JP7049249B2 - 中枢神経系疾患の処置のための組成物および方法 - Google Patents
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て少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を備えた配列を含む。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、機能的RNAまたは標的タンパク質をコードする遺伝子から転写されたmRNA前駆体の選択的スプライシングを調節することにより、標的タンパク質または機能的RNAの量を増加させない。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子の突然変異に起因する異常なスプライシングを調節することにより、標的タンパク質または機能的RNAの量を増加させない。いくつかの実施形態において、RIC mRNA前駆体は、全長のmRNA前駆体の部分的なスプライシング、または野生型のmRNA前駆体の部分的なスプライシングによって生成された。幾つかの実施形態では、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAは、全長成熟mRNAまたは野生型成熟mRNAである。いくつかの実施形態において、生成された標的タンパク質は全長のタンパク質あるいは野生型のタンパク質である。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーと接触させた細胞において生成された標的タンパク質あるいは機能的RNAをコードするmRNAの総量は、対照細胞において生成された標的タンパク質あるいは機能的RNAをコードするmRNAの総量と比較して、約1.1~約10倍、約1.5~約10倍、約2~約10倍、約3~約10倍、約4~約10倍、約1.1~約5倍、約1.1~約6倍、約1.1~約7倍、約1.1~約8倍、約1.1~約9倍、約2~約5倍、約2~約6倍、約2~約7倍、約2~約8倍、約2~約9倍、約3~約6倍、約3~約7倍、約3~約8倍、約3~約9倍、約4~約7倍、約4~約8倍、約4~約9倍、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、あるいは少なくとも約10倍増加する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーと接触させた細胞によって生成された標的タンパク質の総量は、対照細胞によって生成された標的タンパク質の総量と比較して、約1.1~約10倍、約1.5~約10倍、約2~約10倍、約3~約10倍、約4~約10倍、約1.1~約5倍、約1.1~約6倍、約1.1~約7倍、約1.1~約8倍、約1.1~約9倍、約2~約5倍、約2~約6倍、約2~約7倍、約2~約8倍、約2~約9倍、約3~約6倍、約3~約7倍、約3~約8倍、約3~約9倍、約4~約7倍、約4~約8倍、約4~約9倍、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、あるいは少なくとも約10倍増加する。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、ホスホロチオエート結合またはホスホロジアミデート結合を含む骨格修飾を含む。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーはホスホロジアミデートモルホリノ、ロックド核酸、ペプチド核酸、2’-O-メチル、2’-フルオロ、あるいは2’-O-メトキシエチル部分を含む。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは少なくとも1つの修飾された糖部を含む。いくつかの実施形態において、それぞれの糖部は修飾された糖部である。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、8~50の核酸塩基、8~40の核酸塩基、8~35の核酸塩基、8~30の核酸塩基、8~25の核酸塩基、8~20の核酸塩基、8~15の核酸塩基、9~50の核酸塩基、9~40の核酸塩基、9~35の核酸塩基、9~30の核酸塩基、9~25の核酸塩基、9~20の核酸塩基、9~15の核酸塩基、10~50の核酸塩基、10~40の核酸塩基、10~35の核酸塩基、10~30の核酸塩基、10~25の核酸塩基、10~20の核酸塩基、10~15の核酸塩基、11~50の核酸塩基、11~40の核酸塩基、11~35の核酸塩基、11~30の核酸塩基、11~25の核酸塩基、11~20の核酸塩基、11~15の核酸塩基、12~50の核酸塩基、12~40の核酸塩基、12~35の核酸塩基、12~30の核酸塩基、12~25の核酸塩基、12~20の核酸塩基、あるいは12~15の核酸塩基からなる。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、タンパク質をコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、あるいは100%相補的である。いくつかの実施形態では、RIC mRNA前駆体の標的部分は、SEQ ID NO:24351-24354、24356-24378、24380-24386、または28515-28516から選択される配列内にある。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、あるいは23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性を備えるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350から選択されたヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態において、細胞は、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の集団を含み、ここで、RIC mRNA前駆体の集団は2つ以上の保持されたイントロンを含み、および、ここで、アンチセンスオリゴマーは、RIC mRNA前駆体の集団で最も豊富な保持されたイントロンに結合する。いくつかの実施形態において、最も豊富な保持されたイントロンに対するアンチセンスオリゴマーの結合は、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAを生成するためにRIC mRNA前駆体の集団からの2つ以上の保持されたイントロンのスプライシングアウトを誘発する。幾つかの実施形態では、細胞は、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の集団を含み、ここでRIC mRNA前駆体の集団は、2つ以上の保持されたイントロンを含み、アンチセンスオリゴマーは、RIC mRNA前駆体の集団において2番目に豊富な保持されたイントロンに結合する。いくつかの実施形態において、2番目に豊富な保持されたイントロンに対するアンチセンスオリゴマーの結合は、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAを生成するためにRIC mRNA前駆体の集団からの2つ以上の保持されたイントロンのスプライシングアウトを誘発する。いくつかの実施形態では、疾病は疾患または障害である。いくつかの実施形態において、CNS疾患または疾病は、家族性片麻痺性片頭痛-2、家族性脳底型片頭痛、小児期の交代性片麻痺、発作性運動失調症2型、家族性片麻痺性偏頭痛、脊髄小脳失調症6型、精神遅滞-23、3p25微小欠失症候群、フェラン-マクダーミド症候群、統合失調症-15、神経線維腫症2型、髄膜腫、NF2関連の神経鞘腫症1、遺伝性感覚神経ニューロパシーIE型、常染色体優性小脳性運動失調、難聴、およびナルコレプシー、ピット・ホプキンス症候群、スミス・マギニス症候群、ペルオキシソーム新生障害1a、ハイムラー症候群-1、異染性白質ジストロフィー、白質消失を伴う白質脳症、ニーマン-ピック病C1型およびニーマン-ピック病D型、アイカルディ・グティエール症候群-6、早期乳児てんかん性脳症-4、進行性ミオクローヌスてんかん5、発作性舞踏病アテトーゼを伴う家族性乳児けいれん、発作性運動誘発性ジスキネジア1、良性の家族性新生児けいれん-2、あるいは全般てんかん熱性けいれんプラス9型である。いくつかの実施形態では、標的タンパク質とRIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bの遺伝子によってコードされる。いくつかの実施形態において、当該方法はタンパク質発現を評価する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する。いくつかの実施形態では、被験体はヒトである。いくつかの実施形態では、被験体はヒト以外の動物である。いくつかの実施形態において、被験体は胎児、胚、あるいは子供である。いくつかの実施形態では、細胞はエクスビボである。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、被験体のくも膜下腔内注射、脳室内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、あるいは静脈内注射によって投与される。いくつかの実施形態において、5’スプライス部位に隣接するエクソンの-3e~-1eと、保持されたイントロンの+1~+6にある9つのヌクレオチドは、対応する野性型配列と同一である。いくつかの実施形態において、保持されたイントロンの-15~-1と3’スプライス部位に隣接するエクソンの+1eにある16のヌクレオチドは、対応する野性型配列と同一である。
0の核酸塩基、12~35の核酸塩基、12~30の核酸塩基、12~25の核酸塩基、12~20の核酸塩基、あるいは12~15の核酸塩基からなる。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、タンパク質をコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、あるいは100%相補的である。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーはツベリンRIC mRNA前駆体の標的部分へ結合し、、RIC mRNA前駆体の標的部分は、SEQ ID NO:24351-24354、24356-24378、24380-24386、または28515-28516から選択される配列内にある。いくつかの実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、あるいは23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性を備えるヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350から選択されたヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する。
本明細書で言及されるすべての公報、特許、および特許出願は、個々の公報、特許、特許出願が引用によって組み込まれるように具体的且つ個別に示される程度まで、引用によって本明細書に組み込まれる。
ATP1A2は、Na+K+-ATPアーゼ(ナトリウムカリウムATPアーゼ)のα2アイソフォームをコードする。α2アイソフォームは、p型の陽イオン輸送ATPアーゼのファミリーに属し、かつNa+/K+-ATPアーゼのサブファミリーに属している。Na+/K+-ATPアーゼは、原形質膜でのNaとKのイオンの電気化学勾配の確立と維持に関与する内在性膜タンパク質である。これらの勾配は、浸透度調節にとって、様々な有機および無機の分子のナトリウム共役輸送にとって、および神経と筋肉の電気興奮性にとって必要不可欠である。
家族性片麻痺性偏頭痛-2(FHM2)および家族性脳底型片頭痛はATP1A2のヘテロ接合変異により引き起こされる。FHM2は前兆を伴う片頭痛の単一遺伝子の変異体である。片頭痛は、頭部の1つの領域の激しいズキズキする痛みを引き起こし、つき鳴るために吐き気、嘔吐、および光や音に対する極度の敏感さをしばしば伴う。こうした再発性の頭痛は小児期または青年期に始まることも有り、特定の食事、情緒的ストレス、および小さな頭部外傷が引き金となって起きることができる。それぞれの頭痛は数時間から数日間続くこともある。家族性片麻痺性偏頭痛を含むいくつかのタイプの片頭痛では、前兆と呼ばれる神経症候のパターンが頭痛の前に生じる。前兆に関連付けられる最も一般的な症状は、盲点(暗点)、光のちらつき、ジグザグ形(zig-zagging lines)、および複視などの一時的な視覚的変化である。家族性片麻痺性偏頭痛の人では、前兆は身体の一方の側にしばしば影響を与える(不全片麻痺)一時的なしびれ感または脱力感を特徴とする。前兆のさらなる特徴は、言語、錯乱、および眠気に関する困難を含むことがある。前兆は数分かけて次第に進行して1時間ほど続くことがある。家族性片麻痺性偏頭痛のエピソードとしては、熱、発作、長時間の脱力感、昏睡、およびめったにないが死亡が挙げられる。家族性片麻痺性偏頭痛の大半の人はエピソードの間に完全に回復するが、記憶喪失および注意力に関する問題などの神経症候は数週間または数ヶ月間続くことがある。この疾病を抱える人の約20パーセントは、軽度であるが運動を調整することが常に困難となり(運動失調)、時間に経つにつれて悪化することもあり、眼振と呼ばれる急速かつ不随意の眼運動を進行させる。
脳底型片頭痛は、前兆の症状が脳幹から始まるか、両方の半球の同時の関与を反映する、前兆を伴う片頭痛の亜型である。
小児期の交代性片麻痺は常染色体優性疾病である。小児期の交代性片麻痺は遺伝子の新しい突然変異に起因し、家族に障害の前歴のない人で生じることがある。この疾病の主要な特徴は、身体の一方の側にしばしば影響を与える(片麻痺)一時的麻痺の再発性のエピソードである。いくつかのエピソード中に、麻痺は一方の側から反対側に交互に起こるか、あるいは身体の両側に同時に影響を与える。この疾病に関連付けられる既知のATP1A2遺伝子突然変異は、Na+/K+ATPアーゼの単一のアミノ酸を置き換える:アミノ酸トレオニンはタンパク質位置378でアミノ酸アスパラギンと取り替えられる。この遺伝学的な変化は、イオンを輸送するタンパク質の能力を損なうことがある。麻痺に加えて、罹患した個体は、制御しがたい筋肉活動の突然の発作を経験することがある;これらは不随意の四肢運動(舞踏病アテトーゼ)、筋肉の緊張(ジストニー)、眼の運動(眼振)、または息切れ(呼吸困難)をもたらすことがある。小児期の交代性片麻痺の個体は、皮膚の突然の発赤、温感(紅潮)、あるいは普通ではない青白さ(顔面蒼白)も経験することがある。こうした発作は、片麻痺のエピソードの間に、または上エピソードとは別に発生することがある。片麻痺または制御の効かない運動のエピソードは、ストレス、極度な疲労、寒い温度、または入浴などの特定の因子が引き金となって起きることがあるが、引き金は必ずしも知られているとは限らない。エピソードの数および長さは当初、小児期の間ずっと悪化するが、時間が経つにつれて減少し始める。制御することができない筋肉運動は完全に消えることもあるが、片麻痺のエピソードは生きている間発生する。小児期の交代性片麻痺も軽度から重度の認知的な問題を引き起こす。ほぼ全ての罹患した個体があるレベルの発達上の遅延と知的障害を抱えている。こうした認知機能は典型的には時間が経つにつれ減っていく。
