WO2011125943A1 - 修飾オリゴヌクレオチド - Google Patents

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WO2011125943A1
WO2011125943A1 PCT/JP2011/058440 JP2011058440W WO2011125943A1 WO 2011125943 A1 WO2011125943 A1 WO 2011125943A1 JP 2011058440 W JP2011058440 W JP 2011058440W WO 2011125943 A1 WO2011125943 A1 WO 2011125943A1
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WO
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nucleotide
rnu
modified
modified oligonucleotide
oligonucleotide
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PCT/JP2011/058440
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French (fr)
Inventor
直樹 渡辺
博文 増田
春奈 成岡
Original Assignee
日本新薬株式会社
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    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/712Nucleic acids or oligonucleotides having modified sugars, i.e. other than ribose or 2'-deoxyribose
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
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    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
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    • A61K9/1272Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering N.A.
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/32Special delivery means, e.g. tissue-specific

Definitions

  • the present invention relates to a novel modified oligonucleotide.
  • RNA interference is a phenomenon conserved among various species including insects, plants and fungi including nematodes.
  • Tuschl et al. Produced 19 to 23 short double-stranded RNAs (hereinafter referred to as “siRNA”) produced from long double-stranded RNA by an enzyme having RNAase III-like activity called dicer existing in cells.
  • RNA having a double-stranded structure in the molecule (hereinafter referred to as “shRNA”) is also said to exhibit RNAi by acting as a precursor of siRNA, processed by Dicer, and having a structure similar to siRNA. Yes.
  • TLR Toll-like receptor
  • TLR When TLR recognizes a ligand, it induces inflammatory cytokines and chemokines to form an inflammatory response. On the other hand, it also has the effect of enhancing the expression of costimulatory molecules on the cell surface and activating T cells, ie acquired immunity. Certain TLR family members specifically recognize viral components and induce type I interferon (IFN) to produce an immune response against the virus. It has been shown that TLR7 (TLR7 and TLR8 in humans) recognize viral single-stranded RNA.
  • IFN type I interferon
  • nucleic acids activate innate immunity and have a cytokine-inducing action. Therefore, administration of a nucleic acid to a living body can induce inflammatory cytokines such as IFN as a side effect.
  • cytokines such as IFN
  • the main object of the present invention is to provide a modified oligonucleotide capable of suppressing the expression of a target gene with few side effects such as cytokine induction such as interferon, and a pharmaceutical composition containing the modified oligonucleotide. .
  • the present inventors added two constant (modified) nucleotide dimers to the 5′-end and 3′-end of the shRNA, thereby maintaining the effect of suppressing the expression of the target gene, and inducing cytokine induction such as interferon.
  • the inventors have found that side effects can be reduced and have completed the present invention.
  • Examples of the present invention include the following aspects 1 and 2. 1.
  • a modified oligonucleotide represented by the following general formula (I) hereinafter referred to as “the oligonucleotide of the present invention”) that can be blunt ended when a double strand is formed in the molecule and can suppress the expression of a target gene.
  • A is a modified or unmodified oligonucleotide consisting of a base sequence having a length of 15 to 50 bases having a sequence similarity of at least 80% with the base sequence of a part of the target gene mRNA (hereinafter referred to as “target nucleotide sequence”)
  • a portion, at least the 5 ′ terminal nucleotide of A, is the same ribonucleotide as the 5 ′ terminal ribonucleotide of the target nucleotide sequence.
  • Z is a modified or unmodified oligonucleotide moiety consisting of a base sequence of 15-50 bases long having at least 80% complementarity with the base sequence of the target nucleotide sequence, wherein at least the nucleotide at the 3 ′ end of Z is the target A ribonucleotide complementary to the nucleotide at the 5 ′ end of the nucleotide sequence.
  • L represents a modified or unmodified (oligo) nucleotide part consisting of a base sequence having a length of 1 to 20 bases.
  • X represents a monovalent group (nucleotide dimer moiety (1)) represented by the following general formula (1).
  • Y represents a monovalent group (nucleotide dimer moiety (2)) represented by the following general formula (2).
  • B 1a and B 1b are the same or different and represent a purine base or a pyrimidine base.
  • B 2a and B 2b are the same or different and represent a purine base or a pyrimidine base.
  • B 1a and B 2a , B 1b and B 2b are nucleobases that can form base pairs with each other.
  • R 1 and R 2 are the same or different and each represents alkyl, or one of R 1 and R 2 represents H and the other represents alkyl. * Represents a bonding position.
  • a pharmaceutical composition comprising a complex of the oligonucleotide of the present invention and a carrier (hereinafter referred to as “the composition of the present invention”).
  • FIG. 1 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the upper row shows the expression level of Bcl-2 protein, and the lower row shows the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the top row represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 2 shows the expression inhibitory activity of Bcl-2 protein.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of Bcl-2 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 3 shows the expression inhibitory activity of Bcl-2 protein.
  • the upper row shows the expression level of Bcl-2 protein, and the lower row shows the expression level of ⁇ -actin protein.
  • FIG. 4 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of Bcl-2 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 5 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the upper row shows the expression level of Bcl-2 protein, and the lower row shows the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the top row represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 6 shows Bcl-2 protein expression inhibitory activity.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of Bcl-2 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 7 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the upper row shows the expression level of Bcl-2 protein, and the lower row shows the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the top row represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 8 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of Bcl-2 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 9 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the upper row shows the expression level of Bcl-2 protein, and the lower row shows the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the top row represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 10 shows the expression-suppressing activity of Bcl-2 protein.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of Bcl-2 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 11 shows the expression suppression activity of SOD1 protein.
  • the upper row represents the expression level of SOD1 protein, and the lower row represents the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the top row represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 12 shows the expression suppression activity of SOD1 protein.
  • the vertical axis represents the ratio of the expression level of SOD1 protein to the expression level of ⁇ -actin protein.
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 13 shows the inducibility of interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 14 shows the ability to induce interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 15 shows the inducibility of interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 16 shows the inducibility of interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 17 shows the inducibility of interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • FIG. 18 shows the inducibility of interferon ⁇ .
  • the white column represents the 10 nM addition group
  • the gray column represents the 100 nM addition group
  • the black column represents the 300 nM addition group.
  • the vertical axis represents the concentration of interferon ⁇ (pg / mL).
  • the lower part represents the name of the nucleic acid contained in the examined pharmaceutical composition.
  • the Oligonucleotide of the Present Invention is a modified oligonucleotide represented by the following general formula (I) that can form a blunt end when a double strand is formed in the molecule and can suppress the expression of a target gene.
  • 5'-XALLZY-3 '(I) [Wherein, A, X, Y, Z and L are as defined above.
  • the oligonucleotide of the present invention comprises a modified or unmodified oligonucleotide part (A) consisting of a base sequence having a length of 15 to 50 bases having a sequence similarity of at least 80% with the base sequence of the target nucleotide sequence, and the base sequence of the target nucleotide sequence And a modified or unmodified oligonucleotide part (Z) having a base sequence of 15 to 50 bases having at least 80% complementarity and a base sequence of 1 to 20 bases in length
  • X which is the nucleotide dimer moiety (1)
  • Y which is a nucleotide dimer moiety (2) capable of forming a base pair with each other, is added.
  • X can be selected independently of the mRNA of the target gene.
  • Y is complementary to X. Therefore, when the oligonucleotide of the present invention forms a double strand in the molecule, both the 5 ′ end and the 3 ′ end are paired without protruding and become a blunt end.
  • the oligonucleotide of the present invention can suppress the expression of a target gene.
  • the oligonucleotide of the present invention is characterized in that it induces less cytokines including interferon when administered in vivo or introduced into cells.
  • the oligonucleotides of the present invention described in the following (a) to (d) are preferred.
  • the oligo of the present invention wherein both R 1 and R 2 are methyl, or R 1 is methyl and R 2 is H, or R 1 is H and R 2 is methyl Nucleotides are particularly preferred.
  • the oligo of the present invention wherein both R 1 and R 2 are methyl, or R 1 is methyl and R 2 is H, or R 1 is H and R 2 is methyl Nucleotides are particularly preferred.
  • D The oligonucleotide of the present invention in which both B 1a and B 1b are cytosine and both B 2a and B 2b are guanine.
  • the oligo of the present invention wherein both R 1 and R 2 are methyl, or R 1 is methyl and R 2 is H, or R 1 is H and R 2 is methyl Nucleotides are particularly preferred.
  • each B 3 independently represents a purine base or a pyrimidine base.
  • Each R 3 independently represents H, OH, or alkoxy.
  • n represents an integer in the range of 1-20. * Is as defined above.
  • the oligonucleotide of the present invention in which each B 3 is independently adenine, cytosine, uracil, 5-methyluracil or hypoxanthine is preferable.
  • n is suitably an integer in the range of 1 to 20, preferably an integer in the range of 2 to 15, particularly preferably an integer in the range of 3 to 10.
  • the expression of the target gene can be suppressed means that when the expression of the target gene is determined using the expression level of mRNA or protein of the target gene as an index, in the cell into which the oligonucleotide of the present invention has been introduced. This refers to the case where the inhibition rate is 50% or more with respect to the negative control.
  • the suppression rate is 0% when the expression of mRNA or protein of the target gene is equal to that of the negative control.
  • a preferable suppression rate is 75% or more, More preferably, it is 90% or more.
  • “Low cytokine induction” includes not only when cytokine induction is completely inhibited, but also when induction is reduced by at least 20% compared to the natural double-stranded nucleic acid corresponding to the oligonucleotide of the present invention.
  • the induction of cytokine may also occur when cytokine induction is completely inhibited or reduced in at least one system or subject. Included in less.
  • Examples of “cytokines” include interferon ⁇ (IFN ⁇ ), interferon ⁇ (IFN ⁇ ), interleukin-8 (IL-8), interleukin-12 (IL-12), and tumor necrosis factor ⁇ (TNF- ⁇ ).
  • target gene is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • examples of the target gene include a gene encoding a protein that can cause a disease.
  • target genes include genes that act in a suppressive manner or genes that act in a proactive manner against various diseases. Specifically, cancer-related genes, apoptosis-related genes, hematological malignant disease-related genes, metabolic disease-related genes, cardiovascular disease-related genes, neurological disease-related genes, urological disease-related genes, autoimmune disease-related genes, cytokines Examples include genes, development-related genes, growth factor-related genes, aging-related genes, immune-related genes, viral genes, viroid genes, prion genes, microorganism-derived genes, and protozoan-derived genes.
  • Cancer-related genes include, for example, oncogenes (eg, bcr / abl gene, c-fms gene, c-fos gene, c-myb gene, c-myc gene, K-ras gene, c-erbB-2 Gene) and tumor suppressor genes (for example, p53 gene, RB gene, BRCA1 / BRCA2 gene, WT1 gene, VHL gene, PTEN gene, bcl-2 gene, bcl-XI gene).
  • tumor suppressor genes for example, p53 gene, RB gene, BRCA1 / BRCA2 gene, WT1 gene, VHL gene, PTEN gene, bcl-2 gene, bcl-XI gene.
  • examples of the “viral gene” include human papilloma virus genes, hepatitis B and C viruses, and cytomegalovirus (CMV) genes.
  • Viroid genes include potato and rust viroid (PSTV) genes.
  • autoimmune disease-related gene include tumor necrosis factor (TNF) - ⁇ gene.
  • cytokine gene include an interferon gene and an interleukin gene.
  • development-related genes include homeogenes.
  • growth factor-related gene include vascular endothelial growth factor (VEGF) gene, hepatocyte growth factor (HGF) gene, and fibroblast growth factor (FGF) gene.
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • HGF hepatocyte growth factor
  • FGF fibroblast growth factor
  • prion gene include a human prion gene and a bovine prion gene.
  • microbe-derived gene include pathogenic E. coli-derived genes such as O157.
  • protozoan-derived gene include a malaria parasite-derived gene.
  • A is a modified or unmodified oligonucleotide moiety having at least 80% sequence similarity to the base sequence of the target nucleotide sequence as long as the target gene expression can be suppressed. Those that are modified or unmodified oligonucleotide moieties having at least 90% sequence similarity are preferred, and those that are modified or unmodified oligonucleotide moieties consisting of 100% identical base sequences are more preferred. Further, A is preferably a nucleotide sequence that is exactly the same as the target nucleotide sequence.
  • the modified or unmodified oligonucleotide part according to A and Z is suitably 15 to 50 bases, preferably 20 to 45 bases, more preferably 22 to 42 bases.
  • a and Z are arranged so that a double strand can be formed in the molecule.
  • the oligonucleotide of the present invention does not necessarily form a complete duplex within the molecule, but the modified or unmodified oligonucleotide parts according to A and Z preferably have the same base length.
  • Z is suitably a modified or unmodified oligonucleotide moiety consisting of a base sequence having at least 80% complementarity with the base sequence of the target nucleotide sequence, as long as the expression of the target gene can be suppressed.
