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CN113286887A - 用于肌营养不良蛋白外显子跳跃的双特异性反义低聚核苷酸 - Google Patents

用于肌营养不良蛋白外显子跳跃的双特异性反义低聚核苷酸 Download PDF

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CN113286887A
CN113286887A CN201980078359.1A CN201980078359A CN113286887A CN 113286887 A CN113286887 A CN 113286887A CN 201980078359 A CN201980078359 A CN 201980078359A CN 113286887 A CN113286887 A CN 113286887A
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朱迪思·克里斯蒂娜·西奥多拉·范朵依特克姆
尼科尔·安·达特森
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Original Assignee
Biomarin Technologies BV
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Abstract

本发明提供具有改善特征从而增强临床适用性的剪接转换化合物,所述剪接转换化合物优选用于治疗、改善、预防和/或延迟神经肌肉障碍,更具体地DMD。

Description

用于肌营养不良蛋白外显子跳跃的双特异性反义低聚核苷酸
技术领域
本发明涉及反义低聚核苷酸、更具体地剪接转换低聚核苷酸的领域,所述低聚核苷酸优选用于治疗遗传障碍,更具体地神经肌肉障碍。本发明尤其涉及具有改进特性从而增强临床适用性的如本文进一步定义的基于低聚核苷酸的化合物的用途。
背景技术
反义低聚核苷酸(AON)处于许多疾病和疾患疾患的临床(前)开发中,包括癌症、炎性疾患、心血管疾病以及神经退行性和神经肌肉障碍。它们的作用机制针对各种靶标,例如细胞核或细胞质中RNaseH介导的靶RNA的降解,细胞核中的剪接调节(外显子包含或跳跃),或细胞质中核糖体亚基结合的空间位阻对翻译的抑制。剪接调节或剪接转换低聚核苷酸(SSO)首先被描述用于校正人β-珠蛋白前mRNA中的异常剪接(Dominski和Kole,1993),并且目前正在研究用于多种遗传障碍,包括但不限于囊性纤维化(CFTR基因,Friedman等人,1999)、乳腺癌(BRCA1基因,Uchikawa等人,2007)、前列腺癌(FOLH1基因,Williams等人,2006)、炎性疾病(IL-5Rα和MyD88基因,Karras等人,2001,Vickers等人,2006)、眼部白化病1型(OA1基因,Vetrini等人,2006)、共济失调毛细血管扩张症(ATM基因,Du等人,2007)、痣样基底细胞癌综合征(PTCH1基因,Uchikawa等人,2007)、甲基丙二酸血症(MUT基因,Rincon等人,2007)、早产(COX-2基因,Tyson-Capper等人,2006)、动脉粥样硬化(APOB基因,Khoo等人,2007)、丙酸血症(PCCA,PCCB基因,Rincon等人,2007)、白血病(c-myc和WT1基因,Renshaw等人,2004,Giles等人,1999)、营养不良性大疱性表皮松解症(COL7A1基因,Goto等人,2006)、家族性高胆固醇血症(APOB基因,Disterer等人,2013)、激光诱导的脉络膜新生血管形成和角膜移植排斥(KDR基因,Uehara等人,2013)、肥厚型心肌病(MYBPC3基因,Gedicke-Hornung等人,2013)、Usher综合征(USH1C基因,Lentz等人,2013)、福山型先天性肌营养不良症(FKTN基因,Taniguchi-Ikeda等人,2011)、激光诱导的脉络膜新生血管形成(FLT1基因,Owen等人,2012)、癌症(STAT3和bcl-X基因,Zammarchi等人,2011,Mercatante等人,2002)和Hutchinson-Gilford早衰症(LMNA基因,Osorio等人,2011)、Miyoshi肌病(DYSF基因,Wein等人,2010)、1型脊髓小脑共济失调(ATXN1基因,Gao等人,2008)、阿尔茨海默病/FTDP-17tau蛋白病(MAPT基因,Peacey等人,2012)、强直性肌营养不良症(CLC1基因,Wheeler等人,2007)和亨廷顿病(Evers等人,2014)。然而,剪接转换AON在神经肌肉障碍杜氏肌营养不良症(DMD)的治疗中进展得最远。
杜氏肌营养不良症(DMD)和贝克肌营养不良症(BMD)是儿童期最常见的肌营养不良症形式。DMD是一种严重的,致命的神经肌肉障碍,导致在12岁之前依赖轮椅支持,并且患者通常在30岁之前由于呼吸或心力衰竭而死亡。它是由一个或多个外显子的阅读框移位缺失(约67%)或复制(约7%)引起的,或由2.24Mb DMD基因中的点突变(约25%)引起的,导致不存在功能性肌营养不良蛋白。BMD也是由DMD基因中的突变引起的,但这些保持开放阅读框,产生半功能性肌营养不良蛋白,并导致通常更温和的表型和更长的寿命。在过去十年中,为了恢复转录物的破坏的阅读框而对剪接进行的特定修饰已成为DMD的有前景的疗法(van Ommen等人,2008;Yokota等人,2007;Van Deutekom等人,2007;Goemans等人,2011;Voit等人,2014;Cirak等人,2011)。使用结合至位于突变两侧或含有突变的外显子且干扰其剪接信号的高度序列特异性剪接转换反义低聚核苷酸(AON),可在DMD前mRNA的加工期间诱导所述外显子的跳跃。尽管得到了截短的转录物,但开放阅读框被恢复并产生了类似于在BMD患者中发现的蛋白质。AON诱导的外显子跳跃为DMD患者提供了突变特异性且因此个性化的治疗方法。由于大多数突变聚集在外显子45-55周围,因此一个特定外显子的跳跃对于许多具有不同突变的患者可能具有治疗作用。外显子51的跳跃适用于患者的最大子集(约13%),包括外显子45至50,48至50,50或52缺失的患者。应用的AON可以被化学修饰以抵抗核酸内切酶,核酸外切酶和RNaseH,并促进RNA结合和双链体稳定性。目前正在探索不同的AON化学品来针对DMD诱导校正外显子跳跃,包括2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA(2OMePS;Voit等人,2014)、磷酰二胺吗啉代(PMO;Cirak等人,2011)、三环DNA(tcDNA;Goyenvalle等人,2015)和肽核酸(PNA;Gao等人,2015)。尽管AON通常不能被健康肌纤维很好地吸收,但DMD中的肌营养不良蛋白缺乏症和所产生的特征在于活化的卫星细胞和受损的并因此更可渗透的纤维膜的病变实际上促进更好的吸收。在对肌营养不良蛋白缺乏症的mdx小鼠模型的研究中,2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA低聚核苷酸确实证实了与野生型小鼠相比在不同肌肉群中高达10倍的摄取(Heemskerk等人,2010)。2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA和磷酰二胺吗啉代AON在DMD患者中的临床研究结果证实了在肌肉活检中存在AON,但是治疗后新型肌营养不良蛋白的水平仍然是有限的,这给本领域开发具有改进的特性从而增强治疗指数和临床适用性的低聚核苷酸带来了挑战。
全身施用的AON(例如剪接转换AON)的临床功效取决于多种因素,例如施用途径、生物稳定性、生物分布、组织内分布、靶细胞摄取和到达所需细胞内位置(细胞核)的途径。本发明的一部分显示,将本发明的两种AON连接可产生显示出改进的特征从而可能治疗遗传障碍如DMD的化合物。
发明内容
化合物
在第一方面,本发明提供包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中所述第二反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中SEQ ID NO:3和4位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内,优选用作药物,更优选用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD),甚至更优选用于诱导肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的跳跃,如下文所述。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。优选地,肌营养不良蛋白前mRNA的所述外显子51来自人并且由具有SEQ ID NO:2的核苷酸序列表示。
在本发明的上下文中,所述SEQ ID NO:3代表第一ESE和/或ERS序列,所述SEQ IDNO:4代表肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内的第二ESE和/或ERS序列。在整个申请中,除非另有明确说明,否则所述第一ESE和/或ERS和所述第二ESE和/或ERS是不同的,优选所述第一ESE和/或ERS和所述第二ESE和/或ERS由不同的SEQ ID NO表示。
在本发明的上下文中,“不同的”ESE和/或ERS序列位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内的不同区域,即所述ESE和/或ERS序列在所述外显子内彼此仅部分重叠,彼此相邻(没有核苷酸分隔ESE和/或ERS序列)或至少1个核苷酸,优选5个核苷酸分隔所述外显子内的ESE和/或ERS序列。术语“部分重叠”在本文中定义为包含单个核苷酸或多个核苷酸的重叠,优选所述重叠不包含多于10、9、8、7、6、5、4、3、2或1个核苷酸,更优选不包含多于5个核苷酸。因此,术语“部分重叠”在本文中也可以定义为包括所述第一和第二ESE和/或ERS的最短序列的长度的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的重叠,优选地所述重叠不超过50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%或1%,更优选不超过20%,甚至更优选不超过10%。或者,“不同的”ESE和/或ERS序列由不是100%相同的核苷酸序列表示。优选地,当第一ESE和/或ERS和第二ESE和/或ERS的核苷酸序列不完全重叠时,它们是不同的。更优选地,当第一ESE和/或ERS和第二ESE和/或ERS的相应核苷酸序列不重叠或仅部分重叠时,它们是不同的。术语“部分重叠”在本文中定义为包含单个核苷酸或多个核苷酸的重叠,优选所述重叠不包含多于10、9、8、7、6、5、4、3、2或1个核苷酸,更优选不包含多于5个核苷酸。因此,术语“部分重叠”在本文中也可以定义为包括所述第一和第二ESE和/或ERS的最短序列的长度的5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的重叠,优选地所述重叠不超过50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%或1%,更优选不超过20%,甚至更优选不超过10%。
在本发明的上下文中,在优选的实施方案中,存在于本发明化合物中的低聚核苷酸是“不同的”(反义)低聚核苷酸,并且由优选与不超过14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0个核苷酸重叠的核苷酸序列表示。优选地,本发明化合物的第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。或者,在所述“不同的”(反义)低聚核苷酸之间重叠的序列的长度优选不超过最短(反义)低聚核苷酸长度的60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%或0%。在本文中,所述“不同的”(反义)低聚核苷酸优选由不重叠的核苷酸序列表示。
优选地,“不同的”(反义)低聚核苷酸是与非重叠序列结合、靶向其、与其杂交或互补或重叠的低聚核苷酸。更优选地,“不同的”(反义)低聚核苷酸是与所述肌营养不良蛋白前mRNA的相同外显子内的不同ESE和/或ERS结合、靶向其、与其杂交或互补或重叠的低聚核苷酸。ESE和ERS序列被鉴定为调节组成性和替代性外显子的特异性且有效的剪接,因此是剪接元件/基序。
在整个本申请中,除非另有说明,否则当使用词语“低聚核苷酸”时,其可被本文定义的“反义低聚核苷酸”代替,反之亦然。此外,除非另有说明,否则整个本申请中的词语“低聚核苷酸”或“反义低聚核苷酸”可被“第一和/或第二低聚核苷酸”或“第一和/或第二反义低聚核苷酸”代替。
当这种低聚核苷酸是互补的时,应当理解它也可以是反向互补的。在本申请中,术语“互补”包括正向互补和反向互补序列,正如本领域技术人员从上下文中显而易见的。因此,当使用“低聚核苷酸与靶序列互补”时,则意味着所述低聚核苷酸与所述靶序列反向互补,因为低聚核苷酸的序列是靶序列的反向互补序列,除非另有说明。当使用“反义低聚核苷酸与靶序列互补”时,则意味着所述反义低聚核苷酸与所述靶序列互补,因为反义低聚核苷酸的序列与靶序列相反,除非另有说明。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸“通过连接部分彼此连接”是指所述反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)连接在一起,因此形成包含所述第一和第二反义低聚核苷酸和连接部分的缀合物(或化合物)。在本发明的上下文中,“化合物”可以在整个文件中与“缀合物”互换,因为它们在本文中具有相同的含义。因此,根据本发明的化合物优选不同于所述第一和第二反义低聚核苷酸的混合物或组,其中两种反义低聚核苷酸作为单独的分子存在,即不通过连接部分彼此连接。
在一个实施方案中,本发明本身提供包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成的缀合物或化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸(AON)与SEQID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中所述第二反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中SEQ ID NO:3和4位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内,优选用作药物,更优选用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD)。优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸如本文前面所定义是不同的。
在本发明的上下文中,化合物的所述第一反义低聚核苷酸(AON)与至少SEQ IDNO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,即,所述第一反义低聚核苷酸可另外地与一个或多个另外的ESE和/或ERS序列的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,所述一个或多个另外的ESE和/或ERS序列不同于对应于SEQ ID NO:3的第一ESE和/或ERS并且位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内,优选用作药物,更优选用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD)。
在本发明的上下文中,化合物的所述第二反义低聚核苷酸(AON)与至少SEQ IDNO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,即,所述第二反义低聚核苷酸可另外地与一个或多个另外的ESE和/或ERS序列的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,所述一个或多个另外的ESE和/或ERS序列不同于对应于SEQ ID NO:4的第二ESE和/或ERS并且位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内,优选用作药物,更优选用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD)。
肌营养不良蛋白外显子
在整个申请中,除非另有明确说明,否则所述第一ESE和/或ERS和所述第二ESE和/或ERS位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内,其中所述第一ESE和/或ERS由SEQ ID NO:3表示,并且其中所述第二ESE和/或ERS由SEQ ID NO:4表示。因此,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51。
优选地,肌营养不良蛋白前mRNA的所述外显子51来自人并且由以下核苷酸序列表示:
5’-CUCCUACUCAGACUGUUACUCUGGUGACACAACCUGUGGUUACUAAGGAAACUGCCAUCUCCAAACUAGAAAUGCCAUCUUCCUUGAUGUUGGAGGUACCUGCUCUGGCAGAUUUCAACCGGGCUUGGACAGAACUUACCGACUGGCUUUCUCUGCUUGAUCAAGUUAUAAAAUCACAGAGGGUGAUGGUGGGUGACCUUGAGGAUAUCAACGAGAUGAUCAUCAAGCAGAAG-3’(SEQ ID NO:2)。
化合物的第一和第二反义低聚核苷酸
在本发明的一个实施方案中,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸各自与肌营养不良蛋白外显子51的不同外显子剪接增强子(ESE)和/或外显子识别序列(ERS)序列互补或结合或靶向或杂交或重叠,所述第一反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:3互补或结合或靶向或杂交或重叠,所述第二反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:4互补或结合或靶向或杂交或重叠。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。在整个申请中,除非另有说明,否则本发明还包括化合物包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列彼此至少90%、95%、96%、97%、98%或99%相同,并且其中所述第一和第二低聚核苷酸与同一外显子内的两个或更多个不同ESE的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸不由相同的核苷酸序列表示。
ESE序列促进剪接体对真正剪接位点的识别(Cartegni等人,2002;和Cartegni等人,2003)。称为SR蛋白的剪接因子亚组可与这些ESE结合并将其它剪接因子如U1和U2AF募集至(弱限定的)剪接位点。已经详细分析了四种最丰富的SR蛋白质(SF2/ASF,SC35,SRp40和SRp55)的结合位点,并且这些结果在ESE-finder中实施,ESE-finder是预测这些SR蛋白质的潜在结合位点的web来源(Cartegni等人,2002;和Cartegni等人,2003)。识别ESE序列的替代软件包是RESCUE-ESE(Fairbrother等人,2002;和Fairbrother等人,2004)。
本领域技术人员知道,ESE序列和ERS序列可以指不同的元件,即外显子内的不同序列,但在某些情况下ESE序列和ERS序列可以指相同的序列。
在整个申请中,除非另有明确说明,否则术语“ESE”,“ERS”和“ESE和/或ERS”在整个申请中可以互换使用。
优选地,所述“ESE和/或ERS”序列由ESE-finder(Cartegni等人,2002;和Cartegni等人,2003)和/或RESCUE-ESE(Fairbrother等人,2002;和Fairbrother等人,2004)预测。如本文所定义,ESE是剪接基序,其功能性优选使用与所述ESE的至少一部分结合、靶向、杂交或重叠的第一或第二反义低聚核苷酸通过实验证实或验证。相同的定义适用于ERS。所述ESE和/或ERS的功能性也可以使用本发明的化合物来验证,其中第一或第二反义低聚核苷酸与所述ESE和/或ERS的至少一部分结合、靶向、杂交或重叠。
优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸各自具有8至37个核苷酸,更优选10至33个核苷酸,甚至更优选16至22个核苷酸,最优选18至22个核苷酸的长度。然而,所述第一和第二低聚核苷酸的长度可以是至少8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36或37个核苷酸。在本发明的上下文中,所述第一反义低聚核苷酸的长度可以与所述第二反义低聚核苷酸的长度相同或不同。因此,在一个优选的实施方案中,提供了本发明的化合物,其中第一反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中第二反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中SEQ ID NO:3的所述至少一部分具有4、5、6、7、8、9、10或11个核苷酸,优选至少8个核苷酸,更优选至少10个核苷酸的长度,并且其中SEQ ID NO:4的所述至少一部分具有4、5或6个核苷酸,优选至少5个核苷酸的长度。在更优选的实施方案中,SEQ ID NO:3的至少一部分对应于SEQ ID NO:3的全部序列和/或SEQ ID NO:4的至少一部分对应于SEQ ID NO:4的全部序列。优选地,本发明的所述化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
优选地,提供了本发明的化合物,其中第一反义低聚核苷酸由包含能够与SEQ IDNO:3的至少一部分互补,结合,靶向或杂交或重叠的序列或由其组成的核苷酸序列表示,并且其中第二反义低聚核苷酸由包含能够与SEQ ID NO:4的至少一部分互补,结合,靶向或杂交或重叠的序列或由其组成的核苷酸序列表示。优选地,化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸如先前所定义是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。所述结合或靶向或杂交的部分可以是所述第一和/或第二低聚核苷酸的长度的至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少90%或至少95%、或98%以及至多100%。本发明化合物的第一和第二低聚核苷酸可以由核苷酸序列表示,所述核苷酸序列包含与如本文定义的SEQ ID NO:3或4的至少一部分结合、靶向其、与其杂交或互补或重叠的序列和另外的侧翼序列。可以使用几种类型的侧翼序列。优选地,侧翼序列用于修饰蛋白质与所述低聚核苷酸的结合,或修饰所述低聚核苷酸的热力学性质,更优选地修饰靶RNA结合亲和力。在另一个优选的实施方案中,另外的侧翼序列与所述外显子中不存在的肌营养不良蛋白前mRNA的序列互补。此类侧翼序列优选能够结合或靶向包含所述外显子的分支点和/或剪接位点受体或供体共有序列或由其组成的序列。在一个优选的实施方案中,此类侧翼序列能够结合或靶向包含与所述外显子相邻的肌营养不良蛋白前mRNA的内含子序列或由其组成的序列。
术语(反向)互补性在本文中用于指在生理条件下可与另一段核酸杂交的一段核酸。通常认为反义链与匹配的有义链互补。在本文中,反义低聚核苷酸与其靶标互补。杂交条件稍后在本文中定义。因此,并非绝对需要互补区域中的所有碱基能够与相对链中的碱基配对。例如,当设计反义低聚核苷酸时,可能希望掺入例如与互补链上的碱基不成碱基对的残基。如果在细胞中的情况下,核苷酸区段能够与互补部分杂交,则可以在一定程度上允许错配。
在一个优选的实施方案中,化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的互补部分(对于开放结构,即未与肌营养不良蛋白前mRNA外显子的区域杂交的肌营养不良蛋白前mRNA外显子的区域,或对于封闭结构,即与肌营养不良蛋白前mRNA外显子的区域杂交的肌营养不良蛋白前mRNA外显子的区域)包含至少3个,更优选至少4个连续核苷酸。优选设计互补区,使得当组合时,它们对于前mRNA中的外显子具有特异性。这种特异性可以用不同长度的互补区产生,因为这取决于系统中其它(前)mRNA中的实际序列。一种或多种其它前mRNA也能够与低聚核苷酸杂交的风险随着所述低聚核苷酸大小的增加而降低。清楚的是,包含互补区域中的错配但保留与前mRNA中的靶区域杂交的能力的反义低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸)可用于本发明。然而,优选地,至少互补部分不包含这种错配,因为这些通常比在一个或多个互补区中具有这种错配的低聚核苷酸具有更高的效率和更高的特异性。认为较高的杂交强度(即与相对链的相互作用数量增加)有利于提高干扰系统剪接机制的过程的效率。
优选地,如本文之前公开的,包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成的本发明的化合物诱导如本文定义的肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的跳跃。在一个实施方案中,适于诱导单外显子跳跃的化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸,与给定的肌营养不良蛋白外显子的靶向区域的互补性为90%至100%。通常,这允许在20个核苷酸的低聚核苷酸中具有1或2个错配,或在40个核苷酸的低聚核苷酸中具有1至4个错配。因此,我们可以在10至50个核苷酸的低聚核苷酸中具有1、2、3、4、5个错配。优选地,在10至50个核苷酸的低聚核苷酸中存在0、1或2个错配。在10至33个核苷酸的低聚核苷酸中,我们可以存在0、1、2或3个错配,优选存在0、1或2个错配。在16至22个核苷酸的低聚核苷酸中,我们可以存在0、1、2个错配,优选存在0或1个错配。
结构(即开放和封闭结构)最好在外显子存在的前mRNA的背景中分析。可以在实际RNA中分析这种结构。然而,目前可以使用结构建模程序非常好地预测RNA分子的二级结构(以最低的能源成本)。合适程序的非限制性实例是RNA结构版本4.5或RNAmfold版本3.5(Zuker等人,2003)。本领域技术人员将能够以合适的再现性预测给定核苷酸序列的外显子的可能结构。当向此类建模程序提供所述外显子和侧翼内含子序列时,获得最佳预测。通常不需要对整个前mRNA的结构进行建模。
低聚核苷酸(即化合物的第一和/或第二低聚核苷酸)所针对的开放和封闭结构优选彼此相邻。据认为,以这种方式,低聚核苷酸与开放结构的退火诱导封闭结构的打开,因此退火进行到该封闭结构中。通过这种作用,先前封闭的结构呈现不同的构型。然而,当潜在的(隐蔽的)剪接受体和/或供体序列存在于靶外显子内时,偶尔产生定义不同(新)外显子的新外显子包含信号,即具有不同的5'端,不同的3'端或两者。这种类型的活性在本发明的范围内,因为靶外显子(外显子51)被排除在mRNA之外。mRNA中含有部分靶外显子的新外显子的存在不改变靶外显子本身被排除的事实。包含新外显子可被视为仅偶尔发生的副作用。当外显子跳跃用于恢复由于突变而被破坏的肌营养不良蛋白的开放阅读框(的一部分)时,存在两种可能性。一种是新外显子在阅读框的恢复中起作用,而在另一种情况下阅读框不被恢复。当选择包含用于通过外显子跳跃恢复肌营养不良蛋白阅读框的低聚核苷酸的化合物时,当然清楚的是,在这些条件下,仅选择包含有或没有新外显子的确实导致恢复肌营养不良蛋白开放阅读框的外显子跳跃的那些低聚核苷酸的那些化合物。
在一个实施方案中,提供了本发明的化合物,其中第一反义低聚核苷酸由与SEQID NO:5的至少4、5、6、7、8、9、10或11个核苷酸,优选至少8个核苷酸,更优选至少10个核苷酸,最优选所有核苷酸的连续区段具有至少95%同一性的核苷酸序列表示,并且其中第二反义低聚核苷酸由与SEQ ID NO:6的至少4、5或6个核苷酸,优选至少5个核苷酸,更优选所有核苷酸的连续区段具有至少95%同一性的核苷酸序列表示。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸如本文前面所定义是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。所述SEQ ID NO:5和6分别表示SEQID NO:3和4的反向互补序列。所述连续区段可被一个、两个、三个、四个或更多个间隙中断,只要整个区域上的同一性百分比为至少95%,优选至少96%、97%、98%、99%或100%,更优选至少97%。
在一个优选的实施方案中,本发明提供包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:14至197中任一个或其片段或由其组成的核苷酸序列表示,并且其中所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:198至398中任一个或其片段或由其组成的核苷酸序列表示。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的每一种可以具有如本文后面定义的任何化学性质或其组合。
因此,本发明的化合物的所述第一低聚核苷酸优选地由包含SEQ ID NO:14至197中任一个或由其组成的核苷酸序列表示,即SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或由包含SEQ ID NO:14至197中任一个的片段或由其组成的核苷酸序列表示,即SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197。更优选地,本发明化合物的所述第一低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:14、15、16、17或18,甚至更优选SEQID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14或由其组成的核苷酸序列表示,或由包含SEQ ID NO:14、15、16、17或18,甚至更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14的片段或由其组成的核苷酸序列表示。本发明的化合物的所述第二低聚核苷酸优选地由包含SEQ ID NO:198至398中任一个或由其组成的核苷酸序列表示,即SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或由包含SEQ ID NO:198至398中任一个的片段或由其组成的核苷酸序列表示,即SEQID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398。更优选地,本发明化合物的所述第二低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:198、199、200或201,甚至更优选SEQ ID NO:198或199,最优选SEQ ID NO:198或由其组成的核苷酸序列表示,或由包含SEQ ID NO:198、199、200或201,甚至更优选SEQ ID NO:198或199,最优选SEQ ID NO:198的片段或由其组成的核苷酸序列表示。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的每一种可以具有如本文后面定义的任何化学性质或其组合。
在整个本申请中,除非另有说明,否则“SEQ ID NO:的片段”优选地意指包含来自所述SEQ ID NO的至少8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个连续核苷酸,更优选地至少10个连续核苷酸或由其组成的核苷酸序列。因此,“SEQ ID NO的片段”优选意指包含所述SEQ ID NO或由其组成的核苷酸序列,其中缺失不超过15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1个连续核苷酸,优选不超过10个,甚至更优选不超过5个。或者,“SEQ ID NO:的片段”优选地意指包含一定量的来自所述SEQ ID NO的连续核苷酸或由其组成的核苷酸序列,并且其中所述连续核苷酸的量是所述SEQ ID NO的长度的至少50%、60%、70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95;96%、97%、98%或99%。因此,“SEQ ID NO的片段”优选意指包含所述SEQ ID NO或由其组成的核苷酸序列,其中缺失一定量的连续核苷酸,并且其中所述量不超过所述SEQ ID NO的长度的50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%或1%,优选不超过20%,更优选不超过10%。
优选地,所述SEQ ID NO的片段具有肌营养不良蛋白前mRNA外显子51跳跃活性。
在另一个优选的实施方案中,本发明提供包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含与SEQ IDNO:14至197中的任一个,优选SEQ ID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列或由其组成的核苷酸序列表示,并且/或者其中所述第二反义低聚核苷酸由包含与SEQ IDNO:198至398中的任一个,优选SEQ ID NO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列或由其组成的核苷酸序列表示。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。优选地,所述第一和/或第二反义低聚核苷酸具有肌营养不良蛋白前mRNA外显子51跳跃活性。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的每一种可以具有如本文后面定义的任何化学性质或其组合。
在一个实施方案中,本发明因此提供了化合物,优选地用于跳跃外显子51,其包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含以下或由以下组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,优选SEQ IDNO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14,或
ii)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,优选SEQID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14的片段,或
iii)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,优选SEQID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14,具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,优选SEQID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14,所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,优选SEQID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列;
并且/或者其中所述第二反义低聚核苷酸由包含以下或由以下组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,优选SEQ ID NO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198,或
ii)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,优选SEQ ID NO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198的片段,或
