JP7616987B2 - Rtel1発現の調節用のオリゴヌクレオチド - Google Patents

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Description

本発明は、RTEL1の発現の調節又はRTEL1活性の調節をもたらす、RTEL1に相補的なオリゴヌクレオチド(オリゴマー)などのRTEL1阻害剤に関する。本発明は、特に、B型肝炎ウイルス(Hepatitis B virus:HBV)感染、特に慢性HBV感染の治療及び/又は予防用の、核酸分子を標的とするRTEL1の使用に関する。本発明は、特に、HBV cccDNAなどのcccDNAを不安定化するためのRTEL1阻害剤の使用に関する。本発明はまた、医薬組成物、並びにHBV感染の治療及び/又は予防におけるその使用も含む。
B型肝炎は、逆転写を介して複製する小型肝臓指向性ウイルスであるB型肝炎ウイルス(HBV)に起因する感染性疾患である。慢性HBV感染は、肝硬変及び肝細胞がんのような重篤な肝疾患に対する重要な因子である。慢性HBV感染に対する現在の治療は、多機能逆転写酵素であるウイルスポリメラーゼを標的とする、ラミブジン、アデホビル、エンテカビル、テノホビルジイソプロキシル、及びテノホビル・アラフェナミドなどのペグ化1型インターフェロン又はヌクレオシ(チ)ド類似体の投与に基づいている。治療の成功は、通常、B型肝炎表面抗原(HBsAg)の消失として測定される。しかしながら、B型肝炎ウイルスDNAは感染後も体内に残存するため、完全なHBsAgクリアランスが達成されることは稀である。HBVの持続は、核内で安定に維持されているHBVゲノムのエピソーム型によって媒介される。このエピソーム型は「共有結合閉環状DNA」(covalently closed circular DNA:cccDNA)と呼ばれる。cccDNAは、ウイルス複製中間体であるプレゲノムRNA(pregenomic RNA:pgRNA)を含む、全てのHBV転写物の鋳型として役立つ。cccDNAのいくつかのコピーの存在は、末期のHBV感染を再開するのに充分であろう。HBVに対する現在の治療はcccDNAを標的としない。慢性HBV感染の治癒にはcccDNAの除去が必要である(Nassal、「Gut.」(2015年12月)第64巻、第12号、第1972~84頁、doi:10.1136/gutjnl-2015-309809に概説される)。
テロメア伸長ヘリカーゼ1調節因子(regulator of telomere elongation helicase 1:RTEL1)は、テロメアの安定性、保護、及び伸長において機能し、DNA複製時にテロメアを保護することが知られているシェルタリン複合体中のタンパク質と相互作用するDNAヘリカーゼをコードする。この遺伝子の突然変異は、先天性角化異常症及びHoyerall-Hreidarsson症候群と関連している(例えば、Vannierら(2014年)「Trends Cell Biol.」第24巻、第416頁による概説を参照されたい)。
核内に位置するRTEL1は、テロメア長調節、DNA修復、及びゲノム安定性の維持に関与するATP依存性DNAヘリカーゼとして機能する。RTEL1は抗リコンビナーゼとして作用して、毒性組換えに対抗し、減数分裂の間の交差を制限し、鎖侵入事象を物理的に解離することにより減数分裂組換え及び交差ホメオスタシスを制御し、これによって、減数分裂の合成依存性鎖アニーリング(synthesis dependent strand annealing:SDSA)及びDループ組換え中間体の分解による非交差修復を促進する。その上、RTEL1はTループを分解し、テロメアのG4-DNA構造に拮抗することによってテロメアの脆弱性を防ぎ、テロメアの動態及び安定性を共に確保する。
RTEL1は、siRNAスクリーニングにおいてHPVエピソームの安定化剤として同定されている:(Edwardsら(2013年)「PLoS One」第8巻、第e75406頁)。RTEL1を標的とするsiRNAも、同様に、Hoyeraal-Hreidarsson症候群におけるRTEL1との相互作用物質を同定するために使用されている(Schertzerら(2015年)「Nucleic Acid Res」第43巻、第1834頁)。加えて、RTEL1は、HIV感染を阻害する標的を提供する必須宿主タンパク質に対するsiRNAスクリーニングから、HIV宿主依存性因子として同定された(国際公開第2007/094818号)。
著者らの知る限りでは、RTEL1は、cccDNAの安定性及び維持に関してcccDNA依存性因子として同定されたことはなく、RTEL1を阻害する分子がHBV感染治療のcccDNA不安定化剤として示唆されたこともない。
発明の目的
本発明は、HBV感染細胞におけるRTEL1の阻害とcccDNAの低減との間に相関があり、これがHBV感染個体の治療に関連することを示す。本発明の目的は、HBV感染細胞中のcccDNAを低減するRTEL1阻害剤を同定することである。このようなRTEL1阻害剤はHBV感染の治療に用いることができる。
本発明は、インビトロ及びインビボでRTEL1の発現を阻害することができる、新規の核酸分子を更に同定する。
本発明は、RTEL1の発現を調節することができ、RTEL1の機能に関連した疾患を治療又は予防するための、核酸を標的とするオリゴヌクレオチドに関する。
したがって、第1の態様では、本発明は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の治療及び/又は予防用のRTEL1阻害剤を提供する。特に、cccDNA及び/又はプレゲノムRNA(pgRNA)を低減することができるRTEL1阻害剤が有用である。このような阻害剤は、有利には、12~60ヌクレオチド長の核酸分子から選択され、これは哺乳動物RTEL1に相補的な一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、又はshRNAなどのRTEL1 mRNAを低減することができる。
更なる態様では、本発明は、例えば12~30ヌクレオチドなどの12~60ヌクレオチドのオリゴヌクレオチドであって、哺乳動物RTEL1に相補的である、少なくとも10ヌクレオチド、特に16~20ヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含む、オリゴヌクレオチドに関する。このようなオリゴヌクレオチドは、RTEL1の発現を阻害することができる。オリゴヌクレオチドは、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド又はshRNA核酸分子であり得る。
アンチセンスオリゴヌクレオチドはギャップマ結合設計を有し得る。好ましくは、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的核酸の切断によってRTEL1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、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド及び薬学的賦形剤を含む医薬組成物を提供する。
更なる態様では、本発明は、有効量の本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド又は組成物を該細胞に投与することによって、RTEL1を発現している標的細胞におけるRTEL1発現を調節するための、インビボ又はインビトロ方法を提供する。
更なる態様では、本発明は、RTEL1のインビボ活性に関連する疾患、障害、又は機能障害を治療又は予防するための方法であって、該疾患、障害、又は機能障害に罹患する又は罹り易い対象に、治療的又は予防的に有効な量の本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドを投与することを含む、方法を提供する。
本発明の更なる態様は、本発明の核酸分子のコンジュゲート及び本発明の分子を含む医薬組成物である。特に、GalNAcクラスタのように、肝臓を標的とするコンジュゲートである。
例示的なアンチセンスオリゴヌクレオチドのコンジュゲートを図示する。ここで、該オリゴヌクレオチドは波線(A~D)又は「オリゴヌクレオチド」(E~H)又はT(I)のいずれかとして表され、アシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分は三価N-アセチルガラクトサミン部分である。化合物A~Dは、ジリジンブランチャ(brancher)分子、PEG3スペーサ、及び3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。化合物A及びBにおいて、オリゴヌクレオチドは、リンカなしでアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に直接結合される。化合物C及びDにおいて、オリゴヌクレオチドは、C6リンカを介してアシアロ糖タンパク質受容体標的化コンジュゲート部分に結合される。化合物E~Iは、種々の長さ及び構造の市販のトレブラ(trebler)ブランチャ分子及びスペーサ、並びに3つの末端GalNAc炭水化物部分を含む。
定義
HBV感染
用語「B型肝炎ウイルス感染」又は「HBV感染」とは、当該技術分野では一般的に知られており、B型肝炎ウイルス(HBV)によって引き起こされ、かつ肝臓に影響を及ぼす感染性疾患を指す。HBV感染は急性感染又は慢性感染であり得る。慢性B型肝炎ウイルス(chronic hepatitis B virus:CHB)感染は、世界中で2億4800万人に影響する世界的な疾病負荷である。年間およそ686,000人の死亡は、HBV関連末期肝疾患及び肝細胞がん(HCC)に起因する(GBD、2013年;Schweitzerら、2015年)。WHOは、更なる介入がなければ、CHB感染者の数は今後40~50年間にわたり現在の高い水準を維持し、累積2000万人が2015~2030年の間に死亡すると予測した(WHO、2016年)。CHB感染症は特異な臨床症状を呈する同種疾患ではない。感染した個体は、生涯でCHB関連肝疾患のいくつかの段階を経て進行している。これらの病期もまた標準治療(standard of care:SOC)による治療の基礎となる。現在のガイドラインでは、血清ALTレベル、HBV DNAレベル、及び肝疾患の重症度の3つの基準に基づいて、CHBに感染した特定の個人のみを治療することを推奨している(EASL、2017年)。この推奨は、SOC、すなわちヌクレオシ(チ)ド類似体(nucleos(t)ide analog:NA)及びペグ化インターフェロン-α(PEG-IFN)が治癒的ではなく、かつ長期間投与しなければならず、それによって安全性リスクが増加するという事実による。NAはHBV DNA複製を効果的に抑制する。しかしながら、他のウイルスマーカには非常に限られた影響しか及ぼさない/一切影響を及ぼさない。HBV感染の2つの特徴である、B型肝炎表面抗原(HBsAg)及び共有結合閉環状DNA(cccDNA)は、HBV治癒を目的とする新薬の主な標的である。CHB患者の血漿中において、HBsAgサブウイルス(中空)粒子は、HBVビリオンを数で103~105倍上回る(Ganem&Prince、2014年)。その過剰は、急性HBV感染の消散後に観察された血清学的マーカである中和抗HBs抗体を発現できない個体を含む、該疾患の免疫病理発生に寄与すると考えられている。
cccDNA(共有結合閉環状DNA)
cccDNAは感染した肝細胞の核に存在するウイルスの遺伝的鋳型であり、増殖性感染に必要な全てのHBV RNA転写物を生じ、慢性HBV感染の自然経過中のウイルス持続に関与する(Locarnini&Zoulim(2010年)「Antivir Ther.」第15巻補遺、第3号、第3~14頁、doi:10.3851/IMP1619)。cccDNAはウイルスのリザーバとして作用し、治療中止後のウイルスリバウンド源であって、長期の、時として生涯の治療を必要とする。PEG-IFNは、その種々の副作用に起因して、CHBの小サブセットにしか投与できない。
したがって、HBV cccDNAの分解又は除去により定義される完全治癒をCHB患者の大部分にもたらすことができる新規の治療法が、強く必要とされている。
化合物
本明細書では、用語「化合物」とは、RTEL1の発現又は活性を阻害することができる任意の分子を意味する。本発明の特定の化合物は、本発明に係るRNAi分子若しくはアンチセンスオリゴヌクレオチドなどの核酸分子、又はそのような核酸分子を含む任意のコンジュゲートである。例えば、本明細書において、化合物は、RTEL1を標的とする核酸分子、特にアンチセンスオリゴヌクレオチド又はsiRNAであり得る。
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、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それが当業者により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また、核酸分子又はオリゴマーとも称することができ、これは互換的に使用することができる。
明細書及び特許請求の範囲に記載されているオリゴヌクレオチドは、概して、70ヌクレオチド長未満の治療用オリゴヌクレオチドである。オリゴヌクレオチドは、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドであり、若しくはそれを含み得、又は例えばCRISPR RNA、siRNA、shRNA、アプタマ若しくはリボザイムなどの他のオリゴマー核酸分子であり得る。治療的オリゴヌクレオチド分子は、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。しかしながら、shRNAは、多くの場合、レンチウイルスベクタを用いて細胞に送達され、次いで転写されて一本鎖RNAを生成し、これにより、RNA干渉機構(RNA誘導サイレンシング複合体(RNA-induced silencing complex:RISC)を含む)と相互作用することができるRNAステムループ(ヘアピン)RNA構造を形成するであろう。本発明の一実施形態では、shRNAは、化学的に生成されたshRNA分子である(プラスミド又はウイルスからの細胞ベースの発現に依存しない)。
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。概して、本発明のオリゴヌクレオチドは、人工であり、化学的に合成され、典型的には精製又は単離される。しかしながら、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標的細胞への侵入時にベクタから転写されるshRNAである。本発明のオリゴヌクレオチドは、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。
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、10~70ヌクレオチド長、例えば12~60、例えば13~50、例えば14~40、例えば15~30、例えば12~25、例えば16~22、例えば16~20連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。したがって、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、12~25ヌクレオチドの長さを有し得る。あるいは、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、15~22ヌクレオチドの長さを有し得る。
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、24以下のヌクレオチド、例えば22、例えば20以下のヌクレオチド、例えば18以下のヌクレオチド、例えば14、15、16、又は17ヌクレオチドを含むか、又はそれらからなる。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、核酸分子が12~25ヌクレオチドを含むと記される場合、12ヌクレオチド及び25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、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、又は22連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
