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JP2024537711A - 1つ以上の脱塩基ユニットを有するアンチセンスオリゴヌクレオチド - Google Patents

1つ以上の脱塩基ユニットを有するアンチセンスオリゴヌクレオチド Download PDF

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JP2024537711A
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Abstract

本明細書では、オリゴヌクレオチド、ペプチド-オリゴヌクレオチド-コンジュゲート、並びに少なくとも1つのプリン及びピリミジンを含まない脱塩基サブユニットを有するヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1内の標的領域に対して相補的な標的化配列が提供される。また、本明細書では、筋疾患、ウイルス感染、又は細菌感染の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、本明細書に記載のオリゴヌクレオチド、ペプチド、及びペプチド-オリゴヌクレオチド-コンジュゲートを対象に投与することを含む、方法が提供される。

Description

関連出願
本願は、2022年9月20日に出願された米国仮特許出願第63/408,277号及び2021年9月30日に出願された米国仮特許出願第63/261,860号の利益を主張するものであり、これらの内容全体は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
アンチセンス技術は、選択的スプライシング産物を含む1つ以上の特定の遺伝子産物の発現を調節するための手段を提供し、多くの治療、診断、及び研究用途において比類なく有用である。アンチセンス技術の背後にある原理は、標的核酸にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドなどのアンチセンス化合物が、多くのアンチセンスメカニズムのうちのいずれか1つを通して転写、スプライシング、又は翻訳などの遺伝子発現活性を調節することである。アンチセンス化合物の配列特異性は、疾患に関与する遺伝子の発現を選択的に調節する治療薬としてはもちろん、ターゲットバリデーション及び遺伝子機能のためのツールとして魅力的である。
グリコーゲン蓄積症II型(GSD-II)(ポンペ病、糖原病II、酸性マルターゼ欠損症(AMD)としても知られる)は、酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)と呼ばれる酵素の欠損によって引き起こされる遺伝性常染色体劣性リソソーム蓄積障害である。体内のGAAの役割は、グリコーゲンを分解することである。GAA活性のレベルの低減又は非存在は、心臓、骨格筋(呼吸に関与するものを含む)、肝臓、及び神経系を含む罹患組織におけるグリコーゲンの蓄積につながる。このグリコーゲンの蓄積は、GSD-IIを有する個人において進行性の筋力低下及び呼吸不全を引き起こすと考えられる。GSD-IIは、乳児、幼児、又は成人で生じ得、予後は、発症時間及び症状の重症度に応じて変化する。臨床的には、GSD-IIは、重度(乳児)から軽度の遅発成人型に及ぶ広範囲かつ連続的な重症度の範囲で現れ得る。患者は、呼吸不全により最終的に死亡する。疾患の重症度と残留酸性アルファ-グルコシダーゼ活性との間には良好な相関があり、活性は、疾患の遅発型では正常の10~20%であり、早発型では2%未満である。GSD-IIは、世界中で約5,000~10,000人の人々に影響を及ぼすと推定される。
疾患の成人発症型に関連する最も一般的な変異は、IVS1-13T>Gである。成人発症性GSD-II患者の3分の2超で見られるこの変異は、ヘテロ接合性の個人において選択的な利点を与え得るか、又は非常に古い変異である。この変異を有する成人発症性GSD-II個人の広範な人種差は、共通の発端者と相反する。
GAA遺伝子は、20kbほどにわたる20個のエクソンからなる。3.4kbのmRNAは、約105kDの分子量を有するタンパク質をコードする。IVS1-13T>G変異は、開始AUGコドンを含有するエクソン2(577個の塩基)の完全又は部分的な喪失をもたらす。
GSD-IIの治療は、薬物治療戦略、食事療法、及び骨髄移植を伴ってきたが、大きな成功はない。近年、酵素補充療法(ERT)は、GSD-II患者に新たな希望をもたらしている。例えば、組換えGAAタンパク質薬物であるMyozyme(登録商標)は、米国及び欧州の両方で2006年にGSD-II疾患を有する患者での使用の承認を得た。Myozyme(登録商標)は、リソソームへの送達のためにGAAタンパク質の表面上のマンノース-6-リン酸(M6P)に依存する。米国食品医薬品局はまた、遅発性ポンペ病患者の治療のために、Nexviazyme(登録商標)(アバルグルコシダーゼアルファ-ngpt)も承認している。Nexviazymeは、M6P受容体を特異的に標的とするよう設計された酵素補充療法(ERT)である。
主にRNAの下方制御に使用されるアンチセンス技術は、最近、スプライシングプロセスを改変するように適合されている。多くの遺伝子の一次遺伝子転写産物(プレmRNA)を処理することは、イントロンの除去、及びドナースプライス部位がアクセプタースプライス部位に結合されているエクソンの正確なスプライシングを伴う。スプライシングは、ドナースプライス部位及びアクセプタースプライス部位、並びに正のエクソンスプライスエンハンサー(主にエクソン内に位置する)及び負のスプライスモチーフ(スプライスサイレンサーは主にイントロン内に位置する)のバランスを有する分岐点(アクセプター前部位の上流)の協調認識を伴う、正確なプロセスである。
アンチセンス技術の分野における目覚ましい進歩が見られるが、改善されたGSD-IIの治療のための改善されたアンチセンス又はアンチジーン性能を有するペプチド-オリゴヌクレオチド-コンジュゲートに対するニーズが残っている。
本開示は、グリコーゲン蓄積症II型(GSD-II)(ポンペ病、糖原病II、酸性マルターゼ欠損症(AMD)、酸性アルファ-グルコシダーゼ欠損症、及びリソソームアルファ-グルコシダーゼ欠損症)としても知られる)の治療として、エクソン包含を誘導するためのアンチセンスオリゴマー並びに関連する組成物及び方法に関し、より具体的には、エクソン2の包含の誘導、及びそれによってGAA遺伝子によってコードされる酵素的に活性な酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)タンパク質のレベルを回復させることに関する。
したって、本明細書では、アンチセンスオリゴマー又はその薬学的に許容される塩が提供され、アンチセンスオリゴマーは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
アンチセンスオリゴマーの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
アンチセンスオリゴマーは、ポンペ病などの疾患を含むがこれに限定されない、様々な疾患のための治療を必要とする対象における治療に有用である。
アンチセンスオリゴマーは、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマーであり得る。アンチセンスオリゴマーは、細胞膜透過性ペプチドを更に含み得る。ペプチドは、本明細書に提供されるか、又は当該技術分野で既知のペプチドのいずれかであり得る。
一実施形態では、標的領域は、配列番号2(GAA-IVS1(-189-167))及び配列番号3(GAA-IVS1(-80-24))からなる群から選択される配列を含む。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-189-167)、GAA-IVS1(-72,-48)、GAA-IVS1(-71,-47)、GAA-IVS1(-70,-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-65,-41)、GAA-IVS1(-66,-42)から選択される。更なる実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-189-167)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-72,-48)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-71,-47)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-70,-46)である。一実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-69-45)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-65,-41)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-66,-42)である。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなり、
Figure 2024537711000002
Figure 2024537711000003
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
更なる実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000004
Figure 2024537711000005
一実施形態では、Bは、Hである。
いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基は、モルホリノ環構造に連結されており、モルホリノ環構造は、1つの環構造のモルホリノ窒素を隣接する環構造の5’環外炭素に結合するリン含有サブユニット間連結によって結合されている。
いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基は、ペプチド核酸(PNA)に連結されており、リン酸-糖ポリヌクレオチド骨格は、核酸塩基が連結している可撓性擬似ペプチドポリマーによって置き換えられている。
いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、ロックド核酸(LNA)に連結されており、ロックド核酸構造は、リボース部分が2’酸素と4’炭素を結合する余分な架橋を有する、化学的に修飾されたヌクレオチド類似体である。
いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、架橋核酸(BNA)に連結されており、糖立体構造は、フラノース骨格への追加の架橋構造の導入によって制限又はロックされている。いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、2’-O,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)に連結されている。
いくつかの態様では、修飾アンチセンスオリゴマーは、アンロックド核酸(UNA)サブユニットを含有し得る。UNA及びUNAオリゴマーは、サブユニットのC2’-C3’結合が切断されているRNAの類似体である。
いくつかの態様では、修飾アンチセンスオリゴマーは、非架橋酸素のうちの1つが硫黄によって置き換えられている、1つ以上のホスホロチオエート(又はS-オリゴ)を含有する。いくつかの態様では、修飾アンチセンスオリゴマーは、リボースの2’-OHが、それぞれ、メチル、メトキシエチル、2-(N-メチルカルバモイル)エチル、又はフルオロ基で置換されている、1つ以上の2’O-メチル、2’O-MOE、MCE、及び2’-Fを含有する。
いくつかの態様では、修飾アンチセンスオリゴマーは、トリシクロ-DNA(tc-DNA)であり、これは、骨格の立体構造的柔軟性を制限し、かつねじれ角γの骨格形状を最適化するために、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いる、拘束されたDNA類似体である。
一態様では、アンチセンスオリゴマーは、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドであり、式中、
修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
一実施形態では、本開示は、式Iに従ったアンチセンスオリゴマー、
Figure 2024537711000006
又はその薬学的に許容される塩を提供し、
式中、
A’は、-N(H)CHC(O)NH、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
Figure 2024537711000007
から選択され、式中、
は、-C(O)(O-アルキル)-OHであり、式中、xは3~10であり、各アルキル基は、各出現において独立して、C2-6-アルキルであるか、
又はRは、H、-C(O)C1-6-アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、-(C1-6-アルキル)-R、-(C1-6-ヘテロアルキル)-R、アリール-R、ヘテロアリール-R、-C(O)O-(C1-6-アルキル)-R、-C(O)O-アリール-R、-C(O)O-ヘテロアリール-R、及び
Figure 2024537711000008
から選択され、
は、OH、SH、及びNHから選択されるか、又はRは、O、S、若しくはNHであり、それらの各々は、固体支持体に共有結合されており、
各Rは、独立して、OH及び-N(R)(R)から選択され、式中、各R及びRは、各出現において独立して、H又は-C1-6-アルキルであり、
各Rは、各出現において独立して、H(脱塩基性)、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基から選択され、核酸塩基は、各出現において独立して、ピリジン、ピリミジン、プリン、及びデアザ-プリンから選択されるC3-6複素環を含み、
tは、8~40であり、
E’は、H、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、
Figure 2024537711000009
から選択され、
式中、
Qは、-C(O)(CHC(O)-又は-C(O)(CH(CHC(O)-であり、
は、-(CHOC(O)N(Rであり、式中、Rは、-(CHNHC(=NH)NHであり、
Lは、グリシン、プロリン、W、W-W、又はRから選択され、Lは、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、
Wは、-C(O)-(CH-NH-であり、式中、mは、2~12であり、
は、
Figure 2024537711000010
からなる群から選択され、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10であり、
pは、2、3、4、又は5であり、
10は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、
11は、グリシン、プロリン、W、W-W、及び
Figure 2024537711000011
からなる群から選択され、
16は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、R16は、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、Jは、細胞膜透過性ペプチドであり、
Gは、H、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、Gは、Jに共有結合されている。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(II)に従うか、
Figure 2024537711000012
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000013
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000014
Figure 2024537711000015
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド及び細胞膜透過性ペプチドを含むコンジュゲートであり、
修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、細胞膜透過性ペプチドに共有結合されており、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
したがって、式I又はその塩の一実施形態では、A’は、
Figure 2024537711000016
であるか、又はE’は、
Figure 2024537711000017
である。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(IIIa)に従うか、
Figure 2024537711000018
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000019
Figure 2024537711000020
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000021
Figure 2024537711000022
一実施形態では、Bは、Hである。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(III)に従うか、
Figure 2024537711000023
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000024
Figure 2024537711000025
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000026
Figure 2024537711000027
一実施形態では、Bは、Hである。
アンチセンスオリゴマーは、標的領域への標的化配列の結合時に、GAA mRNA中のエクソン2の保持を促進し得る。アンチセンスオリゴマーは、配列番号1内の標的領域に対して完全に相補的である第2のアンチセンスオリゴヌクレオチドと比較して、GAA酵素活性の効力を保持する。別の態様では、本明細書に提供されるアンチセンスオリゴマーと薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物が、本明細書に提供される。
また、本明細書に提供されるアンチセンスオリゴマーの治療有効量を対象に投与することを含む、疾患を治療する方法も本明細書に提供される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーは、ポンペ病を治療するために使用され得る。
スクリーニング中に様々なPMO化合物について見られたGAA酵素活性(酵素アッセイ)を示す棒グラフを示す。Y軸は、未処理対照と比較したGAA酵素活性の倍率増加を表す。個々の化合物を10μMで投与した。 図2Aは、スクリーニング中に様々なPMO化合物について見られたGAA酵素活性(酵素アッセイ)を示す棒グラフを示す。Y軸は、未処理対照(UT)と比較した酵素活性(mmol/mg時間)及びGAA酵素活性の倍率増加を表す。図2Bは、スクリーニング中に様々なPMO化合物について見られたGAA酵素活性(酵素アッセイ)を示す棒グラフを示す。Y軸は、未処理対照と比較したGAA酵素活性の倍率増加を表す。個々の化合物を20μMで投与した。 ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1の-65領域におけるアンチセンスマイクロウォークデータを示す棒グラフを示す。個々の化合物を20μMで投与した。 図4Aは、スクリーニング中に様々なPPMO化合物について見られたGAA酵素活性(酵素アッセイ)を示す棒グラフを示す。X軸は、非標的化対照と比較したGAA酵素活性の倍率増加を表す。個々の化合物を20μMで投与した。図4Bは、スクリーニング中に様々なPPMO化合物について見られたGAA mRNA転写産物レベル(qPCRアッセイ)を示す棒グラフを示す。X軸は、非標的化対照及び未処理対照と比較した、GAA mRNA内の2つの位置で測定されたGAA mRNA転写産物の倍率増加を表す。個々の化合物を30μMで投与した。 GAA遺伝子のプレmRNAのイントロン1の-169領域におけるアンチセンスマイクロウォークデータを示す棒グラフを示す。個々の化合物を10μMで投与した。 PPMO番号33、34、5、及び7を用いたジムノティック処理後の患者の線維芽細胞中のGAA酵素活性の用量依存的な増加を示すグラフを示す。 スクリーニング中にPPMO化合物について見られたGAA mRNA転写産物レベル(qPCRアッセイ)を示す棒グラフを示す。Y軸は、非標的化対照及び未処理対照と比較したGAA mRNA転写産物の倍率増加を表す。個々の化合物を1、2.5、5、10、20、及び30μMで投与した。 選択されたPPMO番号34、5、及び7を用いたジムノティック処理後の患者のiPSC由来筋管におけるエクソン1~2接合部にわたって測定されたGAA発現の用量依存的な増加を示すグラフを示す。 PPMO番号5、7、及び34を用いた処理後の患者のiPSC由来筋管における総タンパク質に対して正規化されたGAAタンパク質の量の増加を示すデジタルゲル画像及びグラフを示す。 PPMO番号12及び15を用いた処理後の患者のiPSC由来筋管における総タンパク質に対して正規化されたGAAタンパク質の量の増加を示すデジタルゲル画像及びグラフを示す。 PPMO番号7、5、及び12を用いた処理後の患者のiPSC由来筋管におけるGAA酵素活性の量の増加を示すグラフを示す。 選択されたPPMO化合物の凝集能力を示すグラフを示す。結果をサイズ/強度分布としてプロットする。
本明細書では、アンチセンスオリゴマー又はその薬学的に許容される塩が提供され、アンチセンスオリゴマーは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットである。アンチセンスオリゴマーは、ポンペ病を含むがこれに限定されない、様々な疾患の治療を必要とする対象における治療に有用である。
ある特定の実施形態は、細胞中のエクソン-2欠失GAA mRNAに対するエクソン2含有GAAコードmRNAのレベルを強化するための方法に関し、方法は、細胞を、GAA遺伝子内の領域に特異的にハイブリダイズするのに十分な長さ及び相補性のアンチセンスオリゴマーと接触させることを含み、これにより、細胞中のエクソン-2欠失GAA mRNAに対するエクソン2含有GAA mRNAのレベルが強化される。いくつかの実施形態では、細胞は、対象内にあり、方法は、アンチセンスオリゴマーを対象に投与することを含む。
一実施形態では、細胞膜透過性ペプチドを含むアンチセンスオリゴマーが本明細書に提供され、アンチセンスオリゴマーは、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットである。
また本明細書では、ポンペ病を治療するための方法も提供される。
I.定義
別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する当該分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似又は同等の任意の方法及び材料が、本開示の主題の実施又は試験で使用され得るが、好ましい方法及び材料が記載される。本開示の目的のために、以下の用語が以下に定義される。
「約(about)」という用語は、当業者によって理解され、それが使用される文脈においてある程度変化する。本明細書で使用される場合、量、持続時間、などの測定可能な値を参照するとき、用語「約(about)」は、そのような変化が開示された方法を実施するために適切であるため、±5%、±1%、及び±0.1%を含む、±10%の変動を包含することを意味する。
「アルキル(alkyl)」という用語は、ある特定の実施形態では、1つ~6つ、又は1つ~8つの炭素原子を含む、飽和、直鎖、又は分岐鎖の炭化水素部分を指す。C1-6-アルキル部分の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシル部分が含まれるがこれらに限定されず、C1-8-アルキル部分の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、ヘプチル、及びオクチル部分が含まれるがこれらに限定されない。
アルキル置換基中の炭素原子の数は、「Cx-y」によって示され得、式中、xは最小であり、yは置換基中の炭素原子の最大数である。同様に、C鎖は、x炭素原子を含むアルキル鎖を意味する。
「ヘテロアルキル(heteroalkyl)」という用語は単独で、又は別の用語との組み合わせで、特に明記しない限り、明記されている数の炭素原子、及びO、N、及びSからなる群から選択される1つ又は2つのヘテロ原子を含む、安定な直鎖又は分岐鎖アルキル基を指し、窒素及び硫黄原子は酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は四級化されていてもよい。ヘテロ原子は、ヘテロアルキル基の残りの部分とそれが付着するフラグメントとの間を含む、ヘテロアルキル基の任意の位置に配置され得、並びにヘテロアルキル基中の最も遠位の炭素原子に付着し得る。例には以下が含まれる:-O-CH-CH-CH、-CH-CH-CH-OH、-CH-CH-NH-CH、-CH-S-CH-CH、及び-CH-CH-S(=O)-CH3。最大2つのヘテロ原子は、例えば、-CH-NH-OCH、又は-CH-CH-S-S-CHのように連続し得る。
「アリール(aryl)」という用語は、単独で又はその他の用語と組み合わせて用いられる場合、特に明記しない限り、1つ以上のリング(一般に、1つ、2つ、又は3つのリング)を含む炭素環式芳香族系を指し、こうしたリングは、ビフェニルなどのペンダント様式で結合してもよく、又はナフタリンなどのように融合してもよい。アリール基の例は、フェニル、アントラシル(anthracyl)、及びナフチルを含む。様々な実施形態では、アリール基の例は、フェニル(例えば、C-アリール)及びビフェニル(例えば、C12-アリール)を含む。いくつかの実施形態では、アリール基は6~16個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、アリール基は、6~12個の炭素原子を有する(例えば、C6-12-アリール)。いくつかの実施形態では、アリール基は、6個の炭素原子を有する(例えば、C-アリール)。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール(heteroaryl)」又は「ヘテロ芳香族(heteroaromatic)」という用語は、芳香族特性を有する複素環を指す。ヘテロアリール置換基は、例えば、C1-9-ヘテロアリールが、ヘテロ原子の数を含まず、ヘテロアリール基に含有される炭素原子の数を示すように、炭素原子の数によって定義され得る。例えば、C1-9-ヘテロアリールは、追加的な1つ~4つのヘテロ原子を含むことになる。多環式ヘテロアリールは、部分的に飽和した1つ以上の環を含み得る。ヘテロアリールの非限定的な例は、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル(例えば、2-及び4-ピリミジニルを含む)、ピリダジニル、チエニル、フリル、ピロリル(例えば、2-ピロリルを含む)、イミダゾリル、チアゾリル、ピラゾリル(例えば、3-及び5-ピラゾリルを含む)、イソチアゾリル、1,2,3-トリアゾリル、1,2,4-トリアゾリル、1,3,4-トリアゾリル、テトラゾリル、1,2,3-チアジアゾリル、1,2,3-オキサジアゾリル、1,3,4-チアジアゾリル及び1,3,4-オキサジアゾリルを含む。
