーゼを動員することのできる連続配列(例えば領域B)のサイズは、より大きくあり得、例えば10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20ヌクレオチド単位であり得る。
欧州特許第1222309号は、リボヌクレアーゼH活性を決定するためのインビトロにおける方法を提供し、これを使用して、リボヌクレアーゼHを動員する能力を決定し得る。オリゴヌクレオチドは、相補的RNA標的と共に与えられた場合、同じ塩基配列を有するが、DNAモノマーしか含有せず、2’置換を全く有さず、オリゴヌクレオチド中の全てのモノマー間にホスホロチオエート連結基を有する、DNAのみのオリゴヌクレオチドを使用して、欧州特許第1222309号の実施例91〜95によって提供された方法を使用して決定された初期速度の少なくとも1%、例えば少なくとも5%、例えば少なくとも10%、又は20%超の、pmol/l/分で測定された初期速度を有するならば、リボヌクレアーゼHを動員することができると考えられる。
いくつかの実施態様において、オリゴヌクレオチドは、相補的RNA標的及びリボヌクレアーゼHと共に与えられた場合、pmol/l/分で測定されたリボヌクレアーゼH初期速度が、2’置換を全く有さず、オリゴヌクレオチド中の全てのヌクレオチド間にホスホロチオエート連結基を有する、等価なDNAのみのオリゴヌクレオチドを使用して、欧州特許第1222309号の実施例91〜95によって提供された方法を使用して決定された初期速度の1%未満、例えば5%未満、例えば10%未満、又は20%未満であるならば、リボヌクレアーゼHを実質的に動員することができないと考えられる。
他の実施態様において、オリゴヌクレオチドは、相補的RNA標的及びリボヌクレアーゼHと共に与えられた場合、pmol/l/分で測定されたリボヌクレアーゼH初期速度が、2’置換を全く有さず、オリゴヌクレオチド中の全てのヌクレオチド間にホスホロチオエート連結基を有する、等価なDNAのみのオリゴヌクレオチドを使用して、欧州特許第1222309号の実施例91〜95によって提供された方法を使用して決定された初期速度の少なくとも20%、例えば少なくとも40%、例えば少なくとも60%、例えば少なくとも80%であるならば、リボヌクレアーゼHを動員することができると考えられる。
典型的には、相補的標的RNAと二本鎖を形成する場合、リボヌクレアーゼを動員することのできる連続ヌクレオチド単位を形成するオリゴヌクレオチド領域は、RNA標的とDNA/RNA様の二本鎖を形成するヌクレオチド単位からなり、これには、DNA単位及びLNA単位(これはα−L立体配置であり、特に好ましいのはα−L−オキシLNAである)の両方が含まれる。
本発明のオリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド及びヌクレオチド類似体の両方を含むヌクレオチド配列を含み得、ギャップマー、ヘッドマー(headmer)又はミックスマー(mixmer)の形態であり得る。
「ヘッドマー」は、領域X及びそれと連続的である領域Yを含むオリゴヌクレオチドとして定義され、領域Yの5’先端モノマーは領域Xの3’先端モノマーに連結されている。領域Xは、リボヌクレアーゼを動員しないヌクレオシド類似体の連続区間を含み、領域Yは、リボヌクレアーゼによって認識及び切断可能なDNAモノマー又はヌクレオシド類似体モノマーの連続区間(例えば少なくとも7つ連続したモノマー)を含む。
「テイルマー(tailmer)」は、領域X及びそれと連続的である領域Yを含むオリゴヌクレオチドとして定義され、領域Yの5’先端モノマーは領域Xの3’先端モノマーに連結されている。領域Xは、リボヌクレアーゼによって認識及び切断可能なDNAモノマー又はヌクレオシド類似体モノマーの連続区間(例えば少なくとも7つ連続したモノマー)を含み、領域Xは、リボヌクレアーゼを動員しないヌクレオシド類似体の連続区間を含む。
「ミックスマー」と呼ばれる他の「キメラ」オリゴヌクレオチドは、(i)リボヌクレアーゼによって認識及び切断可能なDNAモノマー又はヌクレオシド類似体モノマーと、(ii)リボヌクレアーゼを動員しないヌクレオシド類似体モノマーとの交互の組成からなる。
いくつかの実施態様において、標的領域に対するオリゴヌクレオチドの親和性を増強することに加えて、いくつかのヌクレオシド類似体もまた、リボヌクレアーゼ(例えばリボヌクレアーゼH)の結合及び切断も媒介する。α−L−LNAモノマーは、リボヌクレアーゼHの活性をある程度まで動員するので、いくつかの実施態様において、α−L−LNAモノマーを含有するオリゴヌクレオチドのギャップ領域(例えば本明細書において称される領域Y’)は、リボヌクレアーゼHによって認識及び切断可能な僅かなモノマーからなり、より高い柔軟性がミックスマー構築物に導入される。
ギャップマー設計
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴマー、例えば第一領域はギャップマーを含むか又はギャップマーである。ギャップマーオリゴマーは、リボヌクレアーゼ、例えばリボヌクレアーゼHを動員することのできる連続ヌクレオチド区間、例えば少なくとも6又は7つのDNAヌクレオチド領域(本明細書においては領域Y’(Y’)と称される)を含むオリゴマーであり、領域Y’は、リボヌクレアーゼを動員することのできる連続ヌクレオチド区間に対して5’及び3’にある1〜6つのヌクレオチド類似体(これらの領域はそれぞれ領域Z’(Z’)及びZ’(Z’)と称される)などの、親和性増強ヌクレオチド類似体領域によって5’及び3’の両方がフランキングされている。ギャップマーの例は、国際公開公報第2004/046160号、国際公開公報第2008/113832号及び国際公開公報第2007/146511号に開示されている。
いくつかの実施態様において、リボヌクレアーゼを動員することのできるモノマーは、DNAモノマー、α−L−LNAモノマー、C4’アルキル化DNAモノマー(PCT/EP2009/050349及びVester et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 (2008) 2296 - 2300を参照されたい、これは参照により本明細書に組み入れられる)及びUNA(非連結核酸)ヌクレオチド(Fluiter et al., Mol. Biosyst., 2009, 10, 1039を参照、これは参照により本明細書に組み入れられる)からなる群より選択される。UNAはアンロックド核酸であり、典型的にはリボースのC2−C3のC−C結合が除去され、アンロックド「糖」残基が形成されている。好ましくはギャップマーは、式(5’から3’へ)Z’−Y’−Z’で示される(ポリ)ヌクレオチド配列を含み、領域Z’(Z’)(5’領域)は、少なくとも1つのヌクレオチド類似体、例えば少なくとも1つのBNA(例えばLNA)単位、例えば1〜6つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)単位からなる又は含み;領域Y’(Y’)は、リボヌクレアーゼを動員することのできる(相補的RNA分子、例えばmRNA標的と二本鎖が形成される場合)少なくとも5つ連続したヌクレオチド、例えばDNAヌクレオチドからなる又は含み;領域Z’(Z’)(3’領域)は、少なくとも1つのヌクレオチド類似体、例えば少なくとも1つのBNA(例えばLNA単位)、例えば1〜6つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)単位からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、領域Z’は、1、2、3、4、5、又は6つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)単位、例えば2〜5つのヌクレオチド類似体、例えば2〜5つのLNA単位、例えば3又は4つのヌクレオチド類似体、例えば3又は4つのLNA単位からなり;及び/又は、領域Zは、1、2、3、4、5又は6つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)単位、例えば2〜5つのヌクレオチド類似体、例えば2〜5つのBNA(例えばLNA単位)、例えば3又は4つのヌクレオチド類似体、例えば3又は4つのBNA(例えばLNA)単位からなる。
いくつかの実施態様において、Y’は、リボヌクレアーゼを動員することのできる5、6、7、8、9、10、11若しくは12個の連続ヌクレオチド、又は、リボヌクレアーゼを動員することのできる6〜10、又は7〜9、例えば8つの連続ヌクレオチドからなる又は含む。いくつかの実施態様において、領域Y’は、少なくとも1つのDNAヌクレオチド単位、例えば1〜12個のDNA単位、好ましくは4〜12個のDNA単位、より好ましくは6〜10個のDNA単位、例えば7〜10個のDNA単位、最も好ましくは8、9又は10個のDNA単位からなる又は含む。
いくつかの実施態様において、領域Z’は、3又は4つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)からなり、領域Z’は7、8、9又は10個のDNA単位からなり、領域Z’は3又は4つのヌクレオチド類似体、例えばBNA(例えばLNA)からなる。このような設計は(Z’−Y’−Z’) 3−10−3、3−10−4、4−10−3、3−9−3、3−9−4、4−9−3、3−8−3、3−8−4、4−8−3、3−7−3、3−7−4、4−7−3を含む。
さらなるギャップマー設計が国際公開公報第2004/046160号に開示され、これは参照により本明細書に組み入れられる。参照により本明細書に組み入れられた米国仮出願第60/977,409号の優先権を主張する国際公開公報第2008/113832号は、「ショートマー(shortmer)」ギャップマーオリゴマーに言及する。いくつかの実施態様において、ここに提示されたオリゴマーはこのようなショートマーギャップマーであり得る。
いくつかの実施態様において、該オリゴマー、例えば領域Z’は、全部で10、11、12、13又は14つのヌクレオチド単位の連続ヌクレオチド配列からなり、連続ヌクレオチド配列は、式(5’−3’)Z’−Y’−Z’を含むかまたは式(5’−3’)Z’−Y’−Z’で示され、Z’は1、2又は3つのヌクレオチド類似体単位、例えばBNA(例えばLNA)単位からなり、Y’は相補的RNA分子(例えばmRNA標的)と二本鎖が形成される場合にリボヌクレアーゼを動員することのできる7、8又は9つの連続ヌクレオチド単位からなり;Z’は、1、2又は3つのヌクレオチド類似体単位、例えばBNA(例えばLNA)単位からなる。
