WO2022255273A1 - リガンド結合核酸複合体 - Google Patents

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Abstract

目的とする臓器にデリバリーされ、標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節するためのS1Pリガンド結合核酸複合体の提供。 標的転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有し12~30のヌクレオチドからなるオリゴヌクレオチドを含むアンチセンス鎖を含む核酸と、S1Pリガンドを結合した構造のS1Pリガンド結合核酸複合体は、臓器にデリバリーされ、標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節することにより当該遺伝子が原因する疾患の治療に有用である。また、当該リガンド結合核酸複合体は、S1P受容体が発現している臓器、組織や細胞、例えば、骨格筋、心筋、肝臓、腎臓、肺、乳腺、脂肪、ポドサイト、リンパ球、血管内皮細胞にデリバリー可能であるからこれらの臓器の疾患の治療に有用である。

Description

リガンド結合核酸複合体
 本発明は、標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸複合体に関し、より詳しくは、標的臓器や細胞等にデリバリー可能なリガンドを核酸複合体に結合したリガンド結合核酸複合体に関する。
 核酸医薬は従来の低分子医薬と異なり疾患の原因となる遺伝子の転写産物の配列自体に作用して転写産物やタンパク質の発現を調節することから、次世代医薬として開発が進められている。
 核酸医薬として使用されている核酸としては、低分子干渉核酸(siNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA(miRNA)、および標的核酸配列に対してRNA干渉(RNAi)を仲介できる短鎖ヘアピン型RNA(shRNA)分子、アンチセンス技術を用いる一本鎖アンチセンス核酸(single stranded Antisense Oligonucleotide,ASO)やアンチセンス二本鎖核酸(antisense double-stranded DNA oligonucleotide,ADO)やDNAのアンチセンス鎖とRNAの相補鎖とからなるヘテロ二本鎖核酸(hetero-duplex oligonucleotide,HDO)、一本鎖ヘテロ二本鎖核酸(single stranded heteroduplex oligonucleotide:ss-HDO)等の化学修飾した低分子核酸等が従来から知られている。
 HDOは、標的遺伝子又は標的転写産物にハイブリダイズ可能な核酸配列を有するアンチセンス鎖と、前記アンチセンス鎖に相補的である核酸鎖である相補鎖(センス鎖ともいう)からなり、アンチセンス鎖が相補鎖にアニーリングしている構造体はヘテロ二本鎖核酸(hetero-duplex oligonucleotide,HDO)と言われている(特許文献1)。
 ss-HDOは、製造時は一本鎖のオリゴヌクレオチドであって、DNAヌクレオチド若しくはDNAヌクレオチドアナログからなるアンチセンス鎖と、3~10ヌクレオチドからなるリンカー部分と、前記アンチセンス鎖に相補的であるRNAヌクレオチド若しくはRNAヌクレオチドアナログからなるセンス鎖を含む構造である。この一本鎖オリゴヌクレオチドは、X-L-Yの構造からなるオリゴヌクレオチドである(特許文献2)。Xはアンチセンス鎖で、Yはアンチセンス鎖に対する相補鎖で、Lがリンカーの役割をするヌクレオチドからなる。この一本鎖オリゴヌクレオチドを医薬組成物として用いる際は、生理食塩水や水性注射剤、非水性注射剤、懸濁性注射剤、固形注射剤等に用いられる溶媒若しくは血液または血漿中でアンチセンス鎖と、アンチセンス鎖に対する相補鎖がリンカーを支点として一分子アニーリングして2重鎖構造をとる。このような核酸複合体は、医薬組成物として作用するときは一分子アニーリングして2重鎖構造をとるため、この一本鎖オリゴヌクレオチドはHDOの一つである。
 一方、核酸複合体を目的の臓器にデリバリーする技術は、核酸複合体に目的の臓器にデリバリー可能なリガンド等を付加するものが知られている。リガンド等としては、脂質、ペプチド及びタンパク質から選択される分子がある。脂質は、コレステロール、脂肪酸、脂溶性ビタミン、糖脂質及びグリセリドから選択することができる。また、リガンド等として標的細胞の表面に表出している受容体に対するリガンドも選択可能である(特許文献3)。
 例えばリガンド等としてコレステロールを用いる場合、細胞表面のLDL受容体を介して細胞内に取り込まれるから、LDL受容体を持つ細胞を含む臓器として特に肝臓にデリバリー可能である。しかしながら、LDL受容体を持つ細胞は肝臓以外の臓器にも多数存在するため、肝臓以外の臓器を標的とする場合、他の臓器にもデリバリーされてしまうため、他の臓器における安全性や副作用の検討が必要である。
 核酸医薬として用いるリガンド結合核酸複合体は、臓器へのデリバリーに加えて、臓器組織若しくは臓器中の細胞にリガンド結合核酸複合体が取り込まれてアンチセンス効果を奏することが求められる。リガンドよりも分子量の大きな核酸分子を結合した場合、リガンド結合核酸複合体が細胞内に取り込まれるかどうか予測することは困難であることからそのハードルは高い。未だに各臓器へデリバリー可能なリガンド結合核酸複合体が十分に提供されている状況にない。現在、バイオベンチャーや製薬企業によりより特異的に目的臓器へデリバリー可能なリガンドの研究開発は継続的に行われている。
 S1P受容体は、血管内皮細胞分化遺伝子(Endotherial Cell Differentiation Gene:EDG)によってコードされるGタンパク共役型受容体(G-protein-coupled receptor:GPCR)である(非特許文献1)。このGPCRは当初はEDG受容体(Endotherial Cell Differentiation Gene Receptor)と呼ばれ、その後新たにS1P受容体(Sphingosine-1-phosphate receptor)と呼称されるようになり、現在までにS1P1(Sphingosine-1-phosphate receptor 1)からS1P5(Sphingosine-1-phosphate receptor 5)まで5種類のサブタイプが見出されている(非特許文献2)。
 リゾリン脂質の一種として体内に存在するスフィンゴシン 1 リン酸(Sphingosine 1 phosphate:S1P)は、S1P受容体(EDG受容体ともいう)に結合するとリン酸化酵素であるスフィンゴシンキナーゼ(SphK)の働きによりスフィンゴシンから生成するS1Pが生体内で様々な生理活性を持つ重要な脂質メディエーターとしての役割を有する。
 S1P受容体に対する生体内リガンドとしては、スフィンゴシンアナログ等(S1P analogs)が知られており、例えばマイリオシン、スフィンゴシン、スフィンゴシン1-リン酸、フィンゴリモド(fingolimod,FTY720)、FTY720リン酸の(S)エナンチオマー((S)-FTY720-P)(非特許文献3)が挙げられる。また、スフィンゴシンアナログとして、VPC22041,VPC22051,VPC22053,VPC22061,VPC22157,VPC22173,VPC22199,VPC22211,VPC22179,VPC22181,VPC23031,VPC23019,VPC23065,VPC23075,VPC23069,VPC23079等(非特許文献4,5)が公知である。
 スフィンゴシンアナログは、S1P受容体に結合すると、Gタンパク質共役受容体(G protein-coupled receptor:GPCR)に立体配座の変化が誘導され、グアノシン二リン酸(GDP)は関連Gタンパク質のαサブユニットのグアノシン三リン酸(GTP)によって置換され、その後Gタンパク質は細胞質に放出される。αサブユニットはその後βγサブユニットから解離され、それにより、各サブユニットはエフェクタータンパク質と結合できるようになる。エフェクタータンパク質は、細胞応答をもたらす二次メッセンジャーを活性化する。最終的に、Gタンパク質のGTPはGDPに加水分解され、Gタンパク質のサブユニットは相互に再結合し、その後受容体と再結合する。増幅は一般的なGPCR経路において重要な役割を果たす。一つのリガンドの一つの受容体への結合は、多くのGタンパク質の活性化につながり、そのGタンパク質の各々は、増幅された細胞応答をもたらす多くのエフェクタータンパク質と結合することができる。個々の受容体は組織特異性と応答特異性の両方を兼ね備えるので、S1P受容体は良い薬剤標的となると考えられている。これらのスフィンゴシンアナログは、免疫抑制作用があることが知られており、免疫抑制剤や多発性硬化症治療薬の研究開発が行われてきた。中でも低分子化合物であるフィンゴリモドは多発性硬化症治療薬として米国で2010年9月、日本で2011年11月に上市されたS1P受容体アゴニストである(特許文献5)。
 しかしながら、これらのスフィンゴシンアナログをS1P受容体に対するリガンド(以下、S1Pリガンドという)を標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子に結合させ、臓器や組織、細胞にデリバリーさせる目的でS1Pリガンドを用いて組織中や細胞内に標的遺伝子又はその転写産物に対するアンチセンス鎖を含む核酸分子を取り込ませ、核酸分子で標的遺伝子又はその転写産物若しくはその翻訳産物の発現又は編集を調節する試みは行われていなかった。
国際公開第WO2013/089283号 国際公開第WO2017/131124号 国際公開第WO2013/089283号 米国特許第US7064217号明細書 米国特許第US7638637号明細書
M J Lee et al. Science 1998 Vol279 p1552-1555 (a)Kon,J.;Sato,K.;Watanabe,T.;Tomura,H.;Kuwabara,A.;Kimura,T.;Tamama,K.;Ishizuka,T.;Murata,N.;Kanda,T.;Kobayashi,I.;Ohta,H.;Ui,M.;Okajima,F.J.Biol.Chem.1999,274,23940-23947. 山梨医科学誌30(1),1-6,2015 Mol Ther Nucleic Acids.2013 Jan 22(1):e66.doi:10.1038/mtna.2012.58. Jpn.J.Clin.Immunol.,32(2),92~101,2009
 S1P受容体は、血管内皮細胞分化遺伝子(endothelial cell differentiation gene:EDG)であるS1P遺伝子よってコードされる膜タンパク質であって、Gタンパク質共役型受容体(GPCR、G-protein-coupled receptor)の一つであり、7本の膜貫通ヘリックスを持っている。S1P受容体は特にポドサイト、肺、リンパ球、腎臓、血管内皮細胞において高発現している傾向がある。他の臓器では骨格筋、心筋、肝臓、脂肪、乳腺等に発現している。
 発明者らは、ヒトやマウスの腎臓、ポドサイト、肺、リンパ球、骨格筋、心筋、肝臓の各組織に発現しているS1P受容体に対するリガンド(以下、S1Pリガンドという)を付加した核酸複合体であれば、S1Pリガンドを結合した核酸複合体がS1P受容体を発現している臓器にデリバリーされ、標的遺伝子の発現を抑制することを確認し発明を完成させた。
 発明者らは、S1P受容体に対するリガンドについて研究を進めた結果、本発明のリガンド結合核酸複合体が標的臓器にデリバリーされ、標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節することを見出した。本発明のリガンド結合核酸複合体は、S1P受容体が発現している細胞を含む臓器の疾患の治療に用いることが可能である。
 すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1] 標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、次の式で特定される化合物若しくは製薬上許容される塩が、リンカーを介して、又は介さず結合するリガンド結合核酸複合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-P(=X)(-XW)、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、S、NHからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、スルホン酸誘導体、アジド、チオールからなる群から選択され;
Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい。
[2] 式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、Sからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、アジド、チオールからなる群から選択され;
Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はアリールアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
で表される、[1]の化合物及び製薬上許容される塩。
[3] 式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Sおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、Sからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、アジドからなる群から選択され;
Zは、C-C30のアリールアルキルであって、当該アリールアルキルの鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、カルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-Cの直鎖または分岐のアルキル、アシル、アルコキシからなる群から選択され;
で表される、[1]の化合物及び製薬上許容される塩。
[4] (R)-1-アジド-17-((4-デシルフェニル)カルバモイル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸、又は(R)-2-アミノ-3-((4-デシルフェニル)アミノ)-3-オキソプロピル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸である、[1]の化合物及び製薬上許容される塩。
[5] 1-アジド-17-(ヒドロキシメチル)-17-(4-オクチルフェニチル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸、又は2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-4-(4-オクチルフェニル)ブチル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸である、[1]の化合物及び製薬上許容される塩。
[6] 式1で特定される化合物が、以下の構造を有する化合物群から選択された化合物である、[1]の化合物及び製薬上許容される塩。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
[7] 核酸と、式1で特定される化合物若しくは製薬上許容される塩が、リンカーを介して結合している、[1]~[6]のいずれかのリガンド結合核酸複合体。
[8] リンカーが、切断可能な構造を有する切断性リンカーである、[7]のリガンド結合核酸複合体。
[9] リンカーが、以下の構造を有するリンカーである、[8]のリガンド結合核酸複合体:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008

