JP2002512791A - Enzymatic nucleic acid therapy for diseases or conditions associated with hepatitis C virus infection - Google Patents

Enzymatic nucleic acid therapy for diseases or conditions associated with hepatitis C virus infection

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JP2002512791A JP2000545991A JP2000545991A JP2002512791A JP 2002512791 A JP2002512791 A JP 2002512791A JP 2000545991 A JP2000545991 A JP 2000545991A JP 2000545991 A JP2000545991 A JP 2000545991A JP 2002512791 A JP2002512791 A JP 2002512791A
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マクスウィゲン,ジェームズ・エイ
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Abstract

(57)【要約】 C型肝炎の発現および/または複製を調節する酵素的核酸分子。   (57) [Summary] An enzymatic nucleic acid molecule that regulates the expression and / or replication of hepatitis C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本出願は,Blattら,米国出願(番号未定),(1999年2月24日出
願),Blattら,米国出願60/100,842(1998年9月18日出
願)およびMcSwiggenら,米国出願60/083,217(1998年
4月27日出願)に基づく優先権を主張する。これらの先の出願の表題はすべて
,"ENZYMATIC NUCLEIC ACID TREATMENT O
F DESEASES OR CONDITIONS RELATED TO
HEPATITIS C VIRUS INFECTION"である。これらの
出願のそれぞれは,図面を含めその全体を本明細書の一部としてここに引用する
The present application is directed to Blatt et al., US application (unnumbered), (filed February 24, 1999), Blatt et al., US application 60 / 100,842 (filed September 18, 1998) and McSwigen et al. Claim priority under U.S. Application 60 / 083,217, filed April 27, 1998. The titles of these earlier applications are all "ENZYMATIC NUCLEIC ACID TREAMENTMENT O"
F DESEASES OR CONDITIONS RELATED TO
HEPATISIS C VIRUS INFECTION ". Each of these applications, including the drawings, is hereby incorporated by reference in its entirety.

【0002】発明の背景 本発明は,C型肝炎ウイルス感染に関連する疾患または状態を治療するための
方法および薬剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present invention relates to methods and medicaments for treating diseases or conditions associated with hepatitis C virus infection.

【0003】 以下は関連する技術の議論であり,これらのいずれも本発明に対する先行技術
であると認めるものではない。
The following is a discussion of the related art, none of which is admitted to be prior art to the present invention.

【0004】 1989年,HCVは,RNAウイルスであると決定され,ほとんどの非A非
B肝炎の原因となるウイルスであることが同定された(Choo et al.
,Science.1989;244:359−362)。HIV等のレトロウ
イルスとは異なり,HCVはDNA複製相を通らず,ウイルスゲノムが宿主染色
体内にインテグレーションした形は検出されていない(Houghton et
al.,Hepatology 1991;14:381−388)。その代
わり,コーディング(プラス)鎖の複製は,複製(マイナス)鎖の生成により媒
介され,数コピーのプラス鎖HCV RNAが生成される。ゲノムは,ポリ蛋白
質に翻訳される単一の大きなオープンリーディングフレームから構成される(K
ato et al.,FEBS Letters.1991;280:325
−328)。このポリ蛋白質は,続いて翻訳後切断を受け,いくつかのウイルス
蛋白質が生ずる(Leinbach et al.,Virology.199
4:204:163−169)。
In 1989, HCV was determined to be an RNA virus and was identified as the causative virus of most non-A non-B hepatitis (Choo et al.
, Science. 1989; 244: 359-362). Unlike retroviruses such as HIV, HCV does not pass through the DNA replication phase, and no integrated form of the viral genome in the host chromosome has been detected (Houghton et al.).
al. , Hepatology 1991; 14: 381-388). Instead, replication of the coding (plus) strand is mediated by the generation of the replication (minus) strand, producing several copies of the plus-strand HCV RNA. The genome is composed of a single large open reading frame that is translated into a polyprotein (K
ato et al. , FEBS Letters. 1991; 280: 325.
-328). This polyprotein is subsequently subjected to post-translational cleavage, resulting in several viral proteins (Leinbach et al., Virology. 199).
4: 204: 163-169).

【0005】 HCVの9.5キロベースのゲノムの研究は,ウイルス核酸が高い率で変異し
うることを示した(Smith et al.,Mol.Evol.1997
45:238−246)。この変異率により,約70%の配列同一性を共有する
,いくつかの区別しうる遺伝子型のHCVが進化した(Simmonds et
al.,J.Gen.Virol.1994;75:1053−1061)。
これらの配列は,進化的には非常に区別されるものであることに注目することが
重要である。例えば,ヒトと霊長類,例えばチンパンジーとの間の遺伝的同一性
は約98%である。さらに,一人の患者におけるHCV感染は,RNAレベルで
98%の同一性を有するいくつかの異なりかつ進化した亜種(quasispe
cies)から構成されることが示されている。すなわち,HCVゲノムは超可
変性であり,絶えず変化している。HCVゲノムは超可変性であるが,高度に保
存されているゲノムの3つの領域が存在する。これらの保存配列は,5'および
3'非コーディング領域,ならびにコア蛋白質コーディング領域の5'−末端に存
在し,HCV RNAの複製ならびにHCVポリ蛋白質の翻訳に必須であると考
えられる。すなわち,これらの保存HCVゲノム領域を標的とする治療薬剤は,
広範な種類のHCV遺伝子型に対して有意な影響を有するであろう。さらに,H
CVゲノムの保存領域に特異的なリボザイムによっては,薬剤耐性は生じないで
あろう。これに対し,ウイルスプロテアーゼまたはヘリカーゼ等の酵素の阻害を
標的とする療法は,ウイルスにコードされるこれらの酵素のRNAがHCVゲノ
ムの超可変性部分に位置するため,薬剤耐性株の選択が生ずるであろう。
[0005] Studies of the 9.5 kilobase genome of HCV have shown that viral nucleic acids can be mutated at high rates (Smith et al., Mol. Evol. 1997).
45: 238-246). This mutation rate has evolved several distinct genotypes of HCV that share about 70% sequence identity (Simonds et al.).
al. , J. et al. Gen. Virol. 1994; 75: 1053-1061).
It is important to note that these sequences are very distinct in evolution. For example, the genetic identity between humans and primates, such as chimpanzees, is about 98%. In addition, HCV infection in one patient has several distinct and evolved quasispecies with 98% identity at the RNA level.
ces). That is, the HCV genome is hypervariable and constantly changing. Although the HCV genome is hypervariable, there are three regions of the genome that are highly conserved. These conserved sequences are present at the 5 'and 3' non-coding regions and at the 5'-end of the core protein coding region and are thought to be essential for the replication of HCV RNA and translation of HCV polyprotein. In other words, therapeutic agents targeting these conserved HCV genomic regions
It will have significant effects on a wide variety of HCV genotypes. Furthermore, H
Ribozymes specific to conserved regions of the CV genome will not result in drug resistance. In contrast, therapies that target the inhibition of enzymes such as viral proteases or helicases result in the selection of drug-resistant strains because the RNAs of these enzymes encoded by the virus are located in the hypervariable portion of the HCV genome. Will.

【0006】 HCVへの最初の暴露の後,患者において肝酵素の過渡的上昇が生ずるであろ
う。これは,炎症性の過程が生じていることを示す(Alter et al.
,IN:Seeff LB,Lewis JH eds.Current Pe
rspectives in Hepatology.New York:Pl
enum Medical Book Co;1989:83−89)。この肝
酵素の上昇は,最初の暴露の少なくとも4週間後に起こり,2ヶ月まで持続する
であろう(Farci et al.,New England Journa
l of Medicine.1991:325:98−104)。肝酵素の上
昇の前に,RT−PCR分析を用いて患者血清中のHCV RNAを検出するこ
とが可能である(Takahashi et al.,American Jo
urnal of Gastroenterology.1993:88:2:
240−243)。疾患のこの段階は急性段階と称され,HCV感染からの急性
肝炎ウイルスを有する患者の75%が無症候性であるため,通常は検出されない
ままである。これらの患者の残りの25%は黄疸または肝炎の他の症状を発症す
る。
[0006] After initial exposure to HCV, a transient elevation of liver enzymes will occur in the patient. This indicates that an inflammatory process is taking place (Alter et al.
, IN: Seeff LB, Lewis JH eds. Current Pe
rspectives in Hepatology. New York: Pl
enum Medical Book Co; 1989: 83-89). This elevation of liver enzymes occurs at least 4 weeks after the first exposure and will persist for up to 2 months (Farci et al., New England Journal.
l of Medicine. 1991: 325: 98-104). Prior to elevation of liver enzymes, it is possible to detect HCV RNA in patient sera using RT-PCR analysis (Takahashi et al., American Jo
urnal of Gastroenterology. 1993: 88: 2:
240-243). This stage of the disease is referred to as the acute stage, and usually remains undetected because 75% of patients with acute hepatitis virus from HCV infection are asymptomatic. The remaining 25% of these patients develop jaundice or other symptoms of hepatitis.

【0007】 急性HCV感染は良性疾患であるが,急性HCV患者の80%程度が,血清ア
ラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)レベルの持続的上昇および循環HC
V RNAの継続的な存在により示される慢性肝疾患に進行する(Sherlo
ck,Lancet 1992;339:802)。慢性HCV感染は10−2
0年間に自然に進行して,20−50%の患者で肝硬変となり(Davis e
t al.,Infectious Agents and Disease
1993;2:150:154),HCV感染の肝細胞癌への進行は,詳細に報
告されている(Liang et al.,Hepatology.1993;
18:1326−1333;Tong et al.,Western Jou
rnal of Medicine,1994;Vol.160,No.2:1
33−138)。肝硬変および/または肝細胞癌に進行する可能性の高い亜集団
を判定した研究はない。したがって,すべての患者は進行の等しいリスクを有す
る。
[0007] Acute HCV infection is a benign disease, but as much as 80% of acute HCV patients have a sustained rise in serum alanine aminotransferase (ALT) levels and circulating HC
Progress to chronic liver disease as indicated by the continued presence of V RNA (Sherlo
ck, Lancet 1992; 339: 802). 10-2 chronic HCV infection
It progresses spontaneously in 0 years, resulting in cirrhosis in 20-50% of patients (Davis e)
t al. , Infectious Agents and Disease
1993; 2: 150: 154), the progression of HCV infection to hepatocellular carcinoma has been reported in detail (Liang et al., Hepatology. 1993;
18: 1326-1333; Tong et al. , Western Jou
rnal of Medicine, 1994; Vol. 160, no. 2: 1
33-138). No studies have determined a subpopulation likely to progress to cirrhosis and / or hepatocellular carcinoma. Therefore, all patients have an equal risk of progression.

【0008】 肝細胞癌を有すると診断された患者の生存は,最初の診断からわずか0.9−
12.8月であることに注目することが重要である(Takahashi et
al.,American Journal of Gastroenter
ology.1993:88:2:240−243)。肝細胞癌の化学療法剤に
よる治療は,有効ではないことが証明されており,肝臓の広い範囲に腫瘍が侵入
するため,患者のわずか10%しか外科手術の恩恵を受けないであろう(Tri
nchet et al.,Presse Medicine.1994:23
:831−833)。原発性肝細胞癌の侵略的な性質のため,外科手術に代わる
唯一の実行可能な治療は肝移植である(Pichlmayr et al.,H
epatology.1994:20:33S−40S)。
The survival of patients diagnosed with hepatocellular carcinoma is only 0.9-
It is important to note that this is August (Takahashi et al.
al. , American Journal of Gastroenter
logic. 1993: 88: 2: 240-243). Treatment of hepatocellular carcinoma with chemotherapeutic agents has proven ineffective and only 10% of patients will benefit from surgery due to tumor invasion of a large area of the liver (Tri
nchet et al. , Presse Medicine. 1994: 23
: 831-833). Because of the aggressive nature of primary hepatocellular carcinoma, the only viable alternative to surgery is liver transplantation (Pichlmayr et al., H.
epatology. 1994: 20: 33S-40S).

【0009】 慢性HCV感染を有する患者は,肝硬変に進行すると,臨床的肝硬変に共通す
る臨床的特徴が現れる(D'Amico et al.,Digestive
Diseases and Sciences.1986;31:5:468-
475)。これらの臨床的特徴には,出血性食道静脈瘤,腹水症,黄疸,および
脳障害が含まれる(Zakim D,Boyer TD.Hepatology
a textbook of liver disease.Second
Edition Volume 1.1990 W.B.Saunders C
ompany.Philadelphia)。肝硬変の初期段階においては,患
者は,代償性(compensated)として分類される。これは,肝臓組織
傷害が生じているにもかかわらず,患者の肝臓は依然として血流中の代謝物を解
毒することができることを意味する。さらに,代償性肝疾患を有するほとんどの
患者は,無症候性であり,症状を有する少数の者は,味覚不全および虚弱などの
小さな症状しか報告していない。肝硬変のより後期においては,患者は,脱代償
性(decompensated)と分類される。これは,その患者が血中代謝
物を解毒する能力が低下していることを意味し,上述した臨床的特徴が現れるの
はこの段階である。
As patients with chronic HCV infection progress to cirrhosis, clinical features common to clinical cirrhosis appear (D'Amico et al., Digestive).
Diseases and Sciences. 1986; 31: 5: 468-
475). These clinical features include hemorrhagic esophageal varices, ascites, jaundice, and encephalopathy (Zakim D, Boyer TD. Hepatology).
a textbook of river disease. Second
Edition Volume 1.1990 W.C. B. Saunders C
ompany. Philadelphia). In the early stages of cirrhosis, patients are classified as compensated. This means that despite liver tissue injury, the patient's liver can still detoxify metabolites in the bloodstream. Furthermore, most patients with compensatory liver disease are asymptomatic, and a small number of symptomatic patients report only small symptoms such as taste dysfunction and weakness. In later stages of cirrhosis, patients are classified as decompensated. This means that the patient has a reduced ability to detoxify blood metabolites, and it is at this stage that the above-mentioned clinical features appear.

【0010】 1986年,D'Amicoらは,アルコール関連およびウイルス関連の肝硬
変を有する1155人の患者の臨床的発現および生存率を記載した(D'Ami
co(上掲))。1155人の患者のうち,435人(37%)が代償性疾患を
有しているが,研究の開始時には70%は無症候性であった。残りの720人の
患者(63%)は脱代償性肝疾患を有しており,このうち,78%は腹水の病歴
を,31%は黄疸を,17%は出血を有し,16%は脳障害を有していた。肝細
胞癌は,代償性疾患を有する患者の6人(0.5%)および脱代償性疾患を有す
る患者の30人(2.6%)において認められた。
[0010] In 1986, D'Amico et al. Described the clinical expression and survival of 1155 patients with alcohol-related and virus-related cirrhosis.
co (supra)). Of the 1155 patients, 435 (37%) had compensatory disease, but 70% were asymptomatic at the start of the study. The remaining 720 patients (63%) had decompensated liver disease, of which 78% had a history of ascites, 31% had jaundice, 17% had bleeding, and 16% had He had brain damage. Hepatocellular carcinoma was found in 6 (0.5%) of patients with compensatory disease and in 30 (2.6%) of patients with decompensated disease.

【0011】 6年間の経過の間に,代償性肝硬変を有する患者は,1年に10%の割合で,
脱代償性疾患の臨床的特徴を発症した。ほとんどのケースにおいては,腹水症が
脱代償性の最初の現れであった。さらに,6年間の研究の終わりには,最初は代
償性疾患が現れていた59人の患者で肝細胞癌が発症した。
During the course of six years, patients with compensated cirrhosis have a rate of 10% per year,
The clinical features of decompensated disease developed. In most cases, ascites was the first manifestation of decompensation. In addition, at the end of the six-year study, hepatocellular carcinoma developed in 59 patients who initially had compensatory disease.

【0012】 生存に関しては,D'Amicoの研究は,研究したすべての患者についての
5年生存率はわずか40%であることを示した。最初に代償性肝硬変を有してい
た患者についての6年生存率は54%であり,最初に脱代償性疾患を有していた
患者についての6年生存率はわずか21%であった。アルコール性肝硬変を有す
る患者とウイルス関連肝硬変を有する患者との間には,生存率の有意な差はなか
った。D'Amicoの研究における患者の主要な死亡原因は,肝不全が49%
;肝細胞癌が22%;出血が13%であった(D'Amico(上掲))。
Regarding survival, D'Amico's study showed that the 5-year survival rate for all patients studied was only 40%. The 6-year survival rate for patients who initially had compensated cirrhosis was 54%, and the 6-year survival rate for patients who initially had decompensated disease was only 21%. There was no significant difference in survival between patients with alcoholic cirrhosis and those with virus-related cirrhosis. Liver failure was the leading cause of death in patients in the D'Amico study at 49%
Hepatocellular carcinoma 22%; bleeding 13% (D'Amico, supra).

【0013】 慢性C型肝炎は,ゆっくり進行する肝臓の炎症性疾患であり,ウイルス(HC
V)により媒介され,10−20年間の間に,肝硬変,肝不全および/または肝
細胞癌を引き起こしうる。米国においては,HCVによる感染は,毎年新たに5
0,000人の急性肝炎が発生していると見積もられている(NIH Cons
ensus Development Conference Stateme
nt on Management of Hepatitis C,Marc
h 1997)。米国におけるHCVの罹患率は,1.8%であると見積もられ
ており,CDCは,慢性的に感染した米国人の人数が約450万人であると認め
ている。CDCはまた,慢性HCV感染により引き起こされる死亡は1年間に1
0,000人に達すると推定している。
[0013] Chronic hepatitis C is a slowly progressing inflammatory disease of the liver, characterized by the virus (HC
V) and can cause cirrhosis, liver failure and / or hepatocellular carcinoma during 10-20 years. In the United States, infection with HCV is increasing
It has been estimated that 000 acute hepatitis cases occur (NIH Cons
ensus Development Conference Stateme
nt on Management of Hepatitis C, Marc
h 1997). The prevalence of HCV in the United States is estimated to be 1.8%, and the CDC recognizes that approximately 4.5 million chronically infected Americans. CDC also shows that deaths caused by chronic HCV infection are one in one year.
It is estimated that it will reach 0000.

【0014】 慢性HCV感染の治療にインターフェロン(IFN−アルファ)を用いる多数
のよく制御された臨床試験は,週3回の治療により,6ヶ月の治療の終了時まで
に,約50%(40%−70%の範囲)の患者において血清ALT値が低下する
ことを示した(Davis et al.,New England Jour
nal of Medicine 1989;321:1501−1506;M
arcellin et al.,Hepatology 1991;13:3
93−397;Tong et al.,Hepatology 1997:2
6:747−754;Tong et al.,Hepatology 199
7 26(6):1640−1645)。しかし,インターフェロン治療の終了
後,応答した患者の約50%が再発し,"持続可能な"応答の比率は,血清ALT
濃度により標準化して約20−25%であった。
[0014] A number of well-controlled clinical trials using interferon (IFN-alpha) in the treatment of chronic HCV infection show that three times a week of treatment leads to approximately 50% (40%) by the end of 6 months of treatment. (Range -70%) showed reduced serum ALT levels (Davis et al., New England Jour).
nal of Medicine 1989; 321: 1501-1506; M
arcellin et al. , Hepatology 1991; 13: 3.
93-397; Tong et al. , Hepatology 1997: 2.
6: 747-754; Tong et al. , Hepatology 199
726 (6): 1640-1645). However, after the end of interferon therapy, approximately 50% of responding patients relapse and the rate of "sustainable"
Normalized by concentration, it was about 20-25%.

【0015】 近年,分岐DNAまたはリバーストランスクリプターゼ−ポリメラーゼ連鎖反
応(RT−PCR)分析のいずれかを用いて,HCV RNAを直接測定するこ
とが可能となった。一般に,RT−PCR法は,より感度が高く,臨床経過のよ
り正確な評価をもたらす(Tong et al.,(上掲))。臨床的エンド
ポイントとしてHCV RNA値の変化を用いる6ヶ月のタイプ1インターフェ
ロン療法を試験した研究は,治療の終わりまでには,35%の患者がHCV R
NAを失うことを示した(Marceffin et al.,(上掲))。し
かし,ALTエンドポイントと同様に,約50%の患者は,治療の終了から6ヶ
月後に再発し,持続可能なウイルス応答はわずか12%であった(Marcel
lin et al(上掲))。48週間の治療を試験した研究は,持続するウ
イルス応答が25%以下であることを示した(NIH Consensus S
tatement:1997)。すなわち,現在,タイプ1インターフェロンに
よる慢性HCV感染の治療の標準は,有効性の主な評価としてHCV RNA濃
度の変化を用いる48週間の治療である(Hoofnagle et al.,
New England Journal of Medicine 1997
;336(5)347−356)。
In recent years, it has become possible to directly measure HCV RNA using either branched DNA or reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis. In general, the RT-PCR method is more sensitive and provides a more accurate assessment of the clinical course (Tong et al., Supra). A study testing 6 months of type 1 interferon therapy using changes in HCV RNA levels as clinical endpoints showed that by the end of treatment, 35% of patients had HCV R
Loss of NA has been shown (Marcefin et al., Supra). However, similar to the ALT endpoint, approximately 50% of patients relapsed 6 months after the end of treatment, with only 12% of the sustainable viral response (Marcel)
lin et al (supra). Studies testing treatment for 48 weeks have shown that sustained viral responses are less than 25% (NIH Consensus S.
statement: 1997). Thus, at present, the standard for the treatment of chronic HCV infection with type 1 interferons is a 48-week treatment using changes in HCV RNA levels as the primary assessment of efficacy (Hoofnagle et al.,
New England Journal of Medicine 1997
336 (5) 347-356).

【0016】 タイプ1インターフェロンによる治療に起因する副作用は,4つの一般的カテ
ゴリーに分類することができる。すなわち,1.インフルエンザ様症状;2.神
経精神医学;3.実験室的異常;および4.その他(Dusheiko et
al.,Journal of Viral Hepatitis.1994:
1:3−5)。インフルエンザ様症状の例としては,疲労,発熱;筋肉痛;倦怠
;食欲喪失;頻脈;悪寒;頭痛および関節痛がある。インフルエンザ様症状は,
通常は短期間であり,投与の最初の4週間の後には軽減する傾向にある(Dus
hieko et al.,(上掲))。神経精神医学的副作用としては,被刺
激性,無関心;気分変化;不眠;認識変化および鬱病がある。これらの神経精神
病学的副作用の最も重要なものは鬱病であり,鬱病の病歴を有する患者にはタイ
プ1インターフェロンを投与してはならない。実験室的異常としては,顆粒球等
の骨髄細胞,血小板,および頻度は低いが赤血球の減少がある。これらの血液細
胞の変化が有意な臨床的結末につながることはほとんどない(Dushieko
et al.,(上掲))。さらに,トリグリセリドの濃度の増加および血清
アラニンおよびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼの濃度の上昇が認めら
れている。最後に,甲状腺異常が報告されている。これらの甲状腺異常は,通常
はインターフェロン治療の終了後は可逆的であり,治療の間には適当な薬物で調
節することができる。その他の副作用には,吐き気;下痢;腹部および背中の痛
み;そう痒;脱毛;および鼻漏がある。一般に,ほとんどの副作用は,治療の4
−8週間後には軽減するであろう(Dushieko et al.,(上掲)
)。
[0016] Side effects resulting from treatment with type 1 interferon can be divided into four general categories. That is, 1. Flu-like symptoms; 2. neuropsychiatry; 3. laboratory abnormalities; and Other (Dusheiko et
al. , Journal of Viral Hepatitis. 1994:
1: 3-5). Examples of flu-like symptoms include fatigue, fever; muscle pain; malaise; loss of appetite; tachycardia; chills; headache and joint pain. Flu-like symptoms
It is usually short-lived and tends to decrease after the first 4 weeks of administration (Dus
hieko et al. , (Supra)). Neuropsychiatric side effects include irritability, apathy; mood changes; insomnia; cognitive changes and depression. The most important of these neuropsychiatric side effects is depression, and patients with a history of depression should not receive type 1 interferon. Laboratory abnormalities include a decrease in bone marrow cells such as granulocytes, platelets, and, less frequently, red blood cells. These changes in blood cells rarely lead to significant clinical consequences (Dushieko).
et al. , (Supra)). In addition, increased levels of triglycerides and increased levels of serum alanine and aspartate aminotransferase have been observed. Finally, thyroid abnormalities have been reported. These thyroid abnormalities are usually reversible after termination of interferon treatment and can be adjusted with appropriate drugs during treatment. Other side effects include nausea; diarrhea; abdominal and back pain; pruritus; alopecia; and rhinorrhea. In general, most side effects are due to treatment 4
After 8 weeks it will alleviate (Dushieko et al., Supra).
).

【0017】 Welch et al.,Gene Therapy 1996 3(11
):994−1001は,C型肝炎ウイルスを標的とするヘアピンリボザイムを
発現する2つのベクターを用いるインビトロおよびインビボ研究を記載する。
Welch et al. , Gene Therapy 1996 3 (11
): 994-1001 describes in vitro and in vivo studies using two vectors expressing a hairpin ribozyme targeting hepatitis C virus.

【0018】 Sakamoto et al.,J.Clinical Investig
ation 1996 98(12):2720−2728は,ハンマーヘッド
リボザイムを発現するある種のベクターによる,C型肝炎ウイルスRNAの細胞
内切断およびウイルス蛋白質翻訳の阻害を記載する。
[0018] Sakamoto et al. , J. et al. Clinical Investig
ation 1996 98 (12): 2720-2728 describes the inhibition of intracellular cleavage of hepatitis C virus RNA and viral protein translation by certain vectors expressing hammerhead ribozymes.

【0019】 Lieber et al.,J.Virology 1996 70(12
):8782−8791は,ある種のハンマーヘッドリボザイムのアデノウイル
ス媒介性発現による,感染ヒト肝細胞におけるC型肝炎ウイルスRNAの排除を
記載する。
[0019] Lieber et al. , J. et al. Virology 1996 70 (12
): 8782-8791 describes the elimination of hepatitis C virus RNA in infected human hepatocytes by adenovirus-mediated expression of certain hammerhead ribozymes.

【0020】 Ohkawa et al.,1997,J.Hepatology,27;
78−84は,ある種のインビトロ転写ハンマーヘッドリボザイムを用いる,H
CV RNAのインビトロ切断およびウイルス蛋白質翻訳の阻害を記載する。
Ohkawa et al. , 1997, J.A. Hepatology, 27;
78-84 use a class of in vitro transcription hammerhead ribozymes.
In vitro cleavage of CV RNA and inhibition of viral protein translation are described.

【0021】 Barber et al.,国際公開WO97/32018は,ある種の抗
C型肝炎ウイルスヘアピンリボザイムを発現するアデノウイルスベクターの使用
を記載する。
Barber et al. WO 97/32018 describes the use of adenovirus vectors expressing certain anti-hepatitis C virus hairpin ribozymes.

【0022】 Kay et al.,国際公開WO96/18419は,抗HCVハンマー
ヘッドリボザイムの発現のための,ある種の組換えアデノウイルスベクターを記
載する。
Kay et al. WO 96/18419 describes certain recombinant adenoviral vectors for the expression of anti-HCV hammerhead ribozymes.

【0023】 Yamada et al.,日本特許出願JP 07231784は,特定
のポリ−(L)−リシンとコンジュゲートさせた,HCVを標的とするハンマー
ヘッドリボザイムを記載する。
[0023] Yamada et al. , Japanese Patent Application JP 0721784 describes a hammerhead ribozyme targeting HCV conjugated with a specific poly- (L) -lysine.

【0024】 Draper,米国特許5,610,054は,HCVの複製を阻害しうる酵
素的核酸分子を記載する。
Draper, US Pat. No. 5,610,054, describes an enzymatic nucleic acid molecule that can inhibit the replication of HCV.

【0025】 Alt et al.,Hepatology 1995 22(3):70
7−717は,ある種のアンチセンスホスホロチオエートオリゴデオキシヌクレ
オチドによるC型肝炎ウイルス遺伝子発現の特異的阻害を記載する。
Alt et al. , Hepatology 1995 22 (3): 70
7-717 describes the specific inhibition of hepatitis C virus gene expression by certain antisense phosphorothioate oligodeoxynucleotides.

【0026】発明の概要 本発明は,C型肝炎ウイルス(HCV)のRNA種および/またはHCVによ
りコードされるRNA種の切断に向けられたリボザイムもしくは酵素的核酸分子
に関する。特に,本出願人は,HCV RNAを特異的に切断しうるリボザイム
の選択および機能を記載する。そのようなリボザイムは,HCV感染に関連する
疾患を治療するために用いることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to ribozymes or enzymatic nucleic acid molecules directed to the cleavage of the hepatitis C virus (HCV) RNA species and / or the RNA species encoded by HCV. In particular, Applicants describe the selection and function of ribozymes capable of specifically cleaving HCV RNA. Such ribozymes can be used to treat diseases associated with HCV infection.

【0027】 HCVゲノムの高い配列可変性のため,広い治療適用症のためのリボザイムの
選択には,HCVゲノムの保存領域が関与するであろう。詳細には,本発明は,
HCVゲノムの保存領域中で切断するであろうハンマーヘッドリボザイムを記載
する。保存領域(HCVゲノムの5'−非コーディング領域(NCR),コア蛋
白質コーディング領域の5'−末端,および3'−NCR)に由来する30個のハ
ンマーヘッドリボザイムの一覧が表IVに示される。一般に,本出願人は,HC
Vゲノムの5'末端に位置する部位を切断する酵素的核酸分子が翻訳を妨害する
のに対し,ゲノムの3'末端に位置する部位を切断するリボザイムはRNA複製
を妨害するであろうことを見いだした。約50個のHCV単離物を同定し,遺伝
子型1a,1b,2a,2b,2c,3a,3b,4a,5a,および6からの
これらの単離物の配列アライメントを実施した。本出願人は,これらのアライメ
ントを用いて,各遺伝子型の間で高度に保存されている領域中に,30個のハン
マーヘッドリボザイム部位を同定した。保存領域中の最も相同性の高い領域中で
23個のリボザイム部位が同定された。したがって,HCVのすべての異なる単
離物を切断する1つのリボザイムを設計することができる。本出願人によれば,
種々のHCV単離物の保存領域に対して設計されたリボザイムは,多様な患者集
団においてHCV複製の効果的な阻害を可能とするであろうし,HCVゲノムの
非保存領域中の変異のために進化するHCV亜種に対するリボザイムの有効性を
確実なものにすることができる。
Due to the high sequence variability of the HCV genome, the selection of ribozymes for broad therapeutic applications will involve conserved regions of the HCV genome. Specifically, the present invention
A hammerhead ribozyme that will cleave in a conserved region of the HCV genome is described. A list of 30 hammerhead ribozymes from conserved regions (5'-non-coding region (NCR) of the HCV genome, 5'-end of the core protein coding region, and 3'-NCR) is shown in Table IV. In general, the Applicant
It has been shown that enzymatic nucleic acid molecules that cleave at the 5 'end of the V genome interfere with translation, whereas ribozymes that cleave a site located at the 3' end of the genome will interfere with RNA replication. I found it. Approximately 50 HCV isolates were identified and sequence alignments of these isolates from genotypes 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 5a, and 6 were performed. Applicants have used these alignments to identify 30 hammerhead ribozyme sites in regions that are highly conserved between each genotype. Twenty-three ribozyme sites were identified in the most homologous region of the conserved region. Thus, one ribozyme can be designed that cleaves all different isolates of HCV. According to the applicant,
Ribozymes designed against conserved regions of various HCV isolates will allow effective inhibition of HCV replication in diverse patient populations, and due to mutations in non-conserved regions of the HCV genome The efficacy of ribozymes against evolving HCV subspecies can be ensured.

【0028】 "阻害する"とは,HCVの活性またはHCVゲノムによりコードされるRNA
のレベルが,核酸の非存在下で観察されるよりも低下していることを意味する。
特に,リボザイムによる阻害は,好ましくは,mRNAの同じ部位に結合しうる
が,そのRNAを切断することができない不活性なRNA分子の存在下で観察さ
れるレベルより低い。
“Inhibit” refers to the activity of HCV or RNA encoded by the HCV genome.
Is lower than that observed in the absence of nucleic acid.
In particular, inhibition by the ribozyme is preferably below the level observed in the presence of an inactive RNA molecule that can bind to the same site on the mRNA but is unable to cleave the RNA.

【0029】 "酵素的核酸"とは,他の核酸分子の部位特異的切断および/またはライゲーシ
ョン,ペプチドおよびアミド結合の切断,およびトランススプライシングを含む
がこれらに限定されない反応を触媒しうる核酸分子を意味する。そのようなエン
ドヌクレアーゼ活性を有する分子は,基質結合領域において特定の遺伝子標的に
相補性を有し,かつその標的中のRNAまたはDNAを特異的に切断する酵素的
活性を有する。すなわち,エンドヌクレアーゼ活性を有する核酸分子は,分子内
でまたは分子間でRNAまたはDNAを切断し,このことにより,標的RNAま
たはDNA分子を不活性化することができる。この相補性は,酵素的RNA分子
と標的RNAまたはDNAとの間に十分なハイブリダイゼーションが生ずるよう
に機能し,切断が生ずることを可能とする。100%の相補性が好ましいが,5
0−75%程度の低い相補性も本発明において有用である。核酸は,塩基,糖,
および/またはリン酸基で修飾されていてもよい。酵素的核酸との用語は,リボ
ザイム,触媒的RNA,酵素的RNA,触媒的DNA,触媒的オリゴヌクレオチ
ド,ヌクレオザイム,DNAザイム,RNA酵素,エンドリボヌクレアーゼ,エ
ンドヌクレアーゼ,ミニザイム,リードザイム,オリゴザイムまたはDNA酵素
等の用語と互換可能なように用いられる。これらの用語のすべては,酵素的活性
を有する核酸分子を記述する。本明細書に記載される特定の酵素的核酸分子は,
本発明を限定することを意味するものではなく,当業者は,本発明の酵素的核酸
分子において重要なすべては,それが1またはそれ以上の標的核酸領域に相補的
な特異的な基質結合部位を有し,かつその基質結合部位の中または周辺に分子に
核酸切断活性を付与するヌクレオチド配列を有することであることを認識するで
あろう。
“Enzymatic nucleic acid” refers to a nucleic acid molecule that can catalyze reactions including, but not limited to, site-specific cleavage and / or ligation of other nucleic acid molecules, cleavage of peptide and amide bonds, and trans-splicing. means. Such molecules with endonuclease activity have complementarity to a particular gene target in the substrate binding region and have enzymatic activity to specifically cleave RNA or DNA in that target. That is, a nucleic acid molecule having endonuclease activity can cleave RNA or DNA within or between molecules, thereby inactivating a target RNA or DNA molecule. This complementation functions to allow sufficient hybridization between the enzymatic RNA molecule and the target RNA or DNA to allow cleavage to occur. 100% complementarity is preferred, but 5%
Complementarities as low as 0-75% are also useful in the present invention. Nucleic acids are bases, sugars,
And / or may be modified with a phosphate group. The term enzymatic nucleic acid is defined as ribozyme, catalytic RNA, enzymatic RNA, catalytic DNA, catalytic oligonucleotide, nucleozyme, DNAzyme, RNA enzyme, endoribonuclease, endonuclease, minizyme, leadzyme, oligozyme or DNA. It is used interchangeably with terms such as enzyme. All of these terms describe nucleic acid molecules that have enzymatic activity. Certain enzymatic nucleic acid molecules described herein are:
Without intending to limit the invention, those skilled in the art will recognize that all that matters in an enzymatic nucleic acid molecule of the invention is that it is a specific substrate binding site complementary to one or more target nucleic acid regions. And having a nucleotide sequence conferring nucleic acid cleavage activity on the molecule in or around its substrate binding site.