いくつかの実施態様において、Z’は、1つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Z’は2つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Z’は、3つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Z’は1つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Z’は2つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Z’は3つのBNA(例えばLNA)単位からなる。いくつかの実施態様において、Y’は7つのヌクレオチド単位からなる。いくつかの実施態様において、Y’は8つのヌクレオチド単位からなる。いくつかの実施態様において、Y’は9つのヌクレオチド単位からなる。特定の実施態様において、領域Y’は10個のヌクレオシドモノマーからなる。特定の実施態様において、領域Y’は1〜10個のDNAモノマーからなる又は含む。いくつかの実施態様において、Y’は1〜9個のDNA単位、例えば2、3、4、5、6、7、8又は9個のDNA単位を含む。いくつかの実施態様において、Y’はDNA単位からなる。いくつかの実施態様において、Y’はα−L立体配置である少なくとも1つのBNA単位、例えばα−L立体配置の2、3、4、5、6、7、8又は9個のLNA単位を含む。いくつかの実施態様において、Y’は少なくとも1つのα−L−オキシBNA/LNA単位を含むか、又はα−L立体配置の全てのLNA単位はα−L−オキシLNA単位である。いくつかの実施態様において、Z’−Y’−Z’に存在するヌクレオチドの数は、(ヌクレオチド類似体単位−領域Y’−ヌクレオチド類似体単位)1−8−1、1−8−2、2−8−1、2−8−2、3−8−3、2−8−3、3−8−2、4−8−1、4−8−2、1−8−4、2−8−4、又は1−9−1、1−9−2、2−9−1、2−9−2、2−9−3、3−9−2、1−9−3、3−9−1、4−9−1、1−9−4、又は1−10−1、1−10−2、2−10−1、2−10−2、1−10−3、3−10−1からなる群より選択される。いくつかの実施態様において、Z’−Y’−Z’に存在するヌクレオチドの数は、2−7−1、1−7−2、2−7−2、3−7−3、2−7−3、3−7−2、3−7−4及び4−7−3からなる群より選択される。特定の実施態様において、領域Z’及びY’の各々は、3つのBNA(例えばLNA)モノマーからなり、領域Y’は8又は9又は10個のヌクレオシドモノマー、好ましくはDNAモノマーからなる。いくつかの実施態様において、Z’及びZ’の両方は、各々2つのBNA(例えばLNA)単位からなり、Y’は8又は9個のヌクレオチド単位、好ましくはDNA単位からなる。様々な実施態様において、他のギャップマー設計は、領域Z’及び/又はZ’が3、4、5又は6個のヌクレオシド類似体からなるもの、例えば2’−O−メトキシエチル−リボース糖(2’−MOE)を含有するモノマー又は2’−フルオロ−デオキシリボース糖を含有するモノマーを含み、領域Y’は、8、9、10、11又は12個のヌクレオシド、例えばDNAモノマーからなり、領域Z’−Y’−Z’は3−9−3、3−10−3、5−10−5、又は4−12−4モノマーを有する。さらなるギャップマー設計が、国際公開公報第2007/146511A2号に開示され、これは参照により本明細書に組み入れられる。
ヌクレオチド間連結
本明細書に記載のオリゴヌクレオチドのモノマーを連結基を介して一緒に結合させる。適切には、各モノマーを連結基を介して3’隣接モノマーに連結させる。当業者は、本発明の脈絡において、オリゴヌクレオチド末端における5’モノマーは、5’末端基を含んでいても含んでいなくてもよいが、5’連結基を含まないことを理解しているだろう。
「連結基」及び「ヌクレオチド間連結」という語句は、2つのヌクレオチドを互いに共有結合することのできる基を意味することを意図する。具体的かつ好ましい例としては、リン酸基及びホスホロチオエート基が挙げられる。特定の実施態様において、本明細書において開示されたアンチセンスオリゴヌクレオチドは、各ヌクレオチド間連結においてホスホロチオエートヌクレオチド間連結を有する(例えば配列番号21、22、23、24及び25)。本発明のオリゴヌクレオチドのヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、連結基を介して一緒に結合される。適切には各ヌクレオチドは、連結基を介して3’隣接ヌクレオチドに連結される。
適切なヌクレオチド間連結としては、国際出願国際公開公報第2007/031091号内に列挙されたもの、例えば、国際公開公報第2007/031091号の34頁の第一段落に列挙されたヌクレオチド間連結が挙げられる。
いくつかの実施態様において、ヌクレオチド間連結を、その通常のホスホジエステルから、よりヌクレアーゼによる攻撃に抵抗性であるもの、例えばホスホロチオエート又はボラノホスフェート(これら2つは、リボヌクレアーゼHによって切断可能であり、また、標的遺伝子の発現を低減させる際のそのアンチセンス阻害経路を可能とする)へと修飾することが好ましい。
本明細書において提供される適切な硫黄(S)含有ヌクレオチド間連結が好ましくあり得る。ホスホロチオエートヌクレオチド間連結もまた、特にギャップマーのギャップ領域(Y’)にとって好ましい。ホスホロチオエート連結はまた、フランキング領域(Z’及びZ’)にも使用され得る。
しかしながら、領域Z’、Y’及びZ’は、ホスホロチオエート以外のヌクレオチド間連結、例えばホスホジエステル連結を含み得、特に、例えばヌクレオチド類似体の使用が領域Z’及びZ’内のヌクレオチド間連結を、エンドヌクレアーゼによる分解から保護する場合、例えば領域Z’及びZ’がLNAヌクレオチドを含む場合に含み得る。
オリゴヌクレオチド中のヌクレオチド間連結は、標的RNAのリボヌクレアーゼHによる切断を可能とするように、ホスホジエステル、ホスホロチオエート又はボラノホスフェートであり得る。ホスホロチオエートが、向上したヌクレアーゼ抵抗性及び他の理由、例えば製造のし易さのために好ましい。
本発明のオリゴヌクレオチドの1つの態様において、ヌクレオチド及び/又はヌクレオチド類似体は、互いにホスホロチオエート基によって連結されている。
ホスホジエステル連結、例えば1又は2つの連結を、別のホスホロチオエートオリゴヌクレオチドに、特にヌクレオチド類似体単位(典型的にはZ’及び又はZ’における)の間又は隣に包含させることにより、オリゴヌクレオチドのバイオアベイラビリティ及び/又は体内分布を改変することができると認識されている(国際出願国際公開公報第2008/053314号を参照)。
いくつかの実施態様において、上記に参照した実施態様のように、ここでは適切ではあるが具体的には指摘されていないが、全ての残りの連結基は、ホスホジエステル又はホスホロチオエート、又はその混成体のいずれかである。いくつかの実施態様において、全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートである。
本明細書に提供されているような、特定のギャップマーオリゴヌクレオチド配列に言及する場合、様々な実施態様において、連結がホスホロチオエート連結である場合、本明細書に開示されているような代替的な連結が使用され得、例えばリン酸(ホスホジエステル)連結が、特にヌクレオチド類似体、例えばLNA単位間の連結に使用され得ると理解される。同様に、本明細書に提供されているような、特定のギャップマーオリゴヌクレオチド配列に言及する場合、C残基が5’メチル修飾シトシンと注釈を付けられる場合、様々な実施態様において、オリゴヌクレオチドに存在する1つ以上のCは非修飾C残基であり得る。
オリゴヌクレオチド
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、配列番号9、10、11、12、13及び14からなる群より選択された配列を含み得る。特定の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24及び配列番号25からなる群より選択された配列を含み得る。いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、表1又は4に同定された配列からなる群より選択され得る。
コンジュゲート
本発明の脈絡において、「コンジュゲート」という用語は、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドの、1つ以上の非ヌクレオチド、又は非ポリヌクレオチド部分への共有結合的な付着によって形成された異種分子を示すことを意図する。非ヌクレオチド又は非ポリヌクレオチド部分の例としては、巨大分子物質、例えばタンパク質、脂肪酸鎖、糖残基、糖タンパク質、ポリマー、又はその組合せが挙げられる。典型的には、タンパク質は標的タンパク質に対する抗体であり得る。典型的なポリマーはポリエチレングリコールであり得る。
それ故、様々な実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、典型的には連続ヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド領域と、さらなる非ヌクレオチド領域との両方を含み得る。連続ヌクレオチド配列からなる本発明のオリゴヌクレオチドに言及する場合、該化合物は非ヌクレオチド成分、例えばコンジュゲート成分を含み得る。
本発明の様々な実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、例えばオリゴヌクレオチドの細胞への取り込みを増加させるために使用され得るリガンド/コンジュゲートに連結されている。国際出願国際公開公報第2007/031091号は、適切なリガンド及びコンジュゲートを提供する。
本発明はまた、本明細書に記載のような本発明に記載の化合物と、該化合物に共有結合的に付着した少なくとも1つの非ヌクレオチド又は非ポリヌクレオチド部分とを含むコンジュゲートを提供する。それ故、本発明の化合物が、本明細書において開示されているような特定の核酸又はヌクレオチド配列からなる様々な実施態様において、該化合物はまた、該化合物に共有結合的に付着した少なくとも1つの非ヌクレオチド又は非ポリヌクレオチド部分(例えば1つ以上のヌクレオチド又はヌクレオチド類似体を含まない)を含み得る。
コンジュゲーションは、本発明のオリゴヌクレオチドの活性、細胞内分布又は細胞への取り込みを増強させ得る。このような部分としては、抗体、ポリペプチド、脂質部分、例えばコレステロール部分、コール酸、チオエーテル、例えばヘキシル−s−トリチルチオール、チオコレステロール、脂肪族鎖、例えばドデカンジオール又はウンデシル残基、リン脂質、例えばジ−ヘキサデシル−rac−グリセロール又はトリエチルアンモニウム1,2−ジ−o−ヘキサデシル−rac−グリセロ−3−h−ホスホネート、ポリアミン又はポリエチレングリコール鎖、アダマンタン酢酸、パルミチル部分、オクタデシルアミン又はヘキシルアミノ−カルボニル−オキシコレステロール部分が挙げられるがこれらに限定されない。
本発明のオリゴヌクレオチドをまた、活性薬物、例えばアスピリン、イブプロフェン、サルファ剤、抗糖尿病薬、抗菌剤又は抗生物質にコンジュゲートさせ得る。
特定の実施態様において、コンジュゲート部分はステロール、例えばコレステロールである。