[10] 核酸分子が、標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖を含む核酸分子と、標的タンパク質に対して特異的に結合する核酸塩基配列を有するアプタマーと、標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有するオリゴヌクレオチドからなるデコイから選択される核酸分子である、[1]のリガンド結合核酸複合体。
[11] 核酸分子がADO、ASO、HDO、RNAiから選択される核酸分子である、[1]のリガンド結合核酸複合体。
[12] 核酸分子のアンチセンス鎖が連続する12~30のヌクレオチドからなる、[11]のリガンド結合核酸複合体。
[13] 核酸分子が標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有し8~30のヌクレオチドからなるデコイである、[9]のリガンド結合核酸複合体。
[14] 前記オリゴヌクレオチドが、RNAからなるアンチセンス鎖と、前記アンチセンス鎖に相補的である核酸鎖からなるsiRNAである、[10]のリガンド結合核酸複合体。
[15] 標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、S1P受容体に対するリガンドとが結合している、リガンド結合核酸複合体。
[16] 標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、S1P受容体に対するリガンドとが、リンカーを介して結合している、[15]のリガンド結合核酸複合体。
[17] リンカーが、切断可能な構造を有する切断性リンカーである、[16]のリガンド結合核酸複合体。
[18] 核酸分子が、標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖を含む核酸分子と、標的タンパク質に対して特異的に結合する核酸塩基配列を有するアプタマーと、標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有するオリゴヌクレオチドからなるデコイから選択される核酸分子である、[15]のリガンド結合核酸複合体。
[19] 核酸分子がASO、HDO、RNAiから選択される核酸分子である、[18]のリガンド結合核酸複合体。
[20] 核酸分子の核酸鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、[15]のリガンド結合核酸複合体。
[21] 核酸分子のアンチセンス鎖のヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログの総数が、12~30ヌクレオチドからなる、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[22] 核酸分子がHDOであり、HDOのアンチセンス鎖及び相補鎖のヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログの総数が、それぞれ12~30ヌクレオチドからなる、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[23]核酸分子が標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖と、当該アンチセンス鎖に相補的な核酸塩基配列を有する相補鎖を持つHDOであり、HDOの相補鎖にS1P受容体に対するリガンドが結合している、[15]~[16]のいずれかのリガンド結合核酸複合体。
[24] 核酸分子が標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有し8~30ヌクレオチドからなるデコイである、[15]のリガンド結合核酸複合体。
[25] アンチセンス鎖は、ギャップマーであり、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むギャップ領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域からなる、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[26] アンチセンス鎖は、非ギャップマーであり、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[27] 相補鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、[22]のリガンド結合核酸複合体。
[28] 相補鎖は、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むセンター領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域からなる、[27]のリガンド結合核酸複合体。
[29] 修飾ヌクレオチドは、2’-O-CH基又は2’-O-CHCHOCH(MOE)基を含むヌクレオチドである、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[30] ヌクレオチドアナログは、LNA、cEt-BNA、アミドBNA(AmNA)及びcMOE-BNAから独立して選択される架橋化ヌクレオチドを含む、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[31] ヌクレオチドアナログは、LNA、cEt-BNA、アミドBNA(AmNA)及びcMOE-BNAから独立して選択される架橋化ヌクレオチドを含む、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[32] ヌクレオチドアナログは、PNA、GNA、TNA、tcDNA、モルホリノ核酸、BNAから独立して選択される、[20]のリガンド結合核酸複合体。
[33] 核酸分子における少なくとも1つのヌクレオチド若しくは修飾ヌクレオチドがホスホロチオエート化若しくはボラノホスフェート化されている、[20]のリガンド結合核酸複合体。
 本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2021-091589号の開示内容を包含する。
 本発明のリガンド結合核酸複合体は、S1P受容体が発現している細胞を含む臓器の疾患の治療に用いることが可能である。
 本発明のリガンド結合核酸複合体は、S1Pリガンドにより臓器若しくは細胞特異的なデリバリーができ、核酸分子により標的遺伝子又はその転写産物若しくはその翻訳産物の発現又は編集を調節することができる。疾患の原因となる遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物を標的とする核酸複合体を用いることで特定の臓器の疾患の治療薬として用いることが可能である。
図1Aは、S1Pリガンド結合HDO(RN01-N-SP01-HDO06)による標的転写産物Malat-1の発現抑制を示し、図1Bは、S1Pリガンド結合HDO(RN01-P-SP01-HDO06)による標的転写産物Malat-1の発現抑制を示す図である。 図2はS1Pリガンド結合HDO投与前後の動物の体重変化を示す図である。 図3A及びBは、マウスにS1Pリガンド結合HDOを投与3日後、血中ALTおよびAST活性の変化を示す図である。 図4はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肝臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図5はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肺のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図6はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの腎臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図7はS1Pリガンド結合HDO投与前後の動物の体重変化を示す図である。 図8Aは、マウスにS1Pリガンド結合HDOを投与3日後、血中ALTの変化を示す図である。 図8Bは、マウスにS1Pリガンド結合HDOを投与3日後、血中AST活性の変化を示す図である。 図9はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肝臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図10はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの腎臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図11はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肺のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図12Aは、S1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図12Bは、S1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肝臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図12Cは、S1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの肺のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図12Dは、S1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの腎臓のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図13はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図14はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図15はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図16はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図17はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図18はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。 図19はS1Pリガンド結合HDO投与後のマウスの骨格筋のMalat1 ncRNA発現量の変化を示す図である。
 本発明は、リガンドを核酸複合体に結合したリガンド結合核酸複合体であり、リガンドと核酸複合体はリンカーを介して間接的に、又はリンカーを介さず直接結合している。
1.核酸複合体
 本発明において「核酸複合体」とは、標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子のことである。当該核酸分子の例としては、標的遺伝子又はその転写産物に相補的な核酸配列を有しアンチセンス活性を有する核酸分子が挙げられる。当該核酸分子は、より具体的には、一本鎖アンチセンス鎖(single stranded Antisense Oligonucleotide,ASO)、miRNA,anti-miR,RNA干渉(RNAi)、short interference RNA(siRNA)、short hairpin RNA(shRNA)、アンチセンス二本鎖核酸(antisense double-stranded DNA oligonucleotide,ADO)、ヘテロ二本鎖核酸(Hetero-duplex oligonucleotide,HDO)が挙げられる。
 さらに当該核酸分子の例としては、タンパク質などの標的分子に対して高い特異性と高い結合親和性を有するアプタマーが挙げられる。さらに当該核酸分子の例としてはデコイが挙げられる。デコイの作用は、遺伝子の特定のプロモーターなど転写調節因子の結合部位に転写因子が結合して本来であれば転写調節因子によって遺伝子が活性化されたり、遺伝子機能のオン、オフが調節されるところ、デコイが当該転写因子にハイブリダイズすることで本来の転写因子の機能を抑制することである。さらに当該核酸分子の例としては、細胞内で特定の標的分子と特異的に結合する核酸分子であって標的分子の機能を修飾するものであるベイト(bait)が挙げられる。
 「標的遺伝子」とは、本発明の核酸複合体のアンチセンス鎖が結合しうる遺伝子である。
 標的遺伝子の種類は、生体内で発現する限り特に限定されない。標的遺伝子は、例えば、本発明に係る核酸複合体を導入する生物由来の遺伝子、例えば、様々な疾患において、その発現が増加する遺伝子が挙げられる。例えば、インディアンヘッジホッグ遺伝子、インターフェロン遺伝子、アポリポプロテインB遺伝子、ハンチントン遺伝子、ジストロフィン遺伝子、DMPK(dystrophia myotonica-protein kinase)遺伝子、及び転移関連肺腺癌転写産物1(metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1:Malat1)遺伝子等が挙げられる。
 インディアンヘッジホッグ(Indian Headgehog:IHH)は、ヘッジホッグファミリーに属する分泌タンパクである。転写因子TAZの下流に位置し、NASH線維化を増悪させることが知られている。
 サイトカインのインターロイキン1遺伝子(IL―1)は、慢性炎症疾患の原因となることが知られている。治療戦略としてpre-mRNAであるIL-1RAcPの膜貫通ドメインをコードするexon9をスキップすることによって、IL-1シグナル伝達の実質的な阻害をもたらすことが報告されている(Mol Ther Nucleic Acids.2013Jan22(1):e66.doi:10.1038/mtna.2012.58.)。
 アポリポプロテインB遺伝子は、ApoB-100が遺伝性代謝性疾患である家族性高コレステロール血症(familial hypercholesterolemia)は知られており、2013年に米国で核酸医薬ミポメルセン(mipomersen)が上市された。
 ハンチントン病は、常染色体優性遺伝様式をとり、舞踏病運動を主体とする不随意運動と精神症状、認知症を主症状とする慢性進行性神経変性疾患である。ハンチントン遺伝子の第4染色体短腕4p16.3がハンチントン病の病因遺伝子であることが知られている。
 デュシェンヌ型筋ジストロフィーは、ジストロフィン遺伝子の変異による筋ジストロフィー、X連鎖劣性遺伝形式をとり原則男児に発症することが知られている。ジストロフィン遺伝子の異常のあるエクソンを読み飛ばすエクソンスキッピングが、その治療に有効である。
 DMPK遺伝子は、ミオトニンプロテインキナーゼをコードし、筋ジストロフィーの中でも成人で発症頻度が最も高い筋緊張性ジストロフィーの原因遺伝子として知られている。
 Malat1は、肺癌をはじめとする悪性腫瘍で高発現している長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)で、筋細胞の核内に滞留することが知られている。
 「標的転写産物」とは、本発明の核酸複合体の直接的な標的となり、かつRNAポリメラーゼによって合成される任意のRNAをいう。また、「標的遺伝子の転写産物」は「標的転写産物」に該当する。具体的には、標的遺伝子から転写されるmRNA(成熟mRNA、mRNA前駆体、塩基修飾を受けていないmRNA等を含む)、miRNA等のノンコーディングRNA(non-coding RNA、ncRNA)、ロングノンコーディングRNA(lncRNA)、ナチュラルアンチセンスRNAを含む。標的転写産物として、例えば、IL-1RAcP遺伝子の転写産物であるpre-mRNA、ApoB-100遺伝子の転写産物であるmRNA、IHH遺伝子の転写産物であるmRNA、ジストロフィン遺伝子の転写産物であるpre-mRNA、DMPK遺伝子の転写産物であるDMPK mRNA、Malat1遺伝子の転写産物であるMalat1 ノンコーディングRNA(ncRNA)等が挙げられる。
 「標的翻訳産物」とは、転写産物であるmRNAのうち、ノンコーディングRNAを除くmRNAを鋳型として、リボソームがコドンに応じて伝令RNA(transfer RNA)が運んでくるアミノ酸を連結させペプチド鎖を作る反応を触媒することにより合成されるタンパク質をいう。また、「標的遺伝子の翻訳産物」及び「標的転写産物の翻訳産物」は「標的翻訳産物」に該当する。
 「アプタマー」とは、標的翻訳産物、例えば細胞内、細胞膜上、又は細胞外、例えば細胞膜上又は細胞外の特定の標的分子と特異的に結合する核酸分子をいう。アプタマーは、DNA型とRNA型のアプタマーがあり、当該分野で公知の方法、例えば、SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)法を用いた試験管内選別法により作製することができる。アプタマーの核酸塩基長は、特に制限は無いが、10~70塩基長、好ましくは20~50塩基長である。
 「デコイ」とは、転写因子(例えばNF-kB)の結合部位の配列又は類似の配列を有する核酸を指し、これらを「おとり」として細胞内に導入することによって転写因子の作用を抑制(転写活性化因子であれば転写を抑制、転写抑制因子であれば転写を促進)するものをいう。デコイ核酸は、標的となる転写因子の結合配列の情報に基づいて容易に設計することができる。デコイ核酸の塩基長は、特に制限は無いが、8~30塩基長、好ましくは10~25塩基長である。
 「核酸」又は「核酸分子」とは、モノマーであればヌクレオシド又はヌクレオチドを、オリゴマーであればオリゴヌクレオチドを、またポリマーであればポリヌクレオチドを意味する。「核酸鎖」という文言は、ここではオリゴヌクレオチドを称するためにも用いられる。核酸鎖は、その全部又は一部を、自動合成機の使用といった化学合成法によって調製してもよく、ポリメラ―ゼ、ライゲース又は制限酵素反応に限定されるわけではないが、酵素処理により調製してもよい。
 「ヌクレオシド」とは、一般に塩基及び糖の組み合わせからなる分子をいう。ヌクレオシドの糖部分は、限定はしないが、通常、ペントフラノシル糖で構成され、その具体例としてリボースやデオキシリボースが挙げられる。ヌクレオシドの塩基部分(核酸塩基)は、通常は、複素環式塩基部分である。限定はしないが、アデニン、シトシン、グアニン、チミン、又はウラシルや、それ以外の修飾核酸塩基(修飾塩基)が挙げられる。
 「ヌクレオチド」とは、前記ヌクレオシドの糖部分にリン酸基が共有結合した分子をいう。ペントフラノシル糖を含むヌクレオチドの場合、通常、糖の2’位、3’位、又は5’位のヒドロキシル基にリン酸基が連結されている。
 「オリゴヌクレオチド」とは、隣接するヌクレオチド間で糖部分のヒドロキシル基とリン酸基が共有結合によって数個~数十個連結することによって形成される直鎖状のオリゴマーをいう。また「ポリヌクレオチド」とは、オリゴヌクレオチドよりも多数のヌクレオチドが前記共有結合によって数十個以上、好ましくは数百個以上連結することによって形成されるポリマーをいう。オリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチド構造の内部で、リン酸基は、一般にヌクレオシド間結合を形成するとみなされる。
 「アンチセンス技術」とは、アンチセンス鎖を利用したアンチセンス技術の原理は、アンチセンス鎖を持つ核酸分子が標的核酸にハイブリダイズし、標的核酸の量、活性及び/または機能を調節することである。例えば、ある場合には、アンチセンス鎖を持つ核酸分子は、標的の転写または翻訳に変化をもたらす。このような発現の調節は、例えば、標的mRNAの分解または占有に基づく(occupancy-based)阻害によって達成することができる。分解によるRNA標的機能の調節の一例は、DNA様アンチセンス鎖を持つ核酸分子とのハイブリダイゼーションの際における標的RNAのRNase Hによる分解である。標的RNAとハイブリダイズ可能に構成したDNAからなるアンチセンス鎖(ASO)は、標的RNAにハイブリダイズし二本鎖を形成した後、RNase Hにより分解される、このサイクルを繰り返すことにより細胞内で標的RNAを減少することにより標的RNAの発現の阻害や標的RNAの作用抑制などを行う。このアンチセンス効果は、RNaseH依存的アンチセンス効果という。また、アンチセンス鎖を持つ核酸分子は、RNaseH非依存的アンチセンス効果としては、標的RNAの転写または翻訳の阻害やエクソンスキッピング等のスプライシング機能変換効果を用いる場合がある。この場合、ASOが標的RNAにハイブリダイズすることによって標的遺伝子の発現抑制や発現亢進などを行う。また、RNaseH非依存的アンチセンス効果の別の態様としては、RNA干渉(RNAi)が挙げられる。RNAiは、RNA誘導サイレンシング複合体(RNA-induced silencing complex;RISC)を利用するアンチセンス媒介性遺伝子サイレンシングである。RNAiの例としては、siRNA、shRNA、miRNA等が挙げられる。このアンチセンス効果は、RNAi依存的アンチセンス効果ともいう。
 「アンチセンス効果」とは、核酸分子のアンチセンス鎖が、標的遺伝子又はその転写産物(RNAセンス鎖)にハイブリダイズすることによって、標的遺伝子又はその転写産物にもたらされる発現又は編集を調節する効果をいう。
 「標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する」とは、標的遺伝子の発現又は標的転写産物の発現量(本明細書では、「標的転写産物の発現量」をしばしば「標的転写産物のレベル」と表記する)の抑制又は低下、亢進、翻訳の阻害、翻訳産物の機能阻害、RNAスプライシング制御(例えばスプライシングスイッチ、エクソンインクルージョン、エクソンスキッピング等)、転写産物の分解、又は標的遺伝子のタンパク質への結合の阻害を意味する。
 ある実施態様では、アンチセンス効果はハイブリダイゼーションにより前記転写産物を被覆することによって生じ得る翻訳の阻害又はエクソンスキッピング等のスプライシング機能変換効果、及び/又は、ハイブリダイズした部分が認識されることにより生じ得る前記転写産物の分解によって生じる、前記抑制を意味する。また別の実施態様では、アンチセンス効果は、標的遺伝子又は転写産物のエクソンインクルージョンにおいて、エクソンスキッピングとは逆に遺伝子の異常によりmRNAから排除されてしまうエクソンをアンチセンスの作用によりmRNAに組み込むことによって生じる、正常なmRNAの発現の亢進を意味する。
 例えば、標的遺伝子の転写後阻害では、ASOとしてRNAオリゴヌクレオチドが細胞に導入されると、ASOは標的遺伝子の転写産物であるmRNAとアニーリングによって部分的二本鎖を形成する。この部分的二本鎖はリボソームによる翻訳を妨げるためのカバーとしての役割を果たし、それによって標的遺伝子にコードされた標的タンパク質の発現が翻訳レベルで阻害される(ステリックブロッキング)。一方、ASOとしてDNAを含むオリゴヌクレオチドが細胞に導入されると、部分的DNA-RNAヘテロ二本鎖が形成される。このヘテロ二本鎖構造がRNase Hによって認識される結果、標的遺伝子のmRNAが分解され、標的遺伝子にコードされたタンパク質の発現が発現レベルで阻害される。さらに、アンチセンス効果は、mRNA前駆体におけるイントロンを標的としてももたらされ得る。さらに、アンチセンス効果は、miRNAを標的としてももたらされ得る。この場合、そのmiRNAの機能阻害により、当該miRNAが通常発現を制御している遺伝子の発現が増加し得る。一実施形態で、標的転写産物の発現調節は、標的転写産物量の低下であってもよい。
 例えば、アンチセンス鎖を持つ核酸分子としてADOを使用する場合、細胞内でDNA二本鎖は、DNAヌクレアーゼ(DNase)によって切断された後、DNAアンチセンス鎖は標的RNAにハイブリダイズし二本鎖を形成した後、標的RNAはRNase Hにより分解される、このサイクルを繰り返すことにより標的RNAの発現の阻害や標的RNAの作用抑制などを行う。また、別の実施態様では、ADOのDNA二本鎖がDNAヌクレアーゼ(DNase)によって切断された後、DNAアンチセンス鎖が標的RNAにハイブリダイズした後、標的RNAの転写または翻訳の阻害やエクソンスキッピング等のRNAスプライシングの制御により標的遺伝子の発現抑制や発現亢進などを行う。
 例えば、アンチセンス鎖を持つ核酸分子としてHDOを使用する場合、細胞内でHDOのRNAからなる相補鎖がRNase Hによって切断された後、DNAアンチセンス鎖は、標的RNAにハイブリダイズし二本鎖を形成した後、標的RNAがRNase Hにより分解される、このサイクルを繰り返すことにより標的RNAの発現の阻害や標的RNAの作用抑制などを行う。また、細胞内でHDOのRNA相補鎖がRNase Hによって切断された後、DNAアンチセンス鎖が標的RNAにハイブリダイズし、標的RNAの転写または翻訳の阻害やエクソンスキッピング等のRNAスプライシングの制御によって、標的遺伝子の発現抑制や発現亢進などを行う。
 例えば、アンチセンス鎖を持つ核酸分子としてRNA干渉(RNAi)を使用する場合、RNAiは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)を利用する機序を介した、アンチセンス媒介性遺伝子サイレンシングを指す。RNAiの例としては、siRNA、shRNA等が挙げられる。また、別の例では、RNA標的機能の調節は、占有に基づく機序によるものであり、microRNAによって自然に利用されている機序などである。microRNAは、タンパク質をコードしているRNAの発現を調節する、小さな非コードRNAである。アンチセンス鎖を持つ核酸分子がmicroRNAに結合すると、当該microRNAのそのメッセンジャーRNA標的への結合が阻害され、それによりmicroRNAの機能が妨げられる。microRNA模倣体は、生来のmicroRNA機能を高めることができる。特定のアンチセンス鎖を持つ核酸分子は、pre-mRNAのスプライシングを変更する。特定の機序にかかわらず、配列特異性は、アンチセンス鎖を持つ核酸分子を、標的の検証及び遺伝子の機能化のためのツールとして、また、疾患の病因に関与する遺伝子の発現を選択的に調節する治療薬として使用される。
 アンチセンス鎖の鎖長としては特に制限はないが、少なくとも8塩基、例えば8~40塩基であり、好ましくは12~30塩基であり、より好ましくは12~25塩基であり、又は13~20塩基である。ある場合においては、通常、前記標的に対する核酸鎖によるアンチセンス効果の強さや、費用、合成収率等の他の要素に応じて、鎖長は選択される。二本鎖核酸の場合においては、鎖長は、好ましくは二本鎖のTm値が50℃以上、さらに好ましくは60℃以上となる鎖長から選択してもよい。
 二本鎖核酸の場合、相補鎖の鎖長は、アンチセンス鎖と同じであってもよい。その場合、少なくとも8塩基、例えば8~40塩基であり、好ましくは12~30塩基であり、より好ましくは12~25塩基であり、又は13~20塩基である。また、アンチセンス核酸鎖の鎖長に対して数塩基から十数塩基長くても短くてもよい。
 「相補的」又は「相補性」とは、水素結合を介して、いわゆるワトソン-クリック型塩基対(天然型塩基対)や非ワトソン-クリック型塩基対(フーグスティーン型塩基対等)を形成できる関係のことを意味する。アンチセンス鎖の十分な数の核酸塩基が、標的遺伝子又は標的転写産物の対応する核酸塩基と水素結合し得る場合、アンチセンス鎖及び標的遺伝子又は標的転写産物は互いに相補的であるので、所望のアンチセンス効果が生じる。アンチセンス鎖と標的遺伝子又は標的転写産物との間の非相補的核酸塩基は、アンチセンス鎖が標的核酸に特異的にハイブリダイズできるという条件で許容され得る。さらに、アンチセンス鎖は標的遺伝子又は標的転写産物の1つ以上のセグメントに対してハイブリダイズでき、それにより介入する又は隣接するセグメントはハイブリダイゼーション事象(例えば、ループ構造、ミスマッチ又はヘアピン構造)に関与しない。当該アンチセンス鎖は、標的遺伝子又は標的転写産物の配列に対して相補的であると言える。相補的であるとは、アンチセンス鎖が標的遺伝子又は標的転写産物に結合できる程度に相補的であればよく、例えば、80%以上、90%以上、又は95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、若しくは99%以上相補的であればよい。100%相補的であってもよい。0~4個程度のミスマッチがあってもよい。
 本発明の「核酸複合体」は、特定の実施態様では、製造時は一本鎖のオリゴヌクレオチドであって、DNAヌクレオチド若しくはDNAヌクレオチドアナログからなるアンチセンス鎖と、3~10ヌクレオチドからなるリンカー部分と、前記アンチセンス鎖に相補的であるRNAヌクレオチド若しくはRNAヌクレオチドアナログからなるセンス鎖を含む構造であってもよい。この構造の核酸複合体は一本鎖ヘテロ二本鎖(single stranded heteroduplex oligonucleotide:ss-HDO)と言われるものであり、X-L-Yの構造からなるオリゴヌクレオチドである(特許文献4)。Xはアンチセンス鎖で、Yはアンチセンス鎖に対する相補鎖で、Lがリンカーの役割をするヌクレオチドからなる。この一本鎖オリゴヌクレオチドを医薬組成物として用いる際は、生理食塩水や水性注射剤、非水性注射剤、懸濁性注射剤、固形注射剤等に用いられる溶媒若しくは血液または血漿中でアンチセンス鎖と、アンチセンス鎖に対する相補鎖がリンカーを支点として一分子アニーリングして2重鎖構造をとる。このような核酸複合体は、医薬組成物として作用するときは一分子アニーリングして2重鎖構造をとるため、2重鎖核酸複合体の一つである。
 以上、いくつかの実施態様において、一本鎖ASO及び二重鎖核酸複合体の好適な典型例について説明したが、いくつかの実施態様における一本鎖ASO及び二重鎖核酸複合体は上記典型例に限定されるものではない。
 ある実施形態において、アンチセンス鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む。アンチセンス鎖は、DNAヌクレオチド、RNAヌクレオチドを有し、また当該核酸鎖において任意に修飾ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログを更に有していてもよいということを意味する。
 ある実施形態において、相補鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む。
 相補鎖は、DNAヌクレオチド、RNAヌクレオチドを有し、また当該核酸鎖において任意に修飾ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログを更に有していてもよいということを意味する。
 ある実施形態において、相補鎖は、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むセンター領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域を有している。
 ここで「DNAヌクレオチド」は、天然に存在するDNAヌクレオチド、又はその塩基、糖若しくはリン酸塩結合のサブユニットが修飾されているDNAヌクレオチドを意味する。
 同様に、「RNAヌクレオチド」は、天然に存在するRNAヌクレオチド、又はその塩基、糖若しくはリン酸塩結合のサブユニットが修飾されているRNAヌクレオチドを意味する。
 「修飾ヌクレオチド」は、ヌクレオチドの塩基、糖又はリン酸塩結合のサブユニットに対する1の置換基の付加、又は、サブユニット内における1の置換のことであり、サブユニット全体を異なる化学基に置換することではない。ヌクレオチドを含む領域の一部又は全部は、DNA分解酵素等に対する耐性が高いという観点から、DNAは修飾されたヌクレオチドであってもよい。このような修飾としては、例えば、シトシンの5-メチル化、5-フルオロ化、5-ブロモ化、5-ヨード化、N4-メチル化、チミジンの5-デメチル化、5-フルオロ化、5-ブロモ化、5-ヨード化、アデニンのN6-メチル化、8-ブロモ化、グアニンのN2-メチル化、8-ブロモ化、ホスホロチオエート化、ボラノホスフェート化、メチルホスホネート化、メチルチオホスホネート化、キラル-メチルホスホネート化、ホスホロジチオエート化、ホスホロアミデート化、2’-O-メチル化、2’-メトキシエチル(MOE)化、2’-アミノプロピル(AP)化、2’-フルオロ化が挙げられるが、体内動態に優れているという観点から、ホスホロチオエート化が好ましい。さらに、かかる修飾は同一のDNAに対して、複数種組み合わせて施されていてもよい。また、後述の通り、同様の効果を奏するために、RNAヌクレオチドに修飾を施してもよい。
 ある場合において、修飾されたヌクレオチドの数や位置によっては、ここで開示する二重鎖核酸が奏するアンチセンス効果等に影響を与えることになるかもしれない。これらの態様は、標的遺伝子の配列等によっても異なるため、一概には言えないが、当業者であれば、後記のアンチセンス法に関する文献の記載を参酌しながら、決定することができる。また、修飾後の二重鎖核酸複合体が有するアンチセンス効果を測定し、得られた測定値が、修飾前の二重鎖核酸複合体のそれよりも有意に低下していなければ(例えば、修飾後の二重鎖核酸複合体の測定値が修飾前の二重鎖核酸複合体の測定値の30%以上であれば)、当該修飾は評価することができる。アンチセンス効果の測定は、例えば、後述の実施例において示されているような、細胞等に被検核酸化合物を導入し、該被検核酸化合物が奏するアンチセンス効果によって抑制された該細胞等における標的遺伝子の発現量(mRNA量、cDNA量、タンパク質量等)を、ノザンブロッティング、定量的PCR、ウェスタンブロッティング等の公知の手法を適宜利用することによって行うことができる。
 「ヌクレオチドアナログ」は、天然には存在しないヌクレオチドを意味し、ヌクレオチドの塩基、糖若しくはリン酸塩結合のサブユニットにおいて、2以上の置換基が付加されており、若しくは、サブユニット内が2以上置換されており、又はサブユニット全体を異なる化学基に置換されていることを意味する。2以上の置換を伴うアナログの例としては、架橋化核酸が挙げられる。架橋化核酸は、糖環における2箇所の置換に基づいて架橋ユニットが付加されるヌクレオチドアナログであり、典型的には、2’位の炭素と4’位の炭素とが結合しているヌクレオチドアナログが挙げられる。ある実施形態における第1の核酸鎖においては、標的遺伝子の転写産物の部分配列に対する親和性及び/又は核酸分解酵素に対する耐性が増大させるという観点から、第1の核酸鎖はヌクレオチドアナログをさらに含む。ヌクレオチドアナログとしては、修飾(架橋、置換等)により、標的遺伝子の転写産物の部分配列に対する親和性及び/又は核酸分解酵素に対する耐性が増大されているヌクレオチドであればよく、例えば、特開平10-304889号公報、国際公開第2005/021570号、特開平10-195098号公報、特表2002-521310号公報、国際公開第2007/143315号、国際公開第2008/043753号、国際公開第2008/029619号、国際公開第2008/049085号(以下、これら文献を「アンチセンス法に関する文献」とも称する)において、アンチセンス法に好適に用いられるとして開示されている核酸が挙げられる。すなわち、前記文献に開示されている核酸:ヘキシトール核酸(HNA)、シクロヘキセン核酸(CeNA)、ペプチド核酸(PNA)、グリコール核酸(GNA)、トレオース核酸(TNA)、モルホリノ核酸、トリシクロ-DNA(tcDNA)、2’-O-メチル化核酸(2’-OMe)、2’-MOE(2’-O-メトキシエチル)化核酸、2’-AP(2’-O-アミノプロピル)化核酸、2’-フルオロ化核酸、2’F‐アラビノ核酸(2’-F-ANA)、BNA(架橋化核酸(Bridged Nucleic Acid))が挙げられる。
