本発明は、ＣＡＧ、ＣＵＧ、またはＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡ（ＮＲＲ）の反復領域に相補的であり、その反復領域内でハイブリッド形成することができる、化学修飾されたオリゴマーに関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、治療薬としての使用のための化学修飾されたオリゴマーに関する。
【０００２】
配列表
本出願は、電子フォーマットの配列表と共に出願されている。配列表は、２０１１年２月７日に作成され、８ＫｂのサイズであるＣＯＲＥ００８８ＷＯＳＥＱ．ｔｘｔと表題を付けられたファイルとして提供される。配列表の電子フォーマットでの情報は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
政府支援
本発明は、アメリカ国立衛生研究所によって認可された２−Ｒ０１−ＧＭ０７３０４２−０６の下での政府支援により作製された。政府は、本発明においてある種の権利を有する。
【背景技術】
【０００４】
遺伝子特異的なマイクロサテライトおよびミニサテライト反復配列の不安定性は、サテライトにおける反復配列の長さの増加をもたらし、約３５種類のヒト遺伝性障害に関連する。ハンチントン病に対する原因遺伝子、ＨＤは、第４染色体上に位置する。ハンチントン病は、常染色体性優性様式で継承される。遺伝子が、ポリグルタミン鎖をコードする３５超のＣＡＧトリヌクレオチド反復を有するとき、反復の数は、連続した世代において伸張する可能性がある。反復の長さの進行的な増加のため、この疾患は、表現促進現象と称されるプロセスにより、重症度が増加する傾向があり、継続する世代においてより早期の年齢で呈するようになる。ＨＤ遺伝子の産物は、３４８ｋＤａ細胞質タンパク質ハンチンチンである。ハンチンチンは、正常な形態では４０個未満のグルタミンアミノ酸残基の特徴的な配列を有する一方で、疾患を引き起こす突然変異したハンチンチンは、４０個超の残基を有する。神経細胞中での変異体ハンチンチン分子の継続的発現は、大幅なタンパク質沈着の形成をもたらし、最終的に、とりわけ前頭葉および基底核（主に尾状核における）における細胞死を引き起こす。疾患の重症度は、概して余分な残基の数に比例する。
【０００５】
不安定な反復単位はまた、３’ＵＴＲの筋強直性ジストロフィー１型（ＤＭ１）等の非翻訳領域において、または筋強直性ジストロフィー２型（ＤＭ２）等のイントロン配列においても見出される。反復の正常な数は、ＤＭＰＫについて５〜３７前後であるが、２から１０倍以上の前突然変異および完全な疾患状態まで、５０、１００、および時には１０００以上の反復単位にまで増加する。ＤＭ２／ＺＮＦ９については、１０，０００以上の反復にまでの増加が報告されている。（Ｃｌｅａｒｙ ａｎｄ Ｐｅａｒｓｏｎ，Ｃｙｔｏｇｅｎｅｔ．Ｇｅｎｏｍｅ Ｒｅｓ．１００：２５−５５，２００３）。
【０００６】
ＤＭ１は、成人において最も一般的な筋ジストロフィーであり、主に骨格筋、心臓、および脳の、遺伝性、進行性、退行性、多臓器性障害である。ＤＭ１は、ヒト第１９ｑ染色体上のＤＭＰＫ遺伝子（筋強直性ジストロフィータンパク質キナーゼ）の３’非翻訳領域における不安定なトリヌクレオチド（ＣＴＧ）_ｎ反復の伸長によって引き起こされる（Ｂｒｏｏｋ ｅｔ ａｌ，Ｃｅｌｌ，１９９２）。２型筋強直性ジストロフィー（ＤＭ２）は、ＺＮＦ９遺伝子のイントロン１におけるＣＣＴＧ伸長によって引き起こされる（Ｌｉｑｕｏｒｉ ｅｔ ａｌ，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００１）。筋強直性ジストロフィー１型の場合、ＤＭＰＫ転写物の核細胞質核外輸送は、増加した反復の長さによって遮断され、それは核病巣中に蓄積するヘアピン様二次構造を形成する。長い（ＣＵＧ）_ｎ路を支持するＤＭＰＫ転写物は、マッスルブラインドファミリーのタンパク質に結合し、その後、核内のリボ核病巣中に凝集する、ヘアピン様構造を形成し得る。これらの核封入体は、マッスルブラインドタンパク質、および潜在的に他の因子を隔離すると考えられ、それは次いでその細胞に制限的となる。ＤＭ２においては、（ＣＣＵＧ）_ｎ伸張反復を担持するＺＮＦ９ ＲＮＡの蓄積が、類似した病巣を形成する。マッスルブラインドタンパク質は、スプライシング因子であるため、それらの枯渇は、スプライス異常（ｓｐｌｉｃｅｏｐａｔｈｙ）と称される、他の転写物のスプライシングにおける劇的な再編成をもたらす。結果として、多くの遺伝子の転写物は、例えば、胎児エクソンの包含、またはエクソンの排除によって、異常にスプライスされるようになり、非機能性タンパク質および細胞機能障害をもたらす。ＤＭ１については、核内に蓄積する異常な転写物は、下方調節されるか、または完全に除去され得る。異常な転写物における比較的小さい低減であっても、実質的なおよび可能性としては十分な量の隔離された細胞因子を放出し、それによってＤＭのための正常なＲＮＡプロセシングおよび細胞代謝を回復する一助となり得る（Ｋａｎａｄｉａ ｅｔ ａｌ．，ＰＮＡＳ ２００６）。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、ＣＡＧ、ＣＵＧ、またはＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡ（ＮＲＲ）の反復領域に相補的であり、その反復領域内でハイブリッド形成することができる化学修飾されたオリゴマーに関する。本発明の化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、野生型対立遺伝子の正常な機能を侵すことなく、疾患を治療するために、変異体ＮＲＲの有害作用を選択的に妨害するのに有用である。トリプレットＣＡＧもしくはＣＵＧ、またはカルテットＣＣＵＧ反復配列を標的とする、本明細書に記載される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、次の基準のうちの１つ以上を組み込むことができる：（ｉ）オリゴヌクレオチドは、ＮＲＲの反復伸長部分に対する十分な親和性を有するべきである、（ｉｉ）オリゴヌクレオチド薬物設計モチーフ（すなわち、アンチセンスオリゴヌクレオチド中に組み込まれるヌクレオシド修飾のパターン）は、安定な自己相補的構造を形成するアンチセンスオリゴヌクレオチドの傾向を最小化するべきである、または（ｉｉｉ）オリゴヌクレオチドは、エキソヌクレアーゼおよびエンドヌクレアーゼの両方に対して安定であるべきである。本発明の化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、ＣＡＧ、ＣＵＧ、またはＣＣＵＧ反復含有ＲＮＡの変異体対野生型形態の優先的な低下、またはそれらの機能の優先的な阻害に有用である。
【０００８】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号１［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧＣ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ｔは独立して、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、かつ独立して選択された高親和性糖修飾を含み、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドであり、５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【０００９】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ｔは独立して、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドであり、５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００１０】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、チミン（Ｔ）核酸塩基の各々は独立して、チミン類似体で置換することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、グアニン（Ｇ）核酸塩基の各々は独立して、グアニン類似体で置換することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、シトシン（Ｃ）核酸塩基の各々は独立して、シトシン類似体で置換することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ウラシル（Ｕ）核酸塩基の各々は独立して、ウラシル類似体で置換することができる。
