図1は、配列番号1のDNA配列(図1A)、および配列番号1に対応するRNA配列(配列番号161、図1B)を提供する図である。
図1は、配列番号1のDNA配列(図1A)、および配列番号1に対応するRNA配列(配列番号161、図1B)を提供する図である。
図2は、配列番号2のDNA配列(図2A)、および配列番号2に対応するRNA配列(配列番号162、図2B)を提供する図である。
図2は、配列番号2のDNA配列(図2A)、および配列番号2に対応するRNA配列(配列番号162、図2B)を提供する図である。
図3は、配列番号3のDNA配列(図3A)、および配列番号3に対応するRNA配列(配列番号163、図3B)を提供する図である。
図3は、配列番号3のDNA配列(図3A)、および配列番号3に対応するRNA配列(配列番号163、図3B)を提供する図である。
図4は、配列番号4のDNA配列(図4A)、および配列番号4に対応するRNA配列(配列番号164、図4B)を提供する図である。
図4は、配列番号4のDNA配列(図4A)、および配列番号4に対応するRNA配列(配列番号164、図4B)を提供する図である。
図5は、配列番号5のDNA配列(図5A)、および配列番号5に対応するRNA配列(配列番号165、図5B)を提供する図である。
図5は、配列番号5のDNA配列(図5A)、および配列番号5に対応するRNA配列(配列番号165、図5B)を提供する図である。
図6は、配列番号6のDNA配列(図6A)、および配列番号6に対応するRNA配列(配列番号166、図6B)を提供する図である。
図6は、配列番号6のDNA配列(図6A)、および配列番号6に対応するRNA配列(配列番号166、図6B)を提供する図である。
図7は、ループ領域(図7A)または3’一本鎖ステム領域(図7B)に相補的なオリゴヌクレオチドを使用する、非コードキメラミトコンドリアRNA分子のプロセッシングの略図を提供する図である。
図8は、ループ領域(1537S)または3’一本鎖ステム領域(126S、552S、もしくは1107S)に相補的な典型的なオリゴヌクレオチドの略図を提供する図である。
図9は、3種の細胞株、がん細胞HeLa(図9A)、およびSK−MEL−2(図9C)、および正常HFK細胞(図9B)における、ASO−1537Sでのトランスフェクション後のポリアクリルアミドゲル上でのAS−1またはAS−2RNAのノックダウンを示す図である。
図10は、処置なし、またはASO−C(対照)が、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたHeLa細胞の細胞増殖を示す図である。
図11は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)が、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたHeLa細胞に取り込まれた5−エチニル−2’−デオキシウリジン(EdU)の相対量を示す図である。
図12は、処理されていない(NT)、50nM、75nM、もしくは100nM ASO−C(対照)、または50nM、75nM、もしくは100nM 非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた%トリパンブルー陽性HeLa細胞を示す図である。
図13は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)が、または非コードキメラミトコンドリアRNAの3’ステム領域に相補的なASO−126S、ASO−552S、もしくはASO−1107Sがトランスフェクトされた%トリパンブルー陽性HeLa細胞を示す図である。
図14は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた3種の正常細胞株、HUVEC(図14A)、HREC(図14B)、およびHnEM(図14C)における%トリパンブルー(Tb)陰性細胞を示す図である。
図15は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてカルボニルシアニドm−クロロフェニルヒドラジンで処理されたHeLa細胞のフローサイトメトリーによる細胞分析を示す図である。細胞は、蛍光プローブテトラメチルローダミンメチルエステルでの処理後に添加されて、ミトコンドリア膜電位ΔΨmの消散が評価された。
図16は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてカルボニルシアニドm−クロロフェニルヒドラジンで処理されたHeLa細胞についてのΔΨmの%消散(棒の白色部分)を示す図である。
図17は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてカルボニルシアニドm−クロロフェニルヒドラジンで処理されたDU145(図17A)、MDA−MB−231(図17B)、またはH292(図17C)細胞のフローサイトメトリーを示す図である。細胞は、蛍光プローブテトラメチルローダミンメチルエステルでの処理後に添加されて、ΔΨmの消散が評価された。
図18は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHeLa細胞におけるチトクロムcおよびβ−アクチンのウエスタンブロット分析を示す図である。
図19は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHeLa細胞における%カスパーゼ陽性細胞を示す図である。
図20は、カスパーゼ阻害剤z−VAD−fmkでの事前処理ありまたはなしの、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または、陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHeLa細胞における%ヨウ化プロピジウム陽性細胞を示す図である。
図21は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHeLa細胞における%アネキシンV陽性細胞を示す図である。
図22は、TUNELアッセイを使用して、あるいは4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)で染色された、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてDnase Iで処理されたHeLa(22A)またはHFK(22B)細胞を示す図である。
図23は、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたMCF7、MDA−MB−231、HepG2、SiHa、DU145、PC3、OVCAR−3、SK−MEL−2、Caco−2、A498、およびU87のがん細胞株における%TUNEL陽性細胞を示す図である。
図24は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHeLa細胞についての細胞のサブG1画分を評価するためのフローサイトメトリー結果を示す図である。
図25は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(staurosorine)(STP)で処理されたHeLa細胞についての細胞のサブG1画分を評価するためのトリプリケート分析のフローサイトメトリー結果を示す図である。
図26は、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた、または陽性対照としてスタウロスポリン(STP)で処理されたHFK細胞についての細胞のサブG1画分を示す図である。
図27は、4種のがん細胞株、SK−MEL−2(図27A)、OVCAR−3(図27B)、HeLa(図27C)、およびSiHa(図27D)における、処理されていない(NT)およびASO−Cで処理された細胞についての3つのウェルの平均における50μmを超えるコロニーの数、ならびにASO−1537Sで処理された細胞についての全3つのウェルについてのかかるコロニーの総数を示す図である。
図28は、24時間(図28A)、または3、8、および22時間における(図28B)、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサバイビンならびにβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図29は、24時間、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるβ−アクチンに正規化されたサバイビン発現を示す図である。
図30は、プロテオソーム阻害剤MG132(図30A)またはカスパーゼ阻害剤z−VAD−fmk(図30B)での事前処理ありまたはなしの、24時間、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサバイビンおよびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図31は、24時間、処理されていない(NT)、ASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサバイビンmRNAの相対的発現を示す図である。
図32は、24時間、処理されていない(NT)、またはASO−C(対照)、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた3種のがん細胞株、PC3(図32A)、OVCAR−3(図32B)またはH292(図32C)におけるサバイビンおよびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図33は、24時間、処理されていない(NT)、またはASO−C(対照)、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537Sがトランスフェクトされた2種のがん細胞株、SK−MEL−2(図33A)またはPC3(図33B)におけるBcl−2およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図34は、24時間、処理されていない(NT)、またはASO−C(対照)、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサイクリンD1およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図(図34A)である。図34Bは、β−アクチンに正規化されたサイクリンD1発現を示す図である。
図35は、24時間、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537S、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAの3’一本鎖ステム領域の相補的なASO−226SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサイクリンB1およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図(図35A)である。図35Bは、β−アクチンに正規化されたサイクリンB1発現を示す図である。
図36は、24時間、処理されていない(NT)、またはASO−C(対照)、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるN−カドヘリン、カベオリン、およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図37は、24時間、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537S、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAの3’一本鎖ステム領域に相補的なASO−226SがトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるBcl−2(図37A)、シャペロンFKBP38(図37B)、およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図38は、24時間、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、または非コードキメラミトコンドリアRNAのループ領域に相補的なASO−1537S、もしくは非コードキメラミトコンドリアRNAの3’一本鎖ステム領域に相補的なASO−226SがトランスフェクトされたPC3細胞におけるBcl−2(図38A)、あるいはシャペロンFKBP38(図38B)およびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図39は、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、またはASO−1537S、もしくはASO−CおよびASO−1537Sのペプチド性核酸(PNA)類似体がトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞における相対的増殖(図39A)および%トリパンブルー(Tb)陽性細胞(図39B)を示す図である。
図40は、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、またはASO−1537S、もしくはASO−CおよびASO−1537Sのペプチド性核酸(PNA)類似体がトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるRT−PCRによるAS−1およびAS−2レベルを示す図である。
図41は、処理されていない(NT)、あるいはASO−C(対照)、またはASO−1537S、もしくはASO−CおよびASO−1537Sのペプチド性核酸(PNA)類似体がトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞におけるサバイビンおよびβ−アクチンについてのウエスタンブロット分析を示す図である。
図42は、細胞質画分の抗ダイサー酵素抗体での免疫沈殿を用いた、SK−MEL−2細胞におけるAS−1およびAS−2のRT−PCR増幅のゲル分析を示す図(図42A)である。免疫沈殿についての陽性対照も含まれる(42B)。
図43は、サバイビンmRNA(図43A)、サイクリンD1mRNA(図43B)、およびサイクリンB1mRNA(図43C)の3’UTR領域で配列させた、インシリコで生成されたMito−miRを示す図である。
図43は、サバイビンmRNA(図43A)、サイクリンD1mRNA(図43B)、およびサイクリンB1mRNA(図43C)の3’UTR領域で配列させた、インシリコで生成されたMito−miRを示す図である。
図43は、サバイビンmRNA(図43A)、サイクリンD1mRNA(図43B)、およびサイクリンB1mRNA(図43C)の3’UTR領域で配列させた、インシリコで生成されたMito−miRを示す図である。
図44は、マイクロRNAの生成をin vivoで試験するための、ホタルルシフェラーゼとウミシイタケルシフェラーゼコード領域(ORF)の間のサバイビンmRNAの3’UTRを含有する構築物(44A)を示す図である。図44Bは、サバイビンの3’UTRを含有する構築物で予めトランスフェクトされたSK−MEL−2細胞にトランスフェクトされたとき、ASO−1537SまたはHas−miR−218(サバイビンの3’UTRに特異的なmRNA)により産生される発光の阻害を示す図である。
とりわけ、非コードキメラミトコンドリアRNA(ncmtRNA)、特に、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)に由来する単離されたRNA分子を作製する方法、単離されたRNA分子を含有する組成物、細胞を単離されたRNA分子と接触させることによりがん細胞においてアポトーシスを引き起こす方法、および単離されたRNA分子をそれを必要とする被験体に投与することによりがんを処置する方法が、本明細書において提供される。
I.一般的技術
本発明の実施は、別段示されていない限り、当業者に周知である、分子生物学、微生物学、細胞生物学、生化学、核酸化学、および免疫学の通常の技術を利用するであろう。かかる技術は、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、2版(Sambrookら、1989年)およびMolecular Cloning: A Laboratory Manual、3版(SambrookおよびRussel、2001年)、(本明細書において「Sambrook」として一緒に言及される)、Current Protocols in Molecular Biology(F.M. Ausubelら、1987年版、2001年までの捕捉を含む)、PCR: The Polymerase Chain Reaction(Mullisら、1994年版)、HarlowおよびLane(1988年)Antibodies、A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Publications、New York、HarlowおよびLane(1999年)Using Antibodies: A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY(本明細書において「HarlowおよびLane」として一緒に言及される)、Beaucageら版、Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry John Wiley & Sons, Inc.、New York、2000年)、Handbook of Experimental Immunology、4版(D. M. WeirおよびC. C. Blackwell版、Blackwell Science Inc.、1987年)、ならびにGene Transfer Vectors for Mammalian Cells(J. M. MillerおよびM. P. Calos版、1987年)のような文献において十分に説明される。他の有用な参考文献は、Harrison’s Principles of Internal Medicine(McGraw Hill、J. Isseleacherら版)、Dubois’ Lupus Erythematosus(5版、D.J. WallaceおよびB.H. Hahn版)を含む。
II.定義
本明細書において使用される、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、別段示されない限り、複数の引用用語を含む。
本明細書に記載の本発明の態様および実施形態は、態様および実施形態「を含む」、「からなる」、および「から本質的になる」を含むことは理解される。
「被験体」は、脊椎動物、哺乳動物、またはヒトであり得る。哺乳動物は、家畜、スポーツ用動物、愛玩動物、霊長類、マウス、およびラットを含むが、これらに限定されない。被験体はまた、イヌ、およびネコを含むが、これらに限定されない、コンパニオンアニマルを含む。一態様では、被験体はヒトである。
「有効量」または「治療有効量」は、所望の治療効果を生じるのに有効である、1回用量または一連の用量の部分のいずれかとして、被験体に投与される、オリゴヌクレオチドもしくは他の抗がん治療のような、治療化合物の量を指す。
本明細書において使用される「前がん」は、悪性細胞に発展するか、または分化することができる、形質転換された細胞を有することを指す。例えば、DNAまたはRNAオンコウイルスにより形質転換された細胞は、前がん細胞であり、かかる形質転換された細胞を有する個体は、前がん性であるか、または前がんを有するであろう。本明細書に記載の方法による前がんの処置は、かかる前がん細胞を、それらががん性になる前に、除去するかまたは死滅させることを含む。
本明細書において使用される「がん幹細胞」は、腫瘍細胞の自己再生する開始亜集団、または新たな腫瘍を生じさせる能力があるがん細胞の小集団を指す。がん幹細胞は、乳房、脳、血液、肝臓、腎臓、頸部、卵巣、結腸、および肺がんなどを含むが、これらに限定されない、いくつかのがんにおいて同定された。Pontiら、Cancer Res、65巻(13号):5506〜11頁、2005年、Fengら、Oncology Reports、22巻:1129〜1134頁、2009年、Zhangら、Cancer Res、68巻(11号):4311頁:4320頁、2008年、Singhら、Cancer Res、63巻:5821〜5828頁、2003年、Clarkeら、Cancer Res、66巻:9339頁、2006年、Senduraiら、Cell、133巻:704頁、2008年、Ohataら、Cancer Res、72巻:5101頁、2012年、およびMukhopapadhyayら、Plos One、8巻(11号):e78725頁、2013年を参照。本明細書に記載の処置の方法を使用して、がん幹細胞のかかる集団が除去され得る。
本明細書において使用される、「マイクロRNA」、「miRNA」、あるいは「Mito−miRNA」または「Mito−miR」は、小さなRNA分子、例えば、一本鎖当たり15〜30個のヌクレオチドであり、それは、RNaseH、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーによるASncmtRNAの連続的な切断から生じる、一本鎖もしくは二重鎖の一部、すなわち、図7Aおよび7Bにおいて記載されるプロセスステップの最終産物であり得る。マイクロRNA、またはMito−miRNAは、図7Aおよび7Bにおいて記載されるプロセスにより調製され得るか、もしくは合成的に調製され得る。二重鎖の一部としてのMito−miRNAは、相補的な二重鎖部分、および非相補的な部分を典型的に含み、例えば、ダイサーによりプロセッシングされたMito−miRNAは、二重鎖のそれぞれの鎖上に1〜5、また2〜3個のヌクレオチドの一本鎖領域(すなわち、オーバーハング領域)が存在するように、オーバーハング3’末端を有する。
本明細書において使用される、「合成RNA分子」または「合成RNA」は、化学合成により、例えば、当業者に公知の合成方法により作製されるRNA分子である。本明細書において提供されるRNA分子、例えば、図7Aおよび7Bにおいて記載されるプロセスステップの産物はまた、合成的に調製され、本明細書に記載の方法において使用するため単離され得る。合成RNA分子は、単離された合成RNA分子を含み、二重鎖であることもでき、すなわち、相補鎖は、同様に合成され得、2本の鎖は、厳密な相補体である必要はない。例えば、合成Mito−miRNAは、相補的二重鎖部分、および非相補的部分を有する二重鎖の一部として調製され得、例えば、ダイサーによりプロセッシングされたMito−miRNAに類似の合成Mito−miRNAが作製され得る、すなわち、二重鎖のそれぞれの鎖上に1〜5、また2〜3個のヌクレオチドの一本鎖領域(すなわち、オーバーハング領域)が存在するように、オーバーハング3’末端を有し得る。
本明細書において使用される、「合成DNA分子」または「合成DNA」は、化学合成により、例えば、当業者に公知の合成方法により作製されるDNA分子である。本明細書において提供されるDNA分子、例えば、図7Aおよび7Bにおいて記載されるプロセスステップの産物のRNA分子に類似の、特に、最終ステップのMito−miRNA産物に類似のDNA分子はまた、合成的に調製され、本明細書に記載の方法において使用するため単離され得る。
