具有改善的脱靶特征谱的寡核苷酸的制作方法_2

文档序号:9239665阅读:来源:国知局
核糖基及其类似物,例如氨基-LNA、硫代-LNA、 a -L-核糖基-LNA、β -D-木糖基-LNA、S-cMOE (2,,4' -约束 Μ0Ε)、R-cMOE、cEt (2,,4' -约 束乙基)、吗啉代、氨基磷酸酯、FANA、PNA、CENA、2' M0E、2' F、2' 0-甲基。
[0034] 特别优选地,所述更高亲和力区域包含2',4' -二环核酸(2' 4' -BNA)。
[0035] 在另一个实施方案中,所述更低亲和力区域仅包含2种类型的单体,所述单体优 选选自0嫩、1?隱、吗啉代、氨基磷酸酯、?4隱、?嫩』隱、2']\?^、21和2'0-甲基。
[0036] 在另一个实施方案中,所述更低亲和力区域仅包含一种类型的单体,所述单体优 选选自吗啉代、氨基磷酸酯、?4隱、?嫩、^八、21(^、21和2'0-甲基。
[0037] 如对于本领域普通技术人员来说已知的,不同单体通常对tm具有不同效应。例 如,BNA对tm具有强效应,2' -修饰具有适度的效应。一些修饰如例如UNA甚至降低tm,即 具有负效应。
[0038] 如本说明书中所用,2',4' -二环核酸在本文中被分类为对tm具有强效应的单体。 吗啉代、氨基磷酸酯_、FANA,PNA,CENA,2' Μ0Ε,2' F,2' 0-甲基单体在本文中被分类为对tm 具有适度效应的单体。降低tm的单体为例如UNA(解锁核酸(unlocked nucleic acid))。 DNA和RNA单体在本文中就tm而言被分类为中性单体(DNA单体为参照单体)。
[0039] 在一个优选实施方案中,所述更低亲和力区域相较于所述更高亲和力区域具有更 低密度(亲和力增强性单体的数目/给定区域中单体的总数)的对tm具有强和/或适度 效应的单体。该特征通常可用于容易地鉴定本发明的寡聚物,例如通过鉴定寡聚物内的更 低亲和力区域。
[0040] 由此得出结论,具有均匀分布的高亲和力和/或适度亲和力的单体的寡聚物不是 本发明范围的部分,因为它们不包含更低亲和力区域。同样地,与均匀分布具有微小偏离的 寡聚物不是本发明范围的部分,因为微小偏离不足以产生在亲和力(如以寡核苷酸的解链 温度表达的)上与所述寡聚物的其余部分显著相异的具有更低亲和力的区域。
[0041] 在许多实施方案中,所述寡聚物包含一个或多个硫代磷酸酯连键。所述寡聚物可 以例如用硫代磷酸酯连键完全修饰,或例如用1、2或3个硫代磷酸酯连键在每一个末端进 行修饰。硫代磷酸酯连键通常降低解链温度。然而,这可通过例如2'4'BNA单体的使用来 抵消。即更高亲和力区域可很好地包含硫代磷酸酯连键。
[0042] 寡聚物的长度和亲和力
[0043] 寡聚物对互补RNA的总体亲和力(如通过解链温度表达的)取决于寡聚物的长度 以及亲和力增强性(和有时减小性)单体的含量。本发明的一个目的是设计寡核苷酸,以 便其对其目标靶具有充足的亲和力,同时显示相对于共享相同序列(其因此为共享序列) 的其它靶而言增强的对其目标靶的选择性和/或效力。
[0044] 所述寡聚物的长度优选为10至40个单体。在其它实施方案中,所述长度为10至 35个单体、10至30个单体、10至25个单体。甚至更优选,所述寡聚物的长度为10至20个 单体,例如11至19个单体或12至18个单体。
[0045] 当使用更短的长度时,必需使用更高密度的增强所述寡聚物亲和力的单体。特 别优选的是对亲和力具有强效应的2',4'-二环核酸(2'4'-BNA)。因此,在一个优选实 施方案中,至少30 %的单体是2'4'-BNA单体,所述单体例如选自LNA (2'-0,4'-C-亚甲 基-β -D-呋喃核糖基及其类似物,例如氨基-LNA、硫代-LNA、a -L-核糖基-LNA、β -D-木 糖基-LNA、S-cMOE (2',4' -约束 Μ0Ε)、R-cMOE、cEt (2',4' -约束乙基)。更优选地,至少 35%,例如至少40%、45%、50%、55%或60%是2'4'-8嫩单体。
[0046] 与RNA碱基配对的寡聚物的解链温度应当优选为至少60°C。在其它实施方案中, 优选寡聚物的tm为至少65°C、至少70°C、至少75°C、至少80°C、至少85°C、至少90°C或至 少 95°C。
