用于治疗肌肉萎缩症患者的寡核苷酸的制作方法_4

文档序号:8287392阅读:来源:国知局
)。在由所述寡核苷酸约束的(bound by)、杂交和/或革巴向的一 部分第一外显子中,寡核苷酸的有效性和SF2/ASF、SC35、SRp40和SRp55结合位点的存在/ 不存在之间存在相关性。在优选的实施方式中,本发明因此提供寡核苷酸,其结合于、杂交 于、靶向和/或反向互补于用于SR蛋白质的结合位点。优选地,所述SR蛋白质是SF2/ASF 或SC35,SRp40或SRp55。在一个实施方式中,寡核苷酸结合于、杂交于、革El向和/或反向互 补于第一外显子中用于SF2/ASF、SC35、SRp40或SRp55蛋白质的结合位点和第二外显子中 用于不同的SF2/ASF、SC35、SRp40或SRp55蛋白质的结合位点。在更优选的实施方式中,寡 核苷酸结合于、杂交于、革G向和/或反向互补于第一外显子中用于SF2/ASF、SC35、SRp40或 SRp55蛋白质的结合位点和第二外显子中用于类似的SF2/ASF、SC35、SRp40或SRp55蛋白 质的相应结合位点。
[0052] 在一个实施方式中,通过使用能够结合、革El向存在于第一和/或第二外显子中 的调控RNA序列(需要其用于使转录本中的一个或多个所述外显子正确剪接)的寡核 苷酸,为患者提供功能性或半功能性蛋白质。需要几个顺式作用RNA序列用于转录本中 外显子的正确剪接。特别地,补充元件如外显子剪接增强子(ESE)被确定为调控组成型 (constitutive)和可替代的外显子的特异的和有效的剪接。使用包含结合到或能够结合 到所述第一和/或第二外显子中的补充元件之一的寡核苷酸的化合物,它们的调控功能受 到干扰使得外显子被跳读。因此,在一个优选的实施方式中,本发明的寡核苷酸能够结合到 来自前体mRNA的第一外显子的区域和相同前体mRNA内的第二外显子的区域,其中所述第 二外显子的所述区域具有与所述第一外显子的所述区域至少50%的同一性,其中所述寡核 苷酸能够诱导所述前体mRNA的所述第一和第二外显子的跳读;其中所述第一外显子的所 述区域和/或所述第二外显子的所述区域包括外显子剪接增强子(ESE)、外显子识别序列 (ERS)和/或剪接增强子序列(SES),和/或其中所述寡核苷酸能够结合于、靶向、能够抑制 和/或反向互补于所述外显子剪接增强子(ESE)、外显子识别序列(ERS)和/或剪接增强子 序列(SES)。
[0053] 以下公开本发明的寡核苷酸的优选化学作用。
[0054] 寡核苷酸通常被称为具有类似于天然核酸的基本杂交特征的寡聚物。已在本发明 说明书的末尾处专用于限定的部分中限定杂交。在本申请中,可互换地使用术语寡核苷酸 和寡聚物。不同类型的核苷可以被用于产生本发明的所述寡核苷酸。相比于天然存在的基 于核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸的寡核苷酸,寡核苷酸可以包括至少一个修饰的核苷间键 和/或至少一种糖修饰和/或至少一种碱基修饰。
[0055] "修饰的核苷间键"是指存在RNA和DNA中天然存在的磷酸二酯的修饰版本。与 本发明相容的核苷间键修饰的实例是硫代磷酸酯(PS)、手性纯硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯 (PS2)、勝酰基乙酸醋(phosphonoacetate,PACE)、勝酰基乙酰胺(phosphonoacetamide, PACA)、硫代膦酰基乙酸酯、硫代膦酰基乙酰胺、硫代磷酸酯前药、H-膦酸酯、膦酸甲 酯、硫代膦酸甲酯、磷酸甲酯、硫代磷酸甲酯、磷酸乙酯、硫代磷酸乙酯、硼化磷酸酯 (boranophosphate)、硼化硫代磷酸醋(boranophosphorothioate)、硼化磷酸甲醋、硼化硫 代磷酸甲酯、硼化膦酸甲酯、硼化硫代膦酸甲酯和它们的衍生物。另一个修饰包括亚磷酰胺 (卩1108。110四111丨(1;^6)、氨基磷酸醋(磷酰胺41108。1101'03111丨(^七6)、吧'一?5'氨基磷酸醋、二 氨基磷酸醋(磷二酰胺,phosphorodiamidate)、硫代氨基磷酸醋、硫代二氨基磷酸醋、氨基 磺酸醋、二亚甲基砜、磺酸醋、亚甲基亚胺(methyleneimino, MMI)、草酰和硫代乙酰胺核酸 (TANA);和它们的衍生物。取决于它的长度,本发明的寡核苷酸可以包含1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、 34、35、36、37、38或39个骨架修饰。在所述寡核苷酸中引入一个以上不同的骨架修饰也包 括在本发明内。
