JP7305542B2 - ペプチド核酸誘導体によるエクソンスキッピング - Google Patents
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Description
本発明は、式I:
nは、10~25の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、独立に、重水素[D]基、ヒドリド[H]基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、ホルミル[H-C(=O)-]基、アミノカルボニル[NH2-C(=O)-]基、アミノチオカルボニル[NH2-C(=S)-]基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルスルホニル基、置換若しくは非置換のアリールスルホニル基、置換若しくは非置換のアルキルホスホニル基、又は置換若しくは非置換のアリールホスホニル基を表し、
Zは、ヒドリド基、ヒドロキシ基、置換若しくは非置換のアルキルオキシ基、置換若しくは非置換のアリールオキシ基、非置換アミノ[-NH2]基、置換若しくは非置換のアルキルアミノ基、置換若しくは非置換のアリールアミノ基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、核酸塩基部分に共有結合によって連結された、置換若しくは非置換のアミノ基を有する非天然の核酸塩基から選択される]
により表されるペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を提供する。
本発明は、式I:
nは、10~25の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、独立に、重水素[D]基、ヒドリド[H]基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、ホルミル[H-C(=O)-]基、アミノカルボニル[NH2-C(=O)-]基、アミノチオカルボニル[NH2-C(=S)-]基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルスルホニル基、置換若しくは非置換のアリールスルホニル基、置換若しくは非置換のアルキルホスホニル基、又は置換若しくは非置換のアリールホスホニル基を表し、
Zは、ヒドリド基、ヒドロキシ基、置換若しくは非置換のアルキルオキシ基、置換若しくは非置換のアリールオキシ基、非置換アミノ[-NH2]基、置換若しくは非置換のアルキルアミノ基、置換若しくは非置換のアリールアミノ基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、核酸塩基部分に共有結合によって連結された、置換若しくは非置換のアミノ基を有する非天然の核酸塩基から選択される]
により表されるペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を提供する。
[式中、
nは、10~25の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、独立に、重水素基、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、ホルミル基、アミノカルボニル基、アミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルスルホニル基、置換若しくは非置換のアリールスルホニル基、置換若しくは非置換のアルキルホスホニル基、又は置換若しくは非置換のアリールホスホニル基を表し、
Zは、ヒドリド基、ヒドロキシ基、置換若しくは非置換のアルキルオキシ基、置換若しくは非置換のアリールオキシ基、非置換アミノ基、置換若しくは非置換のアルキルアミノ基、置換若しくは非置換のアリールアミノ基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、式II、式III、又は式IV:
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
L1、L2、及びL3は、塩基性アミノ基を核酸塩基部分に共有結合によって連結している、式V:
Q1及びQmは、置換若しくは非置換のメチレン(-CH2-)基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、酸素(-O-)基、硫黄(-S-)基、及び置換若しくは非置換のアミノ基[-N(H)-又は-N(置換基)-]から選択され、
mは、1~15の間の整数である]
により表される共有結合リンカーである]
により表される非天然の核酸塩基から選択される]
のPNA誘導体、又は薬学的に許容されるその塩が好ましい。
[式中、
nは、11~23の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、ヒドリド基であり、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、アミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zは、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
Q1及びQmは、置換若しくは非置換のメチレン基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、酸素基、及びアミノ基から選択され、
mは、1~11の間の整数である]
のPNAオリゴマー、又は薬学的に許容されるその塩が目的である。
[式中、
nは、11~21の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、ヒドリド基であり、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zは、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
Q1及びQmは、メチレン基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、メチレン基、酸素基、及びアミノ基から選択され、
mは、1~11の間の整数である]
のPNA誘導体、又は薬学的に許容されるその塩が、特に目的である。
[式中、
nは、11~19の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、ヒドリド基であり、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zは、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つは、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R3、及びR5は、ヒドリド基であり、R2、R4、及びR6は、独立に、ヒドリド基、又は置換若しくは非置換のアルキル基を表し、
Q1及びQmは、メチレン基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、メチレン基及び酸素基から選択され、
mは、1~9の間の整数である]
のPNAオリゴマー、又は薬学的に許容されるその塩が、大きな目的である。
[式中、
nは、12~19の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、ヒドリド基であり、
X及びYは、独立に、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zは、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも5つは、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、ヒドリド基であり、
Q1及びQmは、メチレン基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、メチレン基及び酸素基から選択され、
mは、1~9の間の整数である]
のPNA誘導体、又は薬学的に許容されるその塩が、より大きな目的である。
[式中、
nは、12~18の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S1、S2、…、Sn-1、Sn、T1、T2、…、Tn-1、及びTnは、ヒドリド基であり、
Xは、ヒドリド基であり、
Yは、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zは、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも5つは、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、ヒドリド基であり、
L1は、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)4-、-CH2-O-(CH2)5-、-CH2-O-(CH2)6-、又は-CH2-O-(CH2)7-を表し、
L2及びL3は、独立に、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)8-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、及び-(CH2)2-O-(CH2)3-から選択される]
のPNA誘導体、又は薬学的に許容されるその塩が、最大の目的である。
(N → C) Fethoc-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) Fmoc-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) H-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O3)-TA(5)-NH2;
