用于治疗SNCA相关疾病的SNCA-靶向siRNA组合物的制作方法

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背景技术:
1、snca基因编码突触前神经元蛋白质,α-突触核蛋白(本文中亦称为alpha-突触核蛋白或突触核蛋白-α),其在遗传学上及神经病理学上与帕金森氏病(pd)关联(stefanis,l.cold spring harb perspect med.2:a009399)。α-突触核蛋白被认为以多种方式造成pd发病机制,但通常认为α-突触核蛋白的异常的可溶性寡聚体构形(称为原纤丝)是毒性物质,其通过对各种细胞内靶标(包括突触功能)的效应来介导细胞内稳态的破坏及神经元死亡。此外,据信分泌的α-突触核蛋白对于邻近细胞发挥有害效应,因此可能造成疾病扩散。尽管α-突触核蛋白牵涉到pd的全部病例中的程度尚不明确,但靶向在该蛋白失调时由该蛋白所赋予的毒性功能呈现潜在有价值的治疗策略,不仅是对于pd,而且对于称为突触核蛋白病的其他神经退化性病症,其全部由于α-突触核蛋白累积而表现常见的神经病理学印记,称为路易氏体(lb)及路易氏神经突(ln)。除pd之外,这些证明或疑似的snca相关突触核蛋白病包括而不限于,多系统萎缩(msa)、路易氏体痴呆(lbd)、单纯性自主神经衰竭(paf)、皮克氏病、进行性核上性麻痹、拳击员痴呆、与染色体17关联的帕金森氏症、lytico-bodig病、缠结优势型痴呆、嗜银颗粒病、神经节神经胶质瘤、神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、亚急性硬化性全脑炎、铅中毒脑病、结节性硬化症、hallervorden-spatz病、脂褐质沉积、皮质基底节变性、额颞叶痴呆、额颞叶变性、阿尔兹海默病、亨廷顿病、唐氏综合征、精神错乱、精神分裂症和克雅氏病。
2、pd、lbd和msa是具有snca脑病理学的神经退化性病症的三种最普遍的实例。pd为最常见的运动障碍,并且以僵直、运动减退、震颤和姿势不稳为特征。据信pd在全世界范围内影响大约400至600万人。lbd占到了全部痴呆的5-15%。除了健忘及经常波动的其他痴呆症状之外,lbd患者通常患有反复跌倒和视觉幻觉。msa为一种快速进展的孤儿病症,其在几年内导致受影响的受试者的严重运动障碍。据报导,msa的发病率在每100,000人3.4-4.9例之间。
3、除了在α-突触核蛋白病中观察到的神经病理学变化之外,在受影响的脑区中α-突触核蛋白的水平通常也提高(klucken et al.,2006)。
4、α-突触核蛋白单体、四聚体和纤维状聚集体为具有脑铁蓄积的神经退化中的路易氏体(lb)样神经元内包涵体、神经胶质细胞包涵体及轴突球体的主要组分。主要由α-突触核蛋白组成的路易氏相关病理学(lrp)存在于大多数阿尔兹海默症活检中,并且患者中的较高α-突触核蛋白水平与认知能力下降关联(twohig et al.(2019)molecularneurodegeneration)。snca基因中的常染色体显性突变,特别地包括a53t、a30p、e46k和h50q(zarranz et al.(2004)ann.neurol.55,164-173,choi et al.(2004)febslett.576,363-368,及tsigelny et al.(2015)acs chem.neurosci.6,403-416)、a53t(polymeropoulos et al.(1997)science),以及三重和双重,鉴定为在患有相关神经退化性疾病的家庭中运行。前述指明,不仅snca中的致病性突变,而且α-突触核蛋白的增加也影响疾病结果。
5、snca突变在疾病发作中的作用尚未充分理解;但是,有证据指向正常α-突触核蛋白超出特定水平(stefanis et al.(2012)cold spring harb perspect med.)和/或与细胞脂质和囊泡异常相互作用(kiechler et al.(2020)front.cell dev.biol中综述)时,正常α-突触核蛋白固有的功能获得性毒性。显然与此一致,与转基因过表达者相反,snca无效小鼠显示无明显的神经病理学或行为表型(abeliovich et al.(2000)neuron)。snca的转录后调节还显示通过结合基因的3'端的内源性microrna发生(junn et al.(2009)pnas106:13052-13057;doxakis(2010),jbc)。此外,对snca中的家族性点突变的研究表明受抑制的表达,尤其是在具有延长的疾病发作的情况中(markopoulou et al.(1999)annneurol.46(3):374-81及kobayashi et al.(2003)brain 126(pt 1):32-42)。类似地,voutsinas等人(2010)hum mutat.31(6):685-91)发现,即便野生型snca信使rna(mrna)的过表达也为疾病发作的原因。这些数据表明,总snca水平的抑制会降低α-突触核蛋白诱导的毒性。
6、对于突触核蛋白病,包括pd、多系统萎缩及路易氏体痴呆,没有疾病改善的治疗,并且治疗选项有限,例如,仅缓和性的。举例而言,目前,仅对症治疗可用于pd患者(通过替代脑中活性多巴胺的损失)及ad患者(即,胆碱酯酶抑制剂)。用于α-突触核蛋白病的现有治疗策略无一针对基础疾病过程。
7、因此,注意到在数种神经退化性病症(突触核蛋白病)中所描述的snca的参与,但对于药剂(鉴于α-突触核蛋白在cns组织中的所描述的功能性,特别地针对中枢神经系统(cns)的药剂)仍存在需求,该药剂可使用细胞自身的rnai机制来选择性地且有效地沉默snca基因(例如,消除或降低毒性α-突触核蛋白物质的效应),其具有高生物学活性和体内稳定性,并且可有效地抑制靶snca基因的表达。
技术实现思路
1、本公开提供rnai剂组合物,其实现突触核蛋白α(snca)基因的rna转录物的rna诱导沉默复合体(risc)介导的切割。snca基因可处于细胞内,例如受试者如人类体内的细胞内。在某些实施方案中,rnai剂被设计且针对cns的细胞和/或组织中snca的敲低。本公开还提供使用本公开的rnai剂组合物用于抑制snca基因的表达或用于治疗将受益于抑制或降低snca基因的表达的受试者的方法,例如,罹患或易患snca相关神经退化性疾病或病症的受试者,该疾病或病症为,例如,pd、多系统萎缩(msa)、路易氏体痴呆(lbd)、单纯性自主神经衰竭(paf)、皮克氏病、进行性核上性麻痹、拳击员痴呆、与染色体17关联的帕金森氏症、lytico-bodig氏病、缠结优势型痴呆、嗜银颗粒疾病、神经节神经胶质瘤、神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、亚急性硬化性全脑炎、铅中毒脑病、结节性硬化症、hallervorden-spatz病、脂褐质沉积症、皮质基底节变性、额颞叶痴呆、额颞叶变性、阿尔兹海默病和亨廷顿病。
2、因此,在一个方面,本公开提供一种用于抑制snca的表达的双链核糖核酸(dsrna)剂,其中该dsrna剂包括具有5'-末端和3'-末端的有义链以及具有5'-末端和3'-末端的反义链,其中该有义链和反义链形成双链区,其中有义链包括表3的seq id no:150、seq idno:157、seq id no:164或seq id no:142-149、151-156、158-163或165-184的核苷酸序列,具有0或1个错配;dsrna剂的有义链包括附接于自有义链的5'-末端计数的位置6或16处的亲脂性部分;反义链包括表3的seq id no:193、seq id no:200、seq id no:207或seq idno:185-192、194-199、201-206或208-227的核苷酸序列,具有0或1个错配;该dsrna剂不包括galnac修饰;并且该dsrna剂包括位于dsrna剂的有义链和反义链各自的相应3'-末端和5'-末端倒数第二个及最后一个核苷酸间键处的八个硫代磷酸酯核苷酸间键。
3、因此,在一个方面,本公开提供一种用于抑制snca的表达的双链核糖核酸(dsrna)剂,其中该dsrna剂包括具有5'-末端和3'-末端的有义链以及具有5'-末端和3'-末端的反义链,其中该有义链和反义链形成双链区,其中:该有义链包括表3(seq id no:142-184)的核苷酸序列,具有0或1个错配;该dsrna剂的有义链包括附接于自有义链的5'-末端计数的位置6或16处的亲脂性部分;该反义链包括表3(seq id no:185-227)的核苷酸序列,具有0或1个错配;该dsrna剂不包括galnac修饰;并且该dsrna剂包括六个硫代磷酸酯核苷酸间键,其中该六个硫代磷酸酯核苷酸间键位于反义链的5'端和3'端的倒数第二个和最后一个核苷酸间键处以及有义链的5'端的倒数第二个和最后一个核苷酸间键处。
4、在某些实施方案中,该亲脂性部分为脂肪族、脂环族或多脂环族化合物。
5、在一些实施方案中,该亲脂性部分为脂质、胆固醇、视黄酸、胆酸、金刚烷乙酸、1-芘丁酸、二氢睾酮、1,3-双-o(十六烷基)甘油、香叶氧基己醇、十六烷基甘油、冰片、薄荷醇、1,3-丙二醇、十七烷基、棕榈酸、肉豆蔻酸、o3-(油酰基)石胆酸、o3-(油酰基)胆烯酸、二甲氧基三苯甲基或吩噁嗪。
6、在一个实施方案中,该亲脂性部分含有饱和或不饱和c4-c30烃链及由羟基、胺、羧酸、磺酸酯、磷酸酯、硫醇、叠氮化物或炔组成的任选官能团。
7、在一些实施方案中,该亲脂性部分含有饱和或不饱和c6-c18烃链。任选地,该亲脂性部分含有饱和或不饱和c16烃链。
8、在一个实施方案中,该亲脂性部分为其中b为核苷酸碱基或核苷酸碱基类似物。任选地,b为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶。
9、在某些实施方案中,该亲脂性部分经由接头或载体附接。任选地,该亲脂性部分经由替代有义链的位置6或16处(自该有义链的5'-末端核苷酸作为位置1计数)的核苷酸的载体缀合。在相关实施方案中,载体为环状基团(例如,吡咯烷基、吡唑啉基、吡唑烷基、咪唑啉基、咪唑烷基、哌啶基、哌嗪基、[1,3]二氧杂环戊烷基、噁唑烷基、异噁唑烷基、吗啉基、噻唑烷基、异噻唑烷基、喹喔啉基、哒嗪酮基、四氢呋喃基或十氢萘基)或为基于丝胺醇主链或二乙醇胺主链的非环状部分。
10、在一些实施方案中,该亲脂性部分经由包含醚、硫醚、脲、碳酸酯、胺、酰胺、马来亚酰胺-硫醚、二硫醚、磷酸二酯、磺酰胺连接、点击反应的产物或氨基甲酸酯的接头缀合于dsrna剂。
11、在一个实施方案中,该亲脂性部分经由生物可裂解接头缀合于dsrna剂,该接头为dna、rna、二硫醚、酰胺、半乳糖胺、葡萄糖胺、半乳糖和/或甘露糖官能化的单糖或寡糖,或其组合。
12、在某些实施方案中,该有义链或该反义链或两者的基本上全部的核苷酸为修饰的核苷酸。
13、在一个实施方案中,该有义链的全部核苷酸为修饰的核苷酸。
14、在另一实施方案中,该反义链的全部核苷酸为修饰的核苷酸。
15、在另外的实施方案中,该有义链的全部核苷酸和该反义链的全部核苷酸是修饰的核苷酸。
