JPH04501052A - 外来性オリゴヌクレオチドによるhtlv―3の抑制 - Google Patents
外来性オリゴヌクレオチドによるhtlv―3の抑制Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
外米性オリゴヌクレオチドにょるHTLV−Hの抑制レトロウィルス科のウィル
スには、RNAゲノムとRNA依?F性DNAポリメラーゼ活性(逆転写酵素)
とを含むウィルスが包含される。それらの増殖中、レトロウィルス科のウィルス
又は良く呼び慣らされている名称でのレトロウィルスは、それらのRNAをコピ
ーしてプロウィルスDNAとする。プロウィルスDNAは、宿主の染色体DNA
に挿入され(組み込まれ)、宿主においてプロウィルスDNAは宿主の転写及び
翻訳機構を利用してウィルスRNA及びタンパク質を発現する。ウィルスは、細
胞膜からの出芽により細胞から放出される。大抵の感染は必ずしも細胞を殺さな
い。むしろ、感染したm胞は、連続的にウィルスを生産し続けながら増殖及び分
化し続けることがある。
3つの主要なりラスのヒトレトロウィルスが同定された。これらは、1 ’)T
1m胞リンパ球指向性ウィルス(T−cell lymphotropic v
irus)(HTLV)、2)霊長類C型ウィルスに関連した内在性遺伝子要素
及び3)7オーミーウイルス(foamy viruses)である。
ヒトTJfB!Pj白血病リンパ球指向性ウィルス(HTLV)は、TI]l胞
指向性レトロウィルスの一員である。成る種のT細胞新生物(T−cell n
eoplaS+*S)を引き起こす役割を果たすこのようなウィルスは、一般に
3つの主要なタイプ又はサブグループに分けられる。これらは、l)5!人Tm
胞白血病リンパ11(ATLL)を引き起こすと思われるHTLV−I型、2)
毛状細胞白血病(hairy cell leukemia)のT細胞変異体(
T−cell variant)を有するHTLV−1を型(HTLV−II)
及び3)後天性免疫不全症候群(エイズ)の病因学的因子として同定されf:
HT L V −Ill型(HTtv−■)である。HTLV−I[1は、リン
パ節障害関連ウィルス(LAV)、エイズ関連ウィルス(ARV)及びヒト免疫
不全ウィルス(HIV−1)としても知られている。ボポビック・エム(Pop
ovic、M)等、サイエン乙、7エフ・(Wong−5taal、F、)及び
ギヤO−アール・シー、ネイチャー、主1ヱ、395−403(1985)i及
びクラン、ジエイ・ダブリ、:L (Curran+IW)等、サイエンス、翌
λ旦:1352−1357(1985)−もっと最近では、エイズを有するがH
IV−1感染の兆候を示さない患者においてモンタグニール(Montagni
er)によりHIV−2が発見された。サイエンス、236:390−392(
1987)。
エイズは最初1981年に認められ、その時以来、この病気は新しい流行病とし
て認識されるに至っt;。RNA!l瘍ウィルス(RNA Tumor Vir
uses)(第2編)、2巻、437−443頁、コールドスプリングハーバ−
ラボラトリ−(1985)。
エイズを有する患者は、一般にヘルパーT細胞リンパ球の喪失、悪性騰瘍及び日
和見感染症を伴う重い免疫不全を含む臨床的症状を示す。この時点での病気は治
癒不可能であり、エイズ患者の死亡率は高い。
この病気は、一般に、重い、生命に危険のある作用を有するので、人々をそれか
ら保護しそしてそれにかかる人々を処置する手段を発見することに多大の興味が
寄せられる。現時点では、体組織及び体液(例えば血液及び唾液)中のHTLV
−Ill()(IV−1)の存在を検出する方法の開発及び受血者をHTLV−
IIIから保護するワクチンの開発に多くの努力がなされている。しかしながら
、この病気を防止するか又はこのウィルスに感染した人々を処置するための満足
な方法は知られていない。実際、HTLV−IIIの種々の株で観察されたエン
ベロープタンパク質(ウィルスの主要抗原決定基である)に変動があることに照
らして見ると、広いスペクトルの抗HTLV〜■ワクチンを開発しようとする最
近の努力も無駄Iこなる可能性が強い。バーン、ジー・エイチ(Fahn、G、
H,)等、ウィルスの作用を妨げる他の方法が明らかに必要とされる。
本発明の要約
本発明は、HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補的なそしてHTLV−■
複製又は遺伝子発現を抑制する外来性オリゴヌクレオチド、培養したヒト細胞に
おけるHTLV−III複製及びHTLv−III遺伝子発現を抑制する方法、
生物学的試料中のHTLV−1[[の存在を検出する方法及びHT 1. V
−II[複製又は遺伝子発現を抑制する目的で個体に該オリゴヌクレオチドを投
与する方法(ハイブリダイゼーション阻止)に関する。
オリゴデオキシリボヌクレオチド又はオリゴリボヌクレオチドであることができ
る本発明のオリゴヌクレオチドは、高度に保存されており且つHTLV−mによ
る正常な複製又は遺伝子発現にその機能が必要とされるところのHTLV−Ii
[ゲノム上の領域に対して相補的である。このオリゴヌクレオチドはHT L
V −DI複製、遺伝子発現又はその両方を妨げるのに使用することができ、か
くしてこのウィルスによる複製及び遺伝子発現を抑制する際の化学療法剤として
使用することができる。更に、それらは、血液、尿及び唾液などの試料中の)(
TLV−IIIの存在を検出するのに使用することができる。
本発明のオリゴヌクレオチドは、HTLV−Drゲノムの高度に保存された領域
である標的部位に対して相補的である。これらには、キャップ部位;プライマー
結合部位;5′方向においてプライマー結合部位に隣接しj:ヌクレオチド配列
;mRN A供与スプライス部位及び受容スプライス部位;gag% SOr%
tat% enV及び3’ ORF配列のt;めの開始コドンを含むHTLV
−II[開始コドン;art遺伝子又はその一部;ポリアデニル化シグナル:及
び転写中lこ起こることが知られているフレームシフトの原因となるゲノムの領
域:が包含される。これらのオリゴヌクレオチドは、HTLV−III惑染細胞
におけるHTLV−DI複製及び/又は遺伝子発現を抑制するのに使用すること
ができる。これらは、後天性免疫不全症候群(エイズ)及びエイズ関連複合症(
ARC)の化学療法処理の手段として個体に投与してHTLV−III複製及び
/又は遺伝子発現を妨げることができる。本発明の方法はハイブリダイゼーショ
ン阻止と呼ばれる。
このようなオリゴヌクレオチドの使用は少なくとも2つの利点を有する。第1に
、観察される抗ウィルス作用が非常に特異的である。例えば、20個のヌクレオ
チドの特定の配列は、ランダムで1012に約1回より多く起きることは予想さ
れないであろう。ヒトのゲノムには約4×lθ′のヌクレオチドの対があり、か
< L、てHTLV−II[の保存された領域から選ばれた20ヌクレオチド配
列の特異性は大きいことが予想される。
第2に、このオリゴヌクレオチドの細胞毒性は、大抵のヌクレオシド類似体(例
えば、癌化学療法、移植片−宿主免疫及びウィルス抑制で使用されるもの)と比
較しても低く、このような類似体はヌクレオチドに転化され、これはその後に細
胞DNAに組み込まれる。
血液、唾液又は尿素などの試料中にHTLV−IIIが存在するかしないかを、
HTLV−IIIウィルスにより普通は殺される細胞(例えばかリンパ球)にお
いてそれらを試験されるべき試料と共に培養するときに細胞の死滅が起こるかど
うか及び細胞の死滅がこのオリゴヌクレオチドにより抑制されるかどうかを決定
することにより決定するのJこ使用jることができる。
この同じ方法は、他のレトロウィルス及び他のウィルス(即ち、DNAウィルス
、RNAウィルス)の複製、従って宿主細胞での発現を抑制するのにも使用する
ことができる。他のレトロウィルスを抑制するのに使用される場合には、本発明
の方法は、正常な複製又は遺伝子発現のためにその機能が必要とされそして高度
に保存されているところのレトロウィルスのゲノムの領域に対して相補的なオリ
ゴヌクレオチドを使用するであろう。他のウィルスの場合には、ウィルスRNA
又はDNAに対して相補的なオリゴヌクレオチドか使用される。
本発明の方法は、他の(非ウィルス)感染作用体、例えばバクテリア、カビ、原
虫類及び虫(worIIIs)の活性を抑制するのにも使用することができる。
これらの用途では、感染作用体のDNA又はRNAの特定の必須の領域に対して
相補的なオリゴヌクレオチドが使用される。
図面の簡単な説明
添付図面は、HTLV−DIの一次ヌクレオチド配列及びオリゴヌクレオチド競
合抑制標的のゲノム上の位置の略図である。
HTLV−I[+の抑制
HTLV−DI/LAVゲノムの一部ヌクレオチド配列は幾つかのグループの研
究者により決定されt;。ラトナー・エル(Latner 、 L)等、ネイチ
ャー、313:277−284(1985);ワインーポプリン・ニス(Wa
1n−Hobson 、 S)等、−1”/L、4旦:9−17(1985);
サンチェズーペスカドール・アール(Sanchez−Pescador、R)
等、サイエンス 22ヱ:484−492(1985);ムユシング・ユム・ニ
ー(Muesing、M、A)等、ネイチャー 313:450−458(19
85)。
HTLV−I[+のゲノムは図面に示されている。HTLV−IIIゲノムは、
大抵のレトロウィルスのゲノムよりも相当可変性であることが示された。
RNA11511Fウイルス(第2編)2巻、446頁、コールドスプリングハ
ーバ−ラボラトリ−(1985)。他のレトロウィルスと同様に、HTLV−I
I[はそのゲノム内にウィルスタンパク質をコードしている3つの遺伝子を有す
る。これらは、l)ウィルスのヌクレオキャプシド又は内部構造タンパク質をコ
ードしているgag遺伝子、2)逆転写酵素(RNAをDNAに転写するのを受
け持つRNA依存性DNAポリメラーゼをコードしているpol遺伝子、及び3
)ピリオンのエンベロープ糖タンパク質をコードしているenv遺伝子である。
更に、2つの他の読み取り枠が知られている。1つ(sor)はpol遺伝子の
3′末端と重なり合い、ゲノムの3′末端に位置した他方(3’ 0RF)は、
僅かにenv遺伝子に重なり合いそしてU3領域の大部分を通って続いている。
