JP7604423B2 - Tau発現調節用オリゴヌクレオチド - Google Patents

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Description

本発明は、微小管関連タンパク質Tau(MAPT)転写物に相補的であり、Tauの発現の低下をもたらすオリゴヌクレオチド(オリゴマー)に関する。MAPT転写物及び/又はTauタンパク質発現の低下は、タウオパチ、アルツハイマ(Alzheimzer)病、前頭側頭型認知症(fronto-temporal dementia:FTD)、FTDP-17、進行性核上性麻痺(progressive supranuclear palsy:PSP)、慢性外傷性脳症(chronic traumatic encephalopathy:CTE)、大脳皮質基底核変性症(corticobasal ganglionic degeneration:CBD)、てんかん、ドラベ症候群、抑鬱、発作性障害、及び運動障害といった医的障害に有益である。
Tauはチューブリンと相互作用する微小管関連タンパク質(microtubule-associated protein:MAP)であり、微小管の集合及び安定化に関与する。微小管は細胞骨格の重要な構造要素であり、有糸分裂、細胞質分裂、及び小胞輸送を含む様々な細胞過程に関与する。Tauタンパク質は複数の細胞及び組織型に存在するが、軸索輸送及び機能の調節に重要な役割を果たすニューロンに特に豊富に存在する。
Tau発現レベル及び/又は機能の変化は、様々な神経変性障害の病態生理に寄与する。例えば、ミスフォールドした及び高リン酸化したTauの凝集体は、アルツハイマ病(AD)と、進行性核上性麻痺(PSP)、大脳皮質基底核変性症(CBD)、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)及び17番染色体連鎖したパーキンソニズムを伴うFTD(FTD with parkinsonism linked to chromosome 17:FTDP-17)、ピック病(Pick’s disease:PiD)、嗜銀性顆粒病(argyrophilic grain disease:AGD)、変化優位型老年認知症(tangle-predominant senile dementia:TPSD)、原発性年齢関連タウオパチ(primary age-related Tauopathy:PART)、ダウン症候群、並びにリティコ-ボディグ病(lytico-bodig disease)などの関連タウオパチと関連する神経原線維封入体に見出される。病理学的Tauのアップレギュレーションは、一側性巨脳症(hemimegalencephaly:HME)、結節性硬化症、限局性皮質異形成2b型、及び神経節膠腫を含む小児タウオパチ(infantile Tauopathies)と関連する。加えて、異常なTau発現及び/又は機能は、脳内鉄沈着を伴う神経変性症1型(neurodegeneration with brain iron accumulation type 1:NBIA1)としても知られるハラーホルデン・スパッツ症候群、神経節細胞腫、及び亜急性硬化性全脳炎のような他の疾患とも関連する可能性がある。Tauはまた、発作性障害(例えば、てんかん)、ネットワーク機能障害(例えば、抑鬱)、及び運動障害(例えば、パーキンソン病)においても役割を果たし得る。
アンチセンス分子及びsiRNA分子は、MAPTプレmRNA又はmRNA転写物を標的とすることによってTauタンパク質レベルを低減することができることが記載されている。例えば、De Vosら(2013年)「Journal of Neuroscience」第33巻第12887頁、国際公開第WO2013/148260号、同第WO2014/153236号、同第WO2015/010135号、同第WO2016/126995号、同第WO2016/151523号、同第WO2017/09679号、及び同第WO2018/064593号を参照されたい。MAPT転写物のスプライス調節を誘導することができるアンチセンスオリゴヌクレオチドもまた、Sudら(2014年)「Mol Ther Nucl Acid」第3巻第e180頁及び国際公開第WO2016/019063号に記載されている。
ADのようなTau関連障害は、高齢者における認知症の最も一般的な原因であって、タウオパチ、発作性障害、及び運動障害を含む、AD及び関連神経変性疾患の治療のための強力かつ効果的な薬剤が、大いに必要とされている。
発明の目的
本発明は、インビボ及びインビトロの両方でTauを低減するアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する。本発明は、有効なTau阻害を与えるためにアンチセンスオリゴヌクレオチドによって標的化され得る、ヒトMAPTプレmRNAのイントロン1又は2に位置するMAPTプレmRNAにおける3つの特異的標的領域を同定した。特に、配列番号1の標的位置12051~12111、39562~39593、及び/又は72837~72940は、Tauを低減する点で有利である。本発明はまた、Tauを低減することができる有効なアンチセンスオリゴヌクレオチド配列及び化合物、並びにタウオパチ、アルツハイマ病、FTDP-17、発作性障害、及び運動障害を含む神経変性疾患などの疾患又は障害の治療におけるそれらの使用を提供する。
本発明は、Tauの発現を調節することができるTauコード化核酸を標的とするオリゴヌクレオチドと、Tauの機能に関連した疾患を治療又は予防するためのオリゴヌクレオチドの使用と、に関する。
したがって、第1の態様では、本発明は、10~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであって、配列番号3、4、及び5で表されるMAPTの特定の領域に対して少なくとも90%の相補性を有する少なくとも10ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、オリゴヌクレオチドを提供する。
オリゴヌクレオチドは、好ましくはギャップマ設計を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドであってもよい。好ましくは、オリゴヌクレオチドは、標的核酸の切断によりTauの発現を阻害することができる。切断は、好ましくは、ヌクレアーゼ動員を介して達成される。
更なる態様では、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチドと、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、及び/又はアジュバントと、を含む医薬組成物を提供する。
更なる態様では、本発明は、本発明のオリゴヌクレオチド又は組成物を該細胞に有効量で投与することによる、Tauを発現している標的細胞におけるTau発現調節用インビボ又はインビトロ方法のための方法を提供する。
本発明の更なる態様では、本発明は、治療的又は予防的に有効な量の本発明のオリゴヌクレオチドを、疾患、障害、又は機能障害に罹患する又は罹り易い対象に投与することを含む、Tauのインビボ活性に関連した疾患、障害、又は機能障害の治療又は予防方法を提供する。
更なる態様では、本発明のオリゴヌクレオチド又は組成物は、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症(FTD)、又はFTDP-17の治療又は予防のために使用される。
スクリーニングは、MAPT上の全イントロン領域をカバーするオリゴヌクレオチドライブラリ(実施例1)から得られる。各点はオリゴヌクレオチド化合物を表し、x軸はMAPT転写物上のその位置を図示し、y軸は対照(低値はMAPTの大幅な低下に相当する)と比較した場合に残るMAPT mRNAの量を示す。A、B、及びCは、更なるオリゴヌクレオチド化合物のための標的領域として選択されるMAPT転写物上の3つの領域を示す。 化合物9_103(核酸塩基の配列は配列番号9に示す) 化合物9_104(核酸塩基の配列は配列番号9に示す) 化合物11_1(核酸塩基の配列は配列番号11に示す) 化合物49_38(核酸塩基の配列は配列番号49に示す) 化合物49_189(核酸塩基の配列は配列番号49に示す)
図2、3、4、5、及び6に図示する化合物はプロトン化形態で示されており、すなわちホスホロチオエート結合上のS原子はプロトン化されている。プロトンの存在は、分子の環境の酸性度と、代替的なカチオン(例えば、オリゴヌクレオチドが塩形態である場合)の存在とに依存することが理解されるであろう。プロトン化されたホスホロチオエートは互変異性型として存在する。
定義
オリゴヌクレオチド
用語「オリゴヌクレオチド」とは、本明細書で使用される場合、それが当業者により、2つ以上の共有結合したヌクレオシドを含む分子として一般的に理解されているように定義される。そのような共有結合ヌクレオシドは、核酸分子又はオリゴマーとも称され得る。オリゴヌクレオチドは、通常、固相化学合成と、その後の精製及び単離によって研究室内で作製される。オリゴヌクレオチドの配列に言及する場合、共有結合したヌクレオチド又はヌクレオシドの核酸塩基部分の配列若しくは順序、又はその修飾が参照される。本発明のオリゴヌクレオチドは、人工であって化学的に合成され、典型的には精製又は単離される。本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシドなどの1つ以上の修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを含んでもよい。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
用語「アンチセンスオリゴヌクレオチド」とは、本明細書で使用される場合、標的核酸、特に標的核酸上の連続配列にハイブリダイズすることによって標的遺伝子の発現を調節することができるオリゴヌクレオチドとして定義される。アンチセンスオリゴヌクレオチドは本質的に二本鎖ではなく、したがってsiRNA又はshRNAではない。好ましくは、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは一本鎖である。本発明の一本鎖オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの全長にわたって内部(intra)又は相互(inter)の自己相補性の程度が50%未満である限り、ヘアピン又は分子間二重鎖構造(同じオリゴヌクレオチドの2分子間の二重鎖)を形成できることが理解される。
有利には、本発明の一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ヌクレアーゼ耐性を低減するためRNAヌクレオシドを含まない。
有利には、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、例えば2’糖修飾ヌクレオシドなどの1つ以上の修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを含む。更に、修飾されていないヌクレオシドがDNAヌクレオシドであることは有利である。
連続ヌクレオチド配列
用語「連続ヌクレオチド配列」とは、標的核酸又は標的配列に相補的なオリゴヌクレオチドの領域を指す。この用語は、本明細書で用語「連続核酸塩基配列」及び用語「オリゴヌクレオチドモチーフ配列」と互換的に使用される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの全ヌクレオチドは、連続ヌクレオチド配列を構成する。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、連続ヌクレオチド配列、例えばF-G-F’ギャップマ領域を含み、場合により更なるヌクレオチド、例えば、官能基を連続ヌクレオチド配列に結合するのに使用され得るヌクレオチドリンカ領域を含んでもよい。ヌクレオチドリンカ領域は、標的核酸に相補的であっても相補的でなくてもよい。オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、それ自体としてオリゴヌクレオチドより長くなることはできないことと、オリゴヌクレオチドは連続ヌクレオチド配列より短くなることはできないことと、が理解される。
ヌクレオチド
ヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド及びポリヌクレオチドの構成単位であり、本発明の目的のために、天然に存在するヌクレオチド及び天然に存在しないヌクレオチドの両方を含む。本来、DNA及びRNAヌクレオチドなどのヌクレオチドは、リボース糖部分、核酸塩基部分、及び1つ以上のリン酸基(ヌクレオシドに存在しない)を含む。ヌクレオシド及びヌクレオチドはまた、「単位」又は「モノマー」と互換的に称されてもよい。
修飾ヌクレオシド
用語「修飾ヌクレオシド」又は「ヌクレオシド修飾」とは、本明細書で使用される場合、等価なDNA又はRNAヌクレオシドと比較して、糖部分又は(核酸)塩基部分の1つ以上の修飾の導入によって修飾されたヌクレオシドを指す。好ましい実施形態では、修飾ヌクレオシドは、修飾された糖部分を含む。用語修飾ヌクレオシドはまた、用語「ヌクレオシド類似体」又は修飾「単位」又は修飾「モノマー」と本明細書では互換的に使用されてもよい。非修飾DNA又はRNA糖部分を有するヌクレオシドは、本明細書でDNA又はRNAヌクレオシドと称される。DNA又はRNAヌクレオシドの塩基領域における修飾を有するヌクレオシドは、それらがワトソン・クリック塩基対合が可能であれば、依然として一般にDNA又はRNAと称される。
修飾ヌクレオシド間結合
用語「修飾ヌクレオシド間結合」は、2つのヌクレオシドを互いに共有結合する、ホスホジエステル(PO)結合以外の結合として当業者により一般的に理解されるように定義される。したがって、本発明のオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオシド間結合を含み得る。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合と比較して、オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を増大させる。天然に存在するオリゴヌクレオチドの場合、ヌクレオシド間結合は、隣接するヌクレオシド間のホスホジエステル結合を形成するリン酸基を含む。修飾ヌクレオシド間結合は、インビボ使用のためのオリゴヌクレオチドの安定化に特に有用であり、本発明のオリゴヌクレオチドのDNA又はRNAヌクレオシドの領域、例えばギャップマオリゴヌクレオチドのギャップ領域G内、並びに領域F及びF’などの修飾ヌクレオシドの領域におけるヌクレアーゼ切断から保護する役割を果たし得る。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1つ以上の修飾ヌクレオシド間結合が、例えばヌクレアーゼ攻撃に対してより耐性であるように、天然のホスホジエステルから修飾された1つ以上のヌクレオシド間結合を含む。ヌクレアーゼ耐性は、オリゴヌクレオチドを血清中でインキュベートすることにより、又はヌクレアーゼ耐性アッセイ(例えば、ヘビ毒ホスホジエステラーゼ(SVPD))を用いることにより決定することができ、これらの両方は当該技術分野で周知である。オリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性を向上させることができるヌクレオシド間結合は、ヌクレアーゼ耐性ヌクレオシド間結合と称される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列の少なくとも50%のヌクレオシド間結合が修飾されており、例えばオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列の、少なくとも60%、例えば少なくとも70%、例えば少なくとも75%、例えば少なくとも80%、又は例えば少なくとも90%のヌクレオシド間結合が、修飾されている。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部が修飾されている。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドを例えばコンジュゲートなどの非ヌクレオチド官能基に結合するヌクレオシドは、ホスホジエステルであり得ることが認識されるであろう。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部は、ヌクレアーゼ耐性ヌクレオシド間結合である。
修飾ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート、ジホスホロチオエート、及びボラノホスフェートを含む群より選択され得る。いくつかの実施形態では、修飾ヌクレオシド間結合は、本発明のオリゴヌクレオチド、例えばホスホロチオエート、ジホスホロチオエート、又はボラノホスフェートのRNase H動員と適合する。
いくつかの実施形態では、ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合など硫黄(S)を備える。
本発明のオリゴヌクレオチドでは、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を用いることが有利である。
ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、ヌクレアーゼ耐性、有益な薬物動態、及び製造の容易さのため特に有用である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列の少なくとも50%のヌクレオシド間結合がホスホロチオエートであり、オリゴヌクレオチド又はそのヌクレオチド配列の少なくとも60%、例えば少なくとも70%、例えば少なくとも75%、例えば少なくとも80%又は例えば少なくとも90%のヌクレオシド間結合が、ホスホロチオエートである。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列のヌクレオシド間結合の全部は、ホスホロチオエートである。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ホスホロジチオエート結合(複数可)に加えて、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合と、2、3、又は4ホスホジエステル結合などの少なくとも1つのホスホジエステル結合との両方を含む。ギャップマオリゴヌクレオチドにおいて、ホスホジエステル結合は、存在する場合、ギャップ領域G内の連続DNAヌクレオシド間に好適には位置しない。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1つ以上の中性ヌクレオシド間結合、特にホスホトリエステル、メチルホスホネート、MMI、アミド-3、ホルマアセタール、又はチオホルマアセタールから選択されるヌクレオシド間結合を含む。
更なるヌクレオシド間結合は国際公開第WO2009/124238号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。一実施形態では、ヌクレオシド間結合は、国際公開第WO2007/031091号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されるリンカから選択される。特に、ヌクレオシド間結合は、-O-P(O)-O-、-O-P(O,S)-O-、-O-P(S)-O-、-S-P(O)-O-、-S-P(O,S)-O-、-S-P(S)-O-、-O-P(O)-S-、-O-P(O,S)-S-、-S-P(O)-S-、-O-PO(R)-O-、0-PO(OCH)-0-、-O-PO(NR)-O-、-O-PO(OCHCHS-R)-O-、-O-PO(BH)-O-、-O-PO(NHR)-O-、-O-P(O)-NR-、-NR-P(O)-O-、-NR-CO-O-、-NR-CO-NR-から選択することができるか、及び/又はヌクレオシド間リンカは、以下:-O-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-CH-、-O-CH-CO-NR-、-O-CH-CH-NR-、-CO-NR-CH-、-CH-NRCO-、-O-CH-CH-S-、-S-CH-CH-O-、-S-CH-CH-S-、-CH-SO-CH-、-CH-CO-NR-、-O-CH-CH-NR-CO-、-CH-NCH-O-CH-からなる群から選択されてもよく、ここで、Rは水素及びC1-4-アルキルから選択される。
ホスホルチオエート(phosphorthioate)結合などのヌクレアーゼ耐性結合は、標的核酸と二重鎖を形成するときにヌクレアーゼを動員することができるオリゴヌクレオチド領域、例えばギャップマの領域Gにおいて特に有用である。しかしながら、ホスホロチオエート結合はまた、非ヌクレアーゼ動員領域及び/又は親和性増強領域、例えばギャップマの領域F及びF’においても有用であり得る。ギャップマオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、領域F若しくはF’、又は領域F及びF’の両方に1つ以上のホスホジエステル結合を含んでもよく、領域Gのヌクレオシド間結合の全てはホスホロチオエートであり得る。
有利には、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列の全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートであるか、又はオリゴヌクレオチドの全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエート結合である。
核酸塩基
核酸塩基という用語は、ヌクレオシド及びヌクレオチドに存在するプリン(例えば、アデニン及びグアニン)及びピリミジン(例えば、ウラシル、チミン、及びシトシン)部分を含み、これらは核酸ハイブリダイゼーションにおいて水素結合を形成する。本発明の文脈において、核酸塩基という用語はまた、天然に存在する核酸塩基とは異なり得るが、核酸ハイブリダイゼーション中に機能性である修飾核酸塩基も包含する。この文脈において、「核酸塩基」とは、天然に存在する核酸塩基、例えばアデニン、グアニン、シトシン、チミジン、ウラシル、キサンチン、及びヒポキサンチンと、天然に存在しないバリアントとの両方を指す。そのようなバリアントは、例えば、Hiraoら(2012年)「Accounts of Chemical Research」第45巻第2055頁、及びBergstrom(2009年)「Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.」第37巻第1.4.1頁に記載されている。
いくつかの実施形態では、核酸塩基部分は、プリン又はピリミジンを修飾プリン又はピリミジン、例えば置換プリン又は置換ピリミジン、例えばイソシトシン、シュードイソシトシン、5-メチルシトシン、5-チアゾロ-シトシン、5-プロピニル-シトシン、5-プロピニル-ウラシル、5-ブロモウラシル5-チアゾロ-ウラシル、2-チオ-ウラシル、2’チオ-チミン、イノシン、ジアミノプリン、6-アミノプリン、2-アミノプリン、2,6-ジアミノプリン、及び2-クロロ-6-アミノプリンから選択される核酸塩基に変えることにより修飾される。
核酸塩基部分は、各々の対応する核酸塩基の文字コード、例えばA、T、G、C、又はUにより示され、ここで、各文字は、等価な機能の修飾核酸塩基を場合により含み得る。例えば、例示したオリゴヌクレオチドにおいて、核酸塩基部分は、A、T、G、C、及び5-メチルシトシンから選択される。場合により、LNAギャップマについて、5-メチルシトシンLNAヌクレオシドが使用され得る。
修飾オリゴヌクレオチド
修飾オリゴヌクレオチドという用語は、1つ以上の糖-修飾ヌクレオシド及び/又は修飾ヌクレオシド間結合を含むオリゴヌクレオチドを記述する。用語「キメラ」オリゴヌクレオチドとは、修飾ヌクレオシドを有するオリゴヌクレオチドを記述するために文献で使用されている用語である。
相補性
用語「相補性」とは、ヌクレオシド/ヌクレオチドのワトソン・クリック塩基対合の能力を説明する。ワトソン・クリック塩基対は、グアニン(G)-シトシン(C)及びアデニン(A)-チミン(T)/ウラシル(U)である。オリゴヌクレオチドは修飾核酸塩基を有するヌクレオシドを含んでもよく、例えば5-メチルシトシンは度々シトシンの代わりに使用され、したがって相補性という用語は、非修飾及び修飾核酸塩基の間のワトソン・クリック塩基対合を包含することが理解されるであろう(例えば、平尾ら(2012年)「Accounts of Chemical Research」第45巻第2055頁及びBergstrom(2009年)「Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry Suppl.」第37巻第1.4.1頁を参照されたい)。
用語「%相補的」とは、本明細書で使用される場合、連続ヌクレオチド配列にわたって参照配列(例えば、標的配列又は配列モチーフ)に相補的である、核酸分子(例えば、オリゴヌクレオチド)の連続ヌクレオチド配列のヌクレオチドの割合(パーセント)を指す。したがって、相補性のパーセンテージは、2つの配列間(標的配列5’-3’と3’-5’からのオリゴヌクレオチド配列とを整列させた場合)で相補的である(ワトソン・クリック塩基対から)整列した核酸塩基の数を数え、その数をオリゴヌクレオチド中のヌクレオチドの総数で割り、100を掛けることによって計算される。このような比較において、整列(塩基対を形成)しない核酸塩基/ヌクレオチドは、ミスマッチと称される。挿入及び欠失は、連続ヌクレオチド配列の%相補性の計算において許容されない。相補性の決定において、核酸塩基の化学的修飾は、核酸塩基がワトソン・クリック塩基対合を形成する機能的能力が保持される限り、無視されることが理解されるであろう(例えば、5-メチルシトシンは、%同一性の計算の目的のために、シトシンと同一であると見なされる)。
用語「完全に相補的な」とは、100%の相補性を指す。
以下は、標的核酸に完全に相補的なオリゴヌクレオチドの例である。
以下は、標的核酸(配列番号4)に完全に相補的なオリゴヌクレオチド(配列番号49)の例である。
5’gaaggttgaaatgagaattgatttgagttaaa3’(配列番号4)
3’actcttaactaaactcaatt5’(配列番号49)
同一性
用語「同一性」とは、本明細書で使用される場合、連続ヌクレオチド配列にわたって参照配列(例えば、配列モチーフ)に同一である、核酸分子(例えば、オリゴヌクレオチド)の連続ヌクレオチド配列のヌクレオチドの割合(パーセントで表される)を指す。したがって、同一性のパーセンテージは、2つの配列(本発明の化合物の連続ヌクレオチド配列及び参照配列における)の間で同一の(一致する)整列された核酸塩基の数を数え、その数をオリゴヌクレオチドのヌクレオチドの総数で割り、100を掛けることにより計算される。したがって、同一性のパーセンテージ=(一致×100)/整列領域(例えば、連続ヌクレオチド配列)の長さ。挿入及び欠失は、連続ヌクレオチド配列の同一性のパーセンテージの計算において許容されない。同一性の決定において、核酸塩基の化学的修飾は、核酸塩基がワトソン・クリック塩基対合を形成する機能的能力が保持される限り、無視されることが理解されるであろう(例えば、5-メチルシトシンは、%同一性の計算の目的のために、シトシンと同一であると見なされる)。
