JP2024518476A - mRNAスプライシングを調節するための組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年5月10日に出願された米国仮出願第63/186,664号、2021年6月15日に出願された同第63/210,882号、2022年3月21日に出願された同第63/321,921号、2022年3月31日に出願された同第63/362,295号、2021年9月1日に出願された同第63/239,671号、2021年6月15日に出願された同第63/210,866号、2022年1月11日に出願された同第63/298,587号、及び2022年3月9日に出願された同第63/318,201号の利益を主張し、これらの仮出願は、本明細書に提示される開示と矛盾しない範囲で、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年5月10日に出願された米国仮出願第63/186,664号、2021年6月15日に出願された同第63/210,882号、2022年3月21日に出願された同第63/321,921号、2022年3月31日に出願された同第63/362,295号、2021年9月1日に出願された同第63/239,671号、2021年6月15日に出願された同第63/210,866号、2022年1月11日に出願された同第63/298,587号、及び2022年3月9日に出願された同第63/318,201号の利益を主張し、これらの仮出願は、本明細書に提示される開示と矛盾しない範囲で、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
mRNAスプライシングを調節するための組成物及び方法が本明細書において提供される。特に、エクソンスキッピングを誘導して、例えば、RNA転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらし得るフレームシフトをRNA転写物に導入することによって、目的のタンパク質の発現又は活性を調節するための組成物及び方法が提供される。
遺伝子は、タンパク質などの機能的遺伝子産物をコードするデオキシリボ核酸(DeoxyriboNucleic Acid、DNA)配列である。遺伝子のコードを機能的遺伝子産物に変換するプロセスは、遺伝子DNAからRNA(転写物)を転写するステップと、RNAをタンパク質に翻訳するステップとを含む。RNAは、タンパク質に翻訳され得る成熟メッセンジャーRNA(mRNA)になるように処理を受ける未成熟「プレmRNA」としてDNAから最初に転写される。真核生物において、処理工程は、RNAの5’末端への単一ヌクレオチド修飾グアニン(G)ヌクレオチドキャップの付加と、RNAの3’末端へのポリアデノシン配列の付加(ポリAテール)と、RNAスプライシングと、を含む。
スプライシングとは、イントロン(介在配列)がプレmRNAから除去され、エキソン(コード配列)が一緒に連結されて成熟mRNAを形成するプロセスを指す。
多くの哺乳動物遺伝子は選択的にスプライシングされ、1つの遺伝子が、異なるサイズ及び/又は機能を有するタンパク質(アイソフォーム)に翻訳される異なるmRNAメッセージを生成することができるように、プレmRNA配列中の異なるエクソンが成熟mRNA転写物中に包含されるか又は排除される。
選択的スプライシングは、転写物のエキソン及び/又はイントロン領域内の潜在性スプライス部位を含み得る。潜在性スプライス部位は、典型的には使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合、又は突然変異が通常は休止状態の部位を活性スプライス部位にする場合に使用され得るスプライス部位である。潜在性スプライシングにおいて、スプライシング機構は、カノニカルスプライス部位ではなく潜在性スプライス部位を認識する。多くの場合、潜在性スプライシングは、mRNAにおけるイントロン又はエクソン配列の一部又は全体の包含又は排除をもたらす。
プレmRNAスプライシングのアンチセンス調節は、潜在性スプライシングを回復させるため、選択的にスプライシングされた遺伝子のレベルを変化させるため(アイソフォームスイッチング)、及びエクソンスキッピングのために、例えば、破壊されたリーディングフレームを回復させるため、又は望ましくない遺伝子の機能をノックダウンするために使用されている(Aartsma-Rus and Ommen,RNA(2007),13:1609-1624)。
治療におけるアンチセンス化合物の使用についての主要な問題は、全身投与された場合に細胞内区画へのアクセスを得るそれらの限定された能力、広範な又は特異的に標的化された組織分布を達成するそれらの限定された能力、及びオフターゲット効果を最小化するために標的化されたRNAについての十分な特異性を得るという難題を含む。アンチセンス化合物の細胞内送達は、ポリマー、カチオン性リポソームなどの担体系の使用によって、又は構築物の化学修飾によって、例えばコレステロール分子の共有結合によって容易にすることができる。しかしながら、細胞内送達効率は低く、組織分布は狭い可能性がある。さらに、既存の技術は、オフターゲット相互作用によって妨げられたままである。結果として、改善された送達系は、これらのアンチセンスアプローチの有効性を増加させるために依然として必要とされており、例えば、異常な遺伝子転写、スプライシング及び/又は翻訳によって引き起こされる疾患を治療するために、所与の遺伝子産物を特異的に標的化するために、アンチセンス化合物を細胞内区画に、広く全ての影響を受ける組織型に送達するための有効な組成物に対する満たされていない必要性が残っている。
本開示は、概して、疾患に関連する遺伝子などの遺伝子の標的転写物(例えば、プレmRNA)のスプライシングを調節するための化合物、組成物、及び方法に関する。実施形態において、本開示は、治療部分(Therapeutic Moiety、TM)及び細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)を含む化合物及び組成物に関する。TMは、標的転写物に結合して標的転写物のスプライシングを調節するアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)であり得る。実施形態では、ACは、標的転写物のスプライスエレメント(Splice Element、SE)若しくはシス作用性スプライス調節エレメント(Splice Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に、又は標的転写物のスプライスエレメント若しくはシス作用性スプライス調節エレメントに近接して結合して、標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、転写物へのACの結合は、標的転写物から発現されるタンパク質の発現又は活性の下方制御をもたらす。
実施形態では、標的転写物へのACの結合は、エクソンのスキッピングをもたらす。実施形態において、エクソンのスキッピングは、フレームシフトをもたらす。実施形態において、フレームシフトは、未成熟終止コドンをもたらす。実施形態では、フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態では、フレームシフトは、未成熟終止コドン及びナンセンス媒介崩壊をもたらす。
本明細書に記載される化合物又は組成物が疾患を治療するために使用される方法が、本明細書に記載される。実施形態では、疾患は遺伝子疾患である。実施形態では、化合物又は組成物は、疾患に関連する遺伝子のスプライシングを調節することによって遺伝子疾患を治療するために使用される。実施形態では、化合物又は組成物は、疾患に関連する遺伝子転写物のスプライシングを調節することによって遺伝子疾患を治療する。実施形態において、方法は、本明細書に記載される化合物又は組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む。実施形態において、それを必要とする対象は、遺伝子疾患を有するか、又は有するリスクがある患者である。実施形態において、方法は、治療有効量の本明細書に記載される化合物又は組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む。実施形態において、遺伝子疾患は、IRF-5、DUX4、若しくはGYS1、又はそれらの遺伝的変異体の異常発現に関連する疾患である。
CPPは、ACの細胞内送達を増強して、標的転写物のスプライシングを調節するACの有効性を増強することができる。CPPは、環状CPP(cCPP)であり得る。
本明細書に記載の化合物は、エンドソーム内の細胞に内在化された化合物又はその部分がエンドソームを脱出してサイトゾル又は細胞コンパートメントに入り、ACが標的転写物に作用してスプライシングを調節することを可能にするように構成されたエンドソーム脱出ビヒクル(Endosomal Escape Vehicle、EEV)を含んでもよい。実施形態において、EEVは、cCPPなどのCPPを含む。
実施形態において、cCPPは、式(A)のもの、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4、R5、R6、R7は独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
R4、R5、R6、R7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸、アルギニン、ホモアルギニン、N-メチルアルギニン、N,N-ジメチルアルギニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、リジン、N-メチルリジン、N,N-ジメチルリジン、N-エチルリジン、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニン、シトルリン、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニン、3-(1-ピペリジル)アラニンの側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4である。
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I)のもの、
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-1):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-2):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-3):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-4):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-5):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-6):
実施形態において、cCPPは、式(II)のものであり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a、R2b、R2c及びR2dは、独立してアミノ酸側鎖であり、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、グアニジン又はそのプロトン化形態若しくは塩であり、
各n’’は、独立して、0から5の整数であり、
各n’は、独立して、0から3の整数であり、
n’が0である場合、R2a、R2b、R2b又はR2dは存在しない。
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(II-1):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIa):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIb):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIc):
実施形態において、cCPPは、以下の構造
実施形態において、cCPPは、以下の構造
実施形態では、化合物は環外ペプチド(Exocyclic Peptide、EP)を含む。実施形態では、EPは、KK、KR、RR、HH、HK、HR、RH、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKH、KHK、HKK、HRR、HRH、HHR、HBH、HHH、HHHH、KHKK、KKHK、KKKH、KHKH、HKHK、KKKK、KKRK、KRKK、KRRK、RKKR、RRRR、KGKK、KKGK、HBHBH、HBKBH、RRRRR、KKKKK、KKKRK、RKKKK、KRKKK、KKRKK、KKKKR、KBKBK、RKKKKG、KRKKKG、KKRKKG、KKKKRG、RKKKKB、KRKKKB、KKRKKB、KKKKRB、KKKRKV、RRRRRR、HHHHHH、RHRHRH、HRHRHR、KRKRKR、RKRKRK、RBRBRB、KBKBKB、PKKKRKV、PGKKRKV、PKGKRKV、PKKGRKV、PKKKGKV、PKKKRGV又はPKKKRKGの配列のうちの1つを含み、式中、Bはベータアラニンである。
実施形態では、化合物は、式(C)のもの、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、Hであるか、又はアリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、式中、R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、環外ペプチドであり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、1~23の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4の整数であり、
z’は、1~23の整数であり、
CargoはACである。
実施形態において、化合物は、式(C-1)、(C-2)、(C-3)、又は(C-4)の構造を含み、
スプライシング
プレmRNA分子は核内で作られ、翻訳のために細胞質へ輸送される前又は輸送中に処理される。プレmRNAの処理は、転写物の3’末端への5’メチル化グアニンキャップ及び約200~250塩基のポリ(A)テールの付加を含む。プレmRNA処理には、哺乳動物mRNAの約90%~約95%の成熟において生じるスプライシングも含まれる。イントロン(又は介在配列)は、成熟mRNAのコード配列に含まれない一次転写物(又はそれをコードするDNA)の領域である。エキソンは、細胞質に到達したときに成熟mRNA中に残る一次転写物の領域である。転写物は、複数のイントロン及びエクソンを有し得る。エキソンは一緒にスプライシングされて成熟mRNA配列を形成する。スプライス接合部はスプライス部位とも呼ばれ、接合部の5’側はしばしば「5’スプライス部位」又は「スプライスドナー部位」と呼ばれ、3’側は「3’スプライス部位」又は「スプライスアクセプタ部位」と呼ばれる。スプライシングにおいて、上流エキソンの3’末端は、下流エキソンの5’末端に連結される。したがって、転写物(例えば、プレmRNA)は、イントロンの5’末端にエクソン/イントロン接合部を有し、イントロンの3’末端にイントロン/エクソン接合部を有する。イントロンが除去された後、エキソンは、成熟mRNAにおいてエキソン/エキソン接合部又は境界と呼ばれることもあるところで隣接する。潜在性スプライス部位は、あまり頻繁に使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合に使用され得る部位である。エキソンの異なる組み合わせを一緒にスプライシングすることとして定義される選択的スプライシングは、しばしば、単一の遺伝子から複数のmRNA転写物を生じる。
プレmRNA分子は核内で作られ、翻訳のために細胞質へ輸送される前又は輸送中に処理される。プレmRNAの処理は、転写物の3’末端への5’メチル化グアニンキャップ及び約200~250塩基のポリ(A)テールの付加を含む。プレmRNA処理には、哺乳動物mRNAの約90%~約95%の成熟において生じるスプライシングも含まれる。イントロン(又は介在配列)は、成熟mRNAのコード配列に含まれない一次転写物(又はそれをコードするDNA)の領域である。エキソンは、細胞質に到達したときに成熟mRNA中に残る一次転写物の領域である。転写物は、複数のイントロン及びエクソンを有し得る。エキソンは一緒にスプライシングされて成熟mRNA配列を形成する。スプライス接合部はスプライス部位とも呼ばれ、接合部の5’側はしばしば「5’スプライス部位」又は「スプライスドナー部位」と呼ばれ、3’側は「3’スプライス部位」又は「スプライスアクセプタ部位」と呼ばれる。スプライシングにおいて、上流エキソンの3’末端は、下流エキソンの5’末端に連結される。したがって、転写物(例えば、プレmRNA)は、イントロンの5’末端にエクソン/イントロン接合部を有し、イントロンの3’末端にイントロン/エクソン接合部を有する。イントロンが除去された後、エキソンは、成熟mRNAにおいてエキソン/エキソン接合部又は境界と呼ばれることもあるところで隣接する。潜在性スプライス部位は、あまり頻繁に使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合に使用され得る部位である。エキソンの異なる組み合わせを一緒にスプライシングすることとして定義される選択的スプライシングは、しばしば、単一の遺伝子から複数のmRNA転写物を生じる。
プレmRNAからのイントロンの除去は、スプライセオソーム、5つの核内低分子リボヌクレオタンパク質(snRNP)を含むリボヌクレオタンパク質(RNP)錯体、及び多数の他のタンパク質によって触媒される(Will and Luhrmann,Cold Spring Harb.Perspect.Biol.(2011),3(7):a003707;Havens,et al.,Wiley Interdiscip.RNA(2014),4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158)。スプライシングは、スプライスエレメント(SE)によって部分的に支配される。本明細書中で使用される場合、「スプライスエレメント」は、スプライシング、例えば、カノニカルスプライシングが発生するために必要なプレmRNA中に見出される配列エレメントである(図1A)。SEは、5’スプライス部位(5’ss)及び3’スプライス部位(3’ss)を含む。ドナースプライス部位とも呼ばれる5’ssは、あまり保存されていない下流残基と共に、ほぼ不変の「GU」ジヌクレオチド配列を含む。5’スプライス部位はまた、エキソン/イントロン接合部を含む。本明細書中で使用される場合、エキソン/イントロン接合部は、5’ssのGU配列のGから10ヌクレオチド上流及び10ヌクレオチド(+10及び-10)のヌクレオチド配列である。3’ss、又はアクセプタスプライス部位は、3つの保存されたエレメントである、分岐点と呼ばれることもある分岐スプライス点(BSP)、ポリピリミジン又はPyトラクト、及び末端「AG」を含む。BSPは典型的には、3’ssから約18~約40ヌクレオチドに位置するアデノシンである。Pyトラクトは、典型的には、約15~約20個のピリミジン残基、特にウラシル(U)を含む(図1AにおいてXnとして示される)。しかしながら、非定型分岐点が存在する。それらは、3’スプライス部位からより離れており、及び/又は非アデノシン塩基を利用する(モンテスら、Trends Genet.(2019),35(1):68-87)。3’ssはまた、イントロン/エクソン接合部を含む。本明細書中で使用される場合、イントロン/エキソン接合部は、3’ssのAG配列のGから10ヌクレオチド上流及び10ヌクレオチド(+10及び-10)のヌクレオチド配列である。
エクソンは、ほとんどのスプライシング反応において、5つの小リボ核タンパク質(snRNP)(U1、U2、U4、U5、及びU6(Havensら、(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Wahl M.C.et al.,Cell(2009),136:701-718))の核内低分子RNA(snRNA)成分との特異的塩基対合相互作用によって認識される。各snRNPは、特定のヌクレオチド配列及び1つ以上のタンパク質を認識するように構成された核内低分子RNAを含む。エクソンスプライシングは、2つの連続的なスプライセオソーム触媒エステル交換反応を含む(図1B)。一般に、スプライシング反応は、U1が5’ssに結合することによって開始され、続いてU2が分岐スプライスポイント(BPS)に結合し、最後にU4、U5、及びU6が5’及び3’スプライス部位の近くに結合する。次いで、U1及びU4が置換され、続いて、イントロン内の分岐点ヌクレオチドの2’-OH(図1Bに示されるようなA)が、5’スプライス部位におけるイントロンの第1のヌクレオチド(図1Bに示されるようなG)に対して求核性攻撃を行い、投げ縄中間体を形成する第1エステル交換反応が行われる。第2の反応において、放出された5’エキソンの3’-OHは、3’スプライス部位のイントロンの最後のヌクレオチド(図1Bに示されるようなG)において求核性攻撃を行い、エキソンを連結し、そしてイントロンラリアットを放出する。U4、U5及びU6も同様に解放される。
SEに加えて、スプライシングは、スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)によって部分的に調節される。SREは、シス調節エレメント及びトランス作用性スプライシング因子を含む。シス調節エレメント及びトランス作用性スプライシング因子は、カノニカルスプライシング、選択的スプライシング、又は潜在性スプライシングを促進し得る。
シス調節エレメントは、スプライシングを抑制又は増強する転写物内のヌクレオチド配列である。トランス作用性スプライシング因子は、転写物内に位置せず、スプライシングを増強又は抑制するように働くタンパク質及び/又はオリゴヌクレオチドである。シス調節エレメントは、一般に、スプライシングを活性化又は抑制するトランス作用性スプライシング因子を動員するように機能する。トランス作用性スプライス因子は、シス調節エレメントと会合することによってスプライシングを調節する。トランス作用性スプライス因子には、セリン/アルギニンリッチ(SRリッチ)タンパク質及び異種核リボ核タンパク質(hnRNP)が含まれる。
スプライシングシス調節エレメントには、エクソンスプライシングエンハンサ(ESE)配列、エクソンスプライシングサイレンサ(ESS)配列、イントロンスプライシングエンハンサ(ISE)配列、及びイントロンスプライシングサイレンサ(ISS)配列が含まれる(図1A)。ESE配列は、それらが存在するエクソンのmRNAへの包含を促進する。ESS配列は、それらが残留するエクソンのmRNAへの包含を阻害する。ISE配列は、イントロン内のそれらの位置からの選択的スプライス部位の使用を増強する。ISS配列は、イントロン内のそれらの位置からの選択的スプライス部位の使用を阻害する。典型的には、ISSは8~16ヌクレオチド長であり、エキソン-イントロン接合部のスプライス部位ほど保存されていない。
プレmRNAスプライシングはまた、スプライセオソーム又は他の調節タンパク質の結合に影響を及ぼし得る転写物内の末端ステムループ(Terminal Stem Loop、TSL)などの二次構造の形成によって調節され得る。末端ステムループ配列は、SREであり得、そして代表的には約12~約24ヌクレオチドであり、12~24ヌクレオチド配列内の相補性(従って、結合)に起因して二次ループ構造を形成する。
各SE及び/又はシス作用性SREは、介在配列(Intervening Sequence、IS)によって、隣接するシス作用性SRE及び/又はSEから分離される。
エクソンスキッピング
ほとんどの真核生物プレmRNAは、しばしばエキソンをスキップすることによって異なってスプライシングされ得、選択的スプライシングと呼ばれるプロセスにおいて別個の成熟mRNAアイソフォームを産生する。「選択的スプライシング」という用語は、異なる組み合わせでのエクソンの連結を指す(例えば、異なる5’及び3’スプライス部位が連結される)。選択的スプライシングは、アミノ酸を挿入若しくは除去し、リーディングフレームをシフトさせ、かつ/又は終止コドンを導入することができ、これは、遺伝子及び遺伝子から発現されるタンパク質の複雑性、柔軟性、及び存在量に寄与する。選択的スプライシングはまた、調節エレメントを除去又は挿入すること、翻訳、mRNA安定性、及び/又は局在化を制御することによって、遺伝子発現に影響を及ぼし得る。スプライシングを破壊する突然変異は、全ての疾患を引き起こす突然変異の3分の1までを占めると推定されている(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Lim K.H.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098;Faustino and Cooper,Genes & Dev.(2003),17:419-437;及びSterne-Weiler T.ら,Genome Res.(2011),21:1563-1571)。
ほとんどの真核生物プレmRNAは、しばしばエキソンをスキップすることによって異なってスプライシングされ得、選択的スプライシングと呼ばれるプロセスにおいて別個の成熟mRNAアイソフォームを産生する。「選択的スプライシング」という用語は、異なる組み合わせでのエクソンの連結を指す(例えば、異なる5’及び3’スプライス部位が連結される)。選択的スプライシングは、アミノ酸を挿入若しくは除去し、リーディングフレームをシフトさせ、かつ/又は終止コドンを導入することができ、これは、遺伝子及び遺伝子から発現されるタンパク質の複雑性、柔軟性、及び存在量に寄与する。選択的スプライシングはまた、調節エレメントを除去又は挿入すること、翻訳、mRNA安定性、及び/又は局在化を制御することによって、遺伝子発現に影響を及ぼし得る。スプライシングを破壊する突然変異は、全ての疾患を引き起こす突然変異の3分の1までを占めると推定されている(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Lim K.H.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098;Faustino and Cooper,Genes & Dev.(2003),17:419-437;及びSterne-Weiler T.ら,Genome Res.(2011),21:1563-1571)。
スプライシングプロセスに影響を与える変異は、多くの異なる方法で起こり得る(Havensら、(2014年)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158)。例えば、イントロン突然変異は、コアスプライス部位(5’ss又は3’ss、Pyトラクト又はBPS内の配列)を破壊し、突然変異スプライス部位(5’ss及び/又は3ss)から上流又は下流のエクソン(複数可)のスキッピング又はイントロンの保持をもたらし得る。しばしば、スプライス部位が変異される場合、偽スプライス部位は、隣接するエキソン又はイントロン内で活性化され、これは、スプライシング後に、代替転写物を生じる。イントロン内の突然変異はまた、デノボスプライシングサイレンサ及び/若しくはエンハンサを破壊若しくは作製し得、並びに/又はデノボ潜在性スプライス部位を作製し得る。イントロンスプライス部位突然変異は、疾患突然変異のおよそ10~15%を占め得る(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Stenson P.D.ら,The Human Gene Mutation Database:2008 update.Genome Med 2009,1:13)。コードエクソン内で生じる突然変異(エクソン突然変異)は、デノボ潜在性スプライス部位の創出、調節機能を有するRNA二次構造の破壊、及び/又はスプライシングサイレンサ若しくはエンハンサの破壊をもたらして、スプライシングに必要とされる配列特異的RNA結合タンパク質によってスプライス部位を認識不可能にすることができる。エキソン変異の分析により、エキソン内の変異の25%もがスプライシングを変化させ得ることが予測される(同書;Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098)。潜在性スプライシングは、スプライス部位として通常使用されないが、カノニカルスプライス部位を不活性化するか、又は以前に存在しなかったスプライス部位を作製する突然変異によって活性化されるプレmRNA中の配列によって引き起こされる(Arechavala-Gomezaら、The Application of Clinical Genetics(2014),4(7),245-252)。Roca X.ら,Genes Dev.(2013);27(2):129-144)。さらに、プレmRNAから生成される異なるタンパク質に寄与する選択的スプライシングは、1つのアイソフォームから疾患に関連する異なるアイソフォームへ発現をシフトさせることによって疾患を引き起こし得る(同書)。
スプライシング反応又はスプライシングに関与するスプライスエレメント(例えば、SE及び/又はSRE)を標的化して異常なスプライシングを誘導することは、疾患の病因に関与するタンパク質の遺伝子発現を破壊するために使用され得る。例えば、スプライシングは、エクソンのスキッピングを引き起こすように標的化され得、それによって、非機能的若しくは短縮タンパク質又はRNA転写物の分解をもたらすフレームシフト又は停止コドンを導入する(Stenson P.D.ら,Genome Med.2008;1(13))。スプライシング誘導性リーディングフレーム修正、再フレーミング、及び/又は標的転写物のナンセンス媒介崩壊は、多くの疾患及び障害を治療する機会を提供する。
化合物
本明細書では、目的の遺伝子の発現及び/又は活性を調節する化合物が開示される。実施形態において、化合物は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、化合物は、少なくとも1つの細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)と、標的ヌクレオチド配列に結合する少なくとも1つの治療部分(Therapeutic Moiety、TM)とを含む。実施形態では、TMはアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)である。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、シス作用性スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列、及び/又はスプライシングエレメント(Splicing Element、SE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列を含む。
本明細書では、目的の遺伝子の発現及び/又は活性を調節する化合物が開示される。実施形態において、化合物は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、化合物は、少なくとも1つの細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)と、標的ヌクレオチド配列に結合する少なくとも1つの治療部分(Therapeutic Moiety、TM)とを含む。実施形態では、TMはアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)である。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、シス作用性スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列、及び/又はスプライシングエレメント(Splicing Element、SE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列を含む。
本明細書で使用される場合、「スプライシングの調節」及び「スプライシングを調節する」とは、スプライシングされたmRNA分子が、エキソンスキッピング若しくはエキソン包含の結果としてエキソンの異なる組み合わせ、1つ以上のエキソンにおける欠失、又はスプライシングされたmRNAにおいて通常見出されない配列(例えば、イントロン配列)の欠失若しくは付加のいずれかを含むように、プレmRNA転写物の処理を変化させることをいう。スプライシングを調節することは、スプライシングプロセスの1つ以上の工程を妨害又は促進することを含み得る。本明細書中で使用される場合、用語「スプライシングプロセス」は、例えば、スプライシングエレメント及び/又はシス作用性スプライシング調節エレメントへの種々のsnRNP(例えば、U1、U2、U3、U4、及びU5)の結合、シス調節エレメントへの種々のタンパク質及び/又はオリゴヌクレオチドの結合、並びに例えば図1Bに示されるような2つの連続的なエステル交換反応を含む、スプライシング反応の全ての工程を包含する。
治療部分
実施形態において、本開示は、目的の遺伝子からの目的の転写物のスプライシングを調節することができる1つ以上の治療部分(Therapeutic Moiety、TM)を含む化合物を記載する。実施形態では、目的の遺伝子は、疾患を引き起こす遺伝子であり得る。
実施形態において、本開示は、目的の遺伝子からの目的の転写物のスプライシングを調節することができる1つ以上の治療部分(Therapeutic Moiety、TM)を含む化合物を記載する。実施形態では、目的の遺伝子は、疾患を引き起こす遺伝子であり得る。
TMは、標的ヌクレオチド配列に結合する(例えば、ハイブリダイズする)。標的ヌクレオチド配列は、一般に、目的の遺伝子の標的転写物内に含まれる。例えば、目的の遺伝子を標的とするTMは、標的転写物内にある標的ヌクレオチド配列(例えば、スプライシングエレメント)に結合し得る。
TMは、アンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、CRISPR)遺伝子編集機構に関連するエレメントのうちの1つ以上、ポリペプチド、又はそれらの組み合わせであり得る。
アンチセンス化合物(AC)
実施形態において、治療部分は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節することができるアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)を含む。ACは、DNA塩基、修飾DNA塩基、RNA塩基、修飾RNA塩基、修飾ヌクレオシド間結合、従来のヌクレオシド間結合、従来のDNA糖、修飾DNA糖、従来のRNA糖、修飾RNA糖、又はそれらの組み合わせを含むオリゴヌクレオチドである。実施形態では、ACは、標的転写物内に見出される標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。実施形態では、ACは、標的転写物内のスプライシングエレメント及び/又はスプライシング調節エレメントの少なくとも一部に近接するか、又はそれを含む標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。
実施形態において、治療部分は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節することができるアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)を含む。ACは、DNA塩基、修飾DNA塩基、RNA塩基、修飾RNA塩基、修飾ヌクレオシド間結合、従来のヌクレオシド間結合、従来のDNA糖、修飾DNA糖、従来のRNA糖、修飾RNA糖、又はそれらの組み合わせを含むオリゴヌクレオチドである。実施形態では、ACは、標的転写物内に見出される標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。実施形態では、ACは、標的転写物内のスプライシングエレメント及び/又はスプライシング調節エレメントの少なくとも一部に近接するか、又はそれを含む標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。
本明細書に記載されるACは、1つ以上の不斉中心を含み得、ひいては、エナンチオマー、ジアステレオマー、及び絶対立体化学に関して、(R)若しくは(S)、若しくは、又は(D)若しくは(L)として定義され得る他の立体異性配置を生じ得る。本明細書で提供されるアンチセンス化合物には、全てのそのような可能な異性体、並びにそれらのラセミ形態及び光学的に純粋な形態が含まれる。
実施形態では、ACは、標的転写物におけるヌクレオチドの付加又は欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。いくつかの実施形態では、ACは、標的転写物の単一エクソン内のヌクレオチドの付加又は欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。実施形態では、ACは、標的転写物の単一エクソン内のヌクレオチドの欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。実施形態では、単一エクソン内のヌクレオチドの欠失は、短縮タンパク質の翻訳をもたらす。実施形態において、短縮タンパク質は、非短縮タンパク質よりも細胞に対する毒性が低い。
実施形態において、ACは、エクソンをスキップさせ(エクソンスキッピングと呼ばれることもある)、標的タンパク質及び/又は標的遺伝子によって調節される下流タンパク質の発現又は活性の増加又は減少をもたらすように設計される。実施形態において、短縮タンパク質及び/又は非機能的タンパク質をコードするmRNAを生成するACが提供される。実施形態では、選択的スプライシングによって短縮タンパク質及び/又は非機能的タンパク質をコードするmRNAを生成するACが提供される。実施形態では、例えばナンセンス媒介崩壊を介して標的転写物の分解を誘発するACが提供される。実施形態では、有益な特性を有する代替mRNAアイソフォームを生成するアンチセンス化合物(AC)が提供される。
アンチセンス化合物(AC)は、任意の適切な様式でスプライシングを調節するために使用され得る。実施形態において、ACは、スプライス部位、又はスプライシングエレメント(SE)及び/若しくはシス作用性スプライシング調節エレメント(SRE)の少なくとも一部へのアクセスを立体的にブロックし、それによってスプライシングを潜在性又はデノボスプライス部位に再指向するように設計され得る。実施形態において、ACは、スプライシングエンハンサ配列(例えば、ESE及び/若しくはISE)又はスプライシングサイレンサ配列(例えば、ESS及び/若しくはISS)に標的化されて、標的部位におけるトランス作用性調節スプライシング因子の結合を防止し、スプライシングを効果的に遮断又は促進することができる。実施形態において、ACは、ステムループ構造を強化するために、スプライシング調節ステムループの塩基にわたって塩基対を形成するように設計され得る。
実施形態では、ACは、結果として生じる処理された転写物、例えばmRNAにおいて、1つ以上のヌクレオチドの付加又は欠失を誘導する。オープンリーディングに付加されたか又はそこから除去されたヌクレオチドの数が3で割り切れて整数を生じる場合、得られた転写物は、転写物から発現される対応タンパク質よりも多いか又は少ないアミノ酸を有するが、ヌクレオチドが付加又は除去されなかった転写物から発現されるタンパク質と、付加又は欠失されたアミノ酸以外は同じアミノ酸配列を有する、機能的又は非機能的タンパク質に翻訳され得る。オープンリーディングフレームに付加されたか又はそこから除去されたヌクレオチドの数が、整数を生成するために3で割り切れない場合、得られる処理された転写物(例えば、mRNA)のオープンリーディングフレームは、シフトされる。例えば、このような「フレームシフト」改変を誘導するために付加又は欠失されるヌクレオチドの数は、1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23などであり得る。遺伝子コードのトリプレット性に起因して、3で割り切れない数のヌクレオチドの付加又は欠失は、得られる処理された転写物(例えば、mRNA)のリーディングフレームをフレームシフトの下流にシフトさせる。シフトされたリーディングフレームは、ナンセンス媒介崩壊をもたらし得るか、フレームシフトの下流のナンセンス内に未成熟終止コドンをもたらし得るか、及び/又はフレームシフトの下流のアミノ酸の完全に異なる配列を有するタンパク質の発現をもたらし得る。
実施形態では、ACは、オープンリーディングフレームへの未成熟終止コドン(Premature Termination Codon、PTC)の導入を誘導する。本明細書中で使用される場合、「未成熟終止コドン」は、翻訳開始コドンと同調し、翻訳開始コドンと同調する生理学的終止コドンの上流に位置する終止コドンである。PTCを有する標的転写物は、ナンセンス媒介崩壊を含む種々の機構を介して不安定化及び分解され得る。
ナンセンス媒介崩壊は、細胞に対して有害な影響を有し得る短縮タンパク質の発現を防止するために、PTCを有するmRNA転写物を除去するためのエキソヌクレアーゼ分解経路及びエンドヌクレアーゼ分解経路の開始を認識する監視機構である。いくつかのナンセンス媒介崩壊経路が企図され、概説されている(Lejeuneら,Biomedicines(2020),10(1):141;Brognaら,Nature Structural and Molecular Biology(2009),16,108-113;Karousisら,Wiley Interdiscip.Rev.RNA(2016),7(5):661-682)。標的遺伝子が疾患において過剰発現される実施形態において、ナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的タンパク質の濃度を低下させ、したがって疾患を治療するために使用され得る。
実施形態では、ACはエクソンスキッピングを誘導して、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。これは、エクソンをスキップして特定のタンパク質アイソフォームの発現を誘導し、ミススプライシング、選択的スプライシングを修正し、かつ/又は特定のエクソンにおける有害な突然変異を回避することを目的とする従来のエクソンスキッピングとは対照的である。
実施形態では、ACは、標的転写物内のエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、エクソンは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有する。実施形態において、ACは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有するエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、標的転写物内にPTCをもたらす。実施形態では、ACは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有するエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、標的転写物内のPCTをもたらし、これは、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態において、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的転写物の濃度の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的転写物によってコードされる標的タンパク質の濃度の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的遺伝子によって調節される下流遺伝子のタンパク質のレベルの増加及び/又は減少をもたらす。
図2は、標的転写物のナンセンス媒介崩壊又はタンパク質の翻訳の未成熟終結をもたらすAC誘導性エクソンスキッピングの例を示す。ACはプレmRNAに結合する。例示的な実施形態において、ACは、エキソン3のイントロン/エキソン接合部で結合する。他の実施形態では、ACは、様々な他の場所で標的転写物に結合して、エクソンスキッピングを誘導し、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすことができる(他の箇所で論じる)。エキソン3におけるヌクレオチドの数は、3で割り切れない(例えば、52、106、232、365など)。イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、種々の可能な機構を介してエキソン3のエキソンスキッピングを誘導する。例えば、イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、スプライシング機構がスプライシングエレメントに接近することを妨げる。さらに、又はあるいは、イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、スプライシングプロセスを完了するために必要とされるエステル交換反応の一方又は両方の完了を妨げる。標的転写物へのAC結合の結果として、エキソン3はスキップされ、得られた転写物はエキソン4に連結されたエキソン2を含む。標的転写物へのAC結合及びエキソン3のスキッピングの結果として、得られた転写物のエキソン4におけるリーディングフレームがシフトする。図示された実施形態におけるリーディングフレームのシフトは、得られる転写物にPTCを導入する。標的転写物へのAC結合の結果として、エキソン3及びPTCを有するエキソン4をスキップして、得られた転写物が標的化され、そしてナンセンス媒介崩壊を受ける。
標的配列の決定及びエキソンスキッピングを誘導するためのアンチセンス化合物(AC)の設計は、例えば、Aartsma-Rus,A.ら,Molecular Therapy(2008),17(3)548-553及びAartsma-Rus,A.ら,RNA(2007),13(10)1609-1624によって開示されるものを含む、種々の異なる方法を使用して達成され得る。実施形態において、ACは、標的転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSE及びSE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のSREの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSRE及びSRE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、標的ヌクレオチド配列は、SE及び/又はSRE全体と、標的転写物のSE及び/又はSREの上流及び/又は下流にある1つ以上の隣接配列とを含む。実施形態では、標的ヌクレオチド配列は、SE及び/又はSREの全体ではなく一部と、標的転写物のSE及び/又はSREの上流及び/又は下流にある1つ以上の隣接配列とを含む。
実施形態では、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、10以上、15以上、又は20以上の塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下の塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3又は1~2塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3塩基を含む。実施形態では、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に5~25、5~20、5~15、又は5~10塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に10~25、10~20、又は10~15塩基を含む。態様において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に15~25又は15~20塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に20~25塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、介在配列又はその一部を含む。
実施形態では、ACは、標的転写物の5’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のエクソン/イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の3’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のPyトラクト、BPS、末端「AG」、及び/又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSRE及び標的転写物のSRE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のESEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、ISEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のESSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のISSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、標的転写物(複数可)の末端ステムループ(TLS)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物の異常なSE及び/又はSREの少なくとも一部とハイブリダイズし、ここで、異常なSE及び/又はSREは、標的遺伝子における変異から生じた。
実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/若しくはSRE、エクソン/イントロン接合部、又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の再配列又は欠失に起因する異常な融合接合部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、標的転写物の選択的にスプライシングされたmRNA中の特定のエクソンとハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の全SEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、標的転写物の複数のSE、並びにIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSEの少なくとも一部及びSEの1つ以上の隣接配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物の5’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物のエクソン/イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物の3’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物のPyトラクト、BPS、末端「AG」、及び/又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、SE及び/又はSREに十分に近接している標的ヌクレオチド配列に結合して、標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、標的転写物のSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合し、標的転写物のスプライシングを調節するACは、標的転写物に結合し得、翻訳因子又はトランス作用性調節因子のSE又はSREへの結合を立体的にブロックし得る。
実施形態において、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、10個以上、15個以上、又は20個以上のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、又は1~2ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から5~25、5~20、5~15、又は5~10ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から10~25又は10~20ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から20~25ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。
実施形態において、ACは、約5~約50核酸長である標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列と同じ長さである。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列とは異なる長さである。実施形態において、ACは、標的核酸配列よりも長い。
実施形態において、ACは、5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、又は45以上の核酸長である。実施形態において、ACは、50以下、45以下、40以下、35以下、30以下、25以下、20以下、15以下、又は10以下の核酸長である。実施形態において、ACは、5~50、5~45、5~40、5~35、5~30、5~25、5~20、5~15、又は5~10核酸長である。実施形態において、ACは、10~50、10~45、10~40、10~35、10~30、10~25、10~20、又は10~15核酸長である。実施形態において、ACは、15~50、15~45、15~40、15~35、15~30、15~25、又は15~20核酸長である。実施形態では、ACは、20~50、20~45、20~40、20~35、20~30、又は20~25核酸長である。実施形態において、ACは、25~50、25~45、25~40、25~35、又は25~30核酸長である。実施形態では、ACは、30~50、30~45、30~40、又は30~35核酸長である。実施形態において、ACは、35~50、35~45、又は35~40核酸長である。実施形態において、ACは、40~50又は40~45核酸長である。実施形態では、ACは、45~50核酸長である。実施形態において、ACは、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、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、又は50核酸長である。
実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有さない。本明細書で使用される場合、「相補性パーセント」という用語は、オリゴマー化合物又は核酸の対応する核酸塩基との核酸塩基相補性を有するACの核酸塩基の数(例えば標的ヌクレオチド配列)を、ACの全長(核酸塩基の数)で割ったものを指す。当業者は、ミスマッチの包含が、アンチセンス化合物の活性を排除することなく可能であることを理解している。
実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、又は0のミスマッチを含む。いくつかの実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して5%以上、10%以上、又は15%以上のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して0~5%、0~10%、0~15%、又は0~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して5%~10%、5%~15%、又は5%~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して10%~15%又は10%~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して10%~20%のミスマッチを含む。
実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%以下、99%以下、98%以下、97%以下、96%以下、95%以下、90%以下、85%以下の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して80%~100%、80%~99%、80%~98%、80%~97%、80%~96%、80%~95%、80%~90%又は80%~85%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して85%~100%、85%~99%、85%~98%、85%~97%、85%~96%、85%~95%、又は85%~90%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して90%~100%、90%~99%、90%~98%、90%~97%、90%~96%、又は90%~95%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して95%~100%、95%~99%、95%~98%、95%~97%、又は95%~96%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して96%~100%、96%~99%、96%~98%、又は96%~97%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して97%~100%、97%~99%、又は97%~98%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して98%~100%又は98%~99%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して99%~100%の相補性を有する。オリゴヌクレオチドの相補性パーセントは、相補的核酸塩基の数をオリゴヌクレオチドの核酸塩基の総数で割ることによって計算される。
実施形態において、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対して1、2、3、4又は5個のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対して1又は2個のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対してミスマッチを含まない。
ヌクレオチド親和性修飾の組み込みは、非修飾化合物と比較して、より多数のミスマッチを可能にし得る。同様に、特定のオリゴヌクレオチド配列は、他のオリゴヌクレオチド配列よりもミスマッチに対してより寛容であり得る。当業者は、ACと標的ヌクレオチド配列との間のミスマッチの適切な数を、例えば、熱融解温度(Tm)を決定することによって決定することができる。Tm又はΔTmは、当業者によく知られている技術によって計算することができる。例えば、Freierら(Nucleic Acids Research,1997,25,22:4429-4443)に記載される技術は、当業者が、RNA:DNA二本鎖の融解温度を上昇させるそれらの能力についてヌクレオチド修飾を評価することを可能にする。
実施形態では、ACは、ストリンジェントな条件下で標的転写物にハイブリダイズする配列を含み、厳しい条件下で標的転写物にハイブリダイズしない配列を含む。実施形態では、ACは、ストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズしない第1の配列、ストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズしない第2の配列、及びストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズする第3の配列を含み、第3の配列は、第1の配列と第2の配列との間に位置する。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSREと、SRE間の介在配列とを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSEの少なくとも一部及びSEの1つ以上の隣接配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のESEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のESSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の末端ステムループ(TLS)の少なくとも一部分を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の異常なSE及び/又はSREの少なくとも一部とハイブリダイズし、ここで、異常なSE及び/又はSREは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物における突然変異から生じた。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のエクソン-エクソン接合部、イントロン-エクソン接合部、及び/又はエクソン-イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の一部の再配列又は欠失に起因する異常な融合接合部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物中の選択的にスプライシングされたmRNA中の特定のエクソンとハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSのSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、SE及び/又はSREに十分に近接している標的ヌクレオチド配列に結合して、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSのスプライシングを調節する。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、10個以上、15個以上、又は20個以上のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、又は1~2ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から5~25、5~20、5~15、又は5~10ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から10~25又は10~20ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から20~25ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。
実施形態では、ACは、約5~約50核酸長であるIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列と同じ長さである。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列とは異なる長さである。実施形態において、ACは、標的核酸配列よりも長い。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有さない。本明細書で使用される場合、「相補性パーセント」という用語は、オリゴマー化合物又は核酸の対応する核酸塩基との核酸塩基相補性を有するACの核酸塩基の数(例えば標的ヌクレオチド配列)を、ACの全長(核酸塩基の数)で割ったものを指す。当業者は、ミスマッチの包含が、アンチセンス化合物の活性を排除することなく可能であることを理解している。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、又は0個のミスマッチを含む。いくつかの実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して5%以上、10%以上、又は15%以上のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して0~5%、0~10%、0~15%、又は0~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して5%~10%、5%~15%、又は5%~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して10%~15%又は10%~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して10%~20%のミスマッチを含む。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して100%以下、99%以下、98%以下、97%以下、96%以下、95%以下、90%以下、85%以下の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して80%~100%、80%~99%、80%~98%、80%~97%、80%~96%、80%~95%、80%~90%、又は80%~85%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して85%~100%、85%~99%、85%~98%、85%~97%、85%~96%、85%~95%、又は85%~90%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して90%~100%、90%~99%、90%~98%、90%~97%、90%~96%、又は90%~95%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して95%~100%、95%~99%、95%~98%、95%~97%、又は95%~96%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して96%~100%、96%~99%、96%~98%、又は96%~97%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して97%~100%、97%~99%、又は97%~98%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して98%~100%又は98%~99%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して99%~100%の相補性を有する。オリゴヌクレオチドの相補性パーセントは、相補的核酸塩基の数をオリゴヌクレオチドの核酸塩基の総数で割ることによって計算される。
アンチセンス機構
実施形態において、ACは、タンパク質転写、翻訳、及び発現の1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、プレmRNAスプライシングの1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、変異転写物配列への天然スプライシングを回復させる。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、標的転写物の選択的スプライシングをもたらす。
実施形態において、ACは、タンパク質転写、翻訳、及び発現の1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、プレmRNAスプライシングの1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、変異転写物配列への天然スプライシングを回復させる。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、標的転写物の選択的スプライシングをもたらす。
実施形態では、ACハイブリダイゼーションは、1つ以上のエクソンのエクソン包含又はエクソンスキッピングをもたらす。実施形態において、エクソンスキッピングは、得られたmRNAから発現されるタンパク質の活性を増加させる。実施形態において、エクソンスキッピングは、得られたmRNAから発現されるタンパク質の活性を減少させる。実施形態において、1つ以上のエクソンをスキップすることは、mRNA転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するタンパク質をコードするmRNAをもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的タンパク質をもたらす。実施形態では、1つ以上のエクソンをスキップすることは、mRNAにおける未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態では、1つ以上のエクソンをスキップすることは、ナンセンス媒介分解によるmRNA転写物の分解をもたらす。実施形態では、スキッピングされたエクソン配列は、核酸欠失、置換、又は挿入を含む。実施形態では、スキッピングされたエクソンは、配列変異を含まない。実施形態では、標的プレmRNA転写物内の標的ヌクレオチド配列へのアンチセンスオリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションは、異なるタンパク質アイソフォームの発現をもたらす。
実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、成熟mRNA分子におけるイントロン配列の包含を防止する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質アイソフォームの発現の増加をもたらす。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質アイソフォームの発現の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質の不活性断片を含む再スプライシングされたタンパク質の発現をもたらす。
実施形態において、ACはDNAを含み、標的転写物へのACのハイブリダイゼーションは、RNase Hを介した転写物分解をもたらす。実施形態において、ACは、RNase H活性を支持しないように設計されたヌクレオチド修飾を含む。RNase H活性を支持しないアンチセンス化合物のヌクレオチド修飾は公知であり、2’-O-メトキシエチル/ホスホロチオエート(MOE)修飾が挙げられるが、これらに限定されない。有利なことに、MOE修飾を有するACは、標的RNAに対する親和性を増加させ、ヌクレアーゼ安定性を増加させる。
実施形態において、ACは、立体ブロッキングを介して転写、翻訳、又はタンパク質発現を調節することができる。以下の総説、すなわち、Robertsら,Nature Reviews Drug Discovery(2020)19:673-694は、立体遮断の機構及びその適用を記載しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ACの有効性は、それらの投与によってもたらされるアンチセンス活性を評価することによって評価することができる。本明細書で使用される場合、「アンチセンス活性」という用語は、アンチセンス化合物のその標的ヌクレオチド配列へのハイブリダイゼーションに起因する任意の検出可能及び/又は測定可能な活性を指す。そのような検出及び/又は測定は、直接的又は間接的であってもよい。実施形態では、アンチセンス活性は、目的の転写物から発言されたタンパク質の量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態では、アンチセンス活性は、目的の転写物の量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態において、アンチセンス活性は、選択的にスプライシングされたRNAの量及び/又は標的転写物から翻訳されたタンパク質アイソフォームの量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態において、アンチセンス活性は、目的の遺伝子によって調節される下流の転写物及び/又はタンパク質の量を検出及び/又は測定することによって評価される。
アンチセンス化合物の設計
ACの設計は、標的遺伝子に依存する。ACを特定の標的ヌクレオチド配列に標的化することは、多段階プロセスであり得る。このプロセスは、通常、目的の遺伝子の同定から始まる。目的の遺伝子の転写物を分析し、標的ヌクレオチド配列を同定する。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、スプライスエレメント及び/又はスプライス調節エレメントの少なくとも一部を含む。実施形態では、標的遺伝子はIRF-5である。実施形態では、標的遺伝子はGYS1である。実施形態では、標的遺伝子はDUX4である。
ACの設計は、標的遺伝子に依存する。ACを特定の標的ヌクレオチド配列に標的化することは、多段階プロセスであり得る。このプロセスは、通常、目的の遺伝子の同定から始まる。目的の遺伝子の転写物を分析し、標的ヌクレオチド配列を同定する。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、スプライスエレメント及び/又はスプライス調節エレメントの少なくとも一部を含む。実施形態では、標的遺伝子はIRF-5である。実施形態では、標的遺伝子はGYS1である。実施形態では、標的遺伝子はDUX4である。
当業者は、アンチセンス活性をもたらす配列を同定するために、異なる核酸塩基配列のACを設計し、合成し、スクリーニングすることができるであろう。例えば、標的遺伝子の発現を阻害するアンチセンス化合物を設計することができる。予め選択された標的核酸及び/又は標的遺伝子に対するアンチセンス活性についてACを設計、合成及びスクリーニングする方法は、例えば、Stanley T.Crooke、CRC Press、Boca Raton、Floridaによって編集された「Antisense Drug Technology,Principles,Strategies,and Applications」に見出すことができ、これは任意の目的のためにその全体が参照により組み込まれる。
AC構造
ACは、オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドを含む。オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドは、ヌクレオシド間結合を介して連結されたヌクレオシドである。ヌクレオシドは、ペントース糖(例えば、リボース又はデオキシリボース)及び糖に共有結合した窒素塩基を含む。DNA及び/又はRNAにおいて見出される天然に存在する(伝統的な)塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)、及びウラシル(U)である。DNA及び/又はRNA中に見出される天然に存在する(伝統的な)糖は、デオキシリボース(DNA)及びリボース(RNA)である。天然に存在する(伝統的な)ヌクレオシド結合は、ホスホジエステル結合である。実施形態において、本開示のACは、全ての天然の糖、塩基、及びヌクレオシド間結合を有し得る。
ACは、オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドを含む。オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドは、ヌクレオシド間結合を介して連結されたヌクレオシドである。ヌクレオシドは、ペントース糖(例えば、リボース又はデオキシリボース)及び糖に共有結合した窒素塩基を含む。DNA及び/又はRNAにおいて見出される天然に存在する(伝統的な)塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)、及びウラシル(U)である。DNA及び/又はRNA中に見出される天然に存在する(伝統的な)糖は、デオキシリボース(DNA)及びリボース(RNA)である。天然に存在する(伝統的な)ヌクレオシド結合は、ホスホジエステル結合である。実施形態において、本開示のACは、全ての天然の糖、塩基、及びヌクレオシド間結合を有し得る。
化学的に修飾されたヌクレオシドは、ヌクレアーゼ耐性、薬物動態又は標的RNAに対する親和性などの1つ以上の特性を増強するために、アンチセンス化合物への組み込みに日常的に使用される。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾ヌクレオシドを有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾糖を有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾塩基を有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾ヌクレオシド間結合を有し得る。
一般に、核酸塩基は、別の核酸の塩基に水素結合することができる1つ以上の原子又は原子群を含有する任意の基である。「非修飾」又は「天然」核酸塩基(A、G、T、C、及びU)に加えて、多くの修飾核酸塩基又は核酸塩基模倣物が当業者に公知であり、本明細書に記載される化合物に適している。一般に、修飾核酸塩基は、例えば、7-デアザプリン、5-メチルシトシン、2-チオ-dT(図3)、又はG-クランプなどの親核酸塩基と構造がかなり類似した核酸塩基を指す。一般に、核酸塩基模倣物は、修飾核酸塩基よりも複雑な構造を含む核酸塩基(例えば、三環式フェノキサジン核酸塩基模倣物など)である。上記修飾核酸塩基の調製方法は、当業者に周知である。
実施形態において、ACは、修飾された糖部分を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。実施形態において、天然ヌクレオシドのフラノシル糖は、2’修飾、拘束されたヌクレオシドを作製するための修飾、及びその他を有してもよい(図3を参照されたい)。例えば、実施形態では、天然ヌクレオシドのフラノシル糖環は、限定するものではないが、置換基の付加、二環式核酸(BNA)又はロックド核酸を形成するための2個の非ジェミナル環原子の架橋、フラノシル環の酸素をC若しくはNで交換すること、及び/又はそのような原子若しくは基の置換(図3参照)などのいくつかの方法で修飾することができる。修飾糖は周知であり、その標的ヌクレオチド配列に対するACの親和性を増加又は減少させるために使用することができる。修飾糖はまた、ヌクレアーゼに対するAC耐性を増加させるために使用され得る。糖はまた、とりわけ糖模倣基で置換され得る。実施形態において、ACのヌクレオシドの1つ以上の糖は、図3において19として示されるメチレンモルホリン環で置換される。
実施形態において、ACは、修飾された二環式修飾糖(BNA、架橋核酸と呼ばれることもある)を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。BNAの例としては、LNA(4’-(CH2)-O-2’架橋)、2’-チオ-LNA(4’-(CH2)-S-2’架橋)、2’-アミノ-LNA(4’-(CH2)-NR-2’架橋)、ENA(4’-(CH2)2-O-2’架橋)、4’-(CH2)3-2’架橋BNA、4’-(CH2CH(CH3))-2’架橋BNA’’cEt(4’-(CH(CH3)-O-2’架橋)、及びcMOE BNA(4’-(CH(CH2OCH3)-O-2’架橋)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの例を図3に示す。BNAが調製されており、特許文献並びに科学文献に開示されている(例えば、Srivastavaら,J.Am.Chem.Soc.(2007),ACS Advanced online publication,10.1021/ja071106y;Albaekら,J.Org.Chem.(2006),71,7731-7740;Fluiterら,Chembiochem(2005),6,1104-1109;Singhら,Chem.Commun.(1998),4,455-456;Koshkinら,Tetrahedron(1998),54,3607-3630;Wahlestedt et al., Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(2000),97,5633-5638;Kumarら,Bioorg.Med.Chem.Lett.(1998),8,2219-2222;国際公開第94/14226号、国際公開第2005/021570号、Singh et al.,J.Org.Chem.(1998),63,10035-10039;国際公開第2007/090071号、米国特許第7,053,207号;同第6,268,490号、同第6,770,748号、同第6,794,499号、同第7,034,133号、及び同第6,525,191号、並びに米国公開特許公報第2004-0171570号、同第2004-0219565号、同第2004-0014959号、同第2003~0207841号、同第2004-0143114号、及び同第20030082807号が挙げられる。
実施形態において、ACは、ロックド核酸(Locked Nucleic Acid、LNA)を含む1つ以上のヌクレオシドを含む。LNAにおいて、リボシル糖環の2’-ヒドロキシル基が糖環の4’炭素原子に連結され、それによって2’-C,4’-C-オキシメチレン連結を形成して、二環式糖部分を形成する(Eayadiら,Curr.Opinion Invens.Drugs(2001),2,558-561;Braasch et al.,Chem.Biol.(2001),8,1-7;及びOrumら,Curr.Opinion Mol.Ther.(2001),3,239-243;米国特許第6,268,490号及び同第6,670,461号も参照されたい)。結合は、2’酸素原子と4’炭素原子とを架橋するメチレン(-CH2-)基であり得、二環式部分に対してLNAという用語が使用され、この位置のエチレン基の場合、ENA(商標)という用語が使用される(Singh et al.,Chem.Commun.(1998),4,455-456;ENA(商標):Moritaら,Bioorganic Medicinal Chemistry(2003),11,2211-2226)。LNA及び他の二環式糖類似体は、相補的DNA及びRNAに対する非常に高い二本鎖熱安定性(Tm=+3から+10℃)、3’-エキソヌクレアーゼ分解に対する安定性、及び良好な溶解特性を示す。LNAを含有する強力で非毒性のアンチセンスオリゴヌクレオチドが記載されている(Wahlestedt et al.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(2000),97,5633-5638)。
同様に研究されているLNAの異性体は、3’-エキソヌクレアーゼに対して優れた安定性を有することがわかっているアルファ-L-LNAである。アルファ-L-LNAは、強力なアンチセンス活性を示すアンチセンスギャップマー及びキメラに組み込まれた(Friedenら,Nucleic Acids Research(2003),21,6365-6372)。
LNAモノマーアデニン、シトシン、グアニン、5-メチル-シトシン、チミン及びウラシルの合成及び調製、並びにそれらのオリゴマー化、及び核酸認識特性が記載されている(Koshkinら,Tetrahedron(1998),54,3607-3630)。LNA及びその調製は、国際公開第98/39352号及び国際公開第99/14226号にも記載されている。
ホスホロチオエート-LNA及び2’-チオ-LNAなどのLNAの類似体も調製されている(Kumarら,Bioorg.Med.Chem.Lett., 1998,8,2219-2222)。核酸ポリメラーゼの基質としてオリゴデオキシリボヌクレオチド二本鎖を含有するLNA類似体の調製も記載されている(国際公開第99/14226号)。更に、立体構造的に制限された高親和性オリゴヌクレオチド類似体である2’-アミノ-LNAの合成が記載されている(Singhら,J.Org.Chem.(1998),63,10035-10039)。更に、2’-アミノ及び2’-メチルアミノ-LNAが調製されており、相補的なRNA鎖及びDNA鎖とのそれらの二重鎖の熱的安定性が以前に報告されている。
実施形態では、アンチセンス化合物は、「トリシクロ-DNA(tc-DNA)」であり、これは、各ヌクレオチドがシクロプロパン環の導入によって修飾されて骨格の立体配座の柔軟性を制限し、ねじれ角γの骨格形状を増強する、拘束されたDNA類似体のクラスを指す。ホモ塩基性アデニン及びチミン含有tc-DNAは、相補的RNAに対して非常に安定なA-T塩基対を形成する。
修飾糖の調製方法は、当業者に周知である。このような修飾糖の調製を教示するいくつかの代表的な特許及び刊行物としては、米国特許第4,981,957号、同第5,118,800号、同第5,319,080号、同第5,359,044号、同第5,393,878号、同第5,446,137号、同第5,466,786号、同第5,514,785号、同第5,519,134号、同第5,567,811号、同第5,576,427号、同第5,591,722号、同第5,597,909号、同第5,610,300号、同第5,627,053号、同第5,639,873号、同第5,646,265号、同第5,658,873号、同第5,670,633号、同第5,792,747号、同第5,700,920号、及び同第6,600,032号、並びに国際公開第2005/121371号が挙げられるが、これらに限定されない。
ヌクレオシド間結合
ヌクレオシド又はそうでなければ修飾モノマー単位を一緒に連結し、それによってオリゴヌクレオチド及び/又はACを含有するオリゴヌクレオチドを形成するヌクレオシド間連結基が本明細書に記載される。ACは、天然に存在するヌクレオシド間結合、非天然のヌクレオシド間結合、又はその両方を含み得る。
ヌクレオシド又はそうでなければ修飾モノマー単位を一緒に連結し、それによってオリゴヌクレオチド及び/又はACを含有するオリゴヌクレオチドを形成するヌクレオシド間連結基が本明細書に記載される。ACは、天然に存在するヌクレオシド間結合、非天然のヌクレオシド間結合、又はその両方を含み得る。
天然に存在するDNA及びRNAにおいて、ヌクレオシド間連結基は、隣接するヌクレオシドを互いに共有結合させて線状ポリマー化合物を形成するホスホジエステルである。天然に存在するDNA及びRNAにおいて、ホスホジエステルは、糖の2’、3’又は5’ヒドロキシル部分に連結される。オリゴヌクレオチド内で、リン酸基は、一般に、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間骨格を形成するとみなされている。天然に存在するDNA及びRNAにおいて、RNA及びDNAの結合又は骨格は、3’~5’ホスホジエステル結合である。実施形態において、ACのヌクレオシド間連結基は、ホスホジエステルである。実施形態において、ACのヌクレオシド間連結基は、3’~5’ホスホジエステル結合である。
非天然のヌクレオシド間連結基の2つの主要なクラスは、リン原子の有無によって定義される。代表的なリン含有ヌクレオシド間結合としては、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホルアミデート、及びホスホロチオエートが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な非リン含有ヌクレオシド間結合基としては、メチレンメチルイミノ(-CH2-N(CH3)-O-CH2-)、チオジエステル(-O-C(O)-S-)、チオノカルバメート(-O-C(O)(NH)-S-)、シロキサン(-O-Si(H2-O-)、及びN,N’-ジメチルヒドラジン(-CH2-N(CH3-N(CH3)-)が挙げられるが、これらに限定されない。リンヌクレオシド間結合基を有するACは、オリゴヌクレオチドと呼ばれる。非リンヌクレオシド間結合基を有するアンチセンス化合物は、オリゴヌクレオシドと呼ばれる。修飾ヌクレオシド間結合を用いて、天然のホスホジエステル結合と比較して、アンチセンス化合物のヌクレアーゼ耐性を変化させる(典型的には増加させる)ことができる。キラル原子を有するヌクレオシド間結合は、ラセミ、キラル、又は混合物として調製することができる。代表的なキラルヌクレオシド間結合としては、アルキルホスホネート及びホスホロチオエートが挙げられるが、これらに限定されない。リン含有及び非リン含有結合の調製方法は、当業者に周知である。
実施形態において、修飾糖及び/又は修飾核酸塩基を有する2つ以上のヌクレオシドは、ホスホルアミデートを使用して連結され得る。実施形態において、メチレンモルホリン環を有する2つ以上のヌクレオシドは、B1及びB2が修飾核酸塩基又は天然核酸塩基である図3において20として示されるように、ホスホルアミデートヌクレオシド間結合を介して接続され得る。ホスホルアミデートヌクレオシド間結合を介して連結されたメチレンモルホリン環を有する核酸塩基を含むアンチセンス化合物は、ホスホルアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)と称され得る。
共役基
実施形態において、ACは、1つ以上のコンジュゲート基の共有結合によって修飾することができる。一般に、コンジュゲート基は、限定するものではないが、薬力学、薬物動態学、結合、吸収、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスなどの、付着したACの1つ以上の特性を改変する。コンジュゲート基は化学分野で日常的に使用されており、直接又は任意選択の連結部分若しくは連結基を介してACなどの親化合物に連結される。コンジュゲート基としては、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、コンジュゲート基はポリエチレングリコール(PEG)であり、PEGはAC又はCPP(CPPは本明細書の他の箇所で考察される)のいずれかにコンジュゲートされる。
実施形態において、ACは、1つ以上のコンジュゲート基の共有結合によって修飾することができる。一般に、コンジュゲート基は、限定するものではないが、薬力学、薬物動態学、結合、吸収、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスなどの、付着したACの1つ以上の特性を改変する。コンジュゲート基は化学分野で日常的に使用されており、直接又は任意選択の連結部分若しくは連結基を介してACなどの親化合物に連結される。コンジュゲート基としては、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、コンジュゲート基はポリエチレングリコール(PEG)であり、PEGはAC又はCPP(CPPは本明細書の他の箇所で考察される)のいずれかにコンジュゲートされる。
実施形態では、コンジュゲート基は、脂質部分、例えば、コレステロール部分(Letsingerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1989),86,6553);コール酸(Manoharan et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.(1994),4,1053);チオエーテル、例えば、ヘキシル-S-トリチルチオール(Manoharan et al.,Ann.N.Y.Acad.Sci.(1992),660,306;Manoharan et al., Bioorg.Med.Chem.Let.(1993),3,2765);チオコレステロール(Oberhauser et al.,Nucl.Acids Res.(1992),20,533);脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオール又はウンデシル残基(Saison-Behmoarasら,EMBO J.,1991,10,111;カバノフら、FEBS Lett.(1990),259,327;Svinarchukら,Biochimie(1993),75,49);リン脂質、例えば、ジ-ヘキサデシル-rac-グリセロール又はトリエチルアンモニウム-1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-グリセロ-3-H-ホスホネート(Manoharanら,Tetrahedron Lett.(1995),36,3651;Shea et al.,Nucl.Acids Res.(1990),18,3777);ポリアミン又はポリエチレングリコール鎖(Manoharanら,Nucleosides & Nucleotides(1995),14,969);アダマンタン酢酸(Manoharanら,Tetrahedron Lett.(1995),36,3651);パルミチル部分(Mishraら,Biochim.Biophys.Acta.(1995),1264,229);又はオクタデシルアミン若しくはヘキシルアミノ-カルボニル-オキシコレステロール部分(Crookeら、J.Pharmacol.Exp.Ther.(1996),277,923)を含む。
アンチセンス化合物の種類
例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、マイクロRNA、アンタゴmir、アプタマー、リボザイム、スーパーmir、miRNA模倣物、miRNA阻害剤、又はそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのACを使用し得る。
例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、マイクロRNA、アンタゴmir、アプタマー、リボザイム、スーパーmir、miRNA模倣物、miRNA阻害剤、又はそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのACを使用し得る。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
様々な実施形態では、アンチセンス化合物(AC)は、標的ヌクレオチド配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(AntiSense Oligonucleotide、ASO)である。「アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)」又は単に「アンチセンス」という用語は、標的ヌクレオチド配列に相補的なオリゴヌクレオチドを含むことを意味する。この用語はまた、所望の標的ヌクレオチド配列に完全に相補的でなくてもよいASOを包含する。ASOは、選択された標的ヌクレオチド配列又は標的遺伝子に相補的なDNA及び/又はRNAの一本鎖を含む。ASOは、1つ以上の修飾DNA及び/若しくはRNA塩基、修飾糖、並びに/又は非天然ヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、1つ以上のホスホルアミデートヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、ホスホルアミデートモルフォリノオリゴマー(PMO)である。ASOは、任意の特徴を有し得、任意の長さであり得、任意のスプライスエレメントに結合し得、そしてACに関して記載されるような任意の機構をもたらし得る。実施形態では、ASOは、エクソンスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを導入し、最終的に、標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。実施形態では、ASOはPMOであり、エクソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、最終的に標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。
様々な実施形態では、アンチセンス化合物(AC)は、標的ヌクレオチド配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(AntiSense Oligonucleotide、ASO)である。「アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)」又は単に「アンチセンス」という用語は、標的ヌクレオチド配列に相補的なオリゴヌクレオチドを含むことを意味する。この用語はまた、所望の標的ヌクレオチド配列に完全に相補的でなくてもよいASOを包含する。ASOは、選択された標的ヌクレオチド配列又は標的遺伝子に相補的なDNA及び/又はRNAの一本鎖を含む。ASOは、1つ以上の修飾DNA及び/若しくはRNA塩基、修飾糖、並びに/又は非天然ヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、1つ以上のホスホルアミデートヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、ホスホルアミデートモルフォリノオリゴマー(PMO)である。ASOは、任意の特徴を有し得、任意の長さであり得、任意のスプライスエレメントに結合し得、そしてACに関して記載されるような任意の機構をもたらし得る。実施形態では、ASOは、エクソンスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを導入し、最終的に、標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。実施形態では、ASOはPMOであり、エクソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、最終的に標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、タンパク質合成の有効かつ標的化された阻害剤であることが実証されており、したがって、標的遺伝子によるタンパク質合成を特異的に阻害するために使用され得る。タンパク質合成を阻害するためのASOの有効性は十分に証明されている。今日まで、これらの化合物は、炎症性疾患、がん、及びHIVのモデルなどのいくつかのインビトロ及びインビボモデルにおいて有望であることがわかっている(Agrawal,Trends in Biotech.(1996),14:376-387)。アンチセンスはまた、染色体DNAと特異的にハイブリダイズすることによって細胞活性に影響を及ぼし得る。
ASOを産生する方法は、当技術分野において公知であり、本開示の標的ヌクレオチド配列に結合するASOを産生するように容易に適合させることができる。所与の標的ヌクレオチド配列に特異的なASO配列の選択は、選択された標的ヌクレオチド配列の分析と、二次構造、Tm、結合エネルギー及び相対安定性の決定とに基づく。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、宿主細胞における標的ヌクレオチド配列への特異的結合を減少させるか又は妨げる二量体、ヘアピン又は他の二次構造を形成することが相対的に不可能であることに基づいて選択され得る。これらの二次構造解析及び標的部位選択の検討は、例えば、OLIGOプライマー解析ソフトウェアのバージョン4(Molecular Biology Insights)及び/又はBLASTN 2.0.5アルゴリズムソフトウェア(Altschul et al,Nucleic Acids Res.1997,25(17):3389-402)を使用して実施できる。
RNA干渉
実施形態において、ACは、RNA干渉(RNAi)を媒介する分子を含む。本明細書で使用される場合、「RNAiを媒介する」という語句は、配列特異的な態様で、標的転写物をサイレンシングする能力をいう。理論に束縛されることを望むものではないが、サイレンシングは、RNAi機構又はプロセス及びガイドRNA、例えば、約21から約23ヌクレオチドのsiRNA及び/又はmiRNA化合物を使用すると考えられる。実施形態では、ACは、分解のために標的転写物を標的化する。このように、実施形態では、RNAi分子を使用して、目的の遺伝子又はポリヌクレオチドの発現を阻害し得る。実施形態において、RNAi分子は、プレmRNA又は成熟mRNAなどの標的転写物の分解を誘導するために使用される。
実施形態において、ACは、RNA干渉(RNAi)を媒介する分子を含む。本明細書で使用される場合、「RNAiを媒介する」という語句は、配列特異的な態様で、標的転写物をサイレンシングする能力をいう。理論に束縛されることを望むものではないが、サイレンシングは、RNAi機構又はプロセス及びガイドRNA、例えば、約21から約23ヌクレオチドのsiRNA及び/又はmiRNA化合物を使用すると考えられる。実施形態では、ACは、分解のために標的転写物を標的化する。このように、実施形態では、RNAi分子を使用して、目的の遺伝子又はポリヌクレオチドの発現を阻害し得る。実施形態において、RNAi分子は、プレmRNA又は成熟mRNAなどの標的転写物の分解を誘導するために使用される。
実施形態において、ACは、RNAi応答を誘発する低分子干渉RNA(siRNA)を含む。実施形態において、ACは、RNAi応答を誘発するマイクロRNA(miRNA)を含む。
低分子干渉RNA(siRNA)は、RNAi誘導サイレンシング複合体(RISC)として知られる細胞質多タンパク質複合体と会合することができる、通常約16から約30ヌクレオチド長の核酸二本鎖である。siRNAがロードされたRISCは、相同な転写物の分解を媒介するため、siRNAは、高い特異性でタンパク質発現をノックダウンするように設計することができる。他のアンチセンス技術とは異なり、siRNAは、非コードRNAを介して遺伝子発現を制御するように進化した天然の機構を介して機能する。例えば、de Fougerolles,A.ら,Nature Reviews(2007)6:443-453に記載されているように、臨床的に関連する標的を標的化するsiRNAなどの様々なRNAi試薬が、現在医薬開発中である。
siRNA及びmiRNA構築物は、標的タンパク質に対する任意のヌクレオチド配列を用いて合成することができるので、RNAiの治療用途は極めて広い。今日まで、siRNA構築物は、インビトロ及びインビボモデルの両方において、並びに臨床研究において、標的タンパク質を特異的に下方制御する能力を示している。
最初に記載されたRNAi分子は、RNAセンス鎖とRNAアンチセンス鎖の両方を含むRNA:RNAハイブリッドであったが、今では、DNAセンス:RNAアンチセンスハイブリッド、RNAセンス:DNAアンチセンスハイブリッド、及びDNA:DNAハイブリッドは、RNAiを媒介することができることが立証されている(Lamberton,J.S.and Christian,A.T.,(2003)J.Molecular Biotechnology 24:111-119)。RNAセンス鎖及びRNAアンチセンス鎖の両方を含むRNAハイブリッドでは、DNAセンス:RNAアンチセンスハイブリッド、RNAセンス:DNAアンチセンスハイブリッド、及びDNA:DNAハイブリッドは、RNAiを媒介することができることが示されている(Lamberton,J.S.and Christian,A.T.,Molecular Biotechnology(2003),24:111-119)。実施形態では、これらの異なるタイプの二本鎖分子のいずれかを含むRNAi分子が使用される。更に、RNAi分子は、様々な形態で使用され、細胞に導入され得ることが理解される。したがって、本明細書に記載するとおり、RNAi分子は、細胞においてRNAiを媒介することができるありとあらゆる分子、例えば、限定するものではないが、2本の別々の鎖(すなわちセンス鎖及びアンチセンス鎖)を含む二本鎖オリゴヌクレオチド(例えば、低分子干渉RNA(siRNA));非ヌクレオチジルリンカーによって互いに連結された2本の別個の鎖を含む二本鎖オリゴヌクレオチド;二本鎖領域を形成する相補的配列のヘアピンループを含むオリゴヌクレオチド(例えば、shRNAi分子)、及び、単独で又は別のポリヌクレオチドと組み合わせて二本鎖ポリヌクレオチドを形成することができる1つ以上のポリヌクレオチドを発現する発現ベクターを包含する。
本明細書で使用される「一本鎖siRNA化合物」は、単一分子から構成されるsiRNA化合物である。それは、鎖内対合によって形成される二本鎖領域を含み得、例えば、それは、ヘアピン又はパンハンドル構造であるか、又はそれを含み得る。一本鎖siRNA化合物は、標的分子に関してアンチセンスであり得る。
一本鎖siRNA化合物は、RISCに入り、標的mRNAのRISC媒介性切断に関与することができるほど十分に長くてもよい。一本鎖siRNA化合物は、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約20、少なくとも約25、少なくとも約30、少なくとも約35、少なくとも約40、又は最大で約50のヌクレオチド長である。特定の実施形態では、一本鎖siRNAは、約200未満、約100未満、又は約60未満のヌクレオチド長である。
ヘアピンsiRNA化合物は、17、18、19、20、21、22、23、24若しくは25の、又は、少なくとも約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24若しくは約25のヌクレオチド対の二重鎖領域を有し得る。二本鎖領域は、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド対長であり得る。特定の実施形態では、二本鎖領域の範囲は、約15から約30、約17から約23、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド対長である。ヘアピンは、一本鎖オーバーハング又は末端不対領域を有し得る。特定の実施形態では、オーバーハングは、約2~約3ヌクレオチド長である。実施形態において、オーバーハングは、ヘアピンの同じ側にあり、実施形態において、ヘアピンのアンチセンス側にある。
「二本鎖siRNA化合物」は、本明細書で使用される場合、鎖間ハイブリダイゼーションが二本鎖構造の領域を形成することができる2本以上の(場合によっては2本の)鎖を含むsiRNA化合物である。
二本鎖siRNA化合物のアンチセンス鎖は、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、若しくは60の、又は、少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約25、約30、約40、若しくは約60のヌクレオチド長であり得る。それは、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド長であり得る。範囲は、約17から約25、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド長であり得る。本明細書で使用される場合、「アンチセンス鎖」という用語は、標的分子(例えば、標的転写物の標的ヌクレオチド配列)に十分に相補的であるsiRNA化合物の鎖を意味する。
二本鎖siRNA化合物のセンス鎖は、長さが少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約25、約30、約40、又は約60のヌクレオチドであり得る。それは、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド長であり得る。範囲は、約17から約25、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド長であり得る。
二本鎖siRNA化合物の二本鎖部分は、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、若しくは60の、又は、少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約30、約40、又は約60のヌクレオチド対長であり得、それは、約200以下、約100以下、又は約50のヌクレオチド対長であり得る。範囲は、約15から約30、約17から約23、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド対長であり得る。
実施形態では、siRNA化合物は、内因性分子によって(例えば、Dicerによって)切断されて、より小さいsiRNA化合物(例えば、siRNA剤)を産生することができるほど十分に大きい。
センス鎖及びアンチセンス鎖は、二本鎖siRNA化合物が分子の一端又は両端に一本鎖又は不対領域を含むように選択することができる。したがって、二本鎖siRNA化合物は、オーバーハング、例えば、1若しくは2個の5’若しくは3’オーバーハング、又は1から3個のヌクレオチドの3’オーバーハングを含有するように対合されたセンス鎖及びアンチセンス鎖を含有し得る。オーバーハングは、一方の鎖が他方の鎖よりも長いことの結果であり得、又は同じ長さの2個の鎖がずれていることの結果であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの3’オーバーハングを有することができる。実施形態では、siRNA分子の両末端は、3’オーバーハングを有することができる。実施形態において、オーバーハングは、2ヌクレオチドである。
実施形態では、二重鎖化領域の長さは、約15から約30、又は約18、約19、約20、約21、約22、又は約23のヌクレオチド長、例えば、上記のssiRNA(粘着性オーバーハングを有するsiRNA)化合物の範囲である。ssiRNA化合物は、長さが類似する場合があり、長いdsiRNAからの天然のDicer処理産物を構築することができる。ssiRNA化合物の2本の鎖が連結される(例えば、共有結合される)実施形態も含まれる。実施形態では、ヘアピン、又は二本鎖領域を提供する他の一本鎖構造、及び3’オーバーハングが含まれる。
本明細書に記載されるsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物や一本鎖siRNA化合物は、標的RNA、例えばmRNA、例えばタンパク質をコードする遺伝子の転写物のサイレンシングを媒介することができる。本明細書では、便宜上、このようなmRNAはまた、サイレンシングされるmRNAとも呼ばれる。このような遺伝子は、標的遺伝子とも呼ばれる。一般に、サイレンシングされるRNAは内因性遺伝子である。
実施形態において、siRNA化合物は、siRNA化合物が標的mRNAによってコードされるタンパク質の産生をサイレンシングするように、標的転写物に「十分に相補的」である。実施形態では、siRNA化合物は、siRNA化合物が標的転写物によってコードされる遺伝子産物の産生をサイレンシングするように、標的転写物の少なくとも一部に「十分に相補的」である。別の実施形態において、siRNA化合物は、標的ヌクレオチド配列(例えば、標的転写物の一部)に「正確に相補的」であり、その結果、標的ヌクレオチド配列及びsiRNA化合物がアニールして、例えば、厳密に相補的な領域においてワトソン-クリック塩基対からのみからなるハイブリッドを形成する。標的ヌクレオチド配列に「十分に相補的」であることは、標的ヌクレオチド配列に厳密に相補的な(例えば、少なくとも約10ヌクレオチドの)内部領域を含み得る。さらに、特定の実施形態では、siRNA化合物は、単一ヌクレオチドの差異を特異的に識別する。この場合、siRNA化合物は、厳密な相補性が単一ヌクレオチド差異の領域(例えば、その7ヌクレオチド以内)に見出される場合にのみRNAiを媒介する。
siRNA及びmiRNA構築物は、標的タンパク質に対する任意のヌクレオチド配列を用いて合成することができるので、RNAiの治療用途は極めて広い。今日まで、siRNA構築物は、インビトロ及びインビボモデルの両方において、並びに臨床研究において、標的タンパク質を特異的に下方制御する能力を示している。
マイクロRNA
実施形態では、ACは、マイクロRNA分子を含む。マイクロRNA(miRNA)は、植物及び動物のゲノム中のDNAから転写されるが、タンパク質に翻訳されない低分子RNA分子の高度に保存されたクラスである。処理されたmiRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれる一本鎖17~25ヌクレオチドRNA分子であり、発生、細胞増殖、アポトーシス及び分化の重要な調節因子として同定されている。それらは、特定のmRNAの3’非翻訳領域に結合することによって遺伝子発現の調節において役割を果たすと考えられている。RISCは、翻訳阻害、転写切断、又はその両方を介して遺伝子発現の下方制御を媒介する。RISCはまた、様々な真核生物の核における転写サイレンシングにも関与している。
実施形態では、ACは、マイクロRNA分子を含む。マイクロRNA(miRNA)は、植物及び動物のゲノム中のDNAから転写されるが、タンパク質に翻訳されない低分子RNA分子の高度に保存されたクラスである。処理されたmiRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれる一本鎖17~25ヌクレオチドRNA分子であり、発生、細胞増殖、アポトーシス及び分化の重要な調節因子として同定されている。それらは、特定のmRNAの3’非翻訳領域に結合することによって遺伝子発現の調節において役割を果たすと考えられている。RISCは、翻訳阻害、転写切断、又はその両方を介して遺伝子発現の下方制御を媒介する。RISCはまた、様々な真核生物の核における転写サイレンシングにも関与している。
アンタゴmir
実施形態において、ACは、アンタゴmirである。アンタゴmirは、RNase保護及び薬理学的特性(例えば、組織及び細胞の取り込みの増強)のための様々な修飾を有するRNA様オリゴヌクレオチドである。それらは、例えば、糖の完全2’-0-メチル化、ホスホロチオエート骨格、及び、例えば、3’末端のコレステロール部分に関して、正常なRNAとは異なる。アンタゴmirは、アンタゴmir及び内因性miRNAを含む二重鎖を形成し、それによってmiRNA誘導性遺伝子サイレンシングを防止することによって、内因性miRNAを効率的にサイレンシングするために使用することができる。アンタゴmir媒介性miRNAサイレンシングの例は、Krutzfeldt et al.,Nature(2005),438:685-689(参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されているmiR-122のサイレンシングである。アンタゴmir RNAは、標準的な固相オリゴヌクレオチド合成プロトコルを使用して合成され得る(米国特許出願第11/502,158号及び同第11/657,341号;これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。
実施形態において、ACは、アンタゴmirである。アンタゴmirは、RNase保護及び薬理学的特性(例えば、組織及び細胞の取り込みの増強)のための様々な修飾を有するRNA様オリゴヌクレオチドである。それらは、例えば、糖の完全2’-0-メチル化、ホスホロチオエート骨格、及び、例えば、3’末端のコレステロール部分に関して、正常なRNAとは異なる。アンタゴmirは、アンタゴmir及び内因性miRNAを含む二重鎖を形成し、それによってmiRNA誘導性遺伝子サイレンシングを防止することによって、内因性miRNAを効率的にサイレンシングするために使用することができる。アンタゴmir媒介性miRNAサイレンシングの例は、Krutzfeldt et al.,Nature(2005),438:685-689(参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されているmiR-122のサイレンシングである。アンタゴmir RNAは、標準的な固相オリゴヌクレオチド合成プロトコルを使用して合成され得る(米国特許出願第11/502,158号及び同第11/657,341号;これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。
アンタゴmirは、リガンド結合モノマーサブユニット及びオリゴヌクレオチド合成のためのモノマーを含み得る。モノマーは、米国特許出願第10/916,185号に記載されている。アンタゴmirは、PCT出願第PCT/US2004/07070号に記載されているようなZXY構造を有し得る。アンタゴmirは、両親媒性部分と複合体化され得る。オリゴヌクレオチド剤と共に使用するための両親媒性部分は、PCT出願第PCT/US2004/07070号に記載されている。
アプタマー
実施形態では、ACは、アプタマーを含む。アプタマーは、高い親和性及び特異性で目的の特定の分子に結合する核酸分子又はペプチド分子である(Tuerk and Gold,Science 249:505(1990);Ellington and Szostak,Nature 346:818(1990))。大きなタンパク質から小さな有機分子に至る多くの異なる実体に結合するDNAアプタマー又はRNAアプタマーが成功裏に産生されている(Eaton,Curr.Opin.Chem.Biol.(1997),1:10-16;Famulok,Curr.Opin.Struct.Biol.(1999),9:324-9;及びHermann and Patel,Science(2000),287:820-5を参照されたい)。アプタマーは、RNA又はDNAベースであってもよく、リボスイッチを含んでもよい。リボスイッチは、小標的分子に直接結合することができ、その標的の結合が遺伝子の活性に影響を及ぼすmRNA分子の一部である。したがって、リボスイッチを含むmRNAは、その標的分子の有無に応じて、それ自体の活性の調節に直接的に関与する。一般に、アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、更には細胞、組織及び生物などの様々な分子標的に結合するように、インビトロ選択、すなわち、SELEX(指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化)の反復ラウンドを通して操作される。アプタマーは、合成法、組換え法、及び精製法をなどの任意の公知の方法によって調製することができ、単独で、又は同じ標的に特異的な他のアプタマーと組み合わせて使用することができる。更に、「アプタマー」という用語は、2つ以上の既知のアプタマーを所与の標的と比較することから導かれるコンセンサス配列を含有する「二次アプタマー」も含む。実施形態では、アプタマーは、細胞内標的を特異的に認識する「細胞内アプタマー」又は「イントラマー」である(Famulokら,Chem Biol.(2001),8(10):931-939;Yoon and Rossi,Adv.Drug Deliv.Rev.(2018),134:22-35;それぞれ参照により本明細書に組み込まれる)。
実施形態では、ACは、アプタマーを含む。アプタマーは、高い親和性及び特異性で目的の特定の分子に結合する核酸分子又はペプチド分子である(Tuerk and Gold,Science 249:505(1990);Ellington and Szostak,Nature 346:818(1990))。大きなタンパク質から小さな有機分子に至る多くの異なる実体に結合するDNAアプタマー又はRNAアプタマーが成功裏に産生されている(Eaton,Curr.Opin.Chem.Biol.(1997),1:10-16;Famulok,Curr.Opin.Struct.Biol.(1999),9:324-9;及びHermann and Patel,Science(2000),287:820-5を参照されたい)。アプタマーは、RNA又はDNAベースであってもよく、リボスイッチを含んでもよい。リボスイッチは、小標的分子に直接結合することができ、その標的の結合が遺伝子の活性に影響を及ぼすmRNA分子の一部である。したがって、リボスイッチを含むmRNAは、その標的分子の有無に応じて、それ自体の活性の調節に直接的に関与する。一般に、アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、更には細胞、組織及び生物などの様々な分子標的に結合するように、インビトロ選択、すなわち、SELEX(指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化)の反復ラウンドを通して操作される。アプタマーは、合成法、組換え法、及び精製法をなどの任意の公知の方法によって調製することができ、単独で、又は同じ標的に特異的な他のアプタマーと組み合わせて使用することができる。更に、「アプタマー」という用語は、2つ以上の既知のアプタマーを所与の標的と比較することから導かれるコンセンサス配列を含有する「二次アプタマー」も含む。実施形態では、アプタマーは、細胞内標的を特異的に認識する「細胞内アプタマー」又は「イントラマー」である(Famulokら,Chem Biol.(2001),8(10):931-939;Yoon and Rossi,Adv.Drug Deliv.Rev.(2018),134:22-35;それぞれ参照により本明細書に組み込まれる)。
リボザイム
