TW201726920A - 具高活性及減低脫靶之siRNA構造 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於使用RNA干擾來調節靶基因之表現之化合物、組合物及方法。本發明之RNAi構造及分子可用於以高RNAi活性程度及減低脫靶作用來調節或靜默基因表現。有利構造包含靶向任一具有一或多個位於種子區(seed region)中之2'-去氧核苷酸之基因之siRNA。該等RNA干擾分子可用於預防或治療疾病之方法中。

Description

具高活性及減低脫靶之siRNA構造
本發明係關於由基於核酸之分子構成之生物醫藥及治療劑之領域。更特定而言，本發明係關於利用RNA干擾(RNAi)來調節基因表現之化合物構造及其用途。
RNA干擾(RNAi)已用於動物中由短干擾RNA(siRNA)調介之序列特異性轉譯後基因靜默。例如參見Zamore等人，Cell,2000，第101卷，第25-33頁；Fire等人，Nature,1998，第391卷，第806811頁；Sharp,Genes & Development,1999，第13卷，第139-141頁。
細胞中之RNAi反應可由雙鏈RNA(dsRNA)觸發，但機制尚未完全理解。一般而言，siRNA長度可為約21至約23個核苷酸且包含長度為約19個核苷酸之鹼基對雙鏈體區。
RNAi涉及稱為RNA誘導靜默複合物(RISC)之內核酸酶複合物。siRNA具有反義或引導鏈，該反義或引導鏈進入RISC複合物中且調介具有與siRNA雙鏈體之反義鏈互補之序列之單鏈RNA靶的裂解。siRNA之另一鏈係隨從鏈。靶RNA在與siRNA雙鏈體之反義鏈互補之區域中部裂解。例如參見Elbashir等人，Genes & Development,2001，第15卷，第188- 200頁。
為改良用作藥劑之siRNA化合物之性質，已以各種方式來修飾siRNA化合物之構造以改良穩定性且減低脫靶效應。siRNA之脫靶活性涉及調節除靶向RNA外之細胞核酸，此可經由各種機制發生。
siRNA化合物之修飾包含任一核苷酸之鹼基、糖及/或主鏈之構造變化。修飾siRNA核苷酸之一種方式係使用去氧核苷酸代替siRNA中之某些核糖核苷酸。特定而言，去氧核苷酸通常用於siRNA構造之懸突或末端核苷酸中。
然而，在siRNA構造中使用去氧核苷酸之缺點在於，去氧核苷酸不能用於siRNA之種子區中。此乃因該siRNA修飾因基因靜默活性有所減低而並不有益。
迫切需要減低脫靶作用且不損失活性之用於調節基因表現之RNAi構造。
特定而言，基於致癌基因及癌症相關基因之RNAi阻抑之治療劑需要高效且穩定之siRNA序列及構造。
需要用於調節基因表現之具有高度活性構造之siRNA化合物。
本發明係關於用於使用RNA干擾調節靶基因之表現之化合物、組合物及方法。本發明之siRNA化合物及構造可針對調節基因表現具有高度活性。
本發明之RNAi構造可用於以令人吃驚之高活性程度及減低脫靶作用來調節基因表現。
在一些實施例中，本發明提供用於藉由RNA干擾達成基因靜默之分 子，其減低脫靶作用且不損失活性。
在其他實施例中，本發明提供藉由RNA干擾達成基因靜默之分子，其減低脫靶作用且具有出人意料高之基因靜默活性。
本發明之RNAi分子可提供高效且穩定之siRNA構造，其可用於基於基因之RNAi阻抑來進行治療。
在其他實施例中，本發明之構造、分子及組合物可用於預防或治療疾病或改善與一或多種基因有關之病狀或病症之症狀的方法中。
本發明實施例包含下列部分：一種核酸分子，其中：a)該分子具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈；b)分子之每一鏈長度為15至30個核苷酸；c)反義鏈之15至30個核苷酸之鄰接區與mRNA之序列互補；d)有義鏈之至少一部分與反義鏈之至少一部分互補，且該分子具有長度為15至30個核苷酸之雙鏈體區，其中雙鏈體區中自反義鏈之5’端在位置3至8之一或多個核苷酸係去氧核苷酸。mRNA可為人類mRNA。
在一些實施例中，核酸分子反義鏈可在複數個位置具有去氧核苷酸，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。
核酸分子可為有效調節mRNA之表現之RNAi分子。
在某些實施例中，核酸分子可有效抑制選自蛋白質編碼基因、原致癌基因、致癌基因、腫瘤阻抑基因及細胞信號傳導基因之基因之表現。
在其他實施例中，mRNA可為表現包含以下之人類蛋白質家族之任一成員或子成員之人類mRNA：SRY、β-球蛋白、RAS、胞質GST、粒線體GST、MAPEG GST、GST-π、p16、p21、p53、血清白蛋白、VII型膠原、補體C3、載脂蛋白B、苯丙胺酸羥化酶、VIII因子、杭丁頓蛋白(Huntingtin)、RB1視網膜母細胞瘤蛋白、CFTR、肌聯蛋白(Titin)、肌營養相關蛋白(Utrophin)及肌肉萎縮蛋白(Dystrophin)。
核酸分子減弱mRNA之IC50可為小於100pM或小於50pM或小於10pM。在某些實施例中，核酸分子可在分子之單一投與之後在活體內將mRNA抑制至少25%。
在一些實施例中，分子之每一鏈長度為18至22個核苷酸。雙鏈體區長度可為19個核苷酸。在某些實施例中，聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈可係呈單鏈連結，且在一端利用一個環連結形成雙鏈體區。
核酸分子可具有鈍端。在某些實施例中，核酸分子可具有一或多個3’懸突。
本發明實施例包含在雙鏈體區中具有一或多個經修飾或化學修飾之核苷酸之核酸分子。經修飾或化學修飾之核苷酸可為2'-O-烷基取代核苷酸、2'-去氧-2'-氟取代核苷酸、硫代磷酸酯核苷酸、鎖核苷酸或其任一組合。
本發明另外涵蓋含有核酸分子及醫藥上可接受之載劑之醫藥組合物。載劑可為脂質分子或脂質體。
本發明實施例進一步包含含有核酸分子之載體或細胞。
本發明亦涵蓋藉由基因靜默預防、治療或改善有需要之個體之疾病之方法，其係藉由向個體投與含有核酸分子之組合物來達成。疾病可為惡性腫瘤、癌症、肉瘤或癌瘤。
本發明實施例包含核酸分子組合物預防、改善或治療有需要之個體之疾病或病狀之用途。
在某些實施例中，本發明組合物可用於醫學療法中。
在其他實施例中，本發明組合物可用於治療人類或動物體。
在其他實施例中，本發明組合物可用以製備或製造用於預防、改善或治療有需要之個體之疾病或病狀之藥劑。
圖1：圖1展示藉由靶向GST-π之本發明siRNA在活體內顯著減小正位肺癌腫瘤。將GST-π siRNA以脂質體調配物形式在2mg/kg之劑量下投與呈現A549正位肺癌腫瘤之無胸腺裸小鼠。在驗屍時量測治療組及媒劑對照組之最終原發性腫瘤重量。GST-π siRNA在此6週研究中展示抑制肺癌腫瘤之顯著效能。如圖1中所展示，在43天之後，GST-π siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制，其中最終原發性腫瘤平均重量與對照相比顯著減小2.8倍。
圖2：圖2展示GST-π siRNA之活體內腫瘤抑制效能。利用使用A549細胞之癌症異種移植物模型以及0.75mg/kg之相對較低之siRNA劑量。GST-π siRNA在數天內展示有利腫瘤抑制。在36天之後，GST-π siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制，其中最終腫瘤平均體積與對照相比顯著減小約2倍。
圖3：圖3展示GST-π siRNA在圖2之終點時之活體內腫瘤抑制效能。 GST-π siRNA展示有利腫瘤抑制且平均腫瘤重量減小2倍以上。
圖4：圖4展示，本發明之GST-π siRNA在活體外藉由細胞凋亡大大增加癌細胞死亡。GST-π siRNA使得PUMA(細胞凋亡之生物標記物)上調，此與細胞活力之損失有關。在圖4中，自轉染GST-π siRNA之後2-6天，PUMA之表現大大增加。
圖5：圖5展示，本發明之GST-π siRNA在活體內提供針對A549異種移植物腫瘤之減弱效能。在無胸腺裸(nu/nu)雌性小鼠(查理士河(Charles River))使用靶向GST-π之siRNA觀察到GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。如圖5中所展示，在4mg/kg之劑量下，在注射之後24小時檢測到GST-π mRNA顯著減小約40%。
圖6：圖6展示，本發明之GST-π siRNA在活體內抑制胰臟癌異種移植物腫瘤。在以脂質體調配物形式投與6至8週齡無胸腺裸雌性小鼠中之胰臟癌異種移植物腫瘤時，GST-π siRNA提供活體內基因靜默功效。如圖6中所展示，使用介於0.375mg/kg至3mg/kg靶向GST-π之siRNA之間之劑量獲得劑量反應。GST-π siRNA在投與數天內之後展示有利腫瘤抑制，腫瘤體積在終點時減小約2倍。
圖7：圖7展示，本發明之GST-π siRNA展現增加之血清穩定性。如圖7中所展示，GST-π siRNA之有義鏈(圖7，上圖)及反義鏈(圖7，下圖)在血清中之半衰期(t½)約為100分鐘。
圖8：圖8展示，本發明之GST-π siRNA在血漿中以調配物形式展現增強之穩定性。圖8展示在PBS中培育ofGST-π siRNA於50%人類血清中之脂質體調配物且在不同時間點下檢測剩餘siRNA。如圖8中所展示，GST-π siRNA之調配物在血漿中之半衰期(t½)遠長於100小時。
圖9：圖9展示GST-π siRNA之引導鏈之活體外減弱。如圖9中所展示，與不展現效應之具有混雜序列之對照相比，GST-π siRNA之引導鏈減弱大致為指數式。
圖10：圖10展示圖9之GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱。如圖10中所展示，GST-π siRNA之隨從鏈脫靶減弱大大減小，且基本上無效應。
圖11：圖11展示若干高度活性GST-π siRNA之引導鏈之活體外減弱。如圖11中所展示，GST-π siRNA之引導鏈減弱活性大致為指數式。
圖12：圖12展示圖11之GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱。如圖12中所展示，GST-π siRNA之隨從鏈脫靶減弱活性顯著減小至低於約500pM。
圖13：圖13展示高度活性GST-π siRNA之引導鏈之活體外減弱。如圖13中所展示，GST-π siRNA之引導鏈減弱活性大致為指數式。
圖14：圖14展示圖13之GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱。如圖14中所展示，GST-π siRNA之隨從鏈脫靶減弱活性顯著減小。
圖15：圖15展示p21 siRNA之活體內腫瘤抑制效能。利用使用A549細胞之癌症異種移植物模型以及0.75mg/kg之相對較低之siRNA劑量。p21 siRNA在數天內展示有利腫瘤抑制。在30天之後，GST-π siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制，其中最終腫瘤平均體積與對照相比顯著減小2倍以上。
本發明係關於用於用以調節基因表現之基於核酸之治療之化合物、組合物及方法。
在一些實施例中，本發明提供有效用於RNA干擾之分子以及可使基 因表現靜默之構造及組合物。
本發明之構造及組合物可用於預防或治療各種疾病。
在其他實施例中，本發明提供用於遞送及攝取本發明之一或多種治療性RNAi分子之組合物以及其使用方法。本發明之基於RNA之組合物可用於預防或治療惡性腫瘤(例如癌症)之方法中。
本發明之治療組合物包含有效用於RNA干擾之核酸分子。治療性核酸分子可靶向各種基因以達成基因靜默。
在各個實施例中，本發明提供多種可有效作為小干擾RNA(siRNA)且可調控或靜默基因表現之分子。
本發明實施例另外提供用於將本發明siRNA遞送至需要預防或治療疾病之個體之媒劑、調配物或脂質奈米顆粒調配物。本發明另外涵蓋向哺乳動物投與siRNA作為治療劑之方法。
本發明之治療分子及組合物可藉由向有需要之個體投與化合物或組合物用於針對預防或治療疾病之RNA干擾。
本發明提供多種RNAi分子，其中每一分子具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈；分子之每一鏈長度為15至30個核苷酸；反義鏈之15至30個核苷酸之鄰接區至少部分地與mRNA之序列互補；且有義鏈之至少一部分與反義鏈之至少一部分互補，且該分子具有長度為15至30個核苷酸之雙鏈體區。
本發明之RNAi分子可具有與人類mRNA之序列互補之15至30個反義鏈核苷酸的鄰接區，該鄰接區位於分子之雙鏈體區中。
在一些實施例中，RNAi分子可具有與人類mRNA之序列互補之15至30個反義鏈核苷酸之鄰接區。
本發明實施例可另外提供針對有需要之哺乳動物預防、治療或改善疾病或病狀之一或多種症狀或減小發生疾病或病狀之風險或延遲疾病或病狀之發作的方法。
用於通用基因體靜默之RNAi構造
本發明實施例可提供靶向任一基因之RNAi分子，其展現用於使基因表現靜默之高活性。
本發明之RNAi分子可針對基因表現靜默展現令人吃驚之高活性，同時提供減低脫靶效應。
在一些實施例中，本發明之RNAi分子含有一或多個2'-去氧核苷酸。在該等實施例中，一或多個2'-去氧核苷酸可位於siRNA之種子區中。
一或多種2'-去氧核苷酸可為單-去氧核苷酸。
如本文中所使用，去氧核苷酸係指單-2'-去氧核苷酸。
2'-去氧核苷酸可在2’位置經鹵素取代。
在某些實施例中，本發明之RNAi分子在siRNA之反義或引導鏈中含有一或多個2'-去氧核苷酸。更特定而言，一或多個去氧核苷酸可位於自siRNA之反義鏈之5’端之位置1至8。在某些實施例中，一或多個去氧核苷酸可位於自siRNA之反義鏈之5’端之位置2至8。在其他實施例中，一或多個去氧核苷酸可位於自siRNA之反義鏈之5’端之位置3至8。
本發明涵蓋可在複數個位置具有含有去氧核苷酸之反義鏈之siRNA構造。
在一些實施例中，siRNA構造可在自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者具有含有去氧核苷酸之反義鏈。
