JP7236195B2 - 眼咽頭筋ジストロフィー(opmd)の処置のための試薬およびその使用 - Google Patents

眼咽頭筋ジストロフィー(opmd)の処置のための試薬およびその使用 Download PDF

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関連出願
本出願は、2016年4月14日出願の米国特許仮出願第62/322,745号の優先権を主張し、その全内容を参照として本明細書に援用する。
本開示は、眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)を処置するためのRNA干渉(RNAi)試薬、これを含む組成物、およびOPMDに罹患したまたはその素因がある個体を処置するためのその使用に関する。
OPMDは、常染色体優性遺伝性、遅進行性、遅発性の変性筋肉障害である。この疾患は、主に進行性の眼瞼の垂れ(眼瞼下垂)および嚥下困難(嚥下障害)を特徴とする。咽頭筋および下咽頭筋は、OPMDにおける特異的な標的である。近位四肢の衰弱は、疾患進行の後期に続く傾向がある。この疾患を引き起こす突然変異は、ポリ(A)結合タンパク質核1(PABPN1)遺伝子のコード領域における(GCN)nトリヌクレオチド反復の異常な伸長である。この伸長は、PABPN1タンパク質のN末端におけるポリアラニントラクトの伸長を導く:正常タンパク質中には10個のアラニンが存在し、突然変異型(expPABPN1)では11~18個のアラニンに伸長する。疾患の主な病理学的特徴は、expPABPN1の核内凝集体である。伸長したPABPN1のミスフォールディングは、罹患細胞の核内に不溶性高分子線維凝集体の蓄積を生じる。PABPN1は凝集しやすいタンパク質であり、OPMD中の突然変異アラニン伸長PABPN1は野生型正常タンパク質よりも高い凝集速度を有する。しかし、OPMDの核内凝集体が病理学的機能を有するのか、細胞の防御機構の結果として保護的役割を果たすのかは依然として不明である。
薬理学的またはその他の処置は現在OPMDには利用できない。対症的外科的介入は中程度から重度の罹患した個体における眼瞼下垂を部分的に矯正し、嚥下を改善することができる。例えば、輪状咽頭筋切開術は、現在、これらの患者の嚥下を改善するために利用できる唯一の可能な処置である。しかし、これは、嚥下困難や窒息の後に死に至ることが多い、咽頭筋系の進行性劣化を矯正するものではない。
したがって、OPMDを処置するための治療薬が、それに罹患している患者および/またはOPMDがその素因がある患者において、依然として必要とされている。
本開示は、部分的に、OPMDの処置のための治療薬が現在存在しないという本発明者の認識に基づく。したがって、本開示は、OPMDの原因であるPABPN1 mRNA転写物の領域を標的とするRNAi試薬を提供する。本発明者らは、これらのRNAi試薬が、これがなければOPMDの原因である突然変異型PABPN1タンパク質、すなわち伸長ポリアラニントラクトを含むそのようなPABPN1タンパク質に翻訳されるであろう転写変異体を含む、PABPN1 mRNA転写物の転写後抑制に有効であることを示した。例えば、本開示の例示的RNAi試薬は、OPMDのインビトロおよびインビボモデルの両方においてPABPN1タンパク質の発現を阻害または低下させることが示された。さらに、本開示は、本開示のRNAi試薬(以下、「PABPN1置換試薬」)によって標的化されていないmRNA転写物を有する野生型ヒトPABPN1タンパク質の発現のための試薬を提供する。本発明者らは、本開示のRNAi試薬と併用して投与される場合、PABPN1置換試薬は、RNAi試薬に耐性があり、機能的である転写物を有するPABPN1タンパク質を発現することができることを示した。本発明者らによるこれらの知見は、OPMDの処置において治療用途を有し得る試薬を提供する。
したがって、本開示は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含むRNAを提供し、このRNA転写物の領域は配列番号1~3のいずれか1つに記載される。好ましくは、エフェクター配列は、30ヌクレオチド長よりも短い。例えば、好適なエフェクター配列は、17~29ヌクレオチド長の範囲であってもよい。
エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する6塩基対のミスマッチを含み得る。別の例では、エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する5塩基対のミスマッチを含み得る。別の例では、エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する4塩基対のミスマッチを含み得る。別の例では、エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する3塩基対のミスマッチを含む。別の例では、エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する2塩基対のミスマッチを含む。別の例では、エフェクター配列は、このエフェクター配列が実質的に相補的である配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列に対する1塩基対のミスマッチを含む。さらに別の例では、エフェクター配列は、配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列内の等価長の領域と100%相補的である。
本開示のRNAは、一本鎖RNA分子であってもよい。例えば、一本鎖RNAは、以下からなる群から選択され得る:
エフェクター配列が配列番号5に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列を含むRNA;
エフェクター配列が配列番号7に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列を含むRNA;および
エフェクター配列が配列番号9に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列を含むRNA。
例えば、一本鎖RNAは、配列番号4、6または8に記載の配列から選択されるエフェクター配列を含み得る。
別の例では、RNAは、エフェクター配列に実質的に相補的なエフェクター相補配列をさらに含み得る。
例えば、本開示のRNAは、以下からなる群から選択され得る:
(i)エフェクター配列が配列番号5に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列、および(ii)エフェクター配列と実質的に相補的である配列を含むエフェクター相補配列、を含むRNA;
(i)エフェクター配列が配列番号7に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列、および(ii)エフェクター配列と実質的に相補的である配列を含むエフェクター相補配列、を含むRNA;ならびに
(i)エフェクター配列が配列番号9に記載の配列と二本鎖を形成することができる限りにおいて、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列、および(ii)エフェクター配列に実質的に相補的である配列を含むエフェクター相補配列、を含むRNA。
別の例では、本開示のRNAは、以下からなる群から選択され得る:
配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むRNA;
配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むRNA;ならびに
配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むRNA。
例えば、本開示のRNAのエフェクター相補配列は、同族のエフェクターおよびエフェクター相補配列が二本鎖を形成することができる限りにおいて、対応するエフェクター配列に対する1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのミスマッチを含み得る。
別の例では、本開示のRNAは、以下からなる群から選択される:
配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号5に記載のエフェクター相補配列、を含むRNA;
配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号7に記載のエフェクター相補配列、を含むRNA;ならびに
配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号9に記載のエフェクター相補配列、を含むRNA。
したがって、本開示のRNAは、短鎖干渉RNA(siRNA)の二本鎖または二重鎖RNA(dsRNA)の形態で提供され得ることが理解されよう。
あるいは、本開示のRNAは、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)の形態で提供され得る。shRNAとして提供される場合、本開示のRNAは、エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するループ配列を含み得る。好適なループ配列は、当技術分野で公知のものから選択され得る。例えば、本開示によるshRNAは、本明細書に記載されるエフェクター補体配列とエフェクター相補体配列との間のステムループ配列との任意の組み合わせを含み得る。
一例では、本開示のRNAは、以下からなる群から選択される:
(i)配列番号10に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA;
(i)配列番号12に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA;ならびに
(i)配列番号14に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA。
一例では、本開示のRNAは、以下からなる群から選択される:
(i)配列番号10に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号11に記載のエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA;
(i)配列番号12に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号13に記載のエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA;ならびに
(i)配列番号14に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号15に記載のエフェクター相補配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含むshRNA。
例えば、本開示によるshRNAは、配列番号16~21のいずれか1つに記載の配列を含み得る。
本開示によるRNAが、OPMDを処置するための他の治療剤と組み合わせ得るか、またはそれと併用され得ることは、当業者に理解されよう。したがって、本開示は、OPMDを処置するための1つ以上の他の薬剤と組み合わせて、本明細書に記載のRNAを提供する。一例では、以下を含む複数のRNAが提供される:
(a)本明細書に記載の少なくとも1つのRNA;および
(b)以下から選択される少なくとも1つのRNA:
(i)本明細書に記載のRNA;または
(ii)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含むRNA;
ここで、(a)のRNAと(b)のRNAは異なるエフェクター配列を含む。
一例では、(b)のRNAは、本明細書に記載のRNAである。
一例では、本開示の複数のRNAは、以下から選択される少なくとも2つのRNAを含む:
(a)本明細書に記載の、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第1のRNA;
(b)本明細書に記載の、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第2のRNA;および
(c)本明細書に記載の、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第3のRNA。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つまたはそれぞれは、本明細書に記載のssRNAから選択されるssRNAである。例えば、本開示の複数のRNAは、以下からなる群から選択される少なくとも2つのssRNAを含み得る:
(a)配列番号4に記載のエフェクター配列を含む第1のRNA;
(b)配列番号6に記載のエフェクター配列を含む第2のRNA;および
(c)配列番号8に記載のエフェクター配列を含む第3のRNA;
一例では、複数のRNAの少なくとも1つまたはそれぞれは、本明細書に記載のdsRNAから選択されるdsRNAである。例えば、本開示の複数のRNAは、以下からなる群から選択される少なくとも2つのdsRNAを含み得る:
(a)配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号5に記載の配列、を含む第1のRNA;
(b)配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号7に記載の配列、を含む第2のRNA;ならびに
(c)配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号9に記載の配列、を含む第3のRNA。
別の例において、本明細書に記載の複数のRNA中の少なくとも1つまたはそれぞれのRNAは、shRNAの形態で存在し得る。本明細書に記載されるように、複数のshRNAはそれぞれ、shRNAが単一の連続配列を形成するように、対応するエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列を含む。例えば、本開示の複数のshRNAは、以下からなる群から選択される少なくとも2つのRNAを含み得る:
(a)(i)配列番号10に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号11に記載の配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含む第1のRNA;
(b)(i)配列番号12に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号13に記載の配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含む第2のRNA;ならびに
(c)(i)配列番号14に記載のエフェクター配列、(ii)配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、例えば、配列番号15に記載の配列、および(iii)エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列、を含む第3のRNA。
本明細書に記載されるように、本開示の複数のRNAは、本明細書に記載の第1のRNAおよび第2のRNAを含み得る。別の例において、本開示の複数のRNAは、本明細書に記載の第1のRNAおよび第3のRNAを含む。別の例において、本開示の複数のRNAは、本明細書に記載の第2のRNAおよび第3のRNAを含む。さらに別の例において、本開示の複数のRNAは、本明細書に記載の第1のRNA、第2のRNAおよび第3のRNAを含む。
本開示による複数のRNAは、2つのRNAまたは3つのRNAまたは4つのRNAまたは5つのRNAまたは6つのRNAまたは7つのRNAまたは8つのRNAまたは9つのRNAまたは10のRNAなどの10までのRNAを含み得る。一例では、複数のRNAは、本明細書に記載のRNAのうち2つを含む。別の例では、複数のRNAは、本明細書に記載のRNAのうち3つを含む。
複数のshRNAが提供される本開示の一例によると、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
複数のshRNAが提供される本開示の一例によると、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
複数のshRNAが提供される本開示の一例によると、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
複数のshRNAが提供される本開示の一例によると、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(iii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本明細書に記載の複数のRNAは、単一の組成物として一緒に提供されてもよい。
一例では、本明細書に記載の複数のRNAは、複数の組成物として提供されてもよい。例えば、複数のRNAのそれぞれを別々に提供してもよい。あるいは、複数のRNAの少なくとも1つを別個に提供し、複数のうちの2つ以上を組成物中に一緒に提供してもよい。
本開示のRNAまたはそのそれぞれは、核酸から転写され得るDNA指向性RNA(ddRNA)であり得る。したがって、本開示はまた、本開示のRNAをコードするDNA配列を含む核酸を含むDNA依存性RNAi(ddRNAi)構築物を提供し、例えば、RNAは、本明細書に記載のshRNAである。
shRNAをコードするDNA配列は、エフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するループ配列をコードするDNA配列を含み得る。例えば、本開示のshRNAをコードするDNA配列は、配列番号16~21のいずれか1つに記載の配列からなる群から選択され得る。一例では、本開示のshRNAをコードするDNA配列はまた、3’末端にターミネーター配列を含み得る。
別の例において、本開示は、複数のshRNAを発現することができるddRNAi構築物を提供する。例えば、本開示のddRNAi構築物は、本開示の複数のRNAをコードする1つ以上のDNA配列を含む核酸を含み得、例えば、RNAはそれぞれ、本明細書に記載のshRNAである。
一例では、ddRNAi構築物は、以下からなる群より選択される少なくとも2つの核酸を含み得る:
(a)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む第1の核酸:
(i)配列番号1に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;
(b)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む第2の核酸;
(i)配列番号2に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;および
(c)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む第3の核酸;
(i)配列番号3に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列。
一例では、第1の核酸内に含まれるDNA配列は、配列番号10に記載のエフェクター配列および配列番号11に記載のエフェクター相補配列を含むshRNA配列をコードする。
一例では、第2の核酸内に含まれるDNA配列は、配列番号12に記載のエフェクター配列および配列番号13に記載のエフェクター相補配列を含むshRNA配列をコードする。
一例では、第3の核酸内に含まれるDNA配列は、配列番号14に記載のエフェクター配列および配列番号15に記載のエフェクター相補配列を含むshRNA配列をコードする。
本明細書に記載のshRNAをコードするDNA配列を含むそれぞれの核酸は、同族のエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するループ配列をコードするDNA配列を含み得る。
一例では、第1の核酸は、配列番号16または17に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む。
一例では、第2の核酸は、配列番号18または19に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む。
一例では、第3の核酸は、配列番号20または21に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む。
本明細書に記載のshRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含むことができる。
それぞれの核酸はまた、shRNAをコードするDNA配列の3’末端にターミネーター配列を含み得る。
一例では、複数のRNAを発現することができるddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1の核酸および本明細書に記載の第2の核酸を含む。一例では、複数のRNAを発現することができるddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1の核酸および本明細書に記載の第3の核酸を含む。一例では、複数のRNAを発現することができるddRNAi構築物は、本明細書に記載の第2の核酸および本明細書に記載の第3の核酸を含む。一例では、複数のRNAを発現することができるddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1の核酸、本明細書に記載の第2の核酸、および本明細書に記載の第3の核酸を含む。
本開示の3つのshRNAを発現することができる例示的なddRNAi構築物は、以下を含む:
配列番号16に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第1の核酸;
18に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第2の核酸;
配列番号20に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第3の核酸。
本明細書に記載のshRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
一例では、本明細書に記載のddRNAi構築物は、本開示のshRNAをコードする核酸またはそのそれぞれに機能し得るように連結された単一のプロモーターを含む。
別の例では、本開示のshRNAをコードする核酸はそれぞれ、別個のプロモーターに機能し得るように連結される。例えば、プロモーターは、shRNAをコードするそれぞれのDNA配列の上流に位置する。複数のプロモーターを含むddRNAi構築物において、プロモーターは同一でも異なっていてもよい。例示的なプロモーターは、U6およびH1プロモーターなどの、RNApolIIIプロモーターである。
本開示の3つのshRNAを発現することができるddRNAi構築物の例によると、ddRNAi構築物は以下を含み得る:
(a)配列番号16に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第1の核酸の上流のU6-1プロモーター;
(b)配列番号18に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第2の核酸の上流のU6-9プロモーター;および
(c)配列番号20に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む第3の核酸の上流のH1プロモーター。
一例では、本開示の3つのshRNAを発現することができるddRNAi構築物は、配列番号22に記載の配列を含む。一例では、本開示の3つのshRNAを発現することができるddRNAi構築物は、配列番号23に記載の配列を含む。
さらに別の例では、本開示は、複数のddRNAi構築物を提供し、それぞれのddRNAi構築物は、本明細書に記載の少なくとも1つのshRNAを発現することができる。複数のddRNAi構築物は、以下からなる群から選択される少なくとも2つのddRNAi構築物を含み得る:
(a)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第1のddRNAi構築物:
(i)配列番号1に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;
(b)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第2のddRNAi構築物:
(i)配列番号2に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;および
(c)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第3のddRNAi構築物:
(i)配列番号3に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列。
一例では、第1のddRNAi構築物は、配列番号10に記載のエフェクター配列、および配列番号11に記載のエフェクター相補配列、をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
一例では、第2のddRNAi構築物は、配列番号12に記載のエフェクター配列、および配列番号13に記載のエフェクター相補配列、をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
一例では、第3のddRNAi構築物は、配列番号14に記載のエフェクター配列、および配列番号15に記載のエフェクター相補配列、をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
複数のddRNAi構築物のそれぞれにおいて、それぞれのshRNAをコードするDNA配列は、それぞれのエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するループ配列をコードするDNA配列を含み得る。
一例では、第1のddRNAi構築物は、配列番号16または17に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
一例では、第2のddRNAi構築物は、配列番号18または19に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
一例では、第3のddRNAi構築物は、配列番号20または21に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む。
ddRNAi構築物のそれぞれにおいて、核酸またはそのそれぞれはまた、shRNAをコードするDNA配列の3’末端にターミネーター配列を含み得る。
ddRNAi構築物から発現したshRNAはそれぞれ、任意に、例えば、RNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
一例では、複数のddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1のddRNAi構築物および本明細書に記載の第2のddRNAi構築物を含む。一例では、複数のddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1のddRNAi構築物および本明細書に記載の第3のddRNAi構築物を含む。一例では、複数のddRNAi構築物は、本明細書に記載の第2のddRNAi構築物および本明細書に記載の第3のddRNAi構築物を含む。一例では、複数のddRNAi構築物は、本明細書に記載の第1のddRNAi構築物、本明細書に記載の第2のddRNAi構築物、および本明細書に記載の第3のddRNAi構築物を含む。
例示的な複数のddRNAi構築物は、以下を含む:
配列番号16に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第1のddRNAi構築物;
配列番号18に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第2のddRNAi構築物;および
配列番号20に記載のshRNA配列をコードするDNA配列を含む核酸を含む第3のddRNAi構築物。
複数のddRNAi構築物中のddRNAi構築物はそれぞれ、本開示のshRNAをコードする核酸またはそのそれぞれに機能し得るように連結されたプロモーターを含み得る。
複数のddRNAi構築物の1つ以上が1つより多いshRNAを発現することができる例によると、shRNAをコードする核酸はそれぞれ別個のプロモーターに機能し得るように連結されていてもよい。例えば、プロモーターは、shRNAをコードするそれぞれのDNA配列の上流に位置する。複数のプロモーターを含むddRNAi構築物において、プロモーターは同一でも異なっていてもよい。例示的なプロモーターは、U6およびH1プロモーターなどの、RNApolIIIプロモーターである。
本明細書に記載のddRNAi構築物またはそのそれぞれは、発現ベクター内に含まれ得る。
複数のddRNAi構築物が存在する例によると、ddRNAiを含む複数の発現ベクターが提供され得る。一例では、複数の発現ベクターのうちの1つ以上は、本明細書に開示される複数のddRNAi構築物を含む。別の例では、複数のddRNAi構築物はそれぞれ、別個の発現ベクター内に含まれる。この段落における前述の任意の方法において、複数の発現ベクターは、本開示に従って集合的に複数のshRNAを発現し得る。
本開示はまた、本明細書に記載のddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクターおよび/または複数の発現ベクターを含む組成物を提供する。一例では、組成物はまた、1つ以上の薬学的に許容される担体および/または希釈剤を含み得る。
一例では、本開示の組成物は、組成物中にddRNAi構築物によってコードされたshRNAまたはそのそれぞれ、によって標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸をさらに含む。例えば、機能性PABPN1タンパク質は、野生型ヒトPABPN1タンパク質、例えば配列番号25に記載の配列を有するものである。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、そこから転写されたmRNAが組成物中のddRNAi構築物によってコードされるshRNAまたはそのそれぞれ、によって標的化されないようにコドン最適化される。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、配列番号24に記載の配列を含む。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、5’末端にコザック配列を含み得る。
本明細書に開示される機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、発現ベクター内に含まれる。
ddRNAi構築物またはそのそれぞれが単一の発現ベクター内に含まれる例によると、ddRNAi構築物および機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、同じ発現ベクター内に含まれ得る。あるいは、ddRNAi構築物(単数および複数)および機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、異なる発現ベクター内に含まれてもよい。
本開示の複数のddRNAi構築物が複数の発現ベクター内に含まれる例によると、それぞれのddRNAi構築物は異なる発現ベクター内に含まれ得、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、ddRNAi構築物を含む発現ベクターの少なくとも1つの内に含まれ得る。
一例では、発現ベクターまたはそのそれぞれは、プラスミドまたはミニサークルである。
一例では、プラスミドもしくはそのそれぞれまたはミニサークルまたは発現ベクターまたはddRNAi構築物は、カチオン性DNA結合ポリマー、例えばポリエチレンイミンと複合体化される。
別の例では、発現ベクターまたはそのそれぞれは、ウイルスベクターである。例えば、ウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター(AdV)およびレンチウイルス(LV)ベクターからなる群より選択される。
