JP7261494B2 - 核酸、当該核酸を含む組成物及び複合体ならびに調製方法と使用 - Google Patents

核酸、当該核酸を含む組成物及び複合体ならびに調製方法と使用 Download PDF

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Description

本開示は、核酸、当該核酸を含む組成物及び複合体ならびに調製方法と使用に関する。
脂質(血中脂質)異常は、高脂血症とも呼ばれ、脂肪代謝又は作動の異常により、血漿脂質が正常値より高くなる全身性疾患であり、全世界の患者の健康に深刻な脅威を与えている。従来の脂質異常治療薬としては、主にスタチン系、コレステロール吸収阻害剤、樹脂系、プロブコール、フィブラート系及びニコチン酸並びにその誘導体がある。
アンジオポエチン様タンパク質3(ANGPTL3)は、主に肝臓に発現する分泌タンパク質であり、アンジオポエチンと遺伝子構造が類似しているので命名される。従来の研究によると、脂質異常がANGPTL3の高発現量に関連しており、ANGPTL3が脂肪組織と結合してリポタンパク質リパーゼの活性を抑制することで脂質代謝を調節することが実証された。ANGPTL3の低発現により、脂質異常によるアテローム性動脈硬化を軽減することができる。したがって、遺伝子レベルで遺伝子発現をサイレンシングさせ、ANGPTL3の生成を遮断することを可能にすれば、最も理想的な治療手段となることが疑いない。また、低分子干渉RNA(small interfering RNA、siRNA)は、RNA干渉(RNA interference、RNAi)という機構に基づき、興味あるいずれかの目的とする遺伝子の発現を配列特異的に抑制又は遮断し、疾患を治療する目的を達成することができる。
低分子RNA薬物の開発では、siRNAの安定化修飾及びその送達系は、2つのキー技術である。
いくつかの実施形態において、本開示は、ANGPTL3遺伝子発現を抑制できるsiRNAを提供し、当該siRNAは、センス鎖とアンチセンス鎖を含み、前記siRNAにおける各ヌクレオチドは、それぞれ独立して修飾又は未修飾のヌクレオチドであり、前記センス鎖は、ヌクレオチド配列Iを含み、前記アンチセンス鎖は、ヌクレオチド配列IIを含み、前記ヌクレオチド配列Iと前記ヌクレオチド配列IIとは、少なくとも一部で逆相補的に二本鎖領域を形成し、前記ヌクレオチド配列Iはヌクレオチド配列Aを含み、前記ヌクレオチド配列Aは、配列番号1に示されるヌクレオチド配列と長さが等しく、ヌクレオチド差異が3つ以下であり、前記ヌクレオチド配列IIはヌクレオチド配列Bを含み、前記ヌクレオチド配列Bは、配列番号2に示されるヌクレオチド配列と長さが等しく、ヌクレオチド差異が3つ以下であり、
5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号1)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGG-3’(配列番号2)
ただし、ZはAであり、Z’はUである。
前記ヌクレオチド配列Aには、位置がZに対応するヌクレオチドZが含まれ、前記ヌクレオチド配列Bには、位置がZ’に対応するヌクレオチドZ’が含まれ、前記Z’は、前記アンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA及び薬学的に許容可能な担体を含む薬物組成物を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示により提供されるsiRNA及び当該siRNAに複合して結合される複合基を含むsiRNA複合体(コンジュゲート)を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の、前記ANGPTL3遺伝子の異常発現による脂質異常の治療及び/又は予防のための薬物の調製への使用を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の有効量を脂質異常に罹患している被験体に投与することを含む、脂質異常の治療及び/又は予防方法を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の有効量を肝細胞と接触させることを含む、前記肝細胞におけるANGPTL3遺伝子の発現の抑制方法を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体を含むキットを提供する。
[引用による組み込み]
本明細書で言及される全ての出版物、特許及び特許出願は、各々の出版物、特許及び特許出願が特別にかつ個別に引用により本明細書に組み込まれるのと同じ程度に、引用により本明細書に組み込まれる。
本開示により提供されるsiRNA、siRNA複合体は、良好な安定性、高い遺伝子抑制活性、非常に低いオフターゲット効果を有し、脂質レベルを顕著に低下させることができる。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、当該siRNAを含む組成物又はsiRNA複合体は、体内でより高い安定性及び/又はより高い活性を有することができる。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、siRNA組成物又はsiRNA複合体は、体内で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%の標的遺伝子発現抑制率を示す。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、siRNA組成物又はsiRNA複合体は、体内で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%のANGPTL3遺伝子発現抑制率を示す。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、siRNA組成物又はsiRNA複合体は、体内で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%の肝内ANGPTL3遺伝子発現抑制率を示す。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、siRNA組成物又はsiRNA複合体は、体内で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%の動物モデルにおける肝内ANGPTL3遺伝子発現抑制率を示す。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、siRNA組成物又はsiRNA複合体は、体内で少なくとも20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%のヒト被験体における肝内ANGPTL3遺伝子発現抑制率を示す。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA、当該siRNAを含む組成物又はsiRNA複合体は、明らかなオフターゲット効果を示していない。オフターゲット効果は、例えば、標的遺伝子でない遺伝子の正常発現の抑制であってもよい。オフターゲット遺伝子発現の結合/抑制がオンターゲット遺伝子効果に比べて50%、40%、30%、20%又は10%を下回る場合、当該オフターゲット効果が顕著ではないと考えられている。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAは、優れたANGPTL3遺伝子発現抑制特性を示し、psiCHECK系においてsiRNAを検出するIC50が3~30pMであり、5nMであっても、本開示の修飾siRNAにオフターゲット効果が認められず、かつ、本開示の修飾siRNAは、体外リソソーム溶解液において良好な安定性を保ち、少なくとも24時間分解されない。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA複合体は、良好な安定性を有し、体外リソソーム溶解液においても、ヒト血漿又はサル血漿においても一致した安定性を保つ。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNA複合体は、優れたANGPTL3 mRNA抑制効率を示し、脂質レベルを顕著に低下させる。例えば、いくつかの実施形態において、単回皮下投与後14日目に、マウスのANGPTL3 mRNA抑制率が95%以上と高い。いくつかの実施形態において、単回皮下投与することにより、トリグリセリド(TG)の最大抑制率が93%であり、総コレステロール(CHO)の最大抑制率が83%であり、薬剤投与後154日目に、TGに対する抑制率が55%以上に維持され、CHOに対する抑制率が40%以上に維持されることができる。特に、従来技術で提供される複合分子からなる複合体に比べて、本開示により提供されるsiRNA複合体は、より優れた遺伝子抑制率、より高い脂質低下能力を示すとともに、低用量、低投与頻度で、189日と長い実験期間にわたって優れた脂質抑制作用を示し続けることができる。
このように、本開示により提供されるsiRNA、薬物組成物及びsiRNA複合体は、ANGPTL3遺伝子の発現を抑制し、ANGPTL3遺伝子過剰発現による脂質異常を効率的に治療及び/又は予防することができ、応用において明るい見通しを有している。
本開示の他の特徴と利点については、後述する発明を実施するための形態部分において詳しく説明する。
本発明の実施例及び従来技術の技術的解決手段をより明瞭に説明するために、以下に、実施例と従来技術に用いられる図面を簡単に説明する。以下に説明される図面は、単に本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、さらにこれらの図面により他の図面を得られることが明らかである。
siRNA 8の体外psiCHECK系におけるオンターゲット活性及びオフターゲット効果を示す。 siRNA 1の体外psiCHECK系におけるオンターゲット活性及びオフターゲット効果を示す。 Huh7細胞系における本開示のsiRNAによるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。 Huh7細胞系における本開示のsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNAの体外でのマウス由来のリソソーム溶解液における安定性の半定量的検出結果を示す。 本開示のsiRNA複合体の体外でのマウス由来のリソソーム溶解液における安定性の半定量的検出結果を示す。 本開示のsiRNA複合体の体外でのヒト血漿における安定性の半定量的検出結果を示す。 本開示のsiRNA複合体の体外でのサル血漿における安定性の半定量的検出結果を示す。 本開示のsiRNA複合体による正常マウスBALB/c脂質レベルに対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体による正常マウスBALB/c肝臓ANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体による正常マウスBALB/c脂質レベルに対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体によるob/obマウスの脂質レベルに対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体によるob/obマウスの肝臓ANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体によるob/obマウスの脂質レベルに対する抑制効果を示す。 本開示のsiRNA複合体によるob/obマウスの肝臓ANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。 複合体1による高脂血症モデルマウスにおける血清トリグリセリド(TG)及び総コレステロール(CHO)に対する経時的な抑制効果を示す。 異なる用量の複合体2による高脂血症モデルマウスにおける血清総コレステロール(CHO)及びトリグリセリド(TG)に対する経時的な抑制効果を示す。 複合体2によるメタボリックシンドロームのサルにおける血清トリグリセリド(TG)及び総コレステロール(CHO)に対する経時的な抑制効果を示す。 複合体2によるメタボリックシンドロームのサルにおけるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効果を示す。
以下に本開示の発明を実施するための形態を詳しく説明する。また、ここで説明される発明を実施するための形態は、本開示を説明又は解釈するためのものに過ぎず、本開示を制限するためのものではないと理解すべきである。
本開示において、ANGPTL3遺伝子とは、mRNA配列がGenbank登録番号NM_014495.3に示される遺伝子を指す。
[定義]
文脈において、特に説明がない限り、大文字C、G、U、Aは、ヌクレオチドの塩基配列を表し、小文字mは、当該文字mの左側に隣接する1つのヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字fは、当該文字fの左側に隣接する1つのヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字sは、当該文字sの左右に隣接する2つのヌクレオチド間がチオリン酸エステル基により結合されていることを表し、P1は、当該P1の右側に隣接する1つのヌクレオチドが5’-リン酸ヌクレオチド又は5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドであることを表し、組合せ文字VPは、当該組合せ文字VPの右側に隣接する1つのヌクレオチドがビニルリン酸エステル修飾ヌクレオチドであることを表し、組合せ文字Psは、当該組合せ文字Psの右側に隣接する1つのヌクレオチドがチオリン酸エステル修飾ヌクレオチドであることを表し、大文字Pは、当該文字Pの右側に隣接する1つのヌクレオチドが5’-リン酸ヌクレオチドであることを表す。
文脈において、前記「フルオロ修飾ヌクレオチド」とは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基がフッ素で置換されたヌクレオチドを指し、「非フルオロ修飾ヌクレオチド」とは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基が非フッ素基で置換されたヌクレオチド又はヌクレオチドアナログを指す。「ヌクレオチドアナログ」とは、核酸においてヌクレオチドの代わりとなることができるが、アデニンリボヌクレオチド、グアニンリボヌクレオチド、シトシンリボヌクレオチド、ウラシルリボヌクレオチドまたはチミンデオキシリボヌクレオチドと構造が異なる基を指し、例えば、イソヌクレオチド、架橋ヌクレオチド(bridged nucleic acid、BNAと略称される)又は非環式ヌクレオチドがある。前記「メトキシ修飾ヌクレオチド」とは、リボース基の2’-ヒドロキシ基がメトキシで置換されたヌクレオチドを指す。
本明細書の文脈において、「相補」又は「逆相補」という用語は、互換的に使用されてもよく、当業者に周知の意味、即ち、二本鎖核酸分子において、一方の鎖の塩基と他方の鎖上の塩基とが相補的に対合するという意味を有する。DNAにおいて、プリン塩基であるアデニン(A)は、常にピリミジン塩基であるチミン(T)(又は、RNAにおいてウラシル(U)である)と対合し、プリン塩基であるグアニン(C)は、常にピリミジン塩基であるシトシン(G)と対合する。各塩基対は、いずれも1つのプリンと1つのピリミジンを含む。一方の鎖上のアデニンが常に他方の鎖上のチミン(又はウラシル)と対合するとともに、グアニンが常にシトシンと対合する場合、両方の鎖同士が相補的である、またその相補鎖の配列から当該鎖の配列を推知できると考えられる。これに応じて、「ミスマッチ」は、本分野では、二本鎖核酸において、対応する位置での塩基が相補的に対合して存在しないことを意味する。
文脈において、特に説明がない限り、「基本的に逆相補的」とは、関連する2つのヌクレオチド配列間に3つ以下の塩基ミスマッチが存在することを指し、「実質的に逆相補的」とは、2つのヌクレオチド配列間に1つ以下の塩基ミスマッチが存在することを指し、「完全に相補的」とは、2つのヌクレオチド配列間に塩基ミスマッチが存在しないことを指す。
文脈において、一方のヌクレオチド配列と他方のヌクレオチド配列に「ヌクレオチド差異」が存在するとは、前者が後者に比べて、同じ位置のヌクレオチドの塩基種類が変化したことを指し、例えば、後者において1つのヌクレオチド塩基がAであるとき、前者の同じ位置での、対応するヌクレオチド塩基がU、C、G又はTである場合に、当該位置で2つのヌクレオチド配列間にヌクレオチド差異が存在すると認められている。いくつかの実施形態において、元の位置のヌクレオチドの代わりに無塩基ヌクレオチド又はその等価物を用いる場合、当該位置でヌクレオチド差異が生じたとも考えられる。
文脈において、特に本開示のsiRNA、siRNAを含む組成物又はsiRNA複合体の調製方法を説明する際に、特に説明がない限り、前記ヌクレオシドモノマー(nucleoside monomer)とは、調製するsiRNA又はsiRNA複合体におけるヌクレオチドの種類と手順に応じてホスホルアミダイト固相合成に用いられる修飾又は未修飾のヌクレオシドホスホルアミダイトモノマー(unmodified or modified RNA phosphoramidites。RNA phosphoramiditesをNucleoside phosphoramiditesともいうことがある)を指す。ホスホルアミダイト固相合成は、当業者に公知のRNA合成に用いられる方法である。本開示に用いられるヌクレオシドモノマーは、いずれも市販品として購入可能である。
本開示の文脈において、特に説明がない限り、「複合」とは、それぞれ特定の機能を有する2つ以上の化学部分間が共有結合的に互いに結合することを指し、これに応じて、「複合体」とは、当該各化学部分間が共有結合的に結合することにより形成された化合物を指す。さらには、「siRNA複合体」は、特定の機能を有する1又は複数の化学部分がsiRNAに共有結合的に結合して形成された化合物を表す。以下の文章では、本開示のsiRNA複合体を単に「複合体」ともいうことがある。siRNA複合体は、文脈により、siRNA複合体の総称、式(305)及び式(307)に示されるsiRNA複合体の総称、又は式(305)、式(307)、式(308)に示されるsiRNA複合体であると理解される。本開示の文脈において、「複合分子」は、反応させることによりsiRNAに複合され、最終的に本開示のsiRNA複合体を形成することができる特定の化合物であると理解すべきである。
本明細書で用いられる場合、2つのアルファベット文字間又は記号間のものでないダッシュ(「-」)は、置換基の結合点の位置を示すために用いられている。例えば、-C-C10アルキル-NHは、C-C10アルキル基により結合する。
本明細書で用いられる場合、「任意の」又は「任意に」とは、続いて記載する事象又は状況が発生してもよく、発生しなくてもよいこと、並びに前記記載が事象又は状況が発生した場合と発生しない場合を含むことを指す。例えば、「任意に置換されたアルキル」は、以下の文章で定義される「アルキル」及び「置換アルキル」を含む。1又は複数の置換基を含む任意の基に関して、これらの基が、立体的に非現実的な、合成上実行不可能な及び/又は本質的に不安定な、いかなる置換又は置換パターンも導入することは意図されないと、当業者に理解される。
本明細書で用いられる場合、「アルキル」とは、特定の数の炭素原子を有する直鎖と分岐鎖を指し、前記特定の数は、通常1~20個の炭素原子、例えば、1~10個の炭素原子、1~8個又は1~6個の炭素原子である。例えば、C-Cアルキルは、1~6個の炭素原子の直鎖と分岐鎖アルキルを含む。特定の数の炭素を有するアルキル残基を命名する場合、当該数の炭素を有する全ての分岐鎖及び直鎖形式を含むことを意図する。したがって、例えば、「ブチル」は、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル及びtert-ブチルを含むことを意味し、「プロピル」は、n-プロピル及びイソプロピルを含む。アルキレンは、アルキルのサブセットであり、アルキルと同じであるが2つの結合点を有する残基を指す。
本明細書で用いられる場合、「アルケニル」とは、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有する不飽和分岐鎖又は直鎖アルキルを指し、前記炭素-炭素二重結合は、親アルキルの隣接する炭素原子から1つの水素分子を除去することにより得られる。当該基は、二重結合のシス又はトランス配置にあってもよい。典型的なアルケニルとしては、ビニルと、プロパ-1-エン-1-イル、プロパ-1-エン-2-イル、プロパ-2-エン-1-イル(アリル)、プロパ-2-エン-2-イル等のプロペニルと、ブタ-1-エン-1-イル、ブタ-1-エン-2-イル、2-メチルプロパ-1-エン-1-イル、ブタ-2-エン-1-イル、ブタ-2-エン-2-イル、ブタ-1,3-ジエン-1-イル、ブタ-1,3-ジエン-2-イル等のブテニルと、を含むが、これらに限定されない。ある実施形態において、アルケニルは2~20個の炭素原子を有するが、他の実施形態においては、2~10個、2~8個又は2~6個の炭素原子を有する。アルケニレンは、アルケニルのサブセットであり、アルケニルと同じであるが2つの結合点を有する残基を指す。
本明細書で用いられる場合、「アルキニル」とは、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を有する不飽和分岐鎖又は直鎖アルキル基を指し、前記炭素-炭素三重結合は、親アルキルの隣接する炭素原子から2つの水素分子を除去することにより得られる。典型的なアルキニルとしては、エチニルと、プロパ-1-イン-1-イル、プロパ-2-イン-1-イル等のプロピニルと、ブタ-1-イン-1-イル、ブタ-1-イン-3-イル、ブタ-3-イン-1-イル等のブチニルと、を含むが、これらに限定されない。ある実施形態において、アルキニルは2~20個の炭素原子を有するが、他の実施形態においては、2~10、2~8又は2~6個の炭素原子を有する。アルキニレンは、アルキニルのサブセットであり、アルキニルと同じであるが2つの結合点を有する残基を指す。
本明細書で用いられる場合、「アルコキシ」とは、酸素橋により結合した特定の数の炭素原子のアルキルを指し、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、ペンチルオキシ、2-ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、2-ヘキシルオキシ、3-ヘキシルオキシ、3-メチルペンチルオキシ等がある。アルコキシは、通常1~10個、1~8個、1~6個又は1~4個の、酸素橋により結合した炭素原子を有する。
本明細書で用いられる場合、「アリール」とは、芳香族単環式又は多環式炭化水素環系から誘導される、環炭素原子から水素原子を除去して形成された基を指す。前記芳香族単環式又は多環式炭化水素環系は、水素及び6~18個の炭素原子の炭素のみを含有し、この環系中の環の少なくとも1つは完全不飽和であり、即ち、それは、ヒュッケル理論に従う環状、非局在化(4n+2)π-電子系を含む。アリールとしては、フェニル、フルオレニル及びナフチル等の基を含むが、これらに限定されない。アリーレンは、アリールのサブセットであり、アリールと同じであるが2つの結合点を有する残基を指す。
本明細書で用いられる場合、「シクロアルキル」とは、通常3~7個の環状炭素原子を有する非芳香族炭素環を指す。環は、飽和であってもよいし、1又は複数の炭素-炭素二重結合を有してもよい。シクロアルキルの実例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル及びシクロヘキセニル、並びにノルボルナン(norbornane)等の架橋及びカゴ状環状基を含む。
本明細書で用いられる場合、「ハロゲン置換基」又は「ハロ」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ及びヨードを指し、用語「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素を含む。
本明細書で用いられる場合、「ハロゲン化アルキル」とは、特定の数の炭素原子が1又は複数、最大許容数までのハロゲン原子で置換された、上記のように定義されるアルキル基を指す。ハロゲン化アルキルの実例としては、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、2-フルオロエチル及びペンタフルオロエチルを含むが、これらに限定されない。
「複素環基」とは、2~12個の炭素原子と、窒素、酸素及び硫黄から選択される1~6個のヘテロ原子とを含む、安定した3~18員非芳香族環状基を指す。明細書において特に説明がない限り、複素環基は、単環、二環、三環又は四環系であり、縮合環又は架橋環系を含んでもよい。複素環式ラジカルにおけるヘテロ原子は、任意に酸化されてもよい。1又は複数の窒素原子(存在する場合)は、任意に4級化される。複素環基は、一部飽和又は完全飽和である。複素環基は、環の任意の原子を介して分子の残りの部分に結合することができる。このような複素環基の実例としては、ジオキサニル、チオフェニル[1,3]ジスルホニル、デカヒドロイソキノリニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドール、オクタヒドロイソインドール、2-オキサピペラジニル、2-オキサピペリジル、2-オキサピリミジニル、オキサゾリジニル、ピペリジル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリスルホニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1-オキソチオモルホリニル及び1,1-ジオキソチオモルホリニルを含むが、これらに限定されない。
「ヘテロアリール」とは、2個~17個の炭素原子と、窒素、酸素及び硫黄から選択される1~6個のヘテロ原子とを含む、3~18員芳香環ラジカルから誘導される基を指す。本明細書で用いられる場合、ヘテロアリールは、単環、二環、三環又は四環系であってもよく、この環系中の環の少なくとも1つは完全不飽和であり、即ち、それは、ヒュッケル理論に従う環状非局在化(4n+2)π-電子系を含む。ヘテロアリールは、縮合環又は架橋環系を含む。ヘテロアリールにおけるヘテロ原子は任意に酸化される。1又は複数の窒素原子(存在する場合)は、任意に4級化される。ヘテロアリールは、環中の任意の原子を介して分子の残りの部分に結合する。ヘテロアリールの実例としては、アゼピニル、アクリジニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾインドール、1,3-ベンゾジオキサゾリル、ベンゾフリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾ[d]チアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキサゾリル、ベンゾ[b][1,4]オキサゾリル、1,4-ベンゾジオキサゾリル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾジアゾリル、ベンゾジオキサフェニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフリル、ベンゾフラノニル、ベンゾチオフェニル、ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2-a]ピリジル、カルバゾリル、シンノリル、シクロペンタ[d]ピリミジニル、6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[4,5]チエノ[2,3-d]ピリミジニル、5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリニル、5,6-ジヒドロベンゾ[h]シンノリニル、6,7-ジヒドロ-5H-ベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-c]ピリダジニル、ジベンゾフリル、ジベンゾチオフェニル、フリル、フラノニル、フロ[3,2-c]ピリジル、5,6,7,8,9,10-ヘキサヒドロシクロヘプタ[d]ピリミジニル、5,6,7,8,9,10-ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリダジニル、5,6,7,8,9,10-ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリジル、イソチアゾリル、インダゾリル、イミダゾリル、インドール、イソインドール、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、5,8-メタノ-5,6,7,8-テトラヒドロキナゾリニル、ナフチリジノニル、1,6-ナフチリジノニル、オキサジアゾリル、2-オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、5,6,6a,7,8,9,10,10a-オクタヒドロベンゾ[H]キナゾリニル、1-フェニル-1H-ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタロイル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジニル、ピリジル、ピリド[3,2-d]ピリミジニル、ピリド[3,4-d]ピリミジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリル、イソキノリル、テトラヒドロキノリル、5,6,7,8-テトラヒドロキナゾリニル、5,6,7,8-テトラヒドロベンゾ[4,5]チエノ[2,3-d]ピリミジニル、6,7,8,9-テトラヒドロ-5H-シクロヘプタ[4,5]チエノ[2,3-d]ピリミジニル、5,6,7,8-テトラヒドロピリド[4,5-c]ピリダジニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、チエノ[2,3-d]ピリミジニル、チエノ[3,2-d]ピリミジニル、チエノ[2,3-c]プリジニル及びチオフェニルを含むが、これらに限定されない。
本開示において各種のヒドロキシ保護基を用いることができる。一般的には、保護基は、化学官能性(functionalities)を特定の反応条件に不敏感にすることができ、且つ分子の他の部分を実質的に損傷することなく分子中の当該官能性に付加する、及びそれから除去することができる。代表的なヒドロキシ保護基は、Beaucageら、Tetrahedron 1992,48,2223~2311、及びGreeneand Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,Chapter 2,2d ed,John Wiley & Sons,New York,1991に開示されており、引用により、上記文献は、全体として本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態において、保護基は、塩基性条件で安定しているが、酸性条件で除去されることができる。いくつかの実施形態において、本明細書で使用できるヒドロキシ保護基の非排他的実例としては、ジメトキシトリチル(DMT)、モノメトキシトリチル、9-フェニルキサンテン-9-イル(Pixyl)「9-phenylxanthen-9-yl(Pixyl)」及び9-(p-メトキシフェニル)キサンテン-9-イル(Mox)「9-(p-methоxyphenyl)xanthen-9-yl(Mox)」を含む。いくつかの実施形態において、本明細書で使用できるヒドロキシ保護基の非排他的実例としては、Tr(トリチル)、MMTr(4-メトキシトリチル)、DMTr(4,4’-ジメトキシトリチル)及びTMTr(4,4’,4’’-トリメトキシトリチル)を含む。
「被験体」という用語は、本明細書で用いられる場合、任意の動物、例えば、哺乳動物又は有袋動物を指す。本開示の主題としては、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、アカゲザル又は他の種類のマカク属のサル)、マウス、ブタ、ウマ、ロバ、ウシ、ヒツジ、ラット及び任意の種類の家禽を含むが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる場合、「治療」、「軽減」又は「改善」は、ここで互換的に使用されてもよい。これらの用語は、有益な又は所望の結果を得る方法を指し、治療効果を含むが、これに限定されない。「治療効果」は、治療される潜在的障害を根絶又は改善することを意味する。また、治療効果は、被験体が依然として潜在的障害の苦痛を受ける可能性があるにもかかわらず、潜在的障害に関連する1又は複数の生理的症状を根絶又は改善することにより、被験体に改善が観察されて得られる。
本明細書で用いられる場合、「防止」と「予防」は互換的に使用されてもよい。これらの用語は、有益又は所望の結果を得る方法を指し、予防効果を含むが、これに限定されない。「予防効果」を得るために、当該疾患に対する診断が行っていないかもしれないが、複合体又は組成物を特定の疾患に罹患するリスクのある被験体に投与し、又は疾患の1又は複数の病理学的症状が報告された被験体に投与することができる。
<siRNA>
本開示は、ANGPTL3遺伝子発現を抑制できるsiRNAを提供する。
本開示のsiRNAは、基本的な構造単位としてヌクレオチド基を含み、前記ヌクレオチド基がリン酸基、リボース基及び塩基を含むことは、当業者に公知であるので、ここで説明を省略する。
本開示のsiRNAは、センス鎖とアンチセンス鎖を含み、前記siRNAにおける各ヌクレオチドは、それぞれ独立して修飾又は未修飾のヌクレオチドであり、前記センス鎖は、ヌクレオチド配列Iを含み、前記アンチセンス鎖は、ヌクレオチド配列IIを含み、前記ヌクレオチド配列Iと前記ヌクレオチド配列IIとは、少なくとも一部で逆相補的に二本鎖領域を形成し、前記ヌクレオチド配列Iはヌクレオチド配列Aを含み、前記ヌクレオチド配列Aは、配列番号1に示されるヌクレオチド配列と長さが等しく、ヌクレオチド差異が3つ以下であり、前記ヌクレオチド配列IIはヌクレオチド配列Bを含み、前記ヌクレオチド配列Bは、配列番号2に示されるヌクレオチド配列と長さが等しく、ヌクレオチド差異が3つ以下である。
5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号1)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGG-3’(配列番号2)
ただし、ZはAであり、Z’はUである。
前記ヌクレオチド配列Aに、位置がZに対応するヌクレオチドZが含まれ、前記ヌクレオチド配列Bに、位置がZ’に対応するヌクレオチドZ’が含まれ、前記Z’は、前記アンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドである。
文脈において、「位置が対応する」とは、ヌクレオチド配列の同一端から、ヌクレオチド配列において同じ位置にあることを指す。例えば、ヌクレオチド配列Aの3’端の1番目のヌクレオチドは、位置が配列番号1の3’端の1番目のヌクレオチドに対応するヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、前記センス鎖は、ヌクレオチド配列Iのみを含み、前記アンチセンス鎖は、ヌクレオチド配列IIのみを含む。
いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列Aと配列番号1に示されるヌクレオチド配列との間のヌクレオチド差異が1つ以下であり、及び/又は前記ヌクレオチド配列Bと配列番号2に示されるヌクレオチド配列との間のヌクレオチド差異が1つ以下である。
いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列Bと配列番号2に示されるヌクレオチド配列との間のヌクレオチド差異は、A、C又はGから選択されるZ’の位置の差異を含む。いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド差異は、A、C又はGから選択されるZ’の位置の差異である。いくつかの実施形態において、Zは、Z’と相補的なヌクレオチドである。これらのヌクレオチド差異により、siRNA複合体による標的遺伝子抑制能力を顕著に低下させることがなく、これらのヌクレオチド差異を含むsiRNA複合体も、本開示の保護範囲内にある。
いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列Aと前記ヌクレオチド配列Bは、基本的に逆相補的、実質的に逆相補的又は完全に逆相補的であり、前記基本的に逆相補的とは、2つのヌクレオチド配列間に3つ以下の塩基ミスマッチが存在することを指し、前記実質的に逆相補的とは、2つのヌクレオチド配列間に1つ以下の塩基ミスマッチが存在することを指し、完全に逆相補的とは、2つのヌクレオチド配列間にミスマッチがないことを指す。
いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列Aは、配列番号3に示されるヌクレオチド配列であり、ヌクレオチド配列Bは、配列番号4に示されるヌクレオチド配列である。
5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号3)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGG-3’(配列番号4)
ここで、前記Z’は、アンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドであり、Zは、A、U、G又はCから選択され、Z’は、Zと相補的なヌクレオチドであり、いくつかの実施形態において、ZはAであり、Z’はUであり、
前記センス鎖とアンチセンス鎖とは、長さが同じか又は異なり、前記センス鎖の長さが19~23ヌクレオチドであり、アンチセンス鎖の長さが20~26ヌクレオチドである。このように、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が、19/20、19/21,19/22、19/23、19/24、19/25、19/26、20/20、20/21、20/22、20/23、20/24、20/25、20/26、21/20、21/21、21/22、21/23、21/24、21/25、21/26、22/20、22/21、22/22、22/23、22/24、22/25、22/26、23/20、23/21、23/22、23/23、23/24、23/25又は23/26であってもよい。いくつかの実施形態において、前記siRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が19/21、21/23又は23/25である。
いくつかの実施形態において、本開示は、ANGPTL3遺伝子発現を抑制できるsiRNAを提供する。当該siRNAは、センス鎖とアンチセンス鎖を含み、前記siRNAにおける各ヌクレオチドは、それぞれ独立して修飾又は未修飾のヌクレオチドであり、前記センス鎖は、ヌクレオチド配列Iを含み、前記アンチセンス鎖は、ヌクレオチド配列IIを含み、配列番号3に示されるヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列Iと、配列番号4に示されるヌクレオチド配列を含むヌクレオチド配列IIとは、逆相補的に二本鎖領域を形成する。
5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号3)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGG-3’(配列番号4)
ここで、前記Z’は、アンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドであり、Zは、A、U、G又はCから選択され、Z’は、Zと相補的なヌクレオチドであり、いくつかの実施形態において、ZはAであり、Z’はUであり、
前記センス鎖とアンチセンス鎖とは、長さが同じか又は異なり、前記センス鎖の長さが19~23ヌクレオチドであり、アンチセンス鎖の長さが20~26ヌクレオチドである。このように、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が、19/20、19/21,19/22、19/23、19/24、19/25、19/26、20/20、20/21、20/22、20/23、20/24、20/25、20/26、21/20、21/21、21/22、21/23、21/24、21/25、21/26、22/20、22/21、22/22、22/23、22/24、22/25、22/26、23/20、23/21、23/22、23/23、23/24、23/25又は23/26であってもよい。いくつかの実施形態において、前記siRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が19/21、21/23又は23/25である。
いくつかの実施形態において、前記センス鎖とアンチセンス鎖とは、長さが同じであり、前記ヌクレオチド配列Iは、ヌクレオチド配列IIIをさらに含み、前記ヌクレオチド配列IIは、ヌクレオチド配列IVをさらに含み、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、長さがそれぞれ独立して1~4ヌクレオチドであり、前記ヌクレオチド配列IIIは、ヌクレオチド配列Aの5’末端に結合され、前記ヌクレオチド配列IVは、ヌクレオチド配列Bの3’末端に結合され、前記ヌクレオチド配列IIIと前記ヌクレオチド配列IVは、長さが等しい。
前記ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、相補的であってよく、相補的でなくてもよく、siRNAの安定性を向上させるために、いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、少なくとも一部相補的であり、いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、80%以上又は90%以上の塩基が相補的であり、いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、実質的に逆相補的又は完全に逆相補的である。前記実質的に逆相補的とは、2つのヌクレオチド配列間に1つ以下の塩基ミスマッチが存在することを指し、完全に逆相補的とは、2つのヌクレオチド配列間にミスマッチがないことを指し、いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは完全に逆相補的である。これにより、前記siRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖は、長さが等しく、その長さ比が20/20、21/21、22/22又は23/23である。いくつかの実施形態において、前記siRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が21/21又は23/23である。
いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、長さがいずれも1ヌクレオチドであり、ヌクレオチド配列IIIの塩基がGであり、ヌクレオチド配列IVの塩基がCであり、このとき、センス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が20/20であり、或いは、ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも2ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がAGであり、ヌクレオチド配列IVの塩基配列がCUであり、このとき、センス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が21/21であり、或いは、ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも3ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がAAGであり、ヌクレオチド配列IVの塩基配列がCUUであり、このとき、センス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が22/22であり、或いは、ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも4ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がCAAGであり、ヌクレオチド配列IVの塩基配列がCUUGであり、このとき、センス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が23/23である。いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、長さが2ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がAGであり、ヌクレオチド配列IVの塩基配列がCUであり、このとき、センス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が21/21である。
いくつかの実施形態において、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVは、長さが同じであり、完全に逆相補的であるので、ヌクレオチド配列IIIの塩基が与えられると、ヌクレオチド配列IVの塩基も決定される。