CACNA1A遺伝子は、カルシウムチャネルCaV2.1のα-1サブユニットをコードする。電位依存性Ca(2+)チャネルは興奮性細胞へのCa(2+)イオンの流入を媒介するだけでなく、筋収縮、ホルモンまたは神経伝達物質の放出、および遺伝子発現を含む様々なCa(2+)依存性のプロセスに関与している。Diriong et al(1995)は、カルシウムチャネルがマルチサブユニット複合体であり、チャネル活性が電位感受性のCa(2+)チャネル活性を生成するのにしばしば十分であるポア形成α-1サブユニットにより方向付けられることに注目した。このサブユニットは、カルシウムイオンが流れる可能性があるポアを形成する。CaV2.1チャネルはニューロンの伝達で必要不可欠な役割を果たす。これらのチャネルは神経伝達物質の放出を制御するのを助け、ニューロンの可塑性に関与する。α-1サブユニット CaV2.1カルシウムチャネルにおける様々な突然変異は、家族性片麻痺性偏頭痛(FHM)、発作性運動失調症2型(EA2)、および脊髄小脳失調症6型(SCA6)に関与する。ミスセンスおよびスプライス部位の突然変異はFHMと発作性運動失調症2型(EA2)でそれぞれ発見されているが、CACNA1A遺伝子中のCAG反復は、脊髄小脳失調症6型(SCA6)の患者で拡大したことがわかった。
発作性運動失調症は、神経系に影響を与え、運動に関する問題を引き起こす、関連する疾病のグループである。発作性運動失調症の人は、乏しい協調と均衡(運動失調)の再発性のエピソードを有している。こうしたエピソードの間に、多くの罹患した個体は、めまい(眩暈)、悪心と嘔吐、片頭痛、かすみ目または複視、不明瞭な言語、および耳鳴(耳鳴症)も経験する。発作、筋力低下、および身体の一方の側に影響を与える麻痺(片麻痺)も発作の間に発生することがある。さらに、罹患した個体の中には、エピソード中に、またはエピソード間に、ミオキミアと呼ばれる筋肉異常を抱える人もいる。この異常は筋肉のけいれん、硬直、および皮膚の下で波打つように見える連続的で微細な筋れん縮を引き起こすこともある。
CACNA1A遺伝子における少なくとも20の突然変異が家族性片麻痺性偏頭痛1型(FHM1)の人々において特定されている。FHMは、少なくとも1つの他の前兆症状(例えば、半盲、半身感覚の欠如、失語症)に常に関連する片麻痺の前兆を特徴とする。前兆は軽度から重度の頭痛を伴う。FHM1では、前兆は身体の一方の側の一時的なしびれ感あるいは脱力感(不全片麻痺)を含んでいる。EA2のように、FHM1は一般に運動失調と眼振に関連する。FHM1を引き起こすの変化のほとんどは、CaV2.1チャネル中の単一のアミノ酸を変化させる。1ダースを超える影響を受けた家族で見られてきた最も一般的な突然変異は、タンパク質位置666でアミノ酸トレオニンをアミノ酸メチオニンに取り替える。
脊髄小脳失調症6型は遅発性の常染色体優性障害である。脊髄小脳失調症6型(SCA6)はCACNA1A遺伝子変異により引き起こされる別の障害である。この疾病の主要な特徴は、40代または50代の人で始まることが最も多い進行性の運動失調、眼振、および言語障害(構音障害)を含む。SCA6は、CACNA1A遺伝子中のCAGトリヌクレオチド反復のコピー数の増加(増殖)に起因する。SCA6のほとんどのケースは、正常範囲を超えるCAG反復増殖、すなわち、19を超える反復の結果である。この疾病を抱える人々では、CAGセグメントは20回から30回以上反復される。CAGセグメントの長さの増加は、α-1サブユニットの異常に長いバージョンの生成をもたらす。異常なサブユニットは細胞膜でも細胞質でも見られ、クラスター化して凝集体を形成する。こうした凝集体が細胞機能に対して有する効果は未知である。正常なカルシウムチャネルの不足はカルシウムイオンを輸送する細胞の能力を損なう。こうした変化は脳内の神経伝達物質の放出を変化させ、最終的にはニューロンの死亡を引き起こす。プルキニエ細胞と呼ばれる特定のニューロンはカルシウム輸送の破壊にとりわけ敏感であるように思われる。プルキニエ細胞は運動を協調させる脳の部分(小脳)に位置する。時間が経つにつれて、プルキニエ細胞と小脳の他の細胞の喪失は、SCA6に特有の運動問題を引き起こす。SETD5
常染色体優性精神遅滞-23(MRD23)は染色体3p25上でのSETD5遺伝子におけるヘテロ接合の突然変異により引き起こされる。精神遅滞、常染色体優性23(MRD23)は、適応行動における機能障害に関連付けられ、かつ進行期に顕在化する、大幅に平均を下回る一般的な知的機能を特徴とする障害である。MRD23患者は、短頭症、低い生え際、くぼんだ鼻橋、格別に高い鼻根、管状の鼻、眼裂斜上(upslanting palpebral fissures)、長く滑らかな人中、小顎症、薄い上唇、および叢生歯のさらなる変わりやすい特徴を備えた重度の知的障害を示す。強迫性障害、儀式的行動を伴って手をバタバタと動かすこと、および自閉症を含む行動障害は顕著な特徴である。この疾患はこの項目で表された遺伝子に影響を与える突然変異によって引き起こされる。
新たに3p25微小欠失症候群危険却域でメチルトランスフェラーゼをコードするSETD5のデノボ機能欠損の突然変異は知的障害を引き起こす。遠位3p-症候群の特有の特徴は、低出生体重、小頭症、三角頭蓋症、筋緊張低下、精神運動発達遅滞また成長遅延、下垂症、眼角隔離症、眼裂斜下(downslanting palpebral fissures)、および小顎症を含む。軸後多指、腎異常、口蓋裂、先天性心疾患(特に房室中隔欠損)、耳介前部のくぼみ(preauricular pits)、仙骨部皮膚陥凹(sacral dimple)、および胃腸の異常は、変わりやすい特徴である。知的障害はほとんど常に細胞遺伝学的に目に見える3p欠失に関係しているが、3p26-p25欠失と正常な知能、あるいは軽度な異常しか抱えていないまれな患者が記載されている。SHANK3
フェラン-マクダーミド症候群(PHMDS)は、染色体22q13のヘテロ接合の隣接する遺伝子欠失、またはSHANK3遺伝子の突然変異によって引き起こされることがある。フェラン-マクダーミド症候群は変わりやすい特徴を備えた発達障害である。一般的な特徴は、新生児の筋緊張低下、全般的な発達上の遅延、通常の成長~加速性の成長、言語消失~重篤な言語障害、自閉症的行動、および小さな異形成の特徴を含む。この症候群に関連するそれ以外のあまり一般的ではない特徴は、痛みに対する耐性の増加、形成異常な足指の爪、噛む行動、肉付きのいい手、形成障害の耳、とがったあご、長頭症、下垂症、興奮しすぎやすい傾向、および内眼角贅皮を含んでいた。研究者らは、フェラン-マクダーミド症候群のニューロンが興奮性のシナプス伝達においてSHANK3発現と主要な欠損を低下させたが、抑制的なシナプス伝達では低下させなかったことを示した。フェラン-マクダーミド症候群のニューロンでの興奮シナプス伝達は、SHANK3発現を回復させることにより、あるいはインスリン様成長因子-1でニューロンを処置することにより、修正可能である。IGF1処置は、SHANK3を欠く成熟した興奮性シナプスの形成を促したが、高速の非活性化動力学でPSD95とNMDAの受容体を封じ込めた。
統合失調症-15(SCZD15)に対する感受性は、SH3と複数のアンキリン反復ドメイン-3遺伝子(SHANK3)中の突然変異に関係している。統合失調症-15は、複雑で多元的な精神障害、あるいは、思考の形態と内容(例えば、妄想、幻覚)の、機嫌(例えば、不相応な情動)、自己と外界との関係の意識(例えば、自我境界の喪失、引きこもり)、および行動(例えば、奇異な行動、あるいは明らかに目的がない行動)の撹乱を特徴とする障害の群である。統合失調症-15は情動に影響を与えるが、こうした撹乱が一次的である気分障害とは区別される。同様に、認知機能の軽度の障害があることもあり、認知機能の障害が一次的なものであると考えられる認知症とは区別される。患者の中には双極性障害の症状と同様に統合失調症の症状を示す患者もおり、しばしば統合失調感情障害の診断が下される。
NF2遺伝子は、シュワノミンとしても知られているタンパク質マーリンをコードする。マーリンは、膜細胞骨格足場タンパク質、即ち、細胞膜または膜糖タンパク質に連結するアクチンフィラメントである。ヒトのマーリンは、神経組織において優位に見られるが、幾つかの他の胎児組織においても見られ、主として接着結合に位置する。NF2は、遺伝子の腫瘍抑制因子のグループに属する。セリン518のリン酸化は、マーリンの機能状態を変更することが知られている。マーリンのシグナル伝達経路は、eIF3c、CD44、プロテインキナーゼA、およびp21活性化キナーゼを含む、幾つかの顕著な細胞増殖制御分子を含むことが提案されている。NF2遺伝子の突然変異は、神経線維腫症2型と呼ばれるヒト常染色体優性疾患を引き起こす。それは、神経系の腫瘍、最も一般には両側性前庭神経鞘腫(聴神経腫とも呼ばれる)の進行を特徴とする。
神経線維腫症2型は、染色体22q12.2上の、マーリンとも呼ばれる、ニューロフィブロミン-2をコードする遺伝子の突然変異によって引き起こされる。神経線維腫症2型は、伝達の常染色体優性のモードで遺伝可能な障害である。発病率は60,000分の約1である。統計によると、症例の2分の1が遺伝性であり、残りの2分の1が新しいデノボの突然変異の結果であると考えられる。
染色体22q12上のマーリンNF2をコードする遺伝子の体細胞突然変異も、神経線維腫症-2の他の特徴なしで髄膜腫を有する患者のサブセットの腫瘍組織において発見された。髄膜腫は、くも膜細胞から生じる中枢神経系の比較的一般的な新生物である。悪性のサブタイプは生じるが、その大多数は、ゆっくり増殖する及び浸潤性である可能性が低い高分化型の血管腫瘍である。髄膜腫は、傍矢状領域、大脳の凸面、蝶形骨稜、嗅溝、および脊柱管から生じる傾向がある。髄膜腫は、緩徐進行性の腫瘤病変を暗示している徴候を有して40年から60年で現れる傾向がある。特異的な臨床症状は、腫瘍の位置に左右されるが、頭蓋内圧亢進、脳神経障害、運動失調、および他の局所神経兆候を含み得る。ほとんどの髄膜腫は良性であるが、髄膜腫の非常に僅かなパーセンテージが悪性である。多くの髄膜腫が無症候性であり、人の寿命全体にわたって症状を生じさせず、発見されても、定期的な観察以外に処置を必要としない。典型的に、症候性の髄膜腫は、放射線手術または従来の手術のいずれかで処置される。数百年も遡って髄膜腫の過去の証拠は発見されており、1800年代から開始したそれらの除去に成功した手術もあった。
神経鞘腫症を有する患者からの個々の神経鞘腫腫瘍は、ニューロフィブロミン-2遺伝子(NF2)の体細胞突然変異を有することが分かった。神経鞘腫は、通常は単独に生じるが、そうでなければ正常な個体に生じる、末梢神経鞘の良性腫瘍である。同じ個体における複数の神経鞘腫は、基礎的な腫瘍素因症候群を示唆している。最も一般的なそのような症候群は神経線維腫症IIである。NF2の特徴は両側性前庭神経神経鞘腫の進行であるが、すべてのNF2の影響を受けた個体の3分の2以上は他の位置で神経鞘腫を進行させ、皮膚神経鞘腫(または神経鞘腫)はNF2の影響を受けた小児における前庭腫瘍に先行し得る。
DNMT1遺伝子は、酵素DNA(シトシン-5)-メチルトランスフェラーゼ1をコードする。この酵素はDNAメチル化に関係している。特に、酵素はシトシンにメチル基を加えるのを助ける。DNAメチル化は多くの細胞機能において重要である。これらの機能は、遺伝子発現抑制、タンパク質および脂質を含む反応の調節、および神経伝達物質の処理の制御を含む。DNA(シトシン-5)-メチルトランスフェラーゼ1は、成人の神経系において活性である。その具体的な機能はよく理解されていないが、酵素は、ニューロンの成熟および分化、必要な場所に遊走する及び互いに連結するニューロンの能力、およびニューロンの生存を調節するのを助け得る。大腸菌(E.coli)およびHeLa細胞におけるインビトロでの機能発現の試験は、突然変異が、DNMT1の適切なフォールディングに影響を与え、結果として、G2細胞周期の間の、成熟前の分解、メチルトランスフェラーゼ活性の低下、およびヘテロクロマチン結合の障害をもたらし、全体的な低メチル化および部位特異的な過剰メチル化につながる。これらの変化は、エピジェネティックな調節不全(epigenetic dysregulation)を示した。
遺伝性感覚性ニューロパチーIE型(HSN1E)は、染色体19p13上のDNMT1遺伝子のヘテロ接合の突然変異によって引き起こされる。遺伝性感覚性ニューロパチーIE型は、進行性の聴覚障害および早発性の認知症に関連する進行性の末梢感覚喪失の成人の発症を特徴とする常染色体優性の神経変性障害である。漸進的な認知症、聴覚消失、および足の感覚問題を特徴とする障害である、遺伝性感覚性自律神経性ニューロパチー(HSAN IE)を有する人において、少なくとも3つのDNMT1遺伝子突然変異が特定された。HSAN IEはさらに、痛み、温度、および接触などの感覚についての情報を伝達する、感覚性ニューロンの機能の障害を特徴とする。足および脚の感覚は、HSAN IEを有する人において特に影響を与えられる。通常青年期または成人早期に始まる、足の感覚の漸進的な消失(末梢神経障害)は、歩行困難につながりかねない。影響を受けた個体は、足に対する損傷に気づかないかもしれず、これは、開放創および感染につながりかねない。これらの合併症が重度である場合、影響を受けた領域の切断が必要かもしれない。HSAN IEはまた、特に手および足上に、発汗する能力(発汗促進機能)の損失を特徴とする。発汗は、自律神経系の機能であり、これはまた、心拍数、消化、および呼吸などの不随意身体機能を制御する。これらの他の自律神経機能は、HSAN IEを有する人においては影響されない。HSAN IEの徴候および症状の重症度およびそれらの発病年齢は、同じ家族内であっても可変的である。エクソン20における突然変異は、DNA(シトシン-5)-メチルトランスフェラーゼ1酵素のメチル化機能を低下させるか又は排除する。結果として、神経系を構成するニューロンの維持が損なわれる。しかしながら、突然変異がHSAN IEの特異的な徴候および症状をどのように引き起こすかは知られていない。
常染色体優性の小脳性運動失調、聴覚消失、およびナルコレプシー(ADCADN)は、染色体19p13上のDNMT1遺伝子のヘテロ接合の突然変異によって引き起こされる。ADCADNは、進行性の小脳性運動失調、ナルコレプシー/脱力発作、感音難聴、および認知症の成人の発症を特徴とする常染色体優性の神経障害である。より可変的な特徴は、視神経萎縮、感覚性ニューロパチー、精神病、およびうつ病を含む。
TCF4は、ベーシック・ヘリックス・ループ・ヘリックス転写因子である、転写因子4をコードする。コードされたタンパク質は、免疫グロブリンエンハンサーにおいて最初に特定されたモチーフである、エフリュッシボックス(「E-ボックス」)結合部位(「CANNTG」)を認識する。この遺伝子は、広く発現され、神経系の発達に重要な役割を果たし得る。TCF4タンパク質は、脳、筋肉、肺、および心臓に見られる。このタンパク質はまた、出生前の様々な組織において活性であるように見える。TCF4タンパク質は、細胞の分化およびアポトーシスにおいて役割を果たす。