iii)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,优选SEQ IDNO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198,具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,优选SEQ ID NO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198,所述SEQ IDNO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,优选SEQ IDNO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列。
优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
所述“1、2、3、4或5个另外的核苷酸”可存在于给定SEQ ID NO的5'和/或3'侧。
所述“1、2、3、4或5个缺失的核苷酸”可以是在给定SEQ ID NO的5'和/或3'侧缺失的核苷酸。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的每一种可以具有如本文后面定义的任何化学性质或其组合。同样在本文中,允许在20个核苷酸的低聚核苷酸中具有1或2个错配或在40个核苷酸的低聚核苷酸中具有1至4个错配,如本文前面所定义。在10-33个核苷酸的低聚核苷酸中,存在0、1、2或3个错配,优选存在0、1或2个错配,如本文前面所定义。在16至22个核苷酸的低聚核苷酸中,我们可以存在0、1、2个错配,优选存在0或1个错配,如本文前面所定义。
在一个实施方案中,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51。在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。
在一个优选的实施方案中,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51,并且包含第一反义低聚核苷酸和第二反义低聚核苷酸或由其组成,所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:14、15、16、17或18,更优选SEQ ID NO:14、15、16或17,甚至更优选SEQ ID NO:14或15,最优选SEQ ID NO:14或由其组成的核苷酸序列表示,所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:198、199、200或201,更优选SEQ ID NO:198或199,甚至更优选SEQ ID NO:198或由其组成的核苷酸序列表示,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)彼此连接,优选所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)。
所述SEQ ID NO:14由序列GGUAAGUUCUGUCCAAGC表示,所述SEQ ID NO:15由序列GUAAGUUCUGUCCAAGCC表示,所述SEQ ID NO:16由序列AGUCGGUAAGUUCUGUCC表示,所述SEQID NO:17由序列CUGUCCAAGCCCGGUUGA表示,所述SEQ ID NO:18由序列UAAGUUCUGUCCAAG表示,所述SEQ ID NO:198由序列UCAAGGAAGAUGGCAUUUCU表示,所述SEQ ID NO:199由序列UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG表示,所述SEQ ID NO:200由序列UCAAGGAAGAUGGCAU表示,所述SEQ ID NO:201由序列GAAGAUGGCAUUUCU表示。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。因此,本发明的优选化合物可以由以下表示:
i)SEQ ID NO:16175(GGUAAGUUCUGUCCAAGCn UCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16176(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnGGUAAGUUCUGUCCAAGC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
ii)SEQ ID NO:16177(GGUAAGUUCUGUCCAAGCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16178(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnGGUAAGUUCUGUCCAAGC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
iii)SEQ ID NO:16179(GGUAAGUUCUGUCCAAGCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQID NO:16180(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnGGUAAGUUCUGUCCAAGC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
iv)SEQ ID NO:16181(GGUAAGUUCUGUCCAAGCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQ IDNO:16182(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnGGUAAGUUCUGUCCAAGC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
v)SEQ ID NO:16183(GUAAGUUCUGUCCAAGCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16184(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnGUAAGUUCUGUCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
vi)SEQ ID NO:16185(GUAAGUUCUGUCCAAGCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16186(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnGUAAGUUCUGUCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
vii)SEQ ID NO:16187(GUAAGUUCUGUCCAAGCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQID NO:16188(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnGUAAGUUCUGUCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
viii)SEQ ID NO:16189(GUAAGUUCUGUCCAAGCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQID NO:16190(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnGUAAGUUCUGUCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
ix)SEQ ID NO:16191(AGUCGGUAAGUUCUGUCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16192(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnAGUCGGUAAGUUCUGUCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
x)SEQ ID NO:16193(AGUCGGUAAGUUCUGUCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16194(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnAGUCGGUAAGUUCUGUCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xi)SEQ ID NO:16195(AGUCGGUAAGUUCUGUCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQ IDNO:16196(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnAGUCGGUAAGUUCUGUCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xii)SEQ ID NO:16197(AGUCGGUAAGUUCUGUCCnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQID NO:16198(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnAGUCGGUAAGUUCUGUCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xiii)SEQ ID NO:16199(CUGUCCAAGCCCGGUUGAnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16200(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnCUGUCCAAGCCCGGUUGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xiv)SEQ ID NO:16201(CUGUCCAAGCCCGGUUGAnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ IDNO:16202(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUnCUGUCCAAGCCCGGUUGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xv)SEQ ID NO:16203(CUGUCCAAGCCCGGUUGAnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQ IDNO:16204(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnCUGUCCAAGCCCGGUUGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xvi)SEQ ID NO:16205(CUGUCCAAGCCCGGUUGAnUCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAG)或SEQID NO:16206(UCAAGGAAGAUGGCAUUUCUAGnCUGUCCAAGCCCGGUUGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xvii)SEQ ID NO:16207(UAAGUUCUGUCCAAGnUCAAGGAAGAUGGCAU)或SEQ ID NO:16208(UCAAGGAAGAUGGCAUnUAAGUUCUGUCCAAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xviii)SEQ ID NO:16209(UAAGUUCUGUCCAAGnUCAAGGAAGAUGGCAU)或SEQ ID NO:16210(UCAAGGAAGAUGGCAUnUAAGUUCUGUCCAAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xix)SEQ ID NO:16211(UAAGUUCUGUCCAAGnGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ ID NO:16212(GAAGAUGGCAUUUCUnUAAGUUCUGUCCAAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xx)SEQ ID NO:16213(UAAGUUCUGUCCAAGnGAAGAUGGCAUUUCU)或SEQ ID NO:16214(GAAGAUGGCAUUUCUnUAAGUUCUGUCCAAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头。
本发明更优选的化合物由SEQ ID NO:16175、16176、16179、16180、16183、16184、16187、16188、16191、16192、16195、16196、16199、16200、16203和16204中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16177、16178、16181、16182、16185、16186、16189、16190、16193、16194、16197、16198、16201、16202、16205和16206中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16191、16192、16195、16196、16199、16200、16203和16204中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16193、16194、16197、16198、16201、16202、16205和16206中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16175、16176、16179、16180、16183、16184、16187和16188中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16177、16178、16181、16182、16185、16186、16189和16190中的任一个(HEG接头)表示。
本发明最优选的化合物由SEQ ID NO:16175或16176(TEG接头)或SEQ ID NO:16177或16178(HEG接头)表示。
本发明化合物的优选的第一和/或第二AON是其中所述第一和/或第二低聚核苷酸诱导肌营养不良蛋白前mRNA剪接调节的那些第一和/或第二AON,优选地所述前mRNA剪接调节改变蛋白质的产生或组成,其优选地包含外显子跳跃或外显子包含,其中所述前mRNA剪接调节最优选地包含外显子跳跃。这种前mRNA剪接调节优选用于下文定义的治疗应用中。前mRNA的剪接通过涉及内含子分支点和相邻内含子的剪接位点的两个连续酯交换反应发生。
前mRNA剪接调节的目的可以是改变蛋白质的产生,最常见的是RNA编码的蛋白质。该产生可以通过增加或减少所述产生的水平来改变。这种产生还可以通过改变实际产生的蛋白质的组成来改变,例如当前mRNA剪接调节导致包含或排除一个或多个外显子,以及具有不同氨基酸序列的蛋白质时。优选地,这种具有不同氨基酸序列的蛋白质比作为疾病或疾患的结果产生的蛋白质具有更多的功能性,或具有更好的功能性,或具有至少一种改变的性质。
在DMD的情况下,可以应用前mRNA剪接调节以跳跃肌营养不良蛋白前mRNA中的一个或多个特定外显子,以便恢复转录物的开放阅读框并诱导较短但(更多)功能性肌营养不良蛋白的表达,最终目标是能够干扰疾病过程。因此,在一个优选的实施方案中,提供了本发明的化合物,其中所述化合物诱导前mRNA剪接调节,其中所述前mRNA剪接调节改变与杜氏肌营养不良症(DMD)相关的蛋白质的产生。
在一个优选的实施方案中,本发明的化合物用于在细胞、器官、组织和/或个体中诱导肌营养不良蛋白前mRNA中的外显子跳跃。在一个更优选的实施方案中,本发明的化合物用于跳跃肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51。外显子跳跃导致不含跳跃外显子的成熟肌营养不良蛋白mRNA,因此可导致较短蛋白质产物的表达。外显子51的跳跃优选由本发明的化合物诱导,其中第一AON结合第一外显子剪接增强子(ESE),其中所述第一ESE的核苷酸序列由SEQ ID NO:3表示,并且其中第二AON结合第二外显子剪接增强子(ESE),其中所述第二ESE的核苷酸序列由SEQ ID NO:4表示。
优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
在整个申请中,除非另有说明,否则术语“与……结合”可以用“与……互补”,“靶向”,“与……杂交”,“与……重叠”和/或“靶向”代替。
如本文所定义,DMD前mRNA优选指编码肌营养不良蛋白的DMD基因的前mRNA。当与未受影响的人的野生型DMD前mRNA相比时,突变的DMD前mRNA对应于具有突变的DMD患者的前mRNA,导致功能性肌营养不良蛋白(DMD)的水平降低或不存在。DMD前mRNA也称为肌营养不良蛋白前mRNA。DMD基因也可称为肌营养不良蛋白基因。肌营养不良蛋白和DMD可在整个申请中互换使用。
患者优选意指具有如本文稍后定义的DMD的患者或由于其遗传背景而易患DMD的患者。在DMD患者的情况下,使用的低聚核苷酸将优选校正所述患者的DMD基因中存在的一个突变并产生看起来像BMD蛋白的蛋白:所述蛋白将优选是如本文后面定义的功能性或半功能性肌营养不良蛋白。
如本文所定义,功能性肌营养不良蛋白优选是对应于具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白质的野生型肌营养不良蛋白。如本文所定义,半功能性肌营养不良蛋白优选为BMD样肌营养不良蛋白,其对应于具有位于其N末端部分的作用结合结构域(N末端的前240个氨基酸),富含半胱氨酸的结构域(氨基酸3361至3685)和C末端结构域(C末端的最后325个氨基酸)的蛋白质,这些结构域各自存在于野生型肌营养不良蛋白中,如本领域技术人员已知的。本文所示的氨基酸对应于由SEQ ID NO:1表示的野生型肌营养不良蛋白的氨基酸。换言之,功能性或半功能性肌营养不良蛋白是至少在某种程度上表现出野生型肌营养不良蛋白活性的肌营养不良蛋白。“至少在某种程度上”优选意指野生型功能性肌营养不良蛋白的相应活性的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%。在本文中,功能性肌营养不良蛋白的活性优选与肌动蛋白和肌营养不良蛋白相关糖蛋白复合物(DGC或DAPC)结合(Ehmsen J等人,2002)。
如本领域技术人员已知的,肌营养不良蛋白与肌动蛋白和DGC或DAPC复合物的结合可以通过使用总蛋白提取物进行共免疫沉淀或使用与复合物的不同成员反应的各种抗体对横截面进行免疫荧光分析,从治疗前和/或治疗后疑似肌营养不良的肌肉的对照(非DMD)活检可视化。
患有杜氏肌营养不良症的个体或患者通常在编码肌营养不良蛋白的基因(DMD或肌营养不良蛋白基因)中具有阻止完整蛋白质合成的突变,即提前终止密码子阻止C-末端的合成。在贝克肌营养不良症中,与野生型相比,肌营养不良蛋白基因还包含突变,但该突变通常不导致提前终止密码子,并且通常合成C-末端。因此,合成了功能性或半功能性肌营养不良蛋白,其具有与野生型蛋白至少相同种类的活性,但不必具有相同量的活性。BMD患者的基因组通常编码包含N末端部分(N末端的前240个氨基酸),富含半胱氨酸的结构域(氨基酸3361至3685)和C末端结构域(C端的最后325个氨基酸)的肌营养不良蛋白,但在大多数情况下,其中心棒状结构域比野生型肌营养不良蛋白更短(Monaco等人,1988)。用于治疗DMD的反义低聚核苷酸诱导的外显子跳跃通常旨在通过优选地在中心杆状结构域形状的结构域中跳跃外显子克服前mRNA中的提前终止,以校正开放阅读框并允许合成肌营养不良蛋白的剩余部分,包括C-末端,尽管蛋白质由于较小的杆状结构域而稍微较小。在一个优选的实施方案中,患有DMD并用本文定义的化合物治疗的个体将提供至少在一定程度上表现出野生型肌营养不良蛋白活性的肌营养不良蛋白。更优选地,如果所述个体是杜氏患者或疑似杜氏患者,则功能性或半功能性肌营养不良蛋白是患有BMD的个体的肌营养不良蛋白:通常所述肌营养不良蛋白能够与肌动蛋白和DGC或DAPC两者相互作用,但其中心杆状结构域可能比野生型肌营养不良蛋白更短(Monaco等人,1988)。野生型肌营养不良蛋白的中心杆结构域包含24个血影蛋白样重复。例如,如本文提供的肌营养不良蛋白的中心杆状结构域可包含5至23、10至22或12至18个血影蛋白样重复,只要其可结合肌动蛋白和DGC。
使用本发明的化合物对个体的杜氏肌营养不良症的一种或多种症状的减轻可以通过以下测定中的任一种来评估:至行走丧失的时间的延长,肌肉力量的改善,举重的能力的改善,从地板站起所花费时间的改善,九米行走时间的改善,攀爬四层楼梯所花费时间的改善,腿功能等级的改善,肺功能的改善,心功能的改善,生活质量的改善。这些测定中的每一种都是技术人员已知的。例如,Manzur等人(2008)的出版物给出这些测定中每一个的广泛解释。对于这些测定中的每一种,一旦发现测定中测量的参数的可检测的改善或延长,将优选地意味着使用本发明的化合物已减轻个体中杜氏肌营养不良症的一种或多种症状。可检测的改善或延长优选是统计学上显著的改善或延长,如Hodgetts等人(2006)所述。或者,可以通过测量肌纤维功能、完整性和/或存活的改善来评估杜氏肌营养不良症的一种或多种症状的减轻。在优选的方法中,DMD患者的一种或多种症状得到减轻并且/或者来自DMD患者的一种或多种肌细胞的一种或多种特征得到改善。这些症状或特征可以在细胞、组织水平上或在患者自身上评估。
来自患者的肌细胞的一种或多种特征的减轻可通过对来自患者的肌原细胞或肌细胞进行任何以下测定来评估:肌细胞的钙摄取减少,胶原蛋白合成减少,形态改变,脂质生物合成改变,氧化应激减少和/或肌纤维功能、完整性和/或存活改善。这些参数通常使用对肌肉活检的横截面进行免疫荧光和/或组织化学分析来评估。
肌纤维功能、完整性和/或存活的改善可以使用以下测定中的至少一种来评估:血液中肌酸激酶的可检测到的减少,疑似肌营养不良的肌肉的活检横截面中肌纤维坏死的可检测到的减少,和/或疑似肌营养不良的肌肉的活检横截面中肌纤维直径均匀性的可检测到的增加。这些测定中的每一种都是技术人员已知的。
肌酸激酶可在血液中检测,如Hodgetts等人(2006)所述。肌酸激酶的可检测到的减少可以指与治疗前相同DMD患者中肌酸激酶浓度相比减少5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或更多。
肌纤维坏死的可检测到的减少优选在肌活检中评估,更优选如Hodgetts等人(2006)所述,使用活检横截面。坏死的可检测到的减少可以是面积减少5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%,70%、80%、90%或更多,其中已经使用活检横截面识别坏死。通过与治疗前在相同DMD患者中评估的坏死相比来测量减少。
肌纤维直径均匀性的可检测到的增加优选在肌活检横截面中,更优选如Hodgetts等人(2006)所述来评估。通过与治疗前相同DMD患者中肌纤维直径的均匀性比较来测量增加。
优选地,本发明的化合物为所述个体提供功能性或半功能性肌营养不良蛋白,并且能够至少部分减少所述个体中异常肌营养不良蛋白的产生。
在本发明的上下文中,向个体提供功能性或半功能性肌营养不良蛋白意指如本文先前所定义的功能性或半功能性肌营养不良蛋白的产生增加。增加功能性或半功能性肌营养不良蛋白mRNA或功能性或半功能性肌营养不良蛋白的产生优选意指与功能性或半功能性mRNA或功能性或半功能性肌营养不良蛋白的初始量相比至少5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、120%、140%、160%、180%、200%或更多的可检测到的增加,如通过RT-数字微滴PCR(mRNA)(Verheul等人,2016)或免疫荧光(Beekman等人,2014),蛋白质印迹或毛细管Western免疫测定(Wes;Beekman等人,2018)分析(蛋白质)所检测到的。在本发明的上下文中,所述初始量是使用本发明的化合物在细胞、器官、组织和/或个体中的肌营养不良蛋白前mRNA中诱导外显子跳跃开始时,功能性或半功能性mRNA或功能性或半功能性肌营养不良蛋白的量。
减少异常肌营养不良蛋白mRNA或异常肌营养不良蛋白的产生优选意指异常肌营养不良蛋白mRNA或异常肌营养不良蛋白的初始量的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%或更少,仍可通过RT-数字微滴PCR(mRNA)或免疫荧光、蛋白质印迹或毛细管Western免疫测定(Wes)分析(蛋白质)进行检测。在本发明的上下文中,所述初始量是使用本发明的化合物在细胞、器官、组织和/或个体中的肌营养不良蛋白前mRNA中诱导外显子跳跃开始时,异常肌营养不良蛋白mRNA或异常肌营养不良蛋白的量。异常肌营养不良蛋白mRNA或蛋白在本文中也称为功能较差的(与本文前面定义的野生型功能性肌营养不良蛋白相比)或非功能性肌营养不良蛋白mRNA或蛋白。非功能性肌营养不良蛋白优选是不能结合肌动蛋白和/或DGC蛋白复合物成员的肌营养不良蛋白。非功能性肌营养不良蛋白或肌营养不良蛋白mRNA通常不具有或不编码具有完整蛋白质C-末端的肌营养不良蛋白。功能性或半功能性肌营养不良蛋白mRNA或蛋白质的检测可针对异常肌营养不良蛋白mRNA或蛋白质进行。
一旦向DMD患者提供功能性或半功能性肌营养不良蛋白,则消除DMD的至少部分原因。因此,预期DMD的症状得到至少部分减轻,或者症状恶化的速率降低,导致较慢的衰退。增强的跳跃频率还增加DMD个体的肌肉细胞中产生的功能性或半功能性肌营养不良蛋白的水平。
在本发明的上下文中,本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸可包含低聚核苷酸的功能等同物。低聚核苷酸的功能等同物优选意指如本文所定义的低聚核苷酸(即,存在于本发明化合物中的第一和/或第二反义低聚核苷酸),其中一个或多个核苷酸已经被取代并且其中在至少一定程度上保留所述功能等同物的活性。优选地,包含低聚核苷酸的功能等同物的所述低聚核苷酸的活性是提供功能性或半功能性肌营养不良蛋白。因此,优选通过定量功能性或半功能性肌营养不良蛋白的量来评价包含低聚核苷酸的功能等同物的所述低聚核苷酸的所述活性。功能性或半功能性肌营养不良蛋白在本文中优选定义为能够结合肌动蛋白和DGC(或DAPC)蛋白复合物成员的肌营养不良蛋白。优选通过RT-数字微滴PCR和测序(在RNA水平上;用于检测特异性外显子跳跃(DMD)),或通过免疫荧光,蛋白质印迹或毛细管Western免疫测定(Wes)分析(在蛋白质水平上:用于检测蛋白质恢复)来对低聚核苷酸的所述功能等同物的所述活性进行评估。优选在至少一定程度上保留所述活性,此时所述活性代表功能性等同物所衍生的所述低聚核苷酸的相应活性的至少50%、或至少60%、或至少70%或至少80%或至少90%或至少95%或更多。在整个申请中,当使用词语“低聚核苷酸”时,它可以被如本文定义的其“功能等同物”代替。
化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰
在本发明的上下文中应理解,化合物的第一和/或第二低聚核苷酸包含如本段落中所述(“化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰”)的任何化学修饰或其任何组合或由其组成,具有至少与其如上述段落“化合物的第一和第二反义低聚核苷酸”中所述的其未修饰对应物一样好的外显子跳跃活性,优选地,所述外显子跳跃活性高于所述未修饰的对应物。因此,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含如本段落中所述(“化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰”)的任何化学修饰或其任何组合或由其组成的本发明化合物具有至少与不具有所述化学修饰或其组合的所述化合物一样好的外显子跳跃活性。优选地,所述外显子跳跃活性高于不具有所述化学修饰或其组合的所述化合物。
在本发明的一个实施方案中,化合物的所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含2'-取代的单体,优选2'-取代的RNA单体。对于本申请中描述的低聚核苷酸,当单体的特征未被定义并且自上下文不明了时,应假定来自RNA单体的相应特征。
在一个优选的实施方案中,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸是单链的。本领域技术人员将理解单链低聚核苷酸然而可能形成内部双链结构。然而,在本发明的上下文中,该低聚核苷酸仍然被命名为单链低聚核苷酸。单链低聚核苷酸与双链siRNA低聚核苷酸相比具有几个优点:(i)预期其合成比两条互补siRNA链更容易;(ii)存在更宽范围的化学修饰,其可能增强细胞中的摄取,更好的(生理)稳定性和降低潜在的一般副作用;(iii)siRNA具有较高的非特异性作用潜力(包括脱靶基因)和夸大的药理学(例如对治疗方案或剂量的有效性和选择性控制的可能性较小),和(iv)siRNA不太可能在细胞核中起作用并且不能针对内含子。
本发明化合物的优选第一和/或第二低聚核苷酸具有小于38个核苷酸的长度。所述第一和/或第二低聚核苷酸可以具有8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36或37个核苷酸。这种低聚核苷酸也可被鉴定为具有8-37个核苷酸的低聚核苷酸。本发明化合物的更优选的第一和/或第二低聚核苷酸具有10-33个核苷酸的长度。本发明化合物的甚至更优选的第一和/或第二低聚核苷酸具有16、17、18、19、20、21或22个核苷酸的长度。本发明化合物的最优选的第一和/或第二低聚核苷酸具有18、19、20、21或22个核苷酸的长度,并且可以被鉴定为具有18-22个核苷酸的低聚核苷酸。
因此,在该方面,本发明提供化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含:
i)至少一个2'-取代的单体和任选的硫代磷酸酯主链连键,和/或
ii)5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶碱基,和/或
iii)至少一个包含双环核酸(BNA)支架修饰的单体。
本发明的化合物优选用作通过剪接调节,例如通过外显子跳跃或外显子包含(两者都是剪接转换的形式)治疗疾病或疾患的药物。优选地,肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51被跳跃。更优选地,人肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51被跳跃。本文中优选的疾病是杜氏肌营养不良症(DMD)。
优选地,所述单体是RNA单体,或衍生自RNA单体。因此,在优选的化合物中,所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含:
i)至少一个2'-取代的单体,优选RNA单体或2’-O-取代的RNA单体和任选的硫代磷酸酯主链连键,和/或
ii)5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶碱基,和/或
iii)至少一个包含双环核酸(BNA)支架修饰的单体。
上述((i))包括低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸),其包含至少一个2'-取代的单体,优选2'-取代的RNA单体,并且没有硫代磷酸酯主链连键。这样的低聚核苷酸可以具有仅包含磷酸二酯连键的主链。类似地包括低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸),其包含至少一个2'-取代的单体,优选2'-取代的RNA单体,和一个或多个硫代磷酸酯主链连键。还包括低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸),其除了2'-取代的RNA单体外不包含其它单体,并且仅包含为硫代磷酸酯主链连键的主链连键。类似地包括低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸),其除了2'-取代的RNA单体外不包含其它单体,并且仅包含为磷酸二酯主链连键的主链连键。
因此,在更优选的化合物中,所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含:
i)仅2'-取代的单体,优选RNA单体或2’-O-取代的RNA单体,通过硫代磷酸酯主链连键和/或通过磷酸二酯连键来连接,和/或
ii)5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶碱基,和/或
iii)至少一个包含双环核酸(BNA)支架修饰的单体。
如本领域技术人员已知的,低聚核苷酸如RNA低聚核苷酸通常由重复单体组成。这种单体最通常是核苷酸或核苷酸类似物。RNA中最常见的天然存在的核苷酸是腺苷一磷酸、胞苷一磷酸、鸟苷一磷酸、胸苷一磷酸和尿苷一磷酸。它们由戊糖核糖,经由磷酸酯键连接的5'-连接的磷酸酯基团和1'-连接的碱基组成。糖连接碱基和磷酸,因此通常称为核苷酸的支架。因此,戊糖中的修饰通常称为支架修饰。为了进行严格的修饰,原始的戊糖可以全部被类似地连接碱基和磷酸的另一部分取代。因此,应理解尽管戊糖常常是支架,但支架不一定是戊糖。
有时称为核碱基的碱基通常是腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或尿嘧啶或其衍生物。胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶是嘧啶碱基,通常通过它们的3'-氮与支架连接。腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤碱基,通常通过它们的9'-氮与支架连接。
核苷酸通常通过其5'-磷酸部分与相邻核苷酸单体的3'-羟基部分缩合而与相邻核苷酸连接。类似地,其3'-羟基部分通常与相邻核苷酸单体的5'-磷酸连接。这形成磷酸二酯键。磷酸二酯和支架形成交替共聚物。碱基接枝到该共聚物,即支架部分。由于这种特性,因此由低聚核苷酸的连接单体形成的交替共聚物通常称为低聚核苷酸的主链。因为磷酸二酯键将相邻单体连接在一起,所以它们通常被称为主链连键。应当理解,当修饰磷酸基团以使其代替为类似部分如硫代磷酸酯时,这样的部分仍然称为单体的主链连键。这被称为主链连键修饰。一般而言,低聚核苷酸的主链因此包括交替的支架和主链连键。
优选地,本发明化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸包含2'-取代的硫代磷酸酯单体或由其组成,优选2'-取代的硫代磷酸酯RNA单体,2'-取代的磷酸酯RNA单体或2'-取代的混合磷酸酯/硫代磷酸酯RNA单体。这种低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯或磷酸酯主链连键或其混合物而连接的2'-取代的RNA单体,或由2'-取代的硫代磷酸酯RNA,2'-取代的磷酸酯RNA或其混合物组成。更优选地,这种低聚核苷酸由2'-取代的硫代磷酸酯RNA单体,2'-取代的磷酸酯RNA单体或其混合物组成。2'-取代的RNA优选是2'-F,2’-O-甲基或2’-O-(2-甲氧基乙基)。2’-O-(2-甲氧基乙基)部分通常称为2'-MOE。更优选地,2'-取代的RNA单体是2’-O-甲基RNA单体。这些化学物质是本领域技术人员已知的。在该方面的优选实施方案中,提供了本发明的化合物,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所述2'-取代的单体是2'-取代的RNA单体、2'-F单体、2'-氨基单体、2’-O-取代的单体、2’-O-甲基单体或2’-O-(2-甲氧基乙基)单体,优选2’-O-甲基单体。优选地,所述2'-取代的单体是2'-取代的RNA单体,如2’-O-甲基RNA单体。