16、在某些实施方案中,该dsrna剂具有一个或多个修饰的核苷酸,其中该一个或多个修饰的核苷酸中的至少一个为脱氧核苷酸、3'-末端脱氧胸腺嘧啶(dt)核苷酸、2'-o-甲基修饰的核苷酸、2'-氟修饰的核苷酸、2'-脱氧修饰的核苷酸、锁定的核苷酸、解锁核苷酸、构象限制的核苷酸、约束的乙基核苷酸、无碱基的核苷酸、2'-氨基修饰的核苷酸、2'-o-烯丙基修饰的核苷酸、2'-c-烷基修饰的核苷酸、2'-羟基修饰的核苷酸、2'-甲氧基乙基修饰的核苷酸、2'-o-烷基修饰的核苷酸、吗啉代核苷酸、氨基磷酸酯、包含非天然碱基的核苷酸、四氢吡喃修饰的核苷酸、1,5-失水己糖醇修饰的核苷酸、环己烯基修饰的核苷酸、包含5'-硫代磷酸酯基团的核苷酸、包含5'-甲基膦酸酯基团的核苷酸、包含5'磷酸酯或5'磷酸酯模拟物的核苷酸、包含乙烯基磷酸酯的核苷酸、包含腺苷-二醇核酸(gna)的核苷酸、包含胸苷-二醇核苷(gna)s-异构体的核苷酸、包含2-羟甲基-四氢呋喃-5-磷酸酯的核苷酸、包含2'-脱氧胸苷-3’-磷酸的核苷酸、包含2'-脱氧鸟苷-3’-磷酸的核苷酸或连接至胆固醇基衍生物和十二烷酸双癸基酰胺基团的末端核苷酸。
17、在另一实施方案中,该dsrna剂包括至少一个修饰的核苷酸,该修饰的核苷酸为2'-o-甲基修饰的核苷酸、2'-氟修饰的核苷酸、2'-c16(2'-o-十六烷基)修饰的核苷酸或包括乙烯基磷酸酯的核苷酸。任选地,该dsrna剂包括下列各修饰中的至少一个:2'-o-甲基修饰的核苷酸、2'-氟修饰的核苷酸、2'-c16(2'-o-十六烷基)修饰的核苷酸和包括乙烯基磷酸酯的核苷酸。
18、在某些实施方案中,dsrna剂还包括在反义链的5'-端的磷酸酯或磷酸酯模拟物。任选地,该磷酸酯模拟物为5'-乙烯基膦酸酯(vp)。
19、在一些实施方案中,dsrna剂包括如表2中所示的修饰核苷酸的模式(其中2'-c16、2'-o-甲基、2'-脱氧、gna、硫代磷酸酯、乙烯基膦酸酯和2'-氟修饰的位置如表2中所显示,而与所显示的dsrna剂的单个核苷酸碱基序列无关)。
20、在一个实施方案中,该dsrna剂具有ad-1804698、ad-1804699、ad-1747575、ad-1747576、ad-1804700、ad-1747577、ad-1747578、ad-1747579、ad-1747580、ad-1747581、ad-1804701、ad-1747582、ad-1804702、ad-1804703、ad-1804704、ad-1747583、ad-1804705、ad-1804706、ad-1804707、ad-1804708、ad-1804709、ad-1747591、ad-1747585、ad-1804710、ad-1804711、ad-1747586、ad-1804712、ad-1747587、ad-1804713、ad-1804714、ad-1747588、ad-1804715、ad-1804716、ad-1804717、ad-1804718、ad-1804719、ad-1804720、ad-1804721、ad-1804722、ad-1804723、ad-1804724、ad-1804725或ad-1804726的有义链核苷酸序列。任选地,该dsrna剂具有ad-1747580、ad-1747583或ad-1747585的有义链核苷酸序列。
21、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链具有下列修饰模式中的一种:5'-nsnsnnn(nhd)nfnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3'、5'-nsnsnnnnnnnfnfnfnnnn(nhd)nnnsnsn-3'或5'-nsnsnnn(nhd)nnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3',其中n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,并且(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸。
22、在实施方案中,该dsrna剂的有义链具有下列修饰模式:5'-(l1)(inv)snnnnnnnnnfnfnfnnnnnnnnns(inv)(l2)-3',其中各(inv)为反向核苷酸(例如,反向无碱基核苷酸,如反向无碱基核糖核苷酸),以及(l1)和(l2)中的至少一个为包含亲脂性基团的配体(例如,包含c16烷基或c16烯基),并且(l1)和(l2)中的另一个不存在或为氢。
23、在一些实施方案中,该dsrna剂的反义链具有下列修饰模式中的一种:5'-vpnsdnsnndnndnnnnndnnnfnnnnnnnsnsn-3'、5'-vpnsnfsnndnn(ngn)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3'或5'-vpnsnfsnndnn(n2p)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基-膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,dn为2'-脱氧-核苷酸,nf为2'-氟-核苷酸,并且(ngn)为二醇核酸s-异构体,并且n2p为2'-磷酸酯核苷酸。
24、在实施方案中,该dsrna剂的反义链具有下列修饰模式中的一种:5'-znsdnsnndnndnnnnndnnnfnnnnnsnsn-3'、5'-znsnfsnndnn(ngn)nnnnnnnfnnfnnnsnsn-3'、5'-znsnfsnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnsnfsn-3'、5'-znsnfsnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnsnsn-3'、5'-znsnfsnnfnnfnnnnnnfnnfnnfnnfnsnfsn-3'、5'-znsnfsnsnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfsn-3'、5'-znsnfsnsnfnnfnnnnnnfnnfnnfnnfnnfsn-3'或5'-znsnfsnsnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnfnnsn-3',其中z为5'-磷酸酯模拟物,如5'-环丙基膦酸酯(5'-cp)。(如本文中所用,5'-cp的结构为)
25、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nfnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsdnsnndnndnnnnndnnnfnnnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,并且(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸。
26、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nfnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(ngn)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,并且(ngn)为二醇核酸s-异构体。
27、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nfnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(n2p)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,(ngn)为二醇核酸s-异构体,并且n2p为2'-磷酸酯核苷酸。
28、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnnnnnnfnfnfnnnn(nhd)nnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsdnsnndnndnnnnndnnnfnnnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,并且(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸。
29、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnnnnnnfnfnfnnnn(nhd)nnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(ngn)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,并且(ngn)为二醇核酸s-异构体。
30、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnnnnnnfnfnfnnnn(nhd)nnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(n2p)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,(ngn)为二醇核酸s-异构体,并且n2p为2'-磷酸酯核苷酸。
31、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsdnsnndnndnnnnndnnnfnnnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,并且(ngn)为二醇核酸s-异构体。
32、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(ngn)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,并且(ngn)为二醇核酸s-异构体。
33、在某些实施方案中,该dsrna剂的有义链包含修饰模式:5'-nsnsnnn(nhd)nnnfnfnfnnnnnnnnsnsn-3';并且反义链包含修饰模式:5'-vpnsnfsnndnn(n2p)nnnnnnnfnnfnnnnnsnsn-3',其中vp为乙烯基膦酸酯,n为2'-o-甲基-核苷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,nf为2'-氟-核苷酸,dn为2'-脱氧-核苷酸,(nhd)为2'-o-十六烷基-核苷酸,(ngn)为二醇核酸s-异构体,并且n2p为2'-磷酸酯核苷酸。
34、本公开的另一方面提供一种用于抑制snca的表达的dsrna剂,其中该dsrna剂包括具有5'-末端和3'-末端的有义链以及具有5'-末端和3'-末端的反义链,其中该有义链和反义链形成双链区,其中:该有义链包括表2(seq id no:13至55)的核苷酸序列及修饰,具有0或1个错配;并且反义链包括表2(seq id no:56至98)的核苷酸序列及修饰,具有0或1个错配。