【0030】 "酵素的部分"または"触媒ドメイン"とは,核酸基質の切断に必須のリボザイム
の部分/領域を意味する(例えば図1を参照)。
By “enzymatic moiety” or “catalytic domain” is meant a ribozyme moiety / region essential for cleavage of a nucleic acid substrate (see, eg, FIG. 1).

【0031】 "基質結合アーム"または"基質結合ドメイン"とは,その基質の一部に相補的な
(すなわち,それと塩基対形成しうる)リボザイムの部分/領域を意味する。一
般に,そのような相補性は100%であるが,所望の場合にはより低くてもよい
。例えば,14塩基中の10塩基程度でも塩基対形成しうる。そのようなアーム
は,図1および図3に一般的に示される。すなわち,これらのアームは,リボザ
イムと標的RNAを相補的塩基対形成相互作用により一緒にすることが意図され
る配列をリボザイム中に含む。本発明のリボザイムは,連続的または非連続的な
,種々の長さの結合アームを有することができる。結合アームの長さは,好まし
くは4ヌクレオチド以上;特に12−100ヌクレオチド;より好ましくは14
−24ヌクレオチドの長さである。2つの結合アームが選択される場合,その設
計は,結合アームの長さが対称的(すなわち,それぞれの結合アームが同じ長さ
,例えば5ヌクレオチドと5ヌクレオチド,6ヌクレオチドと6ヌクレオチドま
たは7ヌクレオチドと7ヌクレオチドの長さのものである)または非対称的(す
なわち,結合アームが異なる長さ,例えば6ヌクレオチドと3ヌクレオチド;3
ヌクレオチドと6ヌクレオチド長;4ヌクレオチドと5ヌクレオチド長;4ヌク
レオチドと6ヌクレオチド長;4ヌクレオチドと7ヌクレオチド長等)である。
By “substrate binding arm” or “substrate binding domain” is meant a portion / region of a ribozyme that is complementary to (ie, capable of base pairing with) a portion of its substrate. Generally, such complementarity is 100%, but may be lower if desired. For example, base pairs can be formed even with about 10 bases out of 14 bases. Such an arm is shown generally in FIGS. That is, these arms contain sequences in the ribozyme that are intended to bring the ribozyme and target RNA together by complementary base pairing interactions. The ribozymes of the present invention can have continuous or discontinuous binding arms of various lengths. The length of the binding arm is preferably at least 4 nucleotides; especially 12-100 nucleotides; more preferably 14 nucleotides.
-24 nucleotides in length. When two binding arms are selected, the design is such that the length of the binding arms is symmetric (ie, each binding arm is of the same length, eg, 5 and 5 nucleotides, 6 and 6 nucleotides or 7 nucleotides). 7 nucleotides in length or asymmetric (ie, the binding arms are of different lengths, eg, 6 nucleotides and 3 nucleotides; 3
Nucleotides and 6 nucleotides in length; 4 nucleotides and 5 nucleotides in length; 4 nucleotides and 6 nucleotides in length; 4 nucleotides and 7 nucleotides in length, etc.).

【0032】 好ましい態様の1つにおいては,酵素的核酸分子はハンマーヘッドまたはヘア
ピンのモチーフで形成されるが,デルタ肝炎ウイルス,グループIイントロン,
グループIIイントロンまたはRNaseP RNA(RNAガイド配列を伴う
),またはNeurospora VS RNAのモチーフで形成してもよい。
そのようなハンマーヘッドモチーフの例は,Dreyfus,(上掲),Ros
si et al.,1992,AIDS Research and Hum
an Retroviruses 8,183により;ヘアピンモチーフの例は
,Hampel et al.,EP0360257,Hampel and
Tritz,1989 Biochemistry 28,4929,Feld
stein et al.,1989,Gene 82,53,Haselof
f and Gerlach,1989,Gene,82,43,Hampel
et al.,1990 Nucleic Acids Res.18,29
9により;デルタ肝炎ウイルスモチーフの例は,Perrotta and B
een,1992 Biochemistry 31,16により;RNase
Pモチーフの例は,Guerrier−Takada et al.,1983
Cell 35,849;Forster and Altman,1990
,Science 249,783;Li and Altman,1996,
Nucleic Acids Res.24,835により;Neurosp
ora VS RNAリボザイムモチーフの例は,Collins(Savil
le and Collins,1990 Cell 61,685−696;
Saville and Collins,1991 Proc.Natl.A
cad.Sci. USA 88,8826−8830;Collins an
d Olive,1993 Biochemistry 32,2795−27
99;Guo and Collins,1995,EMBO.J.14,36
3)により;グループIIイントロンの例は,Griffin et al.,
1995,Chem.Biol.2,761;Michels and Pyl
e,1995,Biochemistry 34,2965;Pyle et
al.,国際公開WO96/22689により;グループIイントロンの例は,
Cech et al.,米国特許4,987,071により;DNAザイムモ
チーフの例は,Chartrand et al.,1995,Nucleic
Acids Research 23,4092;Santoro et a
l.,1997,PNAS 94,4262により,それぞれ記載されている。
これらの特定のモチーフは本発明において限定的なものではなく,当業者は,本
発明の酵素的核酸分子において重要なすべては,それが標的遺伝子のRNA領域
の1またはそれ以上に相補的な特異的基質結合部位を有し,かつその基質結合部
位の中または周辺に,分子にRNA切断活性を付与するヌクレオチド配列を有す
ることであることを認識するであろう。
[0032] In one preferred embodiment, the enzymatic nucleic acid molecule is formed with a hammerhead or hairpin motif, but the hepatitis delta virus, group I intron,
It may be formed with a Group II intron or RNase P RNA (with an RNA guide sequence), or a Neurospora VS RNA motif.
An example of such a hammerhead motif is found in Dreyfus, (supra), Ross.
si et al. , 1992, AIDS Research and Hum.
an Retroviruses 8,183; examples of hairpin motifs are described in Hampel et al. , EP 0360257, Hampel and
Tritz, 1989 Biochemistry 28, 4929, Feld
Stein et al. , 1989, Gene 82, 53, Haselof.
f and Gerlach, 1989, Gene, 82, 43, Hampel
et al. , 1990 Nucleic Acids Res. 18,29
9; examples of the hepatitis delta virus motif are described in Perrotta and B
een, 1992 Biochemistry 31, 16; RNase
Examples of P motifs are described in Guerrier-Takada et al. , 1983
Cell 35, 849; Forster and Altman, 1990.
, Science 249, 783; Li and Altman, 1996,
Nucleic Acids Res. 24,835; Neurosp.
An example of an ora VS RNA ribozyme motif is Collins (Savil).
le and Collins, 1990 Cell 61, 685-696;
Savile and Collins, 1991 Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 88, 8826-8830; Collins an.
d Olive, 1993 Biochemistry 32, 2795-27.
99; Guo and Collins, 1995, EMBO. J. 14,36
By 3); examples of Group II introns are described in Griffin et al. ,
1995, Chem. Biol. 2,761; Michels and Pyl
e, 1995, Biochemistry 34, 2965; Pyle et
al. According to WO 96/22689; examples of Group I introns are:
Cech et al. According to U.S. Patent No. 4,987,071; examples of DNAzyme motifs are described in Chartland et al. , 1995, Nucleic
Acids Research 23, 4092; Santro et a
l. , 1997, PNAS 94, 4262, respectively.
These particular motifs are not limiting in the present invention, and those skilled in the art will recognize that all that is important in an enzymatic nucleic acid molecule of the present invention is that it is complementary to one or more of the RNA regions of the target gene. It will be appreciated that it has a specific substrate binding site and, within or around the substrate binding site, a nucleotide sequence that confers RNA cleavage activity on the molecule.

【0033】 HCVと"同等な"RNAとは,ヒト,齧歯類,霊長類,ウサギおよびブタを含
む種々の動物においてHCV感染と関連する天然に生ずるRNA分子を含むこと
を意味する。同等なRNA配列はまた,コーディング領域に加えて,5'−非翻
訳領域,3'−非翻訳領域,イントロン,イントロン−エクソンジャンクション
等の領域を含む。
By “equivalent” RNA to HCV is meant to include naturally occurring RNA molecules associated with HCV infection in various animals, including humans, rodents, primates, rabbits and pigs. Equivalent RNA sequences also include, in addition to coding regions, 5'-untranslated regions, 3'-untranslated regions, introns, intron-exon junctions, and the like.

【0034】 "相補性"とは,伝統的なワトソン−クリックまたは他の非伝統的な型(例えば
,フーグスティーン型)の塩基対形成相互作用により,別のRNA配列と水素結
合を形成しうる核酸を意味する。
“Complementarity” refers to the formation of hydrogen bonds with another RNA sequence by traditional Watson-Crick or other non-traditional (eg, Hoogsteen) base-pairing interactions. Mean nucleic acid.

【0035】 好ましい態様においては,本発明は,所望の標的のRNAに対して高度な特異
性を示す一群の酵素的切断剤を製造する方法を提供する。酵素的核酸分子は,好
ましくは,1つまたはいくつかの酵素的核酸のいずれかにより疾患または状態の
特異的治療が与えられるように,HCV蛋白質をコードする標的mRNAの高度
に保存された配列領域を標的とする。そのような酵素的核酸分子は,必要に応じ
て,特定の細胞に外的に輸送することができる。あるいは,リボザイムは,特定
の細胞に輸送されたDNA/RNAベクターから発現させることができる。
In a preferred embodiment, the present invention provides a method for producing a group of enzymatic cleavage agents that exhibit a high degree of specificity for a desired target RNA. The enzymatic nucleic acid molecule is preferably a highly conserved sequence region of a target mRNA encoding an HCV protein, such that either one or several enzymatic nucleic acids provide for specific treatment of a disease or condition. Target. Such enzymatic nucleic acid molecules can be transported externally to specific cells as needed. Alternatively, ribozymes can be expressed from a DNA / RNA vector that has been transported to a particular cell.

【0036】 そのようなリボザイムは,上述した疾患および状態,および細胞または組織に
おけるHCVの活性のレベルに関連した他の疾患および状態の予防に有用である
[0036] Such ribozymes are useful for the prevention of the above-mentioned diseases and conditions, and other diseases and conditions associated with the level of activity of HCV in cells or tissues.

【0037】 "関連する"とは,HCV RNAの阻害が,したがって,それぞれのウイルス
の活性のレベルの低下が,疾患または状態の症状をある程度軽減するであろうこ
とを意味する。
“Related” means that inhibition of HCV RNA, and thus a reduced level of activity of the respective virus, will alleviate the symptoms of the disease or condition to some extent.

【0038】 好ましい態様においては,リボザイムは表IV−IXの標的配列に相補的な結
合アームを有する。そのようなリボザイムの例もまた,表IV−IXに示される
。そのようなリボザイムの例は,本質的に,これらの表に規定される配列からな
る。そのような切断を妨害しない他の配列が存在していてもよい。
In a preferred embodiment, the ribozyme has a binding arm complementary to the target sequence in Table IV-IX. Examples of such ribozymes are also shown in Table IV-IX. Examples of such ribozymes consist essentially of the sequences defined in these tables. Other sequences that do not interfere with such cleavage may be present.

【0039】 "本質的に・・・からなる"とは,活性なリボザイムが,実施例におけるものと
同等の酵素的中心またはコア,および標的部位における切断が生ずるようにmR
NAに結合しうる結合アームを含むことを意味する。そのような切断を妨害しな
い他の配列が存在していてもよい。
“Consisting essentially of” means that the active ribozyme has the same enzymatic center or core as in the Examples, and the mR such that cleavage at the target site occurs.
It is meant to include a binding arm that can bind to NA. Other sequences that do not interfere with such cleavage may be present.

【0040】 すなわち,第1の観点においては,本発明は遺伝子発現および/またはウイル
ス複製を阻害するリボザイムを特徴とする。これらの化学的または酵素的に合成
されたRNA分子は,その標的mRNAのアクセス可能領域に結合する基質結合
ドメインを含む。RNA分子はまた,RNAの切断を触媒するドメインを含む。
RNA分子は,好ましくはハンマーヘッドまたはヘアピンモチーフのリボザイム
である。リボザイムは,結合した後,標的mRNAを切断して,翻訳および蛋白
質蓄積を防止する。標的遺伝子が発現しないため,HCV遺伝子発現および/ま
たは複製が阻害される。
That is, in a first aspect, the present invention features a ribozyme that inhibits gene expression and / or virus replication. These chemically or enzymatically synthesized RNA molecules contain a substrate binding domain that binds to the accessible region of its target mRNA. RNA molecules also contain domains that catalyze the cleavage of RNA.
The RNA molecule is preferably a ribozyme with a hammerhead or hairpin motif. After binding, the ribozyme cleaves the target mRNA, preventing translation and protein accumulation. Since the target gene is not expressed, HCV gene expression and / or replication is inhibited.

【0041】 好ましい態様においては,リボザイムは直接加えるか,またはカチオン性脂質
とともに複合体化するか,リポソーム中に封入するか,または他の方法により標
的細胞に輸送される。核酸または核酸複合体は,エクスビボで,またはインビボ
で,注射,注入ポンプまたはステントにより,バイオポリマー中に取り込むか取
り込まずに,関連する組織に局所的に投与することができる。別の好ましい態様
においては,リボザイムは,適当なリポソームベヒクル中で,HCV活性の部位
(例えば肝細胞)に投与される。
In a preferred embodiment, the ribozyme is added directly, or complexed with a cationic lipid, encapsulated in liposomes, or otherwise transported to the target cells. The nucleic acid or nucleic acid complex can be administered locally, ex vivo or in vivo, by injection, infusion pump or stent, with or without incorporation into the biopolymer. In another preferred embodiment, the ribozyme is administered to a site of HCV activity (eg, hepatocytes) in a suitable liposome vehicle.

【0042】 本発明の別の観点においては,標的分子を切断し,HCV活性を阻害するリボ
ザイムは,DNAまたはRNAベクター中に挿入された転写ユニットから発現さ
れる。組換えベクターは,好ましくはDNAプラスミドまたはウイルスベクター
である。リボザイム発現ウイルスベクターは,アデノ関連ウイルス,レトロウイ
ルス,アデノウイルス,またはアルファウイルスに基づいて構築することができ
るが,これらに限定されない。好ましくは,リボザイムを発現しうる組換えベク
ターは,上述のように輸送され,標的細胞中に残留する。あるいは,リボザイム
の過渡的発現を与えるウイルスベクターを用いることができる。そのようなベク
ターは,必要に応じて繰り返し投与することができる。いったん発現されたら,
リボザイムは標的mRNAを切断する。リボザイム発現ベクターの輸送は,例え
ば静脈内または筋肉内投与により全身的に,または患者から外植された標的細胞
に投与した後,患者に再導入することにより,または所望の標的細胞中への導入
を可能とする他の任意の手段により,行うことができる(総説については,Co
uture and Stinchcomb,1996,TIG.,12,51
0を参照)。本発明の別の観点においては,標的分子を切断しウイルス複製を阻
害するリボザイムは,DNA,RNA,またはウイルスベクター中に挿入された
転写ユニットから発現される。好ましくは,リボザイムを発現しうる組換えベク
ターを上述のように局所的に輸送し,平滑筋細胞中に過渡的に残留させる。しか
し,この目的のために,RNAの発現を指示する他の哺乳動物細胞ベクターを用
いてもよい。
In another aspect of the invention, a ribozyme that cleaves a target molecule and inhibits HCV activity is expressed from a transcription unit inserted into a DNA or RNA vector. The recombinant vector is preferably a DNA plasmid or a viral vector. Ribozyme-expressing viral vectors can be constructed based on, but not limited to, adeno-associated virus, retrovirus, adenovirus, or alphavirus. Preferably, the recombinant vector capable of expressing the ribozyme is transported as described above and remains in the target cells. Alternatively, viral vectors that provide for transient expression of the ribozyme can be used. Such vectors can be administered repeatedly as needed. Once expressed,
Ribozymes cleave target mRNA. Delivery of the ribozyme expression vector may be systemic, for example, by intravenous or intramuscular administration, or by administration to target cells explanted from the patient and then re-introduced into the patient, or introduction into the desired target cells. Can be carried out by any other means that allows
ture and Stinchcomb, 1996, TIG. , 12,51
0). In another aspect of the invention, the ribozyme that cleaves the target molecule and inhibits viral replication is expressed from a transcription unit inserted into DNA, RNA, or a viral vector. Preferably, a recombinant vector capable of expressing a ribozyme is locally delivered as described above and transiently remains in smooth muscle cells. However, other mammalian cell vectors that direct the expression of RNA may be used for this purpose.

【0043】 "患者"とは,外植した細胞のドナーまたはレシピエントである生物,または細
胞それ自体を意味する。"患者"とはまた,酵素的核酸分子を投与することができ
る生物を表す。好ましくは,患者は哺乳動物または哺乳動物細胞である。より好
ましくは,患者はヒトまたはヒト細胞である。
“Patient” means an organism that is a donor or recipient of explanted cells, or the cells themselves. "Patient" also refers to an organism to which an enzymatic nucleic acid molecule can be administered. Preferably, the patient is a mammal or a mammalian cell. More preferably, the patient is a human or a human cell.

【0044】 "ベクター"とは,所望の核酸を輸送するために用いられる任意の核酸系および
/またはウイルス系技術を意味する。
“Vector” means any nucleic acid-based and / or viral-based technique used to deliver a desired nucleic acid.

【0045】 これらのリボザイムは,個々に,または組み合わせて,または他の薬剤と一緒
に,上述の疾患または状態を治療するために用いることができる。例えば,当業
者には明らかなように,HCVのレベルに関連する疾患または状態を治療するた
めに,患者を処置することができ,または他の適当な細胞を処理することができ
る。
These ribozymes can be used individually or in combination, or together with other agents, to treat the above-mentioned diseases or conditions. For example, as will be apparent to one of skill in the art, a patient can be treated or other suitable cells can be treated to treat a disease or condition associated with a level of HCV.

【0046】 本発明の他の特徴および利点は,以下の好ましい態様の説明および特許請求の
範囲から明らかであろう。
[0046] Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments, and from the claims.

【0047】好ましい態様の説明 まず図面を簡単に説明する。図面 図1は,7つの異なる種類の酵素的核酸分子の二次構造モデルを示す。矢印は
切断の部位を示す。−−−−−−−−−は標的配列を示す。点が散在する線は,
三次相互作用を示す。−は塩基対形成相互作用を示す。グループIイントロン:
P1−P9.0は種々のステム−ループ構造を表す(Cech et al.,
1994,Nature Struc.Bio.,1,273)。RNase
P(M1RNA)EGSは外部ガイド配列を表す(Forster et al
.1990,Science,249,783;Pace et al.,19
90,J.Biol.Chem.,265,3587)。グループIIイントロ
ン:5'SSは5'スプライシング部位を意味する;3’SSは3’−スプライシ
ング部位を意味する;IBSはイントロン結合部位を意味する;EBSはエクソ
ン結合部位を意味する(Pyle et al.,1994,Biochemi
stry,33,2716)。VS RNA:I−VIは,6つのステム−ルー
プ構造を示す;陰領域は三次相互作用を示す(Collins,国際公開WO9
6/19577)。HDVリボザイム:I−IVは4つのステム−ループ構造を
示す(Been et al.,米国特許5,625,047)。ハンマーヘッ
ドリボザイム:I−IIIは,3つのステム−ループ構造を示す;ステムI−I
IIは,任意の長さであってもよく,対称でも非対称でもよい(Usman e
t al.,1996,Curr.Op.Struct.Bio.,1,527
)。ヘアピンリボザイム:ヘリックス1,4および5は任意の長さでありうる;
ヘリックス2は3−8塩基対の長さである;Yはピリミジンである;ヘリックス
2(H2)は少なくとも4塩基対で与えられ(すなわち,nは1,2,3または
4),ヘリックス5は任意に2塩基またはそれ以上の長さでありうる(好ましく
は3−20塩基,すなわち,mは1−20またはそれ以上)。ヘリックス2およ
びヘリックス5は,1またはそれ以上の塩基により共有結合していてもよい(す
なわち,rは1塩基以上)。ヘリックス1,4または5はまた,リボザイム構造
を安定化するために,2塩基対またはそれ以上長くてもよく(すなわち4−20
塩基対),好ましくは蛋白質結合部位である。それぞれの例において,各Nおよ
びN'は,独立して,任意の正常または修飾塩基であり,各ダッシュは潜在的塩
基対相互作用を表す。これらのヌクレオチドは,糖,塩基またはリン酸で修飾さ
れていてもよい。ヘリックス中では完全な塩基対形成は必要ではないが,好まし
い。ヘリックス1および4は,ある程度の塩基対形成が保持される限り,任意の
サイズでありうる(すなわち,oおよびpは,それぞれ独立して,0から任意の
数,例えば20である)。必須塩基は,構造中に特定の塩基として示されるが,
当業者は,1またはそれ以上が化学的に修飾(脱塩基,塩基,糖および/または
リン酸修飾)されていてもよく,または著しい影響なしで他の塩基で置き換えら
れていてもよいことを認識するであろう。ヘリックス4は,2つの別々の分子か
ら,すなわち接続ループなしで形成してもよい。接続ループは,存在する場合,
その塩基,糖またはリン酸に修飾を有するかまたは有しないリボヌクレオチドで
ある。qは2塩基以上である。接続ループはまた,非ヌクレオチドリンカー分子
で置き換えられていてもよい。Hは塩基A,U,またはCを表す。Yはピリミジ
ン塩基を表す。"__"は,共有結合を表す(Burke et al.,199
6,Nucleic Acids&Mol.Biol.,10,129;Cho
wrira et al.,米国特許5,631,359)。
Description of the Preferred Embodiment First, the drawings will be briefly described. Drawings FIG. 1 shows the secondary structure models of seven different types of enzymatic nucleic acid molecules. Arrows indicate sites of cleavage. −−−−−−−−− indicates the target sequence. The lines with scattered points are
Shows tertiary interactions. -Indicates base pairing interaction. Group I intron:
P1-P9.0 represents various stem-loop structures (Cech et al.,
1994, Nature Struc. Bio. , 1,273). RNase
P (M1RNA) EGS represents an external guide sequence (Forster et al.
. 1990, Science, 249, 783; Pace et al. , 19
90, J. M .; Biol. Chem. , 265, 3587). Group II introns: 5 'SS means 5' splice site; 3 'SS means 3'-splice site; IBS means intron binding site; EBS means exon binding site (Pyle et al. , 1994, Biochemi.
try, 33, 2716). VS RNA: I-VI shows a six stem-loop structure; the negative region shows tertiary interactions (Collins, International Publication WO 9).
6/19577). HDV ribozymes: I-IV exhibit a four stem-loop structure (Been et al., US Pat. No. 5,625,047). Hammerhead ribozyme: I-III shows three stem-loop structures; Stem II
II may be of any length and may be symmetric or asymmetric (Usman e
t al. , 1996, Curr. Op. Struct. Bio. , 1,527
). Hairpin ribozyme: helices 1, 4 and 5 can be of any length;
Helix 2 is 3-8 base pairs in length; Y is a pyrimidine; helix 2 (H2) is given at least 4 base pairs (ie, n is 1, 2, 3, or 4) and helix 5 is Optionally it can be 2 bases or more in length (preferably 3-20 bases, ie, m is 1-20 or more). Helix 2 and helix 5 may be covalently linked by one or more bases (ie, r is one or more bases). Helix 1, 4 or 5 may also be 2 base pairs or longer (ie, 4-20) to stabilize the ribozyme structure.
Base pair), preferably a protein binding site. In each example, each N and N ′ is independently any normal or modified base, and each dash represents a potential base pair interaction. These nucleotides may be modified with sugars, bases or phosphates. Complete base pairing in the helix is not required, but is preferred. Helixes 1 and 4 can be of any size, as long as some degree of base pairing is retained (ie, o and p are each independently 0 to any number, eg, 20). Essential bases are designated as specific bases in the structure,
One skilled in the art will recognize that one or more may be chemically modified (abasic, base, sugar and / or phosphate modified), or may be replaced by another base without significant effect. Will recognize. Helix 4 may be formed from two separate molecules, ie, without connecting loops. If a connection loop exists,
A ribonucleotide with or without modification of its base, sugar or phosphate. q is 2 bases or more. The connecting loop may also be replaced by a non-nucleotide linker molecule. H represents a base A, U, or C. Y represents a pyrimidine base. "__" represents a covalent bond (Burke et al., 199).
6, Nucleic Acids & Mol. Biol. , 10, 129; Cho
wrira et al. U.S. Pat. No. 5,631,359).

【0048】 図2は,保存5'HCV UTR領域中の種々の部位を標的とするリボザイム
がいくつかの遺伝子型から生じた転写産物を切断する能力を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the ability of ribozymes targeting various sites in the conserved 5 ′ HCV UTR region to cleave transcripts generated from several genotypes.

【0049】 図3は,培養細胞におけるルシフェラーゼ活性のリボザイム媒介性低下を示す
ために用いられたデュアルレポーターシステムの概略図である。
FIG. 3 is a schematic of the dual reporter system used to demonstrate ribozyme-mediated reduction of luciferase activity in cultured cells.

【0050】 図4は,リボザイムがOST−7細胞においてルシフェラーゼ活性を低下させ
る能力を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the ability of ribozymes to reduce luciferase activity in OST-7 cells.

【0051】 図5は,OST−7細胞において,部位HCV.5−313およびHCV.5
−318を標的とするリボザイムが,その不活性対照と比較して,ルシフェラー
ゼ活性を低下させる能力を示すグラフである。
FIG. 5 shows that in OST-7 cells, the site HCV. 5-313 and HCV. 5
Figure 4 is a graph showing the ability of ribozymes targeting -318 to reduce luciferase activity as compared to an inactive control.

【0052】 図6Aは,HCV−ポリオウイルス(PV)複製に及ぼすリボザイム処理の影
響を示す棒グラフである。96ウエルプレート中のHeLa細胞にHCV−PV
を感染多重度(MOI)0.1で感染させた。次に,ウイルス接種物を,5%血
清,および示されるようにカチオン性脂質と複合体化させたリボザイムまたは対
照(200nM)を含有する培地で置き換えた。24時間後,細胞を3回凍結/
融解することにより溶解させ,ウイルスをプラークアッセイにより定量した。ス
クランブル対照(SAC),結合対照(BAC),3P=Sリボザイム,および
4P=Sリボザイムが示されている。プラーク形成単位(pfu)/mlは,3
重の試料の平均+標準偏差(S.D.)として示されている。
FIG. 6A is a bar graph showing the effect of ribozyme treatment on HCV-poliovirus (PV) replication. HCV-PV was added to HeLa cells in a 96-well plate.
Were infected at a multiplicity of infection (MOI) of 0.1. Next, the virus inoculum was replaced with medium containing 5% serum and ribozymes or controls (200 nM) complexed with cationic lipids as indicated. After 24 hours, freeze the cells three times /
Lysed by thawing and virus was quantified by plaque assay. Scramble control (SAC), binding control (BAC), 3P = S ribozyme, and 4P = S ribozyme are shown. Plaque forming units (pfu) / ml is 3
Shown as the mean + standard deviation (SD) of the duplicate samples.

【0053】 図6Bは,野生型PVの複製に及ぼすリボザイム処理の影響を示す棒グラフで
ある。96ウエルプレート中のHeLa細胞に野生型PVをMOI=0.05で
30分間感染させた。すべてのリボザイムは,4P=Sを含んでいた(B)。プ
ラーク形成単位(pfu)/mlは,3重の試料の平均+標準偏差(S.D.)
として示されている。
FIG. 6B is a bar graph showing the effect of ribozyme treatment on wild-type PV replication. HeLa cells in a 96-well plate were infected with wild-type PV at MOI = 0.05 for 30 minutes. All ribozymes contained 4P = S (B). Plaque forming units (pfu) / ml is the mean of triplicate samples + standard deviation (SD)
It is shown as

【0054】 図7は,HCV RNAを標的とする.種々のハンマーヘッドリボザイム構築
物の概略図である。
FIG. 7 targets HCV RNA. FIG. 1 is a schematic of various hammerhead ribozyme constructs.

【0055】 図8は,1回のHCV−PV感染に及ぼす部位183リボザイム処理の影響を
示すグラフである。HeLa細胞にHCV−PVをMOI=5で30分間感染さ
せ,次にリボザイムまたは対照で処理した。6,7または8時間後に細胞を溶解
し,プラークアッセイによりウイルスを定量した。リボザイム結合アーム/ステ
ムIIフォーマット(7/4,7/3,6/4,6/3)およびスクランブル対
照(SAC,7/4フォーマット)が示されている。すべて4P=S安定化を含
んでいた。結果は,pfu/mlで,二重の試料の中央値+範囲で示されている
FIG. 8 is a graph showing the effect of site 183 ribozyme treatment on one HCV-PV infection. HeLa cells were infected with HCV-PV at MOI = 5 for 30 minutes and then treated with ribozymes or controls. Cells were lysed after 6, 7 or 8 hours and virus was quantified by plaque assay. The ribozyme binding arm / stem II format (7/4, 7/3, 6/4, 6/3) and the scramble control (SAC, 7/4 format) are shown. All included 4P = S stabilization. Results are shown in pfu / ml, median of duplicate samples + range.

【0056】 図9は,本明細書に記載される3つのリボザイムモチーフの二次構造モデルを
示す。
FIG. 9 shows a secondary structure model of the three ribozyme motifs described herein.

【0057】 図10は,インターフェロンと組み合わせた抗HCVリボザイムの活性を示す
。結果は,pfu/mlで,二重の試料の中央値+範囲で示される。BAC,結
合弱化対照分子;IF,インターフェロン;Rz,HCV部位183を標的とす
るハンマーヘッドリボザイム;pfu,プラーク形成単位。
FIG. 10 shows the activity of anti-HCV ribozyme in combination with interferon. Results are given in pfu / ml, median of duplicate samples + range. BAC, binding weakened control molecule; IF, interferon; Rz, hammerhead ribozyme targeting HCV site 183; pfu, plaque forming unit.

【0058】リボザイム 現在,天然に生ずる酵素的RNAの7つの基本的変種が知られている。さらに
,いくつかのインビトロ選択(進化)戦略(Orgel,1979,Proc.
R.Soc.London,B205,435)を用いて,ホスホジエステル結
合の切断およびライゲーションを触媒しうる新たな核酸触媒が発展してきた(J
oyce,1989,Gene,82,83−87;Beaudry et a
l.,1992,Science 257,635−641;Joyce,19
92,Scientific American 267,90−97;Bre
aker et al.,1994,TIBTECH 12,268;Bart
el et al.,1993,Science 261:1411−1418
;Szostak,1993,TIBS 17,89−93;Kumar et
al.,1995,FASEB J.,9,1183;Breaker,19
96,Curr.Op.Biotech.,7,442;Santoro et
al.,1997,Proc.Natl.Acad.Sci.,94,426
2;Tang et al.,1997,RNA 3,914;Nakamay
e&Eckstein,1994,(上掲);Long&Uhlenbeck,
1994,(上掲);Ishizaka et al.,1995,(上掲);
Vaish et al.,1997,Biochemistry 36,64
95;(これらのすべてを本明細書の一部としてここに引用する)。それぞれは
,生理学的条件下で,ホスホジエステル結合をトランスで加水分解することを含
む一連の反応を触媒することができる(したがって,他のRNA分子を切断しう
る)。表Iは,これらのリボザイムのいくつかの特性をまとめたものである。一
般に,酵素的核酸は,最初に標的RNAに結合することにより作用する。そのよ
うな結合は,標的RNAを切断する作用をする分子の酵素的部分に近接して保持
された,酵素的核酸の標的結合部分により生ずる。すなわち,酵素的核酸は,ま
ず標的RNAを認識し,次に相補的塩基対形成によりこれに結合し,いったん正
しい部位に結合したら,酵素的に作用して標的RNAを切断する。そのような標
的RNAの戦略的切断は,コードされる蛋白質の合成を指示するその能力を破壊
するであろう。酵素的核酸は,そのRNA標的を結合し切断した後,そのRNA
から離れて別の標的を探し,新たな標的に繰り返し結合して切断することができ
る。
Ribozymes Currently, seven basic variants of naturally occurring enzymatic RNA are known. In addition, several in vitro selection (evolution) strategies (Orgel, 1979, Proc.
R. Soc. (London, B205, 435), a new nucleic acid catalyst has been developed which can catalyze the cleavage and ligation of phosphodiester bonds (J.
oyce, 1989, Gene, 82, 83-87; BEAUDRY et a.
l. , 1992, Science 257, 635-641; Joyce, 19
92, Scientific American 267, 90-97; Bre
aker et al. , 1994, TIBTECH 12, 268;
el et al. , 1993, Science 261: 1411-1418.
Szostak, 1993, TIBS 17, 89-93; Kumar et.
al. , 1995, FASEB J .; , 9, 1183; Breaker, 19
96, Curr. Op. Biotech. , 7, 442; Santro et.
al. , 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. , 94,426
2; Tang et al. , 1997, RNA 3,914; Nakamay
e & Eckstein, 1994, supra; Long & Uhlenbeck,
1994, supra; Ishizaka et al. , 1995, supra.
See Vaish et al. , 1997, Biochemistry 36, 64.
95; (all of which are incorporated herein by reference). Each can catalyze a series of reactions under physiological conditions, including hydrolyzing phosphodiester bonds in trans (and thus can cleave other RNA molecules). Table I summarizes some properties of these ribozymes. Generally, enzymatic nucleic acids work by first binding to a target RNA. Such binding results from the target binding portion of the enzymatic nucleic acid being held in close proximity to the enzymatic portion of the molecule that acts to cleave the target RNA. That is, the enzymatic nucleic acid first recognizes the target RNA, then binds to it by complementary base pairing, and once bound to the correct site, acts enzymatically to cleave the target RNA. Such strategic cleavage of the target RNA will destroy its ability to direct the synthesis of the encoded protein. After the enzymatic nucleic acid binds and cleaves the RNA target, the RNA
Can search for another target, and repeatedly bind and cleave a new target.

