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JP7839554B2 - Methods and compositions using RNA interference and antisense oligonucleotides for KRAS inhibition - Google Patents
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JP7839554B2 - Methods and compositions using RNA interference and antisense oligonucleotides for KRAS inhibition - Google Patents

Methods and compositions using RNA interference and antisense oligonucleotides for KRAS inhibition

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Description

[優先権についての記載]
本出願は、2020年4月7日出願の米国出願第16/842,404号の利益を主張し、当該出願の全内容は、その全体を参照することにより本明細書の一部をなすものとする。
[Description regarding priority rights]
This application claims the interests of U.S. Application No. 16/842,404 filed on April 7, 2020, the entirety of which application constitutes part of this specification by reference to its entirety.

本発明は、RNA干渉、アンチセンスオリゴヌクレオチドおよび化学修飾オリゴヌクレオチドを使用する突然変異体KRAS配列の発現の阻害に関する。 This invention relates to the inhibition of mutant KRAS sequence expression using RNA interference, antisense oligonucleotides, and chemically modified oligonucleotides.

1982年の発見以来、RASファミリーの遺伝子は、重要なクラスのがん原遺伝子として特徴付けられている(Cox et al.,Nat.Rev.Drug Discov.13:828(2014))。30年間の広範な研究を通して、ある特定のRAS遺伝子(KRAS、NRASおよびHRAS)の突然変異性活性化は、すべてのがんのほぼ3分の1において関係があるとされている(Pecot et al.,Mol.Cancer Ther.13:2876(2014))。特に、KRAS突然変異は、最も頻繁に、排他的にも、他のRASアイソフォームと関係しても、観察されている(Cox et al.,Nat.Rev.Drug Discov.13:828(2014))。さらに、この非常に優勢な突然変異についての阻害剤を開発しようとする努力にもかかわらず、強力な治療薬候補は出現しておらず、したがって、KRAS遺伝子は、とらえどころのない「新薬開発不可能な」標的と評されている。 Since their discovery in 1982, the RAS family of genes has been characterized as an important class of proto-oncogenes (Cox et al., Nat. Rev. Drug Discov. 13:828 (2014)). Through 30 years of extensive research, mutagenic activation of certain RAS genes (KRAS, NRAS, and HRAS) has been found to be associated with nearly one-third of all cancers (Pecot et al., Mol. Cancer Ther. 13:2876 (2014)). In particular, KRAS mutations have been observed most frequently, both exclusively and in association with other RAS isoforms (Cox et al., Nat. Rev. Drug Discov. 13:828 (2014)). Furthermore, despite efforts to develop inhibitors for this highly dominant mutation, no potent therapeutic candidates have emerged, and therefore, the KRAS gene is described as an elusive, "undrug-determinate" target.

RAS遺伝子は、下流のエフェクタータンパク質に対して作用して細胞生存、成長および増殖を促進させる、低分子量GTPアーゼファミリーをコードする(Khosravi-Far et al.,Cancer Metastasis Rev.13:67(1994))。RASタンパク質の適切な機能は、グアニンヌクレオチド交換因子(GEF)を介したその活性GTP結合型への活性化、およびRAS-GTP複合体の膜会合に依存しており、それらの両方ともKRAS阻害の標的として提案されている。しかしながら、KRASの直接的阻害において以前に提案された治療剤の低い有効性および標的特異性のために、KRAS経路を標的とする現在の手段は、下流のエフェクタータンパク質の阻害に主に集中している(Cox et al.,Nat.Rev.Drug Discov.13:828(2014))。それにもかかわらず、遺伝子活性を直接的にダウンレギュレートする低分子を開発することが困難であっても、KRASは、ヒトがんにおける駆動性突然変異としての普遍性により、依然として治療関連標的である。 The RAS gene encodes a family of small GTPases that act on downstream effector proteins to promote cell survival, growth, and proliferation (Khosravi-Far et al., Cancer Metastasis Rev. 13:67 (1994)). The proper function of RAS proteins depends on their activation to the active GTP-bound form via guanine nucleotide exchange factors (GEFs) and the membrane association of the RAS-GTP complex, both of which have been proposed as targets for KRAS inhibition. However, due to the low efficacy and target specificity of previously proposed therapeutic agents for direct KRAS inhibition, current approaches to targeting the KRAS pathway are primarily focused on inhibiting downstream effector proteins (Cox et al., Nat. Rev. Drug Discov. 13:828 (2014)). Nevertheless, even though developing small molecules that directly downregulate gene activity is difficult, KRAS remains a therapeutic target due to its universality as a driving mutation in human cancer.

RNA干渉(RNAi)における進歩は、KRAS発現をノックダウンする有効な手段としてのその可能性を示唆する。RNAi療法は、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と呼ばれる、外因性低分子干渉RNA(siRNA)と内因性酵素機構との相互作用を使用して、mRNAレベルにおいて特定の遺伝子を選択的にサイレンシングする(Pecot et al.,Nat.Rev.Cancer 11:59(2011))。最近の研究により、ヒトがん患者において転移の退縮を誘導するための忍容性の高い治療としてのRNAiの有効性が明らかになっている(Tabernero et al.,Cancer Discov.3:406(2013))。加えて、私たちは、ナノリポソームを使用して、インビトロおよびインビボの両方で、様々な肺および結腸がんモデルにおいてヒトKRASのノックダウンのためのsiRNA送達の有効性を最近確証した(Pecot et al.,Mol.Cancer Ther.13:2876(2014))。 Advances in RNA interference (RNAi) suggest its potential as an effective means of knocking down KRAS expression. RNAi therapy selectively silences specific genes at the mRNA level using an interaction between exogenous small interfering RNA (siRNA) and an endogenous enzymatic mechanism called the RNA-induced silencing complex (RISC) (Pecot et al., Nat. Rev. Cancer 11:59 (2011)). Recent studies have revealed the effectiveness of RNAi as a well-tolerated treatment for inducing metastatic regression in human cancer patients (Tabernero et al., Cancer Discov. 3:406 (2013)). In addition, we recently confirmed the efficacy of siRNA delivery for human KRAS knockdown in various lung and colon cancer models, both in vitro and in vivo, using nanoliposomes (Pecot et al., Mol. Cancer Ther. 13:2876 (2014)).

しかしながら、野生型(WT)対立遺伝子に優る、突然変異体KRASについての標的特異性を欠いたままである。突然変異体対立遺伝子の発がん特性にもかかわらず、WTのKRASは、非がん細胞において生存率を促進する、細胞外入力への適切な応答に必要である(Khosravi-Far et al.,Cancer Metastasis Rev.13:67(1994))。そのため、WT-KRAS(野生型KRAS)を温存し(spare)ながら突然変異体KRASを標的とする阻害剤が必要とされている。 However, it still lacks target specificity for mutant KRAS compared to the wild-type (WT) allele. Despite the oncogenic properties of the mutant allele, WT KRAS is necessary for a proper response to extracellular inputs that promotes survival in non-cancer cells (Khosravi-Far et al., Cancer Metastasis Rev. 13:67 (1994)). Therefore, there is a need for inhibitors that target mutant KRAS while preserving WT-KRAS (wild-type KRAS).

したがって、本発明は、突然変異体KRAS配列の特異的阻害のためにRNA干渉を使用する組成物および方法を提供することによって当該技術分野における欠陥を克服する。 Therefore, the present invention overcomes the shortcomings in the art by providing compositions and methods that utilize RNA interference for the specific inhibition of mutant KRAS sequences.

本発明は、WT-KRASの発現を温存しながら突然変異体KRAS配列の発現を阻害するRNA分子の特定に基づく。したがって、本発明の一態様は、アンチセンス鎖およびセンス鎖を含む二本鎖RNA分子であって、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列が、約18~約25個の連続ヌクレオチドから本質的になる領域である、ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13D、またはミスセンス突然変異G12C、G12VおよびG13Dを含有する合成ヒトKRAS遺伝子のヌクレオチド配列の領域に相補的であり、二本鎖RNA分子が、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害し、野生型ヒトKRASの発現を最小限に阻害する、二本鎖RNA分子に関する。 This invention is based on the identification of an RNA molecule that inhibits the expression of mutant KRAS sequences while preserving the expression of WT-KRAS. Therefore, one aspect of the invention relates to a double-stranded RNA molecule comprising an antisense strand and a sense strand, wherein the nucleotide sequence of the antisense strand is complementary to a region of the nucleotide sequence of a synthetic human KRAS gene containing missense mutations G12C, G12D, and G13D, or missense mutations G12C, G12V, and G13D, where the antisense strand is essentially a region consisting of about 18 to about 25 consecutive nucleotides, and the double-stranded RNA molecule inhibits the expression of a mutant human KRAS gene containing one or more of the missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D, and minimizes the inhibition of wild-type human KRAS expression.

本発明の別の態様は、本発明のRNA分子のうちの1つまたは複数を含む組成物、例えば医薬組成物に関する。 Another aspect of the present invention relates to a composition comprising one or more RNA molecules of the present invention, such as a pharmaceutical composition.

本発明のさらなる態様は、細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害する方法であって、細胞を本発明のRNA分子と接触させ、これによって、細胞において変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害することを含む方法に関する。 A further aspect of the present invention relates to a method for inhibiting the expression of mutant human KRAS genes containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D in cells, comprising contacting the cells with the RNA molecule of the present invention, thereby inhibiting the expression of mutant human KRAS genes in the cells.

本発明の追加の態様は、がんの処置を必要とする対象においてがんを処置する方法であって、がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含み、方法が、対象へ本発明のRNA分子を送達し、これによって、対象においてがんを処置することを含む、方法に関する。 An additional aspect of the present invention relates to a method for treating cancer in a subject requiring treatment, wherein the cancer comprises a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D, and the method comprises delivering the RNA molecule of the present invention to the subject, thereby treating the cancer in the subject.

本発明の別の態様は、細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害するための、ならびにがんの処置を必要とする対象においてがんを処置するための本発明のRNA分子の使用であって、がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含む、使用に関する。 Another aspect of the present invention relates to the use of the RNA molecule of the present invention for inhibiting the expression of mutant human KRAS genes containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D in cells, and for treating cancer in subjects requiring cancer treatment, wherein the cancer contains mutant human KRAS genes containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D.

本発明のさらなる態様は、ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13Dをコードする合成のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、長さが16~25ヌクレオチドであり、配列TCTTGCCTACGTCATA(配列番号114)を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドに関する。 A further aspect of the present invention relates to antisense oligonucleotides targeted to synthetic human KRAS-mRNA encoding missense mutations G12C, G12D, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides and containing the sequence TCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 114).

本発明の追加の態様は、G12C、G12D、G12VおよびG13Dから選択される突然変異をコードする天然のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、長さが16~25ヌクレオチドであり、
a)G12C突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCACA(配列番号117)、
b)G12D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCATC(配列番号118)、
c)G12V突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCAAC(配列番号119)、
d)G13D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGTCACC(配列番号120)、または
e)a)~d)のいずれか1つと少なくとも90%同一の配列
から選択される配列を含み、少なくとも1つの非天然化学修飾を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドに関する。
An additional aspect of the present invention is an antisense oligonucleotide targeted to native human KRAS-mRNA encoding a mutation selected from G12C, G12D, G12V, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides.
a) TCTTGCCTACGCCACA (SEQ ID NO: 117), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12C mutation.
b) TCTTGCCTACGCCATC (SEQ ID NO: 118), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12D mutation.
c) TCTTGCCTACGCCAAC (SEQ ID NO: 119), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12V mutation.
d) TCTTGCCTACGTCACC (SEQ ID NO: 120) targeted to human KRAS-mRNA encoding the G13D mutation, or e) an antisense oligonucleotide comprising a sequence selected from sequences that are at least 90% identical to any one of a) to d), and comprising at least one non-natural chemical modification.

本発明の別の態様は、G12C、G12D、G12VおよびG13Dから選択される突然変異をコードする天然のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたsiRNA分子であって、少なくとも1つの化学修飾を含み、
配列番号128のセンス鎖および配列番号129のアンチセンス鎖、
配列番号130のセンス鎖および配列番号131のアンチセンス鎖、
配列番号132のセンス鎖および配列番号133のアンチセンス鎖、
配列番号134のセンス鎖および配列番号135のアンチセンス鎖、
配列番号136のセンス鎖および配列番号137のアンチセンス鎖、
配列番号138のセンス鎖および配列番号139のアンチセンス鎖、
配列番号140のセンス鎖および配列番号141のアンチセンス鎖、
配列番号142のセンス鎖および配列番号143のアンチセンス鎖、
配列番号144のセンス鎖および配列番号145のアンチセンス鎖、
配列番号146のセンス鎖および配列番号147のアンチセンス鎖、
配列番号148のセンス鎖および配列番号149のアンチセンス鎖、
配列番号150のセンス鎖および配列番号151のアンチセンス鎖、
配列番号152のセンス鎖および配列番号153のアンチセンス鎖、
配列番号154のセンス鎖および配列番号155のアンチセンス鎖、
配列番号156のセンス鎖および配列番号157のアンチセンス鎖もしくは
配列番号158のセンス鎖および配列番号159のアンチセンス鎖
の配列対の1つ、またはこれらと少なくとも90%同一の配列を含むsiRNA分子に関する。
Another aspect of the present invention is a siRNA molecule targeted to native human KRAS-mRNA encoding a mutation selected from G12C, G12D, G12V, and G13D, comprising at least one chemical modification,
The sense strand of sequence number 128 and the antisense strand of sequence number 129,
The sense strand of sequence number 130 and the antisense strand of sequence number 131,
The sense strand of sequence number 132 and the antisense strand of sequence number 133,
The sense strand of sequence number 134 and the antisense strand of sequence number 135,
The sense strand of sequence number 136 and the antisense strand of sequence number 137,
The sense strand of sequence number 138 and the antisense strand of sequence number 139,
The sense strand of sequence number 140 and the antisense strand of sequence number 141,
The sense strand of sequence number 142 and the antisense strand of sequence number 143,
The sense strand of sequence number 144 and the antisense strand of sequence number 145,
The sense strand of sequence number 146 and the antisense strand of sequence number 147,
The sense strand of sequence number 148 and the antisense strand of sequence number 149,
The sense strand of sequence number 150 and the antisense strand of sequence number 151,
The sense strand of sequence number 152 and the antisense strand of sequence number 153,
The sense strand of sequence number 154 and the antisense strand of sequence number 155,
This relates to an siRNA molecule containing one of the sequence pairs of SEQ ID NO: 156 (sense strand) and SEQ ID NO: 157 (antisense strand), or SEQ ID NO: 158 (sense strand) and SEQ ID NO: 159 (antisense strand), or a sequence that is at least 90% identical to these.

本発明の追加の態様は、ヒトKRAS-mRNAへ標的化されたsiRNA分子であって、siRNAのセンス鎖が、配列番号50または配列番号51の配列を含み、siRNAが、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む、siRNA分子に関する。 An additional aspect of the present invention relates to a siRNA molecule targeted to human KRAS-mRNA, wherein the sense strand of the siRNA comprises the sequence of SEQ ID NO: 50 or SEQ ID NO: 51, and the siRNA comprises at least one non-natural chemical modification.

本発明の別の態様は、本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNA分子のうちの1つまたは複数を含む組成物、例えば医薬組成物に関する。 Another aspect of the present invention relates to a composition comprising one or more antisense oligonucleotides or siRNA molecules of the present invention, such as a pharmaceutical composition.

本発明のさらなる態様は、細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害する方法であって、細胞を本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNA分子と接触させ、これによって、細胞において変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害することを含む方法に関する。 A further aspect of the present invention relates to a method for inhibiting the expression of mutant human KRAS genes containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D in cells, comprising contacting the cells with the antisense oligonucleotide or siRNA molecule of the present invention, thereby inhibiting the expression of mutant human KRAS genes in the cells.

本発明の追加の態様は、がんの処置を必要とする対象においてがんを処置する方法であって、がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含み、方法が、対象へ本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNA分子を送達し、これによって、対象においてがんを処置することを含む、方法に関する。 An additional aspect of the present invention relates to a method for treating cancer in a subject requiring treatment, wherein the cancer comprises a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D, and the method comprises delivering an antisense oligonucleotide or siRNA molecule of the present invention to the subject, thereby treating the cancer in the subject.

本発明の別の態様は、細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害するための、ならびにがんの処置を必要とする対象においてがんを処置するための本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはsiRNA分子の使用であって、がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含む、使用に関する。 Another aspect of the present invention relates to the use of the antisense oligonucleotide or siRNA molecule of the present invention for inhibiting the expression of a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D in cells, and for treating cancer in subjects requiring cancer treatment, wherein the cancer contains a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D.

本発明のこれらおよび他の態様は、以下の本発明の説明においてより詳細に示される。 These and other aspects of the present invention are described in more detail below.

KRAS-siRNA配列(配列番号40~51)を示す。TMS-siRNA配列を、コドン12および13においてヒトKRAS遺伝子のGドメインに結合し、3点突然変異(各々アステリスクにより示される)を標的とするように設計した。下線は、siRNA(センス)によって標的化される残りの塩基対を示す。G12CおよびG12D siRNAについての配列は、Fleming et al.,Mol.Cancer Res.3:413(2005)から得た。陽性対照siRNA(Seq2およびSeq3)は、Pecot et al.,Mol.Cancer Ther.13:2876(2014)から得、KRAS-mRNAの下流コード領域を標的とした。The KRAS-siRNA sequences (SEQ ID NOs. 40–51) are shown. The TMS-siRNA sequences were designed to bind to the G domain of the human KRAS gene at codons 12 and 13, targeting three-point mutations (each indicated by an asterisk). Underlined lines indicate the remaining base pairs targeted by the siRNA (sense). Sequences for G12C and G12D siRNAs were obtained from Fleming et al., Mol. Cancer Res. 3:413 (2005). Positive control siRNAs (Seq2 and Seq3) were obtained from Pecot et al., Mol. Cancer Ther. 13:2876 (2014), targeting the downstream coding region of KRAS-mRNA. 突然変異体特異的(MS)siRNAのKRAS発現レベルを示す。ヒトWT、G12C、G12D、G12VまたはG13DのKRASを感染させたNIH3T3細胞に、MS-siRNA配列(12CD13D_1、12CD13D_2、12CD13D_3、12CD13D_4、12CV13D_1および12CV13D_2)または非特異的配列を逆トランスフェクトした。This shows the KRAS expression levels of mutant-specific (MS) siRNAs. NIH3T3 cells infected with human WT, G12C, G12D, G12V, or G13D KRAS were reverse-transfected with MS-siRNA sequences (12CD13D_1, 12CD13D_2, 12CD13D_3, 12CD13D_4, 12CV13D_1, and 12CV13D_2) or non-specific sequences. 対照siRNAのKRAS発現レベルを示す。ヒトWT、G12C、G12D、G12VまたはG13DのKRASを感染させたNIH3T3細胞に、対照突然変異体特異的siRNAまたは非特異的配列を逆トランスフェクトした。This shows the KRAS expression level of the control siRNA. NIH3T3 cells infected with human WT, G12C, G12D, G12V, or G13D KRAS were reverse-transfected with control mutant-specific siRNA or non-specific sequences. KRAS-G12D突然変異体肺がん細胞株におけるカスタムKRAS-siRNA配列12CD13D_1および12CD13D_4の試験を示す。This shows the testing of custom KRAS-siRNA sequences 12CD13D_1 and 12CD13D_4 in KRAS-G12D mutant lung cancer cell lines. カスタムsiRNA配列間のすべての可能なsiRNA配列の並べ替えを試験するために使用したsiRNA配列のライブラリー(配列番号45~51)を示す。The library of siRNA sequences (SEQ ID NOs. 45–51) used to test all possible siRNA sequence rearrangements between custom siRNA sequences is shown. 3T3細胞における野生型および突然変異体KRAS-mRNAの相対的発現を示す。This shows the relative expression of wild-type and mutant KRAS-mRNA in 3T3 cells. 合成KRAS遺伝子に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドスクリーニングの概略図を示す(配列番号52および53)。A schematic diagram of antisense oligonucleotide screening for the synthetic KRAS gene is shown (SEQ ID NOs. 52 and 53). 16個のアンチセンスオリゴヌクレオチドの、A431細胞において突然変異体KRAS発現を阻害する能力を示す。A431細胞は、KRAS野生型対立遺伝子を除去するように遺伝子操作されており、個々のA431クローンは、KRAS-G12C、KRAS-G12D、KRAS-G12VまたはKRAS-G13D(示される通り)のいずれかのヒトKRAS突然変異体対立遺伝子を発現し、したがって、ジムノシス(gymnosis)送達機構、オリゴヌクレオチド輸送およびRNアーゼHサイレンシング活性について制御するように作出された。Sixteen antisense oligonucleotides demonstrate the ability to inhibit mutant KRAS expression in A431 cells. A431 cells were genetically engineered to remove the KRAS wild-type allele, and each A431 clone expresses one of the following human KRAS mutant alleles: KRAS-G12C, KRAS-G12D, KRAS-G12V, or KRAS-G13D (as shown), thus being designed to control gymnosis delivery mechanisms, oligonucleotide transport, and RNase H silencing activity. 異なる濃度の6つのアンチセンスオリゴヌクレオチドの、遺伝子操作されたA431細胞において突然変異体KRAS発現を阻害する能力を示す。Six antisense oligonucleotides at different concentrations demonstrate the ability to inhibit mutant KRAS expression in genetically modified A431 cells. 化学修飾ASO16アンチセンスオリゴヌクレオチドの、遺伝子操作されたA431細胞において突然変異体KRAS発現を阻害する能力を示す。Chemically modified ASO16 antisense oligonucleotides demonstrate the ability to inhibit mutant KRAS expression in genetically engineered A431 cells. KRAS-G12C特異的ASOの用量応答を示す。This shows the dose response of KRAS-G12C-specific ASOs. G12C特異的ASOによる野生型KRAS温存における改善を示す。This study demonstrates improvement in preserving wild-type KRAS with G12C-specific ASO. KRAS-G12Cを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12C突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12C mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12C. KRAS-G12Cを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12C突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12C mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12C. KRAS-G12Dを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12D突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12D mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12D. KRAS-G12Dを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12D突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12D mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12D. KRAS-G12Vを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12V突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12V mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12V. KRAS-G12Vを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G12V突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G12V mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G12V. KRAS-G13Dを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G13D突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G13D mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G13D. KRAS-G13Dを発現する遺伝子操作されたA431細胞における、KRAS-G13D突然変異へ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting the KRAS-G13D mutation in genetically engineered A431 cells expressing KRAS-G13D. G12D標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G12D-targeted siRNA are shown. G12D標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G12D-targeted siRNA are shown. G13D標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G13D-targeted siRNA are shown. G13D標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G13D-targeted siRNA are shown. HCT116腫瘍におけるKRASサイレンシングについてのインビボでの証拠を示す。This paper presents in vivo evidence for KRAS silencing in HCT116 tumors. G12V標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G12V-targeted siRNA are shown. G12V標的化siRNAによる細胞生存率実験の結果を示す。The results of cell viability experiments using G12V-targeted siRNA are shown. EFTX-D1 siRNAによる突然変異体KRAS発現の阻害および野生型温存を示す。EFTX-D1 siRNA inhibits mutant KRAS expression and preserves the wild type. HCT116(KRAS-G13D突然変異体)細胞およびLU65(KRAS-G12C突然変異体)細胞における、KRASへ標的とした完全修飾siRNAの活性を示す。This shows the activity of fully modified siRNA targeting KRAS in HCT116 (KRAS-G13D mutant) cells and LU65 (KRAS-G12C mutant) cells.

本発明は、ここで、本発明の好ましい実施形態が示される附属の図面を参照して、より詳細に説明される。しかしながら、本発明は、様々な形態で具体化することができ、本明細書で示される実施形態に限定されるとは解釈すべきでない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的および完全であるように、かつ本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。 The present invention will be described in more detail here with reference to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the invention. However, the invention can be embodied in various forms and should not be construed as being limited to the embodiments shown herein. Rather, these embodiments are provided so as to ensure that this disclosure is thorough and complete and to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

別に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で本発明の説明において使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のためのみであり、本発明の限定であるとは意図されない。本明細書で引用されるすべての出版物、特許出願、特許、特許公開公報および他の参考文献は、参考文献が示される文および/または節に関する教示についてそれらを全体として参照により組み込まれる。 Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as those generally understood by those skilled in the art to which the invention pertains. Terms used herein in the description of the invention are for the purpose of describing specific embodiments only and are not intended to be limitations of the invention. All publications, patent applications, patents, patent publications, and other references cited herein are incorporated by reference as a whole with respect to the teachings relating to the sentences and/or sections in which the references are indicated.

ヌクレオチド配列は、別に特に示されない限り、本明細書では一本鎖のみにより、左から右へ5’から3’方向に示される。ヌクレオチドおよびアミノ酸は、本明細書では、IUPAC-IUB生化学命名法委員会により推奨される様式で、または(アミノ酸について)37 C.F.R.§1.822および確立された使用法に従う一文字表記または三文字表記のいずれかにより表される。 Unless otherwise specified, nucleotide sequences are shown exclusively in single strands, from left to right in the 5' to 3' direction. Nucleotides and amino acids are represented herein in the format recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Committee, or (for amino acids) in either single-letter or three-letter notation according to 37 C.F.R. §1.822 and established usage.

別に示される場合を除いて、当業者に公知の標準法は、遺伝子をクローニングするため、核酸を増幅および検出するためなどに使用することができる。そのような技法は、当業者に公知である。例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd Ed.(Cold Spring Harbor,NY,1989);Ausubel et al.Current Protocols in Molecular Biology(Green Publishing Associates,Inc.and John Wiley & Sons,Inc.,New York)を参照されたい。 Unless otherwise indicated, standard methods known to those skilled in the art can be used for cloning genes, amplifying and detecting nucleic acids, and so on. Such techniques are known to those skilled in the art. See, for example, Sambrook et al., *Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Ed.* (Cold Spring Harbor, NY, 1989); and Ausubel et al., *Current Protocols in Molecular Biology* (Green Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., New York).

文脈が別に示さない限り、本明細書で説明される本発明の様々な特色は、任意の組合せにおいて使用することができることが明確に意図される。 Unless otherwise indicated by the context, the various features of the present invention described herein are expressly intended to be used in any combination.

さらに、また、本発明は、本発明の一部の実施形態において、本明細書で示される任意の特色または特色の組合せを除外または省略することができることを企図する。 Furthermore, the present invention intends that, in some embodiments of the present invention, any feature or combination of features shown herein may be excluded or omitted.

例示するために、明細書により、複合体が構成成分A、BおよびCを含むと言及される場合、A、BもしくはCのうちのいずれかまたはこれらの組合せは、単独でまたは任意の組合せにおいて省略および放棄され得ることが特に意図される。 For illustrative purposes, where the specification refers to a complex comprising components A, B, and C, it is particularly intended that any one of A, B, or C, or any combination thereof, may be omitted or discarded individually or in any combination.

[定義]
本発明の説明および附属の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかに別に示さない限り、複数形も含むと意図される。
[Definition]
As used in the description of this invention and the accompanying claims, the singular forms "a,""an," and "the" are intended to include the plural form unless the context clearly indicates otherwise.

また、本明細書で使用される場合、「および/または」とは、関連する列挙される項目のうちの1つまたは複数の任意のおよびすべての可能な組合せ、ならびに択一で(「または」)解釈される場合組合せの欠如を指し、包含する。 Furthermore, as used herein, “and/or” means any and all possible combinations of one or more of the related enumerated items, and, where interpreted as alternative (“or”), the absence of any combination.

「約」という用語は、本明細書で使用される場合、ポリペプチドの量、用量、時間、温度、酵素活性または他の生物学的活性などの測定可能な値について言及するとき、特定の量の±20%、±10%、±5%、±1%、±0.5%またはさらには±0.1%の変動を包含することを意味する。 The term "approximately," as used herein, means that when referring to measurable values such as the amount, dose, time, temperature, enzyme activity, or other biological activity of a polypeptide, it encompasses a variation of ±20%, ±10%, ±5%, ±1%, ±0.5%, or even ±0.1% of a particular amount.

本明細書で使用される場合、「から本質的になること(consisting essentially of)」という移行句(および文法的変形)は、列挙される材料またはステップ、および特許請求の範囲の発明の基本的かつ新規特徴に実質的に影響を及ぼさない材料またはステップを包含すると解釈されるべきである。したがって、本明細書で使用される場合「から本質的になること」という用語は、「を含むこと(comprising)」と同等であると解釈されるべきでない。 As used herein, the transitional phrase (and grammatical variation) "consisting essentially of" should be interpreted as encompassing the enumerated materials or steps and any materials or steps that do not substantially affect the essential and novel features of the claimed invention. Therefore, as used herein, the term "consisting essentially of" should not be interpreted as equivalent to "comprising."

「から本質的になる」という用語(および文法的変形)は、本発明のポリヌクレオチド配列に適用される場合、列挙される配列(例えば配列番号)、ならびにポリヌクレオチドの機能が実質的に変更されないような列挙される配列の5’および/または3’末端の全部で10個またはそれ未満(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9もしくは10個)の追加のヌクレオチドの両方からなるポリヌクレオチドを意味する。全部で10個またはそれ未満の追加のヌクレオチドは、両方の末端の追加のヌクレオチドを一緒に合わせた総数を含む。「実質的に変更される」という用語は、本発明のポリヌクレオチドに適用される場合、列挙される配列からなるポリヌクレオチドの発現レベルと比較して少なくとも約50%またはそれ以上の、標的mRNAの発現を阻害する能力における増大または減少を指す。 The term "essentially consisting of" (and its grammatical variation), when applied to the polynucleotide sequences of the present invention, means a polynucleotide consisting of both the enumerated sequence (e.g., sequence number) and a total of 10 or fewer additional nucleotides (e.g., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10) at the 5' and/or 3' ends of the enumerated sequence such that the function of the polynucleotide is substantially altered. The total of 10 or fewer additional nucleotides includes the combined total of the additional nucleotides at both ends. The term "substantially altered," when applied to the polynucleotides of the present invention, means an increase or decrease in the ability to inhibit the expression of a target mRNA by at least about 50% or more compared to the expression level of the polynucleotide consisting of the enumerated sequence.

「向上させる」または「増大させる」という用語は、少なくとも約1.25倍、1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、8倍、10倍、12倍またはさらには15倍の特定のパラメーターにおける増大を指す。 The terms "improve" or "increase" refer to an increase in a particular parameter of at least approximately 1.25 times, 1.5 times, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 6 times, 8 times, 10 times, 12 times, or even 15 times.

「阻害する」もしくは「低減させる」という用語またはそれらの文法的変形は、本明細書で使用される場合、少なくとも約15%、25%、35%、40%、50%、60%、75%、80%、90%、95%またはそれ以上の、特定のレベルまたは活性における減少または減弱を指す。特定の実施形態において、阻害または低減は、ほとんどまたは本質的にまったく検出可能な活性をもたらさない(多くてもわずかな量、例えば約10%またはさらには5%未満)。 The terms “inhibit” or “reduce,” or their grammatical variations, as used herein, refer to a reduction or attenuation of a particular level or activity of at least about 15%, 25%, 35%, 40%, 50%, 60%, 75%, 80%, 90%, 95%, or more. In certain embodiments, inhibition or reduction results in little to no detectable activity (at most a small amount, e.g., about 10% or even less than 5%).

「治療有効」量とは、本明細書で使用される場合、対象にいくらかの改善または利点を提供する量である。言い換えると、「治療有効」量とは、対象において少なくとも1つの臨床症状のいくらかの軽減、緩和または減少を提供する量である(例えばがんの場合、腫瘍量の低減、さらなる腫瘍増殖の防止、転移の防止、または生存時間の増加)。当業者は、いくらかの利点が対象へと提供される限り、治療効果は、完全または治癒的である必要はないことを理解するだろう。 A “therapeutic” dose, as used herein, is an amount that provides some improvement or benefit to a subject. In other words, a “therapeutic” dose is an amount that provides some reduction, alleviation, or decrease of at least one clinical symptom in a subject (for example, in the case of cancer, a reduction in tumor volume, prevention of further tumor growth, prevention of metastasis, or an increase in survival time). Those skilled in the art will understand that the therapeutic effect does not need to be complete or curative, as long as some benefit is provided to the subject.

「処置(治療)する」、「処置(治療)すること」または「の処置(治療)」という用語によって、対象の状態の重症度が低減または少なくとも部分的に改善もしくは改変されること、および少なくとも1つの臨床症状のいくらかの軽減、緩和または減少が達成されることが意図される。 The terms "to treat," "to treat," or "treatment of" imply that the severity of the condition in question is reduced, or at least partially improved or altered, and that some reduction, alleviation, or decrease of at least one clinical symptom is achieved.

「防止(予防)する」または「防止(予防)すること」または「防止(予防)」とは、本発明の方法の非存在下において進行し得る重症度と比較した、対象における障害の開始の防止もしくは遅延、および/または障害の重症度の減少を指す。防止は、完全な防止、例えば対象におけるがんの完全な非存在であり得る。また、防止は、対象におけるがんの発生または重症度が、本発明なしで起こり得るよりも少ないような、部分的な防止であってもよい。 "Preventing" or "preventing" means preventing or delaying the onset of a disability in a subject, and/or reducing the severity of the disability, compared to the severity that could progress in the absence of the method of the present invention. Prevention may be complete prevention, such as the complete absence of cancer in the subject. Prevention may also be partial prevention, such as the occurrence or severity of cancer in the subject being less than would occur without the present invention.

本明細書で使用される場合、「核酸」、「ヌクレオチド配列」および「ポリヌクレオチド」は互換的に使用され、cDNA、ゲノムDNA、mRNA、合成(例えば化学合成)DNAまたはRNA、ならびにRNAおよびDNAのキメラを含む、RNAおよびDNAの両方を包含する。ポリヌクレオチド、ヌクレオチド配列または核酸という用語は、鎖の長さにかかわらず、ヌクレオチドの鎖を指す。核酸は、二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。一本鎖である場合、核酸は、センス鎖であっても、アンチセンス鎖であってもよい。核酸は、オリゴヌクレオチドアナログまたは誘導体(例えば、イノシンまたはホスホロチオエートヌクレオチド)を使用して合成することができる。そのようなオリゴヌクレオチドは、例えば、塩基対形成能力が変更された、またはヌクレアーゼに対する抵抗性が増大した核酸を調製するために使用することができる。本発明は、本発明の核酸、ヌクレオチド配列またはポリヌクレオチドの相補体である核酸(完全な相補体または部分的な相補体のいずれかであり得る)をさらに提供する。dsRNAが合成産生される場合、イノシン、5-メチルシトシン、6-メチルアデニン、ヒポキサンチンおよびその他などのあまり一般的でない塩基もまた、アンチセンス、dsRNAおよびリボザイム対形成のために使用してもよい。例えば、ウリジンおよびシチジンのC-5プロピンアナログを含有するポリヌクレオチドは、RNAに高親和性で結合すること、および遺伝子発現の強力なアンチセンス阻害剤であることが示されている。ホスホジエステル骨格、またはRNAのリボース糖基の2’-ヒドロキシへの修飾などの他の修飾もまた、行ってもよい。 As used herein, “nucleic acid,” “nucleotide sequence,” and “polynucleotide” are used interchangeably and encompass both RNA and DNA, including cDNA, genomic DNA, mRNA, synthetic (e.g., chemosynthetic) DNA or RNA, and RNA and DNA chimeras. The terms polynucleotide, nucleotide sequence, or nucleic acid refer to a chain of nucleotides, regardless of chain length. A nucleic acid may be double-stranded or single-stranded. If single-stranded, the nucleic acid may be a sense strand or an antisense strand. Nucleic acids can be synthesized using oligonucleotide analogs or derivatives (e.g., inosine or phosphorothioate nucleotides). Such oligonucleotides can be used, for example, to prepare nucleic acids with altered base-pairing ability or increased resistance to nucleases. The present invention further provides nucleic acids (which may be either complete or partial complements) that are complements to the nucleic acids, nucleotide sequences, or polynucleotides of the present invention. When dsRNA is synthesized, less common bases such as inosine, 5-methylcytosine, 6-methyladenine, hypoxanthine, and others may also be used for antisense, dsRNA, and ribozyme pairing. For example, polynucleotides containing uridine and cytidine C-5 propine analogs have been shown to bind to RNA with high affinity and to be potent antisense inhibitors of gene expression. Other modifications, such as phosphodiester backbone or modification of the ribose sugar group of RNA to 2'-hydroxyl, may also be performed.

