本開示は、修飾ヌクレオチド、及び、修飾ヌクレオチドとヌクレオチド間の修飾結合を含むオリゴヌクレオチドを目的とする。本開示はまた、共通の特徴を有するオリゴヌクレオチド内のドメイン、領域、又は部分、及び、標的部分などのオリゴヌクレオチドに結合された追加の構成要素を含む、オリゴヌクレオチドの構成体も目的とする。本開示は、オリゴヌクレオチド及びその構成体を使用し、調製する方法を更に目的とする。
当該技術分野において既知であり、本開示に記載されるように、修飾ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチドではない任意のヌクレオチドである。例えば、デオキシリボースの2’炭素を、ヒドロキシ(OH)以外の置換基で置換してもよく、デオキシリボースの3’炭素を、酸素原子(O)以外の置換基で置換してもよい。当該技術分野において既知であり、本開示に記載されるように、2つのヌクレオチド間の修飾結合は、第1のヌクレオチドのデオキシリボースの3’炭素と第2のヌクレオチドのデオキシリボースの5’炭素との間のリン酸ジエステル結合ではない、任意の結合である。
1.2’,3’−修飾ヌクレオチド及び関連オリゴヌクレオチド
本開示の化合物は、特定の2’及び3’修飾を有する修飾ヌクレオチドを含む。実施形態では、本開示の化合物は、デオキシリボース糖の2’炭素におけるヒドロキシの置き換え、つまり置換を含む。加えて、本開示のこれらの化合物は、デオキシリボース糖の3’炭素における酸素原子の窒素原子(N)への置き換え、つまり置換を含む、2つのヌクレオシド間の結合の修飾を含む。結合の修飾は、リン酸ジエステル結合における別の酸素原子の置き換え、つまり置換を更に含む。
これらの修飾ヌクレオチドは、例えば、キメラオリゴヌクレオチドなどのオリゴヌクレオチド中で使用されてよく、これにより、RNase H又は修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドによる遺伝子標的の酵素的切断を可能にする。
A.2’,3’−修飾ヌクレオチド
したがって、本開示の化合物は、式(I)のヌクレオチドを含み、
式中、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、R
1は−(CR’
2)
2OCR’
3であり、R’は、各場合において独立して、H又はFである。
式(I)のヌクレオチドでは、R1は−(CR’2)2OCR’3である。いくつかの実施形態では、R’は、各場合においてHである。他の実施形態では、少なくとも1つのR’はFであり、例えば、1、2、3、4、5、6、又は7個のR’はFである。いくつかの実施形態では、CR’3は、1、2又は3個のF部分を含む。例えば、実施形態では、R1は、−CH2CH2OCH3(又はMOE)、−CF2CH2OCH3、−CH2CF2OCH3、−CH2CH2OCF3、−CF2CF2OCH3、−CH2CF2OCF3、−CF2CH2OCF3、−CF2CF2OCF3、−CHFCH2OCH3、−CHFCHFOCH3、−CHFCH2OCFH2、−CHFCH2OCHF2、及び−CH2CHFOCH3からなる群から選択される。実施形態では、式Iのヌクレオチドは次のものである。
実施形態では、本開示の化合物は、少なくとも1つの式(I)のヌクレオチドと、少なくとも1つの式(II)のヌクレオチドと、を含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは核酸塩基であり、R
2は、−CR’
3、−CR’
2OCR’
3、−(CR’
2)
3OCR’
3、若しくは−(CR’
2)
1〜2CR’
3であり、又は、R
2は、−(CR’
2)
2OCR’
3であり、YはOであり、R’は、各場合において独立してH又はFである。
式(II)のヌクレオチドでは、R2は、−CR’3、−(CR’2)1〜3OCR’3、又は−(CR’2)1〜2CR’3である。いくつかの実施形態では、R2は、−CR’3又は−CR’2CR’3である。いくつかの実施形態では、R’は、各場合においてHである。他の実施形態では、少なくとも1つのR’はFであり、例えば、1、2、3、4、又は5個のR’はFである。いくつかの実施形態では、CR’3は、1、2又は3個のF部分を含む。例えば、実施形態では、R1は、−CH3(又はMe)、−CFH2、−CHF2、CF3、−CH2OCH3、−CFH2OCH3、−CHF2OCH3、−CF3OCH3、−CH2OCFH2、−CH2OCHF2、−CH2OCF3、−CFH2OCH3、−CFH2OCFH2、−CFH2OCHF2、−CFH2OCF3、−CHF2OCH3、−CHF2OCFH2、−CHF2OCHF2、−CHF2OCF3、−(CR’2)3OCR’3、−CH2CH3(又はEt)、−CFH2CH3、−CHF2CH3、−CF3CH3、−CH2CFH2、−CH2CHF2、−CH2CF3、−CFH2CH3、−CFH2CFH2、−CFH2CHF2、−CFH2CF3、−CHF2CH3、−CHF2CFH2、−CHF2CHF2、−CHF2CF3、−CH2CH2CH3、CF2CH2CH3、CH2CF2CH3、CH2CH2CF3、CF2CF2CH3、CH2CF2CF3、CF2CH2CF3、CF2CF2CF3、CHFCH2CH3、CHFCHFOCH3、CHFCH2CFH2、CHFCH2CHF2及びCH2CHFCH3からなる群から選択される。実施形態では、R1は、−CH3(又はMe)又は−CH2CH3(又はEt)である。実施形態では、式IIのヌクレオチドは、次のものからなる群から選択される。
式(I)又は(II)の化合物において、YはO又はSであってもよい。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてSである。他の実施形態では、Yは、少なくとも1回の場合においてSであり、少なくとも別の場合においてOである。他の実施形態では、Yは、各場合においてSである。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてOである。
開示されるオリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの式(I)のヌクレオチドを含む。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個の式(I)のヌクレオチドを含む。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個の式(II)のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、2〜40個のヌクレオチド、例えば、8〜26個のヌクレオチド、又はそれらの間の整数のヌクレオチドを含む。
2つ以上の式(I)のヌクレオチドが含まれる実施形態では、ヌクレオチドは同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上の式(II)のヌクレオチドが含まれ、それらは同じであっても異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの式(I)のヌクレオチドと、少なくとも1つの式(II)のヌクレオチドと、を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのR1がMOEである、少なくとも1つの式(I)のヌクレオチドと、R2がMe又はEtである、少なくとも1つの式(II)のヌクレオチドと、を含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも2つの式(I)及び式(II)の交互のヌクレオチドを含む。例えば、交互の2’修飾(例えば、Me−MOE−Me−MOE...又は、Et−MOE−Et−MOE−Et−MOE...)を有する、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個のヌクレオチド。
いくつかの実施形態では、式(I)及び/又は式(II)のヌクレオチドは、以下によって表される。
いくつかの実施形態では、式(I)のヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドは、式(IIIa)及び/又は(IIIb)の2’−フルオロヌクレオチドを更に含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは核酸塩基である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも4つの式(I)及び式(IIIa)の交互のヌクレオチドを含む。例えば、オリゴヌクレオチドは、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個の交互のヌクレオチドを含む。
特定の実施形態は、4〜40個のヌクレオチド、及び式(IV)を含む、オリゴヌクレオチドを含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは核酸塩基であり、R
1は−(CR’
2)
2OCR’
3であり、R
2は、−OCR’
3、−OCR’
2OCR’
3、−O(CR’
2)
3OCR’
3又は−O(CR’
2)
1〜2CR’
3及びFから選択され、R’は、各場合において独立してH又はFであり、aは1〜10の整数であり、bは1〜10の整数であり、20までの場合、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19及び20である。
本開示の化合物は、次式(III’)を含む化合物を含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、任意に、式(I)、(II)、及び/又は(IV)のうちの1つ以上を含む。
式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)及び(V)のヌクレオチドの核酸塩基Bは、それぞれ独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であってよい。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、2,6−ジアミノプリン核酸塩基を含むが、任意にアデニンを含まない。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、5−メチルウラシル核酸塩基を含むが、任意にウラシルを含まない。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、2,6−ジアミノプリン核酸塩基を含むが、アデニンを含まず、5−メチルウラシル核酸塩基を含むが、任意にウラシルを含まない。
式(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)及び(V)の各ヌクレオチド中のYは、独立してO又はSであってよい。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてSである。他の実施形態では、Yは、少なくとも1回の場合においてSであり、少なくとも別の場合においてOである。他の実施形態では、Yは、各場合においてSである。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてOである。
2つ以上の式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)及び(V)のそれぞれのヌクレオチドが含まれる実施形態では、2つ以上のかかる式のヌクレオチドは、同じであっても異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、少なくとも1つの式(I)のヌクレオチドに加え、少なくとも1つの式(II)、(III)、(IV)及び/又は(V’)のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、少なくとも2つの式(I)及び/又は式(II)及び/又は(III)及び/又は(IV)、(V)及び/又は(V’)の交互のヌクレオチドを含む。例えば、開示されるオリゴヌクレオチドは、交互の2’修飾を有する2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個のヌクレオチドを含んでよい。
実施形態では、オリゴヌクレオチドのヌクレオチドは、次のものからなる群から選択され、
本開示の化合物は、次式(V’)を含む化合物を含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、Aは−(CR’’R’’)
1〜2−であり、R’’は、各場合において独立して、H、F又はMeであり、任意に式(I)、(II)、(III)、(IV)又は(V)のうち1つ以上を含む。
式(V’)を含む化合物では、Aは−(CR’’R’’)1〜2−である。いくつかの実施形態では、Aは−(CR’’R’’)−であり、他の実施形態では、Aは−(CR’’R’’)2−である。R’’は、各場合において独立してH又はMeである。いくつかの実施形態では、1つのR’’はMeであり、残りはHである。他の実施形態では、全てのR’’はHである。
いくつかの実施形態では、AがCH2であるとき、YはSである。他の実施形態では、AがCH2CH2であるとき、YはO又はSである。いくつかの実施形態では、Aは、CH2CH(Me)又はCH(Me)であり、YはO又はSである。
式(V’)を含む化合物では、YはO又はSである。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてSである。他の実施形態では、Yは、少なくとも1回の場合においてSであり、少なくとも別の場合においてOである。他の実施形態では、Yは、各場合においてSである。いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1回(例えば、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回など)の場合においてOである。
式(V’)(及び任意に式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’)の化合物は、オリゴヌクレオチドの一部であってもよい。いくつかの実施形態では、式(IV)(及び任意に式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’))を含む化合物は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個の式(V’)(及び式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’))のヌクレオチドを含む、オリゴヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、2〜40個のヌクレオチド、例えば、8〜26個のヌクレオチド、又はそれらの間の整数のヌクレオチドを含む。
2つ以上の式(V’)のヌクレオチドが含まれる実施形態では、2つ以上の式(V’)のヌクレオチドは、同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上の式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドが含まれ、それらは同じであっても異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、少なくとも1つの式(V’)のヌクレオチドと、少なくとも1つの式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドと、を含む。いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、少なくとも2つの式(V’)並びに式(I)及び/又は(II)の交互のヌクレオチドを含む。例えば、交互の2’修飾を有する2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24個のヌクレオチド。
いくつかの実施形態では、式(V’)(及び任意に式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び/又は(V’))を含むヌクレオチドは、以下の構造の2−フルオロヌクレオチドを更に含むみ、
式中、Y、R及びBは式(I)と同じである。いくつかの実施形態では、ヌクレオチドは、少なくとも4つの式(V’)及び2−フルオロヌクレオチドの交互のヌクレオチドを含む。
本開示の化合物は、次式(V)を含む化合物を含み、
式中、YはS又はOであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、Bは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、任意に、式(I)、(II)、(III)、(IV)及び/又は(V’)のうちの1つ以上を含む。
B.キメラオリゴヌクレオチド
本開示は、共通の特徴を有するオリゴヌクレオチド内のドメイン、領域、又は部分を含む、オリゴヌクレオチドの構成体を目的とする。これらのドメインを有するオリゴヌクレオチドは、本明細書ではキメラオリゴヌクレオチドと称する。いくつかの実施形態では、キメラオリゴヌクレオチドは、式(VI)で表され、
5’−X−Y−Z−3’ (VI)、
キメラオリゴヌクレオチドは、14〜22個のヌクレオシドの配列を含み、式中、Xは、長さが3〜10ヌクレオチドである修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインであり、Zは、長さが3〜10ヌクレオシドである修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインであり、Yは、2〜10個の2’−デオキシ−ヌクレオチド又は未修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインである。それぞれのドメイン中のそれぞれのヌクレオシドは、サブユニット間結合を介して結合される。
いくつかの実施形態では、キメラオリゴヌクレオチドは、式(VI’)で表され、
5’−X−Y−Z−3’ (VI’)、
キメラオリゴヌクレオチドは、14〜22個のヌクレオシドの配列を含み、式中、Xは、長さが2〜10ヌクレオチドである修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインであり、Zは、長さが2〜10ヌクレオシドである修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインであり、Yは、6〜14個の2’−デオキシ−ヌクレオチド又は未修飾ヌクレオチドの配列を含むドメインである。それぞれのドメイン中のそれぞれのヌクレオシドは、サブユニット間結合を介して結合される。
式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドは、X及び/又はZドメイン中に存在してもよい。キメラオリゴヌクレオチドは、5’及び/又は3’末端でリガンド標的化基又はファーマコフォアに結合されてよい。
いくつかの実施形態では、Yドメインは、チオリン酸サブユニット間結合によって連結された2’デオキシ−ヌクレオシドを含有する。実施形態では、Yドメインは、少なくとも1つのリン酸ジエステルサブユニット間結合によって連結された2’デオキシ−ヌクレオシドを含有する。実施形態では、Yドメインは、2つのリン酸ジエステルサブユニット間結合によって連結された2’デオキシ−ヌクレオシドを含有する。実施形態では、Yドメインは、チオリン酸サブユニット間結合、及び1つ又は2つのリン酸ジエステルサブユニット間結合によって連結された2’デオキシ−ヌクレオシドを含有する。いくつかの実施形態では、Yドメインは、長さが6〜10のヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、Xドメインは、式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、Xドメインは修飾ヌクレオチドを含み、修飾は、2’−OMe、2’−OEt、2’−O−メトキシエトキシ、及び立体配置的に制限されたヌクレオチドから独立して選択される。いくつかの実施形態では、Xドメインは、長さが9〜10のヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、Zドメインは、式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、Zドメインは2’修飾ヌクレオチドを含み、修飾は、2’−OMe、2’−OEt又は2’−MOEである。いくつかの実施形態では、Zドメインは、長さが9〜10のヌクレオチドである。
実施形態では、キメラオリゴヌクレオチドは、14〜22個のヌクレオチドの配列を含む。例えば、オリゴヌクレオチドは、14、15、16、17、18、19、20、21又は22個のヌクレオチドを含んでよい。
実施形態では、Xは、長さが3〜10ヌクレオチドである1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する配列からなるドメインであり、Zは、長さが3〜10ヌクレオチドである1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する配列からなるドメインであり、Yは、チオリン酸サブユニット間結合及び任意に1つ又は2つのリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結された2〜10個の2’−デオキシ−ヌクレオシドからなるドメインである。いくつかの実施形態では、Xは5〜9、Yは6〜10、Zは5〜9である。いくつかの実施形態では、X、Y及びZのそれぞれにおけるヌクレオチドの数は、それぞれ、6/6/6、6/6/7、6/6/8、6/7/6、6/7/7、6/7/8、6/8/6、6/8/7、6/8/8、3/10/3、4/10/4、5/10/5、5/10/6、2/12/2、3/12/3、2/14/2、5/9/5、5/9/6、5/8/5、5/8/6、5/8/7、7/5/7、7/5/8、7/5/9、7/6/6、7/6/7、7/6/8、7/6/9、7/7/6、7/7/7、7/7/8、7/7/9、7/5/7、7/5/8、7/5/9、7/4/7、7/4/8、7/4/9、8/4/7、8/4/8、8/4/9、7/3/7、7/3/8、7/3/9、8/3/7、8/3/8、8/3/9、8/3/10、9/3/7、9/3/8、9/3/9、9/3/10、8/2/7、8/2/8、8/2/9、8/2/10、9/2/7、9/2/8、9/2/9、9/2/10、10/2/8、10/2/9、10/2/10である。各Xドメイン及びZドメインは、それぞれ、修飾ヌクレオチドの配列を含み、ドメインは長さが4〜10ヌクレオチドである。例えば、Xドメイン及び/又はZドメインは、4、5、6、7、8、9、又は10個のヌクレオチドの配列を含んでもよい。これらのヌクレオチドのうちの1つ以上が修飾される(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個)。例えば、いくつかの実施形態では、Xドメイン及び/又はZドメインのそれぞれにおける全てのヌクレオチドが修飾される。
X及びZドメインのヌクレオチドは、核酸塩基、リボース糖の2’及び/又は3’位、並びにサブユニット間結合のうち1つ以上に関して、式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(V)及び/又は(V’)に従って修飾されてよい。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)並びにMe又はOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がO−メトキシエトキシで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’及び4’位が架橋基(本明細書の他の箇所に記載)で修飾され、立体配置的に制限されたヌクレオチドを形成し、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオリン酸(又は3’置換に応じてチオホスホロアミダート)及びホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
また、2’位がHであり、3’位がNHである実施形態も挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオホスホロアミダート及び/又はホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、Xドメイン及びZドメインの各修飾ヌクレオチドは、それぞれ、2’−F、2’−F’−N3’→P5’、2’−OMe、2’−OMe−N3→P5’、2’−O−メトキシエトキシ、2’−O−メトキシエトキシ−N3’→P5’、立体配置的に制限されたヌクレオチドのうち少なくとも1つから独立して選択される修飾を含む。
いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、次式(A)で表されるヌクレオシドを含み、
式中、Aは、各場合において独立してNH又はOであり、Bは、各場合において独立して天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、R’及びR’’はそれぞれ、各場合において独立して、H、F、OH、OMe、OEt、O−メトキシエトキシから選択され、R’’’はHであり、又は、R’及びR’’’は共に、2〜4原子架橋を形成して立体配置的に制限されたヌクレオシド(例えば、−O−CH
2−、−O−CH(Me)−、又は−O−(CH
2)
2−)を形成する。
いくつかの実施形態では、R’は、F、OH、−OMe、−OEt、O−メトキシエトキシから選択され、R’’はH及びFであり、R’’’はH、Me又は−OMeである。他の実施形態では、R’’及びR’’’はHであり、R’はF、OMe、OEt及びO−メトキシエトキシから選択される。いくつかの実施形態では、Aは、各場合においてNHである。
いくつかの実施形態は、式(A)で表される1つ以上の修飾ヌクレオシドを含み、式中、AはNHであり、BはG−clampであり、R’はF又はOMeであり、R’’はHであり、又は、R’はHであり、R’’はH若しくはFであり、R’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(A)で表される1つ以上の修飾ヌクレオシドを含み、式中、AはNHであり、Bは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、R’及びR’’’は共に、立体配置的に制限されたヌクレオシド(例えば、−O−CH2−、−O−CH(Me)−、又は−O−(CH2)2−)を形成し、R’’は、Hである。いくつかの実施形態では、Bは、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、及び5−メチルウラシルからなる群から選択される未修飾又は修飾核酸塩基である。
いくつかの実施形態は、式(A)で表される1つ以上の修飾ヌクレオシドを含み、式中、AはNHであり、Bは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、R’はF又はOMeであり、R’’はHであり、R’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(A)で表される1つ以上の修飾ヌクレオシドを含み、式中、AはNHであり、Bは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、R’はHであり、R’’はFであり、R’’’はHである。
いくつかの実施形態では、X及びZドメインは、式(Ix)によって表され、