ハイブリダイゼーション
用語「ハイブリダイズしている」又は「ハイブリダイズする」とは、本明細書で使用される場合、2つの核酸鎖(例えば、オリゴヌクレオチド及び標的核酸)が対向する鎖上の塩基対の間で水素結合を形成することにより二重鎖を形成することとして理解するべきである。2つの核酸鎖の間の結合の親和性は、ハイブリダイゼーションの強度である。これは、度々、オリゴヌクレオチドの半分が標的核酸と二重鎖を形成する温度として定義される融解温度(T)によって記述される。生理学的条件では、Tは親和性に厳密に比例しない(Mergny及びLacroix(2003年)「Oligonucleotides」第13巻第515~537頁)。標準状態ギブス自由エネルギーΔG°は、結合親和性をより正確に表し、ΔG°=-RTln(K)によって反応の解離定数(K)に関連付けられ、ここでRは気体定数であり、Tは絶対温度である。したがって、オリゴヌクレオチドと標的核酸との反応の非常に低いΔG°は、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の強いハイブリダイゼーションを反映する。ΔG°は、水性濃度が1M、pHが7、温度が37℃の反応に関連したエネルギーである。標的核酸に対するオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションは自発的反応であり、自発的反応の場合、ΔG°はゼロ未満である。ΔG°は、例えば、Hansenら(1965年)「Chem.Comm.」第36~38巻及びHoldgateら(2005年)「Drug Discov Today.」に記載されているように、等温滴定熱量測定(isothermal titration calorimetry:ITC)法を用いて実験的に測定することができる。当業者は、ΔG°測定のために市販の装置が入手可能であることを知るであろう。ΔG°はまた、SantaLucia(1998年)「Proc Natl Acad Sci USA」第95巻第1460~1465頁に記載されているように、杉本ら(1995年)「Biochemistry」第34巻第11211~11216頁及びMcTigueら(2004年)「Biochemistry」第43巻第5388~5405頁に記載されている、適切に誘導した熱力学パラメータを使用して、最近接モデル(nearest neighbor model)を用いることにより数値的に推定することもできる。ハイブリダイゼーションによってその意図された核酸標的を調節する可能性を有するために、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドについて-10kcal未満の推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、ハイブリダイゼーションの程度又は強度は、標準状態ギブス自由エネルギーΔG°により測定される。オリゴヌクレオチドは、8~30ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドについて-10kcalの範囲未満、例えば-15kcal未満、例えば-20kcal未満、及び例えば-25kcal未満の推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズし得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、-10~-60kcal、例えば-12~-40、例えば-15~-30kcal、又は-16~-27kcal、例えば-18~-25kcalの推定ΔG°値で標的核酸にハイブリダイズする。
標的核酸
本発明によれば、標的核酸は、哺乳動物Tauをコードする核酸であり、例えば遺伝子、RNA、mRNA、及びプレmRNA、成熟mRNA又はcDNA配列であり得る。したがって、標的は、Tau標的核酸又はMAPT標的核酸と称され得、これらの用語は互換的に使用され得る。本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、哺乳動物MAPTの標的エクソン領域を標的とし得るか、又は例えばMAPTプレmRNAのイントロン領域を標的とし得る(表1参照)。
好適には、標的核酸は、Tauタンパク質、特に哺乳動物Tau、例えばヒトTauをコードする(例えば、ヒト及びサルTauについてのプレmRNA配列を提供する表2及び3を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1及び2、又はその天然に存在するバリアント(例えば、哺乳動物Tauタンパク質をコードする配列)からなる群より選択される。本発明のオリゴヌクレオチドを研究又は診断に使用する場合、標的核酸は、DNA又はRNAに由来するcDNA又は合成核酸であり得る。
インビボ又はインビトロ適用のために、本発明のオリゴヌクレオチドは、典型的には、MAPT標的核酸を発現している細胞におけるTauタンパク質の発現を阻害することができる。本発明のオリゴヌクレオチドの核酸塩基の連続配列は、典型的には、オリゴヌクレオチドの長さにわたって測定され、場合により1つ又は2つのミスマッチを除いて、また場合により、オリゴヌクレオチドをコンジュゲートなどの任意の官能基に結合し得るヌクレオチドベースのリンカ領域、又は他の非相補的末端ヌクレオチド(例えば、D’又はD’’)を除いて、MAPT標的核酸に相補的である。標的核酸は、いくつかの実施形態では、成熟mRNA又はプレmRNAなどのメッセンジャRNAといったRNA又はDNAであり得る。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、ヒトTauなどの哺乳動物Tauタンパク質、例えば配列番号1として開示されているようなヒトMAPTプレmRNA配列をコードするRNA又はDNAである。例示的な標的核酸に関する更なる情報は、表2及び3に提供される。
Fwd=順鎖 ゲノム座標は、プレmRNA配列(ゲノム配列)を提供する。NCBI参照は、mRNA配列(cDNA配列)を提供する。
*アメリカ国立生物工学情報センター参照配列データベースは、ゲノム、転写物、及びタンパク質を含む、包括的で統合された、冗長性のない、十分に注釈が付けられた参照配列のセットである。これはwww.ncbi.nlm.nih.gov/refseqで主催されている。
標的配列
用語「標的配列」とは、本明細書で使用される場合、標的核酸に存在するヌクレオチドの配列を指し、これは本発明のオリゴヌクレオチドに相補的な核酸塩基配列を含む。いくつかの実施形態では、標的配列は、本発明のオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列に相補的な核酸塩基配列を有する標的核酸上の領域からなる。標的核酸のこの領域は、互換的に標的ヌクレオチド配列、標的配列、又は標的領域と称され得る。いくつかの実施形態では、標的配列は、単一オリゴヌクレオチドの相補的配列よりも長く、例えば本発明のいくつかのオリゴヌクレオチドによって標的化され得る標的核酸の好ましい領域を表すことができる。
いくつかの実施形態では、標的配列は、表4(R_1-R_2254)のいずれかの領域から選択される配列である。特に、標的配列は、R_223、R_738、又はR_1298からなる領域の群内の領域のうち1つから選択され得る。
いくつかの実施形態では、標的配列は、TauヒトmRNAイントロン1又は2などのヒトMAPT mRNAイントロンから選択される配列である(上記の表1を参照)。
本発明のオリゴヌクレオチドは、標的核酸、例えば本明細書に記載される標的配列に相補的又はハイブリダイズする連続ヌクレオチド配列を含む。
オリゴヌクレオチドが相補的又はハイブリダイズする標的配列は、一般に、少なくとも10ヌクレオチドの連続核酸塩基配列を含む。連続ヌクレオチド配列は、10~100ヌクレオチド、例えば12~60、例えば13~50、例えば14~30、例えば15~25、例えば16~20連続ヌクレオチドである。
本発明の一実施形態では、標的配列は、領域Aに対応する配列番号3である。ある特定の実施形態では、標的配列は、配列番号1の12051~12111位、例えば配列番号1の12051~12079位、12085~12111位、又は12060~12078位から選択される。
本発明の一実施形態では、標的配列は、領域Bに対応する配列番号4である。ある特定の実施形態では、標的配列は、配列番号1の39562~39593位、例えば配列番号1の39573~39592位から選択される。
本発明の一実施形態では、標的配列は、領域Cに対応する配列番号5である。ある特定の実施形態では、標的配列は、配列番号1の72837~72940位、例えば配列番号1の72861~72891位又は72862~72890位から選択される。
標的細胞
用語「標的細胞」とは、本明細書で使用される場合、標的核酸を発現している細胞を指す。いくつかの実施形態では、標的細胞は、インビボ又はインビトロであり得る。いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、例えばげっ歯類細胞、例えばマウス細胞若しくはラット細胞、又は霊長類細胞、例えばサル細胞若しくはヒト細胞である。
好ましい実施形態では、標的細胞は、TauプレmRNA又はTau成熟mRNAなどのTau mRNAを発現する。Tau mRNAのポリAテールは、典型的には、アンチセンスオリゴヌクレオチド標的化では無視される。
天然に存在するバリアント
用語「天然に存在するバリアント」とは、標的核酸と同じ遺伝子座に由来するが、例えば、同じアミノ酸をコードする多数のコドンを引き起こす遺伝コードの縮重のために、又はプレmRNAの選択的スプライシング若しくは例えば一塩基多型(single nucleotide polymorphism:SNP)などの多型の存在に起因して異なり得る、MAPT遺伝子又は転写物のバリアントと、対立遺伝子バリアントとを指す。オリゴヌクレオチドに対する十分な相補的な配列の存在に基づいて、本発明のオリゴヌクレオチドは、したがって、標的核酸及びその天然に存在するバリアントを標的とし得る。
いくつかの実施形態では、天然に存在するバリアントは、哺乳動物MAPT標的核酸、例えば配列番号1及び2からなる群より選択される標的核酸に対して少なくとも95%、例えば少なくとも98%又は少なくとも99%相同性を有する。いくつかの実施形態では、天然に存在するバリアントは、配列番号1のヒトMAPT標的核酸に対して少なくとも99%相同性を有する。
発現の調節
用語「発現の調節」は、本明細書で使用される場合、オリゴヌクレオチドの投与前のTauの量と比較した場合、Tauの量を変更するオリゴヌクレオチドの能力の総称として理解されるべきである。あるいは、発現の調節は、対照実験を参照することによって決定され得る。対照は、生理食塩水組成物で処理された個体若しくは標的細胞、又は非標的化オリゴヌクレオチド(モック)で処理された個体若しくは標的細胞であると一般的に理解されている。
調節の1つのタイプは、例えばmRNAの分解又は転写の遮断による、Tauの発現を阻害、ダウンレギュレート、低減、抑制、除去、停止、遮断、防止、減少、低下、回避、又は終了するオリゴヌクレオチドの能力である。別のタイプの調節は、例えばスプライス部位の修復若しくはスプライシングの防止、又はマイクロRNA抑制などの阻害メカニズムの除去若しくは遮断による、Tauの発現を回復、増加、又は増強するオリゴヌクレオチドの能力である。
高親和性修飾ヌクレオシド
高親和性修飾ヌクレオシドは、修飾されたヌクレオチドであり、オリゴヌクレオチドに組み込まれる場合、例えば融解温度(T)によって測定されるように、その相補的標的に対するオリゴヌクレオチドの親和性を高める。本発明の高親和性修飾ヌクレオシドは、好ましくは、修飾ヌクレオシドあたり+0.5~+12℃、より好ましくは+1.5~+10℃、最も好ましくは+3~+8℃の融解温度の上昇をもたらす。多数の高親和性修飾ヌクレオシドが当該技術分野にて既知であり、例えば、多くの2’置換ヌクレオシド及びロックド核酸(LNA)が含まれる(例えば、Freier&Altmann、「Nucl.Acid Res.」(1997年)第25巻第4429~4443頁及びUhlmann、「Curr.Opinion in Drug Development」(2000年)第3巻第2号第293~213頁を参照されたい)。
糖修飾
本発明のオリゴマーは、修飾された糖部分、すなわち、DNA及びRNAに見られるリボース糖部分と比較した場合の糖部分の修飾を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。
リボース糖部分の修飾を有する多数のヌクレオシドが、親和性及び/又はヌクレアーゼ耐性などのオリゴヌクレオチドの特定の特性を改善することを主な目的として作製されている。
そのような修飾には、例えばヘキソース環(HNA)若しくは二環式環(典型的には、リボース環(LNA)のC2及びC4炭素の間にバイラジカル架橋を有する)、又は非結合リボース環(典型的には、C2及びC3炭素の間の結合を欠く(例えば、UNA))で置き換えることにより、リボース環構造が修飾されているものが含まれる。他の糖修飾ヌクレオシドには、例えばビシクロヘキソース核酸(国際公開第WO2011/017521号)又は三環式核酸(国際公開第WO2013/154798号)が含まれる。修飾ヌクレオシドにはまた、例えばペプチド核酸(PNA)の場合には、糖部分が非糖部分で置き換えられているヌクレオシド、又はモルホリノ核酸も含まれる。
糖修飾にはまた、リボース環上の置換基を水素以外の基、又はDNA及びRNAヌクレオシドに天然に存在する2’-OH基に変更することによる修飾も含まれる。置換基は、例えば2’、3’、4’、又は5’位で導入され得る。
2’糖修飾ヌクレオシド
2’糖修飾ヌクレオシドは、2’位にH若しくは-OH以外の置換基を有し(2’置換ヌクレオシド)、又は2’炭素とリボース環の第2の炭素との間に架橋を形成できる2’結合バイラジカルを含むヌクレオシド、例えばLNA(2’-4’バイラジカル架橋)である。
実際、2’糖置換ヌクレオシドの開発には多くの注目が集まっており、数多くの2’置換ヌクレオシドが、オリゴヌクレオチドに組み込まれた際に有益な特性を有することが見出されている。例えば、2’修飾糖は、向上された結合親和性、及び/又は増大されたヌクレアーゼ耐性をオリゴヌクレオチドに提供することができる。2’置換修飾ヌクレオシドの例は、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-RNA、及び2’-F-ANAヌクレオシドである。更なる例については、例えばFreier&Altmann;「Nucl.Acid Res.」(1997年)第25巻第4429~4443頁及びUhlmann;「Curr.Opinion in Drug Development」(2000年)第3巻第2号第293~213頁、及びDeleavey及びDamha、「Chemistry and Biology」(2012年)第19巻第937頁を参照されたい。以下は、いくつかの2’置換修飾ヌクレオシドの説明である。
本発明に関して、2’置換糖修飾ヌクレオシドは、LNAのような2’架橋ヌクレオシドを含まない。
ロックド核酸ヌクレオシド(LNAヌクレオシド)
「LNAヌクレオシド」は、該ヌクレオシドのリボース糖環のC2’とC4’とを結合するバイラジカル(「2’-4’架橋」とも称される)を含む2’糖修飾ヌクレオシドであり、これはリボース環の立体配座を制限又は固定する。これらのヌクレオシドはまた、文献にて架橋核酸又は二環式核酸(BNA)とも称されている。リボースの立体配座の固定は、LNAが相補的RNA又はDNA分子のオリゴヌクレオチドに組み込まれる場合、ハイブリダイゼーションの親和性の向上(二重鎖安定化)に関連している。これはオリゴヌクレオチド/補完二重鎖の融解温度を測定することにより日常的に決定され得る。
非限定的に、例示的なLNAヌクレオシドは、国際公開第WO99/014226号、国際公開第WO00/66604号、国際公開第WO98/039352号、国際公開第WO2004/046160号、国際公開第WO00/047599号、国際公開第WO2007/134181号、国際公開第WO2010/077578号、国際公開第WO2010/036698号、国際公開第WO2007/090071号、国際公開第WO2009/006478号、国際公開第WO2011/156202号、国際公開第WO2008/154401号、国際公開第WO2009/067647号、国際公開第WO2008/150729号、Moritaら、「Bioorganic&Med.Chem.Lett.」第12巻第73~76頁;Sethら、「J.Org.Chem.」(2010年)第75巻第5号第1569~81頁;Mitsuokaら、「Nucleic Acids Research」(2009年)第37巻第4号第1225~1238頁;並びに、Wan及びSeth、「J.Medical Chemistry」(2016年)第59巻第9645~9667頁に開示されている。
2’-4’架橋は、2~4個の架橋原子を含み、特に式-X-Y-で表され、式中、
Xは、酸素、硫黄、-CR-、-C(R)=C(R)-、-C(=CR)-、-C(R)=N-、-Si(R-、-SO-、-NR-;-O-NR-、-NR-O-、-C(=J)-、Se、-O-NR-、-NR-CR-、-N(R)-O-、又は-O-CR-であり;
Yは、酸素、硫黄、-(CR-、-CR-O-CR-、-C(R)=C(R)-、-C(R)=N-、-Si(R-、-SO-、-NR-、-C(=J)-、Se、-O-NR-、-NR-CR-、-N(R)-O-、又は-O-CR-であるが;
ただし、-X-Y-は、-O-O-、Si(R-Si(R-、-SO-SO-、-C(R)=C(R)-C(R)=C(R)、-C(R)=N-C(R)=N-、-C(R)=N-C(R)=C(R)、-C(R)=C(R)-C(R)=N-、又は-Se-Se-ではなく;
Jは、酸素、硫黄、=CH、又は=N(R)であり;
及びRは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、チオヒドロキシル、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アルコキシ、置換アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、ホルミル、アリール、ヘテロシクリル、アミノ、アルキルアミノ、カルバモイル、アルキルアミノカルボニル、アミノアルキルアミノカルボニル、アルキルアミノアルキルアミノカルボニル、アルキルカルボニルアミノ、カルバミド、アルカノイルオキシ、スルホニル、アルキルスルホニルオキシ、ニトロ、アジド、チオヒドロキシルスルフィドアルキルスルファニル、アリールオキシカルボニル、アリールオキシ、アリールカルボニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールオキシカルボニル、ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールカルボニル、-OC(=X)R、-OC(=X)NR、及び-NRC(=X)NRから独立して選択され;
又は、2つのジェミナルなR及びRは、一緒になって、任意に置換されたメチレンを形成し;
又は、2つのジェミナルなR及びRは、結合している炭素原子と共にシクロアルキル又はハロシクロアルキルを形成し、-X-Y-の炭素原子は1個だけであり;
ここで、置換アルキル、置換アルケニル、置換アルキニル、置換アルコキシ、及び置換メチレンは、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、ホルミル、ヘテロシリル、アリール、及びヘテロアリールから独立して選択される1~3個の置換基で置換されたアルキル、アルケニル、アルキニル、及びメチレンであり;
は、酸素、硫黄、又は-NRであり;
、R、及びRは、水素及びアルキルから独立して選択され;並びに、
nは、1、2、又は3である。
本発明の更に特定の実施形態では、Xは、酸素、硫黄、-NR-、-CR-、又は-C(=CR)-、特に酸素、硫黄、-NH-、-CH-、又は-C(=CH)-、特に酸素である。
本発明の別の特定の実施形態では、Yは、-CR-、-CR-CR-、又は-CRb-CRb-CR-、特に-CH-CHCH-、-CHCH-CH-、-CH-CH-、又は-CH-CH-CH-である。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-O-(CR-、-S-CR-、-N(R)CR-、-CR-CR-、-O-CR-O-CR-、-CR-O-CR-、-C(=CR)-CR-、-N(R)CR-、-O-N(R)-CR-、又は-N(R)-O-CR-である。
本発明の具体的な実施形態では、R及びRは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、及びアルコキシアルキル、特に水素、ハロゲン、アルキル、及びアルコキシアルキルからなる群より独立して選択される。
本発明の一実施形態では、R及びRは、水素、フルオロ、ヒドロキシル、メチル、及び-CH-O-CH、特に水素、フルオロ、メチル、及び-CH-O-CHからなる群より独立して選択される。
有利には、-X-Y-のR及びRの一方は上記に定義された通りであり、他方は全て同時に水素である。
本発明の更に特定の実施形態では、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。
本発明の別の特定の実施形態では、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。
本発明の具体的な実施形態では、R及びRの一方又は両方は、水素である。
本発明の具体的な実施形態では、R及びRの一方のみが、水素である。
本発明の特定の一実施形態では、R及びRの一方はメチルであり、他方は水素である。
本発明の具体的な実施形態では、R及びRは、両方とも同時にメチルである。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-O-CH-、-S-CH-、-S-CH(CH)-、-NH-CH-、-O-CHCH-、-O-CH(CH-O-CH)-、-O-CH(CHCH)-、-O-CH(CH)-、-O-CH2-O-CH-、-O-CH-O-CH-、-CH-O-CH-、-C(=CH)CH-、-C(=CH)CH(CH)-、-N(OCH)CH-、又は-N(CH)CH-である。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は-O-CR-であり、式中、R及びRは、水素、アルキル、及びアルコキシアルキル、特に水素、メチル、及び-CH-O-CHからなる群より独立して選択される。
具体的な実施形態では、-X-Y-は、-O-CH-又は-O-CH(CH)-、特に-O-CH-である。
2’-4’架橋は、それぞれ式(A)及び式(B)に図示するように、リボース環の平面の下(β-D-立体配置)又は環の平面の上(α-L-立体配置)のいずれかに位置し得る。
本発明に係るLNAヌクレオシドは、特に、式(A)又は式(B)であり、
式中、
Wは、酸素、硫黄、-N(R)-又は-CR-、特に酸素であり;
Bは、核酸塩基又は修飾核酸塩基であり;
Zは、隣接するヌクレオシド又は5’末端基へのヌクレオシド間結合であり;
Z*は、隣接するヌクレオシド又は3’末端基へのヌクレオシド間結合であり;
、R、R、R、及びR5*は、水素、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシ、アルコキシ、アルコキシアルキル、アジド、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、ホルミル、及びアリールから独立して選択され;並びに、
X、Y、R、及びRは、上で定義した通りである。
具体的な実施形態では、-X-Y-の定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。別の具体的な実施形態では、-X-Y-の定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。更なる具体的な実施形態では、-X-Y-の定義において、R及びRの一方又は両方は、水素である。具体的な実施形態では、-X-Y-の定義において、R及びRの一方のみが、水素である。特定の一実施形態では、-X-Y-の定義において、R及びRの一方はメチルであり、他方は水素である。具体的な実施形態では、-X-Y-の定義において、R及びRは、両方とも同時にメチルである。
更なる具体的な実施形態では、Xの定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。別の具体的な実施形態では、Xの定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。具体的な実施形態では、Xの定義において、R及びRの一方又は両方は、水素である。具体的な実施形態では、Xの定義において、R及びRの一方のみが、水素である。特定の一実施形態では、Xの定義において、R及びRの一方はメチルであり、他方は水素である。具体的な実施形態では、Xの定義において、R及びRは、両方とも同時にメチルである。
更なる具体的な実施形態では、Yの定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。別の具体的な実施形態では、Yの定義において、Rは、水素又はアルキル、特に水素又はメチルである。具体的な実施形態では、Yの定義において、R及びRの一方又は両方は、水素である。具体的な実施形態では、Yの定義において、R及びRの一方のみが、水素である。特定の一実施形態では、Yの定義において、R及びRの一方はメチルであり、他方は水素である。具体的な実施形態では、Yの定義において、R及びRは、両方とも同時にメチルである。
本発明の特定の実施形態では、R、R、R、R、及びR5*は、水素及びアルキル、特に水素及びメチルから独立して選択される。
本発明の更に特定の有利な実施形態では、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。
本発明の別の特定の実施形態では、R、R、Rは全て同時に水素であり、R及びR5*の一方は水素であり、他方は上記で定義した通り、特にアルキル、より具体的にはメチルである。
