CN116003494A - 具有核苷酸类似物的双链rna - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有核苷酸类似物的双链RNA。本发明的双链RNA显示增强的稳定性、降低的脱靶毒性和增强的有效性中的一种或多种。
Description
发明领域
本发明属于医药领域，具体涉及具有核苷酸类似物的双链RNA。
背景技术
RNA干扰是一种由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)诱发的靶标mRNA高效特异性降解的现象。在双链RNA的反义链种子区掺入热不稳定的核苷酸(例如甘油核酸(GNA))有助于提高干扰效率和降低脱靶毒性，参见例如PCT公开号WO2018098328A1。然而，如Schlegel et al.Nucleic Acids Research(2021)中所述，相对于GNA-A或GNA-T，在双链RNA中心掺入GNA-G或GNA-C会导致双链RNA稳定性的下降。
因此，本领域需要开发一种掺入双链RNA时具有增强的稳定性的核苷酸类似物。
发明内容
本发明通过提供一种新的核苷酸类似物解决了上述问题。
在一个方面中，本发明涉及式(A)所示的核苷酸双聚体，
其中，
L2是H或P2；
L3是H或P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是化学键、-(CR1R2)m-或-CR1＝CR2-；
Y1是O、S或NR；
Y2是O、S或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R3选自H、C1-6氰烷基、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、3-7元杂环基、C6-10芳基或5-10元杂芳基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R8选自H、D、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基；
Base和Base’独立地选自H、修饰或未修饰的碱基或离去基；
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr；
R选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R’选自D、卤素、OH、CN、NH2、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；
m选自1、2、3、4或5。
在另一个方面，本发明涉及一种双链RNA分子或其药学上可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其包含正义链和反义链，其中各链具有14至30个核苷酸，所述反义链具有与所述正义链和靶标mRNA充分互补的序列，并具有诱导靶标mRNA降解的能力，并且所述反义链包含一个或多个式(IV)所示的核苷酸单体：
其中，
所示核苷酸单体以5’＝>3’的顺序从
至
连接；
各基团如上下文中所定义
在另一个方面中，本发明涉及一种核酸分子，所述核酸分子的核苷酸序列中包含一个或多个如本文所述的核苷酸单体和/或如本文所述的核苷酸双聚体。
在另一个方面中，本发明涉及一种药物组合物，其包含如本文所述的双链RNA分子，和药学上可接受的载体或赋形剂。
在另一个方面中，本发明涉及一种试剂盒，其包含如本文所述的双链RNA分子。
在另一个方面中，本发明涉及一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括将如本文所述的双链RNA分子引入该细胞的步骤。
在另一个方面中，本发明涉及一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括在所述细胞中表达如本文所述的双链RNA分子。
本发明的核苷酸掺入dsRNA的反义链后，使得所得双链RNA显示增强的稳定性、降低的脱靶毒性和增强的有效性中的一种或多种。
发明详述
定义
化学定义
下面更详细地描述具体官能团和化学术语的定义。
当列出数值范围时，既定包括每个值和在所述范围内的子范围。例如“C1-6烷基”包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C1-6、C1-5、C1-4、C1-3、C1-2、C2-6、C2-5、C2-4、C2-3、C3-6、C3-5、C3-4、C4-6、C4-5和C5-6烷基。
“C1-6烷基”是指具有1至6个碳原子的直链或支链饱和烃基团。在一些实施方案中，C1-4烷基和C1-2烷基是优选的。C1-6烷基的例子包括：甲基(C1)、乙基(C2)、正丙基(C3)、异丙基(C3)、正丁基(C4)、叔丁基(C4)、仲丁基(C4)、异丁基(C4)、正戊基(C5)、3-戊基(C5)、戊基(C5)、新戊基(C5)、3-甲基-2-丁基(C5)、叔戊基(C5)和正己基(C6)。术语“C1-6烷基”还包括杂烷基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。烷基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。常规烷基缩写包括：Me(-CH3)、Et(-CH2CH3)、iPr(-CH(CH3)2)、nPr(-CH2CH2CH3)、n-Bu(-CH2CH2CH2CH3)或i-Bu(-CH2CH(CH3)2)。
“C2-6烯基”是指具有2至6个碳原子和至少一个碳碳双键的直链或支链烃基团。在一些实施方案中，C2-4烯基是优选的。C2-6烯基的例子包括：乙烯基(C2)、1-丙烯基(C3)、2-丙烯基(C3)、1-丁烯基(C4)、2-丁烯基(C4)、丁二烯基(C4)、戊烯基(C5)、戊二烯基(C5)、己烯基(C6)，等等。术语“C2-6烯基”还包括杂烯基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。烯基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“C2-6炔基”是指具有2至6个碳原子、至少一个碳-碳叁键以及任选地一个或多个碳-碳双键的直链或支链烃基团。在一些实施方案中，C2-4炔基是优选的。C2-6炔基的例子包括但不限于：乙炔基(C2)、1-丙炔基(C3)、2-丙炔基(C3)、1-丁炔基(C4)、2-丁炔基(C4)，戊炔基(C5)、己炔基(C6)，等等。术语“C2-6炔基”还包括杂炔基，其中一或多个(例如，1、2、3或4个)碳原子被杂原子(例如，氧、硫、氮、硼、硅、磷)替代。炔基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“C1-6亚烷基”是指除去C1-6烷基的另一个氢而形成的二价基团，并且可以是取代或未取代的。在一些实施方案中，C1-4亚烷基、C2-4亚烷基和C1-3亚烷基是优选的。未取代的所述亚烷基包括但不限于：亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-CH2CH2CH2-)、亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)、亚戊基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)、亚己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)，等等。示例性的取代的所述亚烷基，例如，被一个或多个烷基(甲基)取代的所述亚烷基，包括但不限于：取代的亚甲基(-CH(CH3)-、-C(CH3)2-)、取代的亚乙基(-CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH2C(CH3)2-)、取代的亚丙基(-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2CH2-、-CH2C(CH3)2CH2-、-CH2CH2C(CH3)2-)，等等。
“卤代”或“卤素”是指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。
因此，“C1-6卤代烷基”是指上述“C1-6烷基”，其被一个或多个卤素基团取代。在一些实施方案中，C1-4卤代烷基是特别优选的，更优选C1-2卤代烷基。示例性的所述卤代烷基包括但不限于：-CF3、-CH2F、-CHF2、-CHFCH2F、-CH2CHF2、-CF2CF3、-CCl3、-CH2Cl、-CHCl2、2,2,2-三氟-1,1-二甲基-乙基，等等。卤代烷基基团可以在任何可用的连接点上被取代，例如，1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基。
“C1-6烷氧基”是指-O-R基团，其中R如上文的“C1-6烷基”和“C1-6卤代烷基”所定义。
“C1-6氰烷基”是指-C1-6亚烷基-CN，其中“C1-6亚烷基”如上文所定义。在一些实施方案中，C1-4氰烷基是特别优选的，更优选C1-2氰烷基，例如氰乙基(-CH2CH2CN)。
“C3-10环烷基”是指具有3至10个环碳原子和零个杂原子的非芳香环烃基团。在一些实施方案中，C4-7环烷基和C3-6环烷基是特别优选的，更优选C5-6环烷基。环烷基还包括其中上述环烷基环与一个或多个芳基或杂芳基稠合的环体系，其中连接点在环烷基环上，且在这样的情况中，碳的数目继续表示环烷基体系中的碳的数目。示例性的所述环烷基包括但不限于：环丙基(C3)、环丙烯基(C3)、环丁基(C4)、环丁烯基(C4)、环戊基(C5)、环戊烯基(C5)、环己基(C6)、环己烯基(C6)、环已二烯基(C6)、环庚基(C7)、环庚烯基(C7)、环庚二烯基(C7)、环庚三烯基(C7)，等等。环烷基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“3-10元杂环基”是指具有环碳原子和1至5个环杂原子的3至10元非芳香环系的基团，其中，每个杂原子独立地选自氮、氧、硫、硼、磷和硅。在包含一个或多个氮原子的杂环基中，只要化合价允许，连接点可为碳或氮原子。在一些实施方案中，优选4-10元杂环基，其为具有环碳原子和1至5个环杂原子的4至10元非芳香环系；在一些实施方案中，优选3-8元杂环基，其为具有环碳原子和1至4个环杂原子的3至8元非芳香环系；优选3-6元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的3至6元非芳香环系；优选4-7元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的4至7元非芳香环系；更优选5-6元杂环基，其为具有环碳原子和1至3个环杂原子的5至6元非芳香环系。杂环基还包括其中上述杂环基环与一个或多个环烷基稠合的环体系，其中连接点在环烷基环上，或其中上述杂环基环与一个或多个芳基或杂芳基稠合的环体系，其中连接点在杂环基环上；且在这样的情况下，环成员的数目继续表示在杂环基环体系中环成员的数目。示例性的包含一个杂原子的3元杂环基包括但不限于：氮杂环丙烷基、氧杂环丙烷基、硫杂环丙烷基(thiorenyl)。示例性的含有一个杂原子的4元杂环基包括但不限于：氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基和硫杂环丁烷基。示例性的含有一个杂原子的5元杂环基包括但不限于：四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢噻吩基、吡咯烷基、二氢吡咯基和吡咯基-2,5-二酮。示例性的包含两个杂原子的5元杂环基包括但不限于：二氧杂环戊烷基、氧硫杂环戊烷基(oxasulfuranyl)、二硫杂环戊烷基(disulfuranyl)和噁唑烷-2-酮。示例性的包含三个杂原子的5元杂环基包括但不限于：***啉基、噁二唑啉基和噻二唑啉基。示例性的包含一个杂原子的6元杂环基包括但不限于：哌啶基、四氢吡喃基、二氢吡啶基和硫杂环己烷基(thianyl)。示例性的包含两个杂原子的6元杂环基包括但不限于：哌嗪基、吗啉基、二硫杂环己烷基、二噁烷基。示例性的包含三个杂原子的6元杂环基包括但不限于：六氢三嗪基(triazinanyl)。示例性的含有一个杂原子的7元杂环基包括但不限于：氮杂环庚烷基、氧杂环庚烷基和硫杂环庚烷基。示例性的与C6芳基环稠合的5元杂环基(在本文中也称作5,6-双环杂环基)包括但不限于：二氢吲哚基、异二氢吲哚基、二氢苯并呋喃基、二氢苯并噻吩基、苯并噁唑啉酮基，等等。示例性的与C6芳基环稠合的6元杂环基(本文还指的是6,6-双环杂环基)包括但不限于：四氢喹啉基、四氢异喹啉基，等等。杂环基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“C6-10芳基”是指具有6-10个环碳原子和零个杂原子的单环或多环的(例如，双环)4n+2芳族环体系(例如，具有以环状排列共享的6或10个π电子)的基团。在一些实施方案中，芳基具有六个环碳原子(“C6芳基”；例如，苯基)。在一些实施方案中，芳基具有十个环碳原子(“C10芳基”；例如，萘基，例如，1-萘基和2-萘基)。芳基还包括其中上述芳基环与一个或多个环烷基或杂环基稠合的环***，而且连接点在所述芳基环上，在这种情况下，碳原子的数目继续表示所述芳基环***中的碳原子数目。芳基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