[0056] 还包括在本发明内的是包含核苷间键的寡核苷酸,当相比于天然存在的核苷间键 时,其关于彼此连接的核苷原子可以是不同的。在这方面,本发明的寡核苷酸可以包括至少 一个解释为3' -3'、5' -5'、2' -3'、2' -5'、2' -2'连接单体的核苷间键。位置编号可不同于其 他化学体,但该想法保持在本发明的范围内。
[0057] 在一个实施方式中,本发明的寡核苷酸包含至少一个硫代磷酸酯修饰。在更优选 的实施方式中,本发明的寡核苷酸是完全硫代磷酸酯修饰的。
[0058] "糖修饰"是指存在RNA和DNA中作为天然存在的核糖基部分的修饰版本(即呋 喃糖基部分),如二环糖、四氢吡喃、吗啉代、2' -修饰的糖、3' -修饰的糖、4' -修饰的糖、 5' -修饰的糖和4' -取代的糖。合适的糖修饰的实例包括但不限于,2' -0-修饰的RNA核 苷酸残基、如2' -O-烷基或2' -0-(取代的)烷基,例如2' -O-甲基、2' -0-(2-氰基乙基)、 2'-0-(2-甲氧基)乙基(2'-]\1(^)、2'-0 -(2-硫甲基)乙基、2'-0-丁醜基、2'-0 -块丙基、 2'-〇_條丙基、2'-〇-(2_氛基)丙基、2'-〇-(2_(二甲基氛基)丙基)、2'-〇-(3_氛基)丙 基、2'-〇-(3_(二甲基氛基)丙基)、2'-〇-(2_氛基)乙基、2'-〇-(3_狐基)丙基(如在专 利申请WO 2013/061295 中所描述的,金山大学(University of the Witwatersrand),通过 引用将其全文结合于此),2'-0-(2-(二甲基氨基)乙基);2'-0-(卤代烷氧基)甲基(Arai K.等人),例如2'-0-(2-氯乙氧基)甲基(MCEM),2'-0-(2,2-二氯乙氧基)甲基(DCEM); 2'-0-烷氧基羰基,例如2'-0-[2-(甲氧羰基)乙基](MOCE),2'-0-[2-(N-甲基氨基甲酰 基)乙基](MCE),2'-0-[2-(N,N-二甲基氨基甲酰基)乙基](DMCE) ;2'-0_[甲基氨基羰 基]甲基;2'-叠氮基;2'-氨基和2'-取代的氨基;2'-卤基,例如2'-F,FANA (2'-F阿拉伯 糖基核酸);碳环糖和氮杂糖修饰;3' -0-烷基,例如3' -0-甲基,3' -0- 丁酰基,3' -0-炔丙 基;2',3' -二脱氧基;和它们的衍生物。
[0059] 另一种糖修饰包括"桥接"或"双环"核酸(BNA)修饰的糖部分,如在以下物质 中发现的:例如锁核酸(LNA)、xylo-LNA、a -L-LNA、β -D-LNA、cEt (2, -0, 4' -C 受限乙 基)LNA、cMOEt (2' -0, 4' -C受限甲氧基乙基)LNA、乙烯桥接核酸(ΕΝΑ)、BNANG[N-Me](如 在 Chem. Commun. 2007, 3765_3767Kazuyuki Miyashita 等人中所描述的,通过引用将其 全文结合于此)、CRN(如在专利申请WO 2013/036868 (Marina Biotech,通过引用将其 全文结合于此)中所描述的);解锁核酸(UNA)或其他无环核苷(如在美国专利申请US 2013/0130378 (Alnylam Pharmaceuticals)中所描述的,通过引用将其全文结合于此); 5'-甲基取代的BNA(如在美国专利申请13/530218中所描述的,其通过引用将其全文结 合于此);环己烯基核酸(CeNA)、阿卓糖醇(altriol)核酸(ANA)、己糖醇核酸(HNA)、氟化 HNA (F-HNA)、吡喃-RNA (p-RNA)、3' -脱氧吡喃-DNA (p-DNA);或其他修饰的糖部分,如吗啉 代(PMO)、阳离子吗啉代(PMOPlus)、PM〇-X ;三环DNA ;三环-PS-DNA ;和它们的衍生物。BNA 衍生物是例如在WO 2011/097641中描述的,通过引用将其全文结合于此。PMO-X的实例是 在W02011150408中描述的,通过引用将其全文结合于此。取决于它的长度,本发明的寡核 苷酸可以包含 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、 25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39 或 40 个糖修饰。在所述寡核苷酸中引 入一个以上不同的糖修饰也包括在本发明中。