在其他實施例中，siRNA構造可在自反義鏈之5’端之位置3、5及7中 之每一者具有含有去氧核苷酸之反義鏈。
在其他實施例中，siRNA構造可在自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者具有含有去氧核苷酸之反義鏈。
在某些實施例中，siRNA構造可在自反義鏈之5’端之位置3至8中之每一者具有含有去氧核苷酸之反義鏈。
在一些實施例中，siRNA構造可在自反義鏈之5’端之位置5至8中之每一者具有含有去氧核苷酸之反義鏈。
任一該等構造可與其他位置之一或多個經修飾或化學修飾之核苷酸進行組合。
本發明之RNAi分子可以小於約200pM之有利IC50抑制基因之mRNA表現。在某些實施例中，本發明之RNAi分子可以小於約100pM或小於約50pM或小於約30pM或小於約20pM或小於約10pM或小於約5pM或小於約1pM之有利IC50抑制基因之mRNA表現。
在其他實施例中，在單一投與時，本發明之RNAi分子可在活體內將基因之mRNA表現程度抑制至少25%。
本發明siRNA可靶向任一基因。
本發明siRNA可靶向之基因之實例包含HUGO基因命名委員會(Gene Nomenclature Committee)之基因家族索引(Gene Families Index)中所列示的基因。
本發明siRNA可靶向之基因之實例包含核基因、粒線體基因、蛋白質編碼基因、原致癌基因、致癌基因、腫瘤阻抑基因及細胞信號傳導基因。
本發明siRNA可靶向之基因之實例包含表現包含以下之人類蛋白質 家族之任一成員或子成員之基因：SRY、β-球蛋白、RAS、胞質GST、粒線體GST、MAPEG GST、GST-π、p16、p21、p53、血清白蛋白、VII型膠原、補體C3、載脂蛋白B、苯丙胺酸羥化酶、VIII因子、杭丁頓蛋白、RB1視網膜母細胞瘤蛋白、CFTR、肌聯蛋白、肌營養相關蛋白及肌肉萎縮蛋白。
經修飾及化學修飾之siRNA
本發明實施例涵蓋經修飾或化學修飾以提供用於治療應用之增強性質(例如用於基因靜默之增加之活性及功效)之siRNA分子。本發明提供可具有增加之血清穩定性以及減低脫靶效應之經修飾或化學修飾之siRNA分子，其不損失siRNA分子用於基因調節及基因靜默之活性及功效。在一些態樣中，本發明提供以各種組合具有增強siRNA之穩定性及效能之修飾或化學修飾之siRNA。
如本文中所使用，術語修飾及化學修飾係指在siRNA之天然核苷酸構造或核酸酸構造中作出之變化，其涵蓋siRNA具有一或多個核苷酸類似物、改變之核苷酸、非標準核苷酸、非天然核苷酸及其組合。
在一些實施例中，siRNA中之經修飾或化學修飾構造之數量可包含所有構造組份及/或siRNA分子之所有核苷酸。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有以下修飾之siRNA：核苷酸之糖基團之修飾、核苷酸之核鹼基之修飾、核酸主鏈或鏈接之修飾、一或多個核苷酸在siRNA鏈末端之構造之修飾及其組合。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含在糖之2'碳處具有取代基修飾的siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含在鏈之5'端、3'端或此兩端具 有修飾的siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有在鏈間產生互補性失配之修飾的siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有5'-丙胺端、5'-磷酸化端、3'-嘌呤黴素端或3'-生物素端基團之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有2'-氟取代核糖核苷酸、2'-OMe取代核糖核苷酸、2'-去氧核糖核苷酸、2'-胺基取代核糖核苷酸、2'-硫代取代核糖核苷酸之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個5-鹵代尿苷、5-鹵代胞苷、5-甲基胞苷、核糖胸苷、2-胺基嘌呤、2,6-二胺基嘌呤、4-硫代尿苷或5-胺基烷基尿苷之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個硫代磷酸酯基團之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個2'-氟取代核糖核苷酸、2'-氟尿苷、2'-氟胞苷、2'-去氧核糖核苷酸、2'-去氧腺苷或2'-去氧鳥苷之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個硫代磷酸酯鏈接之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個伸烷基二醇鏈接、氧基-硫烷基鏈接或氧基羰基氧基鏈接之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個去氧無鹼基基團、肌苷、N3-甲基-尿苷、N6,N6-二甲基-腺苷、假尿苷、嘌呤核糖核苷及利巴韋林(ribavirin)之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個3’或5’倒轉末端基團之siRNA。
經修飾及化學修飾之siRNA之實例包含具有一或多個5-(2-胺基)丙基尿苷、5-溴尿苷、腺苷、8-溴鳥苷、7-去氮-腺苷或N6-甲基腺苷之siRNA。
GST-π及RNAi分子
已發現，各種人類癌症組織與突變KRAS基因之出現相關。在一些情形下，組織亦存在升高含量之麩胱甘肽S-轉移酶Pi(GST-π)表現。(Miyanishi等人，Gastroenterology,2001，第121卷：865-874，摘要)舉例而言，在患有各種胃腸道惡性腫瘤之患者中觀察到升高之血清GST-π含量。(Niitsu等人，Cancer,1989，第63卷，第2期，第317-323頁，摘要)
GST-π係藉由催化疏水性及親電性化合物與還原型麩胱甘肽之偶聯而在解毒中發揮作用之酶之GST家族成員。可在活體外使用siRNA減小GST-π表現。(Niitsu等人，US 2014/0315975 A1)。然而，現有siRNA藥劑存在許多缺點，例如不足活性、脫靶效應、缺乏血清穩定性及缺乏活體內功效或效能。
實例性靶人類麩胱甘肽S-轉移酶π(人類GST-π)mRNA之核酸序列揭示於基因庫登錄號NM_000852.3(hGSTP1)中，且長度為986個核苷酸。
熟習此項技術者應理解，所報告序列可隨時間改變且由此納入本文之核酸分子中所需之任何變化。
本發明實施例可提供用於使用小核酸分子使GST-π表現基因靜默之組合物及方法。核酸分子之實例包含有效用於RNA干擾之分子(RNAi分子)、短干擾RNA(siRNA)、雙鏈RNA(dsRNA)、微小RNA(miRNA)及 短髮夾RNA(shRNA)分子以及DNA引導之RNA(ddRNA)、Piwi-相互作用RNA(piRNA)及重複序列關聯siRNA(rasiRNA)。該等分子能夠針對GST-π基因表現調介RNA干擾。
本文所揭示之組合物及方法亦可用於治療個體之各種惡性腫瘤。
本發明之核酸分子及方法可用於下調編碼GST-π之基因之表現。
本發明之組合物及方法可包含一或多個核酸分子，該等核酸分子(獨立地或組合)可調節或調控GST-π蛋白及/或編碼GST-π蛋白之基因、編碼GST-π且與維持及/或發生與GST-π有關之疾病、病狀或病症(例如惡性腫瘤)有關之蛋白質及/或基因的表現。
參照GST-π之實例性序列來闡述本發明之組合物及方法。熟習此項技術者應理解，本發明之各個態樣及實施例係關於任一相關GST-π基因、序列或變體(例如同系物基因及轉錄物變體)及多型性(包含與任一GST-π基因有關之單核苷酸多型性(SNP))。
在一些實施例中，本發明之組合物及方法可提供下調GST-π基因(例如人類GST-π)之表現之雙鏈短干擾核酸(siRNA)分子。
本發明之RNAi分子可(例如)使用互補序列或藉由納入可提供額外靶序列之非規範鹼基對(例如失配及/或搖擺鹼基對)來靶向GST-π及任一同源序列。
在鑑別失配之情況下，可使用非規範鹼基對(例如失配及/或搖擺鹼基)生成靶向一個以上基因序列之核酸分子。
舉例而言，可使用非規範鹼基對(例如UU及CC鹼基對)生成能夠靶向用於區分共有序列同源性之GST-π靶之序列之核酸分子。因此，RNAi分子可靶向在同源基因之間保守之核苷酸序列，且可使用單一RNAi分子抑 制一種以上基因之表現。
在一些態樣中，本發明之組合物及方法包含針對GST-π mRNA具有活性之RNAi分子，其中RNAi分子包含與任一編碼GST-π序列之mRNA互補之序列。
在一些實施例中，本發明之RNAi分子可針對GST-π RNA具有活性，其中RNAi分子包含與具有變體GST-π編碼序列之RNA(例如業內已知與惡性腫瘤有關之突變體GST-π基因)互補之序列。
在其他實施例中，本發明之RNAi分子可包含可與GST-π基因之核苷酸序列相互作用且調介GST-π基因表現之靜默之核苷酸序列。
抑制GST-π表現之核酸分子可具有有義鏈及反義鏈，其中該等鏈形成雙鏈體區。核酸分子可在雙鏈體區中具有一或多個經修飾或化學修飾(包含業內已知之該等修飾)之核苷酸。siRNA之懸突中之任一核苷酸亦可經修飾或化學修飾。
在一些實施例中，較佳之經修飾或化學修飾之核苷酸係2'-去氧核苷酸。在其他實施例中，經修飾或化學修飾之核苷酸可包含2'-O-烷基取代核苷酸、2'-去氧-2'-氟取代核苷酸、硫代磷酸酯核苷酸、鎖核苷酸或其任一組合。
在某些實施例中，較佳構造可在複數個位置具有含有去氧核苷酸之反義鏈，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。該等構造中之任一者可與雙鏈體區中一或多個2'-去氧-2'-氟取代核苷酸進行組合。
本發明之核酸分子可以小於約200pM之有利IC50抑制GST-π mRNA之表現。另外，在單一投與時，核酸分子可在活體內將GST-π mRNA表現程度抑制至少25%。
醫藥組合物涵蓋於本發明中，其可含有一或多種如本文所闡述之siRNA與醫藥上可接受之載劑之組合。可使用任一適宜載劑，包含業內已知者以及脂質分子、奈米顆粒或脂質體，其中之任一者可囊封siRNA分子。
本發明揭示治療與GST-π表現有關之疾病之方法，該等方法包含向有需要之個體投與含有一或多種siRNA之組合物。擬治療疾病可尤其包含惡性腫瘤、癌症、由表現突變KRAS之細胞引起之癌症、肉瘤及癌瘤。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表1中。
表1之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表2中。
表2之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C 及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。小寫字母f係指2’-去氧-2’-氟取代，舉例而言，fU係2’-去氧-2’-氟-U。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表3中。
表3之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。小寫字母f係指2’-去氧-2’-氟取代，舉例而言，fU係2’-去氧-2’-氟-U。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表4中。
表4之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。小寫字母f係指2’-去氧-2’-氟取代，舉例而言，fU係2’-去氧-2’- 氟-U。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表5中。
表5之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。小寫字母f係指2’-去氧-2’-氟取代，舉例而言，fU係2’-去氧-2’-氟-U。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
本發明之靶向GST-π mRNA之RNAi分子之實例展示於表6中。
表6之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。小寫字母f係指2’-去氧-2’-氟取代，舉例而言，fU係2’-去氧-2’-氟-U。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
在一些實施例中，本發明提供多種核酸分子，其中：a)該分子具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈；b)分子之每一鏈長度為15至30個核苷酸；c)反義鏈之15至30個核苷酸之鄰接區與編碼GST-π之mRNA之序列互補；d)有義鏈之至少一部分與反義鏈之至少一部分互補，且該分子具有長度為15至30個核苷酸之雙鏈體區。
在一些實施例中，核酸分子可在反義鏈中具有與編碼GST-π之mRNA 之序列互補之15至30個核苷酸的鄰接區，該鄰接區位於分子之雙鏈體區中。
在其他實施例中，核酸分子可在反義鏈中具有與編碼GST-π之mRNA之序列互補之15至30個核苷酸的鄰接區。
在某些實施例中，核酸分子之每一鏈長度可為18至22個核苷酸。核酸分子之雙鏈體區長度可為19個核苷酸。
在替代形式中，核酸分子可具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈，該等鏈係呈單鏈連結且在一端利用一個環連結形成雙鏈體區。
本發明之核酸分子之一些實施例可具有鈍端。在某些實施例中，核酸分子可具有一或多個3’懸突。
本發明提供多種核酸分子，其係具有基因靜默活性之RNAi分子。本發明核酸分子可為具有基因靜默活性之dsRNA、siRNA、微小-RNA、或shRNA，及DNA引導之RNA(ddRNA)、Piwi-相互作用RNA(piRNA)或重複序列關聯siRNA(rasiRNA)。該核酸分子可有效用於抑制GST-π之表現。