式中、Wは、各場合において独立してOR又はSRであり、このときRはH又は正に荷電された対イオンであり、R’、R’’、R’’’、A及びBは、式(A)に記載されるとおりである。他の実施形態では、AはOであり、R’、R’’は独立してH又はOEtであり、R’、R’’のうち少なくとも1つはOEtである。
例えば、X及び/又はZのヌクレオチドは、AがNHであり、WがSであり、R’がMOEであるX及びZドメインそれぞれの少なくとも1つのヌクレオチドに加えて、表A中のヌクレオチドのうち1つ以上を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、Xドメイン及びZドメインはそれぞれ、独立して、2つ、3つ、又はそれ以上の異なるヌクレオチド1〜47を含む。
Xドメインのヌクレオシドは、サブユニット間結合、例えば、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、チオリン酸、リン酸ジエステルサブユニット間結合、又はこれらの組み合わせを介して連結される。いくつかの実施形態では、Xドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、及びこれらの組み合わせから選択されるサブユニット間結合を介して連結される。
キメラオリゴヌクレオチドのXドメインは、修飾ヌクレオチドの特定の配列を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、Xドメインは、1つ以上の立体配置的に制限されたヌクレオチドを含む。立体配置的に制限されたヌクレオチドは、LNA及びENAなどのBNAを含んでよい。(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個の立体配置的に制限されたヌクレオチド)。いくつかの実施形態では、Xドメインは、1つ以上の2’−F及び/又は2’−OMe修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、Xドメインは、交互の立体配置的に制限されたヌクレオチドを含み、例えば、ヌクレオチドは1つおきに、立体配置的に制限されたヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、Xドメインは、1つ以上の2’−F及び/又は2’−OMe修飾ヌクレオチド(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個の2’−F及び/又は2’−OMe修飾ヌクレオチド)を含む。いくつかの実施形態では、Xドメインは、交互の2’−F及び2’−OMe修飾ヌクレオチドを含む。実施形態では、Xドメインは、例えば、交互配列で、2’−F又は2’−OMe及び立体配置的に制限されたヌクレオチドを含む。
Yドメインは、2〜14個の2’−デオキシヌクレオチドの配列を含む。例えば、Yドメインは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13又は14個の2’−デオキシヌクレオチドの配列を含んでもよい。2’−デオキシヌクレオシドのうち1つ以上は、チオリン酸サブユニット間結合(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13又は14ヶ所のチオリン酸サブユニット間結合)を介して連結されてもよい。いくつかの実施形態では、2’−デオキシヌクレオシドはそれぞれ、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、Yドメインは、少なくとも1つのリン酸ジエステルサブユニット間結合を含む(例えば、1、2又は3ヶ所のリン酸ジエステルサブユニット間結合)。他の実施形態では、Yドメインは、チオリン酸サブユニット間結合、及び任意に1つ又は2つのリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結された2’−デオキシ−ヌクレオシドからなる。
実施形態では、Yドメインは、RNase Hによる切断を誘発するヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結された2’−デオキシヌクレオシドは、次式(B)によって表されてよく、
式中、Bは、各場合において独立して、未修飾又は修飾核酸塩基である。いくつかの実施形態では、Bは、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、及び5−メチルウラシルからなる群から選択される未修飾又は修飾核酸塩基である。
他の実施形態では、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結された2’−デオキシヌクレオシドは、修飾2’−デオキシヌクレオシドを含み、これはX及びZドメインと同様に修飾されてもよい。例えば、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結された修飾2’−デオキシヌクレオシドは、次式(C)によって表されてよく、
式中、Bは、各場合において独立して未修飾又は修飾核酸塩基であり、R’’及びR’’’はそれぞれ、各場合において独立して、H、F、Cl、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシから選択され、又は、R’及びR’’’は共に、2〜4原子架橋を形成して立体配置的に制限されたヌクレオシドを形成する。いくつかの実施形態では、Bは、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、及び5−メチルウラシルからなる群から選択される未修飾又は修飾核酸塩基である。
Zドメインは修飾ヌクレオチドの配列を含み、Zドメインは長さが4〜10ヌクレオチドである。例えば、Zドメインは、4、5、6、7、8、9、又は10個のヌクレオチドの配列を含んでもよい。これらのヌクレオチドのうち1つ以上が修飾される(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22個)。例えば、いくつかの実施形態では、Zドメイン中の全てのヌクレオチドが修飾される。
Zドメインの修飾ヌクレオチドとして、例えば、2’−F、2’−F−N3’→P5’、2’−OMe、2’−OMe−N3’→P5’、2’−OEt−N3’→P5’、2’−O−メトキシエトキシ、2’−O−メトキシエトキシ−N3’→P5’、立体配置的に制限されたヌクレオチド、2’−OH−N3’→P5’チオホスホロアミダート及び2’−OH−N3’→P5’ホスホロアミダートのうち少なくとも1つから独立して選択される修飾が挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、式(A)で表されるヌクレオシドを含んでよい。
Zドメインのヌクレオチドは、サブユニット間結合、例えば、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、チオリン酸又はリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、Zドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、サブユニット間結合、及びこれらの組み合わせを介して連結される。
キメラオリゴヌクレオチドのZドメインは、修飾ヌクレオチドの特定の配列を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、Zドメインは、1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個以上)の立体配置的に制限されたヌクレオチド(例えば、それぞれが任意に置換され得るLNA、ENAなどのBNA)を含む。いくつかの実施形態では、Zドメインは、交互に立体配置的に制限されたヌクレオチドを含み、例えば、ヌクレオチドは1つおきに、立体配置的に制限されたヌクレオチド(例えば、それぞれが任意に置換され得る、LNA、ENAなどのBNA)である。いくつかの実施形態では、Zドメインは、1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10個以上)の2’−F及び/又は2’−OMe修飾ヌクレオチドを含む。例えば、Zドメインが交互の2’−F及び2’−OMe修飾ヌクレオチドを含むか、又はZドメインが交互の2’−F又は2’−OMe及び立体配置的に制限されたヌクレオチドを含む、いくつかの実施形態が挙げられる。
いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)の修飾ヌクレオチドは、5−メチルシトシン核酸塩基を含むが、シトシンを含まない。いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)の修飾ヌクレオチドは、2,6−ジアミノプリン核酸塩基を含むが、アデニンを含まない。いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)の修飾ヌクレオチドは、5−メチルウラシル核酸塩基を含むが、ウラシルを含まない。いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)の修飾ヌクレオチドは、2’−OMe及び立体配置的に制限されたヌクレオチドを含み、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結され、修飾ヌクレオチドは、5−メチルシトシン核酸塩基を含むが、シトシンを含まない。いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)の修飾ヌクレオチドは、ウラシルではなく5−メチルウラシル核酸塩基と共に、2’−OMe修飾ヌクレオチドを含む。
特定の実施形態では、式(VI)又は(VI’)によって表されるキメラオリゴヌクレオチドは、X及びZドメイン中の少なくとも1つのサブユニット間結合がNPS結合である、表Bの構成体のうち少なくとも1つに従って配置される。
表Bにおいて、X及びZドメインそれぞれのヌクレオチドは、表A中の番号付けされたヌクレオチドのうちの1つ以上であり得る。いくつかの実施形態では、表Bのキメラオリゴヌクレオチドは、表A中の修飾ヌクレオチドのうち少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8個以上を含む。いくつかの実施形態では、X及び/又はZのヌクレオチドの全てが修飾ヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、表B中のヌクレオチドは、表Aに列挙される特定の修飾ヌクレオチド、例えば、ヌクレオチド番号1〜4又は5〜8又は9〜12又は13〜16又は17〜20又は21〜24又は25〜28又は29〜30又は31〜32又は33から選択される。いくつかの実施形態では、表B中のヌクレオチドは、表Aに列挙される特定の修飾ヌクレオチド、例えば、ヌクレオチド番号9〜12及び21〜28、又は9〜12及び21〜24、又は1〜4及び21〜28、又は1〜4及び21〜24、又は5〜8及び21〜28、又は5〜8及び21〜24から選択される。いくつかの実施形態では、表B中のヌクレオチドは、表Aに列挙される1つ又は2つ又は3つの修飾ヌクレオチド、例えば、ヌクレオチド番29〜31又は31〜32又は33から選択される。いくつかの実施形態では、表B中のヌクレオチドは、表Aに列挙される特定の修飾ヌクレオチド、例えば、ヌクレオチド番29又は31又は33から選択される。表BのYドメイン中のヌクレオチドは、式Bのヌクレオチドを含んでよい。
いくつかの実施形態では、表Bのオリゴヌクレオチドは、5’及び/又は3’末端でリガンド標的化基又はファーマコフォアに結合される。
いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド化合物は、配列:5’−GCAGAGGTGAAGCGAAGUGC−3’、又は表H(下記)の他の配列のうちの1つを含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、表C中の配列を含む。表Cにおいて、Xは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基である。いくつかの実施形態では、各Xは、A、C、G、U、T、2,6−ジアミノプリン、5−Meピリミジン(例えば、5−メチルシトシン、5−メチルウラシル)、及びg−clampから独立して選択される。
実施形態では、ドメインのヌクレオチドのそれぞれが修飾される。実施形態では、ドメインのヌクレオチドのそれぞれが同じ修飾を有する。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれが修飾される。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれが同じ修飾を有する。実施形態では、ドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’−MOEで修飾される。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’−MOEで修飾される。実施形態では、ドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’OMeで修飾される。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’OMeで修飾される。実施形態では、ドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’OEtで修飾される。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれが2’OEtで修飾される。実施形態では、X及びZドメインのヌクレオチドのそれぞれがNPS結合によって連結される。実施形態では、X及びZドメインは、同じ数のヌクレオチドを有する。実施形態では、X及びZドメインはそれぞれ、4〜8個のヌクレオチドを有する。実施形態では、X及びZドメインはそれぞれ、5〜6個のヌクレオチドを有する。実施形態では、X及びZドメインはそれぞれ、5個のヌクレオチドを有する。実施形態では、Yドメインは、X及びZドメインのそれぞれの少なくとも2倍の数のヌクレオチドを有する。実施形態では、Yドメインは、8〜12個のヌクレオチドを有する。実施形態では、Yドメインは、10個のヌクレオチドを有する。実施形態では、Yドメインのヌクレオチドのそれぞれは、PS結合によって連結される。実施形態では、オリゴヌクレオチドの少なくとも1つの核酸塩基が修飾される。実施形態では、オリゴヌクレオチドの3’末端に隣接する少なくとも1つの核酸塩基が修飾される。実施形態では、オリゴヌクレオチドのZドメイン中の少なくとも1つの核酸塩基が修飾される。実施形態では、オリゴヌクレオチドのYドメイン中の少なくとも1つの核酸塩基が修飾される。
いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、表Dから選択される。他の実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、表Dのキメラオリゴヌクレオチドから1つの修飾ヌクレオチドが異なる配列を有する。他の実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、表Dのオリゴヌクレオチドから、1、2、3又は4つのヌクレオチドが異なる配列を有する。式(VI)又は(VI’)で表されるキメラオリゴヌクレオチドの特定の実施形態を、以下の表Dに列挙する。
いくつかの実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、上記表Cから選択される。他の実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、上記リストのキメラオリゴヌクレオチドとは1つのヌクレオチドが異なる配列を有する。他の実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、上記リストのキメラオリゴヌクレオチドとは1、2、3又は4つのヌクレオチドが異なる配列を有する。実施形態では、式(VI)又は(VI’)で表されるオリゴヌクレオチドは、上記リストのキメラオリゴヌクレオチドとは異なる配列を有するが、上記リストのキメラオリゴヌクレオチドと同一の構成体を有する。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、同じ配列の未修飾オリゴヌクレオチドと比較して、標的核酸配列に対する親和性の上昇を呈する。例えば、いくつかの配列において、開示されるオリゴヌクレオチドは、同じ配列の未修飾オリゴヌクレオチドよりも高い親和性で標的核酸配列に相補的つまりハイブリダイズする核酸塩基配列を有する。実施形態では、相補的標的核酸配列と複合体化した開示されるオリゴヌクレオチドは、>37℃の融解温度TMを有する。複合体は、生理的条件又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中などのほぼ生理的条件下で形成され得る。実施形態では、複合体のTmは>50℃である。実施形態では、複合体のTmは50〜100℃である。実施形態では、生理的条件又はほぼ生理的条件下で標的核酸配列と二本鎖形成した開示されるオリゴヌクレオチドのTmは、>50℃である。
特定の実施形態では、標的核酸配列は、HBVゲノムなどの既知のウイルスDNA又はRNA配列、例えば表E、F、又はJに列挙される核酸配列から選択してよい。
実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、HBVゲノム又はそのRNA相当物の以下の6つの配列のうち少なくとも1つに親和性を示し、及び/又は、HBVゲノム(表E)又はそのRNA相当物(表F)の以下の6つの配列のうち少なくとも1つに複合体化して安定性を示す。実施形態では、相補的HBVゲノムと複合体化したオリゴヌクレオチドは、>37℃の融解温度(Tm)を有する。HBVゲノムは、DR−1及び/又はDR−2のRNA配列などのRNA配列であってもよい。複合体は、生理的条件又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中などのほぼ生理的条件下で形成され得る。実施形態では、複合体のTmは>50℃である。実施形態では、複合体のTmは50〜100℃である。実施形態では、生理的条件又はほぼ生理的条件下でHBVのRNAと二本鎖形成した開示されるオリゴヌクレオチドのTmは、>50℃である。
本開示の化合物は、次式(VII)を含む化合物を含み、
5’−X’−Y’−Z’−3’ (VII)
式中、X’−Y’−Z’は、14〜22個のヌクレオシドの配列を含むキメラオリゴヌクレオチドであり、任意に、5’及び/又は3’末端でリガンド標的化基又はファーマコフォアに結合され、X’は、長さが3〜14ヌクレオシドである修飾ヌクレオシドの配列を含むドメインであり、Y’は、サブユニット間結合を介して連結された2〜4個の2’−デオキシヌクレオシドの配列を含むドメインであり、Z’は、長さが3〜14ヌクレオシドである修飾ヌクレオシドの配列を含むドメインであり、X’及び/又はY’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート又はN3’→P5’チオホスホロアミダートサブユニット間結合を介して連結される1つ以上の修飾ヌクレオシドを含む。
式(VII)のX’−Y’−Z’で表されるキメラオリゴヌクレオチドは、14〜22個のヌクレオチド、例えば、14、15、16、17、18、19、20、21、又は22個のヌクレオチドの配列を含む。いくつかの実施形態では、X’、Y’、及びZ’それぞれにおけるヌクレオチドの数は、それぞれ、8/2/10、9/2/10、10/2/10、7/3/10、8/3/10、9/3/10、8/4/8、9/4/9、6/4/8である。いくつかの実施形態では、X’は6〜10、Y’は2〜4、Z’は8〜10である。
いくつかの実施形態では、式(VII)の化合物は、14〜22個のヌクレオチドの配列からなるX’−Y’−Z’キメラオリゴヌクレオチドからなり、任意に5’及び/又は3’末端(例えば、5’末端、3’末端、又は5’及び3’末端の両方)でリガンド標的化基及び/又はファーマコフォアに結合され、X’は、長さが3〜10ヌクレオチドである1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する配列からなるドメインであり、Z’は、長さが3〜10ヌクレオチドである1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する配列からなるドメインであり、Y’は、チオリン酸サブユニット間結合及び任意に1つのリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結された2〜4個の2’−デオキシ−ヌクレオチドの配列からなるドメインであり、X’及び/又はY’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート又はN3’→P5’チオホスホロアミダートサブユニット間結合を介して連結される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含有する。
X’ドメインは修飾ヌクレオチドの配列を含み、X’ドメインは長さが4〜10ヌクレオチドである。例えば、X’ドメインは、4、5、6、7、8、9、又は10個のヌクレオチドの配列を含んでもよい。これらのヌクレオチドのうち1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22個)が修飾される。例えば、いくつかの実施形態では、X’ドメイン中の全てのヌクレオチドが修飾される。
X’ドメインの修飾ヌクレオチドは、式(VI)又は(VI’)中のXに関して開示したものと同じであってよい。例えば、X’ドメインのヌクレオチドは、核酸塩基、リボース糖の2’及び/又は3’位、並びにサブユニット間結合のうち1つ以上に関して修飾されてよい。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)並びにMe又はOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がO−メトキシエトキシで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’及び4’位が架橋基(本明細書の他の箇所に記載)で修飾され、立体配置的に制限されたヌクレオチドを形成し、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオリン酸(又は3’置換に応じてチオホスホロアミダート)及びホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
2’位がOHであり、3’位がNHである実施形態、又は、2’位がHであり、3’位がNHである実施形態も挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオホスホロアミダート及び/又はホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
X’ドメインのヌクレオチドは、サブユニット間結合、例えば、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、チオリン酸又はリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、X’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、及びこれらの組み合わせから選択されるサブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、X’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート及び/又はN3’→P5’チオホスホロアミダートサブユニット間結合から、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10ヶ所を含む。
Y’メインは、2〜4個の2’−デオキシヌクレオチドの配列を含む。例えば、Y’ドメインは、2、3、又は4個の2’−デオキシヌクレオチドの配列を含んでもよい。2’−デオキシヌクレオチドのうち1つ以上は、チオリン酸又はリン酸ジエステルサブユニット間結合(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22ヶ所)を介して連結されてもよい。いくつかの実施形態では、2’−デオキシヌクレオチドはそれぞれ、チオリン酸サブユニット間結合を介して連結される。他の実施形態では、2’−デオキシヌクレオチドはそれぞれ、リン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結される。他の実施形態では、Y’ドメインは、チオリン酸サブユニット間結合、及び任意に1つのリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結された2’−デオキシ−ヌクレオチドからなる。
Z’ドメインは修飾ヌクレオチドの配列を含み、Zドメインは長さが4〜10ヌクレオチドである。例えば、Z’ドメインは、4、5、6、7、8、9、又は10個のヌクレオチドの配列を含んでもよい。これらのヌクレオチドのうち1つ以上が修飾される(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22個)。例えば、いくつかの実施形態では、Z’ドメイン中の全てのヌクレオチドが修飾される。
Z’ドメインの修飾ヌクレオチドは、式(VI)又は(VI’)中のZに関して開示したものと同じであってよい。例えば、Z’ドメインのヌクレオチドは、核酸塩基、リボース糖の2’及び/又は3’位、並びにサブユニット間結合のうち1つ以上に関して修飾されてよい。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)並びにMe又はOMeで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がO−メトキシエトキシで修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。2’位がF(リボ又はアラビノ)で修飾され、3’位がO又はNHである、実施形態も挙げられる。2’及び4’位が架橋基(本明細書の他の箇所に記載)で修飾され、立体配置的に制限されたヌクレオチドを形成し、3’位がO又はNHである、実施形態が挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオリン酸(又は3’置換に応じてチオホスホロアミダート)及びホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
2’位がOHであり、3’位がNHである実施形態、又は、2’位がHであり、3’位がNHである実施形態も挙げられる。これらの実施形態はそれぞれ、チオホスホロアミダート及び/又はホスホロアミダートサブユニット間結合を含んでもよい。
Z’ドメインのヌクレオチドは、サブユニット間結合、例えば、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、チオリン酸又はリン酸ジエステルサブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、Z’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート、N3’→P5’チオホスホロアミダート、及びこれらの組み合わせから選択されるサブユニット間結合を介して連結される。いくつかの実施形態では、Z’ドメインは、N3’→P5’ホスホロアミダート及び/又はN3’→P5’チオホスホロアミダートサブユニット間結合から、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10ヶ所を含む。