本開示は、PABPN1タンパク質の野生型mRNA転写物を標的とするものとして本明細書に記載される、RNAの1つまたは複数(例えば、shRNA)によって標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸も提供する。一例では、本開示の核酸によってコードされる機能性PABPN1タンパク質は、野生型ヒトPABPN1タンパク質の同一のアミノ酸配列、例えば配列番号25に記載の配列を有し得る。機能性PABPN1タンパク質をコードする本開示の核酸は、そこから転写されたmRNAが、PABPN1タンパク質の野生型mRNA転写物を標的とするものとして本明細書に記載される1つ以上のRNA、例えばshRNAによって標的化されないように、コドン最適化されてもよい。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、配列番号24に記載の配列を含む。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、5’末端にコザック配列を含み得る。本明細書に開示される機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、発現ベクター内に含まれ得る。発現ベクターは、本開示のddRNAi構築物の文脈において本明細書に上記されるような任意の発現ベクターであり得る。本明細書で上記したように、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターはまた、本開示の1つ以上のddRNAi構築物を含み得る。
本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物と組み合わせて、またはすでにそれを用いた処置を受けている対象において、OPMDを処置するのに有用であり得る。
本開示はまた、対象においてOPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害する方法を提供し、この方法は、対象に、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物を投与することを含む。
本開示はまた、OPMDをそれに罹患している対象において処置する方法を提供し、この方法は、対象に、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物を投与することを含む。OPMDを処置する方法は、本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を対象に投与することをさらに含み得る。
本開示はまた、OPMDをそれに罹患している対象において処置する方法を提供し、この方法は、以前に本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物を投与されていた対象に、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を投与することを含む。本開示はまた、OPMDをそれに罹患している対象において処置する方法を提供し、この方法は、対象に、以下を投与することを含む:
(a)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤であって、前記薬剤が以下から選択されるもの:(i)本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物;ならびに
(b)(a)において薬剤で標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクター。
一例では、機能性PABPN1タンパク質は、野生型ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列、例えば配列番号25に記載の配列を含む。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、そこから転写されたmRNAがRNAiを介して作用する(a)の薬剤によって標的化されないようにコドン最適化される。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、配列番号24に記載の配列を含む。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、5’末端にコザック配列を含み得る。
1つの例において、(a)の薬剤および(b)の発現ベクターは、一緒に対象に投与される。一例では、(a)の薬剤および(b)の発現ベクターは、別々にしかし同時に対象に投与される。一例では、(a)の薬剤および(b)の発現ベクターは、連続的に対象に投与される。
本開示はまた、以下を含むキットを提供する:
(a)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤であって、前記薬剤が以下から選択されるもの:(i)本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物;ならびに
(b)(a)において薬剤で標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクター。
一例では、機能性PABPN1タンパク質は、野生型ヒトPABPN1タンパク質、例えば配列番号25に記載の配列を有するものである。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、そこから転写されたmRNAがRNAiを介して作用する(a)の薬剤によって標的化されないようにコドン最適化される。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、配列番号24に記載の配列を含む。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、5’末端にコザック配列を含み得る。
一例では、キットは、本開示の方法における使用のための説明書をさらに含む。
本開示はまた、対象におけるOPMDを処置または予防するための医薬の調製における、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物の使用を提供する。
本開示はまた、対象におけるOPMDを処置または予防するための医薬の調製における、本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸の使用を提供する。この例によるOPMDの処置は、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物から選択されるRNAiを介して作用する薬剤と組み合わせて対象に医薬を投与することを含み得、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、RNAiを介して作用する薬剤によって標的化されていないmRNA転写物を有する。別の例によると、OPMDの処置は、本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物から選択されるRNAiを介して作用する薬剤をすでに投与されている対象に医薬を投与することを含み得、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、RNAiを介して作用する薬剤によって標的化されていないmRNA転写物を有する。
本開示はまた、対象におけるOPMDを処置または予防するための医薬の調製における、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターの使用を提供し、ここで医薬は本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物から選択されるRNAiを介して作用する薬剤を含み、機能性PABPN1タンパク質は、薬剤によって標的化されていないmRNA転写物を有する。
一例では、機能性PABPN1タンパク質は、野生型ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列、例えば配列番号25に記載の配列を有する。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、そこから転写されたmRNAが薬剤によって標的化されないようにコドン最適化される。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、配列番号24に記載の配列を含む。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、5’末端にコザック配列を含み得る。
前述の例のそれぞれにおいて、処置される対象は、OPMDに罹患していてもよく、または遺伝的にOPMDに対する素因を有していてもよい。
本開示はまた、治療における使用のための本明細書に記載のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクター、組成物および/またはキットを提供する。例えば、RNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクター、組成物および/またはキットは、対象および/または本明細書に開示される方法においてOPMDを処置するために使用され得る。
本開示はまた、治療において使用するための本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を提供する。例えば、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、対象におけるOPMDの処置および/または本明細書に開示される方法において使用され得る。
本明細書に記載の任意の例によるOPMDの処置は、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質、すなわち、伸長したポリアラニントラクトを有するPABPN1タンパク質の、対象における発現の減少または阻害の1つ以上を含み得る。あるいは、またはさらに、本明細書に記載の任意の例によるOPMDの処置は、本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を用いた対象におけるPABPN1タンパク質の置換を含み得る。例えば、置換PABPN1タンパク質は、野生型PABPN1タンパク質のアミノ酸配列を含み得る。一例では、処置は、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を減少させまたは阻害し、対象において通常の長さのポリアラニン残基を有する機能性PABPN1タンパク質を置換する。
本発明はまた、以下に関する。
[項目1]
PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含むRNAであって、前記RNA転写物の前記領域が配列番号1~3のいずれか1つに記載されるものである、RNA。
[項目2]
前記RNAが、配列番号4、6または8に記載の配列から選択される配列を含む一本鎖RNAである、項目1に記載のRNA。
[項目3]
エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列をさらに含む、項目1に記載のRNA。
[項目4]
前記RNAが、以下からなる群から選択される二重鎖RNA(dsRNA)である、項目3に記載のRNA:
配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号4に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;
配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号6に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;ならびに
配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号8に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むdsRNA。
[項目5]
前記dsRNAが、以下からなる群から選択される、項目3または項目4に記載のRNA:
配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号5に記載のエフェクター相補配列、を含むdsRNA;
配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号7に記載のエフェクター相補配列、を含むdsRNA;および
配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号9に記載のエフェクター相補配列、を含むdsRNA。
[項目6]
前記RNAが、以下からなる群から選択される短鎖ヘアピンRNA(shRNA)である、項目3に記載のRNA:
配列番号10に記載のエフェクター配列、および配列番号10に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むshRNA;
配列番号12に記載のエフェクター配列、および配列番号12に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
配列番号14に記載のエフェクター配列、および配列番号14に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
[項目7]
前記shRNAが、以下からなる群から選択される、項目6に記載のRNA:
配列番号10に記載のエフェクター配列、および配列番号11に記載のエフェクター相補配列、を含むshRNA;
配列番号12に記載のエフェクター配列、および配列番号13に記載のエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
配列番号14に記載のエフェクター配列、および配列番号15に記載のエフェクター相補配列、を含むshRNA。
[項目8]
前記エフェクター配列と前記エフェクター相補配列との間に位置するループ配列を含む、項目6または7に記載のRNA。
[項目9]
前記shRNAが、配列番号16~21のいずれか1つに記載の配列を含む、項目6~8のいずれか一項に記載のRNA。
[項目10]
(a)項目1~9のいずれか一項に記載の少なくとも1つのRNA;および
(b)以下から選択される少なくとも1つのRNA:
(i)項目1~9のいずれか一項に記載のRNA;または
(ii)眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)の原因であるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含むRNA;
を含み、(a)の前記RNAと(b)の前記RNAとが異なるエフェクター配列を含む、複数のRNA。
[項目11]
(a)配列番号1に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第1のRNA;
(b)配列番号2に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第2のRNA;および
(c)配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む、第3のRNA
を含む、項目10に記載の複数のRNA。
[項目12]
(a)前記第1のRNAが、配列番号4に記載の配列を含む一本鎖RNA分子であり;
(b)前記第2のRNAが、配列番号6に記載の配列を含む一本鎖RNA分子であり;
(c)前記第3のRNAが、配列番号8に記載の配列を含む一本鎖RNA分子である、
項目11に記載の複数のRNA。
[項目13]
(a)前記第1のRNAが、配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号4に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含む二重鎖RNA(dsRNA)であり;
(b)前記第2のRNAが、配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号6に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むdsRNAであり;
(c)前記第3のRNAが、配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号8に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むdsRNAである、
項目11に記載の複数のRNA。
[項目14]
(a)前記第1のdsRNAが、配列番号4に記載のエフェクター配列、および配列番号5に記載のエフェクター相補配列、を含み;
(b)前記第2のdsRNAが、配列番号6に記載のエフェクター配列、および配列番号7に記載のエフェクター相補配列、を含み;
(c)前記第3のdsRNAが、配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号9に記載のエフェクター相補配列、を含む、
項目13に記載の複数のRNA。
[項目15]
(a)前記第1のRNAが、配列番号10に記載のエフェクター配列、および配列番号10に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含む短鎖ヘアピンRNA(shRNA)であり;
(b)前記第2のRNAが、配列番号12に記載のエフェクター配列、および配列番号12に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むshRNAであり;
(c)前記第3のRNAが、配列番号14に記載のエフェクター配列、および配列番号14に記載の前記配列と実質的に相補的であるエフェクター相補配列、を含むshRNAである、
項目11に記載の複数のRNA。
[項目16]
(a)前記第1のshRNAが、配列番号10に記載のエフェクター配列、および配列番号11に記載のエフェクター相補配列、を含み;
(b)前記第2のshRNAが、配列番号12に記載のエフェクター配列、および配列番号13に記載のエフェクター相補配列、を含み;
(c)前記第3のshRNAが、配列番号14に記載のエフェクター配列、および配列番号15に記載のエフェクター相補配列、を含む、
項目15に記載の複数のRNA。
[項目17]
前記shRNAがそれぞれ前記エフェクター配列と前記エフェクター相補配列との間に位置するループ配列を含む、項目16に記載の複数のRNA。
[項目18]
前記RNAが短鎖ヘアピンRNA(shRNA)である、項目1または6~9のいずれか一項に記載のRNAをコードするDNA配列を含む核酸を含む、DNA依存性RNA干渉(ddRNAi)構築物。
[項目19]
前記複数のRNAがそれぞれ短鎖ヘアピンRNA(shRNA)である、項目10、11または15~17のいずれか一項に記載の複数のRNAをコードするDNA配列を含む核酸を含む、DNA依存性RNA干渉(ddRNAi)構築物。
[項目20]
前記または各shRNAをコードするDNA配列が、
前記エフェクター配列と前記エフェクター相補配列との間に位置するループ配列をコードするDNA配列;および
3’末端にターミネーター配列
を含む、項目18または項目19に記載のddRNAi構築物。
[項目21]
前記shRNAをコードするDNA配列が、配列番号16~21のいずれか1つに記載の配列からなる群から選択される、項目18または20に記載のddRNAi構築物。
[項目22]
(a)配列番号16または17に記載の第1のshRNA配列をコードするDNA配列;
(b)配列番号18または19に記載の前記第2のshRNA配列をコードするDNA配列;および
(c)配列番号20または21に記載の前記第3のshRNA配列をコードするDNA配列
を含む、項目19または20に記載のddRNAi構築物。
[項目23]
shRNA配列をコードする前記または各DNA配列の上流にRNApolIIIプロモーターを含む、項目18~22のいずれか一項に記載のddRNAi構築物。
[項目24]
前記RNApolIIIプロモーターが、U6およびH1プロモーターから選択される、項目23に記載のddRNAi構築物。
[項目25]
(a)前記第1のshRNAをコードするDNA配列が、前記第1のshRNA配列をコードする前記DNA配列の上流にU6-1プロモーターを含み;
(b)前記第2のshRNAをコードするDNA配列が、前記第2のshRNA配列をコードする前記DNA配列の上流にU6-9プロモーターを含み;
(c)前記第3のshRNAをコードするDNA配列が、前記第3のshRNA配列をコードする前記DNA配列の上流にH1プロモーターを含む、
項目22~24のいずれか一項に記載のddRNAi構築物。
[項目26]
配列番号22または23に記載の配列を含む、項目22~25のいずれか一項に記載のddRNAi構築物。
[項目27]
項目18~26のいずれか一項に記載のddRNAi構築物を含む、組成物。
[項目28]
前記ddRNAi構築物が発現ベクター内に含まれる、項目27に記載の組成物。
[項目29]
3つのDNA依存性RNA干渉(ddRNAi)構築物を含む組成物であって、前記組成物が、
(a)以下を含む短鎖ヘアピンRNA(shRNA)配列をコードするDNA配列を含む、第1のddRNAi構築物:
(i)配列番号1に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)前記エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;
(b)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む、第2のddRNAi構築物:
(i)配列番号2に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)前記エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列;および
(c)以下を含むshRNA配列をコードするDNA配列を含む、第3のddRNAi構築物:
(i)配列番号3に記載のPABPN1配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドの領域を含むエフェクター配列;および
(ii)前記エフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列
を含む、組成物。
[項目30]
(a)前記第1のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが以下:
(i)配列番号10に記載のエフェクター配列;および
(ii)配列番号11に記載のエフェクター相補配列
を含み;
(b)前記第2のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが以下:
(i)配列番号12に記載のエフェクター配列;および
(ii)配列番号13に記載のエフェクター相補配列
を含み;
(c)前記第3のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが以下:
(i)配列番号14に記載のエフェクター配列;および
(ii)配列番号15に記載のエフェクター相補配列
を含む、
項目29に記載の組成物。
[項目31]
各shRNA配列をコードする前記DNA配列が、
前記エフェクター配列と前記エフェクター相補配列との間に位置するループ配列をコードするDNA配列;および
前記shRNAの3’末端のターミネーター配列
を含む、項目29または30に記載の組成物。
[項目20]
(a)前記第1のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが、配列番号16または17に記載の配列を含み;
(b)前記第2のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが、配列番号18または19に記載の配列を含み;
(c)前記第3のddRNAi構築物の前記DNA配列によってコードされる前記shRNAが、配列番号20または21に記載の配列を含む、
項目17~19のいずれか一項に記載の組成物。
[項目32]
各ddRNAi構築物が、前記shRNAをコードする前記DNA配列の上流にRNApolIIIプロモーターを含む、項目29~31のいずれか一項に記載の組成物。
[項目33]
各RNApolIIIプロモーターが、U6プロモーターおよびH1プロモーターから選択される、項目32に記載の組成物。
[項目34]
前記ddRNAi構築物のそれぞれが、発現ベクター内に含まれる、項目29~33のいずれか一項に記載の組成物。
[項目35]
項目1~9のいずれか一項に記載のRNAまたは項目10~17のいずれか1項に記載の複数のRNAを含む組成物。
[項目36]
前記複数のRNAによって標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸をさらに含む、項目35に記載の組成物。
[項目37]
前記ddRNAi構築物の前記shRNAによって標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸をさらに含む、項目27~34のいずれか一項に記載の組成物。
[項目38]
前記機能性PABPN1タンパク質が、配列番号25に記載の配列を含む、項目36または項目37に記載の組成物。
[項目39]
前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が配列番号24に記載のものである、項目36~38のいずれか一項に記載の組成物。
[項目40]
前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が、発現ベクター内に含まれる、項目36~39のいずれか一項に記載の組成物。
[項目41]
前記ddRNAi構築物および前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が同じ発現ベクター内に含まれる、項目27に付加される場合、項目37~40のいずれか一項に記載の組成物。
[項目42]
前記ddRNAi構築物および前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が異なる発現ベクター内に含まれる、項目27に付加される場合、項目37~40のいずれか一項に記載の組成物。
[項目43]
各ddRNAi構築物が異なる発現ベクター内に含まれ、前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が前記発現ベクターの少なくとも1つに含まれる、項目29に付加される場合、項目37~40のいずれか一項に記載の組成物。
[項目44]
前記ddRNAi構築物および前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸がそれぞれ異なる発現ベクター内に含まれる、項目29に付加される場合、項目37~40のいずれか一項に記載の組成物。
[項目45]
前記または各発現ベクターがプラスミドである、項目28、34または40~44のいずれか一項に記載の組成物。
[項目46]
前記または各発現ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターから選択されるウイルスベクターである、項目28、34または40~44のいずれか一項に記載の組成物。
[項目47]
前記または各発現ベクターがカチオン性DNA結合ポリマーと複合体化されている、項目28、34または40~45のいずれか一項に記載の組成物。
[項目48]
前記カチオン性DNA結合ポリマーがポリエチレンイミンである、項目47に記載の組成物。
[項目49]
1つ以上の薬学的に許容される担体をさらに含む、項目27~48のいずれか一項に記載の組成物。
[項目50]
対象における眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)の原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害する方法であって、前記方法が、前記対象に、項目1~9のいずれか一項に記載のRNA、または項目10~17のいずれか一項に記載の複数のRNA、または項目18~26のいずれか一項に記載のddRNAi構築物、または項目27~49のいずれか一項に記載の組成物、を投与することを含む、方法。
[項目51]
眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)を、それに罹患している対象において処置する方法であって、前記方法が、前記対象に、項目1~9のいずれか一項に記載のRNA、または項目10~17のいずれか一項に記載の複数のRNA、または項目18~26のいずれか一項に記載のddRNAi構築物、または項目27~49のいずれか一項に記載の組成物、を投与することを含む、方法。
[項目52]
眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)を、それに罹患している対象において処置する方法であって、前記方法が、対象に、
(a)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤であって、前記薬剤が以下から選択されるもの:(i)項目1~9のいずれか一項に記載のRNA;(ii)項目10~17のいずれか一項に記載の複数のRNA;(iii)項目18~38のいずれか一項に記載のddRNAi構築物を含む発現ベクター;および(iv)項目28、34または40~49のいずれか一項に記載の組成物;ならびに
(b)(a)において前記薬剤により発現される前記shRNAで標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクター
を投与することを含む、方法。
[項目53]
前記機能性PABPN1タンパク質が、配列番号25に記載のアミノ酸配列を含む、項目52に記載の方法。
[項目54]
前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が配列番号24に記載されるものである、項目52または53に記載の方法。
[項目55]
(a)の前記薬剤および(b)の前記発現ベクターが一緒に、同時にまたは連続的に、対象に投与される、項目52~54のいずれか一項に記載の方法。
[項目56]
(a)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤であって、前記薬剤が以下から選択されるもの:(i)項目1~9のいずれか一項に記載のRNA;(ii)項目10~17のいずれか一項に記載の複数のRNA;(iii)項目18~38のいずれか一項に記載のddRNAi構築物を含む発現ベクター;および(iv)項目28、34または40~49のいずれか一項に記載の組成物;ならびに
(b)(a)において前記薬剤により発現される前記shRNAで標的化されていないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクター
を含むキット。
[項目57]
前記機能性PABPN1タンパク質が、配列番号25に記載のアミノ酸配列を含む、項目56に記載のキット。
[項目58]
前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が配列番号24に記載されるものである、項目56または57に記載のキット。
[項目59]
項目52~55のいずれか一項に記載の方法に従ってOPMDを処置するために使用される場合、項目56~58のいずれか一項に記載のキット。
