KR20240051272A - Kras 발현을 조절하기 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

Kras 발현을 조절하기 위한 조성물 및 방법 Download PDF

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보핸 진
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몰레큘라 악시옴, 엘엘씨
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Abstract

유전자 발현을 조절하기 위한 조성물을 본원에서 기술한다. 또한, 유전자 발현을 조절하기 위해 본원에서 기술하는 조성물을 사용하기 위한 방법을 본원에서 기술한다.

Description

KRAS 발현을 조절하기 위한 조성물 및 방법
상호 참조
본 출원은 그 전체가 본원에 참조로 포함되는 2021년 9월 2일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제63/240,226호 및 2022년 3월 2일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제63/315,669호에 따른 이익을 주장한다.
참조에 의한 포함
본 명세서에서 언급되는 모든 간행물, 특허, 및 특허 출원은, 각각의 개별적인 간행물, 특허, 또는 특허 출원이 참조로 포함되는 것으로 구체적으로 그리고 개별적으로 표시되는 것과 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다. 참조로 포함되는 간행물 및 특허 또는 특허 출원이 본 명세서에 포함되는 개시와 상충하는 경우, 본 명세서가 임의의 이러한 상충하는 자료를 대신하고/하거나 우선하도록 의도된다.
특정 질환 또는 병태는 유전자 돌연변이 또는 신호전달 경로에 영향을 미치는 하나 이상의 유전자의 과발현 또는 저발현으로 인한 하향조절된 신호전달 경로에 의해 야기된다. 이러한 질환 또는 병태를 치료하기 위해, 가장 많이 찾는 치료 선택사항 중 하나는 유전자 돌연변이를 직접 편집하거나 유전자 침묵 도구 또는 방법을 사용하여 전사/번역 조절을 하는 것이다. RNA 유도 유전자 침묵은 전사 불활성화, mRNA 분해, 전사 감쇠를 포함하는 다양한 양태에서 표적 유전자의 RNA 발현을 제어한다. 따라서, RNA 수준에서 유전자 발현을 효과적으로 편집하기 위한 조성물 및 방법에 대한 필요성이 여전히 남아있다.
일부 양태에서, KRAS mRNA에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물을 본원에 기술한다. 일부 구현예에서, KRAS mRNA는 돌연변이된 KRAS mRNA이다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 24-43, 65-82, 또는 87의 서열 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 이하의 서열 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 서열을 포함한다. 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 18-20, 서열번호 24-43, 서열번호 65-82, 또는 서열번호 87 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 길이가 12개 내지 30개인 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 갭(gap) 분절 및 윙(wing) 분절을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 5'-윙 분절 및 3'-윙 분절을 포함한다. 일부 구현예에서, 각각의 5'-윙 분절 및 3'-윙 분절은 3개의 연결된 뉴클레오티드이다.일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 2'-변형 뉴클레오시드, 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드 간 연결, 또는 적어도 하나의 반전 비염기 모이어티를 포함한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 2' 변형 뉴클레오티드는 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-methoxyethyl, 2'-O-MOE), 2'-O-아미노프로필, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-아미노프로필(2'-O-aminopropyl, 2'-O-AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-dimethylaminoethyl, 2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-dimethylaminopropyl, 2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-dimethylaminoethyloxyethyl, 2'-O-DMAEOE), 또는 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-N-methylacetamido, 2'-O-NMA) 변형 뉴클레오티드, 잠금 핵산[locked nucleic acid, LNA], 제한된 에틸[constrained ethyl, cEt] 당, 에틸렌 핵산[ethylene nucleic acid, ENA], 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드 간 연결은 포스포로티오에이트 연결 또는 포스포로디티오에이트 연결을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 포스포로디아미데이트 모폴리노 올리고머(phosphorodiamidate morpholino oligomer, PMO), 잠금 핵산[LNA], 티오모폴리노, 또는 제한된 에틸[cEt] 당, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 압타머 또는 중합체와 접합된다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 링커를 통해 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 압타머 또는 중합체와 접합된다. 일부 구현예에서, 조성물은 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 및 돌연변이된 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 KRAS mRNA 및 돌연변이된 KRAS mRNA 모두에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 부형제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 비경구 또는 흡입 투여를 위해 제형화한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS mRNA는 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 28과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 44와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 67과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 72와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 73과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 74와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 75와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 76과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 77과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 79와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 80과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 81과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 28의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 44의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 67의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 72의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 73의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 74의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 75의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 76의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 77의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 79의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 80의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 81의 핵산 서열을 포함한다.
일부 양태에서, 암 세포에서 KRAS 매개 신호전달 경로를 조절하는 방법으로서, KRAS mRNA 또는 돌연변이된 KRAS mRNA에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물로 암 세포를 처리하여, 암 세포에서 KRAS mRNA 또는 돌연변이된 KRAS mRNA의 발현을 감소시키는 단계를 포함하는 방법을 본원에 기술한다. 일부 구현예에서, 암 세포는 폐암 세포, 췌장암 세포, 또는 결장암 세포이다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 24-43, 65-82, 또는 87의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 이하의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함한다. 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20. 일부 구현예에서, 조성물은 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 및 돌연변이된 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 KRAS mRNA 및 돌연변이된 KRAS mRNA 모두에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 2'-변형 뉴클레오시드, 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드 간 연결, 또는 적어도 하나의 반전 비염기 모이어티를 포함한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 2' 변형 뉴클레오티드는 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-MOE), 2'-O-아미노프로필, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-아미노프로필(2'-O-AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-DMAEOE), 또는 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-NMA) 변형 뉴클레오티드를 포함하고, 잠금 핵산[LNA], 제한된 에틸[cEt] 당 또는 에틸렌 핵산[ENA], 티오모폴리노, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 치료 후 KRAS 단백질, 돌연변이된 KRAS 단백질, KRAS mRNA, 또는 돌연변이된 KRAS mRNA의 발현은 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50% 감소한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 28과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 44와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 67과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 72와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 73과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 74와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 75와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 76과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 77과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 79와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 80과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 81과 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 28의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 44의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 67의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 72의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 73의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 74의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 75의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 76의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 77의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 79의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 80의 핵산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 81의 핵산 서열을 포함한다.
일부 양태에서, 암 치료를 필요로 하는 대상에서 암을 치료하는 방법으로서, 본원에 기술한 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물을 대상에 투여하여, 대상에서 암을 치료하는 단계를 포함하는 방법을 본원에 기술한다. 일부 구현예에서, 암은 KRAS 매개 신호전달 경로의 비정상과 연관된다. 일부 구현예에서, 암은 폐암, 췌장암, 또는 결장암이다. 일부 구현예에서, 조성물은 대상의 생존율이 적어도 5% 상승하기에 충분한 용량 및 일정으로 대상에게 투여한다. 일부 구현예에서, 조성물은 종양의 성장을 억제하기에 충분한 용량 및 일정으로 대상에게 투여한다. 일부 구현예에서, 암은 KRAS 또는 돌연변이된 KRAS와 연관된다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS mRNA는 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다.
본 특허 출원은 유색으로 작성한 적어도 하나의 도면을 포함한다. 유색 도면(들)이 있는 이러한 특허 또는 특허 출원의 사본은 요청 및 필요한 수수료의 지불 시에 특허청이 제공할 것이다.
도 1은 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 19, 44, 28, 37, 67, 또는 80)에 의해 매개되는 G12C 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화하는 KRAS mRNA의 녹다운을 예시한다.
도 2는 두 개의 상이한 세포주(NCI-H358 및 A375)에서 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 28)에 의해 매개되는 KRAS 단백질(G12C 돌연변이 또는 야생형 KRAS) 및 하류 바이오마커(pERK, pS6 및 cPARP) 발현의 녹다운을 예시한다.
도 3은 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 28 또는 ASO 서열번호 67)에 의해 매개되는 NCI-H358 세포주에서 돌연변이된 KRAS 단백질 및 하류 바이오마커(pERK, pS6 및 cPARP) 발현의 녹다운을 예시한다.
도 4는 KRAS 돌연변이(NCI-H358)를 보유하는 세포를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 19, 44, 28, 67, 72, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80 또는 81)와 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로 인한 3차원[three-dimensional, 3D] 세포 증식 억제를 예시한다.
도 5는 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 19, 44, 77, 78, 79, 80, 81, 28, 67, 37, 70 및 72)에 의해 매개되는 G12V 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질(NCI-H441)을 암호화하는 KRAS mRNA의 녹다운을 예시한다.
도 6은 ASO 서열번호 80에 의해 매개되는 LCLC97TM1(G12V 돌연변이를 보유하는 세포) 및 야생형 KRAS(A375)에서 돌연변이된 KRAS 단백질 및 하류 바이오마커(pERK, pAKT, 및 pS6) 발현의 녹다운을 예시한다.
도 7은 ASO 서열번호 81에 의해 매개되는 LCLC97TM1(G12V 돌연변이를 보유하는 세포)에서 돌연변이된 KRAS 단백질 및 하류 바이오마커(pERK, pAKT, 및 pS6) 발현의 녹다운을 예시한다.
도 8은 KRAS 돌연변이(LCLC97TM1 세포, NCI-H441 세포, 또는 G12V 돌연변이를 갖는 CFPAC-1 세포)를 보유하는 세포를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 1, 19, 44, 28, 67, 72, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80 또는 81)와 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로써 3D 세포 증식 억제를 예시한다.
도 9는 KRAS 돌연변이(G12A 돌연변이를 보유하는 NCI-H2009 세포)를 보유하는 세포를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 1, 19, 44, 28, 67, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 79, 80 또는 81)와 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로써 3D 세포 증식 억제를 예시한다.
도 10은 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드(예를 들어, ASO 서열번호 19, 28, 37, 67, 78 및 81)에 의해 매개되는 G12D 돌연변이(Panc1 및 AsPC1)를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화하는 KRAS mRNA의 녹다운을 예시한다.
본 개시의 신규한 특징을, 첨부하는 청구범위에서 특별히 기재한다. 본 개시의 특징 및 이점의 더 나은 이해는 예시적인 구현예를 기재하는 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 참조하여 얻을 수 있다.
개요
유전자 또는 신호전달 경로 발현을 조절하기 위한 조성물 및 방법을 본원에 기술한다. 또한, 질환 또는 병태와 연관되는 유전자 또는 신호전달 경로 발현을 조절하여 질환 또는 병태를 치료하기 위한 조성물 및 방법을 본원에 기술한다. 일부 양태에서, 조성물은, 세포 내로 전달될 시, 내인성 핵산에 결합하여 표적 핵산의 분해를 초래하는 적어도 하나의 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 조성물 또는 올리고뉴클레오티드를 활용하기 위한 방법을 본원에 기술한다. 일부 양태에서, 방법은 질환 또는 병태와 연관되는 유전자 또는 신호전달 경로 발현을 감소시키기 위해 세포를 올리고뉴클레오티드와 접촉시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 안티센스 올리고뉴클레오티드이고, 여기서 올리고뉴클레오티드는 상보적이며 적어도 하나의 내인성 핵산(예를 들어, mRNA)에 결합한다. 일부 양태에서, 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 내인성 핵산의 분해 또는 내인성 핵산에서 표적 단백질의 번역의 차단을 초래하여, 내인성 핵산에 의해 암호화되는 유전자의 발현을 감소시킨다. 예를 들어, mRNA를 포함하는 내인성 핵산에 올리고뉴클레오티드가 결합하면 이중가닥 핵산 분자가 생성되고, 이는 이후 mRNA 분해를 위해 내인성 핵산분해효소[nuclease]를 모집할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 두 개의 윙 분절이 측접하는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드는 5'-윙 분절 및 3'-윙 분절이 측접하는 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절 또는 윙 분절은 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되는 유전자는 신호전달 경로의 일부이다. 일부 양태에서, 신호전달 경로는 KRAS 신호전달 경로이다. 일부 양태에서, KRAS 신호전달 경로는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로를 포함한다. 일부 양태에서, KRAS 신호전달 경로는 포스포이노시티드 3-키나제(phosphoinositide 3-kinase, PI3K) 신호전달 경로, 미토겐-활성화 단백질 키나제[mitogen-activated protein kinase, MAPK] 신호전달 경로, 또는 Ral 구아닌 뉴클레오티드 교환 인자[Ral guanine nucleotide exchange factor, Ral-GEF] 신호전달 경로를 포함한다. 이와 같이, 일부 양태에서, 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합으로 인한 유전자 발현의 감소는, 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되는 유전자를 포함하는 신호전달 경로 발현을 더 감소시킬 수 있다. 일부 양태에서, 유전자 또는 신호전달 경로 발현의 감소는 질환 또는 병태를 치료하기 위한 치료 효과를 초래한다. 일부 양태에서, 질환 또는 병태는 증가한 유전자 또는 신호전달 경로 발현에 의해 야기된다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 질환 또는 병태는 유전자 또는 신호전달 경로와 연관되는 유전적 돌연변이에 의해 야기된다.
조성물
일부 양태에서, 본원에 기술한 적어도 하나의 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물을 본원에 기술한다. 일부 양태에서, 조성물은 적어도 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 또는 그 이상의 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 동일하거나 상이한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 내인성 핵산을 표적화하고 이에 결합하기 위한 안티센스 올리고뉴클레오티드이다. 일부 양태에서, 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 내인성 핵산을 분해하기 위한 내인성 핵산분해효소를 모집한다. 일부 양태에서, 내인성 핵산의 분해는 내인성 핵산에 의해 암호화된 유전자의 발현을 감소시킨다. 일부 양태에서, 내인성 핵산의 분해는 본원에 기술한 질환 또는 병태를 치료할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 21개, 22개, 23개, 24개, 25개, 26개, 27개, 28개, 29개, 30개, 31개, 32개, 33개, 34개, 35개, 36개, 37개, 38개, 39개, 40개, 45개, 50개, 또는 그 이상의 길이의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 또는 20개 길이의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 11개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 12개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 13개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 14개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 15개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 16개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 17개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 18개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 19개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 20개의 핵산 염기를 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 21개, 22개, 23개, 24개, 25개, 26개, 27개, 28개, 29개, 30개, 31개, 32개, 33개, 34개, 35개, 36개, 37개, 38개, 39개, 40개, 45개, 50개, 또는 그 이상의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 적어도 1개 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 또는 14개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 4개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 5개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 6개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 7개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 8개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 9개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 10개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 11개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 12개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 13개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 갭 분절은 14개의 핵산 염기를 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 윙 분절은 갭 분절의 5'-말단에서 갭 분절에 공유 결합하는 5'-말단 윙 분절이다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 윙 분절은 갭 분절의 3'-말단에서 갭 분절에 공유 결합하는 3'-말단 윙 분절이다. 일부 양태에서, 갭 분절은 갭 분절의 5'-말단 및 3'-말단 모두에서 윙 분절에 측접한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 또는 그 이상의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 1개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 2개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 3개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 4개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 5개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 6개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 7개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 8개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 9개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 윙 분절은 10개의 핵산 염기를 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 5'-말단 윙 분절, 이어서 갭 분절, 이어서 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 이러한 배열에서, 5'-말단 윙 분절은 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 또는 그 이상의 핵산 염기를 포함하고, 3'-말단 윙 분절은 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 또는 그 이상의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절 및 3'말단 윙 분절은 동일한 수의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절 및 3'말단 윙 분절은 서로 다른 수의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 1개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 2개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 3개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 4개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 5개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 6개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 7개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 8개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 9개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절은 10개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 1개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 2개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 3개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 4개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 5개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 6개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 7개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 8개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 9개의 핵산 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 3'-말단 윙 분절은 10개의 핵산 염기를 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 1개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 1개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 2개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 2개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 3개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 3개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 4개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 4개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 5개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 5개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 6개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 6개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 7개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 7개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 8개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 8개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 9개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 9개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 10개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 안티센스 올리고뉴클레오티드이다. 일부 양태에서, 안티센스 올리고뉴클레오티드는 표적 핵산에 결합한다. 일부 양태에서, 표적 핵산은 내인성 핵산이다. 일부 양태에서, 표적 핵산은 핵 RNA, 세포질 RNA, 또는 미토콘드리아 RNA를 포함한다. 일부 양태에서, 표적 RNA는 유전자 간 DNA(이질염색성 DNA를 포함하나, 이에 제한되지 않음), 메신저 RNA(messenger RNA, mRNA), 전메신저 RNA[pre-messenger RNA, pre-mRNA], 전달 RNA[transfer RNA, tRNA], 리보솜성 RNA[ribosomal RNA, rRNA], 리보자임, cDNA, 재조합 폴리뉴클레오티드, 분지형 폴리뉴클레오티드, 플라스미드, 벡터, 서열의 단리된 DNA, 서열의 단리된 RNA, sgRNA, 올리고뉴클레오티드, 핵산 프로브, 프라이머, snRNA, 긴 비코딩 RNA, 작은 RNA, snoRNA, siRNA, miRNA, tRNA 유래 작은 RNA[tRNA-derived small RNA, tsRNA], 안티센스 RNA, shRNA, 또는 작은 rDNA 유래 RNA[small rDNA-derived RNA, srRNA]를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 왓슨 크릭(Watson Crick) 염기쌍 형성과 같은 염기쌍 형성에 의해 올리고뉴클레오티드가 표적 핵산에 결합할 수 있게 하는 핵산 서열을 포함한다. 본원에 제공한 조성물 및 방법은 유전자의 발현 또는 신호전달 경로를 조절하기 위해 활용할 수 있다. 조절은, 유전자 또는 유전자의 돌연변이와 연관되는 질환 또는 병태를 완화하기 위한 관점으로, 다양한 단계 중 하나에서 유전자 또는 이의 일부의 발현을 변경하는 것을 지칭할 수 있다. 조절은 전사 수준에서 또는 전사 후 매개될 수 있다. 전사를 조절하면 유전자의 돌연변이에 의해 생성되는 스플라이스 변이체의 비정상적인 발현을 수정할 수 있다. 일부 경우에서, 본원에 제공한 조성물 및 방법을 활용하여 표적의 유전자 번역을 조절할 수 있다. 조절은 전사체의 존재비를 감소시켜 유전자 또는 이의 일부의 발현을 감소시키거나 녹다운시키는 것을 지칭할 수 있다. 전사체의 존재비 감소는 전사체의 처리, 접합, 회전율 또는 안정성을 감소시키거나, 리보솜과 같은 번역 기전에 의해 전사체의 접근성을 감소시켜 매개될 수 있다. 일부 경우에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 녹다운을 촉진할 수 있다. 녹다운은 표적 RNA의 발현을 감소시킬 수 있다. 일부 경우에서, 녹다운은 mRNA 조절을 동반할 수 있다. 일부 경우에서, 녹다운은 mRNA 조절이 거의 또는 전혀 없이 녹다운이 발생할 수 있다. 일부 경우에서, 녹다운은 3' UTR, 5' UTR 또는 둘 다와 같은 표적 RNA의 번역되지 않은 영역을 표적화하여 발생할 수 있다. 일부 경우에서, 녹다운은 표적 RNA의 코딩 영역을 표적화하여 발생할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 본원에 기술한 유전자 중 임의의 하나를 표적화하고 이에 결합하기 위한 안티센스 올리고뉴클레오티드이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 의해 표적화되고 결합되는 유전자(들)은 KRAS 또는 돌연변이된 KRAS이다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 유전자는 G12C 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 유전자는 G12V 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 유전자는 G12A 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 유전자는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 KRAS의 mRNA 또는 돌연변이된 KRAS의 mRNA를 표적화하고 이에 결합한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 표 7-9의 핵산 서열 중 임의의 하나와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556, 24-43, 65-82, 또는 87 중 임의의 하나와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20 중 임의의 하나와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 서열번호 24-43, 65-82, 또는 87 중 임의의 하나와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 갭 분절은 서열번호 100-556, 24-43, 65-82, 또는 87의 핵산 서열 중 임의의 하나의 적어도 일부와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 갭 분절은 서열번호 100-556, 24-43, 65-82, 또는 87의 핵산 서열 중 임의의 하나의 적어도 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개의 연속 서열과 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 갭 분절은 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20의 적어도 일부 및/또는 적어도 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개의 연속 서열과 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다.
일부 양태에서, 서열번호 18-20 중 임의의 하나의 핵산 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 야생형 KRAS 서열에 결합하거나 우선적으로 결합할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 24-33, 65-67, 또는 82 중 임의의 하나의 핵산 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 G12C 돌연변이를 암호화하는 돌연변이된 KRAS 서열에 결합하거나 우선적으로 결합할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 77-81 중 임의의 하나의 핵산 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 G12V 돌연변이를 암호화하는 돌연변이된 KRAS 서열에 결합하거나 우선적으로 결합할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 72-76 또는 87 중 임의의 하나의 핵산 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 G12A 돌연변이를 암호화하는 돌연변이된 KRAS 서열에 결합하거나 우선적으로 결합할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 34-43 또는 68-71 중 임의의 하나의 핵산 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 G12D 돌연변이를 암호화하는 돌연변이된 KRAS 서열에 결합하거나 우선적으로 결합할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자를 암호화하는 내인성 핵산을 표적화하고 이에 결합한다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 KRAS이다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 돌연변이된 KRAS이다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로에 있거나 이와 연관되는 유전자의 발현 또는 활성을 조절하거나 이에 영향을 미친다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 RAS이다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 RAF이다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 MEK이다. 일부 양태에서, KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로와 연관되는 유전자는 ERK이다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로와 연관되는 유전자를 암호화하는 내인성 핵산을 표적화하고 이에 결합한다.
일부 양태에서, 내인성 핵산에 결합 시, 올리고뉴클레오티드는, 내인성 핵산과 이중가닥을 형성하고 내인성 핵산을 분해하기 위한 내인성 핵산분해효소를 모집한다. 일부 양태에서, 내인성 핵산분해효소는 디옥시리보핵산분해효소이다. 일부 양태에서, 내인성 핵산분해효소는 리보핵산분해효소이다. 일부 양태에서, 리보핵산분해효소는 엔도리보핵산분해효소이다. 일부 양태에서, 엔도리보핵산분해효소는 엔도리보핵산분해효소 또는 RNase A, P, H, I, III, T1, T2, U2, V1, PhyM, 또는 V를 포함한다. 일부 양태에서, 리보핵산분해효소는 엑소리보핵산분해효소이다. 일부 양태에서, 엑소리보핵산분해효소는 RNase PH, II, R, D, 또는 T를 포함한다. 일부 양태에서, 핵산분해효소는 폴리뉴클레오티드 포스포릴라제(polynucleotide phosphorylase, PNPase), 올리고리보핵산분해효소, 엑소리보핵산분해효소 I, 또는 엑소리보핵산분해효소 II를 포함한다. 일부 양태에서, 내인성 핵산에 결합하는 올리고뉴클레오티드에 의해 모집되는 리보핵산분해효소는 RNase H이다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100개, 또는 그 이상의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100개, 또는 그 이상의 화학적 변형을 포함하는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100개, 또는 그 이상의 화학적 변형을 포함하는 적어도 하나의 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100개, 또는 그 이상의 화학적 변형을 포함하는 적어도 하나의 갭 분절 및 적어도 하나의 윙 분절을 포함한다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 KRAS를 암호화하는 내인성 핵산(예를 들어, mRNA)에 결합하고, KRAS 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되지 않는 KRAS의 내인성 발현과 비교하여 세포에서 KRAS의 내인성 발현을 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상까지 감소시킨다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 돌연변이된 KRAS를 암호화하는 내인성 핵산(예를 들어, mRNA)에 결합하고, KRAS 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되지 않는 돌연변이된 KRAS의 내인성 발현과 비교하여 세포에서 돌연변이된 KRAS의 내인성 발현을 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상까지 감소시킨다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 내인성 핵산은 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 KRAS을 암호화하는 내인성 핵산(예를 들어, mRNA)에 결합하고, 여기서 KRAS 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되지 않는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로의 내인성 발현과 비교하여 세포에서 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로의 내인성 발현을 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상까지 감소시킨다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 돌연변이된 KRAS을 암호화하는 내인성 핵산(예를 들어, mRNA)에 결합하고, 여기서 돌연변이된 KRAS 내인성 핵산에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되지 않는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로에서 유전자의 내인성 발현 또는 이의 활성과 비교하여 세포에서 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로에서 유전자의 내인성 발현 또는 이의 활성을 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상까지 감소시킨다.