語句「に類似する配列」または「に対応する配列」は、例えば、それが本明細書に記載の合成RNA分子に関連するように、RNAが、本明細書に記載のRNA分子もしくは類似のDNA分子と同一であるか、または実質的に同じである、あるいは本明細書に記載の方法、例えば、図7Aおよび7Bにおいて概説される方法により調製される、配列を有することを示す。ある場合では、合成RNAは、本明細書に記載の方法により調製されるRNA分子と同一の配列を有する。ある場合では、合成RNAは、実質的に同じ配列を有することができ、合成RNAは、3’もしくは5’末端のいずれか、または3’もしくは5’末端の両方にさらなる塩基を有し得るか、あるいは本明細書に記載の方法により調製されるRNA分子と異なる配列内に1種または複数種のヌクレオチドを有し得る。ある場合では、合成RNAは、本明細書に記載の方法により調製される単離されたRNAの配列と90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である。かかる核酸は、配列中の1種または複数種の塩基と結合する修飾された骨格を有し得るが、語句「に同一の配列」は、RNAが同一の配列、すなわち、同じ配列の塩基を有することを示す。本明細書において詳述されるRNA分子は、図7Aまたは7Bにおいて記載されるプロセスのような、特定の方法により調製され、これにより、公知の配列のRNA分子がもたらされる。したがって、本明細書に記載の、同一の配列を有するRNA分子、または類似の配列を有するRNA分子(例えば、DNA配列として)は、容易に調製され得る。
この明細書を通じて与えられる全ての最大数値限定は、かかるより小さい数値限定がここで明確に記載されているかのように、全てのより小さい数値限定を含むことが意図される。この明細書を通じて与えられる全ての最小数値限定は、かかるより大きな数値限定がここで明確に記載されているかのように、全てのより大きな数値限定を含むことが意図される。この明細書を通じて与えられる全ての数値範囲は、かかるより狭い数値範囲が全部のここに明確に記載されたものであるかのように、かかるより広い数値範囲内にある、全てのより狭い数値範囲を含むであろう。
III.単離されたRNAおよび単離されたRNAを産生する方法
単離されたRNA分子、および単離されたRNA分子を調製する方法、すなわち、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)任意選択で、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、(c)任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(d)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、単離されたRNA分子をもたらすステップを含む方法が、本明細書において提供される。
単離されたRNA分子を調製する方法の一部の実施形態では、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA分子である。一部の実施形態では、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、配列番号4、配列番号5、および配列番号6からなる群から選択される配列に対応するRNA配列を含む。
別の態様では、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)任意選択で、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、(c)任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびにRNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、単離されたRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される、単離されたRNA分子が、本明細書において提供される。
別の態様では、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子の配列を含む単離されたRNA分子であって、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される、単離されたRNA分子が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に類似の配列から本質的になる。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に類似の配列からなる。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に同一の配列を含む。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に同一の配列から本質的になる。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子と同一の配列からなる。
別の態様では、
5’-ACAGGCAUGCUCAUAAGGUUAA(配列番号7)、
5’-UAAACAGGCGGGGUAAGGUUUG(配列番号8)、
5’AUUGUAGAUAUUGGGCUGUUAA(配列番号9)、
5’-UUGGGCUGUUAAUUGUCAGUUC(配列番号10)、
5’-ACAUCACCUCUAGCAUCACCAG(配列番号11)、
5’-UCCCAAACAUAUAACUGAACU(配列番号12)、
5’-GUACCCUAACCAUGCGAAAG(配列番号13)、
5’-CCUCACACCCAAUUGGACCAA(配列番号14)、
5’-GAGCAGUACAUGCUAAGACUU(配列番号15)、
5’-CGCCUGCCCAGUGACACAUGU(配列番号16)、
5’-GGUCUUCUCGUCUUGCUGUGU(配列番号17)、
5’-UGGCUCUCUCCUUGCAAAGUUAU(配列番号18)、
5’-ACCUUUGCACGGUUAGGGUAC(配列番号19)、
5’-AACCUUAUGAGCAUGCCUGU(配列番号20)、
5’-AACCUUACCCCGCCUGUUUA(配列番号21)、
5’-AACAGCCCAAUAUCUACAAU(配列番号22)、
5’-ACUGACAAUUAACAGCCCAA(配列番号23)、
5’-GGUGAUGCUAGAGGUGAUGU(配列番号24)、
5’-UUCAGUUAUAUGUUUGGGA(配列番号25)、
5’-UUCGCAUGGUUAGGGUAC(配列番号26)、
5’-GGUCCAAUUGGGUGUGAGG(配列番号27)、
5’-GUCUUAGCAUGUACUGCUC(配列番号28)、
5’-AUGUGUCACUGGGCAGGCG(配列番号29)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号30)、
5’-AACUUUGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号31)、
5’-ACCCUAACCGUGCAAAGGU(配列番号32)、
5’-AACCUUAUGAGCAUGCCUGUNN(配列番号83)、
5’-AACCUUACCCCGCCUGUUUANN(配列番号84)、
5’-AACAGCCCAAUAUCUACAAUNN(配列番号85)、
5’-ACUGACAAUUAACAGCCCAANN(配列番号86)、
5’-GGUGAUGCUAGAGGUGAUGUNN(配列番号87)、
5’-UUCAGUUAUAUGUUUGGGANN(配列番号88)、
5’-UUCGCAUGGUUAGGGUACNN(配列番号89)、
5’-GGUCCAAUUGGGUGUGAGGNN(配列番号90)、
5’-GUCUUAGCAUGUACUGCUCNN(配列番号91)、
5’-AUGUGUCACUGGGCAGGCGNN(配列番号92)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACCNN(配列番号93)、
5’-AACUUUGCAAGGAGAGAGCCANN(配列番号94)、
5’-ACCCUAACCGUGCAAAGGUNN(配列番号95)、
5’-ACCUUAUGAGCAUGCCUGU(配列番号96)、
5’-ACCUUACCCCGCCUGUUUA(配列番号97)、
5’-ACAGCCCAAUAUCUACAAU(配列番号98)、
5’-CUGACAAUUAACAGCCCAA(配列番号99)、
5’-GUGAUGCUAGAGGUGAUGU(配列番号100)、
5’-UCAGUUAUAUGUUUGGGA(配列番号101)、
5’-UCGCAUGGUUAGGGUAC(配列番号102)、
5’-GUCCAAUUGGGUGUGAGG(配列番号103)、
5’-UCUUAGCAUGUACUGCUC(配列番号104)、
5’-UGUGUCACUGGGCAGGCG(配列番号105)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号106)、
5’-ACUUUGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号107)、
5’-CCCUAACCGUGCAAAGGU(配列番号108)、
5’-ACCUUAUGAGCAUGCCUGUNNN(配列番号109)、
5’-ACCUUACCCCGCCUGUUUANNN(配列番号110)、
5’-ACAGCCCAAUAUCUACAAUNNN(配列番号111)、
5’-CUGACAAUUAACAGCCCAANNN(配列番号112)、
5’-GUGAUGCUAGAGGUGAUGUNNN(配列番号113)、
5’-UCAGUUAUAUGUUUGGGANNN(配列番号114)、
5’-UCGCAUGGUUAGGGUACNNN(配列番号115)、
5’-GUCCAAUUGGGUGUGAGGNNN(配列番号116)、
5’-UCUUAGCAUGUACUGCUCNNN(配列番号117)、
5’-UGUGUCACUGGGCAGGCGNNN(配列番号118)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACCNNN(配列番号119)、
5’-ACUUUGCAAGGAGAGAGCCANNN(配列番号120)、および
5’-CCCUAACCGUGCAAAGGUNNN(配列番号121)(ここで、Nは、任意のヌクレオチド塩基を表し、一部の実施形態では、それぞれのNはUである)
からなる群から選択される、配列を含む/RNA配列に対応する、1種または複数種の単離されたMito−miRNA分子が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、単離されたMito−miRNA分子は、単離された二本鎖Mito−miRNA分子を含み、鎖の1つは、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む/RNA配列に対応する。一部の実施形態では、単離されたMito−miRNA分子は、単離された二本鎖Mito−miRNA分子であり、二本鎖RNA分子の1本の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列からなる/RNA配列に対応する。一部の実施形態では、単離されたMito−miRNA分子は、配列番号7の配列を有する一方の鎖および配列番号83または配列番号109の配列を有する他方の鎖、配列番号8の配列を有する一方の鎖および配列番号84または配列番号110の配列を有する他方の鎖、配列番号9の配列を有する一方の鎖および配列番号85または配列番号111の配列を有する他方の鎖、配列番号10の配列を有する一方の鎖および配列番号86または配列番号112の配列を有する他方の鎖、配列番号11の配列を有する一方の鎖および配列番号87または配列番号113の配列を有する他方の鎖、配列番号12の配列を有する一方の鎖および配列番号88または配列番号114の配列を有する他方の鎖、配列番号13の配列を有する一方の鎖および配列番号89または配列番号115の配列を有する他方の鎖、配列番号14の配列を有する一方の鎖および配列番号90または配列番号116の配列を有する他方の鎖、配列番号15の配列を有する一方の鎖および配列番号91または配列番号117の配列を有する他方の鎖、配列番号16の配列を有する一方の鎖および配列番号92または配列番号118の配列を有する他方の鎖、配列番号17の配列を有する一方の鎖および配列番号93または配列番号119の配列を有する他方の鎖、配列番号18の配列を有する一方の鎖および配列番号94または配列番号120の配列を有する他方の鎖、ならびに配列番号19の配列を有する一方の鎖および配列番号95または配列番号121の配列を有する他方の鎖からなる群から選択される単離された二本鎖Mito−miRNA分子である。
別の態様では、
5’-ACAGGCAUGCUCAUAAGGUUAA(配列番号7)、
5’-UAAACAGGCGGGGUAAGGUUUG(配列番号8)、
5’AUUGUAGAUAUUGGGCUGUUAA(配列番号9)、
5’-UUGGGCUGUUAAUUGUCAGUUC(配列番号10)、
5’-ACAUCACCUCUAGCAUCACCAG(配列番号11)、
5’-UCCCAAACAUAUAACUGAACU(配列番号12)、
5’-GUACCCUAACCAUGCGAAAG(配列番号13)、
5’-CCUCACACCCAAUUGGACCAA(配列番号14)、
5’-GAGCAGUACAUGCUAAGACUU(配列番号15)、
5’-CGCCUGCCCAGUGACACAUGU(配列番号16)、
5’-GGUCUUCUCGUCUUGCUGUGU(配列番号17)、
5’-UGGCUCUCUCCUUGCAAAGUUAU(配列番号18)、
5’-ACCUUUGCACGGUUAGGGUAC(配列番号19)、
5’-AACCUUAUGAGCAUGCCUGU(配列番号20)、
5’-AACCUUACCCCGCCUGUUUA(配列番号21)、
5’-AACAGCCCAAUAUCUACAAU(配列番号22)、
5’-ACUGACAAUUAACAGCCCAA(配列番号23)、
5’-GGUGAUGCUAGAGGUGAUGU(配列番号24)、
5’-UUCAGUUAUAUGUUUGGGA(配列番号25)、
5’-UUCGCAUGGUUAGGGUAC(配列番号26)、
5’-GGUCCAAUUGGGUGUGAGG(配列番号27)、
5’-GUCUUAGCAUGUACUGCUC(配列番号28)、
5’-AUGUGUCACUGGGCAGGCG(配列番号29)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号30)、
5’-AACUUUGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号31)、
5’-ACCCUAACCGUGCAAAGGU(配列番号32)、
5’-AACCUUAUGAGCAUGCCUGUNN(配列番号83)、
5’-AACCUUACCCCGCCUGUUUANN(配列番号84)、
5’-AACAGCCCAAUAUCUACAAUNN(配列番号85)、
5’-ACUGACAAUUAACAGCCCAANN(配列番号86)、
5’-GGUGAUGCUAGAGGUGAUGUNN(配列番号87)、
5’-UUCAGUUAUAUGUUUGGGANN(配列番号88)、
5’-UUCGCAUGGUUAGGGUACNN(配列番号89)、
5’-GGUCCAAUUGGGUGUGAGGNN(配列番号90)、
5’-GUCUUAGCAUGUACUGCUCNN(配列番号91)、
5’-AUGUGUCACUGGGCAGGCGNN(配列番号92)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACCNN(配列番号93)、
5’-AACUUUGCAAGGAGAGAGCCANN(配列番号94)、
5’-ACCCUAACCGUGCAAAGGUNN(配列番号95)、
5’-ACCUUAUGAGCAUGCCUGU(配列番号96)、
5’-ACCUUACCCCGCCUGUUUA(配列番号97)、
5’-ACAGCCCAAUAUCUACAAU(配列番号98)、
5’-CUGACAAUUAACAGCCCAA(配列番号99)、
5’-GUGAUGCUAGAGGUGAUGU(配列番号100)、
5’-UCAGUUAUAUGUUUGGGA(配列番号101)、
5’-UCGCAUGGUUAGGGUAC(配列番号102)、
5’-GUCCAAUUGGGUGUGAGG(配列番号103)、
5’-UCUUAGCAUGUACUGCUC(配列番号104)、
5’-UGUGUCACUGGGCAGGCG(配列番号105)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号106)、
5’-ACUUUGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号107)、
5’-CCCUAACCGUGCAAAGGU(配列番号108)、
5’-ACCUUAUGAGCAUGCCUGUNNN(配列番号109)、
5’-ACCUUACCCCGCCUGUUUANNN(配列番号110)、
5’-ACAGCCCAAUAUCUACAAUNNN(配列番号111)、
5’-CUGACAAUUAACAGCCCAANNN(配列番号112)、
5’-GUGAUGCUAGAGGUGAUGUNNN(配列番号113)、
5’-UCAGUUAUAUGUUUGGGANNN(配列番号114)、
5’-UCGCAUGGUUAGGGUACNNN(配列番号115)、
5’-GUCCAAUUGGGUGUGAGGNNN(配列番号116)、
5’-UCUUAGCAUGUACUGCUCNNN(配列番号117)、
5’-UGUGUCACUGGGCAGGCGNNN(配列番号118)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACCNNN(配列番号119)、
5’-ACUUUGCAAGGAGAGAGCCANNN(配列番号120)、および
5’-CCCUAACCGUGCAAAGGUNNN(配列番号121)(ここで、Nは任意のヌクレオチド塩基を表し、一部の実施形態では、それぞれのNはUである)
からなる群から選択される配列を含む、1種または複数種の合成Mito−miRNA分子が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、合成Mito−miRNA分子は、合成二本鎖Mito−miRNA分子を含み、鎖の一方は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、合成Mito−miRNA分子は、合成二本鎖Mito−miRNA分子であり、二本鎖Mito−miRNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列からなり/RNAに対応する。一部の実施形態では、合成Mito−miRNA分子は、配列番号7の配列を有する一方の鎖および配列番号83または配列番号109の配列を有する他方の鎖、配列番号8の配列を有する一方の鎖および配列番号84または配列番号110の配列を有する他方の鎖、配列番号9の配列を有する一方の鎖および配列番号85または配列番号111の配列を有する他方の鎖、配列番号10の配列を有する一方の鎖および配列番号86または配列番号112の配列を有する他方の鎖、配列番号11の配列を有する一方の鎖および配列番号87または配列番号113の配列を有する他方の鎖、配列番号12の配列を有する一方の鎖および配列番号88または配列番号114の配列を有する他方の鎖、配列番号13の配列を有する一方の鎖および配列番号89または配列番号115の配列を有する他方の鎖、配列番号14の配列を有する一方の鎖および配列番号90または配列番号116の配列を有する他方の鎖、配列番号15の配列を有する一方の鎖および配列番号91または配列番号117の配列を有する他方の鎖、配列番号16の配列を有する一方の鎖および配列番号92または配列番号118の配列を有する他方の鎖、配列番号17の配列を有する一方の鎖および配列番号93または配列番号119の配列を有する他方の鎖、配列番号18の配列を有する一方の鎖および配列番号94または配列番号120の配列を有する他方の鎖、ならびに配列番号19の配列を有する一方の鎖および配列番号95または配列番号121の配列を有する他方の鎖からなる群から選択される合成二本鎖Mito−miRNA分子である。
別の態様では、Mito−miRNA分子に類似の1種または複数種の合成DNA分子が、本明細書において提供される。一実施形態では、
5’-ACAGGCATGCTCATAAGGTTAA(配列番号57)、
5’-TAAACAGGCGGGGTAAGGTTTG(配列番号58)、
5’ATTGTAGATATTGGGCTGTTAA(配列番号59)、
5’-TTGGGCTGTTAATTGTCAGTTC(配列番号60)、
5’-ACATCACCTCTAGCATCACCAG(配列番号61)、
5’-TCCCAAACATATAACTGAACT(配列番号62)、
5’-GTACCCTAACCATGCGAAAG(配列番号63)、
5’-CCTCACACCCAATTGGACCAA(配列番号64)、
5’-GAGCAGTACATGCTAAGACTT(配列番号65)、
5’-CGCCTGCCCAGTGACACATGT(配列番号66)、
5’-GGTCTTCTCGTCTTGCTGTGT(配列番号67)、
5’-TGGCTCTCTCCTTGCAAAGTTAT(配列番号68)、
5’-ACCTTTGCACGGTTAGGGTAC(配列番号69)、
5’-AACCTTATGAGCATGCCTGT(配列番号70)、
5’-AACCTTACCCCGCCTGTTTA(配列番号71)、
5’-AACAGCCCAATATCTACAAT(配列番号72)、
5’-ACTGACAATTAACAGCCCAA(配列番号73)、
5’-GGTGATGCTAGAGGTGATGT(配列番号74)、
5’-TTCAGTTATATGTTTGGGA(配列番号75)、
5’-TTCGCATGGTTAGGGTAC(配列番号76)、
5’-GGTCCAATTGGGTGTGAGG(配列番号77)、
5’-GTCTTAGCATGTACTGCTC(配列番号78)、
5’-ATGTGTCACTGGGCAGGCG(配列番号79)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号80)、
5’-AACTTTGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号81)、
5’-ACCCTAACCGTGCAAAGGT(配列番号82)、
5’-AACCTTATGAGCATGCCTGTNN(配列番号122)、
5’-AACCTTACCCCGCCTGTTTANN(配列番号123)、
5’-AACAGCCCAATATCTACAATNN(配列番号124)、
5’-ACTGACAATTAACAGCCCAANN(配列番号125)、
5’-GGTGATGCTAGAGGTGATGTNN(配列番号126)、
5’-TTCAGTTATATGTTTGGGANN(配列番号127)、
5’-TTCGCATGGTTAGGGTACNN(配列番号128)、
5’-GGTCCAATTGGGTGTGAGGNN(配列番号129)、
5’-GTCTTAGCATGTACTGCTCNN(配列番号130)、
5’-ATGTGTCACTGGGCAGGCGNN(配列番号131)、
5’-ACAGCAAGACGAGAAGACCNN(配列番号132)、
5’-AACTTTGCAAGGAGAGAGCCANN(配列番号133)、
5’-ACCCTAACCGTGCAAAGGTNN(配列番号134)、
5’-ACCTTATGAGCATGCCTGT(配列番号135)、
5’-ACCTTACCCCGCCTGTTTA(配列番号136)、
5’-ACAGCCCAATATCTACAAT(配列番号137)、
5’-CTGACAATTAACAGCCCAA(配列番号138)、
5’-GTGATGCTAGAGGTGATGT(配列番号139)、
5’-TCAGTTATATGTTTGGGA(配列番号140)、
5’-TCGCATGGTTAGGGTAC(配列番号141)、
5’-GTCCAATTGGGTGTGAGG(配列番号142)、
5’-TCTTAGCATGTACTGCTC(配列番号143)、
5’-TGTGTCACTGGGCAGGCG(配列番号144)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACC(配列番号145)、
5’-ACTTTGCAAGGAGAGAGCCA(配列番号146)、
5’-CCCTAACCGTGCAAAGGT(配列番号147)、
5’-ACCTTATGAGCATGCCTGTNNN(配列番号148)、
5’-ACCTTACCCCGCCTGTTTANNN(配列番号149)、
5’-ACAGCCCAATATCTACAATNNN(配列番号150)、
5’-CTGACAATTAACAGCCCAANNN(配列番号151)、