【0059】 リボザイムの酵素的性質は,治療を行うのに必要なリボザイムの濃度が低いた
め,他の技術より有利である。この利点は,リボザイムが酵素的に作用する能力
を反映している。すなわち,1つのリボザイム分子が多くの標的RNA分子を切
断することができる。さらに,リボザイムは,高度に特異的な阻害剤であり,そ
の阻害の特異性は,標的RNAへの結合の塩基対形成メカニズムのみならず,標
的RNA切断のメカニズムにも依存する。切断の部位の近くにおける1つのミス
マッチまたは塩基置換を選択して,リボザイムの触媒活性を完全に排除すること
ができる。
[0059] The enzymatic properties of ribozymes are advantageous over other techniques because of the lower levels of ribozymes required to effect therapy. This advantage reflects the ability of the ribozyme to act enzymatically. That is, one ribozyme molecule can cleave many target RNA molecules. In addition, ribozymes are highly specific inhibitors whose specificity of inhibition depends not only on the base-pairing mechanism of binding to the target RNA, but also on the mechanism of target RNA cleavage. A single mismatch or base substitution near the site of cleavage can be selected to completely eliminate the catalytic activity of the ribozyme.

【0060】 エンドヌクレアーゼ酵素活性を有する核酸分子は,ヌクレオチド塩基配列に特
異的な様式で他の別のRNA分子を繰り返し切断することができる。そのような
酵素的核酸分子は,事実上すべてのRNA転写産物を標的とすることができ,イ
ンビトロで有効な切断を達成することができる(Zaug et al.,32
4,Nature 429 1986;Uhlenbeck,1987 Nat
ure 328,596;Kim et al.,84 Proc.Natl.
Acad.Sci. USA 8788,1987;Dreyfus,1988
,Einstein Quart.J.Bio.Med.,6,92;Hase
loff and Gerlach,334 Nature 585,1988
;Cech,260 JAMA 3030,1988;Jefferies e
t al.,17 Nucleic Acids Research 1371
,1989;Chartrand et al.,1995,Nucleic
Acids Research 23,4092;Santoro et al
.,1997(上掲))PNAS 94,4262)。
A nucleic acid molecule having endonuclease enzyme activity can repeatedly cleave another RNA molecule in a nucleotide sequence-specific manner. Such enzymatic nucleic acid molecules can target virtually all RNA transcripts and achieve efficient cleavage in vitro (Zaug et al., 32).
4, Nature 429 1986; Uhlenbeck, 1987 Nat.
ure 328, 596; Kim et al. , 84 Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 8788, 1987; Dreyfus, 1988.
, Einstein Quart. J. Bio. Med. , 6,92; Hase
Loff and Gerlach, 334 Nature 585, 1988
Cech, 260 JAMA 3030, 1988; Jefferies e
t al. , 17 Nucleic Acids Research 1371
, 1989; Chartland et al. , 1995, Nucleic
Acids Research 23, 4092; Santro et al.
. , 1997 (supra)) PNAS 94, 4262).

【0061】 その配列特異性のため,トランス切断リボザイムは,ヒトの疾患の治療剤とし
て有望である(Usman&McSwiggen,1995 Ann.Rep.
Med.Chem.30,285−294;Christoffersen a
nd Marr,1995 J.Med.Chem.38,2023−2037
)。リボザイムは,細胞性RNAのバックグラウンド中で特定のRNA標的を切
断するよう設計することができる。そのような切断事象は,RNAを非機能性に
し,そのRNAからの蛋白質発現を排除する。このようにして,疾患状態に関連
する蛋白質の合成が選択的に阻害される。
Because of their sequence specificity, trans-cleaved ribozymes hold promise as therapeutics for human diseases (Usman & McSwigen, 1995 Ann. Rep.
Med. Chem. 30, 285-294; Christoffersen a
nd Marr, 1995J. Med. Chem. 38, 2023-2037
). Ribozymes can be designed to cleave specific RNA targets in the background of cellular RNA. Such a cleavage event renders the RNA non-functional and eliminates protein expression from the RNA. In this way, the synthesis of proteins associated with the disease state is selectively inhibited.

【0062】 HCV RNAの特定の部位を切断するリボザイムは,C型肝炎ウイルスによ
る感染の新規な治療方法である。本出願人は,リボザイムがHCVの活性を阻害
しうること,およびリボザイムの触媒活性がその阻害効果に必要であることを示
す。当業者は,記載される実施例から,HCV RNAを切断する他のリボザイ
ムを容易に設計することができ,これらも本発明の範囲内であることが明らかで
あることを理解するであろう。
[0062] Ribozymes that cleave specific sites in HCV RNA are a novel therapeutic method for infection by hepatitis C virus. Applicants show that ribozymes can inhibit the activity of HCV and that the catalytic activity of ribozymes is required for its inhibitory effect. Those of skill in the art will understand from the examples described that other ribozymes that cleave HCV RNA can be readily designed and are also within the scope of the present invention.

【0063】標的部位 有用なリボザイムの標的は,以下の開示にしたがって決定することができる(
Draper et al.,WO93/23569;Sullivan et
al.,WO93/23057;Thompson et al.,WO94
/0:2595;Draper et al.,WO95/04818;McS
wiggen et al.,米国特許5,525,468(これらのすべてを
本明細書の一部としてここに引用する))。ここでは,これらの文献に与えられ
るガイダンスを繰り返さず,以下にそのような方法の特定の例を提供するが,こ
れらは当業者を限定するものではない。そのような標的に対するリボザイムを,
これらの出願に記載されるように設計し,これもまた記載されるようにインビト
ロおよびインビボで試験すべく合成した。そのようなリボザイムはまた,本明細
書に記載されるように最適化し,輸送することができる。
Target Sites Useful ribozyme targets can be determined according to the disclosure below (
Draper et al. Sullivan et al., WO 93/23569;
al. Thompson et al., WO 93/23057; , WO94
/ 0: 2595; Draper et al. , WO 95/04818; McS
Wigen et al. U.S. Pat. No. 5,525,468, all of which are incorporated herein by reference. Here, without repeating the guidance given in these documents, the following provides specific examples of such methods, which are not limiting to those skilled in the art. Ribozymes against such targets,
They were designed as described in these applications and were also synthesized for testing in vitro and in vivo as described. Such ribozymes can also be optimized and transported as described herein.

【0064】 コンピュータ折り畳みアルゴリズムを用いて,HCV RNAの配列を,最適
リボザイム標的部位についてスクリーニングした。ハンマーヘッドまたはヘアピ
ンリボザイム切断部位を同定した。これらの部位は表IV−VIIIに示される
(表中,すべての配列は5’から3'方向である)。表中,ヌクレオチド塩基の
位置は,指示されたタイプのリボザイムにより切断されるべき位置として示され
る。
Using a computer folding algorithm, the sequences of HCV RNA were screened for optimal ribozyme target sites. Hammerhead or hairpin ribozyme cleavage sites were identified. These sites are shown in Tables IV-VIII, where all sequences are in the 5 'to 3' direction. In the tables, the position of the nucleotide base is indicated as the position to be cleaved by the indicated type of ribozyme.

【0065】 HCV RNAは,ある領域中では高度に相同性であるため,いくつかのリボ
ザイム標的部位もまた相同性である(表IVおよびVIIIを参照)。この場合
,1つのリボザイムが異なる種類のHCV RNAを標的とするであろう。いく
つかの種類のHCV RNAを標的とする1つのリボザイムの利点は,特に,こ
れらのRNAの1またはそれ以上が疾患状態に寄与しているかもしれない場合に
明らかである。
[0065] Because HCV RNA is highly homologous in certain regions, some ribozyme target sites are also homologous (see Tables IV and VIII). In this case, one ribozyme will target different types of HCV RNA. The advantages of one ribozyme targeting several types of HCV RNA are particularly apparent where one or more of these RNAs may contribute to a disease state.

【0066】 ハンマーヘッドまたはヘアピンリボザイムは,結合しうるように設計し,コン
ピュータ折り畳みにより別々に分析して(Jaeger et al.,198
9 Proc.Natl.Acad.Sci. USA ,86,7706),
リボザイム配列が適当な二次構造に折り畳まれるか否かを評価した。結合アーム
と触媒コアとの間に望ましくない分子内相互作用を有するリボザイムは,考慮か
ら除外した。活性を最適化するために,種々の結合アーム長を選択することがで
きる。一般に,各アーム上の少なくとも5塩基が,標的RNAに結合することが
できるか,さもなくばそれと相互作用することができる。ハンマーヘッドまたは
ヘアピンモチーフのリボザイムをmRNAメッセージの種々の部位にアニーリン
グするように設計した。標的部位配列に相補的な結合アームは上述のとおりであ
る。
The hammerhead or hairpin ribozyme was designed to be capable of binding and analyzed separately by computer folding (Jaeger et al., 198).
9 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 7706),
It was evaluated whether the ribozyme sequence was folded into an appropriate secondary structure. Ribozymes with undesired intramolecular interactions between the binding arm and the catalytic core were excluded from consideration. Various binding arm lengths can be selected to optimize activity. Generally, at least 5 bases on each arm are able to bind to or otherwise interact with the target RNA. Hammerhead or hairpin motif ribozymes were designed to anneal to various sites in the mRNA message. The binding arm complementary to the target site sequence is as described above.

【0067】リボザイム合成 100ヌクレオチドを越える長さの核酸の合成は,自動化方法を用いては困難
であり,そのような分子の治療的コストは非常に高くなる。本発明においては,
小さい核酸モチーフ(例えば,ハンマーヘッドまたはヘアピンリボザイム)が外
的輸送に用いられる。これらの分子は構造が簡単であるため,核酸がmRNA構
造の標的領域に進入する能力が高い。しかし,これらの核酸分子はまた,細胞中
で真核生物プロモーターから発現させることもできる(例えば,Izant a
nd Weintraub,1985 Science 229,345;Mc
Garry and Lindquist,1986 Proc.Natl.A
cad.Sci. USA 83,399;Sullenger Scanlo
n et al.,1991,Proc.Natl.Acad.Sci. US
A ,88,10591−5;Kashani−Sabet et al.,1
992 Antisense Res.Dev.,2,3−15;Dropul
ic et al.,1992 J.Virol,66,1432−41;We
erasinghe et al.,1991 J.Virol,65,553
1−4;Ojwang et al.,1992 Proc.Natl.Aca
d.Sci. USA 89,10802−6;Chen et al.,19
92 Nucleic Acids Res.,20,4581−9;Sarv
er et al.,1990 Science 247,1222−1225
;Thompson et al.,1995 Nucleic Acids
Res.23,2259)。当業者は,真核生物細胞中で適当なDNA/RNA
ベクターから任意の核酸を発現させることができることを理解するであろう。そ
のような核酸の活性は,リボザイムによってそれらを一次転写産物から放出させ
ることにより増大させることができる(Draper et al.,PCT
WO93/23569,Sullivan et al.,PCT WO94/
02595(いずれもその全体を本明細書の一部としてここに引用する);Oh
kawa et al.,1992 Nucleic Acids Symp.
Ser.,27,15−6;Taira et al.,1991, Nucl
eic Acids Res.,19,5125−30;Ventura et
al.,1993 Nucleic Acids Res.,21,3249
−55;Chowrira et al.,1994 J.Biol.Chem
.269,25856)。
Ribozyme Synthesis The synthesis of nucleic acids longer than 100 nucleotides is difficult using automated methods, and the therapeutic cost of such molecules is very high. In the present invention,
Small nucleic acid motifs (eg, hammerheads or hairpin ribozymes) are used for external transport. Because of the simple structure of these molecules, the ability of the nucleic acid to enter the target region of the mRNA structure is high. However, these nucleic acid molecules can also be expressed in cells from eukaryotic promoters (eg, Izanta).
nd Weintraub, 1985 Science 229, 345; Mc
Garry and Lindquist, 1986 Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 83,399; Sullenger Scanlo
net et al. , 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. US
A, 88, 10591-5; Kashani-Sabet et al. , 1
992 Antisense Res. Dev. , 2, 3-15; Dropul
ic et al. , 1992 J.C. Virol, 66, 1432-41; We
erasinghe et al. , 1991 J .; Virol, 65, 553
1-4; Ojwang et al. , 1992 Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA 89, 10802-6; Chen et al. , 19
92 Nucleic Acids Res. , 20, 4581-9; Sarv
er et al. , 1990 Science 247, 1222-1225.
Thompson et al .; , 1995 Nucleic Acids
Res. 23, 2259). One of skill in the art will appreciate that appropriate eukaryotic DNA / RNA
It will be appreciated that any nucleic acid can be expressed from the vector. The activity of such nucleic acids can be increased by releasing them from primary transcripts by ribozymes (Draper et al., PCT
WO 93/23569, Sullivan et al. , PCT WO94 /
02595 (both are hereby incorporated by reference in their entirety); Oh
Kawa et al. , 1992 Nucleic Acids Symp.
Ser. , 27, 15-6; Taira et al. , 1991, Nucl
eic Acids Res. , 19, 5125-30; Ventura et.
al. , 1993 Nucleic Acids Res. , 21,3249
-55; Chowrira et al. , 1994 J .; Biol. Chem
. 269, 25856).

【0068】 実施例のリボザイムは化学的に合成した。用いた合成の方法は,通常のRNA
合成の方法(Usman et al.,1987 J.Am.Chem.So
c.,109,7845;Scaringe et al.,1990 Nuc
leic Acids Res.,18,5433;Wincott et a
l.,1995 Nucleic Acids Res.23,2677−26
84)にしたがい,慣用の核酸保護基およびカップリング基,例えば,5'末端
にジメトキシトリチル,および3'−末端にホスホルアミダイトを用いた。39
4 Applied Biosystems,Inc.合成機で,改変した2.
5μmolスケールのプロトコルを用いて,アルキルシリル保護ヌクレオチドに
ついては5分間のカップリング工程を,2'−O−メチル化ヌクレオチドについ
ては2.5分間のカップリング工程を行い,小スケールの合成を行った。表II
は,合成サイクルにおいて用いた試薬の量および接触時間の概要を示す。各カッ
プリングサイクルにおいて,ポリマー結合5'−ヒドロキシルに対して6.5倍
過剰(163μLの0.1M=16.3μmol)のホスホルアミダイトおよび
24倍過剰のS−エチルテトラゾール(238μLの0.25M=59.5μm
ol)を用いた。394 Applied Biosystems,Inc.合
成機における平均カップリング収率は,トリチル画分の比色定量により決定して
,97.5−99%であった。394 Applied Biosystems
,Inc.合成器用の他のオリゴヌクレオチド合成試薬は以下のとおりである:
脱トリチル化溶液は塩化メチレン中2%TCA(ABI)であり;キャッピング
は,THF中16%N−メチルイミダゾール(ABI)およびTHF中10%無
水酢酸/10%2,6−ルチジン(ABI)中で行い;酸化溶液は,16.9m
M I2,49mMピリジン,THF中9%水(Millipore)であった
。B&J合成等級アセトニトリルは,試薬瓶から直接用いた。S−エチルテトラ
ゾール溶液(アセトニトリル中0.25M)は,American Inter
national Chemical,Inc.から入手した固体から作成した
The ribozymes of the examples were chemically synthesized. The method of synthesis used was a standard RNA
Methods of synthesis (Usman et al., 1987 J. Am. Chem. So
c. Scaringe et al., 109, 7845; , 1990 Nuc
leic Acids Res. , 18, 5433; Wincott et a
l. , 1995 Nucleic Acids Res. 23,2677-26
84), conventional nucleic acid protecting and coupling groups, for example dimethoxytrityl at the 5 'end and phosphoramidites at the 3' end. 39
4 Applied Biosystems, Inc. Modified by a synthesizer
Using a 5 μmol scale protocol, a small scale synthesis was performed with a 5 minute coupling step for alkylsilyl protected nucleotides and a 2.5 minute coupling step for 2′-O-methylated nucleotides. . Table II
Outlines the amounts of reagents and contact times used in the synthesis cycle. In each coupling cycle, a 6.5-fold excess (163 μL of 0.1 M = 16.3 μmol) of phosphoramidite and a 24-fold excess of S-ethyltetrazole (238 μL of 0.25 M relative to polymer-bound 5′-hydroxyl) = 59.5 μm
ol). 394 Applied Biosystems, Inc. The average coupling yield in the synthesizer was 97.5-99% as determined by colorimetric determination of the trityl fraction. 394 Applied Biosystems
, Inc. Other oligonucleotide synthesis reagents for the synthesizer are as follows:
The detritylation solution is 2% TCA in methylene chloride (ABI); capping is in 16% N-methylimidazole in THF (ABI) and 10% acetic anhydride / 10% 2,6-lutidine in THF (ABI). The oxidation solution is 16.9 m
M I 2, 49 mM pyridine, 9% water in THF (Millipore). B & J synthetic grade acetonitrile was used directly from the reagent bottle. The S-ethyltetrazole solution (0.25M in acetonitrile) was obtained from American Inter
national Chemical, Inc. Made from solid obtained from.

【0069】 RNAの脱保護は以下のように実施した。ポリマー結合オリゴリボヌクレオチ
ド(トリチルオフ)を合成カラムから4mLガラスねじ蓋バイアルに移し,メチ
ルアミン(MA)の溶液中に65℃で10分間懸濁した。−20℃に冷却した後
,上清をポリマー支持体から除去した。支持体を1.0mLのEtOH:MeC
N:H2O/3:1:1で3回洗浄し,ボルテックスし,次に上清を最初の上清
に加えた。オリゴリボヌクレオチドを含む合わせた上清を乾燥して,白色粉末を
得た。
The deprotection of RNA was performed as follows. The polymer-bound oligoribonucleotide (trityl-off) was transferred from the synthesis column to a 4 mL glass screw cap vial and suspended in a solution of methylamine (MA) at 65 ° C. for 10 minutes. After cooling to −20 ° C., the supernatant was removed from the polymer support. The support was washed with 1.0 mL of EtOH: MeC
Washed three times with N: H 2 O / 3: 1: 1, vortexed, and then added the supernatant to the first supernatant. The combined supernatant containing the oligoribonucleotides was dried to give a white powder.

【0070】 塩基脱保護オリゴリボヌクレオチドを無水TEA・HF/NMP溶液(250
μL溶液,1.5mL N−メチルピロリジノン,750μL TEAおよび1.
0mL TEA・3HFから1.4M HF濃度を得る)に再懸濁し,65℃に
1.5時間加熱した。得られた完全に脱保護したオリゴマーを,50mM TE
AB(9mL)で急冷し,次にアニオン交換脱塩に供した。
The base deprotected oligoribonucleotide was added to an anhydrous TEA · HF / NMP solution (250
μL solution, 1.5 mL N-methylpyrrolidinone, 750 μL TEA and
0 mL TEA.3HF to obtain a 1.4M HF concentration) and heated to 65 ° C. for 1.5 hours. The completely deprotected oligomer obtained was purified with 50 mM TE.
Quenched with AB (9 mL) and then subjected to anion exchange desalting.

【0071】 脱保護オリゴマーのアニオン交換脱塩のためには,50mM TEAB(10
mL)であらかじめ洗浄したQiagen500(登録商標)アニオン交換カー
トリッジ(Qiagen Inc.)にTEAB溶液を負荷した。負荷したカー
トリッジを50mM TEAB(10mL)で洗浄した後,2M TEAB(1
0mL)でRNAを溶出し,乾燥して白色粉末とした。
For anion exchange desalting of the deprotected oligomer, 50 mM TEAB (10
mL) was loaded with a TEAB solution onto a Qiagen 500® anion exchange cartridge (Qiagen Inc.). After washing the loaded cartridge with 50 mM TEAB (10 mL), 2 M TEAB (1
(0 mL) and dried to a white powder.

【0072】 G5とA6の順番を変更し,A14をUで置換することにより,不活性なハン
マーヘッドリボザイムを合成した(番号付けは,Hertel,K.J., e
t al.,1992, Nucleic Acids Res.,20,32
52による)。不活性リボザイムはまた,G5をUで,A14をUで置換するこ
とにより合成した。場合によっては,全体の塩基組成を維持したまま基質結合ア
ームの配列をランダム化した。
An inactive hammerhead ribozyme was synthesized by changing the order of G5 and A6 and replacing A14 with U (numbering is from Hertel, KJ, e).
t al. , 1992, Nucleic Acids Res. , 20,32
52). Inactive ribozymes were also synthesized by replacing G5 with U and A14 with U. In some cases, the sequence of the substrate binding arm was randomized while maintaining the overall base composition.

【0073】 平均段階カップリング収率は,>98%(Wincott et al.,1
995 Nucleic Acids Res.23,2677−2684)で
あった。
The average step coupling yield was> 98% (Wincott et al., 1
995 Nucleic Acids Res. 23, 2677-2684).

【0074】 ヘアピンリボザイムは,2つの部分で合成し,アニーリングして活性なリボザ
イムを再構築する(Chowrira and Burke,1992 Nuc
leic Acids Res.,20,2835−2840)。リボザイムは
また,バクテリオファージT7RNAポリメラーゼを用いてDNAテンプレート
から合成することができる(Milligan and Uhlenbeck,
1989,Methods Enzymol.180,51)。
A hairpin ribozyme is synthesized in two parts and annealed to reconstitute an active ribozyme (Chowrira and Burke, 1992 Nuc).
leic Acids Res. , 20, 2835-2840). Ribozymes can also be synthesized from DNA templates using bacteriophage T7 RNA polymerase (Milligan and Uhlenbeck,
1989, Methods Enzymol. 180, 51).

【0075】 リボザイムは,ヌクレアーゼ耐性基,例えば2’−アミノ,2'−C−アリル
,2'フルオロ,2'−O−メチル,2'−H,ヌクレオチド塩基修飾で修飾する
ことにより,安定性を増強および/または触媒活性を増強するように修飾するこ
とができる(総説として,Usman and Cedergren,1992
TIBS 17,34;Usman et al.,1994 Nuclei
c Acids Symp,Ser.31,163;Burgin et al
.,1996 Biochemistry 6,14090を参照)。
Ribozymes can be made stable by modification with nuclease resistant groups such as 2′-amino, 2′-C-allyl, 2′fluoro, 2′-O-methyl, 2′-H, nucleotide base modifications. Can be modified to enhance and / or enhance catalytic activity (for review, see Usman and Cedergren, 1992).
TIBS 17, 34; Usman et al. , 1994 Nuclei
c Acids Symp, Ser. 31,163; Burgin et al
. , 1996 Biochemistry 6,14090).

【0076】 リボザイムは,一般的方法を用いてゲル電気泳動により精製するか,または高
速液体クロマトグラフィー(HPLC;Stinchcomb et al.,
国際公開WO95/23225(そのすべてを本明細書の一部としてここに引用
する)を参照)により精製し,水に再懸濁した。
Ribozymes can be purified by gel electrophoresis using general methods, or by high performance liquid chromatography (HPLC; Stinchcomb et al.,
Purified by WO 95/23225 (see all of which are incorporated herein by reference) and resuspended in water.

【0077】 本研究において有用な,化学的に合成したリボザイムの配列は,表IV−IX
に示される。当業者は,これらの配列が,リボザイムの酵素的部分(結合アーム
以外のすべて)が活性に影響するように変更されているはるかに多くのそのよう
な配列の代表にすぎないことを認識するであろう。例えば,ハンマーヘッドリボ
ザイムのステム−ループII配列は,最低2塩基対のステム構造が形成しうる限
り,任意の配列を含むように変更(置換,欠失,および/または挿入)すること
ができる。同様に,ヘアピンリボザイムのステム−ループIV配列は,最低2塩
基対のステム構造が形成しうる限り,任意の配列を含むように変更(置換,欠失
,および/または挿入)することができる。好ましくは,これらの位置には20
0塩基以上は挿入しない。表IV−IXに挙げられる配列は,リボヌクレオチド
または他のヌクレオチドまたは非ヌクレオチドとして形成することができる。そ
のようなリボザイム(酵素的活性を有する)は,表に示される特定のリボザイム
と同等である。
The sequences of chemically synthesized ribozymes useful in this study are listed in Table IV-IX
Is shown in One of skill in the art will recognize that these sequences are only representative of many more such sequences in which the enzymatic portion of the ribozyme (all but the binding arm) has been modified to affect activity. There will be. For example, the stem-loop II sequence of a hammerhead ribozyme can be altered (substituted, deleted, and / or inserted) to include any sequence as long as a stem structure of at least two base pairs can be formed. Similarly, the stem-loop IV sequence of the hairpin ribozyme can be altered (substituted, deleted, and / or inserted) to include any sequence as long as a stem structure of at least two base pairs can be formed. Preferably, these positions have 20
Do not insert more than 0 bases. The sequences listed in Table IV-IX can be formed as ribonucleotides or other nucleotides or non-nucleotides. Such ribozymes (with enzymatic activity) are equivalent to the specific ribozymes shown in the table.

【0078】リボザイム活性の最適化 本発明に記載されるリボザイムの触媒活性は,Draper et al.,
(上掲)に記載のように最適化することができる。詳細はここでは繰り返さない
が,例えば,リボザイム結合アームの長さの変更,または血清リボヌクレアーゼ
による分解を防ぎ,および/またはその酵素的活性を増強する修飾(塩基,糖お
よび/またはリン酸)を有するリボザイムの化学的合成が挙げられる(例えば,
Eckstein et al.,国際公開WO92/07065;Perra
ult et al.,1990 Nature 344,565;Pieke
n et al.,1991 Science 253,314;Usman
and Cedergren,1992 Trends in Biochem
.Sci.17,334;Usman et al.,国際公開WO93/15
187;Rossi et al.,国際公開WO91/03162;Spro
at,米国特許5,334,711;およびBurgin et al.,(上
掲)を参照;これらはすべて酵素的RNA分子の塩基,リン酸および/または糖
成分になしうる種々の化学修飾を記載する)。細胞中におけるその抗力を増強す
る修飾,およびRNA合成時間を短縮し化学物質の必要性を減少するためにステ
ムループ構造から塩基を除去することが望ましい(これらの刊行物のすべてを本
明細書の一部としてここに引用する)。
Optimization of Ribozyme Activity The catalytic activity of the ribozymes described in the present invention was determined by Draper et al. ,
It can be optimized as described in (supra). Details will not be repeated here, but have, for example, alterations in the length of the ribozyme binding arm or modifications (bases, sugars and / or phosphates) that prevent degradation by serum ribonucleases and / or enhance their enzymatic activity Chemical synthesis of ribozymes (for example,
Eckstein et al. , International Publication WO92 / 07065; Perra
ult et al. , 1990 Nature 344, 565; Pieke
net et al. Usman, 1991 Science 253, 314;
and Cedergren, 1992 Trends in Biochem
. Sci. 17, 334; Usman et al. , International Publication WO93 / 15
187; Rossi et al. , International Publication WO91 / 03162; Spro
at, U.S. Patent 5,334,711; and Burgin et al. , Supra; all of which describe various chemical modifications that can be made to the base, phosphate and / or sugar components of an enzymatic RNA molecule). It is desirable to modify bases to enhance their drag in cells, and to remove bases from stem-loop structures to shorten RNA synthesis time and reduce the need for chemicals (all of these publications are incorporated herein by reference). Quoted here as part).

【0079】 当該技術分野には,触媒活性に有意に影響することなくそのヌクレアーゼ安定
性および効力を有意に増強することができる,酵素的核酸分子に導入することが
できる糖,塩基およびリン酸修飾を記述するいくつかの例がある。リボザイムは
,ヌクレアーゼ耐性基,例えば,2’−アミノ,2’−C−アリル,2'−フル
オロ,2’−O−メチル,2'−H,ヌクレオチド塩基修飾で修飾することによ
り,安定性を高め,および/または触媒活性を増強するために修飾する(総説に
ついては,Usman and Cedergren,1992 TITBS
17,34;Usman et al.,1994 Nucleic Acid
s Symp.Ser.31,163;Burgin et al.,1996
Biochemistry 35,14090を参照)。酵素的核酸分子の糖
修飾は,当該技術分野において広く記載されている(Eckstein et
al.,国際公開WO92/07065;Perrault et al.Na
ture 1990,344,565−568;Pieken et al.S
cience 1991,253,314−317;Usman and Ce
dergren,Trends in Biochem.Sci.1992,1
7,334−339;Usman et al.国際公開WO93/15187
;Sproat,米国特許5,334,711およびBeigelman et
al.,1995 J.Biol.Chem.270,25702を参照,こ
れらの参考文献はすべて,その全体を本明細書の一部としてここに引用する)。
このような文献は,触媒活性を阻害することなく,糖,塩基および/またはリン
酸修飾等をリボザイム中に組み込む位置を決定する一般的方法および戦略を記載
しており,本明細書の一部としてここに引用する。これらの教示に基づいて,同
様の修飾を本明細書に記載されるように用いて,本発明の核酸触媒を修飾するこ
とができる。
The art knows that sugar, base and phosphate modifications that can be introduced into enzymatic nucleic acid molecules can significantly enhance their nuclease stability and potency without significantly affecting catalytic activity. There are some examples that describe Ribozymes have improved stability by modification with nuclease resistant groups such as 2'-amino, 2'-C-allyl, 2'-fluoro, 2'-O-methyl, 2'-H, nucleotide base modifications. To enhance and / or enhance catalytic activity (for a review, see Usman and Cedergren, 1992 TITBS
17, 34; Usman et al. , 1994 Nucleic Acid
s Symp. Ser. 31, 163; Burgin et al. , 1996
Biochemistry 35, 14090). Sugar modifications of enzymatic nucleic acid molecules have been widely described in the art (Eckstein et al.
al. , International Publication WO 92/07065; Perrault et al. Na
cure, 1990, 344, 565-568; Pieken et al. S
science 1991, 253, 314-317; Usman and Ce
derren, Trends in Biochem. Sci. 1992, 1
7, 334-339; Usman et al. International Publication WO93 / 15187
Sproat, US Pat. No. 5,334,711 and Beigelman et.
al. , 1995J. Biol. Chem. 270, 25702, all of which are incorporated herein by reference in their entirety).
Such documents describe general methods and strategies for determining the location of incorporation of sugar, base and / or phosphate modifications, etc. into ribozymes without inhibiting catalytic activity, and are described in part herein. As quoted here. Based on these teachings, similar modifications can be used to modify the nucleic acid catalysts of the present invention as described herein.

【0080】 酵素的活性を維持または増強する化学的修飾を有する核酸触媒が提供される。
そのような核酸はまた,一般に,非修飾核酸よりヌクレアーゼに対して耐性が高
い。すなわち,細胞においておよび/またはインビボで,活性は有意に低下しな
いであろう。本明細書に例示されるように,そのようなリボザイムは,たとえ全
体的活性が10倍低下しても,細胞においておよび/またはインビボで有用であ
る(Burgin et al.,1996,Biochemistry,35
,14090)。そのようなリボザイムは,本明細書において,全RNAリボザ
イムの酵素的活性を"維持する"と称される。
[0080] Nucleic acid catalysts having chemical modifications that maintain or enhance enzymatic activity are provided.
Such nucleic acids are also generally more resistant to nucleases than unmodified nucleic acids. That is, the activity will not be significantly reduced in cells and / or in vivo. As exemplified herein, such ribozymes are useful in cells and / or in vivo, even if the overall activity is reduced by a factor of 10 (Burgin et al., 1996, Biochemistry, 35).
, 14090). Such ribozymes are referred to herein as "maintaining" the enzymatic activity of the total RNA ribozyme.

【0081】 外的に輸送された治療用リボザイムは,最適には,望ましくない蛋白質のレベ
ルが低下するのに十分長い間標的RNAの翻訳が阻害されるまで,細胞中で安定
でなければならない。この期間は,疾患の状態により,数時間から数日まで様々
であろう。明らかに,リボザイムは,有効な細胞内治療剤として機能するために
は,ヌクレアーゼに耐性でなければならない。RNAの化学合成の改良(Win
cott et al.,1995 Nucleic Acids Res.2
3,2677;本明細書の一部としてここに引用する)は,ヌクレオチド修飾を
導入して,上述のように,そのヌクレアーゼ安定性を増強することにより,リボ
ザイムを修飾する能力を拡大した。
The exogenously delivered therapeutic ribozyme should optimally be stable in the cell until the translation of the target RNA is inhibited long enough to reduce the level of the undesired protein. This period may vary from hours to days, depending on the condition of the disease. Clearly, ribozymes must be resistant to nucleases in order to function as effective intracellular therapeutics. Improvement of chemical synthesis of RNA (Win
cot et al. , 1995 Nucleic Acids Res. 2
3,2677; incorporated herein as part of the present specification), introduced nucleotide modifications to enhance the ribozyme's ability to modify ribozymes by enhancing its nuclease stability, as described above.