オリゴヌクレオチド(olignucleotide)(複数可)は、哺乳動物における標的核酸の発現の調節用である。いくつかの実施形態では、siRNA、shRNA、及びアンチセンスオリゴヌクレオチドなどの核酸分子は、典型的には、標的核酸(複数可)の発現を阻害するためのものである。
本発明の一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、RNAi剤、例えばsiRNA又はshRNAから選択される。別の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、RNaseHと相互作用する高親和性修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドなどの、一本鎖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。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、非ヌクレオシド部分(コンジュゲート部分)に結合され得る。
オリゴヌクレオチドのライブラリは、バリアントオリゴヌクレオチドのコレクションとして理解されるべきである。オリゴヌクレオチドのライブラリの目的は様々であり得る。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドのライブラリは、オリゴヌクレオチドのライブラリ内で最も強力な配列を同定する目的で、1つ以上の哺乳動物RTEL1標的核酸を標的とする重複する核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドから構成される。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドのライブラリは、親又は先祖オリゴヌクレオチドのオリゴヌクレオチド設計バリアント(子核酸分子)のライブラリであって、ここで、該オリゴヌクレオチド設計バリアントは親核酸分子のコア核酸塩基配列を保持する。
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。本明細書の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下させるため、RNAヌクレオシドを含まない。
有利には、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。
RNAi分子
本明細書では、用語「RNA干渉(RNAi)分子」とは、細胞の細胞質中のRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)を介してRNA依存性遺伝子サイレンシングを誘導することができる短い二本鎖RNAベースのオリゴヌクレオチドであって、触媒RISC成分アルゴノートと相互作用するものを指す。RNAi分子は、細胞、例えば哺乳動物対象などの対象内の細胞における標的核酸の発現を調節、例えば阻害する。RNAi分子の1つのタイプは低分子干渉RNA(small interfering RNA:siRNA)であり、これは、2つの相補的オリゴヌクレオチドから構成される二本鎖RNA分子であり、転写後に一方の鎖が相補的mRNAに結合すると、その分解及び翻訳の喪失が生じる。小ヘアピンRNA(small hairpin RNA:shRNA)はステムループ(ヘアピン)構造を形成する一本鎖RNAベースオリゴヌクレオチドであり、これはDICER及びRNA低減サイレンシング複合体(RISC)を介してmRNAを低減することができる。RNAi分子は、目的の遺伝子(標的核酸)の配列に基づいて設計することができる。次いで、対応するRNAiは、化学的に若しくはインビトロ転写によって合成され得るか、又はベクタ若しくはPCR産物から発現され得る。
siRNA
用語「siRNA」とは、低分子干渉リボ核酸RNAi分子を指す。これは二本鎖RNA分子のクラスであり、当該技術分野では低分子干渉RNA又はサイレンシングRNAとしても知られている。siRNAは、典型的にはセンス鎖(パッセンジャ鎖とも呼ばれる)及びアンチセンス鎖(ガイド鎖とも呼ばれる)を含む。ここで、各鎖は、17~30ヌクレオチド長、典型的には19~25ヌクレオシド長であり、該アンチセンス鎖は、標的核酸(好適には成熟mRNA配列)に対して相補的、例えば少なくとも95%相補的、例えば完全に相補的であり、該センス鎖は、センス鎖及びアンチセンス鎖が二重鎖又は二重鎖領域を形成するようにアンチセンス鎖に対して相補的である。siRNA鎖は、平滑末端二重鎖を形成し得るか、又は有利には、センス鎖及びアンチセンス鎖3’末端は、例えば、1、2、又は3ヌクレオシドの3’オーバーハングを形成することがあり、これは、インビボでRISC基質を形成するDicerによって生成される生成物に類似する。Dicer基質の有効な拡張形態は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,349,809号及び米国特許第8,513,207号に記載されている。いくつかの実施形態では、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方は、2nt3’オーバーハングを有する。したがって、二重鎖領域は、例えば17~25ヌクレオチド長、例えば21~23ヌクレオチド長であり得る。
一旦細胞内に入ると、アンチセンス鎖は、標的核酸の標的分解又は標的阻害を媒介するRISC複合体に組み込まれる。siRNAは、典型的にはRNAヌクレオシドに加えて修飾ヌクレオシドを含む。一実施形態では、siRNA分子はまた、修飾ヌクレオチド間結合及び2’糖修飾ヌクレオシド、例えば2’-4’二環式リボース修飾ヌクレオシド(LNA及びcET又は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-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANAのような2’置換修飾を含む)を用いて化学的に修飾されてもよい。特に、2’フルオロ、2’-O-メチル、又は2’-O-メトキシエチルをsiRNAに組み込むことができる。
いくつかの実施形態では、siRNAセンス(パッセンジャ)鎖のヌクレオチドの全ては、LNAなどの2’糖修飾ヌクレオシドで修飾され得る(例えば、国際公開第2004/083430号、同第2007/085485号を参照されたい)。いくつかの実施形態では、siRNAのパッセンジャ鎖は不連続であり得る(例えば、国際公開第2007/107162号を参照されたい)。siRNAのアンチセンス鎖のシード領域で生じる熱不安定化ヌクレオチドの取込みは、siRNAのオフターゲット活性の低減に有用であることが報告されている(例えば、国際公開第2018/098328号を参照されたい)。好適には、siRNAは、アンチセンス鎖の5’末端に5’リン酸基又は5’リン酸模倣物を含む。いくつかの実施形態では、アンチセンス鎖の5’末端は、RNAヌクレオシドである。
一実施形態では、siRNA分子は、少なくとも1つのホスホロチオエート又はメチルホスホネートのヌクレオシド間結合を更に含む。ホスホロチオエート(phosphorothioaie)若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方若しくは両方の鎖の3’末端にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)か、又はホスホロチオエート若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方若しくは両方の鎖の5’末端にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)か、又はホスホロチオエート若しくはメチルホスホネートのヌクレオシド間結合は一方又は両方の鎖の5’末端及び3’末端の両方にあり得る(例えば、アンチセンス鎖又はセンス鎖)。いくつかの実施形態では、残りの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、siRNA分子は、1つ以上のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。siRNA分子において、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合はRICSにおけるヌクレアーゼ切断を低減し得るため、したがって、アンチセンス鎖における全てのヌクレオシド間結合が修飾されはしないことが有利である。
siRNA分子は、リガンドを更に含むことができる。いくつかの実施形態では、リガンドは、センス鎖の3’末端に結合する。
生物学的分布については、siRNAを標的リガンドに結合させるか、及び/又は例えば、脂質ナノ粒子に製剤化することができる。
本発明の他の態様は、治療的使用に適したsiRNA分子といったこれらのdsRNAを含む医薬組成物と、例えば本明細書に開示されている種々の疾患状態の治療のために、本発明のsiRNAといったdsRNA分子を投与することによって標的遺伝子の発現を阻害する方法と、に関する。
shRNA
短ヘアピンRNA又はshRNA分子は、一般に40~70ヌクレオチド長、例えば45~65ヌクレオチド長、例えば50~60ヌクレオチド長であり、ステムループ(ヘアピン)RNA構造を形成し、これは、特徴的な2塩基3’オーバーハングを有する19~23塩基対の短干渉RNAにdsRNAをプロセシングすると考えられるDicerとして既知のエンドヌクレアーゼと相互作用し、次いでRNA誘導サイレンシング複合体(RNA-induced silencing complex:RISC)に組み込まれる。適切な標的mRNAに結合すると、RISC内の1つ以上のエンドヌクレアーゼが標的を切断して、サイレンシングを誘導する。RNAiオリゴヌクレオチドは、修飾ヌクレオチド間結合及び2’糖修飾ヌクレオシド、例えば2’-4’二環式リボース修飾ヌクレオシド(LNA及びcET又は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-DNA、アラビノ核酸(ANA)、2’-フルオロ-ANAのような2’置換修飾を含む)を用いて化学的に修飾されてもよい。
いくつかの実施形態では、shRNA核酸分子は、1つ以上のホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含む。RNAi分子において、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、RICSにおけるヌクレアーゼ切断を低減し得るため、したがってshRNA分子のステムループにおける全てのヌクレオシド間結合が修飾されはしないことが有利である。ホスホロチオエートヌクレオシド間結合は、shRNA分子のステムループの3’及び/又は5’末端、特に標的核酸に相補的ではない分子の部分(例えば、siRNA分子のセンス鎖又はパッセンジャ鎖)に配置されることが有利であり得る。標的核酸に相補的なshRNA分子の領域は、しかしながら、Dicerによる切断後に3’末端及び/又は5’末端になると予測される部分における最初の2~3個のヌクレオシド間結合でもまた修飾され得る。
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、連続ヌクレオチド配列は、siRNA分子のガイド鎖に含まれる。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、標的核酸に対して100%相補的であるshRNA分子の一部である。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、F-G-F’ギャップマ領域のような連続ヌクレオチド配列を含み、任意には、更なるヌクレオチド(複数可)、例えば、官能基(例えば、標的化のためのコンジュゲート基)を連続ヌクレオチド配列に結合するために使用され得るヌクレオチドリンカ領域を含み得る。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。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核酸塩基配列は、連続ヌクレオチド配列を構成である。いくつかの実施形態では、連続ヌクレオチド配列は、標的核酸に対して100%相補的である。
ヌクレオチド及びヌクレオシド
ヌクレオチド及びヌクレオシドは、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ヌクレオシドと、天然に存在しないヌクレオチド及びヌクレオシドとの両方を含む。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。修飾ヌクレオシドという用語はまた、用語「ヌクレオシド類似体」又は修飾「単位」若しくは修飾「モノマー」と互換的に使用されてもよい。未修飾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、1以上のホスホロチオエートのヌクレオシド間結合又は1以上のホスホロジチオエートのヌクレオシド間結合のような、1以上の修飾ヌクレオシド間結合を含むことができる。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、インビボ用途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(snake venom phosphodiesterase: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非ヌクレオチド官能基、例えばコンジュゲート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がヌクレアーゼ耐性ヌクレオシド間結合である。
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、そのヌクレアーゼ耐性、有益な薬物動態、及び製造の容易さのために特に有用である。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、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、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がホスホロチオエートである。
ホスホロチオエート(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、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、ここで、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ヌクレオシド間結合の全て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ヌクレオシド間結合の全てがホスホロチオエート結合である。
欧州特許第2742135号に開示されているように、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、他のヌクレオシド間結合(ホスホジエステル及びホスホロチオエート以外の)、例えばアルキルホスホネート/メチルホスホネートヌクレオシド間結合を含んでもよいことが認識され、これは欧州特許第2742135号によれば、例えば別のDNAホスホロチオエートのギャップ領域内で耐性であり得る。
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、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(nucleobased)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、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。「キメラ」オリゴヌクレオチドという用語は、修飾ヌクレオシド及びDNA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。本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドは、有利にはキメラオリゴヌクレオチドである。