在整个申请中,包含2’-O-甲基单体或2’-O-甲基RNA单体和硫代磷酸酯、磷酸酯或混合的磷酸酯/硫代磷酸酯主链连键的低聚核苷酸可以分别被包含2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA、2’-O-甲基磷酸酯RNA或2’-O-甲基磷酸酯/硫代磷酸酯RNA的低聚核苷酸替代。在整个申请中,由通过硫代磷酸酯、磷酸酯或混合的磷酸酯/硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-甲基RNA单体组成的低聚核苷酸可以被由2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA、2’-O-甲基磷酸酯RNA或2’-O-甲基磷酸酯/硫代磷酸酯RNA组成的低聚核苷酸替代。
此外,本发明化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸优选包含碱基修饰,其增加对靶链的结合亲和力,增加所述低聚核苷酸与其靶标的所得双链体的解链温度,和/或降低免疫刺激作用,和/或增加生物稳定性,和/或改善生物分布和/或组织内分布,和/或细胞摄取和运输。在一个更优选的实施方案中,所述第一和/或第二低聚核苷酸包含5-甲基嘧啶。5-甲基嘧啶选自5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶和/或胸腺嘧啶,其中胸腺嘧啶与5-甲基尿嘧啶相同。'胸腺嘧啶'和'5-甲基尿嘧啶'在整个文档中可以互换。表述“低聚核苷酸包含5-甲基嘧啶”是指所述低聚核苷酸的至少一个胞嘧啶核碱基已经通过用甲基取代嘧啶环的5-位上的氢而被修饰,即5-取代的胞嘧啶,和/或所述低聚核苷酸的至少一个尿嘧啶核碱基已经通过用甲基取代嘧啶环的5-位上的质子而被修饰(即5-甲基尿嘧啶)。在本发明的上下文中,表述“在嘧啶环的5位用甲基取代氢”可被表述“用5-甲基嘧啶取代嘧啶”替代,其中嘧啶仅指尿嘧啶,仅指胞嘧啶或两者。如果所述低聚核苷酸包含1、2、3、4、5、6、7、8、9个或更多个胞嘧啶和/或尿嘧啶,则至少1、2、3、4、5、6、7、8、9个或更多个胞嘧啶和/或尿嘧啶分别以这种方式被修饰。不用说,本发明因此只能应用于在其序列中分别包含至少一个胞嘧啶或尿嘧啶的低聚核苷酸。
优选地,本发明化合物的所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含5-甲基胞嘧啶碱基或5-甲基尿嘧啶碱基中的至少一个。在本发明的一个优选实施方案中,提供了所述化合物的所述第一和/或第二反义低聚核苷酸,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶碱基并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶碱基。这涉及包含5-甲基胞嘧啶但无未取代的胞嘧啶或尿嘧啶的低聚核苷酸,包含5-甲基尿嘧啶但无未取代的胞嘧啶或尿嘧啶的低聚核苷酸,以及包含5-甲基胞嘧啶和5-甲基尿嘧啶但无未取代的胞嘧啶或尿嘧啶的低聚核苷酸。其还涉及包含5-甲基胞嘧啶但无未取代的胞嘧啶但包含未取代的尿嘧啶的低聚核苷酸,或者涉及包含5-甲基尿嘧啶但无未取代的尿嘧啶但包含未取代的胞嘧啶的低聚核苷酸。在本发明的一个更优选的实施方案中,提供了所述第一和/或第二反义低聚核苷酸,其中所有胞嘧啶碱基都是5-甲基胞嘧啶。
当本发明化合物的所述第一低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:14至197中任一个表示的序列或如本文先前所定义的其片段或由其组成的核苷酸序列表示时,优选地,所述第一低聚核苷酸中包含至少一个5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶,更优选地,所有胞嘧啶碱基为5-甲基胞嘧啶和/或所有尿嘧啶碱基为5-甲基尿嘧啶。因此,本发明化合物的所述第一低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个表示的序列或如本文先前所定义的其片段或由其组成,其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:399至581中任一个所表示,或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:774至957中任一个所表示,或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:1156至1338中任一个所表示。
当本发明化合物的所述第二低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:198至398中任一个表示的序列或如本文先前所定义的其片段或由其组成的核苷酸序列表示时,优选地,所述第二低聚核苷酸中包含至少一个5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶,更优选地,所有胞嘧啶碱基为5-甲基胞嘧啶和/或所有尿嘧啶碱基为5-甲基尿嘧啶。因此,本发明化合物的所述第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:198至398中任一个表示的序列或如本文先前所定义的其片段或由其组成,其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:582至773中任一个所表示,或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:958至1155中任一个所表示,或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:1339至1528中任一个所表示。
在一个更优选的实施方案中,本发明化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51,并且包含第一反义低聚核苷酸和第二反义低聚核苷酸或由其组成,所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:399、400、401、402或403,更优选SEQ ID NO:399、400、401或402,甚至更优选SEQ ID NO:399或400,最优选SEQ ID NO:399或由其组成的核苷酸序列表示,所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:582、583、584或585,更优选SEQID NO:582或583,甚至更优选SEQ ID NO:582或由其组成的核苷酸序列表示,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)彼此连接,优选所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)。
所述SEQ ID NO:399由序列GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*表示,所述SEQ ID NO:400由序列GUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*表示,所述SEQ ID NO:401由序列AGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*表示,所述SEQ ID NO:402由序列C*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGA表示,所述SEQ ID NO:403由序列UAAGUUC*UGUC*C*AAG表示,所述SEQ ID NO:582由序列UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U表示,所述SEQ ID NO:583由序列UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG表示,所述SEQ ID NO:584由序列UC*AAGGAAGAUGGC*AU表示,所述SEQ ID NO:585由序列GAAGAUGGC*AUUUC*U表示,其中C*是5-甲基胞嘧啶。
在整个本申请中,除非另有说明,否则C*是指5-甲基胞嘧啶碱基。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。因此,本发明的优选化合物可以由以下表示:
i)SEQ ID NO:16215(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*n UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16216(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
ii)SEQ ID NO:16217(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16218(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
iii)SEQ ID NO:16219(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16220(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
iv)SEQ ID NO:16221(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16222(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
v)SEQ ID NO:16223(GUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16224(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
vi)SEQ ID NO:16225(GUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16226(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
vii)SEQ ID NO:16227(GUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16228(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
viii)SEQ ID NO:16229(GUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16230(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
ix)SEQ ID NO:16231(AGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16232(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnAGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
x)SEQ ID NO:16233(AGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16234(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnAGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xi)SEQ ID NO:16235(AGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16236(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnAGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xii)SEQ ID NO:16237(AGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*nUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16238(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnAGUC*GGUAAGUUC*UGUC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xiii)SEQ ID NO:16239(C*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGAnUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16240(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnC*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xiv)SEQ ID NO:16241(C*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGAnUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16242(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UnC*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xv)SEQ ID NO:16243(C*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGAnUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16244(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnC*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xvi)SEQ ID NO:16245(C*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGAnUC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAG)或SEQ ID NO:16246(UC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*UAGnC*UGUC*C*AAGC*C*C*GGUUGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xvii)SEQ ID NO:16247(UAAGUUC*UGUC*C*AAGnUC*AAGGAAGAUGGC*AU)或SEQ IDNO:16248(UC*AAGGAAGAUGGC*AUnUAAGUUC*UGUC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xviii)SEQ ID NO:16249(UAAGUUC*UGUC*C*AAGnUC*AAGGAAGAUGGC*AU)或SEQ IDNO:16250(UC*AAGGAAGAUGGC*AUnUAAGUUC*UGUC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xix)SEQ ID NO:16251(UAAGUUC*UGUC*C*AAGnGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16252(GAAGAUGGC*AUUUC*UnUAAGUUC*UGUC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xx)SEQ ID NO:16253(UAAGUUC*UGUC*C*AAGnGAAGAUGGC*AUUUC*U)或SEQ ID NO:16254(GAAGAUGGC*AUUUC*UnUAAGUUC*UGUC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,
其中C*是5-甲基胞嘧啶。
本发明更优选的化合物由SEQ ID NO:16215、16216、16219、16220、16223、16224、16227、16228、16231、16232、16235、16236、16239、16240、16243和16244中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16217、16218、16221、16222、16225、16226、16229、16230、16233、16234、16237、16238、16241、16242、16245和16246中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16231、16232、16235、16236、16239、16240、16243和16244中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16233、16234、16237、16238、16241、16242、16245和16246中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16215、16216、16219、16220、16223、16224、16227和16228中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16217、16218、16221、16222、16225、16226、16229和16230中的任一个(HEG接头)表示。
本发明最优选的化合物由SEQ ID NO:16215或16216(TEG接头)或SEQ ID NO:16217或16218(HEG接头)表示。
因此,在另一个优选的实施方案中,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51,并且包含第一反义低聚核苷酸和第二反义低聚核苷酸或由其组成,所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:774、775、776、777或778,更优选SEQ IDNO:774、775、776或777,甚至更优选SEQ ID NO:774或775,最优选SEQ ID NO:774或由其组成的核苷酸序列表示,所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:958、959、960或961,更优选SEQ ID NO:958或959,甚至更优选SEQ ID NO:958或由其组成的核苷酸序列表示,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)彼此连接,优选所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)。
所述SEQ ID NO:774由序列GGTAAGTTCTGTCCAAGC表示,所述SEQ ID NO:775由序列GTAAGTTCTGTCCAAGCC表示,所述SEQ ID NO:776由序列AGTCGGTAAGTTCTGTCC表示,所述SEQID NO:777由序列CTGTCCAAGCCCGGTTGA表示,所述SEQ ID NO:778由序列TAAGTTCTGTCCAAG表示,所述SEQ ID NO:958由序列TCAAGGAAGATGGCATTTCT表示,所述SEQ ID NO:959由序列TCAAGGAAGATGGCATTTCTAG表示,所述SEQ ID NO:960由序列TCAAGGAAGATGGCAT表示,所述SEQ ID NO:961由序列GAAGATGGCATTTCT表示,其中T是5-甲基尿嘧啶。
在整个本申请中,除非另有说明,否则T和U*均指胸腺嘧啶或5-甲基尿嘧啶碱基。技术人员清楚的是,胸腺嘧啶和5-甲基尿嘧啶碱基是相同的。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。因此,本发明的优选化合物可以由以下表示:
i)SEQ ID NO:16255(GGTAAGTTCTGTCCAAGCn TCAAGGAAGAGGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16256(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnGGTAAGTTCTGTCCAAGC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
ii)SEQ ID NO:16257(GGTAAGTTCTGTCCAAGCnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16258(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnGGTAAGTTCTGTCCAAGC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
iii)SEQ ID NO:16259(GGTAAGTTCTGTCCAAGCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQID NO:16260(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnGGTAAGTTCTGTCCAAGC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
iv)SEQ ID NO:16261(GGTAAGTTCTGTCCAAGCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQ IDNO:16262(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnGGTAAGTTCTGTCCAAGC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
v)SEQ ID NO:16263(GTAAGTTCTGTCCAAGCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16264(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnGTAAGTTCTGTCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
vi)SEQ ID NO:16265(GTAAGTTCTGTCCAAGCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16266(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnGTAAGTTCTGTCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
vii)SEQ ID NO:16267(GTAAGTTCTGTCCAAGCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQID NO:16268(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnGTAAGTTCTGTCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
viii)SEQ ID NO:16269(GTAAGTTCTGTCCAAGCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQID NO:16270(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnGTAAGTTCTGTCCAAGCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
ix)SEQ ID NO:16271(AGTCGGTAAGTTCTGTCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16272(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnAGTCGGTAAGTTCTGTCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
x)SEQ ID NO:16273(AGTCGGTAAGTTCTGTCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16274(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnAGTCGGTAAGTTCTGTCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xi)SEQ ID NO:16275(AGTCGGTAAGTTCTGTCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQ IDNO:16276(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnAGTCGGTAAGTTCTGTCC),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xii)SEQ ID NO:16277(AGTCGGTAAGTTCTGTCCnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQID NO:16278(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnAGTCGGTAAGTTCTGTCC),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xiii)SEQ ID NO:16279(CTGTCCAAGCCCGGTTGAnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16280(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnCTGTCCAAGCCCGGTTGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xiv)SEQ ID NO:16281(CTGTCCAAGCCCGGTTGAnTCAAGGAAGATGGCATTTCT)或SEQ IDNO:16282(TCAAGGAAGATGGCATTTCTnCTGTCCAAGCCCGGTTGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xv)SEQ ID NO:16283(CTGTCCAAGCCCGGTTGAnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQ IDNO:16284(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnCTGTCCAAGCCCGGTTGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xvi)SEQ ID NO:16285(CTGTCCAAGCCCGGTTGAnTCAAGGAAGATGGCATTTCTAG)或SEQID NO:16286(TCAAGGAAGATGGCATTTCTAGnCTGTCCAAGCCCGGTTGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xvii)SEQ ID NO:16287(TAAGTTCTGTCCAAGnTCAAGGAAGATGGCAT)或SEQ ID NO:16288(TCAAGGAAGATGGCATnTAAGTTCTGTCCAAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xviii)SEQ ID NO:16289(TAAGTTCTGTCCAAGnTCAAGGAAGATGGCAT)或SEQ ID NO:16290(TCAAGGAAGATGGCATnTAAGTTCTGTCCAAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xix)SEQ ID NO:16291(TAAGTTCTGTCCAAGnGAAGATGGCATTTCT)或SEQ ID NO:16292(GAAGATGGCATTTCTnTAAGTTCTGTCCAAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xx)SEQ ID NO:16293(TAAGTTCTGTCCAAGnGAAGATGGCATTTCT)或SEQ ID NO:16294(GAAGATGGCATTTCTnTAAGTTCTGTCCAAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头。
其中T是5-甲基尿嘧啶。
本发明更优选的化合物由SEQ ID NO:16255、16256、16259、16260、16263、16264、16267、16268、16271、16272、16275、16276、16279、16280、16283和16284中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16257、16258、16261、16262、16265、16266、16269、16270、16273、16274、16277、16278、16281、16282、16285和16285中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16271、16272、16275、16276、16279、16280、16283和16284中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16273、16274、16277、16278、16281、16282、16285和16285中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16255、16256、16259、16260、16263、16264、16267和16268中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16257、16258、16261、16262、16265、16266、16269和16270中的任一个(HEG接头)表示。
本发明最优选的化合物由SEQ ID NO:16255或16256(TEG接头)或SEQ ID NO:16257或16258(HEG接头)表示。
因此,在另一个优选的实施方案中,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51,并且包含第一反义低聚核苷酸和第二反义低聚核苷酸或由其组成,所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:1156、1157、1158、1159或1160,更优选SEQID NO:1156、1157、1158或1159,甚至更优选SEQ ID NO:1156或1157,最优选SEQ ID NO:1156或由其组成的核苷酸序列表示,所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:1339、1340、1341或1342,更优选SEQ ID NO:1339或1340,甚至更优选SEQ ID NO:1339或由其组成的核苷酸序列表示,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)彼此连接,优选所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)。
所述SEQ ID NO:1156由序列GGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*表示,所述SEQ ID NO:1157由序列GTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*表示,所述SEQ ID NO:1158由序列AGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*表示,所述SEQ ID NO:1159由序列C*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGA表示,所述SEQ IDNO:1160由序列TAAGTTC*TGTC*C*AAG表示,所述SEQ ID NO:1339由序列TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T表示,所述SEQ ID NO:1340由序列TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG表示,所述SEQ IDNO:1341由序列TC*AAGGAAGATGGC*AT表示,所述SEQ ID NO:1342由序列GAAGATGGC*ATTTC*T表示,其中C*是5-甲基胞嘧啶,T是5-甲基尿嘧啶。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。因此,本发明的优选化合物可以由以下表示:
i)SEQ ID NO:16295(GGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*n TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16296(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnGGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
ii)SEQ ID NO:16297(GGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16298(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnGGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
iii)SEQ ID NO:16299(GGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16300(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnGGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
iv)SEQ ID NO:16301(GGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16302(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnGGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
v)SEQ ID NO:16303(GTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16304(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