様々な実施態様において、コンジュゲート部分は、正に荷電したポリマー、例えば約1〜50、例えば2〜20、例えば3〜10のアミノ酸残基長の、例えば正に荷電したペプチド、及び/又はポリアルキレンオキシド、例えばポリエチレングリコール(PEG)又はポリプロピレングリコール(例えば国際出願国際公開公報第2008/034123号参照)を含む又はからなる。適切には正に荷電したポリマー、例えばポリアルキレンオキシドを、国際公開公報第2008/034123号に記載の遊離可能なリンカーなどのリンカーを介して、本発明のオリゴヌクレオチドに付着させ得る。
例えば、以下のコンジュゲート部分を本発明のコンジュゲートに使用し得る:
いくつかの実施態様において、オリゴマー化合物は、アンチセンスオリゴマー、例えばLNAアンチセンスオリゴマー(これは本明細書において領域Aと称され得る)、場合により切断可能なリンカー(領域B)、及び炭水化物コンジュゲート(これは領域Cと称され得る)を含む。いくつかの実施態様において、領域Bは、リン酸ヌクレオチドリンカーであり得る。いくつかの実施態様において、領域Bは1〜6つのヌクレオチドを含み、A領域の5’又は3’ヌクレオチドに共有結合的に、例えばホスホジエステル連結などのヌクレオチド間連結基を介して連結されている。
いくつかの実施態様において、炭水化物部分は、鎖状炭水化物ポリマーではない。しかしながら、炭水化物部分は多価であり得、例えば、2、3、4又は4つの同一又は同一ではない炭水化物部分が、オリゴマーに、場合によりリンカー又はリンカー群を介して共有結合的に接続され得る。いくつかの実施態様において、本発明は、本発明のオリゴマーと炭水化物コンジュゲート部分とを含むコンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様において、本発明は、本発明のオリゴマーと、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分コンジュゲート部分、例えばGalNAc部分(これはさらなる領域の一部を形成し得る)(領域Cと称される)とを含むコンジュゲートを提供する。
活性化オリゴヌクレオチド
本明細書において使用される「活性化オリゴヌクレオチド」という用語は、オリゴヌクレオチドが1つ以上のコンジュゲート部分(すなわちそれ自体核酸又はモノマーではない部分)に共有結合的に連結して本明細書に記載のコンジュゲートを形成することを許容する、少なくとも1つの機能的部分に共有結合的に連結(すなわち官能基化)された本発明のオリゴヌクレオチドを指す。典型的には、機能的部分は、アデニン塩基の3’−ヒドロキシル基又は環外NH基を介して、オリゴヌクレオチドに共有結合することのできる化学基、好ましくは親水性であるスペーサー、及びコンジュゲート部分(例えばアミノ、スルフヒドリル、又はヒドロキシル基)に結合することのできる末端基を含む。いくつかの実施態様において、この末端基は保護されていない(例えばNH基)。他の実施態様において、末端基は、例えば、Theodora W Greene and Peter G M Wuts, 3rd edition (John Wiley & Sons, 1999)による「Protective Groups in Organic Synthesis」に記載の基などの任意の適切な保護基によって保護される。適切なヒドロキシル保護基の例としては、エステル、例えば酢酸エステル、アラルキル基、例えばベンジル、ジフェニルメチル、又はトリフェニルメチル、及びテトラヒドロピラニルが挙げられる。適切なアミノ保護基の例としては、ベンジル、α−メチルベンジル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、ベンジルオキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、及びアシル基、例えばトリクロロアセチル又はトリフルオロアセチルが挙げられる。いくつかの実施態様において、機能的部分は自己切断性である。他の実施態様において、機能的部分は生分解性である(例えば米国特許第7,087,229号参照)。
いくつかの実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、5’末端が官能基化され、オリゴヌクレオチドの5’末端へのコンジュゲート部分の共有結合的な付着が可能となっている。他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、3’末端において官能基化されていてもよい。さらに他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、骨格に沿って又はヘテロ環塩基部分上で官能基化されていてもよい。さらに他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、5’末端、3’末端、骨格、及び塩基から独立して選択された1つを超える位置において官能基化されていてもよい。
いくつかの実施態様において、本発明の活性化オリゴヌクレオチドは、合成中に機能的部分に共有結合的に付着した1つ以上のモノマーを取り込むことによって合成される。他の実施態様において、本発明の活性化オリゴヌクレオチドは、官能基化されていないモノマーを用いて合成され、該オリゴヌクレオチドは、合成完了時に官能基化される。いくつかの実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、アミノアルキルリンカーを含有する立体障害を有するエステルを用いて官能基化され、アルキル部分は式(CHを有し、wは1〜10の範囲の整数、好ましくは約6であり、アルキルアミノ基のアルキル部分は直鎖又は分岐鎖であり得、官能基はエステル基(−O−C(O)−(CHNH)を介して該オリゴヌクレオチドに付着している。
他の実施態様において、該オリゴヌクレオチドは、(CH−スルフヒドリル(SH)リンカーを含有する立体障害を有するエステルを用いて官能基化され、wは1〜10の範囲の整数、好ましくは約6であり、アルキルアミノ基のアルキル部分は直鎖又は分岐鎖であり、官能基はエステル基(−O−C(O)−(CHSH)を介して該オリゴヌクレオチドに付着している。
いくつかの実施態様において、スルフヒドリル活性化オリゴヌクレオチドは、ポリエチレングリコール又はペプチドなどのポリマー部分とコンジュゲートしている(ジスルフィド結合の形成を介して)。
上記のような立体障害を有するエステルを含有する活性化オリゴヌクレオチドは、当技術分野において公知の任意の方法によって、特に国際出願国際公開公報第2008/034122号及びその中の実施例に開示された方法によって合成され得る。
さらに他の実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、米国特許第4,962,029号及び第4,914,210号に実質的に記載された官能基化試薬(すなわち、保護された又は保護されていないスルフヒドリル、アミノ又はヒドロキシル基を含む、一方の末端のホスホルアミダイトが親水性スペーサーを通して逆の末端に連結された、実質的に鎖状の試薬)を用いて、該オリゴヌクレオチドにスルフヒドリル、アミノ又はヒドロキシル基を導入することによって官能基化される。このような試薬は、主に、該オリゴヌクレオチドのヒドロキシル基と反応する。いくつかの実施態様において、このような活性化オリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの5’−ヒドロキシル基に結合した官能基化試薬を有する。他の実施態様において、活性化オリゴヌクレオチドは、3’−ヒドロキシル基に結合した官能基化試薬を有する。さらに他の実施態様において、本発明の活性化オリゴヌクレオチドは、該オリゴヌクレオチドの骨格上のヒドロキシル基に結合した官能基化試薬を有する。またさらなる実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、米国特許第4,962,029号及び第4,914,210号に記載の1つを超える官能基化試薬を用いて官能基化される。このような官能基化試薬を合成し、それらをモノマー又はオリゴヌクレオチドに取り込む方法は、米国特許第4,962,029号及び第4,914,210号に開示されている。
いくつかの実施態様において、固相結合オリゴヌクレオチドの5’末端は、ジエニルホスホルアミダイト誘導体を用いて官能基化され、続いて、脱保護されたオリゴヌクレオチドを、例えばアミノ酸又はペプチドと、ディールスアルダー環化付加反応を介してコンジュゲートする。
様々な実施態様において、2’−糖置換、例えば2’−カルバメート置換糖、又は2’−(O−ペンチル−N−フタルイミド)−デオキシリボース糖を含有するモノマーの、該オリゴヌクレオチドへの取り込みは、オリゴヌクレオチドの糖へのコンジュゲート部分の共有結合的な付着を促進する。他の実施態様において、1つ以上のモノマーの2’位にアミノ含有リンカーを有するオリゴヌクレオチドを、例えば5’−ジメトキシトリチル−2’−O−(e−フタルイミジルアミノペンチル)−2’−デオキシアデノシン−3’−N,N−ジイソプロピルーシアノエトキシホスホルアミダイトなどの試薬を使用して調製される(例えば、Manoharan, et al., Tetrahedron Letters, (1991) 34:7171参照)。
またさらなる実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、N6プリンアミノ基上、グアニンの環外N2上、又はシトシンのN4又は5位上を含む、核酸塩基上にアミン含有官能基部分を有し得る。様々な実施態様において、このような官能基化は、オリゴヌクレオチド合成ですでに官能基化された市販の試薬を使用することによって達成され得る。
いくつかの官能基部分は市販されており、例えば、ヘテロ二官能基及びホモ二官能基連結部分は、Pierce Co. (Rockford, Ill.)から入手できる。他の市販されている連結基は、5’−アミノ−モディファイアC6及び3’−アミノ−モディファイア試薬であり、どちらもGlen Research Corporation (Sterling, Va.)から入手できる。5’−アミノ−モディファイアC6は、アミノリンク−2としてABI (Applied Biosystems Inc., Foster City, Calif.)からも入手でき、3’−アミノ−モディファイアはClontech Laboratories Inc. (Palo Alto, Calif.)からも入手できる。
医薬組成物
本発明のオリゴヌクレオチドは、医薬製剤及び組成物に使用され得る。適切には、このような組成物は、薬学的に許容される溶媒、例えば水又は食塩水、希釈剤、担体、塩又は補助剤を含む。PCT/DK2006/000512は、適切かつ好ましい薬学的に許容される希釈剤、担体、溶媒、及び補助剤を提供する。適切な投与量、製剤、投与経路、組成物、剤形、他の治療剤との組合せ、プロドラッグ製剤も、PCT/DK2006/000512に提供される。
本発明はまた、本発明のオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物及び製剤を含む。本発明の医薬組成物は、局所的処置若しくは全身的処置が望まれるかどうか、及び処置する領域に依存して、多くの方法で投与され得る。投与は、局所(眼内及び粘膜(膣及び直腸への送達を含む)、肺内(例えば粉末又はエアゾール(例えば噴霧器による)の吸収又はガス注入による);気管内、鼻腔内、上皮、及び経皮を含む)、経口、又は非経口であり得る。非経口投与は、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、若しくは筋肉内への注射若しくは点滴;又は、頭蓋内(例えばくも膜下腔内又は脳室内投与)を含む。少なくとも1つの2’−O−メトキシエチル置換又は修飾を有するオリゴヌクレオチドが経口投与のために特に有用であり得る。