5’-GTGATGCTAGAGGTGATGTNNN(配列番号152)、
5’-TCAGTTATATGTTTGGGANNN(配列番号153)、
5’-TCGCATGGTTAGGGTACNNN(配列番号154)、
5’-GTCCAATTGGGTGTGAGGNNN(配列番号155)、
5’-TCTTAGCATGTACTGCTCNNN(配列番号156)、
5’-TGTGTCACTGGGCAGGCGNNN(配列番号157)、
5’-CAGCAAGACGAGAAGACCNNN(配列番号158)、
5’-ACTTTGCAAGGAGAGAGCCANNN(配列番号159)、および
5’-CCCTAACCGTGCAAAGGTNNN(配列番号160)
(ここで、Nは、任意のヌクレオチド塩基を表し、一部の実施形態では、それぞれのNはTである)
からなる群から選択される配列を含む、1種または複数種の合成DNA分子が提供される。一部の実施形態では、合成DNA分子は、合成二本鎖DNA分子を含み、鎖の1つは、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号122、配列番号123、配列番号124、配列番号125、配列番号126、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、配列番号131、配列番号132、配列番号133、配列番号134、配列番号135、配列番号136、配列番号137、配列番号138、配列番号139、配列番号140、配列番号141、配列番号142、配列番号143、配列番号144、配列番号145、配列番号146、配列番号147、配列番号148、配列番号149、配列番号150、配列番号151、配列番号152、配列番号153、配列番号154、配列番号155、配列番号156、配列番号157、配列番号158、配列番号159、および配列番号160からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、合成DNA分子は、合成二本鎖DNA分子であり、二本鎖DNA分子の一方の鎖は、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、および配列番号69からなる群から選択される配列からなる。一部の実施形態では、合成DNA分子は、配列番号57の配列を有する一方の鎖および配列番号122または配列番号148の配列を有する他方の鎖、配列番号58の配列を有する一方の鎖および配列番号123または配列番号149の配列を有する他方の鎖、配列番号59の配列を有する一方の鎖および配列番号124または配列番号150の配列を有する他方の鎖、配列番号60の配列を有する一方の鎖および配列番号125または配列番号151の配列を有する他方の鎖、配列番号61の配列を有する一方の鎖および配列番号126または配列番号152の配列を有する他方の鎖、配列番号62の配列を有する一方の鎖および配列番号127または配列番号153の配列を有する他方の鎖、配列番号63の配列を有する一方の鎖および配列番号128または配列番号154の配列を有する他方の鎖、配列番号64の配列を有する一方の鎖および配列番号129または配列番号155の配列を有する他方の鎖、配列番号65の配列を有する一方の鎖および配列番号130または配列番号156の配列を有する他方の鎖、配列番号66の配列を有する一方の鎖および配列番号131または配列番号157の配列を有する他方の鎖、配列番号67の配列を有する一方の鎖および配列番号132または配列番号158の配列を有する他方の鎖、配列番号68の配列を有する一方の鎖および配列番号133または配列番号159の配列を有する他方の鎖、ならびに配列番号69の配列を有する一方の鎖および配列番号134または配列番号160の配列を有する他方の鎖からなる群から選択される合成二本鎖DNA分子である。
アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)に相補的なオリゴヌクレオチドでのがん細胞の処置は、例えば、米国特許第8,318,686号において記載され、その開示は、全体として、特に、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA、およびアンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNAに相補的なオリゴヌクレオチドに関して、本明細書において参照により組み込まれる。かかるオリゴヌクレオチドは、可能性のあるがん治療として有効である一方、これらのオリゴヌクレオチドの作用の機序の下流で作用するいくつかのRNA分子は、がんの処置のためのより有効な治療分子をもたらし得ることが見出された。本明細書において、および米国特許第8,318,686号において記載されるオリゴヌクレオチドが公知でなかったときに生じる一般的なプロセス、ならびにこのプロセスの発見は、本明細書に記載の有用なRNA分子の単離をもたらす。一般的なプロセスは、図7Aおよび7Bにおいて示される。ASncmtRNAに相補的なオリゴヌクレオチドは、ループ領域(図7A)または3’ステム領域(図7B)のいずれかにおいて、ASncmtRNA上の相補的領域にアニーリングされ、それは、リボヌクレアーゼH(RNase H)切断のための基質を提供する。RNase Hにより切断された産物は、がんの処置の際に使用するため単離され得るか、または5’エキソヌクレアーゼ切断(例えば、RNase Hがループ領域において切断する場所)、もしくは3’エキソヌクレアーゼ切断(例えば、RNase Hが3’ステム領域において切断する場所)によりさらにプロセッシングされる。エキソヌクレアーゼ切断の得られた産物は、がんの処置において使用するため単離され得るか、またはダイサー酵素での切断によりさらにプロセッシングされる。ダイサーにより切断された産物は、ミトコンドリアマイクロRNA分子、またはMito−miRNAをもたらす。Mito−miRNAは、単離され、がんを処置するため使用され得る。本明細書に記載の単離されたRNA分子のいずれかは、この経路によりプロセッシングされるので、得られたMito−miRNAは、腫瘍細胞において作用し、これが細胞死をもたらす。この活性は、Mito−miRNAが、がんの処置にとって理想的な治療をもたらすように、様々な腫瘍細胞に精巧に選択的であることが示される。mito−miRNA、またはmito−miRNAに類似のDNAは、合成的に調製され得、本明細書に記載のがんを処置するために使用され得る。
A.ヒト非コードキメラミトコンドリアRNA(ncmtRNA)
ヒト細胞は、いくつかの固有のキメラミトコンドリアRNA分子を発現する。これらの分子は、非コードであり(すなわち、それらは、タンパク質の翻訳のための鋳型として働くことが公知でない)、5’末端において逆反復配列に共有結合された16SミトコンドリアリボソームRNAを含む。非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、2種の形態、センスおよびアンチセンスで見られる。
センス非コードキメラミトコンドリアRNA(SncmtRNA)分子は、環状ミトコンドリアゲノムの「H鎖」から転写された16SミトコンドリアリボソームRNAに対応する。ミトコンドリアゲノムの「L鎖」から転写された、16SミトコンドリアリボソームRNAの逆反復配列に対応するヌクレオチド配列は、このRNA分子の5’末端に共有結合される。SncmtRNA中の逆反復配列のサイズは、次の値の間にある任意の数を含む、約25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、もしくは800個のヌクレオチドまたはそれ超から、約100〜200、150〜250、200〜300、250〜350、400〜500、450〜550、500〜600、550〜650、600〜700、650〜750、または700〜800個のヌクレオチドもしくはそれ超まで変動し得る。一実施形態では、SncmtRNA中の逆反復配列は、ミトコンドリアゲノムの16S遺伝子のL鎖から転写されたRNAの815個のヌクレオチドの断片に対応する。別の実施形態では、SncmtRNAは、それぞれ、図1A、図2A、および図3Aにおいて提供される、配列番号1、配列番号2、もしくは配列番号3に対応する配列を含むか、またはSncmtRNAは、それぞれ、図1B、図2B、および図3Bにおいて提供される、配列番号161、配列番号162、および配列番号163からなる群から選択される配列を含む。
アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)分子は、環状ミトコンドリアゲノムの「L鎖」から転写された16SミトコンドリアリボソームRNAに対応する。ミトコンドリアゲノムの「H鎖」から転写された、16SミトコンドリアリボソームRNA遺伝子の逆反復配列に対応するヌクレオチド配列は、このRNA分子の5’末端に共有結合される。ASncmtRNA中の逆反復配列のサイズは、次の値の間にある任意の数を含む、約25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800個のヌクレオチドもしくはそれ超から、約100〜200、150〜250、200〜300、250〜350、400〜500、450〜550、500〜600、550〜650、600〜700、650〜750、または700〜800もしくはそれ超まで変動し得る。別の実施形態では、ASncmtRNAは、それぞれ、図4A、図5A、および図6Aにおいて提供される、配列番号4、配列番号5、もしくは配列番号6に対応する配列を含むか、またはASncmtRNAは、それぞれ、図4B、図5B、および図6Bにおいて提供される、配列番号164、配列番号165、および配列番号166からなる群から選択される配列を含む。
非コードキメラミトコンドリアRNA分子に関するさらなる情報は、米国特許第8,318,686号において見ることができる。
B.ASncmtRNAに相補的なオリゴヌクレオチド
方法は、本明細書において、または米国特許第8,318,686号において記載されるアンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)分子に相補的なオリゴヌクレオチドの使用を含む。図7Aおよび7Bにおいて概説されるプロセスの第1のステップは、ASncmtRNA分子に相補的なオリゴヌクレオチドをアニーリングすることを含む。本明細書において使用される、オリゴヌクレオチド配列は、オリゴヌクレオチドが、ASncmtRNAとハイブリダイズして、安定な二重鎖を形成することができるのに十分な相補性を有する配列を所有するなら、本明細書において言及される、ASncmtRNAの部分に「相補的」である。ハイブリダイズする能力は、オリゴヌクレオチドの相補性の程度および長さ両方に依存するであろう。一般に、ハイブリダイズするオリゴヌクレオチドが長いほど、それが含有し、安定な二重鎖を依然形成する、ASncmtRNAと不一致である塩基が多い。一部の態様では、本明細書において開示される方法による抗がん治療として使用するための単離されたRNA分子の調製において使用されるオリゴヌクレオチドは、少なくとも8(例えば、少なくとも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、もしくは50またはそれ超)塩基長である。当業者は、ハイブリダイズした複合体の融点を決定するための標準的手順の使用により、不一致の容認可能な程度を確かめることができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、ASncmtRNA分子に少なくとも85%(例えば、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%)相補である。一部の実施形態では、相補的なオリゴヌクレオチドは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、配列番号4、配列番号5、または配列番号6の1つまたは複数に対応するASncmtRNAに相補的である。別の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、米国特許第8,318,686号において開示されるオリゴヌクレオチドである。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、126S(5’-AGATGAAAAATTATAACCAA 配列番号33)、
226S(5’-TAAGACCCCCGAAACCAGAC 配列番号45)、
552S(5’-TACCTAAAAAATCCCAAACA 配列番号34)、
1107S(5’-GTCCTAAACTACCAAACC 配列番号35)、および
1537S(5’-CACCCACCCAAGAACAGG 配列番号36)からなる群から選択される。
C.RNase Hにより切断されたASncmtRNAからRNAを産生する方法
本明細書に記載の単離されたRNA分子を産生する、本明細書において開示される方法は、ASncmtRNAのRNase H切断を含む。方法は、本明細書において、または米国特許第8,318,686号において記載される、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)分子に相補的なオリゴヌクレオチドの使用を含む。オリゴヌクレオチドは、図8において示される、3’一本鎖ステム領域またはループ領域を含む、ASncmtRNAの任意の領域に相補的であり得る。
細胞において生じる、図7Aおよび7Bにおいて記載されるプロセスが使用され得、所望のRNA分子が、細胞から単離され得る。あるいは、オリゴヌクレオチドは、適当な緩衝液中でASncmtRNAとアニーリングされ、RNase Hと合わされ、RNase Hにより切断されたASncmtRNAを産生するのに適当な条件下で反応させられ得るので、プロセスは、細胞を使用することなく、in vitroで再現され得る。RNaseは、容易に入手可能(例えば、New England BioLabsカタログ番号M0297SもしくはM0297L、MP Biomedicalsカタログ番号152025、Life Technologiesカタログ番号18021−014)であり、供給業者の指示、または当業者に公知のその改変により、使用され得る。得られたRNA分子は、単離され、本明細書に記載の方法において使用され得る。当業者に公知の方法により、所望のRNAを合成的に調製することも可能である。
D.RNaseおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断されたASncmtRNAからRNAを産生する方法
RNase Hにより切断されたRNA分子は、図7Aおよび7Bにおいて記載される反応により、細胞なしで、in vitroでさらにプロセッシングされ得る。RNase H切断由来の反応溶液は適当に調整され得、適当なエキソヌクレアーゼが加えられ、次に、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断されるASncmtRNAを産生するのに適当な条件下で反応され得る。あるいは、RNase H切断により産生された単離されたRNA分子は、エキソヌクレアーゼと適当な緩衝液中で合わされ、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断されたASncmtRNAをもたらす条件下で反応され得る。エキソヌクレアーゼは、RNase切断プロセスのため使用されるオリゴヌクレオチドに依存して、3’エキソヌクレアーゼまたは5’エキソヌクレアーゼであり得る。例えば、図7Aにおいて、オリゴヌクレオチド1537について、5’エキソヌクレアーゼが使用される。エキソヌクレアーゼ切断は、ダイサーにより認識され、切断される、二本鎖領域をもたらす。5’または3’エキソヌクレアーゼが利用されてもよく(例えば、Exonuclease I、New England BioLabsカタログ番号M0293SもしくはM0293L)、供給者の指示、または当業者に公知のその改変により、使用され得る。得られたRNA分子は、単離され、本明細書に記載の方法において使用され得る。当業者に公知の方法により、所望のRNAを合成的に調製することも可能である。
E.RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNAからRNAを産生する方法
連続してRNase Hおよびキソヌクレアーゼにより切断されたRNAは、図7Aおよび7Bにおいて記載される反応により、細胞なしで、in vitroでさらにプロセッシングされ得る。エキソヌクレアーゼ切断由来の反応溶液は適当に調整され得、適当なダイサーが加えられ、次に、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されるASncmtRNAを産生するのに適当な条件下で反応され得る。あるいは、連続的なRNase Hおよびエキソヌクレアーゼ切断により産生された、単離されたRNAは、ダイサーと適当な緩衝液中で合わされ、Mito−miRまたはMito−miRNAとしても言及される、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されるASncmtRNAをもたらす条件下で反応され得る。ダイサーは、容易に入手可能(例えば、Genlantis Dicer Enzyme Kitカタログ番号T510002)であり、供給者の指示、または当業者に公知のその改変により、使用され得る。ダイサーにより産生されたMito−miRNAは、それぞれの鎖が、15〜30ヌクレオチド長、17〜27ヌクレオチド長、19〜25ヌクレオチド長、またはおよそ22ヌクレオチド長である、二本鎖であり、二重鎖分子または分離された鎖として単離され、一本鎖として単離され得る。二重鎖は、1〜5または2〜3個のヌクレオチドのそれぞれの鎖の3’末端において、3’オーバーハング領域、すなわち、一本鎖領域を有する(Parkら、Nature、475巻:201〜205頁、2011年、その開示は、全体として本明細書において参照により組み込まれる)。得られたRNA分子は、単離され、本明細書に記載の方法において使用され得るか、または合成的に調製され得る。当業者に公知の方法により、所望のRNA分子を合成的に調製することも可能である。例えば、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む、または配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列からなるRNAは、当業者に周知の合成方法により作製され得る。一部の実施形態では、所望のRNAは、一本鎖または二本鎖であり、一本鎖RNAまたは二本鎖RNAの1つもしくは両方の鎖は、本明細書において考察される適当な改変で合成され得る。一部の実施形態では、類似のDNAを合成して、Mito−miRNA分子に類似の一本鎖または二本鎖DNA分子がもたらされ得る。
一態様では、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子がもたらされるステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子のセットを単離して、1種超のRNA分子の単離されたセットをもたらすステップを含む方法により調製される、1種超のRNA分子の単離されたセットが、本明細書において提供される。
一態様では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる配列に類似の1種超の配列を含む、1種超のRNA分子の単離されたセットであって、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される、1種超のRNA分子の単離されたセットが、本明細書において提供される。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に類似の1種超の配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に類似の1種超の配列からなる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列を含む。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列からなる。
一態様では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列を含む、1種超のRNA分子の単離されたセットであって、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子のセットをもたらすステップを含む方法により調製される、1種超のRNA分子の単離されたセットが、本明細書において提供される。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列からなる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列を含む。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列からなる。
一部の実施形態では、二本鎖RNAを形成するのに十分に相補的な2本の鎖は、容易に合成され、アニーリングされて、二本鎖RNA分子がもたらされ得る。一部の実施形態では、配列番号7の配列を含む鎖および配列番号96の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号8の配列を含む鎖および配列番号97の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号9の配列を含む鎖および配列番号98の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号10の配列を含む鎖および配列番号99の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号11の配列を含む鎖および配列番号100の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号12の配列を含む鎖および配列番号101の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号13の配列を含む鎖および配列番号102の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号14の配列を含む鎖および配列番号103の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号15の配列を含む鎖および配列番号104の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号16の配列を含む鎖および配列番号105の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号17の配列を含む鎖および配列番号106の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号18の配列を含む鎖および配列番号107の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。一部の実施形態では、配列番号19の配列を含む鎖および配列番号108の配列を含む鎖が、合成され、アニーリングされて、単離された二本鎖RNA分子が形成され得る。
一部の実施形態では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、または合成的に調製された、単離されたRNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれを含む。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は二本鎖RNAであり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれを含む。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は二本鎖RNAであり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれから本質的になる。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は二本鎖RNAであり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれからなる。