「単離されたポリヌクレオチド」とは、それが由来する生物の天然ゲノムにおいてそれが直接隣接する(1箇所は5’末端、および1箇所は3’末端)ヌクレオチド配列と直接隣接していないヌクレオチド配列(例えばDNAまたはRNA)である。したがって、一実施形態において、単離された核酸は、コード配列と直接隣接する5’非コード(例えばプロモーター)配列の一部またはすべてを含む。それゆえ、この用語は、他の配列とは独立して、例えば、ベクターへ、自律複製プラスミドもしくはウイルスへ、または原核生物もしくは真核生物のゲノムDNAへと組み込まれた、または別の分子として存在する組換えDNA(例えば、PCRまたは制限エンドヌクレアーゼ処理によって産生されるcDNAまたはゲノムDNA断片)を含む。また、それは、追加のポリペプチドまたはペプチド配列をコードするハイブリッド核酸の部分である組換えDNAを含む。遺伝子を含む単離されたポリヌクレオチドは、そのような遺伝子を含む染色体の断片ではなく、むしろ、遺伝子と関連付けられるコード領域および調節領域を含むが、染色体において天然に見出される追加の遺伝子を含まない。 An "isolated polynucleotide" is a nucleotide sequence (e.g., DNA or RNA) that is not directly adjacent to any nucleotide sequences in the natural genome of the organism from which it originates (one at the 5' end and one at the 3' end). Therefore, in one embodiment, an isolated nucleic acid contains some or all of a 5' non-coding (e.g., promoter) sequence directly adjacent to a coding sequence. Thus, this term includes recombinant DNA (e.g., cDNA or genomic DNA fragments produced by PCR or restriction endonuclease treatment) that is incorporated independently of other sequences, for example, into a vector, an autonomously replicating plasmid or virus, or into the genomic DNA of a prokaryotic or eukaryotic organism, or that exists as another molecule. It also includes recombinant DNA that is a portion of a hybrid nucleic acid encoding an additional polypeptide or peptide sequence. An isolated polynucleotide containing a gene is not a chromosome fragment containing such a gene, but rather contains the coding and regulatory regions associated with the gene, but does not contain any additional genes naturally found in the chromosome.

「単離された」という用語は、細胞物質、ウイルス物質および/または培養培地(組換えDNA技法によって産生された場合)または化学前駆体もしくは他の化学物質(化学合成された場合)を実質的に含まない核酸、ヌクレオチド配列またはポリペプチドを意味し得る。さらに、「単離された断片」とは、断片として天然に存在せず、天然状態で見出されない核酸、ヌクレオチド配列またはポリペプチドの断片である。「単離された」とは、調製物が技術的に純粋(均一)であることを意味しないが、調製物は、それが意図された目的に使用され得る形態においてポリペプチドまたは核酸を提供するのに十分に純粋である。 The term "isolated" may mean a nucleic acid, nucleotide sequence, or polypeptide that is substantially free of cellular material, viral material, and/or culture medium (if produced by recombinant DNA techniques) or chemical precursors or other chemicals (if chemically synthesized). Furthermore, "isolated fragment" refers to a fragment of a nucleic acid, nucleotide sequence, or polypeptide that does not exist naturally as a fragment and is not found in its natural state. "Isolated" does not mean that the preparation is technically pure (homogeneous), but that the preparation is pure enough to provide a polypeptide or nucleic acid in a form that can be used for its intended purpose.

「単離された細胞」とは、それがその天然状態において通常関連する他の構成成分から分離された細胞を指す。例えば、単離された細胞とは、培養培地中の細胞および/または本発明の薬学的に許容される担体中の細胞であり得る。したがって、単離された細胞は、対象に送達および/または導入され得る。一部の実施形態において、単離された細胞は、対象から除去され、エクスビボで本明細書で説明されるように操作され、その後対象へ戻される細胞であり得る。 "Isolated cells" refers to cells that have been separated from other components that are normally associated with them in their natural state. For example, isolated cells may be cells in a culture medium and/or cells in a pharmaceutically acceptable carrier of the present invention. Therefore, isolated cells can be delivered to and/or introduced into a subject. In some embodiments, isolated cells may be cells that have been removed from the subject, manipulated ex vivo as described herein, and then returned to the subject.

「断片」という用語は、ポリヌクレオチドに適用される場合、参照核酸またはヌクレオチド配列と比較して長さが減縮しており、参照核酸またはヌクレオチド配列と同一のまたはほとんど同一の(例えば、90%、92%、95%、98%、99%同一の)連続ヌクレオチドのヌクレオチド配列を含む、から本質的になる、および/またはからなるヌクレオチド配列を意味すると理解されるだろう。本発明によるそのような核酸断片は、適切な場合、それが構成要素であるより大きなポリヌクレオチドに含まれ得る。一部の実施形態において、そのような断片は、少なくとも約8、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、75、100、150、200個またはそれ以上の連続ヌクレオチドの長さの本発明による核酸またはヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドを含み、から本質的になり、および/またはからなり得る。 The term “fragment,” when applied to polynucleotides, will be understood to mean a nucleotide sequence that is reduced in length compared to a reference nucleic acid or nucleotide sequence and contains a nucleotide sequence of consecutive nucleotides that is identical or nearly identical (e.g., 90%, 92%, 95%, 98%, 99% identical) to the reference nucleic acid or nucleotide sequence, essentially consisting of and/or comprising such a fragment. Such nucleic acid fragments according to the present invention may, where appropriate, be contained within a larger polynucleotide of which it is a component. In some embodiments, such fragments may contain, essentially consisting of and/or comprising oligonucleotides having a nucleic acid or nucleotide sequence according to the present invention having a length of at least about 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, 100, 150, 200 or more consecutive nucleotides.

「断片」という用語は、ポリペプチドに適用される場合、参照ポリペプチドまたはアミノ酸配列と比較して長さが減縮しており、参照ポリペプチドまたはアミノ酸配列と同一のまたはほとんど同一の(例えば、90%、92%、95%、98%、99%同一の)連続アミノ酸のアミノ酸配列を含む、から本質的になる、および/またはからなるアミノ酸配列を意味すると理解されるだろう。本発明によるそのようなポリペプチド断片は、適切な場合、それが構成要素であるより大きなポリペプチドに含まれ得る。一部の実施形態において、そのような断片は、少なくとも約4、6、8、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、75、100、150、200個またはそれ以上の連続アミノ酸の長さの本発明によるポリペプチドまたはアミノ酸配列を有するペプチドを含み、から本質的になり、および/またはからなり得る。 The term “fragment,” when applied to a polypeptide, will be understood to mean an amino acid sequence that is reduced in length compared to a reference polypeptide or amino acid sequence, and that contains an amino acid sequence of consecutive amino acids that is identical or nearly identical (e.g., 90%, 92%, 95%, 98%, 99% identical) to the reference polypeptide or amino acid sequence, essentially consisting of and/or comprising such a sequence. Such polypeptide fragments according to the present invention may, where appropriate, be contained within a larger polypeptide in which it is a component. In some embodiments, such fragments may contain, essentially consisting of and/or comprising a polypeptide or amino acid sequence having an amino acid sequence according to the present invention having a length of at least about 4, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, 100, 150, 200 or more consecutive amino acids.

「ベクター」とは、核酸のクローニングおよび/または核酸の細胞への移行のための任意の核酸分子である。ベクターは、別のヌクレオチド配列が結合されて、結合したヌクレオチド配列の複製を可能にし得るレプリコンであり得る。「レプリコン」とは、インビボで核酸複製の自律的単位として機能する、すなわち、それ自体の制御下で複製することができる任意の遺伝子エレメント(例えば、プラスミド、ファージ、コスミド、染色体、ウイルスゲノム)であり得る。「ベクター」という用語は、インビトロ、エクスビボおよび/またはインビボで核酸を細胞へ導入するためのウイルスおよび非ウイルス(例えばプラスミド)核酸分子の両方を含む。当該技術分野において公知の多数のベクターを使用して、核酸を操作したり、応答エレメントおよびプロモーターを遺伝子へ組み込みこんだりすることなどができる。例えば、応答エレメントおよびプロモーターに対応する核酸断片の、好適なベクターへの挿入は、適切な核酸断片を、相補的付着端を有する選択されたベクターへライゲートすることによって達成することができる。あるいは、核酸分子の末端を酵素改変してもよく、またはヌクレオチド配列(リンカー)を核酸末端へライゲートすることによって任意の部位を産生してもよい。そのようなベクターは、ベクターを含有し、および/またはベクターの核酸を細胞ゲノムへ組み込んだ細胞の選択を提供する選択可能なマーカーをコードする配列を含有するように操作してもよい。そのようなマーカーは、マーカーによってコードされるタンパク質を組み込み、発現する宿主細胞の特定および/または選択を可能にする。「組換え」ベクターとは、1つまたは複数の異種のヌクレオチド配列(すなわち、導入遺伝子)、例えば、2、3、4、5つまたはそれ以上の異種のヌクレオチド配列を含むウイルスまたは非ウイルスベクターを指す。 A “vector” is any nucleic acid molecule for the cloning of nucleic acids and/or the transfer of nucleic acids into cells. A vector can be a replicon to which another nucleotide sequence can be bound, enabling the replication of the bound nucleotide sequence. A “replicon” can be any genetic element (e.g., plasmid, phage, cosmid, chromosome, viral genome) that functions as an autonomous unit of nucleic acid replication in vivo, i.e., can replicate under its own control. The term “vector” includes both viral and non-viral (e.g., plasmid) nucleic acid molecules for in vitro, ex vivo, and/or in vivo introduction of nucleic acids into cells. Numerous vectors known in the art can be used to manipulate nucleic acids, incorporate response elements and promoters into genes, and so on. For example, insertion of nucleic acid fragments corresponding to response elements and promoters into a suitable vector can be achieved by ligating the appropriate nucleic acid fragments into a selected vector having complementary attachment ends. Alternatively, the ends of a nucleic acid molecule may be enzymatically modified, or any site may be produced by ligating a nucleotide sequence (linker) to the nucleic acid end. Such vectors may be manipulated to include sequences encoding selectable markers that contain the vector and/or incorporate the vector's nucleic acids into the cellular genome, providing a selection of cells. Such markers enable the identification and/or selection of host cells that incorporate and express the protein encoded by the marker. A “recombinant” vector refers to a viral or non-viral vector containing one or more heterogeneous nucleotide sequences (i.e., transgenes), e.g., two, three, four, five or more heterogeneous nucleotide sequences.

ウイルスベクターは、細胞および生存している動物対象における多様な遺伝子送達アプリケーションにおいて使用されている。使用され得るウイルスベクターには、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノ随伴ウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、バキュロウイルス、ワクシニアウイルス、ヘルペスウイルス、エプスタイン・バーウイルスおよび/またはアデノウイルスベクターが含まれるが、これらに限定されない。非ウイルスベクターには、プラスミド、リポソーム、帯電脂質(サイトフェクチン(cytofectin))、核酸-タンパク質複合体およびバイオポリマーが含まれるが、これらに限定されない。目的の核酸に加えて、また、ベクターは、1つまたは複数の調節領域、ならびに/または選択、測定および核酸移行結果(特定の組織への送達、発現の持続期間など)のモニタリングに有用な選択可能なマーカーを含み得る。 Viral vectors are used in a variety of gene delivery applications in cells and living animals. Possible viral vectors include, but are not limited to, retroviruses, lentiviruses, adeno-associated viruses, poxviruses, alphaviruses, baculoviruses, vaccinia viruses, herpesviruses, Epstein-Barr viruses, and/or adenovirus vectors. Non-viral vectors include, but are not limited to, plasmids, liposomes, charged lipids (cytofectin), nucleic acid-protein complexes, and biopolymers. In addition to the nucleic acid of interest, vectors may also contain one or more regulatory regions and/or selectable markers useful for selection, measurement, and monitoring of nucleic acid delivery outcomes (such as delivery to specific tissues and duration of expression).

ベクターは、当該技術分野において公知の方法、例えば、トランスフェクション、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、形質導入、細胞融合、DEAEデキストラン、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション(リソソーム融合)、遺伝子銃の使用または核酸ベクタートランスポーターによって所望の細胞へ導入され得る(例えば、Wu et al.,J.Biol.Chem.267:963(1992);Wu et al.,J.Biol.Chem.263:14621(1988);およびHartmutら、1990年3月15日出願のカナダ特許出願第2,012,311号を参照されたい)。 The vector can be introduced into desired cells by methods known in the art, such as transfection, electroporation, microinjection, transduction, cell fusion, DEAE dextran, calcium phosphate precipitation, lipofection (lysosome fusion), the use of a gene gun, or a nucleic acid vector transporter (see, for example, Wu et al., J. Biol. Chem. 267:963 (1992); Wu et al., J. Biol. Chem. 263:14621 (1988); and Hartmut et al., Canadian Patent Application No. 2,012,311, filed March 15, 1990).

一部の実施形態において、本発明のポリヌクレオチドは、リポフェクションによってインビボで細胞へ送達され得る。リポソーム媒介トランスフェクションで遭遇される困難および危険を制限するように設計された合成カチオン性脂質を使用して、本発明のヌクレオチド配列のインビボトランスフェクションのためのリポソームを調製することができる(Felgner et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:7413(1987);Mackey,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:8027(1988);およびUlmer et al.,Science 259:1745(1993))。カチオン性脂質の使用は、負帯電核酸の被包を促進し、また、負帯電細胞膜との融合を促進し得る(Felgner et al.,Science 337:387(1989))。核酸の移行に特に有用な脂質化合物および組成物は、国際特許公開公報WO第95/18863号およびWO第96/17823号において、ならびに米国特許第5,459,127号において説明されている。外因性ヌクレオチド配列をインビボで特定の器官へ導入するためのリポフェクションの使用は、ある特定の実用的な利点を有する。リポソームの特定の細胞への分子ターゲティングは、ある範囲の利点を示す。トランスフェクションを特定の細胞種へ方向付けることは、膵臓、肝臓、腎臓および脳などの細胞異種性を有する組織において特に好ましい場合があることは明らかである。脂質は、ターゲティングの目的のために他の分子に化学的にカップリングされ得る(Mackey,et al.,1988、上記)。標的化されたペプチド、例えばホルモンもしくは神経伝達物質、および抗体などのタンパク質、または非ペプチド分子は、リポソームに化学的にカップリングされ得る。 In some embodiments, the polynucleotides of the present invention can be delivered to cells in vivo by lipofection. Liposomes for in vivo transfection of the nucleotide sequences of the present invention can be prepared using synthetic cationic lipids designed to limit the difficulties and risks encountered in liposome-mediated transfection (Felgner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:7413 (1987); Mackey, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:8027 (1988); and Ulmer et al., Science 259:1745 (1993)). The use of cationic lipids can promote the encapsulation of negatively charged nucleic acids and their fusion with negatively charged cell membranes (Felgner et al., Science 337:387 (1989)). Lipid compounds and compositions particularly useful for nucleic acid translocation are described in International Patent Publications WO 95/18863 and WO 96/17823, and in U.S. Patent No. 5,459,127. The use of lipofection for the in vivo introduction of exogenous nucleotide sequences into specific organs has certain practical advantages. Molecular targeting of liposomes to specific cells exhibits a range of advantages. It is clear that directing transfection to specific cell types may be particularly preferable in cellular heterogeneous tissues such as the pancreas, liver, kidney, and brain. Lipids can be chemically coupled to other molecules for targeting purposes (Mackey, et al., 1988, above). Targeted peptides, such as hormones or neurotransmitters, and proteins such as antibodies, or non-peptide molecules, can be chemically coupled to liposomes.

様々な実施形態において、カチオン性オリゴペプチド(例えばWO95/21931)、核酸結合タンパク質に由来するペプチド(例えばWO96/25508)および/またはカチオン性ポリマー(例えばWO95/21931)などの他の分子は、インビボでの核酸の送達を促進するために使用することができる。 In various embodiments, other molecules such as cationic oligopeptides (e.g., WO95/21931), peptides derived from nucleic acid-binding proteins (e.g., WO96/25508), and/or cationic polymers (e.g., WO95/21931) can be used to facilitate in vivo delivery of nucleic acids.

また、インビボでネイキッド核酸としてベクターを導入することが可能である(米国特許第5,693,622号、同第5,589,466号および同第5,580,859号を参照されたい)。また、受容体媒介核酸送達手法を使用してもよい(Curiel et al.,Hum.Gene Ther.3:147(1992);Wu et al.,J.Biol.Chem.262:4429(1987))。 Furthermore, it is possible to introduce the vector as a naked nucleic acid in vivo (see U.S. Patents 5,693,622, 5,589,466, and 5,580,859). Alternatively, receptor-mediated nucleic acid delivery methods may be used (Curiel et al., Hum. Gene Ther. 3:147 (1992); Wu et al., J. Biol. Chem. 262:4429 (1987)).

本明細書で使用される場合、「タンパク質」および「ポリペプチド」という用語は、別に示されない限り、互換的に使用され、ペプチドおよびタンパク質の両方を包含する。 As used herein, the terms “protein” and “polypeptide” are used interchangeably unless otherwise indicated and encompass both peptides and proteins.

「融合タンパク質」とは、天然において共に融合されていることが見出されない2つの(またはそれ以上の)異なるポリペプチドをコードする2つの異種のヌクレオチド配列またはその断片が、正しい翻訳リーディングフレームにおいて共に融合されている場合に産生されるポリペプチドである。例示的な融合ポリペプチドは、本発明のポリペプチド(またはその断片)の、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ、マルトース結合タンパク質、またはレポータータンパク質(例えば、緑色蛍光タンパク質、β-グルクロニダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼなど)、ヘマグルチニン、c-myc、FLAGエピトープなどのすべてまたは部分への融合を含む。 A "fusion protein" is a polypeptide produced when two heterogeneous nucleotide sequences or fragments encoding two (or more) different polypeptides, which are not found to be fused together in nature, are fused together in a correct translational reading frame. Exemplary fusion polypeptides include the fusion of all or part of the polypeptide (or fragment thereof) of the present invention to glutathione-S-transferase, maltose-binding protein, or reporter protein (e.g., green fluorescent protein, β-glucuronidase, β-galactosidase, luciferase, etc.), hemagglutinin, c-myc, FLAG epitope, etc.

ポリヌクレオチドコード配列「を発現する」またはポリヌクレオチドコード配列の「発現」という用語によって、配列が転写され、場合により翻訳されることを意味する。典型的に、本発明により、本発明のコード配列の発現は、本発明のポリペプチドの産生をもたらす。また、発現されるポリペプチド全体または断片は、精製なしでインタクトな細胞において機能することができる。 The terms "expressing" or "expressing" a polynucleotide coding sequence mean that the sequence is transcribed and, if applicable, translated. Typically, according to the present invention, the expression of the coding sequence of the present invention results in the production of the polypeptide of the present invention. Furthermore, the entire polypeptide or fragments expressed can function in intact cells without purification.

本明細書で使用される場合、「遺伝子」という用語は、mRNA、アンチセンスRNA、miRNAなどを産生するために使用することができる核酸分子を指す。遺伝子は、機能タンパク質を産生するために使用することが可能であっても、そうでなくてもよい。遺伝子は、コード領域ならびに非コード領域(例えば、イントロン、調節エレメント、プロモーター、エンハンサー、停止配列ならびに5’および3’非翻訳領域)の両方を含み得る。遺伝子は、「単離され」ていてもよく、これによって、その天然状態において核酸と関連して通常見出される構成成分を実質的にまたは本質的に含有しない核酸を意味する。そのような構成成分は、他の細胞物質、組換え産生からの培養培地、および/または核酸の化学合成において使用された様々な化学物質を含む。 As used herein, the term “gene” refers to a nucleic acid molecule that can be used to produce mRNA, antisense RNA, miRNA, etc. A gene may or may not be used to produce a functional protein. A gene may contain both coding and non-coding regions (e.g., introns, regulatory elements, promoters, enhancers, stop sequences, and 5’ and 3’ untranslated regions). A gene may be “isolated,” meaning a nucleic acid that substantially or essentially does not contain the components normally found in association with nucleic acids in its native state. Such components include other cellular material, culture media from recombinant production, and/or various chemicals used in the chemical synthesis of nucleic acids.

本明細書で使用される場合、「相補的」ポリヌクレオチドは、標準のワトソン・クリック相補規則に従って塩基対形成することができるポリヌクレオチドである。特に、プリンはピリミジンと塩基対形成して、シトシンと対形成したグアニン(G:C)と、DNAの場合チミンと対形成したアデニン(A:T)、またはRNAの場合ウラシルと対形成したアデニン(A:U)との組合せを形成する。例えば、配列「A-G-T」は、相補配列「T-C-A」に結合する。2つのポリヌクレオチドが互いに完全に相補的でない場合でさえも、各々が他方に実質的に相補的な少なくとも1つの領域を有する限り、それらは互いにハイブリダイズし得ることが理解される。 As used herein, a “complementary” polynucleotide is a polynucleotide that can form base pairs according to the standard Watson-Crick complementarity rules. In particular, purines base-pair with pyrimidines to form combinations of guanine (G:C) paired with cytosine, adenine (A:T) paired with thymine in the case of DNA, or adenine (A:U) paired with uracil in the case of RNA. For example, the sequence “A-G-T” binds to the complementary sequence “T-C-A”. Even if two polynucleotides are not perfectly complementary to each other, it is understood that they can hybridize as long as each has at least one region that is substantially complementary to the other.

「相補的」または「相補性」という用語は、本明細書で使用される場合、塩基対形成による、許容される塩および温度条件下でのポリヌクレオチドの天然結合を指す。2つの一本鎖分子間の相補性は、ヌクレオチドの一部のみが結合する「部分的」であってもよく、または完全な相補性が一本鎖分子間に存在する場合、相補性は完全であり得る。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率および強度に顕著な効果を有する。 The terms "complementary" or "complementarity," as used herein, refer to the innate bonding of polynucleotides by base pairing under acceptable salt and temperature conditions. Complementarity between two single-stranded molecules may be "partial," with only a portion of the nucleotides bonding, or it may be complete if complete complementarity exists between the single-stranded molecules. The degree of complementarity between nucleic acid strands has a significant effect on the efficiency and strength of hybridization between nucleic acid strands.

本明細書で使用される場合、「実質的に相補的な」または「部分的に相補的な」という用語は、2つの核酸配列が、それらのヌクレオチドの少なくとも約50%、60%、70%、80%または90%相補的であることを意味する。一部の実施形態において、2つの核酸配列は、それらのヌクレオチドの少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上相補的であり得る。また、「実質的に相補的な」および「部分的に相補的な」という用語は、2つの核酸配列が、高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズすることができることを意味する場合があり、そのような条件は当該技術分野において周知である。 As used herein, the terms “substantially complementary” or “partially complementary” mean that two nucleic acid sequences are complementary to at least about 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% of their nucleotides. In some embodiments, two nucleic acid sequences may be complementary to at least 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or more of their nucleotides. Furthermore, the terms “substantially complementary” and “partially complementary” may also mean that two nucleic acid sequences can hybridize under high stringency conditions, such conditions being well known in the art.

本明細書で使用される場合、「異種の」とは、別の種が起源であるか、または同じ種もしくは生物が起源であるが、その元の形態もしくは細胞において主に発現される形態から改変されている核酸配列を指す。したがって、ヌクレオチド配列が導入される細胞の生物または種とは異なる生物または種に由来するヌクレオチド配列は、その細胞および細胞の子孫について異種である。加えて、異種のヌクレオチド配列は、同じ天然の元の細胞種に由来し、それに挿入されるが、非天然状態、例えば天然に見出されるコピー数とは異なるコピー数において、および/または天然に見出される調節配列とは異なる調節配列の制御下で存在するヌクレオチド配列を含む。 As used herein, “heterogeneous” refers to a nucleic acid sequence that originates from a different species, or that originates from the same species or organism but has been modified from its original form or the form primarily expressed in its cells. Therefore, a nucleotide sequence originating from a different organism or species than the organism or species into which the nucleotide sequence is introduced is heterogeneous with respect to that cell and its offspring. In addition, heterogeneous nucleotide sequences include nucleotide sequences that originate from the same native original cell species and are inserted into it, but exist in a non-native state, for example, at a copy number different from that found in nature, and/or under the control of regulatory sequences different from those found in nature.

本明細書で使用される場合、「接触させる」、「導入する」および「投与する」という用語は、互換的に使用され、標的遺伝子の発現を阻害または変更もしくは改変するために本発明のdsRNAまたは本発明のdsRNAをコードする核酸分子が細胞に送達されるプロセスを指す。dsRNAは、非限定的に、細胞への(すなわち、細胞内への)直接導入および/または生物の腔、間質腔への、もしくは循環中への細胞外導入を含むいくつかの方法において投与することができる。 As used herein, the terms “contact,” “introduce,” and “administer” are interchangeable and refer to the process by which the dsRNA of the present invention or a nucleic acid molecule encoding the dsRNA of the present invention is delivered to a cell in order to inhibit, alter, or modify the expression of a target gene. The dsRNA can be administered in several ways, including, but not limited to, direct introduction into cells (i.e., intracellularly) and/or extracellular introduction into the lumen, interstitial space, or circulation of an organism.

細胞または生物の文脈における「導入する」とは、核酸分子が細胞の内部へアクセスすることができるような様式で核酸分子を生物および/または細胞へ提示することを意味する。2つ以上の核酸分子が導入される予定である場合、これらの核酸分子は、単一のポリヌクレオチドまたは核酸構築物の部分としてアセンブルしても、別々のポリヌクレオチドまたは核酸構築物としてアセンブルしてもよく、同じ核酸構築物に位置しても、異なる核酸構築物に位置してもよい。したがって、これらのポリヌクレオチドは、単一の形質転換事象において細胞に導入しても、別々の形質転換事象において細胞に導入してもよい。したがって、「形質転換」という用語は、本明細書で使用される場合、異種の核酸の、細胞への導入を指す。細胞の形質転換は、安定性または一過性であり得る。 In the context of cells or organisms, "introduce" means presenting nucleic acid molecules to an organism and/or cell in a manner that allows the nucleic acid molecules to access the inside of the cell. If two or more nucleic acid molecules are to be introduced, these nucleic acid molecules may be assembled as parts of a single polynucleotide or nucleic acid construct, or as separate polynucleotides or nucleic acid constructs, and may be located in the same nucleic acid construct or in different nucleic acid constructs. Therefore, these polynucleotides may be introduced into the cell in a single transformation event or in separate transformation events. Thus, the term "transformation," as used herein, refers to the introduction of heterologous nucleic acids into a cell. Cellular transformation can be stable or transient.

ポリヌクレオチドの文脈における「一過性形質転換」とは、ポリヌクレオチドが細胞に導入され、細胞のゲノムへ組み込まれないことを意味する。 In the context of polynucleotides, "transient transformation" means that polynucleotides are introduced into cells but are not integrated into the cell's genome.

細胞へ導入されるポリヌクレオチドの文脈における「安定に導入する」または「安定に導入された」によって、導入されたポリヌクレオチドが細胞のゲノムへ安定に組み込まれ、したがって、細胞がポリヌクレオチドにより安定に形質転換されることを意図する。 In the context of introducing polynucleotides into cells, "stable introduction" or "stable introduction" implies that the introduced polynucleotides are stably integrated into the cell's genome, and therefore the cell is stably transformed by the polynucleotides.

「安定な形質転換」または「安定に形質転換された」とは、本明細書で使用される場合、核酸分子が、細胞へ導入され、細胞のゲノムへ組み込まれることを意味する。そのため、組み込まれた核酸分子は、その後代によって、より特に、多数の逐次的世代の後代によって受け継がれることが可能である。「ゲノム」とは、本明細書で使用される場合、核およびミトコンドリアゲノムを含み、それゆえ、核酸の、例えばミトコンドリアゲノムへの、組込みを含む。また、安定な形質転換は、本明細書で使用される場合、染色体外で、例えばミニ染色体として維持される導入遺伝子を指し得る。 "Stable transformation" or "stable transformed," as used herein, means that a nucleic acid molecule is introduced into a cell and integrated into the cell's genome. Therefore, the integrated nucleic acid molecule can be inherited by subsequent generations, more particularly by numerous successive generations. "Genome," as used herein, includes the nuclear and mitochondrial genomes, and therefore includes the integration of nucleic acids into, for example, the mitochondrial genome. Furthermore, stable transformation, as used herein, may refer to a transgene maintained outside of chromosomes, for example, as a minichromosome.

一過性形質転換は、例えば、生物へ導入された1つまたは複数の導入遺伝子によってコードされるペプチドまたはポリペプチドの存在を検出し得る酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)またはウェスタンブロットによって検出され得る。細胞の好適な形質転換は、例えば、生物へ導入された導入遺伝子のヌクレオチド配列と特異的にハイブリダイズする核酸配列による、細胞のゲノムDNAのサザンブロットハイブリダイゼーションアッセイによって検出することができる。細胞の安定な形質転換は、例えば、生物へ導入された導入遺伝子のヌクレオチド配列と特異的にハイブリダイズする核酸配列による、細胞のRNAのノザンブロットハイブリダイゼーションアッセイによって検出することができる。また、細胞の安定な形質転換は、例えば、導入遺伝子の標的配列(単数または複数)とハイブリダイズする特異的プライマー配列を用いて導入遺伝子配列の増幅をもたらし、それが標準法に従って検出され得る、当該技術分野において周知であるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)または他の増幅反応によって検出することができる。また、形質転換は、当該技術分野において周知の直接的シークエンシングおよび/またはハイブリダイゼーションプロトコールによって検出することができる。 Transient transformation can be detected, for example, by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or Western blotting, which can detect the presence of peptides or polypeptides encoded by one or more transgenes introduced into an organism. Suitable cell transformation can be detected, for example, by Southern blotting hybridization assay of the cell's genomic DNA using a nucleic acid sequence that specifically hybridizes with the nucleotide sequence of the transgene introduced into the organism. Stable cell transformation can be detected, for example, by Northern blotting hybridization assay of the cell's RNA using a nucleic acid sequence that specifically hybridizes with the nucleotide sequence of the transgene introduced into the organism. Furthermore, stable cell transformation can be detected, for example, by polymerase chain reaction (PCR) or other amplification reactions well known in the art, which result in amplification of the transgene sequence using specific primer sequences that hybridize with target sequences (one or more) of the transgene, and which can then be detected according to standard methods. Transformation can also be detected by direct sequencing and/or hybridization protocols well known in the art.

本発明の実施形態は、本発明の核酸を発現するように設計された発現カセットを対象とする。本明細書で使用される場合、「発現カセット」とは、目的のヌクレオチド配列に作動可能に連結された少なくとも1つの制御配列を有する核酸分子を意味する。この様式において、例えば、本発明のsiRNAについてのヌクレオチド配列と作動可能に相互作用するプロモーターは、生物または細胞における発現のための発現カセットにおいて提供される。 Embodiments of the present invention relate to expression cassettes designed to express the nucleic acids of the present invention. As used herein, “expression cassette” means a nucleic acid molecule having at least one regulatory sequence operably linked to a nucleotide sequence of interest. In this form, for example, a promoter operably interacting with a nucleotide sequence for the siRNA of the present invention is provided in the expression cassette for expression in an organism or cell.

本明細書で使用される場合、「プロモーター」という用語は、コード配列の効率的な発現に必要なシグナルを組み込んでいるヌクレオチド配列の領域を指す。これは、RNAポリメラーゼが結合する配列を含み得るが、そのような配列に限定されず、他の調節タンパク質が結合する領域、およびタンパク質翻訳の制御に関与する領域を含む場合があり、また、コード配列を含み得る。 As used herein, the term “promoter” refers to a region of nucleotide sequence that incorporates the signal necessary for the efficient expression of a coding sequence. This may include, but is not limited to, sequences to which RNA polymerase binds, and may also include regions to which other regulatory proteins bind, regions involved in the regulation of protein translation, and may also include coding sequences.

さらに、本発明の「プロモーター」は、生物の細胞において転写を開始することができるプロモーターである。そのようなプロモーターは、ヌクレオチド配列の発現を構成的に駆動するプロモーター、誘導されたとき発現を駆動するプロモーター、および組織特異的または発達特異的様式で発現を駆動するプロモーターを含み、これらの様々な種類のプロモーターは、当該技術分野において公知である。 Furthermore, the “promoter” of the present invention is a promoter capable of initiating transcription in the cells of an organism. Such promoters include promoters that constitutively drive the expression of nucleotide sequences, promoters that drive expression when induced, and promoters that drive expression in a tissue-specific or development-specific manner. Various types of these promoters are known in the art.

本発明の目的のために、調節領域(すなわち、プロモーター、転写調節領域および翻訳停止領域)は、生物もしくは細胞にとってネイティブ/アナログである場合があり、かつ/または調節領域は、他の調節領域にとってネイティブ/アナログである場合がある。あるいは、調節領域は、生物もしくは細胞にとって、および/または互いに(すなわち、調節領域にとって)異種であってもよい。したがって、例えば、プロモーターが、ポリヌクレオチドが由来する種とは異なる種からのポリヌクレオチドに作動可能に連結されている場合、プロモーターは異種であり得る。あるいは、また、プロモーターが、ポリヌクレオチドが由来する種と同じ/類似する種からのプロモーターであるが、1つもしくは両方(すなわち、プロモーターおよびポリヌクレオチド)がそれらの元の形態および/もしくはゲノム遺伝子座から実質的に改変されているか、またはプロモーターが、作動可能に連結されたポリヌクレオチドについてネイティブプロモーターではない場合、プロモーターは、選択されたヌクレオチド配列にとって異種であり得る。 For the purposes of this invention, regulatory regions (i.e., promoters, transcriptional regulatory regions, and translational stop regions) may be native/analogous to an organism or cell, and/or a regulatory region may be native/analogous to other regulatory regions. Alternatively, regulatory regions may be heterogeneous to an organism or cell, and/or to each other (i.e., to regulatory regions). Therefore, for example, a promoter may be heterogeneous if it is operably ligated to a polynucleotide from a different species than the one from which the polynucleotide originates. Alternatively, a promoter may be heterogeneous to a selected nucleotide sequence if it is from the same/similar species as the polynucleotide originates, but one or both (i.e., the promoter and the polynucleotide) are substantially modified from their original form and/or genomic locus, or if the promoter is not a native promoter for the operably ligated polynucleotide.