35、在一个实施方案中,该dsrna剂具有下列有义链核苷酸序列中的一个:5'-asasgug(chd)ucafgfufuccaaugusgsa-3'(seq id no:35)、5'-uscsuuugcucfcfcfaguu(uhd)cuusgsa-3'(seq id no:28)、5'-gsasgca(ahd)gugfafcfaaauguugsgsa-3'(seq id no:21)、5'-gsusaca(ahd)gfugfcfufcaguuccasasa-3'(seq id no:34)、5'-cscsauc(ahd)gcafgfufgauugaagsusa-3'(seq id no:43)、5'-uscsccag(uhd)uufcfufugagaucusgsa-3'(seq id no:261)或5'-uscsaug(ahd)aagfgfafcuuucaaasgsa-3'(seq id no:19),其中a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,gf为2'-氟鸟苷-3’-磷酸,uf为2'-氟尿苷-3’-磷酸,cf为2'-氟胞苷-3’-磷酸,(ahd)为2'-o-十六烷基腺苷-3’-磷酸,(uhd)为2'-o-十六烷基尿苷-3’-磷酸,并且(chd)为2'-o-十六烷基胞苷-3’-磷酸。
36、在另一实施方案中,该dsrna剂具有下列反义链核苷酸序列中的一个:5'-vpusdcsacdaudtggaadcugfagcacuusgsu-3'(seq id no:78)、5'-vpusdcsaadgadaacugdggafgcaaagasusa-3'(seq id no:71)、5'-vpusdcscadacdauuugdtcafcuugcucsusu-3'(seq id no:64)、5'-vpusufsugdga(agn)cugagcafcufuguacsasg-3'(seq id no:77)、5'-vpusdascudtcdaaucadcugfcugauggsasa-3'(seq id no:86)、5'-vpusdcsagdaudcucaadgaafacugggasgsc-3'(seq id no:262)或5'-vpusdcsuudtgdaaagudccufuucaugasasu-3'(seq id no:62),其中vp为乙烯基膦酸酯,a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,gf为2'-氟鸟苷-3’-磷酸,uf为2'-氟尿苷-3’-磷酸,cf为2'-氟胞苷-3’-磷酸,da为2'-脱氧腺苷-3’-磷酸,dc为2'-脱氧胞苷-3’-磷酸,dg为2'-脱氧鸟苷-3’-磷酸,dt为2'-脱氧胸苷-3’-磷酸,并且(agn)为腺苷-二醇核酸(gna)s-异构体。
37、在进一步的实施方案中,该dsrna剂具有下列核苷酸序列的双链体对中的一种:(i)有义链:5'-asasgug(chd)ucafgfufuccaaugusgsa-3'(seq id no:35)和反义链:5'-vpusdcsacdaudtggaadcugfagcacuusgsu-3'(seq id no:78);(ii)有义链:5'-uscsuuugcucfcfcfaguu(uhd)cuusgsa-3'(seq id no:28)和反义链:5'-vpusdcsaadgadaacugdggafgcaaagasusa-3'(seq id no:71);(iii)有义链:5'-gsasgca(ahd)gugfafcfaaauguugsgsa-3'(seq id no:21)和反义链:5'-vpusdcscadacdauuugdtcafcuugcucsusu-3'(seq id no:64);(iv)有义链:5'-gsusaca(ahd)gfugfcfufcaguuccasasa-3'(seq id no:34)和反义链:5'-vpusufsugdga(agn)cugagcafcufuguacsasg-3'(seq id no:77);(v)有义链:5'-cscsauc(ahd)gcafgfufgauugaagsusa-3'(seq id no:43)和反义链:5'-vpusdascudtcdaaucadcugfcugauggsasa-3'(seq id no:86);(vi)有义链:5'-uscsccag(uhd)uufcfufugagaucusgsa-3'(seq id no:261)和反义链:5'-vpusdcsagdaudcucaadgaafacugggasgsc-3'(seq id no:262);或(vii)有义链:5'-uscsaug(ahd)aagfgfafcuuucaaasgsa-3'(seq id no:19)和反义链:5'-vpusdcsuudtgdaaagudccufuucaugasasu-3'(seq id no:62),其中vp为乙烯基膦酸酯,a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,gf为2'-氟鸟苷-3’-磷酸,uf为2'-氟尿苷-3’-磷酸,cf为2'-氟尿苷-3’-磷酸,da为2'-脱氧腺苷-3’-磷酸,dc为2'-脱氧胞苷-3’-磷酸,dg为2'-脱氧鸟苷-3’-磷酸,dt为2'-脱氧胸苷-3’-磷酸,(agn)为腺苷-二醇核酸(gna)s-异构体,(ahd)为2'-o-十六烷基腺苷-3’-磷酸,(uhd)为2'-o-十六烷基尿苷-3’-磷酸,并且(chd)为2'-o-十六烷基胞苷-3’-磷酸。
38、本公开的另外的方面提供一种用于抑制snca的表达的dsrna剂,该dsrna剂具有有义链序列5'-asasgug(chd)ucafgfufuccaaugusgsa-3'(seq id no:35)和反义链序列5'-vpusdcsacdaudtggaadcugfagcacuusgsu-3'(seq id no:78),其中vp为乙烯基膦酸酯,a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,gf为2'-氟鸟苷-3’-磷酸,uf为2'-氟尿苷-3’-磷酸,da为2'-脱氧腺苷-3’-磷酸,dc为2'-脱氧胞苷-3’-磷酸,dt为2'-脱氧胸苷-3’-磷酸,并且(chd)为2'-o-十六烷基胞苷-3’-磷酸。
39、本公开的另一方面提供一种用于抑制snca的表达的dsrna剂,该dsrna剂具有有义链序列5'-uscsuuugcucfcfcfaguu(uhd)cuusgsa-3'(seq id no:28)和反义链序列5'-vpusdcsaadgadaacugdggafgcaaagasusa-3'(seq id no:71),其中vp为乙烯基膦酸酯,a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,cf为2'-氟胞苷-3’-磷酸,da为2'-脱氧腺苷-3’-磷酸,dc为2'-脱氧胞苷-3’-磷酸,dg为2'-脱氧鸟苷-3’-磷酸,并且(uhd)为2'-o-十六烷基尿苷-3’-磷酸。
40、本公开的进一步方面提供一种用于抑制snca的表达的dsrna剂,该dsrna剂具有有义链序列5'-gsasgca(ahd)gugfafcfaaauguugsgsa-3'(seq id no:21)和反义链序列5'-vpusdcscadacdauuugdtcafcuugcucsusu-3'(seq id no:64),其中vp为乙烯基膦酸酯,a为2'-o-甲基腺苷-3’-磷酸,u为2'-o-甲基尿苷-3’-磷酸,g为2'-o-甲基鸟苷-3’-磷酸,c为2'-o-甲基胞苷-3’-磷酸,s为硫代磷酸酯核苷酸间键,af为2'-氟腺苷-3’-磷酸,gf为2'-氟鸟苷-3’-磷酸,cf为2'-氟胞苷-3’-磷酸,da为2'-脱氧腺苷-3’-磷酸,dc为2'-脱氧胞苷-3’-磷酸,dt为2'-脱氧胸苷-3’-磷酸,并且(ahd)为2'-o-十六烷基腺苷-3’-磷酸。
41、在另一实施方案中,该rnai剂为其药学上可接受的盐。本文的各rnai剂的“药学上可接受的盐”包括但不限于,钠盐、钙盐、锂盐、钾盐、铵盐、镁盐及其混合物。本领域技术人员将理解,rnai剂可作为多阳离子盐提供,其具有任选地修饰的磷酸二酯主链和/或任何其他酸性修饰的每个游离酸基团(例如,5'-末端磷酸酯基团)的一个阳离子。例如,“n”个核苷酸长度的寡核苷酸含有n-1个任选地修饰的磷酸二酯,使得21nt长度的寡核苷酸可提供为具有至多20个阳离子(例如,20个钠阳离子)的盐。类似地,具有21nt长度的有义链和23nt长度的反义链的rnai剂可提供为具有至多42个阳离子(例如,42个钠离子)的盐。在前述实例中,在该rnai剂还包括5'-末端磷酸酯或5'-末端乙烯基膦酸酯基团的情况下,该rnai剂可提供为具有至多44个阳离子(例如,44个钠阳离子)的盐。
42、本公开的另一方面提供含有本文所公开的dsrna剂的细胞。
43、本公开的另外的方面提供一种用于抑制α-突触核蛋白的表达的药物组合物,该药物组合物包括本文所公开的dsrna剂。
44、在某些实施方案中,该dsrna剂和/或药物组合物在非缓冲溶液中施用。任选地,非缓冲溶液为盐水或水。
45、在一些实施方案中,该dsrna剂与缓冲溶液一起施用。任选地,缓冲溶液包括乙酸盐、柠檬酸盐、醇溶谷蛋白、碳酸盐或磷酸盐,或其组合。在某些实施方案中,缓冲溶液为磷酸盐缓冲盐水(pbs)。
46、本公开的进一步方面提供一种药物组合物,其包括本文所公开的dsrna剂及脂质制剂。
47、在一个实施方案中,该脂质制剂包括或者为脂质纳米颗粒(lnp)。
48、本公开的另一方面提供一种抑制细胞中α-突触核蛋白(snca)基因的表达和/或预防细胞或受试者中α-突触核蛋白聚集体的形成的方法,该方法包括:(a)使细胞或受试者与本文所公开的drna剂或药物组合物接触;以及(b)将步骤(a)中产生的细胞或受试者维持足以获得snca基因的mrna转录物降解的时间,从而抑制该细胞中snca基因的表达和/或预防细胞或受试者中α-突触核蛋白聚集体的形成。
49、在一个实施方案中,细胞处于受试者体内。任选地,受试者为人类。或者,受试者为恒河猴、食蟹猴、小鼠或大鼠。
50、在某些实施方案中,人类受试者罹患snca相关疾病。任选地,snca相关疾病为突触核蛋白病。任选地,该突触核蛋白病为pd、多系统萎缩(msa)、路易氏体痴呆(lbd)、单纯性自主神经衰竭(paf)、皮克氏病、进行性核上性麻痹、拳击员痴呆、与染色体17关联的帕金森氏症、lytico-bodig氏病、缠结优势型痴呆、嗜银颗粒疾病、神经节神经胶质瘤、神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、亚急性硬化性全脑炎、铅中毒脑病、结节性硬化症、hallervorden-spatz病、脂褐质沉积症、皮质基底节变性、额颞叶痴呆、额颞叶变性、阿尔兹海默病、亨廷顿病、唐氏综合征、精神错乱、精神分裂症和/或克雅氏病。
51、在一些实施方案中,与对照细胞或对照受试者相比,该细胞或受试者中的snca表达被dsrna剂抑制至少约50%、至少约40%、至少约30%、至少约20%或至少约10%。
52、本公开的另外的方面提供一种治疗被诊断为患有snca相关神经退化性疾病的受试者的方法,该方法涉及向该受试者施用治疗有效量的本文所公开的dsrna剂或药物组合物,任选地其中该受试者用治疗有效量的本文所公开的dsrna剂或药物组合物重新给药,从而治疗该受试者。