vi)SEQ ID NO:16305(GTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16306(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
vii)SEQ ID NO:16307(GTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16308(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
viii)SEQ ID NO:16309(GTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16310(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnGTAAGTTC*TGTC*C*AAGC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
ix)SEQ ID NO:16311(AGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16312(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnAGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
x)SEQ ID NO:16313(AGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16314(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnAGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xi)SEQ ID NO:16315(AGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16316(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnAGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xii)SEQ ID NO:16317(AGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*nTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16318(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnAGTC*GGTAAGTTC*TGTC*C*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xiii)SEQ ID NO:16319(C*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGAnTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16320(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnC*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xiv)SEQ ID NO:16321(C*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGAnTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16322(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TnC*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xv)SEQ ID NO:16323(C*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGAnTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16324(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnC*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGA),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xvi)SEQ ID NO:16325(C*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGAnTC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAG)或SEQ ID NO:16326(TC*AAGGAAGATGGC*ATTTC*TAGnC*TGTC*C*AAGC*C*C*GGTTGA),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xvii)SEQ ID NO:16327(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAGGAAGATGGC*AT)或SEQ IDNO:16328(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xviii)SEQ ID NO:16329(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAGGAAGATGGC*AT)或SEQ IDNO:16330(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
xix)SEQ ID NO:16331(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16332(GAAGATGGC*ATTTC*TnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
xx)SEQ ID NO:16333(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16334(GAAGATGGC*ATTTC*TnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,
其中C*是5-甲基胞嘧啶,T是5-甲基尿嘧啶。
本发明更优选的化合物由SEQ ID NO:16295、16296、16299、16300、16303、16304、16307、16308、16311、16312、16315、16316、16319、16320、16323和16324中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16297、16298、16301、16302、16305、16306、16309、16310、16313、16314、16317、16318、16321、16322、16325和16326中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16311、16312、16315、16316、16319、16320、16323和16324中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16313、16314、16317、16318、16321、16322、16325和16326中的任一个(HEG接头)表示。
本发明甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16295、16296、16299、16300、16303、16304、16307和16308中的任一个(TEG接头)或SEQ ID NO:16297、16298、16301、16302、16305、16306、16309、16310中的任一个(HEG接头)表示。
本发明最优选的化合物由SEQ ID NO:16295或16296(TEG接头)或SEQ ID NO:16297或16298(HEG接头)表示。
在一个实施方案中,本发明的所述化合物包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成,其中所述第一和/或所述第二反义低聚核苷酸优选包含支架修饰,其增加对靶链的结合亲和力,增加所述第一和/或第二低聚核苷酸与其靶标的所得双链体的解链温度,和/或降低免疫刺激作用,和/或增加生物稳定性,和/或改善生物分布和/或组织内分布,和/或细胞摄取和运输。本发明包括产生双环核酸(BNA)单体的那些支架修饰。双环支架通常是戊糖衍生的支架,其已被化学改变以在构象上限制该支架,导致上述改善的效果。双环支架的实例是其中第一环如戊糖环与另一环部分形成螺环使得两个环仅共享一个原子的支架,其中第一环如戊糖环与另一环部分稠合使得两个环共享两个相邻原子的支架,以及其中第一环如戊糖环通过在两个非相邻原子处连接至第一环部分的部分形成桥接化合物的支架。这种非相邻原子被称为桥头原子。桥接化合物包含多个环,每个环重叠至少三个原子。具有两个环(其中这些环仅重叠两个原子)的化合物反而是稠合化合物。在一些桥接化合物中,两个桥头原子之间的最小连接被称为桥接部分或桥部分。在其它桥接化合物中,当一个环为特征环如核苷酸的戊糖环时,不构成该特征环的部分被称为桥接部分。因此桥接双环化合物的命名取决于上下文。
Figure BDA0003087360780000571
双环化合物可包含另外的环。双环化合物至少是双环的,并且所述两个环构成螺环,稠合系统或桥接系统或其组合。本发明不包括支架修饰,其中两个独立的环通过非环状接头连接,从而不形成螺环,稠合化合物或桥接化合物。优选的双环化合物是稠合和桥接化合物。在更优选的实施方案中,双环核酸单体(BNA)是桥接核酸单体。如本文所述,“桥接”或“双环”核酸单体均涉及具有修饰支架的核苷酸,其与含非BNA核苷酸的对照低聚核苷酸相比,提高低聚核苷酸针对RNA靶标的解链温度。
在一个优选的实施方案中,提供了本发明的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸中的所述双环核酸(BNA)支架修饰的每次出现产生独立地选自由以下组成的群组的单体:构象受限的核苷酸(CRN)单体,锁定核酸(LNA)单体、xylo-LNA单体、α-LNA单体、α-L-LNA单体、β-D-LNA单体、2'-氨基-LNA单体、2'-(烷基氨基)-LNA单体、2'-(酰基氨基)-LNA单体、2’-N-取代的-2'-氨基-LNA单体、2'-硫代-LNA单体、(2'-O,4'-C)受限乙基(cEt)BNA单体、(2'-O,4'-C)受限甲氧基乙基(cMOE)BNA单体、2’,4’-BNANC(N-H)单体、2’,4’-BNANC(N-Me)单体、2’,4’-BNANC(N-Bn)单体、乙烯-桥接核酸(ENA)单体、碳代LNA(cLNA)单体、3,4-二氢-2H-吡喃核酸(DpNA)单体、2'-C-桥接双环核苷酸(CBBN)单体、杂环-桥接BNA单体、酰胺桥接BNA单体、脲桥接BNA单体、磺酰胺桥接BNA单体、双环碳环核苷酸单体、TriNA单体、α-L-TriNA单体、双环DNA(bcDNA)单体、F-bcDNA单体、三环DNA(tcDNA)单体、F-tcDNA单体、氧杂环丁烷核苷酸单体、衍生自2'-氨基-LNA的锁定PMO单体及其衍生物。本发明还包括在所述低聚核苷酸中引入多于一种不同的支架BNA修饰。更优选地,所述BNA支架修饰的每次出现产生独立地选自由以下组成的群组的单体:构象受限的核苷酸(CRN)单体、锁定核酸(LNA)单体、xylo-LNA单体、α-L-LNA单体、β-D-LNA单体、2'-氨基-LNA单体、2'-(烷基氨基)-LNA单体、2'-(酰氨基)-LNA单体、2’-N-取代的-2'-氨基-LNA单体、(2'-O,4'-C)受限的乙基(cEt)LNA单体、(2'-O,4'-C)受限的甲氧基乙基(cMOE)BNA单体、2’,4’-BNANC(N-H)单体、2’,4’-BNANC(N-Me)单体、乙烯桥接核酸(ENA)单体、2'-C-桥接双环核苷酸(CBBN)单体及其衍生物。甚至更优选地,所述BNA支架修饰的每次出现导致锁定核酸(LNA)单体。
包含这些BNA支架修饰的单体的结构实例如下所示,其中B是如本文先前所定义的碱基,X是变量,X2是羟基部分或如本文先前所定义的另一个2'-取代,并且L是如本文先前所描述的主链连键。在文献中,这种修饰的命名通常是任意的并且不遵循统一的惯例-在本申请中,以下提供的名称打算指以下提供的结构。为了比较,首先显示了常规RNA单体的环状支架。在以下所示的结构中,单体通常被描绘为3'-末端单体。当未指明手性时,各对映异构体单独提及。由于在本发明化合物的所述第一和/或第二反义低聚核苷酸中发生BNA支架修饰而产生的单体不限于为说明目的而提供的这类单体。包含在环状部分中的杂原子可以被其它杂原子取代。
Figure BDA0003087360780000591
Figure BDA0003087360780000601
以下是上述BNA支架修饰的参考文献的非详尽综述:cEt(2’-O,4’-C受限的乙基)LNA(doi:10.1021/ja710342q)、cMOE(2’-O,4’-C受限的甲氧基乙基)LNA(Seth等人,J.Org.Chem.2010,75,1569–1581)、2’,4’-BNANC(N-H)、2’,4’-BNANC(N-Me)、乙烯桥接核酸(ENA)(doi:10.1093/nass/1.1.241)、碳代LNA(cLNA)(doi:10.1021/jo100170g)、DpNA(Osawa等人,J.Org.Chem.,2015,80(21),第10474–10481页)、2’-C-桥接双环核苷酸(CBBN,如在例如WO 2014/145356(MiRagen Therapeutics)中)、杂环桥接LNA(如在例如WO 2014/126229(Mitsuoka Y等人)中)、酰胺桥接LNA(如在例如Yamamoto等人Org.Biomol.Chem.2015,13,3757中)、脲桥接LNA(如在例如Nishida等人Chem.Commun.2010,46,5283中)、磺酰胺桥接LNA(如在例如WO 2014/112463(Obika S等人)中)、双环碳环核苷(如在例如WO 2015/142910(Ionis Pharmaceuticals)中)、TriNA(Hanessian等人,J.Org.Chem.,2013,78(18),第9064–9075页)、α-L-TriNA、双环DNA(bcDNA)(Bolli等人,Chem Biol.1996年3月;3(3):197-206)、F-bcDNA(DOI:10.1021/jo402690j)、三环DNA(tcDNA)(Murray等人,Nucl.Acids Res.,2012,第40卷,第136135–6143号)、F-tcDNA(doi:10.1021/acs.joc.5b00184)、氧杂环丁烷核苷酸单体(NucleicAcids Res.2004,32,5791–5799)。对于以上未提及的那些BNA支架修饰,参考WO 2011/097641(ISIS/Ionis Pharmaceuticals)和WO 2016/017422(Osaka University),其全文以引用方式并入。
优选地,本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸包含RNA单体,因为RNA/RNA双链体是非常稳定的。优选的是,RNA低聚核苷酸包含为RNA提供额外性质的修饰,例如对核酸内切酶、核酸外切酶和RNaseH的抗性,额外的杂交强度,增加的稳定性(例如在体液中),增加的或降低的灵活性,增加的活性,降低的毒性,增加的细胞内转运,增加的细胞摄取,组织特异性等。此外,与所述低聚核苷酸复合的mRNA优选对RNaseH切割不敏感。上面已经鉴定了优选的修饰。
因此,本发明的化合物包含第一和第二反义低聚核苷酸或或由其组成,其中所述第一和/或所述第二反义低聚核苷酸包含2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA单体或由2’-O-甲基硫代磷酸酯RNA组成,优选地所述第一和/或第二AON还包含BNA,任选地存在5-甲基嘧啶碱基(即5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶)。最优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸由通过硫代磷酸酯或磷酸酯主链连键的2’-O-甲基RNA单体组成,并且其所有胞嘧啶和/或其所有尿嘧啶独立地分别被5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶取代,并且至少一个2’-O-甲基支架被BNA替代,优选1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体被BNA替代,更优选1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体被桥接核酸支架修饰替代,甚至更优选1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体被LNA替代。优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
在本发明该方面的优选实施方案中(即化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰),提供了本发明的化合物,其中所述化合物的第一和/或第二低聚核苷酸包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体或由其组成,所述单体包含双环核酸(BNA)支架修饰,优选桥接核酸支架修饰,更优选LNA修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面所述的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。
在这些实施方案中,优选的是,至少一个BNA支架修饰包含在本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的末端单体中,优选包含在5'-末端单体中。最优选的是,两个末端单体都包含BNA支架。因此,该方面的一个更优选实施方案提供了本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸,其中至少一个双环核酸(BNA)支架修饰包含在所述第一和/或第二低聚核苷酸的末端单体中,优选包含在所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体中,更优选包含在所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个末端单体中。其它优选的实施方案要求末端单体及其相邻单体各自包含BNA支架。在这种情况下,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的前两个单体和/或后两个单体各自包含BNA支架。这可以以任何方式组合,使得例如第一和最后两个单体,或前两个和最后一个单体都包含BNA支架。当本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸包含含有BNA支架的末端单体时,具有BNA支架的其它单体优选在另一末端,或与具有BNA支架的末端单体相邻。
本发明该方面的优选实施方案(即化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰)提供了本发明的化合物,其中所述化合物的第一和/或第二低聚核苷酸包含选自由以下组成的组的BNA修饰或由其组成:
-在5'末端对单体进行单个BNA支架修饰,
-在3'末端对单体进行单个BNA支架修饰,
-两个BNA支架修饰,其中一个位于5'末端的单体中,另一个位于3'末端的单体中,
-两个BNA支架修饰,一个在最接近5'末端的两个单体中的每一个中,
-两个BNA支架修饰,一个在最接近3'末端的两个单体中的每一个中,
-四个BNA支架修饰,一个在最接近5'末端的两个单体中的每一个中,一个在最接近3'末端的两个单体中的每一个中;
任选地,存在1、2、3、4或5个另外的BNA支架修饰,并且优选地,其中化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文之前所述的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:1529至1712中任一个,优选SEQ ID NO:1529、1530、1531、1532或1533,更优选SEQ ID NO:1529、1530、1531或1532,甚至更优选SEQ ID NO:1529或1530,最优选SEQ ID NO:1529(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:1713至1913中任一个,优选SEQ ID NO:1713、1714、1715或1716,更优选SEQ ID NO:1713或1714,甚至更优选SEQ IDNO:1713(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:3839至4021中任一个所表示,优选SEQ ID NO:3839、3840、3841、3842或3843,更优选SEQ ID NO:3839、3840、3841或3842,甚至更优选SEQ ID NO:3839或3840,最优选SEQ ID NO:3839(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:4022至4213中任一个,优选SEQ ID NO:4022、4023、4024或4025,更优选SEQ ID NO:4022或4023,甚至更优选SEQ ID NO:4022(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:6089至6272中任一个所表示,优选SEQ ID NO:6089、6090、6091、6092或6093,更优选SEQ ID NO:6089、6090、6091或6092,甚至更优选SEQ ID NO:6089或6090,最优选SEQ ID NO:6089(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:6273至6470中任一个,优选SEQ ID NO:6273、6274、6275或6276,更优选SEQ ID NO:6273或6274,甚至更优选SEQ ID NO:6273(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:8381至8563中任一个所表示,优选SEQ ID NO:8381、8382、8383、8384或8385,更优选SEQ ID NO:8381、8382、8383或8384,甚至更优选SEQ ID NO:8381或8382,最优选SEQ IDNO:8381(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:8564至8753中任一个,优选SEQ ID NO:8564、8565、8566或8567,更优选SEQ ID NO:8564或8565,甚至更优选SEQ ID NO:8564(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:1914至2097中任一个,优选SEQ ID NO:1914、1915、1916、1917或1918,更优选SEQ ID NO:1914、1915、1916或1917,甚至更优选SEQ ID NO:1914或1915,最优选SEQ ID NO:1914(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:2098至2298中任一个,优选SEQ IDNO:2098、2099、2100或2101,更优选SEQ ID NO:2098或2099,甚至更优选SEQ ID NO:2098(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:4214至4396中任一个所表示,优选SEQ ID NO:4214、4215、4216、4217或4218,更优选SEQ ID NO:4214、4215、4216或4217,甚至更优选SEQ ID NO:4214或4215,最优选SEQ ID NO:4214(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:4397至4588中任一个,优选SEQ ID NO:4397、4398、4399或4400,更优选SEQ ID NO:4397或4398,甚至更优选SEQ ID NO:4397(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:6471至6654中任一个所表示,优选SEQ ID NO:6471、6472、6473、6474或6475,更优选SEQ ID NO:6471、6472、6473或6474,甚至更优选SEQ ID NO:6471或6472,最优选SEQ ID NO:6471(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:6655至6852中任一个,优选SEQ ID NO:6655、6656、6657或6658,更优选SEQ ID NO:6655或6656,甚至更优选SEQ ID NO:6655(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:8754至8936中任一个所表示,优选SEQ ID NO:8754、8755、8756、8757或8758,更优选SEQ ID NO:8754、8755、8756或8757,甚至更优选SEQ ID NO:8754或8755,最优选SEQ IDNO:8754(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:8937至9126中任一个,优选SEQ ID NO:8937、8938、8939或8940,更优选SEQ ID NO:8937或8938,甚至更优选SEQ ID NO:8937(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体和3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体和3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:2299至2482中任一个,优选SEQID NO:2299、2300、2301、2302或2303,更优选SEQ ID NO:2299、2300、2301或2302,甚至更优选SEQ ID NO:2299或2300,最优选SEQ ID NO:2299(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:2483至2683中任一个,优选SEQ ID NO:2483、2484、2485或2486,更优选SEQ ID NO:2483或2484,甚至更优选SEQ ID NO:2483(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:4589至4771中任一个所表示,优选SEQ ID NO:4589、4590、4591、4592或4593,更优选SEQ ID NO:4589、4590、4591或4592,甚至更优选SEQ ID NO:4589或4590,最优选SEQ ID NO:4589(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:4772至4963中任一个,优选SEQ ID NO:4772、4773、4774或4775,更优选SEQ ID NO:4772或4773,甚至更优选SEQ ID NO:4772(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:6853至7036中任一个所表示,优选SEQ ID NO:6853、6854、6855、6856或6857,更优选SEQ ID NO:6853、6854、6855或6856,甚至更优选SEQ ID NO:6853或6854,最优选SEQ ID NO:6853(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:7037至7234中任一个,优选SEQ ID NO:7037、7038、7039或7040,更优选SEQ ID NO:7037或7038,甚至更优选SEQ ID NO:7037(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:9127至9309中任一个所表示,优选SEQ ID NO:9127、9128、9129、9130或9131,更优选SEQ ID NO:9127、9128、9129或9130,甚至更优选SEQ ID NO:9127或9128,最优选SEQ IDNO:9127(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:9310至9499中任一个,优选SEQ ID NO:9310、9311、9312或9313,更优选SEQ ID NO:9310或9311,甚至更优选SEQ ID NO:9310(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5’-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至198中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:2684至2867中任一个,优选SEQ ID NO:2684、2685、2686、2687或2688,更优选SEQ ID NO:2684、2685、2686或2687,甚至更优选SEQ ID NO:2684或2685,最优选SEQ ID NO:2684(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:2868至3068中任一个,优选SEQ ID NO:2868、2869、2870或2871,更优选SEQ ID NO:2868或2869,甚至更优选SEQ IDNO:2868(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:4964至5146中任一个所表示,优选SEQ ID NO:4964、4965、4966、4967或4968,更优选SEQ ID NO:4964、4965、4966或4967,甚至更优选SEQ ID NO:4964或4965,最优选SEQ ID NO:4964(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:5147至5338中任一个,优选SEQ ID NO:5147、5148、5149或5150,更优选SEQ ID NO:5147或5148,甚至更优选SEQ ID NO:5147(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:7235至7418中任一个所表示,优选SEQ ID NO:7235、7236、7237、7238或7239,更优选SEQ ID NO:7235、7236、7237或7238,甚至更优选SEQ ID NO:7235或7236,最优选SEQ ID NO:7235(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:7419至7616中任一个,优选SEQ ID NO:7419、7420、7421或7422,更优选SEQ ID NO:7419或7420,甚至更优选SEQ ID NO:7419(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:9500至9682中任一个所表示,优选SEQ ID NO:9500、9501、9502、9503或9504,更优选SEQ ID NO:9500、9501、9502或9503,甚至更优选SEQ ID NO:9500或9501,最优选SEQ IDNO:9500(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:9683至9872中任一个,优选SEQ ID NO:9683、9684、9685或9686,更优选SEQ ID NO:9683或9684,甚至更优选SEQ ID NO:9683(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最3’-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:3069至3252中任一个,优选SEQ ID NO:3069、3070、3071、3072或3073,更优选SEQ ID NO:3069、3070、3071或3072,甚至更优选SEQ ID NO:3069或3070,最优选SEQ ID NO:3069(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:3253至3453中任一个,优选SEQ ID NO:3253、3254、3255或3256,更优选SEQ ID NO:3253或3254,甚至更优选SEQ IDNO:3253(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:5339至5521中任一个所表示,优选SEQ ID NO:5339、5340、5341、5342或5343,更优选SEQ ID NO:5339、5340、5341或5342,甚至更优选SEQ ID NO:5339或5340,最优选SEQ ID NO:5339(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:5522至5713中任一个,优选SEQ ID NO:5522、5523、5524或5525,更优选SEQ ID NO:5522或5523,甚至更优选SEQ ID NO:5522(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:7617至7800中任一个所表示,优选SEQ ID NO:7617、7618、7619、7620或7621,更优选SEQ ID NO:7617、7618、7619或7620,甚至更优选SEQ ID NO:7617或7618,最优选SEQ ID NO:7617(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:7801至7998中任一个,优选SEQ ID NO:7801、7802、7803或7804,更优选SEQ ID NO:7801或7802,甚至更优选SEQ ID NO:7801(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:9873至10055中任一个所表示,优选SEQ ID NO:9873、9874、9875、9876或9877,更优选SEQ ID NO:9873、9874、9875或9876,甚至更优选SEQ ID NO:9873或9874,最优选SEQ IDNO:9873(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:10056至10245中任一个,优选SEQ ID NO:10056、10057、10058或10059,更优选SEQ ID NO:10056或10057,甚至更优选SEQ ID NO:10056(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'-末端单体和两个最3'-末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'-末端单体和两个最3’-末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。因此,化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)或如本文先前所定义的其片段表示的序列或由其组成,由SEQ ID NO:3454至3637中任一个,优选SEQ ID NO:3454、3455、3456、3457或3458,更优选SEQ ID NO:3454、3455、3456或3457,甚至更优选SEQ ID NO:3454或3455,最优选SEQ ID NO:3454(第一低聚核苷酸);或SEQ ID NO:3638至3838中任一个,优选SEQ ID NO:3638、3639、3640或3641,更优选SEQ ID NO:3638或3639,甚至更优选SEQ ID NO:3638(第二低聚核苷酸)表示。更优选的变体是其中:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:5714至5896中任一个所表示,优选SEQ ID NO:5714、5715、5716、5717或5718,更优选SEQ ID NO:5714、5715、5716或5717,甚至更优选SEQ ID NO:5714或5715,最优选SEQ ID NO:5714(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:5897至6088中任一个,优选SEQ ID NO:5897、5898、5899或5900,更优选SEQ ID NO:5897或5898,甚至更优选SEQ ID NO:5897(第二低聚核苷酸),或其中