C.修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド
他の化合物として、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドが挙げられる。いくつかの実施形態では、ASOは、式(I)、(II)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(V)及び/又は(V’)のヌクレオチドを含む。
本開示の他の化合物は、次式(VIII)を含む化合物を含み、
式中、X
AはNH又はOであり、YはOR又はSRであり、RはH又は正に荷電された対イオンであり、B
Aは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、R
A’及びR
A’’は、各場合において独立して、H、F、OH、OMe、O−メトキシエトキシから選択され、R
A’’’はHであり、又は、R
A’とR
A’’’は共に、−O−CH
2−、−O−CH(Me)−、若しくは−O−(CH
2)
2−を形成する。
いくつかの実施形態では、RA’及びRA’’’はHであり、RA’’は、F、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシから選択される。他の実施形態では、RA’’及びRA’’’はHであり、RA’は、F、OMe、Me、O−メトキシエトキシから選択される。いくつかの実施形態では、XAは、各場合においてNHである。
いくつかの実施形態は、式(VIII)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、XAはNHであり、BAはG−clampであり、RA’はF若しくはOMeであり、RA’’はHであり、又は、RA’はHであり、RA’’はH若しくはFであり、RA’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(VIII)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、XAはNHであり、BAは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RA’及びRA’’’は共に、立体配置的に制限されたヌクレオチド(例えば、−O−CH2−又は−O−(CH2)2−)を形成し、RA’’はHである。いくつかの実施形態では、BAは、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、及び5−メチルウラシルからなる群から選択される未修飾又は修飾核酸塩基である。
いくつかの実施形態は、式(VIII)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、XAはNHであり、Bは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RA’はF又はOMeであり、RA’’はHであり、RA’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(VIII)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、XAはNHであり、BAは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RA’はHであり、RA’’はFであり、RA’’’はHである。
いくつかの実施形態では、XAはNHである。他の実施形態では、Yは、O−又はS−(正に荷電された対イオンを有する)である。いくつかの実施形態では、RA’又はRA’’はHであり、他方はF、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシである(例えば、アラビノ−F又はリボ−F又はOMe)。
いくつかの実施形態では、BAは、A、C、G、U及びTから選択される。追加の実施形態では、BAは、A、C、G、U、T、2,6−ジアミノプリン、5−Meピリミジン(例えば、5−メチルシトシン、5−メチルウラシル)から選択される。いくつかの実施形態では、RA’及びRA’’のうち少なくとも1つはHである。例えば、いくつかの実施形態では、RA’はF、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシであり、RA’’はHである。他の実施形態では、RA’はHであり、RA’’はFである。
いくつかの実施形態では、BAがプリン核酸塩基であるとき、RA’及びRA’’のうち少なくとも1つはOH若しくはFであり、並びに/又は、BAがピリミジン核酸塩基であるとき、RA’及びRA’’のうち少なくとも1つはOMe、OH若しくはFである。
他の実施形態では、ヌクレオチドは、表G中のヌクレオチドのうち1つ以上を含む。
本開示の化合物はまた、10個以上の次式(IX)のヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドも含み、
式中、RはH又は正に荷電された対イオンであり、B
Bは、各場合において独立して、天然つまり未修飾核酸塩基又は修飾核酸塩基であり、R
B’及びR
B’’は、各場合において独立して、H、F、OMe、O−メトキシエトキシから選択され、R
B’’’はHであり、又は、R
B’とR
B’’’は共に、−O−CH
2−、−O−CH(Me)−、若しくは−O−(CH
2)
2−を形成する。
いくつかの実施形態では、全てのオリゴヌクレオチドは、式(IX)のヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、RB’及びRB’’’はHであり、RB’’は、F、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシから選択される。他の実施形態では、RB’’及びRB’’’はHであり、RB’は、F、OMe、Me、O−メトキシエトキシから選択される。
いくつかの実施形態は、式(IX)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、BAはG−clampであり、RB’はF若しくはOMeであり、RB’’はHであり、又は、RB’はHであり、RB’’はH若しくはFであり、RB’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(IX)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、BAは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RB’及びRB’’’は共に、立体配置的に制限されたヌクレオチド(例えば、−O−CH2−又は−O−(CH2)2−)を形成し、RB’’はHである。いくつかの実施形態では、BAは、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、及び5−メチルウラシルからなる群から選択される未修飾又は修飾核酸塩基である。
いくつかの実施形態は、式(IX)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、Bは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RB’はF又はOMeであり、RB’’はHであり、RB’’’はHである。
いくつかの実施形態は、式(IX)で表される1つ以上の修飾ヌクレオチドを含み、式中、BAは、未修飾又は修飾核酸塩基であり、RB’はHであり、RB’’はFであり、RB’’’はHである。
他の実施形態では、Yは、S−(正に荷電された対イオンを有する)である。いくつかの実施形態では、RBNA’又はRB’’はHであり、他方はF、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシである(例えば、アラビノ−F又はリボ−F又はOMe)。
いくつかの実施形態では、BBは、A、C、G、U及びTから選択される。追加の実施形態では、BBは、A、C、G、U、T、2,6−ジアミノプリン、5−Meピリミジン(例えば、5−メチルシトシン)から選択される。いくつかの実施形態では、RB’及びRB’’のうち少なくとも1つはHである。例えば、いくつかの実施形態では、RA’はF、OH、OMe、Me、O−メトキシエトキシであり、RB’’はHである。他の実施形態では、RB’はHであり、RB’’はFである。
いくつかの実施形態では、BBがプリン核酸塩基であるとき、RB’及びRB’’のうち少なくとも1つはOH若しくはFであり、並びに/又は、BBがピリミジン核酸塩基であるとき、RB’及びRB’’のうち少なくとも1つはOMe、OH若しくはFである。
いくつかの実施形態では、式(VIII)又は(IX)のオリゴヌクレオチドの核酸塩基配列は、表Aのものから選択される配列を含む。いくつかの実施形態では、式(VIII)又は(IX)のオリゴヌクレオチドの核酸塩基配列は、表H中のものから選択される配列とは1、2、3、4、又は5つの核酸塩基が異なる配列を含む。
実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、HBVゲノム又はそのRNA相当物の6つの配列のうち少なくとも1つに親和性を示し、及び/又は、HBVゲノム(表E)又はそのRNA相当物(表F)の以下の6つの配列のうち少なくとも1つに複合体化して安定性を示す。実施形態では、相補的HBVゲノムと複合体化したオリゴヌクレオチドは、>37℃の融解温度(Tm)を有する。HBVゲノムは、DR−1及び/又はDR−2のRNA配列などのRNA配列であってもよい。複合体は、生理的条件又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中などのほぼ生理的条件下で形成され得る。実施形態では、複合体のTmは>50℃である。実施形態では、複合体のTmは50〜100℃である。実施形態では、生理的条件又はほぼ生理的条件下でHBVのRNAと二本鎖形成した開示されるオリゴヌクレオチドのTmは、>50℃である。
本開示のいくつかの態様では、式(VIII)又は(IX)のオリゴヌクレオチドの核酸塩基配列は、12〜22個のヌクレオチド、例えば、14〜20個のヌクレオチド又は16〜19個のヌクレオチドの配列を含む。いくつかの実施形態では、式(VIII)又は(IX)のオリゴヌクレオチドの核酸塩基配列は、長さが12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22のヌクレオチドである。
本開示の別の態様では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、1つ以上の末端部で結合又は修飾される。
例えば、いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの末端は、当該末端の少なくとも1つの修飾ヌクレオチドによって加水切断から保護される。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、3’−N修飾を含む修飾ヌクレオチドなどの修飾ヌクレオチドであり、チオホスホロアミダートサブユニット結合を含んでもよい。いくつかの実施形態では、式(VIII)及び(IX)のオリゴヌクレオチドは、3’及び/又は5’末端に、チオリン酸サブユニット間結合及びチミン核酸塩基を含有する少なくとも1つのヌクレオチド(例えば1つ又は2つ)を更に含む。いくつかの実施形態では、式(VIII)及び(IX)のオリゴヌクレオチドは、3’及び/又は5’末端に、2’−OMe修飾ヌクレオチド及びチミン核酸塩基を含有する少なくとも1つのヌクレオチド(例えば1つ又は2つ)を更に含む。いくつかの実施形態では、式(VIII)及び(IX)のオリゴヌクレオチドは、3’及び/又は5’末端に、チオリン酸サブユニット間結合及びウラシル核酸塩基を含有する少なくとも1つの2’−OMe修飾ヌクレオチドを更に含む。いくつかの実施形態では、式(VIII)及び(IX)のオリゴヌクレオチドの3’末端に反転したdTを組み込んでもよく、これにより、3’エキソヌクレアーゼによる分解及び/又はDNAポリメラーゼによる伸長を阻害し得る3’−3’結合をもたらす。
D.結合オリゴヌクレオチド
本開示はまた、標的部分などのオリゴヌクレオチド、及び1つ以上の末端で修飾したオリゴヌクレオチドに結合した追加の構成要素も目的とする。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、1つ以上のリガンド標的化基又はファーマコフォアに、任意に、HEGリンカー又はC6若しくはC7アミノリンカーなどの連結部分を介して結合される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、任意のリンカーを介して5’及び/又は3’末端で結合したリガンド標的化基又はファーマコフォアを更に含む。好ましい実施形態では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、任意のリンカーを介して5’及び/又は3’末端で結合したリガンド標的化基を更に含む。いくつかの実施形態では、結合は、本明細書に記載されるオリゴヌクレオチドの3’末端においてである。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基又はファーマコフォアは、肝細胞などの特定の種類の細胞によるオリゴヌクレオチドの活性化、細胞内分布、又は細胞内取り込みを増強する。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、脂質部分、例えばコレステロール部分、トコフェロール、コール酸、チオエーテル、例えば、ベリル−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−ホスホネート、ポリアミン若しくはポリエチレングリコール鎖、又はアダマンタン酢酸、パルミトイル部分、又はオクタデシルアミン若しく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であってよい。
例えば、いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの末端は、末端の少なくとも1つの修飾ヌクレオチドによって加水切断から保護される。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオチドは、3’−N修飾を含む修飾ヌクレオチドなどの修飾ヌクレオチドであり、チオホスホロアミダートサブユニット結合を含んでもよい。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、3’及び/又は5’末端に、チオリン酸サブユニット間結合及びチミン核酸塩基を含有する少なくとも1つのヌクレオチド(例えば1つ又は2つ)を更に含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、3’及び/又は5’末端に、2’−F、2’−OMe、2’−OEt、又は2’−MOE修飾ヌクレオチドを含有する少なくとも1つのヌクレオチド(例えば1つ又は2つ)を更に含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、3’及び/又は5’末端に、チオリン酸サブユニット間結合及びウラシル核酸塩基を含有する少なくとも1つの2’−OMe修飾ヌクレオチドを更に含む。実施形態では、ASOの3’末端は、np又はpo結合を介して、GalNAc−6に更に連結するC6アミノリンカーに結合される。例えば、以下の構造は、この構造物を例示し得る。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖の3’末端に反転したdTを組み込んでもよく、これにより、3’エキソヌクレアーゼによる分解及び/又はDNAポリメラーゼによる伸長を阻害し得る3’−3’結合をもたらす。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドは、1つ以上のリガンド標的化基又はファーマコフォアに、任意に、HEGリンカー又はC6アミノリンカーなどの連結部分を介して結合される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド鎖は、任意のリンカーを介して5’及び/又は3’末端で結合したリガンド標的化基又はファーマコフォアを更に含む。いくつかの実施形態では、結合は、リゴヌクレオチド鎖の3’末端においてである。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基又はファーマコフォアは、肝細胞などの特定の種類の細胞によるオリゴヌクレオチドの活性化、細胞内分布、又は細胞内取り込みを増強する。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、脂質部分、例えばコレステロール部分、トコフェロール、コール酸、チオエーテル、例えば、ベリル−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−ホスホネート、ポリアミン若しくはポリエチレングリコール鎖、又はアダマンタン酢酸、パルミトイル部分、又はオクタデシルアミン若しく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であってよい。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、タンパク質(例えば、ヒト血清アルブミン(HSA)、低比重リポタンパク質(LDL)、又はグロブリン)などの天然に存在する物質であってもよい。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、炭水化物(例えば、デキストラン、プルラン、キチン、キトサン、イヌリン、シクロデキストリン、N−アセチルガラクトサミン、又はヒアルロン酸)であってもよい。炭水化物として、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)などの単糖類、二糖類、三糖類、四糖類、オリゴ糖、及び多糖類が挙げられる。本発明の組成物及び方法の特定の実施形態では、リガンドは、結合した1つ以上のGalNAc誘導体、例えば、それぞれ二価又は三価の分岐リンカーを介してオリゴヌクレオチドに結合した2つ又は3つのGalNAc誘導体である。
実施形態では、オリゴヌクレオチドは、アミノアルキルリンカー(例えば、C6−NH2)などのリンカーを介して標的化部分に連結される。例えば、GAlNAc−1〜6は、この種のリンカーを介してオリゴヌクレオチドに連結され得る。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、組換え又は合成分子、例えば合成ポリアミノ酸などの合成ポリマーであってよい。ポリアミノ酸の例として、ポリリシン(PLL)、ポリL−アスパラギン酸、ポリL−グルタミン酸、スチレン−マレイン酸無水物コポリマー、ポリ(L−ラクチド−コ−グリコリド)コポリマー、ジビニルエーテル−無水マレイン酸コポリマー、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドコポリマー(HMPA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン、ポリ(2−エチルアクリル酸)、N−イソプロピルアクリルアミドポリマー、又はポリホスファジンであるポリアミノ酸が挙げられる。ポリアミンの例として、ポリエチレンイミン、ポリリシン(PLL)、スペルミン、スペルミジン、ポリアミン、プソイドペプチド−ポリアミン、ペプチド模倣ポリアミン、デンドリマーポリアミン、アルギニン、アミジン、プロタミン、カチオン性脂質、カチオン性ポルフィリン、ポリアミンの四級塩、又はαらせん状ペプチドが挙げられる。リガンド標的化基としてはまた、肝細胞などの特定の細胞型に結合する、標的化基、例えば、細胞又は組織標的化剤、例えば、レクチン、糖タンパク質、脂質、又はタンパク質、例えば、抗体も挙げることができる。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、GalNac又はその誘導体である。例えば、以下のGalNAc誘導体が、いくつかの実施形態に含まれる。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基はアプタマーであってもよい。「アプタマー」は、特定の標的分子に結合するオリゴヌクレオチド又はペプチド分子を指す。例えば、アプタマーは、体内の特定の細胞型を標的とするように選択することができる。開示されるオリゴヌクレオチドに結合すると、オリゴヌクレオチドを標的細胞に向けて方向付けることができる。別の例では、アプタマーは、HBVのコアタンパク質などのウイルスタンパク質を標的とすることができる。例えば、Oncogene,2001 Oct 4;20(45):6579〜86、国際公開第2011060557号を参照されたい。アプタマーは、例えば、国際公開第2002081494号に記載されるように、逆転写酵素プライマー又はHBV逆転写酵素又はHBVエンハンサーIコア配列に特異的に結合し得る。
いくつかの実施形態では、リガンド標的化基は、甲状腺刺激ホルモン、メラニン細胞刺激ホルモン、レクチン、糖タンパク質、肺サーファクタントタンパク質A、ムチン炭水化物、多価ラクトース、多価ガラクトース、N−アセチル−ガラクトサミン、N−アセチル−グルコサミン多価マンノース、多価フルクトース、グリコシル化ポリアミノ酸、多価ガラクトース、トランスフェリン、ビスホスホネート、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、脂質、コレステロール、ステロイド、胆汁酸、葉酸、ビタミンB12、ビタミンA、ビオチン、RGDペプチド、又はRGDペプチド模倣物のうち1つ以上から選択できる。
追加のリガンド標的化基は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2016077321号に開示されている。
2.組成物
本開示はまた、本開示のオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物も包含する。一実施形態は、式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、若しくは(VI)のオリゴヌクレオチド、又は本開示の他のオリゴヌクレオチドと、薬学的に許容される希釈剤又はキャリアと、を含む、医薬組成物である。
いくつかの実施形態では、本開示のオリゴヌクレオチドを含有する医薬組成物は、非経口送達による全身投与用に製剤化される。非経口投与として、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、又は筋肉内への注射又は注入が挙げられ、また、例えば、埋め込み型デバイスによる皮下投与も含まれる。好ましい実施形態では、本開示のオリゴヌクレオチドを含有する医薬組成物は、皮下(SC)又は静脈内(IV)送達用に製剤化される。非経口投与用の製剤として滅菌水溶液を挙げることができ、これには、緩衝剤、希釈剤、及び当業者に理解されるようなその他薬学的に許容される添加剤を含んでもよい。静脈内用途には、溶質の総濃度を制御して、製剤に等張にすることができる。
本開示のオリゴヌクレオチドを含有する医薬組成物は、例えば、HBV遺伝子の発現又は活性に関連する疾患又は障害の治療に有用である。
3.使用方法
本技術の一態様は、HBV感染及び/又はHBV関連疾患を有する疑いがある、又はそのリスクがあると診断された被検体を治療する方法を含む。治療用途では、本技術のオリゴヌクレオチドを含む組成物は、そのような疾患(例えば、被験体の血清及び/若しくは肝臓中のHBV抗原表面及びエンベロープ抗原(例えば、HBsAg及び/又はHBeAg)の存在、又は高HBV DNA若しくはHBVウイルス負荷レベル)の疑いのある、又はそのような疾患に既に罹患している被検体に、疾患の発症における合併症及び中間の病理学的表現型を含む、疾患の症状を治癒する、又は少なくとも部分的に停止させるのに十分な量で投与される。
いくつかの実施形態では、本技術のオリゴヌクレオチドは、表J中の以下の領域又はHBV RNA転写物のうち少なくとも1つに対する親和性を示す。
HBV感染及び/又はHBV関連疾患に罹患している被検体は、当該技術分野において既知の診断又は予後アッセイのいずれか又は組み合わせによって同定することができる。例えば、HBV感染及び/又はHBV関連疾患の典型的な症状として、血清及び/又は肝HBV抗原(例えば、HBsAg及び/又はHBeAg)の存在、ALTの上昇、ASTの上昇、抗HBV抗体の非存在又は低濃度、肝障害、肝硬変、D型肝炎、急性B型肝炎、急性B型劇症肝炎、慢性B型肝炎、肝線維症、末期肝疾患、肝細胞癌、血清病様症候群、食欲不振、悪心、嘔吐、微熱、筋肉痛、易疲労感、味覚力及び嗅覚異常(食物及びタバコへの嫌悪感)、右上腹部及び心窩部痛(断続的、軽度から中程度)、肝性脳症、傾眠、睡眠パターン障害、精神錯乱、昏睡、腹水、消化管出血、凝固障害、黄疸、肝腫大(ゆっくりと拡大、軟肝臓)、脾腫、手掌紅斑、くも状母斑、筋消耗、くも状血管腫、血管炎、静脈りゅう出血、末梢性浮腫、女性化乳房、精巣萎縮、腹部側副静脈(メズサの頭)、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)の高レベル(1000〜2000IU/mLの範囲内)、AST値より高いALT値、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)及び/又はアルカリホスファターゼ(ALP)濃度の上昇、アルブミン濃度の低下、血清鉄濃度の上昇、白血球減少(すなわち、顆粒球減少)、リンパ球増加、赤血球沈降速度(ESR)の上昇、赤血球寿命の短縮、溶血、血小板減少症、国際標準化比(INR)の延長、血清HBV DNAの存在、アミノトランスフェラーゼの上昇(ULNの5倍未満)、ビリルビン濃度の上昇、プロトロンビン時間(PT)の延長、高グロブリン血症、抗平滑筋抗体(ASMA)又は抗核抗体(ANA)などの組織非特異的抗体の存在、甲状腺に対する抗体などの組織特異的抗体の存在、リウマチ因子(RF)の濃度上昇、高ビリルビン血症、血小板数及び白血球数の低値、ALT値より高いAST値、変性及び新生肝細胞の変化を伴う小葉性炎症、及び大部分の小葉中心壊死が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本技術のオリゴヌクレオチド組成物で治療された被検体は、次の状態又は症状、すなわち、血清及び/又は肝HBV抗原(例えば、HBsAg及び/又はHBeAg)の存在、抗HBV抗体の非存在又は低濃度、肝障害、肝硬変、D型肝炎、急性B型肝炎、急性B型劇症肝炎、慢性B型肝炎、肝線維症、末期肝疾患、肝細胞癌、血清病様症候群、食欲不振、悪心、嘔吐、微熱、筋肉痛、易疲労感、味覚力及び嗅覚異常(食物及びタバコへの嫌悪感)、右上腹部及び心窩部痛(断続的、軽度から中程度)、肝性脳症、傾眠、睡眠パターン障害、精神錯乱、昏睡、腹水、消化管出血、凝固障害、黄疸、肝腫大(ゆっくりと拡大、軟肝臓)、脾腫、手掌紅斑、くも状母斑、筋消耗、くも状血管腫、血管炎、静脈りゅう出血、末梢性浮腫、女性化乳房、精巣萎縮、腹部側副静脈(メズサの頭)、AST値より高いALT値、白血球減少(すなわち、顆粒球減少)、アルブミン濃度の低下、血清鉄濃度の上昇、リンパ球増加、赤血球沈降速度(ESR)の上昇、赤血球寿命の短縮、溶血、血小板減少症、国際標準化比(INR)の延長、血清HBV DNAの存在、プロトロンビン時間(PT)の延長、高グロブリン血症、抗平滑筋抗体(ASMA)又は抗核抗体(ANA)などの組織非特異的抗体の存在、甲状腺に対する抗体などの組織特異的抗体の存在、高ビリルビン血症、血小板数及び白血球数の低値、ALT値より高いAST値、変性及び新生肝細胞の変化を伴う小葉性炎症、及び大部分の小葉中心壊死のうち、1つ以上の改善又は排除を示す。