本明細書に記載の、単離されたRNA分子を含む医薬組成物を含む単離されたRNA分子、単離されたRNA分子を作製する方法、キット、製造品、医薬品の製造における使用、がんの処置のための使用を含む単離されたRNA分子を使用する方法、ならびに腫瘍細胞においてがんを処置するか、またはアポトーシスを引き起こす方法のいずれかの一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、一本鎖または二本鎖RNA分子であり得る。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、単離された一本鎖RNA分子である。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、単離された二本鎖RNA分子である。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれを含む。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれを含む単離された二本鎖RNA分子である。一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、単離された二本鎖RNA分子であり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する、および/またはそれからなる。
a.オリゴヌクレオチド修飾
RNAとDNAの天然に存在するヌクレオシド間結合は、3’から5ホスホジエステル結合である。連続的RNase H処理のためASncmtRNAとアニーリングするために使用されるオリゴヌクレオチド、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、またはRNase Hにより切断されたASncmtRNA、RNase H、およびエキソヌクレアーゼにより切断されたASncmtRNA、もしくはRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNAから生じるRNAに類似の配列を有する本明細書に記載のRNA分子を含む、RNase Hにより切断されたASncmtRNA、RNase H、およびエキソヌクレアーゼにより逐次切断されたASncmtRNA、もしくはRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNAから生じるRNA分子のような、本明細書に記載のRNA分子は、1個または複数の修飾された、すなわち、非天然に存在するヌクレオシド間結合を有し得る。治療と関連して、修飾されたヌクレオシド間結合は、例えば、細胞の取り込みの増強、標的核酸に対する親和性の増強、およびヌクレアーゼの存在下での安定性の増大のような所望の特性のため、天然に存在するヌクレオシド間結合を有するオリゴヌクレオチドに渡りしばしば選択される。
修飾されたヌクレオシド間結合を有する、本明細書に記載の、アンチセンスオリゴヌクレオチド、およびRNA分子または類似のDNA分子のようなオリゴヌクレオチドは、リン原子を保持するヌクレオシド間結合、ならびにリン原子を有しないヌクレオシド間結合を含む。ヌクレオシド間結合を含有する代表的なリンは、ホスホジエステル、ホスホトリエステル、メチルホスホネート、ホスホルアミデート、およびホスホロチオエートを含むが、これらに限定されない。亜リン酸含有および非亜リン酸含有結合の調製の方法は、周知である。
一実施形態では、本明細書に記載のASncmtRNA分子に標的化されたオリゴヌクレオチド、または本明細書に記載のRNA分子もしくは類似のDNA分子は、1個または複数の修飾されたヌクレオシド間結合を含む。一部の実施形態では、修飾されたヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。他の実施形態では、オリゴヌクレオチド化合物のそれぞれのヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
当該技術分野において公知である通り、ヌクレオシドは、塩基と糖の組合せである。ヌクレオシドの塩基部分は、通常、複素環塩基である。かかる複素環塩基の2つの最も共通するクラスは、プリン、およびピリミジンである。ヌクレオチドは、ヌクレオシドの糖部分に共有結合したリン酸塩基をさらに含むヌクレオシドである。ペントフラノシル糖を含むそれらのヌクレオシドについて、リン酸塩基は、糖の2’,3’、または5’ヒドロキシル部分のいずれかに結合され得る。オリゴヌクレオチドを形成する際、リン酸塩基は、隣接するヌクレオシドと互いに共有結合して、線状高分子化合物が形成される。次に、この線状高分子構造のそれぞれの末端は、さらに結合されて、環状構造が形成され、しかしながら、オープン線状構造が一般に好ましい。オリゴヌクレオチド構造内で、リン酸塩基は、オリゴヌクレオチドのヌクレオシド間骨格を形成するとして一般に言及される。RNAとDNAの通常の結合または骨格は、3’から5’ホスホジエステル結合である。
本明細書に記載の方法において有用な、本明細書に記載のRNA分子または類似のDNA分子を含む、オリゴヌクレオチドの特定の、だが非限定的な例は、修飾された骨格または非天然のヌクレオシド間結合を含有するオリゴヌクレオチドを含む。この説明において定義される、修飾された骨格を有するオリゴヌクレオチドは、骨格中にリン原子を保持するもの、および骨格中にリン原子を有しないものを含む。この説明の目的のため、および当該技術分野においてときに言及される通り、ヌクレオシド間骨格中にリン原子を有しないそれらの修飾されたオリゴヌクレオチドはまた、オリゴヌクレオシドであるとみなされ得る。
一部の実施形態では、修飾されたオリゴヌクレオチド骨格は、例えば、通常の3’−5’結合、これらの2’−5’結合した類似体、および逆の極性を有するものを有する、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリ−エステル、3’−アルキレンホスホネート、5’−アルキレンホスホネート、およびキラルホスホネートを含むメチルおよび他のアルキルホスホネート、ホスフィネート、3’−アミノホスホルアミデートおよびアミノアルキルホスホルアミデート、チオノ−ホスホルアミデートを含むホスホルアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルホスホ−トリエステル、セレノホスフェート、ならびにボラノホスフェートを含み、1個または複数のヌクレオチド間結合は、3’から3’、5’から5’、または2’から2’結合である。逆の極性を有するオリゴヌクレオチドは、3’−大部分のヌクレオチド間結合における1つの3’から3’結合を含み、すなわち、脱塩基であり得る1つの逆位ヌクレオシド残基(核酸塩基は、その場所においてヒドロキシル基を欠くか、または有する)がまた、利用され得る。種々の塩、混合塩、および遊離塩の形態も含まれる。内部にリン原子を含まないオリゴヌクレオチド骨格は、短鎖アルキルまたはシクロアルキルヌクレオシド間結合、混合ヘテロ原子とアルキルまたはシクロアルキルヌクレオシド間結合、あるいは1個もしくは複数の短鎖ヘテロ原子またはヘテロ環状ヌクレオシド間結合により形成される骨格を有する。これらは、モルホリノ結合(ヌクレオシドの糖部分由来の一部において形成される)、シロキサン骨格、スルフィド、スルホキシド、およびスルホン骨格、ホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格、メチレンホルムアセチルおよびチオホルムアセチル骨格、リボアセチル骨格、アルケン含有骨格、スルファメート骨格、メチレンイミノおよびメチレンヒドラジノ骨格、スルホネートおよびスルホンアミド骨格、アミド骨格を有するもの、ならびに混合されたN、O、SおよびCH2成分部分を有する他のものを含む。
他の実施形態では、ヌクレオチド単位の、糖およびヌクレオシド間結合の両方、すなわち、骨格は、新規の基で置き換えられる。塩基単位は、適当な核酸標的化合物とのハイブリダイゼーションのため維持される。1つのかかるオリゴマー化合物であるオリゴヌクレオチド模倣物は、ペプチド核酸(PNA)として言及される。PNA化合物において、オリゴヌクレオチドの糖骨格は、アミド含有骨格、特に、アミノエチルグリシン骨格で置き換えられる。核酸塩基は、保持され、骨格のアミド部分のアザ窒素原子に直接的または間接的に結合される。PNA化合物の調製を教示する、代表的な米国特許は、米国特許第5,539,082号、第5,714,331号、および第5,719,262号を含むが、これらに限定されず、そのそれぞれは、全体として本明細書において参照により組み込まれる。PNA化合物のさらなる教示は、Nielsenら、Science、1991年、254巻、1497〜1500頁において見ることができる。
上記リン含有およびリンを含有しない結合の調製を教示する、代表的な米国特許は、米国特許第5,541,306号、第5,550,111号、第5,563,253号、第5,571,799号、第5,587,361号、第5,194,599号、第5,565,555号、第5,527,899号、第5,721,218号、第5,672,697号、および第5,625,050号、第5,596,086号、第5,602,240号、第5,610,289号、第5,602,240号、第5,608,046号、第5,610,289号、第5,618,704号、第5,623,070号、第5,663,312号、第5,633,360号、第5,677,437号、第5,792,608号、第5,646,269号、および第5,677,439号を含むが、それらに限定されず、そのそれぞれは、全体として本明細書において参照により組み込まれる。
本明細書に記載の、アンチセンスオリゴヌクレオチドおよびRNA分子または類似のDNA分子のような、修飾されたオリゴヌクレオチドはまた、1個または複数の置換された糖部分を含有してもよい。例えば、フラノシル糖環は、全体として本明細書において参照により組み込まれる、米国特許第7,399,845号において記載される、置換基での置換、二環式核酸「BNA」を形成するための架橋、およびSまたはN(R)のようなヘテロ原子での4’−Oの置換を含む、いくつかの方法において修飾され得る。BNAの他の例は、全体として本明細書において参照により組み込まれる、公開された国際特許出願WO2007/146511において記載される。
本明細書に記載の、アンチセンスオリゴヌクレオチド、およびRNA分子または類似のDNA分子のようなオリゴヌクレオチドは、修飾された糖部分を有する1個もしくは複数のヌクレオチドを任意選択で含有し得る。糖修飾は、本明細書に記載の、アンチセンス化合物、およびRNA分子もしくは類似のDNA分子に、ヌクレアーゼ安定性、結合親和性、またはいくつかの他の有益な生物学的特性を授け得る。ヌクレオシドのフラノシル糖環は、特に、2’位における置換基の付加、二環式核酸(BNA)を形成するための2つの非ジェミナル環原子の架橋、および4’位における環の酸素についての−S−、−N(R)−、もしくは−C(R1)(R2)のような原子または基の置換を含むが、これらに限定されないいくつかの方法において修飾され得る。修飾された糖は、置換された糖、特に、2’−F、2’−OCH2(2’−OMe)、または2’−O(CH2)2−OCH3(2’−O−メトキシエチルもしくは2’−MOE)置換基を有する2’−置換糖、および4’−(CH2)n−O−2’架橋(式中、n=1もしくはn=2である)を有する、二環式の修飾された糖(BNA)を含むが、これらに限定されない。修飾された糖の調製方法は、当業者に周知である。
ある特定の実施形態では、2’−修飾ヌクレオシドは、二環式糖部分を有する。ある特定のかかる実施形態では、二環式糖部分は、アルファ配置のD糖である。ある特定のかかる実施形態では、二環式糖部分は、ベータ配置のD糖である。ある特定のかかる実施形態では、二環式糖部分は、アルファ配置のL糖である。ある特定のかかる実施形態では、二環式糖部分は、ベータ配置のL糖である。
他の実施形態では、二環式糖部分は、2’と4’−炭素原子の間の架橋基を含む。ある特定のかかる実施形態では、架橋基は、1から結合されたビラジカル基までを含む。ある特定の実施形態では、二環式糖部分は、1〜4個の結合されたビラジカル基を含む。ある特定の実施形態では、二環式糖部分は、2または3個の結合されたビラジカル基を含む。ある特定の実施形態では、二環式糖部分は、2個の結合されたビラジカル基を含む。ある特定の実施形態では、結合されたビラジカル基は、−O−、−S−、−N(R1)−、−C(R1)(R2)−、−C(R1)=C(R1)−、−C(R1)=N−、−C(=NR1)−、−Si(R1)(R2)−、−S(=O)2−、−S(=O)−、−C(=O)−、および−C(=S)−(式中、それぞれのR1およびR2は、独立して、H、ヒドロキシル、C1〜C12アルキル、置換されたC1〜C12アルキル、C2〜C12アルケニル、置換されたC2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、置換されたC2〜C12アルキニル、C5〜C20アリール、置換されたC5〜C20アリール、複素環ラジカル、置換されたヘテロ−サイクルラジカル、ヘテロアリール、置換されたヘテロアリール、C5〜C7脂環式ラジカル、置換されたC5〜C7脂環式ラジカル、ハロゲン、置換されたオキシ(−O−)、アミノ、置換されたアミノ、アジド、カルボキシル、置換されたカルボキシル、アシル、置換されたアシル、CN、チオール、置換されたチオール、スルホニル(S(=O)2−H)、置換されたスルホニル、スルホキシル(S(=O)−H)、または置換されたスルホキシルであり、それぞれの置換基は、独立して、ハロゲン、C1〜C12アルキル、置換されたC1〜C12アルキル、C2〜C12アルケニル、置換されたC2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、置換されたC2〜C12アルキニル、アミノ、置換されたアミノ、アシル、置換されたアシル、C1〜C12アミノアルキル、C1〜C12アミノアルコキシ、置換されたC1〜C12アミノアルキル、置換されたC1〜C12アミノアルコキシ、または保護基である)から選択される。
本明細書に記載の、アンチセンスオリゴヌクレオチド、およびRNA分子または類似のDNA分子のようなオリゴヌクレオチドはまた、核酸塩基(当該技術分野において単に「塩基」としてしばしば言及される)修飾または置換も含み得る。核酸塩基修飾または置換は、天然に存在する、または合成の修飾されていない核酸塩基と依然機能的に交換可能な、構造上区別可能な形態である。天然および修飾された核酸塩基の両方は、水素結合において関与する能力がある。かかる核酸塩基修飾は、オリゴヌクレオチド化合物に、ヌクレアーゼ安定性、結合親和性、またはいくつかの他の有益な生物学的特性を授け得る。修飾された核酸塩基は、例えば、5−メチルシトシン(5−me−C)のような合成および天然の核酸塩基を含む。5−メチルシトシン置換を含む、特定の核酸塩基置換は、標的核酸(例えば、ASncmtRNA)に対するオリゴヌクレオチド化合物(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド化合物)の結合親和性を増大するのに特に有用である。
さらなる修飾されていない核酸塩基は、5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、2−チオウラシル、2−チオチミンおよび2−チオシトシン、5−ハロウラシルおよびシトシン、5−プロピニル(−C≡C−CH3)ウラシルおよびシトシン、ならびにピリミジン塩基の他のアルキニル誘導体、6−アゾウラシル、シトシンおよびチミン、5−ウラシル(偽ウラシル)、4−チオウラシル、8−ハロ、8−アミノ、8−チオール、8−チオアルキル、8−ヒドロキシル、ならびに他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−ハロ、特に、5−ブロモ、5−トリフルオロメチル、ならびに他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニンおよび7−メチルアデニン、2−F−アデニン、2−アミノ−アデニン、8−アザグアニンおよび8−アザアデニン、7−デアザグアニンおよび7−デアザアデニン、ならびに3−デアザグアニンおよび3−デアザアデニンを含む。
複素環塩基部分はまた、プリンまたはピリミジン塩基が、他の複素環、例えば、7−デアザ−アデニン、7−デアザグアノシン、2−アミノピリジン、および2−ピリドンで置き換えられるものを含んでもよい。本明細書に記載の、アンチセンス化合物、およびRNA分子または類似のDNA分子の結合親和性を増大させるのに特に有用である核酸塩基は、2アミノプロピルアデニン、5−プロピニルウラシル、および5−プロピニルシトシンを含む、5−置換ピリミジン、6−アザピリミジン、ならびにN−2、N−6およびO−6置換プリンを含む。
本明細書において使用される、「修飾されていない」または「天然の」核酸塩基は、プリン塩基アデニン(A)およびグアニン(G)、ならびにピリミジン塩基チミン(T)、シトシン(C)、およびウラシル(U)を含む。
修飾された核酸塩基は、5−メチルシトシン(5−me−C)、5−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2−アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6−メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2−プロピルおよび他のアルキル誘導体、2−チオウラシル、2−チオチミンおよび2−チオシトシン、5−ハロウラシルおよびシトシン、5−プロピニル(−C≡C−CH3)ウラシルおよびシトシン、ならびにピリミジン塩基の他のアルキニル誘導体、6−アゾウラシル、シトシンおよびチミン、5−ウラシル(偽ウラシル)、4−チオウラシル、8−ハロ、8−アミノ、8−チオール、8−チオアルキル、8−ヒドロキシルおよび他の8−置換アデニンおよびグアニン、5−ハロ、特に、5−ブロモ、5−トリフルオロメチル、ならびに他の5−置換ウラシルおよびシトシン、7−メチルグアニンおよび7−メチルアデニン、2−F−アデニン、2−アミノ−アデニン、8−アザグアニンおよび8−アザアデニン、7−デアザグアニンおよび7−デアザアデニン、ならびに3−デアザグアニンおよび3−デアザアデニンのような他の合成および天然の核酸塩基を含む。さらなる修飾された核酸塩基は、フェノキサジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾオキサジン−2(3H)−オン)、フェノチアジンシチジン(1H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾチアジン−2(3H)−オン)のような三環式ピリミジン、置換フェノキサジンシチジン(例えば、9−(2−アミノエトキシ)−H−ピリミド[5,4−b][1,4]ベンゾオキサジン−2(3H)−オン)、カルバゾールシチジン(2H−ピリミド[4,5−b]インドール−2−オン)、ピリドインドールシチジン(H−ピリド[3’,2’:4,5]ピロロ[2,3−d]ピリミジン−2−オン)のようなO−クランプを含む。修飾された核酸塩基はまた、プリンまたはピリミジン塩基が、他の複素環、例えば、7−デアザ−アデニン、7−デアザグアノシン、2−アミノピリジン、および2−ピリドンで置き換えられるものを含んでもよい。さらなる核酸塩基は、米国特許第3,687,808号において開示されるもの、The Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering、858〜859頁、Kroschwitz, J. I.編、John Wiley & Sons、1990年において開示されるもの、Englischら、Angewandte Chemie、International Edition、1991年、30巻、613頁により開示されるもの、ならびにSanghvi, Y. S.、15章、Antisense Research and Applications、289〜302頁、Crooke, S. T.およびLebleu, B.編、CRC Press、1993年により開示されるものを含む。
上で述べられた修飾された核酸塩基、ならびに他の修飾された核酸塩基の特定の調製を教示する代表的な米国特許は、米国特許第5,459,255号、第5,484,908号、第5,502,177号、第5,525,711号、第5,552,540号、第5,587,469号、第5,594,121号、第5,596,091号、第5,614,617号、第5,645,985号、第5,830,653号、第5,763,588号、第6,005,096号、および第5,681,941号を含むが、これらに限定されず、そのそれぞれが、全体として本明細書において参照により組み込まれる。
IV.単離されたRNAを使用する方法
A.がん、前がんを処置する、またはがん幹細胞を除去するための方法
