JP7394753B2 - アンチセンスオリゴマー化合物 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本願は、2017年10月18日に出願された「ANTISENSE OLIGOMER COMPOUNDS」と題される米国仮特許出願第62/573,985号明細書に対する優先権を主張するものであり、この開示は参照により本明細書に援用される。
本開示は、オリゴマー化合物に存在する一続きの核酸塩基が少なくとも1個の核酸塩基の欠失によって破綻しているアンチセンスオリゴマー化合物、及びかかる化合物の使用方法に関する。
アンチセンスオリゴマーは、現在臨床開発中のアンチセンス薬の数からも明らかで、且つアンチセンスオリゴマーの幾つもの潜在的限界に対する取り組みがここ数年で成功を収めているという事実によって支持されるとおり、医薬として多大な可能性をもたらしている(例えば、Devi et al.,2002;Antisense Nucleic Acid Drug Dev.を参照のこと;また、例えば、Stein et al.,2001;Antisense Nucleic Acid Drug Dev.も参照のこと)。細胞への取り込みを改善するため、及びヌクレアーゼ分解に対する耐性を高めるため、新規非荷電オリゴマー骨格が開発された(例えば、Iversen et al.,2001;Antisense Drug Technologyを参照のこと)。一部のオリゴマー構造、例えばモルホリノベースの構造については、修飾された骨格がその標的核酸に対する結合親和性の亢進をもたらすことが分かっている(例えば、Iversen et al.,2001;Antisense Drug Technologyを参照のこと;また、Summerton et al.,1997;Antisense Nucleic Acid Drug Dev.も参照のこと)。
一部のアンチセンス適用では、アンチセンスオリゴマーが指向する最適なターゲティング配列は、生物学的パリンドローム配列、又はそれに代えて、一続きの3又は4個又はそれ以上の核酸塩基を含み得る。意外にも、一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基、又はそれに代えて生物学的パリンドローム配列を有する標的配列を指向するアンチセンスオリゴマー化合物は、その化合物のアンチセンス活性を損ない得るとともに、製造過程で難題を呈し得ることが分かっている。
Devi et al.,2002;Antisense Nucleic Acid Drug Dev. Stein et al.,2001;Antisense Nucleic Acid Drug Dev.も Iversen et al.,2001;Antisense Drug Technology Iversen et al.,2001;Antisense Drug Technology Summerton et al.,1997;Antisense Nucleic Acid Drug Dev.
様々な態様において、一続きの3又は4個又はそれ以上の核酸塩基、又はそれに代えて、生物学的パリンドローム配列を有するアンチセンスオリゴマー化合物に対する修飾が提供される。様々な実施形態において、この修飾は、化合物のアンチセンス活性及び/又は限定はされないが、ある種の製造方法の間に起こり得る凝集を含め、その製造方法を向上させる。
更なる態様において、約10~約40個の核酸塩基の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドが提供される。主題のオリゴヌクレオチドは、標的配列中の少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的な領域を有するターゲティング配列を含み、ここで標的配列は、ターゲティング配列の領域と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、この少なくとも1個の追加の核酸塩基はターゲティング配列の領域に相補的な核酸塩基を有さず、ここで少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的なターゲティング領域はターゲティング配列の内部にある。実施形態において、ターゲティング配列は少なくとも1つの一続きの3個の核酸塩基を含む。実施形態において、ターゲティング配列は少なくとも1つの一続きの4個の核酸塩基を含む。実施形態において、少なくとも1つの一続きの3個以上の核酸塩基は、少なくとも1つの一続きの3個以上のグアニン塩基を含む。実施形態において、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドはペプチドにコンジュゲートされる。実施形態において、標的配列は、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)に関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号2~7のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのエクソン45、51又は53を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号72~120のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、脊髄性筋萎縮症(SMA)に関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号9~25のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、糖原病II型(GSD-II)に関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒト酸性αグルコシダーゼのプレプロセシングされたmRNAのエクソン2に関連する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号26~68のいずれか1つを含む。
更なる態様において、主題のヌクレオチドは、標的配列中の少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列と相補的な領域を有するターゲティング配列を含み、ここで標的配列は、ターゲティング配列の領域に相補的な核酸塩基を有しない少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、ここで少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列と相補的なターゲティング領域はターゲティング配列の内部にある。実施形態において、少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列は少なくとも5個、少なくとも6個、又は少なくとも7個又はそれ以上の核酸塩基を含む。実施形態において、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドはペプチドにコンジュゲートされる。実施形態において、標的配列は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーに関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号2~7のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのエクソン45、51又は53を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号72~120のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、脊髄性筋萎縮症に関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号9~25のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、糖原病II型に関連するエクソン標的を含む。実施形態において、標的配列は、ヒト酸性αグルコシダーゼのプレプロセシングされたmRNAのエクソン2に関連する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号26~68のいずれか1つを含む。
様々な態様及び実施形態において、主題のオリゴヌクレオチドは欠失配列と称される。欠失配列は配列番号1~128のいずれか1つを含み、ここで配列番号1~128のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。実施形態において、欠失している少なくとも1個の核酸塩基は、配列番号1~128のいずれか1つの配列の内部にある。様々な実施形態において、欠失配列は、CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTAG(配列番号69;エテプリルセン);GTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC(配列番号70;ゴロジルセン);又はCAATGCCATCCTGGAGTTCCTG(配列番号71;カシメルセン)を含む。様々な実施形態において、欠失配列は配列番号69~71のいずれか1つを含み、ここで配列番号69~71のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。実施形態において、欠失している少なくとも1個の核酸塩基は、配列番号69~71のいずれか1つの配列の内部にある。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
標的配列中の少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的な領域を有するターゲティング配列を含む約10~約40個の核酸塩基の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドであって、前記標的配列は、前記ターゲティング配列の前記領域と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、前記少なくとも1個の追加の核酸塩基は前記ターゲティング配列の前記領域に相補的な核酸塩基を有さず、かつ前記少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的な前記ターゲティング領域は前記ターゲティング配列の内部にある、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目2)
前記ターゲティング配列が少なくとも1つの一続きの3個の核酸塩基を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目3)
前記ターゲティング配列が少なくとも1つの一続きの4個の核酸塩基を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目4)
前記少なくとも1つの一続きの3個以上の核酸塩基が、少なくとも1つの一続きの3個以上のグアニン塩基を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目5)
前記修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドがペプチドにコンジュゲートされている、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目6)
前記標的配列が、デュシェンヌ型筋ジストロフィーに関連するエクソン標的を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目7)
前記標的配列が、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む、項目6に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目8)
前記ターゲティング配列が配列番号2~7のいずれか1つを含む、項目6に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目9)
前記標的配列が、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン45、51、又は53を含む、項目6に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目10)
前記ターゲティング配列が配列番号72~120のいずれか1つを含む、項目9に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目11)
前記標的配列が、脊髄性筋萎縮症に関連するエクソン標的を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目12)
前記標的配列が、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む、項目11に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目13)
前記ターゲティング配列が配列番号9~25のいずれか1つを含む、項目11に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目14)
前記標的配列が、糖原病II型に関連するエクソン標的を含む、項目1に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目15)
前記標的配列が、ヒト酸性αグルコシダーゼのプレプロセシングされたmRNAのエクソン2に関連する領域を含む、項目14に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目16)
前記ターゲティング配列が配列番号26~68のいずれか1つを含む、項目14に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目17)
欠失配列を含む約10~約40個の核酸塩基の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドであって、前記欠失配列が、配列番号1~128に係る少なくとも1つの塩基配列を含み、前記塩基配列からの少なくとも1個の核酸塩基が欠失しており、かつ前記欠失している少なくとも1個の核酸塩基が前記塩基配列の内部にある、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
(項目18)
前記塩基配列が、配列番号69、配列番号70、又は配列番号71である、項目17に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド。
以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば、本開示のこれら及び他の目的及び特徴がより十分に明らかになるであろう。
図1は、エクソン44を指向する欠失配列のエクソンスキッピングパーセンテージを詳述する。 図2は、特定の欠失配列を詳述する。 図3は、エクソン7及び8に隣接する領域に対する図2に詳述する欠失配列のエクソンスキッピングパーセンテージを詳述する。 図4は、高活性の1塩基欠失配列のサブセットを同定する全用量反応実験を詳述する。 図5は、高活性の1塩基欠失配列のサブセットを同定する全用量反応実験を詳述する。 図6A及び図6Bは、配列番号125のSCX HPLCクロマトグラム(PMO及びPPMO)を詳述する。(A)配列番号125 PMOのクロマトグラムを詳述する。(B)PPMOとしての配列番号125のクロマトグラムを詳述し、コンジュゲートされていないPMO、コンジュゲートされたPPMOの予想主ピーク、及び配列番号125 PPMOでの高分子量凝集体を示す。 図7A及び図7Bは、配列番号126のSCX HPLCクロマトグラム(PMO及びPPMO)を詳述する。(A)配列番号126 PMOのクロマトグラムを詳述する。(B)PPMOとしての配列番号126のクロマトグラムを詳述し、コンジュゲートされていないPMO、コンジュゲートされたPPMOの予想主ピークを示し、及び配列番号126 PPMOでの高分子量凝集体を示す。
I.定義及び解釈
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての科学技術用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本開示の主題の実施又は試験には、本明細書に記載されるものと同様の又は等価な任意の方法及び材料を使用し得るが、好ましい方法及び材料について記載する。本開示の目的上、下記の用語を以下に定義する。
本明細書で使用されるとき、冠詞「a」及び「an」は、本明細書では、その冠詞の文法上の指示対象の1つ又は2つ以上(即ち、少なくとも1つ)を指して使用される。例として、「要素(an element)」は1つの要素又は2つ以上の要素を意味する。
本明細書で使用されるとき、「約」とは、基準の分量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重さ又は長さに対して30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2又は1%程度だけ変動する分量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重さ又は長さを意味する。
本明細書で使用されるとき、文脈上特に必須でない限り、語句「~を含む(comprise)」、「~を含む(comprises)」、及び「~を含むこと(comprising)」は、明記されるステップ又は要素又は一群のステップ若しくは要素の包含を含意するが、任意の他のステップ又は要素又は一群のステップ若しくは要素の排除は含意しないものと理解される。
本明細書で使用されるとき、「~からなる(consisting of)」は、語句「~からなる(consisting of):」の後に続くものは何でも、それを包含し、且つそれに限定されることを意味する。従って、語句「~からなる(consisting of)」は、挙げられる要素が要求される又は必須であること、及び他の要素は存在しなくてよいことを示す。「~から本質的になる(consisting essentially of)」とは、この語句の後に挙げられる任意の要素を包含し、且つ挙げられる要素に関して本開示中に指定される活性又は作用を妨げもそれに寄与もしない他の要素に限定されることを意味する。従って、語句「~から本質的になる(consisting essentially of)」は、挙げられる要素が要求される又は必須であるが、他の要素は必要に応じたものであり、挙げられる要素の活性又は作用に実質的に影響を及ぼすか否かに依存して存在してもよいし、存在しなくてもよいことを指示する。
本明細書で使用されるとき、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」、「アンチセンスオリゴマー」又は「オリゴヌクレオチド」は、その核酸塩基がワトソン・クリック塩基対形成によってRNAにおける標的配列にハイブリダイズして標的配列内でオリゴマーRNAヘテロ二重鎖を形成することを可能にする線状配列のヌクレオチド、又はヌクレオチド類似体を指す。用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」、「修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド」、「アンチセンスオリゴマー」、「オリゴマー」及び「化合物」は、オリゴマーを指して同義的に使用され得る。環状サブユニットはリボース又は別のペントース糖をベースするか、又は特定の実施形態では、モルホリノ基をベースとし得る(本明細書におけるモルホリノオリゴマーの説明を参照のこと)。また、当該技術分野において公知の数ある他のアンチセンス薬剤の中でも特に、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、トリシクロDNAオリゴマー、トリシクロホスホロチオエートオリゴマー、及び2’-O-メチルオリゴマーが企図される。(i)修飾骨格構造、例えば、天然に存在するオリゴヌクレオチド及びポリヌクレオチドに見られる標準的なホスホジエステル結合以外の骨格、及び/又は(ii)修飾糖部分、例えば、リボース又はデオキシリボース部分よりむしろモルホリノ部分を有するオリゴマーを含め、天然に存在しないオリゴマー、又は「オリゴヌクレオチド類似体」が含まれる。オリゴマー類似体は、標準ポリヌクレオチド塩基とのワトソン・クリック塩基対形成による水素結合能を有する塩基を支持し、ここで類似体骨格は、オリゴマー類似体分子と標準ポリヌクレオチド(例えば、一本鎖RNA又は一本鎖DNA)中の塩基との間の配列特異的な形でのかかる水素結合を許容するような塩基を呈する。好ましい類似体は、実質的に非荷電のリン含有骨格を有するものである。
本明細書で使用されるとき、「ヌクレアーゼ耐性」オリゴマーは、ハイブリダイズしていない形態又はハイブリダイズした形態で、体内の一般的な細胞外及び細胞内ヌクレアーゼによる(例えば、3’-エキソヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼ、RNアーゼHなどのエキソヌクレアーゼによる)ヌクレアーゼ切断に対してその骨格が実質的に耐性を示すものを指す;即ち、このオリゴマーは、このオリゴマーが曝露される体内の通常のヌクレアーゼ条件下でヌクレアーゼ切断をほとんど又は全く示さない。「ヌクレアーゼ耐性ヘテロ二重鎖」は、アンチセンスオリゴマーがその相補的な標的に結合することによって形成されるヘテロ二重鎖であって、そうすることで、このヘテロ二重鎖が、二本鎖RNA/RNA又はRNA/DNA複合体の切断能を有する細胞内及び細胞外ヌクレアーゼによるインビボ分解に対して実質的に耐性を有することになるヘテロ二重鎖を指す。「ヘテロ二重鎖」は、アンチセンスオリゴマーと標的RNAの相補的な部分との間の二重鎖を指す。
本明細書で使用されるとき、「コード配列」は、遺伝子のポリペプチド産物のコードに寄与する任意の核酸配列を意味する。対照的に、用語「非コード配列」は、遺伝子のポリペプチド産物のコードに直接寄与しない任意の核酸配列を指す。
本明細書で使用されるとき、用語「細胞に接触させる」、「導入する」又は「送達する」には、当該技術分野において慣用的な方法、例えば、トランスフェクション(例えば、リポソーム、リン酸カルシウム、ポリエチレンイミン)、電気穿孔(例えば、ヌクレオフェクション)、マイクロインジェクションによる細胞への本開示のオリゴマーの送達が含まれる。
本明細書で使用されるとき、用語「アルキル」には、必要に応じて1つ以上の官能基によって置換されている直鎖状(即ち、非分枝状又は非環状)、分枝状、環状、又は多環状の非芳香族炭化水素基が含まれることが意図される。特記しない限り、「アルキル」基は、1~8個、及び好ましくは1~6個の炭素原子を含有する。C1~C6アルキルには、C1、C2、C3、C4、C5、及びC6アルキル基が含まれることが意図される。低級アルキルは、1~6個の炭素原子を含有するアルキル基を指す。アルキルの例としては、限定はされないが、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、シクロブチル、ペンチル、イソペンチル tert-ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、シクロヘキシル等が挙げられる。アルキルは置換又は非置換であり得る。例示的な置換アルキル基としては、限定はされないが、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、2-フルオロエチル、3-フルオロプロピル、ヒドロキシメチル、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキシプロピル、ベンジル、置換ベンジル、フェネチル、置換フェネチル等が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「アルケニル」は、分枝状、直鎖状、又は環状であってよい、炭素及び水素を含有する不飽和一価基を指す。アルケニル基は一価不飽和又は多価不飽和であり得る。概して、「低級アルケニル」と称される1~6個の炭素原子を有するアルケニル基が好ましい。
本明細書で使用されるとき、用語「アルコキシ」は、指示される数の炭素を有する上記に定義するとおりのアルキル基が酸素架橋を介して結合した、一部のアルキルを意味する。例えば、「アルコキシ」は基-O-アルキルを指し、ここでアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状配置の1~8個の炭素原子を含有する。「アルコキシ」の例としては、限定はされないが、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、t-ブトキシ、n-ブトキシ、s-ペントキシなどが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、単独で、又は「アラルキル」、「アラルコキシ」、又は「アリールオキシ-アルキル」におけるようなより大きい部分の一部として使用される用語「アリール」は、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントラシル及び2-アントラシルなど、6~14個の環原子を有する芳香環基を指す。「アリール」環は1つ以上の置換基を含有し得る。用語「アリール」は用語「アリール環」と同義的に使用されてもよい。「アリール」にはまた、芳香環が1つ以上の環に縮合した縮合多環式芳香環系も含まれる。有用なアリール環基の非限定的な例としては、フェニル、ヒドロキシフェニル、ハロフェニル、アルコキシフェニル、ジアルコキシフェニル、トリアルコキシフェニル、アルキレンジオキシフェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリル、フェナントロなど、並びに1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントラシル及び2-アントラシルが挙げられる。また、用語「アリール」の範囲内には、それが本明細書において使用されるとき、インダニル、フェナントリジニル、又はテトラヒドロナフチルなどにおけるような、芳香環が1つ以上の非芳香環に縮合している基も含まれ、ここで結合基又は結合点は芳香環上にある。「アラルキル」は、アリール基で更に置換されている、アルキル、好ましくは低級(C1~C4、より好ましくはC1~C2)アルキル置換基を指し;例は、ベンジル(-CH2C6H5)及びフェネチル(-CH2CH2C6H5)である。
本明細書で使用されるとき、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、又はアルカリール基に関して用語「置換されている」は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、イミノ、オキソ(ケト)、ニトロ、シアノ、又は様々な酸若しくはエステル、例えばカルボン酸、スルホン酸、若しくはホスホン酸又はエステルなど、ヘテロ原子を含有する置換基による水素原子の置き換えを指す。
本明細書で使用されるとき、用語「アシル」は、C(O)R基(式中、Rは、H、上記に定義するとおりのアルキル又はアリールを表す)を意味する。アシル基の例としては、ホルミル、アセチル、ベンゾイル、フェニルアセチル及び同様の基が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、用語「ホモログ」は、同じ化学基の連続付加によって規則的に異なる化合物を意味する。例えば、ある化合物のホモログは、1つ以上の-CH2-基、アミノ酸残基、ヌクレオチド、又はヌクレオチド類似体の付加によって異なり得る。
本明細書で使用されるとき、用語「細胞透過性ペプチド」(CPP)又は「細胞取り込みを亢進させるペプチド部分」は同義的に使用され、「輸送ペプチド」、「キャリアペプチド」、又は「ペプチド導入ドメイン」とも称されるカチオン性細胞透過性ペプチドを指す。これらのペプチドは、本明細書に示されるとおり、所与の細胞培養集団の細胞の約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は100%以内で、あるいは少なくとも約30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、又は100%で細胞透過を誘導する能力を有し、全身投与時にインビボで複数の組織内での巨大分子の移行を可能にする。一部の実施形態において、CPPは式-[(C(O)CHR’NH)m]R”のものである(式中、R’は天然に存在するアミノ酸の側鎖又はその1炭素若しくは2炭素ホモログであり、R”は水素又はアシルから選択され、及びmは50以下の整数である)。CPPはまた、式-[(C(O)CHR’NH)m]Raを有してもよい(式中、R’は天然に存在するアミノ酸の側鎖又はその1炭素若しくは2炭素ホモログであり、及びRaは、水素、アシル、ベンゾイル、又はステアロイルから選択される)。「リンカー」、例えば、-C(O)(CH2)5NH-、-C(O)(CH2)2NH-、-C(O)(CH2)2NH-C(O)(CH2)5NH-、又は-C(O)CH2NH-などを介することにより、任意の構造のCPPをアンチセンスオリゴマーの3’末端又は5’末端に連結し得る。更なるCPPが当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許出願公開第2010/0016215号明細書(その全体が参照により援用される)に開示されている。他の実施形態において、mは1~50から選択される整数であり、mが1のとき、この部分は単一のアミノ酸又はその誘導体である。
本明細書で使用されるとき、「アミノ酸」は、第一級アミノ基、カルボン酸基、側鎖、及び水素原子が結合する炭素原子からなる化合物を指す。例えば、用語「アミノ酸」には、限定はされないが、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アスパラギン、グルタミン、リジン及びアルギニンが含まれる。加えて、本明細書で使用されるとき、「アミノ酸」にはまた、エステル類、及びアミド類、及び塩、並びに代謝時に活性型となる薬物特性を有する誘導体を含めた他の誘導体など、アミノ酸の誘導体も含まれる。従って、用語「アミノ酸」には、天然に存在するアミノ酸及び天然に存在しないアミノ酸が含まれるものと理解される。
本明細書で使用されるとき、「電子対」は、他の原子に結合していない又はそれと共有されていない電子の原子価対を指す。
本明細書で使用されるとき、「相同性」は、同一である又は保存的置換を成すアミノ酸のパーセンテージ数を指す。相同性は、GAPなどの配列比較プログラムを用いて決定されてもよい(Deveraux et al.,1984,Nucleic Acids Research 12,387-395を参照のこと)。この方法において、本明細書に記載されるものと類似した、又は実質的に異なる長さの配列は、アラインメントにギャップを挿入することにより比較することができ、かかるギャップは、例えば、GAPに用いられている比較アルゴリズムにより決定される。
本明細書で使用されるとき、「単離された」は、通常その天然状態でそれに付随する成分を実質的に又は本質的に含まない材料を意味する。例えば、「単離されたポリヌクレオチド」、「単離されたオリゴヌクレオチド」、又は「単離されたオリゴマー」は、本明細書で使用されるとき、天然に存在する状態でそれに隣接する配列から精製された又は取り出されたポリヌクレオチド、例えば、ゲノム中でその断片の隣にある配列から取り出されているDNA断片を指し得る。用語「単離する」は、それが細胞に関するとき、供給源対象(例えば、ポリヌクレオチドリピート疾患を有する対象)からの細胞(例えば、線維芽細胞、リンパ芽球)の精製を指す。mRNA又はタンパク質の文脈では、「単離する」は、供給源、例えば細胞からのmRNA又はタンパク質の回収を指す。
本明細書で使用されるとき、用語「調節する」は、1つ以上の定量化可能なパラメータを必要に応じて規定された且つ/又は統計的に有意な量だけ、「増加させる」又は「減少させる」ことを含む。「増加させる」若しくは「増加させること」、「亢進させる」若しくは「亢進させうこと」、又は「刺激する」若しくは「刺激すること」とは、概して、1つ以上のアンチセンス化合物又は組成物が、アンチセンス化合物なし又は対照化合物のいずれかによって引き起こされる反応と比べて細胞又は対象においてより大きい生理学的応答(即ち下流効果)を生じさせる又は引き起こす能力を指す。関連性のある生理学的応答又は細胞応答(インビボ又はインビトロ)は、当業者には明らかである。「増加した」又は「亢進した」量は、典型的には「統計的に有意な」量であり、アンチセンス化合物なし(薬剤が存在しない)又は対照化合物によって生じる量の1.1、1.2、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50倍又はそれ以上(例えば、500、1000倍)(間にある且つ1を超える全ての整数及び小数(例えば、1.5、1.6、1.7、1.8)を含む)の増加が含まれ得る。用語「低減する」又は「阻害する」は、概して、1つ以上のアンチセンス化合物又は組成物が、診断技術分野における慣用的な技法により測定したとき、本明細書に記載される疾患又は病態の症状など、関連性のある生理学的応答又は細胞応答を「低下させる」能力に関し得る。関連性のある生理学的応答又は細胞応答(インビボ又はインビトロ)は、当業者には明らかであり、ポンペ病などの糖原病の症状又は病変の低減、例えば1つ以上の組織におけるグリコーゲン蓄積の低下が含まれ得る。応答の「低下」は、アンチセンス化合物なし又は対照組成物によって生じる応答と比較したとき「統計的に有意」であってもよく、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%(間にある全ての整数を含む)の低下が含まれ得る。
本明細書で使用されるとき、「核酸塩基」(Nu)、「塩基対形成部分」又は「塩基」は、天然DNA又はRNAに見られるプリン又はピリミジン塩基(ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、及びグアニン)、並びに結合親和性など、特性の向上をオリゴマーに付与する天然に存在するプリン及びピリミジンの類似体を指して同義的に使用される。例示的類似体としては、ヒポキサンチン(ヌクレオシドイノシンの塩基成分);2,6-ジアミノプリン;5-メチルシトシン;C5-プロピニル修飾ピリミジン;9-(アミノエトキシ)フェノキサジン(G-クランプ)などが挙げられる。塩基対形成部分の更なる例としては、限定はされないが、そのそれぞれのアミノ基がアシル保護基によって保護されているウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン及びヒポキサンチン、2-フルオロウラシル、2-フルオロシトシン、5-ブロモウラシル、5-ヨードウラシル、2,6-ジアミノプリン、アザシトシン、プソイドイソシトシン及びプソイドウラシルなどのピリミジン類似体並びに他の修飾核酸塩基、例えば、8置換プリン、キサンチン、又はヒポキサンチン(後者2つは天然分解産物である)が挙げられる。Chiu and Rana,RNA,2003,9,1034-1048、Limbach et al.Nucleic Acids Research,1994,22,2183-2196及びRevankar and Rao,Comprehensive Natural Products Chemistry,vol.7,313に開示される修飾核酸塩基もまた企図される。塩基対形成部分の更なる例としては、限定はされないが、1つ以上のベンゼン環が付加されている拡大サイズの核酸塩基が挙げられる。Glen Researchカタログ(www.glenresearch.com);Krueger AT et al,Acc.Chem.Res.,2007,40,141-150;Kool,ET,Acc.Chem.Res.,2002,35,936-943;Benner S.A.,et al.,Nat.Rev.Genet.,2005,6,553-543;Romesberg,F.E.,et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.,2003,7,723-733;Hirao,I.,Curr.Opin.Chem.Biol.,2006,10,622-627に記載される核酸塩基の置き換えが、本明細書に記載されるオリゴマーの合成に有用なものとして企図される。拡大サイズの核酸塩基の例を以下に示す:
リボース、糖類似体又はモルホリノに共有結合的に連結した核酸塩基は、ヌクレオシドを含む。「ヌクレオチド」は、ヌクレオシドが1つのリン酸基と一緒になって構成される。リン酸基が隣接ヌクレオチドと互いに共有結合的に連結して、オリゴマーが形成される。
本明細書で使用されるとき、用語「欠失配列」、「ギャップマー(gapmer)」、又は「ブレブマー(blebmer)」のいずれも、概して、その標的配列と比較して少なくとも1個の核酸塩基が少ない核酸塩基のオリゴマー配列を指す。様々な態様及び実施形態において、用語「欠失配列」、「ギャップマー」、又は「ブレブマー」のいずれも、具体的には、標的配列中の少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的な領域を有するターゲティング配列であって、ここで標的配列は、ターゲティング配列のこの領域と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、この少なくとも1個の追加の核酸塩基はターゲティング配列の領域に相補的な核酸塩基を有さず、ここで少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基と相補的なターゲティング領域はターゲティング配列の内部にあるターゲティング配列を指す。上記に代えて又は加えて、更なる態様及び実施形態では、用語「欠失配列」、「ギャップマー」、又は「ブレブマー」のいずれもまた、具体的には、標的配列中の少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列と相補的な領域を有するターゲティング配列であって、ここで標的配列は、ターゲティング配列のこの領域に相補的な核酸塩基を有しない少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、ここで少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列と相補的なターゲティング領域はターゲティング配列の内部にあるターゲティング配列を指し得る。
本明細書で使用されるとき、用語「生物学的パリンドローム配列」は、オリゴヌクレオチド配列の一部分が、逆に読んだとき、そのオリゴヌクレオチド配列の別の部分に対してアンチセンスとなるオリゴヌクレオチド配列を指す。
本明細書で使用されるとき、オリゴマーは、そのオリゴマーが生理的条件下において実質的に40℃又は45℃超、好ましくは少なくとも50℃、及び典型的には60℃~80℃又はそれ以上のTmで標的にハイブリダイズする場合、標的ポリヌクレオチドに「特異的にハイブリダイズする」。かかるハイブリダイゼーションは、好ましくはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件に対応する。所与のイオン強度及びpHで、Tmは、標的配列の50%が相補的なポリヌクレオチドにハイブリダイズする温度である。かかるハイブリダイゼーションは、標的配列に対するアンチセンスオリゴマーの「ほぼ」又は「実質的な」相補性、並びに正確な相補性で起こり得る。
本明細書で使用されるとき、「十分な長さ」は、例えばGAAイントロン1、エクソン2、又はイントロン2の領域中、又は前述のいずれかにわたる領域中の少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、又は少なくとも30個又はそれ以上、例えば8~40個、及び例えば15~40個の連続核酸塩基と相補的なアンチセンスオリゴマー又はそのターゲティング配列を指す。十分な長さのアンチセンスオリゴマーは、例えば変異体RNAにおけるGAAプレmRNAリピートの領域への特異的ハイブリダイズ能を有するための最小限の数のヌクレオチドを少なくとも有する。好ましくは十分な長さのオリゴマーは8~30ヌクレオチド長である。より好ましくは、十分な長さのオリゴマーは9~27ヌクレオチド長である。更により好ましくは、十分な長さのオリゴマーは15~40ヌクレオチド長である。
本明細書で使用されるとき、用語「配列同一性」又は、例えば、「~と50%同一の配列」を含むとは、比較ウィンドウにわたって配列がヌクレオチド毎又はアミノ酸毎に同一である程度を指す。従って、「配列同一性パーセンテージ」は、2つの最適にアラインメントした配列を比較ウィンドウにわたって比較し、両方の配列において同一の核酸塩基(例えば、A、T、C、G、I)又は同一のアミノ酸残基(例えば、Ala、Pro、Ser、Thr、Gly、Val、Leu、Ile、Phe、Tyr、Trp、Lys、Arg、His、Asp、Glu、Asn、Gln、Cys及びMet)が出現する位置の数を決定してマッチ位置数を求め、そのマッチ位置数を比較ウィンドウ中の位置の総数(即ちウィンドウサイズ)で除し、その結果に100を乗じて配列同一性のパーセンテージを求めることにより計算し得る。比較ウィンドウのアラインメントのための最適な配列アラインメントは、アルゴリズム(Wisconsin Genetics Software Package リリース7.0のGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA、Genetics Computer Group,575 Science Drive Madison,Wis.,USA)のコンピューターによる実装によるか、又は目視検査によって実行してもよく、最良のアラインメント(即ち、比較ウィンドウにわたって最も高いパーセンテージ相同性をもたらすもの)は、選択された様々な方法のいずれによって生成されてもよい。例えば、Altschul et al.,Nucl.Acids Res.25:3389,1997によって開示されるとおりのBLASTプログラムファミリーもまた参照し得る。
本明細書で使用されるとき、「対象」又は「それを必要としている対象」には、限定はされないが、ヒト対象などの哺乳類対象が含まれる。例示的哺乳類対象は、GSD-II(又はポンペ病)、又はSMA、又はDMDを有するか、又はそれを有するリスクがある。
本明細書で使用されるとき、用語「標的」は、RNA領域、及び非限定的な例として、GAA遺伝子によって同定される領域を指す。非限定的な実施形態において、標的は、GAAコードプレmRNAのイントロン1内にある領域であり、これはエクソン2の取り込みを促進するシグナルの抑制に関与する。別の実施形態において、標的領域は、GAAエクソン2のmRNAの領域である。更なる実施形態において、標的は、GAAコードプレmRNAのイントロン1の1つ以上の個別的なサブ領域を含む。
本明細書で使用されるとき、用語「標的配列」は、オリゴマー類似体が指向する標的RNAの部分、即ち、オリゴマー類似体が相補的配列のワトソン・クリック塩基対形成によってハイブリダイズすることになる配列を指す。
本明細書で使用されるとき、用語「ターゲティング配列」は、RNAゲノム中の「標的配列」と相補的な(これは、それに加えて実質的に相補的であることも意味する)オリゴマー又はオリゴマー類似体中の配列である。標的配列と相補的であるのはアンチセンスオリゴマーの配列全体、又は一部分のみであり得る。例えば、20~30塩基を有するオリゴマーでは、約6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、又は29が、標的領域と相補的なターゲティング配列であり得る。典型的には、ターゲティング配列はオリゴマー中の連続塩基で形成されるが、代替的に、一緒に(例えばオリゴマーの逆末端から)置かれた場合に、標的配列にわたる配列を成す非連続配列で形成されてもよい。
本明細書で使用されるとき、「ターゲティング配列」は、標的配列と「ほぼ」又は「実質的な」相補性を有し、それでもなお本開示の目的のために機能し、即ち、それでもなお「相補的」であってもよい。実施形態において、本開示に用いられるオリゴマー類似体化合物は、10ヌクレオチド中に標的配列とのミスマッチを最大で1つ有し、好ましくは20中にミスマッチを最大で1つ有する。実施形態において、本開示に用いられるオリゴマー類似体化合物は、10ヌクレオチド中に標的配列とのミスマッチを少なくとも1つ有し、好ましくは20中にミスマッチを少なくとも1つ有する。或いは、用いられるアンチセンスオリゴマーは、本明細書に指定されるとおりの例示的ターゲティング配列と少なくとも90%の配列相同性、及び好ましくは少なくとも95%の配列相同性を有する。
本明細書で使用されるとき、用語「TEG」又は「トリエチレングリコールテール」は、オリゴヌクレオチドに例えばその3’末端又は5’末端でコンジュゲートしたトリエチレングリコール部分を指す。例えば、一部の実施形態において、「TEG」は含み、ここで、例えば式(I)、(VI)、又は(VII)の化合物のTは、