候補dsRNA配列(dsRNA1、dsRNA2およびdsRNA3)をトランスフェクションした後の健常な(LHCNM2)またはOPMDに感染した(KMOP6/4)ヒト筋芽細胞におけるヒトPABPN1の発現レベルを示す。 PABPN1 mRNAに対する単一およびトリシストロンshRNAを発現するAAVプラスミドによるトランスフェクション後のHEK293T細胞におけるPABPN1ノックダウン効率を示す。PABPN1発現は、GAPDH発現と比較して表された(*p<0.05、***p<0.005)。 (A)pAAV-HBVpol、(B)pAAV-shRNAx3-long、(C)pAAV mut-PABPN1-FLAGまたは(D)pAAV Opt-hPABPN1-MYCでトランスフェクトしたHEK293T細胞で発現したGAPDHタンパク質に対するPABPN1タンパク質のレベルを示すウェスタンブロットである。 左から右へ、(i)トランスフェクトされていない対照HEK293T細胞、(ii)pAAV-HBVpolでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(iii)pAAV-shRNA5でトランスフェクトしたHEK293T細胞、(iv)pAAV-shRNA5およびpAAV mut-PABPN1-FLAGでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(v)pAAV-shRNA5およびpAAV Opt-hPABPN1-MYCでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(vi)pAAV-shRNAx3-shortでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(vii)pAAV-shRNAx3-shortおよびpAAV mut-PABPN1-FLAGでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(viii)pAAV-shRNAx3-shortおよびpAAV Opt-hPABPN1-MYCでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(ix)pAAV-shRNAx3-longでトランスフェクトしたHEK293T細胞、(x)pAAV-shRNAx3-longおよびpAAV mut-PABPN1-FLAGでトランスフェクトしたHEK293T細胞、および(xi)pAAV-shRNAx3-longおよびpAAV Opt-hPABPN1-MYCでトランスフェクトしたHEK293T細胞中の、トランスフェクトされていないHEK293T細胞におけるPABPN1発現に対して正規化された平均PABPN1発現を示す(**p<0.01、***p<0.005)。 左から右へ、(i)pAAV-HBVpol、(ii)pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV-HBVpol、(iii)pAAV Opt-hPABPN1-MYCおよびpAAV-HBVpol、(iv)pAAV-shRNAx3-long、(v)pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV-shRNAx3-long、または(vi)pAAV Opt-hPABPN1-MYCおよびpAAV-shRNAx3-long、でトランスフェクトしたHEK293T細胞で発現したGAPDHタンパク質と比較した、Mycタグ付きPABPN1タンパク質のレベルを示すウェスタンブロットである。 対照H2kB-D7e細胞および(A)pAAV-HBVpol、(B)pAAV-shRNAx3-longまたは(C)pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV-shRNAx3-longでトランスフェクトしたH2kB-D7e細胞におけるGAPDHタンパク質に対するPABPN1タンパク質のレベルを示すウェスタンブロットである。 は、(B)pAAV-shRNAx3-long、(D)pAAV Opt-hPABPN1-MYCおよびpAAV-shRNAx3、(A)pAAV-HBVpol、または(C)pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV-shRNAx3-longでトランスフェクトしたH2kB-D7e細胞におけるMycタグ付きPABPN1タンパク質のGAPDHタンパク質に対するレベルを示すウェスタンブロットである。 は、(i)pAAV Opt-hPABPN1-MYC、(ii)pAAV-HBVpol、(iii)pAAV-shRNAx3-long、および(iv)pAAV-shRNAx3-longおよびpAAV Opt-hPABPN1-MYCでトランスフェクトしたH2kB-D7e細胞におけるGAPDH発現(パーセンテージで表される)に対するMycタグ付きコドン最適化PABPN1発現の平均レベルを示す。 (A)pAAV-HBVpol、(C)pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV-shRNAx3-long、(B)pAAV-shRNAx3-long、または(D)pAAV Opt-hPABPN1-MYCおよびpAAV-shRNAx3-longでトランスフェクトしたH2kB-D7e細胞におけるGAPDHタンパク質と比較した、FLAGタグ付き突然変異型PABPN1タンパク質(伸長ポリアラニントラクトを含む)のレベルを示すウェスタンブロットである。 左から右へ、(A)pAAV-HBVpol、(B)pAAV-shRNAx3-long、(C)pAAV-shRNAx3-long、または(D)pAAV-shRNAx3-longおよびpAAV-shRNAx3-longでトランスフェクトしたH2kB-D7e細胞におけるGAPDH発現(パーセンテージで表される)と比較した、FLAGタグ付き突然変異型PABPN1タンパク質(伸長ポリアラニントラクトを含む)の平均レベルを示す。 (i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出された前脛骨(TA)筋の(A)質量、(B)特定力、および(C)最大等張力を示す。全ての筋肉測定は、注射後18週間で行った。 (i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、からの前脛骨(TA)筋におけるビンクリンタンパク質発現に対するPABPN1タンパク質発現の平均レベルを示すウェスタンブロットである。 図6Aのウェスタンブロットのデンシオメトリック分析によって決定される、(i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、からの前脛骨(TA)筋におけるPABPN1タンパク質発現のレベルを示す。 (i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、からの前脛骨(TA)筋におけるビンクリンタンパク質発現に対するMYCタンパク質発現の平均レベルを示すウェスタンブロットである。このウェスタンブロットは、ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYC単独またはscAAV8-shRNAx3-longと組み合わせて処置した全ての筋肉でmycエピトープが検出されることを示す。矢印は正しい分子量で検出されたバンドを示す。 ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCを単独で、またはscAAV8-shRNAx3-longと組み合わせて注射後18週のA17マウスからの前脛骨(TA)筋で、図6(C)のウェスタンブロットのデンシオメトリック分析によって検出されたMycタグのレベルを示す。このグラフは、scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCの両方を注射した筋肉で同時発現させた場合、scAAV8-shRNAx3-longはoptPABPN1タンパク質量に影響しないことを示す。 (i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、からの前脛骨(TA)筋の切片におけるPABPN1の免疫蛍光組織化学およびラミニン検出を示す。切片を1M KClで前処理して、組織から全ての可溶性PABPN1を捨てた。scAAV8-shRNAx3-longの処置した筋肉において、PABPN1陽性核内封入体(INI)の数が有意に減少する。全ての筋肉切片を注射後18週間に採取した。 (i)生理食塩水で処置したA17マウス、(ii)生理食塩水で処置したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17からの前脛骨(TA)筋の切片におけるINI(パーセンテージで表される)を含有する核のレベルを示す。このグラフは、scAAV8-shRNAx3-long、またはscAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCのいずれかを用いた処置が、生理食塩水を注射したA17筋肉に比べて、INI量をそれぞれ約10%および5%へ減少させることを示す(CNF=35%)(Bonferroni post-doc検定による一元Anova検定***p<0.001)。 (i)生理食塩水を注射したA17マウス、(ii)生理食塩水を注射したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出した前脛骨(TA)筋のHematoxylin&Eosin(H&E)染色切片の画像を示す。これらの画像は、A17筋肉における内因性PABPN1の枯渇が中心核形成線維の量を増加させる一方で、ssAAV9-opt hPABPN1-MYCの同時注射は、生理食塩水を注射したA17筋肉で観察されるものと同じレベルまで中心核を有する線維の量を保存したことを示し、これは、コドン最適化hPABPN1の同時発現が、筋肉変性を防止することを示す。全ての筋肉切片を注射後18週間に採取した。 (i)生理食塩水を注射したA17マウス、(ii)生理食塩水を注射したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出した前脛骨(TA)筋の切片におけるコラーゲンVIの免疫染色の代表的な画像を提供する。全ての筋肉切片を注射後18週間に採取した。 (i)生理食塩水を注射したA17マウス、(ii)生理食塩水を注射したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出した前脛骨(TA)筋の切片に対する中心核形成(CN)線維のパーセンテージを示す全ての筋肉切片を注射後18週間に採取した。 (i)生理食塩水を注射したA17マウス、(ii)生理食塩水を注射したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出した前脛骨(TA)筋の切片におけるコラーゲンVI陽性領域のパーセンテージを示す。このグラフは、scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置した筋肉における線維症の有意な減少を示す。 グループあたりの平均筋線維サイズを示し、ssAAV9-opt hPABPN1-MYC単独またはscAAV8-shRNAx3-longと併用して処置した筋肉の筋線維は、生理食塩水で処置した筋肉の筋線維よりも大きいことを示す(平均±SEM n=5~8、Bonferroni post-doc検定を用いた一元Anova検定、またはカイ二乗分析、*p<0.05、***p<0.001、ns:有意でない)。 (i)生理食塩水を注射したA17マウス、(ii)生理食塩水を注射したFvBマウス、(iii)scAAV8-shRNAx3-longで処置したA17、(iv)ssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、および(v)scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCで処置したA17、から摘出した前脛骨(TA)筋切片の筋線維断面積(CSA)分布を示す。カイ二乗分析による異なる群の比較は、生理食塩水のみを投与した動物と比較して、scAAV8-shRNAx3-long単独で、およびssAAV9 Opt-hPABPN1-MYCと組み合わせて処置した筋肉の筋線維分布の変化を示す。
配列表の一覧
配列番号1:PABPN1 mRNA領域1と称されるPABPN1タンパク質に対応するmRNA転写物内の領域のRNA配列。
配列番号2:PABPN1 mRNA領域2と称されるPABPN1タンパク質に対応するmRNA転写物内の領域のRNA配列。
配列番号3:PABPN1 mRNA領域3と称されるPABPN1タンパク質に対応するmRNA転写物内の領域のRNA配列。
配列番号4:それぞれssRNA1およびdsRNA1と称される、ssRNAおよびdsRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号5:dsRNA1と称されるdsRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号6:それぞれssRNA2およびdsRNA2と称される、ssRNAおよびdsRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号7:dsRNA2と称されるdsRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号8:それぞれssRNA3およびdsRNA3と称される、ssRNAおよびdsRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号9:dsRNA3と称されるdsRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号10:shRNA1およびshRNA2と称されるshRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号11:shRNA1およびshRNA2と称されるshRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号12:shRNA3およびshRNA4と称されるshRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号13:shRNA3およびshRNA4と称されるshRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号14:shRNA5およびshRNA6と称されるshRNAのRNAエフェクター配列。
配列番号15:shRNA5およびshRNA6と称されるshRNAのRNAエフェクター相補配列。
配列番号16:shRNA1と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号17:shRNA2と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号18:shRNA3と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号19:shRNA4と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号20:shRNA5と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号21:shRNA6と称されるshRNAのRNA配列。
配列番号22:OPMDトリプル構築物短のDNA配列。
配列番号23:OPMDトリプル構築物長のDNA配列。
配列番号24:ヒトコドン最適化PABPN1 cDNA配列のDNA配列。
配列番号25:コドン最適化ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列。
配列番号26:ヒトコドン最適化PABPN1 cDNA配列のDNA配列(Myc-タグを有する)。
配列番号27:コドン最適化ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列(Myc-タグを有する)。
配列番号28:突然変異型ヒトPABPN1タンパク質のcDNA配列(FLAGタグを有する)。
配列番号29:突然変異型ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列(FLAGタグを有する)。
一般
本明細書を通じて、別段の記載がない限り、または文脈上他の意味を必要としない限り、単一のステップ、特性、組成物、ステップ群または特性群または複数組成物への言及は、1つおよび複数(すなわち、1つ以上)のそのようなステップ、特性、組成物、ステップ群または特性群または複数組成物を包含するものとする。
当業者は本開示が具体的に記載されたもの以外の変形および改変が可能であることを理解するであろう。本開示はそのような全ての変形および改変を含むことを理解されたい。本開示はまた、個別にまたは集合的に、本明細書で言及または指示されるステップ、特徴、組成物および化合物の全て、および前記ステップまたは特徴の任意のおよび全ての組み合わせまたは任意の2つ以上を含む。
本開示は、例示のみを目的とすることを意図した本明細書に記載の特定の例によって範囲が限定されるものではない。機能的に同等な製品、組成物および方法は、明らかに本開示の範囲内にある。
本明細書の本開示のいずれの例も、他に特に記載のない限り、本開示のいずれの他の例についても準用するものとする。
他に特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的および科学的用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有するものとする(例えば、細胞培養、分子遺伝学、免疫学、免疫組織化学、タンパク質化学、および生化学において)。
他に示さない限り、本開示において利用される組換えDNA、組換えタンパク質、細胞培養、および免疫学的技術は、当業者に周知の標準的な手順である。このような技術は、J.Perbal,A Practical Guide to Molecular Cloning,John Wiley and Sons(1984)、J.Sambrook et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、T.A.Brown(編),Essential Molecular Biology:A Practical Approach,Volume1および2,IRL Press(1991)、D.M.Glover and B.D.Hames(編),DNA Cloning:A Practical Approach,Volume1-4,IRL Press(1995および1996)、およびF.M. Ausubel et al.(編),Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley-Interscience(1988、現在までの全てのアップデートを含む)、Ed Harlow and David Lane(編)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,(1988)、およびJ.E.Coligan et al.(編)Current Protocols in Immunology,John Wiley&Sons(現在までの全てのアップデートを含む)などを出典とする文献を通じて記載および説明される。
本明細書を通して、文脈が他の意味を必要としない限り、「含む(comprise)」という単語、または「含む(comprises)」または「含んでいる(comprising)」などの変形は、記載のステップもしくは要素もしくは整数またはステップもしくは要素もしくは整数の群を含むことを意味すると理解されるが、他のいずれのステップもしくは要素もしくは整数または要素もしくは整数の群を除外するものではない。
用語「および/または」、例えば「Xおよび/またはY」は、「XおよびY」または「XまたはY」を意味すると理解されるものとし、両方の意味またはいずれかの意味を明示的に支持するために用いられるものとする。
定義
「RNA」とは、少なくとも1つのリボヌクレオチド残基を含む分子を意味する。「リボヌクレオチド」とは、β-D-リボフラノース部分の2’位にヒドロキシル基を有するヌクレオチドを意味する。この用語は、二重鎖RNA、一本鎖RNA、単離されたRNA(部分的に精製されたRNA、本質的に純粋なRNA、合成RNA、組換え産生されたRNAなど)、ならびに、1つまたは複数のヌクレオチドの付加、置換および/または変性による、天然に存在するRNAとは異なる変性RNA、を含む。そのような改変は、RNAの末端に、または内部的に、例えばRNAの1つ以上のヌクレオチドにおいて、非ヌクレオチド物質の付加を含み得る。本開示のRNA分子中のヌクレオチドは、天然に存在しないヌクレオチドまたは化学的に合成されたヌクレオチドまたはデオキシヌクレオチドなどの非標準ヌクレオチドも含み得る。これらの改変されたRNAは、類縁体または天然に存在するRNAの類縁体と称され得る。
本明細書で使用される場合、用語「RNAi試薬」は、「RNA干渉」または「RNAi」を誘発することができるRNAを指す。
用語「RNA干渉」または「RNAi」は、一般に、細胞の細胞質中の二本鎖RNA(dsRNA)分子および一本鎖短鎖干渉RNA(ss-siRNA)分子によって開始される遺伝子発現のRNA依存性サイレンシングを指す。dsRNA分子またはss-siRNA分子は、標的核酸配列の転写産物を減少または阻害し、それによって遺伝子をサイレンシングする。
本明細書で使用する場合、用語「二本鎖RNA」または「dsRNA」は、二本鎖構造を有し、互いに類似の長さのエフェクター配列およびエフェクター相補配列を含むRNA分子を指す。エフェクター配列およびエフェクター相補配列は、単一のRNA鎖または別個のRNA鎖に存在し得る。「エフェクター配列」(しばしば「ガイド鎖」と称される)は、この場合、PABPN1 mRNA転写物の領域である標的配列と実質的に相補的である。「エフェクター配列」は、「アンチセンス配列」とも称され得る。「エフェクター相補配列」は、エフェクター配列にアニールして二本鎖を形成できるように、エフェクター配列に対して十分に相補的である。これに関して、エフェクター相補配列は、標的配列の領域と実質的に相同となる。当業者に明らかであるように、「エフェクター相補配列」という用語は、「エフェクター配列の相補体」またはセンス配列またはパッセンジャー鎖配列とも呼ばれ得る。
本明細書で使用される場合、用語「二本鎖」は、2つの相補的または実質的に相補的な核酸(例えば、RNA)、または、ワトソン-クリック塩基対形成または相補的または実質的に相補的なヌクレオチド配列間の安定な二本鎖を可能にする他の方法によって、互いに塩基対を形成する一本鎖核酸(例えば、RNA)の2つの相補的または実質的に相補的な領域、を指す。二本鎖領域内では、100%の相補性は要求されず、実質的相補性が許容されることは当業者に理解されよう。実質的相補性は、69%以上の相補性を含み得る。例えば、19塩基対(すなわち、18塩基対および1つのミスマッチ)からなる二本鎖領域における単一のミスマッチは、94.7%の相補性をもたらし、二本鎖領域を実質的に相補的にする。別の例では、19塩基対(すなわち、17塩基対および2つのミスマッチ)からなる二本鎖領域における2つのミスマッチは、89.5%の相補性をもたらし、二本鎖領域を実質的に相補的にする。さらに別の例では、19塩基対(すなわち、16塩基対および3つのミスマッチ)からなる二本鎖領域における3つのミスマッチは、84.2%の相補性をもたらし、二本鎖領域を実質的に相補的にする、などである。
dsRNAは、ステムループと呼ばれる少なくとも2つのヌクレオチド配列によって連結されたエフェクター配列およびエフェクター相補配列からなる二本鎖領域を有する、ヘアピンまたはステムループ構造として提供され得る。dsRNAがヘアピンまたはステムループ構造として提供される場合、それは「ヘアピンRNA」または「ショートヘアピンRNAi剤」または「shRNA」と称され得る。ヘアピンまたはステムループ構造において提供されるか、またはそれに生じる他のdsRNA分子には、一次miRNA転写物(pri-miRNA)および前駆体マイクロRNA(pre-miRNA)が含まれる。pre-miRNA shRNAは、ステムループ構造を形成する一次miRNA転写物の領域を認識および放出する酵素DroshaおよびPashaの作用によって、pri-miRNAから天然に産生され得る。あるいは、pri-miRNA転写物は、天然のステムループ構造を人工/組換えステムループ構造で置換するように操作することができる。この場合、DroshaおよびPashaは人工shRNAを認識および放出する。このアプローチを用いて生産されたdsRNA分子は、「shmiRNA」、「shmiR」または「マイクロRNAフレームワークshRNA」として知られている。
本明細書で使用する場合、「一本鎖短鎖干渉RNA」、「ss-siRNA」、「一本鎖RNA」、「ssRNA」または同様の用語は、一本鎖構造を有し、エフェクター配列を含むRNA分子を指す。本明細書においてdsRNA分子について記載されているように、「エフェクター配列」(しばしば「アンチセンス配列」または「ガイド鎖」と称される)は、この場合、PABPN1 mRNA転写物の領域である標的配列と実質的に相補的である。しかし、二本鎖構造を有するRNAi試薬とは異なり、ssRNAはエフェクター相補配列を含まない。
本明細書中で使用される場合、配列に関する「相補的」という用語は、グアニン(G)がシトシン(C)と対を形成し、アデニン(A)がウラシル(U)またはチミン(T)のいずれかと対を形成する、ワトソン-クリック塩基対形成による配列の相補体を指す。配列は、別の配列の全長に相補的であってもよく、または別の配列の特定の部分または長さに相補的であってもよい。当業者は、UがRNA中に存在し得、TがDNA中に存在し得ることを認識するであろう。したがって、RNAまたはDNA配列のいずれかの中のAは、RNA配列のUまたはDNA配列のTと対になっていてもよい。
本明細書で使用される場合、用語「実質的に相補的」は、核酸配列間、例えばエフェクター配列とエフェクター相補配列の間、またはエフェクター配列と標的配列との間で、安定した特異的結合が起こるような十分な程度の相補性または正確な対形成を示すために使用される。核酸の配列は、その標的または相補体の配列に対して100%相補的である必要はないことが理解される。この用語は、オーバーハングを例外として、別の配列に相補的な配列を包含する。いくつかの場合において、配列は、1~2個のミスマッチを例外として、他の配列に相補的である。いくつかの場合において、配列は1つのミスマッチを除いて相補的である。いくつかの場合において、配列は2つのミスマッチを除いて相補的である。他の場合には、配列は3つのミスマッチを除いて相補的である。さらに他の場合には、配列は4つのミスマッチを除いて相補的である。
本開示のRNAの文脈において使用される用語「コードした」または「をコードする」は、RNAがDNA鋳型から転写され得ることを意味すると理解されるべきである。したがって、本開示のRNAをコードする(encode)またはコードする(code for)核酸は、それぞれのRNAの転写のための鋳型として働くDNA配列を含む。
用語「DNA依存性RNAi構築物」または「ddRNAi構築物」は、転写されると、RNAiを誘発するRNA分子を産生する、DNA配列を含む核酸を指す。ddRNAi構築物は、少なくとも2個のヌクレオチドのステムループ、すなわちshRNA、により連結された二本鎖領域を有するヘアピン構造に自己アニーリングすることができる単一のRNAとして、または複数のshRNAを有する単一のRNAとして、またはそれぞれ単一のshRNAとして折りたたむことができる複数のRNA転写物として、転写される核酸を含み得る。ddRNAi構築物は、発現ベクター、すなわち、「ddRNAi発現構築物」、例えばプロモーターに機能し得るように連結されたものの中にあってもよい。
本明細書で使用される場合、用語「機能し得るように連結された」または「機能し得る連結」(または同様のもの)は、コード核酸配列が、調節配列、例えばプロモーターに、コード配列の発現を容易にする様式で連結または関連していることを意味する。調節配列には、当技術分野で認識され、コード配列の発現を導くように選択される、プロモーター、エンハンサー、および他の発現制御エレメントが含まれる。
「ベクター」は、核酸を細胞に導入するための媒体を意味すると理解される。ベクターには、プラスミド、ファージミド、ウイルス、細菌、およびウイルスまたは細菌源に由来するビヒクルが含まれるが、これらに限定されない。「プラスミド」は、環状の二重鎖DNA分子である。本開示に従って使用するための有用なタイプのベクターはウイルスベクターであり、異種DNA配列が、1つ以上のウイルス遺伝子またはその一部を欠失させるように改変され得るウイルスゲノムに挿入される。特定のベクターは、宿主細胞において自律的複製ができる(例えば、宿主細胞内で機能する複製起点を有するベクター)。他のベクターは、宿主細胞のゲノムに安定に組み込むことができ、それにより宿主ゲノムと共に複製される。他のベクターは、宿主細胞のゲノムに組み込むことなく、染色体外の状態で存続する。本明細書で使用される場合、用語「発現ベクター」は、本開示のRNA分子を発現することができるベクターを意味すると理解される。
「機能性PABPN1タンパク質」は、野生型PABPN1タンパク質の機能的特性、例えば、mRNAポリアデニル化部位および/または哺乳動物細胞におけるイントロンスプライシングを制御する能力、を有するPABPN1タンパク質を意味すると理解されるものとする。したがって、「機能性PABPN1タンパク質」は、対象において発現または存在する場合にOPMDの原因ではないPABPN1タンパク質であると理解される。一例では、本明細書における「機能性PABPN1タンパク質」への言及は、ヒト野生型PABPN1タンパク質への言及である。ヒト野生型PABPN1タンパク質の配列は、NCBI RefSeq NP_004634に記載されている。したがって、機能的ヒトPABPN1タンパク質は、NCBI RefSeq NP_004634に記載のヒトPABPN1タンパク質のインビボでの機能的特性を有し得る。
本明細書中で使用される場合、用語「処置すること」、「処置する」または「処置」およびその変形は、臨床病理の経過において処置される個体または細胞の自然経過を変更するように設計された臨床介入を指す。処置の望ましい効果には、疾患の進行速度の低下、疾患の状態の改善または緩和、および寛解または予後の改善が含まれる。OPMDの処置には、対象におけるOPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を減少させるかまたは阻害すること、および/または正常長のポリアラニン残基を有するPABPN1タンパク質を対象において発現させることが含まれることとなる。好ましくは、OPMDの処置には、対象におけるOPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を減少させるかまたは阻害すること、および正常長のポリアラニン残基を有するPABPN1タンパク質を対象において発現させることが含まれる。例えば、上記処置成果の1つ以上が達成された場合、個体は成功裏に「処置」される。
「治療有効量」は、少なくとも、OPMDの1つ以上の症状、(例えば、対象における眼瞼下垂症、嚥下障害および筋肉衰弱を含むがこれに限定されない)における測定可能な改善などの、OPMD病態の測定可能な改善を生じるのに必要な最小濃度または量である。本明細書の治療有効量は、患者の病状、年齢、性別、および体重、ならびに個体において所望の応答を誘発するRNA、ddRNAiもしくは発現構築物の能力、ならびに/または対象における機能性PABPN1タンパク質を発現する発現ベクターの能力などの因子によって変化し得る。治療有効量はまた、RNA、ddRNAi構築物または発現ベクターの任意の毒性または有害な効果が、単独で、または対象における機能性PABPN1タンパク質の発現の治療的に有益な効果と組み合わせて考慮して、RNA、ddRNAi構築物または発現ベクターの治療上有益な効果よりも大きく、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害、抑制または減少させる量である。
本明細書で使用される場合、「対照」または「患者」は、OPMDに罹患しているか、または遺伝的に素因がある、すなわち、OPMDの原因であるPABPN1遺伝子変異体を有するヒトまたは非ヒト動物であり得る。「非ヒト動物」は、霊長類、家畜(例えばヒツジ、ウマ、ウシ、ブタ、ロバ)、コンパニオン動物(例えばイヌやネコなどのペット)、実験動物(例えばマウス、ウサギ、ラット、モルモット、ショウジョウバエ、線虫(C.elegans)、ゼブラフィッシュ)、芸などをする動物(例えば競走馬、ラクダ、グレイハウンド)または飼育下の野生動物であってもよい。一例では、対象または患者は哺乳動物である。一例では、対象または患者はヒトである。
「減少した発現」、「発現の減少」または同様の用語は、標的遺伝子、例えばPABPN1遺伝子からの、タンパク質および/またはmRNA産物の不在またはそのレベルの観察可能な減少を指す。この減少は絶対的である必要はないが、本開示のRNAによって生じるRNAiの結果として検出可能なまたは観察可能な変化に十分な部分的減少であり得る。この減少は、RNA、ddRNAi構築物または発現ベクターを欠く細胞と比較して、標的核酸からのmRNAおよび/またはタンパク質産物のレベルの減少を決定することによって測定することができ、これは1%、5%または10%であってもよく、または絶対的、すなわち100%阻害であってもよい。減少の影響は、外的特性、すなわち細胞または生物の定量的および/または定性的表現型の検査によって決定し得、また、本開示のRNA、ddRNAi構築物または発現ベクターの投与後の細胞または生物におけるexpPABPN1の核内凝集体の量の存在または変化の検出を含み得る。
RNAiの薬剤
一例では、本開示はRNA、すなわち、RNAiを誘発できるものを提供し、ここで、RNAは、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含み、このRNA転写物の領域は配列番号1~3のいずれか1つに記載される。好ましくは、本開示のRNAは、30ヌクレオチド長未満のエフェクター配列を含む。例えば、好適なエフェクター配列は、17~29ヌクレオチド長の範囲であってもよい。