(N → C) Ac-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) Piv-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) ベンゾイル-CA(5)G(2O3)-AA(5)C-TTA(4)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) n-プロピル-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(2O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) ベンジル-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) p-トルエンスルホニル-CA(5)G-AA(5)C-TTA(2O2)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) [N-(2-フェニルエチル)アミノ]カルボニル-CA(5)G(3)-AA(5)C-TTA(3)-TCC(1O2)-TA(5)-NH2;
(N → C) Fethoc-Lys-Leu-CA(5)G(2O2)-AA(5)C-TTA(8)-TCC(1O2)-TA-Lys-NH2;
(N → C) N-フェニル-N-Me-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-Lys-NH2;
(N → C) Piv-HEX-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-Lys-NH2;
(N → C) FAM-HEX-CA(5)G-AA(5)C-TTA(5)-TCC(1O2)-TA(5)-Lys-NH2;
(N → C) Fethoc-GA(5)A-C(1O2)TT-A(5)TC-CTA(5)-C(1O2)T-NH2;
(N → C) Fethoc-Arg-GA(5)A-C(1O2)TT-A(5)TC-CTA(5)-C(1O2)T-Gly-NH2;
(N → C) Fethoc-Val-GA(5)A-CTT-A(6)TC-CTA(5)-C(2O2)T-Gly-Lys-NH2;
(N → C) Fethoc-C(1O5)TT-A(6)TC-CTA(6)-C(1O2)TT-AA(6)C-NH2;
(N → C) Fmoc-Val-CTC(1O2)-A(5)TC-CTA(6)-C(1O3)TT-AA(2O2)C-NH2;及び
(N → C) Fethoc-TTC(1O5)-AG(5)A-A(4)CT-TA(5)T-CC(2O2)T-A(6)CT-TA(6)-NH2:
[略記中、
A、G、T、及びCは、それぞれ、アデニン、グアニン、チミン、及びシトシンによる、天然の核酸塩基を伴うPNA単量体であり、
C(pOq)、A(p)、A(pOq)、G(p)、及びG(pOq)は、それぞれ、式VI、式VII、式VIII、式IX、及び式X:
p及びqは、整数であり、
N末端置換基及びC末端置換基の略号は、具体的に、以下の通りに規定される:「Fmoc-」は、「[(9-フルオレニル)メチルオキシ]カルボニル-」;「Fethoc-」は、「[2-(9-フルオレニル)エチル-1-オキシ]カルボニル」;「Ac-」は、「アセチル-」;「ベンゾイル-」は、「ベンゼンカルボニル-」;「Piv-」は、「ピバリル-」;「n-プロピル-」は、「1-(n-プロピル)-」;「H-」は、「ヒドリド-」基;「p-トルエンスルホニル」は、「(4-メチルベンゼン)-1-スルホニル-」;「-Lys-」は、アミノ酸残基である「リシン」;「-Val-」は、アミノ酸残基である「バリン」;「-Leu-」は、アミノ酸残基である「ロイシン」;「-Arg-」は、アミノ酸残基である「アルギニン」;「-Gly-」は、アミノ酸残基である「グリシン」;「[N-(2-フェニルエチル)アミノ]カルボニル-」は、「[N-1-(2-フェニルエチル)アミノ]カルボニル-」;「ベンジル-」は、「1-(フェニル)メチル-」;「フェニル-」は、「フェニル-」;「Me-」は、「メチル-」;「-HEX-」は、「6-アミノ-1-ヘキサノイル-」;「FAM-」は、「5、又は 6-フルオレセイン-カルボニル-(アイソマーの混合物)」の略記であり;「-NH2」は、非置換「-アミノ」基の略記である]
により表される、非天然の核酸塩基を伴うPNA単量体である]
に記載する。
PNAオリゴマーを調製するための一般的手順
PNAオリゴマーは、先行技術[US 6,133,444;WO 96/40685]に記載されている方法に従い、又は微細な改変を伴って、Fmoc-化学反応に基づく固相ペプチド合成(SPPS)により合成した。本発明で使用される固体支持体は、PCAS BioMatrix Inc.(Quebec、Canada)から購入された、H-Rink Amide-ChemMatrixであった。修飾核酸塩基を伴うFmoc-PNA単量体は、先行技術[PCT/KR2009/001256]において記載されている通りに、又は微細な改変を伴って合成した。
PNA誘導体は、微細な改変を伴うか、又は伴わない、上記の合成手順に従い調製した。本発明のPNA誘導体は、ヒト又はマウスのHIF-1αプレmRNA、ヒト又はマウスのアンドロゲン受容体(AR)プレmRNA、ヒトSCN9A又はラットSCN9AのプレmRNA、マウスジストロフィンプレmRNA、ヒト又はマウスのチロシナーゼプレmRNA、ヒト又はマウスのSNAP25プレmRNA、ヒトIDO1プレmRNA、ヒト又はマウスのPD-1プレmRNAなどを含むがこれらに限定されない、プレmRNA内のスプライス部位をターゲティングするように設計した。多数のプレmRNAについて、スプライス部位をターゲティングする、このようなPNA誘導体の提示は、式IのPNA誘導体を例示するためのものであり、本発明の範囲を、例として列挙される標的スプライス部位に限定するためのものと解釈されるべきではない。
修飾核酸塩基を保有する、10量体のPNA誘導体を、RNA並びにDNAに対する、式IのPNA化合物の、強力なアフィニティーを例示する、モデル化合物として調製した。これらのモデルPNA化合物は、本発明で提供される合成手順に従い、又は微細な改変を伴って調製した。表12には、10量体のPNA誘導体が、質量分析による構造同定データと共に提示される。
式IのPNA誘導体を、N末端又はC末端を、相補的にターゲティングする、10量体のDNAに対する、それらの結合アフィニティーを評価した。結合アフィニティーは、PNAと、10量体の、相補的DNAとの二重鎖についてのTm値により評価した。PNA誘導体と、相補性が完全なDNAとの二重鎖は、通例、緩衝水溶液中でたやすく決定される程度に高値のTm値を示す。緩衝水溶液は、Tm測定時に、沸騰する傾向がある。
ヒトHIF-1α(低酸素症誘導因子1α)プレmRNA内の、第2エクソン又は第4エクソンの3'側スプライス部位を、相補的にターゲティングする、式IのPNA誘導体を、それらのHIF-1αアンチセンスエクソンスキッピング活性について、HeLa細胞内で評価した。これらのHIF-1α ASOについての生物学的例は、エクソンスキッピングが、標的プレmRNA内のスプライス部位をターゲティングする、式Iの化合物により、強力に誘導されることを例示する例として提示されるものであり、したがって、本発明の範囲を、HIF-1α ASOに限定するように解釈されるべきではない。
「HIF-ASO 2」により誘導されるエクソンスキッピング
表1で指定された「HIF-ASO 2」とは、[(5'→3')uguuaaguag│GAUAAGUUCU][配列中、「│」の記号は、イントロン-エクソン間の接合部を表す]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトHIF-1αプレmRNA内の、第2エクソンの3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、14量体のASOである。「HIF-ASO 2」は、第1イントロンとの、5量体の相補的な重複、及び第2エクソンとの、9量体の相補的な重複を保有する。
「HIF-ASO 2」によるHeLa細胞内のHIF-1αタンパク質発現の阻害
「HIF-ASO 2」を下記で記載される通り、HeLa細胞内の、HIF-1αタンパク質の発現を阻害する、その能力について評価した。
「HIF-ASO 2」で処置されたHeLa細胞内のHIF-1αmRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
「HIF-ASO 2」を以下の通りに、ネステッドqPCRにより、HeLa細胞内の全長HIF-1αmRNAの発現を阻害するその能力について評価した。
「HIF-ASO 2」で処置されたHeLa細胞内のHIF-1αmRNAについての、TaqManプローブによるqPCR
「HIF-ASO 2」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例3」において記載される通りに、ネステッドqPCRにより、HeLa細胞内の、全長HIF-1αmRNAの発現を阻害する、その能力について評価した。
「HIF-ASO 6」により誘導されるエクソンスキッピング
表1で指定された「HIF-ASO 6」とは、[(5'→3')uguuaaguag│GAUAAGUUCU]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトHIF-1αプレmRNA内の、第1イントロンと、第2エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位と完全に相補的な、17量体のASOである。「HIF-ASO 6」は、第1イントロンとの7量体の相補的な重複、及び第2エクソンとの10量体の相補的な重複を保有する。
「HIF-ASO 6」によるHeLa細胞内のHIF-1αタンパク質発現の阻害
「HIF-ASO 6」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例2」において記載される手順に従い、HeLa細胞内の、HIF-1αの発現を下方調節する、その能力について評価した。図19Bは、0(陰性対照)、10、100、又は1,000zMの「HIF-ASO6」で、24時間にわたり処置されたHeLa細胞により得られた、ウェスタンブロットデータである。図19Cは、デンシトメトリーにより、各個別のβ-アクチンバンド強度に対して正規化された、個別のHIF-1αバンド強度を提示する。HIF-1αタンパク質の発現は、「HIF-ASO6」で処置された細胞内で、約45~55%低下した。
「HIF-ASO 6」で処置されたHeLa細胞内のHIF-1αmRNAについてのSYBR GreenによるqPCR