【0082】 本明細書において用いる場合,"ヌクレオチド"とは,当該技術分野において認
識されているように,天然の塩基(標準),および当該技術分野においてよく知
られる修飾塩基を含む。そのような塩基は,一般に糖成分の1’位に位置する。
ヌクレオチドは一般に,塩基,糖およびリン酸基を含む。ヌクレオチドは,糖,
リン酸および/または塩基成分において修飾されていてもされていなくてもよい
(また,ヌクレオチド類似体,修飾ヌクレオチド,非天然ヌクレオチド,非標準
ヌクレオチド等として,互換的に称される,例えば,Usman and Mc
Swiggen,(上掲);Eckstein et al.,国際公開WO9
2/07065;Usman et al.,国際公開WO93/15187;
(すべて本明細書の一部としてここに引用する)を参照)。当該技術分野におい
て知られるいくつかの修飾核酸塩基の例があり,最近概要がまとめられている(
Limbach et al 1994, Nucleic Acids Re
s.22,2183)。その触媒活性に有意に影響を与えることなく酵素的核酸
中に導入しうる塩基修飾の非限定的例としては,イノシン,プリン,ピリジン−
4−オン,ピリジン−2−オン,フェニル,シュードウラシル,2,4,6−ト
リメトキシベンゼン,3−メチルウラシル,ジヒドロウリジン,ナフチル,アミ
ノフェニル,5−アルキルシチジン(例えば,5−メチルシチジン),5−アル
キルウリジン(例えば,リボチミジン),5−ハロウリジン(例えば,5−ブロ
モウリジン)または6−アザピリミジンまたは6−アルキルピリミジン(例えば
6−メチルウリジン)およびその他のもの(Burgin et al.,19
96,Biochemistry,35,14090)が挙げられる。この観点
において,"修飾塩基"とは,1’位に存在するアデニン,グアニン,シトシンお
よびウラシル以外のヌクレオチド塩基,またはその同等物を意味する。そのよう
な塩基は,酵素の触媒コア中でおよび/または基質結合領域中で用いることがで
きる。
[0082] As used herein, "nucleotide" includes natural bases (standard), as recognized in the art, and modified bases well known in the art. Such a base is generally located at the 1 'position of the sugar component.
Nucleotides generally contain base, sugar and phosphate groups. Nucleotides are sugars,
It may or may not be modified at the phosphate and / or base components (also interchangeably referred to as nucleotide analogs, modified nucleotides, unnatural nucleotides, non-standard nucleotides, etc., eg, Usman and Mc
Swigen, (supra); Eckstein et al. , International Publication WO9
2/07065; Usman et al. , International Publication WO 93/15187;
(See all references herein as part of this specification). There are several examples of modified nucleobases known in the art and have recently been summarized (
Limbach et al 1994, Nucleic Acids Re.
s. 22, 2183). Non-limiting examples of base modifications that can be introduced into enzymatic nucleic acids without significantly affecting their catalytic activity include inosine, purine, pyridine-
4-one, pyridin-2-one, phenyl, pseudouracil, 2,4,6-trimethoxybenzene, 3-methyluracil, dihydrouridine, naphthyl, aminophenyl, 5-alkylcytidine (for example, 5-methylcytidine) , 5-alkyluridines (eg, ribothymidine), 5-halouridines (eg, 5-bromouridine) or 6-azapyrimidines or 6-alkylpyrimidines (eg, 6-methyluridine) and others (Burgin et al., 19).
96, Biochemistry, 35, 14090). In this regard, "modified base" means a nucleotide base other than adenine, guanine, cytosine and uracil present at the 1 'position, or an equivalent thereof. Such bases can be used in the catalytic core of the enzyme and / or in the substrate binding region.

【0083】 "脱塩基"とは,塩基を欠失した,または1’位に塩基の代わりに他の化学基を
有する糖成分を意味する。
“Abasic” refers to a sugar moiety that lacks a base or has another chemical group at the 1 ′ position in place of a base.

【0084】 "非修飾ヌクレオシド"とは,ベータ−D−リボ−フラノースの1'炭素に結合
した,アデニン,シトシン,グアニン,ウラシルのいずれかの塩基を意味する。
“Unmodified nucleoside” means any base of adenine, cytosine, guanine, or uracil attached to the 1 ′ carbon of beta-D-ribo-furanose.

【0085】 "修飾ヌクレオシド"とは,非修飾ヌクレオチド塩基,糖および/またはリン酸
の化学構造中に修飾を含む任意のヌクレオチド塩基を意味する。
“Modified nucleoside” means any nucleotide base that contains a modification in the unmodified nucleotide base, sugar and / or phosphate chemical structure.

【0086】 リボザイム構造に対する種々の修飾を作成して,リボザイムの有用性を高める
ことができる。そのような修飾は,貯蔵寿命,インビトロでの半減期,安定性,
およびそのようなリボザイムの標的部位への導入の容易性を増強して,例えば,
細胞膜への浸透を高め,および標的細胞の認識およびそれへの結合の能力を付与
するであろう。
Various modifications to the ribozyme structure can be made to enhance the utility of the ribozyme. Such modifications include shelf life, in vitro half-life, stability,
And enhancing the ease of introduction of such ribozymes into target sites, for example,
It will enhance cell membrane penetration and confer the ability to recognize and bind to target cells.

【0087】リボザイムの投与 Sullivan et al.,PCT WO94/02595は,酵素的
RNA分子を輸送するための一般的な方法を記載する。リボザイムは当業者に知
られる種々の方法によって細胞に投与することができ,これにはリポソームへの
封入,イオントホレシス,または他のベヒクル,例えば,ヒドロゲル,シクロデ
キストリン,生分解性ナノカプセル,および生体接着性小球体への組み込みが含
まれるが,これらに限定されない。ある適応症に対しては,リボザイムをエクス
ビボで,上述のベヒクルを用いてまたは用いずに,細胞または組織に直接輸送す
ることができる。あるいは,RNA/ベヒクルの組み合わせを,直接注入により
,またはカテーテル,注入ポンプもしくはステントを用いることにより局所的に
輸送する。他の輸送経路には,静脈内,筋肉内,皮下または関節注射,エアロゾ
ル吸入,経口(錠剤またはピル形態),局所,全身,眼,腹腔内および/または
くも膜下腔内輸送が含まれるが,これらに限定されない。リボザイムの輸送およ
び投与のより詳細な説明はSullivan et al.,(上掲)およびD
raper et al.,PCT WO93/23569に提供されており,
これらを本明細書の一部としてここに引用する。
Administration of Ribozymes Sullivan et al. PCT WO 94/02595 describes a general method for delivering enzymatic RNA molecules. Ribozymes can be administered to cells by various methods known to those skilled in the art, including encapsulation in liposomes, iontophoresis, or other vehicles such as hydrogels, cyclodextrins, biodegradable nanocapsules, and Includes, but is not limited to, incorporation into bioadhesive microspheres. For certain indications, ribozymes can be delivered ex vivo, directly to cells or tissues, with or without the vehicles described above. Alternatively, the RNA / vehicle combination is delivered locally by direct infusion or by using a catheter, infusion pump or stent. Other routes of delivery include intravenous, intramuscular, subcutaneous or joint injection, aerosol inhalation, oral (tablet or pill form), topical, systemic, ocular, intraperitoneal and / or intrathecal delivery, It is not limited to these. A more detailed description of ribozyme transport and administration can be found in Sullivan et al. , (Supra) and D
raper et al. , PCT WO 93/23569,
These are incorporated herein by reference.

【0088】 本発明の分子は医薬として用いることができる。医薬は患者の疾患状態を予防
し,発症を阻害し,またはそれを治療する(症状をある程度,好ましくは全ての
症状を緩和する)。
The molecules of the present invention can be used as a medicine. The medicament prevents, inhibits the onset of, or treats the patient's disease state (alleviates some, preferably all) symptoms.

【0089】 本発明の負に荷電したポリヌクレオチド(例えば,RNA,DNAまたは蛋白
質)は,医薬組成物を形成するために安定化剤,緩衝剤等を用いて,または用い
ることなく,任意の標準的手段により患者に投与および導入することができる。
脂質またはリポソーム輸送メカニズムを用いることが望ましい場合,処方のため
の標準的プロトコルに従うことができる。本発明の組成物はまた,経口投与用の
錠剤,カプセルまたはエリキシル;直腸投与用の座剤;無菌溶液;注射投与用の
懸濁液等として,処方して用いることもできる。
The negatively charged polynucleotide (eg, RNA, DNA or protein) of the present invention can be used with any standard, with or without stabilizers, buffers, etc., to form pharmaceutical compositions. Can be administered and introduced to the patient by any suitable means.
If it is desired to use a lipid or liposome delivery mechanism, standard protocols for formulation can be followed. The compositions of the present invention can also be formulated and used as tablets, capsules or elixirs for oral administration; suppositories for rectal administration; sterile solutions;

【0090】 本発明はまた,記載される化合物の薬学的に許容しうる処方を含む。これらの
処方には,上述の化合物の塩,例えば,酸付加塩(例えば,塩酸,シュウ酸,酢
酸およびベンゼンスルホン酸の塩)が含まれる。
The present invention also includes pharmaceutically acceptable formulations of the described compounds. These formulations include salts of the above compounds, eg, acid addition salts (eg, salts of hydrochloric, oxalic, acetic and benzenesulfonic acids).

【0091】 医薬組成物または処方は,細胞または患者への投与(例えば全身投与),好ま
しくはヒトへの投与に適当な形態の組成物または処方を表す。適当な形態は,部
分的には,使用する投与経路(例えば経口,経皮,または注射)に依存する。そ
のような形態は,組成物または処方が標的細胞(すなわち,負に荷電したポリマ
ーが輸送されることが望まれる細胞)に到達することを妨害してはならない。例
えば,血流中に注入される医薬組成物は可溶性でなければならない。他の因子は
当該技術分野において知られており,例えば,毒性,および組成物または処方が
その効果を発揮することを妨害する形態等を考慮することが含まれる。
A pharmaceutical composition or formulation refers to a composition or formulation in a form suitable for administration to cells or patients (eg, systemic administration), preferably to humans. Proper form is dependent in part on the route of administration used (eg, oral, transdermal, or injection). Such morphology must not prevent the composition or formulation from reaching the target cells (ie, the cells for which the negatively charged polymer is desired to be transported). For example, a pharmaceutical composition that is injected into the bloodstream must be soluble. Other factors are known in the art and include, for example, considering toxicity and the forms that prevent the composition or formulation from exerting its effect.

【0092】 "全身投与"とは,インビボでの全身吸収,または血流中における薬剤の蓄積の
後に全身に分配されることを意味する。全身的吸収をもたらす投与経路には,静
脈内,皮下,腹腔内,吸入,経口,肺内および筋肉内が含まれるが,これらに限
定されない。これらの投与経路のそれぞれは,所望の負に荷電したポリマー(例
えば核酸)をアクセス可能な疾患組織に暴露する。薬剤が循環中に入る速度は,
分子量またはサイズの関数であることが示されている。本発明の化合物を含むリ
ポソームまたは他の薬剤担体を使用することにより,薬剤を,例えば,あるタイ
プの組織(例えば網状内皮系(RES)の組織)に局在化させることができる。
薬剤と細胞(例えば白血球およびマクロファージ)の表面との会合を容易にする
ことができるリポソーム処方もまた有用である。この方法は,マクロファージお
よび白血球による異常な細胞(例えばHCV感染肝細胞)の免疫認識の特異性を
利用することにより,薬剤の標的細胞への輸送を増強するであろう。
By “systemic administration” is meant distributed throughout the body following systemic absorption in vivo, or accumulation of the drug in the bloodstream. Routes of administration that result in systemic absorption include, but are not limited to, intravenous, subcutaneous, intraperitoneal, inhalation, oral, pulmonary, and intramuscular. Each of these routes of administration exposes the desired negatively charged polymer (eg, nucleic acid) to accessible diseased tissue. The rate at which the drug enters the circulation is
It has been shown to be a function of molecular weight or size. By using liposomes or other drug carriers containing the compounds of the present invention, the drug can be localized, for example, to certain types of tissues, such as those of the reticuloendothelial system (RES).
Also useful are liposome formulations that can facilitate the association of the agent with the surface of cells (eg, leukocytes and macrophages). This method will enhance the transport of drugs to target cells by exploiting the specificity of immune recognition of abnormal cells (eg, HCV infected hepatocytes) by macrophages and leukocytes.

【0093】 本発明はまた,ポリ(エチレングリコール)脂質(PEG−修飾,または長期
間循環リポソームまたはステルスリポソーム)を含む,表面修飾リポソームを含
む組成物の使用を特徴とする。これらの処方は,標的組織における薬剤の蓄積を
増加させる方法を提供する。この種類の薬剤担体は,単核食細胞システム(MP
SまたはRES)によるオプソニン作用および排除に抵抗性であり,したがって
,封入された薬剤の血流循環時間を長くし,組織への暴露を増強する(Lasi
c et al.Chem.Rev.1995,95,2601−2627;I
shiwata et al.,Chem.Pharm.Bull.1995,
43,1005−1011)。そのようなリポソームは,おそらくは脈管新生標
的組織における溢出および捕獲のため,腫瘍中に選択的に蓄積することが示され
ている(Lasic et al.,Science 1995,267,12
75−1276;Oku et al.,1995,Biochim.Biop
hys.Acta,1238,86−90)。長期間循環リポソームは,特に,
MPSの組織で蓄積することが知られている慣用のカチオン性リポソームと比べ
て,DNAおよびRNAの薬物動態学および薬力学を増強する(Liu et
al.,J.Biol.Chem.1995,42,24864−24870;
Choi et al.,国際公開WO96/10391;Ansell et
al.,国際公開WO96/10390;Holland et al.,国
際公開WO96/10392;これらをすべて本明細書の一部としてここに引用
する)。これらの参考文献はすべて本明細書の一部としてここに引用する。
[0093] The invention also features the use of compositions comprising surface-modified liposomes, including poly (ethylene glycol) lipids (PEG-modified or long-circulating liposomes or stealth liposomes). These formulations provide a way to increase drug accumulation in target tissues. This type of drug carrier is supported by the mononuclear phagocyte system (MP
S or RES), which is resistant to opsonization and elimination, thus prolonging the circulation time of the encapsulated drug and enhancing tissue exposure (Lasi
c et al. Chem. Rev .. 1995, 95, 2601-2627; I
Shiwata et al. Chem. Pharm. Bull. 1995,
43, 1005-1011). Such liposomes have been shown to selectively accumulate in tumors, presumably due to extravasation and capture in angiogenic target tissues (Lasic et al., Science 1995, 267,12).
75-1276; Oku et al. , 1995, Biochim. Biop
hys. Acta, 1238, 86-90). Long-circulating liposomes, in particular,
Enhances DNA and RNA pharmacokinetics and pharmacodynamics compared to conventional cationic liposomes known to accumulate in tissues of MPS (Liu et al.
al. , J. et al. Biol. Chem. 1995, 42, 24864-24870;
Choi et al. , International Publication WO 96/10391; Ansell et.
al. , International Publication WO 96/10390; Holland et al. , International Publication No. WO 96/10392; all of which are incorporated herein by reference.) All of these references are incorporated herein by reference.

【0094】 さらに,他のカチオン性分子を用いて本発明の分子を輸送することもできる。
例えば,リボザイムを,アンチセンスオリゴヌクレオチドの肝臓への局在化を促
進することが知られているグリコシル化ポリ(L−リシン)にコンジュゲートさ
せることができる(Nakazono et al.,1996,Hepato
logy 23,1297−1303;Nahato et al.,1997
,Biochem Pharm.53,887−895)。グリコシル化ポリ(
L−リシン)は,酵素的核酸に共有結合させてもよく,または静電的相互作用に
より酵素的核酸に結合させてもよい。
Further, the molecules of the present invention can be transported using other cationic molecules.
For example, ribozymes can be conjugated to glycosylated poly (L-lysine), which is known to promote the localization of antisense oligonucleotides to the liver (Nakazono et al., 1996, Hepato).
logic 23,1297-1303; Nahato et al. , 1997
, Biochem Pharm. 53, 887-895). Glycosylated poly (
L-lysine) may be covalently linked to the enzymatic nucleic acid or may be linked to the enzymatic nucleic acid by electrostatic interaction.

【0095】 本発明はまた,薬学的に有効量の所望の化合物を薬学的に許容しうる担体また
は希釈剤中に含む,保存または投与用に調製される組成物を含む。治療用途に用
いるための許容しうる担体または希釈剤は,医薬の技術分野においてよく知られ
ており,例えばRemington's Pharmaceutical Sc
iences,Mack Publishing Co.(A.R.Genna
roedit.1985)(本明細書の一部としてここに引用する)に記載され
ている。例えば,保存剤,安定剤,染料,および風味剤を用いることができる(
同上,1449)。これらには,安息香酸ナトリウム,ソルビン酸,およびp−
ヒドロキシ安息香酸のエステルが含まれる。さらに,抗酸化剤および懸濁剤を用
いてもよい(同上)。
The invention also includes compositions prepared for storage or administration that include a pharmaceutically effective amount of the desired compounds in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent. Acceptable carriers or diluents for use in therapeutic applications are well known in the pharmaceutical art, and include, for example, Remington's Pharmaceutical Sc.
ices, Mack Publishing Co. (A. R. Genna
roedit. 1985), which is incorporated herein by reference. For example, preservatives, stabilizers, dyes, and flavoring agents can be used (
Id., 1449). These include sodium benzoate, sorbic acid, and p-
Includes esters of hydroxybenzoic acid. In addition, antioxidants and suspending agents may be used (Id.).

【0096】 薬学的に有効な用量とは,疾患状態の予防,発症の阻害または治療(症状をあ
る程度緩和し,好ましくはすべての症状を緩和する)に必要な用量である。薬学
的に有効な用量は,疾患の種類,用いる組成物,投与の経路,治療する哺乳動物
の種類,考慮中の特定の哺乳動物の物理学的特性,同時投与される薬剤,および
医薬の分野の当業者が認識するであろう他の因子によって異なる。一般に,負に
荷電したポリマーの効力に依存して,0.1mg/kg−100mg/kg体重
/日の活性成分を投与する。
A pharmaceutically effective dose is that dose required to prevent, prevent the onset of, or treat (alleviate some of the symptoms, and preferably all of the symptoms) of the disease state. A pharmaceutically effective dose will depend on the type of disease, the composition used, the route of administration, the type of mammal being treated, the physical characteristics of the particular mammal under consideration, the co-administered drug, and the field of medicine. Depends on other factors that those skilled in the art will recognize. Generally, 0.1 mg / kg-100 mg / kg body weight / day of active ingredient is administered, depending on the potency of the negatively charged polymer.

【0097】 あるいは,本発明の酵素的核酸分子は,細胞中で真核生物プロモーターから発
現させることができる(例えば,Izant and Weintraub,1
985 Science 229,345;McGarry and Lind
quist,1986 Proc.Natl.Acad.Sci. USA 8
3,399;Scanlon et al.,1991,Proc.Natl.
Acad.Sci. USA ,88,10591−5;Kashani−Sa
bet et al.,1992 Antisense Res.Dev.,2
,3−15;Dropulic et al.,1992 J.Virol 6
6,1432−41;Weerasinghe et al.,1991 J.
Virol,65,5531−4;Ojwang et al.,1992 P
roc.Natl.Acad.Sci. USA 89,10802−6;Ch
en et al.,1992 Nucleic Acids Res.,20
,4581−9;Sarver et al.,1990 Science 2
47,1222−1225;Thompson et al.,1995 Nu
cleic Acids Res.23,2259;Good et al.,
1997,Gene Therapy,4,45;すべての参考文献は,その全
体を本明細書の一部としてここに引用する))。当業者は,真核生物細胞中で任
意の核酸を適当なDNA/RNAベクターから発現させることができることを認
識するであろう。そのような核酸の活性は,それらをリボザイムにより一次転写
産物から放出させることにより増大させることができる(Draper et
al.,PCT WO93/23569,Sullivan et al.,P
CT WO94/02595;Ohkawa et al.,1992 Nuc
leic Acids Symp.Ser.,27,15−6;Taira e
t al.,1991, Nucleic Acids Res.,19,51
25−30;Ventura et al.,1993 Nucleic Ac
ids Res.,21,3249−55;Chowrira et al.,
1994 J.Biol.Chem.269,25856;すべての参考文献は
その全体を本明細書の一部としてここに引用する)。
Alternatively, the enzymatic nucleic acid molecules of the invention can be expressed in cells from eukaryotic promoters (eg, Izant and Weintraub, 1).
985 Science 229, 345; McGarry and Lind
quist, 1986 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 8
3, 399; Scanlon et al. , 1991, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 88, 10591-5; Kashani-Sa
bet et al. , 1992 Antisense Res. Dev. , 2
, 3-15; Dropulic et al. , 1992 J.C. Virol 6
6,1432-41; Weerasinghe et al. , 1991 J .;
Virol, 65, 5531-4; Ojwang et al. , 1992 P
rc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 10802-6; Ch
en et al. , 1992 Nucleic Acids Res. , 20
Sarver et al., 4581-9; , 1990 Science 2
47, 1222-1225; Thompson et al. , 1995 Nu
cleic Acids Res. 23, 2259; Good et al. ,
1997, Gene Therapy, 4, 45; all references are hereby incorporated by reference in their entirety)). One skilled in the art will recognize that any nucleic acid can be expressed in a eukaryotic cell from a suitable DNA / RNA vector. The activity of such nucleic acids can be increased by releasing them from the primary transcript by ribozymes (Draper et al.
al. , PCT WO 93/23569, Sullivan et al. , P
CT WO 94/02595; Ohkawa et al. , 1992 Nuc
leic Acids Symp. Ser. , 27, 15-6; Taira e
t al. , 1991, Nucleic Acids Res. , 19,51
25-30; Ventura et al. , 1993 Nucleic Ac
ids Res. Chowira et al., 21, 3249-55. ,
1994 J.C. Biol. Chem. 269, 25856; all references are hereby incorporated by reference in their entirety).

【0098】 本発明の別の観点においては,標的分子を切断する酵素的核酸分子は,DNA
またはRNAベクター中に挿入された転写ユニットから発現される(例えばCo
uture et al.,1996,TIG.,12,510を参照)。組換
えベクターは,好ましくはDNAプラスミドまたはウイルスベクターである。リ
ボザイムを発現するウイルスベクターは,アデノ関連ウイルス,レトロウイルス
,アデノウイルス,またはアルファウイルスに基づいて構築することができるが
,これらに限定されない。好ましくは,リボザイムを発現しうる組換えベクター
は,上述のように輸送され,標的細胞中に残留する。あるいは,リボザイムの過
渡的発現を与えるウイルスベクターを用いることもできる。そのようなベクター
は,必要に応じて繰り返し投与することができる。いったん発現されれば,リボ
ザイムは標的mRNAを切断する。活性なリボザイムは,実施例に記載されるも
のと同等の酵素的中心またはコア,および標的部位における切断が生ずるように
標的核酸分子に結合しうる結合アームを含む。そのような切断を妨害しない他の
配列が存在していてもよい。リボザイムを発現するベクターの輸送は,全身的(
例えば,静脈内または筋肉内投与により),患者から外植された標的細胞に投与
した後,患者に再導入することにより,または所望の標的細胞中への導入を可能
とする他のいずれかの手段により行うことができる(総説については,Cout
ure et al.,1996,TIG.,12,510を参照)。
In another aspect of the invention, an enzymatic nucleic acid molecule that cleaves a target molecule is a DNA molecule.
Alternatively, it is expressed from a transcription unit inserted into an RNA vector (for example, Co
ture et al. , 1996, TIG. , 12, 510). The recombinant vector is preferably a DNA plasmid or a viral vector. Viral vectors expressing ribozymes can be constructed based on, but not limited to, adeno-associated virus, retrovirus, adenovirus, or alphavirus. Preferably, the recombinant vector capable of expressing the ribozyme is transported as described above and remains in the target cells. Alternatively, a viral vector that provides for transient expression of the ribozyme can be used. Such vectors can be administered repeatedly as needed. Once expressed, the ribozyme cleaves the target mRNA. Active ribozymes include an enzymatic center or core equivalent to that described in the Examples, and a binding arm that can bind to a target nucleic acid molecule such that cleavage at the target site occurs. Other sequences that do not interfere with such cleavage may be present. Delivery of ribozyme-expressing vectors is systemic (
After administration to target cells explanted from the patient (eg, by intravenous or intramuscular administration), and then re-introduced into the patient, or any other method that allows for introduction into the desired target cells. (For a review, see Cout
ure et al. , 1996, TIG. , 12, 510).

【0099】 本発明の1つの観点においては,本発明の核酸触媒の少なくとも1つをコード
する核酸配列を含む発現ベクターが開示される。本発明の核酸触媒をコードする
核酸配列は,その核酸分子の発現を可能とする様式で動作可能なように連結され
ている。
[0099] In one aspect of the present invention, there is disclosed an expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one of the nucleic acid catalysts of the present invention. The nucleic acid sequence encoding the nucleic acid catalyst of the present invention is operably linked in a manner that allows expression of the nucleic acid molecule.

【0100】 本発明の別の観点においては,発現ベクターは,転写開始領域(例えば真核生
物pol I,IIまたはIIIの開始領域);b)転写終止領域(例えば真核
生物pol I,IIまたはIIIの終止領域);c)本発明の核酸触媒の少な
くとも1つをコードする遺伝子を含み,前記遺伝子は,前記核酸分子の発現およ
び/または輸送を可能とする様式で,前記開始領域および前記終止領域に動作可
能なように連結されている。ベクターは,任意に,本発明の核酸触媒をコードす
る遺伝子の5'側または3’側に動作可能なように連結された蛋白質のオープン
リーディングフレーム(ORF);および/またはイントロン(介在配列)を含
んでいてもよい。
In another aspect of the invention, the expression vector comprises a transcription initiation region (eg, the initiation region of eukaryotic pol I, II or III); b) a transcription termination region (eg, eukaryotic pol I, II or C) a gene encoding at least one of the nucleic acid catalysts of the invention, said gene comprising said starting region and said termination in a manner allowing expression and / or transport of said nucleic acid molecule. Operably linked to the area. The vector optionally comprises a protein open reading frame (ORF) operably linked to the 5 'or 3' side of the gene encoding the nucleic acid catalyst of the present invention; and / or an intron (intervening sequence). May be included.

【0101】 リボザイム配列の転写は,真核生物RNAポリメラーゼI(pol I),R
NAポリメラーゼII(pol II),またはRNAポリメラーゼIII(p
ol III)のプロモーターにより推進される。pol IIまたはpol
IIIプロモーターからの転写産物は,すべての細胞において高いレベルで発現
されるであろう。所定の細胞タイプ中における所定のpol IIプロモーター
のレベルは,近くに存在する遺伝子制御配列(エンハンサー,サイレンサー等)
の性質に依存するであろう。原核生物RNAポリメラーゼ酵素が適当な細胞中で
発現される限り,原核生物RNAポリメラーゼプロモーターもまた用いられる(
Elroy−Stein and Moss,1990 Proc.Natl.
Acad.Sci. USA ,87,6743−7;Gao and Hua
ng 1993 Nucleic Acids Res.,21,2867−7
2;Lieberet.al.,1993 Methods Enzymol.
,217,47−66;Zhou et al.,1990 Mol.Cell
.Biol.,10,4529−37)。何人かの研究者が,そのようなプロモ
ーターから発現したリボザイムが哺乳動物細胞中で機能しうることを示している
(例えば,Kashani−Sabet et al.,1992 Antis
ense Res.Dev.,2,3−15;Ojwang et al.,1
992 Proc.Natl.Acad.Sci. USA ,89,1080
2−6;Chen et al.,1992 Nucleic Acids R
es.,20,4581−9;Yu et al.,1993 Proc.Na
tl.Acad.Sci. USA ,90,6340−4;L'Huilli
er et al.,1992 EMBO J.11,4411−8;Lisz
iewicz et al.,1993 Proc.Natl.Acad.Sc
i.U.S.A.,90,8000−4;Thompson et al.,1
995 Nucleic Acids Res.23,2259;Sullen
ger&Cech,1993,Science,262,1566)。より詳細
には,転写ユニット,例えばU6小核(snRNA),転移RNA(tRNA)
およびアデノウイルスVA RNAをコードする遺伝子に由来するものは,細胞
中において高濃度の所望のRNA分子(例えばリボザイム)を生成するのに有用
である(Thompson et al.,(上掲);Couture and
Stinchcomb,1996,(上掲);Noonberg et al
.,1994,Nucleic Acid Res.,22,2830;Noo
nberg et al.,米国特許5,1624,803;Good et
al.,1997,Gene Ther.4,45;Beicrelman e
t al.,国際公開WO96/18736;(これらのすべての刊行物を本明
細書の一部としてここに引用する)。上述のリボザイム転写ユニットは,哺乳動
物細胞中に導入するために種々のベクター中に組み込むことができる。ベクター
としては,プラスミドDNAベクター,ウイルスDNAベクター(例えばアデノ
ウイルスまたはアデノ関連ウイルスベクター),またはウイルスRNAベクター
(例えばレトロウイルスまたはアルファウイルスベクター)が挙げられるが,こ
れらに限定されない(総説については,Couture and Stinch
comb,1996,(上掲)を参照)。
The transcription of the ribozyme sequence is determined by the eukaryotic RNA polymerase I (pol I), R
NA polymerase II (pol II) or RNA polymerase III (p
ol III). pol II or pol
Transcripts from the III promoter will be expressed at high levels in all cells. The level of a given pol II promoter in a given cell type depends on the presence of nearby gene regulatory sequences (enhancers, silencers, etc.).
Will depend on the nature of A prokaryotic RNA polymerase promoter is also used, as long as the prokaryotic RNA polymerase enzyme is expressed in appropriate cells (
Eloy-Stein and Moss, 1990 Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 87, 6743-7; Gao and Hua.
ng 1993 Nucleic Acids Res. , 21,2867-7
2; Lieberet. al. , 1993 Methods Enzymol.
, 217, 47-66; Zhou et al. , 1990 Mol. Cell
. Biol. , 10, 4529-37). Some investigators have shown that ribozymes expressed from such promoters can function in mammalian cells (eg, Kashani-Sabet et al., 1992 Antis).
ense Res. Dev. Ojwang et al., 2, 3-15; , 1
992 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 1080
2-6; Chen et al. , 1992 Nucleic Acids R
es. Yu et al., 20, 4581-9; 1993 Proc. Na
tl. Acad. Sci. USA, 90, 6340-4; L'Hilli
er et al. , 1992 EMBO J .; 11,4411-8; Lisz
iewicz et al. 1993 Proc. Natl. Acad. Sc
i. U. S. A. Thompson et al., 90, 8000-4; , 1
995 Nucleic Acids Res. 23,2259; Sullen
ger & Cech, 1993, Science, 262, 1566). More specifically, transcription units such as U6 micronucleus (snRNA), transfer RNA (tRNA)
And those derived from genes encoding adenovirus VA RNA are useful for producing high concentrations of a desired RNA molecule (eg, a ribozyme) in cells (Thompson et al., Supra); Couture and
Stinchcomb, 1996, supra; Noonberg et al.
. , 1994, Nucleic Acid Res. , 22, 2830; Noo
nberg et al. Good et al., US Pat. No. 5,1624,803;
al. , 1997, Gene Ther. 4,45; Beicrelman e
t al. , International Publication WO 96/18736; (all of these publications are incorporated herein by reference). The ribozyme transcription units described above can be incorporated into various vectors for introduction into mammalian cells. Vectors include, but are not limited to, plasmid DNA vectors, viral DNA vectors (eg, adenovirus or adeno-associated virus vectors), or viral RNA vectors (eg, retrovirus or alphavirus vectors) (for a review, see Couture). and Stinch
comb, 1996, supra).

【0102】 本発明のさらに別の観点は,本発明の触媒的核酸分子の少なくとも1つをコー
ドする核酸配列を,その核酸分子の発現を可能とする様式で含む発現ベクターを
特徴とする。1つの態様においては,発現ベクターは,a)転写開始領域;b)
転写終止領域;c)前記核酸分子の少なくとも1つをコードする遺伝子を含み;
前記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前
記開始領域および前記終止領域に動作可能なように連結されている。別の好まし
い態様においては,発現ベクターは,a)転写開始領域;b)転写終止領域;c
)オープンリーディングフレーム;d)前記核酸分子の少なくとも1つをコード
する遺伝子を含み,前記遺伝子は,前記オープンリーディングフレームの3'−
末端に動作可能なように連結されており,前記遺伝子は,前記核酸分子の発現お
よび/または輸送を可能とする様式で,前記開始領域,前記オープンリーディン
グフレームおよび前記終止領域に動作可能なように連結されている。さらに別の
態様においては,発現ベクターは,a)転写開始領域;b)転写終止領域;c)
イントロン;d)前記核酸分子の少なくとも1つをコードする遺伝子を含み;前
記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前記
開始領域,前記イントロンおよび前記終止領域に動作可能なように連結されてい
る。別の態様においては,発現ベクターは,a)転写開始領域;b)転写終止領
域;c)イントロン;d)オープンリーディングフレーム;e)前記核酸分子の
少なくとも1つをコードする遺伝子を含み,前記遺伝子は,前記オープンリーデ
ィングフレームの3'−末端に動作可能なように連結されており,前記遺伝子は
,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前記開始領域,
前記イントロン,前記オープンリーディングフレームおよび前記終止領域に動作
可能なように連結されている。
[0102] Yet another aspect of the invention features an expression vector that includes a nucleic acid sequence encoding at least one of the catalytic nucleic acid molecules of the invention in a manner that allows expression of the nucleic acid molecule. In one embodiment, the expression vector comprises: a) a transcription initiation region; b)
A transcription termination region; c) including a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules;
The gene is operably linked to the start region and the stop region in a manner that allows for expression and / or transport of the nucleic acid molecule. In another preferred embodiment, the expression vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region;
D) comprising a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules, wherein the gene comprises a 3'- of the open reading frame.
Operably linked to the terminus, the gene is operably linked to the start region, the open reading frame and the stop region in a manner that allows for expression and / or transport of the nucleic acid molecule. Are linked. In yet another embodiment, the expression vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region;
An intron; d) comprising a gene encoding at least one of said nucleic acid molecules; said gene operating in said start region, said intron and said stop region in a manner allowing expression and / or transport of said nucleic acid molecule. They are connected as much as possible. In another embodiment, the expression vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region; c) an intron; d) an open reading frame; e) a gene encoding at least one of said nucleic acid molecules, wherein said gene Is operably linked to the 3'-end of the open reading frame, wherein the gene is capable of expressing and / or transporting the nucleic acid molecule in a manner that allows the initiation region,
The intron, the open reading frame and the termination region are operably linked.