ピット・ホプキンス症候群は、精神遅滞、広口および顕著な顔面特徴、および間欠性の過換気に続く無呼吸を特徴とする。ピット・ホプキンス症候群は、TCF4転写因子の遺伝子のハプロ不全に関連づけられる。TCF4遺伝子の少なくとも50の突然変異が、ピット・ホプキンス症候群を引き起こすことが分かった。幾つかの突然変異はTCF4遺伝子内のヌクレオチドを欠失させ、他の突然変異はTCF4遺伝子の他にそれを囲む多くの遺伝子も欠失させる。さらに他のTCF4遺伝子の突然変異は、単一のヌクレオチドに取って代わる。突然変異のサイズは、疾病の重症度に影響を与えないようであり、大きな欠失を有する個体および単一のヌクレオチド変化を有する人は、類似した徴候および症状を有するように見える。TCF4遺伝子の突然変異は、DNAに結合する及び特定の遺伝子の活性を制御するタンパク質の能力を妨害する。これらの遺伝子の突然変異は、典型的に、他のタンパク質に結合するTCF4タンパク質の能力に影響を与えない。DNAに結合する及び特定の遺伝子、特に神経系の発達および機能に関係する遺伝子の活性を制御するTCF4タンパク質の無能は、ピット・ホプキンス症候群の徴候および症状の一因となる。また、非機能性のTCF4タンパク質に結合される正常なタンパク質の損失は、この疾病の特徴の一因となる。
RAI1遺伝子は、レチノイン酸誘発性のタンパク質1をコードする。レチノイン酸誘発性のタンパク質1は、概日時計要素の重要な転写制御因子である:CLOCK、ARNTL/BMAL1、ARNTL2/BMAL2、PER1/3、CRY1/2、NR1D1/2およびRORA/C。レチノイン酸誘発性のタンパク質1は、概日時計のコア成分である、CLOCKの転写活性を正に調節する。レチノイン酸誘発性のタンパク質1は、クロマチンにおける他のタンパク質の他に、基礎的な転写装置におけるタンパク質と相互作用することによって、クロマチンリモデリングを介して転写を調節する。レチノイン酸誘発性のタンパク質1は、胚発生および生後発育にとって重要であり得る。レチノイン酸誘発性のタンパク質1は、ニューロンの分化に関係し得る。この遺伝子の1つのコピーの突然変異は、RAI1タンパク質の非機能性のバージョンの産生につながるか、または産生されるこのタンパク質の量を減少させる。
スミス・マギニス症候群(SMS)は、染色体17p11.2における3.7-Mbの中間部欠失によって、ほとんどの症例(90%)において引き起こされる。該障害はまた、スミス・マギニス染色体領域内にある、RAI1遺伝子の突然変異によって引き起こされ得る。スミス・マギニス症候群は、身体の多くの部分に影響を与える発達障害である。この疾病の主要な特徴は、軽度から中程度の知的障害、言語および語学力の遅滞、顕著な顔面特徴、睡眠障害、および行動障害を含む。スミス・マギニス症候群を有する人のほとんどは、くぼんだ目、豊頬、および突出した下顎を持つ、広く四角い顔を有している。顔の真中および鼻梁は、しばしば平らであるように見える。口は、厚く、外側に曲がっている上唇を有して、下向きになる傾向がある。これらの顔の違いは、幼児期早期においてはわずかなものであるが、通常、小児期および成人期の後期においてはより際立つ。歯の異常も、影響を受けた個体において一般的である。睡眠パターンの乱れは、スミス・マギニス症候群の特徴であり、典型的に生涯の早期において始まる。影響を受けた個体は、一日中非常に眠気があり得るが、寝入るのに苦労し、夜中に数回目が覚める。スミス・マギニス症候群の個体は、愛情のあり、愛嬌のある人格を有しているが、ほとんどが行動障害を有している。これらは、頻繁なかんしゃく発作および感情の爆発、攻撃性、不安、衝動性、および注意を払うことの困難性を含む。噛みつき、衝突、頭部強打、および皮膚むしりを含む、自傷は、非常に一般的である。反復自己抱擁(Repetitive self-hugging)は、スミス・マギニス症候群に特有であり得る行動特性である。この疾病を有する個体はまた、衝動的に指を舐めて、本および雑誌のページをめくる(「舐めて、めくる(lick and flip)」として知られている行動)。スミス・マギニス症候群の他の徴候および症状は、低身長、脊椎の異常彎曲(脊柱側弯症)、痛み及び温度に対する感受性の低下、および嗄声を含む。この障害を有する人の中には、聴力損失につながる耳異常を有している人もいる。影響を受けた個体は、近眼(近視)および他の視力の問題を引き起こす眼異常を有し得る。それほど一般的でないが、スミス・マギニス症候群の人において、心臓および腎臓の欠陥も報告された。スミス・マギニス症候群の個体のごく一部は、染色体欠失の代わりにRAI1遺伝子の突然変異を有している。これらの個体は、該疾病の主要な特徴の多くを有するが、染色体欠失を有する人ほど、低身長、聴力損失、および心臓または腎臓の異常を有さない。
PEX1遺伝子は、ペルオキシンと呼ばれるタンパク質のグループの一部である、ペルオキシソーム形成因子1(Pex1p)をコードする。ペルオキシンは、ペルオキシソームと呼ばれる細胞構造の形成および正常な機能にとって不可欠である。ペルオキシソームは、脂肪酸および特定の毒性化合物を含む様々な物質を分解するのに必要とされる酵素を含有している、袋状の区画(sac-like compartments)である。それらはまた、消化および神経系において使用される脂質の産生にとって重要である。ペルオキシンは、ペルオキシソームを細胞の残りから分離する膜を生成することによって、および酵素をペルオキシソームへと移入することによって、ペルオキシソームの新生を助ける。Pex1pによって、他のペルオキシンは酵素をペルオキシソームへともたらすことができる。
ツェルヴェーガー症候群(PBD1A)は、染色体7q21-q22上のPEX1遺伝子のホモ接合または複合ヘテロ接合の突然変異によって引き起こされる。ツェルヴェーガー症候群は、臨床的に重度の神経機能障害、頭蓋顔面奇形、および肝機能障害を特徴とする、および生化学的にペルオキシソームの欠如を特徴とする、常染色体劣性の全身性疾患である。古典的なツェルヴェーガー症候群の表現型を有する最も重度に罹患した個体は、1年以内に死亡する。
ハイムラー症候群-1(HMLR1)は、染色体7q21上のPEX1遺伝子のホモ接合または複合ヘテロ接合の突然変異によって引き起こされる。ハイムラー症候群-1(HMLR1)は、ペルオキシソーム形成異常症スペクトルの最も軽度の末端を表わす。ハイムラー症候群-1は、感音性聴力損失、第2生歯のエナメル質形成不全、および爪異常を特徴とする、まれな常染色体劣性障害である。
ARSAは、酵素アリルスルファターゼAをコードする。この酵素はリソソームにおいて局在化される。アリルスルファターゼAは、スルファチドの処理を助ける。例えば、アリルスルファターゼAは、セレブロシド硫酸をセレブロシドと硫酸に加水分解する。スルファチドは、細胞膜の重要な構成要素である脂肪のカテゴリーである、スフィンゴリピドのサブグループである。スルファチドは、ミエリンによって覆われた神経線維から成る、神経系の白質において豊富にある。
異染性白質ジストロフィーは、染色体22q13上のアリルスルファターゼA遺伝子(ARSA)における突然変異によって引き起こされる。異染性白質ジストロフィーは、細胞におけるスルファチドの蓄積を特徴とする遺伝性の障害である。この蓄積は、ミエリンを生成する神経系における細胞に特に影響を与える。ミエリンを生成する細胞のスルファチドの蓄積は、中枢神経系、および接触、痛み、熱、および音などの感覚を検知する筋肉および感覚細胞に脳および脊髄をつなぐ神経(末梢神経系)を含む、神経系全体にわたる白質(白質ジストロフィー)の進行性の破壊を引き起こす。異染性白質ジストロフィーを有する個体では、白質の損傷は、知的機能および歩行能力などの運動技能の進行性の悪化を引き起こす。影響を受けた個体はまた、先端の感覚消失(末梢神経障害)、失禁、発作、麻痺、発話不能、失明、および聴力損失を進行させる。最終的に、個体は、周囲に対する認識を失い、無反応になる。神経学的問題が異染性白質ジストロフィーの主要な特徴であるが、ほとんどの場合で胆嚢を含む、他の臓器および組織上のスルファチドの蓄積の効果も報告されている。
EIF2B5、EIF2B1およびEIF2B2の遺伝子は、翻訳開始因子eIF2の適切な機能に必要なヘテロ五量体のグアニンヌクレオチド交換因子およびタンパク質合成に不可欠な制御因子である、真核生物の翻訳開始因子2B(eIF2B)のサブユニットをコードする。eIF2Bは、GDPのGTPとの交換を触媒する。幾つかの条件下で、eIF2Bはタンパク質合成を増加させ、他の条件下で、eLF2Bはタンパク質合成を遅らせる。タンパク質合成の適切な調節は、正しいレベルのタンパク質が細胞を変更条件で対処するのに利用可能であることを確かなものとするために重要である。eIF2Bの突然変異は、eIF2B機能の部分的損失を引き起こしかねない。eIF2B機能の障害によって、細胞は、タンパク質合成を調節する及び変更条件およびストレスに対処することがより困難になる。
白質消失型(VWM)の白質脳症は、翻訳開始因子EIF2Bのサブユニットをコードする5つの遺伝子:染色体12q24上のEIF2B1、染色体14q24上のEIF2B2、染色体1p34上のEIF2B3、染色体2p23上のEIF2B4、または染色体3q27上のEIF2B5のいずれかのホモ接合または複合ヘテロ接合の突然変異によって引き起こされ得る。白質消失型の白質ジストロフィーは、進行性の小脳性運動失調、痙縮、および脳イメージング上の白質病変に関連する認知障害を含む、可変的な神経学的特徴を特徴とする常染色体劣性神経障害である。発症の年齢は、乳児期早期から成人期までの範囲であり得る。急速な神経学的悪化が小さな頭部外傷後に生じ得る。女性の突然変異の保因者は、卵巣機能不全を進行させるかもしれず、これは、40歳未満の年齢でのゴナドトロピンのレベルの上昇に関連する、原発性無月経または6か月を超えて持続する続発性無月経として現れる。
NPC1は、エンドソームおよびリソソームの制限膜に存在する及びコレステロールのそのN末端ドメインへの結合による細胞内コレステロールの輸送を媒介する大きなタンパク質である、ニーマン・ピック病C1型(NPC1)をコードする。それは、エンドソームの内腔に、細胞質C末端、13の膜貫通領域、および3つの大きなループを有すると予測され、最後のループはN末端にある。このタンパク質は、低密度リポタンパク質を後発する(late)エンドソーム/リソソームの区画に輸送し、それらは加水分解され(hydrolized)遊離コレステロールとして放出される。
Nova Scotian型としても知られている、ニーマン・ピック病C1型およびニーマン・ピック病D型は、NPC1遺伝子の突然変異によって引き起こされる。ニーマン・ピック病C型(NPC)の疾患は、進行性の神経変性を特徴とする常染色体劣性の脂質蓄積障害である。症例のおよそ95%は、C1型と呼ばれるNPC1遺伝子の突然変異によって引き起こされ、5%は、C2型と呼ばれるNPC2遺伝子の突然変異によって引き起こされる。C1型およびC2型の臨床症状は、それぞれの遺伝子が両方とも、後発するエンドソームまたはリソソームからの、脂質、特にコレステロールの放出に関係しているため、類似している。ニーマン・ピック病C1型およびC2型は、通常小児期に明らかとなる、徴候および症状は、いかなる時でも進行し得る。これらの型を有する人は、通常、運動調整の困難性(運動失調)、眼を縦に動かすことができないこと(垂直核上性注視麻痺)、筋緊張の低下(ジストニア)、重度の肝臓疾患、および間質性肺疾患を進行させる。ニーマン・ピック病C1型およびC2型を有する個体は、発声および飲み込みの問題を有し、これらは経時的に悪化し、最終的にC2は摂食を妨げる。影響を受けた個体は、しばしば、知的機能の進行性の低下を経験し、約3分の1は発作を患う。
ADAR(RNAに作用するアデノシンデアミナーゼ)は、二本鎖RNAに特異的なアデノシンデアミナーゼをコードする。ADARは、dsRNA基質におけるイノシンへのアデノシンの脱アミノ化を触媒し、ひょっとしたら核小体の表面で、細胞核内の翻訳を誘発する。ADARは、A-to-I RNA編集と呼ばれる、二本鎖RNA(dsRNA)におけるイノシンへのアデノシンの加水分解的脱アミノ化を触媒する。これは、コドンを変更する及びそれ故タンパク質のアミノ酸配列を変更することによるmRNA翻訳;スプライス部位認識配列の変更によるmRNA前駆体のスプライシング;ヌクレアーゼ認識に関係する配列の変更によるRNA安定性;ウイルスRNA複製の配列の変更によるRNAウイルスゲノムのケースの遺伝子安定性;およびマイクロRNA産生あるいは標的またはタンパク質RNA相互作用などのRNA構造依存性の活性、を含む多くの方法で遺伝子の発現および機能に影響を与え得る。ADARは、ウイルスおよび細胞両方のRNAを編集することができ、複数の部位(ハイパー編集(hyper-editing))、または特定部位(部位特異的な編集)でRNAを編集することができる。ADAR細胞RNA基質は、膀胱癌関連タンパク質(BLCAP)、グルタミン酸塩(GRIA2)およびセロトニン(HTR2C)に対する神経伝達物質受容体およびGABA受容体(GABRA3)を含む。これらのタンパク質をコードする転写産物の部位特異的なRNA編集は、それらの機能活性を結果的に変更するアミノ酸置換基をもたらす。GRIA2 Q/R部位で低レベルの編集を示すが、R/G部位およびHOTSPOT1で効率的に編集する。そのウイルスRNA基質は、C型肝炎ウイルス(HCV)、水疱性口内炎ウイルス(VSV)、麻疹ウイルス(MV)、デルタ肝炎ウイルス(HDV)、およびヒト免疫不全ウイルスタイプ1(HIV-1)を含む。ADARは、プロウイルス効果(HDV、MV、VSVおよびHIV-1)または抗ウイルス効果(HCV)のいずれかを示し、これは、編集依存性(VSVおよびMV)、編集非依存性(HDVおよびHCV)またはその両方(HIV-1)であり得る。ADARは、複数の部位でのRNA編集を介するとHCV複製を損なわせる。ADARは、EIF2AK2/PKRの活性化および機能の抑制を介する編集非依存性のメカニズムによってMV、VSVおよびHIV-1の複製を増強する。ADARは、編集依存性のメカニズムによってHIV-1ウイルス粒子の放出および感染力の両方を刺激し、そこで、ウイルスRNAと連携して、5’UTRおよびRevとTatのコード配列においてアデノシンを編集する。ADARは、アンバー/Wとして指定された部位でのA-to-I RNA編集を介してHDVのウイルス複製を増強することができ、それによって、UAGアンバー終止コドンを、ウイルス粒子の構築に重要な役割を果たす大きなデルタ抗原(L-HDAg)の合成を可能にするUIGトリプトファン(W)コドンに変更する。しかしながら、高レベルのADAR1はHDV複製を阻害する。
