DM1は、臨床的確認に基づくと、米国では8,000人に約1人が罹患するまれな、単一遺伝子性、常染色体優性、反復拡大障害である。しかし、最近の遺伝子に基づく研究では、米国におけるDM1の有病率は2,532人に1人であると推定されている。DM1は、筋強直性ジストロフィープロテインキナーゼ(DMPK)遺伝子の3’非コード領域にあるCTGトリプレットリピートの拡大によって引き起こされる。この拡大は、健常者の35人未満からDM1患者の数千人に及ぶ。変異DMPK遺伝子がmRNAに翻訳されると、自己相補的なCUGリピートが大きなヘアピンループの形成を誘導し、DMPK mRNAを核内に閉じ込めて、毒性の獲得の機能を付与しする。この毒性は、mRNAの毒性タンパク質への翻訳によるものではなく、重要なCUG結合タンパク質であるマッスルブラインド様タンパク質1(MBNL1)のトラップとして機能する核内の高濃度のCUG反復の存在によるものである。核に保持されたDMPK CUG反復への結合により、MBNL1は核内に隔離され、mRNAプロセシングを導く通常の機能を実行できなくなる。その結果、重要なタンパク質をコードする複数のmRNAが誤ってプロセシングされる。これらの誤ってスプライシングされたmRNAから翻訳された、結果として生じる非定型タンパク質は、この疾患の特徴である表現型の変化の最終的な原因である。
核酸(例えば、RNAi)治療は高い選択率と特異性を誇る標的療法である。しかしながら、いくつかの例において、核酸治療も、脆弱な細胞内取り込み、限定的な血液安定性、および非特異的な免疫刺激によって妨害される。こうした諸問題に対応するために、核酸組成物の様々な修飾、例えば、より優れた安定化および/またはより低い毒性のための新規なリンカー、増加した標的特異性および/または標的送達用の結合部分の最適化、ならびに、安定性の増加および/または的外れの効果の減少のための核酸ポリマー修飾などが探求されている。
いくつかの実施形態において、核酸組成物を構成する様々な成分の構成または順序はさらに、細胞内取り込み、安定性、毒性、有効性、および/または非特異的な免疫刺激をもたらす。例えば、核酸成分が結合部分、ポリマー、およびポリ核酸分子(あるいは、ポリヌクレオチド)を含む場合、結合部分、ポリマー、および/または、ポリ核酸分子(あるいは、ポリヌクレオチド)の順序または構成)(例えば、結合部分ポリ核酸分子ポリマー、結合部分ポリマーポリ核酸分子、あるいはポリマー結合部分ポリ核酸分子)はさらに、細胞内取り込み、安定性、毒性、有効性、および/または非特異的な免疫刺激をもたらす。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるものは、筋ジストロフィーの処置のためのポリ核酸分子およびポリ核酸分子コンジュゲートを含む。いくつかの例において、本明細書に記載されるポリ核酸分子コンジュゲートは、細胞内の取り込み、安定性、および/または有効性を増強する。いくつかの例において、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン抗体または抗原結合フラグメントを含む。場合によっては、ポリ核酸分子は、式(I):A-X1-Bの分子を含む。
本明細書に記載されるさらなる実施形態は、本明細書に記載されるポリ核酸分子あるいはポリ核酸分子コンジュゲートを被験体に投与する工程を含む、筋ジストロフィーを処置する方法を含む。
ポリ核酸分子
特定の実施形態において、ポリ核酸分子は、筋ジストロフィー関連遺伝子の標的配列にハイブリダイズする。好ましくは、筋ジストロフィー関連遺伝子の中でも、筋緊張性(筋強直性)ジストロフィープロテインキナーゼ遺伝子(DMPK、DM、DM1、DM1PK、DMK、MDPK、MT-PK、Dm15、筋緊張性ジストロフィープロテインキナーゼ、DM1プロテインキナーゼ遺伝子とも呼ばれる)の標的配列にハイブリダイズする本明細書に記載のポリ核酸分子である。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、配列番号1から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、配列番号2から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、配列番号3、5、7、9、11、13、または15から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、配列番号4、6、8、10、12、14、または16から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%98%、99%、または100%の配列同一性を含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、第1のポリヌクレオチドおよび第2のポリヌクレオチドを含む。場合によっては、第1のポリヌクレオチドは、配列番号1から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。場合によっては、第2のポリヌクレオチドは、配列番号2から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。場合によっては、ポリ核酸分子は、第1のポリヌクレオチドおよび第2のポリヌクレオチドを含む。場合によっては、第1のポリヌクレオチドは、配列番号3、5、7、9、11、13、または15から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。場合によっては、第2のポリヌクレオチドは、配列番号4、6、8、10、12、14、または16から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖(例えば、パッセンジャー鎖)およびアンチセンス鎖(例えば、ガイド鎖)を含む。場合によっては、センス鎖(例えば、パッセンジャー鎖)は、配列番号1から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。場合によっては、アンチセンス鎖(例えば、ガイド鎖)は、配列番号2から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖(例えば、パッセンジャー鎖)およびアンチセンス鎖(例えば、ガイド鎖)を含む。場合によっては、センス鎖(例えば、パッセンジャー鎖)は、配列番号3、5、7、9、11、13、または15から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。場合によっては、アンチセンス鎖(例えば、ガイド鎖)は、配列番号4、6、8、10、12、14、または16から選択される配列に対して、少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する配列を含む。表1は、配列番号1-16の核酸配列および修飾配列を提示する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、RNAまたはDNAまたはPMOを含む。場合によっては、ポリ核酸分子はRNAを含む。いくつかの例において、RNAは低分子干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)、マイクロRNA(miRNA)、一本鎖RNA(ssRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、転移RNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、またはヘテロ核RNA(hnRNA)を含む。いくつかの例において、RNAはshRNAを含む。いくつかの例において、RNAはmiRNAを含む。いくつかの例において、RNAはdsRNAを含む。いくつかの例において、RNAはtRNAを含む。いくつかの例において、RNAはrRNAを含む。いくつかの例において、RNAはhnRNAを含む。いくつかの例において、RNAはsiRNAを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子はsiRNAを含む。
いくつかの実施形態では、核酸ポリマーは、約8から約50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態では、核酸ポリマーは、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は、約10から約30、約15から約30、約18から約25、約18から約24、約19から約23、あるいは約20から約22ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約19ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約18ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約17ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約16ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約15ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約14ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約13ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約12ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約11ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約8ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約8から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約10から約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約15から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約15から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、約12から約30ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は第1のポリヌクレオチドを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子は第2のポリヌクレオチドを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子は第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドを含む。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドはセンス鎖またはパッセンジャー鎖である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドはアンチセンス鎖またはガイド鎖である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は第1のポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、第1のポリヌクレオチドは、約8から約50ヌクレオチド長である。第1のポリヌクレオチドは、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約30、約15から約30、約18から約25、約18から約24、約19から約23、またはは約20から約22ヌクレオチド長である。
いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約19ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約18ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約17ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約16ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約15ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約14ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約13ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約12ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約11ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約8ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約8から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約10から約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約15から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約15から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第1のポリヌクレオチドは、約12から約30ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は第2のポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、第2のポリヌクレオチドは、約8から約50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの実施形態において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約30、約15から約30、約18から約25、約18から約24、約19から約23、あるいは約20から約22ヌクレオチド長である。
いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約19ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約18ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約17ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約16ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約15ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約14ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約13ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約12ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約11ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約8ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約8から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約50ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約45ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約40ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約35ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約10から約20ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約15から約25ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約15から約30ヌクレオチド長である。いくつかの例において、第2のポリヌクレオチドは、約12から約30ヌクレオチド長である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は第1のポリヌクレオチドと第2のポリヌクレオチドを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子はさらに平滑末端、オーバーハングあるいはその組み合わせを含む。いくつかの例において、平滑末端は、5’平滑末端、3’平滑末端、あるいはその両方である。場合によっては、オーバーハングは5’オーバーハング、3’オーバーハング、またはその両方である。場合によっては、オーバーハングは1、2、3、4、5、6、7、8、9、あるいは10の非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは1、2、3、4、5、あるいは6の非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは1、2、3、あるいは4の非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは1つの非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは2つの非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは3個の非塩基対ヌクレオチドを含む。場合によっては、オーバーハングは4個の非塩基対ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、3’末端にオーバーハングとして2つの非塩基対形成ヌクレオチドを含むが、センス鎖はオーバーハングを有さない。任意選択で、そのような実施形態において、非塩基対形成ヌクレオチドは、TT、dTdT、またはUUの配列を有する。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、アンチセンス配列に相補的な1つ以上のヌクレオチドを5’末端に有する。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は、本明細書に記載の標的配列に対して、少なくとも40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、または99.5%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも50%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも60%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも70%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも80%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも90%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも95%相補的である。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に少なくとも99%相補的である。いくつかの例において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に100%相補的である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に対して5つ以下のミスマッチを有する。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に対して4個以下のミスマッチを有する。場合によっては、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に対して3個以下のミスマッチを有する。場合によっては、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に対して2つ以下のミスマッチを有する。場合によっては、ポリ核酸分子の配列は本明細書に記載された標的配列に対して1つ以下のミスマッチを有する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子の特異性は、標的配列に対するポリ核酸分子の95%、98%、99%、99.5%、あるいは100%の配列相補性である。いくつかの例において、ハイブリダイゼーションは高いストリンジェントなハイブリダイゼーション状態である。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はオフターゲット効果を減少させた。いくつかの例において、「オフターゲット」あるいは「オフターゲット効果」とは、所定の標的に対するポリ核酸ポリマーが、別のmRNA配列、DNA配列、あるいは細胞タンパク質またはその他の部分を直接的あるいは間接的に相互作用することによって意図しない効果を引き起こすあらゆる例を指す。いくつかの例において、その他の転写物とポリ核酸分子のセンスおよび/またはアンチセンス鎖との間の部分的な相同性あるいは相補性によって他の転写物の同時の分解がある場合に、「オフターゲット効果」が生じる。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は天然または合成または人工のヌクレオチドアナログまたは塩基を含む。場合によっては、ポリ核酸分子は、DNA、RNA、および/またはヌクレオチドアナログの組み合わせを含む。いくつかの例において、合成または人工ヌクレオチドアナログまたは塩基は、リボース部分、リン酸塩部分、ヌクレオシド部分、あるいはその組み合わせの1つ以上で修飾を含む。
いくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログあるいは人工ヌクレオチド塩基は、リボース部分の2’ヒドロキシル基に修飾を有する核酸を含む。いくつかの例において、修飾はH、OR、R、ハロ、SH、SR、NH2、NHR、NR2、あるいはCNを含み、Rはアルキル部分である。例示的なアルキル部分としては、限定されないが、ハロゲン、硫黄、チオール、チオエーテル、チオエステル、アミン(一級、二級、または三級)、アミド、エーテル、エステル、アルコール、および酸素が挙げられる。いくつかの例において、アルキル部分はさらに修飾を含む。いくつかの例において、修飾はアゾ基、ケト基、アルデヒド基、カルボキシル基、ニトロ基、ニトロソ基、ニトリル基、複素環(例えば、イミダゾール、ヒドラジノ、あるいはヒドロキシルアミノ)基、イソシアネートまたはシアナート基、あるいは硫黄含有基(例えば、スルホキシド、スルホン、スルフィド、およびジスルフィド)を含む。いくつかの例において、アルキル部分はさらにヘテロ置換を含む。いくつかの例において、複素環基の炭素は窒素、酸素、あるいは硫黄によって置換される。いくつかの例において、複素環式置換は、限定されないが、モルホリノ、イミダゾール、および、ピロリジノを含む。
いくつかの事例では、2’ヒドロキシル基の修飾は、2’-O-メチル修飾または2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)修飾である。場合によっては、2’-O-メチル修飾は、メチル基をリボース部分の2’ヒドロキシル基に加え、一方で2’O-メトキシエチル修飾は、メトキシエチル基をリボース部分の2’ヒドロキシル基に加える。アデノシン分子の2’-O-メチル修飾およびウリジンの2’O-メトキシエチル修飾の典型的な化学構造が、以下に例証される。
いくつかの実施形態では、2’ヒドロキシル基の修飾は、プロピルリンカーを含む伸長したアミン基がアミン基を2’酸素に結合させる、2’-O-アミノプロピル修飾である。いくつかの例において、この修飾は、1糖当たりアミン基から1つの正電荷を導入することによってオリゴヌクレオチド分子のリン酸塩由来の全体的な負電荷を中和し、それによって、その双性イオン特性による細胞取り込み特性を改善する。2’-O-アミノプロピルヌクレオシドホスホラミダイトの典型的な化学構造が、以下に例証される。
いくつかの例において、2’ヒドロキシル基の修飾はロックドまたは架橋リボース修飾(例えば、ロックド核酸またはLNA)であり、ここで、2’炭素で結合された酸素分子はメチレン基によって4’炭素に結合され、したがって、2’-C,4’-C-オキシ-メチレン結合二環式リボヌクレオチド単量体を形成する。LNAの化学構造の代表例が以下に例証される。左に示される代表例は、LNA単量体の化学結合性を強調している。右に示される代表例は、LNA単量体のフラノース環のロックド3’-エンド(3E)構造を強調している。
いくつかの実施形態では、2’ヒドロキシル基での修飾は、糖構造を3’-エンド糖パッカリング構造(sugar puckering conformation)へとロックする、例えば、2’-4’-エチレン架橋した核酸などのエチレン核酸(ENA)を含む。ENAは、LNAも含む修飾された核酸の架橋された核酸クラスの一部である。ENAおよび架橋された核酸の典型的な化学構造は、以下に例証される。
いくつかの実施形態では、2’ヒドロキシル基での追加の修飾は、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、または2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)を含む。
いくつかの実施形態において、ヌクレオチドアナログは、限定されないが、5-プロピニルウリジン、5-プロピニルシチジン、6-メチルアデニン、6-メチルグアニン、N,N,-ジメチルアデニン、2-プロピルアデニン、2-プロピルグアニン、2-アミノアデニン、1-メチルイノシン、3-メチルウリジン、5-メチルシチジン、5-メチルウリジン、および、5位置に修飾を有する他のヌクレオチド、5-(2-アミノ)プロピルウリジン、5-ハロシチジン、5-ハロウリジン、4-アセチルシチジン、1-メチルアデノシン、2-メチルアデノシン、3-メチルシチジン、6-メチルウリジン、2-メチルグアノシン、7-メチルグアノシン、2,2-ジメチルグアノシン、5-メチルアミノエチルウリジン、5-メトキシウリジン、7-デアザ-アデノシンなどのデアザヌクレオチド、6-アゾウリジン、6-アゾシチジン、6-アゾチミジン、5-メチル-2-チオウリジン、他のチオ塩基、例えば、2-チオウリジンと4-チオウリジン、および2-チオシチジン、ジヒドロウリジン、プソイドウリジン、キューオシン、アルカエオシン、ナフチルおよび置換されたナフチル基、O-およびN-アルキル化プリンおよびピリミジン、例えば、N6-メチルアデノシン、5-メチルカルボニルメチルウリジン、ウリジン、5-オキシ酢酸、ピリジン-4-オン、ピリジン-2-オン、フェニルおよび修飾フェニル基、例えば、アミノフェノールまたは2,4,6-トリメトキシベンゼン、Gクランプヌクレオチドとして作用する修飾されたシトシン、8-置換されたアデニンおよびグアニン、5-置換されたウラシルおよびチミン、アザピリミジン、カルボキシヒドロキシアルキルヌクレオチド、カルボキシアルキルアミノアルキルヌクレオチド、および、アルキルカルボニルアルキル化ヌクレオチドを含む。修飾されたヌクレオチドはさらに、リボシルではない糖あるいはそのアナログを有するヌクレオチドと同様に、糖部に対して修飾されるヌクレオチドを含む。例えば、場合によっては、糖部は、マンノース、アラビノース、グルコピラノース、ガラクトピラノース、4’-チオリボース、および、その他の糖類、複素環、あるいは炭素環であるか、または、これらがベースである。ヌクレオチドとの用語はさらに、普遍的な塩基として当技術分野で知られているものを含む。一例として、普遍的な塩基は、限定されないが、3-ニトロピロール、5-ニトロインドール、またはネブラリンを含む。
いくつかの実施形態では、ヌクレオチドアナログは、モルホリノ、ペプチド核酸(PNA)、メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイト、1’,5’-アンヒドロヘキシトール核酸(HNA)、またはそれらの組み合わせをさらに含む。モルホリノまたはホスホロジアミデートモルホリノオリゴ(PMO)は合成分子を含み、その構造は、正常な糖およびリン酸塩構造からの偏差(deviates)によって天然の核酸構造を模倣している。いくつかの例において、5員のリボース環は、4個の炭素、1つの窒素、および1つの酸素を含有している6員のモルホリノ環で置換される。いくつかの場合では、リボース単量体は、リン酸基の代わりにホスホロジアミデート基によって結合する。場合によっては、骨格の変質は、荷電オリゴヌクレオチドによって使用されるような細胞送達剤(cellular delivery agents)の助けを借りることなく細胞膜を横断することができるモルホリノ中性分子を作るすべての正および負の電荷を除去する。
いくつかの実施形態において、ペプチド核酸(PNA)は、糖骨格環もリン酸塩結合を含まず、塩基は結合し、オリゴグリシン様分子によって適切に間隔を置かれ、ゆえに、骨格電荷を除去する。
いくつかの実施形態において、1つ以上の修飾が随意にヌクレオチド間結合で生じる。いくつかの例において、修飾されたヌクレオチド間結合は、限定されないが、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホネート、5’-アルキレンホスホネート、5’-メチルホスホネート、3’-アルキレンホスホネート、三フッ化ホウ素(borontrifluoridates)、3’-5’結合あるいは2’-5’結合のボラノリン酸エステルおよびセレノホスフェート、ホスホトリエステル、チオノアルキルホスホトリエステル、水素ホスホネート結合、アルキルホスホネート、アルキルホスホノチオエート、アリールホスホロチオエート、ホスホロセレノアート、ホスホロジセレノアート、ホスフィネート、ホスホルアミデート、3’-アルキルホスホルアミデート、ホスホロピペラジデート、ホスホロアニロチオエート、ホスホロアニリデート、ケトン、スルホン、スルホンアミド、カルボネート、カルバメート、メチレンヒドラゾ、メチレンジメチルジメチルヒドラゾ、ホルムアセタル、チオホルムアセタル、オキシム、メチレンイミノ、メチレンメチルイミノ、チオアミデート、リボアセチル基との結合、アミノエチルグリシン、シリル、あるいはシロキサン結合、例えば、飽和または不飽和の、および/または、置換されたおよび/またはヘテロ原子を含む1~10の炭素のヘテロ原子を含むまたは含まないアルキルあるいはシクロアルキル結合、モルホリノ構造との結合、アミド、塩基が骨格のアザ窒素に直接的あるいは間接的に結合したポリアミド、またはこれらの組み合わせを含む。ホスホロチオエート アンチセンスオリゴヌクレオチド(PS ASO)は、ホスホロチオエート結合を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドである。例示的なPS ASOが以下に説明される。