【0103】インターフェロン タイプIインターフェロン(IFN)は,25種類以上のIFN−αのファミ
リー(Pesta,1986,Methods Enzymol.119,3−
14),ならびにIFN−β,およびIFN−ωを含む,一群の天然のサイトカ
インである。進化的には同じ遺伝子に由来するものであるが(Diaz et
al.,1994,Genomics 22,540−552),これらの分子
の一次配列には多くの差異があり,生物学的活性が進化的に分岐してきたことが
暗示される。すべてのタイプIのIFNは,IFNが細胞表面レセプターに結合
することから始まる生物学的効果の共通のパターンを共有する(Pfeffer
&Strulovici,1992,Transmembrane secon
dary messengers for IFN−α/β.In:Inter
feron.Principles and Medical Applica
tions.,S.Baron,D.H.Coopenhaver,F.Dia
nzani,W.R.Fleischmann Jr.,T.K.Hughes
Jr.,G.R.Kimpel,D.W.Niesel,G.J.Stant
on,and S.K.Tyring,eds.151−160)。結合した後
,ヤヌス(Janus)チロシンキナーゼおよびSTAT蛋白質等のチロシンキ
ナーゼが活性化され,いくつかのIFN−刺激性遺伝子産物が産生される(Jo
hnson et al.,1994,Sci.Am.270,68−75)。
IFN−刺激性遺伝子産物は,抗ウイルス,抗増殖および免疫調節効果,サイト
カイン誘導,およびHLAクラスIおよびクラスII制御を含む,タイプI I
FNの多面的な生物学的効果の原因である(Pestka et al.,19
87,Annu.Rev.Biochem 56,727)。IFN−刺激性遺
伝子産物の例としては,2−5−オリゴアデニレートシンターゼ(2−5 OA
S),β2−ミクログロブリン,ネオプテリン,p68キナーゼ,およびMx蛋
白質(Chebath&Revel,1992,The 2−5 A syst
em:2−5 A synthetase,isospecies and f
unctions.In:Interferon.Principles an
d Medical Applications.S.Baron,D.H.C
oopenhaver,F.Dianzani,W.R.Jr.Fleisch
mann,T.K.Jr Hughes,G.R.Kimpel,D.W.Ni
esel,G.J.Stanton,and S.K.Tyring,eds.
,pp.225−236;Samuel,1992,The RNA−depe
ndent P1/eIF−2α protein kinase.In:In
terferon.Principles and Medical Appl
ications.S.Baron,D.H.Coopenhaver,F.D
ianzani,W.R.Fleischmann Jr.,T.K.Hugh
es Jr.,G.R.Kimpel,D.W.Niesel,G.H.Sta
nton,and S.K.Tyring,eds.237−250;Hori
sberger,1992,MX protein:function and
Mechanism of Action.In:Interferon.P
rinciples and Medical Applications.S
.Baron,D.H.Coopenhaver,F.Dianzani,W.
R.Fleischmann Jr.,T.K.Hughes Jr.,G.R
.Kimpel,D.W.Niesel,G.H.Stanton,and S
.K.Tyring,eds.215−224)。すべてのタイプI IFNは
類似する生物学的効果を有するが,すべての活性が各タイプIのIFNに共通な
わけではなく,多くの場合,活性の程度は,各IFNサブタイプにより非常に異
なる(Fish et al,1989,J.Interferon Res.
9,97−114;Ozes et al.,1992,J.Interfer
on Res.12,55−59)。より詳細には,異なるサブタイプのIFN
−αおよびIFN−αの分子ハイブリッドの特性の研究は,薬理学的特性の相違
を示した(Rubinstein,1987,J.Interferon Re
s.7,545−551)。これらの薬理学的相違は,3アミノ酸残基程度の変
化によっても生じうる(Lee et al.,1982,Cancer Re
s.42,1312−1316)。
Interferon type I interferon (IFN) is a family of 25 or more IFN-αs (Pesta, 1986, Methods Enzymol. 119, 3-
14), and a group of natural cytokines, including IFN-β and IFN-ω. Although they are evolutionarily derived from the same gene (Diaz et al.
al. , 1994, Genomics 22, 540-552), with many differences in the primary sequences of these molecules, implying that biological activity has evolved divergently. All Type I IFNs share a common pattern of biological effects that begins with the binding of IFNs to cell surface receptors (Pffefer
& Strulovici, 1992, Transmembrane second
day messengers for IFN-α / β. In: Inter
feron. Principles and Medical Applica
tions. , S .; Baron, D .; H. Coopenhaver, F .; Dia
nzani, W.C. R. Fleischmann Jr. , T .; K. Hughes
Jr. , G .; R. Kimpel, D.M. W. Niesel, G .; J. Stant
on, and S. K. Tyring, eds. 151-160). After binding, tyrosine kinases such as Janus tyrosine kinase and STAT protein are activated, producing several IFN-stimulated gene products (Jo).
hnson et al. , 1994, Sci. Am. 270, 68-75).
IFN-stimulated gene products include type II, including antiviral, antiproliferative and immunomodulatory effects, cytokine induction, and HLA class I and class II regulation.
It is responsible for the pleiotropic biological effects of FN (Pestka et al., 19).
87, Annu. Rev .. Biochem 56,727). Examples of IFN-stimulatory gene products include 2-5-oligoadenylate synthase (2-5 OA
S), β2-microglobulin, neopterin, p68 kinase, and Mx protein (Chebath & Revel, 1992, The 2-5 A system
em: 2-5 A synthase, isospecies and f
functions. In: Interferon. Principles an
d Medical Applications. S. Baron, D .; H. C
openhaver, F.C. Dianzani, W.M. R. Jr. Fleisch
mann, T .; K. Jr Hughes, G .; R. Kimpel, D.M. W. Ni
esel, G .; J. Stanton, and S.M. K. Tyring, eds.
Pp. 225-236; Samuel, 1992, The RNA-depe
dent P1 / eIF-2α protein kinase. In: In
terferon. Principles and Medical Appl
ications. S. Baron, D .; H. Coopenhaver, F .; D
ianzani, W.C. R. Fleischmann Jr. , T .; K. Hugh
es Jr. , G .; R. Kimpel, D.M. W. Niesel, G .; H. Sta
nton, and S.N. K. Tyring, eds. 237-250; Hori
sberger, 1992, MX protein: function and
Mechanism of Action. In: Interferon. P
rinciples and Medical Applications. S
. Baron, D .; H. Coopenhaver, F .; Dianzani, W.M.
R. Fleischmann Jr. , T .; K. Hughes Jr. , G .; R
. Kimpel, D.M. W. Niesel, G .; H. Stanton, and S
. K. Tyring, eds. 215-224). Although all Type I IFNs have similar biological effects, not all activities are common to each Type I IFN, and in many cases the degree of activity is very different for each IFN subtype ( Fish et al, 1989, J. Interferon Res.
9, 97-114; Ozes et al. , 1992, J. Mol. Interfer
on Res. 12, 55-59). More specifically, different subtypes of IFN
Studies of the properties of molecular hybrids of IFN-α and IFN-α have shown differences in pharmacological properties (Rubinstein, 1987, J. Interferon Re.
s. 7, 545-551). These pharmacological differences can be caused by as little as three amino acid residues (Lee et al., 1982, Cancer Re.
s. 42, 1312-1316).

【0104】 既知のIFN−αサブタイプにおいて85−166アミノ酸が保存されている
。IFN−α偽遺伝子をのぞき,約25種類の異なるIFN−αのサブタイプが
知られている。これらの非対立遺伝子サブタイプの対の比較により,一次配列の
差異が2%−23%であることが示された。天然に生ずるIFNに加え,コンセ
ンサスインターフェロン(CIFN)として知られる非天然型組換えタイプIイ
ンターフェロンが治療用化合物として合成された(Tong et al.,1
997,,Hepatology26,747−754)。
[0104] 85-166 amino acids are conserved in known IFN-α subtypes. Except for the IFN-α pseudogene, about 25 different IFN-α subtypes are known. Comparison of these non-allelic subtype pairs indicated that the primary sequence differences were 2% -23%. In addition to naturally occurring IFN, a non-natural recombinant type I interferon known as consensus interferon (CIFN) has been synthesized as a therapeutic compound (Tong et al., 1).
997, Hepatology 26, 747-754).

【0105】 インターフェロンは,現在,感染性疾患および自己免疫疾患および癌を含む,
少なくとも12の異なる適応症において用いられている(Borden,199
2,N.Engl.J.Med.326,1491−1492)。自己免疫疾患
については,IFNは,慢性関節リウマチ,多発性硬化症およびクローン病の治
療に用いられてきた。癌の治療については,IFNは,単独でまたは多くの異な
る化合物との組み合わせで用いられてきた。IFNが用いられている特定のタイ
プの癌には,扁平上皮癌,黒色腫,副腎腫,血管腫,毛様細胞性白血病およびカ
ポジ肉腫が含まれる。感染性疾患の治療においては,IFNは,マクロファージ
の食作用活性および白血球の細胞毒性を増加させ,細胞性病原体の増殖を阻害す
る。IFNが治療に用いられている特定の適応症には,B型肝炎,ヒトパピロー
マウイルスタイプ6および11(すなわち,性器ゆうぜい)(Leventha
l et al.,1991,N.Engl.J.Med.325,613−6
17),慢性肉芽腫疾患およびC型肝炎ウイルスが含まれる。
Interferons currently include infectious and autoimmune diseases and cancer,
It has been used in at least 12 different indications (Borden, 199
2, N. Engl. J. Med. 326,1491-1492). For autoimmune diseases, IFN has been used to treat rheumatoid arthritis, multiple sclerosis and Crohn's disease. For the treatment of cancer, IFN has been used alone or in combination with many different compounds. Certain types of cancer for which IFN has been used include squamous cell carcinoma, melanoma, adrenal tumor, hemangiomas, pilocytic leukemia, and Kaposi's sarcoma. In the treatment of infectious diseases, IFN increases macrophage phagocytic activity and leukocyte cytotoxicity and inhibits the growth of cellular pathogens. Specific indications for which IFN has been used for treatment include hepatitis B, human papillomavirus types 6 and 11 (ie, genital flu) (Leventha).
l et al. 1991, N.M. Engl. J. Med. 325,613-6
17), chronic granulomatous disease and hepatitis C virus.

【0106】 慢性HCV感染の治療におけるIFN−アルファの,多くのよく統制された臨
床試験は,週3回の治療により,6ヶ月の治療の終わりには患者の約50%(4
0%−70%の範囲)で血清ALT値が低下することを示している(Davis
et al.,1989,The New England Journal
of Medicine 321,1501−1506;Marcellin
et al.,1991,Hepatology 13,393−397;T
ong et al.,1997,Hepatology 26,747−75
4;Tong et al.,Hepatology 26,1640−164
5)。しかし,インターフェロン治療を中止した後,応答した患者の約50%が
再発し,"永続的"応答率は,血清ALT濃度の正常化により評価して約20−2
5%であった。さらに,HCV RNAの値の変化を臨床的最終結果として用い
た6ヶ月間のタイプIインターフェロン治療を試験した研究は,35%までの患
者が治療の終わりまでにHCV RNAを失うことを示した(Tong et
al.,1997,(上掲))。しかし,ALTの最終結果に関しては,約50
%の患者が治療の中止から6ヶ月後に再発し,永続的なウイルス性応答はわずか
12%(23)であった。48週間の治療を試験した研究は,持続するウイルス
性応答は25%までであることを示した。
Many well-controlled clinical trials of IFN-alpha in the treatment of chronic HCV infection show that three times a week of treatment may result in approximately 50% (4%) of patients at the end of 6 months of treatment.
0% -70%) (Davis)
et al. , 1989, The New England Journal.
of Medicine 321, 1501-1506; Marcellin
et al. , 1991, Hepatology 13, 393-397; T
ong et al. , 1997, Hepatology 26, 747-75.
4; Tong et al. , Hepatology 26, 1640-164
5). However, after discontinuing interferon therapy, approximately 50% of responding patients relapse, and a "durable" response rate of about 20-2 as assessed by normalization of serum ALT levels.
5%. In addition, studies testing 6 months of type I interferon treatment using changes in HCV RNA levels as the clinical end result have shown that up to 35% of patients lose HCV RNA by the end of treatment ( Tong et
al. , 1997, supra). However, the final result of ALT is about 50
% Of patients relapsed 6 months after discontinuation of treatment, with a permanent viral response of only 12% (23). Studies testing 48 weeks of treatment showed that the sustained viral response was up to 25%.

【0107】 IFNと組み合わせたリボザイムは,HCVまたは上述した他のいずれかの適
応症の治療の有効性を改良する可能性を有する。疾患,例えば感染性疾患,自己
免疫疾患,および癌に関連するRNAを標的とするリボザイムを,個々にまたは
IFN等の他の療法と組み合わせて用いて,増強された有効性を達成することが
できる。
Ribozymes in combination with IFN have the potential to improve the efficacy of treatment of HCV or any of the other indications mentioned above. Ribozymes targeting RNAs associated with diseases such as infectious diseases, autoimmune diseases, and cancer can be used individually or in combination with other therapies such as IFN to achieve enhanced efficacy .

【0108】実施例 以下は,本発明の酵素的核酸の選択,単離,合成および活性を示す非限定的例
である。
[0108] Example Hereinafter, the selection of the enzymatic nucleic acid of the present invention, the isolated, non-limiting examples showing the synthesis and activity.

【0109】 以下の実施例は,HCV RNAを切断するリボザイムの選択を示す。本明細
書に記載される方法は,HCV複製に必要な他のRNA標的を切断するリボザイ
ムを誘導することができるスキームである。
The following example illustrates the selection of a ribozyme that cleaves HCV RNA. The methods described herein are schemes that can induce ribozymes that cleave other RNA targets required for HCV replication.

【0110】実施例1:HCV RNA中の潜在的リボザイム切断部位の同定 コンピュータ折り畳みアルゴリズムを用いて,HCV RNAの配列をアクセ
ス可能部位についてスクリーニングした。二次折り畳み構造を形成せず,潜在的
ハンマーヘッドおよび/またはヘアピンリボザイム切断部位を含むmRNAの領
域を同定した。これらの切断部位の配列は,表IV−VIIIに示される。
Example 1 Identification of Potential Ribozyme Cleavage Sites in HCV RNA Using a computer folding algorithm, the sequences of HCV RNA were screened for accessible sites. Regions of the mRNA that did not form a secondary fold and contained potential hammerhead and / or hairpin ribozyme cleavage sites were identified. The sequences of these cleavage sites are shown in Tables IV-VIII.

【0111】実施例2:HCV RNA中のリボザイム切断部位の選択 コンピュータに基づくRNA折り畳みアルゴリズムにより予測された部位がH
CV RNA中のアクセス可能部位に対応するか否かを試験するため,20個の
ハンマーヘッド部位を選択して分析した。リボザイム標的部位は,HCVのゲノ
ム配列を分析することにより選択し(インプット配列=HPCJTA(Acc#
D11168&D01171)),折り畳みに基づいて部位に優先順位をつけた
。各標的に結合しうるようにハンマーヘッドリボザイムを設計し(図1を参照)
,コンピュータ折り畳みにより別々に分析して(Christoffersen
et al.,1994 J.Mol.Struc.Theochem,31
1,273;Jaeger et al.,1989,Proc.Natl.A
cad.Sci.USA,86,7706),リボザイム配列が適当な二次構造
に折り畳まれるか否かを評価した。結合アームと触媒コアとの間に望ましくない
分子内相互作用を有するリボザイムは考慮から除外した。以下に記載されるよう
に,種々の結合アームの長さを選択して活性を最適化することができる。一般に
,各アーム上に少なくとも5塩基あれば,標的RNAに結合するか,さもなくば
それと相互作用することができる。
Example 2 Selection of Ribozyme Cleavage Site in HCV RNA The site predicted by the computer-based RNA folding algorithm was H
Twenty hammerhead sites were selected and analyzed to test whether they corresponded to accessible sites in CV RNA. The ribozyme target site was selected by analyzing the genomic sequence of HCV (input sequence = HPCJTA (Acc #
D11168 & D01171)), the sites were prioritized based on the fold. Design a hammerhead ribozyme to bind to each target (see Figure 1)
Analyzed separately by computer folding (Christoffesen)
et al. , 1994 J .; Mol. Struc. Theochem, 31
1, 273; Jaeger et al. , 1989, Proc. Natl. A
cad. Sci. USA, 86, 7706), to evaluate whether the ribozyme sequence is folded into an appropriate secondary structure. Ribozymes with undesired intramolecular interactions between the binding arm and the catalytic core were excluded from consideration. As described below, various binding arm lengths can be selected to optimize activity. Generally, at least 5 bases on each arm can bind to or otherwise interact with the target RNA.

【0112】 リボザイム候補の選択は,HCV遺伝子型lbに感染した患者に由来するHC
V RNA配列中のすべてのハンマーヘッド切断部位をスキャンすることにより
開始した。この配列分析の結果は表IIIに示される。表IIIに示されるよう
に,この分析により1300個のハンマーヘッドリボザイム部位を同定した。次
に,HCVゲノムの保存領域中で切断するハンマーヘッドリボザイム候補を同定
するために,遺伝子型1a,1b,2a,2b,2c,3a,3b,4a,5a
,および6からの約50個のHCV単離物の配列アライメントを完成させた。遺
伝子型の中で,試験したすべての単離物の間で最も高い配列同一性を有する領域
中の部位を同定した。この分析により,ハンマーヘッドリボザイム候補は約23
に減少した(表III)。
The selection of ribozyme candidates is based on HCV from patients infected with HCV genotype lb.
Started by scanning all hammerhead cleavage sites in the V RNA sequence. The results of this sequence analysis are shown in Table III. As shown in Table III, this analysis identified 1300 hammerhead ribozyme sites. Next, to identify candidate hammerhead ribozymes that cleave in the conserved regions of the HCV genome, genotypes 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 5a
, And 6 completed a sequence alignment of approximately 50 HCV isolates. Among the genotypes, sites in the region with the highest sequence identity among all isolates tested were identified. According to this analysis, about 23 hammerhead ribozyme candidates were found.
(Table III).

【0113】 HCVゲノムの高い配列可変性のため,広い治療用途のためのリボザイムの選
択は,おそらくHCVゲノムの保存領域を含まなければならないであろう。HC
Vゲノムの保存領域(5'−非コーディング領域(NCR),コア蛋白質コーデ
ィング領域の5'−末端,および3'−NCR)に由来する30個のハンマーヘッ
ドリボザイムの一覧が表IVに示される。一般に,HCVゲノムの5'末端領域
に位置する部位を標的とするリボザイムは翻訳を妨害し,一方,ゲノムの3'末
端領域中に位置するリボザイム切断部位はRNA複製を妨害するはずである。
Due to the high sequence variability of the HCV genome, selection of a ribozyme for broad therapeutic use will probably have to include conserved regions of the HCV genome. HC
A list of 30 hammerhead ribozymes from the conserved regions of the V genome (5'-non-coding region (NCR), 5'-end of the core protein coding region, and 3'-NCR) is shown in Table IV. In general, ribozymes targeting sites located in the 5 'end region of the HCV genome will interfere with translation, whereas ribozyme cleavage sites located in the 3' end region of the genome should interfere with RNA replication.

【0114】実施例3.リボザイムの化学合成および精製 ハンマーヘッドまたはヘアピンモチーフのリボザイムを,RNAメッセージの
種々の部位にアニーリングするよう設計した。結合アームは,上述した標的部位
配列に相補的である。リボザイムは化学的に合成した。用いた合成方法は,通常
のRNA合成の方法に従い(Usman et al.,(1987 J.Am
.Chem.Soc.,109,7845),Scaringe et al.
,(1990 Nucleic Acids Res.,18,5433);W
incott et al.,(上掲)),慣用的な核酸保護基およびカップリ
ング基,例えば5’末端にジメトキシトリチル,および3’−末端にホスホルア
ミダイトを用いた。平均段階カップリング収率は>98%であった。
Embodiment 3 FIG . Chemical Synthesis and Purification of Ribozymes Ribozymes in the hammerhead or hairpin motif were designed to anneal to various sites in the RNA message. The binding arm is complementary to the target site sequence described above. Ribozymes were chemically synthesized. The synthesis method used was according to the usual method of RNA synthesis (Usman et al., (1987 J. Am.
. Chem. Soc. , 109, 7845), Scaninge et al.
, (1990 Nucleic Acids Res., 18, 5433); W
incott et al. , (Supra)), conventional nucleic acid protecting and coupling groups such as dimethoxytrityl at the 5 'end and phosphoramidites at the 3' end. The average stage coupling yield was> 98%.

【0115】 G56の順番を変更し,A14をUで置換することにより不活性リボザイムを
合成した(番号付けはHertel et al.,1992 Nucleic
Acids Res.,20,3252に従う)。ヘアピンリボザイムは,2
つの部分で合成し,アニーリングして活性なリボザイムを再構築した(Chow
rira and Burke,1992 Nucleic Acids Re
s.,20,2835−2840)。リボザイムはまた,バクテリオファージT
7RNAポリメラーゼを用いてDNAテンプレートから合成した(Millig
an and Uhlenbeck,1939,Methods Enzymo
l.180,51)。リボザイムは,ヌクレアーゼ耐性基,例えば,2'−アミ
ノ,2'−C−アリル,2'−フルオロ,2'−O−メチル,2'−Hで修飾するこ
とにより,安定性を増強するよう修飾した(総説については,Usman an
d Cedergren,1992 TIBS 17,34を参照)。リボザイ
ムは,一般的方法を用いてゲル電気泳動により精製するか,または高速液体クロ
マトグラフィーにより精製し(HPLC;Wincott et al.,(上
掲)を参照;その全体を本明細書の一部としてここに引用する),水に再懸濁し
た。この研究で用いた化学的に合成したリボザイムの配列は以下の表IV−IX
に示される。
An inactive ribozyme was synthesized by changing the order of G 5 A 6 and replacing A14 with U (numbering is Hertel et al., 1992 Nucleic).
Acids Res. , 20, 3252). Hairpin ribozyme is 2
The active ribozyme was reconstituted by synthesis and annealing in two parts (Chow
rira and Burke, 1992 Nucleic Acids Re
s. , 20, 2835-2840). Ribozymes also provide bacteriophage T
Synthesized from DNA template using 7RNA polymerase (Millig
and and Uhlenbeck, 1939, Methods Enzymo
l. 180, 51). Ribozymes are modified to enhance stability by modification with nuclease resistant groups such as 2'-amino, 2'-C-allyl, 2'-fluoro, 2'-O-methyl, 2'-H. (For a review, see Usman an
d Cedergren, 1992 TIBS 17, 34). Ribozymes may be purified by gel electrophoresis using general methods, or by high performance liquid chromatography (HPLC; see Wincott et al., Supra); incorporated herein in its entirety. Re-suspended in water. The sequences of the chemically synthesized ribozymes used in this study are shown in Table IV-IX below.
Is shown in

【0116】実施例4:インビトロでのHCV RNA標的のリボザイム切断 HCVを標的とするリボザイムを設計し,上述のように合成する。これらのリ
ボザイムは,例えば以下の方法を用いてインビトロで切断活性を試験することが
できる。HCV中の標的配列およびヌクレオチドの位置は表IVに示される。
Example 4 Ribozyme Cleavage of HCV RNA Target In Vitro A ribozyme targeting HCV is designed and synthesized as described above. These ribozymes can be tested for cleavage activity in vitro using, for example, the following method. The target sequences and nucleotide positions in HCV are shown in Table IV.

【0117】 切断反応:リボザイム切断アッセイのための,完全長または部分的完全長の,
内部標識された標的RNAを,[α−32P]CTPの存在下でインビトロ転写に
より調製し,スピンクロマトグラフィーによりG50 Sephadexカラム
を通し,さらに精製することなく基質RNAとして用いる。あるいは,T4ポリ
ヌクレオチドキナーゼ酵素を用いて基質を5’−32P−末端標識してもよい。ア
ッセイは,リボザイム切断緩衝液(50mM Tris−HCl,pH7.5,
37℃,10mM MgCl2)中で2X濃度の精製リボザイムを予熱すること
により実施し,切断反応は,2Xリボザイムミックスを,やはり切断緩衝液中で
予熱した等量の基質RNA(最大1−5nM)に加えることにより開始した。最
初のスクリーニングとして,アッセイは,最終濃度40nMまたは1mMのリボ
ザイム,すなわちリボザイム過剰を用いて37℃で1時間行う。等量の95%ホ
ルムアミド,20mM EDTA,0.05%ブロモフェノールブルーおよび0
.05%キシレンシアノールを加えることにより反応を停止し,次に試料を95
℃に2分間加熱し,急冷し,変性ポリアクリルアミドゲルに負荷した。基質RN
Aおよびリボザイム切断により生成した特異的RNA切断生成物は,ゲルのオー
トラジオグラフィーで可視化した。切断のパーセントは,ホスファーイメージャ
ー(登録商標)を用いて,無傷の基質と切断生成物を表すバンドを定量すること
により決定した。
Cleavage Reaction: Full-length or partially full-length, for ribozyme cleavage assays
Internally labeled target RNA is prepared by in vitro transcription in the presence of [α- 32 P] CTP, passed through a G50 Sephadex column by spin chromatography, and used as substrate RNA without further purification. Alternatively, it may be 5'32 P- end labeled substrates using T4 polynucleotide kinase enzyme. The assay was performed using a ribozyme cleavage buffer (50 mM Tris-HCl, pH 7.5,
37 ° C., was performed by preheating the purification ribozymes 2X concentration in 10 mM MgCl 2) in the cutting reaction, the 2X ribozyme mix an equal volume of substrate RNA was also preheated in cutting buffer (maximum 1-5 nM) Started by adding to As an initial screen, the assay is performed for 1 hour at 37 ° C. with a final concentration of 40 nM or 1 mM ribozyme, ie ribozyme excess. Equal volumes of 95% formamide, 20 mM EDTA, 0.05% bromophenol blue and 0%
. The reaction was stopped by adding 05% xylene cyanol, and then
Heat to 2 ° C. for 2 minutes, quench, and load onto denaturing polyacrylamide gel. Substrate RN
A and specific RNA cleavage products generated by ribozyme cleavage were visualized by gel autoradiography. Percentage of cleavage was determined by quantifying bands representing intact substrate and cleavage products using PhosphorImager®.

【0118】実施例5:HCVリボザイムが患者血清中のHCV RNAを切断する能力 ヌクレアーゼ耐性を付与する修飾を用いて,HCV RNA中の部位を標的と
するリボザイムを合成した(Beigelman,1995,JBiol.Ch
em.270,25702)。慢性C型肝炎患者からの血清は,平均して3x1
6コピー/mlのHCV RNAを含むことがよく証明されている。さらにリ
ボザイム製品の候補を選択するために,30個のHCV特異的リボザイムを,遺
伝子型lbのHCV患者の血清から単離されたHCV RNAを用いて,HCV
RNA切断活性について特性決定した。HCV遺伝子型1bのスクリーニング
からの最適な候補を,1a,1b,2a,2b,2c,3a,3b,4a,5a
,および6を含む広範な種類のHCV遺伝子型からの単離物に対してスクリーニ
ングすることができる。したがって,多様な範囲のHCV遺伝子型および亜種か
らのHCV RNAを広く切断する能力に基づいて,さらなる開発のためのリボ
ザイム候補を選択することが可能である。
Example 5: The ability of HCV ribozyme to cleave HCV RNA in patient serum A ribozyme targeting a site in HCV RNA was synthesized using a modification that imparts nuclease resistance (Beigeman, 1995, JBiol. Ch
em. 270, 25702). Serum from chronic hepatitis C patients averaged 3x1
It is well proven to contain 0 6 copies / ml of HCV RNA. To further select ribozyme product candidates, 30 HCV-specific ribozymes were identified using HCV RNA isolated from the serum of HCV patients with genotype lb using HCV RNA.
It was characterized for RNA cleavage activity. The best candidates from the HCV genotype 1b screen were identified as 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 5a.
, And 6, isolates from a wide variety of HCV genotypes. Thus, it is possible to select ribozyme candidates for further development based on their ability to widely cleave HCV RNA from a wide range of HCV genotypes and subspecies.

【0119】実施例6:インビトロでの保存HCV RNA標的部位のリボザイム切断 遺伝子型中でおよび異なる遺伝子型の間で高度に保存された3つのゲノムの領
域が存在する。これらの保存配列は,5'および3'非コーディング領域(NCR
)ならびにコア蛋白質コーディング領域の5'−末端に存在する。これらの領域
は,HCV RNAの複製および翻訳に重要であると考えられている。すなわち
,これらの保存HCVゲノム領域を標的とする治療剤は,広範な種類のHCV遺
伝子型に対して有意な影響を有しているであろう。亜種の存在,および,2以上
の遺伝子型による感染の可能性のため,これは有効な治療のための重要な特徴で
ある。さらに,薬剤耐性を導くと示唆されている変異は,典型的にはこれらの高
度に保存された領域中には生じないため,薬剤耐性は生じそうにもない。多数の
遺伝子型を標的として,薬剤耐性の発生の機会を低下させるために,本出願人は
,上述した保存領域中の同一の領域中で切断するリボザイムを設計した。
Example 6: In Vitro Conservation There are three genomic regions that are highly conserved in ribozyme cleavage genotypes of HCV RNA target sites and among different genotypes. These conserved sequences contain 5 'and 3' non-coding regions (NCR
) As well as at the 5'-end of the core protein coding region. These regions are believed to be important for the replication and translation of HCV RNA. Thus, therapeutics targeting these conserved HCV genomic regions will have significant effects on a wide variety of HCV genotypes. Because of the presence of the subspecies and the possibility of infection by more than one genotype, this is an important feature for effective treatment. Furthermore, mutations suggested to lead to drug resistance are not likely to occur in these highly conserved regions, as drug resistance typically does not occur. In order to target multiple genotypes and reduce the chance of developing drug resistance, Applicants have designed ribozymes that cleave in the same conserved region described above.

【0120】 5'NCR,コア蛋白質コーディング領域の5'末端,および3'NCRについ
て,配列アライメントを実施した。5'NCRについては,遺伝子型1a,1b
,2a,2b,2c,3a,3b,4a,4f,および5aを表す34個の異な
る単離物をアライメントさせた。アライメントは,報告されている配列"HPC
K1S1”を番号付けの参照として,1番目のヌクレオチドから350番目のヌ
クレオチド(開始ATGコドンの18ヌクレオチド下流)の配列を含有していた
。コア蛋白質コーディング領域については,遺伝子型1a,1b,2a,2b,
2c,3a,3b,4a,4c,4f,5a,および6aを表す44個の異なる
単離物をアライメントした。これらのアライメントは,開始ATGコドンから8
ヌクレオチド上流から始まる600ヌクレオチドを含有していた。番号付けの参
照として,報告されている配列"HPCCOPR”を用い,開始コドンATGの
8ヌクレオチド上流の"C"を"1"と表した。3'NCR領域については,遺伝子
型1b,2a,2b,3a,および3bを表す20個の異なる単離物をアライメ
ントした。これらのアライメントは,ゲノムの3'末端の235ヌクレオチドの
配列を含有していた。番号付けの参照として,報告されている配列"D8551
6"を用い,3'末端から235番目のヌクレオチドを"1"と表した。
Sequence alignment was performed on the 5 ′ NCR, the 5 ′ end of the core protein coding region, and the 3 ′ NCR. For 5 'NCR, genotypes 1a, 1b
, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4f, and 5a were aligned. The alignment is based on the reported sequence "HPC
K1S1 "contained the sequence from nucleotide 1 to nucleotide 350 (18 nucleotides downstream of the start ATG codon) with reference to the numbering. For the core protein coding region, genotypes 1a, 1b, 2a, 2b,
Forty-four different isolates representing 2c, 3a, 3b, 4a, 4c, 4f, 5a, and 6a were aligned. These alignments are 8 starting from the start ATG codon.
It contained 600 nucleotides starting from the nucleotide upstream. As a reference for numbering, the reported sequence "HPCCOPR" was used and "C" 8 nucleotides upstream of the start codon ATG was designated "1". For the 3 'NCR region, 20 different isolates representing genotypes 1b, 2a, 2b, 3a, and 3b were aligned. These alignments contained a sequence of 235 nucleotides at the 3 'end of the genome. As a numbering reference, the reported sequence "D8551
Using 6 ", the 235th nucleotide from the 3 'end was represented as" 1 ".

【0121】 各領域のアライメントの分析の間,各配列をそれぞれの参照配列(上で同定さ
れているもの)と比較し,すべての単離物にわたって同一である領域を決定した
。参照配列中のすべての潜在的リボザイム部位を同定した。リボザイム部位を選
択する最も高い優先順位は,その部位が,すべての位置において切断部位および
結合アームの両方でアライメントしたすべての単離物にわたって100%の同一
性を有することであった。これらの基準を満たすリボザイム部位を選択した。さ
らに,以下のように2つの特定の酌量を加えた:1)潜在的リボザイム部位が1
または2個のヌクレオチド位置を除くすべての位置で100%の配列同一性を有
する場合,その位置の実際のヌクレオチドをこれとは異なる単離物で試験した。
そのヌクレオチドが,"G:U動揺"塩基対形成を可能とするよう設計されたリボ
ザイムが単離物のすべてにおいて機能することができたようなものである場合,
その部位を選択した。2)潜在的リボザイム部位が1または2個のヌクレオチド
位置を除くすべての位置で100%の配列同一性を有する場合,異なるヌクレオ
チドを含む単離物の遺伝子型を試験した。異なる単離物の遺伝子型が非常にまれ
な罹患率のものである場合,その部位もまた選択した。
During the analysis of the alignment of each region, each sequence was compared to its respective reference sequence (identified above) to determine the regions that were identical across all isolates. All potential ribozyme sites in the reference sequence were identified. The highest priority for selecting a ribozyme site was that it had 100% identity at all positions across all isolates aligned with both the cleavage site and the binding arm. Ribozyme sites meeting these criteria were selected. In addition, two specific considerations were added as follows: 1) The potential ribozyme site was 1
Alternatively, if all positions except two nucleotide positions have 100% sequence identity, the actual nucleotide at that position was tested on a different isolate.
If the nucleotide is such that a ribozyme designed to allow "G: U perturbation" base pairing could function in all of the isolates,
The site was selected. 2) If the potential ribozyme site had 100% sequence identity at all but one or two nucleotide positions, the isolates containing different nucleotides were genotyped. If the genotypes of the different isolates were of a very rare prevalence, the sites were also selected.