アイカルディ・グティエール症候群-6(AGS6)は、染色体1q21.3上のADAR遺伝子の、ホモ接合、複合ヘテロ接合、またはヘテロ接合の突然変異によって引き起こされ得る。アイカルディ・グティエール症候群(AGS)は、通常、しかし常にではないが、重度の知能または身体の障害を結果としてもたらす、早発性の脳症として現れる。AGSを有する幼児のサブグループは、出生時に、異常な神経学的所見、肝脾腫、肝酵素の上昇、および血小板減少症とともに、先天性感染を高度に暗示する写真を提示する。そうでなければ、ほとんどの影響を受けた幼児は、出生の最初の数週間後、しばしば、外見上正常に見える発育の期間後に、寿命の第1の数週間後の可変時間で提示する。典型的に、幼児は、極端な易刺激性、間欠的な無菌発熱、技能損失、および頭部成長の遅滞を特徴とする重度の脳症の亜急性発症を実証している。経時的に、40%もの多くの幼児が、指、つま先、および耳の上の凍瘡皮膚病変を進行させる。AGSの非定型の、時により軽度の症例が存在することが明らかになってきているところであり、それ故、AGS関連の遺伝子の突然変異に関連する表現型の真の範囲はまだ知られていない。例えば、ADARの突然変異は、最近、急性の両側性線条体壊死の臨床症状に関係している。
MFSD8遺伝子は、染色体4q28上の推定上のリソソーム輸送体をコードする。MFSD8タンパク質はリソソームに見られる。MFSD8タンパク質は、第2次能動輸送タンパク質の主要促進物質スーパーファミリーと呼ばれる、関連するタンパク質の大きなグループに属する。このファミリーにおけるタンパク質は、特定の分子を細胞内の構造間で、または細胞内および細胞外へと移動させる。MFSD8タンパク質は分子を輸送する傾向にあるが、それが移動させる特有の分子は知られていない。MFSD8タンパク質は、恐らくリソソームの膜にわたって物質を輸送する。
神経セロイドリポフスチン症-7(CLN7)は、染色体4q28上の、推定上のリソソーム輸送体をコードする、MFSD8遺伝子のホモ接合または複合ヘテロ接合の突然変異によって引き起こされる。神経セロイドリポフスチン症(NCL)は、進行性の知的および運動機能の低下、発作、および早期死亡を特徴とする、遺伝性の、神経変性のリソソーム貯蔵障害のグループである。視覚的なgvhmlossは、ほとんどの形態の特徴である。臨床表現型は、伝統的に発病年齢および臨床的特徴の出現順序に従って、幼児期、幼児期後期、幼若期、成人期のてんかん、およびNorthernてんかん(精神遅滞を有する進行性のてんかんとしても知られている)へと特徴づけられた。
STXBP1遺伝子は、シンタキシン結合タンパク質をコードする。コードされたタンパク質は、膜貫通付着タンパク質受容体である、シンタキシンの調節を介する神経伝達物質の放出において役割を果たすことができる。STXBP1遺伝子の突然変異は、幼児のてんかん性脳症-4に関係している。STXBP1は、GTP結合タンパク質との相互作用によって、シナプス小胞のドッキングおよび融合の調節に関与し得る。STXBP1は、シンタキシン1、2、および3と相互作用することができるが、シンタキシン4とは相互作用することができない。STXBP1は、細胞内の核融合反応の特異性を判定する際に役割を果たすことができる。
早期幼児てんかん性脳症-4(EIEE4)は、ほぼフラットな抑制段階(almost flat suppression phases)と交互になっている高電圧のバースト(high-voltage bursts)を特徴とする、抑制バーストパターンの特異的なEEG所見を有する乳児期に始まる頻繁な強直発作または痙攣を特徴とするてんかんの重度の形態である。影響を受けた個体は、発作、深度精神遅滞、および脳のミエリン形成不全のMRI証拠の新生児または幼児期の発症を有し得る。
PRICKLE2遺伝子は、有棘の平面内細胞極性タンパク質2(prickle planar cell polarity protein)である、ニューロンのアーキテクチャおよび機能に関係するシナプス後タンパク質をコードする。この遺伝子の突然変異は、進行性のミオクローヌスてんかん5型に関連付けられる。
進行性のミオクローヌスてんかん5型(EPM5)は、認知力低下および持続的な運動異常を含むミオクローヌス発作および可変的な神経症状を特徴とする神経変性障害である。
PRRT2遺伝子は、プロリンに富んだ膜貫通型タンパク質2(PRRT2)を作るための指示を提供する。このタンパク質の機能は、脳内のシグナル伝達に関係すると考えられる。試験は、PRRT2タンパク質が、SNAP25と相互作用し、これが脳内の神経細胞間のシグナル伝達に関係することを示している。SNAP25は、神経伝達物質の放出を制御するのを助ける。
発作性舞踏病を有する家族性乳児けいれん(ICCA)の症候群は、出生の最初の1年間の発作(良性の家族性幼児てんかん)の発症および小児期または青年期の間の舞踏病性の運動障害発作(choreoathetotic dyskinetic attacks)を特徴とする神経学的疾患である。良性の家族性幼児てんかんは、同じ発作のタイプの家族歴を有する3~12か月齢で始まり得る。発作は、無熱性であり、部分的にまたは時に全般性であり、出生の1年後に正常に消える。小児期または青年期の間に、影響を与えられた個体は、1分未満続く頻繁且つ再発性の突発性、舞踏病性、または運動障害性の運動を有する発作性の運動誘発性ジスキネジアを提示する。その発作は、随意運動または驚愕の開始が引き金となり得る。前兆有りまたは無しでの片頭痛、片麻痺性片頭痛、発作性運動失調症およびチックなどの、他の発作性疾患との関連も記載されている。ICCA症候群の遺伝子座は、染色体16p11.2-q12.1、16q13-q22.1および3q29-29上にあると記載されている。16p11.2上に置かれた、プロリンに富んだ膜貫通型タンパク質2(PRRT2)遺伝子の突然変異は、最近、ICCA症候群による影響を受けた家族に見られる。この遺伝子は、シナプス前タンパク質SNAP-25と相互作用する膜タンパク質をコードするが、疾患につながるメカニズムは未知のままである。良性の進化と続く後の運動誘発性ジスキネジア発作を有する乳児けいれんの様子に基づいて、その診断は主として臨床的である。遺伝子検査は診断を確認することができる。鑑別診断は、薬物または食物の摂取(カフェインおよびアルコールなどの)によって引き起こされた、発作性労作誘発性ジスキネジアおよび発作性の非運動誘発性ジスキネジアなどの、他の発作性ジストニアを含むことができる。ICCA症候群は、散発性または家族性の症候群として現れ得、後者の場合、同じファミリー内に可変的に発現され得る常染色体優性形質として伝達される。抗てんかん薬、主としてフェニトインまたはカルバマゼピンは、障害の活性段階の間の発作およびジスキネジアを制御するのに有効であり得る。
発作性運動誘発性ジスキネジア1は、家族性の発作性運動誘発性ジスキネジアと呼ばれ得る。家族性の発作性運動誘発性ジスキネジアは、軽症から重症の範囲の異常運動のエピソードを特徴とする障害である。疾病名において、発作性は異常運動が経時的に移り変わることを示し、運動誘発性はエピソードが運動によって引き起こされることを示し、ジスキネジアは身体の不随意運動を指す。
良性の家族性幼児てんかん(BFIE)は、出生の3か月目から8か月目の間の、健康な幼児における無熱性の反復発作の出現を特徴とする遺伝的なてんかん症候群である。BFIEの症例は世界的に報告されているが、有病率および発生率は未知のままである。アルゼンチンの一連の症例では、BFIEは、出生の最初の2年間での3番目に一般的なタイプのてんかんとしてリストされた。発作は、通常、数日にわたる繰り返しの及び短いエピソード(2-5分)のクラスター(1日当たり8-10)とともに、出生の3~8か月の間に生じる。それらは、通常、焦点性であるが、時に全般性になりかねない。患者は、運動停止(motor arrest)、不反応性、片側へのる頭部及び/又は眼球の偏位、凝視、パチパチ動く眼瞼、呻吟、チアノーゼ、びまん性の筋緊張亢進、肢の一側性または両側性の間代性の筋反射を提示する。発作間の期間に、患者は意識および活性を完全に取り戻す。精神運動発達は正常である。同じてんかんの家族歴は一定の所見である。家族性の乳児けいれんおよび舞踏アテトーゼと呼ばれる症候群が観察されており、そこで、BFIE患者は、小児期及び/又は青年期において、自発的に生じる又は多様な刺激(例えば運動、ストレス)後に生じる舞踏病性の運動障害発作を提示する。幾つかのまれな場合では、BFIEは家族性か散発性の片麻痺性片頭痛に関係している。
この遺伝子によってコードされたタンパク質は、シナプス小胞のエキソサイトーシスにおいて役割を果たすと考えられるタンパク質のファミリーが属している。小胞のエキソサイトーシスは、小胞の内容物を放出し、様々な細胞機能にとって重要である。例えば、ニューロンからの伝達物質の分泌は、シナプス伝達において重要な役割を果たす。エキソサイトーシス後、ベシクルからの膜およびタンパク質は、エンドサイトーシスのプロセスを介して原形質膜から回収される。この遺伝子の突然変異は、熱に関連するてんかん症候群の1つの原因として特定された。この遺伝子とパーキンソン病との間の考えられ得る関連性も示唆された。
般てんかん熱性けいれんプラス9型は、通常3歳までの幼児期早期における熱性及び/又は無熱性の発作の発症を特徴とする常染色体優性の神経障害であるに。発作の型は、可変的であり、全般性の強直-間代性、無緊張性、ミオクローヌス、複雑部分、および欠神の発作を含む。ほとんどの患者は、神経学的欠損が残存することなく後の小児期において発作の寛解を有するが、患者はまれに、軽度の発達遅延または軽度の知的障害を示し得る。
IDUA遺伝子は、大きな糖分子、例えばグリコサミノグリカン(GAG)の破壊にとって不可欠である、酵素α-L-イヅロニダーゼを産生するための指示を提供する。加水分解によって、α-L-イヅロニダーゼは、ヘパラン硫酸およびデルマタン硫酸中に存在する、硫酸化されていないα-L-イズロン酸を分解するために水分子を使用する。α-L-イヅロニダーゼはリソソームにおける位置し得る。IDUA遺伝子の100を超える突然変異が、ムコ多糖症I型(MPS I)を引き起こすことが分かった。MPS Iを引き起こす多くの突然変異が、α-L-イヅロニダーゼの機能を低下させるか、または完全に除去する。特定の突然変異が重度の又は弱毒化したMPS Iを引き起こすかどうかは通常判定することができないが、α-L-イヅロニダーゼをもたらさない人は、この障害の重度の形態を有している。
ハーラー-シャイエ症候群は、2つの極端なハーラー症候群とシャイエ症候群との間のムコ多糖症1型(MPS1)の中間形であり、骨格変形および運動発達の遅れを特徴とする、珍しいリソソーム蓄積症である。MPS Iの有病率は、1/100,000と推定され、ハーラー-シャイエ症候群は症例の23%を占めるか、あるいはおよそ1/435,000の有病率が推定される。ハーラー-シャイエ症候群の患者は、正常な又はほぼ正常な知能を有しているが、様々な程度の身体障害を示す。患者は、出生から1年で、低身長、多発異骨症、胸椎-腰椎後彎、様々な程度の顔面特徴の進行性の荒廃化、心筋症および弁異常、神経感覚性の聴力損失、扁桃腺肥大および咽頭扁桃肥大、および鼻汁を含む、様々な程度の筋骨格変更を提示する。水頭症が2歳以降に生じ得る。角膜混濁は、2~4歳の間で見られ、視界を回復させるために角膜移植術を必要とする。他の徴候は、臓器肥大、ヘルニアおよび多毛を含み得る。
実施形態では、本発明の方法は、細胞核内で、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bの遺伝子から転写された、およびATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bのタンパク質をコードする、保持されたイントロン含有mRNA前駆体(RIC mRNA前駆体)の存在を活用することができる。成熟した、完全にスプライシングされた、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1BのmRNAを産生するための、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1BのRIC mRNA前駆体種のスプライシングは、保持されたイントロンのスプライシングアウトを刺激するASOを使用して誘発され得る。結果として生じる成熟したATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1BのmRNAは、細胞質に輸出され、翻訳され得、それによって、患者の細胞内のATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bのタンパク質の量が増加し、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bの不足によって引き起こされたCNSの疾患または疾病の症状を緩和する。以下にさらに詳述されるこの方法は、核内遺伝子出力の標的とされた増強(TANGO)として知られている。
ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bの遺伝子が、イントロン保持事象のために分析され得る。幾つかの場合では、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、またはSTX1Bの遺伝子が、イントロン保持事象のために分析され得る。幾つかの場合では、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、またはSTX1Bの遺伝子が、イントロン保持事象のために分析され得る。RNA配列決定(RNAseq)は、UCSCゲノムブラウザにおいて視覚化することができ、ヒトの皮質ニューロン(HCN)または(AST)において発現された及び細胞質分画または核分画のいずれかにおいて局在化された、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、MFSD8、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、またはSTX1Bの転写産物を示すことができる。保持されたイントロン含有mRNA前駆体の転写産物は、核内に保持され、細胞質には輸送されない。
a.第1の変異対立遺伝子であって、そこから、
i)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質は、野生型対立遺伝子からの生成と比較して低下したレベルで生成され、
ii)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質は、同等の野生型タンパク質に比べて機能が低下した形態で生成され、または
iii)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質、或いは機能的RNAは、生成されない、第1の変異対立遺伝子;及び
b.第2の変異対立遺伝子であって、そこから、
i)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質は、野生型対立遺伝子からの生成と比較して低下したレベルで生成され、
ii)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質は、同等の野生型タンパク質に比べて機能が低下した形態で生成され、または
iii)ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUASTX1Bのタンパク質、或いは機能的RNAは、生成されない、第2の変異対立遺伝子
を含み;