いくつかの実施形態では、本技術のオリゴヌクレオチド組成物で治療された被検体は、HBV感染及び/又はHBV関連疾患に罹患している未治療の被験体と比較して、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)、アルカリホスファターゼ(ALP)、ビリルビン、及びリウマチ因子(RF)の中から選択される1つ以上のバイオマーカーの発現レベルの低下を示す。
本開示は、有効量の本技術のオリゴヌクレオチド組成物を被検体に投与することを含む、HBV感染及び/又はHBV関連疾患を有すると診断された被検体を治療するための方法を提供する。
本開示のオリゴヌクレオチド及び組成物は、アンチセンス療法で使用できる。例えば、オリゴヌクレオチドは、例えばHBVの既知のウイルスDNA又はRNA配列である標的核酸配列に相補的つまりハイブリダイズする核酸塩基配列を含有してもよい。
いくつかの実施形態は、標的核酸を本開示のオリゴヌクレオチドを含むアンチセンス化合物と接触させることによって、標的の発現を調節する方法を含む。いくつかの実施形態では、標的核酸は、例えば、ヒトなどの動物において細胞内に存在する。
いくつかの実施形態は、本開示のオリゴヌクレオチドを含むアンチセンス化合物を動物に投与することを含む、動物における標的RNAの発現を阻害する方法を含む。オリゴヌクレオチドは、標的RNAの一部に相補的つまりハイブリダイズすることができる。
いくつかの実施形態は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物を、ウイルス負荷の低下を必要とする被検体に投与することを含み、それにより、被験体内のウイルスのウイルス負荷を低下する、ウイルスに感染した被検体におけるウイルス負荷の低下方法を含む。オリゴヌクレオチドは、ウイルス中の標的RNAの一部に相補的つまりハイブリダイズすることができる。
いくつかの実施形態は、細胞を本開示のオリゴヌクレオチド若しくは組成物と接触させること、又は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド若しくは組成物を、ウイルス遺伝子発現の阻害を必要とする被検体に投与することを含む、細胞又は被検体におけるウイルス遺伝子発現の阻害方法を含む。オリゴヌクレオチドは、ウイルス中の標的RNAの一部に相補的つまりハイブリダイズすることができる。
他の実施形態は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物を、ウイルス抗原レベルの低下を必要とする被検体に投与することを含み、それにより、被験体内のウイルス抗原レベルを低下する、ウイルスに感染した被検体におけるウイルス抗原レベルの低下方法を含む。オリゴヌクレオチドは、ウイルス中の標的RNAの一部に相補的つまりハイブリダイズすることができる。
本開示のオリゴヌクレオチド及び組成物を用いて、例えば、B型肝炎ウイルス(HBV)遺伝子の発現を阻害若しくは低下する、又は、HBVウイルスの複製を阻害する、又は、HBVを有する被検体を治療する、又は、HBVに感染した被検体におけるB型肝炎ウイルス(HBV)のウイルス負荷を低下することができる。実施形態では、開示されるキメラオリゴヌクレオチドを用いて、標的遺伝子においてRNase H活性を誘導する。
本開示のオリゴヌクレオチド及び組成物を用いて、例えば、HCV RNAへのマイクロRNA結合部位を競合させ、それによって複製を阻害できる。
本開示はまた、被検体に送達するためのオリゴヌクレオチドを安定化する方法も目的とする。オリゴヌクレオチドの安定化は、本明細書では、オリゴヌクレオチドの融点、つまり温度Tmを上昇させることを特徴とする[定量化]。
開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、単独で、又は標的化された疾患のための1つ以上の追加の治療と組み合わせて投与されてもよい。開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、単独で、又はHBV感染のための1つ以上の追加の治療と組み合わせて投与されてもよい。併用療法では、オリゴヌクレオチド構成体及びHBV感染向けの1つ以上の追加の治療法を、同じ組成物若しくは別個の組成物中で同時に投与されてもよく、又は別々に、同時若しくは連続的に投与されてもよいことが理解される。
いくつかの実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、HBV複製阻害剤若しくは免疫調節剤と組み合わせて、又はHBV複製阻害剤及び免疫調節剤の両方と抗HBVオリゴヌクレオチド剤を組み合わせる投薬計画で投与される。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、HBV感染のための標準治療法と組み合わせて投与される。HBV感染の標準治療法として、ヌクレオチド/ヌクレオチドアナログ(例えば、ラミブジン、テルビブジン、エンテカビル、アデホビル、テノホビル、及びクレブジン、テノホビル・アラフェナミド(TAF)、CMX157、及びAGX−1009)及びインターフェロン(例えば、Peg−IFN−2a及びIFN−a−2b、インターフェロンラムダ)などのウイルスポリメラーゼの阻害剤を挙げることができる。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、同時投与(併用)又は連続投与のいずれかの後に、1種以上のオリゴヌクレオチドと組み合わせて投与される。オリゴヌクレオチドとして、ALN−HBV、ARB−1467、ARC−520及びARC−521などのsiRNA、RG6004(LNA HBV)、Ionis−HBVRx及びIonis−HBV−LRxなどのアンチセンスオリゴヌクレオチド、miRNA模倣物若しくは阻害剤、アプタマー、立体的遮断剤、saRNA、shRNA、免疫調節剤、並びに/又は、REP 2139及びREP 2165オリゴヌクレオチドなどのHBsAg放出阻害剤を挙げることができる。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、ウイルス複製阻害剤などの1種以上の抗ウイルス剤と組み合わせて投与される。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、HBVカプシド阻害剤と組み合わせて投与される。HBVカプシド阻害剤として、NVR 3−778、AB−423、GLS−4、Bayer 41−4109、HAP−1、及びAT−1を挙げることができる。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、TLRアゴニストなどの1種以上の免疫調節剤と組み合わせて投与される。TLRアゴニストとして、GS−9620、ARB−1598、ANA975、RG7795(ANA773)、MEDI9197、PF−3512676、及びIMO−2055を挙げることができる。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、HBVワクチンと組み合わせて投与される。HBVワクチンとして、Heplislav、ABX203、及びINO−1800を挙げることができる。実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチド構成体は、組み合わせて投与される。
いくつかの実施形態は、細胞を本開示のオリゴヌクレオチド若しくは組成物と接触させること、又は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド若しくは組成物を、HBV遺伝子発現の阻害を必要とする被検体に投与することを含む、細胞又は被検体におけるHBV遺伝子発現の阻害を含む。
いくつかの実施形態は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物を、HBV遺伝子の発現又は活性化に関連する疾患又は障害の治療を必要とする被検体に投与することを含む、HBV遺伝子の発現又は活性化に関連する疾患又は障害の治療を含む。
いくつかの実施形態は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物を、B型肝炎ウイルス(HBV)のウイルス負荷の低下を必要とする被検体に投与することを含み、それにより、被験体内のHBVのウイルス負荷を低下する、HBVに感染した被検体におけるHBVのウイルス負荷の低下方法を含む。いくつかの実施形態はまた、D型肝炎ウイルス(HDV)に感染した被検体におけるHDVのウイルス負荷の低下方法も提供する。
他の実施形態は、治療有効量の本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物を、B型肝炎ウイルス(HBV)抗原レベルの低下を必要とする被検体に投与することを含み、それにより、被験体内のHBV抗原レベルを低下する、HBVウイルスに感染した被検体におけるHBVウイルス抗原レベルの低下方法を含む。いくつかの実施形態はまた、D型肝炎ウイルス(HDV)に感染した被検体におけるHDV抗原レベルの低下方法も提供する。いくつかの実施形態では、HBV抗原は、HBsAg又はHBeAgである。
一実施形態では、HBVを標的とする本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物は、HBV感染又はHBV及びHDV両方の感染、並びに/又はHBV関連疾患を有する被検体に投与され、本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物が被検体に投与されると、例えば、被検体の細胞、組織、血液、又は他の組織若しくは流体内の、1つ以上のHBV遺伝子の発現、HBV cccDNAレベル、HBV抗原レベル、HBVウイルス負荷レベル、ALT、及び/又はASTが、少なくとも約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%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、62%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは少なくとも約99%以上、又は、これらの数のうちの2つの間の値で低下する。いくつかの実施形態では、HBV抗原レベルは、上記量低下する。いくつかの実施形態では、抗原は、HBsAg又はHBeAgである。いくつかの実施形態では、HBVウイルス負荷レベルは、上記量低下する。
一実施形態では、HBVを標的とする本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物は、抗HBV抗体の濃度が、HBV感染又はHBV及びHDV両方の感染、並びに/又はHBV関連疾患を有する被検体に投与され、本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物が被検体に投与されるとき、例えば、被検体の細胞、組織、血液、又は他の組織若しくは流体内の、抗HBV抗体レベルが、少なくとも約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%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、62%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、若しくは少なくとも約99%以上、又は、これらの数のうちの2つの間の値で上昇する。
本開示の方法及び使用による本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物の投与は、HBV感染、又はHBV及びHDV両方の感染、並びに/又はHBV関連疾患を有する患者における、かかる疾患又は障害の重篤度、徴候、症状、及び/又はマーカーの低減をもたらし得る。この文脈において「低減」とは、かかるレベルの統計的に有意な減少を意味する。低減は、例えば、少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、若しくは約100%、又はこれらの数のうちの2つの間の値であり得る。
本開示のオリゴヌクレオチド又は組成物の量は、医療専門家によって決定され得る。製品の1日用量は、ヒト成人につき1日当たり0.001〜1,000mg、又はこの内の任意の範囲の幅広い範囲で変動し得る。経口投与については、好ましくは、処置すべき患者への投薬量の対症調整のために0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100、150、200、250、及び500ミリグラムの活性成分を含有する錠剤の形態で前記組成物を提供する。薬物の有効量は、通常、1日当たり約0.01mg/kg体重〜約100mg/kg体重、又はこの内の任意の範囲の投薬量レベルで供給される。好ましくは、範囲は、1日当たり約0.01〜約50.0mg/kg体重、又はこの内の任意の範囲である。より好ましくは、1日当たり約0.01〜約10.0mg/kg体重、又はこの内の任意の範囲である。より好ましくは、1日当たり約0.01〜約1.0mg/kg体重、又はこの内の任意の範囲である。オリゴヌクレオチドは、1日当たり1〜4回の投薬計画で投与されてもよい。例えば、本開示のオリゴヌクレオチドは、約0.1mg/kg〜約100mg/kgの1回以上の用量で投与されてもよい。例えば、開示されるオリゴヌクレオチドは、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、31、32、33、34、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95又は約100mg/kgの用量で投与されてもよい。列挙された値の中間の値及び範囲もまた、本開示の一部であることが意図される。これらの値は、点滴静注及び/又は皮下送達に適用され得る。本明細書に記載される他の形態の送達もまた、これらの用量で投与されてもよい。用量は、患者の要求条件、治療を行う状態の重篤度、及び使用されるオリゴヌクレオチドに応じて変化し得る。連日投与又は間欠投与のいずれを用いてもよい。
本開示のオリゴヌクレオチドは、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は約25分間などの時間をかけて、点滴静注によって投与することができる。投与は、例えば、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、又はそれ以上にわたり、例えば週1回、2週間に1回(すなわち、2週間毎)定期的に繰り返してもよい。初期治療の投薬計画後、頻度を減らして治療薬を投与してもよい。例えば、3ヶ月にわたり週1回又は2週間に1回投与した後、6ヶ月又は1年以上にわたって、月1回の投与を繰り返してよい。
本開示のオリゴヌクレオチドはまた、皮下送達によっても投与され得る。投与は、例えば、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、又はそれ以上にわたり、例えば週1回、2週間に1回(すなわち、2週間毎)定期的に繰り返してもよい。初期治療の投薬計画後、頻度を減らして治療薬を投与してもよい。例えば、3ヶ月にわたり週1回又は2週間に1回投与した後、6ヶ月又は1年以上にわたって、月1回の投与を繰り返してよい。
疾患の治療又は予防の有効性は、例えば、疾患の進行、疾患の寛解、症状の重篤度、疼痛の低減、生活の質、治療効果を維持するために必要な薬剤の量、疾患マーカーのレベル、又は、治療又は予防の標的とされているある疾患に対して適切な任意のその他測定可能なパラメータを測定することによって評価することができる。このようなパラメータのいずれか1つ、又はパラメータの任意の組み合わせを測定することによって、治療又は予防の有効性をモニタリングすることは、十分に当業者の能力の範囲内である。例えば、CHBの治療の有効性は、例えば、ウイルス負荷及びトランスアミナーゼレベルの定期的なモニタリングによって評価できる。初期値とその後の値を比較することによって、処置が有効であるかどうかの指標が提供される。
4.定義
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用され、本発明の範囲を制限することを意図しないと理解すべきである。以下の定義は、別途記載のない限り適用されるものとする。
本明細書で使用するとき、用語「相補的」又は「相補性」は、ポリヌクレオチド(すなわち、オリゴヌクレオチド又は標的核酸などのヌクレオチドの配列)について、塩基対合則を指す。本明細書で使用するとき、核酸配列の相補体は、1つの配列の5’末端が他方の3’末端と対になるように核酸配列と位置合わせされると、「逆平行会合」であるオリゴヌクレオチドを指す。例えば、配列「5’−A−G−T−3’」は、配列「3’−T−C−A−5’」に相補的である。天然に存在する核酸中に通常見られない特定の塩基は、本明細書に記載の核酸に含まれてもよい。これらには、例えば、イノシン、7−デアザグアニン、ロックド核酸(LNA)、及びペプチド核酸(PNA)が挙げられる。相補性は完全である必要はなく、安定な二本鎖は、不適正塩基対、変性、又は非対応塩基を含有してもよい。核酸技術の当業者は、例えば、オリゴヌクレオチドの長さ、塩基組成、及びオリゴヌクレオチドの配列、イオン強度、及び不適正塩基対の頻度などの多くの変数を経験的に考慮して、二本鎖の安定性を判断することができる。相補配列はまた、DNA配列又はその相補配列に相補的なRNA配列であってよく、またcDNAであってもよい。
本明細書で使用するとき、用語「ハイブリダイズ」は、2本の実質的に相補的な核酸鎖(少なくとも14〜25ヌクレオチドにわたって少なくとも約65%相補的、少なくとも約75%、又は少なくとも約90%相補的)が、適切にストリンジェントな条件下で互いにアニーリングし、相補的塩基対間の水素結合の形成によって二本鎖又はヘテロ二本鎖を形成するプロセスを指す。ハイブリダイゼーションは、典型的にはかつ好ましくは、プローブ長の核酸分子、好ましくは長さ15〜100ヌクレオチド、より好ましくは長さ18〜50ヌクレオチドで実施される。核酸ハイブリダイゼーションの手法は当該技術分野において周知である。例えば、Sambrook,et al.,1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Press,Plainview,N.Y.を参照されたい。ハイブリダイゼーション及びハイブリダイゼーション強度(すなわち、核酸間の会合の強度)は、核酸間の相補性の程度、使用する条件のストリンジェンシー、及び形成されたハイブリッドの熱融点(Tm)などの因子によって影響される。当業者は、少なくとも所望のレベルの相補性を有する配列が安定的にハイブリダイズする一方で、より低い相補性を有するものがハイブリダイズしないように、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーを推定及び調節する方法を理解している。ハイブリダイゼーション条件及びパラメータの例については、例えば、Sambrook,et al.,1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Press,Plainview,N.Y.;Ausubel,F.M.et al.1994,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,Secaucus,N.J.を参照されたい。いくつかの実施形態では、特定のハイブリダイゼーションは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で起こる。標的核酸に特異的なオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチド(例えば、プローブ又はプライマー)は、好適な条件下で標的核酸に「ハイブリダイズ」する。
本明細書で使用するとき、用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、50%ホルムアミド、5×SSC、50mM NaH2PO4、pH6.8、0.5% SDS、0.1mg/mL超音波処理済みサケ精子DNA、及び5×デンハルト溶液中、42℃で一晩ハイブリダイズ、2× SSC、0.1% SDSを用いて45℃で洗浄、0.2× SSC、0.1% SDSを用いて45℃で洗浄するものと、少なくとも同程度のストリンジェンシーであるハイブリダイゼーション条件を指す。別の例では、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、20個の連続ヌクレオチドにわたって3つ以上の塩基が異なる、2本の核酸のハイブリダイゼーションを可能にしてはならい。
本明細書で使用するとき、用語「実質的に相補的」は、2つの配列がストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズすることを意味する。当業者であれば、実質的に相補的な配列は、その全長に沿ってハイブリダイズする必要がないことを理解するであろう。具体的には、実質的に相補的な配列は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で標的配列にハイブリダイズする塩基の連続配列に対して3’又は5’に配置される、標的配列にハイブリダイズしない連続配列の塩基を含んでよい。
「薬学的に許容される」とは、生物学的又は別の理由で望ましくないわけではない材料を指し、すなわち、材料は、望ましくない生物学的効果を引き起こすことなく、又は含有される組成物の他の成分のいずれかと有害に相互作用することなく、患者に投与される医薬組成物に組み込まれてもよい。「薬学的に許容される」という用語が、医薬キャリア又は賦形剤を指すために使用される場合、キャリア又は賦形剤は、毒性試験及び製造試験の必要な基準を満たすか、又はそのキャリアが、米国医薬品局によって作製されたInactive Ingredient Guideに含まれることを意味する。
オリゴヌクレオチドの「構成体」は、本開示のオリゴヌクレオチド、及び、例えば、(1)結合部分、例えば本明細書に記載されるもの(標的部分)又は(2)修飾/未修飾ヌクレオチドのドメイン、例えば一部のキメラオリゴヌクレオチドを指すことができる。
「キメラオリゴヌクレオチド」は、例えば、式(VI)及び(VII)によって例示されるような、2つ以上のドメインを有するオリゴヌクレオチドを指す。キメラオリゴヌクレオチドは、追加の構成要素、例えば、リガンド標的化基又はファーマコフォア又は追加のヌクレオチド、リンカーなどを含んでもよい。
「修飾ヌクレオシド」は、独立して、修飾された糖部分及び/又は修飾核酸塩基を有するヌクレオシドを指す。ヌクレオシドは、サブユニット間結合、例えば、リン酸ジエステルサブユニット間結合、チオリン酸サブユニット間結合、ホスホロアミダートサブユニット間結合、及びチオホスホロアミダートサブユニット間結合を介して連結され、「改変ヌクレオチド」は、ヌクレオシドとサブユニット間結合を共に指し得ると理解される。
「未修飾」又は「天然」核酸塩基として、プリン塩基であるアデニン(A)及びグアニン(G)、並びにピリミジン塩基であるチミン(T)、シトシン(C)及びウラシル(U)が挙げられる。「修飾核酸塩基」として、5−メチルシトシン(5−me−C)、5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2−アミノアデニン、アデニン及びグアニンの6−メチル及び他のアルキル誘導体、アデニン及びグアニンの2−プロピル及び他のアルキル誘導体、2−チオウラシル、2−チオチミン、及び2−チオシトシン、5−ハロウラシル及びシトシン、5−プロピニル(−C≡C−CH3)ウラシル及びシトシン及びピリミジン塩基の他のアルキニル誘導体、6−アゾウラシル、シトシン及びチミン、5−ウラシル(シュードウラシル)、4−チオウラシル、8−ハロ、8−アミノ、8−チオール、8−チオアルキル、8−ヒドロキシル及び他の8−置換アデニン及びグアニン、5−ハロ、特に5−ブロモ、5−トリフルオロメチル及び他の5−置換ウラシル及びシトシン、7−メチルグアニン及び7−メチルアデニン、2−F−アデニン、2−アミノ−アデニン、8−アザグアニン及び8−アザアデニン、7−デアザグアニン及び7−デアザアデニン及び3−デアザグアニン及び3−デアザアデニンなどの、その他合成及び天然核酸塩基が挙げられる。更なる修飾核酸塩基として、フェノキサジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾオキサジン−2(3H)−オン)、フェノチアジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチアジン−2(3H)−オン)、G−clamp、例えば、置換フェノキサジンシチジン(例えば、9−(2−am−oelhoxy)−1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾオキサジン−2(3H)−オン)、カルバゾールシチジン(2H−ピリミド[4,5−b]インドール−2−オン)、ピリドインドールシチジン(H−ピリド[3,2,5]ピロロ[2,3−d]ピリミジン−2−オン)などの三環式ピリミジンが挙げられる。修飾核酸塩基はまた、プリン塩基又はピリミジン塩基が他のヘテロ環で置換されたもの、例えば、7−デアザ−アデニン、7−デアザグアノシン、2−アミノピリジン、及び2−ピリドンを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は、5−メチルシトシン、2,6−ジアミノプリン、5−メチルウラシル、及びg−clampからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、G−clampは、
「リガンド標的化基」は、受容体結合を通じてHBVに感染した肝細胞へのオリゴヌクレオチドの送達を促進する部分を指す。これらの基として、細胞表面受容体であるASGPR及び細胞表面状のLDL受容体をそれぞれ標的とする、GalNAc及びコレステロールなどの「受容体標的リガンド」が挙げられる。細胞表面上のこれらの受容体を標的とする他の受容体標的リガンドもまた、この用語の範囲内である。
「ファーマコフォア」は、HBV/HDV又はHBV感染細胞内でHBVのDNA又はRNA分子を相互作用し、抗ウイルス応答を引き起こすオリゴヌクレオチド薬物配列を指す。