【0122】 同定されかつ以下に参照されるリボザイム部位は,以下の命名法を用いる:"
その部位が存在するゲノムの領域",続いて"切断部位の5’側のヌクレオチド位
置"(上述した参照配列および番号付けに従う)。例えば,5'NCR中のヌクレ
オチド位置67のリボザイム切断部位は"5−67"と表され,コアコーディング
領域中の位置48のリボザイム切断部位は"c48"と表される。
The ribozyme sites identified and referenced below use the following nomenclature: "
The region of the genome in which the site resides ", followed by the" nucleotide position 5 'to the cleavage site "(according to the reference sequence and numbering described above). 5-67 "and the ribozyme cleavage site at position 48 in the core coding region is designated" c48 ".

【0123】 これらの多数のリボザイムをインビトロHCV切断アッセイにおいてスクリー
ニングして,培養細胞研究に適当なリボザイム候補を選択した。スクリーニング
用に選択されたリボザイムは,HCVの翻訳に必要な5'UTR領域を標的とす
るものであった。これらの部位はすべて8個の主要なHCV遺伝子型および18
個のサブタイプにおいて保存されており,上述した分析に用いた各HCV単離物
において,高い相同性を有している。4つの異なる遺伝子型(1b,2a,4,
および5)のHCV RNAをヒト患者から単離し,5'HCV UTRおよび
5'コア領域をRT−PCRを用いて増幅した。T7 Megascript転
写キットおよび製造元のプロトコル(Ambion,Inc.)を用いて,T7
プロモーターを含むRT−PCR産物から,5'HCV UTR領域のランオフ
転写産物(約750ヌクレオチドの転写産物)を調製した。取り込まれなかった
ヌクレオチドは,Bio−Gel P−60樹脂(Bio−Rad)でスピンカ
ラム濾過により除去した。濾過した転写産物は,ポリヌクレオチドキナーゼ(B
oehringer/Mannheim)および150μCi/μlのガンマ−
32P−ATP(NEN)を用いて,酵素製造元のプロトコルにしたがって,32 Pで5'末端標識した。キナーゼ処理した転写産物は,再びスピン精製して,取
り込まれなかったガンマ−32P−ATPを除去し,5%ポリアクリルアミドゲ
ルでゲル精製した。
A number of these ribozymes were screened in an in vitro HCV cleavage assay to select suitable ribozyme candidates for cell culture studies. The ribozymes selected for screening targeted the 5 'UTR region required for HCV translation. All of these sites contain eight major HCV genotypes and 18
And a high degree of homology in each of the HCV isolates used in the above analysis. Four different genotypes (1b, 2a, 4,
And 5) HCV RNA was isolated from a human patient, and the 5 ′ HCV UTR and 5 ′ core region were amplified using RT-PCR. Using the T7 Megascript transcription kit and the manufacturer's protocol (Ambion, Inc.), the T7
From the RT-PCR product containing the promoter, a run-off transcript (transcript of about 750 nucleotides) of the 5 ′ HCV UTR region was prepared. Unincorporated nucleotides were removed by spin column filtration on Bio-Gel P-60 resin (Bio-Rad). The filtered transcript is a polynucleotide kinase (B
oehringer / Mannheim) and 150 μCi / μl gamma-
5P end-labeled with 32 P using 32 P-ATP (NEN) according to the protocol of the enzyme manufacturer. The kinase-treated transcript was spin-purified again to remove unincorporated gamma-32P-ATP and gel purified on a 5% polyacrylamide gel.

【0124】 表IVからの種々の部位を標的とするリボザイムを選択し,5'HCV UT
R転写産物の配列について試験して,RNA切断の効率を試験した。15個のリ
ボザイムを先に記載されたように合成した(Wincott et al.,(
上掲))。
Ribozymes targeting various sites from Table IV were selected and 5 ′ HCV UT
The sequence of the R transcript was tested to test the efficiency of RNA cleavage. Fifteen ribozymes were synthesized as previously described (Wincott et al., (
Above)).

【0125】 アッセイは,リボザイム切断緩衝液(50mM TRIS,pH7.5,10
mM MgCl2,10ユニットRNase阻害剤(Boehringer/M
annheim),10mM DTT,0.5μg tRNA)中の2X(2μ
M)濃度の精製リボザイムを予熱することにより行い,2Xリボザイムミックス
を,切断緩衝液中で予熱した等量の基質RNA(最終濃度17.46pmole
)に加えることにより切断反応を開始した。アッセイは,最終濃度1μMのリボ
ザイム,すなわちリボザイム過剰で,37℃で24時間行った。等量の95%ホ
ルムアミド,20mM EDTA,0.05%ブロモフェノールブルーおよび0
.05%キシレンシアノールを加えることにより反応を停止し,次に試料を95
℃に2分間加熱し,急冷し,変性ポリアクリルアミドゲルに負荷した。基質RN
Aおよびリボザイム切断により生成した特異的RNA切断生成物は,ゲルのオー
トラジオグラフィーで可視化した。切断のパーセントは,ホスファーイメージャ
ー(登録商標)を用いて,無傷の基質と切断生成物を表すバンドを定量すること
により決定した。
The assay was performed using ribozyme cleavage buffer (50 mM TRIS, pH 7.5, 10
mM MgCl 2 , 10 units RNase inhibitor (Boehringer / M
annheim), 10 mM DTT, 0.5 μg tRNA).
M) by preheating purified ribozyme at a concentration and mixing 2X ribozyme mix with an equal volume of substrate RNA (final concentration 17.46 pmole) preheated in cleavage buffer.
) To initiate the cleavage reaction. The assay was performed at 37 ° C. for 24 hours with a final concentration of 1 μM ribozyme, ie ribozyme excess. Equal volumes of 95% formamide, 20 mM EDTA, 0.05% bromophenol blue and 0%
. The reaction was stopped by adding 05% xylene cyanol, and then
Heat to 2 ° C. for 2 minutes, quench, and load onto denaturing polyacrylamide gel. Substrate RN
A and specific RNA cleavage products generated by ribozyme cleavage were visualized by gel autoradiography. Percentage of cleavage was determined by quantifying bands representing intact substrate and cleavage products using PhosphorImager®.

【0126】 ゲルから観察された切断フラグメントのサイズを,RNAマーカーとの比較に
より予測されたフラグメントサイズと関連づけた。予測切断フラグメントの光学
密度を,スファーイメージャープレートから決定し,最も切断された産物を表す
最高密度から,試験したHCV転写産物の各遺伝子型の最低密度まで並べた。上
位3個の切断リボザイム(試験した15個のリボザイム中)にランキング値5を
与え,次に高い密度の3個にランキング値4を与え,試験した各遺伝子型につい
て同様に行った。各リボザイムについてのランキング値を,試験した遺伝子型の
間で平均した。個々のおよび平均のリボザイムランキング値をグラフに表し,比
較した。結果(図2)は,これらの試験したリボザイムの多くが,遺伝子型に関
わらず高いレベルの切断を与えることができることを示す。特に,部位HCV.
5−258,HCV.5−294,HCV.5−313(Sakamoto e
t al.,J.Clinical Investigation 1996,
98(12):2720−2728),およびHCV.5−318(表IV)を
標的とするリボザイムは,RNA切断の一貫したパターンを示すようである。
The size of the cleaved fragment observed from the gel was related to the fragment size predicted by comparison with the RNA marker. The optical densities of the predicted truncated fragments were determined from spher imager plates and ranged from the highest density representing the most cleaved product to the lowest density of each genotype of the HCV transcript tested. The top three truncated ribozymes (out of the fifteen ribozymes tested) were given a ranking value of 5, and the next three with the highest density were given a ranking value of 4, and so on for each genotype tested. Ranking values for each ribozyme were averaged between the genotypes tested. Individual and average ribozyme ranking values were graphed and compared. The results (FIG. 2) show that many of these tested ribozymes can give high levels of cleavage regardless of genotype. In particular, site HCV.
5-258, HCV. 5-294, HCV. 5-313 (Sakamoto e
t al. , J. et al. Clinical Investigation 1996,
98 (12): 2720-2728), and HCV. Ribozymes targeting 5-318 (Table IV) appear to show a consistent pattern of RNA cleavage.

【0127】実施例7:HCVを標的とするリボザイムを用いる,OST7細胞における ルシフェラーゼ活性の阻害 リボザイムが細胞内でHCV RNAを阻害する能力を,蛍ルシフェラーゼと
ウミシイタケルシフェラーゼの両方を用いるデュアルレポーターシステムを用い
て試験した(図3)。5'HCV UTR領域を標的とするリボザイムは,この
領域を切断したときに,転写産物のルシフェラーゼへの翻訳を阻害するであろう
。OST−7細胞を,10%ウシ胎児血清,1%ペニシリン/ストレプトマイシ
ンおよび1%L−グルタミンを含むDMEM培地で,黒壁96ウエルプレート(
Packard)にウエルあたり12,500細胞で播種し,37℃で一夜イン
キュベートした。T7プロモーターを含み5'HCV UTRおよび蛍ルシフェ
ラーゼを発現するプラスミド(T7C1−341(Wang et al.,1
993,J.of Virol.67,3338−3344))をpRLSV4
0ウミシイタケ対照プラスミド(Promega Corporation)と
混合し,次にリボザイムおよびカチオン性脂質と混合して,5X濃度の試薬を作
成した(T7C1−341(4μg/ml),pRLSV40ウミシイタケルシ
フェラーゼ対照(6μg/ml),リボザイム(250nM),トランスフェク
ション試薬(28.5μg/ml))。
Example 7: Inhibition of luciferase activity in OST7 cells using ribozymes targeting HCV The ability of ribozymes to inhibit HCV RNA in cells was determined using a dual reporter system using both firefly luciferase and Renilla luciferase. (Figure 3). Ribozymes targeting the 5'HCV UTR region will inhibit translation of the transcript into luciferase when this region is cleaved. OST-7 cells were plated in black-walled 96-well plates with DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, 1% penicillin / streptomycin and 1% L-glutamine (
Packard) at 12,500 cells per well and incubated overnight at 37 ° C. Plasmids containing the T7 promoter and expressing the 5 ′ HCV UTR and firefly luciferase (T7C1-341 (Wang et al., 1)
993, J.C. of Virol. 67, 3338-3344)) with pRLSV4
0 Renilla control plasmid (Promega Corporation), then mixed with ribozyme and cationic lipid to make a 5X concentration of reagent (T7C1-341 (4 μg / ml), pRLSV40 Renilla luciferase control (6 μg / ml) ), Ribozyme (250 nM), transfection reagent (28.5 μg / ml)).

【0128】 複合体混合物を37℃で20分間インキュベートした。細胞から培地を除去し
,120μlのOpti−mem培地をウエルに加え,次に30μlの5X複合
体混合物を加えた。未処理細胞の入ったウエルには150μlのOpti−me
mを加えた。複合体混合物をOST−7細胞上で4時間インキュベートし,受動
性溶解緩衝液(Promega Corporation)で溶解し,発光シグ
ナルを,デュアルルシフェラーゼアッセイキットを用いて,製造元のプロトコル
(Promega Corporation)にしたがって定量した。用いたリ
ボザイム配列は表IVに示される。用いたリボザイムは,ハンマーヘッドモチー
フのものであった。ハンマーヘッドリボザイムを,リボザイムが,5つの位置で
リボース残基からなり(例えば図7を参照);位置4が2'−C−アリルまたは
2'−アミノ修飾を有し;位置7が2'−アミノ修飾または2−O−メチル修飾を
有し;残りのヌクレオチド位置が2'−O−メチル置換を有し;4つのヌクレオ
チドが5'末端にホスホロチオエート置換を有するように,化学的に修飾した。
さらに,リボザイムの3'末端は3'−3'結合反転脱塩基成分(脱塩基デオキシ
リボース;iH)を含有していた。データ(図4)は,蛍ルシフェラーゼの蛍光
とウミシイタケルシフェラーゼの蛍光との比率を示す。5'HCV UTRを標
的とするすべてのリボザイムは,ウミシイタケルシフェラーゼと比較して蛍ルシ
フェラーゼのシグナルを減少させることができた。
The complex mixture was incubated at 37 ° C. for 20 minutes. The medium was removed from the cells and 120 μl of Opti-mem medium was added to the wells, followed by 30 μl of 5X complex mixture. 150 μl of Opti-me was added to the wells containing untreated cells.
m was added. The complex mixture was incubated on OST-7 cells for 4 hours, lysed with passive lysis buffer (Promega Corporation) and the luminescence signal was quantified using a dual luciferase assay kit according to the manufacturer's protocol (Promega Corporation). did. The ribozyme sequences used are shown in Table IV. The ribozyme used was of the hammerhead motif. The hammerhead ribozyme is characterized in that the ribozyme consists of ribose residues at five positions (see, eg, FIG. 7); position 4 has a 2'-C-allyl or 2'-amino modification; position 7 has a 2'- The remaining nucleotide positions had a 2'-O-methyl substitution; the four nucleotides were chemically modified to have a phosphorothioate substitution at the 5 'end, with amino or 2-O-methyl modifications.
Furthermore, the 3 'end of the ribozyme contained a 3'-3' linked inverted abasic component (abasic deoxyribose; iH). The data (FIG. 4) shows the ratio of fluorescence of firefly luciferase to Renilla luciferase. All ribozymes targeting the 5'HCV UTR were able to reduce the firefly luciferase signal compared to Renilla luciferase.

【0129】実施例9:OST−7細胞における,不活性対照と比較したときのルシフェラー ゼ活性のリボザイム媒介性阻害 上述したデュアルレポーターシステムを利用して,リボザイムにより媒介され
るルシフェラーゼ活性の低下のレベルをその不活性対照と比較して決定した。先
の例において記載した化学組成を有する,HCV313および318部位(表I
V)に対するリボザイムおよびその不活性対照を上述のように合成した。不活性
対照は,活性リボザイムと同じヌクレオチド塩基組成を有しているが,ヌクレオ
チド配列はスクランブル化されていた。組織培養およびルシフェラーゼアッセイ
に用いたプロトコルは,5X複合体混合物中のリボザイム濃度が1mM(細胞上
の最終濃度200nM)であったことをのぞき,実施例8に記載のとおりであっ
た。
[0129] Example 9: in OST-7 cells, using a dual reporter system described above ribozyme-mediated inhibition of luciferase activity when compared to inactive control, the level of reduction of the luciferase activity mediated by ribozyme Was determined relative to its inactive control. HCV 313 and 318 sites with the chemical composition described in the previous example (Table I)
The ribozyme against V) and its inactive control were synthesized as described above. The inactive control had the same nucleotide base composition as the active ribozyme, but the nucleotide sequence was scrambled. The protocol used for tissue culture and luciferase assay was as described in Example 8, except that the ribozyme concentration in the 5X complex mixture was 1 mM (final concentration on cells 200 nM).

【0130】 結果は図5に示される。HCV.5−318を標的とするリボザイムは,未処
理および不活性対照と比較して,蛍ルシフェラーゼ活性を非常に低下させること
ができた。HCV.5−313を標的とするリボザイムは,不活性対照と比較し
て,蛍ルシフェラーゼ活性をわずかに低下させることができた。
The results are shown in FIG. HCV. Ribozymes targeting 5-318 were able to greatly reduce firefly luciferase activity compared to untreated and inactive controls. HCV. Ribozymes targeting 5-313 were able to slightly reduce firefly luciferase activity compared to the inactive control.

【0131】実施例10:ウイルス複製のリボザイム阻害 HCV感染の間,ウイルスRNAは,いくつかのプロセス,すなわち,脱外被
,翻訳,RNA複製およびパーケージングにおいて,リボザイム切断の潜在的標
的として存在する。標的RNAは,これらの段階のいずれか1つにおいて,リボ
ザイム切断に対していくぶんアクセス可能であろう。HCV 5'UTR/ルシ
フェラーゼレポーターシステムにおいては,HCV開始リボソーム侵入部位(I
RES)と翻訳装置の間の関係を模倣するが(実施例9),これらの他のウイル
ス過程は,OST7システムでは表されない。この結果得られる,標的ウイルス
RNAと関連するRNA/蛋白質複合体も存在しない。さらに,これらの過程は
,HCV感染細胞中で組み合わされて,さらに標的RNAのアクセス可能性に影
響を与えるかもしれない。したがって,我々は,HCV 5'UTRを切断する
よう設計されたリボザイムがウイルス系の複製に影響を及ぼすか否かを試験した
Example 10 Ribozyme Inhibition of Viral Replication During HCV infection, viral RNA is present as a potential target of ribozyme cleavage in several processes, namely uncoating, translation, RNA replication and packaging. . The target RNA will be somewhat accessible for ribozyme cleavage at any one of these stages. In the HCV 5'UTR / luciferase reporter system, the HCV-initiated ribosome entry site (I
RES) and the translation device (Example 9), but these other viral processes are not represented in the OST7 system. There is no resulting RNA / protein complex associated with the target viral RNA. In addition, these processes may be combined in HCV infected cells to further affect target RNA accessibility. Therefore, we tested whether ribozymes designed to cleave the HCV 5'UTR affect viral replication.

【0132】 最近,LuおよびWimmerは,ポリオウイルスIRESがHCVからのI
RESで置き換えられているHCV−ポリオウイルスキメラの特性決定を行った
(Lu&Wimmer,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.U
SA.93,1412−1417)。ポリオウイルス(PV)は,HCVと同様
の正鎖RNAウイルスであるが,HCVとは異なり,外被を有さず,培養細胞中
で効率的に複製する。HCV−PVキメラは,野生型PVより安定かつ小さいプ
ラーク表現型を発現する。
[0132] Recently, Lu and Wimmer have reported that the poliovirus IRES has been
Characterization of the HCV-poliovirus chimera replaced by RES was performed (Lu & Wimmer, 1996, Proc. Natl. Acad. Sci. U.
SA. 93, 1412-1417). Poliovirus (PV) is a positive-sense RNA virus similar to HCV, but unlike HCV, it has no coat and replicates efficiently in cultured cells. HCV-PV chimeras express a more stable and smaller plaque phenotype than wild-type PV.

【0133】 実験のために,以下のリボザイムを合成した(表VIII):部位183を標
的とするリボザイム(3個の5'−末端ホスホロチオエート結合),部位183
のスクランブル対照,部位318を標的とするリボザイム(3個の5'−末端ホ
スホロチオエート結合),部位183を標的とするリボザイム(4個の5'−末
端ホスホロチオエート結合),部位183を標的とする不活性リボザイム(4個
の5'−末端ホスホロチオエート結合)。HeLa細胞にHCV−PVキメラを
30分間感染させ,直ちにリボザイムで処理した。HeLa細胞を,U底96ウ
エルプレートに9000−10,000細胞/ウエルの密度で播種し,37℃で
5%CO2下で24時間インキュベートした。リボザイム(200nM)のトラ
ンスフェクションは,5%ウシ胎児血清(FBS)を含むDMEM(Gibco
BRL)中で10Xリボザイム(2000nM)と10Xカチオン性脂質(8
0μg/ml)を混合することにより行った。リボザイム/脂質複合体を,37
℃で5%CO2下で15分間インキュベートした。細胞から培地を吸引し,5%
FBS血清を含む80μlのDMEM(Gibco BRL)で置き換え,20
μlの10X複合体を加えた。細胞を複合体とともに,37℃で5%CO2下で
24時間インキュベートした。
For the experiments, the following ribozymes were synthesized (Table VIII): ribozymes targeting site 183 (three 5′-terminal phosphorothioate linkages), site 183
Control, ribozyme targeting site 318 (three 5'-terminal phosphorothioate linkages), ribozyme targeting site 183 (four 5'-terminal phosphorothioate linkages), inactive targeting site 183 Ribozymes (four 5'-terminal phosphorothioate linkages). HeLa cells were infected with the HCV-PV chimera for 30 minutes and immediately treated with ribozymes. HeLa cells were seeded at a density of 9000-10,000 cells / well in U-bottom 96 well plates and incubated at 37 ° C. under 5% CO 2 for 24 hours. Transfection of ribozyme (200 nM) was performed using DMEM (Gibco) containing 5% fetal bovine serum (FBS).
10X ribozyme (2000 nM) and 10X cationic lipid (8
0 μg / ml). The ribozyme / lipid complex was
Incubate for 15 minutes at 5 ° C. under 5% CO 2 . Aspirate medium from cells, 5%
Replace with 80 μl of DMEM (Gibco BRL) containing FBS serum and
μl of 10 × complex was added. The cells were incubated with the conjugate at 37 ° C. under 5% CO 2 for 24 hours.

【0134】 試験した細胞からのHCV−PVの収率(図6A)は,プラークアッセイによ
り定量した。プラークアッセイは,ウイルス試料を無血清DMEM(Gibco
BRL)で希釈し,6ウエルプレートで,100μlをHeLa細胞単層(約
80%コンフルエント)に30分間適用することにより行った。感染させた単層
の上に3mlの1.2%寒天(Sigma)を重層し,37℃で5%CO2下で
インキュベートした。2−3日後,重層を除去し,単層を1.2%クリスタルバ
イオレットで染色し,プラーク形成単位を計数した。データは図6Aに示される
。部位183に対するリボザイムは,スクランブル対照と比較して,HCV−P
V複製を>80%(P<0.05)阻害した(図6A,最初の2つの棒)。さら
に,3または4個のホスホロチオエートで安定化したものも,ウイルス複製の阻
害において同等に有効であった(各対照に対してP<0.05)(図6Aの最初
の棒と4番目の棒を比較されたい)。部位318に対するリボザイムはまた,ウ
イルス複製に対して統計学的に有意な(P<0.05)影響を有していた(図6
Aの2番目と3番目の棒を比較されたい)。
The yield of HCV-PV from the cells tested (FIG. 6A) was quantified by plaque assay. The plaque assay was performed using serum samples in serum-free DMEM (Gibco
BRL) and applied in a 6-well plate by applying 100 μl to a HeLa cell monolayer (about 80% confluent) for 30 minutes. The infected monolayer was overlaid with 3 ml of 1.2% agar (Sigma) and incubated at 37 ° C. under 5% CO 2 . After 2-3 days, the overlay was removed, the monolayer was stained with 1.2% crystal violet, and plaque forming units were counted. The data is shown in FIG. 6A. The ribozyme for site 183 contained HCV-P as compared to the scrambled control.
V replication was inhibited by> 80% (P <0.05) (FIG. 6A, first two bars). In addition, those stabilized with 3 or 4 phosphorothioates were equally effective at inhibiting viral replication (P <0.05 for each control) (first and fourth bars in FIG. 6A). Please compare). Ribozymes against site 318 also had a statistically significant (P <0.05) effect on viral replication (FIG. 6).
Compare the second and third bars of A).

【0135】 リボザイム切断メカニズムが,観察されたHCV−PV複製の阻害の原因であ
ることを確認するために,HCV−PV感染細胞を,結合アーム配列を維持して
いるが触媒コア中に変異を含み切断活性が弱められた,部位183に対するリボ
ザイムで処理した(表I)。これらの細胞におけるウイルス複製は,スクランブ
ル対照リボザイムで処理した細胞と比較して,阻害されなかった(図6A,4番
目および5番目の棒)。このことは,観察されたHCV−PV複製の阻害にはリ
ボザイムの切断活性が必要であったことを示す。さらに,HCV 5'UTRの
部位183を標的とするリボザイムは,野生型PVの複製に影響を及ぼさなかっ
た(図6B)。これらのデータは,HCV−PV複製のリボザイム媒介性阻害が
HCV 5'UTRに依存性であり,PV複製の一般的阻害ではないことの証拠
を提供する。
To confirm that the ribozyme cleavage mechanism is responsible for the observed inhibition of HCV-PV replication, cells infected with HCV-PV were maintained with binding arm sequences but with mutations in the catalytic core. Site 183 was treated with a ribozyme with reduced attenuating cleavage activity (Table I). Virus replication in these cells was not inhibited compared to cells treated with the scrambled control ribozyme (FIG. 6A, 4th and 5th bars). This indicates that the observed inhibition of HCV-PV replication required ribozyme cleavage activity. In addition, ribozymes targeting site 183 of the HCV 5'UTR did not affect wild-type PV replication (FIG. 6B). These data provide evidence that ribozyme-mediated inhibition of HCV-PV replication is dependent on the HCV 5 'UTR and is not a general inhibition of PV replication.

【0136】 また,部位183に対するリボザイムを,HeLa細胞中で1回の感染サイク
ルの間にHCV−PV複製を阻害する能力について試験した(図8)。部位18
3に対するリボザイムで処理した細胞(7/4フォーマット)は,スクランブル
対照で処理した細胞より有意に少ないウイルスを生成した(感染後8時間で>8
0%阻害,P<0.001)。
The ribozyme against site 183 was also tested for its ability to inhibit HCV-PV replication in HeLa cells during one cycle of infection (FIG. 8). Part 18
Cells treated with the ribozyme against 3 (7/4 format) produced significantly less virus than cells treated with the scrambled control (> 8 at 8 hours post-infection).
0% inhibition, P <0.001).

【0137】実施例11:リボザイムの長さの短縮 上述の実施例10に記載されるすべてのリボザイムは,各結合アーム上に7個
のヌクレオチドを含み,4塩基対のステムII要素を含んでいた(7/4フォー
マット)。治療用リボザイムの薬剤の製造のためには,可能であれば配列の長さ
を最小にすることが有利である。したがって,部位183に対するリボザイムを
,以下のように短縮した:各結合アームから最も外側のヌクレオチドを除去する
ことにより,リボザイムが各結合アーム中に6ヌクレオチドを有し,ステムII
領域が4塩基対の長さとなるようにする(6/4フォーマット);ステムII中
の1塩基対(2ヌクレオチド)を除去することにより,3塩基対のステムIIと
する(7/3フォーマット);または各結合アームから1ヌクレオチドを除去し
てステムIIを1塩基対短縮する(6/3フォーマット)。(これらのリボザイ
ムのそれぞれの図解的描写については図7を参照)。試験したすべてのフォーマ
ットのリボザイムは,ウイルス複製の有意な阻害を与え(図8),8時間の時点
において7/4,7/3および6/3フォーマットはほぼ同一であった(すべて
のフォーマットについて各時点においてP<0.001)。試験した最も短いリ
ボザイム(6/3フォーマット)は,7/4リボザイム(約80%阻害,P<0
.001)よりわずかに高い有効性を有していた(>90%阻害,P<0.00
1)。6/3リボザイムは,HCV−PVキメラ中の部位183にアクセスする
,より高い能力を有しているかもしれない。
Example 11: Reduction of ribozyme length All ribozymes described in Example 10 above contained 7 nucleotides on each binding arm and contained a 4 base pair Stem II element. (7/4 format). For the production of therapeutic ribozymes, it is advantageous to minimize the length of the sequence, if possible. Therefore, the ribozyme for site 183 was shortened as follows: by removing the outermost nucleotide from each binding arm, the ribozyme had 6 nucleotides in each binding arm and stem II
Make the region 4 base pairs long (6/4 format); remove one base pair (2 nucleotides) in stem II to make a 3 base pair stem II (7/3 format) Or shortening stem II by one base pair by removing one nucleotide from each binding arm (6/3 format). (See Figure 7 for a schematic depiction of each of these ribozymes). Ribozymes of all formats tested gave significant inhibition of viral replication (FIG. 8), and at 8 hours the 7/4, 7/3 and 6/3 formats were nearly identical (for all formats). P <0.001 at each time point). The shortest ribozyme tested (6/3 format) was the 7/4 ribozyme (about 80% inhibition, P <0
. 001) had slightly higher efficacy (> 90% inhibition, P <0.00
1). The 6/3 ribozyme may have a higher ability to access site 183 in the HCV-PV chimera.

【0138】実施例12:HCVリボザイムとインターフェロンとの組み合わせ療法 HeLa細胞(ウエルあたり10,000細胞)を,完全培地(DMEM+5
%FBS)中の12.5ユニット/mlのインターフェロンアルファで前処理す
るか,または完全培地のみで4時間前処理し,次にHCV−PVでMOI=0.
1で30分間感染させた。次に,ウイルス接種物を除去し,HCVの部位183
を標的とする200nMのリボザイム(Rz)またはリボザイムの触媒コア中に
リボザイムの活性を非常に減弱させる変異を有する結合弱化対照(BAC)を,
カチオン性脂質を用いて完全培地中で24時間輸送した。24時間後,3回の凍
結/融解により細胞を溶解させてウイルスを放出させ,プラークアッセイにより
ウイルスを定量した。ウイルス収率は,1mlあたりの平均プラーク形成単位(
pfu/ml)+SEMで表される。データは図10に示される。
Example 12 Combination therapy of HCV ribozyme and interferon HeLa cells (10,000 cells per well) were added to complete medium (DMEM + 5
% FBS) or pretreated with complete medium alone for 4 hours, then HCV-PV with MOI = 0.
1 for 30 minutes. Next, the viral inoculum was removed and site 183 of HCV was removed.
A binding-weakening control (BAC) with 200 nM ribozyme (Rz) or a mutation in the catalytic core of the ribozyme that greatly attenuates the activity of the ribozyme,
Transported for 24 hours in complete medium using cationic lipids. Twenty-four hours later, the cells were lysed by three freeze / thaw cycles to release the virus, and the virus was quantified by plaque assay. Virus yield was calculated as the average plaque forming units per ml (
pfu / ml) + SEM. The data is shown in FIG.

【0139】 インターフェロン(IFN)による前処理は,対照処理細胞と比較して,ウイ
ルス収率を約10-1低下させる(BAC+IFN対BAC)。リボザイム処理細
胞は対照処理細胞と比較して,2x10-1少ないウイルスを生成する(Rz対B
AC)。RzとIFNの組み合わせ処理により,ウイルス収率が相乗的に4x1
-2低下した(Rz+IFN対BAC)。相加的効果であれば,3x10-1の低
下しか認められなかったであろう(1x10-1+2x10-1)。
Pre-treatment with interferon (IFN) reduces virus yield by about 10 −1 compared to control-treated cells (BAC + IFN vs. BAC). Ribozyme-treated cells produce 2 × 10 -1 less virus than control-treated cells (Rz vs. B
AC). By the combined treatment of Rz and IFN, the virus yield is synergistically 4 × 1
0 -2 decreased (Rz + IFN versus BAC). With an additive effect, only a reduction of 3 × 10 −1 would have been observed ( 1 × 10 −1 + 2 × 10 −1 ).

【0140】実施例13:他のリボザイムモチーフを用いるC型肝炎ウイルスの阻害 多くの種々のリボザイムモチーフ(RPIモチーフ1−3;図9)を,組織培
養においてHCVの増殖を阻害する能力について試験した。RPIモチーフIの
例は,Koreら(1998,Nucleic Acids Research
26,4116−4120)に記載されており,RPIモチーフIIの例は,
Ludwig&Sproat(国際公開WO98/58058)に記載されてい
る。RPIモチーフIIIは,本出願人が最近開発した新規なリボザイムモチー
フであり,本明細書においてはこのモチーフの例を試験した。
Example 13: Inhibition of hepatitis C virus using other ribozyme motifs A number of different ribozyme motifs (RPI motifs 1-3; Figure 9) were tested for their ability to inhibit the growth of HCV in tissue culture. . Examples of RPI motif I are described in Kore et al. (1998, Nucleic Acids Research).
26, 4116-4120) and examples of RPI motif II are:
Ludwig & Sproat (WO 98/58058). RPI motif III is a novel ribozyme motif recently developed by the applicant and examples of this motif were tested herein.

【0141】 10%ウシ胎児血清,L−グルタミン(2mM)およびペニシリン/ストレプ
トマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地(GIBCO BRL)中で
OST7細胞を維持した。トランスフェクションのためには,OST7細胞を黒
壁96ウエルプレート(Packard Instruments)に12,5
00細胞/ウエルの密度で播種し,5%CO2下で37℃で24時間インキュベ
ートした。標的レポーターHCVT7C(0.8μg/ml),対照レポーター
pRLSV40(1.2μg/ml)およびリボザイム(50−200nM)
のコトランスフェクションは,以下の方法により行った:HCVT7C(4μg
/ml,pRLSV40(6μg/ml),リボザイム(250−1000nM
)およびカチオン性脂質(28.5μg/ml)の5X混合物を,150μlの
血清を含まないOPTI−MEM(GIBCO BRL)中に作成した。5%C
2下で37℃で20分間,レポーター/リボザイム/脂質複合体を形成させた
。OST7細胞から培地を吸引し,120μlの血清を含まないOPTI−ME
M(GIBCO BRL)で置き換え,直ちに30μlの5Xレポーター/リボ
ザイム/脂質複合体を加えた。細胞を,複合体とともに,37℃で5%CO2
で4時間インキュベートした。ルシフェラーゼアッセイは,実施例7に記載のよ
うに行った。データは表IXにまとめ,各モチーフの結果をその対照とともに記
載した。すべてのリボザイムモチーフは,いかなるHCVをも標的としないリボ
ザイム(無関係対照)と比較して,細胞により生成されるHCVの量を減少させ
ることができた。
OST7 cells were maintained in Dulbecco's modified Eagle's medium (GIBCO BRL) supplemented with 10% fetal calf serum, L-glutamine (2 mM) and penicillin / streptomycin. For transfection, OST7 cells were transferred to black wall 96-well plates (Packard Instruments) for 12.5
Cells were seeded at a density of 00 cells / well and incubated at 37 ° C. under 5% CO 2 for 24 hours. Target reporter HCVT7C (0.8 μg / ml), control reporter pRLSV40 (1.2 μg / ml) and ribozyme (50-200 nM)
Was cotransfected by the following method: HCVT7C (4 μg)
/ Ml, pRLSV40 (6 μg / ml), ribozyme (250-1000 nM
) And cationic lipids (28.5 μg / ml) were made in 150 μl of serum-free OPTI-MEM (GIBCO BRL). 5% C
The reporter / ribozyme / lipid complex was allowed to form at 37 ° C. for 20 minutes under O 2 . The medium is aspirated from the OST7 cells and 120 μl of OPTI-ME without serum
M (GIBCO BRL) and immediately added 30 μl of 5X reporter / ribozyme / lipid complex. Cells were incubated with the conjugate for 4 hours at 37 ° C. under 5% CO 2 . Luciferase assays were performed as described in Example 7. The data is summarized in Table IX and the results for each motif are listed along with its controls. All ribozyme motifs were able to reduce the amount of HCV produced by cells compared to ribozymes not targeting any HCV (irrelevant control).