いくつかの実施形態において、前記センス鎖とアンチセンス鎖は、長さが異なり、前記ヌクレオチド配列IIは、ヌクレオチド配列Vをさらに含み、ヌクレオチド配列Vは、長さが1~3ヌクレオチドであり、前記アンチセンス鎖の3’末端に結合され、アンチセンス鎖の3’オーバーハング末端を構成する。これにより、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が、19/20、19/21,19/22、20/21、20/22、20/23、21/22、21/23、21/24、22/23、22/24、22/25、23/24、23/25又は23/26であってもよい。いくつかの実施形態において、前記ヌクレオチド配列Vは、長さが2ヌクレオチドであり、これにより、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さ比が、19/21、21/23又は23/25であってもよい。
前記ヌクレオチド配列Vにおける各ヌクレオチドは、任意のヌクレオチドであってもよく、合成しやすく合成コストを節約するために、前記ヌクレオチド配列Vは、連続した2個のチミンデオキシリボヌクレオチド(TT)又は連続した2個のウラシルリボヌクレオチド(UU)であり、siRNAのアンチセンス鎖と標的mRNAとの親和力を向上させるために、ヌクレオチド配列Vは、標的mRNAの対応する位置のヌクレオチドと相補的である。したがって、いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖の長さの比が19/21又は21/23であり、このとき、本開示のsiRNAがより良好なmRNAサイレンシング活性を有する。
いくつかの実施形態において、前記siRNAのセンス鎖は、配列番号3に示されるヌクレオチド配列を含み、前記siRNAのアンチセンス鎖は、配列番号5に示されるヌクレオチド配列を含む。
5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号3)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGGCU-3’(配列番号5)
或いは、前記siRNAのセンス鎖は、配列番号6に示されるヌクレオチド配列を含み、前記siRNAのアンチセンス鎖は、配列番号7に示されるヌクレオチド配列を含む。
5’-AGCCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号6)、
5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGGCUUG-3’(配列番号7)
ただし、前記Z’は、アンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドであり、Zは、A、U、G又はCから選択され、Z’は、Zと相補的なヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、本開示に記載されたsiRNAはsiAN1又はsiAN2である。
siAN1
センス鎖:5’-CCAAGAGCACCAAGAACUA-3’(配列番号8)
アンチセンス鎖:5’-UAGUUCUUGGUGCUCUUGGCU-3’(配列番号9)
siAN2
センス鎖:5’-AGCCAAGAGCACCAAGAACUA-3’(配列番号10)
アンチセンス鎖:5’-UAGUUCUUGGUGCUCUUGGCUUG-3’(配列番号11)
前述したように、本開示のsiRNAにおけるヌクレオチドは、それぞれ独立して修飾又は未修飾のヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAにおけるヌクレオチドは未修飾ヌクレオチドであり、いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAにおけるヌクレオチドの一部又は全部は修飾ヌクレオチドであり、ヌクレオチド基上のこれらの修飾によって本開示のsiRNA複合体のANGPTL3遺伝子発現の抑制機能を明らかに弱める又は喪失させることはない。
いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAは、少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを含む。本開示の文脈において用いられる用語「修飾ヌクレオチド」とは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基が他の基で置換されたヌクレオチド又はヌクレオチドアナログ、或いは、ヌクレオチド上の塩基が修飾された塩基であるヌクレオチドを指す。前記修飾ヌクレオチドにより、siRNAの遺伝子発現の抑制機能を明らかに弱める又は喪失させることはない。例えば、J.K. Watts,G.F. Deleavey,and M.J. Damha,Chemically modified siRNA:tools and applications. Drug Discov Today,2008,13(19-20):842-55に開示された修飾ヌクレオチドを選択してもよい。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖又は前記アンチセンス鎖は、少なくとも1つのヌクレオチドが修飾ヌクレオチドであり、及び/又は少なくとも1つのリン酸エステル基が、修飾基を有するリン酸エステル基である。言い換えれば、前記センス鎖と前記アンチセンス鎖において少なくとも1本の一本鎖のリン酸-糖骨格中のリン酸エステル基及び/又はリボース基の少なくとも一部は、修飾基を有するリン酸エステル基及び/又は修飾基を有するリボース基である。
いくつかの実施形態において、前記センス鎖及び/又は前記アンチセンス鎖におけるヌクレオチドは、全て修飾ヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖と前記アンチセンス鎖における各ヌクレオチドは、独立してフルオロ修飾ヌクレオチド又は非フルオロ修飾ヌクレオチドである。
本開示の発明者は、驚くべきことに、本開示に記載されたsiRNAにより、動物実験において血漿中安定性と遺伝子サイレンシング効率の高度なバランスが取られていることを見出した。
いくつかの実施形態において、前記フルオロ修飾ヌクレオチドは、ヌクレオチド配列Aとヌクレオチド配列Bに位置し、5’末端から3’末端に向かって、前記ヌクレオチド配列Aの第7、8、9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、前記ヌクレオチド配列Bの第2、6、14、16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、前記フルオロ修飾ヌクレオチドは、ヌクレオチド配列Aとヌクレオチド配列Bに位置し、前記ヌクレオチド配列Aにおけるフルオロ修飾ヌクレオチドが5個以下であり、5’末端から3’末端に向かって、前記ヌクレオチド配列Aの第7、8、9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、前記ヌクレオチド配列Bにおけるフルオロ修飾ヌクレオチドが7個以下であり、前記ヌクレオチド配列Bの第2、6、14、16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、5’末端から3’末端に向かって、前記センス鎖において、前記ヌクレオチド配列Aの第7、8、9位又は5、7、8、9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、前記センス鎖において残りの位置のヌクレオチドが非フルオロ修飾ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、前記アンチセンス鎖において、前記ヌクレオチド配列Bの第2、6、14、16位又は第2、6、8、9、14、16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、前記アンチセンス鎖において残りの位置のヌクレオチドが非フルオロ修飾ヌクレオチドである。
フルオロ修飾ヌクレオチドとは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基がフッ素で置換された、以下の式(7)に示される構造を有するヌクレオチドを指す。非フルオロ修飾ヌクレオチドとは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基が非フッ素基で置換されたヌクレオチド又はヌクレオチドアナログを指す。いくつかの実施形態において、各非フルオロ修飾ヌクレオチドは、ヌクレオチドのリボース基の2’位のヒドロキシ基が非フッ素基で置換されたヌクレオチド又はヌクレオチドアナログから独立して選択される1つである。
これらのリボース基の2’位のヒドロキシ基が非フッ素基で置換されたヌクレオチドは、当業者に公知であり、これらのヌクレオチドは、2’-アルコキシ修飾ヌクレオチド、2’-置換アルコキシ修飾ヌクレオチド、2’-アルキル修飾ヌクレオチド、2’-置換アルキル修飾ヌクレオチド、2’-アミノ修飾ヌクレオチド、2’-置換アミノ修飾ヌクレオチド、2’-デオキシヌクレオチドから選択される1つであってもよい。
いくつかの実施形態において、2’-アルコキシ修飾ヌクレオチドは、式(8)に示される、メトキシ修飾ヌクレオチド(2’-OMe)である。いくつかの実施形態において、2’-置換アルコキシ修飾ヌクレオチドは、例えば、式(9)に示される2’-O-メトキシエチル修飾ヌクレオチド(2’-MOE)であってもよい。いくつかの実施形態において、2’-アミノ修飾ヌクレオチド(2’-NH)は式(10)に示される。いくつかの実施形態において、2’-デオキシヌクレオチド(DNA)は式(11)に示される。
Figure 0007261494000001
ヌクレオチドアナログとは、核酸においてヌクレオチドの代わりとなることができるが、アデニンリボヌクレオチド、グアニンリボヌクレオチド、シトシンリボヌクレオチド、ウラシルリボヌクレオチド又はチミンデオキシリボヌクレオチドと構造が異なる基を指す。いくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログは、イソヌクレオチド、架橋ヌクレオチド(bridged nucleic acid、BNA)又は非環式ヌクレオチドであってもよい。
BNAとは、拘束された又は近づけないヌクレオチドを指す。BNAは、五員環、六員環、又は七員環の、「固定された」C3’-エンド糖パッカリングを有する架橋構造を含んでもよい。通常当該橋を当該リボースの2’-、4’-位に導入して2’,4’-BNAヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態において、BNAは、式(12)に示されるLNA、式(13)に示されるENA、式(14)に示されるcET BNA等であってもよい。
Figure 0007261494000002
非環式ヌクレオチドは、ヌクレオチドの糖環が開環されたヌクレオチドである。いくつかの実施形態において、非環式ヌクレオチドは、式(15)に示されるアンロックド核酸(UNA)、又は式(16)に示されるグリセロール核酸(GNA)であってもよい。
Figure 0007261494000003
上記式(15)及び式(16)中、Rは、H、OH又はアルコキシ基(O-アルキル)から選択される。
イソヌクレオチドとは、ヌクレオチドにおいて塩基のリボース環における位置が変化した化合物を指す。いくつかの実施形態において、イソヌクレオチドは、式(17)又は(18)に示される、塩基がリボース環の1’-位から2’-位又は3’-位に移行した化合物であってもよい。
Figure 0007261494000004
上記式(17)~式(18)の化合物において、Baseは、A、U、G、C又はT等の塩基を表し、Rは、H、OH、F又は上述した非フッ素基から選択される。
いくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログは、イソヌクレオチド、LNA、ENA、cET、UNA及びGNAから選択される1つである。いくつかの実施形態において、各非フルオロ修飾ヌクレオチドは、いずれもメトキシ修飾ヌクレオチドであり、文脈において、前記メトキシ修飾ヌクレオチドは、リボース基の2’-ヒドロキシ基がメトキシで置換されたヌクレオチドを指す。
文脈において、「フルオロ修飾ヌクレオチド」、「2’-フルオロ修飾ヌクレオチド」、「リボース基の2’-ヒドロキシ基がフッ素で置換されたヌクレオチド」及び「2’-フルオロリボース基」は、意味が同じであり、いずれもヌクレオチドの2’-ヒドロキシ基がフッ素で置換された、式(7)に示される構造を有する化合物を指し、「メトキシ修飾ヌクレオチド」、「2’-メトキシ修飾ヌクレオチド」、「リボース基の2’-ヒドロキシ基がメトキシで置換されたヌクレオチド」及び「2’-メトキシリボース基」は、意味が同じであり、いずれもヌクレオチドのリボース基の2’-ヒドロキシ基がメトキシで置換された、式(8)に示される構造を有する化合物を指す。
いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAは、以下の修飾を有するsiRNAである。すなわち、5’末端から3’末端に向かって、前記センス鎖において、前記ヌクレオチド配列Aの第7、8、9位又は第5、7、8、9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、前記センス鎖において残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、前記アンチセンス鎖において、前記ヌクレオチド配列Bの第2、6、14、16位又は第2、6、8、9、14、16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、前記アンチセンス鎖において残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAは、以下の修飾を有するsiRNAである。すなわち、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第5、7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、8、9、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、
或いは、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第5、7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、
或いは、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドである。
言い換えれば、当該siRNAのリン酸-糖骨格中のリボース基は、それぞれ以下の修飾基を有する。5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第5、7、8及び9位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基であり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、8、9、14及び16位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基であり、
或いは、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第5、7、8及び9位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基であり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、14及び16位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基であり、
或いは、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖におけるヌクレオチド配列Aの第7、8及び9位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基であり、また、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖におけるヌクレオチド配列Bの第2、6、14及び16位のグリコシル基が2’-フルオロリボース基であり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドのグリコシル基が2’-メトキシリボース基である。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAは、siAN1-M1、siAN2-M1、siAN1-M2、siAN2-M2、siAN1-M3、siAN2-M3のいずれか1つである。
siAN1-M1
センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号13)
siAN2-M1
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号15)
siAN1-M2
センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号16)
siAN2-M2
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号17)
siAN1-M3
センス鎖:5’-CmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号18)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号16)
siAN2-M3
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号19)
アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号17)
上記修飾を有するsiRNAは、コストが低いだけでなく、血中のリボヌクレアーゼで核酸を切断しにくくすることができ、これにより、核酸の安定性を向上させ、核酸により強いヌクレアーゼ加水分解耐性という性能を持たせる。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAのセンス鎖とアンチセンス鎖において、少なくとも1本の一本鎖のリン酸-糖骨格中のリン酸エステル基の少なくとも一部は、修飾基を有するリン酸エステル基である。いくつかの実施形態において、修飾基を有するリン酸エステル基は、リン酸エステル基におけるリン酸ジエステル結合の少なくとも1つの酸素原子が硫黄原子で置換されたチオリン酸エステル基である。いくつかの実施形態において、前記修飾基を有するリン酸エステル基は、式(1)に示される構造を有するチオリン酸エステル基である。
Figure 0007261494000005
このような修飾により、siRNAの二本鎖構造を安定化させ、塩基対合の高い特異性と高い親和力を維持することができる。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAにおいて、チオリン酸エステル基は、センス鎖又はアンチセンス鎖の任意の一端の1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、センス鎖又はアンチセンス鎖の任意の一端の2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、又はそれらの任意の組合せからなる群より選ばれる少なくとも1つに結合されて存在する。いくつかの実施形態において、チオリン酸エステル基は、センス鎖の5’末端を除く全ての上記位置に結合されて存在する。いくつかの実施形態において、チオリン酸エステル基は、センス鎖の3’末端を除く全ての上記位置に結合されて存在する。いくつかの実施形態において、チオリン酸エステル基は、以下の位置のうち少なくとも一箇所に結合されて存在する。
前記センス鎖の5’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
前記センス鎖の5’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
前記センス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
前記センス鎖の3’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
前記アンチセンス鎖の5’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
前記アンチセンス鎖の5’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
前記アンチセンス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、及び
前記アンチセンス鎖の3’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAは、siAN1-M1S、siAN2-M1S、siAN1-M2S、siAN2-M2S、siAN1-M3S、siAN2-M3Sのいずれか1つである。
siAN1-M1S
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号21)
siAN2-M1S
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号23)
siAN1-M2S
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号24)
siAN2-M2S
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号25)
siAN1-M3S
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号26)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号24)
siAN2-M3S
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号27)
アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号25)
いくつかの実施形態において、前記siRNAのアンチセンス鎖の5’末端ヌクレオチドは、5’-リン酸ヌクレオチド又は5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドである。
慣用の前記5’-リン酸ヌクレオチド又は5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドは、当業者に公知であり、例えば、5’-リン酸ヌクレオチドは、以下の構造を有してもよい。
Figure 0007261494000006
また、例えば、Anastasia Khvorova and Jonathan K. Watts,The chemical evolution of oligonucleotide therapies of clinical utility. Nature Biotechnology,2017,35(3):238~48には、以下の4種類の5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドが開示されている。
Figure 0007261494000007
ただし、RはH、OH、メトキシ、フッ素から選択され、Baseは塩基を表し、A、U、C、G又はTから選択される。
いくつかの実施形態において、5’-リン酸ヌクレオチドは、式(2)に示される、5’-リン酸修飾を含むヌクレオチドであり、5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドは、式(3)に示される、ビニルリン酸エステル(5’-(E)-vinylphosphonate、E-VP)修飾を含むヌクレオチドであり、又は、式(5)に示される、チオリン酸エステル修飾ヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAは、siAN1-M1P1、siAN2-M1P1、siAN1-M2P1、siAN2-M2P1、siAN1-M3P1、siAN2-M3P1、siAN1-M1SP1、siAN2-M1SP1、siAN1-M2SP1、siAN2-M2SP1、siAN1-M3SP1、siAN2-M3SP1のいずれか1つである。
siAN1-M1P1
センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号28)
siAN2-M1P1
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号29)
siAN1-M2P1
センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号30)
siAN2-M2P1
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号31)
siAN1-M3P1
センス鎖:5’-CmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号18)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号30)
siAN2-M3P1
センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号19)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号31)
siAN1-M1SP1
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号32)
siAN2-M1SP1
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号33)
siAN1-M2SP1
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号34)
siAN2-M2SP1
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号35)
siAN1-M3SP1
センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号26)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号34)
siAN2-M3SP1
センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号27)
アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号35)
本開示の発明者は、本開示により提供されるsiRNAが、顕著に向上した血漿とリソソーム安定性を有するだけでなく、非常に高い遺伝子抑制活性を維持することを意外にも見出した。
本開示により提供されるsiRNAは、本分野における通常のsiRNA調製方法(例えば、固相合成方法及び液相合成方法)により得ることができる。ここで、固相合成は、既に商用カスタマイズサービスが行われている。対応する修飾を有するヌクレオシドモノマーを用いることにより修飾ヌクレオチド基を本開示に記載されたsiRNAに導入することができ、対応する修飾を有するヌクレオシドモノマーを調製する方法、及び修飾ヌクレオチド基をsiRNAに導入する方法も、当業者によく知られている。
<薬物組成物>
本開示は、活性成分として上述したsiRNAと、薬学的に許容可能な担体を含む薬物組成物を提供する。
前記薬学的に許容可能な担体は、siRNA投与分野で通常用いられる担体であってもよく、例えば、磁性ナノ粒子(magnetic nanoparticles、例えば、Fe又はFeに基づくナノ粒子)、カーボンナノチューブ(carbon nanotubes)、メソポーラスシリコン(mesoporous silicon)、リン酸カルシウムナノ粒子(calcium phosphate nanoparticles)、ポリエチレンイミン(polyethylenimine、PEI)、ポリアミドアミンデンドリマー(polyamidoamine (PAMAM) dendrimer)、ポリリジン(poly(L-lysine)、PLL)、キトサン(chitosan)、1,2-ジオレオイル-3-トリメチルアンモニウムプロパン(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane、DOTAP)、ポリD-又はL-乳酸/グリコール酸共重合体(poly(D&L-lactic/glycolic acid)copolymer、PLGA)、ポリ(アミノエチルエチレンリン酸エステル)(poly(2-aminoethyl ethylene phosphate)、PPEEA)及びポリ(N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート)(poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)、PDMAEMA)並びにこれらの誘導体の1又は複数があるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物におけるsiRNA及び薬学的に許容可能な担体の含有量に対して特段の要件はないが、いくつかの実施形態においては、siRNAと薬学的に許容可能な担体との重量比が、1:(1~500)であってもよい。いくつかの実施形態においては、上記重量比が1:(1~50)である。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物には、薬学的に許容できる他の添加剤が含まれてもよく、当該添加剤は、本分野で通常採用される各種の製剤又は化合物の1種又は複数種であってもよい。例えば、前記薬学的に許容できる他の添加剤は、pH緩衝液、保護剤及び浸透圧調節剤の少なくとも1種を含んでもよい。
前記pH緩衝液は、pH7.5~8.5のトリスヒドロキシメチルアミノメタン塩酸塩緩衝液(tris(hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride buffer)及び/又はpH5.5~8.5のリン酸塩緩衝液であってもよく、例えば、pH5.5~8.5のリン酸塩緩衝液であってもよい。
前記保護剤は、イノシトール、ソルビトール、スクロース、トレハロース、マンノース、マルトース、ラクトース及びグルコースの少なくとも1種であってもよい。前記薬物組成物の全重量を基準とし、前記保護剤の含有量は0.01~30重量%であってもよい。
前記浸透圧調節剤は、塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムであってもよい。前記浸透圧調節剤の含有量は、前記薬物組成物の浸透圧が200~700ミリオスモル/キログラム(mOsm/kg)となるように決定される。所望の浸透圧により、当業者は、前記浸透圧調節剤の含有量を容易に決定することができる。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物は、注射液等の液体製剤であってもよく、凍結乾燥粉末注射剤として、投与時に液体添加剤と混合し、液体製剤としてもよい。前記液体製剤は、皮下、筋肉又は静脈注射投与に用いることができるが、これらに限定されず、噴霧により肺臓に投与し、或いは、噴霧により肺臓を通して他の臓器組織(例えば、肝臓)に投与することもできるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、前記薬物組成物は、静脈注射投与に用いられる。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物は、リポソーム製剤の形式であってもよい。いくつかの実施形態において、前記リポソーム製剤に用いられる薬学的に許容可能な担体は、アミン含有トランスフェクション化合物(以下、有機アミンともいう)、補助脂質及び/又はPEG化(ポリエチレングリコール化)脂質を含む。ここで、前記有機アミン、補助脂質及びPEG化脂質は、CN103380113A(引用によりその全体を本明細書に組み込む)に記載されたアミン含有トランスフェクション化合物又はその薬学的に許容できる塩又は誘導体、補助脂質及びPEG化脂質からそれぞれ選択される1種又は複数種であってよい。
いくつかの実施形態において、前記有機アミンは、CN103380113Aに記載された式(201)に示される化合物又はその薬学的に許容できる塩であってもよい。
Figure 0007261494000008
式中、
101及びX102はそれぞれ独立してO、S、N-A又はC-Aであり、Aは水素又はC-C20炭化水素鎖であり、
Y及びZがそれぞれ独立してC=O、C=S、S=O、CH-OH又はSOであり、
101、R102、R103、R104、R105、R106及びR107はそれぞれ独立して水素、環式又は非環式の、置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖脂肪族基、環式又は非環式の、置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖ヘテロ脂肪族基、置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖アシル基、置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖アリール基、置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖ヘテロアリール基であり、
xは1~10の整数であり、
nは1~3の整数であり、mは0~20の整数であり、pは0又は1であり、ここでm=p=0である場合、R102は水素であり、
n又はmの少なくとも1つが2である場合、R103と式(201)における窒素とが、式(202)又は式(203)に示される構造を形成する。
Figure 0007261494000009
式中、g、e及びfはそれぞれ独立して1~6の整数であり、「HCC」は炭化水素鎖を表し、各Nは式(201)における窒素原子を表す。
いくつかの実施形態において、R103はポリアミンである。他の実施形態において、R103はケタールである。いくつかの実施形態において、式(201)におけるR101及びR102のそれぞれは独立して、任意に置換又は無置換の、分岐鎖又は直鎖アルキル又はアルケニルであり、前記アルキル又はアルケニルは、3~約20個の炭素原子、例えば、8~約18個の炭素原子、及び0~4個の二重結合、例えば、0~2個の二重結合を有する。
いくつかの実施形態において、nとmのそれぞれが独立して1又は3の値である場合、R103は、下記式(204)~式(213)のいずれか1つであってもよい。
Figure 0007261494000010
式(204)~式(213)中、g、e及びfはそれぞれ独立して1~6の整数であり、各「HCC」は炭化水素鎖を表し、各はR103と式(201)における窒素原子との結合可能点を示し、任意の位置上の各Hが、式(201)における窒素原子と結合するために置換されてもよい。
式(201)に示される化合物は、CN103380113Aの記載により調製されてもよい。
いくつかの実施形態において、前記有機アミンは、式(214)に示される有機アミン及び/又は式(215)に示される有機アミンである。
Figure 0007261494000011
前記補助脂質は、コレステロール、コレステロールのアナログ及び/又はコレステロールの誘導体であり、
前記PEG化脂質は、1,2-ジパルミトアミド-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン-N-[メトキシ(ポリエチレングリコール)]-2000(1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphatidylethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000])である。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物において、前記有機アミン、前記補助脂質及び前記PEG化脂質のモル比は(19.7~80):(19.7~80):(0.3~50)であり、例えば、(50~70):(20~40):(3~20)であってもよい。
いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAと上記アミン含有トランスフェクション試薬により形成された薬物組成物粒子は、約30nm~約200nmの平均径を有し、一般に約40nm~約135nmであり、より一般的には、当該リポソーム粒子の平均径は約50nm~約120nm、約50nm~約100nm、約60nm~約90nm又は約70nm~約90nmであり、例えば、当該リポソーム粒子の平均径は、約30、40、50、60、70、75、80、85、90、100、110、120、130、140、150又は160nmである。
いくつかの実施形態において、本開示のsiRNAと上記アミン含有トランスフェクション試薬により形成された薬物組成物において、siRNAと全脂質(例えば有機アミン、補助脂質及び/又はPEG化脂質)の重量比(重量/重量比)は、約1:1~約1:50、約1:1~約1:30、約1:3~約1:20、約1:4~約1:18、約1:5~約1:17、約1:5~約1:15、約1:5~約1:12、約1:6~約1:12又は約1:6~約1:10の範囲内にあり、例えば、本開示のsiRNAと全脂質の重量比は約1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11,1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17又は1:18である。
いくつかの実施形態において、前記薬物組成物は、市販時に各成分が独立して存在してもよく、使用時に液体製剤として存在してもよい。いくつかの実施形態において、本開示により提供されるsiRNAと上記薬学的に許容可能な担体により形成された薬物組成物は、既知の各種の方法に従い調製されてもよく、従来のsiRNAの代わりに本開示により提供されるsiRNAを用いればよい。いくつかの実施形態において、以下の方法に従い調製されてもよい。
有機アミン、補助脂質及びPEG化脂質を上記モル比でアルコールに懸濁させ均一に混合して脂質溶液を得る。アルコールの用量は、得られた脂質溶液の総質量濃度が2~25mg/mL、例えば、8~18mg/mLとなるように決定される。前記アルコールは、薬学的に許容できるアルコール、例えば、エタノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、グリセリン、ポリエチレングリコール200、ポリエチレングリコール300、ポリエチレングリコール400など、室温付近で液体であるアルコールから選択される1種又は複数種であり、例えばエタノールであってよい。
本開示により提供されるsiRNAを緩衝塩溶液に溶解し、siRNA水溶液を得る。緩衝塩溶液の濃度は0.05~0.5Mであり、例えば、0.1~0.2Mであってもよく、緩衝塩溶液のpHを4.0~5.5に調節し、例えば、5.0~5.2であってもよく、緩衝塩溶液の用量は、siRNAの濃度が0.6mg/mL以下、例えば、0.2~0.4mg/mLとなるように決定される。前記緩衝塩は、可溶性酢酸塩、可溶性クエン酸塩から選択される1種又は複数種であり、例えば、酢酸ナトリウム及び/又は酢酸カリウムであってよい。
脂質溶液とsiRNA水溶液を混合した後、得られた生成物を40~60℃で少なくとも2分間、例えば、5~30分間培養し、培養したリポソーム製剤を得る。脂質溶液とsiRNA水溶液の体積比は1:(2~5)、例えば、1:4であってもよい。
培養したリポソーム製剤を濃縮又は希釈し、不純物を除去し、除菌し、本開示により提供される薬物組成物を得る。その物理化学的パラメーターとしては、pHが6.5~8であり、封入効率が80%以上であり、粒子径が40~200nmであり、多分散指数が0.30以下であり、浸透圧が250~400mOsm/kgであり、例えば、物理化学的パラメーターとしては、pHが7.2~7.6、封入効率が90%以上、粒子径が60~100nm、多分散指数が0.20以下、浸透圧が300~400mOsm/kgであってもよい。
ここで、濃縮又は希釈は、不純物を除去する前、不純物を除去した後又は同時に行われてもよい。不純物を除去する方法としては、従来の各種の方法を採用してもよく、例えば、タンジェンシャルフロー系、中空糸カラムを用い、100KDaの条件で限外濾過し、限外濾過交換溶液をpH7.4のリン酸塩緩衝液(PBS)としてもよい。除菌方法としては、従来の各種の方法を採用してもよく、例えば、0.22μmのフィルターで濾過して除菌してもよい。
<siRNA複合体>
本開示は、上記siRNA及び当該siRNAに複合して結合される複合基を含むsiRNA複合体を提供する。
一般的には、前記複合基は、薬学的に許容できる少なくとも1つの標的基及び任意のリンカー(linker)を含み、前記siRNA、前記リンカー及び前記標的基は順に結合されている。いくつかの実施形態において、前記標的基は1~6個である。いくつかの実施形態において、前記標的基は2~4個である。前記siRNA分子は、前記複合基に非共有結合的又は共有結合的に複合されてもよく、例えば、前記複合基に共有結合的に複合されてもよい。siRNAと複合基との複合部位は、siRNAのセンス鎖の3’端又は5’端にあってもよく、アンチセンス鎖の5’端にあってもよく、siRNAの内部配列にあってもよい。いくつかの実施形態において、前記siRNAと複合基との複合部位は、siRNAのセンス鎖の3’末端にある。
いくつかの実施形態において、前記複合基は、ヌクレオチドのリン酸基、2’-位のヒドロキシ基又は塩基に結合されてもよい。いくつかの実施形態において、前記複合基は、3’-位のヒドロキシ基に結合されてもよく、この場合、ヌクレオチド間が2’-5’リン酸ジエステル結合により結合されている。複合基は、siRNA鎖の末端に結合される場合、通常ヌクレオチドのリン酸基に結合され、siRNAの内部配列に結合される場合、通常リボース糖環或いは塩基に結合される。各種の結合方法については、文献:Muthiah Manoharan et.al. siRNA conjugates carrying sequentially assembled trivalent N-acetylgalactosamine linked through nucleosides elicit robust gene silencing in vivo in hepatocytes. ACS Chemical biology,2015,10 (5):1181~7.を参照することができる。
いくつかの実施形態において、前記siRNAと複合基との間が酸不安定な又は還元可能な化学結合により結合されてもよく、細胞エンドソームの酸性環境で、これらの化学結合が分解され、siRNAが遊離状態になることができる。分解できない複合方法については、複合基は、siRNAのセンス鎖に結合され、複合によるsiRNA活性への影響をできるだけ低下させることができる。
いくつかの実施形態において、前記薬学的に許容できる標的基は、siRNA投与分野で通常用いられるリガンド、例えば、WO2009082607A2に記載された各種のリガンドであってもよく、引用によりその開示内容が全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、前記薬学的に許容できる標的基は、コレステロール、胆汁酸、ビタミン(例えば、トコフェロール)、鎖長が異なる脂質分子等の親油性分子と、ポリエチレングリコール等のポリマーと、膜透過性ペプチド等のポリペプチドと、アプタマーと、抗体と、量子ドットと、ラクトース、ポリラクトース、マンノース、ガラクトース、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)等の糖類と、葉酸(folate)と、アシアロ糖タンパク質、アシアロ糖残基、リポタンパク(例えば、高密度リポタンパク、低密度リポタンパク等)、グルカゴン、神経伝達物質(例えば、アドレナリン)、成長因子、トランスフェリン等の肝実質細胞に発現する受容体リガンド等の標的分子又はその誘導体により形成されたリガンドから選択される1種又は複数種であってよい。
いくつかの実施形態において、前記各リガンドは、細胞表面の受容体と結合できるリガンドから独立して選択される。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは、肝細胞表面の受容体と結合できるリガンドである。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは、哺乳動物の細胞表面の受容体と結合できるリガンドである。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは、ヒト肝細胞表面の受容体と結合できるリガンドである。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは、肝表面のアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)と結合できるリガンドである。これらのリガンドの種類は、当業者に公知であり、その作用として、一般的に標的細胞表面の特異的受容体と結合し、リガンドに結合されるsiRNAの標的細胞への送達を媒介する。