「HIF-ASO 6」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例4」における手順に従い、ネステッドqPCRにより、HeLa細胞内のHIF-1αmRNAの変化を誘導するその能力について評価した。
「ASO 6」で処置されたHeLa細胞内のHIF-1αmRNAについてのTaqManプローブによるqPCR
「HIF ASO 6」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例4」において記載される通りに、ネステッドqPCRにより、HeLa細胞内の全長HIF-1αmRNAの発現を阻害するその能力について評価した。
「HIF-ASO 1」により誘導されるエクソンスキッピング
「HIF-ASO 1」とは、[(5'→3')uguuaaguag│GAUAAGUUCUGAA]の23量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトHIF-1αプレmRNA内の、第1イントロンと、第2エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、14量体のASOである。「HIF-ASO 1」は、第1イントロンとの、3量体の相補的な重複、及び第2エクソンとの、11量体の相補的な重複を保有する。
「HIF-ASO 1」によるHeLa細胞内のHIF-1αタンパク質発現の阻害
「HIF-ASO 1」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例2」において記載される手順に従い、HeLa細胞内の、HIF-1αタンパク質の発現を阻害する、その能力について評価した。本実施例では、HeLa細胞を、0zM(陰性対照)、100zM、300zM、1aM、3aM、10aM、30aM、100aM、又は300aMの「HIF-ASO 1」で、72時間にわたり処置してから、200μMのCoCl2と共に3時間インキュベートすることにより、PHDの活性を抑制した。陰性対照、すなわち、0zMの「HIF-ASO 1」の培養ディッシュは、4つとした。
「HIF-ASO 12」により誘導されるエクソンスキッピング
表2で指定された「HIF-ASO 12」とは、[(5'→3')uguuuacag│UUUGAACTAAC]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトHIF-1αプレmRNA内の、第3イントロンと、第4エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、15量体のASOである。「HIF-ASO 12」は、第3イントロンとの6量体の重複、及び第4エクソンとの9量体の重複を保有する。
「HIF-ASO 12」によるHeLa細胞内のHIF-1αタンパク質発現の阻害
「HIF-ASO 12」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例2」において記載される通りに、HeLa細胞内のHIF-1αの発現を阻害するその能力について評価した。
「HIF-ASO 12」で処置されたHeLa細胞内のHIF-1αmRNAについてのSYBR GreenによるqPCR
「HIF-ASO 12」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「HIF-1αについての実施例3」において記載されている通りに、HIF-1αネステッドqPCRにより、HeLa細胞内の、HIF-1αmRNAの変化を誘導する、その能力について評価した。HeLa細胞を「HIF-ASO 12」で6時間にわたり処置し、次いで、全RNAの抽出にかけた。
ヒトアンドロゲン受容体(AR)プレmRNA内の、第5エクソンと、第5イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位を、相補的にターゲティングする、式IのPNA誘導体を、それらのARアンチセンスエクソンスキッピング活性について、細胞においても、マウスにおいても評価した。これらのAR ASOについての生物学的例は、エクソンスキッピングが、標的プレmRNA内のスプライス部位をターゲティングする、式Iの化合物により、強力に誘導されることを例示する例として提示されるものであり、したがって、本発明の範囲をAR ASOに限定するように解釈されるべきではない。
「AR-ASO 1」により誘導されるエクソンスキッピング
表3で指定された「AR-ASO 1」とは、ヒトアンドロゲン受容体(AR)プレmRNA内の、第5エクソンと、第5イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、13量体のASOである。「AR-ASO 1」は、[(5'→3')GCCUUGCCUG│guaaggaaaa]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、13量体の配列に相補的に結合する。「AR-ASO 1」は、第5エクソンとの8量体の重複及び第5イントロンとの5量体の重複を保有する。
「AR-ASO 1」による、MCF7細胞内の、ARタンパク質の発現の阻害
5mLの培養培地を含有する60mmの培養ディッシュ中のMCF7細胞を、0zM(陰性対照)又は10zM~30aMの「AR-ASO 1」で処置した。4つの培養ディッシュを、陰性対照とした。48時間後、細胞を、低温PBSで、2回にわたり洗浄し、次いで、1倍濃度のプロテアーゼ阻害剤(型番:P8340、Sigma)を補充した、1倍濃度の細胞溶解緩衝液(型番:9803、Cell Signaling Tech)200μLを伴う溶解にかけた。溶解物を、1.5mLのeチューブ内に回収した。200μLずつの各溶解物を、3倍濃度の試料緩衝液100μLと混合し、5分間にわたり沸騰させた。20μLずつの各溶解物(4例の陰性対照及び8例のASO処置試料)を、8%のSDS-PAGEゲル上の電気泳動による分離にかけ、PVDF膜に転写した。膜は、抗AR抗体(型番:5153、Cell Signaling Tech)及び抗β-アクチン抗体(型番:sc4778、Santa Cruz)でプローブした。図23Cは、0zM(4例の陰性対照)~30aMの「AR-ASO 1」で処置されたMCF7細胞内で得られた、ARについてのウェスタンブロットデータを提示する。ASOで処置された溶解物のARバンド(120Kのサイズ)強度は、陰性対照である、それらの隣接する溶解物の強度より弱かった。
「AR-ASO 1」で処置されたMCF7細胞内のAR mRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
[ASOによる処置及びRNAの抽出]5mLの培養培地中のMCF7細胞を、0zM(陰性対照)又は1zM~1aM(濃度1つ当たり2つずつの培養ディッシュ)の「AR-ASO 1」で処置した。5時間後、製造元の指示書(型番:9767、タカラバイオ株式会社)に従い、「MiniBEST Universal RNA Extraction Kit」を使用して、全RNAを抽出した。
「AR-ASO 5」で処置されたMCF7細胞内のAR mRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
表3で指定された「AR-ASO 5」とは、ヒトARプレmRNA内の、第5エクソンと、第5イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、12量体のASOである。「AR-ASO 5」は、[(5'→3')GCCUUGCCUG│guaaggaaaa]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、12量体の配列に相補的に結合する。「AR-ASO 5」は、第5エクソンとの7量体の重複及び第5イントロンとの5量体の重複を保有する。
「AR-ASO 5」で処置されたMCF7細胞内のAR mRNAについてのTaqManプローブによるqPCR
「AR-ASO 5」をTaqManプローブを採用するqPCRにより、ヒトAR mRNAを下方調節するその能力について評価した。
「AR-ASO-5」で皮下処置されたマウスの皮膚内の、ARタンパク質の発現の阻害
「AR-ASO 5」は、ヒト及びマウスにおいて保存されているARプレmRNA配列をターゲティングする。「AR-ASO 5」を以下の通りに、単回の皮下投与後におけるマウスの皮膚内のARタンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。
「AR-ASO 1」により誘導されるエクソンスキッピング(2)
継代、細胞密度、及び培養条件に応じて、MCF7細胞の形状は、変動した。早期継代におけるMCF細胞は、比較的急速に増殖し、積雲形のコロニーを示す傾向があった。後期継代におけるMCF7細胞は、緩慢に増殖し、平坦な上皮コロニーを形成する可能性が高い。しかし、積雲形状を示すMCF7細胞を維持することは、困難であった。
ヒトSCN9A(9A亜型ナトリウムチャネル)プレmRNA内の、複数のスプライス部位を、相補的にターゲティングする、式IのPNA誘導体を、それらのSCN9Aアンチセンス活性及びエクソンスキッピング活性について、細胞においても、動物においても評価した。これらのSCN9A ASOについての生物学的例は、エクソンスキッピングが、標的プレmRNA内のスプライス部位をターゲティングする、式Iの化合物により、強力に誘導されることを例示する例として提示されるものであり、したがって、本発明の範囲をSCN9A ASOに限定するように解釈されるべきではない。
「SCN-ASO 7」により誘導されるエクソンスキッピング
表4で指定された「SCN-ASO 7」とは、ヒトSCN9A遺伝子(NCBI基準配列:NC_000002.12からアクセスされた)から読み取られた、ヒトSCN9AプレmRNA内の、第4エクソンと、第4イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、16量体のASOである。「SCN-ASO 7」は、[(5'→3')UUGUUUUUGC│guaaguacuu]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、16量体の配列に相補的に結合する。「SCN-ASO 7」は、第4エクソンとの10量体の重複及び第4イントロンとの6量体の重複を保有する。