実施形態では、ACは、リボザイムである。リボザイムは、エンドヌクレアーゼ活性を有する特定の触媒ドメインを有するRNA分子複合体である(Kim and Cech,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1987),84(24):8788-92;Forster and Symons,Cell(1987)24,49(2):211-20)。例えば、多数のリボザイムは、高度の特異性でリン酸エステル転移反応を加速し、多くの場合、オリゴヌクレオチド基質中のいくつかのリン酸エステルのうちの1つのみを切断する(Cechら,Cell(1981),27(3 Pt 2):487-96;Michel and Westhof,J.Mol.Biol.(1990),5,216(3):585-610;Reinhold-Hurek and Shub,Nature(1992),14,357(6374):173-6)。この特異性は、基質が化学反応の前に特異的塩基対合相互作用を介してリボザイムの内部ガイド配列(Internal Guide Sequence、IGS)に結合するという要件に起因している。
実施形態では、ACは、リボザイムである。リボザイムは、エンドヌクレアーゼ活性を有する特定の触媒ドメインを有するRNA分子複合体である(Kim and Cech,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1987),84(24):8788-92;Forster and Symons,Cell(1987)24,49(2):211-20)。例えば、多数のリボザイムは、高度の特異性でリン酸エステル転移反応を加速し、多くの場合、オリゴヌクレオチド基質中のいくつかのリン酸エステルのうちの1つのみを切断する(Cechら,Cell(1981),27(3 Pt 2):487-96;Michel and Westhof,J.Mol.Biol.(1990),5,216(3):585-610;Reinhold-Hurek and Shub,Nature(1992),14,357(6374):173-6)。この特異性は、基質が化学反応の前に特異的塩基対合相互作用を介してリボザイムの内部ガイド配列(Internal Guide Sequence、IGS)に結合するという要件に起因している。
天然に存在する酵素RNAの少なくとも6つの基本的な変種が現在知られている。各々は、生理学的条件下で、トランスのRNAホスホジエステル結合の加水分解を触媒することができる(したがって、他のRNA分子を切断することができる)。一般に、酵素的核酸は、最初に標的RNAに結合することによって作用する。このような結合は、標的RNAを切断するように作用する分子の酵素部分に近接して保持される酵素的核酸の標的結合部分を介して生じる。したがって、酵素的核酸は、まず標的RNAを認識し、次いで相補的塩基対形成を介して標的RNAに結合し、そして一旦正しい部位に結合すると、酵素的に作用して標的RNAを切断する。このような標的RNAの戦略的切断によって、コードされたタンパク質の合成を指示するその能力が破壊される。酵素的核酸がそのRNA標的に結合して切断した後、それは別の標的を探すためにそのRNAから放出され、新しい標的に繰り返し結合して切断することができる。
酵素的核酸分子は、例えば、ハンマーヘッド、ヘアピン、δ型肝炎ウイルス、グループIイントロン又はRNaseP RNA(RNAガイド配列と会合している)又はNeurospora VS RNAモチーフにおいて形成され得る。ハンマーヘッドモチーフの具体例は、Rossi et al.Nucleic Acids Res.(1992),20(17):4559-65に記載されている。ヘアピンモチーフの例は、Hampelら(欧州特許出願公開第0360257号)、Hampel and Tritz,Biochemistry(1989),28(12):4929-33、Hampel et al,Nucleic Acids Res.(1990),18(2):299-304及び米国特許第5,631,359号に記載されている。肝炎ウイルスモチーフの例は、Perrotta and Been,Biochemistry(1992),31(47):11843-52に記載されており、RNasePモチーフの例は、Guerrier-Takadaら,Cell(1983),35(3 Pt 2):849-57に記載されており、Neurospora VS RNAリボザイムモチーフは、Collins(Saville and Collins,Cell(1990),61(4):685-96;Saville and Collins,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1991),88(19):8826-30;Collins and Olive,Biochemistry(1993),32(l l):2795-9)に記載されており、グループIイントロンの例は、米国特許第4,987,071号に記載されている。実施形態では、酵素核酸分子は、標的遺伝子DNA又はRNA領域の1つ以上に相補的な特異的基質結合部位を有し、その基質結合部位内又はその周囲に、RNA切断活性を分子に付与するヌクレオチド配列を有する。したがって、リボザイム構築物は、本明細書で言及される特定のモチーフに限定される必要はない。
リボザイムは、各々が参照により本明細書に具体的に組み込まれる国際公開第93/23569号及び国際公開第94/02595号に記載されるように設計し、これらに記載されているように合成してインビトロ及びインビボで試験することができる。実施形態において、リボザイムは、標的転写物の標的ヌクレオチド配列に標的化される。
リボザイム活性は、リボザイム結合アームの長さを変化させるか、又は血清リボヌクレアーゼによるそれらの分解を防止する修飾を有するリボザイムを化学的に合成することによって増加させることができる(例えば、国際公開第92/07065号、国際公開第93/15187、国際公開第91/03162、欧州特許出願公開第92110298.4号、米国特許第5,334,711号、及び米国特許第94/13688号(酵素RNA分子の糖部分に対して行うことができる様々な化学修飾、細胞におけるそれらの有効性を増強する修飾、及びRNA合成時間を短縮し、化学的必要条件を減らすためのステムΠ塩基の除去を記載する)を参照されたい)。
スーパーmir
実施形態では、ACは、スーパーmirである。スーパーmirは、miRNAと実質的に同一であり、その標的に対してアンチセンスであるヌクレオチド配列を有する、RNA若しくはDNAのポリマー若しくはその両方の一本鎖、二本鎖若しくは部分的に二本鎖のオリゴマー若しくはポリマー、又はそれらの修飾物を指す。この用語は、天然に存在する核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間(骨格)結合から構成され、同様に機能する少なくとも1つの天然に存在しない部分を含有するオリゴヌクレオチドを含む。そのような修飾又は置換オリゴヌクレオチドは、例えば、細胞取り込みの増強、核酸標的に対する親和性の増強、及びヌクレアーゼの存在下での安定性の増加などの望ましい特性を有する。実施形態において、スーパーmirはセンス鎖を含まず、別の実施形態において、スーパーmirは有意な程度に自己ハイブリダイズしない。スーパーmirは二次構造を有し得るが、生理学的条件下では実質的に一本鎖である。実質的に一本鎖であるスーパーmirは、スーパーmirの約50%未満(例えば、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、又は約5%未満)がそれ自体と二本鎖化される程度に一本鎖である。スーパーmirは、ヘアピンセグメント(例えば、配列)を含み得、例えば、3’末端で自己ハイブリダイズして、二重鎖領域(例えば、少なくとも約1、約2、約3、若しくは約4、個のヌクレオチドからなる、又は約8個未満、約7個未満、約6個未満、若しくは約5個未満のヌクレオチドからなる、又は約5個のヌクレオチドからなる二重鎖領域)を形成することができる。二重鎖化領域は、リンカー、例えば、ヌクレオチドリンカー、例えば、約3、約4、約5又は約6dTs、例えば、修飾dTsによって連結され得る。別の実施形態において、スーパーmirは、例えば、約5、約6、約7、約8、約9、又は約10ヌクレオチド長のより短いオリゴと、例えば、3’及び5’末端の一方若しくは両方で、又はスーパーmirの一方の末端及び非末端若しくは中央で二本鎖化である。
実施形態では、ACは、スーパーmirである。スーパーmirは、miRNAと実質的に同一であり、その標的に対してアンチセンスであるヌクレオチド配列を有する、RNA若しくはDNAのポリマー若しくはその両方の一本鎖、二本鎖若しくは部分的に二本鎖のオリゴマー若しくはポリマー、又はそれらの修飾物を指す。この用語は、天然に存在する核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間(骨格)結合から構成され、同様に機能する少なくとも1つの天然に存在しない部分を含有するオリゴヌクレオチドを含む。そのような修飾又は置換オリゴヌクレオチドは、例えば、細胞取り込みの増強、核酸標的に対する親和性の増強、及びヌクレアーゼの存在下での安定性の増加などの望ましい特性を有する。実施形態において、スーパーmirはセンス鎖を含まず、別の実施形態において、スーパーmirは有意な程度に自己ハイブリダイズしない。スーパーmirは二次構造を有し得るが、生理学的条件下では実質的に一本鎖である。実質的に一本鎖であるスーパーmirは、スーパーmirの約50%未満(例えば、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、又は約5%未満)がそれ自体と二本鎖化される程度に一本鎖である。スーパーmirは、ヘアピンセグメント(例えば、配列)を含み得、例えば、3’末端で自己ハイブリダイズして、二重鎖領域(例えば、少なくとも約1、約2、約3、若しくは約4、個のヌクレオチドからなる、又は約8個未満、約7個未満、約6個未満、若しくは約5個未満のヌクレオチドからなる、又は約5個のヌクレオチドからなる二重鎖領域)を形成することができる。二重鎖化領域は、リンカー、例えば、ヌクレオチドリンカー、例えば、約3、約4、約5又は約6dTs、例えば、修飾dTsによって連結され得る。別の実施形態において、スーパーmirは、例えば、約5、約6、約7、約8、約9、又は約10ヌクレオチド長のより短いオリゴと、例えば、3’及び5’末端の一方若しくは両方で、又はスーパーmirの一方の末端及び非末端若しくは中央で二本鎖化である。
miRNA模倣物
実施形態において、ACは、miRNA模倣物である。miRNA模倣物は、1つ以上のmiRNAの遺伝子サイレンシング能力を模倣するために使用することができる分子のクラスを表す。したがって、「マイクロRNA模倣物」という用語は、RNAi経路に入り、遺伝子発現を調節することができる合成非コードRNA(例えば、miRNAは、内因性miRNAの供給源から精製によって得られない)を指す。miRNA模倣物は、成熟分子(例えば、一本鎖)又は模倣前駆体(例えば、以前のpre-miRNA)として設計することができる。miRNA模倣物は、限定されないが、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸、若しくは2’-0,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、又は上記の任意の組み合わせ(DNA-RNAハイブリッドを含む)を含むオリゴヌクレオチドなどの核酸(修飾又は修飾核酸)を含み得る。加えて、miRNA模倣物は、送達、細胞内区画化、安定性、特異性、機能性、鎖使用、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。1つの設計において、miRNA模倣物は、二本鎖分子(例えば、約16~約31ヌクレオチド長の二本鎖領域を有する)であり、所与のmiRNAの成熟鎖と同一性を有する1つ以上の配列を含有する。修飾は、分子の一方又は両方の鎖上の2’修飾(2’-0メチル修飾及び2’F修飾を含む)、並びに核酸安定性及び/又は特異性を増強するヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)を含み得る。加えて、miRNA模倣物はオーバーハングを含み得る。オーバーハングは、いずれかの鎖の3’又は5’末端のいずれかに約1から約6個のヌクレオチドを含み得、安定性又は機能性を高めるために修飾することができる。実施形態では、miRNA模倣物は、約16から約31個のヌクレオチドからなる二本鎖領域を含み、以下の化学修飾パターンのうちの1つ以上を含む。すなわち、センス鎖は、(センスオリゴヌクレオチドの5’末端から数えて)ヌクレオチド1及び2の2’-0-メチル修飾、並びにC及びUの全てを含有し、アンチセンス鎖修飾は、C及びUの全ての2’F修飾、オリゴヌクレオチドの5’末端のリン酸化、並びに2ヌクレオチド3’オーバーハングに関連する安定化されたヌクレオシド間結合を含み得る。
実施形態において、ACは、miRNA模倣物である。miRNA模倣物は、1つ以上のmiRNAの遺伝子サイレンシング能力を模倣するために使用することができる分子のクラスを表す。したがって、「マイクロRNA模倣物」という用語は、RNAi経路に入り、遺伝子発現を調節することができる合成非コードRNA(例えば、miRNAは、内因性miRNAの供給源から精製によって得られない)を指す。miRNA模倣物は、成熟分子(例えば、一本鎖)又は模倣前駆体(例えば、以前のpre-miRNA)として設計することができる。miRNA模倣物は、限定されないが、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸、若しくは2’-0,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、又は上記の任意の組み合わせ(DNA-RNAハイブリッドを含む)を含むオリゴヌクレオチドなどの核酸(修飾又は修飾核酸)を含み得る。加えて、miRNA模倣物は、送達、細胞内区画化、安定性、特異性、機能性、鎖使用、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。1つの設計において、miRNA模倣物は、二本鎖分子(例えば、約16~約31ヌクレオチド長の二本鎖領域を有する)であり、所与のmiRNAの成熟鎖と同一性を有する1つ以上の配列を含有する。修飾は、分子の一方又は両方の鎖上の2’修飾(2’-0メチル修飾及び2’F修飾を含む)、並びに核酸安定性及び/又は特異性を増強するヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)を含み得る。加えて、miRNA模倣物はオーバーハングを含み得る。オーバーハングは、いずれかの鎖の3’又は5’末端のいずれかに約1から約6個のヌクレオチドを含み得、安定性又は機能性を高めるために修飾することができる。実施形態では、miRNA模倣物は、約16から約31個のヌクレオチドからなる二本鎖領域を含み、以下の化学修飾パターンのうちの1つ以上を含む。すなわち、センス鎖は、(センスオリゴヌクレオチドの5’末端から数えて)ヌクレオチド1及び2の2’-0-メチル修飾、並びにC及びUの全てを含有し、アンチセンス鎖修飾は、C及びUの全ての2’F修飾、オリゴヌクレオチドの5’末端のリン酸化、並びに2ヌクレオチド3’オーバーハングに関連する安定化されたヌクレオシド間結合を含み得る。
miRNA阻害剤
実施形態において、ACはmiRNA阻害剤である。「抗mir」、「マイクロRNA阻害剤」、「miR阻害剤」、又は「miRNA阻害剤」という用語は、同義であり、特定のmiRNAの能力に妨げるオリゴヌクレオチド又は修飾オリゴヌクレオチドを指す。一般に、阻害剤は、天然の核酸又は修飾核酸であり、例えば、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸(LNA)、又は上記の任意の組み合わせなどのオリゴヌクレオチドである。
実施形態において、ACはmiRNA阻害剤である。「抗mir」、「マイクロRNA阻害剤」、「miR阻害剤」、又は「miRNA阻害剤」という用語は、同義であり、特定のmiRNAの能力に妨げるオリゴヌクレオチド又は修飾オリゴヌクレオチドを指す。一般に、阻害剤は、天然の核酸又は修飾核酸であり、例えば、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸(LNA)、又は上記の任意の組み合わせなどのオリゴヌクレオチドである。
修飾には、送達、安定性、特異性、細胞内区画化、又は効力に影響を及ぼし得る2’修飾(2’-0アルキル修飾及び2’F修飾を含む)及びヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)が含まれる。加えて、miRNA阻害剤は、送達、細胞内区画化、安定性、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。阻害剤は、一本鎖、二本鎖(RNA/RNA又はRNA/DNA二重鎖)、及びヘアピン設計などの様々な構成を採用することができ、一般に、マイクロRNA阻害剤は、標的とされるmiRNAの(1つ又は複数の)成熟鎖と相補的又は部分的に相補的である1つ以上の配列又は配列の一部を含み、更に、miRNA阻害剤は、成熟miRNAの逆相補体である配列に対して5’及び3’に位置する追加の配列も含み得る。追加の配列は、成熟miRNAが由来するpri-miRNA中の成熟miRNAに隣接する配列の逆相補体であってもよく、又は追加の配列は(A、G、C、又はUの混合物を有する)任意の配列であってもよい。実施形態では、追加の配列の一方又は両方は、ヘアピンを形成することができる任意の配列である。したがって、実施形態では、miRNAの逆相補体である配列は、5’側及び3’側において、ヘアピン構造に隣接する。マイクロRNA阻害剤は、二本鎖の場合、反対の鎖上のヌクレオチド間にミスマッチを含み得る。更に、マイクロRNA阻害剤は、細胞への阻害剤の取り込みを促進するために、コンジュゲート部分に連結され得る。例えば、マイクロRNA阻害剤は、細胞内へのマイクロRNA阻害剤の受動的取り込みを可能にするコレステリル5-(ビス(4-メトキシフェニル)(フェニル)メトキシ)-3-ヒドロキシペンチルカルバメート)に連結され得る。ヘアピンmiRNA阻害剤を含むマイクロRNA阻害剤は、Vermeulen et al.,”Double-Stranded Regions Are Essential Design Components Of Potent Inhibitors of RISC Function,”RNA 13:723-730(2007)、並びに国際公開第2007/095387号及び国際公開第2008/036825号に詳細に記載されており、これらは各々、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。当業者は、所望のmiRNAについてデータベースから配列を選択し、本明細書に開示される方法に有用な阻害剤を設計することができる。
CRISPR遺伝子編集機構
実施形態において、治療部分は、CRISPR遺伝子編集機構の1つ以上のエレメントを含む。本明細書で使用される場合、「CRISPR遺伝子編集機構」は、ゲノムを編集するために使用され得る、タンパク質、核酸、又はそれらの組み合わせを指す。遺伝子編集機構の非限定的な例としては、ガイドRNA(gRNA)、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤、並びにそれらの組み合わせ及び複合体が挙げられる。以下の特許文献、すなわち、米国特許第8,697,359号、米国特許第8,771,945号、米国特許第8,795,965号、米国特許第8,865,406号、米国特許第8,871,445号、米国特許第8,889,356号、米国特許第8,895,308号、米国特許第8,906,616号、米国特許第8,932,814号、米国特許第8,945,839号、米国特許第8,993,233号、米国特許第8,999,641号、米国特許出願第14/704,551号、及び米国特許出願第13/842,859号には、CRISPR遺伝子編集機構が記載されている前述の特許文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施形態において、治療部分は、CRISPR遺伝子編集機構の1つ以上のエレメントを含む。本明細書で使用される場合、「CRISPR遺伝子編集機構」は、ゲノムを編集するために使用され得る、タンパク質、核酸、又はそれらの組み合わせを指す。遺伝子編集機構の非限定的な例としては、ガイドRNA(gRNA)、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤、並びにそれらの組み合わせ及び複合体が挙げられる。以下の特許文献、すなわち、米国特許第8,697,359号、米国特許第8,771,945号、米国特許第8,795,965号、米国特許第8,865,406号、米国特許第8,871,445号、米国特許第8,889,356号、米国特許第8,895,308号、米国特許第8,906,616号、米国特許第8,932,814号、米国特許第8,945,839号、米国特許第8,993,233号、米国特許第8,999,641号、米国特許出願第14/704,551号、及び米国特許出願第13/842,859号には、CRISPR遺伝子編集機構が記載されている前述の特許文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
gRNA
実施形態において、TMは、gRNAを含む。gRNAは、原核細胞又は真核細胞中のゲノム遺伝子座を標的とする。
実施形態において、TMは、gRNAを含む。gRNAは、原核細胞又は真核細胞中のゲノム遺伝子座を標的とする。
実施形態において、gRNAは、単一分子ガイドRNA(sgRNA)である。sgRNAは、スペーサー配列及び足場配列を含む。スペーサー配列は、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9ヌクレアーゼ)を目的の特定のヌクレオチド領域(例えば、切断されるゲノムDNA配列)に標的化するために使用される短い核酸配列である。実施形態では、スペーサーは、約17~24塩基長、例えば、約20塩基長であり得る。実施形態では、スペーサーは、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、又は約30塩基長であり得る。実施形態ではスペーサーは、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、又は少なくとも30塩基長であり得る。実施形態では、スペーサーは、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、又は約30塩基長であり得る。実施形態では、スペーサー配列は、約40%~約80%のGC含有量を有する。
実施形態では、スペーサーは、5’プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)の直前の標的ヌクレオチド配列に結合する。PAM配列は、所望のヌクレアーゼに基づいて選択することができる。例えば、PAM配列は、以下の表13に示されるPAM配列のいずれか1つであり得、式中、Nは任意の核酸を指し、RはA又はGを指し、YはC又はTを指し、WはA又はTを指し、VはA又はC又はGを指す。
実施形態では、スペーサーは、ヒト遺伝子などの標的遺伝子の哺乳動物標的転写物の標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、スペーサーは、標的転写物の標的ヌクレオチド配列に結合し得る。実施形態において、スペーサーは、標的ヌクレオチド配列に結合し得る。この標的ヌクレオチド配列は、標的転写物のスプライスエレメント(SE)及び/若しくはスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含むか、又は標的転写物のSE及び/若しくはSREに十分に近接して、スプライシングを調節する。
足場配列は、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9)結合に関与するsgRNA内の配列である。足場配列は、スペーサー/標的化配列を含まない。実施形態では、足場は、約1から約10、約10から約20、約20から約30、約30から約40、約40から約50、約50から約60、約60から約70、約70から約80、約80から約90、約90から約100、約100から約110、約110から約120、又は約120から約130ヌクレオチド長であり得る。実施形態では、足場は、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、約48、約49、約50、約51、約52、約53、約54、約55、約56、約57、約58、約59、約60、約60、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81、約82、約83、約84、約85、約86、約87、約88、約89、約90、約91、約92、約93、約94、約95、約96、約97、約98、約99、約100、約101、約102、約103、約104、約105、約106、約107、約108、約109、約110、約111、約112、約113、約114、約115、約116、約117、約118、約119、約120、約121、約122、約123、約124、又は約125ヌクレオチド長であり得る。実施形態では、足場は、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも110、少なくとも120、又は少なくとも125ヌクレオチド長であり得る。
実施形態では、gRNAは、二重分子ガイドRNA、例えば、crRNA及びtracrRNAである。実施形態では、gRNAは、ポリ(A)テールをさらに含み得る。
実施形態では、複数のgRNAが、単一化合物中のTMとして使用され得る。実施形態では、TMは、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、又は約20個のgRNAを含み得る。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAを含む核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、gRNAの発現を駆動する。
ヌクレアーゼ
実施形態では、TMはヌクレアーゼを含む。実施形態では、ヌクレアーゼは、II型、V-A型、V-B型、VC型、V-U型、VI-B型ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、転写、アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(CF3)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼである。例えば、実施形態において、ヌクレアーゼは、Cas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼである。
実施形態では、TMはヌクレアーゼを含む。実施形態では、ヌクレアーゼは、II型、V-A型、V-B型、VC型、V-U型、VI-B型ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、転写、アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(CF3)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼである。例えば、実施形態において、ヌクレアーゼは、Cas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼである。
実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(Cpf1)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼの修飾形態又は変異体である。実施形態では、ヌクレアーゼは、TALヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼの修飾形態又は変異体である。「改変された」又は「変異体」ヌクレアーゼは、例えば、切断されたもの、別のタンパク質(別のヌクレアーゼなど)に融合されたもの、触媒的に不活性化されたものなどである。実施形態では、ヌクレアーゼは、天然に存在するCas9、Cas12a(Cpf1)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、Cas14ヌクレアーゼ、又はTALEN、メガヌクレアーゼ、若しくはジンクフィンガーヌクレアーゼと、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、又は約100%の配列同一性を有し得る。実施形態では、ヌクレアーゼは、S.ピオゲネス(SpCas9)に由来するCas9ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、S.ピオゲネス(SpCas9)由来のCas9ヌクレアーゼに対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、ヌクレアーゼは、黄色ブドウ球菌由来のCas9(SaCas9)である。実施形態では、ヌクレアーゼは、黄色ブドウ球菌由来のCas9(SaCas9)に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、Cpf1は、アシダミノコッカス(種BV3L6、UniProtアクセッション番号U2UMQ6)由来のCpf1酵素である。実施形態では、ヌクレアーゼは、アシダミノコッカス(種BV3L6、UniProtアクセッション番号U2UMQ6)由来のCpf1酵素に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。
実施形態では、Cpf1は、ラクノスピラ科(種ND2006、UniProtアクセッション番号A0A182DWE3)由来のCpf1酵素である。実施形態では、ヌクレアーゼは、ラクノスピラ科由来のCpf1酵素に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする配列は、哺乳動物細胞における発現のためにコドン最適化する。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする配列は、ヒト細胞又はマウス細胞における発現のためにコドン最適化する。
実施形態において、ヌクレアーゼは、可溶性タンパク質である。
実施形態において、TMは、ヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列である。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターはヌクレアーゼの発現を駆動する。
gRNA及びヌクレアーゼの組み合わせ
実施形態では、本開示の化合物は、gRNA及びヌクレアーゼ又はヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列をTMとして含む。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、ヌクレアーゼ及びgRNAの発現を駆動する。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、2個のプロモーターを含み、第1のプロモーターはヌクレアーゼの発現を制御し、第2のプロモーターはgRNAの発現を制御する。実施形態では、gRNA及びヌクレアーゼをコードする核酸は、約1から約20個のgRNA、又は約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、若しくは約19個から最大で約20個のgRNAをコードする。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。
実施形態では、本開示の化合物は、gRNA及びヌクレアーゼ又はヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列をTMとして含む。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、ヌクレアーゼ及びgRNAの発現を駆動する。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、2個のプロモーターを含み、第1のプロモーターはヌクレアーゼの発現を制御し、第2のプロモーターはgRNAの発現を制御する。実施形態では、gRNA及びヌクレアーゼをコードする核酸は、約1から約20個のgRNA、又は約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、若しくは約19個から最大で約20個のgRNAをコードする。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。
実施形態において、本開示の化合物は、TMとしてgRNA及びヌクレアーゼを含むリボヌクレオタンパク質(RNP)を含む。
実施形態では、(a)gRNA TMを含む第1の化合物と、(b)ヌクレアーゼであるか、又はヌクレアーゼを含む第2の化合物とを含む組成物が、細胞に送達される。実施形態では、(a)TM、CPPとしてヌクレアーゼを含む第1の化合物と、(b)gRNAであるか、又はgRNAを含む第2の分子とを含む組成物が、細胞に送達される。実施形態では、(a)TMとしてgRNAを含む第1の化合物と、(b)TMとしてヌクレアーゼを含む第2の化合物とを含む組成物が、細胞に送達される。
目的の遺伝子エレメント
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとして目的の遺伝子エレメントを含む。実施形態では、目的の遺伝子エレメントは、ヌクレアーゼによって切断されたゲノムDNA配列を置き換える。目的の遺伝子エレメントの非限定的な例としては、遺伝子、一塩基多型、プロモーター、又はターミネーターが挙げられる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとして目的の遺伝子エレメントを含む。実施形態では、目的の遺伝子エレメントは、ヌクレアーゼによって切断されたゲノムDNA配列を置き換える。目的の遺伝子エレメントの非限定的な例としては、遺伝子、一塩基多型、プロモーター、又はターミネーターが挙げられる。
ヌクレアーゼ阻害剤
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとしてヌクレアーゼ阻害剤を含む。遺伝子編集の限界は、潜在的なオフターゲット編集である。ヌクレアーゼ阻害剤の送達は、オフターゲット編集を制限し得る。実施形態では、ヌクレアーゼ阻害剤は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、又は小分子である。ヌクレアーゼ阻害剤は、米国特許出願公開第2020/087354号、国際公開第2018/085288号、米国特許出願公開第2018/0382741号、国際公開第2019/089761号、国際公開第2020/068304号、国際公開第2020/041384号、及び国際公開第2019/076651号に記載されており、これら参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとしてヌクレアーゼ阻害剤を含む。遺伝子編集の限界は、潜在的なオフターゲット編集である。ヌクレアーゼ阻害剤の送達は、オフターゲット編集を制限し得る。実施形態では、ヌクレアーゼ阻害剤は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、又は小分子である。ヌクレアーゼ阻害剤は、米国特許出願公開第2020/087354号、国際公開第2018/085288号、米国特許出願公開第2018/0382741号、国際公開第2019/089761号、国際公開第2020/068304号、国際公開第2020/041384号、及び国際公開第2019/076651号に記載されており、これら参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)
細胞膜を横切ってカーゴを輸送するために、例えば、カーゴを細胞のサイトゾル又は核に送達するために、エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)を使用することができる。カーゴは、TMを含み得る。EEVは、細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)を含み得る。実施形態において、EEVは、環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを含む。EPを、互換的に調節ペプチド(MP)と呼ぶ場合がある。EPは、核局在化シグナル(NLS)の配列を含み得る。EPはカーゴに結合することができる。EPはcCPPに結合することができる。EPはカーゴ及びcCPPに結合することができる。EP、カーゴ、cCPP、又はそれらの組み合わせの間のカップリングは、非共有結合又は共有結合であり得る。EPはペプチド結合を介してcCPPのN末端に結合することができる。EPはペプチド結合を介してcCPPのC末端に結合することができる。EPはcCPP中のアミノ酸の側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、cCPP中のグルタミンの側鎖にコンジュゲートされ得るリジンの側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、オリゴヌクレオチドカーゴの5’又は3’末端にコンジュゲートされ得る。EPはリンカーに結合することができる。環外ペプチドは、リンカーのアミノ基にコンジュゲートされ得る。EPは、cCPP及び/又はEP上の側鎖を通して、EP及びcCPPのC末端を介してリンカーにカップリングされ得る。例えば、EPは末端リジンを含んでいてもよく、リジンはその後、アミド結合を介してグルタミンを含有するcCPPにカップリングされ得る。EPが末端リジンを含有し、リジンの側鎖を用いてcCPPを結合し得る場合、C末端又はN末端は、カーゴ上のリンカーに結合し得る。
細胞膜を横切ってカーゴを輸送するために、例えば、カーゴを細胞のサイトゾル又は核に送達するために、エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)を使用することができる。カーゴは、TMを含み得る。EEVは、細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)を含み得る。実施形態において、EEVは、環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを含む。EPを、互換的に調節ペプチド(MP)と呼ぶ場合がある。EPは、核局在化シグナル(NLS)の配列を含み得る。EPはカーゴに結合することができる。EPはcCPPに結合することができる。EPはカーゴ及びcCPPに結合することができる。EP、カーゴ、cCPP、又はそれらの組み合わせの間のカップリングは、非共有結合又は共有結合であり得る。EPはペプチド結合を介してcCPPのN末端に結合することができる。EPはペプチド結合を介してcCPPのC末端に結合することができる。EPはcCPP中のアミノ酸の側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、cCPP中のグルタミンの側鎖にコンジュゲートされ得るリジンの側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、オリゴヌクレオチドカーゴの5’又は3’末端にコンジュゲートされ得る。EPはリンカーに結合することができる。環外ペプチドは、リンカーのアミノ基にコンジュゲートされ得る。EPは、cCPP及び/又はEP上の側鎖を通して、EP及びcCPPのC末端を介してリンカーにカップリングされ得る。例えば、EPは末端リジンを含んでいてもよく、リジンはその後、アミド結合を介してグルタミンを含有するcCPPにカップリングされ得る。EPが末端リジンを含有し、リジンの側鎖を用いてcCPPを結合し得る場合、C末端又はN末端は、カーゴ上のリンカーに結合し得る。
環外ペプチド
環外ペプチド(EP)は、2から10個のアミノ酸残基、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個のアミノ酸残基(これらの間の全ての範囲及び値を含む)を含み得る。EPは、6から9個のアミノ酸残基を含み得る。EPは、4から8個のアミノ酸残基を含み得る。
環外ペプチド(EP)は、2から10個のアミノ酸残基、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個のアミノ酸残基(これらの間の全ての範囲及び値を含む)を含み得る。EPは、6から9個のアミノ酸残基を含み得る。EPは、4から8個のアミノ酸残基を含み得る。
環外ペプチド中の各アミノ酸は、天然又は非天然アミノ酸であってよい。「非天然アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸の構造及び反応性を模倣するように、天然アミノ酸に類似した構造を有するという点で、天然アミノ酸の同族体である有機化合物を指す。非天然アミノ酸は、20種の一般的な天然アミノ酸又は希少な天然アミノ酸であるセレノシステイン若しくはピロリシンのうちの1つではない修飾アミノ酸及び/又はアミノ酸類似体であり得る。非天然アミノ酸は、天然アミノ酸のD-異性体であってもよい。適切なアミノ酸の例としては、アラニン、アロソロイシン(allosoleucine)、アルギニン、シトルリン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、ナフチルアラニン、フェニルアラニン、プロリン、ピログルタミン酸、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、それらの誘導体、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらのアミノ酸及び他のアミノ酸を、本明細書で使用されるそれらの略語と共に表1に列挙する。例えば、アミノ酸は、A、G、P、K、R、V、F、H、Nal、又はシトルリンであり得る。
EPは、少なくとも1つの正に荷電したアミノ酸残基、例えば、グアニジン基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を含む少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアミン酸残基を含み得る。EPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を含む1個又は2個のアミノ酸残基を含み得る。グアニジン基を含む側鎖を含むアミノ酸残基は、アルギニン残基であり得る。プロトン化形態は、本開示全体を通してその塩を意味する場合がある。
EPは、少なくとも2個、少なくとも3個又は少なくとも4個以上のリジン残基を含み得る。EPは、2、3、又は4個のリジン残基を含み得る。各リジン残基の側鎖上のアミノ基は、例えば、トリフルオロアセチル(-COCF3)基、アリルオキシカルボニル(Alloc)基、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)基、又は(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキサ-1-イリデン-3)-メチルブチル(ivDde)基などの保護基で置換され得る。各リジン残基の側鎖上のアミノ基は、トリフルオロアセチル(-COCF3)基で置換され得る。保護基は、アミドコンジュゲーションを可能にするために含めることができる。保護基は、EPがcCPPにコンジュゲートされた後に除去することができる。
EPは、疎水性側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸残基を含み得る。疎水性側鎖を有するアミノ酸残基は、バリン、プロリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、及びメチオニンから選択することができる。疎水性側鎖を有するアミノ酸残基は、バリン又はプロリンであり得る。
EPは、少なくとも1個の正に荷電したアミノ酸残基、例えば、少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアルギニン残基を含み得る。EPは、少なくとも2個、少なくとも3個又は少なくとも4個又はそれ以上のリジン残基及び/又はアルギニン残基を含み得る。
EPは、KK、KR、RR、HH、HK、HR、RH、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKH、KHK、HKK、HRR、HRH、HHR、HBH、HHH、HHHH(配列番号1)、KHKK(配列番号2)、KKHK(配列番号3)、KKKH(配列番号4)、KHKH(配列番号5)、HKHK(配列番号6)、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号6)、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、HBHBH(配列番号15)、HBKBH(配列番号16)、RRRRR(配列番号17)、RRRRR(配列番号17)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、RKKKK(配列番号20)、KRKKK(配列番号21)、KKRKK(配列番号22)、KKKKR(配列番号23)、KBKBK(配列番号24)、RKKKG(配列番号25)、KRKKKG(配列番号26)、KKRKKG(配列番号27)、KKKKRG(配列番号28)、RKKKKB(配列番号29)、KRKKKB(配列番号30)、KKRKKB(配列番号31)、KKKKRB(配列番号32)、KKKRKV(配列番号33)、RRRRRR(配列番号34)、HHHHHH(配列番号35)、RHRHRH(配列番号36)、HRHRHR(配列番号37)、KRKRKR(配列番号38)、RKRKRK(配列番号39)、RBRBRB(40)、KBKBKB(配列番号41)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)を含むことができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、KK、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、KBKBK(配列番号24)、KKKRKV(配列番号33)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)を含むことができる。EPは、PKKKRKV(配列番号42)、RR、RRR、RHR、RBR、RBRBR(配列番号49)、RBHBR(配列番号50)、又はHBRBH(配列番号51)を含むことができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、KK、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、KBKBK(配列番号24)、KKKRKV(配列番号33)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号Z43)、PKGKRKV(配列番号Z44)、PKKGRKV(配列番号Z45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)からなることができる。EPは、PKKKRKV(配列番号42)、RR、RRR、RHR、RBR、RBRBR(配列番号49)、RBHBR(配列番号50)、又はHBRBH(配列番号51)からなることができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、核局在化配列(NLS)として当技術分野で同定されたアミノ酸配列を含み得る。EPは、核局在化配列(NLS)として当該技術分野において同定されたアミノ酸配列からなり得る。EPは、アミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)を含むNLSを含み得る。EPは、アミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)を含むNLSからなり得る。EPは、NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)、PAAKRVKLD(配列番号53)、RQRRNELKRSF(配列番号54)、RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELR(配列番号Z55)、KAKKDEQILKRRNV(配列番号56)、VSRKRPRP(配列番号57)、PPKKARED(配列番号58)、PQPKKKPL(配列番号59)、SALIKKKKKMAP(配列番号60)、DRLRR(配列番号61)、PKQKKRK(配列番号62)、RKLKKKIKKL(配列番号63)、REKKKFLKRR(配列番号64)、KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びRKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)から選択されるアミノ酸配列を含むNLSを含むことができる。EPは、NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)、PAAKRVKLD(配列番号53)、RQRRNELKRSF(配列番号54)、RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELR(配列番号55)、KAKKDEQILKRRNV(配列番号56)、VSRKRPRP(配列番号57)、PPKKARED(配列番号58)、PQPKKKPL(配列番号59)、SALIKKKKKMAP(配列番号60)、DRLRR(配列番号61)、PKQKKRK(配列番号62)、RKLKKKIKKL(配列番号63)、REKKKFLKRR(配列番号64)、KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びRKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)から選択されるアミノ酸配列を含むNLSからなり得る。
全ての環外配列はまた、N末端アセチル基を含有し得る。したがって、例えば、EPは構造:Ac-PKKKRKV(配列番号42)を有し得る。
細胞透過性ペプチド(CPP)
細胞透過性ペプチド(CPP)は、6から20個のアミノ酸残基を含み得る。細胞透過性ペプチドは、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)であり得る。cCPPは細胞膜を透過することができる。環外ペプチド(EP)をcCPPにコンジュゲートさせることができ、得られた構築物をエンドソーム脱出ビヒクル(EEV)と呼ぶことができる。cCPPは、カーゴ(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などの治療部分(TM))を移動させて、細胞の膜を透過させることができる。cCPPは、カーゴを細胞の細胞質ゾルに送達することができる。cCPPは、標的(例えば、pre-mRNA)が位置する細胞位置にカーゴを送達することができる。cCPPをカーゴ(例えば、ペプチド、オリゴヌクレオチド、又は小分子)にコンジュゲートするために、cCPP上の少なくとも1つの結合又は孤立電子対を置換することができる。
細胞透過性ペプチド(CPP)は、6から20個のアミノ酸残基を含み得る。細胞透過性ペプチドは、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)であり得る。cCPPは細胞膜を透過することができる。環外ペプチド(EP)をcCPPにコンジュゲートさせることができ、得られた構築物をエンドソーム脱出ビヒクル(EEV)と呼ぶことができる。cCPPは、カーゴ(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などの治療部分(TM))を移動させて、細胞の膜を透過させることができる。cCPPは、カーゴを細胞の細胞質ゾルに送達することができる。cCPPは、標的(例えば、pre-mRNA)が位置する細胞位置にカーゴを送達することができる。cCPPをカーゴ(例えば、ペプチド、オリゴヌクレオチド、又は小分子)にコンジュゲートするために、cCPP上の少なくとも1つの結合又は孤立電子対を置換することができる。
cCPP中のアミノ酸残基の総数は、6から20個のアミノ酸残基の範囲、例えば、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個のアミノ酸残基であり、これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む。cCPPは6から13個のアミノ酸残基を含み得る。本明細書に開示されるcCPPは、6から10個のアミノ酸を含み得る。例として、6~10個のアミノ酸残基を含むcCPPは、式I-AからI-E:
cCPPは6から8個のアミノ酸を含み得る。cCPPは8個のアミノ酸を含み得る。
cCPP中の各アミノ酸は、天然又は非天然アミノ酸であってもよい。「非天然アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸の構造及び反応性を模倣するように、天然アミノ酸に類似した構造を有するという点で、天然アミノ酸の同族体である有機化合物を指す。非天然アミノ酸は、20種の一般的な天然アミノ酸又は希少な天然アミノ酸であるセレノシステイン若しくはピロリシンのうちの1つではない修飾アミノ酸及び/又はアミノ酸類似体であり得る。非天然アミノ酸は、天然アミノ酸のD-異性体であってもよい。適切なアミノ酸の例としては、アラニン、アロソロイシン(allosoleucine)、アルギニン、シトルリン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、ナフチルアラニン、フェニルアラニン、プロリン、ピログルタミン酸、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、それらの誘導体、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらのアミノ酸及び他のアミノ酸を、本明細書で使用されるそれらの略語と共に表1に列挙する。
本明細書で使用される場合、「ポリエチレングリコール」及び「PEG」は、互換的に使用される。「PEGm」及び「PEGm」は、式HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2の分子であるか、又はそれに由来し、式中、nは1~5の任意の整数であり、mは1~23の任意の整数である。実施形態において、nは1又は2である。実施形態において、nは1である。実施形態において、nは2である。実施形態において、nは1であり、mは2である。実施形態において、nは2であり、mは2である。実施形態において、nは1であり、mは4である。実施形態において、nは2であり、mは4である。実施形態において、nは1であり、mは12である。実施形態において、nは2であり、mは12である。
本明細書中で使用される場合、「miniPEGm」又は「miniPEGm」は、式HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2(式中、nは1であり、mは1~23の任意の整数である)であるか、又はそれに由来する。例えば、「miniPEG2」又は「miniPEG2」は、(2-[2-[2-アミノエトキシ]エトキシ]酢酸)であるか、又はそれに由来し、「miniPEG4」又は「miniPEG4」は、HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2であるか、又はそれに由来し、ここで、nは1であり、mは4である。
cCPPは、4から20個のアミノ酸を含み得、ここで、(i)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基若しくはそのプロトン化形態を含む側鎖を有し、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、側鎖を有さないか、又は
少なくとも2個のアミノ酸は、側鎖を有さなくてもよく、又は
側鎖を有さないアミノ酸は、グリシン又はβ-アラニンであり得る。
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも1個のアミノ酸はグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、アリール又はヘテロアリール基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも2個のアミノ酸残基は独立してグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、アリール又はヘテロアリール基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも3個のアミノ酸は、独立して、グリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
グリシン及び関連アミノ酸残基
cCPPは、(i)1、2、3、4、5又は6個のグリシンβ-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、(i)1、2、3、4、5又は6個のグリシンβ-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、(i)1、2、3、4、5、又は6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、又は5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個又は4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)2個又は3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)1個又は2個のグリシン残基を含み得る。
cCPPは、(i)3、4、5又は6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、少なくとも3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、5、又は6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、又は5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン残基を含み得る。
実施形態では、cCPP中のグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基のいずれも隣接していない。2個又は3個のグリシン、β-アラニン、4-又はアミノ酪酸残基は隣接していてもよい。2個のグリシンβ-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基は隣接していてもよい。
実施形態では、cCPP中のグリシン残基のいずれも隣接していない。cCPP中の各グリシン残基は、グリシンであり得ないアミノ酸残基によって隔てられ得る。2個又は3個のグリシン残基が隣接していてもよい。2個のグリシン残基は隣接していてもよい。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を有するアミノ酸側鎖
cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
芳香族基は、6から14員アリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル又はアントラセニルであり得、これらは各々任意選択で置換されている。アリールは、フェニル又はナフチルであり得、これらは各々任意選択で置換されている。ヘテロ芳香族基は、N、O、及びSから選択される1、2、又は3個のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルであり得る。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、ビス(ホモナフチルアラニン)、ホモナフチルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ビス(ホモフェニルアラニン)、ホモフェニルアラニン、フェニルアラニン、トリプトファン、3-(3-ベンゾチエニル)-アラニン、3-(2-キノリル)-アラニン、O-ベンジルセリン、3-(4-(ベンジルオキシ)フェニル)-アラニン、S-(4-メチルベンジル)システイン、N-(ナフタレン-2-イル)グルタミン、3-(1,1’-ビフェニル-4-イル)-アラニン、3-(3-ベンゾチエニル)-アラニン又はチロシンであり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸は、各々独立して、
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ホモフェニルアラニン、ホモナフチルアラニン、ビス(ホモフェニルアラニン)、ビス-(ホモナフチルアラニン)、トリプトファン、又はチロシンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ホモフェニルアラニン、又はホモフェニルアラニンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、ホモフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、ビス(ホモナフチルアラニン)、又はビス(ホモナフチルアラニン)の残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン又はナフチルアラニンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。
実施形態では、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸はいずれも隣接していない。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する2個のアミノ酸は、隣接していてもよい。2個の隣接するアミノ酸は、反対の立体化学を有し得る。2個の隣接するアミノ酸は、同じ立体化学を有し得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する3個のアミノ酸は、隣接していてもよい。3個の隣接するアミノ酸は、同じ立体化学を有し得る。3個の隣接するアミノ酸は、互い違いの立体化学を有し得る。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、L-アミノ酸であり得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、D-アミノ酸であり得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、D-アミノ酸及びL-アミノ酸の混合物であり得る。
任意選択の置換基は、例えば、置換基を有さない以外の点では同一の配列と比較して、cCPPの細胞質送達効率を有意に(例えば、50%を超えて)低下させない任意選択の原子又は基であり得る。任意選択の置換基は、疎水性置換基又は親水性置換基であり得る。任意選択の置換基は疎水性置換基であり得る。置換基は、疎水性アミノ酸の溶媒接触表面積(本明細書で定義される)を増加させることができる。置換基は、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アルキルカルバモイル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、アルキルチオ、又はアリールチオであり得る。置換基はハロゲンであり得る。
理論にも拘束されることを望むものではないが、より高い疎水性値を有する芳香族基又はヘテロ芳香族基を有するアミノ酸(すなわち、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸)は、より低い疎水性値を有するアミノ酸と比較して、cCPPの細胞質送達効率を改善することができると考えられる。各疎水性アミノ酸は、独立して、グリシンの疎水性値よりも大きい疎水性値を有し得る。各疎水性アミノ酸は、独立して、アラニンの疎水性値より大きい疎水性値を有する疎水性アミノ酸であり得る。各疎水性アミノ酸は、独立して、フェニルアラニン以上の疎水性値を有し得る。疎水性は、当技術分野で公知の疎水性スケールを用いて測定することができる。表2は、Eisenberg及びWeissによって報告された種々のアミノ酸についての疎水性値を列挙する(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1984;81(1):140-144)、Engleman et al.(Ann.Rev.of Biophys.Biophys.Chem.1986;1986(15):321-53)、Kyte and Doolittle(J.Mol.Biol.1982;157(1):105-132)、Hoop and Woods(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1981;78(6):3824-3828)、及びJanin(Nature.1979;277(5696):491-492)(これらの各々の全体は、参照により本明細書に組み込まれる)。疎水性は、Englemanらに報告されている疎水性スケールを用いて測定することができる。
芳香族基又はヘテロ芳香族基のサイズは、cCPPの細胞質送達効率を改善するように選択することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、アミノ酸の側鎖上のより大きな芳香族基又はヘテロ芳香族基は、より小さな疎水性アミノ酸を有する以外の点では同一の配列と比較して、細胞質送達効率を改善し得ると考えられる。疎水性アミノ酸のサイズは、疎水性アミノ酸の分子量、疎水性アミノ酸の立体効果、側鎖の溶媒接触表面積(SASA)、又はそれらの組み合わせに関して測定することができる。疎水性アミノ酸のサイズは、疎水性アミノ酸の分子量に関して測定することができ、より大きな疎水性アミノ酸は、少なくとも約90g/mol、又は少なくとも約130g/mol、又は少なくとも約141g/molの分子量を有する側鎖を有する。アミノ酸のサイズは、疎水性側鎖のSASAに関して測定することができる。疎水性アミノ酸は、アラニン以上、又はグリシン以上のSASAを有する側鎖を有し得る。より大きな疎水性アミノ酸は、アラニンより大きい、又はグリシンより大きいSASAを有する側鎖を有し得る。疎水性アミノ酸は、約ピペリジン-2-カルボン酸以上、約トリプトファン以上、約フェニルアラニン以上、又は約ナフチルアラニン以上のSASAを有する芳香族基又はヘテロ芳香族基を有し得る。第1の疎水性アミノ酸(AAH1)は、少なくとも約200Å2、少なくとも約210Å2、少なくとも約220Å2、少なくとも約240Å2、少なくとも約250Å2、少なくとも約260Å2、少なくとも約270Å2、少なくとも約280Å2、少なくとも約290Å2、少なくとも約300Å2、少なくとも約310Å2、少なくとも約320Å2、又は少なくとも約330Å2のSASAを有する側鎖を有し得る。第2の疎水性アミノ酸(AAH2)は、少なくとも約200Å2、少なくとも約210Å2、少なくとも約220Å2、少なくとも約240Å2、少なくとも約250Å2、少なくとも約260Å2、少なくとも約270Å2、少なくとも約280Å2、少なくとも約290Å2、少なくとも約300Å2、少なくとも約310Å2、少なくとも約320Å2、又は少なくとも約330Å2のSASAを有する側鎖を有し得る。AAH1及びAAH2の側鎖は、少なくとも約350Å2、少なくとも約360Å2であり少なくとも約370Å2、少なくとも約380Å2、少なくとも約390Å2であり少なくとも約400Å2、少なくとも約410Å2であり少なくとも約420Å2、少なくとも約430Å2であり少なくとも約440Å2であり少なくとも約450Å2、少なくとも約460Å2であり少なくとも約470Å2、少なくとも約480Å2であり少なくとも約490Å2、約500Å2より大きい、少なくとも約510Å2、少なくとも約520Å2、少なくとも約530Å2、少なくとも約540Å2、少なくとも約550Å2、少なくとも約560Å2、少なくとも約570Å2、少なくとも約580Å2、少なくとも約590Å2、少なくとも約600Å2、少なくとも約610Å2、少なくとも約620Å2、少なくとも約630Å2、少なくとも約640Å2、約650Å2より大きい、少なくとも約660Å2、少なくとも約670Å2、少なくとも約680Å2、少なくとも約690Å2、又は少なくとも約700Å2の合計SASAを有し得る。AAH2は、AAH1の疎水性側鎖のSASA以下であるSASAを有する側鎖を有する疎水性アミノ酸残基であり得る。例として、限定するものではないが、Nal-Argモチーフを有するcCPPは、Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示し得る。Phe-Nal-Argモチーフを有するcCPPは、Nal-Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示すことができ、phe-Nal-Argモチーフは、nal-Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示すことができる。
本明細書で使用される場合、「疎水性表面積」又は「SASA」は、溶媒接触可能なアミノ酸側鎖の表面積(平方オングストロームとして報告される)であり、例えば、SASAは、Shrake & Rupleyによって開発された「ローリングボール」アルゴリズムを使用して計算することができ(J Mol Biol.79(2):351-71)、これは、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。このアルゴリズムは、分子の表面を調べるために特定の半径の溶媒の「球」を使用する。球の典型的な値は1.4Åであり、これは水分子の半径に近似する。
特定の側鎖のSASA値を以下の表3に示す。本明細書に記載されるSASA値は、Tienら(PLOS ONE 8(11):e80635、doi.org/10.1371/journal.pone.0080635)によって報告されているように、以下の表3に列挙される理論値に基づき、この文献は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
グアニジン基、グアニジン置換基、又はそれらのプロトン化形態を含む側鎖を有するアミノ酸残基
本明細書で使用される場合、グアニジンは、構造:
本明細書で使用される場合、グアニジンは、構造:
本明細書で使用される場合、グアニジンのプロトン化形態は、構造:
グアニジン置換基は、生理学的pH以上で正に荷電するアミノ酸の側鎖上の官能基、又はグアニジニウム基の水素結合供与及び受容活性を再現することができる官能基を指す。
グアニジン置換基は、グアニジン基又はそのプロトン化形態に関連する毒性を低減しながら、治療剤の細胞透過及び送達を促進する。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸を含み得る。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸を含み得る。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも3個のアミノ酸を含み得る。
グアニジン又はグアニジニウム基は、グアニジン又はグアニジニウムの同配体であり得る。グアニジン又はグアニジニウム置換基は、グアニジンよりも塩基性が低い場合がある。
本明細書で使用される場合、グアニジン置換基は、
本開示は、4から20個のアミノ酸残基を含むcCPPであって、(i)少なくとも1個のアミノ酸が、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有し、(ii)少なくとも1個のアミノ酸残基が、側鎖を有さないか、又は
少なくとも2個のアミノ酸残基は、側鎖を有さなくてもよく、又は
cCPPは、以下の部分:
cCPPは、少なくとも2個のアミノ酸を含み得、各アミノ酸は独立して、以下の部分
cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、4、又は5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する3個のアミノ酸残基を含み得る。
アミノ酸残基は、独立して、隣接していないグアニジン基、グアニジン置換基、又はそれらのプロトン化形態を含む側鎖を有し得る。2個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。3個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。4個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。隣接するアミノ酸残基は、同じ立体化学を有し得る。隣接するアミノ酸は、互い違い立体化学を有し得る。
グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、L-アミノ酸であり得る。グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、D-アミノ酸であり得る。グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、L又はD-アミノ酸の混合物であり得る。
グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、独立して、アルギニン、ホモアルギニン、2-アミノ-3-プロピオン酸、2-アミノ-4-グアニジノ酪酸又はそのプロトン化形態の残基であり得る。グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、独立して、アルギニン又はそのプロトン化形態の残基であり得る。
グアニジン置換基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸は、独立して
理論に束縛されるものではないが、グアニジン置換基は、アルギニンと比較して低減された塩基性を有し、場合によっては、生理的pHで非荷電であり(例えば、-N(H)C(O))、効果的な膜結合性及びその後の内在化を促進すると考えられる原形質膜上のリン脂質との二座水素結合相互作用を維持することができると仮定される。正電荷の除去はまた、cCPPの毒性を減少させると考えられる。
当業者は、上記非天然香料疎水性アミノ酸のN末端及び/又はC末端が、本明細書に開示されるペプチドへの組み込みの際に、アミド結合を形成することを理解するであろう。
cCPPは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第1のアミノ酸と、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とを含み得、ここで、第1のグリシンのN末端は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第1のアミノ酸とペプチド結合を形成し、第1のグリシンのC末端は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とペプチド結合を形成する。慣例により、「第1のアミノ酸」という用語は、ペプチド配列のN末端アミノ酸を指すことが多いが、本明細書で使用される場合、「第1のアミノ酸」は、参照アミノ酸をcCPP中の別のアミノ酸(例えば、「第2のアミノ酸」)と区別するために使用され、したがって、「第1のアミノ酸」という用語は、ペプチド配列のN末端に位置するアミノ酸を指す場合がある。
cCPPは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸とペプチド結合を形成する第2のグリシンのN末端を含み得、第2のグリシンのC末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有するアミノ酸とペプチド結合を形成する。
cCPPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第1のアミノ酸と、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とを含み得、第3のグリシンのN末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第1のアミノ酸とペプチド結合を形成し、第3のグリシンのC末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とペプチド結合を形成する。
cCPPは、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、又はホモグルタミンの残基を含み得る。cCPPはアスパラギン残基を含み得る。cCPPはグルタミン残基を含み得る。
cCPPは、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの残基を含み得る。
理論に束縛されることを望むものではないが、cCPP中のアミノ酸のキラリティは、細胞質取り込み効率に影響を与え得ると考えられる。cCPPは、少なくとも1個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1から15個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1から10個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1、2、3、又は4個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、D及びLキラリティを互い違いに有する2、3、4、5、6、7、又は8個の隣接アミノ酸を含み得る。cCPPは、同じキラリティを有する3個の隣接するアミノ酸を含み得る。cCPPは、同じキラリティを有する2個の隣接するアミノ酸を含み得る。少なくとも2個のアミノ酸は、反対のキラリティを有し得る。反対のキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも3個のアミノ酸は、互いに対して互い違いの立体化学を有し得る。互いに対して互い違いのキラリティを有する少なくとも3個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも4個のアミノ酸は、互いに対して互い違いの立体化学を有する。互いに対して互い違いのキラリティを有する少なくとも4個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも2個のアミノ酸は、同じキラリティを有し得る。同じキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも2個のアミノ酸は同じキラリティを有し、少なくとも2個のアミノ酸は反対のキラリティを有する。反対のキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、同じキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸に隣接し得る。したがって、cCPP中の隣接アミノ酸は、以下の配列のいずれかを有し得る:D-L、L-D、D-L-L-D、L-D-D-L、L-D-L-L-D、D-L-D-D-L、D-L-L-D-L、又はL-D-D-L-D。cCPPを形成するアミノ酸残基は、全てL-アミノ酸であり得る。cCPPを形成するアミノ酸残基は、全てD-アミノ酸であり得る。
少なくとも2個のアミノ酸は、異なるキラリティを有し得る。異なるキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも3個のアミノ酸は、隣接するアミノ酸に対して異なるキラリティを有し得る。少なくとも4個のアミノ酸は、隣接するアミノ酸に対して異なるキラリティを有し得る。少なくとも2個のアミノ酸は同じキラリティを有し、少なくとも2個のアミノ酸は異なるキラリティを有する。cCPPを形成する1つ以上のアミノ酸残基はアキラルであり得る。cCPPは、3、4、又は5アミノ酸のモチーフを含み得、そのうち、同じキラリティを有する2個のアミノ酸は、アキラルアミノ酸によって隔てられ得る。cCPPは以下の配列を含み得る:D-X-D、D-X-D-X、D-X-D-X-D、L-X-L、L-X-L-X、又はL-X-L-X-L(式中、Xはアキラルアミノ酸である)。アキラルアミノ酸は、グリシンであり得る。
以下を含む側鎖を有するアミノ酸であって、
以下の側鎖を有する少なくとも2つのアミノ酸であって、
cCPPは、式(A):
式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4、R5、R6、R7は独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
R4、R5、R6、R7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸、アルギニン、ホモアルギニン、N-メチルアルギニン、N,N-ジメチルアルギニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、リジン、N-メチルリジン、N,N-ジメチルリジン、N-エチルリジン、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニン、シトルリン、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニン、3-(1-ピペリジル)アラニンの側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4である。
実施形態では、式(A)の環状ペプチドは、FfΦRrRrQ(配列番号67)ではない。実施形態では、式(A)の環状ペプチドは、FfΦRrRrQ(配列番号67)である。
cCPPは、式(I):
のもの、又はそのプロトン化形態であり、
式中、
R1、R2及びR3は、各々独立して、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であってもよく、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4であり、
各mは、独立して、整数0、1、2、又は3である。
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-アルキレン-アリール、又は-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンはメチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールはフェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R1、R2及びR3は、各々独立して、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-CH2Phであり得る。
R1、R2、及びR3は、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R1は、チロシンの側鎖であり得る。R1は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、トリプトファンの側鎖であり得る。R3は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R2は、チロシンの側鎖であり得る。R2は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R2は、トリプトファンの側鎖であり得る。R2は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R3は、チロシンの側鎖であり得る。R3は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R3は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R3は、トリプトファンの側鎖であり得る。R3は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R4は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R4は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R4は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R4は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R4は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R4は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R4は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R4は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R4は、H又は-CH2Phであり得る。
R5は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R5は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R5は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R5は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R5は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R5は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R4は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R5は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R4は、H又は-CH2Phであり得る。
R6は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R6は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R6は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R6は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R6は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R6は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R6は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R6は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R6は、H又は-CH2Phであり得る。
R7は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R7は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R7は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R7は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R7は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R7は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R7は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R7は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R7は、H又は-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1個、2個、又は3個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1つは、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの2個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの3個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの4個以下は、-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3及びR4のうちの1個、2個又は3個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの1つは、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの2個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの3個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの少なくとも1つは、-CH2Phである。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1、2又は3個は、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7うち1つは、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの2個は、Hである。R1、R2、R3、R5、R6、及びR7のうちの3個は、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの3個以下は、-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3、及びR4のうちの1、2又は3個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの1つは、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの2個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの3個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの少なくとも1つは、Hである。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、シトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6及びR7の少なくとも2個は、シトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個はシトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
AASCは、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基の側鎖であり得る。AASCは、グルタミン残基の側鎖であり得る。cCPPは、AASC、例えば、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基にコンジュゲートしたリンカーを更に含み得る。したがって、cCPPは、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基にコンジュゲートされたリンカーを更に含み得る。cCPPは、グルタミン残基に結合したリンカーを更に含み得る。
qは、1、2又は3であり得る。qは1又は2であり得る。qは1であり得る。qは2であり得る。qは3であり得る。qは4であり得る。
mは1~3であり得る。mは1又は2であり得る。mは0であり得る。mは1であり得る。mは2であり得る。mは3であり得る。
式(A)のcCPPは、式(I)
式(A)のcCPPは、式(I-a)又は式(I-b):
式(A)のcCPPは、式(I-1)、(I-2)、(I-3)又は(I-4):
式(A)のcCPPは、式(I-5)又は(I-6):
式(A)のcCPPは、式(I-1):
式(A)のcCPPは、式(I-2):
式(A)のcCPPは、式(I-3):
式(A)のcCPPは、式(I-4):
式(A)のcCPPは、式(I-5):
式(A)のcCPPは、式(I-6):
cCPPは、以下の配列のうちの1つを含み得る:FGFGRGR(配列番号68)、GfFGrGr(配列番号69)、FfΦGRGR(配列番号70)、FfFGRGR(配列番号71)、又はFfΦGrGr(配列番号72)。cCPPは、以下の配列のうちの1つを有し得る:FGFΦΦ(配列番号73)、GfFGrGrQ(配列番号74)、FfΦGRGRQ(配列番号75)、FfFGRGRQ(配列番号76)、又はFfΦGrGrQ(配列番号77)。
本開示はまた、式(II):
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a、R2b、R2c及びR2dは、独立してアミノ酸側鎖であり、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、グアニジン又はそのプロトン化形態であり、
各n’’は、独立して、整数0、1、2、3、4、又は5であり、
各n’は、独立して、0、1、2、又は3からの整数であり、
n’が0である場合、R2a、R2b、R2b又はR2dは存在しない。
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも2個は、
R2a、R2b、R2c及びR2dの全ては、
R2a、R2b、R2c及びR2dの各々は、独立して、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノ酪酸側鎖、オルニチン、リジン、メチルリジン、ジメチルリジン、トリメチルリジン、ホモ-リジン、セリン、ホモ-セリン、スレオニン、アロ-スレオニン、ヒスチジン、1-メチルヒスチジン、2-アミノブタン二酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、又はホモ-グルタミン酸であり得る。
AASCは
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリールであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、N、O、又はSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルから選択され得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル又はナフチルであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルから選択され得る。
各n’は、独立して1又は2であり得る。各n’は、1であり得る。各n’は、2であり得る。少なくとも1つのn’は、0であり得る。少なくとも1つのn’は、1であり得る。少なくとも1つのn’は、2であり得る。少なくとも1つのn’は、3であり得る。少なくとも1つのn’は、4であり得る。少なくとも1つのn’は、5であり得る。
各n’’は、独立して、1から3の整数であり得る。各n’’は、独立して2又は3であり得る。各n”は、2であり得る。各n”は、3であり得る。少なくとも1つのn’’は、0であり得る。少なくとも1つのn’’は、1であり得る。少なくとも1つのn’’は、2であり得る。少なくとも1つのn’’は、3であり得る。
各n”は独立して1又は2であり得、各n’は独立して2又は3であり得る。各n”は1であり得、各n’は独立して2又は3であり得る。各n”は1であり得、各n’は2であり得る。各n”は1であり、各n’は3である。
式(II)のcCPPは、式(II-1):
式(II)のcCPPは、式(IIa):
式(II)のcCPPは、式(IIb):
cCPPは、式(IIb):
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(II)のcCPPは、構造:
式(II)のcCPPは、構造:
cCPPは、式(III)の構造:
R2b及びR2dは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり、
各n’’は、独立して、1から3の整数であり、
各n’は、独立して、1から5の整数であり、
各p’は、独立して、0から5の整数である。
式(III)のcCPPは、式(III-1):
式(III)のcCPPは、式(IIIa):
式(III)、(III-1)、及び(IIIa)において、Ra及びRcはHであり得る。Ra及びRcはHであり得、Rb及びRdは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり得る。RaはHであり得る。RbはHであり得る。p’は0であり得る。Ra及びRcはHであり得、各p’は0であり得る。
式(III)、(III-1)及び(IIIa)において、Ra及びRcはHであり得、Rb及びRdは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり得、n’’は2又は3であり得、各p’は0であり得る。
p’は0であり得る。p’は1であり得る。p’は2であり得る。p’は3であり得る。p’は4であり得る。p’は5であり得る。
cCPPは構造:
式(A)のcCPPは、以下から選択することができる。
式(A)のcCPPは、以下から選択することができる。
実施形態において、cCPPは、以下から選択される。
実施形態では、cCPPは、以下から選択されない。
AASCはリンカーにコンジュゲートされ得る。
リンカー
本開示のcCPPはリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、カーゴをcCPPに連結することができる。リンカーは、cCPPのアミノ酸の側鎖に結合することができ、カーゴは、リンカー上の適切な位置に結合することができる。
本開示のcCPPはリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、カーゴをcCPPに連結することができる。リンカーは、cCPPのアミノ酸の側鎖に結合することができ、カーゴは、リンカー上の適切な位置に結合することができる。
リンカーは、cCPPを1つ以上の更なる部分、例えば、環外ペプチド(EP)及び/又はカーゴにコンジュゲートすることができる任意の適切な部分であり得る。cCPP及び1つ以上の更なる部分への結合の前に、リンカーは2個以上の官能基を有し、これらは各々独立してcCPP及び1つ以上の更なる部分への共有結合を形成することができる。カーゴがオリゴヌクレオチドである場合、リンカーはカーゴの5’末端又はカーゴの3’末端に共有結合することができる。リンカーは、カーゴの5’末端に共有結合することができる。リンカーは、カーゴの3’末端に共有結合することができる。カーゴがペプチドである場合、リンカーはカーゴのN末端又はC末端に共有結合することができる。リンカーは、オリゴヌクレオチド又はペプチドカーゴの骨格に共有結合することができる。リンカーは、本明細書に記載されるcCPPをオリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などのカーゴにコンジュゲートする任意の適切な部分であり得る。
リンカーは炭化水素リンカーを含み得る。
リンカーは切断部位を含み得る。切断部位は、ジスルフィド又はカスパーゼ切断部位(例えば、Val-Cit-PABC)であり得る。
リンカーは、(i)1つ以上のD又はLアミノ酸であって、これらは各々任意選択で置換されているアミノ酸、(ii)任意選択で置換されているアルキレン、(iii)任意選択で置換されているアルケニレン、(iv)任意選択で置換されているアルキニレン、(v)任意選択で置換されているカルボシクリル、(vi)任意選択で置換されているヘテロシクリル、(vii)1つ以上の-(R1-J-R2)z”-サブユニットであって、式中、R1及びR2の各々が、各場合において、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、及びOであり、式中、R3が、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、これらは各々任意選択で置換されており、z”が1から50の整数である、サブユニット、(viii)-(R1(J)z-又は-(J-R1)z-であって、式中、各R1が、各場合において、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3が、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’が1から50の整数であるもの、を含み得、あるいは、(ix)リンカーは、(i)~(x)のうちの1つ以上を含み得る。
リンカーは、1つ以上のD若しくはLアミノ酸及び/又は-(R1-J-R2)z”-であって、式中、R1及びR2の各々が、各場合において、独立してアルキレンであり、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、及びOであり、式中、R4が、独立して、H及びアルキルから選択され、z”が、1から50の整数であるもの、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’-を(例えば、スペーサーとして)含み得、z’は、1から23の整数、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23である。「-(OCH2CH2)z」は、ポリエチレングリコール(PEG)と呼ぶこともできる。
リンカーは、1つ以上のアミノ酸を含み得る。リンカーはペプチドを含み得る。リンカーは、-(OCH2CH2)z’-(式中、z’は1から23の整数である)、及びペプチドを含み得る。ペプチドは、2から10個のアミノ酸を含み得る。リンカーは、クリックケミストリーを介して反応することができる官能基(FG)を更に含み得る。FGはアジド又はアルキンであってもよく、カーゴがリンカーにコンジュゲートされるとトリアゾールが形成される。
リンカーは、(i)βアラニン残基及びリジン残基、(ii)-(J-R1)z-、又は(iii)それらの組み合わせを含み得る。各R1は、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり得、各Jは、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’は、1から50の整数であり得る。各R1はアルキレンであってよく、各JはOであってよい。
リンカーは、(i)β-アラニン、グリシン、リジン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸又はそれらの組み合わせの残基、及び(ii)-(R1-J)z”-又は-(J-R1)z”-を含み得る。各R1は、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり得、各Jは、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’は、1から50の整数であり得る。各R1はアルキレンであり得、各JはOであり得る。リンカーは、グリシン、ベータアラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸、又はそれらの組み合わせを含み得る。
リンカーは、三価リンカーであり得る。リンカーは、構造:
炭化水素は、グリシン又はベータアラニンの残基であり得る。
リンカーは二価であり、cCPPをカーゴに連結することができる。リンカーは二価であり、cCPPを環外ペプチド(EP)に連結することができる。
リンカーは三価であり得、cCPPをカーゴ及びEPに連結することができる。
リンカーは、二価又は三価のC1~C50アルキレンであり得、ここで、1~25個のメチレン基は、任意選択で、かつ独立して、-N(H)-、-N(C1-C4アルキル)-、-N(シクロアルキル)-、-O-、-C(O)-、-C(O)O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2N(C1-C4アルキル)-、-S(O)2N(シクロアルキル)-、-N(H)C(O)-、-N(C1-C4アルキル)C(O)-、-N(シクロアルキル)C(O)-、-C(O)N(H)-、-C(O)N(C1-C4アルキル)、-C(O)N(シクロアルキル)、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、シクロアルキル、又はシクロアルケニルによって置き換えられている。リンカーは、二価又は三価のC1~C50アルキレンであり得、ここで、1~25個のメチレン基は、任意選択で、かつ独立して、-N(H)-、-O-、-C(O)N(H)-、又はこれらの組み合わせによって置換される。
リンカーは、構造:
cCPPはリンカー(「L」)を介してカーゴに結合することができる。リンカーは、結合基(「M」)を介してカーゴにコンジュゲートされ得る。
リンカーは、構造:
リンカーは、構造:
式中、x’は1~23の整数であり、yは、1~5の整数であり、z’は、1~23の整数であり、*はAASCへの結合点であり、AASCはcCPPのアミノ酸残基の側鎖であり、Mは本明細書で定義される結合基である。
リンカーは、構造:
xは、1~10の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。
z’は、1~23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。X’は5~15の整数であり得る。X’は9~13の整数であり得る。X′は1~5の整数であり得る。X’は1であり得る。
yは、1~5の整数、例えば、1、2、3、4、又は5(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。Yは2~5の整数であり得る。Yは3~5の整数であり得る。Yは3又は4であり得る。Yは4又は5であり得る。Yは3であり得る。Yは4であり得る。Yは5であり得る。
zは、1~10の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。
z’は、1~23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。Z’は5~15の整数であり得る。Z’は9~13の整数であり得る。Z’は11であり得る。
上記のように、リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、カーゴ上の任意の適切な位置でカーゴに共有結合することができる。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、オリゴヌクレオチドカーゴの3’末端又はオリゴヌクレオチドカーゴの5’末端に共有結合され得る。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、ペプチドカーゴのN末端又はC末端に共有結合され得る。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、オリゴヌクレオチド又はペプチドカーゴの骨格に共有結合され得る。
リンカーは、cCPP上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、cCPP上のリジンの側鎖に結合することができる。
リンカーは、ペプチドカーゴ上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、ペプチドカーゴ上のリジンの側鎖に結合することができる。
リンカーは、構造:
式中、
Mは、Lをカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートする基であり、
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり、
各AAxは独立してアミノ酸残基であり、
oは、0から10の整数であり、
pは、0から5の整数である。
リンカーは、構造:
式中、
Mは、Lをカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートする基であり、
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり、
各AAxは独立してアミノ酸残基であり、
oは、0から10の整数であり、
pは、0から5の整数である。
Mは、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルを含み得、これらは各々、任意選択で置換されている。Mは、
Mは、
式中、R10は、アルキレン、シクロアルキル、又は
Mは
Mは、ヘテロ二官能性架橋剤、例えば、
Mは、-C(O)-であり得る。
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり得る。AAsの非限定的な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジン、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾された側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)が挙げられる。AAsは、本明細書で定義されるAASCであり得る。
各AAxは、独立して、天然又は非天然アミノ酸である。1つ以上のAAxは、天然アミノ酸であり得る。1つ以上のAAxは、非天然アミノ酸であり得る。1つ以上のAAxは、β-アミノ酸であり得る。β-アミノ酸は、β-アラニンであり得る。
oは、0~10の整数、例えば、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、及び10であり得る。Oは、0、1、2、又は3であり得る。Oは0であり得る。Oは1であり得る。Oは2であり得る。Oは3であり得る。
pは、0~5、例えば、0、1、2、3、4、又は5であり得る。Pは0であり得る。Pは1であり得る。Pは2であり得る。Pは3であり得る。Pは4であり得る。Pは5であり得る。
リンカーは、構造:
rは、0であり得る。Rは、1であり得る。
リンカーは、構造:
zは、1から50の整数、例えば、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、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、及び50(これらの間の全ての範囲及び値を含む)であり得る。Z’’は5~20の整数であり得る。Z’’は10~15の整数であり得る。
リンカーは、構造:
好適なリンカーの他の非限定的な例としては、
本明細書では、cCPPと、pre-mRNA配列中の標的に相補的なACとを含む化合物であって、Lを更に含み、リンカーが結合基(M)を介してACにコンジュゲートされており、Mが
本明細書では、cCPPと、アンチセンス化合物(AC)、例えば、pre-mRNA配列中の標的に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むカーゴとを含む化合物であって、Lを更に含み、リンカーは結合基(M)を介してACにコンジュゲートされており、Mは、
リンカーは、構造:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、カーゴ上の任意の適切な位置でカーゴに共有結合することができる。リンカーは、カーゴの3’末端又はオリゴヌクレオチドカーゴの5’末端に共有結合される。リンカーは、カーゴの骨格に共有結合され得る。
リンカーは、cCPP上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、cCPP上のリジンの側鎖に結合することができる。
cCPP-リンカーコンジュゲート
cCPPは、本明細書で定義されるリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、本明細書で定義されるcCPPのAASCにコンジュゲートされ得る。
cCPPは、本明細書で定義されるリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、本明細書で定義されるcCPPのAASCにコンジュゲートされ得る。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’サブユニットを(例えば、スペーサーとして)含み得、式中、z’は、1から23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22又は23である。「-(OCH2CH2)z’は、PEGとも呼ばれる。cCPP-リンカーコンジュゲートは、表4から選択される構造を有し得る。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’-サブユニット(式中、z’は1から23の整数である)及びペプチドサブユニットを含み得る。ペプチドサブユニットは、2から10個のアミノ酸を含み得る。cCPP-リンカーコンジュゲートは、表5から選択される構造を有し得る。
環状細胞透過性ペプチド(cyclic Cell Penetrating Peptide、cCPP)、リンカー及び環外ペプチド(Exocyclic Peptide、EP)を含むEEVが提供される。EEVは、式(B):
式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、本明細書で定義される環外ペプチドであり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、1~20の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4であり、
z’は、1~23の整数である、請求項66又は67に記載の化合物。
R1、R2、R3、R4、R7、EP、m、q、y、x’、z’は、本明細書に記載される通りである。
nは0であり得る。nは1であり得る。nは2であり得る。
EEVは、式(B-a)又は(B-b):
EEVは、式(B-c):
EEVは、式(B-1)、(B-2)、(B-3)、又は(B-4):
EEVは、式(B)を含むことができ、構造:Ac-PKKKRKVAEEA-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号132-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)又はAc-PK-KKR-KV-AEEA-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号133-K(シクロ[配列番号83])-PEG12-OH)を有することができる。
EEVは、式:
EEVは、式:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(FfFGRGRQ)-miniPEG2-K(N3)(Ac-配列番号42-PEG2-Lys(シクロ(配列番号81)-PEG2-K(N3))を含み得る。
EEVは、
EEVは、
EEVは、Ac-P-K(Tfa)-K(Tfa)-K(Tfa)-R-K(Tfa)-V-miniPEG2-K(シクロ-Ff-Nal-GrGrQ)-PEG12-OH(Ac-配列番号134-miniPEG2-K(シクロ-配列番号135)-PEG12-OH)であり得る。
EEVは、
EEVは、Ac-P-K-K-K-R-K-V-miniPEG2-K(シクロ(Ff-Nal-GrGrQ)-PEG12-OH(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ(配列番号135)-PEG12-OH)であり得る。
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、以下から選択され得る。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-Lys(シクロ[配列番号80])-PEG12-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号82])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KR-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-KR-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKGKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号46-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKG-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号48-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KKKRK-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号19-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FFΦGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42mini-PEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[βhFfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号142])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦSrSrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号143])-miniPEG2-K(N3)-NH2).
Ac-PKKKRKV-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-Lys(シクロ[配列番号80])-PEG12-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号82])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KR-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-KR-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKGKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号46-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKG-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号48-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KKKRK-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号19-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FFΦGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42mini-PEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[βhFfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号142])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦSrSrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号143])-miniPEG2-K(N3)-NH2).