ゲノムは、tat−m及びartを含むことも示された。tat−mは、HTL
V−IIIのトランス活性化遺伝子である。それは、感染細胞においてウィルス
タンパク質合成を著しく促進するトランス活性化タンパク質をコードしている。
art(翻訳−トランスアクティベーター遺伝子の抗抑制)は、HTLV−mゲ
ノムにおいて最近発見されt;ばかりであり、ウィルスのコア及びエンベロープ
タンパク質を生産する際にtatと協働して作用するらしい。
HTLV−IIIのRNAの他の領域は、ゲノムの5′末端(U5)に存在する
キャップヌクレオチド、RNAの両端で反復している短い配列(R);5′末端
に独特な短い配列(U5);及びR)の3′末端に独特な配列(U3)である。
最後の3つの成分の各々は、ウィルスDNA中に2回存在しており、各々は逆転
写の組み込まれていない線状DNA生成物の両端に見出だされる長い末端反復(
LTR)配列の一部を形成する。HTLV−mゲノムはU5に隣接した(その3
′末端で)プライマー結合部位(PBS)も含み、このPBSはtRNAリシン
の3′末端に対して相補的でありそしてウィルスDNAの一部の合成のためのプ
ライマーとして機能する。供与スプライス(S、D、)及び受容スプライス(S
、A、)部位はウィルスDNA上にも位置している。供与スプライス部位はウィ
ルスゲノムの5′部分がウィルスRNAの3′末端の部分に連結されてスプライ
スされたサブゲノムメツセンジャーRNAを形成しているところの配列である。
受容スプライス部位はウィルスRNAの3′末端の部分が供与スプライス部位に
連結してサブゲノムメツセンジャーRNAを形成しているところの配列である。
上述の如く、異なるHTLV−111株はエンベロープタンパク質において変異
を有することが報告された。これらの変異は広いスペクトルの抗HTLV−II
Iワクチンの開発を危うくする可能性がある。対照的に、プライマー区域の一部
ヌクレオチド配列及びHTLV−IImゲノム成る他の部分は高度に保存されて
いる。HTLV−mゲノムのこのような高度に保存された領域を指向する相補的
オリゴデオキシヌクレオチドは、培養したHTLV−III形質形質転換ヒソ1
23球けるウィルス複製及び/又は遺伝子発現を抑制することが今回示された。
HTLV−IIIゲノムの標的とされる領域上述の如く、HTLV−I[[ゲノ
ムの幾つかの領域は高度に保存されており、これらの領域又はその一部は相補的
オリゴヌクレオチド配列による抑制のための標的とされうる。オリゴヌクレオチ
ド競合抑制標的と呼ばれるこれらの領域には、1)キャップ部位;2)プライマ
ーtRNA1y’結合部位に対して5′のヌクレオチドの配列:3)プライマー
結合部位又はそのセグメント:4)プライマーtRNA1ys 結合部位に対す
る5′配列及びプライマー結合部位の組み合わせ;5)mRNA供与又は受容ス
プライス部位; 6 )gagq SOr s tats anv及び3’ O
RF配列のための開始コドン; 7 )art遺伝子又はその一部;8)転写中
に起こることが知られているフレームシフトの原因となるゲノムの領域;及び9
)ポリアデニル化シグナル;が包含される。これらの領域(a「【遺伝子を除い
て)の位置は図に示されており、art遺伝子はtat遺伝子に近接して位置し
ている。
上記の高度に保存された領域の4つに対して相補的なオリゴデオキシヌクレオチ
ドは、培養されたHTLV−I[1形質転換ヒトリンパ球におけるウィルス複製
又は遺伝子発現を抑制することが証明された。即ち、1)プライマリ−tRNA
” 結合部位に対して5′配列;2)プライマー結合部位;3)mRNA供与ス
プライス部位の配列又は4 )mRN A受容スプライス部位の配列に対して相
補的なオリゴデオキシヌクレオチドは抑制を引き起こすことが示された。一般に
、ウィルス複製又は遺伝子発現(例えばタンパク質合成)のために必要な情報を
フードしているHTLV−mゲノムの高度に保存された領域は、相補的オリゴデ
オキシヌクレオチドのI;めの有力な標的である。
相補的オリゴヌクレオチド配列
競合抑制標的に対して相補的なオリゴヌクレオチド配列は、オリゴリボヌクレオ
チド配列又はオリゴデオキシリボヌクレオチド配列であることができる。両タイ
プ共、本明細書ではオリゴヌクレオチドと呼ばれ、又はバイブリドンと呼ばれる
。本明細書に述べられた如く、オリゴヌクレオチドは、自動DNA合成機により
合成された。しかしながら、遺伝子工学的に作り出された生物、例えばバクテリ
ア又はウィルスを使用して所望の配列を生産することも可能である。
長さを変えたオリゴデオキシヌクレオチド配列を使用して、ウィルス複製及び遺
伝子発現に対するそれらの抑制効果を評価した0例えば、プライマーtRNA”
s結合部位に対して5′であるHTLV−I[[ゲノムのヌクレオチド配列に対
して、又はプライマー結合部位と隣接した領域(5′方向における)にまたがる
ヌクレオチド配列に対して相補的な幾つかのヌクレオチド配列を合成しそしてそ
れらの抑制効果を試験した。実施例3にもっと詳細に述べた如く、12ヌクレオ
チド配列(マー)、20ヌクレオチド配列及び26ヌクレオチド配列を製造し、
ウィルス複製及び遺伝子発現I:対するそれらの抑制効果を測定した。12ヌク
レオチド配列及び20ヌクレオチド配列は、5′方向におけるプライマー結合部
位に近いHTLV−1ゲノムの部分に対して相補的である。26ヌクレオチド配
列は、プライマー結合部位に対して相補的である。それはウィルス標的に対する
ハイブリダイゼーシヨン及びウィルスを抑制するのに特に効果的であることが示
された。
更に、HTLV−InIllRNAのスプライス供与部位又はスプライス受容部
位に対して相補的なオリゴチオキシヌクレオチド配列を製造しそしてそれらの抑
制効果を評価した。特に、3′オープン読み取り枠領域(3’open−rea
ding frame rigion)(図参照)からのスプライス供与部位に
対して相補的な20ヌクレオチド配列及びa−1及びa−1′に対して相補的な
2つの20ヌクレオチド配列、前者はトランス活性化因子の生産lこ必要である
、を合成しそしてそれらの抑制効果を評価した。
ウィルス複製を、逆転写酵素活性レベルとして評価し、ウィルスタンパク質P1
5及びP24の生産として遺伝子発現及び融合細胞形成をアッセイしt;。ウィ
ルス複製の抑制は減少した逆転写酵素酵素活性レベル≦こ反映され、ウィルス遺
伝子発現の抑制はウィルスタンパク質生産(本明細書で使用したPI3及びPI
3は閏じウィルスタンパク質の2つの名称である)の減少により示される。表1
に示されたように、HTLV−■複製及びタンパク質発現は、殆どすべての場合
に抑制されt;。最も大きい抑制効果は、スプライス受容部位に対して相補的な
20ヌクレオチド配列をHTLV−111感染細胞の培養で試験した場合に証明
された。
実施例4に記載の如く、修飾されていないオリゴマーである同じヌクレオチド配
列の種々のオリゴマー(15マー又は20マー);すべてのインターヌクレオシ
ドホスフェートがホスホロチオエート、メチルホスホネート又はホスホロモルホ
リゾートとして修飾されたオリゴマー;a)丁度3′及び5′末端及び末端から
2番目のインターヌクレオシドホスフェートが上記のの修飾により置換されてい
るオリゴマー;又は5′及び/又は3′末端ヒドロキフル基に保護基(bloc
king groups)を有するオリゴマーを、HIVの増殖及び発現に対す
るそれらの効果について比較しj;。実施例4に記載の如くそして表3−7に示
されたように、HIVゲノム内の種々の部位を標的とした。結果は、実施例4で
は相当の変動性が見られるけれども、アッセイしt;機能(即ち、ウィルス逆転
写酵素、PI3及びP24ウィルスタンパク質合成、融合細胞形成及び宿主細胞
の増殖)の80−90%間での抑制を示した。
使用することができる他の相補的オリゴヌクレオチド配列を、選ばれた競合抑制
標的により決定した。オリゴヌクレオチド配列は、1つの競合抑制標的に対して
相補的であることができるか又は1つより多くのこのような標的に対して相補的
な配列を含むことができる。例えば、HTL V ・−mプライマー結合部位及
び5′方向におけるその部位に直ぐ隣接しているゲノムの領域に対して相補的な
、又は2つのスプライス供与部位に対して相補的な、又は2つのスプライス受容
部位に対して相補的な、又は競合抑制標的の組み合わせに対して相補的なオリゴ
マーを製造することができる。
ウィルスプロセスを抑制するのに使用されるオリゴヌクレオチドの他の特性は、
それらの長さ、それらの修飾及びそれらを修飾するのに使用される基の位Iが含
まれる。例えば、使用されるべきオリゴヌクレオチドの長さは、抑制の所望の特
異性、ウィルス機能を妨げるのに必要な寸法及びトランスメンプラン通過に対す
る効果などのファクターにより決定されるであろう。例えば、本明細書で述べた
実験では、長さが14−16ヌクレオチドの範囲の相補的すリボデオキシヌクレ
オチドを利用した。しかしながら、使用されるべきオリゴヌクレオチドの長さに
対する制限は潜在的にはなく、そして長さは、それが核酸ハイブリッドの化学的
安定性及び達成されるウィルス抑制に重要な役割を演じるという事実に照らして
、注意深く決定されなければならない。一般に、HTLV−■を抑制するのに使
用されるオリゴヌクレオチドは長さが8−50ヌク1/オチドであろう。
使用されるべきオリゴヌクレオチドは、それらの長さに沿って主事油の位置で修
飾することができる。例えば、それらは、5′末端(即ちジデオキシ基)、3′
末端又は両方(即ちイソウレア基)、及び内部ホスフェート基(即ち、チオホス
フェート、モルホリゾート、アルキルアミノホスフェート、ピペラジンホスフェ
ート)に又は塩基に基を付加させることにより修飾することができる。これらの
修飾のい〈“つかは、上記で説明されそして実施例4及び表3−7に記載される
。使用されるべきオリゴヌクレオチドが修飾されているならば、修飾の位置は、
例えば、ウィルス活性に対する所望の効果(例えばウィルス複製の抑制、遺伝子
発現又は両方)、感染細胞中への取り込み、細胞内に入ってからのオリゴヌクレ
オチドの分解の抑制及び逆転写酵素によるプライマーとしての使用の妨害により
決定されるであろう。例えば、逆転写酵素活性(従ってウィルス複製)を抑制す