53、在某些实施方案中,治疗包括snca相关神经退化性疾病的至少一种体征或症状的改善。
54、在一些实施方案中,治疗包括预防疾病的进展。
55、在一个实施方案中,snca相关神经退化性疾病的特征为下列症状中的一种或多种:震颤、缓慢运动(动作迟缓)、肌肉僵硬、姿势和平衡受损、自发运动的损失、语音变化、字迹变化、幻视、幻听、幻嗅、幻触、身体机能(自主神经系统)调节不良如晕眩、跌倒和肠问题、认知问题如意识模糊、注意力不集中、视空间问题及记忆力损失、睡眠困难如快速眼动(rem)睡眠行为障碍(其中梦在睡眠时以身体表现出来)、注意力波动(包括嗜睡发作、长时间凝视空处、白天长时间小睡或言语紊乱、抑郁及冷漠)、直立性低血压(当人站起时发生血压的突然下降,导致人感觉晕眩和头晕,并且需要坐、蹲或躺下以便防止昏迷)、动作笨拙或不协调、膀胱控制问题、手或肢的挛缩(关节周围的肌肉或肌腱的慢性缩短,其阻止关节自由动作)、pisa综合征(其中身体表现为向一侧倾斜的异常姿势)、颈项前屈(其中颈部向前弯曲且头部下垂)以及不由自主且不可控制的叹息或喘息。
56、在某些实施方案中,该dsrna剂以约0.01mg/kg至约50mg/kg的剂量向受试者施用。
57、在一些实施方案中,该dsrna剂或药物组合物向受试者鞘内施用。
58、在一个实施方案中,该方法还涉及向受试者施用适用于治疗或预防snca相关神经退化性疾病或病症的另外的药剂或疗法。
59、在某些实施方案中,该snca相关神经退化性疾病为帕金森氏病(pd)。
60、在一个实施方案中,该snca相关神经退化性疾病为路易氏体痴呆(lbd)或多系统萎缩(msa)。
61、在一些实施方案中,snca表达被抑制至少约30%。
62、在另一实施方案中,该方法还涉及向受试者施用另外的治疗剂。
63、在某些实施方案中,该方法降低脑或脊髓组织中的snca的表达。任选地,该脑或脊髓组织为脑皮层、小脑、基底节、海马、杏仁核、丘脑、脑干、颈部脊髓、腰部脊髓和/或胸部脊髓。
64、本公开的另一方面提供一种抑制受试者中snca的表达的方法,该方法涉及向该受试者施用治疗有效量的本文所公开的dsrna剂或药物组合物,从而抑制该受试者中的snca的表达。
65、本公开的另外的方面提供一种用于治疗或预防受试者的snca相关疾病的方法,该方法涉及向受试者施用治疗有效量的本文所公开的dsrna剂或药物组合物,从而治疗或预防受试者的snca相关疾病。
66、在某些实施方案中,施用步骤在受试者的一个或多个组织中产生snca mrna或α-突触核蛋白的至少60%敲低。任选地,该受试者的一个或多个组织包括csf、前额叶皮质、中脑、胸椎、海马、髓质脑桥、纹状体尾状核和/或小脑。
67、本公开的进一步方面提供一种用于进行本文所公开的方法的试剂盒,该试剂盒包括本文所公开的dsrna剂及其使用说明。任选地,该试剂盒还包括用于向受试者施用该dsrna剂的装置。
68、定义
69、为了更容易地理解本公开,首先定义某些术语。此外,应注意,无论何时陈述参数的数值或数值范围,处于所述的值中间的值和范围也旨在作为本公开的部分。
70、在此使用冠词“一个”和“一”是指一个或多于一个(即,至少一个)该冠词的语法对象。通过举例,“一个元件”意指一个元件或多于一个元件,例如多个元件。
71、在此使用术语“包括”意指短语“包括但不限于”,并且可与该短语互换使用。
72、在此使用术语“或”意指术语“和/或”,并且可与该术语互换使用,除非上下文清楚地另外指明。
73、术语“约”在本文中用于指在本领域的典型公差范围内。例如,“约”可以被理解为平均值的约2个标准偏差。在某些实施方案中,“约”意指+10%。在某些实施方案中,“约”意指+5%。当“约”存在于一系列数字或范围之前时,应当理解“约”可以修饰所述系列或范围中的数字中的每个数字。
74、在数字或一系列数字之前的术语“至少”应理解为包括与术语“至少”相邻的数字,以及逻辑上可包括的所有后续数字或整数,如从上下文清楚的。例如,核酸分子中的核苷酸数目必须是整数。例如,“21个核苷酸的核酸分子的至少18个核苷酸”是指18、19、20或21个核苷酸具有指定的性质。当“至少”存在于一系列数字或范围之前时,应理解“至少”可以修饰该系列或范围中的每个数字。
75、如本文使用的,“不大于”或“小于”被理解为与该短语相邻的值以及逻辑上较低的值或整数,如从上下文的逻辑理解的,直至零。例如,具有“不超过2个核苷酸”的突出端的双链体具有2、1或0个核苷酸的突出端。当在一系列数字或范围之前存在“不多于”时,应理解“不多于”可以修饰该系列或范围中的每个数字。如本文所使用的,范围包括上限和下限两者。
76、如本文所使用的,检测方法可包括确定存在的分析物的量低于该方法的检测水平。
77、在所示靶位点与有义或反义链的核苷酸序列之间冲突的情况下,所示序列优先。
78、在化学结构与化学名称之间冲突的情况下,以化学结构为准。
79、术语“snca”、“α-突触核蛋白”、“突触核蛋白α”或“alpha-突触核蛋白”指与称为“突触核蛋白病”的神经退化性疾病相关的基因以及由该基因编码的蛋白质。人类snca基因区域覆盖大约114kb。snca转录物含有13个外显子,且15种mrna亚型已鉴定或以其他方式预测为产生的。snca的核苷酸和氨基酸序列可见于,例如,genbank登录号nm_007308.3(人类(homo sapiens)snca,seq id no:1,反向互补序列seq id no:2);genbank登录号:xm_005555421(食蟹猴(macaca fascicularis)snca,seq id no:3,反向互补序列seq id no:4);genbank登录号:nm_009221(小鼠(mus musculus)snca,seq id no:5,反向互补序列seqid no:6);genbank登录号nm_019169.2(大鼠(rattus norvegicus)snca,seq id no:7,反向互补序列seq id no:8)及genbank登录号:xm_535656.7(家犬(canis lupusfamiliaris)snca,seq id no:228,反向互补序列seq id no:229)。
80、如本文所用,术语“snca”也指snca基因的变型,包括所提供的天然存在的序列变体,例如,亚型1转录物nm_000345.4(seq id no:232),其编码多肽np_000336.1;亚型2转录物nm_001146054.2(seq id no:230),其编码多肽np_001139526.1;亚型3转录物nm_001146055.2(seq id no:231),其编码多肽np_001139527.1;如上文所述的亚型4转录物nm_007308.3(seq id no:1),其编码多肽np_009292.1;亚型5转录物nm_001375285.1(seqid no:233),其编码多肽np_001362214.1;亚型6转录物nm_001375286.1(seq id no:234),其编码多肽np_001362215.1;亚型7转录物nm_001375287.1(seq id no:235),其编码多肽np_001362216.1;亚型8转录物nm_001375288.1(seq id no:236),其编码多肽np_001362217.1;亚型9转录物nm_001375290.1(seq id no:237),其编码多肽np_001362219.1;以及预测的亚型x1转录物xm_011532203.1(seq id no:238),其编码多肽xp_011530505.1;预测的亚型x2转录物xm_011532204.3(seq id no:239),其编码多肽xp_011530506.1;预测的亚型x3转录物xm_011532205.2(seq id no:240),其编码多肽xp_011530507.1;预测的亚型x4转录物xm_011532206.1(seq id no:241),其编码多肽xp_011530508.1;预测的亚型x5转录物xm_011532207.1(seq id no:242),其编码多肽xp_011530509.1;及预测的亚型x8转录物xm_017008563.1(seq id no:243),其编码多肽xp_016864052.1(与前述各登录号相关的独特序列通过引用以其在本技术提交日时可获得的形式并入本文)。snca序列的额外实例可见于公开可得的数据库,例如,genbank、omim、uniprot、ncbi dbsnp(参见,例如,www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6622)及macaca基因组项目网址(macaque.genomics.org.cn/page/species/index.jsp)。关于snca的额外信息可见于,例如,www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6622。至本技术提交之日,前述各genbank登录号及基因数据库编号的整体内容通过引用并入本文。
81、α-突触核蛋白的三种蛋白质异形体描述于uniprot中。最长的α-突触核蛋白异形体为大约14kda的蛋白质(异形体1uniprot,140个氨基酸的p37840)。uniprot中的其他α-突触核蛋白异形体包括:异形体2-4,112个氨基酸的p37840-2;及异形体2-5,126个氨基酸的p37840-3。140个氨基酸的α-突触核蛋白由映射至染色体位点4q21.3-q22的5个外显子对编码。α-突触核蛋白具有由不完全kxkegv(seq id no:244)基序构成的n末端区域、极度疏水的nac结构域和高酸性c末端结构域。在生理条件下,据信snca为固有无序的单体或螺旋折叠的四聚体。α-突触核蛋白占脑细胞的细胞溶质中所有蛋白质的1%,并且主要在新皮质、海马、黑质、丘脑和小脑中表达。α-突触核蛋白也以较低量在心脏、骨骼肌、胰腺、淋巴及血细胞中表达。尽管尚未充分理解snca的功能,但有证据表明,其在维持突触前末梢中突触囊泡的充足供应中发挥重要作用。通过调节p53表达和促凋亡基因的反式激活两者的抑制,α-突触蛋白涉及多巴胺释放和转运的调节、微管相关蛋白tau的原纤维化及非多巴胺能神经元中神经保护表型的调节,从而导致减少的半胱天冬酶-3激活。α-突触核蛋白通过其诱导神经退化性疾病如帕金森氏病、路易氏体痴呆和多系统萎缩的主要机制表现为α-突触核蛋白的水平升高,从而产生α-突触核蛋白原纤维聚集体。
82、如本文中所用,“靶序列”是指在snca基因的转录过程中形成的mrna分子的核苷酸序列的连续部分,包括作为初级转录产物的rna加工产物的mrna。在一个实施方案中,序列的靶标部分至少足够长以用作在snca基因的转录过程中形成的mrna分子的核苷酸序列的该部分处或附近rnai指导切割的底物。在一个实施方案中,靶序列在snca基因的蛋白质编码区域内。在另一实施方案中,靶序列在snca基因的3'-utr内。