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ(配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFKRKRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号144])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRGRGQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号145])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号146])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRrRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号147])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)及び
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)。
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ(配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFKRKRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号144])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRGRGQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号145])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号146])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRrRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号147])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)及び
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-K-K-K-R-K-G-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号148-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-R-K-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-R-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号22-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-R-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号21-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-K-R-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号23-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-R-K-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号20-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)and
Ac-K-K-K-R-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。
Ac-K-K-K-R-K-G-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号148-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-R-K-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-R-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号22-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-R-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号21-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-K-R-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号23-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-R-K-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号20-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)and
Ac-K-K-K-R-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG2-K(N3)-NH2)及び
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG2-K(N3)-NH2)及び
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)。
カーゴはタンパク質であり得、EEVは、
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号:42-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfF-GRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
から選択され得、式中、bはベータアラニンであり、環外配列はD又はL立体化学であり得る。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号:42-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfF-GRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
から選択され得、式中、bはベータアラニンであり、環外配列はD又はL立体化学であり得る。
カーゴ
細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(例えば、cCPP)は、カーゴにコンジュゲートされ得る。本明細書で使用される場合、「カーゴ」は、細胞への送達が望まれる化合物又は部分である。カーゴは、リンカーの末端カルボニル基にコンジュゲートされ得る。環状ペプチドの少なくとも1つの原子は、カーゴによって置換され得、又は少なくとも1つの孤立電子対がカーゴへの結合を形成し得る。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。cCPPの少なくとも1個の原子を治療部分で置換され得、又はcCPPの少なくとも1個の孤立電子対が治療部分への結合を形成する。cCPPのアミノ酸側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。cCPPのグルタミン側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。
細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(例えば、cCPP)は、カーゴにコンジュゲートされ得る。本明細書で使用される場合、「カーゴ」は、細胞への送達が望まれる化合物又は部分である。カーゴは、リンカーの末端カルボニル基にコンジュゲートされ得る。環状ペプチドの少なくとも1つの原子は、カーゴによって置換され得、又は少なくとも1つの孤立電子対がカーゴへの結合を形成し得る。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。cCPPの少なくとも1個の原子を治療部分で置換され得、又はcCPPの少なくとも1個の孤立電子対が治療部分への結合を形成する。cCPPのアミノ酸側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。cCPPのグルタミン側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。
実施形態では、アミノ酸側鎖は、リンカー又はカーゴがコンジュゲートされる化学反応性基を含む。化学反応性基は、アミン基、カルボン酸、アミド、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、グアニジニル基、フェノール基、チオエーテル基、イミダゾリル基、又はインドリル基を含み得る。実施形態では、カーゴがコンジュゲートされるcCPPのアミノ酸には、リジン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、ホモグルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アルギニン、チロシン、メチオニン、ヒスチジン、又はトリプトファンが含まれる。
カーゴは、1つ以上の検出可能な部分、1つ以上の治療部分(TM)、1つ以上の標的化部分、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。実施形態において、カーゴは、TMを含む。実施形態において、TMは、アンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態では、ACは、標的遺伝子転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部に結合するか、又は標的遺伝子転写物のSEに十分に近接して、標的遺伝子転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、ACは、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のSEの少なくとも一部に結合する。実施形態では、ACは、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のSEに十分に近接して結合して、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のスプライシングを調節する。
カーゴ部分にコンジュゲートされた環状細胞透過性ペプチド(cCPP)
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、カーゴ部分にコンジュゲートされ得る。
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、カーゴ部分にコンジュゲートされ得る。
カーゴ部分は、末端カルボニル基でリンカーにコンジュゲートされて、以下の構造:
EPは環外ペプチドであり、M、AASC、Cargo、x’、y及びz’は上に定義される通りであり、*はAASCへの結合点である。x’は1であり得る。yは4であり得る。z’は11であり得る。-(OCH2CH-2)x’-及び/又は-(OCH2CH-2)z’-は、独立して、例えば、グリシン、ベータアラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸、又はこれらの組み合わせなどの1つ以上のアミノ酸で置き換えることができる。
エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)は、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)、環外ペプチド(EP)及びリンカーを含み得、カーゴにコンジュゲートして、式(C)の構造:
式中、
R1、R2及びR3は、各々独立して、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であってもよく、
R4は、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、本明細書で定義される環外ペプチドであり、
カーゴは、本明細書で定義される部分であり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、2~20の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4の整数であり、
z’は、2~20の整数である。
R1、R2、R3、R4、EP、カーゴ、m、n、x’、y、q、及びz’は、本明細書で定義される通りである。
EEVはカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-コンジュゲートは、式(C-a)又は(C-b)の構造:
EEVはカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-コンジュゲートは式(C-c):
EEVは、オリゴヌクレオチドカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、式(C-1)、(C-2)、(C-3)、又は(C-4)の構造:
EEVは、オリゴヌクレオチドカーゴにコンジュゲートされ得、EEVコンジュゲートは、構造:
細胞質送達効率
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)への修飾は、細胞質送達効率を改善し得る。改善された細胞質取り込み効率は、修飾配列を有するcCPPの細胞質送達効率を対照配列と比較することによって測定することができる。制御配列は、修飾配列中に特定の置換アミノ酸残基(限定するものではないが、アルギニン、フェニルアラニン、及び/又はグリシンなど)を含まないが、それ以外の点では同一である。
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)への修飾は、細胞質送達効率を改善し得る。改善された細胞質取り込み効率は、修飾配列を有するcCPPの細胞質送達効率を対照配列と比較することによって測定することができる。制御配列は、修飾配列中に特定の置換アミノ酸残基(限定するものではないが、アルギニン、フェニルアラニン、及び/又はグリシンなど)を含まないが、それ以外の点では同一である。
本明細書で使用される場合、細胞質送達効率は、細胞膜を横断して細胞の細胞質に入るcCPPの能力を指す。cCPPの細胞質送達効率は、受容体又は細胞型に必ずしも依存しない。細胞質送達効率は、絶対的細胞質送達効率又は相対的細胞質送達効率を指す場合がある。
絶対細胞質送達効率は、増殖培地中のcCPP(又はcCPP-カーゴコンジュゲート)の濃度に対するcCPP(又はcCPP-カーゴコンジュゲート)の細胞質ゾル濃度の比である。相対的細胞質送達効率は、細胞質ゾル中の対照cCPPの濃度と比較した細胞質ゾル中のcCPPの濃度を指す。定量化は、cCPPを蛍光標識し(例えば、FITC色素で)、当技術分野で周知の技術を用いて蛍光強度を測定することによって達成することができる。
相対的細胞質送達効率は、(i)細胞型(例えば、HeLa細胞)によって内在化された本発明のcCPPの量を、(ii)同じ細胞型によって内在化された対照cCPPの量と比較することによって求められる。相対的な細胞質送達効率を測定するために、細胞型は、特定の期間(例えば、30分、1時間、2時間など)、cCPPの存在下でインキュベートしてもよく、その後、細胞によって内在化されたcCPPの量が、当技術分野で公知の方法、例えば、蛍光顕微鏡法を用いて定量される。別個に、同じ濃度の対照cCPPを同じ期間にわたって細胞型の存在下でインキュベートし、細胞によって内在化された対照cCPPの量を定量する。
相対的な細胞質送達効率は、細胞内標的に対する修飾配列を有するcCPPのIC50を測定し、修飾配列を有するcCPPのIC50を対照配列と比較することによって求めることができる(本明細書に記載の通り)。
cCPPの相対的な細胞質送達効率は、シクロ(FfΦRrRrQ、配列番号150)と比較して、約50%から約450%の範囲、例えば、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%、200%、約110%、210%、約120%、220%、約130%、約140%、約150%、約160%、約170%、約180%、約190%、約300%、約310%、約320%、約230%、330%、約240%、約250%、約260%、約270%、約280%、約290%、約400%、約410%、約420%、約430%、約340%、約350%、約360%、約370%、約、約380%、約390%、約、約、約440%、約450%、約460%、約470%、約480%、約490%、約500%、約510%、約520%、約530%、約540%、約550%、約560%、約580%、約570%、約580%又は約590%(その間の全ての値及び部分範囲を含む)の範囲であり得る。cCPPの相対的細胞質送達効率は、環状(FfφRrRrQ、配列番号150)を含む環状ペプチドと比較して約600%を超えて改善され得る。
絶対細胞質送達効率は、約40%から約100%、例えば、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%(これらの間の全ての値及び部分範囲を含む)である。
本開示のcCPPは、他の点では同一の配列と比較して、細胞質送達効率を、約1.1倍から約30倍、例えば、約1.2倍、約1.3倍、約1.4倍、約1.5倍、約1.6倍、約1.7倍、約1.8倍、約1.9倍、約2.0倍、約2.5倍、約3.0倍、約3.5倍、約4.0倍、約4.5倍、約5.0倍、約5.5倍、約6.0倍、約6.5倍、約7.0倍、約7.5倍、約8.0倍、約8.5倍、約9.0倍、約10倍、約10.5倍、約11.0倍、約11.5倍、約12.0倍、約12.5倍、約13.0倍、約13.5倍、約14.0倍、約14.5倍、約15.0倍、約15.5倍、約16.0倍、約16.5倍、約17.0倍、約17.5倍、約18.0倍、約18.5倍、約19.0倍、約19.5倍、約20倍、約20.5倍、約21.0倍、約21.5倍、約22.0倍、約22.5倍、約23.0倍、約23.5倍、約24.0倍、約24.5倍、約25.0倍、約25.5倍、約26.0倍、約26.5倍、約27.0倍、約27.5倍、約28.0倍、約28.5倍、約29.0倍、又は約29.5倍(これらの間の全ての値及び部分範囲を含む)改善し得る。
検出可能部分
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、検出可能な部分を含む。実施形態では、検出可能な部分は、細胞透過性ペプチド部部の任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で(例えば、CPPの任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で)細胞透過性ペプチドに結合することができる。実施形態では、治療部分は検出可能な部分を含む。検出可能な部分は、任意の検出可能な標識を含み得る。適切な検出可能な標識の例としては、UV-Vis標識、近赤外標識、発光基、リン光基、磁気スピン共鳴標識、光増感剤、光切断可能部分、キレート中心、重原子、放射性同位体、同位体検出可能スピン共鳴標識、常磁性部分、発色団、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、標識は、さらなる試薬の添加なしに検出可能である。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、検出可能な部分を含む。実施形態では、検出可能な部分は、細胞透過性ペプチド部部の任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で(例えば、CPPの任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で)細胞透過性ペプチドに結合することができる。実施形態では、治療部分は検出可能な部分を含む。検出可能な部分は、任意の検出可能な標識を含み得る。適切な検出可能な標識の例としては、UV-Vis標識、近赤外標識、発光基、リン光基、磁気スピン共鳴標識、光増感剤、光切断可能部分、キレート中心、重原子、放射性同位体、同位体検出可能スピン共鳴標識、常磁性部分、発色団、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、標識は、さらなる試薬の添加なしに検出可能である。
実施形態では、検出可能な部分は、本化合物が種々の生物学的適用における使用に適切であり得るように、生体適合性の検出可能な部分であり得る。「生体適合性」及び「生物学的に適合性」は、本明細書で使用される場合、一般に、細胞及び組織に対して一般に非毒性の化合物(その任意の代謝産物又はその分解産物と共に)であって、細胞及び組織がそれらの存在下でインキュベートされる(例えば、培養される)場合に、細胞及び組織に対していかなる有意な有害作用も引き起こさない化合物を指す。
検出可能な部分は、蛍光標識又は近赤外標識などの発光団を含有し得る。好適な発光団の例としては、金属ポルフィリン、ベンゾポルフィリン、アザベンゾポルフィリン、ナトポルフィリン(napthoporphyrin)、フタロシアニン、多環式芳香族炭化水素(ペリレンジイミン、ピレンなど)、アゾ染料、キサンテン染料、ホウ素ジピロメテン、アザ-ホウ素ジピロメテン、シアニン色素、金属配位子錯体(ビピリジン、ビピリジル、フェナントロリン、クマリンなど)、並びにルテニウム及びイリジウムのアセチルアセトネート、アクリジン、オキサジン誘導体(ベンゾフェノキサジンなど)、アザ-アヌレン、スクアライン、8-ヒドロキシキノリン、ポリメチン、発光生成ナノ粒子(量子ドット、ナノ結晶など)、カルボスチリル、テルビウム錯体、無機蛍光体、イオノフォア(クラウンエーテル系列又は誘導体化色素など)、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。好適な発光団の具体例としては、Pd(II)オクタエチルポルフィリン、Pt(II)-オクタエチルポルフィリン、Pd(II)テトラフェニルポルフィリン、Pt(II)テトラフェニルポルフィリン、Pd(II)meso-テトラフェニルポルフィリンテトラベンゾポルフィン、Pt(II)メソ-テトラフェニルメトリルベンゾポルフィリン(Pt(II)meso-tetraphenyl metrylbenzoporphyrin)、Pd(II)オクタエチルポルフィリンケトン、Pt(II)オクタエチルポルフィリンケトン、Pd(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン、Pt(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン、Ru(II)トリス(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)(Ru(dpp)3)、Ru(II)トリス(1,10-フェナントロリン)(Ru(phen)3)、トリス(2,2’-ビピリジン)ルテニウム(II)クロリド六水和物(Ru(bpy)3)、エリスロシンB、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、エオシン、イリジウム(III)((N-メチル-ベンズイミダゾール-2-イル)-7-(ジエチルアミノ)-クマリン))、(エンゾチアゾール(enzothiazole))((ベンゾチアゾール-2-イル)-7-(ジエチルアミノ)-クマリン))-2-(アセチルアセトネート)、ルモゲン色素、Macroflex蛍光赤色、Macrolex蛍光黄色、テキサスレッド、ローダミンB、ローダミン6G、硫黄ローダミン、m-クレゾール、チモールブルー、キシレノールブルー、クレゾールレッド、クロロフェノールブルー、ブロモクレゾールグリーン、ブロムクレゾールレッド、ブロモチモールブルー、Cy2、Cy3、Cy5、Cy5.5、Cy7、4-ニチロフェノール、アリザリン、フェノールフタレイン、o-クレゾールフタレイン、クロロフェノールレッド、カルマガイト、ブロモ-キシレノール、フェノールレッド、ニュートラルレッド、ニトラジン、3,4,5,6-テトラブロムフェノールフタレイン、コンゴレッド、fluor’sc’in、エオシン、2’,7’-ジクロロフルオレセイン、5(6)-カルボキシ-フルオレセイン、カルボキシナフトフルオレセイン、8-ヒドロキシピレン-1,3,6-トリスルホン酸、セミナフトホルホダフロア、セミナフトフルオレセイン、トリス(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)ジクロリド、(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)テトラフェニルホウ素、白金(II)オクタエチルポルフィイン、ジアルキルカルボシアニン、ジオクタデシルシクロオキサカルボシアニン、フルオレニルメチルオキシカルボニルクロリド、7-アミノ-4-メチルクマリン(Amc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、及びそれらの誘導体又は組み合わせ、が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の例では、検出部分は、ローダミンB(Rho)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、7-アミノ-4-メチルクマリン(Amc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、又はそれらの誘導体若しくは組み合わせを含み得る。
製造方法
本明細書に記載の化合物は、有機合成の当業者に公知の様々な方法、又は当業者によって理解されるようなその変形で調製することができる。本明細書に記載される化合物は、容易に入手可能な出発物質から調製することができる。最適な反応条件は、使用される特定の反応物又は溶媒によって変化し得るが、当業者は、このような条件を決定することができる。
本明細書に記載の化合物は、有機合成の当業者に公知の様々な方法、又は当業者によって理解されるようなその変形で調製することができる。本明細書に記載される化合物は、容易に入手可能な出発物質から調製することができる。最適な反応条件は、使用される特定の反応物又は溶媒によって変化し得るが、当業者は、このような条件を決定することができる。
本明細書に記載される化合物の変形は、各化合物について記載されるような種々の構成要素の付加、除去、又は移動を含む。同様に、1つ以上のキラル中心が分子中に存在する場合、分子のキラリティを変化させることができる。更に、化合物の合成は、種々の化学基の保護及び脱保護を含み得る。当業者は、保護及び脱保護の使用、並びに適切な保護基の選択を決定することができる。保護基の化学は、例えば、Wuts and Greene,Protective Groups in Organic Synthesis,4 th Ed.,Wiley & Sons,2006に見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示の化合物及び組成物を調製する際に使用される出発材料及び試薬は、アルドリッチ化学コーポレーション(ミルウォーキー、ウィスコンシン州)、アクロスオーガニクス(モリス・プレインズ、ニュージャージー州)、フィッシャーサイエンティフィック(ピッツバーグ、ペンシルベニア州)、シグマ(セントルイス、ミズーリ州)、ファイザー(ニューヨーク、ニューヨーク州)、グラクソ・スミスクライン(ローリー、ノースカロライナ州)、メルク(ホワイトハウス駅、ニュージャージー州)、ジョンソン・エンド・ジョンソン(ニューブランズウィック、ニュージャージー州)、アベンティス(ブリッジウォーター、ニュージャージー州)、アストラゼネカ(ウィルミントン、デラウェア州)、ノバルティス社(バーゼル、スイス)、ワイエス(マディソン、ニュージャージー州)、ブリストル・マイヤーズ・スクイブ社(ニューヨーク、ニューヨーク州)、ロシュ(バーゼル、スイス)、リリー(インディアナポリス、インディアナ州)、アボット(アボットパーク、イリノイ州)、シェーリング・プラウ(ケニルワース、ニュージャージー州)、若しくはベーリンガーインゲルハイム(インゲルハイム、ドイツ)などの商業的供給業者から入手可能であるか、又はFieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,Volumes 1-17(John Wiley and Sons,1991)、Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds,Volumes 1-5 and Supplementals(Elsevier Science Publishers,1989)、Organic Reactions,Volumes 1-40(John Wiley and Sons,1991)、March’s Advanced Organic Chemistry,(John Wiley and Sons,4th Edition)、及びLarock’s Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.,1989)などの参考文献に記載される手順に従って当業者に公知の方法によって調製されるかのいずれかである。本明細書に開示される医薬担体などの他の材料は、商業的供給源から得ることができる。
本明細書に記載の化合物を生成するための反応は、有機合成の当業者によって選択され得る溶媒中で行うことができる。溶媒は、反応が行われる条件、例えば、温度及び圧力下で、出発物質(反応物)、中間体、又は生成物と実質的に非反応性であり得る。反応は、1種の溶媒又は2種以上の溶媒の混合物中で行うことができる。生成物又は中間体の形成は、当技術分野で公知の任意の適切な方法に従ってモニタリングすることができる。例えば、生成物の形成は、分光学的手段、例えば、核磁気共鳴分光法(例えば、1H又は13C)赤外分光法、分光光度法(例えば、UV-可視)、又は質量分析によって、あるいはクロマトグラフィー、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)又は薄層クロマトグラフィーによってモニタリングすることができる。
本開示の化合物は、アミノ酸α-N末端が酸又は塩基保護基によって保護される固相ペプチド合成によって調製することができる。そのような保護基は、成長中のペプチド鎖の破壊又はその中に含まれるキラル中心のいずれかのラセミ化を伴うことなく容易に除去することが可能でありながら、ペプチド結合形成の条件に対して安定であるという特性を有するべきである。好適な保護基は、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、t-ブチルオキシカルボニル(Boc)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、ビフェニルイソプロピルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、α,α-ジメチル-3,5-ジメトキシベンジルオキシカルボニル、o-ニトロフェニルスルフェニル、2-シアノ-t-ブチルオキシカルボニルなどである。9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)保護基は、本開示の化合物の合成に特に好ましい。他の好ましい側鎖保護基は、リジン及びアルギニンのような側鎖アミノ基については、2,2,5,7,8-ペンタメチルクロマン-6-スルホニル(pmc)、ニトロ、p-トルエンスルホニル、4-メトキシベンゼンスルホニル、Cbz、Boc、及びアダマンチルオキシカルボニルであり、チロシンについては、ベンジル、o-ブロモベンジルオキシ-カルボニル、2,6-ジクロロベンジル、イソプロピル、t-ブチル(t-Bu)、シクロヘキシル、シクロペニル及びアセチル(Ac)であり、セリンについては、t-ブチル、ベンジル及びテトラヒドロピラニルであり、ヒスチジンについては、トリチル、ベンジル、Cbz、p-トルエンスルホニル及び2,4-ジニトロフェニルであり、トリプトファンについては、ホルミルであり、アスパラギン酸及びグルタミン酸については、ベンジル及びt-ブチルであり、システインについては、トリフェニルメチル(トリチル)である。
固相ペプチド合成法において、α-C末端アミノ酸は、適切な固体支持体又は樹脂に結合される。上記の合成に有用な適切な固体支持体は、段階的縮合-脱保護反応の試薬及び反応条件に対して不活性であり、かつ、使用される媒体に不溶性である材料である。α-C-末端カルボキシペプチドの合成のための固体支持体は、アプライド・バイオシステムズ(フォスターシティ、カリフォルニア州)から入手可能な4-ヒドロキシメチルフェノキシメチル-コポリ(スチレン-1%ジビニルベンゼン)又は4-(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシアセトアミドエチル樹脂である。α-C-末端アミノ酸は、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)又はO-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート(HBTU)を用いて、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)、ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ-トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファート(BOP)又はビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィンクロリド(BOPCl)を用いて又は用いずに、ジクロロメタン又はDMFなどの溶媒中、10℃~50℃の温度で約1から約24時間、媒介カップリングにより樹脂にカップリングされる。固体支持体が4-(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシ-アセトアミドエチル樹脂である場合、Fmoc基は、上記のようにα-C-末端アミノ酸とカップリングする前に、第二級アミン、好ましくはピペリジンで切断される。脱保護された4(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシ-アセトアミドエチル樹脂へのカップリングのための1つの方法は、DMF中のO-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU、1当量)及び1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT、1当量)である。連続する保護アミノ酸のカップリングは、自動ポリペプチド合成装置で行うことができる。一例において、成長するペプチド鎖のアミノ酸におけるα-N末端は、Fmocで保護される。成長するペプチドのα-N末端側からのFmoc保護基の除去は、第二級アミン、好ましくはピペリジンでの処理によって達成される。次いで、各保護アミノ酸を約3倍モル過剰で導入し、カップリングを好ましくはDMF中で実施する。カップリング剤は、O-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU、1当量)及び1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT、1当量)であり得る。固相合成の最後に、ポリペプチドを樹脂から除去し、連続的に又は単一の操作で脱保護する。ポリペプチドの除去及び脱保護は、樹脂に結合したポリペプチドを、チオアニソール、水、エタンジチオール及びトリフルオロ酢酸を含む切断試薬で処理することによって、単一の操作で達成され得る。ポリペプチドのα-C-末端がアルキルアミドである場合、樹脂は、アルキルアミンによるアミノリシスによって切断される。あるいは、ペプチドは、例えば、メタノールとのエステル交換と、それに続くアミノ分解又は直接アミド交換によって除去することができる。保護されたペプチドは、この時点で精製することができ、又は次の工程に直接持ち込むことができる。側鎖保護基の除去は、上記の切断カクテルを用いて達成することができる。完全に脱保護されたペプチドは、以下のタイプのいずれか又は全てを用いる一連のクロマトグラフィー工程によって精製することができる。弱塩基性樹脂(アセテート形態)によるイオン交換、誘導体化されていないポリスチレン-ジビニルベンゼン(例えば、Amberlite XAD)による疎水性吸着クロマトグラフィー、シリカゲル吸着クロマトグラフィー、カルボキシメチルセルロースによるイオン交換クロマトグラフィー、例えば、Sephadex G-25、LH-20又は向流分配による分配クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、特にオクチル又はオクタデシルシリル-シリカ結合相カラム充填剤による逆相HPLC。
上記ポリマー(例えば、PEG基)は、任意の適切な条件下で、オリゴヌクレオチド(例えば、AC)に結合され得る。AC上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基)に対して、アシル化、還元的アルキル化、マイケル付加、チオールアルキル化、又はPEG部分上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基)を介した他の化学選択的コンジュゲーション/ライゲーション法を含む、当技術分野で公知の任意の手段を使用することができる。水溶性ポリマーを1つ以上のタンパク質に連結するために使用され得る活性化基としては、限定されないが、スルホン、マレイミド、スルフヒドリル、チオール、トリフレート、トレシレート、アジリジン、オキシラン、5-ピリジル、及びα-ハロゲン化アシル基(例えば、α-ヨード酢酸、α-ブロモ酢酸、α-クロロ酢酸)が挙げられる。還元的アルキル化によってACに結合される場合、選択されるポリマーは、重合度が制御されるように単一の反応性アルデヒドを有するべきである。例えば、Kinstlerら、Adv.Drug.Delivery Rev.(2002),54:477-485;Robertsら、Adv.Drug Delivery Rev.(2002),54:459-476;及びZalipskyら、Adv.Drug Delivery Rev.(1995),16:157-182を参照のこと。
AC又はリンカーをCPPに直接共有結合させるために、CPPの適切なアミノ酸残基を、アミノ酸の選択された側鎖又はN又はC末端と反応することができる有機誘導体化剤と反応させてもよい。ペプチド又はコンジュゲート部分上の反応性基としては、例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基が挙げられる。誘導体化剤としては、例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介したコンジュゲーション)、N-ヒドロキシスクシンイミド(リジン残基を介した)、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、又は当技術分野で公知の他の薬剤が挙げられる。
ACを作製し、ACを直鎖状CPPにコンジュゲートさせる方法は、一般に、米国特許出願公開第2018/0298383号に記載され、これはあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。本方法は、本明細書に開示される環状CPPに適用され得る。
合成スキームを図5A~図5D及び図6に示す。
CPP及びACへのコンジュゲーションに有用な反応基を含む化合物の非限定的な例を表6に示す。リンカー基の例も示す。例示的な反応性基としては、テトラフルオロフェニルエステル(TFP)、遊離カルボン酸(COOH)、及びアジド(N3)が挙げられる。表6では、nは、0から20の整数である。Pipa6は、AcRXRRBRRXRYQFLIRXRBRXRBであり、式中、Bはβ-アラニンであり、Xはアミノヘキサン酸であり、Dapは、2,3-ジアミノプロピオン酸であり、NLSは、核局在化配列であり、βAは、ベータアラニンであり、-ss-は、ジスルフィドであり、PABCは、ポリ(A)結合タンパク質C末端ドメインであり、Cxは、xは、長さxのアルキル鎖であり、BCNは、ビシクロ[6.1.0]ノニンである。
実施形態において、CPPは、ACへのコンジュゲーションのために利用され得る遊離カルボン酸基を有する。実施形態において、EEVは、ACへのコンジュゲーションに利用され得る遊離カルボン酸基を有する。
以下の構造は、アジド
アミド結合を介したACの3’末端へのCPP及びリンカーのコンジュゲーションの例示的スキームを以下に示す。
歪み促進アジド-アルキン環化付加を介した3’-シクロオクチン修飾PMOへのCPP及びリンカーのコンジュゲーションの例示的なスキームを以下に示す。
AC及びCPPを、ポリエチレングリコール部分を含有するさらなるリンカーと接続するために使用されるコンジュゲーションケミストリーの例を以下に示す。
歪み促進アジド-アルキン環化付加(クリック化学)を介した5’-シクロオクチン修飾PMOへのCPP-リンカーのコンジュゲーションの例を以下に示す。
オリゴマーアンチセンス化合物を合成する方法は、当技術分野において公知である。本開示は、ACを合成する方法によって限定されない。実施形態において、本明細書に提供されるのは、例えば、ホスホジエステル及びホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含むヌクレオシド間結合を形成するのに有用な反応性リン基を有する化合物である。前駆体又はアンチセンス化合物の調製及び/又は精製の方法は、本明細書中に提供される組成物又は方法の限定ではない。DNA、RNA、及びアンチセンス化合物の合成及び精製のための方法は、当業者に周知である。
修飾及び非修飾ヌクレオシドのオリゴマー化は、DNAについての以下の文献の手順に従って通常実施される(Protocols for Oligonucleotides and Analogs,Ed.Agrawal(1993),Humana Press)及び/又はRNA(Scaringe,Methods(2001),23,206-217.Gaitら、Applications of Chemically synthesized RNA in RNA:Protein Interactions,Ed.Smith(1998),1-36.Galloら、Tetrahedron(2001),57,5707-5713)。
本明細書で提供されるアンチセンス化合物は、固相合成の周知の技術を介して簡便かつ日常的に作製することができる。このような合成のための装置は、例えば、Applied Biosystems(Foster City,CA)を含むいくつかのベンダーによって販売されている。当該分野で公知のこのような合成のための任意の他の手段が、追加的に又は代替的に使用され得る。ホスホロチオエート及びアルキル化誘導体のようなオリゴヌクレオチドを調製するために類似の技術を使用することは周知である。本開示は、アンチセンス化合物合成の方法によって限定されない。
オリゴヌクレオチドの精製及び分析方法は、当業者に公知である。分析方法としては、キャピラリー電気泳動(CE)及びエレクトロスプレー質量分析が挙げられる。このような合成及び分析方法は、マルチウェルプレートにおいて実施され得る。本発明の方法は、オリゴマー精製の方法によって限定されない。
疾患
いくつかの実施形態において、種々の疾患又は状態は、本明細書中に記載される化合物のうちの1つ以上を含む組成物の投与によって治療、予防又は改善され得る。実施形態では、本開示の組成物で治療、予防、又は改善される疾患は、スプライシング、タンパク質発現、及び/又はタンパク質活性の調節不全に関連する。
いくつかの実施形態において、種々の疾患又は状態は、本明細書中に記載される化合物のうちの1つ以上を含む組成物の投与によって治療、予防又は改善され得る。実施形態では、本開示の組成物で治療、予防、又は改善される疾患は、スプライシング、タンパク質発現、及び/又はタンパク質活性の調節不全に関連する。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、疾患又は状態を治療、予防、又は改善するために使用される。本開示の化合物を使用して治療、予防又は調節され得る例示的な疾患又は状態としては、限定されないが、例えば、急性骨髄白血病、B細胞白血病/リンパ種、膀胱がん、乳がん、慢性リンパ球性白血病、結腸がん、結腸直腸がん、デュシェンヌ型筋ジストロフィ、食道扁平上皮がん、ファンコーニ貧血、胃がん、膠芽腫、肝細胞がん、肺がん、リンチ症候群、マントル細胞リンパ腫、メラノーマ、鼻咽頭がん、神経芽細胞種、卵巣がん、膵管腺がん、増殖状態、前立腺がん、及び小腸神経内分泌がんを含むがん、例えば、アテローム性動脈硬化症、心臓肥大、拡張型心筋症、高血圧症、虚血/再潅流障害、血栓(深部静脈)、及び血栓(静脈)を含む心臓血管状態、小眼球症、ミュラー管形成不全、骨脆弱性(骨形成不全症)、及びくる病を含む先天性異常、新生児糖尿病及び2型糖尿病を含む内分泌障害、グランツマン血小板無力症、α-サラセミア、及びβ-サラセミアを含む血液疾患、IPEX症候群、鼻ポリープ、重症複合免疫不全、全身性紅斑性狼瘡、及びウィスコット-アルドリッチ症候群を含む免疫学的障害、肺線維症を含む肺疾患、筋繊維症、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ、眼筋咽頭型筋ジストロフィ、筋緊張性ジストロフィ、及び眼筋咽頭型筋ジストロフィを含む筋骨格状態、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、不安障害、ファブリー病、脆弱X症候群、フリードリヒ運動失調、ハンティングトン病、異染性白質ジストロフィー、偽欠乏症、神経精神疾患、パーキンソン病、及び自殺行為を含む神経学的状態、ストレス、ツェルウエーガー症候群、ポンペ病などの糖原病、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、異常な遺伝子転写、スプライシング及び/又は翻訳に関連する疾患を治療、予防又は改善するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、異常なIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の転写、スプライシング、及び/又は翻訳に関連する疾患を治療、予防、又は改善するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の上方制御に関連する疾患、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4多型、突然変異体IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の蓄積、又はそれらの組み合わせを治療、予防、又は改善するために使用される。
糖原病
グリコーゲン合成及び分解は、多くの異なる酵素反応を含む多段階プロセスである。例えば、アルファ-グルコシダーゼGAA)は、α-1,4及びα-1,6グリコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(Glycogen Storage Disease、GSD)と呼ばれる(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010)、19(4):684-96)。
グリコーゲン合成及び分解は、多くの異なる酵素反応を含む多段階プロセスである。例えば、アルファ-グルコシダーゼGAA)は、α-1,4及びα-1,6グリコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(Glycogen Storage Disease、GSD)と呼ばれる(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010)、19(4):684-96)。
GSDは、グリコーゲン代謝の遺伝性代謝障害である。糖原病には12種類以上があり、酵素欠損症及び罹患組織(主に肝臓又は筋)に基づいて分類される。0型GSDは、グリコーゲンシンターゼの欠損に起因する。I型は、グルコース-6-ホスファターゼαの欠損に起因する。II型は、α-グルコシダーゼ(GAA)の欠損に起因する。III型は、グリコーゲン脱分枝酵素(Glycogen Debranching Enzyme、GDE)の欠損に起因する。IV型は、グリコーゲン分枝活性の欠損に起因する。V型は、グリコーゲンホスホリラーゼ(PYGMによってコードされる)の筋肉アイソフォームの欠損に起因する。VI型は、グリコーゲンホスホリラーゼ(PYGLによってコードされる)の肝臓アイソフォームの欠損に起因する。残りのGSDについてはほとんど情報がなく、いくつかの以前のGSDは他の障害に分類されている。糖原病のリストは、表7に提供されている(Ellingwood S.ら、(2018年)、J.Endocrinol.238(3):R131-R141.doi:10.1530/JOE-18-0120)。
糖原病タイプII(GSDII)又はポンペ病は、複合糖、グリコーゲンの分解に必須であるGAAタンパク質の欠如又は欠損をもたらす、グルコシダーゼタンパク(GAA)をコードする遺伝子における突然変異によって引き起こされる常染色体劣性リソソーム蓄積障害である。通常、身体はGAAを使用して複合炭水化物グリコーゲンを分解し、それをグルコースに変換する。グリコーゲン代謝における適切な分解及び異常を達成することの失敗は、身体の細胞、特に心筋細胞、平滑筋細胞、及び骨格筋細胞におけるグリコーゲンの過剰な蓄積をもたらし、これは、正常な組織及び器官機能の障害及び分解をもたらし得る。ポンペ病の患者は、身体全体、特に脚、体幹、及び横隔膜における進行性の筋力低下を含む重篤な筋肉関連の問題を経験する。障害が進行するにつれて、呼吸障害が呼吸不全をもたらし得る。現在までに、300を超える病原性突然変異がGAAにおいて同定されている。ポンペ病は、一般に、米国及び欧州において総計で5,000~10,000人の患者が罹患していると推定されている。しかし、新生児スクリーニングの出現は、この疾患が過小診断されていることを示唆する。
発症年齢及び症状の重症度に基づいて、ポンペ病は、典型的には、乳児発症ポンペ病(IOPD)又は遅発性ポンペ病(LOPD)のいずれかに分類される。IOPDは、重度の筋力低下及び異常に減少した筋緊張を特徴とし、通常、生後数ヶ月以内に現れる。治療せずに放置すると、IOPDは、進行性心不全、呼吸困難又は摂食困難に起因する栄養失調のために、しばしば致死的である。LOPDは小児期、青年期又は成人期に存在する。LOPDを有する患者は、典型的には、運動性の低下及び呼吸障害などのより軽度の症状を有する。LOPD患者は、進行性歩行困難及び呼吸低下を経験する。LOPDの初期症状はわずかであり、何年も認識されないままである可能性がある。
出願時に、ポンペ病に対して現在承認されている唯一の療法は、アルグルコシダーゼアルファ(米国ではルミザイム、他の地域ではミオザイム)及びアヴァルグルコシダーゼアルファ-ngpt(米国ではNexviazyme)であり、これらは両方ともIV注入を介して送達される酵素補充療法(Enzyme Replacement Therapy、ERT)の形態である。ポンペ病のためにERTで治療された乳児患者は、生存率の改善を示したが、ERTは治癒的ではなく、長期観察研究における多くの患者は、心筋症及び心不全の両方のリスクが増加し続けている。これらの患者はまた、嚥下困難及びそれに付随する誤嚥リスクの増加を含む、残留筋力低下を経験する。ERTは、主に病気に冒された重要な組織に浸透することができないこと、細胞質ゾルにおける活性の欠如、及び潜在的な免疫原性のために、骨格筋ミオパシー及び呼吸器障害の改善能が特に制限されている。ERTが利用可能であるにもかかわらず、IOPD又はLOPDのいずれかを有する患者における重大な満たされていない医学的必要性が依然として存在する。
GAAは、α-1,4及びα-1,6グルコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(GSD)と呼ばれる(Douillard-Guilloux(2010)、Hum.Mol.Genet.19(4):684-96)。
糖原病を治療することができる1つの方法は、グリコーゲン合成を下方制御することによるもの、例えば、グリコーゲン合成酵素の発現及び/又は活性を下方制御することによるものである。グリコーゲン合成酵素には2つの主要なアイソザイム、GYS1及びGYS2がある。GYS1は、骨格筋及び心筋において遍在的に発現される(NCBI参照番号2997)。GYS2は、主に肝臓及び脂肪組織で発現される(NCBI遺伝子参照番号2998)。GYS1は、摂取されたグルコースを分解して、筋肉のためのグリコーゲンエネルギー貯蔵を提供するように機能する。対照的に、GYS2は、血糖値を維持するように機能する。GYS1及びGYS2のmRNAのアラインメントは、2つのアイソザイムの54%が71%の相同性を共有することを示す。
グリコーゲン合成酵素(GYS1)発現の下方制御は、グリコーゲン蓄積の逆転をもたらすことが示されている(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010),19(4):684-96)。GYS1の構造及び作用機序は概説されている(Palm,D.C.ら,FEBS(2013),280(1),2-27;及びBaskaran S.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2010)107,17563-17568。GYS1とGYS2の機能の違いにより、下方制御のためにGYS1を選択的に標的とすることが重要である。
実施形態において、糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、本方法は、グリコーゲン合成を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、グリコーゲン合成酵素の発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、本方法は、筋肉型グリコーゲン合成酵素(GYS1)の発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、化合物はACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREの少なくとも一部に結合し得る。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREに近接して結合し得る。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、GYS1標的転写物の任意のスプライス要素に結合し得る。
実施形態において、糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、筋肉組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、心筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、骨格筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、II型糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、ポンペ病を治療するための方法が提供される。実施形態において、アンダーセン病を治療するための方法が提供される。実施形態において、マッカードル病(McArdle disease)を治療するための方法が提供される。実施形態では、ラフォラ病(Lafora disease)を治療するための方法が提供される。実施形態では、垂井病を治療するための方法が提供される。
実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列によってコードされる。ヌクレオチド配列は、オンラインNCBIデータベース(アイソフォーム1=NM_002103.5;アイソフォーム2=NM_001161587.2)から入手可能である。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列と1つ以上の核酸が異なる。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、1つ以上の多型(例えば、一塩基多型(Single Nucleotide Polymorphism、SNP))によって異なる。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列と100%未満の配列同一性を共有する。実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードする核酸配列と少なくとも約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードする核酸配列と80%~100%、90%~100%、95%~100%、又は99%~100%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。
実施形態において、本方法は、GYS1標的転写物における1つ以上のエクソンのエクソンスキッピングを誘導する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、GYS1標的転写物中の1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む化合物を投与することを含む。実施形態では、GYS1転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、標的転写物における1つ以上のエクソンの包含又はスキッピングをもたらす。実施形態において、1つ以上のエクソンのスキッピング又は包含は、GYS1標的転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するグリコーゲン合成酵素をコードするGYS1転写物をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的グリコーゲン合成酵素をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、GYS1転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態において、未成熟終止コドンの導入は、ナンセンス媒介分解によるGYS1 mRNA転写物の分解をもたらす。
実施形態において、化合物は、ヒト及び/又はマウスGYS1のエクソン2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物が分解される(例えば、ナンセンス媒介減衰)か、又は活性が低下した若しくは活性がないGYS1タンパク質に翻訳されることにつながるフレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン2、5、6、7、8、10、12、及び/又は14のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、フレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物におけるインフレーム欠失を生成するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン3、4、9、11、13及び/又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン3、4、9、11、13及び/又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物においてインフレーム欠失を生じさせるACを含む。
実施形態において、化合物は、エクソンスキッピングを誘導するために1つ以上のエクソン/イントロン及び/又はイントロン/エクソン接合部に結合するACを含む。実施形態では、AC化合物は、表8中の以下の配列のいずれかを含み、大文字はエクソンヌクレオチドを示し、小文字はイントロンヌクレオチドを示す。表8において、配列番号151~247は、エクソンスキッピングを誘導してフレームシフト改変を生じるように設計されている。実施形態において、フレームシフト改変は、未成熟終止コドンをもたらす。実施形態では、フレームシフト改変は、GYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。表8において、配列番号249~318は、エキソンスキッピングを誘導してインフレーム欠失を生じるように設計されている。表8に列挙されるACは、エクソン、エクソン/イントロン接合部、及び/又はイントロン/エクソン接合部を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。
いくつかの態様において、ACは、表9に列挙されるものなどの、米国特許出願第16/867,261号及び/又はクレートンら、Molecular Therapy-Nucleic Acids(2014)3、e206からのPMO配列、又はその一部を含む。
PMO配列は、エクソンスキッピングを誘導してフレームシフト改変をもたらすように設計される。実施形態では、フレームシフト改変は、GYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす未成熟終止コドンをもたらす。配列番号321~327は、GYS1標的転写物のイントロン/エクソン及び/又はエクソン/イントロン接合部を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。配列番号319及び327は、標的GYS1転写物のイントロン配列を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。
実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の10個以上、15個以上、又は20個以上の連続する塩基を含む。実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の25個以下、20個以下、又は15個以下の連続する塩基を含む。実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の10~25個、10~20個、又は10~15個の連続する塩基を含む。実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の15~25個又は15~20個の連続する塩基を含む。実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の20~25個の連続する塩基を含む。
実施形態では、マウスGYS1を使用するマウスモデルを使用して、GYS1標的転写物におけるエクソンスキッピングを誘導する化合物の効果を研究する。マウス及びヒトGYS1の2つは、第19染色体において97%の相同性を有する。さらに、マウス及びヒトGYS1は両方とも16個のエクソンを有し、737アミノ酸長である全長タンパク質をもたらす同じスプライシングパターンを有する。
実施形態において、化合物は、その開始コドンを標的化することによってヒト及び/又はマウスGYS1の下方制御を誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。そのような配列の例には、表10の配列が含まれる。
インターフェロン調節因子-5(IRF-5)
実施形態において、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)の活性を調節するための化合物が提供される。IRF-5は、転写因子のIRFファミリーのメンバーであり、単球、マクロファージ、B細胞、及び樹枝細胞において高度に発現され、その発現は、I型インターフェロンによって他の細胞種において誘導され得る(Almuttaqi and Udalova,FEBS J.(2018),286:1624-1637)。IRF-5は、自然免疫及び適応免疫、抗ウイルス防御、炎症性サイトカインの産生、マクロファージ極性化、細胞成長調節、並びに分化及びアポトーシスに関与する。
実施形態において、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)の活性を調節するための化合物が提供される。IRF-5は、転写因子のIRFファミリーのメンバーであり、単球、マクロファージ、B細胞、及び樹枝細胞において高度に発現され、その発現は、I型インターフェロンによって他の細胞種において誘導され得る(Almuttaqi and Udalova,FEBS J.(2018),286:1624-1637)。IRF-5は、自然免疫及び適応免疫、抗ウイルス防御、炎症性サイトカインの産生、マクロファージ極性化、細胞成長調節、並びに分化及びアポトーシスに関与する。
異常なIRF-5発現は、様々な疾患に関連する。さらに、増加したIRF5 mRNAレベルは、疾患病理と強く相関する。例えば、IRF-5の上方制御は、自己免疫疾患、感染症、がん、肥満、神経因性疼痛、心血管疾患(例えば、アテローム性動脈硬化症)、及び代謝機能不全を含む多数の炎症性疾患の発症に関連するIFNの産生の増加をもたらし得る(Bangaら,Sci.Adv.(2020),6:eaay1057)。加えて、より高いIRF-5発現に関連するIRF-5遺伝子多型は、リウマチ性関節炎(RA)、炎症性大腸炎(IBD)、多発性硬化(MS)炎症性大腸炎(IBD)、全身性紅斑性狼瘡(SLE)及びシェーグレン症候群を含む炎症及び自己免疫疾患に対する感受性に関連する(Almuttaqi and Udalova(2018)FEBS J.286:1624-1637;Thompsonら,Front.Immunol.,2018,9:2622;Banら,International Immunology(2018),30,11:529-536;Chehimiら,J.Clin.Med.(2017),6,712,doi.org/10.3390/jcm6070068)。さらに、IRF-5は、I型インターフェロン及びToll様受容体シグナル伝達経路に関与し、サイトカイン発現の下流メディエーターである(Krisjansdottirら、J.Med.Genet.(2008),45:362-369)。
IRF-5は、3つの選択的非コード5’エクソン及び少なくとも9つの選択的スプライシングmRNAによって生成される複数のアイソフォームで存在する。IRF-5アイソフォームの配列は、例えばオンラインNCBIデータベースを通じて公的に入手可能である。アイソフォームは、細胞型特異的発現、細胞内局在及び機能を示す。いくつかのアイソフォームは、自己免疫疾患のリスクに関連する。例えば、アイソフォーム2は、IRF-5の過剰発現及び全身性紅斑性狼瘡などの自己免疫疾患に対する感受性に関連している。さらに、より高いmRNA発現をもたらすIRF-5をコードする遺伝子における単一ヌクレオチド多型を含む多型は、多くの自己免疫疾患と関連している(Krausgruberら,Nat.Immunol.(2010),12(3):231-238);Kozyrevら,Arthritis and Rheumatology(2007),56(4):1234-1241)。
IRF-5活性化、作用機序、シグナル伝達経路、及び調節要素が概説されている(Songら,J.Clin.Invest.(2020),130(12):6700-6717;Almutaqqi and Udalova FEBS J.(2018),286:1624-1637;Bangaら,Sci.Adv.(2020),6:eaay1057;Thompsonら,Front.Immunol.(2018),9:2622)。
IRF-5をコードする遺伝子は、9個のエクソン(エクソン1、エクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、エクソン7、エクソン8、エクソン9)を含む。エクソン1は、5’-非翻訳領域(5’-UTR)にあり、4つの変異体、エキソン1A、エキソン1B、エキソン1C、及びエキソン1Dを有する。優勢なアイソフォームはエクソン1Aを含む。エクソン1Bは、IRF-5過剰活性化及び疾患進行に関連する。ドナースプライス部位を導入する単一-ヌクレオチド多型(SNP)(例えば、rs2004640)は、エクソン1B転写物の発現の増加及びエクソン1C由来転写物の発現の減少をもたらし得る。他のSNP(例えば、rs2280714)もまた、上昇したIRF-5発現に関連している(Kozyrevら,Arthritis and Rheumatology(2007),56(4):1234-1241)。
IRF-5の6つのアイソフォームを以下に提供する。
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム1)
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ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム2)
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ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム3)
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ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム4)
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ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム5)
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ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム6)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYETPSPLRITLLVQERRRKKRKSCRGCCQA(配列番号339)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYETPSPLRITLLVQERRRKKRKSCRGCCQA(配列番号339)
実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態では、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列と1つ以上の核酸が異なる。実施形態において、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、1つ以上の多型(例えば、一塩基多型(SNP)によって異なる。実施形態において、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列と100%未満の配列同一性を共有する。実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードする核酸配列と少なくとも約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードする核酸配列と80%~100%、90%~100%、95%~100%、又は99%~100%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。
IRF-5は、炎症マクロファージ表現型に影響を及ぼすことが示されている(Almuttaqi and Udalova,FEBSJ.(2018),286:1624-1637)。マクロファージは、M1(古典的活性化マクロファージ)又はM2(代替的活性化マクロファージ)として分類することができ、組織微小環境に応じて互いに変換することができる。交互に活性化されるマクロファージには3つのクラス(M2a、M2b及びM2c)がある。正常組織では、M2マクロファージに対するM1マクロファージの比は高度に調節されている。M1マクロファージとM2マクロファージとの間の不均衡は、喘息、慢性肺疾患、アテローム性動脈硬化症、又は関節リウマチにおける破骨細胞形成などの病態をもたらし得る。IRF-5は、炎症促進性M1マクロファージ分極の主要な調節因子である(WeissらMediators of Inflammation(2013)Dx.doi.org/10.1155/2013/245804)。
)。ナイーブ単球又は動員マクロファージのTh1サイトカインIFN-γ、TNF、又はLPSへの曝露は、TNF、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23などの炎症促進性サイトカインを分泌するM1発生を促進し、Th1リンパ球の発生を促進する。IL-4及びIL-13への単球の曝露は、Th2細胞、好酸球、及び好塩基球の発生を促進するケモカインを発現するM2a表現型を促進する。M2bマクロファージは、LPS、免疫複合体、アポトーシス細胞、及びIL-1Raの組み合わせによって誘導される。M2bマクロファージは、高レベルのIL-10、並びに炎症性サイトカインTNF及びIL-6を分泌し、iNOSを発現する。M2cマクロファージは、IL-10、TGF-β、及びグルココルチコイドの組み合わせによって誘導され、Th2リンパ球の発生を促進するIL-10及びTGF-βを分泌する(Duque and Descoteaux.(2014)Front.Immunol.5:491.Doi:10.3389/fimmu.2014.00491)。
マクロファージにおけるIRF-5発現は、炎症性刺激によって可逆的に誘導され、マクロファージ分極に寄与する。IRF-5は、M1マクロファージの発現を上方制御し、M2マクロファージの発現を下方制御する(Krausgruberら、Nat.Immunol.(2010),12(3):231-238)。
実施形態において、炎症性疾患を治療するための方法が提供される。実施形態において、疾患は、IRF-5の異常発現に関連する。実施形態において、疾患は、IRF-5過剰発現に関連する。実施形態において、本方法は、IRF-5発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、化合物はACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREの少なくとも一部に結合し得る。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREに近接して結合し得る。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、IRF-5標的転写物の任意のスプライシングエレメント(SE)に結合し得る。
実施形態において、本方法は、IRF-5 mRNA転写物中の1つ以上のエクソンのエクソンスキッピングを誘導する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、IRF-5標的転写物中の1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む化合物を投与することを含む。実施形態において、IRF-5標的転写物の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、mRNA転写物中の1つ以上のエクソンの包含又はスキッピングをもたらす。実施形態において、1つ以上のエクソンのスキッピング又は包含は、IRF-5標的転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するタンパク質をコードするIRF-5標的転写物をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的IRF-5をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、IRF-5 mRNA転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊によるIRF-5 mRNA転写物の分解をもたらす。実施形態において、化合物は、ヒト及び/又はマウスIRF-5のエクソン2、3、4、5、6、7、及び/又は8のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導してIRF-5標的転写物が分解される(例えば、ナンセンス媒介減衰)か、又は活性が低下した若しくは活性がないIRF-5タンパク質に翻訳されることにつながるフレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、フレーム外フレームシフトを生じるエクソン3、4、5、及び/又は8のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するACを含む。
実施形態では、ACは、表11の配列番号157~161のいずれか1つを含む。実施形態において、ACは、表11における任意の配列の10~25個、10~20個、又は10~15個の連続する塩基を含む。実施形態において、配列番号340、365、369又はそれらの断片は、エクソン4のスキッピングを誘導して、エクソン5に未成熟終止コドンを生成する。実施形態において、配列番号340、365、369、又はそれらの断片は、エクソン4のエクソンスキッピングを誘導し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態では、配列番号340及び365又はその断片は、エクソン4のスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを生成する。実施形態では、配列番号366~368又はその断片は、エクソン5のエクソンスキッピングを誘導して、エクソン6における未成熟終止コドンをもたらす。実施形態において、配列番号366~368又はその断片は、エクソン5のエクソンスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。
実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物におけるインフレーム欠失を生成するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン6及び/又は7のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物におけるインフレーム欠失をもたらすACを含む。
実施形態において、IRF-5に関連する疾患又は障害を治療するための方法が提供される。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子変異に関連する。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子における遺伝子変異に関連する。実施形態において、IRF-5における遺伝子変異は、IRF-5過剰発現をもたらす。実施形態では、遺伝子突然変異は、代替アイソフォーム発現をもたらす。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5過剰発現に関連する。実施形態において、疾患又は障害はIRF-5アイソフォーム発現に関連する。
実施形態では、患者における炎症、自己抗体産生、炎症細胞浸潤、コラーゲン沈着、又は炎症性サイトカイン産生を治療するための方法が提供される。
様々な疾患におけるIRF-5の関与が文献に記載されている(例えば、Grahamら,Nat Genet.(2006),38(5):550-5;Ruedaら,Arthritis Rheum.(2006),54(12):3815-9;Henrique da Mota,Clin Rheumatol.(2015),34(9):1495-501;Sigurdssonら,Hum Mol Genet.(2008),17(6):872-81;Pengら,Nephrology(Carlton)(2010),15(7):710-3;Ishimuraら,J Clin Immunol.(2011),31(6):946-51;Summersら,J Rheumatol.(2008),35(11):2106-18;Niら,Inflammation(2019),2(5):1821-1829;Didebergら,Hum Mol Genet.(2007),16(24):3008-16;Limら,J.Dig.Dis.(2015),16(4):205-16;Nordalら,Ann.Rheum.Dis.(2012),71(7):1197-202;Rebora,Int.J.Dermatol.(2016),55(4):408-16;Zhaoら,Rheumatol.Int.(2017),37(8):1303-131;Carmonaら,PLoS One(2013),8(1):e54419;Fleschら,Tissue Antigens(2011),78(1):65-8;Heijdeら,Arthritis Rheum.(2007),56(12):3989-94;Haflerら,Genes Immun.(2009),10(1):68-76;Balasaら,Eur.Cytokine Netw.(2012),23(4):166-72;Byreら,Mucosal Immunol.(2017),10(3):716-726;Wangら,Gene(2012),10,504(2):220-5;Pimentaら,Mol.Cancer(2015),14(1):32;Rambodら,Clin Rheumatol.(2018),37(10):2661-2665;Daviら,J Rheumatol.(2011),38(4):769-74;Zimmermanら,Kidney 360(2020),1(3):179-190;Pandeyら,Mucosal.Immunol.(2019),12(4):874-887;Masudaら,Nat.Commun.(2014),5:3771;Alzaidら,JCI Insight(2016),1(20):e88689;Seneviranteら,Circulation(2017),136(12):1140-1154;Cevikら,J.Biol.Chem.(2017),292(52):21676-21689;Sharifら,Ann.Rheum.Dis.(2012),71(7):1197-1202;及びYangら,J Pediatr.Surg.(2017),52(12):1984-1988)。
実施形態において、患者におけるIRF-5発現を下方制御する方法が、本明細書に開示される化合物の1つ以上を使用して提供される。実施形態において、マクロファージにおけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、星細胞(Kupffer cell)におけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、胃腸管におけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、肝臓におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、肺におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、腎臓におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、関節におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、中枢神経系におけるIRF-5の発現が低減される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、IRF-5に関連する疾患を治療するために使用される。IRF-5に関連する疾患の例としては、炎症性腸疾患(IBD)、潰瘍性大腸炎、クローン病、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、関節リウマチ、原発性胆汁性肝硬変、全身性硬化症、シェーグレン症候群、多発性硬化症、強皮症、間質性肺疾患(SSc-ILD)、多発性嚢胞腎(PKD)、慢性腎疾患(CKD)、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、肝線維症、喘息、重症喘息、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、患者における炎症、肝硬変、線維症、タンパク尿、関節炎症、自己抗体産生、炎症性細胞浸潤、コラーゲン沈着、炎症性サイトカイン産生、又はそれらの組み合わせを低減するために使用される。実施形態では、本明細書に開示される化合物は、胃腸管における炎症、下痢、疼痛、倦怠感、腹部痙攣、血便、腸炎、胃腸管の上皮バリアの破壊、腸内毒素症、排便頻度の増加、肛門括約筋のしぶり腹若しくは有痛性痙攣、便秘、意図しない体重減少、又はこれらの組み合わせを低減するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、炎症性疾患を治療するために使用される。「炎症性疾患」は、自然免疫応答又は適応免疫応答の活性化が臨床状態の顕著な原因である疾患を指す。炎症性疾患には、これらに限定されないが、尋常性座瘡、喘息、COPD、自己免疫疾患、セリアック病、慢性(プラーク)前立腺炎、糸球体腎炎、過敏症、炎症性腸疾患(IBD、クローン病、潰瘍性結腸炎)、骨盤腹膜炎、再潅流障害、リウマチ性関節炎、類肉腫症、移植片拒絶、脈管炎、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、アレルギー(1型、2型及び3型過敏性、枯草熱)、炎症性ミオパシー、全身性硬化症が含まれ、皮膚筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、チェディアック・東症候群、慢性肉芽腫症、ビタミンA欠乏症、がん(充実性腫瘍、胆嚢がん)、歯根膜炎、肉芽腫性炎(結核、ハンセン病、類肉腫症及び梅毒)、線維素性炎、化膿性炎、漿液性炎、潰瘍性炎及び虚血性心疾患、1型糖尿病、糖尿病性ネフロパシー及びこれらの組み合わせが含まれる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、自己免疫疾患を治療するために使用される。「自己免疫疾患」は、患者の免疫系が患者自身の組織を攻撃する疾患又は障害を指す。自己免疫疾患又は障害の例には、乾癬及び皮膚炎(例えばアトピー性皮膚炎)を含む炎症性皮膚疾患などの炎症反応、全身性強皮症及び硬化症、炎症性腸疾患(クローン病及び潰瘍性大腸炎など)に関連する応答、呼吸困難症候群(成人呼吸窮迫症候群(ARDS))を含む)、皮膚炎、髄膜炎、脳炎、ブドウ膜炎、大腸炎、糸球体腎炎、湿疹及び喘息などのアレルギー状態、並びにT細胞の浸潤及び慢性炎症応答を伴う他の状態、アテローム性動脈硬化症、白血球接着不全、関節リウマチ、全身性紅斑性狼瘡(SLE)(ループス腎炎、皮膚ループスを含むが、これらに限定されない)、全身性硬化症(強皮症)、真性糖尿病(例えば、I型真性糖尿病又はインスリン依存性糖尿病)、多発性硬化症、レイノー症候群、自己免疫性甲状腺炎、橋本甲状腺炎、アレルギー性脳脊髄炎、シェーグレン症候群、若年型糖尿病、並びに典型的には結核、類肉腫症、多発性筋炎、皮膚筋炎において見出されるサイトカイン及びTリンパ球によって媒介される急性及び遅延型過敏に関連する免疫応答、肉芽腫症及び血管炎、原発性胆汁性肝硬変、悪性貧血(アジソン病)、自己免疫性胃炎、自己免疫性肝炎、白血球漏出を伴う疾患、中枢神経系(CNS)炎症性障害、白斑、多臓器損傷症候群、溶血性貧血(クリオグロブリン血症又はクームズ陽性貧血を含むが、これらに限定されない)、重症筋無力症、抗原-抗体複合体媒介疾患、抗糸球体基底膜疾患、抗リン脂質抗体症候群、アレルギー性神経炎、グレーブス病、Lambert-Eaton筋無力症症候群、類天疱瘡、天疱瘡、自己免疫性多発性内分泌障害、ライター病、スティッフマン症候群、ベーチェット病、側頭動脈炎、免疫複合体腎炎、IgA腎症、IgM多発性神経障害、免疫性血小板減少性紫斑病(ITP)又は自己免疫血小板減少症、自己免疫性脳脊髄炎、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、強直性脊椎炎、肺線維症、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、全身性硬化症(強皮症)、多発性筋炎/皮膚筋炎、クローン病、潰瘍性結腸炎、リウマチ性関節炎、シェーグレン症候群、自己免疫脳脊髄炎、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、類肉腫症、ベーチェット病、重症筋無力症、ループス腎炎、炎症性大腸炎(IBD)、強直性脊髄炎、原発性胆汁性肝硬変、結腸炎、肺線維症、抗リン脂質抗体症候群、又は乾癬などの自己免疫疾病を治療するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、心血管疾患を治療するために使用される。実施形態では、心血管疾患は、炎症に関連する。実施形態において、心血管疾患は、全身性強皮症を含む。実施形態では、心血管疾患は、動脈瘤アンギナ、アテローム性動脈硬化症、脳血管障害(脳卒中)、脳血管疾患、うっ血性心不全、冠動脈疾患、心筋梗塞(心臓発作)、末梢血管疾患、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。実施形態において、心血管疾患は、アテローム性動脈硬化症を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、胃腸疾患を治療するために使用される。実施形態において、胃腸疾患は、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆管炎、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、シェーグレン症候群又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、泌尿器系疾患を治療するために使用される。実施形態では、泌尿器系疾患は、全身性紅斑性狼瘡、全身性強皮症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、遺伝性、家族性、又は先天性疾患を治療するために使用される。実施形態では、遺伝性、家族性又は先天性疾患は、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、全身性強皮症、全身性紅斑性狼瘡、潰瘍性結腸炎、乾癬、炎症性大腸炎、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、内分泌系疾患を治療するために使用される。実施形態では、内分泌系疾患は、甲状腺腺がん、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆管炎、甲状腺機能低下症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、細胞増殖障害を治療するために使用される。実施形態では、細胞増殖障害は、原発性胆汁性肝硬変、甲状腺腺がん、新生物、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、免疫系疾患を治療するために使用される。実施形態では、免疫系疾患は、シェーグレン症候群、炎症性腸疾患、乾癬、筋炎、全身性強皮症、自己免疫疾患、全身性紅斑性狼瘡、関節リウマチ、クローン病、潰瘍性大腸炎、強直性脊椎炎、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、血液疾患を治療するために使用される。実施形態において、血液疾患は、全身性紅斑性狼瘡を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、筋骨格系又は結合組織疾患を治療するために使用される。実施形態では、筋骨格系又は結合組織疾患は、筋炎、全身性強皮症、全身性紅斑性狼瘡、リウマチ性関節炎、強直性脊髄炎、青年期特発性側弯症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、神経炎症性疾患を治療するために使用される。実施形態では、神経炎症性疾患又は障害は、外傷性脳傷害、急性散在性脳脊髄炎(ADEM)、自己免疫脳炎、急性視神経炎(AON)、慢性髄膜炎、抗ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク(MOG)病、横断性脊髄炎、視神経脊髄炎(NMO)、アルツハイマー疾患、パーキンソン疾患、多発性硬化(MS)、又はそれらの組み合わせによる炎症を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、ウイルス、細菌、真菌、寄生生物、又はそれらの組み合わせなどの微生物による感染に起因する炎症を治療するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、線維症に関連する疾患を治療するために使用され、これは本明細書において線維性疾患と称される。「線維症」は、例えば、損傷、刺激、又は慢性炎症による線維性結合組織の病的形成を指し、組織中の正常量を超える線維芽細胞蓄積及びコラーゲン沈着を含む。「線維性疾患」は、病的線維症に関連する疾患を指す。線維性疾患の例としては、特発性肺線維症、強皮症、皮膚の強皮症、肺の強皮症、膠原血管病(例えば、狼瘡、関節リウマチ、強皮症)、遺伝性肺線維症(例えば、ヘルマンスキー-パドラック症候群)、放射線肺臓炎、喘息、気道リモデリングを伴う喘息、化学療法誘発性肺線維症(例えば、ブレオマイシン、メトトレキサート、又はシクロホスファミド誘発性)、放射線線維症、ゴーシェ病、間質性肺疾患、腹膜後線維症、骨髄線維症、間質性又は肺血管疾患、薬物曝露に関連する線維症又は間質性肺疾患、アスベスト症、珪肺症、及び穀物曝露などの曝露に関連する間質性肺疾患、慢性過敏性肺臓炎、癒着、腸管又は腹部癒着、心線維症、腎線維症、肝硬変、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)誘発性線維症、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。実施形態において、線維性疾患は、非アルコール性脂肪性肝炎NASHを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、呼吸器疾患又は全身性皮膚硬化症などの胸部疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、乾癬又は全身性強皮症などの外皮系疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、シェーグレン症候群又は全身性強皮症などの視覚系の疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、好酸球数、糸球体濾過量、収縮期血圧、白血球の好酸球パーセンテージ、又はそれらの組み合わせに関連する疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、潰瘍性疾患又は口腔潰瘍を治療するために使用される。
炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease、IBD)
炎症性腸疾患(IBD)は、胃腸(GI)管の慢性炎症を特徴とする2つの状態である、クローン病及び潰瘍性大腸炎を指す。IBDの一般的な症状としては、持続性の下痢、腹痛、直腸出血/血便、体重減少及び疲労が挙げられる。2015年には、米国の成人(300万人)の推定1.3%がIBD(クローン病又は潰瘍性大腸炎のいずれか)と診断されたと報告した。IBDは、IRF-5によって促進される腸マクロファージにおける炎症性マクロファージ表現型に関連する。
炎症性腸疾患(IBD)は、胃腸(GI)管の慢性炎症を特徴とする2つの状態である、クローン病及び潰瘍性大腸炎を指す。IBDの一般的な症状としては、持続性の下痢、腹痛、直腸出血/血便、体重減少及び疲労が挙げられる。2015年には、米国の成人(300万人)の推定1.3%がIBD(クローン病又は潰瘍性大腸炎のいずれか)と診断されたと報告した。IBDは、IRF-5によって促進される腸マクロファージにおける炎症性マクロファージ表現型に関連する。
関節リウマチ(Rheumatoid Arthritis、RA)
関節リウマチ(RA)は、世界中の人口の0.5%~1%が罹患している自己免疫疾患である。これは、患者の身体全体にわたって関節痛及び損傷を引き起こす。RAの治療は、典型的には、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)と呼ばれる、疾患を遅延させ、関節変形を予防する薬剤、並びに関節及び組織損傷を引き起こす炎症を誘発する免疫系の部分を標的とする生物製剤(抗体)の使用を含む。IRF-5多型は、RAの危険因子として同定されている。IRF-5レベルの低下は、疾患表現型の低下に関連する。TLR3及びTLR7のIRF-5活性化は、炎症性サイトカイン及びケモカイン産生を促進する。
関節リウマチ(RA)は、世界中の人口の0.5%~1%が罹患している自己免疫疾患である。これは、患者の身体全体にわたって関節痛及び損傷を引き起こす。RAの治療は、典型的には、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)と呼ばれる、疾患を遅延させ、関節変形を予防する薬剤、並びに関節及び組織損傷を引き起こす炎症を誘発する免疫系の部分を標的とする生物製剤(抗体)の使用を含む。IRF-5多型は、RAの危険因子として同定されている。IRF-5レベルの低下は、疾患表現型の低下に関連する。TLR3及びTLR7のIRF-5活性化は、炎症性サイトカイン及びケモカイン産生を促進する。
シェーグレン症候群(Sjogren's Syndrome、SS)
シェーグレン症候群(SS)は、ドライアイ及びドライマウスによって識別される免疫障害である。この状態は、しばしば、他の免疫系障害(例えば、関節リウマチ(RA)及び全身性紅斑性狼瘡(SLE))を伴う。この疾患は主に40~60歳の女性に影響を及ぼす。米国における原発性SSの有病率は、10,000人の居住者当たり2~10人であると推定された。SSに対する既存の療法は、ドライアイ及びドライマウスの症状を治療することを含む。疾患修飾療法はない。IRF-5 rs2004640T対立遺伝子及びCGGGG挿入/欠失は、複数の研究においてSSと関連付けられている。
シェーグレン症候群(SS)は、ドライアイ及びドライマウスによって識別される免疫障害である。この状態は、しばしば、他の免疫系障害(例えば、関節リウマチ(RA)及び全身性紅斑性狼瘡(SLE))を伴う。この疾患は主に40~60歳の女性に影響を及ぼす。米国における原発性SSの有病率は、10,000人の居住者当たり2~10人であると推定された。SSに対する既存の療法は、ドライアイ及びドライマウスの症状を治療することを含む。疾患修飾療法はない。IRF-5 rs2004640T対立遺伝子及びCGGGG挿入/欠失は、複数の研究においてSSと関連付けられている。
多発性硬化症(Multiple Sclerosis、MS)
多発性硬化症(MS)は、中枢神経系(脳及び脊髄)の消耗性疾患である。MSにおいて、免疫系は、神経線維を覆う保護鞘(ミエリン)を攻撃し、患者の脳と身体との間のコミュニケーション問題を引き起こす。多発性硬化症は、感覚又は運動麻痺、視覚障害、運動失調、協調運動障害、疼痛、認知機能障害及び疲労を含む広範囲の神経症状を引き起こす。現在の推定によれば、米国では300,000~400,000人が罹患しており、世界中では200万人を超える人が罹患している。MSの治療は、一般に、コルチコステロイド及び血漿補充療法に限定される。
多発性硬化症(MS)は、中枢神経系(脳及び脊髄)の消耗性疾患である。MSにおいて、免疫系は、神経線維を覆う保護鞘(ミエリン)を攻撃し、患者の脳と身体との間のコミュニケーション問題を引き起こす。多発性硬化症は、感覚又は運動麻痺、視覚障害、運動失調、協調運動障害、疼痛、認知機能障害及び疲労を含む広範囲の神経症状を引き起こす。現在の推定によれば、米国では300,000~400,000人が罹患しており、世界中では200万人を超える人が罹患している。MSの治療は、一般に、コルチコステロイド及び血漿補充療法に限定される。
2つの一塩基多型(SNP)(rs4728142、rs3807306)、並びにIRF-5遺伝子のプロモーター及び第1イントロンに位置する5bp挿入-欠失多型は、MSと強く関連している。Kristjansdottirら(2008)「インターフェロン調節因子5(IRF-5)遺伝子変異体は、3つの異なる集団において多発性硬化症に関連する(Interferon regulatory factor 5 (IRF-5)gene variants are associated with multiple sclerosis in three distinct populations)」、J.Med.Genet.45(6):362-369。
強皮症又は全身性硬化症(SSc)
硬皮症は、皮膚及び内臓の広範な線維症、小血管血管障害、並びに自己抗体の産生を伴う免疫調節不全に関連する慢性結合組織疾患である。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann.Rheum.Dis.71(7):1197-1202。
硬皮症は、皮膚及び内臓の広範な線維症、小血管血管障害、並びに自己抗体の産生を伴う免疫調節不全に関連する慢性結合組織疾患である。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann.Rheum.Dis.71(7):1197-1202。
IRF-5変異体rs4728142は、SSc患者のより長い生存及びより低いIRF-5転写レベルと関連しており、SSc患者におけるより長い生存及びより軽度の間質性肺疾患(Interstitial Lung Disease、ILD)を予測した。IRF-5 rs4728142のコピーを有さない患者は、増加したIRF-5発現レベルを有し、より重度のILD及びより短い生存を経験した。さらなる一塩基多型(rs10488631及びrs12537284)が、全身性硬化症(SS)のゲノムワイド関連研究(GWAS)において同定された。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann Rheum Dis.71(7):1197-202。
二重ホメオボックス4(DUX4)遺伝子
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ(FSHD)は、遺伝性筋ジストロフィの3番目に多い形態である。これは、骨格筋における転写因子二重ホメオボックス(DUX4)の不完全な抑制によって引き起こされる。筋原細胞におけるDUX4過剰発現は、酸化ストレスの増加、ナンセンス媒介性崩壊阻害、及び筋形成の阻害を含む様々な毒性カスケードを誘導する(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ(FSHD)は、遺伝性筋ジストロフィの3番目に多い形態である。これは、骨格筋における転写因子二重ホメオボックス(DUX4)の不完全な抑制によって引き起こされる。筋原細胞におけるDUX4過剰発現は、酸化ストレスの増加、ナンセンス媒介性崩壊阻害、及び筋形成の阻害を含む様々な毒性カスケードを誘導する(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
DUX4遺伝子は、D4Z4として知られる領域中の第4染色体の末端付近に位置する。示された領域は、11から100を超える反復セグメントを含み、その各々は約3,300DNA塩基(3.3kb)長である。D4Z4領域中の反復セグメントの各々は、DUX4遺伝子のコピーを含む。染色体の末端に最も近いコピーはDUX4と呼ばれ、他のコピーは「DUX4様」又はDUX4Lと呼ばれる。
DUXcはまた、FSHDにおいて上方制御されることが同定されている(Ansseauら,PLoS One.(2009),4(10):e7482,doi:10.1371/journal.pone.0007482)。DUXcは、D4Z4領域の42kbセントロメアにマッピングされている。DUX4cは、カルボキシ末端領域を除いてDUX4と同一である47kbのタンパク質をコードする。
FSHDは、第4染色体のサブテロメア領域に位置するD4Z4アレイの収縮を特徴とし、DUX4転写ファクターの異常発現及び何百もの遺伝子の誤調節をもたらす(Marsollierら、(Int.J.Mol.Sci.(2018),19,1347,doi:10.3390/ijms19051347)。
ヒトDUX4遺伝子の4つの変異体が存在し、そのヌクレオチド配列は、NCBIデータベースを通じて公的に入手可能である:変異体1(NM_001306068.3)、変異体2(NM_001293798.3)、変異体3(NR_137167.1)、及び変異体4(NM_001363820.2)。DUX4変異体1及び変異体2の両方は、全長DUX4(DUX4-fl)をコードする。全長DUX4の過剰発現は、FSHDと関連付けられている。変異体1と変異体2との間の差異は、変異体2が変異体1と比較して3’UTRにおける代替セグメントを欠くことである。DUX4変異体3は、変異体1と比較して、異なる3’末端を含む、3’末端における複数の差異を有する。この変異体は、5’-最も予測される翻訳開始コドンの使用が転写物をナンセンス媒介性mRNA崩壊(NMD)の候補にするので、非コードとして表される。変異体4は、変異体1と比較してコード領域の大部分を欠いている。得られた短縮DUX4アイソフォーム(DUX4-s)は、アイソフォームDUX4-flと比較して、より短く別個のC末端を有する。DUX4-sタンパク質は、細胞に対して非毒性であることが示されている。
DUX4は、3つのエクソンを含む。エクソン1は、DUX4タンパク質のコードエクソンであり、エクソン2及び3は非翻訳である。完全長DUX4タンパク質は、2つのDNA結合ドメイン及びC末端トランス活性化ドメインを含む。DUX4の短縮アイソフォームは、2つのタンパク質結合ドメインを含むが、C末端トランス活性化ドメインを含まない。第1エキソンは、2つの5’スプライシング部位を含む。どの5’ssが使用されるかに応じて、完全長又は短縮DUX4タンパク質をコードする転写物が産生される。全長アイソフォームを産生するために、第1のエキソンの3’末端に位置する第1の5’ssが使用される。短縮アイソフォームを産生するために、エクソン1内に位置し、第1の5’ssよりも転写物の5’末端に近い第2の5’ssが使用される。
変異体1、2及び4は最後のエキソンを共有する。変異体1、2及び4の配列を以下に示す。
変異体1(DUX4-fl2):
cgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatattaaaatgccccctccctgtggatcct atag(配列番号341)
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変異体2(DUX4-fl1):
acctgcgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatattaaaatgccccctccctgtggatcctatag(配列番号342))
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変異体4(DUX4-s):
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FSHDは機能獲得型変異によって引き起こされるため、DUX4及び/又はDUX4c抑制は有望な治療戦略である。加えて、又は代わりに、DUX4-sは非毒性であることが示されているため、DUX4-sの発現を上方制御することによってDUX4-flの発現を下方制御することは、可能な治療戦略である。しかしながら、DUX4の多数の高度に相同なコピーがヒトゲノムにおいて見出され得、D4Z4反復は極めてGCリッチであり、DUX4及びDUX4cを困難な標的にする。現時点では、FSHDを有する患者において疾患の進行を予防又は遅延させる治療法はない(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
米国特許第10,907,157号及びカナダ特許第2999192号は、DUX4又はDUX4cの発現を減少させるためのアンチセンス剤及びRNA干渉剤の使用を記載している。公開されたPCT US2017/019422は、核内低分子RNAを使用して、DUX4のエクソンスキッピングを誘導し、DUX4-sの発現をもたらした。DUX4の様々なSEを標的とするホスホロジアミデートモルホリノオリゴマーは、DUX4下流遺伝子の発現を変化させることができることが実証されている(Marsollierら,Human molecular genetics (2016),25(8),1468-1478、及びLu-Nguyenら,Hum Mol Genet(2021),30(15):1398-1412)。
DUX4及び/又はDUX4cの発現を調節するための組成物及び方法が本明細書に提供される。実施形態において、FSHDを治療するための化合物が提供される。実施形態において、DUX4転写物におけるエクソンスキッピングを誘導し、DUX4-sの発現をもたらすが、DUX4-flの発現をもたらさない化合物が提供される。実施形態では、化合物は、少なくとも1つのAC及び少なくとも1つのCPPを含む。
実施形態では、ACは、DUX4転写物のスプライシングエレメントの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズする。実施形態において、ACは、DUX4転写物の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズし、エクソンスキッピングを誘導して、DUX4-sをコードする転写物を産生する。実施形態では、エクソンスキッピングは、DUX4-sの発現を上方制御する。実施形態において、エクソンスキッピングは、DUX4-flの発現を下方調節する。
実施形態において、DUX4標的転写物の選択的スプライシングを誘導するための化合物及び方法が提供される。実施形態において、DUX4のスプライシングを第2の5’ssにシフトさせて、短縮DUX4タンパク質をコードする転写物を産生するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、全長DUX4 mRNA転写物及び/又はタンパク質の産生を下方制御するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、短縮DUX4 mRNA転写物及び/又はタンパク質の産生を上方制御するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、化合物は、ACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、DUX4標的転写物の任意のスプライス要素に結合し得る。
実施形態において、ACは、公開されたPCT US2017/019422(米国特許第11,180,755号)における核内低分子RNAの任意の部分を含む。実施形態では、ACは、表12における配列の任意の部分を含む。
実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの10個以上、15個以上、又は20個以上の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの25個以下、20個以下、又は15個以下の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12における配列のいずれか1つの10~25個、10~20個、又は10~15個の連続する塩基を含み得る。実施形態において、ACは、表12中の配列のいずれか1つの15~25個又は10~20個の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの20~25個の連続する塩基を含み得る。
治療方法
本開示は、本明細書に開示される化合物を投与することを含む、それを必要とする患者において疾患を治療する方法を提供する。実施形態では、疾患は、本開示で提供される疾患のいずれかである。実施形態において、疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。実施形態において、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。
本開示は、本明細書に開示される化合物を投与することを含む、それを必要とする患者において疾患を治療する方法を提供する。実施形態では、疾患は、本開示で提供される疾患のいずれかである。実施形態において、疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。実施形態において、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。
実施形態において、患者は、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を有するか、又は有するリスクがあると同定される。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5、GYS1、又はDUX4遺伝子変異に関連する。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子、GYS1遺伝子、又はDUX4遺伝子における遺伝子変異に関連する。実施形態では、遺伝子変異は、IRF-5、GYS1、又はDUX4(例えば、DUX4-fl)の過剰発現をもたらす。実施形態では、遺伝子変異は、IRF-5、GYS1、又はDUX4の代替アイソフォームの発現をもたらす。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5、GYS1、又はDUX4(例えば、DUX4-fl)の過剰発現に関連する。
様々な実施形態において、治療とは、患者における1つ以上の症状の部分的又は完全な緩和、改善、軽減、阻害、発症の遅延、重症度及び/又は発生率の低減を指す。
実施形態において、標的タンパク質の発現を下方制御することによって疾患又は障害を治療するための方法が提供される。実施形態では、標的タンパク質の発現は、エクソンスキッピングを誘導することによって下方制御される。実施形態において、エクソンスキッピングは、標的タンパク質の発現又は活性の低下をもたらすフレームシフトを誘導する。実施形態では、エクソンスキッピングは、未成熟終止コドン及び標的転写物の分解をもたらす。実施形態では、治療は、タンパク質アイソフォームの発現の低減をもたらす。
実施形態において、治療は、それを必要とする患者におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、治療は、患者の細胞におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、治療は、患者の免疫細胞におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、免疫細胞は、単球、リンパ球又は樹状細胞である。実施形態において、リンパ球は、Bリンパ球である。実施形態では、単球はマクロファージである。実施形態では、マクロファージは常在組織マクロファージである。実施形態において、マクロファージは、単球由来マクロファージである。実施形態では、マクロファージは、星細胞、糸球体内メサンギウム細胞、肺胞マクロファージ、洞組織球、ホフバウエル細胞、ミクログリア又はランゲルハンス細胞である。実施形態では、免疫細胞は、星細胞である。
実施形態では、治療は、それを必要とする患者におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、治療は、患者の細胞におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、治療は、患者の筋細胞におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、筋細胞は骨格筋細胞である。
実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の5%~10%、5%~20%、5%~30%、5%~40%、5%~50%、5%~60%、5%~70%、5%~80%、5%~90%、又は5%~100%の減少をもたらす。実施形態では、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の10%~20%、10%~30%、10%~40%、10%~50%、10%~60%、10%~70%、10%~80%、10%~90%、又は10%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の20%~30%、20%~40%、20%~50%、20%~60%、20%~70%、20%~80%、20%~90%、20%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の30%~40%、30%~50%、30%~60%、30%~70%、30%~80%、30%~90%、又は30%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の40%~50%、40%~60%、40%~70%、40%~80%、40%~90%、又は40%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の50%~60%、50%~70%、50%~80%、50%~90%、50%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の60%~70%、60%~80%、60%~90%、又は60%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の70%~80%、70%~90%、又は70%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の80%~90%、80%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の90%~100%の減少をもたらす。
用語「改善する」、「増加する」、「低減する」、「減少する」などは、本明細書で使用される場合、対照に対する値を示す。実施形態では、適切な対照は、本明細書に記載される治療の開始前の同じ個体における測定、又は本明細書に記載される治療の非存在下での対照個体(又は複数の対照個体)における測定などのベースライン測定である。「対照個体」は、治療される個体とほぼ同じ年齢及び/又は性別である、同じ疾患に罹患している個体である(治療される個体及び対照個体(複数可)における疾患のステージが同等であることを確実にするため)。
治療される個体(「患者」又は「対象」とも呼ばれる)は、疾患を有するか、又は疾患を発症する可能性を有する個体(胎児、乳児、小児、青年、又は成人)である。個体は、異常な遺伝子発現又は異常な遺伝子スプライシングによって媒介される疾患を有し得る。様々な実施形態において、疾患を有する個体は、疾患に罹患していない個体における正常なタンパク質発現又は活性レベルの約1~99%未満である野生型標的タンパク質発現又は活性レベルを有し得る。実施形態において、この範囲は、正常なチミジンホスホリラーゼ発現又は活性レベルの約80~99%未満、約65~80%未満、約50~65%未満、約30~50%未満、約25~30%未満、約20~25%未満、約15~20%未満、約10~15%未満、約5~10%未満、約1~5%未満を含むが、これらに限定されない。実施形態では、個体は、正常な野生型標的タンパク質発現又は活性レベルよりも1~500%高い標的タンパク質発現又は活性レベルを有し得る。実施形態において、この範囲は、約1~10%、約10~50%、約50~100%、約100~200%、約200~300%、約300~400%、約400~500%、又は約500~1000%より大きいことを含むが、これらに限定されない。
実施形態では、個体は、疾患と最近診断された患者である。典型的には、早期治療(診断後できるだけ早く開始する治療)は、疾患の影響を低減し、治療の利益を増加させる。
組成物及び投与方法
実施形態において、本明細書に記載される化合物の1つ以上を含む組成物が提供される。
実施形態において、本明細書に記載される化合物の1つ以上を含む組成物が提供される。
実施形態において、本開示の化合物の薬学的に許容される塩及び/又はプロドラッグが提供される。薬学的に許容される塩は、本化合物上に見出される特定の置換基に応じて、酸又は塩基を用いて調製される本開示の化合物の塩を含む。本明細書に開示される化合物が、安定な非毒性の酸性塩又は塩基性塩を形成するのに十分に塩基性又は酸性である条件下では、本化合物を塩として投与することが適切な場合がある。薬学的に許容される塩基付加塩の例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、又はマグネシウム塩が挙げられる。生理学的に許容される酸付加塩の例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸、炭酸、硫酸や、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、コハク酸、フマル酸、マンデル酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、アスコルビン酸、アルファ-ケトグルタル酸、アルファ-糖リン酸、マレイン酸、トシル酸、メタンスルホン酸などの有機酸が挙げられる。したがって、本明細書に開示されるのは、塩酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、安息香酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、マンデル酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、マロン酸塩、アスコルビン酸塩、アルファ-ケトグルタル酸塩、アルファ-グリコリン酸塩、マレイン酸塩、トシル酸塩、及びメシル酸塩である。本化合物の薬学的に許容される塩は、当該分野で周知の標準的な手順を使用して(例えば、アミンのような十分に塩基性の化合物を、生理学的に許容されるアニオンを与える適切な酸と反応させることによって)得ることができる。カルボン酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウム又はリチウム)塩又はアルカリ土類金属(例えば、カルシウム)塩も作製することができる。
本開示の化合物及びそれらを含有する組成物のインビボ適用は、当業者に現在又は将来的に知られる任意の適切な方法及び技術によって達成することができる。例えば、本開示の化合物は、生理学的又は薬学的に許容される形態で製剤化され、例えば、経口、及び非経口投与経路などの当技術分野で公知の任意の好適な経路を介して投与され得る。本明細書で使用される場合、非経口という用語は、注射等による、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸骨内、及び髄腔内投与を含む。本開示の化合物又は組成物の投与は、単回投与であってもよく、又は当業者によって容易に決定され得るような連続的な若しくは異なる間隔をおいたものであってもよい。
本明細書に開示される化合物及びそれらを含む組成物は、リポソーム技術、徐放性カプセル、埋め込み型ポンプ及び生分解性容器を利用して投与することもできる。これらの送達方法は、有利なことに、長期間にわたって均一な投与量を提供することができる。本化合物はまた、それらの塩誘導体形態又は結晶形態で投与され得る。
本明細書に開示される化合物は、薬学的に許容される組成物を調製するための既知の方法に従って製剤化することができる。製剤化は、周知であり、当業者が容易に入手することができるいくつかの情報源に詳細に記載されている。例えば、Remington’s Pharmaceutical Science by E.W.Martin(1995)は、本開示の方法に関連して使用され得る製剤化について記載する。一般に、本明細書に開示される化合物は、本化合物の有効な投与を容易にするために、有効量の本化合物が適切な担体と組み合わされるように製剤化することができる。使用される組成物はまた、様々な形態であり得る。これらとしては、例えば、固体、半固体、及び液体の投薬形態、例えば、錠剤、丸剤、散剤、液体溶液又は懸濁液、坐剤、注射可能及び注入可能な溶液、並びにスプレーが挙げられる。この形態は、意図される投与様式及び治療用途に依存する。本組成物はまた、当業者に公知である従来の薬学的に許容されるキャリア及び希釈剤を含み得る。本化合物と共に使用するための担体又は希釈剤の例としては、エタノール、ジメチルスルホキシド、グリセロール、アルミナ、デンプン、生理食塩水、並びに同等の担体及び希釈剤が挙げられる。所望の治療処置のためのそのような投与量の投与を可能にするために、本明細書に開示される組成物は、有利には、担体又は希釈剤を含む組成物全体の重量に基づいて、1つ以上の主題の化合物の総量を、約0.1重量%~100重量%含むことができる。
投与に適した製剤としては、例えば、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、及び製剤を対象とするレシピエントの血液と等張にする溶質を含有し得る水性滅菌注射溶液、並びに懸濁化剤及び増粘剤を含み得る水性及び非水性滅菌懸濁液が挙げられる。製剤は、単位用量又は複数用量容器、例えば、密封アンプル及びバイアルで提供することができ、使用前に滅菌液体担体(例えば、注射用水)の状態にするだけでよいフリーズドライ(凍結乾燥)状態で保存することができる。即時注射溶液及び懸濁液は、滅菌粉末、顆粒、錠剤などから調製することができる。先に特に言及した成分に加えて、本明細書に開示される組成物は、問題の製剤の種類を考慮して、当技術分野で標準的な他の薬剤を含み得ることを理解されたい。
本明細書に開示される化合物、及びそれらを含む組成物は、細胞との直接接触、又は担体手段のいずれかを介して細胞に送達され得る。化合物及び組成物を細胞に送達するための担体手段は、当該分野で公知であり、例えば、リポソーム部分中に組成物をカプセル化することを含む。本明細書に開示される化合物及び組成物を細胞に送達するための別の手段は、標的細胞への送達のために標的化されるタンパク質又は核酸に化合物を結合させることを含み得る。米国特許第6,960,648号及び米国特許出願公開第20030032594号及び同第20020120100号は、別の組成物に結合させることができ、その組成物が生体膜を横切って移行することを可能にするアミノ酸配列を開示している。米国特許出願公開第20020035243号にはまた、細胞内送達のために細胞膜を横切って生物学的部分を輸送するための組成物が記載されている。化合物はポリマーに組み込むこともでき、その例としては、頭蓋内腫瘍用のポリ(D-Lラクチド-コ-グリコリド)ポリマー、ポリ[ビス(p-カルボキシフェノキシ)プロパン:20:80のモル比のポリ[ビス(p-カルボキシフェノキシ)プロパン:セバシン酸](GLIADELにおいて使用される)、コンドロイチン、キチン、及びキトサンが挙げられる。