ここで、RIC mRNA前駆体は、第1の対立遺伝子及び/又は第2の対立遺伝子から転写される。これら実施形態では、ASOは、第1の対立遺伝子または第2の対立遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の標的部位に結合し、それによりRIC mRNA前駆体からの保持されたイントロンの構成的スプライシングを誘発して、被験体の細胞において、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bのタンパク質をコードするmRNAのレベルの増加、および標的タンパク質または機能的RNAの発現の増加を引き起こす。これら実施形態では、RIC mRNA前駆体からの保持されたイントロンの構成的スプライシングの結果として、発現レベルが増加した標的タンパク質または機能的RNAは、同等の野性型タンパク質(部分的機能)と比較して機能が低い、あるいは同等の野性型タンパク質(完全機能)と比較して完全な機能を有する、いずれの形態もありうる。
上述のように、実施形態において、核内遺伝子出力の標的とされた増強(Targeted Augmentation of Nuclear Gene Output)(TANGO)は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、STX1Bのタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせの発現を増加するために本発明の方法において使用され得る。これら実施形態において、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、STX1Bのタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせをコードする、保持されたイントロンを含有するmRNA前駆体(RIC mRNA前駆体)は、細胞の核に存在する。ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1BのRIC mRNA前駆体を持つ細胞は、保持されたイントロン、5’スプライス部位に隣接するエクソン、及び3’スプライス部位に隣接するエクソンを含み、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bのタンパク質をコードするものであり、RIC mRNA前駆体の標的部分に相補的なアンチセンスオリゴマー(ASO)と接触させることができる。RIC mRNA前駆体の標的部位へのASOのハイブリダイゼーションの結果、保持されたイントロンのスプライス部位(5’スプライス部位あるいは3’スプライス部位)のスプライシングを増強し、その後の標的タンパク質生成を増加させることができる。
本明細書に提供される方法およびアンチセンスオリゴヌクレオチド組成物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質をコードするmRNA、または、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質をコードする成熟mRNA、のレベルを増加させることにより、例えば、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質の量または活性が不足している被験体中の、細胞中のATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1Bタンパク質の発現の増加に役立つ。特に、本明細書に記載される方法および組成物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質をコードするATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1B RIC mRNA前駆体の転写産物から保持されたイントロンの構成的スプライシングを誘発することができ、これにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質をコードするmRNA、または、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質をコードする成熟mRNAのレベルを増大させ、および、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1Bタンパク質の発現を増大させる。
本開示の1つの態様は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1B RIC mRNA前駆体の標的部分に結合することにより、スプライシングを増強するアンチセンスオリゴマーを含む組成物である。本明細書に使用されるように、「ASO」、「アンチセンスオリゴマー」という用語は交換可能に使用され、ワトソンクリック塩基対合またはウォッブル塩基対合(G-U)により標的核酸(例えばATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、またはSTX1B RIC mRNA前駆体)配列にハイブリダイズする、核酸塩基を含むポリヌクレオチドなどのオリゴマーを指す。ASOは、標的配列に相補的な又はほぼ相補性的である(例えば、標的配列に結合し、スプライス部位でスプライシングを増強させるのに十分な相補性)正確な配列を有し得る。ASOは、標的核酸(例えば、mRNA前駆体の転写産物の標的部分)に結合(ハイブリダイズ)し、生理学的条件下でハイブリダイズしたままであるように設計される。典型的に、ASOは、意図した(標的とされた)核酸配列以外の部位にハイブリダイズする場合、標的核酸でない限られた数の配列に(標的核酸以外の少数の部位に)ハイブリダイズする。ASOの設計は、ASOが他の部位と結合し、「オフターゲット(off-target)」効果を引き起こす可能性が限られるように、mRNA前駆体転写産物の標的部分の核酸配列、またはゲノムまたは細胞のmRNA前駆体またはトランスクリプトーム中の他の位置における十分に類似した核酸配列の発生を考慮に入れることができる。当分野で周知の、例えば「Reducing Nonsense-Mediated mRNA Decay」と題するWO2015/035091として公開されたPCT出願PCT/US2014/054151におけるアンチセンスオリゴマーを、本明細書に記述された方法を実行するために使用することができる。
例えば、ASOは、ASOがハイブリダイズしない1つ以上の核酸塩基によって分離される、mRNA前駆体の転写産物中の核酸塩基にハイブリダイズすることができる。
記載された組成物のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含み、上記方法のいずれかにおいて使用するための医薬組成物または製剤は、医薬品産業において周知かつ公開文献においても記載されている従来技術に従って調製することができる。実施形態において、被験体を処置するための医薬組成物または製剤は、上記のように任意のアンチセンスオリゴマーの有効量を含むか、または薬学的に許容可能な塩、溶媒和物、それらの水和物もしくはエステル、および薬学的に許容可能な希釈液を含む。医薬製剤のアンチセンスオリゴマーはさらに、薬学的に許容可能な賦形剤、希釈液または担体を含むこともある。
本明細書に提供される組成物のうちのいずれかが個体に投与されうる。「個体」は、「被験体」または「患者」と交換可能に使用されてもよい。個体は哺乳動物でもよく、例えば人間、または、人類以外の霊長類、げっ歯類、ウサギ、ラット、マウス、馬、ロバ、ヤギ、猫、犬、雌牛、ブタ、あるいは羊などの動物である。実施形態では、個体はヒトである。実施形態では、個体は胎児、胚、または小児である。他の実施形態では、個体は植物などの別の真核生物であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される化合物は細胞にエクスビボで投与される。
特に標的イントロンでの、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAまたはSTX1B RIC前駆体mRNAのスプライシングを増強する追加のASOを特定する(判定する)方法も本発明の範囲内である。mRNA前駆体の標的領域内で様々なヌクレオチドに特異的にハイブリダイズするASOは、標的イントロンのスプライシングの速度および/または程度を改善するASOを特定する(判定する)ためにスクリーニングされてもよい。いくつかの実施形態では、ASOはスプライシング抑制因子/サイレンサーの結合部位をブロックまたは妨害することがある。当該技術分野において既知の任意の方法が、イントロンの標的領域にハイブリダイズされた時に所望の効果(例えばスプライシング、タンパク質または機能的なRNA生産の向上)をもたらすASOを特定する(判定する)ために使用されてもよい。これらの方法はまた、保持されたイントロンに隣接するエクソン中、または保持されていないイントロン中の標的領域へ結合することにより、保持されたイントロンのスプライシングを増強するASOの特定のために使用することができる。
使用されうる方法の一例が下記に提供される。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
[1]
被験体の細胞により標的タンパク質または機能的RNAの発現を増加させることによって必要としている被験体のCNS疾患を処置する方法であって、ここで、該細胞は、保持されたイントロン含有mRNA前駆体(RIC mRNA前駆体)を有し、該RIC mRNA前駆体は、保持されたイントロン、5’スプライス部位に隣接しているエクソン、3’スプライス部位に隣接しているエクソンを含み、ここで、RIC mRNA前駆体は、標的タンパク質または機能的RNAをコードし、該方法は、被験体の細胞を、標的タンパク質または機能的RNAをコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に相補的なアンチセンスオリゴマー(ASO)と接触させる工程を含み、それによって、保持されたイントロンは、標的タンパク質または機能的RNAをコードするRIC mRNA前駆体から構成的にスプライシングされ、それにより、被験体の細胞内で、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAのレベルを増加させ、標的タンパク質または機能的RNAの発現を増加させる、方法。
[2]
CNS疾患は、家族性片麻痺性片頭痛-2、家族性脳底型片頭痛、小児期の交代性片麻痺、発作性運動失調症2型、家族性片麻痺性偏頭痛、脊髄小脳失調症6型、精神遅滞-23、3p25微小欠失症候群、フェラン-マクダーミド症候群、統合失調症-15、神経線維腫症2型、髄膜腫、NF2関連の神経鞘腫症1、遺伝性感覚神経ニューロパシーIE型、常染色体優性小脳失調、難聴、およびナルコレプシー、ピットホプキンス症候群、 スミス・マギニス症候群、ペルオキシソーム新生障害1a、ハイムラー症候群-1、異染性白質ジストロフィー、白質消失を伴う白質脳症、ニーマン-ピック病C1型およびニーマン-ピック病D型、アイカルディ・グティエール症候群-6、早期乳児てんかん性脳症-4、進行性ミオクローヌスてんかん5、発作性舞踏病アテトーゼを伴う家族性乳児痙攣、突発性運動誘発性ジスキネジア1、良性の家族性新生児けいれん-2、あるいは全般てんかん熱性痙攣プラス9型である、[1]に記載の方法。
[3]
標的タンパク質の発現を増加させる方法であって、ここで、標的タンパク質は、保持されたイントロン含有mRNA(RIC mRNA前駆体)を有する細胞によって、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのスプライシング効率を改善することにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bの発現であり、RIC mRNA前駆体は、保持されたイントロン、保持されたイントロンの5’スプライス部位に隣接するエクソン、保持されたイントロンの3’スプライス部位に隣接するエクソンを含み、および、ここで、RIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質のスプライシング効率を改善することにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bの発現をコードし、該方法は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質のスプライシング効率の改善により、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bの発現をコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に相補的なアンチセンスオリゴマー(ASO)に、細胞を接触させる工程を含み、それによって保持されたイントロンは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質のスプライシング効率を改善することにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bの発現をコードするRIC mRNA前駆体から構成的にスプライシングされ、それにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質をコードするmRNAのレベルを増加させ、および、細胞におけるATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質のスプライシング効率を改善することにより、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1Bの発現を増加させる、方法。
[4]
標的タンパク質は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bである、[1]または[2]に記載の方法。
[5]
標的タンパク質は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bである、[1]または[2]に記載の方法。
[6]
標的タンパク質または機能的RNAは、被験体において量あるいは活性が不足している標的タンパク質あるいは機能的RNAを機能的に増大させるか、これに取って代わる、補償タンパク質あるいは補償型の機能的RNAである、[1]または[2]に記載の方法。
[7]
細胞は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bのタンパク質の不足している量または活性によって引き起こされた疾病を抱える被験体中にあるか、該被験体からのものである、[3]に記載の方法。
[8]
細胞は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bのタンパク質の不足している量または活性によって引き起こされた疾病を抱える被験体中にあるか、該被験体からのものである、[3]に記載の方法。
[9]