“5-14元杂芳基”是指具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-14元单环或双环的4n+2芳族环体系(例如，具有以环状排列共享的6、10或14个π电子)的基团，其中每个杂原子独立地选自氮、氧和硫。在含有一个或多个氮原子的杂芳基中，只要化合价允许，连接点可以是碳或氮原子。杂芳基双环***在一个或两个环中可以包括一个或多个杂原子。杂芳基还包括其中上述杂芳基环与一个或多个环烷基或杂环基稠合的环***，而且连接点在所述杂芳基环上，在这种情况下，碳原子的数目继续表示所述杂芳基环***中的碳原子数目。在一些实施方案中，5-10元杂芳基是优选的，其为具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-10元单环或双环的4n+2芳族环体系。在另一些实施方案中，5-6元杂芳基是特别优选的，其为具有环碳原子和1-4个环杂原子的5-6元单环或双环的4n+2芳族环体系。示例性的含有一个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：吡咯基、呋喃基和噻吩基。示例性的含有两个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基和异噻唑基。示例性的含有三个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：***基、噁二唑基(例如，1,2,4-噁二唑基)和噻二唑基。示例性的含有四个杂原子的5元杂芳基包括但不限于：四唑基。示例性的含有一个杂原子的6元杂芳基包括但不限于：吡啶基。示例性的含有两个杂原子的6元杂芳基包括但不限于：哒嗪基、嘧啶基和吡嗪基。示例性的含有三个或四个杂原子的6元杂芳基分别包括但不限于：三嗪基和四嗪基。示例性的含有一个杂原子的7元杂芳基包括但不限于：氮杂环庚三烯基、氧杂环庚三烯基和硫杂环庚三烯基。示例性的5,6-双环杂芳基包括但不限于：吲哚基、异吲哚基、吲唑基、苯并***基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并异呋喃基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并噻二唑基、茚嗪基和嘌呤基。示例性的6,6-双环杂芳基包括但不限于：萘啶基、喋啶基、喹啉基、异喹啉基、噌琳基、喹喔啉基、酞嗪基和喹唑啉基。杂芳基基团可以被一或多个取代基任选取代，例如，被1至5个取代基、1至3个取代基或1个取代基取代。
本文定义的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基等为任选取代的基团。
示例性的碳原子上的取代基包括但不局限于：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-ORaa、-ON(Rbb)2、-N(Rbb)2、-N(Rbb)3 +X-、-N(ORcc)Rbb、-SH、-SRaa、-SSRcc、-C(＝O)Raa、-CO2H、-CHO、-C(ORcc)2、-CO2Raa、-OC(＝O)Raa、-OCO2Raa、-C(＝O)N(Rbb)2、-OC(＝O)N(Rbb)2、-NRbbC(＝O)Raa、-NRbbCO2Raa、-NRbbC(＝O)N(Rbb)2、-C(＝NRbb)Raa、-C(＝NRbb)ORaa、-OC(＝NRbb)Raa、-OC(＝NRbb)ORaa、-C(＝NRbb)N(Rbb)2、-OC(＝NRbb)N(Rbb)2、-NRbbC(＝NRbb)N(Rbb)2、-C(＝O)NRbbSO2Raa、-NRbbSO2Raa、-SO2N(Rbb)2、-SO2Raa、-SO2ORaa、-OSO2Raa、-S(＝O)Raa、-OS(＝O)Raa、-Si(Raa)3、-OSi(Raa)3、-C(＝S)N(Rbb)2、-C(＝O)SRaa、-C(＝S)SRaa、-SC(＝S)SRaa、-SC(＝O)SRaa、-OC(＝O)SRaa、-SC(＝O)ORaa、-SC(＝O)Raa、-P(＝O)2Raa、-OP(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-OP(＝O)(Raa)2、-OP(＝O)(ORcc)2、-P(＝O)2N(Rbb)2、-OP(＝O)2N(Rbb)2、-P(＝O)(NRbb)2、-OP(＝O)(NRbb)2、-NRbbP(＝O)(ORcc)2、-NRbbP(＝O)(NRbb)2、-P(Rcc)2、-P(Rcc)3、-OP(Rcc)2、-OP(Rcc)3、-B(Raa)2、-B(ORcc)2、-BRaa(ORcc)、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
或者在碳原子上的两个偕氢被基团＝O、＝S、＝NN(Rbb)2、＝NNRbbC(＝O)Raa、＝NNRbbC(＝O)ORaa、＝NNRbbS(＝O)2Raa、＝NRbb或＝NORcc取代；
Raa的每个独立地选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Raa基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rbb的每个独立地选自：氢、-OH、-ORaa、-N(Rcc)2、-CN、-C(＝O)Raa、-C(＝O)N(Rcc)2、-CO2Raa、-SO2Raa、-C(＝NRcc)ORaa、-C(＝NRcc)N(Rcc)2、-SO2N(Rcc)2、-SO2Rcc、-SO2ORcc、-SORaa、-C(＝S)N(Rcc)2、-C(＝O)SRcc、-C(＝S)SRcc、-P(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-P(＝O)2N(Rcc)2、-P(＝O)(NRcc)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rbb基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rcc的每个独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rcc基团结合以形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代；
Rdd的每个独立地选自：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-ORee、-ON(Rff)2、-N(Rff)2,、-N(Rff)3 +X-、-N(ORee)Rff、-SH、-SRee、-SSRee、-C(＝O)Ree、-CO2H、-CO2Ree、-OC(＝O)Ree、-OCO2Ree、-C(＝O)N(Rff)2、-OC(＝O)N(Rff)2、-NRffC(＝O)Ree、-NRffCO2Ree、-NRffC(＝O)N(Rff)2、-C(＝NRff)ORee、-OC(＝NRff)Ree、-OC(＝NRff)ORee、-C(＝NRff)N(Rff)2、-OC(＝NRff)N(Rff)2、-NRffC(＝NRff)N(Rff)2、-NRffSO2Ree、-SO2N(Rff)2、-SO2Ree、-SO2ORee、-OSO2Ree、-S(＝O)Ree、-Si(Ree)3、-OSi(Ree)3、-C(＝S)N(Rff)2、-C(＝O)SRee、-C(＝S)SRee、-SC(＝S)SRee、-P(＝O)2Ree、-P(＝O)(Ree)2、-OP(＝O)(Ree)2、-OP(＝O)(ORee)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代，或者两个偕Rdd取代基可结合以形成＝O或＝S；
Ree的每个独立地选自烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂环基和杂芳基，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代；
Rff的每个独立地选自氢、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者两个Rff基团结合形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rgg基团取代；
Rgg的每个独立地是：卤素、-CN、-NO2、-N3、-SO2H、-SO3H、-OH、-OC1-6烷基、-ON(C1-6烷基)2、-N(C1-6烷基)2、-N(C1-6烷基)3 +X-、-NH(C1-6烷基)2 +X-、-NH2(C1-6烷基)+X-、-NH3 +X-、-N(OC1-6烷基)(C1-6烷基)、-N(OH)(C1-6烷基)、-NH(OH)、-SH、-SC1-6烷基、-SS(C1-6烷基)、-C(＝O)(C1-6烷基)、-CO2H、-CO2(C1-6烷基)、-OC(＝O)(C1-6烷基)、-OCO2(C1-6烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)N(C1-6烷基)2、-OC(＝O)NH(C1-6烷基)、-NHC(＝O)(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)C(＝O)(C1-6烷基)、-NHCO2(C1-6烷基)、-NHC(＝O)N(C1-6烷基)2、-NHC(＝O)NH(C1-6烷基)、-NHC(＝O)NH2、-C(＝NH)O(C1-6烷基)、-OC(＝NH)(C1-6烷基)、-OC(＝NH)OC1-6烷基、-C(＝NH)N(C1-6烷基)2、-C(＝NH)NH(C1-6烷基)、-C(＝NH)NH2、-OC(＝NH)N(C1-6烷基)2、-OC(NH)NH(C1-6烷基)、-OC(NH)NH2、-NHC(NH)N(C1-6烷基)2、-NHC(＝NH)NH2、-NHSO2(C1-6烷基)、-SO2N(C1-6烷基)2、-SO2NH(C1-6烷基)、-SO2NH2、-SO2C1-6烷基、-SO2OC1-6烷基、-OSO2C1-6烷基、-SOC1-6烷基、-Si(C1-6烷基)3、-OSi(C1-6烷基)3、-C(＝S)N(C1-6烷基)2、C(＝S)NH(C1-6烷基)、C(＝S)NH2、-C(＝O)S(C1-6烷基)、-C(＝S)SC1-6烷基、-SC(＝S)SC1-6烷基、-P(＝O)2(C1-6烷基)、-P(＝O)(C1-6烷基)2、-OP(＝O)(C1-6烷基)2、-OP(＝O)(OC1-6烷基)2、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C7环烷基、C6-C10芳基、C3-C7杂环基、C5-C10杂芳基；或者两个偕Rgg取代基可结合形成＝O或＝S；其中，X-为反离子。
示例性的氮原子上取代基包括但不局限于：氢、-OH、-ORaa、-N(Rcc)2、-CN、-C(＝O)Raa、-C(＝O)N(Rcc)2、-CO2Raa、-SO2Raa、-C(＝NRbb)Raa、-C(＝NRcc)ORaa、-C(＝NRcc)N(Rcc)2、-SO2N(Rcc)2、-SO2Rcc、-SO2ORcc、-SORaa、-C(＝S)N(Rcc)2、-C(＝O)SRcc、-C(＝S)SRcc、-P(＝O)2Raa、-P(＝O)(Raa)2、-P(＝O)2N(Rcc)2、-P(＝O)(NRcc)2、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基，或者连接至氮原子的两个Rcc基团结合形成杂环基或杂芳基环，其中，每个烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、芳基和杂芳基独立地被0、1、2、3、4或5个Rdd基团取代，且其中Raa、Rbb、Rcc和Rdd如上所述。
其他定义
本文术语“siRNA”是一类双链RNA分子，其可以介导与其互补的靶RNA(例如mRNA，例如，编码蛋白质的基因的转录物)的沉默。siRNA通常是双链的，包括与靶RNA互补的反义链，和与该反义链互补的正义链。为方便起见，这样的mRNA在此也被称为有待被沉默的mRNA。这样的基因也称为靶基因。通常，有待被沉默的RNA是内源基因或病原体基因。另外，除了mRNA以外的RNA(例如tRNA)以及病毒RNA也可以被靶向。
术语“反义链”是指siRNA的这样一条链，所述链包含与靶序列完全、充分或基本互补的区域。术语“正义链”是指siRNA的这样一条链，所述链包括与作为在此定义的术语反义链的区域完全、充分或基本互补的区域。
术语“互补区域”是指反义链上与靶mRNA序列完全、充分或基本互补的区域。在互补区域与靶序列不完全互补的情况下，错配可以位于分子的内部或末端区域中。通常，最耐受的错配位于末端区域中，例如，在5’和/或3’端的5、4、3、2或1个核苷酸内。对错配最敏感的反义链部分被称为“种子区”。例如，在包含19nt的链的siRNA中，第19个位置(从5’向3’)可以耐受一些错配。
术语“互补”是指第一多核苷酸在某些条件例如严格条件下与第二多核苷酸杂交的能力。例如，严格条件可包括400mM NaCl、40mM PIPES pH 6.4、1mM EDTA在50℃或70℃下持续12-16小时。就满足以上相对于它们杂交的能力而言的要求来说，“互补”序列还可以包括或完全形成自非沃森-克里克碱基对和/或从非天然的以及经修饰的核苷酸形成的碱基对。此类非沃森-克里克碱基对包括但不限于G:U摇摆碱基配对或Hoogstein碱基配对。
与信使RNA(mRNA)的“至少部分互补”、“充分互补”或“基本上互补”的多核苷酸是指与感兴趣的mRNA的连续部分基本互补的多核苷酸。例如，如果序列与编码PCSK9的mRNA的非中断部分基本上互补，则多核苷酸与PCSK9 mRNA的至少部分互补。在此的术语“互补”、“完全互补”、“充分互补”和“基本上互补”可以相对于siRNA的正义链与反义链之间，或siRNA试剂的反义链与靶序列之间的碱基配对使用。
“充分互补”是指为了维持分子的整体双链特征，正义链仅需要与反义链互补的程度。换言之，虽然通常需要完美的互补性，但在一些情况下，特别是在反义链中，可以包括一个或多个，例如6个、5个、4个、3个、2个或1个的错配(相对于靶标mRNA)，但是正义链与反义链仍可以维持分子的整体双链特征。
“shRNA”是指短发夹RNA。shRNA包括两个短反向重复序列。克隆到shRNA表达载体中的shRNA包括两个短反向重复序列，中间由一茎环(loop)序列分隔的，组成发夹结构，由polⅢ启动子控制。随后再连上5-6个T作为RNA聚合酶Ⅲ的转录终止子。
“核苷”是由嘌呤碱或嘧啶碱、以及核糖或脱氧核糖两种物质组成的化合物，“核苷酸”则是由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物，“寡核苷酸”是指例如具有少于100、200、300或400个核苷酸长度的核酸分子(RNA或DNA)。