【００１１】
一実施形態では、各Ｔは独立して、独立して選択された二環式糖部分を含む、チミジンもしくはウリジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドである。追加的な実施形態では、各Ｔは独立して、独立して選択された４’〜２’二環式糖部分を含む、チミジンもしくはウリジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、４’〜２’架橋は、独立して−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘは、０、１、または２であり、
ｙは、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、
各Ｊ_１およびＪ_２は、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である。
【００１２】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、二環式糖部分の架橋は、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄは独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、各Ｒ_ｅは独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである。本発明の追加的な化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各二環式糖修飾チミジンヌクレオシド、４’〜２’架橋は独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｔは、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含む。
【００１３】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｔは独立して、独立して選択された２’修飾糖部分を含む、チミジンもしくはウリジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドである。ある種の実施形態では、かかる２’修飾は、置換および非置換アルコキシ、置換および非置換チオアルキル、置換および非置換アミノアルキル、置換および非置換アルキル、置換および非置換アリル、ならびに置換および非置換アルキニルを含むが、これらに限定されないハロゲン化物から選択される置換基を含む。ある種の実施形態では、２’修飾は、Ｏ［（ＣＨ_２）_ｎＯ］_ｍＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＮＨ_２、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＯＮＨ_２、ＯＣＨ_２Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ_３、およびＯ（ＣＨ_２）_ｎＯＮ［（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３］_２を含むが、これらに限定されない置換基から選択され、式中、ｎおよびｍは、１〜約１０である。他の２’置換基群もまた、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、Ｏ−アルカリールもしくはＯ−アラルキル、ＳＨ、ＳＣＨ_３、ＯＣＮ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３、ＳＯＣＨ_３、ＳＯ_２ＣＨ_３、ＯＮＯ_２、ＮＯ_２、Ｎ_３、ＮＨ_２、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、ＲＮＡ開裂基、レポーター基、インターカレーター、薬物動態的特性を改善するための基、またはオリゴマー化合物の薬力学的特性を改善するための基、および類似した特性を有する他の置換基から選択することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、２’−修飾は、２’−Ｏ−（２−メトキシ）エチル（２’−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３）である。
【００１４】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ヌクレオシドは、リン酸塩ヌクレオシド間結合によって結合される。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも１つのホスホロチオエート結合を含む。ある種の実施形態では、各ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
【００１５】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号１［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧＣ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各非末端Ｔは独立して、２’−デオキシリボース糖を含む、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｔは独立して、２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、各Ｇは、高親和性糖修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは独立して、２’−デオキシリボース糖および／または１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは更に、５’または３’末端のうちの１つまたは両方の上で、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾により修飾され、該ヌクレアーゼ耐性修飾は、修飾された糖および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００１６】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各非末端Ｔは独立して、２’−デオキシリボース糖を含む、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｔは独立して、２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、ウリジンもしくはチミジンヌクレオシド、またはウラシルもしくはチミン塩基もしくはそれらの類似体を含有するヌクレオシドであり、各Ｇは、高親和性糖修飾を含む、ヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシンを含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは独立して、２’−デオキシリボース糖および／または１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは独立して、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を有する５’または３’末端ヌクレオシドを含む。一実施形態では、該ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００１７】
一実施形態では、各Ｇは、独立して選択された二環式糖部分を含むグアノシンである。追加的な実施形態では、各Ｇは、独立して選択された４’〜２’二環式糖部分を含むグアノシンである。ある種の実施形態では、４’〜２’架橋は、独立して−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘは、０、１、または２であり、
ｙは、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、
各Ｊ_１およびＪ_２は、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である。