標的タンパク質の量の不足は、標的タンパク質のハプロ不全によって引き起こされ、ここで、被験体は、機能的標的タンパク質をコードする第1の対立遺伝子、標的タンパク質が産生されない第2の対立遺伝子、または非機能的標的タンパク質をコードする第2の対立遺伝子を有し、アンチセンスオリゴマーは、第1の対立遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する、[1]から[8]のいずれか1つに記載の方法。
[10]
被験体は、標的タンパク質の量または機能の不足に起因する障害により引き起こされた疾病を抱えており、ここで、被験体は、
(a)(i)標的タンパク質が野生型対立遺伝子からの生成と比較して、減少したレベルで生成され、
(ii)標的タンパク質が同等の野性型タンパク質と比較して機能が低下した形態で生成され、あるいは、
(iii)標的タンパク質が生成されない、第1の変異対立遺伝子と、
(b)(i)標的タンパク質が野生型対立遺伝子からの生成と比較して、減少したレベルで生成され、
(ii)標的タンパク質が同等の野性型タンパク質と比較して機能が低下した形態で生成され、あるいは、
(iii)標的タンパク質が生成されない、第2の変異対立遺伝子とを有し、
ここで、被験体が第1の変異対立遺伝子(a)(iii)を有するとき、第2の変異対立遺伝子は(b)(i)あるいは(b)(ii)であり、 ここで、被験体が第2の変異対立遺伝子(b)(iii)を有するとき、第1の変異対立遺伝子は(a)(i)あるいは(a)(ii)であり、 ここで、RIC mRNA前駆体は、(a)(i)あるいは
(a)(ii)である第1の変異対立遺伝子、および/または、(b)(i)あるいは(b)(ii)である第2の変異対立遺伝子から転写される、[1]から[8]のいずれか1つに記載の方法。
[11]
標的タンパク質は、同等の野性型タンパク質と比較して、機能が低下した形態で生成される、[10]に記載の方法。
[12]
標的タンパク質は、同等の野性型タンパク質と比較して、十分に機能的な形態で生成される、[10]に記載の方法。
[13]
RIC mRNA前駆体の標的部分は、保持されたイントロンの5’スプライス部位に対して+6から保持されたイントロンの3’スプライス部位に対して-16までの領域内の保持されたイントロンにある、[1]から[12]のいずれか1つに記載の方法。
[14]
RIC mRNA前駆体の標的部分は、
(a)保持されたイントロンの5’スプライス部位に対して、+6から+4000、+6から+3000、+6から+2000、または+6から+100の領域;あるいは、
(b)保持されたイントロンの3’スプライス部位に対して、-16から-4000、-16から-2000、-16から-1000、-16から-500、または-16から-100の領域、
の内部の保持されたイントロンにある、[1]から[12]のいずれか1つに記載の方法。
[15]
RIC mRNA前駆体の標的部分は、
(a)保持されたイントロンの5’スプライス部位に隣接するエクソン中の+2eから-4eの領域;あるいは
(b)保持されたイントロンの3’スプライス部位に隣接するエクソン中の+2eから-4eの領域、
の内部にある、[1]から[12]のいずれか1つに記載の方法。
[16]
RIC mRNA前駆体は、SEQ ID NO:1-19に対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有する遺伝子配列によってコードされる、[1]から[15]のいずれか1つに記載の方法。
[17]
RIC mRNA前駆体は、SEQ ID NO:20-80のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を備えた配列を含む、[1]から[16]のいずれか1つに記載の方法。
[18]
アンチセンスオリゴマーは、機能的RNAまたは標的タンパク質をコードする遺伝子から転写されたmRNA前駆体の選択的スプライシングを調節することにより、標的タンパク質または機能的RNAの量を増加させない、[1]から[17]のいずれか1つに記載の方法。
[19]
アンチセンスオリゴマーは、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子の突然変異に起因する異常スプライシングを調節することにより、標的タンパク質または機能的RNAの量を増加させない、[1]から[18]のいずれか1つに記載の方法。
[20]
RIC mRNA前駆体は、全長のmRNA前駆体の部分的スプライシング、または野生型のmRNA前駆体の部分的スプライシングによって生成された、[1]から[19]のいずれか1つに記載の方法。
[21]
標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAは、全長成熟mRNAまたは野生型成熟mRNAである、[1]から[20]のいずれか1つに記載の方法。
[22]
生成された標的タンパク質は全長のタンパク質あるいは野生型のタンパク質である、[1]から[21]のいずれか1つに記載の方法。
[23]
アンチセンスオリゴマーと接触させた細胞において生成された標的タンパク質あるいは機能的RNAをコードするmRNAの総量は、対照細胞において生成された標的タンパク質あるいは機能的RNAをコードするmRNAの総量と比較して、約1.1~約10倍、約1.5~約10倍、約2~約10倍、約3~約10倍、約4~約10倍、約1.1~約5倍、約1.1~約6倍、約1.1~約7倍、約1.1~約8倍、約1.1~約9倍、約2~約5倍、約2~約6倍、約2~約7倍、約2~約8倍、約2~約9倍、約3~約6倍、約3~約7倍、約3~約8倍、約3~約9倍、約4~約7倍、約4~約8倍、約4~約9倍、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、あるいは少なくとも約10倍増加する、[1]から[22]のいずれか1つに記載の方法。
[24]
アンチセンスオリゴマーと接触させた細胞によって生成された標的タンパク質の総量は、対照細胞によって生成された標的タンパク質の総量と比較して、約1.1~約10倍、約1.5~約10倍、約2~約10倍、約3~約10倍、約4~約10倍、約1.1~約5倍、約1.1~約6倍、約1.1~約7倍、約1.1~約8倍、約1.1~約9倍、約2~約5倍、約2~約6倍、約2~約7倍、約2~約8倍、約2~約9倍、約3~約6倍、約3~約7倍、約3~約8倍、約3~約9倍、約4~約7倍、約4~約8倍、約4~約9倍、少なくとも約1.1倍、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約3.5倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、あるいは少なくとも約10倍増加する、[1]から[23]のいずれか1つに記載の方法。
[25]
アンチセンスオリゴマーは、ホスホロチオエート結合またはホスホロジアミデート結合を含む骨格修飾を含む、[1]から[24]のいずれか1つに記載の方法。
[26]
アンチセンスオリゴマーはホスホロジアミデートモルホリノ、ロックド核酸、ペプチド核酸、2’-O-メチル、2’-フルオロ、あるいは2’-O-メトキシエチル部分を含む、[1]から[25]のいずれか1つに記載の方法。
[27]
アンチセンスオリゴマーは少なくとも1つの修飾された糖部を含む、[1]から[26]のいずれか1つに記載の方法。
[28]
それぞれの糖部は修飾された糖部である、[27]に記載の方法。
[29]
アンチセンスオリゴマーは、8~50の核酸塩基、8~40の核酸塩基、8~35の核酸塩基、8~30の核酸塩基、8~25の核酸塩基、8~20の核酸塩基、8~15の核酸塩基、9~50の核酸塩基、9~40の核酸塩基、9~35の核酸塩基、9~30の核酸塩基、9~25の核酸塩基、9~20の核酸塩基、9~15の核酸塩基、10~50の核酸塩基、10~40の核酸塩基、10~35の核酸塩基、10~30の核酸塩基、10~25の核酸塩基、10~20の核酸塩基、10~15の核酸塩基、11~50の核酸塩基、11~40の核酸塩基、11~35の核酸塩基、11~30の核酸塩基、11~25の核酸塩基、11~20の核酸塩基、11~15の核酸塩基、12~50の核酸塩基、12~40の核酸塩基、12~35の核酸塩基、12~30の核酸塩基、12~25の核酸塩基、12~20の核酸塩基、あるいは12~15の核酸塩基からなる、[1]から[28]のいずれか1つに記載の方法。
[30]
アンチセンスオリゴマーは、タンパク質をコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、あるいは100%相補的である、[1]から[29]のいずれか1つに記載の方法。
[31]
RIC mRNA前駆体の標的部分は、SEQ ID NO:24351-24354、24356-24378、24380-24386、または28515-28516から選択される配列内にある、[1]から[30]のいずれか1つに記載の方法。
[32]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、あるいは23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性を備えるヌクレオチド配列を含む、[1]から[31]のいずれか1つに記載の方法。
[33]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350から選択されたヌクレオチド配列を含む、[1]から[31]のいずれか1つに記載の方法。
[34]
細胞は、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の集団を含み、 ここで、RIC mRNA前駆体の集団は2つ以上の保持されたイントロンを含み、 および、ここで、アンチセンスオリゴマーは、RIC mRNA前駆体の集団で最も豊富な保持されたイントロンに結合する、[1]から[33]のいずれか1つに記載の方法。
[35]
最も豊富な保持されたイントロンに対するアンチセンスオリゴマーの結合は、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAを生成するためにRIC mRNA前駆体の集団からの2つ以上の保持されたイントロンのスプライシングアウトを誘発する、[34]に記載の方法。
[36]
細胞は、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子から転写されたRIC mRNA前駆体の集団を含み、ここでRIC mRNA前駆体の集団は、2つ以上の保持されたイントロンを含み、アンチセンスオリゴマーは、RIC mRNA前駆体の集団において2番目に豊富な保持されたイントロンに結合する、[1]から[33]のいずれか1つに記載の方法。
[37]
2番目に豊富な保持されたイントロンに対するアンチセンスオリゴマーの結合は、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAを生成するためにRIC mRNA前駆体の集団からの2つ以上の保持されたイントロンのスプライシングアウトを誘発する、[36]に記載の方法。
[38]
疾病は疾患または障害である、[7]から[37]のいずれか1つに記載の方法。
[39]
疾患または疾病は、家族性片麻痺性片頭痛-2、家族性脳底型片頭痛、小児期の交代性片麻痺、発作性運動失調症2型、家族性片麻痺性偏頭痛、脊髄小脳失調症6型、精神遅滞-23、3p25微小欠失症候群、フェラン-マクダーミド症候群、統合失調症-15、神経線維腫症2型、髄膜腫、NF2関連の神経鞘腫症1、遺伝性感覚神経ニューロパシーIE型、常染色体優性小脳失調、難聴、およびナルコレプシー、ピットホプキンス症候群、 スミス・マギニス症候群、ペルオキシソーム新生障害1a、ハイムラー症候群-1、異染性白質ジストロフィー、白質消失を伴う白質脳症、ニーマン-ピック病C1型およびニーマン-ピック病D型、アイカルディ・グティエール症候群-6、早期乳児てんかん性脳症-4、進行性ミオクローヌスてんかん5、発作性舞踏病アテトーゼを伴う家族性乳児痙攣、突発性運動誘発性ジスキネジア1、良性の家族性新生児けいれん-2、あるいは全般てんかん熱性痙攣プラス9型である、[38]に記載の方法。
[40]
標的タンパク質およびRIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bの遺伝子によってコードされる、[39]に記載の方法。
[41]
該方法はタンパク質発現を評価する工程をさらに含む、[1]から[40]のいずれか1つに記載の方法。
[42]
アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する、[1]から[41]のいずれか1つに記載の方法。
[43]
被験体はヒトである、[1]から[42]のいずれか1つに記載の方法。
[44]
被験体はヒト以外の動物である、[1]から[42]のいずれか1つに記載の方法。
[45]
被験体は胎児、胚、あるいは子供である、[1]から[43]のいずれか1つに記載の方法。
[46]
細胞はエクスビボである、[1]から[44]のいずれか1つに記載の方法。
[47]
アンチセンスオリゴマーは、被験体のくも膜下腔内注射、脳室内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、あるいは静脈内注射によって投与される、[1]から[44]のいずれか1つに記載の方法。
[48]
5’スプライス部位に隣接するエクソンの-3eから-1eと、保持されたイントロンの+1~+6にある9ヌクレオチドは、対応する野性型配列と同一である、[1]から[47]のいずれか1つに記載の方法。
[49]
保持されたイントロンの-15から-1および3’スプライス部位に隣接するエクソンの+1eの16ヌクレオチド配列は、対応する野生型配列と同一である、[1]から[48]のいずれか1つに記載の方法。
[50]
[1]から[39]のいずれか1つに記載の方法において使用されるアンチセンスオリゴマー。
[51]
SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、97%、あるいは100%の配列同一性を備えた配列を含むアンチセンスオリゴマー。
[52]
[50]または[51]に記載のアンチセンスオリゴマーおよび賦形剤を含む医薬組成物。
[53]
くも膜下腔内注射、脳室内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、または静脈内注射により、[52]に記載の医薬組成物を投与することによって、必要としている被験体を処置する方法。
[54]