一例では、エフェクター配列は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的であり、このRNA転写物の領域は配列番号1に記載される。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する6つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する5つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する4つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する3つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する2つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する1つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、エフェクター配列は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的であり、このRNA転写物の領域は配列番号2に記載される。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する6つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する5つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する4つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する3つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する2つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する1つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、エフェクター配列は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的であり、このRNA転写物の領域は配列番号3に記載される。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する6つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する5つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する4つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する3つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する2つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的であり得、それに対する1つのミスマッチ塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、本開示のRNAは、一本鎖RNA(ssRNA)である。
本開示によるssRNAは、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含んでもよく、このRNA転写物の領域は配列番号1~3のいずれか1つに記載される。例えば、本開示のssRNAは、配列番号4、6または8に記載の配列と実質的に同一の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含み得る。
一例では、本開示のssRNAは、配列番号4に記載の配列と実質的に同一の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する6塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する5塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する4塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する3塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する2塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する1塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号4に記載の配列と100%同一であり得る。
一例では、本開示のssRNAは、配列番号6に記載の配列と実質的に同一の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する6塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する5塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する4塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する3塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する2塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する1塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号6に記載の配列と100%同一であり得る。
一例では、本開示のssRNAは、配列番号8に記載の配列と実質的に同一の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する6塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する5塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する4塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する3塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する2塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と実質的に同一であり得、それに対して変動する1塩基を含み得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号8に記載の配列と100%同一であり得る。
一例では、RNAiを誘発することができる本開示のRNAは、二重鎖RNA(dsRNA)である。本開示によるdsRNAは、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、エフェクター配列は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的な少なくとも17の連続したヌクレオチドを含み、RNA転写物の領域は、配列番号1~3のいずれか1つに記載される。
本開示による例示的なdsRNAは、表3の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列、すなわち、配列番号5、7および9と実質的に相補的なエフェクター配列を含む。
一例では、本開示は、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むdsRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号5に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号5に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、本開示は、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むdsRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号7に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号7に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、本開示は、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むdsRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号9に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号9に記載の配列と100%相補的であり得る。
本開示のdsRNAが1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのミスマッチ(本明細書に記載)を例外として、表3の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列に実質的に相補的なエフェクター配列を含む場合、エフェクター配列は、依然として表3の対応するエフェクター相補配列と二本鎖を形成することができる。
一例では、本開示は、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含むdsRNAを提供し、エフェクター配列は、表3の「エフェクター」と表示された列に記載の配列、すなわち配列番号4、6および8から選択される配列であり、dsRNAのエフェクター相補配列は、そのエフェクター配列と実質的に相補的である。例えば、RNAのエフェクター相補配列は、同族のエフェクター配列に対して1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのミスマッチを含み得るが、依然としてそれと二本鎖を形成することができる。
一例では、dsRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号4に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号4に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、dsRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号6に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号6に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、dsRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号8に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号8に記載の配列と100%相補的であり得る。
本開示による例示的なdsRNAは、表3の「エフェクター」および「エフェクター相補体」とそれぞれ表示された列に記載の対応するエフェクターおよびエフェクター相補配列を含む。一例では、dsRNAの対応するエフェクターおよびエフェクター相補配列は、二本鎖形成(例えばワトソン-クリック塩基対形成によって)された別個の核酸として提供され得る。
dsRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号4に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号5に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。
dsRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号6に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号7に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。
dsRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号8に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号9に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。
RNAiを誘発することができる本開示のRNAはまた、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)として提供され得る。本開示のこの実施例によるshRNAは、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、エフェクター配列は、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的な少なくとも17の連続したヌクレオチドを含み、RNA転写物の領域は、配列番号1~3のいずれか1つに記載される。
本開示による例示的なshRNAは、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、エフェクター配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列、すなわち、配列番号11、13および15に、実質的に相補的である。
一例では、本開示は、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むshRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号11に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号11に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、本開示は、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むshRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号13に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号13に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、本開示は、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むshRNAを提供する。例えば、エフェクター配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号15に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター配列は、配列番号15に記載の配列と100%相補的であり得る。
本開示のshRNAが1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのミスマッチ(本明細書に記載)を例外として、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列に実質的に相補的なエフェクター配列を含む場合、エフェクター配列は、依然として表4の対応するエフェクター相補配列と二本鎖領域を形成することができる。
別の例において、本開示は、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含むshRNAを提供し、エフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列、すなわち配列番号10、12および14から選択される配列であり、shRNAのエフェクター相補配列は、そのエフェクター配列と実質的に相補的である。例えば、shRNAのエフェクター相補配列は、同族のエフェクター配列に対して1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのミスマッチを含み得るが、依然としてそれと二本鎖を形成することができる。
一例では、shRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号10に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号10に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、shRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号12に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号12に記載の配列と100%相補的であり得る。
一例では、shRNAは、1、2、3、4、5または6塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載のエフェクター配列およびそれと実質的に相補的であるエフェクター相補配列を含み得る。例えば、エフェクター相補配列は、6塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、5塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、4塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、3塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、2塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、1塩基のミスマッチを例外として、配列番号14に記載の配列と実質的に相補的であり得る。例えば、エフェクター相補配列は、配列番号14に記載の配列と100%相補的であり得る。
本開示のRNAがshRNAとして提供される場合、それぞれのRNAが単一の連続配列を形成するように、ステムループ配列は、対応するエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に配置される。ステムループ配列は、エフェクター配列とエフェクター相補配列とが互いにアニールする、すなわち、ワトソン-クリック塩基対形成によって二本鎖領域を形成できるのに十分な長さである。好適なステムループ配列は、例えば、当技術分野で公知のものから選択され得る。
本開示による例示的なshRNAは、表4の「エフェクター」および「エフェクター相補体」とそれぞれ表示された列に記載の対応するエフェクターおよびエフェクター相補配列を含む。そのような例示的なshRNAは、表5に記載の配列を含み得、任意に本明細書に記載のように改変される。
shRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号10に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。この実施例によるshRNAは、配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。あるいは、この実施例によるshRNAは、配列番号17に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
shRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号12に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。この実施例によるshRNAは、配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。あるいは、この実施例によるshRNAは、配列番号19に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
shRNAである本開示の例示的なRNAは、配列番号14に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列からなるエフェクター相補配列を含む。この実施例によるshRNAは、配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。あるいは、この実施例によるshRNAは、配列番号21に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
本明細書に記載のshRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
本開示はまた、複数のRNA、すなわち、RNAiを誘発できるものを提供し、ここで、それぞれのRNAは、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含み、複数のうちの少なくとも1つのRNAは、本明細書に記載の配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むRNAである。好ましくは、複数のRNAはそれぞれ、長さが30ヌクレオチド未満のエフェクター配列を含む。例えば、好適なエフェクター配列は、17~29ヌクレオチド長の範囲であってもよい。
配列番号1~3のいずれか1つに記載の配列と実質的に相補的であるエフェクター配列を含む例示的なRNA(ssRNA、dsRNAおよびshRNAを含む)を説明したが、これらは本開示の実施例に準用できるものとする。
本開示による複数のRNAは、本明細書に記載の2つのRNAを含み得る。別の例では、本開示による複数のRNAは、本明細書に記載の3つのRNAを含み得る。
したがって、本開示による複数のRNAは、表1に記載のOPMDの原因となるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域に実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドを有するエフェクター配列を含む、本明細書に記載の1つ以上のRNAを含み得る。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり、複数のRNAの別のエフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり、複数のRNAの別のエフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり、複数のRNAの別のエフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である。
一例では、複数のRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、配列番号1に記載の配列と実質的に相補的であり、複数のRNAの別のエフェクター配列は、配列番号2に記載の配列と実質的に相補的であり、複数のRNAのさらに別のエフェクター配列は、配列番号3に記載の配列と実質的に相補的である。
配列番号1~3のうちの1つに記載の配列と実質的に相補的である少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列を含む例示的RNA(ssRNA、dsRNA、shRNAおよびshmiRNAを含む)が本明細書に記載される。
一例では、本開示は、表2の「エフェクター配列」と表示された列に記載のエフェクター配列と実質的に同一であるエフェクター配列をそれぞれ含む、ssRNAである複数のRNAを提供する。
本開示の例示的な複数のssRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA;および
(ii)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA。
本開示の例示的な複数のssRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA;および
(ii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA。
本開示の例示的な複数のssRNAは、以下を含む:
(i)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA;および
(ii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA。
本開示の例示的な複数のssRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA;
(ii)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA;および
(iii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列を含むssRNA。
一例では、本開示は、それぞれがエフェクター配列およびエフェクター相補配列を含む、dsRNAである複数のRNAを提供し、それぞれのRNAのエフェクター配列は、表3の「エフェクター配列」と表示された列に記載のエフェクター配列と実質的に同一である。例えば、それぞれのdsRNAのエフェクター配列は、表3の「エフェクター」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。同族のエフェクター相補配列は、表3の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
表3の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含む例示的なdsRNAを本明細書に記載する。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号5に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;ならびに
(ii)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号7に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列を含むdsRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号5に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;ならびに
(ii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号9に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列を含むdsRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号7に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;ならびに
(ii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号9に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列を含むdsRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号4に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号5に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;
(ii)配列番号6に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号7に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むdsRNA;ならびに
(iii)配列番号8に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号9に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列を含むdsRNA。
別の例では、本開示の複数のRNAが複数のshRNAとして提供され、それぞれのshRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的である。例えば、それぞれのshRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。同族のエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含む例示的なshRNAを本明細書に記載する。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(iii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本明細書に記載されるように、複数のshRNAはそれぞれ、shRNAが単一の連続配列を形成するように、対応するエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列を含む。例示的なshRNAは、本明細書、例えば表5に記載される。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(iii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
本明細書に記載のshRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
別の例では、本開示の複数のRNAが複数のshmiRNAとして提供され、それぞれのshmiRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的である。例えば、それぞれのshmiRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。同族のエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。
表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含む例示的なshmiRNAを本明細書に記載する。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA;ならびに
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA。
本開示の例示的な複数のRNAは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA;
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA;ならびに
(iii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshmiRNA。
本明細書に記載されるように、複数のshmiRNAはそれぞれ、shmiRNAが単一の連続配列を形成するように、対応するエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列を含む。例示的なshmiRNAは、本明細書、例えば表5に記載される。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA;および
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA。
一例では、本開示は複数のRNAを提供し、複数のRNAは、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA;
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA;および
(iii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshmiRNA。
本明細書に記載のshmiRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、mishRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
一例によると、本明細書に記載の複数のRNAは、単一の組成物として一緒に提供されてもよい。
別の例によると、本明細書に記載の複数のRNAは、複数の組成物として提供されてもよい。例えば、複数のRNAのそれぞれを別々に提供してもよい。あるいは、複数のRNAの少なくとも1つを別個に提供し、複数のうちの2つ以上を組成物中に一緒に提供してもよい。
本開示のRNAまたは複数のRNAは、合成RNAまたはDNA指向性RNA(ddRNA)のいずれかを含み得る。合成RNAは、典型的なオリゴヌクレオチド合成などの当技術分野で公知の方法によって製造され、siRNA剤の半減期および/もしくは有効性を増加させる、ならびに/またはより堅牢な送達製剤を可能にする、化学的改変を組み込み得る。オリゴヌクレオチドの多くの化学的改変は公知であり、当技術分野において十分に記載されている。