 ある実施態様におけるBNAとしては、2’位の炭素と4’位の炭素とが、2以上の原子によって架橋されているリボヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチドであればよい。架橋化核酸の例は当業者に知られている。このようなBNAの一のサブグループとしては、2’位の炭素と4’位の炭素とが、4’-(CH)p-O-2’、4’-(CH)p-S-2’、4’-(CH)p-OCO-2’、4’-(CH)n-N(R)-O-(CH)m-2’によって架橋されているBNAを挙げられる(ここで、p、m及びnは、各々1~4、0~2及び1~3の整数である。Rは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アシル基、スルホニル基、及びユニット置換基(蛍光あるいは化学発光標識分子、核酸切断活性官能基、又は細胞内若しくは核内移行シグナルペプチド等)を示す)。さらに、ある実施態様におけるBNAにおいて、3’位の炭素における置換基:OR及び5’位の炭素における置換基:ORのR及びRは、典型的には水素原子であるが、同一又は異なっていてもよく、核酸合成の水酸基の保護基、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アシル基、スルホニル基、シリル基、リン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、又は、-P(R)R(式中、R及びRは、同一又は異なっていてもよく、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数1~5のアルキルチオ基、炭素数1~6のシアノアルコキシ基、又は、炭素数1~5のアルキル基で置換されたアミノ基を示す)であってもよい。このようなBNAとしては、例えば、LNA(ロックド核酸(Locked Nucleic Acid(登録商標)、2’,4’-BNA)とも称される、α-L-メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)BNA)又はβ-D-メチレンオキシ(4’-CH-O-2’)BNA、ENAとも称されるエチレンオキシ(4’-(CH)2-O-2’)BNA)、β-D-チオ(4’-CH-S-2’)BNA、アミノオキシ(4’-CH-O-N(R)-2’)BNA、2’,4’-BNANCとも称されるオキシアミノ(4’-CH-N(R)-O-2’)BNA、2’,4’-BNACOC、3’アミノ-2’,4’-BNA,5’-メチルBNA,cEt-BNAとも称される(4’-CH(CH)-O-2’)BNA,cMOE-BNAとも称される(4’-CH(CHOCH)-O-2’)BNA,AmNAとも称されるアミドBNA(4’-C(O)-N(R)-2’)BNA(R=H,Me),当業者に知られた他のBNAが挙げられる。
 さらに、ある実施態様における修飾核酸においては、塩基部位が修飾されていてもよい。塩基部位の修飾としては、例えば、シトシンの5-メチル化、5-フルオロ化、5-ブロモ化、5-ヨード化、N4-メチル化、チミジンの5-デメチル化、5-フルオロ化、5-ブロモ化、5-ヨード化、アデニンのN6-メチル化、8-ブロモ化、グアニンのN2-メチル化、8-ブロモ化が挙げられる。さらにまた、ある実施態様における修飾核酸においては、リン酸ジエステル結合部位が修飾されていてもよい。リン酸ジエステル結合部位の修飾としては、例えば、ホスホロチオエート化、ボラノホスフェート化、メチルホスホネート化、メチルチオホスホネート化、キラル-メチルホスホネート化、ホスホロジチオエート化、ホスホロアミデート化が挙げられるが、体内動態に優れているという観点から、ホスホロチオエート化が用いられる。また、このような塩基部位の修飾やリン酸ジエステル結合部位の修飾は同一の核酸に対して、複数種組み合わせて施されていてもよい。
 全体として、修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログは、ここで例示したものに限定されるわけではない。多数の修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログが当該分野では知られており、例えば、Tachasらの米国特許第8299039号明細書の記載、特に17~22欄の記載を、本願の実施態様として利用することもできる。
 当業者であれば、このような修飾核酸の中から、アンチセンス効果、標的遺伝子の転写産物の部分配列に対する親和性、核酸分解酵素に対する耐性等の観点を考慮し、核酸複合体を構成する核酸として適宜ヌクレオチドアナログを選択して利用することができるが、ある実施形態において、ヌクレオチドアナログはLNAである。
 ある実施形態では、アンチセンス鎖は、複数のDNAヌクレオチドを含む領域(以下「DNAギャップ領域」とも称する)と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログを含むウィング領域からなるものである。このアンチセンス鎖をGapmerとも称する。該Gapmerの鎖長は少なくとも8塩基、例えば8~40塩基であり、好ましくは12~30塩基であり、より好ましくは12~25塩基であり、又は13~20塩基である。
 また、ある実施形態では、複数のDNAヌクレオチドは、修飾ヌクレオチドであってもよい。
 また、ある実施形態では、複数のDNAヌクレオチドは、ヌクレオチドアナログであってもよい。
 該DNAギャップ領域の5’末端に配置されたヌクレオチドアナログを含む領域(以下「5’ウィング領域」とも称する)、及び該DNAギャップ領域の3’末端に配置されたヌクレオチドアナログを含む領域(以下「3’ウィング領域」とも称する)は、それぞれ独立したものであり、前記アンチセンス法に関する文献に挙げられているヌクレオチドアナログを少なくとも1種含んでいればよく、さらに、かかるヌクレオチドアナログ以外に天然型の核酸(DNA又はRNA)若しくは修飾ヌクレオチドが含まれていてもよい。また、5’ウィング領域及び3’ウィング領域の鎖長は独立的に、通常1~10塩基であり、1~7塩基、又は2~5塩基である。
 ある実施形態では、アンチセンス鎖は、Gapmerではなく、複数のDNAヌクレオチド、修飾ヌクレオチドまたはヌクレオチドアナログ若しくはこれらの組み合わせからなるものである。このアンチセンス鎖を非Gapmerとも称する。該非Gapmerの鎖長は、少なくとも8塩基、例えば8~40塩基であり、好ましくは12~30塩基であり、より好ましくは12~25塩基であり、又は13~20塩基である。 ある実施形態では、二本鎖核酸複合体における相補鎖は、複数のDNAヌクレオチドまたはRNAヌクレオチドを含む領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数の修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含むウィング領域からなるGapmerであってもよい。5‘ウィング領域若しくは3’ウィング領域を修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログとすることによりアンチセンス鎖との結合をより強化することができる。
 ある実施形態では、二本鎖核酸複合体における相補鎖は、複数のDNAヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチド若しくはヌクレオチドアナログや、RNAヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチド若しくはヌクレオチドアナログであってもよい。さらには、二本鎖核酸複合体における相補鎖は、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むセンター領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域を有していてもよい。
2.リガンド
 「リガンド」とは、生体分子に結合して複合体を形成して生物学的な目的を果たす物質を意味する。ある場合、リガンドは標的への送達機能を有する。例えば、肝臓等に特異性高く効率的にある核酸複合体を送達できるという観点から、好ましいリガンドとして脂質が挙げられる。このような脂質としては、コレステロール、脂肪酸等の脂質(例えば、ビタミンE(トコフェロール類、トコトリエノール類)、ビタミンA,ビタミンD)、ビタミンK等の脂溶性ビタミン(例えば、アシルカルニチン)、アシルCoA等の中間代謝物、糖脂質、グリセリド、並びにそれらの誘導体等を例示することができるが、これらの中では、より安全性が高いという観点から、好ましいリガンドとしてコレステロール、ビタミンE(トコフェロール類、トコトリエノール類)が挙げられる。また、脳に特異性高く効率的に核酸分子を送達できるという観点から、好ましいリガンドとして糖(例えば、グルコース、スクロース)が挙げられる。また、各臓器の細胞表面にある各種タンパク質に結合することにより、当該臓器に特異性高く効率的に核酸複合体を送達できるという観点から、好ましいリガンドとして受容体のリガンドや抗体、及び/又はそれらの断片等のペプチド又はタンパク質が挙げられる。
 「S1Pリガンド」とは、S1P受容体に結合可能なリガンドである。
ある実施態様では、S1Pリガンドは、次の式1で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-P(=X)(-XW)、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、S、NHからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、スルホン酸誘導体、アジド、チオールからなる群から選択され;
Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよく、Nに結合した2つのWは同じであっても、異なっていてもよい;
で表される化合物及び製薬上許容される塩。
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、好ましくは、式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、Sからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、アジド、チオールからなる群から選択され;
Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はアリールアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよく、Nに結合した2つのWは同じであっても、異なっていてもよい;
で表される化合物及び製薬上許容される塩。
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、より好ましくは、式1中、
は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Sおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
及びRは、(CHであり;
mは、0-4の整数であり;
及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
Xは、O、Sからなる群から選択され;
Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、アジドからなる群から選択され;
Zは、C-C30のアリールアルキルであって、当該アリールアルキルの鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、カルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
Wは、独立して、H又はC-Cの直鎖または分岐のアルキル、アシル、アルコキシからなる群から選択され、Nに結合した2つのWは同じであっても、異なっていてもよい;
で表される化合物及び製薬上許容される塩。
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、Rは表1に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、R及びRは表2に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、R及びRは表3に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、Yは表4に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、Zは表5に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 ある実施態様では、本発明のS1Pリガンドは、式1で表される化合物の中で、Wは表6に示す化合物から選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 本発明の核酸複合体では、リガンドは核酸分子のアンチセンス鎖に結合される。二本鎖核酸分子の場合、リガンドは核酸分子のアンチセンス鎖及び/又は相補鎖に結合される。核酸分子がHDOのある実施態様では、リガンドは核酸分子の相補鎖に結合される。その場合、HDOが標的組織若しくは細胞に入りリボヌクレアーゼ等の酵素(主にRNaseH)によって相補鎖が切断されるとリガンドも切断された相補鎖と一緒にアンチセンス鎖から離れる。そうすると標的組織若しくは細胞中でアンチセンス鎖はリガンドによる影響なく標的転写因子との結合が可能となるため好ましい。ある実施態様では、リガンドは核酸鎖の3‘末端若しくは5’末端に結合される。また、ある実施態様では、リガンドは核酸鎖の末端以外の部位に結合される。ヌクレオチドの五炭糖の2位にリガンドを結合する方法は公知であり、例えば国際公開第WO2018/003739号に記載の方法で行うことができる。
 上記化合物の塩として、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、メタンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、臭化水素酸塩等が挙げられる。
3.リガンドと核酸分子の結合
 リガンドと核酸の結合の仕方としては、リガンドの結合可能な基と核酸分子の結合可能な基を共有結合、非共有結合、例えば水素結合、静電相互作用、疎水性相互作用等により結合することができる。リガンドの結合可能な基とは例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボン酸、チオール基、ジスルフィド、アジド基等があげられるが、これに限定されるものではない。核酸の結合可能な基としては、ヌクレオシドの糖の2位の炭素、3位のヒドロキシ基または5位のヒドロキシ基、ヌクレオチドの5位のリン酸基、またはヌクレオシドの塩基部分が挙げられる。また、核酸分子の結合可能な基としては、オリゴヌクレオチド中のリン酸基も挙げられる。
4.リンカー
 ある実施態様では、リガンドは、リンカーを介して核酸分子に結合される。リンカーはスペーサーと称されることもある。核酸分子がHDOの場合、リガンドはHDOのアンチセンス鎖及び/又は相補鎖にリンカーを介して結合されていてもよい。リンカーは、切断性(cleavable)又は非切断性(uncleavable)リンカーを用いることが可能である。
 「切断性リンカー」とは、生理学的条件下で、例えば細胞内又は動物体内(例えば、ヒト体内)で、切断される連結基を意味する。特定の実施形態では、切断性リンカーは、ヌクレアーゼなどの内在性酵素によって選択的に切断される。切断性リンカーとしては、アミド、エステル、ホスホジエステルの一方もしくは両方のエステル、リン酸エステル、カルバメート、及びジスルフィド結合、ならびに天然DNAリンカーが挙げられる。「非切断性リンカー」は、生理学的条件下、例えば、細胞内又は動物体内(例えば、ヒト体内)で切断されないリンカーを意味する。非切断性リンカーは、限定はしないが、ホスホロチオエート結合、及びホスホロチオエート結合で連結された修飾若しくは非修飾のデオキシリボヌクレオシド又は修飾若しくは非修飾のリボヌクレオシドからなるリンカー等が挙げられる。リンカーがDNA等の核酸又はオリゴヌクレオチドの場合、鎖長は、特に限定はされないが、通常は2~20塩基長、好ましくは3~10塩基長であればよい。
 ある実施態様では、本発明で用いられるリンカーとしては、ヒドロカルビル鎖等の鎖構造、またはエチレングリコール、ヌクレオシドもしくはアミノ酸単位等の反復単位のオリゴマーを含む。
 ある実施態様では、リンカーは、アルキル、アミノ、オキソ、アミド、ジスルフィド、ポリエチレングリコール、エーテル、チオエーテル、およびヒドロキシルアミノから選択される1つ以上の基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、アルキル、アミノ、オキソ、アミドおよびエーテル基から選択される基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、アルキルおよびアミド基から選択される基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、アルキルおよびエーテル基から選択される基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、少なくとも1つのリン部分を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、少なくとも1つのホスフェート基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、少なくとも1つの中性結合基を含む。
 ある実施態様では、リンカーは、1-1000Åの長さを有する。特定のリンカーは、3―500Åの長さを有する。好ましくは、10-200Åの長さを有する。(S1P1レセプターとW146が結合した結晶構造(PDB3V2Y;Science 2012,335,851-855)を基に長さを推定した。)。
 ある実施態様では、リンカーとオリゴヌクレオチドの結合は二官能性結合を用いることができる。一般に、二官能性結合は、少なくとも2つの官能基を用いる結合である。リンカーの官能基のあるものは、オリゴヌクレオチドの特定の部位に結合するように選択され、他方は、リガンド部分に結合するように選択される。リンカーの二官能性結合に使用される官能基の例としては、限定されるものではないが、求核基と反応するための求電子剤および求電子基と反応するための求核剤が挙げられる。特定の実施形態において、二官能性結合は、アミノ、ヒドロキシル、カルボン酸、チオール、アルキル、アルケニル、およびアルキニルから選択される1つ以上の基が利用可能である。
 リンカーの例としては、これら限定されるものではないが、6-アミノヘキサン酸(AHAまたはAHEM)や(2,5-ジオキシピロリジ-1-ニル)4-(2-アザトリシクロ[10.4.0.04,9]ヘキサデカ-1(16),4,6,8,12,14-ヘキセ-10-ニン-2-イル-4-オキソブタノエート(DBCO-NHS)、3-メルカプトプロピオン酸、スクシンイミジル4-(N-メレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレートが挙げられる。他のリンカーとしては、これらに限定されるものではないが、置換もしくは非置換C―C10アルキル、置換もしくは非置換C―C10アルケニルまたは置換もしくは非置換C―C10アルキニルが挙げられ、好ましい置換基の非限定的列記としては、ヒドロキシル、アミノ、アルコキシ、カルボキシ、ベンジル、フェニル、ニトロ、チオール、チオアルコキシ、ハロゲン、アルキル、アリール、アルケニルおよびアルキニルが挙げられる。
 特定の実施形態において、リンカーは次の構造を有する化合物及びその誘導体から選択することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 特定の実施形態において、リンカーは、2~20個のリンカー-ヌクレオシドで構成されていてもよい。特定の実施形態において、そのようなリンカー-ヌクレオシドは、連続する修飾ヌクレオシドである。特定の実施形態において、そのようなリンカー-ヌクレオシドは、修飾糖部分を含んでもよい。特定の実施形態において、リンカー-ヌクレオシドは、非修飾である。特定の実施形態において、リンカー-ヌクレオシドは、場合により、プリン、置換プリン、ピリミジンまたは置換ピリミジンから選択される保護された複素環式塩基を含む。
 特定の実施形態において、リンカーは、次の構造を有する化合物及びその誘導体から選択することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
式中Xは、リガンド結合部位、Yは、核酸分子結合部位である。
 特定の実施形態において、以下の化4の式で示す活性エステルを有する化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中Xは、リガンド結合部位である)を、以下の化5の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中Yは、核酸分子結合部位である)を含む、末端アミンを有するオリゴヌクレオチドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中Xはリガンド結合部位、Yは核酸分子結合部位である。核酸分子は天然のヌクレオチド、修飾ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログから選択されるか、又はそれらを用いるオリゴヌクレオチドである。)
 上の化6の式で示すリンカーを得ることができる。
 特定の実施形態において、ホスフェート/トリエチレングリコールを含むリンカーを使用することができる。
 特定の実施形態において、以下の化7の式で示すリンカーを使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
式中Xは、リガンド結合部位、Yは核酸分子結合部位、Bxは、修飾または非修飾核酸塩基である。
 特定の実施形態において、上の化7の式で示すアミダイトを有する化合物と、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式中Xは、リガンドである)
化8の式で示す化合物とを、固相担体上のオリゴヌクレオチド部位Yと反応させて、固相担体から開裂することで
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中Yは、核酸分子である)
 上の化9の式で示すリンカーを得ることができる。
 特定の実施形態において、リンカーは、以下の化10の式で示す構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式中Xはリガンド結合部位、Yは核酸分子結合部位、Wはホスホジエステルまたはアミノ基であり、Zは、以下の化11の式で表されるピロリジニル基であり;jは0または1であり;nは約1-約10であり;mは約1-約10であり;lは0または1-4であり;およびXがアミノ基の場合、lは1である)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 特定の実施形態において、リンカークリックケミストリーを用いて調製される。いくつかの実施形態で使用するのに好適なさらなるリンカーは、“Click Chemistry for Biotechnology and Materials Science”Ed.Joerg Laham,Wiley 2009(これは、参照により全体として本明細書に組み込まれる)に記載されているクリックケミストリーによって調製することができる。
 特定の実施形態において、以下の化12の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
を、以下の化13の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中Yは、核酸分子結合部位である)
と、末端アミンを有するオリゴヌクレオチドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
化14の式で示す化合物を得た。これを、アジドを有するリガンドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中Xは、リガンド結合部位、Yは核酸分子結合部位を表す)
 上の化15の式で表すリンカーを得た。
 特定の実施形態において、リンカーはマレイミドリンカーを使用することができる。当該リンカーは、以下の化16の式で示す構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
を含み、
 Xは、リガンド結合部位、Yは、核酸分子結合部位である。
 特定の実施形態において、
以下の化17の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
を、以下の化18の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式中Yは、核酸分子結合部位である)
を、末端アミンを有するオリゴヌクレオチドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
化19の式で示す化合物を得た。これを、マレイミドを有するリガンドコンジュゲート部分と反応させることで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式中Xは、リガンド結合部位、Yは、核酸分子結合部位である。)
 上の化20の式で示すリンカーを得た。
 特定の実施形態において、以下の化21の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
と、以下の化22の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中Yは、核酸分子結合部位である)
を、末端アミンを有するオリゴヌクレオチドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
上の化23の式で示す化合物を得た。これを、チオールを有するリガンドコンジュゲート部分と反応させることで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中Xは、リガンド結合部位、Yは、核酸分子結合部位である)
 上の化24の式で示すリンカーを得た。
ジスルフィドリンカーの具体例及びつけ方
 特定の実施形態において、リンカーはジスルフィド結合を含むリンカーを使用することができる。特定の実施形態において、リンカーは、リガンド結合部分とジスルフィド結合を形成する活性化ジスルフィドを含む。
 特定の実施形態において、以下の化25の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
と、以下の化26の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式中Yは、核酸分子の結合部位である)
とを、末端アミンを有するオリゴヌクレオチドと反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
上の化27の式で示す化合物を得た。これを、ジスルフィド結合を切断することで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
上の化28の式で示す化合物を得た。これを、チオールを有するリガンドコンジュゲート部分と反応させることで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式中Xはリガンド結合部位、Yは、核酸分子結合部位である)
 上の化29の式で示すリンカーを得た。
 特定の実施形態において、S1Pリガンドにリンカーが化学的に結合している。リンカーを介して、S1Pリガンドはオリゴヌクレオチドに付着させるための官能基と結合している。
 特定の実施形態において、限定されるものではないが、リガンド結合部分のアミノ基(X―NH2;Xはアミノ基を除いたリガンドコンジュゲート部分)に対して、以下の化30の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式中Yは、直接または間接的にオリゴに付着させるための官能基であり、アジド、マレイミド等)を反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式中、Xはリガンド結合部位、Yは核酸分子結合部位である)
上の化31の式で示すリガンド結合部分にリンカーを導入したリンカーを得た。
 特定の実施形態において、限定されるものではないが、リガンド結合部分のヒドロキシ基(PX―OH;PXはヒドロキシ基を除いたリガンドコンジュゲート部分の前駆体)に対して、以下の化32の式で示す化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式中PYは、直接または間接的にオリゴヌクレオチドに付着させるための官能基の前駆体であり、トシル、トリフルオロメタンスルホニル基等)を反応させて、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 上の化33の式で示す化合物を得て、最終的に
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(式中Xは、ヒドロキシ基を除いたリガンド結合部位;直接または間接的にオリゴに付着させるための官能基であり、アジド、マレイミド等)
 上の化34の式で示すリンカーを得た。
5.医薬組成物
 本発明のリガンド結合核酸複合体が標的とする疾患としては、標的とする臓器及び臓器中の組織、細胞が関連する疾患であればよい。例えば、そのような疾患として、糖尿病、メタボリックシンドローム、心臓病、心筋症、筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、先天性筋ジストロフィー、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、遠位型筋ジストロフィー、エメリ・ドレフュス型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、肢帯型筋ジストロフィー、眼咽頭型筋ジストロフィー、慢性腎臓病(CKD)、腎線維症、糖尿病性腎症、慢性糸球体腎炎、IgA腎症、ループス腎炎、原発性糸球体疾患、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、肺気腫、間質性肺炎、肺線維症、心疾患、筋疾患、肝臓疾患、急性ウイルス性肝炎、薬剤性肝障害などの急性肝疾患、B型慢性肝炎、C型慢性肝炎、肝硬変、肝がん、アルコール性肝障害、原発性胆汁性肝硬変、自己免疫性肝炎、NASH(非アルコール性脂肪性肝炎)などの慢性肝疾患等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 いくつかの実施形態におけるリガンド結合核酸複合体を含む組成物は、公知の製剤学的方法により製剤化することができる。例えば、カプセル剤、錠剤、丸剤、液剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、トローチ剤、舌下剤、咀嚼剤、バッカル剤、ペースト剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤、乳剤、塗布剤、軟膏剤、硬膏剤、パップ剤、経皮吸収型製剤、ローション剤、吸引剤、エアゾール剤、注射剤、坐剤等として、経腸管的(経口的等)又は非経腸管的に使用することができる。
 これら製剤化においては、薬理学上もしくは飲食品として許容される担体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、pH調節剤、安定剤、香味剤、芳香剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤、希釈剤、等張化剤、無痛化剤、増量剤、崩壊剤、緩衝剤、コーティング剤、滑沢剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等と適宜組み合わせることができる。
 製剤化等に際し、経腸投与の実施形態におけるリガンド結合核酸複合体においては、さらに経腸投与の効率を高めるという観点から、大腸粘膜上皮透過性亢進作用を有する物質(例えば、中鎖脂肪酸、長鎖不飽和脂肪酸又はそれらの誘導体(塩、エステル体又はエーテル体))及び界面活性剤(非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤)との複合体(混合ミセル、エマルジョン)であってもよい。
 いくつかの実施形態におけるリガンド結合核酸複合体を含む組成物の好ましい投与形態としては特に制限はなく、経腸管的(経口的等)又は非経腸管的、より具体的には、静脈内投与、動脈内投与、腹腔内投与、皮下投与、皮内投与、髄腔内投与、気道内投与、直腸投与及び筋肉内投与、輸液による投与が挙げられる。
 いくつかの実施形態におけるリガンド結合核酸複合体を含む組成物は、ヒトを含む動物を対象として使用することができるが、ヒト以外の動物としては特に制限はなく、種々の家畜、家禽、ペット、実験用動物等を対象とすることができる。
 いくつかの実施形態におけるリガンド結合核酸複合体を含む組成物を投与又は摂取する場合、その投与量又は摂取量は、対象の年齢、体重、症状、健康状態、組成物の種類(医薬品、飲食品など)等に応じて、適宜選択されるが、ある実施形態にかかる組成物の有効摂取量は、ヌクレオチド換算で0.001mg/kg/日~50mg/kg/日であることが好ましい。
 [実施例1]
 S1PリガンドとしてRN01-N-PEG4-azide、RN01-N-PEG1-Azide、RN01-N-PEG9-Azide、RN01-N-C10-Azide、RN01-N-PEG4-Maleimide、及びRN01-N-PEG4-SPDPを合成した。
合成プロセス1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
<t-ブチル(R)-(1-((4―デシルフェニル)アミノ)-3-ヒドロキシ-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメート(化合物2)の合成>
 4-デシルアニリン(1.16g)を乾燥ジクロロメタン(25mL)に溶解させ、(t-ブトキシカルボニル)-D-セリン(化合物1,1.02g)、トリエチルアミン(750μL)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスファート(2.14g)を順次加えて、窒素雰囲気下室温で2時間攪拌したのち、反応溶液に水(0.2mL)を加えて1時間攪拌した。反応溶液を溶媒留去後、酢酸エチル(50mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)と飽和食塩水(50mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、残渣を白色固体(2.84g)として得た。残渣をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen HI-FLASH PREMIUM silica;φ46×130mm;メタノール/クロロホルム(メタノール0%→10%))により精製し、2を白色固体(1.84g)として得た。
MS(ESI)m/z:419.2[M-H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):8.68(br,1H),7.38(d,J=8.4Hz,2H),7.12(d,J=8.7Hz,2H),5.68(br,1H),4.29-4.21(m,2H),3.75-3.68(m,1H),3.09(br,1H),2.56(t,J=7.7Hz,2H),1.57(t,J=7.4Hz,2H),1.47(s,9H),1.27(m,14H),0.88(t,J=6.8Hz,3H)。
 