일부 양태에서, 조성물은 적어도 두 개의 올리고뉴클레오티드를 포함하고, 여기서 첫 번째 올리고뉴클레오티드는 KRAS 내인성 핵산(예를 들어, KRAS mRNA)에 결합하고, 두 번째 올리고뉴클레오티드는 KRAS 내인성 핵산(예를 들어, 돌연변이된 KRAS mRNA)에 결합한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 내인성 핵산은 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화한다.
일부 양태에서, KRAS 및 돌연변이된 KRAS 내인성 핵산 모두에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 올리고뉴클레오티드에 의해 조절되지 않는 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로에서 유전자의 내인성 발현 또는 이의 활성과 비교하여 세포에서 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로에서 유전자의 내인성 발현 또는 이의 활성을 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상까지 감소시킨다.
일부 양태에서, 조성물을 정맥 내, 동맥 내, 경구, 비경구, 협측, 국소, 경피, 직장, 근육 내, 피하, 골 내, 경점막, 흡입, 또는 복강 내 투여 경로를 포함하나 이에 제한되지 않는 적절한 투여 경로에 의해 대상에게 투여하기 위해 제형화한다. 본원에 기술한 약학적 제형은 수성 액체 분산제, 자가 유화 분산제, 고체 용액, 리포솜 분산제, 에어로졸, 고체 투여 형태, 분말, 즉시 방출 제형, 제어 방출 제형, 급속 용해성 제형, 정제, 캡슐, 알약, 지연 방출 제형, 연장 방출 제형, 박동 방출 제형, 다중 미립자 제형, 및 즉시 및 제어 방출 혼합 제형을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일부 양태에서, 조성물을 투여 형태로 제형화한다. 일부 양태에서, 조성물을 적어도 하나의 부형제를 포함하도록 제형화한다. 일부 양태에서, 부형제는 약학적으로 허용되는 부형제이다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 질환 또는 병태와 연관된 유전자 또는 신호전달 경로의 발현을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 본원에 기술한 질환 또는 병태와 연관된 유전자 발현을 직접적으로 감소시킴으로써 본원에 기술한 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 본원에 기술한 신호전달 경로의 일부로서 유전자 발현을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 내인성 KRAS 발현을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 내인성 돌연변이된 KRAS 발현을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 내인성 KRAS 및 돌연변이된 KRAS 발현 모두를 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 내인성 KRAS 발현을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물은 내인성 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로 발현 또는 활성을 감소시킴으로써 질환 또는 병태를 치료한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 질환 또는 병태는 암이다.
화학적 변형
일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드를 본원에 기술한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 단일가닥이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 안티센스 올리고뉴클레오티드이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 21개, 22개, 23개, 24개, 25개, 26개, 27개, 28개, 29개, 30개, 31개, 32개, 33개, 34개, 35개, 36개, 37개, 38개, 39개, 40개, 41개, 42개, 43개, 44개, 45개, 46개, 47개, 48개, 49개, 50개, 또는 그 이상의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 분자 내 구조 특징을 갖지 않는다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함하는 적어도 하나의 갭 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함하는 적어도 하나의 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 또는 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 윙 분절은 갭 분절의 5'-말단에 공유 결합한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 윙 분절은 갭 분절의 3'-말단에 공유 결합한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 5' 말단에 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 3' 말단에 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 5' 및 3' 말단 모두에 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 또는 그 이상의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 갭 분절에 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 갭 분절에 인접한 뉴클레오티드 염기에 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 염기 또는 뉴클레오티드 간 연결의 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%가 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 100% 변형 뉴클레오티드 염기를 포함한다.
일부 양태에서, 화학적 변형은 3'OH 기, 5'OH 기, 골격, 당 성분, 또는 뉴클레오티드 염기에서 발생할 수 있다. 화학적 변형은 가닥 간 또는 가닥 내 교차 연결의 비천연 발생 링커 분자를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 화학적으로 변형된 핵산은 3'OH 또는 5'OH 기, 골격, 당 성분, 또는 뉴클레오티드 염기 중 하나 이상의 변형, 또는 비천연 발생 링커 분자의 첨가를 포함한다. 일부 양태에서, 화학적으로 변형된 골격은 포스포디에스테르 골격 이외의 골격을 포함한다. 일부 양태에서, 변형 당은 디옥시리보오스(변형 DNA에서) 이외의 당 또는 리보오스(변형 RNA) 이외의 당을 포함한다. 일부 양태에서, 변형 염기는 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민 또는 우라실 이외의 염기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 염기를 포함한다. 일부 경우에, 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 15개, 20개, 또는 그 이상의 변형 염기를 포함한다. 일부 경우에, 염기 모이어티에 대한 화학적 변형은 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민, 또는 우라실, 및 푸린 또는 피리미딘 염기의 천연 및 합성 변형을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 적어도 하나의 화학적 변형은 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-MOE), 2'-O-아미노프로필, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-아미노프로필(2'-O-AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-DMAEOE), 또는 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-NMA)을 포함하는 2' 변형 뉴클레오티드; 포스포디에스테르 골격 연결에서 비연결 포스페이트 산소 중 하나 또는 둘 다의 변형; 포스포디에스테르 골격 연결에서 하나 이상의 연결 포스페이트 산소의 변형; 리보오스 당 성분의 변형; '디포스포' 링커에 의한 포스페이트 모이어티의 대체; 천연 발생 핵염기의 변형 또는 대체; 리보오스-포스페이트 골격의 변형; 폴리뉴클레오티드의 5' 말단 변형; 폴리뉴클레오티드의 3' 말단 변형; 디옥시리보오스 포스페이트 골격의 변형; 포스페이트기의 치환; 리보포스페이트 골격의 변형; 뉴클레오티드 당의 변형; 뉴클레오티드 염기의 변형; 또는 뉴클레오티드의 입체순수 중 임의의 하나 또는 이들의 임의의 조합의 변형을 포함한다. 올리고뉴클레오티드에 대한 화학적 변형의 비제한적인 예는 포스포디에스테르 골격 연결에서 비연결 또는 연결 포스페이트 산소 중 하나 또는 둘 다의 변형[예를 들어, 황[sulfur, S], 셀레늄(selenium, Se), BR3(여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있음), C(예를 들어, 알킬기, 아릴기 등), H, NR2, 여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있거나, 여기서 R은 예를 들어, 알킬 또는 아릴일 수 있음]; '디포스포' 링커에 의한 포스페이트 모이어티의 대체(예를 들어, 메틸 포스포네이트, 히드록실아미노, 실록산, 카르보네이트, 카르복시메틸, 카바메이트, 아미드, 티오에테르, 에틸렌 옥사이드 링커, 설포네이트, 설폰아미드, 티오포름아세탈, 포름아세탈, 옥심, 메틸렌이미노, 메틸렌메틸이미노, 메틸렌하이드라조, 메틸렌디메틸하이드라조, 또는 메틸렌옥시메틸이미노로 대체); 핵산 유사체에 의한 천연 발생 핵염기의 변형 또는 대체; 디옥시리보오스-포스페이트 또는 리보오스-포스페이트 골격의 변형(예를 들어, 포스포로티오에이트, 포스포노티오아세테이트, 포스포로셀레네이트, 보라노포스페이트, 보라노 포스페이트 에스테르, 수소 포스포네이트, 포스포노카르복실레이트, 포스포로아미데이트, 알킬 또는 아릴 포스포네이트, 포스포노아세테이트, 또는 포스포트리에스테르를 통합하기 위한 리보오스-포스페이트 골격 변형); 5' 말단(예를 들어, 5' 캡 또는 5' 캡 -OH의 변형) 또는 핵산 서열의 3' 말단(3' 꼬리 또는 3' 말단 -OH의 변형)의 변형; 메틸 포스포네이트, 히드록실아미노, 실록산, 카르보네이트, 카르복시메틸, 카바메이트, 아미드, 티오에테르, 에틸렌 옥사이드 링커, 설포네이트, 설폰아미드, 티오포름아세탈, 포름아세탈, 옥심, 메틸렌이미노, 메틸렌메틸이미노, 메틸렌하이드라조, 메틸렌디메틸하이드라조, 또는 메틸렌옥시메틸이미노에 의한 포스페이트기의 치환; 모폴리노(포스포로디아미데이트 모폴리노 올리고머 PMO), 티오모폴리노, 시클로부틸, 피롤리딘, 또는 펩티드 핵산[peptide nucleic acid, PNA] 뉴클레오시드 대체물을 통합하기 위한 리보포스페이트 골격의 변형; 잠금 핵산[LNA], 비잠금 핵산[UNA], 에틸렌 핵산[ENA], 제한된 에틸[cEt] 당, 또는 가교화된 핵산[BNA]을 통합하기 위한 뉴클레오티드 당의 변형; 리보오스 당[예를 들어, 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시-에틸(2'-O-methoxy-ethyl, 2'-MOE), 2'-플루오로, 2'-아미노에틸, 2'-디옥시-2'-풀로아라비누-클레산, 2'-디옥시, 2'-O-메틸, 3'-포스포로티오에이트, 3'-포스포노아세테이트(phosphonoacetate, PACE), 또는 3'-포스포노티오아세테이트(phosphonothioacetate, thioPACE)] 성분의 변형; 뉴클레오티드(A, T, C, G, 또는 U의) 염기의 변형; 및 뉴클레오티드의 입체순수(예를 들어, 포스포로티오에이트의 S 입체 구조 또는 포스포로티오에이트의 R 입체 구조)를 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 포스포디에스테르 골격 연결에 있는 비연결 포스페이트 산소 원자 중 하나 또는 둘 다의 적어도 하나의 치환을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 적어도 하나의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 포스포디에스테르 골격 연결에 있는 연결 포스페이트 산소 원자 중 하나 이상의 치환을 포함한다. 포스페이트 산소 원자의 화학적 변형의 비제한적인 예는 황 원자이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드의 당에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 뉴클레오티드의 당에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하고, 여기서 화학적 변형은 적어도 하나의 잠금 핵산[LNA]을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 적어도 하나의 비잠금 핵산[UNA]을 포함하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드의 당에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 적어도 하나의 에틸렌 핵산[ENA]을 포함하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드의 당에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 당의 성분의 변형을 포함하는 당에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하고, 여기서 당은 리보오스 당이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 2'-O-메틸기를 포함하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드의 리보오스 당의 성분에 대한 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 포스페이트 모이어티를 데포스포 링커로 대체하는 것을 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 포스페이트 골격의 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 포스포티오에이트기를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드의 염기에 대한 변형을 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 뉴클레오티드의 비천연 염기를 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 모폴리노기(예를 들어, 포스포로디아미데이트 모폴리노 올리고머, PMO), 시클로부틸기, 피롤리딘기, 또는 펩티드 핵산[PNA] 뉴클레오시드 대체물을 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 적어도 하나의 입체순수 핵산을 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 5' 말단에 근접하게 위치할 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 3' 말단에 근접하게 위치할 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 5' 및 3' 말단 모두에 근접하게 위치할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 함께 공유 결합하는 복수의 당 및 포스페이트 모이어티를 포함하는 골격을 포함한다. 일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 DNA의 디옥시리보오스 또는 RNA의 리보오스의 5' 탄소상에 있는 포스페이트기에 있는 제1 히드록실기와 DNA의 디옥시리보오스 또는 RNA의 리보오스의 3' 탄소상에 있는 제2 히드록실기 사이의 포스포디에스테르 결합 연결을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 용매에 노출될 수 있는 5' 환원 히드록실, 3' 환원 히드록실, 또는 둘 다가 결여될 수 있다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 핵산분해효소에 노출될 수 있는 5' 환원 히드록실, 3' 환원 히드록실, 또는 둘 다가 결여될 수 있다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 가수분해 효소에 노출될 수 있는 5' 환원 히드록실, 3' 환원 히드록실, 또는 둘 다가 결여될 수 있다. 일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 하나의 뉴클레오티드가 차례로 이어지는 원형 2차원 형식의 폴리뉴클레오티드 서열로 나타낼 수 있다. 일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드의 골격은 하나의 뉴클레오티드가 차례로 이어지는 루프형 2차원 형식의 폴리뉴클레오티드 서열로 나타낼 수 있다. 일부 경우에서, 5' 히드록실, 3' 히드록실, 또는 둘 다는 인-산소 결합을 통해 연결된다. 일부 경우에서, 5' 히드록실, 3' 히드록실, 또는 둘 다는 인 함유 모이어티가 있는 포스포에스테르로 변형된다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 화학적 변형은 치환, 삽입, 결실, 화학적 변형, 물리적 변형, 안정화, 정제, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 경우에서, 변형은 화학적 변형이다. 적합한 화학적 변형은 5' 아데닐레이트, 5' 구아노신-트리포스페이트 캡, 5'N7-메틸구아노신-트리포스페이트 캡, 5'트리포스페이트 캡, 3'포스페이트, 3'티오포스페이트, 5'포스페이트, 5'티오포스페이트, Cis-Syn 티미딘 이량체, 삼량체, C12 스페이서, C3 스페이서, C6 스페이서, d스페이서, PC 스페이서, r스페이서, 스페이서 18, 스페이서 9,3'-3' 변형, 5'-5' 변형, 비염기, 아크리딘, 아조벤젠, 비오틴, 비오틴 BB, 비오틴 TEG, 콜레스테릴 TEG, 데스티오비오틴 TEG, DNP TEG, DNP-X, DOTA, dT-비오틴, 이중 비오틴, PC 비오틴, 소랄렌 C2, 소랄렌 C6, TINA, 3'DABCYL, 블랙홀 켄처(black hole quencher) 1, 블랙홀 켄처 2, DABCYL SE, dT-DABCYL, IRDye QC-1, QSY-21, QSY-35, QSY-7, QSY-9, 카르복실 링커, 티올 링커, 2'디옥시리보뉴클레오시드 유사체 푸린, 2'디옥시리보뉴클레오시드 유사체 피리미딘, 리보뉴클레오시드 유사체, 2'-O-메틸 리보뉴클레오시드 유사체, 당 변형 유사체, 워블/보편적 염기, 형광 염료 표지, 2'플루오로 RNA, 2'O-메틸 RNA, 메틸포스포네이트, 포스포디에스테르 DNA, 포스포디에스테르 RNA, 포스포티오에이트 DNA, 포스포로티오에이트 RNA, UNA, LNA, cEt, 유사우리딘-5'-트리포스페이트, 5-메틸사이티딘-5'-트리포스페이트, 2-O-메틸 -포스포로티오에이트 또는 이들의 임의의 조합 중 임의의 하나를 포함한다.
일부 경우에서, 변형은 영구적일 수 있다. 다른 경우, 변형은 일시적일 수 있다. 일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드에 여러 가지 변형이 이루어진다. 올리고뉴클레오티드 변형은 입체 구조, 극성, 소수성, 화학적 반응성, 염기쌍 상호작용, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 뉴클레오티드의 물리화학적 특성을 변경할 수 있다.
또한, 화학적 변형은 포스포로티오에이트 치환체일 수 있다. 일부 경우에서, 천연 포스포디에스테르 결합은 세포 핵산분해효소에 의한 신속한 분해에 취약할 수 있고, 포스포로티오에이트(phosphorothioate, PS) 결합 치환체를 사용하는 뉴클레오티드 간 연결의 변형은 세포 분해에 의한 가수분해에 대해 더 안정적일 수 있다. 변형은 다중핵산의 안정성을 증가시킬 수 있다. 또한, 변형은 생물학적 활성을 향상시킬 수 있다. 일부 경우에, 포스포로티오에이트 강화된 RNA 다중핵산은 RNase A, RNase T1, 송아지 혈청 핵산분해효소, 또는 이들의 임의의 조합을 억제할 수 있다. 이러한 특성으로 인해 생체 내 또는 시험관 내에서 핵산분해효소에 노출될 가능성이 높은 응용 분야에서 PS-RNA 다중핵산을 사용할 수 있다. 예를 들어, 포스포로티오에이트(PS) 결합을, 엑소핵산분해효소 분해를 억제할 수 있는, 다중핵산의 5'-말단 또는 3'-말단의 마지막 3개 내지 5개의 뉴클레오티드 사이에 도입할 수 있다. 일부 경우에서, 엔도핵산분해효소에 의한 공격을 감소시키기 위해 전체 다중핵산에 포스포로티오에이트 결합을 첨가할 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 PS 결합을 포함하는 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개, 15개, 16개, 17개, 18개, 19개, 20개, 21개, 22개, 23개, 24개, 25개, 26개, 27개, 28개, 29개, 30개, 50개, 100개, 또는 그 이상의 뉴클레오티드 간 연결을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드의 모든 뉴클레오티드 간 연결은 완전히 PS 변형되거나 포스포로티오에이트 뉴클레오티드 간 연결을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 1개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 2개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 3개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 4개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 5개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 6개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 7개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 8개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 9개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 1개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 2개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 3개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 4개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 5개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 6개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 7개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 8개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 9개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다.
일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 1개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 1개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 2개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 2개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 3개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 3개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 4개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 4개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 5개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 5개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 6개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 6개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 7개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 7개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 8개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 8개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 9개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 9개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다. 일부 양태에서, 뉴클레오티드 간 연결 변형으로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절 및 10개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 1개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 1개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 2개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 2개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 3개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 4개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 4개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 5개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 5개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 6개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 6개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 7개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 7개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 8개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 8개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 9개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 9개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 10개의 핵산 염기를 포함하는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 10개의 핵산 염기를 포함하는 3'-말단 윙 분절을 포함하고, 여기서 5'-말단 윙 분절, 갭머, 및 3'-말단 윙 분절을 연결하는 올리고뉴클레오티드의 뉴클레오티드 간 연결은 PS 결합만을 포함한다.
일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절, 갭머, 3'-말단 윙 분절, 및 뉴클레오티드 간 연결로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556과 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 5'-말단 윙 분절, 갭머, 3'-말단 윙 분절, 및 뉴클레오티드 간 연결로서 PS 결합을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20과 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 3'-말단 윙 분절, 및 뉴클레오티드 간 연결로서 PS 결합을 포함하고, 여기서 갭머는 서열번호 100-556, 24-43, 65-82, 또는 87 중 임의의 하나와 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 5'-말단 윙 분절, 갭머, 3'-말단 윙 분절, 및 뉴클레오티드 간 연결로서 PS 결합을 포함하고, 여기서 갭머는 서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20과 적어도 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함한다.
일부 경우에서, 유도 안정성, 합성, 국소화, 세포 내 유지, 또는 반감기 연장을 향상시키기 위한 화학적 변형은 유전적으로 암호화되지 않을 수 있다. 올리고뉴클레오티드는 원형일 수 있거나, 실질적으로 원형일 수 있거나, 달리 연속적인 방식으로 연결될 수 있고(예를 들어, 루프형으로 배열될 수 있음) 또한 원형이 아니거나 루프형이 아닐 수 있는 실질적으로 유사한 올리고뉴클레오티드로 실질적으로 유사한 2차 구조를 보유할 수 있다.
포스페이트 골격의 변형
일부 양태에서, 화학적 변형은 포스포디에스테르 골격 연결에서 비연결 포스페이트 산소 중 하나 또는 둘 다의 변형 또는 포스포디에스테르 골격 연결에서 연결 포스페이트 산소 중 하나 이상의 변형을 포함한다. 본원에 사용한 '알킬'은 직쇄 또는 분지쇄인 포화 탄화수소기를 지칭하도록 의미된다. 예시적인 알킬기는 메틸(Me), 에틸(Et), 프로필(예를 들어, n-프로필 또는 이소프로필), 부틸(예를 들어, n-부틸, 이소부틸, 또는 t-부틸), 또는 펜틸(예를 들어, n-펜틸, 이소펜틸, 또는 네오펜틸)을 포함한다. 알킬기는 1개 내지 약 20개, 2개 내지 약 20개, 1개 내지 약 12개, 1개 내지 약 8개, 1개 내지 약 6개, 1개 내지 약 4개, 또는 1개 내지 약 3개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 본원에 사용한 '아릴'은 단환식 또는 다환식(예를 들어, 2개, 3개, 또는 4개의 융합 고리를 가짐) 방향족 탄화수소, 예컨대, 예를 들어, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 인다닐, 또는 인데닐을 지칭한다. 일부 양태에서, 아릴기는 6개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는다. 본원에 사용한 '알케닐'은 적어도 하나의 이중 결합을 함유하는 지방족기를 지칭한다. 본원에 사용한 '알키닐'은 2개 내지 12개의 탄소 원자를 함유하고 하나 이상의 삼중 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 지칭한다. 알키닐기의 예는 에티닐, 프로파길, 또는 3-헥시닐을 포함한다. '아릴알킬' 또는 '아랄킬'은 알킬 수소 원자가 아릴기로 대체된 알킬 모이어티를 지칭한다. 아랄킬은 1개 초과의 수소 원자가 아릴기로 대체된 기를 포함한다. '아릴알킬' 또는 '아랄킬'의 예는 벤질, 2-페닐에틸, 3-페닐프로필, 9-플루오레닐, 벤즈하이드릴, 및 트리틸 기를 포함한다. '시클로알킬'은 3개 내지 12개의 탄소를 갖는 환형, 이환형, 삼환형, 또는 다환형 비방향족 탄화수소기를 지칭한다. 시클로알킬 모이어티의 예는 시클로프로필, 시클로펜틸, 및 시클로헥실을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. '헤테로사이클릴'은 복소환식 고리계의 1가 라디칼을 지칭한다. 대표적인 헤테로사이클릴은 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티에닐, 피롤리디닐, 피롤리도닐, 피페리디닐, 피롤리닐, 피페라지닐, 디옥사닐, 디옥솔라닐, 디아제피닐, 옥사제피닐, 티아제피닐, 및 모폴리닐을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. '헤테로아릴'은 헤테로방향족 고리계의 1가 라디칼을 지칭한다. 헤테로아릴 모이어티의 예는 이미다졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 트리아졸릴, 피롤릴, 푸라닐, 인돌릴, 티오페닐 피라졸릴, 피리디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 인돌리지닐, 푸리닐, 나프티리디닐, 퀴놀릴, 및 프테리디닐을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 화학적으로 변형된 뉴클레오티드의 포스페이트기는 하나 이상의 산소를 다른 치환체로 대체하여 변형될 수 있다. 일부 양태에서, 화학적으로 변형된 뉴클레오티드는 비변형 포스페이트 모이어티를 본원에 기술한 바와 같이 변형 포스페이트로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트 골격의 변형은 하전되지 않은 링커 또는 비대칭 전하 분포를 갖는 하전된 링커를 초래하는 변경을 포함할 수 있다. 변형 포스페이트기의 예는 포스포로티오에이트, 포스포노티오아세테이트, 포스포로셀레네이트, 보라노포스페이트, 보라노포스페이트 에스테르, 수소 포스포네이트, 포스포로아미데이트, 알킬 또는 아릴 포스포네이트 및 포스포트리에스테르를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트 골격 모이어티의 비가교화 포스페이트 산소 원자 중 하나는 임의의 다음의 기로 대체할 수 있다. 임의의 황[S], 셀레늄(Se), BR3(여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있음), C(예를 들어, 알킬기, 아릴기 등), H, NR2(여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있음), 또는 (여기서 R은 예를 들어, 알킬 또는 아릴일 수 있음). 비변형 포스페이트기에 있는 인 원자는 아키랄일 수 있다. 그러나, 비가교화 산소 중 하나를 원자 또는 원자단 중 하나로 대체하면 인 원자 키랄을 형성할 수 있다. 이와 같이 변형 포스페이트기에 있는 인 원자는 입체 중심이다. 입체 발생 인 원자는 'R' 배열(본원에서 Rp) 또는 'S' 배열(본원에서 Sp) 중 하나를 가질 수 있다. 일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드는 포스포로티오에이트의 S 입체 구조 또는 포스포로티오에이트의 R 입체 구조를 포함하는 입체적으로 순수한 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 그 이상의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 95%의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 96%의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 97%의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 98%의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 키랄 포스페이트 생성물은 99%의 부분입체 이성질체 과량으로 존재한다. 일부 양태에서, 포스포로디티오에이트의 비가교화 산소는 모두 황으로 대체할 수 있다. 포스포로디티오에이트에 있는 인 중심은 올리고리보뉴클레오티드 부분입체 이성질체의 형성을 방해하는 아키랄일 수 있다. 일부 양태에서, 하나 또는 둘 다의 비가교화 산소에 대한 변형은 또한 비가교화 산소를 S, Se, B, C, H, N, 및 OR(R은 예를 들어, 알킬 또는 아릴일 수 있음)에서 독립적으로 선택되는 기로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 또한, 포스페이트 링커는 가교화 산소(즉, 포스페이트와 뉴클레오시드를 연결하는 산소)를, 질소(가교화된 포스포로아미데이트), 황(가교화된 포스포로티오에이트) 및 탄소(가교화된 메틸렌포스포네이트)로 대체하여 변형될 수 있다. 대체는 연결 산소 중 하나 또는 둘 다에서 발생할 수 있다.