  • a modified or unmodified oligonucleotide part consisting of a base sequence having at least 90% complementarity with the base sequence of the target nucleotide sequence, and from a base sequence having 100% complementarity with the base sequence of the target nucleotide sequence
  • Those that are modified or unmodified oligonucleotide moieties are more preferred.
  • Z is a modified or unmodified oligonucleotide part consisting of a base sequence having 100% complementarity with the base sequence of the target nucleotide sequence, and each nucleotide constituting the oligonucleotide part is a ribonucleotide Is more preferable.
  • Complementarity between the base sequence of the target nucleotide sequence and the base sequence of Z is based on the base sequence obtained by converting the base sequence of the target nucleotide sequence to form a Watson-Crick base pair or a Wobble base pair and the base of Z Sequence similarity to sequences is described in Altschul et al., J. MoI. Mol. Biol.
  • “complementary” refers to a relationship that can be a Watson-Crick base pair or a wobble base pair.
  • Examples of combinations of nucleobases that can form base pairs include Watson-Crick base pairs and Wobble base pairs. Examples include the following. (1) Nucleobase capable of forming a base pair with adenine: 5-methyluracil, uracil, hypoxanthine (2) Nucleobase capable of forming a base pair with guanine: cytosine, uracil (3) uracil, 5-methyluracil Nucleobase that can form base pairs: adenine, hypoxanthine, guanine (4) Nucleobase that can form base pairs with cytosine: guanine, hypoxanthine
  • examples of the nucleobase include a purine base and a pyrimidine base.
  • purine bases include 2-aminopurine, 2-amino-1,9-dihydro-6H-purin-6-one (guanine), 6-amino-9H-purine (adenine), 8-aminopurine, , 6-diaminopurine, 2,6,8-triaminopurine, 6,8-diaminopurine, 6-amino-2-hydroxypurine, 2-amino-6-hydroxypurine, 8-amino-6-hydroxypurine, Mention may be made of 6-amino-8-hydroxypurine, 6-hydroxypurine, 2,6-dihydroxypurine, 3,7-dihydropurin-6-one (hypoxanthine) or their tautomers.
  • Examples of the pyrimidine base include 5-methyl-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-2,4-dione (thymine or 5-methyluracil), 4-aminopyrimidin-2 (1H) -one ( Cytosine), pyrimidine-2,4 (1H, 3H) -dione (uracil), 4,5-diaminopyrimidin-2-one, 4,6-diaminopyrimidin-2-one, 5-aminopyrimidine-2,4- Mention may be made of dione, 6-aminopyrimidine-2,4-dione, 5-aminopyrimidin-2-one, 6-aminopyrimidin-2-one, 2,4-dihydroxypyrimidine or their tautomers.
  • Each nucleotide constituting the unmodified oligonucleotide part according to A and Z represents a ribonucleotide or a deoxyribonucleotide.
  • Each nucleotide constituting the modified oligonucleotide moiety according to A and Z represents a ribonucleotide, deoxyribonucleotide, or modified nucleotide, and at least one nucleotide of the modified oligonucleotide moiety according to A or Z is a modified nucleotide.
  • ribonucleotide refers to a nucleotide composed of ribose, phosphate ester, and nucleobase, wherein the nucleobase is adenine, guanine, cytosine, or uracil.
  • deoxyribonucleotide refers to a nucleotide composed of deoxyribose, phosphate ester, and nucleobase, wherein the nucleobase is adenine, guanine, cytosine, or thymine.
  • the modified nucleotide refers to a nucleotide represented by any of the following (I) to (IV).
  • B A is a nucleic acid substituted with 1 to 3 groups selected from the group consisting of halogen, acyl, alkyl, arylalkyl, alkoxy, hydroxy, amino, alkylamino, dialkylamino, carboxy, cyano and nitro
  • T 1 represents H or OH.
  • [P] represents a group represented by the following general formula. (In the formula, R A , R B , and R C are the same or different and represent alkyl.
  • B B is halogen, acyl, alkyl, arylalkyl, alkoxy, hydroxy, amino, alkylamino, dialkylamino, carboxy, be a group selected from the group consisting of cyano and nitro are 1-3 substituents Represents a good nucleobase.
  • T 2 is alkyl, aryl, arylalkyl, alkoxyalkyl, aryloxyalkyl, alkoxy, aryloxy, arylalkyloxy, alkoxyalkyloxy, aryloxyalkyloxy, thiol, alkylthio, amino, alkylamino, dialkylamino, aminoalkyl Represents oxy, alkylaminoalkyloxy, dialkylaminoalkyloxy, azide, cyano, nitro, or halogen.
  • [P] has the same meaning as described above. * Is as defined above. (III) In the formula, B B , [P], and * are as defined above.
  • T 3 is H, OH, alkyl, aryl, arylalkyl, alkoxyalkyl, aryloxyalkyl, alkoxy, aryloxy, arylalkyloxy, alkoxyalkyloxy, aryloxyalkyloxy, thiol, alkylthio, amino, alkylamino, dialkyl Represents amino, aminoalkyloxy, alkylaminoalkyloxy, dialkylaminoalkyloxy, azide, cyano, nitro, or halogen.
  • B B , [P], and * are as defined above.
  • D represents a single bond, methylene, ethylene, —N (CH 3 ) —, or —OCH 2 —.
  • examples of the “alkyl” include linear or branched alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, n-hexyl and isohexyl. Of these, methyl is preferred.
  • Examples of “alkoxy” include linear or branched alkoxy having 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pentyloxy, isopentyloxy, n-hexyloxy and isohexyloxy. Of these, methoxy is preferred.
  • Examples of “halogen” include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • Examples of “aryl” include aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include phenyl, ⁇ -naphthyl, and ⁇ -naphthyl. Particularly preferred is phenyl.
  • acyl examples include linear or branched alkanoyl having 1 to 6 carbon atoms and aroyl having 7 to 13 carbon atoms. Specific examples include formyl, acetyl, n-propionyl, isopropionyl, n-butyryl, isobutyryl, tert-butyryl, valeryl, hexanoyl, benzoyl, naphthoyl and levulinyl.
  • Arylalkyl “arylalkyloxy”, “alkoxyalkyl”, “alkoxyalkyloxy”, “alkylthio”, “alkylamino”, “dialkylamino”, “aminoalkyloxy”, “alkylaminoalkyloxy”, “alkylaminoalkyloxy”, “ Examples of the “alkyl” part of “dialkylaminoalkyloxy”, “aryloxyalkyl” and “aryloxyalkyloxy” include the same as the above “alkyl”. Examples of the “alkoxy” part of “alkoxyalkyl” and “alkoxyalkyloxy” include the same as the above “alkoxy”.
  • the oligonucleotide of the present invention can be produced, for example, by the phosphoramidite method [for example, the 2′-position hydroxyl group is converted to 2 ′-(2-cyanoethoxy) methyl (CEM) (Nucleic Acids Res., 35 (10): 3287-3296 ( 2007))) 2′-tert-butyldimethylsilyloxymethyl (TOM) conversion (see, for example, Helv. Chim. Acta., 84: 3775-3795 (2001)), 2′-bis (acetoxymethoxy) Ribonucleotide phosphoramidite compounds converted into methylethyl (ACE) (see, for example, J. Am. Chem.
  • the oligonucleotide of the present invention can be used, for example, for treatment and / or prevention of a disease caused by abnormal expression of a protein encoded by a target gene.
  • a disease caused by abnormal expression of a protein encoded by a target gene.
  • used for the treatment and / or prevention of cancer viral diseases, metabolic diseases, cardiovascular diseases, neurological diseases, urological diseases, hematological malignancies, or diseases where the promotion or suppression of apoptosis is desired Can do.
  • the oligonucleotide of the present invention can be used to treat a disease caused by abnormal expression of a protein encoded by, for example, a cancer-related gene bcl-2 related gene, particularly a bcl-2 gene (eg, SEQ ID NO: 43). Or it can be used for prevention.
  • a cancer-related gene bcl-2 related gene particularly a bcl-2 gene (eg, SEQ ID NO: 43).
  • a bcl-2 gene eg, SEQ ID NO: 43
  • oligonucleotide of the present invention that can suppress the expression of the Bcl-2 gene include the following modified oligonucleotides (1) to (27).
  • modified oligonucleotides (1) to (27) include the following modified oligonucleotides (1) to (27).
  • “rA”, “rU”, “rG”, “rC”, “rI”, “rT”, “dT”, “a”, “u”, “g” and “c” "Represents a nucleotide having a partial structural formula shown in Table 1 below.
  • RNU-251 (SEQ ID NO: 9) 5′-aarGrUrGrArArArGrUrCrArArArUrGrCrCrUrGrCrCrAuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrCrTrT-3 ′
  • RNU-268 SEQ ID NO: 10 5'-aarGrUrGrArArGrUrCrArArArArArUrGrCrCrUrGrCrCrCrArTrTrTrTrTrTrUrGrGrGrCrArArArGrGrCrArArGrUrUrGrCrCrArTrTrTrTrUrGrGrGrCrArArGrGrCrArArU
  • the oligonucleotides of the present invention (1) to (24) are modified oligonucleotides containing the nucleotide sequences of the sense strand (SEQ ID NO: 1) and antisense strand (SEQ ID NO: 2) of B717, which are known bcl-2 siRNAs It has the characteristics that it suppresses the expression of the bcl-2 gene and does not induce interferon ⁇ as compared with B717.
  • the oligonucleotides of the present invention described in (25) to (27) above contain the nucleotide sequences of the sense strand (SEQ ID NO: 5) and antisense strand (SEQ ID NO: 6) of B532-UU, which is a known bcl-2 siRNA. It is a modified oligonucleotide and has the characteristics that it suppresses the expression of the bcl-2 gene and does not induce interferon ⁇ as compared with B532-UU.
  • oligonucleotide of the present invention that can suppress the expression of the sod1 gene include the following modified oligonucleotides.
  • RNU-303 SEQ ID NO: 36
  • the oligonucleotide of the present invention (1) is a modified oligonucleotide containing the nucleotide sequence of the sense strand (SEQ ID NO: 7) and the antisense strand (SEQ ID NO: 8) of SOD385, which is a known sod1 siRNA, It has the characteristics that it suppresses expression and does not induce interferon ⁇ as compared to SOD385.
  • composition of the present invention is characterized by containing a complex of the oligonucleotide of the present invention and a carrier.
  • the carrier is not particularly limited as long as it is effective for transferring the oligonucleotide of the present invention into cells.
  • examples thereof include cationic carriers such as cationic liposomes, cationic polymers, and cationic dendrimers, and carriers using virus envelopes or nanoparticles.
  • liposome A A cationic liposome carrier (hereinafter referred to as “liposome A”) formed with 2-O- (2-diethylaminoethyl) carbamoyl-1,3-O-dioleoylglycerol and phospholipid as essential components.
  • liposome B 2-O- (2-diethylaminoethyl) carbamoyl-1,3-O-dioleoylglycerol, 1,3-distearoylglycero-2-phosphatidyl-N- (methoxypolyethyleneglycol succinyl) ethanolamine and phosphorus
  • liposome B 2-O- (2-diethylaminoethyl) carbamoyl-1,3-O-dioleoylglycerol, N- (methoxy polyethylene glycol succinyl) distearoyl phosphatidylethanolamine [SUNBRIGHT DSPE-020C; manufactured by NOF Corporation]
  • liposome C a cationic liposome (hereinafter, referred to as “liposome C”) containing phospholipid as an essential constituent component
  • Oligofectamine registered trademark
  • 2-O- (2-diethylaminoethyl) carbamoyl-1,3-O-dioleoylglycerol can be produced by the method described in the literature (Example 20 of WO 94/19314).
  • 1,3-distearoylglycero-2-phosphatidyl-N- (methoxypolyethyleneglycol succinyl) ethanolamine is produced by the method described in the literature (Cancer Research vol. 68, no. 21 (2008) pp. 8843-8851). can do.
  • the compound is preferably distributed within a molecular weight range of 2000 to 3800.
  • the molecular weight can be measured by a mass spectrum using an electrospray ionization method.
  • Phospholipids that can be used in liposome A, liposome B and liposome C include, for example, phosphatidylcholine [eg, 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero -3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine], phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine Sphingomyelin, 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DPPG), egg yolk lecithin, soybean lecithin or hydrogenated phospholipids thereof.
  • DOPC 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
  • DSPC 1,2-dist
  • Lipofectin® is composed of N- [1- (2,3-dioleoyloxy) propyl] -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTMA) and dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) as a neutral lipid. ) At 1: 1 (mol / mol). Lipofectamine® is a product of 2,3-diolexioxy-N- [2- (sperminecarboxamido) ethyl] -N, N-dimethyl-1-propaneammonium trifluoroacetate (DOSPA) and diole.
  • DOSPA dioleolexioxy-N- [2- (sperminecarboxamido) ethyl] -N, N-dimethyl-1-propaneammonium trifluoroacetate
  • DMRIE-C® is a cationic liposome containing 1,2-dimyristyloxypropyl-3-dimethyl-hydroxyethylammonium bromide (DMRIE) and cholesterol (Cholesterol) at 1: 1 (mol / mol). .
  • cationic polymer examples include jetSI (manufactured by Qbiogene), jetPEI (registered trademark) (polyethyleneimine; manufactured by Qbiogene), and atelocollagen.
  • viruses envelope examples include GenomeONE (registered trademark) (HVJ-E liposome; manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.).
  • cationic dendrimer examples include a cationic amino acid dendrimer (for example, dendritic poly (L-lysine) (for example, “Organic Biomolecular Chemistry”, 2003, Vol. 1, pages 1270-1273) or a polyamidoamine dendrimer. Can be mentioned.
  • a cationic amino acid dendrimer for example, dendritic poly (L-lysine) (for example, “Organic Biomolecular Chemistry”, 2003, Vol. 1, pages 1270-1273) or a polyamidoamine dendrimer.
  • nanoparticles include gold nanoparticles and silica nanoparticles, and the average particle diameter is suitably in the range of 1 nm to 5000 nm, for example.
  • gold nanoparticles examples include cationic gold nanoparticles (“Bioconjugate Chemistry”, 2002, 13, 3-6), cationic gold nanoparticles modified with polyethylene glycol (for example, “Journal of” Controlled Release ", 2006, 111, 382-389).
  • the composition of the present invention can optionally contain a pharmaceutically acceptable additive.
  • additives include emulsification aids (for example, fatty acids having 6 to 22 carbon atoms and pharmaceutically acceptable salts thereof, albumin, dextran), stabilizers (for example, cholesterol, phosphatidic acid), and isotonic agents.
  • emulsification aids for example, fatty acids having 6 to 22 carbon atoms and pharmaceutically acceptable salts thereof, albumin, dextran
  • stabilizers for example, cholesterol, phosphatidic acid
  • isotonic agents for example, sodium chloride, glucose, maltose, lactose, sucrose, trehalose
  • pH adjusters for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethanolamine
  • the content of the additive in the composition of the present invention is suitably 90% by weight or less, preferably 70% by weight or less, and more preferably 50% by weight or less.
  • the type of the oligonucleotide of the present invention contained in the composition of the present invention may be one type, but may be, for example, 2 to 10 types.
  • the concentration of the oligonucleotide of the present invention contained in the composition of the present invention varies depending on the type of carrier and the like, but when used in vitro, for example, it is suitably in the range of 0.1 nM to 10 ⁇ M, and 10 nM to A range of 1 ⁇ M is preferred. Further, when used in vivo, for example, the range of 0.1 to 10 mg / mL is appropriate, and the range of 0.5 to 2 mg / mL is preferable.
  • the weight ratio of the oligonucleotide of the present invention to the carrier (carrier / oligonucleotide of the present invention) contained in the composition of the present invention varies depending on the properties of the oligonucleotide of the present invention, the type of the carrier, etc., but is in the range of 0.01-100. Is suitably in the range of 1-50, more preferably in the range of 5-30.
  • the composition of the present invention can be prepared by adding the oligonucleotide of the present invention to a carrier dispersion and stirring appropriately.
  • the additive can be added in an appropriate step before or after the addition of the oligonucleotide of the present invention.
  • the solvent that can be used when adding the oligonucleotide of the present invention is not particularly limited as long as it is pharmaceutically acceptable, for example, electrolyte solution such as water for injection, distilled water for injection, physiological saline, glucose solution, A sugar solution such as maltose solution can be mentioned.