<t-ブチル(R)-(1-(4-デシルフェニル)アミノ)-3-((ジ-t-ブトキシホスホリル)オキシ)-1-オキソプロパン-2-イル)カルバメイト(化合物3)の合成>
 化合物2(210mg)を乾燥ジクロロメタン(5mL)に溶解させ、テトラゾール(73mg)、ジ-t-ブチル-N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト(310μL)を順次加えて、窒素雰囲気下室温で18時間攪拌した。氷冷下で反応溶液にテトラヒドロフラン(5mL)と35%過酸化水素水(0.3mL)を加え、室温で6時間攪拌した。その後15%チオ硫酸ナトリウム水溶液(1mL)を加え室温で17時間攪拌した。反応溶液に酢酸エチル(30mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(40mL×2)と飽和食塩水(40mL)で有機層を洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、粗精製物を無色透明オイル(326mg)として得た。得られたオイルは、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ30×165mm;メタノール/クロロホルム(メタノール0%→3%))により精製し、化合物3を無色透明オイル(244mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:611.2[M-H]。
 
<(R)-2-アミノ-3-((4-デシルフェニル)アミノ)-3-オキソプロピルリン酸(化合物4)の合成>
 化合物3(244mg)をジクロロメタン(5mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(5mL)を加えて室温で3時間攪拌しした。反応溶液にトルエン(5mL)加えて溶媒留去した。残渣をジエチルエーテル(3mL)で5回洗い、化合物4を白色固体(111mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:399.1[M-H]。
 