【００１８】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、二環式糖部分の架橋は、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄは独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、各Ｒ_ｅは独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである。本発明の追加的な化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各二環式糖修飾チミジンヌクレオシド、４’〜２’架橋は独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｔは、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含む。
【００１９】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｇは、独立して選択された２’修飾糖部分を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。ある種の実施形態では、かかる２’修飾は、置換および非置換アルコキシ、置換および非置換チオアルキル、置換および非置換アミノアルキル、置換および非置換アルキル、置換および非置換アリル、ならびに置換および非置換アルキニルを含むが、これらに限定されないハロゲン化物から選択される置換基を含む。ある種の実施形態では、２’修飾は、Ｏ［（ＣＨ_２）_ｎＯ］_ｍＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＮＨ_２、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）_ｎＯＮＨ_２、ＯＣＨ_２Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ_３、およびＯ（ＣＨ_２）_ｎＯＮ［（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３］_２を含むが、これらに限定されない置換基から選択され、式中、ｎおよびｍは、１〜約１０である。他の２’置換基群もまた、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、Ｏ−アルカリールもしくはＯ−アラルキル、ＳＨ、ＳＣＨ_３、ＯＣＮ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３、ＳＯＣＨ_３、ＳＯ_２ＣＨ_３、ＯＮＯ_２、ＮＯ_２、Ｎ_３、ＮＨ_２、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、ＲＮＡ開裂基、レポーター基、インターカレーター、薬物動態的特性を改善するための基、またはオリゴマー化合物の薬力学的特性を改善するための基、および類似した特性を有する他の置換基から選択することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、２’−修飾は、２’−Ｏ−（２−メトキシ）エチル（２’−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３）である。
【００２０】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号３［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧＣ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ａは独立して、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｇは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００２１】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ａは独立して、独立して選択された高親和性糖修飾を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｇは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００２２】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号５［ＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ａは独立して、独立して選択された高親和性糖修飾を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｇは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００２３】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号６［ＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ａは独立して、独立して選択された高親和性糖修飾を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｇは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００２４】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各核酸塩基は独立して、アデニン類似体で置換することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各グアニン核酸塩基は独立して、グアニン類似体で置換することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各シトシン核酸塩基は独立して、シトシン類似体で置換することができる。
【００２５】
一実施形態では、各Ａは、独立して二環式糖部分を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。追加的な実施形態では、各Ａは、独立して４’〜２’二環式糖部分を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、４’〜２’架橋は、独立して−［Ｃ（Ｒａ）（Ｒｂ）］ｙ−、Ｃ（Ｒａ）＝Ｃ（Ｒｂ）−、Ｃ（Ｒａ）＝Ｎ−、Ｃ（＝ＮＲａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒａ）２−、−Ｓ（＝Ｏ）ｘ−、およびＮ（Ｒ１）−から選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘは、０、１、または２であり、
ｙは、１、２、３、または４であり、
各ＲａおよびＲｂは、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ１−Ｃ６アルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ６アルケニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルケニル、Ｃ２−Ｃ６アルキニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルキニル、Ｃ５−Ｃ９アリール、置換Ｃ５−Ｃ２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ５−Ｃ７脂環式ラジカル、置換Ｃ５−Ｃ７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ１、ＮＪ１Ｊ２、ＳＪ１、Ｎ３、ＣＯＯＪ１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）２−Ｊ１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ１）であり、
各Ｊ１およびＪ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ６アルケニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルケニル、Ｃ２−Ｃ６アルキニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルキニル、Ｃ５−Ｃ２０アリール、置換Ｃ５−Ｃ９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ１−Ｃ６アミノアルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アミノアルキル、または保護基である。