  • conditions, such as pH and temperature in such a case can be suitably selected by those skilled in the art.
  • the composition of the present invention can be, for example, a solution or a lyophilized preparation thereof.
  • the lyophilized preparation can be prepared by lyophilizing the composition of the present invention having a liquid form according to a conventional method. For example, after properly sterilizing the composition of the present invention in the form of a liquid agent, a predetermined amount is dispensed into a vial, and pre-freezing is performed at about ⁇ 40 to ⁇ 20 ° C. for about 2 hours. Primary drying can be performed at about 0 to 10 ° C. under reduced pressure, followed by secondary drying at about 15 to 25 ° C. under reduced pressure and freeze-drying.
  • the inside of the vial is replaced with nitrogen gas and stoppered to obtain a lyophilized preparation of the composition of the present invention.
  • the lyophilized preparation can be re-dissolved and used by adding any appropriate solution (re-dissolved solution).
  • re-dissolved solution examples include water for injection, physiological saline, and other general infusion solutions.
  • the amount of this redissolved solution varies depending on the use and the like and is not particularly limited, but is suitably 0.5 to 2 times the amount of the solution before lyophilization or 500 mL or less.
  • the oligonucleotide of the present invention or the composition of the present invention is administered intravenously, intraarterially, orally, or tissue (for example, intravesical, intrathoracic, intraperitoneal, intraocular administration) to animals including humans.
  • tissue for example, intravesical, intrathoracic, intraperitoneal, intraocular administration
  • Intracerebral administration transdermal administration, transmucosal administration, pulmonary administration, or rectal administration.
  • intravenous administration, transdermal administration, and transmucosal administration are desirable.
  • these dosage forms are suitable for administration, for example, various injections, oral preparations, drops, inhalants, eye drops, ointments, lotions and suppositories.
  • the dosage of the oligonucleotide of the present invention or the composition of the present invention is determined, for example, in consideration of the type of the oligonucleotide of the present invention, dosage form, patient condition such as age and weight, administration route, nature and degree of disease
  • the range of 0.1 mg to 5 g / human is suitable for the oligonucleotide of the present invention, and preferably the range of 1 mg to 2 g / human for the present oligonucleotide.
  • This number may vary depending on the type of target disease, dosage form, and target molecule. Therefore, in some cases, a lower dose may be sufficient, and conversely, a higher dose may be required.
  • it can be administered once to several times a day or at intervals of 1 day to several days.
  • the residue was dissolved in ethyl acetate and washed successively with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, saturated brine, 0.5 M potassium dihydrogen phosphate aqueous solution and saturated brine. After drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and ethyl acetate (200 mL) was added to the residue to form a powder. The precipitated crystals were collected by filtration, washed with ice-cooled ethyl acetate (100 mL), and dried to obtain 76 g of the target compound (yield 75%).
  • Step 2 2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3 ′, 5′-O- (tetraisopropyldisiloxane-1,3-diyl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine ( 37 g, 62.3 mmol) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (130 mL), triethylamine trishydrofluoride (10 g, 62.3 mmol) was added, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was ice-cooled, the supernatant was removed, methanol (80 mL) was added to the residue, and the mixture was ice-cooled to crystallize.
  • Antisense strand (SEQ ID NO: 2): 5'-rGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCdTdT-3 ' MALDI-TOF-MS: Calculated value 6646.11 Actual value 6646.69 (2) B717-UU: (bcl-2 siRNA) Sense strand (SEQ ID NO: 3): 5'-rGrUrGrArArGrUrCrArArArArArUrGrCrCrUrGrCrUrU-3 ' MALDI-TOF-MS: calculated value 6673.11.
  • a body (pharmaceutical composition) was formed.
  • concentration of the oligonucleotide of the present invention in the complex was 0.1 ⁇ M to 3 ⁇ M, and the ratio of the oligonucleotide of the present invention to the carrier in the complex was 1:16 (w / w).
  • the prepared complex was appropriately diluted with 10% maltose.
  • the CPG solid phase carrier is cleaved from the CPG solid phase carrier over 2 hours at 40 ° C. using a concentrated ammonia water-ethanol mixed solution as a cleaving agent and the base protecting group is removed. A release reaction was performed. The reaction mixture was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. To the residue was added a 0.67 M tetrabutylammonium fluoride DMSO solution (1.5 ml) containing 0.5% nitromethane, and the mixture was reacted at room temperature for 5 hours to remove the hydroxyl-protecting group at the 2 ′ position.
  • modified oligonucleotides according to SEQ ID NO: 10 to SEQ ID NO: 42 were produced by a method according to the above (1) RNU-251 (SEQ ID NO: 9).
  • RNU-251 SEQ ID NO: 9
  • a commercially available 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -2′-O- (t-butyldimethylsilyl) uridine is supported.
  • RNU-268 (SEQ ID NO: 10) 5'-aarGrUrGrArArArGrUrCrArArArUrGrCrCrUrGrCrCrCrArTrTrTrTrTrUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrCrArTrT-3 ' LC-ESI-MS: calculated value 17344.40 Actual value 17343.90 (3) RNU-269 (SEQ ID NO: 11) 5'-aarGrUrGrArArArGrUrCrArArArArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAdTdTdTdTdTdTdTdTrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArArGrGrGrCrArGrG
  • RNU-317 (SEQ ID NO: 24) 5'-aarGrUrGrArArGrUrCrArArArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrUrGrCrCrCccccccccccrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3 ' MALDI-TOF-MS: Calculated value 17353.51 Actual value 17353.15 (17) RNU-318 (SEQ ID NO: 25) 5'-aarGrUrGrArArArGrUrCrArArArArArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrCrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIrIr
  • the concentration of the oligonucleotide of the present invention in the complex was 0.1 ⁇ M to 3 ⁇ M, and the ratio of the oligonucleotide of the present invention to the carrier in the complex was 1:16 (w / w).
  • the prepared complex was appropriately diluted with 10% maltose.
  • RNAi-active A431 cells (human epithelial cancer cell line) were seeded at 1 ⁇ 10 5 cells in a 6 cm diameter petri dish. The cells were cultured overnight in 3 mL of DMEM medium containing 10% fetal bovine serum (manufactured by Sigma, the same applies hereinafter) at 37 ° C. and 5% CO 2 . The medium was replaced with 2.7 mL of fresh medium, 0.3 mL of 100 nM pharmaceutical composition prepared in Example 2 was added, and the mixture was cultured for 3 days. The cells were washed twice with PBS (manufactured by Nissui, the same applies hereinafter), and then transferred to a 1.5 mL tube using a cell scraper.
  • PBS manufactured by Nissui, the same applies hereinafter
  • the supernatant is removed, suspended in 50 ⁇ L to 100 ⁇ L of buffer [50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 150 mM NaCl, 1% NP-40], and then on ice for 30 minutes. Left to stand. Centrifugation was performed at 15000 ⁇ g and 4 ° C. for 20 minutes, and the supernatant (cell extract) was recovered. The protein concentration in the cell extract was measured using a BCA protein assay system (Pierce Biotechnology).
  • Bcl-2 protein, SOD1 protein or ⁇ -actin protein was detected with ChemiDoc (Bio-Rad Laboratories). The expression level of each protein was quantified.
  • a mouse anti-human bcl-2 antibody (M0887, manufactured by DAKO CYTOMATION) was diluted 500 times as a primary antibody, and a peroxidase (HRP) -labeled anti-mouse IgG antibody was used as a secondary antibody.
  • the density of the Bcl-2 protein band when transfected with a natural double-stranded nucleic acid (eg, B717, B-352UU) having ⁇ was basically visually observed.
  • the photosensitive film is converted into image data, and the NIHI image ver. 62.
  • modified oligonucleotides RNU-252 that are not the oligonucleotides of the present invention and have a hydroxyl group at the 2 ′ position of each nucleotide constituting the 5 ′ terminal nucleotide dimer moiety.
  • RNU-253, RNU-300 have a lower RNAi activity than the corresponding natural double-stranded nucleic acid.
  • the modified oligonucleotide which is not the oligonucleotide of the present invention, is such that the 2 ′ position of each nucleotide constituting the nucleotide dimer portion at the 5 ′ end and the 2 ′ position of each nucleotide constituting the nucleotide dimer portion at the 3 ′ end are both methoxy.
  • RNU-234 had a lower RNAi activity than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). As shown in FIG. 3 and FIG.
  • the oligo of the present invention in which the 2′-position of each nucleotide constituting a modified or unmodified (oligo) nucleotide portion that can become a loop portion when a double strand is formed in the molecule is modified
  • the oligonucleotides (RNU-268, RNU-269) of the present invention in which the nucleotide or nucleobase moiety was modified were equivalent in RNAi activity to the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). As shown in FIGS.
  • the oligonucleotide of the present invention (RNU-292, RNU-293, RNU-294)
  • the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717) and its RNAi activity were equivalent. Further, as shown in FIG. 5 and FIG.
  • the oligonucleotide of the present invention ( RNU-295 and RNU-296) were equivalent in RNAi activity to the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). As shown in FIGS.
  • oligonucleotides (RNU-322, RNU-323, RNU-324, RNU-325) of the present invention are equivalent in RNAi activity to the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717) It was. However, as shown in FIGS.
  • At least one nucleotide (corresponding to the 5 ′ terminal nucleotide of A) following the 5 ′ terminal nucleotide dimer moiety is a modified nucleotide ( A nucleotide that is methoxy at the 2 ′ position) and at least one nucleotide (corresponding to the nucleotide at the 3 ′ end of Z) following the nucleotide dimer portion at the 3 ′ end is a modified nucleotide (nucleobase replaced with methyl)
  • modified oligonucleotides RNU-270, RNU-271 which are nucleotides
  • the RNAi activity was lower than that of the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • oligonucleotides of the present invention were equivalent in RNAi activity to the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • the oligonucleotide (RNU-319, RNU-320, RNU-321) of the present invention is not affected by its RNAi.
  • the activity was equivalent to that of the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • the oligonucleotides of the present invention (RNU-276, RNU-277, RNU-278) can also be used for their RNAi against different target nucleotide sequences of the same target gene (Bcl-2 gene).
  • the activity was equivalent to that of the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B532-UU).
  • the oligonucleotide (RNU-303) of the present invention also has a natural double-stranded nucleic acid (RNU-303) corresponding to the RNAi activity corresponding to a target gene different from the Bcl-2 gene. SOD385).
  • Test Example 2 Interferon- ⁇ Inducing Action Fresh human blood collected was mixed with 1 mL of heparin sodium injection (Ajinomoto Co., Inc.) per 10 mL to prevent coagulation. An equal volume of PBS (manufactured by Nissui Pharmaceutical) was added, and 10 mL of blood per 3 mL of Ficoll-Paque (registered trademark) PLUS (manufactured by GE Healthcare Bio-Sciences) was gently layered so as not to disturb the interface. The PBMC layer was recovered by centrifugation at 400 ⁇ g for 30 minutes at room temperature.
  • PBS manufactured by Nissui Pharmaceutical
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • RPMI 1640 medium manufactured by SIGMA
  • 10% fetal calf serum manufactured by Invitrogen
  • the number of cells was measured to prepare a cell suspension of 2 ⁇ 10 6 cells / mL.
  • 300 ⁇ L (6 ⁇ 10 5 cells / well) was seeded in a 48-well plate, cultured at 5% CO 2 and 37 ° C.
  • oligonucleotide of the present invention prepared with 300 to 3000 nM of the oligonucleotide of the present invention and a carrier.
  • the pharmaceutical composition of the present invention containing a complex with was added. After culturing for 24 hours, the culture supernatant was collected and measured by ELISA. IFN- ⁇ was measured using a Human Interferon-alpha ELISA Kit (manufactured by PBL Biomedical Laboratories).
  • each nucleotide constituting the nucleotide dimer moiety at the 5 ′ end is methoxy
  • the 5 position of each nucleotide constituting the nucleotide dimer moiety at the 3 ′ end is methyl or each nucleotide is
  • the oligonucleotide of the present invention (RNU-251, RNU-268, RNU-269, RNU-272), which is hypoxanthine, suppressed the induction of IFN- ⁇ more than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • the oligonucleotide of the present invention (RNU-251) in which the 2′-position of each nucleotide constituting a modified or unmodified (oligo) nucleotide portion that can become a loop portion when a double strand is formed in the molecule is methoxy,
  • the induction of IFN- ⁇ was further suppressed.
  • the oligonucleotides of the present invention (RNU-292, RNU-293, RNU-294) are compatible even if the base length of the modified or unmodified oligonucleotide part corresponding to A and Z is changed.
  • the induction of IFN- ⁇ was suppressed more than the natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • the oligonucleotides (RNU-322, RNU-323, RNU-324, RNU-325) of the present invention can induce IFN- ⁇ more than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). Suppressed. As shown in FIG.
  • the oligo of the present invention can be obtained by changing the type of nucleobase of each nucleotide constituting a modified or unmodified (oligo) nucleotide part that can become a loop part when a double strand is formed in the molecule.
  • Nucleotides (RNU-315, RNU-316, RNU-317, RNU-318) suppressed IFN- ⁇ induction more than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). Further, as shown in FIG.
  • the oligonucleotide of the present invention (even if the nucleotide constituting the 5 ′ terminal nucleotide dimer part and the nucleobase of each nucleotide constituting the 3 ′ terminal nucleotide dimer part are changed) RNU-319, RNU-320, and RNU-321) suppressed IFN- ⁇ induction more than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717).
  • the oligonucleotides of the present invention (RNU-276, RNU-277, RNU-278) can be used for different target nucleotide sequences of the same target gene (Bcl-2 gene).
  • the induction of interferon ⁇ was suppressed more than the single-stranded nucleic acid (B532-UU). Further, as shown in FIG. 18, the oligonucleotide (RNU-303) of the present invention also suppressed the induction of interferon ⁇ as compared with the corresponding natural double-stranded nucleic acid (SOD385) even for different target genes. As shown in FIG. 13, the modified oligonucleotide (RNU-252), which is not the oligonucleotide of the present invention and in which the two nucleotides at the 5 ′ end are not modified, is more IFN than the corresponding natural double-stranded nucleic acid (B717). It did not inhibit the induction of - ⁇ .
  • the modified oligonucleotide which can suppress the expression of a target gene with few side effects, such as cytokine induction, such as interferon, and the pharmaceutical composition containing the said modified oligonucleotide.