<(R)-1-アジド-17-((4-デシルフェニル)カルバモイル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸(RN01-N-PEG4-azide)の合成>
 2,5-ジオキシピロリジンー1-イル1-アジドー3,6,9,12―テトラオキサペンタデカー15―ノエート(PEG4-azide-NHSエステル、24mg)をジクロロメタン(1mL)に溶解させ、化合物4(24mg)とトリエチルアミン(24μL)を加えて室温で2時間攪拌した。溶媒減圧下留去した後得られた残渣をメタノール/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M)=1:1に溶解させ、逆祖カラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column ODS;φ23×123mm;メタノール/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M)(メタノール44%→100%))により精製し、RN01-N-PEG4-azide・トリエチルアンモニウム塩を無色透明オイル(28mg)として得た。
MS(ESI)m/z:672.1[M-H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.47(d,8.3Hz,2H),7.12(d,J=8.3Hz,2H),4.67(t,J=5.1Hz,1H),4.23-4.15(m,2H),3.84-3.75(m,2H),3.68-3.59(m,14H),3.35(t,J=4.9Hz,2H),3.14(q,J=7.3Hz,6H),2.67-2.51(m,4H),1.59(t,J=7.0Hz,2H),1.31-1.25(m,23H),0.90(t,J=6.6Hz,3H)。
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):0.79。
 
 上述した合成プロセス1と同じ方法を使用し、PEG4-Azide-NHSエステルに代えて、PEG1-Azide-NHSエステル、PEG9-Azide-NHSエステルC10-Azide-NHSエステル、PEG4-Maleimide-NHSエステル、PEG4-SPDP-NHSエステルをそれぞれ使用する事で、RN01-N-PEG1-Azide、RN01-N-PEG9-Azide、RN01-N-C10-Azide、RN01-N-PEG4-Maleimide、RN01-N-PEG4-SPDPをそれぞれ得た。
 
(R)―2―(3―(2-アジドエトキシ)プロパナミド)-3-((4―デシルフェニル)アミノ)―3―オキソプロピルリン酸(RN01-N-PEG1-Azide)
 MS(ESI)m/z:540.1[M-H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.47-7.44(m,2H),7.11(d,J=8.3Hz,2H),4.62(t,J=5.1Hz,1H),4.22-4.12(m,2H),3.81(t,J=6.4Hz,2H),3.67-3.63(m,2H),3.35(t,J=5.1Hz,2H),3.15(q,J=7.3Hz,6H),2.67-2.54(m,4H),1.59(t,J=7.0Hz,2H),1.31-1.26(m,23H),0.90(t,J=6.8Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.23。
(R)―1―アジド―32―(((4―デシルフェニル)カルバモイル)―30―オキソ―3,6,9,12,15,18,21,24,27―ノナオキサ―31―アザトリトリアコンタニ―33―ルリン酸(RN01-N-PEG9-Azide)
 MS(ESI)m/z:894.4[M+H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.47(d,J=8.7Hz,2H),7.12(d,J=8.3Hz,2H),4.62(t,J=5.1Hz,1H),4.21-4.14(m,2H),3.83-3.52(m,36H),3.37(t,J=5.3Hz,2H),3.09(q,J=7.3Hz,6H),2.65-2.52(m,4H),1.59(t,J=7.0Hz,2H),1.31-1.23(m,23H),0.90(t,J=6.8Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.43。
(R)―2―(11―ウンデカナミド)―3―((4―デシルフェニル)アミノ)―3―オキソプロピルリン酸(RN01-N-C10-Azide)
 MS(ESI)m/z:610.3[M+H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.37(d,J=8.3Hz,2H),7.02(d,J=8.3Hz,2H),4.54(t,J=5.3Hz,1H),4.10-4.05(m,2H),3.17(t,J=6.8Hz,2H),2.48(t,J=7.7Hz,2H),2.23(t,J=7.2Hz,2H),1.58-1.46(m,6H),1.24-1.19(m,26H),0.81(t,J=6.8Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.43。
(R)―17―((4―デシルフェニル)カルバモイル)―1―(2,5―ジオキソ―2,5―ジヒドロ―1H―ピローリ―1―ル)―15―オキソ―3,6,9,12―テトラオキサ―16―アザオクタデカニ―18―ルリン酸(RN01-N-PEG4-Maleimide)
 MS(ESI)m/z:845.3[M+H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.46(d,J=8.3Hz,2H),7.11(d,J=8.3Hz,2H),6.81(s,2H),4.63(t,J=5.1Hz,1H),4.21-4.14(m,2H),3.83-3.52(m,18H),3.18(q,J=7.3Hz,6H),2.67-2.52(m,4H),1.59(t,J=7.0Hz,2H),1.32-1.27(m,23H),0.90(t,J=6.8Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.11。
 (R)―2―((4―デシルフェニル)カルバモイル)―4,20―ジオキサ―22―(ピリジニ―2―ルジスルフェネル)―7,10,13,16―テトラオキサ―3,19―ジアザドコシルリン酸(RN01-N-PEG4SPDP)
 MS(ESI)m/z:845.3[M+H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):8.41-8.39(m,1H),7.85-7.80(m,2H),7.47(dd,J=7.8,6.1Hz,2H),7.24-7.20(m,1H),7.11(t,J=8.3Hz,2H),4.63(t,J=5.3Hz,1H),4.21-4.10(m,2H),3.79(m,2H),3.66-3.58(m,12H),3.53(t,J=5.5Hz,2H),3.35(t,J=5.3Hz,2H),3.06(t,J=7.2Hz,2H),2.65-2.54(m,6H),1.61-1.58(m,2H),1.31-1.26(m,23H),0.89(t,J=6.6Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.11。
 表8は、実施例1で合成したRN01-N-PEG4-azide、RN01-N-PEG1-Azide、RN01-N-PEG9-Azide、RN01-N-C10-Azide、RN01-N-PEG4-Maleimide、及びRN01-N-PEG4-SPDPの構造式を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
合成スキーム2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
<14-ヒドロキシ-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル4-メチルベンゼンスルホネート(化合物6)の合成>
 化合物5(1.22g)を乾燥ジクロロメタン(5mL)に溶解させ、トリエチルアミン(700μL)を加えた。トシルクロリド(959mg)を乾燥ジクロロメタン(5mL)に溶解させた後、氷冷下で先ほどの化合物5を含む溶液に滴下した。窒素雰囲気下氷浴下で15分攪拌後、室温で40分攪拌した。反応溶液にメタノール(0.1mL)を加えて室温で1時間攪拌後溶媒を留去し、残渣を白色ゲル(2.90g)として得た。残渣をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ30×165mm;メタノール/クロロホルム(メタノール1%→8%))により精製し、化合物6を無色透明オイル(994mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:393.0[M+H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):7.80(d,J=8.3Hz,2H),7.34(d,J=7.9Hz,2H),4.16(t,J=4.9Hz,2H),3.71-3.59(m,18H),2.57(br,1H),2.45(s,3H)。
合成スキーム3
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
<14-((t-ブトキシ((R)-3-((4-デシルフェニル)アミノ-3-オキソ-2-ピバルアミドプロピオキシ)ホスホリル)オキシ)3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル4-メチルベンゼンスルホネート(化合物7)の合成>
 化合物2(420mg)とt-ブトキシ-N,N,N,N-テトライソプロピルホスフィンジアミン(605mg)を乾燥ジクロロメタン(10mL)に溶解させ、ジイソプロアンモニウムテトラゾライド(346mg)を加えて、反応溶液を窒素雰囲気下室温で1時間攪拌した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(30mL)を加えて、ジクロロメタン(20mL×3)で抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、残渣を無色透明オイル(695mg)として得た。得られた残渣は、化合物6(476mg)と共に乾燥テトラヒドロフラン(5mL)に溶解させて、テトラゾール(344mg)の乾燥テトラヒドロフラン溶液(5mL)を滴下し窒素雰囲気下1日攪拌した。反応溶液に35%過酸化水素水(0.5mL)を加えて室温で1.5時間攪拌した。反応溶液を酢酸エチル(50mL)で溶解させた後、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(50mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、残渣を無色透明オイル(880mg)として得た。残渣をクロロホルムに溶解させて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ30×165mm;酢酸エチル/ヘキサン(酢酸エチル80%→100%))により精製し、化合物7を無色透明オイル(139mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:929.2[M-H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):8.56(br,1H),7.79(d,J=8.3Hz,2H),7.45(d,J=7.2Hz,2H),7.33(d,J=7.9Hz,2H),7.11(d,J=8.7Hz,2H),5.94(m,1H),4.49-4.44(m,2H),4.25-4.07(m,5H),3.69-3.50(m,16H),2.55(t,J=7.7Hz,2H),2.44(s,3H),1.55(m,2H),1.48(s,9H),1.46(s,9H),1.30-1.20(m,14H),0.88(t,J=6.6Hz,3H)。
 31P-NMR(CDCl)δ(ppm):-5.44。
<14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル-t-ブチル((R)-3-((4-デシルフェニル)アミノ)-3-oxo-2-ピバルアミドプロピルホスフェート(化合物8)の合成>
 化合物7(139mg)を乾燥N,N-ジメチルホルムアミド(1.5mL)に溶解させて、アジ化ナトリウム(51mg)を加えて、反応溶液を窒素雰囲気下60℃で2.5時間攪拌した。反応溶液に酢酸エチル(20mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(20mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、化合物8を無色透明オイル(87mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:801.2[M-H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):8.63(br,1H),7.53(dd,J=8.3,1.1Hz,2H),7.11(d,J=8.3Hz,2H),6.03-5.90(m,1H),4,59-4.49(m,2H),4.27-4.09(m,3H),3.69-3.50(m,16H),3.35(t,J=4.9Hz,2H),2.55(t,J=7.7Hz,2H),1.57(t,J=7.4Hz,2H),1.49(s,9H),1.47(s,9H),1.30-1.20(m,14H),0.88(t,J=6.8Hz,3H)。
31P-NMR(CDCl)δ(ppm):-5.48。
(R)-2-アミノ-3-((4-デシルフェニル)アミノ)-3-オキソプロピル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸(RN01-P-PEG4-azide)の合成>
 化合物8(87mg)のジクロロメタン(2mL)溶液にトリフルオロ酢酸(0.2mL)を加えて室温で1時間攪拌した。さらに反応溶液にトリフルオロ(0.2mL)を加えて、室温で2時間攪拌した。反応溶液にトルエン(2mL)を加えて溶媒を留去し、残渣を無色透明オイル(79mg)として得た。残渣をメタノールに溶解させて、逆相クロマトグラフィー(Yamazen universal column ODS;φ18×114mm;メタノール)により精製し、RN01-P-PEG4-azideを無色透明オイル(42mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:644.1[M-H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.49(d,J=8.7Hz,2H),7.15(d,J=8.7Hz,2H),4.36-4.21(m,3H),4.04-3.98(m,2H),3.69-3.61(m,16H),3.37(t,J=5.1Hz,2H),2.58(t,J=7.6Hz,2H),1.59(t,J=6.8Hz,2H),1.32-1.23(m,14H),0.89(t,J=6.8Hz,3H)。
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):-0.35。
合成スキーム4
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
<(R)―N―(4―デシルフェニル)―3―ヒドロキシ―2―(2,2,2―トリフルオロアセタミド)プロパナミド(化合物9)の合成>
 化合物2(846mg)をジクロロメタン(8mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(2mL)を加えて室温で3時間半攪拌した。トルエン(5mL)を加えて溶媒留去した。得られた残渣をメタノール(20mL)に溶解させ、トリエチルアミン(1.4mL)とトリフルオロ酢酸エチルエステル(0.8mL)を加えて室温で1時間半攪拌した。溶媒留去後残渣をジクロロメタン(80mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(80mL×2)と飽和食塩水(80mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒留去し化合物9を白色固体(771mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:415.1[M-H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):8.37(br,1H),7.60(br,1H),7.39(d,J=8.7Hz,2H),7.15(d,J=8.3Hz,2H),4.59(td,J=6.4,3.4Hz,1H),4.26(dd,J=11.3,3.0Hz,1H),3.76(dd,J=11.3,6.0Hz,1H),3.08(br,1H),2.57(t,J=7.7Hz,2H),1.58(t,J=7.4Hz,2H),1.39-1.20(m,14H),0.88(t,J=6.6Hz,3H)。
 