いくつかの実施形態において、前記薬学的に許容できる標的基は、哺乳動物の肝細胞表面におけるアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)と結合するいずれか1種のリガンドであってもよい。いくつかの実施形態において、各リガンドは、独立してアシアロ糖タンパク質、例えば、アシアロオロソムコイド(asialoorosomucoid、ASOR)又はアシアロフェチュイン(asialofetuin、ASF)である。いくつかの実施形態において、前記リガンドは、糖又は糖の誘導体である。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは糖である。いくつかの実施形態において、各リガンドはいずれも糖である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは、単糖、多糖、修飾単糖、修飾多糖又は糖誘導体である。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの前記リガンドは、単糖、二糖又は三糖であってもよい。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのリガンドは修飾糖である。いくつかの実施形態において、各リガンドは、いずれも修飾糖である。いくつかの実施形態において、各リガンドは、いずれも独立して多糖、修飾多糖、単糖、修飾単糖、多糖誘導体又は単糖誘導体から選択される。いくつかの実施形態において、リガンドのそれぞれ又は少なくとも1つは、グルコース及びその誘導体、マンナン及びその誘導体、ガラクトース及びその誘導体、キシロース及びその誘導体、リボース及びその誘導体、フコース及びその誘導体、ラクトース及びその誘導体、マルトース及びその誘導体、アラビノース及びその誘導体、フルクトース及びその誘導体並びにシアル酸からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、各前記リガンドは、D-マンノピラノース、L-マンノピラノース、D-アラビノース、D-キシロフラノース、L-キシロフラノース、D-グルコース、L-グルコース、D-ガラクトース、L-ガラクトース、α-D-マンノフラノース、β-D-マンノフラノース、α-D-マンノピラノース、β-D-マンノピラノース、α-D-グルコピラノース、β-D-グルコピラノース、α-D-グルコフラノース、β-D-グルコフラノース、α-D-フルクトフラノース、α-D-フルクトピラノース、α-D-ガラクトピラノース、β-D-ガラクトピラノース、α-D-ガラクトフラノース、β-D-ガラクトフラノース、グルコサミン、シアル酸、ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-トリフルオロアセチルガラクトサミン、N-プロピオニルガラクトサミン、N-n-ブチリルガラクトサミン、N-イソブチリルガラクトサミン、2-アミノ-3-O-[(R)-1-カルボキシエチル]-2-デオキシ-β-D-グルコピラノース、2-デオキシ-2-メチルアミノ-L-グルコピラノース、4,6-ジデオキシ-4-ホルムアミド-2,3-ジ-O-メチル-D-マンノピラノース、2-デオキシ-2-スルホアミノ-D-グルコピラノース、N-グリコリル-α-ノイラミン酸、5-チオ-β-D-グルコピラノース、メチル2,3,4-トリス-O-アセチル-1-チオ-6-O-トリチル-α-D-グルコピラノシド(methyl 2,3,4-tris-O-acetyl-1-thio-6-O-trityl-α-D-glucopyranoside)、4-チオ-β-D-ガラクトピラノース、エチル3,4,6,7-テトラ-O-アセチル-2-デオキシ-1,5-ジチオ-α-D-グルコヘプトピラノシド、2,5-アンヒドロ-D-アロニトリル、リボース、D-リボース、D-4-チオリボース、L-リボース又はL-4-チオリボースから独立して選択されてもよい。前記リガンドの他の選択肢は、例えば、CN105378082Aの記載を参照してもよく、引用によりその開示内容が全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、前記siRNA複合体における薬学的に許容できる標的基は、ガラクトース又はN-アセチルガラクトサミンであってもよく、ガラクトース又はN-アセチルガラクトサミン分子は、1価、2価、3価、4価であってもよい。ここでいう1価、2価、3価、4価は、それぞれsiRNA分子と、標的基としてのガラクトース又はN-アセチルガラクトサミン分子を含む複合基から形成されたsiRNA複合体におけるsiRNA分子とガラクトース又はN-アセチルガラクトサミン分子とのモル比が1:1、1:2、1:3又は1:4であることを指すと理解すべきである。いくつかの実施形態において、前記薬学的に許容できる標的基はN-アセチルガラクトサミンである。いくつかの実施形態において、本開示に記載されたsiRNAがN-アセチルガラクトサミンを含む複合基と複合する場合、N-アセチルガラクトサミン分子は3価又は4価である。いくつかの実施形態において、本開示に記載されたsiRNAがN-アセチルガラクトサミンを含む複合基と複合する場合、N-アセチルガラクトサミン分子は3価である。
標的基は、適切なリンカーを介してsiRNA分子に結合されてもよく、当業者は、標的基の具体的な種類により適切なリンカーを選択することができる。これらのリンカー、標的基の種類及びsiRNAへの結合方法については、WO2015006740A2の開示内容を参照してもよく、引用によりその内容が全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、前記標的基がN-アセチルガラクトサミンである場合、適切なリンカーは、式(301)に示される構造であってもよい。
Figure 0007261494000012
式中、
kは1~3の整数であり、
は、式(302)に示される構造を有するアミド結合を含む鎖状部であり、各前記Lは、その両端でそれぞれ1つの前記標的基及び前記L部にエーテル結合により結合される。
Figure 0007261494000013
は、式(303)に示される構造を有するN-アシルピロリジンを含む鎖状部であり、前記鎖状部は、その一端にカルボニル基を有し、前記L部にアミド結合により結合され、他端に酸素基を有し、前記siRNAにリン酸エステル結合により結合される。
Figure 0007261494000014
は、ヒドロキシメチルアミノメタン、ジヒドロキシメチルアミノメタン又はトリヒドロキシメチルアミノメタンに基づく2~4価のリンカー基であり、前記Lは、酸素原子を介してエーテル結合により各前記L部に結合されるとともに、窒素原子を介してアミド結合により前記L部に結合される。
いくつかの実施形態において、n=3であり、Lがトリヒドロキシメチルアミノメタンに基づく4価のリンカー基である場合、リンカーとしての-(Lトリヒドロキシメチルアミノメタン-L-によりN-アセチルガラクトサミン分子とsiRNA分子を結合して形成されたsiRNA複合体は、その構造が以下の式(304)に示される。
Figure 0007261494000015
式中、二重螺旋構造はsiRNAを表す。
同様に、siRNAと複合基との複合部位は、siRNAのセンス鎖の3’端又は5’端にあってもよく、アンチセンス鎖の5’端にあってもよく、siRNAの内部配列にあってもよい。
いくつかの実施形態において、本開示に記載されたsiRNAのセンス鎖の3’末端は、リンカー-(Lトリヒドロキシメチルアミノメタン-L-により3個のN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)分子に共有結合的に複合され、siRNA分子とGalNAc分子とのモル比が1:3である、構造が以下の式(305)に示されるsiRNA複合体(以下、(GalNAc)-siRNAともいう)を得る。
Figure 0007261494000016
式中、二重螺旋構造は前記siRNAを表し、前記リンカーは前記siRNAのセンス鎖の3’末端に結合される。
いくつかの実施形態において、前記標的基がN-アセチルガラクトサミンである場合、適切なリンカーは、式(306)に示される構造であってもよい。
Figure 0007261494000017
式中、
lは0~3の整数であり、
は、リンカーにおいてエーテル結合により標的基に結合される部位を表し、
は、リンカーにおいてリン酸エステル結合によりsiRNAに結合される部位を表す。
いくつかの実施形態において、l=2である場合、前記siRNA複合体は、式(307)に示される構造を有する。
Figure 0007261494000018
式中、二重螺旋構造は前記siRNAを表し、前記リンカーは前記siRNAのセンス鎖の3’末端に結合される。
上記複合体は、従来技術において既に詳しく記載された方法により合成されてもよい。例えば、WO2015006740A2には、複数種の複合体の調製方法が詳しく記載されている。当業者によく知られた方法により、本開示のsiRNA複合体を得る。例えば、WO2014025805A1には、式(305)に示される構造の調製方法が記載されており、Rajeevらは、ChemBioChem 2015,16,903-908に式(307)に示される構造の調製方法を記載した。
いくつかの実施形態において、前記siRNA複合体は、式(308)に示される構造を有する。
Figure 0007261494000019
式中、
n1は、1~3から選択される整数であり、n3は、0~4から選択される整数であり、
m1、m2及びm3は独立して、2~10から選択される整数であり、
10、R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立して、Hであり、又はC-C10アルキル基、C-C10ハロゲン化アルキル基及びC-C10アルコキシ基からなる群から選択され、
は式A59に示される構造の基である。
Figure 0007261494000020
式中、EはOH、SH又はBHであり、Nuは本開示のsiRNAである。
は、長さ1~20の炭素原子の直鎖アルキレン基であり、1又は複数の炭素原子は、C(O)、NH、O、S、CH=N、S(O)、C-C10アルケニレン基、C-C10アルキニレン基、C-C10アリーレン基、C-C18ヘテロシクリレン基及びC-C10ヘテロアリーレン基からなる群から選択される1又は複数で任意に置換され、Rは、C-C10アルキル基、C-C10アリール基、C-C10ヘテロアリール基、C-C10ハロゲン化アルキル基、-OC-C10アルキル基、-OC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-OH、-OC-C10ハロゲン化アルキル基、-SC-C10アルキル基、-SC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-SH、-SC-C10ハロゲン化アルキル基、ハロゲン置換基、-OH、-SH、-NH、-C-C10アルキル-NH、-N(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-NH(C-C10アルキル基)、シアノ基、ニトロ基、-COH、-C(O)O(C-C10アルキル基)、-CON(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-CONH(C-C10アルキル基)、-CONH、-NHC(O)(C-C10アルキル基)、-NHC(O)(フェニル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(C-C10アルキル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(フェニル基)、-C(O)C-C10アルキル基、-C(O)C-C10アルキルフェニル基、-C(O)C-C10ハロアルキル基、-OC(O)C-C10アルキル基、-SO(C-C10アルキル基)、-SO(フェニル基)、-SO(C-C10ハロゲン化アルキル基)、-SONH、-SONH(C-C10アルキル基)、-SONH(フェニル基)、-NHSO(C-C10アルキル基)、-NHSO(フェニル基)及び-NHSO(C-C10ハロゲン化アルキル基)からなる群のいずれか1つ又は複数の置換基を任意に有してもよい。
各Lは、長さ1~70の炭素原子の直鎖アルキレン基であり、1又は複数の炭素原子は、C(O)、NH、O、S、CH=N、S(O)、C-C10アルケニレン基、C-C10アルキニレン基、C-C10アリーレン基、C-C18ヘテロシクリレン基及びC-C10ヘテロアリーレン基からなる群から選択される1又は複数で任意に置換され、Lは、C-C10アルキル基、C-C10アリール基、C-C10ヘテロアリール基、C-C10ハロゲン化アルキル基、-OC-C10アルキル基、-OC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-OH、-OC-C10ハロゲン化アルキル基、-SC-C10アルキル基、-SC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-SH、-SC-C10ハロゲン化アルキル基、ハロゲン置換基、-OH、-SH、-NH、-C-C10アルキル-NH、-N(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-NH(C-C10アルキル基)、シアノ基、ニトロ基、-COH、-C(O)O(C-C10アルキル基)、-CON(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-CONH(C-C10アルキル基)、-CONH、-NHC(O)(C-C10アルキル基)、-NHC(O)(フェニル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(C-C10アルキル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(フェニル基)、-C(O)C-C10アルキル基、-C(O)C-C10アルキルフェニル基、-C(O)C-C10ハロアルキル基、-OC(O)C-C10アルキル基、-SO(C-C10アルキル基)、-SO(フェニル基)、-SO(C-C10ハロゲン化アルキル基)、-SONH、-SONH(C-C10アルキル基)、-SONH(フェニル基)、-NHSO(C-C10アルキル基)、-NHSO(フェニル基)及び-NHSO(C-C10ハロゲン化アルキル基)からなる群のいずれか1つ又は複数の置換基を任意に有してもよい。
いくつかの実施形態において、Lは、A1~A26基又はその任意の組合せからなる群から選択されてもよく、A1~A26の構造と定義は以下のとおりである。
Figure 0007261494000021
Figure 0007261494000022
ただし、j1は1~20の整数であり、j2は1~20の整数であり、
R’はC-C10のアルキル基であり、
Raは、式A27~A45の基又はその任意の組合せからなる群から選択される。
Figure 0007261494000023
RbはC-C10のアルキル基であり、
Figure 0007261494000024
は、基が分子の残りの部分に結合される部位を表す。
便宜上、Lは、線形アルキレン基として定義されるが、例えば上述した取替及び/又は置換によって生じるアミンやアルケニル基で、線形基ではない、又は名称が異なる可能性があることは、当業者に理解される。本開示内容の目的のために、Lの長さは、2つの結合点を結合する鎖における原子数である。この目的のために、前記直鎖アルキレンの炭素原子を置換して得られた環(例えば、ヘテロシクリレン又はヘテロアリーレン)を、1個の原子とする。
は、標的基を表し、その定義と選択可能な範囲は上記標的基と同じである。いくつかの実施形態において、各Mは、哺乳動物の肝臓細胞表面におけるアシアロ糖タンパク質受容体に対して親和力を有するリガンドから独立して選択される1つである。
が哺乳動物の肝臓細胞表面におけるアシアロ糖タンパク質受容体に対して親和力を有するリガンドである場合、いくつかの実施形態において、n1は、1~3の整数であってもよく、n3は、0~4の整数であってもよく、前記複合体におけるM標的基の個数が少なくとも2であることを確保する。いくつかの実施形態において、n1+n3≧2であり、これにより、M標的基の個数が少なくとも3であり、M標的基と肝表面のアシアロ糖タンパク質受容体をより容易に結合させ、さらに前記複合体がエンドサイトーシス作用により細胞に取り込まれることを促進することができる。実験から分かるように、M標的基の個数が3個以上である場合、M標的基と肝表面のアシアロ糖タンパク質受容体との結合の容易さの向上が明らかではないので、合成の容易さ、構造/プロセスコスト及び送達効率等の多方面を総合的に考慮すると、いくつかの実施形態において、n1は1~2の整数であり、n3は0~1の整数であり、かつ、n1+n3=2~3である。
いくつかの実施形態において、m1、m2及びm3は、独立して2~10の整数から選択される場合、複数のM標的基間の空間位置をM標的基と肝表面のアシアロ糖タンパク質受容体との結合に適合させることができる。本開示により提供される複合体をより簡略化し、より合成しやすく、及び/又はコストを低下させるために、いくつかの実施形態において、m1、m2及びm3は、それぞれ独立して2~5の整数であり、いくつかの実施形態において、m1=m2=m3である。
10、R11、R12、R13、R14及びR15が、H、C-C10アルキル基、C-C10ハロゲン化アルキル基及びC-C10アルコキシからそれぞれ独立して選択される1つである場合、いずれも本開示の複合体の性質を変化させることなく、本開示の目的を実現することができることは、当業者に理解され得る。いくつかの実施形態において、R10、R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立してH、メチル基及びエチル基から選択される。いくつかの実施形態において、R10、R11、R12、R13、R14及びR15は、いずれもHである。
は、式A59に示される構造の基であり、そのうち、EはOH、SH又はBHであり、調製原料の入手しやすさを考慮し、いくつかの実施形態においては、EはOH又はSHである。
は、窒素含有骨格上のNとA59との結合を実現するために選択される。本開示の文脈において、「窒素含有骨格」とは、R10、R11、R12、R13、R14及びR15が結合された炭素原子とNが互いに結合している鎖状構造を指す。したがって、Rは、適当な方法でA59基を窒素含有骨格上のNに結合することができる任意のリンカー基であってもよい。いくつかの実施形態において、固相合成プロセスにより式(308)に示されるsiRNA複合体を調製する場合に、R基には、窒素含有骨格上のNに結合される結合部位及びRにおけるPに結合される結合部位がともに含まれる必要がある。いくつかの実施形態において、Rにおける前記窒素含有骨格中のNに結合される部位は、Nとアミド結合を形成し、前記R上のPに結合される部位は、Pとリン酸エステル結合を形成し、いくつかの実施形態において、Rは、B5、B6、B5’又はB6’であってもよい。
Figure 0007261494000025
ただし、
Figure 0007261494000026
は、基が共有結合的に結合する部位を表す。
の値の範囲は、1~10の整数であってもよく、いくつかの実施形態において、qは1~5の整数である。
は、M標的基と窒素含有骨格上のNを結合し、式(308)に示されるsiRNA複合体に肝標的機能を提供するという役割を果たす。いくつかの実施形態において、Lは、式A1~A26基の1又は複数の結合組合せから選択される。いくつかの実施形態において、Lは、A1、A4、A5、A6、A8、A10、A11及びA13の1又は複数の結合組合せから選択される。いくつかの実施形態において、Lは、A1、A4、A8、A10及びA11の少なくとも2つの結合組合せから選択される。いくつかの実施形態において、Lは、A1、A8、A10の少なくとも2つの結合組合せから選択される。
いくつかの実施形態において、Lの長さは、3~25個の原子、3~20個の原子、4~15個の原子又は5~12個の原子であってもよい。いくつかの実施形態において、Lの長さは、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個の原子である。
便宜上、Lは、線形アルキレン基として定義されるが、例えば上述した取替及び/又は置換によって生じるアミンやアルケニル基で、線形基ではない、又は名称が異なる可能性があることは、当業者に理解される。本開示内容の目的のために、Lの長さは、2つの結合点を結合する鎖における原子数である。この目的のために、前記直鎖アルキレンの炭素原子を置換して得られた環(例えば、ヘテロシクリレン又はヘテロアリーレン)を、1個の原子とする。
いくつかの実施形態において、j1は2~10の整数であり、いくつかの実施形態において、j1は3~5の整数である。いくつかの実施形態において、j2は2~10の整数であり、いくつかの実施形態において、j2は3~5の整数である。R’はC-Cのアルキル基であり、いくつかの実施形態において、R’は、メチル基、エチル基及びイソプロピル基の1つである。Raは、A27、A28、A29、A30及びA31の1つであり、いくつかの実施形態において、Raは、A27又はA28である。Rbは、C-Cのアルキル基であり、いくつかの実施形態において、Rbは、メチル基、エチル基、イソプロピル基及びブチル基の1つである。いくつかの実施形態において、式A1~A26においてそれぞれj1、j2、R’、Ra、Rbを選択することにより、M標的基と窒素含有骨格上のNとの結合を実現し、M標的基間の空間位置をM標的基と肝表面のアシアロ糖タンパク質受容体との結合に更に適合させる。
いくつかの実施形態において、当該複合体は、式(403)、(404)、(405)、(406)、(407)、(408)、(409)、(410)、(411)、(412)、(413)、(414)、(415)、(416)、(417)、(418)、(419)、(420)、(421)又は(422)に示される構造を有する。
Figure 0007261494000027
Figure 0007261494000028
Figure 0007261494000029
Figure 0007261494000030
Figure 0007261494000031
Figure 0007261494000032
いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNA配列における任意の可能な位置に結合されてもよく、例えば、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか1つのヌクレオチドに結合されてもよく、いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖のいずれか1つのヌクレオチドに結合される。いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖の端部に結合され、いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖の端部に結合される。前記端部とは、前記センス鎖又は前記アンチセンス鎖においてその一端から前の4個のヌクレオチドを指す。いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖の末端に結合され、いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖の3’末端に結合される。siRNAのセンス鎖の上記位置に結合される場合に、式(308)に示されるsiRNA複合体は、細胞に入り込んだ後、巻き戻されるときに、単独のsiRNAのアンチセンス鎖を放出し、ANGPTL3 mRNAがタンパク質を翻訳する過程を遮断し、アンジオポエチン様タンパク質3(ANGPTL3)遺伝子発現を抑制することができる。
いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAにおけるヌクレオチド上の任意の可能な位置、例えば、ヌクレオチドの5’位、ヌクレオチドの2’位、ヌクレオチドの3’位又はヌクレオチドの塩基に結合されてもよい。いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、リン酸ジエステル結合を形成することにより前記siRNAにおけるヌクレオチドの2’位、3’位又は5’位に結合されてもよい。いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖の3’末端のヌクレオチドの3’ヒドロキシ基を脱水素した酸素原子に結合され、或いは、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖における1つのヌクレオチドの2’-ヒドロキシ基中の水素を置換することによりヌクレオチドに結合され、或いは、式A59におけるPは、siRNAのセンス鎖の5’末端のヌクレオチドの5’ヒドロキシ基中の水素を置換することによりヌクレオチドに結合される。
本開示の発明者は、本開示のsiRNA複合体が、顕著に向上した血漿中安定性、低いオフターゲット効果を有するとともに、明らかに低下していないANGPTL3 mRNAサイレンシング活性をさらに示し、さらに高い脂質抑制作用を有することを意外にも見出した。したがって、いくつかの実施形態において、本開示のsiRNA複合体におけるsiRNAは、表1に示されるsiAN1、siAN2、siAN1-M1、siAN2-M1、siAN1-M2、siAN2-M2、siAN1-M3、siAN2-M3、siAN1-M1S、siAN2-M1S、siAN1-M2S、siAN2-M2S、siAN1-M3S、siAN2-M3S、siAN1-M1P1、siAN2-M1P1、siAN1-M2P1、siAN2-M2P1、siAN1-M3P1、siAN2-M3P1、siAN1-M1SP1、siAN2-M1SP1、siAN1-M2SP1、siAN2-M2SP1、siAN1-M3SP1、siAN2-M3SP1の1つであってもよい。
Figure 0007261494000033
Figure 0007261494000034
本開示の複合体におけるsiRNA配列
本開示に記載されたsiRNA又はsiRNA複合体において、各隣接するヌクレオチド間がリン酸ジエステル結合又はチオリン酸ジエステル結合により結合され、リン酸ジエステル結合又はチオリン酸ジエステル結合における非架橋酸素原子又は硫黄原子は、負電荷を帯び、ヒドロキシ基又はスルフヒドリル基(Sulfhydryl group)として存在してもよく、ヒドロキシ基又はスルフヒドリル基における水素イオンは、一部又は全部がカチオンで置換されてもよい。前記カチオンは、任意のカチオン、例えば、金属カチオン、アンモニウムイオンNH 、有機アンモニウムカチオンの1つであってもよい。溶解性の向上を考慮して、1つの実施形態において、前記カチオンは、アルカリ金属イオン、第3級アミンにより形成されたアンモニウムカチオン及び4級アンモニウムカチオンから選択される1種又は複数種である。アルカリ金属イオンは、K及び/又はNaであってもよく、第3級アミンにより形成されたカチオンは、トリエチルアミンにより形成されたアンモニウムイオン、及び/又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンにより形成されたアンモニウムイオンであってもよい。したがって、本開示に記載されたsiRNA又はsiRNA複合体は、少なくとも一部が塩として存在してもよい。1つの態様において、リン酸ジエステル結合又はチオリン酸ジエステル結合における非架橋酸素原子又は硫黄原子は、少なくとも一部がナトリウムイオンに結合され、本開示に記載されたsiRNA又はsiRNA複合体は、ナトリウム塩又は部分ナトリウム塩として存在する。
当業者であれば明らかに知っているように、対応する修飾を有するヌクレオシドモノマーを用いることにより、修飾ヌクレオチド基を本開示に記載されたsiRNAに導入することができる。対応する修飾を有するヌクレオシドモノマーを調製する方法、及び修飾ヌクレオチド基をsiRNAに導入する方法も、当業者によく知られている。全ての修飾ヌクレオシドモノマーは、市販品を購入してもよく、既知の方法により調製してもよい。
<式(308)に示されるsiRNA複合体の調製>
任意の合理的な合成経路により式(308)に示されるsiRNA複合体を調製してもよい。
いくつかの実施形態において、式(308)に示されるsiRNA複合体は、以下の方法により調製することができる。当該方法は、ホスホルアミダイト固相合成の条件で、それぞれsiRNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖のヌクレオチド種類と手順により、3’から5’に向かってヌクレオシドモノマーを順に結合し、各ヌクレオシドモノマーの結合は脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の4つの反応を含み、siRNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖を単離し、アニールを行うことを含み、前記siRNAは、上記本開示のsiRNAである。
また、当該方法は、カップリング反応条件及びカップリング試薬の存在下で、式(321)に示される化合物を、ヌクレオシドモノマー又は固相担体に結合されたヌクレオチド配列と接触させ、式(321)に示される化合物をカップリング反応させてヌクレオチド配列に結合することをさらに含む。以下に、式(321)に示される化合物は、複合分子とも呼ばれる。
Figure 0007261494000035
式中、
は、Nuに示されるsiRNAに結合できる部分である。いくつかの実施形態において、Rは、共有結合によりNuに示されるsiRNAに結合することができる部分である。いくつかの実施形態において、Rは、反応を経てリン酸ジエステル結合によりNuに示されるsiRNAの任意の官能基に複合されることができる部分であり、
各Sは、独立してMにおいて全ての活性ヒドロキシ基がYCOO-基で置換された基であり、各Yは、メチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、フルオロメチル基、トリクロロメチル基、ジクロロメチル基、クロロメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ハロフェニル基及びアルキルフェニル基から独立して選択される1つであり、いくつかの実施形態において、Yはメチル基である。
n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L、Mそれぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
は、窒素含有骨格上のNとの結合を実現し、式(308)に示されるsiRNA複合体の合成に適切な反応部位を提供するために選択される。いくつかの実施形態において、Rには、Rリンカー基又は保護されたRリンカー基、及び反応させることによりsiRNAとA59に示される構造を形成することができる官能基が含まれる。
いくつかの実施形態において、Rは、Nuに示されるsiRNA又はヌクレオシドモノマー上の基と亜リン酸エステルを形成することができる第1の官能基と、ヒドロキシ基又はアミノ基と反応させて共有結合を形成することができる第2の官能基または前記共有結合により結合された固相担体とを含む。いくつかの実施形態において、前記第1の官能基は、ホスホルアミダイト、ヒドロキシ基又は保護されたヒドロキシ基である。いくつかの実施形態において、前記第2の官能基は、ホスホルアミダイト、カルボン酸又はカルボン酸塩である。いくつかの実施形態において、前記第2の官能基は、共有結合を介して分子の他の部分に結合される固相担体であり、前記共有結合は、ヒドロキシ基又はアミノ基により形成されている。いくつかの実施形態において、前記固相担体は、リン酸エステル結合、カルボン酸エステル結合又はアミド結合を介して結合されている。いくつかの実施形態において、前記固相担体は樹脂である。
いくつかの実施形態において、前記第1の官能基は、ヒドロキシ基、-OR又は式(C3)に示される基を含み、前記第2の官能基は、式(C1)、(C2)、(C3)、(C1’)又は(C3’)に示される構造を含む。
Figure 0007261494000036
式中、qは1~4の整数であり、XはO又はNHであり、Mはカチオンであり、Rはヒドロキシ保護基であり、SPSは固相担体を表し、
Figure 0007261494000037
は、基が分子の残りの部分に結合される部位を表す。
いくつかの実施形態において、前記第1の官能基は、式(C3)に示されるように、ホスホルアミダイト基を含み、当該ホスホルアミダイト基は、ヌクレオチド上の任意位置のヒドロキシ基、例えば、2’位のヒドロキシ基又は3’位のヒドロキシ基とカップリング反応して亜リン酸エステルを形成し、酸化又は硫化されて式A59に示されるリン酸ジエステル結合又はチオリン酸エステル結合を形成し、複合分子をsiRNAに複合させることができる。この場合、前記第2の官能基が存在しなくても、式(321)の化合物は、ヌクレオチドに複合されることができ、式(308)に示されるsiRNA複合体の取得に影響することはない。この場合に、ホスホルアミダイト固相合成等の方法によりsiRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖を得た後、式(321)の化合物と、ヌクレオチド配列において末端ヌクレオチド上のヒドロキシ基を反応させ、後の酸化又は硫化過程においてリン酸ジエステル結合結合又はチオリン酸エステル結合を形成し、式(321)の化合物をsiRNAに複合させる。
いくつかの実施形態において、前記第1の官能基は、保護されたヒドロキシ基を含む。いくつかの実施形態において、前記第2の官能基は、固相担体と反応できる基を含み、前記反応により固相担体を含む複合分子を提供する。いくつかの実施形態において、前記第2の官能基は、式(C1)、(C2)又は(C3)に示されるように、カルボキシ基、カルボン酸塩又はホスホルアミダイトを含む。前記第2の官能基がカルボキシ基又はカルボン酸塩を含む場合、式(321)の化合物と固相担体、例えば、樹脂におけるヒドロキシ基又はアミノ基をエステル化反応又はアミド化反応させ、カルボン酸エステル結合により結合された、固相担体を含む複合分子を形成する。前記第2の官能基がホスホルアミダイト官能基を含む場合、式(321)の化合物と汎用の固相担体、例えば、樹脂におけるヒドロキシ基をカップリング反応させ、酸化されてリン酸ジエステル結合により結合された、固相担体を含む複合分子を形成する。その後、上記固相担体が結合された生成物を出発とし、ホスホルアミダイト固相合成方法に従いヌクレオシドモノマーを順に結合し、複合基が結合されたsiRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖を得る。ホスホルアミダイト固相合成過程において、前記第1の官能基は、脱保護され、その後、カップリング反応条件下でヌクレオシドモノマーにおけるホスホルアミダイト基とカップリングさせる。
いくつかの実施形態において、前記第1の官能基は、ヒドロキシ基又は保護されたヒドロキシ基を含み、前記第2の官能基は、式(C1’)又は(C3’)に示されるように、カルボン酸エステル結合により結合された固相担体又はアミド結合により結合された固相担体、又はリン酸エステル結合により結合された固相担体を含む。この場合、出発として固相担体の代わりに式(321)の化合物を用い、ホスホルアミダイト固相合成方法に従いヌクレオシドモノマーを順に結合し、複合基が結合されたsiRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖を得る。
いくつかの実施形態において、カルボン酸塩は、-COOで表されてもよく、ここで、Mはカチオンであり、例えば、金属カチオン、アンモニウムカチオンNH 、有機アンモニウムカチオンから選択される1つである。1つの実施形態において、前記金属イオンは、アルカリ金属イオンから選択される1つであり、例えば、K又はNaである。溶解性を向上させ、反応をスムーズに行うことを考慮して、いくつかの実施形態において、有機アンモニウムイオンは、第3級アミンにより形成されたアンモニウムカチオン又は4級アンモニウムカチオン、例えば、トリエチルアミンにより形成されたアンモニウムイオン又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンにより形成されたアンモニウムイオンである。いくつかの実施形態において、カルボン酸塩は、トリエチルアミンカルボン酸塩又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンカルボン酸塩である。
いくつかの実施形態において、Rは、式(B9)、(B10)、(B9’)、(B10’)、(B11)、(B12)、(B11’)又は(B12’)に示される構造を含む。
Figure 0007261494000038
式中、qは1~4の整数であり、qは1~10の整数であり、XはO又はNHであり、Mはカチオンであり、Rはヒドロキシ保護基であり、SPSは固相担体を表し、
Figure 0007261494000039
は、基が分子の残りの部分に結合される部位を表す。いくつかの実施形態において、qは1又は2である。いくつかの実施形態において、qは1~5の整数である。いくつかの実施形態において、Rは、式(B9)又は(B10)に示される構造を含む。いくつかの実施形態において、Rは、式(B11)又は(B12)に示される構造を含む。
いくつかの実施形態において、Rは、Tr(トリチル基)、MMTr(4-メトキシトリチル基)、DMTr(4,4’-ビスメトキシトリチル基)、TMTr(4,4’,4’-トリメトキシトリチル基)の1又は複数である。いくつかの実施形態において、Rは、DMTr、即ち、4,4’-ビスメトキシトリチル(4,4’-dimethoxytrityl)であってもよい。
の定義は、前述したとおりである。
いくつかの実施形態において、Lは、M標的基を窒素含有骨格上のN原子に結合し、式(308)に示されるsiRNA複合体に肝標的機能を提供するために用いられる。いくつかの実施形態において、Lは、A1~A26のいずれか1つ又はその組合せを含む。
上記記載により、当業者であれば容易に理解できるように、本分野で公知のホスホルアミダイト固相合成方法と比較して、上記第1の官能基及び任意の第2の官能基により、複合分子がヌクレオチド配列の任意の可能な位置、例えば、ヌクレオチド配列の端部、ヌクレオチド配列の末端に結合された、式(308)に示されるsiRNA複合体を得ることができる。これに応じて、特に説明がない限り、以下に複合体の調製に関する記載において、「脱保護」、「カップリング」、「キャッピング」、「酸化」、「硫化」等の反応に言及する場合、本分野で公知のホスホルアミダイト核酸の固相合成方法に係る反応条件と試薬もまた同様にこれらの反応に適用されると理解すべきである。例示的な反応条件と試薬は、以下に詳細に説明する。
いくつかの実施形態において、各Sは、独立してMである。いくつかの実施形態において、各Sは、独立してMにおいて少なくとも1つの活性ヒドロキシ基がヒドロキシ保護基で保護された基である。いくつかの実施形態において、各Sは、独立してMに存在する活性ヒドロキシ基が全てヒドロキシ保護基で保護された基である。いくつかの実施形態において、当業者に既知のあらゆるヒドロキシ保護基を、Mにおける活性ヒドロキシ基を保護するために用いることができる。いくつかの実施形態において、保護されたヒドロキシ基は、式YCOO-で表されてもよく、各Yは、独立してC-C10アルキル基及びC-C10アリール基からなる群から選択され、前記C-C10アルキル基及びC-C10アリール基は、1又は複数の置換基で任意に置換され、前記置換基は、ハロゲン及びC-Cアルキル基からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、各Yは、独立して、メチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、モノフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ジクロロメチル基、クロロメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ハロフェニル基及びC-Cアルキルフェニル基からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、各Sは、それぞれ独立して式A46~A54からなる群から選択される。
Figure 0007261494000040
いくつかの実施形態において、Sは式A49又はA50である。
いくつかの実施形態において、各Yは、メチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、モノフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ジクロロメチル基、クロロメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、フェニル基、ハロフェニル基及びアルキルフェニル基から独立して選択される1つであり、いくつかの実施形態において、Yはメチル基である。
前述したように、式(308)に示されるsiRNA複合体の調製方法は、siRNAの他方の鎖を合成し(例えば、上記工程で、複合分子が結合されたsiRNAのセンス鎖を合成した場合、固相合成方法に従いsiRNAのアンチセンス鎖を合成することをさらに含み、その逆も同様である)、センス鎖及びアンチセンス鎖を単離し、かつ、アニールを行う工程をさらに含む。具体的には、単離工程において、ヌクレオチド配列及び/又は複合分子に結合される固相担体が切断されるとともに、必要な保護基が除去され(この場合、式(321)の化合物における各S基が、対応するM標的基に変換される)、複合分子が結合されたsiRNAのセンス鎖(又はアンチセンス鎖)及び対応するアンチセンス鎖(又はセンス鎖)が得られ、センス鎖とアンチセンス鎖をアニールして二本鎖RNA構造を形成し、式(308)に示されるsiRNA複合体を得る。
いくつかの実施形態において、式(308)に示されるsiRNA複合体の調製方法は、カップリング反応条件及びカップリング試薬の存在下で、式(321)に示される化合物をセンス鎖又はアンチセンス鎖の3’端の1番目のヌクレオシドモノマーと接触させ、式(321)に示される化合物を配列における1番目のヌクレオチドに結合させ、ホスホルアミダイト固相合成の条件で、所望のセンス鎖又はアンチセンス鎖のヌクレオチドの種類と手順により、3’から5’に向かってヌクレオシドモノマーを順に結合し、siRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖を合成する工程であって、(321)の化合物は、Rに、保護されたヒドロキシ基を含む第1の官能基、及び式(C1’)又は(C3’)に示される構造を有する第2の官能基が含まれる、式(321)に示される化合物であり、1番目のヌクレオシドモノマーと結合する前に、式(321)の化合物を脱保護し、各ヌクレオシドモノマーの結合が脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の4つの反応を含み、複合基が結合された核酸のセンス鎖又はアンチセンス鎖を得る工程;ホスホルアミダイト固相合成の条件で、アンチセンス鎖又はセンス鎖のヌクレオチドの種類と手順により、3’から5’に向かってヌクレオシドモノマーを順に結合し、核酸のアンチセンス鎖又はセンス鎖を合成し、各ヌクレオシドモノマーの結合が脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の4つの反応を含み、保護基を除去して固相担体から切断し、単離精製して核酸のセンス鎖及びアンチセンス鎖を得、アニールを行う工程を含む。
いくつかの実施形態において、式(308)に示されるsiRNA複合体の調製方法は、当該二本鎖siRNAにおけるセンス鎖又はアンチセンス鎖のヌクレオチドの種類と手順により、3’から5’に向かってヌクレオシドモノマーを順に結合し、センス鎖及びアンチセンス鎖を合成し、各ヌクレオシドモノマーの結合が脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の4つの反応を含み、固相担体に結合されたセンス鎖、及び固相担体に結合されたアンチセンス鎖を得る工程;カップリング反応条件及びカップリング試薬の存在下で、式(321)に示される化合物を、固相担体に結合されたセンス鎖又は固相担体に結合されたアンチセンス鎖と接触させ、Rにホスホルアミダイト基である第1の官能基が含まれる式(321)の化合物をセンス鎖又はアンチセンス鎖に結合させる工程;保護基を除去して固相担体から切断し、それぞれ単離精製し、複合基が結合されたsiRNAのセンス鎖又はアンチセンス鎖を得、アニールを行う工程を含む。
いくつかの実施形態において、式A59におけるPは、siRNAにおけるセンス鎖の3’末端に結合され、式(308)に示されるsiRNA複合体の調製方法は、
(1)式(321)の化合物(式(321)の化合物は、Rに、保護されたヒドロキシ基ORを含む第1の官能基、及び式(C1’)又は(C3’)に示される構造を有する第2の官能基が含まれる化合物である)におけるヒドロキシ保護基Rを除去し、カップリング反応条件及びカップリング試薬の存在下で、脱保護された生成物をヌクレオシドモノマーと接触させ、複合分子により固相担体に結合されるヌクレオシドモノマーを得ること、
(2)当該複合分子により固相担体に結合されるヌクレオシドモノマーを出発とし、3’-5’の方向に、ホスホルアミダイト固相合成方法によりsiRNAのセンス鎖を合成すること、
(3)ホスホルアミダイト固相合成方法により、siRNAのアンチセンス鎖を合成すること、
(4)siRNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖を単離してアニールし、式(308)に示されるsiRNA複合体を得ること、を含む。
工程(1)において、式(321)の化合物における保護基Rを除去する方法は、脱保護条件で、式(321)の化合物を脱保護試薬と接触させることを含む。脱保護条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間は30~300秒であり、いくつかの実施形態において、50~150秒であり、脱保護試薬は、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、クロロ酢酸から選択される1種又は複数種であってよく、いくつかの実施形態において、ジクロロ酢酸である。脱保護試薬と式(321)の化合物とのモル比は10:1~1000:1であり、いくつかの実施形態において、50:1~500:1である。
前記カップリング反応条件とカップリング試薬としては、上記カップリング反応に適した任意の条件と試薬を用いてもよい。いくつかの実施形態において、採用される固相合成方法におけるカップリング反応と同じ条件と試薬を用いてもよい。