「SCN-ASO 7」で処置されたPC3細胞内のSCN9A mRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
「SCN-ASO 7」を、以下の通りに、エクソン特異的プライマーのセットに対するqPCRにより、PC3細胞内のヒトSCN9A mRNAの発現を阻害するその能力について評価した。
「SCN-ASO 3」で処置されたPC3細胞内のSCN9A mRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
表4で指定された「SCN-ASO 3」とは、ヒトSCN9AプレmRNA内の、第4エクソンと、第4イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位をターゲティングする、14量体のASOである。「SCN-ASO 3」は、[(5'→3')UUGUUUUUGC│gua"ag"uacuu][配列中、2つのミスマッチは、引用符(“")でマークされる]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、12量体の配列に相補的に結合する。「SCN-ASO 3」は、第4エクソンとの、7量体の相補的な重複、及び第4イントロンとの、5量体の相補的な重複を保有する。
「SCN-ASO 8」で処置されたPC3細胞内のSCN9A mRNAについての、SYBR GreenによるqPCR
表4で指定された「SCN-ASO 8」とは、ヒトSCN9AプレmRNA内の、第4エクソンと、第4イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域をターゲティングする、17量体のASOである。「SCN-ASO 8」は、[(5'→3')UUGUUUUUGC│gua"ag"uacuu][配列中、ミスマッチは、引用符(“")でマークされる]の20量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、15量体の配列に相補的に結合する。「SCN-ASO 8」は、ヒトSCN9AプレmRNA内の、第4エクソンとの、10量体の相補的な重複、及び第4イントロンとの、5量体の相補的な重複を保有する。
「SCN-ASO 7」で処置されたPC3細胞内のCoroNaアッセイによる、ナトリウム電流の阻害
細胞におけるナトリウム電流は、パッチクランプにより測定する。ナトリウムイオンが、細胞に進入すると、細胞内ナトリウムイオンレベルは、上昇する。細胞内ナトリウムレベルは、ナトリウムイオン感受性染料を使用して、プローブすることができる。「CoroNa Green」とは、クラウンエーテル型の、ナトリウムイオンキレート剤を伴う染料である。ナトリウムイオンとキレート化すると、「CoroNa Green」は、緑色の蛍光を発する。「CoroNa Green」は、細胞内ナトリウムレベルを、間接的に測定するのに使用されている。「CoroNa Green」により測定されるナトリウムレベルは、ナトリウムイオンについてのパッチクランプにより測定されるナトリウムイオン電流と、よく相関することが見出された[Proc. Natl. Acad. Sci. USA、106(38)巻、16145~16150 (2009)]。
「SCN-ASO 3」で処置されたPC3細胞内のCoroNaアッセイによる、ナトリウム電流の阻害
「SCN-ASO 3」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SCN9Aについての実施例5」において記載されているプロトコールに従い、「CoroNa Green」を使用して、PC3細胞内のナトリウム電流を阻害するその能力について評価した。
「SCN-ASO 8」で処置されたPC3細胞内の、ナトリウム電流の阻害
「SCN-ASO 8」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SCN9Aについての実施例3」において記載されているプロトコールに従い、「CoroNa Green」を使用して、PC3細胞内のナトリウム電流を阻害するその能力について評価した。
PC3細胞内の、「SCN-ASO 27」により誘導されるエクソンスキッピング(A)
表5で指定された「SCN-ASO 27」とは、ヒトSCN9AプレmRNA内の、「第3イントロン」と、「第4エクソン」との接合部にわたる3'側スプライス部位と完全に相補的な、14量体のASOである。3'側スプライス部位内の、14量体の標的配列は、[(5'→3')uuguguuuag│GUACACUUUU]の20量体のSCN9AプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付されて」いる。「SCN-ASO 27」は、「第3イントロン」との6量体の重複及び「第4エクソン」との8量体の重複を保有する。
PC3細胞内の、「SCN-ASO 27」により誘導されるエクソンスキッピング(B)
「SCN-ASO 27」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SCN9Aについての実施例8」において記載されている通りに、PC3細胞内の、「第4エクソン」のスキッピングを誘導する、その能力について評価した。本実験では、PC3細胞を、0(陰性対照)、1、10、100及び1,000aMの「SCN-ASO 27」で、24時間にわたり処置した。
「SCN-ASO 27」で処置されたPC3細胞内のSCN9A mRNAについての、ワンステップcDNA合成によるqPCR
「SCN-ASO 27」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SCN9Aについての実施例2」において記載される通りに、SCN9AネステッドqPCRにより、PC3細胞内の、ヒトSCN9A mRNAレベルの変化を誘導する、その能力について評価した。
「SCN-ASO 27」で処置されたPC3細胞内のSCN9A mRNAについてのランダムヘキサマーを伴うcDNA合成によるqPCR
「SCN-ASO 27」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SCN9Aについての実施例10」において記載されている通りに、SCN9A qPCRにより、PC3細胞内の、ヒトSCN9A mRNAレベルの変化を誘導する、その能力について評価した。ランダムヘキサマーを使用して、cDNAを合成し、TaqManプローブを使用して、SCN9A qPCR反応にかけた。
「SCN-ASO 27」で処置されたSNL活性化ラットL5 DRG細胞内のCoroNaアッセイによる、ナトリウム電流の阻害
「SCN-ASO 27」は、ヒトSCN9AプレmRNAと完全に相補的な、14量体のSCN9A ASOであるが、ラットゲノムDNA[NCBI基準配列:NC_000002.12]から読み取られた、ラットSCN9AプレmRNAとの、単一のミスマッチを保有する。「SCN-ASO 27」は、[(5'→3')uuuc"c"uuuag│GUACACUUUU][配列中、単一のミスマッチを、引用符(“")でマークする]の20量体のラットプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ラットSCN9AプレmRNAとの、13量体の相補的な重複、及び単一のミスマッチを保有する。
「SCN-ASO 30」によるL5 DRG神経細胞内のNav 1.7タンパク質発現の阻害
「SCN-ASO 30」が、ラットSCN9AプレmRNAと完全に相補的な、14量体のASOであるのに対し、「SCN-ASO 27」は、ヒトSCN9AプレmRNAと完全に相補的な、14量体のASOである。「SCN-ASO 30」は、C末端において、「SCN-ASO 27」との単一のミスマッチを保有する。ラットSCN9AプレmRNAに対する「SCN-ASO 30」は、ヒトSCN9AプレmRNAに対する「SCN-ASO 27」についての、良好なモデルASOとして用いられうる。
「SCN-ASO 30」によるラットL5 DRG神経細胞内のナトリウム電流の阻害
「SCN-ASO 30」を、下記に提示されるL5/L6結紮で刺激されたラットL5DRG神経細胞内のナトリウム電流を阻害するその能力について評価した。
「SCN-ASO 30」で処置されたラットDRG細胞内のSCN9A mRNAについてのワンステップcDNA合成によるqPCR
「SCN-ASO 30」を以下の通りに、SCN9AネステッドqPCRにより、ラットDRG細胞内のSCN9A mRNAの発現を阻害するその能力について評価した。
「SCN-ASO 30」で処置されたラットDRG細胞内のSCN9A mRNAについてのランダムヘキサマーを伴うcDNA合成によるqPCR
「SCN-ASO 30」を、SCN9A qPCRにより、ラットL5 DRG細胞内の、SCN9A mRNAの発現を阻害する、その能力について評価した。全RNAは、「SCN9Aについての実施例15」で記載されている通りに調製し、ランダムヘキサマーを使用するcDNA合成にかけた。cDNA溶液(ASO濃度1つ当たり二連)を、100倍希釈し、各希釈PCR産物1μLずつを、以下のサイクル条件:95℃で30秒間に続く、95℃で5秒間、及び60℃で30秒間による40サイクルに従い、SCN9Aの第3エクソンと、第4エクソンとの接合部をターゲティングするTaqManプローブを伴う、20μLのリアルタイムPCR反応にかけた。
糖尿病誘導性末梢神経障害性疼痛を伴うラットにおける、SCN9A ASOによる、アロディニアへの拮抗
SCN9A遺伝子は、VGSCのNav 1.7亜型の、αサブユニットをコードする。他の感覚機能は正常であるが、激しい疼痛を感じない、極めて少数の個体が存在する。このような個体は、SCN9A遺伝子が、非機能的なNav 1.7亜型をコードするように突然変異していることが見出された[Nature、444巻、894~898 (2006)]。これを、「SCN9Aチャネル病」と称する。ヒトSCN9Aチャネル病の、行動学的表現型は、SCN9Aノックアウトマウスにおいて、かなりよく再現された[PLOS One 9(9): e 105895 (2014)]。したがって、式IのSCN9A ASOは、Nav 1.7の上方調節を伴う動物疼痛モデルにおいて、鎮痛活性を示しうる。
デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)とは、筋肉変性を伴う、希少な、致死性の、単一遺伝子性疾患である。DMD患者は、エクソン(複数可)点突然変異又は欠失から生じるPTC(未成熟終止コドン)に起因して、全長ジストロフィンタンパク質をコードしない。