【0142】培養細胞アッセイ 培養細胞におけるHCVの複製についての報告はあるが(以下を参照),これ
らの系は,複製が困難であり,信頼性があるとは考えられていない。したがって
,インターフェロンおよびリバビリン等の他の抗HCV療法の開発の場合と同様
に,動物実験で安全性が証明された後,臨床的実用性研究に直接進むことができ
る。
Cultured Cell Assays There have been reports of HCV replication in cultured cells (see below), but these systems are difficult to replicate and are not considered reliable. Thus, as with the development of other anti-HCV therapies, such as interferon and ribavirin, after safety has been demonstrated in animal studies, one can proceed directly to clinical utility studies.

【0143】 最近のいくつかの報告は,ヒト細胞株におけるHCVのインビトロ成長を示し
ている(Mizutani et al.,Biochem Biophys
Res Commun 1996 227(3):822−826;Tagaw
a, et al.,Journal of Gasteroenterolo
gy and Hepatology 1995 10(5):523−527
;Cribier et al.,Journal of General V
irology 76(10):2485−2491;Seipp et al
.,Journal of General Virology 1997 7
8(10)2467−2478;Iacovacci et al.,Rese
arch Virology 1997 148(2):147−151;Io
cavacci et al.,Hepatology 1997 26(5)
1328−1337;Ito et al,,Journal of Gene
ral Virology 1996 77(5):1043−1054;Na
kajima et al.,Journal of Virology 19
96 70(5):3325−3329;Mizutani et al.,J
ournal of Virology 1996 70(10):7219−
7223;Valli et al.,Res Virol 1995 146
(4):285−288;Kato et al.,Biochem Biop
hys Res Comm.1995 206(3):863−869)。HC
Vの複製は,T細胞株およびB細胞株の両方,ならびにヒト肝細胞に由来する細
胞株において示されている。複製は,RT−PCRに基づくアッセイまたはb−
DNAアッセイのいずれかを用いて証明された。HCV細胞培養に関する最も最
近の刊行物が6ヶ月までの複製を証明していることに注目することが重要である
Several recent reports have shown the in vitro growth of HCV in human cell lines (Mizutani et al., Biochem Biophys).
Res Commun 1996 227 (3): 822-826; Tagaw
a, et al. , Journal of Gasteroenterolo
gy and Hepatology 1995 10 (5): 523-527
Cribier et al .; , Journal of General V
irology 76 (10): 2485-2491; Seipp et al.
. , Journal of General Virology 1997 7
8 (10) 2467-2478; Iacovacci et al. , Rese
arch Virology 1997 148 (2): 147-151; Io.
cavacci et al. , Hepatology 1997 26 (5)
1328-1337; Ito et al, Journal of Gene
ral Virology 1996 77 (5): 1043-1054; Na
kajima et al. , Journal of Virology 19
9670 (5): 3325-3329; Mizutani et al. , J
own of Virology 1996 70 (10): 7219-
7223; Valli et al. , Res Virol 1995 146
(4): 285-288; Kato et al. , Biochem Biop
hys Res Comm. 1995 206 (3): 863-869). HC
V replication has been demonstrated in both T and B cell lines, as well as cell lines derived from human hepatocytes. Replication is based on RT-PCR based assays or b-
Proven using any of the DNA assays. It is important to note that the most recent publications on HCV cell culture have demonstrated replication by up to 6 months.

【0144】 HCVに感染させることができる細胞株に加えて,いくつかのグループは,細
胞株を全長または部分的HCVゲノムのcDNAクローンでトランスフォーメー
ションすることに成功したことを報告した(Harada et al.,Jo
urnal of General Virology 1995 76(5)
1215−1221;Haramatsu et al.,Journal o
f Viral Hepatitis 1997 4S(1):61−67;D
ash et al,,American Journal of Patho
logy 1997 151(2):363−373;Mizuno et a
l.,Gasteroenterology 1995 109(6):193
3−40;Yoo et al.,Journal Of Virology
1995 69(1):32−38)。
In addition to cell lines capable of infecting HCV, several groups have reported successful transformation of cell lines with cDNA clones of the full or partial HCV genome (Harada et al.). , Jo
urnal of General Virology 1995 76 (5)
1215-1221; Haramatsu et al. , Journal o
f Viral Hepatitis 1997 4S (1): 61-67; D
ash et al ,, American Journal of Patho
logic 1997 151 (2): 363-373; Mizuno et a.
l. , Gasoenterology 1995 109 (6): 193.
3-40; Yoo et al. , Journal Of Virology
1995 69 (1): 32-38).

【0145】動物モデル HCV感染について最もよく特性決定されている動物系はチンパンジーである
。さらに,チンパンジーおよびヒトにおいてHCV感染により引き起こされる慢
性肝炎は非常に類似している。臨床的には適切であるが,チンパンジーモデルは
いくつかの実用的な障害を有するため,このモデルの使用は困難である。例えば
,コストが高く,長期間のインキュベーションが必要であり,十分な量の動物が
得られないことである。これらの原因のため,多くのグループが,慢性C型肝炎
感染の齧歯類モデルの開発を試みてきた。直接感染は可能ではないが,いくつか
のグループは,HCVゲノムの一部または全部を齧歯類に安定的にトランスフェ
クションしたことを報告している(Yamamoto et al.,Hepa
tology 1995,22(3):847−855;Galun et a
l.,Journal of Infectious Disease 199
5 172(1):25−30;Koike et al.,Journal
of General Virology 1995 76(12)3031−
3038;Pasquinelli et al.,Hepatology 1
997 25(3):719−727;Hayashi et al.,Pri
ncess Takamatsu Symp 1995 25:143−149
;Mariya K,Yotsuyanagi H,Shintani Y,F
ujie H,Ishibashi K,Matsuura Y,Miyamu
ra T,Koike K.)。C型肝炎ウイルスコア蛋白質は,トランスジェ
ニックマウス中で肝臓脂肪症を誘導する(Journal of Genera
l Virology 1997 78(7)1527−1531;Takeh
ara et al.,Hepatology 1995 21(3):746
−751;Kawamura et al.,Hepatology 1997
25(4):1014−1021)。さらに,HCV感染ヒト肝臓を免疫無防
備状態マウスに移植すると,動物の血液中でHCV RNAがより長く検出され
る。
Animal Models The best characterized animal system for HCV infection is the chimpanzee. Furthermore, chronic hepatitis caused by HCV infection in chimpanzees and humans is very similar. Although clinically appropriate, the chimpanzee model is difficult to use because it has some practical barriers. For example, it is expensive, requires long-term incubation, and does not provide a sufficient amount of animals. Because of these causes, many groups have attempted to develop rodent models of chronic hepatitis C infection. Although direct infection is not possible, several groups have reported stable transfection of some or all of the HCV genome into rodents (Yamamoto et al., Hepa.
strategy 1995, 22 (3): 847-855; Galun et a
l. , Journal of Infectious Disease 199
5 172 (1): 25-30; Koike et al. , Journal
of General Virology 1995 76 (12) 3031
3038; Pasquinelli et al. , Hepatology 1
997 25 (3): 719-727; Hayashi et al. , Pri
access Takamatsu Symp 1995 25: 143-149
Mariya K, Yotsuyanagi H, Shintani Y, F
ujie H, Ishibashi K, Matsuura Y, Miyamu
ra T, Koike K. ). Hepatitis C virus core protein induces hepatic steatosis in transgenic mice (Journal of Genera)
l Virology 1997 78 (7) 1527-1531; Takeh
ara et al. , Hepatology 1995 21 (3): 746.
-751; Kawamura et al. , Hepatology 1997
25 (4): 1014-1021). Furthermore, transplantation of HCV-infected human liver into immunocompromised mice results in longer detection of HCV RNA in the animal's blood.

【0146】診断用途 本発明のリボザイムは,診断道具として用いて,疾患細胞内の遺伝的浮動およ
び突然変異を試験するか,または細胞中におけるHCV RNAの存在を検出す
ることができる。リボザイム活性と標的RNAの構造との間の密接な関係により
,分子の任意の領域において,標的RNAの塩基対形成および三次構造を変化さ
せる突然変異の検出が可能となる。本発明に記載される多重リボザイムを用いる
ことにより,RNAの構造,およびインビトロでのならびに細胞および組織にお
ける機能に重要なヌクレオチド変化を位置づけることができる。リボザイムによ
る標的RNAの切断を用いて,遺伝子発現を阻害し,疾患の進行における特定の
遺伝子産物の役割(本質的な)を特定することができる。このようにして,疾患
の重要な媒介物として他の遺伝的標的を特定することができる。このような実験
は,組み合わせ治療(例えば,異なる遺伝子を標的とする多重リボザイム,既知
の小分子阻害剤と結合させたリボザイム,またはリボザイムおよび/または他の
化学的もしくは生物学的分子の組合せによる断続的治療)の可能性を与えること
により,疾患進行のよりよい治療をもたらすであろう。本発明のリボザイムの他
のインビトロの用途は当該技術分野においてよく知られており,これにはHCV
に関連する状態に関連するmRNAの存在の検出が含まれる。そのようなRNA
は,リボザイムにより処理した後に,切断生成物の存在を標準的方法論を用いて
決定することにより検出することができる。
Diagnostic Use The ribozymes of the present invention can be used as diagnostic tools to test for genetic drift and mutation in diseased cells or to detect the presence of HCV RNA in cells. The close relationship between ribozyme activity and the structure of the target RNA allows for the detection of mutations that alter base pairing and tertiary structure of the target RNA in any region of the molecule. By using the multiple ribozymes described in the present invention, it is possible to map nucleotide changes that are important for RNA structure and function in vitro and in cells and tissues. Cleavage of target RNAs by ribozymes can be used to inhibit gene expression and identify the role (essentially) of particular gene products in disease progression. In this way, other genetic targets can be identified as important mediators of the disease. Such experiments may involve intermittent treatment with combination therapy (eg, multiple ribozymes targeting different genes, ribozymes conjugated to known small molecule inhibitors, or a combination of ribozymes and / or other chemical or biological molecules). And treatment of disease progression. Other in vitro uses of the ribozymes of the invention are well known in the art and include HCV
Detecting the presence of mRNA associated with a condition associated with. Such RNA
Can be detected after treatment with a ribozyme by determining the presence of cleavage products using standard methodology.

【0147】 特定の例においては,野生型または突然変異型の標的RNAのみを切断しうる
リボザイムをアッセイに用いる。第1のリボザイムを用いて試料中に存在する野
生型RNAを同定し,第2のリボザイムを用いて試料中の変異型RNAを同定す
る。反応対照として,野生型および変異型RNAの両方の合成基質を両方のリボ
ザイムで切断して,反応における相対的なリボザイム効率および”非標的”RN
A種の切断がないことを示すことができる。合成基質からの切断生成物はまた,
試料集団中の野生型および変異型RNAの分析のためのサイズマーカーを生成す
るためにも役立つ。すなわち,各分析は,2つのリボザイム,2つの基質および
1つの未知の試料を必要とし,これらを組み合わせて6つの反応とする。切断生
成物の存在は,各RNAの完全長および切断フラグメントがポリアクリルアミド
ゲルの1つのレーンで分析することができるように,RNAse保護アッセイを
用いて決定される。変異RNAの発現および標的細胞における所望の発現型の変
化の推定リスクを見抜くためには,結果を定量することは必ずしも必要ではない
。その蛋白質生成物が発現型(すなわちHCV)の発生に関与していると考えら
れるmRNAが発現していることは,リスクの確立に適当である。匹敵する特異
的活性を有するプローブを両方の転写産物について用いれば,RNAレベルの定
性的比較が適当であり,初期診断のコストを下げるであろう。RNAレベルを定
性的に比較しようと定量的に比較しようと,野生型に対する変異型の比率がより
高いことは,よりリスクが高いことと相関しているであろう。
In certain instances, ribozymes capable of cleaving only wild-type or mutated target RNA are used in the assays. The first ribozyme is used to identify wild-type RNA present in the sample, and the second ribozyme is used to identify mutant RNA in the sample. As a reaction control, both wild-type and mutant RNA synthetic substrates were cleaved with both ribozymes to determine the relative ribozyme efficiency in the reaction and the "non-target" RN
It can be shown that there is no type A cleavage. The cleavage product from the synthetic substrate also
It also serves to generate size markers for the analysis of wild-type and mutant RNA in a sample population. That is, each analysis requires two ribozymes, two substrates, and one unknown sample, which are combined into six reactions. The presence of cleavage products is determined using an RNAse protection assay so that the full length and cleavage fragments of each RNA can be analyzed in one lane of a polyacrylamide gel. It is not necessary to quantify the result in order to see the expression of the mutant RNA and the estimated risk of a desired phenotypic change in the target cell. The expression of mRNA whose protein product is thought to be involved in the development of the phenotype (ie, HCV) is suitable for establishing a risk. Using a probe with comparable specific activity for both transcripts, a qualitative comparison of RNA levels would be appropriate and would reduce the cost of initial diagnosis. Whether qualitatively or quantitatively comparing RNA levels, a higher ratio of mutant to wild type will correlate with higher risk.

【0148】追加の用途 本発明の配列特異的酵素的核酸分子の潜在的有用性は,DNA制限エンドヌク
レアーゼがDNAの研究に対して有していたものと同じ用途の多くを,RNAの
研究に対しても有するであろう(Nathans et al.,1975 A
nn.Rev.Biochem.44:273)。例えば,制限酵素フラグメン
トのパターンを用いて,2つの関連するRNAの配列の関係を確立し,大きいR
NAをより研究に有用なフラグメントに特異的に切断することができる。リボザ
イムの配列特異性を遺伝子工学的に処理することが可能であることは,未知の配
列のRNAの切断に理想的である。
Additional Uses The potential utility of the sequence-specific enzymatic nucleic acid molecules of the present invention is that many of the same uses that DNA restriction endonucleases have for DNA studies have been made for RNA studies. (Nathans et al., 1975 A
nn. Rev .. Biochem. 44: 273). For example, using the pattern of restriction fragments to establish the relationship between the sequences of two related RNAs,
NA can be specifically cleaved into fragments that are more useful for research. The ability to engineer the sequence specificity of a ribozyme is ideal for cleaving RNA of unknown sequence.

【0149】 他の態様は特許請求の範囲の範囲内である。[0149] Other embodiments are within the following claims.

【0150】表1 天然に存在するリボザイムの特徴グループIイントロン ・サイズ:約150〜1000以上のヌクレオチド。 ・標的配列中の切断部位の5’側に隣接してUを必要とする。 ・切断部位の5’側で4〜6のヌクレオチドと結合する。 ・反応メカニズム:グアノシンの3’−OHによって攻撃し,3’−OHおよび
5’グアノシンを有する切断産物を生成する。 ・活性構造の折り畳みおよび維持を助けるために,場合により,蛋白質の補因子
をさらに必要とする。 ・このクラスには300以上の種類が知られている。テトラヒメナ・サーモフィ
ラのrRNA,真菌ミトコンドリア,葉緑体,ファージT4,らん藻類,その他
において,介在配列として見出されている。 ・主要な構造上の特徴は,系統発生比較,突然変異原性および生化学的研究によ
ってほぼ確立されている[1,2]。 ・1つのリボザイムに対して完全な力学的フレームワークが立証されている[3
,4,5,6]。 ・リボザイムの折り畳みおよび基質ドッキングに関する研究が進行中[7,8,
9]。 ・重要な残基の化学修飾検討は十分確立されている[10,11]。 ・このリボザイムは,結合部位が小さい(4〜6ヌクレオチド)ため,標的RN
A切断に対して非常に非特異的になる場合があるが,テトラヒメナのグループI
イントロンは,「欠損」β−ガラクトシダーゼのメッセージに新たなβ−ガラク
シダーゼ配列を結合することによってこのメッセージを修復するのに利用されて
いる[12]。RNaseP RNA(M1RNA) ・サイズ:約290〜400のヌクレオチド。 ・偏在するリボ核蛋白質酵素のRNA部分。 ・tRNA前駆体を切断し,成熟tRNAを形成する[13]。 ・反応メカニズム:恐らくはM2+−OHによって攻撃し,3’−OHおよび5’
リン酸を有する切断産物を生成する。 ・RNasePは原核生物および真核生物全体に見出されている。このRNAサ
ブユニットは,細菌,酵母,げっ歯類および霊長類から配列決定されている。 ・外部ガイド配列(EGS)と標的RNAのハイブリダイゼーションによって,
内因性RNasePを治療応用に活用することが可能である[14,15]。 ・リン酸と2’OHとの接触の重要性が最近判明した[16,17]。グループIIイントロン ・サイズ:1000以上のヌクレオチド。 ・標的RNAのトランス切断であることが最近実証された[18,19]。 ・配列要求性は完全には決定されていない。 ・反応メカニズム:内部アデノシンの2’−OHが3’−OH,および3’−5
’および2’−5’分岐点を含む「ラリアット(lariat)」RNAを有す
る切断産物を生成する。 ・RNAの切断および結合に加えて,DNA切断への関与が実証された[20,
21]唯一の天然リボザイムである。 ・主要な構造上の特徴は,系統発生比較によってほぼ確立されている[22]。 ・2’OH接触の重要性が判明しはじめている[23]。 ・力学的フレームワークは検討中である[24]。Neurospora VS RNA ・サイズ:約144ヌクレオチド。 ・ヘアピン標的RNAのトランス切断であることが最近実証された[25]。 ・配列要求性は完全には決定されていない。 ・反応メカニズム:2’−OHが切れやすい結合の5’側を攻撃し,2’,3’
−サイクリックリン酸および5’−OH末端を有する切断産物を生成する。 ・結合部位および構造上の要求性は完全には決定されていない。 ・このクラスは1種しか知られていない。Neurospora VS RNA
に見出されている。ハンマーヘッド・リボザイム (本文を参照のこと) ・サイズ:約13〜40ヌクレオチド。 ・切断部位の5’に隣接した標的配列UHを必要とする。 ・切断部位の両側で可変数のヌクレオチドと結合する。 ・反応メカニズム:2’−OHによって切れやすい結合の5’側を攻撃し,2’
,3’−サイクリックリン酸および5’−OH末端を有する切断産物を生成する
。 ・このクラスには14種が知られている。RNAを感染体として利用する多くの
植物病原体(ウィルソイド)において見出されている。 ・2つの結晶構造を含め,本質的な構造上の特徴がほぼ明確にされている。[2
6,27] ・(インビトロ選択による工学的処理に対し)ごくわずかなライゲーション活性
が実証された。[28] ・2つまたはそれ以上のリボザイムに対して完全な力学的フレームワークが確立
されている。[29] ・重要な残基の化学修飾検討は十分確立されている。[30]ヘアピンリボザイム ・サイズ:約50ヌクレオチド。 ・切断部位の3’に隣接した標的配列GUCを必要とする。 ・切断部位の5’側で4〜6のヌクレオチドと,切断部位の3’側で可変数のヌ
クレオチドと結合する。 ・反応メカニズム:2’−OHによって切れやすい結合の5’側を攻撃し,2’
,3’−サイクリックリン酸および5’−OH末端を有する切断産物を生成する
。 ・このクラスには3種が知られている。RNAを感染体として利用する3種の植
物病原体(タバコ・リングスポット・ウィルス,アラビス・モザイク・ウィルス
およびチコリー黄色斑ウィルスのサテライトRNA)に見出されている。 ・本質的な構造上の特徴がほぼ明確にされている[31,32,33,34]。 ・(切断活性に加えて)ライゲーション活性があるためにこのリボザイムはイン
ビトロ選択による工学処理が可能である[35]。 ・1つのリボザイムに対して完全な力学的フレームワークが確立されている[3
6]。 ・重要な残基の化学修飾検討が着手された[37,38]。デルタ肝炎ウィルス(HDV)リボザイム ・サイズ:約60ヌクレオチド。 ・標的RNAのトランス切断であることが実証されている[39]。 ・結合部位および構造上の要求性は完全には決定されていないが,切断部位の5
’側の配列は要求されない。折りたたまれたリボザイムはシュードノット構造を
含む[40]。 ・反応メカニズム:2’−OHによって切れやすい結合の5’側を攻撃し,2’
,3’−サイクリックリン酸および5’−OH末端を有する切断産物を生成する
。 ・このクラスは2種しか知られていない。ヒトHDVに見出されている。 ・環状のHDVは活性があり,ヌクレアーゼ安定性が増加している[41]。 1. Michel, Francois; Westhof, Eric. Slippery substrates. Nat. Struct. Bi
ol. (1994), 1(1), 5-7. 2. Lisacek, Frederique; Diaz, Yolande; Michel, Francois. Automatic ident
ification of group I intron cores in genomic DNA sequences. J. Mol. Biol
. (1994), 235(4), 1206-17. 3. Herschlag, Daniel; Cech, Thomas R.. Catalysis of RNA cleavage by the
Tetrahymena thermophila ribozyme. 1. Kinetic description of the reactio
n of an RNA substrate complementary to the active site. Biochemistry (19
90), 29(44), 10159-71. 4. Herschlag, Daniel; Cech, Thomas R.. Catalysis of RNA cleavage by the
Tetrahymena thermophila ribozyme. 2. Kinetic description of the reactio
n of an RNA substrate that forms a mismatch at the active site. Biochemi
stry (1990), 29(44), 10172-80. 5. Knitt, Deborah S.; Herschlag, Daniel. pH Dependencies of the Tetrahym
ena Ribozyme Reveal an Unconventional Origin of an Apparent pKa. Biochem
istry (1996), 35(5), 1560-70. 6. Bevilacqua, Philip C.; Sugimoto, Naoki; Turner, Douglas H.. A mechani
stic framework for the second step of splicing catalyzed by the Tetrahym
ena ribozyme. Biochemistry (1996), 35(2), 648-58. 7. Li, Yi; Bevilacqua, Philip C.; Mathews, David; Turner, Douglas H.. Th
ermodynamic and activation parameters for binding of a pyrene-labeled su
bstrate by the Tetrahymena ribozyme: docking is not diffusion-controlled
and is driven by a favorable entropy change. Biochemistry (1995), 34(44
), 14394-9. 8. Banerjee, Aloke Raj; Turner, Douglas H.. The time dependence of chemi
cal modification reveals slow steps in the folding of a group I ribozyme
. Biochemistry (1995), 34(19), 6504-12. 9. Zarrinkar, Patrick P.; Williamson, James R.. The P9.1-P9.2 peripheral
extension helps guide folding of the Tetrahymena ribozyme. Nucleic Acid
s Res. (1996), 24(5), 854-8. 10. Strobel, Scott A.; Cech, Thomas R.. Minor groove recognition of the
conserved G.cntdot.U pair at the Tetrahymena ribozyme reaction site. Sci
ence (Washington, D. C.) (1995), 267(5198), 675-9. 11. Strobel, Scott A.; Cech, Thomas R.. Exocyclic Amine of the Conserved
G.cntdot.U Pair at the Cleavage Site of the Tetrahymena Ribozyme Contri
butes to 5'-Splice Site Selection and Transition State Stabilization. Bi
ochemistry (1996), 35(4), 1201-11. 12. Sullenger, Bruce A.; Cech, Thomas R.. Ribozyme-mediated repair of de
fective mRNA by targeted trans-splicing. Nature (London) (1994), 371(649
8), 619-22. 13. Robertson, H.D.; Altman, S.; Smith, J.D. J. Biol. Chem., 247, 5243-
5251 (1972). 14. Forster, Anthony C.; Altman, Sidney. External guide sequences for an
RNA enzyme. Science (Washington, D. C., 1883-) (1990), 249(4970), 783-6
. 15. Yuan, Y.; Hwang, E. S.; Altman, S. Targeted cleavage of mRNA by huma
n RNase P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1992) 89, 8006-10. 16. Harris, Michael E.; Pace, Norman R.. Identification of phosphates in
volved in catalysis by the ribozyme RNase P RNA. RNA (1995), 1(2), 210-1
8. 17. Pan, Tao; Loria, Andrew; Zhong, Kun. Probing of tertiary interaction
s in RNA: 2'-hydroxyl-base contacts between the RNase P RNA and pre-tRNA
. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (1995), 92(26), 12510-14. 18. Pyle, Anna Marie; Green, Justin B.. Building a Kinetic Framework for
Group II Intron Ribozyme Activity: Quantitation of Interdomain Binding
and Reaction Rate. Biochemistry (1994), 33(9), 2716-25. 19. Michels, William J. Jr.; Pyle, Anna Marie. Conversion of a Group II
Intron into a New Multiple-Turnover Ribozyme that Selectively Cleaves Ol
igonucleotides: Elucidation of Reaction Mechanism and Structure/Function
Relationships. Biochemistry (1995), 34(9), 2965-77. 20. Zimmerly, Steven; Guo, Huatao; Eskes, Robert; Yang, Jian; Perlman, P
hilip S.; Lambowitz, Alan M.. A group II intron RNA is a catalytic compo
nent of a DNA endonuclease involved in intron mobility. Cell (Cambridge,
Mass.) (1995), 83(4), 529-38. 21. Griffin, Edmund A., Jr.; Qin, Zhifeng; Michels, Williams J., Jr.; Py
le, Anna Marie. Group II intron ribozymes that cleave DNA and RNA linkag
es with similar efficiency, and lack contacts with substrate 2'-hydroxyl
groups. Chem. Biol. (1995), 2(11), 761-70. 22. Michel, Francois; Ferat, Jean Luc. Structure and activities of group
II introns. Annu. Rev. Biochem. (1995), 64, 435-61. 23. Abramovitz, Dana L.; Friedman, Richard A.; Pyle, Anna Marie. Catalyt
ic role of 2'-hydroxyl groups within a group II intron active site. Scie
nce (Washington, D. C.) (1996), 271(5254), 1410-13. 24. Daniels, Danette L.; Michels, William J., Jr.; Pyle, Anna Marie. Two
competing pathways for self-splicing by group II introns: a quantitativ
e analysis of in vitro reaction rates and products. J. Mol. Biol. (1996)
, 256(1), 31-49. 25. Guo, Hans C. T.; Collins, Richard A.. Efficient trans-cleavage of a
stem-loop RNA substrate by a ribozyme derived from Neurospora VS RNA. EM
BO J. (1995), 14(2), 368-76. 26. Scott, W.G., Finch, J.T., Aaron,K. The crystal structure of an all R
NA hammerhead ribozyme:Aproposed mechanism for RNA catalytic cleavage. C
ell, (1995), 81, 991-1002. 27. McKay, Structure and function of the hammerhead ribozyme: an unfinis
hed story. RNA, (1996), 2, 395-403. 28. Long, D., Uhlenbeck, O., Hertel, K. Ligation with hammerhead ribozym
es. US Patent No. 5,633,133. 29. Hertel, K.J., Herschlag, D., Uhlenbeck, O. A kinetic and thermodynam
ic framework for the hammerhead ribozyme reaction. Biochemistry, (1994)
33, 3374-3385.Beigelman, L., et al., Chemical modifications of hammerhea
d ribozymes. J. Biol. Chem., (1995) 270, 25702-25708. 30. Beigelman, L., et al., Chemical modifications of hammerhead ribozyme
s. J. Biol. Chem., (1995) 270, 25702-25708. 31. Hampel, Arnold; Tritz, Richard; Hicks, Margaret; Cruz, Phillip. 'Hai
rpin' catalytic RNA model: evidence for helixes and sequence requiremen
t for substrate RNA. Nucleic Acids Res. (1990), 18(2), 299-304. 32. Chowrira, Bharat M.; Berzal-Herranz, Alfredo; Burke, John M.. Novel
guanosine requirement for catalysis by the hairpin ribozyme. Nature (Lon
don) (1991), 354(6351), 320-2. 33. Berzal-Herranz, Alfredo; Joseph, Simpson; Chowrira, Bharat M.; Butch
er, Samuel E.; Burke, John M.. Essential nucleotide sequences and second
ary structure elements of the hairpin ribozyme. EMBO J. (1993), 12(6), 2
567-73. 34. Joseph, Simpson; Berzal-Herranz, Alfredo; Chowrira, Bharat M.; Butch
er, Samuel E.. Substrate selection rules for the hairpin ribozyme determ
ined by in vitro selection, mutation, and analysis of mismatched substra
tes. Genes Dev. (1993), 7(1), 130-8. 35. Berzal-Herranz, Alfredo; Joseph, Simpson; Burke, John M.. In vitro s
election of active hairpin ribozymes by sequential RNA-catalyzed cleavag
e and ligation reactions. Genes Dev. (1992), 6(1), 129-34. 36. Hegg, Lisa A.; Fedor, Martha J.. Kinetics and Thermodynamics of Inte
rmolecular Catalysis by Hairpin Ribozymes. Biochemistry (1995), 34(48),
15813-28. 37. Grasby, Jane A.; Mersmann, Karin; Singh, Mohinder; Gait, Michael J..
Purine Functional Groups in Essential Residues of the Hairpin Ribozyme
Required for Catalytic Cleavage of RNA. Biochemistry (1995), 34(12), 406
8-76. 38. Schmidt, Sabine; Beigelman, Leonid; Karpeisky, Alexander; Usman, Nas
sim; Sorensen, Ulrik S.; Gait, Michael J.. Base and sugar requirements f
or RNA cleavage of essential nucleoside residues in internal loop B of t
he hairpin ribozyme: implications for secondary structure. Nucleic Acids
Res. (1996), 24(4), 573-81. 39. Perrotta, Anne T.; Been, Michael D.. Cleavage of oligoribonucleotide
s by a ribozyme derived from the hepatitis .delta. virus RNA sequence. B
iochemistry (1992), 31(1), 16-21. 40. Perrotta, Anne T.; Been, Michael D.. A pseudoknot-like structure req
uired for efficient self-cleavage of hepatitis delta virus RNA. Nature (
London) (1991), 350(6317), 434-6. 41. Puttaraju, M.; Perrotta, Anne T.; Been, Michael D.. A circular trans
-acting hepatitis delta virus ribozyme. Nucleic Acids Res. (1993), 21(18
), 4253-8.
Table 1 Characteristics of naturally occurring ribozymes Group I Intron size: about 150-1000 or more nucleotides. -Requires U adjacent 5 'to cleavage site in target sequence. • Binds 4-6 nucleotides 5 'to the cleavage site. -Reaction mechanism: attack by the 3'-OH of guanosine to generate a cleavage product with 3'-OH and 5 'guanosine. • Optionally requires additional protein cofactors to help fold and maintain the active structure. -More than 300 types are known for this class. It has been found as an intervening sequence in Tetrahymena thermophila rRNA, fungal mitochondria, chloroplasts, phage T4, cyanobacteria, and others. Key structural features have been largely established by phylogenetic comparisons, mutagenicity and biochemical studies [1, 2]. A complete dynamic framework has been established for one ribozyme [3
, 4,5,6].・ Research on ribozyme folding and substrate docking is ongoing [7,8,
9]. • Chemical modification studies of important residues are well established [10, 11].・ Since this ribozyme has a small binding site (4 to 6 nucleotides), target RN
Can be very non-specific for A-cleavage, but group I of Tetrahymena
Introns have been used to repair the "defective" β-galactosidase message by attaching a new β-galactosidase sequence to the message [12]. RNase P RNA (M1 RNA) size: about 290-400 nucleotides. -The ubiquitous ribonucleoprotein enzyme RNA portion. Cleavage the tRNA precursor to form the mature tRNA [13]. Reaction mechanism: attacked by M 2+ -OH, probably 3'-OH and 5 '
Produces a cleavage product with phosphate. • RNaseP is found throughout prokaryotes and eukaryotes. This RNA subunit has been sequenced from bacteria, yeast, rodents and primates.・ By hybridization of external guide sequence (EGS) and target RNA,
Endogenous RNaseP can be exploited for therapeutic applications [14, 15]. -The importance of contact between phosphoric acid and 2'OH has recently been found [16,17]. Group II intron size: 1000 or more nucleotides. -It has recently been demonstrated to be trans-cleavage of the target RNA [18, 19]. -Sequence requirements have not been completely determined. Reaction mechanism: 2'-OH of internal adenosine is 3'-OH and 3'-5
It produces a cleavage product with a "lariat" RNA containing the 'and 2'-5' branch points. Involvement in DNA cleavage in addition to RNA cleavage and binding has been demonstrated [20,
21] The only natural ribozyme. • Major structural features have been almost established by phylogenetic comparisons [22]. -The importance of 2'OH contact has begun to emerge [23]. -A mechanical framework is under consideration [24]. Neurospora VS RNA size: about 144 nucleotides. -It has recently been demonstrated to be trans-cleavage of the hairpin target RNA [25]. -Sequence requirements have not been completely determined.・ Reaction mechanism: 2'-OH attacks the 5 'side of the bond which is easily broken, and 2', 3 '
-Generates cleavage products with cyclic phosphate and 5'-OH termini. -Binding site and structural requirements have not been fully determined. -Only one class is known. Neurospora VS RNA
Is found in Hammerhead ribozyme (see text) Size: about 13-40 nucleotides. -Requires a target sequence UH 5 'adjacent to the cleavage site. -Binds a variable number of nucleotides on both sides of the cleavage site.・ Reaction mechanism: 2'-OH attacks the 5 'side of the bond which is easily broken, and 2'
, 3′-cyclic phosphate and a cleavage product with a 5′-OH end. -There are 14 known species in this class. It has been found in many plant pathogens (Wilsoid) that utilize RNA as an infectious agent. -The essential structural features, including the two crystal structures, have been almost clarified. [2
6,27] • Negligible ligation activity was demonstrated (vs. engineering by in vitro selection). [28] A complete mechanical framework has been established for two or more ribozymes. [29]-Chemical modification studies of important residues are well established. [30] Hairpin ribozyme size: about 50 nucleotides. -Requires a target sequence GUC 3 'adjacent to the cleavage site. • Binds 4-6 nucleotides 5 'to the cleavage site and a variable number of nucleotides 3' to the cleavage site.・ Reaction mechanism: 2'-OH attacks the 5 'side of the bond which is easily broken, and 2'
, 3′-cyclic phosphate and a cleavage product with a 5′-OH end.・ Three types are known in this class. It has been found in three plant pathogens that utilize RNA as infectious agents (tobacco ring spot virus, Arabis mosaic virus and satellite RNA of chicory yellow spot virus). -The essential structural features have been largely clarified [31, 32, 33, 34]. -Due to the ligation activity (in addition to the cleavage activity), this ribozyme can be engineered by in vitro selection [35]. A complete mechanical framework has been established for one ribozyme [3
6]. -Consideration of chemical modification of important residues has been started [37, 38]. Delta hepatitis virus (HDV) ribozyme size: about 60 nucleotides. -It has been demonstrated to be trans-cleavage of the target RNA [39]. The binding site and structural requirements are not completely determined, but the 5
The 'side array is not required. The folded ribozyme contains a pseudoknot structure [40].・ Reaction mechanism: 2'-OH attacks the 5 'side of the bond which is easily broken, and 2'
, 3′-cyclic phosphate and a cleavage product with a 5′-OH end.・ There are only two known classes. Found in human HDV. • Cyclic HDV is active and has increased nuclease stability [41]. 1. Michel, Francois; Westhof, Eric. Slippery substrates. Nat. Struct. Bi
ol. (1994), 1 (1), 5-7. 2. Lisacek, Frederique; Diaz, Yolande; Michel, Francois. Automatic ident
ification of group I intron cores in genomic DNA sequences.J. Mol. Biol
(1994), 235 (4), 1206-17. 3. Herschlag, Daniel; Cech, Thomas R. Catalysis of RNA cleavage by the
Tetrahymena thermophila ribozyme. 1. Kinetic description of the reactio
n of an RNA substrate complementary to the active site.Biochemistry (19
90), 29 (44), 10159-71. 4.Herschlag, Daniel; Cech, Thomas R..Catalysis of RNA cleavage by the
Tetrahymena thermophila ribozyme. 2. Kinetic description of the reactio
n of an RNA substrate that forms a mismatch at the active site.Biochemi
stry (1990), 29 (44), 10172-80.5 Knitt, Deborah S .; Herschlag, Daniel.pH Dependencies of the Tetrahym.
ena Ribozyme Reveal an Unconventional Origin of an Apparent pKa.Biochem
istry (1996), 35 (5), 1560-70. 6. Bevilacqua, Philip C .; Sugimoto, Naoki; Turner, Douglas H..A mechani
stic framework for the second step of splicing catalyzed by the Tetrahym
ena ribozyme. Biochemistry (1996), 35 (2), 648-58. 7. Li, Yi; Bevilacqua, Philip C .; Mathews, David; Turner, Douglas H .. Th
ermodynamic and activation parameters for binding of a pyrene-labeled su
bstrate by the Tetrahymena ribozyme: docking is not diffusion-controlled
and is driven by a favorable entropy change.Biochemistry (1995), 34 (44
), 14394-9. 8. Banerjee, Aloke Raj; Turner, Douglas H..The time dependence of chemi
cal modification reveals slow steps in the folding of a group I ribozyme
Biochemistry (1995), 34 (19), 6504-12. 9. Zarrinkar, Patrick P .; Williamson, James R..The P9.1-P9.2 peripheral
extension helps guide folding of the Tetrahymena ribozyme.Nucleic Acid
s Res. (1996), 24 (5), 854-8. 10. Strobel, Scott A .; Cech, Thomas R .. Minor groove recognition of the
conserved G.cntdot.U pair at the Tetrahymena ribozyme reaction site.Sci
ence (Washington, DC) (1995), 267 (5198), 675-9.11.Strobel, Scott A .; Cech, Thomas R..Exocyclic Amine of the Conserved
G.cntdot.U Pair at the Cleavage Site of the Tetrahymena Ribozyme Contri
butes to 5'-Splice Site Selection and Transition State Stabilization. Bi
ochemistry (1996), 35 (4), 1201-11. 12. Sullenger, Bruce A .; Cech, Thomas R..Ribozyme-mediated repair of de
fective mRNA by targeted trans-splicing.Nature (London) (1994), 371 (649)
8), 619-22. 13. Robertson, HD; Altman, S .; Smith, JDJ Biol. Chem., 247, 5243-
5251 (1972). 14. Forster, Anthony C .; Altman, Sidney.External guide sequences for an
RNA enzyme.Science (Washington, DC, 1883-) (1990), 249 (4970), 783-6
15. Yuan, Y .; Hwang, ES; Altman, S. Targeted cleavage of mRNA by huma
nRNase P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1992) 89, 8006-10. 16. Harris, Michael E .; Pace, Norman R..Identification of phosphates in
volved in catalysis by the ribozyme RNase P RNA.RNA (1995), 1 (2), 210-1
8. 17. Pan, Tao; Loria, Andrew; Zhong, Kun.Probing of tertiary interaction
s in RNA: 2'-hydroxyl-base contacts between the RNase P RNA and pre-tRNA
Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1995), 92 (26), 12510-14. 18. Pyle, Anna Marie; Green, Justin B .. Building a Kinetic Framework for
Group II Intron Ribozyme Activity: Quantitation of Interdomain Binding
and Reaction Rate. Biochemistry (1994), 33 (9), 2716-25. 19. Michels, William J. Jr .; Pyle, Anna Marie. Conversion of a Group II
Intron into a New Multiple-Turnover Ribozyme that Selectively Cleaves Ol
igonucleotides: Elucidation of Reaction Mechanism and Structure / Function
Relationships. Biochemistry (1995), 34 (9), 2965-77. 20. Zimmerly, Steven; Guo, Huatao; Eskes, Robert; Yang, Jian; Perlman, P
hilip S .; Lambowitz, Alan M..A group II intron RNA is a catalytic compo
nent of a DNA endonuclease involved in intron mobility.Cell (Cambridge,
Mass.) (1995), 83 (4), 529-38. 21.Griffin, Edmund A., Jr .; Qin, Zhifeng; Michels, Williams J., Jr .; Py.
le, Anna Marie.Group II intron ribozymes that cleave DNA and RNA linkag
es with similar efficiency, and lack contacts with substrate 2'-hydroxyl
groups. Chem. Biol. (1995), 2 (11), 761-70. 22. Michel, Francois; Ferat, Jean Luc. Structure and activities of group.
II introns. Annu. Rev. Biochem. (1995), 64, 435-61. 23. Abramovitz, Dana L .; Friedman, Richard A .; Pyle, Anna Marie. Catalyt.
ic role of 2'-hydroxyl groups within a group II intron active site.Scie
nce (Washington, DC) (1996), 271 (5254), 1410-13.24.Daniels, Danette L .; Michels, William J., Jr .; Pyle, Anna Marie.
competing pathways for self-splicing by group II introns: a quantitativ
e analysis of in vitro reaction rates and products.J. Mol. Biol. (1996)
Guo, Hans CT; Collins, Richard A..Efficient trans-cleavage of a, 256 (1), 31-49.
stem-loop RNA substrate by a ribozyme derived from Neurospora VS RNA.EM
BO J. (1995), 14 (2), 368-76.26.Scott, WG, Finch, JT, Aaron, K. The crystal structure of an all R
NA hammerhead ribozyme: Aproposed mechanism for RNA catalytic cleavage.C
ell, (1995), 81, 991-1002.27.McKay, Structure and function of the hammerhead ribozyme: an unfinis.
hed story.RNA, (1996), 2, 395-403. 28.Long, D., Uhlenbeck, O., Hertel, K. Ligation with hammerhead ribozym
es. US Patent No. 5,633,133. 29. Hertel, KJ, Herschlag, D., Uhlenbeck, O. A kinetic and thermodynam
ic framework for the hammerhead ribozyme reaction.Biochemistry, (1994)
33, 3374-3385. Beigelman, L., et al., Chemical modifications of hammerhea.
d ribozymes. J. Biol. Chem., (1995) 270, 25702-25708. 30. Beigelman, L., et al., Chemical modifications of hammerhead ribozyme.
s. J. Biol. Chem., (1995) 270, 25702-25708. 31. Hampel, Arnold; Tritz, Richard; Hicks, Margaret; Cruz, Phillip.
rpin 'catalytic RNA model: evidence for helixes and sequence requiremen
t for substrate RNA.Nucleic Acids Res. (1990), 18 (2), 299-304. 32. Chowrira, Bharat M .; Berzal-Herranz, Alfredo; Burke, John M .. Novel
guanosine requirement for catalysis by the hairpin ribozyme.Nature (Lon
don) (1991), 354 (6351), 320-2. 33.Berzal-Herranz, Alfredo; Joseph, Simpson; Chowrira, Bharat M .; Butch
er, Samuel E .; Burke, John M..Essential nucleotide sequences and second
ary structure elements of the hairpin ribozyme.EMBO J. (1993), 12 (6), 2
567-73. 34. Joseph, Simpson; Berzal-Herranz, Alfredo; Chowrira, Bharat M .; Butch
er, Samuel E..Substrate selection rules for the hairpin ribozyme determ
ined by in vitro selection, mutation, and analysis of mismatched substra
tes. Genes Dev. (1993), 7 (1), 130-8. 35. Berzal-Herranz, Alfredo; Joseph, Simpson; Burke, John M .. In vitro s
election of active hairpin ribozymes by sequential RNA-catalyzed cleavag
e and ligation reactions.Genes Dev. (1992), 6 (1), 129-34.36.Hegg, Lisa A .; Fedor, Martha J..Kinetics and Thermodynamics of Inte
rmolecular Catalysis by Hairpin Ribozymes. Biochemistry (1995), 34 (48),
15813-28. 37. Grasby, Jane A .; Mersmann, Karin; Singh, Mohinder; Gait, Michael J ..
Purine Functional Groups in Essential Residues of the Hairpin Ribozyme
Required for Catalytic Cleavage of RNA.Biochemistry (1995), 34 (12), 406
8-76. 38. Schmidt, Sabine; Beigelman, Leonid; Karpeisky, Alexander; Usman, Nas
sim; Sorensen, Ulrik S .; Gait, Michael J..Base and sugar requirements f
or RNA cleavage of essential nucleoside residues in internal loop B of t
he hairpin ribozyme: implications for secondary structure.Nucleic Acids
Res. (1996), 24 (4), 573-81. 39. Perrotta, Anne T .; Been, Michael D .. Cleavage of oligoribonucleotide
s by a ribozyme derived from the hepatitis .delta.virus RNA sequence.B
iochemistry (1992), 31 (1), 16-21.40.Perrotta, Anne T .; Been, Michael D..A pseudoknot-like structure req
uired for efficient self-cleavage of hepatitis delta virus RNA.Nature (
London) (1991), 350 (6317), 434-6. 41.Puttaraju, M .; Perrotta, Anne T .; Been, Michael D..A circular trans
-acting hepatitis delta virus ribozyme.Nucleic Acids Res. (1993), 21 (18
), 4253-8.