被験体においてがん、前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法であって、それを必要とする被験体に、治療有効量の、本明細書に記載の単離されたRNA分子もしくは単離されたRNA分子を含む医薬組成物を投与するステップを含む方法が、本明細書において提供される。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、この方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物を投与するステップを含み、RNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、ハイブリダイズしたRNAとオリゴヌクレオチドをRNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)任意選択で、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、(c)任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびにRNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、単離されたRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、この方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物を投与するステップを含み、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に類似の配列を含み、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を、エキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に類似の配列から本質的になる。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に類似の配列からなる/RNA配列に対応する。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に同一の配列を含む。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に同一の配列から本質的になる。一部の実施形態では、前記単離されたRNA分子は、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子からなる群から選択されるRNA分子に同一の配列からなる。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の1種超のRNA分子の単離されたセット、または1種超のRNA分子の単離されたセットを含む医薬組成物を投与するステップを含み、1種超のRNA分子の前記単離されたセットは、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびにRNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子のセットを単離して、1種超のRNA分子の単離されたセットをもたらすステップを含む方法により調製される。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、この方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の1種超のRNA分子の単離されたセット、または1種超のRNA分子の単離されたセットを含む医薬組成物を投与するステップを含み、前記1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる配列に類似の1種超の配列を含み、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップを含む方法により調製される。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に類似の1種超の配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に類似の1種超の配列からなる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列を含む。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子に同一の1種超の配列からなる。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の1種超のRNA分子の単離されたセット、または1種超のRNA分子の単離されたセットを含む医薬組成物を投与するステップを含み、前記1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列を含み、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子を、エキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子のセットをもたらすステップを含む方法により調製される。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列からなる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットに類似の全ての配列からなる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列を含む。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列から本質的になる。一部の実施形態では、1種超のRNA分子の単離されたセットは、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の全ての配列からなる。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、この方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物を投与するステップを含み、RNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む。被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む単離された二本鎖RNA分子である。被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法、またはがん幹細胞を除去する方法の一部の実施形態では、単離されたRNA分子は、単離された二本鎖RNA分子であり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列からなる/RNA配列に対応する。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんを処置する方法の一部の実施形態では、がんは、固形腫瘍または血液系のがん(すなわち、非固形がん)である。一部の実施形態では、がんは、多発性骨髄腫、急性骨髄球性白血病、急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ球性白血病、急性非リンパ球性白血病、急性顆粒球性白血病、慢性顆粒球性白血病、急性前骨髄球性白血病、成人T細胞白血病、非白血性白血病、白血球血症性白血病、好塩基球性白血病(basophylic leukemia)、芽球性白血病、ウシ白血病、慢性骨髄性白血病、皮膚白血病、胎児性白血病、好酸球性白血病、グロス白血病、ヘアリーセル白血病、血芽球性白血病、血球芽細胞性白血病、組織球白血病、幹細胞性白血病、急性単球性白血病、白血球減少性白血病、リンパ性白血病(lymphatic leukemia)、リンパ芽球性白血病、リンパ球性白血病、リンパ性白血病(lymphogenous leukemia)、リンパ様白血病、リンパ肉腫細胞性白血病、マスト細胞白血病、巨核球性白血病、小骨髄芽球性白血病、単球性白血病、骨髄芽球性白血病、骨髄球性白血病、骨髄性顆粒球性白血病、骨髄単球性白血病、ネーゲリ型白血病、形質細胞性白血病、プラズマ細胞性白血病、前骨髄球性白血病、リーダー細胞性白血病、シリング白血病、幹細胞性白血病、亜白血性白血病、未分化細胞性白血病、特発性骨髄線維症、リンパ腫(例えば、非ホジキンリンパ腫、およびホジキンリンパ腫)、ならびに骨髄異形成症候群からなる群から選択される非固形がん、または扁平上皮がん、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、肺の腺がん、肺扁平上皮がん、腹膜のがん、肝細胞がん、胃腸がん、膵臓がん、神経膠芽腫、脳がん、頸部がん、卵巣がん、肝臓がん、肉腫、膀胱がん、ヘパトーマ、乳がん、大腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜もしくは子宮がん、中咽頭がん(oralpharyngeal cancer)、唾液腺癌腫、腎臓がん、肝臓がん、前立腺がん、外陰がん、甲状腺がん、肝細胞癌腫、胃がん、メラノーマ、および種々のタイプの頭部および頸部がんからなる群から選択される固形腫瘍である。
本明細書に記載のがんを処置する方法はまた、がん(例えば、転移性がん、もしくは再発がん)に関連する症状または状態(身体障害、機能障害)を阻害する方法にも向けられる。かくして、ここで開示される方法の効果は、個体にとって有意な治療の恩恵まで恐らく拡大したが、状態の全ての効果は、完全に予防されるか、または反転されることは要求されない。かくして、治療の恩恵は、必ずしも状態にとって完全な予防または治癒ではないが、むしろ、がん(例えば、転移性がん、もしくは再発がん)から生じる症状を低減するか、または予防すること、かかる症状の出現を(定量的もしくは定性的のいずれかで)低減するか、または予防すること、かかる症状もしくはその生理学的作用の重症度を低減すること、ならびに/あるいはがん(例えば、転移性がん、もしくは再発がん)症状を体験した後、個体の回復を増強することを含む結果を包含し得る。
本明細書において提供される方法は、様々ながんもしくは前がんの処置、またはがん幹細胞の除去において有効な単離されたRNA分子を含む。これらの単離されたRNA分子は、本明細書において、または米国特許第8,318,686号において記載されるアンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)分子に相補的なオリゴヌクレオチドでのがんの処置により形成される下流のエレメントである。図7Aおよび7Bにおいて概説される、このプロセス中に形成されるRNAは、このプロセスにおけるさらに下流で有用ながん治療をもたらし、がん治療として使用するため容易に単離されるか、または合成的に調製され得る。これらの下流エレメントは、in vivoでより少ないプロセッシングステップをもたらすので、本明細書に記載の方法は、任意のがんもしくは前がんを本質的に処置するか、またはがん幹細胞を除去するためにより正確かつ選択的な治療をもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法またはがん幹細胞を除去する方法であって、それを必要とする被験体に、治療有効量の、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子を投与するステップを含む方法の一部の実施形態において。一部の実施形態では、方法は、それを必要とする被験体に、治療有効量の、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子に類似の配列を有する単離された合成RNA分子を投与するステップを含む。一部の実施形態では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子は、二本鎖RNA分子であり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列を含み、他の鎖は、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、および配列番号108からなる群から選択される配列を含む。一部の実施形態では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子は、二本鎖RNA分子であり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列から本質的になる。一部の実施形態では、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子は、二本鎖RNA分子であり、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列からなる。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
被験体においてがんもしくは前がんを処置する方法またはがん幹細胞を除去する方法であって、それを必要とする被験体に、治療有効量の、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断されたASncmtRNA分子から調製された、単離されたRNA分子を投与するステップを含む方法の一部の実施形態では、単離されたRNAは、二本鎖RNAであり、一方の鎖は配列番号7の配列を含み、その相補鎖は配列番号96の配列を含み、一方の鎖は配列番号8の配列を含み、その相補鎖は配列番号97の配列を含み、一方の鎖は配列番号9の配列を含み、その相補鎖は配列番号98の配列を含み、一方の鎖は配列番号10の配列を含み、その相補鎖は配列番号99の配列を含み、一方の鎖は配列番号11の配列を含み、その相補鎖は配列番号100の配列を含み、一方の鎖は配列番号12の配列を含み、その相補鎖は配列番号101の配列を含み、一方の鎖は配列番号13の配列を含み、その相補鎖は配列番号102の配列を含み、一方の鎖は配列番号14の配列を含み、その相補鎖は配列番号103の配列を含み、一方の鎖は配列番号15の配列を含み、その相補鎖は配列番号104の配列を含み、一方の鎖は配列番号16の配列を含み、その相補鎖は配列番号105の配列を含み、一方の鎖は配列番号17の配列を含み、その相補鎖は配列番号106の配列を含み、一方の鎖は配列番号18の配列を含み、その相補鎖は配列番号107の配列を含み、一方の鎖は配列番号19の配列を含み、その相補鎖は配列番号108の配列を含む。一部の実施形態では、処置の方法は、少なくとも1種のがん細胞、前がん細胞、またはがん幹細胞のアポトーシスをもたらす。
非限定的な例として、本発明による処置は、24、12、8、6、4、もしくは2時間毎、またはその任意の組合せの1回用量もしくは分割用量を使用した、処置の開始、あるいはその任意の組合せ後の、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、もしくは40日の少なくとも1回において、またはあるいは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20週の少なくとも1回において、1日当たり約0.1〜100mg/kg、例えば、0.5、0.9、1.0、1.1、1.5、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、40、45、50、60、70、80、90、もしくは100mg/kgの量で単離されたRNA分子の一日投薬量として提供され得る。
被験体において、がんもしくは前がんを処置する方法またはがん幹細胞を除去する方法の実施形態のいずれかでは、類似の合成RNA分子または類似の合成DNA分子、あるいはその医薬組成物は、これらの方法において治療有効量でそれを必要とする被験体に、すなわち、単離されたRNA分子、またはその医薬組成物について上で記載された通り、投与され得る。
B.Mito−miRによるアポトーシスに関与するタンパク質のダウンレギュレーション
腫瘍細胞においてアポトーシスを引き起こす方法であって、腫瘍細胞を、本明細書に記載の、1種もしくは複数種の単離されたRNA分子または1種もしくは複数種の単離されたRNA分子を含む医薬組成物と接触させるステップを含む方法が、本明細書において提供される。
別の態様では、本明細書において考察される通り調製されたMito−miRは、アポトーシス、細胞成長の調節、細胞遊走、細胞浸潤、および転移の1つまたは複数に関与するタンパク質を含む、がん細胞の調節に関与するいくつかのタンパク質の発現と干渉するのに有用である。一実施形態では、タンパク質は、サバイビン、サイクリンD1、サイクリンB1、FKBP38、N−カドヘリン、およびカベオリンからなる群から選択される。機序に制限されることなく、本明細書に記載のMito−miRは、様々なかかるタンパク質由来のmRNAの非翻訳領域(UTR)とハイブリダイズし得る。UTRへの結合は、タンパク質の発現を阻害し、これが、細胞においてタンパク質の低減をもたらす。アポトーシス、細胞成長の調節、細胞遊走、細胞浸潤、および転移の1つまたは複数に関与するタンパク質を含む、がん細胞の調節に関与するこれらのタンパク質のこのダウンレギュレーションは、がん細胞の死をもたらす。かくして、本明細書に記載のがんの処置は、本明細書に記載の1種もしくは複数種のMito−miRで、または細胞において反応して、本明細書に記載される1種もしくは複数種のMito−miRを形成する、本明細書に記載の単離されたRNA分子での処置をもたらし、Mito−miRは、1種または複数種のタンパク質の発現のダウンレギュレーションをもたらし、腫瘍細胞におけるタンパク質の発現の低減は、細胞死をもたらす。一実施形態では、サバイビン、サイクリンD1、サイクリンB1、FKBP38、N−カドヘリン、およびカベオリンからなる群から選択される1種または複数種のタンパク質の発現は、本明細書に記載の、Mito−miRまたは他の単離されたRNA分子での処理により低減される。例えば、サバイビン、サイクリンD1、およびサイクリンB1のUTRに結合し得る、本明細書に記載のMito−miRは、それぞれ、図42A〜Cにおいて示される。
a.サバイビンのダウンレギュレーション
サバイビンは、タンパク質のアポトーシスの阻害剤(IAP)ファミリーのメンバーであり、事実上全てのヒトがん細胞においてアップレギュレーションされる。IAPファミリーのタンパク質は、固有のアポトーシス経路の下流で、がん細胞において重要な細胞保護的機能を果たす(Dohiら、J. Biol. Chem.、2004年、279巻:34087〜34090頁、Dohiら、Mol Cell.、2007年、27巻:17〜28頁、Altieri, D.C.、Biochem. J.、2010年、30巻:199〜205頁、Kangら、J. Biol. Chem.、2011年、286巻:16758〜16767頁)。サバイビンのダウンレギュレーションは、この抗アポトーシス機能に作用し、がん細胞のアポトーシスをもたらすであろう。本明細書に記載の、腫瘍細胞におけるサバイビンのレベルは、ASncmtRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドでの処理により徹底的に低減され(実施例12、14を参照)、本明細書に記載のmiRNAまたは他の単離されたRNA分子での処理は、サバイビンレベルを同様に低減し、がん細胞を死滅させるであろう。本明細書に記載の、単離されたRNA分子での処理は、図42Aにおいて示されるもののような、Mito−miRの結合をもたらし、それは、サバイビンmRNAのUTRに相補的であり得る。かかるMito−miRNA分子は、サバイビンのダウンレギュレーションにおいて選択的であり、正常な細胞に影響することなく、様々ながんの処置の理想である。類似の活性は、サバイビンの発現を調節する公知のmiRで見られた(Diakosら、Blood、2010年、16巻:4885〜4893頁、Alajezら、Cancer Res.、2011年、71巻:2381〜2391頁)。
b.サイクリンD1のダウンレギュレーション
サイクリンD1は、細胞成長の調節に関与し、フェーズG1からSへの細胞の移行に要求されることが知られている(Vien Khach Laiら、Cell Cycle、11巻:767〜777頁、2012年、Jing Nieら、Carcinogenesis、33巻:220〜225頁、2012年、Qiong Jiangら、BMC Cancer、9巻:194〜208頁、2009年)。サイクリンD1のダウンレギュレーションは、フェーズG1の細胞、および細胞死の増大をもたらす。本明細書に記載の、腫瘍細胞におけるサイクリンD1のレベルは、ASncmtRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドでの処理により低減され(実施例15を参照)、本明細書に記載のmiRNAまたは他の単離されたRNA分子での処置は、サイクリンD1レベルを同様に低減し、がん細胞を死滅させるであろう。本明細書に記載の単離されたRNA分子での処置は、図42Bにおいて示されるもののようなMito−miRの結合をもたらし、それは、サイクリンD1mRNAのUTRに相補的であり得る。かかるMito−miRNA分子は、サイクリンD1のダウンレギュレーションにおいて選択的であり、正常な細胞に影響することなく、様々ながんの処置の理想である。
c.サイクリンB1のダウンレギュレーション
サイクリンB1は、細胞成長の調節に関与し、有糸分裂を誘導することが知られている(Debra J. Wolgemuth、Cell Cycle、7巻:3509〜3513頁、2008年、Vera HuangおよびLong-Cheng Li、RNA Biology、9巻:269〜273頁、2012年)。サイクリンB1のダウンレギュレーションは、有糸分裂の阻害、および細胞死の増大をもたらす。本明細書に記載の、腫瘍細胞におけるサイクリンB1のレベルは、ASncmtRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドでの処置により低減され(実施例15を参照)、本明細書に記載のmiRNAまたは他の単離されたRNA分子での処置は、サイクリンB1レベルを同様に低減し、がん細胞を死滅させるであろう。本明細書に記載の単離されたRNA分子での処理は、図42Cにおいて示されるもののようなMito−miRの結合をもたらし、それは、サイクリンB1mRNAのUTRに相補的であり得る。かかるMito−miRNA分子は、サイクリンB1のダウンレギュレーションにおいて選択的であり、正常な細胞に影響することなく、様々ながんの処置の理想である。
d.FKBP38のダウンレギュレーション
Bcl2は、FKBP38の作用によりミトコンドリアにおいて維持されるミトコンドリア抗アポトーシスタンパク質である(Portier, B.P.およびTaglialatela, G.、J.Biol.Chem.、281巻:40493〜40502頁、2006年、Shirane, M.およびNakayama, K.I.、Nat. Cell Biol.、5巻:28〜37頁、2003年、Wang, H.Q.ら、Human Mol. Gen.、14巻:1889〜1902頁、2005年、Bai Xら、Science、318巻:977〜980頁、2007年、Xuemin Wangら、J.Biol.Chem.、283巻:30482〜30492頁、2008年)。FKBP38のダウンレギュレーションは、Bcl2の核への遊走をもたらし、それは前アポトーシスとなり、これが、がん細胞の死をもたらす。本明細書に記載の、腫瘍細胞におけるFKBP38のレベルは、Bcl2のレベルに影響することなく、ASncmtRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドでの処置により低減され(実施例16を参照)、本明細書に記載のmiRNAまたは他の単離されたRNA分子での処理は、FKBP38レベルを同様に低減し、がん細胞を死滅させるであろう。本明細書に記載の単離されたRNA分子での処置は、Mito−miRの結合をもたらし、それは、FKBP38mRNAのUTRに相補的であり得る。かかるMito−miRNA分子は、FKBP38のダウンレギュレーションにおいて選択的であり、正常な細胞に影響することなく、様々ながんの処置の理想である。
e.N−カドヘリンおよびカベオリンのダウンレギュレーション
N−カドヘリンならびにカベオリンは、細胞遊走、細胞浸潤、および転移に関与する(L.D.M. DeryckeおよびM.E. Bracken、Int. J. Dev. Biol.、4巻:463〜476頁、2004年、Lorena Lobos-Gonzalezら、Pigment Cell Melanoma Res.、26巻:555〜570頁、2013年、Fiucci, G.ら、Oncogene、21巻:2365〜2375頁、2002年、Jean-Leon MaitreおよびCarl-Philipp Heisenberg、Current Biology、23巻:R626〜R633頁、2013年)。N−カドヘリンならびにカベオリンのダウンレギュレーションは、がん細胞のアポトーシスおよび死の確率の増大をもたらす。本明細書に記載の、腫瘍細胞におけるN−カドヘリンおよびカベオリンのレベルは、ASncmtRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドでの処理により低減され(実施例15を参照)、本明細書に記載のmiRNAまたは他の単離されたRNA分子での処理は、N−カドヘリンおよびカベオリンレベルを同様に低減し、がん細胞を死滅させるであろう。本明細書に記載の単離されたRNA分子での処理は、Mito−miRの結合をもたらし、それは、N−カドヘリンまたはカベオリンmRNAのUTRに相補的であり得る。かかるMito−miRNA分子は、N−カドヘリンおよびカベオリンのダウンレギュレーションにおいて選択的であり、正常細胞に影響することなく、様々ながんの処置の理想である。
III.他の抗がん治療との併用した処置の方法
一部の態様では、本明細書に記載の処置の方法のいずれかは、1種または複数種のさらなる抗がん治療を被験体に施すことを含み得る。様々なクラスの抗がん剤が使用され得る。非限定的な例は、アルキル化剤、代謝拮抗物質、アントラサイクリン、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、ポドフィロトキシン、抗体(例えば、モノクローナルまたはポリクローナル)、チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、メシル酸イマチニブ(Gleevec(登録商標)またはGlivec(登録商標)))、ホルモン処置、可溶性受容体、および他の抗腫瘍薬を含む。
トポイソメラーゼ阻害剤はまた、使用され得る別のクラスの抗がん剤である。トポイソメラーゼは、DNAのトポロジーを維持する必須の酵素である。I型またはII型トポイソメラーゼの阻害は、適切なDNA超らせん形成を乱すことにより、DNAの転写および複製の両方と干渉する。いくつかのI型トポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシンであるイリノテカンおよびトポテカンを含む。II型阻害剤は、アムサクリン、エトポシド、リン酸エトポシド、およびテニポシドを含む。アメリカ・メイアップル(American Mayapple)(アメリカハッカクレン)の根に天然に存在するアルカロイドであるエピポドフィロトキシンの半合成誘導体が存在する。