「立体配置的に制限されたヌクレオシド」は、架橋された又は二環式の糖構造を有するヌクレオシドを指し、ヌクレオシドの立体構造は、特定の構成に固定されてもよい。例えば、立体配置的に制限されたヌクレオシドとして、固定されたC3’エンド型の糖パッカリングを有するものが挙げられる。例示的実施形態として、架橋核酸(BNA)、例えば、α−L−メチレンオキシ(4’−CH2−O−2’)LNA、β−D−メチレンオキシ(4’−CH2−O−2’)LNA、エチレンオキシ(4’−(CH2)2−O−2’)ENA、2’,4’−BNANC[NH]、2’,4’−BNANC[NMe]、2’,4’−BNANC[NBn]、アミノオキシ(4’−CH2−O−N(R)−2’)BNA、及びオキシアミノ(4’−CH2−N(R)−O−2’)BNAなどの2’、4’−BNAヌクレオシドが挙げられる。別の例示的なBNA構造体として、糖の4’と2’の位置の間に少なくとも1つの架橋を有するオリゴヌクレオチドが挙げられるが、これらに限定されず、このとき架橋のそれぞれは、独立して、−[C(R1)(R2)]n−、−C(R1)=C(R2)−、−C(R1)=N−、−C(=NR1)−、−C(=O)−、−C(=S)−、−O−、−Si(R1)2−、−S(=O)x−及び−N(R1)−から独立して選択される、1つ又は2〜4つの連結基を含み、式中、xは0、1、又は2であり、nは、1、2、3、又は4であり、各R1及びR2は、独立して、H、保護基、ヒドロキシル、C1〜C12アルキル、置換C1〜C12アルキル、C2〜C12アルケニル、置換C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、置換C2〜C12アルキニル、C5〜C20アリール、置換C5〜C20アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、C5〜C7脂環ラジカル、置換C5〜C7脂環ラジカル、ハロゲン、OJ1、NJ1J2、SJ1、N3、COOJ1、アシル(C(=O)−H)、置換アシル、CN、スルホニル(S(=O)2−J1)、又はスルホキシル(S(=O)−J1)であり、各J1及びJ2は、独立して、H、C1〜C12アルキル、置換C1〜C12アルキル、C2〜C12アルケニル、置換C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、置換C2〜C12アルキニル、C5〜C20アリール、置換C5〜C20アリール、アシル(C(=O)−H)、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、C1〜C12アミノアルキル、置換C1〜C12アミノアルキル、又は保護基である。特定のBNAは、特許文献及び科学論文に記載され、開示されている(例えば、その全体が参考として本明細書に組み込まれる、交付済み米国特許第7,053,207号、同第6,268,490号、同第6,770,748号、同第6,794,499号、同第7,034,133号、同第6,525,191号、同第7,696,345号、同第7,569,575号、同第7,314,923号、同第7,217,805号、及び同第7,084,125号を参照されたい。「立体配置的に制限されたヌクレオチド」は、サブユニット間結合を介して連結された、立体配置的に制限されたヌクレオシドを指す。
いくつかの実施形態では、立体配置的に制限されたヌクレオシドは、任意に置換されたLNA又は任意に置換されたENAから選択される。任意に置換されたLNA又はENAは、−CH2−部分のうち1つ上のアルキル部分、例えば、メチル又はエチルによって置換されてもよい。
「発現を阻害する」とは、発現又は活性の低下又は遮断を指し、必ずしも発現又は活性の完全消失を示すものではない。
「ウイルスの複製を阻害する」とは、ウイルスの複製の低下又は遮断を指し、必ずしもウイルスの複製の完全消失を示すものではない。
「被検体」は哺乳類を指し、ヒト及び非ヒト哺乳類を含む。いくつかの実施形態では、被検体はヒト、例えば成人である。
被検体における疾患を「治療する」又は疾患の「治療」とは、(1)その疾患に罹りやすい、若しくはその疾患の症状をまだ呈していない被検体において疾患が発生するのを予防すること、(2)疾患を阻害する、すなわち、その進行を止めること、又は、(3)疾患の寛解又は退行を引き起こすことを指す。
「治療有効量」とは、被検体に治療効果を提供する医薬品の量を意味する。
「薬学的に許容される塩」は、本開示の化合物の生理学的かつ薬学的に許容される塩、すなわち、親オリゴヌクレオチド/化合物の所望の生物学的活性を保持し、かつ望まれない毒性作用を付与しない塩を意味する。
以下の略語を本開示で用いる。2’−H(デオキシリボース)ヌクレオシドは、核酸塩基に対応する大文字で、例えば、A、C、G、及びTと称される。2’−OH(リボース)ヌクレオシドは、小文字rと核酸塩基に対応する大文字で、例えば、rA、rC、rG、及びrUと称される。2’−O−Meヌクレオシドは、小文字mと核酸塩基に対応する大文字で、例えば、mA、mC、mG、及びmUと称される。2’−MOEヌクレオシドは、小文字「moe」と核酸塩基に対応する大文字で、例えば、moeA、moeC、moeG及びmoeUと称される。2’−リボ−Fヌクレオシドは、小文字「f」と核酸塩基に対応する大文字で、例えば、fA、fC、fG及びfUと称される。2’アラビノ−Fヌクレオシドは、小文字「af」と核酸塩基に対応する大文字で、例えば、afA、afC、afG及びafUと称される。mA*は、3’−アミノ−2’−OMe−2,6−ジアミノプリンである。A*は、3’−アミノ−2’−デオキシ−2,6−ジアミノプリンである。fA*は、3’−アミノ−2’−F−2,6−ジアミノプリンである。LNAヌクレオシドは、「L」と核酸塩基に対応する大文字で、例えばLA、LC、LG、LTAと称される。
ヌクレオチドの主鎖又はサブユニット間結合について、リン酸ジエステルサブユニット間結合は、「PO」と称されるか、又は一般に配列の詳細には含まれない。チオリン酸サブユニット間結合は、小文字「ps」と略記される。ホスホロアミダートサブユニット間結合は、小文字「np」と略記される。チオホスホロアミダートサブユニット間結合は、小文字「nps」と略記される。
N3’→P5’は、3’部分がN(例えばNH)を含有し、Pを介して連結される、サブユニット間結合を有する修飾ヌクレオチドを指す。例えば、以下の構造は、N3’→P5’結合を有する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、他に明記されない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は複数の指示物を含むことに留意すること。特許請求の範囲は、いずれかの任意要素を除外するように起案される場合もあることに更に留意されたい。したがって、この記載は、特許請求の範囲の要素の列挙に関連する「だけ」、「のみ」などの排他的な用語の使用、又は「否定的」限定の使用に対する先行的限定の根拠として機能することを意図する。
用語「約」は、当業者には理解されるものであり、この用語が用いられる文脈によってある程度異なる。用いられるある文脈において当業者には明らかでなく用語が使用されている場合、「約」は、特定の用語の最大プラスマイナス10%を意味するであろう。特定の範囲は、本明細書では、「約」という用語が先行する数値で示される。用語「約」は、本明細書では、それが先行する正確な数、並びにその用語が先行する近似する又は大凡の数の文字どおりの根拠を提供するために使用される。数が具体的に挙げられた数に近似するか、又はその大凡であるかどうかを判定する際には、近似する又は大凡の挙げられていない数は、それが提示される文脈において、具体的に挙げられた数に実質的に相当するものを提供する数であり得る。
本明細書に記載される疾患又は病状の治療又は予防の様々な様式は、完全な治療又は予防を含むが、完全な治療又は予防に満たず、ある程度の生物学的又は医学的に関連する結果が達成される「実質的」を意味することが意図されることも理解されたい。治療は、慢性疾患の治療のための継続的な長期治療であっても、急性状態の治療のための単回又は数回の投与であってもよい。
ある範囲の値が提供される場合、その間の各値(文脈により明確に示されない限り、その範囲及び他に記載された範囲の上限と下限との間の下限の単位の10分の1まで、つまり、その記載された範囲の間の各値)は、本発明に包含されると理解される。これらのより小さい範囲の上限値及び下限値は、独立してその小さい範囲に含まれる場合もあり、記載された範囲から任意の限界値が具体的に除外され得るものとして、やはり本発明の範囲に含まれるものとする。記載された範囲が限界値の一方又は両方を含む場合、これらの含まれた限界値の一方又は両方を除外する範囲もやはり本発明に含まれるものとする。
本開示は、記載される特定の実施形態に限定されるものではなく、したがって変化し得る。本明細書に使用される専門用語は、特定の実施形態のみを説明する目的のためであり、制限されることを意図せず、本発明の範囲は添付の請求項によってのみ制限されることが理解されるべきである。
本開示を読むことによって当業者には明白となるように、本明細書に記載し例示される個々の実施形態はそれぞれ、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離されるか、又はそれらの特徴と組み合わされ得る、別個の構成要素及び特徴を有する。説明したいずれの方法も、説明した事象の順序で、又は論理的に可能な他の任意の順序で実施することができる。
本明細書に引用される全ての刊行物及び特許は、各個々の刊行物又は特許が、参照により組み込まれることが具体的かつ個々に示されているかのように参照により本明細書に組み込まれ、その文献が引用されている方法及び/又は材料に関連して開示及び説明するために、参照により本明細書に組み込まれる。いかなる刊行物の引用も、出願日前に開示されているためであり、本発明が先行発明のおかげでそのような刊行物を先行する権利を持たないことを容認するものとして解釈されるべきではない。更に記載される刊行物の日付は実際に公開された日付とは異なる可能性があり、これは別個に確認を要する場合がある。
5.実施例
以下の実施例は、当業者による本開示の実施を助けるための、本開示の特定の実施形態を例示する。したがって、実施例は、決して本開示の範囲を限定するものとみなされない。
製造方法
乾燥剤を用いて、全てのモノマーを真空デシケーター内で乾燥させた(KOH及びP2O5、RT、24時間)。第1の5’残基に結合した合成固体担体(CPG)を市販の供給源から得た。その他全ての合成試薬及び溶媒を市販の供給源から入手し、そのように使用した。合成後ワークフロー用の化学物質及び溶媒を市販の供給源から購入し、精製又は処理をなんら行わずに使用した。合成中、溶媒(アセトニトリル)及び溶液(アミダイト及び活性剤)をモレキュラーシーブ上で保存した。
この試験で使用した、対照であるヌクレアーゼ安定化の、3’−コレステロール、3’−トコフェロール、及び3’−GalNAcに結合したアンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば、表10〜13に示される。アンチセンスオリゴヌクレオチドを、製造業者によって提示される標準的な93段階サイクルを用いてABI−394合成装置で合成した。固体担体は制御された細孔ガラスであり、モノマーは標準的な保護基を含有していた。各オリゴヌクレオチドを、市販の5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−3’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)DNA、並びに又は、6−N−ベンゾイルアデノシン(ABz)、4−N−アセチルシチジン(CAc)、2−N−イソブチリルグアノシン(GiBu)、及びチミジン(T)の2’−O−Meホスホロアミダートモノマーを用い、標準的な固相オリゴヌクレオチド合成プロトコールに従って個々に合成した。ホスホロアミダートは、市販の供給源から購入した。2’O−Me−2,6−ジアミノプリンホスホロアミダートは、市販の供給元から購入した。DDTT((ジメチルアミノ−メチリデン)アミノ)−3H−1,2,4−ジチアゾリン−3−チオンを、オリゴリボヌクレオチドホスホロチオエートの合成のためのイオウ移動剤として使用した。CH3CN中、5−(エチルチオ)−1H−テトラゾール活性剤の存在下におけるホスホロアミダートの0.1M溶液の固体結合オリゴヌクレオチドへの延長カップリング、続いて標準的なキャッピング、酸化及び脱保護を用いて、修飾オリゴヌクレオチドを得た。全ての修飾ホスホロアミダートの段階的なカップリング効率は、98%超であった。オリゴヌクレオチド担持固体担体を、アンモニア/エタノール(3:1)水溶液を用いて55℃で8時間加熱し、塩基不安定な保護基を脱保護した。
コレステロール及びトコフェロール結合オリゴヌクレオチドは、TEGリンカーに付着するコレステロール及びトコフェロール担体上で固相合成を開始し、最終的に担体に結合したオリゴヌクレオチドにホスホロアミダートをカップリングすることにより得た。GalNAc結合ASOは、ヒドロキシプロリノール−GalNAc固体担体から合成した。GalNAcを、6−アミノヘキサノエート結合を介してトランス−4−ヒドロキシプロリノールにつないでヒドロキシプロリノール−GalNAc部分を得て、その後、固体担体を得るために官能化制御細孔ガラス(CPG)に付着させた。
未結合及びGalNAc修飾オリゴヌクレオチドを、陰イオン交換HPLCによって精製した。緩衝液は、10% CH3CN中20mMリン酸ナトリウム、pH8.5(緩衝液A)及び10% CH3CN、1.8M NaBr中20mMリン酸ナトリウム、pH8.5(緩衝液B)とした。完全長オリゴヌクレオチドを含有する画分をプールし、脱塩し、凍結乾燥した。
コレステロール及びトコフェロールが結合した配列を、実験室内で充填したRPC−Source15逆相カラム上で、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により精製した。緩衝液は、10% CH3CN中20mM NaOAc(緩衝液A)及び70% CH3CN中20mM NaOAc(緩衝液B)とした。分析的HPLC及びES LC−MSにより、オリゴヌクレオチドの完全性が証明された。
ホスホロアミダート(NP)及びチオホスホロアミダート(NPS)修飾オリゴヌクレオチドの合成
NP及びNPS修飾オリゴヌクレオチドを、デブロック、カップリング、及び待機工程の修正を伴って記載されている、93段階サイクルを用いてABI−394合成装置で合成した。固体担体は、3’−NHTr−5’−LCAA−CPGとした。3’−NH−Tr−5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)DNAホスホロアミダートモノマー(6−N−ベンゾイルアデノシン(ABz)、4−N−ベンジルシチジン(CBz)、2−N−イソブチリルグアノシン(GiBu)、及びチミジン(T)の)を用い、Nucleic Acids Research,1995,Vol.23,No.14 2661〜2668に記載される手順を使用することによる標準的な固相ホスホロアミダート化学的プロトコールに従って、各オリゴヌクレオチドを個々に合成した。
オリゴマー合成用3’−NHTr−DNA構成要素
2’−F3’−NH−MMTr−5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)ウリジン(U)及び4−N−ベンゾイルシチジン(CBz)ホスホロアミダートモノマー)を、Nucleic Acids Research,1996,Vol.24,No.15,2966〜2973に記載の手順を使用して合成した。
2’−F3’−NH−MMTr−5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)6−N−ベンゾイルアデノシン(ABz)、2−N−イソブチリルグアノシン(GiBu)を以下に記載するような手順で合成した。
PH−1の調製
(2R,3S,4S,5R)−2−(6−アミノ−9H−プリン−9−イル)−5−(ヒドロキシメチル)オキソラン−3,4−ジオール(300g、1.123mol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(7500mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、トリフェニルホスフィン(735g、2.802モル、2.50当量)を加えた。得られた溶液を、0℃で15分間撹拌した。この後、0℃で60分間撹拌しながら、ジエチルアゾジカルボキシレート(449.4g、2.581mol、2.54当量)のN−ジメチルホルムアミド(7500mL)溶液を加えた。得られた溶液を、25℃で2時間撹拌した。得られた混合物を減圧下で濃縮した。生成物をエーテルの添加によって沈殿させた。固体を濾過により回収した。粗生成物をメタノールから再結晶化することにより精製した。固体を減圧下のオーブンで乾燥させた。これにより、186g(66%)のPH−1を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):8.34〜8.07(m,2H)、7.44〜7.26(m,2H)、6.30〜6.21(m,1H)、5.07〜4.95(m,1H)、4.33〜4.20(m,1H)、4.15〜4.03(m,2H)、3.71〜3.50(m,2H)。
PH−2の調製
PH−1(100g、401.2mmol、1.00当量)のピリジン(1000mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、0℃で30分間撹拌しながら塩化ベンゾイル(175g、1.245mol、3.10当量)を加えた。得られた溶液を、25℃で3時間撹拌した。得られた溶液を、400mLの酢酸エチルで希釈した。得られた混合物を、3×300mLの水及び2×300mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液でそれぞれ洗浄した。得られた混合物を、1×300mLの飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残留物を、酢酸エチル/石油エーテル(2/1)を使用するシリカゲルカラム上にアプライした。これにより、157g(70%)のPH−2を白色固体として得た。
PH−3の調製
PH−2(30g、53.42mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(300mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、塩化アンモニウム(5.7g、106.56mmol、2.00当量)及びアジ化ナトリウム(34.8g、535.30mmol、10.00当量)を順に加えた。得られた溶液を、50℃で5時間撹拌した。得られた溶液を、2000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた混合物を、3×2000mLの水、1×2000mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液及び1×2000mLの飽和塩化ナトリウム溶液でそれぞれ洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。これにより、24g(90%)のPH−3及びPH−3S(5:1)を白色固体として得た。
PH−4の調整
PH−3及びPH−3S(5:1)(10g、19.98mmol、1.00当量)のテトラヒドロフラン(100mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(10.69g、70.22mmol、3.50当量)を加えた。この後、0℃で10分間撹拌しながら、フッ化ペルフルオロブチルスルホニル(12.69g、2.10当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、0℃で1.5時間撹拌した。得られた溶液を、200mLのジクロロメタンで希釈した。得られた混合物を、3×200mLの水、1×200mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液及び1×200mLの飽和塩化ナトリウム溶液でそれぞれ洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。粗生成物を、1:1の割合の酢酸エチル/石油エーテルから再結晶化させた。これにより、6g(60%)のPH−4及びPH−4S(5:1)を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):503。
PH−4及びPH−4S(5:1)(10g、19.90mmol、1.00当量)のテトラヒドロフラン(150mL)溶液に、10%パラジウム炭素(3.0g)を加えた。フラスコを排気し、窒素で3回フラッシュし、続いて水素でフラッシュした。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。固形物を濾別した。得られた混合物を減圧下で濃縮した。粗生成物(10mg)を、条件(IntelFlash−1):カラム、C18;移動相、水及びアセトニトリル(30%アセトニトリル、30分で最大50%);検出器、UV254nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、7g(74%)のPH−5を白色固体として、及び1.0gのPH−5Sを白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):477。
PH−6の調製
PH−5(4g、8.40mmol、1.00当量)のピリジン(40mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、4−ジメチルアミノピリジン(1.5g、12.28mmol、1.50当量)及び4−メトキシトリフェニルメチルクロリド(10.3g、4.00当量)を順に加えた。得られた溶液を、25℃で16時間撹拌した。得られた溶液を、300mLのジクロロメタンで希釈した。得られた混合物を、1×300mLの水及び3×300mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄した。得られた混合物を、1×300mLの飽和塩化ナトリウム溶液でそれぞれ洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(100/1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、5.7g(91%)のPH−6を白色固体として得た。
PH−7の調製
PH−6(5g、6.68mmol、1.00当量)のピリジン/メタノール/水(32.2/14.7/2.4mL)溶液に、水酸化ナトリウム(2mol/L)(7.2mL、1.10当量)を0℃で5分間撹拌しながら滴下して加えた。得られた溶液を、0℃で20分間撹拌した。次に200mLの氷水を加えて反応を停止した。得られた溶液を、400mLのジクロロメタンで抽出し、有機層を合わせた。得られた混合物を、1×300mLの水及び1×300mLの飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。メタノール/ジクロロメタン(1:100)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、4.3g(100%)のPH−7を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):645。
PH−8の調製
PH−7(19.4g、35.89mmol、1.00当量)のジクロロメタン(200mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、3−([ビス[ビス(プロパン−2−イル)アミノ]ホスファニル]オキシ)プロパンニトリル(11.79g、39.12mmol、1.30当量)を加えた。この後、4,5−ジシアノイミダゾール(4.26g、1.20当量)を0℃で加えた。得られた溶液を30分間、室温で撹拌した。得られた溶液を、1000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた混合物を、3×800mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液及び1×800mLの塩化ナトリウム溶液でそれぞれ洗浄した。この混合物を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。粗生成物を、条件:カラム、C18;移動相、水及びアセトニトリル(40%アセトニトリル、6分で最大80%);検出器、UV254nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、15.2g(50%)のPH−8を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):845。
PH−11の調製
2−アミノ−9−[(2R,3R,4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−5−(ヒドロキシメチル)オキソラン−2−イル]−6,9−ジヒドロ−1H−プリン−6−オン(700g、2.47mol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(7L)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、イミダゾール(504g、7.41モル、3.00当量)を加えた。この後、20℃で撹拌しながら、1、3−ジクロロ−1,1,3,3−テトライソプロピルジシロキサン(770g、2.44モル、1.00当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、20℃で16時間撹拌した。次いで、反応溶液を70Lの水/氷に注いだ。固体を濾過により回収した。これにより、1200g(92%)のPH−11を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):526。
PH−12の調製
PH−11(530g、1.01モル、1.00当量)のジクロロメタン(5000mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、ピリジン(725g、9.17モル、9.00当量)及び4−ジメチルアミノピリジン(147g、1.20モル、1.20当量)を順に加えた。この後、0℃で撹拌しながら、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(426g、1.51mmol、1.20当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、0℃で15分間撹拌した。次に、得られた溶液を、20℃で更に2時間撹拌しながら反応させた。得られた溶液を、5000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた溶液を、2×3000mLの飽和重炭酸ナトリウム及び1×3000mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。この溶液を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。これにより、600g(90%)のPH−12を白色固体として得た。
その生成物を更に精製することなく、次工程で直接用いた。
PH−13の調製
PH−12(200g、304.04mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(1000mL)溶液に、アルゴンの不活性雰囲気下で、亜硝酸ナトリウム(115g、1.67mol、5.00当量)を加えた。得られた混合物を、25℃で16時間撹拌した。得られた溶液を、5000mLの水/氷に注いだ。固体を濾過により回収した。粗生成物を、1/4の割合のジクロロメタン/アセトニトリル(50mL/g)から再結晶化させた。これにより、78g(最終2工程で49%)のPH−13を固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):526。
PH−14の調製
PH−13(50g、95.10mmol、1.00当量)のテトラヒドロフラン(500mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、フッ化テトラブチルアンモニウム(95mL、1.00当量、テトラヒドロフラン中1N)を加えた。得られた混合物を、20℃で12時間撹拌した。得られた混合物を減圧下で濃縮した。粗物を、1/5の割合のメタノール/酢酸エチル(20mL/g)から3回再結晶化させた。固体を濾過によって回収した後、条件:カラム、C18シリカゲル;移動相、水及びアセトニトリル(2%アセトニトリル、10分で最大10%);検出器、UV254nmのフラッシュにより精製した。これにより、16g(59%)のPH−14を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):10.44(s,1H)、6.49(s,2H)、6.02(s,1H)、5.55〜5.65(m,2H)、5.10(s,1H)、4.08(m,2H)、3.76(m,1H)、3.64(m,1H)。