本發明實施例另外提供減弱GST-π之IC50小於100pM之核酸分子。
本發明之其他實施例提供減弱GST-π之IC50小於50pM之核酸分子。
本發明另外涵蓋含有一或多種本發明核酸分子以及醫藥上可接受之載劑之組合物。在某些實施例中，載劑可為脂質分子或脂質體。
本發明之化合物及組合物可用於預防或治療GST-π相關疾病之方法中，其係藉由向有需要之個體投與化合物或組合物來達成。
本發明方法可利用本發明化合物來預防或治療惡性腫瘤。惡性腫瘤可呈現於各種疾病中，例如與GST-π表現有關之癌症、由表現突變KRAS 之細胞引起之癌症、肉瘤、纖維肉瘤、惡性纖維性組織細胞瘤、脂肪肉瘤、橫紋肌肉瘤、平滑肌肉瘤、血管肉瘤、卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)、淋巴管肉瘤、滑膜肉瘤、軟骨肉瘤、骨肉瘤、癌瘤、腦腫瘤、頭頸癌、乳癌、肺癌、食管癌、胃癌、十二指腸癌、闌尾癌、結腸直腸癌、直腸癌、肝癌、胰臟癌、膽囊癌、膽管癌、肛門癌、腎癌、尿道癌、膀胱癌、前列腺癌、睪丸癌、子宮癌、卵巢癌、皮膚癌、白血病、惡性淋巴瘤、上皮惡性腫瘤及非上皮性惡性腫瘤。
P21及RNAi分子
p21係由CDKN1A基因編碼且屬CIP/KIP家族之細胞循環調控蛋白。此蛋白質可用於藉由經由結合至細胞週期蛋白-CDK複合物抑制複合物之效應來抑制G1期及G2/M期下之細胞循環進展。具體而言，p21基因藉由p53(腫瘤阻抑基因之一)發生活化。已報導，在因DNA損害或諸如此類而活化p53時，p53活化p21，從而細胞循環停滯於G1期及G2/M期。
p21過度表現於各種人類癌症(包含前列腺癌瘤、子宮頸癌瘤、乳癌瘤及鱗狀細胞癌瘤)中且在許多情形下p21上調與腫瘤等級、侵襲性及侵犯性正相關。例如參見Chang等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，2000，第97卷，第8期，第4291-96頁。同樣，已報導，p21上調與許多癌症形式(包含腦癌、前列腺癌、卵巢癌、乳癌及食管細胞癌)中之致瘤性及較差預後有關。例如參見Winters等人，Breast Cancer Research,2003，第5卷，第6期，第R242-R249頁。同樣，疾病可為年齡相關疾病，包含動脈粥樣硬化、阿茲海默氏病(Alzheimer’s disease)、類澱粉變性及關節炎。例如參見Chang等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2000，第97卷，第8期，第4291-96頁。
p21存在於各種動物(包含人類)中。關於人類CDKN1A(p21)之序列資訊參見：NM_000389.4、NM_078467.2、NM_001291549.1、NM_001220778.1、NM_001220777.1(NP_001207707.1、NP_001278478.1、NP_001207706.1、NP_510867.1、NP_000380.1)。
靶人類p21 mRNA揭示於基因庫登錄號NM_000389.4(CDKN1A)中，且長度為2175個鹼基對。
熟習此項技術者應理解，所報告序列可隨時間改變且由此納入本文之核酸分子中所需之任何變化。
本發明實施例可提供用於使用小核酸分子使p21表現基因靜默之組合物及方法。核酸分子之實例包含有效用於RNA干擾之分子(RNAi分子)、短干擾RNA(siRNA)、微小-RNA(miRNA)及短髮夾RNA(shRNA)分子以及DNA引導之RNA(ddRNA)、Piwi-相互作用RNA(piRNA)及重複序列關聯siRNA(rasiRNA)。該等分子能夠針對p21基因表現調介RNA干擾。
本文所揭示之組合物及方法亦可用於治療個體之各種惡性腫瘤。
本發明之核酸分子及方法可用於下調編碼p21之基因之表現。
本發明之組合物及方法可包含一或多個核酸分子，該等核酸分子(獨立地或組合)可調節或調控p21蛋白及/或編碼p21蛋白之基因、編碼p21且與維持及/或發生與p21有關之疾病、病狀或病症(例如惡性腫瘤)有關之蛋白質及/或基因的表現。
參照p21之實例性序列來闡述本發明之組合物及方法。熟習此項技術者應理解，本發明之各個態樣及實施例係關於任一相關p21基因、序列或變體(例如同系物基因及轉錄變體)及多型性(包含與任一p21基因有關之單 一核苷酸多型性(SNP))。
在一些實施例中，本發明之組合物及方法可提供下調p21基因(例如人類CDKN1A)之表現之雙鏈短干擾核酸(siRNA)分子。
本發明之RNAi分子可(例如)使用互補序列或藉由納入可提供額外靶序列之非規範鹼基對(例如失配及/或搖擺鹼基對)來靶向p21及任一同源序列。
在鑑別失配之情況下，可使用非規範鹼基對(例如失配及/或搖擺鹼基)生成靶向一個以上基因序列之核酸分子。
舉例而言，可使用非規範鹼基對(例如UU及CC鹼基對)生成能夠靶向用於區分共有序列同源性之p21靶之序列之核酸分子。因此，RNAi分子可靶向在同源基因之間保守之核苷酸序列，且可使用單一RNAi分子抑制一種以上基因之表現。
在一些態樣中，本發明之組合物及方法包含針對p21 mRNA具有活性之RNAi分子，其中RNAi分子包含與任一編碼p21序列之mRNA互補之序列。
在一些實施例中，本發明之RNAi分子可針對p21 RNA具有活性，其中RNAi分子包含與具有變體p21編碼序列之RNA(例如業內已知與惡性腫瘤有關之突變體p21基因)互補之序列。
在其他實施例中，本發明之RNAi分子可包含可與p21基因之核苷酸序列相互作用且調介p21基因表現之靜默之核苷酸序列。
抑制p21表現之核酸分子可具有有義鏈及反義鏈，其中該等鏈形成雙鏈體區。核酸分子可在雙鏈體區中具有一或多個經修飾或化學修飾(包含業內已知之該等修飾)之核苷酸。siRNA之懸突中之任一核苷酸亦可經修 飾或化學修飾。
在一些實施例中，較佳之經修飾或化學修飾之核苷酸係2'-去氧核苷酸。在其他實施例中，經修飾或化學修飾之核苷酸可包含2'-O-烷基取代核苷酸、2'-去氧-2'-氟取代核苷酸、硫代磷酸酯核苷酸、鎖核苷酸或其任一組合。
在某些實施例中，較佳構造可在複數個位置具有含有去氧核苷酸之反義鏈，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。該等構造中之任一者可與雙鏈體區中一或多個2'-去氧-2'-氟取代核苷酸進行組合。
本發明之核酸分子可以小於約200pM之有利IC50抑制p21 mRNA之表現。另外，在單一投與時，核酸分子可在活體內將p21 mRNA表現程度抑制至少25%。
醫藥組合物涵蓋於本發明中，其可含有一或多種如本文所闡述之siRNA與醫藥上可接受之載劑之組合。可使用任一適宜載劑，包含業內已知者以及脂質分子、奈米顆粒或脂質體，其中之任一者可囊封siRNA分子。
本發明揭示治療可與p21表現有關之疾病之方法，該等方法包含向有需要之個體投與含有一或多種siRNA之組合物。擬治療疾病可尤其包含惡性腫瘤、癌症、由表現突變KRAS之細胞引起之癌症、肉瘤及癌瘤。
本發明之靶向p21 mRNA之RNAi分子之實例展示於表7中。
表7：p21之RNAi分子序列
表7之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、g、c、t分別代表2’-去氧-A、2’-去氧-G、2’-去氧-C及胸苷。mU係2’-甲氧基-U。
本發明之靶向p21 mRNA之RNAi分子之實例展示於表8中。
表8之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫字母a、u、g、c、t分別係指2’-去氧-A、2’-去氧-U、2’-去氧-G、2’-去氧-C及去氧胸苷(dT=T=t)。加下劃線係指2’-OMe取代(例如U)。N係A、C、G、U、U、a、c、g、u、t或經修飾、倒轉或經化學修飾之核苷酸。
本發明實施例涵蓋表1-8中根據上文實例經修飾或化學修飾之siRNA分子。
在一些實施例中，本發明提供多種核酸分子，其中：a)該分子具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈；b)分子之每一鏈長度為15至30個核苷酸；c)反義鏈之15至30個核苷酸之鄰接區與編碼p21之mRNA之序列互 補；及d)有義鏈之至少一部分與反義鏈之至少一部分互補，且該分子具有長度為15至30個核苷酸之雙鏈體區。
在一些實施例中，核酸分子可在反義鏈中具有與編碼p21之mRNA之序列互補之15至30個核苷酸的鄰接區，且該鄰接區位於分子之雙鏈體區中。
在其他實施例中，核酸分子可在反義鏈中具有與編碼p21之mRNA之序列互補之15至30個核苷酸的鄰接區。
在其他態樣中，本發明之核酸分子可具有長度為18至22個核苷酸之每一分子鏈。核酸分子可具有長度為19個核苷酸之雙鏈體區。
在某些實施例中，核酸分子可具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈，該等鏈係呈單鏈連結且在一端利用一個環連結形成雙鏈體區。
本發明之核酸分子可具有鈍端，且可具有一或多個3’懸突。
本發明之核酸分子可為有效用於基因靜默之RNAi分子(例如有效用於基因靜默之dsRNA)、siRNA、微小-RNA或有效用於基因靜默之shRNA以及DNA引導之RNA(ddRNA)、Piwi-相互作用RNA(piRNA)及重複序列關聯siRNA(rasiRNA)。
本發明提供多種有效用於抑制p21表現之核酸分子。在一些實施例中，核酸分子可針對p21減弱具有小於100pM之IC50。
在其他實施例中，核酸分子可針對p21減弱具有小於50pM之IC50。
本發明另外涵蓋含有一或多種本發明核酸分子及醫藥上可接受之載劑之組合物。載劑可為脂質分子或脂質體。
本發明之化合物及組合物可用於預防或治療p21相關疾病之方法中，其係藉由向有需要之個體投與化合物或組合物來達成。
在其他態樣中，本發明包含治療與p21表現有關之疾病之方法，其係藉由向有需要之個體投與含有一或多種本發明核酸分子之組合物來達成。疾病可為惡性腫瘤，其可尤其呈現於與p21表現有關之疾病(例如癌症)中。
本發明方法可利用本發明化合物來預防或治療惡性腫瘤。惡性腫瘤可呈現於各種疾病中，例如與p21表現有關之癌症、由表現突變KRAS之細胞引起之癌症、肉瘤、纖維肉瘤、惡性纖維性組織細胞瘤、脂肪肉瘤、橫紋肌肉瘤、平滑肌肉瘤、血管肉瘤、卡波西氏肉瘤、淋巴管肉瘤、滑膜肉瘤、軟骨肉瘤、骨肉瘤、癌瘤、腦腫瘤、頭頸癌、乳癌、肺癌、食管癌、胃癌、十二指腸癌症、闌尾癌、結腸直腸癌、直腸癌、肝癌、胰臟癌、膽囊癌、膽管癌、腎癌、尿道癌、膀胱癌、前列腺癌、睪丸癌、子宮癌、卵巢癌、皮膚癌、白血病、惡性淋巴瘤、上皮惡性腫瘤及非上皮性惡性腫瘤。
本發明實施例可提供可用於下調或抑制基因及/或蛋白質之表現之RNAi分子。
本發明之RNAi分子可個別地使用或與用於調節一或多種基因之表現之其他siRNA組合使用。
本發明之RNAi分子可個別地使用，或與其他用於預防或治療疾病或改善病狀或病症之症狀之已知藥物組合或聯合使用。
可使用本發明之RNAi分子以序列特異性方式調節或抑制基因表現。
本發明之RNAi分子可包含使一系列鄰接核苷酸至少部分地與人類mRNA互補之引導鏈。
本發明實施例可包含預防、治療或改善有需要之個體之疾病或病狀 之症狀的方法。
在一些實施例中，預防、治療或改善個體之惡性腫瘤症狀之方法可包含向個體投與本發明之RNAi分子以調節個體或有機體中的基因表現。
在一些實施例中，本發明涵蓋下調細胞或有機體中之基因表現之方法，其係藉由使細胞或有機體與本發明之RNAi分子接觸來達成。
靶向Hsp47之RNAi分子
在一些實施例中，本發明可提供多種用於調節熱休克蛋白47(Hsp47)(用於細胞內傳輸及成熟之膠原特異性分子伴護蛋白)之表現之RNAi分子及組合物。
用於Hsp47之siRNA之一些實例在US 8,710,209中給出，該案件之全部內容出於所有目的以引用方式併入本文中。
Hsp47或其同源基因序列揭示於(例如)基因庫登錄號AB010273(人類)、X60676(小鼠)或M69246(大鼠，gp46)中。
已揭示用於阻抑Hsp47之藥劑以抑制纖維化。例如參見US 8,173,170 B2，其全部內容出於所有目的以引用方式併入本文中。然而，存在涉及抑制惡性腫瘤研發、進展及生長中之Hsp47之效應之有限資訊。
在一些實施例中，本發明之siRNA分子之每一鏈長度可為15至60個核苷酸或長度為15至40個核苷酸或長度為19至25個核苷酸。
在某些實施例中，本發明提供用於治療惡性腫瘤之含有RNAi分子(其係靶向Hsp47之RNAi分子)之醫藥組合物。
本發明之靶向Hsp47 mRNA之RNAi分子之實例展示於表9中。
表9：用於Hsp47之RNAi分子序列
表9之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫d代表「去氧」。
在表9中，靶向Hsp47之任一RNAi分子之反義鏈可替代地在複數個位置具有去氧核苷酸，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。
本發明之靶向Hsp47 mRNA之RNAi分子之其他實例展示於表10中。
表10之關鍵詞：名稱：rX代表核糖核苷酸，mX代表2’-O-甲基核糖核苷酸，25rX代表具有2’-5’鏈接之核糖核苷酸，C3代表1,3-丙二醇間隔體，idAB代表倒轉1,2-二去氧-D-核糖，P代表3’-末端上之磷酸酯基團。
在表10中，靶向Hsp47之任一RNAi分子之反義鏈可替代地在複數個位置具有去氧核苷酸，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。
靶向MCL1之RNAi分子
在一些實施例中，本發明可提供多種用於調節基因智人骨髓樣細胞白血病1(MCL1)轉錄變體2 mRNA之表現之RNAi分子及組合物。
MCL1揭示於(例如)登錄號NM_182763.2(人類)處。
本發明之靶向MCL1 mRNA之RNAi分子之實例展示於表11中。
表11之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫d代表「去氧」。