mdxマウスにおいて、「DMD-ASO 1」及び「DMD-ASO 4」により誘導されるエクソンスキッピング(ネステッドPCR法A)
表7で指定された「DMD-ASO 1」とは、マウスジストロフィンプレmRNA内の、第22イントロンと、第23エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、13量体のASOである。「DMD-ASO 1」は、[(5'→3')uaauuuugag│GCUCUGCAAAGTTCT]の25量体の配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、13量体の配列に相補的に結合する。「DMD-ASO 1」は、第22イントロンとの8量体の重複及び第23エクソンとの5量体の重複を保有する。
mdxマウスにおいて、「DMD-ASO 1」及び「DMD-ASO 4」により誘導されるエクソンスキッピング(ネステッドPCR法B)
「DMDについての実施例1」で得られたRNA試料を、[DMD-エクソン20_フォワード:(5'→3')CAGAATTCTGCCAATTGCTGAG;及びDMD-エクソン26_リバース:(5'→3')TTCTTCAGCTT-GTGTCATCC]のエクソン特異的プライマーのセットを使用する、ワンステップcDNA合成にかけた。次いで、cDNA試料を、[DMD-エクソン20n_フォワード:(5'→3')CCCAGTCTACCACCCTAT-CAGAGC;及びDMD-エクソン26n_リバース:(5'→3')CCTGCCTTTAAGGCTTCCTT]のエクソン特異的プライマーという、別のセットに対する、ネステッドPCRにより解析した。
mdxマウスにおける「DMD-ASO 1」により誘導されるエクソンスキッピング(ネステッドPCR法A)
mdxマウスに、0(陰性対照)又は10ピコモル/Kgの「DMD-ASO 1」を毎日2回ずつ5日間にわたり、皮下から施した(群1つ当たりの動物2匹)。最終回投与の1日後に、動物を、組織サンプリングのために屠殺した。三頭筋試料を、「DMDについての実施例1」で記載されているネステッドRT-PCR法に従い、第23エクソンのスキッピングについて評価した。
「DMD-ASO 1」皮下投与されたmdxマウスにおけるロータロッド試験による筋機能の改善
mdxマウスにおける第23エクソンのスキッピングは、第23エクソン内のPTCを除去し、第23エクソンを欠く、mRNAスプライス変異体は、フレーム内にあり、したがって、ECMに結合するC末端部分を伴う変異体タンパク質をコードする。こうして、全長変異体ジストロフィンタンパク質は、元の全長ジストロフィン又は野生型全長ジストロフィンの生理学的機能を、部分的に回復する。
「DMD-ASO 1」を慢性投与されたmdxマウスにおける、握力試験による筋機能及び筋肉の完全性の改善
「DMD-ASO 1」を、下記で記載される通り、mdxマウスへの慢性投与により、握力試験による筋機能を改善するその能力、エクソンスキッピングを誘導するその能力、全長ジストロフィン(すなわち、C末端がコードされたジストロフィンタンパク質)の発現を上方調節するその能力について、IHCにより評価し、筋肉の完全性を改善するその能力について、H&E染色を伴う組織病理学により評価した。
「DMD-ASO 2」を慢性投与されたmdxマウスにおける歩行距離による筋機能の改善
表7で指定された「DMD ASO 2」とは、マウスジストロフィンプレmRNA内の、第22イントロンと、第23エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、17量体のASOである。「DMD-ASO 2」は、[(5'→3')uaauuuugag│GCUCUGCAAA]の20量体のマウスジストロフィンプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、17量体の配列に相補的に結合する。「DMD-ASO 2」は、第22イントロンとの8量体の重複及び第23エクソンとの9量体の重複を保有する。
「DMD-ASO 1」、「DMD-ASO 2」、又は「DMD-ASO 6」を投与されたmdxマウスについての長期評価
表7で指定された「DMD ASO 6」とは、マウスジストロフィンプレmRNA内の、第23エクソンと、第23イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、18量体のASOである。「DMD-ASO 6」は、[(5'→3')AAAAUUUCAG│guaagccgagguuug]の25量体のマウスジストロフィンプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、18量体の配列と相補的に重複する。「DMD-ASO 6」は、第23エクソンとの8量体の重複及び第23イントロンとの10量体の重複を保有する。
表8における、式IのPNA誘導体は、ヒトIDO1プレmRNA内の多様なスプライス部位を相補的にターゲティングするように設計した。IDO1 ASOをSKOV3細胞内のエクソンスキッピング活性について評価した。IDO1が、L-トリプトファンからN-ホルミルキヌレニンへの分解を触媒することを踏まえ、IDO1 ASOを、キヌレニンの産生を阻害するそれらの機能的な能力について評価した。本明細書で提示される生物学的例は、式Iの化合物についての例としての、IDO1 ASOのエクソンスキッピング活性を例示するためのものであり、したがって、本発明の範囲をIDO1 ASOに限定するように解釈されるべきではない。
「IDO-ASO 1」により誘導されるエクソンスキッピング
表8で指定された「IDO-ASO 1」とは、ヒトIDO1プレmRNA内の、第6イントロンと、第7エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、13量体のASOである。「IDO-ASO 1」は、[(5'→3')uuuguuuuag│GUAAUUCCUA]の20量体のヒトIDO1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、13量体の配列を相補的にターゲティングする。「IDO-ASO 1」は、第6イントロンとの5量体の重複及び第7エクソンとの8量体の重複を保有する。
「IDO-ASO 1」のアンチセンス機能活性
「IDO-ASO 1」の機能活性を以下の通りに、SKOV3細胞内のキヌレニンの分泌を阻害するその能力について評価した。
「IDO-ASO 5」により誘導されるエクソンスキッピング
表8で指定された「IDO-ASO 5」とは、ヒトIDO1プレmRNA内の、第3エクソンと、第3イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、13量体のASOである。「IDO-ASO 5」は、[(5'→3')UGUCCGUAAG│guuuggagau]の20量体のヒトIDO1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、13量体の配列と相補的に重複する。「IDO-ASO 5」は、第3エクソンとの、8量体の相補的な重複、及び第3イントロンとの、5量体の相補的な重複を有する。
「IDO-ASO 6」により誘導されるエクソンスキッピング
表8で指定された「IDO-ASO 6」とは、ヒトIDO1プレmRNA内の、第3イントロンと、第4エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位内の領域と完全に相補的な、13量体のASOである。「IDO-ASO 6」は、[(5'→3')uuuuaaucag│GUCUUGCCAA]の20量体のヒトIDO1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、13量体の配列を相補的にターゲティングする。「IDO-ASO 6」は、第3イントロンとの、5量体の相補的な重複、及び第4エクソンとの、8量体の相補的な重複を保有する。
SNAP25(25kDaのシナプトソーム関連タンパク質)とは、運動ニューロン細胞内の神経伝達物質のエクソサイトーシスに関与する、SNAREタンパク質である。ボツリヌストキシンA(Botox(商標))は、その有名な抗皺活性のために、SNAP25を切断する。表9における、式IのPNA誘導体は、ヒトSNAP25プレmRNA内の、第7エクソンの3'側スプライス部位を、相補的にターゲティングするように設計した。SNAP25 ASOを、SiMa(ヒト神経芽細胞腫)細胞内及びラット由来のPC12細胞内の、SNAP25アンチセンス活性について、並びに局所投与時に、マウスの皮膚内の、SNAP25発現を阻害するそれらの能力について評価した。本明細書で提示される生物学的例は、式Iの化合物についての例としてのSNAP25 ASOのエクソンスキッピング活性を例示するためのものであり、したがって、本発明の範囲をSNAP25 ASOに限定するように解釈されるべきではない。
「SNAP-ASO 3」で処置されたPC12細胞内のエクソンスキッピング
表9で指定された「SNAP-ASO 3」とは、ヒトSNAP25プレmRNA内の、「第6イントロン」と、「第7エクソン」との接合部にわたる3'側スプライス部位内の、14量体の配列と完全に相補的な14量体のASOである。「SNAP-ASO 3」は、[(5'→3')cucuuuggaucccag│GGUAACAAAUGAUGC]の30量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、14量体のプレmRNA配列と相補的に重複する。「SNAP-ASO 3」は、「第6イントロン」との、7量体の重複、及び「第7エクソン」との、別の7量体の重複を保有する。
「SNAP-ASO 3」で処置されたPC12細胞内のSNAP25 mRNAについてのqPCR
「SNAP-ASO 3」を以下の通りに、SNAP25ネステッドqPCRにより、PC12細胞内のラットSNAP25 mRNAレベルの変化を誘導するその能力について評価した。
「SNAP-ASO 1」で処置されたPC12細胞内のSNAP25 mRNAについてのqPCR