本発明の具体的な実施形態では、R及びR5*は、水素、ハロゲン、アルキル、アルコキシアルキル、及びアジド、特に水素、フルオロ、メチル、メトキシエチル、及びアジドから独立して選択される。本発明の特定の有利な実施形態では、R及びR5*の一方は水素であり、他方はアルキル、特にメチル、ハロゲン、特にフルオロ、アルコキシアルキル、特にメトキシエチル若しくはアジドであるか、又はR及びR5*は、同時に水素若しくはハロゲン、特に同時にフルオロの水素である。そのような特定の実施形態では、Wは有利には酸素であり得、-X-Y-有利には-O-CH-であり得る。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は-O-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのようなLNAヌクレオシドは、国際公開第WO99/014226号、同第WO00/66604号、同第WO98/039352号、及び同第WO2004/046160号に開示され、これらは全て参照により本明細書に組み込まれており、β-D-オキシLNA及びα-L-オキシLNAヌクレオシドとして当該技術分野で一般的に知られているものを含む。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-S-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのようなチオLNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第WO99/014226号及び同第WO2004/046160号に開示されている。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-NH-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのようなアミノLNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第WO99/014226号及び同第WO2004/046160号に開示されている。
本本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CHCH-又は-OCHCHCH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのようなLNAヌクレオシドは、国際公開第WO00/047599号、及びMoritaら、「Bioorganic&Med.Chem.Lett.」第12巻第73~76頁に開示され、これらは参照により本明細書に組み入れられており、2’-O-4’C-エチレン架橋核酸(ENA)として当該技術分野で一般に知られているものを含む。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、Rは全て同時に水素であり、R及びR5*の一方は水素であり、他方はアルキル、例えばメチルなどの水素ではない。そのような5’置換LNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2007/134181号に開示されている。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CR-であり、ここで、R及びRの一方又は両方は水素、特にメチルなどのアルキルではなく、Wは酸素であり、R、R、Rは全て同時に水素であり、R及びR5*の一方は水素であり、他方は水素、特に例えばメチルなどのアルキルではない。このようなビス修飾LNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2010/077578号に開示されている。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CHR-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのような6’置換LNAヌクレオシドは、国際公開第WO2010/036698号及び同第WO2007/090071号に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。そのような6’-置換LNAヌクレオシドにおいて、Rは、特に、メチルなどのC-Cアルキルである。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は、-O-CH(CH-O-CH)-(「2’O-メトキシエチル二環式核酸」、Sethら、「J.Org.Chem.」(2010年)第75巻第5号第1569~81頁)である。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は、-O-CH(CHCH)-(「2’O-エチル二環式核酸」、Sethら、「J.Org.Chem.」(2010年)第75巻第5号第1569~81頁)である。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CH(CH-O-CH)-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。このようなLNAヌクレオシドは、当該技術分野では環状MOE(cMOE)としても知られており、国際公開第WO2007/090071号に開示されている。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は、-O-CH(CH)-である。
本発明の別の特定の実施形態では、本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は、-O-CH2-O-CH-である(Sethら、「J.Org.Chem」(2010年)、前掲)。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CH(CH)-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は全て同時に水素である。このような6’-メチルLNAヌクレオシドは、当該技術分野ではcETヌクレオシドとしても知られており、両方とも参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2007/090071号(β-D)及び国際公開第WO2010/036698号(α-L)に開示されているように、(S)-cET又は(R)-cETジアステレオ異性体のいずれかであり得る。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-O-CR-であり、ここで、RもRも水素ではなく、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は全て同時に水素である。具体的な実施形態では、R及びRは両方とも同時にアルキル、特に両方とも同時にメチルである。そのような6’-ジ-置換LNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2009/006478号に開示されている。
本発明の別の特定の実施形態では、-X-Y-は-S-CHR-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのような6’置換チオLNAヌクレオシドは、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2011/156202号に開示されている。このような6’置換チオLNAの特定の実施形態では、Rは、アルキル、特にメチルである。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-C(=CH)C(R)-、-C(=CHF)C(R)-、又は-C(=CF)C(R)-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は全て同時に水素である。R及びRは、有利には、水素、ハロゲン、アルキル、及びアルコキシアルキル、特に水素、メチル、フルオロ、及びメトキシメチルから独立して選択される。R及びRは特に同時に水素又はメチルの両方であるか、又はRとRの一方が水素であり、他方がメチルである。そのようなビニルカルボLNAヌクレオシドは、国際公開第WO2008/154401号及び同第WO2009/067647号に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は-N(OR)-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は全て同時に水素である。具体的な実施形態では、Rは、メチルなどのアルキルである。そのようなLNAヌクレオシドはまた、N置換LNAとしても知られており、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2008/150729号に開示されている。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-、-O-N(R)-、-N(R)-O-、-NR-CR-CR-、又は-NR-CR-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は全て同時に水素である。R及びRは、有利には、水素、ハロゲン、アルキル、及びアルコキシアルキル、特に水素、メチル、フルオロ、及びメトキシメチルから独立して選択される。具体的な実施形態では、Rはアルキル、例えばメチルであり、Rは水素又はメチル、特に水素である。(Sethら、「J.Org.Chem」(2010年)、前掲)。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-O-N(CH)-である(Sethら、「J.Org.Chem」(2010年)、前掲)。
本発明の具体的な実施形態では、R及びR5*は、両方とも同時に水素である。本発明の別の特定の実施形態では、R及びR5*の一方は水素であり、他方はメチルなどのアルキルである。そのような実施形態では、R、R、及びRは、特に水素であり得、-X-Y-は、特に-O-CH-又は-O-CHC(R-、例えば-O-CH(CH)-などであり得る。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-CR-O-CR-、例えば-CH-O-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。そのような特定の実施形態では、Rは、特にアルキル、例えばメチルであり、Rは、水素又はメチル、特に水素であり得る。そのようなLNAヌクレオシドはまた、立体配座制限ヌクレオチド(conformationally restricted nucleotides:CRN)としても知られており、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2013/036868号に開示されている。
本発明の具体的な実施形態では、-X-Y-は、-O-CR-O-CR-、例えば-O-CH-O-CH-であり、Wは酸素であり、R、R、R、R、及びR5*は、全て同時に水素である。R及びRは、有利には、水素、ハロゲン、アルキル、及びアルコキシアルキル、特に水素、メチル、フルオロ、及びメトキシメチルから独立して選択される。そのような特定の実施形態では、Rは、特にアルキル、例えばメチルであり得、Rは、水素又はメチル、特に水素であり得る。そのようなLNAヌクレオシドはまた、COCヌクレオチドとしても知られており、参照により本明細書に組み込まれるMitsuokaら、「Nucleic Acids Research」(2009年)第37巻第4号第1225~1238頁に開示されている。
特に指定しない限り、LNAヌクレオシドはβ-D又はα-Lステレオアイソフォーム(stereoisoform)であり得ると認識される。
本発明のLNAヌクレオシドの特定の例をスキーム1に示す(式中、Bは上で定義した通りである)。
スキーム1
特定のLNAヌクレオシドは、β-D-オキシ-LNA、6’-メチル-β-D-オキシLNA、例えば(S)-6’-メチル-β-D-オキシ-LNA(ScET)及びENAである。
本発明の出発物質又は化合物が、1つ以上の反応工程の反応条件下で安定でないか又は反応性である1つ以上の官能基を含む場合、適切な保護基(例えば、「Protective Groups in Organic Chemistry」、T.W.Greene及びP.G.M.Wuts、第3版(1999年)、Wiley、ニューヨークに記載)を、当技術分野で周知の重要な工程適用方法の前に導入することができる。そのような保護基は、文献に記載の標準的な方法を用いて、合成の後の段階で除去することができる。保護基の例は、tert-ブトキシカルボニル(Boc)、9-フルオレニルメチルカルバメート(Fmoc)、2-トリメチルシリルエチルカルバメート(Teoc)、カルボベンジルオキシ(Cbz)、及びp-メトキシベンジルオキシカルボニル(Moz)である。
本明細書に記載される化合物は、数個の不斉中心を含むことができ、光学的に純粋な鏡像異性体、例えばラセミ体などの鏡像異性体の混合物、ジアステレオ異性体の混合物、ジアステレオ異性体ラセミ体、又はジアステレオ異性体ラセミ体の混合物として存在することができる。
用語「不斉炭素原子」は、4つの異なる置換基を有する炭素原子を意味する。カーン・インゴルド・プレローグ順位則によれば、不斉炭素原子は、「R」又は「S」立体配置のものであり得る。
化学基の定義
本明細書において、用語「アルキル」は、単独又は組合せで、1~8個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基、特に1~6個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基、より具体的には1~4個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基を意味する。直鎖及び分岐鎖C-Cアルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert-ブチル、異性体ペンチル、異性体ヘキシル、異性体ヘプチル、及び異性体オクチル、特にメチル、エチル、プロピル、ブチル、及びペンチルである。アルキルの特定の例は、メチル、エチル、及びプロピルである。
用語「シクロアルキル」は、単独又は組合せで、3~8個の炭素原子を有するシクロアルキル環、特に3~6個の炭素原子を有するシクロアルキル環を意味する。シクロアルキルの例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、及びシクロオクチル、より具体的にはシクロプロピル及びシクロブチルである。「シクロアルキル」の特定の例は、シクロプロピルである。
用語「アルコキシ」は、単独又は組合せで、式アルキル-O-の基を意味し、用語「アルキル」は、以前付与した意味、例えばメトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec.ブトキシ、及びtert.ブトキシを意味する。特定の「アルコキシ」は、メトキシ及びエトキシである。メトキシエトキシは、「アルコキシアルコキシ」の特定の例である。
用語「オキシ」は、単独又は組合せで、-O-基を意味する。
用語「アルケニル」は、単独又は組合せで、オレフィン結合と、最大8個まで、好ましくは最大6個まで、特に好ましくは最大4個までの炭素原子とを含む直鎖又は分岐鎖炭化水素残基を意味する。アルケニル基の例は、エテニル、1-プロペニル、2-プロペニル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、及びイソブテニルである。
用語「アルキニル」は、単独又は組合せで、三重結合と、最大8個まで、好ましくは最大6個まで、特に好ましくは最大4個までの炭素原子とを含む直鎖又は分岐鎖炭化水素残基を意味する。
用語「ハロゲン」又は「ハロ」は、単独又は組合せで、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素、特にフッ素、塩素、又は臭素、より具体的にはフッ素を意味する。用語「ハロ」は、別の基と組合わせて、少なくとも1つのハロゲン、特に1~5個のハロゲン、特に1~4個のハロゲン、すなわち1個、2個、3個、又は4個のハロゲンで置換された該基の置換を示す。
用語「ハロアルキル」は、単独又は組合せで、少なくとも1つのハロゲン、特に1~5個のハロゲン、特に1~3個のハロゲンで置換されたアルキル基を意味する。ハロアルキルの例には、モノフルオロ-、ジフルオロ-、又はトリフルオロ-メチル、-エチル、又は-プロピル、例えば3,3,3-トリフルオロプロピル、2-フルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、フルオロエチル、又はトリフルオロメチルが含まれる。フルオロメチル、ジフルオロメチル、及びトリフルオロメチルは、特定の「ハロアルキル」である。
用語「ハロシクロアルキル」は、単独又は組合せで、少なくとも1つのハロゲンで置換された、特に1~5個のハロゲン、特に1~3個のハロゲンで置換された、上記に定義したシクロアルキル基を意味する。「ハロシクロアルキル」の特定の例は、ハロシクロプロピル、特にフルオロシクロプロピル、ジフルオロシクロプロピル、及びトリフルオロシクロプロピルである。
用語「ヒドロキシル」及び「ヒドロキシ」は、単独又は組合せで、-OH基を意味する。
用語「チオヒドロキシル」及び「チオヒドロキシ」は、単独又は組合せで、-SH基を意味する。
用語「カルボニル」は、単独又は組合せで、-C(O)-基を意味する。
用語「カルボキシ」又は「カルボキシル」は、単独又は組合せで、-COOH基を意味する。
用語「アミノ」は、単独又は組合せで、第一級アミノ基(-NH)、第二級アミノ基(-NH-)、又は第三級アミノ基(-N-)を意味する。
用語「アルキルアミノ」は、単独又は組合せで、1個又は2個の上記に定義したアルキル基で置換された、上記に定義したアミノ基を意味する。
用語「スルホニル」は、単独又は組合せで、-SO基を意味する。
用語「スルフィニル」は、単独又は組合せで、-SO-基を意味する。
用語「スルファニル」は、単独又は組合せで、-S-基を意味する。
用語「シアノ」は、単独又は組合せで、-CN基を意味する。
用語「アジド」は、単独又は組合せで、-N基を意味する。
用語「ニトロ」は、単独又は組合せで、NO基を意味する。
用語「ホルミル」は、単独又は組合せで、-C(O)H基を意味する。
用語「カルバモイル」は、単独又は組合せで、-C(O)NH基を意味する。
用語「カバミド」は、単独又は組合せで、-NH-C(O)-NH基を意味する。
用語「アリール」は、単独又は組合せで、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、及びホルミルから独立して選択される1~3個の置換基で場合により置換された、6~10個の炭素環原子を含む、一価芳香族炭素環式単環又は二環式環系を示す。アリールの例には、フェニル及びナフチル、特にフェニルが含まれる。
用語「ヘテロアリール」は、単独又は組合せで、N、O、及びSから選択される1、2、3、又は4個のヘテロ原子を含み、残りの環原子は、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル及びホルミルから独立して選択される1~3個の置換基で場合により置換された炭素である、5~12個の環原子の一価芳香族複素環式単環又は二環式環系を示す。ヘテロアリールの例には、ピロリル、フラニル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、トリアジニル、アゼピニル、ジアゼピニル、イソオキサゾリル、ベンゾフラニル、イソチアゾリル、ベンゾチエニル、インドリル、イソインドリル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾトリアゾリル、プリニル、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、カルバゾリル又はアクリジニルが含まれる。
用語「ヘテロシクリル」は、単独又は組合せで、N、O、及びSから選択される1、2、3、又は4個の環ヘテロ原子を含み、残りの環原子は、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、及びホルミルから独立して選択される1~3個の置換基で場合により置換された炭素である、4~12、特に4~9個の環原子の一価飽和又は部分不飽和単環又は二環式環系を意味する。単環式飽和ヘテロシクリルの例には、アゼチジニル、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロ-チエニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、オキサゾリジニル、イソオキサゾリル、チアゾリジニル、ピペリジニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、1,1-ジオキソ-チオモルホリン-4-イル、アゼパニル、ジアゼパニル、ホモピペラジニル、又はオキサゼパニルが含まれる。二環式飽和ヘテロシクロアルキルの例は、8-アザ-ビシクロ[3.2.1]オクチル、キヌクリジニル、8-オキサ-3-アザ-ビシクロ[3.2.1]オクチル、9-アザ-ビシクロ[3.3.1]ノニル、3-オキサ-9-アザ-ビシクロ[3.3.1]ノニル、又は3-チア-9-アザ-ビシクロ[3.3.1]ノニルである。部分不飽和ヘテロシクロアルキルの例は、ジヒドロフリル、イミダゾリニル、ジヒドロ-オキサゾリル、テトラヒドロ-ピリジニル、又はジヒドロピラニルである。
薬学的に許容される塩
用語「薬学的に許容される塩」は、生物学的に又は別様に望ましくないものではない、遊離塩基又は遊離酸の生物学的有効性及び特性を保持する塩を指す。塩は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、特に塩酸、及び酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸、N-アセチルシステインなどの有機酸と共に形成される。加えて、これらの塩は、無機塩基又は有機塩基を遊離酸に加えることにより調製され得る。無機塩基から誘導される塩には、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム塩が含まれるがこれらに限定されない。有機塩基から誘導される塩には、第一級、第二級、及び第三級アミン、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環式アミン及び塩基性イオン交換樹脂、例えばイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、リシン、アルギニン、N-エチルピペリジン、ピペリジン、ポリアミン樹脂の塩が含まれるがこれらに限定されない。式(I)の化合物は、双性イオンの形態で存在することもできる。特に好ましくは、式(I)の化合物の薬学的に許容される塩は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、及びメタンスルホン酸の塩である。
保護基
用語「保護基」は、単独又は組合せで、化学反応が別の非保護の反応性部位で選択的に行われ得るように、多官能化合物の反応性部位を選択的に遮断する基を意味する。保護基は、除去することができる。例示的な保護基は、アミノ保護基、カルボキシ保護基、又はヒドロキシ保護基である。
ヌクレアーゼ媒介分解
ヌクレアーゼ媒介分解は、相補的なヌクレオチド配列と二重鎖を形成するときに、そのような配列の分解を媒介することができるオリゴヌクレオチドを指す。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的核酸のヌクレアーゼ媒介分解を介して機能し得、本発明のオリゴヌクレオチドは、ヌクレアーゼ、特にエンドヌクレアーゼ、好ましくはRNase Hなどのエンドリボヌクレアーゼ(RNase)を動員することができる。ヌクレアーゼ媒介メカニズムを介して機能するオリゴヌクレオチド設計の例は、少なくとも5又は6の連続(consecutive)DNAヌクレオシドの領域を典型的に含み、親和性増強ヌクレオシド、例えばギャップマ、ヘッドマ(headmer)、及びテイルマ(tailmer)が片側又は両側に隣接するオリゴヌクレオチドである。
RNase H活性及び動員
アンチセンスオリゴヌクレオチドのRNase H活性とは、相補的RNA分子と二重鎖を形成するときにRNase Hを動員するその能力を指す。国際公開第WO01/23613号は、RNase H活性を決定するインビトロ法を提供し、これはRNaseHを動員する能力の決定に使用され得る。典型的には、オリゴヌクレオチドは、相補的な標的核酸が提供された場合、pmol/L/分で測定して、試験されている修飾オリゴヌクレオチドと同じ塩基配列を有するが、オリゴヌクレオチドの全モノマー間にホスホロチオエート結合を有するDNAモノマーのみを含むオリゴヌクレオチドを使用し、そして国際公開第WO01/23613号(参照により本明細書に組み込まれる)の実施例91~95により提供される方法論を使用したときに決定された初期率の少なくとも5%、例えば少なくとも10%又は20%超を有する場合に、RNase Hを動員することができると見なされる。RHase H活性の決定に使用するために、組換えヒトRNase H1がLubio Science GmbH、Lucerne(スイス)から入手可能である。
ギャップマ
本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列はギャップマであってもよく、また、ギャップマオリゴヌクレオチド又はギャップマ設計とも称され得る。アンチセンスギャップマは、通常、RNase H媒介分解を介して標的核酸を阻害するのに使用される。ギャップマオリゴヌクレオチドは、少なくとも3つの区別される構造領域、5’-フランク、ギャップ及び3’-フランク、F-G-F’を5’->3’配向で含む。「ギャップ」領域(G)は、オリゴヌクレオチドがRNase Hを動員することを可能にする連続DNAヌクレオチドのストレッチ(stretch)を含む。ギャップ領域は、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む5’隣接領域(F)と、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、有利には高親和性糖修飾ヌクレオシドを含む3’隣接領域(F’)とが隣接する。領域F及びF’の1つ以上の糖修飾ヌクレオシドは、標的核酸に対するオリゴヌクレオチドの親和性を増強する(すなわち、これは親和性増強糖修飾ヌクレオシドである)。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の1つ以上の糖修飾ヌクレオシドは、2’糖修飾ヌクレオシド、例えばLNA及び2’-MOEから独立して選択される、例えば高親和性2’糖修飾である。
ギャップマ設計において、ギャップ領域の最も5’及び3’のヌクレオシドはDNAヌクレオシドであり、各々、5’(F)又は3’(F’)領域の糖修飾ヌクレオシドに隣接して位置する。フランクは更に、ギャップ領域から最も遠い端、すなわち5’フランクの5’末端及び3’フランクの3’末端に少なくとも1つの糖修飾ヌクレオシドを有することによって定義してもよい。
領域F-G-F’は、連続ヌクレオチド配列を形成する。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、式F-G-F’のギャップマ領域を含んでもよい。