在表11中，靶向MCL1之任一RNAi分子之反義鏈可替代地在複數個位置具有去氧核苷酸，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。
靶向ARAF之RNAi分子
在一些實施例中，本發明可提供一系列用於調節基因智人A-Raf原致癌基因絲胺酸/蘇胺酸激酶(ARAF)轉錄變體1 mRNA之表現之RNAi分子及組合物。
ARAF揭示於(例如)登錄號NM_001654.4(人類)處。
本發明之靶向ARAF mRNA之RNAi分子之實例展示於表12中。
表12之關鍵詞：大寫A、G、C及U分別係指核糖-A、核糖-G、核糖-C及核糖-U。小寫d代表「去氧」。
在表12中，靶向ARAF之任一RNAi分子之反義鏈可替代地在複數個 位置具有去氧核苷酸，複數個位置係下列中之一者：自反義鏈之5’端之位置4、6及8中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自反義鏈之5’端之位置3-8中之每一者；及自反義鏈之5’端之位置5-8中之每一者。
RNA干擾
一般而言，siRNA長度可為約21至約23個核苷酸且包含長度為約19個核苷酸之鹼基對雙鏈體區。
RNAi涉及稱為RNA誘導靜默複合物(RISC)之內核酸酶複合物。siRNA具有反義或引導鏈，該反義或引導鏈進入RISC複合物中且調介具有與siRNA雙鏈體之反義鏈互補之序列之單鏈RNA靶的裂解。siRNA之另一鏈係隨從鏈。靶RNA在與siRNA雙鏈體之反義鏈互補之區域中部裂解。例如參見Elbashir等人，Genes & Development,2001，第15卷，第188-200頁。
如本文中所使用，術語「有義鏈」係指siRNA分子中與siRNA分子之相應反義鏈之至少一部分部分地或完全互補之核苷酸序列。siRNA分子之有義鏈可包含與靶核酸序列具有同源性之核酸序列。
如本文中所使用，術語「反義鏈」係指siRNA分子中與靶核酸序列之至少一部分部分地或完全互補之核苷酸序列。siRNA分子之反義鏈可包含與siRNA分子之相應有義鏈之至少一部分互補之核酸序列。
RNAi分子可藉由以序列特異性方式調介RNA干擾來下調或減弱基因表現。例如參見Zamore等人，Cell,2000，第101卷，第25-33頁；Elbashir等人，Nature,2001，第411卷，第494-498頁；Kreutzer等人，WO2000/044895；Zernicka-Goetz等人，WO2001/36646；Fire等人， WO1999/032619；Plaetinck等人，WO2000/01846；Mello等人，WO2001/029058。
如本文中所使用，關於基因表現之術語「抑制」、「下調」或「減小」意指，基因表現或編碼一或多種蛋白質之mRNA分子之含量或一或多種所編碼蛋白質之活性減小至低於在不存在本發明之RNAi分子或siRNA下所觀察。舉例而言，相對於在不存在本發明之RNAi分子或siRNA下所觀察，表現程度、mRNA含量或所編碼蛋白質活性值可減小至少1%或至少10%或至少20%或至少50%或至少90%或更多。
亦可使用RNAi分子來減弱病毒基因表現，且由此影響病毒複製。
RNAi分子可自單獨聚核苷酸鏈：有義鏈或隨從鏈及反義鏈或引導鏈製得。引導鏈及隨從鏈至少部分地互補。引導鏈及隨從鏈可形成具有約15至約49個鹼基對之雙鏈體區。
在一些實施例中，siRNA之雙鏈體區可具有17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48或49個鹼基對。
在某些實施例中，RNAi分子可在RISC複合物中較為活躍，且具有針對RISC較為活躍之雙鏈體區長度。
在其他實施例中，RNAi分子可作為Dicer受質較為活躍以轉化成可在RISC複合物中較活躍之RNAi分子。
在一些態樣中，RNAi分子可在長分子之相對端具有互補之引導及隨從序列部分，從而該分子可與互補序列部分形成雙鏈體區，且各鏈在雙鏈體區之一端由核苷酸或非核苷酸連接體連接。例如髮夾配置或柱及環配置。連接體與鏈之相互作用可為共價鍵或非共價鍵相互作用。
本發明之RNAi分子可包含將核酸之有義區接合至核酸之反義區之核苷酸、非核苷酸或混合核苷酸/非核苷酸連接體。核苷酸連接體可為長度≧2個核苷酸(例如長度約3、4、5、6、7、8、9或10個核苷酸)之連接體。核苷酸連接體可為核酸適配體。本文所用之「適配體」或「核酸適配體」係指特異性結合至靶分子之核酸分子，其中核酸分子具有包含由靶分子在其天然環境中識別之序列的序列。或者，適配體可為結合至靶分子之核酸分子，其中靶分子不與核酸天然結合。舉例而言，可使用適配體結合至蛋白質之配體結合構造域，由此預防天然配體與蛋白質之相互作用。例如參見Gold等人，Annu Rev Biochem,1995，第64卷，第763-797頁；Brody等人，J.Biotechnol.,2000，第74卷，第5-13頁；Hermann等人，Science,2000，第287卷，第820-825頁。
非核苷酸連接體之實例包含無鹼基核苷酸、聚醚、聚胺、聚醯胺、肽、碳水化合物、脂質、聚烴或其他聚合化合物(例如聚乙二醇，例如具有2至100個乙二醇單元者)。一些實例闡述於Seela等人，Nucleic Acids Research,1987，第15卷，第3113-3129頁；Cload等人，J.Am.Chem.Soc.,1991，第113卷，第6324-6326頁；Jaeschke等人，Tetrahedron Lett.,1993，第34卷，第301頁；Arnold等人，WO1989/002439；Usman等人，WO1995/006731；Dudycz等人，WO1995/011910；及Ferentz等人，J.Am.Chem.Soc.,1991，第113卷，第4000-4002頁。
RNAi分子可具有一或多個來自雙鏈體區之懸突。懸突(其係非鹼基配對單鏈區域)長度可為一至八個核苷酸或更長。懸突可為3'-端懸突，其中鏈之3'-端具有一至八個核苷酸之單鏈區域。懸突可為5'-端懸突，其中鏈之5'-端具有一至八個核苷酸之單鏈區域。
RNAi分子之懸突可具有相同長度，或可為不同長度。
RNAi分子可具有一或多個鈍端，其中雙鏈體無懸突端，且鏈鹼基配對至雙鏈體區端。
本發明之RNAi分子可具有一或多個鈍端，或可具有一或多個懸突，或可具有鈍端及懸突端之組合。
RNAi分子之鏈之5'-端可位於鈍端中，或可位於懸突中。RNAi分子之鏈之3'-端可位於鈍端中，或可位於懸突中。
RNAi分子之鏈之5'-端可位於鈍端中，而3'-端位於懸突中。RNAi分子之鏈之3'-端可位於鈍端中，而5'-端位於懸突中。
在一些實施例中，RNAi分子之兩端皆係鈍端。
在其他實施例中，RNAi分子之兩端皆具有懸突。
5'-及3'-端之懸突可具有不同長度。
在某些實施例中，RNAi分子可具有鈍端，其中反義鏈之5'-端及有義鏈之3'-端不具有任一懸突核苷酸。
在其他實施例中，RNAi分子可具有鈍端，其中反義鏈之3'-端及有義鏈之5'-端不具有任一懸突核苷酸。
RNAi分子可在雙鏈體區中具有鹼基配對失配。
RNAi分子之懸突中之任一核苷酸可為去氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。
一或多個去氧核糖核苷酸可位於5'-端，其中RNAi分子之另一鏈之3'-端可具有懸突，或可不具有去氧核糖核苷酸懸突。
一或多個去氧核糖核苷酸可位於3'-端，其中RNAi分子之另一鏈之5'-端可具有懸突，或可不具有去氧核糖核苷酸懸突。
在一些實施例中，RNAi分子之一或多個或所有懸突核苷酸可為2'-去氧核糖核苷酸。
Dicer受質RNAi分子
在一些態樣中，RNAi分子可具有適於作為Dicer受質之長度，其可經處理以產生RISC活性RNAi分子。例如參見Rossi等人，US2005/0244858。
作為Dicer受質之雙鏈RNA(dsRNA)可具有足夠長度，從而其由Dicer處理以產生活性RNAi分子，且可進一步包含下列性質中之一或多者：(i)Dicer受質dsRNA可不對稱，例如在反義鏈上具有3'懸突，及(ii)Dicer受質dsRNA可在有義鏈上具有經修飾3'端以引導dsRNA之Dicer結合之定向並處理成活性RNAi分子。
在某些實施例中，Dicer受質dsRNA中之最長鏈長度為24-30個核苷酸。
Dicer受質dsRNA可對稱或不對稱。
在一些實施例中，Dicer受質dsRNA可具有22-28個核苷酸之有義鏈及24-30個核苷酸之反義鏈。
在某些實施例中，Dicer受質dsRNA可在反義鏈之3'端具有懸突。
在其他實施例中，Dicer受質dsRNA可具有長度為25個核苷酸之有義鏈及長度為27個核苷酸之反義鏈，且具有2鹼基3'-懸突。懸突之長度可為1、2或3個核苷酸。有義鏈亦可具有5'磷酸酯。
不對稱Dicer受質dsRNA可在有義鏈之3'-端具有兩個去氧核糖核苷酸以代替兩個核糖核苷酸。
Dicer受質dsRNA之有義鏈長度可為約22至約30或約22至約28或約 24至約30或約25至約30或約26至約30或約26及29或約27至約28個核苷酸。
Dicer受質dsRNA之有義鏈長度可為22、23、24、25、26、27、28、29或30個核苷酸。
在某些實施例中，Dicer受質dsRNA可具有至少長度為約25個核苷酸且不超過約30個核苷酸長度之有義鏈及反義鏈。
在某些實施例中，Dicer受質dsRNA可具有長度為26至29個核苷酸之有義鏈及反義鏈。
在某些實施例中，Dicer受質dsRNA可具有長度為27個核苷酸之有義鏈及反義鏈。
Dicer受質dsRNA之有義鏈及反義鏈可具有相同長度(如在具有鈍端時)或不同長度(如在具有懸突時)，或可具有鈍端及懸突。
Dicer受質dsRNA可具有長度為19、20、21、22、23、24、25、26或27個核苷酸之雙鏈體區。
Dicer受質dsRNA之反義鏈可具有任一在生物條件下複性至有義鏈序列之至少一部分(例如在真核細胞之細胞質內)之序列。
具有有義鏈及反義鏈之Dicer受質可由第三構造(例如連接體基團或連接體寡核苷酸)連接。舉例而言，連接體連結dsRNA之兩條鏈，從而在複性時形成髮夾。
Dicer受質之有義鏈及反義鏈通常互補，但可在鹼基配對時具有失配。
在一些實施例中，Dicer受質dsRNA可不對稱，從而有義鏈具有22-28個核苷酸且反義鏈具有24-30個核苷酸。
Dicer受質dsRNA之一條鏈、尤其反義鏈之區域可具有至少19個核苷酸之序列長度，其中該等核苷酸位於毗鄰反義鏈之3'端之21-核苷酸區域中且與自靶基因產生之RNA的核苷酸序列充分互補。
Dicer受質dsRNA之反義鏈可在5'-端具有1至9個核糖核苷酸以得到22-28個核苷酸之長度。在反義鏈長度為21個核苷酸時，則可在3'-端添加1-7個核糖核苷酸或2-5個核糖核苷酸或4個核糖核苷酸。所添加核糖核苷酸可具有任一序列。
Dicer受質dsRNA之有義鏈可具有24-30個核苷酸。有義鏈可與反義鏈實質上互補以在生物條件下複性至反義鏈。
使用RNAi分子之方法
本發明之核酸分子及RNAi分子可藉由直接施加分子或將分子與載劑或稀釋劑組合而遞送至細胞或組織。
可藉由以下方式將本發明之核酸分子及RNAi分子遞送至或投與細胞、組織、器官或個體：直接施加分子與載劑或稀釋劑或任一幫助、促使或促進進入細胞中之其他遞送媒劑(例如病毒序列、病毒材料或脂質或脂質體調配物)。
本發明之核酸分子及RNAi分子可與陽離子脂質複合、包裝於脂質體內或以其他方式遞送至靶細胞或組織。核酸或核酸複合物可經由直接皮膚施加、經皮施加或注射離體或在活體內局部投與相關組織。
遞送系統可包含(例如)水性及非水性凝膠、乳霜、乳液、微乳液、脂質體、軟膏、水性及非水性溶液、洗劑、氣溶膠、烴基質及粉末，且可含有賦形劑(例如增溶劑及滲透增強劑)。
本發明之組合物及方法可包含含有以容許表現核酸分子之方式編碼 本發明之至少一種RNAi分子之核酸序列的表現載體。
本發明之核酸分子及RNAi分子可表現自插入DNA或RNA載體中之轉錄單元。重組載體可為DNA質體或病毒載體。體可使用瞬時表現核酸分子之病毒載。
舉例而言，載體可含有編碼雙鏈體之RNAi分子之二條鏈之序列，或含有自我互補且由此形成RNAi分子之單一核酸分子。表現載體可包含編碼兩個或更多個核酸分子之核酸序列。
核酸分子可表現於來自真核啟動子之細胞內。熟習此項技術者應認識到，任一核酸可表現於來自適當DNA/RNA載體之真核細胞中。
在一些態樣中，可使用病毒構築體來將表現構築體引入細胞中以用於轉錄由表現構築體編碼之dsRNA構築體。
可藉由靜脈內、肌內或腹膜腔內注射或經口或藉由吸入或如業內已知之其他方法將脂質調配物投與動物。
已知且可使用用於投與寡核苷酸之醫藥上可接受之調配物。
治療疾病之方法
疾病之實例包含癌症、肉瘤、纖維肉瘤、惡性纖維性組織細胞瘤、脂肪肉瘤、橫紋肌肉瘤、平滑肌肉瘤、血管肉瘤、卡波西氏肉瘤、淋巴管肉瘤、滑膜肉瘤、軟骨肉瘤、骨肉瘤及癌瘤。
在某些態樣中，本發明方法可利用本發明化合物來預防或治療任一器官或組織中之惡性腫瘤及癌症，包含(例如)腦腫瘤、頭頸癌、乳癌、肺癌、食管癌、胃癌、十二指腸癌、結腸直腸癌、肝癌、胰臟癌、膽囊癌、膽管癌、腎癌、尿道癌、膀胱癌症、前列腺癌、睪丸癌、子宮癌、卵巢癌、皮膚癌、白血病、惡性淋巴瘤、上皮惡性腫瘤及非上皮惡性腫瘤。
用於活體外減弱之實例性方案
在轉染之前一天，使用100μl含有10% FBS之DMEM(HyClone目錄號SH30243.01)將細胞以2×103個細胞/孔塗佈於96孔板中且在含有5% CO2(於空氣中)加濕大氣之37℃培育器中培養。在轉染之前，將培養基更換為90μl含有2% FBS之Opti-MEM I減血清培養基(Life Technologies目錄號31985-070)。然後，將0.2μl Lipofectamine RNAiMax(Life Technologies目錄號13778-100)與4.8μl Opti-MEM I在室溫下混合5分鐘。接下來，將1μl siRNA與4μl Opti-MEM I混合且與LF2000溶液組合，並在無渦旋下輕微混合。在室溫下經5分鐘之後，將混合物在室溫下再培育10分鐘以使得形成RNA-RNAiMax複合物。另外，向孔中添加10μl RNA-RNAiMax複合物，且人工輕微振盪培養板。將細胞在含有5% CO2(於空氣中)之加濕大氣之37℃培育器中培育2小時。將培養基更換為含有2% FBS之新鮮Opti-MEM I減血清培養基。在轉染之後24小時，使用冰冷PBS將細胞洗滌一次。使用50μl Cell-to-Ct裂解緩衝液(Life Technologies目錄號4391851 C)在室溫下將細胞裂解5-30分鐘。添加5μl終止溶液，且將其在室溫下培育2分鐘。立即使用TAQMAN之RT-qPCR量測mRNA含量。可在-80℃下冷凍試樣且以後再分析。