특정 구현예에서, 핵산은 연결된 핵산을 포함한다. 핵산은 임의의 핵산 간 연결을 사용하여 함께 연결될 수 있다. 핵산 간 연결기의 두 개의 주요 부류는 인 원자의 존재 또는 부재에 의해 정의된다. 대표적인 인 함유 핵산 간 연결은 포스포디에스테르, 포스포트리에스테르, 메틸포스포네이트, 포스포르아미데이트, 및 포스포로티오에이트(P=S)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 대표적인 인 비함유 핵산 간 연결기는 메틸렌메틸이미노(-CH2-N(CH3)-O-CH2-), 티오디에스테르(-O-C(O)-S-), 티오노카바메이트(-O-C(O)(NH)-S-); 실록산(-O-Si(H)2-O-); 및 N,N*-디메틸하이드라진(-CH2-N(CH3)-N(CH3))을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 키랄 원자를 갖는 핵산 간 연결은 라세미 혼합물로서, 별개의 거울상 이성질체, 예를 들어, 알킬포스포네이트 및 포스포로티오에이트로서 제조할 수 있다. 비천연 핵산은 단일 변형을 함유할 수 있다. 비천연 핵산은 모이어티 중 하나 내에서 또는 상이한 모이어티 사이에서 여러 변형을 함유할 수 있다.
핵산에 대한 골격 포스페이트 변형은 메틸포스포네이트, 포스포로티오에이트, 포스포라미데이트(가교화 또는 비가교화), 포스포트리에스테르, 포스포로디티오에이트, 포스포디티오에이트, 및 보라노포스페이트를 포함하나, 이에 제한되지 않고, 임의의 조합으로 사용할 수 있다. 또한, 다른 비포스페이트 연결을 사용할 수 있다.
일부 양태에서, 골격 변형(예를 들어, 메틸포스포네이트, 포스포로티오에이트, 포스포로아미데이트 및 포스포로디티오에이트 뉴클레오티드 간 연결)은 변형 핵산에 면역조절 활성을 부여하고/하거나 생체 내 안정성을 향상시킬 수 있다.
일부 경우에서, 인 유도체(또는 변형 포스페이트기)는 당 또는 당 유사체 모이어티에 부착하고 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 알킬포스포네이트, 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트, 포스포르아미데이트 등일 수 있다.
일부 경우에서, 골격 변형은 포스포디에스테르 연결을 음이온성, 중성 또는 양이온성 기와 같은 대안 모이어티로 대체하는 것을 포함한다. 이러한 변형의 예는 음이온성 뉴클레오시드 간 연결; N3'에서 P5'로의 포스포라미데이트 변형; 보라노포스페이트 DNA; 프로올리고뉴클레오티드; 메틸포스포네이트와 같은 중성 뉴클레오시드 간 연결; 아미드 연결된 DNA; 메틸렌(메틸이미노) 연결; 포름아세탈 및 티오포름아세탈 연결; 술포닐기를 함유하는 골격; 모폴리노 올리고; 펩티드 핵산[PNA]; 및 양전하를 띤 디옥시리보핵 구아니딘[deoxyribonucleic guanidine, DNG] 올리고를 포함한다. 변형 핵산은 하나 이상의 변형, 예를 들어 포스포디에스테르 및 포스포로티오에이트 연결의 조합과 같은 포스페이트 연결의 조합을 포함하는 키메라 또는 혼합 골격을 포함할 수 있다.
포스페이트 치환체는, 예를 들어, 단쇄 알킬 또는 시클로알킬 뉴클레오시드 간 연결, 혼합 헤테로원자 및 알킬 또는 시클로알킬 뉴클레오시드 간 연결, 또는 하나 이상의 단쇄 헤테로원자 또는 복소환식 뉴클레오시드 간 연결을 포함한다. 이들은 모폴리노 연결(뉴클레오시드의 당 부분에서 부분적으로 형성됨)을 갖는 것; 실록산 골격; 술피드, 술폭시드 및 술폰 골격; 포름아세틸 및 티오포름아세틸 골격; 메틸렌 포름아세틸 및 티오포름아세틸 골격; 알켄 함유 골격; 술파메이트 골격; 메틸렌이미노 및 메틸렌하이드라지노 골격; 술포네이트 및 술폰아미드 골격; 아미드 골격; 및 N, O, S 및 CH2 성분 부분이 혼합한 다른 것을 포함한다. 또한, 뉴클레오티드 치환체에서 뉴클레오티드의 당 및 포스페이트 모이어티가 모두 예를 들어 아미드 유형 연결(아미노에틸글리신)(PNA)에 의해 대체될 수 있는 것으로 이해한다. 예를 들어, 세포 흡수를 향상시키기 위해 다른 유형의 분자(접합체)를 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 유사체에 연결하는 것도 가능하다. 접합체는 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드 유사체에 화학적으로 연결될 수 있다. 이러한 접합체는 콜레스테롤 모이어티, 티오에테르, 예를 들어, 헥실-S-트리틸티올, 티오콜레스테롤, 지방족 쇄, 예를 들어, 도데칸디올 또는 운데실 잔기, 인지질, 예를 들어, 디-헥사데실-락-글리세롤 또는 트리에틸암모늄 l-디-O-헥사데실-락-글리세롤-S-H-포스포네이트, 폴리아민 또는 폴리에틸렌 글리콜 쇄, 또는 아다만탄 아세트산, 팔미틸 모이어티, 또는 옥타데실아민 또는 헥실아미노-카르보닐-옥시콜레스테롤 모이어티와 같은 지질 모이어티를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 포스페이트 골격의 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 포스페이트 골격을 포함한다. 포스페이트기 또는 골격의 예시적인 화학적 변형은 하나 이상의 산소를 다른 치환체로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 올리고뉴클레오티드에 존재하는 변형 뉴클레오티드는 본원에 기술한 바와 같이 비변형 포스페이트 모이어티를 변형 포스페이트로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트 골격의 변형은 비대칭 전하 분포를 갖는 하전되지 않은 링커 또는 하전된 링커 중 어느 하나를 초래하는 변경을 포함할 수 있다. 예시적인 변형 포스페이트기는 포스포로티오에이트, 포스포노티오아세테이트, 포스포로셀레네이트, 보라노 포스페이트, 보라노 포스페이트 에스테르, 수소 포스포네이트, 포스포로아미데이트, 알킬 또는 아릴 포스포네이트 및 포스포트리에스테르를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트 골격 모이어티의 비가교화 포스페이트 산소 원자 중 하나는 임의의 다음의 기로 대체할 수 있다. 황[S], 셀레늄[Se], BR3(여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있음), C(예를 들어, 알킬기, 아릴기 등), H, NR2(여기서 R은 예를 들어, 수소, 알킬, 또는 아릴일 수 있음), 또는 (여기서 R은 예를 들어, 알킬 또는 아릴일 수 있음).　비변형 포스페이트기에 있는 인 원자는 아키랄이다. 그러나, 비가교화 산소 중 하나를 원자 또는 원자단 중 하나로 대체하면 인 원자 키랄을 형성할 수 있고, 즉, 이와 같이 변형 포스페이트기에 있는 인 원자는 입체 중심이다. 입체 발생 인 원자는 'R' 배열(본원에서 Rp) 또는 'S' 배열(본원에서 Sp) 중 하나를 가질 수 있다. 이러한 경우, 화학적으로 변형된 올리고뉴클레오티드는 입체적으로 순수할 수 있다(예를 들어, S 또는 R 입체 구조). 일부 경우에서, 화학적으로 변형된 올리고뉴클레오티드는 입체적으로 순수한 포스페이트 변형을 포함한다. 예를 들어, 화학적으로 변형된 올리고뉴클레오티드는 포스포로티오에이트의 S 입체 구조 또는 포스포로티오에이트의 R 입체 구조를 포함한다.
포스포로디티오에이트는 비가교화 산소를 둘 다 황으로 대체한다. 포스포로디티오에이트에 있는 인 중심은 올리고리보뉴클레오티드 부분입체 이성질체의 형성을 방해하는 아키랄이다. 일부 양태에서, 하나 또는 둘 다의 비가교화 산소에 대한 변형은 또한 비가교화 산소를 S, Se, B, C, H, N, 및 OR(R은 예를 들어, 알킬 또는 아릴일 수 있음)에서 독립적으로 선택되는 기로 대체하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 포스페이트 링커는 가교화 산소(즉, 포스페이트를 뉴클레오시드에 연결하는 산소)를, 질소(가교화된 포스포로아미데이트), 황(가교화된 포스포로티오에이트) 및 탄소(가교화된 메틸렌포스포네이트)로 대체하여 변형될 수 있다. 대체는 산소를 연결할 때 또는 산소들을 모두 연결할 때 발생할 수 있다.
포스페이트 모이어티의 대체
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 적어도 하나의 포스페이트기는 화학적으로 변형될 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트기는 인 비함유 커넥터로 대체될 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트 모이어티는 데포스포 링커로 대체될 수 있다. 일부 양태에서, 전하 포스페이트기는 중성기로 대체될 수 있다. 일부 경우에서, 포스페이트기는 메틸 포스포네이트, 히드록실아미노, 실록산, 카르보네이트, 카르복시메틸, 카바메이트, 아미드, 티오에테르, 에틸렌 옥시드 링커, 술포네이트, 술폰아미드, 티오포름아세탈, 포름아세탈, 옥심, 메틸렌이미노, 메틸렌메틸이미노, 메틸렌하이드라조, 메틸렌디메틸하이드라조 및 메틸렌옥시메틸이미노에 의해 대체될 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 뉴클레오티드 유사체는 또한 포스페이트기에서 변형될 수 있다. 변형 포스페이트기는 포스포로티오에이트, 키랄 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트, 포스포트리에스테르, 아미노알킬포스포트리에스테르, 메틸 및 3'-알킬렌 포스포네이트 및 키랄 포스포네이트를 포함하는 기타 알킬 포스포네이트, 포스피네이트, 포스포라미데이트(예를 들어, 3'-아미노 포스포라미데이트 및 아미노알킬포스포라미데이트), 티오노포스포라미데이트, 티오노알킬포스포네이트, 티오노알킬포스포트리에스테르, 및 보라노포스페이트와 두 개의 뉴클레오티드 사이의 연결에서의 변형을 포함할 수 있다. 두 개의 뉴클레오티드 사이의 포스페이트 또는 변형 포스페이트 연결은 3'-5' 연결 또는 2'-5' 연결을 통해 이루어질 수 있고, 연결은 3'-5'에서 5'-3' 또는 2'-5'에서 5'-2'로와 같은 반전 극성을 함유한다.
포스페이트기의 치환
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 포스페이트기의 대체에 의한 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 포스페이트기 치환 또는 대체를 포함하는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 예시적인 포스페이트기 대체는 인 비함유 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 포스페이트기 치환 또는 대체는 하전된 포스페이트기를 중성 모이어티로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 포스페이트기를 대체할 수 있는 예시적인 모이어티는 메틸 포스포네이트, 히드록실아미노, 실록산, 카르보네이트, 카르복시메틸, 카바메이트, 아미드, 티오에테르, 에틸렌 옥시드 링커, 술포네이트, 술폰아미드, 티오포름아세탈, 포름아세탈, 옥심, 메틸렌이미노, 메틸렌메틸이미노, 메틸렌하이드라조, 메틸렌디메틸하이드라조 및 메틸렌옥시메틸이미노를 포함할 수 있다.
리보포스페이트 골격의 변형
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 리보포스페이트 골격을 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 리보포스페이트 골격을 포함한다. 핵산을 모방할 수 있는 스캐폴드를 포함할 수 있는 예시적인 화학적으로 변형된 리보포스페이트 골격이 또한 구성될 수 있고, 포스페이트 링커 및 리보오스 당은 핵산분해효소 저항성 뉴클레오시드 또는 뉴클레오티드 대체물로 대체된다. 일부 양태에서, 핵염기는 대체물 골격에 의해 결박될 수 있다. 예는 포스포로디아미데이트 모폴리노 올리고머(PMO), 시클로부틸, 피롤리딘 및 펩티드 핵산[PNA] 뉴클레오시드 대체물과 같은 모폴리노를 포함할 수 있다.
당의 변형
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 당의 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 당을 포함한다. 예시적인 화학적으로 변형된 당은 변형되거나 다수의 상이한 '옥시' 또는 '디옥시' 치환체로 대체된 2' 히드록실기(OH)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 2' 히드록실기에 대한 변형은, 히드록실이 더 이상 탈양성자화하여 2'-알콕시드 이온을 형성할 수 없기 때문에, 핵산의 안정성을 향상시킬 수 있다. 2'-알콕시드는 링커 인 원자에 대한 분자 내 친핵성 공격에 의해 분해를 촉매할 수 있다. '옥시'-2' 히드록실기 변형의 예는 알콕시 또는 아릴옥시(OR, 여기서 'R'은 알킬, 시클로알킬, 아릴, 아랄킬, 헤테로아릴 또는 당일 수 있음); 폴리에틸렌글리콜[PEG], O(CH2CH2O)nCH2CH2OR을 포함할 수 있고, 여기서 R은 예를 들어, H 또는 임의로 치환된 알킬일 수 있으며, n은 0 내지 20(예를 들어, 0 내지 4, 0 내지 8, 0 내지 10, 0 내지 16, 1 내지 4, 1 내지 8, 1 내지 10, 1 내지 16, 1 내지 20, 2 내지 4, 2 내지 8, 2 내지 10, 2 내지 16, 2 내지 20, 4 내지 8, 4 내지 10, 4 내지 16, 및 4 내지 20)의 정수일 수 있다. 일부 양태에서, '옥시'-2' 히드록실기 변형은, 2' 히드록실이 예를 들어, Ci-6 알킬렌 또는 Cj-6 헤테로알킬렌 가교에 의해 동일한 리보오스 당의 4' 탄소에 연결될 수 있는 LNA를 포함할 수 있고, 여기서 예시적인 가교는 메틸렌, 프로필렌, 에테르, 또는 아미노 가교를 포함할 수 있으며; O-아미노(여기서 아미노는 예를 들어, NH2; 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 또는 디헤테로아릴아미노, 에틸렌디아민, 또는 폴리아미노) 및 아미노알콕시, O(CH2)n-아미노(여기서 아미노는 예를 들어, NH2; 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 또는 디헤테로아릴아미노, 에틸렌디아민, 또는 폴리아미노)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, '옥시'-2' 히드록실기 변형은 메톡시에틸기[MOE], (OCH2CH2OCH3, 예를 들어, PEG 유도체)를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 디옥시 변형은 수소(예를 들어, 부분적으로 dsRNA의 돌출부에서 디옥시리보오스 당); 할로(예를 들어, 브로모, 클로로, 플루오로, 또는 요오도); 아미노(여기서 아미노는 예를 들어, NH2; 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 또는 아미노일 수 있음); NH(CH2CH2NH)nCH2CH2-아미노(여기서 아미노는 예를 들어, 본원에 기술한 바와 같을 수 있음), NHC(O)R(여기서 R은 예를 들어, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 아랄킬, 헤테로아릴 또는 당일 수 있음), 시아노; 메르캅토; 알킬-티오-알킬; 티오알콕시; 및 임의로 예를 들어, 본원에 기술한 바와 같이 아미노로 치환될 수 있는 알킬, 시클로알킬, 아릴, 알케닐 및 알키닐을 포함할 수 있다. 또한, 일부 경우에서, 당기는 리보오스의 상응하는 탄소와 반대되는 입체화학적 배열을 갖는 하나 이상의 탄소를 함유할 수 있다. 따라서, 변형 핵산은 예를 들어, 아라비노오스를 당으로서 함유하는 뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 뉴클레오티드 '단량체'는 당의 Γ 위치에 알파 연결, 예를 들어, 알파-뉴클레오시드를 가질 수 있다. 변형 핵산은 또한 C-에 핵염기가 결여된 '비염기' 당을 포함할 수 있다. 또한, 비염기 당은 성분 당 원자 중 하나 이상에서 더 변형될 수 있다. 또한, 변형 핵산은 L 형태인 하나 이상의 당, 예를 들어 L-뉴클레오시드를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 산소를 갖는 5원 고리인 당기 리보오스를 포함한다. 예시적인 변형 뉴클레오시드 및 변형 뉴클레오티드는 [예를 들어, 황[S], 셀레늄[Se], 또는 알킬렌, 예컨대, 예를 들어, 메틸렌 또는 에틸렌으로] 리보오스 내 산소의 대체; (예를 들어, 리보오스를 시클로펜테닐 또는 시클로헥세닐로 대체하기 위한) 이중 결합의 첨가; (예를 들어, 시클로부탄 또는 옥세탄의 4원 고리를 형성하기 위한) 리보오스의 고리 수축; (예를 들어, 안히드로헥시톨, 알트리톨, 만니톨, 시클로헥사닐, 시클로헥세닐, 및 포스포라미데이트 골격 또한 갖는 모폴리노와 같은 추가 탄소 또는 헤테로원자를 갖는 6원 또는 7원 고리를 형성하기 위한) 리보오스의 고리 확장을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 변형 뉴클레오티드는 다환식 형태[예를 들어, 트리시클로; 및 '비잠금' 형태, 예컨대, 글리콜 핵산[GNA](예를 들어, R-GNA 또는 S-GNA, 여기서 리보오스는 포스포디에스테르 결합에 부착한 글리콜 단위로 대체됨)], 트레오스 핵산을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드의 당에 대한 변형은 잠금 핵산[LNA], 비잠금 핵산[UNA], 에틸렌 핵산[ENA], 제한된 에틸[cEt] 당, 또는 가교화된 핵산[BNA]을 포함하도록 올리고뉴클레오티드를 변형시키는 것을 포함한다.
리보오스 당의 성분의 변형
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 리보오스 당의 성분의 적어도 하나의 화학적 변형을 포함한다. 일부 양태에서, 리보오스 당의 성분의 화학적 변형은 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-MOE), 2'-플루오로, 2'-아미노에틸, 2'-디옥시-2'-풀로아라비누-클레산, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-메틸, 3'-포스포로티오에이트, 2'-O-아미노프로필(2'-O -AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-DMAEOE), 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-NMA) 3'-포스포노아세테이트(PACE), 또는 3'-포스포노티오아세테이트(thioPACE)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 리보오스 당의 성분의 화학적 변형은 비천연 핵산을 포함한다. 일부 경우에서, 비천연 핵산은 당 고리의 5' 위치 및 2' 위치의 변형, 예컨대 5'-CH2-치환 2'-O-보호 뉴클레오시드를 포함한다. 일부 경우에서, 비천연 핵산은 아미드 연결된 뉴클레오시드 이량체를 포함하고 이는 올리고뉴클레오티드에 통합하기 위해 제조하였으며, 여기서 이량체(5'에서 3')의 3' 연결된 뉴클레오시드는 2'-OCH3 및 5'-(S)-CH3을 포함한다. 비천연 핵산은 2'-치환 5'-CH2(또는 O) 변형 뉴클레오시드를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 5'-메틸렌포스포네이트 DNA 및 RNA 단량체, 및 이량체를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 2'-치환을 갖는 5'-포스포네이트 단량체 및 다른 변형 5'-포스포네이트 단량체를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 5'-변형 메틸렌포스포네이트 단량체를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 5' 및/또는 6'-위치에 히드록실기를 포함하는 5' 또는 6'-포스포네이트 리보뉴클레오시드의 유사체를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 5'-포스페이트기를 갖는 5'-포스포네이트 디옥시리보뉴클레오시드 단량체 및 이량체를 포함할 수 있다. 비천연 핵산은 6'-포스포네이트기를 갖는 뉴클레오시드를 포함할 수 있고, 여기서 5' 또는/및 6'-위치는 비치환되거나 티오-삼차-부틸기(SC(CH3)3)(및 이의 유사체); 메틸렌아미노기(CH2NH2)(및 이의 유사체) 또는 시아노기(CN)(및 이의 유사체)로 치환된다.
일부 양태에서, 비천연 핵산은 또한 당 모이어티의 변형을 포함한다. 일부 경우에서, 핵산은 하나 이상의 뉴클레오시드를 함유하고, 여기서 당기는 변형되었다. 이러한 당 변형 뉴클레오시드는 향상된 핵산분해효소 안정성, 증가된 결합 친화도, 또는 일부 다른 유익한 생물학적 성질을 부여할 수 있다. 특정 구현예에서, 핵산은 화학적으로 변형된 리보푸라노스 고리 모이어티를 포함한다. 화학적으로 변형된 리보푸라노스 고리의 예는 치환기(5' 및/또는 2' 치환기)를 첨가하는 것; 두 개의 고리 원자를 가교화하여 이환형 핵산을 형성하는 것; 리보실 고리 산소 원자를 S, N(R), 또는 C(R1)(R2)로 대체하는 것(R = H, C1-C12 알킬 또는 보호기); 및 이들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
일부 경우에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 변형 당 또는 당 유사체를 포함한다. 따라서, 리보오스 및 디옥시리보오스에 더하여, 당 모이어티는 펜토오스, 디옥시펜토오스, 헥소오스, 디옥시헥소오스, 글루코오스, 아라비노오스, 자일로오스, 릭소오스, 또는 당 '유사체' 시클로펜틸 기일 수 있다. 당은 피라노실 또는 푸라노실 형태일 수 있다. 당 모이어티는 리보오스, 디옥시리보오스, 아라비노오스 또는 2'-O-알킬리보오스의 푸라노시드일 수 있고, 당은 [알파] 또는 [베타] 아노머 구성으로 각각의 복소환식 염기에 부착될 수 있다. 당 변형은 2'-알콕시-RNA 유사체, 2'-아미노-RNA 유사체, 2'-플루오로-DNA, 및 2'-알콕시-RNA/DNA 또는 아미노-RNA/DNA 키메라를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 당 변형은 2'-O-메틸-우리딘 또는 2'-O-메틸-시티딘을 포함할 수 있다. 당 변형은 2'-O-알킬-치환 디옥시리보뉴클레오시드 및 2'-O-에틸렌글리콜 유사 리보뉴클레오시드를 포함한다.