いくつかの実施形態において、前記カップリング反応の条件として、反応温度は0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃である。式(321)の化合物とヌクレオシドモノマーとのモル比は1:1~1:50であり、いくつかの実施形態において、1:2~1:5であり、式(321)の化合物とカップリング試薬とのモル比は1:1~1:50であってもよく、いくつかの実施形態において、1:3~1:10であり、反応時間は200~3000秒であり、いくつかの実施形態において、500~1500秒である。カップリング試薬は、1H-テトラゾール、5-エチルチオ1H-テトラゾール、5-ベンジルチオ1H-テトラゾールから選択される1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、5-エチルチオ1H-テトラゾールである。前記カップリング反応は、有機溶剤で行われてもよく、前記有機溶剤は、無水アセトニトリル、無水DMF、無水ジクロロメタンから選択される1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、無水アセトニトリルである。式(321)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量は3~50L/molであり、いくつかの実施形態において、5~20L/molである。
工程(2)において、ホスホルアミダイト核酸固相合成方法により、上記工程で調製された複合分子により固相担体に結合されるヌクレオシドモノマーを出発とし、3’-5’の方向に、第2種のsiRNA複合体のセンス鎖Sを合成する。この場合、複合基は、得られたセンス鎖の3’末端に結合される。
工程(2)及び(3)における前記固相合成の他の条件としては、ヌクレオシドモノマーの脱保護条件、脱保護試薬の種類と用量、カップリング反応条件、カップリング試薬の種類と用量、キャッピング反応の条件、キャッピング試薬の種類と用量、酸化反応条件、酸化試薬の種類と用量、硫化反応条件、硫化試薬及び用量を含み、本分野で通常用いられる各種の試薬、用量及び条件を採用する。
例えば、いくつかの実施形態において、工程(2)及び(3)において、前記固相合成では、以下の条件を用いてもよい。
ヌクレオシドモノマーの脱保護条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間が30~300秒であり、いくつかの実施形態において、50~150秒であり、脱保護試薬は、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、クロロ酢酸から選択される1種又は複数種であってもよく、いくつかの実施形態において、ジクロロ酢酸である。脱保護試薬と固相担体における4,4’-ジメトキシトリチル保護基とのモル比が、2:1~100:1であってもよく、いくつかの実施形態において、3:1~50:1である。
カップリング反応条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、固相担体に結合される核酸配列とヌクレオシドモノマーとのモル比が1:1~1:50であってもよく、いくつかの実施形態において、1:5~1:15であり、固相担体に結合される核酸配列とカップリング試薬とのモル比が1:1~1:100であり、いくつかの実施形態において、1:50~1:80であり、反応時間とカップリング試薬の選択は、前記と同じである。
キャッピング反応条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間が5~500秒であり、いくつかの実施形態において、10~100秒であり、キャッピング試薬の選択は、前記と同じである。キャッピング試薬の総量と固相担体に結合される核酸配列とのモル比が1:100~100:1であり、いくつかの実施形態において、1:10~10:1である。キャッピング試薬として等モル量の酢酸無水物とN-メチルイミダゾールを用いる場合に、酢酸無水物、N-メチルイミダゾール及び固相担体に結合される核酸配列のモル比が1:1:10~10:10:1であり、いくつかの実施形態において、1:1:2~2:2:1である。
酸化反応条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間が1~100秒であり、いくつかの実施形態において、5~50秒であり、酸化試薬は、いくつかの実施形態において、ヨウ素である(いくつかの実施形態において、ヨウ素水として提供する)。酸化試薬と、カップリング工程において固相担体に結合される核酸配列とのモル比が、1:1~100:1であってもよく、いくつかの実施形態において、5:1~50:1である。いくつかの実施形態において、前記酸化反応は、テトラヒドロフラン:水:ピリジン=3:1:1~1:1:3の混合溶剤で行われる。硫化反応条件としては、温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間が50~2000秒であり、いくつかの実施形態において、100~1000秒であり、硫化試薬は、いくつかの実施形態において、キサンタンヒドリドである。硫化試薬と、カップリング工程において固相担体に結合される核酸配列とのモル比は10:1~1000:1であり、いくつかの実施形態において、10:1~500:1である。いくつかの実施形態において、前記硫化反応は、アセトニトリル:ピリジン=1:3~3:1の混合溶剤で行われる。
全てのヌクレオシドモノマーを結合した後、アニールする前、当該方法は、siRNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖を単離することをさらに含む。単離方法は、当業者に公知であり、一般的に、合成されたヌクレオチド配列を固相担体から切断し、塩基上、リン酸基上及びリガンド上の保護基を除去し、精製し脱塩することを含む。
合成されたヌクレオチド配列を固相担体から切断し、塩基上、リン酸基上及びリガンド上の保護基を除去するには、siRNA合成において通常の切断と脱保護方法により行われてもよい。例えば、得られた固相担体が結合されたヌクレオチド配列を濃アンモニア水と接触させ、脱保護過程において、A46~A54基の保護基YCOO-をヒドロキシ基に変換させ、S基を対応するM基に変換させ、式(308)に示される複合体を生成する。ここで、前記濃アンモニア水は、25~30重量%のアンモニア水であってもよく、濃アンモニア水の用量は、目的とするsiRNA配列に対して0.2ml/μmol~0.8ml/μmolであってもよい。
合成されたヌクレオチド配列に少なくとも1つの2’-TBDMS保護がある場合、前記方法は、固相担体が除去されたヌクレオチド配列をトリエチルアミン三フッ化水素酸塩と接触させることにより、当該2’-TBDMS保護を除去することをさらに含む。この場合、得られた目的とするsiRNA配列には、遊離の2’-ヒドロキシ基の対応するヌクレオシドを有する。純粋なトリエチルアミン三フッ化水素酸塩の用量は、目的とするsiRNA配列に対して0.4ml/μmol~1.0ml/μmolであってもよい。このように式(308)に示されるsiRNA複合体を得ることができる。
精製及び脱塩する方法は、当業者によく知られている。例えば、分取用イオンクロマトグラフィー精製カラムを用いて、NaBr又はNaClの勾配溶出によって、核酸の精製を完成し、生成物を回収して合わせた後、逆相クロマトグラフィー精製カラムにより脱塩することができる。
このように得られた式(308)に示されるsiRNA複合体において、ヌクレオチド間のリン酸ジエステル結合又はチオリン酸ジエステル結合における非架橋酸素原子又は硫黄原子は、基本的にナトリウムイオンに結合されており、式(308)に示されるsiRNA複合体は、基本的にナトリウム塩として存在する。よく知られたイオン交換方法により、水素イオン及び/又は他のカチオンで前記ナトリウムイオンを置換し、他の形式の式(308)に示されるsiRNA複合体を得ることができる。前記カチオンは、前述したとおりである。
合成過程において、常に核酸配列の純度と分子量を検出し、合成品質をよりよく制御することができる。このような検出方法は、当業者に公知である。例えば、イオン交換クロマトグラフィーにより核酸純度を検出し、液体クロマトグラフィータンデム質量分析により分子量を測定することができる。
アニール方法も、当業者によく知られているものである。例えば、簡単に、合成されたセンス鎖(S鎖)とアンチセンス鎖(AS鎖)を等モル比で注射用水に混合して70~95℃に加熱し、その後室温で冷却し、水素結合により二本鎖構造を形成させることができる。このように式(308)に示されるsiRNA複合体を得ることができる。
前記複合体を得た後、いくつかの実施形態において、例えば、液体クロマトグラフィータンデム質量分析等の方法を用いて、分子量検出等により合成された式(308)に示されるsiRNA複合体の特徴を明らかにし、合成されたsiRNA複合体が、目的設計の式(308)に示されるsiRNA複合体であるとともに、合成されたsiRNAの配列が、所望のsiRNAの配列、例えば表1に示される配列の1つであると確認することもできる。
式(321)に示される化合物は、有機溶剤において、エステル化反応条件下及び塩基とエステル化触媒の存在下で、式(313)に示される化合物を環状酸無水物と接触させ、イオン交換を行い、単離して式(321)に示される化合物を得ることを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000041
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L、Sそれぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりであり、
は、式(321)におけるRを提供する基である。いくつかの実施形態において、Rは、式(A61)に示される構造を有する。
Figure 0007261494000042
式中、Rは、窒素含有骨格上のNとの結合を実現できる、ROと結合して1つの遊離ヒドロキシ基が結合されている任意の基であり、Rはヒドロキシ保護基である。この場合、Rにヒドロキシ保護基としての第1の官能基と第2の官能基が含まれ、前記第2の官能基が式(C1)又は(C2)に示される構造を含む式(321)の化合物が得られる。
前記エステル化反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が8~48時間であり、いくつかの実施形態において、前記エステル化反応条件としては、反応温度が10~40℃であり、反応時間が20~30時間である。
いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種を含む。いくつかの実施形態において、前記エポキシ類溶剤は、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであり、前記エーテル類溶剤は、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであり、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、ジクロロメタンである。前記式(313)に示される化合物に対して、前記有機溶剤の用量が3~50L/molであり、いくつかの実施形態において、5~20L/molである。
いくつかの実施形態において、前記環状酸無水物は、コハク酸無水物、グルタル酸無水物、アジピン酸無水物又はピメリン酸無水物の1つであり、いくつかの実施形態において、コハク酸無水物である。前記環状酸無水物と前記式(313)に示される化合物とのモル比が1:1~10:1であり、いくつかの実施形態において、2:1~5:1である。
前記エステル化触媒は、当該エステル化反応を触媒する任意の触媒であってもよく、例えば、当該触媒は、4-ジメチルアミノピリジンであってもよい。前記触媒と式(313)に示される化合物とのモル比が1:1~10:1であり、いくつかの実施形態において、2:1~5:1である。
いくつかの実施形態において、前記塩基は、任意の無機塩基、有機塩基又はこれらの組合せであってもよい。溶解性及び生成物の安定性を考慮すると、前記塩基は、例えば、第3級アミン類有機塩基であってもよい。いくつかの実施形態において、前記第3級アミン類有機塩基は、トリエチルアミン又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンである。前記第3級アミン類有機塩基と式(313)に示される化合物とのモル比は1:1~20:1であり、いくつかの実施形態において、3:1~10:1である。
前記イオン交換作用は、式(321)の化合物を所望のカルボン酸又はカルボン酸塩の形式に変換することであり、イオン交換方法は、当業者に公知であり、適切なイオン交換溶液と交換条件を用い、前述したカチオンがMである複合分子を得ることができ、ここでは詳しい説明を省略する。いくつかの実施形態において、前記イオン交換反応は、トリエチルアミンリン酸塩溶液を用いて行われ、前記トリエチルアミンリン酸塩溶液の濃度は0.2~0.8Mであり、いくつかの実施形態においては、前記トリエチルアミンリン酸塩溶液の濃度は0.4~0.6Mであり、式(313)の化合物に対して、前記トリエチルアミンリン酸塩溶液の用量は3~6L/molであり、さらなる実施形態においては4~5L/molである。
任意の適切な単離方法によって、反応混合物から式(321)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(321)の化合物を単離することができ、例えば、(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出すること、又は、(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出することという2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(321)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(321)の化合物の調製方法は、縮合反応条件下で、有機溶剤において、縮合剤と第3級アミン類有機塩基の存在下で、上記イオン交換反応により得られた生成物を、さらにアミノ基又はヒドロキシ基を含む固相担体と接触させることをさらに含む。この場合、Rに第1の官能基及び第2の官能基が含まれ、第1の官能基がヒドロキシ保護基を含み、第2の官能基が式(C1’)に示される構造を含む式(321)の化合物が得られる。
前記固相担体は、siRNAの固相合成に用いられる担体の1つであり、そのうちのいくつかは、当業者に公知である。例えば、前記固相担体は、活性ヒドロキシ基又はアミノ官能基を含む固相担体から選択されてもよく、いくつかの実施形態において、前記固相担体は、アミノ樹脂又はヒドロキシ樹脂である。いくつかの実施形態において、前記アミノ樹脂又はヒドロキシ樹脂は、粒子径100~400メッシュ(mesh)、表面におけるアミノ基又はヒドロキシ基の担持量0.2~0.5mmol/gというパラメーターを有する。前記式(321)に示される化合物と固相担体との用量比は10~400μmol化合物/グラムの固相担体(μmol/g)である。いくつかの実施形態において、前記式(321)に示される化合物と固相担体との用量比は50~200μmol/gである。
前記有機溶剤は、当業者に既知の任意の適切な溶剤又は混合溶剤であってもよい。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリル、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記エポキシ類溶剤は、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであり、前記エーテル類溶剤は、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであり、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリルである。式(321)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量は20~200L/molであり、いくつかの実施形態において、50~100L/molである。
いくつかの実施形態において、前記縮合剤は、(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン及び/又はO-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェートであってもよく、いくつかの実施形態において、前記縮合剤は、O-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェートである。前記縮合剤と式(321)に示される化合物とのモル比は1:1~20:1であり、さらなる実施形態において1:1~5:1である。
いくつかの実施形態において、前記第3級アミン類有機塩基は、トリエチルアミン及び/又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンであり、いくつかの実施形態において、N,N-ジイソプロピルエチルアミンであり、前記第3級アミン類有機塩基と式(321)に示される化合物とのモル比は1:1~20:1であり、いくつかの実施形態において、1:1~5:1である。
いくつかの実施形態において、式(321)の化合物の調製方法は、得られた縮合生成物をキャッピング反応条件下で、有機溶剤において、キャッピング試薬及びアシル化触媒と接触させ、単離して式(321)に示される化合物を得ることをさらに含んでもよい。前記キャッピング反応の作用は、後の反応において不必要な副生成物が生じることを避けるために、まだ完全に反応していないあらゆる活性反応官能基を除去することである。前記キャッピング反応の条件としては、反応温度が0~50℃であり、いくつかの実施形態において、15~35℃であり、反応時間が1~10hであり、いくつかの実施形態において、3~6hである。キャッピング試薬としては、当業者に公知の、siRNA固相合成に用いられるキャッピング試薬を用いてもよい。
いくつかの実施形態において、前記キャッピング試薬は、キャッピング試薬1(cap1)及びキャッピング試薬2(cap2)からなり、キャッピング試薬1は、N-メチルイミダゾールであり、いくつかの実施形態において、N-メチルイミダゾールのピリジン/アセトニトリル混合溶液として提供され、ピリジンとアセトニトリルとの体積比は1:10~1:1であり、いくつかの実施形態において、1:3~1:1であり、ピリジンとアセトニトリルの総体積とN-メチルイミダゾールの体積とのは1:1~10:1であり、いくつかの実施形態において、3:1~7:1である。前記キャッピング試薬2は、酢酸無水物である。いくつかの実施形態において、前記キャッピング試薬2は、酢酸無水物のアセトニトリル溶液として提供され、酢酸無水物とアセトニトリルとの体積比が1:1~1:10であり、さらなる実施形態において1:2~1:6である。
いくつかの実施形態において、前記N-メチルイミダゾールのピリジン/アセトニトリル混合溶液の体積と式(321)の化合物の質量との比が5ml/g~50ml/gであり、いくつかの実施形態において、15ml/g~30ml/gである。前記酢酸無水物のアセトニトリル溶液の体積と式(321)の化合物の質量との比は0.5ml/g~10ml/gであり、いくつかの実施形態において、1ml/g~5ml/gである。
いくつかの実施形態において、キャッピング試薬としては、等モル量の酢酸無水物とN-メチルイミダゾールを用いる。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリル、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリルである。式(321)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量は10~50L/molであり、いくつかの実施形態において、5~30L/molである。
いくつかの実施形態において、前記アシル化触媒は、エステル化縮合又はアミド化縮合に使用できる任意の触媒、例えばアルカリ複素環化合物から選択されてもよい。いくつかの実施形態において、前記アシル化触媒は、4-ジメチルアミノピリジンである。前記触媒と式(321)に示される化合物との質量比が0.001:1~1:1であり、いくつかの実施形態において、0.01:1~0.1:1である。
いくつかの実施形態において、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(321)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、有機溶剤で十分に洗浄し、濾過し、未反応の反応物、過剰なキャッピング試薬及び他の不純物を除去することにより、式(321)の化合物を得ることができる。前記有機溶剤は、アセトニトリル、ジクロロメタン、メタノールから選択され、いくつかの実施形態において、アセトニトリルである。
いくつかの実施形態において、式(321)に示される複合分子の調製方法は、有機溶剤において、カップリング反応条件下及びカップリング試薬の存在下で、式(313)に示される化合物をホスホルジアミダイトと接触させ、単離して式(321)に示される化合物を得ることを含む。この場合、Rに第1の官能基及び第2の官能基が含まれ、第1の官能基がヒドロキシ保護基を含み、第2の官能が式(C3)に示される構造を含む式(321)の化合物が得られる。
いくつかの実施形態において、カップリング反応条件としては、温度が0~50℃であってもよく、例えば15~35℃であり、式(313)の化合物とホスホルジアミダイトとのモル比が1:1~1:50であってもよく、例えば1:5~1:15であり、式(313)の化合物とカップリング試薬とのモル比が1:1~1:100であってもよく、例えば1:50~1:80であり、反応時間が200~3000秒であってもよく、例えば500~1500秒である。前記ホスホルジアミダイトは、例えばビス(ジイソプロピルアミノ)(2-シアノエトキシ)ホスフィンを用いてもよく、市販品を購入してもよく、又は本分野で公知の方法により合成されてもよい。カップリング試薬は、1H-テトラゾール、5-エチルチオ1H-テトラゾール、5-ベンジルチオ1H-テトラゾールから選択される1種又は複数種であり、例えば、5-エチルチオ1H-テトラゾールである。前記カップリング反応は、有機溶剤で行われてもよく、前記有機溶剤は、無水アセトニトリル、無水DMF、無水ジクロロメタンから選択される1種又は複数種であり、例えば無水アセトニトリルである。いくつかの実施形態において、式(313)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量が3~50L/molであり、例えば、5~20L/molであってもよい。当該カップリング反応を行うことにより、式(313)の化合物におけるヒドロキシ基とホスホルジアミダイトを反応させてホスホルアミダイト基を形成する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(321)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(321)の化合物の調製方法は、カップリング反応条件下で、有機溶剤において、カップリング試薬の存在下で、単離して得られた生成物を、さらにヒドロキシ基含有固相担体と接触させる工程をさらに含む。その後、キャッピング反応、酸化反応を行い、単離して式(321)の化合物を得る。この場合、Rに第1の官能基及び第2の官能基が含まれ、第1の官能基がヒドロキシ保護基を含み、第2の官能基が式(C3’)に示される構造を有する式(321)の化合物が得られる。
いくつかの実施形態において、前記固相担体は、本分野で公知の核酸固相合成に使用できる固相担体であり、例えば、脱保護反応された市販の汎用の固相担体(NittoPhase(登録商標)HL UnyLinkerTM 300 Oligonucleotide Synthesis Support、Kinovate Life Sciences社、構造が式B80に示される)であってもよい。
Figure 0007261494000043
脱保護反応は、当業者に公知である。いくつかの実施形態において、脱保護条件としては、温度が0~50℃であり、例えば15~35℃であり、反応時間が30~300秒、例えば50~150秒である。脱保護試薬は、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、クロロ酢酸から選択される1種又は複数種であってもよく、いくつかの実施形態において、脱保護試薬は、ジクロロ酢酸である。脱保護試薬と固定相における-DMTr(4,4’-ジメトキシトリチル)保護基とのモル比が2:1~100:1であり、例えば3:1~50:1である。前記脱保護を行うことにより、前記固相担体の表面に反応活性を有する遊離ヒドロキシ基が得られ、次のカップリング反応を行いやすくする。
カップリング反応条件及びカップリング試薬の選択は、以上のとおりである。当該カップリング反応を行うことにより、脱保護反応で形成された遊離ヒドロキシ基とホスホルアミダイト基を反応させて亜リン酸エステル結合を形成する。
いくつかの実施形態において、キャッピング反応条件としては、温度が0~50℃であり、例えば15~35℃であり、反応時間が5~500秒であり、例えば10~100秒であり、前記キャッピング反応をキャッピング試薬の存在下で行う。キャッピング試薬の選択と用量は、以上のとおりである。
酸化反応条件としては、温度が0~50℃であり、例えば、15~35℃であってもよく、反応時間が1~100秒、例えば、5~50秒であってもよく、酸化試薬は、例えば、ヨウ素であってもよい(いくつかの実施形態において、ヨウ素水として提供する)。いくつかの実施形態において、酸化試薬と亜リン酸エステル基とのモル比が1:1~100:1であり、例えば、5:1~50:1であってもよい。いくつかの実施形態において、前記酸化反応は、テトラヒドロフラン:水:ピリジン=3:1:1~1:1:3の混合溶剤で行われる。
いくつかの実施形態において、Rは、式B7又はB8の基の1つである。
Figure 0007261494000044
式中、qの定義は、前述したとおりである。
この場合、式(313)に示される化合物は、有機溶剤において、アミド化反応条件下、及びアミド化反応縮合剤と第3級アミン類有機塩基の存在下で、式(314)に示される化合物を式(A~1)に示される化合物又は式(A~2)の化合物と接触させ、その後単離する、という調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000045
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L、S、q及びRそれぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
前記アミド化反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が1~48時間であってもよく、いくつかの実施形態において、前記アミド化反応条件としては、反応温度が10~40℃であり、反応時間が2~16時間である。
いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アルコール類溶剤、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種である。前記アルコール類溶剤は、いくつかの実施形態において、メタノール、エタノール、プロパノールの1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、エタノールである。前記エポキシ類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランである。前記エーテル類溶剤は、いくつかの実施形態において、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルである。前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、ジクロロメタンである。式(314)の化合物に対して、有機溶剤の用量が3~50L/molであり、さらなる実施形態において3~20L/molである。
いくつかの実施形態において、前記アミド化反応縮合剤は、(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(4-(4,6-dimethoxytriazin-2-yl)-4-methylmorpholine hydrochloride)、2-エトキシ-1-エトキシカルボニル-1,2-ジヒドロキノリン(EEDQ)又はO-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェートであり、さらなる実施形態において、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オンである。前記アミド化反応縮合剤と式(314)に示される化合物とのモル比が1:1~10:1であってもよく、いくつかの実施形態において、2.5:1~5:1である。
いくつかの実施形態において、前記第3級アミン類有機塩基は、トリエチルアミン又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンであり、さらなる実施形態において、N,N-ジイソプロピルエチルアミンである。前記第3級アミン類有機塩基と式(314)に示される化合物とのモル比が3:1~20:1であり、いくつかの実施形態において、5:1~10:1である。
いくつかの実施形態において、式(A~1)及び式(A~2)の化合物は、任意の適当な方法により調製されてもよい。例えば、RがDMTr基である場合、グリセリン酸カルシウムとDMTrClを反応させて式(A~1)の化合物を調製することができる。同様に、3-アミノ-1,2-プロパンジオールと環状酸無水物を接触させた後、DMTrClと反応させて式(A~2)の化合物を調製することができ、前記環状酸無水物は、炭素原子数4~13であってよく、いくつかの実施形態においては4~8の環状酸無水物であってもよい。当業者であれば容易に理解できるように、前記環状酸無水物の選択は、(A~2)の化合物におけるqの異なる値に対応しており、例えば、前記環状酸無水物がコハク酸無水物である場合、q=1であり、前記環状酸無水物がグルタル酸無水物である場合、q=2であり、類推してもよい。
いくつかの変形において、式(314)に示される化合物を、前記環状酸無水物、3-アミノ-1,2-プロパンジオール及びDMTrClと順に反応させることにより、式(313)の化合物を調製することもできる。当業者であれば容易に理解できるように、これらの変形は、式(313)の化合物の構造と機能に影響を与えることがなく、かつ、当業者が上記方法により容易に実現するものである。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(313)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(313)の化合物を単離することができ、例えば、以下の2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:N,N-ジメチルホルムアミド=1:1:1:0.5~1:1:1:0.6で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(313)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(314)に示される化合物は、有機溶剤において、脱保護反応条件下で、式(315)に示される化合物をハロ酢酸と接触させた後、単離することを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000046
式中、Rは、式(330)、(331)、(332)又は(333)に示される基から選択され、いくつかの実施形態において、Rの構造が式(330)に示される。
Figure 0007261494000047
n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L、Sそれぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
前記ハロ酢酸は、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、クロロ酢酸及びトリフルオロ酢酸から選択される1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、ジクロロ酢酸である。
前記脱保護反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が0.1~24時間であり、いくつかの実施形態において、反応温度が10~40℃であり、反応時間が0.5~16時間である。
いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種である。前記エポキシ類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであり、前記エーテル類溶剤は、いくつかの実施形態において、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであり、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、ジクロロメタンである。式(315)の化合物に対して、有機溶剤の用量が3~50L/molであり、さらなる実施形態において、5~20L/molである。
前記ハロ酢酸と前記式(315)に示される化合物とのモル比が5:1~100:1であり、いくつかの実施形態において、10:1~50:1である。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(314)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(314)の化合物を単離することができ、例えば、以下のの2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、ジクロロメタン:メタノール=100:30~100:40で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(314)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
式(315)に示される化合物は、有機溶剤において、アミド化反応縮合剤と第3級アミン類有機塩基の存在下及び縮合反応条件下で、式(317)に示される化合物を式(316)に示される化合物と接触させた後、単離することを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000048
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L、Sそれぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
式(316)の化合物としては、例えば、J. Am. Chem. Soc. 2014,136,16958-16961に開示された化合物を用いてもよく、或いは、式(316)の化合物は、当業者が各種の方法により調製することができ、例えば、米国特許US 8,106,022 B2の実施例1に開示された方法を参照していくつかの式(316)の化合物を調製することができ、引用により上記文献の全ての内容が全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、前記縮合反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が0.1~24時間であり、いくつかの実施形態において、反応温度は10~40℃であり、反応時間は0.5~16時間である。
前記式(316)に示される化合物と前記式(317)に示される化合物とのモル比が2:1~10:1であってもよく、いくつかの実施形態において、2.5:1~5:1である。
いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリル、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種であり、前記エポキシ類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであり、前記エーテル類溶剤は、いくつかの実施形態において、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであり、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリルである。式(317)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量は3~50L/molであり、いくつかの実施形態において、5~20L/molである。
いくつかの実施形態において、前記アミド化反応縮合剤は、(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT)、O-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート又は4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩であり、さらなる実施形態において、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩である。前記アミド化反応縮合剤と式(317)に示される化合物とのモル比は2:1~10:1であってもよく、いくつかの実施形態において、2.5:1~5:1である。
前記第3級アミン類有機塩基は、N-メチルモルホリン、トリエチルアミン又はN,N-ジイソプロピルエチルアミンであってもよく、いくつかの実施形態において、N-メチルモルホリンであり、前記第3級アミン類有機塩基と式(317)に示される化合物とのモル比は3:1~20:1であってもよく、いくつかの実施形態において、5:1~10:1である。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(315)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(315)の化合物を単離することができ、例えば、以下の2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、ジクロロメタン:メタノール=100:5~100:7で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(315)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(317)の化合物と十分な量の式(316)の化合物を一度反応させるだけで所望の式(315)の化合物を生成する。この場合、各S-L部分同士が同じである。いくつかの実施形態において、必要に応じて、式(317)の化合物を、異なる式(316)の化合物、即ち、L及び/又はSが異なる式(316)の化合物とバッチ反応させることにより、生成された式(315)の化合物に2種類以上のS及び/又はLを含ませることができる。例えば、1eqの式(317)の化合物に対して、それを2eqの第1の式(316)の化合物と接触させ、式(317)の化合物における2つの末端第一級アミン基に第1のS-L部分を結合した後、続いて(n3+n1-1)eqの第2の式(316)の化合物と接触させ(n3及びn1の定義と値の範囲は、前述したとおりである)、式(317)の化合物における(n3+n1-1)個の第二級アミン基に第2のS-L部分を結合することができる。
いくつかの実施形態において、式(317)に示される化合物は、有機溶剤の存在下及び脱保護反応条件下で、式(318)に示される化合物をメチルアミン水溶液と接触させた後、単離することを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000049
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R、R10、R11、R12、R13、R14、R15それぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
前記脱保護反応条件としては、反応温度が0~150℃であり、反応時間が5~72時間であり、いくつかの実施形態において、反応温度が20~80℃であり、反応時間が10~30時間である。
前記有機溶剤は、アルコールから選択されてもよく、いくつかの実施形態において、メタノール、エタノール及びイソプロパノールの1つであり、いくつかの実施形態において、メタノールであり、式(318)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量が1~20L/molであり、いくつかの実施形態において、1.5~10L/molである。
前記メチルアミン水溶液の濃度が30~40質量%であってもよく、メチルアミンと式(318)に示される化合物とのモル比が10:1~500:1であってもよく、いくつかの実施形態において、50:1~200:1である。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(317)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(317)の化合物を単離することができ、例えば、以下の2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、ジクロロメタン:メタノール:アンモニア水(25重量%)=1:1:0.05~1:1:0.25で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(317)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(318)に示される化合物は、有機溶剤の存在下及び置換反応条件下で、式(319)に示される化合物を、トリフェニルクロロメタン(TrCl)、ジフェニルエチルフェニルクロロメタン、フェニルジエチルフェニルクロロメタン又はトリエチルフェニルクロロメタン、いくつかの実施形態においてトリフェニルクロロメタン(TrCl)と接触させた後、単離することを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000050
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15それぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
前記置換反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が5~72時間であってもよく、いくつかの実施形態において、反応条件としては、反応温度が10~40℃であり、反応時間が10~30時間である。
トリフェニルクロロメタン(TrCl)、ジフェニルエチルフェニルクロロメタン、フェニルジエチルフェニルクロロメタン又はトリエチルフェニルクロロメタンは、市販品を購入することができ、トリフェニルクロロメタン(TrCl)、ジフェニルエチルフェニルクロロメタン、フェニルジエチルフェニルクロロメタン又はトリエチルフェニルクロロメタンと式(319)に示される化合物とのモル比が1:1~10:1であってもよく、いくつかの実施形態において、1:1~3:1である。
前記有機溶剤は、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種であってもよい。前記エポキシ類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであってもよく、前記エーテル類溶剤は、いくつかの実施形態において、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであってもよく、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、いくつかの実施形態において、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種であってもよく、いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、ジクロロメタンである。式(319)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量が3~50L/molであってもよく、いくつかの実施形態において、5~20L/molである。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(318)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(318)の化合物を単離することができ、例えば、以下の2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、メタノール:ジクロロメタン=0.01:1~0.5:1で、又はメタノール:ジクロロメタン:酢酸エチル:石油エーテル=0.1:1:1:1~1:1:1:1で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(318)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
いくつかの実施形態において、式(319)に示される化合物は、有機溶剤において、置換反応条件下で、式(320)に示される化合物をトリフルオロ酢酸エチルと接触させた後、単離することを含む調製方法により得ることができる。
Figure 0007261494000051
式中、n1、n3、m1、m2、m3、R10、R11、R12、R13、R14、R15それぞれの定義と選択可能な範囲は、前述したとおりである。
いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリル、エポキシ類溶剤、エーテル類溶剤、ハロゲン化アルキル類溶剤、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジイソプロピルエチルアミンの1種又は複数種である。いくつかの実施形態において、前記エポキシ類溶剤は、ジオキサン及び/又はテトラヒドロフランであり、いくつかの実施形態において、前記エーテル類溶剤は、エチルエーテル及び/又はメチルtert-ブチルエーテルであり、いくつかの実施形態において、前記ハロゲン化アルキル類溶剤は、ジクロロメタン、トリクロロメタン及び1,2-ジクロロエタンの1種又は複数種であり、いくつかの実施形態において、前記有機溶剤は、アセトニトリルである。式(320)の化合物に対して、前記有機溶剤の用量が1~50L/molであってもよく、いくつかの実施形態において、1~20L/molである。
前記置換反応条件としては、反応温度が0~100℃であり、反応時間が5~72時間であってもよく、いくつかの実施形態において、前記置換反応条件としては、反応温度が10~40℃であり、反応時間が10~30時間である。
式(320)の化合物は、市販品を購入して、又は、当業者により既知の方法を用いて得ることができる。例えば、m1=m2=m3=3、n1=1、n3=2であり、R10、R11、R12、R13、R14、R15がいずれもHである場合、式(320)の化合物は、アルファ・エイサー社から市販品を購入できる。
前記トリフルオロ酢酸エチルと式(320)に示される化合物とのモル比が2:1~10:1であり、いくつかの実施形態において、3:1~5:1である。
上記と同様に、任意の適切な単離方法により反応混合物から式(319)の化合物を単離することができる。いくつかの実施形態において、溶剤を蒸発除去した後、クロマトグラフィー方法により式(319)の化合物を単離することができ、例えば、以下の2つのクロマトグラフィー条件で単離することができる。(1)順相精製シリカゲル:200~300メッシュのシリカゲル充填剤を、メタノール:ジクロロメタン=0.01:1~0.5:1で、又はメタノール:ジクロロメタン:酢酸エチル:石油エーテル=0.1:1:1:1~1:1:1:1で勾配溶出する。(2)逆相精製:C18、C逆相充填剤を、メタノール:アセトニトリル=0.1:1~1:0.1で勾配溶出する。いくつかの実施形態において、溶剤を直接除去して式(319)の化合物の粗製品を得ることができ、当該粗製品は、そのまま後の反応に用いることができる。
本開示のsiRNA複合体は、薬学的に許容できる他の添加剤と併用してもよく、当該添加剤は、本分野で通常採用される各種の製剤又は化合物の1種又は複数種であってもよく、詳細は、上述した本開示の薬物組成物に関する記載を参照のこと。
<本開示のsiRNA、当該siRNAを含む薬物組成物及び複合体の使用>
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の、脂質異常の治療及び/又は予防のための薬物の調製における使用を提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の有効量を、それを必要とする被験体に投与することを含む脂質異常の予防及び/又は治療方法を提供する。
本開示のsiRNA活性成分を、それを必要とする被験体に投与することにより、RNA干渉機構により脂質異常を予防及び/又は治療する目的を達成することができる。したがって、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体は、脂質異常の予防及び/又は治療に用いられ、又は脂質異常の予防及び/又は治療のための薬物の調製に用いることができる。
前記脂質異常とは、肝細胞においてANGPTL3遺伝子の過剰発現による脂質異常を指し、通常、血中トリグリセリド、コレステロール等の脂質及び/又はリポタンパクのいずれか1つ又は全てのレベルの向上として表され、レベルの高い脂質は、高血圧、心血管疾患、糖尿病及び他の病理学的疾患に高度に関連する。高トリグリセリド血症は、アテローム性動脈硬化に関連し、膵炎にもつながる。本開示に記載された脂質異常は、高コレステロール血症、高トリグリセリド血症又はアテローム性動脈硬化を含むが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる用語「薬剤投与/投与」とは、本開示のsiRNA、薬物組成物及び/又はsiRNA複合体を少なくとも一部、所望の部位に局在化して所望の効果を生じさせる方法又は経路により、本開示のsiRNA、薬物組成物及び/又はsiRNA複合体を被験体の体内に入れることを指す。本開示の方法に適した投与経路は、局所投与と全身投与を含む。一般的には、局所投与により、被験体全身よりも多くのsiRNA複合体が特定の部位に送達されるが、全身投与により、本開示のsiRNA、薬物組成物及び/又はsiRNA複合体が被験体のほぼ全身に送達される。本開示が脂質異常の予防及び/又は治療手段を提供することを意図することを考慮すると、いくつかの実施形態において、薬物を肝臓に送達することができる投与方法である。
本分野で既知の任意の適切な経路で被験体に投与することができ、前記経路としては、経口投与又は胃腸外経路、例えば、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、経皮投与、気管内投与(エアロゾル)、肺部投与、鼻部投与、直腸投与及び局所投与(口腔内投与と舌下投与を含む)を含むが、これらのみに限定されない。投与頻度は、1日、1週間、2週間、3週間、1ヶ月又は1年に1回又は複数回であってもよい。
本開示に記載されたsiRNA、薬物組成物又はsiRNA複合体の用量は、本分野における通常の用量であってもよく、前記用量は、各種のパラメーター、特に被験体の年齢、体重及び性別により決定されてもよい。細胞培養又は実験動物で標準薬学的手順により毒性と治療効果を測定し、例えば、LD50(50%の群体を死亡させる用量)及びED50(定量的反応において、50%の最大反応強度を引き起こすことができる用量を指し、定性的反応において、50%の実験対象に陽性反応が発生する場合の用量を指す)を測定してもよい。細胞培養分析及び動物研究により得られたデータに基づいてヒト用量の範囲を得ることができる。
本開示に記載されたsiRNA、薬物組成物、及び/又はsiRNA複合体を投与する場合、例えば、雄性又は雌性、6~12週齢、体重18~25gのC57BL/6J又は30~45gのob/obマウスに対して、siRNAの量として、(i)siRNA複合体について、そのsiRNA用量が0.001~100mg/kg体重であってもよく、さらなる実施形態において、0.01~50mg/kg体重であり、より更なる実施形態において、0.05~20mg/kg体重であり、また更なる実施形態において、0.1~10mg/kg体重であり、(ii)siRNA及び薬学的に許容可能な担体により形成された薬物組成物について、そのsiRNA用量が0.001~50mg/kg体重であってもよく、さらなる実施形態において、0.01~10mg/kg体重であり、より更なる実施形態において、0.05~5mg/kg体重であり、また更なる実施形態において、0.1~3mg/kg体重である。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体の有効量を肝細胞と接触させ、本開示のsiRNA、及び/又は薬物組成物及び/又はsiRNA複合体を前記肝細胞に導入し、RNA干渉機構により肝細胞におけるANGPTL3遺伝子の発現を抑制する目的を達成することを含む、肝細胞におけるANGPTL3遺伝子の発現の抑制方法を提供する。前記肝細胞は、Hep3B、HepG2、Huh7等の肝がん細胞系又は単離した初代肝細胞から選択されてもよい。いくつかの実施形態において、前記細胞は、Huh7肝がん細胞である。
本開示により提供される方法により細胞におけるANGPTL3遺伝子の発現を抑制する。提供される修飾siRNA、薬物組成物及び/又はsiRNA複合体におけるsiRNA用量は、一般的に、標的遺伝子の発現を低減でき、標的細胞表面では1pM~1μM、0.01nM~100nM、0.05nM~50nM、又は0.05nM~約5nMの細胞外濃度となる量である。当該局所濃度を達成するのに必要な量は、送達方法、送達部位、送達部位と標的細胞又は組織との間の細胞層の数、送達するのが局所か全身か等を含む、各種の因子により変化する。送達部位における濃度は、標的細胞又は組織の表面における濃度よりも顕著に高くてもよい。
<キット>
本開示は、本開示の修飾siRNA、薬物組成物及びsiRNA複合体の少なくとも1種の有効量を含むキットを提供する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されたキットは、容器で修飾siRNAを提供することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されたキットは、薬学的に許容できる賦形剤を提供する容器を含んでもよい。いくつかの実施形態において、前記キットには、他の成分、例えば、安定化剤又は防腐剤等が含まれてもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されたキットは、本明細書に記載された修飾siRNAを提供する容器とは別の容器で少なくとも1種の他の治療剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、前記キットは、修飾siRNAと薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤又は他の成分(存在する場合)を混合するための説明書を含んでもよい。
本開示のキットにおいて、前記修飾siRNA及び薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤、並びに、前記修飾siRNA、薬物組成物及び/又はsiRNA複合体及び/又は複合体、及び/又は薬学的に許容できる添加剤は、任意の形式、例えば、液体形式、乾燥形式又は凍結乾燥形式として提供されてもよい。いくつかの実施形態において、前記修飾siRNA及び薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤、並びに、前記薬物組成物、及び/又は複合体及び薬学的に許容できる任意の添加剤は、基本的にクリーン及び/又は無菌である。いくつかの実施形態において、本開示のキットで無菌水を提供することができる。
以下に実施例により本開示をさらに説明するが、本開示は、これによって何ら制限されない。
以下に実施例により本開示を詳しく説明する。特に説明がない限り、以下の実施例で用いられる試薬、培地は、いずれも市販品であり、用いられる核酸電気泳動、real-time PCR等の操作は、いずれもMolecular Cloning(Cold Spring Harbor LBboratory Press(1989))に記載された方法を参照して行われる。
HEK293A細胞は、北京大学分子医学研究所核酸技術実験室により提供され、20%のウシ胎児血清(FBS、Hyclone社)及び0.2体積%のペニシリン-ストレプトマイシン(Penicillin-Streptomycin、Gibco、Invitrogen社)を含むDMEM完全培地(Hyclone社)で細胞を37℃で5%CO/95%空気含有インキュベーターにおいて培養した。
Huh7細胞は、中国科学院幹細胞バンクから購入され、10%のウシ胎児血清(FBS、Hyclone社)、1%非必須アミノ酸(NEAA、Corning社)を含むDMEM完全培地(Hyclone社)で細胞を37℃で5%CO/95%空気含有インキュベーターにおいて培養した。
本開示により合成されたANGPTL3遺伝子に対するsiRNA、siRNA複合体又は陰性コントロールであるsiRNA、siRNA複合体で細胞をトランスフェクションした場合、トランスフェクション試薬としてLipofectamineTM2000(Invitrogen)を用い、具体的な操作については、メーカーにより提供される説明書を参照のこと。
別に説明がない限り、以下で提供される試薬割合は、いずれも体積比(v/v)として計算される。
用いられる動物モデルは以下のとおりである。
C57BL/6Nマウス:6~8週齢、北京維通利華実験動物技術有限公司から購入され、以下単にc57マウスという。
BALB/cマウス:6~8週齢、北京維通利華実験動物技術有限公司から購入される。
ob/obマウス:6~8週齢、常州■文斯実験動物有限公司から購入される。
ヒトAPOC3トランスジェニックマウス:B6、CBA-Tg(APOC3)3707Bres/J、米国Jackson Laboratoryから購入される。
メタボリックシンドロームのサル:北京大学分子医学研究所非ヒト霊長類研究センターにより提供される。
実験データは、いずれも
Figure 0007261494000052
で表され、データ分析では、Graphpad prism5.0統計分析ソフトウェアを採用した。まずデータに対して正規分布と等分散性検定を行った。正規分布を満たす(p>0.20)とともに分散が等しい(p>0.10)場合、複数の群間の比較では、一元配置分散分析によるLSD法により多重比較し、p<0.05である場合、統計学的有意であるとみなした。正規分布を満たしておらず、又は分散が等しくない場合、複数の群間の比較では、ノンパラメトリック検定であるKruskal-Wallis H方法を採用し、Kruskal-wallis H検定結果が有意(p<0.05)である場合、データをランク変換した後、複数の群間の一対比較を行い、p<0.05である場合、統計学的有意であるとみなした。図面において、「*」は、p<0.05を表し、「**」は、p<0.01を表し、「***」は、p<0.001を表す。
(調製例1)複合体1~4の調製
本調製例で、複合体1、複合体2及び複合体4(以下、それぞれL10-siAN1M3SVP、L10-siAN1M3SP及びL10-siAN1M3S複合体ともいう)を合成できた。また、複合体3(L10-siAN1M3SPs複合体という)を合成できると予期した。前述した複合体は、L-9複合分子がそれぞれ番号siAN1M3SVP、siAN1M3SP、siAN1M3S又はsiAN1M3SPsのsiRNAと連結した後に形成された複合体であった。当該複合体に複合されたsiRNAの配列は、表3に示される。
(1-1)L-10化合物の合成
以下の方法に従い、L-10化合物を合成した。
Figure 0007261494000053
(1-1-1)複合末端セグメントGAL-5の合成
Figure 0007261494000054
(1-1-1a)GAL-2の合成
100.0gのGAL-1(N-アセチル-D-ガラクトサミン塩酸塩、CAS番号:1772-03-8、寧波弘翔生化公司から購入、463.8mmol)を1000mlの無水ピリジンに溶解させ、氷水浴下で540mlの酢酸無水物(Enox社から購入、5565.6mmol)を加え、室温で1.5時間攪拌反応した。反応液を10Lの氷水に注入し、減圧吸引濾過し、ケーキを2Lの氷水で洗浄した後、完全に溶解するまでアセトニトリル/トルエン混合溶剤(アセトニトリル:トルエンの体積比=1:1)を加え、溶剤を蒸発乾固し、130.0gの白色固形製品GAL-2を得た。
(1-1-1b)GAL-3の合成
工程(1-1-1a)で得られたGAL-2(35.1g、90.0mmol)を213mlの無水1,2-ジクロロエタンに溶解させ、氷水浴下で、窒素保護条件で、24.0gのTMSOTf(CAS番号:27607-77-8、Macklin社から購入、108.0mmol)を加え、室温で一晩反応させた。
反応液に400mlのジクロロメタンを加えて希釈し、珪藻土で濾過し、1Lの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、均一に攪拌し、有機相を分離し、水相をジクロロエタンにより1回あたり300mlで2回抽出し、有機相をあわせ、それぞれ300mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び300mlの飽和食塩水で洗浄し、有機相を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧蒸発乾固し、26.9gの淡黄色の粘稠な水飴状製品GAL-3を得た。
(1-1-1c)GAL-4の合成
工程(1-1-1b)で得られたGAL-3(26.9g、81.7mmol)を136mlの無水1,2-ジクロロエタンに溶解させ、乾燥した4Å分子篩粉30gを加え、9.0gの5-ヘキセン-1-オール(CAS番号:821-41-0、Adamas-beta社から購入、89.9mmol)を加え、室温で30分間攪拌し、氷浴下で窒素保護下で9.08gのTMSOTf(40.9mmol)を加え、室温で一晩攪拌反応させた。4Å分子篩粉を濾過除去し、濾液に300mlのジクロロメタンを加えて希釈し、珪藻土で濾過し、500mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて10分間攪拌し洗浄し、有機相を分離し、水相を300mlのジクロロエタンで1回抽出し、有機相をあわせ、それぞれ300mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び300mlの飽和食塩水で洗浄し、有機相を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧蒸発乾固し、41.3gの黄色水飴状製品GAL-4を得、精製することなく、そのまま次の酸化反応を行った。
(1-1-1d)GAL-5の合成
工程(1-1-1c)に記載された方法により得られたGAL-4(14.9g、34.7mmol)を77mlのジクロロメタンと77mlのアセトニトリルの混合溶剤に溶解させ、それぞれ103mlの脱イオン水及び29.7gの過ヨウ素酸ナトリウム(CAS番号:7790-28-5、Aladdin社から購入、138.8mmol)を加え、氷水浴下で10分間攪拌し、塩化ルテニウム(III)(CAS番号:14898-67-0、Energy社から購入、238mg、1.145mmol)を加え、室温で一晩反応させた。反応液に300mlの水を加えて希釈攪拌し、飽和炭酸水素ナトリウムを加えてpHを約7.5に調整し、有機相を分離して捨て、水相をジクロロメタンで1回あたり200mlで3回抽出し、有機相を捨てた。水相を固形クエン酸でpHを約3に調節し、ジクロロメタンで1回あたり200mlで3回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧蒸発乾固し、6.85gの白色泡状固形製品GAL-5を得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ 12.01 (br,1H),7.83 (d,J = 9.2 Hz,1H),5.21 (d,J = 3.2 Hz,1H),4.96 (dd,J = 11.2,3.2 Hz,1H),4.49 (d,J = 8.4 Hz,1H),4.07 - 3.95 (m,3H),3.92 - 3.85 (m,1H),3.74 - 3.67 (m,1H),3.48 - 3.39 (m,1H),2.20 (t,J = 6.8 Hz,2H),2.11 (s,3H),2.00 (s,3H),1.90 (s,3H),1.77 (s,3H),1.55 - 1.45 (m,4H).
(1-1-2)M-11-T3の合成:
Figure 0007261494000055
J-0(1.883g、10mmol、アルファ・エイサー社から購入)を25mlのアセトニトリルに溶解させ、トリエチルアミン(4.048g、40mmol)を加えて氷水浴で0℃まで冷却し、トリフルオロ酢酸エチル(5.683g、40mmol)を加え、室温で22h反応させ、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで18h発泡乾燥させ、5.342gの固形粗製品M-11-T3を得、さらに精製することなく、そのまま後の反応に用いた。MS m/z:C1522,[M+H]、理論値:477.35、実測値:477.65。
(1-1-3)M-11-T3-Trの合成:
Figure 0007261494000056
M-11-T3粗製品(5.342g、10mmol)を50mlのジクロロメタンに溶解させ、反応液にTrCl(3.345g、12mmol)及びトリエチルアミン(1.518g、15mmol)を加え、室温で20h攪拌反応させ、飽和炭酸水素ナトリウムで反応液を1回あたり20mlで2回洗浄し、20mlの飽和食塩水で1回洗浄し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に有機溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させ、7.763gの固形粗製品M-11-T3-Trを得た。MS m/z:C3436,[M+Na]、理論値:741.25、実測値:741.53。固形粗製品M-11-T3-Trは、精製することなく、引き続き次のM-18-Trの合成に使用した。
(1-1-4)M-18-Trの合成:
Figure 0007261494000057
工程(1-1-3)で得られたM-11-T3-Tr粗製品(7.763g、10mmol)を100mlのメタノールに溶解させ、100mlのメチルアミン水溶液(40質量%)を加え、50℃で23h攪拌反応させ、不溶性粒子を濾過除去し、溶剤を減圧蒸発乾固し、200mlの体積比1:1のジクロロメタン:メタノール混合溶剤を加え、50mlの飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄し、水相をジクロロメタン(DCM)で1回あたり50mlで3回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させ、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール:アンモニア水(25重量%)=1:1:0.05~1:1:0.25で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで発泡乾燥させて2.887gの純粋なM-18-Trを得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ7.47 - 7.39 (m,6H),7.32 -7.24 (m,6H),7.19 - 7.12 (m,3H),2.60 - 2.47 (m,4H),2.46 - 2.19 (m,13H),1.70 - 1.55 (m,4H),1.40 (p、J = 6.8 Hz,2H). MS m/z:C2839,[M+H]、理論値:431.65、実測値:432.61。
(1-1-5)L-5-Trの合成:
Figure 0007261494000058
工程(1-1-4)で得られたM-18-Tr(2.02g、4.69mmol)と工程(1-1-1)で得られたGAL-5(6.93g、15.48mmol)とを混合して47mlのアセトニトリルに溶解させ、N-メチルモルホリン(3.13g、30.96mmol)及び4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM、4.28g、15.48mmol)を加え、室温で2h攪拌反応させた。200mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、100mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液で有機相を洗浄し、100mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール=100:5~100:7で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、減圧蒸発乾固して7.49gの純粋なL-5-Trを得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ7.83 - 7.10 (m,4H),7.67 - 7.60 (m,1H),7.44 - 7.34 (m,6H),7.33 - 7.24 (m,6H),7.20 - 7.15 (m,3H),5.22 (s,3H),4.97 (d,J = 11.3 Hz,3H),4.49 (d,J = 8.4 Hz,3H),4.06 - 3.07 (m,9H),3.95 - 3.83 (m,3H),3.77 - 3.64 (m,3H),3.45 - 3.35 (m,3H),3.12 - 2.87 (m,8H),2.30 - 2.15 (m,3H),2.11 - 1.98 (m,22H),1.95 - 1.84 (m,11H),1.81 - 1.61 (m,14H),1.54 - 1.36 (m,14H). MS m/z:C8511930,[M+H]、理論値:1718.81、実測値:1718.03。
(1-1-6)L-8の合成:
Figure 0007261494000059
工程(1-1-5)で得られたL-5-Tr(5.94g、3.456mmol)を69mlのジクロロメタンに溶解させ、ジクロロ酢酸(13.367g、103.67mmol)を加え、室温で2h反応させ、100mlのジクロロメタンを加えて反応液を希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加えて洗浄しpH=7~8になるように調節し、水相をジクロロメタンで1回あたり30mlで6回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。精製には、200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、10重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量‰トリエチルアミンでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=100:30~100:40で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して4.26gの純粋なL-8を得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ 7.84 (d,J = 9.0 Hz,3H),7.27 - 7.23 (m,1H),7.13 - 7.18 (m,1H),5.22 (d,J = 3.1 Hz,3H),4.97 (dd,J = 11.3,3.1 Hz,3H),4.48 (d,J = 8.4 Hz,3H),4.09 - 3.98 (m,9H),3.88 (dd,J = 19.3,9.3 Hz,3H),3.75 - 3.66 (m,3H),3.44 - 3.38 (m,3H),3.17 - 3.30 (m,4H),3.10 - 2.97 (m,4H),2.35 - 2.20 (m,6H),2.15 - 2.08 (m,9H),2.07 - 1.98 (m,13H),1.94 - 1.87 (m,9H),1.81 - 1.74 (m,9H),1.65 - 1.42 (m,18H). MS m/z:C8511930,[M+H]、理論値:1477.59、実測値:1477.23。
(1-1-7a)A-1の合成
Figure 0007261494000060
DMTrCl(4,4’-ビスメトキシトリチルクロリド、38.12g、112.5mmol)を450mlの無水ピリジンに溶解させ、DL-グリセリン酸カルシウム水和物(12.88g、45.0mmol)を加え、45℃で22h反応させ、反応液を濾過し、ケーキを200mlのDCMでリンスし、濾液を乾燥させるまで減圧濃縮し、残りを500mlのジクロロメタンに改めて溶解させ、0.5Mトリエチルアミンリン酸塩(pH=7~8)で1回あたり200mlで2回洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり200mlで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、溶剤を減圧蒸発乾固し、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:メタノール=1:1:1:0.35~1:1:1:0.55で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、500mlのジクロロメタンに改めて溶解させ、200mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で1回洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり200mlで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩減圧し、20.7gの白色固形製品A-1を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.46 (ddd,J = 6.5,2.3,1.1 Hz,1H),7.40 - 7.28 (m,7H),6.89 - 6.81 (m,4H),4.84 (d,J = 5.0 Hz,1H),4.36 - 4.24 (m,1H),4.29 (s,6H),3.92 (dd,J = 12.4,7.0 Hz,1H),3.67 (dd,J = 12.3,7.0 Hz,1H),2.52 (q,J = 6.3 Hz,6H),1.03 (t,J = 6.3 Hz,9H). MS m/z:C2423,[M-H]、理論値:407.15、実測値:406.92。
(1-1-7b)L-7の合成:
Figure 0007261494000061
工程(1-1-6)で得られたL-8(2.262g、1.532mmol)と工程(1-1-7a)で得られたA-1(2.342g、4.596mmol)とを混合し、16mlのジクロロメタンに溶解させ、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT)(1.375g、4.596mmol)を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン(1.188g、9.191mmol)を加え、25℃で2h攪拌反応させ、10mlの飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで3回抽出し、10mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させ、4.900gの粗製品を得た。カラム精製には、120gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、20mlのトリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量%トリエチルアミンを含む石油エーテルでカラムを平衡化し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:N,N-ジメチルホルムアミド=1:1:1:0.5~1:1:1:0.6で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して2.336gの純粋なL-7を得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ7.90 - 7.78 (m,4H),7.75 - 7.64 (m,1H),7.38 - 7.18 (m,9H),6.91 - 6.83 (m,4H),5.25 - 5.10 (m,4H),4.97 (dd,J = 11.2,3.2 Hz,3H),4.48 - 4.30 (m,4H),4.02 (s,9H),3.93 - 3.84 (m,3H),3.76 - 3.66 (m,9H),3.45 - 3.35 (m,3H),3.24 - 2.98 (m,10H),2.30 - 2.20 (m,2H),2.11 - 1.88 (m,31H),1.80 - 1.40 (m,28H). MS m/z:C9012835,[M-DMTr]、理論値:1564.65、実測値:1564.88。
(1-1-8)L-9の合成:
Figure 0007261494000062
工程(1-1-7b)で得られたL-7(2.300g、1.26mmol)、コハク酸無水物(0.378g、3.78mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、0.462g、3.78mmol)を混合して13mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(DIEA、0.814g、6.30mmol)を加え、25℃で24h攪拌し、5mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で反応液を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり5mlで3回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して2.774gの粗製品を得た。カラム精製には、60gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して1.874gの純粋なL-9複合分子を得た。H NMR (400 MHz,DMSO) δ 8.58 (d,J = 4.2 Hz,1H),7.94 - 7.82 (m,3H),7.41 - 7.29 (m,5H),7.22 (d,J = 8.1 Hz,5H),6.89 (d,J = 8.3 Hz,4H),5.49 - 5.37 (m,1H),5.21 (d,J = 3.0 Hz,3H),4.97 (d,J = 11.1 Hz,3H),4.49 (d,J = 8.2 Hz,3H),4.02 (s,9H),3.88 (dd,J = 19.4、9.4 Hz,3H),3.77 - 3.65 (m,9H),3.50 - 3.39 (m,6H),3.11 - 2.90 (m,5H),2.61 - 2.54 (m,4H),2.47 - 2.41 (m,2H),2.26 - 2.17 (m,2H),2.15 - 1.95 (m,22H),1.92 - 1.84 (m,9H),1.80 - 1.70 (m,10H),1.65 - 1.35 (m,17H)、1.31 - 1.19 (m,4H),0.96 (t,J = 7.1 Hz,9H). MS m/z:C9413238,[M-DMTr]、理論値:1664.72、実測値:1665.03。
(1-1-9)L-10化合物の合成:
Figure 0007261494000063
この工程において、L-9複合分子を固相担体に結合することにより、L-10化合物を調製した。
工程(1-1-8)で得られたL-9複合分子(0.233g、0.1126mmol)、O-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU、0.064g、0.1689mmol)及びジイソプロピルエチルアミン(DIEA、0.029g、0.2252mmol)を混合し、19mlのアセトニトリルに溶解させ、室温で5分間攪拌し、反応液にアミノメチル樹脂(0.901g、100~200メッシュ、アミノ基担持量400μmol/g、南開和成社から購入)を加え、25℃でシェーカーで反応を行い、回転数220回転/分間、15h反応させた後に濾過し、ケーキをDCMで1回あたり30mlで2回リンスし、アセトニトリルで1回あたり30mlで3回リンスし、30mlのエチルエーテルで1回リンスし、真空油ポンプで2h乾燥させ、その後、表2に示す配合割合に従い原料(CapA、CapB、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)及びアセトニトリル)を加えてキャッピング反応を行った。25℃でシェーカーに放置し、回転数200回転/分間で5h反応させ、反応液を濾過し、ケーキをアセトニトリルで1回あたり30mlで3回リンスし、乾燥させるまで吸引濾過し、真空油ポンプで一晩減圧乾燥させ、1.100g、担持量90.8μmol/gのL-10化合物(即ち、固相担体に結合されたL-9複合分子)を得た。
Figure 0007261494000064
ここで、CapAとCapBは、キャッピング試薬溶液であり、CapAは、20体積%のN-メチルイミダゾールのピリジン/アセトニトリル混合溶液であり、ピリジンとアセトニトリルとの体積比が3:5であり、CapBは、20体積%酢酸無水物のアセトニトリル溶液であった。
(1-2)複合体1~4のセンス鎖の合成
複合体1~4のセンス鎖配列が同じであるので、その調製方法も同じであった。
固相ホスホルアミダイト法により、上記工程で調製されたL-10化合物を出発として循環させ、センス鎖のヌクレオチドの並び順に従い3’-5’方向に一つずつヌクレオシドモノマーを結合した。ヌクレオシドモノマーを結合するごとに、脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の4つの反応を行った。2個のヌクレオチド間がリン酸エステルにより結合される場合、次のヌクレオシドモノマーを結合するとき、脱保護、カップリング、キャッピング、酸化の4つの反応を行った。2個のヌクレオチド間がチオリン酸エステルにより結合される場合、次のヌクレオシドモノマーを結合するとき、脱保護、カップリング、キャッピング、硫化の4つの反応を行った。合成条件は、以下のように規定された。
ヌクレオシドモノマーを0.1M濃度のアセトニトリル溶液で提供し、各脱保護反応の条件が同じであり、即ち、温度が25℃であり、反応時間が70秒であり、脱保護試薬は、ジクロロ酢酸のジクロロメタン溶液(3%v/v)であり、ジクロロ酢酸と固相担体における4,4’-ジメトキシトリチル保護基とのモル比が5:1であった。
各カップリング反応条件は、いずれも同じであり、温度が25℃であり、固相担体に結合される核酸配列とヌクレオシドモノマーとのモル比が1:10であり、固相担体に結合される核酸配列とカップリング試薬とのモル比が1:65であり、反応時間が600秒であり、カップリング試薬は、5-エチルチオ-1H-テトラゾールの0.5Mアセトニトリル溶液であった。
各キャッピング条件は、いずれも同じであり、温度が25℃であり、反応時間が15秒であった。キャッピング試薬溶液は、モル比が1:1であるCapAとCapBの混合溶液であり、キャッピング試薬と固相担体に結合される核酸配列とのモル比が、酢酸無水物:N-メチルイミダゾール:固相担体に結合される核酸配列=1:1:1であった。
各酸化反応条件は同じであり、温度が25℃であり、反応時間が15秒であり、酸化試薬が濃度0.05Mのヨウ素水であった。ヨウ素と、カップリング工程において固相担体に結合される核酸配列とのモル比が30:1であった。反応をテトラヒドロフラン:水:ピリジン=3:1:1の混合溶剤で行った。
各硫化反応の条件は同じであり、温度が25℃であり、反応時間が300秒であり、硫化試薬がキサンタンヒドリドであった。硫化試薬と、カップリング工程において固相担体に結合される核酸配列とのモル比が120:1であった。反応をアセトニトリル:ピリジン=1:1の混合溶剤で行った。
切断と脱保護条件は以下のとおりである。合成された担体が結合されたヌクレオチド配列を、濃度25重量%のアンモニア水に加え、アンモニア水の用量が0.5ml/μmolであり、55℃で16h反応させ、液体を除去し、乾燥させるまで真空濃縮した。
精製と脱塩:分取用イオンクロマトグラフィー精製カラム(Source 15Q)により、NaClによる勾配溶出で、核酸の精製を完成した。具体的には、溶出剤A:20mMリン酸ナトリウム(pH 8.1)、溶剤が水/アセトニトリル=9:1(体積比)であり、溶出剤B:1.5M塩化ナトリウム、20mMリン酸ナトリウム(pH 8.1)、溶剤が水/アセトニトリル=9:1(体積比)であり、溶出勾配:溶出剤A:溶出剤B=100:0~50:50で勾配溶出した。製品溶出液を回収してからあわせ、逆相クロマトグラフィー精製カラムにより脱塩し、具体的な条件としては、デキストランゲルカラムにより脱塩し、充填剤がデキストランゲルG25であり、脱イオン水で溶出した。
検出:イオン交換クロマトグラフィー(IEX-HPLC)を用いて純度を検出し、液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)により分子量を分析した。理論値7584.5、実測値7584.0であった。実測値が理論値に一致しており、3’末端にL-9複合分子が複合されたセンス鎖Sが合成されたことを示した。
(1-3)アンチセンス鎖の合成
(1-3A)複合体1のアンチセンス鎖の調製
固相ホスホルアミダイト法により、汎用の固相担体(UnyLinkerTM loaded NittoPhase(登録商標)HL Solid Supports、Kinovate Life Sciences社)を出発として循環させ、複合体1のアンチセンス鎖ASを合成した。固相合成方法における脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化の反応条件、切断と脱保護、精製と脱塩条件は、センス鎖の合成と同じであった。
検出:純度をイオン交換クロマトグラフィー(IEX-HPLC)により検出し、分子量を液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)により分析した。理論値7007.46、実測値7006.2であった。実測値が理論値に一致しており、目的配列を有するアンチセンス鎖ASが合成されたことを示した。
ここで、ビニルリン酸エステルで修飾された2’-メトキシ修飾ウラシルヌクレオシドモノマー(VP-Um)(2’-methoxy modified uracil nucleoside monomer (VP-Um))は、以下の方法に従い合成された。
Figure 0007261494000065
(1-3-1)VP-U-2の合成
以下の方法に従い、VP-U-2分子を合成した。
Figure 0007261494000066
2’-メトキシ修飾ウラシルヌクレオシド(2’-methoxy modified uracil nucleoside)(2’-OMe-U、51.30g、91.6mmol)、tert-ブチルジフェニルクロロシラン(TBDPSCl、50.35g、183.2mmol)、イミダゾール(12.47g、183.2mmol)を混合して450mlのN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解させ、室温で20h攪拌反応させた。DMFを留去し、600mlのジクロロメタンで溶解した後300mlの飽和炭酸水素ナトリウムを加えて洗浄し、水相をジクロロメタン(DCM)で1回あたり300mlで3回抽出し、有機相をあわせ、5%シュウ酸で水相をpH<5になるまで洗浄し、乾燥させるまで溶剤を蒸発した後VP-U-1粗製品を得、そのまま後のVP-U-2の合成に用いた。
VP-U-1粗製品を100mlのジクロロメタンで溶解した後、氷浴を施して10分間攪拌し、さらに、予め4℃の冷蔵庫で冷蔵された450mlの2%p-トルエンスルホン酸溶液(溶剤が、体積比3:7のメタノール-ジクロロメタン混合溶剤である)を加え、10分間反応させた。さらに200mlの飽和炭酸水素ナトリウムを加えて反応をクエンチングし、有機相に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてpH=8になるまで洗浄した。水相をあわせ、ジクロロメタンで1回あたり200mlで2回抽出し、有機相をあわせ、さらに200mlの飽和食塩水で1回洗浄し、乾燥させるまで溶剤を蒸発した。200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:メタノール=1:1:1:0.05~1:1:1:0.25で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで発泡乾燥させて計40.00gの純粋なVP-U-2を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.96 (d,J = 7.8 Hz,1H),7.64 (dtd,J = 5.1,4.0,2.2 Hz,4H),7.41-7.30 (m,6H),6.79 (d,J = 4.7 Hz,1H),5.73 (d,J = 7.6 Hz,1H),4.94 (t,J = 7.0 Hz,1H),4.12 (td,J = 4.6,3.9 Hz,1H),4.05 (dd,J = 4.8、4.0 Hz,1H),3.96 (t,J = 4.7 Hz,1H),3.68 (ddd,J = 11.8,7.0,4.6 Hz,1H),3.57 - 3.46 (m,1H),3.39 (s,3H),1.05 (s,8H). MS m/z:C2633Si,[M+H]、理論値:497.21、実測値:497.45。
(1-3-2)VP-U-4の合成:
Figure 0007261494000067
VP-U-2(19.84g、40.0mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC、16.48g、80.0mmol)、ピリジン(4.20g、53.2mmol)、トリフルオロ酢酸(6.61g、53.2mmol)を混合して200mlのジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解させ、室温で20h攪拌反応させた。別に、メチレンジホスホン酸テトラエチル(21.44g、74.4mmol)を120mlのTHFに溶解させ、氷浴で降温させ、氷浴温度でt-BuOK(11.36g、101.2mmol)を加え、氷浴温度で10min反応させた後、室温まで昇温して0.5h反応させ、その後、約1hかけて前述した反応液に加え、氷浴温度で1h反応させた後、室温まで昇温して18h反応させた。水を加えて反応をクエンチングし、水相をジクロロメタンで1回あたり200mlで3回抽出した。有機相をあわせ、200mlの飽和食塩水で1回洗浄した後に乾燥させるまで溶剤を蒸発した。200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、石油エーテル:酢酸エチル=1:1~1:4で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで発泡乾燥させて計14.00gの純粋なVP-U-4を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.96 (d,J = 7.8 Hz,1H),7.64 (dtd,J = 5.1,4.0,2.2 Hz,4H),7.41 - 7.30 (m,6H),6.82 - 6.71 (m,2H),5.90 (ddd,J = 25.9、15.0,1.0 Hz,1H),5.73 (d,J = 7.6 Hz,1H),4.36 - 4.21 (m,3H),4.18 (t,J = 4.9 Hz,1H),4.05 (ddq,J = 9.7,8.5,6.9 Hz,2H),3.87 (t,J = 4.8 Hz,1H),3.39 (s,3H),1.32 (td,J = 6.9,0.7 Hz,6H),1.05 (s,8H). MS m/z:C3142PSi,[M+H]、理論値:629.24、実測値:629.51。