【００２６】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、二環式糖部分の架橋は、［Ｃ（Ｒｃ）（Ｒｄ）］ｎ−、［Ｃ（Ｒｃ）（Ｒｄ）］ｎ−Ｏ−、Ｃ（ＲｃＲｄ）−Ｎ（Ｒｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（ＲｃＲｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒｅ）−であり、式中、各ＲｃおよびＲｄは独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各Ｒｅは独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ１−Ｃ６アルキルである。本発明の追加的な化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各二環式糖修飾チミジンヌクレオシド、４’〜２’架橋は独立して、４’−（ＣＨ２）２−２’、４’−（ＣＨ２）３−２’、４’−ＣＨ２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ２）２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ２−Ｏ−Ｎ（Ｒｅ）−２’、および４’−ＣＨ２−Ｎ（Ｒｅ）−Ｏ−２’−架橋である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ａは、４’−ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含む。
【００２７】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ａは、独立して２’修飾糖部分を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。ある種の実施形態では、かかる２’修飾は、置換および非置換アルコキシ、置換および非置換チオアルキル、置換および非置換アミノアルキル、置換および非置換アルキル、置換および非置換アリル、ならびに置換および非置換アルキニルを含むが、これらに限定されないハロゲン化物から選択される置換基を含む。ある種の実施形態では、２’修飾は、Ｏ［（ＣＨ２）ｎＯ］ｍＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）ｎＮＨ２、Ｏ（ＣＨ２）ｎＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＮＨ２、ＯＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ３、およびＯ（ＣＨ２）ｎＯＮ［（ＣＨ２）ｎＣＨ３］２を含むが、これらに限定されない置換基から選択され、式中、ｎおよびｍは、１〜約１０である。他の２’置換基群もまた、Ｃ１−Ｃ１２アルキル、置換アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、Ｏ−アルカリールもしくはＯ−アラルキル、ＳＨ、ＳＣＨ３、ＯＣＮ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＳＯＣＨ３、ＳＯ２ＣＨ３、ＯＮＯ２、ＮＯ２、Ｎ３、ＮＨ２、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリ−アルキルアミノ、置換シリル、ＲＮＡ開裂基、レポーター基、インターカレーター、薬物動態的特性を改善するための基、またはオリゴマー化合物の薬力学的特性を改善するための基、および類似した特性を有する他の置換基から選択することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、２’−修飾は、２’−Ｏ−（２−メトキシ）エチル（２’−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）である。
【００２８】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ヌクレオシドは、リン酸塩ヌクレオシド間結合によって結合される。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも１つのホスホロチオエート結合を含む。ある種の実施形態では、各ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
【００２９】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号３［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧＣ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ａは独立して、２’−デオキシリボース糖を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各Ｇは独立して、高親和性糖修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各Ｃは、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、２’−デオキシリボース糖を含む。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは更に、５’または３’末端のうちの１つまたは両方の上で、１つ以上のヌクレアーゼ耐性ヌクレオチドにより修飾され、該ヌクレアーゼ耐性ヌクレオチドは、修飾された糖および／またはヌクレオシド間結合を含む。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性ヌクレオチドは、二環式糖部分を含む。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００３０】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号４［ＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各非末端Ａは、２’−デオキシリボース糖を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ａは、２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各Ｇは、独立して選択された高親和性糖修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００３１】
本発明の一実施形態では、１７〜２２核酸塩基長で、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号５［ＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ｇは独立して、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、各非末端Ａは、２’−デオキシリボース糖を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ａは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、アデノシンヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００３２】
本発明の一実施形態では、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号６［ＡＧＧＣＡＧＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドが提供され、式中、各Ｇは独立して、独立して選択された高親和性糖修飾を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ａは、２’−デオキシリボース糖を含む、アデノシド（ａｄｅｎｏｓｉｄｅ）ヌクレオシド、またはアデニンもしくはアデニン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくは５−メチルシトシンを含むシトシン類似体塩基を含有するヌクレオシドであり、各末端Ａは、アデノシンヌクレオシド独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む；各末端Ｃは、独立して選択された２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含む、シチジンヌクレオシド、またはシトシンもしくはシトシン類似体塩基（例えば、５−メチルシトシン）を含有するヌクレオシドである。一実施形態では、該１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾は独立して、修飾された糖部分および／または修飾されたヌクレオシド間結合である。一実施形態では、ヌクレアーゼ耐性修飾は、二環式糖部分である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡは、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む。ある種の実施形態では、本明細書に提供される化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２核酸塩基長である。