PH−15の調製
PH−14(220g、776.72mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(2000mL)溶液に、アルゴンの不活性雰囲気下で、トリフェニルホスフィン(509g、1.94モル、2.50当量)を加えた。得られた溶液を、0℃で1.5時間撹拌した。これに、ジエチルアゾジカルボキシレート(338g、1.94mol、2.50当量)を0℃で撹拌しながら加えた。得られた溶液を2時間、室温で撹拌した。得られた混合物を20Lの冷エチルエーテルに注いだ。固体を濾過により回収した後、1/10の割合のメタノール/酢酸エチル(10mL/g)から再結晶化させた。これにより、100g(49%)のPH−15を褐色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):266。
PH−16の調製
PH−15(100g、377.0mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(1000mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、イミダゾール(77g、1.131モル、3.00当量)を加えた。この後、tert−ブチルジメチルシリルクロリド(142g、942mmol、1.50当量)を、0℃で撹拌しながら滴下して加えた。得られた溶液を2時間、室温で撹拌した。次いで、メタノールの添加によって反応を停止させた。得られた混合物を減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(100:1〜15:1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、80g(85%)のPH−16を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):380。
PH−17の調製
PH−16(73g、192.37mmol、1.00当量)のピリジン(730mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、4−ジメチルアミノピリジン(23.5g、192.35mmol、0.50当量)を加えた。この後、撹拌しながら、イソ酪酸無水物(213g、1.35mmol、5.00当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、50℃で3時間撹拌した。次いで、氷水の添加によって反応を停止させた。得られた溶液を、3×2000mLのジクロロメタンで抽出し、有機層を合わせた。得られた混合物を、3×2000mLの飽和重炭酸ナトリウム、3×2000mLの水、及び3×2000mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(100:1〜20:1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、52g(60%)のPH−17を黄色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):450。
PH−18の調製
PH−17(20g、44.4mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(100mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、アジ化ナトリウム(18g、267mmol、6.00当量)を加えた。得られた溶液を、80℃で2時間撹拌した。得られた混合物を、1000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた溶液を、3×1000mLの飽和重炭酸ナトリウム、3×1000mLの水、及び3×1000mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。この溶液を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(100/1〜40/1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、11g(50%)のPH−18/PH−18S(5.2:1)を黄色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):493
PH−19の調製
PH−18/PH−18S(5.2:1)(16g、37.87mmol、1.00当量)のジクロロメタン(160mL)溶液に、ピリジン(23g、290.77mmol、9.00当量)及びジメチルアミノピリジン(4.35g、35.66mmol、1.20当量)を加えた。この後、0℃で撹拌しながら、1,3−ビス(トリフルオロメチルスルホニル)トリオキシダン(11.9g、37.88mmol、1.20当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、20℃で2時間撹拌した。水/氷の添加によって反応を停止させた。得られた混合物を、2×1000mLのジクロロメタンで抽出し、有機層を合わせた。得られた溶液を、1×1000mLの飽和塩化ナトリウムで洗浄した。得られた溶液を減圧下で濃縮した。これにより、16g(68%)のPH−19/PH−19Sを褐色固体として得た。その生成物を更に精製することなく、次工程で直接用いた。
PH−20の調製
PH−19/PH−19S(16g、25.61mmol、1.00当量)のテトラヒドロフラン(160mL)溶液に、アルゴンの不活性雰囲気下で、フッ化テトラブチルアンモニウム(100mL、5.00当量)を0℃で撹拌しながら滴下して加えた。得られた溶液を、室温で5時間撹拌した。得られた溶液を、1000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた溶液を、1×500mLの水及び1×500mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。得られた溶液を減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(100/1〜20/1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、8g(85%)のPH−20/PH−20S(7:1)の黄色固体が得られた。MS m/z[M+H]+(ESI):381。
PH−21の調製
PH−20/PH−20S(3.4g、8.94mmol、1.00当量)のメタノール(50mL)溶液に、10%パラジウム炭素(1.7g)を加えた。フラスコを排気し、窒素で3回フラッシュし、続いて水素でフラッシュした。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。得られた溶液を、100mLのメタノールで希釈した。固形物を濾別した。得られた溶液を減圧下で濃縮した。粗生成物を、条件:カラム、C18シリカゲル;移動相、水及びアセトニトリル(5%アセトニトリル、35分で最大50%);検出器、UV254nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、1.7g(54%)のPH−21を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):12.13(s,1H)、11.91(s,1H)、8.91(s,2H)、8.23(s,2H)、7.25(m,1H)、5.78(m,1H)、4.62〜3.72(m,4H)、2.92(m,1H)、1.13(s,6H)。
PH−22の調製
PH−21(6.0g、16.95mmol、1.00当量)のピリジン/N、N−ジイソプロピルエチルアミン(100/20mL)溶液に、アルゴンの不活性雰囲気下で、1−(クロロジフェニルメチル)−4−メトキシベンゼン(6.24g、20.34mmol、1.20当量)を加えた。得られた溶液を、室温で16時間撹拌した。得られた溶液を、1000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた溶液を、1×250mLの飽和重炭酸ナトリウム、1×250mLの水、及び1×250mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。ジクロロメタン/メタノール(100/1〜50/1)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、13g(74%)のPH−22を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):12.15(s,1H)、11.70(s,1H)、8.14(s,1H)、7.49(m,4H)、7.24(m,6H)、7.15(m,2H)、6.72(m,2H)、5.82(m,1H)、5.30(m,1H)、4.04(m,3H)、3.62(s,3H)、3.45(m,1H)、2.83〜2.62(m,3H)、1.10(m,6H)。
PH−23の調製
PH−22(7.8g、12.45mmol、1.00当量)のジクロロメタン(80mL)溶液に、アルゴンの不活性雰囲気下で、3−(ビス[ビス(プロパン−2−イル)アミノ]ホスファニルオキシ)プロパンニトリル(7.5g、24.92mmol、2.00当量)及び4,5−ジシアノイミダゾール(2.2g、18.63mmol、1.50当量)を順に加えた。得られた溶液を2時間、室温で撹拌した。得られた混合物を、1000mLのジクロロメタンで希釈した。得られた溶液を、3×250mLの飽和重炭酸ナトリウム、3×250mLの水、及び3×250mLの飽和塩化ナトリウムでそれぞれ洗浄した。得られた溶液を減圧下で濃縮した。粗生成物を、条件:カラム、C18シリカゲル;移動相、水及びアセトニトリル(40%アセトニトリル、35分で最大95%);検出器、UV254nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、8.06g(78%)のPH−23を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):827。
オリゴマー合成用2’−F−3’−NHTr構成要素
以下に示す2’−O−Me3’−NH−MMTr−5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピル)ホスホロアミダートモノマー(6−N−ベンゾイルアデノシン(ABz)、4−N−ベンジルシチジン(CBz)、2−N−イソブチリルグアノシン(GiBu)、及びウリジン(U)の)を、国際公開第200118015(A1)号に記載される手順を用いて合成した。
オリゴマー合成用2’−O−Me−3’−NHTr構成要素
例示的なホスホロアミダイトとしては、以下が挙げられる:
リバースホスホロアミダート3’−O−DMT−デオキシアデノシン(NH−BZ)、5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダート、3’−O−DMT−デオキシグアノシン(NH−ibu)、5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダート、3’−O−DMT−デオキシシトシン(NH−Bz)、5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダート、3’−O−DMT−デオキシチミジン(NH−Bz)、5’−O−(2−シアノエチル−N,N−ジイソプロピルホスホロアミダート及びリバース固体担体を、市販の供給元(Chemgenes)から購入した。
オリゴマー合成用リバースDNA構成要素
本開示に使用される例示的なリバースホスホロアミダイトとしては、以下が挙げられる:
次の修飾を有するオリゴマー、すなわち、2’−F−NPS−PS−2’−F−NPS;2’−F−NP−PS−2’−F−NP;2’−OMe−NP−PS−2’−OMe−NP;2’−OMe−NPS−DNA−PS−2’−OMe−NPSの作製には、1μMのスケールで、5’から3’方向に、無水CH3CN中で0.1Mの濃度に希釈した5’−ホスホロアミダートモノマーを、5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール活性剤の存在下で用いて(カップリング時間2.0〜4.0分)固体に結合したオリゴヌクレオチドの合成を行い、その後、標準的なキャッピング、酸化及び脱保護により、修飾オリゴヌクレオチドを得た。全ての修飾ホスホロアミダートの段階的なカップリング効率は、98%超であった。DDTT(ジメチルアミノ−メチリデン)アミノ)−3H−1,2,4−ジチアゾリン−3−チオンを、オリゴリボヌクレオチドホスホロチオエートの合成のためのイオウ移動剤として使用した。オリゴヌクレオチド担持固体担体を、振盪器内でアンモニア/メチルアミン(1:1)溶液を用いて室温で3時間加熱して、担体から切断し、塩基不安定な保護基を脱保護した。
実施例1〜4
適切に保護された2’−O−メトキシエチル−3’−アミノヌクレオシド−5’−ホスホロアミダート構成要素(実施例1〜4を、スキーム1〜4に示される化学的変換後に調製した。
まず、ウラシル系3’−NH−MMTr−2’−O−メトキシエチルホスホロアミダートの実施例5、キーとなる3’−アジド−2’−メトキシエチル中間体3の合成については、スキーム1に示されるように、アンヒドロ中間体2を介して低い収率で得られた。
アルキル化の低収率により、3−1をBOMCl/DBUと反応させてN−3保護中間体3−4を得て、2−ブロモエチルメチルエーテル/Ag2O/NaI/DMFを使用してアルキル化して、以下のスキーム1に示されるように、2’−O−メトキシエチル誘導体3−5を得た。水素化条件(Pd/C/H2)を使用してN−3−BOM基を脱保護することにより、副生物3−6bの顕著な低減を伴って、10〜20%の所望の3’−アミノ中間体3−6aが得られた。
以下のスキーム2に示されるように、2’−O−アルキル化を高い収率で得る。この目的のため、3−1をPMBCl/DBU/DMFで処理して、N−3保護した中間体4−2を得て、2−ブロモエチルメチルエーテル/Ag2O/NaI/DMFを使用して2’−O−アルキル化を行って、2’−O−メトキシエチル誘導体4−3を得た。次いで、4−3の5’−脱トリチル化及び塩化ベンゾイルを用いる5’−ヒドロキシル基の再保護によって、4−5を得た。
穏和条件下での中間体4−5のPMB基の脱保護により、4−6が得られる。中間体4−6の3’−アジド基をアミンに還元した後、4−モノメトキシトリチルクロリドとの反応などで、直ちに保護し4−8を得た。次いで、5’−ベンジルエステルをアルカリ溶液を用いて開裂し、その後、既知のプロトコールを用いてホスフィチル化し、所望の2’−O−メトキシエトキシウリジンホスホロアミダートモノマー4−10を得た。
(4−2)の調製:3−1(45.30g、88.56mmol)のDMF(120.00mL)溶液に、PMBCl(20.80g、132.84mmol)及びDBU(44.61g、177.12mmol)を加え、この混合物を室温で2時間撹拌した。水を加え、EAで抽出した。有機層を濃縮し、カラムによって精製して、白色固体として4−2(52.00g、82.32mmol)を得た。ESI−LCMS:m/z 632.3[M+H]+。
(4−3)の調製:4−2(50.00g、79.15mmol)のDMF(120.00mL)溶液に、2−ブロモエチルメチルエーテル(16.50g、118.73mmol)及びAg2O(18.34g、79.15mmol、2.57mL)を加え、次いでNaI(5.93g、39.58mmol)を加えた。反応混合物を室温で12時間撹拌した。LC−MSは、反応が良好であることを示した。濾過し、水及びEAを加え、有機層を濃縮し、カラムで精製して、4−3(52.00g、75.39mmol)を無色油として得た。ESI−LCMS:m/z 690.4[M+H]+。
(4−4)の調製:4−3(52.00mg、75.39mmol)のDCM(200.00mL)溶液に、TFA(150.00mL)を加えた。混合物を室温で1時間撹拌した。反応混合物を冷NH4OHにゆっくりと加え、DCMで抽出した。有機層を濃縮し、精製して、4−4(31.00g、69.28mmol)を無色油として得た。ESI−LCMS:m/z 448.2[M+H]+。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):δ ppm 8.02(d,J=8.12Hz,1H)、7.26〜7.23(m,2H)、6.87〜6.84(m,2H)、5.87〜5.81(m,2H)、5.38(t,J=5.0Hz,1H)、4.96〜4.85(m,2H)、4.36〜4.34(m,1H)、4.17〜4.14(m,1H)、4.00〜3.97(m,1H)、3.83〜3.77(m,1H)、3.75〜3.72(m,1H)、3.71(s,3H)、3.70〜3.68(m,1H)、3.61〜3.56(m,1H)、3.45〜3.43(m,2H)、3.18(s,3H)。
(4−5)の調製:4−4(31.00g、69.28mmol)のピリジン(200.00mL)溶液に、BzCl(13.14g、93.87mmol)を加え、この反応混合物を室温で15分間撹拌し、濃縮し、カラムによって精製して、4−5(35.10g、63.8mmol)を白色固体として得た。ESI−LCMS:m/z 552.2[M+H]+。
(4−6)の調製:4−5(35.10g、63.8mmol)のアセトニトリル(300.00mL)及び水(100.00mL)の溶液に、硝酸セリウムアンモニウム(105g、191.40mmol)を加え、この反応混合物を室温で12時間撹拌し、濃縮して、EAで抽出した。有機層を濃縮し、カラムによって精製して、黄色固体として4−6(27.5g、63.75mmol)を得た。ESI−LCMS:m/z 432.2[M+H]+。
(4−7)の調製:4−6(27.50g、63.75mmol)のTHF(500.00mL)溶液にPd/C(3.00g)を加え、反応混合物を室温で12時間撹拌し、濾過し、濃縮して、4−7(25.00g、61.67mmol)を黄色固体として得た。ESI−LCMS:m/z 406.2[M+H]+。
(4−8)の調製:4−7(25.00g、61.67mmol)のDCM(300.00mL)溶液に、MMTrCl(28.49g、92.51mmol)及びコリジン(14.95g、123.34mmol)を加え、続いてAgNO3(15.7g、92.5mmol)を加えた。反応混合物を室温で1時間撹拌し、濾過し、有機層を水で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、シリカゲルカラムで精製して、4−8(33.00g、48.69mmol)を黄色固体として得た。
(4−9)の調製:4−8(14.50g、21.39mmol)の溶液に、メタノール(200mL)及び水(20mL)中1N NaOHを加え、この反応混合物を室温で1時間撹拌し、濃縮して、DCMで抽出し、有機層を濃縮して、シリカゲルカラムで精製し、4−9(11.50g、20.05mmol)を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):δ ppm 11.26(s,1H)、7.95(d,J=8.4Hz,1H)、7.47〜7.44(m,4H)、7.34〜7.17(m,8H)、6.82(d,J=8.8Hz,2H)、5.50〜5.48(m,2H)、5.13(t,J=3.6Hz,1H)、4.05〜3.98(m,3H)、3.78(s,3H)、3.52〜3.49(m,1H)、3.34〜3.32(m,2H)、3.14(s,3H)、3.08〜3.04(m,1H)、2.89〜2.86(m,1H)、2.70(d,J=10.0Hz,1H)、1.51(d,J=4.4Hz,1H)。
(4−10)の調製:4−9(11.50g、20.05mmol)のDCM(100.00mL)溶液に、DMAP(489.85mg、4.01mmol)及びDIPEA(10.36g、80.19mmol、14.01mL)を加えた。続いて、CEPCl(5.70g、24.06mmol)を溶液に加えた。混合物を室温で30分間撹拌した。反応を飽和NaHCO3で停止した。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮して粗生成物を得た。粗生成物をフラッシュ分取HPLCにより精製した。生成物を無水トルエンに溶解し、3回濃縮した。次いで、生成物を無水アセトニトリルに溶解し、3回濃縮した。これにより、13gの4−10を白色固体として得た。MS m/z[M−H]−(ESI):772.3;1H−NMR(CDCl3,400MHz):9.01(s,1H)、8.07〜7.61(m,1H)、7.53〜7.41(m,6H)、7.29〜7.15(m,5H)、6.79〜6.76(m,2H)、5.63〜5.57(m,2H)、4.27〜4.15(m,2H)、4.06〜3.95(m,1H)、3.85〜3.77(m,1H)、3.75(s,3H)、3.69〜3.35(m,7H)、3.23(d,J=4Hz,1H)、2.26〜2.91(m,3H)、2.59(t,J=6.4Hz,1H)、1.75〜1.39(m,1H)、1.21〜1.11(m,12H)。31PNMR(162MHz,CDCl3):149.10、148.26。
(実施例5)
以下のスキーム3に示されるように、ウリジン中間体4−8を3’−アミノシチジンアナログ5−1に変換し、続いて既知のプロトコールを用いてホスフィチル化し、所望の2’−O−メトキシエトキシシチジンホスホロアミダートモノマー5−4を得ることによって、2’−O−メトキシエトキシ−NH−ベンゾイル−シトシンホスホロアミダート化合物5−4を得た。
(5−1)の調製:4−8(18.50g、27.30mmol)のアセトニトリル(250.00mL)溶液に、TPSCl(16.49g、54.60mmol)及びDMAP(6.67g、54.60mmol)を加え、次いでTEA(5.52g、54.60mmol、7.56mL)をこの溶液に加えた。反応混合物を、室温、N2下で5時間撹拌した。NH4OH(50.00mL)を反応混合物に加えた。混合物を室温で12時間撹拌した。溶液を濃縮し、EAで抽出した。有機相をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させた。有機層を濃縮し、シリカゲルカラムによって精製して、5−1(16.00g、23.64mmol)を黄色固体として得た。
(5−2)の調製:5−1(16.00g、23.64mmol)のピリジン(100.00mL)溶液に、BzCl(4.96g、35.46mmol)を0℃で加えた。混合物を室温で1時間撹拌した。溶液を濃縮し、シリカゲルカラムにより精製して、5−2(17.40g、22.28mmol)を白色固体として得た。
(5−3)の調製:化合物5−2(17.40g、22.28mmol)を、180mLのピリジン/MeOH/H2O(65/30/5)中1N NaOH溶液に0℃で加えた。懸濁液を0℃で15分間撹拌した。反応混合物を飽和NH4Cl溶液を加えることによってクエンチした。溶液をEAで抽出し、合わせた有機層を飽和NaHCO3溶液、ブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。残留物をカラムにより精製し、5−3(12.50g、18.47mmol)を白色固体として得た。1H−NMR(DMSO−d6,400MHz):δ ppm 12.25(s,1H)、8.53(d,J=7.6Hz,1H)、8.01(d,J=5.2Hz,2H)、7.64〜7.60(m,1H)、7.52〜7.42(m,6H)、7.31(d,J=8.8Hz,2H)、7.26〜7.14(m,7H)、6.79(d,J=8.8Hz,2H)、5.55(s,1H)、5.23(t,J=3.6Hz,1H)、4.09〜3.97(m,3H)、3.73(s,3H)、3.70〜3.66(m,1H)、3.38〜3.34(m,2H)、3.17(s,3H)、3.11〜3.05(m,1H)、2.96〜2.91(m,1H)、2.68(d,J=10.8Hz,1H)、1.49(d,J=4Hz,1H)。
(5−4)の調製:5−3(12.50g、18.47mmol)のDCM(100.00mL)溶液に、DMAP(451.30mg、3.69mmol)及びDIPEA(9.55g、73.88mmol、12.90mL)を加え、次いで、CEPCl(5.25g、22.16mmol)を加えた。混合物を室温で30分間撹拌した。反応を飽和NaHCO3で停止した。有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮して粗生成物を得た。粗物をフラッシュ分取HPLCによって行った。生成物を無水トルエンに溶解し、3回濃縮した。次いで、生成物を無水アセトニトリルに溶解し、3回濃縮した。これにより、13gの5−4を白色固体として得た。MS m/z[M−H]−(ESI):875.4。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ ppm 8.64〜8.20(m,2H)、7.90〜7.88(m,2H)、7.62〜7.58(m,1H)、7.53〜7.39(m,8H)、7.25〜7.15(m,6H)、6.78〜6.74(m,2H)、5.69(d,J=1.72Hz,1H)、4.37〜4.21(m,2H)、4.10〜4.03(m,1H)、3.90〜3.79(m,2H)、3.75(d,J=1.64Hz,3H)、3.68〜3.52(m,3H)、3.46〜3.42(m,2H)、3.26(d,J=1.2Hz,3H)、3.17〜2.97(m,2H)、2.94〜2.87(m,1H)、2.67〜2.48(m,2H)、1.79〜1.51(m,1H),1.26〜1.18(m,12H)。31PNMR(162MHz,CDCl3):148.93、148.03
(実施例6)
以下のスキーム6に示されるように、2’−O−メトキシエチルアデノシンアナログ6−10の合成を達成した。塩基性条件下(NH3/MeOH)の中間体6−2はジオール6−3をもたらし、次いで、TBDPSClを用いて5’−ヒドロキシ基を保護すると、6−4中間体6−4が得られた。続いて、2−ブロモエチルメチルエーテル/NaH/DMFを用いた6−4の2’−O−アルキル化により、6−4のC−6−環外アミンを保護することなく、2’−O−メトキシエチル誘導体6−5を得た。本発明の方法では、中間体6−4の2’−OH基の選択的アルキル化が達成された。
中間体6−5の3’−アジド基をアミン6−7に還元した後、4−モノメトキシトリチルクロリドとの反応などで直ちに保護し、TBAF/THFを使用する5’−OTBDPS基の脱保護後に前駆体6−8を得た。既知のプロトコールを用いて6−9のホスフィチル化を行い、所望の2’−O−メトキシエトキシアデニン−NH−ベンゾイルホスホロアミダートモノマー6−10を得る。
(6−2)の調製:化合物1(79.50g、210.68mmol)の乾燥ACN(1.20L)溶液に、N−(5H−プリン−6−イル)ベンズアミド(100.80g、421.36mmol)及びBSA(180.07g、884.86mmol)を加えた。得られた懸濁液を50℃で透明になるまで撹拌した。次いで、混合物を−20℃で冷却し、TMSOTf(93.54g、421.36mmol)をシリンジで加えた。続いて、混合物を70℃で72時間、N2下で撹拌し、飽和NaHCO3でクエンチし、DCMで抽出した。有機層をNa2SO4で乾燥させた後、溶媒を蒸発させ、残留物をシリカゲル上で精製して、化合物6−2(107.50g、192.26mmol、収率91.26%)を黄色固体として得た。1H−NMR(400MHz,DMSO):δ=11.28(s,1H)、8.64(d,J=6.4Hz,2H)、8.05(d,J=8.0Hz,2H)、7.84(d,J=8.0Hz,2H)、7.66(t,J=7.6Hz,1H)、7.56(t,J=8.0Hz,2H)、7.33(d,J=8.0Hz,2H)、6.37(d,J=3.6Hz,1H)、6.17(dd,J=6.0Hz,1H)、5.09(t,J=6.8Hz,1H)、4.69〜4.56(m,2H)、4.40〜4.38(m,1H)、2.39(s,3H)、2.17(s,3H)。ESI−LCMS:m/z 557.2[M+H]+。