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Abstract

本発明の目的は、インターフェロン等のサイトカイン誘導などの副作用が少なく、標的遺伝子の発現を抑制することができる修飾オリゴヌクレオチド、及び、当該修飾オリゴヌクレオチドを含む医薬組成物の提供することにある。本発明としては、分子内で二重鎖を形成すると平滑末端となり、標的遺伝子の発現を抑制することができる修飾オリゴヌクレオチドを挙げることができる。

Description

修飾オリゴヌクレオチド
 本発明は、新規な修飾オリゴヌクレオチドに関するものである。
 
 1998年に、Fireらは線虫における長鎖二本鎖RNAによる配列特異的な遺伝子の発現抑制機構をRNA干渉(以下、「RNAi」という。)として報告した(例えば、非特許文献1を参照。)。その後、RNA干渉は線虫を含めて昆虫、植物、菌類等の様々な生物種間で保存されている現象であることが明らかとなった。
 2001年に、Tuschlらは細胞内に存在するダイサーと呼ばれるRNAaseIII様の活性をもつ酵素によって長鎖二本鎖RNAから生成される19個~23個程度の短い二本鎖RNA(以下、「siRNA」という。)を直接哺乳動物の細胞に導入することにより、非特異的な細胞障害を引き起こさず、配列特異的な遺伝子の発現抑制を行うことができるということを報告した(例えば、非特許文献2を参照。)。
 また、分子内において二重鎖構造を有するRNA(以下、「shRNA」という。)もsiRNAの前駆体として働き、ダイサーによってプロセッシングされ、siRNAと同様の構造になることによってRNAiを示すと言われている。
 
 一方、生体内には、細菌やウイルス、寄生虫などの異物が体内に進入した際にそれを排除しようとする感染防御システムとして免疫系が存在する。哺乳類の免疫系は大きく分けて、自然免疫と獲得免疫とからなる。獲得免疫は、遺伝子再構成により、無数の個々に異なる抗原特異性を持つ受容体がT細胞やB細胞表面に発現され、外来抗原に対処する機構である。自然免疫は、主にマクロファージ、樹状細胞、ナチュラルキラー細胞などによって担われる。自然免疫は、主に、Toll様受容体(以下、「TLR」という。)を介して活性化される。TLRはリガンドを認識すると、炎症性サイトカインやケモカインを誘導し炎症反応を形成する。一方で、細胞表面に共刺激分子の発現を増強させ、T細胞、すなわち獲得免疫を活性化する作用も有する。ある特定のTLRファミリーメンバーはウイルスの構成成分を特異的に認識し、I型インターフェロン(IFN)を誘導してウイルスに対する免疫応答を行う。TLR7(ヒトではTLR7とTLR8)がウイルスの一本鎖RNAを認識することが明らかにされている。
 
 このように、核酸の中には、自然免疫を活性化し、サイトカイン誘導作用を有するものがあるので、生体への核酸投与により、副作用としてIFNを初めとする炎症性サイトカインの誘導が起こり得る。その副作用をどのような手段で回避するかが、核酸医薬の開発において大きな課題の一つとなっている。
 
 従来、核酸を医薬品として開発するにあたって、リボースの2’位にメトキシやフッ素を導入したり、リン酸結合部位にホスホロチオエートを導入することにより、オリゴ核酸を安定化する試みが行われてきた。最近、これら修飾技術を天然型RNAの自然免疫活性化の回避を目的に使用している報告が数多く見られる(例えば、非特許文献3参照。)。また、天然型RNAに生体内に存在する修飾ヌクレオシドを入れると、自然免疫活性化作用を回避できる可能性があることが示唆されている(例えば、非特許文献4参照。)。
 しかしながら、過剰な修飾はRNAi効果を低下させることが知られており、免疫系を活性化させずにRNAi効果を保持する最小限の修飾を、天然型RNAのRNAi効果と比較しつつ、ヌクレオチド配列ごとに確認することが必要である(例えば、非特許文献5参照)。
 
Nature,1998年,391巻,806-811頁 Nature,2001年,411巻,494-498頁 European Journal of Immunology,2006年,36巻,1-9頁 Immunity,2005年,23巻,165-175頁 Human Gene Therapy, 2008年, 19巻, 111-124頁
 本発明の主な目的は、インターフェロン等のサイトカイン誘導などの副作用が少なく、標的遺伝子の発現を抑制することができる修飾オリゴヌクレオチド、及び、当該修飾オリゴヌクレオチドを含む医薬組成物を提供することにある。
 
 本発明者らは、shRNAにおいて、5'末端及び3’末端に2個の一定の(修飾)ヌクレオチドダイマーを付加することにより、標的遺伝子の発現抑制効果を保ちながら、インターフェロン等のサイトカイン誘導などの副作用を少なくしうることを見出し、本発明を完成した。
 本発明として、例えば、下記1、2の態様を挙げることができる。
 
1. 分子内で二重鎖を形成すると平滑末端となり、標的遺伝子の発現を抑制することができる次の一般式(I)で表される修飾オリゴヌクレオチド(以下、「本発明オリゴヌクレオチド」という。):
 5'-X-A-L-Z-Y-3' (I)
 式中、
 Aは、標的遺伝子のmRNAの一部(以下、「標的ヌクレオチド配列」という。)の塩基配列と少なくとも80%の配列類似性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であって、少なくともAの5'末端のヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列の5'末端のリボヌクレオチドと同じリボヌクレオチドである。
 Zは、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも80%の相補性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であって、少なくともZの3'末端のヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列の5’末端のヌクレオチドと相補的なリボヌクレオチドである。
 Lは、1~20塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を表す。
 Xは次の一般式(1)で表される1価の基(ヌクレオチドダイマー部分(1))を表す。
 Yは次の一般式(2)で表される1価の基(ヌクレオチドダイマー部分(2))を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式中、
 B1a、B1bは、同一又は異なって、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
 B2a、B2bは、同一又は異なって、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
 但し、B1aとB2a、B1bとB2bとは、互いに塩基対を形成しうる核酸塩基である。
 R、Rは、同一若しくは異なって、アルキルを表すか、又は、R、Rの一方がHを、他方がアルキルを表す。
 *は結合位置を表す。
 
2. 本発明オリゴヌクレオチドと担体との複合体を含有することを特徴とする医薬組成物(以下、「本発明組成物」という。)。
 
図1は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はBcl-2タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量をそれぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図2は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、Bcl-2タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図3は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はBcl-2タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量をそれぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図4は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、Bcl-2タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図5は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はBcl-2タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量それぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図6は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、Bcl-2タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図7は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はBcl-2タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量をそれぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図8は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、Bcl-2タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図9は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はBcl-2タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量をそれぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図10は、Bcl-2タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、Bcl-2タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図11は、SOD1タンパク質の発現抑制活性を示す。上段はSOD1タンパク質の発現量を、下段はβ-actinタンパク質の発現量をそれぞれ表す。最上段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図12は、SOD1タンパク質の発現抑制活性を示す。縦軸は、β-actinタンパク質の発現量に対する、SOD1タンパク質の発現量の比を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図13は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図14は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図15は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図16は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図17は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。 図18は、インターフェロンαの誘導能を示す。白カラムは10nM添加群を、グレーカラムは100nM添加群を、黒カラムは300nM添加群をそれぞれ表す。縦軸は、インターフェロンαの濃度(pg/mL)を表す。下段は、検討を行った医薬組成物中に含まれる核酸の名称を表す。
 本発明の実施の形態について説明する。
I.本発明オリゴヌクレオチド
 本発明オリゴヌクレオチドは、分子内で二重鎖を形成すると平滑末端となり、標的遺伝子の発現を抑制することができる次の一般式(I)で表される修飾オリゴヌクレオチドである。
 5'-X-A-L-Z-Y-3' (I)
[式中、A、X、Y、Z、Lは前記と同義である。]
 
 本発明オリゴヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも80%の配列類似性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分(A)と、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも80%の相補性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分(Z)とが、1~20塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分(L)を介して連結している修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分において、さらにAの5’末端にヌクレオチドダイマー部分(1)であるXが付加し、また、Zの3’末端にXと互いに塩基対を形成しうるヌクレオチドダイマー部分(2)であるYが付加している。
 
 Xは標的遺伝子のmRNAとは無関係に選択されうる。また、YはXと相補的である。
 したがって、本発明オリゴヌクレオチドは、分子内で二重鎖を形成すると、5’末端と3’末端のどちらもが突き出ることなく対になり、平滑末端となる。
 
 本発明オリゴヌクレオチドは、標的遺伝子の発現を抑制することができる。また、本発明オリゴヌクレオチドは、生体内に投与又は細胞内に導入された場合に、インターフェロンを初めとするサイトカインの誘導が少ないという特徴を有する。
 
 次の(a)~(d)に記載の本発明オリゴヌクレオチドが好ましい。
(a)B1a、B1bの両方がアデニンであって、B2a、B2bが、それぞれ同一又は異なって、5-メチルウラシル、ウラシル、又は、ヒポキサンチンである本発明オリゴヌクレオチド。当該態様において、R、Rの両方がメチルであるか、Rがメチルであって、RがHであるか、RがHであって、Rがメチルである本発明オリゴヌクレオチドが特に好ましい。
(b)B1a、B1bの両方がウラシルであって、B2a、B2bの両方がアデニンである本発明オリゴヌクレオチド。当該態様において、R、Rの両方がメチルであるか、Rがメチルであって、RがHであるか、RがHであって、Rがメチルである本発明オリゴヌクレオチドが特に好ましい。
(c)B1a、B1bの両方がグアニンであって、B2a、B2bの両方がシトシンである本発明オリゴヌクレオチド。当該態様において、R、Rの両方がメチルであるか、Rがメチルであって、RがHであるか、RがHであって、Rがメチルである本発明オリゴヌクレオチドが特に好ましい。
(d)B1a、B1bの両方がシトシンであって、B2a、B2bの両方がグアニンである本発明オリゴヌクレオチド。当該態様において、R、Rの両方がメチルであるか、Rがメチルであって、RがHであるか、RがHであって、Rがメチルである本発明オリゴヌクレオチドが特に好ましい。
 
 また、Lが次の一般式(3)で表される2価の基である本発明オリゴヌクレオチドが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式中、
 各Bは、それぞれ独立して、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
 各Rは、それぞれ独立して、H、OH、又はアルコキシを表す。
 nは、1~20の範囲内にある整数を表す。
 *は前記と同義である。
 
 各Bが、それぞれ独立して、アデニン、シトシン、ウラシル、5-メチルウラシル又はヒポキサンチンである本発明オリゴヌクレオチドが好ましい。
 また、各Rが、それぞれ独立して、H、OH又はメトキシである本発明オリゴヌクレオチドが好ましく、各Rが全てメトキシである本発明オリゴヌクレオチドがさらに好ましい。
 nは、1~20の範囲内にある整数が適当であり、2~15の範囲内にある整数が好ましく、3~10の範囲内にある整数が特に好ましい。
 
 ここで、「標的遺伝子の発現を抑制することができる」とは、標的遺伝子の発現を当該標的遺伝子のmRNA又はタンパク質の発現量を指標に判定した場合に、本発明オリゴヌクレオチドを導入した細胞において、陰性対照に対して、抑制率が50%以上である場合をいう。なお、当該標的遺伝子のmRNA又はタンパク質の発現が陰性対照のそれと等しい場合を抑制率が0%であるとする。また、本発明において、好ましい抑制率は75%以上、さらに好ましくは90%以上である。
 
 「サイトカインの誘導が少ない」とは、サイトカインの誘導が完全に阻害される場合だけではなく、本発明オリゴヌクレオチドに対応する天然型二本鎖核酸よりも少なくとも20%誘導が減じられる場合も含む。また、サイトカインの誘導の阻害も試験系や被験体によって、程度が異なることがあるので、少なくとも一つの系又は被験体においてサイトカイン誘導が完全に阻害される場合あるいは減じられる場合も、サイトカインの誘導が少ないことに含まれる。
 「サイトカイン」としては、例えば、インターフェロンα(IFNα)、インターフェロンβ(IFNβ)、インターロイキン-8(IL-8)、インターロイキン-12(IL-12)、及び、腫瘍壊死因子α(TNF-α)が挙げられる。
 
 「標的遺伝子」は、特に制限されず、任意に選択することができる。標的遺伝子としては、例えば、疾患の原因となりうるタンパク質をコードする遺伝子を挙げることができる。また、標的遺伝子には、各種疾患等に対して、抑制的に作用する遺伝子又は促進的に作用する遺伝子も含まれる。
 具体的には、癌関連遺伝子、アポトーシス関連遺伝子、血液学的悪性疾患関連遺伝子、代謝性疾患関連遺伝子、循環器疾患関連遺伝子、神経疾患関連遺伝子、泌尿器疾患関連遺伝子、自己免疫疾患関連遺伝子、サイトカイン遺伝子、発生関連遺伝子、増殖因子関連遺伝子、老化関連遺伝子、免疫関連遺伝子、ウイルス遺伝子、ウイロイド遺伝子、プリオン遺伝子、微生物由来遺伝子、原虫由来遺伝子を挙げることができる。
 
 「癌関連遺伝子」としては、例えば、癌遺伝子(例えば、bcr/abl遺伝子、c-fms遺伝子、c-fos遺伝子、c-myb遺伝子、c-myc遺伝子、K-ras遺伝子、c-erbB-2遺伝子)や癌抑制遺伝子(例えば、p53遺伝子、RB遺伝子、BRCA1・BRCA2遺伝子、WT1遺伝子、VHL遺伝子、PTEN遺伝子、bcl-2遺伝子、bcl-XI遺伝子)を挙げることができる。
 「ウイルス遺伝子」としては、例えば、ヒト乳頭腫ウイルス遺伝子、B型及びC型肝炎ウイルス遺伝子、サイトメガロウイルス(CMV)遺伝子を挙げることができる。
 「ウイロイド遺伝子」としては、例えば、ジャガイモやせいも病ウイロイド(PSTV)遺伝子を挙げることができる。
 「自己免疫疾患関連遺伝子」としては、例えば、腫傷壊死因子(TNF)-α遺伝子を挙げることができる。
「サイトカイン遺伝子」としては、例えば、インターフェロン遺伝子、インターロイキン遺伝子を挙げることができる。
 「発生関連遺伝子」としては、例えば、ホメオ遺伝子を挙げることができる。
 「増殖因子関連遺伝子」としては、例えば、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)遺伝子、肝細胞増殖因子(HGF)遺伝子、線維芽細胞増殖因子(FGF)遺伝子を挙げることができる。
 「プリオン遺伝子」としては、例えば、ヒトプリオン遺伝子、ウシプリオン遺伝子を挙げることができる。
 「微生物由来遺伝子」としては、例えば、O157等の病原性大腸菌由来遺伝子を挙げることができる。
 「原虫由来遺伝子」としては、例えば、マラリア原虫由来遺伝子を挙げることができる。
 