19F-NMR(CDCl)δ(ppm):―75.55。
2―シアノエチル (R)―3―((4―デシルフェニル)アミノ―3―オキソ―2―(2,2,2―トリフルオロアセタミド)プロピルホスホロアミダイト(RN01-P-Amidite)の合成>
 化合物9を乾燥ジクロロメタン(10mL)に溶解し、N,N―ジイソプロピルエチルアミン(520μL)と2―シアノエチル―N,N―ジイソプロピルクロロホスホロアミダイト(330μL)を加えて、反応溶液を窒素雰囲気下室温で1時間攪拌した。反応溶液にジクロロメタン(40mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)と飽和食塩水(50mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒留去し、残渣を黄色タール(666mg)として得た。残渣をヘキサンと酢酸エチルに溶解させて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column amino silica;φ23×123mm;酢酸エチル/ヘキサン(酢酸エチル15%→50%、トリエチルアミン1%含有))により精製し、RN01-P-Amiditeを無色透明オイル(329mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:615.2[M-H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):8.22(d,J=9.8Hz,1H),7.57-7.40(m,3H),7.14(d,J=8.3Hz,2H),4.73(t,J=6.4Hz,1H),4.21-3.55(m,6H),2.72-2.54(m,4H),1.58(t,J=7.0Hz,2H),1.29-1.10(m,26H),0.88(t,J=6.6Hz,3H)
 19F-NMR(CDCl)δ(ppm):―75.72。
 31PNMR(121MHz,CDCl)δ151.11,149.23(ジアステレオマーのため)。
合成スキーム5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 
<(2-メチル-4-(4-オクチルフェニチル)-4,5-ジヒドロオキサゾリ-4-ル)メタノール(化合物11)の合成>
 2-アミノ-2-(4-オクチルフェニチル)プロパン-1,3-ジオール塩酸塩(化合物10,174mg)を乾燥N,N-ジメチルホルムアミド(8mL)に溶解させて、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(260μL)、オルト酢酸トリメチル(75μL)を加えて、反応溶液を窒素雰囲気下120℃で3時間攪拌した。反応溶液を室温に戻し、酢酸エチル(40mL)を加えて、水(40mL)と飽和食塩水(40mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒留去することで化合物11を褐色オイル(232mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:332.2[M+H]。
<ジ-t-ブチル(2-メチル-4-(4-オクチルフェニチル))-4,5-ジヒドロオキサゾリ-4-ル)メチル)ホスフェート(化合物12)の合成>
 化合物11(232mg)にテトラゾール(344mg)の乾燥テトラヒドロフラン溶液(8mL)、ジ-t-ブチル-N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト(310μL)を順次加えて、窒素雰囲気下室温で16時間攪拌した。反応溶液に35%過酸化水素水(0.3mL)を加え、室温で3日間攪拌した。反応溶液に酢酸エチル(30mL)を加えて、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(30mL)と水(30mL)で有機層を洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、粗精製物を黄色オイル(302mg)として得た。得られた粗精製物は、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ30×165mm×2本;酢酸エチル/ヘキサン(酢酸エチル72%→100%))により精製し、化合物12を黄色オイル(71mg)として得た。
MS(ESI)m/z:524.2[M+H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):7.08(s,4H),4.33(d,J=9.1Hz,1H),3.99(d,J=8.7Hz,1H),3.96-3.85(m,2H),2.64-2.53(m,4H),2.00(s,3H),1.98-1.77(m,2H),1.57-1.53(m,2H),1.48(s,9H),1.47(s,9H)1.27(m,10H),0.87(t,J=6.8Hz,3H)。
 
31P-NMR(CDCl)δ(ppm):-9.77。
1-アジド-17-(ヒドロキシメチル)-17-(4-オクチルフェニチル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸(RN02-N-PEG4-Azide)の合成>
 化合物12(71mg)をエタノール(5mL)に溶解させ、濃塩酸(1mL)を加えて反応溶液を50℃で4時間攪拌した。反応溶液にトルエン(2mL)を加えて溶媒留去し、残渣を白色フォームとして得た。残渣にジクロロメタン(1mL)とトリエチルアミン(400μL)、2,5-ジオキシピロリジ-1-ニル1-アジド-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカ-15-ノエート(57mg)のジクロロメタン溶液(2mL)を加えて室温で24時間攪拌した。反応溶液を溶媒留去し、アセトニトリル/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M)=1:1に溶解させ、カラムクロマトグラフィー(Luna Omega Polar C18;Φ21.2×250mm;アセトニトリル/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M) (アセトニトリル50%))により精製し、RN02-N-PEG4-Azideのトリエチルアミン塩を無色透明オイル(17mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:661.1[M+H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.12-7.03(m,4H),4.14-3.98(m,2H),3.85-3.56(m,16H),3.39-3.33(m,2H),3.18(q,J=7.3Hz,4H),2.63-2.52(m,4H),2.48(dd,J=6.0Hz,2H),2.13-2.00(m,2H),1.58(t,J=6.4Hz,2H),1.37-1.18(m,17H),0.89(t,J=6.8Hz,3H)。
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):1.45。
 
合成スキーム6
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 
<14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル-t-ブチルジイソプロピルホスホロアミダイト(化合物13)の合成>
 化合物3(438mg)を乾燥ジクロロメタン(10mL)に溶解し、ジイソプロピルアンモニウムテトラゾライド(259mg)とt-ブトキシ-N,N,N,N-テトライソプロピルホスフィンジアミン(612mg)を加えて窒素雰囲気下室温で反応溶液を3時間攪拌した。反応溶液にジクロロメタン(40mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)で有機層を洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を留去し粗精製物を無色透明オイル(1.15g)として得た。得られた粗精製物は、アミノシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column amino;φ23×123mm×2本;酢酸エチル/1%トリエチルアミン含有ヘキサン(酢酸エチル4%→25%))により精製し、化合物13を無色透明オイル(438mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:540.2[M-Bu+2H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm): 7.82(d,J=8.3Hz,2H),7.36(d,J=7.9Hz,2H),4.18(t,J=4.9Hz,2H),3.78-3.55(m,20H),2.47(s,3H),1.36(s,9H),1.18(t,J=6.4Hz,12H)。
 31P-NMR(CDCl)δ(ppm):137.43
 
合成スキーム7
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 
<t-ブチル(1-ヒドロキシ-2-((メトキシメトキシ)メチル)-4-(オクチルフェニル)ブタ-2-ニル)カルバメート(14)の合成>
 化合物10(349mg)を乾燥メタノール(7mL)に溶解し、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(520μL)とジ-t-ブチルジカルボネート460μL)を加えて、窒素雰囲気下室温で3時間攪拌し、再びジ-t-ブチルジカルボネート(230μL)を加えて窒素雰囲気下室温で19時間攪拌した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(30mL)を加えて、酢酸エチル(60mL)で抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、無色透明オイルを得た。無色透明オイルに乾燥ジクロロメタン(6mL)とN,N-ジイソプロピルエチルアミン(250μL)を溶解し0°Cに冷却しクロロメチルメチルエーテル(90μL)を加えた後に窒素雰囲気下室温で3時間攪拌した。反応溶液にメタノール(1mL)を加えて室温で14時間攪拌後、反応溶液をジクロロメタン(30mL)に溶解し、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、粗精製物を無色透明オイル(505mg)として得た。得られた粗精製物を酢酸エチル/ヘキサン=1:1溶液(3mL)に溶解し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ23×123mm×2本;酢酸エチル/ヘキサン(酢酸エチル15%→40%))により精製し、化合物14を無色透明オイル(170mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:352.0[M-Boc+2H]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):7.08(d,J=9.4Hz,4H),5.14(br,1H),4.64(s,2H),4.05(br,1H),3.80-3.50(m,4H),3.39(s,3H),2.68-2.48(m,4H),2.11-1.86(m,2H),1.60-1.56(m,2H),1.45(s,9H),1.27(m,10H),0.87(t,J=6.8Hz,3H)。
 
<14-((t-ブトキシ(2-((t-ブトキシカルボニル)アミノ)-2-((メトキシメトキシ)メチル)-4-(4-オクチルフェニル)ブトキシ)ホスホリル)-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル-4-メチルベンゼンスルホネート(化合物15)の合成>
 化合物13(438mg)と化合物14(170mg)を乾燥ジクロロメタン(6mL)に溶解し、テトラゾール(86mg)の乾燥アセトニトリル溶液(2mL)を加えて、反応溶液を窒素雰囲気下室温で22時間攪拌した。その後、t-ブチルヒドロぺルオキサイド/n-デカン溶液(~5.5M;270μL)を加えて窒素雰囲気下室温で26時間攪拌した。反応溶液に酢酸エチル(50mL)を加えて、有機層を10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(50mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、粗精製物を薄黄色オイル(572mg)として得た。粗精製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Yamazen universal column silica;φ23×123mm;メタノール/酢酸エチル(メタノール0%→17%))により精製し、化合物15(ジアステレオ混合物)を無色透明オイル(269mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:979.3[M+NH]。
 H-NMR(CDCl)δ(ppm):7.80(d,J=8.3Hz,2H),7.34(d,J=8.3Hz,2H),7.11-7.05(m,4H),5.00(br,1H),4.62(s,2H),4.18-4.10(m,6H),3.75-3.58(m,18H),3.36(s,3H),2.62-2.52(m,4H),2.45(s,3H),2.13-2.10(m,2H),1.60-1.53(m,2H),1.50(s,9H),1.44(s,9H),1.32-1.23(m,10H),0.87(t,J=6.8Hz,3H)。
 31P-NMR(CDCl)δ(ppm):-5.32,-5.43
 
<t-ブチル(1-((((14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)オキシ)(ヒドロキシ)ホスホリル)オキシ)-2-((メトキシメトキシ)メチル)-4-(4-オクチルフェニル)ブタ-2-ニル)カルバメート(化合物16)の合成>
 化合物15(269mg)を乾燥N,N-ジメチルホルムアミド(8mL)に溶解し、アジ化ナトリウム(96mg)を加えて窒素雰囲気下80℃で1.5時間攪拌した。反応溶液に酢酸エチル(50mL)を加えて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒留去し、化合物16を淡黄色オイル(228mg)として得た。
 MS(ESI)m/z:850.3[M+NH]。
 
<2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-4-(4-オクチルフェニル)ブチル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸(RN02-P-PEG4-Azide)の合成>
 化合物16(97mg)をTHF(4mL)、水(0.5mL)、塩酸(6M;0.5mL)に溶解し、反応溶液を50℃で2日間攪拌した。反応溶液にトリエチルアミン(0.6mL)を加え溶媒留去し、粗精製物を白色固体(464mg)として得た。粗精製物をアセトニトリル/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M)=1:1に溶解させ、カラムクロマトグラフィー(Luna Omega Polar C18 AXIA 5mm;Φ21.2×250mm;アセトニトリル/重炭酸トリエチルアンモニウム水溶液(0.1M) (アセトニトリル50%→90%))により精製し、RN02-P-PEG4-Azideを無色透明オイル(25mg)で得た。
 MS(ESI)m/z:631.2[M-H]。
 H-NMR(CDOD)δ(ppm):7.12(dd,J=18.3,8.1Hz,4H),4.10-3.99(m,4H),3.76-3.59(m,18H),3.35(t,J=4.9Hz,2H),2.66(td,J=8.7,6.4Hz,2H),2.56(t,J=7.7Hz,2H),2.01-1.95(m,2H),1.58(t,J=7.2Hz,2H),1.30(d,J=7.2Hz,10H),0.89(t,J=6.6Hz,3H)
 31P-NMR(CDOD)δ(ppm):0.04。
 