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:7999至8182中任一个所表示,优选SEQ ID NO:7999、7800、7801、7802或7803,更优选SEQ ID NO:7999、7800、7801或7802,甚至更优选SEQ ID NO:7999或7800,最优选SEQ ID NO:7999(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:8183至8380中任一个,优选SEQ ID NO:8183、8184、8185或8186,更优选SEQ ID NO:8183或8184,甚至更优选SEQ ID NO:8183(第二低聚核苷酸),或其中
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:10246至10428中任一个所表示,优选SEQ ID NO:10246、10247、10248、10249或10250,更优选SEQ ID NO:10246、10247、10248或10249,甚至更优选SEQ ID NO:10246或10247,最优选SEQ ID NO:10246(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:10429至10618中任一个,优选SEQ ID NO:10429、10430、10431或10432,更优选SEQ ID NO:10429或10430,甚至更优选SEQ ID NO:10429(第二低聚核苷酸)。
在整个申请中,每当SEQ ID NO涉及T或U并且所述单体包含BNA支架修饰时,所述单体可以任选地分别被U或T代替。
在整个本申请中,除非另有明确说明,否则BNA支架修饰可以总是包含在低聚核苷酸(即本发明化合物中存在的第一和/或第二反义低聚核苷酸)中。然而,为了清晰起见,这并不总是明确指出的。这意指每当低聚核苷酸(即存在于本发明化合物中的第一和/或第二反义低聚核苷酸)被认为仅包含特定种类的单体或由其组成时,这不排除在提及BNA支架修饰存在的情况下BNA支架修饰的存在。例如,仅由2’-O-甲基RNA单体组成的低聚核苷酸仍然可以包含具有BNA支架修饰的单体。这从上下文中是显而易见的(例如,当AON被认为仅由一种单体组成,但仍还包含BNA支架修饰时)。
本发明的低聚核苷酸,即化合物的第一和/或第二低聚核苷酸,优选包含5-甲基胞嘧啶碱基或5-甲基尿嘧啶碱基中的至少一个,优选所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶碱基并且/或者所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶碱基,并且所述低聚核苷酸优选包含至少一个2’-O-甲基硫代磷酸酯单体,更优选仅包含如本文前面定义的2’-O-甲基硫代磷酸酯单体。
本发明化合物的第一低聚核苷酸和第二低聚核苷酸各自包含末端和非末端单体。在本申请的上下文中,所述第一和/或第二低聚核苷酸的末端单体被定义为选自由所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体和3'-末端单体组成的群组的单体,如本申请前面所述。以直接的方式,所述第一和/或第二低聚核苷酸的非末端单体被定义为包含在所述第一和/或第二低聚核苷酸中的未定义为末端单体的单体。在本发明的上下文中,除非另有说明,否则术语“末端单体”是指本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸的末端单体,而不是作为整体的化合物的末端单体。
本领域技术人员清楚,本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸的末端和非末端单体均可包含BNA支架修饰。
在优选的实施方案中,提供了本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体,优选1、2、3、4或5个单体或由其组成,其包含双环核酸(BNA)支架修饰,优选桥接核酸支架修饰,更优选LNA修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶(即胸腺嘧啶)。
在一个甚至更优选的实施方案中,提供了本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸,
其中:
(i)所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体包含BNA支架修饰,或
(ii)所述第一和/或第二低聚核苷酸的3'-末端单体包含BNA支架修饰,或
(iii)所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'-末端单体和3'-末端单体包含BNA支架修饰,或
(iv)所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'-末端单体包含BNA支架修饰,或
(v)所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最3'-末端单体包含BNA支架修饰,或
(vi)所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'-末端单体和两个最3'-末端单体包含BNA支架修饰;
并且其中所述低聚核苷酸包含含有BNA支架修饰的1、2、3、4或5个另外的非末端单体或由其组成,更优选含有BNA支架修饰的1或2个另外的非末端单体,其中所述另外的非末端单体优选包含腺苷,尿嘧啶和/或胸腺嘧啶碱基;更优选鸟嘌呤,胞嘧啶和/或5-甲基胞嘧啶碱基。优选地,BNA支架修饰优选地是LNA修饰。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,优选地,一个或两个非末端单体包含BNA支架修饰,并且任选地,1、2、3、4或5个另外的单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述低聚核苷酸的一个或两个非末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为如本文前面定义的所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。优选地,所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含腺苷,尿嘧啶和/或胸腺嘧啶碱基。更优选地,所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含鸟嘌呤碱基、胞嘧啶碱基或5-甲基胞嘧啶碱基。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14、15、16或17中任一个,优选SEQ ID NO:14或15,更优选SEQ ID NO:14(第一低聚核苷酸);或SEQ IDNO:198或199中任一个,优选SEQ ID NO:198(第二低聚核苷酸)表示的序列或如本文先前定义的其片段或由其组成,其中所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含鸟嘌呤碱基、胞嘧啶碱基或5-甲基胞嘧啶碱基。因此,本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸的这些优选变体
a)仅包含一个包含BNA支架修饰的单体,其中所述单体是包含鸟嘌呤或胞嘧啶碱基的非末端单体,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸可以由SEQ ID NO 10619至10625(衍生自SEQ ID NO:14)、10626至10632(衍生自SEQ ID NO:15)、10633至10640(衍生自SEQ IDNO:16)或10641至10650(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地10619至10625或10626至10632,更优选地10619至10625(第一低聚核苷酸),或10766至10773(衍生自SEQ IDNO:198)或10774至10781(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地10766至10773(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:10838至10844(衍生自SEQ ID NO:14)、10845至10851(衍生自SEQ ID NO:15)、10852至10859(衍生自SEQ ID NO:16)或10860至10869(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地10838至10844或10845至10851,更优选地10838至10844(第一低聚核苷酸);或10985至10992(衍生自SEQ ID NO:198)或10993至11000(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地10985至10992(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11057至11063(衍生自SEQ ID NO:14),11064至11070(衍生自SEQ ID NO:15),11071至11078(衍生自SEQ ID NO:16)或11079至11088(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11057至11063或11064至11070,更优选地11057至11063(第一低聚核苷酸);或11204至11211(衍生自SEQ ID NO:198)或11212至11219(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11204至11211(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11276至11282(衍生自SEQ ID NO:14),11283至11289(衍生自SEQ ID NO:15),11290至11297(衍生自SEQ ID NO:16)或11298至11307(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11276至11282或11283至11289,更优选地11276至11282(第一低聚核苷酸);或11423至11430(衍生自SEQ IDNO:198)或11431至11438(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11423至11430(第二低聚核苷酸),或
b)仅包含两个包含BNA支架修饰的单体,其中所述单体是包含鸟嘌呤或胞嘧啶碱基的非末端单体,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸可以由SEQ ID NO 10651至10671(衍生自SEQ ID NO:14)、10672至10692(衍生自SEQ ID NO:15)、10693至10720(衍生自SEQ IDNO:16)或10721至10765(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地10651至10671或10672至10692,更优选地10651至10671(第一低聚核苷酸),或10782至10809(衍生自SEQ IDNO:198)或10810至10837(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地10782至10809(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:10870至10890(衍生自SEQ ID NO:14)、10891至10911(衍生自SEQ ID NO:15)、10912至10939(衍生自SEQ ID NO:16)或10940至10984(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地10870至10890或10891至10911,更优选地10870至10890(第一低聚核苷酸);或11001至11028(衍生自SEQ ID NO:198)或11029至11056(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11001至11028(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11089至11109(衍生自SEQ ID NO:14),11110至11130(衍生自SEQ ID NO:15),11131至11158(衍生自SEQ ID NO:16)或11159至11203(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11089至11109或11110至11130,更优选地11089至11109(第一低聚核苷酸);或11220至11247(衍生自SEQ ID NO:198)或11248至11275(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11220至11247(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11308至11328(衍生自SEQ ID NO:14),11329至11349(衍生自SEQ ID NO:15),11350至11377(衍生自SEQ ID NO:16)或11378至11422(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11308至11328或11329至11349,更优选地11308至11328(第一低聚核苷酸);或11439至11466(衍生自SEQ IDNO:198)或11467至11494(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11439至11466(第二低聚核苷酸)。
当本发明化合物的第一低聚核苷酸和/或第二低聚核苷酸包含SEQ ID NO:14至197中任一个(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198至398中任一个(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成时,其中5'末端单体和/或3'末端单体和/或两个最5'-末端单体和/或两个最3'-末端单体包含BNA支架修饰,优选地,一个或两个非末端单体包含BNA支架修饰,任选地,1、2、3、4或5个另外的非末端单体包含BNA支架修饰,更优选地,仅所述第一和/或第二低聚核苷酸的一个或两个非末端单体包含BNA支架修饰,并且优选地,其中所述低聚核苷酸包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成,并且/或者其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为所述第一和/或第二低聚核苷酸中的5-甲基尿嘧啶碱基。优选地,所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含腺苷碱基、尿嘧啶或胸腺嘧啶碱基。更优选地,所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含鸟嘌呤碱基、胞嘧啶碱基或5-甲基胞嘧啶碱基。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的优选变体包含SEQ ID NO:14、15、16或17中任一个,优选SEQ ID NO:14或15,更优选SEQ ID NO:14(第一低聚核苷酸)或SEQ IDNO:198或199中任一个,优选SEQ ID NO:198(第二低聚核苷酸)表示的序列或如本文先前定义的其片段或由其组成,优选地,其中所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含腺苷碱基、尿嘧啶或胸腺嘧啶碱基,更优选地,其中所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含鸟嘌呤碱基、胞嘧啶碱基或5-甲基胞嘧啶碱基。化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸的最优选变体是包含SEQ ID NO:14、15、16或17中任一个,优选SEQ ID NO:14或15,更优选SEQ ID NO:14(第一低聚核苷酸)或SEQ ID NO:198或199中任一个,优选SEQ ID NO:198(第二低聚核苷酸)表示的序列或由其组成的那些低聚核苷酸,其中所述包含BNA支架修饰的非末端单体包含鸟嘌呤碱基、胞嘧啶碱基或5-甲基胞嘧啶碱基。
a)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:11495至11500(衍生自SEQ ID NO:14),11501至11507(衍生自SEQID NO:15),11508至11514(衍生自SEQ ID NO:16)或11515至11524(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地11495至11500或11501至11507,更优选地11495至11500(第一低聚核苷酸);或11627至11633(衍生自SEQ ID NO:198)或11634至11640(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11627至11633(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:11683至11688(衍生自SEQ ID NO:14),11689至11695(衍生自SEQ ID NO:15),11696至11702(衍生自SEQ ID NO:16)或11703至11712(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11683至11688或11689至11695,更优选地11683至11688(第一低聚核苷酸);或11815至11821(衍生自SEQ ID NO:198)或11822至11828(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11815至11821(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11871至11876(衍生自SEQ ID NO:14),11877至11883(衍生自SEQ ID NO:15),11884至11890(衍生自SEQ ID NO:16)或11891至11900(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11871至11876或11877至11883,更优选地11871至11876(第一低聚核苷酸);或12003至12009(衍生自SEQ ID NO:198)或12010至12016(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12003至12009(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12059至12064(衍生自SEQ ID NO:14),12065至12071(衍生自SEQ ID NO:15),12072至12078(衍生自SEQ ID NO:16)或12079至12088(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12059至12064或12065至12071,更优选地12059至12064(第一低聚核苷酸);或12191至12197(衍生自SEQ IDNO:198)或12198至12204(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12191至12197(第二低聚核苷酸);或
b)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:11525至11539(衍生自SEQ ID NO:14),11540至11560(衍生自SEQID NO:15),11561至11581(衍生自SEQ ID NO:16)或11582至11626(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地11525至11539或11540至11560,更优选地11525至11539(第一低聚核苷酸);或11641至11661(衍生自SEQ ID NO:198)或11662至11682(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11641至11661(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:11713至11727(衍生自SEQ ID NO:14),11728至11748(衍生自SEQ ID NO:15),11749至11769(衍生自SEQ ID NO:16)或11770至11814(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11713至11727或11728至11748,更优选地11713至11727(第一低聚核苷酸);或11829至11849(衍生自SEQ ID NO:198)或11850至11870(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地11829至11849(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:11901至11915(衍生自SEQ ID NO:14),11916至11936(衍生自SEQ ID NO:15),11937至11957(衍生自SEQ ID NO:16)或11958至12002(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地11901至11915或11916至11936,更优选地11901至11915(第一低聚核苷酸);或12017至12037(衍生自SEQ ID NO:198)或12038至12058(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12017至12037(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12089至12103(衍生自SEQ ID NO:14),12104至12124(衍生自SEQ ID NO:15),12125至12145(衍生自SEQ ID NO:16)或12146至12190(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12089至12103或12104至12124,更优选地12089至12103(第一低聚核苷酸);或12205至12225(衍生自SEQ IDNO:198)或12226至12246(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12205至12225(第二低聚核苷酸);或
c)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的3'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:12247至12252(衍生自SEQ ID NO:14),12253至12258(衍生自SEQID NO:15),12259至12265(衍生自SEQ ID NO:16)或12266至12274(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地12247至12252或12253至12258,更优选地12247至12252(第一低聚核苷酸);或12362至12368(衍生自SEQ ID NO:198)或12369至12376(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12362至12368(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:12426至12431(衍生自SEQ ID NO:14),12432至12437(衍生自SEQ ID NO:15),12438至12444(衍生自SEQ ID NO:16)或12445至12453(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12426至12431或12432至12437,更优选地12426至12431(第一低聚核苷酸);或12541至12547(衍生自SEQ ID NO:198)或12548至12555(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12541至12547(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12605至12610(衍生自SEQ ID NO:14),12611至12616(衍生自SEQ ID NO:15),12617至12623(衍生自SEQ ID NO:16)或12624至12632(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12605至12610或12611至12616,更优选地12605至12610(第一低聚核苷酸);或12720至12726(衍生自SEQ ID NO:198)或12727至12734(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12720至12726(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12784至12789(衍生自SEQ ID NO:14),12790至12795(衍生自SEQ ID NO:15),12796至12802(衍生自SEQ ID NO:16)或12803至12811(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12784至12789或12790至12795,更优选地12784至12789(第一低聚核苷酸);或12899至12905(衍生自SEQ IDNO:198)或12906至12913(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12899至12905(第二低聚核苷酸);或
d)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的3'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:12275至12289(衍生自SEQ ID NO:14),12290至12304(衍生自SEQID NO:15),12305至12325(衍生自SEQ ID NO:16)或12326至12361(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地12275至12289或12290至12304,更优选地12275至12289(第一低聚核苷酸);或12377至12397(衍生自SEQ ID NO:198)或12398至12425(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12377至12397(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:12454至12468(衍生自SEQ ID NO:14),12469至12483(衍生自SEQ ID NO:15),12484至12504(衍生自SEQ ID NO:16)或12505至12540(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12454至12468或12469至12483,更优选地12454至12468(第一低聚核苷酸);或12556至12576(衍生自SEQ ID NO:198)或12577至12604(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12556至12576(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12633至12647(衍生自SEQ ID NO:14),12648至12662(衍生自SEQ ID NO:15),12663至12683(衍生自SEQ ID NO:16)或12684至12719(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12633至12647或12648至12662,更优选地12633至12647(第一低聚核苷酸);或12735至12755(衍生自SEQ ID NO:198)或12756至12783(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12735至12755(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:12812至12826(衍生自SEQ ID NO:14),12827至12841(衍生自SEQ ID NO:15),12842至12862(衍生自SEQ IDNO:16)或12863至12898(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地12812至12826或12827至12841,更优选地12812至12826(第一低聚核苷酸);或12914至12934(衍生自SEQ ID NO:198)或12935至12962(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地12914至12934(第二低聚核苷酸);或
e)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'末端单体,3'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:12963至12969(衍生自SEQ ID NO:14),12970至12976(衍生自SEQ ID NO:15),12977至12984(衍生自SEQ ID NO:16)或12985至12994(衍生自SEQID NO:17)中任一个表示,优选地12963至12969或12970至12976,更优选地12963至12969(第一低聚核苷酸);或13110至13117(衍生自SEQ ID NO:198)或13118至13125(衍生自SEQID NO:199),更优选地13110至13117(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:13182至13188(衍生自SEQ ID NO:14),13189至13195(衍生自SEQ ID NO:15),13196至13203(衍生自SEQ ID NO:16)或13204至13213(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13182至13188或13189至13195,更优选地13182至13188(第一低聚核苷酸);或13329至13336(衍生自SEQ ID NO:198)或13337至13344(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13329至13336(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:13401至13407(衍生自SEQ ID NO:14),13408至13414(衍生自SEQ ID NO:15),13415至13422(衍生自SEQ ID NO:16)或13423至13432(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13401至13407或13408至13414,更优选地13401至13407(第一低聚核苷酸);或13548至13555(衍生自SEQ ID NO:198)或13556至13563(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13548至13555(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:13620至13626(衍生自SEQ ID NO:14),13627至13633(衍生自SEQ ID NO:15),13634至13641(衍生自SEQ ID NO:16)或13642至13651(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13620至13626或13627至13633,更优选地13620至13626(第一低聚核苷酸);或13767至13774(衍生自SEQ IDNO:198)或13775至13782(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13767至13774(第二低聚核苷酸);或