“碱基”是合成核苷、核苷酸和核酸的基本组成单位，其组成元素中含有氮，也称“含氮碱基”。本文中，如无特别说明，大写字母A、U、T、G和C表示核苷酸的碱基组成，分别为腺嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。
本文中所述核苷酸的“修饰”包括但不限于甲氧基修饰、氟代修饰、硫代磷酸酯基连接或常规保护基保护等。例如，所述氟代修饰的核苷酸指核苷酸的核糖基2’位的羟基被氟取代形成的核苷酸，所述甲氧基修饰的核苷酸指核糖基的2’-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸。
本文中“修饰的核苷酸”包括但不限于2'-O-甲基修饰的核苷酸、2'-氟代修饰的核苷酸、2'-脱氧-修饰的核苷酸、肌苷核糖核苷酸、脱碱基核苷酸、反向无碱基脱氧核糖核苷酸、包含硫代磷酸酯基团的核苷酸、乙烯基磷酸酯修饰的核苷酸、锁核苷酸、2'-氨基-修饰的核苷酸、2'-烷基-修饰的核苷酸、吗啉代核苷酸、氨基磷酸酯、包含核苷酸的非天然碱基、以及连接到胆固醇基衍生物或十二烷酸二癸酰胺基团上的末端核苷酸、脱氧核糖核苷酸或常规保护基保护等。例如，所述2'-氟代修饰的核苷酸指核苷酸的核糖基2’位的羟基被氟取代形成的核苷酸。所述2'-脱氧-修饰的核苷酸指核糖基的2’-羟基被甲氧基取代而形成的核苷酸。
“离去基”又称离去基团(leaving group)，是在化学反应中从一较大分子中脱离的原子或官能基，是亲核取代反应与消除反应中应用的术语。
“反应性磷基团”是指包含在核苷酸单元中或核苷酸类似物单元中的含磷基团，其可以通过亲核攻击反应，与包含在另一个分子中、尤其是另一个核苷酸单元中或另一个核苷酸类似物中的羟基或胺基反应。通常，这样的反应产生将所述第一核苷酸单元或所述第一核苷酸类似物单元与所述第二核苷酸单元或所述第二核苷酸类似物单元连接的酯型核苷间键。反应性磷基团可选自亚磷酰胺，H-膦酸酯，烷基-膦酸酯，磷酸酯或磷酸酯模拟物，包括但不限于：天然磷酸酯、硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、硼烷磷酸酯、硼烷硫代磷酸酯、膦酸酯、卤素取代的膦酸酯和磷酸酯、氨基磷酸酯、磷酸二酯、磷酸三酯、硫代磷酸二酯、硫代磷酸三酯、二磷酸酯和三磷酸酯，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)。
“保护基”又称“保护基团”，是指被添加到分子中以防止分子中现有基团进行不期望的化学反应的任何原子或原子团。“保护基”可为本领域已知的不稳定的化学部分，其用于保护反应性基团，例如羟基、氨基和硫醇基团，以防止在化学合成过程中发生不期望的或不合时宜的反应。保护基通常在其它反应性位点的反应期间选择性地和/或正交地用于保护位点，然后可以被去除以留下未受保护的基团保持原样或可用于进一步的反应。
保护基团的非限制性列表包括苄基；取代的苄基；烷基羰基和烷氧基羰基(例如，叔丁氧基羰基(BOC)、乙酰基或异丁酰基)；芳基烷基羰基和芳基烷氧基羰基(例如，苄基氧基羰基)；取代的甲基醚(例如甲氧基甲基醚)；取代的***；取代的苄基醚；四氢吡喃基醚；甲硅烷基(例如，三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三-异丙基甲硅烷基氧基甲基、[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基或叔丁基二苯基甲硅烷基)；酯类(例如苯甲酸酯)；碳酸酯类(例如碳酸甲氧基甲基酯)；磺酸酯类(例如甲苯磺酸酯或甲磺酸酯)；非环缩酮(例如二甲基乙缩醛)；环缩酮(例如，1,3-二噁烷、1,3-二氧戊环以及本文所述的那些)；非环乙缩醛；环乙缩醛(例如，本文所述的那些)；非环半缩醛；环半缩醛；环二硫缩酮(例如，1,3-二噻烷或1,3-二硫戊环)；原酸酯(例如，本文所述的那些)以及三芳基甲基基团(例如，三苯甲基；单甲氧基三苯甲基(MMTr)；4,4′-二甲氧基三苯甲基(DMTr)；4,4′,4″-三甲氧基三苯甲基(TMTr)；以及本文所述的那些)。优选的保护基团选自乙酰基(Ac)、苯甲酰基(Bzl)、苄基(Bn)、异丁酰基(iBu)、苯基乙酰基、苄基氧基甲基乙缩醛(BOM)、β-甲氧基乙氧基甲基醚(MEM)、甲氧基甲基醚(MOM)、对-甲氧基苄基醚(PMB)、甲基硫代甲基醚、新戊酰基(Piv)、四氢吡喃基(THP)、三苯基甲基(Trt)、甲氧基三苯甲基[(4-甲氧基苯基)二苯基甲基](MMT)、二甲氧基三苯甲基、[双-(4-甲氧基苯基)苯基甲基(DMT)、三甲基甲硅烷基醚(TMS)、叔丁基二甲基甲硅烷基醚(TBDMS)、三-异-丙基甲硅烷基氧基甲基醚(TOM)、三-异丙基甲硅烷基醚(TIPS)、甲基醚、乙氧基***(EE)N,N-二甲基甲脒和2-氰基乙基(CE)。
“羟基保护基”是指能够避免羟基遭受化学反应，又可以在特定条件下脱除以恢复羟基的基团。主要包括硅烷型保护基、酰基型保护基或醚型保护基，优选以下：
三甲基硅基(TMS)、三乙基硅基(TES)、二甲基异丙基硅基(DMIPS)、二乙基异丙基硅基(DEIPS)、叔丁基二甲基硅基(TBDMS)、叔丁基二苯基硅基(TBDPS)、三异丙基硅基(TIPS)、乙酰基(Ac)、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基(TFA)、苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基、9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基(Alloc)、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)、苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基(Boc)、苯甲基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、烯丙基、三苯基甲基(Tr)、双对甲氧基三苯甲基(DMTr)、甲氧基甲基(MOM)、苯氧基甲基(BOM)、2,2,2-三氯乙氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基(MEM)、甲硫基甲基(MTM)、对甲氧基苄氧基甲基(PMBM)、-C(O)CH2CH2C(O)OH或4,4'-二甲氧基三苯甲基。
本文所用的术语“药学上可接受的盐”表示本发明化合物的那些羧酸盐、氨基酸加成盐，它们在可靠的医学判断范围内适用于与患者组织接触，不会产生不恰当的毒性、刺激作用、***反应等，与合理的益处/风险比相称，就它们的预期应用而言是有效的，包括(可能的话)本发明化合物的两性离子形式。
本发明包括互变异构体，其为分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体。在不同的互变异构形式存在的化合物，一个所述化合物并不局限于任何特定的互变异构体，而是旨在涵盖所有的互变异构形式。
本发明化合物可包括一个或多个不对称中心，且因此可以存在多种立体异构体形式，例如，对映异构体和/或非对映异构体形式。例如，本发明化合物可为单独的对映异构体、非对映异构体或几何异构体(例如顺式和反式异构体)，或者可为立体异构体的混合物的形式，包括外消旋体混合物和富含一种或多种立体异构体的混合物。异构体可通过本领域技术人员已知的方法从混合物中分离，所述方法包括：手性高压液相色谱法(HPLC)以及手性盐的形成和结晶；或者优选的异构体可通过不对称合成来制备。
本发明还包括同位素标记的化合物(同位素变体)，它们等同于式(I)所述的那些，但一个或多个原子被原子质量或质量数不同于自然界常见的原子质量或质量数的原子所代替。可以引入本发明化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟和氯的同位素，分别例如2H、3H、13C、11C、14C、15N、18O、17O、31P、32P、35S、18F和36Cl。含有上述同位素和/或其它原子的其它同位素的本发明化合物、其前体药物和所述化合物或所述前体药物的药学上可接受的盐都属于本发明的范围。某些同位素标记的本发明化合物、例如引入放射性同位素(例如3H和14C)的那些可用于药物和/或底物组织分布测定。氚、即3H和碳-14、即14C同位素是特别优选的，因为它们容易制备和检测。进而，被更重的同位素取代，例如氘、即2H，由于代谢稳定性更高可以提供治疗上的益处，例如延长体内半衰期或减少剂量需求，因而在有些情况下可能是优选的。同位素标记的本发明式(I)化合物及其前体药物一般可以这样制备，在进行下述流程和/或实施例与制备例所公开的工艺时，用容易得到的同位素标记的试剂代替非同位素标记的试剂。
本发明化合物
本发明具体涉及式(A)所示的核苷酸双聚体：
其中，各基团如上下文中所定义。
Q
在一个实施方案中，Q为-X-；在另一个实施方案中，Q为-X-O-。
X
在一个实施方案中，X是化学键；在另一个实施方案中，X是-(CR1R2)m-；在另一个实施方案中，X是-CR1＝CR2-。
Y1和Y2
在一个实施方案中，Y1是O；在另一个实施方案中，Y1是S；在另一个实施方案中，Y1是NR。
在一个实施方案中，Y2是O；在另一个实施方案中，Y2是S；在另一个实施方案中，Y2是化学键。
L2和L3
在一个实施方案中，L2是H；在另一个实施方案中，L2是P2。
在一个实施方案中，L3是H；在另一个实施方案中，L3是P3。
R1、R2、R4、R5、R6和R7
在一个实施方案中，R1为H；在另一个实施方案中，R1为D；在另一个实施方案中，R1为卤素；在另一个实施方案中，R1为OH；在另一个实施方案中，R1为CN；在另一个实施方案中，R1为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R1为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R1为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R1为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R2为H；在另一个实施方案中，R2为D；在另一个实施方案中，R2为卤素；在另一个实施方案中，R2为OH；在另一个实施方案中，R2为CN；在另一个实施方案中，R2为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R2为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R2为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R2为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R4为H；在另一个实施方案中，R4为D；在另一个实施方案中，R4为卤素；在另一个实施方案中，R4为OH；在另一个实施方案中，R4为CN；在另一个实施方案中，R4为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R4为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R4为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R4为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R5为H；在另一个实施方案中，R5为D；在另一个实施方案中，R5为卤素；在另一个实施方案中，R5为OH；在另一个实施方案中，R5为CN；在另一个实施方案中，R5为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R5为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R2为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R5为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R6为H；在另一个实施方案中，R6为D；在另一个实施方案中，R6为卤素；在另一个实施方案中，R6为OH；在另一个实施方案中，R6为CN；在另一个实施方案中，R6为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R6为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R6为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R6为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R7为H；在另一个实施方案中，R7为D；在另一个实施方案中，R7为卤素；在另一个实施方案中，R7为OH；在另一个实施方案中，R7为CN；在另一个实施方案中，R7为C1-6烷基，如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R7为C1-6卤代烷基，如C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R7为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R7为C2-6炔基。
在一个实施方案中，R1、R2、R4、R5、R6和R7各自独立任选地不被取代；在另一个实施方案中，R1、R2、R4、R5、R6和R7各自独立任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代。
R3