るためには、プライマー結合部位及び/又は5′方向におけるプライマー結合部
位に隣接した配列5こ対して相補的な配列の3′末端をブロックする(例えば2
′3′ ジデオキシヌクレオチドにより)ことが必要な場合がある。この方法に
おいては、これらの領域のいずれか又は両方に対して相補的なオリゴヌクレオチ
ドは、それ自体は転写酵素活性のだめのテンプレートとして作用することはでき
ない。
所望の効果が増加するならば、感染細胞へのオリゴヌクレオチドの取り込み、親
油性基の5′末端での付加によるオリゴヌクレオチドの修飾又はポリリシンもし
くはポリアルギニンなどの取り込みを高めることが知られている作用物質は有利
であろう。オリゴヌクレオチドの修飾は、塩基又はインターヌクレオホスフェー
ト基土で、5′又は3′末端での挿入剤(intercalating age
ntX例えば、アクリジン染料)の付加により行うことジできる。この方法での
修飾は、オリゴヌクレオチドとHTLV−■核酸とのより強い結合をもたらすこ
とがある。アセリン・ニー(Asseline、U、)等、C,R,Acad、
Sc、 Paris、 369−372(1983]。
架橋するか、開裂するか又は標的部位を他の方法で修飾することができる化学反
応性基をバイブリドンに結合させることにより、標的部位を恒久的に修飾するこ
とが特に望ましい。表1に示されたように、プライマー結合部位に対して5′の
HTLV−n[ゲノムの領域に対して相補的な12ヌクレオチド配列をddTに
より3′末端でブロックした。ラウス肉腫ウィルスの抑制に関する初期の研究は
、5′及び3′末端ブロツクしたバイブリドンはブロックしないバイブリドンよ
りも有効な抑制剤であることを示す。バイブリドンは、競合ハイブリダイゼーシ
厘ンによりDNA又はRNAの機能を変化させる、一本lNDNA又はRNAに
対して相補的なオリゴヌクレオチドとして定義される。ザメクニツク・ビー(Z
amecnik、P、)及びエム・エル・ステ7エンソン(M、L、5teph
enson)、グロシーディングス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ
・サイエンス、ニーニスニー、75:280284(1978)。
ウィルス複製及び遺伝子発現を抑制するのに使用するオリゴヌクレオチドを修飾
するのに使用されるべき連鎖停止剤は、例えば、ddT(上記しそして実施例3
に述べられt;ように)、イソウレア基、ジメトキシトリチル基、又は実際3′
修飾された機能(function)であることができる。
連鎖停止剤の選択は、例えば、3’ OH基(逆転写酵素のための基買として作
用しうる)が存在しないこと;細胞毒性がないか又は低いこと:親油性:及びオ
リゴヌクレオチドの水素結合特性を損なわないことに基づく。
毒ヘビ又は牌臓からのホスホジェステラーゼなどの3′又は5′エキソヌクレア
ーゼは、1つのメチルホスホネートヌクレオシド間結合を通り越して進行するこ
とができることが今回見出だされた。引き続く2つのこのような結合は、酵素活
性に対する強い妨害を構成し、このような酵素の存在下でのオリゴマーの半減期
を100倍も増加させることができることも示された。エキソヌクレアーゼによ
るオリゴデオキシヌクレオチドの分解からの良好な保護は、分子の各端部で最後
の2つの位置のメチルホスホネート結合を使用することにより得られる。これは
生体内での化合物の生き残りを高める。
ヌクレアーゼの分解を抑制することが知られている他の修飾は、チオホスフェー
トによるヌクレオシド間ホスフェートの置換である。マツズラ・エイチ(Mat
zura、H)及びエフ・エックスタイン(F、Eckstein)、ヨーロピ
アン・ジャーナル・オブ・バイオケミストリー、3:448(1968)。かく
して、オリゴヌクレオチド配列中のホスフェートの一部又はすべてをチオホスフ
ェートにより置換してヌクレアーゼによる分解を抑えることができる。
ヌクレオシド間ホスホロモルホリゾート及びホスホロピペラジン誘導体はヌクレ
アーゼに対して抵抗性でありそしてHIV複製及び発現抑制性であることが示さ
れた。オリゴヌクレオチドが細胞に入るためには非イオン性であることは必要で
はない。故に、入り混じったイオン性及び非イオン性ヌクレオシド間結合を有す
る種々のオリゴヌクレオチドを有するオリゴヌクレオチドは、ゲノム標的と有効
にハイブリダイゼーシ茸ンし、そして更に、修飾されていないオリゴマーよりも
特定の利点を有する。例えば、それらは、修飾されていないオリゴマーよりも細
胞ヌクレアーゼに対する大きい抵抗性を有しそして修飾されていないオリゴマー
よりも細胞内の異なる分布をもたらす。このような性質は治療効率を高めること
ができる。
HTLV−1[[感染細胞の抑制
上記しそして実施例3及び4に記載のオリゴデオキシヌクレオチド配列を使用し
て、HTLV−II+複製及び遺伝子発現は組織培養中のHTLV−m感染細胞
においては抑制される。前記したオリゴデオキシヌクレオチドを、HTLV−1
1で感染した末梢ヒト血球(P B)及びHTLv−■で感染した形質転換した
T−リンパ球(H9)細胞に加えた。オリゴデオキシヌクレオチドは、通常は時
間0においてのみ加え、抑制効果の観察は96時間で行った。1つの場合には、
オリゴヌクレオチドを毎日新たな培養培地に3日間加えた。
実施例3に記載されたように、逆転写酵素活性及びウィルスP15及びP24タ
ンパク質生産を、それぞれ、HTLV−11[複製及び遺伝子発現の抑制のイン
ティケータとして使用した。表1に示されそして実施例3に詳細に述べられた如
く、スプライス受容部位に対して相補的な20ヌクレオチド配列をHTLV−1
1[感染形質転換T−リンパ球に加えたとき、抑制は最大であった0本質的に総
ての実験条件下に抑制が観察された(表1参照)。
これに関して重要な考慮事項は、相補的オリゴデオキシヌクレオチドを加える濃
度及びそれらの投与のタイミング(スケジュール)である。表1に示されたよう
に、オリゴデオキシヌクレオチドは、5−50μg/mQ培養培地の濃度で加え
た。これらの濃度は、一般に抑制効果を生じるのには有効であるが、この範囲は
、これに限定するものと考えるべきではない。述べたように、オリゴデオキシヌ
クレオチドは、通常−回でのみ加えられる。しかしながら、1日毎の添加(又は
より頻繁な添加)は単一の投与よりは有効であると思われる。HIVで4日間感
染したH9細胞も又バイブリドンでその時点で処理されそしてPI3及びP24
タンパク質合成の抑制が観察されt;。
実施例4に記載の如く、H9細胞の懸濁液組織培養におけるHIVの増殖及び発
現は、ウィルス逆転写酵素P17及びP24ウイルスタンノくり質合成、融合細
胞形成及び宿主細胞の増殖のアッセイにより監視した。
上述のオリゴマーで観察された抑制は、10−100μg/mQの初期濃度で8
0−95%という高いものであり又はそのクラスのオリゴマーのすべてそうであ
った。
ヒトにおけるHTLV−I[1の抑制
組織培養におけるHTLV−I[1感染細胞の抑制から得られる情報に基づいて
、エイズ患者及びエイズウィルスを持っているがその病気の症状は表れていない
個体におけるHTLV−IIIの同様な抑制の方法を作り出すことが可能である
。
特定の個体を処置するのに使用される方法は、個体の状態及び地理の目的に依存
する。即ち、HTLV−1[[を有することが分かってし)るがエイズの症状を
示さない個体は、投与されるオリゴヌクレオチドの種類及び所定の投与量の両方
の点で、実際にエイズを有する個体とは異なって処理することができる。更に、
処理の目的が未感染細胞を保護すること又は既に感染した細胞に対する効果を与
えることにより処理は異なる。
例えば、ウィルスが潜伏していることが知られているがエイズの兆候はまだ表れ
ていない個体は、逆転写を停止させる抑制効果を有するオリゴヌクレオチド(例
えば、プライマー結合部位及び/又は5′方向におけるプライマー結合部位に近
接した配列に対して相補的なオリゴヌクレオチド)の長期又は間欠的投与スケジ
ュールを与えられることができる。
この方法では、ウィルス生存又は複製における第1段階が抑制される。
その理由はウィルスDNAが生産されずそしてウィルスは増殖できないからであ
る。しかしながら、エイズ患者では、細胞は既に感染しており、そして処理は感
染した細胞中に既に存在している遺伝子(ウィルスDNA)の発現を抑制しなけ
ればならない。この場合に、例えば、ウィルスタンパク質をコードしている遺伝
子のための開始コドンに対して相補的なオリゴヌクレオチドがウィルス構成を防
止するのに必要である。エイズ患者では、未感染細胞は逆転写を妨げることがで
きるオリゴヌクレオチドの投与により保護することもできる。
しかしながら、どんな処理状況においても、オリゴヌクレオチドは、最初血流中
にその後に細胞中にオリゴヌクレオチドが入ることができるように個体に投与さ
れなければならない。或いは、ヌクレオシド間ホスフェート修飾によりヌクレア
ーゼに抵抗性のオリゴヌクレオチドはカプセルの形態で経口的に取り込まれなけ
ればならない。結果として、オリゴヌクレオチドは、所望の効果を有することが
できる。即ち、HTLV−m感染細胞に入ってウィルス複製を遅くするか又は防
止し及び/又はまだ未感染の細胞に入って保護を与える。
細胞内に存在すると逆転写を止めることができるオリゴヌクレオチド及び細胞内
に存在するとタンパク質合成を抑制するオリゴヌクレオチドは、静脈内注射、静
脈内点滴により又は経口的に投与することができる。
投与されるべき用量は患者のサイズ及び年令、病気の段階及び与えられるべきオ
リゴヌクレオチドの種類などの7アクターと共に変わる。
試料中のHTLV−II[ウィルスの検出本発明のオリゴヌクレオチド配列は、
血液、尿、唾液及び涙などの試料中にHTLV−I[[ウィルスが存在している
か又は存在していないかを決定するのに使用することもできる。分析されるべき
試料のアリフォートを普通HTLV−IIIウィルスにより殺される細胞(例え
ばT−リンパ球)の培養物に加える。これは対照である。v/c2のアリフォー
トを上記のHTLV−IIIゲノムの領域の1つ又はそれより多くに対して相補
的なオリゴヌクレオチドと共に1923球の別々の培養物に加える。両培養物は
、増殖に適当な条件下に維持し、ついで1923球の増殖について分析する(例
えば視察により/1m徽鏡により)。HTLV−1[[ウィルスが存在する場合