당 모이어티에 대한 변형은 리보오스와 디옥시리보오스의 천연 변형뿐만 아니라 비천연 변형도 포함한다. 당 변형은 2' 위치의 OH; F; O-알킬, S-알킬, 또는 N-알킬; O-알케닐, S-알케닐, 또는 N-알케닐; O-알키닐, S-알키닐 또는 N-알키닐; 또는 O-알킬-O-알킬의 변형을 포함하나, 이에 제한되지 않고, 여기서 알킬, 알케닐 및 알키닐은 C1 내지 C10, 알킬 또는 C2 내지 C10 알케닐 및 알키닐로 치환되거나 비치환될 수 있다. 또한, 2' 당 변형은 -O[(CH2)nO]m CH3,-O(CH2)nOCH3,-O(CH2)nNH2,-O(CH2)nCH3,-O(CH2)nONH2, 및 -O(CH2)nON[(CH2)n CH3)]2를 포함하나 이에 제한되지 않고, 여기서 n 및 m은 1 내지 약 10이다. 2' 위치의 다른 화학적 변형은 C1 내지 C10 저급 알킬, 치환된 저급 알킬, 알카릴, 아랄킬, O-알카릴, O-아랄킬, SH, SCH3, OCN, Cl, Br, CN, CF3, OCF3, SOCH3, SO2 CH3, ONO2, NO2, N3, NH2, 헤테로시클로알킬, 헤테로시클로알카릴, 아미노알킬아미노, 폴리알킬아미노, 치환된 실릴, RNA 절단기, 리포터기, 인터칼레이터, 올리고뉴클레오티드의 약동학적 특성을 개선하기 위한 기, 또는 올리고뉴클레오티드의 약력학적 특성을 개선하기 위한 기, 및 유사한 특성을 갖는 다른 치환체를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 또한, 유사한 변형은 당의 다른 위치, 특히 3' 말단 뉴클레오티드상의 또는 2'-5' 연결된 올리고뉴클레오티드 내의 당의 3' 위치 및 5' 말단 뉴클레오티드의 5' 위치에서 이루어질 수 있다. 또한, 화학적으로 변형된 당은 CH2 및 S와 같은 가교화 고리 산소에 변형을 함유하는 당을 포함한다. 또한, 뉴클레오티드 당 유사체는 펜토푸라노실 당 대신 시클로부틸 모이어티와 같은 당 모방체를 가질 수 있다. 변형 당 모이어티를 갖는 핵산의 예는 5'-바이닐, 5'-메틸(R 또는 S), 4'-S, 2'-F, 2'-OCH3, 및 2'-O(CH2)2OCH3 치환기를 포함하는 핵산을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 2' 위치의 치환체는 알릴, 아미노, 아지도, 티오, O-알릴, O-(C1-C1O 알킬), OCF3, O(CH2)2SCH3, O(CH2)2-O-N(Rm)(Rn), 및 O-CH2-C(=O)-N(Rm)(Rn)에서 선택될 수 있고, 여기서 각각의 Rm 및 Rn은 독립적으로 H 또는 치환 또는 비치환 C1-C10 알킬일 수 있다.
특정 구현예에서, 본원에 기술한 핵산은 하나 이상의 이환식 핵산을 포함한다. 특정 이러한 구현예에서, 이환식 핵산은 4' 및 2' 리보실 고리 원자 사이의 가교를 포함한다. 특정 구현예에서, 본원에 제공한 핵산은 하나 이상의 이환식 핵산을 포함하고, 여기서 가교는 4' 내지 2'의 이환식 핵산을 포함한다. 이러한 4' 내지 2'의 이환식 핵산의 예는 4'-(CH2)-O-2'[LNA]; 4'-(CH2)-S-2'; 4'-(CH2)2-O-2'[ENA]; 4'-CH(CH3)-O-2' 및 4'-CH(CH2OCH3)-O-2', 및 이들의 유사체; 4'-C(CH3)(CH3)-O-2' 및 이들의 유사체의 화학식 중 하나를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
뉴클레오티드의 염기의 변형
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 뉴클레오티드의 염기(예를 들어, 핵염기)의 변형을 포함한다. 예시적인 핵염기는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C), 및 우라실(U)을 포함한다. 이러한 핵염기는 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드에서 변형되거나 대체될 수 있다. 뉴클레오티드의 핵염기는 푸린, 피리미딘, 푸린 또는 피리미딘 유사체에서 독립적으로 선택될 수 있다. 일부 양태에서, 핵염기는 염기의 천연 발생 또는 합성 유도체일 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 우라실을 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 우라실을 포함한다. 화학적으로 변형된 우라실의 예는 유사우리딘, 피리딘-4-온 리보뉴클레오시드, 5-아자-우리딘, 6-아자-우리딘, 2-티오-5-아자-우리딘, 2-티오-우리딘, 4-티오-우리딘, 4-티오-유사우리딘, 2-티오-유사우리딘, 5-하이드록시-우리딘, 5-아미노알릴-우리딘, 5-할로-우리딘(예를 들어, 5-요오도-우리딘 또는 5-브로모-우리딘), 3-메틸-우리딘, 5-메톡시-우리딘, 우리딘 5-옥시아세트산, 우리딘 5-옥시아세트산 메틸 에스테르, 5-카르복시메틸-우리딘, 1-카르복시메틸-유사우리딘, 5-카르복시하이드록시메틸-우리딘, 5-카르복시하이드록시메틸-우리딘 메틸 에스테르, 5-메톡시카르보닐메틸-우리딘, 5-메톡시카르보닐메틸-2-티오-우리딘, 5-아미노메틸-2-티오-우리딘, 5-메틸아미노메틸-우리딘, 5-메틸아미노메틸-2-티오-우리딘, 5-메틸아미노메틸-2-셀레노-우리딘, 5- 카바모일메틸-우리딘, 5-카르복시메틸아미노메틸-우리딘, 5-카르복시메틸아미노메틸-2-티오-우리딘, 5-프로피닐-우리딘, 1-프로피닐-유사우리딘, 5-타우리노메틸-우리딘, 1-타우리노메틸-유사우리딘, 5-타우리노메틸-2-티오-우리딘, l-타우리노메틸-4-티오-유사우리딘, 5-메틸-우리딘, 1 메틸-유사우리딘, 5-메틸-2-티오-우리딘, l-메틸-4-티오-유사우리딘, 4-티오-1-메틸-유사우리딘, 3-메틸-유사우리딘, 2-티오-1-메틸-유사우리딘, 1-메틸-1-데아자-유사우리딘, 2-티오-1-메틸-1-데아자-유사우리딘, 디히드로운딘, 디히드로유사운딘, 5,6-디히드로우리딘, 5-메틸-디히드로우리딘, 2-티오-디히드로우리딘, 2-티오-디히드로유사우리딘, 2-메톡시-우리딘, 2-메톡시-4-티오-우리딘, 4-메톡시-유사우리딘, 4-메톡시-2-티오-유사우리딘, N1-메틸-유사우리딘, 3-(3-아미노-3-카르복시프로필)우리딘, 1-메틸-3-(3-아미노-3-카르복시프로필 유사우리딘, 5-(이소펜테닐아미노메틸) 우리딘, 5-(이소펜테닐아미노메틸])-2-티오-우리딘, a-티오-우리딘, 2'-O-메틸-우리딘, 5,2'-O-디메틸-우리딘, 2'-O-메틸-유사우리딘, 2-티오-2'-O-메틸-우리딘, 5-메톡시카르보닐메틸-2'-O-메틸-우리딘, 5-카바모일메틸-2'-O-메틸-우리딘, 5-카르복시메틸아미노메틸-2'-O-메틸-우리딘, 3,2'-O-디메틸-우리딘, 5-(이소펜테닐아미노메틸)-2'-O-메틸-우리딘, l-티오-우리딘, 디옥시티미딘, 2'-F-아라-우리딘, 2'-F-우리딘, 2'-OH-아라-우리딘, 5-(2-카르보메톡시바이닐) 우리딘, 5-[3-(l-E-프로페닐아미노)우리딘, 피라졸로[3,4-d]피리미딘, 잔틴, 및 하이포잔틴을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 시토신을 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 시토신을 포함한다. 예시적인 화학적으로 변형된 시토신은 5-아자-시티딘, 6-아자-시티딘, 유사이소시티딘, 3-메틸-시티딘, N4-아세틸-시티딘, 5-포르밀-시티딘, N4-메틸-시티딘, 5-메틸-시티딘, 5-할로-시티딘, 5-하이드록시메틸-시티딘, 1-메틸-유사이소시티딘, 피롤로-시티딘, 피롤로-유사이소시티딘, 2-티오-시티딘, 2-티오-5-메틸-시티딘, 4-티오-유사이소시티딘, 4-티오-1-메틸-유사이소시티딘, 4-티오-l-메틸-1-데아자-유사이소시티딘, 1-메틸-l-데아자-유사이소시티딘, 제불라린, 5-아자-제불라린, 5-메틸-제불라린, 5-아자-2-티오-제불라린, 2-티오-제불라린, 2-메톡시-시티딘, 2-메톡시-5-메틸-시티딘, 4-메톡시-유사이소시티딘, 4-메톡시-1-메틸-유사이소시티딘, 리시딘, a-티오-시티딘, 2'-O-메틸-시티딘, 5,2'-O-디메틸-시티딘, N4-아세틸-2'-O-메틸-시티딘, N4,2'-O-디메틸-시티딘, 5-포르밀-2'-O-메틸-시티딘, N4,N4,2'-O-트리메틸-시티딘, 1-티오-시티딘, 2'-F-아라-시티딘, 2'-F-시티딘, 및 2'-OH-아라-시티딘을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 아데닌을 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 아데닌을 포함한다. 예시적인 화학적으로 변형된 아데닌은 2-아미노-푸린, 2,6-디아미노푸린, 2-아미노-6-할로-푸린(예를 들어, 2-아미노-6-클로로-푸린), 6-할로-푸린(예를 들어, 6-클로이-푸린), 2-아미노-6-메틸-푸린, 8-아지도-아데노신, 7-데아자-아데닌, 7-데아자-8-아자-아데닌, 7-데아자-2-아미노-푸린, 7-데아자-8-아자-2-아미노-푸린, 7-데아자-2,6-디아미노푸린, 7-데아자-8-아자-2,6-디아미노푸린, 1-메틸-아데노신, 2-메틸-아데닌, N6-메틸-아데노신, 2-메틸티오-N6-메틸-아데노신, N6-이소펜테닐-아데노신, 2-메틸티오-N6-이소펜테닐-아데노신, N6-(시스-하이드록시이소펜테닐) 아데노신, 2-메틸티오-N6-(시스-하이드록시이소펜테닐) 아데노신, N6-글리시닐카르바모일-아데노신, N6-트레오닐카르바모일-아데노신, N6-메틸-N6-트레오닐카르바모일-아데노신, 2-메틸티오-N6-트레오닐카르바모일-아데노신, N6, N6-디메틸-아데노신, N6-하이드록시노르발릴카르바모일-아데노신, 2-메틸티오-N6-하이드록시노르발릴카르바모일-아데노신, N6-아세틸-아데노신, 7-메틸-아데닌, 2-메틸티오-아데닌, 2-메톡시-아데닌, a-티오-아데노신, 2'-O-메틸-아데노신, N6, 2'-O-디메틸-아데노신, N6-메틸-2'-디옥시아데노신, N6, N6, 2'-O-트리메틸-아데노신, l ,2'-O-디메틸-아데노신, 2'-O-리보실아데노신(포스페이트)(Ar(p)), 2-아미노-N6-메틸-푸린, 1-티오-아데노신, 8-아지도-아데노신, 2'-F-아라-아데노신, 2'-F-아데노신, 2'-OH-아라-아데노신, 및 N6-(19-아미노-펜타옥사노나데실)-아데노신을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 화학적 변형은 구아닌을 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 구아닌을 포함한다. 예시적인 화학적으로 변형된 구아닌은 이노신, 1-메틸-이노신, 와이오신, 메틸와이오신, 4-데메틸-와이오신, 이소와이오신, 와이부토신, 퍼옥시와이부토신, 하이드록시와이부토신, 비변형 하이드록시와이부토신, 7-데아자-구아노신, 퀘오신, 에폭시퀘오신, 갈락토실-퀘오신, 만노실-퀘오신, 7-시아노-7-데아자-구아노신, 7-아미노메틸-7-데아자-구아노신, 아르케오신, 7-데아자-8-아자-구아노신, 6-티오-구아노신, 6-티오-7-데아자-구아노신, 6-티오-7-데아자-8-아자-구아노신, 7-메틸-구아노신, 6-티오-7-메틸-구아노신, 7-메틸-이노신, 6-메톡시-구아노신, 1-메틸-구아노신, N2-메틸-구아노신, N2, N2-디메틸-구아노신, N2, 7-디메틸-구아노신, N2, N2, 7-디메틸-구아노신, 8-옥소-구아노신, 7-메틸-8-옥소-구아노신, 1-메트티오-구아노신, N2-메틸-6-티오-구아노신, N2,N2-디메틸-6-티오-구아노신, a-티오-구아노신, 2'-O-메틸-구아노신, N2-메틸-2'-O-메틸-구아노신, N2,N2-디메틸-2'-O-메틸-구아노신, l-메틸-2'-O-메틸-구아노신, N2, 7-디메틸-2'-O-메틸-구아노신, 2'-O-메틸-이노신, l, 2'-O-디메틸-이노신, 6-O-페닐-2'-디옥시이노신, 2'-O-리보실구아노신, 1-티오-구아노신, 6-O-메틸구아노신, O6-메틸-2'-디옥시구아노신, 2'-F-아라-구아노신, 및 2'-F-구아노신을 포함할 수 있다.
일부 경우에서, 올리고뉴클레오티드의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드 내로 핵산 유사체 또는 비천연 핵산을 도입하거나 치환하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 핵산 유사체는 본원에 기술한 화학적으로 변형된 핵산 중 임의의 하나일 수 있다. 이들 모두는 그 전체가 참조로 명시적으로 포함된다. 본원에 기술한 화학적으로 변형된 뉴클레오티드는 예를 들어 아세틸화, 메틸화, 히드록실화에 의해 화학적으로 변경된 임의의 천연 발생 또는 비천연 발생 구아노신, 우리딘, 아데노신, 티미딘 또는 시티딘을 포함하는 구아노신, 우리딘, 아데노신, 티미딘, 및 시토신의 변이체를 포함할 수 있다. 예시적인 화학적으로 변형된 뉴클레오티드는 1-메틸-아데노신, 1-메틸-구아노신, 1-메틸-이노신, 2,2-디메틸-구아노신, 2,6-디아미노푸린, 2'-아미노-2'-디옥시아데노신, 2'-아미노-2'-디옥시시티딘, 2'-아미노-2'-디옥시구아노신, 2'-아미노-2'-디옥시우리딘, 2-아미노-6-클로로푸린리보시드, 2-아미노푸린-리보시드, 2'-아라아데노신, 2'-아라시티딘, 2'-아라우리딘, 2'-아지도-2'-디옥시아데노신, 2'-아지도-2'-디옥시시티딘, 2'-아지도-2'-디옥시구아노신, 2'-아지도-2'-디옥시우리딘, 2-클로로아데노신, 2'-플루오로-2'-디옥시아데노신, 2'-플루오로-2'-디옥시시티딘, 2'-플루오로-2'-디옥시구아노신, 2'-플루오로-2'-디옥시우리딘, 2'-플루오로티미딘, 2-메틸-아데노신, 2-메틸-구아노신, 2-메틸-티오-N6-이소펜네닐-아데노신, 2'-O-메틸-2-아미노아데노신, 2'-O-메틸-2'-디옥시아데노신, 2'-O-메틸-2'-디옥시시티딘, 2'-O-메틸-2'-디옥시구아노신, 2,-O-메틸-2'-디옥시우리딘, 2'-O-메틸-5-메틸우리딘, 2'-O-메틸이노신, 2'-O-메틸유사우리딘, 2-티오시티딘, 2-티오-시티딘, 3-메틸-시티딘, 4-아세틸-시티딘, 4-티오우리딘, 5-(카르복시하이드록시메틸)-우리딘, 5,6-디히드로우리딘, 5-아미노알릴시티딘, 5-아미노알릴-디옥시우리딘, 5-브로모우리딘, 5-카르복시메틸아미노메틸-2-티오-우라실, 5-카르복시메틸아모노메틸-우라실, 5-클로로-아라-시토신, 5-플루오로-우리딘, 5-요오도우리딘, 5-메톡시카르보닐메틸-우리딘, 5-메톡시-우리딘, 5-메틸-2-티오-우리딘, 6-아자시티딘, 6-아자우리딘, 6-클로로-7-데아자-구아노신, 6-클로로푸린리보시드, 6-메르캅토-구아노신, 6-메틸-메르캅토푸린-리보시드, 7-데아자-2'-디옥시-구아노신, 7-데아자아데노신, 7-메틸-구아노신, 8-아자아데노신, 8-브로모-아데노신, 8-브로모-구아노신, 8-메르캅토-구아노신, 8-옥소구아노신, 벤즈이미다졸-리보시드, 베타-D-만노실-퀘오신, 디히드로-우리딘, 이노신, N1-메틸아데노신, N6-([6-아미노헥실] 카르바모일메틸)-아데노신, N6-이소펜테닐-아데노신, N6-메틸-아데노신, N7-메틸-잔토신, N-우라실-5-옥시아세트산 메틸 에스테르, 푸로마이신, 퀘오신, 우라실-5-옥시아세트산, 우라실-5-옥시아세트산 메틸 에스테르, 와이부톡소신, 잔토신, 및 자일로-아데노신을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 바와 같이 화학적으로 변형된 핵산은 2-아미노-6-클로로푸린리보시드-5'-트리포스페이트, 2-아미노푸린-리보시드-5'-트리포스페이트, 2-아미노아데노신-5'-트리포스페이트, 2'-아미노-2'-디옥시시티딘-트리포스페이트, 2-티오시티딘-5'-트리포스페이트, 2-티오우리딘-5'-트리포스페이트, 2'-플루오로티미딘-5'-트리포스페이트, 2'-O-메틸-이노신-5'-트리포스페이트, 4-티오우리딘-5'-트리포스페이트, 5-아미노알릴시티딘-5'-트리포스페이트, 5-아미노알릴우리딘-5'-트리포스페이트, 5-브로모시티딘-5'-트리포스페이트, 5-브로모우리딘-5'-트리포스페이트, 5-브로모-2'-디옥시시티딘-5'-트리포스페이트, 5-브로모-2'-디옥시우리딘-5'-트리포스페이트, 5-요오도시티딘-5'-트리포스페이트, 5-요오도-2'-디옥시시티딘-5'-트리포스페이트, 5-요오도우리딘-5'-트리포스페이트, 5-요오도-2'-디옥시우리딘-5'-트리포스페이트, 5-메틸시티딘-5'-트리포스페이트, 5-메틸우리딘-5'-트리포스페이트, 5-프로피닐-2'-디옥시시티딘-5'-트리포스페이트, 5-프로피닐-2'-디옥시우리딘-5'-트리포스페이트, 6-아자시티딘-5'-트리포스페이트, 6-아자우리딘-5'-트리포스페이트, 6-클로로푸린리보시드-5'-트리포스페이트, 7-데아자아데노신-5'-트리포스페이트, 7-데아자구아노신-5'-트리포스페이트, 8-아자아데노신-5'-트리포스페이트, 8-아지도아데노신-5'-트리포스페이트, 벤즈이미다졸-리보시드-5'-트리포스페이트, N1-메틸아데노신-5'-트리포스페이트, N1-메틸구아노신-5'-트리포스페이트, N6-메틸아데노신-5'-트리포스페이트, 6-메틸구아노신-5'-트리포스페이트, 유사우리딘-5'-트리포스페이트, 푸로마이신-5'-트리포스페이트, 또는 잔토신-5'-트리포스페이트에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 바와 같이 화학적으로 변형된 핵산은 피리딘-4-온 리보뉴클레오시드, 5-아자-우리딘, 2-티오-5-아자-우리딘, 2-티오우리딘, 4-티오-유사우리딘, 2-티오-유사우리딘, 5-하이드록시우리딘, 3-메틸우리딘, 5-카르복시메틸-우리딘, 1-카르복시메틸-유사우리딘, 5-프로피닐-우리딘, 1-프로피닐-유사우리딘, 5-타우리노메틸우리딘, 1-타우리노메틸-유사우리딘, 5-타우리노메틸-2-티오-우리딘, 1-타우리노메틸-4-티오-우리딘, 5-메틸-우리딘, 1-메틸-유사우리딘, 4-티오-1-메틸-유사우리딘, 2-티오-1-메틸-유사우리딘, 1-메틸-1-데아자-유사우리딘, 2-티오-1-메틸-1-데아자-유사우리딘, 디히드로우리딘, 디히드로유사우리딘, 2-티오-디히드로우리딘, 2-티오-디히드로유사우리딘, 2-메톡시우리딘, 2-메톡시-4-티오-우리딘, 4-메톡시-유사우리딘, 및 4-메톡시-2-티오-유사우리딘에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 바와 같이 인공 핵산은 5-아자-시티딘, 유사이소시티딘, 3-메틸-시티딘, N4-아세틸시티딘, 5-포르밀시티딘, N4-메틸시티딘, 5-하이드록시메틸시티딘, 1-메틸-유사이소시티딘, 피롤로-시티딘, 피롤로-유사이소시티딘, 2-티오-시티딘, 2-티오-5-메틸-시티딘, 4-티오-유사이소시티딘, 4-티오-1-메틸-유사이소시티딘, 4-티오-1-메틸-1-데아자-유사이소시티딘, 1-메틸-1-데아자-유사이소시티딘, 제불라린, 5-아자-제불라린, 5-메틸-제불라린, 5-아자-2-티오-제불라린, 2-티오-제불라린, 2-메톡시-시티딘, 2-메톡시-5-메틸-시티딘, 4-메톡시-유사이소시티딘, 및 4-메톡시-1-메틸-유사이소시티딘에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 바와 같이 화학적으로 변형된 핵산은 2-아미노푸린, 2,6-디아미노푸린, 7-데아자-아데닌, 7-데아자-8-아자-아데닌, 7-데아자-2-아미노푸린, 7-데아자-8-아자-2-아미노푸린, 7-데아자-2, 6-디아미노푸린, 7-데아자-8-아자-2, 6-디아미노푸린, 1-메틸아데노신, N6-메틸아데노신, N6-이소펜테닐아데노신, N6-(시스-하이드록시이소펜테닐)아데노신, 2-메틸티오-N6-(시스-하이드록시이소펜테닐) 아데노신, N6-글리시닐카르바모일아데노신, N6-트레오닐카르바모일아데노신, 2-메틸티오-N6-트레오닐 카르바모일아데노신, N6,N6-디메틸아데노신, 7-메틸아데닌, 2-메틸티오-아데닌, 및 2-메톡시-아데닌에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 다른 구현예에서, 본원에 기술한 바와 같이 화학적으로 변형된 핵산은 이노신, 1-메틸-이노신, 와이오신, 와이부토신, 7-데아자-구아노신, 7-데아자-8-아자-구아노신, 6-티오-구아노신, 6-티오-7-데아자-구아노신, 6-티오-7-데아자-8-아자-구아노신, 7-메틸-구아노신, 6-티오-7-메틸-구아노신, 7-메틸이노신, 6-메톡시-구아노신, 1-메틸구아노신, N2-메틸구아노신, N2,N2-디메틸구아노신, 8-옥소-구아노신, 7-메틸-8-옥소-구아노신, 1-메틸-6-티오-구아노신, N2-메틸-6-티오-구아노신, 및 N2,N2-디메틸-6-티오-구아노신에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다. 특정 구현예에서, 본원에 기술한 바와 같이 화학적으로 변형된 핵산은 6-아자-시티딘, 2-티오-시티딘, 알파-티오-시티딘, 유사-이소-시티딘, 5-아미노알릴-우리딘, 5-요오도-우리딘, N1-메틸-유사우리딘, 5,6-디히드로우리딘, 알파-티오-우리딘, 4-티오-우리딘, 6-아자-우리딘, 5-하이드록시-우리딘, 디옥시-티미딘, 5-메틸-우리딘, 피롤로-시티딘, 이노신, 알파-티오-구아노신, 6-메틸-구아노신, 5-메틸-시티딘, 8-옥소-구아노신, 7-데아자-구아노신, N1-메틸-아데노신, 2-아미노-6-클로로-푸린, N6-메틸-2-아미노-푸린, 유사-이소-시티딘, 6-클로로-푸린, N6-메틸-아데노신, 알파-티오-아데노신, 8-아지도-아데노신, 7-데아자-아데노신에서 선택되는 적어도 하나의 화학적으로 변형된 뉴클레오티드를 포함한다.