83、靶序列可为约9至36个核苷酸的长度,例如,约15至30个核苷酸的长度。例如,靶序列可为约15至30个核苷酸的长度,如15至29、15至28、15至27、15至26、15至25、15至24、15至23、15至22、15至21、15至20、15至19、15至18、15至17、18至30、18至29、18至28、18至27、18至26、18至25、18至24、18至23、18至22、18至21、18至20、19至30、19至29、19至28、19至27、19至26、19至25、19至24、19至23、19至22、19至21、19至20、20至30、20至29、20至28、20至27、20至26、20至25、20至24、20至23、20至22、20至21、21至30、21至29、21至28、21至27、21至26、21至25、21至24、21至23或21至22个核苷酸的长度。在一些实施方案中,靶序列为约19至约30个核苷酸的长度。在其他实施方案中,靶序列为约19至约25个核苷酸的长度。在再其他的实施方案中,靶序列为约19至约23个核苷酸的长度。在一些实施方案中,靶序列为约21至约23个核苷酸的长度。上文述及的范围和长度中间的范围和长度也考虑为本公开的部分。
84、如本文所使用的,术语“包含序列的链”是指包含核苷酸的链的寡核苷酸,该核苷酸链通过使用标准核苷酸命名法提到的顺序来描述。
85、在修饰或未修饰的核苷酸的情况中,“g”、“c”、“a”、“t”和“u”各自通常代表分别含有鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶作为碱基的核苷酸。然而,将理解的是,术语“核糖核苷酸”或“核苷酸”还可以指如下进一步详细描述的修饰的核苷酸、或代理替代部分(参见,例如表1)。技术人员应很好地认识到,鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶可以被其他部分替代而基本上不改变包含携带这种替代部分的核苷酸的寡核苷酸的碱基配对特性。例如而非限制性地,包含肌苷作为其碱基的核苷酸可以与含有腺嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶的核苷酸进行碱基配对。因此,含有尿嘧啶、鸟嘌呤或腺嘌呤的核苷酸可以在本公开中所述的dsrna的核苷酸序列中由含有例如肌苷的核苷酸替代。在另一个实例中,寡核苷酸中任何地方的腺嘌呤和胞嘧啶可以分别地由鸟嘌呤和尿嘧啶替换,以形成与靶mrna的g-u摇摆碱基配对。含有这类替代部分的序列适用于在本公开中所述的组合物和方法。
86、如在此可互换使用的术语“irna”、“rnai剂”、“irna剂”、“rna干扰剂”是指含有如该术语在此定义的rna的试剂,并且其通过rna诱导沉默复合体(risc)途径介导rna转录物的靶向切割。rna干扰(rnai)是指导mrna的序列特异性降解的过程。rnai调节(例如抑制)细胞(例如受试者如哺乳动物受试者体内的细胞)中snca的表达。
87、在一个实施方案中,本公开的rnai剂包括单链rnai,其与靶rna序列例如snca靶mrna序列相互作用以指导靶rna的切割。不希望受限于理论,据信引入细胞内的长双链rna通过被称为dicer的iii型核酸内切酶降解为包含有义链和反义链的双链短干扰rna(sirna)(sharp et al.(2001)genes dev.15:485)。dicer(核糖核酸酶iii样酶)使这些dsrna加工成具有特征性的两个碱基的3'突出端的19-23个碱基对短干扰rna(bernstein等(2001)nature 409:363)。然后将这些sirna并入rna诱导沉默复合体(risc)中,其中一种或多种解旋酶使sirna双链体展开,从而使互补反义链能够指导靶标识别(nykanen等(2001)cell 107:309)。当结合至适当的靶mrna时,risc内的一种或多种核酸内切酶切割靶标以诱导沉默(elbashir等(2001)genes dev.15:188)。因此,在一个方面中,本公开涉及在细胞内产生的单链rna(ssrna)(sirna双链体的反义链)并且该单链rna促进risc复合体的形成以实现靶基因(即snca基因)的沉默。因此,术语“sirna”在本文中还用于指如上所述的rnai。
88、在另一实施方案中,rnai剂可以是引入到细胞或生物体中以抑制靶mrna的单链rna。单链rnai剂结合risc核酸内切酶(argonaute 2),然后其切割靶mrna。单链sirna通常是15-30个核苷酸并且是化学修饰的。单链rna的设计和测试被描述于美国专利号8,101,348和lima等(2012)cell 150:883-894中,这些参考文献中每一个的全部内容特此通过引用结合在此。本文描述的任何反义核苷酸序列可以被用作如本文所描述或如通过描述于lima等(2012)cell 150:883-894中的方法化学修饰的单链sirna。
89、在另一实施方案中,用于本公开的组合物和方法中的“rnai剂”是双链rna,并且在此称为“双链rnai剂”、“双链rna(dsrna)分子”、“dsrna剂”或“dsrna”。术语“dsrna”是指核糖核酸分子的复合体,其具有包含两个反平行和基本上互补的核酸链的双链体结构,称为相对于靶rna(即snca基因)具有“有义”和“反义”取向。在本公开的一些实施方案中,双链rna(dsrna)通过在此称为rna干扰或rnai的转录后基因沉默机制来引发靶rna(例如mrna)的降解。
90、通常,dsrna分子可包括核糖核苷酸,但如本文中所详述的,各链或两条链也可包括一个或多个非核糖核苷酸,例如,脱氧核糖核苷酸和/或修饰的核苷酸。此外,如本说明书中所用,“rnai剂”可包括具有化学修饰的核糖核苷酸;rnai剂可包括多个核苷酸处的实质性修饰。
91、如本文所使用的,术语“修饰的核苷酸”是指独立地具有修饰的糖部分、修饰的核苷酸间键或修饰的核碱基的核苷酸。因此,术语“修饰的核苷酸”涵盖对核苷间键、糖部分或核碱基的例如官能团或原子的置换、添加或去除。适用于本公开的药剂的修饰包括本文公开的或本领域已知的所有类型的修饰。出于本说明书和权利要求书的目的,“rnai剂”涵盖在sirna型分子中使用的任何此类修饰。
92、在本公开的某些实施方案中,如果存在于rnai剂内,包含脱氧核苷酸(其被公认为核苷酸的天然存在形式)可以被认为构成修饰的核苷酸。
93、双链体区域可为允许所需的靶rna通过risc途径的特异性降解的任意长度,且可以为约9至36个碱基对的长度范围,例如约15至30个碱基对的长度,例如,约9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35或36个碱基对的长度,如约15至30、15至29、15至28、15至27、15至26、15至25、15至24、15至23、15至22、15至21、15至20、15至19、15至18、15至17、18至30、18至29、18至28、18至27、18至26、18至25、18至24、18至23、18至22、18至21、18至20、19至30、19至29、19至28、19至27、19至26、19至25、19至24、19至23、19至22、19至21、19至20、20至30、20至29、20至28、20至27、20至26、20至25、20至24、20至23、20至22、20至21、21至30、21至29、21至28、21至27、21至26、21至25、21至24、21至23或21至22个碱基对的长度。上文所述的范围和长度中间的范围和长度也考虑为本发明的部分。
94、形成双链体结构的两条链可为一个较大rna分子的不同部分,或它们可为独立的rna分子。在两条链为一个较大分子的部分,且因此通过形成双链体结构的一条链的3'-端与相应的另一条链的5'-端之间的不间断核苷酸链连接的情况中,连接rna链称为“发夹环”。发夹环可以包含至少一个未配对的核苷酸。在一些实施方案中,发夹环可包含至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少20、至少23个或更多个未配对的核苷酸或不指向dsrna的靶位点的核苷酸。在一些实施方案中,发夹环可以是10个或更少的核苷酸。在一些实施方案中,发夹环可以是8个或更少的未配对核苷酸。在一些实施方案中,发夹环可以是4-10个未配对的核苷酸。在一些实施方案中,发夹环可以是4-8个核苷酸。
95、在某些实施方案中,双链寡聚化合物的两条链可以连接在一起。两条链可在两端或仅仅在一端彼此连接。在一端连接是指第一链的5'-端连接至第二链的3'-端或第一链的3'-端连接至第二链的5'-端。当两条链在两端彼此连接时,第一链的5'-端连接至第二链的3'-端并且第一链的3'-端连接至第二链的5'-端。两条链可以通过寡核苷酸接头连接在一起,其包括但不限于(n)n;其中n独立地是修饰的或未修饰的核苷酸并且n是3-23。在一些实施方案中,n为3-10,例如3、4、5、6、7、8、9或10。在一些实施方案中,寡核苷酸接头选自gnra、(g)4、(u)4和(dt)4,其中n是修饰的或未修饰的核苷酸,且r是修饰的或未修饰的嘌呤核苷酸。接头中的一些核苷酸可参与与接头中的其它核苷酸的碱基配对相互作用。两条链也可以通过非核苷接头,例如本文所述的接头连接在一起。本领域技术人员将理解,本文描述的任何寡核苷酸化学修饰或变异可用于寡核苷酸接头中。
96、发夹和哑铃型寡聚化合物具有等于或至少14、15、15、16、17、18、19、29、21、22、23、24或25个核苷酸对的双链体区域。双链体区域的长度可以等于或小于200、100或50。在一些实施方案中,双链体区域的长度范围为15-30、17-23、19-23和19-21个核苷酸对。
97、发夹寡聚化合物可具有单链突出端或末端未配对区域,在一些实施方案中在3'侧,并且在一些实施方案中,在发夹的反义侧上。在一些实施方案中,突出端长度为1-4个,更通常2-3个核苷酸。可诱导rna干扰的发夹寡聚化合物在本文中也称为“shrna”。
98、当dsrna的两条基本上互补的链由单独的rna分子组成时,这些分子不是必须,而是可以共价连接。当两条链通过除了形成双链体结构的一条链的3’-端与对应的另一条链的5’-端之间的不间断核苷酸链以外的方式共价连接时,连接结构称为“接头”。rna链可以具有相同或不同数目的核苷酸。碱基对的最大数目是dsrna的最短链中的核苷酸数目减去存在于双链体中的任何突出端。除了双链体结构外,rnai可包含一个或多个核苷酸突出端。
99、在一个实施方案中,本公开的rnai剂为其中每一条链为24至30个核苷酸的长度的dsrna,其与靶rna序列(例如snca靶mrna序列)相互作用以指导靶rna的切割。不希望受限于理论,引入细胞中的长双链rna通过称为dicer的iii型核酸内切酶而降解为sirna(sharpetal.(2001)genes dev.15:485)。dicer,一种核酸酶iii样酶,将dsrna加工为19至23个碱基对的短干扰rna,其具有特征性的两个碱基的3'突出端(bernstein,et al.,(2001)nature 409:363)。随后,sirna并入rna诱导沉默复合体(risc)中,其中一种或多种解旋酶使sirna双链体展开,使得互补反义链能够指导靶标识别(nykanen,et al.,(2001)cell107:309)。当与适宜的靶mrna结合时,risc内的一种或多种核酸内切酶切割靶标以诱导沉默(elbashir,et al.,(2001)genes dev.15:188)。在一个实施方案中,本公开的rnai剂为24至30个核苷酸的dsrna剂,其与snca rna序列相互作用以指导靶rna的切割。