本明細書に開示される化合物及び組成物は、その薬学的に許容される塩又はプロドラッグを含めて、注入又は注射によって静脈内、筋肉内、又は腹腔内に投与することができる。活性薬剤又はその塩の溶液は、水中で調製することができ、任意選択で、非毒性界面活性剤と混合することができる。分散液はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン、及びそれらの混合物中、並びに油中で調製することができる。保存及び使用の通常の条件下で、これらの調製物は、微生物の増殖を防止するために保存剤を含有し得る。
注射又は注入に適した医薬剤形は、活性成分を含む滅菌水溶液若しくは分散液又は滅菌粉末を含み得、これらは、滅菌注射用又は注入用の溶液又は分散液の即時調製に適合され、任意選択でリポソーム中にカプセル化される。最終的な剤形は、滅菌され、流動性であり、製造及び貯蔵の条件下で安定であるべきである。液体担体又はビヒクルは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど)、植物油、非毒性グリセリルエステル、及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は液体分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、リポソームの形成によって、分散液の場合には必要な粒子サイズの維持によって、又は界面活性剤の使用によって維持することができる。任意選択で、微生物の活動の防止は、種々の他の抗菌剤及び抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなど)によってもたらされ得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、緩衝剤又は塩化ナトリウムを含むことが好適となり得る。注射用組成物の持続的吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを含めることによってもたらされ得る。
滅菌注射用溶液は、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤を、必要な量で、上記に列挙される種々の他の成分と共に適切な溶媒中に組み込み、必要に応じて、その後濾過滅菌することによって調製される。滅菌注射可能溶液の調製のための滅菌粉末の場合、調製方法は、真空乾燥法及び凍結乾燥法を含み、これにより、活性成分に加えて、先に滅菌濾過された溶液中に存在する任意の更なる所望の成分の粉末が得られる。
局所投与のために、本明細書に開示される化合物及び薬剤は、液体又は固体として適用することができる。しかしながら、固体又は液体であり得る皮膚科学的に許容される担体と組み合わせて、組成物として皮膚に局所的にそれらを投与することが一般には望ましい。本明細書に開示される化合物及び薬剤及び組成物は、悪性又は良性増殖のサイズを減少させる(及び完全な除去を含み得る)ために、又は感染部位を処置するために、患者の皮膚に局所的に塗布することができる。本明細書に開示される化合物及び薬剤は、成長又は感染部位に直接塗布することができる。実施形態において、本化合物及び薬剤は、軟膏、クリーム、ローション、溶液、チンキ剤などの製剤の形で増殖又は感染部位に塗布される。
有用な固体担体としては、タルク、クレイ、微結晶セルロース、シリカ、アルミナなどの微粉固体が挙げられる。有用な液体担体としては、水、アルコール若しくはグリコール又は水-アルコール/グリコールブレンドが挙げられ、この中で、本化合物は、任意選択で非毒性界面活性剤の助けを借りて、有効なレベルで溶解又は分散され得る。香料及び追加の抗菌剤などの補助剤を添加して、所与の用途に関して特性を改良することができる。得られた液体組成物は、吸収パッドから塗布することができ、これを使用して包帯及び他の包帯を含浸させることができ、又は例えばポンプ型若しくはエアロゾル噴霧器を使用して患部に噴霧することができる。
増粘剤、例えば、合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩及びエステル、脂肪アルコール、変性セルロース又は変性鉱物材料も液体担体と共に使用して、使用者の皮膚に直接塗布するための展延性ペースト、ゲル、軟膏、石鹸などを形成することができる。
本明細書に開示される化合物及び薬剤並びに医薬組成物の有用な投与量は、それらのインビトロ活性と動物モデルにおけるインビボ活性を比較することによって決定することができる。マウス及び他の動物における有効用量をヒトに外挿する方法は、当技術分野で公知である。
本組成物の投与のための用量範囲は、症状又は障害に作用する所望の効果をもたらすのに十分な量である。投与量は、望ましくない交差反応、アナフィラキシー反応などの有害な副作用を引き起こすほど多くすべきではない。一般に、投与量は、患者の年齢、状態、性別及び疾患の程度によって異なり、当業者が決定することができる。投与量は、何らかの禁忌がある場合には個々の医師が調整することができる。投与量は変動する場合があり、1日1回以上の投与で、1日又は数日間投与することができる。
薬学的に許容される担体と組み合わせて本明細書に開示される化合物を含む医薬組成物も開示される。実施形態において、医薬組成物は、経口、局所又は非経口投与に適合される。患者、特にヒトに投与される用量は、致死毒性を伴わずに、許容可能なレベル以下の副作用又は病的状態を引き起こすことなく、妥当な時間枠にわたって患者において治療応答を達成するのに十分でなければならない。当業者は、投与量が、患者の状態(健康)、患者の体重、もしあれば併用治療の種類、治療の頻度、治療可能比、並びに病理学的状態の重症度及びステージなどの様々な因子に依存することを理解するであろう。
1つ以上の容器の中に本明細書に開示される化合物を含むキットも開示される。本開示のキットは、薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤を任意選択で含み得る。実施形態において、キットは、本明細書に記載される1つ以上の他の構成要素、補助剤、又はアジュバントを含む。別の実施形態において、キットは、本明細書に記載される薬剤などの1つ以上の抗がん剤を含む。実施形態において、キットは、キットの化合物又は組成物を投与する方法を記載する説明書又は包装材料を含む。キットの容器は、任意の適切な材料、例えば、ガラス、プラスチック、金属などからなるものであってもよく、任意の好適なサイズ、形状、又は構成のものである。実施形態において、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤は、錠剤、丸剤、又は粉末形態などの固体の形でキットの中に設けられる。実施形態において、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤は、液体又は溶液の形でキットの中に設けられる。実施形態において、キットは、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤を液体又は溶液の形態で含有するアンプル又はシリンジを含む。
特定の定義
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「組成物(a composition)」への言及は、2個以上のそのような組成物の混合物を含み、「薬剤(an agent)」への言及は、2個以上のそのような薬剤の混合物を含み、「成分(the component)」への言及は、2個以上のそのような成分の混合物を含む、などである。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「組成物(a composition)」への言及は、2個以上のそのような組成物の混合物を含み、「薬剤(an agent)」への言及は、2個以上のそのような薬剤の混合物を含み、「成分(the component)」への言及は、2個以上のそのような成分の混合物を含む、などである。
「約」という用語は、それが数値の直前にある場合は、ある範囲(例えば、その値のプラス又はマイナス10%)を意味する。本開示の文脈がそうでないことを示さない限り、又はそのような解釈と矛盾しない限り、例えば、「約50」は45から55を意味する場合があり、「約25,000」は22,500から27,500を意味する場合がある、などである。例えば、「約49、約50、約55、...」などの数値のリストにおいて、「約50」は、先行する値と後続の値との間の間隔の半分未満に及ぶ範囲、例えば、49.5超~52.5未満を意味する。更に、「約」値未満又は「約」値より大きいという語句は、本明細書で提示される「約」という用語の定義を考慮して理解されるべきである。同様に、一連の数値又は値の範囲に先行する場合の「約」という用語(例えば、「約10、20、30」又は「約10~30」)は、それぞれ、一連の値又は範囲の終点を指す。
本明細書で使用される場合、「細胞透過性ペプチド」又は「CPP」という用語は、カーゴ(例えば、治療部分(TM))の細胞への送達を促進するペプチドを指す。実施形態では、CPPは環状であり、「cCPP」と表される。実施形態において、cCPPは、細胞の膜を透過するように治療部分を方向付けることができる。実施形態において、cCPPは、治療部分を細胞の細胞質ゾルに送達する。実施形態では、cCPPは、プレmRNAが位置する細胞位置にアンチセンス化合物(AC)を送達する。
本明細書で使用される場合、「エンドソーム脱出ビヒクル」(EEV)という用語は、化学結合(すなわち、共有結合又は非共有相互作用)によってリンカー及び/又は環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを指す。EEVは、式(B)のEEVであり得る。
本明細書で使用される場合、「EEVコンジュゲート」という用語は、化学結合(すなわち、共有結合又は非共有相互作用)によってカーゴにコンジュゲートされた、本明細書で定義されるエンドソーム脱出ビヒクルを指す。カーゴは、EEVによって細胞内に送達され得る治療部分(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子)であり得る。EEV-コンジュゲートは、式(C)のEEV-コンジュゲートであり得る。
本明細書で使用される場合、「環外ペプチド」(EP)及び「調節ペプチド」(MP)という用語は、本明細書で開示される環状細胞透過性ペプチド(cCPP)にコンジュゲートされ得るペプチド結合によって連結された2個以上のアミノ酸残基を指すために互換的に使用され得る。EPは、本明細書に開示される環状ペプチドにコンジュゲートされた場合、本化合物の組織分布及び/又は保持を変化させ得る。典型的には、EPは、少なくとも1個の正に荷電したアミノ酸残基、例えば、少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアルギニン残基を含む。EPの非限定的な例は本明細書に記載されている。EPは、当技術分野において「核局在化配列」(NLS)として同定されているペプチドであり得る。核局在化配列の非限定的な例としては、その最小機能単位が7個のアミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)であるSV40ウイルスのラージT抗原の核局在化配列、配列NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)を有するヌクレオプラスミンバイパータイトNLS、アミノ酸配列PAAKRVKLD(配列番号53)又はRQRRNELKRSF(配列番号54)を有するc-myc核局在化配列、インポーチン-アルファ由来のIBBドメインの配列RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV(配列番号50)、筋腫Tタンパク質の配列VSRKRPRP(配列番号57)及びPPKKARED(配列番号58)、ヒトp53の配列PQPKKKPL(配列番号59)、マウスc-abl IVの配列SALIKKKKKMAP(配列番号60)、インフルエンザウイルスNS1の配列DRLRR(配列番号61)及びPKQKKRK(配列番号62)、肝炎ウイルスデルタ抗原の配列RKLKKKIKKL(配列番号4632)及びマウスMxlタンパク質の配列REKKKFLKRR(配列番号64)、ヒトポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼの配列KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びステロイドホルモン受容体(ヒト)グルココルチコイドの配列RKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)、が挙げられる。国際公開第2001/038547号には、NLSの追加の例が記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用される場合、「リンカー」又は「L」は、1つ以上の部分(例えば、環外ペプチド(EP)及びカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子)を、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)に共有結合する部分を指す。リンカーは、天然又は非天然のアミノ酸又はポリペプチドを含み得る。リンカーは、cCPPをカーゴ部分に結合させ、それによって本明細書に開示される化合物を形成するのに適した2個以上の適切な官能基を含有する合成化合物であり得る。リンカーは、ポリエチレングリコール(PEG)部分を含み得る。リンカーは、1つ以上のアミノ酸を含み得る。cCPPは、リンカーを介してカーゴに共有結合され得る。
「ペプチド」、「タンパク質」、及び「ポリペプチド」という用語は、一方のアミノ酸のカルボキシル基が他方のアミノ酸のアルファアミノ基に連結した2個以上のアミノ酸を含む天然又は合成分子を指すために互換的に使用される。2個以上のアミノ酸残基は、一方のアミノ酸のカルボキシル基によってαアミノ基に連結され得る。ポリペプチドの2個以上のアミノ酸は、ペプチド結合によって連結され得る。ポリペプチドは、2個以上のアミノ酸がペプチド結合以外の結合によって共有結合しているペプチド骨格修飾を含み得る。ポリペプチドは、1つ以上の非天然アミノ酸、アミノ酸類似体、又はポリペプチドに組み込むことができる他の合成分子を含み得る。ポリペプチドという用語は、天然に存在するアミノ酸及び人工的に存在するアミノ酸を含む。ポリペプチドという用語は、例えば、約2から約100個のアミノ酸残基を含むペプチド、並びに、約100個を超えるアミノ酸残基又は約1000個を超えるアミノ酸残基、例えば、限定するものではないが、抗体、酵素、受容体、可溶性タンパク質などの治療用タンパク質などのタンパク質を含む。
本明細書で使用される場合、「隣接する」という用語は、共有結合によって接続されている2個のアミノ酸を指す。例えば、以下のような代表的な環状細胞透過性ペプチド(cCPP)との関連において、例えば、
化学種の残基は、本明細書で使用する場合、特定の生成物中に存在する化学種の誘導体を指す。生成物を形成するために、化学種の少なくとも1つの原子は、生成物が化学種の誘導体又は残基を含有するように、別の部分への結合によって置き換えられる。例えば、本明細書に記載される環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、1つ以上のペプチド結合の形成を介してその中に組み込まれたアミノ酸(例えば、アルギニン)を有する。cCPPに組み込まれるアミノ酸を、残基、又は単にアミノ酸と呼ぶ場合がある。したがって、アルギニン又はアルギニン残基は、
「そのプロトン化形態」という用語は、アミノ酸のプロトン化形態を指す。例えば、アルギニンの側鎖上のグアニジン基は、プロトン化されてグアニジニウム基を形成し得る。アルギニンのプロトン化形態の構造は、
本明細書で使用される場合、「キラリティ」という用語は、原子の3次元空間配置が異なる2つ以上の立体異性体を有する分子をいい、ここで、一方の立体異性体は、他方の重ね合わせることができない鏡像である。グリシンを除くアミノ酸は、カルボキシル基に隣接するキラル炭素原子を有する。「エナンチオマー」という用語は、キラルである立体異性体を指す。キラル分子は、「D」及び「L」鏡像異性体を有するアミノ酸残基であり得る。グリシンなどのキラル中心を持たない分子を「アキラル」と呼ぶ場合がある。
本明細書で使用される場合、「疎水性」という用語は、水に溶解しないか、又は水への溶解度が最小である部分を指す。一般に、中性部分及び/若しくは非極性部分、又は主に中性及び/若しくは非極性である部分は疎水性である。疎水性は、本明細書において開示される方法のうちの1つを用いて測定することができる。
本明細書で使用される場合、「芳香族」は、4n+2個のπ電子を有する不飽和環状分子を指し、式中、nは任意の整数である。「非芳香族」という用語は、芳香族の定義に含まれない任意の不飽和環状分子を指す。
「アルキル」、「アルキル鎖」又は「アルキル基」は、1から40個の炭素原子を有し、単結合によって分子の残りの部分に結合している、完全飽和の直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖ラジカルを指す。1から40個の任意の数の炭素原子を含むアルキルが含まれる。40個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C40アルキルであり、10個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C10アルキルであり、6個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C6アルキルであり、5個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C5アルキルである。C1~C5アルキルは、C5アルキル、C4アルキル、C3アルキル、C2アルキル及びC1アルキル(すなわち、メチル)を含む。C1~C6アルキルは、C1~C5アルキルについて上記した全ての部分を含むが、C6アルキルも含む。C1~C10アルキルは、C1~C5アルキル及びC1~C6アルキルについて上記した全ての部分を含むが、C7、C8、C9及びC10アルキルも含む。同様に、C1~C12アルキルは、前述した全ての部分を含むが、C11及びC12アルキルも含む。C1~C12アルキルの非限定的な例としては、メチル、エチルn-プロピル、i-プロピル、sec-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、t-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、及びn-ドデシルが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキル基は任意選択で置換され得る。
「アルキレン」、「アルキレン鎖」又は「アルキレン基」は、1から40個の炭素原子を有する、完全飽和の、直鎖又は分岐鎖の二価炭化水素鎖ラジカルを指す。C2~C40アルキレンの非限定的な例としては、ブチレンエチレン、プロピレン、n-ブチレン、エテニレン、プロペニレン、n-ブテニレン、プロピニレン、n-ブチニレンなどが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキレン鎖は、任意選択で置換され得る。
「アルケニル」、「アルケニル鎖」又は「アルケニル基」は、2から40個の炭素原子を有し、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する直鎖又は分枝鎖の炭化水素鎖ラジカルを指す。各アルケニル基は、単結合によって分子の残りに結合している。2から40個の任意の数の炭素原子を含むアルケニル基が含まれる。40個までの炭素原子を含むアルケニル基はC2~C40アルケニルであり、10個までの炭素原子を含むアルケニルはC2~C10アルケニルであり、6個までの炭素原子を含むアルケニル基はC2~C6アルケニルであり、5個までの炭素原子を含むアルケニルはC2~C5アルケニルである。C2~C5アルケニルは、C5アルケニル、C4アルケニル、C3アルケニル、及びC2アルケニルを含む。C2~C6アルケニルは、C2~C5アルケニルについて上記した全ての部分を含むが、C6アルケニルも含む。C2~C10アルケニルは、C2~C5アルケニル及びC2~C6アルケニルについて上記した全ての部分を含むが、C7、C8、C9及びC10アルケニルも含む。同様に、C2~C12アルケニルは、前述した全ての部分を含むが、C11及びC12アルケニルも含む。C2~C12アルケニルの非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、1-プロペニル、2-プロペニル(アリル)、イソ-プロペニル、2-メチル-1-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、5-ヘキセニル、1-ヘプテニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、5-ヘプテニル、6-ヘプテニル、1-オクテニル、2-オクテニル、3-オクテニル、4-オクテニル、5-オクテニル、6-オクテニル、7-オクテニル、1-ノネニル、2-ノネニル、3-ノネニル、4-ノネニル、5-ノネニル、6-ノネニル、7-ノネニル、8-ノネニル、1-デセニル、2-デセニル、3-デセニル、4-デセニル、5-デセニル、6-デセニル、7-デセニル、8-デセニル、9-デセニル、1-ウンデセニル、2-ウンデセニル、3-ウンデセニル、4-ウンデセニル、5-デセニル、6-ウンデセニル、7-ウンデセニル、8-ウンデセニル、9-ウンデセニル、10-ウンデセニル、1-ドデセニル、2-ドデセニル、3-ドデセニル、4-ドデセニル、5-ドデセニル、6-ドデセニル、7-ドデセニル、8-ドデセニル、9-ドデセニル、10-ドデセニル及び11-ドデセニルが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキル基は任意選択で置換され得る。
「アルケニレン」、「アルケニレン鎖」又は「アルケニレン基」は、2から40個の炭素原子を有し、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する、直鎖又は分岐鎖の二価炭化水素鎖ラジカルを指す。C2~C40アルケニレンの非限定的な例としては、エテン、プロペン、ブテンなどが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルケニレン鎖は任意選択であり得る。
「アルコキシ」又は「アルコキシ基」は、-OR基を指し、式中、Rは、本明細書で定義されるアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、又はヘテロシクリルである。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルコキシ基は、任意選択で置換され得る。
「アシル」又は「アシル基」は、-C(O)R基を指し、式中、Rは、本明細書で定義される水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルである。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アシルは、任意選択で置換され得る。
「アルキルカルバモイル」又は「アルキルカルバモイル基」は、-O-C(O)-NRaRb基を指し、式中、Ra及びRbは、同じか又は異なり、独立して、本明細書で定義されるアルキル、アルケニル、アルケニル、アリール、ヘテロアリールであるか、あるいはRaRbは、一緒になって、本明細書で定義されるシクロアルキル基又はヘテロシクリル基を形成し得る。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキルカルバモイル基は、任意選択で置換され得る。
「アルキルカルボキサミジル」又は「アルキルカルボキサミジル基」は、-C(O)-NRaRb基を指し、式中、Ra及びRbは、同じか又は異なり、独立して、本明細書で定義されるアルキル基、アルケニル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、又はヘテロシクリル基であるか、又はRaRbは一緒になって、本明細書で定義されるシクロアルキル基を形成することができる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキルカルボキサミジル基は、任意選択で置換され得る。
「アリール」は、水素、6から18個の炭素原子及び少なくとも1個の芳香環を含む炭化水素環系ラジカルを指す。本発明においては、アリールラジカルは、単環式、二環式、三環式又は四環式環系であり得、これは、縮合環系又は架橋環系を含み得る。アリールラジカルとしては、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、as-インダセン、s-インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、及びトリフェニレンから誘導されるアリールラジカルが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、「アリール」という用語は、任意選択で置換されているアリールラジカルを含むことを意味する。
「ヘテロアリール」は、水素原子、1から13個の炭素原子、窒素、酸素及び硫黄から選択される1から6個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の芳香環を含む5から20員環系ラジカルを指す。本発明においては、ヘテロアリールラジカルは、単環式、二環式、三環式又は四環式環系であり得、これは、縮合環系又は架橋環系を含み得、ヘテロアリールラジカル中の窒素原子、炭素原子又は硫黄原子は、任意選択で酸化され得る。窒素原子は任意選択で四級化され得る。例としては、限定するものではないが、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、1,4-ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、2-オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、1-オキシドピリジニル、1-オキシドピリミジニル、1-オキシドピラジニル、1-オキシドピリダジニル、1-フェニル-1H-ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、キヌクリジニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、及びチオフェニル(すなわちチエニル)が挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、ヘテロアリール基は、任意選択で置換され得る。
本明細書で使用される「置換された」という用語は、上記の基(すなわち、アルキル、アルケニル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アルキルカルバモイル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、アルキルチオ、又はアリールチオ)のいずれかであって、いずれか少なくとも1つの原子が非水素原子、例えば、限定するものではないが、F、Cl、Br、及びIなどのハロゲン原子;水酸基、アルコキシ基、エステル基などの基中の酸素原子;チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基、スルホキシド基などの基中の硫黄原子;アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、N-オキシド、イミド、及びエナミンなどの基中の窒素原子;トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、及びトリアリールシリル基などの基中のケイ素原子;並びに様々な他の基中の他のヘテロ原子によって置き換えられている基を意味する。「置換された」はまた、1つ以上の原子が、オキソ、カルボニル、カルボキシル、及びエステル基中の酸素、並びにイミン、オキシム、ヒドラゾン、及びニトリルなどの基中の窒素などのヘテロ原子への高次結合(例えば、二重又は三重結合)によって置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。例えば、「置換された」は、1つ以上の原子が-NRgRh、-NRgC(=O)Rh、-NRgC(=O)NRgRh、-NRgC(=O)ORh、-NRgSO2Rh、-OC(=O)NRgRh、-ORg、-SRg-SORg、-SO2Rg、-OSO2Rg、-SO2ORg、=NSO2Rg、及び-SO2NRgRhで置き換えられている上記の基のいずれかを含む。「置換されている」はまた、1つ以上の水素原子が-C(=O)Rg、-C(=O)ORg、-C(=O)NRgRh、-CH2SO2Rg、-CH2SO2NRgRhで置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。上記において、Rg及びRhは、同じか又は異なり、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリール及び/又はヘテロアリールアルキルである。「置換された」は更に、1個以上の原子がアミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリール及び/又はヘテロアリールアルキル基によって置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。「置換された」はまた、側鎖上の1つ以上の原子が、アルキル、アルケニル、アルキニル、アシル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、又はヘテロアリールによって置換されているアミノ酸を意味し得る。更に、前述の置換基の各々はまた、任意選択で1つ以上の上記置換基で置換され得る。
本明細書で使用される場合、記号
本明細書で使用される場合、「対象」とは、個体を意味する。したがって、「対象」は、飼育動物(例えば、ネコ、イヌなど)、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギなど)、実験動物(例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモットなど)、及び鳥類を含み得る。「対象」はまた、哺乳動物(例えば、霊長類又はヒト)を含み得る。したがって、対象は、ヒト又は獣医学的患者であり得る。「患者」という用語は、臨床医、例えば、内科医の治療を受けている対象を指す。
「阻害する」という用語は、活性、応答、状態、疾患、又は他の生物学的パラメータの減少を指す。これには、活性、応答、状態、又は疾患の完全な除去が含まれ得るが、これらに限定されない。これはまた、例えば、天然又は対照レベルと比較して、活性、応答、状態、又は疾患の10%の低減を含み得る。したがって、この低減は、天然又は対照レベルと比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%、又はその間の任意の量の低減であり得る。
「低減する」又はこの単語の他の形態、例えば、「低減すること」若しくは「低減」は、ある事象又は特徴(例えば、腫瘍増殖)の低減を意味する。これは、典型的には、何らかの標準値又は期待値に関連しており、言い換えれば、それは相対的なものであり、ただし、標準値又は相対値が参照されることは必ずしも必要ではないことが理解される。例えば、「腫瘍増殖を低減する」は、標準又は対照(例えば、未処置腫瘍)と比較して腫瘍の増殖速度を低減することを意味する。
「治療」という用語は、疾患、病的状態、又は障害を治癒、改善、安定化、又は予防する意図を有する患者の医学的管理を指す。この用語は、積極的治療、すなわち、疾患、病的状態、又は障害の改善を具体的に目指す治療を含み、原因治療、すなわち、関連する疾患、病的状態、又は障害の原因の除去を目指す治療も含む。加えて、この用語は、対症療法、すなわち、疾患、病的状態、又は障害の治癒ではなく症状の軽減のために設計された治療、予防的治療、すなわち、関連する疾患、病理学的状態、又は障害の発症を最小限に抑えるか、又は部分的若しくは完全に阻害することを対象とする治療、及び補助的治療、すなわち、関連する疾患、病理学的状態、又は障害の改善を対象とする別の特定の療法を補うために用いられる治療、を含む。
「治療上有効な」という用語は、使用される組成物の量が、疾患又は障害の1つ以上の原因又は症状を改善するのに十分な量であることを指す。このような改善は、低減又は変化のみを必要とし、必ずしも排除を必要としない。
「薬学的に許容される」という用語は、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、又は合理的な利益/リスク比に見合った他の問題若しくは合併症を伴うことなく、ヒト及び動物の組織と接触させて使用するのに適した化合物、材料、組成物、及び/又は剤形を指す。
「担体」という用語は、化合物又は組成物と組み合わせた場合に、その意図される使用又は目的に関して、その化合物又は組成物の調製、貯蔵、投与、送達、有効性、選択性、又は任意の他の特徴を補助又は促進する化合物、組成物、物質、又は構造を意味する。例えば、担体は、有効成分の分解を最小限に抑え、対象における有害な副作用を最小限に抑えるように選択することができる。
本明細書中で使用される場合、用語「薬学的に受容可能なキャリア」とは、患者への投与に適切なキャリアをいう。「薬学的に許容される担体」という用語は、滅菌水性又は非水性の溶液、分散液、懸濁液又はエマルジョン、並びに使用直前に滅菌注射溶液又は分散液に再構成するための滅菌粉末であり得る。適切な水性及び非水性担体、希釈剤、溶媒又はビヒクルの例としては、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、カルボキシメチルセルロース及びそれらの適切な混合物、植物油(オリーブ油など)、並びにオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが挙げられる。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散液の場合には必要な粒径の維持によって、また界面活性剤の使用によって維持することができる。これらの組成物は、保存剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントを含有することもできる。微生物の活動は、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などの様々な抗菌剤及び抗真菌剤を含めることによって確実に防止することができる。等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを含むことも望ましい。注射用製剤は、例えば、細菌保持フィルターを通す濾過によって、又は使用直前に滅菌水若しくは他の滅菌注射用媒体に溶解若しくは分散させることができる滅菌固体組成物の形態で滅菌剤を組み込むことによって滅菌することができる。適切な不活性担体は、ラクトースなどの糖を含むことができる。
「薬学的に許容される塩」という用語は、塩基として機能する活性化合物を無機酸又は有機酸と反応させて塩、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、カンファースルホン酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、ギ酸、臭化水素酸、安息香酸、酒石酸、フマル酸、サリチル酸、マンデル酸、炭酸などの塩を形成することによって得られるものを含む。当業者であれば、酸付加塩は化合物の適切な無機酸又は有機酸との公知の方法のうちの任意のものによる反応によって調整し得ることをさらに理解するであろう。「薬学的に許容される塩」という用語はまた、酸として機能する活性化合物を無機又は有機塩基と反応させて塩を形成することによって得られるもの、例えばエチレンジアミン、N-メチル-グルカミン、リジン、アルギニン、オルニチン、コリン、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、ジエタノールアミン、プロカイン、N-ベンジルフェネチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、トリス-(ヒドロキシメチル)-アミノメタン、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエチルアミン、ジベンジルアミン、エフェナミン、デヒドロアビエチルアミン、N-エチルピペリジン、ベンジルアミン、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、塩基性アミノ酸などの塩を含む。無機塩又は金属塩の非限定的な例としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「非経口投与」という用語は、注射又は注入による投与を指す。非経口投与としては、皮下投与、静脈内投与、又は筋肉内投与が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「皮下投与」という用語は、皮膚直下への投与を指す。「静脈内投与」とは、静脈への投与を意味する。
本明細書で使用される場合、「用量」という用語は、単回投与で提供される医薬品の特定の量を指す。実施形態では、用量は、2回以上のボーラス、錠剤、又は注射で投与され得る。皮下投与が所望される実施形態において、所望の用量は、単回注射によって容易に適応されない体積を必要とする。そのような実施形態では、2回以上の注射を使用して、所望の用量を達成することができる。実施形態において、用量は、患者内の注射部位反応を減少させるために2回以上の注射で投与され得る。
本明細書で使用される場合、「投与単位」という用語は、医薬品が提供される形態を指す。実施形態において、投与単位は、凍結乾燥アンチセンスオリゴヌクレオチドを含むバイアルである。実施形態において、投与単位は、再構成されたアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むバイアルである。
「治療部分」(TM)という用語は、疾患又は障害の少なくとも1つの症状を治療するために使用することができる化合物を指し、治療用ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、小分子、及び疾患又は障害の少なくとも1つの症状を治療するために使用することができる他の薬剤を含むことができるが、これらに限定されない。実施形態では、治療部分は、標的タンパク質の発現又は活性を調節する。実施形態では、治療部分は、スプライシングを調節する。実施形態において、治療部分は、標的mRNA転写物においてエクソンスキッピングを誘導する。実施形態において、治療部分は、標的タンパク質の発現又は活性を下方制御する。実施形態において、治療部分は、標的転写物におけるエクソンスキッピングを誘導することによって、標的タンパク質の発現又は活性を下方制御する。
「調節する」、「調節すること」及び「調節」という用語は、調節前の発現、機能又は活性のレベルと比較した場合の、発現、機能又は活性の摂動を指す。調節は、発現、機能又は活性の増加(刺激又は誘導)又は減少(阻害又は低減)を含み得る。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、標的タンパク質の発現、機能及び/又は活性を下方制御する治療部分(TM)を含む。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、標的タンパク質の発現、機能及び/又は活性を上方制御する治療部分を含む。
「アミノ酸」は、アミノ基及びカルボン酸基を含み、一般式
本明細書で使用される場合、「配列同一性」という用語は、同じであり、同じ相対位置にある、それぞれ2つのオリゴヌクレオチド又はポリペプチド配列間の核酸又はアミノ酸のパーセンテージを指す。そのようなものとして、1つの配列は、別の配列と比較して特定の割合の配列同一性を有する。配列比較のために、典型的には1つの配列が参照配列として作用し、それに対して試験配列が比較される。当業者は、2つの配列が、対応する位置に同一の残基を含有する場合、一般に「実質的に同一」であると考えられることを理解するであろう。実施形態では、配列間の配列同一性は、出願日の時点で存在するバージョンの、EMBOSSパッケージ(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Riceら,Trends Genet.(2000),16:276-277)のNeedleプログラムで実行される、Needleman-Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443-453)を使用して決定し得る。使用されるパラメータは、10のギャップオープンペナルティ、0.5のギャップ伸長ペナルティ、及びEBLOSUM62(BLOSUM62のEMBOSSバージョン)置換マトリックスである。「最長同一性」と標識されたNeedleの出力(-nobriefオプションを使用して得られる)を同一性パーセントとして使用し、(同一残基×100)/(アラインメントの長さ-アラインメント中のギャップの総数)のように計算する。
他の実施形態において、配列同一性は、Smith-Watermanアルゴリズムを使用して、出願日の時点で存在するバージョンで決定され得る。
本明細書で使用される場合、「配列相同性」は、相同であり、同じ相対位置にある2つのポリペプチド配列間のアミノ酸のパーセンテージを指す。そのようなものとして、1つのポリペプチド配列は、別のポリペプチド配列と比較して特定の割合の配列相同性を有する。当業者によって理解されるように、2つの配列は、それらが対応する位置に相同な残基を含む場合、一般的に「実質的に相同」であるとみなされる。相同な残基は、同一の残基であり得る。あるいは、相同残基は、適切に類似した構造的及び/又は機能的特徴を有する非同一残基であり得る。例えば、当業者に周知であるように、特定のアミノ酸は、典型的には、「疎水性」若しくは「親水性」アミノ酸として、及び/又は「極性」若しくは「非極性」側鎖を有するものとして分類され、あるアミノ酸の同じタイプの別のアミノ酸への置換は、「相同」置換とみなされることが多い。
当技術分野でよく知られているように、アミノ酸配列は、出願日の時点で存在するBLASTP、gapped BLAST、及びPSI-BLASTなどの市販のコンピュータプログラムで利用可能なものを含む様々なアルゴリズムのいずれかを使用して比較することができる。このようなプログラムは、Altschulら,J.Mol.Biol.,(1990),215(3):403-410、Altschulら,Nucleic Acids Res.(1997),25:3389-3402、Baxevanisら,Bioinformatics A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins,Wiley,1998、及びMisenerら,(eds.),Bioinformatics Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology、Vol.132),Humana Press,1999に記載されている。相同配列を同定することに加えて、上記のプログラムは、典型的には、相同性の程度の指標を提供する。
本明細書で使用される場合、「細胞標的化部分」とは、標的細胞の表面上の分子(例えば、レセプター)に特異的に結合する分子又は高分子をいう。実施形態では、細胞表面分子は、標的細胞の表面上にのみ発現される。実施形態では、細胞表面分子は、1つ以上の非標的細胞の表面上にも存在するが、細胞表面分子発現の量は、標的細胞の表面上でより高い。細胞標的化部分の例としては、抗体、ペプチド、タンパク質、アプタマー又は小分子が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される場合、用語「アンチセンス化合物」及び「AC」は、それ(AC)がハイブリダイズする標的核酸分子に少なくとも部分的に相補的であるポリマー核酸構造をいうために交換可能に使用される。ACは、標的配列に相補的な配列を含む短い(実施形態では、50塩基未満)ポリヌクレオチド又はポリヌクレオチド相同体であり得る。実施形態では、ACは、標的プレmRNA鎖中の標的配列に相補的な配列を含むポリヌクレオチド又はポリヌクレオチド相同体である。ACは、天然核酸、合成核酸、核酸ホモログ、又はそれらの任意の組み合わせから形成され得る。実施形態では、ACはオリゴヌクレオシドを含む。実施形態では、ACはアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。実施形態では、ACは共役基を含む。ACの非限定的な例としては、プライマー、プローブ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、外部ガイド配列(EGS)オリゴヌクレオチド、siRNA、オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオシド、オリゴヌクレオチド類似体、オリゴヌクレオチド模倣体、及びこれらのキメラ組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなものとして、これらの化合物は、一本鎖、二本鎖、環状、分岐又はヘアピンの形態で導入することができ、内部又は末端バルジ又はループなどの構造要素を含むことができる。オリゴマー二本鎖化合物は、ハイブリダイズして二本鎖化合物を形成する二本鎖であってもよく、又は十分な自己相補性を有して完全若しくは部分的二本鎖化合物のハイブリダイゼーション及び形成を可能にする一本鎖であってもよい。実施形態において、ACは、標的核酸の発現を調節する(増加させる、減少させる、又は変化させる)。
本明細書中で使用される場合、用語「標的化する」又は「標的化される」とは、治療部分(例えば、アンチセンス化合物)と、標的核酸分子又は標的核酸分子の領域との会合をいう。実施形態では、治療部分は、生理学的条件下で標的核酸にハイブリダイズすることができるアンチセンス化合物を含む。実施形態では、アンチセンス化合物は、標的核酸内の特定の部分又は部位、例えば、特定のエクソン若しくはイントロンなどの少なくとも1つの同定可能な構造、機能、若しくは特徴を有する標的核酸の部分、又はスプライスエレメント若しくはシス作用性スプライス調節エレメントなどのエクソン若しくはイントロン内の選択された核酸塩基若しくはモチーフを標的とする。
本明細書中で使用される場合、用語「標的核酸配列」及び「標的ヌクレオチド配列」は、治療部分(例えば、アンチセンス化合物)が結合又はハイブリダイズする核酸配列又はヌクレオチド配列をいう。標的核酸には、標的転写物の一部、標的RNA(プレmRNA及びmRNA又はその一部を含むが、これらに限定されない)、そのようなRNAに由来する標的cDNAの一部、並びにmiRNAなどの標的非翻訳RNAの一部が含まれるが、これらに限定されない。例えば、実施形態において、標的核酸は、その発現が特定の障害又は疾患状態に関連する標的細胞遺伝子(又はそのような遺伝子から転写されたmRNA)の一部であり得る。「部分」という用語は、核酸の規定数の連続した(すなわち、連結された)ヌクレオチドを指す。
本明細書で使用される場合、「転写物」又は「遺伝子転写物」という用語は、DNAから転写されたRNA分子を指し、mRNA、プレmRNA、及び部分的に処理されたRNAを含むが、これらに限定されない。
「標的転写物」及び「標的RNA」という用語は、治療部分によって結合されるプレmRNA又はmRNA転写物を指す。標的転写物は、標的ヌクレオチド配列を含み得る。一実施形態では、標的転写物はスプライス部位を含む。
「標的遺伝子」及び「目的の遺伝子」という用語は、発現及び/又は活性の調節が所望又は意図される遺伝子を指す。標的遺伝子は、標的ヌクレオチド配列を含む標的転写物に転写され得る。標的転写物は、目的のタンパク質に翻訳され得る。
「標的タンパク質」という用語は、標的転写物(例えば、標的mRNA)によってコードされるポリペプチド又はタンパク質を指す。
本明細書で使用される場合、「mRNA」という用語は、タンパク質をコードするRNA分子を指し、プレmRNA及び成熟mRNAを含む。「プレmRNA」は、DNA転写の直後に新たに合成された真核生物mRNA分子を指す。実施形態では、プレmRNAは、5’キャップでキャップされ、3’ポリAテールで修飾され、かつ/又はスプライシングされて、成熟mRNA配列を生成する。実施形態において、プレmRNAは、1つ以上のイントロンを含む。一実施形態では、プレmRNAは、スプライシングとして知られるプロセスを受けて、イントロンを除去し、エクソンを結合する。実施形態において、プレmRNAは、1つ以上のスプライシングエレメント又はスプライス調節エレメントを含む。実施形態において、プレmRNAは、ポリアデニル化部位を含む。
本明細書中で使用される場合、用語「発現」、「遺伝子発現」、「遺伝子の発現」などは、遺伝子においてコードされる情報が細胞においてポリペプチド又は非コードRNAのような機能的遺伝子産物に変換される全ての機能及び工程をいう。非コードRNAの例としては、トランスファRNA(tRNA)及びリボソームRNAが挙げられる。ポリペプチドの遺伝子発現には、プレmRNAを形成する遺伝子の転写、成熟mRNAを形成するプレmRNAの処理、成熟mRNAの核から細胞質への移行、成熟mRNAのポリペプチドへの翻訳、及びコードされたポリペプチドのアセンブリが含まれる。発現は部分的な発現を含む。例えば、遺伝子の発現は、本明細書において、遺伝子転写物の生成と称され得る。成熟mRNAの翻訳は、本明細書において、成熟mRNAの発現と称され得る。
本明細書中で使用される場合、「遺伝子発現の調節」などは、遺伝子発現に関連する1つ以上のプロセスの調節をいう。例えば、遺伝子発現の改変は、遺伝子転写、RNA処理、核から細胞質へのRNA移行、及びmRNAのタンパク質への翻訳のうちの1つ以上の改変を含み得る。
本明細書で使用される場合、「遺伝子」という用語は、遺伝子産物の発現に関連する5’プロモーター領域、並びに遺伝子産物の発現に関連する任意のイントロン及びエクソン領域並びに3’非翻訳領域(Untranslated Region、UTR)を包含する核酸配列を指す。
「免疫細胞」という用語は、造血起源の、免疫応答において役割を果たす細胞を指す。免疫細胞としては、リンパ球(例えば、B細胞及びT細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び骨髄細胞が挙げられるが、これらに限定されない。「骨髄細胞」という用語は、単球、マクロファージ及び顆粒球(例えば、好塩基球、好中球、好酸球及び肥満細胞)を含む。単球は、血液中を1~3日間循環するリンパ球であり、その後、組織に移動してマクロファージ若しくは炎症性樹状細胞に分化するか、又は死滅する。本明細書で使用される「マクロファージ」という用語は、胎児由来マクロファージ(常在組織マクロファージとも呼ばれ得る)及び血流から体内の組織に移動した単球に由来するマクロファージ(単球由来マクロファージと呼ばれ得る)を含む。マクロファージが位置する組織に依存して、マクロファージは、とりわけ、星細胞(肝臓)、糸球体内メサンギウム細胞(腎)、肺胞マクロファージ(肺)、洞組織球(リンパ節)、ホフバウエル細胞(胎盤)、ミクログリア(脳及び脊髄)、又はランゲルハンス(皮膚)と呼ばれる。
本明細書中で使用される場合、AC及びスプライス調節エレメント関して「近接する」とは、ACが、例えば、5’スプライス部位(5’ss)、分岐点配列(BPS)、ポリピリミジン(Py)トラクト、又は3’スプライス部位(3’ss)を含むスプライス調節エレメントの約25、約20、約15、約10、約5、約4、約3、約2、又は約1ヌクレオチド以内にある核酸配列に結合することを意味する。
本明細書中で使用される場合、「スプライス調節エレメント(SRE)」、「スプライシングエレメント(SE)」、及び「スプライスエレメント(SE)」は、交換可能に使用され、スプライシングが生じるか、又はスプライシングを促進、阻害、若しくは変更する転写物内の任意のヌクレオチド配列をいう。スプライスエレメントの例としては、末端ステムループ配列(TLS)、分岐点配列(BPS)、ポリピリミジン配列(Py)、5’スプライス部位(5’ss)、3’スプライス部位(3’ss)、並びにイントロンスプライシングサイレンサ(ISS)配列、イントロンスプライシングエンハンサ(ISE)配列、エクソンスプライシングエンハンサ(ESE)配列、エクソンスプライシングサイレンサ(ESS)配列、及びエクソン/イントロン接合部を含む配列などのシス調節エレメントが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「スプライシング」という用語は、イントロンが除去され、エクソンが連結される、転写後のプレmRNAの修飾を指す。スプライシングは、スプライセオソームと呼ばれる5つの核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)を含む大きなRNA-タンパク質複合体によって触媒される一連の反応において起こる。スプライス調節エレメントには、3’スプライス部位、5’スプライス部位及び分枝部位が含まれる。5’スプライス部位には、U1 snRNPが結合し、続いてU6 snRNPが結合する。RNA結合タンパク質SF1は、分岐点配列に結合するが、後にU2 snRNPによって置換される(例えば、Ward and Cooper(2011)「スプライシングの病理生物学(The pathobiology of splicing)」J.Pathol.220(2):152-163を参照のこと)。
本明細書で使用される場合、「スプライス部位」は、プレmRNA分子中のエクソンとイントロンとの間の接合部を指す。「潜在性スプライス部位」は、典型的には使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされているか若しくは利用できない場合、又は突然変異によって通常は休止している部位が活性スプライス部位になる場合に使用され得るスプライス部位である。「異常スプライス部位」は、天然DNA及びmRNAにおける突然変異から生じるスプライス部位である。「スプライス部位を標的とする」アンチセンス化合物は、mRNAのスプライシングが調節されるように、スプライス部位を含む標的ヌクレオチド配列の少なくとも一部とハイブリダイズする化合物、又はスプライス部位に近接するイントロン若しくはエクソンとハイブリダイズする化合物を指す。標的スプライス部位は、通常のスプライス部位、潜在性スプライス部位、又は異常スプライス部位であり得る。
本明細書中で使用される場合、「スプライスドナー部位」は、用語「5’スプライス部位」と交換可能に使用され得、イントロンの5’末端でエキソン-イントロン境界を直接取り囲むヌクレオチド配列をいう。「スプライスアクセプタ部位」という用語は、「3’スプライス部位」という用語と互換的に使用することができ、イントロンの3’末端でイントロン-エクソン境界を直接取り囲む核酸配列を指す。多くのスプライスドナー及びアクセプタ部位が特徴付けられている(例えば、大島ら(1987年)「Signals for the selection of a splice site in pre-mRNA:computer analysis of splice junction sequences and like sequences」J.Mol.Biol.,195:247-259(1987))を参照のこと)。
本明細書で使用される場合、「オリゴヌクレオチド」という用語は、複数の連結されたヌクレオチド又はヌクレオシドを含むオリゴマー化合物を指す。オリゴヌクレオチドの1つ以上のヌクレオチドを修飾することができる。オリゴヌクレオチドは、リボ核酸(RNA)又はデオキシリボ核酸(DNA)を含み得る。オリゴヌクレオチドは、天然及び/又は修飾核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間結合から構成され得、更に非核酸結合体を含み得る。
本明細書中で使用される場合、用語「ヌクレオシド」は、核酸塩基及び糖を含むグリコシルアミンをいう。ヌクレオシドとしては、天然ヌクレオシド、脱塩基ヌクレオシド、修飾ヌクレオシド、並びに模倣塩基及び/又は糖基を有するヌクレオシドが挙げられるが、これらに限定されない。「天然ヌクレオシド」又は「非修飾ヌクレオシド」は、天然核酸塩基及び天然糖を含むヌクレオシドである。天然ヌクレオシドには、RNA及びDNAヌクレオシドが含まれる。
本明細書で使用される場合、「天然糖」という用語は、RNA(2’-OH)又はDNA(2’-H)におけるその天然に存在する形態から修飾されていないヌクレオシドの糖を指す。
本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」という用語は、糖に共有結合したリン酸基を有するヌクレオシドを指す。ヌクレオチドは、種々の置換基のいずれかで修飾され得る。
本明細書で使用される場合、「核酸塩基」という用語は、ヌクレオシド又はヌクレオチドの塩基部分を指す。核酸塩基は、別の核酸の塩基に水素結合することができる任意の原子又は原子群を含んでもよい。天然核酸塩基は、RNA又はDNA中のその天然に存在する形態から修飾されていない核酸塩基である。
本明細書で使用される場合、「複素環塩基部分」という用語は、複素環を含む核酸塩基を指す。
本明細書で使用される場合、「ヌクレオシド間結合」は、隣接するヌクレオシド間の共有結合を指す。
本明細書で使用される場合、「天然のヌクレオシド間結合」は、3’から5’へのホスホジエステル結合を指す。
本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオシド間結合」という用語は、天然に存在するヌクレオシド間結合以外のヌクレオシド又はヌクレオチド間の任意の結合を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「キメラアンチセンス化合物」とは、同じオリゴマー化合物内の他の糖、核酸塩基及びヌクレオシド間結合と比較して示差的に改変される少なくとも1つの糖、核酸塩基及び/又はヌクレオシド間結合を有するアンチセンス化合物をいう。糖、核酸塩基及びヌクレオシド間結合の残りは、独立して修飾されていても修飾されていなくてもよい。一般に、キメラオリゴマー化合物は、離れた位置に存在し得るか、又は特定のモチーフを規定する領域に一緒にグループ化され得る修飾ヌクレオシドを有する。修飾及び/又は模倣基の任意の組み合わせは、本明細書に記載のキメラオリゴマー化合物を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「混合骨格アンチセンスオリゴヌクレオチド」という用語は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの少なくとも1つのヌクレオシド間結合が、アンチセンスオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの他のヌクレオシド間結合と異なるアンチセンスオリゴヌクレオチドを指す。
本明細書で使用される場合、「核酸塩基相補性」という用語は、別の核酸塩基と塩基対合することができる核酸塩基を指す。例えば、DNAでは、アデニン(A)はチミン(T)に相補的である。例えば、RNAでは、アデニン(A)はウラシル(U)に相補的である。実施形態では、相補的核酸塩基は、その標的核酸の核酸塩基と塩基対合することができるアンチセンス化合物の核酸塩基を指す。例えば、アンチセンス化合物のある位置の核酸塩基が、標的核酸のある位置の核酸塩基と水素結合することができる場合、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の水素結合の位置は、その核酸塩基対において相補的であると考えられる。
本明細書中で使用される場合、用語「非相補的核酸塩基」は、互いに水素結合を形成しないか、又はハイブリダイゼーションを支持しない一対の核酸塩基をいう。
本明細書で使用される場合、「相補的」という用語は、核酸塩基相補性を介して別のオリゴマー化合物又は核酸にハイブリダイズするオリゴマー化合物の能力を指す。実施形態では、各分子中の十分な数の対応する位置が、互いに結合してアンチセンス化合物と標的との間の安定な会合を可能にすることができる核酸塩基によって占められている場合、アンチセンス化合物及びその標的は互いに相補的である。当業者は、ミスマッチの包含が、オリゴマー化合物が会合し続ける能力を排除することなく可能であることを理解している。したがって、ミスマッチである(すなわち、標的の対応するヌクレオチドに相補的な核酸塩基ではない)最大約20%のヌクレオチドを含み得るアンチセンス化合物が本明細書に記載される。実施形態では、アンチセンス化合物は、約15%以下、例えば、約10%以下、例えば、5%以下のミスマッチを含むか、又はミスマッチを含まない。残りのヌクレオチドは、核酸塩基相補的であるか、又はそうでなければハイブリダイゼーションを破壊しない(例えば、ユニバーサル塩基)。当業者は、本明細書において提供される化合物が、標的核酸に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%核酸塩基相補的であることを認識するであろう。
本明細書で使用される場合、「ハイブリダイゼーション」は、相補的なオリゴマー化合物(例えば、アンチセンス化合物及びその標的核酸)の対合を意味する。特定の機構に限定されないが、対合の最も一般的な機構は、相補的ヌクレオシド又はヌクレオチド塩基(核酸塩基)間の水素結合(ワトソン-クリック、フーグスティーン又は逆フーグスティーン水素結合であり得る)を含む。例えば、天然塩基アデニンは、水素結合の形成を介して対合する天然核酸塩基チミジン及びウラシルに相補的な核酸塩基である。天然塩基グアニンは、天然塩基シトシン及び5-メチルシトシンに相補的な核酸塩基である。ハイブリダイゼーションは、様々な状況下で起こり得る。
本明細書中で使用される場合、用語「特異的にハイブリダイズする」とは、オリゴマー化合物が、別の核酸部位にハイブリダイズするよりも大きな親和性で1つの核酸部位にハイブリダイズする能力をいう。実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、2つ以上の標的部位に特異的にハイブリダイズする。実施形態において、オリゴマー化合物は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、その標的と特異的にハイブリダイズする。
核酸ハイブリダイゼーションの文脈における「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」及び「ストリンジェントなハイブリダイゼーション洗浄条件」は、配列依存的であり、異なる環境パラメータ下で異なる。核酸のハイブリダイゼーションに対する広範なガイドは、Tijssen,Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes part I chapter 2”Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays”Elsevier,New York(1993)に見出される。一般に、高度にストリンジェントなハイブリダイゼーション及び洗浄条件は、規定されたイオン強度及びpHにおける特定の配列についての熱融点(Tm)よりも約5℃低くなるように選択される。Tmは、標的配列の50%が完全にマッチしたプローブにハイブリダイズする温度(規定されたイオン強度及びpH下)である。非常にストリンジェントな条件は、特定のプローブについてのTmに等しくなるように選択される。サザン又はノーザンブロットにおいてフィルター上に100を超える相補的残基を有する相補的ヌクレオチド配列のハイブリダイゼーションのためのストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例は、42℃で1mgのヘパリンを含む50%ホルムアミドであり、ハイブリダイゼーションは一晩行われる。高度にストリンジェントな洗浄条件の例は、72℃で約15分間の0.15M NaClである。ストリンジェントな洗浄条件の例は、65℃で15分間の0.2×SSC洗浄である(SSC緩衝液の説明については、Sambrook and Russel,Molecular Cloning:A laboratory Manual,3rded.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001を参照のこと)。しばしば、バックグラウンドプローブシグナルを除去するために、高ストリンジェンシ洗浄の前に低ストリンジェンシ洗浄が行われる。例えば、100ヌクレオチドを超える二本鎖についての中ストリンジェンシ洗浄の例は、45℃で15分間の1×SSCである。例えば、100ヌクレオチドを超える二本鎖のための低ストリンジェンシ洗浄の例は、40℃で15分間の4~6×SSCである。短いプローブ(例えば、約10~50ヌクレオチド)について、ストリンジェントな条件は、典型的には、pH7.0~8.3で、約1.0M未満のNaイオンの塩濃度、典型的には約0.01~1.0MのNaイオン濃度(又は他の塩)を含み、温度は、典型的には少なくとも約30℃である。ストリンジェントな条件はまた、不安定化剤(例えば、ホルムアミド)の添加によって達成され得る。
本明細書で使用される場合、「2’-修飾」又は「2’-置換」という用語は、2’位にH又はOH以外の置換基を含む糖を意味する。2’-修飾モノマーとしては、アリル、アミノ、アジド、チオ、O-アリル、O-C1~C10アルキル、-OCF3、O-(CH2)2-O-CH3、2’-O(CH2)2SCH3、O-(CH2)2-O-N(Rm)(Rn)、又はO-CH2-C(=O)-N(Rm)(Rn)などの2’-置換基を有するBNA及びモノマー(例えば、ヌクレオシド及びヌクレオチド)が挙げられるが、これらに限定されず、式中、各Rm及びRnは、独立して、H又は置換若しくは非置換C1~C10アルキルである。
本明細書で使用される場合、「MOE」という用語は、2’-O-メトキシエチル置換基を指す。
本明細書で使用される場合、「高親和性修飾ヌクレオチド」という用語は、修飾が、標的核酸に対する修飾ヌクレオチドを含むアンチセンス化合物の親和性を増加させるように、少なくとも1つの修飾核酸塩基、ヌクレオシド間結合又は糖部分を有するヌクレオチドを指す。高親和性修飾としては、BNA、LNA及び2’-MOEが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される場合、用語「模倣物」は、AC中の糖、核酸塩基、及び/又はヌクレオシド間結合の代わりに置換される基をいう。一般的に、模倣物は、糖又は糖・ヌクレオシド間結合の組み合わせの代わりに使用され、核酸塩基は、選択された標的へのハイブリダイゼーションのために維持される。糖模倣体の代表例としては、シクロヘキセニル又はモルホリノが挙げられるが、これらに限定されない。糖・ヌクレオシド間結合の組み合わせについての模倣物の代表的な例としては、ペプチド核酸(PNA)及び非荷電アキラル結合によって連結されたモルホリノ基が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの例において、模倣物は、核酸塩基の代わりに使用される。代表的な核酸塩基模倣体は、当該技術分野において周知であり、三環式フェノキサジン類似体及びユニバーサル塩基(Bergerら,Nuc Acid Res.2000,28:2911-14、参照により本明細書に組み込まれる)を含むが、これに限定されない。糖、ヌクレオシド及び核酸塩基模倣物の合成方法は、当業者に周知である。
本明細書で使用される場合、「二環式ヌクレオシド」又は「BNA」という用語は、ヌクレオシドのフラノース部分がフラノース環上の2個の原子を接続する架橋を含み、それによって二環式環系を形成するヌクレオシドを指す。BNAとしては、α-L-LNA、β-D-LNA、ENA、オキシアミノBNA(2’-O-N(CH3)-CH2-4’)及びアミノオキシBNA(2’-N(CH3)-O-CH2-4’)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「4’~2’二環式ヌクレオシド」という用語は、フラノース環の2個の原子を接続する架橋がフラノース環の4’炭素原子及び2’炭素原子を架橋し、それによって二環式環系を形成するBNAを指す。
本明細書で使用される場合、「ロックド核酸」又は「LNA」は、リボシル糖環の2’-ヒドロキシル基がメチレン基を介して糖環の4’炭素原子に連結され、それによって2’-C,4’-C-オキシメチレン連結を形成するように修飾されたヌクレオチドを指す。LNAとしては、α-L-LNA及びβ-D-LNAが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「キャップ構造」又は「末端キャップ部分」という用語は、ACのいずれかの末端に組み込まれている化学修飾を指す。
本明細書中で言及される全ての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が属する当業者の技術レベルを示す。全ての刊行物、特許及び特許出願は、各個々の刊行物又は特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
実施例1.細胞透過性ペプチド-アンチセンス化合物結合体の構築
IRF-5及び/又はGYS1に結合し、その発現を遮断するように設計された配列番号155~333及び/又は340のいずれか1つのアンチセンス化合物(AC)は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。DUX4の非毒性アイソフォームを生成するように設計された配列番号344~364のいずれか1つのアンチセンス化合物は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。
IRF-5及び/又はGYS1に結合し、その発現を遮断するように設計された配列番号155~333及び/又は340のいずれか1つのアンチセンス化合物(AC)は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。DUX4の非毒性アイソフォームを生成するように設計された配列番号344~364のいずれか1つのアンチセンス化合物は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。
CCPを含むEEVが処方される。細胞透過性ペプチドは、例えば、2021年12月21日にEntrada Therapeutics,Inc.によって出願された「COMPOSITIONS FOR DELIVERY OF ANTISENSE COMPOUNDS」と題する国際出願第PCT/US20/66459号に記載されているように、Fmoc化学を使用して製剤化され、ACにコンジュゲートされ、その開示は、その全体が本明細書に組み込まれる。実施形態において、cCPPは、アミノ酸配列FfΦRrRrQ(配列番号78)を含む。実施形態において、EEVは、配列KKKRKV(配列番号33)を有する環外ペプチドを含む。実施形態において、EEVは、KKKRKV-PEG2-K-(シクロ(FfΦRrRrQ))-PEG12-K(N3)(配列番号33-PEG2-K-(シクロ(配列番号78))-PEG12-K(N3))を含む。実施形態において、AC化合物は、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされる。実施形態では、化合物は、KKKRKV-PEG2-K-(シクロ(FfΦRrRrQ))-PEG12-K-リンカー-3’-AC-5’(配列番号33-PEG2-K-(シクロ(配列番号78))-PEG12-K-リンカー-3’-AC-5’)を含み、リンカーは、アジドとシクロオクチンとの間の歪み促進クリック反応の生成物を含む。リンカーはまた、他の基(例えば、炭素鎖、PEG鎖、カルバメート、尿素など)を含み得る。
実施例2.エクソンスキッピングによるGYS1発現のノックダウン
EEV-PMOは、エクソン6のエクソンスキッピングを誘導するために使用され、未成熟終止コドン及びGYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。使用したEEVは、(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG2-K(N3)-NH2))であった。PMO配列は、TCACTGTCTGGC TCA CATACC CATA(配列番号327)であった。アジド-アルキンクリックケミストリーを使用して、PMO及びEEVをコンジュゲートした。
EEV-PMOは、エクソン6のエクソンスキッピングを誘導するために使用され、未成熟終止コドン及びGYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。使用したEEVは、(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG2-K(N3)-NH2))であった。PMO配列は、TCACTGTCTGGC TCA CATACC CATA(配列番号327)であった。アジド-アルキンクリックケミストリーを使用して、PMO及びEEVをコンジュゲートした。
GAA単一ノックアウトマウスと比較した場合、GYS1/GAA二重ノックアウトマウスは、心臓及び骨格筋におけるグリコーゲンの量の著しい減少と、リソソーム膨潤及びオートファジー構築の有意な減少を示した。これらの細胞レベルの変化は、心臓肥大の矯正、糖代謝の正常化、及び筋萎縮の矯正をもたらす。GAAの不在にもかかわらず、GYS1の排除は重要な役割を果たし得る。iGAAノックアウトマウス(GAA-/-)に、13.5mg/kgのEEV-PMO、27mg/kgのEEV-PMO、27mg/kgのPMO、又は陰性対照(ビヒクル)のいずれかの単回IV用量を注射した。GYS1 mRNA及びタンパク質レベルを注射の1週間後に測定した。GYS1のレベルもまた、13.5mg/kgのEEV-PMOのIV投与の1週間後、2週間後、4週間後、及び8週間後にアクセスした。
図7A~図7Dは、EEV-PMO処置群の両方の横隔膜及び心筋における有意なノックダウンGYS1発現を示すが、PMOのみの処置群では示さない。この薬力学的結果は、これが非常に低用量で投与される単回用量実験であることを考慮すると注目に値するものであり、GYS1がアドレッサブルな標的であることを示唆する。さらに、GYS1タンパク質レベル及びmRNAは、心臓、横隔膜、四頭筋、及び三頭筋への注射のために8週間まで持続される(図8A~図8D及び図9A~図9D)。タンパク質レベルは、総タンパク質に対するものである。mRNAレベルは、2つの対照ハウスキーピング遺伝子であるマウスβ-アクチン及びマウスGAPDHに対して相対的である。
実施例3.エクソンスキッピングによるIRF5発現のノックダウン
4つのEEV-PMO結合体を使用して、エキソン4のエキソンスキッピングを誘導し、未成熟終止コドンを導入して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊を生じた。4つの結合体のそれぞれのPMO配列は、5’-AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C-3’(配列番号340)であった。使用したEEVは、Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1、1120)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2、1113)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4;1184)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及び1185:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)であった。アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVをPMOにコンジュゲートした。
4つのEEV-PMO結合体を使用して、エキソン4のエキソンスキッピングを誘導し、未成熟終止コドンを導入して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊を生じた。4つの結合体のそれぞれのPMO配列は、5’-AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C-3’(配列番号340)であった。使用したEEVは、Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1、1120)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2、1113)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4;1184)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及び1185:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)であった。アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVをPMOにコンジュゲートした。
インビボ実験のために、野生型マウスを、0日目及び3日目に2用量のEEV#1-PMOで治療した。qPCRのために試料を7日目に採取して、mRNAレベルを測定した。インビトロ実験のために、EEV #1-PMO、又は2μMのEEV-PMO#1-4で4時間前処理した後、toll様受容体(TLR)7/8の特異的活性化因子であるイミダゾキノリン化合物であるR848で一晩刺激した。処理の24時間後、細胞を回収し、ウェスタンブロットによって評価した。
IRF5レベルの有意なノックダウンが、EEV#1-PMOによる処置後に、肝臓(図10A)、小腸(図10B)、及び前脛骨筋(図10C)において観察された。全ての組織において、ノックダウンは用量依存的であった。加えて、EEV#1-PMOで処置されたマウスマクロファージ細胞において、30μM、10μM及び3μMの用量でIRF5タンパク質レベルが統計的に有意に低減したことを示す(図11A)。しかし、EEV#2-PMO、EEV#3-PMO、及びEEV#4-PMOで前処理し、続いてR848で刺激したマウスマクロファージ細胞は、IRF-5タンパク質発現によって測定されるように、EEV#1-PMOと比較した場合、相対的効力において有意な改善を有した(図11B)。mRNAレベルは、100%に設定されたビヒクル対照に対するものである。
実施例4.インビトロでのエクソンスキッピングによるGYS1のノックダウン
マウスセルラインにおけるmGYS1レベルのノックダウンにおけるPMO220及びPMO-EEV220-814の有効性を評価した。PMOは、マウスGYS1のエキソン6のエキソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすように設計された。構築物220-814は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2(EEV814)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)の配列でEEVにコンジュゲートされている。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
マウスセルラインにおけるmGYS1レベルのノックダウンにおけるPMO220及びPMO-EEV220-814の有効性を評価した。PMOは、マウスGYS1のエキソン6のエキソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすように設計された。構築物220-814は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2(EEV814)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)の配列でEEVにコンジュゲートされている。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
野生型マウス筋芽細胞株C2C12及び野生型マウス線維芽細胞株3T3を、Endoporterトランスフェクションを介して様々な濃度のPMO220及びPMO-EEV220-814で処理した(6μL/ml;6μM)。処理の2日後、細胞株をGYS1 mRNAのレベルについて評価した。
PMO220及びPMO-EEV220-814の両方が、C2C12筋芽細胞(図12及び図13A)細胞株においてGYS1 mRNAレベルの減少を示した。PMO220はまた、3T3線維芽細胞株においてGYS1 mRNAレベルの減少を示した(図13B)。
実施例5.GYS1を標的とするPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、GYS1レベル及びポンペ病表現型の調節におけるPMO-EEV構築物(EEV-PMO220-814)のインビボ有効性を決定した。PMO-EEV220は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV814にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)。
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、GYS1レベル及びポンペ病表現型の調節におけるPMO-EEV構築物(EEV-PMO220-814)のインビボ有効性を決定した。PMO-EEV220は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV814にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)。
野生型B6-129マウス及び酸性α-グルコシダーゼ(GAA)ノックアウトマウス(GAA-/-)を、静脈内注射を介して、27mpkのPMO220、20mpkのPMO-EEV220-814、又は40mpkのPMO-EEV220-814の単回投与で処置した。処置の1週間後、マウスを屠殺し、ウェスタンブロット及びRT-qPCR分析のために組織を採取した。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
心筋及び骨格筋におけるマウスGYS1 mRNAの効率的なノックダウンは、PMO-EEV220-814による処置後に観察されたが、PMO220のみによる処置後には観察されなかった(図14A~図14D)。
GYS2は、肝臓において最も優勢なGYSタンパク質である。PMO220及びPMO-EEV220-814処置は、30mpk未満の治療レベルでGYS2 mRNAのレベルに影響を及ぼさず(図15)、選択的なGYS1標的結合を示した。40mpkの220-814処置群は、肝臓においてより高いレベルのGYS2 mRNAを示した。これは、GYS1の下方制御がGYS2の上方制御をもたらす、GYS1とGYS2との間のフィードバックループに起因し得る。
GYS1に特異的でないGYS抗体を使用して、四頭筋及び三頭筋におけるGYS1レベルを測定した(図25A~図25B)。大腿四頭筋におけるGYS1タンパク質の減少が、EEV-PMO構築物による処置後に観察された(図25A)。三頭筋におけるGYS1タンパク質レベルについては、ローディングにおけるゲルの不一致のために結論を下すことができない(図25B)。
GYS1特異的抗体も使用して、横隔膜、心臓、及び三頭筋におけるGYS1タンパク質レベルを測定した(図26)。横隔膜及び心臓におけるGYS1減少の明確な傾向が、EEV-PMO構築物による処置後に観察される。三頭筋におけるGYS21レベルの明確な減少はない。注目すべきことに、未処置動物のタンパク質レベルには大きな変動性があり、GYS1特異的抗体を用いた肝臓ではGYS1シグナルは観察されなかったが、これはおそらく肝臓におけるGYS1発現が低いためであろう。実施例6.GYS1を標的とする第2のPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1055のインビボ有効性を決定した。構築物220-1055は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV1055にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-K(配列番号77)-PEG2-K(N3)-NH2)。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
実施例5と同じノックアウトマウスモデルを使用した。マウスを、静脈内注射を介して、15mpkのPMO220、10mpkのPMO-EEV220-1055、又は20mpkのPMO-EEV220-1055の単回用量で処置した。処置の1週間後、2週間後、4週間後、又は8週間後にマウスを屠殺した。ウェスタンブロット、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵分析のために組織を採取した。2週目及び8週目に屠殺する前に、マウスを一晩絶食させた。
PMO-EEV220-1055による処置の1週間後、2週間後、及び4週間後に、心臓においてGys1 mRNAレベルの低下が観察された(図16A)。GYS1 mRNAレベルのわずかな減少が、心臓におけるPMO-EEV220-1055による処置の8週間後に観察された(図16A)。横隔膜(図16B)、四頭筋(図16C)、及び三頭筋(図16D)におけるGYS1 mRNAレベルの低下が、PMO-EEV220-1055による処置後1週間、2週間、4週間、及び8週間にわたって観察された。
RNAレベルと同様に、心臓(図17A)、横隔膜(図17B)、三頭筋(図17C)、及び四頭筋(図17D)は全て、PMO-EEV220-1055の処置後2週間及び4週間でGYS1タンパク質レベルの強い減少を示した。GYS1の減少は、処置後4週間まで時間と共に強くなり、その後弱くなるようである。
心臓(図18A)、横隔膜(図18B)、三頭筋(図18C)、及び四頭筋(図18D)における薬物曝露は、PMO-EEV220-1055による処置後1週間~8週間で減少した。しかし、薬物曝露は、分析された全ての筋肉組織について注射の8週間後に検出され得る。
AMPLEXレッドグルコース/グルコースオキシダーゼアッセイキット(ThermoFischer,Waltham,MAから入手可能)を使用して、選択された組織におけるグリコーゲン貯蔵レベルを決定した。α-アミログルコシダーゼで消化した同じサンプルからのグルコースレベルからグリコースレベルを差し引くことによって、グリコーゲンレベルを決定した。
PMO-EEV220-1055による処置の1週間後、2週間後、及び4週間後に、心臓、横隔膜、三頭筋、及び四頭筋において、グリコーゲンのわずかではあるが有意ではない減少が観察された。同様の観察を処置の8週間後に行った。グリコーゲンレベルの減少の欠如は、マウスが治療されたときにグリコーゲン貯蔵表現型が完全に発達していないことに起因し得る。例えば、野生型マウスとGAAノックアウトマウスとの比較は、心臓、横隔膜、四頭筋、及び三頭筋におけるグリコーゲン貯蔵レベルが年齢と共に増加することを示す。この知見は、文献(Raben,N.ら、Journal of Biological Chemistry(1998),273(30),pg.19086)とも一致している。マウスを処置したときにグリコーゲン表現型が依然として発生していた場合、マウスは、試験時にポンペ病モデルを正確に反映していなかった可能性がある。
実施例7.GYS1を標的とする第3のPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1120のインビボ有効性を決定した。構築物220-1120は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これが EEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys(シクロ[FGFGRGRQ]-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys(シクロ[配列番号82]-PEG12-OH))にコンジュゲートされている。PMOは、アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVにコンジュゲートされた。
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1120のインビボ有効性を決定した。構築物220-1120は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これが EEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys(シクロ[FGFGRGRQ]-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys(シクロ[配列番号82]-PEG12-OH))にコンジュゲートされている。PMOは、アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVにコンジュゲートされた。
実施例5と同じマウスモデルを使用した。野生型マウス及びGAAノックアウトマウスを、静脈内注射を介して、40mpkのPMO220、5mpkのPMO-EEV220-1120、10mpkのPMO-EEV220-1120、20mpkのPMO-EEV220-1120、又は40mpkのPMO-EEV220-1120の単回用量で治療した。処置の2週間後にマウスを屠殺した。ウェスタンブロット分析、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵のために組織を採取した。マウスを屠殺前に一晩絶食させた。
GYS1 mRNAの用量依存的ノックダウン(図19)及びタンパク質レベル(図20)が、PMO-EEV220-1120で処置したマウスの三頭筋(C)及び四頭筋(D)において観察された。心臓(A)及び横隔膜(B)において、GYS1 mRNA及びタンパク質レベルの中程度のノックダウンが観察されたが、これはおそらく試験したマウスの数が限られていたためであろう。
PMO-EEV220 PMO-EEV-1120の複数回投与を受けたマウスを用いて、同様の試験を行った。簡潔に述べると、GAAノックアウトマウスに、静脈内注射を介して、7mpkのPMO220又は10mpkのPMO-EEV220-1120を2週間毎に8週間投薬した(PMOの総用量=35mpk;PMO-EEVの総用量=50mpk)。最初の処置の10週間後、マウスを屠殺した。ウェスタンブロット、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵分析のために組織を採取した。最初の処置の前、3回目の処置の後、及び最後の処置の後に、マウスを、握力、ワイヤハングタイム、及び心機能(心エコー検査を介して)について調べた。
強いGYS1 mRNAノックダウンが、心筋及び骨格筋の両方で観察された(図21A~図21C)。GYS1及びGYS2のmRNAレベルは、肝臓において影響を受けなかった(図22A~図22B)。
強いグリコーゲンシンターゼ活性ノックダウンが、心臓及び大腿四頭筋において観察された。しかしながら、EEV-PMO220-1120の反復用量は、骨格及び筋肉組織における組織グリコーゲン貯蔵を減少させなかった。加えて、処置マウス対未処置マウスについて、握力又は前肢ハングタイムの有意な変化は観察されなかった。
実施例8:2用量のEEV-PMOマウス試験を使用したIFR-5アブレーション
2用量マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。マウスに、40ミリグラム/キログラム(mpk)又は20mpkのPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)又はEEV-PMO化合物278-1120を、0日目に、更に3日目に投与した。PMO-EEV278-1120は、EEV1120にコンジュゲートされたPMO278を含む(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH))。2回目の投与から5日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
2用量マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。マウスに、40ミリグラム/キログラム(mpk)又は20mpkのPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)又はEEV-PMO化合物278-1120を、0日目に、更に3日目に投与した。PMO-EEV278-1120は、EEV1120にコンジュゲートされたPMO278を含む(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH))。2回目の投与から5日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
図23A~図23Cは、処置後の様々な組織におけるIRF-5発現レベルを示す。IRF-5発現ノックダウンは、マウスTiA及び肝臓組織で観察されたが、小腸組織では観察されなかった。
実施例9:単回用量のEEV-PMOマウス試験を使用したIFR-5アブレーション
単回投与マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。PMO-EEV278-1120は、PMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)であり、これがEEV1120にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。0日目に、80ミリグラム/キログラム(mpk)のPMO278、IVによる40mpk又は80mpkのPMO-EEV278-1120、又は皮下(SC)で120mpkのPMO-EEV278-1120をマウスに投薬した。2回目の投与の7日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
単回投与マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。PMO-EEV278-1120は、PMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)であり、これがEEV1120にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。0日目に、80ミリグラム/キログラム(mpk)のPMO278、IVによる40mpk又は80mpkのPMO-EEV278-1120、又は皮下(SC)で120mpkのPMO-EEV278-1120をマウスに投薬した。2回目の投与の7日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
図24は、80mpkのPMO278の場合の、肝臓組織(A)、腎臓組織(B)、及び前脛骨筋組織(C)におけるIRF-5発現レベルを示す。Aは80mpkのPMOであり、BはIVを介して送達された40mpkのPMO-EEV278-1120である。Cは、IVを介して送達された80mpkのPMO-EEV278-1120であり、Dは、皮下に送達された120mpkのPMO-EEV278-1120である。40mpk及び80mpkの両方で278-1120を単回投与したマウスの肝臓組織におけるIRF-5タンパク質発現は有意に減少し、これはそれぞれ40%及び53%の減少に相当した(A)。腎臓組織におけるIRF-5レベルは、試験した他の組織と比較して低かった。データは、おそらくバンド強度対バックグラウンドを定量化することの難しさに起因する変動性を示す。加えて、前脛骨筋組織データにおける変動性が、ゲル上で良好に泳動しなかった試料に起因して観察された(データは示さず)。全体として、データは、腎臓において肝臓と同様の傾向を示す。単回用量投与でIRF-5タンパク質レベルが有意に減少する。
実施例10:IRF-5を標的とする様々なEEV-PMOのインビトロエクソンスキッピングの評価
刺激されていないRAW264.7単球/マクロファージ細胞を使用して、2つのEEV-PMO化合物277-1120及び278-1120による処置後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。PMO-EEV277-1120は、PMO配列ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T(配列番号365)であり、これがアミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-cyclo(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。PMO-EEV278-1120は、PMO配列AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C(配列番号340)であり、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH (Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。簡単に説明すると、150K細胞/ウェルを、0.5mlのDMEM中の24ウェルプレートに播種した。4時間後、EEV-PMO化合物を細胞に添加して、500μLの総体積を得た。次いで、細胞を24時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞培養培地をサイトカイン、IL6、及びTNF-α検出のために収集した。RNAを抽出し、IRF-5転写物定量に使用した。タンパク質溶解物を用いて、IRF-5タンパク質レベルの変化を測定した。IRF5発現レベルを、β-チューブリンと比較して求めた。
刺激されていないRAW264.7単球/マクロファージ細胞を使用して、2つのEEV-PMO化合物277-1120及び278-1120による処置後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。PMO-EEV277-1120は、PMO配列ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T(配列番号365)であり、これがアミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-cyclo(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。PMO-EEV278-1120は、PMO配列AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C(配列番号340)であり、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH (Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。簡単に説明すると、150K細胞/ウェルを、0.5mlのDMEM中の24ウェルプレートに播種した。4時間後、EEV-PMO化合物を細胞に添加して、500μLの総体積を得た。次いで、細胞を24時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞培養培地をサイトカイン、IL6、及びTNF-α検出のために収集した。RNAを抽出し、IRF-5転写物定量に使用した。タンパク質溶解物を用いて、IRF-5タンパク質レベルの変化を測定した。IRF5発現レベルを、β-チューブリンと比較して求めた。
エキソンスキッピング試験のために、細胞を上記のように処置した。EEV-PMO化合物とのインキュベーション後、細胞を新鮮な培地で洗浄し、次いで一晩インキュベートした。2回目のインキュベーション後、RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン5スキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
277-1120及び278-1120は両方とも、RAW264.7マウスマクロファージ/単球における標的結合を示し、用量依存的にIRF-5タンパク質レベルを有意に減少させた(図27A)。化合物277-1120は、IRF-5タンパク質レベルを30μMで約80%、10μMで約50%有意に枯渇させ、3.3μMのより低い投与量では実質的な変化は観察されなかった。化合物278-1120は、277-1120よりもIRF-5枯渇に対して強い効果を有した。化合物278-1120は、IRF-5タンパク質レベルを30μMで約80%、10μMで約65%低下させた。3.3μMのより低い投与量でさえ、278-1120は、約40%のレベルのIRF-5タンパク質枯渇を有した。
EEV-PMO化合物0278-1120は、曝露後30分経つとすぐに部分的エクソンスキッピングを誘導し、曝露時間が増加するにつれて有効性が増加した(図27B)。
同様の実験を、PMOがPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)である追加のEEV-PMO化合物に対して行った。PMO278は、Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1,1120,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2,1113,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#3;1184,Ac-SEQ ID NO:42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及びAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)を含む様々なEEVに、コンジュゲーションケミストリーを用いてコンジュゲートされていた。
細胞をEEV-PMO化合物で前処理し、続いてR848で一晩刺激したことを除いて、上記と同様の方法を使用した。R484はToll様受容体アゴニストであり、IRF-5発現の誘導をもたらす。総処理時間は24時間であった。
R848は、RAW264.7細胞におけるIRF-5タンパク質発現を有意に増加させる。全ての試験濃度での全てのEEV-PMO処理試料は、R848で刺激した細胞と比較して、IRF-5タンパク質発現の有意な減少を示した(図28A)。EEV-PMO化合物278-1113、278-1184、及び278-1185は、平均して278-1120よりも5倍有効であり、R848による細胞刺激におけるIRF-5レベルと比較して、2μMという低い濃度で約80%のIRF-5タンパク質が低減した。
EEV-PMO化合物278-1113、278-1184、及び278-1185は、5μMで278-1120よりも高いエクソンスキッピングを示した(図12B)。278-1113、278-1184、及び278-1185の相互間でエクソンスキッピングの実質的な差は観察されなかった。
実施例11:ヒトTHP1細胞における種々のEEV-PMO化合物の評価
ヒトTHP1細胞を用いて、種々のPMO化合物及び種々のEEV-PMO化合物で処置した後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。試験したPMO化合物には、344(TTGGCAACATCCTCTGCAGCTGAAG;配列番号366,Hs-IRF-5-E4N6);345(GCAACATCCTCTGCAGCTG;配列番号367,Hs-IRF-5-E4N3);346(TCAGGCTTGGCAACATCCTCTGCAG;配列番号368,Hs-IRF-5-E5P0;IRF5-E4N3(TAATCATCAGTGGGTTGGCTCTCTG,配列番号369);278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340,Hs-IRF-5-E4P3)、及び277(ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T;配列番号365、s-IRF-5-E4PO)を含む。PMO344、345、及び346を含むEEV-PMO化合物を、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120(Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(cyclo[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)に個々にコンジュゲートさせた。
ヒトTHP1細胞を用いて、種々のPMO化合物及び種々のEEV-PMO化合物で処置した後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。試験したPMO化合物には、344(TTGGCAACATCCTCTGCAGCTGAAG;配列番号366,Hs-IRF-5-E4N6);345(GCAACATCCTCTGCAGCTG;配列番号367,Hs-IRF-5-E4N3);346(TCAGGCTTGGCAACATCCTCTGCAG;配列番号368,Hs-IRF-5-E5P0;IRF5-E4N3(TAATCATCAGTGGGTTGGCTCTCTG,配列番号369);278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340,Hs-IRF-5-E4P3)、及び277(ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T;配列番号365、s-IRF-5-E4PO)を含む。PMO344、345、及び346を含むEEV-PMO化合物を、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120(Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(cyclo[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)に個々にコンジュゲートさせた。
簡潔に述べると、PMOのみの試験のために、ヌクレオフェクション法を使用して、PMO化合物をTHP1細胞にトランスフェクトした。ヌクレオフェクション後、細胞をPMA含有培地に播種し、24時間インキュベートした後、回収した。RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン4及びエキソン5の両方のスキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
簡潔に述べると、EEV-PMO試験のために、THP1細胞をPMAによって一晩分化させた。次に、細胞を様々なEEV-PMOコンジュゲートで処置し、回収前に24時間インキュベートした。RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン5のスキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
図29Aは、様々なPMO化合物による処置後のエクソン4及びエクソン5スキッピングレベルを示す。マウス細胞において良好に機能したPMO化合物は、必ずしもヒト細胞に翻訳されない。例えば、低レベルのエクソンスキッピングが、Hs-IRF-5-E4P3(PMO278)及びHs-IRF-5-E4PO(PMO277)について観察された。エクソンスキッピングは、Hs-IRF-5-E5N6(PMO 344)、Hs-IRF-5-E5N3(PMO 345)、及びHs-IRF-5-E5P0(PMO 346)について観察された。
図29Bは、様々なPMO-EEV化合物による処置後のエクソン5スキッピングレベルを示す。結果は、EEV-PMOコンジュゲートが、エクソンスキッピング及びTHP1細胞内の標的遺伝子の下方制御を誘導することができることを示す。
いくつかの実施形態が本明細書に記載されている。それにもかかわらず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされ得ることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
関連出願の相互参照
本出願は、2021年5月10日に出願された米国仮出願第63/186,664号、2021年6月15日に出願された同第63/210,882号、2022年3月21日に出願された同第63/321,921号、2022年3月31日に出願された同第63/362,295号、2021年9月1日に出願された同第63/239,671号、2021年6月15日に出願された同第63/210,866号、2022年1月11日に出願された同第63/298,587号、及び2022年3月9日に出願された同第63/318,201号の利益を主張し、これらの仮出願は、本明細書に提示される開示と矛盾しない範囲で、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年5月10日に出願された米国仮出願第63/186,664号、2021年6月15日に出願された同第63/210,882号、2022年3月21日に出願された同第63/321,921号、2022年3月31日に出願された同第63/362,295号、2021年9月1日に出願された同第63/239,671号、2021年6月15日に出願された同第63/210,866号、2022年1月11日に出願された同第63/298,587号、及び2022年3月9日に出願された同第63/318,201号の利益を主張し、これらの仮出願は、本明細書に提示される開示と矛盾しない範囲で、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
mRNAスプライシングを調節するための組成物及び方法が本明細書において提供される。特に、エクソンスキッピングを誘導して、例えば、RNA転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらし得るフレームシフトをRNA転写物に導入することによって、目的のタンパク質の発現又は活性を調節するための組成物及び方法が提供される。
遺伝子は、タンパク質などの機能的遺伝子産物をコードするデオキシリボ核酸(DeoxyriboNucleic Acid、DNA)配列である。遺伝子のコードを機能的遺伝子産物に変換するプロセスは、遺伝子DNAからRNA(転写物)を転写するステップと、RNAをタンパク質に翻訳するステップとを含む。RNAは、タンパク質に翻訳され得る成熟メッセンジャーRNA(mRNA)になるように処理を受ける未成熟「プレmRNA」としてDNAから最初に転写される。真核生物において、処理工程は、RNAの5’末端への単一ヌクレオチド修飾グアニン(G)ヌクレオチドキャップの付加と、RNAの3’末端へのポリアデノシン配列の付加(ポリAテール)と、RNAスプライシングと、を含む。
スプライシングとは、イントロン(介在配列)がプレmRNAから除去され、エキソン(コード配列)が一緒に連結されて成熟mRNAを形成するプロセスを指す。
多くの哺乳動物遺伝子は選択的にスプライシングされ、1つの遺伝子が、異なるサイズ及び/又は機能を有するタンパク質(アイソフォーム)に翻訳される異なるmRNAメッセージを生成することができるように、プレmRNA配列中の異なるエクソンが成熟mRNA転写物中に包含されるか又は排除される。
選択的スプライシングは、転写物のエキソン及び/又はイントロン領域内の潜在性スプライス部位を含み得る。潜在性スプライス部位は、典型的には使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合、又は突然変異が通常は休止状態の部位を活性スプライス部位にする場合に使用され得るスプライス部位である。潜在性スプライシングにおいて、スプライシング機構は、カノニカルスプライス部位ではなく潜在性スプライス部位を認識する。多くの場合、潜在性スプライシングは、mRNAにおけるイントロン又はエクソン配列の一部又は全体の包含又は排除をもたらす。
プレmRNAスプライシングのアンチセンス調節は、潜在性スプライシングを回復させるため、選択的にスプライシングされた遺伝子のレベルを変化させるため(アイソフォームスイッチング)、及びエクソンスキッピングのために、例えば、破壊されたリーディングフレームを回復させるため、又は望ましくない遺伝子の機能をノックダウンするために使用されている(Aartsma-Rus and Ommen,RNA(2007),13:1609-1624)。
治療におけるアンチセンス化合物の使用についての主要な問題は、全身投与された場合に細胞内区画へのアクセスを得るそれらの限定された能力、広範な又は特異的に標的化された組織分布を達成するそれらの限定された能力、及びオフターゲット効果を最小化するために標的化されたRNAについての十分な特異性を得るという難題を含む。アンチセンス化合物の細胞内送達は、ポリマー、カチオン性リポソームなどの担体系の使用によって、又は構築物の化学修飾によって、例えばコレステロール分子の共有結合によって容易にすることができる。しかしながら、細胞内送達効率は低く、組織分布は狭い可能性がある。さらに、既存の技術は、オフターゲット相互作用によって妨げられたままである。結果として、改善された送達系は、これらのアンチセンスアプローチの有効性を増加させるために依然として必要とされており、例えば、異常な遺伝子転写、スプライシング及び/又は翻訳によって引き起こされる疾患を治療するために、所与の遺伝子産物を特異的に標的化するために、アンチセンス化合物を細胞内区画に、広く全ての影響を受ける組織型に送達するための有効な組成物に対する満たされていない必要性が残っている。
本開示は、概して、疾患に関連する遺伝子などの遺伝子の標的転写物(例えば、プレmRNA)のスプライシングを調節するための化合物、組成物、及び方法に関する。実施形態において、本開示は、治療部分(Therapeutic Moiety、TM)及び細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)を含む化合物及び組成物に関する。TMは、標的転写物に結合して標的転写物のスプライシングを調節するアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)であり得る。実施形態では、ACは、標的転写物のスプライスエレメント(Splice Element、SE)若しくはシス作用性スプライス調節エレメント(Splice Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に、又は標的転写物のスプライスエレメント若しくはシス作用性スプライス調節エレメントに近接して結合して、標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、転写物へのACの結合は、標的転写物から発現されるタンパク質の発現又は活性の下方制御をもたらす。
実施形態では、標的転写物へのACの結合は、エクソンのスキッピングをもたらす。実施形態において、エクソンのスキッピングは、フレームシフトをもたらす。実施形態において、フレームシフトは、未成熟終止コドンをもたらす。実施形態では、フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態では、フレームシフトは、未成熟終止コドン及びナンセンス媒介崩壊をもたらす。
本明細書に記載される化合物又は組成物が疾患を治療するために使用される方法が、本明細書に記載される。実施形態では、疾患は遺伝子疾患である。実施形態では、化合物又は組成物は、疾患に関連する遺伝子のスプライシングを調節することによって遺伝子疾患を治療するために使用される。実施形態では、化合物又は組成物は、疾患に関連する遺伝子転写物のスプライシングを調節することによって遺伝子疾患を治療する。実施形態において、方法は、本明細書に記載される化合物又は組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む。実施形態において、それを必要とする対象は、遺伝子疾患を有するか、又は有するリスクがある患者である。実施形態において、方法は、治療有効量の本明細書に記載される化合物又は組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む。実施形態において、遺伝子疾患は、IRF-5、DUX4、若しくはGYS1、又はそれらの遺伝的変異体の異常発現に関連する疾患である。
CPPは、ACの細胞内送達を増強して、標的転写物のスプライシングを調節するACの有効性を増強することができる。CPPは、環状CPP(cCPP)であり得る。
本明細書に記載の化合物は、エンドソーム内の細胞に内在化された化合物又はその部分がエンドソームを脱出してサイトゾル又は細胞コンパートメントに入り、ACが標的転写物に作用してスプライシングを調節することを可能にするように構成されたエンドソーム脱出ビヒクル(Endosomal Escape Vehicle、EEV)を含んでもよい。実施形態において、EEVは、cCPPなどのCPPを含む。
実施形態において、cCPPは、式(A)のもの、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4、R5、R6、R7は独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
R4、R5、R6、R7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸、アルギニン、ホモアルギニン、N-メチルアルギニン、N,N-ジメチルアルギニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、リジン、N-メチルリジン、N,N-ジメチルリジン、N-エチルリジン、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニン、シトルリン、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニン、3-(1-ピペリジル)アラニンの側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4である。
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I)のもの、
から選択される構造を有し、式中、
各mは、独立して、0~3の整数である。
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-1):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-2):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-3):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-4):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-5):
実施形態において、式(A)のcCPPは、式(I-6):
実施形態において、cCPPは、式(II)のものであり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a、R2b、R2c及びR2dは、独立してアミノ酸側鎖であり、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、グアニジン又はそのプロトン化形態若しくは塩であり、
各n’’は、独立して、0から5の整数であり、
各n’は、独立して、0から3の整数であり、
n’が0である場合、R2a、R2b、R2b又はR2dは存在しない。
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(II-1):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIa):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIb):
実施形態において、式(II)のcCPPは、式(IIc):
実施形態において、cCPPは、以下の構造
実施形態において、cCPPは、以下の構造
実施形態では、化合物は環外ペプチド(EP)を含む。実施形態において、EPは、以下の配列の1つを含む:KK、KR、RR、HH、HK、HR、RH、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKH、KHK、HKK、HRR、HRH、HHR、HBH、HHH、HHHH(配列番号1)、KHKK(配列番号2)、KKHK(配列番号3)、KKKH(配列番号4)、KHKH(配列番号5)、HKHK(配列番号6)、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、HBHBH(配列番号15)、HBKBH(配列番号16)、RRRRR(配列番号17)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、RKKKK(配列番号20)、KRKKK(配列番号21)、KKRKK(配列番号22)、KKKKR(配列番号23)、KBKBK(配列番号24)、RKKKKG(配列番号25)、KRKKKG(配列番号26)、KKRKKG(配列番号27)、KKKKRG(配列番号28)、RKKKKB(配列番号29)、KRKKKB(配列番号30)、KKRKKB(配列番号31)、KKKKRB(配列番号32)、KKKRKV(配列番号33)、RRRRRR(配列番号34)、HHHHHH(配列番号35)、RHRHRH(配列番号36)、HRHRHR(配列番号37)、KRKRKR(配列番号38)、RKRKRK(配列番号39)、RBRBRB(配列番号40)、KBKBKB(配列番号41)、PKKKRKV (SEQ ID NO:42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)。Bはβ-アラニンである。
実施形態では、化合物は、式(C):
R1、R2、及びR3は、各々独立して、Hであるか、又はアリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、式中、R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、環外ペプチドであり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、1~23の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4の整数であり、
z’は、1~23の整数であり、
CargoはACである。
実施形態において、化合物は、式(C-1)、(C-2)、(C-3)、又は(C-4)の構造を含み、
スプライシング
プレmRNA分子は核内で作られ、翻訳のために細胞質へ輸送される前又は輸送中に処理される。プレmRNAの処理は、転写物の3’末端への5’メチル化グアニンキャップ及び約200~250塩基のポリ(A)テールの付加を含む。プレmRNA処理には、哺乳動物mRNAの約90%~約95%の成熟において生じるスプライシングも含まれる。イントロン(又は介在配列)は、成熟mRNAのコード配列に含まれない一次転写物(又はそれをコードするDNA)の領域である。エキソンは、細胞質に到達したときに成熟mRNA中に残る一次転写物の領域である。転写物は、複数のイントロン及びエクソンを有し得る。エキソンは一緒にスプライシングされて成熟mRNA配列を形成する。スプライス接合部はスプライス部位とも呼ばれ、接合部の5’側はしばしば「5’スプライス部位」又は「スプライスドナー部位」と呼ばれ、3’側は「3’スプライス部位」又は「スプライスアクセプタ部位」と呼ばれる。スプライシングにおいて、上流エキソンの3’末端は、下流エキソンの5’末端に連結される。したがって、転写物(例えば、プレmRNA)は、イントロンの5’末端にエクソン/イントロン接合部を有し、イントロンの3’末端にイントロン/エクソン接合部を有する。イントロンが除去された後、エキソンは、成熟mRNAにおいてエキソン/エキソン接合部又は境界と呼ばれることもあるところで隣接する。潜在性スプライス部位は、あまり頻繁に使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合に使用され得る部位である。エキソンの異なる組み合わせを一緒にスプライシングすることとして定義される選択的スプライシングは、しばしば、単一の遺伝子から複数のmRNA転写物を生じる。
プレmRNA分子は核内で作られ、翻訳のために細胞質へ輸送される前又は輸送中に処理される。プレmRNAの処理は、転写物の3’末端への5’メチル化グアニンキャップ及び約200~250塩基のポリ(A)テールの付加を含む。プレmRNA処理には、哺乳動物mRNAの約90%~約95%の成熟において生じるスプライシングも含まれる。イントロン(又は介在配列)は、成熟mRNAのコード配列に含まれない一次転写物(又はそれをコードするDNA)の領域である。エキソンは、細胞質に到達したときに成熟mRNA中に残る一次転写物の領域である。転写物は、複数のイントロン及びエクソンを有し得る。エキソンは一緒にスプライシングされて成熟mRNA配列を形成する。スプライス接合部はスプライス部位とも呼ばれ、接合部の5’側はしばしば「5’スプライス部位」又は「スプライスドナー部位」と呼ばれ、3’側は「3’スプライス部位」又は「スプライスアクセプタ部位」と呼ばれる。スプライシングにおいて、上流エキソンの3’末端は、下流エキソンの5’末端に連結される。したがって、転写物(例えば、プレmRNA)は、イントロンの5’末端にエクソン/イントロン接合部を有し、イントロンの3’末端にイントロン/エクソン接合部を有する。イントロンが除去された後、エキソンは、成熟mRNAにおいてエキソン/エキソン接合部又は境界と呼ばれることもあるところで隣接する。潜在性スプライス部位は、あまり頻繁に使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされるか又は利用不可能である場合に使用され得る部位である。エキソンの異なる組み合わせを一緒にスプライシングすることとして定義される選択的スプライシングは、しばしば、単一の遺伝子から複数のmRNA転写物を生じる。