在一个实施方案中，R3为H；在另一个实施方案中，R3为C1-6烷基，优选为C1-4烷基；在另一个实施方案中，R3为C1-6氰烷基；在另一个实施方案中，R3为C1-4氰烷基，例如氰乙基；在另一个实施方案中，R3为C1-6卤代烷基，优选为C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R3为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R3为C2-6炔基；在另一个实施方案中，R3为C3-10环烷基；在另一个实施方案中，R3为3-10元杂环基；在另一个实施方案中，R3为C6-10芳基；在另一个实施方案中，R3为5-14元杂芳基。
在一个实施方案中，R3不被取代；在另一个实施方案中，R3任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代。
R8
在一个实施方案中，R8为H；在另一个实施方案中，R8为D；在另一个实施方案中，R8为OH；在另一个实施方案中，R8为卤素，如氟；在另一个实施方案中，R8为C1-6烷基，优选为C1-4烷基；在另一个实施方案中，R8为C1-6卤代烷基，优选为C1-4卤代烷基；在另一个实施方案中，R8为C1-6烷氧基，优选为C1-4烷氧基，例如甲氧基。
Base和Base’
在一个实施方案中，Base为H；在另一个实施方案中，Base为修饰或未修饰的碱基或离去基；在另一个实施方案中，Base选自修饰或未修饰的A、U、T、G和C，例如
在一个实施方案中，Base’为H；在另一个实施方案中，Base’为修饰或未修饰的碱基或离去基；在另一个实施方案中，Base’选自修饰或未修饰的A、U、T、G和C，例如
P2和P3
在一个实施方案中，P2为羟基保护基；在另一个实施方案中，P2为反应性磷基团，例如-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)。
在一个实施方案中，P3为羟基保护基，优选为硅烷保护基、酰基保护基或醚保护基，例如DMTr。
R和R’
在一个实施方案中，R为H；在另一个实施方案中，R为C1-6烷基，例如C1-4烷基；在另一个实施方案中，R为C1-6卤代烷基。
在一个实施方案中，R’为D；在另一个实施方案中，R’为卤素；在另一个实施方案中，R’为CN；在另一个实施方案中，R’为C1-6烷基；在另一个实施方案中，R’为C1-6卤代烷基；在另一个实施方案中，R’为C2-6烯基；在另一个实施方案中，R’为C2-6炔基；在另一个实施方案中，R’为C3-10环烷基；在另一个实施方案中，R’为3-10元杂环基；在另一个实施方案中，R’为C6-10芳基；在另一个实施方案中，R’为5-14元杂芳基；在另一个实施方案中，R’选自-ORa、-OC(O)Ra、-C(O)Ra、-C(O)ORa、-C(O)NRaRb、-S(O)nRa、-S(O)nORa、-S(O)nNRaRb、-NRaRb、-NRaC(O)Rb、-NRa-C(O)ORb、-NRa-S(O)nRb或-NRaC(O)NRaRb。
Ra和Rb独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；或者Ra和Rb以及它们连接的氮原子形成3-10元杂环基。
n独立地选自1或2。
m
在一个实施方案中，m为1；在另一个实施方案中，m为2；在另一个实施方案中，m为3；在另一个实施方案中，m为4；在另一个实施方案中，m为5。
GalNAc
在一个实施方案中，GalNAc为式(X)所示的缀合基团：
其中，
QG独立地为H、
其中LG1为化学键、-CH2-、-CH2CH2-、-C(O)-、-CH2O-、-CH2O-CH2CH2O-或-NHC(O)-(CH2NHC(O))a-；
LG2为化学键或-CH2CH2C(O)-；
LG3为化学键、-(NHCH2CH2)b-、-(NHCH2CH2CH2)b-或-C(O)CH2-；
LG4为-(OCH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2CH2)c-或-NHC(O)-(CH2)d-；
其中a＝0、1、2或3；
b＝1、2、3、4或5；
c＝1、2、3、4或5；
d＝1、2、3、4、5、6、7或8；
A为化学键、-CH2O-或-NHC(O)-；
A’为化学键、-C(O)NH-、-NHC(O)-或-O(CH2CH2O)e-；
其中e为1、2、3、4或5；
B为化学键、-CH2-、-C(O)-、-M-、-CH2-M-或-C(O)-M-；
其中M为
RG1和RG2一起形成-CH2CH2O-或-CH2CH(RG)-O-，并且RG3为H；
或者RG1和RG3一起形成-C1-2亚烷基-，并且RG2为H；
其中RG为-ORG’、-CH2ORG’或-CH2CH2ORG’，其中RG’为H、羟基保护基或固相载体，所述羟基保护基优选-C(O)CH2CH2C(O)OH或4,4'-二甲氧基三苯甲基；
m1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
n1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在另一个实施方案中，GalNAc为式(I’)所示的缀合集团：
其中，
QG独立地为H、
其中LG1为化学键、-CH2-、-CH2CH2-、-C(O)-、-CH2O-、-CH2O-CH2CH2O-或-NHC(O)-(CH2NHC(O))a-；
LG2为化学键或-CH2CH2C(O)-；
LG3为化学键、-(NHCH2CH2)b-、-(NHCH2CH2CH2)b-或-C(O)CH2-；
LG4为-(OCH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2CH2)c-或-NHC(O)-(CH2)d-；
其中a＝0、1、2或3；
b＝1、2、3、4或5；
c＝1、2、3、4或5；
d＝1、2、3、4、5、6、7或8；
A为-CH2O-或-NHC(O)-；
A’为化学键、-C(O)NH-或-NHC(O)-；
RG1和RG2一起形成-CH2CH2O-或-CH2CH(RG)-O-，并且RG3为H；
或者RG1和RG3一起形成-C1-2亚烷基-，并且RG2为H；
其中RG为-ORG’、-CH2ORG’或-CH2CH2ORG’，其中RG’为H、羟基保护基或固相载体，所述羟基保护基优选-C(O)CH2CH2C(O)OH或4,4'-二甲氧基三苯甲基；
m1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
n1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在另一个实施方案中，GalNAc为式(X)所示的缀合基团，其中，
QG独立地为H、
其中LG1为化学键、-CH2-、-CH2CH2-、-C(O)-、-CH2O-、-CH2O-CH2CH2O-或-NHC(O)-(CH2NHC(O))a-；
LG2为化学键或-CH2CH2C(O)-；
LG3为化学键、-(NHCH2CH2)b-、-(NHCH2CH2CH2)b-或-C(O)CH2-；
LG4为-(OCH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2CH2)c-或-NHC(O)-(CH2)d-；
其中a＝0、1、2或3；
b＝1、2、3、4或5；
c＝1、2、3、4或5；
d＝1、2、3、4、5、6、7或8；
A为化学键、-CH2O-或-NHC(O)-；
A’为化学键、-C(O)NH-、-NHC(O)-或-O(CH2CH2O)e-；
其中e为1、2、3、4或5；
B为化学键、-CH2-、-M-、-CH2-M-或-C(O)-M-；
其中M为
RG1和RG2一起形成-CH2CH2O-或-CH2CH(RG)-O-，并且RG3为H；
或者RG1和RG3一起形成-C1-2亚烷基-，并且RG2为H；
其中RG为-ORG’、-CH2ORG’或-CH2CH2ORG’，其中RG’为H、羟基保护基或固相载体，所述羟基保护基优选-C(O)CH2CH2C(O)OH或4,4'-二甲氧基三苯甲基；
m1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
n1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在另一个实施方案中，GalNAc为式(X)所示的缀合基团，其中：
QG独立地为H、
其中LG1为化学键、-CH2-、-CH2CH2-、-C(O)-、-CH2O-、-CH2O-CH2CH2O-或-NHC(O)-(CH2NHC(O))a-；
LG2为化学键或-CH2CH2C(O)-；
LG3为化学键、-(NHCH2CH2)b-、-(NHCH2CH2CH2)b-或-C(O)CH2-；
LG4为-(OCH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2)c-、-(OCH2CH2CH2CH2CH2)c-或-NHC(O)-(CH2)d-；
其中a＝0、1、2或3；
b＝1、2、3、4或5；
c＝1、2、3、4或5；
d＝1、2、3、4、5、6、7或8；
A为化学键、-CH2O-或-NHC(O)-；
A’为-O(CH2CH2O)e-；
其中e为1、2、3、4或5；
B为化学键、-CH2-、-C(O)-、-M-、-CH2-M-或-C(O)-M-；
其中M为
RG1和RG2一起形成-CH2CH2O-或-CH2CH(RG)-O-，并且RG3为H；
或者RG1和RG3一起形成-C1-2亚烷基-，并且RG2为H；
其中RG为-ORG’、-CH2ORG’或-CH2CH2ORG’，其中RG’为H、羟基保护基或固相载体，所述羟基保护基优选-C(O)CH2CH2C(O)OH或4,4'-二甲氧基三苯甲基；
m1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
n1＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
以上任一具体实施方案中的任一技术方案或其任意组合，可以与其它具体实施方案中的任一技术方案或其任意组合进行组合。例如，Q的任一技术方案或其任意组合，可以与X、Y1、Y2、L2、L3、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、Base和Base’等的任一技术方案或其任意组合进行组合。本发明旨在包括所有这些技术方案的组合，限于篇幅，不再一一列出。
在一个方面，本发明具体涉及以下技术方案：
A1.式I所示的核苷酸单体，
其中，
L1是OH或OP1，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的羟基的化学键；
L2是H或P2，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；
X是化学键或CR1R2；
Y1是O、S或NR；
Y2是O、S或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，其任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代；
R3选自H、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，其任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代；
Base是H、修饰或未修饰的碱基或离去基；
其中P1和P2独立地选自羟基保护基，优选为硅烷保护基、酰基保护基或醚保护基，更优选
三甲基硅基(TMS)、三乙基硅基(TES)、二甲基异丙基硅基(DMIPS)、二乙基异丙基硅基(DEIPS)、叔丁基二甲基硅基(TBDMS)、叔丁基二苯基硅基(TBDPS)、三异丙基硅基(TIPS)、
乙酰基(Ac)、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基(TFA)、苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基、9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基(Alloc)、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)、苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基(Boc)、
苯甲基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、烯丙基、三苯基甲基(Tr)、双对甲氧基三苯甲基(DMTr)、甲氧基甲基(MOM)、苯氧基甲基(BOM)、2,2,2-三氯乙氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基(MEM)、甲硫基甲基(MTM)、对甲氧基苄氧基甲基(PMBM)；
R选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R’选自D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、5-14元杂芳基、-ORa、-OC(O)Ra、-C(O)Ra、-C(O)ORa、-C(O)NRaRb、-S(O)nRa、-S(O)nORa、-S(O)nNRaRb、-NRaRb、-NRaC(O)Rb、-NRa-C(O)ORb、-NRa-S(O)nRb或-NRaC(O)NRaRb；
n独立地是1或2；
Ra和Rb独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；或者Ra和Rb以及它们连接的氮原子形成3-10元杂环基。
A2.技术方案A1的核苷酸单体，其中L1是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的羟基的化学键，优选L1是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的3’端的羟基的化学键。
A3.技术方案A1或A2的核苷酸单体，其中L2是H，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；优选L2是H；优选L2是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键。