には、対照試料中の1923球は殺されるであろう。又もしいなければ1923
球は生き残る。しかしながら、試料中の1923球は、培養物に含まれた相補的
オリゴヌクレオチドにより与えられる保護の故に、成育可能であり続けるであろ
う、2つの試料の視察による比較は、HTLV−I[[ウィルスが各々の中に存
在しているか存在していないかを決定することを可能とする。
HTLV−I[1以外のレトロウィルスの抑制上記の如く、HT L V −I
II以外のレトロウィルスの複製を抑制するのに本発明のオリゴヌクレオチド及
び方法を使用することが可能である。
これらの用途では、普通のレトロウィルス複製又は遺伝子発現のためにその機能
が必要であるところの高度に保存されt;レトロウィルスゲノムの領域に対して
相補的なオリゴヌクレオチド配列が使用されるであろう。
例えば、ヒトに病気を引き起こす他のレトロウィルスはHTLV−I及びHTL
V−It(白血病を引き起こす)及びHIV−2(エイズを引き起こす)である
。
HTLV−I RNAの領域に対して相補的なオリゴマーが製造されそしてHT
LV−IIIについて述べられたアッセイ(実施例3)と同様なアッセイにより
ウィルス増殖を抑制することが示された。この研究に使用した配列は下記のとお
りである。
1 、5’−AGA AGCCGA AACAGCAT ACT2 、5’−G
GG CTG A、TA ATA A、GCATG CT3 、5’−GCCG
AT AACGCG TCCATCGA4−5’−GGG GAG TAT T
TG CGCATG GC5、5’−ACT GTA 丁ACTAA ATT6
、5’−CCCCAA CTG TGT ACTオリゴヌクレオチド14は、
HTLV−Iの3′末端近くのいわゆる″X″領域における推定上タンパク質開
始部位に対して相補的である。
オリゴヌクレオチド5及び6は、プライマー結合部位領域に対して相補的である
。(HTLV−Iについてはセイキ・エム(Seiki、M、)等、!エシーデ
インダス・オブ・ザ・ナシ2ナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ、ニーニス
ニー、80:3618(+ 983)参照)。
これらのすべては、HTLV−1に対して抑制性であることが示された。
スプライス部位、プライマー結合部位、キャップ部位、ポリアデニル化シグナル
、パッケージングングナル及びタンパク質部位はハイブリダイゼーション阻止の
I;めの標的となるらしい。
HIV−2は、ヌクレオチド配列には相当な差があるけれども[エム・グアイダ
ー(M、Guayder)等、ネイチャー、旦26:661(1987)]、H
rV−1に対する全体の構造及び生物学的効果におけると同様であることが示さ
れI;。オリゴヌクレオチドの作用のための類似した標的部位が、HI V−1
の場合の如<HIV−2に存在する。1つの(共通の)オリゴヌクレオチドがH
IV−1及びHIV−2両ウィルスの復製及び遺伝子発現を抑制するのに有効で
あるためには、HIV−1及びHIV−2の両者I;おいてプライマー結合部位
領域の配列のみが類似していさえすればよいらしい。
他のウィルスの抑制
本発明のオリゴヌクレオチド及び方法は、ヒト、動物又は植物に対する病原性ウ
ィルスの活性を抑制するのに使用することができる。レトロウィルスの抑制につ
いて上記したように、DNA及びRNAウィルスのウィルスRNA又はウィルス
DNAに対して相補的なオリゴヌクレオチドが、ウィルス複製及び遺伝子発現を
抑制するのに使用されるであろう。
成る場合には、ウィルスDNAが相補的なオリゴヌクレオチドの標的となること
も可能である。RNA上の特に有用な標的部位は、タンパク質の結合又は認識部
位(例えば、スプライス部位、タンパク質量tIi!部位、ポリアデニル化シグ
ナル、mRNAのキャップされた末端、バフケージングシグナル、プライマー結
合部位)として作用する標的部位である。
ウィルスが高すボヌクレアーゼH濃度を有する細胞に感染するこれらの場合に、
ウィルスRNA又はmRNA内に存在しそして宿主RNAには見出だされない配
列は許容できる部位であろう。その部位へのオリゴヌクレオチドの結合は、ハイ
ブリダイズしたRNAの酵素による分解をもI;らし、従ってウィルスの不活性
化をもたらすであろう。
他のウィルスにおける標的部位の例は下記のとおりである。
1、足及び口腔疾患ウィルス
1 、5’−CGT GAA TTCCTA CTT TCCTG。
2 、 5’−ACCCTA GCG CCCCCT TTCAA。
オリゴヌクレオチドlの配列は、このウィルスにより使用される唯一の公知のタ
ンパク質開始部位に対して相補的である。ロバートソン・ビー・エイチ(Rob
srtson、B、H,)等、ジャーナル・オブ・ピロロジー、旦4:651(
1985)。オリゴヌクレオチド2の配列はウィルスのキャンブト末端に対して
相補的である。ハリス・ティ・ジエイ・アール()Iarris、T、J、R,
、)等、ジャーナル・オブ・ピロロジー、36:659(1980)。
2、黄熱ウィルス
1 、 5’−CGA CCA GACATG TTCTGG TC。
2 、 5’−ATT AGCACA CAG GAT TTA CT。
オリゴヌクレオチドlの配列はタンパク質開始部位に対して相補的であり、オリ
ゴヌクレオチド2の配列はキャンブト末端に対して相補的である。ライス・シー
・ゴム等、ニエ玉Z五、又λゴレ726(1985)。
3、水痘−帯9.’y 4 /L−/C(Varicel la;oster
Virus)水痘−帯状庖疹ウィルスは70個の遺伝子を有しておりモしてスプ
ライス部位を含めて標的部位を十分に持っている。例えば、第1遺伝子のタンパ
ク質開始部位に対して相補的な配列5’−CCT AGG CGTTACAGG
TCCCAを、本発明の方法に従って使用してウィルス機能を抑制することが
できる。ダビソン・ニー・ジエイ及びジエ水痘−帯状庖疹ウイルスと動揺に、ヘ
ルペス・シンプレックス・ウィルスは、多くの標的部位を有する非常に大きなウ
ィルスである。ヘルペス・シンプレックスlの主要なカプシドタンパク質のタン
パク質關始部位に対して相補的な配列は、5’ −GGA GCG GCCAT
GGGG TCG CGである。ダビソン・エイ・ジエイ及びジエイ・イー・ス
コツト、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ピロロジー、67:2279(198
6)。
5、植物ウィルス
ハイブリダイゼーション阻止技術を適用できる植物ウィルスの例は、キュウリモ
ザイクウィルスである。その関連したCARNA5サテライトRNAは、配列決
定されており、この小さなRNA分子は植物における致死的壊死を誘発するのに
重要な役割を果たすことが見出だされt;。
リチャード・ケー・イー、ピロロジー、89:395(1987)。株によるこ
の分子の配列変動は、非常に限られている。かくして、エーロゾル又は他の手段
により投与されるバイブリドン治療によるこのウィルスのこの不変の特徴の機能
の妨害は、新しい形態の植物ウィルス化学療法これらの共有結合により閉じt;
円形の低分子量の一本MRNA(分子量約100,000)は、多分植物及び動
物の感染症の最小の知られた作分子RNAとウィロイドのスプライス接合部は、
例えば、バイブリドン抑制のための誘引性標的部位を与える。ディーナー・ティ
・オー、プロシーデインダス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイ
エンシズ、ニーニスニー、ヱ旦:5014(1981)。例えば、エーロゾル治
療又は植物根の領域の土壌への添加は治療上有用である。
他の感染性作用因子の抑制
本発明のハイブリダイゼーション阻止法はウィルスに限定されるものではない。
バクテリア、カビ、原虫及び虫を包含する他の感染因子を抑制することができる
。この方法のこれらの用途では、感染因子の生存可能性に必須の感染因子のRN
Aに対して相補的なオリゴヌクレオチドを使用する。オリゴヌクレオチドは、前
記したのと同じタイプの標的部位に対して向けられ、そして宿主RNA配列に対
して相補的であるべきではない。トリパノソーマ属 トリパノゾーマ・ブルーセ
イ・ガンビエン2(Trypanosoma brucei gambiens
e)(アフリカ眠り病の原因となる原虫)を抑制するオリゴヌクレオチドの例は
、1 、 5’−TACCAA TAT AGT ACA GAA AC2、5
’−ACT GTT CTA ATA ATA GCG TTである。
オリゴマー1はこの生物の総てのRNAの5′末端で見出されるミニエクソンに
結合するのに使用されるスプライス供与部位に対して相補的である。オリゴマー
2は、同じミニエクソンの5′末端に対して相補的である。キャンプベル・デー
・ニー(Campbell、D、A、)等、ネイチャー、同様な状況がリーシュ
マニアにおいて見出だされる。この場合には、原虫(即ち、トリパノゾーマ・ブ
ルーセイとリーシュマニア)間の相当な配列相同性がある。上記のトリパノゾー
マ・ブルーセイに対するオリゴ1 、5’−TACCAA 丁AA AGT A
CA GAA AC2、5’−ACT GAT ACT TAT ATA GC
G TTである。
トレマトーダ 7アシオーラ拳へバチ力(trematode Fasciol
a hepatica)、肝臓ジストマ(liver Nuke)の雌生殖複合
体(female genital co+aplex)によく見られるタンパ
ク質の開始部位に対して相補的なオリゴヌクレオチドは、5’−TC;A AA
CTTCATT TTT CAGTGである。ズリタ・エム等、プロシーデイン
ダス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンス、ニーニスニー、
−ムエ:2340(1987)。
他の標的酵素は杭カビのためのキチンシンセターゼ及び抗バクテリアのためのア
ラニンラセマーゼである。
非感染状態の制御のためのバイブリドンの使用バイブリドンは、所定のタンパク
質又は酵素のレベル又は活性を減少させることが望ましい状況で有利である。こ
れは、タンパク質又は酵素のためのmRNA上の独特の部位に対して相補的なオ
リゴヌクレオチド及び前記したこれらの部位についての同じ基準を用いて達成さ
れる。この方法が有利である例は下記する。
≧咥!