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【表7】 [Table 7]

【表8】 [Table 8]

【表9】 [Table 9]

【表10】 [Table 10]

【表11】 [Table 11]

【表12】 [Table 12]

【表13】 [Table 13]

【表14】 [Table 14]

【表15】 [Table 15]

【表16】 [Table 16]

【表17】 [Table 17]

【表18】 [Table 18]

【表19】 [Table 19]

【表20】 [Table 20]

【表21】 [Table 21]

【表22】 [Table 22]

【表23】 [Table 23]

【表24】 [Table 24]

【表25】 [Table 25]

【表26】 [Table 26]

【表27】 [Table 27]

【表28】 [Table 28]

【表29】 [Table 29]

【表30】 [Table 30]

【表31】 [Table 31]

【表32】 [Table 32]

【表33】 [Table 33]

【表34】 [Table 34]

【表35】 [Table 35]

【表36】 [Table 36]

【表37】 [Table 37]

【表38】 [Table 38]

【表39】 [Table 39]

【表40】 [Table 40]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は,7つの異なる種類の酵素的核酸分子の二次構造モデルを
示す。
FIG. 1 shows secondary structure models of seven different types of enzymatic nucleic acid molecules.

【図2】 図2は,保存5'HCV UTR領域中の種々の部位を標的とす
るリボザイムがいくつかの遺伝子型から生じた転写産物を切断する能力を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the ability of ribozymes targeting various sites in the conserved 5 ′ HCV UTR region to cleave transcripts generated from several genotypes.

【図3】 図3は,培養細胞におけるルシフェラーゼ活性のリボザイム媒介
性低下を示すために用いられたデュアルレポーターシステムの概略図である。
FIG. 3 is a schematic of a dual reporter system used to demonstrate ribozyme-mediated reduction of luciferase activity in cultured cells.

【図4】 図4は,リボザイムがOST−7細胞においてルシフェラーゼ活
性を低下させる能力を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the ability of ribozymes to reduce luciferase activity in OST-7 cells.

【図5】 図5は,OST−7細胞において,部位HCV.5−313およ
びHCV.5−318を標的とするリボザイムが,その不活性対照と比較して,
ルシフェラーゼ活性を低下させる能力を示すグラフである。
FIG. 5 shows that in OST-7 cells, the site HCV. 5-313 and HCV. The ribozyme targeting 5-318 is compared to its inactive control,
4 is a graph showing the ability to reduce luciferase activity.

【図6】 図6Aは,HCV−ポリオウイルス(PV)複製に及ぼすリボザ
イム処理の影響を示す棒グラフである。図6Bは,野生型PVの複製に及ぼすリ
ボザイム処理の影響を示す棒グラフである。
FIG. 6A is a bar graph showing the effect of ribozyme treatment on HCV-poliovirus (PV) replication. FIG. 6B is a bar graph showing the effect of ribozyme treatment on wild-type PV replication.

【図7】 図7は,HCV RNAを標的とする.種々のハンマーヘッドリ
ボザイム構築物の概略図である。
FIG. 7 targets HCV RNA. FIG. 1 is a schematic of various hammerhead ribozyme constructs.

【図8】 図8は,1回のHCV−PV感染に及ぼす部位183リボザイム
処理の影響を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the effect of site 183 ribozyme treatment on one HCV-PV infection.

【図9】 図9は,本明細書に記載される3つのリボザイムモチーフの二次
構造モデルを示す。
FIG. 9 shows a secondary structure model of the three ribozyme motifs described herein.

【図10】 図10は,インターフェロンと組み合わせた抗HCVリボザイ
ムの活性を示す。結果は,pfu/mlで,二重の試料の中央値+範囲で示され
る。BAC,結合弱化対照分子;IF,インターフェロン;Rz,HCV部位1
83を標的とするハンマーヘッドリボザイム;pfu,プラーク形成単位。
FIG. 10 shows the activity of anti-HCV ribozyme in combination with interferon. Results are given in pfu / ml, median of duplicate samples + range. BAC, binding weakened control molecule; IF, interferon; Rz, HCV site 1
Hammerhead ribozyme targeting 83; pfu, plaque forming unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA (31)優先権主張番号 09/257,608 (32)優先日 平成11年2月25日(1999.2.25) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 09/274,553 (32)優先日 平成11年3月23日(1999.3.23) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (72)発明者 ロバーツ,エリザベス アメリカ合衆国コロラド州80221,フェデ ラル・ハイツ,エリオット・サークル 10025 (72)発明者 パヴコ,パメラ・エイ アメリカ合衆国コロラド州80026,ラファ イエット,バーバリー・サークル705 (72)発明者 マセジャック,デニス アメリカ合衆国コロラド州80004,アルヴ ァダ,ユニオン・ストリート6595 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA80 CA01 CA11 DA03 HA08 4B050 CC10 DD01 LL01 4C084 AA02 AA13 BA44 CA01 CA18 DA21 NA14 ZA751 ZB022 ZB261 ZB331 ZC752 4C086 AA01 EA16 NA14 ZA75 ZB02 ZB26 ZB33 ZC75 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA (31) Priority claim number 09 / 257,608 (32) Priority date February 25, 1999 (Feb. 25, 1999) (33) Priority claim country United States (US) (31) Priority claim number 09 / 274,553 (32) Priority date March 23, 1999 ( (33 Mar. 1999) (33) Countries claiming priority US (US) (81) Designated States EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT , LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM) , KE, LS, MW , SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP , KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Roberts, Elizabeth 80221, Fed., Colorado, United States of America Lal Heights, Elliott Circle 10025 (72) Inventor Pav , Pamela A, 80026, Lafayette, Colorado, United States, Burberry Circle 705 (72) Inventor Macejac, Dennis, 80004, Colorado, United States, Alvada, Union Street 6595 F-term (reference) 4B024 AA01 BA80 CA01 CA11 DA03 HA08 4B050 CC10 DD01 LL01 4C084 AA02 AA13 BA44 CA01 CA18 DA21 NA14 ZA751 ZB022 ZB261 ZB331 ZC752 4C086 AA01 EA16 NA14 ZA75 ZB02 ZB26 ZB33 ZC75

Claims (50)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 C型肝炎ウイルス(HCV)に由来するRNAを特異的に切
断する酵素的核酸分子であって,前記酵素的核酸分子はハンマーヘッドモチーフ
のものであり,前記酵素的核酸分子の結合アームは,表IV−VIおよびVII
Iに規定されるいずれかの基質配列に相補的な配列を含むことを特徴とする酵素
的核酸分子。
1. An enzymatic nucleic acid molecule that specifically cleaves RNA derived from hepatitis C virus (HCV), wherein the enzymatic nucleic acid molecule has a hammerhead motif, and The binding arms are listed in Tables IV-VI and VII.
An enzymatic nucleic acid molecule comprising a sequence complementary to any of the substrate sequences defined in I.
【請求項2】 C型肝炎ウイルス(HCV)に由来するRNAを特異的に切
断する酵素的核酸分子であって,前記酵素的核酸分子はヘアピンモチーフのもの
であり,前記酵素的核酸分子の結合アームは,表VIIに規定されるいずれかの
基質配列に相補的な配列を含むことを特徴とする酵素的核酸分子。
2. An enzymatic nucleic acid molecule that specifically cleaves RNA derived from hepatitis C virus (HCV), wherein the enzymatic nucleic acid molecule is of a hairpin motif and the binding of the enzymatic nucleic acid molecule is performed. An enzymatic nucleic acid molecule, wherein the arm comprises a sequence complementary to any of the substrate sequences defined in Table VII.
【請求項3】 前記酵素的核酸分子が,2塩基対以上の長さのステムII領
域を含む,請求項1記載の酵素的核酸分子。
3. The enzymatic nucleic acid molecule of claim 1, wherein said enzymatic nucleic acid molecule comprises a stem II region that is at least 2 base pairs in length.
【請求項4】 前記核酸が,前記RNAに相補的な12−100塩基を含む
,請求項1または2記載の酵素的核酸分子。
4. The enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1, wherein said nucleic acid comprises 12-100 bases complementary to said RNA.
【請求項5】 前記核酸が前記mRNAに相補的な14−24塩基を含む,
請求項1または2記載の酵素的核酸分子。
5. The nucleic acid comprises 14 to 24 bases complementary to the mRNA.
An enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1 or 2.
【請求項6】 前記酵素的核酸分子が,3−7塩基対の長さのステムII領
域を含む,請求項2記載の酵素的核酸。
6. The enzymatic nucleic acid of claim 2, wherein said enzymatic nucleic acid molecule comprises a stem II region 3-7 base pairs in length.
【請求項7】 前記酵素的核酸分子が,本質的に表VIIに規定されるいず
れかのリボザイム配列からなる,請求項2記載の酵素的核酸。
7. The enzymatic nucleic acid of claim 2, wherein said enzymatic nucleic acid molecule consists essentially of any of the ribozyme sequences defined in Table VII.
【請求項8】 前記酵素的核酸分子が本質的に表IV−VIおよびVIII
に規定されるいずれかのリボザイム配列からなる,請求項1記載の酵素的核酸分
子。
8. The method according to claim 8, wherein said enzymatic nucleic acid molecule is substantially as defined in Tables IV-VI and VIII.
2. The enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1, consisting of any of the ribozyme sequences defined in (1).
【請求項9】 請求項1または2に記載の酵素的核酸分子を含む医薬組成物
9. A pharmaceutical composition comprising the enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1 or 2.
【請求項10】 請求項1または2に記載の酵素的核酸分子を含む哺乳動物
細胞。
10. A mammalian cell comprising the enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1 or 2.
【請求項11】 前記哺乳動物細胞がヒト細胞である,請求項10記載の哺
乳動物細胞。
11. The mammalian cell according to claim 10, wherein said mammalian cell is a human cell.
【請求項12】 請求項1または2に記載の少なくとも1つの酵素的核酸分
子をコードする核酸配列を,該酵素的核酸分子の発現を可能とする様式で含む発
現ベクター。
12. An expression vector comprising a nucleic acid sequence encoding at least one enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1 or 2 in a manner enabling the expression of said enzymatic nucleic acid molecule.
【請求項13】 請求項12記載の発現ベクターを含む哺乳動物細胞。13. A mammalian cell comprising the expression vector according to claim 12. 【請求項14】 前記哺乳動物細胞がヒト細胞である,請求項13記載の哺
乳動物細胞。
14. The mammalian cell according to claim 13, wherein said mammalian cell is a human cell.
【請求項15】 肝硬変,肝不全または肝細胞癌を治療する方法であって,
患者に請求項1または2に記載の酵素的核酸分子を前記治療に適当な条件下で投
与する工程を含む方法。
15. A method for treating cirrhosis, hepatic failure or hepatocellular carcinoma, comprising:
A method comprising administering to a patient the enzymatic nucleic acid molecule of claim 1 or 2 under conditions suitable for said treatment.
【請求項16】 肝硬変,肝不全および/または肝細胞癌を治療する方法で
あって,患者に請求項1または2に記載の発現ベクターを前記治療に適当な条件
下で投与する工程を含む方法。
16. A method for treating cirrhosis, hepatic failure and / or hepatocellular carcinoma, comprising administering to a patient the expression vector according to claim 1 or 2 under conditions suitable for the treatment. .
【請求項17】 HCV感染に関連する状態を有する患者を治療する方法で
あって,前記患者の細胞を請求項1または2に記載の核酸分子と接触させること
を含み,および1またはそれ以上の薬剤療法を前記治療に適当な条件下で使用す
ることをさらに含む方法。
17. A method of treating a patient having a condition associated with an HCV infection, comprising contacting cells of said patient with a nucleic acid molecule of claim 1 or 2, and one or more of the following: A method further comprising using drug therapy under conditions suitable for said treatment.
【請求項18】 前記核酸分子が少なくとも5つのリボース残基を含み,お
よび前記核酸が5'末端ヌクレオチドの少なくとも3つにおいてホスホロチオエ
ート結合を含み,および前記核酸が前記核酸の4位に2'−C−アリル修飾を含
み,および核酸が少なくとも10個の2'−O−メチル修飾を含み,および前記
核酸が3'−末端修飾を含む,請求項1記載の酵素的核酸分子。
18. The nucleic acid molecule comprises at least five ribose residues, and the nucleic acid comprises a phosphorothioate linkage at at least three of the 5 'terminal nucleotides, and the nucleic acid comprises a 2'-C at position 4 of the nucleic acid. 2. The enzymatic nucleic acid molecule of claim 1 comprising an allyl modification, and wherein the nucleic acid comprises at least 10 2'-O-methyl modifications, and wherein the nucleic acid comprises a 3'-terminal modification.
【請求項19】 前記核酸が,前記3’末端において3'−3'結合反転脱塩
基成分を含む,請求項18記載の酵素的核酸。
19. The enzymatic nucleic acid of claim 18, wherein said nucleic acid comprises a 3'-3 'linked inverted abasic component at said 3' end.
【請求項20】 前記核酸分子が少なくとも5つのリボース残基を含み,お
よび前記核酸分子が5'末端ヌクレオチドの少なくとも3つにおいてホスホロチ
オエート結合を含み,および前記核酸が前記核酸分子の4位および/または7位
において2'−アミノ修飾を含み,前記核酸分子が少なくとも10個の2'−O−
メチル修飾を含み,および前記核酸が3'−末端修飾を含む,請求項1記載の酵
素的核酸分子。
20. The nucleic acid molecule comprises at least five ribose residues, and the nucleic acid molecule comprises a phosphorothioate linkage at at least three of the 5 'terminal nucleotides, and the nucleic acid is at position 4 and / or A 2'-amino modification at position 7 wherein said nucleic acid molecule comprises at least 10 2'-O-
2. The enzymatic nucleic acid molecule of claim 1, comprising a methyl modification, and wherein said nucleic acid comprises a 3'-terminal modification.
【請求項21】 前記核酸分子が少なくとも5つのリボース残基を含み,お
よび前記核酸分子が5'末端ヌクレオチドの少なくとも3つにおいてホスホロチ
オエート結合を含み,および前記核酸分子が前記核酸分子の4位および/または
7位において脱塩基置換を含み,および前記核酸が少なくとも10個の2'−O
−メチル修飾を含み,および前記核酸分子が3’−末端修飾を含む,請求項1記
載の酵素的核酸分子。
21. The nucleic acid molecule comprises at least five ribose residues, and the nucleic acid molecule comprises a phosphorothioate linkage in at least three of the 5 'terminal nucleotides, and the nucleic acid molecule is at position 4 and / or Or comprises an abasic substitution at position 7 and said nucleic acid has at least 10 2'-O
2. The enzymatic nucleic acid molecule of claim 1 comprising a -methyl modification and wherein said nucleic acid molecule comprises a 3'-terminal modification.
【請求項22】 前記核酸分子が少なくとも5つのリボース残基を含み,お
よび前記核酸が5'末端ヌクレオチドの少なくとも3つにおいてホスホロチオエ
ート結合を含み,および前記核酸分子が前記核酸分子の4位および/または7位
において6−メチルウリジン置換を含み,および前記核酸分子が少なくとも10
個の2'−O−メチル修飾を含み,および前記核酸分子が3'末端修飾を含む,請
求項1記載の酵素的核酸分子。
22. The nucleic acid molecule comprises at least five ribose residues, and the nucleic acid comprises a phosphorothioate linkage at at least three of the 5 ′ terminal nucleotides, and the nucleic acid molecule is at position 4 and / or A 6-methyluridine substitution at position 7 and said nucleic acid molecule is at least 10
2. The enzymatic nucleic acid molecule of claim 1, comprising two 2'-O-methyl modifications, and wherein said nucleic acid molecule comprises a 3 'terminal modification.
【請求項23】 哺乳動物細胞においてHCV複製を阻害する方法であって
,前記細胞に請求項1または2に記載の酵素的核酸分子を前記阻害に適当な条件
下で投与する工程を含む方法。
23. A method of inhibiting HCV replication in a mammalian cell, comprising the step of administering to said cell the enzymatic nucleic acid molecule of claim 1 or 2 under conditions suitable for said inhibition.
【請求項24】 別のRNA分子を切断する方法であって,請求項1または
2に記載の酵素的核酸分子を,前記別のRNA分子の切断に適当な条件下で,前
記別のRNA分子と接触させることを含む方法。
24. A method for cleaving another RNA molecule, wherein the enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1 or 2 is treated under conditions suitable for cleaving said another RNA molecule. Contacting with a method.
【請求項25】 前記切断が二価カチオンの存在下で実施される,請求項2
4記載の方法。
25. The method according to claim 2, wherein the cleavage is performed in the presence of a divalent cation.
4. The method according to 4.
【請求項26】 前記二価カチオンがMg2+である,請求項25記載の方法
26. The method of claim 25, wherein said divalent cation is Mg 2+ .
【請求項27】 前記核酸が化学的に合成されたものである,請求項1また
は2記載の核酸分子。
27. The nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the nucleic acid is chemically synthesized.
【請求項28】 前記ベクターが, a)転写開始領域; b)転写終止領域; c)少なくとも1つの前記核酸分子をコードする遺伝子 を含み, 前記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前
記開始領域および前記終止領域に動作可能なように連結されている,請求項12
記載の発現ベクター。
28. The vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region; c) a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules, wherein the gene directs expression and / or transport of the nucleic acid molecule. 13. The operatively connected to the start region and the end region in a manner that allows.
The expression vector according to any one of the preceding claims.
【請求項29】 前記ベクターが, a)転写開始領域; b)転写終止領域; c)オープンリーディングフレーム; d)少なくとも1つの前記核酸分子をコードする遺伝子 を含み, 前記遺伝子は,前記オープンリーディングフレームの3’−末端に動作可能なよ
うに連結されており;および 前記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前
記開始領域,前記オープンリーディングフレームおよび前記終止領域に動作可能
なように連結されている,請求項12記載の発現ベクター。
29. The vector, comprising: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region; c) an open reading frame; d) a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules; And the gene is operably linked to the start region, the open reading frame and the termination region in a manner that allows expression and / or transport of the nucleic acid molecule. 13. The expression vector according to claim 12, operably linked.
【請求項30】 前記ベクターが, a)転写開始領域; b)転写終止領域; c)イントロン; d)少なくとも1つの前記核酸分子をコードする遺伝子; を含み, 前記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前
記開始領域,前記イントロンおよび前記終止領域に動作可能なように連結されて
いる,請求項12記載の発現ベクター。
30. The vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region; c) an intron; d) a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules; 13. The expression vector of claim 12, operably linked to said start region, said intron and said termination region in a manner that allows for and / or transport.
【請求項31】 前記ベクターが, a)転写開始領域; b)転写終止領域; c)イントロン; d)オープンリーディングフレーム; e)少なくとも1つの前記核酸分子をコードする遺伝子 を含み, 前記遺伝子は,前記オープンリーディングフレームの3'−末端に動作可能なよ
うに連結されており;および 前記遺伝子は,前記核酸分子の発現および/または輸送を可能とする様式で,前
記開始領域,前記イントロン,前記オープンリーディングフレームおよび前記終
止領域に動作可能なように連結されている,請求項12記載の発現ベクター。
31. The vector comprises: a) a transcription initiation region; b) a transcription termination region; c) an intron; d) an open reading frame; e) a gene encoding at least one of the nucleic acid molecules; Operably linked to the 3'-end of the open reading frame; and wherein the gene is capable of expressing and / or transporting the nucleic acid molecule, wherein the initiation region, the intron, the open 13. The expression vector of claim 12, operably linked to a reading frame and said termination region.
【請求項32】 C型肝炎ウイルス(HCV)に由来するRNAを特異的に
切断する酵素的核酸分子であって,前記酵素的核酸分子がDNA酵素であること
を特徴とする,酵素的核酸分子。
32. An enzymatic nucleic acid molecule that specifically cleaves RNA derived from hepatitis C virus (HCV), wherein the enzymatic nucleic acid molecule is a DNA enzyme. .
【請求項33】 前記酵素的核酸が少なくとも1つの2'−糖修飾を含む,
請求項1,2または32のいずれかに記載の酵素的核酸分子。
33. The enzymatic nucleic acid comprises at least one 2'-sugar modification.
An enzymatic nucleic acid molecule according to any of claims 1, 2 or 32.
【請求項34】 前記酵素的核酸が少なくとも1つの核酸塩基修飾を含む,
請求項1,2または32のいずれかに記載の酵素的核酸分子。
34. The enzymatic nucleic acid comprises at least one nucleobase modification.
An enzymatic nucleic acid molecule according to any of claims 1, 2 or 32.
【請求項35】 前記酵素的核酸が少なくとも1つのホスホロチオエート修
飾を含む,請求項1,2または32のいずれかに記載の酵素的核酸分子。
35. The enzymatic nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the enzymatic nucleic acid comprises at least one phosphorothioate modification.
【請求項36】 前記薬剤療法がタイプIインターフェロンである,請求項
17記載の方法。
36. The method of claim 17, wherein said drug therapy is a type I interferon.
【請求項37】 前記タイプIインターフェロンおよび酵素的核酸分子が同
時に投与される,請求項36記載の方法。
37. The method of claim 36, wherein said type I interferon and said enzymatic nucleic acid molecule are administered simultaneously.
【請求項38】 前記タイプIインターフェロンおよび酵素的核酸分子が別
々に投与される,請求項36記載の方法。
38. The method of claim 36, wherein said type I interferon and said enzymatic nucleic acid molecule are administered separately.
【請求項39】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンアルフ
ァである,請求項36記載の方法。
39. The method of claim 36, wherein said type I interferon is interferon alpha.
【請求項40】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンベータ
である,請求項36記載の方法。
40. The method of claim 36, wherein said type I interferon is interferon beta.
【請求項41】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンガンマ
である,請求項36記載の方法。
41. The method of claim 36, wherein said type I interferon is interferon gamma.
【請求項42】 前記タイプIインターフェロンがコンセンサスインターフ
ェロンである,請求項36記載の方法。
42. The method of claim 36, wherein said type I interferon is a consensus interferon.
【請求項43】 HCV感染に関連する状態を有する患者を治療する方法で
あって,前記患者の細胞を請求項32記載の核酸分子と接触させることを含み,
および前記治療に適当な条件下で1またはそれ以上の薬剤療法を使用することを
さらに含む方法。
43. A method of treating a patient having a condition associated with HCV infection, comprising contacting cells of said patient with a nucleic acid molecule of claim 32,
And the use of one or more drug therapies under conditions suitable for said treatment.
【請求項44】 前記薬剤療法がタイプIインターフェロンである,請求項
43記載の方法。
44. The method of claim 43, wherein said drug therapy is a type I interferon.
【請求項45】 前記タイプIインターフェロンおよび酵素的核酸分子が同
時に投与される,請求項44記載の方法。
45. The method of claim 44, wherein said type I interferon and said enzymatic nucleic acid molecule are administered simultaneously.
【請求項46】 前記タイプIインターフェロンおよび酵素的核酸分子が別
々に投与される,請求項44記載の方法。
46. The method of claim 44, wherein said type I interferon and said enzymatic nucleic acid molecule are administered separately.
【請求項47】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンアルフ
ァである,請求項44記載の方法。
47. The method of claim 44, wherein said type I interferon is interferon alpha.
【請求項48】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンベータ
である,請求項44記載の方法。
48. The method of claim 44, wherein said type I interferon is interferon beta.
【請求項49】 前記タイプIインターフェロンがインターフェロンガンマ
である,請求項44記載の方法。
49. The method of claim 44, wherein said type I interferon is interferon gamma.
【請求項50】 前記タイプIインターフェロンがコンセンサスインターフ
ェロンである,請求項44記載の方法。
50. The method of claim 44, wherein said type I interferon is a consensus interferon.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7745418B2 (en) 2001-10-12 2010-06-29 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Compositions and methods for inhibiting viral replication
BR0308923A (en) * 2002-03-27 2005-01-04 Aegera Therapeutics Inc Antisense iap nucleobase oligomers and uses of these
KR100490699B1 (en) * 2002-10-05 2005-05-19 제노프라 주식회사 Trans-Splicing Ribozyme Mediated Selective Induction of Gene Activity in Hepatitis C Virus Internal Ribosome Entry Site-Expressing Cells
US20060003343A1 (en) * 2004-01-23 2006-01-05 Biomerieux, Inc. Primer and probe design for efficient amplification and detection of HCV 3' non-translating region

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610054A (en) * 1992-05-14 1997-03-11 Ribozyme Pharmaceuticals, Inc. Enzymatic RNA molecule targeted against Hepatitis C virus

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AU3665799A (en) 1999-11-16

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