いくつかの例において、修飾は、メチルホスホネートあるいはチオールホスホネート修飾などのメチルまたはチオール修飾である。典型的なチオールホスホネートヌクレオチド(左)およびメチルホスホネートヌクレオチド(右)が、以下に例証される。
いくつかの例において、修飾されたヌクレオチドは、限定されないが、以下のように例示される2’-フルオロN3-P5’-ホスホロアミダイトを含む:
いくつかの例において、修飾されたヌクレオチドは、限定されないが、以下のように例示されるヘキシトール核酸(あるいは、1’、5’-アンヒドロヘキシトール核酸(HNA))を含む:
いくつかの実施形態において、1つ以上の修飾はさらに、リボース部分、ホスフェート骨格、およびヌクレオシドの修飾、あるいは3’または5’末端のヌクレオチドアナログの修飾を含む。例えば、3’末端は随意に3’カチオン基を含み、あるいは、3’-3’結合を含む3’-末端でヌクレオシドを反転させる。別の代替物では、3’-末端は随意に、アミノアルキル基、例えば、3’C5-アミノアルキルdTと結合する。追加の代替物では、3’-末端は随意に、脱塩基部位、例えば、アプリン酸またはアピリミジン酸部位と結合する。いくつかの例において、5’-末端は、アミノアルキル基、例えば、5’-O-アミノアルキル置換基と結合する。場合によっては、5’-末端は、脱塩基部位、例えば、アプリン酸またはアピリミジン酸部位と結合する。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は、本明細書に記載された1つ以上の人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、25、あるいはそれ以上の本明細書に記載される人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態では、人工ヌクレオチドアナログは、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、あるいは、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾されたLNA、ENA、PNA、HNA、モルホリノ、メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイト、あるいはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、あるいは、修飾された2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、LNA、ENA、PNA、HNA、モルホリノ、メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイト、あるいはこれらの組み合わせから選択された1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、25、あるいはそれ以上の人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、25、あるいはそれ以上の2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、25、あるいはそれ以上の2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)修飾ヌクレオチドを含む。いくつかの例において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、25、あるいはそれ以上のチオールホスホネートヌクレオチドを含む。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、以下の少なくとも1つを含む:約5%から約100%の修飾、約10%から約100%の修飾、約20%から約100%の修飾、約30%から約100%の修飾、約40%から約100%の修飾、約50%から約100%の修飾、約60%から約100%の修飾、約70%から約100%の修飾、約80%から約100%の修飾、および、約90%から約100%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は以下の少なくとも1つを含む:約10%から約90%の修飾、約20%から約90%の修飾、約30%から約90%の修飾、約40%から約90%の修飾、約50%から約90%の修飾、約60%から約90%の修飾、約70%から約90%の修飾、および、約80%から約100%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は以下の少なくとも1つを含む:約10%から約80%の修飾、約20%から約80%の修飾、約30%から約80%の修飾、約40%から約80%の修飾、約50%から約80%の修飾、約60%から約80%の修飾、および、約70%から約80%の修飾。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、以下の少なくとも1つを含む:約10%から約70%の修飾、約20%から約70%の修飾、約30%から約70%の修飾、約40%から約70%の修飾、約50%から約70%の修飾、および、約60%から約70%の修飾。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、以下の少なくとも1つを含む:約10%から約60%の修飾、約20%から約60%の修飾、約30%から約60%の修飾、約40%から約60%の修飾、および約50%から約60%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は以下の少なくとも1つを含む:約10%から約50%の修飾、約20%から約50%の修飾、約30%から約50%の修飾、および約40%から約50%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は以下の少なくとも1つを含む:約10%から約40%の修飾、約20%から約40%の修飾、および約30%から約40%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は以下の少なくとも1つを含む:約10%から約30%の修飾、および約20%から約30%の修飾。
場合によっては、ポリ核酸分子は約10%から約20%の修飾を含む。
場合によっては、ポリ核酸分子は約15%から約90%、約20%から約80%、約30%から約70%、あるいは約40%から約60%の修飾を含む。
さらなる場合には、ポリ核酸分子は少なくとも約15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の修飾を含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、少なくとも約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、またはそれ以上の修飾を含む。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、少なくとも約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、またはそれ以上の修飾されたヌクレオチドを含む。
いくつかの例において、約5から約100%のポリ核酸分子は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または100%は、本明細書に記載される人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約5%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約10%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約15%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約20%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約25%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約30%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約35%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約40%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約45%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約50%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約55%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約60%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約65%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約70%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約75%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約80%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約85%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約90%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約95%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約96%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約97%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約98%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約99%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子の約100%は、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態では、人工ヌクレオチドアナログは、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、あるいは、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾されたLNA、ENA、PNA、HNA、モルホリノ、-メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイト、あるいはこれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約1~約25の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約1の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約2の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約3の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約4の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約5の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約6の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約7の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約8の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約9の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約10の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約11の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約12の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約13の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約14の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約15の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約16の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約17の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約18の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約19の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約20の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約21の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約19の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は約22の修飾を含み、ここで、修飾は本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログを含む。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は2つの別個のポリヌクレオチドから組み立てられ、ここで、1つのポリヌクレオチドはセンス鎖を含み、第2のポリヌクレオチドはポリ核酸分子のアンチセンス鎖を含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はセンス鎖とアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖中のピリミジンヌクレオチドは2’-O-メチルピリミジンヌクレオチドを含み、センス鎖中のプリンヌクレオチドは2’-デオキシプリンヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はセンス鎖とアンチセンス鎖を含み、ここで、センス鎖中に存在するピリミジンヌクレオチドは2’-デオキシ-2’-フルオロピリミジンヌクレオチドを含み、センス鎖中に存在するプリンヌクレオチドは2’-デオキシプリンヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はセンス鎖とアンチセンス鎖を含み、ここで、ピリミジンヌクレオチドは、前記アンチセンス鎖中に存在する場合、2’-デオキシ-2’-フルオロピリミジンヌクレオチドであり、プリンヌクレオチドは前記アンチセンス鎖中に存在する場合、2’-O-メチルプリンヌクレオチドである。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はセンス鎖とアンチセンス鎖を含み、ここで、ピリミジンヌクレオチドは、上記アンチセンス鎖中に存在する場合、2’-デオキシ-2’-フルオロピリミジンヌクレオチドであり、プリンヌクレオチドは前記アンチセンス鎖中に存在する場合、2’-デオキシ-プリンヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、5’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、5’末端に少なくとも2つの連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、5’末端に少なくとも3個、4個、5個、または6個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的および/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は5’末端に6個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。
代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は少なくとも1つの2’-F修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は少なくとも2個、少なくとも3個の2’-F修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は少なくとも2個、少なくとも3個の連続する2’-F修飾ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、3’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、3’末端に少なくとも2個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、3’末端に少なくとも3、4、5、6、7、8、9、または10個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は3’末端に10個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。
代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は5’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は3’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、3’-末端に少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は3’末端に5個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。代替的におよび/またはさらに、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含む。代替的および/またはさらに、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含み、4個の2’-F修飾ヌクレオチドのうち任意の2つは連続していない。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、3’末端に2個の突出ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含む。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、5’末端、3’末端、または5’末端と3’末端の両方に末端キャップ部分を含む。他の実施形態では、末端キャップ部分は逆デオキシ脱塩基部分である。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の3’末端にリン酸骨格修飾を含む。場合によっては、リン酸骨格修飾はホスホロチオエートである。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は、少なくとも2個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。代替的におよび/またはさらに、アンチセンス鎖は、少なくとも2個、少なくとも3個のホスホロチオエートヌクレオチド間結合を含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、アンチセンス鎖は、アンチセンス鎖の3’末端にグリセリル修飾を含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は配列番号1の配列を含み、アンチセンス鎖は配列番号2の配列を含み、センス鎖は、5’末端に少なくとも3個、4個、5個、または6個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および少なくとも2個、または少なくとも3個の2’-F修飾ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は配列番号1の配列を含み、アンチセンス鎖は配列番号2の配列を含み、アンチセンス鎖は、3’末端に少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5つの連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は配列番号1の配列を含み、アンチセンス鎖は配列番号2の配列を含み、アンチセンス鎖は、5’末端および3’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は配列番号1の配列を含み、アンチセンス鎖は配列番号2の配列を含み、アンチセンス鎖は、3’末端に少なくとも5個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含み、4個の2’-F修飾ヌクレオチドのうち任意の2個は連続していない。
いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子はセンス鎖およびアンチセンス鎖を含み、センス鎖は配列番号1の配列を含み、アンチセンス鎖は配列番号2の配列を含み、センス鎖および/またはアンチセンス鎖は、それぞれ、配列番号3および/または配列番号4の対応する配列の少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%の修飾ヌクレオチドを含む。
場合によっては、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログの1つ以上は、天然のポリ核酸分子と比較して、例えば、RNaseHなどのリボヌクレアーゼ、DNaseなどのデオキシリボヌクレアーゼ、または、5’-3’エキソヌクレアーゼや3’-5’エキソヌクレアーゼなどのエキソヌクレアーゼなどのヌクレアーゼに対して抵抗性である。いくつかの例において、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、あるいは、修飾された2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、LNA、ENA、PNA、HNA、モルホリノ、メチルホスホナートヌクレオチド、チオールホスホナートヌクレオチド、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイト、あるいは、これらの組み合わせを含む人工ヌクレオチドアナログは、RNaseHなどのリボヌクレアーゼ、DNaseなどのデオキシリボヌクレアーゼ、または、5’-3’エキソヌクレアーゼや3’-5’エキソヌクレアーゼなどのエキソヌクレアーゼなどのヌクレアーゼに対して抵抗性である。いくつかの例において、2’-Oメチル修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’O-メトキシエチル(2’-O-MOE)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-アミノプロピル修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-デオキシ修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-デオキシ-2’-O-フルオロ修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、LNA修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、ENA修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、HNA修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、モルホリノは、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、PNA修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼに対する耐性を有する(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)。いくつかの例において、メチルホスホネートヌクレオチド修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、チオールホスホネートヌクレオチド修飾ポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトを含むポリ核酸分子は、ヌクレアーゼ抵抗性(例えば、RNaseH、DNase、5’-3’エキソヌクレアーゼ、あるいは3’-5’エキソヌクレアーゼ抵抗性)である。いくつかの例において、本明細書に記載された5’コンジュゲートは5’-3’エキソヌクレアーゼ切断を阻害する。いくつかの例において、本明細書に記載された3’コンジュゲートは3’-5’エキソヌクレアーゼ切断を阻害する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された人工ヌクレオチドアナログの1つ以上は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、あるいは、修飾された2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)、LNA、ENA、PNA、HNA、モルホリノ、メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、または2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトを含む人工ヌクレオチドアナログの1つ以上は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-メチル修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-アミノプロピル修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-デオキシ修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-デオキシ-2’-フルオロ修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、LNA修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、ENA修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、PNA修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、HNA修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、モルホリノ修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、メチルホスホネートヌクレオチド修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、チオールホスホネートヌクレオチド修飾ポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。いくつかの例において、2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトを含むポリ核酸分子は、同等の天然のポリ核酸分子と比較して、そのmRNA標的に対する結合親和性を増大させた。場合によっては、増加した親和性は、低Kd、高融解温度(Tm)、あるいはその組み合わせで例証される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、キラル純粋(あるいはステレオ純粋)なポリ核酸分子、または単一のエナンチオマーを含むポリ核酸分子である。いくつかの例において、ポリ核酸分子はL-ヌクレオチドを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子はD-ヌクレオチドを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子組成物は、その鏡像異性体の30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下を含む。場合によっては、ポリ核酸分子組成物は、ラセミ混合物の30%、25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下を含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、米国特許出願公開第2014/194610号と第2015/211006号;および、PCT国際公開第WO2015107425に記載されるポリ核酸分子である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、アプタマー結合部分を含めるようにさらに修飾される。いくつかの例において、アプタマー結合部分はDNAアプタマー結合部分である。いくつかの例において、アプタマー結合部分は、Alphamer(Centauri Therapeutics)であり、これは、特定細胞表面標的と、循環抗体に結合するための特定のエピトープを示す部分とを認識するアプタマー部分を含んでいる。いくつかの例において、本明細書に記載されたポリ核酸分子は、米国特許第8,604,184号、第8,591,910号、および、第7,850,975号に記載されるようなアプタマー結合部分を含めるようにさらに修飾される。