[実施例2]
 本発明の核酸複合体は、標的遺伝子又は標的転写産物に対しハイブリダイズ可能なアンチセンス鎖を有しアンチセンス効果を奏するものであればよく、二本鎖の場合はさらにアンチセンス鎖とハイブリダイズ可能な相補鎖の組み合わせを用いることができる。例えば次の配列からなるASO、HDO、siRNAから選択することが可能であるし、異なる疾患を標的とする場合、標的転写産物が異なることから、それぞれの標的に応じた核酸配列を持つアンチセンス鎖を有する核酸分子を用いることができる。
 ある実施態様では、次の核酸配列からなるアンチセンス鎖を持つASO及び/又はアンチセンス鎖と相補鎖を持つHDOに表9に示すS1Pリガンド若しくはS1Pリガンドとリンカーとの結合体を結合した核酸複合体を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000058
 ある実施態様では、表9に示すS1Pリガンドを結合した核酸複合体を用いることができる。表10は、表9に示すS1Pリガンドを次の核酸配列からなるアンチセンス鎖を持つASO及び/又はアンチセンス鎖と相補鎖を持つHDOに結合した核酸複合体を示す。表9中のHDOでは、S1Pリガンドは全てHDOの相補鎖に結合したものを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000063
 表10中、小文字はDNAを表し、下線付きの大文字タイプはLNAを表し(CはLNAメチルシトシンを意味する)、大文字はRNAを表し、大文字イタリックは2’-O-メチル糖修飾を表し、小文字イタリックはモルホリノ核酸を表し、星印はホスホロチオエート結合を表す。
 実施例2では、マウスMalat1 ncRNAを標的とするS1リガンド結合HDOを、アンチセンス鎖ASO06(配列番号11)と相補鎖SO06(配列番号12)と、RN001、RN02のリガンドを用いて作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000064
 小文字はDNAを表し、下線付きの大文字タイプはLNAを表し(CはLNAメチルシトシンを意味する)、大文字はRNAを表し、二重下線付き大文字は2’-O-メチル糖修飾を表し、星印(アスタリスク)はホスホロチオエート結合を表す。
 ASO06(配列番号11)はマウスMalat1 ncRNAを標的とする16個の核酸(16mer)からなるアンチセンス鎖であり、マウスMalat1 ncRNAを標的とし、マウスMalat1 ncRNAの標的部位にハイブリダイズ可能な配列で構成されている。
 SO06(配列番号12)はアンチセンス鎖ASO06(配列番号11)に相補的な配列を有する16個の核酸(16mer)からなる相補鎖であり、ASO06にハイブリダイズ可能な配列で構成されている。
 まず、SO06の5‘端にジベンゾシクロオクチン-スクシニル-ヘキシルアミノ基を修飾した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000065
(Xはジベンゾシクロオクチン-スクシニル-ヘキシルアミノ基、*はホスホロチオエート結合、大文字斜体は2’-O-メチル糖修飾を表し、大文字はRNAを表す)の製造は次の方法で行った。
1.0mM3.0mLのSO06に対し、実施例1で作製したRN01-N-PEG4-Azide溶液(0.5mM、12mL)を加え攪拌後5分から~36時間静置した。8mMトリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液で希釈し、HPLCにて精製(カラム:YMC-TriartC18、150X10.0mmID S-5μm;溶離液:A 8mM トリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液、B 80%メタノール水溶液;溶出条件:4.7mL/分、0-60%B)を行った。溶媒を減圧下除去した後に、水(1mL)に再度溶解し、塩化ナトリウム水溶液を(5.0M、30μL)添加・攪拌した後、EtOH(4mL)を加え遠心した。得られた沈殿は80%EtOHで洗浄したのち減圧下乾燥させ、RN01-N-SP01-SO06を得た。
 上記と同様の方法で、核酸鎖SO06に代えて別の核酸配列からなるアンチセンス鎖や相補鎖を用いることにより、S1Pリガンドを結合した核酸鎖を製造することができる。
 ある実施態様では、上記と同様の方法で配列SO06をASO06とすることでRN01-N-SP01-ASO06を製造することができた。
 別の実施態様では、配列SO06をASO06に代え、RN01-N-PEG4-AzideをRN02-N-PEG4Azideに代えて用いることでRN02-N-SP01-ASO06を得た。
 S1Pリガンドを結合したHDOの製造は次の方法で行った。ASO06(0.2mM、750μL)と、RN01-N-SP01-SO06(0.20mM、750μL)を混合させ溶媒を除去することでリガンドを結合させたHDOであるRN01-N-SP01-HDO06(0.1mM、1.5mL)を得た。RN01-N-SP01-HDO06を整理食塩液(大塚生食注(大塚製薬))に添加し、この溶液を95℃で5分加熱し、溶液をゆっくりと室温に冷却してアニールを実施した。
 別の実施態様では、RN01-N-PEG4-Azideに代えてRN01-P-PEG4-Azide、RN01-N-PEG1-Azide、RN01-N-PEG9-Azide、RN01-N-C10-Azide、RN02-N-PEG4-Azide、RN02-P-PEG4-Azideをそれぞれ用いることで、RN01-P-SP01-HDO06、RN01-N-SP02-HDO06、RN01-N-SP03-HDO06、RN01-N-SP04-HDO06、RN02-N-SP01-HDO06、RN02-P-SP01-HDO06をそれぞれ得た。
 別の実施態様では、5′ジベンゾシクロオクチン-スクシニル-ヘキシルアミノオリゴ核酸に変えて、5′ビシクロオクチン-スクシニル-ヘキシルアミノオリゴ核酸を用いることで、RN01-N-SP05-HDOを得た。
 各HDOのTm値を測定した。値を表11に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
 別の実施態様では、配列番号12の相補鎖SO06の5‘端に3―(2―ピリジルジチオプロピオニル-ヘキシルアミノ基を修飾した5′3―(2―ピリジルジチオプロピオニル-ヘキシルアミノ-SO006(1.0mM1.0mL、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000067
Xは3―(2―ピリジルジチオプロピオニル-ヘキシルアミノ基、*はホスホロチオエート結合、大文字斜体は2’-O-メチル糖修飾を表し、大文字はRNAを表す)に対し、トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン(0.1M0.1mL)を加え攪拌した。8mMトリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液で希釈し、HPLCにて精製(カラム:YMC-TriartC18、150X10.0mmID S-5μm;溶離液:A 8mM トリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液、B 80%メタノール水溶液;溶出条件:4.7mL/分、0-60%B)を行った。得られた溶液に対して、RN01-N-PEG4-SPDPを加え攪拌後5分から~36時間静置した。8mMトリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液で希釈し、HPLCにて精製(カラム:YMC-TriartC18、150X10.0mmID S-5μm;溶離液:A 8mM トリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液、B 80%メタノール水溶液;溶出条件:4.7mL/分、0-60%B)を行った。溶媒を留去後、水(1mL)に再度溶解し、塩化ナトリウム水溶液を(5.0M、30μL)添加・攪拌した後、エタノール(4mL)を加え遠心した。得られた沈殿は80%EtOHで洗浄したのち減圧下乾燥させ、RN01-N-SP06-SO06を得た。
 ASO06(0.2mM、750μL)と、RN01-P-SP08-SO06(0.20mM、750μL)を混合させ溶媒を除去することでリガンドを結合させたHDOであるRN01-P-SP08-HDO06(0.1mM、1.5mL)を得た。RN01-P-SP06-HDO06に整理食塩液(大塚生食注(大塚製薬))を添加し、この溶液を95℃で5分加熱し、溶液をゆっくりと室温に冷却してアニールを実施した。
 RN01-N-PEG4-SPDPに変えてRN01-N-PEG4-Maleimideを用いることでRN01-N-SP07-HDO06を得た。
 各HDOのTm値を測定した。値を表12に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000068
 6.3mLリアクターにPrimerSupportTM5GUnylinker350を0.5g(175μmol)充填し、核酸自動合成装置(AKTAOligopilot100)に設置し、下記の条件で伸長反応の合成サイクルを設定し、RN01-P-SP08-SO06が担持されたオリゴマーを合成した。
 デブロッキング工程は3%(v/v)ジクロロ酢酸トルエン溶液をデブロック溶液として用いた。RNA、2OMeヌクレオチドのカップリングはRNA、2OMeアミダイトを0.15Mに溶かした溶液と0.25mol/L5-ベンジルチオ-1H-テトラゾール・アセトニトリル溶液を2:3の割合になるように送液した。RN01-PのカップリングはRN01-P-Amiditeを0.1Mに溶かした溶液と0.25mol/L5-ベンジルチオ-1H-テトラゾール・アセトニトリル溶液を1:4の割合になるように送液した。硫黄化工程はフェニルアセチルジスルフィドをアセトニトリルと3-ピコリン1:1の溶液を硫黄化溶液として使用した。酸化工程は50mMヨウ素・水:ピリジン9:1の溶液酸化溶液として使用した。キャッピング工程はA液として2メチルイミダゾールとアセトニトリル2:8の混合溶液、B液として無水酢酸-2,6-ルチジン-アセトニトリル2:3:5の混合溶液を1:1の比率で送液して用いた。
 上記で合成したRN01-P-SP08-SO06が担持された樹脂をリアクターから回収し15分以上通風乾燥した。乾燥した樹脂のうち300mgに対し20%メチルアミン-イソプロパノール1:1、3mLを加え40℃で2時間撹拌した。樹脂を濾別し、DMSO10mLで洗浄した。得られた濾液に三フッ化水素・3トリエチルアミンを5mL加え60℃で2時間攪拌した。攪拌後30mLエタノールを加えRN01-P-SP08-SO06させ上清を除去した。得られた沈殿を8mMトリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液に溶解し、HPLCにて精製(カラム:YMC-TriartC18、150X10.0mmID S-5μm;溶離液:A 8mM トリエチルアミン100mMヘキサフルオロイソプロパノール5%メタノール水溶液、B 80%メタノール水溶液;溶出条件:4.7mL/分、0-60%B)を行った。溶媒を留去後、水(1mL)に再度溶解し、塩化ナトリウム水溶液を(5.0M、30μL)添加・攪拌した後、エタノール(4mL)を加え遠心した。得られた沈殿は80%EtOHで洗浄したのち減圧下乾燥させ、RN01-P-SP08-HDO06を得た。
 ASO06(0.2mM、750μL)と、RN01-P-SP08-SO06(0.20mM、750μL)を混合させ溶媒を除去することでリガンドを結合させたHDOであるRN01-P-SP08-HDO06(0.1mM、1.5mL)を得た。RN01-P-SP08-HDO06に整理食塩液(大塚生食注(大塚製薬))を添加し、この溶液を95℃で5分加熱し、溶液をゆっくりと室温に冷却してアニールした。
 RN01-P-SP08-HDO06のTm値を測定した。値を表13に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
[実施例3]
 実施例2で作製した二本鎖アンチセンス核酸複合体であるRN01-N-SP01-HDO06、RN01-P-SP01-HDO06の、培養細胞における標的遺伝子ノックダウン効果を試験した。この実験では、RN01-N-SP01-HDO06及びRN01-P-SP01-HDO06の標的受容体であるS1P受容体を発現するマウス繊維芽細胞NIH/3T3を用いた。RN01-N-SP01-HDO06、RN01-P-SP01-HDO06が細胞膜上の受容体を介して細胞内に取り込まれると、RN01-N-SP01-HDO06、RN01-P-SP01-HDO06の標的転写産物であるMalat1 ncRNAの発現量の低下がみられる。
細胞培養
 マウス繊維芽細胞株NIH/3T3は、国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所より購入した。37℃にて5%CO中、NIH/3T3細胞を、10%ウシ胎仔血清(Thermo Fisher Scientific)、100U/mLのペニシリン、および100μg/mLのストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地(Thermo Fisher Scientific)中で維持した。
In vitro遺伝子ノックダウン効果試験
 マウス線維芽細胞株NIH/3T3を市販の24-well plateに1X10 cells/0.5 ml/wellずつ播種し、24時間COインキュベータ中で培養した。その翌日、10nmol/Lまたは30nmol/Lまたは100nmol/LのRN01-N-SP01-HDO06又はRN01-P-SP01-HDO06(以下、各HDOという)を培地に添加し、細胞に取り込ませた。陰性対照として、PBS添加群を実施した。各HDO添加24時間後に細胞を回収した。SV96 Total RNA Isolation System(Promega)を用いてTotal RNAを精製し、Total RNAからのcDNA合成はPrimeScriptTM RT Master Mix(TaKaRa、RR036A)を用いて実施した。内在遺伝子Malat1 ncRNAの発現量を比較解析するために、qPCR解析をStepOnePlus(Thermo Fisher Scientific)を用いて実施し、マウスMalat1とマウス18SrRNAのプライマー/プローブはTaqMan Gene Expression Assays(Thermo Fisher Scientific)でデザインされた試薬を使用し、mRNA発現量はマウスMalat1とマウス18S rRNAの各Ct値を測定した後、ΔΔCt法に基づく相対定量法により算出した。
 上記の方法で、各HDOについて内在遺伝子Malat1のノックダウン効果試験を実施した。結果を図1A及びBに示す。図1に於いて横軸は、10nmol/L、30nmol/L、100nmol/L のPBSとRN01-N-SP01-HDO01(図1A)又はRN01-N-SP01-HDO02(図1B)を表す。縦軸は、相対発現レベル(Malat1 ncRNA発現量/18SrRNA発現量)を表す。
 図1Aに示すように、10nmol/Lまたは30nmol/Lまたは100nmol/L のRN01-N-SP01-HDO06添加で14、10.2、61.1%のMalat1発現量のノックダウン効果が確認された。また、図1Bに示すように、10nmol/Lまたは30nmol/Lまたは100nmol/L のRN01-P-SP01-HDO06添加で33.4、41.8、72.9%のMalat1 ncRNA発現量のノックダウン効果が確認された。
[実施例4]
試薬
 この実施例で使用する核酸複合体は、実施例2で作製したマウスMalat1 ncRNAをターゲットとする16merのHDOにS1PリガンドをコンジュゲートしたRN01-N-SP01-HDO06とRN01-P-SP01-HDO06である。発明者らは、これらのオリゴを生理食塩水(大塚製薬)にて100μMに調製し、2本鎖のHDOはブロックバス(CDB-105、アズワン)にて90℃5分間変性させ、その後自然冷却(約2時間)で室温に戻すことでアニーリング操作を行った。
動物
 c57BL/6Jマウス(25匹、日本チャールズリバー、雌性、入荷時4週齢)を用いた。動物は室温(24±2℃)、湿度(55±5%)および12時間照明(8:00-20:00)の環境下でプラスチックの飼育ゲージに5匹ずつ飼育し、自由飲水と固形飼料(MF、オリエンタル酵母工業)を与え、1週間を馴化した。
方法
 マウスの体重によりVehicle(Saline、大塚製薬)投与群、RN01-P-SP01-HDO06(1μmol/kg)投与群およびRN01-N-SP01-HDO06(VN-H、1μmol/kg)投与群に分けた(各群動物n=5)。試薬投与当日、マウスを覚醒下で保定器にて保定し、尾静脈より試薬をゆっくり投与(10ml/kg、Day 0)した。投与後、投与部位の止血を確認し、飼育ケージに戻した。投与3日後(Day 3)に剖検を実施した。剖検当日、マウスの体重を測定し、イソフルラン(3-5%で導入、1-3%で維持)麻酔下にて心内採血(テルモシリンジSS-01P2525、抗凝固剤ヘパリン含有)を行い、放血により安楽死させた。開腹し、肝臓、腎臓、脾臓を摘出した。引き続き開胸し、肺、心臓および胸腺を摘出した。摘出した臓器は速やかにISOGENに浸し、mRNA抽出に供した。また、肝臓、腎臓、肺の一部分のドライアイスにて冷凍保存し、ASOのELOSA測定に用いる。血液サンプルは1.5mlエッペンチューブに入れ、10000rpm/5分遠心し、上清を冷凍(-30℃)保存し、血中肝臓逸脱酵素Alanine aminotransferase(ALT)とAsparate aminotransferase(AST)の測定に用いた。
 組織の破砕はバイオマッシャー、GentleMACS Dissociators(Miltenyi Biotec)またはFastPrep-24 5G(MP Biomedicals)を用いた。組織破砕液からTotal RNA抽出はReliaPrepTM RNA Tissue Miniprep System(Z6112、プロメガ)を用いた。Total RNAからcDNAの調製はPrimeScriptTM RT Master Mix(TaKaRa、RR036A)を用いて逆転写した。各遺伝子の mRNA発現はリアルタイムPCRシステムStep One Plus(Applied Biosystems)にて計測した。マウスMalat1(Mm 01227912-s1、Thermo Fisher Scientific)、18S rRNA(Mm 03928990-g1、Thermo Fisher Scientific)mRNAのTaqManプローブセットを用いた。
 血中ALT/AST活性の測定はテストワコーALT/AST測定キット(富士フィルム和光純薬工業株式会社、431-3090)と酵素キャリブレーター(富士フィルム和光純薬工業株式会社、416-57191)を用いて(in vivoプロトコール/テストワコーALTAST測定)計測した。
 すべての測定値は平均値±標準偏差で表した。統計解析はGraphPad Prism 7.04を用いて一元配置ANOVA検定を行い、群間の比較はDunnett多重比較を用いた。また、危険率5%未満を有意とする。
結果
1.一般状況
 マウスの毛並み、行動、糞便など投与前後に明確な変化は観察されなかった。試薬は尾静脈より10ml/kgの用量で投与したが、投与直後に行動異変は観察されなかった。
2.体重
 投与前各群動物の平均体重17gで、投与前後で大きく変化は認められなかった。また、Vehicle群に比べ、オリゴ投与群の平均体重は有意な変化は認められなかった(図2)。
3.血中ALT/AST活性
 図3AはマウスにMalat1オリゴを投与3日後、血中ALT活性の変化を示す。
 図3BはマウスにMalat1オリゴを投与3日後、血中AST活性の変化を示す。
 Malat1オリゴ投与群のALTおよびAST活性は、Vehicle投与群に比べ、有意な変化は認められなかった。
4組織中Malat1 ncRNA発現変化
4.1肝臓
 肝臓のMalat1 ncRNA発現は、RN01-N-SP01-HDO06またはRN01-P-SP01-HDO06投与はVehicle投与群に比べいずれも低下したが、有意差は認められなかった。しかし、それぞれのキャリア鎖投与群に比べ、有意にノックダウンされた(図4)。
4.2肺
 肺のMalat1 ncRNA発現は、RN01-N-SP01-HDO06またはRN01-P-SP01-HDO06投与はVehicle投与群に比べいずれも低下した(図5)。
4.3腎
 腎臓のMalat1 ncRNA発現は、RN01-N-SP01-HDO06またはRN01-P-SP01-HDO06投与はVehicle投与群に比べいずれも低下した(図6)。
 
[実施例5]
試薬
 この実施例で使用する核酸複合体は、実施例2で作製したマウスMalat1 ncRNAをターゲットとするRN02-P-SP01-HDO06及びRN02-N-SP01-HDO06である。発明者らは、これらのオリゴを生理食塩水(大塚製薬)にて100μMに調製し、2本鎖のHDOはブロックバス(CDB-105、アズワン)にて90℃5分間変性させ、その後自然冷却(約2時間)で室温に戻すことでアニーリング操作を行った。
 