 Aとしては、標的遺伝子の発現を抑制することができる限りにおいて、標的ヌクレオチド配列の塩基配列に対して、少なくとも80%の配列類似性を有する修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものが適当であり、少なくとも90%の配列類似性を有する修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものが好ましく、100%同一の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものがより好ましい。さらに、Aとしては、標的ヌクレオチド配列と全く同じヌクレオチド配列であるものが好ましい。
 
 標的ヌクレオチド配列の塩基配列とAの塩基配列との配列類似性は、Altschulら,J.Mol.Biol.,215:403-410(1990)及び Altschulら,Nucleic Acids Res.,25:3389-3402(1997)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムは、NCBI BLASTプログラムに組み込まれている。デフォルトパラメーター(期待値10以下;ギャップを許す;フィルタリング=ON;マッチスコア=1;ミスマッチスコア=-3)を使用する。]を用いて計算し決定する。
 
 A及びZに係る修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分は、15~50塩基長が適当であり、20~45塩基長が好ましく、22~42塩基長がより好ましい。
 
 本発明オリゴヌクレオチドにおいて、AとZとは互いに分子内で二重鎖を形成しうるように配置される。
 本発明オリゴヌクレオチドは、分子内で必ずしも完全な二重鎖を形成する必要はないが、AとZに係る修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分は、同じ塩基長であるものが好ましい。
 
 Zとしては、標的遺伝子の発現を抑制することができる限りにおいて、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも80%の相補性を有する塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものが適当であり、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも90%の相補性を有する塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものが好ましく、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と100%の相補性を有する塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であるものがより好ましい。さらに、Zとしては、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と100%の相補性を有する塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であって、該オリゴヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドがリボヌクレオチドであるものがより好ましい。
 
 標的ヌクレオチド配列の塩基配列とZの塩基配列との相補性は、標的ヌクレオチド配列の塩基配列とワトソン・クリック型塩基対又はWobble塩基対を形成するように変換して得られる塩基配列とZの塩基配列との配列類似性を、Altschulら,J.Mol.Biol.,215:403-410(1990)及び Altschulら,Nucleic Acids Res.,25:3389-3402(1997)に記載のアルゴリズム[該アルゴリズムは、NCBI BLASTプログラムに組み込まれている。デフォルトパラメーター(期待値10以下;ギャップを許す;フィルタリング=ON;マッチスコア=1;ミスマッチスコア=-3)を使用する。]を用いて計算し決定する。
 上記計算式で配列類似性が80%であれば、標的ヌクレオチド配列の塩基配列とZの塩基配列との相補性は80%であり、配列類似性が100%であれば、当該相補性は100%である。
 
 また、本明細書において、「相補的」であるとは、ワトソン・クリック型塩基対やWobble塩基対となりうる関係をいう。
 塩基対を形成しうる核酸塩基の組合せとしては、ワトソン・クリック型塩基対やWobble塩基対が挙げられ、例えば、以下のようなものがある。
(1)アデニンと塩基対を形成しうる核酸塩基:5-メチルウラシル、ウラシル、ヒポキサンチン
(2)グアニンと塩基対を形成しうる核酸塩基:シトシン、ウラシル
(3)ウラシル、5-メチルウラシルと塩基対を形成しうる核酸塩基:アデニン、ヒポキサンチン、グアニン
(4)シトシンと塩基対を形成しうる核酸塩基:グアニン、ヒポキサンチン
 
 本発明において、核酸塩基としては、例えば、プリン塩基、ピリミジン塩基を挙げることができる。
 プリン塩基としては、例えば、2-アミノプリン、2-アミノ-1,9-ジヒドロ-6H-プリン-6-オン(グアニン)、6-アミノ-9H-プリン(アデニン)、8-アミノプリン、2,6-ジアミノプリン、2,6,8-トリアミノプリン、6,8-ジアミノプリン、6-アミノ-2-ヒドロキシプリン、2-アミノ-6-ヒドロキシプリン、8-アミノ-6-ヒドロキシプリン、6-アミノ-8-ヒドロキシプリン、6-ヒドロキシプリン、2,6-ジヒドロキシプリン、3,7-ジヒドロプリン-6-オン(ヒポキサンチン)又はそれらの互変異性体を挙げることができる。
 ピリミジン塩基としては、例えば、5-メチル-1,2,3,4-テトラヒドロピリミジン-2,4-ジオン(チミン、又は、5-メチルウラシル)、4-アミノピリミジン-2(1H)-オン(シトシン)、ピリミジン-2,4(1H,3H)-ジオン(ウラシル)、4,5-ジアミノピリミジン-2-オン、4,6-ジアミノピリミジン-2-オン、5-アミノピリミジン-2,4-ジオン、6-アミノピリミジン-2,4-ジオン、5-アミノピリミジン-2-オン、6-アミノピリミジン-2-オン、2,4-ジヒドロキシピリミジン又はそれらの互変異性体を挙げることができる。
 
 A、Zに係る未修飾オリゴヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドは、リボヌクレオチド、又はデオキシリボヌクレオチドを表す。
 A、Zに係る修飾オリゴヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、又は修飾ヌクレオチドを表し、A、Zに係る修飾オリゴヌクレオチド部分の少なくとも1つのヌクレオチドは修飾ヌクレオチドである。
 本明細書において、リボヌクレオチドとは、リボースとリン酸エステルと核酸塩基からなるヌクレオチドであって、かかる核酸塩基が、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシルであるものをいう。
 本明細書において、デオキシリボヌクレオチドとは、デオキシリボースとリン酸エステルと核酸塩基からなるヌクレオチドであって、かかる核酸塩基が、アデニン、グアニン、シトシン、チミンであるものをいう。
 本明細書において、修飾ヌクレオチドとは、次の(I)~(IV)のいずれかで表されるヌクレオチドをいう。
(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
                  
 式中、Bはハロゲン、アシル、アルキル、アリールアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、カルボキシ、シアノ及びニトロからなる群から選択される基が1~3個置換されている核酸塩基を表す。Tは、H又はOHを表す。*は前記と同義である。[P]は、次の一般式で表される基を表す。
(式中、R、R、Rは、同一又は異なって、アルキルを表す。*は前記と同義である。)
 
(II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式中、Bはハロゲン、アシル、アルキル、アリールアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、カルボキシ、シアノ及びニトロからなる群から選択される基が1~3個置換されていてもよい核酸塩基を表す。Tは、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルコキシアルキルオキシ、アリールオキシアルキルオキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミノアルキルオキシ、アルキルアミノアルキルオキシ、ジアルキルアミノアルキルオキシ、アジド、シアノ、ニトロ、又はハロゲンを表す。[P]は、前記と同義である。*は前記と同義である。
 
(III)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式中、B、[P]、*は、前記と同義である。Tは、H、OH、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルコキシアルキルオキシ、アリールオキシアルキルオキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミノアルキルオキシ、アルキルアミノアルキルオキシ、ジアルキルアミノアルキルオキシ、アジド、シアノ、ニトロ、又はハロゲンを表す。
 
(IV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式中、B、[P]、*は、前記と同義である。Dは、単結合、メチレン、エチレン、-N(CH)-、又は-OCH-を表す。(例えば、Singhetal.,Chem.Commun.,1998,4:455-456;Koshkinetal.,Tetrahedron,1998,54:3607-3630、WO03/068795、WO2005/021570を参照。)
 
 ここで、「アルキル」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルキルを挙げることができる。例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、n-ヘキシル及びイソヘキシルを挙げることができる。これらの中で、メチルが好ましい。
 「アルコキシ」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルコキシを挙げることができる。例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、n-ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、イソヘキシルオキシを挙げることができる。これらの中で、メトキシが好ましい。
 「ハロゲン」としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を挙げることができる。
 「アリール」としては、例えば、炭素数6~10のアリールを挙げることができる。具体的には、例えば、フェニル、α―ナフチル、β―ナフチルを挙げることができる。とりわけフェニルが好ましい。
 「アシル」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~6のアルカノイル、炭素数7~13のアロイルを挙げることができる。具体的には、例えば、ホルミル、アセチル、n-プロピオニル、イソプロピオニル、n-ブチリル、イソブチリル、tert-ブチリル、バレリル、ヘキサノイル、ベンゾイル、ナフトイル、レブリニルを挙げることができる。
 「アリールアルキル」、「アリールアルキルオキシ」、「アルコキシアルキル」、「アルコキシアルキルオキシ」、「アルキルチオ」、「アルキルアミノ」、「ジアルキルアミノ」、「アミノアルキルオキシ」、「アルキルアミノアルキルオキシ」、「ジアルキルアミノアルキルオキシ」、「アリールオキシアルキル」及び「アリールオキシアルキルオキシ」の「アルキル」部分としては、上記の「アルキル」と同じものを挙げることができる。
 「アルコキシアルキル」及び「アルコキシアルキルオキシ」の「アルコキシ」部分は、上記の「アルコキシ」と同じものを挙げることができる。
 「アリールアルキル」、「アリールオキシアルキル」、「アリールアルキルオキシ」、「アリールオキシアルキルオキシ」及び「アリールオキシ」の「アリール」部分としては、上記の「アリール」と同じものを挙げることができる。
 「アルキル」、「アリール」の置換基である「ハロゲン」、「アルキル」及び「アルコキシ」としては、各々上記と同じものを挙げることができる。
 
 本発明オリゴヌクレオチドは、例えば、ホスホロアミダイト法[例えば、2’位水酸基が、2’-(2-シアノエトキシ)メチル(CEM)化(Nucleic Acids Res.,35(10):3287-3296(2007)参照。)、2’-tert-ブチルジメチルシリルオキシメチル(TOM)化(例えば、Helv.Chim.Acta.,84:3775-3795(2001)参照。)、2’-ビス(アセトキシメトキシ)メチルエチル(ACE)化(例えば、J.Am.Chem.Soc.,120:11820-11821(1998)参照。)又は2’-tert-ブチルジメチルシリル(TBDMS)化されたリボヌクレオチドホスホロアミダイト化合物(例えば、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,85:5764(1988)参照。)を使用する方法]若しくはH-ホスホネート法による固相合成法(例えば、Nucleic Acids Res.22(1):94-99(1994)参照。)によって、又はトリエステル法による液相合成法(例えば、Proc.Natl.Acad.Sci.USA.78:5493-5497(1981)参照。)によって製造することができる。
 
 本発明オリゴヌクレオチドは、例えば、標的遺伝子がコードするタンパク質の異常な発現が原因となっている疾患の治療及び/又は予防のために用いることができる。
 例えば、癌、ウイルス性疾患、代謝性疾患、循環器疾患、神経疾患、泌尿器疾患、血液学的悪性疾患、又はアポトーシスの促進又は抑制が所望される疾患の治療及び/又は予防のために用いることができる。
 
 本発明オリゴヌクレオチドは、例えば、癌関連遺伝子であるbcl-2関連遺伝子、とりわけbcl-2遺伝子(例えば、配列番号43)のコードするタンパク質の異常な発現が原因となって起こる疾患の治療及び/又は予防のために用いることができる。
 
 Bcl-2遺伝子の発現を抑制することができる本発明オリゴヌクレオチドの具体例として、次の(1)~(27)の修飾オリゴヌクレオチドを挙げることができる。
 なお、本明細書において使用する「rA」、「rU」、「rG」、「rC」、「rI」、「rT」、「dT」、「a」、「u」、「g」及び「c」の各記号は、それぞれ次の表1に記載の部分構造式を有するヌクレオチドを表す。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
(1)RNU-251(配列番号9)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(2)RNU-268(配列番号10)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrArTrTrTrTrTrTrUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(3)RNU-269(配列番号11)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAdTdTdTdTdTdTrUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(4)RNU-272(配列番号12)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrIrI-3’
(5)RNU-291(配列番号13)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(6)RNU-292(配列番号14)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArAuuuuuurUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(7)RNU-293(配列番号15)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArArUrArUrGrCrArAuuuuuurUrUrGrCrArUrArUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(8)RNU-294(配列番号16)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArArUrArUrGrCrArArArUrArUrGuuuuuurCrArUrArUrUrUrGrCrArUrArUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(9)RNU-295(配列番号17)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(10)RNU-296(配列番号18)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(11)RNU-297(配列番号19)
5’-arArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(12)RNU-298(配列番号20)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrU-3’
(13)RNU-299(配列番号21)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrUrUrUrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(14)RNU-315(配列番号22)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCaaaaaarGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(15)RNU-316(配列番号23)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCggggggrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(16)RNU-317(配列番号24)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCccccccrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(17)RNU-318(配列番号25)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrIrIrIrIrIrIrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(18)RNU-319(配列番号26)
5’-ggrGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrCrC-3’
(19)RNU-320(配列番号27)
5’-uurGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrArA-3’
(20)RNU-322(配列番号28)
5’-arArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrT-3’
(21)RNU-323(配列番号29)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrT-3’
(22)RNU-324(配列番号30)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrU-3’
(23)RNU-325(配列番号31)
5’-rAarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
(24)RNU-321(配列番号32)
5’-ccrGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrGrG-3’
(25)RNU-276(配列番号33)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCuuuuuurGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
(26)RNU-277(配列番号34)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCrUuuuuuurArGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
(27)RNU-278(配列番号35)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCrUrGuuuuuurCrArGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
 
 上記(1)~(24)の本発明オリゴヌクレオチドは、公知のbcl-2 siRNAである、B717のセンス鎖(配列番号1)及びアンチセンス鎖(配列番号2)のヌクレオチド配列を含む修飾オリゴヌクレオチドであり、bcl-2遺伝子の発現を抑制するとともに、B717と比較してインターフェロンαを誘導しないという特徴を有する。
 また、上記(25)~(27)の本発明オリゴヌクレオチドは、公知のbcl-2 siRNAであるB532-UUのセンス鎖(配列番号5)及びアンチセンス鎖(配列番号6)のヌクレオチド配列を含む修飾オリゴヌクレオチドであり、bcl-2遺伝子の発現を抑制するとともに、B532-UUと比較してインターフェロンαを誘導しないという特徴を有する。
 
 sod1遺伝子の発現を抑制することができる本発明オリゴヌクレオチドの具体例として、次の修飾オリゴヌクレオチドを挙げることができる。
 
(1)RNU-303(配列番号36)
5’-aarGrGrUrGrGrArArArUrGrArArGrArArArGrUrArCrArAuuuuuurUrUrGrUrArCrUrUrUrCrUrUrCrArUrUrUrCrCrArCrCrTrT-3’
 