A4.技术方案A1-A3中任一项的核苷酸单体，其中X是化学键。
A5.技术方案A1-A3中任一项的核苷酸单体，其中X是CR1R2；优选CH2。
A6.技术方案A1-A5中任一项的核苷酸单体，其中Y1是O。
A7.技术方案A1-A6中任一项的核苷酸单体，其中Y2是O。
A8.技术方案A1-A7中任一项的核苷酸单体，其中R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C4-8环烷基、4-7元杂环基、C6-10芳基和5-6元杂芳基，优选H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，优选H、D、卤素或C1-6烷基，更优选H或D。
A9.技术方案A1-A8中任一项的核苷酸单体，其中R3选自H、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，优选H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基。
A10.技术方案A1-A9中任一项的核苷酸单体，其中Base是修饰或未修饰碱基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C，更优选修饰或未修饰的G或C。
A11.技术方案A1-A9中任一项的核苷酸单体，其中Base是离去基；优选选自卤素、羟基、-OCOR”、-OTs或-ONO2，其中R”为C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；优选卤素或-OTs；更优选-OTs。
A12.技术方案A1的核苷酸单体，其具有以下结构之一：
其中，
L1是OH或OP1，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的3’端的羟基的化学键；
L2是H或P2，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；
R3选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
Base是修饰或未修饰的碱基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C，更优选修饰或未修饰的G或C。
A13.式III所示的核苷酸双聚体，
其中，
L3是H或P2，或是连接至另一核苷酸、核苷或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的磷酸P原子的化学键；
R8选自H、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基，优选氟或甲氧基，优选H；
Base’是H、修饰或未修饰的碱基或离去基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C；
其他基团如技术方案A1-A12中任一项所定义。
A14.技术方案A13的核苷酸双聚体，其具有以下结构：
A15.一种核酸分子，所述核酸分子的核苷酸序列中包含一个或多个如技术方案A1-A12中任一项所述的核苷酸单体和/或如技术方案A13或A14所述的核苷酸双聚体。
A16.技术方案A15的核酸分子，其中所述核酸选自DNA、RNA和DNA/RNA杂合体。
A17.技术方案A15或A16的核酸分子，所述核酸分子是单链的或双链的。
A18.技术方案A15-A17中任一项的核酸分子，其中所述核酸分子选自小干扰RNA(siRNA)和短发夹RNA(shRNA)。
A19.一种双链RNA分子，其包含正义链和反义链，其中各链具有14至30个核苷酸，并且所述反义链包含一个或多个如技术方案A1-A12中任一项所述的核苷酸单体和/或一个或多个如技术方案A13或A14所述的核苷酸双聚体。
A20.技术方案A19的双链RNA分子，其中所述正义链和反义链各具有20至25个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为20个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为21个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为22个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为23个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为24个核苷酸；优选地，所述正义链的长度为25个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为20个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为21个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为22个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为23个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为24个核苷酸；优选地，所述反义链的长度为25个核苷酸。
A21.技术方案A19或A20的双链RNA分子，其中所述核苷酸单***于该正义链或该反义链上的任意一个或多个位置，包括但不限于该反义链5’端的第1-30位和/或该正义链5’端的第1-30位中的任意一个或多个位置，优选该反义链5’端的第2-8位中的任意一个或多个位置，优选该反义链5’端的第6或第7位，更优选该反义链5’端的第7位。
A22.技术方案A19-A21中任一项的双链RNA分子，其中所述核苷酸双聚***于该正义链或该反义链上的任意一个或多个位置，包括但不限于该反义链5’端的第1-30位和/或该正义链5’端的第1-30位中的任意一个或多个位置，优选该反义链5’端的第2-9位，优选该反义链5’端的第6和第7位，优选该反义链5’端的第7和第8位。
A23.技术方案A19-A22中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案1-12中任一项所述的核苷酸单体或技术方案13或14所述的核苷酸双聚体的双链RNA，显示增强的稳定性。
A24.技术方案A23的双链RNA分子，其中所述双链RNA具有从约40℃至约80℃的解链温度，优选约55℃至67℃。
A25.技术方案A19-A24中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案A1-A12中任一项所述的核苷酸单体或技术方案A13或A14所述的核苷酸双聚体的双链RNA，显示降低的脱靶毒性。
A26.技术方案A19-A25中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案A1-A12中任一项所述的核苷酸单体或技术方案A13或A14所述的核苷酸双聚体的双链RNA，显示增强的有效性。
A27.技术方案19-26中任一项的双链RNA分子，其中所述反义链具有与所述正义链和靶标mRNA充分互补的序列，并具有诱导靶标mRNA降解的能力。
A28.技术方案A27的双链RNA分子，其中所述靶标mRNA由内源性基因编码或由病原体基因编码。
A29.技术方案A19-A28中任一项的双链RNA分子，其中所述正义链和/或反义链包含3’和/或5’悬端(over-hang)。
A30.技术方案A19-A29中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA进一步偶联至配体，优选地，该配体包含一个或多个GalNAc。
A31.一种药物组合物，其包含如技术方案A19-A30中任一项所述的双链RNA分子，和药学上可接受的载体或赋形剂。
A32.一种试剂盒，其包含如技术方案A19-A30中任一项所述的双链RNA分子。
A33.一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括将技术方案A19-A30中任一项所述的双链RNA分子引入该细胞的步骤。
A34.一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括在所述细胞中表达技术方案A19-A30中任一项所述的双链RNA分子。
在另一个方面，本发明涉及以下技术方案：
B1.式III所示的核苷酸双聚体：
其中，
L2是H或P2，或是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；
L3是H或P3，或是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的磷酸P原子的化学键；
X是化学键或CR1R2；
Y1是O、S或NR；
Y2是O、S或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，其任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代；
R3选自H、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，其任选地被1、2、3、4、5、6、7、8或多个R’取代；
R8选自H、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基，优选氟或甲氧基，优选H；
Base是H、修饰或未修饰的碱基或离去基；
Base’是H、修饰或未修饰的碱基或离去基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C；
其中P2和P3独立地选自羟基保护基，优选为硅烷保护基、酰基保护基或醚保护基，更优选
三甲基硅基(TMS)、三乙基硅基(TES)、二甲基异丙基硅基(DMIPS)、二乙基异丙基硅基(DEIPS)、叔丁基二甲基硅基(TBDMS)、叔丁基二苯基硅基(TBDPS)、三异丙基硅基(TIPS)、
乙酰基(Ac)、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基(TFA)、苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基、9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基(Alloc)、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)、苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基(Boc)、
苯甲基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、烯丙基、三苯基甲基(Tr)、双对甲氧基三苯甲基(DMTr)、甲氧基甲基(MOM)、苯氧基甲基(BOM)、2,2,2-三氯乙氧基甲基、2-甲氧基乙氧基甲基(MEM)、甲硫基甲基(MTM)、对甲氧基苄氧基甲基(PMBM)；
R选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R’选自D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基、5-14元杂芳基、-ORa、-OC(O)Ra、-C(O)Ra、-C(O)ORa、-C(O)NRaRb、-S(O)nRa、-S(O)nORa、-S(O)nNRaRb、-NRaRb、-NRaC(O)Rb、-NRa-C(O)ORb、-NRa-S(O)nRb或-NRaC(O)NRaRb；
n独立地是1或2；
Ra和Rb独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；或者Ra和Rb以及它们连接的氮原子形成3-10元杂环基。
B2.技术方案B1的核苷酸双聚体，其中L3是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的羟基的化学键，优选L3是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的3’端的羟基的化学键。
B3.技术方案B1或B2的核苷酸双聚体，其中L2是H，或是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；优选L2是H；优选L2是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键。
B4.技术方案B1-B3中任一项的核苷酸双聚体，其中X是化学键。
B5.技术方案B1-B4中任一项的核苷酸双聚体，其中X是CR1R2；优选CH2。
B6.技术方案B1-B5中任一项的核苷酸双聚体，其中Y1是O。
B7.技术方案B1-B6中任一项的核苷酸双聚体，其中Y2是O。
B8.技术方案B1-B7中任一项的核苷酸双聚体，其中R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C4-8环烷基、4-7元杂环基、C6-10芳基和5-6元杂芳基，优选H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，优选H、D、卤素或C1-6烷基，更优选H或D。
B9.技术方案B1-B8中任一项的核苷酸双聚体，其中R3选自H、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基，优选H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基。
B10.技术方案B1-B9中任一项的核苷酸双聚体，其中Base是修饰或未修饰碱基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C，更优选修饰或未修饰的G或C。