100、在一个实施方案中,本公开的rnai剂为其中各链包含19至23个核苷酸的dsrna剂,其与snca rna序列相互作用以指导靶rna的切割。不希望受限于理论,引入细胞中的长双链rna通过称为dicer的iii型核酸内切酶降解为sirna(sharp et al.(2001)genes dev.15:485)。dicer,一种核酸酶iii样酶,将dsrna加工为19至23个碱基对的短干扰rna,其具有特征性的两个碱基的3'突出端(bernstein,et al.,(2001)nature 409:363)。随后,sirna并入rna诱导沉默复合体(risc)中,其中一种或多种解旋酶使sirna双链体展开,使得互补反义链能够指导靶标识别(nykanen,et al.,(2001)cell 107:309)。当与适宜的靶mrna结合时,risc内的一种或多种核酸内切酶切割靶标以诱导沉默(elbashir,et al.,(2001)genesdev.15:188)。在一个实施方案中,本公开的rnai剂为19至23个核苷酸的dsrna,其与sncarna序列相互作用以指导靶rna的切割。
101、如本文所使用的,术语“核苷酸突出端”是指从rnai剂(例如,dsrna)的双链体结构突出的至少一个未配对的核苷酸。例如,当dsrna的一条链的3'端延伸超过另一条链的5'端,或反之时,存在核苷酸突出端。dsrna可以包含具有至少一个核苷酸的突出端;替代地,突出端可以包含至少两个核苷酸、至少三个核苷酸、至少四个核苷酸、至少五个核苷酸或更多。核苷酸突出端可以包含核苷酸/核苷类似物(包括脱氧核苷酸/核苷)或由其组成。突出端可以处于有义链、反义链或其任何组合上。此外,突出端的核苷酸可以存在于dsrna的反义链或有义链的5'-端、3'-端或两端上。
102、在dsrna的一个实施方案中,至少一条链包含至少1个核苷酸的3'突出端。在另一个实施方案中,至少一条链包含至少2个核苷酸,例如2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14或15个核苷酸的3'突出端。在其他实施方案中,rnai剂的至少一条链包含至少1个核苷酸的5'突出端。在某些实施方案中,至少一条链包含至少2个核苷酸,例如2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14或15个核苷酸的5'突出端。还在其他实施方案中,rnai剂的一条链的3'端和5'端都包含至少1个核苷酸的突出端。
103、在一个实施方案中,dsrna的反义链具有3'端、5'端、两端或任一端的1至10个核苷酸,例如,0至3、1至3、2至4、2至5、4至10、5至10个,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个核苷酸的突出端。在一个实施方案中,dsrna的有义链具有3'端、5'端、两端或任一端的1至10个核苷酸,例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个核苷酸的突出端。在另一实施方案中,突出端中的一个或多个核苷酸用核苷硫代磷酸酯替换。
104、在某些实施方案中,有义链或反义链或两者上的突出端可包括长于10个核苷酸的延伸的长度,例如1至30个核苷酸、2至30个核苷酸、10至30个核苷酸或10至15个核苷酸的长度。在某些实施方案中,延伸的突出端在双链体的有义链上。在某些实施方案中,延伸的突出端存在于双链体的有义链的3'端。在某些实施方案中,延伸的突出端存在于双链体的有义链的5'端。在某些实施方案中,延伸的突出端在双链体的反义链上。在某些实施方案中,延伸的突出端存在于双链体反义链的3'端。在某些实施方案中,延伸的突出端存在于双链体反义链的5'端。在某些实施方案中,突出端中的一个或多个核苷酸被核苷硫代磷酸替代。在某些实施方案中,突出端包括自身互补部分,使得突出端能够形成在生理条件下稳定的发夹结构。
105、如本文中所用,涉及dsrna的术语“钝端”或“平端”意指在dsrna的给定末端不存在未配对的核苷酸或核苷酸类似物,即,无核苷酸突出端。dsrna的一端或两端可为钝端。在dsrna的两端为钝端的情况中,dsrna被称为钝端的。为清楚起见,“钝端的”dsrna为两端均为钝端的dsrna,即,在分子的任一端无核苷酸突出端。最通常这种分子在其整个长度上为双链的。
106、在一些实施方案中,dsrna包含3’突出端。在一些实施方案中,dsrna包含1个核苷酸的3’突出端。在一些实施方案中,dsrna包含2个核苷酸的3’突出端。在一些实施方案中,dsrna包含5’突出端。在一些实施方案中,dsrna包含1个核苷酸的5’突出端。在一些实施方案中,dsrna包含2个核苷酸的5’突出端。
107、在一些实施方案中,dsrna的一端具有突出端和一端具有钝端。突出端可以为有义链3’突出端、有义链5’突出端、反义链3'突出端或反义链5’突出端。在一些实施方案中,突出端为1个核苷酸的突出端。在一些实施方案中,突出端为2个核苷酸的突出端。在一些实施方案中,dsrna具有两个钝端。在一些实施方案中,dsrna在两端具有突出端。在各端的突出端独立地为有义链3’突出端、有义链5’突出端、反义链3'突出或反义链5’突出端。在一些实施方案中,突出端为1个核苷酸的突出端。在一些实施方案中,突出端为2个核苷酸的突出端。一个或多个突出端核苷酸可是修饰的核苷酸、反向核苷酸、无碱基核苷酸或反向无碱基核苷酸。反向核苷酸可经由3'-3'磷酸二酯键连接。
108、在一些实施方案中,有义链为23个核苷酸的长度,且反义链为21个核苷酸的长度。在一些实施方案中,有义链为23个核苷酸的长度,且反义链为21个核苷酸的长度,其中有义链的3'和5'末端核苷酸位置为反向无碱基残基。有义链3'和5'末端反向无碱基残基可以为突出端。
109、在一些实施方案中,有义链为21个核苷酸的长度,且反义链为23个核苷酸的长度,其中反义链含有2个核碱基的3’突出端。
110、术语“反义链”或“引导链”是指rnai剂(例如,dsrna)的链,其包含与靶序列(例如snca mrna)基本上互补的区域。
111、如本文所使用的,术语“互补区”是指反义链上与如本文所定义的序列(例如靶序列,例如snca核苷酸序列)基本上互补的区域。在互补区与靶序列不完全互补的情况下,错配可以处于分子的内部或末端区域中。通常,最耐受的错配在末端区域中,例如在rnai剂的5'-或3'-末端的5个、4个、3个或2个核苷酸内。
112、在一些实施方案中,本公开的双链rna剂包括反义链中的核苷酸错配。
113、在一些实施方案中,本公开的双链rna剂的反义链包含与靶mrna的不超过4个错配,例如,反义链包含与靶mrna的4个、3个、2个、1个或0个错配。在一些实施方案中,本公开的双链rna剂的反义链包含与有义链的不超过4个错配,例如,反义链包含与有义链的4个、3个、2个、1个或0个错配。在一些实施方案中,本公开的双链rna剂包含有义链中的核苷酸错配。在一些实施方案中,本发明的双链rna剂的有义链包含与反义链的不超过4个错配,例如,有义链包含与反义链的4个、3个、2个、1个或0个错配。在一些实施方案中,核苷酸错配在例如irna的3'端的5个、4个、3个核苷酸内。在另一个实施方案中,核苷酸错配在例如irna剂的3'-末端核苷酸中。在一些实施方案中,错配不在种子区中。
114、因此,如本文所描述的rnai剂可以含有与靶序列的一个或多个错配。在一个实施方案中,如本文所描述的rnai剂含有不超过3个错配(即,3个、2个、1个或0个错配)。在一个实施方案中,如本文所描述的rnai剂含有不超过2个错配。在一个实施方案中,如本文所描述的rnai剂含有不超过1个错配。在一个实施方案中,如本文所描述的rnai剂含有0个错配。在某些实施方案中,如果rnai剂的反义链含有与靶序列的错配,则错配可以任选地限制在互补区的5'-或3'-端的最后5个核苷酸内。例如,在此类实施方案中,对于23个核苷酸的rnai剂,与snca基因的区域互补的链通常在中心13个核苷酸内不含任何错配。本文所描述的方法或本领域已知的方法可以用于确定含有与靶序列的错配的rnai剂是否有效抑制snca基因的表达。考虑具有错配的rnai剂在抑制snca基因表达方面的功效是重要的,特别是如果已知snca基因中的特定互补区在群体内具有多态性序列变异。
115、如本文所使用的,术语“有义链”或“随从链”是指包含与如本文中该术语所定义的反义链的区域基本上互补的区域的rnai剂的链。
116、如本文所使用的,“基本上所有核苷酸是修饰的”在很大程度上但不是完全为修饰的,并且可以包括不超过5个、4个、3个、2个或1个未修饰的核苷酸。
117、如本文所使用的,术语“切割区”是指紧邻切割位点的区域。切割位点是靶标上切割发生的位点。在一些实施方案中,切割区在切割位点的任一端上并紧邻切割位点包括三个碱基。在一些实施方案中,切割区在切割位点的任一端上并紧邻切割位点包括两个碱基。在一些实施方案中,切割位点特别地出现在反义链的核苷酸10和11结合的位点处,并且切割区包含核苷酸11、12和13。
118、如本文所使用的,并且除非另外指明,术语“互补”当用于相对于第二核苷酸序列描述第一核苷酸序列时,是指包含第一核苷酸序列的寡核苷酸或多核苷酸在特定条件下与包含第二核苷酸序列的寡核苷酸或多核苷酸杂交并且形成双链体结构的能力,如技术人员理解的。例如,此类条件可以是严格条件,其中严格条件可以包括:400mm nacl,40mmpipes,ph 6.4,1mm edta,50℃或70℃,12小时至16小时,然后洗涤(参见例如,molecularcloning:a laboratory manual,sambrook等人(1989)cold spring harbor laboratorypress)。可以应用其它条件,如生物体内部可能遇到的生理学相关的条件。技术人员将能够根据杂交核苷酸的最终应用确定最适合于两个序列的互补性测试的条件集合。
119、如本文所描述的rnai剂内(例如,dsrna内)的互补序列包括包含第一核苷酸序列的寡核苷酸或多核苷酸与包含第二核苷酸序列的寡核苷酸或多核苷酸在一个或两个核苷酸序列的全长上的碱基配对。此类序列在本文中可以被称为彼此“完全互补”。然而,当第一序列在本文中被称为相对于第二序列“基本上互补”时,这两个序列可以是完全互补的,或对于至多30个碱基对的双链体,其可以形成一个或多个,但通常不超过5个、4个、3个或2个杂交时错配的碱基对,同时保留在与其最终应用最相关的条件下杂交的能力,例如通过risc途径抑制基因表达。然而,在两个寡核苷酸被设计为在杂交时形成一个或多个单链突出端的情况下,此类突出端不应视为对于互补性的确定的错配。例如,包含长度为21个核苷酸的一个寡核苷酸和长度为23个核苷酸的另一个寡核苷酸的dsrna,其中较长的寡核苷酸包含与较短的寡核苷酸完全互补的21个核苷酸的序列,仍可以被称为出于本文所描述的目的的“完全互补”。
120、如本文所使用的,“互补”序列还可以包含非沃森-克里克碱基对或由非天然的和修饰的核苷酸形成的碱基对,或者完全由其形成,只要满足关于其杂交能力的以上要求即可。此类非沃森-克里克碱基对包括但不限于g:u摆动碱基配对或hoogstein碱基配对。
121、本文中的术语“互补”、“完全互补”和“基本上互补”可以相对于dsrna的有义链和反义链之间的碱基匹配,或rnai剂的反义链和靶序列之间的碱基匹配来使用,如根据其使用的上下文所理解的。