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を参照されたい)。
用語「%相補性」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、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、相補性の百分率は、2つの配列間(標的配列5’-3’とオリゴヌクレオチド配列3’-5’を整列させたとき)で相補的である(ワトソン・クリック塩基対より)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。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、%相補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)。
「完全に相補的な」という用語は、100%の相補性を指す。
以下は、標的核酸(配列番号11)に完全に相補的なオリゴヌクレオチドモチーフ(配列番号33)の例である。
5’-CTTTGACCAGAGTATGTAAAATTCTC-3’(配列番号11)
3’-AAACTGGTCTCATACATTTT-5’(配列番号33)
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、同一性の百分率は、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、同一性の百分率=(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百分率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(Kd)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、自発的反応について、ΔG゜はゼロ未満である。ΔG゜は、Hansenら(1965年)「Chem.Comm.」第36~38頁及びHoldgateら(2005年)「Drug Discov Today」に記載されているように、例えば、等温滴定熱量測定(isothermal titration calorimetry:ITC)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用いて、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RTEL1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、RTEL1標的核酸と称され得る。
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、哺乳動物RTEL1のエクソン領域(特に、siRNA及びshRNAの標的エクソン領域だけでなく、アンチセンスオリゴヌクレオチド)を標的とすることができるか、又は例えば、RTEL1プレmRNAのイントロン領域を標的とすることができる(特に、アンチセンスオリゴヌクレオチドはイントロン領域を標的とする)。ヒトRTEL1遺伝子は、タンパク質をコードするこれらの7つの転写物のうち15の転写物をコードし、したがって、潜在的な核酸標的である。表1は、配列番号1のヒトRTEL1プレmRNA上に位置する7つの転写物の予測されるエクソン及びイントロン領域を列挙する。本発明のオリゴヌクレオチドは、表1に列挙された転写物の1つ以上の成熟mRNA配列を標的とすることができることが理解されよう。
Figure 0007616987000001
Figure 0007616987000002
Figure 0007616987000003
Figure 0007616987000004
好適には、標的核酸は、RTEL1タンパク質、特に哺乳動物RTEL1、例えばヒトRTEL1をコードする(例えば、表2及び表3を参照されたい)。これは、ヒト及びサルRTEL1についてのプレmRNA配列を提供する。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1及び/若しくは2、又はその天然に存在するバリアント(例えば、表1の哺乳動物RTEL1タンパク質をコードする配列)から選択される。
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での適用のために、本発明のオリゴヌクレオチドは、典型的には、RTEL1標的核酸を発現している細胞内のRTEL1標的核酸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して、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、領域D’又はD’’)を除いて、RTEL1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(例えば、表1に列挙した転写物のエクソン領域)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RTEL1などの哺乳動物RTEL1タンパク質をコードするRNA又はDNA、例えば、配列番号1として開示されているようなヒトRTEL1 mRNA配列である。例示的な標的核酸に関する更なる情報は、表2及び表3で提供される。
Figure 0007616987000005
Figure 0007616987000006
注記 配列番号2は、配列決定が配列を正確に精製することができず、したがって縮重配列が含まれる、複数のNNNNの領域を含む。疑いを避けるため、本発明の化合物は実際の標的配列に相補的であり、したがって、縮重化合物ではない。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号1である。
いくつかの実施形態では、標的核酸は、配列番号2である。
標的配列
用語「標的配列」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し得る。
いくつかの実施形態では、標的配列は、上記の表1のリストから選択されるRTEL1ヒトmRNAエクソンなどのヒトRTEL1 mRNAエクソンからなる群から選択される配列である。
いくつかの実施形態では、標的配列は、上記の表1のリストから選択されるRTEL1ヒトmRNAイントロンなどのヒトRTEL1 mRNAイントロンからなる群から選択される配列である。
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、10~35ヌクレオチド、例えば12~30、例えば14~20、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、表4に示される配列番号3~21からなる群から選択される。
Figure 0007616987000007
いくつかの実施形態では、標的配列は、表5A又は表5Bに示される領域から選択される。
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。本発明の治療的使用のためには、標的細胞がHBVに感染している場合が有利である。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、若しくはウッドチャック細胞、又は霊長類細胞、例えばサル細胞(例えば、カニクイザル細胞)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、RTEL1プレmRNA又はRTEL1成熟mRNAなどのRTEL1 mRNAを発現する。RTEL1 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。
更に、標的細胞は肝細胞であってもよい。一実施形態では、標的細胞は、HBVに感染した初代ヒト肝細胞であり、HBV感染個体に由来するか、又はヒト化肝臓を有するHBVに感染したマウス(PhoenixBio、PXBマウス)に由来するかのいずれかである。
本発明によれば、標的細胞は、HBVに感染していてもよい。更に、標的細胞は、HBV cccDNAを含み得る。したがって、標的細胞は、RTEL1プレmRNA又はRTEL1成熟mRNAなどのRTEL1 mRNA及びHBV cccDNAを含むことが好ましい。
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、又は多型、例えば単一ヌクレオチド多型(single nucleotide polymorphism:SNP)の存在に起因して異なり得るRTEL1遺伝子又は転写産物のバリアント、及び対立遺伝子バリアントを指す。オリゴヌクレオチドに対する充分に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RTEL1標的核酸、例えば配列番号1及び/又は2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RTEL1標的核酸に対して少なくとも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、既知の多型である。
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RTEL1の量と比較したときに、RTEL1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、RTEL1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又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、RTEL1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。
糖修飾
本発明のオリゴヌクレオチドは、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)又は二環式環(典型的には、リボース環(LNA)のC2とC4炭素の間にバイラジカル架橋を有する)、又は典型的にはC2とC3炭素の間の結合を欠く非結合リボース環(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2011/017521号)又は三環式核酸(国際公開第2013/154798号)が含まれる。修飾ヌクレオシドには、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、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。
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と、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(locked nucleic acid: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)。
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、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、並びにUhlmann;「Curr.Opinion in Drug Development」(2000年)第3巻、第2号、第293~213頁、並びにDeleavey及びDamha、「Chemistry and Biology」(2012年)第19巻、第937頁を参照。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、文献にて架橋核酸又は二環式核酸(bicyclic nucleic acid: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99/014226号、国際公開第00/66604号、国際公開第98/039352号、国際公開第2004/046160号、国際公開第00/047599号、国際公開第2007/134181号、国際公開第2010/077578号、国際公開第2010/036698号、国際公開第2007/090071号、国際公開第2009/006478号、国際公開第2011/156202号、国際公開第2008/154401号、国際公開第2009/067647号、国際公開第2008/150729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;光岡ら、「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。
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(ここで、Bは上記の定義の通りである)。
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。
薬学的に許容される塩
用語「薬学的に許容される塩」とは、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1級、第2級、及び第3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。
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01/23613号は、RNase H活性を決定するインビトロ方法を提供し、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、DNAモノマーのみを含み、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オリゴヌクレオチドを使用し、また国際公開第01/23613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。RNase H活性の決定での使用について、組換えヒトRNase H1は、Creative Biomart(登録商標)(大腸菌で発現したHisタグと融合した組換えヒトRNASEH1)から入手できる。
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’)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’)の糖修飾ヌクレオシドに隣接して配置されている。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されてもよい。
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-G5-18-F’1-8、例えば
1-8-G5-16-F’1-8、例えば
1-8-G7-16-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’は独立して1~8個のヌクレオシドを含み、そのうち1~4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RNaseHを動員することが可能な6~18個のヌクレオシドの領域、例えば6~16個のヌクレオシドの領域である。いくつかの実施形態では、G領域はDNAヌクレオシドからなる。
領域F、G、及びF’は、更に以下に定義され、F-G-F’式に組み込まれることができる。