の式のものである。
本明細書で使用されるとき、用語「定量化する」、「定量化」又は他の関連する語句は、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴマー、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質の分量、質量、又は単位体積中の濃度を決定することを指す。
本明細書で使用されるとき、対象(例えば、ヒトなどの哺乳類)又は細胞の「治療」は、個体又は細胞の自然の経過を変えるために用いられる任意の種類の介入である。治療には、限定はされないが、医薬組成物の投与が含まれ、予防的にも、又は病的事象が始まった後若しくは病原体との接触後にも実施され得る。また、治療下の疾患又は病態の進行速度を低下させ、当該疾患又は病態の発生を遅延させ、又はその発生の重症度を低下させることを指向し得る「予防的」治療も含まれる。「治療」又は「予防」は、必ずしも疾患又は病態、又はその関連症状の完全な根絶、治癒、又は防御を指すわけではない。
本明細書で使用されるとき、「ヘテロ環」は、その環原子が、炭素、窒素、酸素及び硫黄からなる群から選択される非芳香環、好ましくは5~7員環を指す。好ましくは、環原子は3~6個の炭素原子を含む。かかるヘテロ環としては、例えば、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、及びモルホリンが挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「モルホリノオリゴマー」は、モルホリノサブユニット構造で構成されるオリゴヌクレオチド類似体であり、ここで(i)この構造は、1~3原子長、好ましくは2原子長であり、好ましくは非荷電であり、一つのサブユニットのモルホリノ窒素を隣接サブユニットの5’環外炭素につなぎ合わせるリン含有連結によって一体に連結され、(ii)Pi及びPjは、塩基特異的水素結合によってポリヌクレオチドの塩基に結合するのに有効なプリン又はピリミジン塩基対形成部分である。プリン又はピリミジン塩基対形成部分は、典型的にはアデニン、シトシン、グアニン、ウラシル又はチミンである。モルホリノオリゴマーの合成、構造、及び結合特性は、米国特許第5,698,685号明細書;同第5,217,866号明細書;同第5,142,047号明細書;同第5,034,506号明細書;同第5,166,315号明細書;同第5,521,063号明細書;及び同第5,506,337号明細書(これらは全て、参照により本明細書に援用される)に詳述される。モルホリノベースのオリゴマーの望ましい化学的特性としては、8~14塩基ほどの短いオリゴマーであっても、標的RNAを含めた相補的塩基の標的核酸と高いTmで選択的にハイブリダイズする能力、哺乳類細胞中に能動的に輸送される能力、及びオリゴマーRNAヘテロ二重鎖がRNアーゼ分解に抵抗する能力が挙げられる。
本明細書で使用されるとき、「実質的に非荷電の」モルホリノオリゴマーは、4個、好ましくは10個、及びより好ましくは20個の非荷電サブユニット間結合につき最大でも1個の荷電サブユニット間結合しか含まない。任意の荷電結合は、好ましくは荷電ホスホロアミデート(又はチオホスホロアミデート)結合である。好ましくは、モルホリノオリゴマーは完全に非荷電である。
本明細書で使用されるとき、「アミノ酸サブユニット」は、好ましくはα-アミノ酸残基(即ち-CO-CHR-NH-)である;これはまた、β-又は他のアミノ酸残基(例えば-CO-CH2CHR-NH-)であってもよい(式中、Rは側鎖である)。
本明細書で使用されるとき、「G四重体」は、グアニンリッチな核酸にG四重体の存在によって安定化する分子間及び分子内四重鎖構造をとらせることができる積み重なった平面状の水素結合グアニン四量体を含む。
本明細書で使用されるとき、用語「非天然アミノ酸」は、β-アラニン(β-Ala)又は6-アミノヘキサン酸(Ahx)など、天然に見られるタンパク質には存在しないアミノ酸を指す。
本明細書で使用されるとき、略称「DMD」はデュシェンヌ型筋ジストロフィーを指す。
本明細書で使用されるとき、略称「SMA」は脊髄性筋萎縮症を指す。
II.本開示の説明
A.アンチセンスオリゴマー化合物
ある態様において、アンチセンスオリゴマー化合物は、ポリヌクレオチドの標的配列への塩基特異的結合能を有する合成オリゴマー、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド類似体である。天然ポリヌクレオチドの骨格構造、環状構造、又は頻度は低いが塩基構造が修飾されているかかる類似体は周知であり、ホスホロチオエート結合オリゴヌクレオチドなどの荷電類似体、並びにメチルホスホネート及びペプチド核酸などの非荷電類似体が含まれる。N3’→P5’ホスホロアミデートなどの一部の類似体は、結合部分の置換(substation)に応じて荷電又は非荷電であり得る。
実施形態において、アンチセンスオリゴマー化合物は、上記に定義するとおりのモルホリノオリゴマーであり、これは約8~40サブユニット長である。より典型的には、オリゴマーは約10~30、又は約12~25サブユニット長である。抗細菌性の短いオリゴマーなど、一部の適用については、例えば約8~12サブユニット長が、特に本明細書に開示されるとおりのペプチド輸送体に取り付けられるとき、とりわけ有利であり得る。好ましくは、オリゴマーは、同様に上記に定義される非荷電ホスホロジアミデート結合モルホリノオリゴマー(PMO)である。PMOは任意の配列であってよく、ここで支持されている塩基対形成基は標準又は修飾A、T、C、G、I及びU塩基を含む。
ある態様において、オリゴマー化合物が指向する標的核酸配列は、一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基を有する領域を含む。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は3個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は4個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は5個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は6個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は7個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は8個の連続する同一の核酸塩基である。実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は9個以上の連続する同一の核酸塩基である。
実施形態において、3個以上の連続する同一の核酸塩基は2個の連続する同一の核酸塩基に減らされる。実施形態において、3個の連続する同一の核酸塩基は2個の連続する同一の核酸塩基に減らされる(即ち、1個の核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、4個の連続する同一の核酸塩基は2個の連続する同一の核酸塩基に減らされる(即ち、2個の核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、5個の連続する同一の核酸塩基は2個の連続する同一の核酸塩基に減らされる(即ち、3個の核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、6個の連続する同一の核酸塩基は2個の連続する同一の核酸塩基に減らされる(即ち、4個の核酸塩基が取り除かれる)。同じ核酸塩基を取り除く手法が、6個より多い連続する同一の核酸塩基に対しても行われ得る。
更なる実施形態において、一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基は、一続きの3個以上の連続するG核酸塩基である。実施形態において、一続きの3個以上の連続するG核酸塩基は3個の連続するG核酸塩基である。実施形態において、一続きの3個以上の連続するG核酸塩基は4、5、6、7、8、9個、又はそれ以上の連続するG核酸塩基である。
実施形態において、3個以上の連続するG核酸塩基は2個の連続するG核酸塩基に減らされる。実施形態において、3個の連続するG核酸塩基は2個の連続するG核酸塩基に減らされる(即ち、1個のG核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、4個の連続するG核酸塩基は2個の連続するG核酸塩基に減らされる(即ち、2個のG核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、5個の連続するG核酸塩基は2個の連続するG核酸塩基に減らされる(即ち、3個のG核酸塩基が取り除かれる)。実施形態において、6個の連続するG核酸塩基は2個の連続するG核酸塩基に減らされる(即ち、4個のG核酸塩基が取り除かれる)。同じ核酸塩基を取り除く手法が、6個より多い同一の連続するG核酸塩基に対しても行われ得る。
ある態様によれば、オリゴマー化合物が指向する標的核酸配列は、生物学的パリンドローム配列を有する領域を含む。或いは、標的領域は、プレプロセシングされたmRNAのドナー又はアクセプタースプライス部位を含んでもよく、又はそれに隣接してもよく、ここでは、スプライス変異ポリペプチド、又は不完全若しくは不活性なペプチドのいずれかを作り出す目的上、当該部位での正しいスプライシングを阻止することが望ましい。なおも別の実施形態において、標的はウイルスゲノムのシス作用エレメントであってもよく、ここではオリゴマー(これは+又は-ウイルスゲノム鎖のいずれかに対して標的化され得る)の結合が、ウイルス感染細胞におけるウイルス複製の阻止に有効である。
これらの標的タイプの各々における一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含有する例示的標的配列については、当業者に公知の公的な配列データベースを参照することができる。しかしながら、本開示全体を通じて記載されるターゲティング配列中の様々な欠失は、本発明の利点を実現するためにオリゴマー化合物をどのように修飾し得るかについての例示であることが理解されるべきである。
当業者に利用可能な種々の方法によって送達される化合物に輸送体を連結することができる。一例において、輸送体は、単一のシステイン残基を含有して、その側鎖チオールが連結に使用されるペプチドである。連結点は、輸送体に沿った様々な位置にあってもよい。選択される実施形態において、それは輸送体の末端にある。典型的には、それは輸送体の疎水性残基に隣接している。必要に応じて単一の化合物に複数の輸送体を取り付けることができる。
リンカーはまた、PMOの5’末端及びペプチド輸送体のC末端に取り付けられた2つのβ-Ala及び/又はAhx残基の任意の組み合わせであってもよい。好ましい実施形態は、Ahx残基をペプチド輸送体のC末端に取り付け、β-Ala残基をPMOの5’末端に取り付けることである。
化合物がPMOであるとき、輸送体は例えば5’-ヒドロキシル基を介するか、又はアミンキャッピング部分を介してPMOの5’末端に取り付けることができる。或いは、輸送体は、例えばモルホリノ環窒素を介するか、又は末端若しくは内部結合のいずれかにあるサブユニット間結合の側鎖を介して3’末端に取り付けられてもよい。リンカーはまた、輸送体ペプチドのカルボキシ末端とPMOのアミン基又はヒドロキシ基との間に、例えばカルボジイミドによって促進される縮合により形成される直接結合を含んでもよい。
リンカーは、通常の使用条件下で切断不可能な、例えばチオエーテル結合又はカルバメート結合を含有するものから選択することができる。一部の実施形態において、輸送体部分と化合物との間にインビボで切断可能な結合を含むことが望ましい場合もある。インビボで切断可能な結合は当該技術分野において公知であり、例えば、酵素的に加水分解されるカルボン酸エステル、及びグルタチオンの存在下で切断されるジスルフィドが挙げられる。また、オルトニトロフェニルエーテルなど、光分解により切断可能な結合をインビボで適切な波長の放射線を加えることによって切断することも実現可能であり得る。
例えば、試薬N-スクシンイミジル3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)又はスクシンイミジルオキシカルボニルα-メチル-α-(2-ピリジルジチオ)トルエン(SMPT)を使用した、ジスルフィドリンカーを有するコンジュゲートの調製。切断可能なジスルフィド基を更に含む例示的ヘテロ二官能性連結剤としては、N-ヒドロキシスクシンイミジル3-[(4-アジドフェニル)ジチオ]プロピオネート及び(Vanin and Ji,1981を参照のこと)に記載される他のものが挙げられる。
実施形態において、アンチセンスターゲティング配列は、標的配列のうちの1つ以上における領域にハイブリダイズするように設計される。選択されるアンチセンスターゲティング配列は、短くされても(例えば約12塩基)、又は長くされてもよく(例えば約40塩基)、その配列が標的配列へのハイブリダイゼーション時にスプライス調節を生じさせるのに十分に相補的である限り少数のミスマッチを含んでもよく、必要に応じて45℃以上のTmを有するヘテロ二重鎖をRNAと共に形成する。
実施形態において、標的配列とアンチセンスターゲティング配列との間の相補性の程度は、安定した二重鎖を形成するのに十分である。アンチセンスオリゴマーにおける標的RNA配列との相補性領域は8~11塩基ほどの短いものであってもよく、しかし12~15塩基以上、例えば、10~40塩基、12~30塩基、12~25塩基、15~25塩基、12~20塩基、又は15~20塩基(これらの範囲の間にある全ての整数を含む)であることもできる。約14~15塩基のアンチセンスオリゴマーは、概して、ユニークな相補的配列を有するのに十分に長い。特定の実施形態において、本明細書で考察するとおり、要件となる結合Tmを実現するため、最小限の長さの相補的塩基が必要であり得る。
実施形態において、40塩基もの長いオリゴマーが好適であり得、ここでは少なくとも最小限の数の塩基、例えば10~12塩基が標的配列と相補的である。一部の実施形態において、細胞における取り込みの促進又は能動的な取り込みは、約30塩基未満のオリゴマー長さで最適化される。本明細書に更に記載されるPMOオリゴマーについて、結合安定性と取り込みとの最適な均衡は、概して18~25塩基の長さで起こる。本開示には、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40塩基からなるアンチセンスオリゴマー(例えば、PMO、PMO-X、PNA、LNA、2’-OMe)が含まれ、ここでは少なくとも約6、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40個の連続又は非連続塩基が標的配列と相補的である。
実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、典型的には、ヒトGAA遺伝子のプレmRNA配列のイントロン1、エクソン2、又はイントロン2内にある又はそれに隣接する配列又は領域と十分に相補的な塩基配列を含む。理想的には、アンチセンスオリゴマーは、GAAプレmRNAの異常なスプライシングを有効に調節し、それによって活性なGAAタンパク質の発現を増加させることが可能である。この要件は、必要に応じて、オリゴマー化合物が哺乳類細胞によって能動的に取り込まれ、且つ取り込まれた後、標的mRNAと、必要に応じて約40℃又は45℃より高いTmで、安定二重鎖(又はヘテロ二重鎖)を形成する能力を有する場合に満たされる。
実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、典型的には、DMD、SMA、又はポンペ病に関連するエクソン内にある又はそれに隣接する配列又は領域と十分に相補的な塩基配列を含む。
実施形態において、アンチセンスオリゴマーは標的配列と100%相補的であってもよく、又はオリゴマーと標的配列との間に形成されるヘテロ二重鎖が細胞ヌクレアーゼ及びインビボで起こり得る他の分解様式の作用に耐えるのに十分に安定している限り、(例えばバリアントを受け入れるように)ミスマッチを含んでもよい。従って、ある種のオリゴマーは、オリゴマーと標的配列との間に実質的な相補性を有してもよく、つまり、約又は少なくとも約70%の配列相補性、例えば、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列相補性を有してもよい。ヌクレアーゼによる切断を受けにくいオリゴマー骨格が本明細書で考察される。ミスマッチは、存在する場合、典型的には、中央にあるよりもハイブリッド二重鎖の末端領域にある方が不安定さが小さくなる。許容されるミスマッチの数は、二重鎖の安定性についての十分に理解されている原理によれば、オリゴマーの長さ、二重鎖中のG:C塩基対のパーセンテージ、及び二重鎖中の1つ又は複数のミスマッチの位置に依存する。かかるアンチセンスオリゴマーは、必ずしもv標的配列と100%相補的とは限らないが、標的プレRNAのスプライシングが調節されるように標的配列に安定且つ特異的に結合するのに有効である。
オリゴマーと標的配列との間に形成される二重鎖の安定性は、結合Tm及び二重鎖の細胞性酵素切断の受け易さに応じて変わる。相補的配列のRNAに関してオリゴマーのTmは、Hames et al.,Nucleic Acid Hybridization,IRL Press,1985,pp.107-108によって記載されるものなど、従来の方法によるか、又はMiyada C.G.and Wallace R.B.,1987,Oligomer Hybridization Techniques,Methods Enzymol.Vol.154 pp.94-107に記載されるとおり測定し得る。特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、相補的配列のRNAに関して、体温より高い、及び好ましくは約45℃又は50℃より高い結合Tmを有し得る。範囲60~80℃又はそれ以上のTmもまた含まれる。周知の原理によれば、相補性に基づくRNAハイブリッドに関してオリゴマーのTmは、二重鎖中のC:G対形成塩基比の増加によって、及び/又はヘテロ二重鎖の長さ(塩基対単位)の増加によって増加させることができる。同時に、細胞取り込みを最適化する目的上、オリゴマーのサイズを制限することが有利であり得る。このため、高いTm値に25塩基超を必要とする化合物と比べると、25塩基以下の長さで高いTm(45~50℃又はそれ以上)を示す化合物が概して好ましい。
アンチセンスオリゴマー及びそのバリアントの活性は、当該技術分野の慣用的な技法に従いアッセイすることができる。例えば、調査されるRNA及びタンパク質のスプライス形態及び発現レベルは、転写された核酸又はタンパク質のスプライス形態及び/又は発現を検出するための多種多様な周知の方法の任意のものによりアッセイし得る。かかる方法の非限定的な例としては、スプライシングされた形態のRNAのRT-PCRと、続くPCR産物のサイズ分離、核酸ハイブリダイゼーション方法、例えば、ノーザンブロット及び/又は核酸アレイの使用;核酸増幅法;免疫学的タンパク質検出方法;タンパク質精製方法;及びタンパク質機能又は活性アッセイが挙げられる。
RNA発現レベルは、細胞、組織又は生物からmRNA/cDNA(即ち、転写されたポリヌクレオチド)を調製することにより、及びそのmRNA/cDNAと、アッセイする核酸の相補体、又はその断片である参照ポリヌクレオチドとをハイブリダイズすることにより評価してもよい。cDNAは、必要に応じて、種々のポリメラーゼ連鎖反応又はインビトロ転写方法の任意のものを用いて相補的ポリヌクレオチドとのハイブリダイゼーション前に増幅してもよい;好ましくは、これは増幅されない。1つ以上の転写物の発現はまた、定量的PCRを用いて検出して、1つ又は複数の転写物の発現レベルを評価することもできる。
B.アンチセンスオリゴマー化学
i.一般的特徴
本開示の特定のアンチセンスオリゴマーは、イントロンスプライスサイレンサーエレメント又はエクソンスプライスサイレンサーエレメントに特異的にハイブリダイズする。特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、ホスホロアミデート又はホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、ホスホロチオエートオリゴマー、トリシクロDNAオリゴマー、トリシクロホスホロチオエートオリゴマー、2’O-Me修飾オリゴマー、又は前述の任意の組み合わせから選択される非天然化学骨格と、ヒト酸性αグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1、イントロン2、又はエクソン2内の領域に相補的なターゲティング配列とを含む。
本開示のアンチセンスオリゴマーは、概して、ターゲティング配列を一緒になって形成する、又はこれを含む核酸塩基を各々担持する複数のヌクレオチドサブユニットを含む。従って、一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、約10~約40サブユニット、より好ましくは約10~30サブユニット、典型的には15~25サブユニットの長さの範囲である。例えば、本開示のアンチセンス化合物は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40サブユニット長、又は10サブユニット~40サブユニット、10サブユニット~30サブユニット、14サブユニット~25サブユニット、15サブユニット~30サブユニット、17サブユニット~30サブユニット、17サブユニット~27サブユニット、10サブユニット~27サブユニット、10サブユニット~25サブユニット、及び10サブユニット~20サブユニットの範囲であってもよい。特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは約10~約40又は約5~約30ヌクレオチド長である。一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは約14~約25又は約17~約27ヌクレオチド長である。