不足しているタンパク質または不足している機能的RNAに関連する、必要としている被験体中の、家族性片麻痺性片頭痛-2、家族性脳底型片頭痛、小児期の交代性片麻痺、発作性運動失調症2型、家族性片麻痺性偏頭痛、脊髄小脳失調症6型、精神遅滞-23、3p25微小欠失症候群、フェラン-マクダーミド症候群、統合失調症-15、神経線維腫症2型、髄膜腫、NF2関連の神経鞘腫症1、遺伝性感覚神経ニューロパシーIE型、常染色体優性小脳失調、難聴、およびナルコレプシー、ピットホプキンス症候群、 スミス・マギニス症候群、ペルオキシソーム新生障害1a、ハイムラー症候群-1、異染性白質ジストロフィー、白質消失を伴う白質脳症、ニーマン-ピック病C1型およびニーマン-ピック病D型、アイカルディ・グティエール症候群-6、早期乳児てんかん性脳症-4、進行性ミオクローヌスてんかん5、発作性舞踏病アテトーゼを伴う家族性乳児痙攣、突発性運動誘発性ジスキネジア1、良性の家族性新生児けいれん-2、あるいは全般てんかん熱性痙攣プラス9型を処置するために、細胞によって、標的タンパク質あるいは機能的RNAの発現を増加させる方法で使用されるアンチセンスオリゴマーを含む組成物であって、ここで、不足しているタンパク質または機能的RNAは、被験体において量あるいは活性が不足しており、ここで、アンチセンスオリゴマーは、標的タンパク質または機能的RNAをコードする、保持されたイントロン含有mRNA前駆体(RIC mRNA前駆体)の構成的スプライシングを増強し、ここで、標的タンパク質は:
(a)不足しているタンパク質;または
(b)被験体において不足しているタンパク質を機能的に増大させるか、これに取って代わる、補償タンパク質であり、
ここで、機能的RNAは:
(a)不足したRNA;または
(b)被験体において不足した機能的RNAを機能的に増大させるか、これに取って代わる、補償機能的RNAであり、
ここでRIC mRNA前駆体は、保持されたイントロン、5’スプライス部位に隣接しているエクソン、および3’スプライス部位に隣接しているエクソンを含み、保持されたイントロンは、標的タンパク質または機能的RNAをコードするRIC mRNA前駆体からスプライシングされ、それによって、被験体において標的タンパク質または機能的RNAの産生または活性を増加させる、組成物。
[55]
必要としている被験体においてATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質に関連する疾病を処置する方法で使用されるアンチセンスオリゴマーを含む組成物であって、被験体の細胞によって、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質の発現を増加させる工程を含み、ここで、細胞は、保持されたイントロン、保持されたイントロンの5’スプライス部位に隣接するエクソン、保持されたイントロンの3’スプライス部位に隣接するエクソンを含む、保持されたイントロン含有mRNA前駆体を有し、および、RIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質をコードし、前記方法は、アンチセンスオリゴマーに細胞を接触させる工程を含み、それにより、保持されたイントロンは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質をコードするRIC mRNA前駆体の転写産物から構成的にスプライシングされ、それにより、標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAのレベルを増加させ、および、被験体の細胞において、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUA、あるいはSTX1Bのタンパク質の発現を増加させる、組成物。
[56]
標的タンパク質は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bである、[55]に記載の組成物。
[57]
標的タンパク質は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1Bである、[55]に記載の組成物。
[58]
疾病は疾患または障害である、[55]または[56]に記載の組成物。
[59]
疾患または障害は、家族性片麻痺性片頭痛-2、家族性脳底型片頭痛、小児期の交代性片麻痺、発作性運動失調症2型、家族性片麻痺性偏頭痛、脊髄小脳失調症6型、精神遅滞-23、3p25微小欠失症候群、フェラン-マクダーミド症候群、統合失調症-15、神経線維腫症2型、髄膜腫、NF2関連の神経鞘腫症1、遺伝性感覚神経ニューロパシーIE型、常染色体優性小脳失調、難聴、およびナルコレプシー、ピットホプキンス症候群、 スミス・マギニス症候群、ペルオキシソーム新生障害1a、ハイムラー症候群-1、異染性白質ジストロフィー、白質消失を伴う白質脳症、ニーマン-ピック病C1型およびニーマン-ピック病D型、アイカルディ・グティエール症候群-6、早期乳児てんかん性脳症-4、進行性ミオクローヌスてんかん5、発作性舞踏病アテトーゼを伴う家族性乳児痙攣、突発性運動誘発性ジスキネジア1、良性の家族性新生児けいれん-2、あるいは全般てんかん熱性痙攣プラス9型である、[58]に記載の組成物。
[60]
標的タンパク質およびRIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1B遺伝子によってコードされる、[59]に記載の組成物。
[61]
標的タンパク質およびRIC mRNA前駆体は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1B遺伝子によってコードされる、[59]に記載の組成物。
[62]
アンチセンスオリゴマーは、保持されたイントロンの5’スプライス部位に対して+6から、保持されたイントロンの3’スプライス部位に対して-16までの領域内の保持されたイントロンにあるRIC mRNA前駆体の一部を標的とする、[54]から[60]のいずれか1つに記載の組成物。
[63]
アンチセンスオリゴマーはRIC mRNA前駆体の一部を標的とし、これは、
(a)保持されたイントロンの5’スプライス部位に対する+6から+100の領域;または
(b)保持されたイントロンの3’スプライス部位に対する-16から-100の領域、
の内部の保持されたイントロンにある、[54]から[62]のいずれか1つに記載の組成物。
[64]
アンチセンスオリゴマーは、少なくとも1つの保持されたイントロンの5’スプライス部位の約100ヌクレオチド下流から、少なくとも1つの保持されたイントロンの3’スプライス部位の約100ヌクレオチド上流までの領域内にあるRIC mRNA前駆体の一部を標的とする、[54]から[60]のいずれか1つに記載の組成物。
[65]
RIC mRNA前駆体の標的部分は、
(a)保持されたイントロンの5’スプライス部位に隣接するエクソン中の+2e~-4eの領域;あるいは
(b)保持されたイントロンの3’スプライス部位に隣接するエクソン中の+2e~-4eの領域、
の内部にある、[54]から[60]のいずれか1つに記載の組成物。
[66]
RIC mRNA前駆体は、SEQ ID NO:1-19に対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有する遺伝子配列によってコードされる、[54]から[65]のいずれか1つに記載の組成物。
[67]
RIC mRNA前駆体は、SEQ ID NO:20-80のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有する配列を含む、[54]から[66]のいずれか1つに記載の組成物。
[68]
アンチセンスオリゴマーは、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子から転写されたmRNA前駆体の選択的スプライシングを調節することにより標的タンパク質または機能的RNAの量を増加させない、[54]から[67]のいずれか1つに記載の組成物。
[69]
アンチセンスオリゴマーは、標的タンパク質または機能的RNAをコードする遺伝子の突然変異に起因する異常スプライシングを調節することにより、機能的RNAまたは機能的タンパク質の量を増加させない、[54]から[68]のいずれか1つに記載の組成物。
[70]
RIC mRNA前駆体は、全長のmRNA前駆体、または野生型のmRNA前駆体の部分的なスプライシングによって生成された、[54]から[69]のいずれか1つに記載の組成物。
[71]
標的タンパク質または機能的RNAをコードするmRNAは、全長の成熟mRNA、あるいは野生型の成熟mRNAである、[54]から[70]のいずれか1つに記載の組成物。
[72]
生成された標的タンパク質は全長のタンパク質あるいは野生型のタンパク質である、[54]から[71]のいずれか1つに記載の組成物。
[73]
保持されたイントロンは律速イントロンである、[54]から[72]のいずれか1つに記載の組成物。
[74]
前記保持されたイントロンは前記RIC mRNA前駆体で最も豊富な保持されたイントロンである、[54]から[73]のいずれか1つに記載の組成物。
[75]
保持されたイントロンは前記RIC mRNA前駆体で2番目に豊富な保持されたイントロンである、[54]から[73]のいずれか1つに記載の組成物。
[76]
アンチセンスオリゴマーは、ホスホロチオエート結合またはホスホロジアミデート結合を含む骨格修飾を含む、[54]から[75]のいずれか1つに記載の組成物。
[77]
前記アンチセンスオリゴマーはアンチセンスオリゴヌクレオチドである、[54]から[76]のいずれか1つに記載の組成物。
[78]
アンチセンスオリゴマーはホスホロジアミデートモルホリノ、ロックド核酸、ペプチド核酸、2’-O-メチル、2’-フルオロ、あるいは2’-O-メトキシエチル部分を含む、[54]から[77]のいずれか1つに記載の組成物。
[79]
アンチセンスオリゴマーは少なくとも1つの修飾された糖部を含む、[54]から[78]のいずれか1つに記載の組成物。
[80]
それぞれの糖部は修飾された糖部である、[79]に記載の組成物。
[81]
アンチセンスオリゴマーは、8~50の核酸塩基、8~40の核酸塩基、8~35の核酸塩基、8~30の核酸塩基、8~25の核酸塩基、8~20の核酸塩基、8~15の核酸塩基、9~50の核酸塩基、9~40の核酸塩基、9~35の核酸塩基、9~30の核酸塩基、9~25の核酸塩基、9~20の核酸塩基、9~15の核酸塩基、10~50の核酸塩基、10~40の核酸塩基、10~35の核酸塩基、10~30の核酸塩基、10~25の核酸塩基、10~20の核酸塩基、10~15の核酸塩基、11~50の核酸塩基、11~40の核酸塩基、11~35の核酸塩基、11~30の核酸塩基、11~25の核酸塩基、11~20の核酸塩基、11~15の核酸塩基、12~50の核酸塩基、12~40の核酸塩基、12~35の核酸塩基、12~30の核酸塩基、12~25の核酸塩基、12~20の核酸塩基、あるいは12~15の核酸塩基からなる、[54]から[80]のいずれか1つに記載の組成物。
[82]
アンチセンスオリゴマーは、タンパク質をコードするRIC mRNA前駆体の標的部分に少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、あるいは100%相補的である、[54]から[81]のいずれか1つに記載の組成物。
[83]
アンチセンスオリゴマーはツベリンRIC mRNA前駆体の標的部分へ結合し、RIC mRNA前駆体の標的部分は、SEQ ID NO:24351-24354、24356-24378、24380-24386、または28515-28516から選択される配列内にある、[54]から[82]のいずれか1つに記載の組成物。
[84]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、あるいは23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性であるヌクレオチド配列を含む、[54]から[83]のいずれか1つに記載の組成物。
[85]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350から選択されたヌクレオチド配列を含む、[54]から[83]のいずれか1つに記載の組成物。
[86]
アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する、[54]から[85]のいずれか1つに記載の組成物。
[87]
アンチセンスオリゴマーは、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の標的部分に結合する、[54]から[85]のいずれか1つに記載の組成物。
[88]
[54]から[86]に記載の組成物のいずれかのアンチセンスオリゴマー、および賦形剤を含む医薬組成物。
[89]
くも膜下腔内注射、脳室内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、または静脈内注射により[88]に記載の医薬組成物を投与することによって、必要としている被験体を処置する方法。
[90]
医薬組成物であって、
不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1BのmRNA転写産物の標的配列にハイブリダイズするアンチセンスオリゴマーであって、ここで、不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1BのmRNA転写産物は保持されたイントロンを含み、および、ここで、アンチセンスオリゴマーは、不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1BのmRNA転写産物からの保持されたイントロンのスプライシングアウトを誘発する、アンチセンスオリゴマーと、
薬学的に許容可能な賦形剤と、を含む、医薬組成物。
[91]
アンチセンスオリゴマーは、不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのmRNA転写産物の標的配列にハイブリダイズする、[90]に記載の医薬組成物。
[92]
不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのmRNA転写産物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の転写産物である、[91]に記載の医薬組成物。
[93]
アンチセンスオリゴマーは、不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのmRNA転写産物の標的配列にハイブリダイズする、[90]に記載の医薬組成物。
[94]
不足しているATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのmRNA転写産物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1BのRIC mRNA前駆体の転写産物である、[93]に記載の医薬組成物。
[95]
RIC mRNA前駆体の転写産物の標的部分は、保持されたイントロンの5’スプライス部位に対して+4000~保持されたイントロンの3’スプライス部位に対して-2000までの領域内の保持されたイントロンにある、[90]から[94]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[96]
RIC mRNA前駆体の転写産物は、SEQ ID NO:1-19に対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有する遺伝子配列によってコードされる、[90]から[95]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[97]