(6−3)の調製:化合物6−2(107.50g、192.26mmol)をエタノール中33重量%のメチルアミン(600.00mL)に溶解した後、この混合物20℃で16時間撹拌し、次いで、溶媒を蒸発させ、石油エーテル中50% EtOAc(1.5L)で洗浄し、濾過し、化合物6−3(52.50g、179.64mmol、収率93.44%)を微黄色固体として得た。ESI−LCMS:m/z 293.1[M+H]+。
(6−4)の調製:化合物6−3(52.50g、179.64mmol)、イミダゾール(18.32g、269.46mmol)及びTBDPS−Cl(54.34g、197.60mmol)のピリジン(500.00mL)溶液を20℃で2時間撹拌したところ、LCMSは6−3が消費されたことを示した。次に、MeOH(30mL)でクエンチし、濃縮して粗生成物を得、これをシリカゲルで精製して、化合物6−4(72.60g、136.81mmol、収率76.16%)を白色固体として得た。1H−NMR(400MHz,DMSO):δ=8.29(s,1H)、8.10(s,1H)、7.63〜7.59(m,4H)、7.48〜7.33(m,8H)、6.36(d,J=5.6Hz,1H)、5.97(d,J=4.4Hz,1H)、5.10〜5.06(m,1H)、4.47(t,J=5.6Hz,1H)、4.14〜4.11(m,1H)、3.94(dd,J=11.2Hz,1H)、3.83(dd,J=11.6Hz,1H)、0.99(s,9H)。ESI−LCMS:m/z 531.3[M+H]+。
(6−5)の調製:6−4(35.00g、65.96mmol)及び1−ブロモ−2−メトキシエタン(18.33g、131.91mmol)の乾燥DMF(400.00mL)溶液に、NaI(19.77g、131.91mmol)及びAg2O(15.29g、65.96mmol)を加え、混合物を室温で5時間撹拌した。続いて、反応物を氷水に注ぎ、EAで抽出し、ブラインで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させた。溶媒を蒸発させ、残留物をシリカゲルで精製して、6−5(23.70g、40.26mmol、収率61.04%)を白色固体として、副生成物のTBDPS、5.20g減、9.81ミリモル、収率14.87%)を白色固体として得た。1H−NMR(400MHz,DMSO):δ=8.31(s,1H)、8.11(s,1H)、7.63〜7.60(m,4H)、7.47〜7.44(m,2H)、7.40〜7.36(m,6H)、6.10(d,J=4.4Hz,1H)、5.02(t,J=4.8Hz,1H)、4.69(t,J=5.6Hz,1H)、4.18〜4.14(m,1H)、3.95(dd,J=11.6Hz,1H)、3.84(dd,J=11.6Hz,1H)、3.78〜3.75(m,2H)、3.45(t,J=4.8Hz,1H)、3.16(s,3H)、0.99(s,9H)。ESI−LCMS:m/z 589.5[M+H]+。
(6−6)の調製:0℃の6−5(31.23g、53.04mmol)のピリジン(300.00mL)溶液に、BzCl(11.22g、79.56mmol)を加えた。混合物を室温で2時間撹拌した。続いて、溶液を0℃に冷却し、水酸化アンモニウム(20mL、30%)を加え、混合物を室温まで加温させた後、溶媒を蒸発させ、300mLのH2O及び600mLのEAを加えて溶液を分離し、水相をEAで抽出し、有機相を合わせ、ブラインで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させて、溶媒を除去し、残留物をシリカゲルで精製して、6−6(28.70g、41.42mmol、収率78.09%)を白色固体として得た。ESI−LCMS:m/z 693.4[M+H]+。
(6−7)の調製:6−6(28.70g、41.42mmol)のEA(150.00mL)溶液に、H2下でPd/C(3.00g)及びMeOH(150.00mL)を加えた。混合物を室温で5時間撹拌した。続いて、反応物を濾過し、濾液を濃縮して、6−7(25.49g、38.22mmol、収率92.27%)を灰色固体として得た。ESI−LCMS:m/z 667.3[M+H]+。
(6−8)の調製:6−7(25.49g、38.22mmol)及びAgNO3(12.98g、76.44mmol)のDCM(300.00mL)溶液に、コリジン(13.89g、114.66mmol)及びMMTrCl(19.43g、57.33mmol)を加え、混合物を室温で2時間撹拌した。次いで、反応物を氷水に注ぎ、有機層をDCMで抽出し、ブラインで洗浄し、無水Na2SO4で乾燥させ、溶媒を除去し、残留物をシリカゲルで精製して、6−8(32.79g、34.92mmol、収率91.36%)を灰色固体として得た。
(6−9)の調製:6−8(32.79g、34.92mmol)のTHF(300.00mL)溶液にTBAF(1M、35.00mL)を加え、混合物を室温で15時間撹拌した。続いて、溶媒を除去し、残留物をEAを用いてシリカゲルで精製し、6−9(22.22g、31.71mmol、収率90.82%)を白色固体として得た。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ=8.68(s,1H)、8.32(s,1H)、8.04(d,J=7.2Hz,2H)、7.61〜7.57(m,1H)、7.53〜7.48(m,6H)、7.40(d,J=8.8Hz,2H)、7.21〜7.12(m,6H)、6.73(d,J=8.8Hz,2H)、6.09(d,J=2.4Hz,2H)、4.08〜4.02(m,2H)、3.93〜3.87(m,1H)、3.72(s,3H)、3.58〜3.53(m,1H)、3.43〜3.39(m,3H)、3.24〜3.19(m,4H)、2.19(br,1H)。
(6−10)の調製:6−9(14.00g、19.98mmol)、DMAP(488.19mg、4.00mmol)及びDIPEA(6.46g、49.95mmol、8.73mL)の乾燥DCM(100.00mL)溶液に、CEPCl(5.68g、23.98mmol)をAr下で滴下して加えた。混合物を室温で1時間撹拌した。続いて、反応物を10% NaHCO3(水)及びブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、溶媒を除去し、残留物をPE/EA混合物を用いるc.c.により精製した後、濃縮して粗生成物を得た。粗生成物(10g、10mLのACNに溶解)をフラッシュ分取HPLCにより精製して、6−10(12.60g、13.98mmol、収率69.99%)を白色固体として得た。次いで、生成物を乾燥トルエン(15mL)に溶解し、3回濃縮し、乾燥ACNで3回濃縮した。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ=9.12(d,J=46.8Hz,1H)、δ=8.71(d,J=11.6Hz,1H)、8.50(s,0.6H)、8.22(s,0.4H)、8.04(t,J=7.2Hz,2H)、7.63〜7.59(m,1H)、7.55〜7.46(m,6H)、7.40〜7.37(m,2H)、7.19〜7.06(m,6H)、6.69(dd,J=8.8Hz,2H)、6.03(d,J=3.2Hz,1H)、4.36〜4.24(m,2H)、3.92〜3.78(m,2H)、3.71(d,J=11.6Hz,3H)、3.67〜3.33(m,7H)、3.29(d,J=11.2Hz,3H)、3.17〜3.10(m,1H)、2.88(dd,J=27.2Hz,1H)、2.65〜2.50(m,2H)、2.38(d,J=4.4Hz,0.4H)、1.80(d,J=4.0Hz,0.6H)、1.23〜1.15(m,12H)。31PNMR(400MHz,CDCl3):148.86、148.22。ESI−LCMS:m/z 901.3[M+H]+。
(実施例7)
適切に保護された2’−O−エチル−3’−アミノ−5’−ホスホロアミダート(実施例9、10、11、12)を、スキーム8〜12に示す化学的変換後に調製した。
まず、チミン系3’−NH−MMtr−2’−O−エチルホスホロアミダート実施例9の合成には、中間体2をジメチルアミノピリジンの存在下でメチルプロピオレートなどで保護して(スキーム8)、塩基N−3保護中間体8−4を得て、2’−O−アルキル化の収率が高くなるよう促進した。8−4の更なる脱アセチル化により、C−2’−ヒドロキシ中間体8−5が得られる。
ヨードエタンを用いた更なるアルキル化により、2’−エチルヌクレオシド8−6が得られた。中間体8−6を、前述のスキーム4に示される化合物4−10と同様の化学反応によって、チミン塩基2’−O−エチル−3’−アミノ−5’−ホスホロアミダート8−11に変換した。
(8−4)の調製:8−2(22.0g、49.62mmol)のMeCN(400mL)溶液に、DMAP(1.2g、9.92mmol)を加えた。次いで、3(5.8g、419.5mmol)を加え、混合物を室温で2時間、N2下で撹拌したところ、TLCにより8−2が消費されたことが示された。濃縮し、シリカゲルカラムで(PE:EA=6:1)によって精製すると、8−4(22.0g、40.63mmol、収率81.9%)が黄色油として得られた。ESI−LCMS:m/z 564[M+Na]+。
(8−5)の調製:8−4(28.0g、51.71mmol)のMeOH(400mL)溶液に、0℃で濃NH4OH水溶液(28mL)を加えた。反応混合物を0℃で1.5時間撹拌したところ、TLCにより8−4が消費されたことが示された。濃縮し、シリカゲルカラムで(PE:EA=10:1〜2:1)によって精製すると、8−5(21.0g、42.04mmol、収率81.3%)が黄色油として得られた。ESI−LCMS:m/z 522[M+Na]+。
(8−6)の調製:8−5(20.0g、40.04mmol)のヨードエタン(100mL)溶液に、Ag2O(18.6g、80.08mmol)を加えた。反応混合物を50℃で5時間撹拌し、LC−MSが8−5の完全な消費を示した後、珪藻土で濾過し、濃縮して、8−6(16.0、30.33mmol、収率75.7%)を黄色油として得て、これを次の工程で直接使用した。ESI−LCMS:m/z 528[M+H]+。
(8−7)の調製:8−6(16.0g、30.33mmol)のMeCN(400mL)溶液に、ピロリジン(8.63g、121.32mol、12mL)を加え、反応混合物を室温で一晩撹拌したところ、TLCにより、8−6が完全に消費されたことが示された。濃縮し、シリカゲルカラムで(DCM:MeOH=100:1〜50:1)によって精製すると、7(12.0g、27.94mmol、収率92.1%)が黄色油として得られた。ESI−LCMS:m/z 430[M+H]+。
(8−8)の調製:8−7(12.0g、27.94mmol)のTHF(200mL)溶液に、Pd/C(1.2g)を加え、混合物を室温、H2下で一晩撹拌した。LC−MSにより、7が完全に消費されたことが示された。濾過し、DCM(100mL×3)で洗浄した後濃縮すると、8−8(11.0g、27.27mmol、収率97.6%)が灰色固体として得られ、これを次の工程で直接使用した。ESI−LCMS:m/z 404[M+H]+。
(8−9)の調製:8−8(10.0g、24.79mmol)のDCM(80mL)溶液に、MMTrCl(11.4g、37.18mmol)、2,4,6−コリジン(2.0g、16.61mmol、6.5mL)及びAgNO3(6.3g、37.18mmol)を加え、混合物を室温で1.5時間撹拌した。TLCにより、8−8が完全に消費されたことが示された。濾過し、有機層を水で洗浄し、Na2SO4で乾燥させた後、濃縮し、シリカゲルカラムで(PE:EA=5:1〜1:1)によって精製すると、8−9(16.0g、23.68mmol、収率95.5%)が明黄色固体として得られた。
(8−10)の調製:8−9(4.0g、5.92mmol)を1.0N NaOH溶液(20mL、MeOH/H2O=9:1)の溶液に加えた。反応混合物を40℃で2時間撹拌したところ、TLCにより8−9が消費されたことが示され、これを濃縮し、DCM(20mL×2)で抽出し、有機層をNa2SO4で乾燥させ、濃縮し、残留物をシリカゲルカラムで(DCM:MeOH=200:1〜50:1)によって精製すると、8−10(3.0g、53.8mmol、収率90.9)が白色固体として得られた。
(8−11)の調製:8−10(2.36g、4.23mmol)のDCM(2.0mL)溶液に、DMAP(103mg、0.8mmol)及びDIPEA(2.2g、16.92mmol、2.96mL)を加えた。次いで、CEPCl(1.0g、4.23mmol)を加えた。反応混合物を室温で1時間撹拌した。TLCにより、8−10が消費されたことが示され、これを飽和NaHCO3(5mL)で洗浄し、有機層を分離し、水層をDCM(10mL×2)で洗浄した。合わせた有機層をブラインで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濃縮し、フラッシュ分取HPLCにより精製すると、8−11(2.45g、3.23mmol、収率76.36%)が白色固体として得られた。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ 8.62(s,1H)、7.74(dd,J=1.4Hz,0.5H)、7.60〜7.50(m,4H)、7.51〜7.41(m,2H)、7.34〜7.16(m,7H)、7.12(d,J=1.4Hz,0.5H)、6.88〜6.76(m,2H)、5.66(s,1H)、4.37〜4.23(m,1H)、4.16〜4.05(m,1H)、4.05〜3.94(m,0.5H)、3.88〜3.74(m,4.5H)、3.72〜3.35(m,3H)、3.22(td,J=10.3、4.7Hz,0.5H)、3.03〜2.89(m,1.5H)、2.80〜2.69(m,1H)、2.61(t,J=6.5Hz,1H)、2.37(td,J=6.6、1.3Hz,1H)、1.97(d,J=3.5Hz,0.5H)、1.91(dd,J=11.4、1.2Hz,3H)、1.52(d,J=4.7Hz,0.5H)、1.29〜1.17(m,12H)、1.08(td,J=7.0、4.9Hz,3H)。31PNMR(162MHz,CDCl3)δ 149.31、147.14。ESI−LCMS:m/z 576[M+H]+。
GalNAc合成
G−1の合成
オキサン−2,6−ジオン(1000g、8.76mol、1.00当量)、4−ジメチルアミノピリジン(53.5g、437.9mmol、0.05当量)のジクロロメタン(10000mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、室温で撹拌しながらフェニルメタノール(900g、8.32モル、0.95当量)を滴下して加えた。得られた溶液を一晩、室温で撹拌した。得られた混合物を飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄した。水層のpH値を、10%塩酸で1に調節した。得られた溶液を、3×2000mLの酢酸エチルで抽出し、有機層を合わせた。得られた混合物を、2×3000mLの飽和塩化ナトリウムで洗浄した。有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。これにより、1240g(64%)のG−1を無色油として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):223。
G−2の合成
G−1(58.5g、263.23mmol、1.20当量)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(34g、263.57mmol、1.20当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(600mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、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(100g、263.69mmol、1.20当量)を室温で加えた。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。続いて、(2R)−3−アミノプロパン−1,2−ジオール(20g、219.52mmol、1.00当量)を室温で加えた。得られた溶液を撹拌しながら、室温で一晩反応させた。得られた溶液を、2000mLの酢酸エチルで希釈した。得られた混合物を、2×1000mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄した。混合物を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(1:100〜1:10)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、38.7g(60%)のG−2を明黄色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):296。
G−3の合成
G−2(10g、33.86mmol、1.00当量)のピリジン(100mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、1−[クロロ(4−メトキシフェニル)ベンジル]−4−メトキシベンゼン(12.63g、37.28mmol、1.10当量)を室温で加えた。得られた溶液を一晩、室温で撹拌した。次いで、メタノール(10mL)の添加によって反応を停止させた。得られた混合物を減圧下で濃縮した。得られた溶液を、1000mLの酢酸エチルで希釈した。得られた混合物を、2×500mLの飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄した。混合物を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン/メタノール(1:100〜1:50)を使用するシリカゲルカラムの上に、残留物をアプライした。これにより、10.2g(50%)のG−3を明黄色油として得た。MS m/z[M+Na]+(ESI):620。
G−4の合成
G−3(10g、16.73mmol、1.00当量)のメタノール(100mL)溶液に、10%パラジウム活性炭(1g)を室温で加えた。フラスコを排気し、水素で5回フラッシュした。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。固形物を濾別した。得られた混合物を減圧下で濃縮した。これにより、7.6g(89%)のG−4を白色固体として得た。MS m/z[M+Na]+(ESI):530。
G−5の合成
G−4(8.90g、17.53mmol、1.05当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(300mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(6.47g、50.16mmol、3.00当量)を室温で加えた。これに、O−ベンゾトリアゾール−N,N,N−エトラメチル−ウロニウム−ヘキサフルオロホスフェート(7.10g、18.73mmol、1.12当量)を室温で加えた。得られた溶液を15分間、室温で撹拌した。この混合物に、G−5 Ref(Nucleic Acids Research,2014,42,(13)8796〜8807)、(30g、16.72mmol、1.00当量)を室温で加えた。得られた溶液を撹拌しながら、室温で一晩反応させた。得られた混合物を減圧下で濃縮した。粗生成物を、条件(IntelFlash−1):カラム、C18シリカゲル;移動相、0.04% NH4HCO3を含むアセトニトリル/水(20%アセトニトリル、15分で最大70%);検出器、UV210nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、20.1g(53%)のG−6を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):2283。
G−7の合成
G−6(25g、10.96mmol、1.00当量)のジクロロメタン(750mL)溶液に、窒素の不活性雰囲気下で、トリエチルアミン(4.98g、49.21mmol、4.49当量)を室温で加えた。これに、4−ジメチルアミノピリジン(1.33g、10.89mmol、0.99当量)を室温で加えた。この混合物に、オキソラン−2,5−ジオン(3.29g、32.88mmol、3.00当量)を室温で加えた。得られた溶液を一晩、室温で撹拌した。得られた混合物を減圧下で濃縮した。粗生成物を、条件:カラム、C18シリカゲル;移動相、0.04% NH4HCO3を含むアセトニトリル/水(20%アセトニトリル、20分で最大50%);検出器、UV 230nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、15.83g(61%)のG−7を白色固体として、アンモニウム塩として得た。MS m/z[M/2+NH4]+(ESI):1210。
GalNAc−2−固体担体−GPGの合成
Biotechniques.,1988 Sep;6(8):768〜75に記載の手順に従って、HBTU/TEAを用いてG−7をCPG上に充填し、GalNAc−2−CPG(53μmol/g)を得た。
GalNAc−6の合成
G−8の合成
デカン二酸(100g、494.4mmol、1.00当量)のジクロロメタン(2000mL)溶液に、4−ジメチルアミノピリジン(18.1g、148.2mmol、0.30当量)を室温で加えた。これに、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N’−エチルカルボジイミド塩酸塩(114g、594.7mmol、1.20当量)を室温で加えた。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。混合物に、ベンジルアルコール(64.1g)を、0℃で撹拌しながら滴下して加えた。得られた溶液を撹拌しながら、室温で一晩反応させた。得られた混合物を、塩化ナトリウム飽和水で洗浄した。混合物を、無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。粗生成物(100g)を、条件(IntelFlash−1):カラム、C18シリカゲル;移動相、水及びアセトニトリル(60%アセトニトリル、12分で最大100%、5分間100%を維持);検出器、UV 210nmのフラッシュ分取HPLCにより精製した。これにより、60.7g(42%)のG−8を白色固体として得た。MS m/z[M+H]+(ESI):293。
G−10の合成
G−8(4.48g、15.32mmol、1.50当量)のアセトニトリル(320mL)溶液に、O−ベンゾトリアゾール−N,N,N−エトラメチル−ウロニウム−ヘキサフルオロホスフェート(5.84g、15.40mmol、1.50当量)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.96g、30.64mmol、3.00当量)を加えた。得られた溶液を、25℃で1時間撹拌した。これに続き、G−9(18.4g、10.26mmol、1.00当量)を加えた。得られた溶液を25℃で16時間撹拌し、次いで真空下で濃縮した。粗生成物を、条件:カラム、C18シリカゲル;移動相、水中アセトニトリル=10%から15分以内に70%に上昇);検出器、UV 210nmのフラッシュにより精製した。これにより、12g(57%)のG−10を白色固体として得た。H−NMR(DMSO,400MHz,ppm):7.74〜7.83(m,9H)、7.31〜7.37(m,5H)、6.97(s,1H)、5.21(d,J=3.3Hz,3H)、5.07(s,2H)、4.98(dd,J=11.2Hz,3.4Hz,3H)、4.49(d,J=8.4Hz,3H)、4.04(s,9H)、3.83〜3.99(m,3H)、3.67〜3.72(m,3H)、3.52〜3.55(m,12H)、3.37〜3.43(m,3H)、2.99〜3.05(m,12H)、2.25〜2.35(m,8H)、2.12(s,9H)、1.99〜2.11(m,17H)、1.92(s,9H)、1.77(s,9H)、1.40〜1.53(m,22H)、1.19〜1.25(m,8H)。
G−11の合成
G−10(5g、2.45mmol、1.00当量)のメタノール/酢酸エチル(100mL、v/v=1:1)溶液に、10%パラジウム炭素(1.5g、10%)を加えた。フラスコを排気し、水素で5回フラッシュした。混合物を、室温にて水素雰囲気下で2時間撹拌した。固形物を濾別した。得られた混合物を、真空下で濃縮した。これにより、4g(82%)のG−11を白色固体として得た。
GalNAc−6の合成
G−11(6.3g、3.18mmol、1.00当量)のN,N−ジメチルホルムアミド(63mL)溶液に、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.0g、7.95mmol、2.50当量)を加えた。この後、0℃で撹拌しながら、2,2,2−トリフルオロアセテート(1.33g、4.77mmol、1.50当量)を滴下して加えた。得られた溶液を、25℃で3時間撹拌した。得られた混合物を、真空下で濃縮した。粗生成物を、条件:C18ゲルカラム、溶離液A水、溶離液Bアセトニトリル;勾配:20%から15分以内に最大80%、3分間100%維持;検出器、UV 210nmのフラッシュにより精製した。これにより、5g(73%)のGalNAc−6を白色固体として得た。MS m/z[M/2+H]+(ESI):1073;H−NMR(DMSO、300MHz,ppm):7.71〜7.80(m,9H)、6.98(s,1H)、5.22(d,J=3.3Hz,3H)、4.99(dd,J=11.1Hz,3.3Hz,3H)、4.50(d,J=8.4Hz,3H)、4.02(s,9H)、3.82〜3.92(m,3H)、3.69〜3.74(m,3H)、3.52〜3.56(m,12H)、3.39〜3.44(m,3H)、3.03(s,12H)、2.75〜2.79(m,2H)、2.28(t,J=6.3Hz,6H)、2.00〜2.10(m,26H)、1.89(s,9H)、1.77(s,9H)、1.64〜1.68(m,2H)、1.25〜1.53(m,28H);F−NMR(DMSO,162MHz,ppm):−153.60、−153.67、−153.68、−153.69、−158.05、−158.14、−158.22、−162.53、−162.60、−162.62、−162.69、−162.70。
GalNAc結合
次の修飾を有する5’GalNAc結合オリゴマー、すなわち、2’−F−NPS−PS−2’−F−NPS;2’−F−NP−PS−2’−F−NP;2’−OMe−NP−PS−2’−OMe−NP;2’−OMe−NPS−DNA−PS−2’−OMe−NPS、2’−OEt−NPS−DNA−PS−2’−OEt−NPS及び2’−MOE−NPS−DNA−PS−2’−MOE−NPSの作製には、10〜200μMのスケールで、5’から3’方向に、無水CH3CN中で0.1Mの濃度に希釈した5’−ホスホロアミダートモノマーを、5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール活性剤の存在下で用いて(カップリング時間2.0〜4.0分)、GalNac 2−CPGの合成を行った。変更したプロトコールでのカップリングサイクルに続いて、標準的なキャッピング、酸化、及び脱保護によって修飾オリゴヌクレオチドが得られた。段階的なカップリング効率は、98%超であった。DDTT(ジメチルアミノ−メチリデン)アミノ)−3H−1,2,4−ジチアゾリン−3−チオンを、オリゴリボヌクレオチドホスホロチオエートの合成のためのイオウ移動剤として使用した。ラージスケールの合成(Akta OP−100)には、ルチジン:アセトニトリル(1:1)中、0.2Mフェニルアセチルジスルフィド(PADS)を硫化剤として使用した。オリゴヌクレオチド担持固体担体を、振盪器内でアンモニア/メチルアミン(1:1)溶液を用いて室温で3時間加熱して、担体から切断し、塩基不安定な保護基を脱保護した。