用於血清穩定性之實例方案
將0.2mg/ml siRNA與10%人類血清在37℃下一起培育。在某些時間點(0、5、15及30min)，將200μl試樣等分並使用200μl萃取溶劑(氯仿：苯酚：異戊醇=24：25：1)萃取。將試樣渦旋且在13,000rpm及室溫下離心10min，然後轉移頂層溶液並使用0.45μm過濾器過濾。將濾液轉移至300μl HPLC注射小瓶中。對於LCMS而言，移動相為MPA：100mM HFIP+7 mM TEA水溶液，MPB：50%甲醇+50%乙腈。管柱：Waters Acquity OST 2.1×50mm,1.7μm。
實例
實例1：發現本發明之靶向GST-π之siRNA在活體外有效用於基因靜默。發現GST-π siRNA關於基因減弱之劑量依賴性活性展現低於約250皮莫耳(pM)且低至1pM之IC50。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定siRNA減弱效能。使用表1之siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱，如表13中所展示。
如表13中所展示，表1之GST-π siRNA之活性在17-235pM範圍內，此適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例2：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之本發明GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造BU2’(SEQ ID NO：131及157)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表14中所展示構造BU2’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
表14：對於基於構造BU2’之GST-π siRNA在A549細胞系中之GST-π mRNA之劑量依賴性減弱
如表14中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之構造BU2’之GST-π siRNA的活性令人吃驚且出人意料地增加多達6倍。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有位於反義鏈種子區中之位置3、5及7或位置4、6及8之三個去氧核苷酸之構造的GST-π siRNA提供令人吃驚地增加之基因減弱活性。
表14中針對在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之GST-π siRNA所展示之活性在5pM至8pM範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例3：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之本發明GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造A9’(SEQ ID NO：183及195)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表15中所展示構造A9’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
表15：對於基於構造A9’之GST-π siRNA在A549細胞系中之GST-π mRNA之劑量依賴性減弱
如表15中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有三至六個去氧核苷酸之構造A9’之GST-π siRNA的活性令人吃驚地增加多達24倍。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有位於反義鏈種子區中之位置4、6及8或位置1、3、5及7或位置3-8或位置5-8或位置3、5及7之三至六個去氧核苷酸之構造的GST-π siRNA提供出人意料地增加之基因減弱活性。
表15中針對在反義鏈之種子區中具有三至六個去氧核苷酸之GST-π siRNA所展示之活性在1pM至15pM範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例4：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造B13’(SEQ ID NO：207及222)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表16中所展示構造B13’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
如表16中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之構造B13’之GST-π siRNA的活性出人意料地增加。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有位於反義鏈種子區中之位置4、6及8之三個去氧核苷酸之構造的GST-π siRNA提供出人意料地增加之基因減弱活性。
表16中針對在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之GST-π siRNA所展示之活性在11pM之皮莫耳範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例5：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造B4’(SEQ ID NO：261及273)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表17中所展示構造B4’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
如表17中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有六個去氧核苷酸之構造B4’之GST-π siRNA的活性出人意料地增加兩倍以上。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有位於反義鏈種子區中之位置3-8之六個去氧核苷酸之構造的GST-π siRNA提供令人吃驚地增加之基因減弱活性。
表17中針對在反義鏈之種子區中具有六個去氧核苷酸之GST-π siRNA所展示之活性在113pM之皮莫耳範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例6：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造B2’(SEQ ID NO：237及249)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表18中所展示構造B2’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
如表18中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有三至四個去氧核苷酸之構造B2’之GST-π siRNA的活性令人吃驚地增加多達4倍。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有位於反義鏈種子區中之位置5-8、位置1、3、5及7或位置3、5及7之三至四個去氧核苷酸之構造的GST-π siRNA提供出人意料地增加之基因減弱活性。
表18中針對在反義鏈之種子區中具有三至四個去氧核苷酸之GST-π siRNA所展示之活性在30-100pM範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例7：含有一或多個2’-去氧-2’-氟取代核苷酸之GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料地增加之基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造BU2’(SEQ ID NO：131及157)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表19中所展示構 造BU2’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
如表19中所展示，與不含2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於具有一或多個2’-F去氧核苷酸之構造BU2’之GST-π siRNA之活性令人吃驚地增加多達10倍。
該等數據展示，與不含2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有一或多個2’-F去氧核苷酸之構造之GST-π siRNA提供出人意料地增加之基因減弱活性。
表19中所展示具有一或多個2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA之活性在3pM至13pM範圍內，此格外適用於許多用途，包含作為用於活體內之藥劑。
實例8：含有一或多個2’-去氧-2’-氟取代核苷酸之GST-π siRNA之構造在活體外提供出人意料地增加之基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造B13’(SEQ ID NO：207及222)之GST-π siRNA之減弱效能。使用基於如表20中所展示構 造B13’之GST-π siRNA觀察GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。
如表20中所展示，與不含2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，基於具有三個位於非懸突位置之2’-F去氧核苷酸之構造B13’之GST-π siRNA的活性令人吃驚地增加約3倍。
該等數據展示，與不含2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA相比，具有含有一或多個2’-F去氧核苷酸之構造之GST-π siRNA提供出人意料地增加之基因減弱活性。
表20中所展示具有一或多個2’-F去氧核苷酸之GST-π siRNA之活性在6pM之皮莫耳範圍內，此格外適用於許多用途，包含作為用於活體內之藥劑。
實例9：正位A549肺癌小鼠模型。本發明之GST-π siRNA可在活體內展現正位肺癌腫瘤之顯著減小。在此實例中，在以脂質體調配物形式投與無胸腺裸小鼠之正位肺癌腫瘤時，GST-π siRNA在活體內提供基因減弱功效。
一般而言，正位腫瘤模型可展現藥物效能及功效以及改良之預測能力之直接臨床相關性。在正位腫瘤模型中，將腫瘤細胞直接移植至相同種類之細胞所源自之器官中。
藉由比較在驗屍時針對治療組及媒劑對照組所量測之最終原發性腫瘤重量來評估siRNA調配物針對人類肺癌A549之抗腫瘤效能。
圖1展示基於構造BU2(SEQ ID NO：61及126)之GST-π siRNA之活體內正位肺癌腫瘤抑制。利用正位A549肺癌小鼠模型以及2mg/kg靶向GST-π之siRNA之相對較低劑量。
在此6週研究中，GST-π siRNA展示顯著及出人意料地有利之肺腫瘤抑制效能。如圖1中所展示，在43天之後，GST-π siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制效能，其中最終腫瘤平均重量與對照相比顯著減小2.8倍。
對於此研究而言，使用5-6週齡雄性NCr nu/nu小鼠。在實驗週期期間，將實驗動物維持於HEPA過濾環境中。將siRNA調配物在使用之前儲存於4℃下，且在注射至小鼠中之前升溫至室溫保持10分鐘。
對於此A549人類肺癌正位模型而言，在手術正位移植(SOI)當天，自具有A549腫瘤異種移植物之動物之皮下位點收穫腫瘤原料且置於RPMI-1640培養基中。去除壞死組織且將活組織切割成1.5-2mm3切片。使用異氟醚吸入將動物麻醉且使用碘及酒精將手術區域滅菌。使用一對手術剪刀在小鼠之左胸壁中產生大約1.5cm長之橫向切口。在第三肋骨與第四肋骨之間產生肋間切口且暴露左肺。使用8-0手術縫線(耐倫)將一個A549腫瘤片段移植至肺表面上。使用6-0手術縫線(絲)縫合胸壁。藉由胸腔內穿刺使用具有25G X 1 ½針之3cc注射器使肺膨脹以驅除胸腔中之剩餘空氣。使用6-0手術絲縫線縫合胸壁。上述操作之所有程序皆係使用7×放大率顯微鏡在HEPA過濾之層流罩下來實施。
在腫瘤移植之後三天，將具有模型腫瘤之小鼠隨機分成10隻小鼠/組之組。對於所關注組，在腫瘤移植之後三天開始治療10隻小鼠。
對於所關注組，調配物係(可電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K：DSPE-PEG-2K)脂質體組合物。脂質體囊封GST-π siRNA。
對於研究終點，在開始治療之後42天時將實驗小鼠處死。切下原發性腫瘤且在電子天平上稱重以用於後續分析。
為估計化合物毒性，在整個實驗時段期間，將治療組及對照組之小鼠之平均體重維持於正常範圍內。在小鼠中未觀察到其他毒性症狀。