[0047] 甚至更优选地,tm为至少75°C,诸如80°0、85°0、90°0或95°〇。
[0048] 在一个实施方案中,所述更低亲和力区域比所述更高亲和力区域短。在另一个区 域中,所述更低亲和力区域比所述更高亲和力区域长。
[0049] 更低和更高亲和力区域
[0050] 如上所述,优选地,所述更低亲和力区域相较于所述更高亲和力区域具有更低密 度的对tm具有强和/或适度效应的单体。
[0051] 当所述寡聚物包含2' 4' -BNA单体时,这些单体的密度在所述更高亲和力区域中 可以为例如100% (完全修饰)、50% (每隔1个单体具有1个BNA的混聚物,例如每隔一 个位置有1个BNA单体)、33% (每2个其它单体,例如每第三个位置上有1个BNA)、25% 等。BNA不一定被均匀分散在高亲和力区域。不管怎样,更低亲和区域可容易地通过更低密 度的2' 4' -BNA单体来鉴定。当所述更高亲和力区域包含2' 4' BNA单体时,其通常每4个非 BNA单体包含至少1个BNA,并且通常也不包含4或5个连续非BNA单体。
[0052] 所述更高亲和力区域中2' 4' -BNA单体的量优选为所述寡聚物的更低亲和力区域 中的至少2倍,或甚至更优选3、4或5倍。
[0053] 在一个优选实施方案中,更低亲和力区域不包含选自2'4'-BNA、PNA、2'MOE和2'F 的任何亲和力增强性单体。
[0054] 更优选地,所述更低亲和力区域不包含任何2' 4' -BNA单体。
[0055] 在另一个实施方案中,所述更低亲和力区域包含至少5个连续单体,诸如6或7个 连续的不为2' 4' BNA单体的单体。
[0056] 在另一个实施方案中,更低亲和力区域包含至少5个不为DNA单体的连续单体,诸 如6或7个不为DNA单体的连续单体。
[0057] 在另一个实施方案中,更低亲和力区域的5'末端和更低亲和力区域的3'末端都 不是BNA单体。甚至更优选地,更低亲和力区域的5'末端的两个单体和所述单体的5'末 端的两个单体都不是BNA单体。这一特征有助于确定本发明寡聚物内的更低亲和力区域。
[0058] 优选地,更低亲和力区域对互补RNA的解链温度低于70°C,诸如低于65°C、60°C、 55 °C、50 °C、45 °C、40和35 °C。该实施方案中的解链温度可通过测量针对具有对应于更低亲 和力区域的长度的截短RNA的tm来测量,即其中所述截短RNA不能与所述寡聚物的更高亲 和力区域碱基配对。甚至更优选地,更低亲和力区域对互补RNA的解链温度低于60°C,诸如 低于55°〇、50°〇、45°〇、40°〇和35°〇。
[0059] 优选地,所述更低亲和力区域是连续的并且具有5-12个单体,诸如 5-10, 5-9, 5-8, 6-10, 7-10, 8-10, 6-9或6-8个连续单体。甚至更优选的是6-10个连续单体 的更低亲和力区域。即在一个优选实施方案中,所述寡聚物的更低亲和力区域可被鉴定为 在6-10个单体的区域中不具有或仅具有1个BNA单体的区域,其中所述寡聚物的其余部分 内BNA单体的密度具有更高的BNA单体密度,因此所述寡聚物的其余部分是高亲和力区域。
[0060] 用途和有利方面-选择性
[0061] 本发明的寡聚物可用于结合靶RNA诸如mRNA和非编码RNA,并且具有这样的有利 方面:相较于通过更高亲和力区域而言,它们通过更低亲和力区域更不容易脱靶结合。
[0062] 考虑例如在一个区域中具有相同序列并且在相邻区域中5至10个核苷酸的序列 长度上有例如1、2或3个核苷酸差异的10-40个单体的两个RNA序列(在RNA靶诸如mRNA 或非编码RNA内)。相异的区域可称为"特异性区域",而相同的区域可称为"共享区域"。 同样可以存在共有共享序列并且在相邻特异性区域中有差异的多个靶RNA。
[0063] 当目的是设计相对于另一个靶(所述脱靶)优先结合一个RNA序列(所述目标靶, 在本文中也称为中靶)的寡聚物时,很显然的是所述寡聚物应当与目标靶互补。然而,在本 发
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