RIC mRNA前駆体の転写産物は、SEQ ID NO:20-80のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有する配列を含む、[90]から[96]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[98]
アンチセンスオリゴマーは、ホスホロチオエート結合またはホスホロジアミデート結合を含む骨格修飾を含む、[90]から[97]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[99]
アンチセンスオリゴマーはアンチセンスオリゴヌクレオチドである、[90]から[98]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[100]
アンチセンスオリゴマーはホスホロジアミデートモルホリノ、ロックド核酸、ペプチド核酸、2’-O-メチル、2’-フルオロ、あるいは2’-O-メトキシエチル部分を含む、[90]から[99]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[101]
アンチセンスオリゴマーは少なくとも1つの修飾された糖部を含む、[90]から[100]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[102]
アンチセンスオリゴマーは、8~50の核酸塩基、8~40の核酸塩基、8~35の核酸塩基、8~30の核酸塩基、8~25の核酸塩基、8~20の核酸塩基、8~15の核酸塩基、9~50の核酸塩基、9~40の核酸塩基、9~35の核酸塩基、9~30の核酸塩基、9~25の核酸塩基、9~20の核酸塩基、9~15の核酸塩基、10~50の核酸塩基、10~40の核酸塩基、10~35の核酸塩基、10~30の核酸塩基、10~25の核酸塩基、10~20の核酸塩基、10~15の核酸塩基、11~50の核酸塩基、11~40の核酸塩基、11~35の核酸塩基、11~30の核酸塩基、11~25の核酸塩基、11~20の核酸塩基、11~15の核酸塩基、12~50の核酸塩基、12~40の核酸塩基、12~35の核酸塩基、12~30の核酸塩基、12~25の核酸塩基、12~20の核酸塩基、または12~15の核酸塩基を含む、[90]から[101]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[103]
アンチセンスオリゴマーは、RIC mRNA前駆体の転写産物の標的部分に対して、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、あるいは100%相補的である、[90]から[102]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[104]
RIC mRNA前駆体の転写産物の標的部分は、SEQ ID NO:24351-24354、24356-24378、24380-24386、あるいは28515-28516から選択される配列内にある、[90]から[103]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[105]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性であるヌクレオチド配列を含む、[90]から[104]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[106]
アンチセンスオリゴマーは、SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、または23536-24350から選択されたヌクレオチド配列を含む、[90]から[104]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[107]
医薬組成物は、髄腔内注射、脳室内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射、あるいは静脈内注射のために製剤される、[90]から[105]のいずれか1つに記載の医薬組成物。
[108]
標的タンパク質の機能的形態をコードする十分に処理されたmRNA転写産物を産生するために、保持されたイントロンの除去を促進するためのmRNA転写産物の処理を誘発する方法であって、該方法は:
(a)被験体の標的細胞へアンチセンスオリゴマーを接触させる工程と、
(b)mRNA転写産物にアンチセンスオリゴマーをハイブリダイズする工程であって、
mRNA転写産物が標的タンパク質の機能的形態をコードすることができ、かつ少なくとも1つの保持されたイントロンを含む、工程と、
(c)標的タンパク質の機能的形態をコードする十分に処理されたmRNA転写産物を生成するためにmRNA転写産物から少なくとも1つの保持されたイントロンを除去する工程と、
(d)十分に処理されたmRNA転写産物から標的タンパク質の機能的形態を翻訳する工程と、を含み、
ここで、mRNA転写産物はATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、MFSD8、IDUA、あるいはSTX1BのmRNA転写産物から選択される、方法。
[109]
保持されたイントロンは保持されたイントロン全体である、[108]に記載の方法。
[110]
mRNA転写産物はRIC mRNA前駆体の転写産物である、[108]または[109]に記載の方法。
[111]
mRNA転写産物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1B mRNA転写産物から選択される、[108]から[110]のいずれか1つに記載の方法。
[112]
mRNA転写産物は、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、あるいはSTX1B mRNA転写産物から選択される、[108]から[110]のいずれか1つに記載の方法。
[113]
標的タンパク質の不足している量または活性によって引き起こされる疾病を抱える被験体を処置する方法であって、該方法は:SEQ ID NO:81-2675、2676-3302、3303-3552、3553-3794、3795-4032、4033-6411、6412-7753、7754-7964、7965-8053、8054-9332、9333-9600、9601-9803、24387-28514、13692-13760、13761-15914、15915-16930、16931-23347、23348-23535、あるいは23536-24350のいずれか1つに対して少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、あるいは99%の配列同一性を備えるヌクレオチド配列を含むアンチセンスオリゴマーを、被験体に投与する工程を含む、方法。
本発明は、以下の実施例によってより具体的に例示されるだろう。しかしながら、本発明がどんな方法でもこれらの実施例によって制限されていないことが理解されるべきである。
全トランスクリプトームショットガン配列決定を、次世代配列決定を使用して実行し、イントロン保持事象を特定するために、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B1、EIF2B2、NPC1、ADAR、MFSD8、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、IDUAおよびSTX1B遺伝子によって産生された転写産物のスナップショットを明らかにした。このために、細胞の核および細胞質の分画からのpolyA+ RNAを分離し、IlluminaのTruSeq Stranded mRNAライブラリPrepキットを用いてcDNAライブラリを構築した。ライブラリを対末端配列決定(pair-end sequenced)し、結果として、ヒトゲノム(2009年2月、GRCh37/hg19アセンブリ)にマッピングされた100ヌクレオチドの読み取りをもたらした。マッピングされた読み取りは(UCSC Genome Informatics Group (Center for Biomolecular Science & Engineering, University of California, Santa Cruz, 1156 High Street, Santa Cruz, CA 95064)によって操作され、かつ、例えばRosenbloom, et al., 2015,“The UCSC Genome Browser database: 2015 update,”Nucleic Acids Research 43, Database Issue doi: 10.1093/nar/gku1177に記載された)UCSCゲノムブラウザを使用して視覚化され、読み取りの範囲および数はピーク信号によって推論される。ピークの高さは、特定の領域における読取密度によって与えられた発現のレベルを示している。ピークをエクソン領域およびイントロン領域に一致させられるようにUCSCゲノムブラウザによって遺伝子の概略図が提供される。このディスプレイに基づいて、細胞の核分画においては高い読取密度を有するが、細胞質分画においては読み取りが非常に低いかまったく無いイントロンを特定した。これは、これらのイントロンが保持されたこと、および、イントロンを含む転写産物が核内に残っていることを示し、かつ、この保持されたRIC mRNA前駆体が、細胞質に排出されないので、非生産的であることを示唆している。
ASOウォークは、本明細書に記述された方法を使用して、保持されたイントロンを標的とするように設計された。イントロンの、例えば+6から+69のヌクレオチドに及ぶイントロン5’スプライス部位の直ぐ下流の領域と、例えば-16から-79に及ぶイントロンの3’スプライス部位のすぐ上流の領域とを、2’-O-Me RNA、PS骨格、5-ヌクレオチド間隔だけシフトしている18塩基長のASOで標的とした。
ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、またはSTX1Bの発現の増加が、ASOを用いて、ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2、またはSTX1Bにおける保持されたイントロンのスプライシング効率を改善することにより達成しうるかどうかを判定するために、ARPE-19またはSK-N-AS細胞を、偽トランスフェクト(mock-transfected)し、または、図7、図9、図11、図13、図15、図17、図19、図22、図24、図26、図37、図39、図41および表1に記載の標的化ASOでトランスフェクトした。細胞を、供給元の仕様書に従って、Lipofectamine RNAiMaxトランスフェクション試薬(Thermo Fisher)を用いてトランスフェクトする。簡潔に述べると、ASOを96ウェル組織培養プレートに播種し、Opti-MEMで希釈したRNAiMaxと組み合わせる。トリプシンを用いて細胞を剥離し、完全培地に再懸濁し、約25,000個の細胞をASOトランスフェクション混合物に加える。トランスフェクション実験は三通りのプレート複製において実行される。最終的なASO濃度は80nMであった。供給元の仕様書に従って、培地をトランスフェクションの6時間後に交換し、細胞をCells-to-Ct溶解試薬を用い、DNAse(Thermo Fisher)で試薬を補充し、24時間で採取する。供給元の仕様書に従い、cDNAをCells-to-Ct RT試薬(Thermo Fisher)で生成される。対象のイントロンでのスプライシングの量を定量化するために、対応するエクソン-エクソンジャンクション(Thermo Fisher)に及ぶプローブでTaqmanアッセイを用いて、定量PCRが実行された。Taqmanアッセイは、QuantStudio 7Flex Real-Time PCRシステム(Thermo Fisher)上で、供給元の仕様書に従い実行される。ATP1A2、CACNA1A、SETD5、SHANK3、NF2、DNMT1、TCF4、RAI1、PEX1、ARSA、EIF2B5、EIF2B2、NPC1、ADAR、STXBP1、PRICKLE2、PRRT2またはSTX1Bのアッセイ値を、RPL32(deltaCt)およびプレート適合偽トランスフェクトサンプル(delta-delta Ct)に対して正規化し、モック定量(2^-(delta-deltaCt)に対して倍率変化を生成した。3つのプレート複製のモック(mock)に対する平均倍率変化をプロットした。これらの結果を用いて、ASOを用いて遺伝子中に保持されたイントロンのスプライシングを誘発することが、遺伝子発現の増加をもたらすことを確認した。
Claims (8)
- アンチセンスオリゴマー(ASO)であって、ASOが、STXBP1タンパク質をコードする保持されたイントロン含有mRNA前駆体(RIC mRNA前駆体)の標的部分に相補的であり、RIC mRNA前駆体は保持されたイントロンを含み、ASOのRIC mRNA前駆体の標的部分との結合が、RIC mRNA前駆体を発現する細胞内で、保持されたイントロンをRIC mRNA前駆体から構成的にスプライシングさせることにより、細胞内で、STXBP1タンパク質をコードする成熟mRNAのレベルを増加させ、RIC mRNA前駆体の標的部分は保持されたイントロン内にあり、ASOが、SEQ ID NO:7211~7230から選択される配列を含む、前記ASO。
- RIC mRNA前駆体の標的部分は、保持されたイントロンの5’スプライス部位に対して+6~保持されたイントロンの3’スプライス部位に対して-16までの領域内にある、請求項1に記載のASO。
- RIC mRNA前駆体が、SEQ ID NO:33又は34から選択される配列を含む、請求項1または2に記載のASO。
- RIC mRNA前駆体の標的部分が、SEQ ID NO:24354、24360、又は24351から選択される配列にコードされる配列内である、請求項1~3のいずれかに記載のASO。
- STXBP1タンパク質が、
i)同等の野性型タンパク質と比較して、機能が低下した形態、または
ii)同等の野性型タンパク質と比較して、十分に機能的な形態
で生成される、請求項1~4のいずれかに記載のASO。 - ASOが、ホスホロチオエート結合またはホスホロジアミデート結合を含む骨格修飾、または修飾された糖部もしくは糖アナログを含み、該修飾された糖部もしくは糖アナログが、ホスホロジアミデートモルホリノ、ロックド核酸、ペプチド核酸、2’-O-メチル、2’-フルオロ、あるいは2’-O-メトキシエチル部分を含んでいてもよい、請求項1~5のいずれかに記載のASO。
- ASOが、18~50の核酸塩基からなる、請求項1~6のいずれかに記載のASO。
- 請求項1~7のいずれかに記載のASOを含むポリヌクレオチドをコードする、ウイルスベクター。
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