(1-3-3)VP-U-5の合成:
Figure 0007261494000068
VP-U-4(14.00g、22.29mmol)を100mlのテトラヒドロフランに溶解させ、トリエチルアミン三フッ化水素酸(17.96g、111.45mmol)を加え、室温で20h攪拌して完全に反応させた。そのまま乾燥させるまで溶剤を蒸発し、50mlのジクロロメタンで溶解した後で蒸発乾固する操作を2回繰り返し、粗製品を得た。200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:メタノール=1:1:1:0.05~1:1:1:0.25で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで発泡乾燥させて計6.70gの純粋なVP-U-5を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.96 (d,J = 7.8 Hz,1H),6.77 (dd,J = 15.0,6.2 Hz,1H),5.99 - 5.82 (m,2H),5.73 (d,J = 7.6 Hz,1H),5.27 (d,J = 5.1 Hz,1H),5.10 (dd,J = 5.3,4.7 Hz,1H),4.29 (ddq,J = 9.8,8.6,7.0 Hz,2H),4.17 (ddd,J = 6.2,5.2,1.0 Hz,1H),4.12 - 3.98 (m,3H),3.39 (s,2H),1.32 (td,J = 6.9,0.6 Hz,6H). MS m/z:C1524P,[M+H]、理論値:391.13、実測値:391.38。
(1-3-4)VP-U-6の合成:
Figure 0007261494000069
アルゴン保護条件で10mlの無水ジクロロメタンにVP-U-5(391mg、1.0mmol)、ピリジントリフルオロアセテート(0.232g、1.2mmol)、N-メチルイミダゾール(0.099g、1.2mmol)、ビス(ジイソプロピルアミノ)(2-シアノエトキシ)ホスフィン(0.452g、1.5mmol)を加え、室温で5時間攪拌反応させた。乾燥させるまで溶剤を留去し、カラムクロマトグラフィーにより精製し(200~300メッシュの順相シリカゲルを、ジクロロメタン:アセトニトリル(0.5重量%トリエチルアミンを含む)=3:1~1:3で勾配溶出した)、生成物溶出液を回収し、溶剤を濃縮除去し、計508mgの目的生成物VP-U-6を得た。31P NMR (161 MHz,DMSO-d) δ 150.34,150.29,17.07,15.50. MS m/z:C2441,[M+H]、理論値:591.23、実測値:591.55。VP-U-6が目的生成物VP-Umであり、ヌクレオシドモノマーとしてRNA鎖の合成に関与することを示した。
(1-3B)複合体2のアンチセンス鎖の調製
複合体2のアンチセンス鎖と複合体1のアンチセンス鎖の区別は、5’-末端の1番目のヌクレオチド修飾が異なることのみにあった。固相ホスホルアミダイト法によりアンチセンス鎖を調製する場合、最後に結合されたヌクレオシドモノマーが2’-メトキシ修飾ウラシルヌクレオシドモノマー(Um)であり、脱保護、カップリング、キャッピング、酸化の4つの反応を行ってCPR-Iモノマー(蘇州吉瑪、番号Cat#13-2601-XX)をアンチセンス鎖の5’末端に結合し、5’-リン酸エステル修飾を形成した。
Figure 0007261494000070
合成において用いられた汎用の固相担体、脱保護、カップリング、キャッピング、酸化又は硫化反応の条件、切断と脱保護、精製と脱塩条件は、センス鎖の合成と同じであった。
イオン交換クロマトグラフィー(IEX-HPLC)により純度を検出し、液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)により分子量を分析したところ、理論値7011.47、実測値7011.3であった。実測値が理論値に一致しており、目的配列を有するアンチセンス鎖ASが合成されたことを示した。
(1-3C)複合体3のアンチセンス鎖の調製
CPR-Iモノマーを結合した場合、上記酸化反応条件の代わりに硫化反応条件を用いたこと以外、複合体2のアンチセンス鎖と同じ合成プロセスを採用した。5’-チオリン酸エステル修飾を有する複合体3のアンチセンス鎖を製造できると予期した。
(1-3D)複合体4のアンチセンス鎖の調製
複合体4のアンチセンス鎖と複合体1のアンチセンス鎖の区別は、5’-末端の1番目のヌクレオチド修飾が異なることのみにあった。固相ホスホルアミダイト法によりアンチセンス鎖を調製する場合、最後に結合されたヌクレオシドモノマーが2’-メトキシ修飾ウラシルヌクレオシドモノマー(Um)であった。
イオン交換クロマトグラフィー(IEX-HPLC)により純度を検出し、液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)により分子量を分析したところ、理論値6931.47、実測値6930.9であった。実測値が理論値に一致しており、目的配列を有するアンチセンス鎖ASが合成されたことを示した。
(1-4)複合体1~4の合成
複合体1に対して、S鎖とAS鎖をそれぞれ注射用水に溶解させ、40mg/mLの溶液を得、等モル比で混合し、50℃で15min加熱し、室温で冷却した後、これらを水素結合により二本鎖構造を形成させた。超純水(Milli-Q超純水装置で自作、抵抗率18.2MΩ*cm(25℃))を用いて複合体を濃度が0.2mg/mLになるまで希釈した後、液体クロマトグラフィー質量分析計(LC-MS、Liquid Chromatography-Mass Spectrometry、Waters社から購入、型番:LCT Premier)により分子量を検出した。実測値が理論値と一致しており、合成された複合体1が、L-9複合分子を含む目的設計の二本鎖核酸配列であることが示された。
複合体2~4に対して、同じ方法により調製し分子量を検出したところ、実測値が理論値と一致しており、合成された複合体が、L-9複合分子を含む目的設計の二本鎖核酸配列であることが示された。複合体1~4の構造は、式(403)に示される。
(調製例2)複合体5~21及び比較複合体1の調製
1)前記siRNAが、それぞれ表3に示される比較複合体1及び複合体5~21に対応する配列であり、2)目的配列に未修飾ヌクレオチドが含まれる場合、切断と脱保護条件で、アンモニア水により処理した後、一本鎖核酸の量に対して、0.4ml/μmolのN-メチルピロリドンにより製品を溶解させた後、0.3ml/μmolのトリエチルアミン及び0.6ml/μmolのトリエチルアミン三フッ化水素酸塩を加え、リボースにおける2’-TBDMS保護を除去したこと以外、調製例1と同じ方法により、複合体5、6、7及び比較複合体1を合成した。複合体8~21を製造できると予期した。
Figure 0007261494000071
Figure 0007261494000072
Figure 0007261494000073
(調製例3)P10-siAN1M3SVP複合体(複合体22)の調製
(3-1)P-10化合物の合成
以下の方法に従い、P-10化合物を合成した。
Figure 0007261494000074
(3-1-1)GAL5-C4-1の合成
40mlのN,N-ジメチルホルムアミドに上記(1-1-1)に記載された方法により得られたGAL-5(13.43g、30.0mmol)、4-アミノ酸tert-ブチルエステル塩酸塩(5.87g、30.0mmol)、O-ベンゾトリアゾール-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(13.65g、36.0mmol)及びジイソプロピルエチルアミン(11.63g、90.0mmol)を加え、均一に溶解させた後に室温で5時間攪拌反応させた。反応液に300mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルで1回あたり200mlで3回抽出し、有機相をあわせ、200mlの飽和食塩水で1回洗浄し、有機相を分離し、さらに無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、乾燥させるまで溶剤を減圧留去して30.3gの油状物粗製品GAL5-C4-1を得、そのまま次の反応を行った。
(3-1-2)GAL5-C4-2の合成
工程(3-1-1)で得られたGAL5-C4-1粗製品(30.3g、30mmol)を180mlギ酸に溶解させ、室温で16時間攪拌反応させた。乾燥させるまで溶剤を蒸発し、カラムクロマトグラフィーにより精製し(200~300メッシュの順相シリカゲルを、ジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出した)、反応溶出液を回収し、溶剤を濃縮除去し、計14.84gの目的生成物GAL5-C4-2を得た。
(3-1-3)P-6の合成:
工程(1-1-4)に記載された方法により得られたM-18-Tr(2.02g、4.69mmol)と工程(3-1-2)で得られたGAL5-C4-2(8.24g、15.48mmol、2バッチの生成物をあわせたもの)を混合して47mlのアセトニトリルに溶解させ、さらにN-メチルモルホリン(3.13g、30.96mmol)を加え、最後に4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM、4.28g、15.48mmol)を加え、室温で2h攪拌反応させた。20mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、10mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液で有機相を洗浄し、10mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール=100:5~100:7で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、減圧蒸発乾固して計8.27gの純粋なP-6を得た。
(3-1-4)P-7の合成:
上記(3-1-3)で得られたP-6(6.82g、3.456mmol)を69mlのジクロロメタンに溶解させ、ジクロロ酢酸(13.367g、103.67mmol)を加え、室温で2h反応させた。100mlのジクロロメタンを加えて反応液を希釈し、さらに飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加えて洗浄しpH=7~8になるように調節し、水相をジクロロメタンで1回あたり30mlで6回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。200~300メッシュの順相シリカゲルで精製し、10重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量‰トリエチルアミンでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=100:30~100:40で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して計4.82gのP-7を得た。MS m/z:C781271033,[M+H]、理論値:1732.91、実測値:1735.73。
(3-1-5)P-8の合成:
Figure 0007261494000075
P-7(2.653g、1.532mmol)とA-1(2.342g、4.596mmol)を混合して16mlのジクロロメタンに溶解させ、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT)(1.375g、4.596mmol)を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン(1.188g、9.191mmol)を加え、25℃で2h攪拌反応させた。10mlの飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで3回抽出し、10mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後に溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させて粗製品を得た。カラム精製には、120gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、20mlのトリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量%トリエチルアミンを含む石油エーテルでカラムを平衡化し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:N,N-ジメチルホルムアミド=1:1:1:0.5~1:1:1:0.6で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して計2.793gの純粋なP-8を得た。
(3-1-6)P-9の合成:
P-8(490mg、0.231mmol)、コハク酸無水物(69mg、0.693mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、68mg、0.554mmol)を混合して2.3mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(DIEA、149mg、1.155mmol)を加え、25℃で21h攪拌反応させた。50mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、さらに100mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩を加えて反応液を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで3回抽出し、有機相をあわせ、減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、80gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して計200mgの純粋なP-9複合分子を得た。MS m/z:C1061531041,[M-DMTr]、理論値:1921.05、実測値:1920.97。
(3-1-7)P-10の合成:
L-9複合分子の代わりにP-9複合分子を用い、固相担体に結合されたP-9複合分子を得たこと以外、調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、P-10を調製した。
(3-2)P10-siAN1M3SVP複合体の合成
出発としてL-10化合物の代わりにP-10化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体22を調製した。構造が式(404)に示されるP10-siAN1M3SVP複合体を得た。
(調製例4)R5-siAN1M3SVP複合体(複合体23)の調製
(4-1)R-5化合物の合成
以下の方法に従い、R-5化合物を合成した。
Figure 0007261494000076
(4-1-1)GAL-C7-1の合成
工程(1-1-1b)に記載された方法により得られたGAL-3(26.4g、80.2mmol)を134mlの無水1,2-ジクロロエタンに溶解させ、60gの4Å分子篩粉を加え、さらに7-オクテン-1-オール(11.3g、88.2mmol)を加え、室温で10分間攪拌反応させ、氷浴下で窒素保護下でトリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(8.9g、40.1mmol)を加え、室温で24時間攪拌反応させた。4Å分子篩粉を濾過除去し、濾液に500mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて洗浄し、有機相を分離し、水相を100mlのジクロロメタンで1回抽出し、有機相をあわせ、250mlの飽和食塩水で1回洗浄し、有機相を分離し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、乾燥させるまで溶剤を減圧留去して33.3gの黄色水飴状製品GAL-C7-1を得、精製することなく、そのまま次の酸化反応を行った。
(4-1-2)GAL-C7-2の合成
工程(4-1-1)で得られたGAL-C7-1(33.3g、72.8mmol)を160mlのジクロロメタンと160mlのアセトニトリルの混合溶剤に溶解させ、それぞれ216mlの水及び固形過ヨウ素酸ナトリウム(62.3g、291.2mmol)を加え、氷水浴下で10分間攪拌し、触媒である塩化ルテニウム(III)(498mg、2.4mmol)を加えて自然に室温まで昇温し23時間攪拌反応させた。反応液に200mlの水を加えて希釈攪拌し、飽和炭酸水素ナトリウムを加えてpHを7.5に調節し、有機相を分離し、水相をジクロロメタンで3回抽出し、有機相を捨て、水相を固形クエン酸でpHを約3に調節し、ジクロロメタンで1回あたり200mlで3回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧留去した後でカラムクロマトグラフィー(200~300メッシュの順相シリカゲルを、ジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出した)により精製して22.4gの白色泡状固形製品GAL-C7-2を得た。MS m/z:C2132NO11,[M+H]、理論値:476.50、実測値:475.94。
(4-1-3)R-1の合成:
工程(1-1-4)に記載された方法により得られたM-18-Tr(2.02g、4.69mmol)とGAL-C7-2(7.36g、15.48mmol)を混合して47mlのアセトニトリルに溶解させ、さらにN-メチルモルホリン(3.13g、30.96mmol)を加え、最後に4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM、4.28g、15.48mmol)を加え、室温で2h攪拌反応させた。200mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、100mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液で有機相を洗浄し、100mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール=100:5~100:7で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、減圧蒸発乾固して7.82gの純粋なR-1を得た。
(4-1-4)R-2の合成:
R-1(6.23g、3.456mmol)を69mlのジクロロメタンに溶解させ、ジクロロ酢酸(13.367g、103.67mmol)を加え、室温で2h反応させた。100mlのジクロロメタンを加えて反応液を希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加えて洗浄しpH=7~8になるように調節し、水相をジクロロメタンで1回あたり30mlで6回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。200~300メッシュの順相シリカゲルを用いて、10重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量‰トリエチルアミンでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=100:30~100:40で勾配溶出し、溶剤を減圧蒸発乾固して4.49gの純粋なR-2を得た。
(4-1-5)R-3の合成:
R-2(2.391g、1.532mmol)とA-1(2.342g、4.596mmol)を混合して16mlのジクロロメタンに溶解させ、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT)(1.375g、4.596mmol)を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン(1.188g、9.191mmol)を加え、25℃で2h攪拌反応させた。10mlの飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで3回抽出し、10mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させて粗製品を得た。カラム精製には、120gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、20mlのトリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量%トリエチルアミンを含む石油エーテルでカラムを平衡化し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:N,N-ジメチルホルムアミド=1:1:1:0.5~1:1:1:0.6で勾配溶出し、溶剤を減圧蒸発乾固して2.642gの純粋なR-3を得た。
(4-1-6)R-4の合成:
R-3(795mg、0.4074mmol)、コハク酸無水物(82mg、0.8148mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、100mg、0.8148mmol)を混合して4mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(DIEA、100mg、0.8148mmol)を加え、25℃で18h攪拌反応させた。5mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で反応液を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり5mlで3回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、30gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して505mgの純粋なR-4複合分子を得た。
(4-1-7)R-5複合分子の合成:
L-9複合分子の代わりにR-4複合分子を用い、固相担体に結合されたR-4複合分子を得たこと以外、調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、R-5を調製した。
(4-2)R5-siAN1M3SVP複合体の合成
出発としてL-10化合物の代わりにR-5化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体23を調製した。構造が式(407)に示されるR5-siAN1M3SVP複合体を得ることができると予期した。
(調製例5)LA5-siAN1M3SVP複合体(複合体24)の調製
以下のプロセス経路により、LA-5化合物を合成できると予期した。
Figure 0007261494000077
出発としてL-10化合物の代わりにLA-5化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体24を調製した。構造が式(412)に示されるLA5-siAN1M3SVP複合体を得ることができると予期した。
(調製例6)LB5-siAN1M3SVP複合体(複合体25)の調製
(6-1)LB-5化合物の合成
以下の方法に従い、LB-5化合物を合成した。
Figure 0007261494000078
(6-1-1)LB-1の合成:
工程(1-1-6)に記載された方法により得られたL-8(5.0g、3.386mmol)、アジピン酸無水物(870mg、6.772mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、827mg、6.772mmol)を混合して130mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(DIEA、2.2g、16.931mmol)を加え、25℃で4h攪拌反応させた。70mlのジクロロメタンを加えて反応液を希釈し、0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で反応液を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで4回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、120gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:メタノール=1:1:1:0.2~1:1:1:1で勾配溶出し、溶剤を減圧蒸発乾固して4.267gの純粋なLB-1を得た。
(6-1-2)LB-2の合成:
工程(6-1-1)に記載された方法により得られたLB-1(4.697g、2.753mmol、2バッチの生成物をあわせたもの)、3-アミノ-1,2-プロパンジオール(313mg、3.442mmol)、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM、953mg、3.442mmol)及びN-メチルモルホリン(700mg、6.884mmol)を順に30mlのアセトニトリルと3mlのメタノールの混合液に加え、室温で一晩攪拌反応させた。乾燥させるまで溶剤を蒸発し、カラムクロマトグラフィー(200~300メッシュの順相シリカゲルをジクロロメタン:メタノール=1:0.07~1:0.5で勾配溶出した)により精製し、生成物溶出液を回収し、溶剤を濃縮除去し、3.27gの目的生成物LB-2を得た。
(6-1-3)LB-3の合成:
LB-2(2.27g、1.353mmol)を14mlの無水ピリジンで溶解させた。さらに4,4’-ビスメトキシトリチルクロリド(688mg、2.03mmol)を加えて室温で一晩攪拌反応させた。150mlのメタノールを加えてクエンチングし、乾燥させるまで溶剤を蒸発した。カラムクロマトグラフィー(200~300メッシュの順相シリカゲルをジクロロメタン:メタノール=1:0.05~1:0.2で勾配溶出した)により精製し、生成物溶出液を回収し、溶剤を濃縮除去し、1.647gの目的生成物LB-3を得た。
(6-1-4)LB-4の合成:
LB-3(822mg、0.415mmol)、コハク酸無水物(83g、0.83mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、102mg、0.83mmol)を混合して4mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにDIEA(270mg、2.075mmol)を加え、25℃で一晩攪拌反応させた。0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で反応液を3回洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり2mlで3回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、5重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、石油エーテルでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:5~100:20で勾配溶出し、溶剤を減圧蒸発乾固して787mgの純粋なLB-4複合分子を得た。
(6-1-5)LB-5の合成:
L-9複合分子の代わりにLB-4複合分子を用い、固相担体に結合されたLB-4複合分子を得たこと以外、調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、LB-5を調製した。
(6-2)LB5-siAN1M3SVP複合体の合成
出発としてL-10化合物の代わりにLB-5化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体25を調製した。構造が式(413)に示されるLB5-siAN1M3SVPを得ることができると予期した。
(調製例7)V8-siAN1M3SVP複合体(複合体26)の合成
以下のプロセス経路により、V-8化合物を合成できると予期した。
Figure 0007261494000079
出発としてL-10化合物の代わりにV-8化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体26を調製した。構造が式(414)に示されるV8-siAN1M3SVPを得ることができると予期した。
(調製例8)W8-siAN1M3SVP複合体(複合体27)の調製
(8-1)W-8化合物の合成
以下の方法に従い、W-8化合物を合成した。
Figure 0007261494000080
(8-1-1)W-1の合成:
W-0(2.024g、10mmol)を25mlのアセトニトリルに溶解させ、さらにトリエチルアミン(4.048g、40mmol)を加え、氷水浴で0℃程度まで冷却し、トリフルオロ酢酸エチル(5.683g、40mmol)を加え、室温で22h反応させた。溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで18h発泡乾燥させ、5.835gの固形粗製品W-1を得た。
(8-1-2)W-2の合成:
W-1粗製品(5.835g、10mmol)を50mlのジクロロメタンに溶解させ、反応液にTrCl(3.345g、12mmol)及びトリエチルアミン(1.518g、15mmol)を加え、室温で20h攪拌反応させた。20mlの飽和炭酸水素ナトリウムで反応液を2回洗浄し、20mlの飽和食塩水で1回洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で有機溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させ、8.012gの固形粗製品W-2を得た。処理されることなく、次の脱保護反応を行った。
(8-1-3)W-3の合成:
W-2粗製品(8.012g、10mmol)を100mlのメタノールに溶解させ、さらに100mlのメチルアミン水溶液(40重量%)を加え、50℃で23h攪拌反応させた。不溶性粒子を濾過除去し、溶剤を減圧蒸発乾固し、200mlの体積比1:1のDCM-メタノール混合溶剤を加え、50mlの飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり50mlで3回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させ、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール:アンモニア水(25重量%)=1:1:0.05~1:1:0.25で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで発泡乾燥させて3.062gの純粋なW-3を得た。
(8-1-4)W-4の合成:
W-3(0.675g、1.517mmol)とGAL-C7-2(2.60g、5.46mmol)を混合して47mlのアセトニトリルに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(1.57g、12.14mmol)を加え、最後に3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT、1.816g、6.04mmol)を加え、室温で2.5h攪拌反応させた。100mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、80mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液で有機相を洗浄し、80mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール=100:5~100:7で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、減圧蒸発乾固して1.610gの純粋なW-4を得た。
(8-1-5)W-5の合成:
W-4(1.61g、0.886mmol)を125mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジクロロ酢酸(3.5ml、42.43mmol)を加え、室温で1h反応させた。150mlのピリジンを加えて反応液を中和し、溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。200~300メッシュの順相シリカゲルを用いて、10重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量‰トリエチルアミンでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=100:30~100:40で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して1.26gの純粋なW-5を得た。
(8-1-6)W-6の合成:
W-5(1.25g、0.793mmol)と工程(1-1-7a)に記載された方法により得られたA-1(1.21g、2.38mmol)を混合して12mlのジクロロメタンに溶解させ、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT、0.712g、2.38mmol)を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン(0.615g、4.76mmol)を加え、25℃で3h攪拌反応させた。80mlの飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり10mlで3回抽出し、有機相をあわせ、10mlの飽和食塩水で洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させて粗製品を得た。カラム精製には、185gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、20mlのトリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量%トリエチルアミンを含む石油エーテルでカラムを平衡化し、石油エーテル:酢酸エチル:ジクロロメタン:N,N-ジメチルホルムアミド=1:1:1:0.1~1:1:0.7で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して1.57gの純粋なW-6を得た。
(8-1-7)W-7の合成:
W-6(1.238g、0.63mmol)、コハク酸無水物(0.189g、1.89mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、0.231g、1.89mmol)を混合して7mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにDIEA(0.407g、3.15mmol)を加え、25℃で24h攪拌反応させた。5mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で反応液を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり5mlで3回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、30gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=100:18~100:20で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して1.033gの純粋なW-7複合分子を得た。MS m/z:C10114638,[M-DMTr]、理論値:1763.92、実測値:1763.21。
(8-1-8)W-8の合成:
L-9複合分子の代わりにW-7複合分子を用い、固相担体に結合されたW-7複合分子を得たこと以外、調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、W-8を調製した。
(8-2)W8-siAN1M3SVP複合体の合成
出発としてL-10化合物の代わりにW-8化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体27を調製した。構造が式(415)に示されるW8-siAN1M3SVPを得た。
(調製例9)X8-siAN1M3SVP複合体(複合体28)の調製
以下のプロセス経路により、X-8化合物を合成できると予期した。
Figure 0007261494000081
出発としてL-10化合物の代わりにX-8化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体28を調製した。構造が式(421)に示されるX8-siAN1M3SVPを得ることができると予期した。
(調製例10)Z5-siAN1M3SVP複合体(複合体29)の調製
(10-1)Z-5化合物の合成
以下の方法に従い、Z-5化合物を合成した。
Figure 0007261494000082
(10-1-1)Z-1の合成:
工程(8-1-3)に記載された方法により得られたW-3(1.50g、3.37mmol)と工程(3-1-2)に記載された方法により得られたGAL5-C4-2(7.18g、13.48mmol)を混合して34mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジイソプロピルエチルアミン(3.48g、26.96mmol)を加え、最後に3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT、4.04g、13.48mmol)を加え、室温で4.5h攪拌反応させた。100mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、80mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液で有機相を洗浄し、80mlの飽和食塩水で有機相を洗浄し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得、200~300メッシュの順相シリカゲルカラムで精製し、石油エーテルをカラムに入れ、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタン:メタノール=30:1~15:1で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、減圧蒸発乾固して3.97gの純粋なZ-1を得た。MS m/z:C981431033,[M+H]、理論値:1987.98、実測値:1987.90。
(10-1-2)Z-2の合成:
Z-1(3.97g、2.00mmol)を250mlのジクロロメタンに溶解させ、さらにジクロロ酢酸(10.941g、84.85mmol)を加え、室温で1h反応させた。ピリジンを加えて反応液を中性に中和し、溶剤を減圧蒸発乾固して粗製品を得た。220gの200~300メッシュの順相シリカゲルをカラムに入れ、10%ピリジンでシリカゲルの酸性を中和し、1‰ピリジンでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=10:1~2:1で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して3.49gの純粋なZ-2を得た。MS m/z:C791291033,[M+H]、理論値:1746.94、実測値:1746.90。
(10-1-3)Z-3の合成:
Z-2(3.49g、2.0mmol)と工程(1-1-7a)に記載された方法により得られたA-1(3.06g、6.0mmol)を混合して30mlのジクロロメタンに溶解させ、3-ジエトキシホスホリル-1,2,3-ベンゾオキサゾール4(3H)-オン(DEPBT、1.80g、6.0mmol)を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン(1.55g、12.0mmol)を加え、25℃で3h攪拌反応させた。100mlのジクロロメタンで反応液を希釈し、飽和炭酸水素ナトリウムで有機相を1回あたり30mlで2回洗浄し、水相を10ジクロロメタンで抽出し、有機相をあわせ、50mlの飽和食塩水で洗浄し、有機相をあわせ無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した後で溶剤を減圧蒸発乾固し、真空油ポンプで一晩発泡乾燥させて粗製品を得た。カラム精製には、200gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、20mlのトリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、1重量%トリエチルアミンを含む石油エーテルでカラムを平衡化し、ジクロロメタン:メタノール=25:1~15:1で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して2.2gの純粋なZ-3を得た。MS m/z:C1031511038,[M+H]、理論値:2136.02、実測値:2136.20。
(10-1-4)Z-4の合成:
Z-3(2.10g、0.983mmol)をDIEA(0.635g、4.915mmol)を含む14.8mlのジクロロメタンに溶解させ、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP、240mg、1.966mmol)を加え攪拌して清澄させた後、コハク酸無水物(197mg、1.966mmol)を加え、25℃で18h攪拌反応させた。50mlのジクロロメタンを加えて反応液を希釈し、80mlの0.5Mトリエチルアミンリン酸塩で有機相を洗浄し、水相をジクロロメタンで1回あたり50mlで2回抽出し、有機相をあわせ減圧蒸発乾固して粗製品を得た。カラム精製には、188gの200~300メッシュの順相シリカゲルを用い、1重量%トリエチルアミンでシリカゲルの酸性を中和し、ジクロロメタンでカラムを平衡化し、1重量‰トリエチルアミンを含むジクロロメタン:メタノール=10:1~3:1で勾配溶出し、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固して1.95gの純粋なZ-4複合分子を得た。MS m/z:C1071551041,[M+H]、理論値:1935.07、実測値:1935.29。
(10-1-5)Z-5の合成
L-9複合分子の代わりにZ-4複合分子を用い、固相担体に結合されたZ-4複合分子を得たこと以外、調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、Z-5を調製した。
(10-2)Z5-siAN1M3SVP複合体の合成
出発としてL-10化合物の代わりにZ-5化合物を用いてセンス鎖を合成したこと以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3A)、(1-4)と同じ方法により、複合体29を調製した。構造が式(422)に示されるZ5-siAN1M3SVP複合体を得た。
(調製例11)複合体F1~F13の調製
本調製例で複合体F1~F13を合成し、当該複合体に複合されたsiRNAの配列は、表3に示される。
(11-1)FIN-2複合分子の合成
Rajeevら、ChemBioChem 2015,16,903-908に記載された調製方法を参照し、以下のプロセス経路により、FIN-2複合分子を合成した。
(11-1-1)PRO-10の合成
Figure 0007261494000083
(11-1-1a)PRO-7の合成
2.93gのPRO-6(L-ヒドロキシプロリン、CAS番号:51-35-4、Energy社から購入、22.4mmol)を22.5mlの1,4-dioxane(1,4-ジオキサン、CAS番号:123-91-1)に溶解させ、34mlの10%(w/w)NaCOの水溶液を加え、懸濁液状態にし、6.95gのFmoc-Cl(クロロギ酸-9-フルオレニルメチル、CAS番号:28920-43-6、Energy社から購入、26.8mmol)を34mlの1,4-dioxaneに溶解させ、氷浴下で上記懸濁液中に加え、自然に室温まで昇温し一晩反応させた。反応液を150mlの氷水に注入し、メチルtert-ブチルエーテルで1回あたり100mlで3回抽出し、有機相を捨て、水相を濃HClでpH≦5になるように調節し、100mlの酢酸エチルで2回抽出し、有機相をあわせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧蒸発乾固して7.83gの白色泡状固形製品PRO-7を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.91 (t,J = 7.2 Hz,2H),7.67 (d,J = 7.5 Hz,2H),7.48 - 7.39 (m,2H),7.38 - 7.27 (m,2H),5.17 (s,1H),4.27 (s,2H),4.23 - 4.11 (m,2H),3.55 - 3.41 (m,3H),2.31 - 2.10 (m,1H),2.08 - 1.88 (m,1H). HRMS (ESI) m/z 理論値 C2019NO [M-H]352.1190、実測値352.1033.