使用するプロモーターの選択は、非限定的に、細胞特異的または組織特異的発現、所望の発現レベル、効率、誘導可能性および選択可能性を含むいくつかの因子に依存する。例えば、特異的組織または器官における発現が所望される場合、組織特異的プロモーターを使用することができる。対照的に、刺激に応答した発現が所望される場合、誘導性プロモーターを使用することができる。生物の細胞全体を通した連続的発現が所望される場合、構成的プロモーターを使用することができる。ヌクレオチド配列に対してプロモーターおよび他の調節領域を適切に選択および位置付けることによって、ヌクレオチド配列の発現をモジュレートすることは当業者にとってルーチン事項である。 The choice of promoter depends, non-limitingly, on several factors, including cell-specific or tissue-specific expression, desired expression level, efficiency, inducibility, and selectivity. For example, a tissue-specific promoter can be used when expression in a specific tissue or organ is desired. Conversely, an inducible promoter can be used when stimulus-responsive expression is desired. A constitutive promoter can be used when continuous expression throughout the organism's cells is desired. Modulating the expression of a nucleotide sequence by appropriately selecting and positioning promoters and other regulatory regions relative to the nucleotide sequence is routine practice for those skilled in the art.

上記に説明されるプロモーターに加えて、また、発現カセットが、他の調節配列を含む場合がある。本明細書で使用される場合、「調節配列」とは、コード配列の上流(5’非コード配列)、中または下流(3’非コード配列)に位置し、転写、RNAプロセッシングもしくは安定性、または関連するコード配列の翻訳に影響を及ぼすヌクレオチド配列を意味する。調節配列には、エンハンサー、イントロン、翻訳リーダー配列およびポリアデニル化シグナル配列が含まれるが、これらに限定されない。 In addition to the promoters described above, expression cassettes may also contain other regulatory sequences. As used herein, “regulatory sequence” means a nucleotide sequence located upstream (5’ non-coding sequence), midway, or downstream (3’ non-coding sequence) of a coding sequence that affects transcription, RNA processing, or stability, or translation of the associated coding sequence. Regulatory sequences include, but are not limited to, enhancers, introns, translational leader sequences, and polyadenylation signal sequences.

また、発現カセットは、生物において機能的である転写および/または翻訳停止領域(すなわち、停止領域)を場合により含み得る。様々な転写ターミネーターは、発現カセットにおける使用に使用可能であり、導入遺伝子を過ぎたところでの転写停止、および正確なmRNAポリアデニル化の要因である。停止領域は、転写開始領域にとってネイティブであってもよく、作動可能に連結された目的のヌクレオチド配列にとってネイティブであってもよく、宿主にとってネイティブであってもよく、別の供給源に由来してもよい(すなわち、プロモーター、目的のヌクレオチド配列、宿主またはそれらの任意の組合せにとって外来性または異種)。 Furthermore, expression cassettes may optionally contain transcriptional and/or translational stop regions (i.e., stop regions) that are functional in the organism. Various transcriptional terminators are available for use in expression cassettes and are responsible for transcriptional stoppage beyond the transgene and precise mRNA polyadenylation. The stop region may be native to the transcription start region, native to the operably linked nucleotide sequence of interest, native to the host, or originate from another source (i.e., exogenous or heterologous to the promoter, the nucleotide sequence of interest, the host, or any combination thereof).

シグナル配列は、ヌクレオチド配列を細胞区画へと方向付けるために、本発明の核酸に作動可能に連結され得る。この様式において、発現カセットは、シグナル配列についての核酸配列に作動可能に連結された、siRNAをコードするヌクレオチド配列を含む。シグナル配列は、siRNAのNまたはC末端において作動可能に連結され得る。 The signal sequence can be operably ligated to the nucleic acid of the present invention to orient the nucleotide sequence to a cellular compartment. In this configuration, the expression cassette includes a nucleotide sequence encoding siRNA, operably ligated to the nucleic acid sequence for the signal sequence. The signal sequence can be operably ligated at the N-terminus or C-terminus of the siRNA.

使用される調節配列(単数または複数)の種類にかかわらず、それらは、siRNAのヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。本明細書で使用される場合、「作動可能に連結される」とは、発現カセットなどの核酸構築物のエレメントがそれらの通常の機能を行うように構成されることを意味する。したがって、目的のヌクレオチド配列に作動可能に連結された調節または制御配列(例えばプロモーター)は、目的のヌクレオチド配列の発現に影響を及ぼすことができる。制御配列が目的のヌクレオチド配列の発現を方向付けるように機能する限り、制御配列は目的のヌクレオチド配列と隣接している必要はない。したがって、例えば、介在性の、翻訳されないが転写される配列が、プロモーターとコード配列との間に存在する場合があり、それでもプロモーター配列は、コード配列に「作動可能に連結されている」と考えることができる。本発明のヌクレオチド配列(すなわち、siRNA)は、調節配列に作動可能に連結され、これによって、細胞および/または対象においてその発現を可能にし得る。 Regardless of the type of regulatory sequence(s) used, they can be operably ligated to the nucleotide sequence of siRNA. As used herein, “operably ligated” means that elements of a nucleic acid construct, such as an expression cassette, are configured to perform their normal function. Thus, a regulatory or control sequence (e.g., a promoter) operably ligated to a nucleotide sequence of interest can influence the expression of that nucleotide sequence. The control sequence does not need to be adjacent to the nucleotide sequence of interest, as long as it functions to direct the expression of that nucleotide sequence. For example, an intervening, untranslated but transcribed sequence may exist between the promoter and the coding sequence, and the promoter sequence can still be considered “operably ligated” to the coding sequence. The nucleotide sequences (i.e., siRNA) of the present invention can be operably ligated to regulatory sequences, thereby enabling their expression in cells and/or subjects.

また、発現カセットは、形質転換された生物または細胞を選択するために使用することができる選択可能なマーカーについてのヌクレオチド配列を含み得る。本明細書で使用される場合、「選択可能なマーカー」とは、発現された場合、マーカーを発現する生物または細胞に明確な表現型を与え、したがって、そのような形質転換された生物または細胞がマーカーを有しない生物または細胞から区別されることを可能する核酸を意味する。そのような核酸は、マーカーが、化学的手段によって、例えば選択剤(例えば抗生物質その他)を使用することによって選択され得る特質を与えるかどうかによって、またはマーカーが単純に観察もしくはスクリーニングによる試験などの試験を通して特定することができる特質であるかどうかによって、選択可能なマーカーまたはスクリーニング可能なマーカーのいずれかをコードしてもよい(もちろん、好適な選択可能なマーカーの多くの例は、当該技術分野において公知であり、本明細書で説明される発現カセットにおいて使用することができる)。 Furthermore, the expression cassette may include a nucleotide sequence for a selectable marker that can be used to select a transformed organism or cell. As used herein, “selectable marker” means a nucleic acid that, when expressed, gives a distinct phenotype to the organism or cell expressing the marker, and thus enables such a transformed organism or cell to be distinguished from an organism or cell that does not have the marker. Such a nucleic acid may encode either a selectable marker or a screenable marker, depending on whether the marker gives a characteristic that can be selected by chemical means, for example, by using a selector (e.g., an antibiotic, etc.), or whether the marker is a characteristic that can be identified through tests such as simple observation or screening. (Of course, many examples of suitable selectable markers are known in the art and can be used in the expression cassettes described herein.)

本発明の一部の実施形態において、発現カセットは、dsRNAの一方または両方の鎖の鋳型であるヌクレオチド配列に作動可能に連結された発現制御配列を含み得る。さらなる実施形態において、プロモーターは、鋳型ヌクレオチド配列のいずれかの末端に隣接してもよく、ここで、プロモーターは、各個々のDNA鎖の発現を駆動し、これによって、ハイブリダイズしてdsRNAを形成する2つの相補的(または実質的に相補的な)RNAを生成する。代替の実施形態において、ヌクレオチド配列は、1つの転写ユニットにおいてdsRNAの両方の鎖へ転写され、ここで、センス鎖は転写ユニットの5’末端から転写され、アンチセンス鎖は3’末端から転写され、2つの鎖は約3~約500塩基対離れており、転写後にRNA転写産物はそれ自体で折り畳んで低分子ヘアピン型RNA(shRNA)分子を形成する。 In some embodiments of the present invention, the expression cassette may include an expression regulatory sequence operably ligated to a nucleotide sequence that serves as a template for one or both strands of the dsRNA. In further embodiments, the promoter may be adjacent to either end of the template nucleotide sequence, where the promoter drives the expression of each individual DNA strand, thereby generating two complementary (or substantially complementary) RNAs that hybridize to form the dsRNA. In alternative embodiments, the nucleotide sequence is transcribed to both strands of the dsRNA in a single transcription unit, where the sense strand is transcribed from the 5' end of the transcription unit and the antisense strand is transcribed from the 3' end, with the two strands separated by approximately 3 to 500 base pairs, and after transcription, the RNA transcript folds itself to form a small hairpin RNA (shRNA) molecule.

本明細書で使用される場合、「配列同一性」とは、2つの最適に整列したポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列が、構成成分、例えばヌクレオチドまたはアミノ酸の整列ウィンドウ全体を通して不変である、程度を指す。「同一性」は、非限定的に、Computational Molecular Biology(Lesk,A.M.,ed.) Oxford University Press,New York(1988);Biocomputing:Informatics and Genome Projects(Smith,D.W.,ed.) Academic Press,New York(1993);Computer Analysis of Sequence Data,Part I(Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.) Humana Press,New Jersey(1994);Sequence Analysis in Molecular Biology(von Heinje,G.,ed.) Academic Press(1987);およびSequence Analysis Primer(Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.) Stockton Press,New York(1991)において説明される方法を含む公知の方法によって容易に計算することができる。 As used herein, “sequence identity” refers to the degree to which two optimally aligned polynucleotide or polypeptide sequences remain invariant throughout the entire alignment window of their constituent components, such as nucleotides or amino acids. "Identity" is used non-restrictively in: Computational Molecular Biology (Lesk, A.M., ed.) Oxford University Press, New York (1988); Biocomputing: Informations and Genome Projects (Smith, D.W., ed.) Academic Press, New York (1993); Computer Analysis of Sequence Data, Part I (Griffin, A.M., and Griffin, H.G., eds.) Humana Press, New It can be readily calculated by known methods, including those described in Jersey (1994); Sequence Analysis in Molecular Biology (von Heinje, G., ed.) Academic Press (1987); and Sequence Analysis Primer (Gribskov, M. and Devereux, J., eds.) Stockton Press, New York (1991).

本明細書で使用される場合、「実質的に同一の」または「に対応する」という用語は、2つの核酸配列が少なくとも60%、70%、80%または90%の配列同一性を有することを意味する。一部の実施形態において、2つの核酸配列は、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有し得る。 As used herein, the terms “substantially identical” or “corresponding” mean that two nucleic acid sequences have at least 60%, 70%, 80%, or 90% sequence identity. In some embodiments, two nucleic acid sequences may have at least 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% sequence identity.

試験配列および参照配列の整列したセグメントについての「同一性分率」は、2つの整列した配列によって共有される同一の構成成分の数を、参照配列セグメント、すなわち、参照配列全体または参照配列のより小さい規定された部分における構成成分の総数で割った数である。 The "identity fraction" for aligned segments of the test sequence and reference sequence is the number of identical components shared by the two aligned sequences divided by the total number of components in the reference sequence segment, i.e., the entire reference sequence or a smaller defined portion of the reference sequence.

本明細書で使用される場合、「配列同一性パーセント」または「同一性パーセント」という用語は、2つの配列が最適に整列された場合(合計が比較ウィンドウにわたり参照配列の20%未満である適切なヌクレオチド挿入、欠失またはギャップを伴って)、試験(「サブジェクト」)ポリヌクレオチド分子(またはその相補鎖)と比較した、参照(「クエリー」)ポリヌクレオチド分子(またはその相補鎖)の直鎖状ポリヌクレオチド配列における同一のヌクレオチドの割合を指す。一部の実施形態において、「同一性パーセント」とは、アミノ酸配列における同一のアミノ酸の割合を指す場合がある。 As used herein, the terms “sequence identity percentage” or “identity percentage” refer to the percentage of identical nucleotides in the linear polynucleotide sequence of a reference (”query”) polynucleotide molecule (or its complementary chain) compared to a test (”subject”) polynucleotide molecule (or its complementary chain), assuming the two sequences are optimally aligned (with appropriate nucleotide insertions, deletions, or gaps totaling less than 20% of the reference sequence across the comparison window). In some embodiments, “identity percentage” may refer to the percentage of identical amino acids in an amino acid sequence.

比較ウィンドウを整列させるための配列の最適整列は、当業者に周知であり、SmithおよびWatermanのローカルホモロジーアルゴリズム、NeedlemanおよびWunschのホモロジー整列アルゴリズム、PearsonおよびLipmanの類似性検索法などのツールによって、ならびに場合によりGCG(登録商標)Wisconsin Package(登録商標)(Accelrys Inc.、Burlington、Mass.)の部分として使用可能なGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTAなどのこれらのアルゴリズムの電算実行によって行うことができる。配列同一性パーセントは、同一性分率に100を掛けたものとして表される。1つまたは複数のポリヌクレオチド配列の比較は、全長ポリヌクレオチド配列もしくはその部分に対して、またはより長いポリヌクレオチド配列に対しての比較であり得る。また、本発明の目的のために、「同一性パーセント」は、翻訳されたヌクレオチド配列についてBLASTX 2.0版、およびポリヌクレオチド配列についてBLASTN 2.0版を使用して決定することができる。 The optimal alignment of sequences for aligning the comparison window is well known to those skilled in the art and can be performed by tools such as the local homology algorithm of Smith and Waterman, the homology alignment algorithm of Needleman and Wunsch, the similarity search method of Pearson and Lipman, and, optionally, by computer execution of these algorithms such as GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA, which are available as part of the GCG® Wisconsin Package® (Accelerys Inc., Burlington, Mass.). The sequence identity percentage is expressed as the identity fraction multiplied by 100. The comparison of one or more polynucleotide sequences may be against the full-length polynucleotide sequence or a portion thereof, or against a longer polynucleotide sequence. Furthermore, for the purposes of this invention, the "identity percentage" can be determined using BLASTX 2.0 for translated nucleotide sequences and BLASTN 2.0 for polynucleotide sequences.

配列同一性のパーセントは、Sequence Analysis Software Package(商標)(10版;Genetics Computer Group,Inc.、Madison、Wis.)の「Best Fit」または「Gap」プログラムを使用して決定することができる。「Gap」は、NeedlemanおよびWunschのアルゴリズム(Needleman and Wunsch,J Mol.Biol.48:443-453,1970)を利用して、マッチ数を最大限にし、ギャップ数を最小限にする2つの配列の整列を見出す。「Best Fit」は、SmithおよびWatermanのローカルホモロジーアルゴリズム(Smith and Waterman,Adv.Appl.Math.,2:482-489,1981、Smith et al.,Nucleic Acids Res.11:2205-2220,1983)を使用して、2つの配列間の最も類似性の高いセグメントの最適整列を行い、マッチ数を最大限にするようにギャップを挿入する。 The percentage of sequence identity can be determined using the “Best Fit” or “Gap” programs of the Sequence Analysis Software Package (trademark) (10th edition; Genetics Computer Group, Inc., Madison, Wis.). “Gap” utilizes the Needleman and Wunsch algorithm (Needleman and Wunsch, J Mol. Biol. 48: 443-453, 1970) to find the alignment of two sequences that maximizes the number of matches and minimizes the number of gaps. "Best Fit" uses the local homology algorithm of Smith and Waterman (Smith and Waterman, Adv. Appl. Math., 2:482–489, 1981; Smith et al., Nucleic Acids Res. 11:2205–2220, 1983) to optimally align the most similar segments between two sequences and insert gaps to maximize the number of matches.

また、配列同一性を決定するための有用な方法は、Guide to Huge Computers(Martin J.Bishop,ed.,Academic Press, San Diego(1994))およびCarillo,H.,and Lipton,D.,(Applied Math 48:1073(1988))において開示されている。より特には、配列同一性を決定するために好ましいコンピュータープログラムには、米国国立衛生研究所(Bethesda、Md.20894)の国立医学図書館の国立生物工学情報センター(NCBI)から公に利用可能なBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)プログラムが含まれるが、これらに限定されず;BLAST Manual,Altschul et al.,NCBI,NLM,NIH;(Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403-410(1990))を参照されたく;BLASTプログラムの2.0版またはそれ以降の版は、整列へのギャップ(欠失または挿入)の導入を可能にし;ペプチド配列については、BLASTXを使用して、配列同一性を決定することができ;ポリヌクレオチド配列については、BLASTNを使用して、配列同一性を決定することができる。 Furthermore, useful methods for determining sequence identity are disclosed in Guide to Huge Computers (Martin J. Bishop, ed., Academic Press, San Diego (1994)) and Carillo, H., and Lipton, D., (Applied Math 48:1073 (1988)). More specifically, preferred computer programs for determining sequence identity include, but are not limited to, the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) program, publicly available from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) of the National Library of Medicine, National Institutes of Health (Bethesda, Md. 20894); see BLAST Manual, Altschul et al., NCBI, NLM, NIH; (see Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403–410 (1990)); version 2.0 or later of the BLAST program allows for the introduction of gaps (deletions or insertions) into the alignment; for peptide sequences, BLASTX can be used to determine sequence identity; and for polynucleotide sequences, BLASTN can be used to determine sequence identity.

本明細書で使用される場合、「RNAi」または「RNA干渉」とは、二本鎖RNA(dsRNA)によって媒介される、配列特異的転写後遺伝子サイレンシングのプロセスを指す。本明細書で使用される場合、「dsRNA」とは、部分的にまたは完全に二本鎖であるRNAを指す。また、二本鎖RNAは、低分子干渉RNA(siRNA)、低分子干渉核酸(siNA)、マイクロRNA(miRNA)などと称される。RNAiプロセスにおいて、標的遺伝子の一部に相補的な第1の(アンチセンス)鎖、および第1のアンチセンス鎖に完全にまたは部分的に相補的な第2の(センス)鎖を含むdsRNAが、生物に導入される。生物への導入後、標的遺伝子特異的dsRNAは、比較的小さい断片にプロセスされ(siRNA)、次に生物全体を通して分布するようになり、1世代の期間にわたり、標的遺伝子の完全なまたは部分的な欠失から生ずる表現型と酷似するようになり得る表現型を有する機能欠損突然変異をもたらし得る。 As used herein, “RNAi” or “RNA interference” refers to the process of sequence-specific post-transcriptional gene silencing mediated by double-stranded RNA (dsRNA). As used herein, “dsRNA” refers to RNA that is partially or completely double-stranded. Double-stranded RNA is also referred to as small interfering RNA (siRNA), small interfering nucleic acid (SINA), or microRNA (miRNA). In the RNAi process, a dsRNA containing a first (antisense) strand complementary to a portion of the target gene, and a second (sense) strand fully or partially complementary to the first antisense strand, is introduced into the organism. After introduction into the organism, the target gene-specific dsRNA is processed into relatively small fragments (siRNA), which then become distributed throughout the organism, potentially resulting in a loss-of-function mutation with a phenotype that closely resembles the phenotype resulting from a complete or partial deletion of the target gene over the course of one generation.

マイクロRNA(miRNA)は、一般的に長さが約18~約25ヌクレオチドの、非タンパク質コードRNAである。これらのmiRNAは、標的転写産物のtransにおいて切断を指示し、様々な調節および発達経路に関与する遺伝子の発現を負に調節する(Bartel,Cell,116:281-297(2004);Zhang et al.Dev.Biol.289:3-16(2006))。そのため、miRNAは、成長および発達の様々な態様、ならびにシグナル伝達およびタンパク質分解に関与することが示されている。最初のmiRNAが植物において発見されて以来(Reinhart et al.Genes Dev.16:1616-1626(2002)、Park et al.Curr.Biol.12:1484-1495(2002))、何百も特定されている。多くのマイクロRNA遺伝子(MIR遺伝子)が特定されており、データベースにおいて公に使用可能になっている(miRBase;microrna.sanger.ac.uk/sequences)。また、miRNAは、米国特許公開公報第2005/0120415号および同第2005/144669A1号において説明されており、当該公開公報の全内容が、参照により本明細書に組み込まれる。 MicroRNAs (miRNAs) are non-protein-coding RNAs, typically about 18 to 25 nucleotides in length. These miRNAs direct cleavage in the transceptors of target transcripts, negatively regulating the expression of genes involved in various regulatory and developmental pathways (Bartel, Cell, 116:281–297 (2004); Zhang et al. Dev. Biol. 289:3–16 (2006)). Therefore, miRNAs have been shown to be involved in various aspects of growth and development, as well as signal transduction and proteolysis. Since the first miRNAs were discovered in plants (Reinhart et al. Genes Dev. 16:1616–1626 (2002), Park et al. Curr. Biol. 12:1484–1495 (2002)), hundreds have been identified. Many microRNA genes (MIR genes) have been identified and are publicly available in databases (miRBase; microRNA.sanger.ac.uk/sequences). Furthermore, miRNAs are described in U.S. Patent Publication No. 2005/0120415 and No. 2005/144669A1, the entire contents of these publications are incorporated herein by reference.

miRNAをコードする遺伝子は、不完全なステム-ループ構造を形成し得る長さが70~300bpのプライマリーmiRNA(「pri-miRNA」と称される)を産生する。単一のpri-miRNAは、1つ~いくつかのmiRNA前駆体を含有し得る。動物において、pri-miRNAは、核内でRNアーゼIII酵素ドローシャおよびそのコファクターDGCR8/Pashaによって約65ntのより短いヘアピン型RNA(pre-miRNA)にプロセスされる。その後、pre-miRNAは細胞質へエクスポートされ、そこで、それは別のRNアーゼIII酵素Dicerによってさらにプロセスされ、サイズが約22ntのmiRNA/miRNA*二本鎖を放出する。マイクロRNA生物発生および機能についての多くの概要は入手可能であり、例えば、Bartel Cell 116:281-297(2004)、Murchison et al.Curr.Opin.Cell Biol.16:223-229(2004)、Dugas et al.Curr.Opin.Plant Biol.7:512-520(2004)およびKim Nature Rev.Mol.Cell Biol.6:376-385(2005)を参照されたい。 Genes encoding miRNAs produce primary miRNAs (referred to as "prim-miRNAs") that are 70–300 bp long and can form an incomplete stem-loop structure. A single prim-miRNA may contain one or more miRNA precursors. In animals, prim-miRNAs are processed in the nucleus by the RNase III enzyme Drosha and its cofactor DGCR8/Pasha into shorter, hairpin-shaped RNAs (pre-miRNAs) of about 65 nt. The pre-miRNAs are then exported to the cytoplasm, where they are further processed by another RNase III enzyme, Dicer, releasing miRNA/miRNA* double-stranded structures of about 22 nt. Numerous summaries of microRNA development and function are available; see, for example, Bartel Cell 116:281–297 (2004), Murchison et al. Curr. Opin. Cell Biol. 16:223–229 (2004), Dugas et al. Curr. Opin. Plant Biol. 7:512–520 (2004), and Kim Nature Rev. Mol. Cell Biol. 6:376–385 (2005).

<RNA分子>
本発明は、WT-KRASの発現を温存しながら突然変異体KRAS配列の発現を阻害するRNA分子の特定に基づく。したがって、本発明の一態様は、アンチセンス鎖およびセンス鎖を含む二本鎖RNA分子であって、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列が、約18~約25個の連続ヌクレオチドから本質的になる領域である、ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13D、またはミスセンス突然変異G12C、G12VおよびG13Dを含有する合成ヒトKRAS遺伝子のヌクレオチド配列の領域に相補的であり、二本鎖RNA分子が、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害し、野生型ヒトKRASの発現を最小限に阻害する、二本鎖RNA分子に関する。RNA分子によって標的化されるKRAS遺伝子の領域は、残基12および13をコードするヌクレオチドを含む。RNA分子は、細胞の野生型種(例えば、対照細胞または非形質転換細胞)と比較して、細胞において突然変異体KRASの発現の減少を提供する。一部の実施形態において、突然変異体KRASの発現は、少なくとも約50%、例えば少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%またはそれ以上阻害される。
<RNA molecule>
The present invention is based on the identification of an RNA molecule that inhibits the expression of mutant KRAS sequences while preserving the expression of WT-KRAS. Accordingly, one aspect of the present invention relates to a double-stranded RNA molecule comprising an antisense strand and a sense strand, wherein the nucleotide sequence of the antisense strand is complementary to a region of the nucleotide sequence of a synthetic human KRAS gene containing missense mutants G12C, G12D and G13D, or missense mutants G12C, G12V and G13D, where the antisense strand is essentially a region consisting of about 18 to about 25 consecutive nucleotides, and the double-stranded RNA molecule inhibits the expression of a mutant human KRAS gene containing one or more of the missense mutants G12C, G12D, G12V and G13D, and minimizes the inhibition of wild-type human KRAS expression. The region of the KRAS gene targeted by the RNA molecule includes nucleotides encoding residues 12 and 13. The RNA molecule provides a reduction in the expression of mutant KRAS in cells compared to the wild-type species of cells (e.g., control cells or untransformed cells). In some embodiments, the expression of mutant KRAS is inhibited by at least about 50%, for example, at least about 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or more.

ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13D、またはミスセンス突然変異G12C、G12VおよびG13Dを含有するヒトKRAS遺伝子は、天然に存在しない。そのような人工的な遺伝子配列の領域の例には、配列番号37および38が含まれ、対応するWT-KRAS配列(配列番号39)と比較した突然変異を下線で示す。
配列番号37
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCTTATGACGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG
配列番号38
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCTTTTGACGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG
配列番号39
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCTGGTGGCGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG
Human KRAS genes containing missense mutations G12C, G12D, and G13D, or missense mutations G12C, G12V, and G13D, do not exist in nature. Examples of such artificial gene sequence regions include SEQ ID NOs. 37 and 38, with the mutations underlined compared to the corresponding WT-KRAS sequence (SEQ ID NOs. 39).
Sequence ID 37
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCT TA TG A CGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG
Sequence ID 38
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCT TT TG A CGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG
Sequence ID 39
ACTGAATATAAACTTGTGGTAGTTGGAGCTGGTGGCGTAGGCAAGAGTGCCTTGACGATACAG

二本鎖RNA分子は、約18~約25個のヌクレオチド(例えば、18、19、20、21、22、23、24もしくは25個またはその中の任意の範囲)を含むか、から本質的になるか、またはからなり得る。追加のヌクレオチドを、3’末端、5’末端、または3’および5’末端の両方に付加して、RNA分子の操作を促進することができるが、それは、RNA干渉(RNAi)における二本鎖RNA分子の基本的特徴または機能に実質的に影響を及ぼさない。加えて、1つまたは2つのヌクレオチドを、本明細書で開示される配列のうちのいずれかの1つの末端または両方の末端から欠失してもよく、それは、RNAiにおける二本鎖RNA分子の基本的特徴または機能に実質的に影響を及ぼさない。「実質的に影響を及ぼす」という用語は、本明細書で使用される場合、mRNAによってコードされるタンパク質(例えばWT-KRAS)の発現を、約50%以下、例えば約50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%以下またはそれ未満だけ阻害する能力における変化を指す。そのような追加のヌクレオチドは、当業者に公知であり得る通り、標的配列に沿ってアンチセンス鎖の相補性を延長するヌクレオチドであってもよく、かつ/またはそのようなヌクレオチドは、RNA分子もしくはRNA分子をコードする核酸分子の操作を促進するヌクレオチドであってもよい。例えば、3’末端のTTオーバーハングが存在してもよく、これは、siRNA二本鎖を安定化させるために使用され、siRNAの特異性に影響を及ぼさない。 A double-stranded RNA molecule contains, essentially consists of, or may consist of approximately 18 to approximately 25 nucleotides (e.g., 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25, or any range thereof). Additional nucleotides can be added to the 3' end, 5' end, or both the 3' and 5' ends to facilitate the manipulation of the RNA molecule, but this does not substantially affect the fundamental characteristics or function of the double-stranded RNA molecule in RNA interference (RNAi). In addition, one or two nucleotides may be deleted from one or both ends of any of the sequences disclosed herein, and this does not substantially affect the fundamental characteristics or function of the double-stranded RNA molecule in RNAi. The term "substantially affecting," as used herein, refers to a change in the ability to inhibit the expression of an mRNA-encoded protein (e.g., WT-KRAS) by approximately 50% or less, for example, approximately 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10% or less. Such additional nucleotides may be nucleotides that extend the complementarity of the antisense strand along the target sequence, as may be known to those skilled in the art, and/or such nucleotides may be nucleotides that facilitate the manipulation of the RNA molecule or the nucleic acid molecule encoding the RNA molecule. For example, a 3' terminal TT overhang may be present, which is used to stabilize the siRNA double-stranded molecule and does not affect the specificity of the siRNA.

本発明のdsRNAは、いずれかの末端または両方の末端において一本鎖オーバーハングを場合により含み得る。二本鎖構造は、単一の自己相補性RNA鎖(すなわち、ヘアピンループを形成する)によって形成してもよく、2つの相補性RNA鎖によって形成してもよい。RNA二本鎖形成は、細胞の内側または外側のいずれかで開始され得る。本発明のdsRNAがヘアピンループを形成する場合、それは、細胞においてヘアピン配列を安定化させるための、相補性RNA鎖間のヌクレオチドの範囲であるイントロンおよび/またはヌクレオチドスペーサーを場合により含み得る。RNAは、1細胞当たり少なくとも1つのコピーの送達を可能にする量で導入され得る。より高用量の二本鎖材料は、より有効な阻害を産生し得る。 The dsRNA of the present invention may optionally contain single-stranded overhangs at either or both ends. The double-stranded structure may be formed by a single self-complementary RNA strand (i.e., forming a hairpin loop) or by two complementary RNA strands. RNA double-stranding may be initiated either inside or outside the cell. If the dsRNA of the present invention forms a hairpin loop, it may optionally contain introns and/or nucleotide spacers, which are ranges of nucleotides between complementary RNA strands, to stabilize the hairpin sequence in the cell. The RNA may be introduced in an amount that allows for the delivery of at least one copy per cell. Higher doses of double-stranded material may produce more effective inhibition.

特定の実施形態において、本発明は、阻害のための標的遺伝子の領域に完全に相補的なヌクレオチド配列を含有する二本鎖RNAを提供する。しかしながら、二本鎖RNA分子のアンチセンス鎖と標的配列との間の100%の相補性は、本発明を実施するために必要とされないことを理解すべきである。したがって、遺伝子突然変異、株多型性または進化分岐のために予測され得る配列変動は、許容され得る。標的配列と比較して挿入、欠失および単一の点突然変異を有するRNA配列もまた、阻害に有効であり得る。 In certain embodiments, the present invention provides a double-stranded RNA containing a nucleotide sequence perfectly complementary to the region of the target gene for inhibition. However, it should be understood that 100% complementarity between the antisense strand of the double-stranded RNA molecule and the target sequence is not required to carry out the present invention. Therefore, sequence variations that can be expected due to gene mutations, strain polymorphism, or evolutionary divergence are acceptable. RNA sequences having insertions, deletions, and single point mutations compared to the target sequence may also be effective for inhibition.

ある特定の実施形態において、RNA分子がWT-KRASを標的とせず、WT-KRASの発現を最小限にしか阻害しないように、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、野生型ヒトKRASのヌクレオチド配列との少なくとも3つのミスマッチを含有する。本明細書で使用される場合、「発現を最小限に阻害する」とは、mRNAによってコードされるタンパク質(例えばWT-KRAS)の発現が、約50%以下、例えば約50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%以下またはそれ未満だけ阻害されることを意味する。 In certain embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand contains at least three mismatches with the nucleotide sequence of wild-type human KRAS so that the RNA molecule does not target WT-KRAS and inhibits WT-KRAS expression only minimally. As used herein, “minimally inhibiting expression” means that the expression of the mRNA-encoded protein (e.g., WT-KRAS) is inhibited by approximately 50% or less, for example, approximately 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10% or less.

ある特定の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子のヌクレオチド配列との2つ以下のミスマッチを含有する。一部の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、野生型ヒトKRASのヌクレオチド配列との少なくとも3つのミスマッチを含有し、かつミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子のヌクレオチド配列との2つ以下のミスマッチを含有する。 In certain embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand contains two or fewer mismatches with the nucleotide sequence of a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D. In some embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand contains at least three mismatches with the nucleotide sequence of wild-type human KRAS and two or fewer mismatches with the nucleotide sequence of a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D.