抗腫瘍薬は、免疫抑制剤ダクチノマイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、ブレオマイシン、メクロレタミン、シクロホスファミド、クロラムブチル、イホスファミドを含む。抗腫瘍薬化合物は、細胞のDNAを化学的に修飾することにより一般的に働く。
アルキル化剤は、細胞が存在する条件下で多くの求核性官能基をアルキル化することができる。シスプラチンおよびカルボプラチン、ならびにオキサリプラチンは、アルキル化剤である。それらは、生物学的に重要な分子においてアミノ、カルボキシル、スルフヒドリル、およびリン酸塩基と共有結合を形成することにより、細胞機能を損なう。
ビンカアルカロイドは、チューブリン上の特異的な部位に結合し、これにより、チューブリンの微小管への集合(細胞周期のMフェーズ)を阻害する。ビンカアルカロイドは、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、およびビンデシンを含む。
代謝拮抗物質は、プリン(アザチオプリン、メルカプトプリン)またはピリミジンに似ており、これらの物質が、細胞周期の「S」フェーズ中にDNAに取り込まれることを妨げ、これにより、正常な発生および分裂を停止する。代謝拮抗物質はまた、RNA合成に影響する。
植物アルカロイドおよびテルペノイドは、植物に由来し、微小管機能を妨げることにより、細胞分裂を阻害する。微小管は細胞分裂に不可欠であるので、それらなしで、細胞分裂が生じることができない。主な例は、ビンカアルカロイドおよびタキサンである。
ポドフィロトキシンは、消化を助けることが報告され、ならびに2つの他の細胞分裂阻害薬、エトポシドおよびテニポシドを産生するのに使用される、植物由来の化合物である。それらは、細胞が、G1フェーズ(DNA複製の開始)およびDNAの複製(Sフェーズ)に入ることを妨げる。
群としてのタキサンは、パクリタキセルおよびドセタキセルを含む。パクリタキセルは、元々タクソールとして公知の、天然の産物であり、タイヘイヨウイチイの木の皮から最初にもたらされた。ドセタキセルは、パクリタキセルの半合成類似体である。タキサンは、微小管の安定性を増強し、分裂後期中の染色体の分離を妨げる。
一部の態様では、抗がん治療薬は、レミケード、ドセタキセル、セレコキシブ、メルファラン、デキサメタゾン(Decadron(登録商標))、ステロイド、ゲムシタビン、シスプラチン、テモゾロミド、エトポシド、シクロホスファミド、テモダール、カルボプラチン、プロカルバジン、ギリアデル、タモキシフェン、トポテカン、メトトレキサート、ゲフィチニブ(Iressa(登録商標))、タクソール、タキソテール、フルオロウラシル、ロイコボリン、イリノテカン、ゼローダ、CPT−11、インターフェロンアルファ、ペグ化インターフェロンアルファ(例えば、PEG INTRON−A)、カペシタビン、シスプラチン、チオテパ、フルダラビン、カルボプラチン、リポソームダウノルビシン、シタラビン、ドキセタキソール、パシリタキセル、ビンブラスチン、IL−2、GM−CSF、ダカルバジン、ビノレルビン、ゾレドロン酸、パルミトロネート、ビアキシン、ブスルファン、プレドニゾン、ボルテゾミブ(Velcade(登録商標))、ビスホスホネート、三酸化ヒ素、ビンクリスチン、ドキソルビシン(Doxil(登録商標))、パクリタキセル、ガンシクロビル、アドリアマイシン、エストライヌスチンナトリウムホスフェート(Emcyt(登録商標))、スリンダク、またはエトポシドから選択され得る。
他の実施形態では、抗がん治療薬は、ボルテゾミブ、シクロホスファミド、デキサメタゾン、ドキソルビシン、インターフェロン−アルファ、レナリドミド、メルファラン、ペグ化インターフェロン−アルファ、プレドニゾン、サリドマイド、またはビンクリスチンから選択され得る。
他の態様では、本明細書に記載の処置の方法のいずれかは、自家または同種間幹細胞移植治療のいずれかを含み得る。自家幹細胞移植は、実質的な心臓、肺、腎臓または肝臓機能障害を有しない、年齢65歳より下の被験体のため典型的に使用される。
IV.医薬組成物
別の態様では、本明細書に記載の単離されたRNA分子のいずれかのような、1種または複数種の単離されたRNA分子を含む医薬組成物が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む1種または複数種の単離されたRNA分子を含む医薬組成物が、本明細書において提供される。一部の実施形態では、医薬組成物は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列を含む単離された二本鎖RNA分子を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、単離された二本鎖RNA分子を含み、二本鎖RNA分子の一方の鎖は、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列からなる/RNA配列に対応する。
本明細書に記載の1種または複数種の単離されたRNA分子と、薬学的に許容されるビヒクルもしくは賦形剤とを含む医薬組成物も、本明細書において提供される。
抗がん治療、例えば、本明細書に記載の単離されたRNA分子を投与することによる処置は、医薬組成物の形態で投与され得る。これらのRNA分子、およびその医薬組成物は、経口、直腸、脳脊髄、経皮、皮下、局所、経粘膜、鼻咽頭(nasopharangeal)、肺、静脈内、腹腔内(intraperitonial)、筋肉内、および鼻腔内を含む、様々な経路により投与され得る。一部の実施形態では、投与は局所投与である。一部の実施形態では、局所投与は、器官への、腔への、組織への、固形腫瘍への投与、および皮下投与からなる群から選択される。一部の実施形態では、投与は全身投与である。一部の実施形態では、全身投与は、静脈内または腹腔内投与である。これらの化合物は、注射可能な組成物および経口組成物の両方として有効である。かかる組成物は、医薬の技術分野において周知の方法で調製され、少なくとも1種の活性化合物を含む。経口組成物として利用されるとき、本明細書において開示されるオリゴヌクレオチドおよび別のものは、薬学的に許容される保護剤により胃での酸消化から保護される。
有効成分として、本明細書に記載の1種または複数種の単離されたRNA分子を、1種または複数種の薬学的に許容される賦形剤または担体と共に含有する医薬組成物も、本明細書において提供される。本発明の組成物の作製において、有効成分は、賦形剤または担体と通常混合されるか、賦形剤または担体により希釈されるか、あるいはカプセル、小袋、紙、もしくは他の容器の形態であり得る、かかる賦形剤または担体内に包含される。賦形剤もしくは担体が希釈剤として作用するとき、それは、固形、半固形、または液体材料であり得、それは、有効成分のためのビヒクル、担体、または媒体として働く。したがって、組成物は、錠剤、ピル剤、粉剤、トローチ剤、サッシェ剤、カシェー剤、エリキシル剤、懸濁剤、乳剤、液剤、シロップ剤、エアロゾル剤(固体として、または液体媒体中)、例えば、最大10重量%有効な化合物を含有する軟膏、軟および硬ゼラチンカプセル剤、座薬、無菌の注射可能な溶液、ならびに無菌のパッケージ化された粉剤の形態であり得る。
製剤を調製する際、他の成分と組み合わせることに先立ち、適当な粒子サイズを提供するために、活性凍結乾燥化合物を挽くことを必要としてもよい。活性化合物が実質的に不溶性であるなら、200未満のメッシュの粒子サイズに普通挽かれる。活性化合物が実質的に水溶性であるなら、粒子サイズは、製剤において実質的に均一な分配、例えば、約40メッシュをもたらすために挽くことにより、通常調整される。
適当な賦形剤または担体のいくつかの例は、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アラビアゴム、リン酸カルシウム、アルギン酸塩、トラガカント、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、無菌水、シロップ、およびメチルセルロースを含む。製剤は、タルク、ステアリン酸マグネシウム、および鉱油のような平滑剤、湿潤剤、乳化剤および懸濁化剤、メチル−およびプロピルヒドロキシ−ベンゾエートのような保存剤、甘味剤、ならびに香味剤をさらに含み得る。本発明の組成物は、当該技術分野において公知の手順を利用することによる患者への投与後、有効成分の即時、持続、または遅延放出をもたらすように製剤化され得る。
別の態様では、本明細書に記載の、1種もしくは複数種のRNA分子またはDNA分子は、個体に送達するためマイクロキャリア内に被包される。一部の実施形態では、マイクロキャリアは、1種超のRNA分子および/またはDNA分子種を被包する。一部の実施形態では、マイクロキャリア内に被包される1種もしくは複数種のRNA分子および/またはDNA分子種は、配列番号7〜32からなる群から選択される核酸配列を含む。マイクロキャリアにおいてオリゴヌクレオチドを被包する方法は、当該技術分野において周知であり、例えば、国際特許出願WO98/55495において記載される。コロイド分散系、例えば、ミクロスフェア、ビーズ、巨大分子複合体、ナノカプセル剤、ならびに水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、およびリポソームのような脂質ベースの系は、マイクロキャリア組成物内のオリゴヌクレオチドの有効な被包をもたらし得る。被包組成物は、多種多様な成分のいずれかをさらに含んでもよい。これらは、ミョウバン、脂質、リン脂質、脂質膜構造(LMS)、ポリエチレングリコール(PEG)、ならびにポリペプチド、糖ペプチド、および多糖のような他の高分子を含むが、これらに限定されない。
組成物は、それぞれの投薬量が、いずれかの有効成分、約5mg〜約1000mgまたはそれ超、例えば、以下の値の間にある任意の範囲を包括的に含む、約5mg〜約900mg、5mg〜約800mg、約5mg〜約700mg、約5mg〜約600mg、約5mg〜約500mg、約10mg〜約500mg、約15mg〜約500mg、約20mg〜約500mg、約25mg〜約500mg、約30mg〜約500mg、約35mg〜約500mg、約40mg〜約500mg、約45mg〜約500mg、または約50mg〜約500mgを含有する、単位投薬形態に製剤化され得る。用語「単位投薬形態」は、それぞれの単位が、所望の治療効果を生じるために計算された、予め決定された量の活性成分を適当な医薬賦形剤または担体と共に含有する、被験体のための単位投薬量として適当な物理的に別々の単位を指す。
本明細書において開示される抗がん治療は、広範な投薬量範囲に渡り有効であり、治療有効量で一般に投与される。しかしながら、実際に施される抗がん治療の総量は、処置されるべき状態、選ばれた投与経路、投与される実際の化合物、個々の被験体の年齢、体重、および応答、被験体の症状の重症度などを含む、関連する状況に照らし、医師により決定されることは理解されるであろう。
錠剤のような固形組成物を調製するため、主な有効成分抗がん治療は、医薬の賦形剤または担体と混合されて、本発明の化合物の均一な混合物を含有する固形前処方設計組成物がもたらされる。均一であるこれらの前処方設計組成物を指すとき、組成物が、錠剤、ピル剤、およびカプセル剤のような均等に有効な投薬形態に容易に分割され得るように、有効成分が組成物を通じて均一に分散されることを意味する。
本発明の錠剤またはピル剤は、コーティングされるか、またはそうでなければ、組み合わされて、延長性作用の利点をもたらす投薬形態が提供され、抗がん治療(例えば、オリゴヌクレオチド)が胃における酸加水分解から保護され得る。例えば、錠剤またはピル剤は、内部投薬および外部投薬成分を含むことができ、後者は、前者を覆う殻の形態である。2種の成分は、胃での分解に抵抗するよう作用し、内部成分が、十二指腸まで未変化で通過するか、または放出が遅延されることを可能にする、腸溶性の層により分けられ得る。種々の材料は、かかる腸溶性の層またはコーティングのため使用され得、かかる材料は、いくつかのポリマー酸、ならびにポリマー酸のシェラック、セチルアルコール、および酢酸セルロースのような材料との混合物を含む。
本発明の新規組成物が、経口または注射による投与のため取り込まれ得る、液体形態は、水溶液、適当には、フレーバーシロップ、水性もしくは油性懸濁液、およびコーン油、綿実油、ゴマ油、ヤシ油、もしくはピーナッツ油のような食用油とのフレーバーエマルジョン、ならびにエリキシル剤および同様の医薬ビヒクルを含む。
非経口経路の投与は、中心静脈ラインへの直接注射、静脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、または皮下注射を含むが、これらに限定されない。非経口投与に適当な製剤(例えば、マイクロキャリア製剤における、本明細書に記載のRNA分子)は、USP水または注射用水において一般に製剤化され、pH緩衝液、塩充填剤、保存剤、および他の薬学的に許容される賦形剤をさらに含んでもよい。非経口注射のための、例えば、マイクロキャリア複合体または被包物としての、本明細書に記載のRNA分子またはDNA分子は、食塩水、および注射用リン酸緩衝食塩水のような薬学的に許容される無菌の等張溶液において製剤化されてもよい。
吸入または通気のための組成物は、薬学的に許容される、水性もしくは有機溶媒、またはその混合物における溶液および懸濁液、ならびに粉末を含む。液体または固体組成物は、本明細書に記載の、適当な薬学的に許容される賦形剤を含有し得る。組成物は、局所もしくは全身作用のため経口または鼻の呼吸性経路により投与され得る。薬学的に許容される溶媒中の組成物は、不活性なガスの使用により霧状にされ得る。霧状にされた溶液は、噴霧化装置から直接的に吸入され得るか、または噴霧化装置が、フェイスマスクテントもしくは間欠的陽圧呼吸機に備え付けられ得る。溶液、懸濁液、または粉末組成物はまた、製剤を適当な方法で送達する装置から、経口もしくは経鼻的に投与され得る。
V.キットおよび製造品
本明細書に記載の単離されたRNA分子を含む医薬組成物を含むキットも提供される。例えば、キットは、単離されたRNA分子の単位投薬形態、およびがんの処置における組成物の使用のための指示を含有する添付文書を含み得る。一部の実施形態では、キットは、単離されたRNA分子の単位投薬形態、および少なくとも1種の薬学的に許容されるビヒクルを含む。キット中の使用のための指示は、がんを処置するためであってもよい。一部の実施形態では、キットは、本明細書に記載の、単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物を含む。一部の実施形態では、キットは、上で考察されたがんのいずれかに限定されないが、それのような、がんの処置における単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物の使用のための指示を含む。
本明細書に記載の単離されたRNA分子を含む医薬組成物(例えば、製剤および単位投薬量を含む)は、調製され、適当な容器に入れられ、がんの処置のためラベルされ得る。したがって、本明細書に記載の単離されたRNA分子の単位投薬形態を含む容器、および単離されたRNA分子の使用のための指示を含有するラベルのような製造品も提供される。一部の実施形態では、製造品は、単離されたRNA分子の単位投薬形態、および少なくとも1種の薬学的に許容されるビヒクルを含む容器である。製造品は、本開示において提供される医薬組成物を含有する、ビン、バイアル、アンプル、1回使用の使い捨てアプリケーターなどであってもよい。容器は、ガラスまたはプラスチックのような、様々な材料から形成され得、一態様では、がんの処置における使用のための指示を示す容器上の標識、またはそれと関連する標識も含有し得る。有効成分は、化学的および物理的安定性を改善する能力がある任意の材料においてパッケージされてもよいことは理解されるべきである。
本開示において提供される任意の医薬組成物は、それぞれおよび全ての組成物が、製造品における使用のため具体的および個々に挙げられるのと同様に、製造品において使用され得る。
(実施例1)
ASncmtRNAのループ領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドでのASncmtRNAのノックダウン
この研究において、ASncmtRNAのループ領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド1537S(ASO−1537S)での処理により、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)の発現をノックダウンした。
材料および方法
HeLa、HFK、またはSK−MEL−2細胞を、ATCCガイドラインに従い培養し、加湿細胞培養チャンバー中、37℃および5%CO2において維持した。5’−CACCCACCCAAGAACAGG(配列番号36)の配列を有するASO−1537S、および5’−AGGTGGAGTGGATTGGGG(配列番号38)の配列を有する対照アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO−C)を、IDTまたはInvitrogenにより100%ホスホロチオエート結合で合成した。12ウェルプレート(Nunc)に、1ウェル当たり50,000個の細胞(HeLa、HFK)、または1ウェル当たり100,000個の細胞(SK−MEL−2)にて細胞を播種し、製造元の指示に従い、HeLa、SK−MEL−2、およびHFK細胞それぞれについて、リポフェクタミン2000(Invitrogen)2.5μl、2.0μl、および1.0μlを使用して、100nM(HeLa、HFK)、または150nM(SK−MEL−2)において、ASOでの翌日にトランスフェクトしたか、または処理しないままにした。正常培養条件下でトランスフェクションをそのまま進めさせ、処理していない対照試料も同様にし、最大48時間まで所望の時間ポイントにおいて細胞を回収した。
細胞を回収し、TRIzol試薬(Invitrogen)でRNAを抽出した(Villegasら、Nucleic Acids Res.、2007年、35巻:7336〜7347頁、Burzioら、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、2009年、106巻:9430〜9434頁、Villotaら、J. Biol. Chem.、2012年、287巻:21303〜21315頁)。RNA調製物をTURBO DNA−free(Ambion)で処理して、DNAコンタミネーションを除去した。RNA50〜100ng、ランダムヘキサマー50ng、0.5mM各dNTP、5mM DTT、2U/μlRnase−out(Invitrogen)、およびreverse25transcriptase(M−MLV、Invitrogen)200Uで、従来RT−PCRを行った。反応液を25℃で10分間、37℃で50分間、および65℃で10分間インキュベーションした。cDNA2μl、0.4mM各dNTP、1.5mM MgCl
2、GoTaq(Promega)2U、ならびに1μM各フォワードまたはリバースプライマー(ASncmtRNA−1(AS−1)、ASncmtRNA−2(AS−2)、および添加対照として18S)を含有する50μlにおいて、PCRを行った。使用したプライマーを、以下の表において提供する。
増幅プロトコールは、94℃において5分間、94℃、58℃、および72℃でそれぞれ1分間の30サイクル、続いて、72℃において10分間からなった。18S試料は、15サイクル増幅したのみであった。サイズを見積もるための100bpラダーと共に、試料をSDS−PAGEに添加した。
結果
図9A、9B、ならびに9Cは、ASO−Cに対するASO−1537Sによる、2種のがん細胞株、HeLa(9A)およびSK−MEL−2(9C)におけるAS−1ならびにAS−2のノックダウン、ならびに正常HFK細胞(9B)と比較した処理していない試料を示す。
(実施例2)
ASncmtRNAのループ領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドでのASncmtRNAのノックダウンによるHeLa細胞増殖の阻害およびHeLa細胞死の誘導
この研究において、アンチセンスオリゴヌクレオチド1537S(ASO−1537S)でのアンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)の発現のノックダウンは、HeLa細胞における細胞死を誘導することが示された。
材料および方法
実施例1において記載した通り、HeLa細胞を培養し、ASO−C、ASO−1537S、ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488をトランスフェクトするか、または処理しなかった。
ASO−1537S、ASO−C、または処理していない細胞のトリプリケート試料を、24、36、および48時間において回収し、細胞をカウントして、細胞増殖を評価した。同様に処理した細胞をトリプリケートで調製し、48時間において回収して、製造元の指示に従い、Click−iT(登録商標)EdU Alexa Fluor(登録商標)488Kit(Invitrogen)、続いて、2時間のEdU(5−エチニル−2’−デオキシウリジン)の添加を使用して、細胞増殖を評価した。細胞をDAPIで共染色して、細胞の総数を評価し、EdU取り込みを、EdU陽性細胞対総細胞として測定した。ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488標識で処理した試料を48時間において回収した。蛍光マーカーを有する回収した細胞を、Olympus BX−51蛍光顕微鏡において分析した。ASO−1537S、ASO−C、および処理していない細胞の別のセットにおいて、細胞を48時間において回収し、位相差顕微鏡において観察して、基質から分離した細胞を評価した。別の研究において、処理していない細胞と共に、ASO−1537SならびにASO−Cを、25、50、および100nMでトランスフェクトした。細胞を48時間において回収し、トリパンブルー(Tb)で染色し、カウントした。%Tb陽性細胞は、細胞死の量を示した。
結果
ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488をトランスフェクトした細胞は、90%より多くの細胞を24時間においてトランスフェクトしたことを示した。図10は、ASO−Cおよび処理されていない細胞と比較して、ASO−1537Sをトランスフェクトした細胞において細胞増殖の統計的に有意な阻害を示す(平均±SEM、*p<0.01)。図11は、ASO−1537Sで処理した細胞についてのEdU取り込みが、ASO−Cまたは処理していない試料と比較して、有意に低減したことを示す(*p<0.01)。分離した細胞の分析の結果は、ASO−1537Sにより誘導される大量の細胞分離を、ASO−Cまたは処理していない細胞において観察しなかったことを示す。図12は、48時間において回収した細胞の%Tb陽性細胞用量応答、ASO−1537Sにより誘導された細胞死は、100nMにおいて60%を超えたことを示す(*p<0.01)。
(実施例3)
ASncmtRNAの3’一本鎖領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドでのASncmtRNAのノックダウンによるHeLa細胞死の誘導
この研究において、ASncmtRNAの3’一本鎖領域に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド:1107S(ASO−1107S)、522S(ASO−522S)、または126S(ASO−126S)での処理により、アンチセンス非コードキメラミトコンドリアRNA(ASncmtRNA)の発現をノックダウンした。
材料および方法
実施例1において記載した通り、HeLa細胞を培養した。5’−GTCCTAAACTACCAAACC(配列番号35)の配列を有するASO−1107S、5’−TACCTAAAAAATCCCAAACA(配列番号34)の配列を有するASO−552S、および5’−AGATGAAAAATTATAACCAA(配列番号33)の配列を有するASO−126Sを、IDTまたはInvitrogenにより100%ホスホロチオエート結合で合成した。HeLa細胞を培養し、実施例1において記載した通り、100nM ASO−1107S、ASO−522S、ASO−126S、ASO−Cをトランスフェクトしたか、または処理しなかった。細胞を48時間において回収し、トリパンブルー(Tb)で染色し、カウントした。%Tb陽性細胞は、細胞死の量を示していた。