動物
 c57BL/6Jマウス(25匹、日本チャールズリバー、雌性、入荷時4週齢)を用いた。動物は室温(24±2℃)、湿度(55±5 %)および12時間照明(8:00-20:00)の環境下でプラスチックの飼育ゲージに5匹ずつ飼育し、自由飲水と固形飼料(MF、オリエンタル酵母工業)を与え、1週間を馴化した。
方法
 マウスの体重によりVehicle(Saline、大塚製薬)投与群、RN02-P-SP01-HDO06(1μmol/kg)投与群及びRN02-N-SP01-HDO06 (1μmol/kg)投与群に分けた(各群動物n=5)。試薬投与当日、マウスを覚醒下で保定器にて保定し、尾静脈より試薬をゆっくり投与(10ml/kg、Day 0)した。L001相補鎖(1μmol/kg)投与群は、ネガティブコントロールとして使用した。投与後、投与部位の止血を確認し、飼育ケージに戻した。投与3日後(Day 3)に剖検を実施した。剖検当日、マウスの体重を測定し、イソフルラン(3-5%で導入、1-3%で維持)麻酔下にて心内採血(テルモシリンジSS-01P2525、抗凝固剤ヘパリン含有)を行い、放血により安楽死させた。開腹し、肝臓、腎臓を摘出した。摘出した臓器は速やかにISOGENに浸し、mRNA抽出に供した。血液サンプルは1.5 mlエッペンチューブに入れ、10000 rpm/5分遠心し、上清を冷凍(-30℃)保存し、血中肝臓逸脱酵素Alanine aminotransferase(ALT)とAsparate aminotransferase(AST)の測定に用いた。
 組織の破砕はバイオマッシャー、GentleMACS Dissociators(Miltenyi Biotec)またはFastPrep-24 5G (MP Biomedicals)を用いた。組織破砕液からTotal RNA抽出はReliaPrepTM RNA Tissue Miniprep System(Z6112、プロメガ)を用いた。Total RNAからcDNAの調製はPrimeScriptTM RT Master Mix(TaKaRa、RR036A)を用いて逆転写した。各遺伝子の mRNA発現はリアルタイムPCRシステムStep One Plus (Applied Biosystems)にて計測した。マウスMalat1(Mm 01227912-s1、Thermo Fisher Scientific)、18S rRNA(Mm 03928990-g1、Thermo Fisher Scientific)mRNAのTaqManプローブセットを用いた。
 血中ALT/AST活性の測定はテストワコーALT/AST測定キット(富士フィルム和光純薬工業株式会社、431-3090)と酵素キャリブレーター(富士フィルム和光純薬工業株式会社、416-57191))を用いて計測した。
 すべての測定値は平均値±標準偏差で表した。統計解析はGraphPad Prism 7.04を用いて一元配置ANOVA検定を行い、群間の比較はDunnett多重比較を用いた。また、危険率5%未満を有意とする。
 
結果
1一般状況
 マウスの毛並み、行動、糞便など投与前後に明確な変化は観察されなかった。試薬は尾静脈より10ml/kgの用量で投与したが、投与直後に行動異変は観察されなかった。
 
2体重
 投与前各群動物の平均体重17gで、投与前後で大きく変化は認められなかった。また、Vehicle群に比べ、オリゴ投与群の平均体重は有意な変化は認められなかった(図7)。
 
3血中ALT/AST活性
 図8AはマウスにMalat1オリゴを投与3日後、血中ALT活性の変化を示す。
 図8BはマウスにMalat1オリゴを投与3日後、血中AST活性の変化を示す。
 Malat1オリゴ投与群のALTおよびAST活性は、Vehicle投与群に比べ、有意な上昇は認められなかった(図8A、B)。
 
4組織中Malat1 ncRNA発現変化
4.1肝臓
 肝臓のMalat1 ncRNA発現は、RN02-P-SP01-HDO06投与群およびRN02-N-SP01-HDO06
はVehicle投与群に比べ有意に低下した(図9)。
図9では、Vehicle投与群に比べ、 ****は、p<0.0001 を示す。
 
4.2腎
 腎臓のMalat1 ncRNA発現は、RN02-P-SP01-HDO06投与群はVehicle投与群に比べ低下傾向を示した(図10)。
 
4.3肺
 肺組織のMalat1 ncRNA発現は、RN02-P-SP01-HDO06とRN02-N-SP01-HDO06投与群はVehicle投与群に比べ、いずれも低下傾向を示した(図11)。
 
[実施例6]
試薬
 ある実施態様では、表14に記載した核酸複合体を使用することができる。表14は核酸複合体のオリゴ名(Name of Oligonucleotides)と、核酸分子に結合する化合物の構造式を示す表である。
この実施例で使用する核酸複合体は、上述した実施例で作製したマウスMalat1 ncRNAをターゲットとする16merのHDO06或いはASO06にS1Pリガンドをコンジュゲートした種々の核酸複合体を使用して次の実験を行った。発明者らは、これらのオリゴを生理食塩水(大塚製薬)にて30或いは100μmol/mLに調製し、2本鎖のHDOはブロックバス(CDB-105、アズワン)にて95℃10分間変性させ、その後自然冷却(約2時間)で室温に戻すことでアニーリング操作を行った。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000072
動物
 c57BL/6Jマウス(日本SLC、雌性、入荷時4週齢)を用いた。動物は室温(24±2℃)、湿度(55±5 %)および12時間照明(7:00-19:00)の環境下でプラスチックの飼育ゲージに5匹ずつ飼育し、自由飲水と固形飼料(MF、オリエンタル酵母工業)を与え、1週間を馴化した。
方法
 マウスの体重によりVehicle(Saline、大塚製薬)投与群及び表14に記載する種々のHDO(以下、「試薬」という)(1μmol/kg)投与群に分けた(各群動物n=5)。試薬投与当日、マウスを覚醒下で保定器にて保定し、尾静脈より試薬をゆっくり投与(10ml/kg、Day 0)した。投与後、投与部位の止血を確認し、飼育ケージに戻した。投与3日後(Day 3)に剖検を実施した。剖検当日、イソフルラン(3-5%で導入、1-3%で維持)麻酔下にて放血により安楽死させた。開腹し、肝臓、腎臓、肺、心臓、及び大腿筋を摘出した。摘出した臓器は速やかにISOGENに浸漬し、mRNA抽出に供した。
 mRNA抽出のため組織の破砕はFastPrep-24 5G (MP Biomedicals)を用いた。組織破砕液からTotal RNA抽出はReliaPrepTM RNA Tissue Miniprep System(Z6112、プロメガ)を用いた。Total RNAからcDNAの調製はPrimeScriptTM RT Master Mix(TaKaRa、RR036A)を用いて逆転写した。各遺伝子の mRNA発現はリアルタイムPCRシステムStep One Plus (Applied Biosystems)にて計測した。マウスMalat1(Mm 01227912-s1、Thermo Fisher Scientific)、18S rRNA(Mm 03928990-g1、Thermo Fisher Scientific)mRNAのTaqManプローブセットを用いた。
 すべての測定値は平均値±標準偏差で表した。統計解析はGraphPad Prism 7.04を用いて一元配置ANOVA検定を行い、群間の比較はDunnett多重比較を用いた。また、危険率5%未満を有意とする。
 
結果
1. Conjugation unitが標的転写因子の発現に対する影響の検討
1.1.Vehicle投与群と、表14中の試薬名DBCO-HDO06投与群と、RN01-N-SP01-HDO06投与群による骨格筋のMalat1 ncRNA発現への影響を比較した。
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、S1PリガンドであるVPC22199を付与しないHDO投与群(DBCO-HDO06)では統計学的有意な抑制を示さなかったが、VPC22199を付与したHDO投与群(RN01-N-SP01-HDO06)投与群ではVehicle投与群に比べ有意に低下した。またリガンドの有無の比較においてVPC22199を付与しないHDO投与群(DBCO-HDO06)投与群に比べVPC22199を付与したHDO投与群(RN01-N-SP01-HDO06)ではMalat1 ncRNA発現が有意に低かった。(図12A)。またVPC22199を付与したHDO投与群は骨格筋のみならず、肝臓、肺及び腎臓のMalat1 ncRNA発現を統計学有意に抑制した(図12B、C及びD)。
1.2.RN01-N-SP05-HDO06
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、VPC22199を付与したHDO投与群(RN01-N-SP05-HDO06)投与群ではVehicle投与群に比べ有意に低下した(図13)。
 
1.3.RN01-N-SP07-HDO06
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、VPC22199を付与したHDO投与群(RN01-N-SP07-HDO06)投与群ではVehicle投与群に比べ低下傾向であった(図14)。
 
1.4.RN01-N-SP06-HDO06
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、VPC22199を付与したHDO投与群(RN01-N-SP06-HDO06)投与群ではVehicle投与群に比べMalat1 ncRNA発現が有意に低かった(図15)。
 
1.5.RN01-P-SP08-HDO06
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、VPC22199を付与したHDO投与群(RN01-P-SP08-HDO06)投与群ではVehicle投与群に比べ低下傾向であった(図16)。
 
2. Spacer
2.1.RN01-N-SP01-HDO06、RN01-N-SP02-HDO06、RN01-N-SP03-HDO06
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、Vehicle投与群に比べVPC22199を付与したHDO投与群でRN01-N-SP02-HDO06投与群は統計学有意に低下した。RN01-N-SP01-HDO06は低下傾向を示したが、RN01-N-SP03-HDO06では低下は認められなかった(図17)。
 
2.2.AlkylC10
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、Vehicle投与群に比べVPC22199を付与したHDO投与群でRN01-N-SP04-HDO06は低下傾向を示した(図18)。
 
3. Antisense oligonucleotides
 骨格筋のMalat1 ncRNA発現は、Vehicle投与群に比べASO及びDBCO-ASO06投与では統計学的有意な抑制を示さなかった。一方、S1PリガンドであるVPC或いはFTYをコンジュゲートしたASO及びHDO投与群では統計学有意に低下した(図19)。
 本発明のリガンド結合核酸複合体は、臓器にデリバリーされて標的遺伝子又はその転写産物の発現又は編集を調節する核酸医薬に用いることができる。
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (33)

  1.  標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、次の式で特定される化合物若しくは製薬上許容される塩が、リンカーを介して、又は介さず結合するリガンド結合核酸複合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    式1中、
    は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
    及びRは、(CHであり;
    mは、0-4の整数であり;
    及びRは、-H、-X-、-XW、-P(=X)(-XW)、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
    Xは、O、S、NHからなる群から選択され;
    Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、スルホン酸誘導体、アジド、チオールからなる群から選択され;
    Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
    Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい。
  2.  式1中、
    は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
    及びRは、(CHであり;
    mは、0-4の整数であり;
    及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
    Xは、O、Sからなる群から選択され;
    Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホン酸、アジド、チオールからなる群から選択され;
    Zは、C-C30の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖はアリールアルキル、ヘテロアリールアルキルからなる群から選択され、当該炭素鎖の鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、スルホニルおよび/またはカルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
    Wは、独立して、H又はC-C60の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、S、Nおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
    で表される、請求項1記載の化合物及び製薬上許容される塩。
  3.  式1中、
    は、C-C50の直鎖または分岐の炭素鎖であって、当該炭素鎖は鎖中に二重結合、三重結合、炭素環Z、O、Sおよび/またはカルボニルから選ばれる部分構造、結合またはヘテロ原子を一つ以上有してもよいし、置換基としてYを一つ以上有してもよい;
    及びRは、(CHであり;
    mは、0-4の整数であり;
    及びRは、-H、-X-、-XW、-XP(=X)(-XW)からなる群から選択され;
    Xは、O、Sからなる群から選択され;
    Yは、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アラルキルオキシ、アシル、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシルアミノ、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、アシルオキシ、アルキルカルバモイル、ニトロ、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、アジドからなる群から選択され;
    Zは、C-C30のアリールアルキルであって、当該アリールアルキルの鎖中に二重結合、三重結合、O、S、N、スルフィニル、カルボニルから選ばれる結合またはヘテロ原子を一つ有してもよいし、置換基にYを一つ以上有してもよい;及び
    Wは、独立して、H又はC-Cの直鎖または分岐のアルキル、アシル、アルコキシからなる群から選択され;
    で表される、請求項1記載の化合物及び製薬上許容される塩。
  4.  (R)-1-アジド-17-((4-デシルフェニル)カルバモイル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸、又は(R)-2-アミノ-3-((4-デシルフェニル)アミノ)-3-オキソプロピル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸である、請求項1記載の化合物及び製薬上許容される塩。
  5.  1-アジド-17-(ヒドロキシメチル)-17-(4-オクチルフェニチル)-15-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-16-アザオクタデカ-18-ニルリン酸、又は2-アミノ-2-(ヒドロキシメチル)-4-(4-オクチルフェニル)ブチル(14-アジド-3,6,9,12-テトラオキサテトラデシル)リン酸である、請求項1記載の化合物及び製薬上許容される塩。
  6.  式1で特定される化合物若しくは式1で特定される化合物とリンカーとの結合体が、以下の構造を有する化合物群から選択された化合物である、請求項1記載の化合物及び製薬上許容される塩。
     
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
  7.  核酸分子と、式1で特定される化合物若しくは製薬上許容される塩が、リンカーを介して結合している、請求項1~6のいずれか1項に記載のリガンド結合核酸複合体。
  8.  リンカーが、切断可能な構造を有する切断性リンカーである、請求項7に記載のリガンド結合核酸複合体。
  9.  リンカーが、以下の構造を有するリンカーである、請求項8に記載のリガンド結合核酸複合体:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004

  10.  核酸分子が、標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖を含む核酸分子と、標的タンパク質に対して特異的に結合する核酸塩基配列を有するアプタマーと、標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有するオリゴヌクレオチドからなるデコイから選択される核酸分子である、請求項1に記載のリガンド結合核酸複合体。
  11.  核酸分子がADO、ASO、HDO、RNAiから選択される核酸分子である、請求項1に記載のリガンド結合核酸複合体。
  12.  核酸分子のアンチセンス鎖が連続する12~30のヌクレオチドからなる、請求項11に記載のリガンド結合核酸複合体。
  13.  核酸分子が標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有し8~30のヌクレオチドからなるデコイである、請求項9に記載のリガンド結合核酸複合体。
  14.  前記オリゴヌクレオチドが、RNAからなるアンチセンス鎖と、前記アンチセンス鎖に相補的である核酸鎖からなるsiRNAである、請求項10に記載のリガンド結合核酸複合体。
  15.  標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、S1P受容体に対するリガンドとが結合している、リガンド結合核酸複合体。
  16.  標的遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物の発現又は編集を調節する核酸分子と、S1P受容体に対するリガンドとが、リンカーを介して結合している、請求項15に記載のリガンド結合核酸複合体。
  17.  リンカーが、切断可能な構造を有する切断性リンカーである、請求項16に記載のリガンド結合核酸複合体。
  18.  核酸分子が、標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖を含む核酸分子と、標的タンパク質に対して特異的に結合する核酸塩基配列を有するアプタマーと、標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有するオリゴヌクレオチドからなるデコイから選択される核酸分子である、請求項15に記載のリガンド結合核酸複合体。
  19.  核酸分子がASO、HDO、RNAiから選択される核酸分子である、請求項18に記載のリガンド結合核酸複合体。
  20.  核酸分子の核酸鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、請求項15に記載のリガンド結合核酸複合体。
  21.  核酸分子のアンチセンス鎖のヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログの総数が、12~30ヌクレオチドからなる、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  22.  核酸分子がHDOであり、HDOのアンチセンス鎖及び相補鎖のヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドアナログの総数が、それぞれ12~30ヌクレオチドからなる、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  23. 核酸分子が標的遺伝子又はその転写産物に対して相補的である核酸塩基配列を有するオリゴヌクレオチドからなるアンチセンス鎖と、当該アンチセンス鎖に相補的な核酸塩基配列を有する相補鎖を持つHDOであり、HDOの相補鎖にS1P受容体に対するリガンドが結合している、請求項15~16のいずれか1項に記載のリガンド結合核酸複合体。
  24.  核酸分子が標的転写因子に対して相補的である核酸配列を有し8~30ヌクレオチドからなるデコイである、請求項15に記載のリガンド結合核酸複合体。
  25.  アンチセンス鎖は、ギャップマーであり、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むギャップ領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域からなる、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  26.  アンチセンス鎖は、非ギャップマーであり、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  27.  相補鎖は、ヌクレオチド、修飾ヌクレオチド及び/又はヌクレオチドアナログを含む、請求項22に記載のリガンド結合核酸複合体。
  28.  相補鎖は、ヌクレオチド及び/又は修飾ヌクレオチドを含むセンター領域と、その5’末側及び/又は3’末側に配置される1又は複数のヌクレオチドアナログ及び/又は修飾ヌクレオチドを含むウィング領域からなる、請求項27に記載のリガンド結合核酸複合体。
  29.  修飾ヌクレオチドは、2’-O-CH基又は2’-O-CHCHOCH(MOE)基を含むヌクレオチドである、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  30.  ヌクレオチドアナログは、LNA、cEt-BNA、アミドBNA(AmNA)及びcMOE-BNAから独立して選択される架橋化ヌクレオチドを含む、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  31.  ヌクレオチドアナログは、LNA、cEt-BNA、アミドBNA(AmNA)及びcMOE-BNAから独立して選択される架橋化ヌクレオチドを含む、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  32.  ヌクレオチドアナログは、PNA、GNA、TNA、tcDNA、モルホリノ核酸、BNAから独立して選択される、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
  33.  核酸分子における少なくとも1つのヌクレオチド若しくは修飾ヌクレオチドがホスホロチオエート化若しくはボラノホスフェート化されている、請求項20に記載のリガンド結合核酸複合体。
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