 上記(1)の本発明オリゴヌクレオチドは、公知のsod1 siRNAである、SOD385のセンス鎖(配列番号7)及びアンチセンス鎖(配列番号8)のヌクレオチド配列を含む修飾オリゴヌクレオチドであり、sod1遺伝子の発現を抑制するとともに、SOD385と比較してインターフェロンαを誘導しないという特徴を有する。
 
II.本発明組成物
 本発明組成物は、本発明オリゴヌクレオチドと担体との複合体を含有することを特徴とするものである。
 
 上記担体としては、本発明オリゴヌクレオチドを細胞内に移行させるのに有効なものであれば特に制限さない。例えば、カチオン性リポソーム、カチオン性ポリマー、カチオン性デンドリマー等のカチオン性担体、ウイルスエンベロープ又はナノ粒子を利用した担体を挙げることができる。
 「カチオン性リポソーム」としては、例えば、
(1)2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロールとリン脂質とを必須構成成分として形成されるカチオン性リポソーム担体(以下、「リポソームA」という。)、
(2)2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール、1,3-ジステアロイルグリセロ-2-ホスファチジル-N-(メトキシ ポリエチレングリコールスクシニル)エタノールアミン及びリン脂質を必須の構成成分とするカチオン性リポソーム(以下、「リポソームB」という。)、
(3)2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール、N-(メトキシ ポリエチレングリコールスクシニル)ジステアロイル ホスファチジルエタノールアミン[SUNBRIGHT DSPE-020C;日本油脂社製]及びリン脂質を必須の構成成分とするカチオン性リポソーム(以下、「リポソームC」という。)、
(4)オリゴフェクトアミン(登録商標)(Invitrogen社製)、
(5)リポフェクチン(登録商標)(Invitrogen社製)、
(6)リポフェクトアミン(登録商標)(Invitrogen社製)、
(7)セルフェクチン(登録商標)(Invitrogen社製)、
(8)リポフェクトアミン2000(Invitrogen社製)、
(9)DMRIE-C(登録商標)(Invitrogen社製)、
(10)GeneSilencer(登録商標)(Gene Therapy Systems社製)、
(11)TransMessenger(登録商標)(QIAGEN社製)、
(12)TransIT-TKO(登録商標)(Mirus社製)を挙げることができる。
 それらの中で、リポソームA、リポソームB、リポソームCが好ましい。
 
 2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロールは、文献(WO94/19314の実施例20)に記載の方法により製造することができる。
 1,3-ジステアロイルグリセロ-2-ホスファチジル-N-(メトキシ ポリエチレングリコールスクシニル)エタノールアミンは、文献(Cancer Research vol.68,no.21(2008)pp.8843-8851)に記載の方法により製造することができる。当該化合物は、分子量2000~3800の範囲内で分布するものが好ましい。なお、分子量は、エレクトロスプレーイオン化法を用いたマススペクトルで測定することができる。
 
 リポソームA、リポソームB及びリポソームCにおいて使用しうるリン脂質としては、例えば、ホスファチジルコリン[例えば、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン]、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、スフィンゴミエリン、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール(DPPG)、卵黄レシチン、大豆レシチン又はこれらの水素添加リン脂質を挙げることができる。
 
 リポフェクチン(登録商標)は、N-[1-(2,3-ジオレオイルオキシ)プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)と中性脂質としてジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)を1:1(mol/mol)で含むカチオン性リポソームである。
 リポフェクトアミン(登録商標)は、2,3-ジオレキシオロキシ-N-[2-(スペルミンカルボキサミド)エチル]-N,N-ジメチル-1-プロパンアンモニウム トリフルオロアセタート(DOSPA)とジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)を3:1(w/w)で含むカチオン性リポソームである。
 セルフェクチン(登録商標)は、N,N,N,N-テトラメチル-テトラパルミチルスペルミン(TM-TPS)とジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)を1:1.5(mol/mol)で含むカチオン性リポソームである。
 DMRIE-C(登録商標)は、1,2-ジミリスチルオキシプロピル-3-ジメチル-ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DMRIE)とコレステロール(Cholesterol)を1:1(mol/mol)で含むカチオン性リポソームである。
 「カチオン性ポリマー」としては、例えば、jetSI(Qbiogene社製)、jetPEI(登録商標)(ポリエチレンイミン;Qbiogene社製)、アテロコラーゲンを挙げることができる。
 「ウイルスエンベロープ」としては、例えば、GenomeONE(登録商標)(HVJ-Eリポソーム;石原産業社製)を挙げることができる。
 「カチオン性デンドリマー」としては、例えば、カチオン性アミノ酸デンドリマー(例えば、デンドリックポリ(L-リジン)(例えば、“Organic Biomolecular Chemistry”、2003年、1巻、1270-1273頁)又はポリアミドアミンデンドリマーを挙げることができる。
 「ナノ粒子」としては、例えば、金ナノ粒子、シリカナノ粒子を挙げることができ、その平均粒子径としては、例えば、1nm~5000nmの範囲内が適当である。
 「金ナノ粒子」としては、例えば、カチオン性金ナノ粒子(“Bioconjugate Chemistry”、2002年、13巻、3-6頁)、ポリエチレングリコールで修飾されたカチオン性金ナノ粒子(例えば、“Journal of Controlled Release”、2006年、111巻、382-389頁)を挙げることができる。
 
 本発明組成物には、任意に医薬上許容される添加剤を配合することができる。かかる添加剤として、例えば、乳化補助剤(例えば、炭素数6~22の脂肪酸やその医薬上許容される塩、アルブミン、デキストラン)、安定化剤(例えば、コレステロール、ホスファチジン酸)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、グルコース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース)、pH調整剤(例えば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン)を挙げることができる。これらを一種又は二種以上使用することができる。本発明組成物中の当該添加剤の含有量は、90重量%以下が適当であり、70重量%以下が好ましく、50重量%以下がより好ましい。
 
 本発明組成物中に含まれる本発明オリゴヌクレオチドの種類は、一種類であってもよいが、例えば、2~10の複数種であってもよい。
 
 本発明組成物中に含まれる本発明オリゴヌクレオチドの濃度は、担体の種類等によって異なるが、in vitroで使用する場合には、例えば、0.1nM~10μMの範囲内が適当であり、10nM~1μMの範囲内が好ましい。また、in vivoで使用する場合には、例えば、0.1~10mg/mLの範囲内が適当であり、0.5~2mg/mLの範囲内か好ましい。
 本発明組成物中に含まれる本発明オリゴヌクレオチドと担体との重量比(担体/本発明オリゴヌクレオチド)は、本発明オリゴヌクレオチドの性質、担体の種類等によって異なるが、0.01~100の範囲内が適当であり、1~50の範囲内が好ましく、5~30の範囲内がより好ましい。
 
 本発明組成物は、担体の分散液に本発明オリゴヌクレオチドを加え、適当に攪拌することにより調製することができる。また、添加剤は、本発明オリゴヌクレオチドの添加前でも添加後でも適当な工程で添加することができる。本発明オリゴヌクレオチドを添加する際に用い得る溶媒としては、医薬上許容されるものであれば特に制限されず、例えば、注射用水、注射用蒸留水、生理食塩水等の電解質液、ブドウ糖液、マルトース液等の糖液を挙げることができる。また、かかる場合のpH及び温度等の条件は、当業者が適宜選択することができる。
 
 本発明組成物は、例えば、液剤やその凍結乾燥製剤とすることができる。当該凍結乾燥製剤は、常法により、液剤の形態を有している本発明組成物を凍結乾燥処理することにより調製することができる。例えば、液剤の形態を有している本発明組成物を適当な滅菌を行った後、所定量をバイアル瓶に分注し、約-40~-20℃の条件で予備凍結を2時間程度行い、約0~10℃で減圧下に一次乾燥を行い、次いで、約15~25℃で減圧下に二次乾燥して凍結乾燥することができる。そして、一般的にはバイアル内部を窒素ガスで置換し、打栓して本発明組成物の凍結乾燥製剤を得ることができる。当該凍結乾燥製剤は、一般には任意の適当な溶液(再溶解液)の添加によって再溶解し使用することができる。このような再溶解液としては、注射用水、生理食塩水、その他一般輸液を挙げることができる。この再溶解液の液量は、用途等によって異なり特に制限されないが、凍結乾燥前の液量の0.5~2倍量、又は500mL以下が適当である。
 
 本発明オリゴヌクレオチドないし本発明組成物は、ヒトを含む動物に対し、静脈内投与、動脈内投与、経口投与、組織内投与(例えば、膀胱内投与、胸腔内投与、腹腔内投与、眼内投与、脳内投与)、経皮投与、経粘膜投与、経肺投与又は経直腸投与することができる。特に静脈内投与、経皮投与、経粘膜投与が望ましい。これらの投与に適した剤型、例えば、各種の注射剤、経口剤、点滴剤、吸入剤、点眼剤、軟膏剤、ローション剤、座剤で投与されるのはもちろんである。
 
 本発明オリゴヌクレオチドないし本発明組成物の投与量は、本発明オリゴヌクレオチドの種類、剤型、年齢や体重等の患者の状態、投与経路、疾患の性質や程度を考慮した上で、例えば、成人に対して、1日当たり、本発明オリゴヌクレオチドとして0.1mg~5g/ヒトの範囲内が適当であり、好ましくは本発明オリゴヌクレオチドとして1mg~2g/ヒトの範囲内である。この数値は標的とする疾患の種類、投与形態、標的分子によっても異なる場合がある。従って、場合によってはこれ以下でも十分であるし、また逆にこれ以上の用量を必要とすることもある。また1日1回から数回の投与又は1日から数日間の間隔で投与することができる。
 
 以下に参考例、製造例、試験例により本発明をさらに詳述する。但し、本発明は、下記に限定されないことは言うまでもない。
 
参考例1 メチルチオメチル 2-シアノエチルエーテル
 32gの3-ヒドロキシプロピオニトリル(450mmol)を450mLのジメチルスルホキシドに溶解し、324mLの無水酢酸、231mLの酢酸を加え室温で24時間攪拌した。990gの炭酸水素ナトリウムを4.5Lの水に溶解した溶解液を調製し、これに反応液を一時間かけて滴下した。滴下終了後、そのまま一時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加えて抽出操作を行った。酢酸エチル層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した後、酢酸エチルを留去し得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状物の目的化合物を41g得た(収率70%)。
 
H-NMR(CDCl): 2.18(s,3H);2.66(t,2H,J=6.3Hz);3.77(t,2H,J=6.3Hz);4.69(s,2H)
 
参考例2 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン
 イノシン(53g,197.6mmol)、イミダゾール(26.9g,395.2mmol)に脱水ピリジン(430mL)を加え、氷冷下、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン(65.4g,207.3mmol)を滴下し、室温で終夜撹拌した。反応液にメタノール(20mL)を加えて減圧濃縮後、残渣を酢酸エチルに溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水、0.5M リン酸二水素カリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去し、残渣に酢酸エチル(200mL)を加えて粉末化した。析出晶をろ取し、氷冷した酢酸エチル(100mL)で洗浄後、乾燥し、76gの目的化合物を得た(収率75%)。
 
ESI-Mass:511[M+H]
 
元素分析値 (C2238Si・0.1HOとして)
計算値(%) C:51.55 H:7.51 N:10.93
分析値(%) C:51.17 H:7.51 N:10.97
 
参考例3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンの製造
 
工程1 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン(48.0g,94.0mmol)、モレキュラーシーブス4A(24g)に脱水テトラヒドロフラン(200mL)を加え、-45℃に冷却下、トリフルオロメタンスルホン酸(28.2g,187.9mmol)を20分間かけて滴下した。次いで、2-シアノエチル メチルチオメチルエーテル(14.8g,112.8mmol)を加えた後、N-ヨードスクシンイミド(31.71g,140.9mmol)を加え、15分間撹拌した。反応液にトリエチルアミン(26.6mL)を加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/1)にあけ、酢酸エチルで抽出操作を行った。飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、37.0gの3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:66%)。
 
工程2 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(37g,62.3mmol)を脱水テトラヒドロフラン(130mL)に溶解し、トリエチルアミントリスヒドロフルオリド(10g,62.3mmol)を加えて45℃にて2時間撹拌した。反応液を氷冷後、上清を除き、残渣にメタノール(80mL)を加え氷冷して結晶化した。析出晶をろ取し、氷冷したメタノール(50mL)で洗浄後乾燥して2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:84%)。
 
工程3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(18.4g,52.4mmol)、に脱水テトラヒドロフラン(150mL)と脱水ピリジン(150mL)を加え、さらに4,4’-ジメトキシトリチルクロライド(23.1g,68.1mmol)を加えて室温で終夜撹拌した。反応液を氷冷し、メタノール(10mL)を加えて室温で10分撹拌後、減圧濃縮した。残渣を酢酸エチル(150mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:90%)。
 
参考例4 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)
 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(51.6g,78.9mmol)、ジイソプロピルアミンテトラゾリド(17.6g,102.6mmol)、モレキュラーシーブス4A(20g)に脱水アセトニトリル(416mL)を加えた後、ビス(ジイソプロピルアミン)シアノエチルホスファイト(30.9g,102.6mmol)を加えて40℃で7時間撹拌した。反応液を氷冷後ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、55.5gの目的化合物を得た(収率82%)。
 
31P NMR(202MHz,CDCl): 152.598,152.812
 
参考例5 天然型二本鎖核酸の製造
 次の(1)の天然型二本鎖核酸は、WO2004/106511号の実施例1 i)に記載された方法に準じて製造した。また、次の(2)~(4)の天然型二本鎖核酸は株式会社日本バイオサービスから購入した。
 
(1)B717:(bcl-2 siRNA)
 センス鎖 (配列番号1):
   5’-rGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCdTdT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6669.15
                実測値 6669.10
 アンチセンス鎖 (配列番号2):
   5’-rGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCdTdT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6646.11
                実測値 6646.69
 
(2)B717-UU:(bcl-2 siRNA)
 センス鎖 (配列番号3):
   5’-rGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6673.11
                実測値 6673.63
 アンチセンス鎖 (配列番号4):
   5’-rGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6650.07
                実測値 6652.20
 
(3)B532-UU:(bcl-2 siRNA)
 センス鎖 (配列番号5):
   5’-rArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6672.01
                実測値 6671.22
 アンチセンス鎖 (配列番号6):
   5’-rGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6665.95
                実測値 6666.83
 
(4)SOD385:(sod1 siRNA)
 センス鎖 (配列番号7):
   5’-rGrGrUrGrGrArArArUrGrArArGrArArArGrUrAdTdT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6844.21
                実測値 6845.10
 アンチセンス鎖 (配列番号8):
   5’-rUrArCrUrUrUrCrUrUrCrArUrUrUrCrCrArCrCdTdT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 6425.80
                実測値 6427.54
 