ギャップマ設計F-G-F’の全長は、例えば12~32ヌクレオシド、例えば13~24、例えば14~22ヌクレオシド、例えば14~17、例えば16~18ヌクレオシド、例えば16~20ヌクロチド(nuclotide)であってもよい。
例として、本発明のギャップマオリゴヌクレオチドは、以下の式により表すことができる:
1-8-G6-16-F’2-8、例えば
2-8-G6-14-F’2-8、例えば
3-8-G6-14-F’2-8
ただし、ギャップマ領域F-G-F’の全長は、少なくとも10、少なくとも12、例えば少なくとも14ヌクレオチド長であることを条件とする。
本発明の一態様では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、式5’-F-G-F’-3’のギャップマからなるか又はそれを含み、式中、領域F及びF’が独立して1~8個のヌクレオシドを含むか又はそれらからなり、そのうち2~4個が2’糖修飾され、F及びF’領域の5’及び3’末端を規定し、GがRNase Hを動員することができる6~16個のヌクレオシドの領域である。
領域F、G、及びF’は、更に以下に定義され、F-G-F’式に組み込むことができる。
ギャップマ-領域G
ギャップマの領域G(ギャップ領域)は、オリゴヌクレオチドがRNase H、例えばヒトRNase H1を動員することを可能にするヌクレオシド、典型的にはDNAヌクレオシドの領域である。RNase Hは、DNAとRNAとの間の二重鎖を認識し、RNA分子を酵素的に切断する細胞酵素である。好適には、ギャップマは、少なくとも5又は6連続DNAヌクレオシド、例えば5~16連続DNAヌクレオシド、例えば6~15連続DNAヌクレオシド、例えば7~14連続DNAヌクレオシド、例えば8~12連続DNAヌクレオチド、例えば8~12連続DNAヌクレオチド長のギャップ領域(G)を有し得る。ギャップ領域Gは、いくつかの実施形態では、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、又は16連続DNAヌクレオシドからなっていてもよい。ギャップ領域のシトシン(C)DNAは、いくつかの場合においてメチル化されていてもよく、そのような残基には5’-メチル-シトシン(meC、又はcの代わりにe)と注釈が付けられる。ギャップ中のシトシンDNAのメチル化は、cgジヌクレオチドが潜在的な毒性を低減するようにギャップ中に存在する場合に有利であり、修飾はオリゴヌクレオチドの効力に有意な影響を及ぼさない。5’メチルDNAヌクレオシドのような5’置換DNAヌクレオシドは、DNAギャップ領域での使用が報告されている(欧州特許出願公開第EP2742136号)。
いくつかの実施形態では、ギャップ領域Gは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、又は16連続ホスホロチオエート結合DNAヌクレオシドからなっていてもよい。いくつかの実施形態では、ギャップ内の全ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
従来のギャップマはDNAギャップ領域を有するが、ギャップ領域内で使用される場合にRNase H動員を可能にする修飾ヌクレオシドの多数の例が存在する。ギャップ領域内に含まれる場合にRNaseHの動員が可能であるとして報告されている修飾ヌクレオシドには、例えば、α-L-LNA、C4’-アルキル化DNA(国際出願第PCT/EP2009/050349号及びVesterら、「Bioorg.Med.Chem.Lett.」第18号(2008年)第2296~2300頁に記載されている通り、両方とも参照により本明細書に組み込まれる)、ANA及び2’F-ANAのようなアラビノース由来ヌクレオシド(Mangosら(2003年)「J.AM.CHEM.SOC.」第125巻第654~661頁)、UNA(アンロックド核酸)(参照により本明細書に組み込まれるFluiterら、「Mol.Biosyst.」(2009年)第10巻第1039頁に記載されている通り)が含まれる。UNAは、典型的には、リボースのC2とC3の間の結合が除去され、アンロックド「糖」残基を形成しているアンロックド核酸である。そのようなギャップマに使用されている修飾ヌクレオシドは、ギャップ領域内に導入された際に2’エンド(endo)(DNA様)構造を採択する(すなわち、RNase H動員を可能にする修飾)ヌクレオシドであり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるDNAギャップ領域(G)は、場合により、ギャップ領域内に導入された際に2’エンド(DNA様)構造を採択する1~3糖修飾ヌクレオシドを含んでもよい。
領域G-「ギャップブレーカ」
あるいは、いくつかのRNase H活性を保持しながら、ギャップマのギャップ領域に3’エンド立体配座を付与する修飾ヌクレオシドの挿入についての多くの報告が存在する。1つ以上の3’エンド修飾ヌクレオシドを含むギャップ領域を有するそのようなギャップマは、「ギャップブレーカ」又は「ギャップ破壊」ギャップマと称される。例えば、国際公開第WO2013/022984号を参照されたい。ギャップブレーカオリゴヌクレオチドは、RNase H動員を可能にするために、ギャップ領域内にDNAヌクレオシドの十分な領域を保持する。ギャップブレーカオリゴヌクレオチド設計がRNase Hを動員する能力は、典型的には、配列又は化合物固有である(Rukovら(2015年)「Nucl.Acids Res.」第43巻第8476~8487頁を参照されたい)。これは、いくつかの場合、標的RNAのより特異的な切断を提供するRNase Hを動員する「ギャップブレーカ」オリゴヌクレオチドを開示している。ギャップブレーカオリゴヌクレオチドのギャップ領域内で使用される修飾ヌクレオシドは、例えば、3’エンド確証(confirmation)を付与する修飾ヌクレオシド、例えば2’-O-メチル(OMe)若しくは2’-O-MOE(MOE)ヌクレオシド、又はβ-D LNAヌクレオシド(ヌクレオシドのリボース糖環のC2’とC4’との間の架橋が、β立体配座である)、例えばβ-D-オキシLNA若しくはScETヌクレオシドであってもよい。
上述した領域Gを含むギャップマと同様に、ギャップブレーカ又はギャップ破壊ギャップマのギャップ領域は、ギャップの5’末端に(領域Fの3’ヌクレオシドに隣接して)DNAヌクレオシドを有し、ギャップの3’末端に(領域Fの5’ヌクレオシドに隣接して)DNAヌクレオシドを有する。破壊ギャップを含むギャップマは、典型的には、ギャップ領域の5’末端又は3’末端のいずれかに少なくとも3又は4連続DNAヌクレオシドの領域を保持する。
ギャップブレーカオリゴヌクレオチドの例示的な設計は、
1-8-[D3-4-E-D3-4F’1-8
1-8-[D1-4-E-D3-4]-F’1-8
1-8-[D3-4-E-D1-4]-F’1-8
を含み、領域Gは、[D-E-D]内であり、DがDNAヌクレオシドの連続配列であり、Eが修飾ヌクレオシド(ギャップブレーカ又はギャップ破壊ヌクレオシド)であり、F及びF’が本明細書に定義した隣接領域であるが、ただし、ギャップマ領域F-G-F’の全長は、少なくとも12、例えば少なくとも14ヌクレオチド長であることを条件とする。
いくつかの実施形態では、ギャップ破壊ギャップマの領域Gは、少なくとも6DNAヌクレオシド、例えば6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、又は16DNAヌクレオシドを含む。上述したように、DNAヌクレオシドは連続であってもよいか、又は場合により1つ以上の修飾ヌクレオシドが散在してもよいが、ただし、ギャップ領域Gは、RNase H動員を媒介できることを条件とする。
ギャップマ-隣接領域、F及びF’
領域Fは、領域Gの5’DNAヌクレオシドのすぐ隣に配置されている。領域Fの最も3’のヌクレオシドは、糖修飾ヌクレオシド、例えば高親和性糖修飾ヌクレオシド、例えば2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシド、又はLNAヌクレオシドである。
領域F’は、領域Gの3’DNAヌクレオシドのすぐ隣に配置されている。領域F’の最も5’のヌクレオシドは、糖修飾ヌクレオシド、例えば高親和性糖修飾ヌクレオシド、例えば2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシド、又はLNAヌクレオシドである。
領域Fは、1~8連続ヌクレオチド長、例えば2~6、例えば3~4連続ヌクレオチド長である。有利には、領域Fの最も5’のヌクレオシドは、糖修飾ヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fの2つの最も5’のヌクレオシドは、糖修飾ヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fの最も5’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fの2つの最も5’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fの2つの最も5’のヌクレオシドは、2’置換ヌクレオシドヌクレオシド、例えば2つの3’MOEヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fの最も5’のヌクレオシドは、2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシドである。
領域F’は、2~8連続ヌクレオチド長、例えば3~6、例えば4~5連続ヌクレオチド長である。有利には、領域F’の最も3’の実施形態は、糖修飾ヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域F’の2つの最も3’のヌクレオシドは、糖修飾ヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域F’の2つの最も3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域F’の最も3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域F’の2つの最も3’のヌクレオシドは、2’置換ヌクレオシドヌクレオシド、例えば2つの3’MOEヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域F’の最も3’のヌクレオシドは、2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシドである。
領域F又は領域F’の長さが1である場合、それはLNAヌクレオシドであることに留意するべきである。
いくつかの実施形態では、領域F及び領域F’は、独立して、糖修飾ヌクレオシドの連続配列からなるか又はそれを含む。いくつかの実施形態では、領域Fの糖修飾ヌクレオシドは、独立して、2’-O-アルキル-RNA単位、2’-O-メチル-RNA、2’-アミノ-DNA単位、2’-フルオロ-DNA単位、2’-アルコキシ-RNA、MOE単位、LNA単位、アラビノ核酸(ANA)単位、及び2’-フルオロ-ANA単位から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、領域F及び領域F’は、独立して、LNA及び2’置換修飾ヌクレオシドの両方を含む(混合ウイング設計)。
いくつかの実施形態では、領域F及び領域F’は、1タイプのみの糖修飾ヌクレオシド、例えばMOEのみ、又はβ-D-オキシLNAのみ、又はScETのみからなる。このような設計はまた、均一フランク又は均一ギャップマ設計とも称される。
いくつかの実施形態では、領域F若しくはF’の全ヌクレオシド、又はF及びF’は、例えばβ-D-オキシLNA、ENA、又はScETヌクレオシドから独立して選択される、LNAヌクレオシドである。いくつかの実施形態では、領域Fは、1~5、例えば2~4、例えば3~4、例えば1、2、3、4、又は5連続LNAヌクレオシドからなる。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の全ヌクレシドは、β-D-オキシLNAヌクレオシドである。
いくつかの実施形態では、領域F若しくはF’の全ヌクレシド、又はF及びF’は、2’置換ヌクレオシド、例えばOMe又はMOEである。いくつかの実施形態では、領域Fは、1、2、3、4、5、6、7、又は8連続OMe又はMOEヌクレオシドからなる。いくつかの実施形態では、隣接領域の1つのみが、2’置換ヌクレオシド、例えばOMe又はMOEヌクレオシドからなり得る。いくつかの実施形態では、2’置換ヌクレオシド、例えばOMe又はMOEヌクレオシドからなるのは5’(F)隣接領域であり、一方で、3’(F’)隣接領域は、少なくとも1つのLNAヌクレオシド、例えばβ-D-オキシLNAヌクレオシド又はcETヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、2’置換ヌクレオシド、例えばOMe又はMOEヌクレオシドからなるのは3’(F’)隣接領域であり、一方で、5’(F)隣接領域は、少なくとも1つのLNAヌクレオシド、例えばβ-D-オキシLNAヌクレオシド又はcETヌクレオシドを含む。
いくつかの実施形態では、領域F及びF’の全修飾ヌクレオシドが、例えばβ-D-オキシLNA、ENA、又はScETヌクレオシドから独立して選択されるようなLNAヌクレオシドであり、ここで、領域F若しくはF’、又はF及びF’は、場合によりDNAヌクレオシドを含んでもよい(交互フランク、詳細にはこれらの定義を参照されたい)。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の全修飾ヌクレオシドはβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、ここで、領域F若しくはF’、又はF及びF’は、場合によりDNAヌクレオシドを含んでもよい(交互フランク、詳細にはこれらの定義を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、領域F及びF’の最も5’及び最も3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシド、例えばβ-D-オキシLNAヌクレオシド又はScETヌクレオシドである。
いくつかの実施形態では、領域Fと領域Gとの間のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。いくつかの実施形態では、領域F’と領域Gとの間のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。いくつかの実施形態では、領域F又はF’、F及びF’の間のヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
LNAギャップマ
LNAギャップマは、領域F及びF’の一方又は両方のいずれかが、LNAヌクレオシドを含むか又はそれらからなるギャップマである。β-D-オキシギャップマは、領域F及びF’の一方又は両方のいずれかが、β-D-オキシLNAヌクレオシドを含むか又はそれらからなるギャップマである。
いくつかの実施形態では、LNAギャップマは、式:[LNA]1-5-[領域G]-[LNA]1-5のものであり、ここで、領域Gはギャップマ領域Gの定義に規定した通りである。
一実施形態では、LNAギャップマは、式[LNA]-[領域G]10-12-[LNA]のものである。
MOEギャップマ
MOEギャップマは、領域F及びF’がMOEヌクレオシドからなるギャップマである。いくつかの実施形態では、MOEギャップマは、設計[MOE]1-8-[領域G]5-16-[MOE]1-8、例えば[MOE]2-7-[了解G]6-14-[MOE]2-7、例えば[MOE]3-6-[領域G]8-12-[MOE]3-6のものであり、ここで、領域Gはギャップマの定義に規定した通りである。5-10-5設計(MOE-DNA-MOE)を有するMOEギャップマは、当該技術分野で広く使用されている。
混合ウイングギャップマ
混合ウイングギャップマは、領域F及びF’の一方又は両方が、2’置換ヌクレオシド、例えば2’-O-アルキル-RNA単位、2’-O-メチル-RNA、2’-アミノ-DNA単位、2’-フルオロ-DNA単位、2’-アルコキシ-RNA、MOE単位、アラビノ核酸(ANA)単位、及び2’-フルオロ-ANA単位からなる群より独立して選択される2’置換ヌクレオシド、例えばMOEヌクレオシドを含むLNAギャップマである。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の少なくとも一方、又は領域F及びF’の両方が、少なくとも1つのLNAヌクレオシドを含み、領域F及びF’の残りのヌクレオシドは、MOE及びLNAからなる群より独立して選択される。いくつかの実施形態では、領域F及びF’の少なくとも一方、又は領域F及びF’の両方が、少なくとも2つのLNAヌクレオシドを含み、領域F及びF’の残りのヌクレオシドは、MOE及びLNAからなる群より独立して選択される。いくつかの混合ウイング実施形態では、領域F及びF’の一方又は両方が、1つ以上のDNAヌクレオシドを更に含んでもよい。
混合ウイングギャップマ設計は、国際公開第WO2008/049085号及び国際公開第WO2012/109395号(これらの両方は参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
交互フランクギャップマ
隣接領域は、LNA及びDNAヌクレオシドの両方を含み得、それらがLNA-DNA-LNAヌクレオシドの交互モチーフを含むので、「交互フランク」と称される。このような交互フランクを含むギャップマは、「交互フランクギャップマ」と称される。「交互フランクギャップマ」はLNAギャップマオリゴヌクレオチドであり、フランクの少なくとも一方(F又はF’)が、LNAヌクレオシド(複数可)に加えてDNAを含む。いくつかの実施形態では、領域F若しくはF’の少なくとも一方、又は領域F及びF’の両方は、LNAヌクレオシド及びDNAヌクレオシドの両方を含む。そのような実施形態では、隣接領域F若しくはF’、又はF及びF’の両方は、少なくとも3つのヌクレオシドを含み、ここで、F及び/又はF’領域の最も5’及び3’のヌクレオシドは、LNAヌクレオシドである。
交互フランクLNAギャップマは、国際公開第WO2016/127002号に開示されている。
交互フランク領域は、1~2個、又は1個、又は2個、又は3個の連続したDNAヌクレオシドといった最大3個の連続DNAヌクレオシドを含むことができる。
交互フラック(flak)は、いくつかのLNAヌクレオシド(L)、それに続くいくつかのDNAヌクレオシド(D)、例えば、
[L]1-3-[D]1-4-[L]1-3
[L]1-2-[D]1-2-[L]1-2-[D]1-2-[L]1-2を表す一連の整数として注解することができる。
オリゴヌクレオチド設計においては、これらは、2-2-1が5’[L]-[D]-[L]3’を表し、1-1-1-1-1が5’[L]-[D]-[L]-[D]-[L]3’を表すような数として表されることが多い。交互フランクを有するオリゴヌクレオチドにおけるフランクの長さ(領域F及びF’)は、独立して、3~10ヌクレオシド、例えば4~8ヌクレオシド、例えば5~6ヌクレオシド、例えば4、5、6、又は7個の修飾ヌクレオシドであり得る。いくつかの実施形態では、ギャップマオリゴヌクレオチド中のフランクの一方のみが交互であるが、他方はLNAヌクレオチドから構成される。更なるエキソヌクレアーゼ耐性を付与するために、3’フランク(F’)の3’末端に少なくとも2つのLNAヌクレオシドを有することが有利であり得る。一実施形態では、交互フランクギャップマ内のフランクは、全長5~8個のヌクレオシドを有し、そのうちの3~5個はLNAヌクレオシドである。交互フランクを有するオリゴヌクレオチドのいくつかの例は:
[L]1-5-[D]1-4-[L]1-3-[G]5-16-[L]2-6
[L]1-2-[D]2-3-[L]3-4--[G]5-7-[L]1-2-[D]2-3-[L]2-3
[L]1-2-[D]1-2-[L]1-2-[D]1-2-[L]1-2-[G]5-16-[L]1-2-[D]1-3-[L]2-4
[L]1-5-[G]5-16-[L]-[D]-[L]-[D]-[L]
[L]-[G]6-10-[L]-[D]-[L]であるが、
ただし、ギャップマの全長は、少なくとも12、例えば少なくとも14ヌクレオチド長であることを条件とする。
オリゴヌクレオチドにおける領域D’又はD’’
本発明のオリゴヌクレオチドは、いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列、例えばギャップマF-G-F’、並びに更に5’及び/又は3’ヌクレオシドを含むか又はそれからなり得る。更なる5’及び/又は3’ヌクレオシドは、標的核酸に完全に相補的であってもよく、又は完全に相補的でなくてもよい。このような更なる5’及び/又は3’ヌクレオシドは、本明細書で領域D’及びD’’と称され得る。
領域D’又はD’’の追加は、連続ヌクレオチド配列、例えばギャップマなどをコンジュゲート部分又は別の官能基に連結することを目的として用いられ得る。連続ヌクレオチド配列をコンジュゲート部分に連結するのに使用される場合、生体切断可能なリンカとしての役割を果たし得る。あるいは、それはエキソヌクレアーゼ(exonucleoase)保護を提供するために、又は合成若しくは製造を容易にするために使用され得る。
領域D’及びD’’は、各々、領域Fの5’末端又は領域F’の3’末端に結合され得、以下の式D’-F-G-F’、F-G-F’-D’’又は
D’-F-G-F’-D’’の設計を生成することができる。この場合、F-G-F’はオリゴヌクレオチドのギャップマ部分であり、領域D’又はD’’はオリゴヌクレオチドの別個の部分を構成する。
領域D’又はD’’は、独立して、1、2、3、4、又は5個の追加のヌクレオチドを含むか又はそれからなり、これは標的核酸に相補的であっても、又は相補的でなくてもよい。F又はF’領域に隣接するヌクレオチドは、例えば、DNA若しくはRNA又はこれらの塩基修飾バージョンなどの糖修飾ヌクレオチドではない。D’及びD’領域は、ヌクレアーゼ感受性の生体切断可能なリンカとしての役割を果たし得る(リンカの定義を参照されたい)。いくつかの実施形態では、追加の5’及び/又は3’末端ヌクレオチドは、ホスホジエステル結合で連結され、DNA又はRNAである。領域D’及びD’’としての使用に好適なヌクレオチドベースの生体切断可能なリンカは、国際公開第WO2014/076195号に開示されており、これは例としてホスホジエステル結合DNAジヌクレオチドを含む。ポリオリゴヌクレオチド構築物における生体切断可能なリンカの使用は国際公開第WO2015/113922号に開示されており、それらは複数のアンチセンス構築物(例えば、ギャップマ領域)を単一のオリゴヌクレオチド内で結合するのに使用されている。
一実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマを構成する連続ヌクレオチド配列に加えて、領域D’及び/又はD’’を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、以下の式により表すことができる:
F-G-F’;特に、F2-8-G6-16-F’2-8
D’-F-G-F’、特にD’2-3-F1-8-G6-16-F’2-8
F-G-F’-D’’、特にF2-8-G6-16-F’2-8-D’’1-3
D’-F-G-F’-D’’、特にD’1-3-F2-8-G6-16-F’2-8-D’’1-3
いくつかの実施形態では、領域D’と領域Fとの間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。いくつかの実施形態では、領域F’と領域D’’との間に位置するヌクレオシド間結合は、ホスホジエステル結合である。
コンジュゲート
本明細書で使用されるコンジュゲートという用語は、非ヌクレオチド部分に共有結合したオリゴヌクレオチドを指す(コンジュゲート部分又は領域C又は第3の領域)。
1つ以上の非ヌクレオチド部分に対する本発明のオリゴヌクレオチドのコンジュゲーションは、例えば、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布、細胞取込み、又は安定性に影響を及ぼすことにより、オリゴヌクレオチドの薬理学を改善することができる。いくつかの実施形態では、コンジュゲート部分は、オリゴヌクレオチドの細胞分布、バイオアベイラビリティ、代謝、排泄、浸透性、及び/又は細胞取込みを改善することにより、オリゴヌクレオチドの薬物動態特性を調節又は向上させる。特に、コンジュゲートは、オリゴヌクレオチドを特定の器官、組織、又は細胞型に標的化し、それにより、その器官、組織、又は細胞型におけるオリゴヌクレオチドの有効性を増強し得る。同時に、コンジュゲートは、非標的細胞型、組織、又は器官内のオリゴヌクレオチドの活性を低減するのに役立ち得る(例えば、非標的細胞型、組織、又は器官内のオフターゲット活性又は活性)。
オリゴヌクレオチドコンジュゲート及びそれらの合成は、Manoharan、「Antisense Drug Technology,Principles,Strategies,and Applications」、S.T.Crooke編、第16章、Marcel Dekker,Inc.(2001年)及びManoharan、「Antisense and Nucleic Acid Drug Development」(2002年)第12巻第103頁による包括的レビューにおいても報告されており、その各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
一実施形態では、非ヌクレオチド部分(コンジュゲート部分)は、炭水化物(例えば、GalNAc)、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質、ペプチド、毒素(例えば、細菌毒素)、ビタミン、ウイルスタンパク質(例えば、カプシド)、又はそれらの組合せからなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2012/143379号に開示されているような、トランスフェリン受容体に対して特異的親和性を有する抗体又は抗体断片である。いくつかの実施形態では、非ヌクレオチド部分は、抗体又は抗体断片、例えば血液脳関門を通る送達を促進する抗体又は抗体断片、特にトランスフェリン受容体を標的とする抗体又は抗体断片である。
リンカ
結合又はリンカは、1つ以上の共有結合を介して目的の1つの化学基又はセグメントを目的の別の化学基又はセグメントに結合する、2つの原子間の接続である。コンジュゲート部分は、直接、又は結合部分(例えば、リンカ又はテザー)を介してオリゴヌクレオチドに付着させることができる。リンカは、例えばコンジュゲート部分などの第3の領域(領域C)を、例えば標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列などの第1の領域(領域A)に共有結合的に連結するのに役立つ。