【００３３】
一実施形態では、各Ｇは独立して、二環式糖グアニンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。追加的な実施形態では、各Ｇは独立して、４’〜２’二環式糖ヌクレオシドである。４’〜２’架橋において、独立して−［Ｃ（Ｒａ）（Ｒｂ）］ｙ−、Ｃ（Ｒａ）＝Ｃ（Ｒｂ）−、Ｃ（Ｒａ）＝Ｎ−、Ｃ（＝ＮＲａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒａ）２−、−Ｓ（＝Ｏ）ｘ−、およびＮ（Ｒ１）−から選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘは、０、１、または２であり、
ｙは、１、２、３、または４であり、
各ＲａおよびＲｂは、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ１−Ｃ６アルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ６アルケニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルケニル、Ｃ２−Ｃ６アルキニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルキニル、Ｃ５−Ｃ９アリール、置換Ｃ５−Ｃ２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ５−Ｃ７脂環式ラジカル、置換Ｃ５−Ｃ７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ１、ＮＪ１Ｊ２、ＳＪ１、Ｎ３、ＣＯＯＪ１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）２−Ｊ１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ１）であり、
各Ｊ１およびＪ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ２−Ｃ６アルケニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルケニル、Ｃ２−Ｃ６アルキニル、置換Ｃ２−Ｃ６アルキニル、Ｃ５−Ｃ２０アリール、置換Ｃ５−Ｃ９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ１−Ｃ６アミノアルキル、置換Ｃ１−Ｃ６アミノアルキル、または保護基である。
【００３４】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、二環式糖部分の架橋は、［Ｃ（Ｒｃ）（Ｒｄ）］ｎ−、［Ｃ（Ｒｃ）（Ｒｄ）］ｎ−Ｏ−、Ｃ（ＲｃＲｄ）−Ｎ（Ｒｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（ＲｃＲｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒｅ）−であり、式中、各ＲｃおよびＲｄは独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、各Ｒｅは独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ１−Ｃ６アルキルである。本発明の追加的な化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各二環式糖修飾チミジンヌクレオシド、４’〜２’架橋は独立して、４’−（ＣＨ２）２−２’、４’−（ＣＨ２）３−２’、４’−ＣＨ２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ２）２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ２−Ｏ−Ｎ（Ｒｅ）−２’、および４’−ＣＨ２−Ｎ（Ｒｅ）−Ｏ−２’−架橋である。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｇは、４’−ＣＨ（ＣＨ３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含む。
【００３５】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、各Ｇは、独立して選択された２’修飾糖部分を含む、グアノシンヌクレオシド、またはグアニンもしくはグアニン類似体塩基を含有するヌクレオシドである。ある種の実施形態では、かかる２’修飾は、置換および非置換アルコキシ、置換および非置換チオアルキル、置換および非置換アミノアルキル、置換および非置換アルキル、置換および非置換アリル、ならびに置換および非置換アルキニルを含むが、これらに限定されないハロゲン化物から選択される置換基を含む。ある種の実施形態では、２’修飾は、Ｏ［（ＣＨ２）ｎＯ］ｍＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）ｎＮＨ２、Ｏ（ＣＨ２）ｎＣＨ３、Ｏ（ＣＨ２）ｎＯＮＨ２、ＯＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ３、およびＯ（ＣＨ２）ｎＯＮ［（ＣＨ２）ｎＣＨ３］２を含むが、これらに限定されない置換基から選択され、式中、ｎおよびｍは、１〜約１０である。他の２’置換基群もまた、Ｃ１−Ｃ１２アルキル、置換アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、Ｏ−アルカリールもしくはＯ−アラルキル、ＳＨ、ＳＣＨ３、ＯＣＮ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＳＯＣＨ３、ＳＯ２ＣＨ３、ＯＮＯ２、ＮＯ２、Ｎ３、ＮＨ２、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリ−アルキルアミノ、置換シリル、ＲＮＡ開裂基、レポーター基、インターカレーター、薬物動態的特性を改善するための基、またはオリゴマー化合物の薬力学的特性を改善するための基、および類似した特性を有する他の置換基から選択することができる。本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、２’−修飾は、２’−Ｏ−（２−メトキシ）エチル（２’−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）である。
【００３６】
本発明のある種の化学修飾されたオリゴヌクレオチドにおいて、ヌクレオシドは、リン酸塩ヌクレオシド間結合によって結合される。追加的な実施形態では、化学修飾されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも１つのホスホロチオエート結合を含む。ある種の実施形態では、各ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
【００３７】