一部の実施形態において、センス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号1~9のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%同一である、例えば配列番号1~9のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態において、センス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号1~9のうちのいずれかのヌクレオチド配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
配列番号1 GAGCUUAUGACGUAGGCAA
配列番号2 AGUUGGAGCUUAUGACGUA
配列番号3 GGUAGUUGGAGCUUAUGAC
配列番号4 GUAGUUGGAGCUUAUGACG
配列番号5 UAGUUGGAGCUUAUGACGU
配列番号6 GUUGGAGCUUAUGACGUAG
配列番号7 UUGGAGCUUAUGACGUAGG
配列番号8 UGGAGCUUAUGACGUAGGC
配列番号9 GGAGCUUAUGACGUAGGCA
In some embodiments, the sense strand nucleotide sequence includes a nucleotide sequence that is at least about 80% identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9, for example, a nucleotide sequence that is at least about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or more identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9. In some embodiments, the sense strand nucleotide sequence includes, essentially consists of, or comprises any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9.
Sequence ID 1: GAGCUUAUGACGUAGGCAA
Sequence ID 2 AGUUGGAGCUUAUGACGUA
Sequence ID 3: GGUAGUUGGAGCUUAUGAC
Sequence ID 4 GUAGUUGGAGCUUAUGACG
Sequence ID 5 UAGUUGGAGCUUAUGACGU
Sequence ID 6 GUUGGAGCUUAUGACGUAG
Sequence ID 7 UUGGAGCUUAUGACGUAGG
Sequence ID 8 UGGAGCUUAUGACGUAGGC
Sequence ID 9 GGAGCUUAUGACGUAGGCA

一部の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号19~27のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%同一である、例えば配列番号19~27のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号19~27のうちのいずれかのヌクレオチド配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
配列番号19 UUGCCUACGUCAUAAGCUC
配列番号20 UACGUCAUAAGCUCCAACU
配列番号21 GUCAUAAGCUCCAACUACC
配列番号22 CGUCAUAAGCUCCAACUAC
配列番号23 ACGUCAUAAGCUCCAACUA
配列番号24 CUACGUCAUAAGCUCCAAC
配列番号25 CCUACGUCAUAAGCUCCAA
配列番号26 GCCUACGUCAUAAGCUCCA
配列番号27 UGCCUACGUCAUAAGCUCC
In some embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand includes a nucleotide sequence that is at least about 80% identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 19 to 27, for example, a nucleotide sequence that is at least about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or more identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 19 to 27. In some embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand includes, essentially consists of, or comprises any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 19 to 27.
Sequence ID 19 UUGCCUACGUCAUAAGCUC
Sequence ID 20 UACGUCAUAAGCUCCAACU
Sequence ID 21 GUCAUAAGCUCCAACUACC
Sequence ID 22 CGUCAUAAGCUCCAACUAC
Sequence ID 23 ACGUCAUAAGCUCCAACUA
Sequence ID 24 CUACGUCAUAAGCUCCAAC
Sequence ID 25: CCUACGUCAUAAGCUCCAA
Sequence ID 26 GCCUACGUCAUAAGCUCCA
Sequence ID 27 UGCCUACGUCAUAAGCUCC

一部の実施形態において、センス鎖およびアンチセンス鎖のうちの1つまたは両方は、3’末端においてTTオーバーハングを含む。したがって、一部の実施形態において、センス鎖は、配列番号10~18のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%同一である、例えば配列番号10~18のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態において、センス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号10~18のうちのいずれかのヌクレオチド配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
配列番号10 GAGCUUAUGACGUAGGCAAdTdT
配列番号11 AGUUGGAGCUUAUGACGUAdTdT
配列番号12 GGUAGUUGGAGCUUAUGACdTdT
配列番号13 GUAGUUGGAGCUUAUGACGdTdT
配列番号14 UAGUUGGAGCUUAUGACGUdTdT
配列番号15 GUUGGAGCUUAUGACGUAGdTdT
配列番号16 UUGGAGCUUAUGACGUAGGdTdT
配列番号17 UGGAGCUUAUGACGUAGGCdTdT
配列番号18 GGAGCUUAUGACGUAGGCAdTdT
In some embodiments, one or both of the sense strand and the antisense strand include a TT overhang at the 3' end. Thus, in some embodiments, the sense strand includes a nucleotide sequence that is at least about 80% identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 10-18, for example, a nucleotide sequence that is at least about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 10-18. In some embodiments, the nucleotide sequence of the sense strand includes, essentially consists of, or comprises any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 10-18.
Sequence ID 10 GAGCUUAUGACGUAGGCAAdTdT
Sequence ID 11 AGUUGGAGCUUAUGACGUAdTdT
Sequence ID 12 GGUAGUUGGAGCUUAUGACdTdT
Sequence ID 13 GUAGUUGGAGCUUAUGACGdTdT
Sequence ID 14 UAGUUGGAGCUUAUGACGUdTdT
Sequence ID 15 GUUGGAGCUUAUGACGUAGdTdT
Sequence ID 16 UUGGAGCUUAUGACGUAGGdTdT
Sequence ID 17 UGGAGCUUAUGACGUAGGCdTdT
Sequence ID 18 GGAGCUUAUGACGUAGGCAdTdT

一部の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号28~36のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%同一である、例えば配列番号28~36のうちのいずれかのヌクレオチド配列と少なくとも約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態において、アンチセンス鎖のヌクレオチド配列は、配列番号28~36のうちのいずれかのヌクレオチド配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
配列番号28 UUGCCUACGUCAUAAGCUCdTdT
配列番号29 UACGUCAUAAGCUCCAACUdTdT
配列番号30 GUCAUAAGCUCCAACUACCdTdT
配列番号31 CGUCAUAAGCUCCAACUACdTdT
配列番号32 ACGUCAUAAGCUCCAACUAdTdT
配列番号33 CUACGUCAUAAGCUCCAACdTdT
配列番号34 CCUACGUCAUAAGCUCCAAdTdT
配列番号35 GCCUACGUCAUAAGCUCCAdTdT
配列番号36 UGCCUACGUCAUAAGCUCCdTdT
In some embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand includes a nucleotide sequence that is at least about 80% identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 28-36, for example, a nucleotide sequence that is at least about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or more identical to any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 28-36. In some embodiments, the nucleotide sequence of the antisense strand includes, essentially consists of, or comprises any of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs. 28-36.
Sequence ID 28 UUGCCUACGUCAUAAGCUCdTdT
Sequence ID 29 UACGUCAUAAGCUCCAACUdTdT
Sequence ID 30 GUCAUAAGCUCCAACUACCdTdT
Sequence ID 31 CGUCAUAAGCUCCAACUACdTdT
Sequence ID 32 ACGUCAUAAGCUCCAACUAdTdT
Sequence ID 33 CUACGUCAUAAGCUCCAACdTdT
Sequence ID 34 CCUACGUCAUAAGCUCCAAdTdT
Sequence ID 35 GCCUACGUCAUAAGCUCCAdTdT
Sequence ID 36 UGCCUACGUCAUAAGCUCCdTdT

本発明の一部の実施形態において、二本鎖RNA分子のセンス鎖は、アンチセンス鎖に完全に相補的であってもよく、またはセンス鎖は、アンチセンス鎖に実質的に相補的もしくは部分的に相補的であってもよい。実質的または部分的に相補的によって、センス鎖およびアンチセンス鎖が、約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のヌクレオチド対形成においてミスマッチを有し得ることを意味する。そのようなミスマッチは、当業者に公知であり得る通り、センス鎖配列に、例えば3’末端付近に、導入して、Dicerによる二本鎖RNA分子のプロセッシングを向上させたり、本発明のキメラ核酸分子または人工マイクロRNA前駆体分子に挿入されたsiRNA分子においてミスマッチのパターンを複製したりすることができる。そのような改変は、二本鎖の1つの末端における塩基対形成を弱め、鎖不斉を生成し、それゆえ、センス鎖の代わりにアンチセンス鎖が、プロセスされ、意図する遺伝子をサイレンシングする機会を向上させる(Geng and Ding “Double-mismatched siRNAs enhance selective gene silencing of a mutant ALS-causing Allele1” Acta Pharmacol.Sin.29:211-216(2008);Schwarz et al. “Asymmetry in the assembly of the RNAi enzyme complex” Cell 115:199-208(2003))。 In some embodiments of the present invention, the sense strand of a double-stranded RNA molecule may be fully complementary to the antisense strand, or the sense strand may be substantially complementary or partially complementary to the antisense strand. Substantially or partially complementary means that the sense strand and antisense strand may have mismatches in the formation of about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 nucleotide pairs. Such mismatches may be introduced into the sense strand sequence, for example near the 3' end, as may be known to those skilled in the art, to improve the processing of the double-stranded RNA molecule by Dicer, or to replicate the mismatch pattern in an siRNA molecule inserted into the chimeric nucleic acid molecule or artificial microRNA precursor molecule of the present invention. Such modifications weaken base pairing at one end of the double helix, generating strand asymmetry, and thus increasing the chances that the antisense strand is processed instead of the sense strand, thereby silencing the intended gene (Gen and Ding “Double-mismatched siRNAs enhance selective gene silencing of a mutant ALS-causing Allele1” Acta Pharmacol. Sin. 29:211-216 (2008); Schwarz et al. “Assymmetry in the assembly of the RNAi enzyme complex” Cell). 115: 199-208 (2003).

本発明の二本鎖RNA分子は、当該技術分野において公知のいかなる種類のRNA干渉分子の形態であってもよい。一部の実施形態において、二本鎖RNA分子は、低分子干渉RNA(siRNA)分子である。他の実施形態において、二本鎖RNA分子は、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)分子である。他の実施形態において、二本鎖RNA分子は、マイクロRNA前駆体分子の部分である。 The double-stranded RNA molecule of the present invention may be in any form of RNA interference molecule known in the art. In some embodiments, the double-stranded RNA molecule is a small interfering RNA (siRNA) molecule. In other embodiments, the double-stranded RNA molecule is a small hairpin RNA (shRNA) molecule. In other embodiments, the double-stranded RNA molecule is a portion of a microRNA precursor molecule.

<アンチセンスオリゴヌクレオチド>
本発明の一態様は、ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13Dをコードする合成のヒトKRAS-mRNAへ標的としたアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)であって、長さが16~25ヌクレオチドであり、配列TCTTGCCTACGTCATA(配列番号114)を含むか、またはから本質的になる、ASOに関する。一部の実施形態において、ASOは、長さが16、17、18、19、20、21、22、23、24もしくは25ヌクレオチドまたはその中の任意の範囲である。一部の実施形態において、ASOは、長さが20、21または22ヌクレオチドである。一部の実施形態において、ASOは、長さが20ヌクレオチドである。ある特定の実施形態において、ASOにおける特定されていないヌクレオチドの少なくとも80%は、野生型ヒトKRAS遺伝子に、例えば少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%相補的である。ある特定の実施形態において、ASOにおける特定されていないヌクレオチドの少なくとも80%は、変異ヒトKRAS遺伝子に、例えば少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%相補的である。ある特定の実施形態において、ASOは、長さが17~25ヌクレオチドであり、配列CTCTTGCCTACGTCATA(配列番号121);長さが18~25ヌクレオチドであり、ACTCTTGCCTACGTCATA(配列番号122);または長さが19~25ヌクレオチドであり、CACTCTTGCCTACGTCATA(配列番号123)を含むか、またはから本質的になる。
<Antisense oligonucleotide>
One aspect of the present invention relates to antisense oligonucleotides (ASOs) targeted at synthetic human KRAS-mRNA encoding missense mutations G12C, G12D, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides and comprising or essentially comprising the sequence TCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 114). In some embodiments, the ASO is 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 nucleotides or any range therein. In some embodiments, the ASO is 20, 21, or 22 nucleotides long. In some embodiments, the ASO is 20 nucleotides long. In certain embodiments, at least 80% of the unspecified nucleotides in the ASO are complementary to the wild-type human KRAS gene, for example, at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%. In certain embodiments, at least 80% of the unspecified nucleotides in the ASO are complementary to the mutant human KRAS gene by, for example, at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%. In certain embodiments, the ASO comprises or essentially consists of 17–25 nucleotides in length and sequence CTCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 121); 18–25 nucleotides in length and ACTCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 122); or 19–25 nucleotides in length and CACTCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 123).

一部の実施形態において、ASOは、配列CACTCTTGCCTACGTCATAA(配列番号115)またはそれと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。一部の実施形態において、ASOは、配列GCACTCTTGCCTACGTCATA(配列番号116)またはそれと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。 In some embodiments, the ASO essentially consists of or comprises the sequence CACTCTTGCCTACGTCATAA (SEQ ID NO: 115) or a sequence that is at least 90% identical thereto, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical. In some embodiments, the ASO essentially consists of or comprises the sequence GCACTCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 116) or a sequence that is at least 90% identical thereto, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical.

ASOは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチドまたはそれらの組合せからなり得る。 ASOs can consist of deoxyribonucleotides, ribonucleotides, or combinations thereof.

一部の実施形態において、ASOは、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む。ある特定の実施形態において、ヌクレオチド結合のうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、ASOは、少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、ASOは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個のホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、ASOは、ホスホロチオエート結合のみを含む(すべてホスホロチオエート結合である)。 In some embodiments, ASO contains at least one non-natural chemical modification. In certain embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 nucleotide bonds are chemically modified. In some embodiments, ASO contains at least one phosphorothioate bond. In some embodiments, ASO contains 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 phosphorothioate bonds. In some embodiments, ASO contains only phosphorothioate bonds (all are phosphorothioate bonds).

ある特定の実施形態において、ヌクレオチドのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および/または3’末端においてまたはその付近に、例えば5’末端および/または3’末端の5ヌクレオチド内に、少なくとも1つの修飾ヌクレオチド、例えば少なくとも1、2、3、4または5つの修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および3’末端の各々において少なくとも3つの、例えば少なくとも4つまたは少なくとも5つの、修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態において、修飾ヌクレオチドのうちの少なくとも1つは、2’-O-メトキシエチル(2’-MOE)修飾ヌクレオチドである。一部の実施形態において、修飾ヌクレオチドのすべては、2’-MOE修飾ヌクレオチドである。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および/または3’末端の各々において少なくとも3つの、例えば少なくとも4つまたは少なくとも5つの2’-MOE修飾ヌクレオチドを含む。 In certain embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 of the nucleotides are chemically modified. In some embodiments, the ASO contains at least one modified nucleotide, for example, at least 1, 2, 3, 4, or 5 modified nucleotides, at or near the 5' and/or 3' ends, for example, within the 5 nucleotides at the 5' and/or 3' ends. In some embodiments, the ASO contains at least three, for example, at least four or at least five, modified nucleotides at each of the 5' and 3' ends. In some embodiments, at least one of the modified nucleotides is a 2'-O-methoxyethyl (2'-MOE) modified nucleotide. In some embodiments, all of the modified nucleotides are 2'-MOE modified nucleotides. In some embodiments, the ASO contains at least three, for example, at least four or at least five 2'-MOE modified nucleotides at each of the 5' and/or 3' ends.

一部の実施形態において、ASOは、
から選択される配列を含むか、から本質的になるか、またはからなり、ここで、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-MOE修飾ヌクレオチドを示す。一部の実施形態において、ASOは、配列番号68および配列番号69のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
In some embodiments, ASO is
ASO contains, essentially consists of, or comprises a sequence selected from, where * indicates a phosphorothioate bond and bold indicates a 2'-MOE modified nucleotide. In some embodiments, ASO contains, essentially consists of, or comprises a sequence that is at least 90% identical to one of SEQ ID NOs. 68 and SEQ ID NOs. 69, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical.

本発明の別の態様は、G12C、G12D、G12VおよびG13Dから選択される突然変異をコードする天然のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたASOであって、長さが16~25ヌクレオチドであり、
a)G12C突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCACA(配列番号117)、
b)G12D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCATC(配列番号118)、
c)G12V突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCAAC(配列番号119)、
d)G13D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGTCACC(配列番号120)、または
e)a)~d)のいずれか1つと少なくとも90%同一の配列
から選択される配列を含むか、またはから本質的になり、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む、ASOに関する。
Another aspect of the present invention is an ASO targeted to native human KRAS-mRNA encoding a mutation selected from G12C, G12D, G12V, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides.
a) TCTTGCCTACGCCACA (SEQ ID NO: 117), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12C mutation.
b) TCTTGCCTACGCCATC (SEQ ID NO: 118), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12D mutation.
c) TCTTGCCTACGCCAAC (SEQ ID NO: 119), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12V mutation.
d) TCTTGCCTACGTCACC (SEQ ID NO: 120) targeted to human KRAS-mRNA encoding the G13D mutation, or e) comprising, or essentially comprising, a sequence selected from a sequence at least 90% identical to any one of a) to d), wherein the antisense oligonucleotide comprises at least one non-natural chemical modification.

一部の実施形態において、ASOは、配列番号117~120のうちの1つと少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一である。 In some embodiments, the ASO is at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to one of sequence numbers 117-120.

一部の実施形態において、ASOは、長さが16、17、18、19、20、21、22、23、24もしくは25ヌクレオチドまたはその中の任意の範囲である。一部の実施形態において、ASOは、長さが20、21または22ヌクレオチドである。一部の実施形態において、ASOは、長さが20ヌクレオチドである。ある特定の実施形態において、ASOにおける特定されていないヌクレオチドのうちの少なくとも80%は、野生型ヒトKRAS遺伝子に、例えば少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%相補的である。ある特定の実施形態において、ASOにおける特定されていないヌクレオチドのうちの少なくとも80%は、変異ヒトKRAS遺伝子に、例えば少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%相補的である。ある特定の実施形態において、ASOは、長さが17~25ヌクレオチドであり、配列番号117~120のうちの1つの配列の5’末端において追加のヌクレオチドCを含む。ある特定の実施形態において、ASOは、長さが18~25ヌクレオチドであり、配列番号117~120のうちの1つの配列の5’末端において追加のヌクレオチドACを含む。ある特定の実施形態において、ASOは、長さが19~25ヌクレオチドであり、配列番号117~120のうちの1つの配列の5’末端において追加のヌクレオチドCACを含む。ある特定の実施形態において、ASOは、長さが20~25ヌクレオチドであり、配列番号117~120のうちの1つの配列の5’末端において追加のヌクレオチドGCACを含む。 In some embodiments, the ASO is 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, or 25 nucleotides in length or any range therein. In some embodiments, the ASO is 20, 21, or 22 nucleotides in length. In some embodiments, the ASO is 20 nucleotides in length. In certain embodiments, at least 80% of the unspecified nucleotides in the ASO are complementary to the wild-type human KRAS gene by, for example, at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%. In certain embodiments, at least 80% of the unspecified nucleotides in the ASO are complementary to the mutant human KRAS gene by, for example, at least 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99%. In certain embodiments, ASO has a length of 17 to 25 nucleotides and includes an additional nucleotide C at the 5' end of one of the sequences from SEQ ID NOs. 117 to 120. In certain embodiments, ASO has a length of 18 to 25 nucleotides and includes an additional nucleotide AC at the 5' end of one of the sequences from SEQ ID NOs. 117 to 120. In certain embodiments, ASO has a length of 19 to 25 nucleotides and includes an additional nucleotide CAC at the 5' end of one of the sequences from SEQ ID NOs. 117 to 120. In certain embodiments, ASO has a length of 20 to 25 nucleotides and includes an additional nucleotide GCAC at the 5' end of one of the sequences from SEQ ID NOs. 117 to 120.

一部の実施形態において、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、
a)G12C突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCACA(配列番号124)、
b)G12D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCATC(配列番号125)、
c)G12V突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCAAC(配列番号126)、または
d)G13D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGTCACC(配列番号127)
から選択される配列からなる。
In some embodiments, the antisense oligonucleotide is
a) GCACTCTTGCCTACGCCACA (SEQ ID NO: 124), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12C mutation.
b) GCACTCTTGCCTACGCCATC (SEQ ID NO: 125), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12D mutation.
c) GCACTCTTGCCTACGCCAAC (SEQ ID NO: 126) targeted at human KRAS-mRNA encoding the G12V mutation, or d) GCACTCTTGCCTACGTCACC (SEQ ID NO: 127) targeted at human KRAS-mRNA encoding the G13D mutation.
It consists of an array selected from the following.

ASOは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチドまたはそれらの組合せからなり得る。 ASOs can consist of deoxyribonucleotides, ribonucleotides, or combinations thereof.

一部の実施形態において、ASOは、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む。ある特定の実施形態において、ヌクレオチド結合のうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、ASOは、少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、ASOは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個のホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、ASOは、ホスホロチオエート結合のみを含む。 In some embodiments, ASO contains at least one non-natural chemical modification. In certain embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 nucleotide bonds are chemically modified. In some embodiments, ASO contains at least one phosphorothioate bond. In some embodiments, ASO contains 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 phosphorothioate bonds. In some embodiments, ASO contains only phosphorothioate bonds.

ある特定の実施形態において、ヌクレオチドのうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および/または3’末端においてまたはその付近に、例えば5’末端および/または3’末端の5ヌクレオチド内に、少なくとも1つの修飾ヌクレオチド、例えば少なくとも1、2、3、4または5つの修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および3’末端の各々において少なくとも5つの修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態において、修飾ヌクレオチドのうちの少なくとも1つは、2’-MOE修飾ヌクレオチドである。一部の実施形態において、修飾ヌクレオチドのすべては、2’-MOE修飾ヌクレオチドである。一部の実施形態において、ASOは、5’末端および/または3’末端の各々において少なくとも3つの、例えば少なくとも4つまたは少なくとも5つの2’-MOE修飾ヌクレオチドを含む。 In certain embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, or 19 of the nucleotides are chemically modified. In some embodiments, the ASO contains at least one modified nucleotide, for example, at least 1, 2, 3, 4, or 5 modified nucleotides, at or near the 5' and/or 3' ends, for example, within the five nucleotides at the 5' and/or 3' ends. In some embodiments, the ASO contains at least 5 modified nucleotides at each of the 5' and 3' ends. In some embodiments, at least one of the modified nucleotides is a 2'-MOE modified nucleotide. In some embodiments, all of the modified nucleotides are 2'-MOE modified nucleotides. In some embodiments, the ASO contains at least three, for example, at least four or at least five 2'-MOE modified nucleotides at each of the 5' and/or 3' ends.

ある特定の実施形態において、ASOは、
から選択される配列からなり、ここで、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-MOE修飾ヌクレオチドを示す。一部の実施形態において、ASOは、配列番号70~73のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
In a particular embodiment, ASO is
The ASO consists of sequences selected from, where * indicates a phosphorothioate bond and bold indicates a 2'-MOE modified nucleotide. In some embodiments, the ASO contains, essentially consists of, or comprises sequences that are at least 90% identical to, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to, one of the sequence numbers 70-73.

一部の実施形態において、少なくとも1つの修飾ヌクレオチドは、ロックド核酸ヌクレオチド、例えば少なくとも1、2、3、4または5つの修飾ヌクレオチドである。ロックド核酸は、非限定的に、リボースの2’酸素と4’炭素とを接続して、リボースを3’-エンド(North)コンフォメーションにロックするメチレン架橋であり得る。 In some embodiments, at least one modified nucleotide is a locked nucleic acid nucleotide, for example, at least one, two, three, four, or five modified nucleotides. The locked nucleic acid is, non-limitingly, a methylene bridge that links the 2' oxygen and 4' carbon of ribose, locking ribose into a 3'-end (North) conformation.

ある特定の実施形態において、ASOは、
から選択される配列からなり、ここで、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-メトキシメチル修飾ヌクレオチドを示し、+は、その後続のヌクレオチドがロックド核酸であることを示す。一部の実施形態において、ASOは、配列番号74~77、160または161のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。
In a particular embodiment, ASO is
ASO consists of a sequence selected from, where * indicates a phosphorothioate bond, bold indicates a 2'-methoxymethyl modified nucleotide, and + indicates that the subsequent nucleotide is a locked nucleic acid. In some embodiments, ASO contains, essentially consists of, a sequence that is at least 90% identical to, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical to, one of sequence numbers 74-77, 160, or 161.

<化学修飾siRNA>
本発明の一態様は、G12C、G12D、G12VおよびG13Dから選択される突然変異をコードする天然のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたsiRNA分子であって、siRNAが、少なくとも1つの化学修飾を含む、siRNA分子に関する。一部の実施形態において、siRNA分子は、完全に化学修飾されている。「完全に化学修飾された」という用語は、siRNAにおけるどのヌクレオチドも、化学修飾を含有することを意味する。一部の実施形態において、siRNA分子における各ヌクレオチドは、2’-O-メチル基または2’-フルオロ基により修飾されている。
<Chemically modified siRNA>
One aspect of the present invention relates to a siRNA molecule targeted to a native human KRAS-mRNA encoding a mutation selected from G12C, G12D, G12V, and G13D, wherein the siRNA comprises at least one chemical modification. In some embodiments, the siRNA molecule is fully chemically modified. The term "fully chemically modified" means that every nucleotide in the siRNA contains a chemical modification. In some embodiments, each nucleotide in the siRNA molecule is modified with a 2'-O-methyl group or a 2'-fluoro group.

ある特定の実施形態において、siRNAにおけるヌクレオチド結合のうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、siRNAは、少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、siRNAは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個のホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、siRNAは、ホスホロチオエート結合のみを含む。 In certain embodiments, at least one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, one, two, three, four, seven, eight, nine, ten, one

ある特定の実施形態において、少なくとも1つの化学修飾を含むsiRNA分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、ここで、siRNA分子は、
配列番号128のセンス鎖および配列番号129のアンチセンス鎖、
配列番号130のセンス鎖および配列番号131のアンチセンス鎖、
配列番号132のセンス鎖および配列番号133のアンチセンス鎖、
配列番号134のセンス鎖および配列番号135のアンチセンス鎖、
配列番号136のセンス鎖および配列番号137のアンチセンス鎖、
配列番号138のセンス鎖および配列番号139のアンチセンス鎖、
配列番号140のセンス鎖および配列番号141のアンチセンス鎖、
配列番号142のセンス鎖および配列番号143のアンチセンス鎖、
配列番号144のセンス鎖および配列番号145のアンチセンス鎖、
配列番号146のセンス鎖および配列番号147のアンチセンス鎖、
配列番号148のセンス鎖および配列番号149のアンチセンス鎖、
配列番号150のセンス鎖および配列番号151のアンチセンス鎖、
配列番号152のセンス鎖および配列番号153のアンチセンス鎖、
配列番号154のセンス鎖および配列番号155のアンチセンス鎖、
配列番号156のセンス鎖および配列番号157のアンチセンス鎖、または
配列番号158のセンス鎖および配列番号159のアンチセンス鎖
の配列対の1つを含む。
In a particular embodiment, a siRNA molecule comprising at least one chemical modification comprises a sense strand and an antisense strand, wherein the siRNA molecule is
The sense strand of sequence number 128 and the antisense strand of sequence number 129,
The sense strand of sequence number 130 and the antisense strand of sequence number 131,
The sense strand of sequence number 132 and the antisense strand of sequence number 133,
The sense strand of sequence number 134 and the antisense strand of sequence number 135,
The sense strand of sequence number 136 and the antisense strand of sequence number 137,
The sense strand of sequence number 138 and the antisense strand of sequence number 139,
The sense strand of sequence number 140 and the antisense strand of sequence number 141,
The sense strand of sequence number 142 and the antisense strand of sequence number 143,
The sense strand of sequence number 144 and the antisense strand of sequence number 145,
The sense strand of sequence number 146 and the antisense strand of sequence number 147,
The sense strand of sequence number 148 and the antisense strand of sequence number 149,
The sense strand of sequence number 150 and the antisense strand of sequence number 151,
The sense strand of sequence number 152 and the antisense strand of sequence number 153,
The sense strand of sequence number 154 and the antisense strand of sequence number 155,
It includes one of the sequence pairs of the sense strand of sequence number 156 and the antisense strand of sequence number 157, or the sense strand of sequence number 158 and the antisense strand of sequence number 159.

一部の実施形態において、siRNAは、配列番号128~159のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。 In some embodiments, the siRNA contains, essentially consists of, or comprises a sequence that is at least 90% identical to one of sequence numbers 128-159, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical.

S -センス鎖
AS -アンチセンス鎖
S - Sense Chain
AS - Antisense Chain

ある特定の実施形態において、siRNA分子は、完全に化学修飾されており、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、ここで、siRNA分子は、
配列番号78のセンス鎖および配列番号79のアンチセンス鎖、
配列番号80のセンス鎖および配列番号81のアンチセンス鎖、
配列番号82のセンス鎖および配列番号83のアンチセンス鎖、
配列番号84のセンス鎖および配列番号85のアンチセンス鎖、
配列番号86のセンス鎖および配列番号87のアンチセンス鎖、
配列番号88のセンス鎖および配列番号89のアンチセンス鎖、
配列番号90のセンス鎖および配列番号91のアンチセンス鎖、
配列番号92のセンス鎖および配列番号93のアンチセンス鎖、
配列番号94のセンス鎖および配列番号95のアンチセンス鎖、
配列番号96のセンス鎖および配列番号97のアンチセンス鎖、
配列番号98のセンス鎖および配列番号99のアンチセンス鎖、
配列番号100のセンス鎖および配列番号101のアンチセンス鎖、
配列番号102のセンス鎖および配列番号103のアンチセンス鎖、
配列番号104のセンス鎖および配列番号105のアンチセンス鎖、
配列番号106のセンス鎖および配列番号107のアンチセンス鎖、
配列番号108のセンス鎖および配列番号109のアンチセンス鎖、
配列番号162のセンス鎖および配列番号163のアンチセンス鎖、
配列番号164のセンス鎖および配列番号165のアンチセンス鎖、
配列番号166のセンス鎖および配列番号167のアンチセンス鎖、
配列番号168のセンス鎖および配列番号169のアンチセンス鎖、
配列番号170のセンス鎖および配列番号171のアンチセンス鎖、
配列番号172のセンス鎖および配列番号173のアンチセンス鎖、
配列番号174のセンス鎖および配列番号175のアンチセンス鎖、
配列番号176のセンス鎖および配列番号177のアンチセンス鎖、
配列番号178のセンス鎖および配列番号179のアンチセンス鎖、
配列番号180のセンス鎖および配列番号181のアンチセンス鎖、
配列番号182のセンス鎖および配列番号183のアンチセンス鎖、または
配列番号184のセンス鎖および配列番号185のアンチセンス鎖
の配列対のうちの1つを含む。
In a particular embodiment, the siRNA molecule is fully chemically modified and comprises a sense strand and an antisense strand, where the siRNA molecule is
The sense strand of sequence number 78 and the antisense strand of sequence number 79,
The sense strand of sequence number 80 and the antisense strand of sequence number 81,
The sense strand of sequence number 82 and the antisense strand of sequence number 83,
The sense strand of sequence number 84 and the antisense strand of sequence number 85,
The sense strand of sequence number 86 and the antisense strand of sequence number 87,
The sense strand of sequence number 88 and the antisense strand of sequence number 89,
The sense strand of sequence number 90 and the antisense strand of sequence number 91,
The sense strand of sequence number 92 and the antisense strand of sequence number 93,
The sense strand of sequence number 94 and the antisense strand of sequence number 95,
The sense strand of sequence number 96 and the antisense strand of sequence number 97,
The sense strand of sequence number 98 and the antisense strand of sequence number 99,
The sense strand of sequence number 100 and the antisense strand of sequence number 101,
The sense strand of sequence number 102 and the antisense strand of sequence number 103,
The sense strand of sequence number 104 and the antisense strand of sequence number 105,
The sense strand of sequence number 106 and the antisense strand of sequence number 107,
The sense strand of sequence number 108 and the antisense strand of sequence number 109,
The sense strand of sequence number 162 and the antisense strand of sequence number 163,
The sense strand of sequence number 164 and the antisense strand of sequence number 165,
The sense strand of sequence number 166 and the antisense strand of sequence number 167,
The sense strand of sequence number 168 and the antisense strand of sequence number 169,
The sense strand of sequence number 170 and the antisense strand of sequence number 171,
The sense strand of sequence number 172 and the antisense strand of sequence number 173,
The sense strand of sequence number 174 and the antisense strand of sequence number 175,
The sense strand of sequence number 176 and the antisense strand of sequence number 177,
The sense strand of sequence number 178 and the antisense strand of sequence number 179,
The sense strand of sequence number 180 and the antisense strand of sequence number 181,
It includes one of the sequence pairs of the sense strand of sequence number 182 and the antisense strand of sequence number 183, or the sense strand of sequence number 184 and the antisense strand of sequence number 185.

一部の実施形態において、siRNAは、配列番号78~109または162~185のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。 In some embodiments, the siRNA contains, essentially consists of, or comprises a sequence that is at least 90% identical to one of sequence numbers 78-109 or 162-185, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical.

本発明の別の態様は、ヒトKRAS-mRNAへ標的化されたsiRNA分子であって、siRNAのセンス鎖が、配列番号50または配列番号51の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなり、siRNAが、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む、siRNA分子に関する。一部の実施形態において、siRNAにおけるヌクレオチドの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、siRNAは、完全に化学修飾されている。一部の実施形態において、siRNA分子における各ヌクレオチドは、2’-O-メチル基または2’-フルオロ基により修飾されている。 Another aspect of the present invention relates to a siRNA molecule targeted to human KRAS-mRNA, wherein the sense strand of the siRNA contains, essentially comprises, or consists of the sequence of SEQ ID NO: 50 or SEQ ID NO: 51, and the siRNA contains at least one non-natural chemical modification. In some embodiments, at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 nucleotides in the siRNA are chemically modified. In some embodiments, the siRNA is completely chemically modified. In some embodiments, each nucleotide in the siRNA molecule is modified with a 2'-O-methyl group or a 2'-fluoro group.

ある特定の実施形態において、siRNAにおけるヌクレオチド結合のうちの少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個は、化学修飾されている。一部の実施形態において、siRNAは、少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、siRNAは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18または19個のホスホロチオエート結合を含む。一部の実施形態において、siRNAは、ホスホロチオエート結合のみを含む。 In certain embodiments, at least one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, one, two, three, four, seven, eight, nine, ten, one

ある特定の実施形態において、完全化学修飾siRNA分子は、センス鎖およびアンチセンス鎖を含み、ここで、siRNA分子は、
配列番号110のセンス鎖および配列番号111のアンチセンス鎖、または
配列番号112のセンス鎖および配列番号113のアンチセンス鎖
の配列対のうちの1つを含む。
In a particular embodiment, the fully chemically modified siRNA molecule comprises a sense strand and an antisense strand, where the siRNA molecule is
It includes one of the sequence pairs of the sense strand of sequence number 110 and the antisense strand of sequence number 111, or the sense strand of sequence number 112 and the antisense strand of sequence number 113.

一部の実施形態において、siRNAは、配列番号110~113のうちの1つと少なくとも90%同一の、例えば少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一の配列を含むか、から本質的になるか、またはからなる。 In some embodiments, the siRNA contains, essentially consists of, or comprises a sequence that is at least 90% identical to one of sequence numbers 110-113, for example, at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% identical.

二本鎖RNA分子、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、当該技術分野において公知の手技による化学合成および酵素ライゲーション反応を使用して構築され得る。例えば、二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、天然ヌクレオチド、または分子の生物学的安定性を増大させるようにもしくは二本鎖RNA、ASOもしくは化学修飾siRNA分子と標的ヌクレオチド配列との間に形成された二重鎖の物理的安定性を増大させるように設計された様々な修飾ヌクレオチドを使用して化学合成してもよく、例えば、ホスホロチオエート誘導体およびアクリジン置換ヌクレオチドを使用することができる。二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子を生成するために使用され得る修飾ヌクレオチドの例には、5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、5-(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ-D-ガラクトシルキューオシン、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5-メチルシトシン、N6-アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2-チオウラシル、ベータ-D-マンノシルキューオシン、5’-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル、キューオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル-5-オキシ酢酸(v)、5-メチル-2-チオウラシル、3-(3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)wおよび2,6-ジアミノプリンが含まれるが、これらに限定されない。あるいは、二本鎖RNAまたはASOは、二本鎖RNAまたはASOをコードする核酸がクローニングされている発現ベクターを使用して産生することができる。 Double-stranded RNA molecules, ASOs, or chemically modified siRNA molecules can be constructed using chemical synthesis and enzymatic ligation reactions by techniques known in the art. For example, double-stranded RNA molecules, ASOs, or chemically modified siRNA molecules may be chemically synthesized using native nucleotides or various modified nucleotides designed to increase the biological stability of the molecule or to increase the physical stability of the double helix formed between the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule and the target nucleotide sequence. For example, phosphorothioate derivatives and acridine-substituted nucleotides can be used. Examples of modified nucleotides that can be used to generate double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules include 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5-chlorouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xanthine, 4-acetylcytosine, 5-(carboxyhydroxylmethyl)uracil, 5-carboxymethylaminomethyl-2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyluracil, dihydrouracil, beta-D-galactosyl quosine, inosine, N6-isopentenyladenine, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2-dimethylguanine, 2-methyladenine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N6-adenine, 7-methylguanine, and 5-methyl This includes, but is not limited to, aminomethyluracil, 5-methoxyaminomethyl-2-thiouracil, beta-D-mannosylquosin, 5'-methoxycarboxymethyluracil, 5-methoxyuracil, 2-methylthio-N6-isopentenyladenine, uracil-5-oxyacetic acid (v), wybutoxosine, pseudouracil, quosin, 2-thiocytosine, 5-methyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thiouracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, uracil-5-oxyacetic acid (v), 5-methyl-2-thiouracil, 3-(3-amino-3-N-2-carboxypropyl)uracil, (acp3)w, and 2,6-diaminopurine. Alternatively, double-stranded RNA or ASO can be produced using an expression vector in which the nucleic acid encoding the double-stranded RNA or ASO has been cloned.