B11.技术方案B1-B9中任一项的核苷酸双聚体，其中Base是离去基；优选选自卤素、羟基、-OCOR”、-OTs或-ONO2，其中R”为C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；优选卤素或-OTs；更优选-OTs。
B12.技术方案B1-B11中任一项的核苷酸双聚体，其具有以下结构之一：
其中，
L2是H或P2，或是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的5’端的磷酸P原子的化学键；
L3是H或P3，或是连接至另一核苷酸或寡核苷酸的核糖的2’或3’端的磷酸P原子的化学键；
R3选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R8选自H、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基，优选氟或甲氧基，优选H；
Base是修饰或未修饰的碱基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C，更优选修饰或未修饰的G或C；
Base’是H、修饰或未修饰的碱基或离去基，优选修饰或未修饰的A、U、T、G和C。
在另一个方面，本发明涉及以下技术方案：
C1.式(A)所示的核苷酸双聚体，
其中，
L2是H或P2；
L3是H或P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是化学键、-(CR1R2)m-或-CR1＝CR2-；
Y1是O、S或NR；
Y2是O、S或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R3选自H、C1-6氰烷基、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、3-7元杂环基、C6-10芳基或5-10元杂芳基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R8选自H、D、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基；
Base和Base’独立地选自H、修饰或未修饰的碱基或离去基；
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr；
R选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R’选自D、卤素、OH、CN、NH2、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；
m选自1、2、3、4或5。
C2.技术方案C1的核苷酸双聚体，其中，
L2是P2；
L3是P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是化学键、-(CR1R2)m-或-CR1＝CR2-；
Y1是O或S；
Y2是O或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基或C1-6卤代烷基，优选为H，其任选地被1、2或3个R’取代；
R3选自H、C1-6烷基、C1-6氰烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，其任选地被1、2或3个R’取代；
R8选自H、OH、卤素或C1-6烷氧基，优选氟或甲氧基，优选氟；
Base和Base’独立地选自H、修饰或未修饰的碱基或离去基，优选地，Base和Base’独立地选自
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr；
R’选自D、卤素、OH、CN、NH2、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
m选自1、2或3。
C3.技术方案C1或C2的核苷酸双聚体，其中，
L2是P2；
L3是P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是-CH2-、-CH2-CH2-或-CH＝CH-；
Y1是O；
Y2是O；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、卤素或C1-4烷基，优选为H；
R3选自H、C1-4烷基或C1-4氰烷基，优选为甲基或氰乙基；
R8选自卤素或C1-4烷氧基，优选氟或甲氧基，优选氟；
Base和Base’独立地选自
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr。
C4.技术方案C1-C3中任一项的核苷酸双聚体，其中，Q为-CH2-O-。
C5.技术方案C1-C3中任一项的核苷酸双聚体，其具有以下结构：
其中，
R3为甲基或氰乙基；
其他各基团如技术方案C1-C3中任一项所定义。
C6.技术方案C1-C5中任一项的核苷酸双聚体，其具有以下结构：
C7.一种双链RNA分子或其药学上可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其包含正义链和反义链，其中各链具有14至30个核苷酸，其中所述反义链具有与所述正义链和靶标mRNA充分互补的序列，并具有诱导靶标mRNA降解的能力，并且所述反义链包含一个或多个式(IV)所示的核苷酸单体：
其中，
所示核苷酸单体以5’＝>3’的顺序从
至
连接；
各基团如技术方案C1-C6中任一项中所定义；
优选地，所述核苷酸单体选自：
其中，Base选自
C8.技术方案C7的双链RNA分子，其中，所述双链RNA分子采用技术方案C1-C6中任一项的核苷酸双聚体制备得到。
C9.技术方案C7或C8的双链RNA分子，其中所述正义链和反义链各具有20至30个核苷酸。
C10.技术方案C7-C9中任一项的双链RNA分子，其中所述核苷酸单***于该反义链5’端的第2-8位，优选第6或第7位，更优选第7位。
C11.技术方案C7-C10中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案C7所述的核苷酸单体的双链RNA，显示增强的稳定性。
C12.技术方案C11的双链RNA分子，其中所述双链RNA具有从约40℃至约80℃的解链温度，优选约55℃至67℃。
C13.技术方案C7-C12中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案C7所述的核苷酸单体的双链RNA，显示降低的脱靶毒性。
C14.技术方案C7-C13中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA相比于具有相同序列但不包含技术方案C7所述的核苷酸单体的双链RNA，显示增强的有效性。
C15.技术方案C7-C14中任一项的双链RNA分子，其中所述正义链和/或反义链包含3’和/或5’悬端(over-hang)。
C16.技术方案C7-C15中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA进一步偶联至配体，优选地，该配体包含一个或多个GalNAc。
C17.技术方案C7-C16中任一项的双链RNA分子的制备方法，其中，所述双链RNA分子采用技术方案C1-C6中任一项的核苷酸双聚体制备得到。
C18.一种核酸分子，所述核酸分子的核苷酸序列中包含一个或多个如技术方案C7所述的核苷酸单体。
C19.技术方案C18的核酸分子，其中所述核酸选自DNA、RNA和DNA/RNA杂合体。
C20.技术方案C19的核酸分子，所述核酸分子是单链的或双链的。
C21.技术方案C18-C20中任一项的核酸分子，其中所述核酸分子选自小干扰RNA(siRNA)和短发夹RNA(shRNA)。
C21.一种药物组合物，其包含如技术方案C7-C16中任一项所述的双链RNA分子，和药学上可接受的载体或赋形剂。
C22.一种试剂盒，其包含如技术方案C7-C16中任一项所述的双链RNA分子。
C23.一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括将技术方案C7-C16中任一项所述的双链RNA分子引入该细胞的步骤。
C24.一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括在所述细胞中表达技术方案C7-C16中任一项所述的双链RNA分子。
实施例
以下实施例用于例示本发明而非限制本发明的范围。
实施例1：化合物14的核苷酸双聚体的合成
合成路线：
实验步骤：
1.化合物2的合成
将化合物1(25g,189.165mmol)溶于250mL二氯甲烷中，随后依次加入对甲基苯磺酰氯(54.09g,283.747mmol)，三乙胺(47.85g,472.912mmol)和4-二甲氨基吡啶(2.31g,18.916mmol)，该反应混合物室温下搅拌过夜。TLC监测反应原料反应完全。随后反应体系用二氯甲烷(300mL)稀释，依次用饱和NaHCO3水溶液(3x300mL)，柠檬酸(1x200mL)和饱和食盐水(300mL)洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩后得化合物2(42.0g,286.34mmol,77.54％)为黄色油状物。
m/z＝286.2[M+H]+
2.化合物3的合成
在氩气保护下将腺嘌呤(23.78g,176.015mmol)溶于600mL N,N-二甲基甲酰胺中，在冰水浴下分批加入钠氢(5.28g,220.018mmol)，反应混合物升温到100摄氏度，搅拌2小时。随后将化合物2(42g，146.679mmol)溶于200mL N,N-二甲基甲酰胺中，逐滴加入上述反应体系中，继续在100℃条件下搅拌过夜。TLC监测反应原料反应完全，随后用甲醇(20mL)淬灭反应，将反应溶剂减压旋干，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇：二氯甲烷＝0-10％，30min)后得到化合物3(1g，249.27mmol，49.23％)为白色固体。
m/z＝250.2[M+H]+
3.化合物4的合成
将化合物3(18g,72.211mmol)溶于200mL无水吡啶中，室温条件下加入苯甲酰氯(20.30g,144.422mmol)后搅拌过夜。TLC监测反应原料反应完全，随后加入氨甲醇溶液(7M，200mL)，搅拌10分钟后将反应体系减压旋干，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇:二氯甲烷＝0-10％，30min)后得到化合物4(16g,31.513mmol,43.64％)为黄色固体。
m/z＝354.2[M+H]+
4.化合物5的合成
将化合物4(25g,70.740mmol)溶于三氟乙酸(180mL)和水(60mL)的混合溶液中，反应体系在室温下搅拌3小时。TLC监测反应原料反应完全。随后将反应体系减压旋干，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇:二氯甲烷＝0-15％,30min)后得到化合物5(16g，51.066mmol,72.19％)为白色固体。
m/z＝314.0[M+H]+
5.化合物6的合成
将化合物5(3.9g,12.447mmol)用无水吡啶带三遍水后溶于无水吡啶(40mL)中，在氩气保护下室温加入4,4-二甲氧基三苯基氯甲烷(5.06g,14.937mmol)，反应体系室温搅拌过夜，通过LC-MS检测原料转化完毕。反应体系用乙酸乙酯(200mL)稀释，用水洗涤2次，每次50mL，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩干，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(乙酸乙酯：石油醚＝0-50％,40分钟)后得到化合物6(6.2g,10.077mmol,80.96％)黄色固体。
m/z＝616.2[M+H]+
6.化合物7的合成
将羟甲基亚磷酸二甲酯(9.3g,66.395mmol)溶于二氯甲烷(100mL)中，反应液冷却至0度，氩气保护下缓慢加入三乙胺(11.997mL,86.314mmol)和对甲基苯磺酰氯(13.92g,73.035mmol)，反应混合物室温搅拌过夜。LC-MS监测原料反应反应完毕，反应液用二氯甲烷稀释，用水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇:二氯甲烷＝0-20％，40分钟)后得到化合物7(11g,37.382mmol,56.30％)为淡黄色固体。
m/z＝294.8[M+H]+
7.化合物8的合成
氮气保护下将化合物6(400mg,0.650mmol)溶于无水N,N-二甲基甲酰胺(20mL)中，冰水浴下加入钠氢(46.77mg,1.950mmol)，上述反应混合物冰水浴下搅拌30分钟。将化合物7(382.35mg,1.300mmol)溶于无水N,N-二甲基甲酰胺(2mL)中后缓慢滴加到上述反应体系中。反应混合物室温搅拌72小时后，LC-MS监测原料转化完全。冰水淬灭该反应，二氯甲烷(100mL)稀释，有机相用冰水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩后得粗品化合物8(510mg)为黄色固体。
m/z＝294.8[M+H]+
8.化合物9的合成
将化合物8(500mg,0.678mmol)溶于甲醇/二氯甲烷(1:3,8mL)中，室温下加入对甲基苯磺酸(64.46mg,0.339mmol)。该反应混合物室温搅拌2小时后减压浓缩，粗品100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇:二氯甲烷＝0-10％，40分钟)后得到化合物9(145mg,49.14％)为白色固体。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ11.14(s,1H),8.74(s,1H),8.39(s,1H),8.03-8.06(m,2H),7.52-7.68(m,3H),4.99-5.03(m,1H),4.31-4.53(m,2H),3.83-4.12(m,3H),3.57(s,3H),3.53(s,3H),3.46(s,2H).