追加の実施形態では、本明細書に記載されるポリ核酸分子はその安定性を増大させるために修飾される。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はRNA(例えばsiRNA)である。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、その安定性を増大させるために上に記載された修飾の1つ以上によって修飾されている。場合によっては、ポリ核酸分子は、2’-O-メチル、2’-O-メトキシエチル(2’-O-MOE)、2’-O-アミノプロピル、2’-デオキシ、2’-デオキシ-2’-フルオロ、2’-O-アミノプロピル(2’-O-AP)、2’-O-ジメチルアミノエチル(2’-O-DMAOE)、2’-O-ジメチルアミノプロピル(2’-O-DMAP)、2’-O-ジメチルアミノエチルオキシエチル(2’-O-DMAEOE)、または、2’-O-N-メチルアセトアミド(2’-O-NMA)修飾、あるいは、ロックドまたは架橋リボース構造(例えば、LNAまたはENA)によるなどして、2ヒドロキシル位置で修飾される。場合によっては、ポリ核酸分子は2’-O-メチルおよび/または2’-O-メトキシエチルリボースによって修飾される。場合によっては、ポリ核酸分子はさらに、その安定性を増大させるために、モルホリノ、PNA、HNA、メチルホスホネートヌクレオチド、チオールホスホネートヌクレオチド、および/または2’-フルオロN3-P5’-ホスホラミダイトを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子はキラル純粋な(あるいはステレオ純粋な)ポリ核酸分子である。いくつかの例において、キラル純粋な(あるいはステレオ純粋な)ポリ核酸分子はその安定性を増大させるために修飾されている。送達の安定性を増大させるためのRNAの適切な修飾は当業者には明らかである。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、自己相補的なセンス領域およびアンチセンス領域を含む、二本鎖ポリヌクレオチド分子であり、ここで、アンチセンス領域は、標的核酸分子またはその一部中のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、センス領域は標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を有する。いくつかの例において、ポリ核酸分子は2つの別々のポリヌクレオチドから組み立てられ、1つの鎖はセンス鎖であり、もう一つの鎖はアンチセンス鎖であり、ここで、アンチセンス鎖とセンス鎖は自己相補的であり(例えば、それぞれの鎖は、別の鎖のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含む;アンチセンス鎖とセンス鎖が二重鎖(デュプレックス)または二本鎖構造を形成する場合など。例えば、二本鎖領域は約19、20、21、22、23、またはそれ以上の塩基対である);アンチセンス鎖は、標的核酸分子またはその一部のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、センス鎖は標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を含む。代替的に、ポリ核酸分子は単一のオリゴヌクレオチドから組み立てられ、ポリ核酸分子の自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域は、核酸ベースまたは非核酸ベースのリンカーによって結合する。
場合によっては、ポリ核酸分子は、自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域を有する、二重の、非対称的で二重の、ヘアピン型の、または非対称的なヘアピン型の二次構造を有するポリヌクレオチドであり、ここで、アンチセンス領域は、別の標的核酸分子またはその一部のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、センス領域は標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を有する。他の場合には、ポリ核酸分子は、2つ以上のループ構造と、自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域を含む基部とを有する、環状の単鎖ポリヌクレオチドであり、ここで、アンチセンス領域は、標的核酸分子またはその一部のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を含み、センス領域は標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を有し、環状ポリヌクレオチドは、RNAiを媒介することが可能な活性なポリ核酸分子を生成するためにインビボまたはインビトロで処理される。さらなる場合には、ポリ核酸分子はさらに、標的核酸分子またはその一部のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する単鎖ポリヌクレオチドを含み(例えば、そのようなポリ核酸分子は、標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列のポリ核酸分子内に存在することを必要としない)、単鎖ポリヌクレオチドはさらに、5’-リン酸塩(例えば、Martinez et al.,2002,Cell.,110,563-574と、Schwarz et al.,2002,Molecular Cell,10,537-568を参照)あるいは5’,3’-二リン酸塩などの末端のリン酸基を含む。
いくつかの例において、非対称のヘアピンは、アンチセンス領域と、ヌクレオチドあるいは非ヌクレオチドを含むループ部分と、センス領域とを含む線形のポリ核酸分子であり、センス領域は、アンチセンス領域と塩基対をなすのに十分な相補的なヌクレオチドを有し、ループを有する二重鎖を形成する程度に、アンチセンス領域よりも少ないヌクレオチドを含む。例えば、非対称的なヘアピン型のポリ核酸分子は、細胞中またはインビトロ系でRNAiを媒介するのに十分な長さを有し、かつ、および約4~約8のヌクレオチドを含むループ領域を有するアンチセンス領域(例えば約19~約22ヌクレオチド)と、アンチセンス領域に相補的な約3~約18のヌクレオチドを有するセンス領域とを含む。場合によっては、非対称的なヘアピン型のポリ核酸分子はさらに、化学修飾された5’末端のリン酸基を含む。さらなる場合には、非対称的なヘアピン型のポリ核酸分子のループ部分は、ヌクレオチド、非ヌクレオチド、リンカー分子、あるいはコンジュゲート分子を含む。
いくつかの実施形態において、非対称的な二重鎖は、センス領域およびアンチセンス領域を含む2つの別々の鎖を有するポリ核酸分子であり、センス領域は、アンチセンス領域と塩基対をなすのに十分な相補的なヌクレオチドを有し、かつ、二重鎖を形成する程度で、アンチセンス領域よりも少ないヌクレオチドを含む。例えば、非対称的な二重のポリ核酸分子は、細胞中またはインビトロ系でRNAiを媒介するのに十分な長さを有するアンチセンス領域(例えば約19~約22のヌクレオチド)、および、アンチセンス領域に相補的な約3~約18のヌクレオチドを有するセンス領域とを含む。
場合によっては、普遍的な塩基とは、ほとんど見分けがつかない天然のDNA/RNA塩基の各々と塩基対を形成するヌクレオチド塩基アナログを指す。普遍的な塩基の非限定的な例は、従来技術で知られているようなC-フェニル、C-ナフチル、および他の芳香族誘導体、イノシン、アゾールカルボキサミド、ならびに、3-ニトロピロール、4-ニトロインドール、5-ニトロインドール、および6-ニトロインドールなどのニトロアゾール誘導体を含む(例えば、Loakes,2001,Nucleic Acids Research,29,2437-2447を参照)。
ポリ核酸分子合成
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるポリ核酸分子は、当該技術分野で知られている手順を用いて、化学合成および/または酵素ライゲーション反応を用いて構築される。例えば、ポリ核酸分子は、自然発生のヌクレオチドを使用して、あるいは、分子の生体安定性を増大させるために、または、ポリ核酸分子と標的核酸との間で形成された二重鎖の物理安定度を増大させるために設計されたさまざまな修飾ヌクレオチドを用いて、化学合成される。例示的な方法は、以下に記載されるものを含む:米国特許第5,142,047号;第5,185,444号;第5,889,136号;第6,008,400号;および、第6,111,086号;PCT国際公開第WO2009099942号;あるいは、欧州特許公開第1579015号。追加の例示的な方法は、以下に記載されるものを含む:Griffey et al.,“2’-O-aminopropyl ribonucleotides:a zwitterionic modification that enhances the exonuclease resistance and biological activity of antisense oligonucleotides,” J.Med.Chem.39(26):5100-5109(1997));Obika,et al.“Synthesis of 2’-O,4’-C-methyleneuridine and -cytidine.Novel bicyclic nucleosides having a fixed C3,-endo sugar puckering”.Tetrahedron Letters 38(50):8735 1997;Koizumi,M.“ENA oligonucleotides as therapeutics”.Current opinion in molecular therapeutics 8(2):144-149(2006);and Abramova et al.,“Novel oligonucleotide analogues based on morpholino nucleoside subunits-antisense technologies:new chemical possibilities,” Indian Journal of Chemistry 48B:1721-1726(2009)。代替的に、ポリ核酸分子は、ポリ核酸分子がアンチセンス配向にサブクローン化された発現ベクターを用いて生物学的に生成される(つまり、挿入されたポリ核酸分子の転写されたRNAは所望の標的ポリ核酸分子に対してアンチセンス配向になる)。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子はタンデム合成方法によって合成され、ここで、両方の鎖は切断リンカーによって分離された単一の隣接するオリゴヌクレオチドフラグメントあるいは鎖として合成され、これはその後切断されることで、二重鎖をハイブリダイズして二重鎖の精製を可能にする別々のフラグメントまたは鎖をもたらす。
いくつかの例において、ポリ核酸分子も2つの特徴的な核酸鎖あるいはフラグメントから組み立てられ、ここで、1つのフラグメントはセンス領域を含み、第2のフラグメントは分子のアンチセンス領域を含む。
例えば、糖、塩基、およびホスフェート修飾を組み込むためのさらなる修飾方法は、以下を含む:Eckstein et al.,International Publication PCT No.WO 92/07065;Perrault et al.Nature,1990,344,565-568;Pieken et al.Science,1991,253,314-317;Usman and Cedergren,Trends in Biochem.Sci.,1992,17,334-339;Usman et al.International Publication PCT No.WO 93/15187;Sproat,U.S.Pat.No.5,334,711 and Beigelman et al.,1995,J.Biol.Chem.,270,25702;Beigelman et al.,International PCT publication No.WO 97/26270;Beigelman et al.,U.S.Pat.No.5,716,824;Usman et al.,U.S.Pat.No.5,627,053;Woolf et al.,International PCT Publication No.WO 98/13526;Thompson et al.,U.S.Ser.No.60/082,404 which was filed on Apr.20,1998;Karpeisky et al.,1998,Tetrahedron Lett.,39,1131;Earnshaw and Gait,1998,Biopolymers(Nucleic Acid Sciences),48,39-55;Verma and Eckstein,1998,Annu.Rev.Biochem.,67,99-134;および、Burlina et al.,1997,Bioorg.Med.Chem.,5,1999-2010.上記公報は、触媒作用を調節することなく、核酸分子へ糖、塩基、および/またはリン酸塩修飾を取り込むための位置を決定するための方法や戦術を記載している。
いくつかの例において、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、および/または5’-メチルホスホネート結合とのポリ核酸分子のヌクレオチド間結合の化学修飾が安定性を改善する一方で、過度の修飾はしばしば毒性または活性の減少を引き起こす。したがって、核酸分子を設計する場合、これらのヌクレオチド間結合の量は場合によっては最小限に抑えられる。そのような場合、これらの結合の濃度の減少は、これらの分子の毒性を低下させ、有効性と高い特異性を増加させる。
ポリ核酸分子コンジュゲート
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子(B)はさらに、所望の部位へ送達されるポリペプチドAに結合する。場合によっては、ポリ核酸分子はポリペプチドAと随意にポリマー部分に結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは少なくとも1つのBに結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは、A-Bコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBに結合する。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのAは、Bの5’末端、Bの3’末端、Bの内部部位、あるいはその任意の組み合わせに結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは少なくとも2つのBに結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、あるいはそれ以上のBに結合する。
場合によっては、ポリ核酸分子は、ポリペプチド(A)および任意選択でポリマー部分(C)にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのポリペプチドAは少なくとも1つのBの1つの末端で結合され、その一方で、少なくとも1つのCは、A-B-Cコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBの反対側の末端で結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは少なくとも1つのBの1つの末端で結合され、その一方で、Cの少なくとも1つは少なくとも1つのBの内部部位で結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのポリペプチドAは少なくとも1つのCに直接結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのBは、A-C-Bコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのCを介して少なくとも1つのポリペプチドAに間接的に結合する。
いくつかの例において、少なくとも1つのBおよび/または少なくとも1つのC、ならびに随意に少なくとも1つのDは、少なくとも1つのポリペプチドAに結合する。いくつかの例において、少なくとも1つのBは、少なくとも1つのポリペプチドAに末端(例えば、5’末端あるいは3’末端)で結合され、あるいは少なくとも1つのポリペプチドAに内部部位を介して結合する。場合によっては、少なくとも1つのCは、少なくとも1つのポリペプチドAに直接的に、あるいは少なくとも1つのBによって間接的に結合する。間接的に、少なくとも1つのBによって、少なくとも1つのCは、B上の少なくとも1つのポリペプチドAと同じ末端で、少なくとも1つのポリペプチドAからの対抗する末端で、あるいは、独立して内部部位で結合する。いくつかの例において、少なくとも1つの追加のポリペプチドAはさらに、少なくとも1つのポリペプチドA、B、あるいはCに結合する。さらなる例では、少なくとも1つのDは随意に、少なくとも1つのポリペプチドA、少なくとも1つのB、あるいは少なくとも1つのCに、直接的あるいは間接的に結合する。直接的に少なくとも1つのポリペプチドAに結合される場合、少なくとも1つのDもA-D-Bコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBに随意に結合され、あるいは、A-D-B-Cコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBと少なくとも1つのCに随意に結合する。いくつかの例において、D-A-B-Cコンジュゲートを形成するために、少なくとも1つのDは、少なくとも1つのポリペプチドAに直接的に、および少なくとも1つのBと少なくとも1つのCに間接的に結合する。間接的に少なくとも1つのポリペプチドAに結合される場合、少なくとも1つのDもA-B-Dコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBに随意に結合され、あるいは、A-B-D-Cコンジュゲートを形成するために少なくとも1つのBと少なくとも1つのCに随意に結合する。いくつかの例において、少なくとも1つの追加のDはさらに、少なくとも1つのポリペプチドA、B、あるいはCに結合する。
結合部分
いくつかの実施形態において、結合部分Aはポリペプチド、ペプチド、または非ペプチドリガンドである。いくつかの例において、ポリペプチドは、抗体またはそのそのフラグメントである。場合によっては、フラグメントは結合フラグメントである。いくつかの例において、抗体またはその抗原結合フラグメントは、ヒト化抗体またはその抗原結合フラグメント、マウス抗体またはその抗原結合フラグメント、キメラ抗体またはその抗原結合フラグメント、モノクローナル抗体またはその抗原結合フラグメント、一価Fab’、二価Fab2、F(ab)’3フラグメント、単鎖可変フラグメント(scFv)、ビス-scFv、(scFv)2、ダイアボディ、ミニボディ、ナノボディ、三重特異性抗体、四重特異性抗体、ジスルフィド安定化Fvタンパク質(dsFv)、単一ドメイン抗体(sdAb)、Ig NAR、ラクダ科抗体またはその抗原結合フラグメント、二重特異性抗体またはその結合フラグメント、あるいはその化学修飾された誘導体を含む。
いくつかの実施形態では、結合部分Aは、二重特異性抗体またはその抗原結合フラグメントである。いくつかの例において、二重特異性抗体は三機能性抗体あるいは二重特異性ミニ抗体である。場合によっては、二重特異性抗体は三機能性抗体である。いくつかの例において、三機能性抗体は、2つの異なる抗原のための結合部位を含む完全長のモノクローナル抗体である。
場合によっては、二重特異性抗体は二重特異性ミニ抗体である。いくつかの例において、二重特異性ミニ抗体は、二価Fab2、F(ab)’3フラグメント、ビス-scFv、(scFv)2、ダイアボディ、ミニボディ、三重特異性抗体、四重特異性抗体、あるいは二重特異性T細胞エンゲージャー(BiTE)を含む。いくつかの実施形態において、二重特異性T細胞エンゲージャーは、2つのscFvsが2つの異なる抗原のエピトープを標的とする2つの単鎖可変フラグメント(scFvs)を含む融合タンパク質である。
いくつかの実施形態において、結合部分Aは二重特異性ミニ抗体である。いくつかの例において、Aは二重特異性Fab2である。いくつかの例において、Aは二重特異性F(ab)’3フラグメントである。場合によっては、Aは二重特異性ビス-scFvである。場合によっては、Aは二重特異性(scFv)であるいくつかの実施形態では、Aは二重特異性ダイアボディである。いくつかの実施形態では、Aは二重特異性ミニボディである。いくつかの実施形態では、Aは二重特異性の三重特異性抗体である。他の実施形態では、Aは二重特異性の四重特異性抗体である。他の実施形態では、Aは二重特異性のT細胞エンゲージャー(BiTE)である。
いくつかの実施形態において、結合部分Aは三重特異性抗体である。いくつかの例において、三重特異性抗体はF(ab)’3フラグメントあるいは三重特異性抗体を含む。いくつかの例において、Aは三重特異性F(ab)’3フラグメントである。場合によっては、Aは三重特異性抗体である。いくつかの実施形態において、Aは、Dimas、et al.,“Development of a trispecific antibody designed to simultaneously and efficiently target three different antigens on tumor cells,” Mol.Pharmaceutics、12(9):3490-3501(2015)に記載されるような三重特異性抗体である。
いくつかの実施形態において、結合部分Aは、細胞表面タンパク質を認識する抗体またはその抗原結合フラグメントである。いくつかの例において、結合部分Aは、筋細胞上の細胞表面タンパク質を認識する抗体またはその抗原結合フラグメントである。場合によっては、結合部分Aは、骨格筋細胞上の細胞表面タンパク質を認識する抗体またはその抗原結合フラグメントである。
いくつかの実施形態において、例示的な抗体は、限定されないが、抗ミオシン抗体、抗トランスフェリン受容体抗体、および、筋特異的キナーゼ(MuSK)を認識する抗体である。いくつかの例において、抗体は抗トランスフェリン受容体(抗CD71)抗体である。
いくつかの実施形態では、抗体が抗トランスフェリン受容体(抗CD71)抗体である場合、抗トランスフェリン受容体抗体は、トランスフェリン受容体(TfR)に特異的に結合し、好ましくは、トランスフェリン受容体1(TfR1)に特異的に結合し、またはより好ましくは、ヒトトランスフェリン受容体1(TfR1)(またはヒトCD71)に特異的に結合する。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、HCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQGを含み、ここで、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択され、そしてHCDR3配列は配列番号19を含む。
いくつかの実施形態では、抗トランスフェリン抗体のVH領域は、表2から選択されるHCDR1、HCDR2、およびHCDR3の配列を含む。
いくつかの実施形態では、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18、20、または21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含むを含む。場合によっては、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含む。VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含む。場合によっては、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗トランスフェリン受容体抗体のVL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、LCDR2配列AX4TNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、X3はNまたはSから選択され、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合、Fである。
いくつかの実施形態では、抗トランスフェリン受容体抗体のVL領域は、表2から選択されるLCDR1、LCDR2、およびLCDR3配列を含む。
場合によっては、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X3はNまたはSから選択される。
場合によっては、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、LCDR2配列AX4TNLAX5、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択される。
場合によっては、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここでX6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、LCDR2配列AATNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号25を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、VL領域は、配列番号27を含むLCDR1配列、配列番号28を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
いくつかの実施形態において、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択されX2はQまたはEから選択されるHCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、LCDR2配列AX4TNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここで、X3はNまたはSから選択され、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択される、HCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、ここで、X3はNまたはSから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択される、HCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQGおよび配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、LCDR2配列AX4TNLAX5、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択される、HCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここで、X6は存在するかまたは存在せず、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択されるHCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、LCDR2配列AATNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択されるHCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択されるHCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号25を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、X1はNまたはQから選択され、X2はQまたはEから選択されるHCDR2配列EINPIX1GRSNYAX2KFQG、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号27を含むLCDR1配列、配列番号28を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X3は、NまたはSから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、LCDR2配列AX4TNLAX5、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここで、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、LCDR2配列AATNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号21を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号27を含むLCDR1配列、配列番号28を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X3は、NまたはSから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、LCDR2配列AX4TNLAX5、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、配列番号23、25または28を含むLCDR2配列、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここでX6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、LCDR2配列AATNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号25を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号27を含むLCDR1配列、配列番号28を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、LCDR1配列RTSENIYX3NLA、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X3は、NまたはSから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、LCDR2配列AX4TNLAX5、および配列番号24または26を含むLCDR3配列を含み、X4はAまたはGから選択され、X5はDまたはEから選択される。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22または27を含むLCDR1配列、配列番号23、25、または28を含むLCDR2配列、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここで、X6は存在するかまたは存在せず、存在する場合はFである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、LCDR2配列AATNLAX5、およびLCDR3配列QHFWGTPLTX6を含み、ここで、X5はDまたはEから選択され、X6は存在または非存在であり、存在する場合、Fである。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号25を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号21を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号27を含むLCDR1配列、配列番号28を含むLCDR2配列、および配列番号26を含むLCDR3配列を含む。