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RNaseH、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。RNaseHは、DNAとRNA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5~18連続DNAヌクレオシド、5~17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)を有してもよい。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、16、17、又は18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、16、17、又は18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RNaseH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、RNaseH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(endo)(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。
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、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からなるのは3’(F’)隣接領域であり、一方、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、LNAヌクレオシド、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ヌクレオシドであり、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がβ-D-オキシLNAヌクレオシドであり、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、領域Gはギャップマ領域Gの定義に定義した通りである。
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]-[MOE]1-8、例えば[MOE]2-7-[領域G]5-16-[MOE]2-7、例えば[MOE]3-6-[領域G]-[MOE]3-6のものであり領域Gはギャップマの定義に定義した通りである。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。
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’ヌクレオシドを含み、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、例えばギャップマをコンジュゲート部分又は他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’末端に結合されて、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み、又はそれからなり、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、糖修飾ヌクレオチドではなく、例えばDNA又はRNA又はこれらの塩基修飾バージョンである。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2014/076195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2015/113922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F1-8-G5-16-F’2-8
D’-F-G-F’、特にD’1-3-F1-8-G5-16-F’2-8
F-G-F’-D’’、特にF1-8-G5-16-F’2-8-D’’1-3
D’-F-G-F’-D’’、特にD’1-3-F1-8-G5-16-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’’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
コンジュゲートという用語は、本明細書で使用される場合、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下させるのに役立ち得る(例えば、非標的細胞型、組織又は器官内のオフ標的活性又は活性)。
国際公開第93/07883号及び同第2013/033230号は、好適なコンジュゲート部分を提供し、これらは参照により本明細書に組み込まれる。更に好適なコンジュゲート部分は、アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)に結合し得る部分である。特に、三価N-アセチルガラクトサミンのコンジュゲート部分は、ASGPRへの結合に適しており、例えば、国際公開第2014/076196号、同第2014/207232号、及び同第2014/179620号(参照により本明細書に組み込まれる)を参照されたい。このようなコンジュゲートは、肝臓へのオリゴヌクレオチドの取込みを強化する一方で、腎臓におけるその存在を低減し、それにより、結合オリゴヌクレオチドの肝臓/腎臓比を、同じオリゴヌクレオチドの未結合バージョンと比較して増加させる。
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また、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頁による包括的な概説で報告されており、これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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、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、キャプシド)又はそれらの組合せからなる群から選択される。
リンカ
リンケージ又はリンカは、1つ以上の共有結合を介して、対象の化学基又はセグメントを別の化学基又はセグメントに連結する2つの原子間の接続である。コンジュゲート部分は、直接又は連結部分(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、第3の領域、例えばコンジュゲート部分(領域C)を、第1の領域、例えば標的核酸(領域A)に相補的な例えばオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列に共有結合する役割を果たす。
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み、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、タンパク質分解酵素若しく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など、少なくとも2つの連続した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2014/076195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。予防とは、HBV感染が慢性HBV感染に転化するのを防ぐこと、又は慢性HBV感染による肝硬変及び肝細胞がんなどの重篤な肝疾患を予防することと理解することができる。
予防
本明細書において、用語「予防すること」、「予防」、又は「予防する」とは、予防的治療、すなわち、その目的が疾患を治癒することよりむしろ予防することである、測定又は手段に関する。予防とは、所望の薬理学的及び/又は生理学的効果が、疾患又はその症状を完全に又は部分的に予防するという観点から、予防的に得られることを意味する。したがって、本明細書における「HBV感染予防」とは、対象におけるHBV感染の発生を予防すること、及びHBV感染の症状の発生を予防することを含む。本発明では、特に、HBVに感染した母親からの小児におけるHBV感染の予防が企図される。また、急性HBV感染が慢性HBV感染に変化することを防ぐことも企図される。
患者
本発明の目的について、「対象」(又は「患者」)は、脊椎動物であり得る。本発明に関連して、用語「対象」は、ヒト及び他の動物、特に哺乳動物と、他の生物との両方を含む。したがって、本明細書に提供される手段及び方法は、ヒト治療及び獣医学的用途の両方に適用可能である。したがって、本明細書では、対象は、マウス、ラット、ハムスタ、ウサギ、モルモット、フェレット、ネコ、イヌ、ニワトリ、ヒツジ、ウシ種、ウマ、ラクダ、又は霊長類などの動物であり得る。好ましくは、対象は、哺乳動物である。より好ましくは、対象は、ヒトである。
感染肝細胞におけるHBV cccDNAは持続的な慢性感染及び再活性化に関与し、全てのウイルスサブゲノム転写物及びプレゲノムRNA(pgRNA)の鋳型であって、新たに合成されたウイルス子孫と細胞内ヌクレオカプシド再循環を介したcccDNAプール補充との両方を確実にする。本発明の文脈において、RTEL1がcccDNA安定性と関連することが初めて示された。この知識により、HBV感染対象におけるcccDNAを不安定化する機会が生まれ、慢性感染HBV患者の完全治癒の機会が開ける。
本発明の一態様は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染、特に慢性HBV感染の治療及び/又は予防用のRTEL1阻害剤である。
RTEL1阻害剤は、例えばRTEL1タンパク質に特異的に結合する小分子であり得る。ここで、該阻害剤は、cccDNAへのRTEL1タンパク質の結合を防止又は低減する。
本発明の実施形態は、HBV感染細胞などの感染細胞中のcccDNA及び/又はpgRNAを低減することができる、RTEL1阻害剤である。
更なる実施形態では、RTEL1阻害剤は、HBV感染個体においてインビボでHBsAg及び/又はHBeAgを低減することができる。
本発明のオリゴヌクレオチド
治療用オリゴヌクレオチドは、RTEL1転写物を標的とし、RNA干渉経路又はRNaseH切断のいずれかを介してその分解を促進することができるので、潜在的に優れたRTEL1阻害剤である。あるいは、アプタマのようなオリゴヌクレオチドもまた、RTEL1タンパク質相互作用の阻害剤として作用し得る。
本発明の一態様は、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の治療及び/又は予防用のRTEL1標的化オリゴヌクレオチドである。このようなオリゴヌクレオチドは、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA分子、又はshRNA分子からなる群から選択され得る。
本発明のセクションは、B型肝炎ウイルス(HBV)感染の治療及び/又は予防に好適な新規のオリゴヌクレオチドを解説する。
本発明のオリゴヌクレオチドは、インビトロ及びインビボでRTEL1の発現を阻害することができる。阻害は、RTEL1をコードする又はRTEL1の調節に関与する標的核酸に、オリゴヌクレオチドをハイブリダイズすることにより達成される。標的核酸は、配列番号1及び/又は2の配列といった哺乳動物RTEL1配列であり得る。
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、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、それを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、PXB-PHH細胞中10μMを用いて、インビトロでRTEL1 mRNAの発現レベルを少なくとも60%又は70%阻害することができる。いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチドは、10μM PXB-PHH細胞を用いてインビトロでRTEL1タンパク質の発現レベルを少なくとも50%阻害することができ、この標的低減の範囲は、cccDNA低減と良好な相関を有する核酸分子を選択するという点で有利である。好適には、実施例は、RTEL1 RNA又はタンパク質阻害を測定するために使用され得るアッセイを提供する(例えば、実施例1)。標的阻害は、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、RTEL1発現の所望の阻害を示すのに尚充分であり得る。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、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、12~60ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであって、少なくとも10ヌクレオチド長、例えば少なくとも12~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含み、哺乳動物RTEL1標的核酸、特にヒトRTEL1核酸に対して少なくとも95%相補的、例えば完全に相補的である、オリゴヌクレオチドに関する。これらのオリゴヌクレオチドはRTEL1の発現を阻害することができる。
本発明の一態様は、12~30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、哺乳動物RTEL1に対して少なくとも90%相補的、例えば完全に相補的である、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、本発明に係るオリゴヌクレオチドに関する。
本発明の更なる態様は、配列番号1の標的核酸に対して少なくとも90%の相補性を有する、例えば完全に相補的である、12~20、例えば15~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、本発明に係る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が、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、これは有利であり得る。
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配列は、配列番号1の対応する標的核酸領域に対して100%相補的である。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号1及び配列番号2の標的核酸に対して少なくとも95%相補性、例えば完全に(又は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は、配列番号1に存在する対応する標的配列に対して少なくとも90%相補的であり、例えば100%の相補性を有する15~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含み、ここで、該標的配列は、配列番号3~21(表4)又は表5Aの領域1A~959Aからなる群から選択される。
Figure 0007616987000010
Figure 0007616987000011
Figure 0007616987000012
Figure 0007616987000013
Figure 0007616987000014
Figure 0007616987000015
Figure 0007616987000016
Figure 0007616987000017
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に存在する対応する標的配列に対して少なくとも90%相補的であり、例えば100%の相補性を有する16~20、例えば15~22ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含み、ここで、該標的配列は、配列番号3~21(表4)又は表5Bの領域B1~B28からなる群から選択される。
Figure 0007616987000018