参考例6 天然型二本鎖核酸と担体との複合体を含有する組成物の製造
(1)担体(リポソームA)の調製
 文献(WO94/19314の実施例20)に記載の方法により製造した2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール 60mgと100mgの卵黄レシチン(キューピー社製)をバイアル中で2mLのクロロホルムに溶解し、これに窒素ガスを吹きつけてクロロホルムを除去し、バイアルの壁面に薄膜を形成させた。これを更に減圧下で一晩放置した後、1000mgのマルトース(林原社製)、4.0mLの注射用水及び80μLの1N塩酸を加えてボルテックスミキサーで薄膜を分散させた。4℃で3時間放置した後、マイクロプローブ(Sonifier-250、BRANSON社製)を用いて、10分間超音波処理を行った。その後、注射用水を用いて10mLになるように定容し、16mg/mLの分散液を調製した。
 
(2)医薬組成物の調製
 参考例5で製造した配列番号1~配列番号8から選ばれる、相補性を有するセンス鎖核酸とアンチセンス鎖核酸とをそれぞれ注射用水で溶解した。各核酸を等モルで混合し、10%マルトース溶液(大塚製薬工場社製、以下同じ。)で希釈した。上記(1)で調製した担体を10%マルトース溶液にて適宜希釈し、同容量の本発明オリゴヌクレオチドの10%マルトース溶液を攪拌しながら少量ずつ滴下して、本発明オリゴヌクレオチドと担体との複合体(医薬組成物)を形成させた。
 複合体中の本発明オリゴヌクレオチドの濃度は0.1μM~3μMであり、複合体中の本発明オリゴヌクレオチドと担体との比率は1:16(w/w)であった。なお、調製した複合体は10%マルトースで適宜希釈した。
 
製造例1 修飾オリゴヌクレオチドの製造
(1)RNU-251(配列番号9)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
 
 WO2006/022323A1に記載された方法に準じて、目的とする修飾オリゴヌクレオチドの製造を行った。
 核酸原料として5-メチルウリジンを用い、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)-5-メチルウリジンを合成した。それを担持させたCPG固相担体(32mg,0.8μmol)をフィルター付きカラムに入れ、核酸自動合成機(Expedite(登録商標):アプライドバイオシステムズ社製)を使用して、標記核酸を製造した。
 核酸モノマー化合物として、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)ウリジン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)(WO2006/022323A1、実施例2)、N-アセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)シチジン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)(WO2006/022323A1、実施例5)、N-アセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)アデノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)(WO2006/022323A1、実施例9)、N-フェノキシアセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)グアノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)(WO2006/022323A1、実施例12)、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-メチル ウリジン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)、N-アセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-メチル シチジン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)、N-フェノキシアセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-メチル アデノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)、N-イソプロピルフェノキシアセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-メチル グアノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)を、縮合触媒として5-ベンジルメルカプト-1H-テトラゾールを、酸化剤としてヨウ素溶液を、キャッピング溶液としてフェノキシ酢酸無水物とN-メチルイミダゾール/2,6-ルチジン溶液を使用した。
 核酸モノマー化合物を53回縮合させた後、CPG固相担体を切り出し剤として濃アンモニア水-エタノール混合液を用いて、40℃で2時間かけてCPG固相担体から切り出し及び塩基の保護基の脱離反応を行った。反応混合物をろ過後、ろ液を減圧下にて濃縮した。残渣に0.5%のニトロメタンを含む0.67MのテトラブチルアンモニウムフルオリドのDMSO溶液(1.5ml)を加えて室温で5時間反応し、2’位の水酸基の保護基を脱離した。反応液に1M トリス塩酸緩衝液(1.0ml)を氷冷下加え、この溶液をエタノール(10ml)に滴下し、生じた沈殿を逆相カラム(ODS)にて精製した(溶出溶媒:アセトニトリル-50mM トリエチルアミン-酢酸緩衝液)。残渣を減圧下にて濃縮して目的とする核酸を得た。
MALDI-TOF-MS:計算値 17344.40 
             実測値 17327.13 
 
 以下、配列番号10~配列番号42に係る修飾オリゴヌクレオチドは、上記(1)RNU-251(配列番号9)に準じた方法で製造した。ただし、3’末端がUの修飾オリゴヌクレオチドを製造する場合には、市販の5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(t-ブチルジメチルシリル)ウリジンを担持したCPG固相担体を、3’末端がAの核酸を製造する場合には、市販のN-ベンゾイル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(t-ブチルジメチルシリル)アデニンを担持したCPG固相担体を、3’末端がシチジンの修飾オリゴヌクレオチドを製造する場合には、N-アセチル-5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(t-ブチルジメチルシリル)シチジンを担持したCPG固相担体を、3’末端がIの修飾オリゴヌクレオチドを製造する場合には、以下の合成法に従って5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを合成し、それを坦持させたCPG固相担体を使用した。
 
(2)RNU-268(配列番号10)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrArTrTrTrTrTrTrUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   LC-ESI-MS    :計算値 17344.40
               実測値 17343.90
 
(3)RNU-269(配列番号11)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAdTdTdTdTdTdTrUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   LC-ESI-MS    :計算値 17248.40
               実測値 17247.70
 
(4)RNU-272(配列番号12)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrIrI-3’
   LC-ESI-MS    :計算値 17364.40
               実測値 17364.30
 
(5)RNU-291(配列番号13)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17359.41
                実測値 17359.97
 
(6)RNU-292(配列番号14)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArAuuuuuurUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 21822.03
                実測値 21886.57
 
(7)RNU-293(配列番号15)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArArUrArUrGrCrArAuuuuuurUrUrGrCrArUrArUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 26299.67
                実測値 26357.87
 
(8)RNU-294(配列番号16)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrArArArCrArArArUrArUrGrCrArArArUrArUrGuuuuuurCrArUrArUrUrUrGrCrArUrArUrUrUrGrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 29491.54
                実測値 29754.86
 
(9)RNU-295(配列番号17)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 16398.84
                実測値 16399.63
 
(10)RNU-296(配列番号18)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 18640.18
                実測値 18639.72
 
(11)RNU-297(配列番号19)
5’-arArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17345.39
                実測値 17331.36
 
(12)RNU-298(配列番号20)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17331.36
                実測値 17382.83
 
(13)RNU-299(配列番号21)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrUrUrUrUrUrUrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17275.25
                実測値 17269.77
 
(14)RNU-315(配列番号22)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCaaaaaarGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17497.65
                実測値 17501.02
 
(15)RNU-316(配列番号23)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCggggggrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17593.65
                実測値 17596.11
 
(16)RNU-317(配列番号24)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCccccccrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17353.51
                実測値 17353.15
 
(17)RNU-318(配列番号25)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCrIrIrIrIrIrIrGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17419.40
                実測値 17421.86
 
(18)RNU-319(配列番号26)
5’-ggrGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrCrC-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17361.39
                実測値 17358.61
 
(19)RNU-320(配列番号27)
5’-uurGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrArA-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17331.36
                実測値 17332.60
 
(20)RNU-322(配列番号28)
5’-arArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17331.36
                実測値 17324.06
 
(21)RNU-323(配列番号29)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17345.39
                実測値 17338.65
 
(22)RNU-324(配列番号30)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17345.39
                実測値 17335.88
 
(23)RNU-325(配列番号31)
5’-rAarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17345.39
                実測値 17338.80
 
(34)RNU-321(配列番号32)
5’-ccrGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrGrG-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17361.39
                実測値 17354.58
 
(24)RNU-276(配列番号33)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCuuuuuurGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17359.41
                実測値 17365.45
 
(25)RNU-277(配列番号34)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCrUuuuuuurArGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17994.79
                実測値 17997.66
 
(26)RNU-278(配列番号35)
5’-aarArCrUrGrArGrUrArCrCrUrGrArArCrCrGrGrCrArCrCrUrGuuuuuurCrArGrGrUrGrCrCrGrGrUrUrCrArGrGrUrArCrUrCrArGrUrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 18645.17
                実測値 18645.48
 
(27)RNU-303(配列番号36)
5’-aarGrGrUrGrGrArArArUrGrArArGrArArArGrUrArCrArAuuuuuurUrUrGrUrArCrUrUrUrCrUrUrCrArUrUrUrCrCrArCrCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17284.34
                実測値 17289.40
 
(28)RNU-234(配列番号37)
5’-aarGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCuu-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17344.40
                実測値 17342.63
 
(29)RNU-252(配列番号38)
5’-rArArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17316.35
                実測値 17299.16
 
(30)RNU-253(配列番号39)
5’-rIrIrGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17318.32
                実測値 17377.53
 
(31)RNU-270(配列番号40)
5’-aaarUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArTrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17357.44
                実測値 17379.70
 
(32)RNU-271(配列番号41)
5’-aaaarGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrAuuuuuurUrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrTrTrTrT-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17385.49
                実測値 17407.60
 
(33)RNU-300(配列番号42)
5’-rArArGrUrGrArArGrUrCrArArCrArUrGrCrCrUrGrCrCrCrCuuuuuurGrGrGrGrCrArGrGrCrArUrGrUrUrGrArCrUrUrCrArCrUrU-3’
   MALDI-TOF-MS:計算値 17219.15
                実測値 17280.01
 
製造例2 医薬組成物の調製
(1)担体(リポソームA)の調製
 文献(WO94/19314の実施例20)に記載の方法により製造した2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール 60mgと100mgの卵黄レシチン(キューピー社製)をバイアル中で2mLのクロロホルムに溶解し、これに窒素ガスを吹きつけてクロロホルムを除去し、バイアルの壁面に薄膜を形成させた。これを更に減圧下で一晩放置した後、1000mgのマルトース(林原社製)、4.0mLの注射用水及び80μLの1N塩酸を加えてボルテックスミキサーで薄膜を分散させた。4℃で3時間放置した後、マイクロプローブ(Sonifier-250、BRANSON社製)を用いて、10分間超音波処理を行った。その後、注射用水を用いて10mLになるように定容し、16mg/mLの分散液を調製した。
 
(2)医薬組成物の調製
 製造例1で製造した本発明オリゴヌクレオチドを10%マルトース溶液(大塚製薬工場社製、以下同じ。)で希釈し、上記(1)で調製した担体を10%マルトース溶液にて適宜希釈し、同容量の本発明オリゴヌクレオチドの10%マルトース溶液を攪拌しながら少量ずつ滴下して、本発明オリゴヌクレオチドと担体との複合体(医薬組成物)を形成した。
 複合体中の本発明オリゴヌクレオチドの濃度は0.1μM~3μMであり、複合体中の本発明オリゴヌクレオチドと担体との比率は1:16(w/w)であった。なお、調製した複合体は10%マルトースで適宜希釈した。
 
試験例1 RNAi活性
 A431細胞(ヒト上皮癌細胞株)を6cm径のシャーレに1×10個で播種した。10%ウシ胎児仔血清を含むDMEM培地(シグマ社製、以下同じ。)3mL中、37℃、5%CO条件下で一晩培養した。新鮮な上記培地2.7mLに交換し、実施例2で調製した100nMの医薬組成物0.3mLを添加し、3日間培養した。細胞をPBS(ニッスイ社製、以下同じ。)で2回洗浄した後、セルスクレーパーを用いて1.5mLチューブに移した。1000×gで2分間遠心し、上清を取り除き、50μL~100μLの緩衝液[50mM Tris-HCl(pH7.5)、150mM NaCl、1% NP-40]に懸濁した後、氷上に30分間静置した。15000×g、4℃で20分間遠心し、上清(細胞抽出液)を回収した。
 細胞抽出液中のタンパク質濃度は、BCAプロテインアッセイシステム(ピアスバイオテクノロジー社製)を使用し、測定した。
 細胞抽出液中のタンパク質15μgをe-PAGEL(登録商標)(アトー社製)で電気泳動し、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)膜(ミリポア社製)に転写した。タンパク質を転写した膜を、ブロッキングワン(ナカライテスク社製、以下同じ。)中、室温にて30分間振盪することによりブロッキングを行った。1次抗体を0.1%Tween-20含有PBS(PBST)で20倍希釈したブロッキングワン(5%ブロッキングワン)で希釈し、当該希釈溶液中で室温1時間振盪した。PBSTで洗浄した後、5%ブロッキングワンで希釈した2次抗体中で室温1時間振盪した。PBSTで洗浄した後、Western Lightning Chemiluminescence Reagent Plus (パーキンエルマー社製)を用いて発光させ、ChemiDoc(バイオ・ラッド ラボラトリー社製)にてBcl-2タンパク質、SOD1タンパク質又はβ-actinタンパク質を検出し、各タンパク質の発現量を定量化した。
 Bcl-2タンパク質の検出では、1次抗体としてはマウス抗ヒトbcl-2抗体(M0887、DAKO CYTOMATION社製)を500倍希釈したものを、2次抗体としてはペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスIgG抗体(P0260、DAKO CYTOMATION社製)を2000倍希釈したものをそれぞれ用いた。
 SOD1タンパク質の検出では、1次抗体としてはヤギ抗ヒトSOD1抗体(#SOD-101、Stressgen社製)を1000倍希釈したものを、2次抗体としてはHRP標識抗ウサギIgG抗体(#7074、CellSignaling社製)を2000倍希釈したものをそれぞれ用いた。
 β-actinタンパク質の検出では、1次抗体としてはヤギ抗ヒトβ-actin抗体(sc-1615、SantaCruz社製)を2000倍希釈したものを、2次抗体としてはHRP標識抗ヤギIgG 抗体(P0449、DAKO CYTOMATION社製)を2000倍希釈したものを、又は、1次抗体としてはマウス抗ヒトβ-actin抗体(sc-8432、Santa Cruz社製)を2000倍希釈したものを、2次抗体としてはHRP標識抗マウスIgG 抗体(P-0260、DAKO CYTOMATION社製)を2000倍希釈したものをそれぞれ用いた。
 バンドの濃さの判断は、ルシフェラーゼの発現を抑制する天然型二本鎖核酸(GL3)をトランスフェクションした時のBcl-2タンパク質のバンドの濃さを陰性対照に、Bcl-2タンパク質発現抑制活性を有する天然型二本鎖核酸(例えば、B717、B-352UU)をトランスフェクションした時のBcl-2タンパク質のバンドの濃さを陽性対照として、これらと比較し、基本的には目視で行った。バンドの濃さを数値化する場合は、感光フィルムを画像データに変換し、NIHImage ver l.62を用いて行った。
 