f)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的5'末端单体,3'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:12995至13015(衍生自SEQ ID NO:14),13016至13036(衍生自SEQ ID NO:15),13037至13064(衍生自SEQ ID NO:16)或13065至13109(衍生自SEQID NO:17)中任一个表示,优选地12995至13015或13016至13036,更优选地12995至13015(第一低聚核苷酸);或13126至13153(衍生自SEQ ID NO:198)或13154至13181(衍生自SEQID NO:199),更优选地13126至13153(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:13214至13234(衍生自SEQ ID NO:14),13235至13255(衍生自SEQ ID NO:15),13256至13283(衍生自SEQ ID NO:16)或13284至13328(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13214至13234或13235至13255,更优选地13214至13234(第一低聚核苷酸);或13345至13372(衍生自SEQ ID NO:198)或13373至13400(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13345至13372(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:13433至13453(衍生自SEQ ID NO:14),13454至13474(衍生自SEQ ID NO:15),13475至13502(衍生自SEQ ID NO:16)或13503至13547(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13433至13453或13454至13474,更优选地13433至13453(第一低聚核苷酸);或13564至13591(衍生自SEQ ID NO:198)或13592至13619(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13564至13591(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:13652至13672(衍生自SEQ ID NO:14),13673至13693(衍生自SEQ ID NO:15),13694至13721(衍生自SEQ ID NO:16)或13722至13766(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地13652至13672或13673至13693,更优选地13652至13672(第一低聚核苷酸);或13783至13810(衍生自SEQ IDNO:198)或13811至13838(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地13783至13810(第二低聚核苷酸);或
g)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:13839至13844(衍生自SEQ ID NO:14),13845至13851(衍生自SEQ ID NO:15),13852至13858(衍生自SEQ ID NO:16)或13859至13868(衍生自SEQ IDNO:17)中任一个表示,优选地13839至13844或13845至13851,更优选地13839至13844(第一低聚核苷酸);或13971至13977(衍生自SEQ ID NO:198)或13978至13984(衍生自SEQ IDNO:199),更优选地13971至13977(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:14027至14032(衍生自SEQ ID NO:14),14033至14039(衍生自SEQ ID NO:15),14040至14046(衍生自SEQ ID NO:16)或14047至14056(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14027至14032或14033至14039,更优选地14027至14032(第一低聚核苷酸),或14159至14165(衍生自SEQ ID NO:198)或14166至14172(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14159至14165(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14215至14220(衍生自SEQ ID NO:14),14221至14227(衍生自SEQ ID NO:15),14228至14234(衍生自SEQ ID NO:16)或14235至14244(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14215至14220或14221至14227,更优选地14215至14220(第一低聚核苷酸);或14347至14353(衍生自SEQ ID NO:198)或14354至14360(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14347至14353(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14403至14408(衍生自SEQ ID NO:14),14409至14415(衍生自SEQ ID NO:15),14416至14422(衍生自SEQ ID NO:16)或14423至14432(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14403至14408或14409至14415,更优选地14403至14408(第一低聚核苷酸);或14535至14541(衍生自SEQ IDNO:198)或14542至14548(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14535至14541(第二低聚核苷酸);或
h)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:13869至13883(衍生自SEQ ID NO:14),13884至13904(衍生自SEQ ID NO:15),13905至13925(衍生自SEQ ID NO:16)或13926至13970(衍生自SEQ IDNO:17)中任一个表示,优选地13869至13883或13884至13904,更优选地13869至13883(第一低聚核苷酸);或13985至14005(衍生自SEQ ID NO:198)或14006至14026(衍生自SEQ IDNO:199),更优选地13985至14005(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:14057至14071(衍生自SEQ ID NO:14),14072至14092(衍生自SEQ ID NO:15),14093至14113(衍生自SEQ ID NO:16)或14114至14158(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14057至14071或14072至14092,更优选地14057至14071(第一低聚核苷酸);或14173至14193(衍生自SEQ ID NO:198)或14194至14214(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14173至14193(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14245至14259(衍生自SEQ ID NO:14),14260至14280(衍生自SEQ ID NO:15),14281至14301(衍生自SEQ ID NO:16)或14302至14346(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14245至14259或14260至14280,更优选地14245至14259(第一低聚核苷酸);或14361至14381(衍生自SEQ ID NO:198)或14382至14402(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14361至14381(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14433至14447(衍生自SEQ ID NO:14),14448至14468(衍生自SEQ ID NO:15),14469至14489(衍生自SEQ ID NO:16)或14490至14534(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14433至14447或14448至14468,更优选地14433至14447(第一低聚核苷酸);或14549至14569(衍生自SEQ IDNO:198)或14570至14590(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14549至14569(第二低聚核苷酸);或
i)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最3'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:14591至14596(衍生自SEQ ID NO:14),14597至14602(衍生自SEQ ID NO:15),14603至14609(衍生自SEQ ID NO:16)或14610至14618(衍生自SEQ IDNO:17)中任一个表示,优选地14591至14596或14597至14602,更优选地14591至14596(第一低聚核苷酸);或14706至14712(衍生自SEQ ID NO:198)或14713至14720(衍生自SEQ IDNO:199),更优选地14706至14712(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:14770至14775(衍生自SEQ ID NO:14),14776至14781(衍生自SEQ ID NO:15),14782至14788(衍生自SEQ ID NO:16)或14789至14797(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14770至14775或14776至14781,更优选地14770至14775(第一低聚核苷酸);或14885至14891(衍生自SEQ ID NO:198)或14892至14899(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14885至14891(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14949至14954(衍生自SEQ ID NO:14),14955至14960(衍生自SEQ ID NO:15),14961至14967(衍生自SEQ ID NO:16)或14968至14976(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14949至14954或14955至14960,更优选地14949至14954(第一低聚核苷酸);或15064至15070(衍生自SEQ ID NO:198)或15071至15078(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15064至15070(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15128至15133(衍生自SEQ ID NO:14),15134至15139(衍生自SEQ ID NO:15),15140至15146(衍生自SEQ ID NO:16)或15147至15155(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15128至15133或15134至15139,更优选地15128至15133(第一低聚核苷酸);或15243至15249(衍生自SEQ IDNO:198)或15250至15257(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15243至15249(第二低聚核苷酸);或
j)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最3'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:14619至14633(衍生自SEQ ID NO:14),14634至14648(衍生自SEQ ID NO:15),14649至14669(衍生自SEQ ID NO:16)或14670至14705(衍生自SEQ IDNO:17)中任一个表示,优选地14619至14633或14634至14648,更优选地14619至14633(第一低聚核苷酸);或14721至14741(衍生自SEQ ID NO:198)或14742至14769(衍生自SEQ IDNO:199),更优选地14721至14741(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:14798至14812(衍生自SEQ ID NO:14),14813至14827(衍生自SEQ ID NO:15),14828至14848(衍生自SEQ ID NO:16)或14849至14884(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14798至14812或14813至14827,更优选地14798至14812(第一低聚核苷酸);或14900至14920(衍生自SEQ ID NO:198)或14921至14948(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地14900至14920(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:14977至14991(衍生自SEQ ID NO:14),14992至15006(衍生自SEQ ID NO:15),15007至15027(衍生自SEQ ID NO:16)或15028至15063(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地14977至14991或14992至15006,更优选地14977至14991(第一低聚核苷酸);或15079至15099(衍生自SEQ ID NO:198)或15100至15127(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15079至15099(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15156至15170(衍生自SEQ ID NO:14),15171至15185(衍生自SEQ ID NO:15),15186至15206(衍生自SEQ ID NO:16)或15207至15242(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15156至15170或15171至15185,更优选地15156至15170(第一低聚核苷酸);或15258至15278(衍生自SEQ IDNO:198)或15279至15306(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15258至15278(第二低聚核苷酸);或
k)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'末端单体,两个最3'末端单体和一个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:15307至15311(衍生自SEQ ID NO:14),15312至15317(衍生自SEQ ID NO:15),15318至15323(衍生自SEQ ID NO:16)或15324至15332(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地15307至15311或15312至15317,更优选地15307至15311(第一低聚核苷酸);或15409至15414(衍生自SEQ ID NO:198)或15415至15421(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15409至15414(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:15458至15462(衍生自SEQ ID NO:14),15463至15468(衍生自SEQ ID NO:15),15469至15474(衍生自SEQ ID NO:16)或15475至15483(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15458至15462或15463至15468,更优选地15458至15462(第一低聚核苷酸);或15560至15565(衍生自SEQ ID NO:198)或15566至15572(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15560至15565(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15609至15613(衍生自SEQ ID NO:14),15614至15619(衍生自SEQ ID NO:15),15620至15625(衍生自SEQ ID NO:16)或15626至15634(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15609至15613或15614至15619,更优选地15609至15613(第一低聚核苷酸);或15711至15716(衍生自SEQ ID NO:198)或15717至15723(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15711至15716(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15760至15764(衍生自SEQ ID NO:14),15765至15770(衍生自SEQ ID NO:15),15771至15776(衍生自SEQ ID NO:16)或15777至15785(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15760至15764或15765至15770,更优选地15760至15764(第一低聚核苷酸);或15862至15867(衍生自SEQ IDNO:198)或15868至15874(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15862至15867(第二低聚核苷酸);或
l)其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的两个最5'末端单体,两个最3'末端单体和两个非末端单体包含BNA支架修饰,如SEQ ID NO:15333至15342(衍生自SEQ ID NO:14),15343至15357(衍生自SEQ ID NO:15),15358至15372(衍生自SEQ ID NO:16)或15373至15408(衍生自SEQ ID NO:17)中任一个表示,优选地15333至15342或15343至15357,更优选地15333至15342(第一低聚核苷酸);或15422至15436(衍生自SEQ ID NO:198)或15437至15457(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15422至15436(第二低聚核苷酸),优选地
i.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:15484至15493(衍生自SEQ ID NO:14),15494至15508(衍生自SEQ ID NO:15),15509至15523(衍生自SEQ ID NO:16)或15524至15559(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15484至15493或15494至15508,更优选地15484至15493(第一低聚核苷酸);或15573至15587(衍生自SEQ ID NO:198)或15588至15608(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15573至15587(第二低聚核苷酸),或
ii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15635至15644(衍生自SEQ ID NO:14),15645至15659(衍生自SEQ ID NO:15),15660至15674(衍生自SEQ ID NO:16)或15675至15710(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15635至15644或15645至15659,更优选地15635至15644(第一低聚核苷酸);或15724至15738(衍生自SEQ ID NO:198)或15739至15759(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15724至15738(第二低聚核苷酸),或
iii.其中所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所述第一和/或第二低聚核苷酸的所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:15786至15795(衍生自SEQ ID NO:14),15796至15810(衍生自SEQ ID NO:15),15811至15825(衍生自SEQ ID NO:16)或15826至15861(衍生自SEQ ID NO:17)表示,优选地15786至15795或15796至15810,更优选地15786至15795(第一低聚核苷酸);或15875至15889(衍生自SEQ IDNO:198)或15890至15910(衍生自SEQ ID NO:199),更优选地15875至15889(第二低聚核苷酸)。
在一个甚至更优选的实施方案中,当本发明化合物的所述第一低聚核苷酸由包含或由如本文先前定义的SEQ ID NO:14、15、16、17或18表示的序列或其片段组成的核苷酸序列表示时,所述核苷酸序列的一个或多个单体包含如下的BNA支架修饰,桥接核酸支架修饰,更优选LNA修饰(参见表1和表2):
(i)当由SEQ ID NO:14表示时:
SEQ ID NO:15911至15922中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:15977至15988中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16043至16054中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16109至16120中的任一个表示,或
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:15977至15988中的任一个表示;
(ii)当由SEQ ID NO:15表示时:
SEQ ID NO:15923或15924,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:15989或15990表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16055或16056表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16121或16122表示,或
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:15989或15990表示;
(iii)当由SEQ ID NO:16表示时:
SEQ ID NO:15925至15934中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:15991至16000中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16057至16066中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16123至16132中的任一个表示,或
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:15991至16000中的任一个表示;
(iv)当由SEQ ID NO:17表示时:
SEQ ID NO:15935至15945中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16001至16011中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16067至16077中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16133至16143中的任一个表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16001至16011中的任一个表示;
(v)当由SEQ ID NO:18表示时:
SEQ ID NO:15946或15947,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16012或16013表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16078或16079表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16144或16145表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16012或16013中的任一个表示;
并且/或者当本发明化合物的所述第二低聚核苷酸由包含或由如本文先前定义的SEQ ID NO:198、199、200或201表示的序列或其片段组成的核苷酸序列表示时,所述核苷酸序列的一个或多个单体包含如下的BNA支架修饰,桥接核酸支架修饰,更优选LNA修饰:
(i)当由SEQ ID NO:198表示时:
SEQ ID NO:15948至15962中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16014至16028中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16080至16094中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16146至16160中的任一个表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16014或16028中的任一个表示;
(ii)当由SEQ ID NO:199表示时:
SEQ ID NO:15963至15972中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16029至16038中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16095至16104中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16161至16170中的任一个表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16029至16038中的任一个表示;
(iii)当由SEQ ID NO:200表示时:
SEQ ID NO:15973至15975中的任一个,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16039至16041中任一个表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16105至16107中任一个表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16171至16173中的任一个表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16039至16041中的任一个表示;
(iv)当由SEQ ID NO:201表示时:
SEQ ID NO:15976,其中优选:
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,如SEQ ID NO:16042表示,或
-所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQ ID NO:16108表示,或
-所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶,所有尿嘧啶碱基均为5-甲基尿嘧啶,如SEQID NO:16174表示;
-更优选地,其中所有胞嘧啶碱基和所有胞嘧啶碱基均为5-甲基化,如SEQ ID NO:16042表示。
优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸优选包含至少一个2’-O-取代的RNA单体和任选的硫代磷酸酯主链连键,更优选包含或由通过如本文前面定义的硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体组成。
因此,在一个更优选的实施例中,本发明提供了一种化合物,优选用于跳跃外显子51,其包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸或由其组成,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含以下任一个或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:15911至15922,优选地15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQID NO:15923或15924,优选地15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,优选地15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,优选地16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,优选地16012或16013(衍生自SEQID NO:18),或
ii)SEQ ID NO:15911至15922,优选地15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQID NO:15923或15924,优选地15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,优选地15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,优选地16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,优选地16012或16013(衍生自SEQID NO:18)中任一个的片段,或
iii)SEQ ID NO:15911至15922,优选地15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQID NO:15923或15924,优选地15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,优选地15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,优选地16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,优选地16012或16013(衍生自SEQID NO:18),具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:15911至15922,优选地15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQID NO:15923或15924,优选地15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,优选地15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,优选地16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,优选地16012或16013(衍生自SEQID NO:18),所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:15911至15922,优选地15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQID NO:15923或15924,优选地15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,优选地15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,优选地16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,优选地16012或16013(衍生自SEQID NO:18)中任一个具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列
并且/或者其中所述第二反义低聚核苷酸由包含以下任一个或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:15948至15962,优选地16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQID NO:15963至15972,优选地16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,优选地16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,优选地16042(衍生自SEQ ID NO:201),或
ii)SEQ ID NO:15948至15962,优选地16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQID NO:15963至15972,优选地16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,优选地16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,优选地16042(衍生自SEQ ID NO:201)中任一个的片段,或
iii)SEQ ID NO:15948至15962,优选地16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,优选地16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,优选地16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,优选地16042(衍生自SEQ ID NO:201),具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:15948至15962,优选地16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQID NO:15963至15972,优选地16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,优选地16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,优选地16042(衍生自SEQ ID NO:201),所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:15948至15962,优选地16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,优选地16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,优选地16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,优选地16042(衍生自SEQ ID NO:201)中任一个具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选至少95%,更优选至少97%同一性的核苷酸序列