適用
本発明のオリゴヌクレオチドは、研究試薬として、例えば、診断、治療及び予防のために使用され得る。研究では、このようなオリゴヌクレオチドは、細胞及び実験動物におけるFGFR3の合成を特異的に阻害するために使用され得(典型的には、mRNAを分解又は阻害し、これによりタンパク質の形成を妨げることによって)、これにより、標的の機能的分析、又は、治療的介入の標的としてのその有用性の評価を容易にし得る。
診断において該オリゴヌクレオチドは、ノザンブロット、インサイツハイブリダイゼーション又は類似の技術による細胞及び組織におけるFGFR3の発現を検出及び定量するために使用され得る。
治療のために、FGFR3の発現を調節することによって処置され得る、疾病又は疾患を有することが疑われる、動物又はヒトは、本発明に従ってオリゴヌクレオチドを投与することによって処置される。さらに、治療有効量又は予防有効量の1つ以上の本発明のオリゴヌクレオチド又は組成物を投与することによって、FGFR3の発現に関連した、疾病又は容態を有することが疑われる又は有しがちである、哺乳動物を処置する、例えばヒトを処置する方法が提供される。本発明によるオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、又は医薬組成物は、典型的には有効量で投与される。
本発明はまた、本明細書に言及される疾患の処置のための医薬品の製造のために記載されているような本発明の化合物若しくはコンジュゲートの使用、又は、本明細書に言及される疾患を処置する方法を提供する。
本発明はまた、本明細書に言及される疾患を処置するための方法を提供し、該方法は、本明細書に記載された本発明による化合物、及び/又は本発明によるコンジュゲート、及び/又は本発明による医薬組成物を、それを必要とする患者に投与することを含む。
医療適用
本発明によるオリゴヌクレオチド及び他の組成物は、FGFR3の過剰発現又は突然変異型のFGFR3の発現に関連した容態(例えば軟骨無形成症)の処置のために使用され得る。本発明はさらに、本明細書に言及される疾病、疾患又は容態の処置のための医薬品の製造における本発明の化合物の使用を提供する。
一般的に言って、本発明の1つの態様は、FGFR3の異常なレベル又は異常な発現(例えば突然変異したG380R FGFR3の発現に関連している)に関連した容態を患っている又は罹り易い哺乳動物を処置する方法に関し、これは、1つ以上のLNA単位を含むFGFR3の突然変異した又は天然の変異体の遺伝子産物(例えば、突然変異したFGFR3、例えばG380R突然変異をコードするmRNA)に標的化されたオリゴヌクレオチドの治療有効量を哺乳動物に投与することを含む。本明細書に言及される疾病又は疾患は、いくつかの実施態様において、FGFR3遺伝子の突然変異、又はそのタンパク質産物がFGFR3と関連する又はそれと相互作用する遺伝子の突然変異に関連し得る。それ故、いくつかの実施態様において、標的mRNAは、突然変異型のFGFR3 mRNAである。
本発明の1つの態様は、本明細書に言及される疾病、疾患又は容態の処置のための医薬品の調製のためのオリゴヌクレオチド又はコンジュゲートの使用に関する。
本発明の方法は、好ましくは、異常なレベルのFGFR3によって引き起こされる疾病に対する処置又は予防のために使用される。別の言葉で言えば、いくつかの実施態様において、本発明はさらに、異常なレベルのFGFR3を処置するための方法に関し、該方法は、本発明のオリゴヌクレオチド、又は本発明のコンジュゲート、又は本発明の医薬組成物をそれを必要とする患者に投与することを含む。
本発明はまた、医薬品として使用するための本明細書に定義されたようなオリゴヌクレオチド、組成物又はコンジュゲートに関する。
本発明はさらに、異常なレベルのFGFR3又は突然変異型のFGFR3(例えば対立遺伝子変異体、例えば本明細書に言及された疾病の1つに関連したもの)の発現の処置のための医薬品の製造のための本明細書に定義されたような化合物、組成物又はコンジュゲートの使用に関する。
さらに、本発明は、本明細書に言及されるような疾病又は容態を患っている被験体を処置する方法に関する。
処置の必要な患者は、疾病又は疾患を患っている又は患いそうである患者である。
いくつかの実施態様において、本明細書において使用される「処置」という用語は、既存の疾病(例えば本明細書において言及されているような疾病又は疾患)の処置、又は、疾病の防止(すなわち予防)の両方を指す。それ故、本明細書に言及される処置は、いくつかの実施態様において、予防的であり得ると認識される。
本発明のアンチセンス化合物は、診断、治療、予防のために、並びに研究試薬及びキットとして使用され得る。治療のために、FGFR3の発現を調節することによって処置され得る疾病又は疾患を有することが疑われる動物、好ましくはヒトを、本発明によるオリゴヌクレオチドを投与することによって処置する。本発明のオリゴヌクレオチドは、有効量のオリゴヌクレオチドを適切な薬学的に許容される希釈剤又は担体に加えることによって医薬組成物中に使用され得る。
本発明のアンチセンス化合物は、研究及び診断に有用である。なぜなら、これらの化合物はFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズし、この事実を活用してサンドイッチアッセイ及び他のアッセイを容易に構築することを可能とするからである。本発明のオリゴヌクレオチドと、FGFR3をコードする核酸とのハイブリダイゼーションは、当技術分野において公知の手段によって検出され得る。適切な手段としては、酵素とオリゴヌクレオチドとのコンジュゲーション、オリゴヌクレオチドの放射標識、又は任意の他の適切な検出手段が挙げられ得る。試料中のFGFR3タンパク質又はmRNAのレベルを検出するためのこのような検出手段を使用したキットも調製され得る。
本発明の特定の化合物、組成物及び方法は、特定の実施態様に応じて特異的に記載されているが、以下の実施例は本発明の化合物を説明するためだけに役立ち、これを制限するものではない。本発明の背景を説明するために及びその実践に関する追加の詳細を提供するために本明細書に参照された刊行物、参考資料、GenBankアクセッション番号などの各々は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
ここで明細書及びクレームに使用される「a」及び「an」という冠詞は、明瞭にそうではないと特記されない限り、複数の指示対象を含むと理解されるべきである。1群の1つ以上のメンバー間に「又は」を含むクレーム又は明細書は、そうではないと特記されない限り又はさもなくば内容から明白でない限り、群のメンバーの1つ、1つ超、又は全部が、所与の産物又はプロセスに存在、それに使用される、又はさもなくばそれに関連しているならば満たされていると考えられる。本発明は、群の正確に1つのメンバーが、所与の産物又はプロセスに存在、それに使用、又はさもなくば関連している実施態様を含む。本発明はまた、群のメンバーの1つ超、又は全部が、所与の産物又はプロセスに存在、それに使用、又はさもなくば関連している実施態様を含む。さらに、本発明は、列挙されたクレームの1つ以上からの1つ以上の制約、要素、条項、記述用語などが、特記されない限り又は矛盾若しくは不一致が生じると当業者に明白でない限り、同じ基本クレームとは独立した別のクレームに(又は関連した任意の他のクレームとして)導入された、全ての変化形、組合せ、及び並べ替えを包含すると理解される。要素がリストとして、例えばマーカッシュ群又は他の形式に提示されている場合、要素の各々の亜群も開示され、任意の要素(群)は群から除去され得ることが理解される。一般的に、本発明又は本発明の態様は特定の要素、特徴などを含むと言われている場合、本発明の特定の実施態様又は本発明の態様は、このような要素、特徴などからなるか、又は実質的にそれからなることが理解されるべきである。単純化の目的で、そうした実施態様は、あらゆる場合において、そのように多くの用語で本明細書において具体的に示されていない。また、本発明の任意の実施態様又は態様は、具体的な排除が明細書に列挙されているかどうかに関わらず、クレームから明瞭に排除され得ることが理解されるべきである。
本発明の実施態様
1.配列番号4を含む核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する。
2.該オリゴヌクレオチドは、配列番号4のヌクレオチド1394位を含む配列番号4の領域にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
3.該オリゴヌクレオチドは、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、及び配列番号25からなる群より選択される、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
4.該オリゴヌクレオチドは、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13及び配列番号14からなる群より選択されたオリゴヌクレオチドに対して少なくとも80%同一である、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
5.該オリゴヌクレオチドは14ヌクレオチド長である、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
6.該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、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
7.該オリゴヌクレオチドは少なくとも16ヌクレオチド長である、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
8.該オリゴヌクレオチドは少なくとも18ヌクレオチド長である、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
9.該オリゴヌクレオチドは、G380R突然変異をコードする配列番号4の領域に特異的にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
10.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約50%低減させる、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
11.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約75%低減させる、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