二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、ヌクレオチド間架橋ホスフェート残基のうちの少なくとも1つまたはすべてが修飾ホスフェート、例えばメチルホスホネート、メチルホスホノチオエート、ホスホロモルホリデート、ホスホロピペラジデートおよびホスホルアミデートである、ヌクレオチド配列をさらに含み得る。例えば、ヌクレオチド間架橋ホスフェート残基のうちのいずれも、または1つおきのいずれも、説明される通りに修飾することができる。別の非限定的な例において、二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、ヌクレオチドのうちの少なくとも1つまたはすべてが、2’低級アルキル部分(例えば、C~C直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和アルキル、例えば、メチル、エチル、エテニル、プロピル、1-プロペニル、2-プロペニルおよびイソプロピル)を含有する、ヌクレオチド配列である。別の例において、ヌクレオチドのうちの1つまたは複数は、2’-フルオロヌクレオチド、2-O-メチルヌクレオチドまたはロックド核酸ヌクレオチドであり得る。例えば、ヌクレオチドのうちのいずれも、または1つおきのいずれも、説明される通りに修飾することができる。また、Furdon et al.,Nucleic Acids Res.17:9193(1989);Agrawal et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1401(1990);Baker et al.,Nucleic Acids Res.18:3537(1990);Sproat et al.,Nucleic Acids Res.17:3373(1989);Walder and Walder,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5011(1988)を参照されたく、当該文献は、修飾ヌクレオチド塩基を含有するポリヌクレオチド分子を含むポリヌクレオチド分子の製造方法のそれらの教示について、それらを全体として参照により本明細書に組み込まれる。 A double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule may further comprise a nucleotide sequence in which at least one or all of the internucleotide crosslinking phosphate residues are modified phosphates, such as methylphosphonate, methylphosphonothioate, phosphoromolholide, phosphoropiperadate, and phosphoramidate. For example, any or every other of the internucleotide crosslinking phosphate residues may be modified as described. In another non-limiting example, a double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule is a nucleotide sequence in which at least one or all of the nucleotides contain a 2' lower alkyl moiety (e.g., C1 - C4 linear or branched, saturated or unsaturated alkyl, such as methyl, ethyl, ethenyl, propyl, 1-propenyl, 2-propenyl, and isopropyl). In another example, one or more of the nucleotides may be 2'-fluoronucleotides, 2-O-methylnucleotides, or locked nucleic acid nucleotides. For example, any or every other of the nucleotides may be modified as described. Also, Furdon et al. , Nucleic Acids Res. 17:9193 (1989); Agrawal et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1401 (1990); Baker et al. , Nucleic Acids Res. 18:3537 (1990); Sproat et al. , Nucleic Acids Res. 17:3373 (1989); Walder and Walder, Proc. Natl. Acad. Sci. Please refer to USA 85:5011 (1988), which contains teachings on methods for producing polynucleotide molecules, including polynucleotide molecules containing modified nucleotide bases, and these teachings are incorporated herein by reference in their entirety.

本発明は、本発明のRNA分子またはASOを含む核酸構築物にさらに関する。本発明は、本発明のRNA分子またはASOをコードする核酸構築物、およびRNA分子またはASOをコードする核酸分子を含む核酸構築物にさらに関する。これらの実施形態の各々において、核酸構築物は、ベクターまたはプラスミド、例えば発現ベクターであり得る。 The present invention further relates to nucleic acid constructs comprising the RNA molecule or ASO of the present invention. The present invention further relates to nucleic acid constructs encoding the RNA molecule or ASO of the present invention, and nucleic acid constructs comprising the RNA molecule or ASO-encoding nucleic acid molecule. In each of these embodiments, the nucleic acid construct may be a vector or plasmid, such as an expression vector.

本発明の別の態様は、本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物と、別の構成成分、例えば好適な担体とを含む組成物に関する。一部の実施形態において、組成物は、本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物のうちの2つまたはそれ以上を含み、ここで、2つまたはそれ以上のRNA分子、ASOまたは化学修飾siRNA分子は各々、異なるアンチセンス鎖を含む。ある特定の実施形態において、2つまたはそれ以上のRNA分子は、同じ核酸構築物に、異なる核酸構築物に、またはそれらの任意の組合せに存在する。一部の実施形態において、組成物は、本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物である。 Another aspect of the present invention relates to a composition comprising the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct of the present invention and another component, such as a suitable carrier. In some embodiments, the composition comprises two or more of the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct of the present invention, where each of the two or more RNA molecules, ASO, or chemically modified siRNA molecule contains a different antisense strand. In certain embodiments, the two or more RNA molecules are present in the same nucleic acid construct, in different nucleic acid constructs, or in any combination thereof. In some embodiments, the composition is a pharmaceutical composition comprising the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier.

本発明の組成物は、RNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子および核酸構築物のうちのいずれかを、任意の組合せで、かつ互いに対して任意の比で、含むか、から本質的になるか、またはからなり得る。さらに、「2つまたはそれ以上」によって、2、3、4、5、6、7、8、9、10個などの最大で全数の、本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子および核酸構築物を意味する。一部の実施形態において、組成物は、配列番号1および配列番号3のRNA分子を含むか、から本質的になるか、またはからなる。 The compositions of the present invention contain, essentially consist of, or may consist of, any combination and any ratio of RNA molecules, ASOs, chemically modified siRNA molecules, and nucleic acid constructs. Furthermore, "two or more" means up to a total number of the RNA molecules, ASOs, chemically modified siRNA molecules, and nucleic acid constructs of the present invention, such as 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10. In some embodiments, the compositions contain, essentially consist of, or comprise the RNA molecules of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3.

本発明の一部の態様において、組成物または医薬組成物は、例えば本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物の安定性を向上させることによって、RNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物の、対象への送達を向上させる追加の構成成分をさらに含む。一部の実施形態において、追加の構成成分は、粒子、例えば微粒子またはナノ粒子であり得る。一部の実施形態において、粒子は、脂質粒子、例えばリポソーム、例えばマイクロリポソームまたはナノリポソームである。リポソーム、マイクロリポソームまたはナノリポソームは、リポソームを調製するために好適であるように当該技術分野において公知の任意の構成成分を含有し得る。一部の実施形態において、リポソームは、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(DOPC)を含む。リポソームは、当該技術分野において公知の方法によって、例えばその全体が参照により本明細書の一部をなすPecot et al.,Mol.Cancer Ther.13:2876(2014)において説明されるように、調製され得る。一部の実施形態において、RNA分子は、例えばArbutus Biopharma(Doylestown、PA)によって提供される粒子などの粒子を使用して、安定な核酸脂質粒子(SNALP)に形成される。ある特定の実施形態において、脂質粒子は、コレステロール、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、PEG-cDMAまたはPEG-cDSAおよび1,2-ジリノレイルオキシ-3-(N,N-ジメチル)アミノプロパン(DLinDMA)を含むか、から本質的になるか、またはからなる(Judge et al.,J.Clin.Invest.119:661(2009)を参照されたい)。一部の実施形態において、脂質粒子は、本発明のRNA分子、ASOまたは化学修飾siRNA分子のうちの2つまたはそれ以上、例えば配列番号1および配列番号3のRNA分子を含む。一部の実施形態において、追加の構成成分は、RNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物が共有結合的もしくは非共有結合的にコンジュゲートされている、標的化された送達部分、例えばリガンド、アプタマーまたはモノクローナル抗体である。 In some embodiments of the present invention, the composition or pharmaceutical composition further comprises additional components that improve the delivery of the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct to a target by improving the stability of the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct of the present invention. In some embodiments, the additional components may be particles, such as fine particles or nanoparticles. In some embodiments, the particles are lipid particles, such as liposomes, such as microliposomes or nanoliposomes. The liposomes, microliposomes, or nanoliposomes may contain any components known in the art to be suitable for preparing liposomes. In some embodiments, the liposomes contain 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (DOPC). The liposomes may be prepared by methods known in the art, for example, as described in Pecot et al., Mol. Cancer Ther. 13:2876 (2014), which in whole is part of this specification by reference. In some embodiments, the RNA molecule is formed into stable nucleic acid lipid particles (SNALPs) using particles such as those provided by Arbutus Biopharma (Doylestown, PA). In certain embodiments, the lipid particles contain, essentially consist of, cholesterol, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), PEG-cDMA or PEG-cDSA, and 1,2-dilinoleyloxy-3-(N,N-dimethyl)aminopropane (DLinDMA) (see Judge et al., J. Clin. Invest. 119:661 (2009)). In some embodiments, the lipid particles contain two or more of the RNA molecules, ASOs, or chemically modified siRNA molecules of the present invention, for example, the RNA molecules of SEQ ID NOs: 1 and SEQ ID NOs: 3. In some embodiments, the additional component is a targeted delivery portion, such as a ligand, aptamer, or monoclonal antibody, to which an RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, or nucleic acid construct is covalently or noncovalently conjugated.

本発明は、本発明のRNA分子および/または核酸構築物を含む細胞を包含する。したがって、一部の実施形態において、本発明は、本発明のRNA分子および/または核酸構築物および/または組成物を含む形質転換された細胞であって、対照細胞と比較して突然変異体KRASの発現が低減している、形質転換された細胞を提供する。 This invention encompasses cells comprising the RNA molecule and/or nucleic acid construct of the present invention. Therefore, in some embodiments, the present invention provides transformed cells comprising the RNA molecule and/or nucleic acid construct and/or composition of the present invention, wherein the expression of mutant KRAS is reduced compared to control cells.

<方法>
本発明の核酸分子、核酸構築物および/または組成物を用いる様々な方法が、本明細書で提供される。したがって、一態様において、本発明は、細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害する方法であって、細胞を本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子、核酸構築物、組成物および/または医薬組成物と接触させ、これによって、細胞において変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害することを含む方法を提供する。
<Method>
Various methods using the nucleic acid molecules, nucleic acid constructs and/or compositions of the present invention are provided herein. Accordingly, in one embodiment, the present invention provides a method for inhibiting the expression of a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V and G13D in cells, comprising contacting cells with the RNA molecules, ASOs, chemically modified siRNA molecules, nucleic acid constructs, compositions and/or pharmaceutical compositions of the present invention, thereby inhibiting the expression of a mutant human KRAS gene in cells.

また、がんの処置を必要とする対象においてがんを処置する方法であって、がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含み、本発明のRNA分子、ASO、化学修飾siRNA分子、核酸構築物、組成物および/または医薬組成物を対象へ送達し、これによって、対象においてがんを処置することを含む、方法が本明細書で提供される。ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含むがんは、1つまたは複数の細胞が突然変異体KRAS遺伝子を発現するがん、例えば腫瘍である。 Furthermore, this specification provides a method for treating cancer in a subject requiring treatment, wherein the cancer comprises a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D, and the method comprises delivering the RNA molecule, ASO, chemically modified siRNA molecule, nucleic acid construct, composition, and/or pharmaceutical composition of the present invention to the subject, thereby treating the cancer in the subject. A cancer comprising a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D is a cancer in which one or more cells express the mutant KRAS gene, for example, a tumor.

これらの態様のうちの各々の一実施形態において、対象は、がんと診断された対象であり得る。別の実施形態において、対象は、がんを発症するリスクにある(例えば遺伝的因子、喫煙、ウイルス感染、化学物質への曝露などのためにかかりやすくなっている)対象であり得る。さらなる実施形態において、対象は、突然変異体KRAS遺伝子を有することが特定され、かつがんと診断されたまたは診断されていない対象であり得る。 In one embodiment of each of these embodiments, the subject may be a subject diagnosed with cancer. In another embodiment, the subject may be a subject at risk of developing cancer (e.g., susceptible due to genetic factors, smoking, viral infection, exposure to chemicals, etc.). In a further embodiment, the subject may be a subject identified as having a mutant KRAS gene and diagnosed with or undiagnosed with cancer.

本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、当該技術分野において公知の任意の方法によって、例えばトランスフェクションまたはマイクロインジェクションによって、例えば脂質粒子を含む組成物の部分として、細胞へ直接的に送達され得る。他の実施形態において、二本鎖RNAまたはASOは、対象の細胞内で二本鎖RNAまたはASOの発現を産生する、RNAまたはASOをコードするポリヌクレオチドの形態で対象へ送達され得る。当業者は、本発明のRNAまたはASOをコードする単離されたポリヌクレオチドは、典型的に、適切な発現制御配列、例えば転写/翻訳制御シグナルおよびポリアデニル化シグナルを伴うことを理解するだろう。 The double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules of the present invention can be delivered directly to cells by any method known in the art, for example, by transfection or microinjection, or as part of a composition containing lipid particles. In other embodiments, the double-stranded RNA or ASO can be delivered to a target in the form of a polynucleotide encoding the RNA or ASO, which produces expression of the double-stranded RNA or ASO within the target cell. Those skilled in the art will understand that the isolated polynucleotide encoding the RNA or ASO of the present invention is typically accompanied by appropriate expression regulatory sequences, such as transcription/translation regulatory signals and polyadenylation signals.

様々なプロモーター/エンハンサーエレメントが、所望のレベルおよび組織特異的発現によって使用され得ることがさらに理解されるだろう。プロモーターは、所望の発現パターンによって構成的または誘導性であり得る。プロモーターは、ネイティブであっても、外来性であってもよく、天然配列であっても、合成配列であってもよい。外来性によって、転写開始領域が導入される野生型宿主において、その転写開始領域が見出されないことを意図する。プロモーターは、それが目的の標的細胞(単数または複数)において機能するように選択される。 It will be further understood that various promoter/enhancer elements can be used for desired levels and tissue-specific expression. Promoters can be constitutive or inducible depending on the desired expression pattern. Promoters may be native or exogenous, and may be natural or synthetic sequences. Exogenous promoters are intended to prevent the transcription initiation region from being found in the wild-type host into which it is introduced. Promoters are selected so that they function in the target cell(s) of interest.

例示すると、RNAまたはASOコード配列は、サイトメガロウイルス(CMV)主要最初期プロモーター、アルブミンプロモーター、伸長因子1-α(EF1-α)プロモーター、PγKプロモーター、MFGプロモーターまたはラウス肉腫ウイルスプロモーターを作動可能に伴い得る。 For example, RNA or ASO coding sequences may be activating the cytomegalovirus (CMV) major initial promoter, albumin promoter, elongation factor 1-α (EF1-α) promoter, PγK promoter, MFG promoter, or Roussarcoma virus promoter.

誘導性プロモーター/エンハンサーエレメントは、非限定的に、ジンク誘導性メタロチオネイン(MT)プロモーター、デキサメタゾン(Dex)誘導性マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)プロモーター、T7ポリメラーゼプロモーター系(WO 98/10088を参照されたい);エクジソン昆虫プロモーター(No et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:3346(1996));テトラサイクリン抑制系(Gossen et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:5547(1992));テトラサイクリン誘導系(Gossen et al.,Science 268:1766(1995);また、Harvey et al.,Curr.Opin.Chem.Biol.2:512(1998)を参照されたい);RU486誘導系(Wang et al.,Nat.Biotech.15:239(1997);Wang et al.,Gene Ther.,4:432(1997));およびラパマイシン誘導系(Magari et al.,J.Clin.Invest.100:2865(1997))を含む、ホルモン誘導性および金属誘導性エレメント、ならびに外因的に供給される化合物によって調節される他のプロモーターを含む。 Inducible promoter/enhancer elements include, but are not limited to, the zinc-inducible metallothionein (MT) promoter, the dexamethasone (Dex)-inducible mouse mammary tumor virus (MMTV) promoter, the T7 polymerase promoter system (see WO 98/10088); the ecdysone insect promoter (No et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:3346 (1996)); the tetracycline inhibitory system (Gossen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:5547 (1992)); the tetracycline induction system (Gossen et al., Science 268:1766 (1995); and Harvey et al. This includes hormone-inducible and metal-inducible elements, as well as other promoters regulated by exogenously supplied compounds, including the RU486-inducible system (Wang et al., Nat. Biotech. 15:239 (1997); Wang et al., Gene Ther., 4:432 (1997)); and the rapamycin-inducible system (Magari et al., J. Clin. Invest. 100:2865 (1997)).

他の組織特異的プロモーターまたは調節プロモーターとしては、典型的にはニューロンにおいて組織特異性を与えるプロモーターが含まれるが、これらに限定されない。これらは、シナプシン1、チューブリンα1、血小板由来増殖因子B鎖、チロシンヒドロキシラーゼ、ニューロン特異的エノラーゼおよびニューロフィラメントについてのプロモーターを含むが、これらに限定されない。骨格筋細胞プロモーターには、β-アクチン、Pitx3、クレアチンキナーゼおよびミオシン軽鎖についてのプロモーターが含まれるが、これらに限定されない。心筋細胞プロモーターには、心臓アクチン、心臓トロポニンT、トロポニンC、ミオシン軽鎖-2およびα-ミオシン重鎖についてのプロモーターが含まれるが、これらに限定されない。膵島(ベータ)細胞プロモーターには、グルコキナーゼ、ガストリン、インスリンおよび膵島アミロイドポリペプチドが含まれるが、これらに限定されない。 Other tissue-specific or regulatory promoters typically include, but are not limited to, promoters that confer tissue specificity in neurons. These include, but are not limited to, promoters for synapsin 1, tubulin α1, platelet-derived growth factor B chain, tyrosine hydroxylase, neuron-specific enolase, and neurofilament. Skeletal muscle cell promoters include, but are not limited to, promoters for β-actin, Pitx3, creatine kinase, and myosin light chain. Cardiomyocyte promoters include, but are not limited to, promoters for cardiac actin, cardiac troponin T, troponin C, myosin light chain-2, and α-myosin heavy chain. Pancreatic islet (beta) cell promoters include, but are not limited to, glucokinase, gastrin, insulin, and pancreatic islet amyloid polypeptide.

さらに、特異的開始シグナルは、一般的に、挿入されたRNAまたはASOコード配列の効率的な翻訳に必要とされる。ATG開始コドンおよび隣接配列を含み得るこれらの翻訳制御配列は、天然および合成両方の、様々な起源の翻訳制御配列であってもよい。 Furthermore, specific start signals are generally required for the efficient translation of inserted RNA or ASO coding sequences. These translational regulatory sequences, which may include the ATG start codon and adjacent sequences, can be translational regulatory sequences of various origins, both natural and synthetic.

二本鎖RNAまたはASOをコードする単離された核酸は、発現ベクターへ組み込まれ得る。様々な宿主細胞と適合性の発現ベクターは、当該技術分野において周知であり、核酸の転写および翻訳のための好適なエレメントを含有する。典型的には、発現ベクターは、5’から3’方向へ、プロモーターと、プロモーターを作動可能に伴う二本鎖RNAをコードするコード配列と、場合によりRNAポリメラーゼのための停止シグナルおよびポリアデニラーゼのためのポリアデニル化シグナルを含む停止配列とを含む「発現カセット」を含有する。 Isolated nucleic acids encoding double-stranded RNA or ASOs can be incorporated into expression vectors. Expression vectors compatible with various host cells are well known in the art and contain suitable elements for the transcription and translation of nucleic acids. Typically, an expression vector contains an "expression cassette" oriented 5' to 3', comprising a promoter, a coding sequence encoding double-stranded RNA activating the promoter, and optionally a stop sequence containing a stop signal for RNA polymerase and a polyadenylation signal for polyadenylase.

当該技術分野において公知の動物および哺乳動物プロモーターの非限定的な例には、SV40初期(SV40e)プロモーター領域、ラウス肉腫ウイルス(RSV)の3’末端反復配列(LTR)に含有されるプロモーター、アデノウイルス(Ad)のE1Aまたは主要後期プロモーター(MLP)遺伝子のプロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)初期プロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV)チミジンキナーゼ(TK)プロモーター、バキュロウイルスIE1プロモーター、伸長因子1アルファ(EF1)プロモーター、ホスホグリセレートキナーゼ(PGK)プロモーター、ユビキチン(Ubc)プロモーター、アルブミンプロモーター、マウスメタロチオネイン-Lプロモーターの調節配列および転写制御領域、遍在性プロモーター(HPRT、ビメンチン、α-アクチン、チューブリンなど)、中間径フィラメントのプロモーター(デスミン、ニューロフィラメント、ケラチン、GFAPなど)、治療用遺伝子のプロモーター(MDR、CFTRまたは第VIII因子タイプなどのプロモーター)、ならびに病因および/または疾患関連プロモーターが含まれるが、これらに限定されない。加えて、本発明のこれらの発現配列のうちのいずれかは、エンハンサーおよび/または調節配列などの付加によって改変され得る。 Non-limiting examples of animal and mammalian promoters known in the art include the SV40 early (SV40e) promoter region, the promoter contained in the 3' terminal repeat sequence (LTR) of Rous sarcoma virus (RSV), the promoter of the E1A or major late promoter (MLP) gene of adenovirus (Ad), the cytomegalovirus (CMV) early promoter, the herpes simplex virus (HSV) thymidine kinase (TK) promoter, the baculovirus IE1 promoter, the elongation factor 1 alpha (EF1) promoter, and phosphoglycerides. This includes, but is not limited to, regulatory sequences and transcriptional regulatory regions of tokinase (PGK) promoters, ubiquitin (Ubc) promoters, albumin promoters, and mouse metallothionein-L promoters, as well as ubiquitous promoters (such as HPRT, vimentin, α-actin, and tubulin), intermediate filament promoters (such as desmin, neurofilament, keratin, and GFAP), therapeutic gene promoters (such as MDR, CFTR, or factor VIII type promoters), and pathogenic and/or disease-related promoters. In addition, any of these expression sequences of the present invention may be modified by the addition of enhancers and/or regulatory sequences.

本発明の実施形態において使用され得るエンハンサーには、SV40エンハンサー、サイトメガロウイルス(CMV)エンハンサー、伸長因子I(EF1)エンハンサー、酵母エンハンサー、ウイルス遺伝子エンハンサーなどが含まれるが、これらに限定されない。 Enhancers that may be used in embodiments of the present invention include, but are not limited to, SV40 enhancers, cytomegalovirus (CMV) enhancers, elongation factor I (EF1) enhancers, yeast enhancers, and viral gene enhancers.

停止制御領域、すなわち、ターミネーターまたはポリアデニル化配列は、好ましい宿主にネイティブである様々な遺伝子に由来し得る。本発明の一部の実施形態において、停止制御領域は、合成配列、合成ポリアデニル化シグナル、SV40後期ポリアデニル化シグナル、SV40ポリアデニル化シグナル、ウシ成長ホルモン(BGH)ポリアデニル化シグナル、ウイルスターミネーター配列その他を含むか、またはこれらに由来し得る。 The stop control region, i.e., the terminator or polyadenylation sequence, may be derived from a variety of genes native to a preferred host. In some embodiments of the present invention, the stop control region may include, or be derived from, synthetic sequences, synthetic polyadenylation signals, SV40 late polyadenylation signals, SV40 polyadenylation signals, bovine growth hormone (BGH) polyadenylation signals, viral terminator sequences, and others.

細胞または対象へポリヌクレオチドを送達するために、任意の好適なベクターが使用され得ることが、当業者に明らかであろう。ベクターは、インビボで細胞へ送達され得る。他の実施形態において、ベクターは、エクスビボで細胞へ送達される場合があり、その後、ベクターを含有する細胞は、対象へ送達される。送達ベクターの選択は、標的宿主の年齢および種、インビトロ対インビボ送達、所望の発現のレベルおよび持続性、意図される目的(例えば治療用またはスクリーニング用)、標的細胞または器官、送達経路、単離されたポリヌクレオチドのサイズ、安全性考慮などを含む当該技術分野において公知のいくつかの因子に基づいて行われ得る。 It will be apparent to those skilled in the art that any suitable vector can be used to deliver polynucleotides to cells or subjects. The vector may be delivered to cells in vivo. In other embodiments, the vector may be delivered to cells ex vivo, and the cells containing the vector are then delivered to the subject. The selection of a delivery vector may be based on several factors known in the art, including the age and species of the target host, in vitro vs. in vivo delivery, desired level and persistence of expression, intended purpose (e.g., therapeutic or screening), target cells or organs, delivery route, size of isolated polynucleotides, and safety considerations.

好適なベクターには、プラスミドベクター、ウイルスベクター(例えば、レトロウイルス、アルファウイルス;ワクシニアウイルス;アデノウイルス、アデノ随伴ウイルスおよび他のパルボウイルス、レンチウイルス、ポックスウイルスまたは単純ヘルペスウイルス)、脂質ベクター、ポリリジンベクター、合成ポリアミノポリマーベクターなどが含まれるが、これらに限定されない。 Suitable vectors include, but are not limited to, plasmid vectors, viral vectors (e.g., retroviruses, alphaviruses; vaccinia viruses; adenoviruses, adeno-associated viruses, and other parvoviruses, lentiviruses, poxviruses, or herpes simplex viruses), lipid vectors, polylysine vectors, and synthetic polyaminopolymer vectors.

当該技術分野において公知の任意のウイルスベクターを、本発明において使用することができる。組換えウイルスベクターを産生するためのプロトコールおよび核酸送達にウイルスベクターを使用するためのプロトコールは、Ausubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology(Green Publishing Associates,Inc.and John Wiley & Sons,Inc.,New York)および他の標準的な研究室マニュアル(例えば、Vectors for Gene Therapy.In:Current Protocols in Human Genetics.John Wiley and Sons,Inc.:1997)において見出すことができる。 Any viral vector known in the art can be used in this invention. Protocols for producing recombinant viral vectors and protocols for using viral vectors for nucleic acid delivery can be found in Ausubel et al., *Current Protocols in Molecular Biology* (Green Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., New York) and other standard laboratory manuals (e.g., *Vectors for Gene Therapy*, *Current Protocols in Human Genetics*, John Wiley and Sons, Inc.: 1997).

非ウイルス移行法を用いることもできる。多くの核酸移行の非ウイルス法は、高分子の取り込みおよび細胞内輸送のための哺乳動物細胞により使用される通常の機構に頼る。特定の実施形態において、非ウイルス核酸送達系は、標的化された細胞による核酸分子の取り込みのためのエンドサイトーシス経路に頼る。この種類の例示的な核酸送達系は、リポソーム由来系、ポリリジンコンジュゲートおよび人工ウイルスエンベロープを含む。 Non-viral delivery methods can also be used. Many non-viral methods for nucleic acid delivery rely on the usual mechanisms used by mammalian cells for macromolecule uptake and intracellular transport. In certain embodiments, non-viral nucleic acid delivery systems rely on endocytosis pathways for the uptake of nucleic acid molecules by targeted cells. Exemplary nucleic acid delivery systems of this type include liposome-derived systems, polylysine conjugates, and artificial viral envelopes.

特定の実施形態において、プラスミドベクターが本発明の実施において使用される。例えば、ネイキッドプラスミドは、組織への注射によって筋細胞へ導入され得る。陽性細胞数は典型的に低いが、発現は何ヶ月間にもわたり延長することができる(Wolff et al.,Science 247:247(1989))。カチオン性脂質は、培養物中の一部の細胞への核酸の導入において補助となることが実証されている(Felgner and Ringold,Nature 337:387(1989))。カチオン性脂質プラスミドDNA複合体の、マウスの循環への注射は、肺におけるDNAの発現をもたらすことが示されている(Brigham et al.,Am.J.Med.Sci.298:278(1989))。プラスミドDNAの1つの利点は、それが非複製細胞へ導入され得ることである。 In certain embodiments, plasmid vectors are used in the implementation of the present invention. For example, naked plasmids can be introduced into muscle cells by injection into tissue. While the number of positive cells is typically low, expression can be prolonged for several months (Wolff et al., Science 247:247 (1989)). Cationic lipids have been demonstrated to be adjunctive in the introduction of nucleic acids into certain cells in culture (Felgner and Ringold, Nature 337:387 (1989)). Injection of cationic lipid plasmid-DNA complexes into the circulation of mice has been shown to result in DNA expression in the lungs (Brigham et al., Am. J. Med. Sci. 298:278 (1989)). One advantage of plasmid DNA is that it can be introduced into non-replicating cells.

代表的な実施形態において、核酸分子(例えばプラスミド)は、表面上に正電荷を有する脂質粒子へ捕捉され、場合により、標的組織の細胞表面抗原に対する抗体によりタグ付けされ得る(Mizuno et al.,No Shinkei Geka 20:547(1992);PCT公開公報WO第91/06309号;日本特許出願第1047381号;および欧州特許公開公報第EP-A-43075号)。 In typical embodiments, nucleic acid molecules (e.g., plasmids) are captured by positively charged lipid particles on their surface and, optionally, tagged with antibodies against cell surface antigens of the target tissue (Mizuno et al., No. Shinkei Geka 20:547 (1992); PCT Publication WO 91/06309; Japanese Patent Application No. 1047381; and European Patent Publication EP-A-43075).

両親媒性カチオン性分子からなるリポソームは、インビトロおよびインビボでの核酸送達のための非ウイルスベクターとして有用である(Crystal,Science 270:404(1995);Blaese et al.,Cancer Gene Ther.2:291(1995);Behr et al.,Bioconjugate Chem.5:382(1994);Remy et al.,Bioconjugate Chem.5:647(1994);およびGao et al.,Gene Therapy 2:710(1995)において概略される)。正帯電リポソームは、静電相互作用を介して負帯電核酸と複合体を形成して、脂質:核酸複合体を形成すると考えられる。脂質:核酸複合体は、核酸移行ベクターとしていくつかの利点を有する。ウイルスベクターとは異なり、脂質:核酸複合体は、本質的にサイズに制限がない発現カセットを移行するために使用することができる。複合体はタンパク質を欠くので、それらは、免疫原性応答および炎症応答の誘起がより少ない場合がある。さらに、それらは、複製または組み換えて感染性病原体を形成することができず、低い組込み頻度を有する。いくつかの公開公報から、両親媒性カチオン性脂質がインビボおよびインビトロで核酸送達を媒介し得ることが実証されている(Felgner et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:7413(1987);Loeffler et al.,Meth.Enzymol.217:599(1993);Felgner et al.,J.Biol.Chem.269:2550(1994))。 Liposomes composed of amphiphilic cationic molecules are useful as non-viral vectors for nucleic acid delivery in vitro and in vivo (summarized in Crystal, Science 270:404 (1995); Blaese et al., Cancer Gene Ther. 2:291 (1995); Behr et al., Bioconjugate Chem. 5:382 (1994); Remy et al., Bioconjugate Chem. 5:647 (1994); and Gao et al., Gene Therapy 2:710 (1995)). Positively charged liposomes are thought to form lipid:nucleic acid complexes by complexing with negatively charged nucleic acids via electrostatic interactions. Lipid-nucleic acid complexes (Nucleic Acid Complexes) offer several advantages as nucleic acid delivery vectors. Unlike viral vectors, lipid-nucleic acid complexes can be used to deliver expression cassettes that are essentially size-unlimited. Because the complexes lack proteins, they may induce fewer immunogenic and inflammatory responses. Furthermore, they cannot replicate or recombine to form infectious pathogens and have a low integration frequency. Several published reports have demonstrated that amphiphilic cationic lipids can mediate nucleic acid delivery in vivo and in vitro (Felgner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:7413 (1987); Loeffler et al., Meth. Enzymol. 217:599 (1993); Felgner et al., J. Biol. Chem. 269:2550 (1994)).

いくつかのグループにより、動物およびヒトの両方におけるインビボトランスフェクションのための両親媒性カチオン性脂質:核酸複合体の使用が報告されている(Gao et al.,Gene Therapy 2:710(1995);Zhu et al.,Science 261:209(1993);およびThierry et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:9742(1995)において概略される)。米国特許第6,410,049号は、延長された貯蔵寿命を有するカチオン性脂質:核酸複合体を調製する方法を説明している。 Several groups have reported the use of amphiphilic cationic lipid:nucleic acid complexes for in vivo transfection in both animals and humans (summarized in Gao et al., Gene Therapy 2:710 (1995); Zhu et al., Science 261:209 (1993); and Thierry et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:9742 (1995)). U.S. Patent No. 6,410,049 describes a method for preparing cationic lipid:nucleic acid complexes with extended shelf life.

また、核局在化シグナルは、二本鎖RNAまたは発現ベクターの、核の近位へのターゲティング、および/または核へのその進入を向上させるために使用することができる。そのような核局在化シグナルは、タンパク質またはペプチド、例えばSV40ラージTag NLSまたはヌクレオプラスミンNLSであり得る。これらの核局在化シグナルは、NLS受容体(カリオフェリンアルファ)などの様々な核輸送因子と相互作用し、NLS受容体はその後カリオフェリンベータと相互作用する。 Furthermore, nuclear localization signals can be used to enhance the targeting of double-stranded RNA or expression vectors to the proximal part of the nucleus and/or their entry into the nucleus. Such nuclear localization signals may be proteins or peptides, such as SV40 large-tag NLS or nucleoplasmin NLS. These nuclear localization signals interact with various nuclear transport factors, such as the NLS receptor (carioferrin alpha), which then interacts with carioferrin beta.

発現ベクターは、原核細胞または真核細胞における鎖RNAまたはASOの発現のために設計され得る。例えば、鎖RNAまたはASOは、大腸菌(E. coli)などの細菌細胞、昆虫細胞(例えばバキュロウイルス発現系)、酵母細胞、植物細胞または哺乳動物細胞において発現され得る。一部の好適な宿主細胞は、Goeddel,Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,Calif.(1990)においてさらに説明されている。細菌ベクターの例には、pQE70、pQE60、pQE-9(Qiagen)、pBS、pD10、ファージスクリプト(phagescript)、psiX174、pbluescript SK、pbsks、pNH8A、pNH16a、pNH18A、pNH46A(Stratagene);ptrc99a、pKK223-3、pKK233-3、pDR540およびpRIT5(Pharmacia)が含まれるが、これらに限定されない。酵母サッカロミセス・セレビシア(S.cerevisiae)における発現のためのベクターの例には、pYepSecl(Baldari et al.,EMBO J.6:229(1987))、pMFa(Kurjan and Herskowitz,Cell 30:933(1982))、pJRY88(Schultz et al.,Gene 54:113(1987))およびpYES2(Invitrogen Corporation、San Diego、Calif.)が含まれる。培養昆虫細胞(例えばSf 9細胞)においてタンパク質を産生するための核酸の発現に使用可能なバキュロウイルスベクターの非限定的な例には、pAcシリーズ(Smith et al.,Mol.Cell.Biol.3:2156(1983))およびpVLシリーズ(Lucklow and Summers Virology 170:31(1989))が含まれる。 Expression vectors can be designed for the expression of chain RNA or ASOs in prokaryotic or eukaryotic cells. For example, chain RNA or ASOs can be expressed in bacterial cells such as Escherichia coli (E. coli), insect cells (e.g., baculovirus expression systems), yeast cells, plant cells, or mammalian cells. Some suitable host cells are further described in Goeddel, Gene Expression Technology : Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, Calif. (1990). Examples of bacterial vectors include, but are not limited to, pQE70, pQE60, pQE-9 (Qiagen), pBS, pD10, phagescript, psix174, pbluescript SK, pbsks, pNH8A, pNH16a, pNH18A, pNH46A (Stratagene); ptrc99a, pKK223-3, pKK233-3, pDR540, and pRIT5 (Pharmacia). Examples of vectors for expression in the yeast Saccharomyces cerevisiae include pYepSecl (Baldari et al., EMBO J. 6:229 (1987)), pMFa (Kurjan and Herskowitz, Cell 30:933 (1982)), pJRY88 (Schultz et al., Gene 54:113 (1987)), and pYES2 (Invitrogen Corporation, San Diego, Calif.). Non-exclusive examples of baculovirus vectors that can be used for nucleic acid expression to produce proteins in cultured insect cells (e.g., Sf9 cells) include the pAc series (Smith et al., Mol. Cell. Biol. 3:2156 (1983)) and the pVL series (Lucklow and Summers Virology 170:31 (1989)).