9.化合物10的合成
氮气保护下将化合物9(650mg,1.49mmol)溶于无水N,N-二甲基甲酰胺(5mL)中，室温下分别加入咪唑(304.8mg,4.48mmol)和叔丁基二甲基氯硅烷(336.2mg,2.24mmol)。该反应化合物室温搅拌过夜，LC-MS监测原料转化完毕，反应混合物冰水淬灭，乙酸乙酯萃取(3x50mL)，有机相用食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，粗品用100-200目硅胶柱层析纯化(甲醇:二氯甲烷＝0-3％，40分钟)，得化合物10(710mg,1.29mmol,86％)为类白色固体。
m/z＝550.4[M+H]+
10.化合物11的合成
将化合物10(710mg,1.29mmol)溶于吡啶水溶液中(3：2，20mL)，该反应混合物50度下搅拌6小时。LC-MS监测原料转化完毕，反应液减压浓缩后粗品不经纯化直接进行下一步反应。
m/z＝536.2[M+H]+
11.化合物12的合成
在氩气保护下将粗品化合物11(450mg)溶于无水吡啶(5mL)，冰浴下加入三异丙基氯硅烷(763.94mg,2.522mmol)，反应体系室温条件下搅拌15分钟。然后将5'-O-(4,4'-二甲氧基三苯甲基)-N2-异丁酰基-2'-氟脱氧鸟苷(580.26mg,0.883mmol)和N-甲基咪唑(345.15mg,4.204mmol)溶于无水吡啶(5mL)中缓慢滴加入到上述的反应体系中。该反应混合物室温搅拌过夜，LC-MS监测原料转化完毕，碳酸氢钠水溶液(1.0M)淬灭反应，反应混合物减压浓缩，粗品通过反相色谱柱进行纯化(5M的碳酸氢铵水溶液/乙腈)后得到化合物12(480mg，63％)为黄色固体。
m/z＝1175.6[M+H]+
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.65(s,1H),8.26(s,1H),8.08-8.20(m,1H),7.82-7.96(m,2H),7.55-7.62(m,1H),7.45-7.50(m,2H),7.06-7.28(m,9H),7.70-7.82(m,4H),6.16-6.22(m,1H),5.68-5.85(m,1H),5.30-5.45(m,1H),3.86-4.42(m,5H),3.52-3.76(m,7H),3.22-3.46(m,9H),2.03(s,2H),1.05-1.11(m,6H),0.81-0.83(m,9H),0.00-0.04(m,6H).
19F NMR(DMSO-d6):δ-204.82,-204.53
31P NMR(DMSO-d6):δ22.94,22.72
12.化合物13的合成
氮气保护下将化合物12(200mg,0.170mmol)溶于无水四氢呋喃(10mL)中，冰水浴下缓慢滴加三乙胺氢氟酸盐(137.26mg,0.851mmol)的四氢呋喃(2mL)溶液，将反应体系升至室温反应1小时，LC-MS监测反应原料转化完毕。反应体系用乙酸乙酯稀释，用水淬灭，分离出有机相后用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，粗品用反相制备纯化(制备条件：色谱柱:XBridge Shield RP18 OBD柱,19*150mm,5μm；流动相A:水(10mmol/L NH4HCO3),流动相B:ACN；流速:20mL/min；梯度:5.5min内50％ B至60％ B,60％ B；波长:254/210nm；RT1(min):4.5,5.1)后得到化合物13(69mg,0.065mmol,38.21％)白色固体。
m/z＝1062.3[M+H]+
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ8.70(s,1H),8.31(s,1H),8.15(s,1H),7.98-8.00(m,2H),7.46-7.62(m,3H),7.16-7.40(m,9H),6.70-6.65(m,4H),6.25-6.20(m,1H),5.68-5.90(m,1H),5.38-5.46(m,1H),4.96-5.02(m,1H),3.82-4.48(m,12H),3.70(s,2H),3.25-3.46(m,9H),1.11-1.13(m,6H).
19F NMR(400MHz,DMSO-d6):δ-204.54
31P NMR(400MHz,DMSO-d6):δ23.17
13.化合物14的合成
先将双(二异丙基氨基)(2-氰基乙氧基)膦(23.45mg,0.078mmol)用超干乙腈带三遍水，再将化合物13(55mg,0.052mmol)用超干乙腈带三遍水。在氩气保护下将双(二异丙基氨基)(2-氰基乙氧基)膦(23.45mg,0.078mmol)溶于无水二氯甲烷(1.5mL)中，室温下加入4,5-二氰基咪唑(4.90mg,0.041mmol)。然后将化合物13(55mg,0.052mmol)的无水二氯甲烷(1mL)溶液加入到上述反应体系中。反应混合物室温搅拌2小时，LC-MS监测原料转化完毕。将反应体系滴加到冰的碳酸氢钠水溶液中，用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，粗品用反相进行纯化(纯水和乙腈，70％左右出产品)，收集液用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩后得到化合物14(30mg,0.024mmol,45.89％)为白色固体。
m/z＝1261.7[M+H]+
1H NMR(400MHz,CD3CN):δ8.55(s,1H),8.09(s,1H),7.72-7.89(m,3H),7.41-7.53(m,3H),7.03-7.08(m,5H),6.91-7.01(m,4H),6.50-6.73(m,4H),6.16-6.22(m,1H),5.95-6.00(m,1H),5.62-5.72(m,1H),4.44-4.48(m,1H),4.22-4.26(m,1H),4.12-4.18(m,1H),3.91-4.08(m,2H),3.59-3.88(m,10H),3.50-3.54(m,2H),3.27-3.35(m,4H),2.98-3.02(m,1H),2.53-2.64(m,3H),2.00-2.10(m,1H),1.05-1.10(m,18H).
31P NMR(400MHz,CD3CN)δ148.69,148.57,23.54,23.50.
19F NMR(400MHz,CD3CN)δ-203.63,-203.69.