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、12~60ヌクレオチド長、例えば13~50、例えば14~35、例えば15~30、例えば16~20連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、15、16、17、18、19、又は20ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的であるオリゴヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列は、12~30、例えば13~25、例えば15~23、例えば16~22連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的であるsiRNA又はshRNAの連続ヌクレオチド配列は、18~28、例えば19~26、例えば20~24、例えば21~23連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
いくつかの実施形態では、標的核酸に相補的な一本鎖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、12~22、例えば14~20、例えば16~20、例えば15~21、例えば15~18、例えば16~18、例えば16~17の連続ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる。
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6(材料及び方法セクション)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、又はそれらからなる。
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、配列番号22~237(表6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%、好ましくは100%の同一性を有する、10~30ヌクレオチド長を含むか又はそれらからなる。特定の実施形態では、オリゴヌクレオチド又は連続ヌクレオチド配列は、配列番号22、23、24、25、26、27、28、29、32、35、36、37、38、39、40、41、42、42、42、43、43、46、49、83、109、130、203、及び232から選択される。
連続オリゴヌクレオチド配列(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RNAヌクレオシド(特に、siRNA及びshRNA分子)又はDNAヌクレオシド(特に、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド)を用いて設計することができる。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から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結合は、「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。オリゴヌクレオチドの5’末端又は3’末端における少なくとも2~3個の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場合、有利である。一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドについて、連続ヌクレオチド配列内の少なくとも75%、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結合であれば有利である。いくつかの実施形態では、一本鎖アンチセンス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の修飾ヌクレオシドの少なくとも75%、例えば修飾ヌクレオシドの80%、例えば85%、例えば90%がLNAヌクレオシドである。より更なる実施形態では、オリゴヌクレオチドの全修飾ヌクレオシドは、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、及び以下のLNAヌクレオシドの1つ以上:β-D又はα-L立体構造のいずれかのチオ-LNA、アミノ-LNA、オキシ-LNA、ScET及び/若しくはENA、又はそれらの組合せの両方を含んでもよい。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ヌクレオシドがあ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」、及び「MOE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。本発明では、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドがF-G-F’設計のギャップマである場合が有利である。いくつかの実施形態では、ギャップマは、均一フランクを有する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、以下の均一フランク設計から選択される:2-12-3、4-14-2、3-10-3、3-9-3、2-15-2、2-12-4、1-13-2、3-13-2、4-13-2、2-12-2、3-12-2、3-15-2、3-14-2、3-13-3、2-14-4、3-12-3、1-14-3、3-14-3、2-14-3、2-15-3、3-11-3、1-12-3、1-11-4、1-13-2、2-13-2、2-16-2、1-14-2、1-17-3、及び1-18-2。
表6(材料と方法セクション)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’又は領域D’’」のもと「定義」セクションに記載されるように、領域D’及び/又は領域D’’を更に含むことができる。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。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、2つの5’ホスホジエステル結合DNAヌクレオシドと、続いて「定義」セクションで定義したF-G-F’ギャップマ領域と、からなる。5’末端又は3’末端にホスホジエステル結合されたDNA単位を含むオリゴヌクレオチドは、コンジュゲーションに好適であり、本明細書に記載されるようなコンジュゲート部分を更に含み得る。肝臓への送達では、ASGPR標的化部分は、コンジュゲート部分として特に有利である。
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22_1、23_1、24_1、25_1、26_1、27_1、28_1、29_1、30_1、31_1、32_1、33_1、34_1、35_1、36_1、37_1、38_1、39_1、40_1、41_1、42_1、42_2、42_3、43_1、43_2、44_1、45_1、46_1、47_1、48_1、49_1、130_1、109_1、83_1、203_1、及び232_1(表6参照)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。
コンジュゲート
HBV感染は主に肝臓の肝細胞に影響を及ぼすので、RTEL1阻害剤をコンジュゲート部分に結合させ、未結合阻害剤と比較して阻害剤の肝臓への送達を増加させることが、有利である。一実施形態では、肝臓標的化部分は、コレステロール若しくは他の脂質を含む部分、又はアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)に結合し得るコンジュゲート部分から選択される。
いくつかの実施形態では、本発明は、コンジュゲート部分に共有結合した本発明の核酸分子を含むコンジュゲートを提供する。
アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)コンジュゲート部分は、ガラクトースと同等以上の親和性でアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR標的化部分)に結合することができる、1つ以上の炭水化物部分を含む。アシアロ糖タンパク質受容体に対する多数のガラクトース誘導体の親和性は、研究されている(例えば、Jobst、「S.T.and Drickamer」、K.JB.C.(1996年)第271巻、第6686頁を参照)か、又は当該分野に典型的な方法を用いて容易に決定される。
一実施形態では、コンジュゲート部分は、ガラクトース、ガラクトサミン、N-ホルミル-ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-プロピオニル-ガラクトサミン、N-n-ブタノイル-ガラクトサミン、及びN-イソブタノイルガラクサミンからなる群から選択される、少なくとも1つのアシアロ糖タンパク質受容体標的化部分を含む。有利には、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分は、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)である。
ASGPRコンジュゲート部分を生成するために、ASGPR標的化部分(好ましくは、GalNAc)をコンジュゲート足場に付着させることができる。一般に、ASGPR標的化部分は、足場の同じ末端にあり得る。一実施形態では、コンジュゲート部分は、アンチセンスオリゴヌクレオチドに結合され得るブランチャ分子に各GalNAc部分を結合するスペーサに結合された、2~4個の末端GalNAc部分からなる。
更なる実施形態では、コンジュゲート部分は、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分に関して、一価、二価、三価、又は四価である。有利には、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分は、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)部分を含む。
GalNAcコンジュゲート部分としては、例えば、国際公開第2014/179620号及び同第2016/055601号及び国際出願第PCT/EP2017/059080号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているもの、並びにTyr-Glu-Glu-(アミノヘキシルGalNAc)3(YEE(ahGalNAc)3などのGalNAc部分が結合した小ペプチド;肝細胞上のアシアロ糖タンパク質受容体に結合するグリコトリペプチド(例えば、Duffら、「Methods Enzymol」(2000年)第313巻、第297頁参照);リジン系ガラクトースクラスタ(例えば、L3G4;Biessenら、「Cardovasc.Med.」(1999年)第214巻);及びコールラン系ガラクトースクラスタ(例えば、アシアロ糖タンパク質受容体に対する炭水化物認識モチーフ)を挙げることができる。
ASGPRコンジュゲート部分、特に三価GalNAcコンジュゲート部分は、当該技術分野で公知の方法を用いてオリゴヌクレオチドの3’末端又は5’末端に結合することができる。一実施形態では、ASGPRコンジュゲート部分は、オリゴヌクレオチドの5’末端に結合する。
一実施形態では、コンジュゲート部分は、図1、特に図1Dに示されるような、三価N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)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(phophoramidite)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技術である。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2007/031091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2007/031091号に提供されている。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド若しくはオリゴヌクレオチドコンジュゲート、又はその薬学的に許容される塩は、粉末、例えば凍結乾燥粉末などの固体形態である。
本発明の化合物、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。
投与
本発明の化合物、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、局所的(皮膚、吸入、眼、又は耳など)、又は経腸的(経口的に又は消化管を通して)、又は非経口的(静脈内、皮下、筋肉内、脳内、脳室内、又は髄腔内など)に投与され得る。
好ましい実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド又は医薬組成物は、静脈内、動脈内、皮下、腹腔内又は筋肉内注射又は注入、髄腔内又は頭蓋内、例えば脳内又は脳室内、硝子体内投与を含む、非経口経路によって投与される。一実施形態では、活性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、静脈内投与される。別の実施形態では、活性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、皮下投与される。
いくつかの実施形態では、本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチドコンジュゲート、又は医薬組成物は、0.1~15mg/kg、例えば0.2~10mg/kg、例えば0.25~5mg/kgの用量で投与される。投与は、週に1回、2週に1回、3週に1回、又は月に1回であり得る。
本発明はまた、医薬の製造のために記載された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も提供する。ここで、該医薬は皮下投与のための剤形である。
併用療法
いくつかの実施形態では、化合物などの本発明の阻害剤である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であり得る。
例として、本発明のオリゴマー又はオリゴマーコンジュゲートは、アンチセンス(他のLNAオリゴマーを含む)、siRNA(ARC520など)、アプタマ、モルホリノ、又は任意の他の抗ウイルス、ヌクレオチド配列依存性作用様式のいずれかを介して作用する、オリゴヌクレオチド系抗ウイルス剤、例えば配列特異的オリゴヌクレオチド系抗ウイルス剤などの他の活性剤と組み合わせて使用することができる。
更なる例として、本発明のオリゴマー又はオリゴマーコンジュゲートは、インターフェロン(例えば、ペグ化インターフェロンα)、TLR7アゴニスト(例えば、GS-9620)、又は治療ワクチンなどの免疫刺激抗ウイルス化合物といった他の活性物質と組み合わせて使用することができる。
更なる例として、本発明のオリゴマー又はオリゴマーコンジュゲートは、抗ウイルス活性を有する他の活性物質、例えば小分子と組み合わせて使用することができる。これらの他の活性物質は、例えば、ヌクレオシド/ヌクレオチド阻害剤(例えば、エンテカビル又はテノホビル・ジソプロキシルフマル酸塩)、封入阻害剤、侵入阻害剤(例えば、Myrcludex B)であり得る。
ある特定の実施形態では、更なる治療薬は、HBV剤、C型肝炎ウイルス(HCV)剤、化学療法剤、抗生物質、鎮痛薬、非ステロイド性抗炎症(NSAID)剤、抗真菌剤、抗寄生虫剤、抗悪心剤、止瀉薬、止瀉薬、又は免疫抑制剤であり得る。
特に、関連する実施形態では、追加のHBV剤は、インターフェロンα-2b、インターフェロンα-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(ペグ化及び非ペグ化)、リバビリン;HBV RNA複製阻害薬;第2のアンチセンスオリゴマー;HBV治療ワクチン;HBV予防ワクチン;ラミブジン(3TC);エンテカビル(ETV);フマル酸テノホビルジイソプロキシル(TDF);テルビブジン(LdT);アデホビル;又はHBV抗体療法(単クローン性又は多クローン性)であり得る。