3’−C6NH2−NPS−PS−NPS−(前駆体)合成
次の修飾を有する3’GalNAc結合オリゴマー、すなわち、2’−F−NPS−PS−2’−F−NPS;2’−F−NP−PS−2’−F−NP;2’−OMe−NP−PS−2’−OMe−NP;2’−OMe−NPS−DNA−PS−2’−OMe−NPS、2’−OEt−NPS−DNA−PS−2’−OEt−NPS及び2’−MOE−NPS−DNA−PS−2’−MOE−NPSの作製には、ユニバーサル担体(充填65μmol/g)を使用して、ASOを10μmolのスケールで合成した。合成手順は、上記と同じである。3’末端にC6−NH2リンカーを導入するため、0.1Mアセトニトリル中、6−(4−モノメトキシトリチルアミノ)ヘキシル−(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)−ホスホロアミダートを、カップリング時間10分で使用した。オリゴヌクレオチド担持固体担体を、振盪器内でアンモニア/メチルアミン(1:1)溶液を用いて室温で3時間加熱して、担体から切断し、塩基不安定な保護基を脱保護した。IEX精製及び脱塩後、C6−NH2修飾ASOを用いて、合成後結合を行うことができる。
3’−GalNAc NPS−PS−NPS−ASO合成(合成後結合)
3’−C6−NH2修飾ASOを、0.2M重炭酸ナトリウム緩衝液、pH8.5(0.015mM)に溶解し、DMSOに溶解した5〜7モル当量のGalNAc−6エステルを加えた。反応混合物を室温で4時間撹拌した。試料を分析して、未反応のアミノ修飾ASOが存在するかどうかを確認した。これに、アンモニア水溶液(28重量%)を加え(5×反応体積)、室温で2〜3時間撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、残留物を水に溶解し、強陰イオン交換カラムでHPLCにより精製した。
3’−GalNAc6結合
粗オリゴマーの定量又は原分析
試料を脱イオン水(1.0mL)に溶解し、以下のように定量した。最初に水のみ(1.0mL)を用いてブランクを実施し、20μLの試料と980μLの水をマイクロチューブ内で十分に混合し、キュベットに移し、260nmの吸光度を得た。粗材料を乾燥させ、−20℃で保管する。
粗HPLC/LC−MS分析
粗試料の0.1ODを、粗MS分析に供した。粗LC−MSデータを確認した後、精製工程を行った。
HPLC精製
GalNAc結合を含む及び含まないホスホロアミダート(NP)及びチオホスホロアミダート(NPS)修飾オリゴヌクレオチドを、陰イオン交換HPLCによって精製した。緩衝液は、10% CH3CN中20mMリン酸ナトリウム、pH8.5(緩衝液A)及び10% CH3CN、1.8M NaBr中20mMリン酸ナトリウム、pH8.5(緩衝液B)とした。完全長オリゴヌクレオチドを含有する画分をプールし、脱塩し、凍結乾燥した。
精製オリゴマーの脱塩
次いで、Sephadex G−25 M(Amersham Biosciences)を使用して、精製した乾燥オリゴマーを脱塩した。カートリッジを、10mLの脱イオン水で3回コンディショニングした。最後に、2.5mLのRNAseを含まない水に完全に溶解した精製オリゴマーをカートリッジにアプライし、極めて低速で一滴ずつ溶出した。3.5mLの脱イオン水を用いて、塩を含まないオリゴマーを直接スクリューキャップバイアルに溶出した。
IEX HPLC及びエレクトロスプレーLC/MS分析
約0.10ODのオリゴマーを水に溶解した後、IEX−HPLC及びLC/MS分析の専用バイアルにピペットで移す。分析的HPLC及びES LC−MSにより、オリゴヌクレオチドの完全性が証明された。純度及び分子量は、HPLC分析(60℃、IEX−Thermo DNAPac PA−100、A−25mMリン酸ナトリウム10%アセトニトリルpH11、B−1.8M NaBr 25mMリン酸ナトリウム10%アセトニトリルpH11;RPIP−Waters XBridge OST C18、A−100mM HFIP 7mM TEA B−7:3メタノール/アセトニトリル)及びXcalibur用Promass Deconvolution(Novatia,Newtown,PA)を用いるESI−MS分析により測定した。以下の表中の全てのオリゴヌクレオチドを合成したが、表中の分子量の表記は、MW、amu+/−2の誤差を有し得る実際に測定された分子量である。
結合したオリゴヌクレオチドの安定性試験
実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、同じ配列の未修飾オリゴヌクレオチドと比較して、標的核酸配列に対する親和性の上昇を呈する。例えば、いくつかの配列において、開示されるオリゴヌクレオチドは、同じ配列の未修飾オリゴヌクレオチドよりも高い親和性で標的核酸配列に相補的つまりハイブリダイズする核酸塩基配列を有する。実施形態では、相補的標的核酸配列と複合体化した開示されるオリゴヌクレオチドは、>37℃の融解温度Tmを有する。複合体は、生理的条件又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中などのほぼ生理的条件下で形成され得る。実施形態では、複合体のTmは>50℃である。実施形態では、複合体のTmは50〜100℃である。実施形態では、生理的条件又はほぼ生理的条件下で標的核酸配列と二本鎖形成した開示されるオリゴヌクレオチドのTmは、>50℃である。
特定の実施形態では、標的核酸配列は、HBVゲノムなどの既知のウイルスDNA又はRNA配列から選択してよい。
実施形態では、開示されるオリゴヌクレオチドは、HBVゲノム又はそのRNA相当物の以下の6つの配列のうち少なくとも1つに親和性を示し、及び/又は、HBVゲノム(表E)又はそのRNA相当物(表F)の以下の6つの配列のうち少なくとも1つに複合体化して安定性を示す。実施形態では、相補的HBVゲノムと複合体化したオリゴヌクレオチドは、>37℃の融解温度(Tm)を有する。HBVゲノムは、DR−1及び/又はDR−2のRNA配列などのRNA配列であってもよい。複合体は、生理的条件又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中などのほぼ生理的条件下で形成され得る。実施形態では、複合体のTmは>50℃である。実施形態では、複合体のTmは50〜100℃である。実施形態では、生理的条件又はほぼ生理的条件下でHBVのRNAと二本鎖形成した開示されるオリゴヌクレオチドのTmは、>50℃である。
オリゴヌクレオチドのin vitro試験
2種類のHBV細胞株、HepG2.2.15(2215)及びHepG2.117(2117)を使用して、オリゴヌクレオチドのin vitro効力を評価した。HepG2.2.15細胞を使用して、組織培養上清(sup)中のHBsAgの低下、並びに細胞毒性を測定した。supにおけるHBV DNAの低下、並びに細胞内画分は、HepG2.117細胞において測定した。
HepG2.2.15細胞株は、4種類の組み込まれたHBVゲノムを有する安定な細胞株である。10% FCS、100IU/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、及び2%グルタミンを加えたダルベッコ改変イーグル培地中で、37℃、5% CO2の雰囲気下で細胞を増殖させた。投与前日、2.5×104個の細胞/ウェルを、コラーゲンをコーティングした96ウェルプレートに撒き、一晩インキュベートした。投与日に、Lipofectamine RNAiMax(Thermo Fisher,Waltham,MA)を製造業者のプロトコールに従って用い、段階的に希釈したオリゴマーを細胞にトランスフェクトした。各薬物濃度について2回実験を行い、EC50測定及びCC50測定の両方について各オリゴを設定した。トランスフェクションの3日後、上清(sup)を回収し、EC50を計算するため、HBsAg ELISA(AutoBio,China)で使用した。CC50測定には、CellTiter−Glo(登録商標)(Promega,Madison,WI)を製造業者の指示に従ってアッセイで使用した。
HepG2.117は、TetOFFの制御下(テトラサイクリン又はそのホモログであるドキシサイクリン非存在下での転写の誘導)で、組み込まれた1.05コピーのHBVゲノム(aywサブタイプ)を保有している安定な肝癌細胞株である。10% FCS、100IU/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、2%グルタミン、250μg/mL G418、及び2μg/mLテトラサイクリンを加えたDMEM/F12培地中で、37℃、5% CO2の雰囲気下で細胞を増殖させた。投与前日、テトラサイクリンを含む細胞培地を除去し、細胞を洗浄して残留するテトラサイクリンを除き、処理培地(2%のTetシステムが認めるFBS 100IU/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、及び2%グルタミンを含有するDMEM/F12)と共に、2.5×104個の細胞/ウェルでコラーゲンをコーティングした96ウェルプレートに播いた。次に、細胞を一晩インキュベートした。実験日に、Lipofectamine RNAiMax(Thermo Fisher,Waltham,MA)を製造業者のプロトコールに従って用い、段階的に希釈したオリゴマーを細胞にトランスフェクトした。各薬物濃度について2回実験を行い、EC50測定及びCC50測定の両方について各オリゴを設定した。トランスフェクションの4日後、HBV DNA qPCRにおいて直接使用するため、supを回収した。細胞由来のHBV DNAを、MagMAX(商標)Total Nucleic Acid Isolation Kit(Thermo Fisher)で単離した後、テンプレートとしてqPCRに適用した。HBVサブタイプであるaywのDNA(受入番号V01460)配列を使用して、フォワードプライマー(5’−TTG CCT TCT GAC TTC TTT CCT TCT−3’)、リバースプライマー(5’−TGC CTG AGT GCT GTA TGG TGA G−3’)、及び5’をFAM(6−カルボキシフルオレスセイン)で、かつ3’をTAMRA(6−カルボキシテトラメチルローダミン)でラベルした蛍光を発するTaqMan(登録商標)プローブ(5’−TCG GGA AGC CTT AGA GTC TCC TGA−3’)を設計した(Primer Express,Thermo Fisher)。これらのプライマー及びプローブを使用して、AmpliTaq Gold DNAポリメラーゼ(Perkin−Elmer Life Science,Waltham,MA)を用いる定量的リアルタイムPCRを行った。この反応の条件は次のとおりとした。1サイクル、95℃10分間で加熱開始、続いて変性50サイクル(95℃15秒間)及びアニーリング/重合(59℃1分間)。
初代ヒト肝細胞における感染性HBV系
凍結保存した初代ヒト肝細胞(PHH)を解凍し、200,000細胞/ウェルで24ウェルプレートに播種した。細胞を、37℃、5% CO2で一晩回復させた。細胞を、moi 50〜100のHBVで一晩(37℃/5% CO2)感染させた。一晩感染させた後、ウイルス接種材料を除去し、細胞を予熱した洗浄培地で3回洗浄する。次いで、新鮮なPHH培養培地を再補充する。培地は、450μLの新鮮培地と交換する。50μLのトランスフェクト混合物を加える。オリゴマーをOpti−MEM I(Life Technology、カタログ#:31985−070)で20×の最終濃度まで希釈し、等量のLipofectamine RNAiMAX(Invitrogen、カタログ#:13778−150)と混合し、3回ピペッティングして、室温で10〜20分間インキュベートする。50μLのオリゴ:RNAiMAX混合物をウェルに入れ、手を使って数回プレートをタップする。プレートをインキュベーターに戻す。アッセイ日に、HBsAg及びHBeAg ELISAのために上清を、細胞生存性のための細胞を回収する。HBsAg ELISAは、上記の項に記載した。HBeAgには、Autobio Diagnosticsの方法(CL0312−2)を使用した。
オリゴヌクレオチドのin vivo試験
AAV/HBVは、複製可能なHBVゲノムを保有する組換えAAVである。遺伝子型8のAAVの肝臓指向性が高い特徴を活かして、マウス肝細胞にHBVゲノムを効率的に送達することができる。免疫担当マウスをAAV/HBVで感染させると、長期間のHBVウイルス血症が生じる場合があり、患者における慢性HBV感染症を再現する。AAV/HBVモデルを使用して、様々な種類の抗HBV薬のin vivo活性を評価することができる。マウスを、試験の−28日目にAAV−HBVに感染させた。0、2及び4日目に3回、試験物質又は陰性対照(PBS)を、指定した用量で皮下投与(別段の指定がない限り)した。又は、0日目に指定の用量で単回投与として注入してもよい。HBV DNA(HBV抗原ではない)に対する陽性対照であるエンテカビル(ETV)を、毎日経口投与した。血清HBV S抗原(HBsAg)及びE抗原(HBeAg)をELISAによって、HBV DNAをリアルタイムPCRによって評価した。ELISA法及びqPCR法は、上記のin vitroアッセイの項に記載されている。
以下の記載は、表1〜43のデータがどのように得られたかを説明するものである。in vitroでのHBsAg細胞株EC50及びCC50データの全てについて、HepG2.2.15での方法を使用し、したがって、データが示されている列又は行には「2215」と示した。in vitroでのHBV DNA細胞株EC50及びCC50データの全てについて、HepG2.117での方法を使用し、したがって、データが示されている列又は行には「2117」と示した。HBV/PHH感染系で試験したin vitroでのHBsAg、並びにHBeAgのEC50データの全てについて、PHH法を使用し、したがって、データが示されている列又は行には「PHH」と示した。in vivoでのAAV−HBVマウスモデルの結果については、上記のin vivoの項の方法を適用した。HBsAg(又はHBeAg)の最大減少度は、nadir(単位Log減少度)として記載され、データが示されている列又は行にはnadirと示した。2種類のASOは、多くの場合、それらのnadirについて比較した。nadir以外の値が比較された場合、本文中に示される。
治療方法
HBV感染症に罹患している成人に、本開示の治療有効化合物、例えば、表1〜43から選択される化合物を静脈内投与する。HBVの1つ以上の症状が寛解するまで、又は、例えば、血清HBV S抗原(HBsAg)及び/又はE抗原(HBeAg)レベルが減少するまで、治療を継続する。
HBV感染症に罹患している成人に、本開示の治療有効化合物、例えば、表1〜43から選択される化合物を皮下投与する。HBVの1つ以上の症状が寛解するまで、又は、例えば、血清HBV S抗原(HBsAg)及び/又はE抗原(HBeAg)レベルが減少するまで、治療を継続する。
以下の表において、A〜Jは以下に対応する。
A)0.05〜10nM;
B)10〜100nM;
C)100nM超;
D)0.1〜5.0nM;
E)5.1〜10.0nM;
F)10.1〜21nM;
G)20〜100
H)10〜1000
I)>1,000
J)>10,000。
図1A〜Cは、本開示の化合物の、AAV/HBVマウスモデルにおけるin vivo2週間試験の結果を示す。AAV/HBVは、複製可能なHBVゲノムを保有する組換えアデノ関連ウイルス(AAV)である。遺伝子型8のAAVの肝臓指向性が高い特徴を活かして、マウス肝細胞にHBVゲノムを効率的に送達することができる。免疫担当マウスをAAV/HBVで感染させると、長期間のHBVウイルス血症が生じる場合があり、患者における慢性HBV感染症を再現する。AAV/HBVモデルを使用して、様々な種類の抗HBV薬のin vivo活性を評価することができる。マウスを、試験の−28日目にAAV−HBVに感染させた。0、2及び4日目に3回、試験物質又は陰性対照(PBS)を、指定した用量で皮下投与(別段の指定がない限り)した。陽性対照であるエンテカビル(ETV、HBV DNAに対してであってHBV抗原ではない)を、毎日経口投与した。合うに示される日に、連続的に採血を行った。血清HBV S抗原(HBsAg)及びE抗原(HBeAg)をELISAによって、HBV DNAをリアルタイムPCRによって評価した。図1では、3種類の試験物質#101、#102(#101の3’コレステロール結合形)及び#103(#101の3’GalNAc結合形)をETVと共に試験した。
図1Aは、血清HBsAg濃度を示す。ETVはHBV DNAを低下させることが知られているが、HBsAg又はHBeAgのいずれにも影響を及ぼさない。GalNAc結合#101は、HBsAgを〜2log減少させ、一方、未結合の#101及びコレステロール結合#102で効果はほとんどなかった。
図1Bは、血清HBeAg濃度を示し、図1Cは、血清DNA濃度を示す。HBeAgに対するこれら3種類のオリゴマーのパターンは、HBsAgと非常に類似していた。#103におけるHBeAgの最大減少度は〜0.7logであった。
図1Cは、血清DNA濃度を示す。3種類のオリゴマーは全て、マウス血清中のHBV DNAを低下させ、GalNAc結合#103は最も効果が高い化合物であった(14日目の最大HBV DNA減少度は、0日目のベースラインと比較して〜3logであった)。陽性対照であるETVもまた、HBV DNAにおける最大3logの低下を示した。
図2A〜Bは、in vivoマウスモデルにおいてSC及びIV投与した際の本開示のGalNAc結合化合物についての血清HBsAg濃度を示す。図2Aは、IV投与の結果を示し、図2Bは、SC投与の結果を示す。SCによる送達は、同じ用量のIV送達よりもわずかに高い程度のHBsAgを示した。
図3は、in vivo AAV−HBVマウスモデルにおける皮下送達による、本開示のGalNAc結合化合物(#106、#109、#162及び#159)のHBsAg減少レベルを示す。これらのASOの最大HBsAg減少は、同様に〜1Logであった。
図3は、in vivo AAV−HBVマウスモデルにおける皮下送達による、本開示のGalNAc結合化合物(#106、#109、#162及び#159)のHBsAg減少レベルを示す。これらのASOの最大HBsAg減少は、同様に〜1Logであった。
図4A〜Cは、本開示の化合物について、AAV−HBVマウスモデルにおけるin vivo HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAデータを示す。SC送達の場合、#103、#164及び#165は、AAV−HBVマウスモデルにおいてHBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAの有意な低下を示した。#103はまた、2種類の異なる用量で投与した際の用量反応も示した。図4Aは、血清HBsAg濃度を示す。図4Bは、血清HBeAg濃度を示す。図4Cは、HBV DNA濃度を示す。
図4A〜Cは、本開示の化合物について、AAV−HBVマウスモデルにおけるin vivo HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAデータを示す。図4Aは、血清HBsAg濃度を示す。図4Bは、血清HBeAg濃度を示す。図4Cは、HBV DNA濃度を示す。
図5A〜Cは、本開示の化合物について、AAV−HBVマウスモデルにおけるin vivo HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAデータを示す。#160、#161、#163、#166、#213及び#176は、AAV−HBVマウスモデルにおいて、HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAを有意に減少させた。図5Aは、血清HBsAg濃度を示す。図5Bは、血清HBeAg濃度を示す。図5Cは、HBV DNA濃度を示す。
図6A〜Cは、本開示の化合物について、AAV−HBVマウスモデルにおけるin vivo HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAデータを示す。#204、#205、#206、#207、#208及び#212は、AAV−HBVマウスモデルにおいて、HBsAg、HBeAg及び血清HBV DNAを有意に減少させた。図56は、血清HBsAg濃度を示す。図6Bは、血清HBeAg濃度を示す。図6Cは、HBV DNA濃度を示す。
1つ目が2’−MOE PS修飾を含み、他方が2’−MOE NPSを含む2種類のオリゴヌクレオチドを、in vitro及びin vivoで試験した。以下の表24〜26に、試験の結果を要約する。
*配列260及び261も試験し、同様の結果を得た。
図9(a)は、0、2、4日目に3×10mg/kgで試験したHBVマウスモデルにおける、オリゴマー1及び2のHBsAgの結果を示す。図9(b)は、HBeAgの結果を示す。
*5’−GalNac2−moeGnpsmoeCnpsmoeAnpsmoeGnpsmoeAnpsGpsGpsTpsGpsApsApsGps(5m)CpsGpsApsmoeAnpsmoeGnpsmoeUnpsmoeGnpsmoeCn−3’
及び5’−GalNac−moeGnpsmoeCnpsmoeAnpsmoeGnpsmoeAnpsGpsGpsTpsGpsApsApsGpsCpsGpsApsmoeAnpsmoeGnpsmoeUnpsmoeGnpsmoeCn−3’についても試験し、同様の結果が得られた。
*5’−GalNAc2−mGnpsmCnpsmAnpsmGnpsmAnpsGpsGpsTpsGpsApsApsGps(5m)CpsGpsApsmAnpsmGnpsmUnpsmGnpsmCn−3’についても試験し、同様の結果が得られた。
上記から分かるように、MOE NPSオリゴマーは、in vivoでMOE PSよりも活性が高く、OMe NPSはMOE PSオリゴマーと同様の活性であった。
1つ目がOEt NPS置換を含み、2つ目がMOE NPSを含む2種類のオリゴヌクレオチドを、in vitro及びin vivoで試験した。以下の表27に、試験の結果を要約する。
上記から分かるように、MOE NPSオリゴマーは、OEt NPSオリゴマーと同様の活性を有していた。
1つ目はMOE PS置換を含み、2つ目はMOE NPS置換を有し、3つ目はOME PS置換を有し、4つ目はOME NPSを有する4種類のオリゴヌクレオチドを、in vitroで試験した。以下の表28に、試験の結果を要約する。配列番号9(MOE PS)と比較すると、配列番号10(MOE NPS)は、in vitroにおいて7倍力価が高い。配列番号11(OME PS)と比較すると、配列番号12(OME NPS)は力価が6倍に近い。
1つ目は5’GalNAc−2’−MOE NPS置換を含有し、2つ目は5’−GalNAc−6:MOE PS置換を有する2種類のオリゴヌクレオチドを、in vivoで試験した。図8と共に、以下の表29に、試験の結果を要約する。最大HBsAg減少(nadir)の改善を表29に示す。ある特定の時点で、0.8log(6×)の差ほど優位であり、MOE PSに対するMOE NPSの優位性は、42日間の試験期間のほとんどにわたって維持された。
1つ目は3’−GalNAc−2’−MOE NPS置換を含有し、2つ目は3’−GalNAc−2’−MOE PS置換を有する2種類のオリゴヌクレオチドを、in vivoで試験した。以下の表30に、試験の結果を要約する。
1つ目はOME NPS置換を含有し、2つ目はOME PS置換を有する2種類のオリゴヌクレオチドを、in vivoで試験した。図10と共に、以下の表31に、試験の結果を要約する。OME NPSは、OME PSよりもin vivoではるかに力価が高い。
HBVマウスモデルにおいて、以下の配列を試験した。結果を図11に示す。図11Aでは、1×10mg/kgの用量で、3’GalNac MOE NPSは、5’GalNac MOE PSよりも0.8log(6倍)もの良好な有効性が維持され、優位性は21日間の試験のほとんどにわたって維持された。5’GalNac MOE NPSは、5’GalNac MOE PSよりも0.4log(2.5倍)もの良好な有効性が維持され、優位性は21日間の試験のほとんどにわたって維持された。図11Bでは、3×3.3mg/kgの用量で、3’GalNac MOE NPS及び5’GalNac MOE NPSは同様に作用し、両者とも5’GalNac MOE PSよりも0.6log(4倍)もの良好な有効性が維持され、優位性は21日間の試験のほとんどにわたって維持された。
HBVマウスモデルにおいて、以下の配列を試験した。結果は、10mg/kgの単回投与の投薬計画について図11Aに示し、0、2、4日目の3×3.3mg/kgの投薬計画について図11Bに示す。
HBVマウスモデルにおいて、以下の配列を試験した。右列の値は、3×10mg/kgで0、2、4日目に投与された、HBsAgの最大LOG減少を示す。
HBVマウスモデルにおいて、以下の配列を試験した。右列の値は、3×10mg/kgで0、2、4日目に投与された、HBsAgの最大LOG減少を示す。
MOE/NPS及びMOE/PS置換を有する以下のオリゴマーを、(1)HepG2.2.15 HBsAg減少力価比較、(2)HepG2.117 HBV DNA減少力価比較、(3)初代ヒト肝細胞(PHH)HBsAg減少力価比較、(4)初代ヒト肝細胞(PHH)HBeAg減少力価比較を用いて試験した。
図12Aに示されるように、1×10mg/kgにおいて、3’GalNacへのOPO結合を有するF NPSは、特定の時点において、NPO結合を有するF NPSよりも1.2log(16倍)高く、有意に優れていた。
図12Bに示されるように、1×10mg/kgにおいて、3’GalNacへのOPO結合を有するOME NPSは、特定の時点において、NPO結合を有するOME NPSよりも0.7log(5倍)高く、有意に優れていた。
図12Cに示されるように、1×10mg/kgでは、OEt NPSはMOE NPSと同様に有効である。
いくつかの実施形態では、本開示のオリゴヌクレオチドはまた、表1〜43に列挙される配列の修飾とは無関係に、表1〜43に列挙される核酸塩基配列から選択されるオリゴヌクレオチドも含む。本開示のオリゴヌクレオチドはまた、表1〜43に列挙される配列の修飾とは無関係に、表1〜43に列挙される配列から選択される核酸塩基配列と少なくとも90%同一である配列を含むオリゴヌクレオチドも含む。いくつかの実施形態では、表1〜43に列挙される配列の修飾とは無関係に、表1〜43に列挙される配列とは1、2、3、4、5個の核酸塩基が異なる。
いくつかの実施形態では、本開示のオリゴヌクレオチドはまた、表1〜43に列挙される配列の核酸塩基とは無関係に、表1〜43に列挙されるヌクレオチド配列から選択されるオリゴヌクレオチドも含む。本開示のオリゴヌクレオチドはまた、表1〜43に列挙される配列の核酸塩基とは無関係に、表1〜43に列挙される配列から選択される核酸塩基配列と少なくとも90%同一である配列を含むオリゴヌクレオチドも含む。いくつかの実施形態では、表1〜43に列挙される配列の修飾とは無関係に、表1〜43に列挙される配列とは1、2、3、4、5個の核酸塩基が異なる。