비천연 핵산의 변형 염기는 우라실-5-일, 하이포잔틴-9-일(I), 2-아미노아데닌-9-일, 5-메틸시토신(5-methylcytosine, 5-me-C), 5-하이드록시메틸 시토신, 잔틴, 하이포잔틴, 2-아미노아데닌, 6-메틸 및 아데닌 및 구아닌의 다른 알킬 유도체, 2-프로필 및 아데닌 및 구아닌의 다른 알킬 유도체, 2-티오우라실, 2-티오티아민 및 2-티오시토신, 5-할로우라실 및 시토신, 5-프로피닐 우라실 및 시토신, 6-아조 우라실, 시토신 및 티민, 5-우라실(유사우라실), 4-티오우라실, 8-할로, 8-아미노, 8-티올, 8-티오알킬, 8-히드록실 및 다른 8-치환 아데닌 및 구아닌, 5-할로 특히 5-브로모, 5-트리플루오로메틸 및 다른 5-치환 우라실 및 시토신, 7-메틸구아닌 및 7-메틸아데닌, 8-아자구아닌 및 8-아자아데닌, 7-데아자구아닌 및 7-데아자아데닌 및 3-데아자구아닌 및 3-데아자아데닌을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정 비천연 핵산은 5-치환 피리미딘, 6-아자피리미딘 및 N-2 치환 푸린, N-6 치환 푸린, O-6 치환 푸린, 2-아미노프로필아데닌, 5-프로피닐우라실, 5-프로피닐시토신, 5-메틸시토신, 이중가닥 형성의 안정성을 증가시키는 것, 보편적 핵산, 소수성 핵산, 불규칙한 핵산, 크기 확장된 핵산, 불소화 핵산, 5-치환 피리미딘, 6-아자피리미딘 및 2-아미노프로필아데닌, 5-프로피닐우라실 및 5-프로피닐시토신을 포함한 N-2, N-6 및 O-6 치환 푸린, 5-메틸시토신(5-me-C), 5-하이드록시메틸 시토신, 잔틴, 하이포잔틴, 2-아미노아데닌, 6-메틸, 아데닌 및 구아닌의 다른 알킬 유도체, 2-프로필 및 아데닌 및 구아닌의 다른 알킬 유도체, 2-티오우라실, 2-티오티민 및 2-티오시토신, 5-할로우라실, 5-할로시토신, 5-프로피닐(-C≡C-CH3) 우라실, 5-프로피닐 시토신, 피리미딘 핵산의 다른 알키닐 유도체, 6-아조 우라실, 6-아조 시토신, 6-아조 티민, 5-우라실(유사우라실), 4-티오우라실, 8-할로, 8-아미노, 8-티올, 8-티오알킬, 8-히드록실 및 다른 8-치환 아데닌 및 구아닌, 5-할로 특히 5-브로모, 5-트리플루오로메틸, 다른 5-치환 우라실 및 시토신, 7-메틸구아닌, 7-메틸아데닌, 2-F-아데닌, 2-아미노-아데닌, 8-아자구아닌, 8-아자아데닌, 7-데아자구아닌, 7-데아자아데닌, 3-데아자구아닌, 3-데아자아데닌, 삼환식 피리미딘, 페녹사진 시티딘([5,4-b][l,4]벤족사진-2(3H)-온), 페노티아진 시티딘(1H-피리미도[5,4-b][l,4]벤조티아진-2(3H)-온), G-클램프, 페녹사진 시티딘(예를 들어 9-(2-아미노에톡시)-H-피리미도[5,4-b][l,4]벤족사진-2(3H)-온), 카르바졸 시티딘(2H-피리미도[4,5-b]인돌-2-온), 피리도인돌 시티딘(H-피리도[3',2':4,5]피롤로[2,3-d]피리미딘-2-온), 푸린 또는 피리미딘 염기가 다른 헤테로시클로 대체된 것, 7-데아자-아데닌, 7-데아자구아노신, 2-아미노피리딘, 2-피리돈, 아자시토신, 5-브로모시토신, 브로모우라실, 5-클로로시토신, 염소화 시토신, 시클로시토신, 시토신 아라비노시드, 5-플루오로시토신, 플루오로피리미딘, 플루오로우라실, 5,6-디히드로시토신, 5-요오도시토신, 하이드록시우레아, 요오도우라실, 5-니트로시토신, 5-브로모우라실, 5-클로로우라실, 5-플루오로우라실, 및 5-요오도우라실, 2-아미노-아데닌, 6-티오-구아닌, 2-티오-티민, 4-티오-티민, 5-프로피닐-우라실, 4-티오-우라실, N4-에틸시토신, 7-데아자구아닌, 7-데아자-8-아자구아닌, 5-하이드록시시토신, 2'-디옥시우리딘, 또는 2-아미노-2'-디옥시아데노신을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
일부 경우에서, 적어도 하나의 화학적 변형은 올리고뉴클레오티드의 5' 캡 또는 3' 꼬리와 같은 5' 또는 3' 말단을 화학적으로 변형하는 것을 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 예를 들어, 본원에 기술한 변형 뉴클레오티드 중 하나 이상을 통합하여, 분해에 대해 안정화될 수 있는 3' 뉴클레오티드를 포함하는 화학적 변형을 포함한다. 이러한 구현예에서, 우리딘은 변형 우리딘, 예를 들어, 5-(2-아미노) 프로필 우리딘, 및 5-브로모 우리딘, 또는 본원에 기술한 임의의 변형 우리딘으로 대체될 수 있고, 아데노신 및 구아노신은 변형 아데노신 및 구아노신, 예를 들어, 8-위치의 변형, 예를 들어, 8-브로모 구아노신, 또는 본원에 기술한 임의의 변형 아데노신 또는 구아노신으로 대체될 수 있다. 일부 양태에서, 데아자 뉴클레오티드, 예를 들어, 7-데아자-아데노신은 gRNA 내로 통합될 수 있다. 일부 양태에서, O-알킬화 뉴클레오티드 및 N-알킬화 뉴클레오티드, 예를 들어, N6-메틸아데노신은 gRNA 내로 통합될 수 있다. 일부 양태에서, 당 변형 리보뉴클레오티드는 통합될 수 있고, 예를 들어, 여기서 2' OH-기는 H, -OR, -R(여기서 R은, 예를 들어, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 아랄킬, 헤테로아릴 또는 당일 수 있음), 할로, -SH, -SR(여기서 R은, 예를 들어, 알킬, 시클로알킬, 아릴, 아랄킬, 헤테로아릴 또는 당일 수 있음), 아미노(여기서 아미노는, 예를 들어, NH2; 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴아미노, 헤테로아릴아미노, 디헤테로아릴아미노, 또는 아미노산일 수 있음); 또는 시아노(-CN)에서 선택되는 기에 의해 대체된다. 일부 양태에서, 포스페이트 골격은, 예를 들어, 포스포티오에이트기를 사용하여, 본원에 기술한 바와 같이 변형될 수 있다. 일부 양태에서, gRNA의 돌출부에 있는 뉴클레오티드는 각각 독립적으로 2-F 2'-O-메틸, 티미딘(thymidine, T), 2'-O-메톡시에틸-5-메틸우리딘(Teo), 2'-O-메톡시에틸아데노신(Aeo), 2'-O-메톡시에틸-5-메틸시티딘(m5Ceo), 또는 이들의 임의의 조합과 같은 2'-당 변형을 포함하나 이에 제한되지 않는 변형 또는 비변형 뉴클레오티드일 수 있다.
일부 양태에서, 표적 RNA에 결합 시, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 표적 RNA의 발현 감소를 위한 내인성 핵산분해효소 모집에 더 특이적이다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 표적 RNA의 발현 감소를 위한 내인성 핵산분해효소 모집에 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 더 특이적이다.
일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 가수분해에 의한 분해에 대해 증가된 저항성을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 가수분해에 의한 분해에 대해 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 더 저항성이 있다.
일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 핵산분해효소 소화에 의한 분해에 대해 증가된 저항성을 포함한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 핵산분해효소 소화에 의한 분해에 대해 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 더 저항성이 있다.
일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드와 비교하여 더 낮은 면역원성을 유도한다. 일부 양태에서, 적어도 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드에 의해 유도되는 면역원성과 비교하여 면역원성을 유도할 가능성이 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 낮다.
일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드에 비하여 더 낮은 선천적 면역 반응을 유도한다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드에 의해 유도되는 선천적 면역 반응과 비교하여 선천적 면역 반응을 유도할 가능성이 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 낮다.
일부 양태에서, 표적 RNA와 접촉하는 경우, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드에 의해 유도되는 표적 RNA의 비표적 조절과 비교하여 표적 RNA의 비표적 조절을 유도할 가능성이 더 낮다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는 올리고뉴클레오티드와 동일한 핵산 서열을 공유하나 임의의 화학적 변형을 갖지 않는 올리고뉴클레오티드에 의해 유도되는 비표적 조절과 비교하여 비표적 조절을 유도할 가능성이 적어도 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 20배, 30배, 40배, 50배, 100배, 500배, 1000배, 또는 그 이상으로 낮다.
전달 방법
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 세포에 전달하는 방법을 본원에 기술한다. 일부 양태에서, 방법은 올리고뉴클레오티드를 세포에 직접적으로 또는 간접적으로 전달하는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 방법은 세포를 본원에 기술한 조성물 또는 올리고뉴클레오티드와 접촉시키는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 방법은 세포에서 본원에 기술한 조성물 또는 올리고뉴클레오티드를 발현하는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터는 본원에 기술한 임의의 형질감염 방법을 통해 세포 내로 전달될 수 있다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 발현 벡터의 사용을 통해 세포 내로 전달될 수 있다. 발현 벡터의 맥락에서, 벡터는 당해 기술분야의 임의의 방법에 의해 본원에 기술한 세포 내로 용이하게 도입될 수 있다. 예를 들어, 발현 벡터는 물리적, 화학적, 또는 생물학적 수단에 의해 세포 내로 전달될 수 있다.
올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터를 세포 내로 도입하기 위한 물리적 방법은 인산칼슘 침전, 리포펙션, 입자 충격, 미세주입, 유전자 총, 전기천공 등을 포함할 수 있다. 벡터 및/또는 외인성 핵산을 포함하는 세포를 생성하기 위한 방법은 본원의 방법에 적합하다. 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터를 숙주 세포 내로 도입하기 위한 일 방법은 칼슘 포스페이트 형질감염이다.
올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터를 세포 내로 도입하기 위한 화학적 수단은 콜로이드 분산 시스템, 예컨대, 거대분자 복합체, 나노캡슐, 미소구체, 비드, 및 수중유 유화제, 미셀, 혼합 미셀, 및 구형 핵산[spherical nucleic acid, SNA], 리포솜, 또는 지질 나노입자를 포함하는 지질 기반 시스템을 포함할 수 있다. 시험관 내에서 그리고 생체 내에서 전달 운반체로서 사용하기 위한 예시적인 콜로이드 시스템은 리포솜(예를 들어, 인공 막 소포체)이다. 표적화 나노입자 또는 다른 적합한 서브마이크론 크기 전달 시스템을 사용한 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터의 전달과 같은 최첨단 표적화 핵산 전달의 다른 방법이 이용 가능하다.
비바이러스 전달 시스템을 활용하는 경우, 예시적인 전달 운반체는 리포솜이다. 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터를 세포 내로(시험관 내, 생체 외 또는 생체 내) 도입하기 위해 지질 제형의 사용을 고려한다. 또 다른 양태에서, 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터는 지질과 연관될 수 있다. 일부 양태에서, 지질과 연관되는 올리고뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 벡터는 리포솜의 수성 내부에 캡슐화되거나, 리포솜의 지질 이중층 내에 산재되거나, 리포솜 및 올리고뉴클레오티드 모두와 연관되는 연결 분자를 통해 리포솜에 부착되거나, 리포솜에 포획되거나, 리포솜과 복합체화되거나, 지질을 함유하는 용액에 분산되거나, 지질과 혼합되거나, 지질과 조합되거나, 지질에 현탁액으로서 함유되거나, 미셀을 함유하거나 이와 복합체화되거나, 또는 달리 지질과 연관된다. 지질, 지질/DNA 또는 지질/발현 벡터 연관 조성물은 용액에 있는 임의의 특정 구조에 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 양태에서, 이들은 미셀로서 이중층 구조로 존재하거나 '접힌[collapsed]' 구조로 존재한다. 또는, 이들은 단순히 용액에 산재되어, 크기 또는 모양이 균일하지 않은 집합체를 형성할 수 있다. 지질은 일부 양태에서 천연 발생 또는 합성 지질인 지방 물질이다. 예를 들어, 지질은 세포질에서 천연 발생하는 지방 방울뿐만 아니라 지방산, 알코올, 아민, 아미노 알코올, 및 알데히드와 같은 장쇄 지방족 탄화수소 및 이의 유도체를 함유하는 화합물 부류를 포함한다.
사용하기 적합한 지질은 상업적 공급원에서 수득한다. 클로로포름 또는 클로로포름/메탄올의 지질 스톡 용액은 종종 약 -20 °C에서 보관한다. 클로로포름은 메탄올보다 쉽게 증발하므로 유일한 용매로 사용한다. '리포솜'은 둘러싸인 지질 이중층 또는 집합체의 생성에 의해 형성된 다양한 단일 및 다중층 지질 운반체를 포괄하는 일반적인 용어이다. 리포솜은 종종 인지질 이중층 막과 내부 수성 매질을 갖춘 소포 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 다중층 리포솜은 수성 매질로 분리된 다중 지질층을 갖는다. 이들은 인지질이 과량의 수용액에 현탁될 때 자발적으로 형성한다. 지질 성분은 폐쇄 구조를 형성하기 전에 자가 재배열을 거쳐 지질 이중층 사이에 물과 용해된 용질을 포획한다. 그러나, 용액 내에서 정상적인 소포 구조와 다른 구조를 갖는 조성물 또한 포괄한다. 예를 들어, 일부 양태에서, 지질은 미셀 구조를 취하거나 단순히 지질 분자의 불균일한 집합체로서 존재한다. 리포펙타민-핵산 복합체 또한 고려한다.
일부 경우에서, 비바이러스 전달 방법은 리포펙션, 뉴클레오펙션, 미세주입, 유전자총, 바이로솜, 리포솜, 면역 리포솜, 엑소솜, 다가 양이온 또는 지질:카고 접합체(또는 응집체), 노출된 폴리펩티드(예컨대, 재조합 폴리펩티드), 노출된 DNA, 인공 비리온, 및 폴리펩티드 또는 DNA의 제제 강화 흡수를 포함한다. 일부 양태에서, 전달 방법은 본원에 기술한 조성물 또는 올리고뉴클레오티드를 천연 중합체 또는 합성 물질과 같은 적어도 하나의 중합체와 접합시키거나 캡슐화하는 단계를 포함한다. 중합체는 생체적합성이거나 생분해성일 수 있다. 적합한 생체적합성, 생분해성 합성 중합체의 비제한적인 예는 지방족 폴리에스테르, 폴리(아미노산), 코폴리(에테르-에스테르), 폴리알킬렌 옥살레이트, 폴리아미드, 폴리(이미노카르보네이트), 폴리오토에스테르, 폴리옥사에스테르, 폴리아미도에스테르, 아민기를 함유하는 폴리옥사에스테르, 및 폴리(무수물)을 포함할 수 있다. 이러한 합성 중합체는 복수의 상이한 단량체, 예를 들어, 젖산, 락티드, 글리콜산, 글리콜리드, 엡실론-카프로락톤, 트리메틸렌 카르보네이트, p-디옥사논 등의 2종 이상의 단량체의 동종중합체 또는 공중합체(예를 들어, 랜덤, 블록, 분절, 그라프트)일 수 있다. 예를 들어, 스캐폴드는 글리콜산 및 젖산을 포함하는 중합체, 예컨대 젖산에 대한 글리콜산의 비가 90/10 또는 5/95인 중합체로 구성할 수 있다. 천연 발생하는 생체적합성, 생분해성 중합체의 비제한적인 예는 당단백질, 프로테오글리칸, 다당류, 글리코스아미노글리칸(GAG) 및 이들 성분에서 유래한 단편(들), 엘라스틴, 라미닌, 데크로린, 피브리노겐/피브린, 피브로넥틴, 오스테오폰틴, 테나신, 히알루론산, 콜라겐, 콘드로이틴 설페이트, 헤파린, 헤파란 설페이트, ORC, 카르복시메틸 셀룰로오스, 및 키틴을 포함할 수 있다.
일부 경우에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 올리고뉴클레오티드 또는 벡터는 포장될 수 있고, 세포 외 소포체를 통해 세포로 전달될 수 있다. 세포 외 소포체는 임의의 막 결합 입자일 수 있다. 일부 양태에서, 세포 외 소포체는 적어도 하나의 세포에 의해 분비되는 임의의 막 결합 입자일 수 있다. 일부 경우에서, 세포 외 소포체는 시험관 내에서 합성힌 임의의 막 결합 입자일 수 있다. 일부 경우에서, 세포 외 소포체는 세포 없이 합성한 임의의 막 결합 입자일 수 있다. 일부 경우에서, 세포 외 소포체는 엑소솜, 미세소포체, 레트로바이러스 유사 입자, 세포사멸체, 아폽토솜, 온코솜, 엑소퍼, 외피 바이러스, 엑소머, 또는 기타 매우 큰 세포 외 소포체일 수 있다.
일부 경우에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 암호화하는 올리고뉴클레오티드 또는 벡터는 올리고뉴클레오티드의 도입에 의해 생성된 형질전환 세포 또는 올리고뉴클레오티드를 먼저 동종 또는 자가 세포에 암호화하는 벡터의 사용을 통해서 필요한 대상에게 투여할 수 있다. 일부 경우에서, 세포를 단리할 수 있다. 일부 양태에서, 세포는 대상에서 단리할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드는 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체와 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 5' 말단에서 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체와 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 3' 말단에서 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체와 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드의 임의의 핵산 잔기에서 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체와 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 치료 효과를 부여한다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 세포독성 약물 또는 암 치료용 약물일 수 있다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 내인성 핵산에 결합하는 올리고뉴클레오티드의 효율을 증가시킨다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 특정 유형의 세포(예를 들어, 암 세포 등)에 대한 올리고뉴클레오티드의 표적화 특이성을 부여한다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 시험관 내, 생체 외, 또는 생체 내에서 올리고뉴클레오티드의 안정성을 부여한다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드는 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol, PEG) 또는 엔도솜 분해제와 접합되어 면역원성 또는 분해를 감소시킬 수 있다. 일부 양태에서, 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 세포 내로 진입하기 위한 올리고뉴클레오티드를 용이하게 하기 위해 올리고뉴클레오티드에 접합된다. 일부 양태에서, 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 세포 내의 올리고뉴클레오티드를 용이하게 하고 방출하기 위해 올리고뉴클레오티드에 접합된다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드에 접합된 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 또는 중합체는 세포를 표적화하기 위한 적어도 하나의 표적화 모이어티를 포함한다. 표적화 모이어티의 비제한적인 예는 신호전달 펩티드, 케모카인, 케모카인 수용체, 접착 분자, 항원, 또는 항체를 포함한다.
올리고뉴클레오티드를 펩티드, 항체, 지질, 또는 중합체에 접합시키기 위한 링커는 생체분자를 연결하는 임의의 링커일 수 있다. 일부 양태에서, 본원에 기술한 링커는 절단 가능한 링커 또는 절단 불가능한 링커이다. 일부 경우에서, 링커는 절단 가능한 링커이다. 다른 경우에서, 링커는 절단 불가능한 링커이다. 일부 경우에서, 링커는 비중합체 링커이다. 비중합체 링커는 중합 과정에 의해 생성된 단량체의 반복 단위를 함유하지 않는 링커를 지칭한다. 일부 양태에서, 링커는 펩티드 모이어티를 포함한다. 일부 경우에서, 펩티드 모이어티는 적어도 2개, 3개, 4개, 5개, 또는 6개 이상의 아미노산 잔기를 포함한다. 일부 양태에서, 링커는 벤조산기 또는 이의 유도체를 포함한다. 일부 양태에서, 링커는 DNA 링커와 같은 핵산 링커를 포함할 수 있다. 이러한 경우에서, 펩티드, 항체, 지질, 또는 중합체는 핵산 링커의 한쪽 말단에 접합되거나 핵산 링커의 핵산 염기쌍 내에 삽입될 수 있다. 일부 양태에서, 링커는 펩티드 링커일 수 있다. 펩티드 링커는 가요성(예를 들어, 폴리글리신 링커) 또는 강성(예를 들어, EAAAK 반복 링커)일 수 있다. 일부 양태에서, 펩티드 링커는 절단될 수 있다(예를 들어, 이황화 결합). 일부 양태에서, 링커는 PEG, 폴리락트산[PLA], 또는 폴리아크릴산[PAA]과 같은 중합체를 포함한다.
치료 방법
본원의 일부 양태에서, 본원에 기술한 안티센스 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 포함하는 조성물을 암 세포에 치료 또는 접촉시켜, 암 세포 내의 KRAS 또는 돌연변이된 KRAS 단백질 또는 mRNA의 발현을 감소시킴으로써, 암 세포 내의 KRAS 매개 신호전달 경로를 조절하는 방법을 기술한다. 일부 구현예에서, 돌연변이된 KRAS 단백질은 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함한다.