様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーは完全に修飾された骨格を含み、例えば、骨格の100%が修飾されている(例えば、ある25merアンチセンスオリゴマーは、その骨格全体が本明細書に記載されるとおりの骨格修飾の任意の組み合わせで修飾されたものを含む)。様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、その骨格の約100%~2.5%が修飾されたものを含み得る。様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、その骨格の約99%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、又は2.5%が修飾されたもの、及び間にある反復を含み得る。他の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、本明細書に記載されるとおりの骨格修飾の任意の組み合わせを含み得る。
様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、ホスホロアミデートモルホリノオリゴマー及びホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)、ホスホロチオエート修飾オリゴマー、2’O-メチル修飾オリゴマー、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、ホスホロチオエートオリゴマー、2’O-MOE修飾オリゴマー、2’-フルオロ修飾オリゴマー、2’O,4’C-エチレン架橋核酸(ENA)、トリシクロDNA、トリシクロDNAホスホロチオエートヌクレオチド、2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]修飾オリゴマー、モルホリノオリゴマー、ペプチドコンジュゲート化ホスホロアミデートモルホリノオリゴマー(PPMO)、(i)モルホリノ環の窒素原子との共有結合、及び(ii)(1,4-ピペラジン)-1-イル置換基又は置換(1,4-ピペラジン)-1-イルとの第2の共有結合を伴うリン原子を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO+)、及び(i)モルホリノ環の窒素原子との共有結合及び(ii)4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イル(即ち、APN)又は4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イルの誘導体の環窒素との第2の共有結合を伴うリン原子を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO-X)化学を、前述のいずれかの組み合わせを含め、含むか、それからなるか、又はそれから本質的になる。
ある態様において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーはアンチセンスPPMOオリゴマーを含む。実施形態において、アンチセンスPPMOオリゴマーは、3、4、5、6、7、8、9個又はそれ以上の連続する内部核酸塩基を含む。実施形態において、連続する核酸塩基のうちの1個以上を取り除くことが行われ、それにより2個の連続する核酸塩基しか存在しなくなり、結果として凝集構造が取り除かれる。
実施形態において、アンチセンスPPMOオリゴマーは、3、4、5、6、7、8、9個又はそれ以上の連続する内部G核酸塩基を含む。実施形態において、連続するG核酸塩基のうちの1個以上を取り除くことが行われ、それにより2個の連続するG核酸塩基しか存在しなくなり、結果として凝集構造が取り除かれる。
様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーの骨格は実質的に非荷電であり、必要に応じて細胞膜を越える能動的な輸送又は輸送促進のための基質と認識される。一部の実施形態において、全てのヌクレオシド間結合が非荷電である。オリゴマーが標的RNAと安定二重鎖を形成する能力はまた、標的に対するアンチセンスオリゴマーの長さ及び相補性の程度、G:C対A:T塩基マッチ比、及び任意のミスマッチ塩基の位置を含め、骨格の他の特徴にも関係し得る。アンチセンスオリゴマーの細胞ヌクレアーゼ耐性能力は、生存及び細胞質への薬剤の最終的な送達を促進し得る。
特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、生理的pHで正電荷又はカチオン性の少なくとも1つのヌクレオシド間結合を有する。一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、約5.5~約12のpKaを呈する少なくとも1つのヌクレオシド間結合を有する。更なる実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、約4.5~約12のpKaを呈するヌクレオシド間結合を、約、少なくとも約、又は最大でも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個含有する。一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、約4.5~約12のpKaを呈するヌクレオシド間結合を約又は少なくとも約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%含有する。必要に応じて、アンチセンスオリゴマーは、塩基性窒素及びアルキル、アリール、又はアラルキル基の両方を含むヌクレオシド間結合を少なくとも1個有する。詳細な実施形態において、1つ又は複数のカチオン性ヌクレオシド間結合は、4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イル(APN)基、又はその誘導体を含む。いかなる1つの理論によっても拘束されないが、オリゴマー中に1つ又は複数のカチオン性結合(例えば、APN基又はAPN誘導体)が存在すると、標的ヌクレオチド中の負電荷リン酸との結合が促進されると考えられる。従って、変異体RNAとカチオン性結合を含有するオリゴマーとの間のヘテロ二重鎖の形成は、イオン性引力及びワトソン・クリック塩基対形成の両方によって一体に保持され得る。
一部の実施形態において、カチオン性結合の数は、少なくとも2つ且つヌクレオシド間結合総数の約半分以下、例えば、約又は最大でも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個のカチオン性結合である。しかしながら、一部の実施形態において、最大で全ヌクレオシド間結合がカチオン性結合であり、例えば、ヌクレオシド間結合総数のうちの約又は少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40個がカチオン性結合である。具体的な実施形態において、約19~20サブユニットのオリゴマーは、2~10、例えば4~8個のカチオン性結合を有し、残りは非荷電結合であってもよい。他の具体的な実施形態において、14~15サブユニットのオリゴマーは、2~7、例えば、2、3、4、5、6、又は7個のカチオン性結合を有し、残りは非荷電結合であってもよい。このようにオリゴマー中のカチオン性結合の総数は、約1~10~15~20~30又はそれ以上(間にある全ての整数を含む)まで変動してもよく、オリゴマー全体にわたって散在することができる。
様々な実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、10個の非荷電結合につき約4~5又は4又は5個など、2~5又は2、3、4、又は5個の非荷電結合につき約又は最大約1個のカチオン性結合を有し得る。
特定の実施形態は、約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%のカチオン性結合を含有するアンチセンスオリゴマーを含む。特定の実施形態において、骨格結合の約25%がカチオン性である場合にアンチセンス活性の最適な改良が見られ得る。特定の実施形態において、少数、例えば10~20%のカチオン性結合で、又はカチオン性結合の数が、約60%など、50~80%の範囲である場合に、亢進が見られ得る。
様々な実施形態において、カチオン性結合は骨格に沿って散在する。かかるオリゴマーは、必要に応じて、少なくとも2個の連続する非荷電結合を含有する;即ち、オリゴマーは、必要に応じて、その全長に沿って厳密に交互のパターンを有するわけではない。具体的な例では、1個又は2個のカチオン性結合がそれぞれ骨格に沿って少なくとも1、2、3、4、又は5個の非荷電結合によって隔てられている。
また、カチオン性結合のブロックと非荷電結合のブロックとを有するオリゴマーも含まれる。例えば、非荷電結合の中央ブロックにカチオン性結合のブロックが隣接してもよいし、又は逆であってもよい。一部の実施形態において、オリゴマーはほぼ等しい長さの5’、3’及び中央領域を有し、中央領域にあるカチオン性結合のパーセンテージは、カチオン性結合の総数の約50%、60%、70%、又は80%超である。
特定のアンチセンスオリゴマーでは、カチオン性結合の大部分(例えば、カチオン性結合の70、75%、80%、90%)が、「中央領域」骨格結合、例えば、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15個の最も中央にある結合の近くに分布する。例えば、16、17、18、19、20、21、22、23、又は24merオリゴマーは、カチオン性結合総数の少なくとも50%、60%、70%、又は80が8、9、10、11、又は12個の最も中央にある結合に局在し得る。
ii.骨格化学特徴
アンチセンスオリゴマーは、種々のアンチセンス化学を利用することができる。オリゴマー化学の例としては、限定なしに、ホスホロアミデートモルホリノオリゴマー及びホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)、ホスホロチオエート修飾オリゴマー、2’O-メチル修飾オリゴマー、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、ホスホロチオエートオリゴマー、2’O-MOE修飾オリゴマー、2’-フルオロ修飾オリゴマー、2’O,4’C-エチレン架橋核酸(ENA)、トリシクロDNA、トリシクロDNAホスホロチオエートヌクレオチド、2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]修飾オリゴマー、モルホリノオリゴマー、ペプチドコンジュゲート化ホスホロアミデートモルホリノオリゴマー(PPMO)、(i)モルホリノ環の窒素原子との共有結合、及び(ii)(1,4-ピペラジン)-1-イル置換基又は置換(1,4-ピペラジン)-1-イルとの第2の共有結合を伴うリン原子を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO+)、及び(i)モルホリノ環の窒素原子との共有結合及び(ii)4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イル(即ち、APN)又は4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イルの誘導体の環窒素との第2の共有結合を伴うリン原子を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO-X)化学が、前述のいずれかの組み合わせを含め、挙げられる。一般に、PNA及びLNA化学は、PMO及び2’O-Me修飾オリゴマーと比べて標的結合強度が比較的高いため、より短いターゲティング配列を利用することができる。ホスホロチオエート及び2’O-Me修飾化学を組み合わせて2’O-Me-ホスホロチオエート骨格を作製することができる。例えば、国際公開第2013/112053号パンフレット及び同第2009/008725号パンフレット(本明細書によって全体として参照により援用される)を参照のこと。
一部の例では、PMOなどのアンチセンスオリゴマーを細胞透過性ペプチド(CPP)にコンジュゲートして細胞内送達を促進することができる。ペプチドコンジュゲート化PMOはPPMOと呼ばれ、特定の実施形態としては、国際公開第2012/150960号パンフレット(全体として参照により本明細書に援用される)に記載されるものが挙げられる。一部の実施形態において、例えば本明細書に記載されるとおりのアンチセンスオリゴマーの3’端側末端にコンジュゲート又は連結されたアルギニンリッチペプチド配列が使用されてもよい。特定の実施形態において、例えば本明細書に記載されるとおりのアンチセンスオリゴマーの5’端側末端にコンジュゲート又は連結されたアルギニンリッチペプチド配列が使用されてもよい。
1.ペプチド核酸(PNA)
ペプチド核酸(PNA)は、骨格が、デオキシリボース骨格と構造的に同形であり、N-(2-アミノエチル)グリシン単位からなり、そこにピリミジン又はプリン塩基が結合した、DNAの類似体である。天然ピリミジン及びプリン塩基を含有するPNAは、ワトソン・クリック塩基対形成則に従い相補的オリゴマーにハイブリダイズし、塩基対認識の点でDNAを模倣する(Egholm,Buchardt et al.,1993を参照のこと)。PNAの骨格は、ホスホジエステル結合でなく、むしろペプチド結合によって形成されるため、PNAはアンチセンス適用に良く適している(以下の構造を参照のこと)。この骨格は非荷電であり、そのため通常より高い熱安定性を呈するPNA/DNA又はPNA/RNA二重鎖が生じる。PNAはヌクレアーゼ又はプロテアーゼによっては認識されない。PNAの非限定的な例を以下に示す:
天然構造に対する極端な構造変化にも関わらず、PNAは、DNA又はRNAとのヘリックス形態での配列特異的結合能を有する。PNAの特徴には、相補DNA又はRNAに対する高い結合親和性、単一塩基ミスマッチによって引き起こされる不安定化効果、ヌクレアーゼ及びプロテアーゼに対する耐性、塩濃度に依存しないDNA又はRNAとのハイブリダイゼーション及びホモプリンDNAとの三重鎖形成が含まれる。PANAGENE(商標)は、その専売Bts PNA単量体(Bts;ベンゾチアゾール-2-スルホニル基)及び専売オリゴマー形成方法を開発した。Bts PNA単量体を使用したPNAオリゴマー形成は、脱保護、カップリング及びキャッピングのサイクルの繰り返しで構成される。PNAは、当該技術分野において公知の任意の技法を用いて合成的に作製することができる。例えば、米国特許第6,969,766号明細書、同第7,211,668号明細書、同第7,022,851号明細書、同第7,125,994号明細書、同第7,145,006号明細書及び同第7,179,896号明細書を参照のこと。PNAの調製についてはまた、米国特許第5,539,082号明細書;同第5,714,331号明細書;及び同第5,719,262号明細書も参照のこと。PNA化合物の更なる教示については、Nielsen et al.,Science,254:1497-1500,1991を参照することができる。前述の各々は、全体として参照により援用される。
2.ロックド核酸(LNA)
アンチセンスオリゴマー化合物はまた、「ロックド核酸」サブユニット(LNA)も含有し得る。「LNA」は、架橋核酸(BNA)と呼ばれる修飾クラスのメンバーである。BNAは、リボース環のコンホメーションをC30エンド型(ノーザン)糖パッカーに固定する共有結合によって特徴付けられる。LNAについては、架橋は、2’-O位置と4’-C位置との間のメチレンで構成される。LNAは、骨格の事前組織化及び塩基の積み重なりを亢進させて、ハイブリダイゼーション及び熱安定性を増加させる。
LNAの構造については、例えば、Wengel,et al.,Chemical Communications(1998)455;Tetrahedron(1998)54:3607、及びAccounts of Chem.Research(1999)32:301);Obika,et al.,Tetrahedron Letters(1997)38:8735;(1998)39:5401、及びBioorganic Medicinal Chemistry(2008)16:9230(これらは本明細書によって全体として参照により援用される)を参照することができる。LNAの非限定的な例を以下に示す:
本開示の化合物は1つ以上のLNAを組み込み得る;ある場合には、化合物は全体がLNAで構成されてもよい。個々のLNAヌクレオシドサブユニットの合成方法及びオリゴマーへのその組み込みについては、例えば、米国特許第7,572,582号明細書、同第7,569,575号明細書、同第7,084,125号明細書、同第7,060,809号明細書、同第7,053,207号明細書、同第7,034,133号明細書、同第6,794,499号明細書、及び同第6,670,461号明細書(これらの各々は全体として参照により援用される)に記載されている。典型的なサブユニット間リンカーにはホスホジエステル及びホスホロチオエート部分が含まれる;或いは、非リン含有リンカーが用いられてもよい。更なる実施形態には、各LNAサブユニットがDNAサブユニットによって隔てられているLNA含有化合物が含まれる。ある種の化合物は、サブユニット間リンカーがホスホロチオエートである交互のLNA及びDNAサブユニットで構成される。
2’O,4’C-エチレン架橋核酸(ENA)は、BNAクラスの別のメンバーである。非限定的な例を以下に示す:
ENAオリゴマー及びその調製については、Obika et al.,Tetrahedron Ltt 38(50):8735(本明細書によって全体として参照により援用される)に記載される。本開示の化合物は1つ以上のENAサブユニットを組み込み得る。
3.ホスホロチオエート
「ホスホロチオエート」(又はS-オリゴ)は、非架橋酸素のうちの1つが硫黄に置き換えられた、通常DNAのバリアントである。ホスホロチオエートの非限定的な例を以下に示す:
ヌクレオチド間結合の硫化は、5’→3’及び3’→5’DNA POL 1エキソヌクレアーゼ、ヌクレアーゼS1及びP1、RNアーゼ、血清ヌクレアーゼ及びヘビ毒ホスホジエステラーゼを含めたエンドヌクレアーゼ及びエキソヌクレアーゼの作用を低減する。ホスホロチオエートは2つの主要な経路:ホスホン酸水素に対する二硫化炭素中の元素状硫黄の溶液の作用によるか、又はテトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)若しくは3H-1,2-ベンゾジチオール(bensodithiol)-3-オン1,1-ジオキシド(BDTD)のいずれかで亜リン酸トリエステルを硫化する方法によって作られる(例えば、Iyer et al., J.Org.Chem.55,4693-4699,1990(本明細書によって全体として参照により援用される)を参照のこと)。後者の方法では、元素状硫黄がほとんどの有機溶媒に対して不溶性である問題及び二硫化炭素の毒性が回避される。TETD法及びBDTD法はまた、より高純度のホスホロチオエートも生じる。
4.トリシクロDNA(triclyclo-DNA)及びトリシクロホスホロチオエートヌクレオチド
トリシクロDNA(tc-DNA)は拘束DNA類似体の一クラスであり、各ヌクレオチドがシクロプロパン環の導入によって修飾されることにより骨格のコンホメーション上の柔軟性が制限され、ねじれ角γの骨格幾何学が最適化されている。ホモ塩基性アデニン含有及びチミン含有tc-DNAは、相補RNAと非常に安定したA-T塩基対を形成する。トリシクロDNA及びその合成については、国際公開第2010/115993号パンフレット(本明細書によって全体として参照により援用される)に記載されている。本開示の化合物は1つ以上のトリシクロDNA(tricycle-DNA)ヌクレオチドを組み込み得る;ある場合には、化合物は全体がトリシクロDNA(tricycle-DNA)ヌクレオチドで構成されてもよい。
トリシクロホスホロチオエートヌクレオチドは、ホスホロチオエートサブユニット間結合を含むトリシクロDNAヌクレオチドである。トリシクロホスホロチオエートヌクレオチド及びその合成については、国際公開第2013/053928号パンフレット(本明細書によって全体として参照により援用される)に記載されている。本開示の化合物は1つ以上のトリシクロDNA(tricycle-DNA)ヌクレオチドを組み込み得る;ある場合には、化合物は全体がトリシクロDNA(tricycle-DNA)ヌクレオチドで構成されてもよい。トリシクロDNA(tricycle-DNA)/トリシクロホスホロチオエート(tricycle-phophothioate)ヌクレオチドの非限定的な例を以下に示す:
5.2’O-メチル、2’O-MOE、及び2’-Fオリゴマー
「2’O-Meオリゴマー」分子はリボース分子の2’-OH残基にメチル基を担持している。2’-O-Me-RNAはDNAと同じ(又は類似した)挙動を示すが、ヌクレアーゼ分解から保護されている。2’-O-Me-RNAはまた、更なる安定化のためホスホロチオエート(phosphothioate)オリゴマー(PTO)と組み合わせることもできる。2’O-Meオリゴマー(ホスホジエステル又はホスホロチオエート(phosphothioate))は、当該技術分野における慣用的な技法に従い合成することができる(例えば、Yoo et al.,Nucleic Acids Res.32:2008-16,2004(本明細書によって全体として参照により援用される)を参照のこと)。2’O-Meオリゴマーの非限定的な例を以下に示す:
2’O-Meオリゴマーはまたホスホロチオエート結合も含み得る(2’O-Meホスホロチオエートオリゴマー)。2’O-メトキシエチルオリゴマー(2’-O MOE)は、2’O-Meオリゴマーと同様に、リボース分子の2’-OH残基にメトキシエチル基を担持しており、Martin et al.,Helv.Chim.Acta,78,486-504,1995(本明細書によって全体として参照により援用される)に考察されている。2’O-MOEヌクレオチドの非限定的な例を以下に示す:
上記のアルキル化された2’OHリボース誘導体と対照的に、2’-フルオロオリゴマーは2’位に2’OHの代わりにフルオロ基を含む。2’-Fオリゴマーの非限定的な例を以下に示す:

2’-フルオロオリゴマーについては、国際公開第2004/043977号パンフレット(本明細書によって全体として参照により援用される)に更に記載される。本開示の化合物は1つ以上の2’O-メチル、2’O-MOE、及び2’-Fサブユニットを組み込んでもよく、本明細書に記載される任意のサブユニット間結合を利用し得る。一部の例では、本開示の化合物は、全体が2’O-メチル、2’O-MOE、又は2’-Fサブユニットで構成されてもよい。本開示の化合物の一実施形態は、全体が2’O-メチルサブユニットで構成される。
6.2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]オリゴヌクレオチド(MCE)
MCEは、本開示の化合物に有用な2’O修飾リボヌクレオシドの別の例である。ここでは、ヌクレアーゼ耐性を増加させるため、2’OHが2-(N-メチルカルバモイル)エチル部分に誘導体化される。MCEオリゴマーの非限定的な例を以下に示す:

MCE及びその合成については、Yamada et al.,J.Org.Chem.,76(9):3042-53(本明細書によって全体として参照により援用される)に記載されている。本開示の化合物は1つ以上のMCEサブユニットを組み込み得る。
7.立体特異的オリゴマー
立体特異的オリゴマーは、実質的に純粋な単一のオリゴマーが作り出されるような合成方法により、各リン含有結合の立体化学が決まっているものである。立体特異的オリゴマーの非限定的な例を以下に示す:
上記の例において、オリゴマーの各リンは同じ立体化学を有する。更なる例としては、上記に記載されるオリゴマーが挙げられる。例えば、立体特異的リン含有ヌクレオシド間結合、例えば、ホスホロチオエート、ホスホジエステル、ホスホロアミデート、ホスホロジアミデート、又は他のリン含有ヌクレオシド間結合などを含むLNA、ENA、トリシクロDNA、MCE、2’O-メチル、2’O-MOE、2’-F、及びモルホリノベースのオリゴマーを調製することができる。立体特異的オリゴマー、調製方法、キラル制御された(chirol controlled)合成、キラル設計、及びかかるオリゴマーの調製に使用されるキラル補助剤については、例えば、国際公開第2015107425号パンフレット、国際公開第2015108048号パンフレット、国際公開第2015108046号パンフレット、国際公開第2015108047号パンフレット、国際公開第2012039448号パンフレット、国際公開第2010064146号パンフレット、国際公開第2011034072号パンフレット、国際公開第2014010250号パンフレット、国際公開第2014012081号パンフレット、国際公開第20130127858号パンフレット、及び国際公開第2011005761号パンフレット(これらの各々は本明細書によって全体として参照により援用される)に詳説される。
8.モルホリノベースのオリゴマー
モルホリノベースのオリゴマーとは、核酸塩基を支持するモルホリノサブユニットを含む、且つリボースの代わりにモルホリン環を含有するオリゴマーを指す。例示的ヌクレオシド間結合としては、例えば、一つのモルホリノサブユニットのモルホリン環窒素を隣接するモルホリノサブユニットの4’環外炭素につなぐホスホロアミデート又はホスホロジアミデートヌクレオシド間結合が挙げられる。各モルホリノサブユニットは、塩基特異的水素結合によるオリゴヌクレオチド中の塩基への結合に有効なプリン又はピリミジン核酸塩基を含む。
モルホリノベースのオリゴマー(アンチセンスオリゴマーを含む)については、例えば、米国特許第5,698,685号明細書;同第5,217,866号明細書;同第5,142,047号明細書;同第5,034,506号明細書;同第5,166,315号明細書;同第5,185,444号明細書;同第5,521,063号明細書;同第5,506,337号明細書及び係属中の米国特許出願第12/271,036号明細書;同第12/271,040号明細書;及び国際公開第2009/064471号パンフレット及び同第2012/043730号パンフレット並びにSummerton et al.1997,Antisense and Nucleic Acid Drug Development,7,187-195(これらは本明細書によって全体として参照により援用される)に詳説される。オリゴマー構造内では、リン酸基は一般に、オリゴマーの「ヌクレオシド間結合」を形成すると称される。RNA及びDNAの天然に存在するヌクレオシド間結合は、3’→5’ホスホジエステル結合である。「ホスホロアミデート」基は、3個の結合した酸素原子と1個の結合した窒素原子とを有するリンを含み、一方、「ホスホロジアミデート」基は、2個の結合した酸素原子と2個の結合した窒素原子とを有するリンを含む。本明細書に記載されるモルホリノベースのオリゴマーの非荷電又はカチオン性サブユニット間結合では、常に骨格鎖に1個の窒素がペンダントしている。ホスホロジアミデート結合中の第2の窒素は、典型的にはモルホリン環構造の環窒素である。
「PMO-X」は、(i)モルホリン環の窒素原子との共有結合及び(ii)4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イル(即ち、APN)又は4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イルの誘導体の環窒素との第2の共有結合を伴うリン原子を有するホスホロジアミデートモルホリノベースのオリゴマーを指す。例示的且つ非限定的なPMO-Xオリゴマーについては、PCT出願第PCT/US2011/38459号明細書及び国際公開第2013/074834号パンフレット(これらは本明細書によって全体として参照により援用される)に記載されている。PMO-Xには「PMO-apn」又は「APN」が含まれ、これは少なくとも1つのヌクレオシド間結合を含むPMO-Xオリゴマーを指し、ここではリン原子がモルホリノ基及び4-アミノピペリジン(aminopiperdin)-1-イル(即ち、APN)の環窒素に連結している。具体的な実施形態において、ターゲティング配列を含むアンチセンスオリゴマーは、少なくとも1つのAPN含有結合又はAPN誘導体含有結合を含む。様々な実施形態には、約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%のAPN/APN誘導体含有結合を有するモルホリノベースのオリゴマーが含まれ、ここで残りの結合(100%未満の場合)は非荷電結合であり、例えば、全ヌクレオシド間結合のうちの約又は少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40個がAPN/APN誘導体含有結合である。
一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、式(I)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
各Yは、O及び-NRから独立に選択され、式中、各Rは、H、C~Cアルキル、アラルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNRC(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNRC(=NH)NH、及びGから独立に選択され、式中、RはH及びC~Cアルキルから選択され、nは1~5の整数であり;
Tは、OH及び式:

の部分から選択され、
式中:
Aは、-OH、-N(R、及びRから選択され、式中、各RはH及びC~Cアルキルから独立に選択され、
は、OH、-N(R)CHC(O)NH、及び式:

の部分から選択され、
式中:
は、H及びC~Cアルキルから選択され;
10は、G、-C(O)-R11OH、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR12C(=NH)NH、及び-C(O)(CHNHC(O)(CHNR12C(=NH)NHから選択され、式中:
mは1~5の整数であり、
11は式-(O-アルキル)-のものであり、式中、yは3~10の整数であり、
y個のアルキル基の各々はC~Cアルキルから独立に選択され;
12は、H及びC~Cアルキルから選択され;
の各例は、
-N(R13(式中、各R13は、H及びC~Cアルキルから独立に選択される);
式(II):

の部分
[式中:
15は、H、G、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR18C(=NH)NH、及び-C(O)(CHNHC(O)(CHNR18C(=NH)NHから選択され、式中:
18は、H及びC~Cアルキルから選択され;
qは1~5の整数であり、
各R17は、H及びメチルから独立に選択される];及び
式(III):

の部分
[式中:
19は、H、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR22C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNHC(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNR22C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNH及びGから選択され、式中:
22は、H及びC~Cアルキルから選択され;
rは1~5の整数であり、
20は、H及びC~Cアルキルから選択されるか;又は
19及びR20は、それらが結合する窒素原子と一緒になって、5~7個の環原子を有する、且つ必要に応じて酸素、窒素、及び硫黄から選択される追加のヘテロ原子を含有するヘテロ環式環又はヘテロアリール環を形成する]
から独立に選択され;
は、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)-R23、-C(O)(CHNR24C(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNR24C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNHC(=NH)NH、及び式:

の部分
[式中、
23は式-(O-アルキル)-OHのものであり、式中、vは3~10の整数であり、v個のアルキル基の各々はC~Cアルキルから独立に選択され;
24は、H及びC~Cアルキルから選択され;
sは1~5の整数であり;
Lは、-C(O)(CHC(O)-及び-C(O)(CH(CHC(O)-から選択され;
各R25は式-(CHOC(O)N(R26のものであり、式中、各R26は式-(CHNHC(=NH)NHのものである]
から選択され、
式中、Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合し、
式中、Gは1回の出現で存在してもよく、又は存在しない。
一部の実施形態において、Rは式:

の部分であり、式中、Lは、-C(O)(CHC(O)-又は-C(O)(CH(CHC(O)-から選択され、
各R25は式-(CHOC(O)N(R26のものであり、式中、各R26は式-(CHNHC(=NH)NHのものである。かかる部分については、米国特許第7,935,816号明細書(全体として参照により本明細書に援用される)に更に記載される。
特定の実施形態において、Rは、以下に示すいずれかの部分を含んでもよい:
特定の実施形態において、各Rは-N(CHである。一部の実施形態において、R基の約50~90%はジメチルアミノ(即ち-N(CH)である。特定の実施形態において、R基の約66%はジメチルアミノである。
一部の非限定的な実施形態において、各Rは-N(CHであり、Xは、ウラシル(U)又はチミン(T)から選択される。
本開示の一部の実施形態において、Rは、


から選択されてもよい。
一部の実施形態において、少なくとも1つのR

である。
特定の実施形態において、Tは

から選択される。
Yは出現毎にOである。一部の実施形態において、Rは、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
様々な実施形態において、Tは、

から選択され、
Yは出現毎にOであり、RはGである。
一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
は、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、RはGである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、RはGである。一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、RはGである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOである。一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、RはHである。
一部の実施形態において、Rは、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
様々な実施形態において、Rは、H又はGから選択される。詳細な実施形態において、RはGである。一部の実施形態において、RはH又はアシルである。一部の実施形態において、各Rは-N(CHである。一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
別の態様において、アンチセンスオリゴマーは、式(Ia)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは約13~約38の整数であり;
各Yは、O及び-NRから独立に選択され、式中、各Rは、H、C~Cアルキル、アラルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNRC(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNRC(=NH)NH、及びGから独立に選択され、式中、RはH及びC~Cアルキルから選択され、nは1~5の整数であり;
Tは、OH及び式:

の部分から選択され、
式中:
Aは、-OH、-N(R、及びRから選択され、式中:
各Rは、H及びC~Cアルキルから独立に選択され、
は、OH、-N(R)CHC(O)NH、及び式:

の部分から選択され、
式中:
は、H及びC~Cアルキルから選択され;
10は、G、-C(O)-R11OH、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR12C(=NH)NH、及び-C(O)(CHNHC(O)(CHNR12C(=NH)NHから選択され、式中:
mは1~5の整数であり、
11は式-(O-アルキル)-のものであり、式中、yは3~10の整数であり、
y個のアルキル基の各々はC~Cアルキルから独立に選択され;
12は、H及びC~Cアルキルから選択され;
の各例は、
-N(R13(式中、各R13は、H及びC~Cアルキルから独立に選択される);
式(II):

の部分
[式中:
15は、H、G、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR18C(=NH)NH、及び-C(O)(CHNHC(O)(CHNR18C(=NH)NHから選択され、式中:
18は、H及びC~Cアルキルから選択され;
qは1~5の整数であり;
各R17は、H及びメチルから独立に選択される];及び
式(III):

の部分
[式中:
19は、H、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR22C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNHC(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNR22C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNH及びGから選択され、式中:
22は、H及びC~Cアルキルから選択され;
rは1~5の整数であり、
20は、H及びC~Cアルキルから選択されるか;又は
19及びR20は、それらが結合する窒素原子と一緒になって、5~7個の環原子を有する、且つ必要に応じて酸素、窒素、及び硫黄から選択される追加のヘテロ原子を含有するヘテロ環式環又はヘテロアリール環を形成する]
から独立に選択され;
は、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、C~Cアルキル、-C(=NH)NH、-C(O)-R23、-C(O)(CHNR24C(=NH)NH、-C(O)(CHNHC(O)(CHNR24C(=NH)NH、-C(O)CH(NH)(CHNHC(=NH)NH、及び式:

の部分
[式中、
23は式-(O-アルキル)-OHのものであり、式中、vは3~10の整数であり、v個のアルキル基の各々はC~Cアルキルから独立に選択され;
24は、H及びC~Cアルキルから選択され;
sは1~5の整数であり;
Lは、-C(O)(CHC(O)-及び-C(O)(CH(CHC(O)-から選択され;
各R25は式-(CHOC(O)N(R26のものであり、式中、各R26は式-(CHNHC(=NH)NHのものである]
から選択され、
式中、Gは、式-C(O)CHNH-CPPを含む細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、式中、CPPは、式:

のものであり、
式中、RはH又はアシルであり、
式中、Gは1回の出現で存在してもよく、又は存在しない。
特定の実施形態において、Tは、

から選択され、
Yは出現毎にOである。一部の実施形態において、Rは、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
様々な実施形態において、Tは、

から選択され、
Yは出現毎にOであり、RはGである。
一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、Rは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、RはGである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、RはGである。一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、RはGである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOである。一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、Yは出現毎にOであり、各Rは-N(CHであり、RはHである。
一部の実施形態において、Rは、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
様々な実施形態において、Rは、H又はGから選択される。詳細な実施形態において、RはGである。一部の実施形態において、RはH又はアシルである。一部の実施形態において、各Rは-N(CHである。一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
一部の実施形態において、Rはアセチルである。
例えば、式(I)及び(Ia)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1内にある標的領域と相補的である。例えば、式(I)及び(Ia)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1内にある標的領域と相補的であり、ここで標的領域は、ターゲティング配列と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、少なくとも1個の追加の核酸塩基はターゲティング配列に相補的な核酸塩基を有さず、少なくとも1個の追加の核酸塩基は標的領域の内部にある。
実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内である。
特定の実施形態において、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(IVa)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Tは、OH及び式:

の部分から選択され、
式中:
Aは、-OH、-N(R、及びRから選択され、式中:
各Rは、H及びC~Cアルキルから独立に選択され、
は、電子対及びHから選択され、
は、OH、-N(R)CHC(O)NH、及び式:

の部分から選択され、
式中:
は、H及びC~Cアルキルから選択され;
10は、-C(O)-R11OH、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、-C(=NH)NH、-C(O)(CHNR12C(=NH)NH、及び-C(O)(CHNHC(O)(CHNR12C(=NH)NHから選択され、式中:
mは1~5の整数であり、
11は式-(O-アルキル)-のものであり、式中、yは3~10の整数であり、
y個のアルキル基の各々はC~Cアルキルから独立に選択され;
12は、H及びC~Cアルキルから選択され;
の各例は独立に-N(R1314であり、式中、各R13は、H及びC~Cアルキルから独立に選択され、R14は、電子対及びHから選択され;
は、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、及びC~Cアルキルから選択される。
特定の実施形態において、Tは、

から選択され、
Yは出現毎にOである。一部の実施形態において、Rは、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
様々な実施形態において、Tは、

から選択される。
一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
は、式:

のものである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものである。
一部の実施形態において、Rは、H、トリチル、又はアシルである。一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。一部の実施形態において、各Rは-N(CHである。
特定の実施形態において、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(IVb)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Tは、式:

の部分から選択され、
式中、Rは、H及びC~Cアルキルから選択され;
の各例は独立に-N(Rであり、式中、各Rは、H及びC~Cアルキルから独立に選択され;
は、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、ステアロイル、及びC~Cアルキルから選択される。
様々な実施形態において、Rは、H又はアシルから選択される。一部の実施形態において、RはHである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり;
は水素である。
特定の実施形態において、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(IVc)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
各YはOであり;
各Rは独立に、

からなる群から選択され、
式中、少なくとも1つのRは-N(CHである。
一部の実施形態において、Xは、ウラシル(U)又はチミン(T)から選択される。一部の実施形態において、各Rは-N(CHである。
特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、式(V)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数である。
例えば、式(IVa)、(IVb)、(IVc)及び(V)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む一部の実施形態において、ターゲティング配列は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーに関連するエクソン標的を含む標的領域と相補的である。特定の実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む標的配列と相補的である。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
例えば、式(IVa)、(IVb)、(IVc)及び(V)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む一部の実施形態において、ターゲティング配列は、脊髄性筋萎縮症に関連するエクソン標的を含む標的領域と相補的である。特定の実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む標的配列と相補的である。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
例えば、式(IVa)、(IVb)、(IVc)及び(V)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む一部の実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1内にある標的領域と相補的である。例えば、式(IVa)、(IVb)、(IVc)及び(V)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む様々な実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのエクソン2に関連する標的領域と相補的であり、ここで標的領域は、ターゲティング配列と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、少なくとも1個の追加の核酸塩基はターゲティング配列に相補的な核酸塩基を有さず、少なくとも1個の追加の核酸塩基は標的領域の内部にある。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
様々な態様において、アンチセンスオリゴマーは、配列番号1~128のいずれか1つの欠失配列を含み、ここで配列番号1~128のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。様々な実施形態において、オリゴヌクレオチドは、CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTAG(配列番号69;エテプリルセン);GTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC(配列番号70;ゴロジルセン);又はCAATGCCATCCTGGAGTTCCTG(配列番号71;カシメルセン)を含む。様々な実施形態において、欠失配列は配列番号69~71のいずれか1つを含み、ここで配列番号72~74のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。実施形態において、欠失している少なくとも1個の核酸塩基は、配列番号69~71のいずれか1つの配列の内部にある。
特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、式(VI)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、
式中、各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Tは、

から選択され;
各Rは、

からなる群から独立に選択され、
は、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、
式中、Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合し、
式中、Tは、

であり、又はRはGである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
はGである。特定の実施形態において、Rの少なくとも1回の出現は-N(CHである。一部の実施形態において、Rの各出現は-N(CHである。一部の実施形態において、Tは、式:

のものである。
特定の実施形態において、Rの少なくとも1回の出現は-N(CHである。一部の実施形態において、Rの各出現は-N(CHである。
一部の実施形態において、Tは、式:

のものであり、
はGであり、Rの各出現は-N(CHである。
特定の実施形態において、R2は、H、アセチル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、Tは、式:

のものである。様々な実施形態において、Rはアセチルである。特定の実施形態において、Rの少なくとも1回の出現は-N(CHである。一部の実施形態において、Rの各出現は-N(CHである。
様々な実施形態において、Rは、H、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
特定の実施形態において、R2はアセチルであり、Tは、式:

のものであり、Rの各出現は-N(CHである。
一部の実施形態において、式中、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
一部の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、式(VII)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、
式中、各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Tは、

から選択され;
各Rは-N(Rであり、式中、各Rは独立にC~Cアルキルであり;
は、H、G、アシル、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、
式中、Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合し、
式中、Tは、

であり、又はRはGである。
一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
特定の実施形態において、Tは、式:

のものであり、RはGである。一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
様々な実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アセチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
特定の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、式(VIIa)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩であり、
式中、各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Tは、

から選択され:
の各例は-N(Rであり、式中、各Rは独立にC~Cアルキルであり;
Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合する。
一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
様々な実施形態において、Rの各例は-N(CHであり、Gは、式:

のものであり、
はアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。様々な実施形態において、Rの各例は-N(CHであり、CPPは、式:

のものであり、
はアセチルである。
様々な態様において、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、式(VIIb)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩を含み、式中:
ここで各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
の各例は-N(Rであり、式中、各Rは独立にC~Cアルキルであり;
Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合する。
一部の実施形態において、Rの少なくとも1つの例は-N(CHである。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
様々な実施形態において、R1の各例は-N(CH3)2であり、Gは、式:

のものであり、
はアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。様々な実施形態において、Rの各例は-N(CHであり、CPPは、式:

のものであり、
はアセチルである。
様々な態様において、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、式(VIIc)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩を含み、式中:
ここで各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合する。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
様々な実施形態において、Gは、式:

のものであり、
はアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。様々な実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
はアセチルである。
様々な態様において、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(VIId)の化合物:

であり、
式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
の各例は-N(Rであり、式中、各Rは独立にC~Cアルキルであり;
は、H、トリチル、4-メトキシトリチル、アセチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され;
Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、
-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合する。
一部の実施形態において、R1の少なくとも1つの例は-N(CH3)2である。特定の実施形態において、Rの各例は-N(CHである。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
様々な実施形態において、Rの各例は-N(CHであり、Gは、式:

のものであり、
はアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。様々な実施形態において、Rの各例は-N(CHであり、CPPは、式:

のものであり、
はアセチルである。
様々な態様において、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、式(VIIe)の化合物:

又はその薬学的に許容可能な塩を含み、式中:
各Nuは、一緒になってターゲティング配列を形成する核酸塩基であり;
Zは8~38の整数であり;
は、H、トリチル、4-メトキシトリチル、アセチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され;
Gは、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNH-CPP、-C(O)(CHNHC(O)(CHNH-CPP、-C(O)CHNH-CPP、及び:

から選択される細胞透過性ペプチド(「CPP」)及びリンカー部分であり、
式中、CPPはCPPカルボキシ末端のアミド結合によってリンカー部分に結合する。
一部の実施形態において、Gは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。
様々な実施形態において、Gは、式:

のものであり、
はアセチルである。
特定の実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
式中、Rは、H、アシル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一部の実施形態において、Rはアセチルである。様々な実施形態において、CPPは、式:

のものであり、
はアセチルである。
例えば、式(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む様々な実施形態において、ターゲティング配列は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーに関連するエクソン標的を含む標的領域と相補的である。特定の実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む標的配列と相補的である。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
例えば、式(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む様々な実施形態において、ターゲティング配列は、脊髄性筋萎縮症に関連するエクソン標的を含む標的領域と相補的である。特定の実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む標的配列と相補的である。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
例えば、式(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む様々な実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1内にある標的領域と相補的である。例えば、式(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)のアンチセンスオリゴマーの実施形態を含む様々な実施形態において、ターゲティング配列は、ヒトαグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのエクソン2に関連する標的領域と相補的であり、ここで標的領域は、ターゲティング配列と比較して少なくとも1個の追加の核酸塩基を含み、少なくとも1個の追加の核酸塩基はターゲティング配列に相補的な核酸塩基を有さず、少なくとも1個の追加の核酸塩基は標的領域の内部にある。更に、特定の実施形態において、100%の相補性を有する配列が選択され、且つ1個以上の核酸塩基が取り除かれ(又はそれに代えて1個以上の欠損した核酸塩基を伴い合成され)、従って得られる配列は、標的領域中のその天然の相補体と比べて1個以上の欠損した核酸塩基を有することになる。1個以上の核酸塩基が取り除かれた部分は別として、残りの部分は100%相補的であることが企図される。しかしながら、相補性レベルの低下が存在する可能性があることは、本発明の範囲内にある。実施形態において、ターゲティング配列がそうしなければ一続きの3若しくは4個若しくはそれ以上の連続する同一の核酸塩基又は生物学的パリンドローム配列を含むことになるとき、少なくとも1個の核酸塩基が取り除かれる。
様々な態様において、アンチセンスオリゴマーは、配列番号1~128のいずれか1つの欠失配列を含み、ここで配列番号1~128のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。様々な実施形態において、オリゴヌクレオチドは、CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTAG(配列番号69;エテプリルセン);GTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC(配列番号70;ゴロジルセン);又はCAATGCCATCCTGGAGTTCCTG(配列番号71;カシメルセン)を含む。
本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー、方法、又は組成物のいずれかの一部の実施形態において、Zは、8~28、15~38、15~28、8~25、15~25、10~38、10~25、12~38、12~25、14~38、又は14~25の整数である。本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー、方法、又は組成物のいずれかの一部の実施形態において、Zは、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、又は38である。本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー、方法、又は組成物のいずれかの一部の実施形態において、Zは、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、又は28である。本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー、方法、又は組成物のいずれかの一部の実施形態において、Zは、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は25である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、8~28の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、15~38の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、15~28の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、8~25の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、15~25の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、10~38の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、10~25の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、12~38の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、12~25の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、14~38の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、14~25の整数である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、又は38である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、又は28である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示の修飾アンチセンスオリゴマーの各Zは、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は25である。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示のアンチセンスオリゴマーの各Nuは、独立に、アデニン、グアニン、チミン、ウラシル、シトシン、ヒポキサンチン、2,6-ジアミノプリン、5-メチルシトシン、C5-プロピニル修飾ピリミジン、及び9-(アミノエトキシ)フェノキサジンからなる群から選択される。
一部の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示のアンチセンスオリゴマーのターゲティング配列は、ヒト酸性αグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1、イントロン2、又はエクソン2内にある標的領域の10個以上の連続ヌクレオチドと相補的である。特定の実施形態において、式(I)、(Ia)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(V)、(VI)、(VII)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIc)、(VIId)、(VIIe)、及び(VIII)の化合物を含めた本開示のアンチセンスオリゴマーのターゲティング配列は、少なくとも12個の連続ヌクレオチドの断片であるか、又は配列と少なくとも90%の配列同一性を有するバリアントである(式中、Xは、ウラシル(U)又はチミン(T)から選択することができる。
本開示において用いることのできる追加的なアンチセンスオリゴマー/化学としては、以下の特許及び特許公報(これらの内容は参照により本明細書に援用される):国際公開第2007/002390号パンフレット;同第2010/120820号パンフレット;及び同第2010/148249号パンフレット;米国特許第7,838,657号明細書;及び米国特許出願公開第2011/0269820号明細書に記載されるものが挙げられる。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、当該技術分野において公知の並びに本明細書及び本明細書に引用される参考文献に記載される方法を用いて、段階的固相合成により調製することができる。
iii.塩基性窒素ヌクレオシド間リンカーを有するPMO-Xの調製
モルホリノサブユニット、修飾サブユニット間結合、及びそれを含むオリゴマーは、例えば、米国特許第5,185,444号明細書、及び同第7,943,762号明細書(これらは全体として参照により援用される)に記載されるとおり調製することができる。モルホリノサブユニットは、以下の一般的反応スキームIに従い調製することができる。
反応スキーム1.モルホリノサブユニットの調製