本発明のいくつかの実施形態では、本発明のコンジュゲート又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、場合により、標的核酸に相補的なオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列(領域A又は第1の領域)の間に位置するリンカ領域(第2の領域又は領域B及び/又は領域Y)と、コンジュゲート部分(領域C又は第3の領域)とを含み得る。
領域Bは、哺乳動物の体内で通常遭遇する又は遭遇するものに類似した条件下で切断可能である生理学的に不安定な結合を含むか又はそれからなる、生体切断可能なリンカを指す。生理学的に不安定なリンカが化学的変換(例えば、切断)を受ける条件には、pH、温度、酸化若しくは還元条件、又は薬剤などの化学条件、及び哺乳動物細胞で見られる又は遭遇するものに類似した塩濃度が含まれる。哺乳動物の細胞内条件にはまた、タンパク質分解酵素又は加水分解酵素又はヌクレアーゼなどの哺乳動物細胞に通常存在する酵素活性の存在も含まれる。一実施形態では、生体切断可能なリンカは、S1ヌクレアーゼ切断の影響を受けやすい。好ましい実施形態では、ヌクレアーゼ感受性リンカは、1~10のヌクレオシド、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10のヌクレオシドを含み、より好ましくは2~6のヌクレオシドを含み、最も好ましくは2~4の連結されたヌクレオシドを含み、これは少なくとも3又は4又は5の連続したホスホジエステル結合といった少なくとも2つの連続ホスホジエステル結合を含む。好ましくは、ヌクレオシドはDNA又はRNAである。ホスホジエステルを含む生体切断可能なリンカは、国際公開第WO2014/076195号(参照により本明細書に組み込まれる)により詳細に記載されている。
領域Yは、必ずしも生体切断可能ではないが、主にコンジュゲート部分(領域C又は第3の領域)をオリゴヌクレオチド(領域A又は第1の領域)に共有結合させるのに役立つリンカを指す。領域Yリンカは、エチレングリコール、アミノ酸単位、又はアミノアルキル基などの反復単位の鎖構造又はオリゴマーを含み得る。本発明のオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、以下の領域要素A-C、A-B-C、A-B-Y-C、A-Y-B-C、又はA-Y-Cから構築することができる。いくつかの実施形態では、リンカ(領域Y)は、例えばC2-C36アミノアルキル基などのアミノアルキルであり、例えば、C6-C12アミノアルキル基を含む。好ましい実施形態では、リンカ(領域Y)は、C6アミノアルキル基である。
治療
用語「治療」とは、本明細書で使用される場合、既存の疾患(例えば、本明細書で言及される疾患又は障害)の治療、又は疾患の予防(prevention)、すなわち予防(prophylaxis)の両方を指す。したがって、本明細書で言及される治療は、いくつかの実施形態では、予防的であり得ることが認識されるであろう。
いくつかの実施形態では、治療は、タウオパチ、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、大脳皮質基底核変性症(CBD)、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)及び17番染色体連鎖しパーキンソニズムを伴うFTD(FTDP-17)、ピック病(PiD)、嗜銀性顆粒病(AGD)、変化優位型老年認知症(TPSD)、原発性年齢関連タウオパチ(PART)、ダウン症候群、並びにリティコ-ボディグ病を含む神経変性疾患からなる群より選択された神経学的障害などの、神経学的障害と診断されている患者に実施される。病理学的Tauのアップレギュレーションは、一側性巨脳症(hemimegalencephaly:HME)、結節性硬化症、限局性皮質異形成2b型、及び神経節膠腫を含む小児タウオパチ(infantile Tauopathies)と関連する。加えて、異常なTau発現及び/又は機能は、脳内鉄沈着を伴う神経変性症1型(neurodegeneration with brain iron accumulation type 1:NBIA1)としても知られるハラーホルデン・スパッツ症候群、神経節細胞腫、及び亜急性硬化性全脳炎のような他の疾患とも関連する可能性がある。Tauはまた、発作性障害(例えば、てんかん)、ネットワーク機能障害(例えば、抑鬱)、及び運動障害(例えば、パーキンソン病)においても役割を果たし得る。
本発明のオリゴヌクレオチド
本発明は、Tauの発現を調節する、例えばTauを阻害(ダウンレギュレート)することができるオリゴヌクレオチドに関する。この調節は、Tauをコードする標的核酸にハイブリダイズすることによって達成される。標的核酸は、配列番号1及び2からなる群より選択される配列などの哺乳動物MAPT mRNA配列であり得る。
本発明のオリゴヌクレオチドは、Tau発現の低下をもたらすMAPTを標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドである。
いくつかの実施形態では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的の発現を阻害又はダウンレギュレートすることにより調節することができる。好ましくは、そのような調節は、標的の正常な発現レベルと比較して標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも20%、より好ましくは、標的の正常な発現レベルと比較して少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、又は少なくとも90%の阻害をもたらす。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、初代神経細胞への5μMオリゴヌクレオチドの適用後、インビトロで少なくとも60%又は70%だけTau mRNAの発現レベルを阻害することができる。いくつかの実施形態では、本発明の化合物は、初代神経細胞への0.5μMオリゴヌクレオチドの適用後、インビトロで少なくとも50%だけTauタンパク質の発現レベルを阻害することができる。好適には、実施例は、Tau RNA又はタンパク質阻害を測定するために用いられ得るアッセイを提供する(例えば、実施例1及び実施例3)。標的調節は、オリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列と標的核酸との間のハイブリダイゼーションによって引き起こされる。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間のミスマッチを含む。ミスマッチにもかかわらず、標的核酸へのハイブリダイゼーションは、Tau発現の所望の調節を示すのに更に十分であり得る。ミスマッチから生じる結合親和性の低下は、オリゴヌクレオチド内のヌクレオチド数の増加、及び/又は、標的への結合親和性を増加させることができる修飾ヌクレオシドの数、例えばオリゴヌクレオチド配列内に存在する、LNAを含む2’糖修飾ヌクレオシドの数の増加により有利に補償され得る。
本発明の一態様は、配列番号3、4、又は5に対して少なくとも90%の相補性を有する10ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドに関する。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、10~30ヌクレオチド長の連続配列を含み、これは、標的核酸又は標的配列の領域と、少なくとも90%相補的、例えば少なくとも91%、例えば少なくとも92%、例えば少なくとも93%、例えば少なくとも94%、例えば少なくとも95%、例えば少なくとも96%、例えば少なくとも97%、例えば少なくとも98%、又は100%相補的である。
本発明のオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、標的核酸の領域に完全に相補的(100%相補的)である場合、又はいくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間に1つ又は2つのミスマッチを含み得る場合に有利である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号1の12051~12111位、39562~39593位、又は72837~72940位内の連続ヌクレオチドに完全に(又は100%)相補的であるなど、少なくとも90%相補的である、10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列は、配列番号1及び配列番号2に存在する対応する標的核酸領域に対して100%相補的である。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、表4に列挙された領域の1つから選択される標的配列に相補的である場合に有利である。いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、少なくとも90%相補的であり、例えば選択されたR1-R2254標的配列(表4)に対して完全に相補的である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド配列は、R_223、R_738、又はR_1298(表4参照)に対して100%相補的である。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、標的核酸の領域に対して90%相補的、例えば完全に相補的である。ここで、該標的核酸領域は、配列番号1の12051~12111位、例えば配列番号1の12051~12079位、12085~12111位、又は12060~12078位からなる群より選択される。
別の実施形態では、オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、標的核酸の領域に対して90%相補的、例えば完全に相補的である。ここで、該標的核酸領域は、配列番号1の39562~39593位、例えば配列番号1の39573~39592位からなる群より選択される。
別の実施形態では、オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、標的核酸の領域に対して90%相補的、例えば完全に相補的である。ここで、該標的核酸領域は、配列番号1の72837-72940位、例えば配列番号1の72861~72891位又は72862~72890位からなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号1の12060~12078位、又は39573~39592位、又は72862~72890位内の連続ヌクレオチドに100%相補的な長さで16~22ヌクレオチド、例えば16~20ヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含む。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、10~35ヌクレオチド長、例えば10~30、例えば11~25、例えば12~22、例えば14~20、又は14~18連続ヌクレオチド長を含むか又はそれらからなる。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、16~22ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、16~20ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列は、22以下のヌクレオチド、例えば20以下のヌクレオチド、例えば16、17、18、19、又は20のヌクレオチドを含むか又はそれからなる。本明細書で提供されるいずれの範囲も、範囲の終点を含むことを理解するべきである。したがって、オリゴヌクレオチドが10~30ヌクレオチドを含むと記される場合、10ヌクレオチド及び30ヌクレオチドの両方が含まれる。
いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30連続ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、16、17、18、19、又は20ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、表5に列挙された配列からなる群より選択される配列を含むか又はそれからなる(材料及び方法セクション)。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号6~65(表5に列挙したモチーフ配列を参照)からなる群より選択される配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号9、11、49、53、56、及び62(表5に列挙したモチーフ配列を参照)からなる群より選択される配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号6~37(表5に列挙したモチーフ配列を参照)からなる群より選択される配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号9又は11(表5に列挙したモチーフ配列を参照)の配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号38~51(表5に列挙したモチーフ配列を参照)からなる群より選択される配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号49又は51(表5に列挙したモチーフ配列を参照)の配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号52~65(表5に列挙したモチーフ配列を参照)からなる群より選択される配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号56又は62(表5に列挙したモチーフ配列を参照)の配列と少なくとも90%同一性、好ましくは100%同一性である10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれからなる。
連続核酸塩基配列(モチーフ配列)は、例えばヌクレアーゼ耐性及び/又は標的核酸に対する結合親和性を増大させるために修飾され得ることが理解される。
修飾ヌクレオシド(高親和性修飾ヌクレオシドなど)がオリゴヌクレオチド配列に組み込まれるパターンは、一般にオリゴヌクレオチド設計と称される。
本発明のオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオシド及びDNAヌクレオシドを用いて設計される。高親和性修飾ヌクレオシドを用いることが有利である。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの修飾ヌクレオシド、例えば少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、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、又は少なくとも16個の修飾ヌクレオシドを含む。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1~10個の修飾ヌクレオシド、例えば2~9個の修飾ヌクレオシド、例えば3~8個の修飾ヌクレオシド、例えば4~7個の修飾ヌクレオシド、例えば6又は7個の修飾ヌクレオシドを含む。好適な修飾は、「修飾ヌクレオシド」、「高親和性修飾ヌクレオシド」、「糖修飾」、「2’糖修飾」、及びロックド核酸(LNA)の「定義」セクションに記載されている。
一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1つ以上の糖修飾ヌクレオシド、例えば2’糖修飾ヌクレオシドを含む。好ましくは、本発明のオリゴヌクレオチドは、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA、及びLNAヌクレオシドからなる群より独立して選択される1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含む。修飾ヌクレオシド(複数可)の1つ以上がロックド核酸(LNA)である場合、有利である。
更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む。好適なヌクレオシド間修飾は、「修飾ヌクレオシド間結合」の「定義」セクションに記載されている。連続ヌクレオチド配列内の少なくとも75%、例えば80%、例えば全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエート又はボラノホスフェートヌクレオシド間結合である場合、有利である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドの連続配列中の全ヌクレオチド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、少なくとも1つのLNAヌクレオシド、例えば1、2、3、4、5、6、7、又は8個のLNAヌクレオシド、例えば2~6個のLNAヌクレオシド、例えば3~7個のLNAヌクレオシド、4~8個のLNAヌクレオシド、又は3、4、5、6、7、若しくは8個のLNAヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドにおける修飾ヌクレオシドの少なくとも75%はLNAヌクレオシドであり、修飾ヌクレオシドの例えば80%、例えば85%、例えば90%は、LNAヌクレオシド、特にβ-D-オキシLNA又はScETである。尚更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドの修飾ヌクレオシドの全ては、LNAヌクレオシドである。更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドは、β-D-オキシ-LNAと、以下のLNAヌクレオシド:β-D又はα-L立体配置のいずれかのチオ-LNA、アミノ-LNA、オキシ-LNA、ScET、及び/又はENAの1つ以上との両方、又はそれらの組合せを含んでもよい。更なる実施形態では、全LNAシトシン単位は、5-メチル-シトシンである。オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列のヌクレアーゼ安定性にとって、ヌクレオチド配列の5’末端に少なくとも1つのLNAヌクレオシドと3’末端に少なくとも2つのLNAヌクレオシドとを有することが有利である。
本発明の一実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、RNase Hを動員することが可能である。
本発明において、有利な構造設計は、例えば、「ギャップマ」、「LNAギャップマ」、「MOEギャップマ」、及び「混合ウイングギャップマ」、「交互フランクギャップマ」の「定義」セクションに記載されているギャップマ設計である。ギャップマ設計には、均一フランク、混合ウイングフランク、交互フランク、及びギャップブレーカ設計のギャップマが含まれる。本発明では、本発明のオリゴヌクレオチドは、F-G-F’設計のギャップマ、特に式5’-F-G-F’-3’のギャップマである場合に有利であり、ここで、領域F及びF’は独立して1~8個のヌクレオシドを含み、そのうちの2~5個は2’糖修飾され、F及びF’領域の5’及び3’末端を規定し、GはRNase Hを動員することができる6~16個のヌクレオシドの領域、例えば6~16個のDNAヌクレオシドを含む領域である。
いくつかの実施形態では、ギャップマは、LNAギャップマである。
本発明のいくつかの実施形態では、LNAギャップマは、以下の均一なフランク設計4-10-4、3-11-4、4-11-4、4-12-4、又は4-14-2から選択される。
本発明のいくつかの実施形態では、LNAギャップマは、以下の交互フランク設計3-1-3-10-2、1-3-4-6-1-3-2、1-2-1-2-2-8-4、又は3-3-1-8-2-1-2から選択される。
表5(材料及び方法セクション)は、各モチーフ配列の好ましい設計を列挙する。
全ての場合において、F-G-F’設計は、「オリゴヌクレオチド中の領域D’又はD’’」の「定義」セクションに記載されるように、領域D’及び/又はD’’を更に含み得る。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、ギャップマ領域の5’末端又は3’末端に、1、2、又は3個のホスホジエステル結合ヌクレオシド単位、例えばDNA単位を有する。
本発明のいくつかの実施形態について、オリゴヌクレオチドは、CMP番号6_1、7_1、8_1、9_1、9_2、9_3、9_4、9_5、9_6、9_7、9_8、9_9、9_10、9_11、9_12、9_13、9_14、9_15、9_16、9_17、9_18、9_19、9_20、9_21、9_22、9_23、9_24、9_25、9_26、9_27、9_28、9_29、9_30、9_31、9_32、9_33、9_34、9_35、9_36、9_37、9_38、9_39、9_40、9_41、9_42、9_43、9_44、9_45、9_46、9_47、9_48、9_49、9_50、9_51、9_52、9_53、9_54、9_55、9_56、9_57、9_58、9_59、9_60、9_61、9_62、9_63、9_64、9_65、9_66、9_67、9_68、9_69、9_70、9_71、9_72、9_73、9_74、9_75、9_76、9_77、9_78、9_79、9_80、9_81、9_82、9_83、9_84、9_85、9_86、9_87、9_88、9_89、9_90、9_91、9_92、9_93、9_94、9_95、9_96、9_97、9_98、9_99、9_100、9_101、9_102、9_103、9_104、9_105、9_106、10_1、10_2、10_3、10_4、10_5、10_6、10_7、10_8、10_9、10_10、10_11、10_12、10_13、10_14、10_15、10_16、10_17、10_18、10_19、10_20、10_21、10_22、10_23、10_24、10_25、10_26、10_27、10_28、10_29、10_30、10_31、10_32、10_33、10_34、10_35、10_36、10_37、10_38、10_39、10_40、10_41、10_42、10_43、10_44、10_45、10_46、10_47、10_48、10_49、10_50、10_51、10_52、10_53、10_54、10_55、10_56、10_57、10_58、10_59、10_60、10_61、10_62、10_63、10_64、10_65、10_66、10_67、10_68、10_69、10_70、10_71、10_72、10_73、10_74、10_75、10_76、10_77、10_78、10_79、10_80、10_81、10_82、10_83、10_84、10_85、10_86、10_87、10_88、10_89、11_1、12_1、13_1、14_1、15_1、16_1、17_1、18_1、19_1、20_1、21_1、22_1、23_1、24_1、24_2、24_3、24_4、24_5、24_6、24_7、24_8、24_9、24_10、24_11、24_12、24_13、24_14、24_15、24_16、24_17、24_18、24_19、24_20、24_21、24_22、24_23、24_24、24_25、24_26、24_27、24_28、24_29、24_30、24_31、24_32、24_33、24_34、24_35、24_36、24_37、24_38、24_39、24_40、24_41、24_42、24_43、24_44、24_45、24_46、24_47、24_48、24_49、24_50、24_51、24_52、24_53、24_54、24_55、24_56、24_57、24_58、24_59、24_60、24_61、24_62、25_1、25_2、25_3、25_4、25_5、25_6、25_7、25_8、25_9、25_10、25_11、25_12、25_13、25_14、25_15、25_16、25_17、25_18、25_19、25_20、25_21、25_22、25_23、25_24、25_25、25_26、25_27、25_28、25_29、25_30、25_31、25_32、25_33、25_34、25_35、25_36、25_37、25_38、25_39、25_40、25_41、25_42、25_43、26_1、26_2、26_3、26_4、26_5、26_6、26_7、26_8、26_9、26_10、26_11、26_12、26_13、26_14、26_15、26_16、26_17、26_18、26_19、26_20、26_21、26_22、26_23、26_24、26_25、26_26、26_27、26_28、26_29、26_30、26_31、27_1、28_1、28_2、28_3、28_4、28_5、28_6、28_7、28_8、28_9、28_10、28_11、28_12、28_13、28_14、28_15、28_16、28_17、28_18、28_19、28_20、28_21、28_22、28_23、28_24、28_25、28_26、28_27、28_28、28_29、28_30、28_31、28_32、28_33、29_1、29_2、29_3、29_4、29_5、29_6、29_7、29_8、29_9、29_10、29_11、29_12、29_13、29_14、30_1、30_2、30_3、30_4、30_5、30_6、30_7、30_8、30_9、30_10、30_11、30_12、30_13、30_14、30_15、30_16、30_17、30_18、30_19、30_20、30_21、30_22、30_23、30_24、30_25、31_1、31_2、31_3、32_1、32_2、32_3、32_4、32_5、32_6、32_7、32_8、32_9、32_10、32_11、32_12、32_13、32_14、32_15、32_16、32_17、32_18、32_19、32_20、32_21、32_22、32_23、32_24、32_25、32_26、32_27、32_28、32_29、32_30、32_31、32_32、32_33、32_34、32_35、32_36、32_37、32_38、32_39、32_40、32_41、32_42、32_43、32_44、32_45、32_46、32_47、32_48、32_49、32_50、32_51、33_1、33_2、33_3、33_4、33_5、33_6、33_7、33_8、33_9、33_10、33_11、33_12、33_13、33_14、33_15、33_16、33_17、33_18、33_19、33_20、33_21、33_22、33_23、33_24、33_25、33_26、33_27、33_28、33_29、33_30、33_31、33_32、33_33、34_1、35_1、35_2、35_3、36_1、37_1、38_1、39_1、40_1、41_1、42_1、43_1、44_1、45_1、46_1、47_1、48_1、49_1、49_2、49_3、49_4、49_5、49_6、49_7、49_8、49_9、49_10、49_11、49_12、49_13、49_14、49_15、49_16、49_17、49_18、49_19、49_20、49_21、49_22、49_23、49_24、49_25、49_26、49_27、49_28、49_29、49_30、49_31、49_32、49_33、49_34、49_35、49_36、49_37、49_38、49_39、49_40、49_41、49_42、49_43、49_44、49_45、49_46、49_47、49_48、49_49、49_50、49_51、49_52、49_53、49_54、49_55、49_56、49_57、49_58、49_59、49_60、49_61、49_62、49_63、49_64、49_65、49_66、49_67、49_68、49_69、49_70、49_71、49_72、49_73、49_74、49_75、49_76、49_77、49_78、49_79、49_80、49_81、49_82、49_83、49_84、49_85、49_86、49_87、49_88、49_89、49_90、49_91、49_92、49_93、49_94、49_95、49_96、49_97、49_98、49_99、49_100、49_101、49_102、49_103、49_104、49_105、49_106、49_107、49_108、49_109、49_110、49_111、49_112、49_113、49_114、49_115、49_116、49_117、49_118、49_119、49_120、49_121、49_122、49_123、49_124、49_125、49_126、49_127、49_128、49_129、49_130、49_131、49_132、49_133、49_134、49_135、49_136、49_137、49_138、49_139、49_140、49_141、49_142、49_143、49_144、49_145、49_146、49_147、49_148、49_149、49_150、49_151、49_152、49_153、49_154、49_155、49_156、49_157、49_158、49_159、49_160、49_161、49_162、49_163、49_164、49_165、49_166、49_167、49_168、49_169、49_170、49_171、49_172、49_173、49_174、49_175、49_176、49_177、49_178、49_179、49_180、49_181、49_182、49_183、49_184、49_185、49_186、49_187、49_188、49_189、49_190、49_191、49_192、50_1、51_1、52_1、53_1、54_1、55_1、56_1、57_1、58_1、59_1、60_1、61_1、62_1、63_1、64_1、及び65_1を有するオリゴヌクレオチド化合物の群から選択される。