哺乳動物発現ベクターの例には、pWLNEO、pSV2CAT、pOG44、pXT1、pSG(Stratagene)、pSVK3、PBPV、pMSG、PSVL(Pharmacia)、pCDM8(Seed,Nature 329:840(1987))およびpMT2PC(Kaufman et al.,EMBO J.6:187(1987))が含まれる。哺乳動物細胞において使用される場合、発現ベクターの制御機能は、多くの場合、ウイルス調節エレメントによって提供される。例えば、一般に使用されるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルスおよびサルウイルス40に由来する。 Examples of mammalian expression vectors include pWLNEO, pSV2CAT, pOG44, pXT1, pSG (Stratagene), pSVK3, PBPV, pMSG, PSVL (Pharmacia), pCDM8 (Seed, Nature 329:840 (1987)), and pMT2PC (Kaufman et al., EMBO J. 6:187 (1987)). When used in mammalian cells, the regulatory function of expression vectors is often provided by viral regulatory elements. For example, commonly used promoters are derived from polyoma, adenovirus 2, cytomegalovirus, and simian virus 40.

ウイルスベクターは、細胞および生きている動物対象における広範な遺伝子送達適用において使用されている。使用され得るウイルスベクターには、レトロウイルス、レンチウイルス、アデノ随伴ウイルス、ポックスウイルス、アルファウイルス、バキュロウイルス、ワクシニアウイルス、ヘルペスウイルス、エプスタイン・バーウイルス、アデノウイルス、ジェミニウイルスおよびカリモウイルスベクターが含まれるが、これらに限定されない。非ウイルスベクターの非限定的な例には、プラスミド、リポソーム、帯電脂質(サイトフェクチン)、核酸-タンパク質複合体およびバイオポリマーが含まれる。目的の核酸に加えて、また、ベクターは、1つもしくは複数の調節領域、ならびに/または選択、測定および核酸移行結果(特定の組織への送達、発現持続期間など)のモニタリングに有用な選択可能なマーカーを含み得る。 Viral vectors are used in a wide range of gene delivery applications in cells and living animals. Potential viral vectors include, but are not limited to, retroviruses, lentiviruses, adeno-associated viruses, poxviruses, alphaviruses, baculoviruses, vaccinia viruses, herpesviruses, Epstein-Barr viruses, adenoviruses, geminiviruses, and karimovirus vectors. Non-viral vectors, however, include non-limiting examples such as plasmids, liposomes, charged lipids (cytofectins), nucleic acid-protein complexes, and biopolymers. In addition to the nucleic acid of interest, vectors may also contain one or more regulatory regions and/or selectable markers useful for selection, measurement, and monitoring of nucleic acid delivery outcomes (e.g., delivery to specific tissues, duration of expression).

上記に説明される調節制御配列に加えて、組換え発現ベクターは、追加のヌクレオチド配列を含有し得る。例えば、組換え発現ベクターは、ベクターを組み込んだ宿主細胞を特定するための選択可能なマーカー遺伝子をコードし得る。 In addition to the regulatory sequences described above, recombinant expression vectors may contain additional nucleotide sequences. For example, recombinant expression vectors may encode selectable marker genes for identifying the host cell into which the vector has been incorporated.

ベクターDNAは、従来型形質転換またはトランスフェクション技法を介して原核細胞または真核細胞に導入することができる。本明細書で使用される場合、「形質転換」および「トランスフェクション」という用語は、外来性核酸(例えばDNAおよびRNA)を宿主細胞へ導入するための様々な当該技術分野において認識される技法を指し、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウム共沈殿、DEAE-デキストラン媒介トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、DNAをロードしたリポソーム、リポフェクタミン-DNA複合体、細胞超音波処理、高速微粒子銃を使用する遺伝子ボンバードメント、およびウイルス媒介トランスフェクションを含むが、これらに限定されない。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクトするために好適な方法は、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd Ed.(Cold Spring Harbor,NY,1989)および他の研究室マニュアルにおいて見出すことができる。 Vector DNA can be introduced into prokaryotic or eukaryotic cells via conventional transformation or transfection techniques. As used herein, the terms “transformation” and “transfection” refer to a variety of techniques recognized in the art for introducing exogenous nucleic acids (e.g., DNA and RNA) into host cells, including, but not limited to, calcium phosphate or calcium chloride coprecipitation, DEAE-dextran-mediated transfection, lipofection, electroporation, microinjection, DNA-loaded liposomes, lipofectamine-DNA complexes, cell sonication, gene bombardment using high-speed microparticle guns, and virus-mediated transfection. Suitable methods for transforming or transfecting host cells can be found in Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Ed. (Cold Spring Harbor, NY, 1989) and other laboratory manuals.

安定な組込みが所望される場合、多くの場合、低分率の細胞のみ(特に哺乳動物細胞)が、外来性DNAをそれらのゲノムに組み込む。組込み体を特定および選択するために、選択可能なマーカー(例えば抗生物質への抵抗性)をコードする核酸を、目的の核酸と共に宿主細胞へ導入してもよい。好ましい選択可能なマーカーには、G418、ハイグロマイシンおよびメトトレキセートなどの薬物への抵抗性を与えるマーカーが含まれる。選択可能なマーカーをコードする核酸は、目的の核酸を含むベクターと同じベクターで宿主細胞へ導入してもよく、または別々のベクターで導入してもよい。導入された核酸により安定にトランスフェクトされた細胞は、薬物選択によって特定することができる(例えば、選択可能なマーカー遺伝子を組み込んだ細胞は生存し、一方で、他の細胞は死滅する)。 When stable integration is desired, in many cases only a small fraction of cells (particularly mammalian cells) integrate exogenous DNA into their genomes. To identify and select the integrators, nucleic acids encoding selectable markers (e.g., antibiotic resistance) may be introduced into host cells along with the nucleic acid of interest. Preferred selectable markers include those conferring drug resistance, such as G418, hygromycin, and methotrexate. The nucleic acids encoding the selectable markers may be introduced into host cells using the same vector as the nucleic acid of interest, or they may be introduced using separate vectors. Cells stably transfected with the introduced nucleic acid can be identified by drug selection (e.g., cells incorporating the selectable marker gene survive, while other cells die).

一実施形態において、本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、対象へ直接的に投与される。一般的に、本発明の化合物は、薬学的に許容される担体(例えば生理食塩水)中に懸濁され、経口で、局所的にもしくは静脈内点滴により投与されるか、または皮下に、筋内に、頭蓋内に、くも膜下腔内に、腹腔内に、直腸内に、膣内に、鼻内に、胃内に、気管内にもしくは肺内に注射される。それらは、好ましくは、肺、腸または膵臓などの疾患または障害の部位へ直接的に送達される。必要とされる投与量は、投与経路の選択;製剤の性質;患者の病気の性質;患者の大きさ、体重、表面積、年齢および性別;投与される他の薬物;ならびに主治医の判断に依存する。好適な投与量は、0.01~100.0μg/kgの範囲内である。様々な投与経路の異なる効率の観点から、必要とされる投与量における広い変動を予測すべきである。例えば、経口投与は、i.v.注射による投与よりも高い投与量を必要とすることが予測され得る(例えば、2、3、4、6、8、10、20、50、100、150倍またはそれ以上)。これらの投与量レベルにおける変動は、当該技術分野において十分に理解される通り、最適化のための標準の経験的ルーチンを使用して調節することができる。投与は、1回であっても、多数回であってもよい。好適な送達媒体(例えばポリマー微粒子または埋め込み可能なデバイス)への阻害剤の被包は、送達、特に経口送達の効率を増大し得る。 In one embodiment, the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule of the present invention is administered directly to the subject. Generally, the compounds of the present invention are suspended in a pharmaceutically acceptable carrier (e.g., physiological saline) and administered orally, topically, or by intravenous infusion, or by subcutaneous, intramuscular, intracranial, subarachnoid, intraperitoneal, intrarectal, vaginal, nasal, intragastric, intratracheal, or intrapulmonary injection. They are preferably delivered directly to the site of disease or impairment, such as the lungs, intestines, or pancreas. The required dose depends on the choice of route of administration; the nature of the formulation; the nature of the patient's illness; the patient's size, weight, surface area, age, and sex; other drugs being administered; and the judgment of the attending physician. A suitable dose is in the range of 0.01 to 100.0 μg/kg. A wide variation in the required dose should be anticipated from the viewpoint of different efficiencies of various routes of administration. For example, oral administration is i. v. It may be anticipated that higher doses will be required than those administered by injection (e.g., 2, 3, 4, 6, 8, 10, 20, 50, 100, 150 times or more). Variations in these dose levels can be adjusted using standard empirical routines for optimization, as is well understood in the art. Dosage may be a single dose or multiple doses. Encapsulation of the inhibitor into a suitable delivery medium (e.g., polymer microparticles or an implantable device) can increase the efficiency of delivery, particularly oral delivery.

ある特定の実施形態に従って、二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、インビボで特定の細胞または組織へ標的化され得る。リポソームおよびウイルスベクター系を含むターゲティング送達媒体は、当該技術分野において公知である。例えば、リポソームは、リポソームに組み込まれた抗体、可溶性受容体またはリガンドなどのターゲティング剤を使用して、ターゲティング分子が結合し得る特定の細胞または組織を標的とすることにより、特定の標的細胞または組織へ方向付けることができる。ターゲティングリポソームは、例えば、Ho et al.,Biochemistry 25:5500(1986);Ho et al.,J.Biol.Chem.262:13979(1987);Ho et al.,J.Biol.Chem.262:13973(1987);およびHuangらの米国特許第4,957,735号において説明されており、これらの各々は、その全体が参照により本明細書の一部をなす。ウイルスが特定の細胞種に感染するようにエンベロープタンパク質を改変または置換することにより、エンベロープウイルスベクターを改変して、核酸分子を標的細胞へ送達することができる。アデノウイルスベクターにおいて、付着線維をコードする遺伝子を、細胞特異的受容体に結合するタンパク質ドメインをコードするように改変してもよい。ヘルペスウイルスベクターは、中枢および末梢神経系の細胞を天然に標的とする。あるいは、投与経路は、特定の細胞または組織を標的とするために使用することができる。例えば、アデノウイルスベクターの冠内投与は、遺伝子の心筋細胞への送達に有効であることが示されている(Maurice et al.,J.Clin.Invest.104:21(1999))。コレステロール含有カチオン性リポソームの静脈内送達は、肺組織を優先的に標的とし(Liu et al.,Nature Biotechnol.15:167(1997))、インビボで遺伝子の移行および発現を有効に媒介することが示されている。核酸分子の標的化されたインビボ送達の他の成功例は、当該技術分野において公知である。最後に、標的細胞において選択的に誘導され、非標的細胞においては実質的に不活性なままである転写制御配列および好ましくはプロモーターを選択することによって、組換え核酸分子は、標的細胞において選択的に(すなわち、優先的に、実質的排他的に)発現され得る。 According to certain embodiments, double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules can be targeted in vivo to specific cells or tissues. Targeting delivery media, including liposomes and viral vector systems, are known in the art. For example, liposomes can be directed to specific target cells or tissues by using targeting agents, such as antibodies, soluble receptors, or ligands, incorporated into the liposomes, to target specific cells or tissues to which the targeting molecule can bind. Targeting liposomes are described, for example, in Ho et al., Biochemistry 25:5500 (1986); Ho et al., J. Biol. Chem. 262:13979 (1987); Ho et al., J. Biol. Chem. This is described in U.S. Patent No. 4,957,735 by Huang et al., each of which, in whole, forms part herein by reference. Enveloped viral vectors can be modified to deliver nucleic acid molecules to target cells by altering or substituting envelope proteins so that the virus infects specific cell types. In adenovirus vectors, genes encoding adhesion fibers may be modified to encode protein domains that bind to cell-specific receptors. Herpesvirus vectors naturally target cells of the central and peripheral nervous systems. Alternatively, the route of administration can be used to target specific cells or tissues. For example, intracoronal administration of adenovirus vectors has been shown to be effective in delivering genes to cardiomyocytes (Maurice et al., J. Clin. Invest. 104:21 (1999)). Intravenous delivery of cholesterol-containing cationic liposomes has been shown to preferentially target lung tissue (Liu et al., Nature Biotechnol. 15:167 (1997)) and effectively mediate gene translocation and expression in vivo. Other successful examples of targeted in vivo delivery of nucleic acid molecules are known in the art. Finally, by selecting transcriptional regulatory sequences and preferably promoters that are selectively induced in target cells and remain substantially inactive in non-target cells, recombinant nucleic acid molecules can be selectively (i.e., preferentially, substantially exclusively) expressed in target cells.

本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、場合により、他の治療剤と共に送達され得る。追加の治療剤は、本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子と同時発生的に送達され得る。本明細書で使用される場合、「同時発生的に(concurrently)」という語は、組み合わせた効果を産生するのに十分に時間が近いことを意味する(すなわち、同時発生的に(concurrently)は、同時に(simultaneously)であってもよく、またはそれは互いに前後の短期間内に起こる2つもしくはそれ以上の事象であってもよい)。一実施形態において、本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子は、がんを処置するために有用な剤、例えば、1)ビンカアルカロイド(例えばビンブラスチン、ビンクリスチン)、2)エピポドフィロトキシン(例えばエトポシドおよびテニポシド)、3)抗生物質(例えばダクチノマイシン(アクチノマイシンD)、ダウノルビシン(ダウノマイシン、ルビドマイシン)、ドキソルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)およびマイトマイシン(マイトマイシンC))、4)酵素(例えばL-アスパラギナーゼ)、5)生物学的応答改変剤(例えばインターフェロン-アルファ)、6)プラチナ配位複合体(例えばシスプラチンおよびカルボプラチン)、7)アントラセンジオン(例えばミトキサントロン)、8)置換された尿素(例えばヒドロキシウレア)、9)メチルヒドラジン誘導体(例えばプロカルバジン(N-メチルヒドラジン、MIH))、10)副腎皮質性抑制剤(例えばミトタン(o,p’-DDD)およびアミノグルテチミド)、11)副腎皮質ステロイド(例えばプレドニゾン)、12)プロゲスチン(例えばカプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、酢酸メドロキシプロゲステロンおよび酢酸メゲストロール)、13)エストロゲン(例えばジエチルスチルベストロールおよびエチニルエストラジオール)、14)抗エストロゲン薬(例えばタモキシフェン)、15)アンドロゲン(例えばプロピオン酸テストステロンおよびフルオキシメステロン)、16)抗アンドロゲン薬(例えばフルタミド)ならびに17)ゴナドトロピン放出ホルモンアナログ(例えばリュープロリド)と共に投与される。別の実施形態において、本発明の化合物は、抗血管新生剤、例えば、VEGFに対する抗体(例えばベバシズマブ(AVASTIN)、ラニビズマブ(LUCENTIS))および血管新生の他のプロモーター(例えばbFGF、アンジオポエチン-1)に対する抗体、アルファ-v/ベータ-3血管インテグリンに対する抗体(例えばVITAXIN)、アンジオスタチン、エンドスタチン、ダルテパリン、ABT-510、CNGRCペプチドTNFアルファコンジュゲート、シクロホスファミド、コンブレタスタチンA4ホスフェート、ジメチルキサンテノン酢酸、ドセタキセル、レナリドミド、エンザスタウリン、パクリタキセル、パクリタキセルアルブミン安定化ナノ粒子製剤(Abraxane)、大豆イソフラボン、(Genistein)、クエン酸タモキシフェン、サリドマイド、ADH-1(EXHERIN)、AG-013736、AMG-706、AZD2171、トシル酸ソラフェニブ、BMS-582664、CHIR-265、パゾパニブ、PI-88、バタラニブ、エベロリムス、スラミン、リンゴ酸スニチニブ、XL184、ZD6474、ATN-161、シレンジタイドならびにセレコキシブ、またはそれらの任意の組合せと共に投与される。 The double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules of the present invention may be delivered together with other therapeutic agents. Additional therapeutic agents may be delivered concurrently with the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules of the present invention. As used herein, the term “concurrently” means that the time intervals are close enough to produce a combined effect (i.e., concurrently may also mean simultaneously, or it may be two or more events occurring within a short period of time before or after each other). In one embodiment, the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule of the present invention is a useful agent for treating cancer, for example: 1) vinca alkaloids (e.g., vinblastine, vincristine), 2) epipodophyllotoxins (e.g., etoposide and teniposide), 3) antibiotics (e.g., dactinomycin (actinomycin D), daunorubicin (daunomycin, rubidomycin), doxorubicin, bleomycin, plicamycin (mitramycin), and mitomycin (mitomycin C)), 4) enzymes (e.g., L-asparaginase), 5) biological response modifiers (e.g., interferon-alpha), 6) platinum coordination complexes (e.g., cisplatin and carboplatin), 7) anthracendiones (e.g., mitoxantrone), 8) substituted ureas (e.g., They are administered together with hydroxyureas), 9) methylhydrazine derivatives (e.g., procarbazine (N-methylhydrazine, MIH)), 10) corticosteroids (e.g., mitotane (o,p'-DDD) and aminoglutethimide), 11) corticosteroids (e.g., prednisone), 12) progestins (e.g., hydroxyprogesterone caproate, medroxyprogesterone acetate and megestrol acetate), 13) estrogens (e.g., diethylstilbestrol and ethinylestradiol), 14) antiestrogens (e.g., tamoxifen), 15) androgens (e.g., testosterone propionate and fluoxymesterone), 16) antiandrogens (e.g., flutamide), and 17) gonadotropin-releasing hormone analogs (e.g., leuprolide). In another embodiment, the compounds of the present invention include anti-angiogenic agents, such as antibodies against VEGF (e.g., bevacizumab (AVASTIN), ranibizumab (LUCENTIS)) and antibodies against other promoters of angiogenesis (e.g., bFGF, angiopoietin-1), antibodies against alpha-v/beta-3 vascular integrin (e.g., VITAXIN), angiostatin, endostatin, dalteparin, ABT-510, CNGRC peptide TNF alpha conjugate, cyclophosphamide, combretastatin A4 phosphate, dimethylxanthenon acetate, docetaxel, and lena. It is administered with lidomide, enzastaurin, paclitaxel, paclitaxel albumin-stabilized nanoparticle formulation (Abraxane), soy isoflavones (Genistein), tamoxifen citrate, thalidomide, ADH-1 (EXHERIN), AG-013736, AMG-706, AZD2171, sorafenib tosylate, BMS-582664, CHIR-265, pazopanib, PI-88, batalanib, everolimus, suramin, sunitinib malate, XL184, ZD6474, ATN-161, cilentide, and celecoxib, or any combination thereof.

「がん」という用語は、本明細書で使用される場合、細胞の任意の良性または悪性異常増殖を指す。例には、乳がん、前立腺がん、リンパ腫、皮膚がん、膵がん、結腸がん、黒色腫、悪性黒色腫、卵巣がん、脳がん、原発性脳癌腫、頭頸部がん、神経膠腫、神経膠芽腫、肝がん、膀胱がん、非小細胞肺がん、頭頸部癌腫、乳癌腫、卵巣癌腫、肺癌腫、小細胞肺癌腫、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌腫、精巣癌腫、膀胱癌腫、膵癌腫、胃癌腫、結腸癌腫、前立腺癌腫、泌尿生殖器癌腫、甲状腺癌腫、食道癌腫、骨髄腫、多発性骨髄腫、副腎癌腫、腎細胞癌腫、子宮内膜癌腫、副腎皮質癌腫、悪性膵性インスリノーマ、悪性カルチノイド癌腫、絨毛癌腫、菌状息肉腫、悪性高カルシウム血症、子宮頸部過形成、白血病、急性リンパ性白血病、慢性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性顆粒球性白血病、急性顆粒球性白血病、有毛細胞白血病、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、カポジ肉腫、真性多血症、本態性血小板増加症、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、軟部組織肉腫、骨肉腫、原発性マクログロブリン血症および網膜芽細胞腫が含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態において、がんは、腫瘍形成がんの群から選択される。 The term "cancer," as used herein, refers to any benign or malignant abnormal proliferation of cells. Examples include breast cancer, prostate cancer, lymphoma, skin cancer, pancreatic cancer, colon cancer, melanoma, malignant melanoma, ovarian cancer, brain cancer, primary brain cancer, head and neck cancer, glioma, glioblastoma, liver cancer, bladder cancer, non-small cell lung cancer, head and neck cancer, breast cancer, ovarian cancer, lung cancer, small cell lung cancer, Wilms' tumor, cervical cancer, testicular cancer, bladder cancer, pancreatic cancer, gastric cancer, colon cancer, prostate cancer, genitourinary cancer, thyroid cancer, esophageal cancer, myeloma, multiple myeloma, adrenal cancer, renal cell carcinoma, endometrial cancer, adrenocortical carcinoma, and malignant pancreatic cancer. This includes, but is not limited to, insulinoma, malignant carcinoid carcinoma, choriocarcinoma, mycosis fungoides, malignant hypercalcemia, cervical hyperplasia, leukemia, acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, acute myeloid leukemia, chronic myeloid leukemia, chronic granulocytic leukemia, acute granulocytic leukemia, hairy cell leukemia, neuroblastoma, rhabdomyosarcoma, Kaposi's sarcoma, polycythemia vera, essential thrombocytosis, Hodgkin's disease, non-Hodgkin lymphoma, soft tissue sarcoma, osteosarcoma, primary macroglobulinemia, and retinoblastoma. In some embodiments, the cancer is selected from the group of neoplastic carcinomas.

<医薬組成物>
さらなる態様として、本発明は、医薬製剤、および上記に説明される治療効果(例えばがんの処置)のいずれかを達成するためにそれを投与する方法を提供する。医薬製剤は、薬学的に許容される担体中に上記に説明される試薬のうちのいずれかを含み得る。
<Pharmaceutical Compositions>
In a further embodiment, the present invention provides a pharmaceutical formulation and a method of administering it to achieve any of the therapeutic effects described above (e.g., treatment of cancer). The pharmaceutical formulation may contain any of the reagents described above in a pharmaceutically acceptable carrier.

「薬学的に許容される」によって、生物学的にまたは他の点で望ましくないものではない材料を意味する、すなわち、材料は、毒性などの任意の望ましくない生物学的効果を引き起こすことなく対象へ投与され得る。 "Pharmacologically acceptable" means that a material is not biologically or otherwise undesirable; that is, the material can be administered to a subject without causing any undesirable biological effects, such as toxicity.

本発明の製剤は、場合により、薬用剤、医薬剤、担体、補助剤、分散剤、希釈剤などを含み得る。 The formulations of the present invention may optionally include medicinal agents, pharmaceutical agents, carriers, auxiliary agents, dispersants, diluents, and the like.

本発明の二本鎖RNA、ASO、化学修飾siRNA分子または核酸構築物は、公知の技法に従って医薬担体中での投与のために製剤化され得る。例えば、Remington,The Science And Practice of Pharmacy (9th Ed.1995)を参照されたい。本発明による医薬製剤の製造において、二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子(それらの生理学的に許容される塩を含む)は、典型的に、特に、許容される担体と混合される。担体は、固体もしくは液体またはそれらの両方であってもよく、好ましくは0.01または0.5重量%~95重量%または99重量%の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子を含有し得る単位用量製剤、例えば錠剤として、二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子と製剤化される。1つまたは複数の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子を、本発明の製剤中に組み込んでもよく、それは、周知の製薬技法のいずれかによって調製することができる。 The double-stranded RNA, ASO, chemically modified siRNA molecules, or nucleic acid constructs of the present invention can be formulated for administration in a pharmaceutical carrier according to known techniques. See, for example, Remington, The Science and Practice of Pharmacy ( 9th Ed. 1995). In the production of pharmaceutical formulations according to the present invention, the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules (including physiologically acceptable salts thereof) are typically, and in particular, mixed with an acceptable carrier. The carrier may be solid, liquid, or both, and is preferably formulated with the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules in a unit dose formulation, such as a tablet, which may contain 0.01 or 0.5% to 95% or 99% by weight of the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules. One or more double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecules may be incorporated into the formulation of the present invention, which can be prepared by any known pharmaceutical technique.

本発明のさらなる態様は、インビボで対象を処置する方法であって、対象へ、薬学的に許容される担体中の本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子を含む医薬組成物を投与することを含み、医薬組成物が、治療有効量で投与される、方法である。投与を必要とするヒト対象または動物への本発明の二本鎖RNA、ASOまたは化学修飾siRNA分子の投与は、化合物を投与するための当該技術分野において公知の任意の手段によって行われ得る。 A further aspect of the present invention is a method for treating a subject in vivo, comprising administering to the subject a pharmaceutical composition comprising the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule of the present invention in a pharmaceutically acceptable carrier, wherein the pharmaceutical composition is administered in a therapeutically effective dose. Administration of the double-stranded RNA, ASO, or chemically modified siRNA molecule of the present invention to a human subject or animal requiring administration may be carried out by any means known in the art for administering compounds.

本発明の製剤の非限定的な例には、経口、直腸、口腔(例えば舌下)、膣、非経口(例えば皮下;骨格筋、心筋、横隔膜筋および平滑筋を含む筋内;皮内;静脈内;腹腔内)、外用(すなわち、皮膚、および気道表面を含む粘膜表面両方)、鼻内、経皮、関節内、頭蓋内、くも膜下腔内および吸入投与、門脈内送達による肝臓への投与、ならびに直接的器官注射(例えば肝臓への、四肢への、中枢神経系への送達のために脳もしくは脊髄への、膵臓への、または腫瘍もしくは腫瘍の周囲組織への)に好適な製剤が含まれる。任意の所与の場合において最も好適な経路は、処置される状態の性質および重症度に、ならびに使用される特定の化合物の性質に依存する。一部の実施形態において、全身性投与に伴う任意の副作用を避けるために、製剤を局所的に送達することが望ましい場合がある。例えば、局所投与は、所望の処置部位における直接的注射によって、所望の処置部位付近の部位における(例えば処置部位に供給する血管への)静脈内導入によって達成され得る。一部の実施形態において、製剤は、虚血組織へ局所的に送達され得る。ある特定の実施形態において、製剤は、緩効性製剤、例えば緩効性デポー剤の形態であり得る。 Non-limiting examples of formulations of the present invention include formulations suitable for oral, rectal, oral (e.g., sublingual), vaginal, parenteral (e.g., subcutaneous; intramuscular (including skeletal muscle, cardiac muscle, diaphragmatic muscle and smooth muscle); intradermal; intravenous; intraperitoneal), topical (i.e., both skin and mucosal surfaces including the airway surface), intranasal, transdermal, intra-articular, intracranial, subarachnoid, and inhalation administration, administration to the liver by portal vein delivery, and direct organ injection (e.g., to the liver, to the limbs, to the brain or spinal cord for delivery to the central nervous system, to the pancreas, or to a tumor or surrounding tissue). In any given case, the most preferred route depends on the nature and severity of the condition being treated, and the nature of the specific compound used. In some embodiments, it may be desirable to deliver the formulation locally to avoid any adverse effects associated with systemic administration. For example, local administration can be achieved by direct injection at the desired treatment site, or by intravenous delivery at a site near the desired treatment site (e.g., into a blood vessel supplying the treatment site). In some embodiments, the formulation may be delivered locally to ischemic tissue. In certain embodiments, the formulation may be in the form of a slow-release formulation, such as a slow-release depot formulation.

注射のために、担体は、典型的に、液体、例えば滅菌パイロジェンフリー水、パイロジェンフリーリン酸緩衝食塩水、静菌水またはCremophor EL[R](BASF、Parsippany、N.J.)である。他の投与方法のために、担体は、固体または液体のいずれかであり得る。 For injection, the carrier is typically a liquid, such as sterile pyrogen-free water, pyrogen-free phosphate-buffered saline, bacteriostatic water, or Cremophor EL® (BASF, Parsippany, N.J.). For other administration methods, the carrier may be either solid or liquid.

経口投与のために、化合物は、カプセル、錠剤および粉末などの固体剤形で、またはエリキシル剤、シロップ剤および懸濁液などの液体剤形で投与され得る。化合物は、グルコース、ラクトース、スクロース、マンニトール、デンプン、セルロースまたはセルロース誘導体、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、サッカリンナトリウム、タルカン、炭酸マグネシウムなどの不活性成分および粉末化担体と共にゼラチンカプセル内に被包され得る。望ましい色、味、安定性、緩衝能、分散または他の公知の望ましい特色を提供するために添加され得る追加の不活性成分の例は、赤色酸化鉄、シリカゲル、ラウリル硫酸ナトリウム、二酸化チタン、食用白色インクなどである。同様の希釈剤は、圧縮錠剤を製造するために使用され得る。錠剤およびカプセルの両方は、数時間の期間にわたり薬物の連続放出を提供する徐放性製品として製造してもよい。圧縮錠剤は、任意の不快な味を隠し、大気から錠剤を保護するために糖衣をかけるか、もしくはフィルムコーティングしてもよく、または消化管内の選択的崩壊のために腸溶性コーティングしてもよい。経口投与のための液体剤形は、患者許容性を増大させるために着色料および香味料を含有し得る。 For oral administration, the compound may be administered in solid dosage forms such as capsules, tablets, and powders, or in liquid dosage forms such as elixirs, syrups, and suspensions. The compound may be encapsulated in gelatin capsules with inert components and powder carriers such as glucose, lactose, sucrose, mannitol, starch, cellulose or cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid, sodium saccharin, tarkan, and magnesium carbonate. Examples of additional inert components that may be added to provide desirable color, taste, stability, buffering capacity, dispersion, or other known desirable characteristics include red iron oxide, silica gel, sodium lauryl sulfate, titanium dioxide, and edible white ink. Similar diluents may be used to manufacture compressed tablets. Both tablets and capsules may be manufactured as sustained-release products providing continuous release of the drug over a period of several hours. Compressed tablets may be sugar-coated or film-coated to mask any unpleasant taste and protect the tablets from the air, or they may be enterically coated for selective disintegration in the gastrointestinal tract. Liquid dosage forms for oral administration may contain colorants and flavorings to increase patient tolerance.

口腔(舌下)投与のために好適な製剤は、香味付けした基剤、通常スクロースおよびアカシアまたはトラガカント中の化合物を含むロゼンジ;ならびにゼラチンおよびグリセリンまたはスクロースおよびアカシアなどの不活性基剤中の化合物を含むパステル剤を含む。 Preparations suitable for oral (sublingual) administration include lozenges containing a flavored base, usually sucrose and compounds in acacia or tragacanth; and pastel preparations containing gelatin and compounds in an inert base such as glycerin or sucrose and acacia.

非経口投与に好適な本発明の製剤は、化合物の滅菌水性および非水性注射溶液を含み、その調製物は、好ましくは意図されるレシピエントの血液と等張である。これらの調製物は、抗酸化物質、緩衝液、静菌薬、および製剤を意図されるレシピエントの血液と等張にする溶質を含有し得る。水性および非水性滅菌懸濁液は、懸濁剤および増粘剤を含み得る。製剤は、単位/用量または多用量容器、例えば密閉アンプルおよびバイアルにおいて提示してもよく、使用直前の滅菌液体担体、例えば食塩水または注射用水の添加のみを必要とする冷凍乾燥(凍結乾燥)状態において保存してもよい。 The formulations of the present invention, suitable for parenteral administration, comprise sterile aqueous and non-aqueous injectable solutions of the compound, and the preparations are preferably isotonic with the blood of the intended recipient. These preparations may contain antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, and solutes to make the formulation isotonic with the blood of the intended recipient. The aqueous and non-aqueous sterile suspensions may contain suspending agents and thickeners. The formulations may be presented in unit/dose or multi-dose containers, such as sealed ampoules and vials, and may be stored in a lyophilized state requiring only the addition of a sterile liquid carrier, such as saline or sterile water for injection, immediately before use.

即時注射溶液および懸濁液は、以前に説明される種類の滅菌粉末、顆粒および錠剤から調製することができる。例えば、本発明の一態様において、密閉容器中の単位剤形の本発明の化合物を含む注射用安定滅菌組成物が提供される。化合物または塩は、好適な薬学的に許容される担体と再構成されて、対象への注射に好適な液体組成物を形成することができる凍結乾燥物の形態において提供される。単位剤形は、典型的に、約10mg~約10グラムの化合物または塩を含む。化合物または塩が実質的に水不溶性である場合、十分な量の薬学的に許容される乳化剤を、十分な量で用いて、水性担体中において化合物または塩を乳化してもよい。1つのそのような有用な乳化剤は、ホスファチジルコリンである。 Immediate injection solutions and suspensions can be prepared from the types of sterile powders, granules, and tablets previously described. For example, in one embodiment of the present invention, a stable sterile composition for injection is provided, comprising a unit dosage form of the compound of the present invention in a sealed container. The compound or salt is provided in the form of a lyophilized product that can be reconstituted with a suitable pharmaceutically acceptable carrier to form a liquid composition suitable for injection into a subject. A unit dosage form typically contains about 10 mg to about 10 g of the compound or salt. If the compound or salt is substantially water-insoluble, the compound or salt may be emulsified in an aqueous carrier using a sufficient amount of a pharmaceutically acceptable emulsifier. One such useful emulsifier is phosphatidylcholine.

直腸投与に好適な製剤は、好ましくは、単位用量坐剤として提示される。これらは、化合物を1つまたは複数の従来型固体担体、例えば、ココアバターと混合され、その後、生ずる混合物を成型することによって調製することができる。 Formulations suitable for rectal administration are preferably presented as unit-dose suppositories. These can be prepared by mixing the compound with one or more conventional solid carriers, such as cocoa butter, and then molding the resulting mixture.

皮膚への外用適用に好適な製剤は、好ましくは、軟膏、クリーム、ローション、ペースト、ゲル、スプレー、エアロゾルまたはオイルの形態をとる。使用され得る担体には、黄色ワセリン、ラノリン、ポリエチレングリコール、アルコール、経皮エンハンサーおよびそれらの2つまたはそれ以上の組合せが含まれる。 Formulations suitable for topical application to the skin are preferably in the form of ointments, creams, lotions, pastes, gels, sprays, aerosols, or oils. Possible carriers include yellow petrolatum, lanolin, polyethylene glycol, alcohol, transdermal enhancers, and combinations of two or more of these.

経皮投与に好適な製剤は、長期間レシピエントの表皮と密着したままであるように適合させた別個のパッチとして提示され得る。また、経皮投与に好適な製剤は、イオントフォレーシスによって送達することができ(例えば、Tyle,Pharm.Res.3:318(1986)を参照されたい)、典型的に、場合により緩衝された化合物の水溶液の形態をとる。好適な製剤は、クエン酸塩もしくはビス/トリス緩衝液(pH6)またはエタノール/水を含み、0.1~0.2Mの化合物を含有する。 Formulations suitable for transdermal administration may be presented as separate patches adapted to remain in close contact with the recipient's epidermis for extended periods. Alternatively, formulations suitable for transdermal administration can be delivered by iontophoresis (see, e.g., Tyle, Pharma. Res. 3:318 (1986)), typically in the form of an aqueous solution of the compound, sometimes buffered. Suitable formulations contain citrate or bis/Tris buffer (pH 6) or ethanol/water, and contain 0.1–0.2 M of the compound.