本発明の追加的な実施形態では、変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを有するか、または有することが疑われる細胞を、本明細書に記載される任意の化学修飾されたオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、細胞中の変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡの機能を選択的に阻害する方法が提供される。本発明のある種の実施形態では、ＣＡＧトリプレット反復伸長を含有するＲＮＡ分子に関連する疾患または障害であると診断された患者を治療する方法は、該疾患または障害であると診断された患者に、本明細書に記載される任意の化学修飾されたオリゴヌクレオチドを投与することを含んでいる。一実施形態では、疾患または障害は、ハンチントン病、アトロフィン１（ＤＲＰＬＡ）、球脊髄性筋萎縮症／ケネディ病、脊髄小脳運動失調症（ＳＣＡ）１、ＳＣＡ２、ＳＣＡ３、ＳＣＡ６、ＳＣＡ７、ＳＣＡ１２、ＳＣＡ１７、またはハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）から選択される。本発明のある種の実施形態では、ＣＵＧトリプレット反復伸長を含有するＲＮＡ分子に関連する疾患または障害であると診断された患者を治療する方法は、該疾患または障害であると診断された患者に、ＣＵＧ反復含有ＲＮＡを標的とする本明細書に記載される任意の化学修飾されたオリゴヌクレオチドを投与することを含んでいる。一実施形態では、疾患または障害は、アタキシン８逆鎖（ＡＴＸＮ８ＯＳ）、ハンチントン病類縁疾患２型、筋強直性ジストロフィー、またはＳＣＡ８から選択される。本発明のある種の実施形態では、ＣＣＵＧ反復伸長を含有するＲＮＡ分子に関連する疾患または障害であると診断された患者を治療する方法は、該疾患または障害であると診断された患者に、ＣＣＵＧ反復含有ＲＮＡを標的とする本明細書に記載される任意の化学修飾されたオリゴヌクレオチドを投与することを含んでいる。一実施形態では、疾患または障害は、ＤＭ２である。
【００３８】
ある種の実施形態では、投与することは、静脈内注射、皮下注射、筋肉内注射、髄腔内注射、または脳内注射によって行われる。ある種の実施形態では、投与することは、筋肉内注射によって行われる。

【発明を実施するための形態】
【００３９】
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオチド反復含有ＲＮＡ」（ＮＲＲ）という用語は、反復要素を含むヌクレオチドの配列を含有する変異体ＲＮＡ分子を意味し、ここでヌクレオチドのトリプレットまたはカルテットは、該配列内で連続的に数回反復され、該ＲＮＡの正常なプロセシングを侵す。これらのＮＲＲはまた、当該技術分野で、ｈｎＲＮＰを隔離し、核内のＲＮＡプロセシングの正常な作用を損なう能力を獲得する「機能獲得ＲＮＡ」とも称され（Ｃｏｏｐｅｒ，Ｔ．（２００９）Ｃｅｌｌ １３６，７７７−７９３、Ｏ’Ｒｏｕｒｋｅ，ＪＲ（２００９）Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２８４（１２），７４１９−７４２３を参照されたい）、これらの参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。複数の疾患状態がＮＲＲに関連し、該疾患のうちの幾つかは、閾値の数の反復がＮＲＲ内に含有される場合のみに生じる。例えば、１つの疾患状態は、特定の遺伝子における５０〜２００の反復によって引き起こされる可能性があり、ここで異なる疾患または重症度は、同じ遺伝子における４００超の異なる数の反復によって引き起こされる。ＮＲＲを引き起こす幾つかの突然変異は、異型接合であり得、したがって遺伝子の幾つかのコピーは機能性であり得、結果として、遺伝子の野生型コピーを侵すことなく変異体ＮＲＲを干渉する必要性が存在する。疾患に関与するＣＡＧ、ＣＵＧ、およびＣＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡ分子の例は、次の通りである。
【数１−１】

【数１−２】

【００４０】
定義
別段の指示がない限り、次の用語は、次の意味を有する。
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシド」は、複素環式塩基部分および糖部分を含む化合物を指す。ヌクレオシドは、天然産ヌクレオシド（ＤＮＡおよびＲＮＡ中に見出されるような）、脱塩基ヌクレオシド、修飾されたヌクレオシド、および糖修飾ヌクレオシドを含むが、これらに限定されない。ヌクレオシドは、多様な置換基のいずれで修飾されてもよい。
【００４１】
本明細書で使用されるとき、「糖部分」は、天然の（フラノシル）、修飾された糖部分または糖代用物を意味する。
【００４２】
本明細書で使用されるとき、「修飾された糖部分」は、化学修飾されたフラノシル糖または非フラノシル糖部分を意味する。また、二環式糖、テトラヒドロピラン、モルホリノ、２’修飾糖、４’修飾糖、５’修飾糖、および４’置換糖を含む、フラノシル糖類似体および誘導体も、この用語によって包含される。
【００４３】
本明細書で使用されるとき、「糖修飾ヌクレオシド」は、修飾された糖部分を含むヌクレオシドを意味する。
【００４４】
本明細書で使用されるとき、「糖代用物」という用語は、天然産ヌクレオシドのフラノース環を置換することができる構造を指す。ある種の実施形態では、糖代用物は、非フラノース（または４’置換フラノース）環もしくは環系または開放系である。かかる構造は、６員環等の、天然フラノース環に対する単純な変化を含むか、またはペプチド核酸に使用される非環系と同様により複雑であり得る。糖代用物には、限定されずに、モルホリノおよびシクロヘキセニルおよびシクロヘキシトールが含まれる。糖代用基を有するほとんどのヌクレオシドにおいて、複素環式塩基部分は、概して、ハイブリダイゼーションを可能にするように維持される。
【００４５】
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオチド」は、修飾されたもしくは修飾されていないリン酸塩結合基または非リン酸塩ヌクレオシド間結合を更に含むヌクレオシドを指す。
【００４６】
本明細書で使用されるとき、「結合されたヌクレオシド」は、リン酸塩結合によって結合されても、されなくてもよく、故に「結合されたヌクレオチド」を含む。
【００４７】
本明細書で使用されるとき、「核酸塩基」は、ヌクレオシドの複素環式塩基部分を指す。核酸塩基は、天然産であってもよく、または修飾されてもよく、したがって、アデニン、シトシン、グアニン、ウラシル、チミジン、および５−メチルシトシン等のそれらの類似体が含まれるが、これらに限定されない。ある種の実施形態では、核酸塩基は、別の核酸の塩基に水素結合することができる任意の原子または原子の基を含んでもよい。
【００４８】
本明細書で使用されるとき、「修飾されたヌクレオシド」は、天然産ＲＮＡまたはＤＮＡヌクレオシドと比較して少なくとも１つの修飾を含むヌクレオシドを指す。かかる修飾は、糖部分においておよび／または核酸塩基においてであってもよい。
【００４９】
本明細書で使用されるとき、「Ｔ_ｍ」は、二重鎖核酸の２つの鎖が分離する温度である融解温度を意味する。Ｔ_ｍは、二重鎖安定性、またはアンチセンス化合物の相補的ＲＮＡ分子への結合親和性の目安としてしばしば使用される。
【００５０】
本明細書で使用されるとき、「高親和性糖修飾」は、それがヌクレオシド中に含まれ、また該ヌクレオシドがアンチセンスオリゴヌクレオチド中に組み込まれるとき、該アンチセンスオリゴヌクレオチド：ＲＮＡ二重鎖の安定性（Ｔ_ｍによって測定される）が、ＤＮＡ：ＲＮＡ二重鎖の安定性と比較して増加される、修飾された糖部分である。
【００５１】
本明細書で使用されるとき、「高親和性糖修飾ヌクレオシド」は、該ヌクレオシドがアンチセンス化合物中に組み込まれるとき、該アンチセンス化合物の相補的ＲＮＡ分子への結合親和性（Ｔ_ｍによって測定される）が増加される、修飾された糖部分を含むヌクレオシドである。本発明のある種の実施形態では、該糖修飾高親和性ヌクレオシドのうちの少なくとも１つは、Ｆｒｅｉｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９７，２５，４４２９−４４４３に記載される手法に従って決定したとき、相補的ＲＮＡに対して１ヌクレオシド当たり少なくとも１〜４度のΔＴ_ｍを付与し、この参考文献は参照によりその全体が組み込まれる。別の態様では、高親和性糖修飾のうちの少なくとも１つは、１修飾当たり、２度以上、３度以上、または４度以上を付与する。本発明の文脈において、糖修飾高親和性ヌクレオシドの例としては、（ｉ）２’置換および４’〜２’二環式ヌクレオシドを含む、ある種の２’修飾ヌクレオシド、ならびに（ｉｉ）修飾されたテトラヒドロピランおよびトリシクロＤＮＡヌクレオシド等の、１修飾当たり結合親和性の増加を提供する、ある種の他の非リボフラノシルヌクレオシドが挙げられるが、これらに限定されない。糖修飾高親和性ヌクレオシドである他の修飾については、Ｆｒｅｉｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９７，２５，４４２９−４４４３を参照されたい。
【００５２】