 その結果を図1~図12に示す。
 
 図1,図2,図5,図6に示すように、本発明オリゴヌクレオチドではない、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの2’位が水酸基である修飾オリゴヌクレオチド(RNU-252,RNU-253,RNU-300)は、対応する天然型二本鎖核酸よりもRNAi活性が低下した。また、本発明オリゴヌクレオチドではない、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの2’位と3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの2’位がともにメトキシである修飾オリゴヌクレオチド(RNU-234)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもRNAi活性が低下した。
 図3,図4に示すように、分子内で二重鎖を形成した場合にループ部分となりうる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドの2’位が修飾された本発明オリゴヌクレオチド、又は核酸塩基部分が修飾された本発明オリゴヌクレオチド(RNU-268,RNU-269)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)とそのRNAi活性が同等であった。
 図5,図6に示すように、A及びZに対応する修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分の塩基長を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-292,RNU-293,RNU-294)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)とそのRNAi活性が同等であった。
 また、図5,図6に示すように、分子内で二重鎖を形成した場合にループ部分となりうる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分の塩基長を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-295,RNU-296)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)とそのRNAi活性が同等であった。
 図5~図8に示すように、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの2’位の修飾の数及び/又は3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の修飾の数を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-322,RNU-323,RNU-324,RNU-325)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)とそのRNAi活性が同等であった。
 しかしながら、図3,図4に示すように、本発明オリゴヌクレオチドではないが、5’末端のヌクレオチドダイマー部分に続く少なくとも1個のヌクレオチド(Aの5’末端のヌクレオチドに対応する)が修飾ヌクレオチド(2’位がメトキシであるヌクレオチド)であり、3’末端のヌクレオチドダイマー部分に続く少なくとも1個のヌクレオチド(Zの3’末端のヌクレオチドに対応する)が修飾ヌクレオチド(核酸塩基がメチルで置換されたヌクレオチド)である修飾オリゴヌクレオチド(RNU-270,RNU-271)の場合には、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもRNAi活性が低下した。
 図7,図8に示すように、分子内で二重鎖を形成した場合にループ部分となりうる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の種類を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-315,RNU-316,RNU-317,RNU-318)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)とそのRNAi活性が同等であった。また、5’末端及び3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の種類を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-319,RNU-320,RNU-321)は、そのRNAi活性が対応する天然型二本鎖核酸(B717)のものと同等であった。
 図9,図10に示すように、同じ標的遺伝子(Bcl-2遺伝子)の異なる標的ヌクレオチド配列に対しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-276,RNU-277,RNU-278)は、そのRNAi活性が対応する天然型二本鎖核酸(B532-UU)のものと同等であった。
 また、図11,図12に示すように、Bcl-2遺伝子とは異なる標的遺伝子に対しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-303)は、そのRNAi活性が対応する天然型二本鎖核酸(SOD385)のものと同等であった。
 
試験例2 インターフェロン-α誘導作用
 採取したヒト新鮮血は凝固を防ぐため10mLあたり1mLのヘパリンナトリウム注 (味の素社製)を混合した。等量のPBS(日水製薬社製)を加え、Ficoll-Paque(登録商標)PLUS(GE Healthcare Bio-Sciences社製)3mLあたり10mLの血液を界面を乱さないよう穏やかに重層した。400×g、室温で30分間遠心し、PBMC層を回収した。PBSでPBMCを2度洗浄し、細胞を10%ウシ胎児仔血清(Invitrogen社製)、100U/mL penicillin、100μg/mL streptomycin(ナカライテスク社製)を含むRPMI1640培地(SIGMA社製)に浮遊させ、細胞数を測定して、2×10個/mL の細胞懸濁液を調製した。これを48穴プレートに300μL(6×10個/well)ずつ播種し、5%CO、37℃条件下で3時間培養後、実施例において調製した300~3000nMの本発明オリゴヌクレオチドと担体との複合体を含有する本発明医薬組成物を添加した。24時間培養した後、培養上清を回収し、ELISAによる測定を行った。IFN-αの測定はHuman Interferon-alpha ELISA Kit(PBL Biomedical Laboratories社製)を用いて行った。
 
 その結果を図13~図18に示す。
 
 図14に示すように、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチド
の2’位がメトキシであって、3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの5位がメチル又は各ヌクレオチドがヒポキサンチンである本発明オリゴヌクレオチド(RNU-251、RNU-268、RNU-269、RNU-272)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制した。特に、分子内で二重鎖を形成した場合にループ部分となりうる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドの2’位がメトキシである本発明オリゴヌクレオチド(RNU-251)は、より一層IFN-αの誘導を抑制した。
 図15に示すように、A及びZに対応する修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分の塩基長を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-292,RNU-293,RNU-294)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制した。
 図15,図16に示すように、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの2’位の修飾の数及び/又は3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の修飾の数を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-322,RNU-323,RNU-324,RNU-325)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制した。
 図16に示すように、分子内で二重鎖を形成した場合にループ部分となりうる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の種類を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-315,RNU-316,RNU-317,RNU-318)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制した。
 また、図16に示すように、5’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチド及び3’末端のヌクレオチドダイマー部分を構成する各ヌクレオチドの核酸塩基の種類を変更しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-319,RNU-320、RNU-321)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制した。
 図17に示すように、同じ標的遺伝子(Bcl-2遺伝子)の異なる標的ヌクレオチド配列に対しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-276,RNU-277,RNU-278)は、対応する天然型二本鎖核酸(B532-UU)よりもインターフェロンαの誘導を抑制した。
 また、図18に示すように、異なる標的遺伝子に対しても、本発明オリゴヌクレオチド(RNU-303)は、対応する天然型二本鎖核酸(SOD385)よりもインターフェロンαの誘導を抑制した。
 図13に示すように、本発明オリゴヌクレオチドではない、5’末端2個のヌクレオチドが修飾されていない修飾オリゴヌクレオチド(RNU-252)は、対応する天然型二本鎖核酸(B717)よりもIFN-αの誘導を抑制しなかった。
 
 本発明によれば、インターフェロン等のサイトカイン誘導などの副作用の少ない、標的遺伝子の発現を抑制することができる修飾オリゴヌクレオチド、及び、当該修飾オリゴヌクレオチドを含む医薬組成物を提供することができる。
 

Claims (21)

  1. 分子内で二重鎖を形成すると平滑末端となり、標的遺伝子の発現を抑制することができる次の一般式(I)で表される修飾オリゴヌクレオチド。
    5'-X-A-L-Z-Y-3' (I)
    式中、
    Aは、標的遺伝子のmRNAの一部(以下、「標的ヌクレオチド配列」という。)の塩基配列と少なくとも80%の配列類似性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であって、少なくともAの5'末端のヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列の5'末端のリボヌクレオチドと同じリボヌクレオチドである。
    Zは、標的ヌクレオチド配列の塩基配列と少なくとも80%の相補性を有する15~50塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾オリゴヌクレオチド部分であって、少なくともZの3'末端のヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列の5’末端のヌクレオチドと相補的なリボヌクレオチドである。
    Lは、1~20塩基長の塩基配列からなる修飾又は未修飾(オリゴ)ヌクレオチド部分を表す。
    Xは次の一般式(1)で表される1価の基を表す。
    Yは次の一般式(2)で表される1価の基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    式中、
    1a、B1bは、同一又は異なって、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
    2a、B2bは、同一又は異なって、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
    但し、B1aとB2a、B1bとB2bとは、互いに塩基対を形成しうる核酸塩基である。
    、Rは、同一若しくは異なって、アルキルを表すか、又はR、Rの一方がHを、他方がアルキルを表す。
    *は結合位置を表す。
  2. 1a、B1bの両方がアデニンであって、B2a、B2bが、それぞれ同一又は異なって、5-メチルウラシル、ウラシル、又はヒポキサンチンである、請求項1記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  3. 1a、B1bの両方がウラシルであって、B2a、B2bの両方がアデニンである、請求項1記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  4. 1a、B1bの両方がグアニンであって、B2a、B2bがシトシンである、請求項1記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  5. 1a、B1bの両方がシトシンであって、B2a、B2bの両方がグアニンである、請求項1記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  6. 、Rの両方がメチルであるか、Rがメチルであって、RがHであるか、又は、RがHであって、Rがメチルである、請求項1~5のいずれかに記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  7. Lが下記一般式(3)で表される2価の基である、請求項1~6のいずれか1項に記載の修飾オリゴヌクレオチド。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    式中、
    各Bは、それぞれ独立して、プリン塩基又はピリミジン塩基を表す。
    各Rは、それぞれ独立して、H、OH又はアルコキシを表す。
    nは、1~20の範囲内にある整数を表す。
    *は結合位置を表す。
  8. 各Bが、それぞれ独立して、アデニン、シトシン、ウラシル、5-メチルウラシル、又はヒポキサンチンである、請求項7に記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  9. 各Rが、それぞれ独立して、H、OH又はメトキシである、請求項7又は8のいずれかに記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  10. 各Rが、全てメトキシである、請求項7~9のいずれかに記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  11. A及びZにおいて、少なくとも1つのヌクレオチドが修飾ヌクレオチドである、請求項1~10のいずれか1項に記載の修飾オリゴヌクレオチド。
  12. 修飾ヌクレオチドが、次の(I)~(IV)のいずれかで表されるヌクレオチドである、請求項11に記載の修飾オリゴヌクレオチド。
    (I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    式中、Bはハロゲン、アシル、アルキル、アリールアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、カルボキシ、シアノ及びニトロからなる群から選択される1~3個の置換基が置換されている核酸塩基を表す。Tは、H又はOHを表す。*は結合位置を表す。[P]は、次の一般式で表される基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R、R、Rは、同一又は異なって、アルキルを表す。*は、前記と同義である)
     
    (II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    式中、Bはハロゲン、アシル、アルキル、アリールアルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、カルボキシ、シアノ及びニトロからなる群から選択される1~3個の置換基で置換されていてもよい核酸塩基を表す。Tは、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルコキシアルキルオキシ、アリールオキシアルキルオキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミノアルキルオキシ、アルキルアミノアルキルオキシ、ジアルキルアミノアルキルオキシ、アジド、シアノ、ニトロ、又はハロゲンを表す。[P]、*は、前記と同義である。
     
    (III)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    式中、B、[P]、*は、前記と同義である。Tは、H、OH、アルキル、アリール、アリールアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルコキシアルキルオキシ、アリールオキシアルキルオキシ、チオール、アルキルチオ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミノアルキルオキシ、アルキルアミノアルキルオキシ、ジアルキルアミノアルキルオキシ、アジド、シアノ、ニトロ、又はハロゲンを表す。
     
    (IV)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    式中、B、[P]、*は、前記と同義である。Dは、単結合、メチレン、エチレン、-N(CH)-、又はOCH-を表す。
  13. 請求項1~12のいずれか1項に記載の修飾オリゴヌクレオチドと担体との複合体を含有することを特徴とする医薬組成物。
  14. 担体がカチオン性担体、ウイルスエンベロープ又はナノ粒子を利用した担体である、請求項13に記載の医薬組成物。
  15. カチオン性担体がカチオン性リポソームである、請求項14に記載の医薬組成物。
  16. カチオン性リポソームが2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロールとリン脂質とを必須の構成成分とするカチオン性リポソーム;2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール、1,3-ジステアロイルグリセロ-2-ホスファチジル-N-(メトキシ ポリエチレングリコールスクシニル)エタノールアミン及びリン脂質を必須の構成成分とするカチオン性リポソーム;又は2-O-(2-ジエチルアミノエチル)カルバモイル-1,3-O-ジオレオイルグリセロール、N-(メトキシ ポリエチレングリコールスクシニル)ジステアロイル ホスファチジルエタノールアミン及びリン脂質を必須の構成成分とするカチオン性リポソームである、請求項15に記載の医薬組成物。
  17. リン脂質がホスファチジルコリン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、スフィンゴミエリン、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホグリセロール、卵黄レシチン、大豆レシチン又はこれらの水素添加リン脂質である、請求項16に記載の医薬組成物。
  18. カチオン性担体がカチオン性ポリマーである、請求項14に記載の医薬組成物。
  19. カチオン性担体がカチオン性デンドリマーである、請求項14に記載の医薬組成物。
  20. カチオン性デンドリマーがポリアミドアミンデンドリマーである、請求項19に記載の医薬組成物。
  21. ナノ粒子が金ナノ粒子である、請求項14に記載の医薬組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112638926A (zh) * 2018-09-07 2021-04-09 住友化学株式会社 糖苷化合物的制造方法
US11820985B2 (en) 2019-03-26 2023-11-21 University Of Massachusetts Modified oligonucleotides with increased stability
US11896669B2 (en) 2016-01-31 2024-02-13 University Of Massachusetts Branched oligonucleotides

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525169A (ja) * 2003-04-02 2007-09-06 ダーマコン, インコーポレイテッド Rna干渉において使用するための修飾ポリヌクレオチド
JP2008509205A (ja) * 2004-08-13 2008-03-27 アイシー・ベック・リミテッド ポリマー修飾siRNAリポソームを含むベクター
JP2008518998A (ja) * 2004-11-05 2008-06-05 ノヴォソム アクチェンゲゼルシャフト 活性物質としてオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物におけるまたはそれに関する改善
JP2008521410A (ja) * 2004-11-29 2008-06-26 アンテイジエン・エクスプレス・インコーポレーテツド 哺乳動物細胞におけるIi発現の抑制

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525169A (ja) * 2003-04-02 2007-09-06 ダーマコン, インコーポレイテッド Rna干渉において使用するための修飾ポリヌクレオチド
JP2008509205A (ja) * 2004-08-13 2008-03-27 アイシー・ベック・リミテッド ポリマー修飾siRNAリポソームを含むベクター
JP2008518998A (ja) * 2004-11-05 2008-06-05 ノヴォソム アクチェンゲゼルシャフト 活性物質としてオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物におけるまたはそれに関する改善
JP2008521410A (ja) * 2004-11-29 2008-06-26 アンテイジエン・エクスプレス・インコーポレーテツド 哺乳動物細胞におけるIi発現の抑制

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GE Q. ET AL.: "Effects of chemical modification on the potency, serum stability, and immunostimulatory properties of short shRNAs", RNA, vol. 16, 30 November 2009 (2009-11-30), pages 118 - 130, XP055075909, DOI: doi:10.1261/rna.1901810 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11896669B2 (en) 2016-01-31 2024-02-13 University Of Massachusetts Branched oligonucleotides
CN112638926A (zh) * 2018-09-07 2021-04-09 住友化学株式会社 糖苷化合物的制造方法
US11820985B2 (en) 2019-03-26 2023-11-21 University Of Massachusetts Modified oligonucleotides with increased stability

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