化合物は、あるいは、経鼻投与のために製剤化されるか、またはそうでなければ、任意の好適な手段によって対象の肺へ投与され、例えば化合物を含む呼吸用粒子の、対象が吸入するエアロゾル懸濁液によって投与され得る。呼吸用粒子は、液体または固体であり得る。「エアロゾル」という用語は、細気管支または鼻道へ吸入することができる、任意のガス中懸濁相を含む。特に、エアロゾルは、定量吸入器もしくは噴霧器中、またはミスト噴霧器中において産生され得るような、ガス中懸濁液の小滴を含む。また、エアロゾルは、空気または他の担体気体中に懸濁される乾燥粉末組成物を含み、これは、例えば吸入デバイスからの吹送によって送達され得る。Ganderton & Jones,Drug Delivery to the Respiratory Tract,Ellis Horwood(1987);Gonda(1990) Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 6:273-313;およびRaeburn et al.,J.Pharmacol.Toxicol.Meth.27:143(1992)を参照されたい。化合物を含む液体粒子のエアロゾルは、当業者に公知である通り、圧力駆動エアロゾル噴霧器または超音波噴霧器による手段などの、任意の好適な手段によって産生され得る。例えば、米国特許第4,501,729号を参照されたい。化合物を含む固体粒子のエアロゾルは、同様に、製薬分野において公知の技法によって、任意の固体微粒子医薬エアロゾル発生器により産生され得る。 The compound may be formulated for nasal administration or otherwise administered to the lungs of the subject by any suitable means, for example, by an aerosol suspension inhaled by the subject, which may be respiratory particles containing the compound. The respiratory particles may be liquid or solid. The term "aerosol" includes any gaseous suspension phase that can be inhaled into the bronchioles or nasal passages. In particular, an aerosol includes droplets of a gaseous suspension, such as those produced in a metered-dose inhaler or nebulizer, or in a mist atomizer. An aerosol also includes a dry powder composition suspended in air or another carrier gas, which may be delivered, for example, by blowing from an inhalation device. See Ganderton & Jones, Drug Delivery to the Respiratory Tract, Ellis Horwood (1987); Gonda (1990), Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 6:273–313; and Raeburn et al., J. Pharmacol. Toxicol. Meth. 27:143 (1992). Aerosols of liquid particles containing the compound can be produced by any suitable means, such as by means of a pressure-driven aerosol sprayer or ultrasonic sprayer, as is known to those skilled in the art. See, for example, U.S. Patent No. 4,501,729. Aerosols of solid particles containing compounds can similarly be produced by any solid particulate pharmaceutical aerosol generator using techniques known in the pharmaceutical field.

あるいは、化合物を、全身性様式ではなく局所様式において、例えば、デポー剤または徐放性製剤において投与してもよい。 Alternatively, the compound may be administered topically rather than systemically, for example, as a depot or sustained-release formulation.

さらに、本発明は、本明細書で開示される化合物およびその塩のリポソーム製剤を提供する。リポソーム懸濁液を形成するための技術は、当該技術分野において周知である。化合物またはその塩が水溶性塩である場合、従来型リポソーム技術を使用して、化合物またはその塩は、脂質小胞に組み込むことができる。そのような場合、化合物または塩の水溶性のために、化合物または塩は、リポソームの親水性中心またはコア内に実質的に取り込まれる。用いられる脂質層は、任意の従来型組成物の層であってもよく、コレステロールを含有し得るか、またはコレステロール非含有であり得る。目的の化合物または塩が水不溶性である場合、ここでもまた従来型リポソーム形成技術を用いて、塩は、リポソームの構造を形成する疎水性脂質二重層内に実質的に取り込まれ得る。いずれの場合でも、産生されるリポソームは、標準超音波技法およびホモジナイゼーション技法の使用を通して、大きさを低減させることができる。 Furthermore, the present invention provides liposomal formulations of the compounds and salts disclosed herein. Techniques for forming liposome suspensions are well known in the art. If the compound or salt is water-soluble, it can be incorporated into lipid vesicles using conventional liposome techniques. In such cases, due to the water solubility of the compound or salt, it is substantially incorporated into the hydrophilic center or core of the liposome. The lipid layer used may be a layer of any conventional composition and may or may not contain cholesterol. If the compound or salt of interest is water-insoluble, again using conventional liposome formation techniques, the salt can be substantially incorporated into the hydrophobic lipid bilayer that forms the structure of the liposome. In either case, the size of the resulting liposomes can be reduced through the use of standard sonication and homogenization techniques.

本明細書で開示される化合物またはその塩を含有するリポソーム製剤を、凍結乾燥して凍結乾燥物を産生してもよく、これは、水などの薬学的に許容される担体により再構成されてリポソーム懸濁液を再生し得る。 Liposome formulations containing the compounds disclosed herein or their salts may be freeze-dried to produce a lyophilized product, which can be reconstituted with a pharmaceutically acceptable carrier such as water to regenerate a liposome suspension.

水不溶性化合物の場合、例えば、水性基剤エマルション中などの、水不溶性化合物を含有する医薬組成物が調製され得る。そのような場合、組成物は、所望の量の化合物を乳化するために十分な量の薬学的に許容される乳化剤を含有する。特に有用な乳化剤には、ホスファチジルコリンおよびレシチンが含まれる。 In the case of water-insoluble compounds, pharmaceutical compositions containing the water-insoluble compound can be prepared, for example, in an aqueous emulsion. In such cases, the composition contains a sufficient amount of a pharmaceutically acceptable emulsifier to emulsify the desired amount of the compound. Particularly useful emulsifiers include phosphatidylcholine and lecithin.

特定の実施形態において、化合物は、治療有効量において対象に投与され、治療有効量の用語は、上記に定義される通りである。薬学的に活性な化合物の投与量は、当該技術分野において公知の方法によって決定することができ、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(Maack Publishing Co.,Easton,Pa)を参照されたい。任意の特定の化合物の治療有効投与量は、化合物毎および患者毎にいくらか変動し、患者の状態および送達経路に依存する。一般的な提案として、約0.001~約50mg/kgの投与量は、治療有効性を有し、すべての重量は、塩が用いられる場合を含み、化合物の重量に基づいて計算される。より高レベルでの毒性の懸念のために、静脈内投与量は、最高で約10mg/kgなどのより低レベルに制限される場合があり、すべての重量は、塩が用いられる場合を含み、化合物の重量に基づいて計算される。約10mg/kg~約50mg/kgの投与量は、経口投与に用いられ得る。典型的に、約0.5mg/kg~5mg/kgの投与量は、筋内注射に用いることができる。特定の投与量は、静脈内または経口投与ために、それぞれ、約1μmol/kg~50μmol/kg、特に約22μmol/kg~33μmol/kgの化合物である。 In certain embodiments, the compound is administered to a subject in a therapeutically effective dose, the term therapeutically effective dose as defined above. The dosage of a pharmaceutically active compound can be determined by methods known in the art; see, for example, Remington’s Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Co., Easton, Pa). The therapeutically effective dose of any particular compound varies somewhat from compound to compound and from patient to patient, depending on the patient’s condition and the route of delivery. As a general suggestion, dosages of about 0.001 to about 50 mg/kg have therapeutic efficacy, and all weights, including when salts are used, are calculated based on the weight of the compound. Due to concerns about toxicity at higher levels, intravenous doses may be limited to lower levels, such as up to about 10 mg/kg, and all weights, including when salts are used, are calculated based on the weight of the compound. Doses of approximately 10 mg/kg to 50 mg/kg can be used for oral administration. Typically, doses of approximately 0.5 mg/kg to 5 mg/kg can be used for intramuscular injection. Specific doses for intravenous or oral administration are approximately 1 μmol/kg to 50 μmol/kg, and particularly approximately 22 μmol/kg to 33 μmol/kg of the compound.

本発明の特定の実施形態において、治療効果を達成するために、2回以上の投与(例えば、2、3、4回またはそれ以上の投与)を、様々な時間間隔で(例えば、毎時、毎日、毎週、毎月など)用いてもよい。 In certain embodiments of the present invention, to achieve a therapeutic effect, two or more doses (e.g., two, three, four, or more doses) may be administered at various time intervals (e.g., hourly, daily, weekly, monthly, etc.).

本発明は、獣医学的適用および医療適用において使用を見出す。好適な対象は、鳥類および哺乳動物の両方を含み、哺乳動物は好ましい。「鳥類」という用語は、本明細書で使用される場合、ニワトリ、カモ、ガチョウ、ウズラ、シチメンチョウおよびキジを含むが、これらに限定されない。「哺乳動物」という用語は、本明細書で使用される場合、ヒト、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ネコ、イヌ、ウサギ類などを含むが、これらに限定されない。ヒト対象には、新生児、幼児、児童および成人が含まれる。他の実施形態において、対象は、がんの動物モデルである。ある特定の実施形態において、対象は、がんを有するか、またはがんについてのリスクを有する。 This invention finds use in veterinary and medical applications. Preferred subjects include both birds and mammals, with mammals being preferred. The term "birds," as used herein, includes, but is not limited to, chickens, ducks, geese, quail, turkeys, and pheasants. The term "mammals," as used herein, includes, but is not limited to, humans, cattle, sheep, goats, horses, cats, dogs, rabbits, and the like. Human subjects include neonates, infants, children, and adults. In other embodiments, the subject is an animal model of cancer. In certain embodiments, the subject has cancer or is at risk of developing cancer.

以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲を限定するとは意図されず、むしろ、ある特定の実施形態の例示であると意図される。当業者に想起される例示される方法における任意の変動は、本発明の範囲内に入ることが意図される。当業者によって理解される通り、請求される発明の各態様についていくつかの実施形態および要素が存在し、異なる要素のすべての組合せはこれにより予期され、そのため、本明細書で例示される特定の組合せは、請求される本発明の範囲における限定として解釈すべきでない。特定の要素が組合せで使用可能な要素の群から除去されるかまたはこれに付加される場合、要素の群は、そのような変化を組み込んだものとして解釈すべきである。 The following examples are not intended to limit the scope of the claims of the present invention, but rather to illustrate certain specific embodiments. Any variations in the illustrated methods that can be conceived by those skilled in the art are intended to fall within the scope of the invention. As will be understood by those skilled in the art, several embodiments and elements exist for each aspect of the claimed invention, and all combinations of different elements are thus anticipated; therefore, any specific combination illustrated herein should not be construed as limiting the scope of the claimed invention. Where a particular element is removed from or added to the group of elements available in a combination, the group of elements should be construed as incorporating such variations.

[実施例1]突然変異体KRAS特異的siRNA
<方法>
新規突然変異体特異的siRNA(MS-siRNA)を、19ヌクレオチドsiRNA有効性についての3ミスマッチ耐性閾値を示唆する以前の文献に基づいて設計した(Naito et al.,Nucleic Acids Res.32:W124(2004))。配列と標的遺伝子との間の2つまたはそれ以下のミスマッチにより、siRNAは、目的の遺伝子に結合でき、その発現をノックダウンすることに成功することができる。しかしながら、3ミスマッチ閾値およびそれ以上では、siRNAは、標的を認識することができず、したがって、コードされたタンパク質の発現を許容する。Sigma Aldrich、Life TechnologiesおよびDharmaconにより提供されるオープンソースソフトウェアを使用して、最も一般に存在するKRAS突然変異体(G12C、G12DまたはG12VおよびG13D)の各々に対応するちょうど3つの点突然変異を有する、天然に実際に発生することのないWT-KRAS遺伝子の人工的な超突然変異バージョンのアンチセンスになるように、カスタムMS-siRNAを生成した。30個の隣接ヌクレオチドを、人工超突然変異mRNA入力におけるこれらの部位の上流および下流に含めた(図1)。siRNA配列を、2つの異なる人工mRNA配列を標的とするように設計し、1つは、コドン12(G12CおよびG12D)および13(G13D)において特定のミスセンス突然変異を同時に含有し、もう1つは、コドン12(G12CおよびG12V)および13(G13D)において特定のミスセンス突然変異を同時に含有したことに留意すべきである(図1)。生成される配列は、したがって、WT-KRASについては3つのミスマッチエラーを有するが、3つの突然変異体KRAS対立遺伝子の各々については2つのミスマッチエラーのみを有する、アンチセンスである。その結果、この配列は突然変異体KRASについての3ミスマッチ閾値未満であり、かつWT-KRAS対立遺伝子について閾値超であるので、これらのMS-siRNAは、突然変異体KRASを標的とするタスクを最適化する一方で、WT-KRAS対立遺伝子を温存すると仮定された。加えて、カスタム配列設計において3つの異なる優勢なKRAS突然変異体の各々からの1つの突然変異を導入することによって、生ずるsiRNAは、1つではなく、いくつかのKRAS突然変異体を同時に標的とする付加された潜在的利点を有する。
[Example 1] Mutant KRAS-specific siRNA
<Method>
A novel mutant-specific siRNA (MS-siRNA) was designed based on previous literature suggesting a 3-mismatch tolerance threshold for 19-nucleotide siRNA efficacy (Naito et al., Nucleic Acids Res. 32:W124 (2004)). Two or fewer mismatches between the sequence and the target gene allow the siRNA to bind to the target gene and successfully knock down its expression. However, at or above the 3-mismatch threshold, the siRNA cannot recognize the target and therefore allows the expression of the encoded protein. Using open-source software provided by Sigma Aldrich, Life Technologies, and Dharmacon, custom MS-siRNAs were generated to serve as antisense for an artificial hypermutant version of the WT-KRAS gene, which does not actually occur naturally, containing exactly three point mutations corresponding to each of the most commonly existing KRAS mutants (G12C, G12D, or G12V and G13D). Thirty contiguous nucleotides were included upstream and downstream of these sites in the artificial hypermutant mRNA input (Figure 1). It should be noted that the siRNA sequences were designed to target two different artificial mRNA sequences, one containing specific missense mutations simultaneously at codons 12 (G12C and G12D) and 13 (G13D), and the other containing specific missense mutations simultaneously at codons 12 (G12C and G12V) and 13 (G13D) (Figure 1). The resulting sequence is therefore antisense, having three mismatch errors for WT-KRAS but only two mismatch errors for each of the three mutant KRAS alleles. As a result, since this sequence is below the three-mismatch threshold for mutant KRAS and above the threshold for the WT-KRAS allele, it was hypothesized that these MS-siRNAs would preserve the WT-KRAS allele while optimizing the task of targeting mutant KRAS. In addition, by introducing one mutation from each of the three different dominant KRAS mutants in the custom sequence design, the resulting siRNAs have the added potential advantage of simultaneously targeting several KRAS mutants, rather than just one.

pBABE-puroレトロウイルス発現ベクターに挿入されたWT、G12C、G12D、G12VまたはG13D-KRAS遺伝子を含有する構築物を調製した。ベクター構築物を拡張するために、プラスミドを、高効率コンピテント大腸菌細胞に添加し、振盪機上のS.O.C.培地中で37℃にてインキュベートした。その後、細胞を、アンピシリンアガロースプレートに播種し、37℃で一晩インキュベートした。一晩培養プレートから細菌コロニーを採り、1μl/mlカルボサイクリン(carbocyclin)を含むLB培地に入れ、振盪機上で37℃にて一晩インキュベートすることにより、液体培養物を調製した。液体培養物は、3組で行った。生ずる濁った培養物からのプラスミドDNAを、QIAprep Spin Miniprep Kit(Qiagen)を使用して精製した。BamHIおよびHindIIIを使用する制限酵素消化ならびにゲル電気泳動により、プラスミド拡張の成功を確認した。Miniprepからの消化していないプラスミドを、0.1μl/mlのカルボサイクリンを含むLB培地中でさらに拡張し、その後、QIAprep Spin Maxiprep Kit(Qiagen)を使用して精製した。 Constructs containing WT, G12C, G12D, G12V, or G13D-KRAS genes inserted into a pBABE-pro retrovirus expression vector were prepared. To expand the vector constructs, plasmids were added to highly efficient competent E. coli cells and incubated at 37°C in S.O.C. medium on a shaker. Subsequently, the cells were seeded onto ampicillin agarose plates and incubated overnight at 37°C. Bacterial colonies were taken from the overnight culture plates and placed in LB medium containing 1 μl/ml carbocycline, and incubated overnight at 37°C on a shaker to prepare liquid cultures. Three sets of liquid cultures were prepared. Plasmid DNA from the resulting turbid cultures was purified using the QIAprep Spin Miniprep Kit (Qiagen). Plasmid expansion was confirmed by restriction enzyme digestion using BamHI and HindIII, followed by gel electrophoresis. Undigested plasmids from Miniprep were further expanded in LB medium containing 0.1 μl/ml carbocycline, and then purified using the QIAprep Spin Maxiprep Kit (Qiagen).

pBABE-puro-KRASプラスミドを含有するレトロウイルスを産生するために、HEK293T細胞9×10個を、293T培地(10%FBSおよび1%ペニシリン-ストレプトマイシンを含むDMEM)中において6cm細胞培養プレート上に播種し、37℃、5%COにおいてインキュベートした。24時間後、OptiMEM培地に0.01μg/μlのプラスミド構築物および0.01μg/μlのPCL10Aパックベクタープラスミドの混合物を作出することによって、各pBABE-puro-KRASプラスミドについてプラスミドDNA混合物を調製した。加えて、OptiMEM培地中の0.05μg/μlのリポフェクタミン2000(Thermo Fisher Scientific)を添加し、室温で5分間インキュベートすることによって、L2K混合物を調製した。その後、L2K混合物を、各プラスミドDNA混合物と1:1で混合し、室温で20分間インキュベートした。インキュベートした細胞から培地を除去し、その後、2mlの293T培地を、250μlのプラスミドDNA/L2K混合物と共に各ウェルに添加した。さらなる24時間後、プラスミドDNA/L2K培地を、293T培地で置換した。さらなる24時間後、生ずるウイルス培地を、ウェルから収集し、新鮮な293T培地で置換した。ウイルス培地を4℃の氷上で一晩保存した。さらなる24時間後、培地をウェルから再び収集し、以前に保存したウイルスに添加した。混合物を室温で遠心分離し、その後、上清を収集した。このプロセスを、プラスミド構築物の代わりにmCherryおよび293T培地を使用して反復して、mCherryおよび空のベクターウイルスをそれぞれ産生した。 To produce retroviruses containing the pBABE-puro-KRAS plasmid, 9 × 10⁶ HEK293T cells were seeded on 6 cm cell culture plates in 293T medium (DMEM containing 10% FBS and 1% penicillin-streptomycin) and incubated at 37°C and 5% CO₂ . After 24 hours, plasmid DNA mixtures were prepared for each pBABE-puro-KRAS plasmid by creating a mixture of 0.01 μg/μl plasmid construct and 0.01 μg/μl PCL10A pack vector plasmid in OptiMEM medium. In addition, an L2K mixture was prepared by adding 0.05 μg/μl lipofectamine 2000 (Thermo Fisher Scientific) to OptiMEM medium and incubating at room temperature for 5 minutes. Subsequently, the L2K mixture was mixed 1:1 with each plasmid DNA mixture and incubated at room temperature for 20 minutes. The culture medium was removed from the incubated cells, and then 2 ml of 293T medium was added to each well along with 250 μl of plasmid DNA/L2K mixture. After a further 24 hours, the plasmid DNA/L2K medium was replaced with 293T medium. After another 24 hours, the resulting virus medium was collected from the wells and replaced with fresh 293T medium. The virus medium was stored overnight on ice at 4°C. After another 24 hours, the medium was collected again from the wells and added to the previously stored virus. The mixture was centrifuged at room temperature, and then the supernatant was collected. This process was repeated using mCherry and 293T medium instead of plasmid constructs to produce mCherry and empty vector viruses, respectively.

細胞にKRASプラスミドを感染させるために、NIH3T3細胞を回収し、完全培地(10%コロラドウシ血清および1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDMEM)中において6ウェルプレート中に1ウェル当たり100,000個で播種した。4~6時間後かつ細胞が付着したら、培地を吸引し、250μlのウイルス培地(WT、G12C、G12D、G12V、G13D、mCherryおよび空のベクター)または完全培地(陰性対照)と共に10μl/mlポリブレンを含む2mlの完全培地を、各ウェルに添加した。細胞を、1500gにおいて30℃にて60分間遠心分離し、その後、37℃において一晩インキュベートした。24時間後、ウェルを吸引し、完全培地を各ウェルに添加した。さらなる24時間後、ウェルを吸引し、2μg/mlのピューロマイシンを含む完全培地を添加した。陰性対照ウェルに生細胞がなくなるまで24時間毎に培地をピューロマイシン培地により置換した。感染の成功を、mCherry発現を使用してさらに確証した。 To infect cells with the KRAS plasmid, NIH3T3 cells were harvested and seeded at a rate of 100,000 cells per well in a 6-well plate in complete medium (DMEM containing 10% Colorado bovine serum and 1% penicillin/streptomycin). After 4–6 hours and once cells had adhered, the medium was aspirated and 2 ml of complete medium containing 10 μl/ml polyblen was added to each well along with 250 μl of viral medium (WT, G12C, G12D, G12V, G13D, mCherry, and an empty vector) or complete medium (negative control). The cells were centrifuged at 1500 g at 30°C for 60 minutes and then incubated overnight at 37°C. After 24 hours, the wells were aspirated and complete medium was added to each well. After another 24 hours, the wells were aspirated and complete medium containing 2 μg/ml puromycin was added. The culture medium in the negative control well was replaced with puromycin medium every 24 hours until no viable cells remained. Successful infection was further confirmed using mCherry expression.

24ウェルプレートにおいて1ウェル当たり500μlの完全培地当たり細胞60,000個の密度で播種したKRAS感染NIH3T3細胞において、RNAiノックダウンを誘導した。スクランブルした対照siRNAの配列、ならびに野生型および突然変異体KRASを強力にサイレンシングすることが以前に見出された陽性対照(Seq2番および3番、G12CおよびG12D siRNA)を、図1に示される通りに使用した(Fleming et al.,Mol.Cancer Res.3:413(2005);Pecot et al.,Mol.Cancer Ther.13:2876(2014))。細胞を、20nM siRNA(Sigma Aldrich)およびリポフェクタミン(R)RNAiMAXトランスフェクション試薬(Thermo Fisher Scientific、体積で2:1の比のトランスフェクション試薬対siRNA)と共に、完全培地および血清非含有培地の5:1混合物中で37℃において5%COにて5時間インキュベートした。培地を除去し、細胞を完全培地のみにおいてさらなる19時間インキュベートし、その後QIAprep Spin Miniprep Kitを使用して、RNAを収集および精製した。 RNAi knockdown was induced in KRAS-infected NIH3T3 cells seeded at a density of 60,000 cells per 500 μl of complete medium per well in a 24-well plate. Scrambled control siRNA sequences, as well as positive controls (Seq2 and 3, G12C and G12D siRNAs) previously found to potently silence wild-type and mutant KRAS, were used as shown in Figure 1 (Fleming et al., Mol. Cancer Res. 3:413 (2005); Pecot et al., Mol. Cancer Ther. 13:2876 (2014)). Cells were incubated with 20 nM siRNA (Sigma Aldrich) and lipofectamine® RNAiMAX transfection reagent (Thermo Fisher Scientific, transfection reagent to siRNA in a 2:1 volume ratio) in a 5:1 mixture of complete medium and serum-free medium at 37°C under 5% CO2 for 5 hours. The medium was removed, and the cells were incubated in complete medium alone for a further 19 hours. RNA was then collected and purified using the QIAprep Spin Miniprep Kit.

siRNA処理からの精製RNAを分光光度計を使用して定量し、その後、iScript(商標)cDNA Synthesis Kit(Bio-Rad)を使用してcDNAに逆転写した。KRASの相対的発現レベルを定量するために、StepOnePlus(商標)Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific)においてSYBRグリーンの蛍光強度の実時間変化をモニタリングすることによって、RT-PCR反応を行った。各試料を3反復で行った。また、StepOnePlus(商標)を使用して、KRASの周期閾値(Ct値)を標的参照遺伝子18sのCt値と比較することによってΔCt値を計算し、その後、各siRNAについてのΔCt値をNC siRNAのΔCt値と比較するΔΔCT分析を使用して、RQ値を得た。エラーバーは、1標準偏差を表す。データは、WTおよびG12Dについての2組の生物学的反復の1回の試験、ならびにG12C、G12VおよびG13Dについての2組の生物学的反復の2回の試験の結果を表す。逆トランスフェクション実験を、各細胞株について各siRNAについて2組行った。 Purified RNA from siRNA treatment was quantified using a spectrophotometer and then reverse transcribed into cDNA using the iScript® cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad). To quantify the relative expression level of KRAS, RT-PCR reactions were performed using the StepOnePlus® Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific) by monitoring the real-time change in SYBR green fluorescence intensity. Each sample was analyzed in three replicates. Furthermore, using StepOnePlus®, the ΔCt value was calculated by comparing the KRAS period threshold (Ct value) with the Ct value of the target reference gene 18s. Then, the RQ value was obtained using ΔΔCT analysis, comparing the ΔCt value for each siRNA with the ΔCt value of NC siRNA. Error bars represent one standard deviation. The data represent the results of one trial of two sets of biological replicates for WT and G12D, and two trials of two sets of biological replicates for G12C, G12V, and G13D. Reverse transfection experiments were performed twice for each siRNA in each cell line.

<結果>
インビトロでの突然変異体特異的KRASサイレンシングの有効性を試験するために、1パネルの候補MS KRASのsiRNA配列を、WTおよび標的突然変異体KRAS発現細胞の両方においてKRAS発現をノックダウンするそれらの能力について試験した。12CD13D_1配列は、G12C(50%)、G12D(82%)およびG13D突然変異体KRAS(66%)をノックダウンする一方で、WT-KRAS発現の温存(陰性対照siRNAと比較して4%のみのノックダウン)を呈することが観察された(図2A)。また、この配列は、予想外に、G12V発現をノックダウンすること(58%)が記録された。加えて、また、12CD13D_2および12CD13D_4は、WT温存および突然変異体ノックダウンを呈することが分かった。しかしながら、前者は、12CD13D_1よりも低いWT温存を呈するように見え、後者は、すべての細胞株においてより少ないKRASノックダウンを呈するように見えた(図2A)。残りの配列は、突然変異体KRASに対して低い効力、WT-KRAS細胞株において高いKRASノックダウン、またはこれらの両方を呈した(図2A)。
<Results>
To test the effectiveness of mutant-specific KRAS silencing in vitro, one panel of candidate MS KRAS siRNA sequences were tested for their ability to knock down KRAS expression in both WT and target mutant KRAS-expressing cells. The 12CD13D_1 sequence was observed to knock down G12C (50%), G12D (82%), and G13D mutant KRAS (66%), while preserving WT-KRAS expression (only 4% knockdown compared to negative control siRNA) (Figure 2A). Unexpectedly, this sequence was also recorded to knock down G12V expression (58%). In addition, 12CD13D_2 and 12CD13D_4 were found to preserve WT and knock down mutants. However, the former appeared to exhibit lower WT preservation than 12CD13D_1, while the latter appeared to exhibit less KRAS knockdown in all cell lines (Figure 2A). The remaining sequences exhibited low potency against mutant KRAS, high KRAS knockdown in WT-KRAS cell lines, or both (Figure 2A).

加えて、MS-siRNA配列の有効性を、標的特異性を呈することが以前に実証された配列と比較するために、G12C特異的およびG12D特異的siRNA配列(Fleming et al.,Mol.Cancer Res.3:413(2005))を試験した。しかしながら、これらの配列の突然変異体特異性は確認されず、これらの配列は、それぞれ、WTまたは他の突然変異体対立遺伝子に優る、G12CおよびG12D突然変異体KRASの期待される優先的ノックダウンを呈しなかった(図2B)。 In addition, to compare the effectiveness of MS-siRNA sequences with sequences previously demonstrated to exhibit target specificity, G12C-specific and G12D-specific siRNA sequences (Fleming et al., Mol. Cancer Res. 3:413 (2005)) were tested. However, mutant specificity was not confirmed for these sequences, and they did not exhibit the expected preferential knockdown of G12C and G12D mutant KRAS, respectively, over WT or other mutant alleles (Figure 2B).

KRAS-siRNA配列12CD13D_1および12CD13D_4を、KRAS-G12D突然変異体肺がん細胞株において試験した。対照siRNA(Scr)および2つの以前に確証されたKRAS-siRNA(Seq2番および3番)を使用して、カスタマイズした突然変異体特異的KRAS-siRNA配列12CD13D_1および12CD13D_4は、KRASタンパク質発現のサイレンシングに非常に有効であることが実証された(図3)。 The KRAS-siRNA sequences 12CD13D_1 and 12CD13D_4 were tested in the KRAS-G12D mutant lung cancer cell line. Using a control siRNA (Scr) and two previously validated KRAS-siRNAs (Seq2 and 3), the customized mutant-specific KRAS-siRNA sequences 12CD13D_1 and 12CD13D_4 were demonstrated to be highly effective in silencing KRAS protein expression (Figure 3).

私たちのカスタムsiRNA配列間のすべての可能なsiRNA配列の並べ替えを試験する。最も優れた可能なカスタムKRAS-siRNA配列(リード配列は12CD13D_1および12CD13D_4)を確証するために、12CD13D_1と12CD13D_4との間で徐々に下流へ移動する配列ライブラリー(12CD13D_A~12CD13D_F)を試験した(図4)。 We tested all possible siRNA sequence rearrangements between our custom siRNA sequences. To confirm the best possible custom KRAS-siRNA sequence (read sequences 12CD13D_1 and 12CD13D_4), we tested a sequence library (12CD13D_A to 12CD13D_F) that gradually moved downstream between 12CD13D_1 and 12CD13D_4 (Figure 4).

野生型(WT)または突然変異体G12C、G12D、G12VおよびG13DヒトKRAS配列のいずれかの3T3細胞への安定な形質導入後、細胞に、図5において列挙されるKRAS-siRNA配列をトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、細胞を溶解し、RNAを収集し、cDNAを作製した。18sをハウスキーピング遺伝子として使用してKRASについて定量的qPCRを行った。リード12CD13D_1および12CD13D_4カスタム配列が、やはり、突然変異体KRASのサイレンシングにおいて全体的に最も優れており、一方で、他の可能なKRAS-siRNA配列(「A」~「F」)は、様々なKRAS-mRNA配列のサイレンシングにおいて全体的にあまり強力でないことが見出された。この実験において、カスタムKRAS-siRNA 12CD13D_4配列が、WT配列の温存において最も優れていた。 After stable transduction into 3T3 cells with either wild-type (WT) or mutant G12C, G12D, G12V, or G13D human KRAS sequences, the cells were transfected with KRAS-siRNA sequences listed in Figure 5. 24 hours after transfection, cells were lysed, RNA was collected, and cDNA was constructed. Quantitative qPCR was performed for KRAS using 18s as the housekeeping gene. The custom sequences 12CD13D_1 and 12CD13D_4 were found to be the most superior overall in silencing mutant KRAS, while other possible KRAS-siRNA sequences ("A" to "F") were found to be less potent overall in silencing various KRAS-mRNA sequences. In this experiment, the custom KRAS-siRNA sequence 12CD13D_4 was the most superior in preserving the WT sequence.

<考察>
突然変異体KRASを標的とするために多くの努力が払われてきたが、現在、臨床使用において直接的阻害剤は存在しない。さらに、最近の小分子がん療法は、低い標的特異性を呈し、非がん細胞において有害な毒性をもたらす(Pecot et al.,Nat.Rev.Cancer 11:59(2011))。KRASシグナル伝達経路において下流エフェクターを阻害することにおける現在の進歩にもかかわらず、KRASは、薬物開発にとってとらえどころのない標的のままである(Cox et al.,Nat.Rev.Drug Discov.13:828(2014))。そのため、本研究は、突然変異体KRASの発現を選択的に阻害する手段としての新規MS-siRNAの有効性を調査した。
<Consideration>
Despite considerable effort to target mutant KRAS, no direct inhibitors currently exist for clinical use. Furthermore, recent small molecule cancer therapies exhibit low target specificity and cause adverse toxicity in non-cancer cells (Pecot et al., Nat. Rev. Cancer 11:59 (2011)). Despite current advances in inhibiting downstream effectors in the KRAS signaling pathway, KRAS remains an elusive target for drug development (Cox et al., Nat. Rev. Drug Discov. 13:828 (2014)). Therefore, this study investigated the effectiveness of a novel MS-siRNA as a means of selectively inhibiting the expression of mutant KRAS.

これらの予備的な発見に基づいて、12CD13D_1および12CD13D_2 siRNA配列を、それらの高い突然変異体特異性および効力のために、治療剤としてのさらなる調査のリード候補として選択した。より低い程度ではあるが、12CD13D_4もまた有望な候補である。しかしながら、突然変異体標的においてKRAS発現をノックダウンすることにおけるその低い効率から、それは臨床関連治療剤として有効でない場合があることが示唆される。対照的に、G12C特異的およびG12D特異的siRNAは、WT-KRAS対立遺伝子の温存をまったく呈しないように見える。 Based on these preliminary findings, the 12CD13D_1 and 12CD13D_2 siRNA sequences were selected as lead candidates for further investigation as therapeutic agents due to their high mutant specificity and potency. 12CD13D_4 is also a promising candidate, albeit to a lower degree. However, its low efficiency in knocking down KRAS expression in mutant targets suggests it may not be effective as a clinically relevant therapeutic agent. In contrast, the G12C-specific and G12D-specific siRNAs appear to exhibit no preservation of the WT-KRAS allele at all.

加えて、G12D点突然変異よりもG12Vを標的とするように設計した両方の配列の低い特異性は、G12Vターゲティング配列におけるWT-KRASについてのより大きな耐性を示唆する。 Furthermore, the lower specificity of both sequences, designed to target G12V rather than G12D point mutations, suggests greater resistance to WT-KRAS in the G12V targeting sequences.

これらの予備的な発見は集合的に、発がん性KRASをサイレンシングするための突然変異体特異的媒体としての、新規MS-siRNAの実行可能性を示唆する。突然変異体KRAS特異性を有する有効なペイロードとしてのその可能性により、新規突然変異体特異的siRNAは、以前は「新薬開発不可能」であったものについて薬物開発を探求するための有望な手段である。 These preliminary findings collectively suggest the viability of novel MS-siRNAs as mutant-specific media for silencing oncogenic KRAS. Due to their potential as effective payloads with mutant KRAS specificity, novel mutant-specific siRNAs represent a promising tool for exploring drug development for previously "undevelopable" conditions.

[実施例2]合成突然変異体KRASへ標的としたアンチセンスオリゴヌクレオチド
野生型KRAS配列(配列番号52)に対して、突然変異G12C、G12DおよびG13Dを含む本発明の突然変異体KRAS(配列番号53)を標的とする一連のアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)配列を作出した(図6および表2)。図6において、黒色バーは、2’-メトキシ-エチル(MOE)修飾を有するヌクレオチドを表し、一方で、灰色の領域は、DNAからなる「ギャップマー」を表す。模式図は、正確な縮尺率ではなく、黒色バーは、各側の5つの隣接MOE修飾ヌクレオチドからなり、一方で、10個のヌクレオチドギャップマーが存在する。ASOは、すべてのヌクレオチド間のホスホロチオエート結合(PS、「*」により示される)、10ntのギャップマー(下線)および5つの隣接2’-MOE(メトキシ-エチル)修飾(太字)を組み込む。ASOを試験して、いくつかのKRAS突然変異をサイレンシングする能力を維持する一本鎖RNAおよび/またはDNA配列を特定した。
[Example 2] Antisense oligonucleotides targeting synthetic mutant KRAS A series of antisense oligonucleotide (ASO) sequences were created targeting the mutant KRAS of the present invention (SEQ ID NO: 53), which contains mutants G12C, G12D, and G13D, relative to the wild-type KRAS sequence (SEQ ID NO: 52) (Figure 6 and Table 2). In Figure 6, the black bars represent nucleotides with 2'-methoxyethyl (MOE) modifications, while the gray areas represent "gapmers" made of DNA. The schematic diagram is not to scale accurately, and the black bars consist of five adjacent MOE-modified nucleotides on each side, while there are 10 nucleotide gapmers. The ASO incorporates phosphorothioate bonds (PS, indicated by "*") between all nucleotides, a 10 nt gapmer (underlined), and five adjacent 2'-MOE (methoxyethyl) modifications (bold). We tested ASOs to identify single-stranded RNA and/or DNA sequences that retain the ability to silence several KRAS mutations.