表8で指定された「SNAP-ASO 1」とは、ヒトSNAP25プレmRNA内の、第6イントロンと、第7エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位の16量体の配列と完全に相補的な、16量体のASOである。「SNAP-ASO 1」は、[(5'→3')cucuuuggaucccag│GGUAACAAAUGAUGC]の30量体のヒトプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、16量体の標的配列と相補的に重複する。「SNAP-ASO 1」は、第6イントロンとの6量体の重複及び第7エクソンとの10量体の重複を保有する。しかし、ASOは、[(5'→3')uggcucccag│GGUAACAAA"C"GAUGC][配列中、単一のミスマッチを、引用符(“")でマークする]の25量体のプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ラットSNAP25プレmRNAとの、単一のミスマッチを保有する。
「SNAP-ASO 3」によるPC12細胞内のSNAP25タンパク質発現の阻害
「SNAP-ASO 3」を以下の通りに、PC12細胞内のSNAP25タンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。
「SNAP-ASO 1」によるPC12細胞内のSNAP25タンパク質発現の阻害
「SNAP-ASO 1」を、そうでないことが注記されない限りにおいて、「SNAP25についての実施例4」において記載されている通りに、PC12細胞内のSNAP25タンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。PC12細胞を0(陰性対照)、100、又は1,000zMの「SNAP-ASO 1」で48時間又は72時間にわたり処置した(各ASO濃度について、1つずつの培養ディッシュ)。
「SNAP-ASO 3」によるSiMa細胞内のSNAP25タンパク質発現の阻害
「SNAP-ASO 3」を以下の通りに、SiMaヒト神経芽細胞腫細胞内のSNAP25タンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。
「SNAP-ASO 3」で処置されたSiMa細胞内のSNAP25 mRNAについてのqPCR
「SNAP-ASO 3」を以下の通りに、SNAP25ネステッドqPCRにより、SiMa細胞内のヒトSNAP25 mRNAレベルの変化を誘導するその能力について評価した。
「SNAP-ASO 1」を局所投与されたマウスの皮膚内のSNAP25タンパク質発現の阻害
「SNAP-ASO 1」とは、マウスゲノムDNA[NCBI基準配列:NC_000068からアクセスされた]から読み取られた、マウスSNAP25プレmRNA内の第6イントロンと第7エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位と完全に相補的な16量体のASOである。「SNAP-ASO 1」を以下の通りに、局所投与時における皮膚内のSNAP25タンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。
チロシナーゼ(TYR)とは、メラニン形成又は皮膚の染料沈着に関与する酵素である。表10における、式IのPNA誘導体は、ヒト又はマウスのTYRプレmRNA内の第2エクソンの3'側スプライス部位を相補的にターゲティングするように設計した。TYR ASOをヒトメラニン細胞内並びにB16F10(マウス黒色腫)細胞内のTYRアンチセンスエクソンスキッピング活性を評価した。本明細書で提示される生物学的例は、式Iの化合物についての例としてのTYR ASOのエクソンスキッピング活性を例示するためのものであり、したがって、本発明の範囲をTYR ASOに限定するように解釈されるべきではない。
B16F10細胞内の「TYR-ASO 4」により誘導されるエクソンスキッピング
表10で指定された「TYR-ASO 4」とは、[(5'→3')aauuguuuuucacag│AUCAUUUGUAGCAGA]の30量体のマウスTYRプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、マウスTYR内の第1イントロンと、第2エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位と完全に相補的な、13量体のTYR ASOである。その一方で、「TYR-ASO 4」は、[(5'→3')ggguguuuug"u"acag│AU"UG"U"C"UGUAGCCGA]の、30量体のプレmRNA配列内、引用符(“")でマークされた、ヒトTYRプレmRNA内の第1イントロンと第2エクソンとの接合部にわたる3'側スプライス部位との、4つのミスマッチを保有する。
「TYR-ASO 4」で処置されたB16F10細胞内のTYR mRNAについてのqPCR
「TYR-ASO 4」を以下の通りに、TYRネステッドqPCRにより、B16F10細胞内のマウスTYR mRNAレベルの変化を誘導するその能力について評価した。
「TYR-ASO 4」によるB16F10細胞内のTYRタンパク質発現の阻害
「TYR-ASO 4」を下記で記載される通り、B16F10細胞内のTYRタンパク質の発現を阻害するその能力について評価した。
「TYR-ASO 4」によるB16F10細胞内のメラニン形成の阻害
「TYR-ASO 4」を下記で記載される通り、B16F10細胞内のメラニン形成を阻害するその能力について評価した。
「TYR-ASO 1」で処置されたヒトメラニン細胞内のTYR mRNAについてのqPCR
表10で指定された「TYR-ASO 1」とは、[(5'→3')ggguguuuuguacag│AUUGUCUGUAGCCGA]の30量体のヒトTYRプレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトTYR内の第1イントロンと第2エクソンとの接合部にわたる3'側スプライス部位と完全に相補的な13量体のTYR ASOである。
プログラム細胞死タンパク質1又はCD279としてもまた公知のPD-1とは、免疫細胞内で発現する細胞表面受容体である。PD-1は、免疫応答の下方調節に関与する免疫チェックポイントタンパク質である。PD-1モノクローナル抗体、例えば、ニボルマブ及びペムブロリズマブが免疫応答を増大させることにより、充実性腫瘍を処置するのに使用されている。
Jurkat細胞内の、「PD-ASO 3」により誘導されるエクソンスキッピング
表11で指定された「PD-ASO 3」とは、[(5'→3')AGCUCAGGGUGACAG│gugcggccucggagg]の30量体のヒトPD-1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトPD-1プレmRNA内の第2エクソンと第2イントロンとの接合部にわたる5'側スプライス部位と完全に相補的な14量体のPD-1 ASOである。「PD-ASO 3」は、第2エクソンとの9量体の重複及び第2イントロンとの5量体の重複を保有する。
「PD-ASO 3」で処置されたJurkat細胞内のPD-1 mRNAについてのqPCR
「PD-ASO 3」を以下の通りに、PD-1ネステッドqPCRにより、Jurkat細胞内のヒトPD-1 mRNAレベルの変化を誘導するその能力について評価した。
「PD-ASO 3」で処置されたJurkat細胞内のIL-2 mRNAについてのqPCR
PD-1活性の下方調節は、インターロイキン2(IL-2)の発現を上方調節することが公知である[Am. J. Clin. Oncol. 39(1)巻、98- 106 (2016)]。「PD-ASO 3」を、以下の通りに、IL-2ネステッドqPCRにより、Jurkat細胞内の、ヒトIL-2 mRNAレベルの変化を誘導する、その能力について評価した。
「PD-ASO 1」で処置されたJurkat細胞内の、PD-1 mRNAについてのqPCR
表11で指定された「PD-ASO 1」とは、[(5'→3')cucuccaucucucag│ACUCCCCAGACAGGC]の30量体のヒトPD-1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、ヒトPD-1プレmRNA内の、第1イントロンと、第2エクソンとの接合部にわたる、3'側スプライス部位と完全に相補的な、14量体のPD-1 ASOである。「PD-ASO 1」は、第1イントロンとの5量体の重複及び第2エクソンとの9量体の重複を保有する。
C57BL/6マウスにおける、B16F10黒色腫に対する、「PD-ASO 2」の抗腫瘍活性
表11で指定された「PD-ASO 2」とは、[(5'→3')AGCUCGUGGUAACAG│gugaggcuaguagaa]の30量体のマウスPD-1プレmRNA配列内、「太字」でマークされ、「下線を付された」、マウスPD-1プレmRNA内の、第2エクソンと、第2イントロンとの接合部にわたる、5'側スプライス部位と完全に相補的な、16量体のPD-1 ASOである。「PD-ASO 2」は、第2エクソンとの10量体の重複及び第2イントロンとの6量体の重複を保有する。
本発明は、以下の実施形態を包含する。
(実施形態1)
式I:
nは、10~25の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n は、独立に、重水素[D]基、ヒドリド[H]基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、ホルミル[H-C(=O)-]基、アミノカルボニル[NH 2 -C(=O)-]基、アミノチオカルボニル[NH 2 -C(=S)-]基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルスルホニル基、置換若しくは非置換のアリールスルホニル基、置換若しくは非置換のアルキルホスホニル基、又は置換若しくは非置換のアリールホスホニル基を表し、
Zは、ヒドリド基、ヒドロキシ基、置換若しくは非置換のアルキルオキシ基、置換若しくは非置換のアリールオキシ基、非置換アミノ[-NH 2 ]基、置換若しくは非置換のアルキルアミノ基、置換若しくは非置換のアリールアミノ基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n は、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも4つは、独立に、核酸塩基部分に共有結合によって連結された、置換若しくは非置換のアミノ基を有する非天然の核酸塩基から選択される]