(11-1-1b)PRO-8の合成
7.83gのPRO-7(22.2mmol)を80mlのTHF(CAS番号:109-99-9)に溶解させ、油浴で65℃に加熱し、還流状態で36.6mlの2mol/LのBH-MeSのTHF溶液(CAS番号13292-87-0、J&K Scientific社から購入、73.2mmol)を加え、3時間還流反応を続けた。反応液を流出させ、メタノールで残りの固体を溶解させ、攪拌下で反応液に気体がなくなるまでメタノールを加えてから30分間攪拌し続け、溶剤を減圧留去した後、石油エーテルで3回精製して7.1gの白色固形生成物PRO-8を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.91 (t,J = 6.7 Hz,2H),7.67 (d,J = 7.2 Hz,2H),7.49 - 7.39 (m,2H),7.38 - 7.26 (m,2H),5.18 (dd,J = 6.1,3.8 Hz,1H),4.28 (s,2H),4.23 - 4.13 (m,2H),3.55 - 3.38 (m,2H),2.32 - 2.11 (m,1H),2.08 - 1.89 (m,1H). HRMS (ESI) m/z 理論値 C2021NO [M+Na]362.1368、実測値362.1012.
(11-1-1c)PRO-9の合成
7.1gのPRO-8(21mmol)を100mlのピリジンに溶解させ、14.2gのDMTr-Cl(4,4’-ビスメトキシトリチルクロリド、42mmol)を加え、室温で5時間攪拌反応させた。溶剤を減圧留去し、粗製品を酢酸エチルで溶解した後に塩類不純物を濾過除去し、溶剤を減圧留去した後でシリカゲルカラムで精製し、シリカゲルカラムを予めピリジンでアルカリ化した後でDCMで粗製品を溶解させ負荷し、1%(v/v)ピリジンを含むDCMでDMTr-Clを溶出させた後、酢酸エチルで生成物を溶出させ、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、8.2gの白色固形生成物PRO-9を得た。HRMS (ESI) m/z 理論値 C4139NO [M+Na]664.2675、実測値664.2348,C18 RP-HPLC(ロット番号JJS160324-1)純度94.20%。
(11-1-1d)PRO-10の合成
8.2gのPRO-9(12.8mmol)を64mlのDMF(N,N-ジメチルホルムアミド)に溶解させ、40mlのピペリジン(384mmol)を加え、室温で30分間攪拌反応させた。反応液を300mlの氷水に注入し、酢酸エチルで1回あたり150mlで3回抽出し、有機相をあわせ、200mlの飽和食塩水で洗浄した後、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧留去した後でシリカゲルカラムで精製し、シリカゲルカラムを予めピリジンでアルカリ化した後でDCMで粗製品を溶解させ負荷し、1%(v/v)ピリジンを含むDCMでFmocを溶出させた後、酢酸エチルで生成物を溶出させ、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、4.65gの白色固形生成物PRO-10を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.40 (d,J = 7.2 Hz,2H),7.35 - 7.18 (m,7H),6.93 - 6.84 (m,4H),4.56 (d,J = 3.9 Hz,1H),4.12 (s,1H),3.74 (s,6H),3.46 - 3.37 (m,1H),2.88 (ddd,J = 18.5,10.0,5.5 Hz,2H),2.75 (dd,J = 8.7,5.8 Hz,1H),2.62 (dd,J = 11.0,2.7 Hz,1H),1.74 - 1.65 (m,1H),1.40 (ddd,J = 12.9,8.5,5.9 Hz,1H),HRMS (ESI) m/z 理論値 C2629NO [M+Na]442.1994、実測値442.1999,C18 RP-HPLC(ロット番号JJS160329-1)純度97.07%。
(11-1-2)FIN-1の合成
Figure 0007261494000084
(1-1-1)に記載された方法により得られたGAL-5(4.5g、10mmol)を40mlのDMFに溶解させ、順に3.9gのDIEA(N,N-ジイソプロピルエチルアミン、CAS番号:7087-68-5、Aladdin社から購入、30mmol)及び3.8gのHBTU(ベンゾトリアゾール-N,N、N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、CAS番号:94790-37-2、Aladdin社から購入、11mmol)を加え、室温で10分間攪拌し、工程(11-1-1d)で得られたPRO-10(4.2g、10mmol)を40mlのDMFに溶解させた後、上記反応液に加え、反応液に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させ、室温で2時間攪拌した。反応液を120mlの氷水に注入し、酢酸エチルで1回あたり60mlで3回抽出し、有機相をあわせ、それぞれ20mlの水、20mlの飽和食塩水で洗浄し、有機相を分離し無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶剤を減圧留去し、シリカゲルカラムで精製し、シリカゲルカラムを予めピリジンでアルカリ化してからそれに試料を負荷し、1体積%トリエチルアミン及び1体積%メタノールを含むジクロロメタン(DCM)溶液で溶出させ、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧蒸発乾固し、6.5gの淡黄色泡状固形製品FIN-1を得た。H NMR (400 MHz,DMSO-d) δ 7.83 (d,J = 9.2 Hz,1H),7.32 (t,J = 6.6 Hz,4H),7.20 (td,J = 8.9,3.5 Hz,5H),6.93 - 6.84 (m,4H),5.21 (d,J = 3.2 Hz,1H),5.04 - 4.90 (m,2H),4.49 (s,1H),4.40 (d,J = 4.4 Hz,0.8H),4.31 (d,J = 5.0 Hz,0.2H),4.15 (s,1H),4.03 (s,3H),3.93 (s,1H),3.74 (s、7H)、3.59 (dt、J = 12.0,6.0 Hz,1H),3.50 - 3.40 (m,1H),3.39 - 3.25 (m,3H),3.13 (dd,J = 8.9,5.2 Hz,1H),3.00 (dq,J = 9.3,5.3,4.3 Hz,1H),2.22 (s,2H),2.07 (s,3H),1.99 (s,3H),1.90 (s,4H),1.74 (s,3H),1.50 (s,3H),1.36 (s,1H)。C18 RP-HPLC(ロット番号LJ160422)純度95.45%。
(11-1-3)FIN-2の合成
Figure 0007261494000085
工程(11-1-2)で得られたFIN-1(3.0g、3.53mmol)をアセトニトリルと共沸させて水を除去し、減圧吸引乾燥させ、10mlのDMFに溶解させ、窒素保護下で2.13gのPA(ビス(ジイソプロピルアミノ)(2-シアノエトキシ)ホスフィン、Adamas社から購入、商品番号11356B、7.06mmol)、346mgのテトラゾール(CAS番号:288-94-8、Aladdin社から購入、4.94mmol)を加え、室温で攪拌反応させ、10mlのDMFを追加し、1時間攪拌反応を続けた。溶剤を減圧留去した後でシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、シリカゲルカラムを予めピリジンでアルカリ化した後でDCMで粗製品を溶解させ負荷し、酢酸エチルで溶出させ、生成物溶出液を回収し、溶剤を減圧留去し、4.5gの無色シロップ状粗製品を得た。粗製品を50体積%アセトニトリル水溶液で完全に溶解するまで溶解させ、C-18、330g、300Å中圧精製カラムでサンプルを精製し、カラムをまず1体積%ピリジンのアセトニトリル溶液でアルカリ化し、勾配溶出させて製品のピークを回収し、溶剤を減圧留去して2.2gの白色粉末製品FIN-2複合分子を得た。31P NMR (162 MHz,CDCl) δ 148.04,147.94,147.62,147.19、リンスペクトル純度92%、C18 RP-HPLC純度90.54%。
(11-2)FIN-2複合分子の固相担体への結合
核酸固相合成方法により、工程(11-1-3)で得られたFIN-2複合分子を3回循環させることにより、汎用の固相担体(UnyLinkerTM loaded NittoPhase(登録商標)HL Solid Supports)に結合し、複合基(FIN_FIN_FIN)のRNAセンス鎖の3’末端への結合を実現した。
Rajeevら、ChemBioChem 2015,16,903-908に記載された調製方法を参照して上記結合を行い、具体的には、まず、上記汎用の固相担体から始まり、固相担体におけるヒドロキシ保護基を除去し、カップリング反応条件及びカップリング試薬の存在下でFIN-2複合分子と接触させてカップリングさせ、キャッピング反応及び酸化反応を行った後、固相担体に結合されたFIN複合分子を得た。当該固相担体に結合されたFIN複合分子におけるヒドロキシ保護基DMTrを除去し、FIN-2複合分子と接触させてカップリングさせ、キャッピング反応及び酸化反応を行い、再び上記脱保護-カップリング-キャッピング-酸化工程を1回繰り返し、3番目のFIN-2複合分子を結合させ、固相担体に結合された複合基(FIN_FIN_FIN)を得た。
上記反応において、上述した脱保護、カップリング、キャッピング、酸化は、反応条件、溶剤及び試薬用量が前述した工程(1-2)に記載された核酸固相合成方法と同じであった。
(11-3)複合体F1~F13の合成
1)工程(11-2)で得られた化合物を出発としてセンス鎖を合成し、2)複合siRNAが表3に示される複合体F1~F13に対応する配列を有すること以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3)、(1-4)と同じ方法により、表題複合体を調製した。
液体クロマトグラフィー質量分析計(LC-MS、Liquid Chromatography-Mass Spectrometry、Waters社から購入、型番:LCT Premier)により分子量を検出した。その結果、実測値が理論値に一致しており、合成された複合体は、構造が式(307)に示される目的設計の化合物であることが確認された。
(調製例12)比較複合体2の調製
本調製例で比較複合体2を合成し、当該複合体に複合されたsiRNAの配列は、表3に示される。当該複合体は、WO2016168286A1における化合物AD-65695と構造が同じであった。
(12-1)(GalNAc)複合分子の合成
WO2014025805A1に記載された調製方法により化合物30、即ち、以上のようなリンカー-(Lトリヒドロキシメチルアミノメタン-L-及び標的基であるN-アセチルガラクトサミン分子(ここで、各Lに1つのN-アセチルガラクトサミン分子が結合できるので、1つのリンカーに3個のN-アセチルガラクトサミン分子が結合できる)を含む複合分子((GalNAc)複合分子とも呼ばれる)を合成し、前記化合物30の構造は、下式に示される。
Figure 0007261494000086
(12-2)(GalNAc)複合分子の固相担体への結合
調製例1における工程(1-1-9)と同じ方法により、(GalNAc)複合分子を固相担体に結合し、固相担体に結合された(GalNAc)複合分子を得た。
(12-3)比較複合体2の合成
1)工程(12-2)で得られた化合物を出発としてセンス鎖を合成し、2)複合siRNAが表3において番号AD-65695に示される配列を有すること以外、調製例1における工程(1-2)、(1-3D)、(1-4)と同じ方法により、比較複合体2を調製した。
液体クロマトグラフィー質量分析計(LC-MS、Liquid Chromatography-Mass Spectrometry、Waters社から購入、型番:LCT Premier)により分子量を検出した。センス鎖の理論値が8625.32、実測値が8623.7、アンチセンス鎖の理論値が7726.15、実測値が7725.2であった。実測値が理論値に一致しており、合成された複合体は、構造が式(305)に示される目的設計の化合物であることが確認された。
(調製例13)siRNA配列の合成
通常の固相合成方法により表4に示される本開示により提供されるsiRNA配列を得、DEPC水を用いて等モルのセンス鎖とアンチセンス鎖の混合物を溶解させた後、通常のアニールを行ってsiRNA二本鎖を形成した。
Figure 0007261494000087
上述した本開示のsiRNA又は複合体の調製が完了した後、使用するまで、標準的な手段により固体粉末として凍結乾燥させて保存した。使用時、例えば注射用水を用いて改めて溶解させ所望の濃度の溶液として用いてもよい。
(実験例1)siRNAの体外psiCHECK系における活性抑制及びオフターゲット効果の検出
本実験例では、siRNA 1、4、5、7、8の体外psiCHECK系におけるオンターゲット活性及びオフターゲット効果を調べ、即ち、それぞれ5本のsiRNAが、完全マッチした目的配列又はシード領域がマッチングした目的配列を標的する活性を測定した。
Kumico Ui-Tei et.al.、Functional dissection of siRNA sequence by systematic DNA substitution:modified siRNA with a DNA seed arm is a powerful tool for mammalian gene silencing with significantly reduced off-target effect. Nucleic Acids Research,2008.36(7),2136-2151に記載された方法により、検出プラスミドを構築し、被験siRNAと共にHEK293A細胞にコトランスフェクションさせ、デュアルルシフェラーゼレポーター遺伝子の発現レベルにより、siRNAのオンターゲット活性及びオフターゲット効果を反映した。具体的な工程は以下のとおりである。
[1]検出プラスミドの構築
psiCHECKTM-2(PromegaTM)プラスミドにより4つの組換えプラスミドを構築した。そのうち、GSCMは、オンターゲットプラスミドを表し、PSCM、GSSM、PSSMは、オフターゲットプラスミドを表す。
(1)GSCMは、被験siRNAにおけるアンチセンス鎖の21個のヌクレオチド配列の全てと完全に相補的な目的配列を含む。
(2)PSCMは、被験siRNAにおけるアンチセンス鎖の21個のヌクレオチド配列の全てと完全に一致している目的配列を含む。
(3)GSSMは、被験siRNAにおいてアンチセンス鎖の5’端から1~8位のヌクレオチド配列と完全に相補的であり、残部が被験siRNAにおいてアンチセンス鎖の5’端から9~21位のヌクレオチド配列に対応し、その配列が全く相補的でない、即ち、被験siRNAにおいてアンチセンス鎖の5’端から9~21位のいずれかのヌクレオチドがG、C、A又はUである場合、目的配列における対応する位置のヌクレオチドがそれぞれT、A、C又はGである目的配列を含む。
(4)PSSMは、被験siRNAにおいてセンス鎖の5’端から1~8位のヌクレオチド配列と完全に相補的であり、残部が被験siRNAにおいてセンス鎖の5’端から9~19位のヌクレオチド配列に対応し、その配列が全く相補的でない、即ち、被験siRNAにおいてセンス鎖の5’端から9~19位のいずれかのヌクレオチドがG、C、A又はUである場合、目的配列における対応する位置のヌクレオチドがそれぞれT、A、C又はGである目的配列を含む。GSSMの標的配列の長さに等しくするために、目的配列の3’末端に順にヌクレオチドT、Cを加えた。
目的配列をpsiCHECKTM-2プラスミドのXho I/Not I部位にクローニングした。
[2]トランスフェクション
96ウェルプレートに、LipofectamineTM 2000(Invitrogen社)の使用説明書により、それぞれsiRNAと、プラスミドごとに11群の特定の濃度のsiRNAが対応している上記各プラスミドをコトランスフェクションした。プラスミドをウェルあたり10ngずつトランスフェクションし、0.2μLのLipofectamineTM 2000を用いた。siRNA1、siRNA4、siRNA5及びsiRNA8の濃度が5nMから、0.00008nMに3倍ごとに希釈し、計11個の濃度であった。siRNA7の濃度が0.5nMから、0.0005nMに倍加希釈し、計11個の濃度であった。1群あたり3個の複製ウェルがあった。
[3]検出
24時間コトランスフェクションした後、デュアルルシフェラーゼレポーター遺伝子検出キット(Dual luciferase reporter gene assay kit、Promega社、cat.E2940)を用い、使用明細書によりHEK293A細胞を溶解させ、デュアルルシフェラーゼレポーター遺伝子の発現レベルを検出した。各特定の濃度のsiRNA試験群では、siRNA未処理群を対照(con.)とした。ホタルルシフェラーゼ(Fir)タンパク質レベルに対するウミシイタケルシフェラーゼ(Ren)タンパク質レベルで標準化した。
siRNA 8による4つの組換えプラスミドの発現抑制については、図1A~1Dを参照する。siRNA 1による4つの組換えプラスミドの発現抑制については、図2A~2Dを参照する。図面から分かるように、未修飾siRNA 8は、5nMで、GSSMとPSCMの発現に対して約20%の抑制率があり、アンチセンス鎖シード領域のオフターゲット効果及びセンス鎖のオフターゲット効果をわずかに示したのに対して、本開示により提供される修飾siRNA 1にはいかなるオフターゲット効果も認められなかった。siRNA4、5、7は、siRNA 1と同様に、いかなるオフターゲット効果も認められなかった。
異なるsiRNA濃度で測定された活性結果から、Graphpad 5.0ソフトウェアlog(inhibitor) vs. response-Variable slope機能により用量-効果曲線をフィッティングし、用量-効果曲線から以下の算出方法により被験siRNAのGSCMを標的したIC50値を算出した。結果を表5に示した。
Figure 0007261494000088
式中:
Yは、残存mRNAの発現レベルであり、
Xは、トランスフェクションsiRNAの濃度の対数値であり、
Botは、定常期の最低のY値であり、
Topは、定常期の最高のY値であり、
LogIC50は、Yが最低と最高との間の半分にある場合のX値であり、HillSlopeは、曲線の傾きである。
Figure 0007261494000089
本実験から、本開示により提供される修飾siRNAが体外psiCHECK系において非常に高い抑制活性を有し、IC50が3~30pMであり、同時に、5nMでも、各被験修飾siRNAにいかなるオフターゲット効果も検出されなかったことが示された。
(実験例2)siRNA及びsiRNA複合体の体外細胞系における抑制活性の検出
(実験例2-1)Huh7細胞におけるsiRNAによるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率の検出。
LipofectamineTM 2000を用いて被験siRNA(siRNA1、2、4、5、6、7)をヒト肝がん細胞株Huh7にトランスフェクションし、siRNAの最終濃度がそれぞれ5nM、0.25nM及び0.05nMであった。各濃度につき2つの複製ウェルがあった。いかなるsiRNAも処理されていない細胞をブランク対照(図3Aにおいて「ブランク」と記される)とした。
蛍光定量的リアルタイムPCR(Quantitative Real-Time PCR)によりそれぞれ各濃度のsiRNAがトランスフェクションされたHuh7細胞におけるANGPTL3 mRNAの発現量を検出した。具体的な工程としては、トランスフェクションした細胞を24時間培養した後、Trizol(Thermo Fisher社)を用いて全RNA抽出の標準操作手順により細胞における全RNAを抽出し、それぞれ1μgの全RNAをとり、逆転写キット(Promega社、番号A3500)を用いてその説明書の操作方法により逆転写してcDNAを得た。2×Ultra SYBR Mixture(with ROX)(北京康為世紀生物科技有限公司、番号CW0956)キットを用い、cDNAをテンプレートとして説明書の手順によりANGPTL3 mRNA発現量を検出した。ANGPTL3及び内因性参照遺伝子であるGAPDHの増幅のためのPCRプライマーは、表6に示された。
Figure 0007261494000090
ANGPTL3 mRNA発現量は、ANGPTL3 mRNA発現量=(試験群ANGPTL3 mRNAの発現量/試験群GAPDH mRNAの発現量)/(対照群ANGPTL3 mRNAの発現量/対照群GAPDH mRNAの発現量)×100%という等式により算出された。
siRNAによるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制率は、(1-ANGPTL3 mRNA発現量)×100%である。各試験群は、それぞれ各濃度のsiRNAで処理されたHuh7細胞であり、対照群は、siRNAで処理されていないHuh7細胞であった。結果を図3Aに示した。
図3Aから分かるように、本開示により提供される修飾siRNAは、Huh7細胞系において高い抑制活性を有し、陽性対照si65695の活性に相当する。
(実験例2-2)Huh7細胞におけるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率の検出。
被験サンプルが複合体F1~F11であり、複合体の最終濃度(siRNAの量として)がそれぞれ50nM及び5nMであったこと以外、実験例2-1と同じ方法により検出した。各複合体の体外での抑制活性を図3Bに示した。
図3Bから分かるように、本開示により提供されるsiRNA複合体は、Huh7細胞系において高い抑制活性を有し、5nMの複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制率が60~80%に達した。
(実験例2-3)Huh7細胞におけるsiRNA複合体のANGPTL3 mRNAに対するIC50の測定。
被験サンプルが複合体F3、F4、F8、F9であり、複合体の最終濃度(siRNAの量として)が50nMから、0.016nMに5倍ごとに希釈し、最低濃度を0.00001nMとし、計7個の濃度であり、1群あたり3個の複製ウェルがあったこと以外、実験例2-1と同じ方法により検出した。
他の実験において、被験サンプルが複合体2であり、複合体の最終濃度(siRNAの量として)が2nMから、0.0078nMに倍加希釈し、計9個の濃度であり、1群あたり2個の複製ウェルがあった。
他の実験において、被験サンプルが複合体1、4、5、7であり、複合体の最終濃度(siRNAの量として)が0.5nMから、0.03125nMに倍加希釈し、最高濃度を5nMとし、計6個の濃度であり、1群あたり2個の複製ウェルがあった。
siRNA複合体の異なる濃度で測定されたANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制率から、実験例1と同じ方法によりIC50を算出し、被験複合体の体外Huh7細胞におけるIC50値を得た。結果を表7に示した。
Figure 0007261494000091
表7から分かるように、本開示により提供されるsiRNA複合体は、体外細胞系において非常に高い抑制活性を有し、IC50が0.085~0.462nMにあった。
(実験例3)siRNA及びsiRNA複合体の血漿及びリソソームにおける安定性の検出
(実験例3-1)siRNAのリソソームにおける安定性の検出。
本実験例では、siRNA 1、2、4、5、6、7のマウス由来のリソソーム溶解液における安定性を調べた。
リソソーム溶解液で処理された試験サンプルの調製:6μlの各siRNA(20μM)をそれぞれ27.2μLのクエン酸ナトリウム水溶液(pH5.0)、4.08μLの脱イオン水及び2.72μLのマウス由来のリソソーム溶解液(Rat Liver Tritosomes、Xenotech社、番号R0610.LT、ロット番号1610069)と均一に混合し、酸性ホスファターゼの最終濃度が0.2mU/μLであった。37℃で恒温培養した。それぞれ0、1、2、4、6、24時間でそれぞれ混合液を5μl取り出し、15μLの9M尿素溶液に加えて変性させた後、4μlの6×試料負荷緩衝液(Solarbio社、番号20160830)を加え、直ちに-80℃の冷蔵庫に冷凍して反応を停止させた。0時間は、被験サンプルとリソソーム溶解液を均一に混合した直後に取り出した時点を表す。
リソソーム溶解液で処理されていない参照サンプルの調製:等モル量のsiRNA(20μM)を各1.5μlとり、それぞれ7.5μLのクエン酸ナトリウム水溶液(pH5.0)、1μLの脱イオン水と均一に混合し、30μLの9M尿素溶液を加えて変性させた後、8μLの6×試料負荷緩衝液を加えて均一に混合し、直ちに-80℃の冷蔵庫に冷凍して反応を停止させた。各siRNAの参照サンプルは、電気泳動図においてMと記される。
16重量%の非変性ポリアクリルアミドゲルを配合し、上記試験サンプル及び参照サンプルをそれぞれ20μlとり、ゲルに負荷し、20mAの定電流条件で10min電気泳動した後、40mAの定電流条件で30min電気泳動し続けた。電気泳動終了後、ゲルをシェーカーに放置し、Gelred染料(BioTium社、番号13G1203)で10min染色した。ゲルイメージングを行い観察して撮影し、結果を図4Aに示した。
図4Aから分かるように、本開示により提供される修飾siRNAは、マウス由来のリソソームにおいて少なくとも24時間安定して存在することができた。
(実験例3-2)siRNA複合体のリソソームにおける安定性の検出。
本実験例では、複合体1、4、5、7のマウス由来のリソソーム溶解液における安定性を調べた。
被験サンプルが複合体1、4、5、7であり、複合体の濃度をsiRNAの量として計算され、検出時点が0時間、5分間、15分間、30分間、1時間、2時間、4時間、6時間であったこと以外、実験例3-1と同じ方法により検出した。ゲルイメージングを図4Bに示した。
図4Bから分かるように、本開示により提供されるsiRNA複合体は、マウス由来のリソソームにおいて少なくとも1時間維持して分解されず、その後電気泳動における主バンドは、下へわずかにシフトしたに過ぎず、対応するsiRNAのリソソーム溶解液における高度な安定性に鑑みて、バンドシフトは、複合基において単糖の開裂である可能性があることが示唆され、本開示のsiRNA複合体は、満足できる安定性を示した。
(実験例3-3)siRNA複合体の血漿における安定性の検出。
本実験例では、複合体1、4、5、7のヒト血漿における安定性を調べた。
複合体1、4、5、7及び対照siRNA 8(siRNA又はsiRNA複合体の濃度がいずれも20μM、12μlであり、複合体をsiRNAの量として計算された)をそれぞれ108μLの90%ヒト血漿(Human plasma、PBSで希釈)と均一に混合した。37℃で恒温培養した。それぞれ0、2、4、6、8、24、48、72時間で10μLのサンプルを取り出し、直ちに液体窒素により急速冷凍し、-80℃の冷蔵庫に冷凍して保存した。各時点でサンプリングした後、1×PBS(pH7.4)で5倍希釈した後で各サンプルを10μLずつとり、同時に、等モル量のsiRNA(2μM、2μl)又はsiRNA複合体(siRNA濃度が2μM、2μlであった)をとり、8μlの1×PBS(pH7.4)と均一に混合し、ヒト血漿で処理されていない10μLのサンプルとして調製し、Mと記す。
20重量%の非変性ポリアクリルアミドゲルを配合し、上記サンプルと4μlの試料負荷緩衝液(20mMのEDTA、36重量%グリセリン、0.06重量%プロムフェノールブルー)を均一に混合した後、ゲルに負荷し、80mAの定電流条件で60分間程度電気泳動した。電気泳動終了後、ゲルをシェーカーに放置し、1×Sybr Gold染料(Invitrogen、Cat.11494)で15分間染色した。ゲルイメージングを行い観察して撮影し、結果を図4Cに示した。
図4Cから分かるように、本開示により提供されるsiRNA複合体は、ヒト血漿において72hまでも分解されておらず、優れたヒト血漿における安定性を示した。
他の実験において、上記と同じ方法により複合体1、4、5、7のサル血漿(Monkey plasma、鴻泉生物から購入、HQ70082、PBSで希釈)における安定性を検出した。結果を図4Dに示した。
結果から明らかなように、本開示により提供されるsiRNA複合体は、ヒト血漿及びサル血漿のいずれにおいても少なくとも72時間安定して存在することができ、優れた安定性を示した。
(実験例4)マウス体内におけるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率の検出、及び脂質に対する抑制効果の検出。
(実験例4-1) 正常マウスc57体内におけるsiRNA複合体のANGPTL3 mRNAに対するED50の測定。
本実験例では、正常マウスc57体内における複合体F3、F4、F8、F9の抑制活性を調べた。
6~8週齢の正常マウスc57を5匹/群でランダムに分け、それぞれ各群のマウスに複合体F3、F4、F8、F9及びPBSを投与した。全ての動物について、体重に応じて投与量を算出し、皮下注射により単回投与し、各siRNA複合体の用量(siRNAの量として)がそれぞれ10mg/kg、3mg/kg、1mg/kg、0.3mg/kg、0.1mg/kgであり、複合体F3の最低用量が0.005mg/kgであり、複合体F4及びF9の最低用量が0.003mg/kgであり、複合体F8の最低用量が0.01mg/kgであり、各試験群につき、計6つの用量であり、投与体積が10mL/kgであった。各siRNA複合体は、それぞれPBS水溶液として提供され、用量と投与体積により、複合体について設定すべき薬物濃度を換算した。薬剤投与後3日にマウスを死亡させ、肝臓を回収し、RNA later(Sigma Aldrich社)で保存し、その後、組織ホモジナイザーで肝組織をホモジナイズし、さらにTrizol(Thermo Fisher社)で全RNA抽出の標準操作手順により抽出して肝組織の全RNAを得た。
蛍光定量的リアルタイムPCRにより肝組織におけるANGPTL3 mRNAの発現量を検出した。具体的には、逆転写キット(Promega社、番号A3500)を用いてその説明書の操作方法により逆転写してcDNAを得た。2×Ultra SYBR Mixture(with ROX)(北京康為世紀生物科技有限公司、番号CW0956)キットを用い、cDNAをテンプレートとして説明書の手順によりANGPTL3 mRNA発現量を検出した。ANGPTL3及び内因性参照遺伝子であるGAPDHの増幅のためのPCRプライマーを表8に示した。
Figure 0007261494000092
肝臓におけるANGPTL3 mRNAの発現量及び複合体によるANGPTL3 mRNAに対する抑制率の算出は、実験例2-1と同じであった。また、対照群は、本実験においてPBSが施された対照群マウスであり、各試験群は、それぞれ異なるsiRNA複合体が施された投与群マウスであった。
siRNA複合体の異なる濃度で測定されたANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制率から、実験例1と同じ方法によりED50を算出したところ、被験複合体の正常マウス体内におけるED50値を得た。結果を表9に示した。
Figure 0007261494000093
表9から分かるように、試験複合体の正常マウス体内における抑制活性は、実験例2-3において対応する複合体の体外細胞系における抑制活性と高度に一致しており、ED50が0.1403~0.4258nMにあり、本開示により提供されるsiRNA複合体は、正常マウス体内において非常に高い抑制活性を有することが示された。
(実験例4-2)正常マウスBALB/c体内におけるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率及び脂質に対する影響
本実験例では、複合体F4、F12、F13による正常マウスBALB/c体内における肝臓組織中のANGPTL3 mRNAに対する抑制率及び脂質に対する影響を調べた。
6~8週齢の正常マウスBALB/cを10匹/群でランダムに分け、それぞれ各群のマウスに複合体F4、F12、F13、比較複合体2及びPBSを投与した。全ての動物について、体重に応じて投与量を算出し、皮下注射により単回投与し、siRNA複合体の用量(siRNAの量として)が3mg/kg(3mpkとも記す)及び0.3mg/kg(0.3mpkとも記す)の2つの用量群であり、投与体積が10mL/kgであった。各siRNA複合体は、それぞれPBS水溶液として提供され、用量と投与体積により、複合体について設定すべき薬物濃度を換算した。薬剤投与前及び薬剤投与後7日目と14日目に動物に対して眼窩静脈採血を行い、各時点で血清脂質レベルを検出した。薬剤投与後7日目と14日目にそれぞれ5匹のマウスを死亡させ、肝臓を回収し、肝臓におけるANGPTL3 mRNAの発現量を検出した。
1回あたり約100μLで眼窩静脈採血を行い、遠心して血清を得、さらにPM1P000/3全自動血清生化学分析装置(SABA、イタリア)を用いて血清における総コレステロール(CHO)及びトリグリセリド(TG)の含有量を検出した。
標準化された脂質レベル=(薬剤投与後の試験群における脂質の含有量/薬剤投与前の試験群における脂質の含有量)×100%。
脂質レベルの抑制率=(1-薬剤投与後の試験群における脂質の含有量/薬剤投与前の試験群における脂質の含有量)×100%。脂質は、総コレステロール又はトリグリセリドを指す。
薬剤投与後7日目のマウスの脂質の含有量を図5A~5Bに示し、薬剤投与後14日目のマウスの脂質の含有量を図5C~5Dに示した。
図5A~5Dから分かるように、試験されたsiRNA複合体により正常マウスの脂質レベルを顕著に低下させることができ、薬剤投与後14日に、3mg/kgの本開示のsiRNA複合体による脂質を低下させる能力は、陽性対照(比較複合体2)よりも強くなった。
実験例4-1と同じ方法により、蛍光定量的リアルタイムPCRによりsiRNA複合体による肝ANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率を検出した。結果を表10に示した。
Figure 0007261494000094
他の実験において、投与された複合体が複合体1、4、5、7及び比較複合体2であり、検出時間が薬剤投与後の14日目と28日目であったこと以外、上記と同じ方法によりマウスの脂質及びANGPTL3 mRNA発現量を検出した。各複合体によるANGPTL3 mRNAに対する抑制効果を図6A~6Dに示し、脂質に対する抑制効果を図7A~7Dに示した。
図6A~6Dから分かるように、薬剤投与後14日目に、高用量での本開示により提供されるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNAに対する抑制率が95%以上と高く、その抑制強度は明らかに比較複合体2よりも優れていた。低用量の本開示のsiRNA複合体、及び観察時間を薬剤投与後28日目まで延長した結果について、試験されたsiRNA複合体は、いずれも正常マウスの肝組織ANGPTL3 mRNAに対する強い抑制作用を示し、かつ、その抑制強度が明らかに比較複合体よりも高くなった。
図7A~7Dから分かるように、本開示のsiRNA複合体で治療されたマウス血清におけるCHOとTGの含有量が明らかに低下し、かつ、少なくとも28日に依然として一定の脂質低下効果を示した。3mg/kgの本開示のsiRNA複合体による脂質を低下させる能力は、陽性対照(比較複合体2)よりも強くなった。
(実験例4-3)肥満マウス体内におけるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率及び脂質に対する影響
本実験例では、ob/obマウス体内における複合体F2、F4による肝臓組織中のANGPTL3 mRNAに対する抑制率及び脂質に対する影響を調べた。
6~8週齢のob/obマウスを6匹/群とし、投与された複合体が複合体F2、F4であり、用量が3mg/kg、1mg/kg、0.3mg/kgであり、採血時点が薬剤投与前2日(-2日と記す)及び薬剤投与後7、14、21、28、34日目であり、34日目にマウスを死亡させたこと以外、実験例4-2と同じ方法によりob/obマウスの脂質及びANGPTL3 mRNA発現量を検出した。脂質検出結果を標準化処理し、算出方法は、実験例4-2と同じであった。
複合体F4による脂質に対する抑制効果を図8A~8Bに示し、ANGPTL3 mRNAに対する抑制効果を図8Cに示し、複合体F2による脂質に対する抑制効果を図9A~9Bに示し、ANGPTL3 mRNAに対する抑制効果を図9Cに示した。