多環性複素環及びヘテロアリールの非限定的な例は、インドリル(例えば、3-、4-、5-、6-及び7-インドリル)、インドリニル、キノリル、テトラヒドロキノリル、イソキノリル(例えば、1-及び5-イソキノリルを含む)、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリル、シンノリニル、キノキサリニル(例えば、2-及び5-キノキサリニルを含む)、キナゾリニル、フサラジニル(phthalazinyl)、1,8-ナフチリジニル、1,4-ベンゾジオキサニル、クマリン、ジヒドロクマリン、1,5-ナフチリジニル、ベンゾフリル(例えば、3-,4-,5-,6-及び7-ベンゾフリルを含む)、2,3-ジヒドロベンゾフリル、1,2-ベンジソキサゾリル(benzisoxazolyl)、ベンゾチエニル(例えば、3-,4-,5-,6-,及び7-ベンゾチエニル)、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル(例えば、2-ベンゾチアゾリル及び5-ベンゾチアゾリル)、プリニル、ベンゾイミダゾリル(例えば、2-ベンゾイミダゾリルを含む)、ベンゾトリアゾリル、チオキサンチニル(thioxanthinyl)、カルバゾリル、カルボニル、アクリジニル、ピロリジジニル(pyrrolizidinyl)、及びキノリジジニルを含む。
「保護基」又は「化学保護基」という用語は、化合物の一部又は全ての反応部分を遮断して、保護基が除去されるまでそのような部分が化学反応に関与するのを防止する化学部分を指し、例えば、そのような部分は、T.W.Greene,P.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd ed. John Wiley & Sons(1999)に列挙及び記載されている。異なる保護基が用いられる場合、それぞれ(異なる)保護基が異なる手段によって除去可能であることが有利であり得る。完全に異なる反応条件下で切断された保護基は、こうした保護基の差分除去を可能にする。例えば、保護基は、酸、塩基、及び水素化分解によって除去することができる。トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、アセタール及びtert-ブチルジメチルシリルなどの基は酸不安定性であり、水素化分解で除去可能なCbz基、及び塩基不安定性のFmoc基で保護されたアミノ基の存在下でカルボキシ及びヒドロキシ反応部分を保護するために使用され得る。カルボン酸部分は、限定するものではないが、メチル、又はエチルなどの塩基不安定基で遮断されてもよく、またヒドロキシ反応部分は、tert-ブチルカルバメートなどの酸不安定基、又は酸及び塩基の両方で安定であるが加水分解的に除去可能なカルバメートによって遮断されたアミンの存在下で、アセチルなどの塩基不安定部分で遮断され得る。
カルボン酸及びヒドロキシル反応部分もまた、ベンジル基などの加水分解的に除去可能な保護基で遮断されてもよく、一方でアミン基はFmocなどの塩基不安定基で遮断されてもよい。式I及び式IVの化合物の合成に特に有用なアミン保護基は、トリフルオロアセトアミドである。カルボン酸反応部分は、2,4-ジメトキシベンジルなどの酸化的に除去可能な保護基で遮断されてもよく、一方で既存のアミノ基はフッ化物不安定シリルカルバメートで遮断されてもよい。
アリル遮断基は、酸-及び塩基-保護基の存在下で有用であるが、それは前者が安定であり、その後、金属又はpi-酸触媒によって除去され得るためである。例えば、アリル遮断カルボン酸は、酸不安定t-ブチルカルバメート又は塩基不安定酢酸アミン保護基の存在下、パラジウム(0)-触媒反応で脱保護され得る。また別の形態の保護基は、化合物又は中間体が付着され得る樹脂である。残基が樹脂に付着している限り、その官能基は遮断され、反応できない。樹脂から放出されると、官能基は反応可能になる。
「ヌクレオブーゼ(nucleobase)」、「塩基対形成部分(base pairing moiety)」、「核酸塩基対形成部分(nucleobase-pairing moiety)」、又は「基(base)」という用語は、ヌクレオシド、ヌクレオチド、及び/又はモルホリノサブユニットの複素環部分を指す。核酸塩基は自然発生的であり得(例えば、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、及びグアニン)、又はこれらの自然発生的な核酸塩基の修飾若しくは類似体であり得、例えば、核酸塩基の1つ以上の窒素原子は、各出現において独立して、炭素によって置き換えられ得る。例示的な類似体としては、ヒポキサンチン(ヌクレオチドイノシンの塩基構成要素)、2,6-ジアミノプリン;5-メチルシトシン;C5-プロピニル修飾ピリミジン、10-(9-(アミノエトキシ)フェノキサジニル)(G-クランプ)などが挙げられる。
塩基対形成部分の更なる例には、限定するものではないが、ウラシル、チミン、アデニン、シトシン、グアニン及びアシル保護基、2-フルオロウラシル、2-フルオロシトシン、5-ブロモウラシル、5-ヨードウラシル、2,6-ジアミノプリン、アザシトシン、偽イソシトシン及び偽ウラシルなどのピリミジン類似体並びに8-置換プリン、キサンチン、又はヒポキサンチン(後者2つは自然分解生成物である)などの他の修飾核酸塩基によって保護されたそれらの各アミノ基を有するヒポキサンチンが挙げられる。Chiu and Rana(2003)RNA9:1034-1048、Limbach et al. (1994)Nucleic Acids Res.22:2183-2196、及びRevankar and Rao,Comprehensive Natural Products Chemistry,vol.7,313に開示される修飾核酸塩基もまた企図され、これらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
塩基対形成部分の更なる例としては、1つ以上のベンゼン環が付加された拡大サイズの核酸塩基が挙げられるが、これらに限定されない。Glen Researchカタログ(www.glenresearch.com)、Krueger AT et al.(2007)Acc.Chem.Res.40:141-150、Kool ET(2002)Acc.Chem.Res.35:936-943、Benner SA et al.(2005)Nat.Rev.Genet.6:553-543、Romesberg FE et al.(2003)Curr.Opin.Chem.Biol.7:723-733、Hirao,I(2006)Curr.Opin.Chem.Biol.10:622-627(これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる)に記載される核酸塩基置換は、本明細書に記載されるオリゴマーの合成に有用であると企図される。拡張サイズの核酸塩基の例を以下に示す:
Figure 2024537711000028
「オリゴヌクレオチド(oligonucleotide)」又は「オリゴマー(oligomer)」という用語は、複数の連結されたヌクレオシド、ヌクレオチド、又はヌクレオシド及びヌクレオチドの両方の組み合わせを含む化合物を指す。本明細書で提供される特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドはモルホリノオリゴヌクレオチドである。
本明細書で使用される場合、「アンチセンスオリゴマー」又は「アンチセンス化合物」という用語は、互換的に使用され、各々がリボース若しくは他のペント-ス糖又はモルホリノ基で構成される骨格サブユニット上で担持される塩基を有するサブユニットの配列を指し、骨格基は、化合物中の塩基がワトソン・クリック塩基対形成によって核酸中の標的配列(典型的にはRNA)にハイブリダイズして、標的配列内の核酸:オリゴマーヘテロ二本鎖を形成することを可能にするサブユニット間連結によって連結されている。オリゴマーは、標的配列に対する正確な配列相補性又はほぼ正確な相補性を有し得る。そのようなアンチセンスオリゴマーは、標的配列を含有するmRNAの翻訳を遮断又は阻害するように設計されており、それがハイブリダイズする配列に「向けられる」と言うことができる。
また、「アンチセンスオリゴマー」又は「アンチセンス化合物」のタイプとして本明細書に企図されるのは、ホスホロチオエート修飾オリゴマー、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、2’-フルオロ修飾オリゴマー、2’-O,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、トリシクロ-DNA、トリシロ-DNAホスホロチオエート修飾オリゴマー、2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]修飾オリゴマー、2’-O-メチルホスホロチオエート修飾オリゴマー、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)修飾オリゴマー、及び2’-O-メチルオリゴヌクレオチド、又はそれらの組み合わせ、並びに当該技術分野で既知の他のアンチセンス剤である。
アンチセンスオリゴマーは、オリゴマーが生理学的条件下で、37℃超、45℃超、好ましくは少なくとも50℃、及び典型的には60℃~80℃以上のTmで標的にハイブリダイズする場合、標的ポリヌクレオチドに「特異的にハイブリダイズする」。オリゴマーの「Tm」は、50%が相補的ポリヌクレオチドにハイブリダイズする温度である。Tmは、例えば、Miyada et al.(1987)Methods Enzymol.154:94-107に記載されるような生理食塩水中の標準条件下で決定される。こうしたハイブリダイゼーションは、アンチセンスオリゴマーの標的配列に対する「近似的(near)」又は「実質的な(substantial)」相補性、並びに完全な相補性によって生じ得る。
「相補的(complementary)」及び「相補性(complementarity)」という用語は、塩基対形成規則によって関連付けられるオリゴヌクレオチド(すなわち、ヌクレオチド配列)を指す。例えば、配列「T-G-A(5’-3’)」は、配列「T-C-A(5’-3’)」に対して相補的である。相補性は、「部分(partial)」であってもよく、その中では一部の核酸塩基のみが塩基対形成規則に従って一致する。あるいは、核酸間に「完全な(complete)」、「全体の」、又は「完璧な(perfect)」(100%の)相補性があってもよい。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率及び強度に顕著な影響を与える。多くの場合、完全相補性が望ましいが、いくつかの実施形態は、標的RNAに対して1つ以上のミスマッチ、好ましくは6、5、4、3、2、又は1つのミスマッチを含み得る。こうしたハイブリダイゼーションは、アンチセンスオリゴマーの標的配列に対する「近似的(near)」又は「実質的な(substantial)」相補性、並びに完全な相補性によって生じ得る。いくつかの実施形態では、オリゴマーは、約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%又は100%の相補性で標的配列にハイブリダイズし得る。オリゴマー内の任意の位置における変動が含まれる。ある特定の実施形態では、内部における変形よりもオリゴマーの末端付近の配列の変形が一般的に好ましく、また存在する場合、典型的には、5’末端、3’末端、又は両方の末端の約6、5、4、3、2、又は1つのヌクレオチドである。
「TEG」、「EG3」、又は「トリエチレングリコールテール」という用語は、例えば、その3’末端又は5’末端でオリゴマーにコンジュゲートされたトリエチレングリコール部分を指す。例えば、いくつかの実施形態では、「TEG」は、例えば、式I又は式IVのコンジュゲートのA’が、以下の式のものである。
Figure 2024537711000029
自然発生的なヌクレオチド塩基としては、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、及びウラシルが挙げられ、これらはそれぞれ、記号A、G、C、T、及びUを有する。ヌクレオチド塩基はまた、自然発生的なヌクレオチド塩基の類似体を包含し得る。塩基対形成は、典型的には、プリンAとピリミジンT又はUとの間、及びプリンGとピリミジンCとの間で生じる。
オリゴヌクレオチドはまた、核酸塩基(当該技術分野では単に「塩基(base)」と称される)修飾又は置換を含み得る。修飾又は置換塩基を含むオリゴヌクレオチドは、核酸中で最もよく見られる1つ以上のプリン又はピリミジン塩基がそれほど一般的ではない、又は非天然の塩基で置き換えられたオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、核酸塩基は、プリン塩基のN9原子、又はピリミジン塩基のN1原子で、ヌクレオチドはヌクレオシドのモルホリン環に共有結合されている。
プリン塩基は、一般式によって記載されるとおり、イミダゾール環に融合したピリミジン環を含む。
Figure 2024537711000030
アデニン及びグアニンは、核酸中で最も一般的に見られる2つのプリン核酸塩基である。これらは、限定するものではないが、N6-メチルアデニン、N2-メチルグアニン、ヒポキサンチン、及び7-メチルグアニンを含む、その他の自然発生的なプリンで置換され得る。
ピリミジン塩基は、一般式によって記載されるとおり、6員ピリミジン環を含む。
Figure 2024537711000031
シトシン、ウラシル、及びチミンは、核酸中で最も一般的に見られるピリミジン塩基である。これらは、限定するものではないが、5-メチルシトシン、5-ヒドロキシメチルシトシン、偽ウラシル、及び4-チオウラシルを含む、その他の自然発生的なピリミジンで置換され得る。一実施形態では、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドはウラシルの代わりにチミン塩基を含む。
その他の修飾又は置換塩基は、限定するものではないが、2,6-ジアミノプリン、オロト酸、アグマチジン、リシジン、2-チオピリミジン(例えば、2-チオウラシル、2-チオチミン)、G-クランプ及びその誘導体、5-置換ピリミジン(例えば、5-ハロウラシル、5-プロピニルウラシル、5-プロピニルシトシン、5-アミノメチルウラシル、5-ヒドロキシメチルウラシル、5-アミノメチルシトシン、5-ヒドロキシメチルシトシン、スーパーT)、7-デアザグアニン、7-デアザアデニン、7-アザ-2,6-ジアミノプリン、8-アザ-7-デアザグアニン、8-アザ-7-デアザアデニン、8-アザ-7-デアザ-2,6-ジアミノプリン、スーパーG、スーパーA、及びN4-エチルシトシン、又はその誘導体;N2-シクロペンチルグアニン(cPent-G)、N2-シクロペンチル-2-アミノプリン(cPent-AP)、及びN2-プロピル-2-アミノプリン(Pr-AP)、偽ウラシル又はその誘導体;並びに2,6-ジフロオロトルエン又は脱塩基部位などの無塩基のような、縮重又はユニバーサル塩基(例えば、1-デオキシリボース、1,2-ジデオキシリボース、1-デオキシ-2-O-メチルリボース;又は環酸素が窒素で置き換えられているピロリジン誘導体(アザリボース))を含む。偽ウラシルは、ウラシルの自然発生的な異性化バージョンであり、ウリジンにおける通常のN-グリコシドというよりむしろC-グリコシドによる。
特定の修飾又は置換核酸塩基は、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドの結合親和性を向上させるために特に有用である。これらは、5-置換ピリミジン、6-アザピリミジン、並びに2-アミノプロピルアデニン、5-プロピニルウラシル及び5-プロピニルシトリンを含むN-2、N-6、及び0-6置換プリンを含む。様々な実施形態では、核酸塩基は、0.6~1.2℃の核酸二重安定性を向上させること示される5-メチルシトシン置換基を含み得る。
いくつかの実施形態では、修飾又は置換核酸塩基は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの精製を容易にするために有用である。例えば、ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、3つ以上の(例えば、3、4、5、6つ以上)連続グアニン塩基を含み得る。ある特定のアンチセンスオリゴヌクレオチドでは、3つ以上の連続グアニン塩基のストリングは、オリゴヌクレオチドの凝集をもたらし、精製を複雑にし得る。こうしたアンチセンスオリゴヌクレオチドでは、連続したグアニンの1つ又は複数をヒポキサンチンで置換し得る。3つ以上の連続グアニン塩基のストリングにおける1つ以上のグアニンに対するヒポキサンチン置換は、アンチセンスオリゴヌクレオチドの凝集を減少させ、それによって精製を促進し得る。
「脱塩基サブユニット」という用語は、アンチセンスオリゴマー中のプリン及びピリミジンを含まないサブユニットを指す。一実施形態では、「脱塩基サブユニット」は、水素である。本明細書に組み込まれる脱塩基サブユニットは、アンチセンス骨格を保持するが、プリン塩基又はピリミジン塩基を含まない。脱塩基サブユニットを含むアンチセンスオリゴマーの非限定的な例を以下に示す。
Figure 2024537711000032
本明細書に提供されるオリゴヌクレオチドは合成され、生物起源のアンチセンス組成物を含まない。本開示の分子は、例えば、取り込み、分布、若しくは吸収、又はそれらの組み合わせを助けるために、混合、カプセル封入、コンジュゲートされ得るか、又は別の方法で、例えば、リポソーム、受容体標的分子、経口、直腸、局所、若しくは他の製剤などの他の分子、分子構造、若しくは化合物の混合物に関連し得る。
本明細書で使用される場合、「核酸類似体」は、非自然発生的な核酸分子を指す。核酸は、一緒に直鎖状構造に連結されたヌクレオチドサブユニットのポリマーである。各ヌクレオチドは、ペントース(5炭素)糖に付着した窒素含有芳香族塩基からなり、これは、リン酸基に付着している。連続的なリン酸基は、ホスホジエステル結合を通して一緒に連結されて、ポリマーを形成する。自然発生的な核酸の2つの一般的な形態は、デオキシリボ核酸(DNA)及びリボ核酸(RNA)である。鎖の一方の末端は、糖部分の5’-炭素原子に付着した遊離リン酸基を担持し、これは、分子の5’末端と呼ばれる。他方の末端は、糖部分の3’-炭素に遊離ヒドロキシル(-OH)基を有し、分子の3’末端と呼ばれる。核酸類似体は、1つ以上の非自然発生的な核酸塩基、糖、及び/又はヌクレオチド間連結、例えば、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)を含み得る。本明細書に開示されるように、ある特定の実施形態では、「核酸類似体」は、PMOであり、ある特定の実施形態では、「核酸類似体」は、正に荷電したカチオン性PMOである。
「モルホリノオリゴマー」又は「PMO」は、典型的なポリヌクレオチドに水素結合することができる塩基を支持する骨格を有するポリマー分子を指し、ポリマーは、ペントース糖骨格部分、及びより具体的には、ヌクレオチド及びヌクレオシドに典型的であるホスホジエステル結合によって連結されたリボース骨格を欠くが、代わりに、環窒素を通して結合する環窒素を含有する。例示的な「モルホリノ」オリゴマーは、ホスホラミデート結合又はホスホロジアミデート連結によって一緒に連結されたモルホリノサブユニット構造を含み、1つのサブユニットのモルホリノ窒素を隣接するサブユニットの5’環外炭素に結合し、各サブユニットは、塩基特異的水素結合によってポリヌクレオチド中の塩基に結合するのに有効なプリン又はピリミジン塩基対形成部分を含む。モルホリノオリゴマー(アンチセンスオリゴマーを含む)は、例えば、米国特許 第5,034,506号、同第5,142,047号、同第5,166,315号、同第5,185,444号、同第5,217,866号、同第5,506,337号、同第5,521,063号、同第5,698,685号、同第8,076,476号、及び同第8,299,206号、並びにPCT公開第2009/064471号に詳述されており、それらの全ては、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
好ましいモルホリノオリゴマーは、本明細書ではPMOと称されるホスホロジアミデート連結モルホリノオリゴマーである。そのようなオリゴマーは、以下に示されるものなどのモルホリノサブユニット構造で構成され、
Figure 2024537711000033
式中、Xは、NH、NHR、又はNR(Rは、低級アルキル、好ましくはメチルである)であり、Yは、Oであり、Zは、Oであり、P及びPは、塩基特異的水素結合によってポリヌクレオチド中の塩基に結合するのに有効なプリン又はピリミジン塩基対形成部分である。また、交互のホスホロジアミデート連結を有する構造が好ましく、Xは、メトキシ又はエトキシなどの低級アルコキシであり、Yは、NH又はNRであり、Rは、低級アルキルであり、Zは、Oである。
代表的なPMOには、サブユニット間連結が連結(A1)であるPMOが含まれる。表1を参照されたい。
Figure 2024537711000034
「ホスホラミデート」基が、3つの付着した酸素原子及び1つの付着した窒素原子を有するリンを含む一方で、「ホスホロジアミデート」基は、2つの付着した酸素原子及び2つの付着した窒素原子を有するリンを含む。代表的なホスホロジアミデートの例を以下に示し、
Figure 2024537711000035
各Pは、独立してH、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基から選択され、核酸塩基は、各出現において独立して、ピリジン、ピリミジン、トリアジナン、プリン、及びデアザプリンから選択されるC3-6複素環を含み、nは、6~38の整数である。PMOの3’末端におけるサブユニットの環窒素は、アセチルなどのキャッピング基でキャップされ得るか、又は遊離水素で脱キャップされ得る。
本明細書に記載されるオリゴマーの非荷電又は修飾サブユニット間連結では、1つの窒素は、常に骨格鎖にペンダントしている。ホスホロジアミデート連結における第2の窒素は、典型的には、モルホリノ環構造における環窒素である。
PMOは、スプライシング又は翻訳機構構成成分の結合又は進行を防止することによって遺伝子発現を阻害する、水溶性、非荷電、又は実質的に非荷電アンチセンス分子である。PMOはまた、ウイルス複製を阻害又は遮断することが示されている(Stein,Skilling et al.2001、McCaffrey,Meuse et al.2003)。それらは、酵素消化に対して高度に耐性である(Hudziak,Barofsky et al.1996)。PMOは、無細胞培養モデル及び細胞培養モデルにおいてインビトロで(Stein,Foster et al.1997、Summerton and Weller 1997)、及びゼブラフィッシュ、カエル、及びウニの胚においてインビボで(Heasman,Kofron et al.2000、Nasevicius and Ekker 2000)、並びにラット、マウス、ウサギ、イヌ、及びブタなどの成体動物モデルにおいて(例えば、Arora and Iversen 2000、Qin,Taylor et al.2000、Iversen 2001、Kipshidze,Keane et al.2001、Devi 2002、Devi,Oldenkamp et al.2002、Kipshidze,Kim et al.2002、Ricker,Mata et al.2002を参照されたい)、高いアンチセンス特異性及び有効性を実証している。
アンチセンスPMOオリゴマーは、他の広く使用されているアンチセンスオリゴヌクレオチドよりも、少ない非特異的効果で、細胞内に取り込まれ、インビボでより一貫して有効であることが示されている(例えば、P.Iversen,“Phosphoramidite Morpholino Oligomers,”in Antisense Drug Technology,S.T.Crooke,ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York,2001を参照されたい)。アルギニンリッチペプチドへのPMOのコンジュゲーションは、それらの細胞取り込みを増加させることが示されている(例えば、米国特許第7,468,418号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい)。
本明細書で使用される場合、「荷電」、「非荷電」、「カチオン性」、及び「アニオン性」は、ほぼ中性のpH、例えば、約6~8での化学部分の優勢な状態を指す。例えば、この用語は、生理学的pH、すなわち、約7.4での化学部分の優勢な状態を指し得る。
「カチオン性PMO」又は「PMO+」は、以前に記載されている任意の数の(1-ピペラジノ)ホスフィニリデンオキシ、(1-(4-(ω-グアニジノ-アルカノイル))-ピペラジノ)ホスフィニリデンオキシ連結(A2及びA3、表1を参照されたい)を含む、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマーを指す(例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるPCT公開第2008/036127号を参照されたい)。
オリゴヌクレオチド類似体(例えば、非荷電オリゴヌクレオチド類似体)の「骨格」は、塩基対形成部分を支持する構造を指し、例えば、本明細書に記載されるモルホリノオリゴマーについては、「骨格」は、サブユニット間連結(例えば、リン含有連結)によって結合されたモルホリノ環構造を含む。「実質的に非荷電の骨格」は、サブユニット間連結の50%未満がほぼ中性pHで荷電されるオリゴヌクレオチド類似体の骨格を指す。例えば、実質的に非荷電の骨格は、ほぼ中性のpHで荷電される50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、又は更には0%未満のサブユニット間連結を含み得る。いくつかの実施形態では、実質的に非荷電の骨格は、4つの非荷電(生理学的pHで)連結毎に最大1つの荷電(生理学的pHで)サブユニット間連結、8つの非荷電連結毎に最大1つ、又は16個の非荷電連結毎に最大1つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される核酸類似体は、完全に非荷電である。
「標的化塩基配列」という用語、又は単に「標的化配列」という用語は、標的配列、例えば、ヒトのRNAゲノム中の標的配列に対して相補的である(加えて、実質的に相補的であることを意味する)核酸類似体中の配列である。類似体化合物の配列全体、又は一部分のみが、標的配列に対して相補的であり得る。例えば、20個の塩基を有する類似体では、12~14個のみが標的化配列であり得る。典型的には、標的化配列は、類似体中の連続的な塩基で形成されるが、代替的に、例えば、類似体の両端から一緒に配置された場合、標的配列に及ぶ配列を構成する非連続的な配列で形成され得る。
「ペプチド」という用語は、複数の結合したアミノ酸を含む化合物を指す。本明細書に提供されるペプチドは、細胞膜透過性ペプチドと考えられ得る。