により表されるペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態2)
nが、10~25の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、独立に、重水素基、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、ホルミル基、アミノカルボニル基、アミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールアミノチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアリールオキシチオカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルスルホニル基、置換若しくは非置換のアリールスルホニル基、置換若しくは非置換のアルキルホスホニル基、又は置換若しくは非置換のアリールホスホニル基を表し、
Zが、ヒドリド基、ヒドロキシ基、置換若しくは非置換のアルキルオキシ基、置換若しくは非置換のアリールオキシ基、非置換アミノ基、置換若しくは非置換のアルキルアミノ基、置換若しくは非置換のアリールアミノ基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は置換若しくは非置換のアリール基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IV:
R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、及びR 6 は、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
L 1 、L 2 、及びL 3 は、塩基性アミノ基を核酸塩基部分に共有結合によって連結している、式V:
Q 1 及びQ m は、置換若しくは非置換のメチレン(-CH 2 -)基であり、Q m は、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q 2 、Q 3 、…、及びQ m-1 は、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、酸素(-O-)基、硫黄(-S-)基、及び置換若しくは非置換のアミノ基[-N(H)-又は-N(置換基)-]から選択され、
mは、1~15の間の整数である)
により表される共有結合リンカーである]
により表される非天然の核酸塩基から選択される、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態3)
nが、11~23の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、ヒドリド基であり、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、アミノカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、及びR 6 が、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
Q 1 及びQ m が、置換若しくは非置換のメチレン基であり、Q m が、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q 2 、Q 3 、…、及びQ m-1 が、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、酸素基、及びアミノ基から選択され、
mが、1~11の間の整数である、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態4)
nが、11~21の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、ヒドリド基であり、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 、及びR 6 が、独立に、ヒドリド基、及び置換又は非置換のアルキル基から選択され、
Q 1 及びQ m が、メチレン基であり、Q m が、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q 2 、Q 3 、…、及びQ m-1 が、独立に、メチレン基、酸素基、及びアミノ基から選択され、
mが、1~11の間の整数である、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態5)
nが、11~19の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、ヒドリド基であり、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、 Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R 1 、R 3 、及びR 5 が、ヒドリド基であり、R 2 、R 4 、及びR 6 が、独立に、ヒドリド基、又は置換若しくは非置換のアルキル基を表し、
Q 1 及びQ m が、メチレン基であり、Q m は、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q 2 、Q 3 、…、及びQ m-1 が、独立に、メチレン基及び酸素基から選択され、
mが、1~9の間の整数である、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態6)
nが、12~19の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、ヒドリド基であり、
X及びYが、独立に、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも5つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R 1 、R 2 、R 3 、R 4、 R 5 、及びR 6 が、ヒドリド基であり、
Q 1 及びQ m が、メチレン基であり、Q m が、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q 2 、Q 3 、…、及びQ m-1 が、独立に、メチレン基及び酸素基から選択され、
mが、1~9の間の整数である、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態7)
nが、12~18の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
S 1 、S 2 、…、S n-1 、S n 、T 1 、T 2 、…、T n-1 、及びT n が、ヒドリド基であり、
Xが、ヒドリド基であり、
Yが、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n が、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B 1 、B 2 、…、B n-1 、及びB n のうちの少なくとも5つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R 1 、R 2 、R 3 、R 4、 R 5 、及びR 6 が、ヒドリド基であり、
L 1 が、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 3 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 4 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 5 -、-CH 2 -O-(CH 2 ) 6 -、又は-CH 2 -O-(CH 2 ) 7 -を表し、
L 2 及びL 3 が、独立に、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -、-(CH 2 ) 4 -、-(CH 2 ) 5 -、-(CH 2 ) 6 -、-(CH 2 ) 7 -、-(CH 2 ) 8 -、-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 2 -、-(CH 2 ) 3 -O-(CH 2 ) 2 -、及び-(CH 2 ) 2 -O-(CH 2 ) 3 -から選択される、
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
(実施形態8)
細胞において実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体の標的プレmRNA内の標的エクソンのスキッピングを、前記ペプチド核酸誘導体の使用により誘導する方法。
(実施形態9)
対象において実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体の標的プレmRNA内の標的エクソンのスキッピングを、前記ペプチド核酸誘導体の投与により誘導する方法。
(実施形態10)
実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体の標的遺伝子の発現を伴う疾患又は状態を、前記ペプチド核酸誘導体の投与により処置する方法。
(実施形態11)
細胞において実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体の標的遺伝子の機能的活性を、前記ペプチド核酸誘導体の使用によりモジュレートする方法。
(実施形態12)
対象において実施形態1に記載のペプチド核酸誘導体の標的遺伝子の機能的活性を、前記ペプチド核酸誘導体の投与によりモジュレートする方法。
(実施形態13)
標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、標的スプライス部位配列が、ヒトアンドロゲン受容体プレmRNA内の[(5'→3')UUGCCUGGUAAGGA]、ヒトSCN9AプレmRNA内の[(5'→3')UUUUUGCGUAAGUA]、ヒトHIF-1αプレmRNA内の[(5'→3')UAAGUAGGAUAAGU]、ヒトSNAP25プレmRNA内の[(5'→3')AUCCCAGGGUAACA]、ヒトSCN9AプレmRNA内の[(5'→3')UGUUUAGGUACACU]、又はヒトチロシナーゼプレmRNA内の[(5'→3')UGUACAGAUUGUCU]のいずれでもない、実施形態1から7のいずれか一項に記載の化合物。