反応スキーム1(式中、Bは塩基対形成部分を表し、及びPGは保護基を表す)を参照すると、モルホリノサブユニットは、図示されるとおり対応するリボヌクレオシド(1)から調製され得る。モルホリノサブユニット(2)は、必要に応じて、好適な保護基前駆体、例えば塩化トリチルとの反応によって保護されてもよい。3’保護基は、以下に更に詳細に記載するとおり、固体状態オリゴマー合成の間に概して取り除かれる。塩基対形成部分は、固相オリゴマー合成用に好適に保護されてもよい。好適な保護基としては、アデニン及びシトシンに対するベンゾイル、グアニンに対するフェニルアセチル、及びヒポキサンチン(I)に対するピバロイルオキシメチルが挙げられる。ピバロイルオキシメチル基は、ヒポキサンチンヘテロ環塩基のN1位に導入することができる。保護されていないヒポキサンチンサブユニットが用いられてもよいが、塩基が保護されているとき、活性化反応における収率がはるかに優れている。他の好適な保護基としては、同時係属中の米国特許出願第12/271,040号明細書(本明細書によって全体として参照により援用される)に開示されるものが挙げられる。
3が活性化リン化合物4と反応すると、所望の結合部分を有するモルホリノサブユニット5が生じる。構造4の化合物は、当業者に公知の幾つもの方法を用いて調製することができる。例えば、かかる化合物は、対応するアミンとオキシ塩化リンとの反応によって調製されてもよい。この点で、アミン出発物質は、当該技術分野において公知の任意の方法、例えば、本実施例及び米国特許第7,943,762号明細書に記載される方法を用いて調製することができる。
構造5の化合物は、サブユニット間結合を含むオリゴマーを調製するための固相自動オリゴマー合成において使用することができる。かかる方法は当該技術分野において周知である。簡潔に言えば、構造5の化合物は、固体支持体とのリンカーを含有するように5’末端が修飾されてもよい。例えば、化合物5は、L11及びL15を含むリンカーによって固体支持体に連結されてもよい。
任意の数の修飾された結合を含有するモルホリノオリゴマーが、本明細書に記載される方法、当該技術分野において公知の及び/又は本明細書に参照により記載される方法を用いて調製され得る。また、実施例には、以前に記載されたとおりに調製されたモルホリノオリゴマー(例えば、国際公開第2008036127号パンフレットを参照のこと)の大域的修飾も記載される。
用語「保護基」は、化合物の一部又は全ての反応性部分をブロックして、保護基が取り除かれるまでかかる部分が化学反応に関与するのを防ぐ化学的部分、例えば、T.W.Greene,P.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd ed.John Wiley & Sons(1999)に列挙及び説明される部分を指す。異なる保護基が用いられる場合、各々の(異なる)保護基が異なる手段によって取り除き可能であることが有利であり得る。全く異種の反応条件下で切断される保護基によれば、かかる保護基を区別して取り除くことが可能になる。例えば、保護基は、酸、塩基、及び水素化分解によって取り除くことができる。トリチル、ジメトキシトリチル、アセタール及びtert-ブチルジメチルシリルなどの基は酸に不安定であり、水素化分解によって取り除くことが可能なCbz基、及び塩基に不安定なFmoc基によって保護されたアミノ基の存在下でカルボキシ及びヒドロキシ反応性部分の保護に使用され得る。tert-ブチルカルバメートなどの酸に不安定な基、又は酸及び塩基の両方に対して安定しているが、加水分解的に取り除き可能なカルバメートでブロックされたアミンの存在下では、カルボン酸部分が、限定なしに、メチル、又はエチルなどの塩基に不安定な基でブロックされてもよく、ヒドロキシ反応性部分が、アセチルなどの塩基に不安定な基でブロックされてもよい。
カルボン酸及びヒドロキシル反応性部分はまた、ベンジル基など、加水分解的に取り除き可能な保護基でブロックされてもよく、一方、アミン基は、Fmocなど、塩基に不安定な基でブロックされてもよい。式(I)の化合物の合成に特に有用なアミン保護基は、トリフルオロアセタミドである。カルボン酸反応性部分は、2,4-ジメトキシベンジルなど、酸化的に取り除き可能な保護基でブロックされてもよく、一方、共存するアミノ基は、フッ化物に不安定なシリルカルバメートでブロックされてもよい。
アリルブロック基は酸及び塩基保護基の存在下で有用である。なぜなら、前者は安定であり、後で金属又はπ酸触媒によって取り除くことができるためである。例えば、アリルブロック化カルボン酸は、酸に不安定なt-ブチルカルバメート又は塩基に不安定な酢酸アミン保護基の存在下でパラジウム(0)触媒反応によって脱保護することができる。更に別の形態の保護基は、化合物又は中間体が結合し得る樹脂である。残基がその樹脂に結合している限り、当該の官能基はブロックされており、反応することができない。樹脂から遊離すると、その官能基は反応に利用可能になる。
典型的なブロック基/保護基は当該技術分野において公知であり、限定はされないが、以下の部分が挙げられる:
特に注記しない限り、化学物質は全て、Sigma-Aldrich-Flukaから入手した。ベンゾイルアデノシン、ベンゾイルシチジン、及びフェニルアセチルグアノシンは、Carbosynth Limited,UKから入手した。
本明細書に記載されるとおりの更なる結合修飾を含むPMO、PMO+、PPMO、及びPMO-Xの合成は、当該技術分野において公知の、及び係属中の米国特許出願第12/271,036号明細書及び同第12/271,040号明細書並びに国際公開第2009/064471号パンフレット(これらは本明細書によって全体として参照により援用される)に記載される方法を用いて行った。
3’トリチル修飾を有するPMOは、本質的に国際公開第2009/064471号パンフレットに記載されるとおり合成し、但し脱トリチル化ステップは省略する。
III.製剤
本開示の化合物はまた、取り込み、分布及び/又は吸収を補助するため、例えば、リポソーム、受容体に標的化される分子、経口、直腸、局所又は他の製剤のように、他の分子、分子構造又は化合物の混合物と混合され、封入され、コンジュゲートされ、又は他の方法で合わされてもよい。かかる取り込み、分布及び/又は吸収補助製剤の調製を教示する代表的な米国特許としては、限定はされないが、米国特許第5,108,921号明細書;同第5,354,844号明細書;同第5,416,016号明細書;同第5,459,127号明細書;同第5,521,291号明細書;同第5,543,158号明細書;同第5,547,932号明細書;同第5,583,020号明細書;同第5,591,721号明細書;同第4,426,330号明細書;同第4,534,899号明細書;同第5,013,556号明細書;同第5,108,921号明細書;同第5,213,804号明細書;同第5,227,170号明細書;同第5,264,221号明細書;同第5,356,633号明細書;同第5,395,619号明細書;同第5,416,016号明細書;同第5,417,978号明細書;同第5,462,854号明細書;同第5,469,854号明細書;同第5,512,295号明細書;同第5,527,528号明細書;同第5,534,259号明細書;同第5,543,152号明細書;同第5,556,948号明細書;同第5,580,575号明細書;及び同第5,595,756号明細書(これらの各々は、本明細書において参照により援用される)が挙げられる。
本開示のアンチセンス化合物は、任意の薬学的に許容可能な塩、エステル、又はかかるエステルの塩、又はヒトを含めた動物への投与時に、生物学的に活性な代謝産物又はその残留物を(直接又は間接的に)提供する能力を有する任意の他の化合物を包含する。従って、例えば、本開示はまた、プロドラッグ及び本開示の化合物の薬学的に許容可能な塩、かかるプロドラッグの薬学的に許容可能な塩、及び他の生物学的同等物にも関する。
本明細書で使用されるとき、用語「プロドラッグ」は、不活性形態で調製され、それが体内又はその細胞内で内因性酵素又は他の化学物質及び/又は条件の作用によって活性形態(即ち薬物)に変換される治療剤を指す。特に、本開示のオリゴマーのプロドラッグバージョンは、1993年12月9日に公開されたGosselin et al.に対する国際公開第93/24510号パンフレット、又はImbach et al.に対する国際公開第94/26764号パンフレット及び米国特許第5,770,713号明細書に記載される方法に従いSATE[(S-アセチル-2-チオエチル)リン酸]誘導体として調製される。
本明細書で使用されるとき、用語「薬学的に許容可能な塩」は、本開示の化合物の生理学的及び薬学的に許容可能な塩:即ち、親化合物の所望の生物学的活性を保持している、且つそれに対して望ましくない毒性効果を付与しない塩を指す。オリゴマーについて、薬学的に許容可能な塩及びその使用の例は、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。
本開示はまた、本開示のアンチセンス化合物を含む医薬組成物及び製剤も含み得る。本開示の医薬組成物は、所望されるのが局所的治療か、それとも全身的治療か、及び治療される範囲に応じて幾つもの方法で投与され得る。投与は、局所(点眼並びに腟及び直腸送達を含む粘膜に対するものを含む)、肺(例えば、ネブライザーによるものを含めた、粉末又はエアロゾルの吸入又はインサフレーションによるもの);気管内、鼻腔内、表皮及び経皮)、経口又は非経口であり得る。非経口投与には、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内又は筋肉内注射又は注入;又は頭蓋内、例えば、髄腔内又は脳室内投与が含まれる。少なくとも1つの2’-O-メトキシエチル修飾を有するオリゴマーは、経口投与に特に有用であると考えられる。局所投与用の医薬組成物及び製剤には、経皮パッチ、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、滴剤、坐薬、スプレー、液体及び散剤が含まれ得る。従来の医薬担体、水溶液、粉末又は油性基剤、増粘剤などが必要であってもよいし、又は所望されてもよい。コーティングされたコンドーム、手袋などもまた有用であり得る。
好都合には単位剤形で提供されてもよい本開示の医薬製剤は、製薬産業で周知の従来技法に従い調製されてもよい。かかる技法は、活性成分を医薬担体又は賦形剤と合わせるステップを含む。一般に、製剤は、活性成分を液体担体又は微粉化された固体担体又は両方と均一且つ均質に合わせ、次に必要であればその生成物を成形することにより調製される。
本開示の組成物は、限定はされないが、錠剤、カプセル、ゲルカプセル、液体シロップ、ソフトゲル、坐薬、及び浣腸など、多くの可能な剤形のいずれに製剤化されてもよい。本開示の組成物はまた、水性、非水性又は混合媒体中の懸濁液として製剤化されてもよい。水性懸濁液は、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール及び/又はデキストランを含め、懸濁液の粘度を増加させる物質を更に含有し得る。懸濁液はまた、安定剤も含有し得る。
本開示の医薬組成物としては、限定はされないが、溶液、エマルション、フォーム及びリポソーム含有製剤が挙げられる。本開示の医薬組成物及び製剤は、1つ以上の透過促進剤、担体、賦形剤又は他の活性若しくは不活性成分を含み得る。
エマルションは、典型的には、1つの液体が別の液体中に通常直径0.1μm超の液滴の形態で分散した不均一系である。エマルションは、分散相に加えて追加的な成分と、水相中、油性相中、又はそれ自体別個の相のいずれかの溶液として存在し得る活性薬物とを含有し得る。マイクロエマルションが本開示の実施形態として含まれる。エマルション及びその使用は当該技術分野において周知であり、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。
本開示の製剤にはリポソーム製剤が含まれる。本明細書で使用されるとき、用語「リポソーム」は、1層又は複数層の球状の二重層に配置された両親媒性脂質で構成される小胞を意味する。リポソームは、親油性材料で形成される膜と、送達しようとする組成物を含有する水性の内部とを有する単層状又は多層状の小胞である。カチオン性リポソームは、負電荷DNA分子と相互作用して安定複合体を形成すると考えられる正電荷リポソームである。pH感受性又は負電荷のリポソームは、DNAと複合体化するよりむしろDNAを捕捉すると考えられる。カチオン性及び非カチオン性の両方のリポソームとも、細胞へのDNAの送達に用いられている。
リポソームにはまた、「立体的に安定化した」リポソームも含まれ、これは、本明細書で使用されるとき、リポソームに組み込まれると、特殊化した脂質を含まないリポソームと比べて循環寿命の向上をもたらす1つ以上の特殊化した脂質を含むリポソームを指す用語である。立体的に安定化したリポソームの例は、リポソームの小胞形成脂質部分の部分が1つ以上の糖脂質を含むか、又はポリエチレングリコール(PEG)部分などの1つ以上の親水性ポリマーで誘導体化されているものである。リポソーム及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。
本開示の医薬製剤及び組成物はまた、界面活性剤も含み得る。薬物製品、製剤及びエマルションにおける界面活性剤の使用は当該技術分野において周知である。界面活性剤及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。
一部の実施形態において、本開示は、核酸、特にオリゴマーの効率的な送達に影響を与えるため様々な透過促進剤を利用する。非親油性薬物が細胞膜にわたって拡散する助けとなることに加えて、透過促進剤はまた、親油性薬物の透過性も向上させる。透過促進剤は、5つの広義のカテゴリ、即ち、界面活性剤、脂肪酸、胆汁酸塩、キレート剤、及び非キレート非界面活性剤のうちの1つに属するものとして分類されてもよい。透過促進剤及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。
当業者は、製剤がその意図される使用、即ち投与経路に従い慣用的に設計されることを認識する。
局所投与用の製剤には、本開示のオリゴマーが脂質、リポソーム、脂肪酸、脂肪酸エステル、ステロイド、キレート剤及び界面活性剤などの局所送達剤と混合されたものが含まれる。脂質及びリポソームには、中性のもの(例えば、ジオレオイルホスファチジルDOPEエタノールアミン、ジミリストイルホスファチジルコリンDMPC、ジステアロイルホスファチジルコリン(distearolyphosphatidyl choline))、負のもの(例えば、ジミリストイルホスファチジルグリセロールDMPG)及びカチオン性のもの(例えば、ジオレオイルテトラメチルアミノプロピルDOTAP及びジオレオイルホスファチジルエタノールアミンDOTMA)が含まれる。
局所投与又は他の投与のために、本開示のオリゴマーはリポソーム内に封入されてもよく、又はそれとの、特にカチオン性リポソームとの複合体を形成してもよい。或いは、オリゴマーは脂質と、特にカチオン性脂質と複合体化されてもよい。脂肪酸及びエステル、その薬学的に許容可能な塩、及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。局所製剤については、1999年5月20日に出願された米国特許出願第09/315,298号明細書(全体として参照により本明細書に援用される)に詳細に記載される。
経口投与用の組成物及び製剤には、散剤又は顆粒、微粒子、ナノ粒子、水中又は非水性媒体中の懸濁液又は溶液、カプセル、ゲルカプセル、サシェ、錠剤又はミニ錠剤が含まれる。増粘剤、香味剤、希釈剤、乳化剤、分散助剤又は結合剤が望ましいものであり得る。経口製剤は、本開示のオリゴマーが1つ以上の透過促進剤、界面活性剤及びキレーターと併せて投与されるものである。界面活性剤には、脂肪酸及び/又はそのエステル若しくは塩、胆汁酸及び/又はその塩が含まれる。胆汁酸/塩及び脂肪酸及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。一部の実施形態において、本開示は、胆汁酸/塩と組み合わせた透過促進剤、例えば脂肪酸/塩の組み合わせを提供する。例示的組み合わせは、ラウリン酸、カプリン酸及びUDCAのナトリウム塩である。更なる透過促進剤には、ポリオキシエチレン-9-ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン-20-セチルエーテルが含まれる。本開示のオリゴマーは、噴霧乾燥粒子を含めた顆粒形態で経口的に送達されてもよいし、又は複合体化されてマイクロ粒子又はナノ粒子を形成してもよい。オリゴマー複合体化剤及びその使用については、米国特許第6,287,860号明細書(全体として本明細書に援用される)に更に記載される。オリゴマー用の経口製剤及びその調製については、米国特許出願第09/108,673号明細書(1998年7月1日出願)、同第09/315,298号明細書(1999年5月20日出願)及び同第10/071,822号明細書、2002年2月8日出願(この各々が全体として参照により本明細書に援用される)に詳細に記載される。
非経口、髄腔内又は脳室内投与用の組成物及び製剤には、緩衝剤、希釈剤及び他の好適な添加剤、限定はされないが、透過促進剤、担体化合物及び他の薬学的に許容可能な担体又は賦形剤なども含有し得る滅菌水溶液が含まれ得る。
本開示の特定の実施形態は、1つ以上のオリゴマー化合物と、非アンチセンス機構によって機能する1つ以上の他の化学療法剤とを含有する医薬組成物を提供する。かかる化学療法剤の例としては、限定はされないが、ダウノルビシン、ダウノマイシン、ダクチノマイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、エソルビシン、ブレオマイシン、マホスファミド、イホスファミド、シトシンアラビノシド、ビスクロロエチルニトロソウレア(bis-chloroethylnitrosurea)、ブスルファン、マイトマイシンC、アクチノマイシンD、ミトラマイシン、プレドニゾン、ヒドロキシプロゲステロン、テストステロン、タモキシフェン、ダカルバジン、プロカルバジン、ヘキサメチルメラミン、ペンタメチルメラミン、ミトキサントロン、アムサクリン、クロラムブシル、メチルシクロヘキシルニトロソウレア(methylcyclohexylnitrosurea)、ナイトロジェンマスタード、メルファラン、シクロホスファミド、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、シタラビン、5-アザシチジン、ヒドロキシウレア、デオキシコホルマイシン、4-ヒドロキシペルオキシシクロホスホラミド、5-フルオロウラシル(5-FU)、5-フルオロデオキシウリジン(5-FUdR)、メトトレキサート(MTX)、コルヒチン、タキソール、ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド(VP-16)、トリメトレキサート、イリノテカン、トポテカン、ゲムシタビン、テニポシド、シスプラチン及びジエチルスチルベストロール(DES)などの癌化学療法薬が挙げられる。本開示の化合物と共に使用されるとき、かかる化学療法剤は、個別に使用されてもよいし(例えば、5-FU及びオリゴマー)、逐次的に使用されてもよいし(例えば、ある期間5-FU及びオリゴマー、続いてMTX及びオリゴマー)、又は1つ以上の他のかかる化学療法剤と併用して使用されてもよい(例えば、5-FU、MTX及びオリゴマー、又は5-FU、放射線療法及びオリゴマー)。限定はされないが、非ステロイド系抗炎症薬及びコルチコステロイドを含めた抗炎症薬、並びに限定はされないが、リバビリン(ribivirin)、ビダラビン、アシクロビル及びガンシクロビルを含めた抗ウイルス薬もまた、本開示の組成物と併用されてもよい。アンチセンス化合物と他の非アンチセンス薬との併用もまた本開示の範囲内にある。2つ以上の併用化合物は一緒に又は逐次的に使用されてもよい。
別の関連する実施形態において、本開示の組成物は、第1の核酸に標的化される1つ以上のアンチセンス化合物、特にオリゴマーと、第2の核酸標的に標的化される1つ以上の追加的なアンチセンス化合物とを含有し得る。或いは、本開示の組成物は、同じ核酸標的の異なる領域に標的化される2つ以上のアンチセンス化合物を含有し得る。アンチセンス化合物の数多くの例が当該技術分野において公知である。2つ以上の併用化合物は一緒に又は逐次的に使用されてもよい。
IV.使用方法
更なる態様において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は疾患の治療に使用される。実施形態において、疾患は特定のエクソン位置又は部位に関連し、ここでアンチセンスオリゴマー化合物によってそのエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。
更なる態様において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は、特定のエクソン位置又は部位に関連する疾患の治療に使用され、ここで特定のエクソン位置又は部位は標的配列において少なくとも1つの一続きの3個以上の連続する同一の核酸塩基を含有し、ここでアンチセンスオリゴマー化合物によってそのエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。
更なる態様において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は、特定のエクソン位置又は部位に関連する疾患の治療に使用され、ここで特定のエクソン位置又は部位は標的配列において少なくとも1つの生物学的パリンドローム配列を含有し、ここでアンチセンスオリゴマー化合物によってそのエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。
実施形態において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は、国際公開第2006/000057号パンフレットに概して記載されるとおりのデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)に関連するエクソン標的の治療に使用される。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン44を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号2~7のいずれか1つを含む。実施形態において、標的配列は、ヒトジストロフィンのプレプロセシングされたmRNAのエクソン45、51又は53を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号75~123のいずれか1つを含む。実施形態において、アンチセンスオリゴマー化合物によって記載されるエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。
実施形態において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は、国際公開第2017/040271号パンフレット(その内容は全体として本明細書に援用される)に概して記載されるとおりの脊髄性筋萎縮症(SMA)に関連するエクソン標的の治療に使用される。実施形態において、標的配列は、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7に隣接する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号9~25のいずれか1つを含む。実施形態において、アンチセンスオリゴマー化合物によって記載されるエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。
実施形態において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は、PCT特許出願第PCT/US17/28002号明細書]に概して記載されるとおりのII型糖原病(GSD-II)に関連するエクソン標的の治療に使用される。実施形態において、標的配列は、ヒト酸性αグルコシダーゼのプレプロセシングされたmRNAのエクソン2に関連する領域を含む。実施形態において、ターゲティング配列は配列番号26~71のいずれか1つを含む。実施形態において、アンチセンスオリゴマー化合物によって記載されるエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%である。
様々な態様及び実施形態において、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマー化合物は欠失配列を含み、疾患の治療に使用される。実施形態において、疾患は特定のエクソン位置又は部位に関連し、ここでアンチセンスオリゴマー化合物によってそのエクソン位置又は部位を標的とすると、そのエクソン位置又は部位から転写又は翻訳されるmRNA又はタンパク質の増加又は減少が生じる。実施形態において、増加は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。実施形態において、減少は、対照、例えば対照細胞/対象と比べて5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%である。欠失配列は配列番号1~128のいずれか1つを含み、ここで配列番号1~128のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。様々な実施形態において、欠失配列は、CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTAG(配列番号69;エテプリルセン);GTTGCCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC(配列番号70;ゴロジルセン);又はCAATGCCATCCTGGAGTTCCTG(配列番号71;カシメルセン)を含む。様々な実施形態において、欠失配列は配列番号69~71のいずれか1つを含み、ここで配列番号69~71のいずれか1つにおける少なくとも1個の核酸塩基は欠失している。実施形態において、欠失している少なくとも1個の核酸塩基は、配列番号69~71のいずれか1つの配列の内部にある。