いくつかの実施形態では、抗トランスフェリン受容体抗体は、VH領域およびVL領域を含み、VH領域の配列は、配列番号29-33に対して約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有し、VL領域の配列は、配列番号34-38に対して約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を含む。
いくつかの実施形態では、VH領域は、配列番号29-33(表4)から選択される配列を含み、VL領域は、配列番号34-38(表5)から選択される配列を含む。表4および表5の下線を引いた領域は、それぞれCDR1、CDR2、またはCDR3配列を示す。
いくつかの実施形態では、抗トランスフェリン受容体抗体は、表6に例証されるようなVH領域およびVL領域を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の抗トランスフェリン受容体抗体は、IgGフレームワーク、IgAフレームワーク、IgEフレームワーク、またはIgMフレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、IgGフレームワーク(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)を含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体はIgG1フレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、IgG2(例えば、IgG2aまたはIgG2b)フレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体はIgG2aフレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体はIgG2bフレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体はIgG3フレームワークを含む。場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体はIgG4フレームワークを含む。
場合によっては、抗トランスフェリン受容体抗体は、フレームワーク領域、例えば、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、ヒンジ領域、またはそれらの組み合わせに1つ以上の変異を含む。場合によっては、1つ以上の変異は、抗体を安定化するため、および/または半減期を延長するためのものである。場合によっては、1つ以上の変異は、Fc受容体相互作用を調節し、FcγR、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)、または補体依存性細胞傷害(CDC)などのFcエフェクター機能を低下または排除するためのものである。追加の例では、1つ以上の変異は、グリコシル化を調節するためのものである。
いくつかの実施形態において、1つ以上の変異はFc領域に位置する。場合によっては、Fc領域は、残基位置L234、L235、またはそれらの組み合わせに変異を含む。場合によっては、変異はL234およびL235を含む。場合によっては、変異はL234AおよびL235Aを含む。場合によっては、残基の位置はIgG1を基準にしている。
場合によっては、Fc領域は、残基位置L234、L235、D265、N21、K46、L52、もしくはP53、またはそれらの組み合わせに変異を含む。場合によっては、変異は、残基位置K46、L52、またはP53における変異と組み合わせて、L234およびL235を含む。場合によっては、Fc領域はL234、L235、およびK46に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL234、L235、およびL52に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL234、L235、およびP53に変異を含む。場合によっては、Fc領域はD265およびN21に変異を含む。場合によっては、残基の位置はIgG1を基準にしている。
場合によっては、Fc領域は、L234A、L235A、D265A、N21G、K46G、L52R、またはP53G、またはそれらの組み合わせを含む。場合によっては、Fc領域は、K46G、L52R、またはP53Gと組み合わせてL234AおよびL235Aを含む。場合によっては、Fc領域はL234A、L235A、およびK46Gを含む。場合によっては、Fc領域はL234A、L235A、およびL52Rを含む。場合によっては、Fc領域はL234A、L235A、およびP53Gを含む。場合によっては、Fc領域はD265AおよびN21Gを含む。場合によっては、残基の位置はIgG1を基準にしている。
場合によっては、Fc領域は、残基位置L235、L236、D265、N21、K46、L52、またはP53に変異、または変異の組み合わせを含む。場合によっては、Fc領域はL235およびL236に変異を含む。場合によっては、Fc領域は、残基位置K46、L52、またはP53での変異と組み合わせて、L235およびL236での変異を含む。場合によっては、Fc領域はL235、L236、およびK46に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL235、L236、およびL52に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL235、L236、およびP53に変異を含む。場合によっては、Fc領域はD265およびN21に変異を含む。場合によっては、残基の位置はIgG2bを基準にしている。
いくつかの実施形態では、Fc領域は、L235A、L236A、D265A、N21G、K46G、L52R、またはP53G、またはそれらの組み合わせを含む。場合によっては、Fc領域はL235AおよびL236Aを含む。場合によっては、Fc領域は、K46G、L52R、またはP53Gと組み合わせてL235AおよびL236Aを含む。場合によっては、Fc領域はL235A、L236A、およびK46Gを含む。場合によっては、Fc領域はL235A、L236A、およびL52Rを含む。場合によっては、Fc領域はL235A、L236A、およびP53Gを含む。場合によっては、Fc領域はD265AおよびN21Gを含む。場合によっては、残基の位置はIgG2bを基準にしている。
いくつかの実施形態では、Fc領域は、残基位置L233、L234、D264、N20、K45、L51、またはP52に変異を含み、残基は、配列番号の位置233、234、264、296、321、327、および328に対応する。場合によっては、Fc領域は、L233およびL234に変異を含む。場合によっては、Fc領域は、残基位置K45、L51、またはP52での変異と組み合わせて、L233およびL234での変異を含む。場合によっては、Fc領域はL233、L234、およびK45に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL233、L234、およびL51に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL233、L234、およびK45に変異を含む。場合によっては、Fc領域はL233、L234、およびP52に変異を含む。場合によっては、Fc領域はD264およびN20に変異を含む。場合によっては、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4フレームワークにおける残基L233、L234、D264、N20、K45、L51、またはP52と同等の位置が企図される。場合によっては、IgG1、IgG2、またはIgG4フレームワークにおける配列番号303の残基L233、L234、D264、N20、K45、L51、またはP52に対応する残基への変異もまた企図される。
いくつかの実施形態では、Fc領域は、L233A、L234A、D264A、N20G、K45G、L51R、またはP52Gを含み、残基は、配列番号39の位置233、234、264、20、45、51、および52に対応する。場合によっては、Fc領域はL233AおよびL234Aを含む。場合によっては、Fc領域は、K45G、L51R、またはP52Gと組み合わせてL233AおよびL234Aを含む。場合によっては、Fc領域はL233A、L234A、およびK45Gを含む。場合によっては、Fc領域はL233A、L234A、およびL51Rを含む。場合によっては、Fc領域はL233A、L234A、およびK45Gを含む。場合によっては、Fc領域はL233A、L234A、およびP52Gを含む。場合によっては、Fc領域はD264AおよびN20Gを含む。
いくつかの実施形態において、ヒトIgG定常領域は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)および/または補体依存性細胞傷害(CDC)を変更するために、例えば、Natsume et al.Cancer Res、68(10):3863-72;Idusogie et al.,2001 J Immunol,166(4):2571-5;Moore et al.,2010 mAbs,2(2):181-189;Lazar et al.,2006 PNAS,103(11):4005-4010,Shields et al.,2001 JBC,276(9):6591-6604;Stavenhagen et al.,2007 Cancer Res,67(18):8882-8890;Stavenhagen et al.,2008 Advan.Enzyme Regul.,48:152-164; Alegre et al.,1992 J Immunol,148:3461-3468;Kaneko and Niwa,2011 Biodrugs,25(1):1-11におけるレビューに記載されているアミノ酸修飾を用いて修飾され得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の抗トランスフェリン受容体抗体は、重鎖(HC)および軽鎖(LC)を含む全長抗体である。場合によっては、重鎖(HC)は、表7から選択される配列を含む。場合によっては、軽鎖(LC)は、表8から選択される配列を含む。下線を引いた領域は、それぞれのCDRを示す。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の抗トランスフェリン受容体抗体は、参照抗トランスフェリン受容体抗体と比較して改善された血清半減期を有する。場合によっては、改善された血清半減期は、少なくとも30分、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、12時間、18時間、24時間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、14日間、30日間、またはそれ以上の時間、参照抗トランスフェリン受容体抗体よりも長い。
いくつかの実施形態において、結合部分Aは、ポリ核酸分子(B)に非特異的に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、非部位特異的なやり方で、リシン残基またはシステイン残基を介してポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、非部位特異的なやり方で、リシン残基(例えば、結合部分Aに存在するリシン残基)を介してポリ核酸分子(B)に結合する。場合によっては、結合部分Aは、非部位特異的なやり方で、システイン残基(例えば、結合部分Aに存在するシステイン残基)を介してポリ核酸分子(B)に結合する。
いくつかの実施形態において、結合部分Aは、非部位特異的なやり方で、ポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、リシン残基、システイン残基を介して、5’-末端で、3’-末端で、非天然アミノ酸、あるいは酵素修飾または酵素触媒された残留物で、ポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、リシン残基(例えば、結合部分Aに存在するリシン残基)を介してポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、システイン残基(例えば、結合部分Aに存在するシステイン残基)を介してポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、5’末端でポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、3’末端でポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で、非天然アミノ酸を介してポリ核酸分子(B)に結合する。いくつかの例において、結合部分Aは、部位特異的なやり方で酵素修飾または酵素触媒された残留物を介してポリ核酸分子(B)に結合する。
いくつかの実施形態において、1つ以上のポリ核酸分子(B)は結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、またはそれ以上のポリ核酸分子は、1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約1のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約2のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約3のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約4のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約5のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約6のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約7のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約8のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約9のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約10のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約11のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約12のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約13のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約14のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約15のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。いくつかの例において、約16のポリ核酸分子が1つの結合部分Aに結合する。場合によっては、1つ以上のポリ核酸分子が同じである。他の例では、1つ以上のポリ核酸分子が異なる。
いくつかの実施形態において、結合部分Aに結合したポリ核酸分子(B)の数は、ある比率を形成する。いくつかの例において、比率はDAR(薬物対抗体の)比率と呼ばれ、本明細書で言及されるような薬物はポリ核酸分子(B)である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、またはそれ以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約1以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約2以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約3以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約4以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約5以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約6以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約7以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約8以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約9以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約10以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約11以上である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約12以上である。
いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約1である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約2である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約3である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約4である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約5である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約6である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約7である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約8である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約9である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約10である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約11である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約12である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約13である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約14である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約15である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、約16である。
いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、1である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、2である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、4である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、6である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、8である。いくつかの例において、結合部分Aに対するポリ核酸分子(B)のDAR比率は、12である。
いくつかの例において、結合部分Aを伴わないポリ核酸分子(B)を含むコンジュゲートと比較して、ポリ核酸分子(B)と結合部分Aを含むコンジュゲートは、活性を改善させた。いくつかの例において、改善された活性は、生物学的に関連する機能の増強、例えば、疾患状態の処置または予防における安定性、親和性、結合、機能的な活性、および有効性の改善をもたらす。いくつかの例において、疾患状態は、遺伝子の1つ以上の変異エクソンの結果である。いくつかの例において、結合部分Aを伴わないポリ核酸分子(B)を含むコンジュゲートと比較して、ポリ核酸分子(B)と結合部分Aを含むコンジュゲートは、1つ以上の変異したエクソンのエクソンスキッピングの増加をもたらす。いくつかの例において、結合部分Aを伴わないポリ核酸分子(B)を含むコンジュゲートと比較して、エクソンスキッピングは、ポリ核酸分子(B)と結合部分Aを含むコンジュゲートにおいて、少なくともまたは約5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、あるいは、95%以上増加する。
いくつかの実施形態において、抗体またはその抗原結合フラグメントは、単独であるいは組み合わせて、当該技術分野で知られている従来の技術を使用して、例えば、アミノ酸の欠失、挿入、置換、追加を用いることによって、および/または、組換え、ならびに/あるいは、当該技術分野で知られている他の修飾(例えば、グリコシル化とリン酸化などの翻訳後および化学的な修飾)によって、さらに修飾される。いくつかの例において、修飾は、Fc受容体との相互作用を調節するための修飾をさらに含む。いくつかの例において、1つ以上の修飾は、例えば、国際公開第WO97/34631に記載されるものを含み、当該文献はFcドメインとFcRn受容体との間の相互作用に関与するアミノ酸残基を開示している。抗体またはその抗原結合フラグメントのアミノ酸配列の基礎となる核酸配列にそのような修飾を導入する方法は、当業者に周知である。
いくつかの例において、抗原結合フラグメントはさらにその誘導体を包含し、少なくとも1つのCDRを含むポリペプチド配列を含んでいる。
いくつかの例において、本明細書に記載されるような「単鎖」との用語は、二重特異性の単鎖構築物の第1と第2のドメインが、好ましくは、単一核酸分子によってコードすることができる共線形アミノ酸配列(co-linear amino acid sequence)の形態で共有結合されるということを意味する。
いくつかの例において、二重特異性単鎖抗体構築物は、2つの抗体由来の結合ドメインを含む構築物に関する。そのような実施形態では、二重特異性の単鎖抗体構築物はタンデムbi-scFvあるいはダイアボディである。いくつかの例において、scFvは、リンカーペプチドによって接続されたVHとVLのドメインを含む。いくつかの例において、リンカーは、第1と第2のドメインのそれぞれが、互いから独立して、その差次的な結合特異性を保持することができる十分な長さと配列である。
いくつかの実施形態において、本明細書で使用されるように、~との結合または~による相互作用とは、互いに少なくとも2つの抗原相互作用部位の結合/相互作用を定義する。いくつかの例において、抗原相互作用部位は、特異性抗原または抗原の特異的な群との特定の相互作用の能力を示すポリペプチドのモチーフを定義する。場合によっては、結合/相互作用は特定の認識を定義するとも理解される。そのような場合、特定の認識は、抗体あるいはその抗原結合フラグメントが、標的分子の各々の少なくとも2つのアミノ酸に特異的に相互作用および/または結合することができるということを指す。例えば、特定の認識は、抗体分子の特異性、あるいは標的分子の特定の範囲を区別するその能力に関する。追加の例では、抗原相互作用部位のその特異性抗原との特定の相互作用は、例えば、抗原の立体配座の変化、抗原のオリゴマー化などの誘導による、シグnal の開始をもたらす。さらなる実施形態では、結合は「鍵と鍵穴の原則(key-lock-principle)」の特異性によって例証される。したがって、いくつかの例において、抗原相互作用部位および抗原のアミノ酸配列における特定のモチーフは、上記構造の第2の修飾の結果と同様に、その1次、2次、または3次構造の結果として互いに結合する。そのような場合、抗原相互作用部位のその特異性抗原との特定の相互作用は、その部位の抗原への簡単な結合をもたらす。
いくつかの例において、特異的な相互作用はさらに、抗体またはその抗原結合フラグメントの減少した交差反応性、あるいは減少したオフターゲット効果を指す。例えば、所望のポリペプチド/タンパク質に結合するが、他のポリペプチドのいずれにも結合しないか、または本質的には結合しない抗体あるいはその抗原結合フラグメントは、所望のポリペプチド/タンパク質に対して特異的であるとみなされる。抗原相互作用部位の特異性抗原との特定の相互作用の例は、リガンドのその受容体との特異性、例えば、抗原決定基群(エピトープ)の、抗体の抗原結合部位との相互作用を含む。
したがって、場合によっては、ポリ核酸分子コンジュゲートは、配列番号1に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一であるアンチセンス鎖、および配列番号2に対して少なくとも80%同一である配列を有するアンチセンス鎖、およびポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、その結果、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKに対するRNA干渉を媒介する。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号3、5、7、9、11、13、または15に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一である配列を有するセンス鎖、配列番号4、6、8、10、12、14、または16の配列を有するアンチセンス鎖を有し、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含む領域を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントおよびポリ核酸分子は、4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-アミデート(SMCC)を含むリンカーを介してコンジュゲートされる。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号3、5、7、9、11、13、または15と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一である配列を有するセンス鎖、および配列番号4、6、8、10、12、14、または16の配列を有するアンチセンス鎖を有し、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号30に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、VL領域は、配列番号34に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメント、およびポリ核酸分子は、マレイミドリンカーを介して結合コンジュゲートされる。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号1に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一である配列を有するセンス鎖、および配列番号2の配列を有するアンチセンス鎖を有し、センス鎖は、5’末端に少なくとも3個、4個、5個、または6個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および少なくとも2個、少なくとも3個の2’-F修飾ヌクレオチドを含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号30に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、VL領域は、配列番号34に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメント、およびポリ核酸分子は、マレイミドリンカーを介してコンジュゲートされる。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号1に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一であるセンス鎖、配列番号2の配列を有するアンチセンス鎖を有し、アンチセンス鎖は、3’末端に少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個、少なくとも5つの連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および少なくとも1個、少なくとも2個、少なくとも3個、少なくとも4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号20を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号23を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列、ならびに抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントおよびポリ核酸分子は、マレイミドリンカーを介してコンジュゲートされる。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号1に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一である配列を有するセンス鎖、および配列番号2の配列を有するアンチセンス鎖を有し、アンチセンス鎖は、5’末端および3’末端に2’-O-メチル修飾ヌクレオチドを含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号17を含むHCDR1配列、配列番号18を含むHCDR2配列、および配列番号19を含むHCDR3配列を含み、VL領域は、配列番号22を含むLCDR1配列、配列番号3を含むLCDR2配列、および配列番号24を含むLCDR3配列を含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントおよびポリ核酸分子は、マレイミドリンカーを介してコンジュゲートされる。