本明細書で使用される場合、「細胞膜透過性ペプチド」(CPP)又は「キャリアペプチド」は、細胞によるPMOの取り込みを促進し、それによってPMOを細胞の内部(細胞質)に送達することができる比較的短いペプチドである。CPP又はキャリアペプチドは、典型的には、約12~約40アミノ酸長である。キャリアペプチドの長さは、特に限定されず、異なる実施形態において変動する。いくつかの実施形態では、キャリアペプチドは、4~40個のアミノ酸サブユニットを含む。他の実施形態では、キャリアペプチドは、6~30個、6~20個、8~25個、又は10~20個のアミノ酸サブユニットを含む。様々な実施形態では、本開示のCPP実施形態は、以下に更に記載されるアルギニンに富むペプチドを含み得る。
本明細書で使用される場合、「ペプチドコンジュゲートホスホロジアミデート連結モルホリノオリゴマー」又は「PPMO」は、細胞膜透過性ペプチド(CPP)又はキャリアペプチドなどのペプチドに共有結合したPMOを指す。細胞膜透過性ペプチドは、細胞によるPMOの取り込みを促進し、それによってPMOを細胞の内部(細胞質)に送達する。そのアミノ酸配列に応じて、CPPは、概して有効であり得るか、又は特定の細胞型へのPMO送達に特異的若しくは選択的に有効であり得る。PMO及びCPPは、典型的には、それらの末端で連結され、例えば、CPPのC末端は、PMOの5’末端に連結され得るか、又はPMOの3’末端は、CPPのN末端に連結され得る。PPMOは、非荷電PMO、荷電(例えば、カチオン性)PMO、及びそれらの混合物を含み得る。一実施形態では、本明細書に記載されるコンジュゲートの連結部分が切断されて、PPMOを放出し得る。
キャリアペプチドは、直接、あるいは任意選択的なリンカー、例えば、システイン(C)、グリシン(G)、若しくはプロリン(P)などの1つ以上の追加の自然発生的なアミノ酸、又は追加のアミノ酸類似体、例えば、6-アミノヘキサン酸(X)、ベータ-アラニン(B)、若しくはXBを介して、核酸類似体に連結され得る。当該技術分野で既知の他の連結部分も用いられ得る。
「アミノ酸サブユニット」は、概して、α-アミノ酸残基(-CO-CHR-NH-)であるが、β-又は他のアミノ酸残基(例えば、-CO-CHCHR-NH-)であり得、Rは、アミノ酸側鎖である。
「自然発生的なアミノ酸」という用語は、自然界に見られるタンパク質中に存在するアミノ酸を指し、例としては、アラニン(A)、システイン(C)、アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、フェニルアラニン(F)、グリシン(G)、ヒスチジン(H)、イソロイシン(I)、リジン(K)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、アスパラギン(N)、プロリン(P)、グルタミン(Q)、アルギニン(R)、セリン(S)、トレオニン(T)、バリン(V)、トリプトファン(W)、及びチロシン(Y)が挙げられる。「非天然アミノ酸」という用語は、自然界に見られるタンパク質中に存在しないアミノ酸を指し、例としては、ベータ-アラニン(β-Ala)及び6-アミノヘキサン酸(Ahx)が挙げられる。
薬剤は、薬剤が細胞膜にわたる受動的拡散以外の機構によって細胞に入ることができる場合、「哺乳動物細胞によって能動的に取り込まれる」。薬剤は、例えば、ATP依存性輸送機構による哺乳動物細胞膜にわたる薬剤の輸送を指す「能動的輸送」によって、又は輸送タンパク質への薬剤の結合(これは次いで、膜をわたる結合した薬剤の通過を促進する)を必要とする輸送機構による細胞膜にわたるアンチセンス剤の輸送を指す「促進輸送」によって輸送され得る。
本明細書で使用される場合、「有効量」は、所望の生物学的結果を達成するのに十分である物質の任意の量を指す。「治療有効量」とは、所望の治療結果を達成するのに十分である物質の任意の量を指す。
本明細書で使用される場合、「対象」は、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ブタ、ウシ、ウマ、サル、非ヒト霊長類、又はヒトを含み得る哺乳動物である。ある特定の実施形態では、対象は、ヒトである。
個人(例えば、ヒトなどの哺乳動物)又は細胞の「治療」は、個人又は細胞の自然経過を変更するために使用されるあらゆる種類の介入である。治療は、限定するものではないが、医薬組成物の投与を含み、予防的に、又は病理学的事象の開始若しくは病原体との接触の後に、行い得る。
II.ペプチド-オリゴヌクレオチド
いくつかの実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドを含むアンチセンスオリゴマーが本明細書に提供され、
修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
一実施形態では、脱塩基サブユニットは、標的化配列の内部にある。
一実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが20~40個のサブユニットである。別の実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが19~29個のサブユニットである。別の実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが18~40、19~30、19~29、20~40、20~30、20~25、21~40、21~30、21~25、22~40、22~30、22~25、23~40、23~30、又は23~25個のサブユニットである。更に別の実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、又は40個のサブユニットである。
一実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、式Iのアンチセンスオリゴマー、
Figure 2024537711000036
又はその薬学的に許容される塩であり、
式中、
A’は、-N(H)CHC(O)NH、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
Figure 2024537711000037
から選択され、式中、
は、-C(O)(O-アルキル)-OHであり、式中、xは3~10であり、各アルキル基は、各出現において独立して、C2-6-アルキルであるか、
又はRは、H、-C(O)C1-6-アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、-(C1-6-アルキル)-R、-(C1-6-ヘテロアルキル)-R、アリール-R、ヘテロアリール-R、-C(O)O-(C1-6-アルキル)-R、-C(O)O-アリール-R、-C(O)O-ヘテロアリール-R、及び
Figure 2024537711000038
から選択され、
は、OH、SH、及びNHから選択されるか、又はRは、O、S、若しくはNHであり、それらの各々は、固体支持体に共有結合されており、
各Rは、独立して、OH及び-N(R)(R)から選択され、式中、各R及びRは、各出現において独立して、H又は-C1-6-アルキルであり、
各Rは、各出現において独立して、H(脱塩基性)、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基から選択され、核酸塩基は、各出現において独立して、ピリジン、ピリミジン、プリン、及びデアザ-プリンから選択されるC3-6複素環を含み、
tは、8~40であり、
E’は、H、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、
Figure 2024537711000039
から選択され、
式中、
Qは、-C(O)(CHC(O)-又は-C(O)(CH(CHC(O)-であり、
は、-(CHOC(O)N(Rであり、式中、Rは、-(CHNHC(=NH)NHであり、
Lは、グリシン、プロリン、W、W-W、又はRから選択され、Lは、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、
Wは、-C(O)-(CH-NH-であり、式中、mは、2~12であり、
は、
Figure 2024537711000040
からなる群から選択され、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10であり、
pは、2、3、4、又は5であり、
10は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、
11は、グリシン、プロリン、W、W-W、及び
Figure 2024537711000041
からなる群から選択され、
16は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、R16は、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、Jは、細胞膜透過性ペプチドであり、
Gは、H、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、Gは、Jに共有結合されている。
一態様では、アンチセンスオリゴマーが本明細書に開示され、アンチセンスオリゴマーは、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド及び細胞膜透過性ペプチドを含むコンジュゲートであり、
修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、細胞膜透過性ペプチドに共有結合されており、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
一実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが20~40個のサブユニットである。別の実施形態では、修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドは、長さが19~29個のサブユニットである。
一実施形態では、標的領域は、配列番号2(GAA-IVS1(-189-167))及び配列番号 3(GAA-IVS1(-80-24))からなる群から選択される配列を含む。更なる実施形態では、標的領域は、配列番号2に記載される配列を含む。別の実施形態では、標的領域は、配列番号 3に記載される配列を含む。
一実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-189-167)、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)から選択される。更なる実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-189-167)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-72,-48)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-71,-47)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-70,-46)である。一実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-69-45)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-65,-41)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-66,-42)である。
一実施形態では、標的化配列は、配列CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC(配列番号4)を含み、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は非塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。別の実施形態では、標的化配列は、
i)配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)、
ii)配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)、
iii)配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)、
iv)配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)、
v)配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)、及び
vi)配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)からなる群から選択される配列を含む。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)を含む。
一実施形態では、標的化配列は、配列CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC(配列番号4)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)からなる。
一実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)からなる群から選択される。別の実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、及びGAA-IVS1(-65-41)からなる群から選択される。
一実施形態では、標的化領域は、
i)配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)、
ii)配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)、
iii)配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)、
iv)配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)、
v)配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)、
vi)配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)からなる群から選択される配列を含み、
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は非塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。一実施形態では、標的化配列は、
i)配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)、
ii)配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)、
iii)配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)、
iv)配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)、
v)配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)、
vi)配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)、
vii)配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)、及び
viii)配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる群から選択される。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)を含む。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる。
一実施形態では、脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント相補的である。別の実施形態では、脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも84%、少なくとも88%、又は少なくとも92%相補的である。更に別の実施形態では、脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも90%相補的である。更に別の実施形態では、脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも95%相補的である。更に別の実施形態では、脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して100%相補的である。
一実施形態では、各脱塩基サブユニットは、標的化配列の5’末端又は3’末端から少なくとも8つのサブユニットである。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、1~5つの脱塩基サブユニットを含み得る。一実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、1つ、2つ、3つ、又は4つの脱塩基サブユニットを含む。
別の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式IVを有するアンチセンス-オリゴマーコンジュゲート、
Figure 2024537711000042
又はその薬学的に許容される塩であり、
式中、
A’は、-N(H)CHC(O)NH、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
Figure 2024537711000043
から選択され、式中、
は、-C(O)(O-アルキル)-OHであり、式中、xは3~10であり、各アルキル基は、各出現において独立して、C2-6-アルキルであるか、
又はRは、H、-C(O)C1-6-アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、-(C1-6-アルキル)-R、-(C1-6-ヘテロアルキル)-R、アリール-R、ヘテロアリール-R、-C(O)O-(C1-6-アルキル)-R、-C(O)O-アリール-R、-C(O)O-ヘテロアリール-R、及び
Figure 2024537711000044
から選択され、
は、OH、SH、及びNHから選択されるか、又はRは、O、S、若しくはNHであり、それらの各々は、固体支持体に共有結合されており、
各Rは、独立して、OH及び-N(R)(R)から選択され、式中、各R及びRは、各出現において独立して、H又は-C1-6-アルキルであり、
各Rは、各出現において独立して、H(脱塩基性)、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基から選択され、核酸塩基は、各出現において独立して、ピリジン、ピリミジン、プリン、及びデアザ-プリンから選択されるC3-6複素環を含み、
tは、8~40であり、
E’は、H、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、
Figure 2024537711000045
から選択され、
式中、
Qは、-C(O)(CHC(O)-又は-C(O)(CH(CHC(O)-であり、
は、-(CHOC(O)N(Rであり、式中、Rは、-(CHNHC(=NH)NHであり、
Lは、グリシン、プロリン、W、W-W、又はRから選択され、Lは、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、
Wは、-C(O)-(CH-NH-であり、式中、mは、2~12であり、
は、
Figure 2024537711000046
からなる群から選択され、
nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10であり、
pは、2、3、4、又は5であり、
10は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、
11は、グリシン、プロリン、W、W-W、及び
Figure 2024537711000047
からなる群から選択され、
16は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、R16は、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、Jは、細胞膜透過性ペプチドであり、
Gは、H、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、Gは、Jに共有結合されており、
ただし、
A’が
Figure 2024537711000048
であるか、又はE’が
Figure 2024537711000049
であることを条件とする。
一実施形態では、E’は、H、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、及び
Figure 2024537711000050
から選択される。
一実施形態では、A’は、N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
Figure 2024537711000051
から選択される。
一実施形態では、E’は、H、-C(O)CH、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、4-メトキシトリチル、及び
Figure 2024537711000052
から選択される。
一実施形態では、A’は、N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
Figure 2024537711000053
から選択され、
E’は、
Figure 2024537711000054
である。
一実施形態では、A’は、
Figure 2024537711000055
であり、
E’は、H、-C(O)CH、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
一実施形態では、式IVのコンジュゲートは、
Figure 2024537711000056
Figure 2024537711000057
から選択されるコンジュゲートであり、
式中、E’は、H、C1-6-アルキル、-C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。
一実施形態では、コンジュゲートは、式(IVa)のものである。一実施形態では、コンジュゲートは、式(IVb)のものである。
一実施形態では、各Rは、-N(CHである。
一実施形態では、各核酸塩基は、各出現において独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5-メチル-シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンから選択される。一実施形態では、Lは、グリシンである。一実施形態では、Lは、プロリンである。一実施形態では、Lは、-C(O)-(CH-NH-である。一実施形態では、Lは、-C(O)-(CH-NH-である。一実施形態では、Lは、-C(O)-(CH-NH-C(O)-(CH-NH-である。
一実施形態では、Lは、
Figure 2024537711000058
であり、式中、R10は、結合であり、R11は、グリシン及び
Figure 2024537711000059
から選択される。
一実施形態では、Lは、
Figure 2024537711000060
であり、式中、R10は、結合であり、R11は、グリシン及び
Figure 2024537711000061
から選択される。
一実施形態では、Lは、
Figure 2024537711000062
であり、式中、R10は、結合であり、R11は、グリシン及び
Figure 2024537711000063
から選択される。
一実施形態では、Jは、rTAT、TAT、R、R、R、R、R、R、R、R、(RXR)、(RXR)、(RXRRBR)、(RAR)、(RGR)から選択される。
一実施形態では、Gは、H、C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される。一実施形態では、Gは、H又は-C(O)CHである。一実施形態では、Gは、Hである。一実施形態では、
Gは、-C(O)CHである。
一実施形態では、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列であり、少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットである。別の実施形態では、標的領域は、配列番号2(GAA-IVS1(-189-167))及び配列番号 3(GAA-IVS1(-80-24))からなる群から選択される配列を含む。
一実施形態では、標的化配列は、配列:
i)配列番号 4(CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC)、
ii)配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)、
iii)配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)、
iv)配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)、
v)配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)、
vi)配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)、
vii)配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)を含み、
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。
一実施形態では、Bは、Hである。
更なる実施形態では、標的化領域は、
i)配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)、
ii)配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)、
iii)配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)、
iv)配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)、
v)配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)、
vi)配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)、
vii)配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)、
viii)配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)、
ix)配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)、
x)配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)、
xi)配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)、
xii)配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)、