従って、医師又は臨床医は、治療剤を投与するかどうかの決定、並びに治療剤による治療の投薬量及び/又は治療レジメンの調整において、関連性のあるファーマコゲノミクス研究で得られた知識を応用することを検討し得る。
標的核酸へのアンチセンスオリゴマーの有効な送達は、治療の一側面である。アンチセンスオリゴマー送達経路としては、限定はされないが、経口及び非経口経路を含めた様々な全身的経路、例えば、静脈内、皮下、腹腔内、及び筋肉内、並びに吸入、経皮及び局所送達が挙げられる。適切な経路は、当業者が治療下の対象の状態に応じて適宜決定し得る。血管又は血管外循環、血液又はリンパ系、及び脳脊髄液は、RNAを導入し得る一部の非限定的な部位である。直接的なCNS送達が用いられてもよく、例えば、脳室内(intracerebral ventribular)又は髄腔内投与が投与経路として使用されてもよい。
詳細な実施形態において、1つ又は複数のアンチセンスオリゴマーは対象に筋肉内注射(IM)によって投与され、即ちアンチセンスオリゴマーは筋肉内に投与又は送達される。筋肉内注射部位の非限定的な例としては、腕の三角筋、脚の外側広筋、及び股関節部の腹側殿筋、及び殿部の背側殿筋が挙げられる。具体的な実施形態において、PMO、PMO-X、又はPPMOはIMによって投与される。
特定の実施形態において、それを必要としている対象は中枢神経系組織にグリコーゲン蓄積を有する。例としては、中枢神経系病変がGSD-IIにおける呼吸不全に寄与している場合が挙げられる(例えば、DeRuisseau et al.,PNAS USA.106:9419-24,2009を参照のこと)。従って、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーは、例えば対象がCNSの障害を伴うGSD-IIを有する場合に、任意の当該技術分野で認められている方法により対象の神経系に送達することができる。例えば、本開示のアンチセンスオリゴマーの末梢血注射を用いることにより、前記試薬を拡散的及び/又は能動的手段によって末梢ニューロンに送達することができる。或いは、アンチセンスオリゴマーを修飾して血液脳関門(BBB)の通過を促進することにより、中枢神経系(CNS)の神経細胞への前記試薬の送達を実現してもよい。特に最近、アンチセンスオリゴマー技術及び送達戦略が進歩し、ニューロン障害に対するアンチセンスオリゴマーの使用範囲が広がっている(例えば、Forte,A.,et al.2005.Curr.Drug Targets 6:21-29;Jaeger,L.B.,and W.A.Banks.2005.Methods Mol.Med.106:237-251;Vinogradov,S.V.,et al.2004.Bioconjug.Chem.5:50-60を参照のこと;上記は全体として参照により本明細書に援用される)。例えば、本開示のアンチセンスオリゴマーは、ペプチド核酸(PNA)化合物として作製することができる。PNA試薬は各々がBBBを通過することが同定されている(Jaeger,L.B.,and W.A.Banks.2005.Methods Mol.Med.106:237-251)。例えば血管作用剤による対象の治療もまた、BBBを越える輸送を促進することが記載されている(同上)。BBBを越えて能動的に輸送される薬剤に本開示のアンチセンスオリゴマーをテザー繋留することもまた、送達機構として用い得る。アンチセンス薬剤をイオヘキソールなどの造影剤と共に(例えば、別個に、同時に、同じ製剤で)投与することもまた、国際公開第2013/086207号パンフレット(全体として参照により援用される)に記載されるとおり、BBBを越える送達を促進し得る。
特定の実施形態において、本開示のアンチセンスオリゴマーは、経皮的方法(例えば、アンチセンスオリゴマーを例えばエマルション中に取り入れることによるもの、かかるアンチセンスオリゴマーは必要に応じてリポソーム中にパッケージングされる)によって送達することができる。かかる経皮的な及びエマルション/リポソームの媒介による送達方法は、当該技術分野において、例えば米国特許第6,965,025号明細書(この内容は全体として参照により本明細書に援用される)にアンチセンスオリゴマーの送達に関して記載されている。
本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーはまた、インプラント可能デバイスによって送達されてもよい。かかるデバイスの設計は、例えば、米国特許第6,969,400号明細書(この内容は全体として参照により本明細書に援用される)に例えば記載される合成インプラント設計で当該技術分野において認められている方法である。
アンチセンスオリゴマーは、当該技術分野で認められている技法(例えば、トランスフェクション、電気穿孔、融合、リポソーム、コロイドポリマー粒子及びウイルス性及び非ウイルス性ベクター並びに当該技術分野において公知の他の手段)を用いて細胞に導入することができる。選択の送達方法は、少なくとも、オリゴマー化学、治療しようとする細胞及び細胞の部位に依存し、当業者には明らかである。例えば、表面上にリポソームを導く特異的マーカーを有するリポソーム、標的細胞を含有する組織への直接的な注射、特異的受容体媒介性取り込みなどによって局在化を実現することができる。
当該技術分野において公知のとおり、アンチセンスオリゴマーは、例えば、リポソーム媒介性取り込み、脂質コンジュゲート、ポリリジン媒介性取り込み、ナノ粒子媒介性取り込み、及び受容体媒介性エンドサイトーシス、並びに追加的な非エンドサイトーシス送達様式、例えば、マイクロインジェクション、透過処理(例えば、ストレプトリジンO透過処理、アニオン性ペプチド透過処理)、電気穿孔、及び当該技術分野において公知の様々な非侵襲的非エンドサイトーシス送達方法を伴う方法を用いて送達されてもよい(Dokka and Rojanasakul,Advanced Drug Delivery Reviews 44,35-49(全体として参照により援用される)を参照のこと)。
アンチセンスオリゴマーは、生理学的及び/又は薬学的に許容可能な任意の好都合な媒体又は担体で投与されてもよい。かかる組成物には、当業者によって利用されている種々の標準的な薬学的に許容可能な担体の任意のものが含まれ得る。例としては、限定はされないが、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、水、水性エタノール、油/水エマルション又はトリグリセリドエマルションなどのエマルション、錠剤及びカプセルが挙げられる。好適な生理学的に許容可能な担体の選択は、選択の投与様式に応じて変わる。「薬学的に許容可能な担体」には、医薬品投与に適合性のあるあらゆる溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などが含まれることが意図される。薬学的に活性な物質へのかかる媒体及び薬剤の使用は、当該技術分野において周知である。任意の従来の媒体又は薬剤が活性化合物と不適合である場合を除き、組成物中におけるその使用が企図される。補足的活性化合物もまた組成物中に取り入れることができる。
本開示の化合物(例えば、アンチセンスオリゴマー)は、概して遊離酸又は遊離塩基として利用されてもよい。或いは、本開示の化合物は酸又は塩基付加塩の形態で使用されてもよい。本開示の遊離アミノ化合物の酸付加塩は、当該技術分野において周知の方法によって調製され得、有機酸及び無機酸とともに形成され得る。好適な有機酸としては、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、アスコルビン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、桂皮酸、アスパラギン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、グリコール酸、グルタミン酸、及びベンゼンスルホン酸が挙げられる。
好適な無機酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、及び硝酸が挙げられる。塩基付加塩には、カルボン酸アニオンとともに形成される塩が含まれ、アルカリ及びアルカリ土類金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、バリウム及びカルシウム)、並びにアンモニウムイオン及びその置換誘導体(例えば、ジベンジルアンモニウム、ベンジルアンモニウム、2-ヒドロキシエチルアンモニウムなど)から選択されるものなど、有機及び無機カチオンと形成される塩が含まれる。従って、用語「薬学的に許容可能な塩」は、あらゆる許容可能な塩形態を包含することが意図される。
加えて、プロドラッグもまた、本開示の文脈内に含まれる。プロドラッグは、かかるプロドラッグが患者に投与されたときインビボで化合物を放出する任意の共有結合的に結合した担体である。プロドラッグは、概して、修飾が慣用的な操作によって切断されるか、又はインビボで切断されるかのいずれかで親化合物が生じるような方法で官能基を修飾することにより調製される。プロドラッグには、例えば、ヒドロキシ、アミン又はスルフヒドリル基が、患者への投与時に切断されてヒドロキシ、アミン又はスルフヒドリル基を形成するような任意の基に結合している本開示の化合物が含まれる。従って、プロドラッグの代表例には、(限定はされないが)本開示のアンチセンスオリゴマーのアルコール及びアミン官能基のアセチレートテル、ホルメート及びベンゾエート誘導体が含まれる。更に、カルボン酸(-COOH)の場合、メチルエステル、エチルエステルなどのエステルが用いられてもよい。
一部の例では、リポソームを利用して細胞へのアンチセンスオリゴマーの取り込みを促進してもよい(例えば、Williams,S.A.,Leukemia 10(12):1980-1989,1996;Lappalainen et al.,Antiviral Res.23:119,1994;Uhlmann et al.,antisense oligomers:a new therapeutic principle,Chemical Reviews,Volume 90,No.4,25 pages 544-584,1990;Gregoriadis,G.,Chapter 14,Liposomes,Drug Carriers in Biology and Medicine,pp.287-341,Academic Press,1979を参照のこと)。ヒドロゲルもまた、例えば国際公開第93/01286号パンフレットに記載されるとおり、アンチセンスオリゴマー投与の媒体として使用し得る。或いは、オリゴマーは、マイクロスフェア又はマイクロパーティクルで投与されてもよい(例えば、Wu,G.Y.and Wu,C.H.,J.Biol.Chem.262:4429-4432,30 1987を参照のこと)。或いは、米国特許第6,245,747号明細書に記載されるとおり、アンチセンスオリゴマーと複合体化したガス充填マイクロバブルを使用して標的組織への送達を向上させることができる。徐放性組成物もまた使用し得る。これには、フィルム又はマイクロカプセルなどの成形品の形態の半透性ポリマーマトリックスが含まれ得る。
一実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、リソソーム蓄積障害の症状を呈する哺乳類対象、例えばヒト又は家畜に、好適な医薬担体中で投与される。本方法の一態様において、対象はヒト対象、例えば、GSD-II(ポンペ病)を有すると診断された患者である。好ましい一実施形態において、アンチセンスオリゴマーは薬学的に許容可能な担体中に含まれ、経口送達される。別の好ましい実施形態において、オリゴマーは薬学的に許容可能な担体中に含まれ、静脈内(i.v.)送達される。
一実施形態において、アンチセンス化合物は、少なくとも200~400nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血中濃度を生じさせるのに有効な量及び方法で投与される。典型的には、1用量以上のアンチセンスオリゴマーが、概して一定の間隔で、約1~2週間の期間にわたって投与される。経口投与に好ましい用量は70kg当たり約1~1000mgオリゴマーである。ある場合には、1000mgオリゴマー/患者より高い用量が必要となり得る。i.v.投与には、好ましい用量は70kg当たり約0.5mg~1000mgオリゴマーである。アンチセンスオリゴマーは、短期間に一定の間隔で、例えば2週間以下にわたって毎日投与されてもよい。しかしながら、ある場合にはオリゴマーはより長期間にわたって間欠投与される。投与は、抗生物質又は他の治療処置の投与の前か、又はそれと同時であり得る。治療レジメンは、治療下の対象のイムノアッセイ、他の生化学的試験及び生理学的検査の結果に基づき、適応に応じて(用量、頻度、経路等が)調整されてもよい。
本開示のアンチセンスオリゴマーを用いた有効なインビボ治療レジメンは、投与の期間、用量、頻度及び経路、並びに治療下の対象の状態(即ち、予防的投与か、限局性又は全身性感染に応答した投与か)に応じて異なり得る。従って、かかるインビボ療法は、多くの場合に、最適な治療結果を実現するため治療下の特定のタイプの障害に適切な検査によるモニタリング、及び対応する用量又は治療レジメンの調整が必要となり得る。
治療は、例えば、当該技術分野において公知の一般的な疾患指標によってモニタされてもよい。インビボ投与される本開示のアンチセンスオリゴマーの有効性は、アンチセンスオリゴマーの投与前、投与中及び投与後に対象から採取した生体試料(組織、血液、尿等)から決定し得る。かかる試料のアッセイには、(1)当業者に公知の手順、例えば電気泳動ゲル移動度アッセイを用いた、標的及び非標的配列とのヘテロ二重鎖形成の存在又は非存在のモニタリング;(2)RT-PCR、ノーザンブロッティング、ELISA又はウエスタンブロッティングなどの標準技法によって決定したときの参照正常mRNA又はタンパク質と比べた変異体mRNAの量のモニタリングが含まれる。
一部の実施形態において、アンチセンスオリゴマーは哺乳類細胞によって能動的に取り込まれる。更なる実施形態において、アンチセンスオリゴマーは、本明細書に記載されるとおりの輸送部分(例えば、輸送ペプチド又はCPP)にコンジュゲートされて、かかる取り込みが促進されてもよい。
V.投薬
治療組成物の製剤化及び続くその投与(投薬)は、当業者の技能の範囲内にあると考えられる。投薬は、治療しようとする疾患状態の重症度及び応答性に依存し、治療コースは数日~数ヵ月、又は治癒が影響を受けるまで又は疾患状態の減退が実現するまで続く。最適な投薬スケジュールは、患者の体内における薬物蓄積の測定値から計算することができる。当業者は、最適な投薬量、投薬方法及び反復速度を容易に決定することができる。最適な投薬量は、個々のオリゴマーの相対効力に応じて異なってもよく、概してインビトロ及びインビボ動物モデルで有効と見られたEC50に基づき推定することができる。一般に、投薬量は体重1kg当たり0.01μg~100gであり、1日、1週間、1ヵ月又は1年に1回以上、又は更には2~20年毎に1回与えられてもよい。当業者は、体液又は組織中における薬物の測定された滞留時間及び濃度に基づき投薬の反復速度を容易に推定することができる。治療の成功後、疾患状態の再発を防ぐため患者に維持療法を受けさせることが望ましい場合もあり、ここではオリゴマーが、体重1kg当たり0.01μg~100gの範囲の維持量で、1日1回以上~20年毎に1回投与される。
本開示がその実施形態の幾つかに従い具体性をもって記載されたが、以下の例は本開示を例示するために提供されるに過ぎず、それを限定することは意図されない。本願に記載される参考文献、特許、特許出願、GenBank受託番号などの各々は、全体として参照により本明細書に援用される。
以下の実施例は、本発明の様々な実施形態を限定なしに例示する。
実施例1:一連の複数の核酸塩基を有する配列を標的とするオリゴマーは凝集を形成する
本実施例は、複数の同種核酸塩基を有する配列がPMO製造時に問題を呈することを詳説する。
具体的には、GAA PMOなどのGリッチPMOの合成においては、分子内G四重体が形成されることにより凝集が生じ得る。更に、一連の3個以上の同種核酸塩基、例えばアデニン、チミン、又はシトシンなどを含有する配列は、同様の凝集問題又は他の製造上の課題及び効率の悪さを呈する。
GAA PMO、又はその他の、分析的強陽イオン交換(SCX)HPLCによって分析したとき同種の一続きの核酸塩基を有するPMOは、保持時間が全く異なる幾つかの異なるピークを生じる。複数のピークは、異なる凝集形態のコンジュゲートに対応するはずである。
凝集のエビデンスは、Thermo Propac SCX-20カラムを用いて実施されるHPLCによってもたらされる。緩衝液系及びHPLC作業条件を表1に示す。以下の手順を用いて1バイアル当たり100mgの凍結乾燥薬物製品用の薬物製品試験サンプルを調製する。サンプルを室温に温めた後、3mLシリンジ及び針を使用して2.1mL WFIをバイアルに分注する。このサンプルを、それが完全に溶解するようにボルテックスする。使用前に、サンプルは室温でインキュベートする。3mLシリンジ及び針を使用してバイアルに2.0mLの空気を吸引する。バイアルを逆さにし、2.0mLの溶液をバイアルからガラス容器に移す。メスピペットを使用して、1mLのサンプル溶液を分注し、50mLメスフラスコに移す。このフラスコの容積をPBSで満たし、混合する。
予想されるクロマトグラフィの結果は、3個以上の連続するGを有する配列が、非凝集種と比べてはるかに遅く溶出する凝集ピークを生じるというものである。遅く溶出するピークは、多量体凝集形態のコンジュゲートに対応する。
更に、連続する同種核酸塩基の一続きがPMO製造時に問題を呈する可能性がある。同種核酸塩基の数が増えると、望ましくないN-1欠失が起こる可能性が高くなる。例えば、一続きの4個のチミンを含有する配列は、望ましくないN-1欠失を生じ、最終的な化合物が3個のチミンしか有しないことになる可能性がある。このような状況下では、3個のチミンの化合物は、次には不純物と見なされるであろう。質量分析法などの方法を用いると、N-1欠失不純物を読み解くことができる。
実施例2:一連の複数の核酸塩基を有する配列を標的とする欠失を含むオリゴマーは凝集を防ぐ
PMO製造に影響を与える一続きの同種核酸塩基が呈する問題をとりなすために、一続きの同種核酸塩基から単一塩基又は複数塩基を取り除くことで、凝集又は他の製造上の問題が是正されるはずである。表2は、実施例1において提示された課題を解決するであろう試験する完全に相補的な配列及び対応する欠失配列を示す。PMOの凝集を破壊し、又は製造上の問題をとりなすため、グアニン及びチミンについて欠失を有するPMOを合成する。
分析は高度凝集SCX HPLC条件下で行われるか、又は実施例1に指示されるとおりの質量分析法が行われる。
表2の配列に基づくグアニン又はチミンの欠失は、凝集体相対量又はPMO製造効率に効果を及ぼすはずである。僅か1個又は2個の核酸塩基の欠失により、凝集形態のコンジュゲート率は、完全に相補的な形態のものと比べて低下するはずであり、又は所望の構造の産物のパーセンテージは、完全に相補的な構造と比較して増加するはずである。
核酸塩基の内部欠失によるPMO活性(エクソンスキッピング又は取り込み)の有意な低下はないことを実証する本明細書に記載される他の実施例からの予想外の結果に基づけば、表2にある同種核酸塩基の数を減らすための1個又は2個の核酸塩基の欠失がその機能的活性に影響を与えないであろうことが合理的に予想される。
実施例3:エクソン44を標的とする特定の欠失配列化合物のエクソンスキッピングパーセンテージ
表3に示される配列を有する欠失配列オリゴマーを調製した。
様々な濃度(20μM、10μM、5μM、2.5μM、1.25μM、及び0.625μM)の化合物を試験し、エクソンスキッピング%の値を国際公開第2014/153220号パンフレット(その内容は全体として本明細書に援用される)に従い決定した。結果は図1に示す。加えて、図1に示されるとおり、表3に特定される化合物について対照に対する効力の増加倍数を表4に示されるとおり決定した。
実施例4:エクソン7を標的とする特定の欠失配列化合物のエクソン取り込みパーセンテージ
表5及び図2に示される配列を有する欠失配列オリゴマーを調製した。
様々な濃度(1μM及び0.1μM)の化合物を試験し、エクソン7取り込み%の値を国際公開第2017/040271号パンフレット(その内容は全体として本明細書に援用される)に従い決定した。結果は図3に示す。ギャップマー/ブレブマー配列1、2、3、5、8、9、11、及び14が最良の活性を示した。
実施例5:エクソン7を標的とする特定の欠失配列化合物のエクソン取り込みパーセンテージ
本明細書の表5に示される配列を有するオリゴマーを調製した。様々な濃度(1μM、0.3μM、0.1μM、0.03μM、及び0.01μM)の化合物サブセットを試験し、エクソン7取り込み%の値を国際公開第2017/040271号パンフレット(その内容は全体として本明細書に援用される)に従い決定した。結果は図4に示す。
更に、別の実験セットにおいて、様々な濃度(1μM、0.3μM、0.1μM、0.03μM、及び0.01μM)の化合物サブセットを試験し、エクソン7取り込み%の値を決定した。結果は図5に示す。図4及び図5に示されるデータでは、ギャップマー/ブレブマー配列2、7、及び11が最良の活性を示した。
実施例6:エクソン2を標的とする特定の欠失配列化合物のGAA酵素活性の調節
ポンペ病(本明細書では糖原病II型とも称される)を治療するように欠失配列を設計した。表6に、ポンペ病の治療用に設計した代表的なオリゴマーを詳説する。
本明細書の表6に示される配列を有するオリゴマーを調製する。様々な濃度の化合物サブセットを試験し、GAA酵素活性の変化をPCT出願第PCT/US17/28002号明細書(この内容は全体として本明細書に援用される)に従い測定する。
実施例7:エクソン51、53、及び45を標的とする特定の欠失配列化合物のエクソンスキッピングパーセンテージ
ジストロフィン遺伝子のエクソン51、53、及び45を標的とするように欠失配列を設計した。表7に、エクソン51、53、及び45を標的とするように設計した代表的なオリゴマーを詳説する。
本明細書の表7に示される配列を有するオリゴマーを調製する。様々な濃度の化合物を試験し、エクソンスキッピング%の値を国際公開第2014/153220号パンフレット(その内容は全体として本明細書に援用される)に従い決定する。
実施例8:ターゲティング配列における1つ又は複数の内部G欠失後の凝集低下
1つ又は複数の内部Gヌクレオチドをターゲティング配列から取り除くと、凝集の低下が生じる。配列番号125及び配列番号126に関してHPLCを実施した。これらの配列は、配列番号126が配列番号125と比べて内部G欠失を有することを除いて同一である。両配列とも、PMO及びPPMO骨格構造の一部として試験した。HPLCは、実施例1に記載される手順に従い、表1に記載される緩衝液系及びHPLC作業条件を用いて実施した。
図6Bに示すとおり、配列番号125 PMOピーク(8.961mAU)と配列番号125 PPMOピーク(12.683mAU)との間には隔たりがある;しかしながら、高分子量凝集体が存在する(14.058、14.867、16.579、及び17.674mAUにおけるピークを参照のこと)。これは、高分子量凝集体が解消した配列番号126 PPMOと対照的である(図7B)。配列番号125 PMO又は配列番号126 PMOのいずれにも、高分子量凝集体は存在しない(図6A及び図7A)。

Claims (9)

  1. 配列番号9~11、13、16、17および19のいずれか1つからなる、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩。
  2. 記アンチセンスオリゴヌクレオチドがペプチドにコンジュゲートされている、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩。
  3. 記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7取り込みを向上させる、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩。
  4. 配列が、配列番号9~11、13、16、17および19のいずれか1つに係る少なくとも1つの塩基配列からなる、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩。
  5. 前記修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドが、ヒトSMN2のプレプロセシングされたmRNAのプロセシングにおいてエクソン7取り込みを向上させる、請求項4に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩。
  6. 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩、および薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物。
  7. 請求項4に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩、および薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物。
  8. 請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩を含む、脊髄性筋萎縮症の治療を必要とする患者における脊髄性筋萎縮症を治療するための組成物。
  9. 請求項4に記載の修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはその薬学的に許容可能な塩を含む、脊髄性筋萎縮症の治療を必要とする患者における脊髄性筋萎縮症を治療するための組成物。
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