12.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約90%低減させる、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
13.該オリゴヌクレオチドは突然変異型のFGFR3の発現を調節する、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
14.該オリゴヌクレオチドは野生型形のFGFR3の発現と比較して、突然変異型のFGFR3の発現を優先的に調節する、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
15.該オリゴヌクレオチドは突然変異型のFGFR3の発現を阻害する、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
16.該オリゴヌクレオチドは、突然変異型のFGFR3の発現をダウンレギュレートする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
17.該オリゴヌクレオチドは、突然変異型のFGFR3の発現と比較して、野生型形のFGFR3の発現をアップレギュレートする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
18.該オリゴヌクレオチドは配列番号1を含む核酸にハイブリダイズしない、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
19.該オリゴヌクレオチドは、配列番号7又は配列番号8を含む核酸にハイブリダイズしない、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
20.該オリゴヌクレオチドは配列番号5又は配列番号6を含む核酸にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
21.該オリゴヌクレオチドは配列番号4を含む核酸のコドン380にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
22.該オリゴヌクレオチドは配列番号4を含む核酸のG380R領域にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
23.該オリゴヌクレオチドは配列番号4を含む核酸のコドン380の1138位にハイブリダイズする、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
24.該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、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
25.該オリゴヌクレオチドは、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24及び配列番号25からなる群より選択される、実施態様23のオリゴヌクレオチド。
26.該オリゴヌクレオチドは、ロックド核酸(LNA)単位;2’−O−アルキル−RNA単位、2’−OMe−RNA単位、2’−アミノ−DNA単位、及び2’−フルオロ−DNA単位からなる群より選択された1つ以上のヌクレオチド単位を含む、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
27.該オリゴヌクレオチドは2つ以上のLNAモノマー単位を含む、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
28.2つ以上のLNAモノマー単位は互いに隣接して位置する、実施態様27のオリゴヌクレオチド。
29.2つ以上のLNAモノマー単位は、互いに対して連続的に位置する、実施態様27のオリゴヌクレオチド。
30.FGFR3の発現の調節は軟骨細胞の機能を回復させる、実施態様1のオリゴヌクレオチド。
31.FGFR3の異常発現に関連した容態の処置のための実施態様1のオリゴヌクレオチドの使用。
32.軟骨無形成症の処置のための実施態様1のオリゴヌクレオチドの使用。
33.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号9を含むオリゴヌクレオチド。
34.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号10を含むオリゴヌクレオチド。
35.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号11を含むオリゴヌクレオチド。
36.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号12を含むオリゴヌクレオチド。
37.該オリゴヌクレオチドはFGRR3の発現を調節する、配列番号13を含むオリゴヌクレオチド。
38.配列番号1を含む核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドであって、該オリゴヌクレオチドは、1つ以上のLNAモノマー単位を含み、該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する。
39.該オリゴヌクレオチドは8ヌクレオチド長である、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
40.該オリゴヌクレオチドは15ヌクレオチド長である、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
41.該オリゴヌクレオチドは18ヌクレオチド長である、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
42.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約50%低減させる、請求項38のオリゴヌクレオチド。
43.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約75%低減させる、請求項38のオリゴヌクレオチド。
44.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を少なくとも約90%低減させる、請求項38のオリゴヌクレオチド。
45.該オリゴヌクレオチドは突然変異型のFGFR3の発現を調節する、請求項38のオリゴヌクレオチド。
46.該オリゴヌクレオチドは突然変異型のFGFR3の発現を阻害する、請求項38のオリゴヌクレオチド。
47.該オリゴヌクレオチドは突然変異型のFGFR3の発現をダウンレギュレートする、請求項38のオリゴヌクレオチド。
48.該オリゴヌクレオチドは野生型形のFGFR3の発現をアップレギュレートする、請求項38のオリゴヌクレオチド。
49.該オリゴヌクレオチドは、配列番号4を含む核酸にハイブリダイズする、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
50.該オリゴヌクレオチドは、配列番号4を含む核酸のコドン380の1138位にハイブリダイズする、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
51.該オリゴヌクレオチドは配列番号4を含む核酸のG380R領域にハイブリダイズする、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
52.該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、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
53.該オリゴヌクレオチドは2つ以上のLNAモノマー単位を含む、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
54.2つ以上のLNAモノマー単位は互いに隣接して位置する、実施態様53のオリゴヌクレオチド。
55.2つ以上のLNAモノマー単位は互いに対して連続的に位置する、実施態様53のオリゴヌクレオチド。
56.FGFR3の発現の調節は軟骨細胞の機能を回復させる、実施態様38のオリゴヌクレオチド。
57.FGFR3の異常発現に関連した容態の処置のための実施態様38のオリゴヌクレオチドの使用。
58.軟骨無形成症の処置のための実施態様38のオリゴヌクレオチドの使用。
59.軟骨無形成症の処置のために有用なオリゴヌクレオチドであって、該オリゴヌクレオチドは、配列番号1又は配列番号4を含む核酸にハイブリダイズし、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのLNAモノマー単位を含む。
60.該オリゴヌクレオチドは8ヌクレオチド長である、実施態様59のオリゴヌクレオチド。
61.該オリゴヌクレオチドは15ヌクレオチド長である、実施態様59のオリゴヌクレオチド。
62.該オリゴヌクレオチドは18ヌクレオチド長である、実施態様59のオリゴヌクレオチド。
63.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現をダウンレギュレートする、実施態様59のオリゴヌクレオチド。
64.該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、実施態様59のオリゴヌクレオチド。
65.癌又は軟骨無形成症の処置に有用なオリゴヌクレオチドであって、該オリゴヌクレオチドは、配列番号5を含む核酸のG380R領域にハイブリダイズし、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのLNAモノマー単位を含む。
66.FGFR3mRNAを、実施態様1のオリゴヌクレオチドに、該FGFRmRNAと該オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに適切な条件下で送達し、これにより、FGFR3mRNAの発現を調節することを含む、FGFR3mRNAの発現を調節する方法。
67.FGFR3の発現の調節により、FGFR3の発現は低減する、実施態様66の方法。
68.FGFR3を実施態様1のオリゴヌクレオチドと、該FGFR3と該オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに適切な条件下で接触させ、これによりFGFR3の発現を調節することを含む、FGFR3の発現を調節する方法。
69.FGFR3の発現の調節により、FGFR3の発現は低減する、実施態様68の方法。
70.FGFR3の異常発現に関連した容態を処置する方法であって、該容態と診断された患者を選択し、該患者に実施態様1のオリゴヌクレオチドを投与することを含む方法。
71.FGFR3の異常発現に関連した容態を処置する方法であって、該容態と診断された患者を選択し、該患者に実施態様38のオリゴヌクレオチドを投与することを含む方法。