(実施形態14)
標的プレmRNA内の、標的スプライス部位配列との、少なくとも10量体の相補的な重複を保有し、標的スプライス部位配列が、ヒトアンドロゲン受容体プレmRNA内の[(5'→3')UUGCCUGGUAAGGA]、ヒトSCN9AプレmRNA内の[(5'→3')UUUUUGCGUAAGUA]、ヒトHIF-1αプレmRNA内の[(5'→3')UAAGUAGGAUAAGU]、ヒトSNAP25プレmRNA内の[(5'→3')AUCCCAGGGUAACA]、ヒトSCN9AプレmRNA内の[(5'→3')UGUUUAGGUACACU]、又はヒトチロシナーゼプレmRNA内の[(5'→3')UGUACAGAUUGUCU]のいずれをも含まない、実施形態1から7のいずれか一項に記載の化合物。
Claims (14)
- 式I:
[式中、
nは、11~25の間の整数であり、
式Iの化合物は、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物は、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
X及びYは、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zは、非置換アミノ[-NH2]基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnは、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IV:
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、ヒドリド基であり、
L1、L2、及びL3は、塩基性アミノ基を核酸塩基部分に共有結合によって連結している、式V:
Q1及びQmは、置換若しくは非置換のメチレン(-CH2-)基であり、Qmは、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1は、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、及び酸素(-O-)基から選択され、
mは、1~15の間の整数である)
により表される共有結合リンカーである]
により表される非天然の核酸塩基から選択され、
標的スプライス部位配列が、[(5'→3')UUGCCUGGUAAGGA]、[(5'→3')UUUUUGCGUAAGUA]、又は[(5'→3')UAAGUAGGAUAAGU]を含まない]
により表されるペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。 - nが、11~23の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnが、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6が、ヒドリド基であり、
Q1及びQmが、置換若しくは非置換のメチレン基であり、Qmが、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1が、独立に、置換若しくは非置換のメチレン基、及び酸素基から選択され、
mが、1~11の間の整数である、
請求項1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。 - nが、11~21の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であるか、又は標的プレmRNA配列と、1つ又は2つのミスマッチを伴って部分的に相補的であり、
X及びYが、独立に、ヒドリド基、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基、置換若しくは非置換のアルキルアミノカルボニル基、又は置換若しくは非置換のアリールスルホニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnが、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及びウラシルを含む天然の核酸塩基、並びに非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも4つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6が、ヒドリド基であり、
Q1及びQmが、メチレン基であり、Qmが、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1が、独立に、メチレン基、及び酸素基から選択され、
mが、1~11の間の整数である、
請求項1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。 - nが、12~19の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
X及びYが、独立に、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnが、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも5つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6が、ヒドリド基であり、
Q1及びQmが、メチレン基であり、Qmが、塩基性アミノ基に直接連結されており、
Q2、Q3、…、及びQm-1が、独立に、メチレン基及び酸素基から選択され、
mが、1~9の間の整数である、
請求項1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。 - nが、12~18の間の整数であり、
式Iの化合物が、標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、
式Iの化合物が、標的プレmRNA配列と完全に相補的であり、
Xが、ヒドリド基であり、
Yが、置換若しくは非置換のアルキルアシル基、置換若しくは非置換のアリールアシル基、又は置換若しくは非置換のアルキルオキシカルボニル基を表し、
Zが、非置換アミノ基、又は置換若しくは非置換のアルキルアミノ基を表し、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnが、独立に、アデニン、チミン、グアニン、シトシン、及び非天然の核酸塩基から選択され、
B1、B2、…、Bn-1、及びBnのうちの少なくとも5つが、独立に、式II、式III、又は式IVにより表される、非天然の核酸塩基から選択され、
R1、R2、R3、R4、R5、及びR6が、ヒドリド基であり、
L1が、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)4-、-CH2-O-(CH2)5-、-CH2-O-(CH2)6-、又は-CH2-O-(CH2)7-を表し、
L2及びL3が、独立に、右側の端部が、塩基性アミノ基に直接連結された、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)8-、-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、及び-(CH2)2-O-(CH2)3-から選択される、
請求項1に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。 - 標的プレmRNA内のイントロンに由来する7量体及びエクソンに由来する7量体からなる14量体の標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、標的スプライス部位配列が、[(5'→3')AUCCCAGGGUAACA]、[(5'→3')UGUUUAGGUACACU]、又は[(5'→3')UGUACAGAUUGUCU]のいずれでもない、請求項1から5のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
- 標的プレmRNA内の、標的スプライス部位配列との、少なくとも12量体の相補的な重複を保有し、標的スプライス部位配列が、[(5'→3')AUCCCAGGGUAACA]、[(5'→3')UGUUUAGGUACACU]、又は[(5'→3')UGUACAGAUUGUCU]のいずれをも含まない、請求項1から5のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩。
- 細胞に請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を接触させることを含む、細胞における標的プレmRNA内の標的エクソンのスキッピングをin vitroで誘導する方法。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を含む、対象における標的プレmRNA内の標的エクソンのスキッピングを誘導するための医薬。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を含む、標的遺伝子の発現を伴う疾患又は状態を処置するための医薬。
- 細胞に請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を接触させることを含む、細胞における標的遺伝子の発現をin vitroでモジュレートする方法。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を含む、対象における標的遺伝子の発現をモジュレートするための医薬。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩を含む、標的遺伝子の発現を伴う疾患又は状態を処置するための医薬組成物。
- 標的遺伝子の発現を伴う疾患又は状態を処置するための医薬の製造における、請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド核酸誘導体、又は薬学的に許容されるその塩の使用。
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