図から分かるように、本開示のsiRNA複合体で治療されたマウス血清におけるCHOとTGの含有量が明らかに低下し、かつ、少なくとも34日に依然として一定の脂質低下効果を示した。同時に、薬剤投与後34日目に、各siRNA複合体は、依然としてANGPTL3 mRNAの発現を効率的に抑制することができた。
(実験例4-4)高脂血症モデルマウス体内におけるsiRNA複合体による脂質に対する影響
本実験例では、ヒトAPOC3トランスジェニックマウス体内における複合体1による肝臓組織中のANGPTL3 mRNAに対する抑制率及び脂質に対する影響を調べた。
ヒトAPOC3トランスジェニックマウスTg(APOC3)3707Breを血清TGの含有量>2mmol/Lで6匹/群でランダムに分け、それぞれ各群のマウスに複合体1、比較複合体1及びブランク対照のPBSを投与した。全ての動物について、体重に応じて投与量を算出し、皮下注射により単回投与し、siRNA複合体の用量(siRNAの量として)が3mg/kg及び1mg/kgであり、体積が5ml/kgであった。各siRNA複合体は、それぞれPBS水溶液として提供され、用量と投与体積により、複合体について設定すべき濃度を換算した。薬剤投与前(-1日と記す)と薬剤投与後7、14、21、28、35、56、70、84、98、112、126、140、154、168日目にマウスに対して眼窩静脈叢採血を行い、実験例4-3と同じ方法により各時点での脂質レベルを検出した。結果を図10Aと10Bに示した。
図10Aと10Bから分かるように、薬剤投与後の異なる時点で、PBSブランク対照群及び比較複合体1陰性対照群は、脂質に対していかなる抑制作用も示していないのに対して、複合体1によりTG及びCHOを明らかに低下させることができ、TGについては、高用量群の最大抑制率が薬剤投与後7日目に現れ、92.9%であり、低用量群の最大抑制率が薬剤投与後21日目に現れ、79.1%であった。高用量群については、単回薬剤投与後154日間と長期間にわたって、TGに対する抑制率が常に55%以上に維持され、低用量群については、単回薬剤投与後98日間と長期間にわたり、TGに対する抑制率が常に55%以上に維持された。また、CHOについては、高用量群の最大抑制率が薬剤投与後14日目に現れ、82.9%であり、低用量群の最大抑制率が薬剤投与後14日目に現れ、65.9%であった。高用量群については、単回薬剤投与後154日間と長期間にわたり、CHOに対する抑制率が常に40%以上に維持され、低用量群については、単回薬剤投与後56日間と長期間にわたり、CHOに対する抑制率が常に40%以上に維持された。図10Aと10Bにより、複合体1を単回投与してから168日間で脂質レベルを持続的、安定的且つ効率よく低下させることができることが明らかになった。
他の実験において、投与された複合体が複合体2及び比較複合体2であり、薬剤投与後70日目まで脂質検出を継続したこと以外、上記と同じ実験方法を採用した。その結果を図11A~11Dに示した。
図11Aと11Bには、薬剤投与後の異なる時点で、2つの用量での複合体2によるCHOに対する抑制効果が示された。高用量群については、単回薬剤投与後21日目に、CHOの最大抑制率が74.3%に達し、薬剤投与後70日間と長期間にわたり、CHOの抑制率が常に50%以上に維持された。また、低用量群については、CHOの最大抑制率が薬剤投与後14日目に現れ、59.5%であった。
図11C及び11Dには、薬剤投与後の異なる時点で、2つの用量での複合体2によるTGに対する抑制効果が示された。高用量群については、単回薬剤投与後14日目に、TGの最大抑制率が96.3%に達し、薬剤投与後70日間と長期間にわたり、TGの抑制率が常に70%以上に維持された。また、低用量群については、TGの最大抑制率が薬剤投与後14日目に現れ、75.3%であった。
図11A~11Dから分かるように、複合体2は、単回投与後の70日間で脂質レベルを低下させ続けることができ、明らかに同じ用量での比較複合体2よりも優れていた。
(実験例5)非ヒト霊長類の体内におけるsiRNA複合体によるANGPTL3 mRNA発現量に対する抑制効率の検出、及び脂質に対する抑制効果の検出。
メタボリックシンドロームのサル12匹(全て雄性)をランダムに分け、そのうちの8匹に複合体2を投与し、4匹に比較複合体1を投与した。各siRNA複合体をそれぞれ注射用生理塩水で溶解させ、薬物濃度(siRNAの量として)が100mg/mlであった。全ての動物について、体重に応じて投与量を算出し、皮下注射により単回投与し、用量がいずれも9mg/kgであり、注射量が0.09ml/kgであり、各注射点が2ml以下であった。
薬剤投与前の3週間に、週に1回静脈採血し、脂質、肝機能、定期血液検査等の指標を検出した。薬剤投与後の7、14、21、28、35日目にそれぞれ再び上記各項の指標を検出した。脂質検出結果を標準化処理し、算出方法は、実験例4-2と同じであった。薬剤投与前の脂質の含有量は、薬剤投与前の3週間の脂質の含有量の平均値であり、0日目(D0)の基準データと記す。脂質抑制効果を図12A~12Bに示した。
図12A~12Bから、単回薬剤投与後28日目に、薬剤投与前に対して、複合体2によるTGに対する最大抑制率が68%に達し、CHOに対する最大抑制率が30%に達したことが示された。
投与当日(薬剤投与前と記す)及び薬剤投与後28日目(薬剤投与後と記す)に肝穿刺生検を行うことにより、肝臓組織ANGPTL3 mRNA発現量を検出した。蛍光定量的リアルタイムPCRの検出方法では、検出プライマーが異なること以外、実験例4-1と同じであった。用いられたプライマー配列を表11に示した。ANGPTL3 mRNA抑制率を図12Cに示した。
Figure 0007261494000095
図12Cから、単回投与28日後、薬剤投与前に対して、複合体2によるANGPTL3 mRNAに対する抑制率が83%と高かったことが示された。
薬剤投与後の各時点で他の指標を検出したところ、血小板、アラニンアミノトランスフェラーゼ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼの異常変化が認められておらず、複合体2が比較的安全であり、明らかな毒性副作用が認められなかったことが示された。
図12A~12Cから分かるように、複合体2は、非ヒト霊長類において明らかな脂質低下及びANGPTL3遺伝子発現抑制効果を示すとともに、比較的安全性を示した。
上記結果から明らかなように、本開示により提供されるsiRNA及び複合体は、肝臓におけるANGPTL3 mRNAの発現を効率的に低下させ、血中総コレステロール、トリグリセリドの含有量を低下させることができ、脂質異常を予防及び/又は治療することができ、臨床への応用という将来性がある。
以上に本開示のいくつかの実施形態を詳しく記載したが、本開示は、上記実施形態の具体的な細部に限定されず、本開示の技術的思想の範囲で、本開示の技術的解決手段に対して複数種の簡単な変形をすることができ、これらの簡単な変形は、いずれも本開示の保護範囲に属する。
このほかに説明すべきこととして、上記いくつかの実施形態に記載された各具体的な技術的特徴は、矛盾がない場合、任意の適切な方法により組み合わせることができ、不必要な重複を避けるために、本開示では各種の可能な組合せ方法を別途説明しない。
また、本開示の各種の異なる実施形態は任意に組み合わせることもでき、本開示の精神から逸脱しない限り、その組み合わせも同様に、本開示に開示された内容とみなすべきである。

Claims (29)

  1. siRNAであって、センス鎖と、アンチセンス鎖とを含み、前記siRNAの各ヌクレオチドがそれぞれ独立して修飾又は未修飾のヌクレオチドであり、
    前記センス鎖はヌクレオチド配列Iを含み、アンチセンス鎖はヌクレオチド配列IIを含み、前記ヌクレオチド配列Iと前記ヌクレオチド配列IIとが、逆相補的に二本鎖領域を形成し、前記ヌクレオチド配列Iは、5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号3)のヌクレオチド配列を含み、前記ヌクレオチド配列IIは、5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGG-3’(配列番号4)のヌクレオチド配列を含み、
    はA、U、G又はCから選択され、
    Z’はアンチセンス鎖の5’末端の最初のヌクレオチドであって、Zと相補的であり、且つ、前記センス鎖とアンチセンス鎖とは、長さが同じか又は異なり、前記センス鎖の長さが19~23ヌクレオチドであり、アンチセンス鎖の長さが20~26ヌクレオチドであり、
    前記センス鎖と前記アンチセンス鎖における各ヌクレオチドが、独立してフルオロ修飾ヌクレオチド又は非フルオロ修飾ヌクレオチドであり、
    前記フルオロ修飾ヌクレオチドが配列番号3のヌクレオチド配列及び配列番号4のヌクレオチド配列に位置し、
    5’末端から3’末端に向かって、前記配列番号3のヌクレオチド配列の第7、8、9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、かつ
    5’末端から3’末端に向かって、前記配列番号4のヌクレオチド配列の第2、6、14、16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドである、siRNA。
  2. 前記ヌクレオチド配列Iがヌクレオチド配列IIIをさらに含み、前記ヌクレオチド配列IIがヌクレオチド配列IVをさらに含み、ヌクレオチド配列IIIとヌクレオチド配列IVの長さがそれぞれ独立して1~4ヌクレオチドであり、前記ヌクレオチド配列IIIが配列番号3のヌクレオチド配列の5’末端に結合され、ヌクレオチド配列IVが配列番号4のヌクレオチド配列の3’末端に結合され、前記ヌクレオチド配列IIIと前記ヌクレオチド配列IVは、長さが等しく、逆相補的である、請求項1に記載のsiRNA。
  3. 前記ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも1ヌクレオチドであり、前記ヌクレオチド配列IIIの塩基がGである、
    或いは、前記ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも2ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がAGである、
    或いは、前記ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも3ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がAAGである、
    或いは、前記ヌクレオチド配列IIIとIVは、長さがいずれも4ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、ヌクレオチド配列IIIの塩基配列がCAAGである、請求項2に記載のsiRNA。
  4. 前記ヌクレオチド配列IIがヌクレオチド配列Vをさらに含み、ヌクレオチド配列Vは、長さが1~3ヌクレオチドであり、前記アンチセンス鎖の3’末端に結合され、アンチセンス鎖の3’オーバーハング末端を構成する、請求項1に記載のsiRNA。
  5. 前記ヌクレオチド配列Vの長さが2ヌクレオチドであり、かつ
    前記ヌクレオチド配列Vが、連続した2個のチミンデオキシリボヌクレオチド又は連続した2個のウラシルリボヌクレオチドである、又は、前記ヌクレオチド配列Vが、標的mRNAの対応する位置のヌクレオチドと相補的である、請求項4に記載のsiRNA。
  6. 前記siRNAのセンス鎖が配列番号3に示されるヌクレオチド配列を含み、前記アンチセンス鎖が配列番号5に示されるヌクレオチド配列を含み、
    5’-CCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号3)、
    5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGGCU-3’(配列番号5)、
    或いは、前記siRNAのセンス鎖が配列番号6に示されるヌクレオチド配列を含み、前記アンチセンス鎖が配列番号7に示されるヌクレオチド配列を含み、
    5’-AGCCAAGAGCACCAAGAACUZ-3’(配列番号6)、
    5’-Z’AGUUCUUGGUGCUCUUGGCUUG-3’(配列番号7)、
    ただし、前記Z’はアンチセンス鎖の5’末端の1番目のヌクレオチドであり、ZはA、U、G又はCから選択され、Z’はZと相補的なヌクレオチドである、請求項1に記載のsiRNA。
  7. 前記siRNAが、siAN1又はsiAN2である、請求項1に記載のsiRNA:
    siAN1
    センス鎖:5’-CCAAGAGCACCAAGAACUA-3’(配列番号8)及びアンチセンス鎖:5’-UAGUUCUUGGUGCUCUUGGCU-3’(配列番号9);
    siAN2
    センス鎖:5’-AGCCAAGAGCACCAAGAACUA-3’(配列番号10)及びアンチセンス鎖:5’-UAGUUCUUGGUGCUCUUGGCUUG-3’
    (配列番号11)。
  8. 各非フルオロ修飾ヌクレオチドが、いずれもメトキシ修飾ヌクレオチドであり、前記メトキシ修飾ヌクレオチドが、リボース基の2’-ヒドロキシ基がメトキシで置換されたヌクレオチドを指す、請求項に記載のsiRNA。
  9. 5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖における配列番号3のヌクレオチド配列の第5、7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖における配列番号4のヌクレオチド配列の第2、6、8、9、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドである、或いは、
    5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖における配列番号3のヌクレオチド配列の第5、7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖における配列番号4のヌクレオチド配列の第2、6、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドである、
    或いは、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのセンス鎖における配列番号3のヌクレオチド配列の第7、8及び9位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであり、5’末端から3’末端に向かって、前記siRNAのアンチセンス鎖における配列番号4のヌクレオチド配列の第2、6、14及び16位のヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであり、siRNAのアンチセンス鎖の残りの位置のヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドである、請求項に記載のsiRNA。
  10. 前記siRNAがsiAN1-M1、siAN2-M1、siAN1-M2、siAN2-M2、siAN1-M3、またはsiAN2-M3のいずれか1つであり、
    siAN1-M1:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号13)、
    siAN2-M1:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号15)、
    siAN1-M2:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号16)、
    siAN2-M2:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号17)、
    siAN1-M3:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号18)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号16)、
    siAN2-M3:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号19)、
    アンチセンス鎖:5’-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号17)
    ただし、大文字C、G、U、Aはヌクレオチドの塩基配列を表し、小文字mは、当該文字mの左側に隣接する1つのヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字fは、当該文字fの左側に隣接する1つのヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであることを表す、請求項1に記載のsiRNA。
  11. 前記siRNAにおいて、少なくとも1つのリン酸エステル基がチオリン酸エステル基であり、該チオリン酸エステル基が、
    前記センス鎖の5’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
    前記センス鎖の5’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
    前記センス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
    前記センス鎖の3’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
    前記アンチセンス鎖の5’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、
    前記アンチセンス鎖の5’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間、
    前記アンチセンス鎖の3’末端から1番目のヌクレオチドと2番目のヌクレオチドとの間、及び
    前記アンチセンス鎖の3’末端から2番目のヌクレオチドと3番目のヌクレオチドとの間からなる群より選ばれる少なくとも1つに結合されて存在する、請求項1に記載のsiRNA。
  12. 前記siRNAが、siAN1-M1S、siAN2-M1S、siAN1-M2S、siAN2-M2S、siAN1-M3S、またはsiAN2-M3Sのいずれか1つであり、
    siAN1-M1S:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号21)、
    siAN2-M1S:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号23)、
    siAN1-M2S:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号24)、
    siAN2-M2S:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号25)、
    siAN1-M3S:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号26)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号24)、
    siAN2-M3S:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号27)、
    アンチセンス鎖:5’-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号25)
    ただし、大文字C、G、U、Aはヌクレオチドの塩基配列を表し、小文字mは、当該文字mの左側に隣接する1つのヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字fは、当該文字fの左側に隣接する1つのヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字sは、当該文字の左右2ヌクレオチド間がチオリン酸エステル基により結合されていることを表す、請求項1に記載のsiRNA。
  13. 前記アンチセンス鎖の5’末端のヌクレオチドが、5’-リン酸ヌクレオチド又は5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドである、請求項1に記載のsiRNA。
  14. 前記5’-リン酸ヌクレオチドが、式(2)に示される構造を有するヌクレオチドであり、前記5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドが、式(3)~式(6)のいずれか1つに示す構造のヌクレオチドから選択され、
    Figure 0007261494000096
    ただし、RはH、OH、メトキシ基又はフッ素から選択され、BaseはA、U、C、G又はTから選択される塩基を表す、請求項13に記載のsiRNA。
  15. 前記siRNAがsiAN1-M1P1、siAN2-M1P1、siAN1-M2P1、siAN2-M2P1、siAN1-M3P1、siAN2-M3P1、siAN1-M1SP1、siAN2-M1SP1、siAN1-M2SP1、siAN2-M2SP1、siAN1-M3SP1、またはsiAN2-M3SP1のいずれか1つであり、
    siAN1-M1P1:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号28)、
    siAN2-M1P1:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号29)、
    siAN1-M2P1:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号12)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号30)、
    siAN2-M2P1:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号14)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号31)、
    siAN1-M3P1:
    センス鎖:5’-CmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号18)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUm-3’(配列番号30)、
    siAN2-M3P1:
    センス鎖:5’-AmGmCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号19)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmAfGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmUmGm-3’(配列番号31)、
    siAN1-M1SP1:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号32)、
    siAN2-M1SP1:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUfGfGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号33)、
    siAN1-M2SP1:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号20)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号34)、
    siAN2-M2SP1:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGfAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号22)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号35)、
    siAN1-M3SP1:
    センス鎖:5’-CmsCmsAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号26)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmsCmsUm-3’(配列番号34)、
    siAN2-M3SP1:
    センス鎖:5’-AmsGmsCmCmAmAmGmAmGfCfAfCmCmAmAmGmAmAmCmUmAm-3’(配列番号27)、
    アンチセンス鎖:5’-P1-UmsAfsGmUmUmCfUmUmGmGmUmGmCmUfCmUfUmGmGmCmUmsUmsGm-3’(配列番号35)
    ただし、大文字C、G、U、Aはヌクレオチドの塩基配列を表し、小文字mは、当該文字mの左側に隣接する1つのヌクレオチドがメトキシ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字fは、当該文字fの左側に隣接する1つのヌクレオチドがフルオロ修飾ヌクレオチドであることを表し、小文字sは、当該文字の左右2ヌクレオチド間がチオリン酸エステル基により結合されていることを表し、P1は、当該文字の右側に隣接する1つのヌクレオチドが5’-リン酸ヌクレオチド又は5’-リン酸アナログ修飾ヌクレオチドであることを表す、請求項1に記載のsiRNA。
  16. 請求項1に記載のsiRNA及び薬学的に許容可能な担体を含み、前記siRNAと前記薬学的に許容可能な担体との重量比が1:(1~500)である、薬物組成物。
  17. 請求項1に記載のsiRNA及び当該siRNAに複合して結合される複合基を含む、siRNA複合体。
  18. 式(308)に示される構造を有する、請求項17に記載のsiRNA複合体:
    Figure 0007261494000097
    式中、
    n1は、1~3から選択される整数であり、n3は、0~4から選択される整数であり、
    m1、m2及びm3は独立して、2~10から選択される整数であり、
    10、R11、R12、R13、R14及びR15はそれぞれ独立して、Hであり、又はC-C10アルキル基、C-C10ハロゲン化アルキル基及びC-C10アルコキシ基からなる群から選択され、
    は式A59に示される構造の基であり、
    Figure 0007261494000098
    式中、EはOH、SH又はBHであり、NuはsiRNAであり、
    は、長さ1~20の炭素原子の直鎖アルキレン基であり、そのうちの1又は複数の炭素原子は、C(O)、NH、O、S、CH=N、S(O)、C-C10アルケニレン基、C-C10アルキニレン基、C-C10アリーレン基、C-C18ヘテロシクリレン基及びC-C10ヘテロアリーレン基からなる群から選択される1又は複数で任意に置換され、Rは、C-C10アルキル基、C-C10アリール基、C-C10ヘテロアリール基、C-C10ハロゲン化アルキル基、-OC-C10アルキル基、-OC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-OH、-OC-C10ハロゲン化アルキル基、-SC-C10アルキル基、-SC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-SH、-SC-C10ハロゲン化アルキル基、ハロゲン置換基、-OH、-SH、-NH、-C-C10アルキル-NH、-N(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-NH(C-C10アルキル基)、シアノ基、ニトロ基、-COH、-C(O)O(C-C10アルキル基)、-CON(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-CONH(C-C10アルキル基)、-CONH、-NHC(O)(C-C10アルキル基)、-NHC(O)(フェニル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(C-C10アルキル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(フェニル基)、-C(O)C-C10アルキル基、-C(O)C-C10アルキルフェニル基、-C(O)C-C10ハロアルキル基、-OC(O)C-C10アルキル基、-SO(C-C10アルキル基)、-SO(フェニル基)、-SO(C-C10ハロゲン化アルキル基)、-SONH、-SONH(C-C10アルキル基)、-SONH(フェニル基)、-NHSO(C-C10アルキル基)、-NHSO(フェニル基)及び-NHSO(C-C10ハロゲン化アルキル基)からなる群のいずれか1つ又は複数の置換基を任意に有してもよく、
    各Lは、長さ1~70の炭素原子の直鎖アルキレン基であり、そのうちの1又は複数の炭素原子は、C(O)、NH、O、S、CH=N、S(O)、C-C10アルケニレン基、C-C10アルキニレン基、C-C10アリーレン基、C-C18ヘテロシクリレン基及びC-C10ヘテロアリーレン基からなる群から選択される1又は複数で任意に置換され、Lは、C-C10アルキル基、C-C10アリール基、C-C10ヘテロアリール基、C-C10ハロゲン化アルキル基、-OC-C10アルキル基、-OC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-OH、-OC-C10ハロゲン化アルキル基、-SC-C10アルキル基、-SC-C10アルキルフェニル基、-C-C10アルキル-SH、-SC-C10ハロゲン化アルキル基、ハロゲン置換基、-OH、-SH、-NH、-C-C10アルキル-NH、-N(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-NH(C-C10アルキル基)、シアノ基、ニトロ基、-COH、-C(O)O(C-C10アルキル基)、-CON(C-C10アルキル基)(C-C10アルキル基)、-CONH(C-C10アルキル基)、-CONH、-NHC(O)(C-C10アルキル基)、-NHC(O)(フェニル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(C-C10アルキル基)、-N(C-C10アルキル)C(O)(フェニル基)、-C(O)C-C10アルキル基、-C(O)C-C10アルキルフェニル基、-C(O)C-C10ハロアルキル基、-OC(O)C-C10アルキル基、-SO(C-C10アルキル基)、-SO(フェニル基)、-SO(C-C10ハロゲン化アルキル基)、-SONH、-SONH(C-C10アルキル基)、-SONH(フェニル基)、-NHSO(C-C10アルキル基)、-NHSO(フェニル基)及び-NHSO(C-C10ハロゲン化アルキル基)からなる群のいずれか1つ又は複数の置換基を任意に有してもよく、
    Figure 0007261494000099
    は、基が分子の残りの部分に結合される部位を表し、
    は標的基を表す。
  19. 各Lが、式A1~A19、及びA21~A26の基から独立して選択される1又は複数の結合の組合せである、請求項18に記載のsiRNA複合体:
    Figure 0007261494000100
    式中、j1は1~20の整数であり、j2は1~20の整数であり、
    R’はC-C10のアルキル基であり、
    Raは、式A27~A31、A34~A36、A40、A43、A45の基及びその任意の組合せからなる群から選択され、
    Figure 0007261494000101
    RbはC-C10のアルキル基である。
  20. は、A1、A4、A5、A6、A8、A10、A11、A13から選択される1以上の結合の組合せである、又は、
    は、A1、A4、A8、A10及びA11から選択される少なくとも2つの結合の組合せである、請求項19に記載のsiRNA複合体。
  21. の長さが3~25個又は4~15個の原子である、請求項18に記載のsiRNA複合体。
  22. m1、m2及びm3がそれぞれ独立して2~5の整数である、又は、
    m1=m2=m3である、請求項18に記載のsiRNA複合体。
  23. 各前記標的基が独立して哺乳動物の肝細胞表面のアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)と親和性のあるリガンドである、又は、
    各前記標的基が、D-マンノピラノース、L-マンノピラノース、D-アラビノース、D-キシロフラノース、L-キシロフラノース、D-グルコース、L-グルコース、D-ガラクトース、L-ガラクトース、α-D-マンノフラノース、β-D-マンノフラノース、α-D-マンノピラノース、β-D-マンノピラノース、α-D-グルコピラノース、β-D-グルコピラノース、α-D-グルコフラノース、β-D-グルコフラノース、α-D-フルクトフラノース、α-D-フルクトピラノース、α-D-ガラクトピラノース、β-D-ガラクトピラノース、α-D-ガラクトフラノース、β-D-ガラクトフラノース、グルコサミン、シアル酸、ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-トリフルオロアセチルガラクトサミン、N-プロピオニルガラクトサミン、N-n-ブチリルガラクトサミン、N-イソブチリルガラクトサミン、2-アミノ-3-O-[(R)-1-カルボキシエチル]-2-デオキシ-β-D-グルコピラノース、2-デオキシ-2-メチルアミノ-L-グルコピラノース、4,6-ジデオキシ-4-ホルムアミド-2,3-ジ-O-メチル-D-マンノピラノース、2-デオキシ-2-スルホアミノ-D-グルコピラノース、N-グリコリル-α-ノイラミン酸、5-チオ-β-D-グルコピラノース、メチル2,3,4-トリス-O-アセチル-1-チオ-6-O-トリチル-α-D-グルコピラノシド、4-チオ-β-D-ガラクトピラノース、エチル3,4,6,7-テトラ-O-アセチル-2-デオキシ-1,5-ジチオ-α-D-グルコヘプトピラノシド、2,5-アンヒドロ-D-アロニトリル、リボース、D-リボース、D-4-チオリボース、L-リボース、L-4-チオリボースから独立して選択される1つである、請求項18に記載のsiRNA複合体。
  24. には、窒素含有骨格中のNに結合される部位及びRにおけるPに結合される部位がともに含まれ、R上の前記窒素含有骨格中のNに結合される部位がNとアミド結合を形成し、前記RにおけるPに結合される部位がPとリン酸エステル結合を形成する、又は、
    がB5、B6、B5’又はB6’から選択され、
    Figure 0007261494000102
    式中、
    Figure 0007261494000103
    は、基が共有結合的に結合する部位を表し、qは1~10の整数である、請求項18に記載のsiRNA複合体。
  25. 式A59におけるPが、siRNAのセンス鎖の3’末端に結合されている、請求項18に記載のsiRNA複合体。
  26. 式(403)、(404)、(405)、(406)、(407)、(408)、(409)、(410)、(411)、(412)、(413)、(414)、(415)、
    (416)、(417)、(418)、(419)、(420)、(421)又は(422)に示される構造を有する、請求項17に記載のsiRNA複合体。
    Figure 0007261494000104
    Figure 0007261494000105
    Figure 0007261494000106
    Figure 0007261494000107
    Figure 0007261494000108
    Figure 0007261494000109
  27. 脂質異常の治療のために用いられる組成物であって、
    請求項1~15のいずれか一項に記載のsiRNA、及び/又は請求項16に記載の医薬組成物、及び/又は請求項17~26のいずれか一項に記載のsiRNA複合体を含有する、組成物
  28. 前記脂質異常が高コレステロール血症、高トリグリセリド血症又はアテローム性動脈硬化である、請求項27に記載の組成物
  29. 肝細胞におけるANGPTL3遺伝子の発現の抑制のために用いられる組成物であって、請求項1~15のいずれか一項に記載のsiRNA、及び/又は請求項16に記載の医薬組成物、及び/又は請求項17~26のいずれか一項に記載のsiRNA複合体を含有する、組成物
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