72.配列番号4を含む核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドであって、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのLNAモノマー単位を含み、該オリゴヌクレオチドは、配列番号1を含む核酸にハイブリダイズしない。
73.癌、例えば膀胱癌又は軟骨無形成症の処置に有用なオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物であって、該オリゴヌクレオチドは、配列番号1又は配列番号4を含む核酸にハイブリダイズし、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのLNAモノマー単位を含む。
74.該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、実施態様73の医薬組成物。
75.該組成物は肺内投与のために製剤化される、実施態様73の医薬組成物。
76.該組成物は非経口投与のために製剤化される、実施態様73の医薬組成物。
77.該オリゴヌクレオチドは、配列番号4を含む核酸にハイブリダイズすることによってFGFR3の発現を調節する、実施態様73の医薬組成物。
78.該オリゴヌクレオチドは配列番号1を含む核酸にハイブリダイズしない、実施態様77の医薬組成物。
79.該オリゴヌクレオチドは配列番号1を含む核酸にハイブリダイズすることによってFGFR3の発現を調節する、実施態様73の医薬組成物。
80.該オリゴヌクレオチドは配列番号4を含む核酸にハイブリダイズしない、実施態様79の医薬組成物。
81.該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのLNAモノマー単位を含む、FGFR3の発現を調節するオリゴヌクレオチド。
82.該オリゴヌクレオチドは、逆相補体配列番号4又はその天然変異体に対して少なくとも80%相同であるヌクレオチド配列を含む、約14〜20ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチド。
83.連続ヌクレオチド配列は、配列番号4の逆相補体と1つ以下のミスマッチを含む、実施態様82のオリゴヌクレオチド。
84.ヌクレオチド配列は1つ以上のヌクレオチド類似体を含む、実施態様82のオリゴヌクレオチド。
85.1つ以上のヌクレオチド類似体は、野生型オリゴヌクレオチド中の野生型ヌクレオチドと比較して、化学的に改変された糖部分を含む、実施態様84のオリゴヌクレオチド。
86.1つ以上のオリゴヌクレオチド類似体は、ロックド核酸(LNA)単位、2’−O−アルキル−RNA単位、2’−OMe−RNA単位、2’−アミノ−DNA単位、及び2’−フルオロ−DNA単位からなる群より選択される、実施態様85のオリゴヌクレオチド。
87.1つ以上のヌクレオチド類似体はLNAである、実施態様84のオリゴヌクレオチド。
88.該オリゴヌクレオチドは、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24及び配列番号25からなる群より選択される、実施態様82のオリゴヌクレオチド。
89.該オリゴヌクレオチドはギャップマーである、実施態様82によるオリゴヌクレオチド。
90.該オリゴヌクレオチドは、FGFR3mRNAを発現している細胞におけるFGFR3mRNAの発現を阻害する、実施態様82のオリゴヌクレオチド。
91.FGFR3mRNAは突然変異を含む、実施態様90のオリゴヌクレオチド。
92.突然変異はG380R突然変異である、実施態様91のオリゴヌクレオチド。
93.実施態様82のオリゴヌクレオチドと該オリゴヌクレオチドに共有結合的に付着した少なくとも1つの非ヌクレオチド部分とを含むコンジュゲート。
94.実施態様82のオリゴヌクレオチド及び薬学的に許容される希釈剤、担体、溶媒、塩、又は補助剤を含む、医薬組成物。
95.軟骨無形成症の処置のための実施態様82のオリゴヌクレオチドの使用。
96.癌、例えば膀胱癌、軟骨無形成症に罹患した被験体を処置する方法であって、該方法は、実施態様82のオリゴヌクレオチドを被験体に、軟骨無形成症の1つ以上の他覚的な症状が改善されるように投与する工程を含む。
97.他覚的な症状は、増加した筋緊張、腕の延長、脚の延長、及び伸びた身長からなる群より選択される、実施態様96の方法。
98.異常発現したFGFR3を発現している細胞におけるFGFR3の異常発現を低減させる方法であって、該方法は、該細胞を、実施態様82のオリゴヌクレオチドと接触させ、よってFGFR3の発現を低減させることを含む。
99.FGFR3はG380R突然変異を含む、実施態様98の方法。
100.癌、例えば膀胱癌、軟骨無形成症を患う哺乳動物を処置する方法であって、該方法は、哺乳動物に、治療有効量のFGFR3に標的化されたオリゴヌクレオチドを投与することを含み、該オリゴヌクレオチドは1つ以上のLNA単位を含む。
101.該オリゴヌクレオチドは、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24及び配列番号25からなる群より選択された配列を含む、実施態様100の方法。
102.該オリゴヌクレオチドは非経口投与される、実施態様100の方法。
103.該オリゴヌクレオチドは静脈内投与される、実施態様100の方法。
104.該オリゴヌクレオチドは標的器官又は組織にボーラス注射によって投与される、実施態様100の方法。
105.該オリゴヌクレオチドは腹腔内投与される、実施態様100の方法。
106.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号21を含むオリゴヌクレオチド。
107.該オリゴヌクレオチドはFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズして、少なくとも約60℃の解離Tを有する二本鎖構造を形成する、実施態様106のオリゴヌクレオチド。
108.該FGFR3はG380R突然変異を含み、FGFR3の発現の該調節は、FGFR3の発現を阻害することを含む、実施態様106のオリゴヌクレオチド。
109.該オリゴヌクレオチドは、約0.05から約0.75nMのIC50濃度でFGFR3の該発現を阻害する、実施態様108のオリゴヌクレオチド。
110.該オリゴヌクレオチドは血漿中37℃で少なくとも約96時間安定である、実施態様106のオリゴヌクレオチド。
111.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号22を含むオリゴヌクレオチド。
112.該オリゴヌクレオチドはFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズし、少なくとも約70℃の解離Tを有する二本鎖構造を形成する、実施態様111のオリゴヌクレオチド。
113.該FGFR3はG380R突然変異を含み、FGFR3の発現の該調節はFGFR3の発現の阻害を含む、実施態様111のオリゴヌクレオチド。
114.該オリゴヌクレオチドは約0.05から約0.75nMのIC50濃度でFGFR3の該発現を阻害する、実施態様113のオリゴヌクレオチド。
115.該オリゴヌクレオチドは血漿中37℃で少なくとも約96時間安定である、実施態様111のオリゴヌクレオチド。
116.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号23を含むオリゴヌクレオチド。
117.該オリゴヌクレオチドはFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズし、少なくとも約70℃の解離Tを有する二本鎖構造を形成する、実施態様116のオリゴヌクレオチド。
118.該FGFRはG380R突然変異を含み、FGFR3の発現の該調節はFGFR3の発現の阻害を含む、実施態様116のオリゴヌクレオチド。
119.該オリゴヌクレオチドは約0.05から約0.75nMのIC50濃度でFGFR3の該発現を阻害する、実施態様118のオリゴヌクレオチド。
120.該オリゴヌクレオチドは血漿中37℃で少なくとも約96時間安定である、実施態様116のオリゴヌクレオチド。
121.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号24を含むオリゴヌクレオチド。
122.該オリゴヌクレオチドはFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズし、少なくとも約70℃の解離Tを有する二本鎖構造を形成する、実施態様121のオリゴヌクレオチド。
123.該FGFR3はG380R突然変異を含み、FGFR3の発現の該調節はFGFR3の発現の阻害を含む、実施態様121のオリゴヌクレオチド。
124.該オリゴヌクレオチドは約0.05から約0.75nMのIC50濃度でFGFR3の該発現を阻害する、実施態様123のオリゴヌクレオチド。
125.該オリゴヌクレオチドは血漿中37℃で少なくとも約96時間安定である、実施態様121のオリゴヌクレオチド。
126.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号25を含むオリゴヌクレオチド。
127.該オリゴヌクレオチドはFGFR3をコードする核酸にハイブリダイズし、少なくとも約70℃の解離Tを有する二本鎖構造を形成する、実施態様126のオリゴヌクレオチド。
128.該FGFR3はG380R突然変異を含み、FGFR3の発現の該調節はFGFR3の発現の阻害を含む、実施態様127のオリゴヌクレオチド。
129.該オリゴヌクレオチドは約0.05から約0.75nMのIC50濃度でFGFR3の該発現を阻害する、実施態様128のオリゴヌクレオチド。
130.該オリゴヌクレオチドは血漿中37℃で少なくとも約96時間安定である、実施態様126のオリゴヌクレオチド。
131.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号20を含む核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド。
132.該オリゴヌクレオチドは配列番号14を含む、実施態様131のオリゴヌクレオチド。
133.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節する、配列番号14を含むオリゴヌクレオチド。
134.該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのヌクレオチド類似体を含み、該ヌクレオチド類似体はロックド核酸である、実施態様133のオリゴヌクレオチド。
135.該オリゴヌクレオチドはFGFR3の発現を調節し、該オリゴヌクレオチドは少なくとも1つのヌクレオチド類似体を、
(a)1位のグアニジンヌクレオチドはオキシ−LNAである;
(b)2位及び3位の1つ以上におけるアデニンヌクレオチドはオキシ−LNAである;
(c)10位及び11位の1つ以上におけるシトシンヌクレオチドはオキシ−LNAである;及び
(d)12位におけるチミンヌクレオチドはオキシ−LNAである
からなる群より選択された1つ以上の位置において含む、配列番号14を含むオリゴヌクレオチド。