特定の実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートは、DMPKの標的配列にハイブリダイズするポリ核酸分子にコンジュゲートされた抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、ポリ核酸分子は、配列番号1に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%同一である配列を有するセンス鎖、および配列番号2の配列を有するアンチセンス鎖を有し、アンチセンス鎖は、3’末端の少なくとも5個の連続する2’-O-メチル修飾ヌクレオチド、および4個の2’-F修飾ヌクレオチドを含み、ここで、4個の2’-F修飾ヌクレオチドのうち任意の2個は連続しておらず、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントは、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、VH領域は、配列番号3に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、VL領域は、配列番号34に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、99%、または100%の配列同一性を含み、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメントおよびポリ核酸分子は、6-アミノ-1-ヘキサノールリンカーを介してコンジュゲートされる。
追加の結合部分
いくつかの実施形態において、結合部分は血漿タンパク質である。いくつかの例において、血漿タンパク質はアルブミンを含む。いくつかの例において、結合部分Aはアルブミンである。いくつかの例において、アルブミンは、本明細書に記載される結合化学の1つ以上によって、ポリ核酸分子に結合する。いくつかの例において、アルブミンは、天然のライゲーション化学によってポリ核酸分子に結合する。いくつかの例において、アルブミンは、リジン結合によってポリ核酸分子に結合する。
いくつかの例において、結合部分Aはステロイドである。例示的なステロイドは、コレステロール、リン脂質、ジアシルグリセロールおよびトリアシルグリセロール、脂肪酸、炭化水素(飽和、不飽和であり、置換、あるいはそれらの組み合わせを含む)を含む。いくつかの例において、ステロイドはコレステロールである。いくつかの例において、結合部分はコレステロールである。いくつかの例において、コレステロールは、本明細書に記載される結合化学の1つ以上によってポリ核酸分子に結合する。いくつかの例において、コレステロールは、天然のライゲーション化学によってポリ核酸分子に結合する。いくつかの例において、コレステロールは、リジン結合によってポリ核酸分子に結合する。
いくつかの例において、結合部分は、限定されないが、細胞上の特定の表面マーカーに結合するポリ核酸分子アプタマーを含むポリマーである。この例では、結合部分は、標的遺伝子またはmRNAにハイブリダイズしないが、その代りに、細胞表面マーカーのその特定のエピトープに結合する抗体と同様に、細胞表面マーカーに選択的に結合することができるポリ核酸である。
場合によっては、結合部分はペプチドである。場合によっては、ペプチドは約1~約3kDaを含む。場合によっては、ペプチドは、約1.2~約2.8kDa、約1.5~約2.5kDa、あるいは約1.5~約2kDaを含む。いくつかの例において、ペプチドは二環式ペプチドである。場合によっては、二環式ペプチドは束縛された二環式ペプチド(constrained bicyclic peptide)である。いくつかの例において、結合部分は二環式ペプチド(例えば、Bicycle Therapeuticsのbicycles)である。
さらなる場合には、結合部分は小分子である。いくつかの例において、小分子は抗体動員小分子(antibody-recruiting small molecule)である。場合によっては、抗体動員小分子は、標的結合末端および抗体結合末端を含み、標的結合末端はそれで細胞表面受容体を認識して、相互作用することができる例えば、いくつかの例において、グルタミン酸塩尿素(glutamate urea )化合物を含む標的結合末端は、PSMAとの相互作用を可能にし、それにより、PSMAを発現する細胞との抗体相互作用を増強する。いくつかの例において、結合部分は、Zhang et al.,“A remote arene-binding site on prostate specific membrane antigen revealed by antibody-recruiting small molecules,” J Am Chem Soc.132(36):12711-12716(2010);あるいは、McEnaney,et al.,“Antibody-recruiting molecules:an emerging paradigm for engaging immune function in treating human disease,” ACS Chem Biol.7(7):1139-1151(2012)に記載される小分子である。
抗体あるいはその抗原結合フラグメントの産生
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるポリペプチド(例えば、抗体および結合フラグメント、抗トランスフェリン受容体抗体またはその抗原結合フラグメント)は、とりわけ、化学合成によって、あるいは組換え発現によって、ポリペプチド(例えば、抗体)の合成に役立つように、当該技術分野で知られている任意の方法を使用して生成され、および、好ましくは組換え発現技術によって生成される。
いくつかの例において、抗体あるいはその抗原結合フラグメントは組換え発現され、抗体またはその抗原結合フラグメントをコードする核酸は、化学的に合成されたオリゴヌクレオチド(例えば、Kutmeier et al.,1994,BioTechniques 17:242に記載されるような)から組み立てられ、これは、抗体をコードする配列の一部を含有する重複するオリゴヌクレオチドの合成、オリゴヌクレオチドのアニーリングとライゲーション、および、その後のPCRによるライゲートされたオリゴヌクレオチドの増幅を含む。
代替的に、抗体をコードする核酸分子は、配列の3’と5’の末端へハイブリダイズすることができる合成プライマーを使用するPCR増幅によって、あるいは特定の遺伝子配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブを使用してクローンを作ることによって、適切なソース(例えば、抗体cDNAライブラリー、あるいは免疫グロブリンを発現する任意の組織あるいは細胞から生成されたcDNAライブラリー)から随意に生成される。
いくつかの例において、抗体またはその抗原結合は、ポリクローナル抗体を産生するためにウサギなどの動物を免疫化することにより、あるいは、より好ましくは、例えば、KohlerおよびMilstein(1975,Nature 256:495-497)によって記載されるように、あるいは、Kozborら(1983,Immunology Today 4:72)またはColeら(1985 in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.,pp.77-96)によって記載されるように、モノクローナル抗体を産生することによって、随意に生成される。代替的に、少なくとも抗体のFab部分をコードするクローンは、特異性抗原に結合するFabフラグメントのクローンのためにFab発現ライブラリー(例えば、Huse et al.,1989,Science 246:1275-1281に記載される)をスクリーニングすることにより、あるいは抗体ライブラリー(Clackson et al.,1991,Nature 352:624;Hane et al.,1997 Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:4937を参照)をスクリーニングすることにより、随意に得られる。
いくつかの実施形態において、適切な生物学的活性のヒト抗体分子からの遺伝子と一緒に、適切な抗原特異性のマウス抗体分子からの遺伝子をスプライシングすることにより、「キメラ抗体」(Morrison et al.,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.81:851-855;Neuberger et al.,1984,Nature 312:604-608;Takeda et al.,1985,Nature 314:452-454)の産生のために開発された技術が使用される。キメラ抗体は、異なる部分が、マウスのモノクローナル抗体に由来する可変領域、およびヒト免疫グロブリン定常領域(例えば、ヒト化抗体)を有する動物種などの様々な動物種に由来する分子である。
いくつかの実施形態において、単鎖抗体の産生について記載された技術(U.S.Pat.No.4,694,778;Bird,1988,Science 242:423-42;Huston et al.,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879-5883;およびWard et al.,1989,Nature 334:544-54)は、単鎖抗体を産生するのに適している。単鎖抗体は、アミノ酸ブリッジによってFv領域の重鎖または軽鎖のフラグメントを結合することによって形成され、結果として単鎖ポリペプチドを生じさせる。大腸菌中の機能的なFvフラグメントの組み立てのための技術も随意に使用される(Skerra et al.,1988,Science 242:1038-1041)。
いくつかの実施形態において、抗体のヌクレオチド配列を含む発現ベクターあるいは抗体のヌクレオチド配列は、従来の技術(例えば、エレクトロポレーション、リポソームトランスフェクション、および、リン酸カルシウム沈澱反応)によって宿主細胞に導入され、トランスフェクトされた細胞はその後、抗体を産生するために従来の技術によって培養される。特定の実施形態では、抗体の発現は、構成的、誘導可能、あるいは組織特異的なプロモーターによって調節される。
いくつかの実施形態において、様々な宿主発現ベクター系は、本明細書に記載される抗体またはその抗原結合フラグメントを発現するために利用される。そのような宿主発現系は、抗体のコード配列が生成され、その後精製されるビヒクルを表すだけでなく、適切なヌクレオチドコード配列で変形されるか、あるいはトランスフェクトされるときに、抗体またはその抗原結合フラグメントをインサイチュで発現する細胞も表す。これらは、限定されないが、組み換え体バクテリオファージDNA、プラスミドDNA、あるいは抗体またはその結合フラグメントコード配列を含むコスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(例えば、大腸菌と枯草菌)などの微生物;抗体あるいはその抗原結合フラグメントコード配列を含む組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えば、サッカロミケス・ピキア);抗体あるいはその抗原結合フラグメントコード配列を含む組替えウイルス発現ベクターに感染した昆虫細胞系(例えばバキュロウィルス);組換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)およびタバコモザイクウイルス(TMV))に感染した、または、抗体あるいはその抗原結合フラグメントコード配列を含む組換えプラスミド発現ベクター(例えば、Tiプラスミド)で形質転換された植物細胞系;あるいは、哺乳動物細胞(例えば、メタロチオネイン・プロモーター)のゲノム、あるいは、哺乳動物ウイルス(例えば、アデノウイルス後期プロモーター;ワクシニアウイルス7.5Kプロモーター)に由来するプロモーターを含む、組換え発現構築物を保護する哺乳動物細胞系(例えば、COS、CHO、BH、293、293T、3T3細胞)を含む。
組換えタンパク質の長期的かつ高収率の生成のためには、安定した発現が好ましい。いくつかの例において、安定して抗体を発現する細胞株が随意に操作される。ウイルスの複製開始点を含む発現ベクターを使用するのではなく、宿主細胞は、適切な発現制御要素(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリアデニル化部位など)および選択可能なマーカーによって制御されたDNAで形質転換される。外来性DNAの導入後に、細胞を操作して栄養強化培地で1-2日間成長させ、その後、選択培地に切り替える。組換えプラスミドにおける選択可能なマーカーは、選択に対する耐性を与え、細胞が、プラスミドをその染色体に安定的に統合させ、成長し、クローン化されて細胞株へと拡張するフォーカスを形成するのを可能にする。この方法は、抗体またはその抗原結合フラグメントを発現する細胞株を操作するために有利に使用することができる。
いくつかの例において、限定されないが、それぞれtk-、hgprt-、あるいはaprt-細胞で利用される単純疱疹ウイルスチミジンキナーゼ(Wigler et al.,1977,Cell 11:223)、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska & Szybalski,192,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 48:202)、およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy et al.,1980,Cell 22:817)遺伝子を含む、多くの選択系が使用される。同様に、代謝拮抗薬の耐性は、以下の遺伝子の選定基準として使用される:メトトレキサートに対する耐性を与えるdhfr(Wigler et al.,1980,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:357;O’Hare et al.,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:1527);ミコフェノール酸に対する耐性を与えるgpt(Mulligan & Berg,1981,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:2072);アミノグリコシドG-418に対する耐性を与えるneo(Clinical Pharmacy 12:488-505;Wu and Wu,1991,Biotherapy 3:87-95;Tolstoshev,1993,Ann.Rev.Pharmacol.Toxicol.32:573-596;Mulligan,1993,Science 260:926-932;およびMorgan and Anderson,1993,Ann.Rev.Biochem.62:191-217;May,1993,TIB TECH 11(5):155-215)、ならびに、ハイグロマイシンに対する耐性を与えるhygro(Santerre et al.,1984,Gene 30:147)。使用可能な組換えDNA技術の当該技術分野で知られている既知の方法は一般に、Ausubel et al.(eds.,1993,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NY;Kriegler,1990,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,Stockton Press,NY;and in Chapters 12 and 13,Dracopoli et al.(eds),1994,Current Protocols in Human Genetics,John Wiley & Sons,NY.;Colberre-Garapin et al.,1981,J.Mol.Biol.150:1)に記載される。
いくつかの例において、抗体の発現レベルは、ベクター増幅によって増大する(検討のために、Bebbington and Hentschel,The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning,Vol.3.(Academic Press,New York,1987を参照)。抗体を発現するベクター系におけるマーカーが増幅可能である場合、宿主細胞の培養物中に存在する阻害剤のレベルが増大すると、マーカー遺伝子のコピーの数が増大する。増幅した領域が抗体のヌクレオチド配列に関連しているため、抗体の産生も増加する(Crouse et al.,1983,Mol.Cell Biol.3:257)。
いくつかの例において、抗体または抗体コンジュゲートの精製あるいは分析のための当該技術分野で知られているいかなる方法が、例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、とりわけ、プロテインAの後の特異性抗原への親和性、および、サイジングカラムクロマトグラフィー)、遠心分離、差次的溶解性、あるいはタンパク質の精製のための他の標準的な技術によって使用される。例示的なクロマトグラフィー方法としては、限定されないが、強力な陰イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、および高速タンパク質液体クロマトグラフィーが挙げられる。
コンジュゲーション化学
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子Bは結合部分にコンジュゲートする。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子Bは、式A-X-B(XはAおよびBをコンジュゲートするリンカーである)の中の結合部分にコンジュゲートされる。いくつかの例において、結合部分は、アミノ酸、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、抗体、抗原、毒素、ホルモン、脂質、ヌクレオチド、ヌクレオシド、糖類、炭水化物、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールなどのポリマー、ならびに、これらのクラスの物質のすべてのアナログあるいは誘導体を含む。結合部分の追加の例はさらに、コレステロール、リン脂質、ジアシルグリセロールおよびトリアシルグリセロール、脂肪酸、炭化水素(例えば、飽和、不飽和、または、置換を含む)、酵素基質、ビオチン、ジゴキシゲニン、および多糖類などのステロイドを含む。いくつかの例において、結合部分は、抗体またはその抗原結合フラグメントである。いくつかの例において、ポリ核酸分子はさらにポリマーに結合され、随意にエンドソーム溶解性部分に結合する。
いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は化学的なライゲーションプロセスによって結合部分に結合する。いくつかの例において、ポリ核酸分子は天然のライゲーションによって結合部分に結合する。いくつかの例において、コンジュゲートは、以下に記載される:Dawson,et al.“Synthesis of proteins by native chemical ligation,” Science 1994,266,776-779;Dawson,et al.“Modulation of Reactivity in Native Chemical Ligation through the Use of Thiol Additives,” J.Am.Chem.Soc.1997,119,4325-4329;Hackeng,et al.“Protein synthesis by native chemical ligation:Expanded scope by using straightforward methodology.,” Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1999,96,10068-10073;あるいは、Wu,et al.“Building complex glycopeptides:Development of a cysteine-free native chemical ligation protocol,” Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,4116-4125。いくつかの例において、コンジュゲーションは米国特許第8,936,910号に記載されるとおりである。いくつかの実施形態において、ポリ核酸分子は、天然のライゲーション化学を介して、結合部分に部位特異的あるいは非特異的に結合する。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、「トレースレス(traceless)」カップリング技術(PhiloChem)を利用する部位指定的な方法によって結合部分に結合する。いくつかの例において、「トレースレス」カップリング技術は、アルデヒド基を含むポリ核酸分子とその後結合される結合部分のN末端 1,2-アミノチオール基を利用する。(Casi et al.,“Site-specific traceless coupling of potent cytotoxic drugs to recombinant antibodies for pharmacodelivery,” JACS 134(13):5887-5892(2012)を参照)
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、結合部分に導入された非天然のアミノ酸を利用する部位指定的な方法によって結合部分に結合する。いくつかの例において、非天然アミノ酸はp-アセチルフェニルアラニン(pAcPhe)を含む。いくつかの例において、pAcPheのケト基は、オキシム結合を形成するために、アルコキシ-アミン由来の結合部分に選択的に結合する。(Axup et al.,“Synthesis of site-specific antibody-drug conjugates using unnatural amino acids,” PNAS 109(40):16101-16106(2012))を参照)。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、酵素触媒プロセスを利用する部位指定的な方法によって結合部分に結合する。いくつかの例において、部位指定的な方法はSMARTag(商標)技術(Catalent,Inc.)を利用する。いくつかの例において、SMARTag(商標)技術は、アルデヒドタグの存在下での酸化プロセスを介するホルミルグリシン生成酵素(FGE)によるシステインからのホルミルグリシン(FGly)残留物の生成、および、ヒドラジノ-Pictet-Spengler(HIPS)ライゲーションを介するアルキルヒドラジン機能化ポリ核酸分子へのFGlyのその後の結合を含む。(Wu et al.,”Site-specific chemical modification of recombinant proteins produced in mammalian cells by using the genetically encoded aldehyde tag,” PNAS 106(9):3000-3005(2009);Agarwal,et al.,”A Pictet-Spengler ligation for protein chemical modification,”PNAS 110(1):46-51(2013)を参照)
いくつかの例において、酵素触媒プロセスは、微生物トランスグルタミナーゼ(mTG)を含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子は、微生物トランスグルタミナーゼ触媒プロセスを用いて結合部分に結合する。いくつかの例において、mTGは、認識配列内のグルタミンのアミド側鎖と機能化されたポリ核酸分子の一級アミンとの間の共有結合の形成を触媒する。いくつかの例において、mTGはストレプトマイセス・モバラエンシス(Streptomyces mobarensis)から産生される。(Strop et al.,“Location matters:site of conjugation modulates stability and pharmacokinetics of antibody drug conjugates,”Chemistry and Biology 20(2) 161-167(2013)を参照)
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、配列特異的なトランスペプチダーゼを利用するPCT国際公開第WO2014/140317号に記載されるような方法によって結合部分に結合する。
いくつかの例において、ポリ核酸分子は、米国特許公開第2015/0105539号および第2015/0105540号に記載されるような方法によって結合部分に結合する。
ポリマー結合部分
いくつかの実施形態において、ポリマー部分Cはさらに、本明細書に記載されるポリ核酸分子、本明細書に記載される結合部分、あるいはこれらの組み合わせに結合する。いくつかの例において、ポリマー部分Cは、式A-X1-B-X2-C(X1、X2は、AおよびB、BおよびCをそれぞれコンジュゲートする2つのリンカーである)の中のコンジュゲートされたポリ核酸分子である。ポリ核酸分子に結合する。場合によっては、ポリマー部分Cは結合部分に結合する。他の場合には、ポリマー部分Cはポリ核酸分子結合部分分子に結合する。さらなる場合には、ポリマー部分Cは上で例証されるように結合する。
いくつかの例において、ポリマー部分Cは分枝したあるいは分枝していない単量体、および/または、二次元または三次元の単量体の架橋したネットワークの長鎖からなる、天然または合成のポリマーである。いくつかの例において、ポリマー部分Cは多糖、リグニン、ゴム、あるいはポリアルキルエンオキシド(例えば、ポリエチレングリコール)を含む。いくつかの例において、少なくとも1つのポリマー部分Cとしては、限定されないが、アルファ-、オメガ-ジヒドロキシルポリエチレングリコール、生分解性ラクトンベースのポリマー、例えば、ポリアクリル酸、ポリラクチド酸(PLA)、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリシアノアクリレート、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(ポリ(エチレンテレフタレート)、PET、PETG、またはPETEとしても知られている)、ポリテトラメチレングリコール(PTG)、あるいはポリウレタン、およびこれらの混合物が挙げられる。本明細書で使用されるように、混合物は、ブロックコポリマーに関連する場合と同様に、同じ化合物内の様々なポリマーの使用を指す。場合によっては、ブロックコポリマーは、ポリマーの少なくとも1つの部分が別のポリマーの単量体から構築されるポリマーである。いくつかの例において、ポリマー部分Cはポリアルキレンオキシドを含む。いくつかの例において、ポリマー部分CはPEGを含む。いくつかの例において、ポリマー部分Cはポリエチレン・イミド(PEI)またはヒドロキシエチルデンプン(HES)を含む。
いくつかの例において、CはPEG部分である。いくつかの例において、PEG部分はポリ核酸分子の5’末端で結合されるが、結合部分はポリ核酸分子の3’末端で結合する。いくつかの例において、PEG部分はポリ核酸分子の3’末端で結合されるが、結合部分はポリ核酸分子の5’末端で結合する。いくつかの例において、PEG部分はポリ核酸分子の内部部位に結合する。いくつかの例において、PEG部分、結合部分、あるいはその組み合わせは、ポリ核酸分子の内部部位に結合する。いくつかの例において、コンジュゲートは直接コンジュゲートである。いくつかの例において、結合は天然のライゲーションを介するものである。
いくつかの実施形態において、ポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)は、多分散または単分散の化合物である。いくつかの例において、多分散材料は、平均重量(重量平均)サイズおよび分散度を特徴とする、異なる分子量の材料の分散した分布を含む。いくつかの例において、単分散のPEGは1つのサイズの分子を含む。いくつかの実施形態において、Cは多分散または単分散のポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)であり、示された分子量は、ポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)分子の分子量の平均を表す。
いくつかの実施形態において、ポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)の分子量は、約200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1450、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3250、3350、3500、3750、4000、4250、4500、4600、4750、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、10,000、12,000、20,000、35,000、40,000、50,000、60,000、または100,000Daである。