一例では、本開示のRNAの実質的に全てのヌクレオチドが改変される。別の例では、本開示のRNAの全てのヌクレオチドが改変される。「実質的に全てのヌクレオチドが改変された」本開示のRNAは、大部分が改変されているが完全には改変されておらず、5つ、4つ、3つ、2つまたは1つ以下の非改変ヌクレオチドを含み得る。
一例では、本開示のRNAは、二本鎖の一方または両方の鎖の3’末端、5’末端、または両端に、1つ以上のオーバーハング領域および/またはキャッピング基を含む。オーバーハング領域は、1~6ヌクレオチド長、例えば2~6ヌクレオチド長、1~5ヌクレオチド長、2~5ヌクレオチド長、1~4ヌクレオチド長、2~4ヌクレオチド長、1~3ヌクレオチド長、2~3ヌクレオチド長、または1~2ヌクレオチド長であり得る。オーバーハングは、一方の鎖が他方の鎖より長いこと、または同じ長さの2つの鎖が互い違いになることの結果であり得る。オーバーハングは、標的mRNAとのミスマッチを形成し得るか、または標的化される遺伝子配列に相補的であり得るか、または別の配列であり得る。第1および第2の鎖はまた、例えばヘアピンを形成するためのさらなる塩基によって、または他の非塩基リンカーによって、結合され得る。
一例では、RNAのオーバーハング領域のヌクレオチドは、それぞれ独立して改変または未改変ヌクレオチドであり、2’-糖改変、例えば2-F、2’-O-メチル、チミジン(T)、デオキシ-チミン(dT)、2’’-O-メトキシエチル-5-メチルウリジン(Teo)、2’’-O-メトキシエチルアデノシン(Aeo)、2’’-O-メトキシエチル-5-メチルシチジン(m5Ceo)、およびそれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。例えば、dTdTはいずれかの鎖のいずれかの末端のオーバーハング配列であり得る。オーバーハングは、標的mRNAとのミスマッチを形成し得るか、または標的化される遺伝子配列に相補的であり得るか、または別の配列であり得る。
RNAのセンス鎖、アンチセンス鎖または両方の鎖における5’-または3’-オーバーハングはリン酸化され得る。いくつかの例では、オーバーハング領域は、2つのヌクレオチドの間にホスホロチオエートを有する2つのヌクレオチドを含み、2つのヌクレオチドは同じであっても異なっていてもよい。
一例では、本開示のRNAは、その全体的な安定性に影響を及ぼすことなく、RNAの干渉活性を強化し得る単一のオーバーハングのみを含む。例えば、一本鎖オーバーハングは、エフェクター配列の3’末端に、あるいはエフェクター相補配列の3’末端に配置される。一例では、RNAはまた、エフェクター相補配列の5’末端(またはエフェクター配列の3’末端)またはその逆に位置する平滑末端を含む。
改変としては、例えば、末端改変、例えば5’末端改変(リン酸化、コンジュゲーション、逆位連結)もしくは3’末端改変(コンジュゲーション、DNAヌクレオチド、逆位連結など);塩基改変、例えば、安定化塩基、不安定化塩基、もしくは対形成相手のレパートリーが広い塩基での置換、塩基の除去(脱塩基ヌクレオチド)、または結合塩基;糖改変(例えば、2’位または4’位)または糖の置換;および/またはホスホジエステル連結の改変または置換を含む骨格改変が挙げられる。本開示において有用なRNAの特定の例には、改変された骨格を含むか、または天然のヌクレオシド間結合を含まないRNAが含まれるが、これに限定されるものではない。改変骨格を有するRNAには、とりわけ、骨格にリン原子を有しないものが含まれる。本明細書の目的のために、そして時に当技術分野で参照されるように、そのヌクレオシド間骨格にリン原子を有しない改変RNAもまた、オリゴヌクレオシドであるとみなし得る。いくつかの例では、改変RNAはそのヌクレオシド間骨格にリン原子を有する。リン含有結合の調製を教示する代表的な米国特許には、米国特許第7,015,315号明細書;米国特許第7,041,816号明細書;米国特許第7,273,933号明細書;米国特許第7,321,029号明細書;および米国特許第RE39464号明細書が含まれるが、これらに限定されるものではない。
リン原子を含まない改変RNA骨格は、短鎖アルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、混合ヘテロ原子およびアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結、または1つ以上の短鎖ヘテロ原子もしくは複素環ヌクレオシド間連結によって形成された骨格を有する。これらには、モルフォリノ連結(ヌクレオシドの糖部分から一部形成される);シロキサン骨格;スルフィド、スルホキシドおよびスルホン骨格;ホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格;メチレンホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格;アルケン含有骨格;スルファマート骨格;メチレンイミノおよびメチレンヒドラジノ骨格;スルホナートおよびスルホンアミド骨格;アミド骨格;およびその他の混合N、O、SおよびCH成分部分を有するものが含まれる。これらのオリゴヌクレオシドの例示的な形態を教示する代表的な米国特許には、米国特許第5,663,312号明細書;米国特許第5,633,360号明細書;米国特許第5,677,437号明細書;および米国特許第5,677,439号明細書が含まれるが、これらに限定されるものではない。
他の例において、本開示のRNAは、ヌクレオチド単位が新規な基で置換されたRNA模倣物(例えば骨格)である、またはそれを含む。塩基ユニットは、適切な核酸標的化合物とのハイブリダイゼーションのために維持される。そのようなオリゴマー化合物の1つである、優れたハイブリダイゼーション特性を有することが示されているRNA模倣物は、ペプチド核酸(PNA)と称される。PNA化合物において、RNAの糖骨格は、アミド含有骨格、特にアミノエチルグリシン骨格で置換される。核酸塩基は保持され、骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接的または間接的に結合する。PNA化合物の調製を教示する代表的な米国特許には、米国特許第5,539,082号明細書;米国特許第5,714,331号明細書;および米国特許第5,719,262号明細書を含むが、これらに限定されるものではない。
改変RNAはまた、1つ以上の置換された糖部分を含み得る。本明細書において特徴付けられるRNA(例えば、dsRNA)は、2’位に以下のうちの1つを含み得る:OH;F;O-、S-、もしくはN-アルキル;O-、S-、もしくはN-アルケニル;O-、S-もしくはN-アルキニル;またはO-アルキル-O-アルキルのうちの一つを2’位に含むことができ、アルキル、アルケニルおよびアルキニルは、置換または未置換C~C10アルキルまたはC~C10アルケニルおよびアルキニル。例示的な好適な改変は、O[(CHO]CH、O(CHOCH、O(CHNH、O(CHCH、O(CHONH、およびO(CHON[(CHCH)]を含み、ここで、nおよびmは1~約10である。
本開示のRNAは、核酸塩基(しばしば当技術分野において単に「塩基」と称される)の改変または置換も含み得る。本明細書で使用される場合、「未改変」核酸塩基または「天然」核酸塩基は、プリン塩基アデニン(A)およびグアニン(G)、ならびにピリミジン塩基チミン(T)、シトシン(C)およびウラシル(U)を含む。改変核酸塩基には、他の合成および天然の核酸塩基、例えば、デオキシ-チミン(dT)、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、6-メチルおよび他のアデニンやグアニンのアルキル誘導体、2-プロピルおよび他のアデニンやグアニンのアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミンおよび2-チオシトシン、5-ハロウラシルおよびシトシン、5-プロピニルウラシルおよびシトシン、6-アゾウラシル、シトシンおよびチミン、5-ウラシル(擬ウラシル)、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-ヒドロキシルおよび他の8-置換アデニンおよびグアニン、5-ハロ、特に5-ブロモ、5-トリフルオロメチルおよび他の5-置換ウラシルおよびシトシン、7-メチルグアニンおよび7-メチルアデニン、8-アザグアニンおよび8-アザアデニン、7-デアザグアニンおよび7-デアザアデニンおよび3-デアザグアニンおよび3-デアザアデニンが含まれる。
本開示のRNAはまた、1つ以上のロックド核酸(LNA)を含むように改変し得る。ロックド核酸は、改変されたリボース部分を有するヌクレオチドであり、リボース部分は、2’および4’炭素を連結する余分の架橋を含む。この構造は、効果的に3’-endo立体構造のリボースを「ロック」する。ロックド核酸のsiRNAへの添加は、血清中のsiRNA安定性を増加させ、オフターゲット効果を減少させることが示されている(Elmen,J.et al.,(2005)Nucleic Acids Research 33(1):439-447)。
RNA末端を安定化させ得る改変は、N-(アセチルアミノカプロイル)-4-ヒドロキシプロリノール(Hyp-C6-NHAc)、N-(カプロイル-4-ヒドロキシプロリノール(Hyp-C6)、N-(アセチル-4-ヒドロキシプロリノール(Hyp-NHAc)、チミジン-2’-O-デオキシチミジン(エーテル)、N-(アミノカプロイル)-4-ヒドロキシプロリノール(Hyp-C6-アミノ)、2-ドコサノイル-ウリジン-3’’-ホスファート、逆位塩基dT(idT)などを含み得る。この改変の開示は、国際公開第2011/005861号パンフレットに見出すことができる。
一例では、本開示のRNAは化学的に合成される。オリゴヌクレオチド(例えば、特定の改変オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドのリボヌクレオチドがない部分)は当技術分野で公知のプロトコルを用いて、例えばCaruthers et al.,(1992),Methods in Enzymology 211,3-19、国際公開第99/54459号パンフレット、Wincott et al.,(1995),Nucleic Acids Res.23,2677-2684、Wincott et al.,(1997),Methods Mol.Bio.,74,59、Brennan et al.,(1998),Biotechnol Bioeng.,61,33-45,およびBrennanの米国特許第6,001,311号明細書に記載のもののようなプロトコルを用いて合成される。オリゴヌクレオチドの合成は、5’末端にジメトキシトリチル、3’末端にホスホラミダイトなどの一般的な核酸保護およびカップリング基を利用する。
改変を有しないRNAは、Usman et al.,(1987), J. Am.Chem.Soc.,109,7845;Scaringe et al.,(1990),Nucleic Acids Res.,18,5433に記載の手順を用いて合成される。これらの合成は、本開示の特定のRNAに使用することができる、5’末端にジメトキシトリチル、および3’末端にホスホラミダイトなどの一般的な核酸保護およびカップリング基を利用する。
特定の実施例において、本開示のRNAは、米国特許第6,995,259号明細書、米国特許第6,686,463号明細書、米国特許第6,673,918号明細書、米国特許第6,649,751号明細書、および/または米国特許第6,989,442号明細書に記載の方法に従って合成、脱保護および分析される。
別の例では、本開示のRNAは、例えばライゲーション(Moore et al.,(1992),Science 256,9923または国際公開第93/23569号パンフレット)、または合成および/または脱保護後のハイブリダイゼーションによって、別個の成分として合成される。
ddRNAi
shRNAまたはshmiRNAである本開示のRNAは、核酸から転写され得る。したがって、一例では、本開示は、本開示のRNAをコードする核酸を提供する。
一例では、核酸はDNAである。
別の例では、本開示は、本開示の複数のRNAをコードする核酸を提供する。
別の例では、本開示は、本開示の複数のRNAをコードする複数の核酸を提供する。例えば、複数の核酸はそれぞれ、本明細書に記載の単一のRNAをコードし得る。別の例では、1つ以上の核酸が複数のRNAをコードする、例えば複数の核酸が本開示の2つ以上のRNAをコードし、複数の別の核酸が本開示の1つ以上のRNAをコードする。
一例では、本明細書に記載の複数の核酸は、例えば単一の組成物中に、一緒に提供される。
別の例において、本明細書に記載の複数の核酸は、複数の成分、例えば複数の組成物として提供される。例えば、複数の核酸のそれぞれを別個に提供してもよい。あるいは、本開示の少なくとも3つの核酸が提供される例では、核酸の少なくとも1つは別個に提供され、複数のうちの2つ以上が一緒に提供され得る。
いくつかの例では、本開示の核酸は、例えばRNAの転写を促進するための1つ以上のさらなる要素を含む。例えば、核酸は、本開示のRNAをコードする配列に機能し得るように連結されたプロモーターを含み得る。他の要素、例えば転写ターミネーターは、当技術分野で公知であり、および/または本明細書に記載される。
一例では、核酸はDNA指向性RNAi(ddRNAi)構築物である。
一例では、ddRNAi構築物は、プロモーターに機能し得るように連結された本開示のRNAをコードする配列を含む。
一例では、ddRNAi構築物は、本開示のエフェクター配列およびエフェクター相補配列を含むRNAをコードする配列を含む。本明細書に記載のように、本開示のRNAは、PABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドを含むエフェクター配列を含み、このRNA転写物の領域は配列番号1~3のいずれか1つに記載される。例示的なエフェクター配列およびエフェクター相補配列を表4に示す。
例えば、配列は、プロモーター、例えばU6またはH1、に機能し得るように連結されていてもよい。一例では、両方の配列が同じプロモーターに機能し得るように連結されていてもよい。一例では、両方の配列は異なるプロモーターに機能し得るように連結されていてもよい。
一例では、本開示は、エフェクター配列をコードする配列およびエフェクター相補配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、エフェクター配列は、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載されるエフェクター相補配列と実質的に相補的である。例えば、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補体配列と実質的に相補的なエフェクター配列は、表4の対応するエフェクター相補配列と二本鎖を形成する場合、0個、1つ、2つ、3つまたは4つのミスマッチを含み得る。
一例では、本開示は、4塩基のミスマッチを例外として、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載される配列と実質的に相補的であるエフェクター配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、3塩基のミスマッチを例外として、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載される配列と実質的に相補的であるエフェクター配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、2塩基のミスマッチを例外として、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載される配列と実質的に相補的であるエフェクター配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、1塩基のミスマッチを例外として、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載される配列と実質的に相補的であるエフェクター配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、エフェクター配列およびエフェクター相補配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、エフェクター配列は、表4の「エフェクター相補配列」と表示された列に記載される配列と100%相補的である。一例では、ddRNAi構築物は、ddRNAi構築物によってコードされるエフェクター配列と実質的に相補的なエフェクター相補配列をコードする配列を含む。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、表4に記載される対応するエフェクターおよびエフェクター相補配列をコードする配列を含む。
一例において、本開示は、エフェクター配列をコードする配列およびエフェクター相補配列をコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、エフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列からなる。一例では、エフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列からなる。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、配列番号10に記載の配列からなるエフェクター配列をコードする配列、および配列番号11に記載の配列からなるエフェクター相補配列をコードする配列を含む。
本開示の別の例示的なddRNAi構築物は、配列番号12に記載の配列からなるエフェクター配列をコードする配列、および配列番号13に記載の配列からなるエフェクター相補配列をコードする配列を含む。
本開示のさらに別の例示的なddRNAi構築物は、配列番号14に記載の配列からなるエフェクター配列をコードする配列、および配列番号15に記載の配列からなるエフェクター相補配列をコードする配列を含む。
別の例において、本開示は、本開示の複数のRNAをコードするか、または本開示のRNAをコードする配列およびRNAiを誘発することができる少なくとも1つの他のRNAを含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、本開示の複数のRNAをコードするddRNAi構築物を提供し、それぞれのRNAはエフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、少なくとも1つの(またはそれぞれの)RNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列と実質的に相補的である。表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列に「実質的に相補的」であるエフェクター配列を含む本開示の例示的なRNAは、記載されており、本開示のこの例について準用されるものとする。しかし、一例では、本開示は、本開示の複数のRNAをコードするddRNAi構築物を提供し、それぞれのRNAはエフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、少なくとも1つの(またはそれぞれの)RNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列からなる。一例では、少なくとも1つの(またはそれぞれの)RNAのエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列からなる。
一例では、本開示は、本開示の複数のRNAをコードするddRNAi構築物を提供し、それぞれRNAiを誘発することができ、ここで:
(i)少なくとも1つのRNAは、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、RNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列からなり(一例では、それぞれのRNAのエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列からなる);
(ii)少なくとも1つのRNAは、エフェクター配列およびエフェクター相補配列を含み、RNAのエフェクター配列は、OPMDの原因となるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的な少なくとも17の連続したヌクレオチドの配列からなる。
例えば、(ii)の少なくとも1つのRNAは、(i)のRNAと異なっていてもよいが、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列からなる(一例では、それぞれのRNAのエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示されたカラムに記載の配列からなる)。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列からなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列からなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列;ならびに
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列。
本開示の別の例示的なddRNAiは、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列;
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列;ならびに
(iii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むRNAをコードする配列。
本明細書に記載されるように、本開示のshRNAおよび/またはshmiRNAは、それぞれのRNAが単一の連続配列を形成するように、対応するエフェクター配列とエフェクター相補配列との間に位置するステムループ配列を含む。したがって、本開示のddRNAiは、それぞれ対応するエフェクター配列をコードする配列とエフェクター相補配列をコードする配列との間に位置するステムループをコードする配列を含み得る。
一例では、ddRNAi構築物は、プロモーターに機能し得るように連結された本開示のshRNAをコードする配列を含む。例えば、本開示のddRNAi構築物は、プロモーター、例えばU6またはH1プロモーター、に機能し得るように連結された表5に記載の配列を含むか、またはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
例示的なddRNAi構築物は、配列番号16または17に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含み得る。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号17に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
例示的なddRNAi構築物は、配列番号18または19に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含み得る。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号19に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
例示的なddRNAi構築物は、配列番号20または21に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含み得る。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。一例では、ddRNAi構築物は、配列番号21に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
本開示はまた、少なくとも1つの本発明のshRNAを含む複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、それぞれのshRNAは、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物の領域と実質的に相補的である、少なくとも17の連続したヌクレオチドの配列を含むか、またはそれからなる、エフェクター配列を含み、少なくとも1つのshRNAは、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含む。表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的である例示的なエフェクター配列が記載されており、本開示のこの例について準用されるものとする。例えば、ddRNAi構築物によってコードされる複数のshRNAの少なくとも1つのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列を含み得るか、またはそれからなり得る(例えば、同族のエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含み得るか、またはそれからなり得る)。
別の例において、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、それぞれのshRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載のエフェクター配列を含むか、またはそれからなる。それぞれのshRNAの同族のエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含む例示的なshRNAを本明細書に記載する。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、複数のshRNAをコードする配列を含むことができ、この複数は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、複数のshRNAをコードする配列を含むことができ、この複数は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、複数のshRNAをコードする配列を含むことができ、この複数は、以下を含む:
(i)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的なddRNAi構築物は、複数のshRNAをコードする配列を含むことができ、この複数は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA;ならびに
(iii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNA。
本開示の例示的なshRNAを表5に記載する。したがって、本開示のddRNAi構築物は、表5に記載の複数のshRNAをコードする配列を含み得る。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(ii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、以下を含むかまたはそれからなる:
(i)配列番号16に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
(ii)配列番号18に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA;および
(iii)配列番号20に記載の配列を含むかまたはそれからなるshRNA。
本開示はまた、複数のRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、配列番号16に記載の配列または本開示の少なくとも1つの他のshRNAを含むかまたはそれからなるshRNAを含む。
本開示はまた、複数のRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、配列番号18に記載の配列または本開示の少なくとも1つの他のshRNAを含むかまたはそれからなるshRNAを含む。
本開示はまた、複数のRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、この複数は、配列番号20に記載の配列または本開示の少なくとも1つの他のshRNAを含むかまたはそれからなるshRNAを含む。
別の例において、本開示は、プロモーターに機能し得るように連結されたshmiRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供する。例えば、本開示のddRNAi構築物は、プロモーター、例えばRNApolIIプロモーター、に機能し得るように連結された表5に記載の配列を含むか、またはそれからなるshmiRNAをコードする配列を含む。エフェクターおよびエフェクター相補配列の例示的な組み合わせは、本開示のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物の文脈で記載されており、shmiRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を記載するこの例について準用されるものとする。
上記のように、ddRNAi構築物は一般に、プロモーターに機能し得るように連結された本開示のRNA(例えば、本開示のshRNAまたはshmiRNA)をコードする配列を含む。例えば、本開示のshRNAまたはshmiRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物は、RNApolIIIプロモーター、例えば、U6またはH1プロモーター、に機能し得るように連結され得る。あるいは、本開示のshRNAまたはshmiRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物は、RNApolIIプロモーター、例えば、UbC、CMVまたはPGKプロモーター、に機能し得るように連結され得る。ddRNAi構築物が複数のshRNAをコードする場合、複数のshRNAのうちの1つをコードする配列はそれぞれ、プロモーター、例えばU6またはH1プロモーターに機能し得るように連結され得る。あるいは、ddRNAi構築物が複数のshRNAをコードする場合、複数のshRNAをコードする配列のそれぞれは、同じプロモーターに機能し得るように連結され得る。例えば、PolIIプロモーター、例えば、UbC、CMVまたはPGKプロモーターは、複数のshRNAまたはshmiRNAをコードする配列を含むより長い構築物の発現を駆動するのに特に有用であり得る。
しばしば、ddRNAi構築物は、ベクター、例えば、プラスミドまたはミニプラスミドまたはウイルスベクター内にある。
一例では、ddRNAi構築物中の本開示の複数のRNA(例えば、shRNAまたはshmiRNA)をコードする配列は、同じプロモーターに機能し得るように連結される。例えば、構築物は、本開示の異なるshRNAまたはshmiRNAをコードする配列に機能し得るように連結されたそれぞれのコピーを有する同じプロモーターの複数のコピーを含み得る。
別の例において、本開示のshRNAまたはshmiRNAをコードする配列に機能し得るように連結されたそれぞれのプロモーターは異なっている。例えば、本開示の3つのshRNAをコードするddRNAi構築物において、それぞれのshRNAをコードする3つの配列は、それぞれ異なるプロモーターに機能し得るように連結される。同様に、本開示の3つのshmiRNAをコードするddRNAi構築物において、それぞれのshmiRNAをコードする3つの配列は、それぞれ異なるプロモーターに機能し得るように連結される。
さらなる例において、3つ以上のshRNAをコードするddRNAi構築物において、shRNAまたはshmiRNAをコードする2つの(またはそれより多い)配列は同じプロモーターに連結され、RNAをコードする1つの(またはそれより多い)配列は、異なるプロモーターに連結される。
一例では、プロモーターは構成的プロモーターである。用語「構成的」とは、プロモーターに関して言及される場合、プロモーターが、特異的な刺激(例えば、熱ショック、化学物質、光など)の非存在下で機能し得るように連結された核酸配列の転写を導くことができることを意味する。典型的には、構成的プロモーターは、実質的に任意の細胞および任意の組織中のコード配列の発現を導くことができる。本開示のRNAを転写するために使用されるプロモーターは、RNAポリメラーゼIIによって制御される、ユビキチン、CMV、β-アクチン、ヒストンH4、EF-1αまたはpgk遺伝子のプロモーター、またはRNAポリメラーゼIによって制御されるプロモーターエレメントを含む。