精子形成、精子運動、精子の卵子への結合又は精子生存可能性に影響する任意の
他の段階において主として又は排外的に関与する構造タンパク質又は酵素の合成
を抑制するオリゴデオキシヌクレオチドを、男性の避妊薬として使用することが
できる。同様に、女性の避妊薬は、排卵、受胎、着床又はこれらのプロセスに関
与したホルモンの生合成に関与したタンパク質又は酵素を抑制するオリゴデオキ
シヌクレオチドであることができる。
心臓血管疾患
高血圧は、レニン/アンギオテンシン系においてアンギオテンシン転化酵素又は
関連酵素の合成を抑制するオリゴデオキシヌクレオチドにより制御され得、血小
板凝集は、心筋及び脳循環系疾患、硬塞、動脈硬化症、塞栓症及び血栓症に使用
するためのトロンボキサンA2の合成に必要な酵素の合成の抑制により制御する
ことができ、動脈壁のコレステロールの付着は、脂肪アシルコエンザイムA:動
脈硬化症におけるコレステロールアシルトランスフェラーゼの合成の抑制により
抑制することができ、コリンホスホトランスフェラーゼの合成の抑制はハイボリ
ピデミア(hypol 1pide+m1a)に有用である。
神経疾患
神経疾患の有害な効果を減少又は排除するために、ハイブリダイゼーション阻止
を使用することができる多数の神経疾患がある。例えば、モノアミンオキシダー
ゼの合成の抑制は、パーキンソン病に使用することができる、カテコール0−メ
チルトランスフェラーゼの抑制は、抑うつ症をしよちするのjこ使用することが
でき、インドールN−メチルトランスフェラーゼの抑制は精神分裂病の処置に使
用することができる。
プロスタグランジ:/
プロスタグランジン及びロイコトリエ冒こ導くアラギドン酸カスケー臼;おける
選ばれた酵素の抑制は、血小板凝集、アレルギー、炎症、どう痛及びぜん息の制
御6二有用である。
癌
種々の抗癌剤に対する耐性の発現を担っておりそして化学療法における主要な障
害である多重薬剤耐性(o+ultidrug resistanceXmdr
)遺伝子により発現されるタンパク質の抑制は、癌の処置に有利であることが証
明される。密接に関連したマウスタンパク質におけるタンパク質開始部位番二対
して相補的な配列は、5’ −CCCAGA ATCATGCACAGCTTで
ある。グロス・ピー(Gros、P、)等、!土、土ヱ:371(1986)。
この配列又は一度解明されたヒトmdr遺伝子に対して相補的な配列は、タンパ
ク質発現を抑制又は抑止するのに使用することができる。
本発明のハイブリダイゼーション阻止方法及び適性な配列のオリゴヌクレオチド
を使用する膿瘍遺伝子によりコードされているタンパク質の抑制も有用であるこ
とが証明される。
その他
ハイブリダイゼーション阻止方法の使用が価値があることが証明される他の種々
の疾患がある。例えば、アルドースレダクターゼの合成の抑制は糖尿病の合併症
を防止するのに有利であり、グリコール酸オキシダーゼの抑制は、シュウ酸カル
シウムの結晶化[腎臓結石(renal l1Lhiation)、原発性高ン
ユウ酸尿症(primary hyperoxalurias)、腎石(kid
ney 5tones)]を防止するのに有利であり、カルボニックアンヒドラ
ーゼの抑制は線内症に有用であり、真性赤血球増加症におけるヘモグロビン合成
の抑制は治療上動けとなりうる。
本発明を下記の実施例により更に説明する。:、わらの実施例はいずねにせよ限
定することを意図するものではない。
実施例 l ヱ且数ヱ!−±玄12±ノ゛工上9塗!盈y芳ρ汲?未修鮪のオリ
ボデオキ・ンヌクレオチドが、自動D N /’、合成機(パイオサ−・チ[B
iosearct+) S A M I )を使用して、標準的な;・リエスデ
ル(tri−estar)又はホスフォルアミダイト(phosphorami
dite)化学を用いて、合成された。M、J、ターt(GaN)編、Olig
onucleotide 5ynthesis、1.R,I7.プレス発行参照
。保護基を除去した後、生成物を最初にメルク(Merek)シリカゲル60i
Flクロマトグラフィー板上で1−プロパツール:濃アンモニ7二水(55:
35 ; 10)を用いて精製し、エタノール:水(1:3)で溶離した。必要
な場合は、ウォーターズ(Waters)の5AXRad−ial−PAKカー
トリッジを用いる、高圧液体クロマトグツフィーにより、又はポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動(PAGE)により更に精製を行つt;。合成、分離及び分析手
法は詳細に記載されている。上記のM、J、ゲートの文献を参照のこと。末端3
′−デオキシチミジン(ddT)を有するオリゴヌクレオチドは溶液相トリエス
テル法によって製造された。この方法はS、A、ナラング(Narang)等に
より、L、グロスマン(Grossman)及びに9モルデーブ(Moldav
e)1!、アカデミツク・プレス(Academic Press) (198
0年)発行のMethods in Enzymologys 65:610−
620に詳細に記載されており、その教示を参照して参考とされたい。ddT(
シグマ[Sig+aa] )は保護基のないカンプリング反応で直接に使用され
た6fi終生成物は2闘の厚さのシリカゲル板(アナルテック[Analtee
hl )上で上記のように最初に精製され、続いてDEAEセルロースを用いた
カラム・クロマトグラフィーにより0.02M−0,8Mのトリニゲ・ルアンモ
ニウム炭酸水素ナトリウムを用いるグラジェント溶離法により精製された。
オリゴヌクレオチドはT4ポリヌクレオチドキナーゼにより5′−末端標識され
、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)により精製され、マクサム−ギ
ルバート(Maxam−Gi 1bert)法又は遊走斑点法(wanderi
ngspot methods)のいずれかにより配列を決定した。A、M、マ
クサム及びG。
ギルバート著、■1.グロスマン及びに6モルデーブ編、アカデミツク・プレス
(1,980年)発行のMethods in Enzymologyx 49
9−560頁;E、ジエイ(Jay)等、Nucleic Ac1ds Re5
earch、l:331−353(1974)参照。この大きさの7ラグメント
のマクサム−ギルバート配列決定のt;めには、反応時間を37℃で最高30分
間まで増やすことが必要であることが見出された。オリゴデオキシヌクレオチド
の3′末端におけるddTの存在は、エキソヌクレアーゼ蛇毒ホスホジェステラ
ーゼの作用を阻害するようには見えなHeLa細胞を懸濁培地中で増殖させ、6
00Xgで5分間遠心して濃縮し、血清を用いないダルベツコ(Du 1bee
eo)改質イーグル(Eagle)培地(DME)l窺Q当たり5XIO’ない
し5×lO切濃度で再分散し、氷上に保存した。試験される合成オリゴデオキシ
ヌクレオチF(iml長10−30ヌクレオチド)を5′−末端で血清を除いf
ニー D M E中に2X10’cpm/nmolに溶解しl;ポリヌクレオチ
ドキナーゼメこより3:Pで標識し、He L a懸濁液に添加した(0.7m
Qの氷冷したH e L a懸濁液に40μaのオリボデオキ/ヌクレオチド溶
液)。一方内部的に標識しI;オリゴヌクレオチドを発現させるために、その中
の一つを5′工2Pill識しI;二つのデカマーを、その一部はデカマーの一
つの5′末端に相補的であり、及びその一部は他のデカマーの3゛末端に相補的
である、オリゴデオキシヌクレオチド(12ヌクレオチドの鎖長)の存在におい
て、T4 DNAリガーゼにより結合した。HeLa結合中の標識されたオリゴ
デオキシヌクレオチドの濃度は、通常lXl0−’ないしlXl0−7Mであっ
た。細胞を滅菌条件下で37℃で最高20時間インキコベートしt;。試料を0
℃に冷却し、DMEでlQmQに希釈し、軽く遠心して細胞をベレット化した。
上澄液を取り出して1天、遠心管を濾紙上にあけた。次いで細胞のベレットを6
回、各回共9顧の氷冷したDME中で洗浄した。上澄液を集めてslの放射能を
検査した。6回の洗浄によって洗液中には実際に放射能は検出されなかった。次
いで細胞ベレットを0゜7mQの氷冷しl: D M Eで再分散し、メルク)
・ロボレーシ5ン(elect、−roporat 1on)容器に移した。エ
レクトロボレーシ!I:/はボッター(Potter)及び共同研究者により、
ボッター等、Proceedings of the National Ac
−ademy of 5ciences、USA、 81ニア156−7165
(1984)に記載された技術の変法により、0℃で行われた。上記文献を参照
して参考とされたい。エレクトロボレーン1ンの間に、短い高圧パルスを細胞ベ
レットが含まれるエレクトロポレーシ!ン容器に印加した:この方法で、細胞膜
は一時的に漏れ易く又は多孔性となり、オリゴヌクレオチドが細胞の外に出るこ
とが可能となっ!;。工し−クトロボレーシ2ン容器はエレクトロポレーン葺ン
後、氷浴中に15分間保持された。内容物を1.5m(lのエツベンドル7 (
Eppenaor f )マイクロ遠心(microfuge)管中に移し、1
2.000xgで5分間遠心した。上澄溶液(即ち、細胞に入ったオリゴマー)
を取り出し、上澄液とベレット(核及び細胞膜成分を含んだ)の両者の放射能を
シンチレーション計数により測定した。
この方法の二つの他の変法も外部的に添加された標識されたオリゴデオキシヌク
レオチドがCEF及びHeLa細胞に入るか否か測定するために使用された。7
5cta”7アルコン(Falcon)フラスコ中で単一層で増殖したCEF細
胞の場合には、血清を含むDME培地を取り出し、血清を含まないDMEで細胞
を一回洗浄し:3!Pオリゴデオキシヌクレオチドを含む2+QのDMEを添加
し;得られる混合物を37℃で15分間インキュベートした。次ぎに細胞を37
℃(周囲温度)で6回洗滲し、各回共1?−のDMEを使用した。次いで2顧の
IN蟻酸を添加し、細胞を氷上龜15分間保持した。CEF又はHeLa細胞に
ついても、インキュベーション後、INの蟻酸の代わりに、細胞を溶解するため
に蒸留水を添加した以外は、同じ手順を行った。両方の方法共に結果は類似して
いた;放射能の約半分が細胞の非沈降画分と関連していたのと同様に、約半分が
核及び細胞膜画分(12,OOOxgで5分間遠心することにより沈降した)と
関連していた。
INの蟻酸又は蒸留水のいずれかを用いる標識された細胞の処理が放射性標識さ
れたオリゴマー(細胞の内部に決して侵入しなかった)の細胞膜画分からの解離
を起こす可能性は、既述の上記の改良エレクトロポレーション技術を用いること
によって試験された″。エレクトロポレーションを用いる結果は、低張度(hy
potonicity)又はlNm1酸により細胞が破壊される場合と一致した
。
これらの試験は記載されt;ような培養細胞によるZ2p−オリゴヌクレオチド
の取り込みを評価することを可能とする。外因性のオリゴデオキシヌクレオチド
によるウィルスの複製の阻害は、細胞によるそれらの充分な量の取り込みに依存
する;これは内因的に転写された又は微量に注射された(microinjec
ted)抗−センス(ant 1−sense) RN Aが使用された時には
事情が異なる。培養された哺乳類の細胞のオリゴデオキシヌクレオチドに対する
透過性は、これらの試験により下記の通りであることが示された:
l)記載された実験方法下で、内部的に又は末端部のいずれかを12pで標識さ
れた20−ヌクレオチド配列物の細胞中への取り込みは初期の数時間のインキュ
ベージ1ンの間に増大したalxlO−tMの外部濃度で、37℃で4時間のイ
ンキュベーション後内部的に標識された20−ヌクレオチド配列、TAGTCT
CAAT−”P−GGGCTGATAAはHeLAJI!l!の内部で約281
O−”Mに達した。上記と同じ条件を用いて行われた他の実験において、2Xl
O−’Mの外部濃度で、37℃で15分間のインキュベーション後、内部的に標
識された20−ヌクレオチ1’配列、TAGTCTCAAT−3”P−GGGC
TGATAAはCEF細胞の内部で見掛は上約1.5xlO−@Mの濃度に達し
た。
2)エレクトロポレーションにより、15分間及び4時間の期間において、ニワ
トリ胚繊維芽細胞から放出された標識されたオリゴデオキシヌクレオチドは、ホ
モ混合物(homomix)V中の薄層DEAE板上での移動、E、ジェイ等、
Nucleic Ac1ds Re5earch、l:331−353(197
4)、及びオリゴデオキシヌクレオチド標識物を用いるPAGEによる双方から
判断して、極めて健全であった。しかし、オリゴデオキシヌクレオチドの分解は
インキュベーションの時間毎に増大した。20時間までに、オリゴデオキシヌク
レオチドの両分の多くは細胞内的に及び細胞外的にも分解したが、分解しないオ
リゴマーもまだ検出され、所望の阻害効果を得るためには充分長期間を要した。
3)末端を標識されたオリゴデオキシヌクレオチドは、内部的に標識する。これ
は部分的に又は完全にイ゛オン性のオリゴマーが細胞内に入ることを示し゛でい
る。それらの細胞内の所在はオリゴヌクレオチド上の修飾基の性質に依存する。
細胞侵入(enjry’)の明らかな証拠は、蛍光染料ローダミンに共有結合的
に結合したオリゴマーの使用から得られる。これらの研究は実験的生物学のため