プレmRNAからのイントロンの除去は、スプライセオソーム、5つの核内低分子リボヌクレオタンパク質(snRNP)を含むリボヌクレオタンパク質(RNP)錯体、及び多数の他のタンパク質によって触媒される(Will and Luhrmann,Cold Spring Harb.Perspect.Biol.(2011),3(7):a003707;Havens,et al.,Wiley Interdiscip.RNA(2014),4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158)。スプライシングは、スプライスエレメント(SE)によって部分的に支配される。本明細書中で使用される場合、「スプライスエレメント」は、スプライシング、例えば、カノニカルスプライシングが発生するために必要なプレmRNA中に見出される配列エレメントである(図1A)。SEは、5’スプライス部位(5’ss)及び3’スプライス部位(3’ss)を含む。ドナースプライス部位とも呼ばれる5’ssは、あまり保存されていない下流残基と共に、ほぼ不変の「GU」ジヌクレオチド配列を含む。5’スプライス部位はまた、エキソン/イントロン接合部を含む。本明細書中で使用される場合、エキソン/イントロン接合部は、5’ssのGU配列のGから10ヌクレオチド上流及び10ヌクレオチド(+10及び-10)のヌクレオチド配列である。3’ss、又はアクセプタスプライス部位は、3つの保存されたエレメントである、分岐点と呼ばれることもある分岐スプライス点(BSP)、ポリピリミジン又はPyトラクト、及び末端「AG」を含む。BSPは典型的には、3’ssから約18~約40ヌクレオチドに位置するアデノシンである。Pyトラクトは、典型的には、約15~約20個のピリミジン残基、特にウラシル(U)を含む(図1AにおいてXnとして示される)。しかしながら、非定型分岐点が存在する。それらは、3’スプライス部位からより離れており、及び/又は非アデノシン塩基を利用する(モンテスら、Trends Genet.(2019),35(1):68-87)。3’ssはまた、イントロン/エクソン接合部を含む。本明細書中で使用される場合、イントロン/エキソン接合部は、3’ssのAG配列のGから10ヌクレオチド上流及び10ヌクレオチド(+10及び-10)のヌクレオチド配列である。
エクソンは、ほとんどのスプライシング反応において、5つの小リボ核タンパク質(snRNP)(U1、U2、U4、U5、及びU6(Havensら、(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Wahl M.C.et al.,Cell(2009),136:701-718))の核内低分子RNA(snRNA)成分との特異的塩基対合相互作用によって認識される。各snRNPは、特定のヌクレオチド配列及び1つ以上のタンパク質を認識するように構成された核内低分子RNAを含む。エクソンスプライシングは、2つの連続的なスプライセオソーム触媒エステル交換反応を含む(図1B)。一般に、スプライシング反応は、U1が5’ssに結合することによって開始され、続いてU2が分岐スプライスポイント(BPS)に結合し、最後にU4、U5、及びU6が5’及び3’スプライス部位の近くに結合する。次いで、U1及びU4が置換され、続いて、イントロン内の分岐点ヌクレオチドの2’-OH(図1Bに示されるようなA)が、5’スプライス部位におけるイントロンの第1のヌクレオチド(図1Bに示されるようなG)に対して求核性攻撃を行い、投げ縄中間体を形成する第1エステル交換反応が行われる。第2の反応において、放出された5’エキソンの3’-OHは、3’スプライス部位のイントロンの最後のヌクレオチド(図1Bに示されるようなG)において求核性攻撃を行い、エキソンを連結し、そしてイントロンラリアットを放出する。U4、U5及びU6も同様に解放される。
SEに加えて、スプライシングは、スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)によって部分的に調節される。SREは、シス調節エレメント及びトランス作用性スプライシング因子を含む。シス調節エレメント及びトランス作用性スプライシング因子は、カノニカルスプライシング、選択的スプライシング、又は潜在性スプライシングを促進し得る。
シス調節エレメントは、スプライシングを抑制又は増強する転写物内のヌクレオチド配列である。トランス作用性スプライシング因子は、転写物内に位置せず、スプライシングを増強又は抑制するように働くタンパク質及び/又はオリゴヌクレオチドである。シス調節エレメントは、一般に、スプライシングを活性化又は抑制するトランス作用性スプライシング因子を動員するように機能する。トランス作用性スプライス因子は、シス調節エレメントと会合することによってスプライシングを調節する。トランス作用性スプライス因子には、セリン/アルギニンリッチ(SRリッチ)タンパク質及び異種核リボ核タンパク質(hnRNP)が含まれる。
スプライシングシス調節エレメントには、エクソンスプライシングエンハンサ(ESE)配列、エクソンスプライシングサイレンサ(ESS)配列、イントロンスプライシングエンハンサ(ISE)配列、及びイントロンスプライシングサイレンサ(ISS)配列が含まれる(図1A)。ESE配列は、それらが存在するエクソンのmRNAへの包含を促進する。ESS配列は、それらが残留するエクソンのmRNAへの包含を阻害する。ISE配列は、イントロン内のそれらの位置からの選択的スプライス部位の使用を増強する。ISS配列は、イントロン内のそれらの位置からの選択的スプライス部位の使用を阻害する。典型的には、ISSは8~16ヌクレオチド長であり、エキソン-イントロン接合部のスプライス部位ほど保存されていない。
プレmRNAスプライシングはまた、スプライセオソーム又は他の調節タンパク質の結合に影響を及ぼし得る転写物内の末端ステムループ(Terminal Stem Loop、TSL)などの二次構造の形成によって調節され得る。末端ステムループ配列は、SREであり得、そして代表的には約12~約24ヌクレオチドであり、12~24ヌクレオチド配列内の相補性(従って、結合)に起因して二次ループ構造を形成する。
各SE及び/又はシス作用性SREは、介在配列(Intervening Sequence、IS)によって、隣接するシス作用性SRE及び/又はSEから分離される。
エクソンスキッピング
ほとんどの真核生物プレmRNAは、しばしばエキソンをスキップすることによって異なってスプライシングされ得、選択的スプライシングと呼ばれるプロセスにおいて別個の成熟mRNAアイソフォームを産生する。「選択的スプライシング」という用語は、異なる組み合わせでのエクソンの連結を指す(例えば、異なる5’及び3’スプライス部位が連結される)。選択的スプライシングは、アミノ酸を挿入若しくは除去し、リーディングフレームをシフトさせ、かつ/又は終止コドンを導入することができ、これは、遺伝子及び遺伝子から発現されるタンパク質の複雑性、柔軟性、及び存在量に寄与する。選択的スプライシングはまた、調節エレメントを除去又は挿入すること、翻訳、mRNA安定性、及び/又は局在化を制御することによって、遺伝子発現に影響を及ぼし得る。スプライシングを破壊する突然変異は、全ての疾患を引き起こす突然変異の3分の1までを占めると推定されている(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Lim K.H.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098;Faustino and Cooper,Genes & Dev.(2003),17:419-437;及びSterne-Weiler T.ら,Genome Res.(2011),21:1563-1571)。
ほとんどの真核生物プレmRNAは、しばしばエキソンをスキップすることによって異なってスプライシングされ得、選択的スプライシングと呼ばれるプロセスにおいて別個の成熟mRNAアイソフォームを産生する。「選択的スプライシング」という用語は、異なる組み合わせでのエクソンの連結を指す(例えば、異なる5’及び3’スプライス部位が連結される)。選択的スプライシングは、アミノ酸を挿入若しくは除去し、リーディングフレームをシフトさせ、かつ/又は終止コドンを導入することができ、これは、遺伝子及び遺伝子から発現されるタンパク質の複雑性、柔軟性、及び存在量に寄与する。選択的スプライシングはまた、調節エレメントを除去又は挿入すること、翻訳、mRNA安定性、及び/又は局在化を制御することによって、遺伝子発現に影響を及ぼし得る。スプライシングを破壊する突然変異は、全ての疾患を引き起こす突然変異の3分の1までを占めると推定されている(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Lim K.H.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098;Faustino and Cooper,Genes & Dev.(2003),17:419-437;及びSterne-Weiler T.ら,Genome Res.(2011),21:1563-1571)。
スプライシングプロセスに影響を与える変異は、多くの異なる方法で起こり得る(Havensら、(2014年)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158)。例えば、イントロン突然変異は、コアスプライス部位(5’ss又は3’ss、Pyトラクト又はBPS内の配列)を破壊し、突然変異スプライス部位(5’ss及び/又は3ss)から上流又は下流のエクソン(複数可)のスキッピング又はイントロンの保持をもたらし得る。しばしば、スプライス部位が変異される場合、偽スプライス部位は、隣接するエキソン又はイントロン内で活性化され、これは、スプライシング後に、代替転写物を生じる。イントロン内の突然変異はまた、デノボスプライシングサイレンサ及び/若しくはエンハンサを破壊若しくは作製し得、並びに/又はデノボ潜在性スプライス部位を作製し得る。イントロンスプライス部位突然変異は、疾患突然変異のおよそ10~15%を占め得る(Havensら(2014)Wiley Interdiscip.RNA.2013,4(3),247-266.doi:10.1002/wrna.1158;Stenson P.D.ら,The Human Gene Mutation Database:2008 update.Genome Med 2009,1:13)。コードエクソン内で生じる突然変異(エクソン突然変異)は、デノボ潜在性スプライス部位の創出、調節機能を有するRNA二次構造の破壊、及び/又はスプライシングサイレンサ若しくはエンハンサの破壊をもたらして、スプライシングに必要とされる配列特異的RNA結合タンパク質によってスプライス部位を認識不可能にすることができる。エキソン変異の分析により、エキソン内の変異の25%もがスプライシングを変化させ得ることが予測される(同書;Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2011),108:11093-11098)。潜在性スプライシングは、スプライス部位として通常使用されないが、カノニカルスプライス部位を不活性化するか、又は以前に存在しなかったスプライス部位を作製する突然変異によって活性化されるプレmRNA中の配列によって引き起こされる(Arechavala-Gomezaら、The Application of Clinical Genetics(2014),4(7),245-252)。Roca X.ら,Genes Dev.(2013);27(2):129-144)。さらに、プレmRNAから生成される異なるタンパク質に寄与する選択的スプライシングは、1つのアイソフォームから疾患に関連する異なるアイソフォームへ発現をシフトさせることによって疾患を引き起こし得る(同書)。
スプライシング反応又はスプライシングに関与するスプライスエレメント(例えば、SE及び/又はSRE)を標的化して異常なスプライシングを誘導することは、疾患の病因に関与するタンパク質の遺伝子発現を破壊するために使用され得る。例えば、スプライシングは、エクソンのスキッピングを引き起こすように標的化され得、それによって、非機能的若しくは短縮タンパク質又はRNA転写物の分解をもたらすフレームシフト又は停止コドンを導入する(Stenson P.D.ら,Genome Med.2008;1(13))。スプライシング誘導性リーディングフレーム修正、再フレーミング、及び/又は標的転写物のナンセンス媒介崩壊は、多くの疾患及び障害を治療する機会を提供する。
化合物
本明細書では、目的の遺伝子の発現及び/又は活性を調節する化合物が開示される。実施形態において、化合物は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、化合物は、少なくとも1つの細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)と、標的ヌクレオチド配列に結合する少なくとも1つの治療部分(Therapeutic Moiety、TM)とを含む。実施形態では、TMはアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)である。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、シス作用性スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列、及び/又はスプライシングエレメント(Splicing Element、SE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列を含む。
本明細書では、目的の遺伝子の発現及び/又は活性を調節する化合物が開示される。実施形態において、化合物は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、化合物は、少なくとも1つの細胞透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide、CPP)と、標的ヌクレオチド配列に結合する少なくとも1つの治療部分(Therapeutic Moiety、TM)とを含む。実施形態では、TMはアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)である。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、シス作用性スプライシング調節エレメント(Splicing Regulatory Element、SRE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列、及び/又はスプライシングエレメント(Splicing Element、SE)の少なくとも一部に近接するか若しくはそれを含むヌクレオチド配列を含む。
本明細書で使用される場合、「スプライシングの調節」及び「スプライシングを調節する」とは、スプライシングされたmRNA分子が、エキソンスキッピング若しくはエキソン包含の結果としてエキソンの異なる組み合わせ、1つ以上のエキソンにおける欠失、又はスプライシングされたmRNAにおいて通常見出されない配列(例えば、イントロン配列)の欠失若しくは付加のいずれかを含むように、プレmRNA転写物の処理を変化させることをいう。スプライシングを調節することは、スプライシングプロセスの1つ以上の工程を妨害又は促進することを含み得る。本明細書中で使用される場合、用語「スプライシングプロセス」は、例えば、スプライシングエレメント及び/又はシス作用性スプライシング調節エレメントへの種々のsnRNP(例えば、U1、U2、U3、U4、及びU5)の結合、シス調節エレメントへの種々のタンパク質及び/又はオリゴヌクレオチドの結合、並びに例えば図1Bに示されるような2つの連続的なエステル交換反応を含む、スプライシング反応の全ての工程を包含する。
治療部分
実施形態において、本開示は、目的の遺伝子からの目的の転写物のスプライシングを調節することができる1つ以上の治療部分(Therapeutic Moiety、TM)を含む化合物を記載する。実施形態では、目的の遺伝子は、疾患を引き起こす遺伝子であり得る。
実施形態において、本開示は、目的の遺伝子からの目的の転写物のスプライシングを調節することができる1つ以上の治療部分(Therapeutic Moiety、TM)を含む化合物を記載する。実施形態では、目的の遺伝子は、疾患を引き起こす遺伝子であり得る。
TMは、標的ヌクレオチド配列に結合する(例えば、ハイブリダイズする)。標的ヌクレオチド配列は、一般に、目的の遺伝子の標的転写物内に含まれる。例えば、目的の遺伝子を標的とするTMは、標的転写物内にある標的ヌクレオチド配列(例えば、スプライシングエレメント)に結合し得る。
TMは、アンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat、CRISPR)遺伝子編集機構に関連するエレメントのうちの1つ以上、ポリペプチド、又はそれらの組み合わせであり得る。
アンチセンス化合物(AC)
実施形態において、治療部分は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節することができるアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)を含む。ACは、DNA塩基、修飾DNA塩基、RNA塩基、修飾RNA塩基、修飾ヌクレオシド間結合、従来のヌクレオシド間結合、従来のDNA糖、修飾DNA糖、従来のRNA糖、修飾RNA糖、又はそれらの組み合わせを含むオリゴヌクレオチドである。実施形態では、ACは、標的転写物内に見出される標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。実施形態では、ACは、標的転写物内のスプライシングエレメント及び/又はスプライシング調節エレメントの少なくとも一部に近接するか、又はそれを含む標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。
実施形態において、治療部分は、標的遺伝子の標的転写物のスプライシングを調節することができるアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)を含む。ACは、DNA塩基、修飾DNA塩基、RNA塩基、修飾RNA塩基、修飾ヌクレオシド間結合、従来のヌクレオシド間結合、従来のDNA糖、修飾DNA糖、従来のRNA糖、修飾RNA糖、又はそれらの組み合わせを含むオリゴヌクレオチドである。実施形態では、ACは、標的転写物内に見出される標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。実施形態では、ACは、標的転写物内のスプライシングエレメント及び/又はスプライシング調節エレメントの少なくとも一部に近接するか、又はそれを含む標的ヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む。
本明細書に記載されるACは、1つ以上の不斉中心を含み得、ひいては、エナンチオマー、ジアステレオマー、及び絶対立体化学に関して、(R)若しくは(S)、若しくは、又は(D)若しくは(L)として定義され得る他の立体異性配置を生じ得る。本明細書で提供されるアンチセンス化合物には、全てのそのような可能な異性体、並びにそれらのラセミ形態及び光学的に純粋な形態が含まれる。
実施形態では、ACは、標的転写物におけるヌクレオチドの付加又は欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。いくつかの実施形態では、ACは、標的転写物の単一エクソン内のヌクレオチドの付加又は欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。実施形態では、ACは、標的転写物の単一エクソン内のヌクレオチドの欠失をもたらす選択的スプライシングを誘導する。実施形態では、単一エクソン内のヌクレオチドの欠失は、短縮タンパク質の翻訳をもたらす。実施形態において、短縮タンパク質は、非短縮タンパク質よりも細胞に対する毒性が低い。
実施形態において、ACは、エクソンをスキップさせ(エクソンスキッピングと呼ばれることもある)、標的タンパク質及び/又は標的遺伝子によって調節される下流タンパク質の発現又は活性の増加又は減少をもたらすように設計される。実施形態において、短縮タンパク質及び/又は非機能的タンパク質をコードするmRNAを生成するACが提供される。実施形態では、選択的スプライシングによって短縮タンパク質及び/又は非機能的タンパク質をコードするmRNAを生成するACが提供される。実施形態では、例えばナンセンス媒介崩壊を介して標的転写物の分解を誘発するACが提供される。実施形態では、有益な特性を有する代替mRNAアイソフォームを生成するアンチセンス化合物(AC)が提供される。
アンチセンス化合物(AC)は、任意の適切な様式でスプライシングを調節するために使用され得る。実施形態において、ACは、スプライス部位、又はスプライシングエレメント(SE)及び/若しくはシス作用性スプライシング調節エレメント(SRE)の少なくとも一部へのアクセスを立体的にブロックし、それによってスプライシングを潜在性又はデノボスプライス部位に再指向するように設計され得る。実施形態において、ACは、スプライシングエンハンサ配列(例えば、ESE及び/若しくはISE)又はスプライシングサイレンサ配列(例えば、ESS及び/若しくはISS)に標的化されて、標的部位におけるトランス作用性調節スプライシング因子の結合を防止し、スプライシングを効果的に遮断又は促進することができる。実施形態において、ACは、ステムループ構造を強化するために、スプライシング調節ステムループの塩基にわたって塩基対を形成するように設計され得る。
実施形態では、ACは、結果として生じる処理された転写物、例えばmRNAにおいて、1つ以上のヌクレオチドの付加又は欠失を誘導する。オープンリーディングに付加されたか又はそこから除去されたヌクレオチドの数が3で割り切れて整数を生じる場合、得られた転写物は、転写物から発現される対応タンパク質よりも多いか又は少ないアミノ酸を有するが、ヌクレオチドが付加又は除去されなかった転写物から発現されるタンパク質と、付加又は欠失されたアミノ酸以外は同じアミノ酸配列を有する、機能的又は非機能的タンパク質に翻訳され得る。オープンリーディングフレームに付加されたか又はそこから除去されたヌクレオチドの数が、整数を生成するために3で割り切れない場合、得られる処理された転写物(例えば、mRNA)のオープンリーディングフレームは、シフトされる。例えば、このような「フレームシフト」改変を誘導するために付加又は欠失されるヌクレオチドの数は、1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23などであり得る。遺伝子コードのトリプレット性に起因して、3で割り切れない数のヌクレオチドの付加又は欠失は、得られる処理された転写物(例えば、mRNA)のリーディングフレームをフレームシフトの下流にシフトさせる。シフトされたリーディングフレームは、ナンセンス媒介崩壊をもたらし得るか、フレームシフトの下流のナンセンス内に未成熟終止コドンをもたらし得るか、及び/又はフレームシフトの下流のアミノ酸の完全に異なる配列を有するタンパク質の発現をもたらし得る。
実施形態では、ACは、オープンリーディングフレームへの未成熟終止コドン(Premature Termination Codon、PTC)の導入を誘導する。本明細書中で使用される場合、「未成熟終止コドン」は、翻訳開始コドンと同調し、翻訳開始コドンと同調する生理学的終止コドンの上流に位置する終止コドンである。PTCを有する標的転写物は、ナンセンス媒介崩壊を含む種々の機構を介して不安定化及び分解され得る。
ナンセンス媒介崩壊は、細胞に対して有害な影響を有し得る短縮タンパク質の発現を防止するために、PTCを有するmRNA転写物を除去するためのエキソヌクレアーゼ分解経路及びエンドヌクレアーゼ分解経路の開始を認識する監視機構である。いくつかのナンセンス媒介崩壊経路が企図され、概説されている(Lejeuneら,Biomedicines(2020),10(1):141;Brognaら,Nature Structural and Molecular Biology(2009),16,108-113;Karousisら,Wiley Interdiscip.Rev.RNA(2016),7(5):661-682)。標的遺伝子が疾患において過剰発現される実施形態において、ナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的タンパク質の濃度を低下させ、したがって疾患を治療するために使用され得る。
実施形態では、ACはエクソンスキッピングを誘導して、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。これは、エクソンをスキップして特定のタンパク質アイソフォームの発現を誘導し、ミススプライシング、選択的スプライシングを修正し、かつ/又は特定のエクソンにおける有害な突然変異を回避することを目的とする従来のエクソンスキッピングとは対照的である。
実施形態では、ACは、標的転写物内のエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、エクソンは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有する。実施形態において、ACは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有するエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、標的転写物内にPTCをもたらす。実施形態では、ACは、3で割り切れない数のヌクレオチドを有するエクソンのエクソンスキッピングを誘導し、標的転写物内のPCTをもたらし、これは、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態において、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的転写物の濃度の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的転写物によってコードされる標的タンパク質の濃度の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物のナンセンス媒介崩壊を誘導することは、標的遺伝子によって調節される下流遺伝子のタンパク質のレベルの増加及び/又は減少をもたらす。
図2は、標的転写物のナンセンス媒介崩壊又はタンパク質の翻訳の未成熟終結をもたらすAC誘導性エクソンスキッピングの例を示す。ACはプレmRNAに結合する。例示的な実施形態において、ACは、エキソン3のイントロン/エキソン接合部で結合する。他の実施形態では、ACは、様々な他の場所で標的転写物に結合して、エクソンスキッピングを誘導し、標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすことができる(他の箇所で論じる)。エキソン3におけるヌクレオチドの数は、3で割り切れない(例えば、52、106、232、365など)。イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、種々の可能な機構を介してエキソン3のエキソンスキッピングを誘導する。例えば、イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、スプライシング機構がスプライシングエレメントに接近することを妨げる。さらに、又はあるいは、イントロン/エキソン接合部へのACの結合は、スプライシングプロセスを完了するために必要とされるエステル交換反応の一方又は両方の完了を妨げる。標的転写物へのAC結合の結果として、エキソン3はスキップされ、得られた転写物はエキソン4に連結されたエキソン2を含む。標的転写物へのAC結合及びエキソン3のスキッピングの結果として、得られた転写物のエキソン4におけるリーディングフレームがシフトする。図示された実施形態におけるリーディングフレームのシフトは、得られる転写物にPTCを導入する。標的転写物へのAC結合の結果として、エキソン3及びPTCを有するエキソン4をスキップして、得られた転写物が標的化され、そしてナンセンス媒介崩壊を受ける。
標的配列の決定及びエキソンスキッピングを誘導するためのアンチセンス化合物(AC)の設計は、例えば、Aartsma-Rus,A.ら,Molecular Therapy(2008),17(3)548-553及びAartsma-Rus,A.ら,RNA(2007),13(10)1609-1624によって開示されるものを含む、種々の異なる方法を使用して達成され得る。実施形態において、ACは、標的転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSE及びSE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のSREの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSRE及びSRE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、標的ヌクレオチド配列は、SE及び/又はSRE全体と、標的転写物のSE及び/又はSREの上流及び/又は下流にある1つ以上の隣接配列とを含む。実施形態では、標的ヌクレオチド配列は、SE及び/又はSREの全体ではなく一部と、標的転写物のSE及び/又はSREの上流及び/又は下流にある1つ以上の隣接配列とを含む。
実施形態では、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、10以上、15以上、又は20以上の塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下の塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3又は1~2塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3塩基を含む。実施形態では、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に5~25、5~20、5~15、又は5~10塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に10~25、10~20、又は10~15塩基を含む。態様において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に15~25又は15~20塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、SE及び/又はSREの片側又は両側に20~25塩基を含む。実施形態において、隣接配列は、介在配列又はその一部を含む。
実施形態では、ACは、標的転写物の5’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のエクソン/イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の3’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のPyトラクト、BPS、末端「AG」、及び/又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の複数のSRE及び標的転写物のSRE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のESEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、ISEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のESSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物のISSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、標的転写物(複数可)の末端ステムループ(TLS)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物の異常なSE及び/又はSREの少なくとも一部とハイブリダイズし、ここで、異常なSE及び/又はSREは、標的遺伝子における変異から生じた。
実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/若しくはSRE、エクソン/イントロン接合部、又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的転写物の再配列又は欠失に起因する異常な融合接合部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、標的転写物の選択的にスプライシングされたmRNA中の特定のエクソンとハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の全SEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSEを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、標的転写物の複数のSE、並びにIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE間の介在配列を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSEの少なくとも一部及びSEの1つ以上の隣接配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物の5’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物のエクソン/イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物の3’ssの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5標的転写物のPyトラクト、BPS、末端「AG」、及び/又はイントロン/エクソン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、標的転写物のSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、SE及び/又はSREに十分に近接している標的ヌクレオチド配列に結合して、標的転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、標的転写物のSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合し、標的転写物のスプライシングを調節するACは、標的転写物に結合し得、翻訳因子又はトランス作用性調節因子のSE又はSREへの結合を立体的にブロックし得る。
実施形態において、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、10個以上、15個以上、又は20個以上のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、又は1~2ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から5~25、5~20、5~15、又は5~10ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から10~25又は10~20ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から20~25ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。
実施形態において、ACは、約5~約50核酸長である標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列と同じ長さである。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列とは異なる長さである。実施形態において、ACは、標的核酸配列よりも長い。
実施形態において、ACは、5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、又は45以上の核酸長である。実施形態において、ACは、50以下、45以下、40以下、35以下、30以下、25以下、20以下、15以下、又は10以下の核酸長である。実施形態において、ACは、5~50、5~45、5~40、5~35、5~30、5~25、5~20、5~15、又は5~10核酸長である。実施形態において、ACは、10~50、10~45、10~40、10~35、10~30、10~25、10~20、又は10~15核酸長である。実施形態において、ACは、15~50、15~45、15~40、15~35、15~30、15~25、又は15~20核酸長である。実施形態では、ACは、20~50、20~45、20~40、20~35、20~30、又は20~25核酸長である。実施形態において、ACは、25~50、25~45、25~40、25~35、又は25~30核酸長である。実施形態では、ACは、30~50、30~45、30~40、又は30~35核酸長である。実施形態において、ACは、35~50、35~45、又は35~40核酸長である。実施形態において、ACは、40~50又は40~45核酸長である。実施形態では、ACは、45~50核酸長である。実施形態において、ACは、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、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、又は50核酸長である。
実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有さない。本明細書で使用される場合、「相補性パーセント」という用語は、オリゴマー化合物又は核酸の対応する核酸塩基との核酸塩基相補性を有するACの核酸塩基の数(例えば標的ヌクレオチド配列)を、ACの全長(核酸塩基の数)で割ったものを指す。当業者は、ミスマッチの包含が、アンチセンス化合物の活性を排除することなく可能であることを理解している。
実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、又は0のミスマッチを含む。いくつかの実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して5%以上、10%以上、又は15%以上のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して0~5%、0~10%、0~15%、又は0~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して5%~10%、5%~15%、又は5%~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して10%~15%又は10%~20%のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して10%~20%のミスマッチを含む。
実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%以下、99%以下、98%以下、97%以下、96%以下、95%以下、90%以下、85%以下の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して80%~100%、80%~99%、80%~98%、80%~97%、80%~96%、80%~95%、80%~90%又は80%~85%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して85%~100%、85%~99%、85%~98%、85%~97%、85%~96%、85%~95%、又は85%~90%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して90%~100%、90%~99%、90%~98%、90%~97%、90%~96%、又は90%~95%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して95%~100%、95%~99%、95%~98%、95%~97%、又は95%~96%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して96%~100%、96%~99%、96%~98%、又は96%~97%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して97%~100%、97%~99%、又は97%~98%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して98%~100%又は98%~99%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して99%~100%の相補性を有する。オリゴヌクレオチドの相補性パーセントは、相補的核酸塩基の数をオリゴヌクレオチドの核酸塩基の総数で割ることによって計算される。
実施形態において、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対して1、2、3、4又は5個のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対して1又は2個のミスマッチを含む。実施形態では、ACは、ACがハイブリダイズする標的核酸配列に対してミスマッチを含まない。
ヌクレオチド親和性修飾の組み込みは、非修飾化合物と比較して、より多数のミスマッチを可能にし得る。同様に、特定のオリゴヌクレオチド配列は、他のオリゴヌクレオチド配列よりもミスマッチに対してより寛容であり得る。当業者は、ACと標的ヌクレオチド配列との間のミスマッチの適切な数を、例えば、熱融解温度(Tm)を決定することによって決定することができる。Tm又はΔTmは、当業者によく知られている技術によって計算することができる。例えば、Freierら(Nucleic Acids Research,1997,25,22:4429-4443)に記載される技術は、当業者が、RNA:DNA二本鎖の融解温度を上昇させるそれらの能力についてヌクレオチド修飾を評価することを可能にする。
実施形態では、ACは、ストリンジェントな条件下で標的転写物にハイブリダイズする配列を含み、厳しい条件下で標的転写物にハイブリダイズしない配列を含む。実施形態では、ACは、ストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズしない第1の配列、ストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズしない第2の配列、及びストリンジェントな条件下で標的配列にハイブリダイズする第3の配列を含み、第3の配列は、第1の配列と第2の配列との間に位置する。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の全SREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSREを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の複数のSREと、SRE間の介在配列とを含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSEの少なくとも一部及びSEの1つ以上の隣接配列とハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のESEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISEの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のESSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の末端ステムループ(TLS)の少なくとも一部分を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の異常なSE及び/又はSREの少なくとも一部とハイブリダイズし、ここで、異常なSE及び/又はSREは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物における突然変異から生じた。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のエクソン-エクソン接合部、イントロン-エクソン接合部、及び/又はエクソン-イントロン接合部の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の一部の再配列又は欠失に起因する異常な融合接合部を含む標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物中の選択的にスプライシングされたmRNA中の特定のエクソンとハイブリダイズする。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSのSEの少なくとも一部又はSREの少なくとも一部を含まない標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、SE及び/又はSREに十分に近接している標的ヌクレオチド配列に結合して、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のISSのスプライシングを調節する。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、10個以上、15個以上、又は20個以上のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する1~25、1~20、1~15、1~10、1~5、1~4、1~3、又は1~2ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から2~25、2~20、2~15、2~10、2~5、2~4、又は2~3ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する3~25、3~20、3~15、3~10、3~5、又は3~4ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端を形成する4~25、4~20、4~15、4~10、又は4~5ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から5~25、5~20、5~15、又は5~10ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から10~25又は10~20ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物のSE及び/又はSREの5’末端及び/又は3’末端から20~25ヌクレオチドである3’末端及び/又は5’末端を有する標的ヌクレオチド配列に結合する。
実施形態では、ACは、約5~約50核酸長であるIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列と同じ長さである。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列とは異なる長さである。実施形態において、ACは、標的核酸配列よりも長い。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有する。実施形態において、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して100%の相補性を有さない。本明細書で使用される場合、「相補性パーセント」という用語は、オリゴマー化合物又は核酸の対応する核酸塩基との核酸塩基相補性を有するACの核酸塩基の数(例えば標的ヌクレオチド配列)を、ACの全長(核酸塩基の数)で割ったものを指す。当業者は、ミスマッチの包含が、アンチセンス化合物の活性を排除することなく可能であることを理解している。
実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、又は0個のミスマッチを含む。いくつかの実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して5%以上、10%以上、又は15%以上のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して0~5%、0~10%、0~15%、又は0~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して5%~10%、5%~15%、又は5%~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して10%~15%又は10%~20%のミスマッチを含む。実施形態において、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して10%~20%のミスマッチを含む。
実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して100%以下、99%以下、98%以下、97%以下、96%以下、95%以下、90%以下、85%以下の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して80%~100%、80%~99%、80%~98%、80%~97%、80%~96%、80%~95%、80%~90%、又は80%~85%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して85%~100%、85%~99%、85%~98%、85%~97%、85%~96%、85%~95%、又は85%~90%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して90%~100%、90%~99%、90%~98%、90%~97%、90%~96%、又は90%~95%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して95%~100%、95%~99%、95%~98%、95%~97%、又は95%~96%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して96%~100%、96%~99%、96%~98%、又は96%~97%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して97%~100%、97%~99%、又は97%~98%の相補性を有する。実施形態では、ACは、標的ヌクレオチド配列に対して98%~100%又は98%~99%の相補性を有する。実施形態では、ACは、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4標的転写物の標的ヌクレオチド配列に対して99%~100%の相補性を有する。オリゴヌクレオチドの相補性パーセントは、相補的核酸塩基の数をオリゴヌクレオチドの核酸塩基の総数で割ることによって計算される。
アンチセンス機構
実施形態において、ACは、タンパク質転写、翻訳、及び発現の1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、プレmRNAスプライシングの1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、変異転写物配列への天然スプライシングを回復させる。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、標的転写物の選択的スプライシングをもたらす。
実施形態において、ACは、タンパク質転写、翻訳、及び発現の1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、プレmRNAスプライシングの1つ以上の態様を調節する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、変異転写物配列への天然スプライシングを回復させる。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、標的転写物の選択的スプライシングをもたらす。
実施形態では、ACハイブリダイゼーションは、1つ以上のエクソンのエクソン包含又はエクソンスキッピングをもたらす。実施形態において、エクソンスキッピングは、得られたmRNAから発現されるタンパク質の活性を増加させる。実施形態において、エクソンスキッピングは、得られたmRNAから発現されるタンパク質の活性を減少させる。実施形態において、1つ以上のエクソンをスキップすることは、mRNA転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するタンパク質をコードするmRNAをもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的タンパク質をもたらす。実施形態では、1つ以上のエクソンをスキップすることは、mRNAにおける未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態では、1つ以上のエクソンをスキップすることは、ナンセンス媒介分解によるmRNA転写物の分解をもたらす。実施形態では、スキッピングされたエクソン配列は、核酸欠失、置換、又は挿入を含む。実施形態では、スキッピングされたエクソンは、配列変異を含まない。実施形態では、標的プレmRNA転写物内の標的ヌクレオチド配列へのアンチセンスオリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションは、異なるタンパク質アイソフォームの発現をもたらす。
実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、成熟mRNA分子におけるイントロン配列の包含を防止する。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質アイソフォームの発現の増加をもたらす。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質アイソフォームの発現の減少をもたらす。実施形態では、標的転写物の標的ヌクレオチド配列へのACハイブリダイゼーションは、タンパク質の不活性断片を含む再スプライシングされたタンパク質の発現をもたらす。
実施形態において、ACはDNAを含み、標的転写物へのACのハイブリダイゼーションは、RNase Hを介した転写物分解をもたらす。実施形態において、ACは、RNase H活性を支持しないように設計されたヌクレオチド修飾を含む。RNase H活性を支持しないアンチセンス化合物のヌクレオチド修飾は公知であり、2’-O-メトキシエチル/ホスホロチオエート(MOE)修飾が挙げられるが、これらに限定されない。有利なことに、MOE修飾を有するACは、標的RNAに対する親和性を増加させ、ヌクレアーゼ安定性を増加させる。
実施形態において、ACは、立体ブロッキングを介して転写、翻訳、又はタンパク質発現を調節することができる。以下の総説、すなわち、Robertsら,Nature Reviews Drug Discovery(2020)19:673-694は、立体遮断の機構及びその適用を記載しており、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ACの有効性は、それらの投与によってもたらされるアンチセンス活性を評価することによって評価することができる。本明細書で使用される場合、「アンチセンス活性」という用語は、アンチセンス化合物のその標的ヌクレオチド配列へのハイブリダイゼーションに起因する任意の検出可能及び/又は測定可能な活性を指す。そのような検出及び/又は測定は、直接的又は間接的であってもよい。実施形態では、アンチセンス活性は、目的の転写物から発言されたタンパク質の量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態では、アンチセンス活性は、目的の転写物の量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態において、アンチセンス活性は、選択的にスプライシングされたRNAの量及び/又は標的転写物から翻訳されたタンパク質アイソフォームの量を検出及び/又は測定することによって評価される。実施形態において、アンチセンス活性は、目的の遺伝子によって調節される下流の転写物及び/又はタンパク質の量を検出及び/又は測定することによって評価される。
アンチセンス化合物の設計
ACの設計は、標的遺伝子に依存する。ACを特定の標的ヌクレオチド配列に標的化することは、多段階プロセスであり得る。このプロセスは、通常、目的の遺伝子の同定から始まる。目的の遺伝子の転写物を分析し、標的ヌクレオチド配列を同定する。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、スプライスエレメント及び/又はスプライス調節エレメントの少なくとも一部を含む。実施形態では、標的遺伝子はIRF-5である。実施形態では、標的遺伝子はGYS1である。実施形態では、標的遺伝子はDUX4である。
ACの設計は、標的遺伝子に依存する。ACを特定の標的ヌクレオチド配列に標的化することは、多段階プロセスであり得る。このプロセスは、通常、目的の遺伝子の同定から始まる。目的の遺伝子の転写物を分析し、標的ヌクレオチド配列を同定する。実施形態において、標的ヌクレオチド配列は、スプライスエレメント及び/又はスプライス調節エレメントの少なくとも一部を含む。実施形態では、標的遺伝子はIRF-5である。実施形態では、標的遺伝子はGYS1である。実施形態では、標的遺伝子はDUX4である。
当業者は、アンチセンス活性をもたらす配列を同定するために、異なる核酸塩基配列のACを設計し、合成し、スクリーニングすることができるであろう。例えば、標的遺伝子の発現を阻害するアンチセンス化合物を設計することができる。予め選択された標的核酸及び/又は標的遺伝子に対するアンチセンス活性についてACを設計、合成及びスクリーニングする方法は、例えば、Stanley T.Crooke、CRC Press、Boca Raton、Floridaによって編集された「Antisense Drug Technology,Principles,Strategies,and Applications」に見出すことができ、これは任意の目的のためにその全体が参照により組み込まれる。
AC構造
ACは、オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドを含む。オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドは、ヌクレオシド間結合を介して連結されたヌクレオシドである。ヌクレオシドは、ペントース糖(例えば、リボース又はデオキシリボース)及び糖に共有結合した窒素塩基を含む。DNA及び/又はRNAにおいて見出される天然に存在する(伝統的な)塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)、及びウラシル(U)である。DNA及び/又はRNA中に見出される天然に存在する(伝統的な)糖は、デオキシリボース(DNA)及びリボース(RNA)である。天然に存在する(伝統的な)ヌクレオシド結合は、ホスホジエステル結合である。実施形態において、本開示のACは、全ての天然の糖、塩基、及びヌクレオシド間結合を有し得る。
ACは、オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドを含む。オリゴヌクレオチド及び/又はオリゴヌクレオシドは、ヌクレオシド間結合を介して連結されたヌクレオシドである。ヌクレオシドは、ペントース糖(例えば、リボース又はデオキシリボース)及び糖に共有結合した窒素塩基を含む。DNA及び/又はRNAにおいて見出される天然に存在する(伝統的な)塩基は、アデニン(A)、グアニン(G)、チミン(T)、シトシン(C)、及びウラシル(U)である。DNA及び/又はRNA中に見出される天然に存在する(伝統的な)糖は、デオキシリボース(DNA)及びリボース(RNA)である。天然に存在する(伝統的な)ヌクレオシド結合は、ホスホジエステル結合である。実施形態において、本開示のACは、全ての天然の糖、塩基、及びヌクレオシド間結合を有し得る。
化学的に修飾されたヌクレオシドは、ヌクレアーゼ耐性、薬物動態又は標的RNAに対する親和性などの1つ以上の特性を増強するために、アンチセンス化合物への組み込みに日常的に使用される。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾ヌクレオシドを有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾糖を有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾塩基を有し得る。実施形態において、本開示のACは、1つ以上の修飾ヌクレオシド間結合を有し得る。
一般に、核酸塩基は、別の核酸の塩基に水素結合することができる1つ以上の原子又は原子群を含有する任意の基である。「非修飾」又は「天然」核酸塩基(A、G、T、C、及びU)に加えて、多くの修飾核酸塩基又は核酸塩基模倣物が当業者に公知であり、本明細書に記載される化合物に適している。一般に、修飾核酸塩基は、例えば、7-デアザプリン、5-メチルシトシン、2-チオ-dT(図3)、又はG-クランプなどの親核酸塩基と構造がかなり類似した核酸塩基を指す。一般に、核酸塩基模倣物は、修飾核酸塩基よりも複雑な構造を含む核酸塩基(例えば、三環式フェノキサジン核酸塩基模倣物など)である。上記修飾核酸塩基の調製方法は、当業者に周知である。
実施形態において、ACは、修飾された糖部分を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。実施形態において、天然ヌクレオシドのフラノシル糖は、2’修飾、拘束されたヌクレオシドを作製するための修飾、及びその他を有してもよい(図3を参照されたい)。例えば、実施形態では、天然ヌクレオシドのフラノシル糖環は、限定するものではないが、置換基の付加、二環式核酸(BNA)又はロックド核酸を形成するための2個の非ジェミナル環原子の架橋、フラノシル環の酸素をC若しくはNで交換すること、及び/又はそのような原子若しくは基の置換(図3参照)などのいくつかの方法で修飾することができる。修飾糖は周知であり、その標的ヌクレオチド配列に対するACの親和性を増加又は減少させるために使用することができる。修飾糖はまた、ヌクレアーゼに対するAC耐性を増加させるために使用され得る。糖はまた、とりわけ糖模倣基で置換され得る。実施形態において、ACのヌクレオシドの1つ以上の糖は、図3において19として示されるメチレンモルホリン環で置換される。
実施形態において、ACは、修飾された二環式修飾糖(BNA、架橋核酸と呼ばれることもある)を有する1つ以上のヌクレオシドを含み得る。BNAの例としては、LNA(4’-(CH2)-O-2’架橋)、2’-チオ-LNA(4’-(CH2)-S-2’架橋)、2’-アミノ-LNA(4’-(CH2)-NR-2’架橋)、ENA(4’-(CH2)2-O-2’架橋)、4’-(CH2)3-2’架橋BNA、4’-(CH2CH(CH3))-2’架橋BNA’’cEt(4’-(CH(CH3)-O-2’架橋)、及びcMOE BNA(4’-(CH(CH2OCH3)-O-2’架橋)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの例を図3に示す。BNAが調製されており、特許文献並びに科学文献に開示されている(例えば、Srivastavaら,J.Am.Chem.Soc.(2007),ACS Advanced online publication,10.1021/ja071106y;Albaekら,J.Org.Chem.(2006),71,7731-7740;Fluiterら,Chembiochem(2005),6,1104-1109;Singhら,Chem.Commun.(1998),4,455-456;Koshkinら,Tetrahedron(1998),54,3607-3630;Wahlestedt et al., Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(2000),97,5633-5638;Kumarら,Bioorg.Med.Chem.Lett.(1998),8,2219-2222;国際公開第94/14226号、国際公開第2005/021570号、Singh et al.,J.Org.Chem.(1998),63,10035-10039;国際公開第2007/090071号、米国特許第7,053,207号;同第6,268,490号、同第6,770,748号、同第6,794,499号、同第7,034,133号、及び同第6,525,191号、並びに米国公開特許公報第2004-0171570号、同第2004-0219565号、同第2004-0014959号、同第2003~0207841号、同第2004-0143114号、及び同第20030082807号が挙げられる。
実施形態において、ACは、ロックド核酸(Locked Nucleic Acid、LNA)を含む1つ以上のヌクレオシドを含む。LNAにおいて、リボシル糖環の2’-ヒドロキシル基が糖環の4’炭素原子に連結され、それによって2’-C,4’-C-オキシメチレン連結を形成して、二環式糖部分を形成する(Eayadiら,Curr.Opinion Invens.Drugs(2001),2,558-561;Braasch et al.,Chem.Biol.(2001),8,1-7;及びOrumら,Curr.Opinion Mol.Ther.(2001),3,239-243;米国特許第6,268,490号及び同第6,670,461号も参照されたい)。結合は、2’酸素原子と4’炭素原子とを架橋するメチレン(-CH2-)基であり得、二環式部分に対してLNAという用語が使用され、この位置のエチレン基の場合、ENA(商標)という用語が使用される(Singh et al.,Chem.Commun.(1998),4,455-456;ENA(商標):Moritaら,Bioorganic Medicinal Chemistry(2003),11,2211-2226)。LNA及び他の二環式糖類似体は、相補的DNA及びRNAに対する非常に高い二本鎖熱安定性(Tm=+3から+10℃)、3’-エキソヌクレアーゼ分解に対する安定性、及び良好な溶解特性を示す。LNAを含有する強力で非毒性のアンチセンスオリゴヌクレオチドが記載されている(Wahlestedt et al.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(2000),97,5633-5638)。
同様に研究されているLNAの異性体は、3’-エキソヌクレアーゼに対して優れた安定性を有することがわかっているアルファ-L-LNAである。アルファ-L-LNAは、強力なアンチセンス活性を示すアンチセンスギャップマー及びキメラに組み込まれた(Friedenら,Nucleic Acids Research(2003),21,6365-6372)。
LNAモノマーアデニン、シトシン、グアニン、5-メチル-シトシン、チミン及びウラシルの合成及び調製、並びにそれらのオリゴマー化、及び核酸認識特性が記載されている(Koshkinら,Tetrahedron(1998),54,3607-3630)。LNA及びその調製は、国際公開第98/39352号及び国際公開第99/14226号にも記載されている。
ホスホロチオエート-LNA及び2’-チオ-LNAなどのLNAの類似体も調製されている(Kumarら,Bioorg.Med.Chem.Lett., 1998,8,2219-2222)。核酸ポリメラーゼの基質としてオリゴデオキシリボヌクレオチド二本鎖を含有するLNA類似体の調製も記載されている(国際公開第99/14226号)。更に、立体構造的に制限された高親和性オリゴヌクレオチド類似体である2’-アミノ-LNAの合成が記載されている(Singhら,J.Org.Chem.(1998),63,10035-10039)。更に、2’-アミノ及び2’-メチルアミノ-LNAが調製されており、相補的なRNA鎖及びDNA鎖とのそれらの二重鎖の熱的安定性が以前に報告されている。
実施形態では、アンチセンス化合物は、「トリシクロ-DNA(tc-DNA)」であり、これは、各ヌクレオチドがシクロプロパン環の導入によって修飾されて骨格の立体配座の柔軟性を制限し、ねじれ角γの骨格形状を増強する、拘束されたDNA類似体のクラスを指す。ホモ塩基性アデニン及びチミン含有tc-DNAは、相補的RNAに対して非常に安定なA-T塩基対を形成する。
修飾糖の調製方法は、当業者に周知である。このような修飾糖の調製を教示するいくつかの代表的な特許及び刊行物としては、米国特許第4,981,957号、同第5,118,800号、同第5,319,080号、同第5,359,044号、同第5,393,878号、同第5,446,137号、同第5,466,786号、同第5,514,785号、同第5,519,134号、同第5,567,811号、同第5,576,427号、同第5,591,722号、同第5,597,909号、同第5,610,300号、同第5,627,053号、同第5,639,873号、同第5,646,265号、同第5,658,873号、同第5,670,633号、同第5,792,747号、同第5,700,920号、及び同第6,600,032号、並びに国際公開第2005/121371号が挙げられるが、これらに限定されない。
ヌクレオシド間結合
ヌクレオシド又はそうでなければ修飾モノマー単位を一緒に連結し、それによってオリゴヌクレオチド及び/又はACを含有するオリゴヌクレオチドを形成するヌクレオシド間連結基が本明細書に記載される。ACは、天然に存在するヌクレオシド間結合、非天然のヌクレオシド間結合、又はその両方を含み得る。
ヌクレオシド又はそうでなければ修飾モノマー単位を一緒に連結し、それによってオリゴヌクレオチド及び/又はACを含有するオリゴヌクレオチドを形成するヌクレオシド間連結基が本明細書に記載される。ACは、天然に存在するヌクレオシド間結合、非天然のヌクレオシド間結合、又はその両方を含み得る。
天然に存在するDNA及びRNAにおいて、ヌクレオシド間連結基は、隣接するヌクレオシドを互いに共有結合させて線状ポリマー化合物を形成するホスホジエステルである。天然に存在するDNA及びRNAにおいて、ホスホジエステルは、糖の2’、3’又は5’ヒドロキシル部分に連結される。オリゴヌクレオチド内で、リン酸基は、一般に、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間骨格を形成するとみなされている。天然に存在するDNA及びRNAにおいて、RNA及びDNAの結合又は骨格は、3’~5’ホスホジエステル結合である。実施形態において、ACのヌクレオシド間連結基は、ホスホジエステルである。実施形態において、ACのヌクレオシド間連結基は、3’~5’ホスホジエステル結合である。
非天然のヌクレオシド間連結基の2つの主要なクラスは、リン原子の有無によって定義される。代表的なリン含有ヌクレオシド間結合としては、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホルアミデート、及びホスホロチオエートが挙げられるが、これらに限定されない。代表的な非リン含有ヌクレオシド間結合基としては、メチレンメチルイミノ(-CH2-N(CH3)-O-CH2-)、チオジエステル(-O-C(O)-S-)、チオノカルバメート(-O-C(O)(NH)-S-)、シロキサン(-O-Si(H2-O-)、及びN,N’-ジメチルヒドラジン(-CH2-N(CH3-N(CH3)-)が挙げられるが、これらに限定されない。リンヌクレオシド間結合基を有するACは、オリゴヌクレオチドと呼ばれる。非リンヌクレオシド間結合基を有するアンチセンス化合物は、オリゴヌクレオシドと呼ばれる。修飾ヌクレオシド間結合を用いて、天然のホスホジエステル結合と比較して、アンチセンス化合物のヌクレアーゼ耐性を変化させる(典型的には増加させる)ことができる。キラル原子を有するヌクレオシド間結合は、ラセミ、キラル、又は混合物として調製することができる。代表的なキラルヌクレオシド間結合としては、アルキルホスホネート及びホスホロチオエートが挙げられるが、これらに限定されない。リン含有及び非リン含有結合の調製方法は、当業者に周知である。
実施形態において、修飾糖及び/又は修飾核酸塩基を有する2つ以上のヌクレオシドは、ホスホルアミデートを使用して連結され得る。実施形態において、メチレンモルホリン環を有する2つ以上のヌクレオシドは、B1及びB2が修飾核酸塩基又は天然核酸塩基である図3において20として示されるように、ホスホルアミデートヌクレオシド間結合を介して接続され得る。ホスホルアミデートヌクレオシド間結合を介して連結されたメチレンモルホリン環を有する核酸塩基を含むアンチセンス化合物は、ホスホルアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)と称され得る。
共役基
実施形態において、ACは、1つ以上のコンジュゲート基の共有結合によって修飾することができる。一般に、コンジュゲート基は、限定するものではないが、薬力学、薬物動態学、結合、吸収、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスなどの、付着したACの1つ以上の特性を改変する。コンジュゲート基は化学分野で日常的に使用されており、直接又は任意選択の連結部分若しくは連結基を介してACなどの親化合物に連結される。コンジュゲート基としては、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、コンジュゲート基はポリエチレングリコール(PEG)であり、PEGはAC又はCPP(CPPは本明細書の他の箇所で考察される)のいずれかにコンジュゲートされる。
実施形態において、ACは、1つ以上のコンジュゲート基の共有結合によって修飾することができる。一般に、コンジュゲート基は、限定するものではないが、薬力学、薬物動態学、結合、吸収、細胞分布、細胞取り込み、電荷及びクリアランスなどの、付着したACの1つ以上の特性を改変する。コンジュゲート基は化学分野で日常的に使用されており、直接又は任意選択の連結部分若しくは連結基を介してACなどの親化合物に連結される。コンジュゲート基としては、インターカレーター、レポーター分子、ポリアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン及び色素が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態では、コンジュゲート基はポリエチレングリコール(PEG)であり、PEGはAC又はCPP(CPPは本明細書の他の箇所で考察される)のいずれかにコンジュゲートされる。
実施形態では、コンジュゲート基は、脂質部分、例えば、コレステロール部分(Letsingerら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1989),86,6553);コール酸(Manoharan et al.,Bioorg.Med.Chem.Lett.(1994),4,1053);チオエーテル、例えば、ヘキシル-S-トリチルチオール(Manoharan et al.,Ann.N.Y.Acad.Sci.(1992),660,306;Manoharan et al., Bioorg.Med.Chem.Let.(1993),3,2765);チオコレステロール(Oberhauser et al.,Nucl.Acids Res.(1992),20,533);脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオール又はウンデシル残基(Saison-Behmoarasら,EMBO J.,1991,10,111;カバノフら、FEBS Lett.(1990),259,327;Svinarchukら,Biochimie(1993),75,49);リン脂質、例えば、ジ-ヘキサデシル-rac-グリセロール又はトリエチルアンモニウム-1,2-ジ-O-ヘキサデシル-rac-グリセロ-3-H-ホスホネート(Manoharanら,Tetrahedron Lett.(1995),36,3651;Shea et al.,Nucl.Acids Res.(1990),18,3777);ポリアミン又はポリエチレングリコール鎖(Manoharanら,Nucleosides & Nucleotides(1995),14,969);アダマンタン酢酸(Manoharanら,Tetrahedron Lett.(1995),36,3651);パルミチル部分(Mishraら,Biochim.Biophys.Acta.(1995),1264,229);又はオクタデシルアミン若しくはヘキシルアミノ-カルボニル-オキシコレステロール部分(Crookeら、J.Pharmacol.Exp.Ther.(1996),277,923)を含む。
アンチセンス化合物の種類
例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、マイクロRNA、アンタゴmir、アプタマー、リボザイム、スーパーmir、miRNA模倣物、miRNA阻害剤、又はそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのACを使用し得る。
例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、マイクロRNA、アンタゴmir、アプタマー、リボザイム、スーパーmir、miRNA模倣物、miRNA阻害剤、又はそれらの組み合わせを含む、様々なタイプのACを使用し得る。
アンチセンスオリゴヌクレオチド
様々な実施形態では、アンチセンス化合物(AC)は、標的ヌクレオチド配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(AntiSense Oligonucleotide、ASO)である。「アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)」又は単に「アンチセンス」という用語は、標的ヌクレオチド配列に相補的なオリゴヌクレオチドを含むことを意味する。この用語はまた、所望の標的ヌクレオチド配列に完全に相補的でなくてもよいASOを包含する。ASOは、選択された標的ヌクレオチド配列又は標的遺伝子に相補的なDNA及び/又はRNAの一本鎖を含む。ASOは、1つ以上の修飾DNA及び/若しくはRNA塩基、修飾糖、並びに/又は非天然ヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、1つ以上のホスホルアミデートヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、ホスホルアミデートモルフォリノオリゴマー(PMO)である。ASOは、任意の特徴を有し得、任意の長さであり得、任意のスプライスエレメントに結合し得、そしてACに関して記載されるような任意の機構をもたらし得る。実施形態では、ASOは、エクソンスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを導入し、最終的に、標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。実施形態では、ASOはPMOであり、エクソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、最終的に標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。
様々な実施形態では、アンチセンス化合物(AC)は、標的ヌクレオチド配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(AntiSense Oligonucleotide、ASO)である。「アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)」又は単に「アンチセンス」という用語は、標的ヌクレオチド配列に相補的なオリゴヌクレオチドを含むことを意味する。この用語はまた、所望の標的ヌクレオチド配列に完全に相補的でなくてもよいASOを包含する。ASOは、選択された標的ヌクレオチド配列又は標的遺伝子に相補的なDNA及び/又はRNAの一本鎖を含む。ASOは、1つ以上の修飾DNA及び/若しくはRNA塩基、修飾糖、並びに/又は非天然ヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、1つ以上のホスホルアミデートヌクレオシド間結合を含んでもよい。実施形態において、ASOは、ホスホルアミデートモルフォリノオリゴマー(PMO)である。ASOは、任意の特徴を有し得、任意の長さであり得、任意のスプライスエレメントに結合し得、そしてACに関して記載されるような任意の機構をもたらし得る。実施形態では、ASOは、エクソンスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを導入し、最終的に、標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。実施形態では、ASOはPMOであり、エクソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、最終的に標的転写物のナンセンス媒介分解をもたらす。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、タンパク質合成の有効かつ標的化された阻害剤であることが実証されており、したがって、標的遺伝子によるタンパク質合成を特異的に阻害するために使用され得る。タンパク質合成を阻害するためのASOの有効性は十分に証明されている。今日まで、これらの化合物は、炎症性疾患、がん、及びHIVのモデルなどのいくつかのインビトロ及びインビボモデルにおいて有望であることがわかっている(Agrawal,Trends in Biotech.(1996),14:376-387)。アンチセンスはまた、染色体DNAと特異的にハイブリダイズすることによって細胞活性に影響を及ぼし得る。
ASOを産生する方法は、当技術分野において公知であり、本開示の標的ヌクレオチド配列に結合するASOを産生するように容易に適合させることができる。所与の標的ヌクレオチド配列に特異的なASO配列の選択は、選択された標的ヌクレオチド配列の分析と、二次構造、Tm、結合エネルギー及び相対安定性の決定とに基づく。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、宿主細胞における標的ヌクレオチド配列への特異的結合を減少させるか又は妨げる二量体、ヘアピン又は他の二次構造を形成することが相対的に不可能であることに基づいて選択され得る。これらの二次構造解析及び標的部位選択の検討は、例えば、OLIGOプライマー解析ソフトウェアのバージョン4(Molecular Biology Insights)及び/又はBLASTN 2.0.5アルゴリズムソフトウェア(Altschul et al,Nucleic Acids Res.1997,25(17):3389-402)を使用して実施できる。
RNA干渉
実施形態において、ACは、RNA干渉(RNAi)を媒介する分子を含む。本明細書で使用される場合、「RNAiを媒介する」という語句は、配列特異的な態様で、標的転写物をサイレンシングする能力をいう。理論に束縛されることを望むものではないが、サイレンシングは、RNAi機構又はプロセス及びガイドRNA、例えば、約21から約23ヌクレオチドのsiRNA及び/又はmiRNA化合物を使用すると考えられる。実施形態では、ACは、分解のために標的転写物を標的化する。このように、実施形態では、RNAi分子を使用して、目的の遺伝子又はポリヌクレオチドの発現を阻害し得る。実施形態において、RNAi分子は、プレmRNA又は成熟mRNAなどの標的転写物の分解を誘導するために使用される。
実施形態において、ACは、RNA干渉(RNAi)を媒介する分子を含む。本明細書で使用される場合、「RNAiを媒介する」という語句は、配列特異的な態様で、標的転写物をサイレンシングする能力をいう。理論に束縛されることを望むものではないが、サイレンシングは、RNAi機構又はプロセス及びガイドRNA、例えば、約21から約23ヌクレオチドのsiRNA及び/又はmiRNA化合物を使用すると考えられる。実施形態では、ACは、分解のために標的転写物を標的化する。このように、実施形態では、RNAi分子を使用して、目的の遺伝子又はポリヌクレオチドの発現を阻害し得る。実施形態において、RNAi分子は、プレmRNA又は成熟mRNAなどの標的転写物の分解を誘導するために使用される。
実施形態において、ACは、RNAi応答を誘発する低分子干渉RNA(siRNA)を含む。実施形態において、ACは、RNAi応答を誘発するマイクロRNA(miRNA)を含む。
低分子干渉RNA(siRNA)は、RNAi誘導サイレンシング複合体(RISC)として知られる細胞質多タンパク質複合体と会合することができる、通常約16から約30ヌクレオチド長の核酸二本鎖である。siRNAがロードされたRISCは、相同な転写物の分解を媒介するため、siRNAは、高い特異性でタンパク質発現をノックダウンするように設計することができる。他のアンチセンス技術とは異なり、siRNAは、非コードRNAを介して遺伝子発現を制御するように進化した天然の機構を介して機能する。例えば、de Fougerolles,A.ら,Nature Reviews(2007)6:443-453に記載されているように、臨床的に関連する標的を標的化するsiRNAなどの様々なRNAi試薬が、現在医薬開発中である。
siRNA及びmiRNA構築物は、標的タンパク質に対する任意のヌクレオチド配列を用いて合成することができるので、RNAiの治療用途は極めて広い。今日まで、siRNA構築物は、インビトロ及びインビボモデルの両方において、並びに臨床研究において、標的タンパク質を特異的に下方制御する能力を示している。
最初に記載されたRNAi分子は、RNAセンス鎖とRNAアンチセンス鎖の両方を含むRNA:RNAハイブリッドであったが、今では、DNAセンス:RNAアンチセンスハイブリッド、RNAセンス:DNAアンチセンスハイブリッド、及びDNA:DNAハイブリッドは、RNAiを媒介することができることが立証されている(Lamberton,J.S.and Christian,A.T.,(2003)J.Molecular Biotechnology 24:111-119)。RNAセンス鎖及びRNAアンチセンス鎖の両方を含むRNAハイブリッドでは、DNAセンス:RNAアンチセンスハイブリッド、RNAセンス:DNAアンチセンスハイブリッド、及びDNA:DNAハイブリッドは、RNAiを媒介することができることが示されている(Lamberton,J.S.and Christian,A.T.,Molecular Biotechnology(2003),24:111-119)。実施形態では、これらの異なるタイプの二本鎖分子のいずれかを含むRNAi分子が使用される。更に、RNAi分子は、様々な形態で使用され、細胞に導入され得ることが理解される。したがって、本明細書に記載するとおり、RNAi分子は、細胞においてRNAiを媒介することができるありとあらゆる分子、例えば、限定するものではないが、2本の別々の鎖(すなわちセンス鎖及びアンチセンス鎖)を含む二本鎖オリゴヌクレオチド(例えば、低分子干渉RNA(siRNA));非ヌクレオチジルリンカーによって互いに連結された2本の別個の鎖を含む二本鎖オリゴヌクレオチド;二本鎖領域を形成する相補的配列のヘアピンループを含むオリゴヌクレオチド(例えば、shRNAi分子)、及び、単独で又は別のポリヌクレオチドと組み合わせて二本鎖ポリヌクレオチドを形成することができる1つ以上のポリヌクレオチドを発現する発現ベクターを包含する。
本明細書で使用される「一本鎖siRNA化合物」は、単一分子から構成されるsiRNA化合物である。それは、鎖内対合によって形成される二本鎖領域を含み得、例えば、それは、ヘアピン又はパンハンドル構造であるか、又はそれを含み得る。一本鎖siRNA化合物は、標的分子に関してアンチセンスであり得る。
一本鎖siRNA化合物は、RISCに入り、標的mRNAのRISC媒介性切断に関与することができるほど十分に長くてもよい。一本鎖siRNA化合物は、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約20、少なくとも約25、少なくとも約30、少なくとも約35、少なくとも約40、又は最大で約50のヌクレオチド長である。特定の実施形態では、一本鎖siRNAは、約200未満、約100未満、又は約60未満のヌクレオチド長である。
ヘアピンsiRNA化合物は、17、18、19、20、21、22、23、24若しくは25の、又は、少なくとも約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24若しくは約25のヌクレオチド対の二重鎖領域を有し得る。二本鎖領域は、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド対長であり得る。特定の実施形態では、二本鎖領域の範囲は、約15から約30、約17から約23、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド対長である。ヘアピンは、一本鎖オーバーハング又は末端不対領域を有し得る。特定の実施形態では、オーバーハングは、約2~約3ヌクレオチド長である。実施形態において、オーバーハングは、ヘアピンの同じ側にあり、実施形態において、ヘアピンのアンチセンス側にある。
「二本鎖siRNA化合物」は、本明細書で使用される場合、鎖間ハイブリダイゼーションが二本鎖構造の領域を形成することができる2本以上の(場合によっては2本の)鎖を含むsiRNA化合物である。
二本鎖siRNA化合物のアンチセンス鎖は、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、若しくは60の、又は、少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約25、約30、約40、若しくは約60のヌクレオチド長であり得る。それは、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド長であり得る。範囲は、約17から約25、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド長であり得る。本明細書で使用される場合、「アンチセンス鎖」という用語は、標的分子(例えば、標的転写物の標的ヌクレオチド配列)に十分に相補的であるsiRNA化合物の鎖を意味する。
二本鎖siRNA化合物のセンス鎖は、長さが少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約25、約30、約40、又は約60のヌクレオチドであり得る。それは、約200以下、約100以下、又は約50以下のヌクレオチド長であり得る。範囲は、約17から約25、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド長であり得る。
二本鎖siRNA化合物の二本鎖部分は、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、40、若しくは60の、又は、少なくとも約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約30、約40、又は約60のヌクレオチド対長であり得、それは、約200以下、約100以下、又は約50のヌクレオチド対長であり得る。範囲は、約15から約30、約17から約23、約19から約23、及び約19から約21のヌクレオチド対長であり得る。
実施形態では、siRNA化合物は、内因性分子によって(例えば、Dicerによって)切断されて、より小さいsiRNA化合物(例えば、siRNA剤)を産生することができるほど十分に大きい。
センス鎖及びアンチセンス鎖は、二本鎖siRNA化合物が分子の一端又は両端に一本鎖又は不対領域を含むように選択することができる。したがって、二本鎖siRNA化合物は、オーバーハング、例えば、1若しくは2個の5’若しくは3’オーバーハング、又は1から3個のヌクレオチドの3’オーバーハングを含有するように対合されたセンス鎖及びアンチセンス鎖を含有し得る。オーバーハングは、一方の鎖が他方の鎖よりも長いことの結果であり得、又は同じ長さの2個の鎖がずれていることの結果であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの3’オーバーハングを有することができる。実施形態では、siRNA分子の両末端は、3’オーバーハングを有することができる。実施形態において、オーバーハングは、2ヌクレオチドである。
実施形態では、二重鎖化領域の長さは、約15から約30、又は約18、約19、約20、約21、約22、又は約23のヌクレオチド長、例えば、上記のssiRNA(粘着性オーバーハングを有するsiRNA)化合物の範囲である。ssiRNA化合物は、長さが類似する場合があり、長いdsiRNAからの天然のDicer処理産物を構築することができる。ssiRNA化合物の2本の鎖が連結される(例えば、共有結合される)実施形態も含まれる。実施形態では、ヘアピン、又は二本鎖領域を提供する他の一本鎖構造、及び3’オーバーハングが含まれる。
本明細書に記載されるsiRNA化合物、例えば、二本鎖siRNA化合物や一本鎖siRNA化合物は、標的RNA、例えばmRNA、例えばタンパク質をコードする遺伝子の転写物のサイレンシングを媒介することができる。本明細書では、便宜上、このようなmRNAはまた、サイレンシングされるmRNAとも呼ばれる。このような遺伝子は、標的遺伝子とも呼ばれる。一般に、サイレンシングされるRNAは内因性遺伝子である。
実施形態において、siRNA化合物は、siRNA化合物が標的mRNAによってコードされるタンパク質の産生をサイレンシングするように、標的転写物に「十分に相補的」である。実施形態では、siRNA化合物は、siRNA化合物が標的転写物によってコードされる遺伝子産物の産生をサイレンシングするように、標的転写物の少なくとも一部に「十分に相補的」である。別の実施形態において、siRNA化合物は、標的ヌクレオチド配列(例えば、標的転写物の一部)に「正確に相補的」であり、その結果、標的ヌクレオチド配列及びsiRNA化合物がアニールして、例えば、厳密に相補的な領域においてワトソン-クリック塩基対からのみからなるハイブリッドを形成する。標的ヌクレオチド配列に「十分に相補的」であることは、標的ヌクレオチド配列に厳密に相補的な(例えば、少なくとも約10ヌクレオチドの)内部領域を含み得る。さらに、特定の実施形態では、siRNA化合物は、単一ヌクレオチドの差異を特異的に識別する。この場合、siRNA化合物は、厳密な相補性が単一ヌクレオチド差異の領域(例えば、その7ヌクレオチド以内)に見出される場合にのみRNAiを媒介する。
siRNA及びmiRNA構築物は、標的タンパク質に対する任意のヌクレオチド配列を用いて合成することができるので、RNAiの治療用途は極めて広い。今日まで、siRNA構築物は、インビトロ及びインビボモデルの両方において、並びに臨床研究において、標的タンパク質を特異的に下方制御する能力を示している。
マイクロRNA
実施形態では、ACは、マイクロRNA分子を含む。マイクロRNA(miRNA)は、植物及び動物のゲノム中のDNAから転写されるが、タンパク質に翻訳されない低分子RNA分子の高度に保存されたクラスである。処理されたmiRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれる一本鎖17~25ヌクレオチドRNA分子であり、発生、細胞増殖、アポトーシス及び分化の重要な調節因子として同定されている。それらは、特定のmRNAの3’非翻訳領域に結合することによって遺伝子発現の調節において役割を果たすと考えられている。RISCは、翻訳阻害、転写切断、又はその両方を介して遺伝子発現の下方制御を媒介する。RISCはまた、様々な真核生物の核における転写サイレンシングにも関与している。
実施形態では、ACは、マイクロRNA分子を含む。マイクロRNA(miRNA)は、植物及び動物のゲノム中のDNAから転写されるが、タンパク質に翻訳されない低分子RNA分子の高度に保存されたクラスである。処理されたmiRNAは、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)に組み込まれる一本鎖17~25ヌクレオチドRNA分子であり、発生、細胞増殖、アポトーシス及び分化の重要な調節因子として同定されている。それらは、特定のmRNAの3’非翻訳領域に結合することによって遺伝子発現の調節において役割を果たすと考えられている。RISCは、翻訳阻害、転写切断、又はその両方を介して遺伝子発現の下方制御を媒介する。RISCはまた、様々な真核生物の核における転写サイレンシングにも関与している。
アンタゴmir
実施形態において、ACは、アンタゴmirである。アンタゴmirは、RNase保護及び薬理学的特性(例えば、組織及び細胞の取り込みの増強)のための様々な修飾を有するRNA様オリゴヌクレオチドである。それらは、例えば、糖の完全2’-0-メチル化、ホスホロチオエート骨格、及び、例えば、3’末端のコレステロール部分に関して、正常なRNAとは異なる。アンタゴmirは、アンタゴmir及び内因性miRNAを含む二重鎖を形成し、それによってmiRNA誘導性遺伝子サイレンシングを防止することによって、内因性miRNAを効率的にサイレンシングするために使用することができる。アンタゴmir媒介性miRNAサイレンシングの例は、Krutzfeldt et al.,Nature(2005),438:685-689(参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されているmiR-122のサイレンシングである。アンタゴmir RNAは、標準的な固相オリゴヌクレオチド合成プロトコルを使用して合成され得る(米国特許出願第11/502,158号及び同第11/657,341号;これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。
実施形態において、ACは、アンタゴmirである。アンタゴmirは、RNase保護及び薬理学的特性(例えば、組織及び細胞の取り込みの増強)のための様々な修飾を有するRNA様オリゴヌクレオチドである。それらは、例えば、糖の完全2’-0-メチル化、ホスホロチオエート骨格、及び、例えば、3’末端のコレステロール部分に関して、正常なRNAとは異なる。アンタゴmirは、アンタゴmir及び内因性miRNAを含む二重鎖を形成し、それによってmiRNA誘導性遺伝子サイレンシングを防止することによって、内因性miRNAを効率的にサイレンシングするために使用することができる。アンタゴmir媒介性miRNAサイレンシングの例は、Krutzfeldt et al.,Nature(2005),438:685-689(参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されているmiR-122のサイレンシングである。アンタゴmir RNAは、標準的な固相オリゴヌクレオチド合成プロトコルを使用して合成され得る(米国特許出願第11/502,158号及び同第11/657,341号;これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる)。
アンタゴmirは、リガンド結合モノマーサブユニット及びオリゴヌクレオチド合成のためのモノマーを含み得る。モノマーは、米国特許出願第10/916,185号に記載されている。アンタゴmirは、PCT出願第PCT/US2004/07070号に記載されているようなZXY構造を有し得る。アンタゴmirは、両親媒性部分と複合体化され得る。オリゴヌクレオチド剤と共に使用するための両親媒性部分は、PCT出願第PCT/US2004/07070号に記載されている。
アプタマー
実施形態では、ACは、アプタマーを含む。アプタマーは、高い親和性及び特異性で目的の特定の分子に結合する核酸分子又はペプチド分子である(Tuerk and Gold,Science 249:505(1990);Ellington and Szostak,Nature 346:818(1990))。大きなタンパク質から小さな有機分子に至る多くの異なる実体に結合するDNAアプタマー又はRNAアプタマーが成功裏に産生されている(Eaton,Curr.Opin.Chem.Biol.(1997),1:10-16;Famulok,Curr.Opin.Struct.Biol.(1999),9:324-9;及びHermann and Patel,Science(2000),287:820-5を参照されたい)。アプタマーは、RNA又はDNAベースであってもよく、リボスイッチを含んでもよい。リボスイッチは、小標的分子に直接結合することができ、その標的の結合が遺伝子の活性に影響を及ぼすmRNA分子の一部である。したがって、リボスイッチを含むmRNAは、その標的分子の有無に応じて、それ自体の活性の調節に直接的に関与する。一般に、アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、更には細胞、組織及び生物などの様々な分子標的に結合するように、インビトロ選択、すなわち、SELEX(指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化)の反復ラウンドを通して操作される。アプタマーは、合成法、組換え法、及び精製法をなどの任意の公知の方法によって調製することができ、単独で、又は同じ標的に特異的な他のアプタマーと組み合わせて使用することができる。更に、「アプタマー」という用語は、2つ以上の既知のアプタマーを所与の標的と比較することから導かれるコンセンサス配列を含有する「二次アプタマー」も含む。実施形態では、アプタマーは、細胞内標的を特異的に認識する「細胞内アプタマー」又は「イントラマー」である(Famulokら,Chem Biol.(2001),8(10):931-939;Yoon and Rossi,Adv.Drug Deliv.Rev.(2018),134:22-35;それぞれ参照により本明細書に組み込まれる)。
実施形態では、ACは、アプタマーを含む。アプタマーは、高い親和性及び特異性で目的の特定の分子に結合する核酸分子又はペプチド分子である(Tuerk and Gold,Science 249:505(1990);Ellington and Szostak,Nature 346:818(1990))。大きなタンパク質から小さな有機分子に至る多くの異なる実体に結合するDNAアプタマー又はRNAアプタマーが成功裏に産生されている(Eaton,Curr.Opin.Chem.Biol.(1997),1:10-16;Famulok,Curr.Opin.Struct.Biol.(1999),9:324-9;及びHermann and Patel,Science(2000),287:820-5を参照されたい)。アプタマーは、RNA又はDNAベースであってもよく、リボスイッチを含んでもよい。リボスイッチは、小標的分子に直接結合することができ、その標的の結合が遺伝子の活性に影響を及ぼすmRNA分子の一部である。したがって、リボスイッチを含むmRNAは、その標的分子の有無に応じて、それ自体の活性の調節に直接的に関与する。一般に、アプタマーは、小分子、タンパク質、核酸、更には細胞、組織及び生物などの様々な分子標的に結合するように、インビトロ選択、すなわち、SELEX(指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化)の反復ラウンドを通して操作される。アプタマーは、合成法、組換え法、及び精製法をなどの任意の公知の方法によって調製することができ、単独で、又は同じ標的に特異的な他のアプタマーと組み合わせて使用することができる。更に、「アプタマー」という用語は、2つ以上の既知のアプタマーを所与の標的と比較することから導かれるコンセンサス配列を含有する「二次アプタマー」も含む。実施形態では、アプタマーは、細胞内標的を特異的に認識する「細胞内アプタマー」又は「イントラマー」である(Famulokら,Chem Biol.(2001),8(10):931-939;Yoon and Rossi,Adv.Drug Deliv.Rev.(2018),134:22-35;それぞれ参照により本明細書に組み込まれる)。
リボザイム
実施形態では、ACは、リボザイムである。リボザイムは、エンドヌクレアーゼ活性を有する特定の触媒ドメインを有するRNA分子複合体である(Kim and Cech,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1987),84(24):8788-92;Forster and Symons,Cell(1987)24,49(2):211-20)。例えば、多数のリボザイムは、高度の特異性でリン酸エステル転移反応を加速し、多くの場合、オリゴヌクレオチド基質中のいくつかのリン酸エステルのうちの1つのみを切断する(Cechら,Cell(1981),27(3 Pt 2):487-96;Michel and Westhof,J.Mol.Biol.(1990),5,216(3):585-610;Reinhold-Hurek and Shub,Nature(1992),14,357(6374):173-6)。この特異性は、基質が化学反応の前に特異的塩基対合相互作用を介してリボザイムの内部ガイド配列(Internal Guide Sequence、IGS)に結合するという要件に起因している。
実施形態では、ACは、リボザイムである。リボザイムは、エンドヌクレアーゼ活性を有する特定の触媒ドメインを有するRNA分子複合体である(Kim and Cech,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1987),84(24):8788-92;Forster and Symons,Cell(1987)24,49(2):211-20)。例えば、多数のリボザイムは、高度の特異性でリン酸エステル転移反応を加速し、多くの場合、オリゴヌクレオチド基質中のいくつかのリン酸エステルのうちの1つのみを切断する(Cechら,Cell(1981),27(3 Pt 2):487-96;Michel and Westhof,J.Mol.Biol.(1990),5,216(3):585-610;Reinhold-Hurek and Shub,Nature(1992),14,357(6374):173-6)。この特異性は、基質が化学反応の前に特異的塩基対合相互作用を介してリボザイムの内部ガイド配列(Internal Guide Sequence、IGS)に結合するという要件に起因している。
天然に存在する酵素RNAの少なくとも6つの基本的な変種が現在知られている。各々は、生理学的条件下で、トランスのRNAホスホジエステル結合の加水分解を触媒することができる(したがって、他のRNA分子を切断することができる)。一般に、酵素的核酸は、最初に標的RNAに結合することによって作用する。このような結合は、標的RNAを切断するように作用する分子の酵素部分に近接して保持される酵素的核酸の標的結合部分を介して生じる。したがって、酵素的核酸は、まず標的RNAを認識し、次いで相補的塩基対形成を介して標的RNAに結合し、そして一旦正しい部位に結合すると、酵素的に作用して標的RNAを切断する。このような標的RNAの戦略的切断によって、コードされたタンパク質の合成を指示するその能力が破壊される。酵素的核酸がそのRNA標的に結合して切断した後、それは別の標的を探すためにそのRNAから放出され、新しい標的に繰り返し結合して切断することができる。
酵素的核酸分子は、例えば、ハンマーヘッド、ヘアピン、δ型肝炎ウイルス、グループIイントロン又はRNaseP RNA(RNAガイド配列と会合している)又はNeurospora VS RNAモチーフにおいて形成され得る。ハンマーヘッドモチーフの具体例は、Rossi et al.Nucleic Acids Res.(1992),20(17):4559-65に記載されている。ヘアピンモチーフの例は、Hampelら(欧州特許出願公開第0360257号)、Hampel and Tritz,Biochemistry(1989),28(12):4929-33、Hampel et al,Nucleic Acids Res.(1990),18(2):299-304及び米国特許第5,631,359号に記載されている。肝炎ウイルスモチーフの例は、Perrotta and Been,Biochemistry(1992),31(47):11843-52に記載されており、RNasePモチーフの例は、Guerrier-Takadaら,Cell(1983),35(3 Pt 2):849-57に記載されており、Neurospora VS RNAリボザイムモチーフは、Collins(Saville and Collins,Cell(1990),61(4):685-96;Saville and Collins,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1991),88(19):8826-30;Collins and Olive,Biochemistry(1993),32(l l):2795-9)に記載されており、グループIイントロンの例は、米国特許第4,987,071号に記載されている。実施形態では、酵素核酸分子は、標的遺伝子DNA又はRNA領域の1つ以上に相補的な特異的基質結合部位を有し、その基質結合部位内又はその周囲に、RNA切断活性を分子に付与するヌクレオチド配列を有する。したがって、リボザイム構築物は、本明細書で言及される特定のモチーフに限定される必要はない。
リボザイムは、各々が参照により本明細書に具体的に組み込まれる国際公開第93/23569号及び国際公開第94/02595号に記載されるように設計し、これらに記載されているように合成してインビトロ及びインビボで試験することができる。実施形態において、リボザイムは、標的転写物の標的ヌクレオチド配列に標的化される。
リボザイム活性は、リボザイム結合アームの長さを変化させるか、又は血清リボヌクレアーゼによるそれらの分解を防止する修飾を有するリボザイムを化学的に合成することによって増加させることができる(例えば、国際公開第92/07065号、国際公開第93/15187、国際公開第91/03162、欧州特許出願公開第92110298.4号、米国特許第5,334,711号、及び米国特許第94/13688号(酵素RNA分子の糖部分に対して行うことができる様々な化学修飾、細胞におけるそれらの有効性を増強する修飾、及びRNA合成時間を短縮し、化学的必要条件を減らすためのステムΠ塩基の除去を記載する)を参照されたい)。
スーパーmir
実施形態では、ACは、スーパーmirである。スーパーmirは、miRNAと実質的に同一であり、その標的に対してアンチセンスであるヌクレオチド配列を有する、RNA若しくはDNAのポリマー若しくはその両方の一本鎖、二本鎖若しくは部分的に二本鎖のオリゴマー若しくはポリマー、又はそれらの修飾物を指す。この用語は、天然に存在する核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間(骨格)結合から構成され、同様に機能する少なくとも1つの天然に存在しない部分を含有するオリゴヌクレオチドを含む。そのような修飾又は置換オリゴヌクレオチドは、例えば、細胞取り込みの増強、核酸標的に対する親和性の増強、及びヌクレアーゼの存在下での安定性の増加などの望ましい特性を有する。実施形態において、スーパーmirはセンス鎖を含まず、別の実施形態において、スーパーmirは有意な程度に自己ハイブリダイズしない。スーパーmirは二次構造を有し得るが、生理学的条件下では実質的に一本鎖である。実質的に一本鎖であるスーパーmirは、スーパーmirの約50%未満(例えば、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、又は約5%未満)がそれ自体と二本鎖化される程度に一本鎖である。スーパーmirは、ヘアピンセグメント(例えば、配列)を含み得、例えば、3’末端で自己ハイブリダイズして、二重鎖領域(例えば、少なくとも約1、約2、約3、若しくは約4、個のヌクレオチドからなる、又は約8個未満、約7個未満、約6個未満、若しくは約5個未満のヌクレオチドからなる、又は約5個のヌクレオチドからなる二重鎖領域)を形成することができる。二重鎖化領域は、リンカー、例えば、ヌクレオチドリンカー、例えば、約3、約4、約5又は約6dTs、例えば、修飾dTsによって連結され得る。別の実施形態において、スーパーmirは、例えば、約5、約6、約7、約8、約9、又は約10ヌクレオチド長のより短いオリゴと、例えば、3’及び5’末端の一方若しくは両方で、又はスーパーmirの一方の末端及び非末端若しくは中央で二本鎖化である。
実施形態では、ACは、スーパーmirである。スーパーmirは、miRNAと実質的に同一であり、その標的に対してアンチセンスであるヌクレオチド配列を有する、RNA若しくはDNAのポリマー若しくはその両方の一本鎖、二本鎖若しくは部分的に二本鎖のオリゴマー若しくはポリマー、又はそれらの修飾物を指す。この用語は、天然に存在する核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間(骨格)結合から構成され、同様に機能する少なくとも1つの天然に存在しない部分を含有するオリゴヌクレオチドを含む。そのような修飾又は置換オリゴヌクレオチドは、例えば、細胞取り込みの増強、核酸標的に対する親和性の増強、及びヌクレアーゼの存在下での安定性の増加などの望ましい特性を有する。実施形態において、スーパーmirはセンス鎖を含まず、別の実施形態において、スーパーmirは有意な程度に自己ハイブリダイズしない。スーパーmirは二次構造を有し得るが、生理学的条件下では実質的に一本鎖である。実質的に一本鎖であるスーパーmirは、スーパーmirの約50%未満(例えば、約40%未満、約30%未満、約20%未満、約10%未満、又は約5%未満)がそれ自体と二本鎖化される程度に一本鎖である。スーパーmirは、ヘアピンセグメント(例えば、配列)を含み得、例えば、3’末端で自己ハイブリダイズして、二重鎖領域(例えば、少なくとも約1、約2、約3、若しくは約4、個のヌクレオチドからなる、又は約8個未満、約7個未満、約6個未満、若しくは約5個未満のヌクレオチドからなる、又は約5個のヌクレオチドからなる二重鎖領域)を形成することができる。二重鎖化領域は、リンカー、例えば、ヌクレオチドリンカー、例えば、約3、約4、約5又は約6dTs、例えば、修飾dTsによって連結され得る。別の実施形態において、スーパーmirは、例えば、約5、約6、約7、約8、約9、又は約10ヌクレオチド長のより短いオリゴと、例えば、3’及び5’末端の一方若しくは両方で、又はスーパーmirの一方の末端及び非末端若しくは中央で二本鎖化である。
miRNA模倣物
実施形態において、ACは、miRNA模倣物である。miRNA模倣物は、1つ以上のmiRNAの遺伝子サイレンシング能力を模倣するために使用することができる分子のクラスを表す。したがって、「マイクロRNA模倣物」という用語は、RNAi経路に入り、遺伝子発現を調節することができる合成非コードRNA(例えば、miRNAは、内因性miRNAの供給源から精製によって得られない)を指す。miRNA模倣物は、成熟分子(例えば、一本鎖)又は模倣前駆体(例えば、以前のpre-miRNA)として設計することができる。miRNA模倣物は、限定されないが、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸、若しくは2’-0,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、又は上記の任意の組み合わせ(DNA-RNAハイブリッドを含む)を含むオリゴヌクレオチドなどの核酸(修飾又は修飾核酸)を含み得る。加えて、miRNA模倣物は、送達、細胞内区画化、安定性、特異性、機能性、鎖使用、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。1つの設計において、miRNA模倣物は、二本鎖分子(例えば、約16~約31ヌクレオチド長の二本鎖領域を有する)であり、所与のmiRNAの成熟鎖と同一性を有する1つ以上の配列を含有する。修飾は、分子の一方又は両方の鎖上の2’修飾(2’-0メチル修飾及び2’F修飾を含む)、並びに核酸安定性及び/又は特異性を増強するヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)を含み得る。加えて、miRNA模倣物はオーバーハングを含み得る。オーバーハングは、いずれかの鎖の3’又は5’末端のいずれかに約1から約6個のヌクレオチドを含み得、安定性又は機能性を高めるために修飾することができる。実施形態では、miRNA模倣物は、約16から約31個のヌクレオチドからなる二本鎖領域を含み、以下の化学修飾パターンのうちの1つ以上を含む。すなわち、センス鎖は、(センスオリゴヌクレオチドの5’末端から数えて)ヌクレオチド1及び2の2’-0-メチル修飾、並びにC及びUの全てを含有し、アンチセンス鎖修飾は、C及びUの全ての2’F修飾、オリゴヌクレオチドの5’末端のリン酸化、並びに2ヌクレオチド3’オーバーハングに関連する安定化されたヌクレオシド間結合を含み得る。
実施形態において、ACは、miRNA模倣物である。miRNA模倣物は、1つ以上のmiRNAの遺伝子サイレンシング能力を模倣するために使用することができる分子のクラスを表す。したがって、「マイクロRNA模倣物」という用語は、RNAi経路に入り、遺伝子発現を調節することができる合成非コードRNA(例えば、miRNAは、内因性miRNAの供給源から精製によって得られない)を指す。miRNA模倣物は、成熟分子(例えば、一本鎖)又は模倣前駆体(例えば、以前のpre-miRNA)として設計することができる。miRNA模倣物は、限定されないが、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸、若しくは2’-0,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、又は上記の任意の組み合わせ(DNA-RNAハイブリッドを含む)を含むオリゴヌクレオチドなどの核酸(修飾又は修飾核酸)を含み得る。加えて、miRNA模倣物は、送達、細胞内区画化、安定性、特異性、機能性、鎖使用、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。1つの設計において、miRNA模倣物は、二本鎖分子(例えば、約16~約31ヌクレオチド長の二本鎖領域を有する)であり、所与のmiRNAの成熟鎖と同一性を有する1つ以上の配列を含有する。修飾は、分子の一方又は両方の鎖上の2’修飾(2’-0メチル修飾及び2’F修飾を含む)、並びに核酸安定性及び/又は特異性を増強するヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)を含み得る。加えて、miRNA模倣物はオーバーハングを含み得る。オーバーハングは、いずれかの鎖の3’又は5’末端のいずれかに約1から約6個のヌクレオチドを含み得、安定性又は機能性を高めるために修飾することができる。実施形態では、miRNA模倣物は、約16から約31個のヌクレオチドからなる二本鎖領域を含み、以下の化学修飾パターンのうちの1つ以上を含む。すなわち、センス鎖は、(センスオリゴヌクレオチドの5’末端から数えて)ヌクレオチド1及び2の2’-0-メチル修飾、並びにC及びUの全てを含有し、アンチセンス鎖修飾は、C及びUの全ての2’F修飾、オリゴヌクレオチドの5’末端のリン酸化、並びに2ヌクレオチド3’オーバーハングに関連する安定化されたヌクレオシド間結合を含み得る。
miRNA阻害剤
実施形態において、ACはmiRNA阻害剤である。「抗mir」、「マイクロRNA阻害剤」、「miR阻害剤」、又は「miRNA阻害剤」という用語は、同義であり、特定のmiRNAの能力に妨げるオリゴヌクレオチド又は修飾オリゴヌクレオチドを指す。一般に、阻害剤は、天然の核酸又は修飾核酸であり、例えば、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸(LNA)、又は上記の任意の組み合わせなどのオリゴヌクレオチドである。
実施形態において、ACはmiRNA阻害剤である。「抗mir」、「マイクロRNA阻害剤」、「miR阻害剤」、又は「miRNA阻害剤」という用語は、同義であり、特定のmiRNAの能力に妨げるオリゴヌクレオチド又は修飾オリゴヌクレオチドを指す。一般に、阻害剤は、天然の核酸又は修飾核酸であり、例えば、RNA、修飾RNA、DNA、修飾DNA、ロックド核酸(LNA)、又は上記の任意の組み合わせなどのオリゴヌクレオチドである。
修飾には、送達、安定性、特異性、細胞内区画化、又は効力に影響を及ぼし得る2’修飾(2’-0アルキル修飾及び2’F修飾を含む)及びヌクレオシド間修飾(例えば、ホスホロチオエート修飾)が含まれる。加えて、miRNA阻害剤は、送達、細胞内区画化、安定性、及び/又は効力に影響を及ぼし得るコンジュゲートを含み得る。阻害剤は、一本鎖、二本鎖(RNA/RNA又はRNA/DNA二重鎖)、及びヘアピン設計などの様々な構成を採用することができ、一般に、マイクロRNA阻害剤は、標的とされるmiRNAの(1つ又は複数の)成熟鎖と相補的又は部分的に相補的である1つ以上の配列又は配列の一部を含み、更に、miRNA阻害剤は、成熟miRNAの逆相補体である配列に対して5’及び3’に位置する追加の配列も含み得る。追加の配列は、成熟miRNAが由来するpri-miRNA中の成熟miRNAに隣接する配列の逆相補体であってもよく、又は追加の配列は(A、G、C、又はUの混合物を有する)任意の配列であってもよい。実施形態では、追加の配列の一方又は両方は、ヘアピンを形成することができる任意の配列である。したがって、実施形態では、miRNAの逆相補体である配列は、5’側及び3’側において、ヘアピン構造に隣接する。マイクロRNA阻害剤は、二本鎖の場合、反対の鎖上のヌクレオチド間にミスマッチを含み得る。更に、マイクロRNA阻害剤は、細胞への阻害剤の取り込みを促進するために、コンジュゲート部分に連結され得る。例えば、マイクロRNA阻害剤は、細胞内へのマイクロRNA阻害剤の受動的取り込みを可能にするコレステリル5-(ビス(4-メトキシフェニル)(フェニル)メトキシ)-3-ヒドロキシペンチルカルバメート)に連結され得る。ヘアピンmiRNA阻害剤を含むマイクロRNA阻害剤は、Vermeulen et al.,”Double-Stranded Regions Are Essential Design Components Of Potent Inhibitors of RISC Function,”RNA 13:723-730(2007)、並びに国際公開第2007/095387号及び国際公開第2008/036825号に詳細に記載されており、これらは各々、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。当業者は、所望のmiRNAについてデータベースから配列を選択し、本明細書に開示される方法に有用な阻害剤を設計することができる。
CRISPR遺伝子編集機構
実施形態において、治療部分は、CRISPR遺伝子編集機構の1つ以上のエレメントを含む。本明細書で使用される場合、「CRISPR遺伝子編集機構」は、ゲノムを編集するために使用され得る、タンパク質、核酸、又はそれらの組み合わせを指す。遺伝子編集機構の非限定的な例としては、ガイドRNA(gRNA)、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤、並びにそれらの組み合わせ及び複合体が挙げられる。以下の特許文献、すなわち、米国特許第8,697,359号、米国特許第8,771,945号、米国特許第8,795,965号、米国特許第8,865,406号、米国特許第8,871,445号、米国特許第8,889,356号、米国特許第8,895,308号、米国特許第8,906,616号、米国特許第8,932,814号、米国特許第8,945,839号、米国特許第8,993,233号、米国特許第8,999,641号、米国特許出願第14/704,551号、及び米国特許出願第13/842,859号には、CRISPR遺伝子編集機構が記載されている前述の特許文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施形態において、治療部分は、CRISPR遺伝子編集機構の1つ以上のエレメントを含む。本明細書で使用される場合、「CRISPR遺伝子編集機構」は、ゲノムを編集するために使用され得る、タンパク質、核酸、又はそれらの組み合わせを指す。遺伝子編集機構の非限定的な例としては、ガイドRNA(gRNA)、ヌクレアーゼ、ヌクレアーゼ阻害剤、並びにそれらの組み合わせ及び複合体が挙げられる。以下の特許文献、すなわち、米国特許第8,697,359号、米国特許第8,771,945号、米国特許第8,795,965号、米国特許第8,865,406号、米国特許第8,871,445号、米国特許第8,889,356号、米国特許第8,895,308号、米国特許第8,906,616号、米国特許第8,932,814号、米国特許第8,945,839号、米国特許第8,993,233号、米国特許第8,999,641号、米国特許出願第14/704,551号、及び米国特許出願第13/842,859号には、CRISPR遺伝子編集機構が記載されている前述の特許文献の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
gRNA
実施形態において、TMは、gRNAを含む。gRNAは、原核細胞又は真核細胞中のゲノム遺伝子座を標的とする。
実施形態において、TMは、gRNAを含む。gRNAは、原核細胞又は真核細胞中のゲノム遺伝子座を標的とする。
実施形態において、gRNAは、単一分子ガイドRNA(sgRNA)である。sgRNAは、スペーサー配列及び足場配列を含む。スペーサー配列は、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9ヌクレアーゼ)を目的の特定のヌクレオチド領域(例えば、切断されるゲノムDNA配列)に標的化するために使用される短い核酸配列である。実施形態では、スペーサーは、約17~24塩基長、例えば、約20塩基長であり得る。実施形態では、スペーサーは、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、又は約30塩基長であり得る。実施形態ではスペーサーは、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、少なくとも27、少なくとも28、少なくとも29、又は少なくとも30塩基長であり得る。実施形態では、スペーサーは、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、又は約30塩基長であり得る。実施形態では、スペーサー配列は、約40%~約80%のGC含有量を有する。
実施形態では、スペーサーは、5’プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)の直前の標的ヌクレオチド配列に結合する。PAM配列は、所望のヌクレアーゼに基づいて選択することができる。例えば、PAM配列は、以下の表13に示されるPAM配列のいずれか1つであり得、式中、Nは任意の核酸を指し、RはA又はGを指し、YはC又はTを指し、WはA又はTを指し、VはA又はC又はGを指す。
実施形態では、スペーサーは、ヒト遺伝子などの標的遺伝子の哺乳動物標的転写物の標的ヌクレオチド配列に結合する。実施形態では、スペーサーは、標的転写物の標的ヌクレオチド配列に結合し得る。実施形態において、スペーサーは、標的ヌクレオチド配列に結合し得る。この標的ヌクレオチド配列は、標的転写物のスプライスエレメント(SE)及び/若しくはスプライス調節エレメント(SRE)の少なくとも一部を含むか、又は標的転写物のSE及び/若しくはSREに十分に近接して、スプライシングを調節する。