136.11位の該シトシンヌクレオチドはC5−メチルシトシンであり、該C5−メチルシトシンはβ−D−オキシ−LNAであり、12位の該チミンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
137.1位の該グアニンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、2位及び3位の該アデニンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
138.1位の該グアニンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、10位及び11位の該シトシンヌクレオチドは両方共C5−メチルシトシンであり、該C5−メチルシトシンはβ−D−オキシ−LNAであり、12位の該チミンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
139.10位及び11位の該シトシンヌクレオチドは両方共C5−メチルシトシンであり、該C5−メチルシトシンはβ−D−オキシ−LNAであり、12位の該チミンヌクレオチドはβ−D−オキシ−LNAであり、全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
140.少なくとも1つのヌクレオチドは、5−メチルシトシン、イソシトシン、プソイドイソシトシン、5−ブロモウラシル、5−プロピニルウラシル、6−アミノプリン、2−アミノプリン、イノシン、ジアミノプリン、及び2−クロロ−6−アミノプリンシトシンからなる群より独立して選択された修飾された核酸塩基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
141.10位及び11位の該シトシンヌクレオチドの各々は、修飾核酸塩基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
142.該修飾核酸塩基はC5−メチルシトシンである、実施態様141のオリゴヌクレオチド。
143.該オキシ−LNAはβ−D−オキシLNAである、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
144.少なくとも1つのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
145.全てのヌクレオチド間連結基はホスホロチオエートヌクレオチド間連結基である、実施態様135のオリゴヌクレオチド。
実施例
以下の実施例は、突然変異FGFR3 G380R mRNA転写物を標的化するいくつかのオリゴヌクレオチド、並びに、これらのオリゴヌクレオチドの様々な優れた特性を記載する。特に、実施例1は、21個のオリゴヌクレオチドが突然変異G380R FGFR3発現をノックダウンする効力、及び、そうした21個のオリゴヌクレオチドの選択性(例えば、野生型FGFR3発現の阻害と比較した、突然変異G380R FGFR3発現の阻害)を実証する。実施例2は、IC50値として測定された、10個の各オリゴヌクレオチドが突然変異G380R FGFR3発現を阻害する強度、及び、野生型FGFR3発現と比較した突然変異G380R FGFR3発現を阻害する強度の差を実証する。実施例3は、2つの関連していない標的に対する各オリゴヌクレオチドの阻害作用を比較することによる、そうした10個のオリゴヌクレオチドの非特異的作用の調査を記載する。実施例4は、そうした10個の各オリゴヌクレオチドと、突然変異G380R FGFR3(完璧な相補体)又は野生型FGFR3(突然変異部位における1つの相補性ミスマッチ)のいずれかとの間の、融解温度(T)として測定された、結合エネルギーを記載する。実施例5は、そうした10個のオリゴヌクレオチドの、血漿中の安定性として測定された、ヌクレアーゼに対する感受性を示す。実施例6は、標準的な16日間のマウス試験における、選択されたオリゴヌクレオチドに対するインビボでの耐容性の評価を記載する。
実施例1 − 21個のオリゴヌクレオチドに対する効力及び選択性の試験
全部で21個のアンチセンスオリゴヌクレオチド(各々、ロックド核酸(LNA)骨格を有する)を、ヒトFGFR3 G380R突然変異及び該突然変異の周囲又は隣接する領域を選択的に標的化するように設計した。特に、21個のLNAアンチセンスオリゴヌクレオチドは、FGFR3mRNAの1394位の「A」(すなわち、NM_000142.3の1394位のGGG→AGGミスセンス突然変異)並びに1380位から1408位の範囲の1394位の上流及び/又は下流のヌクレオチドを含む、領域にハイブリダイズするように設計した。
G380R突然変異を有する完全長FGFR3又は対応する野生型FGFR3のいずれかのFLAGタグ化配列を含有するベクターで一過性にトランスフェクトされたヒト細胞を、21個の各オリゴヌクレオチドの効力の最初の特徴付けのために使用した。アッセイに使用されたヒトA549細胞株が、その相対的に低い内因性FGFR3発現のために選択された。定量PCR(qPCR)アッセイを、FLAG配列を標的化することによってベクター発現産物を特異的に認識するように設計した。さらに、qPCRアッセイを、ベクター発現系の一部ではないFGFR3の3’UTRを標的化することによって、内因性発現産物を特異的に認識するように設計した。
21個の各オリゴヌクレオチドの効力及び選択性を、ヒトA549細胞を、各オリゴヌクレオチドと、野生型(WT)又は突然変異型(MUT)FLAGタグ化ベクター構築物のいずれかを用いて共トランスフェクトすることによって評価した。オリゴヌクレオチドの濃度は、0.25nM、0.5nM及び1.0nMにおいて評価された。細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、発現されたFLAG−タグレポーターのレベルを、レポーター特異的qPCRアッセイを用いて決定した。内因性GAPDHレベルに対して標準化された結果を、偽処置試料に対する%として図1A及び1Bに示す。21個のオリゴヌクレオチドは、各々「SH」で始まる識別子を用いて同定されるが、PCONと命名されたオリゴヌクレオチドは、1394突然変異部位とは離れた領域における野生型及び突然変異型FGFR3転写物の両方を標的化する陽性対照を示す。偽処置試料を、水で置換された、試験オリゴヌクレオチドの非存在下で、上記のFLAGタグ化レポーター構築物を用いてトランスフェクトした。さらに、NCONと命名されたランダムな混合オリゴヌクレオチドを陰性対照として使用した。
図1A及び1Bに示されているように、特定のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの濃度(0.25nM、0.5nM、又は1nM)に依存して、偽試料のFGFR3発現と比較して、野生型FGFR3及び/又は突然変異型FGFR3発現を80%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、さらには10%以下だけ消失させた。さらに、特定のオリゴヌクレオチドは、実質的かつ優先的に、野生型FGFR3発現と比較して、突然変異型FGFR3の発現を低減させた(すなわち発現をダウンレギュレートした)。例えば、SH13(配列番号22)と命名されたオリゴヌクレオチドは0.25nMの濃度で、対応する野生型FGFR3レベルのほぼ半分まで突然変異型FGFR3のレベルを消失させた。PCONと命名された陽性対照は、突然変異型及び野生型の両方のFGFR3レベルの実質的な阻害を示し、突然変異部位に指向されていないので殆ど又は全く特異性を示さなかった。
21個のオリゴヌクレオチドはまた、A549細胞へのオリゴヌクレオチドの導入手段として、ジムノーシス(gymnosis)(すなわち支援を受けない取り込み)を使用して効力及び選択性について試験した。具体的には、該オリゴヌクレオチドを、ジムノーシスによって48時間かけて送達し、その後、A539細胞を十分に洗浄して、細胞の表面に依然として付着しているか又はさもなくば培養容器に残っているあらゆるオリゴヌクレオチドを排除した。その後、突然変異型又は野生型構築物を、標準的なトランスフェクションによって送達し、A549細胞を収集し、qPCRによって24時間後にアッセイした。
図1A及び1Bに提示されたトランスフェクションデータでは、顕著な用量反応と頑強なノックダウンが、図2A及び2Bに示されているように、試験された大半のオリゴヌクレオチドについて見られ、明瞭なランキングを確立することができた。事実、トランスフェクション及びジムノーシス研究の両方においてオリゴヌクレオチドのランク順の間に有意な対応が認められた。しかしながら、突然変異型レポーターと野生型レポーターの間の区別は、トランスフェクション研究と比べてジムノーシス研究においてあまり顕著ではなかった。トランスフェクション実験で回収されたデータと本明細書に記載のジムノーシス実験の間の順位付けに有意な矛盾は見られなかった。
トランスフェクション及びジムノーシスデータは、21個の各オリゴヌクレオチドが、1つ以上の濃度で効力及び選択性を示したことを示した。評価された21個のオリゴヌクレオチドの特異性及び/又は効力を決定するために使用されたその回収データから、10個のオリゴヌクレオチドをさらなる特徴付けのために同定した。
10個の選択されたオリゴヌクレオチドがFGFR3発現をノックダウンする能力を確認するために、ヒトA549細胞において上記されたのと類似した共トランスフェクション実験をHeLa細胞において実施した。具体的には、10個の各オリゴヌクレオチドについて、HeLa細胞を、該オリゴヌクレオチドと、野生型(WT)又は突然変異型(MUT)レポーター構築物のいずれかを用いて共トランスフェクトした。評価された最初のスクリーニング濃度は0.2nM、1.0nM、及び5.0nMであった。細胞をトランスフェクションから24時間後に収集し、転写物のレベルを、レポーター特異的qPCRアッセイを用いて決定した。結果を内因性GAPDHレベルに対して標準化し、偽処置試料に対する%として表現した。
図3に示されているように、10個全てのオリゴヌクレオチドは、評価された濃度で用量依存的なノックダウンを示した。オリゴヌクレオチドの効果は、A549細胞で観察されたのと類似していたが、僅かな差が明白であった。これらの差異は、A549細胞においてレポーター標的に対して有意により効果的であった陽性対照(PCONと命名された)は、HeLa細胞における突然変異特異的オリゴヌクレオチドのそれと類似した効力を有していたという観察を含んだ。第二のマイナーな差異は、以前に最善の性能を示したオリゴヌクレオチド(SH02と命名され、配列番号21に相当する)は、HeLa細胞において残りの選択よりも認められ得る程に良好には機能しなかったという観察であった。しかしながら、これらのマイナーな観察は、即席の研究の全体的な結論を変化させず、試験されたオリゴヌクレオチドは効果的であり、HeLa細胞及びA549細胞の両方において突然変異型レポーター構築物と野生型レポーター構築物の間に選択性を示したことを確認した。
実施例2 − 10個のオリゴヌクレオチドについてのIC50の試験