他の特定の関連する実施形態では、更なるHCV剤は、インターフェロンα-2b、インターフェロンα-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(interferon alphacon-1)(ペグ化及び非ペグ化);リバビリン;ペガシス;HCV RNA複製阻害剤(例えば、ViroPharma社製VP50406シリーズ);HCVアンチセンス剤;HCV治療ワクチン;HCVプロテアーゼ阻害剤;HCVヘリカーゼ阻害剤;又はHCVモノクローナル抗体療法若しくはHCVポリクローナル抗体療法であり得る。
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RTEL1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。
本発明はまた、RTEL1を発現している標的細胞においてRTEL1発現を調節するためのインビボ又はインビトロの方法であって、有効量の本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物を該細胞に投与することを含む方法も、包含する。
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、肝臓中に存在する。標的細胞は肝細胞であってもよい。
本発明の一態様は、医薬として使用する本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物に関する。
本発明の一態様では、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物は、感染細胞中のcccDNAレベルを低下させることができ、したがってHBV感染を阻害することができる。特に、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、感染細胞中における以下のパラメータ(i)cccDNAの減少、及び/又は(ii)pgRNAの減少、及び/又は(iii)HBV DNAの減少、及び/又は(iv)HBVウイルス抗原の減少のうちの1つ以上に影響を及ぼすことができる。
例えば、HBV感染を阻害する核酸分子は、(i)感染細胞中のcccDNAレベルを、対照と比較して、少なくとも40%、例えば50%、60%、70%、80%、又は90%低減、又は(ii)pgRNAレベルを、少なくとも40%、対照と比較して、例えば50%、60%、70%、80%、又は90%低減することができる。対照は、未処理の細胞若しくは動物、又は適切な対照で処理された細胞若しくは動物であり得る。
HBV感染の阻害は、HBVに感染した初代ヒト肝細胞を用いてインビトロで、又はヒト化肝細胞PXBマウスモデル(PhoenixBioから入手可能、また、Kakuniら(2014年)「Int.J.Mol.Sci.」第15巻、第58~74も参照されたい)を用いてインビボで測定することができる。HBsAg及び/又はHBeAgの分泌阻害は、製造業者の指示に従って、例えばCLIA ELISAキット(Autobio Diagnostic)を用いてELISAにより測定することができる。細胞内cccDNA又はHBV mRNA及びpgRNAの減少は、例えば、材料及び方法セクションに記載されるように、qPCRによって測定することができる。試験化合物がHBV感染を阻害するかどうかを評価するための更なる方法は、例えば国際公開第2015/173208号に記載されている通りqPCRにより、又はノーザンブロット、インサイチュハイブリダイゼーション、又は免疫蛍光を用いて、HBV DNAの分泌を測定することである。
RTEL1レベルの低下により、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物を使用して、HBV感染の発症又は治療を阻害することができる。特に、本発明のcccDNA、オリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物の不安定化及び低減は、HBsAgの分泌のみを減少させる化合物と比較して、慢性HBV感染の発症をより効率的に阻害又は治療する。
したがって、本発明の一態様は、HBV感染個体におけるcccDNA及び/又はpgRNAを減少させるための本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物の使用に関する。
本発明の更なる態様は、慢性HBV感染の発症を阻害又は治療するための本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物の使用に関する。
本発明の更なる態様は、HBV感染者の感染性を低下させるための、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物の使用に関する。本発明の特定の態様では、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物は、慢性HBV感染の発症を阻害する。
本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物(又は本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、若しくは医薬組成物を予防的に受容するもの)で処理される対象は、好ましくはヒトであり、より好ましくはHBsAg陽性及び/又はHBeAg陽性のヒト患者であり、より好ましくはHBsAg陽性及びHBeAg陽性のヒト患者である。
したがって、本発明は、有効量の本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物を投与することを含む、HBV感染を治療する方法に関する。本発明は更に、慢性HBV感染に起因する肝硬変及び肝細胞がんを予防する方法に関する。
本発明はまた、医薬、特にHBV感染若しくは慢性HBV感染の治療、又はHBV感染者の感染性の低減に使用する医薬の製造のための、オリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、又は医薬組成物の使用を提供する。好ましい実施形態では、医薬は、皮下投与のための剤形で製造される。
本発明はまた、医薬を製造するための本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート化合物、医薬組成物の使用を提供する。ここで、該薬物は静脈内投与のための剤形である。
本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、又は医薬組成物は、併用療法において使用され得る。例えば、本発明のオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、又は医薬組成物は、HBVの治療及び/又は予防のために、インターフェロンα-2b、インターフェロンα-2a、及びインターフェロンアルファコン-1(ペグ化及び非ペグ化)、リバビリン、ラミブジン(3TC)、エンテカビル、テノホビル、テルビブジン(LdT)、アデホビルなどの他の抗HBV剤、又はHBV RNA複製阻害剤、HBsAg分泌阻害剤、HBVカプシド阻害剤、アンチセンスオリゴマー(例えば、国際公開第2012/145697号、同第2014/179629号、及び同第2017/216390号に記載)、siRNA(例えば、国際公開第2005/014806号、同第2012/024170号、同第2012/2055362号、同第2013/003520号、同第2013/159109号、同第2017/027350号、及び同第2017/015175号に記載)、HBV治療ワクチン、HBV予防ワクチン、HBV抗体療法(単クローン性又は多クローン性)、又はTLR2、3、7、8、若しくは9アゴニストなどの他の抗HBV剤と組み合わせてもよい。
本発明の実施形態
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.B型肝炎ウイルス(HBV)感染の治療及び/又は予防用のRTEL1阻害剤。
2.該RTEL1阻害剤が、有効量で投与される、実施形態1に用途が記載のRTEL1阻害剤。
3.該HBV感染が、慢性感染である、実施形態1又は2に用途が記載のRTEL1阻害剤。
4.該RTEL1阻害剤が、感染細胞中のcccDNA及び/又はpgRNAを低減することができる、実施形態1~3に用途が記載のRTEL1阻害剤。
5.該RTEL1阻害剤が、cccDNAといったDNAへのRTEL1の該結合を防止又は低減する、実施形態1~4のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
6.該阻害剤が、RTEL1タンパク質に特異的に結合する小分子であって、ここで、該阻害剤が、cccDNAへのRTEL1タンパク質の結合を防止又は低減する、実施形態5に用途が記載のRTEL1阻害剤。
7.前記阻害剤が、哺乳動物RTEL1標的核酸に対して少なくとも90%相補的である、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か又はそれからなる、12~60ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドである、実施形態1~5のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
8.該RTEL1標的核酸のレベルを低減することができる、実施形態7に用途が記載のRTEL1阻害剤。
9.該標的核酸が、RNAである、実施形態7又は8に用途が記載のRTEL1阻害剤。
10.該RNAが、プレmRNAである、実施形態9に用途が記載のRTEL1阻害剤。
11.該オリゴヌクレオチドが、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、又はshRNAから選択される、実施形態7~10のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
12.該オリゴヌクレオチドが、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド又は二本鎖siRNAである、実施形態11に用途が記載のRTEL1阻害剤。
13.該哺乳動物RTEL1標的核酸が、配列番号1又は2から選択される、実施形態7~12のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
14.該オリゴヌクレオチドの該連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2の該標的核酸に対して少なくとも98%の相補性である、実施形態7~12のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
15.HBV感染細胞中の該cccDNAが、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%、例えば70%、例えば80%、例えば90%、例えば95%、例えば100%減少している、実施形態1~14のいずれか一つに用途が記載のRTEL1阻害剤。
16.該RTEL1 mRNAが、対照と比較した場合、少なくとも50%、例えば60%、例えば70%、例えば80%、例えば90%、例えば95%、例えば100%減少している、実施形態7~15のいずれか一つに用途が記載のオリゴヌクレオチド。
17.12~30ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含むか又はそれからなる12~60ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであって、ここで、該連続ヌクレオチド配列が、哺乳動物RTEL1標的核酸に対して少なくとも90%相補的、例えば95%、例えば98%の完全な相補性である、オリゴヌクレオチド。
18.該オリゴヌクレオチドが、化学的に生成される、実施形態17に記載のオリゴヌクレオチド。
19.該哺乳動物RTEL1標的核酸が、配列番号1又は2から選択される、実施形態17~18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、配列番号1及び配列番号2の該標的核酸に対して少なくとも98%の相補性である、実施形態17~18に記載のオリゴヌクレオチド。
21.該オリゴヌクレオチドが、12~30ヌクレオチド長である、実施形態17~20のいずれか一つ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、二本鎖siRNA又はshRNAなどのRNAi分子である、実施形態17~21のいずれか一つ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、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドである、実施形態17~21のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
24.連続ヌクレオチド配列が、配列番号3~21から選択される標的配列(表4)に相補的である、実施形態17~23のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
25.配列番号1及び配列番号2の標的核酸と、-15kcal未満のΔG゜でハイブリダイズすることができる、実施形態17~24に記載のオリゴヌクレオチド。
26.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17~25のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
27.該連続ヌクレオチド配列が、14~22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17~25のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
28.該連続ヌクレオチド配列が、16~20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27に記載のオリゴヌクレオチド。
29.該オリゴヌクレオチドが、14~25ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる、実施形態17~28のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
30.該オリゴヌクレオチドが、16~22ヌクレオチド長を含むか、又はそれらからなる、実施形態29に記載のオリゴヌクレオチド。
31.該オリゴヌクレオチドが、配列番号22~237から選択される配列を含む、実施形態17~30のいずれか一つに記載のヌクレオチド。
32.該連続ヌクレオチド配列が、それが相補的である該標的核酸と比較して、0~3個のミスマッチを有する、実施形態17~31のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
33.該連続ヌクレオチド配列が、該標的核酸と比較して1つのミスマッチを有する、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
34.該連続ヌクレオチド配列が、該標的核酸と比較して2つのミスマッチを有する、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
35.該連続ヌクレオチド配列が、標的核酸配列の両方に対して完全に相補的である、実施形態32に記載のオリゴヌクレオチド。
36.1つ以上の修飾ヌクレオシドを含む、実施形態17~35に記載のオリゴヌクレオチド。
37.該1つ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36に記載のオリゴヌクレオチド。
38.該1つ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36又は37に記載のオリゴヌクレオチド。
39.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から独立して選択される、実施形態38に記載のオリゴヌクレオチド。