4つの別々のA431細胞株を操作して、野生型KRASの発現を除去し、突然変異G12C、G12D、G13DまたはG12Vのいずれか1つを発現させた。各細胞株を、1.1μMの遊離ASOにより48時間処理し、qPCRを行った。結果を図7に示す。ASOのうちのいくつかが、突然変異のうちの1つまたは複数をサイレンシングすることが実証された一方で、ASO15およびASO16は最も一般的な4つのKRAS突然変異すべてをサイレンシングすることにおいて非常に強力であることが分かった。 Four separate A431 cell lines were manipulated to remove wild-type KRAS expression and express one of the following mutations: G12C, G12D, G13D, or G12V. Each cell line was treated with 1.1 μM free ASO for 48 hours, and qPCR was performed. The results are shown in Figure 7. While some ASOs demonstrated silencing one or more of the mutations, ASO15 and ASO16 were found to be very potent in silencing all four of the most common KRAS mutations.

ヒットした上位のもののいくつかを再評価し、ここでもまたASO15およびASO16は、用量応答様式において4つのKRAS突然変異のすべてを強力にサイレンシングすることが分かった(図8)。細胞を、1.1μMおよび10μMの遊離ASOにより48時間処理し、その後、突然変異体KRASについてqPCRを行った。 We re-evaluated some of the top hits and found that ASO15 and ASO16 again strongly silenced all four KRAS mutations in a dose-response manner (Figure 8). Cells were treated with 1.1 μM and 10 μM free ASO for 48 hours, and then qPCR was performed for mutant KRAS.

[実施例3]修飾ASO16配列
ASOを、天然に存在する突然変異、例えば単一突然変異(G12C、G12D、G12VまたはG13D)を標的とすることによって突然変異特異性を増大させたASOを特定するために、強力なASO16で開始して、修飾バージョンを調製した。修飾は、塩基置換およびロックド核酸の使用を含んだ。修飾した配列を、表3に示す。ASOは、すべてのヌクレオチド間のホスホロチオエート結合(PS、「*」により示される)、10ntのギャップマー(下線)および5つの隣接2’-MOE(メトキシ-エチル)修飾(太字)を組み込む。最後の4つの配列は、特定の部位における融解温度を増大させるために、MOEの代わりに単一のロックド核酸(LNA、塩基の前の「+」により示される)を使用する。LNAは、2’および4’炭素を接続するメチレン架橋からなる。
[Example 3] Modified ASO16 Sequences Modified versions of ASO were prepared, starting with potent ASO16, to identify ASOs with increased mutation specificity by targeting naturally occurring mutations, e.g., single mutations (G12C, G12D, G12V, or G13D). Modifications included base substitutions and the use of locked nucleic acids. The modified sequences are shown in Table 3. The ASOs incorporate phosphorothioate bonds (PS, indicated by "*") between all nucleotides, a 10 nt gapmer (underlined), and five adjacent 2'-MOE (methoxy-ethyl) modifications (bold). The last four sequences use a single locked nucleic acid (LNA, indicated by "+" before the base) instead of MOE to increase the melting temperature at specific sites. The LNA consists of a methylene bridge connecting the 2' and 4' carbons.

ASOを、上記に説明される通りに、A431細胞株について試験した。結果を、図9に示す。各KRAS突然変異についての効力の改善は、1)ASO16-G12CおよびASO-G12C-LNAを使用してG12C、2)ASO16-G12DおよびASO16-G12D-LNAを使用してG12D、3)ASO16-G12VおよびASO16-G12V-LNAを使用してG12V、ならびに4)ASO16-G13DおよびASO16-G13D-LNAを使用してG13Dについて見出された。これらの結果から、これらのASO配列の突然変異特異性の増大は効力の増大をもたらしたことが示される。 The ASO was tested in the A431 cell line as described above. The results are shown in Figure 9. Improvements in potency for each KRAS mutation were found for: 1) G12C using ASO16-G12C and ASO-G12C-LNA, 2) G12D using ASO16-G12D and ASO16-G12D-LNA, 3) G12V using ASO16-G12V and ASO16-G12V-LNA, and 4) G13D using ASO16-G13D and ASO16-G13D-LNA. These results indicate that the increased mutation specificity of these ASO sequences resulted in increased potency.

ASO16活性についてのLNAの効果を試験した。KRAS-G12C突然変異を発現するMIAPaCa-2膵がん細胞株を、遊離ASO取り込みにより試験した。細胞株を、1μMまたは5μMの、ミスマッチの部位の周囲に1、2または3個のLNAを有するASO16、ASO16 C12CまたはASO16 G12Cにより72時間処理し、qPCRを行った。結果を図10に示す。結果は、ミスマッチ部位におけるLNAの増大による、KRASサイレンシングにおける有意な改善を示す。 The effect of LNA on ASO16 activity was investigated. MIAPaCa-2 pancreatic cancer cell lines expressing the KRAS-G12C mutation were tested by free ASO uptake. The cell lines were treated for 72 hours with 1 μM or 5 μM of ASO16, ASO16 C12C, or ASO16 G12C containing 1, 2, or 3 LNAs around the mismatch site, and qPCR was performed. The results are shown in Figure 10. The results show a significant improvement in KRAS silencing due to the increase in LNA at the mismatch site.

野生型KRAS発現を温存する能力を、同じASOにより試験した。ASOについての競合を避けるために内因性KRAS野生型対立遺伝子が欠失されているA431細胞において、ルシフェラーゼレポーター系を使用した。その後、これらのA431-KRASヌル株を操作して、ホタルルシフェラーゼレポーターでタグ付けした野生型KRASまたはKRAS-G12Cのいずれかを発現させた。自由取り込みによる5μMのASOへの72時間の曝露に際して、ASOは、G12Cサイレンシングと比較して有意な野生型温存を示し、LNA修飾を有するASO16-G12C ASOにおいて最も著しかった(図11)。 The ability to preserve wild-type KRAS expression was tested using the same ASO. A luciferase reporter system was used in A431 cells, which had a deletion of the endogenous KRAS wild-type allele to avoid competition for ASO. These A431-KRAS null strains were then manipulated to express either wild-type KRAS or KRAS-G12C tagged with the firefly luciferase reporter. Upon 72 hours of free uptake exposure to 5 μM ASO, ASO showed significant wild-type preservation compared to G12C silencing, most pronounced in ASO16-G12C ASO with LNA modification (Figure 11).

[実施例4]完全修飾siRNA配列
突然変異した配列の発現の低減を最大限にする一方で、野生型KRAS配列を温存する配列を特定しようとして、実施例3において説明される単一のKRAS突然変異へ標的としたASOのうちのいくつかをsiRNA分子に変換した。その後、これらのsiRNAを完全に修飾して(FM)、ヌクレアーゼ分解および免疫刺激を最小限にした。これらの種類の修飾は多くの場合、siRNAのサイレンシング活性を減弱させるが、本発明者らは、非修飾siRNAと比較して、siRNAのサイレンシング活性のすべてまたはほとんどすべてを保持するいくつかの完全修飾siRNA配列を開発した。
[Example 4] Fully Modified siRNA Sequences In an attempt to identify sequences that preserve the wild-type KRAS sequence while maximizing the reduction of mutated sequence expression, some of the ASOs targeting a single KRAS mutation described in Example 3 were converted to siRNA molecules. These siRNAs were then fully modified (FM) to minimize nuclease degradation and immunostimulation. While these types of modifications often reduce the silencing activity of siRNAs, we developed several fully modified siRNA sequences that retain all or almost all of the silencing activity of siRNAs compared to unmodified siRNAs.

表4は、調製した完全修飾siRNA配列を列挙する。 Table 4 lists the prepared fully modified siRNA sequences.

siRNAの各々を、WTまたは標的化されるKRAS突然変異のいずれかを発現するように操作したA431細胞において試験した。突然変異体発現A431細胞については、WT対立遺伝子を、CRISPRを介して欠失させたので、示される発現は、突然変異体mRNAのみを反映する。細胞に、低用量(20nM)の陰性対照(NC)またはFM KRAS-siRNAをトランスフェクトし、24時間後に単離されたRNAについて、KRAS発現についてのqPCRを行った。
Each siRNA was tested in A431 cells manipulated to express either the WT or a targeted KRAS mutation. In the mutant-expressing A431 cells, the WT allele was deleted via CRISPR, so the expression shown reflects only the mutant mRNA. Cells were transfected with a low dose (20 nM) of negative control (NC) or FM KRAS-siRNA, and qPCR for KRAS expression was performed on the isolated RNA after 24 hours.



G12C突然変異を標的とするsiRNAについて、D1-G12C-FMおよびD2-G12C-FMは両方とも、野生型発現を温存しながら突然変異体KRAS-G12Cを低減させることができることが見出された(図12)。注目すべきことに、すべてのsiRNAが、G12C KRASを抑制すること、または野生型KRASを温存することにおいて同等というわけではなかった。図13において示される通り、「親」D1(12CD13D_1)、D2(12CD13D_2)およびD4(12CD13D_4)配列の一部の(斜線のバー)突然変異体特異的(MS)反復は、より強力であることが見出された(パネル1)。MS配列のうちのいくつかは、pan-KRAS Seq2とは異なり、WT配列よりも突然変異体をより強力に低減させることが見出された(D1-G12C、D2-G12C、D4-G12Cを参照されたい)(パネル2)。最後に、これらのMS配列のFM反復は、WT-KRAS発現よりも、突然変異体KRASに対するサイレンシング活性の保持を示すことが見出された(例えばD2-G12C-FM-F)(パネル3)。 Regarding siRNAs targeting the G12C mutation, both D1-G12C-FM and D2-G12C-FM were found to reduce mutant KRAS-G12C while preserving wild-type expression (Figure 12). Notably, not all siRNAs were equivalent in suppressing G12C KRAS or preserving wild-type KRAS. As shown in Figure 13, some mutant-specific (MS) repeats (shaded bars) of the “parent” D1 (12CD13D_1), D2 (12CD13D_2), and D4 (12CD13D_4) sequences were found to be more potent (Panel 1). Some of the MS sequences, unlike pan-KRAS Seq2, were found to reduce the mutant more potently than the WT sequence (see D1-G12C, D2-G12C, D4-G12C) (Panel 2). Finally, these MS sequences with FM repeats were found to retain silencing activity against mutant KRAS more effectively than WT-KRAS expression (e.g., D2-G12C-FM-F) (Panel 3).

G12D突然変異を標的とするsiRNAについて、D1-G12D-FM、D2-G12D-FMおよびD2-G12D-FM-Fはすべて、突然変異体KRAS-G12Dを低減させることができることが見出された(図14)。また、D1-G12D-FMおよびD2-G12D-FMは、WT発現を温存することができた(図14)。注目すべきことに、すべてのsiRNAが、G12D KRASを抑制すること、または野生型KRASを温存することにおいて同等というわけではなかった。図15において示される通り、「親」D1、D2およびD4配列の一部の(斜線のバー)突然変異体特異的(MS)反復は、より強力であることが見出された(パネル1)。MS配列のうちのいくつかは、pan-KRAS Seq2とは異なり、WT配列よりも突然変異体をより強力に低減させることが見出された(D1-G12Dを参照されたい)(パネル2)。最後に、これらのMS配列のFM反復は、WT-KRAS発現よりも、突然変異体KRASに対するサイレンシング活性の保持を示すことが見出された(例えばD1-G12D-FMおよびD2-G12D-FM)(パネル3)。 Regarding siRNAs targeting the G12D mutation, D1-G12D-FM, D2-G12D-FM, and D2-G12D-FM-F were all found to reduce mutant KRAS-G12D (Figure 14). Furthermore, D1-G12D-FM and D2-G12D-FM were able to preserve WT expression (Figure 14). Notably, not all siRNAs were equivalent in suppressing G12D KRAS or preserving wild-type KRAS. As shown in Figure 15, some mutant-specific (MS) repeats (shaded bars) of the “parent” D1, D2, and D4 sequences were found to be more potent (Panel 1). Some of the MS sequences, unlike pan-KRAS Seq2, were found to reduce the mutant more potently than the WT sequence (see D1-G12D) (Panel 2). Finally, these MS sequence FM repeats were found to retain silencing activity against mutant KRAS more effectively than WT-KRAS expression (e.g., D1-G12D-FM and D2-G12D-FM) (Panel 3).

G12V突然変異を標的とするsiRNAについて、V1-G12V-FMおよびV2-G12D-FMは、突然変異体KRAS-G12Vを低減させることができ、一方でまた、WT発現を温存することができることが見出された(図16)。注目すべきことに、すべてのsiRNAが、G12D KRASを抑制すること、または野生型KRASを温存することにおいて同等というわけではなかった。図17において示される通り、「親」D1、D2およびD4配列の一部の(斜線のバー)突然変異体特異的(MS)反復は、より強力であることが見出された(パネル1)。MS配列のうちのいくつかは、pan-KRAS Seq2とは異なり、WT配列よりも突然変異体をより強力に低減させることが見出された(D2-G12Vを参照されたい)(パネル2)。最後に、これらのMS配列のFM反復は、WT-KRAS発現よりも、突然変異体KRASに対するサイレンシング活性の保持を示すことが見出された(例えばD1-G12V-FMおよびD2-G12V-FM)(パネル3)。 Regarding siRNAs targeting the G12V mutation, V1-G12V-FM and V2-G12D-FM were found to reduce mutant KRAS-G12V while preserving WT expression (Figure 16). Notably, not all siRNAs were equivalent in suppressing G12D KRAS or preserving wild-type KRAS. As shown in Figure 17, some mutant-specific (MS) repeats (shaded bars) of the “parent” D1, D2, and D4 sequences were found to be more potent (Panel 1). Some of the MS sequences, unlike pan-KRAS Seq2, were found to reduce the mutant more potently than the WT sequence (see D2-G12V) (Panel 2). Finally, these MS sequence FM repeats were found to retain silencing activity against mutant KRAS more effectively than WT-KRAS expression (e.g., D1-G12V-FM and D2-G12V-FM) (Panel 3).

G13D突然変異を標的とするsiRNAについて、D2-G13D-FMおよびD2-G13D-FM-Fは、突然変異体KRAS-G12Dを低減させることができることが見出された(図18)。また、D2-G12D-FM-Fは、WT発現を温存することができた(図18)。注目すべきことに、すべてのsiRNAが、G12D KRASを抑制すること、または野生型KRASを温存することにおいて同等というわけではなかった。図19において示される通り、「親」D1、D2およびD4配列の一部の(斜線のバー)突然変異体特異的(MS)反復は、より強力であることが見出された(パネル1)。MS配列のうちのいくつかは、pan-KRAS Seq2とは異なり、WT配列よりも突然変異体をより強力に低減させることが見出された(D1-G13DおよびD4-G13Dを参照されたい)(パネル2)。最後に、これらのMS配列のFM反復は、WT-KRAS発現よりも、突然変異体KRASに対するサイレンシング活性の保持を示すことが見出された(例えばD2-G13D-FMおよびD2-G13D-FM-F)(パネル3)。 Regarding siRNAs targeting the G13D mutation, D2-G13D-FM and D2-G13D-FM-F were found to reduce mutant KRAS-G12D (Figure 18). Furthermore, D2-G12D-FM-F was able to preserve WT expression (Figure 18). Notably, not all siRNAs were equivalent in suppressing G12D KRAS or preserving wild-type KRAS. As shown in Figure 19, some mutant-specific (MS) repeats (shaded bars) of the “parent” D1, D2, and D4 sequences were found to be more potent (Panel 1). Some of the MS sequences, unlike pan-KRAS Seq2, were found to reduce the mutant more potently than the WT sequence (see D1-G13D and D4-G13D) (Panel 2). Finally, these MS sequences were found to retain silencing activity against mutant KRAS more effectively than WT-KRAS expression (e.g., D2-G13D-FM and D2-G13D-FM-F) (Panel 3).

G12D標的化siRNAを、A427(KRAS-G12D)肺がん細胞を使用して細胞生存率に対する効果について試験した。細胞にsiRNAをトランスフェクトし、5(D5)または8(D8)日後にCELLTITER_GLO(登録商標)発光リードアウトを使用して細胞生存率を測定した。図20において示される通り、結果から、D2-G12D Hi2FおよびD4-G12D Hi2F siRNAは、G12D株に対して非常に強力であることが明らかである。 The effect of G12D-targeted siRNA on cell viability was tested using A427 (KRAS-G12D) lung cancer cells. Cells were transfected with siRNA, and cell viability was measured after 5 (D5) or 8 (D8) days using CELLTITER_GLO® luminescent readout. As shown in Figure 20, the results clearly demonstrate that D2-G12D Hi2F and D4-G12D Hi2F siRNAs are highly potent against the G12D strain.

同様の実験を行って、siRNAについてのIC50(すなわち、GI50)値を決定した。結果を、表5および図21に示す。 Similar experiments were conducted to determine the IC50 (i.e., GI50) value for siRNA. The results are shown in Table 5 and Figure 21.

同様の細胞生存率研究を、HCT116(KRAS-G13D)結腸がん細胞においてG13D標的化siRNAにより行った。図22に示される通り、結果から、D2-G13D完全修飾siRNAのすべてが、がん細胞生存率を阻害するのに非常に強力であることが明らかである。 Similar cell viability studies were conducted using G13D-targeted siRNA in HCT116 (KRAS-G13D) colon cancer cells. As shown in Figure 22, the results clearly demonstrate that all D2-G13D fully modified siRNAs are highly potent in inhibiting cancer cell viability.

同様の実験を行って、siRNAについてのIC50値を決定した。結果を、図23に示す。加えて、A431 WTおよびKRAS-G13DモデルにおいてqPCR実験を行って、最も強力なsiRNAであるEFTX-G13D-F2による最大で5倍の野生型KRASの温存を示した(図23)。 Similar experiments were conducted to determine the IC50 values for siRNA. The results are shown in Figure 23. In addition, qPCR experiments were performed on the A431 WT and KRAS-G13D models, and the most potent siRNA, EFTX-G13D-F2, demonstrated up to five times the preservation of wild-type KRAS (Figure 23).

インビボ有効性を研究するために、胸腺欠損ヌードマウスにおける異種移植片として、HCT116(KRAS-G13D)腫瘍を、それらが約125mmの大きさに達するまで確立し、その後、PBS、または示されるリンカーを伴うD2-G13D-Hi2F siRNAにコンジュゲートしたEGFRターゲティングリガンド(GE11)のいずれかにより処理した(図24)。マウスを、滅菌PBS中に懸濁したGE11-siRNA(5mg/kg)により皮下処理した。結果は、示される時点での腫瘍におけるKRASの最大で50~70%のサイレンシングを示した(図24)。示される各群および時点は、5つの独立した腫瘍を表す。 To study in vivo efficacy, HCT116 (KRAS-G13D) tumors were established as xenografts in thymus-deficient nude mice until they reached a size of approximately 125 mm³ , and then treated with either PBS or EGFR targeting ligand (GE11) conjugated to D2-G13D-Hi2F siRNA with the indicated linker (Figure 24). Mice were subcutaneously treated with GE11-siRNA (5 mg/kg) suspended in sterile PBS. The results showed up to 50–70% silencing of KRAS in the tumors at the indicated time points (Figure 24). Each group and time point shown represents five independent tumors.

G12V標的化siRNAを、SKC01(KRAS-G12V)結腸がん細胞を使用して細胞生存率に対する効果について試験した。細胞にsiRNAをトランスフェクトし、5(D5)または8(D8)日後にCELLTITER_GLO(登録商標)発光リードアウトを使用して細胞生存率を測定した。図25において示される通り、結果から、V1-G12VおよびV4-G12V完全修飾siRNAの両方による実質的な抗がん活性が明らかである。 The effect of G12V-targeted siRNA on cell viability was tested using SKC01 (KRAS-G12V) colon cancer cells. Cells were transfected with siRNA, and cell viability was measured after 5 (D5) or 8 (D8) days using CELLTITER_GLO® luminescent readout. As shown in Figure 25, the results clearly demonstrate substantial anticancer activity from both V1-G12V and V4-G12V fully modified siRNAs.

同様の実験を行って、siRNAについてのIC50値を決定した。結果を、図26に示す。加えて、A431 WTおよびKRAS-G12VモデルにおいてqPCR実験を行って、EFTX-3G12V1およびEFTX-3G12V4による野生型KRASの温存を示した(図26)。 Similar experiments were conducted to determine the IC50 values for siRNA. The results are shown in Figure 26. In addition, qPCR experiments were performed on the A431 WT and KRAS-G12V models, demonstrating the preservation of wild-type KRAS by EFTX-3G12V1 and EFTX-3G12V4 (Figure 26).

KRAS発現に対するEFTX-D1の効果を、NIH3T3細胞において試験した。図27Aは、HAタグ付きKRAS WTまたはG12Cを安定に発現するNIH3T3細胞の、20nMのNC siRNA、Seq2 siRNAまたはEFTX-D1 siRNAによる一過性トランスフェクションの36時間後のウェスタンブロットを示す。細胞溶解物を、HA(KRAS)およびβ-アクチン(ローディング対照)についてブロッティングした。濃度測定を右に示し、結果は、NC siRNAトランスフェクションおよびβ-アクチン発現について正規化される。図27Bは、HAタグ付きKRAS WT、G12CまたはG12Dを安定に発現するA431細胞の、20nMのNC siRNA、Seq2 siRNAまたはEFTX-D1 siRNAによる一過性トランスフェクションの48時間後のウェスタンブロットを示す。細胞溶解物を、HA(KRAS)およびビンキュリン(ローディング対照)についてブロッティングした。濃度測定を右に示し、結果は、NC siRNAトランスフェクションおよびビンキュリン発現について正規化し、結果から、EFTX-D1が突然変異体KRAS発現をより強力にサイレンシングし、野生型レベルを温存し得るタンパク質レベルが明らかである。 The effect of EFTX-D1 on KRAS expression was tested in NIH3 T3 cells. Figure 27A shows Western blots 36 hours after transient transfection with 20 nM NC siRNA, Seq2 siRNA, or EFTX-D1 siRNA of NIH3 T3 cells stably expressing HA-tagged KRAS WT or G12C. Cell lysates were blotted for HA (KRAS) and β-actin (loading control). Concentration measurements are shown on the right, and the results are normalized for NC siRNA transfection and β-actin expression. Figure 27B shows Western blots 48 hours after transient transfection with 20 nM NC siRNA, Seq2 siRNA, or EFTX-D1 siRNA of A431 cells stably expressing HA-tagged KRAS WT, G12C, or G12D. Cell lysates were blotted for HA (KRAS) and vinculin (loading control). Concentration measurements are shown on the right. The results, normalized for NC siRNA transfection and vinculin expression, reveal that EFTX-D1 more strongly silencing mutant KRAS expression, while preserving wild-type levels of protein.

[実施例5]追加の完全修飾siRNA配列
配列番号50または配列番号51の配列を含むsiRNAを、実施例1において説明される実験において陽性対照として使用した。これらのsiRNAの完全修飾バージョンを調製して、それらの特異性および効力を試験した。FM siRNAの配列を、表4に示す。HCT116(結腸がん、KRAS-G13D)およびLU65(肺がん、KRAS-G12C)細胞株に、20nMの非修飾Seq2もしくはSeq3、または完全化学修飾(FM)Seq2-FMもしくはSeq3-FM siRNA配列のいずれかをトランスフェクトした。Seq2-FMおよびSeq3-FMの両方は、驚くべきことに、とりわけ処置の48時間後に、KRAS活性の完全なサイレンシングを維持した(図28)。
[Example 5] Additional fully modified siRNA sequences siRNAs containing the sequence of SEQ ID NO: 50 or SEQ ID NO: 51 were used as positive controls in the experiments described in Example 1. Fully modified versions of these siRNAs were prepared and their specificity and potency were tested. The sequences of the FM siRNAs are shown in Table 4. HCT116 (colon cancer, KRAS-G13D) and LU65 (lung cancer, KRAS-G12C) cell lines were transfected with either 20 nM unmodified Sep2 or Sep3, or fully chemically modified (FM) Sep2-FM or Sep3-FM siRNA sequences. Surprisingly, both Sep2-FM and Sep3-FM maintained complete silencing of KRAS activity, particularly 48 hours after treatment (Figure 28).

すべての出版物、特許および特許出願は、各個々の出版物、特許または特許出願が参照により組み込まれていることが特にかつ個々に示されているのと同様に、参照により本明細書に組み込まれる。 All publications, patents, and patent applications are incorporated herein by reference, as is specifically and individually indicated in each publication, patent, or patent application that is incorporated by reference.

上記発明は、理解を明確にする目的のために例示および例の手段によっていくらか詳細に説明されたが、上記実施形態および附属の特許請求の範囲の列挙の範囲内においてある特定の変化および改変が実行され得ることが明らかであろう。 Although the above invention has been described in some detail by illustrative and illustrative means for the purpose of clarifying understanding, it will be apparent that certain changes and modifications can be made within the scope of the above embodiments and the enumeration of the accompanying claims.

Claims (35)

ミスセンス突然変異G12C、G12DおよびG13Dをコードする合成のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、長さが16~25ヌクレオチドであり、配列TCTTGCCTACGTCATA(配列番号114)を含むアンチセンスオリゴヌクレオチド。 Antisense oligonucleotides targeted to synthetic human KRAS-mRNA encoding missense mutations G12C, G12D, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides and containing the sequence TCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 114). 長さが20ヌクレオチドである、請求項1に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 1, having a length of 20 nucleotides. 配列CACTCTTGCCTACGTCATAA(配列番号115)からなる、請求項1または2に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to claim 1 or 2, comprising the sequence CACTCTTGCCTACGTCATAA (SEQ ID NO: 115). 配列GCACTCTTGCCTACGTCATA(配列番号116)からなる、請求項1または2に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to claim 1 or 2, comprising the sequence GCACTCTTGCCTACGTCATA (SEQ ID NO: 116). 少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one phosphorothioate bond. ホスホロチオエート結合のみを含む、請求項5に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 5, comprising only a phosphorothioate bond. 5’末端および/または3’末端において、またはその付近に、少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one modified nucleotide at or near its 5' and/or 3' end. 5’末端および3’末端の各々において、少なくとも3つの修飾ヌクレオチドを含む、請求項7に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 7, comprising at least three modified nucleotides at each of its 5' and 3' ends. 前記修飾ヌクレオチドが、2’-O-メトキシエチル(2’-MOE)修飾ヌクレオチドである、請求項7または8に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 7 or 8, wherein the modified nucleotide is a 2'-O-methoxyethyl (2'-MOE) modified nucleotide. 5’末端および/または3’末端の各々において、少なくとも3つの2’-MOE修飾ヌクレオチドを含む、請求項9に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 9, comprising at least three 2'-MOE modified nucleotides at each of its 5' and/or 3' ends. (配列中、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-MOE修飾ヌクレオチドを示す)
から選択される配列からなる、請求項10に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
(In the sequence, * indicates a phosphorothioate bond, and bold indicates a 2'-MOE modified nucleotide.)
The antisense oligonucleotide according to claim 10, comprising a sequence selected from the above.
少なくとも1つの修飾ヌクレオチドが、ロックド核酸である、請求項7~9のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to any one of claims 7 to 9, wherein at least one modified nucleotide is a locked nucleic acid. G12C、G12D、G12VおよびG13Dから選択される突然変異をコードする天然のヒトKRAS-mRNAへ標的化されたアンチセンスオリゴヌクレオチドであって、長さが16~25ヌクレオチドであり、
a)G12C突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCACA(配列番号117)、
b)G12D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCATC(配列番号118)、
c)G12V突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGCCAAC(配列番号119)、
d)G13D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたTCTTGCCTACGTCACC(配列番号120)、または
e)a)~d)のうちのいずれか1つと少なくとも90%同一の配列
から選択される配列を含み、少なくとも1つの非天然化学修飾を含む、アンチセンスオリゴヌクレオチド。
Antisense oligonucleotides targeted to native human KRAS-mRNA encoding mutations selected from G12C, G12D, G12V, and G13D, having a length of 16 to 25 nucleotides,
a) TCTTGCCTACGCCACA (SEQ ID NO: 117), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12C mutation.
b) TCTTGCCTACGCCATC (SEQ ID NO: 118), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12D mutation.
c) TCTTGCCTACGCCAAC (SEQ ID NO: 119), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12V mutation.
d) TCTTGCCTACGTCACC (SEQ ID NO: 120) targeted to human KRAS-mRNA encoding the G13D mutation, or e) an antisense oligonucleotide comprising a sequence selected from sequences that are at least 90% identical to any one of a) to d), and comprising at least one non-natural chemical modification.
長さが20ヌクレオチドである、請求項13に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 13, having a length of 20 nucleotides. a)G12C突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCACA(配列番号124)、
b)G12D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCATC(配列番号125)、
c)G12V突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGCCAAC(配列番号126)、または
d)G13D突然変異をコードするヒトKRAS-mRNAへ標的化されたGCACTCTTGCCTACGTCACC(配列番号127)
から選択される配列からなる、請求項13または14に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
a) GCACTCTTGCCTACGCCACA (SEQ ID NO: 124), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12C mutation.
b) GCACTCTTGCCTACGCCATC (SEQ ID NO: 125), which targets human KRAS-mRNA encoding the G12D mutation.
c) GCACTCTTGCCTACGCCAAC (SEQ ID NO: 126) targeted at human KRAS-mRNA encoding the G12V mutation, or d) GCACTCTTGCCTACGTCACC (SEQ ID NO: 127) targeted at human KRAS-mRNA encoding the G13D mutation.
An antisense oligonucleotide according to claim 13 or 14, comprising a sequence selected from the above.
少なくとも1つのホスホロチオエート結合を含む、請求項13~15のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to any one of claims 13 to 15, comprising at least one phosphorothioate bond. ホスホロチオエート結合のみを含む、請求項16に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 16, comprising only a phosphorothioate bond. 5’末端および/または3’末端において、またはその付近に、少なくとも1つの修飾ヌクレオチドを含む、請求項13~17のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 An antisense oligonucleotide according to any one of claims 13 to 17, comprising at least one modified nucleotide at or near its 5' and/or 3' end. 5’末端および3’末端の各々において、少なくとも3つの修飾ヌクレオチドを含む、請求項18に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 18, comprising at least three modified nucleotides at each of its 5' and 3' ends. 前記修飾ヌクレオチドが、2’-MOE修飾ヌクレオチドである、請求項18または19に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 18 or 19, wherein the modified nucleotide is a 2'-MOE modified nucleotide. 5’末端および/または3’末端の各々において、少なくとも3つの2’-MOE修飾ヌクレオチドを含む、請求項20に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to claim 20, comprising at least three 2'-MOE modified nucleotides at each of its 5' and/or 3' ends. (配列中、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-MOE修飾ヌクレオチドを示す)
から選択される配列からなる、請求項21に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
(In the sequence, * indicates a phosphorothioate bond, and bold indicates a 2'-MOE modified nucleotide.)
The antisense oligonucleotide according to claim 21, comprising a sequence selected from the above.
少なくとも1つの修飾ヌクレオチドが、ロックド核酸である、請求項18~20のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。 The antisense oligonucleotide according to any one of claims 18 to 20, wherein at least one modified nucleotide is a locked nucleic acid. (配列中、*は、ホスホロチオエート結合を示し、太字は、2’-メトキシメチル修飾ヌクレオチドを示し、+は、その後続のヌクレオチドがロックド核酸であることを示す)
から選択される配列からなる、請求項23に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
(In the sequence, * indicates a phosphorothioate bond, bold indicates a 2'-methoxymethyl modified nucleotide, and + indicates that the subsequent nucleotide is a locked nucleic acid.)
The antisense oligonucleotide according to claim 23, comprising a sequence selected from the above.
請求項1~4または13~15のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む核酸構築物。 A nucleic acid construct comprising an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 4 or 13 to 15. 請求項1~4のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドをコードする核酸分子。 A nucleic acid molecule encoding an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 4 . 請求項26に記載の核酸分子を含む核酸構築物。 A nucleic acid construct comprising the nucleic acid molecule described in claim 26. 請求項1~24のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む組成物。 A composition comprising an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 24. 請求項1~24のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチドのうちの2つまたはそれ以上を任意の組合せで含む組成物であって、2つまたはそれ以上の前記アンチセンスオリゴヌクレオチド各々が異なる配列を含む、組成物。 A composition comprising two or more antisense oligonucleotides according to any one of claims 1 to 24 in any combination, wherein each of the two or more antisense oligonucleotides comprises a different sequence. ナノ粒子をさらに含む、請求項28または29に記載の組成物。 The composition according to claim 28 or 29, further comprising nanoparticles. 前記ナノ粒子が、ナノリポソームである、請求項30に記載の組成物。 The composition according to claim 30, wherein the nanoparticles are nanoliposomes. 請求項1~24のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、請求項25もしくは27に記載の核酸構築物、および/または請求項28~31のいずれか1項に記載の組成物と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。 A pharmaceutical composition comprising an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 24, a nucleic acid construct according to claim 25 or 27, and/or a composition according to any one of claims 28 to 31, and a pharmaceutically acceptable carrier. インビトロの細胞においてミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害する方法であって、請求項1~24のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、請求項25もしくは27に記載の核酸構築物、請求項28~31のいずれか1項に記載の組成物、および/または請求項32に記載の医薬組成物と前記細胞を接触させるステップを含み、これによって、前記細胞において前記変異ヒトKRAS遺伝子の発現を阻害する、方法。 A method for inhibiting the expression of a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D in in vitro cells, comprising the step of contacting the cells with an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 24, a nucleic acid construct according to claim 25 or 27, a composition according to any one of claims 28 to 31, and/or a pharmaceutical composition according to claim 32, thereby inhibiting the expression of the mutant human KRAS gene in the cells. がんの処置を必要とする対象においてがんを処置するための医薬組成物であって、前記がんが、ミスセンス突然変異G12C、G12D、G12VおよびG13Dのうちの1つまたは複数を含む変異ヒトKRAS遺伝子を含み、前記医薬組成物が、請求項1~24のいずれか1項に記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド、請求項25もしくは27に記載の核酸構築物、請求項28~31のいずれか1項に記載の組成物、および/または請求項32に記載の医薬組成物を含む、医薬組成物。 A pharmaceutical composition for treating cancer in a subject requiring treatment for cancer, wherein the cancer comprises a mutant human KRAS gene containing one or more missense mutations G12C, G12D, G12V, and G13D, and the pharmaceutical composition comprises an antisense oligonucleotide according to any one of claims 1 to 24, a nucleic acid construct according to claim 25 or 27, a composition according to any one of claims 28 to 31, and/or the pharmaceutical composition according to claim 32. 前記医薬組成物が、全身性送達されるものである、請求項34に記載の医薬組成物。
The pharmaceutical composition according to claim 34, wherein the pharmaceutical composition is delivered systemically.
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