实施例2siRNA的制备
使用本领域熟知的固相亚磷酰胺法制备本发明的siRNA。具体方法可参见例如PCT公开号WO2016081444和WO2019105419，并简述如下。
1正义链(SS链)的合成
通过固相亚磷酰胺合成法，利用空白的CPG固相载体或连接有L96的固相载体做为起始循环，按照正义链核苷酸排布顺序自3’-5’方向逐一连接核苷单体。每连接一个核苷单体都包含了脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫代四步反应，合成规模为5umol的寡核酸合成条件如下：
核苷单体提供的是0.05mol/L的乙腈溶液，每一步反应的条件相同，即温度为25℃，脱保护使用3％的三氯乙酸-二氯甲烷溶液，脱保护3次；偶联反应使用的活化剂为0.25mol/L的ETT-乙腈溶液，偶联2次；盖帽使用10％醋酐-乙腈和吡啶/N-甲基咪唑/乙腈(10:14:76,v/v/v)，盖帽2次；氧化使用0.05mol/L的碘/四氢呋喃/吡啶/水(70/20/10,v/v/v)，氧化2次；硫代使用0.2mol/L PADS的乙腈/3-甲基吡啶(1/1,v/v)，硫代2次。
2反义链(AS链)的合成
通过固相亚磷酰胺合成法，利用空白的CPG固相载体做为起始循环，按照反义链核苷酸排布顺序自3’-5’方向逐一连接核苷单体或本发明的核苷酸双聚体。每连接一个核苷单体或本发明的核苷酸双聚体都包含了脱保护、偶联、盖帽、氧化或硫代四步反应，反义链的5umol的寡核酸合成条件和正义链的相同。
3寡核苷酸的纯化与退火
3.1氨解
将合成好的固相载体(正义链或者反义链)加入到5mL的离心管中，加入3％的二乙胺/氨水(v/v)，35℃(或者55℃)恒温水浴下反应16小时(或者8小时)，过滤，固相载体用乙醇/水洗涤三次，每次1mL，滤液离心浓缩后粗品进行纯化。
3.2纯化
纯化和脱盐的方法是本领域人员所熟知的。例如，可采用强阴离子填料装柱，氯化钠-氢氧化钠体系进行洗脱纯化，产品收集并管，可采用凝胶填料纯化柱进行脱盐，洗脱体系是纯水。
3.3退火
根据下表将正义链(SS链)链与反义链(AS链)以摩尔比(SS链/AS链＝1/1.05)混合，水浴锅加热至70-95℃，保持3-5min，自然冷却至室温，将体系冻干得到产品。
本发明中使用的siRNA序列如下：
本文中，各缩写的意义如下：
A、U、G和C分布表示天然的腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。
m表示其左侧相邻的核苷酸是2‘-OCH3修饰的核苷酸。例如，Am、Um、Gm和Cm表示2‘-OCH3修饰的A、U、G和C。
f表示其左侧相邻的核苷酸是2‘-F修饰的核苷酸。例如，Af、Uf、Gf和Cf分别表示2‘-F修饰的A、U、G和C。
“s”或“s-”表示其左右相邻的两个核苷酸和/或递送载体通过硫代磷酸酯连接。
L96表示本领域熟知的以下结构的GalNAc递送载体，其中
表示通过磷酸酯基团或硫代磷酸酯基团与siRNA连接的位置，可参见例如PCT公开号WO2009073809和WO2009082607。
ROR1表示上文所述结构的核苷酸替代物，其中Base可以是任何碱基，例如ROR1-A表示Base为腺嘌呤。
实施例3siRNA化合物psi-CHECK2在靶和脱靶活性检测
1.质粒制备：
在靶质粒：根据化合物序列设计相应的反义链在靶质粒，由生工生物工程(上海)股份有限公司制备psiCHECK2 GSCM重组质粒并将重组质粒稀释至1000ng/μL备用。
脱靶质粒：根据化合物序列设计相应的反义链脱靶质粒，由生工生物工程(上海)股份有限公司制备psiCHECK2 GSSM-5Hits重组质粒并将重组质粒稀释至1000ng/μL备用。
2.细胞转染：
用HEK293A细胞(南京科佰，货号CBP60436)，96孔板100μL细胞重悬液铺板，细胞量：8×103cells/孔。
第二天，首先将孔中的完全培养基吸弃，换成Opti-MEM培养基80μL/孔，饥饿处理1.5h左右。
质粒混合物：单孔配制量：质粒0.01μL/孔，Opti-MEM 8.99μL/孔。
Lipo混合：用Opti-MEM稀释Lipo 2000(LipofectamineTM2000转染试剂，Thermo，11668019)，室温静置5分钟，Lipo混合物具体配制量：Lipo0.2μL/孔，Opti-MEM 9.8μL/孔。
将已配制好的Lipo混合物22μL、化合物2.2μL、质粒混合物19.8μL，分别分装到对应的同一孔中：命名Well A，吹打混匀后室温孵育20分钟后进行共转染。最后将well Amixture加入每孔细胞中，20μL/孔，加上原有80μL Opti-MEM，每孔终体积为100μL。37℃5％CO2培养箱培养4h后，每孔补加100μL含20％胎牛血清的DMEM培养基。37℃5％ CO2培养箱培养24h后检测。
3.结果检测：
在实验前先将混合好的
(
Luciferase AssaySystem，Promega，E2940)进行复融，等平衡到室温后每管按1:1加入DMEM配制成底物I，现配现用。将
Stop&
Buffer进行复融，等平衡到室温后与
Stop&
100:1配制成底物II，现配现用。
真空泵吸去96孔培养板中原有的培养基；
每孔加入150μL底物I，在摇床上室温孵育10min；
取120μL底物I，转移到96孔酶标板上，在酶标仪(Tecan，Infinite 200)上读取Firefly化学发光值；
再向每孔加入60μL底物II，在摇床上室温孵育10min，在酶标仪上读取Renilla化学发光值。
4.数据分析处理
荧光活性由酶标仪测定，收集得到的Renilla信号由Firefly信号标准均一化，siRNA的抑制效果由未经过处理的结果比较得出(剩余抑制活性)，其计算过程见下：
均一化Ren/Fir比值：Ratio＝Renilla(海肾荧光素酶)/Firefly(萤火虫荧光素酶)。
剩余抑制率：2个复孔(RatiosiRNA/Ratiocontrol)*100％的均值：其中Ratiocontrol为对照孔(不含siNRA)2个复孔Ratio的均值，分别计算2个复孔的RatiosiRNA/Ratiocontrol，然后取均值即为剩余抑制率；
作图：利用Graphpad Prism作图
半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration，IC50)：本次实验以Top和Bottom作图，IC50值根据公式Y＝Bottom+(Top-Bottom)/(1+10^((LogIC50-X)*HillSlope))求得，其中Y＝50，X＝log(浓度)。
在靶活性检测实验选取HEK293A(南京科佰，货号CBP60436)细胞系进行psiCHECK2-GSCM重组质粒转染，选择化合物起始浓度为10nM，3倍稀释11个浓度点(10nM，3.33nM，1.11nM，0.37nM，0.123nM，0.041nM，0.0136nM，0.0045nM，0.00152nM，0.000508nM，0.000169nM)进行siRNA化合物活性筛选实验结果见表1。
表1psi-CHECK2在靶活性检测实验结果
脱靶活性检测实验选取HEK293A(南京科佰，货号CBP60436)细胞系进行psiCHECK2-GSSM-5Hits重组质粒转染，选择化合物起始浓度为10nM，3倍稀释11个浓度点(10nM，3.33nM，1.11nM，0.37nM，0.123nM，0.041nM，0.0136nM，0.0045nM，0.00152nM，0.000508nM，0.000169nM)进行siRNA化合物活性筛选实验结果见表2。
表2psi-CHECK2脱靶活性检测实验结果
结果显示，携带本发明的核苷酸类似物单体的siRNA在保持在靶活性的前提下，有效降低了脱靶活性。
实施例4C57BL/6小鼠模型的化合物药效长效性验证
将C57BL/6小鼠(雄性，18～21g，6～8周)按照表3进行随机分组，每组6只动物，每只动物根据体重计算给药剂量，采用皮下注射方式单次给药，siRNA化合物首先配置为以1mg/mL的溶液(0.9％氯化钠水溶液作为溶剂)，在实验前用0.9％氯化钠水溶液将siRNA化合物溶解且定容至所需溶液浓度和体积，生理盐水和siRNA化合物的给药体积为5mL/kg。
表3动物实验分组
| 序号 | 化合物-组别 |
| 1 | 生理盐水 |
| 2 | DR002220 |
| 3 | DR005760 |
分别于给药前(记为第0天)，及给药后第14、28、42和56天对小鼠眼眶静脉丛取血，在各个时间点ELISA试剂盒(Abcam,ab282297)检测血清mTTR蛋白；最后一个实验时间点取肝脏10mg放于RNAlater溶液中，检测肝脏mTTR mRNA。
表4化合物在C57BL/6小鼠模型的药效长效性验证结果
结果显示，携带本发明的核苷酸类似物单体的siRNA可以在体内长时间降低靶基因表达。
Claims (13)
1.式(A)所示的核苷酸双聚体，
其中，
L2是H或P2；
L3是H或P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是化学键、-(CR1R2)m-或-CR1＝CR2-；
Y1是O、S或NR；
Y2是O、S或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R3选自H、C1-6氰烷基、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、3-7元杂环基、C6-10芳基或5-10元杂芳基，其任选地被1、2、3、4或5个R’取代；
R8选自H、D、OH、卤素、C1-6烷基、C1-6卤代烷基或C1-6烷氧基；
Base和Base’独立地选自H、修饰或未修饰的碱基或离去基；
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr；
R选自H、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
R’选自D、卤素、OH、CN、NH2、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、3-10元杂环基、C6-10芳基或5-14元杂芳基；
m选自1、2、3、4或5。
2.权利要求1的核苷酸双聚体，其中，
L2是P2；
L3是P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是化学键、-(CR1R2)m-或-CR1＝CR2-；
Y1是O或S；
Y2是O或化学键；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、D、卤素、CN、C1-6烷基或C1-6卤代烷基，优选为H，其任选地被1、2或3个R’取代；
R3选自H、C1-6烷基、C1-6氰烷基、C1-6卤代烷基、C2-6烯基或C2-6炔基，其任选地被1、2或3个R’取代；
R8选自H、OH、卤素或C1-6烷氧基，优选氟或甲氧基，优选氟；
Base和Base’独立地选自H、修饰或未修饰的碱基或离去基，优选地，Base和Base’独立地选自
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr；
R’选自D、卤素、OH、CN、NH2、C1-6烷基或C1-6卤代烷基；
m选自1、2或3。
3.权利要求1或2的核苷酸双聚体，其中，
L2是P2；
L3是P3；
Q是-X-或-X-O-；
X是-CH2-、-CH2-CH2-或-CH＝CH-；
Y1是O；
Y2是O；
R1、R2、R4、R5、R6和R7独立地选自H、卤素或C1-4烷基，优选为H；
R3选自H、C1-4烷基或C1-4氰烷基，优选为甲基或氰乙基；
R8选自卤素或C1-4烷氧基，优选氟或甲氧基，优选氟；Base和Base’独立地选自
P2选自反应性磷基团，优选-P(OCH2CH2CN)(N(iPr)2)；
P3选自羟基保护基，优选为DMTr。
4.权利要求1-3中任一项的核苷酸双聚体，其中，Q为-CH2-O-。
5.权利要求1-3中任一项的核苷酸双聚体，其具有以下结构：
其中，
R3为甲基或氰乙基；
其他各基团如权利要求1-3中任一项所定义。
6.权利要求1-5中任一项的核苷酸双聚体，其具有以下结构：
7.一种双链RNA分子或其药学上可接受的盐、互变异构体或立体异构体，其包含正义链和反义链，其中各链具有14至30个核苷酸，所述反义链具有与所述正义链和靶标mRNA充分互补的序列，并具有诱导靶标mRNA降解的能力，并且所述反义链包含一个或多个式(IV)所示的核苷酸单体：
其中，
所示核苷酸单体以5’＝>3’的顺序从
至
连接；
各基团如权利要求1-6中任一项中所定义；
优选地，所述核苷酸单体选自：
其中，Base选自
8.权利要求7的双链RNA分子，其中，所述双链RNA分子采用权利要求1-6中任一项的核苷酸双聚体制备得到。
9.权利要求7或8的双链RNA分子，其中所述核苷酸单***于该反义链5’端的第2-8位，优选第6或第7位，更优选第7位。
10.权利要求7-9中任一项的双链RNA分子，其中所述双链RNA进一步偶联至配体，优选地，该配体包含一个或多个GalNAc。
11.权利要求7-10中任一项的双链RNA分子的制备方法，其中，所述双链RNA分子采用权利要求1-6中任一项的核苷酸双聚体制备得到。
12.一种药物组合物，其包含如权利要求7-10中任一项所述的双链RNA分子，和药学上可接受的载体或赋形剂。
13.一种用于抑制细胞中靶基因的表达的方法，包括将权利要求7-10中任一项所述的双链RNA分子引入该细胞的步骤。
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