足場配列は、ヌクレアーゼ(例えば、Cas9)結合に関与するsgRNA内の配列である。足場配列は、スペーサー/標的化配列を含まない。実施形態では、足場は、約1から約10、約10から約20、約20から約30、約30から約40、約40から約50、約50から約60、約60から約70、約70から約80、約80から約90、約90から約100、約100から約110、約110から約120、又は約120から約130ヌクレオチド長であり得る。実施形態では、足場は、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、約48、約49、約50、約51、約52、約53、約54、約55、約56、約57、約58、約59、約60、約60、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81、約82、約83、約84、約85、約86、約87、約88、約89、約90、約91、約92、約93、約94、約95、約96、約97、約98、約99、約100、約101、約102、約103、約104、約105、約106、約107、約108、約109、約110、約111、約112、約113、約114、約115、約116、約117、約118、約119、約120、約121、約122、約123、約124、又は約125ヌクレオチド長であり得る。実施形態では、足場は、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも110、少なくとも120、又は少なくとも125ヌクレオチド長であり得る。
実施形態では、gRNAは、二重分子ガイドRNA、例えば、crRNA及びtracrRNAである。実施形態では、gRNAは、ポリ(A)テールをさらに含み得る。
実施形態では、複数のgRNAが、単一化合物中のTMとして使用され得る。実施形態では、TMは、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、又は約20個のgRNAを含み得る。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAを含む核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、gRNAの発現を駆動する。
ヌクレアーゼ
実施形態では、TMはヌクレアーゼを含む。実施形態では、ヌクレアーゼは、II型、V-A型、V-B型、VC型、V-U型、VI-B型ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、転写、アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(CF3)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼである。例えば、実施形態において、ヌクレアーゼは、Cas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼである。
実施形態では、TMはヌクレアーゼを含む。実施形態では、ヌクレアーゼは、II型、V-A型、V-B型、VC型、V-U型、VI-B型ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、転写、アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(CF3)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼである。例えば、実施形態において、ヌクレアーゼは、Cas9ヌクレアーゼ又はCpf1ヌクレアーゼである。
実施形態では、ヌクレアーゼは、Cas9、Cas12a(Cpf1)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、又はCas14ヌクレアーゼの修飾形態又は変異体である。実施形態では、ヌクレアーゼは、TALヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又はジンクフィンガーヌクレアーゼの修飾形態又は変異体である。「改変された」又は「変異体」ヌクレアーゼは、例えば、切断されたもの、別のタンパク質(別のヌクレアーゼなど)に融合されたもの、触媒的に不活性化されたものなどである。実施形態では、ヌクレアーゼは、天然に存在するCas9、Cas12a(Cpf1)、Cas12b、Cas12c、Tnp-B様、Cas13a(C2c2)、Cas13b、Cas14ヌクレアーゼ、又はTALEN、メガヌクレアーゼ、若しくはジンクフィンガーヌクレアーゼと、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、又は約100%の配列同一性を有し得る。実施形態では、ヌクレアーゼは、S.ピオゲネス(SpCas9)に由来するCas9ヌクレアーゼである。実施形態では、ヌクレアーゼは、S.ピオゲネス(SpCas9)由来のCas9ヌクレアーゼに対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、ヌクレアーゼは、黄色ブドウ球菌由来のCas9(SaCas9)である。実施形態では、ヌクレアーゼは、黄色ブドウ球菌由来のCas9(SaCas9)に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、Cpf1は、アシダミノコッカス(種BV3L6、UniProtアクセッション番号U2UMQ6)由来のCpf1酵素である。実施形態では、ヌクレアーゼは、アシダミノコッカス(種BV3L6、UniProtアクセッション番号U2UMQ6)由来のCpf1酵素に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。
実施形態では、Cpf1は、ラクノスピラ科(種ND2006、UniProtアクセッション番号A0A182DWE3)由来のCpf1酵素である。実施形態では、ヌクレアーゼは、ラクノスピラ科由来のCpf1酵素に対して、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の配列同一性を有する。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする配列は、哺乳動物細胞における発現のためにコドン最適化する。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする配列は、ヒト細胞又はマウス細胞における発現のためにコドン最適化する。
実施形態において、ヌクレアーゼは、可溶性タンパク質である。
実施形態において、TMは、ヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列である。実施形態では、ヌクレアーゼをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターはヌクレアーゼの発現を駆動する。
gRNA及びヌクレアーゼの組み合わせ
実施形態では、本開示の化合物は、gRNA及びヌクレアーゼ又はヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列をTMとして含む。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、ヌクレアーゼ及びgRNAの発現を駆動する。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、2個のプロモーターを含み、第1のプロモーターはヌクレアーゼの発現を制御し、第2のプロモーターはgRNAの発現を制御する。実施形態では、gRNA及びヌクレアーゼをコードする核酸は、約1から約20個のgRNA、又は約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、若しくは約19個から最大で約20個のgRNAをコードする。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。
実施形態では、本開示の化合物は、gRNA及びヌクレアーゼ又はヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列をTMとして含む。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、プロモーターをコードする配列を含み、当該プロモーターは、ヌクレアーゼ及びgRNAの発現を駆動する。実施形態では、ヌクレアーゼ及びgRNAをコードする核酸は、2個のプロモーターを含み、第1のプロモーターはヌクレアーゼの発現を制御し、第2のプロモーターはgRNAの発現を制御する。実施形態では、gRNA及びヌクレアーゼをコードする核酸は、約1から約20個のgRNA、又は約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、若しくは約19個から最大で約20個のgRNAをコードする。実施形態では、gRNAは異なる標的を認識する。実施形態では、gRNAは同じ標的を認識する。
実施形態において、本開示の化合物は、TMとしてgRNA及びヌクレアーゼを含むリボヌクレオタンパク質(RNP)を含む。
実施形態では、(a)gRNA TMを含む第1の化合物と、(b)ヌクレアーゼであるか、又はヌクレアーゼを含む第2の化合物とを含む組成物が、細胞に送達される。実施形態では、(a)TM、CPPとしてヌクレアーゼを含む第1の化合物と、(b)gRNAであるか、又はgRNAを含む第2の分子とを含む組成物が、細胞に送達される。実施形態では、(a)TMとしてgRNAを含む第1の化合物と、(b)TMとしてヌクレアーゼを含む第2の化合物とを含む組成物が、細胞に送達される。
目的の遺伝子エレメント
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとして目的の遺伝子エレメントを含む。実施形態では、目的の遺伝子エレメントは、ヌクレアーゼによって切断されたゲノムDNA配列を置き換える。目的の遺伝子エレメントの非限定的な例としては、遺伝子、一塩基多型、プロモーター、又はターミネーターが挙げられる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとして目的の遺伝子エレメントを含む。実施形態では、目的の遺伝子エレメントは、ヌクレアーゼによって切断されたゲノムDNA配列を置き換える。目的の遺伝子エレメントの非限定的な例としては、遺伝子、一塩基多型、プロモーター、又はターミネーターが挙げられる。
ヌクレアーゼ阻害剤
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとしてヌクレアーゼ阻害剤を含む。遺伝子編集の限界は、潜在的なオフターゲット編集である。ヌクレアーゼ阻害剤の送達は、オフターゲット編集を制限し得る。実施形態では、ヌクレアーゼ阻害剤は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、又は小分子である。ヌクレアーゼ阻害剤は、米国特許出願公開第2020/087354号、国際公開第2018/085288号、米国特許出願公開第2018/0382741号、国際公開第2019/089761号、国際公開第2020/068304号、国際公開第2020/041384号、及び国際公開第2019/076651号に記載されており、これら参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、TMとしてヌクレアーゼ阻害剤を含む。遺伝子編集の限界は、潜在的なオフターゲット編集である。ヌクレアーゼ阻害剤の送達は、オフターゲット編集を制限し得る。実施形態では、ヌクレアーゼ阻害剤は、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、又は小分子である。ヌクレアーゼ阻害剤は、米国特許出願公開第2020/087354号、国際公開第2018/085288号、米国特許出願公開第2018/0382741号、国際公開第2019/089761号、国際公開第2020/068304号、国際公開第2020/041384号、及び国際公開第2019/076651号に記載されており、これら参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)
細胞膜を横切ってカーゴを輸送するために、例えば、カーゴを細胞のサイトゾル又は核に送達するために、エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)を使用することができる。カーゴは、TMを含み得る。EEVは、細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)を含み得る。実施形態において、EEVは、環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを含む。EPを、互換的に調節ペプチド(MP)と呼ぶ場合がある。EPは、核局在化シグナル(NLS)の配列を含み得る。EPはカーゴに結合することができる。EPはcCPPに結合することができる。EPはカーゴ及びcCPPに結合することができる。EP、カーゴ、cCPP、又はそれらの組み合わせの間のカップリングは、非共有結合又は共有結合であり得る。EPはペプチド結合を介してcCPPのN末端に結合することができる。EPはペプチド結合を介してcCPPのC末端に結合することができる。EPはcCPP中のアミノ酸の側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、cCPP中のグルタミンの側鎖にコンジュゲートされ得るリジンの側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、オリゴヌクレオチドカーゴの5’又は3’末端にコンジュゲートされ得る。EPはリンカーに結合することができる。環外ペプチドは、リンカーのアミノ基にコンジュゲートされ得る。EPは、cCPP及び/又はEP上の側鎖を通して、EP及びcCPPのC末端を介してリンカーにカップリングされ得る。例えば、EPは末端リジンを含んでいてもよく、リジンはその後、アミド結合を介してグルタミンを含有するcCPPにカップリングされ得る。EPが末端リジンを含有し、リジンの側鎖を用いてcCPPを結合し得る場合、C末端又はN末端は、カーゴ上のリンカーに結合し得る。
細胞膜を横切ってカーゴを輸送するために、例えば、カーゴを細胞のサイトゾル又は核に送達するために、エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)を使用することができる。カーゴは、TMを含み得る。EEVは、細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)を含み得る。実施形態において、EEVは、環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを含む。EPを、互換的に調節ペプチド(MP)と呼ぶ場合がある。EPは、核局在化シグナル(NLS)の配列を含み得る。EPはカーゴに結合することができる。EPはcCPPに結合することができる。EPはカーゴ及びcCPPに結合することができる。EP、カーゴ、cCPP、又はそれらの組み合わせの間のカップリングは、非共有結合又は共有結合であり得る。EPはペプチド結合を介してcCPPのN末端に結合することができる。EPはペプチド結合を介してcCPPのC末端に結合することができる。EPはcCPP中のアミノ酸の側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、cCPP中のグルタミンの側鎖にコンジュゲートされ得るリジンの側鎖を介してcCPPに結合することができる。EPは、オリゴヌクレオチドカーゴの5’又は3’末端にコンジュゲートされ得る。EPはリンカーに結合することができる。環外ペプチドは、リンカーのアミノ基にコンジュゲートされ得る。EPは、cCPP及び/又はEP上の側鎖を通して、EP及びcCPPのC末端を介してリンカーにカップリングされ得る。例えば、EPは末端リジンを含んでいてもよく、リジンはその後、アミド結合を介してグルタミンを含有するcCPPにカップリングされ得る。EPが末端リジンを含有し、リジンの側鎖を用いてcCPPを結合し得る場合、C末端又はN末端は、カーゴ上のリンカーに結合し得る。
環外ペプチド
環外ペプチド(EP)は、2から10個のアミノ酸残基、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個のアミノ酸残基(これらの間の全ての範囲及び値を含む)を含み得る。EPは、6から9個のアミノ酸残基を含み得る。EPは、4から8個のアミノ酸残基を含み得る。
環外ペプチド(EP)は、2から10個のアミノ酸残基、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個のアミノ酸残基(これらの間の全ての範囲及び値を含む)を含み得る。EPは、6から9個のアミノ酸残基を含み得る。EPは、4から8個のアミノ酸残基を含み得る。
環外ペプチド中の各アミノ酸は、天然又は非天然アミノ酸であってよい。「非天然アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸の構造及び反応性を模倣するように、天然アミノ酸に類似した構造を有するという点で、天然アミノ酸の同族体である有機化合物を指す。非天然アミノ酸は、20種の一般的な天然アミノ酸又は希少な天然アミノ酸であるセレノシステイン若しくはピロリシンのうちの1つではない修飾アミノ酸及び/又はアミノ酸類似体であり得る。非天然アミノ酸は、天然アミノ酸のD-異性体であってもよい。適切なアミノ酸の例としては、アラニン、アロソロイシン(allosoleucine)、アルギニン、シトルリン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、ナフチルアラニン、フェニルアラニン、プロリン、ピログルタミン酸、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、それらの誘導体、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらのアミノ酸及び他のアミノ酸を、本明細書で使用されるそれらの略語と共に表1に列挙する。例えば、アミノ酸は、A、G、P、K、R、V、F、H、Nal、又はシトルリンであり得る。
EPは、少なくとも1つの正に荷電したアミノ酸残基、例えば、グアニジン基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を含む少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアミン酸残基を含み得る。EPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を含む1個又は2個のアミノ酸残基を含み得る。グアニジン基を含む側鎖を含むアミノ酸残基は、アルギニン残基であり得る。プロトン化形態は、本開示全体を通してその塩を意味する場合がある。
EPは、少なくとも2個、少なくとも3個又は少なくとも4個以上のリジン残基を含み得る。EPは、2、3、又は4個のリジン残基を含み得る。各リジン残基の側鎖上のアミノ基は、例えば、トリフルオロアセチル(-COCF3)基、アリルオキシカルボニル(Alloc)基、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)基、又は(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキサ-1-イリデン-3)-メチルブチル(ivDde)基などの保護基で置換され得る。各リジン残基の側鎖上のアミノ基は、トリフルオロアセチル(-COCF3)基で置換され得る。保護基は、アミドコンジュゲーションを可能にするために含めることができる。保護基は、EPがcCPPにコンジュゲートされた後に除去することができる。
EPは、疎水性側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸残基を含み得る。疎水性側鎖を有するアミノ酸残基は、バリン、プロリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、及びメチオニンから選択することができる。疎水性側鎖を有するアミノ酸残基は、バリン又はプロリンであり得る。
EPは、少なくとも1個の正に荷電したアミノ酸残基、例えば、少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアルギニン残基を含み得る。EPは、少なくとも2個、少なくとも3個又は少なくとも4個又はそれ以上のリジン残基及び/又はアルギニン残基を含み得る。
EPは、KK、KR、RR、HH、HK、HR、RH、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKH、KHK、HKK、HRR、HRH、HHR、HBH、HHH、HHHH(配列番号1)、KHKK(配列番号2)、KKHK(配列番号3)、KKKH(配列番号4)、KHKH(配列番号5)、HKHK(配列番号6)、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号6)、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、HBHBH(配列番号15)、HBKBH(配列番号16)、RRRRR(配列番号17)、RRRRR(配列番号17)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、RKKKK(配列番号20)、KRKKK(配列番号21)、KKRKK(配列番号22)、KKKKR(配列番号23)、KBKBK(配列番号24)、RKKKG(配列番号25)、KRKKKG(配列番号26)、KKRKKG(配列番号27)、KKKKRG(配列番号28)、RKKKKB(配列番号29)、KRKKKB(配列番号30)、KKRKKB(配列番号31)、KKKKRB(配列番号32)、KKKRKV(配列番号33)、RRRRRR(配列番号34)、HHHHHH(配列番号35)、RHRHRH(配列番号36)、HRHRHR(配列番号37)、KRKRKR(配列番号38)、RKRKRK(配列番号39)、RBRBRB(40)、KBKBKB(配列番号41)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)を含むことができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、KK、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、KBKBK(配列番号24)、KKKRKV(配列番号33)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)を含むことができる。EPは、PKKKRKV(配列番号42)、RR、RRR、RHR、RBR、RBRBR(配列番号49)、RBHBR(配列番号50)、又はHBRBH(配列番号51)を含むことができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、KK、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK(配列番号7)、KKRK(配列番号8)、KRKK(配列番号9)、KRRK(配列番号10)、RKKR(配列番号11)、RRRR(配列番号12)、KGKK(配列番号13)、KKGK(配列番号14)、KKKKK(配列番号18)、KKKRK(配列番号19)、KBKBK(配列番号24)、KKKRKV(配列番号33)、PKKKRKV(配列番号42)、PGKKRKV(配列番号43)、PKGKRKV(配列番号44)、PKKGRKV(配列番号45)、PKKKGKV(配列番号46)、PKKKRGV(配列番号47)、又はPKKKRKG(配列番号48)からなり得る。EPは、PKKKRKV(配列番号42)、RR、RRR、RHR、RBR、RBRBR(配列番号49)、RBHBR(配列番号50)、又はHBRBH(配列番号51)からなることができ、Bはβ-アラニンである。EPにおけるアミノ酸は、D又はL立体化学を有し得る。
EPは、核局在化配列(NLS)として当技術分野で同定されたアミノ酸配列を含み得る。EPは、核局在化配列(NLS)として当該技術分野において同定されたアミノ酸配列からなり得る。EPは、アミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)を含むNLSを含み得る。EPは、アミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)を含むNLSからなり得る。EPは、NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)、PAAKRVKLD(配列番号53)、RQRRNELKRSF(配列番号54)、RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELR(配列番号55)、KAKKDEQILKRRNV(配列番号56)、VSRKRPRP(配列番号57)、PPKKARED(配列番号58)、PQPKKKPL(配列番号59)、SALIKKKKKMAP(配列番号60)、DRLRR(配列番号61)、PKQKKRK(配列番号62)、RKLKKKIKKL(配列番号63)、REKKKFLKRR(配列番号64)、KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びRKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)から選択されるアミノ酸配列を含むNLSを含むことができる。EPは、NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)、PAAKRVKLD(配列番号53)、RQRRNELKRSF(配列番号54)、RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELR(配列番号55)、KAKKDEQILKRRNV(配列番号56)、VSRKRPRP(配列番号57)、PPKKARED(配列番号58)、PQPKKKPL(配列番号59)、SALIKKKKKMAP(配列番号60)、DRLRR(配列番号61)、PKQKKRK(配列番号62)、RKLKKKIKKL(配列番号63)、REKKKFLKRR(配列番号64)、KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びRKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)から選択されるアミノ酸配列を含むNLSからなり得る。
全ての環外配列はまた、N末端アセチル基を含有し得る。したがって、例えば、EPは構造:Ac-PKKKRKV(配列番号42)を有し得る。
細胞透過性ペプチド(CPP)
細胞透過性ペプチド(CPP)は、6から20個のアミノ酸残基を含み得る。細胞透過性ペプチドは、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)であり得る。cCPPは細胞膜を透過することができる。環外ペプチド(EP)をcCPPにコンジュゲートさせることができ、得られた構築物をエンドソーム脱出ビヒクル(EEV)と呼ぶことができる。cCPPは、カーゴ(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などの治療部分(TM))を移動させて、細胞の膜を透過させることができる。cCPPは、カーゴを細胞の細胞質ゾルに送達することができる。cCPPは、標的(例えば、pre-mRNA)が位置する細胞位置にカーゴを送達することができる。cCPPをカーゴ(例えば、ペプチド、オリゴヌクレオチド、又は小分子)にコンジュゲートするために、cCPP上の少なくとも1つの結合又は孤立電子対を置換することができる。
細胞透過性ペプチド(CPP)は、6から20個のアミノ酸残基を含み得る。細胞透過性ペプチドは、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)であり得る。cCPPは細胞膜を透過することができる。環外ペプチド(EP)をcCPPにコンジュゲートさせることができ、得られた構築物をエンドソーム脱出ビヒクル(EEV)と呼ぶことができる。cCPPは、カーゴ(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などの治療部分(TM))を移動させて、細胞の膜を透過させることができる。cCPPは、カーゴを細胞の細胞質ゾルに送達することができる。cCPPは、標的(例えば、pre-mRNA)が位置する細胞位置にカーゴを送達することができる。cCPPをカーゴ(例えば、ペプチド、オリゴヌクレオチド、又は小分子)にコンジュゲートするために、cCPP上の少なくとも1つの結合又は孤立電子対を置換することができる。
cCPP中のアミノ酸残基の総数は、6から20個のアミノ酸残基の範囲、例えば、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個のアミノ酸残基であり、これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む。cCPPは6から13個のアミノ酸残基を含み得る。本明細書に開示されるcCPPは、6から10個のアミノ酸を含み得る。例として、6~10個のアミノ酸残基を含むcCPPは、式I-AからI-E:
cCPPは6から8個のアミノ酸を含み得る。cCPPは8個のアミノ酸を含み得る。
cCPP中の各アミノ酸は、天然又は非天然アミノ酸であってもよい。「非天然アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸の構造及び反応性を模倣するように、天然アミノ酸に類似した構造を有するという点で、天然アミノ酸の同族体である有機化合物を指す。非天然アミノ酸は、20種の一般的な天然アミノ酸又は希少な天然アミノ酸であるセレノシステイン若しくはピロリシンのうちの1つではない修飾アミノ酸及び/又はアミノ酸類似体であり得る。非天然アミノ酸は、天然アミノ酸のD-異性体であってもよい。適切なアミノ酸の例としては、アラニン、アロソロイシン(allosoleucine)、アルギニン、シトルリン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、ナフチルアラニン、フェニルアラニン、プロリン、ピログルタミン酸、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、それらの誘導体、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらのアミノ酸及び他のアミノ酸を、本明細書で使用されるそれらの略語と共に表1に列挙する。
本明細書で使用される場合、「ポリエチレングリコール」及び「PEG」は、互換的に使用される。「PEGm」及び「PEGm」は、式HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2の分子であるか、又はそれに由来し、式中、nは1~5の任意の整数であり、mは1~23の任意の整数である。実施形態において、nは1又は2である。実施形態において、nは1である。実施形態において、nは2である。実施形態において、nは1であり、mは2である。実施形態において、nは2であり、mは2である。実施形態において、nは1であり、mは4である。実施形態において、nは2であり、mは4である。実施形態において、nは1であり、mは12である。実施形態において、nは2であり、mは12である。
本明細書中で使用される場合、「miniPEGm」又は「miniPEGm」は、式HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2(式中、nは1であり、mは1~23の任意の整数である)であるか、又はそれに由来する。例えば、「miniPEG2」又は「miniPEG2」は、(2-[2-[2-アミノエトキシ]エトキシ]酢酸)であるか、又はそれに由来し、「miniPEG4」又は「miniPEG4」は、HO(CO)-(CH2)n-(OCH2CH2)m-NH2であるか、又はそれに由来し、ここで、nは1であり、mは4である。
cCPPは、4から20個のアミノ酸を含み得、ここで、(i)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基若しくはそのプロトン化形態を含む側鎖を有し、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、側鎖を有さないか、又は
少なくとも2個のアミノ酸は、側鎖を有さなくてもよく、又は
側鎖を有さないアミノ酸は、グリシン又はβ-アラニンであり得る。
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも1個のアミノ酸はグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、アリール又はヘテロアリール基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも2個のアミノ酸残基は独立してグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、アリール又はヘテロアリール基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
cCPPは、cCPPを形成する6から20個のアミノ酸残基を含み得、ここで、(i)少なくとも3個のアミノ酸は、独立して、グリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基であり得、(ii)少なくとも1個のアミノ酸は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有し得、(iii)少なくとも1個のアミノ酸は、グアニジン基、
グリシン及び関連アミノ酸残基
cCPPは、(i)1、2、3、4、5又は6個のグリシンβ-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、(i)1、2、3、4、5又は6個のグリシンβ-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、(i)1、2、3、4、5、又は6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)2個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、又は5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個又は4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)2個又は3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)1個又は2個のグリシン残基を含み得る。
cCPPは、(i)3、4、5又は6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3、4又は5個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸残基、又はそれらの組み合わせを含み得る。
cCPPは、少なくとも3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、5、又は6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)4個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)6個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3、4、又は5個のグリシン残基を含み得る。cCPPは、(i)3又は4個のグリシン残基を含み得る。
実施形態では、cCPP中のグリシン、β-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基のいずれも隣接していない。2個又は3個のグリシン、β-アラニン、4-又はアミノ酪酸残基は隣接していてもよい。2個のグリシンβ-アラニン、又は4-アミノ酪酸残基は隣接していてもよい。
実施形態では、cCPP中のグリシン残基のいずれも隣接していない。cCPP中の各グリシン残基は、グリシンであり得ないアミノ酸残基によって隔てられ得る。2個又は3個のグリシン残基が隣接していてもよい。2個のグリシン残基は隣接していてもよい。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を有するアミノ酸側鎖
cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2、3、又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(ii)芳香族基を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。
芳香族基は、6から14員アリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル又はアントラセニルであり得、これらは各々任意選択で置換されている。アリールは、フェニル又はナフチルであり得、これらは各々任意選択で置換されている。ヘテロ芳香族基は、N、O、及びSから選択される1、2、又は3個のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルであり得る。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、ビス(ホモナフチルアラニン)、ホモナフチルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ビス(ホモフェニルアラニン)、ホモフェニルアラニン、フェニルアラニン、トリプトファン、3-(3-ベンゾチエニル)-アラニン、3-(2-キノリル)-アラニン、O-ベンジルセリン、3-(4-(ベンジルオキシ)フェニル)-アラニン、S-(4-メチルベンジル)システイン、N-(ナフタレン-2-イル)グルタミン、3-(1,1’-ビフェニル-4-イル)-アラニン、3-(3-ベンゾチエニル)-アラニン又はチロシンであり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸は、各々独立して、
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ホモフェニルアラニン、ホモナフチルアラニン、ビス(ホモフェニルアラニン)、ビス-(ホモナフチルアラニン)、トリプトファン、又はチロシンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、フェニルグリシン、ホモフェニルアラニン、又はホモフェニルアラニンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン、ナフチルアラニン、ホモフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、ビス(ホモナフチルアラニン)、又はビス(ホモナフチルアラニン)の残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基は、各々独立して、フェニルアラニン又はナフチルアラニンの残基であり得、これらは各々任意選択で1つ以上の置換基で置換される。芳香族基を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。芳香族基を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、フェニルアラニンの残基であり得る。
実施形態では、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸はいずれも隣接していない。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する2個のアミノ酸は、隣接していてもよい。2個の隣接するアミノ酸は、反対の立体化学を有し得る。2個の隣接するアミノ酸は、同じ立体化学を有し得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する3個のアミノ酸は、隣接していてもよい。3個の隣接するアミノ酸は、同じ立体化学を有し得る。3個の隣接するアミノ酸は、互い違いの立体化学を有し得る。
芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、L-アミノ酸であり得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、D-アミノ酸であり得る。芳香族基又はヘテロ芳香族基を含むアミノ酸残基は、D-アミノ酸及びL-アミノ酸の混合物であり得る。
任意選択の置換基は、例えば、置換基を有さない以外の点では同一の配列と比較して、cCPPの細胞質送達効率を有意に(例えば、50%を超えて)低下させない任意選択の原子又は基であり得る。任意選択の置換基は、疎水性置換基又は親水性置換基であり得る。任意選択の置換基は疎水性置換基であり得る。置換基は、疎水性アミノ酸の溶媒接触表面積(本明細書で定義される)を増加させることができる。置換基は、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニレン、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アルキルカルバモイル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、アルキルチオ、又はアリールチオであり得る。置換基はハロゲンであり得る。
理論にも拘束されることを望むものではないが、より高い疎水性値を有する芳香族基又はヘテロ芳香族基を有するアミノ酸(すなわち、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸)は、より低い疎水性値を有するアミノ酸と比較して、cCPPの細胞質送達効率を改善することができると考えられる。各疎水性アミノ酸は、独立して、グリシンの疎水性値よりも大きい疎水性値を有し得る。各疎水性アミノ酸は、独立して、アラニンの疎水性値より大きい疎水性値を有する疎水性アミノ酸であり得る。各疎水性アミノ酸は、独立して、フェニルアラニン以上の疎水性値を有し得る。疎水性は、当技術分野で公知の疎水性スケールを用いて測定することができる。表2は、Eisenberg及びWeissによって報告された種々のアミノ酸についての疎水性値を列挙する(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1984;81(1):140-144)、Engleman et al.(Ann.Rev.of Biophys.Biophys.Chem.1986;1986(15):321-53)、Kyte and Doolittle(J.Mol.Biol.1982;157(1):105-132)、Hoop and Woods(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1981;78(6):3824-3828)、及びJanin(Nature.1979;277(5696):491-492)(これらの各々の全体は、参照により本明細書に組み込まれる)。疎水性は、Englemanらに報告されている疎水性スケールを用いて測定することができる。
芳香族基又はヘテロ芳香族基のサイズは、cCPPの細胞質送達効率を改善するように選択することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、アミノ酸の側鎖上のより大きな芳香族基又はヘテロ芳香族基は、より小さな疎水性アミノ酸を有する以外の点では同一の配列と比較して、細胞質送達効率を改善し得ると考えられる。疎水性アミノ酸のサイズは、疎水性アミノ酸の分子量、疎水性アミノ酸の立体効果、側鎖の溶媒接触表面積(SASA)、又はそれらの組み合わせに関して測定することができる。疎水性アミノ酸のサイズは、疎水性アミノ酸の分子量に関して測定することができ、より大きな疎水性アミノ酸は、少なくとも約90g/mol、又は少なくとも約130g/mol、又は少なくとも約141g/molの分子量を有する側鎖を有する。アミノ酸のサイズは、疎水性側鎖のSASAに関して測定することができる。疎水性アミノ酸は、アラニン以上、又はグリシン以上のSASAを有する側鎖を有し得る。より大きな疎水性アミノ酸は、アラニンより大きい、又はグリシンより大きいSASAを有する側鎖を有し得る。疎水性アミノ酸は、約ピペリジン-2-カルボン酸以上、約トリプトファン以上、約フェニルアラニン以上、又は約ナフチルアラニン以上のSASAを有する芳香族基又はヘテロ芳香族基を有し得る。第1の疎水性アミノ酸(AAH1)は、少なくとも約200Å2、少なくとも約210Å2、少なくとも約220Å2、少なくとも約240Å2、少なくとも約250Å2、少なくとも約260Å2、少なくとも約270Å2、少なくとも約280Å2、少なくとも約290Å2、少なくとも約300Å2、少なくとも約310Å2、少なくとも約320Å2、又は少なくとも約330Å2のSASAを有する側鎖を有し得る。第2の疎水性アミノ酸(AAH2)は、少なくとも約200Å2、少なくとも約210Å2、少なくとも約220Å2、少なくとも約240Å2、少なくとも約250Å2、少なくとも約260Å2、少なくとも約270Å2、少なくとも約280Å2、少なくとも約290Å2、少なくとも約300Å2、少なくとも約310Å2、少なくとも約320Å2、又は少なくとも約330Å2のSASAを有する側鎖を有し得る。AAH1及びAAH2の側鎖は、少なくとも約350Å2、少なくとも約360Å2であり少なくとも約370Å2、少なくとも約380Å2、少なくとも約390Å2であり少なくとも約400Å2、少なくとも約410Å2であり少なくとも約420Å2、少なくとも約430Å2であり少なくとも約440Å2であり少なくとも約450Å2、少なくとも約460Å2であり少なくとも約470Å2、少なくとも約480Å2であり少なくとも約490Å2、約500Å2より大きい、少なくとも約510Å2、少なくとも約520Å2、少なくとも約530Å2、少なくとも約540Å2、少なくとも約550Å2、少なくとも約560Å2、少なくとも約570Å2、少なくとも約580Å2、少なくとも約590Å2、少なくとも約600Å2、少なくとも約610Å2、少なくとも約620Å2、少なくとも約630Å2、少なくとも約640Å2、約650Å2より大きい、少なくとも約660Å2、少なくとも約670Å2、少なくとも約680Å2、少なくとも約690Å2、又は少なくとも約700Å2の合計SASAを有し得る。AAH2は、AAH1の疎水性側鎖のSASA以下であるSASAを有する側鎖を有する疎水性アミノ酸残基であり得る。例として、限定するものではないが、Nal-Argモチーフを有するcCPPは、Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示し得る。Phe-Nal-Argモチーフを有するcCPPは、Nal-Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示すことができ、phe-Nal-Argモチーフは、nal-Phe-Argモチーフを有する以外の点では同一のcCPPと比較して、改善された細胞質送達効率を示すことができる。
本明細書で使用される場合、「疎水性表面積」又は「SASA」は、溶媒接触可能なアミノ酸側鎖の表面積(平方オングストロームとして報告される)であり、例えば、SASAは、Shrake & Rupleyによって開発された「ローリングボール」アルゴリズムを使用して計算することができ(J Mol Biol.79(2):351-71)、これは、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。このアルゴリズムは、分子の表面を調べるために特定の半径の溶媒の「球」を使用する。球の典型的な値は1.4Åであり、これは水分子の半径に近似する。
特定の側鎖のSASA値を以下の表3に示す。本明細書に記載されるSASA値は、Tienら(PLOS ONE 8(11):e80635、doi.org/10.1371/journal.pone.0080635)によって報告されているように、以下の表3に列挙される理論値に基づき、この文献は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
グアニジン基、グアニジン置換基、又はそれらのプロトン化形態を含む側鎖を有するアミノ酸残基
本明細書で使用される場合、グアニジンは、構造:
本明細書で使用される場合、グアニジンは、構造:
本明細書で使用される場合、グアニジンのプロトン化形態は、構造:
グアニジン置換基は、生理学的pH以上で正に荷電するアミノ酸の側鎖上の官能基、又はグアニジニウム基の水素結合供与及び受容活性を再現することができる官能基を指す。
グアニジン置換基は、グアニジン基又はそのプロトン化形態に関連する毒性を低減しながら、治療剤の細胞透過及び送達を促進する。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸を含み得る。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸を含み得る。cCPPは、グアニジン又はグアニジニウム置換基を含む側鎖を有する少なくとも3個のアミノ酸を含み得る。
グアニジン又はグアニジニウム基は、グアニジン又はグアニジニウムの同配体であり得る。グアニジン又はグアニジニウム置換基は、グアニジンよりも塩基性が低い場合がある。
本明細書で使用される場合、グアニジン置換基は、
本開示は、4から20個のアミノ酸残基を含むcCPPであって、(i)少なくとも1個のアミノ酸が、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有し、(ii)少なくとも1個のアミノ酸残基が、側鎖を有さないか、又は
少なくとも2個のアミノ酸残基は、側鎖を有さなくてもよく、又は
cCPPは、以下の部分:
cCPPは、少なくとも2個のアミノ酸を含み得、各アミノ酸は独立して、以下の部分
cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、4、5又は6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する6個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、4、又は5個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2、3、又は4個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有する2又は3個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する少なくとも1個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する2個のアミノ酸残基を含み得る。cCPPは、(iii)グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する3個のアミノ酸残基を含み得る。
アミノ酸残基は、独立して、隣接していないグアニジン基、グアニジン置換基、又はそれらのプロトン化形態を含む側鎖を有し得る。2個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。3個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。4個のアミノ酸残基は、独立して、グアニジン基、グアニジン置換基を含む側鎖を有し得、又はそれらのプロトン化形態が隣接し得る。隣接するアミノ酸残基は、同じ立体化学を有し得る。隣接するアミノ酸は、互い違い立体化学を有し得る。
グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、L-アミノ酸であり得る。グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、D-アミノ酸であり得る。グアニジン基、グアニジン置換基、又はそのプロトン化形態を含む側鎖を独立して有するアミノ酸残基は、L又はD-アミノ酸の混合物であり得る。
グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、独立して、アルギニン、ホモアルギニン、2-アミノ-3-プロピオン酸、2-アミノ-4-グアニジノ酪酸又はそのプロトン化形態の残基であり得る。グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸残基は、独立して、アルギニン又はそのプロトン化形態の残基であり得る。
グアニジン置換基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する各アミノ酸は、独立して
理論に束縛されるものではないが、グアニジン置換基は、アルギニンと比較して低減された塩基性を有し、場合によっては、生理的pHで非荷電であり(例えば、-N(H)C(O))、効果的な膜結合性及びその後の内在化を促進すると考えられる原形質膜上のリン脂質との二座水素結合相互作用を維持することができると仮定される。正電荷の除去はまた、cCPPの毒性を減少させると考えられる。
当業者は、上記非天然香料疎水性アミノ酸のN末端及び/又はC末端が、本明細書に開示されるペプチドへの組み込みの際に、アミド結合を形成することを理解するであろう。
cCPPは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第1のアミノ酸と、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とを含み得、ここで、第1のグリシンのN末端は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第1のアミノ酸とペプチド結合を形成し、第1のグリシンのC末端は、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とペプチド結合を形成する。慣例により、「第1のアミノ酸」という用語は、ペプチド配列のN末端アミノ酸を指すことが多いが、本明細書で使用される場合、「第1のアミノ酸」は、参照アミノ酸をcCPP中の別のアミノ酸(例えば、「第2のアミノ酸」)と区別するために使用され、したがって、「第1のアミノ酸」という用語は、ペプチド配列のN末端に位置するアミノ酸を指す場合がある。
cCPPは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸とペプチド結合を形成する第2のグリシンのN末端を含み得、第2のグリシンのC末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有するアミノ酸とペプチド結合を形成する。
cCPPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第1のアミノ酸と、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とを含み得、第3のグリシンのN末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第1のアミノ酸とペプチド結合を形成し、第3のグリシンのC末端は、グアニジン基又はそのプロトン化形態を含む側鎖を有する第2のアミノ酸とペプチド結合を形成する。
cCPPは、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、又はホモグルタミンの残基を含み得る。cCPPはアスパラギン残基を含み得る。cCPPはグルタミン残基を含み得る。
cCPPは、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの残基を含み得る。
理論に束縛されることを望むものではないが、cCPP中のアミノ酸のキラリティは、細胞質取り込み効率に影響を与え得ると考えられる。cCPPは、少なくとも1個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1から15個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1から10個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、1、2、3、又は4個のDアミノ酸を含み得る。cCPPは、D及びLキラリティを互い違いに有する2、3、4、5、6、7、又は8個の隣接アミノ酸を含み得る。cCPPは、同じキラリティを有する3個の隣接するアミノ酸を含み得る。cCPPは、同じキラリティを有する2個の隣接するアミノ酸を含み得る。少なくとも2個のアミノ酸は、反対のキラリティを有し得る。反対のキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも3個のアミノ酸は、互いに対して互い違いの立体化学を有し得る。互いに対して互い違いのキラリティを有する少なくとも3個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも4個のアミノ酸は、互いに対して互い違いの立体化学を有する。互いに対して互い違いのキラリティを有する少なくとも4個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも2個のアミノ酸は、同じキラリティを有し得る。同じキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも2個のアミノ酸は同じキラリティを有し、少なくとも2個のアミノ酸は反対のキラリティを有する。反対のキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、同じキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸に隣接し得る。したがって、cCPP中の隣接アミノ酸は、以下の配列のいずれかを有し得る:D-L、L-D、D-L-L-D、L-D-D-L、L-D-L-L-D、D-L-D-D-L、D-L-L-D-L、又はL-D-D-L-D。cCPPを形成するアミノ酸残基は、全てL-アミノ酸であり得る。cCPPを形成するアミノ酸残基は、全てD-アミノ酸であり得る。
少なくとも2個のアミノ酸は、異なるキラリティを有し得る。異なるキラリティを有する少なくとも2個のアミノ酸は、互いに隣接し得る。少なくとも3個のアミノ酸は、隣接するアミノ酸に対して異なるキラリティを有し得る。少なくとも4個のアミノ酸は、隣接するアミノ酸に対して異なるキラリティを有し得る。少なくとも2個のアミノ酸は同じキラリティを有し、少なくとも2個のアミノ酸は異なるキラリティを有する。cCPPを形成する1つ以上のアミノ酸残基はアキラルであり得る。cCPPは、3、4、又は5アミノ酸のモチーフを含み得、そのうち、同じキラリティを有する2個のアミノ酸は、アキラルアミノ酸によって隔てられ得る。cCPPは以下の配列を含み得る:D-X-D、D-X-D-X、D-X-D-X-D、L-X-L、L-X-L-X、又はL-X-L-X-L(式中、Xはアキラルアミノ酸である)。アキラルアミノ酸は、グリシンであり得る。
以下を含む側鎖を有するアミノ酸であって、
以下の側鎖を有する少なくとも2つのアミノ酸であって、
cCPPは、式(A):
式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4、R5、R6、R7は独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
R4、R5、R6、R7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸、アルギニン、ホモアルギニン、N-メチルアルギニン、N,N-ジメチルアルギニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、リジン、N-メチルリジン、N,N-ジメチルリジン、N-エチルリジン、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニン、シトルリン、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニン、3-(1-ピペリジル)アラニンの側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4である。
実施形態では、式(A)の環状ペプチドは、FfΦRrRrQ(配列番号67)ではない。実施形態では、式(A)の環状ペプチドは、FfΦRrRrQ(配列番号67)である。
cCPPは、式(I):
のもの、又はそのプロトン化形態であり、
式中、
R1、R2及びR3は、各々独立して、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であってもよく、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4であり、
各mは、独立して、整数0、1、2、又は3である。
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-アルキレン-アリール、又は-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンはメチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールはフェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R1、R2及びR3は、各々独立して、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又は-CH2Phであり得る。
R1、R2、及びR3は、各々独立して、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R1は、チロシンの側鎖であり得る。R1は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、トリプトファンの側鎖であり得る。R3は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R1は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R2は、チロシンの側鎖であり得る。R2は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R1は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R2は、トリプトファンの側鎖であり得る。R2は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R2は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R3は、チロシンの側鎖であり得る。R3は、フェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、1-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R3は、2-ナフチルアラニンの側鎖であり得る。R3は、トリプトファンの側鎖であり得る。R3は、3-ベンゾチエニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-フェニルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3,4-ジフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-トリフルオロメチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、β-ホモフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-tert-ブチル-フェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3-ピリジニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-メチルフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-フルオロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、4-クロロフェニルアラニンの側鎖であり得る。R3は、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖であり得る。
R4は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R4は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R4は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R4は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R4は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R4は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R4は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R4は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R4は、H又は-CH2Phであり得る。
R5は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R5は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R5は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R5は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R5は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R5は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R4は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R5は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R4は、H又は-CH2Phであり得る。
R6は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R6は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R6は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R6は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R6は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R6は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R6は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R6は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R6は、H又は-CH2Phであり得る。
R7は、H、-アルキレン-アリール、-アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R7は、H、-C1~3アルキレン-アリール、又は-C1~3アルキレン-ヘテロアリールであり得る。R7は、H又は-アルキレン-アリールであり得る。R7は、H又は-C1~3アルキレン-アリールであり得る。C1~3アルキレンは、メチレンであり得る。アリールは、6から14員アリールであり得る。ヘテロアリールは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。アリールは、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。アリールは、フェニル又はナフチルであり得る。アリールは、フェニルであり得る。ヘテロアリールは、ピリジル、キノリル、及びイソキノリルであり得る。R7は、H、-C1~3アルキレン-Ph又は-C1~3アルキレン-ナフチルであり得る。R7は、H又は表1若しくは表3のアミノ酸の側鎖であり得る。R7は、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であり得る。R7は、H、-CH2Ph、又は-CH2ナフチルであり得る。R7は、H又は-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1個、2個、又は3個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1つは、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの2個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの3個は、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、-CH2Phであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの4個以下は、-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3及びR4のうちの1個、2個又は3個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの1つは、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの2個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの3個は、-CH2Phである。R1、R2、R3、及びR4のうちの少なくとも1つは、-CH2Phである。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの1、2又は3個は、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7うち1つは、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの2個は、Hである。R1、R2、R3、R5、R6、及びR7のうちの3個は、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、Hであり得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、及びR7のうちの3個以下は、-CH2Phであり得る。
R1、R2、R3、及びR4のうちの1、2又は3個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの1つは、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの2個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの3個は、Hである。R1、R2、R3、及びR4のうちの少なくとも1つは、Hである。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、シトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも1つは、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6及びR7の少なくとも2個は、シトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも2個は、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、アルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-メチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、2,3-ジアミノプロピオン酸の側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、2,4-ジアミノブタン酸、リジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-メチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N-エチルリジンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個はシトルリンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニンの側鎖であり得る。R4、R5、R6、及びR7のうちの少なくとも3個は、3-(1-ピペリジニル)アラニンの側鎖であり得る。
AASCは、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基の側鎖であり得る。AASCは、グルタミン残基の側鎖であり得る。cCPPは、AASC、例えば、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基にコンジュゲートしたリンカーを更に含み得る。したがって、cCPPは、アスパラギン、グルタミン、又はホモグルタミンの残基にコンジュゲートされたリンカーを更に含み得る。cCPPは、グルタミン残基に結合したリンカーを更に含み得る。
qは、1、2又は3であり得る。qは1又は2であり得る。qは1であり得る。qは2であり得る。qは3であり得る。qは4であり得る。
mは1~3であり得る。mは1又は2であり得る。mは0であり得る。mは1であり得る。mは2であり得る。mは3であり得る。
式(A)のcCPPは、式(I)
式(A)のcCPPは、式(I-a)又は式(I-b):
又はそのプロトン化形態を含み得、AASC、R1、R2、R3、R4、及びmは本明細書で定義されるとおりである。
式(A)のcCPPは、式(I-1)、(I-2)、(I-3)又は(I-4):
又はそのプロトン化形態を含み得、式中、AASC及びmは、本明細書に定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-5)又は(I-6):
式(A)のcCPPは、式(I-1):
式中、AASC及びmは、本明細書で定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-2):
式中、AASC及びmは、本明細書で定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-3):
式中、AASC及びmは、本明細書で定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-4):
式中、AASC及びmは、本明細書で定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-5):
式中、AASC及びmは、本明細書で定義される通りである。
式(A)のcCPPは、式(I-6):
cCPPは、以下の配列のうちの1つを含み得る:FGFGRGR(配列番号68)、GfFGrGr(配列番号69)、FfΦGRGR(配列番号70)、FfFGRGR(配列番号71)、又はFfΦGrGr(配列番号72)。cCPPは、以下の配列のうちの1つを有し得る:FGFΦΦ(配列番号73)、GfFGrGrQ(配列番号74)、FfΦGRGRQ(配列番号75)、FfFGRGRQ(配列番号76)、又はFfΦGrGrQ(配列番号77)。
本開示はまた、式(II):
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a、R2b、R2c及びR2dは、独立してアミノ酸側鎖であり、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、グアニジン又はそのプロトン化形態であり、
各n’’は、独立して、整数0、1、2、3、4、又は5であり、
各n’は、独立して、0、1、2、又は3からの整数であり、
n’が0である場合、R2a、R2b、R2b又はR2dは存在しない。
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも2個は、
R2a、R2b、R2c及びR2dの全ては、
R2a、R2b、R2c及びR2dの各々は、独立して、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノ酪酸側鎖、オルニチン、リジン、メチルリジン、ジメチルリジン、トリメチルリジン、ホモ-リジン、セリン、ホモ-セリン、スレオニン、アロ-スレオニン、ヒスチジン、1-メチルヒスチジン、2-アミノブタン二酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、又はホモ-グルタミン酸であり得る。
AASCは
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリールであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、N、O、又はSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する6から14員ヘテロアリールであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルから選択され得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル、ナフチル、又はアントラセニルから選択され得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、フェニル又はナフチルであり得る。R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、ピリジル、キノリル、又はイソキノリルから選択され得る。
各n’は、独立して1又は2であり得る。各n’は、1であり得る。各n’は、2であり得る。少なくとも1つのn’は、0であり得る。少なくとも1つのn’は、1であり得る。少なくとも1つのn’は、2であり得る。少なくとも1つのn’は、3であり得る。少なくとも1つのn’は、4であり得る。少なくとも1つのn’は、5であり得る。
各n’’は、独立して、1から3の整数であり得る。各n’’は、独立して2又は3であり得る。各n”は、2であり得る。各n”は、3であり得る。少なくとも1つのn’’は、0であり得る。少なくとも1つのn’’は、1であり得る。少なくとも1つのn’’は、2であり得る。少なくとも1つのn’’は、3であり得る。
各n”は独立して1又は2であり得、各n’は独立して2又は3であり得る。各n”は1であり得、各n’は独立して2又は3であり得る。各n”は1であり得、各n’は2であり得る。各n”は1であり、各n’は3である。
式(II)のcCPPは、式(II-1):
式中、R1a、R1b、R1c、R2a、R2b、R2c、R2d、AASC、n’及びn’’は、本明細書で定義される通りである。
式(II)のcCPPは、式(IIa):
式中、R1a、R1b、R1c、R2a、R2b、R2c、R2d、AASC及びn’は、本明細書で定義される通りである。
式(II)のcCPPは、式(IIb):
式中、R2a、R2b、AASC及びn’は本明細書で定義される通りである。
cCPPは、式(IIb):
式中、
AASC及びn’は、本明細書で定義される通りである。
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(IIa)のcCPPは、以下の構造:
式(II)のcCPPは、構造:
式(II)のcCPPは、構造:
cCPPは、式(III)の構造:
式中、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a及びR2cは、各々独立して、H、
R2b及びR2dは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり、
各n’’は、独立して、1から3の整数であり、
各n’は、独立して、1から5の整数であり、
各p’は、独立して、0から5の整数である。
式(III)のcCPPは、式(III-1):
式中、
AASC、R1a、R1b、R1c、R2a、R2c、R2b、R2d、n’、n’’及びp’は、本明細書で定義される通りである。
式(III)のcCPPは、式(IIIa):
式中、
AASC、R2a、R2c、R2b、R2d、n’、n’’、及びp’は、本明細書で定義される通りである。
式(III)、(III-1)、及び(IIIa)において、Ra及びRcはHであり得る。Ra及びRcはHであり得、Rb及びRdは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり得る。RaはHであり得る。RbはHであり得る。p’は0であり得る。Ra及びRcはHであり得、各p’は0であり得る。
式(III)、(III-1)及び(IIIa)において、Ra及びRcはHであり得、Rb及びRdは、各々独立して、グアニジン又はそのプロトン化形態であり得、n’’は2又は3であり得、各p’は0であり得る。
p’は0であり得る。p’は1であり得る。p’は2であり得る。p’は3であり得る。p’は4であり得る。p’は5であり得る。
cCPPは構造:
式(A)のcCPPは、以下から選択することができる。
式(A)のcCPPは、以下から選択することができる。
実施形態において、cCPPは、以下から選択される。
実施形態では、cCPPは、以下から選択されない。
AASCはリンカーにコンジュゲートされ得る。
リンカー
本開示のcCPPはリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、カーゴをcCPPに連結することができる。リンカーは、cCPPのアミノ酸の側鎖に結合することができ、カーゴは、リンカー上の適切な位置に結合することができる。
本開示のcCPPはリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、カーゴをcCPPに連結することができる。リンカーは、cCPPのアミノ酸の側鎖に結合することができ、カーゴは、リンカー上の適切な位置に結合することができる。
リンカーは、cCPPを1つ以上の更なる部分、例えば、環外ペプチド(EP)及び/又はカーゴにコンジュゲートすることができる任意の適切な部分であり得る。cCPP及び1つ以上の更なる部分への結合の前に、リンカーは2個以上の官能基を有し、これらは各々独立してcCPP及び1つ以上の更なる部分への共有結合を形成することができる。カーゴがオリゴヌクレオチドである場合、リンカーはカーゴの5’末端又はカーゴの3’末端に共有結合することができる。リンカーは、カーゴの5’末端に共有結合することができる。リンカーは、カーゴの3’末端に共有結合することができる。カーゴがペプチドである場合、リンカーはカーゴのN末端又はC末端に共有結合することができる。リンカーは、オリゴヌクレオチド又はペプチドカーゴの骨格に共有結合することができる。リンカーは、本明細書に記載されるcCPPをオリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子などのカーゴにコンジュゲートする任意の適切な部分であり得る。
リンカーは炭化水素リンカーを含み得る。
リンカーは切断部位を含み得る。切断部位は、ジスルフィド又はカスパーゼ切断部位(例えば、Val-Cit-PABC)であり得る。
リンカーは、(i)1つ以上のD又はLアミノ酸であって、これらは各々任意選択で置換されているアミノ酸、(ii)任意選択で置換されているアルキレン、(iii)任意選択で置換されているアルケニレン、(iv)任意選択で置換されているアルキニレン、(v)任意選択で置換されているカルボシクリル、(vi)任意選択で置換されているヘテロシクリル、(vii)1つ以上の-(R1-J-R2)z”-サブユニットであって、式中、R1及びR2の各々が、各場合において、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、及びOであり、式中、R3が、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、これらは各々任意選択で置換されており、z”が1から50の整数である、サブユニット、(viii)-(R1(J)z-又は-(J-R1)z-であって、式中、各R1が、各場合において、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3が、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’が1から50の整数であるもの、を含み得、あるいは、(ix)リンカーは、(i)~(x)のうちの1つ以上を含み得る。
リンカーは、1つ以上のD若しくはLアミノ酸及び/又は-(R1-J-R2)z”-であって、式中、R1及びR2の各々が、各場合において、独立してアルキレンであり、各Jが、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、及びOであり、式中、R4が、独立して、H及びアルキルから選択され、z”が、1から50の整数であるもの、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’-を(例えば、スペーサーとして)含み得、z’は、1から23の整数、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23である。「-(OCH2CH2)z」は、ポリエチレングリコール(PEG)と呼ぶこともできる。
リンカーは、1つ以上のアミノ酸を含み得る。リンカーはペプチドを含み得る。リンカーは、-(OCH2CH2)z’-(式中、z’は1から23の整数である)、及びペプチドを含み得る。ペプチドは、2から10個のアミノ酸を含み得る。リンカーは、クリックケミストリーを介して反応することができる官能基(FG)を更に含み得る。FGはアジド又はアルキンであってもよく、カーゴがリンカーにコンジュゲートされるとトリアゾールが形成される。
リンカーは、(i)βアラニン残基及びリジン残基、(ii)-(J-R1)z-、又は(iii)それらの組み合わせを含み得る。各R1は、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり得、各Jは、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’は、1から50の整数であり得る。各R1はアルキレンであってよく、各JはOであってよい。
リンカーは、(i)β-アラニン、グリシン、リジン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸又はそれらの組み合わせの残基、及び(ii)-(R1-J)z”-又は-(J-R1)z”-を含み得る。各R1は、独立して、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり得、各Jは、独立して、C、NR3、-NR3C(O)-、S、又はOであり、式中、R3は、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルであり、これらは各々任意選択で置換されており、z’’は、1から50の整数であり得る。各R1はアルキレンであり得、各JはOであり得る。リンカーは、グリシン、ベータアラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸、又はそれらの組み合わせを含み得る。
リンカーは、三価リンカーであり得る。リンカーは、構造:
炭化水素は、グリシン又はベータアラニンの残基であり得る。
リンカーは二価であり、cCPPをカーゴに連結することができる。リンカーは二価であり、cCPPを環外ペプチド(EP)に連結することができる。
リンカーは三価であり得、cCPPをカーゴ及びEPに連結することができる。
リンカーは、二価又は三価のC1~C50アルキレンであり得、ここで、1~25個のメチレン基は、任意選択で、かつ独立して、-N(H)-、-N(C1-C4アルキル)-、-N(シクロアルキル)-、-O-、-C(O)-、-C(O)O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2N(C1-C4アルキル)-、-S(O)2N(シクロアルキル)-、-N(H)C(O)-、-N(C1-C4アルキル)C(O)-、-N(シクロアルキル)C(O)-、-C(O)N(H)-、-C(O)N(C1-C4アルキル)、-C(O)N(シクロアルキル)、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、シクロアルキル、又はシクロアルケニルによって置き換えられている。リンカーは、二価又は三価のC1~C50アルキレンであり得、ここで、1~25個のメチレン基は、任意選択で、かつ独立して、-N(H)-、-O-、-C(O)N(H)-、又はこれらの組み合わせによって置換される。
リンカーは、構造:
cCPPはリンカー(「L」)を介してカーゴに結合することができる。リンカーは、結合基(「M」)を介してカーゴにコンジュゲートされ得る。
リンカーは、構造:
リンカーは、構造:
式中、x’は1~23の整数であり、yは、1~5の整数であり、z’は、1~23の整数であり、*はAASCへの結合点であり、AASCはcCPPのアミノ酸残基の側鎖であり、Mは本明細書で定義される結合基である。
リンカーは、構造:
式中、x’は1~23の整数であり、yは1~5の整数であり、z’は1~23の整数であり、*はAASCへの結合点であり、AASCはcCPPのアミノ酸残基の側鎖である。
xは、1~10の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。
z’は、1~23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。X’は5~15の整数であり得る。X’は9~13の整数であり得る。X′は1~5の整数であり得る。X’は1であり得る。
yは、1~5の整数、例えば、1、2、3、4、又は5(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。Yは2~5の整数であり得る。Yは3~5の整数であり得る。Yは3又は4であり得る。Yは4又は5であり得る。Yは3であり得る。Yは4であり得る。Yは5であり得る。
zは、1~10の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。
z’は、1~23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、又は23(これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む)であり得る。Z’は5~15の整数であり得る。Z’は9~13の整数であり得る。Z’は11であり得る。
上記のように、リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、カーゴ上の任意の適切な位置でカーゴに共有結合することができる。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、オリゴヌクレオチドカーゴの3’末端又はオリゴヌクレオチドカーゴの5’末端に共有結合され得る。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、ペプチドカーゴのN末端又はC末端に共有結合され得る。リンカー又はM(ここで、Mはリンカーの一部である)は、オリゴヌクレオチド又はペプチドカーゴの骨格に共有結合され得る。
リンカーは、cCPP上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、cCPP上のリジンの側鎖に結合することができる。
リンカーは、ペプチドカーゴ上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、ペプチドカーゴ上のリジンの側鎖に結合することができる。
リンカーは、構造:
式中、
Mは、Lをカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートする基であり、
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり、
各AAxは独立してアミノ酸残基であり、
oは、0から10の整数であり、
pは、0から5の整数である。
リンカーは、構造:
式中、
Mは、Lをカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートする基であり、
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり、
各AAxは独立してアミノ酸残基であり、
oは、0から10の整数であり、
pは、0から5の整数である。
Mは、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリルを含み得、これらは各々、任意選択で置換されている。Mは、
Mは、
式中、R10は、アルキレン、シクロアルキル、又は
Mは
Mは、ヘテロ二官能性架橋剤、例えば、
Mは、-C(O)-であり得る。
AAsは、cCPP上のアミノ酸の側鎖又は末端であり得る。AAsの非限定的な例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジン、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾された側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)が挙げられる。AAsは、本明細書で定義されるAASCであり得る。
各AAxは、独立して、天然又は非天然アミノ酸である。1つ以上のAAxは、天然アミノ酸であり得る。1つ以上のAAxは、非天然アミノ酸であり得る。1つ以上のAAxは、β-アミノ酸であり得る。β-アミノ酸は、β-アラニンであり得る。
oは、0~10の整数、例えば、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、及び10であり得る。Oは、0、1、2、又は3であり得る。Oは0であり得る。Oは1であり得る。Oは2であり得る。Oは3であり得る。
pは、0~5、例えば、0、1、2、3、4、又は5であり得る。Pは0であり得る。Pは1であり得る。Pは2であり得る。Pは3であり得る。Pは4であり得る。Pは5であり得る。
リンカーは、構造:
式中、M、AAs、各-(R1-J-R2)z”-、o及びz”は、本明細書で定義されている。rは、0又は1であり得る。
rは、0であり得る。Rは、1であり得る。
リンカーは、構造:
を有し得、式中、M、AAs、o、p、q、r及びzの各々は、本明細書で定義される通りであり得る。
zは、1から50の整数、例えば、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、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、及び50(これらの間の全ての範囲及び値を含む)であり得る。Z’’は5~20の整数であり得る。Z’’は10~15の整数であり得る。
リンカーは、構造:
式中、
M、AAs及びoは、本明細書で定義される通りである。
好適なリンカーの他の非限定的な例としては、
本明細書では、cCPPと、pre-mRNA配列中の標的に相補的なACとを含む化合物であって、Lを更に含み、リンカーが結合基(M)を介してACにコンジュゲートされており、Mが
本明細書では、cCPPと、アンチセンス化合物(AC)、例えば、pre-mRNA配列中の標的に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むカーゴとを含む化合物であって、Lを更に含み、リンカーは結合基(M)を介してACにコンジュゲートされており、Mは、
リンカーは、構造:
式中、AAsは本明細書で定義される通りであり、m’は0~10である。
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、式:
リンカーは、カーゴ上の任意の適切な位置でカーゴに共有結合することができる。リンカーは、カーゴの3’末端又はオリゴヌクレオチドカーゴの5’末端に共有結合される。リンカーは、カーゴの骨格に共有結合され得る。
リンカーは、cCPP上のアスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、アスパラギン、若しくはリジンの側鎖、又はグルタミン若しくはアスパラギンの修飾側鎖(例えば、アミノ基を有する還元側鎖)に結合することができる。リンカーは、cCPP上のリジンの側鎖に結合することができる。
cCPP-リンカーコンジュゲート
cCPPは、本明細書で定義されるリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、本明細書で定義されるcCPPのAASCにコンジュゲートされ得る。
cCPPは、本明細書で定義されるリンカーにコンジュゲートされ得る。リンカーは、本明細書で定義されるcCPPのAASCにコンジュゲートされ得る。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’サブユニットを(例えば、スペーサーとして)含み得、式中、z’は、1から23の整数、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22又は23である。「-(OCH2CH2)z’は、PEGとも呼ばれる。cCPP-リンカーコンジュゲートは、表4から選択される構造を有し得る。
リンカーは、-(OCH2CH2)z’-サブユニット(式中、z’は1から23の整数である)及びペプチドサブユニットを含み得る。ペプチドサブユニットは、2から10個のアミノ酸を含み得る。cCPP-リンカーコンジュゲートは、表5から選択される構造を有し得る。
環状細胞透過性ペプチド(cyclic Cell Penetrating Peptide、cCPP)、リンカー及び環外ペプチド(Exocyclic Peptide、EP)を含むEEVが提供される。EEVは、式(B):
式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、本明細書で定義される環外ペプチドであり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、1~20の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4であり、
z’は、1~23の整数である、請求項66又は67に記載の化合物。
R1、R2、R3、R4、R7、EP、m、q、y、x’、z’は、本明細書に記載される通りである。
nは0であり得る。nは1であり得る。nは2であり得る。
EEVは、式(B-a)又は(B-b):
EEVは、式(B-c):
EEVは、式(B-1)、(B-2)、(B-3)、又は(B-4):
EEVは、式(B)を含むことができ、構造:Ac-PKKKRKVAEEA-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号132-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)又はAc-PK-KKR-KV-AEEA-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号133-K(シクロ[配列番号83])-PEG12-OH)を有することができる。
EEVは、式:
EEVは、式:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(FfFGRGRQ)-miniPEG2-K(N3)(Ac-配列番号42-PEG2-Lys(シクロ(配列番号81)-PEG2-K(N3))を含み得る。
EEVは、
EEVは、
EEVは、Ac-P-K(Tfa)-K(Tfa)-K(Tfa)-R-K(Tfa)-V-miniPEG2-K(シクロ-Ff-Nal-GrGrQ)-PEG12-OH(Ac-配列番号134-miniPEG2-K(シクロ-配列番号135)-PEG12-OH)であり得る。
EEVは、
EEVは、Ac-P-K-K-K-R-K-V-miniPEG2-K(シクロ(Ff-Nal-GrGrQ)-PEG12-OH(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ(配列番号135)-PEG12-OH)であり得る。
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、
EEVは、以下から選択され得る。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-Lys(シクロ[配列番号80])-PEG12-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号82])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KR-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-KR-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKGKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号46-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKG-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号48-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KKKRK-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号19-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FFΦGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42mini-PEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[βhFfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号142])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦSrSrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号143])-miniPEG2-K(N3)-NH2).
Ac-PKKKRKV-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-Lys(シクロ[配列番号80])-PEG12-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号82])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KR-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-KR-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKGKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号46-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKG-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号48-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-KKKRK-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号19-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FFΦGRGRQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42mini-PEG2-Lys(シクロ[配列番号80])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[βhFfΦGrGrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号142])-miniPEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FfΦSrSrQ])-miniPEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号143])-miniPEG2-K(N3)-NH2).
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ(配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFKRKRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号144])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRGRGQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号145])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号146])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRrRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号147])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)及び
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)。
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ(GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ(配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFKRKRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号144])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRGRGQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号145])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号146])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRrRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号147])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)及び
Ac-PKKKRKV-miniPEG2-Lys(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-miniPEG2-Lys(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-K-K-K-R-K-G-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号148-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-R-K-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-R-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号22-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-R-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号21-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-K-R-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号23-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-R-K-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号20-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)and
Ac-K-K-K-R-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。
Ac-K-K-K-R-K-G-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号148-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-R-K-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-R-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号22-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-R-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号21-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-K-K-K-K-R-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号23-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-R-K-K-K-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号20-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)and
Ac-K-K-K-R-K-PEG4-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号19-PEG4-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。
EEVは、以下から選択され得る。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG2-K(N3)-NH2)及び
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG2-K(N3)-NH2)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG2-K(N3)-NH2)及び
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)。
カーゴはタンパク質であり得、EEVは、
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号:42-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfF-GRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
から選択され得、式中、bはベータアラニンであり、環外配列はD又はL立体化学であり得る。
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号:42-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FfF-GRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rrr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rhr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-rbr-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbrbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号138-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-rbhbr-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号149-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号80])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FfFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号81])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[GfFGrGrQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号133])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH)
Ac-hbrbh-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH
(Ac-配列番号141-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)
から選択され得、式中、bはベータアラニンであり、環外配列はD又はL立体化学であり得る。
カーゴ
細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(例えば、cCPP)は、カーゴにコンジュゲートされ得る。本明細書で使用される場合、「カーゴ」は、細胞への送達が望まれる化合物又は部分である。カーゴは、リンカーの末端カルボニル基にコンジュゲートされ得る。環状ペプチドの少なくとも1つの原子は、カーゴによって置換され得、又は少なくとも1つの孤立電子対がカーゴへの結合を形成し得る。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。cCPPの少なくとも1個の原子を治療部分で置換され得、又はcCPPの少なくとも1個の孤立電子対が治療部分への結合を形成する。cCPPのアミノ酸側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。cCPPのグルタミン側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。
細胞透過性ペプチド(CPP)、例えば、環状細胞透過性ペプチド(例えば、cCPP)は、カーゴにコンジュゲートされ得る。本明細書で使用される場合、「カーゴ」は、細胞への送達が望まれる化合物又は部分である。カーゴは、リンカーの末端カルボニル基にコンジュゲートされ得る。環状ペプチドの少なくとも1つの原子は、カーゴによって置換され得、又は少なくとも1つの孤立電子対がカーゴへの結合を形成し得る。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。cCPPの少なくとも1個の原子を治療部分で置換され得、又はcCPPの少なくとも1個の孤立電子対が治療部分への結合を形成する。cCPPのアミノ酸側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。cCPPのグルタミン側鎖上のヒドロキシル基は、カーゴへの結合によって置き換えることができる。カーゴは、リンカーによってcCPPにコンジュゲートされ得る。カーゴは、リンカーによってAASCにコンジュゲートされ得る。
実施形態では、アミノ酸側鎖は、リンカー又はカーゴがコンジュゲートされる化学反応性基を含む。化学反応性基は、アミン基、カルボン酸、アミド、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、グアニジニル基、フェノール基、チオエーテル基、イミダゾリル基、又はインドリル基を含み得る。実施形態では、カーゴがコンジュゲートされるcCPPのアミノ酸には、リジン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、ホモグルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アルギニン、チロシン、メチオニン、ヒスチジン、又はトリプトファンが含まれる。
カーゴは、1つ以上の検出可能な部分、1つ以上の治療部分(TM)、1つ以上の標的化部分、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。実施形態において、カーゴは、TMを含む。実施形態において、TMは、アンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態では、ACは、標的遺伝子転写物のスプライスエレメント(SE)の少なくとも一部に結合するか、又は標的遺伝子転写物のSEに十分に近接して、標的遺伝子転写物のスプライシングを調節する。実施形態では、ACは、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のSEの少なくとも一部に結合する。実施形態では、ACは、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のSEに十分に近接して結合して、標的IRF-5、DPMK、又はDUX4遺伝子転写物のスプライシングを調節する。
カーゴ部分にコンジュゲートされた環状細胞透過性ペプチド(cCPP)
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、カーゴ部分にコンジュゲートされ得る。
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、カーゴ部分にコンジュゲートされ得る。
カーゴ部分は、末端カルボニル基でリンカーにコンジュゲートされて、以下の構造:
EPは環外ペプチドであり、M、AASC、Cargo、x’、y及びz’は上に定義される通りであり、*はAASCへの結合点である。x’は1であり得る。yは4であり得る。z’は11であり得る。-(OCH2CH-2)x’-及び/又は-(OCH2CH-2)z’-は、独立して、例えば、グリシン、ベータアラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペンタン酸、6-アミノヘキサン酸、又はこれらの組み合わせなどの1つ以上のアミノ酸で置き換えることができる。
エンドソーム脱出ビヒクル(EEV)は、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)、環外ペプチド(EP)及びリンカーを含み得、カーゴにコンジュゲートして、式(C)の構造:
式中、
R1、R2及びR3は、各々独立して、H又は芳香族基を含む側鎖を有するアミノ酸残基であってもよく、
R4は、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、本明細書で定義される環外ペプチドであり、
カーゴは、本明細書で定義される部分であり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、2~20の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4の整数であり、
z’は、2~20の整数である。
R1、R2、R3、R4、EP、カーゴ、m、n、x’、y、q、及びz’は、本明細書で定義される通りである。
EEVはカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-コンジュゲートは、式(C-a)又は(C-b)の構造:
EEVはカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-コンジュゲートは式(C-c):
EEVは、オリゴヌクレオチドカーゴにコンジュゲートされ得、EEV-オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、式(C-1)、(C-2)、(C-3)、又は(C-4)の構造:
EEVは、オリゴヌクレオチドカーゴにコンジュゲートされ得、EEVコンジュゲートは、構造:
細胞質送達効率
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)への修飾は、細胞質送達効率を改善し得る。改善された細胞質取り込み効率は、修飾配列を有するcCPPの細胞質送達効率を対照配列と比較することによって測定することができる。制御配列は、修飾配列中に特定の置換アミノ酸残基(限定するものではないが、アルギニン、フェニルアラニン、及び/又はグリシンなど)を含まないが、それ以外の点では同一である。
環状細胞透過性ペプチド(cCPP)への修飾は、細胞質送達効率を改善し得る。改善された細胞質取り込み効率は、修飾配列を有するcCPPの細胞質送達効率を対照配列と比較することによって測定することができる。制御配列は、修飾配列中に特定の置換アミノ酸残基(限定するものではないが、アルギニン、フェニルアラニン、及び/又はグリシンなど)を含まないが、それ以外の点では同一である。
本明細書で使用される場合、細胞質送達効率は、細胞膜を横断して細胞の細胞質に入るcCPPの能力を指す。cCPPの細胞質送達効率は、受容体又は細胞型に必ずしも依存しない。細胞質送達効率は、絶対的細胞質送達効率又は相対的細胞質送達効率を指す場合がある。
絶対細胞質送達効率は、増殖培地中のcCPP(又はcCPP-カーゴコンジュゲート)の濃度に対するcCPP(又はcCPP-カーゴコンジュゲート)の細胞質ゾル濃度の比である。相対的細胞質送達効率は、細胞質ゾル中の対照cCPPの濃度と比較した細胞質ゾル中のcCPPの濃度を指す。定量化は、cCPPを蛍光標識し(例えば、FITC色素で)、当技術分野で周知の技術を用いて蛍光強度を測定することによって達成することができる。
相対的細胞質送達効率は、(i)細胞型(例えば、HeLa細胞)によって内在化された本発明のcCPPの量を、(ii)同じ細胞型によって内在化された対照cCPPの量と比較することによって求められる。相対的な細胞質送達効率を測定するために、細胞型は、特定の期間(例えば、30分、1時間、2時間など)、cCPPの存在下でインキュベートしてもよく、その後、細胞によって内在化されたcCPPの量が、当技術分野で公知の方法、例えば、蛍光顕微鏡法を用いて定量される。別個に、同じ濃度の対照cCPPを同じ期間にわたって細胞型の存在下でインキュベートし、細胞によって内在化された対照cCPPの量を定量する。
相対的な細胞質送達効率は、細胞内標的に対する修飾配列を有するcCPPのIC50を測定し、修飾配列を有するcCPPのIC50を対照配列と比較することによって求めることができる(本明細書に記載の通り)。
cCPPの相対的な細胞質送達効率は、シクロ(FfΦRrRrQ、配列番号150)と比較して、約50%から約450%の範囲、例えば、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%、200%、約110%、210%、約120%、220%、約130%、約140%、約150%、約160%、約170%、約180%、約190%、約300%、約310%、約320%、約230%、330%、約240%、約250%、約260%、約270%、約280%、約290%、約400%、約410%、約420%、約430%、約340%、約350%、約360%、約370%、約、約380%、約390%、約、約、約440%、約450%、約460%、約470%、約480%、約490%、約500%、約510%、約520%、約530%、約540%、約550%、約560%、約580%、約570%、約580%又は約590%(その間の全ての値及び部分範囲を含む)の範囲であり得る。cCPPの相対的細胞質送達効率は、環状(FfφRrRrQ、配列番号150)を含む環状ペプチドと比較して約600%を超えて改善され得る。
絶対細胞質送達効率は、約40%から約100%、例えば、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%(これらの間の全ての値及び部分範囲を含む)である。
本開示のcCPPは、他の点では同一の配列と比較して、細胞質送達効率を、約1.1倍から約30倍、例えば、約1.2倍、約1.3倍、約1.4倍、約1.5倍、約1.6倍、約1.7倍、約1.8倍、約1.9倍、約2.0倍、約2.5倍、約3.0倍、約3.5倍、約4.0倍、約4.5倍、約5.0倍、約5.5倍、約6.0倍、約6.5倍、約7.0倍、約7.5倍、約8.0倍、約8.5倍、約9.0倍、約10倍、約10.5倍、約11.0倍、約11.5倍、約12.0倍、約12.5倍、約13.0倍、約13.5倍、約14.0倍、約14.5倍、約15.0倍、約15.5倍、約16.0倍、約16.5倍、約17.0倍、約17.5倍、約18.0倍、約18.5倍、約19.0倍、約19.5倍、約20倍、約20.5倍、約21.0倍、約21.5倍、約22.0倍、約22.5倍、約23.0倍、約23.5倍、約24.0倍、約24.5倍、約25.0倍、約25.5倍、約26.0倍、約26.5倍、約27.0倍、約27.5倍、約28.0倍、約28.5倍、約29.0倍、又は約29.5倍(これらの間の全ての値及び部分範囲を含む)改善し得る。
検出可能部分