のワーセスター財団(Worcester Founda−Lion for’
Experimentaly Biology)のダヴイッド・ウルツ(Da
vid Wolf)博士の協力を得て行われtg。ヌクレオシドに共有結合的に
結合したローダミンはHeLa細胞に侵入しない。12−量体のデオキシヌクレ
オチドオリゴマーに結合したロニダミンは零時間では細胞に侵入しない。37℃
で45分間インキュベーション後、オリゴマーに結合したローダミンはローダミ
ン励起波長により誘発される強い蛍光により可視的となり、実際に総てのHe
L−A細胞の核仁笈び被膜中に見出される。37℃でインキュベ−ション後直ち
に、細胞をインキュベーション培地内でローダミン−オリゴマーを除くために洗
浄すると、蛍光は細胞表面には見られHTLV−III/LAVゲノムの主要な
ヌクレオチド配列は、数グループの研究者により上記のように最近数年間で決定
された。下記のゲノムの領域がオリゴヌクレオチド競合的阻害標的として選択さ
れた:a)プライマーtRNA11結合(会合)部位へのヌクレオチド5′の配
列:b)プライマー結合部位及び5′の方向に隣接する区域にまたがる(str
add−1ing)配列;c)プライマー結合部位における配列;d)3’読み
取り枠(open reading frame)区域を発現する、プレ(pr
e) −m RN Aのスプライス(spl 1ce)部位(即ちスプライス供
与部位、スプライス受容部位)からの配列。J、ソドロスキ(Sodroskj
)等、Journal of Viro1ogy155:831−835(1
985) ; F、ワンブースタール(Wong−5Laal)及びR,C,ガ
ロ(Ga 11o)、*狭−ure、317:395−403(1985)参照
。HTLV−1[1/LAVゲノム上ノソレらの位置は第1図に示されている。
HTLV−nl中のtRNA”’プライマー結合部位に、5″一方向に直接隣接
する区域の相補的な、又はプライマー結合部位に相補的な数種の配列が合成され
た。これらは12−ヌクレオチド配列(5’CTGCTAGAGATddT)
、20−ヌクレオチド配列(5°−CTGCTAGAGATTTTCCACAC
) 、及び(pA)s (5’ TTCAAGTCCCTGTTCGGGCGC
CAAAA)の3″末端非相補的的末端部を有する26−ヌクレオチド配列であ
る。第」表に示すように、12−ヌクレオチド配列はプライマー結合部位に近い
(5°の方向に)ヌクレオチドの配列に相補的である:20−ヌクレオチド配列
も又5′の方向に向かってプライマー結合部位に近い配列に相補的であり、12
−ヌクレオチド配列の最初の11ヌクレオチド、並びに他の9の配列を含んでい
る。26−ヌクレオチド配列はプライマー結合部位に相補的である。これらのオ
リゴデオキシヌクレオチドは、HTLV−III−感染細胞の培養物について試
験された;それらは第1表(第3欄)に示すように濃縮物として培養基に添加さ
れた。逆転写酵素活性及びウィルス−コード化(encoded) p 15及
びp24蛋白質の生産の両者が、ウィルスの複写の阻害及び遺伝子発現の阻害を
決定するために測定された。
プライス受容部位に相補的である、ACACCCAATTCTGAAAATGG
の配列を有するオリゴヌクレオチドが、50μg/rIQ(9xlO−’M)添
加されt;時に生じた。表に示すように阻害%はオリゴデオキシヌクレオチドを
用いないでインキュベートされたHTLV−1[[−感染細胞に対して得られた
対照値との比較を基準としている。第1表(第7−911)に示すように、この
配列物が用いられた場合、逆転写活性は67%だけ、p15蛋白質生産は95%
だけ、及びp27蛋白質生産は88%だけ阻害されt;。オリゴデオキシヌクレ
オチドは丁度−回(零時間に)添加され、阻害効果は96時間目に観察された。
第1表に示すように、他のオリゴデオキシヌクレオチドを用いても顕著な阻害が
見出されIこ。
例えばtRNA11プライマー結合部位に対し、HT L V −III/L
AVゲノムの5′方向に隣接する区域に対し相補的な12量体配列物が、第1表
に示すような濃度でHTLV−I[[−感染細胞に添加された時に、逆転写活性
はH9細胞で10−17%、及びPB細胞で30−40%阻害された。ウィルス
のp15及びp24蛋白質生産はH9細胞中で夫々15%及び35−50%だけ
阻害された。PB細胞中ではp15蛋白質生産の阻害は0−35%及びp24蛋
白質の生産の阻害は17−50%の範囲であった。総ての三つの活性の50%の
阻害は、PB細胞においては20−ヌクレオチド配列物の添加の結果として観察
された。組織培養中におけるラウス肉腫ウィルスの阻害に関する研究によれば、
競合するオリゴデオキシヌクレオチドを毎日添加することは零時間に一回投与す
るよりは効果的であるように思われる。P、C,ザメクニク(zamecn i
k)及−demy of 5ciencies、 USA% 75:280−2
84(1978)参照。これは効能の測定は96時間目に行われるから、又添加
されたオリゴデオキシヌクレオチドの時間的に関連する細胞内的及び細胞外的分
解とも一致する。HTLv−■に対する他の化学的治療剤のアッセイにおける全
体的な変動は±5%の近傍にあるから、オリゴデオキシヌクレオチドが試験され
る場合、著しく高度である(第1表参照)。これはH9及びPBS細胞の組織培
養中の細胞内及び細胞外双方の変動するヌクレアーゼ活性に関連させることがで
きる。かような効果はオリゴデオキシヌクレオチドの低濃度において一層顕著と
なる。ddT、イソ尿素基、他の連鎖停止剤により、又はホスホロチオエート、
ホスホロモルホリゾート、ホスホロピペラジン、及びホスホロアミデートのよう
な、ヌクレオシド間燐酸修飾により3″末端を保護されたオリゴデオキシヌクレ
オチドは、一般に上記のものよりは一層効果的な阻害剤であることを認めること
ができる0例えばラウス肉腫ウィルスの阻害に関する研究により、5′及び3′
末端を保護されたバイブリドン(hybr 1don)は未保護の5′及び3′
末端を有するハイの結合部位に近い場所での複製の開始の防止に関して特に適切
である。
H9細胞の組織培養中のHIVの増殖及び発現が、ウィルス逆転写酵素、p17
及びp2424蛋白質、融合細胞形成、及び宿主細胞増殖のアッセイにより検査
された。ウィルス及びオリゴデオキシヌクレオチドが零時間に培養基に添加され
、インキュベージ2ンが37℃で96時間行われた。同じ配列(15量体又は2
0量体のいずれか)の各種のオリゴマーが阻害的性質について比較された;オリ
ゴマーが含まれた未修飾のオリゴマーと比較され;総てのヌクレオシド間燐酸が
ホスホロチオエート、ホスホロモルホリゾート、又はホスホロピペラジン誘導体
のように修飾されたオリゴマー;及び上記の修飾剤により丁度3″及び5゛末端
比較された。
可能性ある阻害のための標的部位も、又主な焦点をスプライス供与及び受容部位
、及びイニシェーシヨン(initiation)及びキャップ部位に置いて各
積行われt;。標的部位及び結果は第3−7表に示されている。−回の実験内で
は、これらの修飾された又は未修飾のオリゴマーによるウィルスの増殖の阻害の
度合の比較は再現性がある。種々な時間で繰り返された実験において及び異なる
バッチのウィルスを用いて誘発された阻害の度合には顕著な可変性が生じた。こ
の変動の理由は不明である。
上記のパラメーターの80−95%はども大きいHIVの増殖及び発現の阻害が
、総てのこれらの部類のオリゴマーの10−100μg/w(1の初期濃度で観
察された。GlC及びTのホモポリマーから成るホスホロチオエート及びランダ
ム配列の20−量体のホスホロチオエートもウィルスの増殖に良好な阻害を与え
た。オリゴデオキシヌクレオチドによるウィルスの阻害には、一つ以上の機構が
これらの試験管内研究において作用した可能性がある。
傭
つ
同等物
当業者には本文内に特殊な例として記載された特異的な具体化に対する多くの同
等物を認識し、又は日常的な範囲を超えない実験を用いて、探知することができ
るであろう。かような同等物は下記の請求の範囲内に包含されるものとして意図
される。
招@赳
補正書の写しく翻訳文)提出口 (特許法第184条の8)平成2年8月27日
、1つ8あわ よ、 ■
1、特許出願の表示
PCT/US 89100752
2、発明の名称
外来性オリゴヌクレオチドによるHTLV−mの抑制3、特許出願人
住所 アメリカ合衆国マサチュセッッ州01545シュルーズベリイ・タイプル
アベニュー222名 称 ウスター・ファウンデーション・フォー・イクスペリ
メンタル・バイオロジー
4、代理人 〒107
(1) 補正書の写しく翻訳文) 1通請求の範囲
1、HTLV−11r複製に必要なHTLV−IIIゲノムの高度に保存された
領域に対して相補的なヌクレオチド配列;HTLV−III遺伝子発現に必要な
HTLV−1[[ゲノムの高度に保存された領域に対して相補的なヌクレオチド
配列;及びHTLV−11[複製に必要なHTLV−IIIゲノムの高度に保存
された領域に対して且つHTLV−I11遺伝子発現に必要なHTLV−1[[
ゲノムの高度に保存された領域に対して相補的なヌクレオチド配列、又はそれら
の均等物から選ばれたヌクレオチド配列から本質的に成り、該HTLV−mゲノ
ムの高度に保存された領域が、キャップ部位ニプライマー結合部位;5′方向に
おけるプライマー結合部位に隣接したヌクレオチド配列;mRNA供与スプライ
ス部位;mRNA受容スプライス部位、HTLV−1[1開始コドン;HTLV
−11[開始コドン;art遺伝子;及びフレームシフトをコードしているHT
LV−IIIゲノムの領域から成る群より選ばれる、HTLV−I[[ゲノムの
高度に保存された領域とハイブリダイゼーションすることができる修飾されたオ
リゴヌクレオチド。
2、HTLV−IIIゲノムの高度に保存された領域に対して相補的であり、該
高度に保存された領域が、
a)tRNA11プライマー結合部位;b)5’方向における前記tRNA”’
プライマー結合部位に隣接したHTLV−mゲノムの領域;
C)前記tRNA”’プライマー結合部位及び5′方向における前記tRNA”
’プライマー結合部位に隣接しf−HT L V −IIIゲノムの領域:d)
mRNA供与スプライス部位;
e)IIIRNA受容スプライス部位:f)gag遺伝子のための開始コドン;
g)env遺伝子のための開始コドン:h)tat遺伝子のI;めの開始コドン
;1)sor遺伝子のための開始コドン;D3’ orf遺伝子のための開始コ
ドン;から成る群より選ばれる、請求の範囲第1項記載の修飾されたオリゴヌク
レオチド。
及びこれらの末端から2番目のヌクレオシド間ホスフェートが、ホスボロチオエ
ート、メチルホスホネート、ホスホロモルホリゾート、ホスポロピペラジン誘導
体又はそれらの組み合わせとして修飾されているオリゴヌクレオチド、
h)5′方向におけるプライマー結合部位に隣接した3′末端配列が、単独で又
は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−1[[の逆転写酵素活性のための
テンプレートとして作用することができないように、ブロックされている、HT
LV−1ffプライマ一結合部位に対して相補的なオリゴヌクレオチド、
i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み
を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ
ド、
j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−1[[
ゲノムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの
化学反応性基を含んで成る、該HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補的な
オリゴヌクレオチド、1)HTLV−IIIゲノムの領域(1つ又は複数)を開
裂することができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る、該HT
LV−IIIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びm)それ
らの均等物、
5、HTLV−Illゲノムの高度に保存された領域とハイブリダイゼーション
することができる修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドを、HTLV−Ill
を含有する細胞に導入し、その際、該修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドを
、HTLV−I[[複製、HTLV−IIN遺伝子発現又はHTLV−[1復製
及びHT L、 V −I[1遺伝子発現の抑制を引き起こすのtこ十分な量で
前記細胞に導入することより成り、該修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドが
、HTLV−I[[複製に必要なHT L V −I[1ゲノムの高度に保存さ
れた領域に対して相補的なオリゴデオキシヌクレオチド;i(T L V −1