其中所述第一反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中所述第二反义低聚核苷酸与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中所述SEQ ID NO:3和4位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内。
优选地,本发明化合物的所述第一和第二反义低聚核苷酸是不同的,更优选地,所述第一和第二反义低聚核苷酸的核苷酸序列由不同的SEQ ID NO表示。
所述“1、2、3、4或5个另外的核苷酸”可存在于给定SEQ ID NO的5'和/或3'侧。
所述“1、2、3、4或5个缺失的核苷酸”可以是在给定SEQ ID NO的5'和/或3'侧缺失的核苷酸。
同样在这种情况下,允许在20个核苷酸的低聚核苷酸中具有1或2个错配,或在40个核苷酸的低聚核苷酸中具有1至4个错配。在10-33个核苷酸的低聚核苷酸中,存在0、1、2或3个错配,优选存在0、1或2个错配,如本文前面所定义。在16至22个核苷酸的低聚核苷酸中,可以存在0、1、2个错配,优选存在0或1个错配。
化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸优选包含至少一个2’-O-取代的RNA单体和任选的硫代磷酸酯主链连键,更优选包含本文前面定义的通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2’-O-取代的RNA单体或由其组成。
表1:化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的优选的BNA修饰的序列
Figure BDA0003087360780001001
Figure BDA0003087360780001011
Figure BDA0003087360780001021
表2:化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的更优选的BNA修饰的序列
Figure BDA0003087360780001022
Figure BDA0003087360780001031
Figure BDA0003087360780001041
因此,在一个更优选的实施方案中,本发明的化合物优选用于跳跃肌营养不良蛋白的前mRNA的外显子51,并且包含第一反义低聚核苷酸和第二反义低聚核苷酸或由其组成,所述第一反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:15980、16145或16144,更优选SEQ ID NO:15980或由其组成的核苷酸序列表示,所述第二反义低聚核苷酸由包含SEQ ID NO:16026、16174、16172或16171,更优选SEQ ID NO:16026或由其组成的核苷酸序列表示,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分(如标题为“连接部分”的部分中所述)彼此连接,优选所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)。
所述SEQ ID NO:15980由序列GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*表示,所述SEQ ID NO:16145由序列TAAGTTC*TGTC*C*AAG表示,所述SEQ ID NO:16144由序列TAAGTTC*TGTC*C*AAG表示,所述SEQ ID NO:16026由序列TC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*T表示,所述SEQ ID NO:16174由序列GAAGATGGC*ATTTC*T表示,所述SEQ ID NO:16172由序列TC*AAGGAAGATGGC*AT表示,所述SEQ ID NO:16171由序列TC*AAGGAAGATGGC*AT表示,其中C*为5-甲基胞嘧啶,T为5-甲基尿嘧啶。
在本发明的上下文中,所述第一和第二反义低聚核苷酸在本发明化合物内的位置是可互换的。因此,本发明的优选化合物可以由以下表示:
i)SEQ ID NO:16335(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*n TC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*T)或SEQ ID NO:16336(TC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*TnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
ii)SEQ ID NO:16337(GGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*nTC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*T)或SEQ ID NO:16338(TC*AAGGAAGAUGGC*AUUUC*TnGGUAAGUUC*UGUC*C*AAGC*),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
iii)SEQ ID NO:16339(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16340(GAAGATGGC*ATTTC*TnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
iv)SEQ ID NO:16341(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnGAAGATGGC*ATTTC*T)或SEQ ID NO:16342(GAAGATGGC*ATTTC*TnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
v)SEQ ID NO:16343(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAGGAAGATGGC*AT)或SEQ ID NO:16344(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
vi)SEQ ID NO:16345(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAG GAAGATGGC*AT)或SEQ IDNO:16346(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头,或
vii)SEQ ID NO:16347(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAG GAAGATGGC*AT)或SEQ IDNO:16348(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是TEG接头,或
viii)SEQ ID NO:16349(TAAGTTC*TGTC*C*AAGnTC*AAG GAAGATGGC*AT)或SEQ IDNO:16350(TC*AAGGAAGATGGC*ATnTAAGTTC*TGTC*C*AAG),其中由n表示的连接部分是HEG接头。
本发明的甚至更优选的化合物由SEQ ID NO:16335或16336(TEG接头)或SEQ IDNO:16337或16338(HEG接头)表示。
在优选的实施方案中,本发明的化合物是这样的化合物,其中与在所述化合物中连接的所述第一和第二反义低聚核苷酸的相应混合物相比,所述化合物具有改善的参数(在化合物中,所述第一和第二反义低聚核苷酸通过连接部分彼此连接,而在混合物中,所述第一和第二反义低聚核苷酸彼此不连接),优选其中混合物中所述第一和第二反义低聚核苷酸的浓度与本发明化合物中的浓度相同。在其它优选的实施方案中,本发明的化合物是这样的化合物,其中与Drisapersen(SEQ ID NO:7,即UCAAGGAAGAUGGCAUUUCU,其中每个RNA单体是2-O-甲基化的,并且其中整个主链是硫代磷酸酯)和/或Eteplirsen(SEQ ID NO:8,即CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTAG,其中每个单体被修饰以形成磷酰二胺吗啉代低聚物)相比,该化合物具有改善的参数。
在本文中,参数可包括:结合亲和力和/或动力学,外显子跳跃活性,生物稳定性,(组织内)分布,细胞摄取和/或运输和/或免疫原性。优选地,所述改善的参数是增加的外显子跳跃活性。
外显子跳跃活性优选通过使用所述靶向外显子侧翼的DMD基因特异性引物,通过反转录酶定量或数字液滴聚合酶链反应(RT-qPCR或RT-ddPCR)分析分离自化合物/混合物处理的肌肉细胞培养物或肌肉组织的总RNA来测量(Spitali等人,2013,Verheul等人,2016)。评估代表其中靶向外显子被跳跃的转录物的较短转录物片段与总转录产物的比率(计算为由低聚核苷酸诱导的外显子跳跃的百分比)。还可以对较短片段进行测序以确定要跳跃的靶向外显子的正确性和特异性。
在某些实施方案中,RNA调节活性可以是核酸或蛋白质的量的增加或减少。在某些实施方案中,这种活性可以是核酸或蛋白质的剪接变体的比率的改变。反义活性的检测和/或测量可以是直接或间接的。在某些实施方案中,通过观察细胞或动物中的表型变化来评估反义活性。
如本文所用和上文所解释的,“调节”可以指与调节之前的功能或活性相比,功能或活性的量或质量的扰动。例如,调节包括如本文先前所定义的肌营养不良蛋白mRNA或蛋白质的改变(增加(刺激或诱导)或减少(抑制或减少))。作为另一个实例,表达的调节可以包括干扰前mRNA加工的剪接位点选择,与不扰动的条件相比,导致存在的特定剪接变体的量的变化。
生物分布和生物稳定性优选地至少部分地通过改编自Straarup等人,2010的经证实的夹心杂交测定来确定。在一个实施方案中,将血浆或匀浆组织样品和与AON分析物的一部分互补的特异性捕获低聚核苷酸探针一起孵育。分离后,将DIG标记的低聚核苷酸探针与AON分析物的另一部分杂交,然后使用抗DIG抗体连接的过氧化物酶进行定量检测。随着时间监测血浆低聚核苷酸浓度(μg/mL)以评估峰浓度(Cmax)、到达峰浓度的时间(Tmax)、曲线下面积(AUC)和半衰期。测量研究结束时的组织样品浓度(μg/g组织)以评估组织分布。使用Phoenix软件包(WinNonlin模块,版本6.4,Pharsight,Mountainview,CA)进行非房室药代动力学分析。
因此,与所述化合物中连接的所述第一和第二反义低聚核苷酸的相应混合物相比,本发明的优选化合物具有改进的参数,例如可接受的或降低的免疫原性和/或更好的生物分布和/或可接受的或改善的RNA结合动力学和/或热力学性质,其中所述混合物仅通过省略连接部分(连接本发明的化合物中的两个AON)而不同于本发明的化合物。即混合物的第一和第二反义低聚核苷酸具有与本发明化合物的第一和第二反义低聚核苷酸相同的序列,并以相同的方式修饰。这些参数中的每一个可以使用本领域技术人员已知的或优选地如本文所公开的测定来评估。
化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的进一步化学修饰
应当理解,在本发明的上下文中,包含如本段落所述的任何化学修饰(“化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的进一步化学修饰”)或其任何组合或由其组成的低聚核苷酸具有与以上段落“化合物的第一和第二反义低聚核苷酸”和/或“化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的化学修饰”中所述的没有这些修饰的对应物至少一样好的外显子跳跃活性,优选所述外显子跳跃活性高于没有这些修饰的所述对应物。因此,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含本段落(“化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的进一步化学修饰”)中所述的任何化学修饰或其任何组合或由其组成的本发明的化合物具有至少与没有所述化学修饰或其组合的所述化合物一样好的外显子跳跃活性。优选地,所述外显子跳跃活性高于没有所述化学修饰或其组合的所述化合物的外显子跳跃活性。
下面定义本发明化合物的第一和/或第二反义低聚核苷酸的其它化学和修饰。这些另外的化学和修饰可以与已经针对所述第一和/或第二低聚核苷酸定义的化学组合存在,即包含至少一个2’-取代的单体与任选的硫代磷酸酯主链连键或由它们组成,具有或不具有5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶,和/或存在至少1个BNA支架修饰。
除了上述这些修饰之外,本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸可以包含另外修饰,例如如下所述的不同类型的核酸单体或核苷酸。不同类型的核酸单体可用于产生所述第一和/或第二低聚核苷酸。与基于RNA的低聚核苷酸相比,所述第一和/或第二低聚核苷酸可以具有至少一个主链,和/或支架修饰和/或至少一个碱基修饰。
碱基修饰可以包括天然嘌呤和嘧啶碱基(例如腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶)的修饰形式,例如次黄嘌呤、假尿嘧啶、假胞嘧啶、1-甲基假尿嘧啶、乳清酸、2-胍丁胺胞苷(agmatidine)、赖氨酸、2-硫代嘧啶(例如2-硫代尿嘧啶、2-硫代胸腺嘧啶)、G-钳及其衍生物、5-取代的嘧啶(例如5-卤代尿嘧啶、5-卤代甲基尿嘧啶、5-三氟甲基尿嘧啶、5-丙炔基尿嘧啶、5-丙炔基胞嘧啶、5-氨基甲基尿嘧啶、5-羟甲基尿嘧啶、5-氨基甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、Super T或例如Kumar等人J.Org.Chem.2014,79,5047;Leszczynska等人Org.Biol.Chem.2014,12,1052中所述)、吡唑并[1,5-a]-1,3,5-三嗪C-核苷(例如Lefoix等人J.Org.Chem.2014,79,3221中)、7-脱氮杂鸟嘌呤、7-脱氮杂腺嘌呤、7-氮杂-2,6-二氨基嘌呤、8-氮杂-7-脱氮杂鸟嘌呤、8-氮杂-7-脱氮杂腺嘌呤、8-氮杂-7-脱氮杂-2,6-二氨基嘌呤、Super G、Super A、硼化胞嘧啶(例如
Figure BDA0003087360780001091
等人Bioorg.Med.Chem.2014,22,3906中)、假异胞苷、C(Pyc)(例如Yamada等人Org.Biomol.Chem.2014,12,2255中)和N4-乙基胞嘧啶、或其衍生物;N2-环戊基鸟嘌呤(cPent-G)、N2-环戊基-2-氨基嘌呤(cPent-AP)和N2-丙基-2-氨基嘌呤(Pr-AP)、碳水化合物修饰的尿嘧啶(例如Kaura等人Org.Lett.2014,16,3308中)、氨基酸修饰的尿嘧啶(例如Guenther等人Chem.Commun.2014,50,9007中);或其衍生物;和简并或通用碱基,如2,6-二氟甲苯或缺少碱基如无碱基位点(例如1-脱氧核糖、1,2-双脱氧核糖、1-脱氧-2-O-甲基核糖;或其中环氧已被氮取代的吡咯烷衍生物(氮杂核糖))。SuperA、Super G和Super T的衍生物的实例可以在美国专利6,683,173(Epoch Biosciences)中找到,其通过引用整体并入本文。cPent-G、cPent-AP和Pr-AP在掺入siRNA时显示出降低免疫刺激作用(Peacock H.等人J.Am.Chem.Soc.2011,133,9200)。修饰碱基的实例在例如WO2014/093924(ModeRNA)中描述。
取决于长度,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸可以包含以下或由以下组成:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、34、35、36或37个碱基修饰。本发明还包括在所述第一和/或第二低聚核苷酸中引入一个以上不同的碱基修饰。
除了已经描述的BNA支架修饰外,支架修饰可以包括核糖基部分的修饰形式,例如2’-O-修饰的RNA,例如2’-O-烷基或2’-O-(取代的)烷基例如2’-O-甲基、2'-O-(2-氰基乙基)、2'-O-(2-甲氧基)乙基(2'-MOE)、2'-O-(2-硫代甲基)乙基、2'-O-丁酰基、2'-O-炔丙基、2'-O-缩醛酯(例如Biscans等人Bioorg.Med.Chem.2015,23,5360)、2'-O-烯丙基、2'-O-(2S-甲氧基丙基)、2'-O-(N-(氨基乙基)氨基甲酰基)甲基)(2'-AECM)、2'--O-(2-羧乙基)和氨基甲酰基衍生物(Yamada等人Org.Biomol.Chem.2014,12,6457)、2'-O-(2-氨基)丙基、2'-O-(2-(二甲基氨基)丙基)、2'-O-(2-氨基)乙基、2'-O-(2-(二甲基氨基)乙基);2’-脱氧(DNA);2′-O-(卤代烷氧基)甲基(Arai K.等人Bioorg.Med.Chem.2011,21,6285)例如2’-O-(2-氯乙氧基)甲基(MCEM)、2’-O-(2,2-二氯乙氧基)甲基(DCEM);2’-O-烷氧基羰基,例如2'-O-[2-(甲氧基羰基)乙基](MOCE)、2'-O-[2-(N-甲基氨基甲酰基)乙基](MCE)、2'-O-[2-(N,N-二甲基氨基甲酰基)乙基](DCME)、2'-O-[2-(甲硫基)乙基](2'-MTE)、2'-(ω-O-丝氨醇);2'-卤代,例如2'-F,FANA(2'-F阿拉伯糖核酸);2’,4’-二氟-2′-脱氧;碳环糖和氮杂糖修饰;3'-O-取代的,例如3′-O-甲基、3′-O-丁酰基、3′-O-炔丙基;4'-取代的,例如4′-氨基甲基-2′-O-甲基或4′-氨基甲基-2′-氟;5'替代,例如5’-甲基或CNA(
Figure BDA0003087360780001111
等人ACSChem.Biol.2014,22,6227);及其衍生物。
取决于长度,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸除了至少一个BNA支架修饰外可以包含以下或由以下组成:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35或36个支架修饰。本发明还包括在所述第一和/或第二低聚核苷酸中引入一个以上不同的支架修饰。
其它修饰包括非锁定核酸(UNA);环己烯基核酸(CeNA)、F-CeNA、环己基核酸(CNA)、核糖-环己基核酸(r-CNA)、阿卓糖醇核酸(ANA)、己糖醇核酸(HNA)、氟化的、HNA(F-HNA)、吡喃糖基-RNA(p-RNA)、3’-脱氧吡喃糖基-DNA(p-DNA);及其衍生物。还包括具有呋喃糖和非呋喃糖糖环的氟化核酸类似物的实例,并且描述于例如
Figure BDA0003087360780001112
等人J.Org.Chem.2014,79,8877中。
取决于长度,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸除了至少一个BNA支架修饰外可以包含以下或由以下组成:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36或37个支架修饰。在一个优选的实施方案中,本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸是完全2’-O-甲基修饰的并且含有1、2、3、4、5、6、7、8或9个BNA支架修饰。
本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸可以包含主链连键修饰。主链连键修饰可以是,但不限于,存在于RNA中的磷酸二酯的修饰形式,如硫代磷酸酯(PS)、手性纯硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯(PS2)、膦酰乙酸酯(PACE)、膦酰乙酰胺(PACA)、硫代膦酰乙酸酯(硫代PACE)、硫代膦酰乙酰胺、硫代磷酸酯前药、H-膦酸酯、甲基膦酸酯、甲基硫代膦酸酯、甲基磷酸酯、甲基硫代磷酸酯、乙基磷酸酯、乙基硫代磷酸酯、硼烷磷酸酯、硼烷硫代磷酸酯、甲基硼烷磷酸酯、甲基硼烷硫代磷酸酯、甲基硼烷膦酸酯、甲基硼烷硫代膦酸酯、磷酸酯、磷酸三酯、氨基烷基磷酸三酯和其衍生物。另一种修饰包括亚磷酰胺、氨基磷酸酯、N3’→P5’氨基磷酸酯、磷酰二胺、硫代磷酰二胺、氨基磺酸酯、二亚甲基亚砜、酰胺、磺酸酯、硅氧烷、硫化物、砜、甲酰基、硫代甲酰基、亚甲基甲酰基、烯基、亚甲基肼基、磺酰胺、酰胺、三唑、草酰基、氨基甲酸酯、亚甲基亚氨基(MMI)、和硫代乙酰氨基核酸(TANA);及其衍生物。手性纯的硫代磷酸酯连键的实例描述于例如WO 2014/010250(WaVe Life Sciences)中。还包括各种盐,混合盐和游离酸形式,以及3’→3’连键和2’→5’连键。
取决于长度,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸可以包含以下或由以下组成:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36或37个主链连键修饰。本发明还包括在所述低聚核苷酸中引入一个以上不同的主链修饰。
在一个优选的实施方案中,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸包含至少一个硫代磷酸酯修饰。在一个更优选的实施方案中,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸是完全硫代磷酸酯修饰的。在另一个优选的实施方案中,本发明化合物的所述第一和/或第二低聚核苷酸包含至少一个磷酸酯。
本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸的其它化学修饰包括用氘或氚取代任何氢原子中的一个或多于一个,其实例可见于例如:WO 2014/022566(Ased)或WO 2015/011694(Celgene)。
随着核酸模拟技术的出现,已经可以产生在种类上不必在量上与核酸本身相似,优选相同的杂交特性的分子。这种功能等同物当然也适用于本发明。
本领域技术人员将理解,并非每个支架、碱基和/或主链都可以以相同的方式修饰。几个不同的修饰的支架、碱基和/或主链可以组合成一个单一的低聚核苷酸。
连接部分
在本发明的一个实施方案中,所述连接部分可以是能够将(反义)低聚核苷酸彼此连接的任何类型的部分。连接部分可以是亲水的,疏水的或两亲的。在本发明的上下文中,“通过连接部分彼此连接”的第一和第二反义低聚核苷酸是指所述第一和所述第二反义低聚核苷酸通过连接部分在化合物中连接以形成单一化合物,所述化合物包含如本文定义的所述第一反义低聚核苷酸,连接部分和所述第二反义低聚核苷酸或由其组成。在整个申请中,术语“连接部分”可以与“间隔基”或“接头”互换。
反义低聚核苷酸和连接部分之间的连接可以是共价的。所述连接可以通过核苷酸连接实现,所述核苷酸连接优选包含或由1至50个核苷酸,更优选4至40个核苷酸组成。
在一个优选的实施方案中,所述连接部分或间隔基包含乙二醇单体,乙二醇低聚物或乙二醇聚合物(也称为聚乙二醇,PEG)或由其组成。优选地,所述连接部分包含或由至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个乙二醇单体组成。更优选地,所述连接部分包含或由1至20、3至15、3至12、3至10、3至6、6至20、6至15、6至12或6至10个乙二醇单体组成。甚至更优选地,所述连接部分包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个乙二醇单体或链或由其组成。
在另一个优选的实施方案中,所述连接部分或间隔基包含以下非限制性清单中的任一个或由其组成:N-马来酰亚胺基丙基氧基琥珀酰亚胺酯(BMPS)、4-马来酰亚胺基丁酸琥珀酰亚胺基酯(GMBS)、DMSS(Sugo等人J.Control.Rel.2016,237,1)、3-(2-吡啶基二硫代)丙酸琥珀酰亚胺基酯(SPDP)、4-琥珀酰亚胺基氧基羰基-α-甲基-(2-吡啶基二硫代)甲苯(SMPT)、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-甲酸琥珀酰亚胺基酯(SMCC)、磺基-SMCC、琥珀酰亚胺基4-甲酰基苯甲酰胺(S-4FB)、磺基-S-4FB、S-HyNic、ω-氨基烷醇(例如6-氨基己醇、5-氨基戊醇、12-氨基十二烷醇)、ω-巯基烷醇(例如6-巯基己醇)、ω-羟基烷醇(例如1,6-己二醇、1,12-十二烷二醇、1,2-乙二醇、1,3-丙二醇)、氨基酸(例如β-Ala、Gly、Pro、Hyp、Lys、Cys)、二肽(例如Val-Cit,或如Sugo等人J.Control.Rel.2016,237,1中的含Val-Cit-的二肽)、三肽、四肽、五肽、六肽、七肽、八肽、九肽、十肽或低聚肽、哌嗪、哌啶、对氨基苯甲酰基、氨基甲酸对氨基苄基酯、羧酸对氨基苄基酯、脱碱基核苷酸(例如1,2-二脱氧核糖基、1-脱氧-2-O-甲基核糖基、1-脱氧氮杂核糖基)及其衍生物。接头的实例还描述于例如Leriche等人Bioorg.Med.Chem.2012,20,571,Saneyoshi等人J.Org.Chem.2017,82,1796,US 9,732,340和US 9,790,494(Translate Bio MA,Inc.)中。
在一个更优选的实施方案中,所述连接部分是二甘醇、三甘醇(TEG)、四甘醇、五甘醇或六甘醇(HEG)。更优选地,所述连接部分是TEG或HEG。
本领域技术人员还将理解,一个或多个连接部分可以并入本发明的化合物中。例如,化合物的第一和第二反义低聚核苷酸可以通过掺入单个六甘醇部分或通过掺入两个连续的三甘醇部分而彼此连接。然而,在本发明的上下文中,包含一个或多个连接部分或由其组成的连接部分仍被称为“连接部分”。
本发明范围还包括修饰的聚乙二醇化的用途,其中所述(聚)乙二醇被化学修饰和/或含有与其连接的部分。以这种方式,所述连接部分获得本领域已知的另外的性质。例如,所述连接部分变得可裂解或发荧光。修饰的聚乙二醇化的实例包括但不限于可裂解的聚乙二醇化,其中连接是可降解的(可裂解的)连接。实例包括响应于例如pH、光、温度、还原或氧化环境、亲核试剂、合成试剂、酶、蛋白酶、组织蛋白酶、点击释放反应或(其它)外部刺激的连键。
应理解接头可存在如上所述的单个化学部分,或相同或不同接头的组合的多个实例,其最终将两个低聚核苷酸连接在一起。
接头与本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸的连接可以通过例如酰胺、甲酰胺、酯、醚、硫醚、硫酯、硫醇/马来酰亚胺、二硫化物、磷酸二酯、磷酸酯、磷酸三酯、硫代磷酸二酯、硫代磷酸三酯、二硫代磷酸二酯、磷酸二酰胺、甲基膦酸酯、磷酰胍、硫代磷酸酯、(R)-硫代磷酸酯、(S)-硫代磷酸酯、砜、磺酰胺、亚砜、二亚砜、氨基甲酸酯、碳酸酯、脲、胍、脒、异羟肟酸酯、羟胺、亚胺、黄原酸酯、叠氮化物/炔烃、肟、噻唑烷、偶氮、酰肼基、腙。
包括(反义)低聚核苷酸的核酸的聚乙二醇化,即(化学激活的)乙二醇链的连接,是本领域技术人员熟知的。聚乙二醇化可以在核酸的5'末端单体和/或3'末端单体的-OH基团处进行。这可以直接进行或通过间隔基(例如氨基烷基接头),例如通过本领域技术人员已知的点击化学进行。
组合物
在第二方面,提供了包含前面标题为“化合物”的部分中描述的化合物的组合物。
在本发明的一个实施方案中,所述组合物包含至少一种赋形剂,并且/或者其中所述化合物包含至少一种缀合配体,其可进一步有助于增强所述组合物和/或所述化合物对组织和/或细胞的靶向和/或向组织和/或细胞中的递送。文中描述的组合物在文中称为本发明的组合物。本发明的组合物可以包含一种或多于一种本发明的化合物。在本发明的上下文中,赋形剂可以是不同的分子,但也可以是缀合部分。在第一种情况下,赋形剂可以是填充剂,例如淀粉。在后一种情况下,赋形剂可以是例如与本发明化合物的第一和/或第二低聚核苷酸连接的靶向配体。
在一个优选的实施方案中,所述组合物用作药物。因此,所述组合物是药物组合物。药物组合物通常包含药学上可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。在一个优选的实施方案中,本发明的组合物包含如本文定义的化合物并且任选地还包含药学上可接受的制剂、填充剂、防腐剂、增溶剂、载体、稀释剂、赋形剂、盐、佐剂和/或溶剂。此类药学上可接受的载体、填充剂、防腐剂、增溶剂、稀释剂、盐、佐剂、溶剂和/或赋形剂可以例如在Remington:TheScience and Practice of Pharmacy,第20版Baltimore,MD:Lippincott Williams&Wilkins,2000中找到。本发明所述的化合物可具有至少一个可电离基团。可电离基团可以是碱或酸,并且可以是带电的或中性的。可电离基团可以作为具有携带相反电荷的适当抗衡离子的离子对存在。阳离子抗衡离子的实例是钠、钾、铯、Tris、锂、钙、镁、三烷基铵、三乙基铵和四烷基铵。阴离子抗衡离子的实例为氯离子、溴离子、碘离子、乳酸根、甲磺酸根、苯磺酸根、三氟甲磺酸根、乙酸根、三氟乙酸根、二氯乙酸根、酒石酸根、乳酸根和柠檬酸根。已经描述了抗衡离子的实例[例如Kumar,2008,其通过引用整体并入本文]。
药物组合物可以包含增强所述化合物的稳定性、溶解度、吸收、生物利用度、活性、药代动力学、药效学、细胞摄取和细胞内运输的助剂,特别是能够形成复合物、纳米颗粒、微粒、纳米管、纳米凝胶、水凝胶、泊洛沙姆或普朗尼克斯、聚合物体、胶体、微泡、囊泡、胶束、脂质体复合物和/或脂质体的赋形剂。纳米颗粒的实例包括聚合物纳米颗粒、(混合的)金属纳米颗粒、碳纳米颗粒、金纳米颗粒、磁性纳米颗粒、二氧化硅纳米颗粒、脂质纳米颗粒、糖颗粒、蛋白质纳米颗粒和肽纳米颗粒。纳米颗粒和低聚核苷酸的组合的实例是球形核酸(SNA,例如Barnaby等人Cancer Treat.Res.2015,166,23。
优选的组合物包含至少一种赋形剂,其可进一步有助于增强所述组合物和/或所述化合物对组织和/或细胞的靶向和/或向组织和/或细胞中的递送。优选的组织或细胞是肌肉组织或肌肉细胞。
这些赋形剂中的许多是本领域已知的(例如参见Bruno,2011)并且可以被归类为第一类型的赋形剂。第一类型的赋形剂的实例包括聚合物(例如聚乙烯亚胺(PEI)、聚丙烯亚胺(PPI)、右旋糖酐衍生物、氰基丙烯酸丁酯(PBCA)、氰基丙烯酸己酯(PHCA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、多胺(例如精胺、亚精胺、腐胺、尸胺)、壳聚糖、聚(酰胺基胺)(PAMAM)、聚(酯胺)、聚乙烯醚、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)环糊精、透明质酸、多聚唾液酸及其衍生物)、树枝状聚合物(例如聚(酰胺基胺))、脂质{例如1,2-二油酰基-3-二甲基铵丙烷(DODAP)、二油酰二甲基氯化铵(DODAC)、磷脂酰胆碱衍生物[例如1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)]、溶血磷脂酰胆碱衍生物[例如1-硬脂酰基-2-溶血-sn-甘油-3-磷酸胆碱(S-LysoPC)]、鞘磷脂、2-{3-[双-(3-氨基-丙基)-氨基]-丙基氨基}-N-二(十四烷基)氨基甲酰基甲基乙酰胺(RPR209120)、磷酸甘油衍生物[例如1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸甘油,钠盐(DPPG-Na)、磷脂酸衍生物[1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷脂酸,钠盐(DSPA)、磷脂酰乙醇胺衍生物[例如二醇基-L-R-磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DSPE)、2-二植物酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DPhyPE)]、N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基铵(DOTAP)、N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基铵(DOTMA)、1,3-二-油酰氧基-2-(6-羧基-亚丙基)丙基酰胺(DOSPER)、(1,2-二肉豆蔻基氧基丙基-3-二甲基羟基乙基铵(DMRIE)、(N1-胆甾烯基氧基羰基-3,7-二氮杂壬烷-1,9-二胺(CDAN)、二甲基双十八烷基溴化铵(DDAB)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、(b-L-精氨酰-2,3-L-二氨基丙酸-N-棕榈酰基-N-油基-酰胺三盐酸盐(AtuFECT01)、N,N-二甲基-3-氨基丙烷衍生物[例如1,2-二硬脂酰氧基-N,N-二甲基-3-氨基丙烷(DSDMA)、1,2-二油基氧基-N,N-二甲基-3-氨基丙烷(DoDMA)、1,2-二亚油基氧基-N,N-3-二甲基氨基丙烷(DLinDMA)、2,2-二亚油基-4-二甲基氨基甲基[1,3]-二氧戊环(DLin-K-DMA)、磷脂酰丝氨酸衍生物[1,2-二油基-sn-甘油-3-磷酸基-L-丝氨酸,钠盐(DOPS)]、蛋白质(例如白蛋白、明胶、端胶原)和肽(例如鱼精蛋白、PepFect、NickFect、聚精氨酸、聚赖氨酸、CADY、MPG)。如下所述的碳水化合物和碳水化合物簇当用作不同的化合物时,也适合用作第一类型的赋形剂。
另一种优选的组合物可包含至少一种归类为第二类型赋形剂的赋形剂。第二类型的赋形剂可包含或含有如本文所述的缀合基团以增强本发明的组合物和/或化合物对组织和/或细胞(例如肌肉组织或肌肉细胞)的靶向和/或向组织和/或细胞的递送。所述缀合基团可以显示一个或多个不同或相同的配体。缀合基团配体的实例为例如肽、碳水化合物或碳水化合物的混合物(Han等人,Nature Communications,2016,doi:10.1038/ncomms10981;Cao等人,Mol.Ther.Nucleic Acids,2016,doi:10.1038/mtna.2016.46)、蛋白质、小分子、抗体、聚合物、药物。碳水化合物缀合基团配体的实例是葡萄糖、甘露糖、半乳糖、麦芽糖、果糖、N-乙酰基半乳糖胺(GalNac)、葡糖胺、N-乙酰基葡糖胺(GlcNAc)、葡萄糖-6-磷酸、甘露糖-6-磷酸和麦芽三糖。碳水化合物可以以多种形式存在,例如作为连接碳水化合物与组合物组分的树枝状或支化接头部分上的端基。碳水化合物也可以包含在碳水化合物簇部分中,例如GalNAc簇部分。碳水化合物簇部分可包含靶向部分和任选的缀合物接头。在一些实施方案中,碳水化合物簇部分包含1、2、3、4、5、6或更多个GalNAc基团。如本文所用,“碳水化合物簇”是指具有一个或多个与支架或接头基团连接的碳水化合物残基的化合物(参见,例如,Maier等人,"Synthesis of Antisense Oligonucleotides Conjugatedto a Multivalent Carbohydrate Cluster for Cellular Targeting,"BioconjugateChem.,2003,(14):18-29;Rensen等人,"Design and Synthesis of Novel N-Acetylgalactosamine-Terminated Glycolipids for Targeting of Lipoproteins tothe Hepatic Asiaglycoprotein Receptor,"J.Med.Chem.2004,(47):5798-5808)。在本文中,“修饰的碳水化合物”是指相对于天然存在的碳水化合物具有一个或多个化学修饰的任何碳水化合物。如本文所用,“碳水化合物衍生物”是指可使用碳水化合物作为起始材料或中间体合成的任何化合物。如本文所用,“碳水化合物”是指天然存在的碳水化合物,修饰的碳水化合物或碳水化合物衍生物。两种类型的赋形剂可组合在一起形成如本文所述的一种单一组合物。
本领域技术人员可以选择,组合和/或调整一种或多种上述或其它替代赋形剂和递送系统以配制和递送用于本发明的化合物。
本发明的这种药物组合物可以在设定时间以有效浓度施用给动物,优选哺乳动物。更优选的哺乳动物是人。用于本发明的如本文定义的化合物或组合物可以适合于直接施用于受本文所鉴定的疾病或疾患影响或处于发展风险中的个体的体内细胞、组织和/或器官,并且可以在体内、离体或体外直接施用。施用可以经由局部,全身和/或肠胃外途径,例如静脉内、皮下、腹膜内、鞘内、肌内、眼、鼻、泌尿生殖道、皮内、真皮、肠内、玻璃体内、海绵体内、脑内、鞘内、硬膜外或口服途径。