xiii)配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)、及び
xiv)配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる群から選択される配列を含む。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、コンジュゲートは、その薬学的に許容される塩、及び少なくとも1つの薬学的に許容される担体である。
一実施形態では、疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、コンジュゲート又は医薬組成物の治療有効量を対象に投与することを含む、方法が本明細書に提供される。
一実施形態では、疾患は、ポンペ病である。一実施形態では、対象は、ヒトである。更なる実施形態では、ヒトは、小児である。別の実施形態では、ヒトは、成人である。
III.オリゴマー化学物質の特徴
また、本明細書では、アンチセンスオリゴマーが修飾アンチセンスオリゴマーである、アンチセンスオリゴマーが提供される。修飾アンチセンスオリゴマーの例としては、モルホリノオリゴマー、ホスホロチオエート修飾オリゴマー、2’-O-メチル修飾オリゴマー、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、ホスホロチオエートオリゴマー、2’-O-MOE修飾オリゴマー、2’-フルオロ修飾オリゴマー、2’-O,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)、トリシクロ-DNA、トリシクロ-DNAホスホロチオエートサブユニット、2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]修飾オリゴマー(上記のいずれかの組み合わせを含む)が挙げられるが、これらに限定されない。ホスホロチオエートと2’-O-Me修飾化学物質を組み合わせて、2’-O-Me-ホスホロチオエート骨格を生成することができる。例えば、PCT公開第2013/112053号及び同第2009/008725号(参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
いくつかの実施形態では、修飾アンチセンスオリゴマーの核酸塩基は、モルホリノ環構造に連結されており、モルホリノ環構造は、1つの環構造のモルホリノ窒素を隣接する環構造の5’環外炭素に結合するリン含有サブユニット間連結によって結合されている。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基は、ペプチド核酸(PNA)に連結されており、リン酸-糖ポリヌクレオチド骨格は、核酸塩基が連結している可撓性擬似ペプチドポリマーによって置き換えられている。いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、ロックド核酸(LNA)に連結されており、ロックド核酸構造は、リボース部分が2’酸素と4’炭素を結合する余分な架橋を有する、化学的に修飾されたヌクレオチド類似体である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、架橋核酸(BNA)に連結されており、糖立体構造は、フラノース骨格への追加の架橋構造の導入によって制限又はロックされている。いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、2’-O,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)に連結されている。
いくつかの実施形態では、修飾アンチセンスオリゴマーは、アンロックド核酸(UNA)サブユニットを含有し得る。UNA及びUNAオリゴマーは、サブユニットのC2’-C3’結合が切断されているRNAの類似体である。
いくつかの実施形態では、修飾アンチセンスオリゴマーは、非架橋酸素のうちの1つが硫黄によって置き換えられている、1つ以上のホスホロチオエート(又はS-オリゴ)を含有する。いくつかの態様では、修飾アンチセンスオリゴマーは、リボースの2’-OHが、それぞれ、メチル、メトキシエチル、2-(N-メチルカルバモイル)エチル、又はフルオロ基で置換されている、1つ以上の2’O-メチル、2’O-MOE、MCE、及び2’-Fを含有する。
いくつかの実施形態では、修飾アンチセンスオリゴマーは、トリシクロ-DNA(tc-DNA)であり、これは、骨格の立体構造的柔軟性を制限し、かつねじれ角gの骨格形状を最適化するために、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いる、拘束されたDNA類似体である。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、架橋核酸(BNA)に連結されており、糖立体構造は、フラノース骨格への追加の架橋構造の導入によって制限又はロックされている。いくつかの態様では、アンチセンスオリゴマーの核酸塩基のうちの少なくとも1つは、2’-O,4’-C-エチレン架橋核酸(ENA)に連結されている。そのような態様では、BNA又はENAに連結された各核酸塩基は、5-メチル基を含む。本開示のオリゴマー化学物質の例示的な実施形態が以下に更に記載される。
1.ペプチド核酸(PNA)
ペプチド核酸(PNA)は、骨格がデオキシリボース骨格と構造的に同形であり、ピリミジン又はプリン塩基が結合するN-(2-アミノエチル)グリシン単位からなる、DNAの類似体である。天然のピリミジン塩基及びプリン塩基を含有するPNAは、ワトソン・クリック塩基対形成規則に従い相補的なオリゴマーにハイブリダイズし、塩基対認識の点でDNAを模倣する。PNAの骨格は、ホスホジエステル結合ではなくペプチド結合によって形成され、アンチセンス用途(以下の構造を参照)によく適したものになる。骨格は非荷電性であり、通常を超える熱安定性を示すPNA/DNA又はPNA/RNA二本鎖をもたらす。PNAは、ヌクレアーゼ又はプロテアーゼによって認識されない。PNAの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000064
自然構造に対する根本的構造変化にもかかわらず、PNAは、DNA又はRNAへのヘリックス形態での配列特異的結合が可能である。PNAの特徴には、相補的なDNA又はRNAに対する高い結合親和性、単一塩基ミスマッチによって引き起こされる不安定化作用、ヌクレアーゼ及びプロテアーゼに対する耐性、塩濃度に依存しないDNA又はRNAとのハイブリダイゼーション、並びにホモプリンDNAとの三重鎖形成が含まれる。PANAGENE(商標)は、その独自のBts PNAモノマー(Bts、ベンゾチアゾール-2-スルホニル基)及び独自のオリゴマー化プロセスを開発してきた。Bts PNAモノマーを使用したPNAオリゴマー化は、脱保護、カップリング、及びキャッピングの反復サイクルで構成される。PNAは、当該技術分野において既知の任意の技術を使用して合成的に産生され得る。例えば、米国特許 第6,969,766号、同第7,211,668号、同第7,022,851号、同第7,125,994号、同第7,145,006号、及び同第7,179,896号を参照されたい。また、PNAの調製について、米国特許 第5,539,082号、同第5,714,331号、及び同第5,719,262も参照されたい。PNA化合物の更なる教示は、Nielsen et al.,Science,254:1497-1500,1991に見ることができる。上記の各々は、参照によりその全体が組み込まれる。
2.ロックド核酸(LNA)
アンチセンスオリゴマーはまた、「ロックド核酸」サブユニット(LNA)を含有し得る。「LNA」は、架橋核酸(BNA)と呼ばれる修飾のクラスのメンバーである。BNAは、リボース環の立体構造をC30-エンド(ノーザン)糖パッカーにロックする共有結合を特徴とする。LNAの場合、架橋は、2’-O位置と4’-C位置との間のメチレンから構成される。LNAは、骨格の事前組織化及び塩基スタッキングを増強して、ハイブリダイゼーション及び熱安定性を高める。
LNAの構造は、例えば、Wengel,et al.,Chemical Communications(1998)455、Koshkin et al.,Tetrahedron(1998)54:3607、Jesper Wengel,Accounts of Chem.Research(1999)32:301、Obika,et al.,Tetrahedron Letters(1997)38:8735、Obika,et al.,Tetrahedron Letters(1998)39:5401、及びObika,et al.,Bioorganic Medicinal Chemistry(2008)16:9230に見ることができ、これらは、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。LNAの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000065
本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上のLNAを組み込み得る。場合によっては、アンチセンスオリゴマーは、LNAから完全に構成され得る。個々のLNAヌクレオシドサブユニットの合成及びそれらのオリゴマーへの組み込みのための方法は、例えば、米国特許 第7,572,582号、同第7,569,575号、同第7,084,125号、同第7,060,809号、同第7,053,207号、同第7,034,133号、同第6,794,499号、及び同第6,670,461号に記載され、これらの各々は、参照によりその全体が組み込まれる。典型的なサブユニット間リンカーとしては、ホスホジエステル部分及びホスホロチオエート部分が挙げられる。あるいは、非リン含有リンカーが用いられ得る。更なる実施形態は、LNA含有アンチセンスオリゴマーを含み、各LNAサブユニットは、DNAサブユニットによって分離される。ある特定のアンチセンスオリゴマーは、交互のLNA及びDNAサブユニットから構成され、サブユニット間リンカーは、ホスホロチオエートである。
3.エチレン架橋核酸(ENA)
2’O,4’C-エチレン架橋核酸(ENA)は、BNAのクラスの別のメンバーである。非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000066
ENAオリゴマー及びその調製は、Obika et al.,Tetrahedron Lett(1997)38(50):8735に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上のENAサブユニットを組み込み得る。
4.アンロックド核酸(UNA)
アンチセンスオリゴマーはまた、アンロックド核酸(UNA)サブユニットを含有し得る。UNA及びUNAオリゴマーは、サブユニットのC2’-C3’結合が切断されているRNAの類似体である。LNAは、(DNA及びRNAに対して)立体構造的に制限されるが、UNAは、非常に柔軟である。UNAは、例えば、WO2016/070166に開示されている。UNAの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000067
典型的なサブユニット間リンカーとしては、ホスホジエステル部分及びホスホロチオエート部分が挙げられる。あるいは、非リン含有リンカーが用いられ得る。
5.ホスホロチオエート
「ホスホロチオエート」(又はS-オリゴ)は、非架橋酸素のうちの1つが硫黄で置換されている正常なDNAのバリアントである。ホスホロチオエートの非限定的な例が以下に示される。
ヌクレオチド間結合の硫化は、5’から3’及び3’から5’のDNA POL1エキソヌクレアーゼ、ヌクレアーゼS1及びP1、RNase、血清ヌクレアーゼ、並びにヘビ毒ホスホジエステラーゼを含む、エンドヌクレアーゼ及びエキソヌクレアーゼの作用を低減する。ホスホロチオエートは、ホスホン酸水素に対する二硫化炭素中の元素硫黄の溶液の作用、又は亜リン酸トリエステルをテトラエチルチウラムジスルフィド(TETD)若しくは3H-1,2-ベンソジチオール-3-オン1,1-ジオキシド(BDTD)のいずれかで硫化する方法、の2つの主要な経路によって作製される(例えば、Iyer et al.,J.Org.Chem.55,4693-4699,1990(これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)。後者の方法は、ほとんどの有機溶媒中の元素硫黄の不溶性、及び二硫化炭素の毒性の問題を回避する。TETD及びBDTD法はまた、より高い純度のホスホロチオエートをもたらす。
6.トリクリクロ-DNA及びトリシクロ-ホスホロチオエートサブユニット
トリシクロ-DNA(tc-DNA)は、骨格の立体構造的柔軟性を制限し、かつねじれ角γの骨格形状を最適化するために、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いる、拘束されたDNA類似体のクラスである。ホモ塩基アデニン及びチミン含有tc-DNAは、相補的RNAと非常に安定したA-T塩基対を形成する。トリシクロ-DNA及びその合成は、国際特許出願公開第2010/115993号に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上のトリシクロ-DNAサブユニットを組み込み得る。場合によっては、アンチセンスオリゴマーは、トリシクロ-DNAサブユニットから完全に構成され得る。
トリシクロ-ホスホロチオエートサブユニットは、ホスホロチオエートサブユニット間連結を有するトリシクロ-DNAサブユニットである。トリシクロ-ホスホロチオエートサブユニット及びその合成は、国際特許出願公開第2013/053928号に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上のトリシクロ-DNAサブユニットを組み込み得る。場合によっては、アンチセンスオリゴマーは、トリシクロ-DNAサブユニットから完全に構成され得る。トリシクロ-DNA/トリシクロ-ホスホロチオエートサブユニットの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000069
7.2’-O-メチル、2’-O-MOE、及び2’-Fオリゴマー
「2’-O-Meオリゴマー」分子は、リボース分子の2’-OH残基にメチル基を有する。2’-O-Me-RNAは、DNAと同じ(又は類似の)挙動を示すが、ヌクレアーゼ分解から保護される。2’-O-Me-RNAはまた、更なる安定化のためにホスホロチオエートオリゴマー(PTO)と組み合わせることができる。2’O-Meオリゴマー(ホスホジエステル又はホスホロチオエート)は、当該技術分野の常用技術に従って合成することができる(例えば、Yoo et al.,Nucleic Acids Res.32:2008-16,2004(これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)。2’O-Meオリゴマーの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000070
2’O-Me
2’-O-メトキシエチルオリゴマー(2’-O-MOE)は、リボース分子の2’-OH残基にメトキシエチル基を有し、Martin et al.,Helv.Chim.Acta,78,486-504,1995で考察されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。2’-O-MOEサブユニットの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000071
2’-フルオロ(2’-F)オリゴマーは、2’-OHの代わりに2’位に蛍光ラジカルを有する。2’-Fオリゴマーの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000072
2’-フルオロオリゴマーは、WO2004/043977に更に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
2’-O-メチル、2’-O-MOE、及び2’-Fオリゴマーはまた、以下に示されるように、1つ以上のホスホロチオエート(PS)連結を含み得る。
Figure 2024537711000073
更に、2’-O-メチル、2’-O-MOE、及び2’-Fオリゴマーは、例えば、以下に示される2’-O-メチルPSオリゴマードリサペルセンのように、オリゴマー全体にわたってPSサブユニット間連結を含み得る。
Figure 2024537711000074
あるいは、2’-O-メチル、2’-O-MOE、及び/又は2’-Fオリゴマーは、以下に示されるように、オリゴマーの末端にPS連結を含み得る。
Figure 2024537711000075
式中、
Rは、CHCHOCH(メトキシエチル又はMOE)であり、
X、Y、及びZは、それぞれ、指定された5’-ウィング、中央ギャップ、及び3’-ウィングの各領域内に含有されるヌクレオチドの数を表す。
本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上の2’-O-メチル、2’-O-MOE、及び2’-Fサブユニットを組み込み得、本明細書に記載されるサブユニット間連結のいずれかを利用し得る。いくつかの事例では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、2’-O-メチル、2’-O-MOE、又は2’-Fサブユニットから完全に構成され得る。本開示のアンチセンスオリゴマーの一実施形態は、2’-O-メチルサブユニットで完全に構成される。
8.2’-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]オリゴマー(MCE)
MCEは、本開示のアンチセンスオリゴマーで有用な2’-O修飾リボヌクレオシドの別の例である。ここで、2’-OHは、ヌクレアーゼ耐性を高めるために2-(N-メチルカルバモイル)エチル部分へと誘導体化される。MCEオリゴマーの非限定的な例が以下に示される。
MCE及びその合成は、Yamada et al.,J.Org.Chem.(2011)76(9):3042-53に記載され、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本開示のアンチセンスオリゴマーは、1つ以上のMCEサブユニットを組み込み得る。
9.立体特異的オリゴマー
立体特異的オリゴマーは、各リン含有連結の立体化学が、実質的に立体的に純粋なオリゴマーが産生されるような合成方法によって固定されるものである。立体特異的オリゴマーの非限定的な例が以下に示される。
Figure 2024537711000077
上記の例において、オリゴマーの各リンは、同一の立体配置を有する。追加の例としては、本明細書に記載されるオリゴマーが挙げられる。例えば、LNA、ENA、トリシクロ-DNA、MCE、2’-O-メチル、2’-O-MOE、2’-F、及びモルホリノ系オリゴマーは、立体特異的リン含有ヌクレオシド間連結、例えば、ホスホロチオエート、ホスホジエステル、ホスホラミデート、ホスホロジアミデート、又は他のリン含有ヌクレオシド間連結などを用いて調製することができる。そのようなオリゴマーの調製で使用するための立体特異的オリゴマー、調製方法、キラル制御合成、キラル設計、及びキラル補助剤は、例えば、WO2017/192664、WO2017/192679、WO2017/062862、WO2017/015575、WO2017/015555、WO2015/107425、WO2015/108048、WO2015/108046、WO2015/108047、WO2012/039448、WO2010/064146、WO2011/034072、WO2014/010250、WO2014/012081、WO2013/0127858、及びWO2011/005761に詳述されており、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
立体特異的オリゴマーは、R配置又はS配置においてリン含有ヌクレオシド間連結を有し得る。連結の立体配置が制御されるキラルリン含有連結は、「立体純粋」と称され、連結の立体配置が制御されないキラルリン含有連結は、「立体不規則的」と称される。ある特定の実施形態では、本開示のオリゴマーは、複数の立体純粋及び立体不規則的連結を含み、これにより得られるオリゴマーは、オリゴマーの予め指定された位置に立体純粋サブユニットを有する。立体純粋サブユニットの位置の例は、図7A及び図7Bの国際特許出願公開第2017/062862(A2)号に提供される。一実施形態では、オリゴマー中の全てのキラルリン含有連結は、立体不規則的である。一実施形態では、オリゴマー中の全てのキラルリン含有連結は、立体純粋である。
n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個全てのキラルリン含有連結は、立体不規則的である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個全てのキラルリン含有連結は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも10%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも20%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも30%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも40%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも50%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも60%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも70%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも80%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマー中のn個のリン含有連結のうちの少なくとも90%(整数に四捨五入)は、立体純粋である。
n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも3個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも4個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも5個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも6個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも7個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも8個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも9個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも10個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも11個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも12個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも13個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも14個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも15個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも16個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも17個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも18個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも19個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも20個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。
n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、同じ立体配向(すなわち、S又はRのいずれか)の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結と、他の立体配向の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結とを含有する。例えば、オリゴマーは、S配向の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結のと、R配向の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結とを含有し得る。
n個(nは1以上の整数である)のキラルリン含有連結を有するオリゴマーの一実施形態では、オリゴマーは、交互のパターンで同じ立体配向の少なくとも2個の連続的な立体純粋リン含有連結を含有する。例えば、オリゴマーは、順番に、以下:2個以上のR、2個以上のS、及び2個以上のR等を含有し得る。
10.モルホリノオリゴマー
本開示の例示的な実施形態は、以下の一般構造:
Figure 2024537711000078
の、かつSummerton,J.,et al.,Antisense & Nucleic Acid Drug Development,7: 187-195(1997)の図2に記載されるような、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴヌクレオチドに関する。本明細書に記載されるモルホリノは、上記の一般構造の全ての立体異性体及び互変異性体を含むことが意図されている。モルホリノオリゴマーの合成、構造、及び結合特性は、米国特許第5,698,685号、同第5,217,866号、同第5,142,047号、同第5,034,506号、同第5,166,315号、同第5,521,063号、同第5,506,337号、同第8,076,476号、及び同第8,299,206号に詳述されており、これらの全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
ある特定の実施形態では、モルホリノは、オリゴマーの5’又は3’末端で「テール」部分とコンジュゲートされて、その安定性及び/又は溶解性を高める。例示的なテールとしては、以下が挙げられる:
Figure 2024537711000079
を含む。
様々な態様では、本開示は、式(IV)に従うアンチセンスオリゴマー、又はその薬学的に許容される塩を提供する。