또한 본원의 일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물의 치료적 유효량을 대상에게 투여함으로써 치료가 필요한 대상을 치료하는 방법을 기술한다. 일부 양태에서, 방법은 대상에서 유전자 발현 또는 신호전달 경로 발현을 조절함으로써 대상을 치료한다. 일부 양태에서, 방법은 내인성 핵산(예를 들어, 내인성 mRNA)을 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드와 접촉시킴으로써 유전자 발현을 감소시키는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 방법은 KRAS 또는 돌연변이된 KRAS의 mRNA를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드와 접촉시킴으로써 대상 또는 암 세포에서 KRAS, 돌연변이된 KRAS, 또는 KRAS와 돌연변이된 KRAS의 조합을 감소시키는 단계를 포함하고, 여기서 mRNA에 대한 올리고뉴클레오티드의 결합은 mRNA의 분해를 위한 내인성 핵산분해효소를 모집한다. 일부 양태에서, 방법은 KRAS 매개 신호전달 경로와 같은 신호전달 경로의 발현을 감소시키는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 방법은 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로, PI3K 신호전달 경로, MAPK 신호전달 경로, 또는 Ral-GEF 신호전달 경로에서의 유전자 발현 또는 이의 활성을 감소시키는 단계를 포함한다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 대상에게 단독으로 투여할 수 있다(예를 들어, 독립형 치료). 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 추가 제제와 조합하여 투여한다. 일부 경우에서, 본원에 사용한 추가 제제는 단독으로 투여한다. 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물 및 추가 제제는 함께 또는 순차적으로 투여할 수 있다. 추가 제제의 비제한적인 예는 N-(2-(4-(4-비스(2-클로로에틸)아미노페닐)부티릴)아미노에틸)-5-(4-아미디노페닐)-2-푸란카르복스아미드 염산염; 알릴 이소티오시아네이트; 벤질 이소티오시아네이트; 페네틸 이소티오시아네이트; 벨리노스탓; 베르베린; 카스티신; 크리신; 부팔린; 피세틴; 후코이단; 갈산; 젬시타빈; 계지 복령 달임; JOTO1007; 퀘르세틴; 라스포닌; 2,3,7,8-테트라클로로디벤조디옥신; 트립톨리드; 4-하이드록시부테놀리드; 또는 이들의 조합을 포함한다. 병용 요법은 같은 날에 투여할 수 있거나, 하루 이상, 몇 주, 몇 달, 또는 몇 년의 간격을 두고 투여할 수 있다.
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물은 질환 또는 병태에 대한 1차 치료법이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물은 2차, 3차, 또는 4차 치료법이다. 일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물은 적어도 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 20개, 30개 이상의 올리고뉴클레오티드를 포함한다. 일반적으로, 본원에 기술한 방법은 경구 투여에 의해 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 그러나, 일부 경우에서, 방법은 복강 내 주사에 의해 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 일부 경우에서, 방법은 항문 좌제 형태로 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 일부 경우에서, 방법은 정맥 내['i.v.'] 투여에 의해 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 또한, 피하 주사, 근육 내 주사, 피부 내 주사, 경피 주사 경피적 투여, 비강 내 투여, 림프 내 주사, 직장 투여 위 내 투여, 또는 임의의 기타 적합한 비경구 투여와 같은 다른 경로에 의해 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여할 수도 있다는 것을 생각할 수 있다. 일부 양태에서, 손상 또는 염증 부위에 더 가까운 국소 전달 경로가 전신 경로보다 바람직하다. 치료제 투여 경로, 투여량, 시점, 및 기간은 조정할 수 있다. 일부 양태에서, 치료제의 투여는 질환 또는 병태의 급성 및 만성 증상 중 하나 또는 둘 다의 발병 전이나 후에 이루어진다.
대상에게 투여하는 적합한 용량 및 투여량은 특정 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물, 질환 상태 및 그 심각도, 치료가 필요한 대상의 신원(예를 들어, 체중, 성별, 나이)을 포함하나 이에 제한되지 않는 인자에 의해 결정하고, 예를 들어, 투여하는 특정 제제, 투여 경로, 치료되는 상태, 및 치료되는 대상을 포함하여 그 경우를 둘러싼 특정 상황에 따라 결정할 수 있다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물의 투여는 매시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 7시간, 8시간, 9시간, 10시간, 11시간, 12시간, 13시간, 14시간, 15시간, 16시간, 17시간, 18시간, 19시간, 20시간, 21시간 22시간, 23시간, 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 1개월, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월, 6개월, 7개월, 8개월, 9개월, 10개월, 11개월, 1년, 2년, 3년, 4년, 또는 5년, 또는 10년마다 1회이다. 효과적인 투여량 범위는 치료에 대한 대상의 반응에 기초하여 조정할 수 있다. 일부 투여 경로는 다른 경로보다 더 높은 농도의 유효량의 치료제를 필요로 한다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하면 대상의 생존율이 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 증가한다. 일부 양태에서, 대상의 생존율을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 증가시키는 용량으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 대상의 생존율을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 증가시키는 일정으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 대상의 생존율을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 증가시키는 용량 및 일정으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것.
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물의 투여는 종양의 성장을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 억제한다. 일부 양태에서, 종양의 성장을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 억제하는 용량으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 종양의 성장을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 억제하는 일정으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 종양의 성장을 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 또는 그 이상 억제하는 용량 및 일정으로 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것.
일부 양태에서, 종양의 성장을 억제하기에 충분한 용량으로 대상에게 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 종양의 성장을 억제하기에 충분한 일정으로 대상에게 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것. 일부 양태에서, 종양의 성장을 억제하기에 충분한 용량 및 일정으로 대상에게 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 투여하는 것.
특정 구현예에서, 대상의 병태가 개선되지 않는 경우, 의사의 재량에 따라, 약학적 조성물의 투여는, 대상의 질환 또는 병태의 증상을 경감 또는 달리 제어하거나 제한하기 위해, 대상의 수명의 전체 기간을 포함하여, 만성적으로, 즉 연장된 기간 동안 투여한다. 대상의 상태가 개선되는 특정 구현예에서, 투여하는 약학적 조성물의 용량은 일정 기간 동안 일시적으로 감소하거나 일시적으로 중단할 수 있다(즉, '약물 휴지기'). 특정 구현예에서, 약물 휴지기의 기간은 2일 내지 1년이고, 오직 예로서, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 10일, 12일, 15일, 20일, 28일, 또는 28일 이상을 포함한다. 약물 휴지기 동안 용량 감소는, 오직 예로서, 10%-100%이고, 오직 예로서, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 및 100%를 포함한다. 특정 구현예에서, 투여하는 약학적 조성물의 용량은 일정 기간 동안 일시적으로 감소하거나 일시적으로 중단할 수 있다(즉, '약물 전환기'). 특정 구현예에서, 약학적 조성물 전용기의 기간은 2일 내지 1년이고, 오직 예로서, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 10일, 12일, 15일, 20일, 28일, 또는 28일 이상을 포함한다. 약학적 조성물 전용기 동안의 용량 감소는, 오직 예로서, 10%-100%이고, 오직 예로서, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 및 100%를 포함한다. 적합한 기간이 지난 후, 정상적인 투약 일정은 임의로 복귀한다.
일부 양태에서, 대상의 병태가 개선되면, 필요에 따라 유지 용량을 투여한다. 이어서, 특정 구현예에서, 투여량 또는 투여 빈도, 또는 둘 다는, 증상의 함수로서, 개선된 질환, 장애 또는 병태가 유지되는 수준으로 감소한다. 그러나, 특정 구현예에서, 대상은 증상이 재발할 경우 장기간에 걸쳐 간헐적인 치료를 필요로 한다.
이러한 치료 요법의 독성 및 치료 효능은 LD50 및 ED50의 결정을 포함하나 이에 제한되지 않는 세포 배양물 또는 실험 동물에서의 표준 약학적 절차에 의해 결정한다. 독성 효과와 치료 효과의 용량 비율은 치료 지수이고 이는 LD50과 ED50의 비율로 표시한다. 특정 구현예에서, 세포 배양 검정 및 동물 시험에서 획득한 데이터는 치료적 유효 일일 투여량 범위 및/또는 치료적 유효 단위 투여량을 인간을 포함한 포유류에 사용하기 위해 제형화에 사용한다. 일부 양태예에서, 본원에 기술한 조성물의 일일 투여량은 독성이 최소인 ED50을 포함하는 순환 농도 범위 내에 있다. 특정 구현예에서, 일일 투여량 범위 및/또는 단위 투여량은 이용하는 투여량 형태 및 활용하는 투여 경로에 따라 이 범위 내에서 상이하다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 질환 또는 병태는 암이다. 일부 양태에서, 암은 KRAS와 연관된다. 일부 양태에서, 암은 돌연변이된 KRAS와 연관된다. 일부 양태에서, 암은 KRAS와 연관된다. 일부 양태에서, 암은 KRAS 매개 신호전달 경로의 비정상과 연관된다. 일부 양태에서, 암은 폐암, 췌장암, 또는 결장암이다. 암의 기타 비제한적인 예는 급성 림프구성 백혈병, 급성 림프성 백혈병[Acute Lymphocytic Leukemia, ALL], 급성 골수성 백혈병[Acute Myeloid Leukemia, AML], 샘낭 암종, 부신암, 부신피질 암종, 성인 백혈병, 에이즈 관련 림프종, 아밀로이드증, 항문암, 성상세포종, 모세혈관 확장성 운동실조증, 비정형 몰 증후군, 비정형 유기형/간상 종양, 기저 세포 암종, 담도암, 버트 호그 듀브 증후군, 방광암, 골암, 뇌종양, 유방암, 기관지 종양, 버킷 림프종, 카르시노이드 종양(위장관), 알려지지 않은 원발성 암종, 심장(심)종양, 자궁경부암, 담관암종, 척색종, 만성 림프성 백혈병[Chronic Lymphocytic Leukemia, CLL], 만성 골수 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 만성 골수 증식성 신생물, 대장암, 두개인두종, 피부 T 세포 림프종, 젖관 암종, 배아 종양, 자궁내막암, 상의세포종, 식도암, 후신경 모세포종, 유잉 육종, 두개 외 생식 세포 종양, 생식샘 외 생식 세포 종양, 안암, 나팔관암, 골 섬유 조직구종, 악성, 및 골육종, 담낭암, 위암, 위장관 카르시노이드 종양, 위장 간질성 종양[Gastrontestinal Stromal Tumor, GIST], 생식 세포 종양, 임신 융모 질환, 털 세포 백혈병, 두경부암, 간세포암, HER2 양성 유방암, 조직구증, 랑게르한스 세포, 호지킨 림프종, 하인두암, 안구 내 흑색종, 도 세포 종양, 소아 폴립증 증후군, 카포시 육종, 신장암, 랑게르한스 세포 조직구증, 후두암, 백혈병, 입술 및 구강암, 간암, 소엽 암종, 폐암(비소세포 및 소세포), 림프종, 골 및 골육종의 악성 섬유 조직구종, 악성 뇌교종, 흑색종, 안구 내 흑색종, 수막종, 머켈 세포 암종, 중피종, 악성, 전이암, 오컬트 원발성을 동반한 전이성 편평 목암, 중간선 암종, 다발성 내분비 선종형 증후군, 다발성 골수종, 형질 세포 신생물, 균상 식육종, 골수 이형성 증후군[Myelodysplastic Syndrome, MDS], 골수 증식성 신생물, 비강 및 부비동암, 비인두암, 신경 모세포종, 신경 내분비 종양, 비호지킨 림프종, 구강암, 입술 및 구강암 및 입인두암, 입인두암, 골육종, 난소암, 난소 생식 세포 종양, 췌장암, 췌장 내분비 종양, 유두종증, 부신경절종, 부비동 및 비강암, 부갑상선암, 음경암, 복막암, 포이츠 제거스 증후군, 인두암, 크롬 친화성 세포종, 뇌하수체 종양, 형질 세포 신생물/다발성 골수종, 가슴막폐 모세포종, 진성 적혈구 증가증, 임신 및 유방암, 원발성 중추 신경계[Central Nervous System, CNS] 림프종, 원발성 복막암, 전립선암, 직장암, 재발암, 콩팥 세포 암종, 망막 모세포종, 횡문근 육종, 침샘암, 육종, 세자리 증후군, 피부암, 소장암, 연부조직 육종, 고형 종양, 피부의 편평 세포 암종, 오컬트 원발성을 동반한 편평 목암, 전이성, 위암, T 세포 림프종, 고환암, 인후암, 흉선종, 흉선 암종, 갑상선암, 신우요관의 이행 세포암, 소아, 요관 및 신우의 특이한 암, 이행 세포암, 요도암, 자궁(내막)암, 자궁 육종, 질암, 혈관 종양, 외음부암, 윌름스 종양, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
약학적 조성물
일부 양태에서, 올리고뉴클레오티드 또는 본원에 기술한 조성물을 포함하는 약학적 조성물을 본원에서 기술한다. 본원에서 사용한 약학적 조성물은 약학적 조성물과, 다른 화학 성분(예를 들어, 약학적으로 허용되는 비활성 성분), 예컨대 담체, 부형제, 결합제, 충진제, 현탁제, 향미제, 감미제, 붕해제, 분산제, 계면활성제, 윤활제, 착색제, 희석제, 용해제, 습윤제, 가소제, 안정제, 침투 촉진제, 습윤제, 소포제, 산화 방지제, 보존제, 또는 이들의 하나 이상의 조합의 혼합물을 지칭한다. 임의로, 조성물은 본원에서 논의한 바와 같은 두 개 이상의 약학적 조성물을 포함한다. 본원에 제공한 치료 또는 사용의 방법을 실시함에 있어서, 본원에 기술한 치료적 유효량의 약학적 조성물은 치료하고자 하는 질환, 장애, 또는 병태 예를 들어, 염증성 질환, 섬유소 협착성 질환, 및/또는 섬유성 질환을 앓고 있는 포유류에 약학적 조성물로 투여한다. 일부 양태에서, 포유류는 인간이다. 치료적 유효량은 질환의 중증도, 대상의 연령 및 상대적 건강, 사용한 약학적 조성물의 효력 및 기타 요인에 따라 매우 다양할 수 있다. 약학적 조성물은 혼합물의 성분으로서 단독으로 또는 하나 이상의 약학적 조성물과 조합하여 사용할 수 있다. 본원에 기술한 약학적 조성물은 올리고뉴클레오티드, 조성물, 올리고뉴클레오티드와 접촉하거나 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물과 접촉한 세포, 또는 이들의 조합을 포함한다.
본원에 기술한 약학적 제형은 정맥 내, 동맥 내, 경구, 비경구, 협측, 국소, 경피, 직장, 근육 내, 피하, 골 내, 경점막, 흡입, 또는 복강 내 투여 경로를 포함하나 이에 제한되지 않는 적절한 투여 경로에 의해 대상에게 투여한다. 본원에 기술한 약학적 제형은 수성 액체 분산제, 자가 유화 분산제, 고체 용액, 리포솜 분산제, 에어로졸, 고체 투여 형태, 분말, 즉시 방출 제형, 제어 방출 제형, 급속 용해성 제형, 정제, 캡슐, 알약, 지연 방출 제형, 연장 방출 제형, 박동 방출 제형, 다중 미립자 제형, 및 즉시 및 제어 방출 혼합 제형을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
약학적 조성물을 포함하는 약학적 조성물은 종래의 방식, 예컨대, 단지 예로서, 종래의 혼합, 용해, 과립화, 당제 제조, 가루화, 유화, 캡슐화, 포획화 또는 압축 공정의 수단에 의해 제조한다.
약학적 조성물은 적어도 약학적 조성물을 활성 성분으로서 유리 산 또는 유리 염기 형태, 또는 약학적으로 허용되는 염 형태로 포함할 수 있다. 또한, 본원에 기술한 방법 및 약학적 조성물은 동일한 유형의 활성을 갖는 이들 화합물의 활성 대사산물뿐만 아니라 N-산화물(적절한 경우), 결정질 형태, 비정질 상의 사용을 포함한다. 일부 양태에서, 약학적 조성물은 비용매화한 형태 또는 물, 에탄올 등과 같은 약학적으로 허용되는 용매를 갖는 용매화한 형태로 존재한다. 약학적 조성물의 용매화한 형태는 또한 본원에 기술하는 것으로 간주한다.
일부 양태에서, 약학적 조성물은 호변 이성질체로서 존재한다. 모든 호변 이성질체는 본원에 제시한 제제의 범위 내에 포함된다. 이와 같이, 약학적 조성물 또는 이의 염은, 두 원자 사이에 수소 원자를 교환함으로써 상호 전환이 용이한 두 화학 화합물이 공유 결합을 형성하는 호변 이성질 현상을 나타낼 수 있음을 이해한다. 호변 이성질체 화합물은 서로 이동 평형으로 존재하기 때문에 동일한 화합물의 서로 다른 이성질체 형태로 간주할 수 있다.
일부 양태에서, 약학적 조성물은 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 또는 기타 입체 이성질체 형태로 존재한다. 본원에 개시한 제제는 이들의 혼합물뿐만 아니라 모든 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 및 에피머 형태를 포함한다.
일부 양태에서, 본원에 기술한 약학적 조성물은 전구 약물로서 제조할 수 있다. '전구 약물'은 생체 내에서 모약으로 전환하는 제제를 지칭한다. 전구 약물은 종종 유용한데, 이는 일부 상황에서 모약보다 투여가 더 용이할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 이들은 경구 투여에 의해 생체 이용이 가능할 수 있지만, 모약은 그렇지 않다. 전구 약물은 또한 모약에 비해 약학적 조성물에 대해 개선된 용해도를 가질 수 있다. 제한 없이, 전구 약물의 예는 본원에 기재한 약학적 조성물일 수 있는데, 이는 수용성이 이동성에 해롭지만 일단 수용성이 유리한 세포 내에서 활성 효소인 카르복실산으로 대사적으로 가수분해되는 에스테르('전구 약물')로서 투여한다. 전구 약물의 추가 예는 펩티드가 대사되어 활성 모이어티를 나타내는 산기에 결합한 짧은 펩티드(폴리아미노산)일 수 있다. 특정 구현예에서, 생체 내 투여 시, 전구 약물은 약학적 조성물의 생물학적, 약학적 또는 치료적 활성 형태로 화학적으로 전환한다. 특정 구현예에서, 전구 약물은 약학적 조성물의 생물학적, 약학적 또는 치료적 활성 형태로 하나 이상의 단계 또는 과정에 의해 효소적으로 대사한다.
본원에 기술한 바와 같은 제제를 생성하기 위해 생체 내에서 전구 약물이 대사하는, 약학적 조성물의 전구 약물 형태를 청구항의 범위 내에 포함한다. 본원에 기재한 바와 같은 제제를 생성하기 위해 생체 내에서 전구 약물이 대사하는, 본원에 기술한 약학적 조성물의 전구 약물 형태를 청구항의 범위 내에 포함한다. 일부 경우에서, 본원에 기술한 약학적 조성물 중 일부는 또 다른 유도체 또는 활성 화합물에 대한 전구 약물일 수 있다. 본원에 기술한 일부 구현예에서, 히드라존은 생체 내에서 대사하여 약학적 조성물을 생성한다.
키트
일부 양태에서, 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물을 사용하기 위한 키트를 본원에서 기술한다. 일부 양태에서, 본원에 개시한 키트들은 대상의 질환 또는 병태를 치료하는 데 사용할 수 있다. 일부 양태에서, 키트는 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물과는 별개의 물질 또는 구성 요소의 집합체를 포함한다. 일부 양태에서, 키트는 질환 또는 병태를 치료하기 위한 적합한 올리고뉴클레오티드를 검정하고 선택하기 위한 구성 요소를 포함한다. 일부 양태에서, 키트는 효소 결합 면역흡착 검정[enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA], 단일 분자 어레이[single-molecular array, Simoa], PCR, 또는 qPCR과 같은 검정을 수행하기 위한 구성 요소를 포함한다. 키트에 구성한 구성 요소의 정확한 특성은 의도한 목적에 따라 달라진다. 예를 들어, 일부 구현예는 본원에 개시한 질환 또는 병태(예를 들어, 암)를 대상에서 치료하는 목적으로 구성한다. 일부 양태에서, 키트는 특히 포유동물 대상들을 치료하는 목적으로 구성한다. 일부 양태에서, 키트는 특히 인간 대상을 치료하는 목적으로 구성한다.
사용 설명서는 키트 내에 포함되어 있다. 일부 양태에서, 키트는 그 필요성이 있는 대상에 조성물을 투여하기 위한 사용 설명서를 포함한다. 일부 양태에서, 키트는 올리고뉴클레오티드를 추가로 조작하기 위한 사용 설명서를 포함한다. 일부 양태에서, 키트는 보관 또는 운반 중에 동결 보존하거나 동결 건조하였을 수 있는 올리고뉴클레오티드의 생물학적 활성을 해동 또는 달리 복원하는 사용 설명서를 포함한다. 일부 양태에서, 키트는 의도한 목적(예를 들어, 대상을 치료하기 위해 사용하는 경우 치료 효능)을 측정하기 위한 사용 설명서를 포함한다.
임의로, 키트는 또한 희석제, 완충제, 약학적으로 허용되는 담체, 주사기, 카테터, 도포기, 피펫팅 또는 측정 도구, 붕대 재료 또는 기타 유용한 용품과 같은 기타 유용한 구성 요소를 함유한다. 키트에 정리한 물질 또는 구성 요소는 작동성과 활용성을 보존하는 임의의 편리하고 적합한 방법으로 보관한 의사에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드, 조성물, 또는 약학적 조성물은 용해 형태, 탈수 형태, 또는 동결 건조 형태일 수 있다. 구성 요소는 일반적으로 적합한 포장 물질(들)에 함유된다.
절대적이거나 순차적인 용어의 사용, 예를 들어, '할 것이다', '하지 않을 것이다', '할 수 있다', '하지 않을 수 있다', '해야 한다', '해서는 안 된다', '먼저', '처음에는', '다음에', '이어서', '이전', '이후', '끝으로', 및 '마지막으로'는 본원에 개시한 본 구현예의 범위를 제한하려는 것이 아니라 예시적인 것이다.
본원에서 사용한 바와 같이, 단수 형태는 맥락상 명백하게 다르게 나타나지 않는 한 복수 형태를 포함하도록 의도한다. 또한, 용어 '포함하는', '포함하다', '갖는', '갖다', '함께', 또는 이들의 변형을, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및/또는 청구범위에 사용하는 한, 이러한 용어는 용어 '포함하는'과 유사한 방식으로 포괄적인 것을 목적으로 한다.
본원에서 사용한 바와 같이, 어구 '적어도 하나', '하나 이상', 및 '및/또는'은 동작 시에 결합 가능하고 분리 가능한 개방형 표현이다. 예를 들어, 표현 'A, B 및 C 중 적어도 하나', 'A, B, 또는 C 중 적어도 하나', 'A, B, 및 C 중 하나 이상', 'A, B, 또는 C 중 하나 이상' 및 'A, B, 및/또는 C'는 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B가 함께, A와 C가 함께, B와 C가 함께, 또는 A, B와 C가 함께를 의미한다.
본원에서 사용한 바와 같이, '또는'은 '및', '또는', 또는 '및/또는'을 지칭할 수 있고 배타적으로 그리고 포괄적으로 둘 다 사용할 수 있다. 예를 들어, 용어 'A 또는 B'는 'A 또는 B', 'A이지만 B는 아님', 'B이지만 A가 아님', 및 'A와 B'를 지칭할 수 있다. 일부 경우에서, 맥락에 따라 특정 의미를 결정할 수 있다.
본원에 기술한 임의의 시스템, 방법, 소프트웨어, 및 플랫폼은 모듈식이다. 따라서, '첫 번째' 및 '두 번째'와 같은 용어는 반드시 우선 순위, 중요성 순서, 또는 행위 순서를 의미하는 것은 아니다.
숫자 또는 수치 범위를 언급할 때 용어 '약'은, 언급한 숫자 또는 수치 범위가 실험 가변성(또는 통계적 실험 오차 내) 내의 근사치임을 의미하고, 숫자 또는 수치 범위는 예를 들어, 명시한 숫자 또는 수치 범위의 1%에서 15%까지 다양할 수 있다. 예에서, 용어 '약'은 명시한 숫자 또는 값의 ±10%를 지칭한다.
용어 '증가된', '증가하는', 또는 '증가'는 일반적으로 정적으로 유의한 양만큼의 증가를 의미하는 것으로 본원에서 사용한다. 일부 양태에서, 용어 '증가된' 또는 '증가'는 참조 수준과 비교하여 적어도 10% 증가 예를 들어, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 30%, 또는 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90% 또는 최대 100% 증가, 또는 참조 수준, 표준, 또는 대조군과 비교하여 10% 내지 100% 사이의 임의의 증가를 의미한다. '증가'의 다른 예는 참조 수준과 비교하여 적어도 2배, 적어도 5배, 적어도 10배, 적어도 20배, 적어도 50배, 적어도 100배, 적어도 1000배 이상의 증가를 포함한다.