本発明のある特定の実施形態について、オリゴヌクレオチドは、CMP番号9_102、9_103、9_104、11_1、49_38、49_51、49_179、49_189、53_1、56_1、及び62_1を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明のある特定の実施形態について、オリゴヌクレオチドは、CMP番号9_102、9_103、9_104、及び11_1を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明のある特定の実施形態について、オリゴヌクレオチドは、CMP番号49_38、49_51、49_179、及び49_189を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明のある特定の実施形態について、オリゴヌクレオチドは、CMP番号53_1、56_1、及び62_1を有するオリゴヌクレオチド化合物からなる群から選択される。
本発明の文脈における特定の有利なアンチセンスオリゴヌクレオチドは、
からなる群より選択されるオリゴヌクレオチド化合物である。
ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、図2に示すように、CMP番号9_103である。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、図3に示すように、CMP番号9_104である。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、図4に示すように、CMP番号11_1である。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、図5に示すように、CMP番号49_38である。
一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、図6に示すように、CMP番号49_189である。
製造方法
更なる態様では、本発明は、ヌクレオチド単位を反応させ、それによってオリゴヌクレオチドからなる共有結合された連続ヌクレオチド単位を形成することを含む、本発明のオリゴヌクレオチドを製造する方法を提供する。好ましくは、この方法は、ホスホロアミダイト化学を使用する(例えば、Caruthersら(1987年)「Methods in Enzymology」第154巻第287~313頁を参照のこと)。更なる実施形態では、この方法は、連続ヌクレオチド配列を結合(conjugating)部分(リガンド)と反応させて、コンジュゲート部分をオリゴヌクレオチドに共有結合させることを更に含む。更なる態様では、本発明のオリゴヌクレオチド又は結合オリゴヌクレオチドを薬学的に許容される希釈剤、溶媒、担体、塩、及び/又はアジュバントと混合することを含む、本発明の組成物を製造する方法が提供される。
薬学的塩
本発明に係る化合物は、それらの薬学的に許容される塩の形態で存在し得る。用語「薬学的に許容される塩」とは、本発明の化合物の生物学的有効性及び特性を保持し、適切な非毒性の有機若しくは無機酸又は有機若しくは無機塩基から形成される従来の酸付加塩又は塩基付加塩を指す。酸付加塩には、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸及び硝酸などの無機酸に由来するもの、並びにp-トルエンスルホン酸、サリチル酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、フマル酸などの有機酸に由来するものが含まれる。塩基付加塩には、アンモニウム、カリウム、ナトリウム、及び第四級アンモニウム水酸化物、例えばテトラメチルアンモニウム水酸化物から誘導されるものが含まれる。医薬化合物の塩への化学修飾は、化合物の物理的及び化学的安定性、吸湿性、流動性、及び溶解性を向上させるために、薬剤師によく知られている手法である。これは例えば、Bastin、「Organic Process Research&Development」(2000年)第4巻第427~435頁、又はAnsel、「In:Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems」第6版(1995年)第196頁及び第1456~1457頁に記載されている。例えば、本明細書で提供される化合物の薬学的に許容される塩は、ナトリウム塩であり得る。
更なる態様では、本発明は、アンチセンスオリゴヌクレオチド又はそのコンジュゲートの薬学的に許容される塩を提供する。好ましい実施形態では、薬学的に許容される塩は、ナトリウム又はカリウム塩である。
医薬組成物
更なる態様では、本発明は、前述のオリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオチドコンジュゲート又はその塩のいずれかと、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩及び/又はアジュバントとを含む医薬組成物を提供する。薬学的に許容される希釈剤には、リン酸緩衝生理食塩水(phosphate-buffered saline:PBS)が含まれ、薬学的に許容される塩には、ナトリウム塩及びカリウム塩が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、薬学的に許容される希釈剤は、滅菌リン酸緩衝生理食塩水である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、50~300μM溶液の濃度で薬学的に許容される希釈剤中で使用される。
本発明での使用に適した製剤は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、Mack Publishing Company(ペンシルベニア州フィラデルフィア)第17版(1985年)に見られる。薬物送達の方法の簡単なレビューについては、例えば、Langer(「Science」第249巻第1527~1533頁(1990年))を参照のこと。国際公開第WO2007/031091号は、薬学的に許容される希釈剤、担体及びアジュバントの更に適切で好ましい例を提供する(参照により本明細書に組み込まれる)。適切な用量、製剤、投与経路、組成物、剤形、他の治療薬との組合せ、プロドラッグ製剤もまた、国際公開第WO2007/031091号に提供されている。
本発明のオリゴヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートは、医薬組成物又は製剤の調製のために、薬学的に許容される活性又は不活性物質と混合されてもよい。医薬組成物の処方のための組成物及び方法は、限定されるものではないが、投与経路、疾患の程度、又は投与される用量を含む多くの基準に依存する。
これらの組成物は、従来の滅菌技術によって滅菌され得るか、又は滅菌してフィルタにかけられ得る。得られた水溶液は、そのまま使用するために包装するか、又は凍結乾燥することができ、凍結乾燥された調製物は、投与前に滅菌水性担体と組み合わされる。調製物のpHは、典型的には3~11、より好ましくは5~9又は6~8、最も好ましくは7~8、例えば7~7.5であろう。得られた固体形態の組成物は、錠剤又はカプセルの密封パッケージなどのように、各々が上記の薬剤又は薬剤群の固定量を含む複数の単回用量単位で包装することができる。固体形態の組成物はまた、局所適用可能なクリーム又は軟膏用に設計された絞り出し可能なチューブなどの柔軟な量の容器に包装することもできる。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートはプロドラッグである。特にオリゴヌクレオチドコンジュゲートに関して、プロドラッグが作用部位、例えば標的細胞に送達されると、コンジュゲート部分はオリゴヌクレオチドから切断される。
用途
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、診断、治療及び予防のための研究試薬として利用され得る。
研究では、そのようなオリゴヌクレオチドを使用して、細胞(例えば、インビトロ細胞培養物)及び実験動物におけるTauタンパク質の合成を特異的に調節し、それによって標的の機能分析又は治療的介入の標的としてのその有用性の評価を促進することができる。典型的には、標的調節は、タンパク質を生成するmRNAを分解又は阻害し、それによりタンパク質形成を防止することによって、又はタンパク質を生成する遺伝子若しくはmRNAのモジュレータを分解若しくは阻害することによって達成される。
本発明のオリゴヌクレオチドを研究又は診断に使用する場合、標的核酸は、DNA又はRNAに由来するcDNA又は合成核酸であり得る。
本発明は、Tauを発現している標的細胞におけるTau発現調節用インビボ又はインビトロ方法を提供し、該方法は、本発明のオリゴヌクレオチドを該細胞に有効量で投与することを含む。
いくつかの実施形態では、標的細胞は、哺乳動物細胞、特にヒト細胞である。標的細胞は、哺乳動物の組織の一部を形成するインビトロ細胞培養物又はインビボ細胞であってよい。好ましい実施形態では、標的細胞は、脳又は中枢神経系に存在する。特に、脳幹、小脳、大脳皮質(cerebal cortex)、前頭皮質、髄質/能橋及び中脳、並びに脊髄の細胞は、関連する標的領域である。進行性核上性麻痺(progressive supranuclear palsy:PSP)の治療には、脳領域の髄質/能橋及び中脳における標的縮小が有利である。アルツハイマの治療には、能領域の大脳皮質、髄質/能橋、中脳領域の標的縮小が有利である。特にニューロンでは、神経細胞、神経細胞、軸索、及び基底核が重要な細胞型である。
診断では、オリゴヌクレオチドを使用して、ノーザンブロッティング、インサイチュハイブリダイゼーション、又は同様の技術により、細胞及び組織におけるMAPT発現を検出及び定量することができる。
治療のために、オリゴヌクレオチドは、Tauの発現を調節することによって治療することができる疾患又は障害を有することが疑われる動物又はヒトに投与することができる。
本発明は、治療的又は予防的に有効な量の本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物を、疾患に罹患する又は罹り易い対象に投与することを含む、疾患の治療又は予防方法を提供する。
本発明はまた、薬品として使用するための、本明細書で定義されるオリゴヌクレオチド、組成物、又はコンジュゲートに関する。
本発明に係るオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物は、典型的には有効量で投与される。
本発明はまた、本明細書で言及される障害の治療のための薬品の製造のため、又は本明細書で言及される障害の治療の方法のために記載される本発明のオリゴヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートの使用を提供する。
本明細書で言及される疾患又は障害は、Tauの発現に関連している。いくつかの実施形態では、疾患又は障害は、Tau遺伝子、又はそのタンパク質産物がTauと関連するか又は相互作用する遺伝子における突然変異と関連し得る。したがって、いくつかの実施形態では、標的核酸はTau配列の変異形態であり、他の実施形態では、標的核酸はTau配列の調節因子である。
本発明の方法は、好ましくは、Tauの異常なレベル及び/又は活性によって引き起こされる疾患の治療又は予防のために使用される。
本発明は更に、Tauの異常なレベル及び/又は活性を治療するための薬品を製造するための、本明細書で定義されるオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物の使用に関する。
一実施形態では、本発明は、以下から選択される疾患又は障害の治療に使用するためのオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物に関する。ここで、該疾患は、タウオパチ、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、大脳皮質基底核変性症(CBD)、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)、FTDP-17、ピック病(PiD)、嗜銀性顆粒病(AGD)、変化優位型老年認知症(TPSD)、原発性年齢関連タウオパチ(PART)、ダウン症候群、リティコ-ボディグ病、小児タウオパチ(一側性巨脳症(HME)、結節性硬化症、限局性皮質異形成2b型、神経節膠腫、ハラーホルデン・スパッツ症候群、脳内鉄沈着を伴う神経変性症1型(NBIA1)、神経節細胞腫、亜急性硬化性全脳炎、発作性障害(例えば、てんかん)、ネットワーク機能障害(例えば、抑鬱)、及び運動障害(例えば、パーキンソン病)を含む)から選択される。
ある特定の実施形態では、該疾患は、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症(FTD)、又はFTDP-17から選択される。
投与
本発明のオリゴヌクレオチド又は医薬組成物は、非経口(静脈内、皮下、筋肉内、脳内、脳室内、眼内、又は髄腔内投与など)を介して投与することができる。
いくつかの実施形態では、投与は、髄腔内投与を介する。
有利には、例えば神経学的障害の治療のために、本発明のオリゴヌクレオチド又は医薬組成物は、髄腔内又は頭蓋内に、例えば脳内又は脳室内投与を介して投与される。
本発明はまた、皮下投与用の剤形である薬品の製造のための、本発明の薬学的塩又は組成物などのオリゴヌクレオチド又はそのコンジュゲートの使用を提供する。
本発明はまた、髄腔内投与用の剤形である薬品の製造のための、本発明の薬学的塩又は組成物などの、本発明のオリゴヌクレオチド又はそのコンジュゲートの使用を提供する。
本発明はまた、髄腔内投与用の剤形である薬品の製造のために記載されるような本発明のオリゴヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドコンジュゲートの使用を提供する。
併用療法
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物は、別の治療薬との併用治療で使用するためのものである。治療薬は、例えば、上記の疾患又は障害の標準的な治療薬であり得る。
実施形態
本発明の以下の実施形態は、本明細書に記載される任意の他の実施形態と組み合わせて使用することができる。
1.10~50ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、表4(R_1~R_2254)のいずれかの標的配列に対して少なくとも90%相補性、例えば100%相補性を有する、少なくとも10ヌクレオチド長、例えば10~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、アンチセンスオリゴヌクレオチド。
2.該標的配列が、標的領域R_223、R_738、又はR_1298のいずれかから選択され、それぞれ配列番号3、4、又は5に対応する、実施形態1に記載のオリゴヌクレオチド。
3.該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1の12051~12111位、39562~39593位、又は72837~72940位内の連続ヌクレオチドに100%相補的である、実施形態1又は2に記載のオリゴヌクレオチド。
4.該連続ヌクレオチド配列が、少なくとも16ヌクレオチドであり、配列番号1の12060~12078位、39573~39592位、又は72862~72890位内の連続するヌクレオチドに100%相補的である、実施形態1~3に記載のオリゴヌクレオチド。
5.該オリゴヌクレオチドが、配列番号6~65からなる群より選択される配列を備える、実施形態1~4に記載のオリゴヌクレオチド。
6.該オリゴヌクレオチドが、配列番号9又は11の配列を備える、実施形態1~5に記載のオリゴヌクレオチド。
7.該オリゴヌクレオチドが、配列番号49の配列を備える、実施形態1~5に記載のオリゴヌクレオチド。
8.該オリゴヌクレオチドが、配列番号53、56、及び62からなる群より選択される配列を備える、実施形態1~5に記載のオリゴヌクレオチド。
9.該連続ヌクレオチド配列が、それが相補的である該標的配列と比較して、0~3個のミスマッチを有する、実施形態1、2、又は5、又6に記載のオリゴヌクレオチド。
10.該連続ヌクレオチド配列が、該標的配列と比較して1つのミスマッチを有する、実施形態9に記載のオリゴヌクレオチド。
11.該連続ヌクレオチド配列が、該標的配列と比較して2つのミスマッチを有する、実施形態9に記載のオリゴヌクレオチド。
12.該連続ヌクレオチド配列が、該標的配列に対して完全に相補的である、実施形態9に記載のオリゴヌクレオチド。
13.該オリゴヌクレオチドが、Tauの発現を調節することができる、実施形態1~12に記載のオリゴヌクレオチド。
14.該オリゴヌクレオチドが、Tauの発現を低減することができる、実施形態13に記載のオリゴヌクレオチド。
15.該オリゴヌクレオチドが、-10kcal未満のΔG°で該標的配列とハイブリダイズすることができる、実施形態1~14のオリゴヌクレオチド。
16.該標的配列が、RNAに位置する、実施形態1~15に記載のオリゴヌクレオチド。
17.該RNAが、mRNAである、実施形態16に記載のオリゴヌクレオチド。
18.該mRNAが、プレmRNAである、実施形態17に記載のオリゴヌクレオチド。
19.該連続ヌクレオチド配列が、少なくとも14連続ヌクレオチド、特に15、16、17、18、19、20、21、又は22連続ヌクレオチドを含むか又はそれらからなる、実施形態1~18に記載のオリゴヌクレオチド。
20.該連続ヌクレオチド配列が、16~22個のヌクレオチドを含むか又はそれらからなる、実施形態1~18に記載のオリゴヌクレオチド。
21.該連続ヌクレオチド配列が、18~20個のヌクレオチドを含むか又はそれらからなる、実施形態20に記載のオリゴヌクレオチド。
22.該オリゴヌクレオチドが、14~30ヌクレオチド長を含むか又はそれらからなる、実施形態1~21に記載のオリゴヌクレオチド。
23.該オリゴヌクレオチドが、16~24ヌクレオチド長を含むか又はそれらからなる、実施形態22に記載のオリゴヌクレオチド。
24.該オリゴヌクレオチドが、18~20ヌクレオチド長を含むか又はそれらからなる、実施形態22又は24に記載のオリゴヌクレオチド。
25.該オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列が、一本鎖である、実施形態1~24に記載のオリゴヌクレオチド。
26.該オリゴヌクレオチドが、siRNAでも自己相補的でもない、実施形態1~25に記載のオリゴヌクレオチド。
27.1個以上の修飾ヌクレオシドを含む、実施形態1~26に記載のオリゴヌクレオチド。
28.該1個以上の修飾ヌクレオシドが、高親和性修飾ヌクレオシドである、実施形態27に記載のオリゴヌクレオチド。
29.該1個以上の修飾ヌクレオシドが、2’糖修飾ヌクレオシドである、実施形態27又は28に記載のオリゴヌクレオチド。
30.該1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、2’-フルオロ-ANA、及びLNAヌクレオシドからなる群より独立して選択される、実施形態29に記載のオリゴヌクレオチド。
31.該1個以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、LNAヌクレオシドである、実施形態29又は30に記載のオリゴヌクレオチド。
32.該LNAヌクレオシドが、オキシ-LNA、アミノ-LNA、チオ-LNA、cET、及びENAから選択される、実施形態31に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
33.該修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH-を有するオキシ-LNAである、実施形態31又は32に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
34.該オキシ-LNAが、β-D-オキシ-LNAである、実施形態33に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
35.該修飾LNAヌクレオシドが、以下の2’-4’架橋-O-CH(CH)-を有するcETである、実施形態31又は32に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
36.該cETが、(S)cET、すなわち6’(S)メチル-β-D-オキシ-LNAである、実施形態35に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
37.該LNAが、以下の2’-4’架橋-O-CH-CH-を有するENAである、実施形態31又は32に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
38.該1個以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、MOEヌクレオシドである、実施形態29又は30に記載のオリゴヌクレオチド。
39.該オリゴヌクレオチドが、少なくとも1つの修飾ヌクレオシド間結合を含む、実施形態1~38のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド。
40.該修飾ヌクレオシド間結合が、ヌクレアーゼ耐性である、実施形態39のオリゴヌクレオチド。
41.該連続ヌクレオチド配列内の該ヌクレオシド間結合の少なくとも50%が、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合又はボラノホスフェートヌクレオシド間結合である、実施形態39又は40に記載のオリゴヌクレオチド。
42.該連続ヌクレオチド配列内の該ヌクレオシド間結合の80%が、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態39又は41に記載のオリゴヌクレオチド。
43.該連続ヌクレオチド配列内の該ヌクレオシド間結合の全てが、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態39~42に記載のオリゴヌクレオチド。
44.該オリゴヌクレオチドが、RNase Hを動員することができる、実施形態1~43に記載のオリゴヌクレオチド。
45.該オリゴヌクレオチド又は該連続ヌクレオチド配列が、ギャップマである、実施形態44に記載のオリゴヌクレオチド。
46.該ギャップマが、式5’-F-G-F’-3’を有し、ここで、該F及びF’ウイング領域が独立して1~8個のヌクレオシドを含むか又はそれらからなり、そのうちの2~5個が実施形態32~38に記載の2’糖修飾ヌクレオシドであり、GはRNase Hを動員することができる6~16個のヌクレオシドの領域である、実施形態45に記載のオリゴヌクレオチド。
47.各ウイング領域(F及びF’)が、該ウイングの5’末端及び3’末端に少なくとも1つの2’糖修飾ヌクレオシドを有することを特徴とし、該G領域が、該ウィング領域(例えば、該G領域の5’末端及び3’末端)に隣接して少なくとも1つのDNAヌクレオシドを有する、実施形態46に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
48.領域F及びF’内の該2’糖修飾ヌクレオシドの全てが、同一のLNAヌクレオシドである、実施形態46又は47に記載のオリゴヌクレオチド。
49.該LNAヌクレオシドの全てが、オキシ-LNAヌクレオシドである、実施形態48のオリゴヌクレオチド。
50.領域F及びF’内の該2’糖修飾ヌクレオシドの全てが、同一のMOEヌクレオシドである、実施形態46又は47に記載のオリゴヌクレオチド。