一例では、CMV、SV40、U1、β-アクチンまたはハイブリッドPolIIプロモーターなどのPolIIプロモーターが使用される。他の好適なPolIIプロモーターは当技術分野で公知であり、本開示のこの実施例に従って使用され得る。例えば、酵素DroshaおよびPashaの作用によって1つ以上のshmiRNAにプロセシングされるpri-miRNAを発現する本開示のddRNAi構築物において、PolIIプロモーター系が好ましいものであり得る。PolIIプロモーター系はまた、単一プロモーターの制御下で複数のshRNAまたはshmiRNAをコードする配列を含む本開示のddRNAi構築物において好ましいものであり得る。組織特異性が所望される場合には、PolIIプロモーター系も好ましいものであり得る。
別の例では、U6プロモーター(U6-1、U6-8、U6-9)、H1プロモーター、7SLプロモーター、ヒトYプロモーター(hY1、hY3、hY4(例えば、Maraia,et al.,(1994)Nucleic Acids Res 22(15):3045-52参照)およびhY5(Maraia,et al.,(1994)Nucleic Acids Res 24(18):3552-59参照)、ヒトMRP-7-2プロモーター、アデノウイルスVA1プロモーター、ヒトtRNAプロモーター、または5sリボソームRNAプロモーターなどの、RNAポリメラーゼIIIによって制御されるプロモーターが用いられる。PolIIIプロモーターは、shRNAを発現する本開示のddRNAi構築物において好ましくあり得る。
本開示のddRNAi構築物における使用に好適なプロモーターは、米国特許第8,008,468号明細書および米国特許第8,129,510号明細書に記載されている。
一例では、プロモーターはRNApolIIIプロモーターである。例えば、プロモーターはU6プロモーターである。別の例では、プロモーターはH1プロモーターである。
構築物中のプロモーターがU6プロモーターである場合、それはU6-1プロモーター、U6-8プロモーターまたはU6-9プロモーターであり得る(例えば、Domitrovich,et al.,(2003)Nucleic Acids Res,31:2344-2352参照)。例えば、構築物中のプロモーターは、U6-1プロモーターである。例えば、構築物中のプロモーターは、U6-8プロモーターである。例えば、構築物中のプロモーターは、U6-9プロモーターである。
本開示の複数のshRNAをコードするddRNAi構築物の場合、shRNAの少なくとも1つをコードする配列はU6プロモーターに機能し得るように連結され、少なくとも1つの他のRNAをコードする配列は、H1プロモーターに機能し得るように連結される。
本開示の3つのshRNAをコードするddRNAi構築物の場合、shRNAの2つをコードする配列はそれぞれU6プロモーターに機能し得るように連結され、RNAの他方をコードする配列はH1プロモーターに機能し得るように連結される。例えば、5’から3’の方向で考えた場合、第1および第2の配列はそれぞれU6プロモーターに機能し得るように連結され、第3の配列はH1プロモーターに機能し得るように連結される。例えば、5’から3’の方向で考えた場合、第1の配列はU6-1プロモーターに機能し得るように連結され、第2の配列はU6-9プロモーターに機能し得るように連結され、第3の配列はH1プロモーターに機能し得るように連結される。
別の例では、2つのRNAをコードする配列はそれぞれH1プロモーターに機能し得るように連結され、他方のRNAの他方をコードする配列はU6プロモーターに機能し得るように連結される。
いくつかの例では、可変強度のプロモーターが使用される。例えば、2つ以上の強力なプロモーター(PolIII型プロモーターなど)の使用は、例えば、転写に必要な利用可能なヌクレオチドまたは他の細胞成分のプールを枯渇させることによって、細胞に負荷し得る。さらに、またはあるいは、いくつかの強力なプロモーターの使用は、細胞中のRNAi剤の毒性レベルの発現を生じ得る。したがって、いくつかの例において、複数プロモーターddRNAi構築物中の1つ以上のプロモーターは、構築物中の他のプロモーターよりも弱いか、または構築物中の全てのプロモーターはshRNAを最大速度未満で発現し得る。プロモーターは、様々な分子技術を使用して、またはその他、例えば、様々な調節要素の改変を介して、より弱いレベルまたはより強いレベルの転写を達成するために改変され得る。転写の減少を達成する1つの手段は、プロモーター活性を制御することが知られているプロモーター内の配列要素を改変することである。例えば、近位配列エレメント(PSE)は、ヒトU6プロモーターの活性に影響を及ぼすことが知られている(例えば、Domitrovich,et al.,(2003)Nucleic Acids Res31:2344-2352参照)。ヒトU6-1、U6-8またはU6-9プロモーターなどの強力なプロモーターに存在するPSEエレメントを、ヒトU6-7プロモーターなどの弱いプロモーター由来のエレメントで置換すると、ハイブリッドU6-1、U6-8またはU6-9プロモーターの活性が低下する。
本開示のいくつかの例において有用なプロモーターは、組織特異的または細胞特異的であり得る。プロモーターについて用いられる「組織特異的」という用語は、異なる種類の組織(例えば肝臓)では同じ目的ヌクレオチド配列の発現が相対的に存在しないのに対し、特定の種類の組織(例えば目または筋肉の組織)に目的とする核酸の選択的な転写を導くことができるプロモーターを指す。プロモーターについて用いられる「細胞特異的」という用語は、同じ組織内の異なる細胞では同じ目的ヌクレオチド配列の発現が相対的に存在しないのに対し、特定の種類の細胞において目的の核酸の選択的な転写を導くことができるプロモーターを指す。
一例では、本開示のddRNAi構築物は、本開示のshRNAまたはshmiRNAの発現を増加させるための1つ以上のエンハンサーをさらに含み得る。本開示の実施例における使用に適切なエンハンサーには、CMVエンハンサー(Xia et al,(2003)Nucleic Acids Res31(17):e100)、および当業者に公知の他のエンハンサーが含まれる。
さらなる例では、本開示のddRNAi構築物は、本開示のshRNAまたはshmiRNAをコードする核酸に連結された転写ターミネーターを含み得る。複数のshRNAまたは複数のshmiRNAをコードするddRNAi構築物の場合、各核酸に連結されたターミネーターは同一であっても異なっていてもよい。一例では、ターミネーターは、例えば、1つ以上のpolIIIプロモーターの制御下でshRNAをコードするddRNAi構築物の場合など、4つ以上または5つ以上または6つ以上のT残基の連続ストレッチである。
異なるプロモーターが使用されるいくつかの例では、ターミネーターは異なる場合があり、ターミネーターが由来する遺伝子由来のプロモーターに適合する。そのようなターミネーターには、SV40ポリA、AdV VA1遺伝子、5SリボソームRNA遺伝子、およびヒトt-RNAのターミネーターが含まれる。さらに、一般にRNApolIIプロモーターおよびターミネーターで行われるように、プロモーターおよびターミネーターを混合して適合させてもよい。
一例では、複数のRNAをコードするddRNAi構築物中の配列/ターミネーター成分をコードするそれぞれのプロモーター/RNA中のプロモーターおよびターミネーターは、成分間のDNA組換え事象の可能性を減少させるため、全て異なっている。
一例では、本開示のddRNAi構築物は、U6プロモーターに機能し得るように連結され、少なくとも4つのチミジン残基、例えば4つまたは5つまたは6つのチミジン残基、を含むターミネーターに連結された、本開示のshRNAをコードする配列を含む。任意に、shRNAをコードする配列はまた、単一のグアニンを含む転写開始因子に連結されていてもよい。
一例では、本開示のddRNAi構築物は、プロモーター、例えばU6またはH1プロモーター、に機能し得るように連結された表5に記載の配列からなるshRNAをコードする配列を含む。一例では、shRNAをコードする配列は、例えば少なくとも4つのチミジン残基(4つまたは5つまたは6つのチミジン残基など)を含む、ターミネーターに連結される。
1つの例示的なddRNAi構築物は、U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
別の例示的なddRNAi構築物は、U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
別の例示的なddRNAi構築物は、H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。
別の例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:(i)プロモーター、例えばU6またはH1プロモーター、に機能し得るように連結された表5に記載の配列を含むか、またはそれからなるshRNAをコードする配列、および(ii)プロモーターに機能し得るように連結された本開示の少なくとも1つの他のshRNAをコードする配列。一例では、(i)の配列は、ターミネーター(例えば、少なくとも5つの連続したチミジン残基を含むもの)に連結されている。一例では、(i)の配列は、ターミネーター(例えば、少なくとも5つのチミジン残基を含むもの)に連結されている。一例では、(i)および(ii)の配列は、それぞれ、ターミネーター(例えば、少なくとも5つのチミジン残基を含むもの)に連結されている。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および(ii)プロモーターおよび少なくとも4つのチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された本開示の少なくとも1つの他のshRNAをコードする配列。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および9つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および(ii)プロモーターおよび少なくとも4つのチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された本開示の少なくとも1つの他のshRNAをコードする配列。
一例では、本開示は、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:(i)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および(ii)プロモーターおよび少なくとも4つのチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された本開示の少なくとも1つの他のshRNAをコードする配列。
本開示はまた、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および
(ii)U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列。
本開示はまた、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および
(ii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列。
本開示はまた、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および
(ii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列。
本開示はまた、複数のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物を提供し、このddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;
(ii)U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列;および
(iii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーターに、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列。
別の例では、本開示は、shRNAをそれぞれコードする複数のddRNAi構築物を提供し、複数のddRNAi構築物の少なくとも1つは、本開示のshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物である。本開示の例示的なshRNAは記載されており、この例に準用されるものとする。
一例では、本開示は、それぞれがshRNAをコードする配列を含む複数のddRNAi構築物を提供し、複数のddRNAi構築物の少なくとも1つは、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物である。表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的である例示的なエフェクター配列が記載されており、本開示のこの例について準用されるものとする。例えば、少なくとも1つのddRNAi構築物によってコードされるshRNAのエフェクター配列は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載の配列を含み得る、またはそれからなり得る(少なくとも1つのddRNAi構築物によってコードされるshRNAの同族のエフェクター相補配列は、例えば、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含み得る、またはそれからなり得る)。
別の例では、本開示は、それぞれがshRNAをコードする配列を含む複数のddRNAi構築物を提供し、それぞれのddRNAi構築物は、表4の「エフェクター」と表示された列に記載のエフェクター配列を含むか、またはそれからなるshRNAをコードする配列を含む。それぞれのshRNAの同族のエフェクター相補配列は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載の配列を含むかまたはそれからなり得る。複数のddRNAi構築物中の例示的なddRNAi構築物は、表4の「エフェクター相補体」と表示された列に記載のエフェクター相補配列と実質的に相補的なエフェクター配列を含むshRNAをコードする配列を含むことが本明細書に記載される。
本開示の例示的な複数のddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;ならびに
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
本開示の例示的な複数のddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
本開示の例示的な複数のddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;ならびに
(ii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
本開示の例示的な複数のddRNAi構築物は、以下を含む:
(i)配列番号10に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号11に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;
(ii)配列番号12に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号13に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;ならびに
(iii)配列番号14に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター配列、および配列番号15に記載の配列を含むかまたはそれからなるエフェクター相補配列、を含むshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
本明細書に記載の例によると、複数のddRNAi構築物の少なくとも1つは、表5に記載のshRNAをコードする配列を含み得る。表5に記載のshRNAをコードする配列は、プロモーター、例えばU6またはH1プロモーターに機能し得るように連結されていてもよい。表5に記載のshRNAはそれぞれ、任意に、例えばRNApolIIIプロモーターからの転写終結の結果として、shRNAの3’末端に2つの連続したウラシル(UU)をさらに含み得る。
一例では、本開示は、それぞれが本開示のshRNAをコードする配列を含む、2つ以上のddRNAi構築物を含む複数のddRNAi構築物を提供する。例えば、複数のddRNAi構築物はそれぞれ、プロモーター、例えばU6またはH1プロモーター、に機能し得るように連結された表5に記載のshRNAをコードする配列を含み得る。
一例では、複数のddRNA構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;および
(ii)U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;
一例では、複数のddRNA構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;および
(ii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
一例では、複数のddRNA構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;および
(ii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
一例では、複数のddRNA構築物は、以下を含む:
(i)U6プロモーター(例えば、U6-1プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号16に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;
(ii)U6プロモーター(例えば、U6-9プロモーター)および6つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号18に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物;および
(iii)H1プロモーターおよび5つの連続したチミジン残基を含むターミネーター配列に、機能し得るように連結された配列番号20に記載の配列を含むまたはそれからなるshRNAをコードする配列を含むddRNAi構築物。
さらに、ddRNAi構築物またはそのそれぞれは、プロモーター、shRNAコード配列および/またはターミネーターエレメントが容易に除去または置換されるように、戦略的に配置された1つ以上の多重クローニング部位および/またはユニークな制限部位を含み得る。ddRNAi構築物またはそのそれぞれは、戦略的に配置された制限部位および/または相補的な粘着末端を用いて、より小さいオリゴヌクレオチド成分から組み立て得る。本開示による1つのアプローチの基本ベクターは、全ての部位がユニークである多重リンカーを有するプラスミドを含む(これは絶対必要条件ではないが)。続いて、それぞれのプロモーターはその定められた固有の部位の間に挿入され、その結果、1つ以上のプロモーターを有する塩基カセットが得られ、その全ては可変性の配向を有し得る。続いて、再度、アニールしたプライマー対を個別のプロモーターそれぞれの下流のユニークな部位に挿入して、単一、二重または複数の発現カセット構築物を得る。インサートは、例えば、単一、二重または複数の発現カセット挿入物に隣接する2つのユニークな制限酵素部位(同一または異なるもの)を使用するAVV骨格である。
構築物またはそのそれぞれの生成は、PCR、オリゴヌクレオチド合成、制限エンドヌクレアーゼ消化、ライゲーション、形質転換、プラスミド精製およびDNAシーケンシングの標準的技法を含むがこれに限定されない、当技術分野で公知の任意の好適な遺伝子操作技法により達成することができる。構築物またはそのそれぞれがウイルス構築物である場合、構築物は、例えば、ddRNAi構築物をウイルス粒子にパッケージングするために必要な配列および/またはddRNAi構築物を標的細胞ゲノムに組み込むことを可能にする配列を含む。いくつかの例では、ウイルス構築物またはそのそれぞれは、ウイルスの複製および増殖を可能にする遺伝子をさらに含むが、このような遺伝子はtransで供給される。さらに、ウイルス構築物カムまたはそのそれぞれは、天然型に組み込まれた、または改変された任意の公知の生物のゲノム由来の遺伝子または遺伝子配列を含む。例えば、ウイルス構築物は、細菌中の構築物の複製に有用な配列を含み得る。
構築物またはそのそれぞれはまた、さらなる遺伝子エレメントを含み得る。構築物に含まれ得るエレメントのタイプは、決して限定されず、当業者によって選択され得る。例えば、さらなる遺伝子エレメントは、GFPまたはRFPなど蛍光マーカータンパク質の1つ以上の遺伝子などのレポーター遺伝子;ベータ-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、ベータ-グルクロニダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、もしくは分泌型胚性アルカリホスファターゼなどの簡単にアッセイできる酵素;またはホルモンもしくはサイトカインなどの免疫アッセイが容易にできるタンパク質を含む。
本開示の実施形態における使用がされ得る他の遺伝子エレメントは、アデノシンデアミナーゼ、アミノグリコディック(aminoglycodic)ホスホトランスフェラーゼ、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、ハイグロマイシン-B-ホスホトランスフェラーゼなどの選択的増殖優位性を細胞に与えるタンパク質をコードするもの、薬物耐性、あるいは栄養要求株にはない生合成能力を提供するタンパク質をコードする遺伝子を含む。レポーター遺伝子が構築物またはそのそれぞれと共に含まれる場合、内部リボソーム進入部位(IRES)配列が含まれ得る。一例では、さらなる遺伝子エレメントは、独立したプロモーター/エンハンサーと機能し得るように連結され、それによって制御される。さらに、細菌または細胞培養物中の構築物の増殖につき好適な複製起点を用いてもよい。複製起点の配列は、一般に、ddRNAi構築物および他の遺伝子配列から分離されている。そのような複製起点は当技術分野で公知であり、pUC、ColE1、2-ミクロンまたはSV40複製起点を含む。
発現構築物
一例では、本開示のddRNAi構築物は、発現構築物内に含まれる。
一例では、発現構築物は発現ベクターである。
一例では、発現ベクターは、例えば当技術分野で公知のものなどの、プラスミドである。一例では、好適なプラスミド発現ベクターは、pAAVベクター、例えば、自己相補性pAAV(pscAAV)プラスミドベクターまたは一本鎖pAAV(pssAAV)プラスミドベクターである。本明細書に記載されるように、プラスミドは、例えば、本開示の1つ以上のRNAの発現を駆動するために、1つ以上のRNApolIIIプロモーターを含み得る。発現ベクターに含めるのに好適なRNApolIIIプロモーターは、本明細書に記載されている。
一例では、発現ベクターはミニサークルDNAである。ミニサークルDNAは、米国特許出願公開第2004/0214329号に記載される。ミニサークルDNAは、核酸転写物が持続的に高水準であるために有用である。環状ベクターは、発現-サイレンシング細菌配列を欠いていることを特徴とする。例えば、ミニサークルベクターは、複製起点を欠き、細菌プラスミド、例えばβ-ラクタマーゼ、tet等に一般的に見られる薬剤選択マーカーを欠いている点で、細菌プラスミドベクターとは異なる。結果として、ミニサークルDNAはサイズが小さくなり、より効率的な送達が可能になる。
一例では、発現ベクターはウイルスベクターである。
本開示のddRNAiを送達するために、任意の適切なウイルスに基づくウイルスベクターを用いてもよい。さらに、ハイブリッドウィルス系が有用であり得る。ウイルス送達系の選択は、送達の標的となる組織、系の形質導入効率、病原性、免疫学的および毒性の懸念などの種々のパラメータに依存する。
遺伝子治療で一般的に使用されるウイルス系のクラスは、そのゲノムが宿主細胞クロマチンに組み込まれるか(レトロウイルスおよびレンチウイルス)、染色体外エピソームとして細胞核内に優勢的に残るか(アデノ随伴ウイルス、アデノウイルスおよびヘルペスウイルス)によって、2つのグループに分類することができる。一例では、本開示のウイルスベクターは、宿主細胞のクロマチンに組み込まれる。別の例では、本開示のウイルスベクターは、染色体外エピソームとして宿主細胞の核内に存続する。
一例では、ウイルスベクターはパルボウイルス(Parvoviridae)ファミリー由来である。パルボウイルス科(Parvoviridae)は、約5000ヌクレオチド長のゲノムを有する小さな一本鎖、非エンベロープDNAウイルスのファミリーである。ファミリーのメンバーには、アデノ随伴ウイルス(AAV)が含まれる。一例では、本開示のウイルスベクターはAAVである。AAVは、生産的感染サイクルを開始し維持するために、一般に別のウイルス(典型的にはアデノウイルスまたはヘルペスウイルス)との共感染を必要とする依存性パルボウイルスである。そのようなヘルパーウイルスが存在しない場合、AAVは、レセプター媒介性の結合および内在化によって標的細胞に感染または形質導入する能力を依然として有し、非分裂細胞および分裂細胞の両方の核に浸透する。子孫ウイルスは、ヘルパーウイルスの非存在下ではAAV感染から産生されないため、形質導入の程度は、ウイルスに感染した初期細胞にのみ制限される。この特徴から、AAVは本開示の望ましいベクターとなる。さらに、レトロウイルス、アデノウイルスおよび単純ヘルペスウイルスとは異なり、AAVはヒトの病原性および毒性を欠いているようである(Kay,et al.,(2003)Nature.424:251)。ゲノムは通常2つの遺伝子のみをコードするため、送達ビヒクルとして、AAVが4.5一本鎖キロ塩基(kb)のパッケージング容量によって制限されることは驚くべきことではない。しかしながら、このサイズ制限は、置換遺伝子治療のために送達され得る遺伝子を制限し得るが、shRNAなどのより短い配列のパッケージングおよび発現に悪影響を及ぼさない。
一例では、ウイルスベクターはアデノウイルス(AdV)ベクターである。アデノウイルスは、26~48kbpの線形ゲノムを有する中程度のサイズの二重鎖、非エンベロープDNAウイルスである。アデノウイルスは、レセプター媒介性の結合および内在化によって標的細胞への侵入を得、非分裂細胞および分裂細胞の両方の核に浸透する。アデノウイルスは、生存および複製につき宿主細胞に大きく依存しており、宿主の複製機構を用いて脊椎動物細胞の核内で複製することができる。
本開示のddRNAi構築物に有用な別のウイルス送達系は、レトロウイルス科(Retroviridae)ファミリーのウイルスに基づく系である。レトロウイルスは、2つのユニークな特性を特徴とする一本鎖RNA動物ウイルスを含む。第1に、レトロウイルスのゲノムは二倍体であり、RNAの2つのコピーからなる。第2に、このRNAは、ビリオン関連酵素逆転写酵素によって二重鎖DNAに転写される。次いで、この二重鎖DNAまたはプロウイルスは宿主ゲノムに組み込まれ、宿主ゲノムの安定に組み込まれた成分として、親細胞から子孫細胞へと引き継がれ得る。
いくつかの例では、ウイルスベクターはレンチウイルスである。レンチウイルスベクターは、水泡性口内炎ウイルスグリコプロテイン(vesicular steatites virus glycoprotein)(VSV-G)とシュードタイプ化されることが多く、ヒト免疫不全ウイルス(HIV);ヒツジの脳炎(ビスナ)や肺炎の原因となるvisan-maedi;ウマの自己免疫性溶血性貧血や脳症の原因となるウマ伝染性貧血ウイルス(EIAV);ネコの免疫不全の原因となるネコ免疫不全ウイルス(FIV);ウシのリンパ節腫やリンパ球増加症の原因となるウシ免疫不全ウイルス(BIV);および非ヒト霊長類で免疫不全や脳症の原因となるサル免疫不全ウイルス(SIV)に由来している。HIVに基づくベクターは、一般に、親ゲノムの5%未満を保持し、ゲノムの25%未満がパッケージング構築物に組み込まれ、複製能を有する複製可能なHIVの生成の可能性を最小にする。バイオセーフティは、ベクターの動員に必要とされるパッケージングシグナルの転写を排除し、下流の長鎖末端反復配列中の調節エレメントの欠失を含む自己不活性化ベクターの開発によってさらに増加した。レンチウイルスベクターの使用の主な利点の1つは、遺伝子導入が、形質導入された細胞の細胞分裂後でさえも、ほとんどの組織または細胞型において持続的であることである。
本開示のRNAを発現するために使用されるレンチウイルス系の構築物は、レンチウイルスの5’および3’長鎖末端反復配列(LTR)由来の配列を含む。一例では、ウイルス構築物は、レンチウイルスからの不活性化または自己不活性化3’LTRを含む。3’LTRは、当技術分野で公知の任意の方法によって自己不活性化され得る。例えば、3’LTRのU3エレメントは、そのエンハンサー配列、例えば、TATAボックス、Sp1およびNF-カッパB部位の欠失を含む。自己不活性化3’LTRの結果として、宿主ゲノムに組み込まれたプロウイルスは不活性化5’LTRを含む。LTR配列は、任意の種由来の任意のレンチウイルス由来のLTR配列であってもよい。レンチウイルス系の構築物はまた、MMLVもしくはMSCV、RSVまたは哺乳動物遺伝子の配列を組み込んでもよい。さらに、レンチウイルス5’LTR由来のU3配列は、ウイルス構築物中のプロモーター配列で置換され得る。これは、パッケージング細胞株から回収されたウイルス力価を増加させ得る。エンハンサー配列も含まれ得る。
当業者に知られている他のウイルス系または非ウイルス系も、目的とする細胞に本発明のddRNAiまたは核酸を送達するのに使用することができ、これは遺伝子欠失アデノウイルス-トランスポゾンベクター(Yant, et al.,(2002)Nature Biotech.20:999-1004参照);シンドビスウイルスまたはセムリキ森林ウイルス由来の系(Perri,et al,(2002)J.Virol.74(20):9802-9807参照);ニューカッスル病ウイルスまたはセンダイウイルス由来の系を含むが、これに限定されるものではない。
本開示のRNAまたはddRNAi構築物の試験
細胞培養モデル
OPMDの細胞培養モデルとして有用な細胞系の例は、正常Ala10-ヒトPABPN1-FLAG(Ala10)または突然変異型Ala17-humanPABPN1-FLAG(Ala17)(後者はOPMDの特徴である)を発現するベクターでトランスフェクトした実施例3に記載のHEK293T細胞株(HEK293T、ATCC、Manassas、米国)である。
OPMDのための細胞培養モデルとして有用な細胞株の別の例は、正常Ala10-ヒトPABPN1-FLAG(Ala10)または突然変異型Ala17-ヒトPABPN1-FLAG(Ala17)のいずれかを発現するように安定にトランスフェクトされた初代マウス筋芽細胞(IM2)細胞株である。突然変異型Ala17-ヒトPABPN1-FLAG(Ala17)を安定に発現する例示的なIM2由来細胞株は、実施例3に記載のH2kB-D7e細胞株である。H2kB-D7e細胞系は、Raz et al.,(2011)American Journal of Pathology,179(4):1988-2000にも記載されている。
OPMDの細胞培養モデルに好適な他の細胞株は、Fan et al.,(2001)Human Molecular Genetics,10:2341-2351、Bao et al.,(2002)The Journal of Biological Chemistry,277:12263-12269、およびAbu-Baker et al.,(2003)Human Molecular Genetics,12:2609-2623に記載のものなど、当技術分野で公知である。
本明細書に例示されるように、本開示のRNAまたはddRNAi構築物の活性は、RNAまたはddRNAi構築物を細胞に投与し、続いてPABPN1遺伝子によってコードされるRNAまたはタンパク質の発現レベルを測定することによって決定される。例えば、細胞内PABPN1遺伝子発現は、PABPN1に特異的な1つ以上のプローブまたはプライマーを用いて、RT-PCR、定量的PCR、半定量的PCR、またはストリンジェントな条件下でのインサイツハイブリダイゼーションのいずれか1つ以上によってアッセイすることができる。細胞外PABPN1はまた、PABPN1 DNAに特異的な1つ以上のプローブまたはプライマーを用いるPCRまたはPABPN1タンパク質のELISAのいずれかによってアッセイすることができる。