용어 '감소된', '감소하는', 또는 '감소'는 일반적으로 통계적으로 유의한 양만큼의 감소를 의미하는 것으로 본원에서 사용한다. 일부 양태에서, 용어 '감소된' 또는 '감소'는 참조 수준과 비교하여 적어도 10% 감소 예를 들어, 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 30%, 또는 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90% 또는 최대 100% 감소(예를 들어, 참조 수준과 비교하여 부재 수준 또는 검출 불가능 수준), 또는 참조 수준과 비교하여 10% 내지 100% 사이의 임의의 감소를 의미한다. 지표나 증상의 맥락에서, 이러한 용어는 그러한 수준으로의 통계적으로 유의한 감소를 의미한다. 예를 들어, 감소는 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40% 이상일 수 있고, 바람직하게는 소정의 질환이 없는 개체에 대해 정상 범위 이내로서 허용되는 수준까지 저하한다.
본 발명의 바람직한 구현예들을 본원에 제시하고 기술하였지만, 이러한 구현예들을 단지 예시적인 방법으로 제공한다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명을 명세서 내에 제공한 특정 예에 의해 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 전술한 명세서를 참조하여 기술하였지만, 본원의 구현예들의 기술들 및 예시들을 제한적인 의미로 해석하는 것을 의미하지 않는다. 본 발명에서 벗어나지 않는 한, 당업자는 다양한 변형, 변화, 및 치환을 하게 될 것이다. 또한, 본 발명의 모든 양태들은 다양한 조건 및 변수에 의존하는, 본원에 제시한 특정한 서술, 구성 또는 상대적 비율에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명을 실시하는 데 본원에 기술한 발명의 구현예에 대한 다양한 대안을 이용할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 또한 임의의 그러한 대안, 수정, 변형 또는 등가물을 포함하는 것으로 고려한다. 이하의 청구항들이 본 발명의 범위를 정의하고 이들 청구항들의 범위 내에 있는 방법 및 구조 및 이들의 등가물이 이에 의해 포함되는 것을 의도한다.
예시적인 KRAS 안티센스 올리고뉴클레오티드
서열번호 핵산 서열 서열번호 핵산 서열
서열번호 100 TCCTCTATTGTTGG 서열번호 328 ACTAGGACCATAGG
서열번호 101 ATCCTCTATTGTTG 서열번호 329 TACTAGGACCATAG
서열번호 102 AATCCTCTATTGTT 서열번호 330 CTACTAGGACCATA
서열번호 103 GAATCCTCTATTGT 서열번호 331 CCTACTAGGACCAT
서열번호 104 GGAATCCTCTATTG 서열번호 332 TCCTACTAGGACCA
서열번호 105 AGGAATCCTCTATT 서열번호 333 TTCCTACTAGGACC
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서열번호 107 GTAGGAATCCTCTA 서열번호 335 ATTTCCTACTAGGA
서열번호 108 TGTAGGAATCCTCT 서열번호 336 TATTTCCTACTAGG
서열번호 109 CTGTAGGAATCCTC 서열번호 337 TTATTTCCTACTAG
서열번호 110 CCTGTAGGAATCCT 서열번호 338 TTTATTTCCTACTA
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서열번호 156 CGAGAATATCCAAG 서열번호 384 AGTCCTGAGCCTGT
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서열번호 175 TCCTCTTGACCTGC 서열번호 403 ATTCCATAACTTCT
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서열번호 181 CTGTACTCCTCTTG 서열번호 409 AAAGGAATTCCATA
서열번호 182 ACTGTACTCCTCTT 서열번호 410 AAAAGGAATTCCAT
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서열번호 189 TCATTGCACTGTAC 서열번호 417 TTTCAATAAAAGGA
서열번호 190 CTCATTGCACTGTA 서열번호 418 GTTTCAATAAAAGG
서열번호 191 CCTCATTGCACTGT 서열번호 419 TGTTTCAATAAAAG
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서열번호 193 TCCCTCATTGCACT 서열번호 421 GATGTTTCAATAAA
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서열번호 195 GGTCCCTCATTGCA 서열번호 423 CTGATGTTTCAATA
서열번호 196 TGGTCCCTCATTGC 서열번호 424 GCTGATGTTTCAAT
서열번호 197 CTGGTCCCTCATTG 서열번호 425 TGCTGATGTTTCAA
서열번호 198 ACTGGTCCCTCATT 서열번호 426 TTGCTGATGTTTCA
서열번호 199 TACTGGTCCCTCAT 서열번호 427 TTTGCTGATGTTTC
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서열번호 201 TGTACTGGTCCCTC 서열번호 429 TCTTTGCTGATGTT
서열번호 202 ATGTACTGGTCCCT 서열번호 430 GTCTTTGCTGATGT
서열번호 203 CATGTACTGGTCCC 서열번호 431 TGTCTTTGCTGATG
서열번호 204 TCATGTACTGGTCC 서열번호 432 TTGTCTTTGCTGAT
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서열번호 208 GTCCTCATGTACTG 서열번호 436 TGTCTTGTCTTTGC
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서열번호 212 CCCAGTCCTCATGT 서열번호 440 TCTCTGTCTTGTCT
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서열번호 221 AAAGCCCTCCCCAG 서열번호 449 ATCCTCCACTCTCT
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서열번호 225 AAAGAAAGCCCTCC 서열번호 453 AAGCATCCTCCACT
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서열번호 230 TACACAAAGAAAGC 서열번호 458 ATAAAAAGCATCCT
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서열번호 232 AATACACAAAGAAA 서열번호 460 GTATAAAAAGCATC
서열번호 233 AAATACACAAAGAA 서열번호 461 TGTATAAAAAGCAT
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서열번호 246 TATTATTTATGGCA 서열번호 474 TCTCTCTCACCAAT
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서열번호 251 TTTAGTATTATTTA 서열번호 479 TCGGATCTCTCTCA
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서열번호 254 TGATTTAGTATTAT 서열번호 482 TTGTCGGATCTCTC
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서열번호 263 ATCTTCAAATGATT 서열번호 491 CAATCTGTATTGTC
서열번호 264 TATCTTCAAATGAT 서열번호 492 TCAATCTGTATTGT
서열번호 265 ATATCTTCAAATGA 서열번호 493 TTCAATCTGTATTG
서열번호 266 AATATCTTCAAATG 서열번호 494 TTTCAATCTGTATT
서열번호 267 GAATATCTTCAAAT 서열번호 495 TTTTCAATCTGTAT
서열번호 268 TGAATATCTTCAAA 서열번호 496 TTTTTCAATCTGTA
서열번호 269 GTGAATATCTTCAA 서열번호 497 TTTTTTCAATCTGT
서열번호 270 GGTGAATATCTTCA 서열번호 498 TTTTTTTCAATCTG
서열번호 271 TGGTGAATATCTTC 서열번호 499 ATTTTTTTCAATCT
서열번호 272 ATGGTGAATATCTT 서열번호 500 GATTTTTTTCAATC
서열번호 273 AATGGTGAATATCT 서열번호 501 TGATTTTTTTCAAT
서열번호 274 TAATGGTGAATATC 서열번호 502 CTGATTTTTTTCAA
서열번호 275 ATAATGGTGAATAT 서열번호 503 GCTGATTTTTTTCA
서열번호 276 TATAATGGTGAATA 서열번호 504 TGCTGATTTTTTTC
서열번호 277 CTATAATGGTGAAT 서열번호 505 TTGCTGATTTTTTT
서열번호 278 TCTATAATGGTGAA 서열번호 506 TTTGCTGATTTTTT
서열번호 279 CTCTATAATGGTGA 서열번호 507 CTTTGCTGATTTTT
서열번호 280 TCTCTATAATGGTG 서열번호 508 TCTTTGCTGATTTT
서열번호 281 TTCTCTATAATGGT 서열번호 509 TTCTTTGCTGATTT
서열번호 282 GTTCTCTATAATGG 서열번호 510 CTTCTTTGCTGATT
서열번호 283 TGTTCTCTATAATG 서열번호 511 TCTTCTTTGCTGAT
서열번호 284 TTGTTCTCTATAAT 서열번호 512 TTCTTCTTTGCTGA
서열번호 285 TTTGTTCTCTATAA 서열번호 513 TTTCTTCTTTGCTG
서열번호 286 ATTTGTTCTCTATA 서열번호 514 TTTTCTTCTTTGCT
서열번호 287 AATTTGTTCTCTAT 서열번호 515 CTTTTCTTCTTTGC
서열번호 288 TAATTTGTTCTCTA 서열번호 516 TCTTTTCTTCTTTG
서열번호 289 TTAATTTGTTCTCT 서열번호 517 GTCTTTTCTTCTTT
서열번호 290 TTTAATTTGTTCTC 서열번호 518 AGTCTTTTCTTCTT
서열번호 291 TTTTAATTTGTTCT 서열번호 519 GAGTCTTTTCTTCT
서열번호 292 CTTTTAATTTGTTC 서열번호 520 GGAGTCTTTTCTTC
서열번호 293 TCTTTTAATTTGTT 서열번호 521 AGGAGTCTTTTCTT
서열번호 294 CTCTTTTAATTTGT 서열번호 522 CAGGAGTCTTTTCT
서열번호 295 ACTCTTTTAATTTG 서열번호 523 CCAGGAGTCTTTTC
서열번호 296 AACTCTTTTAATTT 서열번호 524 GCCAGGAGTCTTTT
서열번호 297 TAACTCTTTTAATT 서열번호 525 AGCCAGGAGTCTTT
서열번호 298 TTAACTCTTTTAAT 서열번호 526 CAGCCAGGAGTCTT
서열번호 299 CTTAACTCTTTTAA 서열번호 527 ACAGCCAGGAGTCT
서열번호 300 CCTTAACTCTTTTA 서열번호 528 CACAGCCAGGAGTC
서열번호 301 TCCTTAACTCTTTT 서열번호 529 ACACAGCCAGGAGT
서열번호 302 GTCCTTAACTCTTT 서열번호 530 CACACAGCCAGGAG
서열번호 303 AGTCCTTAACTCTT 서열번호 531 TCACACAGCCAGGA
서열번호 304 GAGTCCTTAACTCT 서열번호 532 TTCACACAGCCAGG
서열번호 305 AGAGTCCTTAACTC 서열번호 533 TTTCACACAGCCAG
서열번호 306 CAGAGTCCTTAACT 서열번호 534 TTTTCACACAGCCA
서열번호 307 TCAGAGTCCTTAAC 서열번호 535 ATTTTCACACAGCC
서열번호 308 TTCAGAGTCCTTAA 서열번호 536 AATTTTCACACAGC
서열번호 309 CTTCAGAGTCCTTA 서열번호 537 TAATTTTCACACAG
서열번호 310 TCTTCAGAGTCCTT 서열번호 538 TTAATTTTCACACA
서열번호 311 ATCTTCAGAGTCCT 서열번호 539 TTTAATTTTCACAC
서열번호 312 CATCTTCAGAGTCC 서열번호 540 TTTTAATTTTCACA
서열번호 313 ACATCTTCAGAGTC 서열번호 541 TTTTTAATTTTCAC
서열번호 314 TACATCTTCAGAGT 서열번호 542 TTTTTTAATTTTCA
서열번호 315 GTACATCTTCAGAG 서열번호 543 ATTTTTTAATTTTC
서열번호 316 GGTACATCTTCAGA 서열번호 544 CATTTTTTAATTTT
서열번호 317 AGGTACATCTTCAG 서열번호 545 GCATTTTTTAATTT
서열번호 318 TAGGTACATCTTCA 서열번호 546 TGCATTTTTTAATT
서열번호 319 ATAGGTACATCTTC 서열번호 547 ATGCATTTTTTAAT
서열번호 320 CATAGGTACATCTT 서열번호 548 AATGCATTTTTTAA
서열번호 321 CCATAGGTACATCT 서열번호 549 TAATGCATTTTTTA
서열번호 322 ACCATAGGTACATC 서열번호 550 ATAATGCATTTTTT
서열번호 323 GACCATAGGTACAT 서열번호 551 TATAATGCATTTTT
서열번호 324 GGACCATAGGTACA 서열번호 552 TTATAATGCATTTT
서열번호 325 AGGACCATAGGTAC 서열번호 553 ATTATAATGCATTT
서열번호 326 TAGGACCATAGGTA 서열번호 554 CATTATAATGCATT
서열번호 327 CTAGGACCATAGGT 서열번호 555 ACATTATAATGCAT
　 　 서열번호 556 TACATTATAATGCA
예시적인 선택된 KRAS 안티센스 올리고뉴클레오티드
서열번호 핵산 서열 서열번호 핵산 서열
서열번호 129 CATCAATTACTACT 서열번호 439 CTCTGTCTTGTCTT
서열번호 213 CCCCAGTCCTCATG 서열번호 440 TCTCTGTCTTGTCT
서열번호 214 TCCCCAGTCCTCAT 서열번호 441 CTCTCTGTCTTGTC
서열번호 215 CTCCCCAGTCCTCA 서열번호 494 TTTCAATCTGTATT
서열번호 216 CCTCCCCAGTCCTC 서열번호 495 TTTTCAATCTGTAT
서열번호 217 CCCTCCCCAGTCCT 서열번호 496 TTTTTCAATCTGTA
서열번호 250 TTAGTATTATTTAT 서열번호 497 TTTTTTCAATCTGT
서열번호 251 TTTAGTATTATTTA 서열번호 503 GCTGATTTTTTTCA
서열번호 252 ATTTAGTATTATTT 서열번호 504 TGCTGATTTTTTTC
서열번호 253 GATTTAGTATTATT 서열번호 505 TTGCTGATTTTTTT
서열번호 254 TGATTTAGTATTAT 서열번호 506 TTTGCTGATTTTTT
서열번호 255 ATGATTTAGTATTA 서열번호 507 CTTTGCTGATTTTT
서열번호 256 AATGATTTAGTATT 서열번호 508 TCTTTGCTGATTTT
서열번호 392 TCTTGCTAAGTCCT 서열번호 509 TTCTTTGCTGATTT
서열번호 393 TTCTTGCTAAGTCC 서열번호 510 CTTCTTTGCTGATT
서열번호 394 CTTCTTGCTAAGTC 서열번호 511 TCTTCTTTGCTGAT
서열번호 399 CATAACTTCTTGCT 서열번호 512 TTCTTCTTTGCTGA
서열번호 400 CCATAACTTCTTGC 서열번호 513 TTTCTTCTTTGCTG
서열번호 401 TCCATAACTTCTTG 서열번호 514 TTTTCTTCTTTGCT
서열번호 402 TTCCATAACTTCTT 서열번호 515 CTTTTCTTCTTTGC
서열번호 427 TTTGCTGATGTTTC 서열번호 516 TCTTTTCTTCTTTG
서열번호 428 CTTTGCTGATGTTT 서열번호 517 GTCTTTTCTTCTTT
서열번호 429 TCTTTGCTGATGTT 서열번호 518 AGTCTTTTCTTCTT
서열번호 430 GTCTTTGCTGATGT 서열번호 519 GAGTCTTTTCTTCT
서열번호 433 CTTGTCTTTGCTGA 서열번호 520 GGAGTCTTTTCTTC
서열번호 434 TCTTGTCTTTGCTG 서열번호 521 AGGAGTCTTTTCTT
서열번호 435 GTCTTGTCTTTGCT 서열번호 522 CAGGAGTCTTTTCT
서열번호 436 TGTCTTGTCTTTGC 서열번호 018 TATCGTCAAGGCACTC
서열번호 437 CTGTCTTGTCTTTG 서열번호 019 CCTCATTGCACTGTAC
서열번호 438 TCTGTCTTGTCTTT 서열번호 020 TATCCAAACTGCCCTA
돌연변이된 KRAS를 표적화하는 예시적인 KRAS 안티센스 올리고뉴클레오티드
서열번호 핵산 서열 서열번호 핵산 서열
서열번호 024 TGCCTACGCCACAAGC 서열번호 042 GCCATCAGCTCCAACT
서열번호 025 GCCTACGCCACAAGCT 서열번호 043 CCATCAGCTCCAACTA
서열번호 026 CCTACGCCACAAGCTC 서열번호 065 ACGCCACAAGCTCCA
서열번호 027 CTACGCCACAAGCTCC 서열번호 066 CGCCACAAGCTCCA
서열번호 028 TACGCCACAAGCTCCA 서열번호 067 ACGCCACAAGCTCC
서열번호 029 ACGCCACAAGCTCCAA 서열번호 068 CTACGCCATCAGCTC
서열번호 030 CGCCACAAGCTCCAAC 서열번호 069 CTACGCCATCAGCT
서열번호 031 GCCACAAGCTCCAACT 서열번호 070 TACGCCATCAGCTC
서열번호 032 CCACAAGCTCCAACTA 서열번호 071 ACGCCATCAGCTCC
서열번호 033 CACAAGCTCCAACTAC 서열번호 072 CCTACGCCAGCAGCTC
서열번호 034 TTGCCTACGCCATCAG 서열번호 073 CTACGCCAGCAGCTC
서열번호 035 TGCCTACGCCATCAGC 서열번호 074 CTACGCCAGCAGCT
서열번호 036 GCCTACGCCATCAGCT 서열번호 075 TACGCCAGCAGCTC
서열번호 037 CCTACGCCATCAGCTC 서열번호 076 ACGCCAGCAGCTCC
서열번호 038 CTACGCCATCAGCTCC 서열번호 077 CCTACGCCAACAGCTC
서열번호 039 TACGCCATCAGCTCCA 서열번호 078 CTACGCCAACAGCTC
서열번호 040 ACGCCATCAGCTCCAA 서열번호079 CTACGCCAACAGCT
서열번호 041 CGCCATCAGCTCCAAC 서열번호 080 TACGCCAACAGCTC
서열번호 081 ACGCCAACAGCTCC
서열번호082 CGCCACAAGCTCCA 서열번호087 CTACGCCAGCAGCTCC
본 출원에서 사용하는 음성 대조군 서열
서열번호 핵산 서열
서열번호 1 CACGTCTATACACCAC
서열번호 17 TTTCTGAGGATTATCG
실시예
이하의 예시적인 예들은 본원에 기술한 자극, 시스템, 및 방법의 구현예들의 대표적인 것이고, 어떠한 방식으로도 제한되는 것을 의미하지는 않는다.
실시예 1. KRAS mRNA의 녹다운
세포 배양 상태 및 시험관 내 형질감염
KRAS G12C 돌연변이가 있는 NCI-H358 세포주를 96 웰 판에 웰당 20,000개의 세포 밀도로 도말하고 리포펙타민(라이프 테크놀로지, 미국)으로 형질감염시켜 5 nM 및 20 nM 안티센스 올리고뉴클레오티드 둘 다로 처리하였다. 웰당 0.3 μL의 리포펙타민을 사용하여 판매처의 권고에 따라 형질감염을 수행하고 3시간 동안 배양하였다. 2일 후, 세포를 수확하고, 상대적인 mRNA 정량 분석을 위한 퀀티진(Quantigene) 검정(라이프 테크놀로지, 미국)을 실시하고, 판매처에서의 사양을 따랐다. KRAS 및 PPIB(발현을 정규화하기 위한 참조 유전자) 프로브의 카탈로그 번호는 각각 SA-50338 및 SA-50155이다. 비표적화 대조군 올리고뉴클레오티드에 대한 mRNA의 백분율 감소를 계산하고 표 1에 요약하였다.
안티센스 올리고뉴클레오티드에 의한 KRAS mRNA의 녹다운
세포주 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
20 nM 5 nM
NCI-H358 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
NCI-H358 음성 대조군 TTTCTGAGGATTATCG
(서열번호 17)		 -9.3 -18.2
NCI-H358 hKRAS TATCGTCAAGGCACTC
(서열번호 18)		 21.1 10.8
NCI-H358 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 36.5 33.4
NCI-H358 hKRAS TATCCAAACTGCCCTA
(서열번호 20)		 14.3 10.8
실시예 2. pERK의 억제
KRAS G12C 돌연변이가 있는 NCI-H358 세포주를 96 웰 판에 웰당 20,000개의 세포 밀도로 도말하고 리포펙타민(라이프 테크놀로지, 미국)으로 형질감염시켜 5 nM 및 20 nM 안티센스 올리고뉴클레오티드 둘 다로 처리하였다. 웰당 0.3 μL의 리포펙타민을 사용하여 판매처의 권고에 따라 형질감염을 수행하고 3시간 동안 배양하였다. 4일 후, 세포를 수확하고 pERK 알파리사(AlphaLISA) 검정(Cat. ALSU-PERK-A10K, 퍼킨 엘머, 미국)을 실시하였다. 각 처리에 대한 pERK 억제는 비표적화 대조군 올리고로 정규화하여 계산하였고 아래의 표에 요약하였다.
KRAS 녹다운에 의해 유도한 pERK 억제
세포주 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
20 nM 5 nM
NCI-H358 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
NCI-H358 음성 대조군 TTTCTGAGGATTATCG
(서열번호 17)		 5.1 11.3
NCI-H358 hKRAS TATCGTCAAGGCACTC
(서열번호 18)		 49 34.5
NCI-H358 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 65 66.6
NCI-H358 hKRAS TATCCAAACTGCCCTA
(서열번호 20)		 41 30.7
NCI-H358 hKRAS G12C TGCCTACGCCACAAGC
(서열번호 24)		 59.1 49.4
NCI-H358 hKRAS G12C GCCTACGCCACAAGCT
(서열번호 25)		 59.6 45.3
NCI-H358 hKRAS G12C CCTACGCCACAAGCTC
(서열번호 26)		 49.6 49.1
NCI-H358 hKRAS G12C CTACGCCACAAGCTCC
(서열번호 27)		 55.5 47.7
NCI-H358 hKRAS G12C TACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 28)		 72.4 69.8
NCI-H358 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCCAA
(서열번호 29)		 53.6 52.1
NCI-H358 hKRAS G12C CGCCACAAGCTCCAAC
(서열번호 30)		 43.1 53.6
NCI-H358 hKRAS G12C GCCACAAGCTCCAACT
(서열번호 31)		 36.9 44.1
NCI-H358 hKRAS G12C CCACAAGCTCCAACTA
(서열번호 32)		 48.3 40.7
NCI-H358 hKRAS G12C CACAAGCTCCAACTAC
(서열번호 33)		 47.3 36.4
실시예 3. 다양한 암 세포의 안티센스 올리고뉴클레오티드 매개 성장 억제
KRAS 돌연변이(NCI-H358 및 LCLC97TM1) 및 야생형 KRAS(NCI-H1975 및 A375)를 운반하는 다양한 종양 세포주를 384 웰 판에 웰당 800개의 세포 밀도로 도말하고 공동 배양에 의해 5 uM 및 1 uM의 안티센스 올리고뉴클레오티드 둘 다로 처리하였다. 7일 후, 셀타이터-글로(CellTiter-Glo®) 2.0 검정(프로메가, 미국)에 의해 판매처 프로토콜에 따라 세포 생존력을 측정하고, 비표적화 대조군 올리고에 대한 성장 억제를 계산하였다. 그 결과를 이하의 표에 요약하였다. 판 KRAS ASO 및 KRAS 돌연변이는 ASO와 일치하였고 NCI-H358 및 LCLC97TM1 세포에서 성장 억제를 나타냈다. KRAS ASO는 NCI-H1975(EGFR 돌연변이체)에 대한 효과가 제한적이고 A375(BRAF 돌연변이체)에 대한 효과는 없거나 거의 없다.