結果
図13は、48時間において回収した%Tb陽性細胞、ここで、ASO−1107S、ASO−552S、またはASO−126Sで誘導された細胞死は、70%を超えたことを示す(*p<0.01)。
(実施例4)
ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488での種々の細胞トランスフェクション
この研究において、ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488での様々ながん細胞株ならびに正常細胞のトランスフェクションを示す。
材料および方法
プールした新生児ヒト包皮ケラチノサイト(HFK)をLonza(Basel、Switzerland)から購入し、Keratinocyte Serum−free Medium(KSFM、Invitrogen)において培養した。全ての他の細胞株をATCCから得て、ATCCガイドライン毎に培養した。全ての細胞培養物を、加湿細胞培養チャンバー中、37℃および5%CO
2において維持した。がん細胞株、HPV16−形質転換子宮頸部(SiHa)、乳癌腫(MDA−MB−231)、前立腺癌腫(DU145)、肺癌腫(H292)、メラノーマ(SK−MEL−2)、腎癌腫(A498)、および卵巣癌腫(OVCAR−3)、ならびに正常細胞株、HFK、ヒト腎上皮細胞(HREC)、およびヒトメラノサイト(HnEM)を、1ウェル当たり50,000個の細胞にて培養し、実施例1において記載される通り、以下の表(続く実施例において使用するため、さらなる細胞株を含んだ)において提供したASOおよびリポフェクタミンの量と共に、ASO−1537S5’−Alexa Fluor(登録商標)488をトランスフェクトした。
細胞を24時間において回収し、Olympus BX−51蛍光顕微鏡において分析した。
結果
全ての細胞株は、トランスフェクションの24時間後において細胞の90%より多くのトランスフェクションを示した。
(実施例5)
ASO−1537Sでの処置は正常細胞に影響しない
この実施例において、ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト腎上皮細胞(HREC)、およびヒトメラノサイト(HnEM)細胞にASO−1537Sをトランスフェクトし、トリパンブルー染色により評価した。
材料および方法
20%FCS、50μg/mlヘパリン、50μg/ml内皮細胞成長添加剤(ECGS、Calbiochem)およびPen/Strep(50U/mlペニシリン、50μg/mlストレプトマイシン)を添加したM199培地(Gibco)において、HUVEC細胞を培養し、実施例4において記載した通り、HRECならびにHnEMを培養した。HUVEC、HREC、およびHnEM細胞を、1ウェル当たり50,000個の細胞にて培養し、実施例3において記載した通り、全てトリプリケートで、ASO−1537SまたはASO−Cをトランスフェクトしたか、または処理しなかった。トランスフェクションの48時間後において細胞を回収し、トリパンブルーで染色し、カウントした。
結果
ASO−1537Sをトランスフェクトした試料の全てが、対照および処理していない細胞に匹敵し、これは、図14A、14B、ならびに14Cにおいて見られる通り、90%を超える細胞Tb陰性を伴った。
(実施例6)
ASO−1537Sにより誘導されるミトコンドリア変化およびアポトーシス
この実施例において、HeLa細胞をASO−1537Sで処理し、ミトコンドリア膜電位(ΔΨm)を測定した。
材料および方法
HeLa細胞を1ウェル当たり50,000個の細胞にて培養した。ΔΨmを評価するために、トランスフェクションの24時間後において、20nMテトラメチルローダミンメチルエステル(TMRM、Molecular Probes)を15分間、37℃において添加し、回収し、BDS−FACS Canto Flow Cytometerにおけるフローサイトメトリーにより分析した。陽性対照として、10μMカルボニルシアニド3−クロロフェニルヒドラゾン(CCCP、Sigma−Aldrich)で30分間、37℃において細胞を処理し、その後、TMRMで染色した。実施例4において記載した通り、DU145、MDA−MB−231、およびH292細胞をトランスフェクトし、ΔΨmについて同様にアッセイした。
結果
ASO−1537Sで処理した試料のΔΨmは、陽性対照に匹敵した。トリプリケートでアッセイした試料は、ASO−1537Sが、CCCPについて70%と比較してΔΨmの約55%の消散、および対照および処理していない細胞について約10〜15%の消散を誘導したことを示した。図15は、HeLa細胞についてのフローサイトメトリープロットを示し、図16は、トリプリケートのそれぞれの試料についての%ΔΨm(棒の白色部分)を示す。DU145、MDA−MD−231、およびH292についてのフローサイトメトリー結果を、図17A〜Cにおいて示す。結果として、ASO−1537Sで処理した試料は、アポトーシスの初期の顕著な特徴である、ΔΨmの顕著な崩壊を誘導した。
(実施例7)
チトクロムcのミトコンドリアからの放出およびカスパーゼの活性化
ΔΨmの消散は、チトクロムcの放出、続いて、カスパーゼの活性化を誘導する(Heerdtら、Cancer Res.、66巻:1591〜1596頁、Houstonら、Int. J. Cell Biol.、2011年、論文978583、Gottliebら、Cell Death Differ.、2003年、10巻:709〜717頁)。この研究において、チトクロムcの細胞質への放出について、およびカスパーゼの活性化について、ASO−1537Sまたはスタウロスポリン(STP、アポトーシス対照)で処理したHeLa細胞を評価する。
材料および方法
HeLa細胞を1ウェル当たり50,000個の細胞で培養し、実施例1において記載した通り、100nM ASO−1537SまたはASO−Cをトランスフェクトし、スタウロスポリンで処理したか、または処理しなかった。24時間後、細胞を回収し、氷冷PBSにおいて洗浄し、次に、1000×gにおいて10分間、室温において遠心分離した。ペレットを、1mM PMSFおよびタンパク質分解酵素阻害剤カクテル(Sigma−Aldrich)を含有する放射性免疫沈殿アッセイ緩衝液(RIPA、10mM Tris−HCl pH7.4、1%デオキシコール酸ナトリウム、1%TritonX−100、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム)において懸濁した。タンパク質濃度を、Bradford microplate−system Gen5TM EPOCH(BioTeK)で定量し、試料をウエスタンブロットにより分析した。SDS−PAGE上の1レーン当たりタンパク質30μgにて試料を添加し、フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜に移した。チトクロムcに対するウサギポリクローナル抗体(Cell Signaling、1:1000)で、添加対照としてマウスモノクローナル抗β−アクチン(Sigma−Aldrich、1:4000)で、膜をプローブ処理した。ペルオキシダーゼ標識抗マウスまたは抗ウサギIgG(Calbiochem、1:5000)で、ブロットを明らかにした。EZ−ECL system(Biological Industries)でブロットを検出した。
同様に調製した試料を、活性化されたカスパーゼに結合する蛍光発生カスパーゼ阻害剤としてFITC−VAD−fmk(Promega)を添加して、カスパーゼ活性化についてアッセイした(Garcia-Calvoら、J. Biol. Chem.、1998年、273巻:32608〜32613頁)。STPで処理した対照に加えて、壊死についての陽性対照として100μM H2O2で細胞を処理する。トランスフェクション、STP処理、または10μMでのH2O2処理後、FITC−VAD−fmkを加え、20分間、37℃においてインキュベーションした。細胞を回収し、PBSにおいて洗浄し、3.7%p−ホルムアルデヒドにおいて15分間、室温において固定し、蛍光画像を得た。カスパーゼ不活性化が細胞死に関与したことを確認するために、トランスフェクション、またはHeLa細胞について25μMの濃度のSTP処置の2時間前に加えた非蛍光カスパーゼ阻害剤z−VAD−fmk(Promega)で、アポトーシスの阻害を行った。ヨウ化プロピジウム染色により細胞死をアッセイした。
結果
チトクロムcの存在についてのウエスタンブロット分析は、ASO−1537SまたはSTPで処理したそれらの細胞のみが、細胞質画分中にチトクロム(cytocrhome)cを有したことを示した(図18)。図19は、ASO−1537Sまたはアポトーシス陽性対照STPで処理した細胞の約50%が、活性化カスパーゼを含有し、これは、対照および処理していない細胞において非常に僅かであることを示す。図20は、ASO−1537Sについてz−VAD−fmkで予め処理した細胞およびSTPで処理した細胞の%PI陽性細胞の統計的に有意な低減を示し、これは、細胞死におけるカスパーゼ活性の関与を示している。
(実施例8)
ASO−1537Sで処理したHeLa細胞におけるアネキシンVの測定
この実験において、アポトーシスの指標である、細胞膜の外層へのホスファチジルセリンの移行を評価した。蛍光標識したアネキシンVに結合させることにより、細胞の表面上のホスファチジルセリンを検出した。
材料および方法
実施例1および7において記載した通り、HeLa細胞に、ASO−1537S、ASO−C、STPをトランスフェクトしたか、または処理せず、培養した。処置の24時間後、製造元の指示に従い、アネキシンV−Alexa fluor 488(APOtarget kit、Invitrogen)で細胞を標識し、ヨウ化プロピジウムで染色した。
結果
STPおよびASO−1537Sで処理した細胞の両方について、アネキシンV陽性細胞を観察した。トリプリケートでアッセイした試料について、%アネキシンV陽性細胞を図21において示し、これは、ASO−1537SおよびSTPで処理した細胞について40%(*p<0.01)および70%(*p<0.005)アネキシンV陽性細胞の統計的に有意な画分を、それぞれ、処理していない細胞およびASO−C対照で処理した細胞における<10%アネキシンV陽性細胞と共に示している。
(実施例9)
ASO−1537Sで処理した細胞におけるDNA断片化の評価
この実験において、がん細胞株、MCF7(乳癌腫)、PC3(前立腺癌腫)、HepG2(ヘパトーマ)、Caco−2(結腸癌腫)、U87(神経膠芽腫)、SiHa、MDA−MB−231、DU145、SK−MEL−2、A498、OVCAR−3、およびHeLaにおける、ならびに正常細胞株HFKにおける末端のデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼdUTPニック末端標識(TUNELアッセイ)により、DNA断片化を測定する。
材料および方法
実施例4において記載した通り、細胞株に、ASO−C、ASO−1537Sをトランスフェクトしたか、または処理せず、培養した。HeLaおよびHFK細胞も、陽性対照としてDnase Iで処理した。48時間後、細胞を回収し、固定し、TUNELアッセイに付した。製造元の指示に従い、断片化した核酸のフルオレセイン(fluorscein)−12−dUTP標識をもたらす、Dead End(商標)Fluorometric TUNEL kit(Promega)を使用して、試料を評価した。ヨウ化プロピジウム(PI)または4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)でも細胞を染色して、TUNELアッセイにより標識された細胞を、標識されていない細胞から区別した。
結果
図22Aは、フルオレセイン−12−dUTPおよびDAPIで染色されたHeLa細胞を示し、陽性対照およびASO−1537Sのみがフルオレセインで染色され、これは、ASO−Cで処理した試料において観察されない顕著なDNA断片化を示している。比較により、図22Bは、HFK細胞が、ASO−1537S処理により影響されず、DNase Iで処理した試料のみがフルオレセインで染色されたことを示す。さらなるがん細胞株はPIで染色され、図23において、%TUNEL陽性細胞を示す。全てのがん細胞株において、トリプリケート分析は、細胞の統計的に有意な画分(60〜80%)が、ASO−Cで処理した細胞と比較して、TUNEL陽性であったことを示した。
(実施例10)
ASO−1537Sで処理した細胞におけるサブG1画分の評価
この実験において、アポトーシスの指標である低二倍体現象の測定として、サブG1フェーズの細胞の画分を評価する。
材料および方法
HeLaまたはHFK細胞株にASO−C、ASO−1537Sをトランスフェクトし、または処理せず、1ウェル当たり100,000個の細胞にて培養した。HeLaおよびHFK細胞も、アポトーシスについての陽性対照として5μMの濃度のSTPで処理した。24時間(HeLa)または48時間(HFK)後、細胞を回収し、600×gにおいて5分間遠心分離し、ペレットを100%エタノールにおいて懸濁し、−20℃において24時間保存した。次に、1mg/ml Rnase Aで1時間、室温で細胞を処理した。細胞をPIで染色し、フローサイトメトリーにより評価した。
結果
図24は、HeLa細胞についてのフローサイトメトリー結果を示し、これは、ASO−1537Sおよび陽性対照STPで処理した細胞についてのサブG1画分の増大を示すが、ASO−Cまたは処理していない細胞での増大を示さない。HeLa細胞中のサブG1の割合のトリプリケートの試料の分析は、STPでの処理(50%、**p<0.005)に匹敵する、ASO−1537Sでの処理における有意なサブG1画分(45%、*p<0.01)を示す(図25)。図26は、STPで処理した細胞のみが、有意なサブG1画分増大(55%、*p<0.01)を示す、HFK細胞中のサブG1画分の割合を、ASO−Cおよび処理していない細胞と類似のASO−1537Sと共に示す。これは、ASO−1537S処理が、正常細胞に影響することなく、がん細胞のアポトーシスをもたらすことを再度示す。
(実施例11)
ASO−1537Sで処理した細胞における足場非依存性成長の評価
この実験において、軟寒天におけるSK−MEL−2、OVCAR−3、HeLa、およびSiHaがん細胞のコロニー形成を足場非依存性成長の測定として評価する。これは、腫瘍形成能(tumorogenicity)のパラメーターとみなされる(Bertottiら、J. Cell Biol.、2006年、175巻:993〜1003頁)。
材料および方法
実施例4において記載した通り、SK−MEL−2、OVCAR−3、HeLa、およびSiHaに、ASO−C、ASO−1537Sをトランスフェクトし、または処理せず、培養した。48時間後に、細胞を回収し、カウントし、軟寒天上の12ウェルプレートにおいてトリプリケートで、トリパンブルー排除により決定した、HeLaおよびSiHaについて1ウェル当たり200個の細胞、OVCAR−3についての1ウェル当たり500個の細胞、ならびにSK−MEL−2について1ウェル当たり2000個の細胞で播種した。2〜3週間後、50μmを超える測定のコロニーをカウントした。
結果
図27A〜Dは、処理していない細胞およびASO−Cで処理した細胞についての50μmを超えるコロニーの数、平均を示し、一方、ASO−1537Sで処理した細胞についての数は、全3つのウェルにおけるコロニーの総数である。これは、ASO−1537Sが足場非依存性成長を阻害することを非常に明確に示す。
(実施例12)
ASO−1537Sで処理したSK−MEL−2細胞におけるサバイビンのダウンレギュレーション
この実験において、ASO−1537Sで処理した、対照で処理した、または処理していないSK−MEL−2細胞を、ウエスタンブロット分析により、サバイビン発現について評価する。
材料および方法
実施例4において記載した通り、SK−MEL−2に、150nM ASO−CまたはASO−1537Sをトランスフェクトしたか、または処理せず、24時間培養した。サバイビンに対する抗体(ウサギポリクローナル、R&D systems、1:1000)を使用して、実施例7において記載した通り、ウエスタンブロット分析のため、回収した細胞を処理した。これをトリプリケートで繰り返し、ImageJ software(NIH)を使用して、それぞれのバンドの画像強度を測定することにより、バンドを定量し、添加対照としてのβ−アクチンレベルに対して正規化した。ASO−1537Sで処理した細胞について、さらなる試料を調製し、トランスフェクションの3、8、および22時間後に回収し、サバイビンレベルを、処理していない対照と比較して評価した。
サバイビンダウンレギュレーションがプロテオソーム分解に起因するかどうかを評価するために、26Sプロテオソーム阻害剤MG132での処理ありまたはなしで、SK−MEL−2細胞にASO−1537SもしくはASO−Cをトランスフェクトした(Linら、J. Biol. Chem.、283巻:21074〜21083頁、2008年)。サバイビンが活性化されたカスパーゼにより分解されるかどうかを評価するために(Igarashiら、Nucleic Acids Res.、35巻:D546〜9頁、2007年)、カスパーゼ阻害剤z−VAD−fmkありまたはなしで、SKMEL−2細胞にASO−1537SもしくはASO−Cをトランスフェクトした。
結果
図28Aは、対照および処理していない細胞と比較して、24時間において、ASO−1537Sで処理した細胞でのサバイビン発現の顕著な阻害を示す。図28Bは、トランスフェクションの3時間後でさえサバイビン発現の阻害を示し、これは後の時間ポイントにおいて阻害レベルの増大を伴った。図29は、β−アクチンに対して正規化したサバイビンバンドでの、3種の独立した実験由来のブロットの濃度測定の分析を示す。サバイビンレベルは、24時間において80%低減した(*p<0.01)。図30Aおよび30Bは、それぞれ、MG132処置もしくはz−VAD−fmk処置ありまたはなしでのサバイビン発現の阻害を示し、これは、プロテオソーム分解も活性化カスパーゼのいずれも、サバイビン発現の阻害に関与しないことを示唆している。
(実施例13)
mRNA分解に起因しないASO−1537Sで処理した細胞におけるサバイビンのダウンレギュレーション
この実験において、ASO−1537Sで処理した細胞におけるmRNAの相対的レベルを、対照で処理したSK−MEL−2細胞と比較した。
材料および方法
SK−MEL−2に150nM ASO−CもしくはASO−1537Sをトランスフェクトしたか、または処理せず、RT−PCRにより評価した。RNA500ngおよびランダムヘキサマー(Invitrogen)250ngを使用して、Affinity Script QPCR cDNA Synthesis Kit(Agilent Technologies)で、cDNAを合成した。反応液を25℃において10分間、45℃において1時間、95℃において5分間インキュベーションした。RNase H(2U)を加え、試料を37℃において20分間インキュベーションした。Stratagene Mx3000PTM Real−time PCR System(Agilent Technologies)において、1:5cDNA希釈の、1×GoTaq Flexi Buffer3μl、2mM MgCl
2、0.4mM各dNTP、GoTaq DNAポリメラーゼ2.5U、0.5μM各フォワードおよびリバースプライマー、ならびに0.25μM Taqman probeで、容量25μlにて、サバイビンについてリアルタイムPCR(qPCR)を行った。サイクルパラメーターは、95℃において2分間、ならびに95℃、15秒間、54℃、15秒間、および62℃、45秒間の40サイクルであった。使用したプライマーおよびプローブを、以下の表において提供し、RPL27mRNAおよび18SrRNAを使用して、結果を正規化する。
結果
図31は、ASO−1537SまたはASO−Cで処理した細胞、および処理していないSK−MEL−2細胞におけるサバイビンmRNAの相対的発現を示す。ASO−1537Sで処理した細胞における相対的サバイビンmRNAは、処理していない細胞および対照細胞に匹敵し、これは、サバイビンタンパク質発現の低減が、mRNA分解に起因しないことを示唆している。
(実施例14)
ASO−1537Sで処理したPC3、OVCAR−3、およびH292細胞におけるサバイビンのダウンレギュレーション
この実験において、ASO−1537Sで処理した、対照で処理した、または処理していないPC3、OVCAR−3、またはH292細胞を、ウエスタンブロット分析によりサバイビン発現について評価する。
材料および方法
実施例4において記載した通り、PC3、OVCAR−3、またはH292細胞に、ASO−CまたはASO−1537Sをトランスフェクトし、または処理せず、24時間培養した。実施例12において記載した通り、サバイビンレベルについて試料をアッセイし、同様に、Bcl−2に対する抗体(ウサギポリクローナル、Abcam、1:1000)を使用して、Bcl−2発現レベルについてアッセイした。
結果
図32A〜Cは、サバイビン発現が、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO−1537Sで処理したPC3、OVCAR−3、およびH292細胞において同様に阻害されることを示す。図33Aおよび33Bは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、Bcl−2の発現に対するSK−MEL−2またはPC3細胞のASO−1537S処置の注目すべき(noticable)作用を示さない。
(実施例15)
ASO−1537SまたはASO−226Sで処理したSK−MEL−2細胞における他のタンパク質のダウンレギュレーション
この実験において、SK−MEL−2細胞を、ASO−1537S、ASO−226S(ASncmtRNAの3’一本鎖領域に相補的)、ASO−Cで処理したか、または処理せず、サイクリンD1、サイクリンB1、N−カドヘリンおよびカベオリンのレベルをウエスタンブロット分析により評価した。サイクリンD1は、細胞のフェーズG1からSへの移行に必要とされ、サイクリンD1レベルの低減は、G1フェーズ細胞の増大をもたらす。サイクリンB1は、有糸分裂の公知の誘導物質であり、有糸分裂の阻害は、周期のG2フェーズにおける休止を導き、細胞死を増大した。N−カドヘリンおよびカベオリンは、細胞遊走、細胞浸潤、および転移に関与し、それらのダウンレギュレーションは、これらのがん細胞特性を阻害する。
材料および方法
5’−TAAGACCCCCGAAACCAGAC(配列番号45)の配列を有するASO−226Sを、100%ホスホロチオエート結合(IDT、またはInvitrogen、またはBiosearch Inc.)で合成した。実施例4において記載した通り、SK−MEL−2細胞に150nM ASO−CまたはASO−1537Sをトランスフェクトしたか、または処理せず、24時間培養した。ASO−226Sをトランスフェクトした細胞において、サイクリンB1も評価した。サイクリンD1に対する抗体(モノクローナル、BC PHarmagen、1:250)、サイクリンB1に対する抗体(モノクローナル、BD Pharmagen、1:500)、N−カドヘリンに対する抗体(ウサギポリクローナル、Thermo Scientific、1:1000)、またはカベオリンに対する抗体(ウサギポリクローナル、Abcam、1:1000)を使用して、実施例7において記載した通り、ウエスタンブロット分析のため、回収した細胞を処理した。それぞれをトリプリケートで繰り返し、ImageJ software(NIH)を使用して、それぞれのバンドの画像強度を測定することにより、バンドを定量し、添加対照としてのβ−アクチンレベルに対して正規化した。
結果
図34Aは、図34Bにおいて示すバンドの定量化での、サイクリンD1についてのウエスタンブロット結果を示す。サイクリンD1のレベルは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO 1537Sで処理した細胞について、有意に低減された(*p<0.01)。図35Aは、図35Bにおいて示すバンドの定量化での、サイクリンB1についてのウエスタンブロット結果を示す。サイクリンB1のレベルは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO 1537SまたはASO−226Sで処理した細胞について、有意に低減された(*p<0.01)。図36は、N−カドヘリンおよびカベオリンについてのウエスタンブロット結果を示す。N−カドヘリンおよびカベオリンのレベルは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO 1537Sで処理した細胞について低減された。