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、検出可能な部分を含む。実施形態では、検出可能な部分は、細胞透過性ペプチド部部の任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で(例えば、CPPの任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で)細胞透過性ペプチドに結合することができる。実施形態では、治療部分は検出可能な部分を含む。検出可能な部分は、任意の検出可能な標識を含み得る。適切な検出可能な標識の例としては、UV-Vis標識、近赤外標識、発光基、リン光基、磁気スピン共鳴標識、光増感剤、光切断可能部分、キレート中心、重原子、放射性同位体、同位体検出可能スピン共鳴標識、常磁性部分、発色団、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、標識は、さらなる試薬の添加なしに検出可能である。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、検出可能な部分を含む。実施形態では、検出可能な部分は、細胞透過性ペプチド部部の任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で(例えば、CPPの任意のアミノ酸のアミノ基、カルボキシレート基、又は側鎖で)細胞透過性ペプチドに結合することができる。実施形態では、治療部分は検出可能な部分を含む。検出可能な部分は、任意の検出可能な標識を含み得る。適切な検出可能な標識の例としては、UV-Vis標識、近赤外標識、発光基、リン光基、磁気スピン共鳴標識、光増感剤、光切断可能部分、キレート中心、重原子、放射性同位体、同位体検出可能スピン共鳴標識、常磁性部分、発色団、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、標識は、さらなる試薬の添加なしに検出可能である。
実施形態では、検出可能な部分は、本化合物が種々の生物学的適用における使用に適切であり得るように、生体適合性の検出可能な部分であり得る。「生体適合性」及び「生物学的に適合性」は、本明細書で使用される場合、一般に、細胞及び組織に対して一般に非毒性の化合物(その任意の代謝産物又はその分解産物と共に)であって、細胞及び組織がそれらの存在下でインキュベートされる(例えば、培養される)場合に、細胞及び組織に対していかなる有意な有害作用も引き起こさない化合物を指す。
検出可能な部分は、蛍光標識又は近赤外標識などの発光団を含有し得る。好適な発光団の例としては、金属ポルフィリン、ベンゾポルフィリン、アザベンゾポルフィリン、ナトポルフィリン(napthoporphyrin)、フタロシアニン、多環式芳香族炭化水素(ペリレンジイミン、ピレンなど)、アゾ染料、キサンテン染料、ホウ素ジピロメテン、アザ-ホウ素ジピロメテン、シアニン色素、金属配位子錯体(ビピリジン、ビピリジル、フェナントロリン、クマリンなど)、並びにルテニウム及びイリジウムのアセチルアセトネート、アクリジン、オキサジン誘導体(ベンゾフェノキサジンなど)、アザ-アヌレン、スクアライン、8-ヒドロキシキノリン、ポリメチン、発光生成ナノ粒子(量子ドット、ナノ結晶など)、カルボスチリル、テルビウム錯体、無機蛍光体、イオノフォア(クラウンエーテル系列又は誘導体化色素など)、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。好適な発光団の具体例としては、Pd(II)オクタエチルポルフィリン、Pt(II)-オクタエチルポルフィリン、Pd(II)テトラフェニルポルフィリン、Pt(II)テトラフェニルポルフィリン、Pd(II)meso-テトラフェニルポルフィリンテトラベンゾポルフィン、Pt(II)メソ-テトラフェニルメトリルベンゾポルフィリン(Pt(II)meso-tetraphenyl metrylbenzoporphyrin)、Pd(II)オクタエチルポルフィリンケトン、Pt(II)オクタエチルポルフィリンケトン、Pd(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン、Pt(II)メソ-テトラ(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン、Ru(II)トリス(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)(Ru(dpp)3)、Ru(II)トリス(1,10-フェナントロリン)(Ru(phen)3)、トリス(2,2’-ビピリジン)ルテニウム(II)クロリド六水和物(Ru(bpy)3)、エリスロシンB、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、エオシン、イリジウム(III)((N-メチル-ベンズイミダゾール-2-イル)-7-(ジエチルアミノ)-クマリン))、(エンゾチアゾール(enzothiazole))((ベンゾチアゾール-2-イル)-7-(ジエチルアミノ)-クマリン))-2-(アセチルアセトネート)、ルモゲン色素、Macroflex蛍光赤色、Macrolex蛍光黄色、テキサスレッド、ローダミンB、ローダミン6G、硫黄ローダミン、m-クレゾール、チモールブルー、キシレノールブルー、クレゾールレッド、クロロフェノールブルー、ブロモクレゾールグリーン、ブロムクレゾールレッド、ブロモチモールブルー、Cy2、Cy3、Cy5、Cy5.5、Cy7、4-ニチロフェノール、アリザリン、フェノールフタレイン、o-クレゾールフタレイン、クロロフェノールレッド、カルマガイト、ブロモ-キシレノール、フェノールレッド、ニュートラルレッド、ニトラジン、3,4,5,6-テトラブロムフェノールフタレイン、コンゴレッド、fluor’sc’in、エオシン、2’,7’-ジクロロフルオレセイン、5(6)-カルボキシ-フルオレセイン、カルボキシナフトフルオレセイン、8-ヒドロキシピレン-1,3,6-トリスルホン酸、セミナフトホルホダフロア、セミナフトフルオレセイン、トリス(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)ジクロリド、(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)テトラフェニルホウ素、白金(II)オクタエチルポルフィイン、ジアルキルカルボシアニン、ジオクタデシルシクロオキサカルボシアニン、フルオレニルメチルオキシカルボニルクロリド、7-アミノ-4-メチルクマリン(Amc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、及びそれらの誘導体又は組み合わせ、が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の例では、検出部分は、ローダミンB(Rho)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、7-アミノ-4-メチルクマリン(Amc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、又はそれらの誘導体若しくは組み合わせを含み得る。
製造方法
本明細書に記載の化合物は、有機合成の当業者に公知の様々な方法、又は当業者によって理解されるようなその変形で調製することができる。本明細書に記載される化合物は、容易に入手可能な出発物質から調製することができる。最適な反応条件は、使用される特定の反応物又は溶媒によって変化し得るが、当業者は、このような条件を決定することができる。
本明細書に記載の化合物は、有機合成の当業者に公知の様々な方法、又は当業者によって理解されるようなその変形で調製することができる。本明細書に記載される化合物は、容易に入手可能な出発物質から調製することができる。最適な反応条件は、使用される特定の反応物又は溶媒によって変化し得るが、当業者は、このような条件を決定することができる。
本明細書に記載される化合物の変形は、各化合物について記載されるような種々の構成要素の付加、除去、又は移動を含む。同様に、1つ以上のキラル中心が分子中に存在する場合、分子のキラリティを変化させることができる。更に、化合物の合成は、種々の化学基の保護及び脱保護を含み得る。当業者は、保護及び脱保護の使用、並びに適切な保護基の選択を決定することができる。保護基の化学は、例えば、Wuts and Greene,Protective Groups in Organic Synthesis,4 th Ed.,Wiley & Sons,2006に見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示の化合物及び組成物を調製する際に使用される出発材料及び試薬は、アルドリッチ化学コーポレーション(ミルウォーキー、ウィスコンシン州)、アクロスオーガニクス(モリス・プレインズ、ニュージャージー州)、フィッシャーサイエンティフィック(ピッツバーグ、ペンシルベニア州)、シグマ(セントルイス、ミズーリ州)、ファイザー(ニューヨーク、ニューヨーク州)、グラクソ・スミスクライン(ローリー、ノースカロライナ州)、メルク(ホワイトハウス駅、ニュージャージー州)、ジョンソン・エンド・ジョンソン(ニューブランズウィック、ニュージャージー州)、アベンティス(ブリッジウォーター、ニュージャージー州)、アストラゼネカ(ウィルミントン、デラウェア州)、ノバルティス社(バーゼル、スイス)、ワイエス(マディソン、ニュージャージー州)、ブリストル・マイヤーズ・スクイブ社(ニューヨーク、ニューヨーク州)、ロシュ(バーゼル、スイス)、リリー(インディアナポリス、インディアナ州)、アボット(アボットパーク、イリノイ州)、シェーリング・プラウ(ケニルワース、ニュージャージー州)、若しくはベーリンガーインゲルハイム(インゲルハイム、ドイツ)などの商業的供給業者から入手可能であるか、又はFieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,Volumes 1-17(John Wiley and Sons,1991)、Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds,Volumes 1-5 and Supplementals(Elsevier Science Publishers,1989)、Organic Reactions,Volumes 1-40(John Wiley and Sons,1991)、March’s Advanced Organic Chemistry,(John Wiley and Sons,4th Edition)、及びLarock’s Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.,1989)などの参考文献に記載される手順に従って当業者に公知の方法によって調製されるかのいずれかである。本明細書に開示される医薬担体などの他の材料は、商業的供給源から得ることができる。
本明細書に記載の化合物を生成するための反応は、有機合成の当業者によって選択され得る溶媒中で行うことができる。溶媒は、反応が行われる条件、例えば、温度及び圧力下で、出発物質(反応物)、中間体、又は生成物と実質的に非反応性であり得る。反応は、1種の溶媒又は2種以上の溶媒の混合物中で行うことができる。生成物又は中間体の形成は、当技術分野で公知の任意の適切な方法に従ってモニタリングすることができる。例えば、生成物の形成は、分光学的手段、例えば、核磁気共鳴分光法(例えば、1H又は13C)赤外分光法、分光光度法(例えば、UV-可視)、又は質量分析によって、あるいはクロマトグラフィー、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)又は薄層クロマトグラフィーによってモニタリングすることができる。
本開示の化合物は、アミノ酸α-N末端が酸又は塩基保護基によって保護される固相ペプチド合成によって調製することができる。そのような保護基は、成長中のペプチド鎖の破壊又はその中に含まれるキラル中心のいずれかのラセミ化を伴うことなく容易に除去することが可能でありながら、ペプチド結合形成の条件に対して安定であるという特性を有するべきである。好適な保護基は、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、t-ブチルオキシカルボニル(Boc)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、ビフェニルイソプロピルオキシカルボニル、t-アミルオキシカルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、α,α-ジメチル-3,5-ジメトキシベンジルオキシカルボニル、o-ニトロフェニルスルフェニル、2-シアノ-t-ブチルオキシカルボニルなどである。9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)保護基は、本開示の化合物の合成に特に好ましい。他の好ましい側鎖保護基は、リジン及びアルギニンのような側鎖アミノ基については、2,2,5,7,8-ペンタメチルクロマン-6-スルホニル(pmc)、ニトロ、p-トルエンスルホニル、4-メトキシベンゼンスルホニル、Cbz、Boc、及びアダマンチルオキシカルボニルであり、チロシンについては、ベンジル、o-ブロモベンジルオキシ-カルボニル、2,6-ジクロロベンジル、イソプロピル、t-ブチル(t-Bu)、シクロヘキシル、シクロペニル及びアセチル(Ac)であり、セリンについては、t-ブチル、ベンジル及びテトラヒドロピラニルであり、ヒスチジンについては、トリチル、ベンジル、Cbz、p-トルエンスルホニル及び2,4-ジニトロフェニルであり、トリプトファンについては、ホルミルであり、アスパラギン酸及びグルタミン酸については、ベンジル及びt-ブチルであり、システインについては、トリフェニルメチル(トリチル)である。
固相ペプチド合成法において、α-C末端アミノ酸は、適切な固体支持体又は樹脂に結合される。上記の合成に有用な適切な固体支持体は、段階的縮合-脱保護反応の試薬及び反応条件に対して不活性であり、かつ、使用される媒体に不溶性である材料である。α-C-末端カルボキシペプチドの合成のための固体支持体は、アプライド・バイオシステムズ(フォスターシティ、カリフォルニア州)から入手可能な4-ヒドロキシメチルフェノキシメチル-コポリ(スチレン-1%ジビニルベンゼン)又は4-(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシアセトアミドエチル樹脂である。α-C-末端アミノ酸は、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)又はO-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート(HBTU)を用いて、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)、ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ-トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファート(BOP)又はビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィンクロリド(BOPCl)を用いて又は用いずに、ジクロロメタン又はDMFなどの溶媒中、10℃~50℃の温度で約1から約24時間、媒介カップリングにより樹脂にカップリングされる。固体支持体が4-(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシ-アセトアミドエチル樹脂である場合、Fmoc基は、上記のようにα-C-末端アミノ酸とカップリングする前に、第二級アミン、好ましくはピペリジンで切断される。脱保護された4(2’,4’-ジメトキシフェニル-Fmoc-アミノメチル)フェノキシ-アセトアミドエチル樹脂へのカップリングのための1つの方法は、DMF中のO-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU、1当量)及び1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT、1当量)である。連続する保護アミノ酸のカップリングは、自動ポリペプチド合成装置で行うことができる。一例において、成長するペプチド鎖のアミノ酸におけるα-N末端は、Fmocで保護される。成長するペプチドのα-N末端側からのFmoc保護基の除去は、第二級アミン、好ましくはピペリジンでの処理によって達成される。次いで、各保護アミノ酸を約3倍モル過剰で導入し、カップリングを好ましくはDMF中で実施する。カップリング剤は、O-ベンゾトリアゾール-1-イル-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート(HBTU、1当量)及び1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT、1当量)であり得る。固相合成の最後に、ポリペプチドを樹脂から除去し、連続的に又は単一の操作で脱保護する。ポリペプチドの除去及び脱保護は、樹脂に結合したポリペプチドを、チオアニソール、水、エタンジチオール及びトリフルオロ酢酸を含む切断試薬で処理することによって、単一の操作で達成され得る。ポリペプチドのα-C-末端がアルキルアミドである場合、樹脂は、アルキルアミンによるアミノリシスによって切断される。あるいは、ペプチドは、例えば、メタノールとのエステル交換と、それに続くアミノ分解又は直接アミド交換によって除去することができる。保護されたペプチドは、この時点で精製することができ、又は次の工程に直接持ち込むことができる。側鎖保護基の除去は、上記の切断カクテルを用いて達成することができる。完全に脱保護されたペプチドは、以下のタイプのいずれか又は全てを用いる一連のクロマトグラフィー工程によって精製することができる。弱塩基性樹脂(アセテート形態)によるイオン交換、誘導体化されていないポリスチレン-ジビニルベンゼン(例えば、Amberlite XAD)による疎水性吸着クロマトグラフィー、シリカゲル吸着クロマトグラフィー、カルボキシメチルセルロースによるイオン交換クロマトグラフィー、例えば、Sephadex G-25、LH-20又は向流分配による分配クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、特にオクチル又はオクタデシルシリル-シリカ結合相カラム充填剤による逆相HPLC。
上記ポリマー(例えば、PEG基)は、任意の適切な条件下で、オリゴヌクレオチド(例えば、AC)に結合され得る。AC上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基)に対して、アシル化、還元的アルキル化、マイケル付加、チオールアルキル化、又はPEG部分上の反応性基(例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基)を介した他の化学選択的コンジュゲーション/ライゲーション法を含む、当技術分野で公知の任意の手段を使用することができる。水溶性ポリマーを1つ以上のタンパク質に連結するために使用され得る活性化基としては、限定されないが、スルホン、マレイミド、スルフヒドリル、チオール、トリフレート、トレシレート、アジリジン、オキシラン、5-ピリジル、及びα-ハロゲン化アシル基(例えば、α-ヨード酢酸、α-ブロモ酢酸、α-クロロ酢酸)が挙げられる。還元的アルキル化によってACに結合される場合、選択されるポリマーは、重合度が制御されるように単一の反応性アルデヒドを有するべきである。例えば、Kinstlerら、Adv.Drug.Delivery Rev.(2002),54:477-485;Robertsら、Adv.Drug Delivery Rev.(2002),54:459-476;及びZalipskyら、Adv.Drug Delivery Rev.(1995),16:157-182を参照のこと。
AC又はリンカーをCPPに直接共有結合させるために、CPPの適切なアミノ酸残基を、アミノ酸の選択された側鎖又はN又はC末端と反応することができる有機誘導体化剤と反応させてもよい。ペプチド又はコンジュゲート部分上の反応性基としては、例えば、アルデヒド、アミノ、エステル、チオール、α-ハロアセチル、マレイミド又はヒドラジノ基が挙げられる。誘導体化剤としては、例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介したコンジュゲーション)、N-ヒドロキシスクシンイミド(リジン残基を介した)、グルタルアルデヒド、無水コハク酸、又は当技術分野で公知の他の薬剤が挙げられる。
ACを作製し、ACを直鎖状CPPにコンジュゲートさせる方法は、一般に、米国特許出願公開第2018/0298383号に記載され、これはあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。本方法は、本明細書に開示される環状CPPに適用され得る。
合成スキームを図5A~図5D及び図6に示す。
CPP及びACへのコンジュゲーションに有用な反応基を含む化合物の非限定的な例を表6に示す。リンカー基の例も示す。例示的な反応性基としては、テトラフルオロフェニルエステル(TFP)、遊離カルボン酸(COOH)、及びアジド(N3)が挙げられる。表6では、nは、0から20の整数である。Pipa6は、AcRXRRBRRXRYQFLIRXRBRXRBであり、式中、Bはβ-アラニンであり、Xはアミノヘキサン酸であり、Dapは、2,3-ジアミノプロピオン酸であり、NLSは、核局在化配列であり、βAは、ベータアラニンであり、-ss-は、ジスルフィドであり、PABCは、ポリ(A)結合タンパク質C末端ドメインであり、Cxは、xは、長さxのアルキル鎖であり、BCNは、ビシクロ[6.1.0]ノニンである。
実施形態において、CPPは、ACへのコンジュゲーションのために利用され得る遊離カルボン酸基を有する。実施形態において、EEVは、ACへのコンジュゲーションに利用され得る遊離カルボン酸基を有する。
以下の構造は、アジド
アミド結合を介したACの3’末端へのCPP及びリンカーのコンジュゲーションの例示的スキームを以下に示す。
歪み促進アジド-アルキン環化付加を介した3’-シクロオクチン修飾PMOへのCPP及びリンカーのコンジュゲーションの例示的なスキームを以下に示す。
AC及びCPPを、ポリエチレングリコール部分を含有するさらなるリンカーと接続するために使用されるコンジュゲーションケミストリーの例を以下に示す。
歪み促進アジド-アルキン環化付加(クリック化学)を介した5’-シクロオクチン修飾PMOへのCPP-リンカーのコンジュゲーションの例を以下に示す。
オリゴマーアンチセンス化合物を合成する方法は、当技術分野において公知である。本開示は、ACを合成する方法によって限定されない。実施形態において、本明細書に提供されるのは、例えば、ホスホジエステル及びホスホロチオエートヌクレオシド間結合を含むヌクレオシド間結合を形成するのに有用な反応性リン基を有する化合物である。前駆体又はアンチセンス化合物の調製及び/又は精製の方法は、本明細書中に提供される組成物又は方法の限定ではない。DNA、RNA、及びアンチセンス化合物の合成及び精製のための方法は、当業者に周知である。
修飾及び非修飾ヌクレオシドのオリゴマー化は、DNAについての以下の文献の手順に従って通常実施される(Protocols for Oligonucleotides and Analogs,Ed.Agrawal(1993),Humana Press)及び/又はRNA(Scaringe,Methods(2001),23,206-217.Gaitら、Applications of Chemically synthesized RNA in RNA:Protein Interactions,Ed.Smith(1998),1-36.Galloら、Tetrahedron(2001),57,5707-5713)。
本明細書で提供されるアンチセンス化合物は、固相合成の周知の技術を介して簡便かつ日常的に作製することができる。このような合成のための装置は、例えば、Applied Biosystems(Foster City,CA)を含むいくつかのベンダーによって販売されている。当該分野で公知のこのような合成のための任意の他の手段が、追加的に又は代替的に使用され得る。ホスホロチオエート及びアルキル化誘導体のようなオリゴヌクレオチドを調製するために類似の技術を使用することは周知である。本開示は、アンチセンス化合物合成の方法によって限定されない。
オリゴヌクレオチドの精製及び分析方法は、当業者に公知である。分析方法としては、キャピラリー電気泳動(CE)及びエレクトロスプレー質量分析が挙げられる。このような合成及び分析方法は、マルチウェルプレートにおいて実施され得る。本発明の方法は、オリゴマー精製の方法によって限定されない。
疾患
いくつかの実施形態において、種々の疾患又は状態は、本明細書中に記載される化合物のうちの1つ以上を含む組成物の投与によって治療、予防又は改善され得る。実施形態では、本開示の組成物で治療、予防、又は改善される疾患は、スプライシング、タンパク質発現、及び/又はタンパク質活性の調節不全に関連する。
いくつかの実施形態において、種々の疾患又は状態は、本明細書中に記載される化合物のうちの1つ以上を含む組成物の投与によって治療、予防又は改善され得る。実施形態では、本開示の組成物で治療、予防、又は改善される疾患は、スプライシング、タンパク質発現、及び/又はタンパク質活性の調節不全に関連する。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、疾患又は状態を治療、予防、又は改善するために使用される。本開示の化合物を使用して治療、予防又は調節され得る例示的な疾患又は状態としては、限定されないが、例えば、急性骨髄白血病、B細胞白血病/リンパ種、膀胱がん、乳がん、慢性リンパ球性白血病、結腸がん、結腸直腸がん、デュシェンヌ型筋ジストロフィ、食道扁平上皮がん、ファンコーニ貧血、胃がん、膠芽腫、肝細胞がん、肺がん、リンチ症候群、マントル細胞リンパ腫、メラノーマ、鼻咽頭がん、神経芽細胞種、卵巣がん、膵管腺がん、増殖状態、前立腺がん、及び小腸神経内分泌がんを含むがん、例えば、アテローム性動脈硬化症、心臓肥大、拡張型心筋症、高血圧症、虚血/再潅流障害、血栓(深部静脈)、及び血栓(静脈)を含む心臓血管状態、小眼球症、ミュラー管形成不全、骨脆弱性(骨形成不全症)、及びくる病を含む先天性異常、新生児糖尿病及び2型糖尿病を含む内分泌障害、グランツマン血小板無力症、α-サラセミア、及びβ-サラセミアを含む血液疾患、IPEX症候群、鼻ポリープ、重症複合免疫不全、全身性紅斑性狼瘡、及びウィスコット-アルドリッチ症候群を含む免疫学的障害、肺線維症を含む肺疾患、筋繊維症、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ、眼筋咽頭型筋ジストロフィ、筋緊張性ジストロフィ、及び眼筋咽頭型筋ジストロフィを含む筋骨格状態、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、不安障害、ファブリー病、脆弱X症候群、フリードリヒ運動失調、ハンティングトン病、異染性白質ジストロフィー、偽欠乏症、神経精神疾患、パーキンソン病、及び自殺行為を含む神経学的状態、ストレス、ツェルウエーガー症候群、ポンペ病などの糖原病、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、異常な遺伝子転写、スプライシング及び/又は翻訳に関連する疾患を治療、予防又は改善するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、異常なIRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の転写、スプライシング、及び/又は翻訳に関連する疾患を治療、予防、又は改善するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の上方制御に関連する疾患、IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4多型、突然変異体IRF-5、GYS1、及び/又はDUX4の蓄積、又はそれらの組み合わせを治療、予防、又は改善するために使用される。
糖原病
グリコーゲン合成及び分解は、多くの異なる酵素反応を含む多段階プロセスである。例えば、アルファ-グルコシダーゼGAA)は、α-1,4及びα-1,6グリコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(Glycogen Storage Disease、GSD)と呼ばれる(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010)、19(4):684-96)。
グリコーゲン合成及び分解は、多くの異なる酵素反応を含む多段階プロセスである。例えば、アルファ-グルコシダーゼGAA)は、α-1,4及びα-1,6グリコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(Glycogen Storage Disease、GSD)と呼ばれる(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010)、19(4):684-96)。
GSDは、グリコーゲン代謝の遺伝性代謝障害である。糖原病には12種類以上があり、酵素欠損症及び罹患組織(主に肝臓又は筋)に基づいて分類される。0型GSDは、グリコーゲンシンターゼの欠損に起因する。I型は、グルコース-6-ホスファターゼαの欠損に起因する。II型は、α-グルコシダーゼ(GAA)の欠損に起因する。III型は、グリコーゲン脱分枝酵素(Glycogen Debranching Enzyme、GDE)の欠損に起因する。IV型は、グリコーゲン分枝活性の欠損に起因する。V型は、グリコーゲンホスホリラーゼ(PYGMによってコードされる)の筋肉アイソフォームの欠損に起因する。VI型は、グリコーゲンホスホリラーゼ(PYGLによってコードされる)の肝臓アイソフォームの欠損に起因する。残りのGSDについてはほとんど情報がなく、いくつかの以前のGSDは他の障害に分類されている。糖原病のリストは、表7に提供されている(Ellingwood S.ら、(2018年)、J.Endocrinol.238(3):R131-R141.doi:10.1530/JOE-18-0120)。
糖原病タイプII(GSDII)又はポンペ病は、複合糖、グリコーゲンの分解に必須であるGAAタンパク質の欠如又は欠損をもたらす、グルコシダーゼタンパク(GAA)をコードする遺伝子における突然変異によって引き起こされる常染色体劣性リソソーム蓄積障害である。通常、身体はGAAを使用して複合炭水化物グリコーゲンを分解し、それをグルコースに変換する。グリコーゲン代謝における適切な分解及び異常を達成することの失敗は、身体の細胞、特に心筋細胞、平滑筋細胞、及び骨格筋細胞におけるグリコーゲンの過剰な蓄積をもたらし、これは、正常な組織及び器官機能の障害及び分解をもたらし得る。ポンペ病の患者は、身体全体、特に脚、体幹、及び横隔膜における進行性の筋力低下を含む重篤な筋肉関連の問題を経験する。障害が進行するにつれて、呼吸障害が呼吸不全をもたらし得る。現在までに、300を超える病原性突然変異がGAAにおいて同定されている。ポンペ病は、一般に、米国及び欧州において総計で5,000~10,000人の患者が罹患していると推定されている。しかし、新生児スクリーニングの出現は、この疾患が過小診断されていることを示唆する。
発症年齢及び症状の重症度に基づいて、ポンペ病は、典型的には、乳児発症ポンペ病(IOPD)又は遅発性ポンペ病(LOPD)のいずれかに分類される。IOPDは、重度の筋力低下及び異常に減少した筋緊張を特徴とし、通常、生後数ヶ月以内に現れる。治療せずに放置すると、IOPDは、進行性心不全、呼吸困難又は摂食困難に起因する栄養失調のために、しばしば致死的である。LOPDは小児期、青年期又は成人期に存在する。LOPDを有する患者は、典型的には、運動性の低下及び呼吸障害などのより軽度の症状を有する。LOPD患者は、進行性歩行困難及び呼吸低下を経験する。LOPDの初期症状はわずかであり、何年も認識されないままである可能性がある。
出願時に、ポンペ病に対して現在承認されている唯一の療法は、アルグルコシダーゼアルファ(米国ではルミザイム、他の地域ではミオザイム)及びアヴァルグルコシダーゼアルファ-ngpt(米国ではNexviazyme)であり、これらは両方ともIV注入を介して送達される酵素補充療法(Enzyme Replacement Therapy、ERT)の形態である。ポンペ病のためにERTで治療された乳児患者は、生存率の改善を示したが、ERTは治癒的ではなく、長期観察研究における多くの患者は、心筋症及び心不全の両方のリスクが増加し続けている。これらの患者はまた、嚥下困難及びそれに付随する誤嚥リスクの増加を含む、残留筋力低下を経験する。ERTは、主に病気に冒された重要な組織に浸透することができないこと、細胞質ゾルにおける活性の欠如、及び潜在的な免疫原性のために、骨格筋ミオパシー及び呼吸器障害の改善能が特に制限されている。ERTが利用可能であるにもかかわらず、IOPD又はLOPDのいずれかを有する患者における重大な満たされていない医学的必要性が依然として存在する。
GAAは、α-1,4及びα-1,6グルコシド結合を切断することによってグリコーゲンの加水分解を触媒し、グルコースを細胞質中に遊離させる。GAAの非存在下では、グリコーゲンは、様々な組織、主に心筋及び骨格筋のリソソーム内に蓄積する。このタンパク質の欠損によって引き起こされる状態は、糖原病(GSD)と呼ばれる(Douillard-Guilloux(2010)、Hum.Mol.Genet.19(4):684-96)。
糖原病を治療することができる1つの方法は、グリコーゲン合成を下方制御することによるもの、例えば、グリコーゲン合成酵素の発現及び/又は活性を下方制御することによるものである。グリコーゲン合成酵素には2つの主要なアイソザイム、GYS1及びGYS2がある。GYS1は、骨格筋及び心筋において遍在的に発現される(NCBI参照番号2997)。GYS2は、主に肝臓及び脂肪組織で発現される(NCBI遺伝子参照番号2998)。GYS1は、摂取されたグルコースを分解して、筋肉のためのグリコーゲンエネルギー貯蔵を提供するように機能する。対照的に、GYS2は、血糖値を維持するように機能する。GYS1及びGYS2のmRNAのアラインメントは、2つのアイソザイムの54%が71%の相同性を共有することを示す。
グリコーゲン合成酵素(GYS1)発現の下方制御は、グリコーゲン蓄積の逆転をもたらすことが示されている(Douillard-Guillouxら、Hum.Mol.Genet.(2010),19(4):684-96)。GYS1の構造及び作用機序は概説されている(Palm,D.C.ら,FEBS(2013),280(1),2-27;及びBaskaran S.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(2010)107,17563-17568。GYS1とGYS2の機能の違いにより、下方制御のためにGYS1を選択的に標的とすることが重要である。
実施形態において、糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、本方法は、グリコーゲン合成を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、グリコーゲン合成酵素の発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、本方法は、筋肉型グリコーゲン合成酵素(GYS1)の発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、化合物はACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREの少なくとも一部に結合し得る。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREに近接して結合し得る。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、GYS1標的転写物の任意のスプライス要素に結合し得る。
実施形態において、糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、筋肉組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、心筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、骨格筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、II型糖原病を治療するための方法が提供される。実施形態において、ポンペ病を治療するための方法が提供される。実施形態において、アンダーセン病を治療するための方法が提供される。実施形態において、マッカードル病(McArdle disease)を治療するための方法が提供される。実施形態では、ラフォラ病(Lafora disease)を治療するための方法が提供される。実施形態では、垂井病を治療するための方法が提供される。
実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列によってコードされる。ヌクレオチド配列は、オンラインNCBIデータベース(アイソフォーム1=NM_002103.5;アイソフォーム2=NM_001161587.2)から入手可能である。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列と1つ以上の核酸が異なる。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、1つ以上の多型(例えば、一塩基多型(Single Nucleotide Polymorphism、SNP))によって異なる。実施形態において、GYS1をコードするヌクレオチド配列は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードするヌクレオチド配列と100%未満の配列同一性を共有する。実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードする核酸配列と少なくとも約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態において、GYS1は、アイソフォーム1又はアイソフォーム2をコードする核酸配列と80%~100%、90%~100%、95%~100%、又は99%~100%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。
実施形態において、本方法は、GYS1標的転写物における1つ以上のエクソンのエクソンスキッピングを誘導する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、GYS1標的転写物中の1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む化合物を投与することを含む。実施形態では、GYS1転写物の標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、標的転写物における1つ以上のエクソンの包含又はスキッピングをもたらす。実施形態において、1つ以上のエクソンのスキッピング又は包含は、GYS1標的転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するグリコーゲン合成酵素をコードするGYS1転写物をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的グリコーゲン合成酵素をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、GYS1転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態において、未成熟終止コドンの導入は、ナンセンス媒介分解によるGYS1 mRNA転写物の分解をもたらす。
実施形態において、化合物は、ヒト及び/又はマウスGYS1のエクソン2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物が分解される(例えば、ナンセンス媒介減衰)か、又は活性が低下した若しくは活性がないGYS1タンパク質に翻訳されることにつながるフレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン2、5、6、7、8、10、12、及び/又は14のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、フレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物におけるインフレーム欠失を生成するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン3、4、9、11、13及び/又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン3、4、9、11、13及び/又は15のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、GYS1標的転写物においてインフレーム欠失を生じさせるACを含む。
実施形態において、化合物は、エクソンスキッピングを誘導するために1つ以上のエクソン/イントロン及び/又はイントロン/エクソン接合部に結合するACを含む。実施形態では、AC化合物は、表8中の以下の配列のいずれかを含み、大文字はエクソンヌクレオチドを示し、小文字はイントロンヌクレオチドを示す。表8において、配列番号151~247は、エクソンスキッピングを誘導してフレームシフト改変を生じるように設計されている。実施形態において、フレームシフト改変は、未成熟終止コドンをもたらす。実施形態では、フレームシフト改変は、GYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。表8において、配列番号249~318は、エキソンスキッピングを誘導してインフレーム欠失を生じるように設計されている。表8に列挙されるACは、エクソン、エクソン/イントロン接合部、及び/又はイントロン/エクソン接合部を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。
いくつかの態様において、ACは、表9に列挙されるものなどの、米国特許出願第16/867,261号及び/又はクレートンら、Molecular Therapy-Nucleic Acids(2014)3、e206からのPMO配列、又はその一部を含む。
PMO配列は、エクソンスキッピングを誘導してフレームシフト改変をもたらすように設計される。実施形態では、フレームシフト改変は、GYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす未成熟終止コドンをもたらす。配列番号321~327は、GYS1標的転写物のイントロン/エクソン及び/又はエクソン/イントロン接合部を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。配列番号319及び327は、標的GYS1転写物のイントロン配列を含む標的ヌクレオチド配列に結合するように設計されている。
実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の15~25個又は15~20個の連続する塩基を含む。実施形態において、ACは、表8及び/又は表9における任意の配列の20~25個の連続する塩基を含む。
実施形態では、マウスGYS1を使用するマウスモデルを使用して、GYS1標的転写物におけるエクソンスキッピングを誘導する化合物の効果を試験する。マウス及びヒトGYS1の2つは、第19染色体において97%の相同性を有する。さらに、マウス及びヒトGYS1は両方とも16個のエクソンを有し、737アミノ酸長である全長タンパク質をもたらす同じスプライシングパターンを有する。
実施形態において、化合物は、その開始コドンを標的化することによってヒト及び/又はマウスGYS1の下方制御を誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。そのような配列の例には、表10の配列が含まれる。
インターフェロン調節因子-5(IRF-5)
実施形態において、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)の活性を調節するための化合物が提供される。IRF-5は、単球、マクロファージ、B細胞、及び樹枝細胞において高度に発現される転写因子のIRFファミリーのメンバーであり、その発現は、I型インターフェロンによって他の細胞種において誘導され得る(Almuttaqi and Udalova,FEBS J.(2018),286:1624-1637)。IRF-5は、自然免疫及び適応免疫、抗ウイルス防御、炎症性サイトカインの産生、マクロファージ極性化、細胞増殖調節、ならびに分化及びアポトーシスに関与する。
実施形態において、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)の活性を調節するための化合物が提供される。IRF-5は、単球、マクロファージ、B細胞、及び樹枝細胞において高度に発現される転写因子のIRFファミリーのメンバーであり、その発現は、I型インターフェロンによって他の細胞種において誘導され得る(Almuttaqi and Udalova,FEBS J.(2018),286:1624-1637)。IRF-5は、自然免疫及び適応免疫、抗ウイルス防御、炎症性サイトカインの産生、マクロファージ極性化、細胞増殖調節、ならびに分化及びアポトーシスに関与する。
異常なIRF-5発現は、様々な疾患に関連している。さらに、増加したIRF5 mRNAレベルは、疾患病理と強く相関する。例えば、IRF-5を上方制御することは、自己免疫疾患、感染症、がん、肥満を含む多数の炎症性疾患の発症に関連するIFNの産生の増加をもたらし得る。
これは、EEVによって細胞内に送達され得る。EEV-コンジュゲートは、式(C)のEEV-コンジュゲートであり得る。
IRF-5は、3つの選択的非コード5’エクソン及び少なくとも9つの選択的スプライシングmRNAによって生成される複数のアイソフォームで存在する。IRF-5アイソフォームの配列は、例えばオンラインNCBIデータベースを通じて公的に入手可能である。アイソフォームは、細胞型特異的発現、細胞内局在及び機能を示す。いくつかのアイソフォームは、自己免疫疾患のリスクに関連する。例えば、アイソフォーム2は、IRF-5の過剰発現及び全身性紅斑性狼瘡などの自己免疫疾患に対する感受性に関連している。さらに、より高いmRNA発現をもたらすIRF-5をコードする遺伝子における単一ヌクレオチド多型を含む多型は、多くの自己免疫疾患と関連している(Krausgruberら,Nat.Immunol.(2010),12(3):231-238);Kozyrevら,Arthritis and Rheumatology(2007),56(4):1234-1241)。
IRF-5活性化、作用機序、シグナル伝達経路、及び調節要素が概説されている(Songら,J.Clin.Invest.(2020),130(12):6700-6717;Almutaqqi and Udalova FEBS J.(2018),286:1624-1637;Bangaら,Sci.Adv.(2020),6:eaay1057;Thompsonら,Front.Immunol.(2018),9:2622)。
IRF-5をコードする遺伝子は、9個のエクソン(エクソン1、エクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、エクソン7、エクソン8、エクソン9)を含む。エクソン1は、5’-非翻訳領域(5’-UTR)にあり、4つの変異体、エキソン1A、エキソン1B、エキソン1C、及びエキソン1Dを有する。優勢なアイソフォームはエクソン1Aを含む。エクソン1Bは、IRF-5過剰活性化及び疾患進行に関連する。ドナースプライス部位を導入する単一-ヌクレオチド多型(SNP)(例えば、rs2004640)は、エクソン1B転写物の発現の増加及びエクソン1C由来転写物の発現の減少をもたらし得る。他のSNP(例えば、rs2280714)もまた、上昇したIRF-5発現に関連している(Kozyrevら,Arthritis and Rheumatology(2007),56(4):1234-1241)。
IRF-5の6つのアイソフォームを以下に提供する。
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム1)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTEDVKWPPTLQPPTLRPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGM(配列番号334)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTEDVKWPPTLQPPTLRPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGM(配列番号334)
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム2)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTDAVQSGPHMTPYSLLKEDVKWPPTLQPPTLRPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号335)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTDAVQSGPHMTPYSLLKEDVKWPPTLQPPTLRPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号335)
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム3)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTDAVQSGPHMTPYSLLKEDVKWPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号336)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTDAVQSGPHMTPYSLLKEDVKWPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号336)
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム4)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTEDVKWPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号337)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTEDVKWPPTLQPPTLQPPVVLGPPAPDPSPLAPPPGNPAGFRELLSEVLEPGPLPASLPPAGEQLLPDLLISPHMLPLTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号337)
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム5)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTVTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号338)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYEVCSNGPAPTDSQPPEDYSFGAGEEEEEEEELQRMLPSLSLTVTDLEIKFQYRGRPPRALTISNPHGCRLFYSQLEATQEQVELFGPISLEQVRFPSPEDIPSDKQRFYTNQLLDVLDRGLILQLQGQDLYAIRLCQCKVFWSGPCASAHDSCPNPIQREVKTKLFSLEHFLNELILFQKGQTNTPPPFEIFFCFGEEWPDRKPREKKLITVQVVPVAARLLLEMFSGELSWSADSIRLQISNPDLKDRMVEQFKELHHIWQSQQRLQPVAQAPPGAGLGVGQGPWPMHPAGMQ(配列番号338)
ヒトインターフェロン調節因子-5(IRF-5)(アイソフォーム6)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYETPSPLRITLLVQERRRKKRKSCRGCCQA(配列番号339)
MNQSIPVAPTPPRRVRLKPWLVAQVNSCQYPGLQWVNGEKKLFCIPWRHATRHGPSQDGDNTIFKAWAKETGKYTEGVDEADPAKWKANLRCALNKSRDFRLIYDGPRDMPPQPYKIYETPSPLRITLLVQERRRKKRKSCRGCCQA(配列番号339)
実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態では、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列と1つ以上の核酸が異なる。実施形態において、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、1つ以上の多型(例えば、一塩基多型(SNP)によって異なる。実施形態において、IRF-5をコードするヌクレオチド配列は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードするヌクレオチド配列と100%未満の配列同一性を共有する。実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードする核酸配列と少なくとも約80%、約85%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、又は約99%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。実施形態において、IRF-5は、IRF-5アイソフォーム1、IRF-5アイソフォーム2、IRF-5アイソフォーム3、IRF-5アイソフォーム4、IRF-5アイソフォーム5、又はIRF-5アイソフォーム6をコードする核酸配列と80%~100%、90%~100%、95%~100%、又は99%~100%同一であるヌクレオチド配列によってコードされる。
IRF-5は、炎症マクロファージ表現型に影響を及ぼすことが示されている(Almuttaqi and Udalova,FEBSJ.(2018),286:1624-1637)。マクロファージは、M1(古典的活性化マクロファージ)又はM2(代替的活性化マクロファージ)として分類することができ、組織微小環境に応じて互いに変換することができる。交互に活性化されるマクロファージには3つのクラス(M2a、M2b及びM2c)がある。正常組織では、M2マクロファージに対するM1マクロファージの比は高度に調節されている。M1マクロファージとM2マクロファージとの間の不均衡は、喘息、慢性肺疾患、アテローム性動脈硬化症、又は関節リウマチにおける破骨細胞形成などの病態をもたらし得る。IRF-5は、炎症促進性M1マクロファージ分極の主要な調節因子である(WeissらMediators of Inflammation(2013)Dx.doi.org/10.1155/2013/245804)。
)。ナイーブ単球又は動員マクロファージのTh1サイトカインIFN-γ、TNF、又はLPSへの曝露は、TNF、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23などの炎症促進性サイトカインを分泌するM1発生を促進し、Th1リンパ球の発生を促進する。IL-4及びIL-13への単球の曝露は、Th2細胞、好酸球、及び好塩基球の発生を促進するケモカインを発現するM2a表現型を促進する。M2bマクロファージは、LPS、免疫複合体、アポトーシス細胞、及びIL-1Raの組み合わせによって誘導される。M2bマクロファージは、高レベルのIL-10、並びに炎症性サイトカインTNF及びIL-6を分泌し、iNOSを発現する。M2cマクロファージは、IL-10、TGF-β、及びグルココルチコイドの組み合わせによって誘導され、Th2リンパ球の発生を促進するIL-10及びTGF-βを分泌する(Duque and Descoteaux.(2014)Front.Immunol.5:491.Doi:10.3389/fimmu.2014.00491)。
マクロファージにおけるIRF-5発現は、炎症性刺激によって可逆的に誘導され、マクロファージ分極に寄与する。IRF-5は、M1マクロファージの発現を上方制御し、M2マクロファージの発現を下方制御する(Krausgruberら、Nat.Immunol.(2010),12(3):231-238)。
実施形態において、炎症性疾患を治療するための方法が提供される。実施形態において、疾患は、IRF-5の異常発現に関連する。実施形態において、疾患は、IRF-5過剰発現に関連する。実施形態において、本方法は、IRF-5発現を下方制御する化合物を投与することを含む。実施形態では、化合物はACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREの少なくとも一部に結合し得る。実施形態において、ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、標的転写物のSE又はSREに近接して結合し得る。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、IRF-5標的転写物の任意のスプライシングエレメント(SE)に結合し得る。
実施形態において、本方法は、IRF-5 mRNA転写物中の1つ以上のエクソンのエクソンスキッピングを誘導する化合物を投与することを含む。実施形態において、本方法は、IRF-5標的転写物中の1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む化合物を投与することを含む。実施形態において、IRF-5標的転写物の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列へのACのハイブリダイゼーションは、mRNA転写物中の1つ以上のエクソンの包含又はスキッピングをもたらす。実施形態において、1つ以上のエクソンのスキッピング又は包含は、IRF-5標的転写物におけるフレームシフトを誘導する。実施形態において、フレームシフトは、減少した活性を有するタンパク質をコードするIRF-5標的転写物をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、短縮又は非機能的IRF-5をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、IRF-5 mRNA転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす。実施形態において、フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊によるIRF-5 mRNA転写物の分解をもたらす。実施形態において、化合物は、ヒト及び/又はマウスIRF-5のエクソン2、3、4、5、6、7、及び/又は8のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するアンチセンス化合物(AC)を含む。実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導してIRF-5標的転写物が分解される(例えば、ナンセンス媒介減衰)か、又は活性が低下した若しくは活性がないIRF-5タンパク質に翻訳されることにつながるフレーム外フレームシフトを生じさせるACを含む。実施形態において、化合物は、フレーム外フレームシフトを生じるエクソン3、4、5、及び/又は8のうちの1つ以上のスキッピングを誘導するACを含む。
実施形態では、ACは、表11の配列番号157~161のいずれか1つを含む。実施形態において、ACは、表11における任意の配列の10~25個、10~20個、又は10~15個の連続する塩基を含む。実施形態において、配列番号340、365、369又はそれらの断片は、エクソン4のスキッピングを誘導して、エクソン5に未成熟終止コドンを生成する。実施形態において、配列番号340、365、369、又はそれらの断片は、エクソン4のエクソンスキッピングを誘導し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。実施形態では、配列番号340及び365又はその断片は、エクソン4のスキッピングを誘導して、未成熟終止コドンを生成する。実施形態では、配列番号366~368又はその断片は、エクソン5のエクソンスキッピングを誘導して、エクソン6における未成熟終止コドンをもたらす。実施形態において、配列番号366~368又はその断片は、エクソン5のエクソンスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。
実施形態において、化合物は、1つ以上のエクソンのスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物におけるインフレーム欠失を生成するACを含む。実施形態において、化合物は、エクソン6及び/又は7のうちの1つ以上のスキッピングを誘導して、IRF-5標的転写物におけるインフレーム欠失をもたらすACを含む。
実施形態において、IRF-5に関連する疾患又は障害を治療するための方法が提供される。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子変異に関連する。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子における遺伝子変異に関連する。実施形態において、IRF-5における遺伝子変異は、IRF-5過剰発現をもたらす。実施形態では、遺伝子突然変異は、代替アイソフォーム発現をもたらす。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5過剰発現に関連する。実施形態において、疾患又は障害はIRF-5アイソフォーム発現に関連する。
実施形態では、患者における炎症、自己抗体産生、炎症細胞浸潤、コラーゲン沈着、又は炎症性サイトカイン産生を治療するための方法が提供される。
様々な疾患におけるIRF-5の関与が文献に記載されている(例えば、Grahamら,Nat Genet.(2006),38(5):550-5;Ruedaら,Arthritis Rheum.(2006),54(12):3815-9;Henrique da Mota,Clin Rheumatol.(2015),34(9):1495-501;Sigurdssonら,Hum Mol Genet.(2008),17(6):872-81;Pengら,Nephrology(Carlton)(2010),15(7):710-3;Ishimuraら,J Clin Immunol.(2011),31(6):946-51;Summersら,J Rheumatol.(2008),35(11):2106-18;Niら,Inflammation(2019),2(5):1821-1829;Didebergら,Hum Mol Genet.(2007),16(24):3008-16;Limら,J.Dig.Dis.(2015),16(4):205-16;Nordalら,Ann.Rheum.Dis.(2012),71(7):1197-202;Rebora,Int.J.Dermatol.(2016),55(4):408-16;Zhaoら,Rheumatol.Int.(2017),37(8):1303-131;Carmonaら,PLoS One(2013),8(1):e54419;Fleschら,Tissue Antigens(2011),78(1):65-8;Heijdeら,Arthritis Rheum.(2007),56(12):3989-94;Haflerら,Genes Immun.(2009),10(1):68-76;Balasaら,Eur.Cytokine Netw.(2012),23(4):166-72;Byreら,Mucosal Immunol.(2017),10(3):716-726;Wangら,Gene(2012),10,504(2):220-5;Pimentaら,Mol.Cancer(2015),14(1):32;Rambodら,Clin Rheumatol.(2018),37(10):2661-2665;Daviら,J Rheumatol.(2011),38(4):769-74;Zimmermanら,Kidney 360(2020),1(3):179-190;Pandeyら,Mucosal.Immunol.(2019),12(4):874-887;Masudaら,Nat.Commun.(2014),5:3771;Alzaidら,JCI Insight(2016),1(20):e88689;Seneviranteら,Circulation(2017),136(12):1140-1154;Cevikら,J.Biol.Chem.(2017),292(52):21676-21689;Sharifら,Ann.Rheum.Dis.(2012),71(7):1197-1202;及びYangら,J Pediatr.Surg.(2017),52(12):1984-1988)。
実施形態において、患者におけるIRF-5発現を下方制御する方法が、本明細書に開示される化合物の1つ以上を使用して提供される。実施形態において、マクロファージにおけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、星細胞(Kupffer cell)におけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、胃腸管におけるIRF-5発現が低減される。実施形態において、肝臓におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、肺におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、腎臓におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、関節におけるIRF-5の発現が低減される。実施形態において、中枢神経系におけるIRF-5の発現が低減される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、IRF-5に関連する疾患を治療するために使用される。IRF-5に関連する疾患の例としては、炎症性腸疾患(IBD)、潰瘍性大腸炎、クローン病、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、関節リウマチ、原発性胆汁性肝硬変、全身性硬化症、シェーグレン症候群、多発性硬化症、強皮症、間質性肺疾患(SSc-ILD)、多発性嚢胞腎(PKD)、慢性腎疾患(CKD)、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、肝線維症、喘息、重症喘息、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、患者における炎症、肝硬変、線維症、タンパク尿、関節炎症、自己抗体産生、炎症性細胞浸潤、コラーゲン沈着、炎症性サイトカイン産生、又はそれらの組み合わせを低減するために使用される。実施形態では、本明細書に開示される化合物は、胃腸管における炎症、下痢、疼痛、倦怠感、腹部痙攣、血便、腸炎、胃腸管の上皮バリアの破壊、腸内毒素症、排便頻度の増加、肛門括約筋のしぶり腹若しくは有痛性痙攣、便秘、意図しない体重減少、又はこれらの組み合わせを低減するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、炎症性疾患を治療するために使用される。「炎症性疾患」は、自然免疫応答又は適応免疫応答の活性化が臨床状態の顕著な原因である疾患を指す。炎症性疾患には、これらに限定されないが、尋常性座瘡、喘息、COPD、自己免疫疾患、セリアック病、慢性(プラーク)前立腺炎、糸球体腎炎、過敏症、炎症性腸疾患(IBD、クローン病、潰瘍性結腸炎)、骨盤腹膜炎、再潅流障害、リウマチ性関節炎、類肉腫症、移植片拒絶、脈管炎、間質性膀胱炎、アテローム性動脈硬化症、アレルギー(1型、2型及び3型過敏性、枯草熱)、炎症性ミオパシー、全身性硬化症が含まれ、皮膚筋炎、多発性筋炎、封入体筋炎、チェディアック・東症候群、慢性肉芽腫症、ビタミンA欠乏症、がん(充実性腫瘍、胆嚢がん)、歯根膜炎、肉芽腫性炎(結核、ハンセン病、類肉腫症及び梅毒)、線維素性炎、化膿性炎、漿液性炎、潰瘍性炎及び虚血性心疾患、1型糖尿病、糖尿病性ネフロパシー及びこれらの組み合わせが含まれる。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、自己免疫疾患を治療するために使用される。「自己免疫疾患」は、患者の免疫系が患者自身の組織を攻撃する疾患又は障害を指す。自己免疫疾患又は障害の例には、乾癬及び皮膚炎(例えばアトピー性皮膚炎)を含む炎症性皮膚疾患などの炎症反応、全身性強皮症及び硬化症、炎症性腸疾患(クローン病及び潰瘍性大腸炎など)に関連する応答、呼吸困難症候群(成人呼吸窮迫症候群(ARDS))を含む)、皮膚炎、髄膜炎、脳炎、ブドウ膜炎、大腸炎、糸球体腎炎、湿疹及び喘息などのアレルギー状態、並びにT細胞の浸潤及び慢性炎症応答を伴う他の状態、アテローム性動脈硬化症、白血球接着不全、関節リウマチ、全身性紅斑性狼瘡(SLE)(ループス腎炎、皮膚ループスを含むが、これらに限定されない)、全身性硬化症(強皮症)、真性糖尿病(例えば、I型真性糖尿病又はインスリン依存性糖尿病)、多発性硬化症、レイノー症候群、自己免疫性甲状腺炎、橋本甲状腺炎、アレルギー性脳脊髄炎、シェーグレン症候群、若年型糖尿病、並びに典型的には結核、類肉腫症、多発性筋炎、皮膚筋炎において見出されるサイトカイン及びTリンパ球によって媒介される急性及び遅延型過敏に関連する免疫応答、肉芽腫症及び血管炎、原発性胆汁性肝硬変、悪性貧血(アジソン病)、自己免疫性胃炎、自己免疫性肝炎、白血球漏出を伴う疾患、中枢神経系(CNS)炎症性障害、白斑、多臓器損傷症候群、溶血性貧血(クリオグロブリン血症又はクームズ陽性貧血を含むが、これらに限定されない)、重症筋無力症、抗原-抗体複合体媒介疾患、抗糸球体基底膜疾患、抗リン脂質抗体症候群、アレルギー性神経炎、グレーブス病、Lambert-Eaton筋無力症症候群、類天疱瘡、天疱瘡、自己免疫性多発性内分泌障害、ライター病、スティッフマン症候群、ベーチェット病、側頭動脈炎、免疫複合体腎炎、IgA腎症、IgM多発性神経障害、免疫性血小板減少性紫斑病(ITP)又は自己免疫血小板減少症、自己免疫性脳脊髄炎、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、強直性脊椎炎、肺線維症、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、全身性硬化症(強皮症)、多発性筋炎/皮膚筋炎、クローン病、潰瘍性結腸炎、リウマチ性関節炎、シェーグレン症候群、自己免疫脳脊髄炎、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、類肉腫症、ベーチェット病、重症筋無力症、ループス腎炎、炎症性大腸炎(IBD)、強直性脊髄炎、原発性胆汁性肝硬変、結腸炎、肺線維症、抗リン脂質抗体症候群、又は乾癬などの自己免疫疾病を治療するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、心血管疾患を治療するために使用される。実施形態では、心血管疾患は、炎症に関連する。実施形態において、心血管疾患は、全身性強皮症を含む。実施形態では、心血管疾患は、動脈瘤アンギナ、アテローム性動脈硬化症、脳血管障害(脳卒中)、脳血管疾患、うっ血性心不全、冠動脈疾患、心筋梗塞(心臓発作)、末梢血管疾患、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。実施形態において、心血管疾患は、アテローム性動脈硬化症を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、胃腸疾患を治療するために使用される。実施形態において、胃腸疾患は、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆管炎、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、シェーグレン症候群又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、泌尿器系疾患を治療するために使用される。実施形態では、泌尿器系疾患は、全身性紅斑性狼瘡、全身性強皮症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、遺伝性、家族性、又は先天性疾患を治療するために使用される。実施形態では、遺伝性、家族性又は先天性疾患は、クローン病、原発性胆汁性肝硬変、全身性強皮症、全身性紅斑性狼瘡、潰瘍性結腸炎、乾癬、炎症性大腸炎、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、内分泌系疾患を治療するために使用される。実施形態では、内分泌系疾患は、甲状腺腺がん、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆管炎、甲状腺機能低下症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、細胞増殖障害を治療するために使用される。実施形態では、細胞増殖障害は、原発性胆汁性肝硬変、甲状腺腺がん、新生物、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、免疫系疾患を治療するために使用される。実施形態では、免疫系疾患は、シェーグレン症候群、炎症性腸疾患、乾癬、筋炎、全身性強皮症、自己免疫疾患、全身性紅斑性狼瘡、関節リウマチ、クローン病、潰瘍性大腸炎、強直性脊椎炎、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、血液疾患を治療するために使用される。実施形態において、血液疾患は、全身性紅斑性狼瘡を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、筋骨格系又は結合組織疾患を治療するために使用される。実施形態では、筋骨格系又は結合組織疾患は、筋炎、全身性強皮症、全身性紅斑性狼瘡、リウマチ性関節炎、強直性脊髄炎、青年期特発性側弯症、又はそれらの組み合わせを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、神経炎症性疾患を治療するために使用される。実施形態では、神経炎症性疾患又は障害は、外傷性脳傷害、急性散在性脳脊髄炎(ADEM)、自己免疫脳炎、急性視神経炎(AON)、慢性髄膜炎、抗ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク(MOG)病、横断性脊髄炎、視神経脊髄炎(NMO)、アルツハイマー疾患、パーキンソン疾患、多発性硬化(MS)、又はそれらの組み合わせによる炎症を含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、ウイルス、細菌、真菌、寄生生物、又はそれらの組み合わせなどの微生物による感染に起因する炎症を治療するために使用される。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、線維症に関連する疾患を治療するために使用され、これは本明細書において線維性疾患と称される。「線維症」は、例えば、損傷、刺激、又は慢性炎症による線維性結合組織の病的形成を指し、組織中の正常量を超える線維芽細胞蓄積及びコラーゲン沈着を含む。「線維性疾患」は、病的線維症に関連する疾患を指す。線維性疾患の例としては、特発性肺線維症、強皮症、皮膚の強皮症、肺の強皮症、膠原血管病(例えば、狼瘡、関節リウマチ、強皮症)、遺伝性肺線維症(例えば、ヘルマンスキー-パドラック症候群)、放射線肺臓炎、喘息、気道リモデリングを伴う喘息、化学療法誘発性肺線維症(例えば、ブレオマイシン、メトトレキサート、又はシクロホスファミド誘発性)、放射線線維症、ゴーシェ病、間質性肺疾患、腹膜後線維症、骨髄線維症、間質性又は肺血管疾患、薬物曝露に関連する線維症又は間質性肺疾患、アスベスト症、珪肺症、及び穀物曝露などの曝露に関連する間質性肺疾患、慢性過敏性肺臓炎、癒着、腸管又は腹部癒着、心線維症、腎線維症、肝硬変、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)誘発性線維症、又はそれらの組み合わせ、が挙げられるが、これに限定されない。実施形態において、線維性疾患は、非アルコール性脂肪性肝炎NASHを含む。
実施形態において、本明細書に開示される化合物は、呼吸器疾患又は全身性皮膚硬化症などの胸部疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、乾癬又は全身性強皮症などの外皮系疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、シェーグレン症候群又は全身性強皮症などの視覚系の疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、好酸球数、糸球体濾過量、収縮期血圧、白血球の好酸球パーセンテージ、又はそれらの組み合わせに関連する疾患を治療するために使用される。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、潰瘍性疾患又は口腔潰瘍を治療するために使用される。
炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease、IBD)
炎症性腸疾患(IBD)は、胃腸(GI)管の慢性炎症を特徴とする2つの状態である、クローン病及び潰瘍性大腸炎を指す。IBDの一般的な症状としては、持続性の下痢、腹痛、直腸出血/血便、体重減少及び疲労が挙げられる。2015年には、米国の成人(300万人)の推定1.3%がIBD(クローン病又は潰瘍性大腸炎のいずれか)と診断されたと報告した。IBDは、IRF-5によって促進される腸マクロファージにおける炎症性マクロファージ表現型に関連する。
炎症性腸疾患(IBD)は、胃腸(GI)管の慢性炎症を特徴とする2つの状態である、クローン病及び潰瘍性大腸炎を指す。IBDの一般的な症状としては、持続性の下痢、腹痛、直腸出血/血便、体重減少及び疲労が挙げられる。2015年には、米国の成人(300万人)の推定1.3%がIBD(クローン病又は潰瘍性大腸炎のいずれか)と診断されたと報告した。IBDは、IRF-5によって促進される腸マクロファージにおける炎症性マクロファージ表現型に関連する。
関節リウマチ(Rheumatoid Arthritis、RA)
関節リウマチ(RA)は、世界中の人口の0.5%~1%が罹患している自己免疫疾患である。これは、患者の身体全体にわたって関節痛及び損傷を引き起こす。RAの治療は、典型的には、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)と呼ばれる、疾患を遅延させ、関節変形を予防する薬剤、並びに関節及び組織損傷を引き起こす炎症を誘発する免疫系の部分を標的とする生物製剤(抗体)の使用を含む。IRF-5多型は、RAの危険因子として同定されている。IRF-5レベルの低下は、疾患表現型の低下に関連する。TLR3及びTLR7のIRF-5活性化は、炎症性サイトカイン及びケモカイン産生を促進する。
関節リウマチ(RA)は、世界中の人口の0.5%~1%が罹患している自己免疫疾患である。これは、患者の身体全体にわたって関節痛及び損傷を引き起こす。RAの治療は、典型的には、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)と呼ばれる、疾患を遅延させ、関節変形を予防する薬剤、並びに関節及び組織損傷を引き起こす炎症を誘発する免疫系の部分を標的とする生物製剤(抗体)の使用を含む。IRF-5多型は、RAの危険因子として同定されている。IRF-5レベルの低下は、疾患表現型の低下に関連する。TLR3及びTLR7のIRF-5活性化は、炎症性サイトカイン及びケモカイン産生を促進する。
シェーグレン症候群(Sjogren's Syndrome、SS)
シェーグレン症候群(SS)は、ドライアイ及びドライマウスによって識別される免疫障害である。この状態は、しばしば、他の免疫系障害(例えば、関節リウマチ(RA)及び全身性紅斑性狼瘡(SLE))を伴う。この疾患は主に40~60歳の女性に影響を及ぼす。米国における原発性SSの有病率は、10,000人の居住者当たり2~10人であると推定された。SSに対する既存の療法は、ドライアイ及びドライマウスの症状を治療することを含む。疾患修飾療法はない。IRF-5 rs2004640T対立遺伝子及びCGGGG挿入/欠失は、複数の研究においてSSと関連付けられている。
シェーグレン症候群(SS)は、ドライアイ及びドライマウスによって識別される免疫障害である。この状態は、しばしば、他の免疫系障害(例えば、関節リウマチ(RA)及び全身性紅斑性狼瘡(SLE))を伴う。この疾患は主に40~60歳の女性に影響を及ぼす。米国における原発性SSの有病率は、10,000人の居住者当たり2~10人であると推定された。SSに対する既存の療法は、ドライアイ及びドライマウスの症状を治療することを含む。疾患修飾療法はない。IRF-5 rs2004640T対立遺伝子及びCGGGG挿入/欠失は、複数の研究においてSSと関連付けられている。
多発性硬化症(Multiple Sclerosis、MS)
多発性硬化症(MS)は、中枢神経系(脳及び脊髄)の消耗性疾患である。MSにおいて、免疫系は、神経線維を覆う保護鞘(ミエリン)を攻撃し、患者の脳と身体との間のコミュニケーション問題を引き起こす。多発性硬化症は、感覚又は運動麻痺、視覚障害、運動失調、協調運動障害、疼痛、認知機能障害及び疲労を含む広範囲の神経症状を引き起こす。現在の推定によれば、米国では300,000~400,000人が罹患しており、世界中では200万人を超える人が罹患している。MSの治療は、一般に、コルチコステロイド及び血漿補充療法に限定される。
多発性硬化症(MS)は、中枢神経系(脳及び脊髄)の消耗性疾患である。MSにおいて、免疫系は、神経線維を覆う保護鞘(ミエリン)を攻撃し、患者の脳と身体との間のコミュニケーション問題を引き起こす。多発性硬化症は、感覚又は運動麻痺、視覚障害、運動失調、協調運動障害、疼痛、認知機能障害及び疲労を含む広範囲の神経症状を引き起こす。現在の推定によれば、米国では300,000~400,000人が罹患しており、世界中では200万人を超える人が罹患している。MSの治療は、一般に、コルチコステロイド及び血漿補充療法に限定される。
2つの一塩基多型(SNP)(rs4728142、rs3807306)、並びにIRF-5遺伝子のプロモーター及び第1イントロンに位置する5bp挿入-欠失多型は、MSと強く関連している。Kristjansdottirら(2008)「インターフェロン調節因子5(IRF-5)遺伝子変異体は、3つの異なる集団において多発性硬化症に関連する(Interferon regulatory factor 5 (IRF-5)gene variants are associated with multiple sclerosis in three distinct populations)」、J.Med.Genet.45(6):362-369。
強皮症又は全身性硬化症(SSc)
硬皮症は、皮膚及び内臓の広範な線維症、小血管血管障害、並びに自己抗体の産生を伴う免疫調節不全に関連する慢性結合組織疾患である。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann.Rheum.Dis.71(7):1197-1202。
硬皮症は、皮膚及び内臓の広範な線維症、小血管血管障害、並びに自己抗体の産生を伴う免疫調節不全に関連する慢性結合組織疾患である。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann.Rheum.Dis.71(7):1197-1202。
IRF-5変異体rs4728142は、SSc患者のより長い生存及びより低いIRF-5転写レベルと関連しており、SSc患者におけるより長い生存及びより軽度の間質性肺疾患(Interstitial Lung Disease、ILD)を予測した。IRF-5 rs4728142のコピーを有さない患者は、増加したIRF-5発現レベルを有し、より重度のILD及びより短い生存を経験した。さらなる一塩基多型(rs10488631及びrs12537284)が、全身性硬化症(SS)のゲノムワイド関連研究(GWAS)において同定された。Sharifら(2012)「IRF-5多型は全身性硬化症の患者における予後を予測する(IRF-5 polymorphism predicts prognosis in patients with systemic sclerosis)」、Ann Rheum Dis.71(7):1197-202。
二重ホメオボックス4(DUX4)遺伝子
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ(FSHD)は、遺伝性筋ジストロフィの3番目に多い形態である。これは、骨格筋における転写因子二重ホメオボックス(DUX4)の不完全な抑制によって引き起こされる。筋原細胞におけるDUX4過剰発現は、酸化ストレスの増加、ナンセンス媒介性崩壊阻害、及び筋形成の阻害を含む様々な毒性カスケードを誘導する(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィ(FSHD)は、遺伝性筋ジストロフィの3番目に多い形態である。これは、骨格筋における転写因子二重ホメオボックス(DUX4)の不完全な抑制によって引き起こされる。筋原細胞におけるDUX4過剰発現は、酸化ストレスの増加、ナンセンス媒介性崩壊阻害、及び筋形成の阻害を含む様々な毒性カスケードを誘導する(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
DUX4遺伝子は、D4Z4として知られる領域中の第4染色体の末端付近に位置する。示された領域は、11から100を超える反復セグメントを含み、その各々は約3,300DNA塩基(3.3kb)長である。D4Z4領域中の反復セグメントの各々は、DUX4遺伝子のコピーを含む。染色体の末端に最も近いコピーはDUX4と呼ばれ、他のコピーは「DUX4様」又はDUX4Lと呼ばれる。
DUXcはまた、FSHDにおいて上方制御されることが同定されている(Ansseauら,PLoS One.(2009),4(10):e7482,doi:10.1371/journal.pone.0007482)。DUXcは、D4Z4領域の42kbセントロメアにマッピングされている。DUX4cは、カルボキシ末端領域を除いてDUX4と同一である47kbのタンパク質をコードする。
FSHDは、第4染色体のサブテロメア領域に位置するD4Z4アレイの収縮を特徴とし、DUX4転写ファクターの異常発現及び何百もの遺伝子の誤調節をもたらす(Marsollierら、(Int.J.Mol.Sci.(2018),19,1347,doi:10.3390/ijms19051347)。
ヒトDUX4遺伝子の4つの変異体が存在し、そのヌクレオチド配列は、NCBIデータベースを通じて公的に入手可能である:変異体1(NM_001306068.3)、変異体2(NM_001293798.3)、変異体3(NR_137167.1)、及び変異体4(NM_001363820.2)。DUX4変異体1及び変異体2の両方は、全長DUX4(DUX4-fl)をコードする。全長DUX4の過剰発現は、FSHDと関連付けられている。変異体1と変異体2との間の差異は、変異体2が変異体1と比較して3’UTRにおける代替セグメントを欠くことである。DUX4変異体3は、変異体1と比較して、異なる3’末端を含む、3’末端における複数の差異を有する。この変異体は、5’-最も予測される翻訳開始コドンの使用が転写物をナンセンス媒介性mRNA崩壊(NMD)の候補にするので、非コードとして表される。変異体4は、変異体1と比較してコード領域の大部分を欠いている。得られた短縮DUX4アイソフォーム(DUX4-s)は、アイソフォームDUX4-flと比較して、より短く別個のC末端を有する。DUX4-sタンパク質は、細胞に対して非毒性であることが示されている。
DUX4は、3つのエクソンを含む。エクソン1は、DUX4タンパク質のコードエクソンであり、エクソン2及び3は非翻訳である。完全長DUX4タンパク質は、2つのDNA結合ドメイン及びC末端トランス活性化ドメインを含む。DUX4の短縮アイソフォームは、2つのタンパク質結合ドメインを含むが、C末端トランス活性化ドメインを含まない。第1エキソンは、2つの5’スプライシング部位を含む。どの5’ssが使用されるかに応じて、完全長又は短縮DUX4タンパク質をコードする転写物が産生される。全長アイソフォームを産生するために、第1のエキソンの3’末端に位置する第1の5’ssが使用される。短縮アイソフォームを産生するために、エクソン1内に位置し、第1の5’ssよりも転写物の5’末端に近い第2の5’ssが使用される。
変異体1、2及び4は最後のエキソンを共有する。変異体1、2及び4の配列を以下に示す。
変異体1(DUX4-fl2):
cgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatattaaaatgccccctccctgtggatcct atag(配列番号341)
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変異体2(DUX4-fl1):
acctgcgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatattaaaatgccccctccctgtggatcctatag(配列番号342))
acctgcgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatattaaaatgccccctccctgtggatcctatag(配列番号342))
変異体4(DUX4-s):
acctgcgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatatta aaatgccccc tccctgtgga tcctatag(配列番号343)
acctgcgcgcagtgcgcaccccggctgacgtgcaagggagctcgctggcctctctgtgcccttgttcttccgtgaaattctggctgaatgtctccccccaccttccgacgctgtctaggcaaacctggattagagttacatctcctggatgattagttcagagatatatta aaatgccccc tccctgtgga tcctatag(配列番号343)
FSHDは機能獲得型変異によって引き起こされるため、DUX4及び/又はDUX4c抑制は有望な治療戦略である。加えて、又は代わりに、DUX4-sは非毒性であることが示されているため、DUX4-sの発現を上方制御することによってDUX4-flの発現を下方制御することは、可能な治療戦略である。しかしながら、DUX4の多数の高度に相同なコピーがヒトゲノムにおいて見出され得、D4Z4反復は極めてGCリッチであり、DUX4及びDUX4cを困難な標的にする。現時点では、FSHDを有する患者において疾患の進行を予防又は遅延させる治療法はない(Bouwmanら,Curr.Opin.Neurol.(2020),33(5):635-640)。
米国特許第10,907,157号及びカナダ特許第2999192号は、DUX4又はDUX4cの発現を減少させるためのアンチセンス剤及びRNA干渉剤の使用を記載している。公開されたPCT US2017/019422は、核内低分子RNAを使用して、DUX4のエクソンスキッピングを誘導し、DUX4-sの発現をもたらした。DUX4の様々なSEを標的とするホスホロジアミデートモルホリノオリゴマーは、DUX4下流遺伝子の発現を変化させることができることが実証されている(Marsollierら,Human molecular genetics (2016),25(8),1468-1478、及びLu-Nguyenら,Hum Mol Genet(2021),30(15):1398-1412)。
DUX4及び/又はDUX4cの発現を調節するための組成物及び方法が本明細書に提供される。実施形態において、FSHDを治療するための化合物が提供される。実施形態において、DUX4転写物におけるエクソンスキッピングを誘導し、DUX4-sの発現をもたらすが、DUX4-flの発現をもたらさない化合物が提供される。実施形態では、化合物は、少なくとも1つのAC及び少なくとも1つのCPPを含む。
実施形態では、ACは、DUX4転写物のスプライシングエレメントの少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズする。実施形態において、ACは、DUX4転写物の少なくとも一部を含む標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズし、エクソンスキッピングを誘導して、DUX4-sをコードする転写物を産生する。実施形態では、エクソンスキッピングは、DUX4-sの発現を上方制御する。実施形態において、エクソンスキッピングは、DUX4-flの発現を下方調節する。
実施形態において、DUX4標的転写物の選択的スプライシングを誘導するための化合物及び方法が提供される。実施形態において、DUX4のスプライシングを第2の5’ssにシフトさせて、短縮DUX4タンパク質をコードする転写物を産生するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、全長DUX4 mRNA転写物及び/又はタンパク質の産生を下方制御するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、短縮DUX4 mRNA転写物及び/又はタンパク質の産生を上方制御するための化合物及び方法が提供される。実施形態では、化合物は、ACを含む。ACは、任意のACであってもよく、本明細書の他の場所で説明されるような任意のAC特性を有してもよい。実施形態では、ACはASOである。実施形態において、ASOはPMOである。ACは、本明細書の他の箇所に記載されるように、DUX4標的転写物の任意のスプライス要素に結合し得る。
実施形態において、ACは、公開されたPCT US2017/019422(米国特許第11,180,755号)における核内低分子RNAの任意の部分を含む。実施形態では、ACは、表12における配列の任意の部分を含む。
実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの10個以上、15個以上、又は20個以上の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの25個以下、20個以下、又は15個以下の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12における配列のいずれか1つの10~25個、10~20個、又は10~15個の連続する塩基を含み得る。実施形態において、ACは、表12中の配列のいずれか1つの15~25個又は10~20個の連続する塩基を含み得る。実施形態では、ACは、表12の配列のいずれか1つの20~25個の連続する塩基を含み得る。
治療方法
本開示は、本明細書に開示される化合物を投与することを含む、それを必要とする患者において疾患を治療する方法を提供する。実施形態では、疾患は、本開示で提供される疾患のいずれかである。実施形態において、疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。実施形態において、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。
本開示は、本明細書に開示される化合物を投与することを含む、それを必要とする患者において疾患を治療する方法を提供する。実施形態では、疾患は、本開示で提供される疾患のいずれかである。実施形態において、疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。実施形態において、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を治療する方法は、本明細書に開示される化合物を患者に投与し、それによって疾患を治療することを含む。
実施形態において、患者は、IRF-5、GYS1、又はDUX4に関連する疾患を有するか、又は有するリスクがあると同定される。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5、GYS1、又はDUX4遺伝子変異に関連する。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5遺伝子、GYS1遺伝子、又はDUX4遺伝子における遺伝子変異に関連する。実施形態では、遺伝子変異は、IRF-5、GYS1、又はDUX4(例えば、DUX4-fl)の過剰発現をもたらす。実施形態では、遺伝子変異は、IRF-5、GYS1、又はDUX4の代替アイソフォームの発現をもたらす。実施形態において、疾患又は障害は、IRF-5、GYS1、又はDUX4(例えば、DUX4-fl)の過剰発現に関連する。
様々な実施形態において、治療とは、患者における1つ以上の症状の部分的又は完全な緩和、改善、軽減、阻害、発症の遅延、重症度及び/又は発生率の低減を指す。
実施形態において、標的タンパク質の発現を下方制御することによって疾患又は障害を治療するための方法が提供される。実施形態では、標的タンパク質の発現は、エクソンスキッピングを誘導することによって下方制御される。実施形態において、エクソンスキッピングは、標的タンパク質の発現又は活性の低下をもたらすフレームシフトを誘導する。実施形態では、エクソンスキッピングは、未成熟終止コドン及び標的転写物の分解をもたらす。実施形態では、治療は、タンパク質アイソフォームの発現の低減をもたらす。
実施形態において、治療は、それを必要とする患者におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、治療は、患者の細胞におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、治療は、患者の免疫細胞におけるIRF-5の活性を調節する。実施形態において、免疫細胞は、単球、リンパ球又は樹状細胞である。実施形態において、リンパ球は、Bリンパ球である。実施形態では、単球はマクロファージである。実施形態では、マクロファージは常在組織マクロファージである。実施形態において、マクロファージは、単球由来マクロファージである。実施形態では、マクロファージは、星細胞、糸球体内メサンギウム細胞、肺胞マクロファージ、洞組織球、ホフバウエル細胞、ミクログリア又はランゲルハンス細胞である。実施形態では、免疫細胞は、星細胞である。
実施形態では、治療は、それを必要とする患者におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、治療は、患者の細胞におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、治療は、患者の筋細胞におけるDUX4の活性を調節する。実施形態では、筋細胞は骨格筋細胞である。
実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の5%~10%、5%~20%、5%~30%、5%~40%、5%~50%、5%~60%、5%~70%、5%~80%、5%~90%、又は5%~100%の減少をもたらす。実施形態では、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の10%~20%、10%~30%、10%~40%、10%~50%、10%~60%、10%~70%、10%~80%、10%~90%、又は10%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の20%~30%、20%~40%、20%~50%、20%~60%、20%~70%、20%~80%、20%~90%、20%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の30%~40%、30%~50%、30%~60%、30%~70%、30%~80%、30%~90%、又は30%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の40%~50%、40%~60%、40%~70%、40%~80%、40%~90%、又は40%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の50%~60%、50%~70%、50%~80%、50%~90%、50%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の60%~70%、60%~80%、60%~90%、又は60%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の70%~80%、70%~90%、又は70%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の80%~90%、80%~100%の減少をもたらす。実施形態において、本開示による治療は、治療前の患者、治療を受けていない同様の疾患を有する1つ以上の対照個体における標的タンパク質の平均レベル及び/又は活性と比較して、又は本明細書に開示されるCPPにコンジュゲートされていない治療部分による治療と比較して、患者におけるIRF-5、DUX4-fl、又はGYS1活性及び/又は発現の90%~100%の減少をもたらす。
用語「改善する」、「増加する」、「低減する」、「減少する」などは、本明細書で使用される場合、対照に対する値を示す。実施形態では、適切な対照は、本明細書に記載される治療の開始前の同じ個体における測定、又は本明細書に記載される治療の非存在下での対照個体(又は複数の対照個体)における測定などのベースライン測定である。「対照個体」は、治療される個体とほぼ同じ年齢及び/又は性別である、同じ疾患に罹患している個体である(治療される個体及び対照個体(複数可)における疾患のステージが同等であることを確実にするため)。
治療される個体(「患者」又は「対象」とも呼ばれる)は、疾患を有するか、又は疾患を発症する可能性を有する個体(胎児、乳児、小児、青年、又は成人)である。個体は、異常な遺伝子発現又は異常な遺伝子スプライシングによって媒介される疾患を有し得る。様々な実施形態において、疾患を有する個体は、疾患に罹患していない個体における正常なタンパク質発現又は活性レベルの約1~99%未満である野生型標的タンパク質発現又は活性レベルを有し得る。実施形態において、この範囲は、正常なチミジンホスホリラーゼ発現又は活性レベルの約80~99%未満、約65~80%未満、約50~65%未満、約30~50%未満、約25~30%未満、約20~25%未満、約15~20%未満、約10~15%未満、約5~10%未満、約1~5%未満を含むが、これらに限定されない。実施形態では、個体は、正常な野生型標的タンパク質発現又は活性レベルよりも1~500%高い標的タンパク質発現又は活性レベルを有し得る。実施形態において、この範囲は、約1~10%、約10~50%、約50~100%、約100~200%、約200~300%、約300~400%、約400~500%、又は約500~1000%より大きいことを含むが、これらに限定されない。
実施形態では、個体は、疾患と最近診断された患者である。典型的には、早期治療(診断後できるだけ早く開始する治療)は、疾患の影響を低減し、治療の利益を増加させる。
組成物及び投与方法
実施形態において、本明細書に記載される化合物の1つ以上を含む組成物が提供される。
実施形態において、本明細書に記載される化合物の1つ以上を含む組成物が提供される。
実施形態において、本開示の化合物の薬学的に許容される塩及び/又はプロドラッグが提供される。薬学的に許容される塩は、本化合物上に見出される特定の置換基に応じて、酸又は塩基を用いて調製される本開示の化合物の塩を含む。本明細書に開示される化合物が、安定な非毒性の酸性塩又は塩基性塩を形成するのに十分に塩基性又は酸性である条件下では、本化合物を塩として投与することが適切な場合がある。薬学的に許容される塩基付加塩の例としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、又はマグネシウム塩が挙げられる。生理学的に許容される酸付加塩の例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸、炭酸、硫酸や、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、コハク酸、フマル酸、マンデル酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、アスコルビン酸、アルファ-ケトグルタル酸、アルファ-糖リン酸、マレイン酸、トシル酸、メタンスルホン酸などの有機酸が挙げられる。したがって、本明細書に開示されるのは、塩酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、安息香酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、マンデル酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、マロン酸塩、アスコルビン酸塩、アルファ-ケトグルタル酸塩、アルファ-グリコリン酸塩、マレイン酸塩、トシル酸塩、及びメシル酸塩である。本化合物の薬学的に許容される塩は、当該分野で周知の標準的な手順を使用して(例えば、アミンのような十分に塩基性の化合物を、生理学的に許容されるアニオンを与える適切な酸と反応させることによって)得ることができる。カルボン酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウム又はリチウム)塩又はアルカリ土類金属(例えば、カルシウム)塩も作製することができる。
本開示の化合物及びそれらを含有する組成物のインビボ適用は、当業者に現在又は将来的に知られる任意の適切な方法及び技術によって達成することができる。例えば、本開示の化合物は、生理学的又は薬学的に許容される形態で製剤化され、例えば、経口、及び非経口投与経路などの当技術分野で公知の任意の好適な経路を介して投与され得る。本明細書で使用される場合、非経口という用語は、注射等による、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸骨内、及び髄腔内投与を含む。本開示の化合物又は組成物の投与は、単回投与であってもよく、又は当業者によって容易に決定され得るような連続的な若しくは異なる間隔をおいたものであってもよい。
本明細書に開示される化合物及びそれらを含む組成物は、リポソーム技術、徐放性カプセル、埋め込み型ポンプ及び生分解性容器を利用して投与することもできる。これらの送達方法は、有利なことに、長期間にわたって均一な投与量を提供することができる。本化合物はまた、それらの塩誘導体形態又は結晶形態で投与され得る。
本明細書に開示される化合物は、薬学的に許容される組成物を調製するための既知の方法に従って製剤化することができる。製剤化は、周知であり、当業者が容易に入手することができるいくつかの情報源に詳細に記載されている。例えば、Remington’s Pharmaceutical Science by E.W.Martin(1995)は、本開示の方法に関連して使用され得る製剤化について記載する。一般に、本明細書に開示される化合物は、本化合物の有効な投与を容易にするために、有効量の本化合物が適切な担体と組み合わされるように製剤化することができる。使用される組成物はまた、様々な形態であり得る。これらとしては、例えば、固体、半固体、及び液体の投薬形態、例えば、錠剤、丸剤、散剤、液体溶液又は懸濁液、坐剤、注射可能及び注入可能な溶液、並びにスプレーが挙げられる。この形態は、意図される投与様式及び治療用途に依存する。本組成物はまた、当業者に公知である従来の薬学的に許容されるキャリア及び希釈剤を含み得る。本化合物と共に使用するための担体又は希釈剤の例としては、エタノール、ジメチルスルホキシド、グリセロール、アルミナ、デンプン、生理食塩水、並びに同等の担体及び希釈剤が挙げられる。所望の治療処置のためのそのような投与量の投与を可能にするために、本明細書に開示される組成物は、有利には、担体又は希釈剤を含む組成物全体の重量に基づいて、1つ以上の主題の化合物の総量を、約0.1重量%~100重量%含むことができる。
投与に適した製剤としては、例えば、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、及び製剤を対象とするレシピエントの血液と等張にする溶質を含有し得る水性滅菌注射溶液、並びに懸濁化剤及び増粘剤を含み得る水性及び非水性滅菌懸濁液が挙げられる。製剤は、単位用量又は複数用量容器、例えば、密封アンプル及びバイアルで提供することができ、使用前に滅菌液体担体(例えば、注射用水)の状態にするだけでよいフリーズドライ(凍結乾燥)状態で保存することができる。即時注射溶液及び懸濁液は、滅菌粉末、顆粒、錠剤などから調製することができる。先に特に言及した成分に加えて、本明細書に開示される組成物は、問題の製剤の種類を考慮して、当技術分野で標準的な他の薬剤を含み得ることを理解されたい。
本明細書に開示される化合物、及びそれらを含む組成物は、細胞との直接接触、又は担体手段のいずれかを介して細胞に送達され得る。化合物及び組成物を細胞に送達するための担体手段は、当該分野で公知であり、例えば、リポソーム部分中に組成物をカプセル化することを含む。本明細書に開示される化合物及び組成物を細胞に送達するための別の手段は、標的細胞への送達のために標的化されるタンパク質又は核酸に化合物を結合させることを含み得る。米国特許第6,960,648号及び米国特許出願公開第20030032594号及び同第20020120100号は、別の組成物に結合させることができ、その組成物が生体膜を横切って移行することを可能にするアミノ酸配列を開示している。米国特許出願公開第20020035243号にはまた、細胞内送達のために細胞膜を横切って生物学的部分を輸送するための組成物が記載されている。化合物はポリマーに組み込むこともでき、その例としては、頭蓋内腫瘍用のポリ(D-Lラクチド-コ-グリコリド)ポリマー、ポリ[ビス(p-カルボキシフェノキシ)プロパン:20:80のモル比のポリ[ビス(p-カルボキシフェノキシ)プロパン:セバシン酸](GLIADELにおいて使用される)、コンドロイチン、キチン、及びキトサンが挙げられる。
本明細書に開示される化合物及び組成物は、その薬学的に許容される塩又はプロドラッグを含めて、注入又は注射によって静脈内、筋肉内、又は腹腔内に投与することができる。活性薬剤又はその塩の溶液は、水中で調製することができ、任意選択で、非毒性界面活性剤と混合することができる。分散液はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン、及びそれらの混合物中、並びに油中で調製することができる。保存及び使用の通常の条件下で、これらの調製物は、微生物の増殖を防止するために保存剤を含有し得る。
注射又は注入に適した医薬剤形は、活性成分を含む滅菌水溶液若しくは分散液又は滅菌粉末を含み得、これらは、滅菌注射用又は注入用の溶液又は分散液の即時調製に適合され、任意選択でリポソーム中にカプセル化される。最終的な剤形は、滅菌され、流動性であり、製造及び貯蔵の条件下で安定であるべきである。液体担体又はビヒクルは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど)、植物油、非毒性グリセリルエステル、及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は液体分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、リポソームの形成によって、分散液の場合には必要な粒子サイズの維持によって、又は界面活性剤の使用によって維持することができる。任意選択で、微生物の活動の防止は、種々の他の抗菌剤及び抗真菌剤(例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなど)によってもたらされ得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖、緩衝剤又は塩化ナトリウムを含むことが好適となり得る。注射用組成物の持続的吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを含めることによってもたらされ得る。
滅菌注射用溶液は、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤を、必要な量で、上記に列挙される種々の他の成分と共に適切な溶媒中に組み込み、必要に応じて、その後濾過滅菌することによって調製される。滅菌注射可能溶液の調製のための滅菌粉末の場合、調製方法は、真空乾燥法及び凍結乾燥法を含み、これにより、活性成分に加えて、先に滅菌濾過された溶液中に存在する任意の更なる所望の成分の粉末が得られる。
局所投与のために、本明細書に開示される化合物及び薬剤は、液体又は固体として適用することができる。しかしながら、固体又は液体であり得る皮膚科学的に許容される担体と組み合わせて、組成物として皮膚に局所的にそれらを投与することが一般には望ましい。本明細書に開示される化合物及び薬剤及び組成物は、悪性又は良性増殖のサイズを減少させる(及び完全な除去を含み得る)ために、又は感染部位を処置するために、患者の皮膚に局所的に塗布することができる。本明細書に開示される化合物及び薬剤は、成長又は感染部位に直接塗布することができる。実施形態において、本化合物及び薬剤は、軟膏、クリーム、ローション、溶液、チンキ剤などの製剤の形で増殖又は感染部位に塗布される。
有用な固体担体としては、タルク、クレイ、微結晶セルロース、シリカ、アルミナなどの微粉固体が挙げられる。有用な液体担体としては、水、アルコール若しくはグリコール又は水-アルコール/グリコールブレンドが挙げられ、この中で、本化合物は、任意選択で非毒性界面活性剤の助けを借りて、有効なレベルで溶解又は分散され得る。香料及び追加の抗菌剤などの補助剤を添加して、所与の用途に関して特性を改良することができる。得られた液体組成物は、吸収パッドから塗布することができ、これを使用して包帯及び他の包帯を含浸させることができ、又は例えばポンプ型若しくはエアロゾル噴霧器を使用して患部に噴霧することができる。
増粘剤、例えば、合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩及びエステル、脂肪アルコール、変性セルロース又は変性鉱物材料も液体担体と共に使用して、使用者の皮膚に直接塗布するための展延性ペースト、ゲル、軟膏、石鹸などを形成することができる。
本明細書に開示される化合物及び薬剤並びに医薬組成物の有用な投与量は、それらのインビトロ活性と動物モデルにおけるインビボ活性を比較することによって決定することができる。マウス及び他の動物における有効用量をヒトに外挿する方法は、当技術分野で公知である。
本組成物の投与のための用量範囲は、症状又は障害に作用する所望の効果をもたらすのに十分な量である。投与量は、望ましくない交差反応、アナフィラキシー反応などの有害な副作用を引き起こすほど多くすべきではない。一般に、投与量は、患者の年齢、状態、性別及び疾患の程度によって異なり、当業者が決定することができる。投与量は、何らかの禁忌がある場合には個々の医師が調整することができる。投与量は変動する場合があり、1日1回以上の投与で、1日又は数日間投与することができる。
薬学的に許容される担体と組み合わせて本明細書に開示される化合物を含む医薬組成物も開示される。実施形態において、医薬組成物は、経口、局所又は非経口投与に適合される。患者、特にヒトに投与される用量は、致死毒性を伴わずに、許容可能なレベル以下の副作用又は病的状態を引き起こすことなく、妥当な時間枠にわたって患者において治療応答を達成するのに十分でなければならない。当業者は、投与量が、患者の状態(健康)、患者の体重、もしあれば併用治療の種類、治療の頻度、治療可能比、並びに病理学的状態の重症度及びステージなどの様々な因子に依存することを理解するであろう。
1つ以上の容器の中に本明細書に開示される化合物を含むキットも開示される。本開示のキットは、薬学的に許容される担体及び/又は希釈剤を任意選択で含み得る。実施形態において、キットは、本明細書に記載される1つ以上の他の構成要素、補助剤、又はアジュバントを含む。別の実施形態において、キットは、本明細書に記載される薬剤などの1つ以上の抗がん剤を含む。実施形態において、キットは、キットの化合物又は組成物を投与する方法を記載する説明書又は包装材料を含む。キットの容器は、任意の適切な材料、例えば、ガラス、プラスチック、金属などからなるものであってもよく、任意の好適なサイズ、形状、又は構成のものである。実施形態において、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤は、錠剤、丸剤、又は粉末形態などの固体の形でキットの中に設けられる。実施形態において、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤は、液体又は溶液の形でキットの中に設けられる。実施形態において、キットは、本明細書に開示される化合物及び/又は薬剤を液体又は溶液の形態で含有するアンプル又はシリンジを含む。
特定の定義
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「組成物(a composition)」への言及は、2個以上のそのような組成物の混合物を含み、「薬剤(an agent)」への言及は、2個以上のそのような薬剤の混合物を含み、「成分(the component)」への言及は、2個以上のそのような成分の混合物を含む、などである。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「組成物(a composition)」への言及は、2個以上のそのような組成物の混合物を含み、「薬剤(an agent)」への言及は、2個以上のそのような薬剤の混合物を含み、「成分(the component)」への言及は、2個以上のそのような成分の混合物を含む、などである。
「約」という用語は、それが数値の直前にある場合は、ある範囲(例えば、その値のプラス又はマイナス10%)を意味する。本開示の文脈がそうでないことを示さない限り、又はそのような解釈と矛盾しない限り、例えば、「約50」は45から55を意味する場合があり、「約25,000」は22,500から27,500を意味する場合がある、などである。例えば、「約49、約50、約55、...」などの数値のリストにおいて、「約50」は、先行する値と後続の値との間の間隔の半分未満に及ぶ範囲、例えば、49.5超~52.5未満を意味する。更に、「約」値未満又は「約」値より大きいという語句は、本明細書で提示される「約」という用語の定義を考慮して理解されるべきである。同様に、一連の数値又は値の範囲に先行する場合の「約」という用語(例えば、「約10、20、30」又は「約10~30」)は、それぞれ、一連の値又は範囲の終点を指す。
本明細書で使用される場合、「細胞透過性ペプチド」又は「CPP」という用語は、カーゴ(例えば、治療部分(TM))の細胞への送達を促進するペプチドを指す。実施形態では、CPPは環状であり、「cCPP」と表される。実施形態において、cCPPは、細胞の膜を透過するように治療部分を方向付けることができる。実施形態において、cCPPは、治療部分を細胞の細胞質ゾルに送達する。実施形態では、cCPPは、プレmRNAが位置する細胞位置にアンチセンス化合物(AC)を送達する。
本明細書で使用される場合、「エンドソーム脱出ビヒクル」(EEV)という用語は、化学結合(すなわち、共有結合又は非共有相互作用)によってリンカー及び/又は環外ペプチド(EP)にコンジュゲートされたcCPPを指す。EEVは、式(B)のEEVであり得る。
本明細書で使用される場合、「EEVコンジュゲート」という用語は、化学結合(すなわち、共有結合又は非共有相互作用)によってカーゴにコンジュゲートされた、本明細書で定義されるエンドソーム脱出ビヒクルを指す。カーゴは、EEVによって細胞内に送達され得る治療部分(例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子)であり得る。EEV-コンジュゲートは、式(C)のEEV-コンジュゲートであり得る。
本明細書で使用される場合、「環外ペプチド」(EP)及び「調節ペプチド」(MP)という用語は、本明細書で開示される環状細胞透過性ペプチド(cCPP)にコンジュゲートされ得るペプチド結合によって連結された2個以上のアミノ酸残基を指すために互換的に使用され得る。EPは、本明細書に開示される環状ペプチドにコンジュゲートされた場合、本化合物の組織分布及び/又は保持を変化させ得る。典型的には、EPは、少なくとも1個の正に荷電したアミノ酸残基、例えば、少なくとも1個のリジン残基及び/又は少なくとも1個のアルギニン残基を含む。EPの非限定的な例は本明細書に記載されている。EPは、当技術分野において「核局在化配列」(NLS)として同定されているペプチドであり得る。核局在化配列の非限定的な例としては、その最小機能単位が7個のアミノ酸配列PKKKRKV(配列番号42)であるSV40ウイルスのラージT抗原の核局在化配列、配列NLSKRPAAIKKAGQAKKKK(配列番号52)を有するヌクレオプラスミンバイパータイトNLS、アミノ酸配列PAAKRVKLD(配列番号53)又はRQRRNELKRSF(配列番号54)を有するc-myc核局在化配列、インポーチン-アルファ由来のIBBドメインの配列RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELRKAKKDEQILKRRNV(配列番号370)、筋腫Tタンパク質の配列VSRKRPRP(配列番号57)及びPPKKARED(配列番号58)、ヒトp53の配列PQPKKKPL(配列番号59)、マウスc-abl IVの配列SALIKKKKKMAP(配列番号60)、インフルエンザウイルスNS1の配列DRLRR(配列番号61)及びPKQKKRK(配列番号62)、肝炎ウイルスデルタ抗原の配列RKLKKKIKKL(配列番号63)及びマウスMxlタンパク質の配列REKKKFLKRR(配列番号64)、ヒトポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼの配列KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK(配列番号65)、及びステロイドホルモン受容体(ヒト)グルココルチコイドの配列RKCLQAGMNLEARKTKK(配列番号66)、が挙げられる。国際公開第2001/038547号には、NLSの追加の例が記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用される場合、「リンカー」又は「L」は、1つ以上の部分(例えば、環外ペプチド(EP)及びカーゴ、例えば、オリゴヌクレオチド、ペプチド又は小分子)を、環状細胞透過性ペプチド(cCPP)に共有結合する部分を指す。リンカーは、天然又は非天然のアミノ酸又はポリペプチドを含み得る。リンカーは、cCPPをカーゴ部分に結合させ、それによって本明細書に開示される化合物を形成するのに適した2個以上の適切な官能基を含有する合成化合物であり得る。リンカーは、ポリエチレングリコール(PEG)部分を含み得る。リンカーは、1つ以上のアミノ酸を含み得る。cCPPは、リンカーを介してカーゴに共有結合され得る。
「ペプチド」、「タンパク質」、及び「ポリペプチド」という用語は、一方のアミノ酸のカルボキシル基が他方のアミノ酸のアルファアミノ基に連結した2個以上のアミノ酸を含む天然又は合成分子を指すために互換的に使用される。2個以上のアミノ酸残基は、一方のアミノ酸のカルボキシル基によってαアミノ基に連結され得る。ポリペプチドの2個以上のアミノ酸は、ペプチド結合によって連結され得る。ポリペプチドは、2個以上のアミノ酸がペプチド結合以外の結合によって共有結合しているペプチド骨格修飾を含み得る。ポリペプチドは、1つ以上の非天然アミノ酸、アミノ酸類似体、又はポリペプチドに組み込むことができる他の合成分子を含み得る。ポリペプチドという用語は、天然に存在するアミノ酸及び人工的に存在するアミノ酸を含む。ポリペプチドという用語は、例えば、約2から約100個のアミノ酸残基を含むペプチド、並びに、約100個を超えるアミノ酸残基又は約1000個を超えるアミノ酸残基、例えば、限定するものではないが、抗体、酵素、受容体、可溶性タンパク質などの治療用タンパク質などのタンパク質を含む。
本明細書で使用される場合、「隣接する」という用語は、共有結合によって接続されている2個のアミノ酸を指す。例えば、以下のような代表的な環状細胞透過性ペプチド(cCPP)との関連において、例えば、
化学種の残基は、本明細書で使用する場合、特定の生成物中に存在する化学種の誘導体を指す。生成物を形成するために、化学種の少なくとも1つの原子は、生成物が化学種の誘導体又は残基を含有するように、別の部分への結合によって置き換えられる。例えば、本明細書に記載される環状細胞透過性ペプチド(cCPP)は、1つ以上のペプチド結合の形成を介してその中に組み込まれたアミノ酸(例えば、アルギニン)を有する。cCPPに組み込まれるアミノ酸を、残基、又は単にアミノ酸と呼ぶ場合がある。したがって、アルギニン又はアルギニン残基は、
「そのプロトン化形態」という用語は、アミノ酸のプロトン化形態を指す。例えば、アルギニンの側鎖上のグアニジン基は、プロトン化されてグアニジニウム基を形成し得る。アルギニンのプロトン化形態の構造は、
本明細書で使用される場合、「キラリティ」という用語は、原子の3次元空間配置が異なる2つ以上の立体異性体を有する分子をいい、ここで、一方の立体異性体は、他方の重ね合わせることができない鏡像である。グリシンを除くアミノ酸は、カルボキシル基に隣接するキラル炭素原子を有する。「エナンチオマー」という用語は、キラルである立体異性体を指す。キラル分子は、「D」及び「L」鏡像異性体を有するアミノ酸残基であり得る。グリシンなどのキラル中心を持たない分子を「アキラル」と呼ぶ場合がある。
本明細書で使用される場合、「疎水性」という用語は、水に溶解しないか、又は水への溶解度が最小である部分を指す。一般に、中性部分及び/若しくは非極性部分、又は主に中性及び/若しくは非極性である部分は疎水性である。疎水性は、本明細書において開示される方法のうちの1つを用いて測定することができる。
本明細書で使用される場合、「芳香族」は、4n+2個のπ電子を有する不飽和環状分子を指し、式中、nは任意の整数である。「非芳香族」という用語は、芳香族の定義に含まれない任意の不飽和環状分子を指す。