기관지 폐포 암종에서의 안티센스 올리고뉴클레오티드 매개 성장 억제
세포주(G12C) 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
5 μM 1 μM
NCI-H358 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
NCI-H358 hKRAS GCTATTAGGAGTCTTT
(서열번호 44)		 56.3 27.1
NCI-H358 hKRAS G12C CTACGCCACAAGCTCC
(서열번호 27)		 60.6 33
NCI-H358 hKRAS G12C TACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 28)		 65.8 46.3
NCI-H358 hKRAS G12D CCTACGCCATCAGCTC
(서열번호 37)		 -14.6 -8.7
NCI-H358 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 56.9 32.7
NCI-H358 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 65)		 63.5 38
NCI-H358 hKRAS G12C CGCCACAAGCTCCA
(서열번호 66)		 55.6 39.2
NCI-H358 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCC
(서열번호 67)		 55.7 37.8
NCI-H358 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCTC
(서열번호 68)		 -3.8 -3.5
NCI-H358 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCT
(서열번호 69)		 -6.3 11.2
NCI-H358 hKRAS G12D TACGCCATCAGCTC
(서열번호 70)		 -16.4 -1.7
NCI-H358 hKRAS G12D ACGCCATCAGCTCC
(서열번호 71)		 2.6 1.4
NCI-H358 hKRAS G12A CCTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 72)		 5.2 1.8
NCI-H358 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 73)		 8.4 3.7
NCI-H358 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCT
(서열번호 74)		 1 -7.9
NCI-H358 hKRAS G12A TACGCCAGCAGCTC
(서열번호 75)		 0.6 -9.1
NCI-H358 hKRAS G12A ACGCCAGCAGCTCC
(서열번호 76)		 7.6 1.7
NCI-H358 hKRAS G12V CCTACGCCAACAGCTC
(서열번호 77)		 3.3 -1.6
NCI-H358 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCTC
(서열번호 78)		 -6.2 -2.5
NCI-H358 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCT
(서열번호 79)		 10.2 7.6
NCI-H358 hKRAS G12V TACGCCAACAGCTC
(서열번호 80)		 -15.4 -15.9
NCI-H358 hKRAS G12V ACGCCAACAGCTCC
(서열번호 81)		 3.5 0.1
폐 대세포 암종에서의 안티센스 올리고뉴클레오티드 매개 성장 억제
세포주(G12V) 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
5 μM 1 μM
LCLC-97TM1 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
LCLC-97TM1 hKRAS GCTATTAGGAGTCTTT
(서열번호 44)		 90.9 84.7
LCLC-97TM1 hKRAS G12C CTACGCCACAAGCTCC
(서열번호 27)		 21.8 7.9
LCLC-97TM1 hKRAS G12C TACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 28)		 45.8 41.3
LCLC-97TM1 hKRAS G12D CCTACGCCATCAGCTC
(서열번호 37)		 57.4 17.3
LCLC-97TM1 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 88.3 77.2
LCLC-97TM1 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 65)		 29.1 19.3
LCLC-97TM1 hKRAS G12C CGCCACAAGCTCCA
(서열번호 66)		 0.1 8.5
LCLC-97TM1 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCC
(서열번호 67)		 13.9 13.6
LCLC-97TM1 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCTC
(서열번호 68)		 22.7 20.7
LCLC-97TM1 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCT
(서열번호 69)		 -21.5 13.4
LCLC-97TM1 hKRAS G12D TACGCCATCAGCTC
(서열번호 70)		 37.4 28.2
LCLC-97TM1 hKRAS G12D ACGCCATCAGCTCC
(서열번호 71)		 62.3 32.7
LCLC-97TM1 hKRAS G12A CCTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 72)		 49.3 38.8
LCLC-97TM1 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 73)		 61.7 34.3
LCLC-97TM1 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCT
(서열번호 74)		 22.3 18.3
LCLC-97TM1 hKRAS G12A TACGCCAGCAGCTC
(서열번호 75)		 50 22.7
LCLC-97TM1 hKRAS G12A ACGCCAGCAGCTCC
(서열번호 76)		 80.5 48.8
LCLC-97TM1 hKRAS G12V CCTACGCCAACAGCTC
(서열번호 77)		 78.7 66.9
LCLC-97TM1 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCTC
(서열번호 78)		 84.1 70.1
LCLC-97TM1 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCT
(서열번호 79)		 76.8 54.2
LCLC-97TM1 hKRAS G12V TACGCCAACAGCTC
(서열번호 80)		 87.2 65.1
LCLC-97TM1 hKRAS G12V ACGCCAACAGCTCC
(서열번호 81)		 85 71.3
폐 선암종 세포에서의 안티센스 올리고뉴클레오티드 매개 성장 억제
세포주(KRAS WT) 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
5 μM 1 μM
NCI-H1975 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
NCI-H1975 hKRAS GCTATTAGGAGTCTTT
(서열번호 44)		 12.6 10.4
NCI-H1975 hKRAS G12C CTACGCCACAAGCTCC
(서열번호 27)		 29 12.4
NCI-H1975 hKRAS G12C TACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 28)		 32.5 12.8
NCI-H1975 hKRAS G12D CCTACGCCATCAGCTC
(서열번호 37)		 -4.8 -2.4
NCI-H1975 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 9.6 9
NCI-H1975 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 65)		 16.8 8
NCI-H1975 hKRAS G12C CGCCACAAGCTCCA
(서열번호 66)		 7.7 12
NCI-H1975 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCC
(서열번호 67)		 10.7 17
NCI-H1975 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCTC
(서열번호 68)		 -3.1 8.1
NCI-H1975 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCT
(서열번호 69)		 -6.1 5.9
NCI-H1975 hKRAS G12D TACGCCATCAGCTC
(서열번호 70)		 -13.3 2.8
NCI-H1975 hKRAS G12D ACGCCATCAGCTCC
(서열번호 71)		 -6.5 8.6
NCI-H1975 hKRAS G12A CCTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 72)		 6.3 9.1
NCI-H1975 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 73)		 2.7 14.1
NCI-H1975 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCT
(서열번호 74)		 -1.9 8.5
NCI-H1975 hKRAS G12A TACGCCAGCAGCTC
(서열번호 75)		 3 13.5
NCI-H1975 hKRAS G12A ACGCCAGCAGCTCC
(서열번호 76)		 8.1 7.9
NCI-H1975 hKRAS G12V CCTACGCCAACAGCTC
(서열번호 77)		 8.9 11.8
NCI-H1975 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCTC
(서열번호 78)		 6.9 8.4
NCI-H1975 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCT
(서열번호 79)		 -6.6 1.7
NCI-H1975 hKRAS G12V TACGCCAACAGCTC
(서열번호 80)		 10 8.8
NCI-H1975 hKRAS G12V ACGCCAACAGCTCC
(서열번호 81)		 17.8 7.1
흑색종 세포에서의 안티센스 올리고뉴클레오티드 매개 성장 억제
세포주 표적 KRAS mRNA 서열 % 억제율
(KRAS WT) 5 μM 1 μM
A375 음성 대조군 CACGTCTATACACCAC
(서열번호 1)		 0 0
A375 hKRAS GCTATTAGGAGTCTTT
(서열번호 44)		 -2.2 -4.6
A375 hKRAS G12C CTACGCCACAAGCTCC
(서열번호 27)		 3.2 -2.9
A375 hKRAS G12C TACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 28)		 -11.1 -2.6
A375 hKRAS G12D CCTACGCCATCAGCTC
(서열번호 37)		 -2.7 -3.2
A375 hKRAS CCTCATTGCACTGTAC
(서열번호 19)		 -5.3 -13.6
A375 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCCA
(서열번호 65)		 -4 -10.4
A375 hKRAS G12C CGCCACAAGCTCCA
(서열번호 66)		 16.8 9.9
A375 hKRAS G12C ACGCCACAAGCTCC
(서열번호 67)		 12.2 6.2
A375 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCTC
(서열번호 68)		 11.9 0
A375 hKRAS G12D CTACGCCATCAGCT
(서열번호 69)		 14.6 6.5
A375 hKRAS G12D TACGCCATCAGCTC
(서열번호 70)		 11.8 8
A375 hKRAS G12D ACGCCATCAGCTCC
(서열번호 71)		 7.8 6.1
A375 hKRAS G12A CCTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 72)		 -7.2 -3.5
A375 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCTC
(서열번호 73)		 -6.7 -2.2
A375 hKRAS G12A CTACGCCAGCAGCT
(서열번호 74)		 6.7 0.3
A375 hKRAS G12A TACGCCAGCAGCTC
(서열번호 75)		 5.7 1.7
A375 hKRAS G12A ACGCCAGCAGCTCC
(서열번호 76)		 11 1.5
A375 hKRAS G12V CCTACGCCAACAGCTC
(서열번호 77)		 4.8 -3.6
A375 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCTC
(서열번호 78)		 2 -1.5
A375 hKRAS G12V CTACGCCAACAGCT
(서열번호 79)		 2.3 -4.7
A375 hKRAS G12V TACGCCAACAGCTC
(서열번호 80)		 4 -3.8
A375 hKRAS G12V ACGCCAACAGCTCC
(서열번호 81)		 9.8 3.4
실시예 4. KRAS G12C 돌연변이된 mRNA 및 단백질 녹다운, KRAS 경로 바이오마커 조절 및 ASO 처리에 의한 3D 성장 억제
종양 세포를 퀀티진 검정에 의한 mRNA 녹다운, 웨스턴에 의한 KRAS 단백질 및 KRAS 경로 하류 바이오마커 분석, 및 셀타이터-글로® 2.0 검정에 의한 세포 성장 억제를 위해 다양한 ASO로 처리하였다. mRNA 녹다운 및 세포 성장 억제 절차는 각각 실시예 1 및 실시예 3에 기술한 방법을 따랐다. 실시예 1에 기술한 방법으로 형질감염한 세포를 사용하여 웨스턴 블롯팅을 수행하고, 단백질 분석을 위해 형질감염 3일 후에 수확하였다. 도 1은 ASO 서열번호 19, 44, 28, 37, 67, 또는 80을 갖는 G12C 돌연변이(H358 세포)를 갖는 돌연변이된 KRAS의 mRNA 녹다운을 예시한다. G12C 돌연변이를 갖는 돌연변이된 KRAS의 mRNA의 녹다운은, ASO 서열번호 28 및 ASO 서열번호 67에 의해 매개되는 경우, 야생형 KRAS(ASO 서열번호 19 및 ASO 서열번호 44)를 표적화하는 ASO와 유사하게 더욱 현저하였다. KRAS G12D(ASO 서열번호 12)를 표적화하고 KRAS G12V(ASO 서열번호 80)를 표적화하도록 설계된 ASO는 유의한 mRNA 녹다운이 검출되지 않았다.
단백질 수준 분석을 위해, 세포를 10,000 세포/웰의 12 웰 판에 파종하고 ASO/리포펙타민(3 ul 리포펙타민)으로 형질감염시켰다. 단백질 발현 분석을 위해 형질감염 3일 후에 세포를 수확하였다. 시험에 사용한 ASO는 ASO 서열번호 28이었고, 사용한 세포주는 H358(G12C, KRAS 돌연변이에 대한 이형접합체) 및 A375(KRAS 야생형)이었다. 도 2는 KRAS 및 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로의 단백질 하류(pERK, MAPK 마커; 및 pS6, ERK의 하류 마커) 둘 다의 단백질 발현의 녹다운을 예시한다. 도 2는 또한 형질감염에 사용한 ASO 서열번호 28의 증가한 양에 의해 매개되는 증가한 세포사멸 마커(cPARP) 발현을 예시한다.
도 3은 KRAS 및 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로의 단백질 하류(pERK, MAPK 마커; 및 pS6, ERK의 하류 마커) 둘 다의 단백질 발현의 녹다운의 또 다른 실험을 예시한다. 세포를 6 웰 판에 100,000 세포/웰로 파종하고 ASO/리포펙타민(3 ul 리포펙타민)으로 형질감염시켰다. 단백질 발현 분석을 위해 형질감염 3일 후에 세포를 수확하였다. 시험에 사용한 ASO는 ASO 서열번호 28(G12C ASO, 16량체) 및 ASO 서열번호 67(G12C ASO, 14량체)이었다. 사용한 세포주는 H358(G12C, KRAS 돌연변이에 대한 이형접합체)이었다. KRAS 및 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로의 단백질 하류(pERK, MAPK 마커; 및 pS6, ERK의 하류 마커) 모두의 단백질 발현은 ASO 서열번호 28 또는 ASO 서열번호 67로 형질감염한 세포에서 용량 의존 방식으로 감소하였다. 도 3은 또한 형질감염에 사용한 ASO(ASO 서열번호 28 및 ASO 서열번호 67)의 증가한 양에 의해 매개되는 증가한 세포사멸 마커(cPARP) 발현을 예시한다.
도 4는 KRAS 돌연변이를 보유하는 세포(KRAS G12C 돌연변이를 갖는 H358 세포)를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드와 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로 인한 3D 세포 증식 억제를 예시한다. H358 세포(G12C KRAS 돌연변이를 가짐) 3D 성장은 ASO 처리 후 7일(좌측) 및 13일(우측)에 측정하였다.
실시예 5. KRAS G12V 돌연변이된 mRNA 및 단백질 녹다운, KRAS 경로 바이오마커 조절 및 ASO 처리에 의한 3D 성장 억제
모든 절차는 실시예 4에 기술한 방법을 따랐다. 사용한 세포주는 NCI-H441 및 LCLC97TM1(KRAS G12V) 및 A375(KRAS 야생형)이었다.
도 5는 본원에서 언급한 ASO로 G12V 돌연변이(NCI-H441 세포)를 갖는 돌연변이된 KRAS의 mRNA 녹다운을 예시한다. 도 6은 G12V 돌연변이체 KRAS 및 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로의 단백질 하류(pERK 및 pAKT, 둘 다 MAPK 마커; 및 pS6, ERK의 하류 마커) 둘 다의 단백질 발현의 KRAS 단백질 녹다운(ASO 서열번호 80에 의해 매개됨)을 예시한다. 도 7은 G12V 돌연변이체 KRAS 및 KRAS-RAF-MEK-ERK 신호전달 경로의 단백질 하류(pERK 및 pAKT, 둘 다 MAPK 마커; 및 pS6, ERK의 하류 마커) 둘 다의 단백질 발현의 KRAS 단백질 녹다운(ASO 서열번호 81에 의해 매개됨)을 예시한다. 도 8은 KRAS 돌연변이를 보유하는 세포(LCLC97TM1 세포, NCI-H441 세포, 또는 CFPAC-1 세포)를 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드와 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로 인한 3D 세포 증식 억제를 예시한다.
실시예 6. ASO 처리에 의한 KRAS G12A 종양 세포 성장 억제
세포 성장 억제를 위해, 세포를 실시예 3에 기술한 바와 같이 처리하였다. NCI-H2009를 KRAS G12A 돌연변이된 종양 세포주로 사용하였다. 이 결과를 도 9에 예시한다. 도 9는 KRAS 돌연변이를 보유하는 세포(NCI-H2009 세포)와 본원에 기술한 올리고뉴클레오티드를 접촉시킴으로써 돌연변이된 KRAS의 발현을 억제함으로 인한 3D 세포 증식 억제를 예시한다. 3D 성장은 ASO 처리 후 7일(좌측) 또는 13일(우측)에 측정하였다.
실시예 7. ASO 처리에 의한 돌연변이된 KRAS(G12D 돌연변이) mRNA 녹다운
실시예 1의 절차에 따라, KRAS G12D 종양 세포를 ASO로 처리하고, 형질감염 48시간 후에 퀀티진 검정으로 KRAS mRNA에 대해 검출하였다. 도 10은 본원에 언급한 ASO로 G12D 돌연변이 Panc1 및 AsPC1 세포를 갖는 돌연변이된 KRAS의 mRNA 녹다운을 예시한다.
전술한 개시 내용은 명확성 및 이해를 목적으로 일부 상세하게 기재하였지만, 이 개시 내용을 읽음으로써 본 개시 내용의 진정한 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 상세의 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 전술한 모든 기술 및 장치는 다양한 조합으로 사용할 수 있다. 본 출원에서 인용한 모든 간행물, 특허, 특허 출원, 및/또는 기타 문서는 각각의 개별적인 간행물, 특허, 특허 출원, 및/또는 기타 문서가 참조로 포함되는 것으로 모든 목적을 위해 개별적으로 그리고 별도로 표시되는 것과 동일한 정도로 모든 목적을 위해 그 전체가 참조로 포함된다.

Claims (45)

  1. KRAS mRNA에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 KRAS mRNA는 돌연변이된 KRAS mRNA인, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 서열을 포함하는, 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 24-43, 65-82, 또는 87의 서열 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 이하의 서열 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 서열을 포함하는, 조성물
    서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 18-20, 서열번호 24-43, 서열번호 65-82, 또는 서열번호 87 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 길이가 12-30개인 뉴클레오티드를 포함하는, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 갭(gap) 분절 및 윙(wing) 분절을 포함하는, 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 5'-윙 분절 및 3'-윙 분절을 포함하는, 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 5'-윙 분절 및 3'-윙 분절 각각은 3개의 연결된 뉴클레오티드인, 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 2'-변형 뉴클레오시드, 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드간 연결, 또는 적어도 하나의 반전 비염기 모이어티를 포함하는, 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 2' 변형 뉴클레오티드는 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-methoxyethyl, 2'-O-MOE), 2'-O-아미노프로필, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-아미노프로필(2'-O-aminopropyl, 2'-O-AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-dimethylaminoethyl, 2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-dimethylaminopropyl, 2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-dimethylaminoethyloxyethyl, 2'-O-DMAEOE), 또는 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-N-methylacetamido, 2'-O-NMA) 변형 뉴클레오티드, 잠금 핵산[locked nucleic acid, LNA], 제한된 에틸[constrained ethyl, cEt] 당, 에틸렌 핵산[ethylene nucleic acid, ENA], 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드간 연결은 포스포로티오에이트 연결 또는 포스포로디티오에이트 연결을 포함하는, 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 포스포로디아미데이트 모폴리노 올리고머(phosphorodiamidate morpholino oligomer, PMO), 잠금 핵산[LNA], 티오모폴리노, 제한된 에틸[cEt] 당, 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 압타머 또는 중합체와 접합되는, 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 링커를 통해 펩티드, 항체, 지질, 탄수화물, 압타머 또는 중합체와 접합되는, 조성물.
  17. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 상기 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 및 상기 돌연변이된 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드의 조합을 포함하는 조성물.
  18. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 KRAS mRNA 및 돌연변이된 KRAS mRNA에 모두 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 부형제를 더 포함하는 조성물.
  20. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 비경구 또는 흡입 투여를 위해 제형화되는 조성물.
  21. 제2항에 있어서, 상기 돌연변이된 KRAS mRNA는 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화하는, 조성물.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 조성물.
  24. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함하는, 조성물.
  25. 암 세포에서 KRAS 매개 신호전달 경로를 조절하는 방법으로서, KRAS mRNA 또는 돌연변이된 KRAS mRNA에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는 조성물로 상기 암 세포를 처리하여, 상기 암 세포에서 KRAS mRNA 또는 돌연변이된 KRAS mRNA의 발현을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 암 세포는 폐암 세포, 췌장암 세포, 또는 결장암 세포인, 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 100-556의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함하는, 방법.
  28. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 24-43, 65-82, 또는 87의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함하는, 방법.
  29. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 이하의 서열 중 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 유사성을 갖는 서열을 포함하는, 방법.
    서열번호 129, 서열번호 213, 서열번호 214, 서열번호 215, 서열번호 216, 서열번호 217, 서열번호 250, 서열번호 251, 서열번호 252, 서열번호 253, 서열번호 254, 서열번호 255, 서열번호 256, 서열번호 392, 서열번호 393, 서열번호 394, 서열번호 399, 서열번호 400, 서열번호 401, 서열번호 402, 서열번호 427, 서열번호 428, 서열번호 429, 서열번호 430, 서열번호 433, 서열번호 434, 서열번호 435, 서열번호 436, 서열번호 437, 서열번호 438, 서열번호 439, 서열번호 440, 서열번호 441, 서열번호 494, 서열번호 495, 서열번호 496, 서열번호 497, 서열번호 503, 서열번호 504, 서열번호 505, 서열번호 506, 서열번호 507, 서열번호 508, 서열번호 509, 서열번호 510, 서열번호 511, 서열번호 512, 서열번호 513, 서열번호 514, 서열번호 515, 서열번호 516, 서열번호 517, 서열번호 518, 서열번호 519, 서열번호 520, 서열번호 521, 서열번호 522, 서열번호 18, 서열번호 19, 또는 서열번호 20.
  30. 제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 상기 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드 및 상기 돌연변이된 KRAS mRNA에 특이적으로 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드의 조합을 포함하는, 방법.
  31. 제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 KRAS mRNA 및 돌연변이된 KRAS mRNA 모두에 결합할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드를 포함하는, 방법.
  32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 적어도 하나의 2'-변형 뉴클레오시드, 적어도 하나의 변형 뉴클레오티드간 연결, 또는 적어도 하나의 반전 비염기 모이어티를 포함하는, 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 적어도 하나의 2' 변형 뉴클레오티드는 2'-O-메틸, 2'-O-메톡시에틸(2'-O-MOE), 2'-O-아미노프로필, 2'-디옥시, 2'-디옥시-2'-플루오로, 2'-O-아미노프로필(2'-O-AP), 2'-O-디메틸아미노에틸(2'-O-DMAOE), 2'-O-디메틸아미노프로필(2'-O-DMAP), 2'-O-디메틸아미노에틸옥시에틸(2'-O-DMAEOE), 또는 2'-O-N-메틸아세트아미도(2'-O-NMA) 변형 뉴클레오티드를 포함하고, 잠금 핵산[LNA], 잠금 핵산[LNA], 제한된 에틸[cEt] 당 또는 에틸렌 핵산[ENA], 티오모폴리노, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  34. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료 후 KRAS 단백질, 돌연변이된 KRAS 단백질, KRAS mRNA, 또는 돌연변이된 KRAS mRNA의 상기 발현은 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50% 감소하는, 방법.
  35. 제25항, 제26항, 또는 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나와 적어도 80%, 85%, 또는 90% 동일한 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 27, 28, 37, 44, 또는 65-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 안티센스 올리고뉴클레오티드는 서열번호 19, 28, 44, 67, 72-77, 또는 79-81 중 임의의 하나인 핵산 서열을 포함하는, 방법.
  39. 암 치료를 필요로 하는 대상에서 암을 치료하는 방법으로서, 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항의 조성물을 상기 대상에 투여하여, 상기 대상에서 상기 암을 치료하는 단계를 포함하는 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 암은 KRAS 매개 신호전달 경로의 비정상과 연관되는, 방법.
  41. 제39항에 있어서, 상기 암은 폐암, 췌장암, 또는 결장암인, 방법.
  42. 제39항에 있어서, 상기 조성물은 상기 대상의 생존율이 적어도 5% 상승하기에 충분한 용량 및 일정으로 상기 대상에게 투여되는, 방법.
  43. 제39항에 있어서, 상기 조성물은 종양의 성장을 억제하기에 충분한 용량 및 일정으로 상기 대상에게 투여되는, 방법.
  44. 제39항에 있어서, 상기 암은 KRAS 또는 돌연변이된 KRAS와 연관되는, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 돌연변이된 KRAS mRNA는 G12C 돌연변이, G12V 돌연변이, G12A 돌연변이, 또는 G12D 돌연변이를 포함하는 돌연변이된 KRAS 단백질을 암호화하는, 방법.
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