(実施例16)
Bcl−2およびFKBP38のレベルに対するASO−1537SまたはASO−226SでのSK−MEL−2ならびにPC3細胞の処置の効果
この実験において、SK−MEL−2ならびにPC3がん細胞株を、ASO−1537SまたはASO−226Sで処理し、Bcl−2およびFKBP38のレベルを、ウエスタンブロット分析により評価した。Bcl−2は、FKBP38の作用によりミトコンドリアにおいて維持される、ミトコンドリア抗アポトーシスタンパク質である。FKBP38の発現の低減は、Bcl−2の核への遊走をもたらし、ここで、前アポトーシスになる。
材料および方法
実施例4において記載した通り、SK−MEL−2およびPC3細胞にASO−C、ASO−226SまたはASO−1537Sをトランスフェクトしたか、または処理せず、24時間培養した。Bcl−2に対する抗体(ウサギポリクローナル、Abcam、1:1000)、またはFKBP38に対する抗体(ウサギモノクローナル、Abcam、1:1000)を使用して、実施例7において記載した通り、ウエスタンブロット分析のため、回収した細胞を処理した。
結果
図37Aおよび37Bは、それぞれ、SK−MEL−2細胞におけるBcl−2およびFKBP38についてのウエスタンブロットの結果を示す。ASO−1537SまたはASO−226Sで処理したSK−MEL−2細胞におけるBcl−2のレベルは、対照細胞および処理していない細胞に匹敵し、一方、FKBP38のレベルは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO−1537SまたはASO−226Sで処理したSK−MEL−2細胞において低減された。図38Aおよび38Bは、それぞれ、PC3細胞におけるBcl−2およびFKBP38のウエスタンブロットの結果を示す。ASO−1537SまたはASO−226Sで処理したPC3細胞におけるBcl−2のレベルは、対照細胞および処理していない細胞に匹敵し、一方、FKBP38のレベルは、対照細胞および処理していない細胞と比較して、ASO−1537SまたはASO−226Sで処理したPC3細胞において低減された。
(実施例17)
ASO−1537Sで処理した細胞におけるサバイビンのダウンレギュレーションおよび細胞死はRNase Hに依存する
この実験において、ASO−1537SまたはASO−Cで処理したSK−MEL−2細胞について、細胞増殖、ASncmtRNA(AS−1またはAS−2)のノックダウン、およびサバイビンレベルを評価し、ASO−1537SおよびASO−Cのペプチド性核酸(PNA)類似体で処理した細胞と比較した。
材料および方法
SK−MEL−2に、150nM ASO−CまたはASO−1537S、ASO−CおよびASO−1537SのPNA類似体をトランスフェクトしたか、または処理しなかった。トランスフェクションの24時間後において、細胞を回収し、カウントするか、またはトリパンブルーで染色し(実施例2を参照)、ASncmtRNA(AS−1、AS−2)レベルを、RT−PCRにより評価したか(実施例1を参照)、またはウエスタンブロット分析によりサバイビンレベルについて評価した(実施例12を参照)。
結果
図39Aおよび39Bは、それぞれ、細胞カウント、および%トリパンブルー(Tb)陽性細胞による相対的増殖を示す。結果は、ASO−1537Sで処理した細胞が、対照試料、処理していない試料、およびPNA類似体で処理した試料と比較して、細胞死を誘導したことを示す。同様に、ASO−1537Sで処理した細胞のみが、対照試料、処理していない試料、およびPNA類似体で処理した試料と比較して、Tb陽性であった。これは、ハイブリダイズしたAS−1(またはAS−2)とASO1537SPNAのRNase H分解をもたらさない、PNA類似体が、細胞死をもたらさないことを示す。図40は、ASO−1537Sで処理した細胞においてのみ、AS−1およびAS−2の両方のノックダウンを示し、これは、PNA類似体で処理した細胞におけるノックダウンの欠如を伴う。図41は、ASO−1537Sで処理した細胞においてのみ、サバイビンのレベルの低減を示す。これらの結果は、RNase H切断が、細胞死を誘導するのにASO−1537Sに必須であることを示唆する。
(実施例18)
SK−MEL−2細胞におけるダイサーのASncmtRNA−1およびASncmtRNA−2への結合
この実験において、ダイサー特異的モノクローナル抗体で、SK−MEL−2細胞の細胞質画分を免疫沈殿させた。免疫沈殿物からRNAを抽出し、RT−PCR増幅を使用して、ASncmtRNAのレベルを評価する。
材料および方法
SK−MEL−2細胞2×10
7を、氷冷無菌PBS10mlにおいて洗浄し、掻爬し、300×gにて5分間、4℃において沈殿させた。タンパク質分解酵素阻害剤0.5μl、およびRNase阻害剤(MagnaRIP kit、Merck Millipore)0.25μlを含有するRIP溶解緩衝液100μlにおいて、細胞を溶解した。それぞれの溶解液10mlのアリコートを、−80℃においてインプット試料として使用するため保存した。溶解液の試料100μlを、抗ダイサーモノクローナル抗体(Abcam)もしくはポリクローナル抗SNRNP70、または対照マウスもしくはウサギIgG(MagnaRIP kit)5μgを予め添加した、磁気ビーズの懸濁液900μlと混合した。試料を、室温で30分間、回転させながら、続いて、4時間、4℃において回転させながらインキュベーションした。RNA/タンパク質複合体を、磁気分離により取り除き、IP洗浄緩衝液500μlにおいて洗浄し、続いて、RIP洗浄緩衝液において5回洗浄した。回収した免疫沈殿物およびインプット試料を、55℃において30分間、プロテイナーゼK緩衝液(1%SDSおよび1.8mg/mlプロテイナーゼKを含有するRIP洗浄緩衝液)150μl中、一定の撹拌下でインキュベーションした。磁気ビーズを分離し、上清を異なるチューブに移した。RIP洗浄緩衝液のアリコート250μlを上清に加え、続いて、フェノール:クロロホルム:イソアミルアルコール(125:24:1、pH4.5)400μlを混合しながら加えた。試料を、21,000×gにおいて10分間、室温で遠心分離した。水性相を取り除き、300μlを、塩溶液I 50μl、塩溶液II 15μl、沈殿物エンハンサー(MagnaRIP kitの塩全部分と共に)5μl、およびエタノール850μlと混合した。RNAを、終夜4℃において沈殿させ、21,000×gにおいて30分間、4℃における遠心分離により回収した。ペレットを、氷冷70%エタノールにおいて2回洗浄し、続いて、21,000×gにおいて15分間、4℃において遠心分離(entrifugation)した。RNAペレットを、ヌクレアーゼを含まない水に懸濁し、試料60ngを、MagnaRIP kitにおいて供給されるプライマーを使用したU1 snRNA対照増幅で、実施例1に記載した通り、RT−PCRにより増幅した。AS−1およびAS−2の増幅のため使用したプライマーは次の通りであった。
結果
図42Aは、ゲルの結果を示し、これは、ASncmtRNA−1またはASncmtRNA−2が抗ダイサー抗体で免疫沈殿したことを示し、一方、対照IgG試料は、ASncmtRNA−1またはASncmtRNA−2のいずれの証拠も示さなかった。免疫沈殿についての陽性対照を図42Bにおいて示す。
(実施例19)
インシリコでのASncmtRNAの二本鎖領域のダイサー切断により生じたMito−miR
この実施例において、RNase HによるASO/ASncmtRNAの推定切断、続いて、5’−3’エキソヌクレアーゼ切断後に残るASncmtRNAの得られた二本鎖領域を、ダイサーによりさらに切断する。
材料および方法
ASncmtRNAを、ダイサー切断から生じる推定miRとして約22塩基対の断片を生じさせるためのモデリングに適用することができる(Parkら、Nature、475巻:201〜205頁、2011年)。blastnアライメントを使用して、TargetSCan(Lewisら、Cell、120巻:15〜20頁、2005年)およびmiRbase(Griffiths-Jonesら、Nucleic Acids Res.、36巻:D154〜158頁、2008年、Kozomaraら、Nucleic Acids Res.、39巻:D152〜D157.37頁、2011年)、推定断片を同定した。
結果
図43A〜Cは、それぞれ、サバイビンmRNA、サイクリンD1mRNA、およびサイクリンB1mRNAの部分でのmiRの一方の鎖のアライメントを示し、ここで、miRの5’末端シード領域が、サバイビンmRNA、サイクリンD1mRNA、およびサイクリンB1mRNAの3’非翻訳領域3’UTRにおいて添加したmiR認識エレメントと相互作用することができる(それぞれ、図43A〜43Cにおいて青色で示す)(Lewis、上記参照、Ghildiyalら、Nat. Rev. Genet.、10巻:94〜108頁、2009年、Shinら、Mol. Cell、38巻:789〜802頁、2010年、Thomasら、Nat. Struct. Mol. Biol.、17巻:1169〜1174頁、2010年、Park、上記参照)。
(実施例20)
ASncmtRNAのノックダウンはサバイビンタンパク質の発現の阻害をもたらす
この実施例は、ASncmtRNAのノックダウンが、サバイビンmRNAの3’UTRと相互作用するmiRNAを誘導し、これにより、タンパク質の発現を阻害することを示す。
材料および方法
サバイビンのフォワードプライマー3’UTRを使用した、トータルSK−MEL−2細胞RNAでのRT−PCRにより、サバイビンmRNAの3’UTRを増幅した。次のプライマーを使用したSK−MEL−2細胞のトータルRNAから、mRNAをRT−PCR増幅した。
これを、pmiRGLO dual−luciferase vector(Promega)のホタルルシフェラーゼORFの下流の固有のXbaI部位にクローニングした(図44A)。
SK−MEL−2細胞を、12ウェルプレート(Nunc)において密度50,000個の細胞/ウェルで蒔いた。翌日、リポフェクタミン2000を使用して、0.5μg/ウェルのサバイビン3’UTRを含有するpmiRGLOベクター(図44A)で、細胞をトランスフェクトした。24時間後において、リポフェクタミン2000をまた使用して、150nM ASO−CまたはASO−1537Sで、細胞をトランスフェクトした。20nMサバイビンsiRNAまたはmimic(Has−miR−218)での陽性対照を含んだ。ASOのトランスフェクションの24時間後、トリプシン処理により、細胞をはがし、300×gにて5分間、室温で沈殿させ、最終容量100μlに置いた。それぞれの細胞懸濁液75μlを、発光のため96ウェルの白色プレートのウェルに置き、製造元の指示に従い、Synergy H4 Plate Reader、およびDual−Glo Luciferase assay system(Promega)を使用して、ホタルおよびウミシイタケルシフェラーゼ活性を、連続して決定した。相対的ルシフェラーゼ活性として値を表す。
結果
図44Bは、ASO−1537SをトランスフェクトしたSK−MEL−2細胞のルシフェラーゼの相対的活性が、ASO−Cをトランスフェクトした対照細胞の約60%の割合であったことを示す(6回の独立した実験で)。同様に、サバイビンmiRNA(Has−miR−218)をトランスフェクトした細胞の割合は、対照の約50%であった。まとめると、これらの結果は、ASncmtRNAのノックダウンが、サバイビンの3’UTRと相互作用するmiRNAを誘導し、これにより、IAPファミリーのメンバーの発現が阻害されることを強く示す。
実施例は、本発明の単なる典型例であることが意図され、それ故、本発明を決して制限しないとみなされ、また、上で考察された態様および実施形態を記載し、詳述する。前述の実施例および詳細な説明は、説明の目的で提示され、制限の目的で提示されない。本明細書において引用される全ての刊行物、特許出願、および特許は、それぞれの個々の刊行物、特許出願、または特許が、参照により取り込まれることが具体的かつ個別に示されるかのように、参照により組み込まれる。特に、本明細書において引用される全ての刊行物は、本発明と関連して使用され得る組成物および方法論を記載するおよび開示する目的のため、参照により本明細書に明確に組み込まれる。前述の発明は、明瞭に理解させる目的のため、説明および例の目的で幾分詳細に記載されたが、本発明の教示に照らし、特定の変更および修飾が、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、それに成され得ることは、当業者にとって容易に明らかであろう。
別の態様では、がんの処置用医薬品の製造における使用のための、本明細書に記載の、単離されたRNA分子または単離されたRNA分子を含む医薬組成物が、本明細書において提供される。
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
単離されたRNA分子を調製する方法であって、
(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、該1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、該非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に該非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、該非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、
(b)任意選択で、RNase Hにより切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、
(c)任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに
(d)RNase Hにより切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、および/または任意選択で、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離して、前記単離されたRNA分子をもたらすステップ
を含む方法。
(項目2)
RNase Hにより切断された前記非コードキメラミトコンドリアRNA分子が、配列番号164、配列番号165、および配列番号166からなる群から選択される配列に対応する配列を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記単離されたRNA分子が、RNase Hにより切断された前記非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離することによりもたらされる、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記単離されたRNA分子が、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された前記非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離することによりもたらされる、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記単離されたRNA分子が、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された前記非コードキメラミトコンドリアRNA分子を単離することによりもたらされる、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記単離されたRNA分子が、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する配列を含む、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記単離されたRNA分子が二本鎖RNA分子である、項目5または6に記載の方法。
(項目8)
前記二本鎖RNA分子の一方の鎖が、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する配列を含む、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記二本鎖RNA分子の一方の鎖が、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する配列から本質的になる、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記二本鎖RNA分子の一方の鎖が、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、および配列番号19からなる群から選択される配列に対応する配列からなる、項目7に記載の方法。
(項目11)
前記1種または複数種のオリゴヌクレオチドが、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、および配列番号45からなる群から選択される配列に対応する配列を含む、項目1〜10のいずれかに記載の方法。
(項目12)
前記1種または複数種のオリゴヌクレオチドが、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、および配列番号45からなる群から選択される配列に対応する配列から本質的になる、項目11のいずれかに記載の方法。
(項目13)
前記1種または複数種のオリゴヌクレオチドが、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、および配列番号45からなる群から選択される配列に対応する配列からなる、項目11のいずれかに記載の方法。
(項目14)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される単離されたRNA分子。
(項目15)
配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120、および配列番号121からなる群から選択される配列に対応する配列に対応する配列を含む、単離されたRNA分子。
(項目16)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子と同一の配列を含む合成RNA分子。
(項目17)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子と同一の配列から本質的になる合成RNA分子。
(項目18)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子と同一の配列からなる合成RNA分子。
(項目19)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子に類似の配列を含む合成DNA分子。
(項目20)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子に類似の配列から本質的になる合成DNA分子。
(項目21)
項目1〜13のいずれかに記載の方法により調製される前記RNA分子に類似の配列からなる合成DNA分子。
(項目22)
項目5に記載の調製されたRNA分子と同一の1種超の配列を含む、1種超のRNA分子の単離されたセット。
(項目23)
RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じる1種超のRNA分子のセットと同一の配列を含む、1種超のRNA分子の単離されたセットであって、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、(a)1種または複数種のオリゴヌクレオチドを非コードキメラミトコンドリアRNA分子とアニーリングさせ、RNase Hで消化して、RNase Hにより切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップであって、該1種または複数種のオリゴヌクレオチドは、該非コードキメラミトコンドリアRNA分子とハイブリダイズすると安定な二重鎖を形成するのに十分に該非コードキメラミトコンドリアRNA分子に相補的であり、該非コードキメラミトコンドリアRNA分子は、その5’末端において、逆反復配列を有するポリヌクレオチドの3’末端に共有結合されたアンチセンス16sミトコンドリアリボソームRNAを含む、ステップ、(b)RNase Hにより切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子をエキソヌクレアーゼで消化して、RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された非コードキメラミトコンドリアRNA分子をもたらすステップ、ならびに(c)RNase Hおよびエキソヌクレアーゼにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子をダイサーで消化して、RNase H、エキソヌクレアーゼ、およびダイサーにより逐次切断された該非コードキメラミトコンドリアRNA分子から生じるRNA分子の該セットをもたらすステップを含む方法により調製される、1種超のRNA分子の単離されたセット。
(項目24)
項目14〜18、22、および23のいずれかに記載の1種もしくは複数種の単離されたもしくは合成RNA分子、または項目19〜21のいずれかに記載の1種もしくは複数種の合成DNA分子を含む、医薬組成物。
(項目25)
薬学的に許容されるビヒクルを含む、項目24に記載の医薬組成物。
(項目26)
腫瘍細胞においてアポトーシスを引き起こす方法であって、該腫瘍細胞を、項目14〜18、22、および23のいずれかに記載の1種もしくは複数種の単離されたもしくは合成RNA分子、または項目19〜21のいずれかに記載の1種もしくは複数種の合成DNA分子と接触させるステップを含む方法。
(項目27)
前記腫瘍細胞を接触させるステップが、アポトーシスに関与する、該腫瘍細胞におけるタンパク質の発現の阻害をもたらし、該タンパク質の発現の阻害が、該腫瘍細胞のアポトーシスをもたらす、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記タンパク質が、サバイビン、サイクリンD1、サイクリンB1、FKBP38、N−カドヘリン、およびカベオリンからなる群から選択される、項目27に記載の方法。
(項目29)
被験体においてがんを処置する方法であって、それを必要とする該被験体に、治療有効量の、項目14〜18、22、および23のいずれかに記載の1種もしくは複数種の単離されたもしくは合成RNA分子、または項目19〜21のいずれかに記載の1種もしくは複数種の合成DNA分子、または項目24もしくは25に記載の医薬組成物を投与するステップを含む方法。
(項目30)
前記がんが、血液系のがんまたは固形腫瘍である、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記1種または複数種のRNA分子または医薬組成物を投与するステップが、アポトーシスに関与する、前記腫瘍細胞におけるタンパク質の発現の阻害をもたらし、該タンパク質の発現の阻害が、該腫瘍細胞のアポトーシスをもたらす、項目29に記載の方法。
(項目32)
前記タンパク質が、サバイビン、サイクリンD1、サイクリンB1、FKBP38、N−カドヘリン、およびカベオリンからなる群から選択される、項目31に記載の方法。
(項目33)
項目14〜18、22、および23のいずれかに記載の1種もしくは複数種の単離されたもしくは合成RNA分子、または項目19〜21のいずれかに記載の1種もしくは複数種の合成DNA分子、または項目24もしくは25に記載の医薬組成物を含む、がんの処置において使用するためのキット。
(項目34)
前記1種もしくは複数種の単離されたもしくは合成RNA分子、または1種もしくは複数種の合成DNA分子、または前記医薬組成物の使用のための指示を含む、項目31に記載のキット。