一実施形態では、ヒト酸性アルファグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列であり、少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットである。別の実施形態では、標的領域は、配列番号2(GAA-IVS1(-189-167))及び配列番号3(GAA-IVS1(-80-24))からなる群から選択される配列を含む。更なる実施形態では、標的領域は、配列番号2に記載される配列を含む。別の実施形態では、標的領域は、配列番号3に記載される配列を含む。
一実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-189-167)、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)から選択される。更なる実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-189-167)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-72,-48)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-71,-47)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-70,-46)である。一実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-69-45)である。別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-65,-41)である。更に別の実施形態では、標的化領域は、GAA-IVS1(-66,-42)である。
一実施形態では、標的化配列は、配列CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC(配列番号4)を含み、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は非塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。別の実施形態では、標的化配列は、
i)配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)、
ii)配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)、
iii)配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)、
iv)配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)、
v)配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)、及び
vi)配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)からなる群から選択される配列を含む。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)を含む。
一実施形態では、標的化配列は、配列CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC(配列番号4)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)からなる。
一実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)からなる群から選択される。別の実施形態では、標的領域は、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、及びGAA-IVS1(-65-41)からなる群から選択される。
一実施形態では、標的化領域は、
i)配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)、
ii)配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)、
iii)配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)、
iv)配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)、
v)配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)、
vi)配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)からなる群から選択される配列を含み、
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は非塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。一実施形態では、標的化配列は、
i)配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)、
ii)配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)、
iii)配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)、
iv)配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)、
v)配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)、
vi)配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)、
vii)配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)、及び
viii)配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる群から選択される。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)を含む。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)を含む。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)を含む。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)を含む。
一実施形態では、標的化配列は、配列番号 11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)からなる。更に別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)からなる。一実施形態では、標的化配列は、配列番号 23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)からなる。別の実施形態では、標的化配列は、配列番号 24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(II)に従うか、
Figure 2024537711000080
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000081
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000082
Figure 2024537711000083
一実施形態では、Bは、Hである。
いくつかの実施形態では、式(II)のアンチセンスオリゴマーは、遊離塩基形態である。いくつかの実施形態では、式(II)のアンチセンスオリゴマーは、その薬学的に許容される塩形態である。いくつかの実施形態では、式(II)のアンチセンスオリゴマーは、そのHCl(塩酸)塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、1 HCl、2 HCl、3 HCl、4 HCl、5 HCl、又は6 HCl塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、6 HCl塩である。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(IIIa)に従うか、
Figure 2024537711000084
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000085
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000086
Figure 2024537711000087
一実施形態では、Bは、Hである。
いくつかの実施形態では、式(IIIa)のアンチセンスオリゴマーは、遊離塩基形態である。いくつかの実施形態では、式(IIIa)のアンチセンスオリゴマーは、その薬学的に許容される塩である。いくつかの実施形態では、式(IIIa)のアンチセンスオリゴマーは、そのHCl(塩酸)塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、5 HCl塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、6 HCl塩である。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(III)に従うか、
Figure 2024537711000088
又はその薬学的に許容される塩であり、式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000089
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000090
一実施形態では、Bは、Hである。
いくつかの実施形態では、式(III)のアンチセンスオリゴマーは、遊離塩基形態である。いくつかの実施形態では、式(III)のアンチセンスオリゴマーは、その薬学的に許容される塩である。いくつかの実施形態では、式(III)のアンチセンスオリゴマーは、そのHCl(塩酸)塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、5 HCl塩である。ある特定の実施形態では、HCl塩は、6 HCl塩である。
いくつかの実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、式(V)に従うか、
Figure 2024537711000091
式中、1~n個の各Nuは、5’から3’に、以下のうちの1つにおける核酸塩基に対応し、
Figure 2024537711000092
各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。Xが脱塩基性(B)である場合、水素が、核酸塩基A、C、T、又はGの代わりに存在する。
一実施形態では、Bは、Hである。
式(V)のいくつかの態様では、Xの1つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は各々、Gである。ある特定の態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、1つの事例は、Gである。式(V)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1の事例は、脱塩基性であり、Xの他の2つの事例は、Gである。式(V)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第3の事例は、Gである。(V)の式のある特定の態様では、5’から3’へのXの第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第2の事例は、Gである。
式(V)のいくつかの態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は、Gである。式(V)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第3の事例は、Gである。(V)の式のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第2の事例は、Gである。(V)の式のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1の事例は、Gである。
一実施形態では、標的化領域は、以下の配列のうちのいずれか1つを含むか、又はそれからなる。
Figure 2024537711000093
Figure 2024537711000094
一実施形態では、Bは、Hである。
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(Va)に従い、
Figure 2024537711000095
式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。
一実施形態では、Bは、Hである。
式(Va)のいくつかの態様では、Xの1つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は各々、Gである。式(Va)のある特定の態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、1つの事例は、Gである。式(Va)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1の事例は、脱塩基性であり、Xの他の2つの事例は、Gである。式(Va)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第3の事例は、Gである。式(Va)のある特定の態様では、5’から3’へのXの第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第2の事例は、Gである。
式(Va)のいくつかの態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は、Gである。式(Va)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第3の事例は、Gである。式(Va)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第2の事例は、Gである。式(Va)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1の事例は、Gである。
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(Vb)に従い、
Figure 2024537711000096
式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。
一実施形態では、Bは、Hである。
式(Vb)のいくつかの態様では、Xの1つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は各々、Gである。ある特定の態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、1つの事例は、Gである。式(Vb)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1の事例は、脱塩基性であり、Xの他の2つの事例は、Gである。式(Vb)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第3の事例は、Gである。(Vb)の式のある特定の態様では、5’から3’へのXの第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第2の事例は、Gである。
式(Vb)のいくつかの態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は、Gである。式(Vb)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第3の事例は、Gである。(Vb)の式のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第2の事例は、Gである。(Vb)の式のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1の事例は、Gである。
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(VII)に従う。
Figure 2024537711000097
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(VIII)に従う。
Figure 2024537711000098
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(Vc)に従い、
Figure 2024537711000099
式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。
一実施形態では、Bは、Hである。
式(Vc)のいくつかの態様では、Xの1つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は各々、Gである。式(Vc)のある特定の態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、1つの事例は、Gである。式(Vc)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1の事例は、脱塩基性であり、Xの他の2つの事例は、Gである。式(Vc)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第3の事例は、Gである。式(Vc)のある特定の態様では、5’から3’へのXの第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第2の事例は、Gである。
式(Vc)のいくつかの態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は、Gである。式(Vc)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第3の事例は、Gである。式(Vc)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第2の事例は、Gである。式(Vc)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1の事例は、Gである。
例えば、式(V)のいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、式(Vd)に従い、
Figure 2024537711000100
式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである。
一実施形態では、Bは、Hである。
式(Vd)のいくつかの態様では、Xの1つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は各々、Gである。式(Vd)のある特定の態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、1つの事例は、Gである。式(Vd)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1の事例は、脱塩基性であり、Xの他の2つの事例は、Gである。式(Vd)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第3の事例は、Gである。式(Vd)のある特定の態様では、5’から3’へのXの第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1及び第2の事例は、Gである。
式(Vd)のいくつかの態様では、Xの2つの事例は、脱塩基性であり、Xの他の事例は、Gである。式(Vd)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第2の事例は、脱塩基性であり、Xの第3の事例は、Gである。式(Vd)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第1及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第2の事例は、Gである。式(Vd)のいくつかの態様では、5’から3’へのXの第2及び第3の事例は、脱塩基性であり、Xの第1の事例は、Gである。
IV.標的配列及び標的領域
アンチセンス用途のためのいくつかの実施形態では、オリゴマーは、核酸標的配列に対して100%相補的であり得るか(少なくとも1つの脱塩基サブユニットを除く)、又はオリゴマーと核酸標的配列との間に形成されるヘテロ二本鎖が、細胞ヌクレアーゼの作用及びインビボで生じ得る他の分解様式に耐えるのに十分に安定である限り、例えば、バリアントに対応するためのミスマッチを含み得る。存在する場合、ミスマッチは、中央よりもハイブリッド二本鎖の末端領域に向かって不安定化が少ない。許容されるミスマッチの数は、オリゴマーの長さ、二本鎖中のG:C塩基対の割合、及び二本鎖安定性のよく理解された原理に従った二本鎖中のミスマッチの位置に依存する。そのようなアンチセンスオリゴマーは、必ずしも核酸標的配列に対して100%相補的ではないが、核酸標的の生物学的活性、例えば、コードされたタンパク質の発現が調節されるように、標的配列に安定的かつ特異的に結合することが有効である。
オリゴマーと標的配列との間に形成された二本鎖の安定性は、結合Tの関数であり、細胞の酵素的切断に対する二本鎖の感受性を示す。相補的配列RNAに関するアンチセンス化合物のTは、Hames et al.,Nucleic Acid Hybridization,IRL Press,1985,pp.107-108に記載されるもの、又はMiyada CG.and Wallace RB(1987)Oligonucleotide hybridization techniques,Methods Enzymol.Vol.154 pp.94-107に記載されるものなどの従来的方法によって測定され得る。
いくつかの実施形態では、各アンチセンスオリゴマーは、相補的配列RNAに関して、体温よりも高いか、又は他の実施形態では50℃超の結合Tを有する。他の実施形態では、Tは、60~80℃以上の範囲内である。周知の原理に従って、相補的ベースのRNAハイブリッドに関するオリゴマー化合物のTは、二本鎖中のC:G対塩基の比を増加させることによって、及び/又はヘテロ二本鎖の長さ(塩基対における)を増加させることによって増加し得る。同時に、細胞取り込みを最適化する目的で、オリゴマーのサイズを制限することが有利であり得る。この理由から、20個以下の塩基の長さで高いT(50℃以上)を示す化合物は、高いT値に対して20個超の塩基を必要とする化合物よりも概して好ましい。一部の用途では、より長いオリゴマー、例えば、20個の塩基よりも長いオリゴマーは、ある特定の利点を有し得る。
標的化配列塩基は、正常なDNA塩基又はその類似体、例えば、標的-配列RNA塩基へのワトソン・クリック塩基対形成が可能であるウラシル及びイノシンであり得る。
アンチセンスオリゴマーは、mRNAの翻訳を遮断若しくは阻害若しくは調節するように、又はプレmRNAスプライスプロセシングを阻害若しくは調節するように、又は標的化mRNAの分解を誘導するように設計され得、これがハイブリダイズする標的配列「に向けられる」又は「に標的化される」と言うことができる。ある特定の実施形態では、標的配列は、プレプロセシングされたmRNAの3’又は5’スプライス部位、分岐点、又はスプライシングの制御に関与する他の配列を含む領域を含む。標的配列は、エクソン内にあり得るか、又はイントロン内にあり得るか、又はイントロン/エクソン接合部に及び得る。
標的RNAのスプライシングを調節するのに、標的RNA配列に対して十分な配列相補性を有するアンチセンスオリゴマーは、アンチセンス剤が、そうでなければ標的化RNAのスプライシングを調節する、及び/又は三次元構造を変化させる天然タンパク質の結合部位のマスキングを誘発するのに十分な配列を有することを意味する。同様に、標的RNAのスプライシングを調節するのに、標的RNA配列に対して十分相補的な配列を有するオリゴマー試薬は、オリゴマー試薬が、そうでなければ標的化RNAのスプライシングを調節する、及び/又は三次元構造を変化させる天然タンパク質の結合部位のマスキングを誘発するのに十分な配列を有することを意味する。
ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、ヒトGAAプレmRNAのイントロン1の配列に対して十分な長さ及び相補性を有する。ヒトのGAA遺伝子のイントロン1(配列番号1)配列を以下の表2に示す(配列番号1の3’末端付近の強調表示されたT/Gは、上述のIVS1-13T>G変異であり、この位置のヌクレオチドは、T又はGのいずれかである)。
ある特定の実施形態では、標的配列とアンチセンス標的化配列との間の相補性の程度は、安定した二本鎖を形成するのに十分である。標的RNA配列を含む、脱塩基ユニットを除くアンチセンスオリゴマーの相補性の領域は、8~11個の塩基ほど短くあり得るが、12~15個以上の塩基、例えば、10~40個の塩基、12~30個の塩基、12~25個の塩基、15~25個の塩基、12~20個の塩基、又は15~20個の塩基であり得、これらの範囲の間の全ての整数を含む。約14~15個の塩基のアンチセンスオリゴマーは、概して、固有の相補的配列を有するのに十分な長さである。ある特定の実施形態では、本明細書で考察されるように、必要な結合Tmを達成するために、相補的塩基の最小長さが必要とされ得る。
ある特定の実施形態では、40個の塩基ほどの長さのオリゴマーが好適であり得、少なくとも最小数の塩基、例えば、10~12個の塩基が、標的配列に対して相補的である。いくつかの実施形態では、細胞における促進取り込み又は能動的取り込みは、約30個未満の塩基のオリゴマー長さで最適化される。本明細書に更に記載されるPMOオリゴマーについて、結合安定性及び取り込みの最適なバランスは、概して、18~25個の塩基の長さで生じる。約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、又は40個の塩基からなるアンチセンスオリゴマー(例えば、PMO、PMO-X、PNA、LNA、2’-OMe)が、本開示に含まれ、所望の標的配列に対して相補的である少なくとも約6、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、又は40個の連続的又は非連続な塩基。
ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、標的配列に対して100%相補的であり得るか(少なくとも1つの脱塩基ヌクレオチドを除く)、又はオリゴマーと標的配列との間に形成されるヘテロ二本鎖が、細胞ヌクレアーゼの作用及びインビボで生じ得る他の分解方法に耐えるのに十分に安定である限り、例えば、バリアントに対応するためのミスマッチを含み得る。したがって、ある特定のオリゴマーは、オリゴマー(少なくとも1つの脱塩基ヌクレオチドを除く)と標的配列との間に、実質的な相補性、すなわち、約又は少なくとも約70%の配列相補性、例えば、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列相補性を有し得る。ヌクレアーゼによる切断の影響を受けにくいオリゴマー骨格が本明細書で考察される。ミスマッチが存在する場合、典型的には、中央よりもハイブリッド二本鎖の末端領域に向かって不安定化が少ない。許容されるミスマッチの数は、オリゴマーの長さ、二本鎖中のG:C塩基対の割合、及び二本鎖安定性のよく理解された原理に従った二本鎖中のミスマッチの位置に依存する。そのようなアンチセンスオリゴマーは、必ずしも標的配列に対して100%相補的ではないが、標的プレRNAのスプライシングが調節されるように、標的配列に安定的かつ特異的に結合することが有効である。オリゴマーと標的配列との間に形成された二本鎖の安定性は、結合Tmの関数であり、細胞の酵素的切断に対する二本鎖の感受性を示す。相補的配列RNAに関するオリゴマーのTmは、Hames et al.,Nucleic Acid Hybridization,IRL Press,1985,pp.107-108に記載されるもの、又はMiyada C.G.and Wallace R.B.,1987,Oligomer Hybridization Techniques,Methods Enzymol.Vol.154 pp.94-107に記載されるものなどの従来的方法によって測定され得る。ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、相補的配列RNAに関して、体温よりも高い、好ましくは約45℃又は50℃超の結合Tmを有し得る。60~80℃の範囲のTmも含まれる。周知の原理に従って、相補的ベースのRNAハイブリッドに関するオリゴマーのTmは、二本鎖中のC:G対塩基の比を増加させることによって、及び/又はヘテロ二本鎖の長さ(塩基対における)を増加させることによって増加し得る。同時に、細胞取り込みを最適化する目的で、オリゴマーのサイズを制限することが有利であり得る。この理由から、25個以下の塩基の長さで高いTm(45~50℃以上)を示す化合物は、高いTm値に対して25個超の塩基を必要とする化合物よりも概して好ましい。
ある特定の実施形態では、アンチセンス標的化配列は、表2に列挙される標的配列のうちの1つ以上の領域にハイブリダイズするように設計されている。選択されたアンチセンス標的化配列は、配列が標的配列へのハイブリダイゼーション時にスプライス調節をもたらすのに十分に相補的である限り、例えば、約12個以上の塩基、例えば、約40個の塩基とより短く作製され得、少数のミスマッチを含み得、任意選択的に、RNAと45℃以上のTmを有するヘテロ二本鎖を形成する。
V.細胞膜透過性ペプチド(CPP)
例えば、置換基Jの範囲内の、本明細書で考察されるアルギニンリッチ細胞膜透過性ペプチド(CPP)は、アンチセンスオリゴマーの細胞への透過を強化するのに、及び動物モデルの異なる筋肉群におけるエクソンスキッピングを引き起こすのに有効であり得る。
例示的なアルギニンリッチペプチドを以下の表3に示す。
Figure 2024537711000104
別の態様では、置換基Jの範囲内の例示的な細胞膜透過性ペプチドを表4に提供する。置換基Lへの結合点は、表に示されるとおりである。
Figure 2024537711000105
Figure 2024537711000106
Figure 2024537711000107
Figure 2024537711000108
Figure 2024537711000109
Figure 2024537711000110
Figure 2024537711000111
Figure 2024537711000112
Figure 2024537711000113
Figure 2024537711000114
Figure 2024537711000115
Figure 2024537711000116
Figure 2024537711000117
Figure 2024537711000118
Lは、式(I)に列挙されるとおりであり、かつ本明細書全体を通して記載されるとおりであり、β=3-アラニン、α=6-アミノヘキサン酸、tg=非修飾アミノ末端、又はアセチル基、ベンゾイル基、若しくはステアロイル基(すなわち、アセチルアミド、ベンゾイルアミド、若しくはステアロイルアミド)でキャップされたアミノ末端であり、Yは、NH-(CHR)-C(O)-であり、式中、nは、2~7であり、各Rは、各出現において独立して、水素又はメチルである。簡略化のために、全ての配列が末端td基を伴い記載されているわけではないが、上記の配列の各々は、非修飾アミノ末端、又はアセチル基、ベンゾイル基、若しくはステアロイル基でキャップされたアミノ末端を含み得る。
VI.医薬組成物
本開示はまた、開示されたアンチセンスオリゴマーの製剤化及び送達を提供する。したがって、本開示の一態様は、本明細書に開示されるアンチセンスオリゴマーと薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物である。
標的核酸へのアンチセンスオリゴマーの効果的な送達は、治療の重要な側面である。アンチセンスオリゴマー送達経路には、経口及び非経口経路、例えば、静脈内、皮下、腹腔内、及び筋肉内、並びに吸入、経皮、及び局所送達を含む様々な全身経路が含まれるが、これらに限定されない。適切な経路は、治療中の対象の状態に対して必要に応じて、当業者によって決定され得る。例えば、皮膚のウイルス感染の治療におけるアンチセンスオリゴマーの送達のための適切な経路が局所送達である一方で、ウイルス性呼吸器感染の治療のためのアンチセンスオリゴマーの送達は、静脈内又は吸入によるものであり得る。アンチセンスオリゴマーはまた、ウイルス感染の任意の特定の部位に直接送達され得る。
アンチセンスオリゴマーは、生理学的及び/又は薬学的に許容される任意の便利なビヒクル中で投与され得る。そのような組成物は、当業者によって用いられる様々な標準的な薬学的に許容される担体のうちのいずれかを含み得る。例としては、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、水(例えば、注射用滅菌水)、水性エタノール、油/水エマルション又はトリグリセリドエマルションなどのエマルション、錠剤、及びカプセルが挙げられるが、これらに限定されない。好適な生理学的に許容される担体の選択は、選択された投与方法に応じて異なる。
本化合物(例えば、アンチセンスオリゴマー)は、概して、遊離酸又は遊離塩基として利用され得る。あるいは、本化合物は、酸付加塩又は塩基付加塩の形態で使用され得る。遊離アミノ化合物の酸付加塩は、当該技術分野で周知の方法によって調製され得、有機酸及び無機酸から形成され得る。好適な有機酸としては、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、アスコルビン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、ケイ皮酸、アスパラギン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、グリコール酸、グルタミン酸、及びベンゼンスルホン酸が挙げられる。好適な無機酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、及び硝酸が挙げられる。塩基付加塩は、カルボン酸アニオンで形成される塩を含み、アルカリ金属及びアルカリ土類金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、バリウム、及びカルシウム)から選択されるものなどの有機カチオン及び無機カチオン、並びにアンモニウムイオン及びその置換誘導体(例えば、ジベンジルアンモニウム、ベンジルアンモニウム、2-ヒドロキシエチルアンモニウムなど)で形成される塩を含む。したがって、構造(I)の「薬学的に許容される塩」という用語は、ありとあらゆる許容される塩形態を包含することが意図されている。
加えて、プロドラッグも本発明の文脈内に含まれる。プロドラッグは、そのようなプロドラッグが患者に投与されたとき、インビボで構造(I)の化合物を放出する任意の共有結合担体である。プロドラッグは、概して、日常的な操作又はインビボのいずれかによって修飾が切断されるような方法で、官能基を修飾することによって調製され、親化合物が得られる。プロドラッグは、例えば、ヒドロキシ基、アミン基、又はスルフヒドリル基が、患者に投与されたときに切断してヒドロキシ基、アミン基、又はスルフヒドリル基を形成する任意の基に結合している、本発明の化合物を含む。したがって、プロドラッグの代表的な例としては(限定されないが)、構造(I)の化合物のアルコール官能基及びアミン官能基の酢酸塩、ギ酸塩、並びに安息香酸塩誘導体が挙げられる。更に、カルボン酸(-COOH)の場合、メチルエステル、エチルエステルなどのエステルが用いられ得る。
VII.作製方法
塩基性窒素ヌクレオチド間リンカーを有するオリゴマーの調製
モルホリノサブユニット、修飾サブユニット間結合、及びそれらを含むオリゴマーは、例えば、米国特許第5,185,444号及び同第7,943,762号に記載されるように調製され得、それらは参照によりそれらの全体が組み込まれる。モルホリノサブユニットは、以下の一般的反応スキーム1に従って調製され得る。
Figure 2024537711000119
Bが塩基対形成部分を表し、PGが保護基を表す、反応スキーム1を参照すると、モルホリノサブユニットは、示されるように、対応するリボヌクレオシド(1)から調製され得る。モルホリノサブユニット(2)は、好適な保護基前駆体、例えば、塩化トリチルとの反応によって任意選択的に保護され得る。3’保護基は概して、以下により詳細に記載されるように、固体オリゴマー合成中に除去される。塩基対形成部分は、固相オリゴマー合成に対して好適に保護され得る。好適な保護基としては、アデニン及びシトシンに対するベンゾイル、グアニンに対するフェニルアセチル、及びヒポキサンチン(I)に対するピバロイルオキシメチルが挙げられる。ピバロイルオキシメチル基は、ヒポキサンチン複素環塩基のN1位置に導入され得る。調製において単離することなく使用した。保護されていないヒポキサンチンサブユニットが用いられてもよいが、活性化反応における収率は、塩基が保護されている場合にはるかに優れている。他の好適な保護基としては、米国特許第8,076,476号に開示されているものが挙げられ、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
活性化されたリン化合物4との3の反応は、所望の連結部分5を有するモルホリノサブユニットをもたらす。構造4の化合物は、当業者に既知の任意の数の方法を使用して調製され得る。例えば、そのような化合物は、対応するアミン及びオキシ塩化リンの反応によって調製され得る。これに関して、アミン出発材料は、当該技術分野で既知の任意の方法、例えば、実施例及び米国特許第7,943,762号に記載される方法を使用して調製され得る。
構造5の化合物は、サブユニット間連結を含むオリゴマーを調製するための固相自動オリゴマー合成に使用され得る。そのような方法は、当該技術分野で周知である。簡潔に、構造5の化合物は、5’末端で修飾されて、固体支持体へのリンカーを含有してもよい。例えば、化合物5は、リンカーによって固体支持体に連結され得る。一旦支持されると、保護基(例えば、トリチル)が除去され、遊離アミンは、構造5の第2の化合物の活性化リン部分と反応する。この配列は、所望の長さのオリゴが得られるまで繰り返される。末端の5’末端の保護基は、5’修飾が所望される場合、除去されるか、又はそのままにされるかのいずれかであり得る。
修飾モルホリノサブユニット及びモルホリノオリゴマーの調製は、実施例においてより詳細に説明される。任意の数の修飾連結を含有するモルホリノオリゴマーは、本明細書に記載される方法、当該技術分野で既知の方法、及び/又は参照により本明細書に記載される方法を使用して調製され得る。また、実施例において、前述(例えば、PCT公開第2008/036127号を参照されたい)のように調製されたモルホリノオリゴマーの全体的な修飾も記載される。
本明細書に記載される更なる連結修飾を含有するPMO、PMO+、PPMO、及びPMO-X含有の合成は、当該技術分野で既知の方法を使用して行われ、係属中の米国特許第8,299,206号及び同第8,076,476号、並びにPCT公開第2009/064471号、同第2011/150408号、及び同第2012/150960号に記載され、それらは参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
3’トリチル修飾を有するPMOは、本質的に、脱トリチル化工程が省略されることを除いて、PCT公開第2009/064471号に記載されるように合成される。
VIII.治療方法
本明細書では、治療目的(例えば、GSD-IIを有する対象を治療すること)のために、本開示のアンチセンスオリゴマーを使用して、エクソン2含有GAA mRNA及び/又はタンパク質の発現を増加させる方法が提供される。方法は、治療有効量の本明細書に開示されるアンチセンスオリゴマー又はその医薬組成物の投与を必要とする患者に、それを行うことを含む。一実施形態では、疾患は、ポンペ病である。いくつかの実施形態では、酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNA内の領域に特異的にハイブリダイズするのに十分な長さ及び相補性のヌクレオチド配列を含むアンチセンスオリゴマーであって、その領域へのアンチセンスオリゴマーの結合は、対象の細胞及び/又は組織中のエクソン2含有GAA mRNAのレベルを高める。例示的なアンチセンス標的化配列を、本明細書の表6A~6Cに示す。
また、酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNA内の領域に特異的にハイブリダイズするのに十分な長さ及び相補性のヌクレオチド配列を含む、グリコーゲン蓄積症II型(GSD-II、ポンペ病)の治療のための薬剤の調製に使用するためのアンチセンスオリゴマーも含まれ、その領域へのアンチセンスオリゴマーの結合は、エクソン2含有GAA mRNAのレベルを高める。
GSD-IIを治療する方法又はGSD-IIの治療のための薬剤のいくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマー化合物は、
ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含む、長さが18~40個のサブユニットであるアンチセンスオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴマーの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
GSD-IIを治療する方法又はGSD-IIの治療のための薬剤のいくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマー化合物は、
ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含む、長さが18~40個のサブユニットであるアンチセンスオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
GSD-IIを治療する方法又はGSD-IIの治療のための薬剤のいくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマー化合物は、
ヒト酸性アルファグルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含む、長さが18~40個のサブユニットである修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、モルホリノオリゴマーを含み、
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、細胞膜透過性ペプチドに共有結合されており、
アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットは、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットは、アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端からアンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、標的化配列を形成し、
少なくとも1つのサブユニットは、脱塩基サブユニットであり、
脱塩基サブユニットを除いて、標的化配列は、標的領域に対して少なくとも80%相補的である。
上述のように、「GSD-II」は、罹患した個人におけるGAAタンパク質の過小発現を特徴とすることが多いヒト常染色体劣性疾患であるグリコーゲン蓄積症II型(GSD-II又はポンペ病)を指す。乳児GSD-IIを有する対象、及び遅発型の疾患を有する対象が含まれる。
ある特定の実施形態では、対象は、心臓、骨格筋、肝臓、及び神経系組織を含む、1つ以上の組織中のGAAタンパク質の発現及び/又は活性が(例えば、健康な対象又はより早い時点と比較して)低減している。いくつかの実施形態では、対象は、心臓、骨格筋、肝臓、及び神経系組織を含む、1つ以上の組織中のグリコーゲンの蓄積が(例えば、健康な対象又はより早い時点と比較して)増加している。特定の実施形態では、対象は、機能的GAAタンパク質の発現の低減をもたらす他の変異と場合によっては組み合わせて、少なくとも1つのIVS1-13T>G変異(c.336-13T>Gとも称される)を有する。GSD-IIで使用された分子遺伝子検査の概要を以下の表5に示す。
Figure 2024537711000120
ある特定の実施形態は、本明細書に記載されるように、細胞、組織、及び/又は対象におけるエクソン2含有GAA mRNA又はタンパク質の発現を増加させる方法に関する。いくつかの事例では、エクソン-2含有GAA mRNA又はタンパク質は、対照、例えば、対照細胞/対象、アンチセンスオリゴマーを含まない対照組成物、治療の欠如、及び/又はより早い時点と比較して、約又は少なくとも約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%増加する。また、健康な対照のレベルと比較して、含有するGAA mRNA又はタンパク質の発現を維持する方法も含まれる。
いくつかの実施形態は、本明細書に記載されるように、細胞、組織、及び/又は対象における機能的/活性GAAタンパク質の発現を増加させる方法に関する。ある特定の事例では、機能的/活性GAAタンパク質のレベルは、対照、例えば、対照細胞/対象、アンチセンスオリゴマーを含まない対照組成物、治療の欠如、及び/又は早期の時点と比較して、約又は少なくとも約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%増加する。また、健康な対照のレベルと比較して、機能的/活性GAAタンパク質の発現を維持する方法も含まれる。
特定の実施形態は、本明細書に記載されるように、1つ以上の細胞、組織、及び/又は対象におけるグリコーゲンの蓄積を低減する方法に関する。ある特定の事例では、グリコーゲンの蓄積は、対照、例えば、対照細胞/対象、アンチセンスオリゴマーを含まない対照組成物、治療の欠如、及び/又はより早い時点と比較して、約又は少なくとも約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%低減される。また、細胞、組織、及び/又は対象における正常な、又はそうでなければ健康なグリコーゲンレベル(例えば、無症状レベル又はGSD-IIの症状の低減に関連するレベル)を維持する方法も含まれる。
また、GSD-IIの1つ以上の症状の低減を必要とする対象において、それを行う方法も含まれる。特定の例としては、心肥大、筋緊張低下、心筋症、左室流出路閉塞、呼吸窮迫、運動遅延/筋力低下、及び摂食困難/障害などの乳児GSD-IIの症状が挙げられる。追加の例としては、筋力低下(例えば、進行性筋力低下を含む骨格筋力低下)、咳障害、再発性胸部感染症、筋緊張低下、運動マイルストーンの遅延、嚥下又は咀嚼の困難、及び肺活量の低減又は呼吸不全などの遅発性GSD-IIの症状が挙げられる。
本開示のアンチセンスオリゴマーは、GSD-IIを(予防的又は治療的に)処置するために対象に投与され得る。そのような治療と併せて、薬理ゲノム学(すなわち、個人の遺伝子型と、外来化合物又は薬物に対するその個人の応答との間の関係の研究)が考慮され得る。治療薬の代謝の違いは、薬理学的に活性な薬物の用量と血中濃度との間の関係を変化させることによって、重度の毒性又は治療の失敗につながる可能性がある。
したがって、医師又は臨床医は、治療剤を投与するかどうかの決定、並びに治療剤を用いた治療の投与量及び/又は治療レジメンの調整に、関連する薬理ゲノム研究で得られた知識を適用することを考慮し得る。
標的核酸へのアンチセンスオリゴマーの効果的な送達は、治療の一側面である。アンチセンスオリゴマー送達経路には、経口及び非経口経路、例えば、静脈内、皮下、腹腔内、及び筋肉内、並びに吸入、経皮、及び局所送達を含む様々な全身経路が含まれるが、これらに限定されない。適切な経路は、治療中の対象の状態に対して必要に応じて、当業者によって決定され得る。血管循環又は血管外循環、血液又はリンパ系、及び脳脊髄液は、RNAが導入され得る一部の非限定的な部位である。直接的なCNS送達を用いられ得、例えば、脳室内又は髄腔内投与が投与経路として使用され得る。
特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、筋肉内注射(IM)によって対象に投与され、すなわち、それらは、筋肉内投与又は送達される。筋肉内注射部位の非限定的な例としては、腕の三角筋、脚の外側広筋、及び股関節の腹側臀筋(ventrogluteal muscle)、並びに臀部の背側臀筋(dorsogluteal muscle)が挙げられる。特定の実施形態では、PMO、PMO-X、又はPPMOは、IMによって投与される。
ある特定の実施形態では、中枢神経系組織中のグリコーゲン蓄積としてそれを必要とする対象。例としては、中枢神経系の病理がGSD-IIにおける呼吸障害に寄与する事例が挙げられる(例えば、DeRuisseau et al.,PNAS USA.106:9419-24,2009を参照されたい)。したがって、本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーは、例えば、対象がCNSの関与を伴うGSD-IIを有する場合、任意の当該技術分野において承認されている方法によって、対象の神経系に送達され得る。例えば、本開示のアンチセンスオリゴマーの末梢血注射を使用して、拡散的及び/又は能動的な手段を介して、当該試薬を末梢ニューロンに送達することができる。あるいは、アンチセンスオリゴマーは、血液脳関門(BBB)の横断を促進するように修飾されて、中枢神経系(CNS)のニューロン細胞への当該試薬の送達を達成することができる。アンチセンスオリゴマー技術及び送達戦略における具体的な最近の進歩は、ニューロン障害に対するアンチセンスオリゴマー使用の範囲を広げている(例えば、Forte,A.,et al.2005.Curr.Drug Targets 6:21-29、Jaeger,L.B.,and W.A.Banks.2005.Methods Mol.Med.106:237-251、Vinogradov,S.V.,et al.2004.Bioconjug.Chem.5:50-60を参照されたく、上記は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)。例えば、本開示のアンチセンスオリゴマーは、ペプチド核酸(PNA)化合物として生成され得る。PNA試薬は各々、BBBを横断することが特定されている(Jaeger,L.B.,and W.A.Banks.2005.Methods Mol.Med.106:237-251)。例えば、血管作用薬を用いた対象の治療も、BBBを横断する輸送を促進することが記載されている(同文献)。本開示のアンチセンスオリゴマーの、BBBを横断して能動的に輸送される薬剤への結合も、送達機構として使用され得る。アンチセンス剤を、イオヘキソールなどの造影剤とともに(例えば、別々に、同時に、同じ製剤中で)投与することもまた、PCT公開第2013/086207号(参照によりその全体が組み込まれる)に記載されるように、BBBを横断する送達を促進することができる。
ある特定の実施形態では、本開示のアンチセンスオリゴマーは、経皮方法によって送達され得る(例えば、アンチセンスオリゴマーを、例えば、エマルションに組み込むことを介して、そのようなアンチセンスオリゴマーをリポソームに任意選択的にパッケージ化して)。そのような経皮及びエマルション/リポソーム媒介送達方法は、当該技術分野でのアンチセンスオリゴマーの送達について、例えば、米国特許 第6,965,025号に記載されており、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載されるアンチセンスオリゴマーはまた、移植可能なデバイスを介して送達され得る。そのようなデバイスの設計は、例えば、米国特許 第6,969,400号(その内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる)に記載される人工移植設計を用いた、当該技術分野において承認されているプロセスである。
アンチセンスオリゴマーは、当該技術分野において承認されている技術(例えば、トランスフェクション、エレクトロポレーション、融合、リポソーム、コロイド状ポリマー粒子、及びウイルスベクター及び非ウイルスベクター、並びに当該技術分野で既知の他の手段)を使用して、細胞内に導入され得る。選択される送達方法は、少なくともオリゴマー化学、処理される細胞、及び細胞の位置に依存し、当業者には明らかであろう。例えば、局在化は、リポソームを方向付けるために表面上の特定のマーカーを有するリポソーム、標的細胞を含有する組織への直接注射、特定の受容体媒介取り込みなどによって達成され得る。
当該技術分野で既知のように、アンチセンスオリゴマーは、例えば、リポソーム媒介取り込み、エクソソーム媒介取り込み、脂質コンジュゲート、ポリリジン媒介取り込み、ナノ粒子媒介取り込み、受容体媒介エンドサイトーシスを伴う方法、並びにマイクロインジェクション、透過処理(例えば、ストレプトリジン-O透過処理、アニオン性ペプチド透過処理)、エレクトロポレーション、及び当該技術分野で既知である様々な非侵襲的な非エンドサイトーシス送達方法(Dokka and Rojanasakul,Advanced Drug Delivery Reviews 44,35-49(その全体が参照により組み込まれる)を参照)などの追加の非エンドサイトーシス送達方法を使用して送達され得る。
アンチセンスオリゴマーは、生理学的及び/又は薬学的に許容される任意の便利なビヒクル又は担体中で投与され得る。そのような組成物は、当業者によって用いられる様々な標準的な薬学的に許容される担体のうちのいずれかを含み得る。例としては、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、水、水性エタノール、油/水エマルション又はトリグリセリドエマルションなどのエマルション、錠剤、及びカプセルが挙げられるが、これらに限定されない。好適な生理学的に許容される担体の選択は、選択された投与方法に応じて異なる。薬学的に許容される担体は、薬学的投与に適合する、ありとあらゆる溶媒、分散媒体、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などを含むことが意図されている。薬学的に活性な物質のためのそのような媒体及び薬剤の使用は、当該技術分野で周知である。任意の従来的な媒体又は薬剤が活性化合物と不適合である場合を除き、組成物におけるその使用が企図される。補助的な活性化合物も組成物に組み込まれ得る。