PABPN1発現を検出するためのRT-PCR、定量的PCRまたは半定量的PCR技術において使用され得るポリヌクレオチドは公知であり、市販されている(Thermo Fisher)。しかし、PCR系の検出方法に有用なポリヌクレオチドは、当技術分野で公知の方法および/またはソフトウェアを用いてPABPN1つき利用可能な配列情報に基づいて設計され得る。一例では、PABPN1 mRNAの存在または非存在は、当技術分野で公知の標準的な方法を用いてRT-PCRを用いて検出することができる。一例では、PABPN1ポリペプチドまたはタンパク質の存在または非存在または相対量は、ウェスタンブロッティング、ELISA、または当技術分野で利用可能な他の標準的な定量的または半定量的技術、またはこのような技術の組み合わせのうちのいずれか1つ以上を用いて検出され得る。PABPN1の抗体認識に依存する技術が企図され、例えば実施例3~5に、記載されている。一例では、PABPN1ポリペプチドの存在または非存在または相対量は、例えばIsonostic(商標)アッセイ(Target Discovery,Inc.)を使用して、捕捉したPABPN1ポリペプチドの電気泳動分解と組み合わせたPABPN1ポリペプチドの抗体捕捉を含む技術で検出してもよい。抗体は、PABPN1タンパク質について市販されている。
トランスフェクションまたは形質導入の効率および試料回収における差異を標準化するための様々な手段は、当技術分野で公知である。
本開示のRNAの非存在下でのPABPN1によってコードされるmRNA発現もしくはタンパク質のレベルまたはPABPN1タンパク質の核内凝集体の量と比較して、PABPN1によってコードされるmRNAまたはタンパク質の発現を減少させるか、またはPABPN1タンパク質の核内凝集体の存在を減少させる本開示のRNAまたはddRNAi構築物は、内因性PABPN1の発現を低下させ、内在性PABPN1の一部または全部を、本明細書に記載のOPMDの原因ではないPABPN1タンパク質で置換することによって、OPMDを処置するなどの治療用途に有用であると考えられる。
動物モデル
OPMDの研究に利用可能ないくつかの小型動物モデルがあり、その例は、Uyama et al.,(2005)Acta Myologica,24(2):84-88およびChartier and Simonelig(2013)Drug Discovery Today:technologies,10:e103-107に記載されている。例示的な動物モデルは、本明細書の実施例4および5に記載の、ならびに以前にDavies et al.,(2005)Nature Medicine,11:672-677およびTrollet et al.,(2010)Human Molecular Genetics,19(11):2191-2207に記載されている、A17.1トランスジェニックマウスモデルである。
前述の動物モデルのいずれかを使用して、PABPN1遺伝子によってコードされるRNAまたはタンパク質のノックダウン、減少または発現阻害に対する本開示のRNAまたはddRNAi構築物の有効性を決定することができる。
細胞内および細胞外PABPN1遺伝子発現をアッセイするための方法は、細胞モデルに関して本明細書に記載されており、本開示のこの例に準用されるものとする。
機能性PABPN1の置換剤
一例では、本開示は、例えば細胞または動物に対する、機能性PABPN1タンパク質の置換剤を提供する。機能性PABPN1タンパク質は、OPMDの原因ではなく、本開示のRNAによって標的化されるmRNA転写物によってコードもされない。
一例では、細胞または動物に対する機能性PABPN1タンパク質の置換剤は、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸(例えば、DNAまたはcDNAなど)である。例えば、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はコドン最適化されていてもよく、例えば、野生型PABPN1核酸に対して1つ以上の縮重塩基またはゆらぎ塩基を含むが同一アミノ酸をコードし、その結果、機能性PABPN1タンパク質をコードする、対応するmRNA配列は、本開示のRNAによって認識されない。例えば、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸は、本開示のRNAによって標的化される領域内の野生型PABPN1核酸と比較して、1つ以上の縮重塩基またはゆらぎ塩基を含み得る。一例では、1つ以上の縮重塩基またはゆらぎ塩基は、本開示のRNAのシード領域内に存在する。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、その対応するmRNA配列が本開示のRNAによって認識されないようにコドン最適化される。例えば、コドン最適化核酸配列によってコードされる機能性PABPN1タンパク質は、配列番号25に記載のアミノ酸配列、すなわち野生型ヒトPABPN1タンパク質のアミノ酸配列を含み得る。一例では、機能性PABPN1タンパク質、例えば配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するPABPN1タンパク質、の置換剤は、配列番号24に記載の配列を含む核酸である。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸はまた、コザック配列を含み得る。
一例では、機能性PABPN1タンパク質は、エピトープタグ、例えばMyc-タグに付加されるか、またはこれを含む。例えば、Myc-タグを含む機能性PABPN1タンパク質は、配列番号27に記載のアミノ酸配列を含み得る。この例によると、機能性PABPN1タンパク質の置換剤は、配列番号26に記載の配列を含む核酸であってもよい。
一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸は、機能性PABPN1タンパク質の発現に好適なプロモーターに機能し得るように連結されている。機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸との使用に好適な例示的なプロモーターの1つは、SpC512プロモーターである。しかし、当技術分野で公知の任意の適切なプロモーターを使用してもよい。例えば、機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸と共に使用するための他の好適なプロモーターは、米国特許出願公開第2011/0212529A1号明細書に記載されている。
本明細書に記載されるように、本開示のいくつかの例において有用なプロモーターは、組織特異的または細胞特異的であり得る。
一例では、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸は、機能性PABPN1タンパク質およびその対応するmRNA転写物の発現を増加させるための1つ以上のエンハンサーをさらに含み得る。本開示のこの例における使用に適したエンハンサーは、当業者に公知となる。
機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、発現ベクター内に含まれ得る。例示的な発現ベクターは、本開示のRNAおよびddRNAi構築物の文脈において記載されており、この実施例に準用されるものとする。
したがって、一例では、細胞または動物に対する機能性PABPN1タンパク質の置換剤は、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を含む発現ベクターであり得る。例えば、本開示の発現ベクターは、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸、例えば配列番号24に記載の配列、およびその発現のためのプロモーター、例えばSpC512プロモーターを含み得る。一例では、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸はまた、コザック配列を含み得る。したがって、本開示の発現ベクターは、その5’末端にコザック配列を有する配列番号24に記載の配列を含み得る。
一例では、機能性PABPN1タンパク質、例えば配列番号25に記載の配列を有するもの、の置換剤は、配列番号24に記載の配列を含むかまたはそれからなるコドン最適化核酸である。一例では、コドン最適化核酸はさらにコザック配列を含む。したがって、機能性PABPN1タンパク質の置換剤は、その5’末端にコザック配列を含む配列番号24に記載の配列を含むか、またはそれからなる核酸であってもよい。
一例では、本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、プラスミド発現ベクター内に含まれ得る。好適なプラスミド発現ベクターは本明細書に記載されており、当技術分野で公知となる。一例では、好適なプラスミド発現ベクターは、pAAVベクター、例えば、pscAAVプラスミドベクターまたはpssAAVプラスミドベクターである。
一例では、発現ベクターはミニサークルDNAである。ミニサークルDNAベクターは本明細書に記載される。
一例では、発現ベクターはウイルスベクターである。例えば、任意の適切なウイルスに基づくウイルスベクターは、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を送達するために使用され得る。さらに、ハイブリッドウィルス系が有用であり得る。ウイルス送達系の選択は、送達の標的となる組織、系の形質導入効率、病原性、免疫学的および毒性の懸念などの種々のパラメータに依存する。
細胞または動物への遺伝物質の送達のための例示的なウイルス系は、本開示のRNAおよびddRNAi構築物の文脈で記載されており、この例に準用されるものとする。
一例では、ウイルスベクターはAAVである。
一例では、ウイルスベクターはAdVベクターである。
一例では、ウイルスベクターはレンチウイルスである。
当業者に公知の他のウイルス系または非ウイルス系を、目的とする細胞に本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を送達するのに使用してもよく、これは遺伝子欠失アデノウイルス-トランスポゾンベクター(Yant,et al.,(2002)Nature Biotech.20:999-1004参照);シンドビスウイルスまたはセムリキ森林ウイルス由来の系(Perri, et al,(2002)J.Virol.74(20):9802-07参照);ニューカッスル病ウイルスまたはセンダイウイルス由来の系を含むが、これらに限定されるものではない。
本明細書に記載の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸が本開示のddRNAi構築物と共に提供される例によると、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸は、ddRNAi構築物と同じ発現ベクター内に含まれ得る。
本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸および本開示のddRNAi構築物が一緒に提供される別の例では、機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸およびddRNAi構築物は、異なる発現ベクター内に含まれ得る。機能性PABPN1タンパク質およびddRNAi構築物をコードするコドン最適化核酸が異なる発現ベクター内に含まれる場合、それぞれの発現ベクターは、同じタイプのベクターであってもよいし、異なるタイプのベクターであってもよい。
機能性PABPN1の試験
細胞培養モデル
例示的なOPMDの細胞培養モデルが本明細書に記載され、実施例3に記載される。このようなOPMDの細胞培養モデルは、内因性PABPN1を標的とする本開示の1つ以上のRNAの存在下で、機能性PABPN1タンパク質を置換する本開示の薬剤の能力を評価するために使用され得る。
PABPN1タンパク質の存在または非存在または相対量を検出する例示的な方法も記載されており、この例に準用する。例えば、PABPN1タンパク質の存在または非存在または相対量は、ウェスタンブロッティング、ELISA、または当技術分野で利用可能な他の標準的な定量的または半定量的技術、またはこのような技術の組み合わせのうちのいずれか1つ以上を用いて検出され得る。PABPN1の抗体認識に依存する技術が企図され、本明細書に記載される(実施例3など)。突然変異型および機能性PABPN1タンパク質は、市販の適切な抗体を用いて突然変異型および機能性PABPN1タンパク質の差別的検出を容易にするために、適切なタンパク質タグ、例えば、mycタグまたはフラグタグと共に発現され得る。例えば、突然変異型ヒトPABPN1タンパク質は、FLAGタグを伴って発現し、配列番号29に記載のアミノ酸配列を含み得る。このようにして、本開示のRNAおよび本開示の機能性PABPN1タンパク質の置換薬による細胞のトランスフェクションまたは形質導入後の細胞において、突然変異型および機能性PABPN1タンパク質の両方の有無または相対量が独立して検出され得る。
一例では、PABPN1ポリペプチドの存在または非存在または相対量は、例えばIsonostic(商標)アッセイ(Target Discovery,Inc.)を使用して、捕捉したPABPN1ポリペプチドの電気泳動分解と組み合わせたPABPN1ポリペプチドの抗体捕捉を含む技術で検出してもよい。抗体は、PABPN1タンパク質について市販されている。
本開示のRNAの存在下で(すなわち、本明細書に記載のRNAi試薬の存在下で)OPMDの原因ではないPABPN1タンパク質を細胞内で発現する本開示の薬剤は、OPMDの処置に有用であると考えられる。
動物モデル
OPMDを研究するための例示的な動物モデルが記載されている。OPMDを研究するための例示的な動物モデルも、実施例4および5に記載される。
前述の動物モデルのいずれかを使用して、本開示のRNAまたはddRNAi構築物の存在下、インビボで機能性PABPN1タンパク質を置換する本開示の薬剤の有効性を決定することができる。
細胞内および細胞外PABPN1発現をアッセイするための方法は、細胞モデルに関して本明細書に記載されており、本開示のこの例に準用されるものとする。
一例では、本開示のRNAまたはddRNAi構築物の存在下、インビボで機能性PABPN1タンパク質を置換する本開示の薬剤の有効性を決定するために、実施例5に記載の組織学的および形態学的分析が用いられ得る。機能性PABPN1タンパク質をインビボで置換するための本開示の薬剤の有効性を決定するために使用され得るさらなるアッセイは、Trollet et al.,(2010)Human Molecular Genetics,19(11):2191-2207に記載される。
組成物および担体
いくつかの例において、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターは、組成物中に提供される。いくつかの例では、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸は、組成物中に提供される。いくつかの例において、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターは、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸と共に組成物中に提供される。
本明細書に記載されるように、発現ベクターは、本開示のddRNAi構築物を単独で、または本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸と組み合わせて含み得る。したがって、本明細書の発現ベクターおよび/またはそれを含む組成物への言及は、以下を包含するものと考えられる:(i)本開示のddRNAi構築物またはそれを含む組成物、を含む発現ベクター;(ii)本開示のddRNAi構築物および本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸もしくはそれを含む組成物、を含む発現ベクター;または(iii)本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸またはそれを含む組成物、を含む発現ベクター。
一例によると、本開示の組成物は、(i)本開示のddRNAi構築物を含む発現ベクター、および(ii)本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を含む発現ベクターを含み得る。
あるいは、本開示の組成物は、本開示のddRNAi構築物および本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を含む発現ベクターを含み得る。
さらに別の例では、本開示のddRNAi構築物を含む発現ベクターを1つの組成物中に提供してもよく、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を含む発現ベクターを、例えば一緒にパッケージ化された、別の組成物中に提供してもよい。
本開示の組成物はまた、1つ以上の薬学的に許容される担体または希釈剤を含み得る。例えば、組成物は、投与後の対象の筋肉への本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターの送達に好適な担体を含み得る。
いくつかの例において、担体は、脂質系担体、カチオン性脂質、またはリポソーム核酸複合体、リポソーム、ミセル、ビロソーム、脂質ナノ粒子またはそれらの混合物である。
いくつかの例では、担体は、カチオン性ポリマー-核酸複合体が形成されるような生分解性ポリマー系担体である。例えば、担体は、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターを筋細胞に送達するのに好適なカチオン性ポリマー微粒子であってもよい。細胞への送達組成物のためのカチオン性ポリマーの使用は、Judge et al.(2005)Nature 25:457-462に記載されているように、当技術分野で公知であり、この内容は参照として本明細書に援用する。例示的なカチオンポリマー系の担体は、カチオン性DNA結合ポリマー、例えばポリエチレンイミンである。本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターとの複合体化および送達に好適な他のカチオン性ポリマーには、ポリ(L-リジン)(PLL)、キトサン、PAMAMデンドリマーおよびポリ(2-ジメチルアミノ)エチルメタクリレート(pDMAEMA)が含まれる。これらは、当技術分野で公知であり、Mastrobattista and Hennink,(2012)Nature Materials,11:10-12、国際公開第2003/097107号パンフレットおよび国際公開第2006/041617号パンフレットに記載され、その全内容は参照として本明細書に援用する。このような担体製剤は、非経口皮下注射、静脈内注射および吸入を含む様々な送達経路用に開発されている。
さらなる例では、担体は、シクロデキストリンポリマー-核酸複合体のようなシクロデキストリン系の担体である。
さらなる例では、担体は、カチオン性ペプチド-核酸複合体などのタンパク質系の担体である。
別の例では、担体は脂質ナノ粒子である。例示的なナノ粒子は、例えば米国特許7514099号明細書に記載される。
いくつかの例では、本開示のRNAまたはddRNAiまたは発現構築物は、カチオン性脂質/コレステロール/PEG-C-DMA/DSPC(例えば40/48/2/10の比率)、カチオン性脂質/コレステロール/PEG-DMG/DSPC(例えば40/48/2/10の比率)、またはカチオン性脂質/コレステロール/PEG-DMG(例えば60/38/2の比率)を含む脂質ナノ粒子組成物と一緒に製剤化される。いくつかの例では、カチオン性脂質は、DMA中のOctyl CL、DMA中のDL、L-278、DLinKC2DMA、またはMC3である。
別の例では、本開示のRNAまたはddRNAiまたは発現構築物は、国際公開第2010/021865号パンフレット;国際公開第2010/080724号パンフレット;国際公開第2010/042877号パンフレット;国際公開第2010/105209号パンフレットまたは国際公開第2011/022460号パンフレットに記載のカチオン性脂質処方物のいずれかと共に製剤化される。
別の例では、本開示のRNAまたはddRNAiまたは発現構築物は、例えばRNAまたはddRNAiまたは発現構築物の送達を容易にするために、別の化合物にコンジュゲートまたは複合体化される。そのようなコンジュゲートの非限定的な例は、米国特許出願公開第2008/0152661号明細書および米国特許出願公開第2004/0162260号明細書に記載されている(例えば、CDM-LBA、CDM-Pip-LBA、CDM-PEG、CDM-NAGなど)。
別の例では、ポリエチレングリコール(PEG)は、本開示のRNAまたはddRNAiまたは発現ベクターに共有結合される。結合したPEGは、任意の分子量、例えば、約100~約50,000ダルトン(Da)であり得る。
さらに他の例では、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターは、例えば、国際公開第96/10391号パンフレット;国際公開第96/10390号パンフレット;または国際公開第96/10392号パンフレットに開示されているものなどの、ポリ(エチレングリコール)脂質を含有する表面修飾リポソーム(PEG修飾、または血中滞留型リポソームまたはステルスリポソーム)を含む担体と一緒に製剤化される。
いくつかの例では、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターは、ポリエチレンイミン-ポリエチレングリコール-N-アセチルガラクトサミン(PEI-PEG-GAL)またはポリエチレンイミン-ポリエチレングリコール-tri-N-アセチルガラクトサミン(PEI-PEG-triGAL)誘導体などの、ポリエチレンイミンまたはその誘導体と一緒に製剤化または複合体化することもできる。
他の例において、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターは、米国特許出願公開第2001/0007666号明細書に記載されているものなどの膜破壊剤と複合体化される。
他の担体には、シクロデキストリン(例えば、Gonzalez et al.,(1999),Bioconjugate Chem.,10,1068-1074または国際公開03/46185号パンフレット参照)、ポリ(乳酸-コ-グリコール)酸(PLGA)およびPLCAミクロスフェア(例えば、米国特許第2002130430号明細書参照)が含まれる。
組成物は、望ましくは、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターの生物学的安定性を増加させる物質、ならびに/または筋肉細胞に選択的に局在化および/もしくは浸透する組成物の能力を増加させる物質を含む。本開示の治療用組成物は、投与の様式および経路、ならびに標準的な薬学的実務に基づいて選択される、薬学的に許容される担体(例えば、生理食塩水)で投与され得る。当業者は、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターを含む医薬組成物を容易に製剤化することができる。いくつかの場合には、等張剤が使用される。一般に、等張性のための添加剤は、塩化ナトリウム、デキストロース、マンニトール、ソルビトールおよびラクトースを含み得る。いくつかの場合には、リン酸緩衝食塩水などの等張溶液が好ましい。安定剤には、ゼラチンおよびアルブミンが含まれる。いくつかの場合において、血管収縮剤が製剤に添加される。本開示による組成物は、滅菌され、発熱性物質を含まないように提供される。好適な薬学的担体、および医薬製剤に用いられる薬学的に必要な物質は、本分野の標準的な参照資料であるRemington:The Science and Practice of Pharmacy(旧Remington’s Pharmaceutical Sciences),Mack Publishing Co.、およびUSP/NFに記載される。
医薬組成物の量、濃度、および製剤、ならびに用量レジメンは、炎症反応などの毒性を最小化しながら細胞送達を最大化するよう、個別調整することができ、例えば、所望により、活性成分が低濃度となる比較的大きな体積(5ml、10ml、20ml、50mlまたはそれ以上)、およびコルチコステロイドなどの抗炎症性化合物の含有を利用してもよい。
本開示の組成物は、任意の好適な経路による投与のために製剤化され得る。例えば、投与経路には、筋肉内、腹腔内、皮内、皮下、静脈内、動脈内、眼内および経口ならびに経皮または吸入または座薬が含まれるが、これらに限定されるものではない。例示的な投与経路には、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、経口、腹腔内、皮内、動脈内および皮下注射が含まれる。一例では、本開示の組成物は、IM投与のために製剤化される。そのような組成物は、医薬用途に有用であり、非経口投与用の、例えば、IM、静脈内(静脈内注入を含む)、SCおよび腹腔内投与用の、好適な滅菌非発熱性ビヒクル、例えば注射用緩衝食塩水中で容易に製剤され得る。IM、IV注射または注入などのいくつかの投与経路は、本開示のPABPN1をコードするddRNAi構築物および/またはコドン最適化核酸の筋肉組織への効率的送達およびトランスフェクション、ならびにRNAおよび/またはその中のコドン最適化核酸の発現を達成し得る。
処置方法
一例では、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物は、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質を含む内因性PABPN1タンパク質の発現を対象において阻害するために使用され得る。
一例では、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物は、OPMDを処置するために、これに罹患している対象において使用され得る。同様に、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物は、OPMDの1つ以上の症状の、それに罹患しているまたはその素因がある対象における発症または進行を予防するために使用され得る。
上記の例それぞれにおいて、本開示の発現ベクターおよび/または組成物は、本開示のddRNAi構築物および本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸の両方を含み得る。したがって、発現ベクターまたは組成物の投与は、(i)OPMDの原因である拡大ポリアラニン管を含むPABPN1タンパク質を含む内因性PABPN1の発現の阻害、減少またはノックダウン、および(ii)内在性PABPN1の発現を阻害、減少またはノックダウンするRNAによって標的化されていない機能性PABPN1タンパク質の発現の提供、に有効であり得る。したがって、本開示の組成物は、それが投与される細胞または動物において、PABPN1タンパク質機能、例えば、RNAの転写後プロセシングを阻害する。
別の例では、OPMDの処置は、対象に、(i)OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤、および(ii)本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸またはそれを含む組成物、を含む発現ベクター、を別個に投与することを含み得る。本明細書に記載されるように、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤は、本開示のものを含むRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物であり得る。対象には、成分(i)および(ii)を一緒に、同時にまたは連続的に投与し得る。
例えば、OPMDの処置は、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を対象に投与することを含み得、ここで、対象は、OPMDの原因であるがコドン最適化核酸の発現を阻害しないPABPN1タンパク質の発現を阻害するための1つ以上の薬剤が予め投与されている。例えば、対象は、本開示のRNA、複数のRNA、ddRNAi構築物、複数のddRNAi構築物、発現ベクター、複数の発現ベクターおよび/または組成物を予め投与されていてもよい。
上記のように、投与経路には、筋肉内、腹腔内、皮内、皮下、静脈内、動脈内、眼内および経口ならびに経皮または吸入または座薬が含まれるが、これらに限定されるものではない。例示的な投与経路には、静脈内(IV)、筋肉内(IM)、経口、腹腔内、皮内、動脈内および皮下注射が含まれる。IM、IV注射または注入などのいくつかの投与経路は、本開示のPABPN1をコードするddRNAi構築物および/またはコドン最適化核酸の筋肉組織への効率的送達およびトランスフェクション、ならびにRNAおよび/またはその中のコドン最適化核酸の発現を達成し得る。
当業者は、ルーチン的実験によって、OPMDに罹患している対象を処置するために必要とされるであろう本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物の有効な非毒性量を決定することができるであろう。任意の特定の患者の治療有効量レベルは、医学において周知の他の関連因子と共に、使用される組成物;患者の年齢、体重、全般的健康状態、性別および食事;投与時間;投与経路;本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物の隔離速度;処置の持続時間、を含む様々な因子に依存する。
本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物の、OPMDの原因であるPABPN1タンパク質の発現を減少させまたは阻害し、PABPN1の機能を回復させるのに十分な量でOPMDの原因ではない機能性PABPN1タンパク質を発現する効果は、処置された対象における筋肉収縮特性および/または嚥下困難を評価することによって決定され得る。嚥下能力および筋肉収縮特性を試験するための方法は、当技術分野で公知である。例えば、嚥下障害は、ビデオ蛍光透視法、UGI内視鏡検査または食道圧マノメータ検査およびインピーダンス試験を用いて評価してもよい。OPMDの臨床的特徴を評価するための他の方法は、Rueegg et al,.(2005)Swiss Medical Weekly,135:574-586に記載されている。
キット
本開示はまた、キットにおける本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物を提供する。キットは、容器を含み得る。キットは、典型的には、その投与のための説明書と共に、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物を含む。いくつかの例では、キットは、1つより多い本開示のRNAまたはddRNAiまたは発現ベクターまたは組成物を含む。一例では、キットは、以下を含む:(i)第1のキット構成要素として、本開示のRNAまたはddRNAi構築物または発現ベクターまたは組成物、および(ii)第2のキット構成要素として、本開示の機能性PABPN1タンパク質をコードするコドン最適化核酸を含む発現ベクターまたはそれを含む組成物。第1および第2のキットの構成要素は、キットに一緒にパッケージ化されてもよい。
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Figure 0007236195000002
Figure 0007236195000003
Figure 0007236195000004
Figure 0007236195000005
実施例1-PABPN1を標的とするdsRNAおよびshRNAの設計
公に入手可能なsiRNA設計アルゴリズム(Ambion、Promega、Invitrogen、OrigeneおよびMWGを含む)を用いて、PABPN1 mRNA配列からddRNAi構築物の設計のために潜在的標的を表す配列を同定した。ヒト、ウシおよびマウスにおいて、保存された配列を選択した。siRNAを合成し、これらにつきインビトロで試験し、ddRNAi構築物への変換のために3つの活性siRNAを選択した。二重鎖RNA(dsRNA)および短鎖ヘアピンRNA(shRNA)の設計の標的として選択された領域に対応するmRNA転写物を表1に示す。
表1に記載の標的領域に実質的に相補的なエフェクター配列を含むdsRNAを設計し、検証した(表3)。ヒトPABPN1をダウンレギュレートするためのsiRNA配列のスクリーニングは、内因性ヒトPABPN1が構成的に発現されるHeLa細胞で行われた。Oligofectamine(Life Technologies)を用いてsiRNAのトランスフェクションを行った。簡潔には、トランスフェクションの日に、12ウェルプレート中の培地を、抗生物質を含まない400μlの無血清培地および100μlのOligofectamine-siRNA複合体で置換した。Oligofectamine-siRNA複合体100μl中、Opti-Mem(Gibco)7μl中のOligofectamine3μlおよびOpti-Mem87μl中の60pmol siRNAを一緒に混合し、最終容量を100μlとした。混合物を室温で20分間インキュベートした。トランスフェクションの4時間後、各ウェルに30%FBSを含む250μlの培地を添加した。最終siRNA濃度は80nMであった。トランスフェクションの48時間後にRNA抽出を行った。表1に記載の標的領域に対して試験した全てのsiRNA配列は、HeLa細胞におけるPABPN1の実質的なノックダウンを示した。試験したsiRNAのうち、異なる有効度を示す3つの配列(表3のdsRNA1、2および3)。これらは、健康な個体またはOPMDに罹患した個体からのヒト筋芽細胞においても評価された。簡潔には、健常な個体またはOPMDに感染した個体由来のヒト筋芽細胞を、上記の方法に従ってdsRNA1、dsRNA2またはdsRNA3でトランスフェクトした。次いで、定量的RT-PCRを行い、それぞれのdsRNAについて有意なレベルのノックダウンを示した(図1)。