「アルキル」、「アルキル鎖」又は「アルキル基」は、1から40個の炭素原子を有し、単結合によって分子の残りの部分に結合している、完全飽和の直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖ラジカルを指す。1から40個の任意の数の炭素原子を含むアルキルが含まれる。40個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C40アルキルであり、10個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C10アルキルであり、6個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C6アルキルであり、5個までの炭素原子を含むアルキルはC1~C5アルキルである。C1~C5アルキルは、C5アルキル、C4アルキル、C3アルキル、C2アルキル及びC1アルキル(すなわち、メチル)を含む。C1~C6アルキルは、C1~C5アルキルについて上記した全ての部分を含むが、C6アルキルも含む。C1~C10アルキルは、C1~C5アルキル及びC1~C6アルキルについて上記した全ての部分を含むが、C7、C8、C9及びC10アルキルも含む。同様に、C1~C12アルキルは、前述した全ての部分を含むが、C11及びC12アルキルも含む。C1~C12アルキルの非限定的な例としては、メチル、エチルn-プロピル、i-プロピル、sec-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、t-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、及びn-ドデシルが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキル基は任意選択で置換され得る。
「アルキレン」、「アルキレン鎖」又は「アルキレン基」は、1から40個の炭素原子を有する、完全飽和の、直鎖又は分岐鎖の二価炭化水素鎖ラジカルを指す。C2~C40アルキレンの非限定的な例としては、ブチレンエチレン、プロピレン、n-ブチレン、エテニレン、プロペニレン、n-ブテニレン、プロピニレン、n-ブチニレンなどが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキレン鎖は、任意選択で置換され得る。
「アルケニル」、「アルケニル鎖」又は「アルケニル基」は、2から40個の炭素原子を有し、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する直鎖又は分枝鎖の炭化水素鎖ラジカルを指す。各アルケニル基は、単結合によって分子の残りに結合している。2から40個の任意の数の炭素原子を含むアルケニル基が含まれる。40個までの炭素原子を含むアルケニル基はC2~C40アルケニルであり、10個までの炭素原子を含むアルケニルはC2~C10アルケニルであり、6個までの炭素原子を含むアルケニル基はC2~C6アルケニルであり、5個までの炭素原子を含むアルケニルはC2~C5アルケニルである。C2~C5アルケニルは、C5アルケニル、C4アルケニル、C3アルケニル、及びC2アルケニルを含む。C2~C6アルケニルは、C2~C5アルケニルについて上記した全ての部分を含むが、C6アルケニルも含む。C2~C10アルケニルは、C2~C5アルケニル及びC2~C6アルケニルについて上記した全ての部分を含むが、C7、C8、C9及びC10アルケニルも含む。同様に、C2~C12アルケニルは、前述した全ての部分を含むが、C11及びC12アルケニルも含む。C2~C12アルケニルの非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、1-プロペニル、2-プロペニル(アリル)、イソ-プロペニル、2-メチル-1-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、5-ヘキセニル、1-ヘプテニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、5-ヘプテニル、6-ヘプテニル、1-オクテニル、2-オクテニル、3-オクテニル、4-オクテニル、5-オクテニル、6-オクテニル、7-オクテニル、1-ノネニル、2-ノネニル、3-ノネニル、4-ノネニル、5-ノネニル、6-ノネニル、7-ノネニル、8-ノネニル、1-デセニル、2-デセニル、3-デセニル、4-デセニル、5-デセニル、6-デセニル、7-デセニル、8-デセニル、9-デセニル、1-ウンデセニル、2-ウンデセニル、3-ウンデセニル、4-ウンデセニル、5-デセニル、6-ウンデセニル、7-ウンデセニル、8-ウンデセニル、9-ウンデセニル、10-ウンデセニル、1-ドデセニル、2-ドデセニル、3-ドデセニル、4-ドデセニル、5-ドデセニル、6-ドデセニル、7-ドデセニル、8-ドデセニル、9-ドデセニル、10-ドデセニル及び11-ドデセニルが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキル基は任意選択で置換され得る。
「アルケニレン」、「アルケニレン鎖」又は「アルケニレン基」は、2から40個の炭素原子を有し、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する、直鎖又は分岐鎖の二価炭化水素鎖ラジカルを指す。C2~C40アルケニレンの非限定的な例としては、エテン、プロペン、ブテンなどが挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルケニレン鎖は任意選択であり得る。
「アルコキシ」又は「アルコキシ基」は、-OR基を指し、式中、Rは、本明細書で定義されるアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、又はヘテロシクリルである。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルコキシ基は、任意選択で置換され得る。
「アシル」又は「アシル基」は、-C(O)R基を指し、式中、Rは、本明細書で定義される水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、又はヘテロシクリルである。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アシルは、任意選択で置換され得る。
「アルキルカルバモイル」又は「アルキルカルバモイル基」は、-O-C(O)-NRaRb基を指し、式中、Ra及びRbは、同じか又は異なり、独立して、本明細書で定義されるアルキル、アルケニル、アルケニル、アリール、ヘテロアリールであるか、あるいはRaRbは、一緒になって、本明細書で定義されるシクロアルキル基又はヘテロシクリル基を形成し得る。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキルカルバモイル基は、任意選択で置換され得る。
「アルキルカルボキサミジル」又は「アルキルカルボキサミジル基」は、-C(O)-NRaRb基を指し、式中、Ra及びRbは、同じか又は異なり、独立して、本明細書で定義されるアルキル基、アルケニル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、又はヘテロシクリル基であるか、又はRaRbは一緒になって、本明細書で定義されるシクロアルキル基を形成することができる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、アルキルカルボキサミジル基は、任意選択で置換され得る。
「アリール」は、水素、6から18個の炭素原子及び少なくとも1個の芳香環を含む炭化水素環系ラジカルを指す。本発明においては、アリールラジカルは、単環式、二環式、三環式又は四環式環系であり得、これは、縮合環系又は架橋環系を含み得る。アリールラジカルとしては、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、as-インダセン、s-インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、及びトリフェニレンから誘導されるアリールラジカルが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、「アリール」という用語は、任意選択で置換されているアリールラジカルを含むことを意味する。
「ヘテロアリール」は、水素原子、1から13個の炭素原子、窒素、酸素及び硫黄から選択される1から6個のヘテロ原子、並びに少なくとも1個の芳香環を含む5から20員環系ラジカルを指す。本発明においては、ヘテロアリールラジカルは、単環式、二環式、三環式又は四環式環系であり得、これは、縮合環系又は架橋環系を含み得、ヘテロアリールラジカル中の窒素原子、炭素原子又は硫黄原子は、任意選択で酸化され得る。窒素原子は任意選択で四級化され得る。例としては、限定するものではないが、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、1,4-ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、2-オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、1-オキシドピリジニル、1-オキシドピリミジニル、1-オキシドピラジニル、1-オキシドピリダジニル、1-フェニル-1H-ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、キヌクリジニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、及びチオフェニル(すなわちチエニル)が挙げられる。本明細書において具体的に別段の定めがない限り、ヘテロアリール基は、任意選択で置換され得る。
本明細書で使用される「置換された」という用語は、上記の基(すなわち、アルキル、アルケニル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシル、アルキルカルバモイル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、アルキルチオ、又はアリールチオ)のいずれかであって、いずれか少なくとも1つの原子が非水素原子、例えば、限定するものではないが、F、Cl、Br、及びIなどのハロゲン原子;水酸基、アルコキシ基、エステル基などの基中の酸素原子;チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基、スルホキシド基などの基中の硫黄原子;アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、N-オキシド、イミド、及びエナミンなどの基中の窒素原子;トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、及びトリアリールシリル基などの基中のケイ素原子;並びに様々な他の基中の他のヘテロ原子によって置き換えられている基を意味する。「置換された」はまた、1つ以上の原子が、オキソ、カルボニル、カルボキシル、及びエステル基中の酸素、並びにイミン、オキシム、ヒドラゾン、及びニトリルなどの基中の窒素などのヘテロ原子への高次結合(例えば、二重又は三重結合)によって置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。例えば、「置換された」は、1つ以上の原子が-NRgRh、-NRgC(=O)Rh、-NRgC(=O)NRgRh、-NRgC(=O)ORh、-NRgSO2Rh、-OC(=O)NRgRh、-ORg、-SRg-SORg、-SO2Rg、-OSO2Rg、-SO2ORg、=NSO2Rg、及び-SO2NRgRhで置き換えられている上記の基のいずれかを含む。「置換されている」はまた、1つ以上の水素原子が-C(=O)Rg、-C(=O)ORg、-C(=O)NRgRh、-CH2SO2Rg、-CH2SO2NRgRhで置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。上記において、Rg及びRhは、同じか又は異なり、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリール及び/又はヘテロアリールアルキルである。「置換された」は更に、1個以上の原子がアミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリール及び/又はヘテロアリールアルキル基によって置き換えられている上記の基のいずれかを意味する。「置換された」はまた、側鎖上の1つ以上の原子が、アルキル、アルケニル、アルキニル、アシル、アルキルカルボキサミジル、アルコキシカルボニル、カルボシクリル、ヘテロシクリル、アリール、又はヘテロアリールによって置換されているアミノ酸を意味し得る。更に、前述の置換基の各々はまた、任意選択で1つ以上の上記置換基で置換され得る。
本明細書で使用される場合、記号
本明細書で使用される場合、「対象」とは、個体を意味する。したがって、「対象」は、飼育動物(例えば、ネコ、イヌなど)、家畜(例えば、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギなど)、実験動物(例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモットなど)、及び鳥類を含み得る。「対象」はまた、哺乳動物(例えば、霊長類又はヒト)を含み得る。したがって、対象は、ヒト又は獣医学的患者であり得る。「患者」という用語は、臨床医、例えば、内科医の治療を受けている対象を指す。
「阻害する」という用語は、活性、応答、状態、疾患、又は他の生物学的パラメータの減少を指す。これには、活性、応答、状態、又は疾患の完全な除去が含まれ得るが、これらに限定されない。これはまた、例えば、天然又は対照レベルと比較して、活性、応答、状態、又は疾患の10%の低減を含み得る。したがって、この低減は、天然又は対照レベルと比較して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%、又はその間の任意の量の低減であり得る。
「低減する」又はこの単語の他の形態、例えば、「低減すること」若しくは「低減」は、ある事象又は特徴(例えば、腫瘍増殖)の低減を意味する。これは、典型的には、何らかの標準値又は期待値に関連しており、言い換えれば、それは相対的なものであり、ただし、標準値又は相対値が参照されることは必ずしも必要ではないことが理解される。例えば、「腫瘍増殖を低減する」は、標準又は対照(例えば、未処置腫瘍)と比較して腫瘍の増殖速度を低減することを意味する。
「治療」という用語は、疾患、病的状態、又は障害を治癒、改善、安定化、又は予防する意図を有する患者の医学的管理を指す。この用語は、積極的治療、すなわち、疾患、病的状態、又は障害の改善を具体的に目指す治療を含み、原因治療、すなわち、関連する疾患、病的状態、又は障害の原因の除去を目指す治療も含む。加えて、この用語は、対症療法、すなわち、疾患、病的状態、又は障害の治癒ではなく症状の軽減のために設計された治療、予防的治療、すなわち、関連する疾患、病理学的状態、又は障害の発症を最小限に抑えるか、又は部分的若しくは完全に阻害することを対象とする治療、及び補助的治療、すなわち、関連する疾患、病理学的状態、又は障害の改善を対象とする別の特定の療法を補うために用いられる治療、を含む。
「治療上有効な」という用語は、使用される組成物の量が、疾患又は障害の1つ以上の原因又は症状を改善するのに十分な量であることを指す。このような改善は、低減又は変化のみを必要とし、必ずしも排除を必要としない。
「薬学的に許容される」という用語は、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、又は合理的な利益/リスク比に見合った他の問題若しくは合併症を伴うことなく、ヒト及び動物の組織と接触させて使用するのに適した化合物、材料、組成物、及び/又は剤形を指す。
「担体」という用語は、化合物又は組成物と組み合わせた場合に、その意図される使用又は目的に関して、その化合物又は組成物の調製、貯蔵、投与、送達、有効性、選択性、又は任意の他の特徴を補助又は促進する化合物、組成物、物質、又は構造を意味する。例えば、担体は、有効成分の分解を最小限に抑え、対象における有害な副作用を最小限に抑えるように選択することができる。
本明細書中で使用される場合、用語「薬学的に受容可能なキャリア」とは、患者への投与に適切なキャリアをいう。「薬学的に許容される担体」という用語は、滅菌水性又は非水性の溶液、分散液、懸濁液又はエマルジョン、並びに使用直前に滅菌注射溶液又は分散液に再構成するための滅菌粉末であり得る。適切な水性及び非水性担体、希釈剤、溶媒又はビヒクルの例としては、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、カルボキシメチルセルロース及びそれらの適切な混合物、植物油(オリーブ油など)、並びにオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが挙げられる。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散液の場合には必要な粒径の維持によって、また界面活性剤の使用によって維持することができる。これらの組成物は、保存剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などのアジュバントを含有することもできる。微生物の活動は、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などの様々な抗菌剤及び抗真菌剤を含めることによって確実に防止することができる。等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを含むことも望ましい。注射用製剤は、例えば、細菌保持フィルターを通す濾過によって、又は使用直前に滅菌水若しくは他の滅菌注射用媒体に溶解若しくは分散させることができる滅菌固体組成物の形態で滅菌剤を組み込むことによって滅菌することができる。適切な不活性担体は、ラクトースなどの糖を含むことができる。
「薬学的に許容される塩」という用語は、塩基として機能する活性化合物を無機酸又は有機酸と反応させて塩、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、カンファースルホン酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、ギ酸、臭化水素酸、安息香酸、酒石酸、フマル酸、サリチル酸、マンデル酸、炭酸などの塩を形成することによって得られるものを含む。当業者であれば、酸付加塩は化合物の適切な無機酸又は有機酸との公知の方法のうちの任意のものによる反応によって調整し得ることをさらに理解するであろう。「薬学的に許容される塩」という用語はまた、酸として機能する活性化合物を無機又は有機塩基と反応させて塩を形成することによって得られるもの、例えばエチレンジアミン、N-メチル-グルカミン、リジン、アルギニン、オルニチン、コリン、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、ジエタノールアミン、プロカイン、N-ベンジルフェネチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、トリス-(ヒドロキシメチル)-アミノメタン、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエチルアミン、ジベンジルアミン、エフェナミン、デヒドロアビエチルアミン、N-エチルピペリジン、ベンジルアミン、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、塩基性アミノ酸などの塩を含む。無機塩又は金属塩の非限定的な例としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「非経口投与」という用語は、注射又は注入による投与を指す。非経口投与としては、皮下投与、静脈内投与、又は筋肉内投与が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「皮下投与」という用語は、皮膚直下への投与を指す。「静脈内投与」とは、静脈への投与を意味する。
本明細書で使用される場合、「用量」という用語は、単回投与で提供される医薬品の特定の量を指す。実施形態では、用量は、2回以上のボーラス、錠剤、又は注射で投与され得る。皮下投与が所望される実施形態において、所望の用量は、単回注射によって容易に適応されない体積を必要とする。そのような実施形態では、2回以上の注射を使用して、所望の用量を達成することができる。実施形態において、用量は、患者内の注射部位反応を減少させるために2回以上の注射で投与され得る。
本明細書で使用される場合、「投与単位」という用語は、医薬品が提供される形態を指す。実施形態において、投与単位は、凍結乾燥アンチセンスオリゴヌクレオチドを含むバイアルである。実施形態において、投与単位は、再構成されたアンチセンスオリゴヌクレオチドを含むバイアルである。
「治療部分」(TM)という用語は、疾患又は障害の少なくとも1つの症状を治療するために使用することができる化合物を指し、治療用ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、小分子、及び疾患又は障害の少なくとも1つの症状を治療するために使用することができる他の薬剤を含むことができるが、これらに限定されない。実施形態では、治療部分は、標的タンパク質の発現又は活性を調節する。実施形態では、治療部分は、スプライシングを調節する。実施形態において、治療部分は、標的mRNA転写物においてエクソンスキッピングを誘導する。実施形態において、治療部分は、標的タンパク質の発現又は活性を下方制御する。実施形態において、治療部分は、標的転写物におけるエクソンスキッピングを誘導することによって、標的タンパク質の発現又は活性を下方制御する。
「調節する」、「調節すること」及び「調節」という用語は、調節前の発現、機能又は活性のレベルと比較した場合の、発現、機能又は活性の摂動を指す。調節は、発現、機能又は活性の増加(刺激又は誘導)又は減少(阻害又は低減)を含み得る。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、標的タンパク質の発現、機能及び/又は活性を下方制御する治療部分(TM)を含む。実施形態において、本明細書に開示される化合物は、標的タンパク質の発現、機能及び/又は活性を上方制御する治療部分を含む。
「アミノ酸」は、アミノ基及びカルボン酸基を含み、一般式
本明細書で使用される場合、「配列同一性」という用語は、同じであり、同じ相対位置にある、それぞれ2つのオリゴヌクレオチド又はポリペプチド配列間の核酸又はアミノ酸のパーセンテージを指す。そのようなものとして、1つの配列は、別の配列と比較して特定の割合の配列同一性を有する。配列比較のために、典型的には1つの配列が参照配列として作用し、それに対して試験配列が比較される。当業者は、2つの配列が、対応する位置に同一の残基を含有する場合、一般に「実質的に同一」であると考えられることを理解するであろう。実施形態では、配列間の配列同一性は、出願日の時点で存在するバージョンの、EMBOSSパッケージ(EMBOSS:The European Molecular Biology Open Software Suite,Riceら,Trends Genet.(2000),16:276-277)のNeedleプログラムで実行される、Needleman-Wunschアルゴリズム(Needleman and Wunsch,1970,J.Mol.Biol.48:443-453)を使用して決定し得る。使用されるパラメータは、10のギャップオープンペナルティ、0.5のギャップ伸長ペナルティ、及びEBLOSUM62(BLOSUM62のEMBOSSバージョン)置換マトリックスである。「最長同一性」と標識されたNeedleの出力(-nobriefオプションを使用して得られる)を同一性パーセントとして使用し、(同一残基×100)/(アラインメントの長さ-アラインメント中のギャップの総数)のように計算する。
他の実施形態において、配列同一性は、Smith-Watermanアルゴリズムを使用して、出願日の時点で存在するバージョンで決定され得る。
本明細書で使用される場合、「配列相同性」は、相同であり、同じ相対位置にある2つのポリペプチド配列間のアミノ酸のパーセンテージを指す。そのようなものとして、1つのポリペプチド配列は、別のポリペプチド配列と比較して特定の割合の配列相同性を有する。当業者によって理解されるように、2つの配列は、それらが対応する位置に相同な残基を含む場合、一般的に「実質的に相同」であるとみなされる。相同な残基は、同一の残基であり得る。あるいは、相同残基は、適切に類似した構造的及び/又は機能的特徴を有する非同一残基であり得る。例えば、当業者に周知であるように、特定のアミノ酸は、典型的には、「疎水性」若しくは「親水性」アミノ酸として、及び/又は「極性」若しくは「非極性」側鎖を有するものとして分類され、あるアミノ酸の同じタイプの別のアミノ酸への置換は、「相同」置換とみなされることが多い。
当技術分野でよく知られているように、アミノ酸配列は、出願日の時点で存在するBLASTP、gapped BLAST、及びPSI-BLASTなどの市販のコンピュータプログラムで利用可能なものを含む様々なアルゴリズムのいずれかを使用して比較することができる。このようなプログラムは、Altschulら,J.Mol.Biol.,(1990),215(3):403-410、Altschulら,Nucleic Acids Res.(1997),25:3389-3402、Baxevanisら,Bioinformatics A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins,Wiley,1998、及びMisenerら,(eds.),Bioinformatics Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology、Vol.132),Humana Press,1999に記載されている。相同配列を同定することに加えて、上記のプログラムは、典型的には、相同性の程度の指標を提供する。
本明細書で使用される場合、「細胞標的化部分」とは、標的細胞の表面上の分子(例えば、レセプター)に特異的に結合する分子又は高分子をいう。実施形態では、細胞表面分子は、標的細胞の表面上にのみ発現される。実施形態では、細胞表面分子は、1つ以上の非標的細胞の表面上にも存在するが、細胞表面分子発現の量は、標的細胞の表面上でより高い。細胞標的化部分の例としては、抗体、ペプチド、タンパク質、アプタマー又は小分子が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される場合、用語「アンチセンス化合物」及び「AC」は、それ(AC)がハイブリダイズする標的核酸分子に少なくとも部分的に相補的であるポリマー核酸構造をいうために交換可能に使用される。ACは、標的配列に相補的な配列を含む短い(実施形態では、50塩基未満)ポリヌクレオチド又はポリヌクレオチド相同体であり得る。実施形態では、ACは、標的プレmRNA鎖中の標的配列に相補的な配列を含むポリヌクレオチド又はポリヌクレオチド相同体である。ACは、天然核酸、合成核酸、核酸ホモログ、又はそれらの任意の組み合わせから形成され得る。実施形態では、ACはオリゴヌクレオシドを含む。実施形態では、ACはアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。実施形態では、ACは共役基を含む。ACの非限定的な例としては、プライマー、プローブ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、外部ガイド配列(EGS)オリゴヌクレオチド、siRNA、オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオシド、オリゴヌクレオチド類似体、オリゴヌクレオチド模倣体、及びこれらのキメラ組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなものとして、これらの化合物は、一本鎖、二本鎖、環状、分岐又はヘアピンの形態で導入することができ、内部又は末端バルジ又はループなどの構造要素を含むことができる。オリゴマー二本鎖化合物は、ハイブリダイズして二本鎖化合物を形成する二本鎖であってもよく、又は十分な自己相補性を有して完全若しくは部分的二本鎖化合物のハイブリダイゼーション及び形成を可能にする一本鎖であってもよい。実施形態において、ACは、標的核酸の発現を調節する(増加させる、減少させる、又は変化させる)。
本明細書中で使用される場合、用語「標的化する」又は「標的化される」とは、治療部分(例えば、アンチセンス化合物)と、標的核酸分子又は標的核酸分子の領域との会合をいう。実施形態では、治療部分は、生理学的条件下で標的核酸にハイブリダイズすることができるアンチセンス化合物を含む。実施形態では、アンチセンス化合物は、標的核酸内の特定の部分又は部位、例えば、特定のエクソン若しくはイントロンなどの少なくとも1つの同定可能な構造、機能、若しくは特徴を有する標的核酸の部分、又はスプライスエレメント若しくはシス作用性スプライス調節エレメントなどのエクソン若しくはイントロン内の選択された核酸塩基若しくはモチーフを標的とする。
本明細書中で使用される場合、用語「標的核酸配列」及び「標的ヌクレオチド配列」は、治療部分(例えば、アンチセンス化合物)が結合又はハイブリダイズする核酸配列又はヌクレオチド配列をいう。標的核酸には、標的転写物の一部、標的RNA(プレmRNA及びmRNA又はその一部を含むが、これらに限定されない)、そのようなRNAに由来する標的cDNAの一部、並びにmiRNAなどの標的非翻訳RNAの一部が含まれるが、これらに限定されない。例えば、実施形態において、標的核酸は、その発現が特定の障害又は疾患状態に関連する標的細胞遺伝子(又はそのような遺伝子から転写されたmRNA)の一部であり得る。「部分」という用語は、核酸の規定数の連続した(すなわち、連結された)ヌクレオチドを指す。
本明細書で使用される場合、「転写物」又は「遺伝子転写物」という用語は、DNAから転写されたRNA分子を指し、mRNA、プレmRNA、及び部分的に処理されたRNAを含むが、これらに限定されない。
「標的転写物」及び「標的RNA」という用語は、治療部分によって結合されるプレmRNA又はmRNA転写物を指す。標的転写物は、標的ヌクレオチド配列を含み得る。一実施形態では、標的転写物はスプライス部位を含む。
「標的遺伝子」及び「目的の遺伝子」という用語は、発現及び/又は活性の調節が所望又は意図される遺伝子を指す。標的遺伝子は、標的ヌクレオチド配列を含む標的転写物に転写され得る。標的転写物は、目的のタンパク質に翻訳され得る。
「標的タンパク質」という用語は、標的転写物(例えば、標的mRNA)によってコードされるポリペプチド又はタンパク質を指す。
本明細書で使用される場合、「mRNA」という用語は、タンパク質をコードするRNA分子を指し、プレmRNA及び成熟mRNAを含む。「プレmRNA」は、DNA転写の直後に新たに合成された真核生物mRNA分子を指す。実施形態では、プレmRNAは、5’キャップでキャップされ、3’ポリAテールで修飾され、かつ/又はスプライシングされて、成熟mRNA配列を生成する。実施形態において、プレmRNAは、1つ以上のイントロンを含む。一実施形態では、プレmRNAは、スプライシングとして知られるプロセスを受けて、イントロンを除去し、エクソンを結合する。実施形態において、プレmRNAは、1つ以上のスプライシングエレメント又はスプライス調節エレメントを含む。実施形態において、プレmRNAは、ポリアデニル化部位を含む。
本明細書中で使用される場合、用語「発現」、「遺伝子発現」、「遺伝子の発現」などは、遺伝子においてコードされる情報が細胞においてポリペプチド又は非コードRNAのような機能的遺伝子産物に変換される全ての機能及び工程をいう。非コードRNAの例としては、トランスファRNA(tRNA)及びリボソームRNAが挙げられる。ポリペプチドの遺伝子発現には、プレmRNAを形成する遺伝子の転写、成熟mRNAを形成するプレmRNAの処理、成熟mRNAの核から細胞質への移行、成熟mRNAのポリペプチドへの翻訳、及びコードされたポリペプチドのアセンブリが含まれる。発現は部分的な発現を含む。例えば、遺伝子の発現は、本明細書において、遺伝子転写物の生成と称され得る。成熟mRNAの翻訳は、本明細書において、成熟mRNAの発現と称され得る。
本明細書中で使用される場合、「遺伝子発現の調節」などは、遺伝子発現に関連する1つ以上のプロセスの調節をいう。例えば、遺伝子発現の改変は、遺伝子転写、RNA処理、核から細胞質へのRNA移行、及びmRNAのタンパク質への翻訳のうちの1つ以上の改変を含み得る。
本明細書で使用される場合、「遺伝子」という用語は、遺伝子産物の発現に関連する5’プロモーター領域、並びに遺伝子産物の発現に関連する任意のイントロン及びエクソン領域並びに3’非翻訳領域(Untranslated Region、UTR)を包含する核酸配列を指す。
「免疫細胞」という用語は、造血起源の、免疫応答において役割を果たす細胞を指す。免疫細胞としては、リンパ球(例えば、B細胞及びT細胞)、ナチュラルキラー(NK)細胞、及び骨髄細胞が挙げられるが、これらに限定されない。「骨髄細胞」という用語は、単球、マクロファージ及び顆粒球(例えば、好塩基球、好中球、好酸球及び肥満細胞)を含む。単球は、血液中を1~3日間循環するリンパ球であり、その後、組織に移動してマクロファージ若しくは炎症性樹状細胞に分化するか、又は死滅する。本明細書で使用される「マクロファージ」という用語は、胎児由来マクロファージ(常在組織マクロファージとも呼ばれ得る)及び血流から体内の組織に移動した単球に由来するマクロファージ(単球由来マクロファージと呼ばれ得る)を含む。マクロファージが位置する組織に依存して、マクロファージは、とりわけ、星細胞(肝臓)、糸球体内メサンギウム細胞(腎)、肺胞マクロファージ(肺)、洞組織球(リンパ節)、ホフバウエル細胞(胎盤)、ミクログリア(脳及び脊髄)、又はランゲルハンス(皮膚)と呼ばれる。
本明細書中で使用される場合、AC及びスプライス調節エレメント関して「近接する」とは、ACが、例えば、5’スプライス部位(5’ss)、分岐点配列(BPS)、ポリピリミジン(Py)トラクト、又は3’スプライス部位(3’ss)を含むスプライス調節エレメントの約25、約20、約15、約10、約5、約4、約3、約2、又は約1ヌクレオチド以内にある核酸配列に結合することを意味する。
本明細書中で使用される場合、「スプライス調節エレメント(SRE)」、「スプライシングエレメント(SE)」、及び「スプライスエレメント(SE)」は、交換可能に使用され、スプライシングが生じるか、又はスプライシングを促進、阻害、若しくは変更する転写物内の任意のヌクレオチド配列をいう。スプライスエレメントの例としては、末端ステムループ配列(TLS)、分岐点配列(BPS)、ポリピリミジン配列(Py)、5’スプライス部位(5’ss)、3’スプライス部位(3’ss)、並びにイントロンスプライシングサイレンサ(ISS)配列、イントロンスプライシングエンハンサ(ISE)配列、エクソンスプライシングエンハンサ(ESE)配列、エクソンスプライシングサイレンサ(ESS)配列、及びエクソン/イントロン接合部を含む配列などのシス調節エレメントが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「スプライシング」という用語は、イントロンが除去され、エクソンが連結される、転写後のプレmRNAの修飾を指す。スプライシングは、スプライセオソームと呼ばれる5つの核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)を含む大きなRNA-タンパク質複合体によって触媒される一連の反応において起こる。スプライス調節エレメントには、3’スプライス部位、5’スプライス部位及び分枝部位が含まれる。5’スプライス部位には、U1 snRNPが結合し、続いてU6 snRNPが結合する。RNA結合タンパク質SF1は、分岐点配列に結合するが、後にU2 snRNPによって置換される(例えば、Ward and Cooper(2011)「スプライシングの病理生物学(The pathobiology of splicing)」J.Pathol.220(2):152-163を参照のこと)。
本明細書で使用される場合、「スプライス部位」は、プレmRNA分子中のエクソンとイントロンとの間の接合部を指す。「潜在性スプライス部位」は、典型的には使用されないが、通常のスプライス部位がブロックされているか若しくは利用できない場合、又は突然変異によって通常は休止している部位が活性スプライス部位になる場合に使用され得るスプライス部位である。「異常スプライス部位」は、天然DNA及びmRNAにおける突然変異から生じるスプライス部位である。「スプライス部位を標的とする」アンチセンス化合物は、mRNAのスプライシングが調節されるように、スプライス部位を含む標的ヌクレオチド配列の少なくとも一部とハイブリダイズする化合物、又はスプライス部位に近接するイントロン若しくはエクソンとハイブリダイズする化合物を指す。標的スプライス部位は、通常のスプライス部位、潜在性スプライス部位、又は異常スプライス部位であり得る。
本明細書中で使用される場合、「スプライスドナー部位」は、用語「5’スプライス部位」と交換可能に使用され得、イントロンの5’末端でエキソン-イントロン境界を直接取り囲むヌクレオチド配列をいう。「スプライスアクセプタ部位」という用語は、「3’スプライス部位」という用語と互換的に使用することができ、イントロンの3’末端でイントロン-エクソン境界を直接取り囲む核酸配列を指す。多くのスプライスドナー及びアクセプタ部位が特徴付けられている(例えば、大島ら(1987年)「Signals for the selection of a splice site in pre-mRNA:computer analysis of splice junction sequences and like sequences」J.Mol.Biol.,195:247-259(1987))を参照のこと)。
本明細書で使用される場合、「オリゴヌクレオチド」という用語は、複数の連結されたヌクレオチド又はヌクレオシドを含むオリゴマー化合物を指す。オリゴヌクレオチドの1つ以上のヌクレオチドを修飾することができる。オリゴヌクレオチドは、リボ核酸(RNA)又はデオキシリボ核酸(DNA)を含み得る。オリゴヌクレオチドは、天然及び/又は修飾核酸塩基、糖及び共有ヌクレオシド間結合から構成され得、更に非核酸結合体を含み得る。
本明細書中で使用される場合、用語「ヌクレオシド」は、核酸塩基及び糖を含むグリコシルアミンをいう。ヌクレオシドとしては、天然ヌクレオシド、脱塩基ヌクレオシド、修飾ヌクレオシド、並びに模倣塩基及び/又は糖基を有するヌクレオシドが挙げられるが、これらに限定されない。「天然ヌクレオシド」又は「非修飾ヌクレオシド」は、天然核酸塩基及び天然糖を含むヌクレオシドである。天然ヌクレオシドには、RNA及びDNAヌクレオシドが含まれる。
本明細書で使用される場合、「天然糖」という用語は、RNA(2’-OH)又はDNA(2’-H)におけるその天然に存在する形態から修飾されていないヌクレオシドの糖を指す。
本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」という用語は、糖に共有結合したリン酸基を有するヌクレオシドを指す。ヌクレオチドは、種々の置換基のいずれかで修飾され得る。
本明細書で使用される場合、「核酸塩基」という用語は、ヌクレオシド又はヌクレオチドの塩基部分を指す。核酸塩基は、別の核酸の塩基に水素結合することができる任意の原子又は原子群を含んでもよい。天然核酸塩基は、RNA又はDNA中のその天然に存在する形態から修飾されていない核酸塩基である。
本明細書で使用される場合、「複素環塩基部分」という用語は、複素環を含む核酸塩基を指す。
本明細書で使用される場合、「ヌクレオシド間結合」は、隣接するヌクレオシド間の共有結合を指す。
本明細書で使用される場合、「天然のヌクレオシド間結合」は、3’から5’へのホスホジエステル結合を指す。
本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオシド間結合」という用語は、天然に存在するヌクレオシド間結合以外のヌクレオシド又はヌクレオチド間の任意の結合を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「キメラアンチセンス化合物」とは、同じオリゴマー化合物内の他の糖、核酸塩基及びヌクレオシド間結合と比較して示差的に改変される少なくとも1つの糖、核酸塩基及び/又はヌクレオシド間結合を有するアンチセンス化合物をいう。糖、核酸塩基及びヌクレオシド間結合の残りは、独立して修飾されていても修飾されていなくてもよい。一般に、キメラオリゴマー化合物は、離れた位置に存在し得るか、又は特定のモチーフを規定する領域に一緒にグループ化され得る修飾ヌクレオシドを有する。修飾及び/又は模倣基の任意の組み合わせは、本明細書に記載のキメラオリゴマー化合物を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「混合骨格アンチセンスオリゴヌクレオチド」という用語は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの少なくとも1つのヌクレオシド間結合が、アンチセンスオリゴヌクレオチドの少なくとも1つの他のヌクレオシド間結合と異なるアンチセンスオリゴヌクレオチドを指す。
本明細書で使用される場合、「核酸塩基相補性」という用語は、別の核酸塩基と塩基対合することができる核酸塩基を指す。例えば、DNAでは、アデニン(A)はチミン(T)に相補的である。例えば、RNAでは、アデニン(A)はウラシル(U)に相補的である。実施形態では、相補的核酸塩基は、その標的核酸の核酸塩基と塩基対合することができるアンチセンス化合物の核酸塩基を指す。例えば、アンチセンス化合物のある位置の核酸塩基が、標的核酸のある位置の核酸塩基と水素結合することができる場合、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の水素結合の位置は、その核酸塩基対において相補的であると考えられる。
本明細書中で使用される場合、用語「非相補的核酸塩基」は、互いに水素結合を形成しないか、又はハイブリダイゼーションを支持しない一対の核酸塩基をいう。
本明細書で使用される場合、「相補的」という用語は、核酸塩基相補性を介して別のオリゴマー化合物又は核酸にハイブリダイズするオリゴマー化合物の能力を指す。実施形態では、各分子中の十分な数の対応する位置が、互いに結合してアンチセンス化合物と標的との間の安定な会合を可能にすることができる核酸塩基によって占められている場合、アンチセンス化合物及びその標的は互いに相補的である。当業者は、ミスマッチの包含が、オリゴマー化合物が会合し続ける能力を排除することなく可能であることを理解している。したがって、ミスマッチである(すなわち、標的の対応するヌクレオチドに相補的な核酸塩基ではない)最大約20%のヌクレオチドを含み得るアンチセンス化合物が本明細書に記載される。実施形態では、アンチセンス化合物は、約15%以下、例えば、約10%以下、例えば、5%以下のミスマッチを含むか、又はミスマッチを含まない。残りのヌクレオチドは、核酸塩基相補的であるか、又はそうでなければハイブリダイゼーションを破壊しない(例えば、ユニバーサル塩基)。当業者は、本明細書において提供される化合物が、標的核酸に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%核酸塩基相補的であることを認識するであろう。
本明細書で使用される場合、「ハイブリダイゼーション」は、相補的なオリゴマー化合物(例えば、アンチセンス化合物及びその標的核酸)の対合を意味する。特定の機構に限定されないが、対合の最も一般的な機構は、相補的ヌクレオシド又はヌクレオチド塩基(核酸塩基)間の水素結合(ワトソン-クリック、フーグスティーン又は逆フーグスティーン水素結合であり得る)を含む。例えば、天然塩基アデニンは、水素結合の形成を介して対合する天然核酸塩基チミジン及びウラシルに相補的な核酸塩基である。天然塩基グアニンは、天然塩基シトシン及び5-メチルシトシンに相補的な核酸塩基である。ハイブリダイゼーションは、様々な状況下で起こり得る。
本明細書中で使用される場合、用語「特異的にハイブリダイズする」とは、オリゴマー化合物が、別の核酸部位にハイブリダイズするよりも大きな親和性で1つの核酸部位にハイブリダイズする能力をいう。実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、2つ以上の標的部位に特異的にハイブリダイズする。実施形態において、オリゴマー化合物は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、その標的と特異的にハイブリダイズする。
核酸ハイブリダイゼーションの文脈における「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」及び「ストリンジェントなハイブリダイゼーション洗浄条件」は、配列依存的であり、異なる環境パラメータ下で異なる。核酸のハイブリダイゼーションに対する広範なガイドは、Tijssen,Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes part I chapter 2”Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays”Elsevier,New York(1993)に見出される。一般に、高度にストリンジェントなハイブリダイゼーション及び洗浄条件は、規定されたイオン強度及びpHにおける特定の配列についての熱融点(Tm)よりも約5℃低くなるように選択される。Tmは、標的配列の50%が完全にマッチしたプローブにハイブリダイズする温度(規定されたイオン強度及びpH下)である。非常にストリンジェントな条件は、特定のプローブについてのTmに等しくなるように選択される。サザン又はノーザンブロットにおいてフィルター上に100を超える相補的残基を有する相補的ヌクレオチド配列のハイブリダイゼーションのためのストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例は、42℃で1mgのヘパリンを含む50%ホルムアミドであり、ハイブリダイゼーションは一晩行われる。高度にストリンジェントな洗浄条件の例は、72℃で約15分間の0.15M NaClである。ストリンジェントな洗浄条件の例は、65℃で15分間の0.2×SSC洗浄である(SSC緩衝液の説明については、Sambrook and Russel,Molecular Cloning:A laboratory Manual,3rded.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001を参照のこと)。しばしば、バックグラウンドプローブシグナルを除去するために、高ストリンジェンシ洗浄の前に低ストリンジェンシ洗浄が行われる。例えば、100ヌクレオチドを超える二本鎖についての中ストリンジェンシ洗浄の例は、45℃で15分間の1×SSCである。例えば、100ヌクレオチドを超える二本鎖のための低ストリンジェンシ洗浄の例は、40℃で15分間の4~6×SSCである。短いプローブ(例えば、約10~50ヌクレオチド)について、ストリンジェントな条件は、典型的には、pH7.0~8.3で、約1.0M未満のNaイオンの塩濃度、典型的には約0.01~1.0MのNaイオン濃度(又は他の塩)を含み、温度は、典型的には少なくとも約30℃である。ストリンジェントな条件はまた、不安定化剤(例えば、ホルムアミド)の添加によって達成され得る。
本明細書で使用される場合、「2’-修飾」又は「2’-置換」という用語は、2’位にH又はOH以外の置換基を含む糖を意味する。2’-修飾モノマーとしては、アリル、アミノ、アジド、チオ、O-アリル、O-C1~C10アルキル、-OCF3、O-(CH2)2-O-CH3、2’-O(CH2)2SCH3、O-(CH2)2-O-N(Rm)(Rn)、又はO-CH2-C(=O)-N(Rm)(Rn)などの2’-置換基を有するBNA及びモノマー(例えば、ヌクレオシド及びヌクレオチド)が挙げられるが、これらに限定されず、式中、各Rm及びRnは、独立して、H又は置換若しくは非置換C1~C10アルキルである。
本明細書で使用される場合、「MOE」という用語は、2’-O-メトキシエチル置換基を指す。
本明細書で使用される場合、「高親和性修飾ヌクレオチド」という用語は、修飾が、標的核酸に対する修飾ヌクレオチドを含むアンチセンス化合物の親和性を増加させるように、少なくとも1つの修飾核酸塩基、ヌクレオシド間結合又は糖部分を有するヌクレオチドを指す。高親和性修飾としては、BNA、LNA及び2’-MOEが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される場合、用語「模倣物」は、AC中の糖、核酸塩基、及び/又はヌクレオシド間結合の代わりに置換される基をいう。一般的に、模倣物は、糖又は糖・ヌクレオシド間結合の組み合わせの代わりに使用され、核酸塩基は、選択された標的へのハイブリダイゼーションのために維持される。糖模倣体の代表例としては、シクロヘキセニル又はモルホリノが挙げられるが、これらに限定されない。糖・ヌクレオシド間結合の組み合わせについての模倣物の代表的な例としては、ペプチド核酸(PNA)及び非荷電アキラル結合によって連結されたモルホリノ基が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの例において、模倣物は、核酸塩基の代わりに使用される。代表的な核酸塩基模倣体は、当該技術分野において周知であり、三環式フェノキサジン類似体及びユニバーサル塩基(Bergerら,Nuc Acid Res.2000,28:2911-14、参照により本明細書に組み込まれる)を含むが、これに限定されない。糖、ヌクレオシド及び核酸塩基模倣物の合成方法は、当業者に周知である。
本明細書で使用される場合、「二環式ヌクレオシド」又は「BNA」という用語は、ヌクレオシドのフラノース部分がフラノース環上の2個の原子を接続する架橋を含み、それによって二環式環系を形成するヌクレオシドを指す。BNAとしては、α-L-LNA、β-D-LNA、ENA、オキシアミノBNA(2’-O-N(CH3)-CH2-4’)及びアミノオキシBNA(2’-N(CH3)-O-CH2-4’)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「4’~2’二環式ヌクレオシド」という用語は、フラノース環の2個の原子を接続する架橋がフラノース環の4’炭素原子及び2’炭素原子を架橋し、それによって二環式環系を形成するBNAを指す。
本明細書で使用される場合、「ロックド核酸」又は「LNA」は、リボシル糖環の2’-ヒドロキシル基がメチレン基を介して糖環の4’炭素原子に連結され、それによって2’-C,4’-C-オキシメチレン連結を形成するように修飾されたヌクレオチドを指す。LNAとしては、α-L-LNA及びβ-D-LNAが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「キャップ構造」又は「末端キャップ部分」という用語は、ACのいずれかの末端に組み込まれている化学修飾を指す。
本明細書中で言及される全ての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が属する当業者の技術レベルを示す。全ての刊行物、特許及び特許出願は、各個々の刊行物又は特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
実施例1.細胞透過性ペプチド-アンチセンス化合物結合体の構築
IRF-5及び/又はGYS1に結合し、その発現を遮断するように設計された配列番号155~333及び/又は340のいずれか1つのアンチセンス化合物(AC)は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。DUX4の非毒性アイソフォームを生成するように設計された配列番号344~364のいずれか1つのアンチセンス化合物は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。
IRF-5及び/又はGYS1に結合し、その発現を遮断するように設計された配列番号155~333及び/又は340のいずれか1つのアンチセンス化合物(AC)は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。DUX4の非毒性アイソフォームを生成するように設計された配列番号344~364のいずれか1つのアンチセンス化合物は、C6-チオール5’修飾を有するホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)として構築される。
CCPを含むEEVが処方される。細胞透過性ペプチドは、例えば、2021年12月21日にEntrada Therapeutics,Inc.によって出願された「COMPOSITIONS FOR DELIVERY OF ANTISENSE COMPOUNDS」と題する国際出願第PCT/US20/66459号に記載されているように、Fmoc化学を使用して製剤化され、ACにコンジュゲートされ、その開示は、その全体が本明細書に組み込まれる。実施形態において、cCPPは、アミノ酸配列FfΦRrRrQ(配列番号78)を含む。実施形態において、EEVは、配列KKKRKV(配列番号33)を有する環外ペプチドを含む。実施形態において、EEVは、KKKRKV-PEG2-K-(シクロ(FfΦRrRrQ))-PEG12-K(N3)(配列番号33-PEG2-K-(シクロ(配列番号78))-PEG12-K(N3))を含む。実施形態において、AC化合物は、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされる。実施形態では、化合物は、KKKRKV-PEG2-K-(シクロ(FfΦRrRrQ))-PEG12-K-リンカー-3’-AC-5’(配列番号33-PEG2-K-(シクロ(配列番号78))-PEG12-K-リンカー-3’-AC-5’)を含み、リンカーは、アジドとシクロオクチンとの間の歪み促進クリック反応の生成物を含む。リンカーはまた、他の基(例えば、炭素鎖、PEG鎖、カルバメート、尿素など)を含み得る。
実施例2.エクソンスキッピングによるGYS1発現のノックダウン
EEV-PMOは、エクソン6のエクソンスキッピングを誘導するために使用され、未成熟終止コドン及びGYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。使用したEEVは、(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG2-K(N3)-NH2))であった。PMO配列は、TCACTGTCTGGC TCA CATACC CATA(配列番号327)であった。アジド-アルキンクリックケミストリーを使用して、PMO及びEEVをコンジュゲートした。
EEV-PMOは、エクソン6のエクソンスキッピングを誘導するために使用され、未成熟終止コドン及びGYS1標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらす。使用したEEVは、(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG2-K(N3)-NH2))であった。PMO配列は、TCACTGTCTGGC TCA CATACC CATA(配列番号327)であった。アジド-アルキンクリックケミストリーを使用して、PMO及びEEVをコンジュゲートした。
GAA単一ノックアウトマウスと比較した場合、GYS1/GAA二重ノックアウトマウスは、心臓及び骨格筋におけるグリコーゲンの量の著しい減少と、リソソーム膨潤及びオートファジー構築の有意な減少を示した。これらの細胞レベルの変化は、心臓肥大の矯正、糖代謝の正常化、及び筋萎縮の矯正をもたらす。GAAの不在にもかかわらず、GYS1の排除は重要な役割を果たし得る。iGAAノックアウトマウス(GAA-/-)に、13.5mg/kgのEEV-PMO、27mg/kgのEEV-PMO、27mg/kgのPMO、又は陰性対照(ビヒクル)のいずれかの単回IV用量を注射した。GYS1 mRNA及びタンパク質レベルを注射の1週間後に測定した。GYS1のレベルもまた、13.5mg/kgのEEV-PMOのIV投与の1週間後、2週間後、4週間後、及び8週間後にアクセスした。
図7A~図7Dは、EEV-PMO処置群の両方の横隔膜及び心筋における有意なノックダウンGYS1発現を示すが、PMOのみの処置群では示さない。この薬力学的結果は、これが非常に低用量で投与される単回用量実験であることを考慮すると注目に値するものであり、GYS1がアドレッサブルな標的であることを示唆する。さらに、GYS1タンパク質レベル及びmRNAは、心臓、横隔膜、四頭筋、及び三頭筋への注射のために8週間まで持続される(図8A~図8D及び図9A~図9D)。タンパク質レベルは、総タンパク質に対するものである。mRNAレベルは、2つの対照ハウスキーピング遺伝子であるマウスβ-アクチン及びマウスGAPDHに対して相対的である。
実施例3.エクソンスキッピングによるIRF5発現のノックダウン
4つのEEV-PMO結合体を使用して、エキソン4のエキソンスキッピングを誘導し、未成熟終止コドンを導入して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊を生じた。4つの結合体のそれぞれのPMO配列は、5’-AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C-3’(配列番号340)であった。使用したEEVは、Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1、1120)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2、1113)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4;1184)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及び1185:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)であった。アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVをPMOにコンジュゲートした。
4つのEEV-PMO結合体を使用して、エキソン4のエキソンスキッピングを誘導し、未成熟終止コドンを導入して、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊を生じた。4つの結合体のそれぞれのPMO配列は、5’-AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C-3’(配列番号340)であった。使用したEEVは、Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1、1120)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2、1113)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4;1184)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及び1185:Ac-PKKKRKV-miniPEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185)(Ac-配列番号42-miniPEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)であった。アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVをPMOにコンジュゲートした。
インビボ実験のために、野生型マウスを、0日目及び3日目に2用量のEEV#1-PMOで治療した。qPCRのために試料を7日目に採取して、mRNAレベルを測定した。インビトロ実験のために、EEV #1-PMO、又は2μMのEEV-PMO#1-4で4時間前処理した後、toll様受容体(TLR)7/8の特異的活性化因子であるイミダゾキノリン化合物であるR848で一晩刺激した。処理の24時間後、細胞を回収し、ウェスタンブロットによって評価した。
IRF5レベルの有意なノックダウンが、EEV#1-PMOによる処置後に、肝臓(図10A)、小腸(図10B)、及び前脛骨筋(図10C)において観察された。全ての組織において、ノックダウンは用量依存的であった。加えて、EEV#1-PMOで処置されたマウスマクロファージ細胞において、30μM、10μM及び3μMの用量でIRF5タンパク質レベルが統計的に有意に低減したことを示す(図11A)。しかし、EEV#2-PMO、EEV#3-PMO、及びEEV#4-PMOで前処理し、続いてR848で刺激したマウスマクロファージ細胞は、IRF-5タンパク質発現によって測定されるように、EEV#1-PMOと比較した場合、相対的効力において有意な改善を有した(図11B)。mRNAレベルは、100%に設定されたビヒクル対照に対するものである。
実施例4.インビトロでのエクソンスキッピングによるGYS1のノックダウン
マウスセルラインにおけるmGYS1レベルのノックダウンにおけるPMO220及びPMO-EEV220-814の有効性を評価した。PMOは、マウスGYS1のエキソン6のエキソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすように設計された。構築物220-814は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2(EEV814)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)の配列でEEVにコンジュゲートされている。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
マウスセルラインにおけるmGYS1レベルのノックダウンにおけるPMO220及びPMO-EEV220-814の有効性を評価した。PMOは、マウスGYS1のエキソン6のエキソンスキッピングを誘導して未成熟終止コドンを導入し、IRF-5標的転写物のナンセンス媒介崩壊をもたらすように設計された。構築物220-814は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2(EEV814)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)の配列でEEVにコンジュゲートされている。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
野生型マウス筋芽細胞株C2C12及び野生型マウス線維芽細胞株3T3を、Endoporterトランスフェクションを介して様々な濃度のPMO220及びPMO-EEV220-814で処理した(6μL/ml;6μM)。処理の2日後、細胞株をGYS1 mRNAのレベルについて評価した。
PMO220及びPMO-EEV220-814の両方が、C2C12筋芽細胞(図12及び図13A)細胞株においてGYS1 mRNAレベルの減少を示した。PMO220はまた、3T3線維芽細胞株においてGYS1 mRNAレベルの減少を示した(図13B)。
実施例5.GYS1を標的とするPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、GYS1レベル及びポンペ病表現型の調節におけるPMO-EEV構築物(EEV-PMO220-814)のインビボ有効性を決定した。PMO-EEV220は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV814にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)。
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、GYS1レベル及びポンペ病表現型の調節におけるPMO-EEV構築物(EEV-PMO220-814)のインビボ有効性を決定した。PMO-EEV220は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV814にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FfΦCit-r-Cit-rQ])-PEG12-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号79])-PEG12-K(N3)-NH2)。
野生型B6-129マウス及び酸性α-グルコシダーゼ(GAA)ノックアウトマウス(GAA-/-)を、静脈内注射を介して、27mpkのPMO220、20mpkのPMO-EEV220-814、又は40mpkのPMO-EEV220-814の単回投与で処置した。処置の1週間後、マウスを屠殺し、ウェスタンブロット及びRT-qPCR分析のために組織を採取した。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
心筋及び骨格筋におけるマウスGYS1 mRNAの効率的なノックダウンは、PMO-EEV220-814による処置後に観察されたが、PMO220のみによる処置後には観察されなかった(図14A~図14D)。
GYS2は、肝臓において最も優勢なGYSタンパク質である。PMO220及びPMO-EEV220-814処置は、30mpk未満の治療レベルでGYS2 mRNAのレベルに影響を及ぼさず(図15)、選択的なGYS1標的結合を示した。40mpkの220-814処置群は、肝臓においてより高いレベルのGYS2 mRNAを示した。これは、GYS1の下方制御がGYS2の上方制御をもたらす、GYS1とGYS2との間のフィードバックループに起因し得る。
GYS1に特異的でないGYS抗体を使用して、四頭筋及び三頭筋におけるGYS1レベルを測定した(図25A~図25B)。大腿四頭筋におけるGYS1タンパク質の減少が、EEV-PMO構築物による処置後に観察された(図25A)。三頭筋におけるGYS1タンパク質レベルについては、ローディングにおけるゲルの不一致のために結論を下すことができない(図25B)。
GYS1特異的抗体も使用して、横隔膜、心臓、及び三頭筋におけるGYS1タンパク質レベルを測定した(図26)。横隔膜及び心臓におけるGYS1減少の明確な傾向が、EEV-PMO構築物による処置後に観察される。三頭筋におけるGYS21レベルの明確な減少はない。注目すべきことに、未処置動物のタンパク質レベルには大きな変動性があり、GYS1特異的抗体を用いた肝臓ではGYS1シグナルは観察されなかったが、これはおそらく肝臓におけるGYS1発現が低いためであろう。実施例6.GYS1を標的とする第2のPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1055のインビボ有効性を決定した。構築物220-1055は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これがEEV1055にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-K(シクロ[FfΦGrGrQ])-PEG2-K(N3)-NH2)(Ac-配列番号42-K(配列番号77)-PEG2-K(N3)-NH2)。PMOは、クリックケミストリーを用いてEEVにコンジュゲートされた。
実施例5と同じノックアウトマウスモデルを使用した。マウスを、静脈内注射を介して、15mpkのPMO220、10mpkのPMO-EEV220-1055、又は20mpkのPMO-EEV220-1055の単回用量で処置した。処置の1週間後、2週間後、4週間後、又は8週間後にマウスを屠殺した。ウェスタンブロット、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵分析のために組織を採取した。2週目及び8週目に屠殺する前に、マウスを一晩絶食させた。
PMO-EEV220-1055による処置の1週間後、2週間後、及び4週間後に、心臓においてGys1 mRNAレベルの低下が観察された(図16A)。GYS1 mRNAレベルのわずかな減少が、心臓におけるPMO-EEV220-1055による処置の8週間後に観察された(図16A)。横隔膜(図16B)、四頭筋(図16C)、及び三頭筋(図16D)におけるGYS1 mRNAレベルの低下が、PMO-EEV220-1055による処置後1週間、2週間、4週間、及び8週間にわたって観察された。
RNAレベルと同様に、心臓(図17A)、横隔膜(図17B)、三頭筋(図17C)、及び四頭筋(図17D)は全て、PMO-EEV220-1055の処置後2週間及び4週間でGYS1タンパク質レベルの強い減少を示した。GYS1の減少は、処置後4週間まで時間と共に強くなり、その後弱くなるようである。
心臓(図18A)、横隔膜(図18B)、三頭筋(図18C)、及び四頭筋(図18D)における薬物曝露は、PMO-EEV220-1055による処置後1週間~8週間で減少した。しかし、薬物曝露は、分析された全ての筋肉組織について注射の8週間後に検出され得る。
AMPLEXレッドグルコース/グルコースオキシダーゼアッセイキット(ThermoFischer,Waltham,MAから入手可能)を使用して、選択された組織におけるグリコーゲン貯蔵レベルを決定した。α-アミログルコシダーゼで消化した同じサンプルからのグルコースレベルからグリコースレベルを差し引くことによって、グリコーゲンレベルを決定した。
PMO-EEV220-1055による処置の1週間後、2週間後、及び4週間後に、心臓、横隔膜、三頭筋、及び四頭筋において、グリコーゲンのわずかではあるが有意ではない減少が観察された。同様の観察を処置の8週間後に行った。グリコーゲンレベルの減少の欠如は、マウスが治療されたときにグリコーゲン貯蔵表現型が完全に発達していないことに起因し得る。例えば、野生型マウスとGAAノックアウトマウスとの比較は、心臓、横隔膜、四頭筋、及び三頭筋におけるグリコーゲン貯蔵レベルが年齢と共に増加することを示す。この知見は、文献(Raben,N.ら、Journal of Biological Chemistry(1998),273(30),pg.19086)とも一致している。マウスを処置したときにグリコーゲン表現型が依然として発生していた場合、マウスは、試験時にポンペ病モデルを正確に反映していなかった可能性がある。
実施例7.GYS1を標的とする第3のPMO-EEV構築物のインビボ評価
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1120のインビボ有効性を決定した。構築物220-1120は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これが EEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys(シクロ[FGFGRGRQ]-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys(シクロ[配列番号82]-PEG12-OH))にコンジュゲートされている。PMOは、アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVにコンジュゲートされた。
ポンペ病模倣マウスモデルを使用して、PMO-EEV構築物220-1120のインビボ有効性を決定した。構築物220-1120は、PMO220(5’-TCACTGTCTGGCTCACATACCCATA-3’;配列番号327)であり、これが EEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys(シクロ[FGFGRGRQ]-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys(シクロ[配列番号82]-PEG12-OH))にコンジュゲートされている。PMOは、アミドコンジュゲーションケミストリーを使用して、EEVにコンジュゲートされた。
実施例5と同じマウスモデルを使用した。野生型マウス及びGAAノックアウトマウスを、静脈内注射を介して、40mpkのPMO220、5mpkのPMO-EEV220-1120、10mpkのPMO-EEV220-1120、20mpkのPMO-EEV220-1120、又は40mpkのPMO-EEV220-1120の単回用量で治療した。処置の2週間後にマウスを屠殺した。ウェスタンブロット分析、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵のために組織を採取した。マウスを屠殺前に一晩絶食させた。
GYS1 mRNAの用量依存的ノックダウン(図19)及びタンパク質レベル(図20)が、PMO-EEV220-1120で処置したマウスの三頭筋(C)及び四頭筋(D)において観察された。心臓(A)及び横隔膜(B)において、GYS1 mRNA及びタンパク質レベルの中程度のノックダウンが観察されたが、これはおそらく試験したマウスの数が限られていたためであろう。
PMO-EEV220 PMO-EEV-1120の複数回投与を受けたマウスを用いて、同様の試験を行った。簡潔に述べると、GAAノックアウトマウスに、静脈内注射を介して、7mpkのPMO220又は10mpkのPMO-EEV220-1120を2週間毎に8週間投薬した(PMOの総用量=35mpk;PMO-EEVの総用量=50mpk)。最初の処置の10週間後、マウスを屠殺した。ウェスタンブロット、RT-qPCR、及びグリコーゲン貯蔵分析のために組織を採取した。最初の処置の前、3回目の処置の後、及び最後の処置の後に、マウスを、握力、ワイヤハングタイム、及び心機能(心エコー検査を介して)について調べた。
強いGYS1 mRNAノックダウンが、心筋及び骨格筋の両方で観察された(図21A~図21C)。GYS1及びGYS2のmRNAレベルは、肝臓において影響を受けなかった(図22A~図22B)。
強いグリコーゲンシンターゼ活性ノックダウンが、心臓及び大腿四頭筋において観察された。しかしながら、EEV-PMO220-1120の反復用量は、骨格及び筋肉組織における組織グリコーゲン貯蔵を減少させなかった。加えて、処置マウス対未処置マウスについて、握力又は前肢ハングタイムの有意な変化は観察されなかった。
実施例8:2用量のEEV-PMOマウス試験を使用したIFR-5アブレーション
2用量マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。マウスに、40ミリグラム/キログラム(mpk)又は20mpkのPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)又はEEV-PMO化合物278-1120を、0日目に、更に3日目に投与した。PMO-EEV278-1120は、EEV1120にコンジュゲートされたPMO278を含む(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH))。2回目の投与から5日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
2用量マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。マウスに、40ミリグラム/キログラム(mpk)又は20mpkのPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)又はEEV-PMO化合物278-1120を、0日目に、更に3日目に投与した。PMO-EEV278-1120は、EEV1120にコンジュゲートされたPMO278を含む(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH))。2回目の投与から5日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
図23A~図23Cは、処置後の様々な組織におけるIRF-5発現レベルを示す。IRF-5発現ノックダウンは、マウスTiA及び肝臓組織で観察されたが、小腸組織では観察されなかった。
実施例9:単回用量のEEV-PMOマウス試験を使用したIFR-5アブレーション
単回投与マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。PMO-EEV278-1120は、PMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)であり、これがEEV1120にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。0日目に、80ミリグラム/キログラム(mpk)のPMO278、IVによる40mpk又は80mpkのPMO-EEV278-1120、又は皮下(SC)で120mpkのPMO-EEV278-1120をマウスに投薬した。2回目の投与の7日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
単回投与マウス試験を使用して、PM-EEV278-1120の有効性を試験した。PMO-EEV278-1120は、PMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)であり、これがEEV1120にコンジュゲートされている(Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH)。0日目に、80ミリグラム/キログラム(mpk)のPMO278、IVによる40mpk又は80mpkのPMO-EEV278-1120、又は皮下(SC)で120mpkのPMO-EEV278-1120をマウスに投薬した。2回目の投与の7日後、マウスを屠殺し、血液及び組織を採取した。
図24は、80mpkのPMO278の場合の、肝臓組織(A)、腎臓組織(B)、及び前脛骨筋組織(C)におけるIRF-5発現レベルを示す。Aは80mpkのPMOであり、BはIVを介して送達された40mpkのPMO-EEV278-1120である。Cは、IVを介して送達された80mpkのPMO-EEV278-1120であり、Dは、皮下に送達された120mpkのPMO-EEV278-1120である。40mpk及び80mpkの両方で278-1120を単回投与したマウスの肝臓組織におけるIRF-5タンパク質発現は有意に減少し、これはそれぞれ40%及び53%の減少に相当した(A)。腎臓組織におけるIRF-5レベルは、試験した他の組織と比較して低かった。データは、おそらくバンド強度対バックグラウンドを定量化することの難しさに起因する変動性を示す。加えて、前脛骨筋組織データにおける変動性が、ゲル上で良好に泳動しなかった試料に起因して観察された(データは示さず)。全体として、データは、腎臓において肝臓と同様の傾向を示す。単回用量投与でIRF-5タンパク質レベルが有意に減少する。
実施例10:IRF-5を標的とする様々なEEV-PMOのインビトロエクソンスキッピングの評価
刺激されていないRAW264.7単球/マクロファージ細胞を使用して、2つのEEV-PMO化合物277-1120及び278-1120による処置後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。PMO-EEV277-1120は、PMO配列ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T(配列番号365)であり、これがアミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-cyclo(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。PMO-EEV278-1120は、PMO配列AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C(配列番号340)であり、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH (Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。簡単に説明すると、150K細胞/ウェルを、0.5mlのDMEM中の24ウェルプレートに播種した。4時間後、EEV-PMO化合物を細胞に添加して、500μLの総体積を得た。次いで、細胞を24時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞培養培地をサイトカイン、IL6、及びTNF-α検出のために収集した。RNAを抽出し、IRF-5転写物定量に使用した。タンパク質溶解物を用いて、IRF-5タンパク質レベルの変化を測定した。IRF5発現レベルを、β-チューブリンと比較して求めた。
刺激されていないRAW264.7単球/マクロファージ細胞を使用して、2つのEEV-PMO化合物277-1120及び278-1120による処置後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。PMO-EEV277-1120は、PMO配列ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T(配列番号365)であり、これがアミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-cyclo(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。PMO-EEV278-1120は、PMO配列AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C(配列番号340)であり、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120 Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH (Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)にコンジュゲートされている。簡単に説明すると、150K細胞/ウェルを、0.5mlのDMEM中の24ウェルプレートに播種した。4時間後、EEV-PMO化合物を細胞に添加して、500μLの総体積を得た。次いで、細胞を24時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞培養培地をサイトカイン、IL6、及びTNF-α検出のために収集した。RNAを抽出し、IRF-5転写物定量に使用した。タンパク質溶解物を用いて、IRF-5タンパク質レベルの変化を測定した。IRF5発現レベルを、β-チューブリンと比較して求めた。
エキソンスキッピング試験のために、細胞を上記のように処置した。EEV-PMO化合物とのインキュベーション後、細胞を新鮮な培地で洗浄し、次いで一晩インキュベートした。2回目のインキュベーション後、RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン5スキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
277-1120及び278-1120は両方とも、RAW264.7マウスマクロファージ/単球における標的結合を示し、用量依存的にIRF-5タンパク質レベルを有意に減少させた(図27A)。化合物277-1120は、IRF-5タンパク質レベルを30μMで約80%、10μMで約50%有意に枯渇させ、3.3μMのより低い投与量では実質的な変化は観察されなかった。化合物278-1120は、277-1120よりもIRF-5枯渇に対して強い効果を有した。化合物278-1120は、IRF-5タンパク質レベルを30μMで約80%、10μMで約65%低下させた。3.3μMのより低い投与量でさえ、278-1120は、約40%のレベルのIRF-5タンパク質枯渇を有した。
EEV-PMO化合物0278-1120は、曝露後30分経つとすぐに部分的エクソンスキッピングを誘導し、曝露時間が増加するにつれて有効性が増加した(図27B)。
同様の実験を、PMOがPMO278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340)である追加のEEV-PMO化合物に対して行った。PMO278は、Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRGRQ])-PEG12-OH(EEV#1,1120,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号82])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[Ff-Nal-GrGrQ])-PEG12-OH(EEV#2,1113,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号135])-PEG12-OH);Ac-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFGRRRQ])-PEG12-OH(EEV#3;1184,Ac-SEQ ID NO:42-PEG2-K(シクロ[配列番号84])-PEG12-OH);及びAc-PKKKRKV-PEG2-K(シクロ[FGFRRRRQ])-PEG12-OH(EEV#4,1185,Ac-配列番号42-PEG2-K(シクロ[配列番号85])-PEG12-OH)を含む様々なEEVに、コンジュゲーションケミストリーを用いてコンジュゲートされていた。
細胞をEEV-PMO化合物で前処理し、続いてR848で一晩刺激したことを除いて、上記と同様の方法を使用した。R484はToll様受容体アゴニストであり、IRF-5発現の誘導をもたらす。総処理時間は24時間であった。
R848は、RAW264.7細胞におけるIRF-5タンパク質発現を有意に増加させる。全ての試験濃度での全てのEEV-PMO処理試料は、R848で刺激した細胞と比較して、IRF-5タンパク質発現の有意な減少を示した(図28A)。EEV-PMO化合物278-1113、278-1184、及び278-1185は、平均して278-1120よりも5倍有効であり、R848による細胞刺激におけるIRF-5レベルと比較して、2μMという低い濃度で約80%のIRF-5タンパク質が低減した。
EEV-PMO化合物278-1113、278-1184、及び278-1185は、5μMで278-1120よりも高いエクソンスキッピングを示した(図12B)。278-1113、278-1184、及び278-1185の相互間でエクソンスキッピングの実質的な差は観察されなかった。
実施例11:ヒトTHP1細胞における種々のEEV-PMO化合物の評価
ヒトTHP1細胞を用いて、種々のPMO化合物及び種々のEEV-PMO化合物で処置した後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。試験したPMO化合物には、344(TTGGCAACATCCTCTGCAGCTGAAG;配列番号366,Hs-IRF-5-E4N6);345(GCAACATCCTCTGCAGCTG;配列番号367,Hs-IRF-5-E4N3);346(TCAGGCTTGGCAACATCCTCTGCAG;配列番号368,Hs-IRF-5-E5P0;IRF5-E4N3(TAATCATCAGTGGGTTGGCTCTCTG,配列番号369);278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340,Hs-IRF-5-E4P3)、及び277(ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T;配列番号365、s-IRF-5-E4PO)を含む。PMO344、345、及び346を含むEEV-PMO化合物を、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120(Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(cyclo[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)に個々にコンジュゲートさせた。
ヒトTHP1細胞を用いて、種々のPMO化合物及び種々のEEV-PMO化合物で処置した後のIRF-5発現及びエクソンスキッピングを評価した。試験したPMO化合物には、344(TTGGCAACATCCTCTGCAGCTGAAG;配列番号366,Hs-IRF-5-E4N6);345(GCAACATCCTCTGCAGCTG;配列番号367,Hs-IRF-5-E4N3);346(TCAGGCTTGGCAACATCCTCTGCAG;配列番号368,Hs-IRF-5-E5P0;IRF5-E4N3(TAATCATCAGTGGGTTGGCTCTCTG,配列番号369);278(AGA ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG C;配列番号340,Hs-IRF-5-E4P3)、及び277(ACG TAA TCA TCA GTG GGT TGG CTC T;配列番号365、s-IRF-5-E4PO)を含む。PMO344、345、及び346を含むEEV-PMO化合物を、アミドコンジュゲーションケミストリーを介してEEV1120(Ac-PKKKRKV-AEEA-Lys-(cyclo[FGFGRGRQ])-PEG12-OH)(Ac-配列番号42-AEEA-Lys-シクロ(配列番号82)-PEG12-OH)に個々にコンジュゲートさせた。
簡潔に述べると、PMOのみの試験のために、ヌクレオフェクション法を使用して、PMO化合物をTHP1細胞にトランスフェクトした。ヌクレオフェクション後、細胞をPMA含有培地に播種し、24時間インキュベートした後、回収した。RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン4及びエキソン5の両方のスキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
簡潔に述べると、EEV-PMO試験のために、THP1細胞をPMAによって一晩分化させた。次に、細胞を様々なEEV-PMOコンジュゲートで処置し、回収前に24時間インキュベートした。RNAを回収し、IRF-5遺伝子中のエキソン5のスキッピングを検出するプライマーを用いてRT-PCRを行った。
図29Aは、様々なPMO化合物による処置後のエクソン4及びエクソン5スキッピングレベルを示す。マウス細胞において良好に機能したPMO化合物は、必ずしもヒト細胞に翻訳されない。例えば、低レベルのエクソンスキッピングが、Hs-IRF-5-E4P3(PMO278)及びHs-IRF-5-E4PO(PMO277)について観察された。エクソンスキッピングは、Hs-IRF-5-E5N6(PMO 344)、Hs-IRF-5-E5N3(PMO 345)、及びHs-IRF-5-E5P0(PMO 346)について観察された。
図29Bは、様々なPMO-EEV化合物による処置後のエクソン5スキッピングレベルを示す。結果は、EEV-PMOコンジュゲートが、エクソンスキッピング及びTHP1細胞内の標的遺伝子の下方制御を誘導することができることを示す。
いくつかの実施形態が本明細書に記載されている。それにもかかわらず、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされ得ることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
Claims (135)
- 化合物であって、
環状細胞透過性ペプチド(cyclic Cell Penetrating Peptide、cCPP)と、
標的遺伝子の標的転写物の標的ヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含むアンチセンス化合物(Antisense Compound、AC)と、を含む化合物であって、前記ACは、前記標的ヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし、前記標的転写物のスプライシングを調節して、前記標的転写物から発現されるタンパク質の発現又は活性を下方制御する、化合物。 - 前記ACは、エクソンスキッピングを誘導する、請求項1に記載の化合物。
- 前記エクソンスキッピングは、フレームシフトを導入する、請求項2に記載の化合物。
- 前記ACは、ヌクレオチド配列を含み、前記ヌクレオチド配列は、スプライシングエレメントの少なくとも一部に相補的であるか、又は前記スプライシングエレメントに十分に近接して、前記標的転写物のスプライシングを調節する、請求項1又は2に記載の化合物。
- 前記スプライシングエレメントは、末端ステムループ配列、分岐点配列、ポリピリミジン配列、5’スプライス部位、3’スプライス部位、及びイントロンスプライシングサイレンサ配列、イントロンスプライシングエンハンサ配列、エクソンスプライシングエンハンサ配列、エクソンスプライシングサイレンサ配列、並びにエクソン/イントロン接合部を含む配列のうちの1つ又は複数である、請求項4に記載の化合物。
- 前記スプライシングエレメントは、5’スプライス部位又は3’スプライス部位である、請求項4に記載の化合物。
- 前記ACは、前記スプライシングエレメントの少なくとも一部に相補的なヌクレオチド配列を含む、請求項2~6のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記標的遺伝子は、疾患の病因に関与する、請求項1~7のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記ACは、約5~約1000、約5~約500、約5~約100、約5~約50、又は約5~約25ヌクレオチドの長さを有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記ACは、ホスホロチオエート(Phosphorothioate、PS)ヌクレオチド、ホスホロジアミデートモルホリノヌクレオチド、ロックド核酸(Locked Nucleic Acid、LNA)、ペプチド核酸(Peptide Nucleic Acid、PNA)、2’-O-メチル(2’-OMe)修飾骨格を含むヌクレオチド、2’O-メトキシ-エチル(2’-MOE)ヌクレオチド、2’,4’拘束エチル(cEt)ヌクレオチド、2’-デオキシ-2’-フルオロ-β-D-アラビノ核酸(2’F-ANA)、又はそれらの組み合わせを含む少なくとも1つの修飾ヌクレオチド又は核酸を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記ACは、1つ以上のホスホロジアミデートモルホリノヌクレオシド、2’-O-メチル化ヌクレオシド、ロックド核酸(Locked Nucleic Acid、LNA)、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記cCPPを前記ACにコンジュゲートするリンカーをさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記リンカーは、前記cCPPのアミノ酸の化学反応性側鎖にコンジュゲートされている、請求項1~12のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記cCPPの前記化学反応性側鎖は、アミン基、カルボン酸、アミド、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、グアニジニル基、フェノール基、チオエーテル基、イミダゾリル基、又はインドリル基を含む、請求項13に記載の化合物。
- 前記ACがコンジュゲートされる前記cCPPの前記アミノ酸には、リジン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、ホモグルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、アルギニン、チロシン、メチオニン、ヒスチジン、又はトリプトファンを含む、請求項13又は14に記載の化合物。
- 前記リンカーは、前記ACの5’末端、3’末端にコンジュゲートされている、請求項12~15のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記リンカーは、それぞれ任意で置換されている1つ以上のD又はLアミノ酸、それぞれ任意で置換されているアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、又はヘテロシクリル、又は-(R1-J-R2)z”-であって、式中、R1及びR2の各々が、各場合において、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、各Jが、独立して、NR3、-NR3C(O)-、S、及びOであり、式中、R3が、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボシクリル、及びヘテロシクリルから独立して選択され、これらは各々任意選択で置換されており、z”が1から50の整数である、サブユニット、又はそれらの組み合わせを含む、請求項12~16のいずれか1項に記載の化合物。
- 前記cCPPは、4から12個のアミノ酸を含み、
少なくとも2つのアミノ酸がアルギニンであり、
少なくとも2つのアミノ酸が疎水性側鎖を含み、
少なくとも1個のアミノ酸はDアミノ酸である、請求項1~17のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記cCPPは、式(A):
又はそのプロトン化形態であって、式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、H又はアミノ酸の芳香族若しくはヘテロ芳香族側鎖であり、
R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の芳香族又はヘテロ芳香族側鎖であり、
R4、R5、R6、R7は独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
R4、R5、R6、R7のうちの少なくとも1つは、3-グアニジノ-2-アミノプロピオン酸、4-グアニジノ-2-アミノブタン酸、アルギニン、ホモアルギニン、N-メチルアルギニン、N,N-ジメチルアルギニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、リジン、N-メチルリジン、N,N-ジメチルリジン、N-エチルリジン、N,N,N-トリメチルリジン、4-グアニジノフェニルアラニン、シトルリン、N,N-ジメチルリジン、β-ホモアルギニン、3-(1-ピペリジル)アラニンの側鎖であり、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
qは、1、2、3又は4である、請求項1~17のいずれか一項に記載の化合物。 - R1、R2、及びR3が独立してH又はアリール基を含む側鎖である、請求項19又は20に記載の化合物。
- アリール基を含む側鎖が、チロシン、フェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、トリプトファン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-フェニルフェニルアラニン、3,4-ジフルオロフェニルアラニン、4-トリフルオロメチルフェニルアラニン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、β-ホモフェニルアラニン、4-tert-ブチル-フェニルアラニン、4-ピリジニルアラニン、3-ピリジニルアラニン、4-メチルフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、3-(9-アントリル)-アラニンの側鎖である、請求項19~21のいずれか一項に記載の化合物。
- アリール基を含む側鎖が、フェニルアラニンの側鎖である、請求項19又は22に記載の化合物。
- R1、R2、及びR3のうちの2つがフェニルアラニンの側鎖である、請求項19~23のいずれか一項に記載の化合物。
- R1、R2、R3、及びR4のうちの2つがHである、請求項19~24のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記cCPPは、式(II):
式中、
AASCは、アミノ酸側鎖であり、
R1a、R1b、及びR1cは、各々独立して、6から14員アリール又は6から14員ヘテロアリールであり、
R2a、R2b、R2c及びR2dは、独立してアミノ酸側鎖であり、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、
R2a、R2b、R2c及びR2dのうちの少なくとも1つは、グアニジン又はそのプロトン化形態若しくは塩であり、
各n’’は、独立して、0から5の整数であり、
各n’は、独立して、0から3の整数であり、
n’が0である場合、R2a、R2b、R2b又はR2dは存在しない、請求項1~17のいずれか一項に記載の化合物。 - R1a、R1b、及びR1cが、各々独立して、フェニル、ナフチル、及びアントラセニルからなる群から選択される、請求項32又は33に記載の化合物。
- AASCが、アスパラギン残基、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、ホモグルタミン酸残基、又はホモグルタミン酸残基の側鎖である、請求項19~40のいずれか一項に記載の化合物。
- AASCがグルタミン酸残基の側鎖である、請求項19~40のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記AASC上の少なくとも1つの原子が前記治療部分若しくはリンカーによって置換されるか、又は少なくとも1つの孤立電子対が前記治療部分若しくは前記リンカーへの結合を形成する、請求項19~45のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記リンカーは、-(OCH2CH2)z’-サブユニットを含み、式中、z’は1~23の整数である、請求項44~46のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記リンカーは、
(i)-(OCH2CH2)zサブユニット(式中、z’は1から23の整数である)、
(ii)1つ以上のアミノ酸残基、例えば、グリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペント酸若しくは6-アミノヘキサン酸、又はそれらの組み合わせの残基、又は
(iii)(i)及び(ii)の組み合わせ、を含む、請求項44~46のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記リンカーは、
(i)-(OCH2CH2)zサブユニット(式中、zは2から20の整数である)、
(ii)グリシン、β-アラニン、4-アミノ酪酸、5-アミノペント酸、6-アミノヘキサン酸、又はそれらの組み合わせの1つ以上の残基、又は
(iii)(i及び(ii))の組み合わせを含む、請求項44~46のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記リンカーは、二価又は三価のC1~C50アルキレンであり、ここで、1~25個のメチレン基は、任意で、かつ独立して、-N(H)-、-N(C1-C4アルキル)-、-N(シクロアルキル)-、-O-、-C(O)-、-C(O)O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2N(C1-C4アルキル)-、-S(O)2N(シクロアルキル)-、-N(H)C(O)-、-N(C1-C4アルキル)C(O)-、-N(シクロアルキル)C(O)-、-C(O)N(H)-、-C(O)N(C1-C4アルキル)、-C(O)N(シクロアルキル)、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、又はシクロアルケニルによって置き換えられている、請求項44~46のいずれか一項に記載の化合物。
- z’は11である、請求項51に記載の化合物。
- x’は1である、請求項51又は52に記載の化合物。
- 前記cCPPにコンジュゲートされた環外ペプチドをさらに含む、請求項1~53のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、前記リンカーのアミノ末端で前記リンカーに結合している、請求項51に従属する請求項54に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、2~10個のアミノ酸残基を含む、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、4~8個のアミノ酸残基を含む、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、グアニジン基又はそのプロトン化形態若しくは塩を含む側鎖を含む1個又は2個のアミノ酸残基を含む、請求項54~57のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、2、3、又は4個のリジン残基を含む、請求項54~58のいずれか一項に記載の化合物。
- 各リジン残基の側鎖上のアミノ基が、トリフルオロアセチル(-COCF3)、アリルオキシカルボニル(Alloc)、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキシリデン)エチル(Dde)、又は(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキサ-1-イリデン-3)-メチルブチル(ivDde)基で置換されている、請求項59に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、疎水性側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸残基を含む、請求項54~60のいずれか一項に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を有する前記アミノ酸残基が、バリン、プロリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、及びメチオニン残基から選択される、請求項61に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、以下の配列:KK、KR、RR、HH、HK、HR、RH、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKH、KHK、HKK、HRR、HRH、HHR、HBH、HHH、HHHH、KHKK、KKHK、KKKH、KHKH、HKHK、KKKK、KKRK、KRKK、KRRK、RKKR、RRRR、KGKK、KKGK、HBHBH、HBKBH、RRRRR、KKKKK、KKKRK、RKKKK、KRKKK、KKRKK、KKKKR、KBKBK、RKKKKG、KRKKKG、KKRKKG、KKKKRG、RKKKKB、KRKKKB、KKRKKB、KKKKRB、KKKRKV、RRRRRR、HHHHHH、RHRHRH、HRHRHR、KRKRKR、RKRKRK、RBRBRB、KBKBKB、PKKKRKV、PGKKRKV、PKGKRKV、PKKGRKV、PKKKGKV、PKKKRGV、又はPKKKRKGのうちの1つを含み、式中、Bは、ベータアラニンである、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、以下の配列:PKKKRKV、RR、RRR、RHR、RBR、RBRBR、RBHBR、又はHBRBHのうちの1つを含み、式中、Bはベータアラニンである、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、以下の配列:KK、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK、KKRK、KRKK、KRRK、RKKR、RRRR、KGKK、KKGK、KKKKK、KKKRK、KBKBK、KKKRKV、PKKKRKV、PGKKRKV、PKGKRKV、PKKGRKV、PKKKGKV、PKKKRGV又はPKKKRKGのうちの1つを含む、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、PKKKRKVを含む、請求項54又は55に記載の化合物。
- 前記環外ペプチドは、以下の配列:NLSKRPAAIKKAGQAKKKK、PAAKRVKLD、RQRRNELKRSF、RMRKFKNKGKDTAELRRRRVEVSVELR、KAKKDEQILKRRNV、VSRKRPRP、PPKKARED、PQPKKKPL、SALIKKKKKMAP、DRLRR、PKQKKRK、RKLKKKIKKL、REKKKFLKRR、KRKGDEVDGVDEVAKKKSKK又はRKCLQAGMNLEARKTKKのうちの1つを含む、請求項66に記載の化合物。
- 前記化合物は、式(C):
式中、
R1、R2、及びR3は、各々独立して、Hであるか、又はアリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、式中、R1、R2、及びR3のうちの少なくとも1つは、アリール若しくはヘテロアリール基を含む側鎖であり、
R4及びR7は、独立して、H又はアミノ酸側鎖であり、
EPは、環外ペプチドであり、
各mは、独立して、0~3の整数であり、
nは、0~2の整数であり、
x’は、1~23の整数であり、
yは、1~5の整数であり、
qは、1~4の整数である、環状ペプチドと、
z’は、1~23の整数であり、
カーゴは治療部分である、請求項1~21のいずれか一項に記載の化合物。 - R1、R2、及びR3が、H又はアリール基を含む側鎖である、請求項68に記載の化合物。
- 前記アリール基を含む側鎖がフェニルアラニンの側鎖である、請求項68又は69に記載の化合物。
- R1、R2、及びR3のうちの2つがフェニルアラニンの側鎖である、請求項68~70のいずれか一項に記載の化合物。
- R1、R2、R3及びR4のうちの2つがHである、請求項68~70のいずれか一項に記載の化合物。
- z’が11である、請求項68~72のいずれか一項に記載の化合物。
- x’が1である、請求項68~73のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、2~10個のアミノ酸残基を含む、請求項68~74のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、4~8個のアミノ酸残基を含む、請求項68~74のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態若しくは塩を含む側鎖を含む1個又は2個のアミノ酸残基を含む、請求項68~76のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、少なくとも1つのリジン残基を含む、請求項68~77のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、2、3、又は4個のリジン残基を含む、請求項68~77のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、疎水性側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸を含む、請求項68~78のいずれか一項に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を有する前記アミノ酸残基が、バリン、プロリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、及びメチオニン残基から選択される、請求項80に記載の化合物。
- 前記EPは、以下の配列:PKKKRKV、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK、KKRK、KRKK、KRRK、RKKR、RRRR、KGKK、KKGK、KKKKK、KKKRK、KBKBK、KKKRKV、PGKKRKV、PKGKRKV、PKKGRKV、PKKKGKV、PKKKRGV、又はPKKKRKGのうちの1つを含む、請求項68~74のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、構造:Ac-PKKKRKVを有する、請求項68~74のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、2~10個のアミノ酸残基を含む、請求項84に記載の化合物。
- 前記EPは、4~8個のアミノ酸残基を含む、請求項84に記載の化合物。
- 前記EPは、グアニジン基又はそのプロトン化形態若しくは塩を含む側鎖を含む1個又は2個のアミノ酸残基を含む、請求項84~86のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、少なくとも1つのリジン残基を含む、請求項84~87のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、2、3、又は4個のリジン残基を含む、請求項84~87のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記EPは、疎水性側鎖を有する少なくとも2個のアミノ酸を含む、請求項84~89のいずれか一項に記載の化合物。
- 疎水性側鎖を有する前記アミノ酸残基が、バリン、プロリン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、及びメチオニン残基から選択される、請求項90に記載の化合物。
- 前記EPは、以下の配列:PKKKRKV、KR、RR、KKK、KGK、KBK、KBR、KRK、KRR、RKK、RRR、KKKK、KKRK、KRKK、KRRK、RKKR、RRRR、KGKK、KKGK、KKKKK、KKKRK、KBKBK、KKKRKV、PGKKRKV、PKGKRKV、PKKGRKV、PKKKGKV、PKKKRGV、又はPKKKRKGのうちの1つを含む、請求項84に記載の化合物。
- 前記EPは、構造:Ac-PKKKRKVを有する、請求項84に記載の化合物。
- 前記化合物は、グリコーゲン合成酵素の発現を下方制御する、請求項1~93のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記化合物は、GYS1の発現を下方制御する、請求項94に記載の化合物。
- 前記化合物は、GYS1転写物中のエクソンのエクソンスキッピングを誘導する、請求項94又は95に記載の化合物。
- 前記ACは、前記標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズし、前記標的ヌクレオチド配列は、GYS1転写物の少なくとも一部を含み、前記ACは、前記GYS1転写物中のエクソンのスキッピングを誘導する、請求項94~96のいずれか一項記載の化合物。
- 前記エクソンのスキッピングが、前記GYS1転写物におけるフレームシフトを誘導する、請求項97に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、減少した活性を有するグリコーゲン合成酵素をコードするGYS1転写物をもたらす、請求項98に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、短縮又は非機能的グリコーゲン合成酵素をもたらす、請求項98に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、前記GYS1転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす、請求項98に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊による前記GYS1転写物の分解をもたらす、請求項98に記載の化合物。
- 前記化合物は、GYS1エクソン2、GYS1エクソン5、GYS1エクソン6、GYS1エクソン7、GYS1エクソン8、GYS1エクソン10又はGYS1エクソン12などのフレーム外エクソンをスキップするように設計されている、請求項96に記載の化合物。
- 前記フレーム外エクソンのスキッピングが、前記GYS1転写物におけるフレームシフトをもたらす、請求項103に記載の化合物。
- 前記化合物は、以下の配列
配列(5’から3’)
ctgtgggcccaagcgtgtgagggca
ACCCActgtgggcccaagcgtgtga
ATGCCACCCActgtgggcccaagcg
TGTAGATGCCACCCActgtgggccc
CACCGTGTAGATGCCACCCActgtg
TGCAGCACCGTGTAGATGCCACCCA
CTTGCAGCCCTTGCTGTTCATGGAA
cccacCTTGCAGCCCTTGCTGTTCA
cacgtcccacCTTGCAGCCCTTGCT
tgggccacgtcccacCTTGCAGCCC
tgggctgggccacgtcccacCTTGC
tgccctgggctgggccacgtcccac
ctgggtgggaggggacagcagtccg
TTGAActgggtgggaggggacagca
CCACGTTGAActgggtgggagggga
CTTGTCCACGTTGAActgggtggga
GCTTCCTTGTCCACGTTGAActggg
CCCCTGCTTCCTTGTCCACGTTGAA
CTGGTTTCCTCTTGAGCAAGTGCTG
cctacCTGGTTTCCTCTTGAGCAAG
cagcccctacCTGGTTTCCTCTTGA
cagcccagcccctacCTGGTTTCCT
gacttcagcccagcccctacCTGGT
ctggggacttcagcccagcccctac
ctgggattgggggtgagggtcccat
AATATctgggattgggggtgagggt
GTCACAATATctgggattgggggtg
TGGGGGTCACAATATctgggattgg
CCCATTGGGGGTCACAATATctggg
TTCAGCCCATTGGGGGTCACAATAT
CCATAAAAATGGCCCCGCACAAACT
cgtacCCATAAAAATGGCCCCGCAC
ccccacgtacCCATAAAAATGGCCC
atatgccccacgtacCCATAAAAAT
taggtatatgccccacgtacCCATA
agacctaggtatatgccccacgtac
ctaaagaacccacaaggcacggtaa
GATGCctaaagaacccacaaggcac
GTCCAGATGCctaaagaacccacaa
TTGAAGTCCAGATGCctaaagaacc
CCAAGTTGAAGTCCAGATGCctaaa
CTTGTCCAAGTTGAAGTCCAGATGC
TCTGAGCAGATAGTTGAGCCGAGCC
ctcacTCTGAGCAGATAGTTGAGCC
caggcctcacTCTGAGCAGATAGTT
tagcccaggcctcacTCTGAGCAGA
cctcatagcccaggcctcacTCTGA
tgtcccctcatagcccaggcctcac
ctgcgcagaaagaaaggagggggag
TTCACctgcgcagaaagaaaggagg
TGCCGTTCACctgcgcagaaagaaa
CTCGCTGCCGTTCACctgcgcagaa
GTCTGCTCGCTGCCGTTCACctgcg
CCACTGTCTGCTCGCTGCCGTTCAC
CAAAGCTGTTTGCGCACAGCTTGGC
ctaacCAAAGCTGTTTGCGCACAGC
ggctgctaacCAAAGCTGTTTGCGC
gcgagggctgctaacCAAAGCTGTT
ccggagcgagggctgctaacCAAAG
aggggccggagcgagggctgctaac
ctgcaaggcaagcaggggcatgcat
TCCCActgcaaggcaagcaggggca
AAGGCTCCCActgcaaggcaagcag
TCGGGAAGGCTCCCActgcaaggca
TCATGTCGGGAAGGCTCCCActgca
CTTGTTCATGTCGGGAAGGCTCCCA
CTGCGTTGCAAAGATGGCTCTCTTC
catacCTGCGTTGCAAAGATGGCTC
caatccatacCTGCGTTGCAAAGAT
aggtccaatccatacCTGCGTTGCA
cacagaggtccaatccatacCTGCG
ctctgcacagaggtccaatccatac
ctggtagtgaaaaagaaggactcag
ATCACctggtagtgaaaaagaagga
GGAAAATCACctggtagtgaaaaag
CGGGTGGAAAATCACctggtagtga
AACTCCGGGTGGAAAATCACctggt
AGAGGAACTCCGGGTGGAAAATCAC
CCGGTGTGTAGCCCCAAGGCTCATA
ctcacCCGGTGTGTAGCCCCAAGGC
ctacactcacCCGGTGTGTAGCCCC
gcccactacactcacCCGGTGTGTA
cccctgcccactacactcacCCGGT
gctgtcccctgcccactacactcac
ctgtggaggccaggacccaggttca
GATACctgtggaggccaggacccag
ATGTAGATACctgtggaggccagga
CAAGAATGTAGATACctgtggaggc
CCGGTCAAGAATGTAGATACctgtg
AACCGCCGGTCAAGAATGTAGATAC
CCGGCCTAGGTATTTCCAGTCCAGA
cctacCCGGCCTAGGTATTTCCAGT
ggggtcctacCCGGCCTAGGTATTT
aagtgggggtcctacCCGGCCTAGG
taggaaagtgggggtcctacCCGGC
gaggataggaaagtgggggtcctac
の1つ以上を含む、請求項96~104のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記化合物は、GYS1の開始コドンにハイブリダイズするように設計された部分を含む、請求項94又は95に記載の化合物。
- 前記化合物は、以下の配列
配列(5’から3’)
GCGGTTTAAAGGCATGGCTGGCGCA
TGGACAAAGTGCGGTTTAAAGGCAT
GTGAGGACATGGACAAAGTGCGGTT
CAGTCCTGGCAGTGAGGACATGGAC
CCAGTCCTCCAGTCCTGGCAGTGAG
CACCTGGGATTCTTAAATATAGATG
の1つ以上を含む、請求項106に記載の化合物。 - 前記化合物は、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)の発現を下方制御する、請求項1~93のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記化合物は、IRF-5 mRNA転写物におけるエクソンのエクソンスキッピングを誘導する、請求項108に記載の化合物。
- 前記ACは、前記標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズし、前記標的ヌクレオチド配列は、IRF-5転写物の少なくとも一部を含み、前記ACは、前記IRF-5転写物におけるエクソンのスキッピングを誘導する、請求項108又は109に記載の化合物。
- 前記エキソンのスキッピングは、前記IRF-5転写物におけるフレームシフトを誘導する、請求項108に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、減少した活性を有するIRF-5をコードするIRF-5転写物をもたらす、請求項111に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、短縮又は非機能的IRF-5をもたらす、請求項111に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、前記IRF-5 mRNA転写物における未成熟終止コドンの導入をもたらす、請求項111に記載の化合物。
- 前記フレームシフトは、ナンセンス媒介崩壊によるIRF-5 mRNA転写物の分解をもたらす、請求項111に記載の化合物。
- 前記化合物は、IRF-5エクソン3、IRF-5エクソン4、IRF-5エクソン5又はIRF-5エクソン8などのフレーム外エクソンをスキップするように設計される、請求項108~115のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記フレーム外エクソンのスキッピングは、IRF-5 mRNA転写物におけるフレームシフトをもたらす、請求項116に記載の化合物。
- 前記化合物は、二重ホメオボックス4(DUX4)の発現を下方制御する、請求項1~93のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記標的転写物は、DUX4であり、前記ACは、前記標的転写物において選択的スプライシングを誘導する、請求項118に記載の化合物。
- 前記選択的スプライシングが、DUX4-sの発現を上方制御する、請求項119に記載の化合物。
- エクソンスキッピングが、DUX4-flの発現を下方制御する、請求項119に記載の化合物。
- 請求項1~121のいずれか一項に記載の化合物と、薬学的に許容される担体と、を含む医薬組成物。
- 請求項1~121のいずれか一項に記載の化合物を含む細胞。
- 細胞における標的タンパク質の活性を下方制御する方法であって、請求項1~121のいずれか一項に記載の化合物又は請求項121に記載の医薬組成物を前記細胞に投与することを含む、方法。
- 患者における標的タンパク質の活性を下方制御する方法であって、治療有効量の請求項1~121のいずれか一項に記載の化合物又は請求項122に記載の医薬組成物を前記患者に投与することを含む、方法。
- 患者における標的遺伝子に関連する疾患又は障害を治療する方法であって、前記患者に、治療有効量の請求項1~121のいずれか一項に記載の化合物又は請求項122に記載の医薬組成物を投与することを含む、方法。
- 前記標的遺伝子は、インターフェロン調節因子-5(IRF-5)を含む、請求項124~126のいずれか一項に記載の方法。
- 前記標的遺伝子は、グリコーゲン合成酵素(GYS1)を含む、請求項124~126のいずれか一項に記載の方法。
- 前記疾患又は障害は、糖原病を含む、請求項128に記載の方法。
- 前記糖原病は、筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する、請求項129に記載の方法。
- 前記糖原病は、心筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する、請求項130に記載の方法。
- 前記糖原病は、骨格筋組織におけるグリコーゲン蓄積に関連する、請求項130に記載の方法。
- 前記糖原病は、II型糖原病を含む、請求項130に記載の方法。
- 前記糖原病は、ポンペ病を含む、請求項129に記載の方法。
- 前記糖原病は、アンダーセン病、マッカードル病、ラフォラ病又は垂井病を含む、請求項129に記載の方法。
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