いくつかの実施形態において、Cはポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)であり、約200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1450、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3250、3350、3500、3750、4000、4250、4500、4600、4750、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、10,000、12,000、20,000、35,000、40,000、50,000、60,000、または100,000Daの分子量を有する。いくつかの実施形態において、CはPEGであり、約200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1450、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3250、3350、3500、3750、4000、4250、4500、4600、4750、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、10,000、12,000、20,000、35,000、40,000、50,000、60,000、あるいは100,000Daの分子量を有する。いくつかの例において、Cの分子量は約200Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約300Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約400Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約600Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約700Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約800Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約900Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1100Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1200Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1300Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1400Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1450Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1600Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1700Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1800Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約1900Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2100Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2200Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2300Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2400Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2600Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2700Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2800Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約2900Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約3000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約3250Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約3350Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約3500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約3750Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約4000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約4250Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約4500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約4600Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約4750Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約5000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約5500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約6000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約6500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約7000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約7500Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約8000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約10,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約12,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約20,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約35,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約40,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約50,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約60,000Daである。いくつかの例において、Cの分子量は約100,000Daである。
いくつかの実施形態において、ポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)は、別々のエチレンオキシド単位(例えば、4~約48のエチレンオキシド単位)を含む。いくつかの例において、別々のエチレンオキシド単位を含むポリアルキレンオキシドは直鎖である。他の例では、別々のエチレンオキシド単位を含むポリアルキレンオキシドは分枝鎖である。
いくつかの例において、ポリマー部分Cは別々のエチレンオキシド単位を含むポリアルキレンオキシド(例えば、PEG)である。場合によっては、ポリマー部分Cは約4~約48エチレンオキシド単位を含む。場合によっては、ポリマー部分Cは、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、または約48のエチレンオキシド単位を含む。
いくつかの例において、ポリマー部分Cは例えば、約4~約48エチレンオキシド単位を含む別のPEGを含む。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19、約20、約21、約22、約23、約24、約25、約26、約27、約28、約29、約30、約31、約32、約33、約34、約35、約36、約37、約38、約39、約40、約41、約42、約43、約44、約45、約46、約47、または約48のエチレンオキシド単位を含む、別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約4エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約5エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約6エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約7エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約8エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約9エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約10エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約11エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約12エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約13エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約14エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約15エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約16エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約17エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約18エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約19エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約20エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約21エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約22エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約23エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約24エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約25エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約26エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約27エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約28エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約29エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約30エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約31エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約32エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約33エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約34エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約35エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約36エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約37エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約38エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約39エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約40エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約41エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約42エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約43エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約44エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約45エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約46エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約47エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。場合によっては、ポリマー部分Cは、例えば、約48エチレンオキシド単位を含む別々のPEGである。
場合によっては、ポリマー部分Cは、dPEG(登録商標)(Quanta Biodesign Ltd)である。
いくつかの実施形態において、ポリマー部分Cはカチオン性ムチン酸ベースのポリマー(cMAP)を含む。いくつかの例において、cMAPは、少なくとも1つの反復サブユニットの1つ以上のサブユニットを含み、サブユニット構造は式(∨)として表される:
ここで、mは、各出現時、独立して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10であり、好ましくは、4-6、または5であり;および、nは、各出現時、独立して、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態において、mとnは、例えば、約10である。
いくつかの例において、cMAPはさらにPEG部分に結合し、cMAP-PEGコポリマー、mPEG-cMAP-PEGmトリブロックポリマー、あるいはcMAP-PEG-cMAPトリブロックポリマーを生成する。いくつかの例において、PEG部分は約500Da~約50,000Daの範囲である。いくつかの例において、PEG部分は、約500Da~約1000Da、1000Daよりも大きい~約5000Da、5000Daよりも大きい~約10,000Da、10,000よりも大きい~約25,000Da、25,000Daよりも大きい~約50,000Da、あるいはこれらの範囲の2つ以上の任意の組み合わせである。
いくつかの例において、ポリマー部分Cは、cMAP-PEGコポリマー、mPEG-cMAP-PEGmトリブロックポリマー、あるいはcMAP-PEG-cMAPトリブロックポリマーである。場合によっては、ポリマー部分CはcMAP-PEGコポリマーである。他の場合には、ポリマー部分CはmPEG-cMAP-PEGmトリブロックポリマーである。さらなる場合には、ポリマー部分CはcMAP-PEG-cMAPトリブロックポリマーである。
いくつかの実施形態において、ポリマー部分Cは、上で例証されるように、ポリ核酸分子、結合部分、および、随意にエンドソーム溶解性部分に結合する。
エンドソーム溶解性または細胞膜透過部分
いくつかの実施形態において、式(I):A-X1-B-X2-Cの分子はさらに、追加の結合部分を含む。いくつかの例において、追加の結合部分は、エンドソーム溶解性部分および/または細胞膜透過部分である。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は、細胞区画放出成分、例えば、エンドソーム、リソソーム、小胞体(ER)、ゴルジ体、微小管、ペルオキシソーム、あるいは細胞を有する他の小胞体などの、当該技術分野で知られている細胞の区分のいずれかから放出することができる化合物である。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は、エンドソーム溶解性ポリペプチド、エンドソーム溶解性ポリマー、エンドソーム溶解性脂質、あるいはエンドソーム溶解性小分子を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分はエンドソーム溶解性ポリペプチドを含む。他の場合では、エンドソーム溶解性部分はエンドソーム溶解性ポリマーを含む。場合によっては、細胞膜透過部分は細胞透過ペプチド(CPP)を含む。他の場合では、細胞膜透過部分は細胞透過脂質を含む。他の場合では、細胞膜透過部分は細胞透過小分子を含む。
エンドソーム溶解性および細胞膜浸透ポリペプチド
いくつかの実施形態において、式(I):A-X1-B-X2-Cの分子は、エンドソーム溶解性ポリペプチドとさらに結合する。場合によっては、エンドソーム溶解性ポリペプチドはpH依存性膜活性ペプチドである。場合によっては、エンドソーム溶解性ポリペプチドは両親媒性ポリペプチドである。追加の場合には、エンドソーム溶解性ポリペプチドはペプチド模倣薬である。いくつかの例において、エンドソーム溶解性ポリペプチドは、INF、メリチン、ムチン(meucin)、あるいはそのそれぞれの誘導体を含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性ポリペプチドは、INFまたはその誘導体を含む。他の場合には、エンドソーム溶解性ポリペプチドは、メリチンまたはその誘導体を含む。さらなる場合には、エンドソーム溶解性ポリペプチドは、ムチンまたはその誘導体を含む。
いくつかの例において、INF7は24残留物ポリペプチドであり、これらの配列は、CGIFGEIEELIEEGLENLIDWGNA(配列番号67)、あるいはGLFEAIEGFIENGWEGMIDGWYGC(配列番号68)を含む。いくつかの例において、INF7またはその誘導体は、以下の配列を含む:GLFEAIEGFIENGWEGMIWDYGSGSCG(配列番号69)、GLFEAIEGFIENGWEGMIDG WYG-(PEG)6-NH2(配列番号70)、または GLFEAIEGFIENGWEGMIWDYG-SGSC-K(GalNAc)2(配列番号71)。
場合によっては、メリチンは26残基ポリペプチドであり、この配列は、CLIGAILKVLATGLPTLISWIKNKRKQ(配列番号72)、あるいはGIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ(配列番号73)を含む。いくつかの例において、メリチンは、米国特許第8,501,930号に記載されるポリペプチド配列を含む。
いくつかの例において、ムチンは、サソリ(Mesobuthus eupeus)の毒液腺に由来する抗菌ペプチド(AMP)である。いくつかの例において、ムチンはムチン-13(これらの配列は、IFGAIAGLLKNIF-NH2(配列番号74)を含む)およびムチン-18(これらの配列は、FFGHLFKLATKIIPSLFQ(配列番号75)を含む)から構成される。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性ポリペプチドは、その配列がINF7あるいはその誘導体に対して少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、あるいは99%の配列同一性であるポリペプチド、メリチンあるいはその誘導体、または、ムチンあるいはその誘導体を含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、INF7またはその誘導体、メリチンまたはその誘導体、あるいはムチンまたはその誘導体を含む。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分はINF7またはその誘導体である。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号67-71に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号67に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号68-71に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号67を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号68-71を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号67からなる。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号68-71からなる。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分はメリチンまたはその誘導体である。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号72または73に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号72に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号73に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号72を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号73を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号72からなる。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号73からなる。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分はムチンまたはその誘導体である。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号74または75に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号74に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、配列番号75に対して少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、あるいは100%の配列同一性を有するポリペプチドを含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号74を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号75を含む。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号74からなる。場合によっては、エンドソーム溶解性部分は配列番号75からなる。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は表9で例証されるような配列を含む。
場合によっては、エンドソーム溶解性部分は、Bcl-2および/またはBcl-xLなどの抑制因子標的の拮抗を介してアポトーシスを誘発するBak BH3ポリペプチドを含む。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、Albarran,et al.,“Efficient intracellular delivery of a pro-apoptotic peptide with a pH-responsive carrier,” Reactive & Functional Polymers 71:261-265(2011)に記載されるBak BH3ポリペプチドを含む。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、PCT国際公開第WO2013/166155号またはWO2015/069587号に記載されるようなポリペプチド(例えば、細胞透過性ポリペプチド)を含む。
エンドソーム溶解性脂質
いくつかの実施形態において、エンドソーム溶解性部分は脂質(例えば、融合性脂質)である。いくつかの実施形態において、式(I):A-X1-B-X2-Cの分子は、エンドソーム溶解性脂質(例えば、融合性脂質)とさらに結合する。例示的な融合性脂質は、1,2-ジレオイル(dileoyl)-sn-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、ホスファチジルエタノールアミン(POPE)、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン(POPC)、(6Z、9Z、28Z、31Z)-ヘプタトリアコンタ-6、9、28、31-テトラエン-19-オール(Di-Lin)、およびN-メチル(2,2-ジ(9Z、12Z)-オクタデカ-9,12-ジエニル)-1,3-ジオキソラン-4-イル)メタンアミン(DLin-k-DMA)ならびにN-メチル-2-(2,2-ジ(9Z、12Z)-オクタデカ-9,12-ジエニル)-1,3-ジオキソラン-4-イル)エタンアミン(XTC)を含む。
いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、PCT国際公開第WO09/126,933に記載される脂質(例えば、融合性脂質)である。
エンドソーム溶解性小分子
いくつかの実施形態では、エンドソーム溶解性部分は小分子である。いくつかの実施形態において、式(I):A-X1-B-X2-Cの分子は、エンドソーム溶解性小分子とさらに結合する。エンドソーム溶解性部分として適切な例示的な小分子としては、限定されないが、キニーネ、クロロキン、水酸化クロロキン、アモジアキン(carnoquines)、アモピロキン、プリマキン、メフロキン、nivaquines、ハロファントリン、キノンイミン、あるいはそれらの組み合わせを含む。いくつかの例において、キノリンエンドソーム溶解性部分としては、限定されないが、7-クロロ-4-(4-ジエチルアミノ-1-メチルブチル-アミノ)キノリン(クロロキン);7-クロロ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチル-アミノ)キノリン(ヒドロキシクロロキン);7-フルオロ-4-(4-ジエチルアミノ-1-メチルブチル-アミノ)キノリン;4-(4-ジエチルアミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(4-ジエチル-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-クロロ-4-(4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン(デスメチルクロロキン);7-フルオロ-4-(4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;4-(4-ジエチル-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-クロロ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-フルオロ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチル-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-クロロ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-フルオロ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチル-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(1-カルボキシ-4-ジエチルアミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-フルオロ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;4-(4-エチル-(2-ヒドロキシ-エチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ-)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;ヒドロキシクロロキンホスフェート;7-クロロ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル-1)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン(デスメチルヒドロキシクロロキン);7-フルオロ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ(キノリン;7-クロロ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-フルオロ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-ブチルアミノ)キノリン;7-クロロ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-フルオロ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;7-ヒドロキシ-4-(1-カルボキシ-4-エチル-(2-ヒドロキシエチル)-アミノ-1-メチルブチルアミノ)キノリン;8-[(4-アミノペンチル)アミノ-6-メトキシジヒドロクロリドキノリン;1-アセチル-1,2,3,4-テトラヒドロキノリン;8-[(4-アミノペンチル)アミノ]-6-メトキシキノリンジヒドロクロリド;1-ブチリル-1,2,3,4-テトラヒドロキノリン;3-クロロ-4-(4-ヒドロキシ-α,α’-ビス(2-メチル-1-ピロリジニル)-2,5-キシリジノキノリン)(4-[(4-ジエチル-アミノ)-1-メチルブチル-アミノ]-6-メトキシキノリン;3-フルオロ-4-(4-ヒドロキシ-α,α’-ビス(2-メチル-1-ピロリジニル)-2,5-キシリジノキノリン(4-[(4-ジエチルアミノ)-1-メチルブチル-アミノ]-6-メトキシキノリン;4-(4-ヒドロキシ-α、α’-ビス(2-メチル-1-ピロリジニル)-2,5-キシリジノキノリン;4-[(4-ジエチルアミノ)-1-メチルブチル-アミノ]-6-メトキシキノリン;3,4-ジヒドロ-1-(2H)-キノリンカルボキシアルデヒド;1、1’-ペンタメチレンキノリニウムヨージド;8-硫酸キノリノールおよびアミノ、アルデヒド、カルボン酸、ヒドロキシル、ハロゲン、ケト、スルフヒドリル、ならびにビニル誘導体またはそのアナログ。いくつかの例において、エンドソーム溶解性部分は、Naisbitt et al(1997,J Pharmacol Exp Therapy 280:884-893)および米国特許第5,736,557号に記載される小分子である。
細胞透過性ポリペプチド(CPP)
いくつかの実施形態では、細胞透過性ポリペプチドは、5~30個のアミノ酸を有する正に荷電した短いペプチドを含む。いくつかの実施形態では、細胞透過性ポリペプチドは、アルギニンまたはリジンに富むアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、細胞透過性ポリペプチドは、表9に列挙された任意のポリペプチドまたはその組み合わせを含む
リンカー
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるリンカーは、切断可能なリンカーまたは切断不可能なリンカーである。いくつかの例において、リンカーは切断可能なリンカーである。他の例では、リンカーは切断不可能なリンカーである。