本明細書で使用されるとき、「ヌクレアーゼ耐性修飾」は、オリゴヌクレオチド中に組み込まれるとき、該オリゴヌクレオチドを細胞ヌクレアーゼ（例えばエキソヌクレアーゼまたはエンドヌクレアーゼ）下での分解に対してより安定にする、糖修飾または修飾されたヌクレオシド間結合を意味する。ヌクレアーゼ耐性修飾の例としては、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合、二環式糖修飾、２’修飾ヌクレオチド、または中性ヌクレオシド間結合が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
本明細書で使用されるとき、「二環式ヌクレオシド」は、二環式糖部分を含む修飾されたヌクレオシドを指す。二環式ヌクレオシドの例としては、限定されずに、４’リボシル環原子と２’リボシル環原子との間の架橋を含むヌクレオシドが挙げられる。ある種の実施形態では、本明細書に提供されるオリゴマー化合物は、１つ以上の二環式ヌクレオシドを含み、ここで架橋は、４’〜２’二環式ヌクレオシドを含む。かかる４’〜２’二環式ヌクレオシドの例としては、次の式のうちの１つが挙げられるが、これらに限定されない：４’−（ＣＨ_２）−Ｏ−２’（ＬＮＡ）、４’−（ＣＨ_２）−Ｓ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’（ＥＮＡ）、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、および４’−ＣＨ（ＣＨ_２ＯＣＨ_３）−Ｏ−２’（およびそれらの類似体、２００８年７月１５日に発行された米国特許第７，３９９，８４５号を参照されたい）、４’−Ｃ（ＣＨ_３）（ＣＨ_３）−Ｏ−２’（およびそれらの類似体、２００９年１月８日に公開された公開国際出願第ＷＯ／２００９／００６４７８号を参照されたい）、４’−ＣＨ_２−Ｎ（ＯＣＨ_３）−２’（およびそれらの類似体、２００８年１２月１１日に公開された公開国際出願第ＷＯ／２００８／１５０７２９号を参照されたい）、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（ＣＨ_３）−２’（２００４年９月２日に公開された公開米国特許出願第ＵＳ２００４−０１７１５７０号を参照されたい）、４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ）−Ｏ−２’（式中、Ｒは、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、または保護基（２００８年９月２３日に発行された米国特許第７，４２７，６７２号を参照されたい）である）、４’−ＣＨ_２−Ｃ（Ｈ）（ＣＨ_３）−２’（Ｃｈａｔｔｏｐａｄｈｙａｙａ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００９，７４，１１８−１３４を参照されたい）、ならびに４’−ＣＨ_２−Ｃ（＝ＣＨ_２）−２’（およびそれらの類似体、２００８年１２月８日に公開された公開国際出願第ＷＯ２００８／１５４４０１号を参照されたい）。例えば、Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９８，４，４５５−４５６、Ｋｏｓｈｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９９８，５４，３６０７−３６３０、Ｗａｈｌｅｓｔｅｄｔ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．，２０００，９７，５６３３−５６３８、Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９８，８，２２１９−２２２２、Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３，１００３５−１００３９、Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２９（２６）８３６２−８３７９（Ｊｕｌ．４，２００７）、米国特許第７，０５３，２０７号、第６，２６８，４９０号、第６，７７０，７４８号、第６，７９４，４９９号、第７，０３４，１３３号、および第６，５２５，１９１号、Ｅｌａｙａｄｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｉｎｖｅｎｓ．Ｄｒｕｇｓ，２００１，２，５５８−５６１、Ｂｒａａｓｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．，２００１，８，１−７、およびＯｒｕｍ ｅｔ ａｌ．，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎ Ｍｏｌ．Ｔｈｅｒ．，２００１，３，２３９−２４３、ならびに米国特許第６，６７０，４６１号、国際出願第ＷＯ ２００４／１０６３５６号、第ＷＯ ９４／１４２２６号、第ＷＯ ２００５／０２１５７０号、米国特許公開第ＵＳ２００４−０１７１５７０号、第ＵＳ２００７−０２８７８３１号、第ＵＳ２００８−００３９６１８号、第米国特許第７，３９９，８４５号、米国特許第１２／１２９，１５４号、第６０／９８９，５７４号、第６１／０２６，９９５号、第６１／０２６，９９８号、第６１／０５６，５６４号、第６１／０８６，２３１号、第６１／０９７，７８７号、第６１／０９９，８４４号、ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６４５９１号、第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６６１５４号、第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６８９２２号、および公開ＰＣＴ国際出願第ＷＯ ２００７／１３４１８１号を参照されたい。例えば、α−Ｌ−リボフラノースおよびβ−Ｄ−リボフラノースを含む１つ以上の立体化学的な糖構成を有する、前述の二環式ヌクレオシドの各々を調製することができる（１９９９年３月２５日に第ＷＯ ９９／１４２２６号として公開されたＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＤＫ９８／００３９３号を参照されたい）。
【００５４】
ある種の実施形態では、ＢＮＡヌクレオシドの二環式糖部分は、ペントフラノシル糖部分の４’位と２’位との間の少なくとも１つの架橋を有する化合物を含むが、これらに限定されず、ここでかかる架橋は独立して、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｎ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_ａ）−から独立して選択される１個または２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘは、０、１、または２であり、
ｎは、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ１）であり、
各Ｊ_１およびＪ_２は、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_１２アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アミノアルキル、または保護基である。
【００５５】
ある種の実施形態では、二環式糖部分の架橋は、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ａＲ_ｂ）−Ｎ（Ｒ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ａＲ_ｂ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ）−である。ある種の実施形態では、架橋は、４’−ＣＨ_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ）−Ｏ−２’−であり、式中、各Ｒは、独立して、Ｈ、保護基、またはＣ_１−Ｃ_１２アルキルである。
【００５６】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは更に、異性体構成によって定義される。例えば、４’−２’メチレン−オキシ架橋を含むヌクレオシドは、α−Ｌ構成中またはβ−Ｄ構成中にあってもよい。以前は、α−Ｌ−メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡは、アンチセンス活性を示すアンチセンスオリゴヌクレオチド中に組み込まれていた（Ｆｒｉｅｄｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００３，２１，６３６５−６３７２）。