优选地,本发明的这种药物组合物可以以用于口服递送的乳剂、混悬剂、丸剂、片剂、胶囊或软凝胶的形式,或以用于递送至呼吸道和肺的气雾剂或干粉的形式被包封。
在本发明的另一个实施方案中,所述化合物可以与已知用于治疗所述疾病的另一种化合物一起使用。这类其它化合物可用于减轻炎症,优选用于减轻肌肉组织炎症,和/或用于改善肌纤维功能、完整性和/或存活和/或改善,增加或恢复心脏功能的辅助化合物。
实例是但不限于类固醇,优选(葡萄糖)皮质类固醇、类固醇样药剂(优选艾美龙(vamorolone,VBP15))、表儿茶素、ACE抑制剂(优选培哚普利)和HDAC抑制剂(优选吉维司他)、血管紧张素II型1型受体阻断剂(优选氯沙坦)、血管紧张素肽(1-7)(优选TXA127)、肿瘤坏死因子-α(TNFα)抑制剂、TGFβ抑制剂(优选地核心蛋白聚糖)、NF-κB抑制剂(优选地edasalonexent(CAT-1004))、人重组双糖链蛋白聚糖、mIGF 1的来源、肌生长抑制素抑制剂(优选地PF-06252616或RG6206)、甘露糖-6-磷酸、抗氧化剂(优选地艾地苯醌)、离子通道抑制剂、丹曲林、蛋白酶抑制剂、磷酸二酯酶抑制剂(优选地,PDE5抑制剂,如西地那非或他达拉非)、消炎剂和/或抗纤维化剂(优选地HT-100)、utrophin调节剂(优选地依珠曲米(ezutromid))、二甲双胍、一水合肌酸(CrM)、肝素、粒细胞集落刺激因子(GCSF)(优选为非格司亭)、结缔组织生长因子(CTGF/CCN2)抑制剂(优选为FG-3019)、钙调节剂(优选为AT-300)、雄激素受体调节剂(优选为DT-200)、L-瓜氨酸和/或L-精氨酸。这样的组合使用可以是顺序使用:每种组分以不同的方式施用,可能作为不同的组合物。或者,每种化合物可在单一组合物中一起使用。
包含在本发明的组合物中的化合物也可以单独提供,例如以允许本发明的组合物的活性组分的顺序施用。在这种情况下,如上所述,本发明的组合物是包含至少一种具有或不具有共轭配体的本发明化合物,至少一种赋形剂的化合物的组合。
方法
在第三方面,提供了一种用于预防、治疗、治愈、改善和/或延迟个体、所述个体的细胞(优选肌肉细胞)、组织(优选肌肉组织)或器官中的如先前部分中所定义的疾患或疾病的方法。该方法包括将本发明的化合物(如在标题为“化合物”的部分中描述的)或组合物(如在标题为“组合物”的部分中描述的)施用给所述个体或有需要的受试者。
本发明的方法,其中如本文定义的化合物或组合物可以适合于施用给受任何本文定义的疾病影响或处于发展炎性疾病的风险中的个体的体内细胞(优选肌肉细胞)、组织(优选肌肉组织)和/或器官,并且可以在体内、离体或体外施用。有需要的个体或受试者优选为哺乳动物,更优选为人类。或者,受试者不是人。施用可以经由局部,全身和/或肠胃外途径,例如静脉内、皮下、鼻、眼、腹膜内、鞘内、肌内、海绵体内、泌尿生殖道、皮内、真皮、肠内、玻璃体内、脑内、鞘内、硬膜外或口服途径。
在另一个实施方案中,在本发明的方法中,化合物或组合物的浓度在0.01nM至1μM的范围内。更优选地,使用的浓度为0.05至500nM、或0.1至500nM、或0.02至500nM、或0.05至500nM、甚至更优选1至200nM。
本发明的化合物或组合物的剂量范围优选基于对临床方案(体内使用)中存在严格方案要求的剂量增加研究来设计。本文定义的化合物可以以0.01至200mg/kg或0.05至100mg/kg或0.1至50mg/kg或0.1至20mg/kg,优选0.5至10mg/kg范围内的剂量使用。
以上给出的化合物或组合物的浓度或剂量范围是用于体外或离体使用的优选浓度或剂量。本领域技术人员将理解,取决于所使用的化合物的特性,要治疗的靶细胞,基因靶标及其表达水平,所使用的培养基以及转染和孵育条件,所使用的化合物的浓度或剂量可以进一步变化并且可能需要进一步优化。
在本发明的该方面的一个实施方案中,提供了用于预防、治疗和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD)的方法,所述方法包括向受试者施用本发明的化合物或本发明的组合物。
在本发明的另一个实施方案中,提供了诊断方法,其中本发明的化合物具有放射性标记或荧光标记。
用途
在第四方面,提供了化合物(如在标题为“化合物”的部分中描述的)或组合物(如在标题为“组合物”的部分中描述的),其作为药物或疗法的一部分或其中所述化合物或组合物优选在细胞内发挥其活性的应用使用。
在一个优选的实施方案中,本发明的化合物或组合物作为用于预防、延迟、治愈、改善和/或治疗杜氏肌营养不良症(DMD)的药物或疗法的一部分使用。
在第五方面,提供了化合物(如在标题为“化合物”的部分中描述的)或组合物(如在标题为“组合物”的部分中描述的)在制造药物中的用途。优选地,化合物或组合物在药物制造中的所述用途是用于预防、延迟、治愈、改善和/或治疗杜氏肌营养不良症(DMD)。
第三反义低聚核苷酸
本发明的另一方面涉及反义低聚核苷酸,即“第三反义低聚核苷酸”。所述第三反义低聚核苷酸不是包含或由通过连接部分彼此连接的两个反义低聚核苷酸组成的本发明的化合物,其中第一反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中第二反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中SEQ ID NO:3和4位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内。所述第三反义低聚核苷酸与肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,优选用作药物,更优选用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD),更优选用于诱导如本文定义的肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的跳跃。优选地,所述肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51来自人并且由具有SEQ ID NO:2的核苷酸序列表示。
在本发明该方面的优选实施方案中,所述第三反义低聚核苷酸由包含或由SEQ IDNO:16351或16352组成的核苷酸序列,或由包含或由SEQ ID NO:16351或16352的片段组成的核苷酸序列表示。所述SEQ ID NO:16351由序列TAAGTTC*TGTC*C*AAGTC*AAGGAAGATGGC*AT表示,所述SEQ ID NO:16352由序列TC*AAGGAAGATGGC*ATTAAGTTC*TGTC*C*AAG表示,其中C*是5-甲基胞嘧啶,T是5-甲基尿嘧啶,其中TG是LNA修饰的碱基。优选地,所述第三反义低聚核苷酸的每个单体是RNA单体。还优选的是,所述第三反义低聚核苷酸是单链的。此外,还优选的是,存在至少一个2'-取代的单体,优选2’-O-甲基化的单体,和/或存在至少一个硫代磷酸酯主链连键。更优选地,所有主链连键均为硫代磷酸酯主链连键。
在本发明该方面的另一个优选实施方案中,所述第三反义低聚核苷酸在所述第三反义低聚核苷酸的5'末端单体和/或3'末端单体处包含或由连接部分组成(如本文前面“连接部分”部分中所定义并对所述第三反义低聚核苷酸加以必要的变更)。
在本发明化合物的上下文中描述的以下方面(参见上文)也对所述第三反义低聚核苷酸应用必要的变更:
-“化合物的所述第一和/或第二反义低聚核苷酸的进一步化学修饰”;
-“组合物”;以及
-“用途”。
定义
在本文件及其权利要求中,动词“包括”及其变化形式以其非限制性意义使用以表示包括该词之后的项目,但不排除未具体提及的项目。此外,动词“由…组成”可以被“基本上由…组成”代替,意思是如本文定义的化合物或低聚核苷酸或组合物可以包含除具体确定的组分之外的另外的组分,所述另外的组分不改变本发明的独特特征。此外,不定冠词“一(a)”或“一(an)”所指的要素不排除存在多于一种要素的可能性,除非上下文清楚地要求存在一个且仅一种要素。因此,不定冠词“一(a)”或“一(an)”通常是指“至少一”。
除非另有说明,否则本文所确定的每个实施方案可以组合在一起。本说明书中引用的所有专利和参考文献通过引用整体并入本文。
在整个申请中,当在与本文确定的前mRNA的一部分互补的反义低聚核苷酸的上下文中使用时,词语“结合”、“靶向”、“杂交”可以互换使用。在本发明的上下文中,除非另有说明,否则“杂交”在细胞、优选肌肉细胞中在生理条件下使用。
当本领域技术人员将结构式或化学名称理解为具有手性中心但未指明手性时,对于每个手性中心,单独提及外消旋混合物,纯R对映异构体和纯S对映异构体中的所有三种。
每当在本发明的上下文中讨论物质的参数时,假定除非另有说明,否则在生理条件下确定,测量或显示该参数。生理条件是本领域技术人员已知的,并且包括水性溶剂体系,大气压,6至8之间的pH值,从室温至约37℃(从约20℃至约40℃)范围内的温度,以及适当浓度的缓冲盐或其它组分。应当理解,电荷通常与平衡相关。被认为携带或带有电荷的部分是在其携带或带有这种电荷比不携带或带有这种电荷更频繁的状态下发现的部分。因此,如本领域技术人员所理解的,在本发明中指示为带电的原子在特定条件下可以是不带电的,并且中性部分在特定条件下可以是带电的。
通常,取代将可能是氢的一个部分替换为另一个部分。当考虑有机分子的碳支架时,RNA单体固有地是2'-取代的,因为它在其2'-位具有羟基部分。因此DNA单体不是2'-取代的,RNA单体可以被视为2'-取代的DNA单体。当RNA单体又被2'-取代时,该取代可替代2'-OH或2'-H。当RNA单体是2’-O-取代时,该取代替代2'-OH部分的H。作为非限制性实例,2’-O-甲基RNA是2'-取代的单体(-OMe取代H)和2'-取代的RNA单体(-OMe取代-OH)和2’-O-取代的RNA单体(-Me取代-H),而2'-F RNA是2'-取代的RNA单体(F取代-OH或-H)但不是2’-O-取代的RNA单体(2'-O不再存在或未被取代)。其中F取代2'-OH的2'-F RNA是2'-F-2'-脱氧RNA,其也是2'-F DNA。
在本发明的上下文中,待评估参数的减少或增加是指对应于该参数的值的至少5%的变化。更优选地,该值的减少或增加是指至少10%,甚至更优选至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少70%、至少90%或100%的变化。在后一种情况下,可以是不再存在与参数相关联的可检测值的情况。
本文所述的物质作为药物的用途也可解释为所述物质在制备药物中的用途。类似地,当物质用于治疗或作为药物使用时,其也可用于制备用于治疗的药物。
当与数值(例如约10)结合使用时,词语“约”或“近似”优选意指该值可以是给定值(10的)±该值的约0.1%。
本发明的化合物或组合物优选用于本发明的方法或用途。
如本领域技术人员将理解的,在整个本申请中,术语“BNA”、“BNA支架”、“BNA核苷酸”、“BNA核苷”、“BNA修饰”或“BNA支架修饰”可以适当地被构象限制的支架修饰、锁定支架修饰、锁定核苷酸、锁定核苷、锁定单体或Tm增强支架修饰或高亲和力修饰等替代。
“序列同一性”在本文中定义为两个或更多个核酸(多核苷酸,核酸或核苷酸或低聚核苷酸)序列之间的关系,如通过比较序列确定的。在优选的实施方案中,基于两个给定的SEQ ID NO的全长或其部分计算序列同一性。其部分优选意指两个SEQ ID NO的至少50%、60%、70%、80%、90%或100%。在本领域中,“同一性”还意指核酸序列之间的序列相关性程度,视情况而定,如通过此类序列的串之间的匹配所确定。
确定同一性的优选方法被设计为给出测试序列之间的最大匹配。可公开获得的计算机程序中编纂了确定同一性和相似性的方法。确定两个序列之间的同一性和相似性的优选计算机程序方法包括例如GCG程序包(Devereux,J.等人,Nucleic Acids Research 12(1):387(1984))、BestFit、BLASTN和FASTA(Altschul,S.F.等人,J.Mol.Biol.215:403-410(1990))。BLAST X程序可自NCBI和其它来源公开获得(BLAST Manual,Altschul,S.等人,NCBI NLM NIH Bethesda,MD20894;Altschul,S.等人,J.Mol.Biol.215:403-410(1990))。熟知Smith Waterman算法也可用于确定同一性。
用于核酸比较的优选参数包括以下:算法:Needleman和Wunsch,J.Mol.Biol.48:443-453(1970);比较矩阵:匹配=+10,错配=0;缺口罚分:50;缺口长度罚分:3。可从位于威斯康星州麦迪逊的Genetics Computer Group获得缺口程序。以上给出了用于核酸比较的默认参数。
核酸分子的杂交条件可以具有低或中等或高严格性(southern印迹程序)。低或中等或高严格性条件是指在42℃下在5x SSPE、0.3%SDS、200pg/ml剪切并变性的鲑鱼精DNA和25%或35%或50%甲酰胺(分别用于低或中等或高严格性)中预杂交和杂交。随后,将杂交反应洗涤三次,每次30分钟,使用2xSSC、0.2%SDS和55℃或65℃或75℃(分别用于低或中等或高严格性)。
提供以下实施例仅用于说明的目的,并不意图以任何方式限制本发明的范围。
图例
图1.
RT-ddPCR分析显示了将靶向不同序列片段的AON组合对具有外显子48至50缺失的DMD患者的肌肉细胞中外显子51跳跃效率具有协同作用,尤其是通过TEG=三甘醇或HEG=六甘醇接头连接它们时。在400或800nM下测试单个AON;AON的混合物由400nM的各单个AON组成;在800nM下测试连接的AON。基于来自6个板孔的RNA样品确定平均外显子51跳跃百分比,误差条表示标准偏差。NT=未处理的细胞。
图2.
RT-ddPCR分析显示了将靶向不同的ESE序列片段的具有SEQ ID NO:15980和16026的AON组合对del52hDMD/mdx小鼠的四头肌中外显子51跳跃效率具有协同作用,尤其是在这些AON通过接头如HEG=六甘醇接头连接(由SEQ ID NO:16338表示的化合物)时。各4.05μmol/kg的具有SEQ ID NO:15980和16026的AON的混合物的跳跃效率高于各8.1μmol/kg的单个AON的跳跃效率。其中这些AON通过HEG物理连接的分子(由SEQ ID NO:16338表示的化合物)甚至更有效:在2.7μmol/kg下类似于在8.1μmol/kg下的混合物。基于来自10只小鼠的RNA样品确定平均外显子51跳跃百分比,误差条表示标准偏差。VEH=媒介物。
序列表概述
Figure BDA0003087360780001271
Figure BDA0003087360780001281
Figure BDA0003087360780001291
Figure BDA0003087360780001301
Figure BDA0003087360780001311
Figure BDA0003087360780001321
Figure BDA0003087360780001331
实施例
实施例1(体外)
材料和方法
化合物
所有反义低聚核苷酸(AON)(表3,图1)具有带2’-O-甲基单体和至少一个LNA修饰的硫代磷酸酯主链(SEQ ID NO:16353、16026和15980),这同样适用于由SEQ ID NO:16336、16335、16338和16337表示的本发明化合物的第一AON和第二AON。AON以5μmol规模使用OP-10合成仪(
Figure BDA0003087360780001333
Oligopilot)或MerMade 12合成仪(BioAutomation)通过标准亚磷酰胺方案合成。使用相应的亚磷酰胺结构单元和标准合成方案引入具有SEQ ID NO:16336、16335、16338和16337的化合物中的TEG和HEG接头。将AON以两步序列(DEA,随后是浓NH4OH处理)切割和脱保护,通过阴离子交换层析纯化,通过尺寸排阻层析脱盐并冻干。质谱证实所有AON的同一性,并且发现所有AON的纯度(通过UPLC-UV测定)均可接受(>80%)。
表3
Figure BDA0003087360780001332
Figure BDA0003087360780001341
A=腺苷;G=鸟嘌呤;U=尿嘧啶;T=胸腺嘧啶;C*=5-甲基胞嘧啶;GACT=LNA核苷酸;TEG=三甘醇接头,HEG=六甘醇接头。
剥裸性摄取和cDNA合成
将来自缺失外显子48-50的DMD患者的永生化成肌细胞在12孔板中培养至汇合。为了诱导肌管的形成,根据非GLP标准操作程序,用补充有400或800nM的AON(N=6)的低血清分化培养基替换增殖培养基并持续6天。然后分离总RNA,使用随机六聚体引物将1000ngRNA用作cDNA合成的输入。
数字液滴(dd)PCR分析
特异性Taqman小沟结合物(MGB)测定被设计成检测具有和没有外显子51的肌营养不良蛋白转录产物(表4),并购自Applied Biosystems。根据制造商的说明书(BioRad),使用60℃的退火/延伸温度,对20μl反应体积中的1μl(对于没有外显子跳跃的转录物)或4μl(对于具有外显子跳跃的转录物)cDNA进行数字液滴PCR分析。数据表示为百分比外显子跳跃[N0跳跃/(N0跳跃+N0未跳跃)*100]。
表4
Figure BDA0003087360780001342
Figure BDA0003087360780001351
结果
施用靶向外显子51中的不同序列区段的AON混合物(由SEQ ID NO:16353和15980;或SEQ ID NO:16026和15980表示)导致比各单独AON(由SEQ ID NO:16353,16026或15980表示)更高的外显子51跳跃水平(高达24%);SEQ ID NO:16026在800nM时高达5.7%(图1)。靶向外显子51中相同序列区段的AON混合物(由SEQ ID NO:16353和16026表示)不增强外显子51跳跃效率(3.2%)。值得注意的是,施用靶向外显子51中不同序列区段(由SEQ ID NO:16026和15980表示)并且通过三甘醇或六甘醇接头彼此连接的AON获得了甚至更高的外显子51跳跃水平(对于SEQ ID NO:16335高达81.6%)(图1)。在该实施例中,其中由SEQ IDNO:15980表示的AON连接至由SEQ ID NO:16026表示的AON的5'端的化合物是最有效的(由SEQ ID NO:16335和16337表示的化合物)。
实施例2(体内)
材料和方法
小鼠实验
根据国家卫生研究院(NIH)关于实验动物的护理和使用的指导方针进行该小鼠实验。考虑基线体重和雌雄分布,将Del52hDMD/mdx小鼠(莱顿大学医学中心,Veltrop等人,2018;PLoS ONE 13(2):e0193289)随机分组(n=10)。小鼠每周接受1次尾静脉内注射由SEQID NO:16026或15980表示的单个反义低聚核苷酸(2.7或8.1μmol/kg)、其混合物(各4.05μmol/kg)或由SEQ ID NO:16338表示的连接的AON化合物(2.7μmol/kg),从5-6周龄开始,共持续12周。最后一次AON注射后10天,处死动物并收集组织样品(用PBS经心脏灌注以从组织中除去血液后)。将四头肌肌肉组织样品快速冷冻并储存在-80℃下。
RNA分离和cDNA合成
通过使用Lysing Matrix D Tubes(MP Biomedicals)在MagNa Lyser中研磨,将四头肌肌肉组织样品在1ml Nucleozol(Macherey Nagel)中匀浆化。根据制造商的说明书从匀浆中提取总RNA。对于cDNA合成,使用1000ng总RNA作为输入。使用随机六聚体引物和GoScript逆转录酶在20μl反应中产生cDNA,并在50℃下孵育40分钟。
数字液滴PCR分析
特异性Taqman小沟结合物(MGB)测定被设计成(使用Primer Express 3.0.1软件;Applied Biosystems)检测具有和没有外显子51的肌营养不良蛋白转录产物(表4),并购自Applied Biosystems。根据制造商的说明书(BioRad),使用60℃的退火/延伸温度,对20μl反应体积中的2μl或4μl cDNA进行数字液滴PCR分析。数据表示为百分比外显子跳跃[N0跳跃/(N0跳跃+N0未跳跃)*100]。
结果
在del52hDMD/mdx小鼠的体内研究中证明了将靶向不同ESE序列区段的具有SEQID NO:15980和16026的AON组合对外显子51跳跃效率具有协同作用。基于鼠DMD基因的外显子23中的mdx突变和染色体5上的人DMD转基因中的外显子52缺失(Veltrop等人,2018),这些小鼠是肌营养不良蛋白缺陷型的。如果这些AON通过接头如HEG=六甘醇接头连接(由SEQID NO:16338表示的化合物),则效果更强(图2)。各4.05μmol/kg的具有SEQ ID NO:15980和16026的AON的混合物的跳跃效率高于在8.1μmol/kg下的各单个AON的跳跃效率。其中这些AON通过HEG物理连接的分子(由SEQ ID NO:16338表示的化合物)甚至更有效:在2.7μmol/kg下类似于在8.1μmol/kg下的混合物。
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Claims (22)

1.一种包含通过连接部分彼此连接的第一和第二反义低聚核苷酸(AON)的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:3的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,并且其中所述第二反义低聚核苷酸(AON)与SEQ ID NO:4的至少一部分互补或结合或靶向或杂交或重叠,其中SEQ ID NO:3和4位于肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51内。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述连接部分将所述第一AON的3’末端单体与所述第二AON的5’末端单体连接或将所述第一AON的5’末端单体与所述第二AON的3’末端单体连接。
3.根据权利要求1或2所述的化合物,其中所述连接部分是聚乙二醇(PEG)接头、三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)接头。
4.根据权利要求3所述的化合物,其中所述连接部分是三甘醇(TEG)或六甘醇(HEG)接头。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸由与SEQID NO:5的至少8个核苷酸的连续区段具有至少95%同一性的核苷酸序列表示,且其中所述第二反义低聚核苷酸由与SEQ ID NO:6的至少5个核苷酸的连续区段具有至少95%同一性的核苷酸序列表示。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含以下任一项或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或SEQ ID NO:14、15、16、17或18,或SEQ ID NO:14、15、16或17,或SEQ ID NO:14或15,或SEQ ID NO:14,或
ii)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或SEQ ID NO:14、15、16、17或18,或SEQ ID NO:14、15、16或17,或SEQ ID NO:14或15,或SEQ ID NO:14的片段,或
iii)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或SEQ ID NO:14、15、16、17或18,或SEQ ID NO:14、15、16或17,或SEQ ID NO:14或15,或SEQ ID NO:14,具有1、2、3、4或5个额外核苷酸或
iv)SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或SEQ ID NO:14、15、16、17或18,或SEQ ID NO:14、15、16或17,或SEQ ID NO:14或15,或SEQ ID NO:14,所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196或197,或SEQ ID NO:14、15、16、17或18,或SEQ ID NO:14、15、16或17,或SEQ ID NO:14或15,或SEQ ID NO:14具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,或至少95%,或至少97%同一性的核苷酸序列;
并且/或者其中所述第二反义低聚核苷酸由包含以下任一项或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或SEQ ID NO:198、199、200或201,或SEQ ID NO:198或199,或SEQ ID NO:198,或
ii)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或SEQ ID NO:198、199、200或201,或SEQ ID NO:198或199,或SEQ ID NO:198的片段,或
iii)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或SEQ ID NO:198、199、200或201,或SEQ ID NO:198或199,或SEQ ID NO:198,具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或SEQ ID NO:198、199、200或201,或SEQ ID NO:198或199,或SEQ ID NO:198,所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397或398,或SEQ ID NO:198、199、200或201,或SEQ ID NO:198或199,或SEQ ID NO:198具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,或至少95%,或至少97%同一性的核苷酸序列。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸中每一个具有8至37个核苷酸的长度。
8.根据权利要求7所述的化合物,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸中每一个具有16至22个核苷酸的长度。
9.根据权利要求7所述的化合物,其中所述第一和第二反义低聚核苷酸中每一个具有18至22个核苷酸的长度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含:
i)至少一个2'-取代的单体和任选的硫代磷酸酯主链连键,和/或
ii)5-甲基胞嘧啶和/或5-甲基尿嘧啶碱基,和/或
iii)至少一个包含双环核酸(BNA)支架修饰的单体。
11.根据权利要求10所述的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸仅包含通过硫代磷酸酯主链连键来连接的2'-取代的单体。
12.根据权利要求10或11所述的化合物,其中所有胞嘧啶碱基均为5-甲基胞嘧啶碱基并且/或者其中所有尿嘧啶碱基均为所述第一和/或第二AON的5-甲基尿嘧啶碱基。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体或由其组成,所述单体包含双环核酸(BNA)支架修饰、桥接核酸支架修饰或锁定核酸(LNA)支架修饰。
14.根据权利要求13所述的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含含有桥接核酸支架修饰的1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体或由其组成。
15.根据权利要求13所述的化合物,其中所述第一和/或第二反义低聚核苷酸包含含有锁定核酸(LNA)支架修饰的1、2、3、4、5、6、7、8或9个单体或由其组成。
16.根据权利要求13所述的化合物,其中所述第一和/或第二低聚核苷酸包含选自由以下组成的组的BNA修饰或由其组成:
(i)在5'末端对单体进行单个BNA支架修饰,
(ii)在3'末端对单体进行单个BNA支架修饰,
(iii)两个BNA支架修饰,其中一个位于5'末端的单体中,另一个位于3'末端的单体中,
(iv)两个BNA支架修饰,一个在最接近5'末端的两个单体中的每一个中,
(v)两个BNA支架修饰,一个在最接近3'末端的两个单体中的每一个中,以及
(vi)四个BNA支架修饰,一个在最接近5'末端的两个单体中的每一个中,一个在最接近3'末端的两个单体中的每一个中;
任选地,存在1、2、3、4或5个另外的BNA支架修饰。
17.根据权利要求16所述的化合物,其中所述第一反义低聚核苷酸由包含以下任一项或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:15911至15922,或15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQ ID NO:15923或15924,或15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,或15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,或16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,或16012或16013(衍生自SEQ ID NO:18),或
ii)SEQ ID NO:15911至15922,或15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQ ID NO:15923或15924,或15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,或15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,或16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,或16012或16013(衍生自SEQ ID NO:18)的片段,或
iii)SEQ ID NO:15911至15922,或15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQ ID NO:15923或15924,或15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,或15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,或16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,或16012或16013(衍生自SEQ ID NO:18),具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:15911至15922,或15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQ ID NO:15923或15924,或15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,或15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,或16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,或16012或16013(衍生自SEQ ID NO:18),所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
v)与SEQ ID NO:15911至15922,或15977至15988(衍生自SEQ ID NO:14),SEQ ID NO:15923或15924,或15989或15990(衍生自SEQ ID NO:15),SEQ ID NO:15925至15934,或15991至16000(衍生自SEQ ID NO:16),SEQ ID NO:15935至15945,或16001至16011(衍生自SEQ ID NO:17),或15946或15947,或16012或16013(衍生自SEQ ID NO:18)中任一个具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性的核苷酸序列;
并且/或者其中所述第二反义低聚核苷酸由包含以下任一项或由其组成的核苷酸序列表示:
i)SEQ ID NO:15948至15962,或16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,或16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,或16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,或16042(衍生自SEQ ID NO:201),或
ii)SEQ ID NO:15948至15962,或16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,或16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,或16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,或16042(衍生自SEQ ID NO:201)中任一个的片段,或
iii)SEQ ID NO:15948至15962,或16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,或16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,或16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,或16042(衍生自SEQ ID NO:201),具有1、2、3、4或5个额外核苷酸,或
iv)SEQ ID NO:15948至15962,或16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,或16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,或16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,或16042(衍生自SEQ ID NO:201),所述SEQ ID NO缺失1、2、3、4或5个核苷酸,或
与SEQ ID NO:15948至15962,或16014至16028(衍生自SEQ ID NO:198),SEQ ID NO:15963至15972,或16029至16038(衍生自SEQ ID NO:199),SEQ ID NO:15973至15975,或16039至16107(衍生自SEQ ID NO:200),或SEQ ID NO:15976,或16042(衍生自SEQ ID NO:201)中任一个具有至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%同一性的核苷酸序列。
18.一种组合物,其包含根据权利要求1至17中任一项所述的化合物。
19.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物或根据权利要求18所述的组合物,其用作药物,用于治疗、预防和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD),或用于诱导肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的跳跃。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的化合物或根据权利要求18所述的组合物,其用作用于诱导所述肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的跳跃的药物。
21.一种用于预防、治疗和/或延迟杜氏肌营养不良症(DMD)的方法,所述方法包括向受试者施用根据权利要求1至17中任一项所述的化合物或根据权利要求18所述的组合物。
22.一种用于跳跃肌营养不良蛋白前mRNA的外显子51的方法,所述方法包括向受试者施用根据权利要求1至17中任一项所述的化合物或根据权利要求18所述的组合物。
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