實例10：本發明之GST-π siRNA在活體內展現癌症異種移植物腫瘤之顯著減小。在以脂質體調配物形式投與癌症異種移植物腫瘤時，GST-π siRNA提供活體內基因減弱功效。
圖2展示GST-π siRNA(SEQ ID NO：156及182)之腫瘤抑制效能。利用癌症異種移植物模型以及0.75mg/kg靶向GST-π之siRNA之相對較低劑量。
在投與之後數天內，GST-π siRNA展示顯著及格外有利之腫瘤抑制效能。在36天之後，GST-π siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制效能，其中腫瘤體積與對照相比減小2倍。
如圖3中所展示，GST-π siRNA在終點之日顯示顯著及格外有利之腫瘤抑制效能。特定而言，腫瘤重量減小2倍以上。
以兩個注射(第1及15天)之具有組成(可電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K)(25：30：20：20：5)之脂質體調配物來投與GST-π siRNA。
對於癌症異種移植物模型而言，自ATCC獲得A549細胞系。將細胞維持於補充有10%胎牛血清及100U/ml青黴素(penicillin)及100μg/ml鏈黴素(streptomycin)之培養基中。使細胞在接種之前分裂48hr，從而細胞 在收穫時處於log期生長中。使用胰蛋白酶-EDTA將細胞輕微胰蛋白酶化且自組織培養液收穫。對活細胞數進行計數且在血球計數器上在台盼藍存在下測定(僅對活細胞進行計數)。將細胞在不含血清之培養基中再懸浮至5×107/ml之濃度。然後，將細胞懸浮液與冰解凍BD基質膠以1：1比率充分混合以用於注射。
小鼠係6-8週齡免疫妥協性查理士河實驗室無胸腺裸(nu/nu)雌性小鼠，且每組7-8隻小鼠。
對於腫瘤模型製備而言，使用25G針及注射器在右側腹向每一小鼠經皮下接種0.1ml 2.5×106個A549細胞接種物，且每一小鼠接種一次。並不對小鼠進行麻醉以用於接種。
對於腫瘤體積量測及隨機化而言，腫瘤大小經量測最接近0.1mm。使用式：腫瘤體積=長度×寬度2/2來計算腫瘤體積。在確立腫瘤達到大約120-175mm3時，平均腫瘤體積約為150mm3，立即將小鼠分配至各個媒劑對照組及治療組中，從而治療組中之平均腫瘤體積在媒劑對照組中之平均腫瘤體積之10%內，理想地，腫瘤體積之CV%小於25%。同一天，根據投藥方案投與測試物品及對照媒劑。在第1週監測腫瘤體積三次，在其餘週(包含研究終止之日)監測兩次。
對於劑量投與而言，在投藥之日，自-80℃冷凍器取出測試物品且在冰上解凍。在施加至注射器中之前，將含有調配物之瓶人工倒轉數次。所有測試物品皆係以0.75mg/kg藉由靜脈內途徑(q2w X 2)以10ml/kg來投用。
對於體重而言，將小鼠稱重至最接近0.1g。監測體重且在投用第一劑量後7天內每天進行記錄。對於其餘週(包含研究終止之日)，監測體重 且每週記錄兩次。
對於腫瘤收集而言，在第一投藥後28天，量測腫瘤體積，且解剖腫瘤以用於重量量測，且儲存用於PD生物標記物研究。記錄腫瘤重量。
實例11：本發明之GST-π siRNA在活體外顯示增加之癌細胞死亡(藉由癌細胞之細胞凋亡)。GST-π siRNA提供GST-π減弱，此使得PUMA(用於細胞凋亡且與細胞活力之損失有關之生物標記物)上調。
GST-π siRNA SEQ ID NO：156及182(其含有種子區中之去氧核苷酸、2’-F取代去氧核苷酸及2’-OMe取代核糖核苷酸之組合)提供出人意料地增加之癌細胞細胞凋亡。
如圖4中所展示來量測用於GST-π siRNA SEQ ID NO：156及182之PUMA之表現程度。在圖4中，PUMA之表現自轉染GST-π siRNA之後2-4天大大增加。
該等數據展示，含有種子區中之去氧核苷酸、2’-F取代去氧核苷酸及2’-OMe取代核糖核苷酸之組合之GST-π siRNA構造提供出人意料地增加之癌細胞細胞凋亡。
用於PUMA生物標記物之方案如下。在轉染之前一天，使用100μl含有10% FBS之DMEM(HyClone目錄號SH30243.01)將細胞以2×103個細胞/孔塗佈於96孔板中且在含有5% CO2(於空氣中)加濕大氣之37℃培育器中培養。第二天，在轉染之前，將培養基替換為90μl含有2% FBS之Opti-MEM I減血清培養基(Life Technologies目錄號31985-070)。然後，將0.2μl Lipofectamine RNAiMax(Life Technologies目錄號13778-100)與4.8μl Opti-MEM I在室溫下混合5分鐘。將1μl GST-π siRNA(儲備液濃度為1μM)與4μl Opti-MEM I混合並與RNAiMAX溶液進行組合且然後輕微混 合。將混合物培育在室溫下10分鐘以使得形成RNA-RNAiMAX複合物。向每孔中添加10μl RNA-RNAiMAX複合物直至最終濃度為10nM siRNA。將細胞培育2小時且將培養基更換為含有2% FBS之新鮮Opti-MEM I減血清培養基。在轉染後1、2、3、4及6天，使用冰冷PBS將細胞洗滌一次且然後使用50μl Cell-to-Ct裂解緩衝液(Life Technologies目錄號4391851 C)在室溫下裂解5-30分鐘。添加5μl終止溶液且在室溫下培育2分鐘。藉由使用TAQMAN之qPCR量測PUMA(BBC3，目錄號Hs00248075,Life Technologies)mRNA含量。
實例12：本發明之GST-π siRNA可在活體內展現癌症異種移植物腫瘤之顯著減小。在以脂質體調配物形式投與癌症異種移植物腫瘤時，GST-π siRNA可提供活體內基因減弱功效。
圖5展示GST-π siRNA(SEQ ID NO：61及126)之腫瘤抑制效能。在活體內使用靶向GST-π之siRNA觀察到GST-π mRNA之劑量依賴性減弱。利用癌症異種移植物模型以及0.75mg/kg靶向GST-π之siRNA之相對較低劑量。
在投與之後數天內，GST-π siRNA展示顯著及格外有利之腫瘤抑制效能。如圖5中所展示，在以脂質調配物形式注射之後4天，使用GST-π siRNA進行治療使得GST-π mRNA表現顯著減小。在較高劑量4mg/kg下，在注射之後24小時檢測到顯著減小約40%。
以單一注射之10mL/kg具有組成(可電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K)(25：30：20：20：5)之脂質體調配物來投與GST-π siRNA。
對於癌症異種移植物模型而言，自ATCC獲得A549細胞系。將細胞 維持於補充有10%胎牛血清及100U/ml青黴素及100μg/ml鏈黴素之RPMI-1640中。使細胞在接種之前分裂48hr，從而細胞在收穫時處於log期生長中。使用胰蛋白酶-EDTA將細胞輕微胰蛋白酶化且自組織培養液收穫。對活細胞數進行計數且在血球計數器上在台盼藍存在下測定(僅對活細胞進行計數)。將細胞在不含血清之RPMI培養基中再懸浮至4×107/ml之濃度。然後，將細胞懸浮液與冰解凍BD基質膠以1：1比率充分混合以用於注射。
小鼠係6-8週齡免疫妥協性查理士河實驗室無胸腺裸(nu/nu)雌性小鼠，且每組3隻小鼠。
對於腫瘤模型製備而言，使用25G針及注射器在右側腹向每一小鼠經皮下接種0.1ml 2×106個A549細胞接種物，且每一小鼠接種一次。並不對小鼠進行麻醉以用於接種。
對於腫瘤體積量測及隨機化而言，腫瘤大小經量測最接近0.1mm。使用式：腫瘤體積=長度×寬度2/2計算腫瘤體積。每週兩次監測腫瘤體積。在確立腫瘤達到大約350-600mm3時，立即將小鼠分配至使用不同時間點之組中。同一天，根據投藥方案投與測試物品。
對於劑量投與而言，在確立腫瘤達到大約350-600mm3之日，自4℃冰箱取出測試物品。在施加至注射器中之前，將含有調配物之瓶人工倒轉數次以製備均質溶液。
對於體重而言，將小鼠稱重至最接近0.1g。對於其餘週(包含研究終止之日)，監測體重且每週記錄兩次。
對於腫瘤收集而言，藉由過量CO2將動物處死且在投藥後0、24、48、72、96(可選)及168小時解剖腫瘤。首先將腫瘤濕式稱重，且然後分 離成三個部分以用於KD、分佈及生物標記物分析。將試樣在液氮中快速冷凍且儲存於-80℃下直至準備處理為止。
實例13：本發明之GST-π siRNA在活體內抑制胰臟癌異種移植物腫瘤。在以脂質體調配物形式投與胰臟癌異種移植物腫瘤時，GST-π siRNA提供活體內基因減弱功效。
在此異種移植物模型中，在右側腹向每一小鼠經皮下接種0.1ml 2.5×106個PANC-1細胞接種物。使用6至8週查理士河無胸腺裸雌性小鼠。腫瘤大小經量測最接近0.1mm。在確立腫瘤達到大約150-250mm3(平均腫瘤體積約為200mm3)時，立即將小鼠分配至各個媒劑對照組及治療組中，從而治療組中之平均腫瘤體積在媒劑對照組中之平均腫瘤體積之10%內。同一天，根據投藥方案投與測試物品及對照媒劑。在第1週監測腫瘤體積三次，在其餘週(包含研究終止之日)監測兩次。
圖6展示GST-π siRNA(SEQ ID NO：61及126)之腫瘤抑制效能。如圖6中所展示，使用介於0.375mg/kg至3mg/kg靶向GST-π之siRNA之間之劑量獲得劑量反應。GST-π siRNA在投與之後數天內展示顯著及出人意料地有利之腫瘤抑制效能。因此，GST-π siRNA在終點時顯示顯著及出人意料地有利之腫瘤抑制效能。
以具有組成(可電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K)(25：30：20：20：5)之脂質體調配物來投與GST-π siRNA。
實例14：本發明之GST-π siRNA展現增加之血清穩定性。
圖7展示人類血清中進行培育且在不同時間點藉由HPLS/LCMS檢測剩餘siRNA。如圖7中所展示，GST-π siRNA(SEQ ID No：61及126)之有義鏈(圖7，上圖)及反義鏈(圖7，下圖)在血清中之半衰期(t½)約為100分 鐘。
實例15：本發明之GST-π siRNA在血漿中展現增強之調配物穩定性。
圖8展示血漿中之調配物培育及在不同時間點之剩餘siRNA之檢測。如圖8中所展示，GST-π siRNA(SEQ ID NO：61及126)之調配物之血漿中半衰期(t½)遠長於100小時。
以具有組成(電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K)(25：30：20：20：5)之脂質體調配物來製備GST-π siRNA。脂質體奈米顆粒之z-平均大小為40.0nm，且siRNA係91%囊封。
將調配物在50%人類血清(於PBS中)中培育40min、1.5h、3h、24h及96h。藉由基於ELISA之分析來測定GST-π siRNA之量。
實例16：本發明之GST-π siRNA展現減低之脫靶效應(藉由隨從鏈)。
對於GST-π siRNA(SEQ ID NO：156及182)而言，圖9展示，與不展現效應之具有混雜序列之對照相比，引導鏈之活體外減弱大致為指數式。此siRNA之IC50經量測為5pM。圖10展示同一GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱。如圖10中所展示，GST-π siRNA之隨從鏈脫靶減弱大大減小100倍以上。
對於GST-π siRNA(SEQ ID NO：187及199)、(SEQ ID NO：189及201)及(SEQ ID NO：190及202)而言，圖11展示，引導鏈之活體外減弱大致為指數式。該等siRNA之IC50經量測分別為6、7及5pM。如圖12中所展示，該等GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱顯著減小至少10倍。所有該等GST-π siRNA皆在雙鏈體區之種子區中具有去氧核苷酸，且在雙鏈體區中無其他修飾。
對於GST-π siRNA(SEQ ID NO：217及232)，圖13展示，此高度活性GST-π siRNA之引導鏈之活體外減弱大致為指數式。此siRNA之IC50經量測為11pM。如圖14中所展示，此GST-π siRNA之隨從鏈之活體外減弱顯著減小100倍以上。此GST-π siRNA在雙鏈體區之種子區中具有去氧核苷酸，且在雙鏈體區中無其他修飾。
使用編碼海腎螢光素酶基因之表現報告基因質體psiCHECK-2(Dual-Luciferase Reporter Assay System,Promega，目錄號：E1960)測定脫靶效應。siRNA濃度通常為50pM。方案：第1天，以5-7.5×103/100ul/孔接種HeLa細胞。第2天，使用約80%之細胞鋪滿進行共轉染。第3天，收穫細胞用於螢光素酶活性量測。使用Promega螢光素酶分析系統(E4550)根據製造商方案來量測螢光素酶活性。
PsiCHECK-2載體使得能夠監測融合至海腎螢光素酶之報告基因之靶基因之表現變化。將siRNA構築體選殖至多個選殖區中，且使用siRNA將載體共轉染至HeLa細胞中。若特異性siRNA結合至靶mRNA且引發RNAi過程，則融合海腎螢光素酶：構築體mRNA將發生裂解且隨後降解，從而降低海腎螢光素酶信號。
舉例而言，用於具有BU2’構造之siRNA之質體插入體如下：
PsiCHECK-2(F)質體插入體：
SEQ ID NO.：451
ctcgag gggcaacTGAAGCCTTTTGAGACCCTGcTgTcccag gcggccgc
PsiCHECK-2(R)質體插入體：
SEQ ID NO.：452
ctcgag cTgggacagCAGGGTCTCAAAAGGCTTCagTTgccc gcggccgc
實例17：本發明之GST-π siRNA展現有利減小之miRNA樣脫靶效應，該等效應係種子依賴性不期望脫靶基因靜默。
對於GST-π siRNA(SEQ ID NO：156及182)、(SEQ ID NO：187及199)、(SEQ ID NO：189及201)、(SEQ ID NO：190及202)及(SEQ ID NO：217及232)而言，發現模擬miRNA之脫靶活性基本上可忽略不計。該等GST-π siRNA之種子依賴性不期望脫靶基因靜默小於引導鏈之靶向活性至少10倍至100倍。