[0060] 在一个实施方式中,根据本发明的寡核苷酸包含选自以下的至少一种糖修饰: 2' -0-甲基、2' -0-(2-甲氧基)乙基、2' -F、吗啉代、桥接核苷酸或BNA,或者寡核苷酸包含桥 接核苷酸和2' -脱氧核糖核苷酸二者(BNA/DNA混合聚体(mixmers))。已示出包含2' -氟 代(2'-F)核苷酸的寡核苷酸能招募白细胞介素增强子结合因子2和3(ILF2/3)并且从而 能在被靶向的前体mRNA中诱导外显子跳读(Rigo F等人,W02011/097614)。
[0061] 在另一个实施方式中,如本文所限定的寡核苷酸包含LNA或其衍生物或由LNA或 其衍生物组成。更优选地,用选自以下的糖修饰在其全长上进行根据本发明的寡核苷酸: 2'-0-甲基、2'-0-(2-甲氧基)乙基、吗啉代、桥接核酸(BNA)或BNA/DNA混合聚体。在更 优选的实施方式中,本发明的寡核苷酸是被完全2' -0-甲基修饰的。
[0062] 在优选的实施方式中,本发明的寡核苷酸包含至少一种糖修饰和至少一个修饰的 核苷间键。此类修饰包括基于肽的核酸(肽核酸,PNA)、硼簇修饰的PNA、基于吡咯烷的氧 基肽核酸(POPNA)、基于乙二醇或丙三醇的核酸(GNA)、基于苏糖的核酸(TNA)、基于无环 苏氨醇的核酸(aTNA)、基于吗啉代的寡核苷酸(?1?、??1?、?1?)4)、基于阳离子吗啉代的寡 聚物(PM0Plus、PM0_X)、具有整合的碱基和骨架的寡核苷酸(ONIB)、吡咯烷酰胺寡核苷酸 (POM);和它们的衍生物。在优选的实施方式中,本发明的寡核苷酸包含肽核酸骨架和/或 吗啉代二氨基磷酸酯骨架或它们的衍生物。在更优选的实施方式中,根据本发明的寡核苷 酸是2'-〇-甲基硫代磷酸醋(2' -〇-methyl phosphorothioate)修饰的,即包含至少一个 2' -0-甲基硫代磷酸酯修饰,优选地,根据本发明的寡核苷酸是完全被2' -0-甲基硫代磷酸 酯修饰的。优选地,2' -0-甲基硫代磷酸酯修饰的寡核苷酸或完全2' -0-甲基硫代磷酸酯修 饰的寡核苷酸是RNA寡核苷酸。
[0063] 如本文所确定的,术语"碱基修饰"或"修饰的碱基"是指RNA和/或DNA中天然 存在的碱基(即嘧啶或嘌呤碱基)或从头合成的碱基的修饰。此类从头合成碱基通过相较 于现有的碱基可描述为"修饰的"。
[0064] 除了上述修饰,本发明的寡核苷酸可以包含进一步的修饰如以下所描述的不同类 型的核酸核苷酸残基或核苷酸。不同类型的核酸核苷酸残基可以用于产生本发明的寡核苷 酸。相比于基于RNA或DNA的寡核苷酸,所述本发明的寡核苷酸可具有至少一个骨架和/ 或糖修饰和/或至少一种碱基修饰。
[0065] 寡核苷酸可以包含天然碱基嘌呤(腺嘌呤、鸟嘌呤)或嘧啶(胞嘧啶、胸腺嘧啶、 尿嘧啶)和/或如下所限定的修饰的碱基。在本发明的背景中,可以由胸腺嘧啶替代尿嘧 啶。
[0066] 碱基修饰包括天然嘌呤和嘧啶碱基(例如腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸 腺喃啶)的修饰版本,如次黄嗓呤、乳清酸、agmatidine、赖西丁、假尿喃啶、假胸腺喃啶、 Nl-甲基假尿嘧啶、2-硫代嘧啶(例如2-硫代尿嘧啶、2-硫代胸腺嘧啶)、2, 6-二氨基嘌 呤、G-钳及其衍生物、5-取代的嘧啶(例如5-卤代尿嘧啶、5-甲基尿嘧啶、5-甲基胞嘧啶、 5_丙炔基尿喃啶、5-丙炔基胞喃啶、5-氨基甲基尿喃啶、5-羟基甲基尿喃啶、5-氨基甲基 胞嘧啶、5-羟基甲基胞嘧啶、超级T)、5_辛基嘧啶、5-噻吩嘧啶、5-辛炔-1-基嘧啶、5-乙 炔基嘧
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