[[遺伝子発現に必要なHTLV−mゲノムの高度に保存された領域Iこ対して
相補的なオリゴデオキシヌクレオチド;及びHTLV−■複製に必要なHTLV
−I11ゲノムの高度に保存された領域に対して且つHTLV−I[1遺伝子発
現に必要なHTLV−111ゲノムの高度に保存された領域に対して相補的なヌ
クレオチド配列から成る群より選ばれ、そして該HTLV−mゲノムの高度に保
存された領域が、キャップ部位;プライマー結合部位:5′方向におけるプライ
マー結合部位に隣接したヌクレオチド配列;mRN A供与スプライス部位;m
RNA受容スプライス部位、HTLV−III開始フドコド及びHTLV−1[
1開始コドン;art遺伝子;及びフレームシフトをフードしているH T L
V −IIIInゲノム域から成る群より選ばれる、HTLV−111を含有
する細胞のHTLV−In複製、HTLV−IIIml遺伝子発現その両方を抑
制する生体外方法。
6、HTLV−111を含有する細胞とHTLV−Inゲノムの1個又はそれよ
り多くの領域に対して相補的な修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドと
接触させることより成り、
該領域が、
a)tRN A ”’プライマー結合部位:b)5′方向における前記tRN
A ”’プライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIInゲノム域:
C)前記tRNA□y°プライマー結合部位及び5′方向における前記tRNA
””プライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIInゲノム域;d)mRN
A供与スプライス部位;
e)mRN A受容スプライス部位:
f)gag遺伝子のための開始コドン;g)env遺伝子のj;めの開始コドン
;+1)tat遺伝子のための開始コドン;1)sor遺伝子のための開始コド
ン;j)3’ orf遺伝子のための開始コドン;k)HTLV−I[1ゲノム
のキャップヌクレオチド;1)art選伝遺伝はその一部:
から成る群より選ばれる、
HTLV−1[1を含有する細胞(7) HT L V −Iff複製、HTL
V−IIIml遺伝子発現その両方を抑制する生体外方法。
8、HTLV−I[1に感染した1923球を含有する生物学的試料を、HT
L V −I[1複製、HTLV−IIIml遺伝子発現その両方を抑制するの
に十分な濃度における、HTLV−1[[ゲノムのIII又はそれより多くの領
域とハイブリダイゼーションすることができるオリゴヌクレオチドと一緒にする
ことより成り、
該オリゴヌクレオチドが、HTLV−IIIIn複製要なHTLV−IIIIn
ゲノム度に保存された領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド:HTLV−m
遺伝子発現に必要なHT T−V −I[1ゲノムの高度に保存されt;領域に
対して相補的なオリゴヌクレオチド;及びHTLV−I[1複製に必要なHTL
V−IIIInゲノム度j二保存された領域に対して且つHTLV−m遺伝子発
現に必要なHTLV−mゲノムの高度に保存された領域に対して相補的なオリゴ
ヌクレオチドから成る群より選ばれる、ヒトTリンパ球におけるH T L、
V −I[1複製、HTLV−ml遺伝子発現又はその両方を抑制する化学療法
的方法。
9、HTLV−mに感染した1923球を含有する生物学的試料と、HTLV−
IIIInゲノム個又はそれより多くの領域に対して相補的な且つHTLV−I
IIInゲノム個又はそれより多くの領域と)\イブリダイゼーンヨンすること
ができる修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドと一緒にすることより成り、該
領域が、
a)tRNAlv′プライマー結合部位:b)5′方向における前記tRNA”
’プライマー結合部位に隣接したHTLV−Inゲノムの領域;
C)前記tRNA”プライマー結合部位及び5′方向における前記tRNA”’
プライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIInゲノム域;d)mRN A
供与スプライス部位;
e)mRN A受容スプライス部位:
f)gag遺伝子のための開始コドン;g)env遺伝子のための開始コドン1
h)ta+遺伝子のための開始コドン:1)sor遺伝子のための開始コドン:
D3’ orf遺伝子のための開始コドン:k)キャップヌクレオチド;
から成る群より選ばれる、
ヒトTリンパ球に8けるHTLV−II!複製、HTLV−m遺伝子発現又はそ
の両方を抑制する化学療法的方法。
h)5′方向においてプライマー結合部位に隣接しI;3′末端配列が、単独で
又は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−IIIの逆転写酵素活性のため
のテンプレートとして作用することができないように、ブロックされている、
i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み
を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ
ド、
j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−mゲノ
ムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの化学
反応性基を含んで成る、該HTLV−I[[ゲノムの領域に対して相補的なオリ
ゴヌクレオチド、1)HTLV−IIIゲノムの領域(1つ又は複数)を開裂す
ることができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る、該HTLV
−IIIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びl11)それ
らの均等物、
11、ウィルス複製に必要なウィルスRNA又はウィルスmRNAの高度に保存
された領域に対して相補的なsImされたヌクレオチド配列;ウィルス遺伝子発
現に必要なウィルスRNA又はウィルスmRNAの高度に保存された領域に対し
て相補的な修飾されt;ヌクレオチド配列;ウィルス複製に必要なウィルスRN
A又はmRNAの高度に保存された領域に対して及びウィルス遺伝子発現に必要
なウィルスRNA又はlllRNAの高度に保存された領域に対して相補的な修
飾されたヌクレオチド配列;又はそれらの均等物から本質的に成る、細胞内のウ
ィルスの活性を抑制するのに使用する合成オリゴヌクレオチド。
12、感染性因子の複製に必要な感染性因子のRNA又はmRNAの高度に保存
された領域に対して相補的な修飾されたヌクレオチド配列;感染性因子の遺伝子
の発現に必要な感染性因子のRNA又はmRNAの高度に保存された領域に対し
て相補的な修飾されたヌクレオチド配列:感染性因子の複製に必要な感染性因子
のRNA又はmRNAの高度に保存された領域に対して及び感染性因子の遺伝子
の発現に必要な感染性因子のRNA又はmRNAに対して相補的な修飾されたヌ
クレオチド配列:又はそれらの均等物から本質的に成る、細胞内の感染性因子の
活性を抑制するのに使用する合成オリゴヌクレオチド。
13、HTLV−1[1複製に必要なHTLV−IIIゲノムの高度に保存され
た領域の少なくとも1つに対して相補的な修飾されたオリゴデオキシヌクレオチ
ド、HTLV−1[[遺伝子発現に必要なHTLV−I[[ゲノムの高度に保存
された領域の少なくとも1つに対して相補的な修飾されたオリゴデオキシヌクレ
オチドを、単独又は組み合わせで、修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドが感
染した細胞に入りそしてHTLV−Iffゲノムの相補的領域に結合するのに適
当な条件下に、HTLV−IIIに感染したヒ末梢ヒト赤血球又はHTLV−I
ffに感染した1973球に導入することより成る、HTLV−IIIに感染し
たヒ末梢ヒト赤血球又はHTLV−■に感染した1973球におけるHTLV−
m複製、HTLV−III遺伝子発現又はその両方を抑制する化学療法的方法。
14、修飾された相補的オリゴデオキシヌクレオチドが、HTLV−mゲノムの
領域に対して相補的な修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドから成る群より選
ばれ、該領域が、
a)表3に示されたオリゴヌクレオチドホスホロチオエート、b)表4に示され
たオリゴヌクレオチドホスホロモルホリゾート、C)表5に示されたオリゴヌク
レオチドホスホロブチルアミデート、d)表6に示されたメチルホスホネートを
含んで成るオリゴヌクレオチド、
e)表7に示された5′修飾を有するオリゴヌクレオチド、f)すべてのヌクレ
オシド間ホスフェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロ
モルホリゾート、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾
されているオリゴヌクレオチド、g)3′末端及び末端より2番目のヌクレオシ
ド間ホスフェート、5′末端及び末端より2番目のヌクレオシド間ホスフェート
又は3′及び5′末端の両方及びこれらの末端から2番目のヌクレオシド間ホス
フェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロモルホリゾー
トホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾されているオリ
ゴヌクレオチド、
h)5′方向においてプライマー結合部位に隣接した3′末端配列が、単独で又
は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−1]Iの逆転写酵素活性のための
テンプレートとして作用することができないように、ブロックされている、HT
LV−mプライマー結合部位に対して相補的なオリゴヌクレオチド、
i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み
を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ
ド、
j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−111
ゲノムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの
化学反応性基を含んで成る、該HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補的な
オリゴヌクレオチド、1) HT L V −IIIゲノムの領域(1つ又は複
数)を開裂することができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る
、該HTLV−IIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びm
)それらの均等物、
から成る群より選ばれる、請求の範囲第13項記載の方法。
国際調査報告
1m+嗜レーし−+電(sw+ム&e””””’PCT/IJs8910O’7
52メリカ合衆国マサチュセツツ州01545 シュル−ズベIJイ・コモディ
ワインドライブ46ジ−
Claims (12)
- 1.HTLV−III複製に必要なHTLV−IIIゲノムの高度に保存された 領域に対して相補的なヌクレオチド配列、HTLV−III遺伝子発現に必要な HTLV−IIIゲノムの高度に保存された領域に対して相補的なヌクレオチド 配列、HTLV−III複製に必要なHTLV−IIIゲノムの高度に保存され た領域に対して又はHTLV−III遺伝子発現に必要なHTLV−IIIゲノ ムの高度に保存された領域に対して相補的なヌクレオチド配列、又はそれらの均 等物から本質的に成る修飾されたオリゴヌクレオチド。
- 2.HTLV−IIIゲノムの高度に保存された領域に対して相補的な請求の範 囲第1項記載の修飾されたオリゴヌクレオチドであって、該高度に保存された領 域が、 a)tRNAIVlysプライマー結合部位;b)5′方向における前記tRN AIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; c)前記tRNAIVlysプライマー結合部位及び5′方向における前記tR NAIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; d)mRNA供与スプライス部位; c)mRNA受容スプライス部位; f)gag遺伝子のための開始コドン;g)enV遺伝子のための開始コドン; h)tat遺伝子のための開始コドン;i)sor遺伝子のための開始コドン; j)3′orf遺伝子のための開始コドン;k)HTLV−IIIゲノムのキャ ップヌクレオチド;1)art遺伝子又はその一部; m)フレームシフトをコードしているHTLV−IIIゲノムの領域;及びn) それらの均等物; から成る群より選ばれる、請求の範囲第1項記載の修飾されたオリゴヌクレオチ ド。