本開示の化合物(例えば、アンチセンスオリゴマー)は、概して、遊離酸又は遊離塩基として利用され得る。あるいは、本開示の化合物は、酸付加塩又は塩基付加塩の形態で使用され得る。本開示の遊離アミノ化合物の酸付加塩は、当該技術分野で周知の方法によって調製され得、有機酸及び無機酸から形成され得る。好適な有機酸としては、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、アスコルビン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、ケイ皮酸、アスパラギン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、グリコール酸、グルタミン酸、及びベンゼンスルホン酸が挙げられる。
好適な無機酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、及び硝酸が挙げられる。塩基付加塩は、カルボン酸アニオンで形成される塩を含み、アルカリ金属及びアルカリ土類金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、バリウム、及びカルシウム)から選択されるものなどの有機カチオン及び無機カチオン、並びにアンモニウムイオン及びその置換誘導体(例えば、ジベンジルアンモニウム、ベンジルアンモニウム、2-ヒドロキシエチルアンモニウムなど)で形成される塩を含む。したがって、「薬学的に許容される塩」という用語は、ありとあらゆる許容される塩形態を包含することが意図されている。
加えて、プロドラッグも本開示の文脈内に含まれる。プロドラッグは、そのようなプロドラッグが患者に投与されたとき、インビボで化合物を放出する任意の共有結合担体である。プロドラッグは、概して、日常的な操作又はインビボのいずれかによって修飾が切断されるような方法で、官能基を修飾することによって調製され、親化合物が得られる。プロドラッグは、例えば、ヒドロキシ基、アミン基、又はスルフヒドリル基が、患者に投与されたときに切断してヒドロキシ基、アミン基、又はスルフヒドリル基を形成する任意の基に結合している、本開示の化合物を含む。したがって、プロドラッグの代表的な例としては(限定されないが)、本開示のアンチセンスオリゴマーのアルコール官能基及びアミン官能基の酢酸塩、ギ酸塩、並びに安息香酸塩誘導体が挙げられる。更に、カルボン酸(-COOH)の場合、メチルエステル、エチルエステルなどのエステルが用いられ得る。
いくつかの事例では、リポソームは、細胞へのアンチセンスオリゴマーの取り込みを促進するために用いられ得る(例えば、Williams,S.A.,Leukemia 10(12):1980-1989,1996、Lappalainen et al.,Antiviral Res.23:119,1994、Uhlmann et al.,antisense oligomers:a new therapeutic principle,Chemical Reviews,Volume 90,No.4,25 pages 544-584,1990、Gregoriadis,G.,Chapter 14,Liposomes,Drug Carriers in Biology and Medicine,pp.287-341,Academic Press,1979を参照されたい)。ハイドロゲルはまた、例えば、WO93/01286に記載されるように、アンチセンスオリゴマー投与のためのビヒクルとして使用され得る。あるいは、オリゴマーは、マイクロスフェア又は微粒子中で投与され得る。(例えば、Wu,G.Y.and Wu,C.H.,J.Biol.Chem.262:4429-4432,30 1987を参照されたい)。あるいは、アンチセンスオリゴマーと複合体化されたガス充填マイクロバブルの使用は、米国特許第6,245,747号に記載されるように、標的組織への送達を強化することができる。徐放性組成物も使用され得る。これらは、フィルム又はマイクロカプセルなどの成形品の形態の半透過性ポリマーマトリックスを含み得る。
一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、好適な医薬担体中で、リソソーム蓄積障害の症状を呈する哺乳動物対象、例えば、ヒト又は飼育動物に投与される。方法の一態様では、対象は、ヒト対象、例えば、GSD-II(ポンペ病)を有すると診断された患者である。好ましい一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、薬学的に許容される担体中に含有され、経口的に送達される。別の好ましい実施形態では、オリゴマーは、薬学的に許容される担体中に含有され、静脈内(i.v.)に送達される。
一実施形態では、アンチセンス化合物は、少なくとも200~400nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血中濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。典型的には、アンチセンスオリゴマーの1回以上の用量は、概して規則的な間隔で、約1~2週間の期間投与される。経口投与のための好ましい用量は、70kg当たり約1~1000mgのオリゴマーである。場合によっては、1000mg/患者を超える用量が必要であり得る。i.v.投与について、好ましい用量は、70kg当たり約0.5mg~1000mgのオリゴマーである。アンチセンスオリゴマーは、短期間規則的な間隔で、例えば、2週間以下、毎日投与され得る。しかしながら、場合によっては、オリゴマーは、より長期間にわたって断続的に投与される。投与には、抗生物質又は他の治療的処置の投与が続き得るか、又はそれと同時であり得る。治療レジメンは、イムノアッセイ、他の生化学的検査、及び治療中の対象の生理学的検査の結果に基づいて、指示されたように調整されてもよい(用量、頻度、経路など)。
ある特定の実施形態では、方法は、インビトロ方法である。ある特定の他の実施形態では、方法は、インビボ方法である。
ある特定の実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、非ヒト霊長類細胞である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、ヒト細胞である。
ある特定の実施形態では、宿主細胞は、自然発生的な細胞である。ある特定の他の実施形態では、宿主細胞は、操作された細胞である。
ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、好適な医薬担体中で、哺乳動物対象、例えば、ヒト又は実験動物若しくは飼育動物に投与される。
ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、追加の薬剤とともに、哺乳動物対象、例えば、ヒト又は実験動物若しくは飼育動物に投与される。アンチセンスオリゴマー及び追加の薬剤は、同じ又は異なる投与経路及び/又は投与部位を介して、同時又は逐次的に投与され得る。ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマー及び追加の薬剤は、共製剤化され、一緒に投与され得る。ある特定の実施形態では、アンチセンスオリゴマー及び追加の薬剤は、キット中で一緒に提供され得る。
一実施形態では、薬学的に許容される担体中に含有されるアンチセンスオリゴマーは、経口的に送達される。
一実施形態では、薬学的に許容される担体中に含有されるアンチセンスオリゴマーは、静脈内(i.v.)に送達される。
追加の投与経路、例えば、皮下、腹腔内、及び肺も、本開示によって企図される。
方法の別の適用では、対象は、家畜動物、例えば、ブタ、ウシ、又はヤギなどであり、処置は、予防的又は治療的のいずれかである。また、家畜に食物を給餌する方法において、食物が上記の有効量のアンチセンスオリゴマー組成物で補充される改善も企図される。
一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも200nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血中濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも200nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血漿濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも200nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血清濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。
一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも400nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血中濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも400nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血漿濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。一実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、少なくとも400nMのアンチセンスオリゴマーのピーク血清濃度をもたらすのに有効な量及び方法で投与される。
典型的には、アンチセンスオリゴマーの1回以上の用量は、概して規則的な間隔で、約1~2週間の期間投与される。経口投与のための好ましい用量は、kg体重当たり約0.01~15mgのアンチセンスオリゴマーである。場合によっては、15mgのアンチセンスオリゴマー/kgを超える用量が必要であり得る。i.v.投与について、好ましい用量は、kg体重当たり約0.005mg~15mgのアンチセンスオリゴマーである。アンチセンスオリゴマーは、短期間規則的な間隔で、例えば、2週間以下、毎日投与され得る。しかしながら、場合によっては、アンチセンスオリゴマーは、より長い期間にわたって断続的に投与される。投与には、抗生物質又は他の治療的処置の投与が続き得るか、又はそれを伴い得る。治療レジメンは、イムノアッセイ、他の生化学的検査、及び治療中の対象の生理学的検査の結果に基づいて、指示されたように調整されてもよい(用量、頻度、経路など)。
アンチセンスオリゴマーを使用する効果的なインビボ治療レジメンは、投与の期間、用量、頻度、及び経路、並びに治療中の対象の状態に応じて異なり得る(すなわち、局所又は全身感染に応答した投与に対して予防的投与)。したがって、そのようなインビボ療法は、最適な治療転帰を達成するために、多くの場合、治療中の検査による監視、及び用量又は治療レジメンの対応する調整を必要とする。
いくつかの実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、哺乳動物細胞によって能動的に取り込まれる。更なる実施形態では、アンチセンスオリゴマーは、そのような取り込みを促進するために、本明細書に記載される輸送部分(例えば、輸送ペプチド)にコンジュゲートされ得る。
参照による援用
本明細書で言及される全ての出版物、特許、及び特許出願は、各個々の出版物、特許、又は特許出願が具体的かつ個々に参照によって組み込まれるのと同じ程度まで、参照により本明細書に取り込まれる。
実施例は、例示の目的で、本開示のある特定の実施形態を説明するために以下に記載される。しかしながら、特許請求の範囲は、決して本明細書に記載される実施例によって制限されるものではない。開示された実施形態に対する様々な変更及び修正が当業者に明らかであり、そのような変更及び修正は、限定するものではないが、本開示の化学構造、置換基、誘導体、製剤又は方法に関するものを含み、本開示の趣旨及び添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく行われ得る。本明細書のスキームにおける構造の変数の定義は、本明細書に提示される式の対応する位置のそれに等しい。
実施例1-アンチセンス標的化配列の設計
アンチセンスオリゴマー標的化配列を、ヒトGAA遺伝子中のIVS1-13T>G変異に関連する治療用スプライススイッチング用途のために設計した。ここで、スプライススイッチングオリゴマーは、イントロン及びエクソンのスプライスサイレンサーエレメント(それぞれISSエレメント及びESSエレメント)を抑制し、それによって成熟GAA mRNAにおけるエクソン2保持を促進することが予想される。次いで、正常又はほぼ正常なGAA発現の回復は、機能的酵素が合成されることを可能にし、それによってGSD-II患者に臨床的利益を提供するであろう。
表6A~6Cに記載される標的化配列を含む例示的なオリゴマーを、PPMO(アルギニンリッチCPPなどのCPPにコンジュゲートされたオリゴマー)として調製した。以下に記載されるように、これらのアンチセンスオリゴマーを、以下の実施例2にも記載されるように、ジムノティック取り込みプロトコルを使用して、GSD-II患者由来線維芽細胞及び患者iPSC由来筋管に導入した。
実施例2-材料及び方法
GSD-II細胞。GSD-II(Coriell細胞株GM00443及びGM11661)を有する個人からの患者由来線維芽細胞を、10%~15%FBSを有するイーグルDMEM中で、標準プロトコルに従って培養した。細胞は、実験前に少なくとも2回継代され、トランスフェクション時に約80%コンフルエントである。GM00443及びGM11661患者由来線維芽細胞をiPSC株に再プログラミングし、その後、筋芽細胞に分化し、増殖させ、バンク化した。患者iPSC由来筋芽細胞を、使用前に筋芽細胞増殖培地中で培養し、2回継代させた。筋芽細胞を、処理前の2日間、筋管に分化させた。
GM00443線維芽細胞は、30歳の男性由来である。成人型;30代で発症;GAAに対するmRNAの正常なサイズ及び量、GAAタンパク質が抗体によって検出されたが、正常酸性アルファ-1,4グルコシダーゼ活性の9~26%のみ;CCRでの継代3;ドナー対象は、GAA遺伝子のイントロン1のアクセプター部位の-13位にT>Gトランスバージョンを担持し、第1のコードエクソンの欠失[エクソン2(IVS1-13T>G)]を伴う選択的にスプライシングされた転写産物をもたらす、1つの対立遺伝子を有するヘテロ接合性である。
GM11661線維芽細胞は、38歳の男性由来である。異常な肝機能検査;身体活動中の時折の脚の筋肉硬直、朝の頭痛;脂っぽい食べ物に対する抵抗感;腹部嚢胞;欠損線維芽細胞及びWBC酸性アルファ-1,4グルコシダーゼ活性;ドナー対象は、複合ヘテロ接合体であり、対立遺伝子1は、GAA遺伝子のイントロン1のアクセプター部位の-13位にT>Gトランスバージョン(IVS1-13T>G)を担持し、得られた選択的にスプライシングされた転写産物は、開始コドンを含有するエクソン2のインフレーム欠失を有し、対立遺伝子2は、エクソン18のインフレーム欠失を担持する。
治療プロトコル。使用前に患者由来線維芽細胞を2回継代した。細胞を、様々な濃度のPPMOを含有する培地を交換することによって、約80%のコンフルエンシーで処理した。患者iPSC由来筋芽細胞を、使用前に少なくとも2回継代し/増殖させた。筋芽細胞を1日間培養し、2日間筋管に分化させ、その後、様々な濃度のPPMOを含有する分化培地で処理した。
GAA qPCR。定量的PCR実験について、参照遺伝子に加えてエクソン1~2及びエクソン3~4の接合部でGAA mRNAを同時に増幅するマルチプレックスTaqMan qPCRアッセイを使用した。処理された患者iPSC由来筋管由来の100~500ngの総RNAを、SuperScript VILO cDNA合成キット(Thermo Fisher)を使用して逆転写した。cDNAを、Quantstuio 7 Proサーモサイクラー(Thermo Fisher)を使用したTaqMan Multiplex Master Mix(Thermo Fisher)を使用した増幅前に3~10倍希釈した。各qPCR反応は、GAAエクソン1~2接合部を検出するためのFAMプローブ、GAAエクソン3~4接合部を検出するためのVICプローブ、及び参照遺伝子を検出するためのJUNプローブを含有した。マルチプレックスで設定された各アッセイ及びプローブの相対標準曲線を生成し、参照遺伝子に対して正規化された処理試料中の各種の開始量を計算するために使用した。
GAA酵素アッセイ及びProtein Simple Wes。患者由来線維芽細胞を約80%のコンフルエンシーまで培養し、次いで、ジムノティック取り込みを介してPPMO化合物で処理した。6日間処理を継続し、その時点で、Abcam GAA Activity Assay Kit(ab252887)を使用してGAA活性を測定した。
ProteinSimple(登録商標)Jes(商標)システムを使用して、GAAタンパク質へのウェスタンブロットを実施した。組換え抗GAA抗体(EPR4716(2))(Abcam ab137068)、及びProteinSimple(登録商標)抗ウサギ検出モジュール(DM-001)、及び12~230kDa分離モジュール(SM-W004)を使用して、GAAを検出した。ProteinSimple(登録商標)タンパク質正規化キット(AM-PN01)を使用して、GAAタンパク質濃度を総タンパク質に対して正規化した。
実施例3-アンチセンスPPMOの調製(Rは、--N(CHである)
アンチセンスPPMOを、ヒトGAAプレmRNA(例えば、ヒトGAAプレmRNAのイントロン1)を標的とするように設計し、本明細書に記載されるように合成し、GSD-II患者由来線維芽細胞及びGSD-II患者iPSC由来筋管を処置するために使用した。
Figure 2024537711000121
Figure 2024537711000122
Figure 2024537711000123
Figure 2024537711000124
Figure 2024537711000125
実施例4-GSD-II患者由来線維芽細胞中のGAA活性及びタンパク質
上記のアンチセンスPPMOを、ジムノティック取り込みによってGM00443又はGM11661線維芽細胞及び患者後iPSC由来筋管に送達した。37℃、5%COで4~6日間インキュベーションし、細胞を溶解し、溶解物中のGAA活性又はGAAタンパク質発現を、上記のようにイムノアッセイによって測定した。概して、本開示のアンチセンスオリゴヌクレオチドで処理された細胞中のGAA酵素のタンパク質発現は、未処理細胞中のGAA発現レベルよりも高かった。これらの結果は、本開示のオリゴヌクレオチドが、遅発性ポンペ病を有する患者由来の細胞中のGAA酵素の発現及び/又は活性を増加させることを示す。バリアントオリゴヌクレオチドの標的化配列は、ヒトアルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的であり、標的領域は、プリン及びピリミジンを含まない脱塩基サブユニットを含む。驚くべきことに、これらの脱塩基サブユニットの使用は、親配列の効力を保持しながら、低収率オリゴヌクレオチドの合成を促進した。
実施例5-活性化モルホリノ脱塩基サブユニットの小規模合成
一般的調製:化合物1(1.10当量)をジクロロメタン(7.00mL/g)中に懸濁した。この懸濁液に、テトラメチルグアニジン(0.50当量)及びジイソプロピルエチルアミン(1.80当量)を添加し、混合物を30℃に加温し、60分間保持して材料を溶解した後、室温に冷却した。別個に、塩化トリチル(1.00当量)をジクロロメタン(2.42mL/g)中に溶解し、この溶液を第1の溶液にゆっくりと添加し、温度を30℃未満に保った。反応完了時(1~2時間)、反応混合物をクエン酸緩衝液(pH4)及び水で洗浄した。有機相を分離し、化合物2含有量についてアッセイした(収率:93%)。
化合物2(1.00当量)の溶液に、2,6-ルチジン(1.15当量)及びN-メチルイミダゾール(0.38当量)を添加し、溶液を常圧蒸留によって6.00mL/gの体積に濃縮した。ジクロロメタン(5.00mL/g)を溶液に添加し、これを再び常圧蒸留によって同じ体積に濃縮した。このプロセスを、含水量がカール・フィッシャー滴定によって検出不可能になるまで繰り返し、溶液を0~5℃に冷却した。ジメチルアミノホスホリルジクロリド(1.05当量)を細い流れの中に添加し、反応混合物を室温に一晩加温させた。
反応完了の確認後、混合物を分子ふるいのカラムに通し、得られた溶液を、ヘプタン中の酢酸エチルの段階勾配を使用したシリカゲルクロマトグラフィーによって精製した。生成物含有画分をプールし、プールを蒸発乾固させて、最終生成物固体を生成した(収率:最終工程では73%、2工程プロセスでは68%)。
Figure 2024537711000126
活性化モルホリノサブユニットは、水性HPLC移動相中では不安定であるため、1-(4-ニトロフェニル)ピペラジン(NPP)を用いたクエンチ誘導体化を用いて、サブユニットを、HPLCを用いた分析のための安定したジアミデート誘導体に変換した。NPPは、391nmで強く吸収するため、安定性を提供することに加えて、391nmでの分析を使用して、オリゴマーの成長鎖と反応する可能性が高い不純物を見ることができる。
分析のための生成物は、NPP誘導体化された活性化モルホリノ塩基サブユニットであるため、この材料の標準を合成し、HPLC、質量分析、及びNMRで特性評価した。これは、質量分析及びNMR確認構造を有する合成された標準のHPLCクロマトグラムと比較することによる、活性化サブユニットの特定を可能にする。 HPLC分析における生成物ピークは、2つのジアステレオマーの部分分割によりわずかに分裂する。
Figure 2024537711000127
実施例6-GSD-II患者由来線維芽細胞中のGAA活性
線維芽細胞培養。ヒト線維芽細胞株を、15%ウシ胎児血清(FBS)及び2mMのL-グルタミンを含有する改変イーグル培地(MEM、Thermo Fisher)中で、5%COでの37℃のインキュベーターにおいて維持した。現在使用されている線維芽細胞株は、Coriell Instituteから入手され、以下の株を含む:GM08402(健康対照)、GM08400(健康対照)、GM00443(ポンペ遅発性)、GM11661(ポンペ遅発性)、GM20089(ポンペ乳児発症性)、及びGM20123(健康なポンペ保因者)。処理の1日前に、細胞を30,000細胞/ウェルで24ウェル細胞培養プレートにプレーティングし、一晩インキュベートした。次いで、細胞をPBSで洗浄し、培地で補充されたPPMOの処理をウェルに添加した。処理を伴い、培地交換なしで、細胞を6日間インキュベートさせた。GAA活性アッセイ溶解のために、細胞をPBSで1回洗浄し、次いで、氷冷GAA活性アッセイ緩衝液(Abcam)中で溶解した。図6は、選択されたPPMO化合物を用いたジムノティック処理後の患者の線維芽細胞中のGAA発現の用量依存的な増加を示す。
実施例7-GSD-II患者由来筋管におけるGAA活性及びタンパク質
患者iPSC由来筋管。患者の線維芽細胞を、フィーダーフリー及びフットプリントフリーの方法を使用して、iPSCに再プログラミングした。多能性を、マーカーであるOct3/4、NANOG、TRA-1-60を用いた免疫染色によって検証した。iPSCは、正常な核型及びアルカリホスファターゼ活性を保持した。iPSC株を筋芽細胞に分化させ、凍結させ、回復させた。筋芽細胞マーカーであるデスミン及びMyoDの免疫蛍光、並びにqPCRによって測定される主要なマーカーの発現によって、筋原性系統を確認した。筋芽細胞の最終的な分化を、3~6日間の培養にわたって実施し、免疫蛍光によって測定された筋原性マーカーであるMHC及びMyoGの発現によって確認した。
iPSCへの線維芽細胞の非統合的な再プログラミング。線維芽細胞をDMEM 10%FCS中で維持した。一晩インキュベーションした後、培養培地を新鮮なものに置き換え、細胞を、FuGENE6トランスフェクション試薬(Promega)を使用することによって、Epi5(商標)iPSC再プログラミングキット(Themofisher)からの2μgのエピソームプラスミドでトランスフェクトした。翌日、培養培地をmTeSR-plus培地(StemCell Technologies)で置き換えた。再プログラミングプロセス中、トランスフェクトされた細胞をmTeSR plus中で培養し、トランスフェクション後最大2週間、隔日培地を交換した。コロニーを、ピペットチップを使用することによって、Geltrexマトリックスで覆われた新しい培養皿に移した。その手順の1時間前に、10μMのY-27632を培養培地に添加した。iPSCを、Alonso-Barroso et al.,Stem Cell Res.23,173-177;2017に記載されるように、mTeSR plus培地中で更に増殖させ、維持した。
SKM分化。筋原性前駆細胞を、前述のプロトコルに従ってhiPSCから分化させた[Chal,J et.Al.Nat.Biotech.2015,33,962-969]。簡潔に述べると、筋原性前駆細胞を、多段階小分子分化プロトコルを通して生成した。筋原性前駆細胞を、60μg/mLのコラーゲンIコーティング6ウェルプレート中で増殖させ、継代し、凍結保存した。筋芽細胞分化について、凍結した筋原性前駆細胞を筋芽細胞増殖培地(iXCells、カタログ番号MD-0102A)中で解凍した。成長培地を2日毎に8日間新しくし、次いで、凍結保存した。筋管分化について、筋芽細胞を回収し、32,000/cm2の密度で播種し、筋芽細胞増殖培地を使用して培養して、100%のコンフルエンシーに達した。骨格筋細胞分化について、コンフルエントな筋芽細胞培養物を筋芽細胞分化培地(iXCells、カタログ番号MD-0102B)に切り替え、2日毎に培地交換した。伸長した筋管は、筋芽細胞分化培地中で72時間後に明らかであった。
PPMOは、LOPD患者iPSC由来筋管におけるGAA発現を増加させる。患者iPSC由来筋芽細胞を、96ウェル又は24ウェルのコラーゲンコーティングプレート(Corning)に播種し、iPSC由来筋芽細胞増殖培地(iXCells Biotechnologies)中で48時間増殖させた。培地を筋管分化培地(iXCells Biotechnologies)に交換し、分化を48時間続けた。次いで、培地を、指示された濃度のPPMOを含有する新鮮な分化培地に交換した。Quick-RNA 96 Kit(Zymo)を製造業者のプロトコルに従って使用した72時間のジムノティック処理後に、RNAを細胞培養物から抽出した。superscript VILOキット(Thermo Fisher)を製造業者のプロトコルに従って使用して、100~300ngのRNAを逆転写した。FAMチャネル上のエクソン1~2遺伝子座でのGAA発現を測定するマルチプレックスqPCRアッセイ(Hs.PT.58.24962380、Integrated DNA Technologies、900nMのプライマー、250nMのプローブ)、VICチャネル上のエクソン3~4遺伝子座でのGAA(Hs01089834_m1、Thermo Fisher、1.8μMのプライマー、500nMのプローブ)、及びJUNチャネル上のHPRT(Hs99999909_m1_qsy、Thermo Fisher、900nMのプライマー、250nMのプローブ)を、Quantstudio 7 Pro PCRサーモサイクラー(Thermo Fisher)上のMultiplex Master Mix(Thermo Fisher)とともに使用した。qPCRサイクル条件は、95℃で20秒間の初期変性工程、続いて、95℃で3秒間、58℃で20秒間、1秒当たり1.92℃のランプ速度の40サイクルからなった。図7及び図8は、選択されたPPMOを用いたジムノティック処理後の患者iPSC由来筋管におけるGAA発現の用量依存的な増加を示す。