40.該1つ以上の修飾ヌクレオシドが、LNAヌクレオシドである、実施形態36~39に記載のオリゴヌクレオチド。
41.該修飾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40に記載のオリゴヌクレオチド。
42.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40又は41に記載のオリゴヌクレオチド。
43.該オキシ-LNAが、β-D-オキシ-LNAである、実施形態42に記載のオリゴヌクレオチド。
44.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40又は41に記載のオリゴヌクレオチド。
45.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44に記載のオリゴヌクレオチド。
46.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40又は41に記載のオリゴヌクレオチド。
47.該ヌクレオチドが、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17~46のいずれか1つに記載のオリゴヌクレオチド。
48.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47に記載のオリゴヌクレオチド。
49.該修飾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47又は48に記載のオリゴヌクレオチド。
50.該オリゴヌクレオチドが、RNase Hを動員することが可能できるアンチセンスオリゴヌクレオチドである、実施形態17~49のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
51.該アンチセンス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50に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
52.該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1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドを含むか又はそれらからなり、GがRNaseHを動員することが可能な6~18個のヌクレオシドの領域である、実施形態51に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
53.該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から独立して選択される、実施形態52に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
54.領域F及び領域F’内の1つ以上の該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52又は53に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
55.領域F及び領域F’内の該2’糖修飾ヌクレオシドの全てが、LNAヌクレオシドである、実施形態54に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
56.該LNAヌクレオシドが、β-D-オキシ-LNA、α-L-オキシ-LNA、β-D-アミノ-LNA、α-L-アミノ-LNA、β-D-チオ-LNA、α-L-チオ-LNA、(S)cET、(R)cET、β-D-ENA、及びα-L-ENAから選択される、実施形態53又は55に記載のオリゴヌクレオチド。
57.領域F及び領域F’が、同一LNAヌクレオシドからなる、実施形態53~56に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
58.領域F及び領域F’内の該2’糖修飾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53~57に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
59.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52~58のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
60.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59に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
61.領域G内の該ヌクレオシドの全てが、DNAヌクレオシドである、実施形態60に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
62.該オリゴヌクレオチドが、CMP番号22_1、23_1、24_1、25_1、26_1、27_1、28_1、29_1、30_1、31_1、32_1、33_1、34_1、35_1、36_1、37_1、38_1、39_1、40_1、41_1、42_1、42_2、42_3、43_1、43_2、44_1、45_1、46_1、49_1、130_1、109_1、83_1、203_1、及び232_1、又はその薬学的に許容される塩から選択される、実施形態17~62のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド。
63.実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド又は実施形態51~62のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドと、該アンチセンス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化合物。
64.該オリゴヌクレオチドが二本鎖siRNAであり、該コンジュゲート部分が該siRNAのセンス鎖に共有結合している、実施形態63に記載のコンジュゲート化合物。
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63又は64に記載のコンジュゲート化合物。
66.該コンジュゲート部分が、アシアロ糖タンパク質受容体に結合することができる、実施形態63~65のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物。
67.該コンジュゲート部分が、ガラクトース、ガラクトサミン、N-ホルミル-ガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-プロピオニル-ガラクトサミン、N-n-ブタノイル-ガラクトサミン、及びN-イソブタノイルガラクサミンからなる群から選択される、少なくとも1つのアシアロ糖タンパク質受容体標的化部分を含む、実施形態66に記載のコンジュゲート化合物。
68.該アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分が、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)である、実施形態67に記載のコンジュゲート化合物。
69.該コンジュゲート部分が、アシアロ糖タンパク質受容体標的化部分に関して、一価、二価、三価、又は四価である、実施形態67又は68のコンジュゲート化合物。
70.該コンジュゲート部分が、2~4つの末端GalNAc部分と、該アンチセンス化合物にコンジュゲートされ得るブランチャ分子に各GalNAc部分を結合するスペーサと、からなる、実施形態69に記載のコンジュゲート化合物。
71.該スペーサが、PEGスペーサである、実施形態70に記載のコンジュゲート化合物。
72.該コンジュゲート部分が、三価のN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)部分である、実施形態66~71に記載のコンジュゲート化合物。
73.該コンジュゲート部分が、図1の三価GalNAc部分のうち1つから選択される、実施形態66~72に記載のコンジュゲート化合物。
74.該コンジュゲート部分が、図1Dの三価GalNAc部分である、実施形態73に記載のコンジュゲート化合物。
75.該オリゴヌクレオチド又は該アンチセンス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63~74のコンジュゲート化合物。
76.該リンカが、生理学的に不安定なリンカである、実施形態75に記載のコンジュゲート化合物。
77.該生理学的に不安定なリンカが、ヌクレアーゼ感受性リンカである、実施形態76に記載のコンジュゲート化合物。
78.該生理学的に不安定なリンカが、2~5個の連続ホスホジエステル結合からなる、実施形態76又は77のオリゴヌクレオチドコンジュゲート。
79.未結合(unconjugated)オリゴヌクレオチド又はアンチセンスオリゴヌクレオチドと比較して、肝臓対腎臓の間の改善した細胞分布、又は該コンジュゲート化合物の該肝臓への改善した細胞取込みを示す、実施形態66~78に記載のコンジュゲート化合物。
80.実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド又は実施形態51~61のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、実施形態63~79に記載のコンジュゲート化合物又はその許容される塩、並びに薬学的に許容される希釈剤、担体、塩及び/又はアジュバントを含む、医薬組成物。
81.B型肝炎ウイルス(HBV)感染を予防、改善、及び/又は阻害する化合物を同定するための方法であって、以下:
a.試験化合物を
i.RTEL1ポリペプチド;又は
ii.RTEL1を発現する細胞と接触させること;と、
b.該試験化合物の存在下及び非存在下において、RTEL1の該発現及び/又は活性を測定すること;と、
c.該RTEL1の発現及び/又は活性を低減し、cccDNAを低減する化合物を同定することと、を含む、方法。
82.RTEL1を発現している標的細胞におけるRTEL1発現を調節するためのインビトロ又はインビボ方法であって、実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態51~61のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、実施形態63~79に記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態80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。
83.該RTEL1発現が、一切無処理又は対照で処理されたレベルと比較して、該標的細胞において、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%低下している、実施形態82に記載の方法。
84.該標的細胞がHBVに感染しており、該HBV感染細胞中のcccDNAが、一切無処理又は対照で処理されたレベルと比較して、該HBV感染標的細胞において、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%低下している、実施形態82に記載の方法。
85.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の、実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又は実施例51~61のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、実施形態63~79に記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態80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。
86.対象における疾患を治療又は予防用の医薬としての用途の、実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態51~61のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は実施形態63~79のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物、又は実施形態80に記載の医薬組成物。
87.対象における疾患を治療又は予防するための医薬を調製するための、実施形態17~50のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又は実施形態51~61のいずれか一つに記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、又は実施形態63~79のいずれか一つに記載のコンジュゲート化合物の、使用。
88.該対象が、哺乳動物である、実施形態85~87に記載の方法、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、又は使用。
89.該哺乳動物が、ヒトである、実施形態88に記載の方法、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、コンジュゲート、又は使用。
次に、本発明を、限定的な特徴を有しない以下の実施例によって説明する。
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
Figure 0007616987000019
Figure 0007616987000020
Figure 0007616987000021
Figure 0007616987000022
Figure 0007616987000023
Figure 0007616987000024
Figure 0007616987000025
Figure 0007616987000026
モチーフ配列は、オリゴヌクレオチドに存在する核酸塩基の連続配列を表す。
設計とはギャップマ設計F-G-F’を指す。ここで、各数は、連続修飾ヌクレオシドの数、例えば2’修飾ヌクレオシド(1番目の数=5’フランク)、続いてDNAヌクレオシドの数(2番目の数=ギャップ領域)、続いて修飾ヌクレオシドの数、例えば2’修飾ヌクレオシド(3番目の数=3’フランク)、必要に応じて、標的核酸に相補的である連続配列の一部である必要はないDNA及びLNAの更なる反復領域が前又は後にある修飾ヌクレオシドの数を表す。
オリゴヌクレオチド化合物は、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、小文字はDNAヌクレオシドを表し、全てのLNA Cは5-メチルシトシンであり、5-メチルDNAシトシンは「e」で表し、全て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。
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、使用する装置、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のホスホラミダイトアプローチを1μmolスケールで使用して、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-ホスホラ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ラミダイト、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。ホスホロ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通常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、固相合成の最後のサイクルで市販のC6アミノリンカホルフォラミダイトを使用でき、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 150x10mm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 NaCl、0.2mM 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。