為測試miRNA相關脫靶效應，將一至四個與整個含種子區域(反義鏈之5’端之位置1-8)互補但不與剩餘非種子區域(位置9-21)互補之重複種子匹配靶序列引入對應於螢光素酶mRNA之3'UTR之區域中以測定種子依賴性不期望脫靶效應的效率。使用質體插入體模擬在種子區中完全匹配且在非種子區中失配(凸起)之miRNA。
舉例而言，用於具有BU2’構造之siRNA之質體插入體如下：
PsiCHECK-2(Fmi1)質體插入體：
SEQ ID NO.：453
ctcgag gggcaacTCTACGCAAAACAGACCCTGcTgTcccag gcggccgc
PsiCHECK-2(Fmi2)質體插入體：
SEQ ID NO.：454
ctcgag gggcaacTCTACGCAAAACAGACCCTGcTCTACGCAAAACAGACCCTGcT gTcccag gcggccgc
PsiCHECK-2(Fmi3)質體插入體：
SEO ID NO.：455
PsiCHECK-2(Fmi4)質體插入體：
SEQ ID NO.：456
本文所闡述之實施例並不加以限制且熟習此項技術者可易於瞭解，無需過多實驗即可測試本文所闡述修飾之特定組合以旨在鑑別具有改良RNAi活性之核酸分子。
實例18：發現靶向p21之本發明siRNA可在活體外有效用於基因靜默。發現p21 siRNA關於基因減弱之劑量依賴性活性展現低於約3皮莫耳(pM)且低至1pM之IC50。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定siRNA減弱效能。使用表7之siRNA觀察p21 mRNA之劑量依賴性減弱，如表21中所展示。
如表21中所展示，表7之p21 siRNA之活性在0.3-10pM範圍內，此適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例19：具有位於siRNA反義鏈之種子區中之去氧核苷酸之本發明p21 siRNA之構造在活體外提供出人意料且有利增加的基因減弱活性。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定基於構造1735’(SEQ ID NO：341及355)之p21 siRNA之減弱效能。使用基於如表22中所展示構造1735’之p21 siRNA觀察p21 mRNA之劑量依賴性減弱。
如表22中所展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之p21 siRNA相比，基於在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之構造1735’之p21 siRNA的活性令人吃驚且出人意料地增加多達300倍。
該等數據展示，與在雙鏈體區中不含去氧核苷酸之p21 siRNA相比，具有在反義鏈種子區中含有去氧核苷酸之構造的p21 siRNA提供令人吃驚地增加之基因減弱活性。
表22中針對在反義鏈之種子區中具有三個去氧核苷酸之p21 siRNA所展示之活性在0.001至0.1pM範圍內，此格外適用於許多應用，包含作為用於活體內之藥劑。
實例20：本發明之p21 siRNA可在活體內展現癌症異種移植物腫瘤之顯著減小。在以脂質體調配物形式投與癌症異種移植物腫瘤時，p21 siRNA可提供活體內基因減弱功效。
圖15展示p21 siRNA(SEQ ID NO：341及355，其中N=U)之腫瘤抑制效能。利用癌症異種移植物模型以及0.75mg/kg靶向p21之siRNA之相對較低劑量。
在投與之後數天內，p21 siRNA展示顯著及格外有利之腫瘤抑制效能。在30天之後，p21 siRNA展示明顯有利之腫瘤抑制效能，其中腫瘤體積與對照相比減小2倍以上。
在0.75mg/kg劑量下以4個注射之10mL/kg(第1、8、15及22天)具有組成(可電離脂質：膽固醇：DOPE：DOPC：DPPE-PEG-2K)(25：30：20：20：5)之脂質體調配物來投與p21 siRNA。
對於癌症異種移植物模型而言，自ATCC獲得A549細胞系。將細胞維持於補充有10%胎牛血清及100U/ml青黴素及100μg/ml鏈黴素之培養基中。使細胞在接種之前分裂48hr，以使得細胞在收穫時處於對數生長期中。使用胰蛋白酶-EDTA將細胞輕微胰蛋白酶化且自組織培養液收穫。對活細胞數進行計數且在血球計數器上在台盼藍存在下測定(僅對活細胞進行計數)。將細胞在不含血清之培養基中再懸浮至5×107/ml之濃度。然後，將細胞懸浮液與冰解凍BD基質膠以1：1比率充分混合以用於注射。
小鼠係6-8週齡免疫妥協性查理士河實驗室無胸腺裸(nu/nu)雌性小鼠，且每組7-8隻小鼠。
對於腫瘤模型製備而言，使用25G針及注射器在右側腹向每一小鼠經皮下接種0.1ml 2.5×106個A549細胞接種物，且每一小鼠接種一次。 並不對小鼠進行麻醉以用於接種。
對於腫瘤體積量測及隨機化而言，腫瘤大小經量測最接近0.1mm。使用式：腫瘤體積=長度×寬度2/2來計算腫瘤體積。在確立腫瘤達到大約120-175mm3時，平均腫瘤體積約為150mm3，立即將小鼠分配至各個媒劑對照組及治療組中，從而治療組中之平均腫瘤體積在媒劑對照組中之平均腫瘤體積之10%內，理想地，腫瘤體積之CV%小於25%。同一天，根據投藥方案投與測試物品及對照媒劑。在第1週監測腫瘤體積三次，在其餘週(包含研究終止之日)監測兩次。
對於劑量投與而言，在投藥之日，自-80℃冷凍器取出測試物品且在冰上解凍。在施加至注射器中之前，將含有調配物之瓶人工倒轉數次。所有測試物品皆係以0.75mg/kg藉由靜脈內途徑投用。
對於體重而言，將小鼠稱重至最接近0.1g。監測體重且在投用第一劑量後7天內每天進行記錄。對於其餘週(包含研究終止之日)，監測體重且每週記錄兩次。
對於腫瘤收集而言，在第一投藥後28天，量測腫瘤體積，且解剖腫瘤以用於重量量測，且儲存用於PD生物標記物研究。記錄腫瘤重量。
本文所闡述之實施例並不加以限制且熟習此項技術者可易於瞭解，無需過多實驗即可測試本文所闡述修飾之特定組合以旨在鑑別具有改良RNAi活性之核酸分子。
實例21：製備本發明之靶向MCL1之siRNA且發現其在活體外有效用於基因靜默。發現MCL1 siRNA關於基因減弱之劑量依賴性活性展現低於約100皮莫耳(pM)之IC50。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定siRNA減弱效能。使用表11 之siRNA觀察MCL1 mRNA之劑量依賴性減弱。
實例22：製備本發明之靶向ARAF之siRNA且發現其在活體外有效用於基因靜默。發現ARAF siRNA關於基因減弱之劑量依賴性活性展現低於約100皮莫耳(pM)之IC50。
在A549細胞系中實施活體外轉染以測定siRNA減弱效能。使用表12之siRNA觀察ARAF mRNA之劑量依賴性減弱。
本文所具體提及之所有出版物、專利及文獻之全部內容皆出於所有目的以引用方式併入本文中。
應理解，本發明並不限於所闡述之特定方法、方案、材料及試劑，此乃因該等要素可變。亦應理解，本文所用之術語僅用於闡述特定實施例之目的而並不意欲限制本發明範圍。熟習此項技術者易於明瞭，可對本文所揭示闡述作出各種取代及修飾，此並不背離該闡述之範圍及精神，且彼等實施例在此闡述及隨附申請專利範圍之範圍內。
必須注意，如本文中所使用且如在隨附申請專利範圍中，除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一(a、an)」及「該(the)」包含複數個參考物。此外，術語「一(a)」(或「一(an)」)、「一或多個」及「至少一個」可在本文中互換使用。亦應注意，術語「包括(comprises、comprising)」、「含有」、「包含」及「具有」可互換使用，且應廣義理解並不予限制。
除非本文另外指定，否則本文所列舉之數值範圍僅意欲作為個別提及此範圍內之每一單獨值之速記方法，且每一單獨值係如同在本文中個別列舉一般併入本說明書中。對於Markush組而言，熟習此項技術者應認識到，此闡述包含個別成員以及Markush組之成員之子組。
無需贅述，據信，熟習此項技術者可基於上述闡述最大程度地利用本發明。因此，下列具體實施例僅應視為闡釋性，且無論如何不應視為以任何方式限制本發明之其餘部分。
可在任一組合中組合本說明書中所揭示之所有特徵。本說明書中所揭示之每一特徵可由用於相同、等效或類似目的之替代特徵來代替。
<110> 日商日東電工股份有限公司
<120> 具高活性及減低脫靶之siRNA構造
<130> PH-6469-TW
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<211> 21
<212> DNA
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<220>
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<220>
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<211> 21
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<220>
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<400> 120
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<220>
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<220>
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<220>
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<212> DNA
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<220>
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<220>
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<212> DNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 127
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<212> DNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 128
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<211> 21
<212> DNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 129
<210> 130
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 130
<210> 131
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
<223> a,c,t,g,u，未知或其他
<400> 131
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<211> 21
<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<222> (20)..(21)
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<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
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<211> 21
<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
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<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
<223> 2'-OMe-核苷酸
<400> 135
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<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
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<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
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<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
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<400> 138
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<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<222> (20)..(21)
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<211> 21
<212> RNA
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<220>
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<220>