122、如本文所使用的,与信使rna(mrna)的“至少部分基本上互补”的多核苷酸是指与所关注的mrna(例如,编码snca的mrna)的连续部分基本上互补的多核苷酸。例如,如果序列与编码scna的mrna的不间断部分基本上互补,则多核苷酸与scna mrna的至少一部分互补。
123、因此,在一些实施方案中,本文公开的反义链多核苷酸与靶snca序列完全互补。
124、在某些实施方案中,本文中公开的反义链多核苷酸与靶snca序列基本上互补且包含在整个长度上与seq id no:1、3、5、7或228(对于snca)或者seq id no:1、3、5、7或228的片段的核苷酸序列的等同区域至少约80%互补的连续核苷酸序列,如约85%、约86%、约87%、约88%、约89%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%互补。
125、在其他实施方案中,本文所公开的反义多核苷酸与靶snca序列基本上互补且包含在其整个长度上与表2或3中任一有义链核苷酸序列或表2或3中任一有义链核苷酸序列的片段至少约80%互补的连续核苷酸序列,如约85%、约86%、约87%、约88%、约89%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%互补。
126、在一个实施方案中,本公开的rnai剂包括与反义多核苷酸基本上互补的有义链,该反义多核苷酸又与靶snca序列相同,并且其中有义链多核苷酸包含在其整个长度上与seq id no:2、4、6、8或229的核苷酸序列或者seq id no:2、4、6、8或229任一的片段的核苷酸序列的等同区域至少约80%互补的连续核苷酸序列,如约85%、约86%、约87%、约88%、约89%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%互补。
127、在一些实施方案中,本公开的irna包括与反义多核苷酸基本上互补的有义链,该反义多核苷酸又与靶snca序列互补,并且其中有义链多核苷酸包含在其整个长度上与表2或3中的任一反义链核苷酸序列或者表2或3中的任一反义链核苷酸序列的片段至少约80%互补的连续核苷酸序列,如约85%、约90%、约91%、约92%、约93%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或100%互补。
128、在一些实施方案中,双链irna剂的双链区长度为等于或至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29、30个或更多个核苷酸对。
129、在一些实施方案中,双链irna剂的反义链的长度为等于或至少14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29或30个核苷酸。
130、在一些实施方案中,双链irna剂的有义链的长度为等于或至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23、24、25、26、27、28、29或30个核苷酸。
131、在一个实施方案中,双链irna剂的有义和反义链长度各自为15至30个核苷酸。
132、在一个实施方案中,双链irna剂的有义和反义链各自为19至25个核苷酸的长度。
133、在一个实施方案中,双链irna剂的有义和反义链各自为21至23个核苷酸的长度。
134、在一个实施方案中,双链irna剂的有义和反义链分别为21至23个核苷酸的长度。
135、在一个实施方案中,双链irna剂的有义和反义链分别为23至21个核苷酸的长度。
136、在一个实施方案中,irna剂的有义链为21个核苷酸的长度,且反义链为23个核苷酸的长度,其中该链形成21个连续碱基对的双链区,其具有在3'端的2个核苷酸长的单链突出端。
137、在一个实施方案中,irna剂的有义链为23个核苷酸的长度,且反义链为21个核苷酸的长度,其中该链形成21个连续碱基对的双链区,其具有在3'和5'端的1个核苷酸长的单链突出端。
138、在一些实施方案中,各链的大多数核苷酸为核糖核苷酸,但如本文中所详述的,各链或两条链也可包括一个或多个非核糖核苷酸,例如,脱氧核糖核苷酸和/或修饰的核苷酸。此外,“irna”可包括具有化学修饰的核糖核苷酸。此类修饰可包括本文所公开或本领域中已知的所有类型的修饰。对于本说明书和权利要求的目的,任何此类修饰,如在irna分子中使用的,被“irna”涵盖。
139、在本公开的一个方面,用于本公开的方法和组合物中的药剂为单链反义核酸分子,其经由反义抑制机制来抑制靶mrna。单链反义rna分子与靶mrna内的序列互补。单链反义寡核苷酸可通过与mrna碱基配对并物理阻碍翻译机制而以化学计量方式抑制翻译,参见dias,n.et al.,(2002)mol cancer ther 1:347-355。单链反义rna分子可为约15至约30个核苷酸的长度,且具有与靶序列互补的序列。例如,单链反义rna分子可包含作为来自本文所述任一反义序列的至少约14、15、16、17、18、19、20个或更多个连续核苷酸的序列。
140、在一个实施方案中,对snca基因表达的至少部分抑制通过可以从其中snca被转录且被处理以使得snca基因的表达被抑制的第一细胞或细胞组分离或检测的snca mrna量的减少来评估,如与基本上与该第一细胞或细胞组相同但未如此处理的第二细胞或细胞组(对照细胞)相比的。抑制的程度可以如下式表示:
141、
142、如本文所使用的,短语“使细胞与rnai剂(如dsrna)接触”包括通过任何可能的方式接触细胞。使细胞与rnai剂接触包括使细胞在体外与rnai剂接触或使细胞在体内与rnai剂接触。接触可以直接或间接地进行。因此,例如,可以通过执行所述方法的个体使rnai剂与细胞物理接触,或可替代地,可以使rnai剂处于允许或使其随后与细胞接触的情况中。
143、体外接触细胞例如可通过使细胞与rnai剂一起温育进行。体内接触细胞例如可通过将rnai剂注射至细胞所处的组织内或附近,或通过任选地经由鞘内、玻璃体内或其他注射将rnai剂注射至另一区域(例如中枢神经系统(cns)),或注射至血流或皮下空间以使得该药剂后续到达其中待接触的细胞所处的组织来进行。例如,rnai剂可含有或偶联至配体,例如下文所述且进一步详述于例如通过引用并入本文的pct/us2019/031170中的一个或多个亲脂性部分,该部分将rnai剂引导至目标位点例如cns或者以其他方式在目标位点处稳定。在一些实施方案中,rnai剂可含有或偶联至一个或多个亲脂性部分,任选地在galnac衍生物不存在的情况下。体外和体内接触方法的组合也是可能的。例如,细胞可在体外与rnai剂接触,并随后移植到受试者体内。
144、在一个实施方案中,细胞与rnai剂接触包括通过促进或实现至细胞中的摄取或吸收而将“rnai剂引入或递送至细胞中”。rnai剂的吸收或摄取可通过无辅助的扩散或主动细胞过程进行,或通过辅助剂或装置进行。将rnai剂引入细胞中可以是体外和/或体内的。例如,对于体内引入,可将rnai剂注射至组织部位中或全身性施用。体外引入细胞中包括本领域已知的方法,如电穿孔和脂质转染。进一步的途径描述于下文中和/或是本领域中已知的。
145、术语“亲脂性”或“亲脂性部分”广泛地指对脂质具有亲和力的任何化合物或化学部分。用于表征亲脂性部分的亲脂性的一种方式是通过辛醇-水分配系数logkow,其中kow是处于平衡状态的两相系统的辛醇相中化学品的浓度与其在水相中的浓度的比率。辛醇-水分配系数是实验室测量的物质特性。然而,其也可以通过使用归因于化学品的结构成分的系数来预测,所述系数是使用第一性原则或经验方法计算的(参见例如,tetko等人,j.chem.inf.comput.sci.41:1407-21(2001),其通过引用整体并入本文)。其提供了物质偏好非水性或油性环境而不是水的倾向的热力学量度(即其亲水/亲油平衡)。原则上,当化学物质的logkow超过0时,其为亲脂性的。通常,亲脂性部分具有超过1、超过1.5、超过2、超过3、超过4、超过5或超过10的logkow。例如,6-氨基己醇的logkow预测为大约0.7。使用相同的方法,n-(己-6-醇)氨基甲酸胆固醇酯的logkow预测为10.7。
146、分子的亲脂性可根据其携带的官能团而改变。例如,将羟基或胺基添加到亲脂性部分的末端可以增加或降低亲脂性部分的分配系数(例如,logkow)值。
147、可选地,与一个或多个亲脂性部分缀合的双链rnai剂的疏水性可通过其蛋白质结合特征来测量。例如,在某些实施方案中,双链rnai剂的血浆蛋白结合测定中的未结合分数可以被确定为与双链rnai剂的相对疏水性正相关,其可能与双链rnai剂的沉默活性正相关。
148、在一个实施方案中,所确定的血浆蛋白结合测定是使用人血清白蛋白的电泳迁移率变动测定(emsa)。此结合测定的示例性方案在例如pct/us2019/031170中详细说明。通过结合测定中未结合的sirna的分数测量的双链rnai剂的疏水性超过0.15、超过0.2、超过0.25、超过0.3、超过0.35、超过0.4、超过0.45或超过0.5以用于sirna的增强的体内递送。
149、因此,将亲脂性部分缀合于双链rnai剂的内部位置对于sirna的增强的体内递送提供了最佳的疏水性。
150、术语“脂质纳米颗粒”或“lnp”是指包含脂质层的囊泡,所述脂质层包封药物活性分子,如核酸分子,例如,rnai剂或rnai剂从其转录的质粒。lnp在例如美国专利第6,858,225号、第6,815,432号、第8,158,601号和第8,058,069号中进行了描述,其全部内容在此通过引用并入本文。
151、如本文所使用的,“受试者”是动物,如哺乳动物,包括灵长类动物(如人、非人类灵长动物,例如猴子和黑猩猩)或非灵长类动物(如大鼠或小鼠)。在优选的实施方案中,受试者是人,如正在治疗或评估受益于snca的表达减少的疾病、病症或病状的人;处于受益于snca的表达减少的疾病、病症或病状的风险中的人;患有受益于snca的表达减少的疾病、病症或病状的人;或正在治疗受益于snca的表达减少的疾病、病症或病状的人,如本文所描述的。
152、如本文所用,术语“治疗”或“处理”指在患有神经退化性疾病的受试者中有益或希望的结果,包括但不限于与snca基因表达或snca蛋白质产生相关的一种或多种体征或症状的缓解或改善,例如,snca相关神经退化性疾病,例如突触核蛋白病,如pd、多系统萎缩(msa)、路易氏体痴呆(lbd)、单纯性自主神经衰竭(paf)、皮克氏病、进行性核上性麻痹、拳击员痴呆、与染色体17关联的帕金森氏症、lytico-bodig氏病、缠结优势型痴呆、嗜银颗粒疾病、神经节神经胶质瘤、神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、亚急性硬化性全脑炎、铅中毒脑病、结节性硬化症、hallervorden-spatz病、脂褐质沉积症、皮质基底节变性、额颞叶痴呆、额颞叶变性、阿尔兹海默病、亨廷顿病、唐氏综合征、精神错乱、精神分裂症和克雅氏病;在增加的神经元功能障碍或死亡的区域中降低的snca表达或活性。“治疗”也可指相比于在不存在治疗的情况下预期的存活而延长存活期。