実施例1に記載された研究の結果として選択された10個のオリゴヌクレオチドを、各オリゴヌクレオチドについてのIC50値を評価することによってその阻害強度についてさらに評価した。特に、トランスフェクトされたオリゴヌクレオチドは、5nM未満のIC50値を有するものと、5nMを超えるIC50値を有するものにさらに分類された。各オリゴヌクレオチドについての第二の特徴付け基準は、野生型レポーターのIC50値と突然変異型レポーターのIC50値との間におおよそ3倍の差異を示したかどうかであった。
10個の各オリゴヌクレオチドについてのIC50値を確立するために、各オリゴヌクレオチドを、野生型(WT)又は突然変異型(MUT)レポーター構築物のいずれかを用いてA549細胞において共トランスフェクトした。該オリゴヌクレオチドを、2.5nM、1nM、0.4nM、0.16nM、0.064nM、及び0.0256nMの濃度でトランスフェクトした。細胞を収集し、24時間後にRNAをqPCRのために抽出した。研究を3回繰り返し、数値を非線形回帰を使用してシグモイド反応曲線に対してグラフパッドプリズムにプロットした。回帰から、レポーターアッセイにおけるIC50値の推定値を決定した。回帰曲線を図4に提示し、対応するIC50値を以下の表2に作表する。
表2に示されているように、(完璧に相補的な)突然変異G380R FGFR3標的に対する5個の選択されたオリゴヌクレオチドについてのIC50値は、5nM未満、さらには0.5nM未満に下降した。0.2nMより良好なIC50を示した選択されたオリゴヌクレオチドは、SH02(配列番号21)と命名されたヌクレオチドであり、これは0.068nMのIC50値を示した。突然変異部位から離れた部位において両方のレポーター転写物を標的化するPCONと命名された陽性対照は、突然変異型レポーター構築物及び野生型レポーター構築物の両方について約0.04nMのIC50を示した。野生型FGFR3レポーターと比較して、突然変異型G380R FGFR3レポーターに対する選択されたオリゴヌクレオチドの選択性に関して、どのオリゴヌクレオチドも、野生型レポーターと比べて突然変異レポーターに対して約2.5倍、より良好な選択性を示した。
実施例3 − 10個のオリゴヌクレオチドに対する標的の特異性
実施例2に記載の10個のオリゴヌクレオチドを、25nMの濃度で非標的化転写物を非特異的にノックダウンするその能力についてさらに評価した。10個の各オリゴヌクレオチドの1つを、トランスフェクションによって同じA549細胞に送達した。細胞を収集し、内因性SCA3mRNA(図5A)又はPTENmRNA(図5B)のノックダウンについてqPCRによって試験した。提示された結果を内因性GAPDHレベルに標準化し、偽処置試料に対する%として表現した。
図5A及び5Bによって示されているように、即座の研究の結果は、いくつかのオリゴヌクレオチドによるSCA3及びPTEN転写物の両方の僅かなノックダウンを示したが、上記の実施例1に記載のFGFR3野生型又は突然変異型転写物のノックダウンよりも有意に低かった。従って、非特異的標的に対する10個の各オリゴヌクレオチドの効果は、特異的なFGFR3標的に対する効果よりも有意に低かった。
実施例4 − 野生型又は突然変異型FGFR3にアニーリングした10個のオリゴヌクレオチドについての融解温度
上記の実施例2及び3に記載されたオリゴヌクレオチド候補の特徴付けの一部として、相補的突然変異RNA(cMUTと命名された)からの各オリゴヌクレオチドの融解温度(T)を評価した。10個の各オリゴヌクレオチドもまた、G380R突然変異部位における各オリゴヌクレオチドに対する単一の相補性ミスマッチを含んだ、野生型対立遺伝子(cWTと命名された)を示すRNAに対して試験した。
10個の各オリゴヌクレオチドについてのT値を2回決定し、Tの変化(ΔT)は、各オリゴヌクレオチドに対する融解温度及びアニーリング温度の平均を示す。5個の選択されたオリゴヌクレオチド候補を示すTデータを表3に提示し、ΔTmは、cMUT(完璧な相補体)値とcWT(突然変異部位における1つの相補性ミスマッチ)値の間の差異として定義された。
FGFR3のWT対立遺伝子に対する10個のオリゴヌクレオチドを標的化する場合に、1つのミスマッチはG−Tミスマッチである。この特定のミスマッチは、結合エネルギーに関して特に特徴的なものではなく、これはΔTから明白な事実である。ΔTは、高くて4.8℃から低くて−1.1℃までの範囲であり;後者は、オリゴヌクレオチドの2つが、完璧に相補的なRNAよりも単一ミスマッチRNAに対してより良好にアニーリングすることを示す。これらの観察は、上記の実施例2に記載のような、野生型レポーターと突然変異型レポーターとの間の10個のオリゴヌクレオチドのいくつかのIC50値から見られる比較的低い程度の相違に対応する。
実施例5 − 10個の各オリゴヌクレオチドについての血漿中の安定性
実施例2、3及び4に記載の10個のオリゴヌクレオチドの特徴付けの一部として、10個の各オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼに対する感受性を評価した。具体的には、10個の各オリゴヌクレオチドを、37℃で96時間マウス血漿中でインキュベートし、試料を24時間毎に採取し、分析した。試料を、完全長オリゴヌクレオチドの消失及び分解産物の発生についてゲル電気泳動によって評価した。試料を不安定な対照オリゴヌクレオチド(Conと命名された)と比較した。
全てのオリゴヌクレオチドの血漿中の安定性は、予想された範囲内であることが判明した。図6に示されているように、10個全てのオリゴヌクレオチドが、96時間を超える全体的な半減期を有することが判明した。
実施例6 − 10個の各オリゴヌクレオチドについてのインビボにおける耐容性研究
10個の各オリゴヌクレオチドのインビボにおける耐容性を、標準的な16日間のマウス研究で試験した。10個の各オリゴヌクレオチドを、雌NMRIマウスにおいてインビボにおける耐容性について試験し、主に、肝臓に対するあらゆる望ましくない作用を評価した。被験体動物に、14日目まで3日毎に15mg/kgを静脈内投与し、その後、16日目に屠殺した。血清をサンプリングし、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)及びアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)の濃度について分析した。
図7に示されているように、オリゴヌクレオチドSH13(配列番号22)は肝酵素レベルの中程度の、しかし許容される上昇を示し、SH02(配列番号21)、SH19(配列番号23)、SH20(配列番号24)及びSH21(配列番号25)と命名されたオリゴヌクレオチドは、肝酵素の無視できる上昇を示した。
実施例1〜6に同定された特徴に基づいて、5個のオリゴヌクレオチド(すなわち、SH02、SH13、SH19、SH20及びSH21と命名されたオリゴヌクレオチド)は、(突然変異体)G380R FGFR3の発現を消失させるために被験者への投与に使用するための優れた特性を有することが示された。上記されているように、選択されたオリゴヌクレオチドは、非選択オリゴヌクレオチドの個体群と比較して優れているとして選択された。これらの5個のオリゴヌクレオチドの配列を以下の表4に示し、β−D−オキシLNAは、右上付き「o」を有する太文字で示され、小文字はデオキシリボースを示し、「s」及び「m」はホスホロチオエート及びC5−メチルシトシンにそれぞれ相当する。
実施例7 − 軟骨無形成症のマウスモデルにおけるオリゴヌクレオチドの治療効果の実証
SH02、SH13、SH19、SH20及びSH21(配列番号21、22、23、24及び25にそれぞれ対応する)と命名されたオリゴヌクレオチドがG380R突然変異FGFR3の発現に関連した疾病病態を低減させる能力は以下のように決定される。動物モデルは、いくつかの公知の軟骨無形成症動物モデルから選択される。好ましいマウスモデルは、ヒト突然変異FGFR3−G380Rに相関する。FGFR3−G380Rは、ヒト軟骨無形成症患者の約97%に見られる天然の突然変異であり、マウスでは、ヒト軟骨無形成症を模倣する表現型がもたらされる。生存中の効力についての主要評価項目としては、例えば、成長速度、長骨比率の正常化、及び骨端成長板の過増殖領域の組織病理学的評価が挙げられ得る。疾病の表現型、及び各オリゴヌクレオチドによるその逆転は、当技術分野において公知の様々な方法によって、例えば骨端成長板の組織学的検査によって確認され得る。
調べられるパラメーターとしては、とりわけ、オリゴヌクレオチドにより処置されたG380Rマウスにおける大腿骨の長さの増加(これはオリゴヌクレオチドで処置されていないG380Rマウスよりも統計学的に長い)、及び/又は、オリゴヌクレオチドにより処置されたG380Rマウスにおける過増殖帯の厚さの増加(これはオリゴヌクレオチドで処置されていないG380Rマウスよりも統計学的に大きい)が挙げられ得る。
この実施例に記載の研究は、(1)G380FGFR3突然変異に関連した疾病の有効的な処置としての、突然変異G380R FGFR3に対して指向されたアンチセンスロックド核酸オリゴヌクレオチド、(2)特定の軟骨無形成症モデルに使用するための、及び、薬物動態及び毒性学研究の候補としてのオリゴヌクレオチド、並びに(3)本明細書に記載のオリゴヌクレオチドの臨床投与のための投薬及び投与スケジュール、のさらなる特徴付けを与え得る。

Claims (8)

  1. 配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12及び配列番号13からなる群より選択された配列からなる、アンチセンスオリゴヌクレオチド。
  2. 該オリゴヌクレオチドが、野生型形のFGFR3の発現と比較して、突然変異型のFGFR3の発現を優先的に調節する、請求項1のオリゴヌクレオチドであって、突然変異型のFGFR3遺伝子産物又はmRNAの発現に対する野生型のFGFR3遺伝子産物又はmRNAの発現の割合が増加する、オリゴヌクレオチド。
  3. ックド核酸(LNA)単位;2’−O−アルキル−RNA単位、2’−OMe−RNA単位、2’−アミノ−DNA単位、及び2’−フルオロ−DNA単位からなる群より選択される1つ以上のヌクレオチド類似体を含む、請求項1又は2のオリゴヌクレオチド。
  4. 該オリゴヌクレオチドが、2つ以上のLNA単量体単位を含む、請求項1〜3のいずれか一項のオリゴヌクレオチド。
  5. 該オリゴヌクレオチドが、以下の配列:

    らなる群より選択される、請求項1〜4のいずれか一項のオリゴヌクレオチド。
  6. 配列番号21からなる、請求項1〜5のいずれか一項のオリゴヌクレオチド。
  7. 癌又は軟骨無形成症などのFGFR3の異常発現に関連した容態の処置のための請求項1〜6のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物。
  8. 請求項1〜6のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチド及び薬学的に許容される希釈剤、担体、溶媒、塩又は補助剤を含む、医薬組成物。
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