表1に記載の標的領域と実質的に相補的なエフェクター配列を含むdsRNA1~3に対応するshRNAを設計した。これを表4に示す。エフェクター配列、ステムループ配列およびエフェクター相補配列(5’-3’配向)をそれぞれ含む、表4のshRNAの完全配列を、表5に示す。
実施例2-PABPN1を標的とするshRNAを発現する自己相補性AAV系プラスミド構築物およびウイルスの生成
PABPN1を標的とするshRNAの1つまたは3つを発現する自己相補性アデノ随伴ウイルス2型(scAAV2)プラスミドを、PABPN1を標的とするshRNAの1つまたは3つをcAAV2骨格にサブクローニングすることによって生成した。
簡潔には、H1プロモーターの制御下でshRNA5(配列番号20)をコードするDNAを含む単一のshRNA構築物をpAAV2ベクター骨格(pAAV-shRNA5)にクローニングした。RNAポリメラーゼIIIプロモーターU61、U69およびH1の制御下で、shRNA1(配列番号16)、shRNA3(配列番号18)およびshRNA5(配列番号20)をコードするDNAを含む2つの三重shRNA構築物も産生され、それぞれpAAV2ベクターの骨格にクローニングされた。これらの三重構築物は、pAAV-shRNAx3-short(配列番号22)およびpAAV-shRNAx3-long(配列番号23)であった。両方の変異体は記載したトリシストロンshRNA構築物を含んでいたが、pAAV-shRNAx3-longにおける構築物はまた、AAVパッケージングに最適なインサートサイズを作り出すためのスタッファーDNA配列を含んでいた。同様に、HBVポリメラーゼ遺伝子(pAAV-HBVpol)に対しshRNAを発現するAAVウイルスプラスミドを対照として使用するために構築した。
さらに2つのプラスミドを産生し、1つは、7つのアラニン伸長を含むFLAGタグ付き突然変異型ヒトPABPN1をコードし(pAAV mut-PABPN1-FLAG;配列番号27)、他方は、MYCタグを有する野生型ヒトPABPN1をコードするコドン最適化配列を含んでいた(pAAV Opt-hPABPN1-MYC;配列番号26)。
AAVベクターはそれぞれ、AAV8キャプシドにおけるシュードタイプ化によって産生された。
次いで、組換えシュードタイプAAVベクターストックを生成した。簡潔には、HEK293T細胞を、10%FBSを添加したダルベッコ変法イーグル培地中のローラーボトル中で培養し、37℃および5%COでインキュベートした。この例に記載のpAAV-shRNAウイルスプラスミドおよびpAAVhelpercap8プラスミド(pDP8r)またはpAAVhelpercap9プラスミド(pDP9rs)のそれぞれを、製造者の説明書に従ってポリエチレンイミン(PEI)と複合体化させた。次いで、HEK293T細胞において、pAAV-shRNA5、pAAV-shRNAx3-shortまたはpAAV-shRNAx3-longおよびpDP8r(またはpDP9rs)の1つを用いて二重トランスフェクションを行った。HEK293T細胞を37℃、5%COで72時間培養した後、細胞を溶解し、それぞれのウイルスプラスミドのscAAV shRNA発現粒子をイオジキサノール(Sigma-Aldrich)ステップ勾配超遠心分離で精製した。ベクターゲノムの数は、ドットブロットハイブリダイゼーションおよび定量的ポリメラーゼ連鎖反応(Q-PCR)によって定量した。
pAAV-shRNA5、pAAV-shRNAx3-short、pAAV-shRNAx3-long、pAAV-HBVpol、pAAV mut-PABPN1-FLAGおよびpAAV Opt-hPABPN1-MYCと称されるウイルスプラスミドについて、対応するscAAV8ウイルス調製物は、それぞれscAAV8-shRNA5、scAAV8-shRNAx3-short、scAAV8-shRNAx3-long、scAAV8-HBVpol、ssAAV8 mut-PABPN1-FLAGおよびssAAV9-Opt-hPABPN1-MYCと称された。
実施例3-インビトロでのPABPN1の遺伝子サイレンシング
この実施例は、インビトロでPABPN1の発現をノックダウンするための、実施例2において産生されたPABPN1 pAAV-shRNAプラスミドの能力を実証する。
細胞
20mM HEPES、10%ウシ胎児血清(FBS)および2mMグルタミン(PAA laboratories、Yeovil、UK)を含むダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で、ヒト胚性腎細胞(HEK293T、ATCC、Manassas、USA)を増殖させた。
温度感受性SV40ラージT抗原(tsA58)導入遺伝子で不死化し、Immorto-Mouse H2kB-IM2(親細胞株)、H2kB-WTA(ヒト野生型PABPN1をコードする)およびH2kB-D7e(7アラニン伸長PABPN1をコードする)から誘導された、初代マウス筋芽細胞(クローンIM2)は、King’s College LondonのMichael Antoniou博士によって提供された。IM2細胞を、20mM HEPES、2mMグルタミンを含み、20%FBS、0.5%ニワトリ胚抽出物、100U/mlペニシリン-ストレプトマイシン、2mmol/L L-グルタミンおよび20U/mlインターフェロン-γを添加したDMEM中で増殖させた。
処置
簡潔には、HEK293T細胞を3x10細胞/ウェルで播種し、翌日、pAAV-shRNA5、pAAV-shRNAx3-shortまたはpAAV-shRNAx3-long(4μg/ウェル)のうち1つで、突然変異型hPABPN1-FLAG(pAAV mut-PABPN1-FLAG)(4μg/ウェル)(配列番号27)またはコドン最適化PABPN1(pAAV Opt-hPABPN1-MYC)(4μg/ウェル)(配列番号26)を発現するAAVプラスミドを伴いまたは伴わず、トランスフェクションした。対照として、HEK293T細胞を、HBVポリメラーゼ遺伝子(4μg/ウェル)に対しshRNAを発現するpAAV-HBVpolプラスミドでトランスフェクトした。HEK293T細胞を、抗生物質の非存在下、DMEM 10%FCS中、33℃で48時間インキュベートし、その後、細胞を回収し、ウェスタンブロッティングによる分析のために細胞溶解物を産生した。
同様に、H2kB-D7eマウス筋芽細胞(10細胞/ウェル)を、突然変異型hPABPN1-FLAGまたはOpt-hPABPN1-MYCを発現するAAVプラスミド(1μg/ウェル)を伴いまたは伴わず、pAAV-HBVpol、AAV-shRNAx3-shortまたはpAAV-shRNAx3-longによるヌクレオフェクションにより、トランスフェクトした。次いで、H2kB-D7eマウス筋芽細胞を、抗生物質の非存在下、DMEM 10%FCS中、33℃で48時間インキュベートし、次いで、DMEM/5%ウマ血清中でさらに72時間インキュベートすることによって分化に切り替えた。トランスフェクションの5日後、筋管を採取し、ウェスタンブロッティングによる分析のために細胞溶解物を作製した。
ウェスタンブロット分析
NaCl 0.15M、0.1%SDS、50mM Tris(pH8)、2mM EDTAおよびプロテアーゼ阻害剤カクテルを含む10%Triton-X-100を含有するRIPA緩衝液中で細胞をホモジナイズすることにより細胞溶解物を調製した(Complete、Roche Diagnostics)。
タンパク質を4~12%Bis-Trisゲル(Invitrogen)上で分離し、0.1M PBS、0.1%Tween-20中の5%ミルク中でのインキュベーションによりブロックしたニトロセルロース膜(Hybond ECL膜;Amersham Biosciences)に移した。ニトロセルロース膜をハウスキーピング対照としてPABPN1(abcam、1/10,000)およびヒトGAPDH(abcam、1/10,000)またはマウスGAPDH(abcam、1/2500)に対して得た一次抗体で染色した。
pAAV mut-PABPN1-FLAGベクターよって発現した伸長突然変異型PABPN1タンパク質、およびpAAV opt-hPABPN1-MYCベクターによって発現したコドン最適化PABPN1タンパク質を検出するため、ニトロセルロース膜を抗FLAG抗体(Sigma、1/10,000)および抗cMYC抗体(Abcam、1/10,000)でそれぞれ染色した。
ニトロセルロース膜をさらにHRP結合抗ウサギおよび抗マウス二次抗体(Sigma、それぞれ1/2000および1/1000)と共にインキュベートした。免疫反応性バンドは、増強化学発光試薬(ECL;Amersham Biosciences)で検出し、膜をECL Hyperfilm(Amersham Biosciences)に暴露することによって視覚化した。
ImageJを用いたGAPDHに対するPABPN1の全ノックダウンの定量を図2に示す。図2から明らかであるように、単一shRNAベクター(pAAV-shRNA5)、トリシストロン短鎖ベクター(pAAV-shRNAx3-short)およびトリシトロン(tricitronic)長鎖ベクター(pAAV-shRNAx3-long)を用いて、平均で40%、90%および95%のPABPN1発現ノックダウン達成された。PABPN1遺伝子内の同じ標的に対して導かれる配列組成の類似性に起因して、短鎖(約1Kbのインサートサイズ)および長鎖(約1.5kbのインサートサイズ)トリシストロンshRNA構築物は、同程度のPABPN1ノックダウンを生じた。この点に関して、pAAV-shRNAx3-long構築物へのスタッファー配列の付加は、PABPN1ノックダウン効率に悪影響を及ぼさず、むしろわずかに高いノックダウンを生じた。
単一のshRNAベクター(pAAV-shRNA5)および両方のトリシストロンベクター(pAAV-shRNAx3-shortおよびpAAV-shRNAx3-long)は、突然変異型PABPN1を発現しているpAAV mut-PABPN1-FLAGと同時トランスフェクトしたHEK293細胞において、野生型および突然変異型PABPN1をノックダウンすることができたが、全体的ノックダウンは、単一のshRNA構築物の場合よりも三重shRNA構築物の場合の方が、統計的に有意であった。一方、突然変異型PABPN1を発現するpAAV mut-PABPN1-FLAGベクターおよびHBVポリメラーゼ遺伝子を標的とするpAAV-HBV-pol対照ベクターを同時トランスフェクトしたHEK293細胞では、ノックダウンは観察されなかった(図3aおよび3b)。
さらに、伸長突然変異型PABPN1タンパク質を発現するpAAV mut-PABPN1-FLAGベクターで同時トランスフェクトしたHEK293細胞と比較して、コドン最適化PABPN1を発現するpAAV Opt-hPABPN1-MYCベクターで同時トランスフェクトした細胞は、良好なレベルのPABPN1タンパク質を示した。これらのデータは、コドン最適化PABPN1タンパク質が、単一およびトリシストロンshRNA構築物によって発現されるshRNAによる分解に対し耐性を有することを実証する(図3aおよび3b)。この観察を確認するために、cMYC抗体を用いて、cMYCペプチドタグを含むコドン最適化PABPN1タンパク質の発現を検出した(図3c)。
同様の結果が、(i)pAAV-HBV-pol対照ベクター、(ii)コドン最適化PABPN1を発現するpAAV Opt-hPABPN1-MYCベクター、(iii)pAAV-shRNAx3-longベクター、または(iv)pAAV Opt-hPABPN1-MYCベクターおよびpAAV-shRNAx3-longベクター、のいずれかでトランスフェクトされたH2kB-D7eマウスの筋芽細胞において得られた。図4a~4eから明らかなように、pAAV-shRNAx3-longベクターは、分化したH2kB-D7eマウス筋芽細胞によって発現される突然変異型PABPN1タンパク質をノックダウンすることができた一方、コドン最適化PABPN1タンパク質は、トリシストロンshRNA構築物によって発現されるshRNAによる分解に対して耐性を有していた。
全てのデータは、平均値±平均値の標準誤差として提示される。全ての統計解析はスチューデントt検定またはANOVAを用いて行った。差は、*P<0.05、**P<0.01または***P<0.001で有意であると判断された。
これらのデータに基づいて、pAAV8-shRNAx3-longの構築物をウイルス産生およびさらなる評価のために採取した。
実施例4-内在性PABPN1の遺伝子サイレンシングおよびインビボでのコドン最適化PABPN1による置換
この実施例は、実施例2で産生したscAAV8-shRNAx3-long組換えウイルスがインビボで内因性PABPN1の発現をノックダウンする能力およびそのコドン最適化ヒトPABPN1での置換を実証する。突然変異型PABPN1のノックダウンおよび遺伝子の非突然変異形態による置換の生理学的結果も実証される。
処置
A17.1トランスジェニックマウスは以前に記載されている(Davies,Wang et al.,2005、Trollet,Anvar et al.,2010)。A17.1マウスおよびWT FvB対照は、ヘテロ接合キャリア株A17.1(Davies,Wang et al.,2005)をFvBバックグラウンドマウスと交配することによって生成した。ウシPABPN1について、生後4週間でマウスの遺伝子型を決定し、最小疾患設備(Royal Holloway-University of London)で飼料および水を自由に与えて飼育した。
簡潔には、10~12週齢のA17マウスを、以下の処置グループ1~4(処置グループ当たりn=5)に入れた。また10~12週齢のWT FvBマウスを健常対照として使用し、グループ5(n=5)に入れた。全てのマウスを2~4%イソフルランで麻酔し、以下のように処置した:
グループ1(A17):両方のTA筋に2.5E+10個のscAAV8-shRNAx3-longのウイルス粒子を含む生理食塩水のIM注射による単回50μlのボーラス。
グループ2(A17):両方のTA筋に1.3E+11個のssAAV9-Opt-hPABPN1のウイルス粒子(コドン最適化hPABPN1を発現する)を含む生理食塩水のIM注射による単回50μlのボーラス。
グループ3(A17):両方のTA筋に2.5E+10個のscAAV8-shRNAx3-longのウイルス粒子および1.3E+11個のssAAV9-Opt-hPABPN1ウイルス粒子を含む生理食塩水のIM注射による単回50μlのボーラス。
グループ4(A17):生理食塩水のみの50μlのボーラス。
グループ5(FvB):生理食塩水のみの50μlのボーラス。
筋収縮特性
以前にTrollet et al.,(2010)Human Molecular Genetics,19(11):2191-2207に記載された方法論を使用して、注射後18週に、最大等張力および特定力を含むTA筋収縮特性の測定を行った。これらのデータを図4に示す。
次いで、マウスを麻酔薬の過剰投与により屠殺し、その後、TA筋を腱から腱まで切除し、秤量し、さらなる組織学的および分子的分析のために液体窒素冷却イソペンタン中で急速凍結した。
PABPN1 mRNA発現
製造者の説明書に従いTrizol(Invitrogen)を使用して、骨格筋試料から全RNAを抽出した。RNA試料は、ND-1000NanoDrop分光光度計(NanoDrop Technologies)を用いて定量した。製造者の説明書に従い、M-MLV逆転写酵素(Invitrogen)を用いてRNA(筋肉生検については50~250ng、細胞ペレットについては1~3μg)を逆転写した。SYBR緑色混合緩衝液(LightCycler(登録商標)480Sybr greenI Master)を使用して、合計9ulの反応容量で、cDNAを定量PCR反応に使用した。PCR反応は、次のように行った:95℃で8分、続いて:95℃で15秒、60℃で15秒、72℃で15秒を50サイクル。PCR産物の特異性は、以下のプログラムを用いて融解曲線分析によってチェックした:97℃まで0.11℃/秒で65℃上昇。
それぞれのmRNAの発現レベルは、マウスRPLP0 mRNA(大きなリボソームタンパク質、サブユニットP0)の発現レベルに対して正規化された。発現レベルは、△△Ct法に従って算出した。
RT-PCRおよびリアルタイムRT-PCRに使用されるプライマーの配列は以下の通りである:
PABPN1-FWD 5’-TGACCCGGGGGACGGCGC-3’
PABPN1-REV 5’-ACTCGAGCTTTGATAGCTTCCAGC-3’
RPLP0-FWD 5’-GAGGACCTCACTGAGATTCGG-3’
PRLP0-REV 5’-TTCTGAGCTGGCACAGTGAC-3’
免疫組織化学
PABPN1タンパク質の核内凝集体の存在を検出するために、マウスから切除したTA筋(10μm)の切片に対して免疫組織化学を行った。簡潔には、TA筋の切片を、1M KCl、30mM HEPES、65mM PIPES、10mM EDTA、2mM MgCl(pH6.9)中で1時間インキュベートして、可溶性タンパク質を除去した。次いで、切片を0.1M PBS、0.1%Triton X100中の1%正常ヤギ血清でブロックし、抗PABPN1一次抗体と4℃で一晩インキュベートし、同じ緩衝液で1:200に希釈した。次いで、切片をラミニン用抗体と共に1時間室温でさらにインキュベートし、次いで二次抗体と共に室温で1時間インキュベートした。最後に、ヘキストで切片を染色し、核を可視化した。
組織学的および形態学的分析
TA筋の横断連続凍結切片(10μm)に染色を行った。TA筋は、筋肉の長さに沿って10~12の異なる間隔で切断され、最大断面積(CSA)が決定された。組織形態の評価および線維症および結合組織の視覚化のために、筋肉の横断切片を、蛍光灯下でのさらなる検査のためにH&EおよびコラーゲンVIでそれぞれ染色した。中心核生成を評価するために、各セクションで5つの無作為領域を評価した。画像は、Olympus BX60顕微鏡(Olympus Optical、Hamburg、独国)を用いて視覚化し、CCDカメラ(Photometrics CoolSNAP fx;Roper Scientific、Tucson、AZ、米国)を用いてデジタル化し、MetaView画像解析システム(Universal Imaging、Downington、PA、米国)を用いて分析した。これらの領域の線維の総数を計数し、中心核形成した線維の数を線維の総数のパーセンテージとして表した(図5)。
ウェスタンブロット分析
次いで、組織についてウェスタンブロット分析を行い、PABPN1を検出した。簡潔には、プロテアーゼ阻害剤カクテルを用いたRIPA溶液(NaCl 0.15M、HEPES 0.05M、NP-40 1%、デオキシコール酸ナトリウム0.5%、SDS 0.10%、EDTA 0.01M)中の組織をホモジナイズすることによって筋肉溶解物を調製した。タンパク質を4~12%Bis-Trisゲル(Invitrogen)上で分離し、0.1M PBS、0.1%Tween-20中の5%ミルク中でのインキュベーションによりブロックしたニトロセルロース膜(Hybond ECL膜;Amersham Biosciences)に移した。ニトロセルロース膜をハウスキーピング対照としてPABPN1(abcam、1/10,000)またはマウスビンクリン(Sigma、1/10,000)に対して得た一次抗体で染色した。ニトロセルロース膜をさらにHRP結合抗ウサギおよび抗マウス二次抗体(Sigma、それぞれ1/2000および1/1000)と共にインキュベートした。免疫反応性バンドは、増強化学発光試薬(ECL;Amersham Biosciences)で検出し、膜をECL Hyperfilm(Amersham Biosciences)に暴露することによって視覚化した。
全てのデータは、平均値±標準誤差(SEM)として提示される(コホートサイズは実験ごとに記載)。全ての統計分析はスチューデントt検定を用いて行った。差は、*P<0.05、**P<0.01または***P<0.001で有意であると判断された。
結果
筋肉量(図5B)は4ヶ月の処置期間にわたって回復しなかったが、(i)内因性PABPN1を標的とする3つのshRNAを発現するscAAV8-shRNAx3-longのウイルス粒子、および(ii)shRNAによって標的化されていない置換コドン最適化ヒトPABN1を発現するssAAV8 Opt-hPABPN1ウイルス粒子、を投与したグループ3のマウスにつき、全筋力(図5A)が改善され、特定の筋力(図5C)が正常化されたことが示された(図5)。
図6に示されるウエスタンブロットデータから明らかなように、scAAV8-shRNAx3-longのみ、およびssAAV9 opt hPABPN1-mycと組み合わせて投与したA17マウスは、生理食塩水のみを投与したマウスに比べて突然変異型PABPN1タンパク質レベルの有意な低下が示され、scAAV-shRNAx3-longウイルス粒子のインビボで内因性突然変異PABPN1タンパク質の発現を阻害する能力を実証した。さらに、ssAAV9-optPABPN1-myc、またはscAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9-opt hPABPN1-mycの組み合わせで処置したマウスにおいて、Mycタグが同等に発現された。
定量的PCRによりこれらの結果が確認され、scAAV8-shRNAx3-longは、生理食塩水のみを投与したマウスと比較して、PABPN1発現において80%のノックダウンを生じたこと、およびsAAV9 opt hPABPN1-mycと組み合わせて投与したscAAV8-shRNAx3-longは、生理食塩水のみを投与したマウスと比較して、PABPN1発現において90%のノックダウンを生じたことが示された。
組織学的および分子的分析は、内在性PABPN1のサイレンシングが、核内凝集体をほぼ破壊し(図7A-B)、中心核形成線維の増加した量によって示されるように筋変性を誘導する(図8A、C)ことを示した。この点に関して、A17マウスの筋核の35%に核内凝集体が検出されたが、FvBマウスの筋核は事実上凝集体を含有していなかった。optPABPN1の発現は、A17マウスの筋肉における不溶性凝集体の形成を改変しなかったが、scAAV8-shRNAx3-longでの処理は、筋核含有凝集体の量を10%に減少させた。scAAV8-shRNAx3-longを、ssAAV9-opt hPABPN1-myc発現コドン最適化PABPN1と同時投与した場合、筋核含有凝集体の量はわずか5%に減少した。しかし、筋肉変性は、コドン最適化ヒトPABPN1の同時発現によって逆転することが示された。
scAAV8-shRNAx3-longおよびssAAV9 opt hPABPN1-mycの組み合わせで処置したA17マウスからの筋肉において、生理食塩水を投与したA17マウスからの筋肉と比較して、線維性組織の有意な減少が観察された(図8B、D)。最後に、筋線維断面積(CSA)の分析は、scAAV-shRNAx3-longのみの注射は筋線維CSAを改変しないが、ssAAV9 Opt-hPABPN1-myc単独またはscAAV-shRNAx3-longとの併用での処置は顕著に筋線維CSAを増加させた(図8E~F)。
まとめると、これらのデータは、AAVによって送達されたshRNAx3-long構築物がインビボでPABPN1を効率的にダウンレギュレーションし、核内凝集体の形成を大幅に減少させることを示している。重要なことに、配列最適化されたPABPN1がインビボでrAAVによって発現され得、分解に抵抗性を有し筋機能を回復させる転写物を産生することも示されている。まとめると、これらのインビボデータは、抑制および置換療法がOPMDの筋機能を回復させるのに有効であることを示している。

Claims (26)

  1. 配列番号8に記載のエフェクター配列、および配列番号9に記載のエフェクター相補配列を含むヘアピンRNA干渉(RNAi)分子をコードするDNA配列を含む核酸
  2. 前記エフェクター配列と前記エフェクター相補配列との間に位置するループ配列を含む、請求項に記載の核酸。
  3. 前記ヘアピンRNAi分子が、配列番号20または21に記載の配列を含むショートヘアピンRNA(shRNA)である、請求項に記載の核酸。
  4. 前記ヘアピンRNAi分子が、一次miRNA(pri-miRNA)骨格を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の核酸。
  5. 前記ヘアピンRNAi分子が、ショートヘアピンマイクロRNA(shmiR分子である、請求項に記載の核酸。
  6. (a)請求項1~のいずれか一項に記載の少なくとも1つの核酸;および
    (b)少なくとも17の連続したヌクレオチドのエフェクター配列、およびエフェクター相補配列を含むヘアピンRNAi分子をコードするDNA配列を含む少なくとも1つの核酸であって、前記エフェクター配列がPABPN1タンパク質に対応するRNA転写物における対応する長さの領域と実質的に相補的である、前記少なくとも1つの核酸;
    を含み、(a)と(b)の前記核酸によってコードされる前記ヘアピンRNAi分子が異なるエフェクター配列を含む、複数の核酸。
  7. a)と(b)の前記核酸によってコードされる前記ヘアピンRNAi分子が一次miRNA(pri-miRNA)骨格を含むショートヘアピンマイクロRNA(shmiRである、請求項に記載の複数の核酸。
  8. 請求項1~のいずれか一項に記載の核酸、または請求項6または7に記載の複数の核酸を含む、DNA依存性RNA干渉(ddRNAi)構築物。
  9. ヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列が筋肉特異的プロモーターに機能し得るように連結されている、請求項に記載のddRNAi構築物。
  10. 請求項またはに記載のddRNAi構築物および(ii)1つ以上の薬学的に許容される担体を含む、組成物。
  11. 前記ddRNAi構築物が発現ベクター内に含まれる、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記ddRNAi構築物によってコードされる前記ヘアピンRNAi分子によって標的化されないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸をさらに含む、請求項10または11に記載の組成物。
  13. 前記機能性PABPN1タンパク質が、配列番号25に記載の配列を含む、請求項12に記載の組成物。
  14. 前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が配列番号24に記載のものである、請求項12または13に記載の組成物。
  15. 前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が、発現ベクター内に含まれる、請求項1214のいずれか一項に記載の組成物。
  16. 前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が、前記ddRNAi構築物と同じ発現ベクター内に含まれる、請求項15に記載の組成物。
  17. 前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸と、前記ddRNAi構築物とが異なる発現ベクター内に含まれる、請求項15に記載の組成物。
  18. (i)前記発現ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、およびレンチウイルスベクターから選択されるウイルスベクターであるか;または
    (ii)前記ddRNAi構築物内のヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列がプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iii)前記ddRNAi構築物内のヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列が筋肉特異的プロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iv)(i)、(ii)、及び(iii)の任意の組合せである、
    請求項1117のいずれか一項に記載の組成物。
  19. (i)前記発現ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、およびレンチウイルスベクターから選択されるウイルスベクターであるか;または
    (ii)前記ddRNAi構築物内のヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列がプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iii)前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸がプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iv)前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸、および前記ddRNAi構築物内のヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列が同一のプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (v)前記または各プロモーターが筋肉特異的プロモーターである(ii)、(iii)、及び(iv)の任意の組合せであるか;または
    (vi)(i)~(v)の任意の組合せである、
    請求項16に記載の組成物。
  20. (i)前記発現ベクターが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、およびレンチウイルスベクターから選択されるウイルスベクターであるか;または
    (ii)前記ddRNAi構築物内のヘアピンRNAi分子をコードする各DNA配列がプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iii)前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸がプロモーターに機能し得るように連結されているか;または
    (iv)各プロモーターが筋肉特異的プロモーターである(ii)及び(iii)の任意の組合せであるか;または
    (v)(i)~(iv)の任意の組合せである、
    請求項17に記載の成物。
  21. 対象において眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)の原因であるPABPN1タンパク質の発現を阻害するための、請求項1~5のいずれか一項に記載の核酸、または請求項6または7に記載の複数の核酸、または請求項8または9に記載のddRNAi構築物、または請求項1020のいずれか一項に記載の組成物を含む組成物。
  22. 眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)を、それに罹患している対象において処置するための、請求項1~のいずれか一項に記載の核酸、または請求項6または7に記載の複数の核酸、または請求項8または9に記載のddRNAi構築物、または請求項1020のいずれか一項に記載の組成物を含む組成物。
  23. 眼咽頭筋ジストロフィー(OPMD)の処置又は予防のための医薬の製造における、請求項1~のいずれか一項に記載の核酸、または請求項6または7に記載の複数の核酸、または請求項またはに記載のddRNAi構築物、または請求項1020のいずれか一項に記載の組成物の使用。
  24. (a)請求項もしくはに記載のddRNAi構築物、またはそれを含む発現ベクター;および
    (b)(a)において前記ddRNAi構築物により発現されるヘアピン分子によって標的化されないmRNA転写物を有する機能性PABPN1タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクター
    を含むキット。
  25. 前記機能性PABPN1タンパク質が、配列番号25に記載のアミノ酸配列を含む、請求項24に記載のキット。
  26. 前記機能性PABPN1タンパク質をコードする前記核酸が配列番号24に記載されるものである、請求項24または25に記載のキット。
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