- 3.少なくとも8ヌクレオチドの長さである請求の範囲第2項記載の修飾された オリゴデオキシヌクレオチド。
- 4.a)表3に示されたオリゴヌクレオチドホスホロチオエート、b)表4に示 されたオリゴヌクレオチドホスホロモルホリデート、c)表5に示されたオリゴ ヌクレオチドホスホロブチルアミデート、d)表6に示されたメチルホスホネー トを含んで成るオリゴヌクレオチド、 c)表7に示された5′修飾を有するオリゴヌクレオチド、f)すべてのヌクレ オシド間ホスフェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロ モルホリデート、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾 されているオリゴヌクレオチド、g)3′末端及び末端より2番目のヌクレオシ ド間ホスフエート、5′末端及び末端より2番目のヌクレオシド間ホスフェート 又は3′及び5′末端の両方及びこれらの末端から2番目のヌクレオシド間ホス フェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロモルホリデー ト、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾されているオ リゴヌクレオチド、 h)5′方向においてプライマー結合部位に隣接した3′末端配列が、単独で又 は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−IIIの逆転写酵素活性のための テンプレートとして作用することができないように、ブロックされている、HT LV−IIIプライマー結合部位に対して相補的なオリゴヌクレオチド、 i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ ド、 j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−III ゲノムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの 化学反応性基を含んで成る、該HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補的な オリゴヌクレオチド、l)HTLV−IIIゲノムの俵域(1つ又は複数)を開 裂することができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る、該HT LV−IIIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びm)それ らの均等物、 から成る群より選ばれる合成の修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドである、 請求の範囲第2項記載の修飾されたオリゴデオキシヌクレオチド。
- 5.HTLV−III複製、HTLV−III遺伝子発現又はその両方に必要な HTLV−IIIゲノムの高度に保存された領域に対して相補的な修飾されたオ リゴデオキシヌクレオチドを、HTLV−IIIを含有する細胞に導入し、その 際、該修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドを、HTLV−III複製、HT LV−III遺伝子発現又はその両方の抑制を引き起こすのに十分な量で前記細 胞に導入することより成る、HTLV−IIIを含有する細胞のHTLV−II I複製、HTLV−III遺伝子発現又はその両方を抑制する方法。
- 6.HTLV−IIIを含有する細胞とHTLV−IIIゲノムの1個又はそれ より多くの領域に対して相補的な修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドとを、 該修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドがHTLV−III複製、HTLV− III遺伝子発現又はその両方を抑制するのに十分な量で前記細胞中に入るのに 適当な条件下に接触させることより成り、該領域が、 8)tRNAIVlysプライマー結合部位;b)5′方向における前記tRN AIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; c)前記tRNAIVlysプライマー結合部位及び5′方向における前記tR NAIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; d)mRNA供与スプライス部位; d)mRNA受容スプライス部位; f)gag遺伝子のための開始コドン;g)env遺伝子のための開始コドン; h)tat遺伝子のための開始コドン;i)sor遺伝子のための開始コドン; j)3′orf遺伝子のための開始コドン;k)HTLV−IIIゲノムのキャ ップヌクレオチド;l)art遺伝子又はその一部; m)フレームシフトをコードしているHTLV−IIIゲノムの領域;及びn) それらの均等物; から成る群より選ばれる、 HTLV−IIIを含有する細胞のHTLV−III複製、HTLV−III遺 伝子発現又はその両方を抑制する方法。
- 7.修飾されたオリゴデオキシヌクレオチドが、a)表3に示されたオリゴヌク レオチドホスホロチオエート、b)表4に示されたオリゴヌクレオチドホスホロ モルホリデート、c)表5に示されたオリゴヌクレオチドホスホロブチルアミデ ート、d)表6に示されたメチルホスホネートを含んで成るオリゴヌクレオチド 、 e)表7に示された5′修飾を有するオリゴヌクレオチド、f)すべてのヌクレ オシド間ホスフェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロ モルホリデート、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾 されているオリゴヌクレオチド、g)3′末端及び末端より2番目のヌクレオシ ド間ホスフェート、5′末端及び末端より2番目のヌクレオシド間ホスフェート 又は3′及び5′末端の両方及びこれらの末端から2番目のヌクレオシド間ホス フェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロモルホリデー ト、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾されているオ リゴヌクレオチド、 h)5′方向においてプライマー結合部位に隣接した3′末端配列が、単独で又 は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−IIIの逆転写酵素活性のための テンプレートとして作用することができないように、ブロックされている、HT LV−IIIプライマー結合部位に対して相補的なオリゴヌクレオチド、 i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ ド、 j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−III ゲノムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの 化学反応性基を含んで成る、該HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補的な オリゴヌクレオチド、l)HTLV−IIIゲノムの領域(1つ又は複数)を開 裂することができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る、該HT LV−IIIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びm)それ らの均等物、 から成る群より選ばれる、請求の範囲射6項記載の方法。
- 8.HTLV−III複製又は遺伝子発現に必要なHTLV−IIIゲノムの高 度に保存された領域に対して相補的な修飾されたオリゴヌクレオチドを、HTL V−III複製、HTLV−III遺伝子発現又はその両方を抑制するのに十分 な濃度で、個体に投与することより成る、個体におけるHTLV−III複製、 HTLV−III遺伝子発現又はその両方を抑制する化学療法的方法。
- 9.HTLV−IIIゲノムの1個又はそれより多くの領域に対して相補的な修 飾されたオリゴデオキシヌクレオチドを経口投与又は静脈内投与することより成 り、該領域が、 a)tRNAIVlysプライマー結合部位;b)5′方向における前記tRN AIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; c)前記tRNAIVlysプライマー結合部位及び5′方向において前記tR NAIVlysプライマー結合部位に隣接したHTLV−IIIゲノムの領域; d)mRNA供与スプライス部位; e)mRNA受容スプライス部位; f)gag遺伝子のための開始コドン;g)env遺伝子のための開始コドン; h)tat遺伝子のための開始コドン;i)sor遺伝子のための開始コドン; j)3′orf遺伝子のたりの開始コドン;k)HTLV−IIIゲノムのキャ ップヌクレオチド;l)art遺伝子又はその一部; m)フレームシフトをコードしているHTLV−IIIゲノムの領域;及びn) それらの均等物; から成る群より選ばれる、 個体におけるHTLV−III複製、HTLV−III遺伝子発現又はその両方 を抑制する化学療法的方法。
- 10.該オリゴデオキシヌクレオチドが合成オリゴヌクレオチドであり、そして 、 a)表3に示されたオリゴヌクレオチドホスホロチオエート、b)表4に示され たオリゴヌクレオチドホスホロモルホリデート、c)表5に示されたオリゴヌク レオチドホスホロブチルアミデート、d)表6に示されたメチルホスホネートを 含んで成るオリゴヌクレオチド、 e)表7に示された5′修飾を有するオリゴヌクレオチド、f)すべてのヌクレ オシド間ホスフェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロ モルホリデート、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾 されているオリゴヌクレオチド、g)3′末端及び末端より2番目のヌクレオシ ド間ホスフエート、5′末端及び末端より2番目のヌクレオシド間ホスフェート 又は3′及び5′末端の両方及びこれらの末端から2番目のヌクレオシド間ホス フェートが、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、ホスホロモルホリデー ト、ホスホロピペラジン誘導体又はそれらの組み合わせとして修飾されているオ リゴヌクレオチド、 h)5′方向においてプライマー結合部位に隣接した3′末端配列が、単独で又 は組み合わせにおいて、この領域がHTLV−IIIの逆転写酵素活性のための テンプレートとして作用することができないように、プロックされている、HT LV−IIIプライマー結合部位に付して相補的なオリゴヌクレオチド、 i)親油性基、ポリリシン、ポリアルギニン又はオリゴヌクレオチドの取り込み を高める他の作用因子の付加により5′末端で修飾されているオリゴヌクレオチ ド、 j)挿入剤の添加により修飾されたオリゴヌクレオチド、k)HTLV−III ゲノムの領域(1つ又は複数)を架橋することができる1個又はそれより多くの 化学反応性基を含んで成る、該HTLV−IIIゲノムの領域に対して相補なオ リゴヌクレオチド、l)HTLV−IIIゲノムの領域(1つ又は複数)を開裂 することができる1個又はそれより多くの化学反応性基を含んで成る、該HTL V−IIIゲノムの領域に対して相補的なオリゴヌクレオチド、及びm)それら の均等物、 から成る群より選ばれる、 請求の範囲第9項記載の方法。
- 11.ウイルス複製に必要なウイルスRNA又はウイルスmRNAの領域に対し て相補的な修飾されたヌクレオチド配列;ウイルス遺伝子発現に必要なウイルス RNA又はウイルスmRNAの領域に対して相補的な修飾されたヌクレオチド配 列;ウイルス複製に必要なウイルスRNA又はmRNAに対して及びウイルス遺 伝子発現に必要なウイルスRNA又はmRNAに対して相補的な修飾されたヌク レオチド配列;又はそれらの均等物から本質的に成る、細胞内のウイルスの活性 を抑制するのに使用する合成オリゴヌクレオチド。
- 12.感染性因子の複製に必要な感染性因子のRNA又はmRNAの領域に対し て相補的な修飾されたヌクレオチド配列;感染性因子の遺伝子の発現に必要な感 染性因子のRNA又はmRNAの領域に対して相補的な修飾されたヌクレオチド 配列;感染性因子の複製に必要な感染性因子のRNA又はmRNAの領域に対し て及び感染性因子の遺伝子の発現に必要な感染性因子のRNA又はmRNAに対 して相補的な修飾されたヌクレオチド配列;又はそれらの均等物から本質的に成 る、細胞内の感染性因子の活性を抑制するのに使用する合成オリゴヌクレオチド 。
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