51.a.該F’領域が3~8ヌクレオチド長であり、3~5個の同一LNAヌクレオシド及び0~4個のDNAヌクレオシドからなり、
b.該F’領域が2~6ヌクレオチド長であり、2~4個の同一LNAヌクレオシド及び0~2個のDNAヌクレオシドからなり、
c.領域Gが6~14個のDNAヌクレオチドである、実施形態46~50に記載のオリコヌクレオチド。
52.領域F又はF’の少なくとも一方が、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、及び2’-フルオロ-DNAからなる群より独立して選択される少なくとも1つの2’置換修飾ヌクレオシドを更に含む、実施形態46又は47に記載のオリゴヌクレオチド。
53.領域Gにおける該RNase H動員ヌクレオシドが、DNA、α-L-LNA、C4’アルキル化DNA、ANA及び2’F-ANA、並びにUNAから独立して選択される、実施形態46~50又は52に記載のオリゴヌクレオチド。
54.領域G内の該ヌクレオシドが、DNA及び/又はα-L-LNAヌクレオシドである、実施形態53に記載のオリゴヌクレオチド。
55.領域Gが、少なくとも75%のDNAヌクレオシドからなる、実施形態53又は54に記載のオリゴヌクレオチド。
56.該G領域の該ヌクレオチドの全てが、DNAである、実施形態53~55のオリゴヌクレオチド。
57.該オリゴヌクレオチドが、CMP番号9_102、9_103、9_104、11_1、49_38、49_51、49_179、49_189、53_1、56_1、及び62_1から選択される、実施形態1~56に記載のオリゴヌクレオチド。
58.該オリゴヌクレオチドが、
からなる群より選択される化合物であって、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、実施形態57に記載のオリゴヌクレオチド。
59.該アンチセンスオリゴヌクレオチドが、図2に示されるようにCMP番号9_103である、実施形態1~58のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
60.該アンチセンスオリゴヌクレオチドが、図3に示されるようにCMP番号9_104である、実施形態1~58のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
61.該アンチセンスオリゴヌクレオチドが、図4に示されるようにCMP番号11_1である、実施形態1~58のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
62.該アンチセンスオリゴヌクレオチドが、図5に示されるようにCMP番号49_38である、実施形態1~58のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
63該アンチセンスオリゴヌクレオチドが、図6に示されるようにCMP番号49_189である、実施形態1~58のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
64.請求項1~58のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチドと、該オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分と、を含むコンジュゲート。
65.該コンジュゲート部分が、炭水化物、細胞表面受容体リガンド、原薬、ホルモン、親油性物質、ポリマー、タンパク質、ペプチド、毒素、ビタミン、ウイルスタンパク質又はそれらの組合せから選択される、実施形態59に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
66.該コンジュゲートが、脳血液関門を通過する送達を促進する、実施形態59又は65に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
67.該コンジュゲートが、トランスフェリン受容体を標的とする抗体又は抗体断片である、実施形態66に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
68.該オリゴヌクレオチドと該コンジュゲート部分との間に位置するリンカを含む、実施形態59~67に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
69.該リンカが、生理学的に不安定なリンカである、実施形態68に記載のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
70.実施形態1~58に記載のオリゴヌクレオチド又は実施形態59~69に記載のコンジュゲートと、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、及び/又はアジュバントと、を含む医薬組成物。
71.ヌクレオチド単位を反応させ、それによって該オリゴヌクレオチドからなる共有結合された連続ヌクレオチド単位を形成することを含む、実施形態1~58に記載のオリゴヌクレオチドを製造する方法を提供する。
72.該連続ヌクレオチド配列を非ヌクレオチドコンジュゲーション部分と反応させることを更に含む、実施形態71に記載の方法。
73.該オリゴヌクレオチドを、薬学的に許容される希釈剤、担体、塩、及び/又はアジュバントと混合することを含む、実施形態70に記載の組成物を製造する方法。
74.Tauを発現している標的細胞におけるTau発現調節用インビトロ又はインビボ方法であって、実施形態1~57に記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態59~69に記載のコンジュゲート、又は実施形態70に記載の医薬組成物を、有効量で該細胞に投与することを含む、方法。
75.疾患の治療又は予防方法であって、治療的又は予防的に有効な量である実施形態1~58に記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態59~69に記載のコンジュゲート、又は実施形態70に記載の医薬組成物を、該疾患に罹患する又は罹り易い対象に投与することを含む、方法。
76.対象における疾患の治療又は予防のための薬品として使用するための、実施形態1~57に記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態59~69に記載のコンジュゲート、又は実施形態70に記載の医薬組成物。
77.対象における疾患の治療又は予防のための薬品の調製のための、実施形態1~58のオリゴヌクレオチド、又は実施形態59~69のコンジュゲートの使用。
78.該疾患が、Tauのインビボ活性と関連する、実施形態75~77に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
79.該疾患が、Tauの過剰発現及び/又はTauの異常レベルと関連する、実施形態75~78に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
80.該Tauが、実施形態1~58に記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態59~69に記載のコンジュゲート、又は実施形態70に記載の医薬組成物を含まない該発現と比較して、少なくとも30%、又は少なくとも40%、又は少なくとも50%、又は少なくとも60%、又は少なくとも70%、又は少なくとも80%、又は少なくとも90%、又は少なくとも95%低減する、実施形態79に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
81.該疾患が、タウオパチ、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、大脳皮質基底核変性症(CBD)、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)、FTDP-17、ピック病(PiD)、嗜銀性顆粒病(AGD)、変化優位型老年認知症(TPSD)、原発性年齢関連タウオパチ(PART)、ダウン症候群、リティコ-ボディグ病、小児タウオパチ(一側性巨脳症(HME)、結節性硬化症、限局性皮質異形成2b型、神経節膠腫、ハラーホルデン・スパッツ症候群、脳内鉄沈着を伴う神経変性症1型(NBIA1)、神経節細胞腫、亜急性硬化性全脳炎、発作性障害(例えば、てんかん)、ネットワーク機能障害(例えば、抑鬱)、及び運動障害(例えば、パーキンソン病)を含む)から選択される、実施形態75~79に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
82.該疾患が、アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症(FTD)、又はFTDP-17から選択される、実施形態75~79に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
83.該対象が、哺乳動物である、実施形態75~82に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
84.該哺乳動物が、ヒトである、実施形態83に記載の方法、オリゴヌクレオチド、又は使用。
材料及び方法
オリゴヌクレオチドモチーフ配列及びオリゴヌクレオチド化合物
設計は、ギャップマ設計であるF-G-F’を指す。古典的なギャップマ設計、例えば3-10-3では、フランク内の全ヌクレオチド(F及びF’)は、同じ2’糖修飾ヌクレオシド、例えばLNA、cET、又はMOEと、ギャップ(G)を形成する中央のDNAストレッチとで構成される。交互フランク設計のギャップマでは、オリゴヌクレオチドのフランクは一連の整数として注釈が付けられ、いくつかの2’糖修飾ヌクレオシド(M)の後にいくつかのDNAヌクレオシド(D)が続くことを表す。例えば、2-2-1モチーフのフランクは5’[M]-[D]-[M]3’を表し、1-1-1-1-1モチーフは5’[M]-[D]-[M]-[D]-[M]3’を表す。両方のフランクは5’末端及び3’末端に2’糖修飾ヌクレオシドを有する。ギャップ領域(G)は、フランクの間に位置するいくつかのDNAヌクレオシド(典型的には、6~16個)で構成されている。
表中の見出し「オリゴヌクレオチド化合物」とは、モチーフ配列の特定の設計を表す。大文字はβ-D-オキシLNAヌクレオシドを表し、下線付きの大文字はMOEヌクレオシドを表し、小文字はDNAヌクレオシドを表し、全LNA Cは5-メチルシトシンであり、eは5-メチルシトシンDNAを表し、全ヌクレオシド間結合は、ヌクレオチド間の下付き文字でマークされない限りホスホロチオエートヌクレオシド間結合であり、下付きのoはホスホジエステル結合を表す。
オリゴヌクレオチド合成
オリゴヌクレオチド合成は当該技術分野で一般に知られている。以下は、適用できるプロトコルである。本発明のオリゴヌクレオチドは、使用される装置、支持体、及び濃度に関してわずかに異なる方法によって、生成されている場合がある。
オリゴヌクレオチドは、Oligomaker 48のホスホロアミダイトアプローチを1μmolスケールで用いて、ウリジンユニバーサル支持体上で合成される。合成の最後に、オリゴヌクレオチドを、水性アンモニアを用いて5~16時間60℃で固相支持体をから切断する。オリゴヌクレオチドを逆相HPLC(RP-HPLC)又は固相抽出によって精製し、UPLCによって特徴付け、分子量をESI-MSによって更に確認する。
オリゴヌクレオチドの伸長:
β-シアノエチル-ホスホロアミダイトのカップリング(DNA-A(Bz)、DNA-G(ibu)、DNA-C(Bz)、DNA-T、LNA-5-メチル-C(Bz)、LNA-A(Bz)、LNA-G(dmf)、又はLNA-T)は、アセトニトリル中の0.1Mの5’-O-DMT保護アミダイト及びアセトニトリル(0.25M)中のDCI(4,5-ジシアノイミダゾール)の溶液を活性剤として用いて行われる。最終サイクルでは、所望の修飾を有するホスホロアミダイト、例えばコンジュゲート基を結合するためのC6リンカ、又はそのようなコンジュゲート基を使用できる。ホスホルチオエート結合を導入するためのチオール化は、水素化キサンタン(アセトニトリル/ピリジン9:1中0.01M)を用いることにより行われる。ホスホジエステル結合は、THF/ピリジン/水7:2:1中の0.02Mヨウ素を用いて導入できる。残りの試薬はオリゴヌクレオチド合成に典型的に使用される試薬である。
固相合成後のコンジュゲーションでは、市販のC6アミノリンカホルホラミダイト(phorphoramidite)を固相合成の最後のサイクルで使用することができ、脱保護及び固相支持体からの切断後、アミノ結合脱保護オリゴヌクレオチドが単離される。コンジュゲートは標準的な合成方法を使用した官能基の活性化によって導入される。
RP-HPLCによる精製:
粗化合物は、Phenomenex Jupiter C18 10μ 150×10mmカラムでの分取RP-HPLCにより精製される。0.1M酢酸アンモニウムpH8及びアセトニトリルを5mL/分の流速で緩衝液として使用する。収集された画分を凍結乾燥して、精製された化合物を典型的には白色固体として得る。
省略語:
DCI:4,5-ジシアノイミダゾール
DCM:ジクロロメタン
DMF:ジメチルホルムアミド
DMT:4,4’-ジメトキシトリチル
THF:テトラヒドロフラン
Bz:ベンゾイル
Ibu:イソブチリル
RP-HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィ
アッセイ:
オリゴヌクレオチドとRNA標的(リン酸結合、PO)二重鎖を、500mLのRNaseフリー水で3mMに希釈し、500mLの2倍T緩衝液(200mMのNaCl、0.2mMのEDTA、20mMリン酸、pH7.0)と混合する。この溶液を95℃で3分間加熱し、次いで、室温で30分間アニールする。二重鎖の融解温度(T)は、PE Templabソフトウェア(Perkin Elmer)を用いて、ペルチェ温度プログラマPTP6を備えたLambda 40 UV/VIS分光光度計で測定する。温度を20℃から95℃に上昇させ、次いで25℃に低下させ、260nmで吸収を記録する。一次導関数と、融解及びアニーリングの両方の極大値とを使用して、二重鎖Tを評価する。
初代神経細胞培養物
初代ニューロン培養物を、マウスTauノックアウトバックグラウンドでヒトTau導入遺伝子を発現するE18トランスジェニックマウスの前脳から確立した。(Andorferら、「J Neurochem」第86巻第582~590頁(2003年))。初代ニューロンは、製造者のプロトコルに従ってパパイン消化により生成した(Worthington Biochemical Corporation、LK0031050)。簡単に述べれば、マウスMAPTヌルバックグラウンド上でヒト微小管関連タンパク質Tau(MAPT)遺伝子全体を発現するhTauマウスE18 BAC-Tg胚から前脳を解剖し、パパイン/DNアーゼ/イーグル平衡塩溶液(Earle’s balanced salt solution:EBSS)溶液中で37℃にて30~45分間インキュベートした。細胞ペレットの粉砕及び遠心分離後、反応をEBSS含有プロテアーゼ阻害剤、ウシ血清アルブミン(bovine serum albumin:BSA)、及びDNアーゼとのインキュベーションにより停止した。細胞を粉砕し、2%B-27、100μg/mLペニシリン、85μg/mLストレプトマイシン、及び0.5mMグルタミンを補充したNeurobasal(NB、Invitrogen)で洗浄した。
トランスジェニックTauマウス(hTauマウス)
ヒトPAC由来のTau導入遺伝子、Tauプロモータにより駆動されるH1ハプロタイプ(Polydoroら、「J.Neurosci.」(2009年)第29巻第34号第10741~9頁)を発現し、天然マウスTau遺伝子を欠失した雌雄トランスジェニックマウス(30~40g)を使用して、忍容性、薬力学的エンドポイント、及び組織薬剤濃度を評価した。
動物を一定の温度(21±2℃)及び湿度(50±10%)に維持したコロニー室で保持し、12時間/日照射した(0600時間点灯)。全ての動物は試験期間中、自由に食物及び水を摂取することができた。行動学的研究は0700~1500時間実施された。
脳室内(ICV)注射は、Haley and McCormickの方法に従って、27又は30ゲージ針を装着したハミルトン・マイクロ・シリンジを用いて実施した。針は、脳への侵入を制限するため、先端から2.5mmにポリエチレンガードを装着した。マウスはイソフルラン麻酔薬(1.5~4%)を用いて麻酔した。注射されるマウスは、片手の親指と人差し指とで首の後ろのたるんだ皮膚を保持した。次いで、優しくではあるがしっかりとした圧力をかけ、動物の頭部をしっかりした平らな表面に押し付けることによって固定した。次いで、針の先端を、頭皮及び頭蓋骨を通して、十字縫合の約1mm外側及び1mm尾側に挿入した。針を位置決めして、生理食塩水ビヒクル中に5マイクロリットルの体積でASOを投与し、右(又は左)側脳室に20~30秒かけて注入した。針を10秒間留置した後、抜去した。この処置は手術又は切開を必要としない。処置から回復するまで動物を加熱パッドで温めた。
投与3日後及び/又は4週間後、マウスをイソフルラン過量投与、続いて急速に断頭することで屠殺し、脳組織(右前頭皮質領域)を後のTau qPCRのためにドライアイス上で採取した。
実施例1
ASO標的化MAPTイントロンのインビトロスクリーニング
アンチセンスオリゴヌクレオチド(antisense oligonucleotide:ASO)スクリーニングを、807のASOの標的化MAPTイントロンを用いて、ヒト化Tauマウス由来の初代神経細胞で実施した。
インビトロでMAPT mRNAを低減するASOの能力を、QuantiGene(登録商標)分析によって測定した。各Tau mRNA低減は、アッセイのバックグラウンドシグナルを差し引き、ハウスキーピング遺伝子チューブリンmRNAシグナルを介して各ウェルを正常化することによって標準化した。
初代神経細胞培養物を、「材料及び方法」セクションに記載されている通りに調製し、ポリ-D-リジンで被覆した384ウェルプレート上に10,000細胞/ウェルで播種し、B27、GlutaMAX、及びペニシリン-ストレプトマイシンを含有するNeurobasal培地中で維持した。ASOを水で希釈し、DIV01で細胞に加えて、最終濃度0.5μMにした。ASO添加後、ニューロンを37℃及び5%COで5日間インキュベートして、mRNAの定常状態低減を達成した。培地を除去し、細胞をDPBS中で1回洗浄した。溶解物メッセンジャRNAの測定は、QuantiGene(登録商標)2.0試薬システム(Affymetrix(登録商標))を用いて行った。これは、特異的に設計されたRNA捕捉プローブセットに依存する分岐DNA-シグナル増幅方法を用いてRNAを定量する。50μLのプロテイナーゼKを予め加温した溶解混合物(Lysis mix)5mLに加えて作製した作動細胞溶解緩衝液を用いて細胞を溶解し、dH0で1:4の最終希釈に希釈した。作動溶解緩衝液をプレート(45μL/ウェル)に加え、粉砕して混合し、密封し、55℃で30分間インキュベートした。溶解後、ウェルを-80℃で保存するか、又は直ちにアッセイした。
溶解物を、使用した特異的捕捉プローブ(Tau又はチューブリン)に応じて、溶解混合物中で希釈した。次いで、合計27μL/ウェルを捕捉プレート(捕捉プローブで被覆された384ウェルのポリスチレンプレート)に加えた。2.2mLのヌクレアーゼフリー水、1.2mLの溶解混合物、184μLのブロッキング試薬、並びに66.8μLの特異的2.0プローブセットのヒトMAPT(カタログ番号15486)及びマウスβ3チューブリン(カタログ番号SB-17245)を、製造者の指示(QuantiGene(登録商標)2.0 Affymetrix(登録商標))に従って合わせることによって、作動プローブセット試薬を生成した。次いで、7μLの作動プローブセット試薬を、捕捉プレート上の27μlの溶解物希釈液(又はバックグラウンド試料用の溶解混合物27μL)に加えた。プレートを遠心分離し、次いで16~20時間55℃でインキュベートして、ハイブリダイズした(標的RNA捕捉)。標的RNAのシグナル増幅及び検出は、未結合材料を除去するために、緩衝液で3回プレートを洗浄することによって開始した。2.0プレ増幅ハイブリダイゼーション試薬(30μL/ウェル)を加え、55℃で1時間インキュベートし、次いで吸引し、洗浄緩衝液を加え、3回吸引した。次いで、2.0増幅ハイブリダイゼーション試薬を記載の通りに加え(30μL/ウェル)、55℃で1時間インキュベートし、前述の通りに洗浄を繰り返した。次に、2.0ラベル・プローブ・ハイブリダイゼーション試薬を加え(30μL/ウェル)、50℃で1時間インキュベートし、前述の通りに洗浄を繰り返した。最後に、プレートを遠心分離して過剰な洗浄緩衝液を全て除去し、2.0基質(30μL/ウェル)を加えた。プレートを室温で5分間インキュベートし、プレートをルミノメータモードのPerkinElmer Envisionマルチラベルリーダ上で15分以内に画像化した。
目的の遺伝子について、平均アッセイ・バックグラウンド・シグナルを、各技術的反復の平均シグナルから差し引いた。バックグラウンドで差し引かれた目的遺伝子の平均シグナルを、ハウスキーピングチューブリンRNAのバックグラウンドで差し引かれた平均シグナルで割る。処理試料に対する阻害パーセントを、未処理試料に対して計算した(すなわち、値が低いほど阻害は増大する)。未処理試料のバックグラウンドの可変性は、バックグラウンドと等しい又はバックグラウンドより高い処理試料のパーセント阻害をもたらし得る。これらの場合、パーセント阻害は、対照の100%阻害として表される(すなわち、阻害なし)。
図1は、全807のASOによって達成されたMAPT mRNA低減を示す。図では、MAPT標的核酸上の3つの領域A、B、及びCが示されている。これらの領域ではASOの分布率が高く、対照(100%)と比較して標的を40%以下に低減している。
実施例2
MAPT上の選択された領域を標的とするASOのインビトロスクリーニング
実施例1のスクリーニングに基づいて、ASOの新規ライブラリを、図1に示される通り領域A、B、及びCを標的とするように設計した。モチーフ配列及びオリゴヌクレオチド化合物を上記の表5に示す。
スクリーニングは実施例1に記載の通り行った。結果を表6に示す。
実施例3
選択されたオリゴヌクレオチドのIC50値
実施例2からのいくつかの最良性能のオリゴヌクレオチドのIC50を、96ウェルアッセイを用いて初代神経細胞中においてインビトロで決定した。
初代神経細胞培養物を、「材料及び方法」セクションに記載されている通りに調製し、ポリ-D-リジンで被覆した96ウェルプレート上に50,000細胞/ウェルで播種し、B27、GlutaMAX、及びペニシリン-ストレプトマイシンを含有するNeurobasal培地中で維持した。ASOを水(IC50決定用)で希釈し、播種から1日後(DIV01)に細胞へ加えた。IC50決定のために、ニューロンを0.5~5μMの最高濃度で処理し、約1:4の濃度反応希釈を使用してIC50を決定した。国際公開第WO2016/126995号のASO-001933に対応するCMP番号66_1を、陽性対照として含めた。ASO処理後、ニューロンを37℃で5日間インキュベートして、mRNAの定常状態低減を達成した。培地を除去し、細胞を以下の通りに溶解した。溶解物メッセンジャRNAの測定は、QUANTIGENE(登録商標)2.0試薬システム(AFFYMETRIX(登録商標))を用いて行った。これは、特異的に設計されたRNA捕捉プローブセットに依存する分岐DNA-シグナル増幅方法を用いてRNAを定量する。作動細胞溶解緩衝液を、50μLのプロテイナーゼKを予め加温した溶解混合物5mLに加えて作製し、dH0で1:4の最終希釈に希釈した。作動溶解緩衝液をプレート(150μL/ウェル)に加え、粉砕して混合し、密封し、55℃で30分間インキュベートした。溶解後、ウェルを-80℃で保存するか、又は直ちにアッセイした。
溶解物を、使用した特異的捕捉プローブ(Tau又はチューブリン)に応じて、溶解混合物中で希釈した。次いで、合計80μL/ウェルを捕捉プレート(捕捉プローブで被覆された96ウェルのポリスチレンプレート)に加えた。12.1μLのヌクレアーゼフリー水、6.6μLの溶解混合物、1μLのブロッキング試薬、ヒトMAPT(カタログ番号15486)及びマウスβ3チューブリン(カタログ番号SB-17245)のいずれかの0.3μLの特異的2.0プローブセットを、製造者の指示(QUANTIGENE(登録商標)2.0 AFFYMETRIX(登録商標))に従って合わせることによって、作動プローブセット試薬を生成した。次いで、20μLの作動プローブセット試薬を、捕捉プレート上の80μlの溶解物希釈液(又はバックグラウンド試料用の溶解混合物80μL)に加えた。プレートを遠心分離し、次いで16~20時間55℃でインキュベートして、ハイブリダイズした(標的RNA捕捉)。標的RNAのシグナル増幅及び検出を、未結合材料を除去するために、緩衝液で3回プレートを洗浄することによって開始した。2.0プレ増幅ハイブリダイゼーション試薬(100μL/ウェル)を加え、55℃で1時間インキュベートし、次いで吸引し、洗浄緩衝液を加え、3回吸引した。次いで、2.0増幅ハイブリダイゼーション試薬を記載の通りに加え(100μL/ウェル)、55℃で1時間インキュベートし、前述の通りに洗浄を繰り返した。次に、2.0ラベル・プローブ・ハイブリダイゼーション試薬を加え(100μL/ウェル)、50℃で1時間インキュベートし、前述の通りに洗浄を繰り返した。最後に、プレートを遠心分離して過剰な洗浄緩衝液を全て除去し、2.0基質(100μL/ウェル)を加えた。プレートを室温で5分間インキュベートし、プレートをルミノメータモードのPerkinElmer Envisionマルチラベルリーダ上で15分以内に画像化した。
データ決定:目的の遺伝子について、平均アッセイ・バックグラウンド・シグナルを、各技術的反復の平均シグナルから差し引いた。バックグラウンドで差し引かれた目的遺伝子の平均シグナルを、ハウスキーピングチューブリンRNAのバックグラウンドで差し引かれた平均シグナルで割る。処理試料に対する阻害パーセントを、未処理試料に対して計算した(すなわち、値が低いほど阻害は増大する)。未処理試料のバックグラウンドの可変性は、バックグラウンドと等しい又はバックグラウンドより高い処理試料のパーセント阻害をもたらし得る。これらの場合、パーセント阻害は、対照の100%阻害として表される(すなわち、阻害なし)。結果を表7に示す。
実施例4
インビボ忍容性及びインビボTau mRNA低減
実施例2からの最良性能のオリゴヌクレオチドのいくつかを、ヒト化Tauマウスにおいてインビボで試験して、CNSにおける急性忍容性と、単回注射の3日後又は28日後のMAPT mRNA低減とを評価した。