153、在受试者中的snca水平或者疾病标志物或症状的上下文中,术语“降低”是指这种水平的统计学显著的降低。降低可以是例如至少10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或更多。在某些实施方案中,降低为至少20%。在某些实施方案中,降低为疾病标志物(例如,蛋白质或基因表达水平)的至少50%的降低。在受试者的snca水平的情况中的“降低”是任选地降低到公认为在没有此类病症的个体的正常范围内的水平。在某些实施方案中,“降低”是患有疾病的受试者的标志物或症状的水平与公认在个体的正常范围内的水平之间的差异的降低,例如,在患有帕金森氏症的个体与未患帕金森氏症或具有处于正常范围内的症状的个体中的运动速度降低的水平(运动迟缓)和调节姿势和平衡的能力。
154、如本文所用,当用于提及受益于snca基因表达或snca蛋白产生的减少的疾病或病症时,例如,在由于例如遗传因素或年龄而易患snca相关病症的受试者中,预防”或“防止”是指,其中该受试者尚不符合snca相关病症的诊断标准。如本文所用,预防可理解为向尚不符合snca相关病症的诊断标准的受试者施用药剂以延迟或降低受试者将发生snca相关病症的可能性。由于该药剂为药用试剂,应理解施用通常处于能够将尚不符合snca相关病症的诊断标准的受试者鉴定为易发生snca相关病症的健康护理专业人士的指导下。
155、术语“突触核蛋白病”指以α-突触核蛋白的原纤维聚集体为特征的一组神经退化性病症,该聚集体倾向于在选择性的神经元和神经胶质细胞群体的胞质中累积。因此,突触核蛋白病为一类snca相关神经退化性疾病和病症,其包括帕金森氏病(pd)、路易氏体痴呆(lbd)、单纯性自主神经衰竭(paf)和多系统萎缩(msa),以及其它神经退化性疾病。临床上,突触核蛋白病以运动、认知、行为和自主功能的慢性和进行性下降为特征,这取决于脑中病变的分布。因为临床上的重叠,差异性诊断有时非常困难。帕金森氏症为pd的主要症状,但其可能难以与lbd和msa的帕金森氏症区分开来。自主神经功能障碍(其为在paf中的孤立发现)可能存在于pd和lbd中,但在msa中通常更为突出且出现得更早。lbd可为与pd相同的疾病,但具有广泛的皮质病理学状态,从而导致痴呆、认知波动和特征性的幻视。
156、发生突触核蛋白病(例如pd、lbd等)的可能性降低,例如,当具有对于pd或lbd(或其他突触核蛋白病)的风险因子的个体未发生pd或lbd(或其他突触核蛋白病)或者发生pd或lbd(或其他突触核蛋白病)而相对于具有相同风险因子且未接受本文所述治疗的群体具有较低严重程度。不发生snca相关病症,例如pd或lbd(或其他突触核蛋白病),或者发生pd或lbd(或其他突触核蛋白病)的时间延迟数月或数年被视为有效预防。预防可能需要施用超过一个剂量的irna剂。提供合适的方法以鉴定受试者处于发生任何上述snca相关疾病的风险下,本文所提供的irna剂可作为用于或在预防snca相关疾病的方法中使用的药用试剂使用。对于各种snca相关疾病的风险因子在本文中讨论。
157、如本文所用,术语“帕金森氏病”或“pd”指一种影响运动的进行性神经系统病症。pd的主要病理学特征为大脑基底节中的细胞死亡(到生命终结时,影响黑质致密部中高达70%的多巴胺分泌神经元)和路易氏体(snca编码的α-突触核蛋白的累积)在许多剩余神经元中的存在。症状逐渐开始,有时伴有恰一只手的几乎不明显的震颤或者僵硬或运动迟缓。其他早期症状包括缺少面部表情,在行走时缺少手臂运动以及言语不清。帕金森氏病症状随时间恶化。pd的平均发作年龄为60岁,并且晚期发作与更高的症状严重程度相关。临床特征包括但不限于,更严重的震颤、运动缓慢(动作迟缓)、肌肉僵直、姿势和平衡受损、自主运动的损失、言语变化及最终地痴呆、幻觉和囿于轮椅。
158、如本文所用,“路易氏体痴呆(lbd)”指由于α-突触核蛋白在患病脑神经元中的累积(称为路易氏体和路易氏神经突)而导致思维、推理和独立功能的下降的一种类型的进行性痴呆。α-突触核蛋白的聚集体导致受影响的神经元的次优功能性及最终死亡。症状包括视觉、听觉、嗅觉或触觉的幻觉;帕金森氏病的体征(帕金森氏病样征兆);身体机能(自主神经系统)调节不良如意识模糊、跌倒和肠问题;认知问题如精神错乱、注意力不集中、视觉-空间问题及记忆力损失;睡眠困难如快速眼动(rem)睡眠行为障碍(其中梦在睡眠时以身体表现出来);注意力波动,包括嗜睡发作、长时间凝视空处、白天长时间小睡或言语紊乱、抑郁和冷漠。
159、如本文所用,术语“多系统萎缩(msa)”指一种罕见的退化性神经病症,其影响受试者的无意识(自主神经)功能,包括血压、呼吸、膀胱功能和运动控制。先前称为shy-drager综合征、橄榄体桥脑小脑萎缩或纹状黑质退化,msa共有许多帕金森氏病样症状,如动作迟缓、肌肉僵直和平衡不良。msa治疗包括用药和改变生活习惯以帮助管理症状,但无法治愈。msa造成调节内部身体机能、消化和运动控制的脑部分(小脑、基底节和脑干)的劣化和收缩(萎缩)。msa受试者的受损脑组织显示含有异常量的α-突触核蛋白的神经细胞(神经元)。msa受试者通常在msa症状首次出现后生存约7至10年。但是,患msa的存活率变化很大。偶尔,msa受试者可带病存活15年或更长。死亡通常是由于呼吸问题。msa逐步进展并最终导致死亡。影响身体的很多部分。msa症状典型地在成人期发生,往往在五十几岁或六十几岁。msa以两种类型分类:帕金森氏病型和小脑型。类型取决于在诊断时观察到的症状。帕金森氏病型msa为最常见的msa类型,其体征和症状类似于帕金森氏病的那些,如肌肉僵直、手臂和腿弯曲困难、缓慢运动(动作迟缓)、震颤(与经典帕金森氏病相比,在msa中罕见)以及姿势和平衡的问题。小脑型msa体征和症状包括肌肉协调的问题(共济失调),也可能包括运动和协调受损,如步态不稳和失去平衡、口齿不清、言语迟缓或音量低(口吃)、视觉障碍如视线模糊或复视以及眼睛聚焦困难、难以吞咽(吞咽困难)或咀嚼困难,以及一般体征和症状。此外,多系统萎缩的主要征兆为姿势性(直立性)低血压,一种低血压形式,其中当受试者从坐姿或卧姿站立时使得受试者感觉眩晕或头晕,或甚至昏迷。msa受试者也可发生在躺下时危险地高的血压水平(仰卧位高血压)。与msa相关的其他困难包括无意识(自主神经)身体功能,如尿道和肠道功能障碍、便秘、膀胱或肠道控制的损失(失禁)、出汗异常、减少的汗液、泪液和唾液产生、由于出汗减少导致的热不耐受、体温控制受损(往往造成手脚冰冷)、睡眠障碍、由于“表演”梦境导致的烦躁不安的睡眠、夜间呼吸异常、性功能障碍、无法实现或维持勃起(阳痿)、性欲丧失、心血管问题、由于血液淤积导致的手脚颜色变化、手脚冰冷、精神问题和难以控制情绪,如不适当的笑或哭。msa的可能并发症包括睡眠期间呼吸异常;由于平衡不佳或昏迷导致的跌倒的损伤;进行性不动症,其可能导致继发性问题如皮肤破裂、在日常活动中失去自我照护能力、导致言语和呼吸困难的声带麻痹及增加的吞咽困难。
160、在一个实施方案中,snca相关疾病或病症(突触核蛋白病)为帕金森氏病、路易氏体痴呆、多系统萎缩(msa)和单纯性自主神经衰竭(paf)之一。
161、如本文所使用的,“治疗有效量”旨在包括当向患有snca相关疾病的受试者施用时,足以影响疾病的治疗(例如,通过减少、改善或维持现有疾病或一种或多种疾病症状)的rnai剂的量。“治疗有效量”可根据rnai剂、药剂如何施用、疾病和其严重程度以及待治疗受试者的病史、年龄、体重、家族史、遗传组成、先前或伴随治疗的类型(如果有的话)以及其它个体特征而变化。
162、如本文所使用的,“预防有效量”旨在包括当向患有snca相关病症的受试者施用时,足以预防或改善疾病或疾病的一种或多种症状的rnai剂的量。改善疾病包括减缓疾病的进程或降低后期发生疾病的严重程度。“预防有效量”可根据rnai剂、药剂如何施用、疾病的风险程度以及病史、年龄、体重、家族史、遗传组成、先前或伴随治疗的类型(如果有的话)以及待治疗患者的其它个体特征而变化。
163、“治疗有效量”或“预防有效量”还包括以适用于任何治疗的合理收益/风险比产生一些期望的局部或全身性效应的rnai剂的量。本公开的方法中采用的rnai剂可以以足够的量施用,以产生适用于此类治疗的合理益处/风险比。
164、短语“药学上可接受的”在本文中用于指在合理医学判断的范围内适合用于与人类受试者和动物受试者的组织接触而没有过度毒性、刺激、过敏反应或其它问题或并发症的、与合理的益处/风险比相称的那些化合物、材料、组合物或剂型。
165、如本文所使用的,短语“药学上可接受的载体”是指药学上可接受的材料、组合物或媒剂,如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、制造助剂(例如,润滑剂、滑石镁、钙或锌硬脂酸盐或者硬脂酸)、或溶剂包封材料,其涉及将主题化合物从身体的一个器官或部分携带或运送到身体的另一个器官或部分。在与制剂的其它成分相容并且对被治疗的受试者无害的意义上,每种载体必须是“可接受的”。可用作药学上可接受的载体的材料的一些实例包括:(1)糖,如乳糖、葡萄糖和蔗糖;(2)淀粉,如玉米淀粉和马铃薯淀粉;(3)纤维素以及其衍生物,如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素;(4)粉状黄蓍胶;(5)麦芽;(6)明胶;(7)润滑剂,如硬脂酸镁、十二烷基硫酸钠和滑石;(8)赋形剂,如可可脂和栓剂蜡;(9)油,如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油;(10)二醇,如丙二醇;(11)多元醇,如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇;(12)酯,如油酸乙酯和月桂酸乙酯;(13)琼脂;(14)缓冲剂,如氢氧化镁和氢氧化铝;(15)藻酸;(16)无热原水;(17)等渗盐水;(18)林格氏溶液;(19)乙醇;(20)ph缓冲溶液;(21)聚酯、聚碳酸酯或聚酸酐;(22)增量剂,如多肽和氨基酸;(23)血清组分,如血清白蛋白、hdl和ldl;以及(22)药物制剂中所用的其它非毒性相容物质。
166、如本文所使用的,术语“样品”包含从受试者分离的类似流体、细胞或组织的集合,以及受试者体内存在的流体、细胞或组织。生物流体的实例包括血液、血清和浆膜流体、血浆、脑脊液、眼流体、淋巴、尿液、唾液等。组织样品可以包括来自组织、器官或局部区域的样品。例如,样品可以源自特定的器官、器官的部分或这些器官内的流体或细胞。在某些实施方案中,样品可以源自脑(例如,全脑或脑的某些区段,例如纹状体,或脑中的某些类型的细胞,例如神经元和神经胶质细胞(星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞))。在其他实施方案中,“源自受试者的样品”指的是从受试者抽取的血液或由其衍生的血浆或血清。在进一步的实施方案中,“源自受试者的样品”是指源自受试者的脑组织(或其子组分)或视网膜组织(或其子组分)。
167、应理解,尽管表2中的序列描述为修饰或缀合的序列,但在某些实施方案中,本公开的rnai剂(例如,本公开的dsrna)的rna可包含表2或3中示出的任一序列,其与表中所述不同地修饰或缀合。亲脂性配体可包括在本技术中提供的任何位置中,除非在指明具体位置/定位的情况下。
技术研发人员:L·T·黄·党,M·K·施莱格尔,J·巴里,T·阮,A·卡斯托雷诺,K·苏
技术所有人:阿尔尼拉姆医药品有限公司
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