クローン増殖培地(dHCGM).dHCGMは、100U/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、20mMヘペス、44mM NaCO3、15μg/mL L-プロリン、0.25μg/mLインスリン、50nMデキサメタゾン、5ng/mL EGF、0.1mM Asc-2P、2%DMSO、及び10%FBS(石田ら、2015年)を含有するDMEM培地である。細胞を、5%CO2を含む加湿雰囲気下において37℃のインキュベータで培養した。培養培地を、播種後24時間、採取まで2日毎に交換した。
初代ヒト肝細胞(PXB-PHH)
ヒト化マウス(uPA/SCIDマウス)から採取した新鮮な初代ヒト肝細胞(PXB-PHH)(本明細書ではPHHと称する)を、株式会社フェニックスバイオ(日本)から入手した。細胞を、以下の細胞密度でコラーゲンIコーティングプレート上に播種した:改変肝細胞クローン増殖培地(dHCGM)中、35,000細胞/ウェル(384ウェル)、70,000細胞/ウェル(96ウェル)、又は400,000細胞/ウェル(24ウェル)。dHCGMは、100U/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、20mMヘペス、44mM NaCO3、15μg/mL L-プロリン、0.25μg/mLインスリン、50nMデキサメタゾン、5ng/mL EGF、0.1mM Asc-2P、2%DMSO、及び10%FBS(石田ら、2015年)を含有するDMEM培地である。細胞を、5%CO2を含む加湿雰囲気下において37℃のインキュベータで培養した。培養培地を、播種後24時間、採取まで2日毎に交換した。
HBV感染及びオリゴヌクレオチド治療
PHHを、HBV(CHB個体から精製)により感染多重度(MOI)40で、4%PEGと共に24時間インキュベートした。翌日、ウイルス 接種材料を除去した。PHHにおけるcccDNA確立化合物処理を、HBV感染後3日目に開始した。培地に溶解した新鮮なオリゴヌクレオチドを2日毎(例1)に、又は新鮮なオリゴヌクレオチドを3日目、5日目、7日目、及び9日目に補充し、その後、培地を2日毎(例2)に補充して、19日目に細胞を採取した。
HBV抗原測定
HBV抗原の発現及び分泌に対する影響を評価するため、19日目に上清を回収した。HBV増殖パラメータであるHBsAg及びHBeAgレベルは、製造業者のプロトコルに従って、CLIA ELISAキット(Autobio Diagnostic、CL0310-2号、CL0312-2号)を用いて測定した。簡単に述べると、25μL/ウェルの上清をそれぞれの抗体被覆マイクロタイタプレートに移し、25μLの酵素コンジュゲート試薬を加えた。プレートを振盪機上で室温にて60分間インキュベートした後、自動洗浄機を用いて洗浄緩衝液によりウェルを5回洗浄した。25μLの基質A及びBを各ウェルに加えた。プレートを振盪機上で室温にて10分間インキュベートした後、Envision発光リーダ(Perkin Elmer)を用いて発光を測定した。
CCK8細胞毒性測定
オリゴヌクレオチドの処理に対する細胞毒性の影響を評価するため、細胞をHBV感染及びオリゴヌクレオチド処理に記載されているように処理し、18日目に、PHHを24時間37℃のインキュベータで5%COの加湿雰囲気中においてプレインキュベートした。10μLのCCK-8溶液を96ウェルプレートの各ウェル100μLに加え、1~4時間インキュベートした。マイクロプレートリーダ(Tecan)を用いて450nMでの吸光度を各プレートについて測定し、値を対照の%として計算した(未処理細胞)。
細胞内HBV pgRNA及びRTEL1 RNAのリアルタイムPCR
mRNAを、Qiagen BioRobot Universal System及びRNeasy96ウェル抽出プレート(RNeasy 96 BioRobot 8000 Kit(12)/カタログ番号/ID:967152)を用いて、製造業者のプロトコルに従って細胞から抽出した。相対的HBV及び細胞mRNA発現レベルを、ABI QuantStudio 12k FlexでリアルタイムPCRを用いて分析した。
β-アクチン(ACT B)及びHBV pgRNAを、技術的反復実験(technical triplicate)でTaqMan Fast Advanced Master Mix(Life Technologies、カタログ番号4444558)を用いてqPCRにより定量した。結果はヒトACT B内因性対照で正規化した。mRNA発現は、参照遺伝子ACT B及び非トランスフェクト細胞に対して正規化した比較サイクル閾値2-ΔΔCt法を用いて分析した。ACTB RNA及びHBV pgRNAの定量に用いられるプライマを表7に列挙する。
Figure 0007616987000027
HBV cccDNA定量
DNAを、SDS溶解緩衝液を用いてHBVに感染した初代ヒト肝細胞から抽出し、ZymoResearch Genomic DNA Clean&Concentratorキット(ZymoResearch、カタログ番号D4067)プロトコルを用いて精製した。cccDNAレベルを、T5エキソヌクレアーゼ(New England Biolabs、マサチューセッツ州、米国)により消化した後、500ngのDNAに対して10UのT5を用いて1時間37℃にて総体積20uLで決定した。消化後、試料を50μLに希釈し、そのうち4μLをqPCR反応に使用した。mRNA発現は、参照遺伝子ミトコンドリアDNA及び非トランスフェクト細胞に対して正規化した比較サイクル閾値2-ΔΔCt法を用いて分析した。定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応測定を、QuantStudio 12K Flex PCRシステム(Applied Biosystems)で実施した。qPCRはFast SYBR(商標)Green Master Mix(Life Technologies、カタログ番号4385612)を用いて行った。プライマを表8に示す。
Figure 0007616987000028
実施例1:HBV感染PHHにおけるHBVパラメータに対するRTEL1を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果
以下の実験では、HBVパラメータ、HBsAg、HBeAg、HBV pgRNA、及びcccDNAに対するRTEL1ノックダウンの影響を、表6のオリゴヌクレオチド化合物を用いて試験した。
PHHは、材料及び方法のセクションに記載されている通りに培養した。細胞は、HBV感染後3日目にdHCGM培地中へ溶解した最終オリゴヌクレオチド濃度10μMで、最終培養体積100μL/ウェルで投与した。実験は生物学的三つ組で行い、2日毎にオリゴヌクレオチドを補充してHBV感染後19日目に細胞を採取した。材料及び方法に従って、細胞毒性をCCK8を用いて決定し、上清を回収してHBsAg及びHBeAgを測定し、細胞を2つの画分に採取した。一方は1つの溶解緩衝液を用いるRTEL1 mRNA及びpgRNA測定用であり、もう一方は材料及び方法に記載されている別の溶解緩衝液を用いるcccDNA測定用である。全ての値は対照(未処理細胞)の%として表9に示されている。すなわち、RTEL1 mRNA、cccDNA、及びpgRNAについては、阻害が大きいほど値は低くなる。
CCK8細胞毒性を材料及び方法のセクションに記載されている通りに測定して、ウイルスパラメータのいずれかの減少が細胞死の原因ではないことを確認したが、値が100%に近いほど毒性は低い。結果を表9に示す。
Figure 0007616987000029
RTEL1を標的とする全ての試験されたアンチセンスオリゴヌクレオチドは、CCK8によって測定された細胞毒性が観察されないパラメータcccDNA、pgRNA、HBsAg、及びHBeAgの少なくとも1つに対する単一の測定時点における、標的ノックダウン及びHBV抗ウイルス効果を示す。
実施例2:感染PHH中のcccDNAに対する影響を試験したRTEL1を標的とする更なるオリゴヌクレオチドライブラリ
以下の実験において、RTEL1転写物を横切って標的化する236オリゴヌクレオチドの更なるライブラリを作製し、表6にCMP番号50_1~237_1として示した。cccDNAと同様にRTEL1を低減する能力を試験した。
PHHは、材料及び方法のセクションに記載されている通りに培養した。細胞は、HBV感染後3、5、7、及び9日目にdHCGM培地中へ溶解した最終オリゴヌクレオチド濃度10μMで、最終培養体積100μL/ウェルで投与した。実験は生物学的三つ組で行い、19日目まで2日毎に補充培地を用いてHBV感染後19日目に細胞を採取した。
材料及び方法に従って、細胞を2つの画分に採取した。一方は1つの溶解緩衝液を用いるRTEL1 mRNA用であり、もう一方は材料及び方法に記載されている別の溶解緩衝液を用いるcccDNA測定用である。全ての値は対照(未処理細胞)の%として表10に示されている。すなわち、RTEL1 mRNA、及びcccDNAについては、阻害/低減が大きいほど値は低くなる。
Figure 0007616987000030
Figure 0007616987000031
Figure 0007616987000032
CCK8細胞毒性を材料及び方法のセクションに記載されている通りに測定して、ウイルスパラメータの低減が細胞死によって引き起こされ得るかどうかを評価した。値が100%に近いほど毒性は低い。結果を表11に示す。対照の80%を超えるCCK8値については、細胞死が表10に示すRTEL1及びcccDNAの低減に影響を及ぼす可能性は低いと考えられる。
Figure 0007616987000033
Figure 0007616987000034
Figure 0007616987000035
結果は、ライブラリ中236個のオリゴヌクレオチドのうち5%のみが、RTEL1又はcccDNAの少なくともいずれかを対照の少なくとも80%まで低減することができなかったことを示す。このことから、RTEL1及び/又はcccDNAを低減することができるRTEL1転写物全体を標的化するオリゴヌクレオチドを生成することが可能であり、概して、RTEL1及びcccDNAの減少は細胞死によるものではないが、いくつかの化合物についてはそうであるかもしれないことがわかる。

Claims (14)

  1. B型肝炎ウイルス(Hepatitis B virus:HBV)感染の治療及び/又は予防に使用するための、RTEL1阻害剤を含む医薬組成物であって、前記RTEL1阻害剤が、哺乳動物RTEL1標的核酸、特にヒトRTEL1標的核酸に対して少なくとも95%相補的であり、かつRTEL1 mRNAを低減することができる、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12~60ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドであり、例えば、前記哺乳動物RTEL1標的核酸が、配列番号1又は2から選択される、医薬組成物。
  2. 前記HBV感染が、慢性感染である、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記RTEL1阻害剤が、感染細胞中のcccDNAを低減することができる、請求項1又は2に記載の医薬組成物。
  4. 前記RTEL1阻害剤が、一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、又はshRNA分子から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  5. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号1及び配列番号2の標的核酸に対して少なくとも98%の相補性である、請求項4に記載の医薬組成物。
  6. HBV感染細胞中の前記cccDNAが、対照と比較して少なくとも60%減少している、及び/又は、前記RTEL1 mRNAが、対照と比較して少なくとも60%減少している、請求項3に記載の医薬組成物。
  7. 前記RTEL1阻害剤が、哺乳動物RTEL1標的核酸、特にヒトRTEL1標的核酸に相補的な少なくとも10ヌクレオチドの連続ヌクレオチド配列を含む12~30ヌクレオチド長の一本鎖アンチセンスオリゴヌクレオチドである、請求項1~6のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  8. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号1に対して完全に相補的である、及び/又は、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、12~25、特に15~21ヌクレオチド長の連続ヌクレオチド配列を含む、請求項7に記載の医薬組成物。
  9. 前記連続ヌクレオチド配列が、配列番号3~21から選択される標的配列に100%相補的である、請求項7又は8に記載の医薬組成物。
  10. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、配列番号22~237からなる群より選択される配列を含む、請求項7~9のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  11. 請求項7~10のいずれか一項に記載の医薬組成物であって、
    a)前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドを含み、例えば、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から独立して選択され、例えば、前記1つ以上の2’糖修飾ヌクレオシドが、LNAヌクレオシドであり、
    b)前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、少なくとも1つのホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含み、例えば、前記連続ヌクレオチド配列内の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り、
    c)前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、RNase Hを動員することが可能であり、及び/又は
    d)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1~4個の2’糖修飾ヌクレオシドを含み、GがRNaseHを動員することが可能な6~16個のヌクレオシドの領域、例えば6~18個のDNAヌクレオシドを含む領域である、医薬組成物。
  12. 前記RTEL1阻害剤が、アンチセンスオリゴヌクレオチドであり、そして、少なくとも1つのコンジュゲート部分が、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドに共有結合している、請求項7~11のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  13. 前記コンジュゲート部分が、アシアロ糖タンパク質受容体(ASGPR)に結合することができ、例えば、前記コンジュゲート部分が、以下の図1A-図1I:
    の三価GalNAc部分のうち1つから選択される、請求項12に記載の医薬組成物。
  14. 少なくとも2つの連続するホスホジエステル結合を含む2~5個の結合したヌクレオシドから構成される生理学的に不安定なリンカを含み、ここで、前記生理学的に不安定なリンカが前記アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’又は3’末端に共有結合している、請求項12又は13に記載の医薬組成物。
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