トランスジェニックTauマウスに、100μgのASOを脳室内(ICV)注射(材料及び方法、トランスジェニックTauマウスのセクションを参照)によって投与した。国際公開第WO2016/126995号のASO-001933に対応するCMP番号66_1を、陽性対照として含めた。ASOのICV単回注射から1時間、動物の行動学的副作用を観察した。副作用の重篤度に対する急性忍容性は、0(副作用なし)~20(安楽死につながる痙攣)のスケールでスコア化した。忍容性スケールを5つの神経行動学的カテゴリに分けた:(1)運動亢進、(2)活動性及び覚醒の低下、(3)運動機能障害/運動失調、(4)異常な姿勢及び呼吸、並びに(5)振戦/痙攣。各カテゴリを0~4のスケールでスコア化し、最低総スコアは20であった。ホームケージ中での動物を行動の変化について観察し、その後、握力及び正向反射の測定を含むより詳細な観察のため、ホームケージから取り出した。本発明のASOの急性忍容性からのデータを表8に示す。
右前頭皮質領域におけるMAPT mRNA低減を、以下の通りにqPCRによって分析した。収集したマウス脳組織(材料及び方法セクション、トランスジェニックTauマウスを参照)を、Quiagen Tissue Lyzer IIを用いて、ホスファターゼ阻害剤カクテルセット2及び3、1mM PMSF(Sigma、ミズーリ州セントルイス)、並びに完全プロテアーゼ阻害剤カクテルEDTAフリー(Roche、インディアナ州インディアナポリス)を補充した10倍体積の高塩濃度/ショ糖緩衝液(10mM トリス-HCl、pH7.4、800mM NaCl、10%ショ糖(w/v)、1mM EGTA)中で均質化した。ホモジネートを20,000×gで20分間4℃にて遠心分離した。上清を100,000xgで1時間4℃にて遠心分離した。
cDNA合成及びその後のPCRのために、脳組織上清からの300ngのRNAを、1ウェルの96ウェルプレート(Axygen、PCR-96-C-S)に加えた。各ウェルに、7.5μLのマスタミックス(2.5mM NTP混合物5μL及び反応当たり2.5μLのランダムプライマ)を加え、プレートを1000rpmで遠心分離し、サーモサイクラ中に3分間70℃で放置した。プレートを直ちに氷上で冷却し、4μLの反応マスタミックスを加えた。PCRの前に、プレートを簡単に遠心分離して、ウェルの底に試料を収集した。cDNA合成を42℃で60分間、95℃で10分間行い、その後4℃で保持した。cDNA試料を分子生物学グレードの水で1:3に希釈し、更に使用するまで-20℃で保存した。
PCRについては、各試料を2つのプローブセットで3回実施した(MAPT:Taqman Expression Assay Hs00902193_m1;GAPDH GAPDH Taqman Expression Aassay Hs01922876_u1)。各反応物に、予め希釈した4μLのcDNA及び6μLのマスタミックスを加え、プレートを遠心分離した。試料を95℃で20秒間インキュベートした後、95℃で1秒間及び60℃で20秒間の40サイクルでインキュベートした。
データはΔΔCt法を用いて分析した。ここで、各試料は最初にGAPDHに標準化し、次いで未処理対照のパーセントとして表した(パーセント阻害)。パーセント阻害が対照細胞と同等又はそれ以上である場合、パーセント阻害は0阻害として表した。
実施例5
ヒト胚性幹細胞(human embryonic stem cell:hESC)由来ニューロンにおけるインビトロ有効性
実施例2から選択したASOを、ヒト胚性幹細胞(hESC)由来ニューロンを用いた代替的インビトロアッセイにおいて、3つの異なる濃度(200nM、8nM、及び0.32nM)で試験した。比較目的のために、MAPTを標的とする2つの先行技術のオリゴヌクレオチド、すなわち、国際公開第WO2016/126995号のASO-001933に対応するCMP番号66_1及び同第WO2018/064593号の化合物第814907号に対応するCMP番号67:1が含まれた。
ヒト胚性幹細胞(embryonic stem cell:ESC)の培養及びASO処理:
神経幹細胞(neural stem cell:NSC)を、公開された手順(Chambersら(2009年)「Nat.Biotech.」第7巻第275~280頁)に従ってヒトESCから誘導した。神経幹細胞(NSC)を、SFA培地中において1週間で腹側化前駆細胞に増殖し、次いで、6週間でBGAA培地中においてニューロンに分化した。培地含量については材料及び方法のセクションを参照されたい。
細胞を、10,000細胞/cmの密度で、ポリオルニチン及びラミニンで被覆したフラスコ内のN2B27+SFA培地中に播種した。4日目に培地を交換した。7日後、N2B27+SFA培地中で細胞をトリプシン処理し、N2B27+BGAA培地中で腹側化前駆細胞として、50,000細胞/ウェルの密度で96ウェルプレート中に播種した。
培地を週2回交換し、最初の培地交換時にASOによる処置を開始し、6週間続けた。次いで、細胞を以下に記載する通りに採取した。
qPCR分析:
処理したニューロンを以下の通りに採取した:培地を除去し、続いて125μLのPURELINK(登録商標)Pro 96溶解緩衝液及び125μLの70%エタノールを加えた。製造者の指示書に従ってRNAを精製し、最終容積50μLの水で溶出した結果、RNA濃度は10~20ng/μLであった。次いで、ワンステップqPCR反応の前に、RNAを水で10倍に希釈した。
ワンステップqPCR反応では、qPCRミックス(QauntaBio製qScriptTMXLE 1-step RT-qPCR TOUGHMIX(登録商標)Low ROX)を2つのTaqmanプローブと10:1:1の比率で混合して(qPCRミックス:プローブ1:プローブ2)、マスタミックスを生成した。qPCRを技術的反復として実施し、TaqmanプローブをLife Technologiesから入手した:MAPT_Hs00902193_m1;GAPDH 4325792(標準化に使用したハウスキーピング遺伝子)。
次いで、マスタミックス(6μL)及びRNA(4μL、1~2ng/μL)を、qPCRプレート(MICROAMP(登録商標)光学384ウェル、カタログ番号4309849)中で混合した。プレートに播種後、プレートを室温で1分間1000g急速に回転し、Viia(商標)7システム(Applied Biosystems、Thermo)に移した。以下のPCR条件を使用した:50℃で15分間;95℃で3分間;以下の40サイクル:95℃で5秒間、その後1.6℃/秒の減温、続いて60℃で45秒間。QuantStudio(商標)リアルタイムPCRソフトウェアを使用してデータを分析した。ASO処理試料のパーセント阻害を、対照処理試料と比較して産出した(低い値はMAPTの高い減少を示す)。結果は表9に2回の技術的反復の平均として示す。
hESCニューロンにおけるTauタンパク質及びpTauタンパク質の測定
PBSで洗浄した細胞を、Cytobuster Protein Extraction Reagent(メルクミリポア、第71009号)、1%のPhosphatase Inhibitor Cocktail 3(Sigma、第P0044号)、1%のProteases Inhibitor Set III(Calbiochem、第539134号)、1%のDNAse-I(Roche、第4536282001号)、及び10mM MgClを含む緩衝液中に抽出した。細胞抽出物を上下にピペッティングして溶解し、その後、使用するまで-20℃で保存した。
細胞抽出物中の総Tauレベルは、Tau特異的抗体5A6(DSHB抗体レジストリ番号:AB_528487)及びRocheインハウスTauモノクローナル抗体Tau 4/2を含むインハウス・アッセイ・フォーマットを用いて、AlphaLISAにより測定した。後者の抗体は、マウスをヒト全長Tau、すなわち最長ヒト脳アイソフォームであるアミノ酸441個で免疫化することによって作製した。Tau 4/2は、アミノ酸369と441の間に位置するTauのC末端エピトープに結合する。簡単に述べれば、細胞抽出物をAlphaLISA HiBlockアッセイ緩衝液(PerkinElmer、AL004C)中に希釈し、ビオチン化5A6及びTau 4/2-被覆AlphaLISA受容体ビーズと混合した。室温で1時間インキュベートした後、ストレプトアビジン被覆ドナービーズを混合物に加える。30分間インキュベートした後、試料をEnvisionプレートリーダ(励起680nm、蛍光615nm)で測定した。組換えヒトTau(メルクミリポア、第AG960号)を用いて標準曲線を作成した。
細胞抽出物中のリン酸化Tau(Tau-pS422)レベルを、Tau特異的抗体5A6(DSHB抗体レジストリID:AB_528487)及びTau-pS422特異的抗体5.6.11(国際公開第WO2010/142423号、及びCollinら(2014年)「Brain」第137巻第2834~2846頁に記載)を含むRocheインハウス・アッセイ・フォーマットを用いてAlphaLISAにより測定した。細胞抽出物をアッセイ前にアッセイ緩衝液B中へ希釈する。緩衝液Bは、25mM HEPES pH7.4、0.5%Triton X-100、0.1%Top Block(LuBio Science)、1mg/mLデキストラン500、10%ELISAブロッキング試薬(Roche)を含む。以下の通りに調製したERKリン酸化Tauを用いて標準曲線を調製した:組換えヒトTauを、Grueningerら(「Neurobiology of Disease」第37巻(2010年)第294~306頁)に記載されている通りに作製した。組換えHis標識ERK2(自主制作)は、活性化MEKK1(自主制作)とのインキュベーションにより活性化された。次いで、活性化ERK2を、2mM ATPを含有する緩衝液中で1:50のモル比でTauとインキュベートした。続いて、ERk2をNi-NTAアガロース(Qiagen)上を通して除去した。その後、S422でのリン酸化の程度を質量分析により決定した。
結果を表9に示す。
実施例6
実施例5の選択された化合物のIC50
実施例5からの有効なASOの選択を、2つの先行技術の対照(CMP番号66_1及びCMP番号67_1)と共に同じhESC由来ニューロンアッセイで試験して、標的mRNA低減及びTauタンパク質低減のIC50を決定した。
実験は、以下のオリゴヌクレオチド濃度を用いて実施例5に記載した通りに行った:1000、200、40、8、1.6、0.32、0.064、0.0128、0.00256nM。
IC50値をGraphPad PRISMソフトウェアを用いて適合させた。結果を表10に示す。
これらのデータから、本発明のCMP番号9_103及び49_38はより効果的であり、全てのパラメータに関して従来技術の化合物よりも良好なIC50を有するが、一方でCMP番号53_1は、先行技術の化合物よりも優れた最大ノックダウンと、CMP番号66_1と同様のIC50とを有するようである。
実施例7
hTauマウスの特定の脳領域におけるインビボ活性
実施例5からのASOの選択を、単回低用量ICV投与の4週間後に、ヒト化Tauマウス(hTauマウス)の特定の脳領域においてインビボで標的を低減するそれらの能力について試験した。
本実施例で使用したヒト化Tauマウスは、マウスTauバックグラウンド上に点突然変異P301Sを伴うヒトTau(最長ヒト脳アイソフォーム)を過剰発現するインハウスRoche hTau P301Sトランスジェニックマウス系統である。
ヒト化Tauマウスに25μgのASOを下記の通りに脳室内(ICV)注射によって投与した。国際公開第WO2016/126995号のASO-001933に対応するCMP番号66_1を比較の目的で含めた。
インビボICVマウス評価:
動物飼育:
体重16~23グラムである雌雄混合の動物を、一定の温度(22±2℃)及び湿度(55±10%)に維持したコロニー室で保持し、12時間/日照射した(0600時間点灯)。全ての動物は試験期間中、自由に食物及び水を摂取することができた。全てのマウスプロトコルは、デンマーク動物実験国内倫理委員会(Danish National Committee for Ethics in Animal Experiments)によって承認された。
脳室内注射:
化合物を脳室内(ICV)注射によりマウスに投与した。雌雄混合の6~8匹のマウスを各処置群に含めた。ICV投与前にマウスの体重を測定し、イソフルラン又はプロポフォールで麻酔した(30mg/kg)。脳室内注射は、皮膚及び頭蓋骨を通り右側脳室中へ正確な距離(3.9mm)を貫通するように調節されたスタンドに固定された23ゲージ針を装着したFEPカテーテルを有する、ハミルトン・マイクロ・シリンジを用いて行った。注射されるマウスは、片手の親指と人差し指とで首のひだを保持した。優しくではあるがしっかりとした圧力をかけ、針が頭蓋骨の正中線の右1~2mm(内側外側)と目の後ろ1~2mmとを貫通するように頭を上に押した。試験化合物又はビヒクルの5μLボーラスを、予め決定した注入速度で30秒かけて注入した。還流を避けるために、マウスを更に5秒間この位置で保持した後、針から離れるように注意深く下方に引き抜いた。この処置は手術又は切開を必要としない。処置から回復するまで動物を加熱ランプ下に置いた。
試験終了時(4週間)、脳組織(皮質、髄質/能橋、及び中脳)を、Tau mRNA及びタンパク質の分析のためドライアイス上に採取した。
組織均質化:
マウス脳組織試料を、QiagenのTissueLyzer IIを用いてMagNA Pure LC RNA Isolation Tissue Lysis Buffer(Roche、インディアナ州インディアナポリス)中で均質化した。ホモジネートを完全に溶解させるため室温で30分間インキュベートした。溶解後、ホモジネートを3分間13000rpmで遠心分離し、上清を分析に使用した。
組織からのRNA精製:
RNAを、キットCellular RNA Large Volume Kitを用いるMagNA Pure 96 instrument(Roche、インディアナ州インディアナポリス)を用いて、350μLの上清から精製した。RNA試料を、RNaseフリー水中で2ng/μLに標準化し、及び更なる使用まで-20℃で保存した。実施例5に記載した通りにMAPT mRNAレベルを定量した。
マウス脳組織からのTauタンパク質測定:
予め秤量した凍結組織を、10mMトリスCl pH7.4、800mM NaCl、1mM EGTA、10%ショ糖、1%のPhosphatase Inhibitor Cocktail 3(Sigma、第P0044号)、1%のProteases Inhibitor Set III(Calbiochem、第539134号)を含む10体積(wt/vol)の抽出緩衝液で抽出した。PreCellys組織破壊剤(20秒、6500rpm)を用いてホモジネートを調製した。次いで、ホモジネートを10’000xgで20分間4℃にて遠心分離し、上清を分析のために保持した。
抽出物中のTauレベルを、Perkin Elmer(カタログ番号AL271C)によって提供された総Tau AlphaLISAキットを用いてAlphaLISAによって測定した。このアッセイに使用した抗体はキットと共に提供されたBT2及びTau-12であり、両方ともTauの中央領域に結合する。抽出物をHiBlockアッセイ緩衝液中に希釈し、次いで、各試料5μlをアッセイに使用した。アッセイは、供給者によって記載された通りに他の方法で実施した。
mRNA及びタンパク質の定量の結果を表11に示す。
これらのデータから、25μgのかなり低い協議(concertation)でさえ、対照化合物がこの濃度で標的の減少を事実上示さない場合、本発明の化合物のほとんどの脳領域において20%以上の低減が見られることが観察され得る。
実施例8
hTauマウスにおけるインビボ用量反応及び時間経過
2つのASO(CMP番号9_103及び49_189)の用量反応性を、3つの異なる用量(25、50、及び100μg)を用いて評価し、投与から1週間後及び4週間後に特定の脳領域で標的低減を測定した。比較目的のために、2つの先行技術化合物(CMP番号66_1_103及び67_1)を、1週間試験のいくつかの用量に含めた。
実験は実施例7に記載した通りに本質的に実施した。しかしながら、Tauタンパク質は1週間を超える半減期を有するため、1週間実施された用量反応試験では、Tauタンパク質は測定されなかった。結果を表12及び表13に示す。
表12及び13のデータから、本発明の化合物は、特に100μgを投与した場合に、先行技術の化合物よりも有意に優れた性能を示すことが見て取ることができる。MAPT低減は4週間にわたって維持されることもまた見て取ることができる。更に、本発明の化合物は、化合物100μgの単回投与による4週間の処置後に、Tauタンパク質の有意な低減を示す。

Claims (32)

  1. 16から30ヌクレオチド長のアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、配列番号1の12051~12111位、39562~39593位、又は72837~72940位内の連続するヌクレオチドに対して、100%の相補性である少なくとも16ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、アンチセンスオリゴヌクレオチド。
  2. 前記オリゴヌクレオチドが、配列番号6~65から成る群より選択される配列を含む、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  3. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号1の12060~12078位、39573~39592位、又は72862~72890位内の連続するヌクレオチドに対して、100%の相補性である、請求項1又は2に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  4. 前記オリゴヌクレオチドが、配列番号9、11、49、53、56及び62から成る群より選択される配列を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  5. 前記オリゴヌクレオチドは、Tauの発現を低減することができ、前記オリゴヌクレオチドは、RNase Hを動員することができる、請求項1~4のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  6. 前記連続ヌクレオチド配列が、1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  7. 前記1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANA、及びLNAヌクレオシドからなる群より独立して選択される、請求項6に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  8. 前記連続ヌクレオチド配列が、4~8個のLNAヌクレオシドを含む、請求項6又は7に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  9. 前記連続ヌクレオチド配列内のヌクレオシド間結合の少なくとも80%が、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~8のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  10. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチド又はその連続ヌクレオチド配列が、式5’-F-G-F’-3’のギャップマーからなるか又はそれを含み、式中、領域F及びF’が独立して1~8個のヌクレオシドを含み、そのうち2~5個が2’糖修飾され、F及びF’領域の5’及び3’末端を規定し、そして、GがRNase Hを動員することができる6~16個のヌクレオシドの領域、例えば、6~16個のDNAヌクレオシドを含む領域である、請求項1~9のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  11. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、
    から成る群より選択される化合物であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~10のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  12. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CTTtAATttaatcactcAT(配列番号9;CMP番号9_102であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  13. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CMP番号9_104であり、以下の式:
    のものである、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  14. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CMP番号11_1であり、以下の式:
    のものである、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  15. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CMP番号49_38であり、以下の式:
    のものである、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  16. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、TtaActCAaatcaattCTCA(配列番号49;CMP番号49_51であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  17. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、TTAactCaaatcaatTCtCA(配列番号49;CMP番号49_179であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  18. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CMP番号49_189であり、以下の式:
    のものである、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  19. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CAACaccttttaattcATTA(配列番号53;CMP番号53_1であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  20. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、CTCAtcaacaccttttaaTT(配列番号56;CMP番号56_1であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  21. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、TTAactcatcaacaCCTT(配列番号62;CMP番号62_1であり、ここで、大文字がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、小文字がDNAヌクレオシドであり、全LNA Cが5-メチルシトシンであり、全ヌクレオシド間結合がホスホロチオエートヌクレオシド間結合である、請求項1~11のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
  22. 請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドと、前記オリゴヌクレオチドに共有結合した少なくとも1つのコンジュゲート部分を含むコンジュゲート。
  23. 請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は請求項22に記載のコンジュゲートの薬学的に許容される塩。
  24. 請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド又は請求項22に記載のコンジュゲート又は請求項23に記載の薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される希釈剤、溶媒、担体、塩、及び/又はアジュバンドを含む医薬組成物。
  25. Tauを発現している標的細胞におけるTau発現を調節するためのインビトロ方法であって、請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は請求項22に記載のコンジュゲート、又は請求項24に記載の医薬組成物を、有効量で前記細胞に投与することを含む方法。
  26. 医薬として使用するための、請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は請求項22に記載のコンジュゲート、又は請求項24に記載の医薬組成物。
  27. アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症(FTD)、又は17番染色体連鎖したパーキンソニズムを伴うFTD(FTDP-17)から成る群より選択される疾患の治療又は予防に使用するための、請求項1~21のいずれか一項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は請求項22に記載のコンジュゲート、又は請求項24に記載の医薬組成物。
  28. 前記疾患が、進行性核上性麻痺(PSP)である、請求項27に記載の治療に使用するためのアンチセンスオリゴヌクレオチド、又はコンジュゲート、又は医薬組成物。
  29. 前記疾患が、アルツハイマ病(AD)である、請求項27に記載の治療に使用するためのアンチセンスオリゴヌクレオチド、又はコンジュゲート、又は医薬組成物。
  30. アルツハイマ病(AD)、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症(FTD)、又は17番染色体連鎖したパーキンソニズムを伴うFTD(FTDP-17)から成る群より選択される疾患の治療又は予防のための薬品を調製するための、請求項1~21に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は請求項22に記載のコンジュゲート、又は請求項24に記載の医薬組成物の使用。
  31. 前記疾患が、進行性核上性麻痺(PSP)である、請求項30に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用。
  32. 前記疾患が、アルツハイマ病(AD)である、請求項30に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用。
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