場合によっては、リンカーは非ポリマーリンカーである。非ポリマーリンカーは、重合プロセスによって生成された単量体の反復単位を含まないリンカーを指す。例示的な非ポリマーリンカーとしては、限定されないが、C1-C6アルキル基(例えば、C5、C4、C3、C2、あるいはC1アルキル基)、ホモ二機能性架橋リンカー、ヘテロ二機能性架橋リンカー、ペプチドリンカー、トレースレスリンカー、自壊性リンカー、マレイミドベースのリンカー、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。場合によっては、非ポリマーリンカーは、C1-C6アルキル基(例えば、C5、C4、C3、C2、あるいはC1アルキル基)、ホモ二機能性架橋リンカー、ヘテロ二機能性架橋リンカー、ペプチドリンカー、トレースレスリンカー、自壊性リンカー、マレイミドベースのリンカー、あるいはこれらの組み合わせを含む。さらなる場合には、非ポリマーリンカーは、2つを超える同じタイプのリンカー、例えば、2つを超えるホモ二機能性架橋リンカー、あるいは2つを超えるペプチドリンカーを含まない。さらなる場合には、非ポリマーリンカーは随意に1つ以上の反応性官能基を含む。
いくつかの例において、非ポリマーリンカーは、上に記載されたポリマーを包含しない。いくつかの例において、非ポリマーリンカーは、ポリマー部分Cによって包含されるポリマーを包含しない。場合によっては、非ポリマーリンカーはポリアルキレンオキシド(例えばPEG)を包含しない。場合によっては、非ポリマーリンカーはPEGを包含しない。
いくつかの例において、リンカーはホモ二機能性リンカーを含む。例示的なホモ二機能性リンカーは、限定されないが、Lomantの試薬ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)DSP、3’3’-ジチオビス(スルホスクシンイミジルプロプリオネート(DTSSP)、ジスクシンイミジルスベレート(DSS)、ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート(BS)、ジスクシンイミジルタルトレート(DST)、ジスルホスクシンイミジルタルトレート(スルホDST)、エチレングリコビス(スクシンイミジルスクシネート)(EGS)、ジスクシンイミジルグルタレート(DSG)、N、N’-ジスクシンイミジルカルボナート(DSC)、ジメチルアジピミデート(DMA)、ジメチルピメリミデートピメリミデート(DMP)、ジメチルスベリミデート(DMS)、ジメチル-3,3’-ジチオビスプロピオンイミデート(DTBP)、1,4-ジ-3’-(2’-ピリジルジチオ)プロピオンアミド)ブタン(DPDPB)、ビスマレイミドヘキサン(BMH)、例えば、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン、1,3-ジフルオロ-4,6-ジニトロベンゼンなどのハロゲン化アリール含有化合物(DFDNB)、4、4’-ジフルオロ-3、3’-ジニトロフェニルスルホン(DFDNPS)、ビス-[β-(4-アジドサリチルアミド)エチル]ジスルフィド(BASED)、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、1,4-ブタンジオール・ジグリシジルエーテル、アジピン酸ジヒドラジド、カルボヒドラジド、o-トルイジン、3、3’-ジメチルベンジジン、ベンジジン、α,α’-p-ジアミノジフェニル、ジヨード-p-キシレン・スルホン酸、N,N’-エチレン-ビス(ヨードアセトアミド)、あるいは、N,N’-ヘキサメチレン-ビス(ヨードアセトアミド)を含む。
いくつかの実施形態では、リンカーはヘテロ二機能性リンカーを含む。例示的なヘテロ二機能性リンカーとしては、限定されないが、アミン反応的およびスルフヒドリル架橋リンカー、例えば、N-スクシンイミジル 3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(sPDP)、長鎖N-スクシンイミジル 3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(LC-sPDP)、水溶性の長鎖N-スクシンイミジル 3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(スルホ-LC-sPDP)、スクシンイミジルオキシカルボニル-α-メチル-α-(2-ピリジルジチオ)トルエン(sMPT)、スルホスクシンイミジル-6-[α-メチル-α-(2-ピリジルジチオ)トルアミド]ヘキサノアート(スルホ-LC-sMPT)、スクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(sMCC)、スルホスクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(スルホ-sMCC)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBs)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(スルホ-MB)、N-スクシンイミジル(4-ヨードアセチル)アミノベンゾエート(sIAB)、スルホスクシンイミジル(4-iodoacteyl)アミノベンゾエート(スルホ-sIAB)、スクシンイミジル-4-(p-マレイミドフェニル)ブチレート(sMPB)、スルホスクシンイミジル-4-(p-マレイミドフェニル)ブチレート(スルホ-sMPB)、N-(γ-マレイミドブチリルオキシ)スクシンイミド・エステル(GMB)、N-(γ-マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドエステル(スルホ-GMB)、スクシンイミジル 6-((ヨードアセチル)アミノ)ヘキサノアート(sIAX)、スクシンイミジル 6-[6-(((ヨードアセチル)アミノ)ヘキサノイル)アミノ]ヘキサノアート(sIAXX)、スクシンイミジル 4-(((ヨードアセチル)アミノ)メチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(sIAC)、スクシンイミジル 6-((((4-ヨードアセチル)アミノ)メチル)シクロヘキサン-1-カルボニル)アミノ)ヘキサノアート(sIACX)、p-ニトロフェニルヨードアセテート(NPIA)、4-(4-N-マレイミドフェニル)酪酸ヒドラジド(MPBH)、4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシル-ヒドラジド-8(M2C2H)、3-(2-ピリジルジチオ)プロピオニルヒドラジド(PDPH)などのカルボニル反応的およびスルフヒドリル反応的な架橋リンカー、アミン反応的および光反応性の架橋リンカー、例えば、N-ヒドロキシスクシンイミジル-4-アジドサリチル酸(NH-AsA)、N-ヒドロキシスルホスクシンイミジル-4-アジドサリチル酸(スルホ-NH-AsA)、スルホスクシンイミジル-(4-アジドサリチルアミド)ヘキサノアート(スルホ-NH-LC-AsA)、スルホスクシンイミジル-2-(ρ-アジドサリチルアミド)エチル-1,3’-ジチオプロピオネート(sAsD)、N-ヒドロキシスクシンイミジル-4-アジドベンゾエート(HsAB)、N-ヒドロキシスルホスクシンイミジル-4-アジドベンゾエート(スルホ-HsAB)、N-スクシンイミジル-6-(4’-アジド-2’-ニトロフェニルアミノ)ヘキサノアート(sANPAH)、スルホスクシンイミジル-6-(4’-アジド-2’-ニトロフェニルアミノ)ヘキサノアート(スルホ-sANPAH)、N-5-アジド-2-ニトロベンゾイルオキシスクシンイミド(ANB-NOs)、スルホスクシンイミジル-2-(m-アジド-o-ニトロベンズアミド)-エチル-1,3’-ジチオプロピオネート(sAND)、N-スクシンイミジル-4(4-アジドフェニル)1,3’-ジチオプロピオネート(sADP)、N-スルホスクシンイミジル(4-アジドフェニル)-1,3’-ジチオプロピオネート(スルホ-sADP)、スルホスクシンイミジル 4-(ρ-アジドフェニル)ブチレート(スルホ-sAPB)、スルホスクシンイミジル 2-(7-アジド-4-メチルクマリン-3-アセトアミド)エチル-1,3’-ジチオプロピオネート(sAED)、スルホスクシンイミジル 7-アジド-4-メチルクマリン-3-アセテート(スルホ-sAMCA)、ρ-ニトロフェニルジアゾピルバート(ρNPDP)、ρ-ニトロフェニル-2-ジアゾ-3,3,3-トリフルオロプロピオネート(PNP-DTP)、スルフヒドリル反応性および光反応性の架橋リンカー、例えば、1-(ρ-アジドサリチルアミド)-4-(ヨードアセトアミド)ブタン(AsIB)、N-[4-(ρ-アジドサリチルアミド)ブチル]-3’-(2’-ピリジルジチオ)プロピオンアミド(APDP)、ベンゾフェノン-4-ヨードアセトアミド、ベンゾフェノン-4-マレイミドカルボニル反応性および光反応性の架橋リンカー、例えば、ρ-アジドベンゾイルヒドラジド(ABH)、カルボン酸塩反応的および光反応性の架橋リンカー、例えば、4-(ρ-アジドサリチルアミド)ブチルアミン(AsBA)、および、アルギニン反応的および光反応性の架橋リンカー、例えば、ρ-アジドフェニルグリオキサール(APG)が挙げられる。
いくつかの例において、リンカーは反応性官能基を含む。場合によっては、反応性官能基は、結合部分に存在する求電子基に反応性の求核基を含む。例示的な求電子基は、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステル、アミド、エノン、ハロゲン化アシル、または酸無水物などのカルボニル基を含む。いくつかの実施形態において、反応性官能基はアルデヒドである。例示的な求核基は、ヒドラジド、オキシム、アミノ、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレート、およびアリールヒドラジドを含む。
いくつかの実施形態では、リンカーはマレイミド基を含む。いくつかの例において、マレイミド基はマレイミドスペーサーとも呼ばれる。いくつかの例において、マレイミド基はカプロン酸をさらに包含し、マレイミドカプロイル(mc)を形成する。場合によっては、リンカーはマレイミドカプロイル(mc)を含む。場合によっては、リンカーはマレイミドカプロイル(mc)である。他の例では、マレイミド基は、上に記載されたスクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(sMCC)、あるいは、スルホスクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(スルホ-sMCC)などのマレイミドメチル基を含む。
いくつかの実施形態において、マレイミド基は自己安定化マレイミドである。いくつかの例において、自己安定化マレイミドは、チオスクシンイミド環加水分解の分子内の触媒作用をもたらすために、マレイミドに隣接する塩基性アミノ基を取り込むべくジアミノプロピオン酸(DPR)を利用し、それによって、マレイミドがレトロマイケル反応による脱離反応を経験することのないようにする。いくつかの例において、自己安定化マレイミドは、Lyon,et al.,“Self-hydrolyzing maleimides improve the stability and pharmacological properties of antibody-drug conjugates,” Nat.Biotechnol.32(10):1059-1062(2014) に記載されるマレイミド基である。いくつかの例において、リンカーは自己安定化マレイミドを含む。いくつかの例において、リンカーは自己安定化マレイミドである。
いくつかの実施形態では、リンカーはペプチド部分を含む。いくつかの例において、ペプチド部分は、少なくとも2、3、4、5、または6より多くのアミノ酸残基を含む。いくつかの例において、ペプチド部分は、多くとも2、3、4、5、6、7、または8のアミノ酸残基を含む。いくつかの例において、ペプチド部分は、約2、約3、約4、約5、あるいは約6のアミノ酸残基を含む。いくつかの例において、ペプチド部分は、切断可能なペプチド部分(例えば、酵素的または化学的に)である。いくつかの例において、ペプチド部分は切断不可能なペプチド部分である。いくつかの例において、ペプチド部分は、Val-Cit(バリン-シトルリン)、Gly-Gly-Phe-Gly(配列番号106)、Phe-Lys、Val-Lys、Gly-Phe-Lys、Phe-Phe-Lys、Ala-Lys、Val-Arg、Phe-Cit、Phe-Arg、Leu-Cit、Ile-Cit、Trp-Cit、Phe-Ala、Ala-Leu-Ala-Leu(配列番号107)、またはGly-Phe-Leu-Gly(配列番号108)を含む。いくつかの例において、リンカーは、Val-Cit(バリン-シトルリン)、Gly-Gly-Phe-Gly、Phe-Lys、Val-Lys、Gly-Phe-Lys、Phe-Phe-Lys、Ala-Lys、Val-Arg、Phe-Cit、Phe-Arg、Leu-Cit、Ile-Cit、Trp-Cit、Phe-Ala、Ala-Leu-Ala-Leu、またはGly-Phe-Leu-Glyなどのペプチド部分を含む。場合によっては、リンカーはVal-Citを含む。場合によっては、リンカーはVal-Citである。
いくつかの実施形態において、リンカーは安息香酸基あるいはその誘導体を含む。いくつかの例において、安息香酸基あるいはその誘導体はパラアミノ安息香酸(PABA)を含む。いくつかの例において、安息香酸基あるいはその誘導体はγ-アミノ酪酸(GABA)を含む。
いくつかの実施形態において、リンカーは、任意の組み合わせにおける、マレイミド基、ペプチド部分、および/または、安息香酸基の1つ以上を含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、マレイミド基、ペプチド部分、および/または、安息香酸基の組み合わせを含む。いくつかの例において、マレイミド基はマレイミドカプロイル(mc)である。いくつかの例において、ペプチド基はval-citである。いくつかの例において、安息香酸基はPABAである。いくつかの例において、リンカーはmc-val-cit基を含む。場合によっては、リンカーはval-cit-PABA基を含む。さらなる場合には、リンカーはmc-val-cit-PABA基を含む。
いくつかの実施形態において、リンカーは自壊性リンカーあるいは自己排除リンカーである。場合によっては、リンカーは自壊性リンカーである。他の場合には、リンカーは自己排除リンカー(例えば、環化自己排除リンカー)である。いくつかの例において、リンカーは、米国特許第9,089,614あるいはPCT公開番号WO2015038426に記載されるリンカーを含む。
いくつかの実施形態において、リンカーは樹状型リンカーである。いくつかの例において、樹状型リンカーは分岐した多機能リンカー部分を含む。いくつかの例において、樹状型リンカーは、ポリヌクレオチドB対結合部分Aのモル比を増加させるために使用される。いくつかの例において、樹状型リンカーはPAMAMデンドリマーを含む。
いくつかの実施形態において、リンカーは、トレースレスリンカーあるいは切断後にリンカー部分(例えば、原子あるいはリンカー基)を結合部分A、ポリヌクレオチドB、ポリマーC、またはエンドソーム溶解性部分Dに残さないリンカーである。例示的なトレースレスリンカーは、限定されないが、ゲルマニウムリンカー、ケイ素リンカー、硫黄リンカー、セレンリンカー、窒素リンカー、リンリンカー、ホウ素リンカー、クロムリンカー、あるいはフェニルヒドラジドリンカーを含む。場合によっては、リンカーは、Hejesen,et al.,“A traceless aryl-triazene linker for DNA-directed chemistry,” Org Biomol Chem 11(15):2493-2497(2013)に記載されるトレースレスアリール-トリアゼンリンカーである。いくつかの例において、リンカーは、Blaney,et al.,“Traceless solid-phase organic synthesis,”Chem.Rev.102:2607-2024(2002)に記載されるトレースレスリンカーである。いくつかの例において、リンカーは、米国特許第6,821,783号に記載されるトレースレスリンカーである。
いくつかの実施形態では、リンカーは、米国特許第6,884,869号;第7,498,298号;第8,288,352号;第8,609,105号;あるいは、第8,697,688号;米国特許公開第2014/0127239号;第2013/028919号;第2014/286970号;第2013/0309256号;第2015/037360号;あるいは、第2014/0294851号;または、PCT公開第WO2015057699号;第WO2014080251号;第WO2014197854号;第WO2014145090号;あるいは、第WO2014177042号に記載されるリンカーである。
いくつかの実施形態において、X1とX2はそれぞれ独立して、単結合あるいは非ポリマーリンカーである。いくつかの例において、X1とX2はそれぞれ独立して単結合である。場合によっては、X1とX2はそれぞれ独立して非ポリマーリンカーである。
いくつかの例において、X1は単結合または、非ポリマーリンカーを含む。いくつかの例において、X1は単結合である。いくつかの例において、X1は非ポリマーリンカーである。いくつかの例において、リンカーはC1-C6アルキル基である。場合によっては、X1は、例えば、C5、C4、C3、C2、あるいはC1アルキル基などのC1-C6アルキル基である。場合によっては、C1-C6アルキル基は非置換のC1-C6アルキル基である。リンカーの文脈において、とりわけ、X1の文脈において使用される場合、アルキルは、最大で6個の炭素原子を含む飽和した直鎖または分岐鎖の炭化水素ラジカルを意味する。いくつかの例において、X1は上に記載されたホモ二機能性リンカーあるいはヘテロ二機能性リンカーを含む。場合によっては、X1はヘテロ二機能性リンカーを含む。場合によっては、X1はsMCCを含む。他の例では、X1は、C1-C6アルキル基に随意に結合したヘテロ二機能性リンカーを含む。他の例では、X1は、C1-C6アルキル基に随意に結合したsMCCを含む。いくつかの追加例では、X1は、上に記載されたホモ二機能性リンカーあるいはヘテロ二機能性リンカーを含まない。
いくつかの例において、X2は単結合またはリンカーである。いくつかの例において、X2は単結合である。その他の場合において、X2はリンカーである。さらなる場合には、X2は非ポリマーリンカーである。いくつかの実施形態では、X2はC1-C6アルキル基である。いくつかの例において、X2は上に記載されたホモ二機能性リンカーあるいはヘテロ二機能性リンカーである。いくつかの例において、X2は上に記載されたホモ二機能性リンカーである。いくつかの例において、X2は上に記載されたヘテロ二機能性リンカーである。いくつかの例において、X2は、上に記載されたマレイミドカプロイル(mc)などのマレイミド基、あるいは自己安定化マレイミド基を含む。いくつかの例において、X2はVal-Citなどのペプチド部分を含む。いくつかの例において、X2はPABAなどの安息香酸基を含む。さらなる例では、X2は、マレイミド基、ペプチド部分、および/または、安息香酸基の組み合わせを含む。追加の例では、X2はmc基を含む。追加の例では、X2はmc-val-cit基を含む。追加の例では、X2はval-cit-PABA基を含む。追加の例では、X2はmc-val-cit-PABA基を含む。
使用の方法
筋ジストロフィーは、筋肉量の喪失および/または筋肉の進行性の低下と変性を指す。場合によっては、筋肉量の喪失あるいは筋肉の進行性の低下と変性は、高いタンパク質分解率、低いタンパク質合成率、あるいは両方の組み合わせによって生じる。場合によっては、高い筋タンパク質分解率は、筋タンパク質異化作用(つまり、糖新生のために基質としてアミノ酸を使用するための筋タンパク質の分解)による。
1つの実施形態では、筋ジストロフィーは、筋力の著しい喪失を指す。筋力の著しい喪失によって、対照被験体の同じ筋組織と比較して、被験体の病気の、損傷した、あるいは未使用の筋組織の強度の低下を意味する。ある実施形態において、筋力の著しい喪失は、対照被験体の同じ筋組織と比較して、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、あるいは、それ以上の強度の低下である。別の実施形態では、筋力の著しい喪失によって、使用不能期間の前の同じ被験体の同じ筋組織の筋力と比較して、未使用の筋組織の強度の低下を意味する。ある実施形態において、筋力の著しい喪失は、使用不能期間前の同じ被験体の同じ筋組織の筋強度と比較して、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、あるいは、それ以上の低下である。
別の実施形態では、筋ジストロフィーは、筋肉量の著しい喪失を指す。筋肉量の著しい喪失によって、対照被験体の同じ筋組織と比較して、被験体の病気の、損傷した、あるいは未使用の筋組織の筋肉体積の減少を意味する。ある実施形態において、筋肉体積の著しい喪失は、対照被験体の同じ筋組織と比較して、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、あるいは、それ以上である。別の実施形態では、筋肉量の著しい喪失によって、使用不能期間前の同じ被験体の同じ筋組織の筋肉体積と比較して、未使用の筋組織の筋肉体積の低下を意味する。ある実施形態において、筋肉組織の著しい喪失は、使用不能期間前の同じ被験体の同じ筋組織の筋肉体積と比較して、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、あるいは、それ以上である。筋肉体積は、磁気共鳴撮像(例えば、筋肉体積/断面積(CSA)MRI方法による)によるなど筋肉の断面積を評価することにより随意に測定される。
筋緊張性ジストロフィーは、筋緊張性ジストロフィー1型(DM1)および筋緊張性ジストロフィー2型(DM2)の2つの主なタイプを含む多臓器性神経筋疾患である。DM1は、mRNAに転写されると、Muscleblind様(MBNL)タンパク質ファミリーに高い親和性で結合するヘアピンを形成するDMタンパク質キナーゼ(DMPK)遺伝子の優性遺伝した「CTG」反復増大によって引き起こされる。MBNLタンパク質は、転写後のスプライシングおよびポリアデニル化部位の調節に関与しており、MBNLタンパク質機能の喪失は、下流の核病巣の蓄積および誤ったスプライシング事象の増加、そしてその後のミオトニーおよびその他の臨床症状をもたらす。
いくつかの実施形態では、対象における筋ジストロフィー(例えば、DM1)を治療する方法が本明細書に記載され、この方法は、本明細書に記載のポリ核酸分子または本明細書に記載のポリ核酸分子コンジュゲートを提供すること、および必要とする対象に治療有効量のポリ核酸分子またはポリ核酸分子コンジュゲートを投与して筋ジストロフィーを治療することを含み、ここで、ポリ核酸コンジュゲートは、ヒトDMPK mRNA転写物の量を減少させる。いくつかの実施形態では、ポリ核酸分子コンジュゲートを対象に投与すると、ポリ核酸分子コンジュゲートを用いる処置を行っていない患者のDMPK mRNA発現レベルの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%のヒトDMPKのmRNA転写物の量を減少させる。
医薬製剤
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される医薬製剤は、限定されないが、非経口(例えば、静脈内、皮下、筋肉内)、経口、鼻腔内、頬側、直腸、または経皮の投与経路を含む複数の投与経路によって、被験体に投与される。いくつかの例において、本明細書に記載される医薬組成物は、非経口(例えば、静脈内、皮下、筋肉内、動脈内、腹腔内、髄腔内、大脳内、脳室内、あるいは頭蓋内)投与のために製剤化される。他の例において、本明細書に記載される医薬組成物は、経口投与のために製剤化される。また他の例において、本明細書に記載される医薬組成物は、経鼻投与のために製剤化される。
いくつかの実施形態において、医薬組成物は、限定されないが、水性分散液、自己乳化分散液、固溶体、リポソーム分散液、エアロゾル、固形剤形、粉末、即時放出製剤、制御放出製剤、速溶製剤、錠剤、カプセル、丸剤、遅延放出製剤、拡張放出製剤、パルス放出製剤、多粒子製剤(例えば、ナノ粒子製剤)、および、即時放出と制御放出の混合製剤を含む。
いくつかの例において、医薬製剤は多粒子製剤を含む。いくつかの例において、医薬製剤はナノ粒子製剤を含む。いくつかの例において、ナノ粒子は、cMAP、シクロデキストリン、あるいは脂質を含む。場合によっては、ナノ粒子は、固体脂質ナノ粒子、ポリマーナノ粒子、自己乳化ナノ粒子、リポソーム、マイクロエマルジョン、あるいはミセル溶液を含む。さらなる例示的なナノ粒子としては、限定されないが、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、金属ナノ粒子、フラーレン様材料、無機ナノチューブ、デンドリマー(共有結合した金属キレートを有するものなど)、ナノファイバー、ナノホーン、ナノオニオン、ナノロッド、ナノロープ、および量子ドットが挙げられる。いくつかの例において、ナノ粒子は、金属ナノ粒子、例えば、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、ガドリニウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、ホウ素、シリコン、リン、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、およびこれらの組み合わせ、その合金またはオキシドのナノ粒子である。
いくつかの例において、ナノ粒子は、コア、あるいは、コアシェルナノ粒子におけるように、コアとシェルを含む。
いくつかの例において、ナノ粒子は、(例えば、本明細書に記載されるポリ核酸分子または結合部分の1つ以上との)機能要素の結合のために分子でさらにコーティングされる。いくつかの例において、コーティングは、硫酸コンドロイチン、硫酸デキストラン、カルボキシメチルデキストラン、アルギン酸、ペクチン、カラギーナン、フコイダン、アガロペクチン、ポルフィラン、カラヤゴム、ジェランガム、キサンタンガム、ヒアルロン酸、グルコサミン、ガラクトサミン、キチン(あるいはキトサン)、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、リゾチーム、チトクロムC、リボヌクレアーゼ、トリプシノゲン、キモトリプシノーゲン、α-キモトリプシン、ポリリシン、ポリアルギニン、ヒストン、プロタミン、オバルブミン、またはデキストリンあるいはシクロデキストリンを含む。いくつかの例において、ナノ粒子はグラフェンコーティングされたナノ粒子を含む。
場合によっては、ナノ粒子は、約500nm、400nm、300nm、200nm、あるいは100nm未満の少なくとも1つの寸法を有する。
いくつかの例において、ナノ粒子製剤は、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、金属ナノ粒子、フラーレン様材料、無機ナノチューブ、デンドリマー(共有結合した金属キレートを有するものなど)、ナノファイバー、ナノホーン、ナノオニオン、ナノロッド、ナノロープ、または量子ドットを含む。いくつかの例において、本明細書に記載されるポリ核酸分子あるいは結合部分は、ナノ粒子に直接的あるいは間接的に結合する。いくつかの例において、本明細書に記載される少なくとも1、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、あるいはそれ以上のポリ核酸分子あるいは結合部分は、ナノ粒子に直接的あるいは間接的に結合する。
いくつかの実施形態において、医薬製剤は、送達ベクター、例えば、細胞へのポリ核酸分子の送達のための組換えベクターを含む。いくつかの例において、組換えベクターはDNAプラスミドである。他の例において、組換えベクターは、ウイルスベクターである。例示的なウイルスベクターは、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、アデノウイルス、あるいはアルファウイルスに由来したベクターを含む。いくつかの例において、ポリ核酸分子を発現することができる組換えベクターは、標的細胞中での安定した発現をもたらす。さらなる例では、ポリ核酸分子の一時的発現をもたらすウイルスベクターが使用される。
いくつかの実施形態において、医薬製剤は、本明細書で開示される組成物との適合性ならびに所望の投与形態の放出プロフィール特性に基づいて選択された担体または担体材料を含む。例示的な担体物質としては、例えば、結合剤、懸濁剤、崩壊剤、充填剤、界面活性剤、可溶化剤、安定化剤、滑沢剤、加湿剤、希釈剤などが含まれる。薬学的に適合可能な担体材料としては 限定されないが、アカシア、ゼラチン、コロイド状二酸化ケイ素、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、マルトデキストリン、グリセリン、ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン(PVP)、コレステロール、コレステロールエステル、カゼイン酸ナトリウム、大豆レシチン、タウロコール酸、ホスファチジルコリン、塩化ナトリウム、リン酸三カルシウム、リン酸二カリウム、セルロースおよびセルロースコンジュゲート、糖ステアロイル乳酸ナトリウム(sugars sodium stearoyl lactylate)、カラギーナン、モノグリセリド、ジグリセリド、α化デンプンなどが挙げられる。例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Nineteenth Ed(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1995);Hoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pennsylvania 1975;Liberman,H.A.and Lachman,L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.,1980;およびPharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,Seventh Ed.(Lippincott Williams & Wilkins1999)を参照。
いくつかの例において、医薬製剤はさらに、酢酸、ホウ酸、クエン酸、乳酸、リン酸、および、塩酸などの酸;水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、およびトリスヒドロキシメチルアミノメタンなどの塩基、ならびに、クエン酸塩/デキストロース、重炭酸ナトリウム、および塩化アンモニウムなどの緩衝剤を含む、pH調節剤または緩衝剤をさらに含む。このような酸、塩基、および緩衝液は、組成物のpHを許容可能な範囲で維持するのに必要な量で含まれる。
いくつかの例において、医薬製剤は、組成物の浸透圧を許容可能な範囲にするのに必要な量の1つ以上の塩を含む。こうした塩は、ナトリウム、カリウム、またはアンモニウムのカチオン、ならびに塩化物、クエン酸塩、アスコルビン酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、チオ硫酸塩、または重亜硫酸塩のアニオンを含み、適切な塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、および、硫酸アンモニウムを含む。