PPMOは、LOPD患者iPSC由来筋管におけるGAAタンパク質を増加させる。患者iPSC由来筋芽細胞を、24ウェルのコラーゲンコーティングプレート(Corning)に播種し、iPSC由来筋芽細胞増殖培地(iXCells Biotechnologies)中で24時間増殖させた。培地を筋管分化培地(iXCells Biotechnologies)に交換し、分化を24時間続けた。次いで、培地を、指示された濃度のPPMOを含有する新鮮な分化培地に交換した。細胞溶解物を、RIPA溶解緩衝液(Thermo Fisher)を使用した96時間のジムノティック処理後に調製した。タンパク質濃度を、Pierce BCA Assay Kit(Thermo Fisher)を使用して測定した。細胞溶解物を、自動キャピラリーウェスタンブロットシステム、JESSシステム(Proteinsimple)用の試料調製キット(Proteinsimple)を使用して調製した。細胞溶解物を、0.1×試料緩衝液(Proteinsimple)を使用して同じタンパク質濃度に希釈し、プロトコル指示に従って5X蛍光マスターミックス(Proteinsimple)と混合した。試料を、プロトコル指示に従って95℃で変性させた。JESSを、ミルクフリー抗体希釈剤で希釈した1:400希釈抗GAA一次抗体(Abcam ab137068)、タンパク質正規化基質、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート二次抗体、化学発光基質、及びアッセイプレートの指示されたウェルに分注された洗浄緩衝液を使用して実行した。試料を、ビオチン化ラダーマーカーとともに三連でJESSプレート上の指示された場所に充填し、アッセイプレートをJESS装置に配置した。タンパク質のシグナル強度(ピーク面積)を、タンパク質正規化キット及びCompass Software(Proteinsimple)の分析を使用して、キャピラリーウェルに含まれる総タンパク質のピーク面積に対して正規化した。GAAタンパク質バンドの定量分析を、Compass Software(ProteinSimple)を使用して実施した。図9及び図10は、選択されたPPMO化合物を用いた処理後の、患者iPSC由来筋管におけるGAAタンパク質の増加を示す。
PPMOは、LOPD患者iPSC由来筋管におけるGAAタンパク質を増加させる。患者iPSC由来筋芽細胞を、増殖培地(EM、iXCells Biotechnologies)中、80,000細胞/ウェルで、24ウェルコラーゲンコーティングプレート(Thermo Fisher)にプレーティングした。EM中での48時間の成長後、細胞をPBS中で洗浄し、培地を分化培地(DM、iXCells Biotechnologies)に交換した。細胞をDM中で48時間インキュベートし、次いで、PPMO補充DMで処理し、培地交換なしで4日間インキュベートした。GAA活性アッセイ溶解のために、細胞をPBSで1回洗浄し、次いで、氷冷GAA活性アッセイ緩衝液(Abcam)中で溶解した。図11は、選択されたPPMO化合物を用いた処理後の、患者iPSC由来筋管におけるGAA酵素活性の用量依存性な増加を示す。
実施例8-脱塩基置換は、PPMO凝集を低減する
PBS(Gibco)中の一定濃度溶液中のPPMO試料の凝集を、製造業者の標準プロトコルを使用してZetasizer Nano(Malvern)を使用した動的光散乱によって測定した。図12は、脱塩基置換が、PPMO凝集を低減することを示す。遊離PPMOの比は、動的光散乱(DLS)によって測定された場合、脱塩基置換とともに増加する。
要約すると、本明細書に提供されるPPMO化合物は、LOPD患者由来筋管におけるGAAスプライシングを一貫して補正し、GAAタンパク質及び酵素活性レベルを増加させた。ヒトIVS1-GAAの標的関与が、LOPDのマウスモデルで確認された。驚くべきことに、脱塩基サブユニットの置換は、GAA酵素を活性な状態に戻すことにおいて、親配列とほぼ同じくらい有効である(例えば、PPMO7対PPMO33)。興味深いことに、DLSデータは、脱塩基サブユニットを含むことによって、これらの配列における凝集又は二次構造形成の何らかの変化を示す。

Claims (54)

  1. 修飾アンチセンスオリゴヌクレオチド及び細胞膜透過性ペプチドを含むコンジュゲートであって、
    前記修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドが、長さが18~40個のサブユニットであり、ヒト酸性アルファ-グルコシダーゼ(GAA)遺伝子のプレmRNAのイントロン1(配列番号1)内の標的領域に対して相補的な標的化配列を含み、
    前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、モルホリノオリゴマーを含み、
    前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、前記細胞膜透過性ペプチドに共有結合されており、
    前記アンチセンスオリゴヌクレオチドの各サブユニットが、核酸塩基を含むか、又は脱塩基サブユニットであり、各サブユニットが、前記アンチセンスオリゴヌクレオチドの5’末端から前記アンチセンスオリゴヌクレオチドの3’末端への順序で一緒になって、前記標的化配列を形成し、
    少なくとも1つのサブユニットが、脱塩基サブユニットであり、
    前記脱塩基サブユニットを除いて、前記標的化配列が、前記標的領域に対して少なくとも80%相補的である、コンジュゲート。
  2. 前記標的領域が、配列番号2(GAA-IVS1(-189-167))及び配列番号3(GAA-IVS1(-80-24))からなる群から選択される配列を含む、請求項1に記載のコンジュゲート。
  3. 前記標的領域が、配列番号2に記載の配列を含む、請求項2に記載のコンジュゲート。
  4. 前記標的領域が、配列番号3に記載の配列を含む、請求項2に記載のコンジュゲート。
  5. 前記標的領域が、GAA-IVS1(-189-167)、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)から選択される、請求項1又は2に記載のコンジュゲート。
  6. 前記標的領域が、GAA-IVS1(-189-167)である、請求項1又は5に記載のコンジュゲート。
  7. 前記標的化配列が、配列CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC(配列番号4)を含み、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、請求項1又は6に記載のコンジュゲート。
  8. 前記標的化配列が、
    i)配列番号 5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)、
    ii)配列番号 6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)、
    iii)配列番号 7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)、
    iv)配列番号 8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)、
    v)配列番号 9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)、及び
    vi)配列番号 10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)からなる群から選択される配列を含む、請求項1又は7に記載のコンジュゲート。
  9. 前記標的領域が、GAA-IVS1(-80-56)、GAA-IVS1(-76-52)、GAA-IVS1(-74-55)、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、GAA-IVS1(-65-41)、及びGAA-IVS1(-49-24)からなる群から選択される、請求項1又は5に記載のコンジュゲート。
  10. 前記標的領域が、GAA-IVS1(-72-48)、GAA-IVS1(-71-47)、GAA-IVS1(-70-46)、GAA-IVS1(-69-45)、GAA-IVS1(-66-42)、及びGAA-IVS1(-65-41)からなる群から選択される、請求項1又は10に記載のコンジュゲート。
  11. 前記標的化配列が、
    i)配列番号11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)、
    ii)配列番号12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)、
    iii)配列番号13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)、
    iv)配列番号14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)、
    v)配列番号15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)、
    vi)配列番号16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)からなる群から選択され、
    各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、請求項1又は11に記載のコンジュゲート。
  12. 前記標的化配列が、
    i)配列番号17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)、
    ii)配列番号18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)、
    iii)配列番号19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)、
    iv)配列番号20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)、
    v)配列番号21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)、
    vi)配列番号22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)、
    vii)配列番号23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)、及び
    viii)配列番号24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる群から選択される、請求項1又は12に記載のコンジュゲート。
  13. 前記脱塩基サブユニットを除いて、前記標的化配列が、前記標的領域に対して少なくとも84%、少なくとも88%、又は少なくとも92%相補的である、請求項1~13のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  14. 前記脱塩基サブユニットを除いて、前記標的化配列が、前記標的領域に対して少なくとも90%相補的である、請求項1~13のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  15. 前記脱塩基サブユニットを除いて、前記標的化配列が、前記標的領域に対して少なくとも95%相補的である、請求項1~5のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  16. 前記脱塩基サブユニットを除いて、前記標的化配列が、前記標的領域に対して100%相補的である、請求項1~5のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  17. 各脱塩基サブユニットが、前記標的化配列の5’末端又は3’末端から少なくとも8つのサブユニットである、請求項1~4のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  18. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、1つ~5つの脱塩基サブユニットを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  19. 前記アンチセンスオリゴヌクレオチドが、1つ、2つ、3つ、又は4つの脱塩基サブユニットを含む、請求項1~4又は19のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  20. 前記コンジュゲートが、式IVの化合物:
    Figure 2024537711000128
    又はその薬学的に許容される塩であり、
    式中、
    A’は、-N(H)CHC(O)NH、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
    Figure 2024537711000129
    から選択され、式中、
    は、-C(O)(O-アルキル)-OHであり、式中、xは3~10であり、各アルキル基は、各出現において独立して、C2-6-アルキルであるか、
    又はRは、H、-C(O)C1-6-アルキル、トリチル、モノメトキシトリチル、-(C1-6-アルキル)-R、-(C1-6-ヘテロアルキル)-R、アリール-R、ヘテロアリール-R、-C(O)O-(C1-6-アルキル)-R、-C(O)O-アリール-R、-C(O)O-ヘテロアリール-R、及び
    Figure 2024537711000130
    から選択され、
    は、OH、SH、及びNHから選択されるか、又はRは、O、S、若しくはNHであり、それらの各々は、固体支持体に共有結合されており、
    各Rは、独立して、OH及び-N(R)(R)から選択され、式中、各R及びRは、各出現において独立して、H又は-C1-6-アルキルであり、
    各Rは、各出現において独立して、H(脱塩基性)、核酸塩基、及び化学保護基で官能化された核酸塩基から選択され、前記核酸塩基は、各出現において独立して、ピリジン、ピリミジン、プリン、及びデアザ-プリンから選択されるC3-6複素環を含み、
    tは、8~40であり、
    E’はH、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、
    Figure 2024537711000131
    から選択され、
    式中、
    Qは、-C(O)(CHC(O)-又は-C(O)(CH(CHC(O)-であり、
    は、-(CHOC(O)N(Rであり、式中、Rは、-(CHNHC(=NH)NHであり、
    Lは、グリシン、プロリン、W、W-W、又はRから選択され、Lは、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、
    Wは、-C(O)-(CH-NH-であり、式中、mは、2~12であり、
    は、
    Figure 2024537711000132
    からなる群から選択され、
    nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10であり、
    pは、2、3、4、又は5であり、
    10は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、
    11は、グリシン、プロリン、W、W-W、及び
    Figure 2024537711000133
    からなる群から選択され、
    16は、結合、グリシン、プロリン、W、又はW-Wから選択され、R16は、JのN末端又はC末端へのアミド結合によって共有結合されており、Jは、細胞膜透過性ペプチドであり、
    Gは、H、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択され、Gは、Jに共有結合されており、
    ただし、
    A’が
    Figure 2024537711000134
    であるか、又はE’が
    Figure 2024537711000135
    であることを条件とする、請求項1~20のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  21. E’が、H、-C1-6-アルキル、-C(O)C1-6-アルキル、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、モノメトキシトリチル、ジメトキシトリチル、トリメトキシトリチル、及び
    Figure 2024537711000136
    から選択される、請求項21に記載のコンジュゲート。
  22. A’が、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
    Figure 2024537711000137
    から選択される、請求項21又は22に記載のコンジュゲート。
  23. E’が、H、-C(O)CH、ベンゾイル、ステアロイル、トリチル、4-メトキシトリチル、及び
    Figure 2024537711000138
    から選択される、請求項21~23のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  24. A’が、-N(C1-6-アルキル)CHC(O)NH
    Figure 2024537711000139
    から選択され、
    E’が、
    Figure 2024537711000140
    である、請求項21~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  25. A’が、
    Figure 2024537711000141
    であり、
    E’が、H、-C(O)CH、トリチル、4-メトキシトリチル、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項21~24のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  26. 式IVのペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲートが、
    Figure 2024537711000142
    から選択されるペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲートであり、
    式中、E’は、H、C1-6-アルキル、-C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項21に記載のコンジュゲート。
  27. 前記コンジュゲートが、式(IVa)のものである、請求項21~27のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  28. 前記コンジュゲートが、式(IVb)のものである、請求項21~27のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  29. 各Rが、-N(CHである、請求項21~27のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  30. 各核酸塩基が、各出現において独立して、アデニン、グアニン、シトシン、5-メチル-シトシン、チミン、ウラシル、及びヒポキサンチンから選択される、請求項21~30のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  31. 前記標的化配列が、配列:
    i)配列番号4(CCA GAA GGA AXX XCG AGA AAA GC)、
    ii)配列番号11(CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG CTC T)、
    iii)配列番号12(ACT CAC XXX XCT CTC AAA GCA GCT C)、
    iv)配列番号13(CAC TCA CXX XXC TCT CAA AGC AGC T)、
    v)配列番号14(GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG CAG C)、
    vi)配列番号15(GCG GCA CTC ACX XXX CTC TCA AAG C)、
    vii)配列番号16(GGC GGC ACT CAC XXX XCT CTC AAA G)を含み、
    各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、請求項21~31のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  32. 前記標的化配列が、
    i)配列番号5(CCA GAA GGA AGG BCG AGA AAA GC)、
    ii)配列番号6(CCA GAA GGA AGB GCG AGA AAA GC)、
    iii)配列番号7(CCA GAA GGA ABG GCG AGA AAA GC)、
    iv)配列番号8(CCA GAA GGA AGB BCG AGA AAA GC)、
    v)配列番号9(CCA GAA GGA ABB GCG AGA AAA GC)、
    vi)配列番号10(CCA GAA GGA ABG BCG AGA AAA GC)、
    vii)配列番号17(GCA CTC ACB GGG CTC TCA AAG CAG C)、
    viii)配列番号18(GCA CTC ACG BGG CTC TCA AAG CAG C)、
    ix)配列番号19(GCA CTC ACG GBG CTC TCA AAG CAG C)、
    x)配列番号20(GCA CTC ACG GGB CTC TCA AAG CAG C)、
    xi)配列番号21(GCA CTC ACB BGG CTC TCA AAG CAG C)、
    xii)配列番号22(GCA CTC ACG BBG CTC TCA AAG CAG C)、
    xiii)配列番号23(GCA CTC ACG GBB CTC TCA AAG CAG C)、及び
    xiv)配列番号24(GGC GGC ACT CAC GBB GCT CTC AAA G)からなる群から選択される配列を含む、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  33. Lが、グリシンである、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  34. Lが、プロリンである、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  35. Lが、-C(O)-(CH-NH-である、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  36. Lが、-C(O)-(CH-NH-である、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  37. Lが、-C(O)-(CH-NH-C(O)-(CH-NH-である、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  38. Lが、
    Figure 2024537711000143
    であり、R10が、結合であり、R11が、グリシン及び
    Figure 2024537711000144
    から選択される、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  39. Lが、
    Figure 2024537711000145
    であり、R10が、結合であり、R11が、グリシン及び
    Figure 2024537711000146
    から選択される、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  40. Lが、
    Figure 2024537711000147
    であり、
    10が、結合であり、R11が、グリシン及び
    Figure 2024537711000148
    から選択される、請求項21~33のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  41. Jが、rTAT、TAT、R、R、R、R、R、R、R、R、(RXR)、(RXR)、(RXRRBR)、(RAR)、(RGR)から選択される、請求項21~39のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  42. Gが、H、C(O)CH、ベンゾイル、及びステアロイルから選択される、請求項21~42のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  43. Gが、H又は-C(O)CHである、請求項21~43のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  44. Gが、Hである、請求項21~44のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  45. Gが、-C(O)CHである、請求項21~44のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  46. 請求項1~46のいずれか一項に記載のコンジュゲート又はその薬学的に許容される塩と、少なくとも1つの薬学的に許容される担体と、を含む、医薬組成物。
  47. 疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、請求項1~46のいずれか一項に記載のコンジュゲート又は請求項47に記載の医薬組成物の治療有効量を前記対象に投与することを含む、方法。
  48. 前記疾患が、ポンペ病である、請求項48に記載の方法。
  49. 前記対象が、ヒトである、請求項48に記載の方法。
  50. 前記ヒトが、小児である、請求項50に記載の方法。
  51. 前記ヒトが、成人である、請求項50に記載の方法。
  52. アンチセンスオリゴマー化合物であって、
    Figure 2024537711000149
    から選択され、
    式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、アンチセンスオリゴマー化合物。
  53. 前記アンチセンスオリゴマー化合物が、
    Figure 2024537711000150
    であり、
    式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、請求項53に記載のアンチセンスオリゴマー化合物。
  54. 前記アンチセンスオリゴマー化合物が、
    Figure 2024537711000151
    であり、式中、各Xは、独立して、グアニン(G)から選択されるか、又は脱塩基性(B)であり、少なくとも1つのXは、Bである、請求項53に記載のアンチセンスオリゴマー化合物。
    一実施形態では、Bは、Hである。
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