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
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<211> 21
<212> DNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 142
<210> 143
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
<223> 2'-OMe-核苷酸
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<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
<223> 2'-OMe-核苷酸
<400> 144
<210> 145
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<220>
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<213> 人工序列
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 2'-OMe-核苷酸
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<212> RNA
<213> 人工序列
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<220>
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (1)..(1)
<223> 2'-去氧-核苷酸
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<221> modified_base
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<223> 硫代磷酸酯鏈接
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<212> RNA
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<212> RNA
<213> 人工序列
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<221> modified_base
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<222> (11)..(12)
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<220>
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<222> (17)..(17)
<223> 2'-去氧-2'-氟-核苷酸
<220>
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<223> 2'-OMe-核苷酸
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<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (1)..(1)
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<223> 2'-OMe-核苷酸
<400> 175
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<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (1)..(1)
<223> 2'-去氧-2'-氟-核苷酸
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<222> (9)..(9)
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<220>
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<222> (17)..(17)
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<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<221> modified_base
<222> (20)..(21)
<223> 2'-OMe-核苷酸
<400> 177
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<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<221> modified_base
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<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<212> DNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<220>
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<212> RNA
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<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 435
<210> 436
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 436
<210> 437
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 437
<210> 438
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 438
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<212> RNA
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<400> 440
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 441
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 442
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 443
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<212> RNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
<400> 444
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<212> RNA
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<400> 445
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<212> DNA
<213> 人工序列
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<212> DNA
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<221> modified_base
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<212> DNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<223> 人工序列之說明：合成寡核苷酸
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<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
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<212> DNA
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<400> 455
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<212> DNA
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<220>
<223> 組合DNA/RNA分子之說明：合成寡核苷酸
<400> 456

Claims (32)

  1. 一種核酸分子，其中：a)該分子具有聚核苷酸有義鏈及聚核苷酸反義鏈；b)該分子之每一鏈之長度為15至30個核苷酸；c)該反義鏈之15至30個核苷酸之鄰接區與mRNA之序列互補；d)該有義鏈之至少一部分與該反義鏈之至少一部分互補，且該分子具有長度為15至30個核苷酸之雙鏈體區，其中該雙鏈體區中自該反義鏈之5’端在位置3至8之一或多個核苷酸係去氧核苷酸。
  2. 如請求項1之分子，其中該反義鏈在複數個位置具有去氧核苷酸，該複數個位置係下列中之一者：自該反義鏈之該5’端之位置4、6及8中之每一者；自該反義鏈之該5’端之位置3、5及7中之每一者；自該反義鏈之該5’端之位置1、3、5及7中之每一者；自該反義鏈之該5’端之位置3至8中之每一者；及自該反義鏈之該5’端之位置5至8中之每一者。
  3. 如請求項1之分子，其中該分子係具有於調節mRNA表現之活性之RNAi分子。
  4. 如請求項1之分子，其中該分子具有抑制選自蛋白質編碼基因、原致癌基因、致癌基因、腫瘤阻抑基因及細胞信號傳導基因之基因表現之活 性。
  5. 如請求項1之分子，其中該mRNA係人類mRNA。
  6. 如請求項1之分子，其中該mRNA係表現包括以下之人類蛋白質家族之任一成員或子成員之人類mRNA：SRY、β-球蛋白、RAS、胞質GST、粒線體GST、MAPEG GST、GST-π、p16、p21、p53、血清白蛋白、VII型膠原、補體C3、載脂蛋白B、苯丙胺酸羥化酶、VIII因子、杭丁頓蛋白(Huntingtin)、RB1視網膜母細胞瘤蛋白、CFTR、肌聯蛋白(Titin)、肌營養相關蛋白(Utrophin)及肌肉萎縮蛋白(Dystrophin)。
  7. 如請求項1之分子，其中該分子減弱該mRNA之IC50為小於100pM。
  8. 如請求項1之分子，其中該分子減弱該mRNA之IC50小於50pM。
  9. 如請求項1之分子，其中該分子減弱該mRNA之IC50小於10pM。
  10. 如請求項1之分子，其中投與一次該分子可在活體內抑制mRNA至少25%。
  11. 如請求項1之分子，其中該分子之每一鏈之長度為18至22個核苷酸。
  12. 如請求項1之分子，其中該雙鏈體區之長度為19個核苷酸。
  13. 如請求項1之分子，其中該聚核苷酸有義鏈及該聚核苷酸反義鏈係呈單鏈連結，且在一端利用一個環連結形成雙鏈體區。
  14. 如請求項1之分子，其中該分子具有鈍端。
  15. 如請求項1之分子，其中該分子具有一或多個3’懸突。
  16. 如請求項1之分子，其中該雙鏈體區中一或多個核苷酸經修飾或化學修飾。
  17. 如請求項16之分子，其中該等經修飾或化學修飾之核苷酸係2'-O-烷基取代核苷酸、2'-去氧-2'-氟取代核苷酸、硫代磷酸酯核苷酸、鎖核苷酸或其任一組合。
  18. 如請求項1之分子，其中該反義鏈之鹼基序列係SEQ ID NO：157且該有義鏈之鹼基序列係SEQ ID NO：131。
  19. 如請求項1之分子，其中該反義鏈係SEQ ID NO：182且該有義鏈係SEQ ID NO：156。
  20. 如請求項1之分子，其中該反義鏈之鹼基序列係SEQ ID NO：195且該 有義鏈之鹼基序列係SEQ ID NO：183。
  21. 如請求項1之分子，其中該反義鏈係SEQ ID NO：205且該有義鏈係SEQ ID NO：193。
  22. 如請求項1之分子，其中該反義鏈係SEQ ID NO：357且該有義鏈係SEQ ID NO：343。
  23. 如請求項1之分子，其中該反義鏈係SEQ ID NO：356且該有義鏈係SEQ ID NO：342。
  24. 一種醫藥組合物，其包括如請求項1至23中任一項之分子及醫藥上可接受之載劑。
  25. 如請求項24之醫藥組合物，其中該載劑包括脂質分子或脂質體。
  26. 一種載體或細胞，其包含如請求項1至23中任一項之分子。
  27. 一種藉由基因靜默來預防、治療或改善有需要之個體之疾病之方法，該方法包括向該個體投與如請求項24之組合物。
  28. 如請求項27之方法，其中該疾病係惡性腫瘤、癌症、肉瘤或癌瘤。
  29. 一種如請求項24之組合物之用途，其用於預防、改善或治療有需要之個體之疾病或病狀。
  30. 如請求項24之組合物，其用於醫學療法中。
  31. 如請求項24之組合物，其用於治療人類或動物體。
  32. 一種如請求項24之組合物之用途，其用以製備或製造用於預防、改善或治療有需要之個體之疾病或病狀之藥劑。
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