いくつかの例において、医薬製剤は、より安定した環境を提供することから、化合物を安定させるために使用される希釈剤をさらに含む。限定されないが、リン酸緩衝生理食塩水を含む緩衝液中に溶解した塩(pHの制御あるいは維持ももたらす)が、当該技術分野の希釈剤として利用される。特定の例において、希釈剤は、組成物の大きさを増大させて、圧縮を促進するか、またはカプセル充填のための均質な混合のために十分な大きさ(bulk)を作り出す。そのような化合物は、例えば、ラクトース、デンプン、マンニトール、ソルビトール、デキストロース、Avicel(登録商標)などの微結晶性セルロース;リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム二水和物;リン酸三カルシウム、リン酸カルシウム;無水乳糖、噴霧乾燥したラクトース;α化デンプン、Di-Pac(登録商標)(Amstar)などの圧縮可能な糖;マンニトール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース・アセタート・ステアラート、スクロース系の希釈剤、粉砂糖;一塩基の硫酸カルシウム一水和物、硫酸カルシウム二水和物;乳酸カルシウム三水和物、デキストラート(dextrates);加水分解したシリアル固形物、アミロース;粉末セルロース、炭酸カルシウム;グリシン、カオリン;マンニトール、塩化ナトリウム;イノシトール、ベントナイトなどを含む。
場合によっては、医薬製剤は、物質の分解または崩壊を促進するための崩壊剤(disintegration agents)または崩壊物質(disintegrants)を含む。用語「崩壊する」は、胃腸液と接触した際の剤形の溶解および分散の両方を含む。崩壊剤の例は、デンプン、例えば、天然のデンプン、例えば、トウモロコシデンプンまたはジャガイモデンプン、α化デンプン、例えば、National 1551またはAmijel(登録商標)、またはナトリウムデンプングリコラート、例えば、Promogel(登録商標)またはExplotab(登録商標)、セルロース、例えば、木製品、メチル結晶セルロース、例えばAvicel(登録商標)、Avicel(登録商標)PH101、Avicel(登録商標)PH102、Avicel(登録商標)PH105、Elcema(登録商標)P100、Emcocel(登録商標)、Vivacel(登録商標)、Min Tia(登録商標)、およびSolka-Floc(登録商標))、メチルセルロース、クロスカルメロース、または架橋セルロース、例えば、架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム(Ac-Di-Sol(登録商標))、架橋カルボキシメチルセルロース、または架橋クロスカルメロースの架橋デンプン、例えば、ナトリウムデンプングリコラート、クロスポビドンなどの架橋ポリマー、架橋ポリビニルピロリドン、アルギン酸塩、例えばアルギン酸またはアルギン酸ナトリウムなどのアルギン酸の塩、Veegum(登録商標)HV(ケイ酸アルミニウムマグネシウム)などの粘土、ゴム、例えば、寒天、グアー、ローカストビーン、カラヤ、ペクチン、またはトラガカント、ナトリウムデンプングリコラート、ベントナイト、天然のスポンジ、界面活性剤、陽イオン交換樹脂などの樹脂、柑橘類のパルプ、ラウリル硫酸ナトリウム、デンプンを組み合わせたラウリル硫酸ナトリウムなどを含む。
いくつかの例において、医薬製剤は、ラクトース、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、微結晶性セルロース、セルロース粉末、デキストロース、デキストラート、デキストラン、デンプン、α化デンプン、スクロース、キシリトール、ラクチトール、マンニトール、ソルビトール、塩化ナトリウム、ポリエチレングリコールなどの充填剤を含む。
潤滑剤と滑剤も、材料の癒着あるいは摩擦を防ぎ、減少させ、阻害するための本明細書に記載される医薬製剤に随意に含まれる。典型的な潤滑剤は、例えば、ステアリン酸、水酸化カルシウム、タルク、ナトリウム・ステアリル・フマラート、鉱油などの炭化水素、水素添加大豆油(Sterotex(登録商標))などの硬化植物油、高級脂肪酸、およびアルカリ金属とアルカリ土類金属塩、例えばアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、グリセロール、タルク、ワックス、Stearowet(登録商標)、ホウ酸、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、ロイシン、ポリエチレングリコール(例えばPEG-4000)またはメトキシポリエチレン・グリコール、例えばCarbowax(商標)、オレイン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ベへン酸グリセリル、ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸マグネシウムまたはラウリル硫酸ナトリウム、Syloid(商標)などのコロイダルシリカ、Cab-O-Sil(登録商標)、トウモロコシデンプンなどのデンプン、シリコーン油、界面活性剤などを含む。
可塑剤は、マイクロカプセル化材料またはフィルムコーティングを軟化することでそれらの脆さを抑えるために使用される化合物を含む。適切な可塑剤は、例えば、PEG300、PEG400、PEG600、PEG1450、PEG3350、およびPEG800などのポリエチレングリコール、ステアリン酸、プロピレングリコール、オレイン酸、トリエチルセルロース、トリアセチンを含む。可塑剤は、分散剤または湿潤剤としても機能する。
可溶化剤は、トリアセチン、クエン酸トリエチル、オレイン酸エチル、カプリル酸エチル、ラウリル硫酸ナトリウム、ドクサートナトリウム、ビタミンE TPGS、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-ヒドロキシエチルピロリドン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルシクロデキストリン、エタノール、n-ブタノール、イソプロピルアルコール、コレステロール、胆汁塩、ポリエチレングリコール200-600、グリコフロール、トランスクトール、プロピレングリコール、およびジメチルイソソルビドなどの化合物を含む。
安定剤は、任意の抗酸化剤、緩衝液、酸、防腐剤などの化合物を含む。
懸濁化剤は、ポリビニルピロリドン、例えば、ポリビニルピロリドンK12、ポリビニルピロリドンK17、ポリビニルピロリドンK25、あるいは、ポリビニルピロリドンK30、ビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー(S630)、ポリエチレングリコール(例えば、ポリエチレングリコールは、約300から約6000まで、約3350から約4000まで、または約7000から約5400までの分子量を有する)、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースステアリン酸アセテート、ポリソルベート80、ヒドロキシエチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ゴム、例えば、トラガカントゴム、アラビアゴム、グアーゴム、キサンタンゴムを含むキサンタン、糖、セルロース系、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリソルベート80、アルギン酸ナトリウム、ポリエトキシル化ソルビタンモノラウレート、ポリエトキシル化ソルビタンモノラウレート、ポビドンなどの、化合物を含む。
界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、ナトリウムドクセート、Tween60または80、トリアセチン、ビタミンE TPGS、ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレン・ソルビタンモノオレート、ポリソルベート、ポロクサマー(polaxomer)、胆汁塩、グリセリルモノステアレート、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのコポリマー、例えば、Pluronic(登録商標)(BASF)などの化合物を含む。付加的な界面活性剤は、ポリオキシエチレン脂肪酸グリセリドおよび植物油(例えば、ポリオキシエチレン(60)水素化ヒマシ油);および、ポリオキシエチレンアルキルエーテルとアルキルフェニルエーテル、例えば、オクトキシノール10、オクトキシノール40などを含む。しばしば、界面活性剤は、物理的安定性を高めるために、または他の目的のために含まれる。
粘度増強剤は、例えば、メチルセルロース、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートステアレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタラート、カルボマー、ポリビニルアルコール、アルギネート、アカシア、キトサン、およびこれらの組み合わせを含む。
湿潤剤は、オレイン酸、グリセリルモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノラウレート、トリエタノールアミンオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ドクサートナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ドクサートナトリウム、トリアセチン、Tween80、ビタミンE TPGS、アンモニウム塩などの化合物を含む。
治療レジメン
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される医薬組成物は治療用途のために投与される。いくつかの実施形態において、医薬組成物は、1日に一回、1日に2回、1日に3回、またはそれ以上投与される。医薬組成物は、毎日、1日おき、週5日、週1日、1週おき、月2週間、月3週間、月1回、月2回、月3回、2か月に1回、3か月に1回、4か月に1回、5か月に1回、6か月に1回、またはそれ以上投与される。医薬組成物は、少なくとも1か月、2か月、3か月、4か月、5か月、6か月、7か月、8か月、9か月、10か月、11か月、12か月、18か月、2年、3年、またはそれ以上の間投与される。
いくつかの実施形態では、1つ以上の医薬組成物は同時に、連続して、またはある時間間隔で投与される。いくつかの実施形態では、1以上の医薬組成物は同時に投与される。場合によっては、1つ以上の医薬組成物は連続して投与される。さらなる場合には、1以上の医薬組成物は、ある時間間隔で投与される(例えば、第1の医薬組成物の第1の投与は1日目であり、その後、少なくとも第2の医薬組成物の投与前に少なくとも1、2、3、4、5日またはそれ以上の間隔を空ける)。
いくつかの実施形態において、2つ以上の様々な医薬組成物が同時投与される。いくつかの例において、2以上の異なる医薬組成物が同時に投与される。場合によっては、2つ以上の異なる医薬組成物が、投与間の間隔なく連続して同時投与される。他の場合には、2つ以上の異なる医薬組成物が、投与間に約0.5時間、1時間、2時間、3時間、12時間、1日、2日の間隔をおいて連続して同時投与される。
患者の状態が改善している場合、医者の判断で、組成物の投与は継続的に行われ;代替的に、投与されている組成物の用量は、一時的に減少されるか、または特定の期間の間一時的に中断される(つまり、「休薬期間」)。いくつかの例において、休薬期間の長さは、ほんの一例として、2日、3日、4日、5日、6日、7日、10日、12日、15日、20日、28日、35日、50日、70日、100日、120日、150日、180日、200日、250日、280日、300日、320日、350日、または365日を含む、2日~1年の間で変わる。休薬日中の投与量の減少は、ほんの一例として、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、あるいは100%を含む、10%~100%である。
いったん患者の状態が改善すると、必要に応じて維持量が投与される。その後、投与量または投与頻度、あるいはその両方は、症状に応じて、改善された疾患、障害、または疾病が保持されるレベルにまで減少可能である。
いくつかの実施形態では、このような量に対応する所定の薬剤の量は、特定の化合物、疾患の重症度、処置を必要としている被験体または宿主の性質(例えば、体重)などの要因に左右されるが、それにもかかわらず、例えば、投与されている具体的な薬剤、投与経路、および処置されている被験体または宿主を含む、症例を取り囲む特定の環境に従って、当該技術分野で既知の方法で日常的に判定される。いくつかの例において、所望の投与量は一回量で、あるいは、同時に(または短時間にわたって)、あるいは適切な間隔を置いて投与された分割量、例えば、1日当たり2、3、あるいは4以上の分割用量(sub-doses)として、都合よく提示される。
個々の処置レジメンに関する変数の数が大きいため、前述の範囲は単なる示唆的なものに過ぎず、これらの推奨値から大きく逸脱することは珍しいことではない。そのような投与量は、限定されないが、使用される化合物の活性、処置される疾患または疾病、投与の様式、個々の被験体の必要条件、処置されている疾患または疾病の重症度、および医師の判断を含む、多くの変数に依存して変更される。
いくつかの実施形態において、こうした治療レジメンの毒性と治療の有効性は、限定されないが、LD50(母集団の50%までの致死投与量)と、ED50(母集団の50%に治療上有効な投与量)の決定を含む、細胞培養または実験動物における標準的な製薬手順によって決定される。毒性と治療効果との間の用量比が治療指数であり、これは、LD50とED50との間の比率として表される。高い治療指数を示す化合物が好ましい。細胞培養アッセイと動物研究から得られたデータは、ヒトで使用される一連の投与量を製剤化するのに使用される。こうした化合物の投与量は、最小限の毒性を備えるED50を含む一連の循環濃度内に位置するのが好ましい。投与量は、使用される剤形と利用される投与経路に応じて、この範囲内で変わる。
キット/製品
ある実施形態において、本明細書に記載される1つ以上の組成物と方法とともに使用されるキットおよび製品が本明細書で開示される。このようなキットは、バイアル、チューブなどの1つ以上の容器を収容するために仕切られた運搬装置、包装または容器を含み、各容器は、本明細書中に記載されている方法を使用するための別個の要素の1つを備える。適切な容器は、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、および試験管を含む。一実施形態において、容器は、ガラスまたはプラスチックなどの様々な材料から形成される。
本明細書で提供される製品は包装材料を含む。製薬用包装材料の例としては、限定されないが、ブリスターパック、瓶、チューブ、バッグ、容器、瓶、および選択された製剤と意図した投与および処置のモードに適する任意の包装材料が挙げられる。
例えば、容器は、本明細書に記載される標的核酸分子を含む。そのようなキットは、識別用の記載またはラベル、あるいは本明細書に記載される方法における使用に関する説明書を随意に含む。
キットは典型的には、内容物および/または使用説明書を列挙するラベルと、使用説明書を備えた添付文書とを含んでいる。1セットの説明書も典型的に含まれる。
1つの実施形態では、ラベルが容器上にあるか容器に付随する。一実施形態において、ラベルを形成する文字、数字または他の表示が、容器自体に貼り付けられるか、成形されるか、あるいは刻まれている場合は、ラベルは容器上に取付けられる。ラベルは、例えば、添付文書として容器を保持するレセプタクルまたは運搬装置内に存在するとき、容器に付随する。一実施形態において、ラベルは、内容物が特定の治療用途に用いられるべきものであるということを示すために使用される。ラベルは、例えば、本明細書に記載の方法で、内容物の使用方法も示している。
ある実施形態では、医薬組成物は、本明細書で提供された化合物を含む1つ以上の単位剤形を含むパックまたはディスペンサー装置で提示される。パックは、例えば、ブリスターパックなどの金属またはプラスチックホイルを含む。一実施形態において、パックまたはディスペンサー装置には、投与のための説明書が添付してある。一実施形態において、パックまたはディスペンサーには、医薬品の製造、使用または販売を制御する政府機関によって規定された形態の容器に付属の通知書が添付してあり、この通知書は、ヒトまたは動物の投与のための薬物の形態についての、政府機関の承認を反映するものである。このような通知書は、例えば、処方薬または承認された添付文書に関して、米国食品医薬品局により承認されたラベルである。一実施形態において、適合する製薬担体で製剤化される本明細書で提供される化合物を含む組成物も調製され、適切な容器に入れられ、示された疾病の処置のためにラベル付けされる。
特定の用語
別段の定めのない限り、本明細書で使用される技術用語と科学用語はすべて、主題が属する当該技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。前述の一般的な記載および以下の詳細な記載は例示的かつ説明的なものに過ぎず、任意の主題に限定されるものではないことが理解されよう。本出願では、単数の使用は、特別に別記しない限り複数を含む。明細書および添付の請求項内で用いられる場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、その文脈が明確に他のことを定めていない限り、複数の指示対象を含む。本出願において、「または」の使用は特に明記しない限り、「および/または」を意味する。さらに、用語「含む(including)」の使用は、「含む(include)」、「含む(includes)」、および「含まれる(included)」といった他の形態と同じく、限定的なものではない。
本明細書で使用されるように、範囲と量は「約」特定の値または範囲として表現可能である。「約」は正確な量も含んでいる。したがって、「約5μL」は、「約5μL」と「5μL」も意味する。一般に、用語「約」は、実験誤差内にあると予想される量を含んでいる。
本明細書で使用される段落の見出しは、組織化するためのものに過ぎず、記載される主題を制限するものと解釈されてはならない。
本明細書で使用されるように、用語「個体」、「被験体」、および「患者」は任意の哺乳動物を意味する。いくつかの実施形態では、哺乳動物は、ヒトである。いくつかの実施形態では、哺乳動物は非ヒトである。いかなる用語も、保健従事者(例えば、医者、正看護師、臨床看護師、医師助手、看護助手、あるいはホスピスの職員)の監督(例えば、常時または断続的)を特徴とする状況に制限されない。
「治療上有効な量」との用語は、哺乳動物の被験体において所望の治療効果を提供するのに十分なポリ核酸分子コンジュゲートの量を指す。場合によっては、その量は、障害または再発性障害の少なくとも1つの症状を処置するため、予防するため、その発症を予防するため、上記症状を治癒するため、遅らせるため、その重症度を軽減するため、改善するため、あるいは、そのような治療のない場合に予想される以上に患者の生存期間を延長するために、患者(ヒトなど)への単回または複数回の投与量である。当然、治療上有効な量を提供するために使用される特定のポリ核酸分子コンジュゲートの投与量レベルは、損傷の種類、被験体の年齢、体重、性別、被験体の病状、疾病の重症度、投与経路、および使用される特定の阻害剤に依存して変化する。いくつかの例において、治療上有効な量のポリ核酸分子コンジュゲートは、本明細書に記載されたように、細胞培養物と動物モデルから最初に評価される。例えば、細胞培養方法で決定されたIC50値は随意に、動物モデル中の出発点として役立ち、その一方で、動物モデルで決定されたIC50値はヒトにおける治療上有効な量を見つけるために随意に使用される。
骨格筋あるいは随意筋は通常、腱によって骨へ固定され、移動あるいは姿勢を維持する際など骨格の動きをもたらすために通常使用される。骨格筋の複数の制御は一般的に無意識の反射(例えば、姿勢筋または横隔膜)として維持されるが、骨格筋は意識的な制御に反応する。平滑筋あるいは不随意筋は、食道、胃、腸、子宮、尿道、および血管などの臓器や構造の壁内で見られる。
骨格筋は、2つの広範な型:I型(あるいは「遅い収縮」)とII型(あるいは「速い収縮」)にさらに分類される。I型筋線維は毛細管で密集しており、ミトコンドリアとミオグロビンに富んでいて、このことがタイプIの筋組織に特徴的な赤色を与えている。場合によっては、I型筋線維はより多くの酸素を運び、脂肪または炭水化物を燃料に使用して有酸素活動を維持する。I型筋線維は長時間、ただしわずかな力で収縮する。II型筋線維は、収縮性のある速度と生じた力で異なる3個の主要な亜型(IIa、IIx、およびIIb)へさらに細分される。II型筋線維は、速く力強く収縮するが急速に疲労し、したがって、筋収縮が痛くなる前に、ごく短時間の集中的な無酸素活動をもたらす。
骨格筋とは異なり、平滑筋は意識的な制御下にはない。
心筋も不随意筋であるが、構造が骨格筋と非常によく似ていて、心臓でのみ見られる。心筋と骨格筋は、それらが高度な規則的配列の束に詰められているサルコメアを含むという点で条線がある。対照的に、平滑筋細胞の筋原線維はサルコメアで配されておらず、したがって、条線がない。
筋細胞は、筋組織に寄与するあらゆる細胞を包含する。例示的な筋細胞は、筋芽細胞、衛星細胞、筋管、および筋原線維組織を含む。
本明細書で使用されるように、筋力は断面積(CSA)に比例し、筋肉速度は筋線維長さに比例する。したがって、様々な種類の筋肉間の断面積と筋線維の比較は、筋萎縮症の兆候を提供することができる。筋力および筋肉重量を測定するのに様々な方法が当該技術分野で知られており、例えば、“Musculoskeletal assessment:Joint range of motion and manual muscle strength” by Hazel M.Clarkson,published by Lippincott Williams & Wilkins,2000」を参照。計算された横断断層撮影による選択された筋組織の断層画像の生成と音波検査評価は、筋力を測定するさらなる方法である。
これらの実施例は説明目的のために提供されるにすぎず、請求項の範囲を制限するものではない。
実施例1.抗体siRNAコンジュゲート
DMPK-AOCは、ヒト化IgG1抗体(抗ヒトトランスフェリン受容体抗体)を標的とするヒトトランスフェリン受容体1、およびDMPK mRNAを標的とする1つの二本鎖siRNAオリゴヌクレオチド(DMPK siRNA)のコンジュゲーションによって形成された抗体-siRNAコンジュゲート薬物産物である(図1)。SMCCマレイミドリンカーは、パッセンジャー鎖の5’末端に位置し、これは、抗体アミノ酸配列の1つのシステインを介して抗体にコンジュゲートされる。コンジュゲートは、細胞表面のヒトトランスフェリン受容体に結合し、細胞内に取り込まれ、siRNAオリゴヌクレオチドを細胞内区画に送達する。細胞に取り込まれると、siRNAはRISCにロードされ、標的の病原性DMPKmRNAを加水分解する。
DMPK-AOCの作成に使用される抗ヒトトランスフェリン受容体抗体およびDMPK siRNAは、商用のGMP準拠の医薬品開発および製造機関(Contract Development And Manufacturing Organization)(CDMO)による十分に確立された製造プロセスを使用して製造される。抗ヒトトランスフェリン受容体抗体は、CHO細胞での組換えタンパク質発現技術を使用して生成され、DMPK siRNAは、標準的なホスホラミダイト固相合成化学を使用して生成される。本明細書で使用されるように、DMPK siRNAは、パッセンジャー鎖の5’末端に結合したSMCCリンカーとコンジュゲートもされているDMPK mRNAを標的とする二本鎖siRNAオリゴヌクレオチドである。これらのそれぞれは、完全に特徴付けられ、正式にリリースされている。DMPK-AOCは、抗ヒトトランスフェリン受容体抗体のDMPK siRNAとのマレイミドを用いる標準的なランダムシステインバイオコンジュゲーション反応を使用して生成され、続いて陰イオン交換クロマトグラフィー精製を行ってバルクコンジュゲートを分離し、次にこれを完成したDMPK-AOCに変換する。次に、完成したDMPK-AOCは、タンパク質治療の標準的な方法論を使用して正式にリリースされる。製造、試験、リリースが完了すると、抗体とDMPKsiRNAのそれぞれがバイオコンジュゲートされ、原薬が形成される。
実施例2.抗体AV01mAbの製造
細胞バンク-CHOK1SV宿主ワーキング細胞を用いて安定細胞株の安定研究用細胞バンク(RCB)を構築し、マイコプラズマ、細菌、カビ、および酵母による汚染がないことを確認した。200バイアルのマスター細胞バンク(MCB)は、リサーチ細胞バンクのバイアルを使用して調製された。
マスター細胞バンクからの抗体産生-マスター細胞バンクのアンプルからの細胞は、産生バイオリアクターに接種する前に無タンパク質培地を使用して量を徐々に増やした。ダウンストリームプロセッシング-細胞培養が完了すると、細胞および細胞破片が培養物のろ過によって除去された。
実施例3.抗ヒトトランスフェリン受容体抗体の構造的特徴付け
構造-重鎖と軽鎖の両方のアミノ酸配列が、抗ヒトトランスフェリン受容体抗体のヌクレオチド配列の翻訳から決定された。
抗ヒトトランスフェリン受容体抗体の重鎖配列-配列番号48
抗ヒトトランスフェリン受容体抗体の軽鎖配列-配列番号63
実施例4:DMPK siRNA
DMPK siRNAは、19マーのパッセンジャー鎖と、ガイド鎖の3’末端に2ヌクレオチド突出(オーバーハング)を有する相補的な21マーのガイド鎖とを含む合成二重オリゴヌクレオチドである。C6-SMCCリンカー{4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシアミド}はパッセンジャー鎖の5’末端に結合し、抗体中間体へのコンジュゲートを可能にする。ヌクレオチド配列およびヌクレオチド間結合を表11に示す。
一本鎖RNA(ガイド鎖およびパッセンジャー鎖)は、十分に確立されたホスホラミダイト固相合成法を使用して、固相合成を介してそれぞれ個別に生成される。次に、精製および凍結乾燥された一本鎖を等モル比で二重鎖(デュプレックス)化し、二本鎖siRNAを生成する。SMCCリンカーは、標準的なN-ヒドロキシスクシンイミド化学を使用して、siRNAのセンス鎖の5’末端にある第一級アミンコンジュゲーションハンドルにコンジュゲートされる。過剰な未反応SMCCリンカーは、UF/DFステップを使用して除去され、得られたSMCC-siRNAが放出される。
実施例5:抗体の選択
抗体選択基準:いくつかの抗ヒトトランスフェリン受容体1(TfR1)抗体をELISAによって試験し、高い親和性で受容体に結合することが見出された。これらの抗体はまた、カニクイザルTfR1への結合についても試験され、種間の交差反応性が確認された。ヒトとカニクイザルTfR1の両方に結合するマウスIgG2aモノクローナル抗体(mAb)を、密接に関連するトランスフェリン受容体2(TfR2)への結合の欠如をELISAによって示すことによって特異性について評価した(図3)。市販の抗TfR2抗体B-6はELISAによりTfR2への明確な結合を示すが、マウス抗ヒトTfR1mAbは最大10mMの濃度でもTfR2に結合ない。マウス抗ヒトTfR1 mAbはまた、TfR1結合リガンドであるトランスフェリン(Tf)および恒常性鉄調節因子(HFE)の存在下での結合についても評価され、TfR1 mAbは、TfR1リガンドの存在下でもTfR1への強力な結合を維持していた(図4)。図4に示すように、抗体は、TfR1に直接結合するか、または補因子トランスフェリン(Tf)またはHFEに予め結合したTfR1に結合した。AF2474は、トランスフェリンまたはHFEと同じTfR1エピトープに結合することが知られている市販の抗体である。マウス抗ヒトTfR1 mAbは、補因子複合体と比較して、TfR1との直接的な相互作用の間の結合のいくらかの喪失を示すが、親和性の変化は、AF2474と比較して最小限である。重要なことに、TfR1に対する天然のリガンドとのTfR1 mAbの競合は、細胞への鉄の取り込みを遮断する可能性があるため、有毒であると予想される。したがって、同定されたTfR1 mAbは、天然のリガンドとの競合を最小限に抑えるTfR1上のエピトープに結合する必要がる。これらの選択基準をすべて満たすことを考慮して、マウスIgG2a抗ヒトTfR1 mAbをヒト化プログラムに移して、臨床開発に適した抗体を開発した。
実施例6:インビボ活性
MPK-AOCは、マウスにおけるインビボ研究に利用された。マウスにおけるAOCのインビボ研究は、リードヒト抗体AV01AbがマウスTfR1と交差反応しない(ヒトおよびサルのみ)ため、マウスTfR1に結合する代理抗TfR1抗体を利用した。マウス交差反応性siDMPK.36を抗マウスTfR1mAbにコンジュゲートし、このコンジュゲートをIV注射によって野生型雌性CD-1マウス(1グループあたりn=4)に投与し、組織を採取し、DMPK mRNAノックダウンを投与後7日間評価した。AOCは、(siRNAの重量に基づいて)3、1、0.3、および0.1mg/kgの用量応答として投与され、3mg/kgの用量で骨格筋におけるDMPK発現が80%減少した(図5)。DMPK-AOCは、ED50<1mg/kgおよび約3nMのEC50で強力な活性を示した。陰性対照(ネガティブコントロール)のスクランブル配列siRNAは、DMPK mRNAのノックダウンを示さず、DMPK-AOC活性の特異性を示した。
マウス交差反応性DMPK-AOCを抗マウスTfR1 mAhにコンジュゲートし、このコンジュゲートを野生型雌性CD-1マウス(1群あたりn=4)に3mg/kgでIV注射により投与した(siRNA重量に基づく)。組織を採取し、DMPK mRNAのノックダウンを投与後5週間まで毎週評価した(図6)。投与後7-35日で、最大のDMPKノックダウン(約75%)が骨格筋で達成された。心臓ではわずかに少ないDMPKノックダウンが達成されたが(約65%)、肝臓にはDMPK siRNAが存在するにもかかわらず、肝臓ではノックダウンは観察されなかった。AOCを1回投与した後の活性期間が長いため、患者への投与頻度を減らすことができる。
非ヒト霊長類におけるインビボ薬理学データ:DMPK-AOCを野生型の雄性カニクイザル(1群あたりn=3)に30分間にわたるIV注入を介して投与し、その後投与後12週間にわたって組織を収集した。ケタミン/キシラジンによる麻酔下で、骨格筋を外科的に生検を行った。投与後12週間の最終的な血液および筋肉の生検採取に続いて、鎮静状態の動物を、溶液の過剰摂取により安楽死させた。次に、複数の追加組織の末端組織パンチ生検を収集した。2mg/kg(siRNA重量に基づく)のAOCの単回IV投与後、DMPK発現の75%減少は持続的であり、投与後12週間まで持続した(図7)。
本開示の好ましい実施形態が本明細書中で示され、記載されてきたが、このような実施形態はほんの一例として提供されているに過ぎないということは、当業者に明らかであろう。多くの変形、変更、および置き換えは、本開示から逸脱することなく、当業者によって想到されるものである。本明細書に記載される開示の実施形態の様々な代案が、本開示の実施において利用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲は本開示の範囲を定義するものであり、ならびに、この特許請求の範囲およびその同等物の範囲内の方法および構造はそれによって包含されることが、意図されている。