【００５７】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドには、下に示されるような、（Ａ）α−Ｌ−メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ、（Ｂ）β−Ｄ−メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ、（Ｃ）エチレンオキシ（４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ、（Ｄ）アミノオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ）−２’）ＢＮＡ、（Ｅ）オキシアミノ（４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ）−Ｏ−２’）ＢＮＡ、および（Ｆ）メチル（メチレンオキシ）（４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’）ＢＮＡ、（Ｇ）メチレン−チオ（４’−ＣＨ_２−Ｓ−２’）ＢＮＡ、（Ｈ）メチレン−アミノ（４’−ＣＨ２−Ｎ（Ｒ）−２’）ＢＮＡ、（Ｉ）メチル炭素環式（４’−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−２’）ＢＮＡ、（Ｊ）プロピレン炭素環式（４’−（ＣＨ_２）_３−２’）ＢＮＡ、および（Ｋ）エチレン炭素環式（４’−ＣＨ_２−ＣＨ_２−２’）（カルバＬＮＡまたは「ｃＬＮＡ」）が含まれるが、これらに限定されない。
【００５８】
【化１】

式中、Ｂｘは、塩基部分であり、Ｒは独立して、Ｈ、保護基、またはＣ_１−Ｃ_１２アルキルである。
【００５９】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式Ｉ：
【化２】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
−Ｑ_ａ−Ｑ_ｂ−Ｑ_ｃ−は、−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｃ）−ＣＨ_２−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒ_ｃ）−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｃ）−、−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｃ）−Ｏ−、または−Ｎ（Ｒ_ｃ）−Ｏ−ＣＨ_２であり、
Ｒ_ｃは、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキルまたはアミノ保護基であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合である。
【００６０】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式ＩＩ：
【化３】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合であり、
Ｚ_ａは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、アシル、置換アシル、置換アミド、チオール、または置換チオである。
【００６１】
一実施形態では、置換された基の各々は、独立して、ハロゲン、オキソ、ヒドロキシル、ＯＪ_ｃ、ＮＪ_ｃＪ_ｄ、ＳＪ_ｃ、Ｎ_３、ＯＣ（＝Ｘ）Ｊ_ｃ、およびＮＪ_ｅＣ（＝Ｘ）ＮＪ_ｃＪ_ｄから独立して選択される置換基群で一置換または多置換され、式中、各Ｊ_ｃ、Ｊ_ｄおよびＪ_ｅは、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、または置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、Ｘは、ＯまたはＮＪ_ｃである。
【００６２】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式ＩＩＩ：
【化４】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合であり、
Ｚ_ｂは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、または置換アシル（Ｃ（＝Ｏ）−）である。
【００６３】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式ＩＶ：
【化５】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合であり、
Ｒ_ｄは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、または置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニルであり、
各ｑ_ａ、ｑ_ｂ、ｑ_ｃ、およびｑ_ｄは、独立して、Ｈ、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニルもしくは置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_６アルコキシル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルコキシル、アシル、置換アシル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキルもしくは置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキルである。
【００６４】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式Ｖ：
【化６】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合であり、
ｑ_ａ、ｑ_ｂ、ｑ_ｅ、およびｑ_ｆは各々、独立して、水素、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_１２アルコキシ、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルコキシ、ＯＪ_ｊ、ＳＪ_ｊ、ＳＯＪ_ｊ、ＳＯ_２Ｊ_ｊ、ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ_３、ＣＮ、Ｃ（＝Ｏ）ＯＪ_ｊ、Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｃ（＝Ｏ）Ｊ_ｊ、Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝ＮＨ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、またはＮ（Ｈ）Ｃ（＝Ｓ）ＮＪ_ｊＪ_ｋであるか、
あるいはｑ_ｅおよびｑ_ｆは一緒に、＝Ｃ（ｑ_ｇ）（ｑ_ｈ）であり、
ｑ_ｇおよびｑ_ｈは各々、独立して、Ｈ、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、または置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキルである。
【００６５】
メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ単量体アデニン、シトシン、グアニン、５−メチルシトシン、チミン、およびウラシルの合成および調製が、それらのオリゴマー化、および核酸認識特性と共に記載されている（Ｋｏｓｈｋｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，１９９８，５４，３６０７−３６３０）。ＢＮＡおよびそれらの調製もまた、第ＷＯ ９８／３９３５２号および第ＷＯ ９９／１４２２６号に記載される。
【００６６】
メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ、メチレンオキシ（４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’）ＢＮＡ、および２’−チオ−ＢＮＡの類似体もまた、調製されている（Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９８，８，２２１９−２２２２）。核酸ポリメラーゼのための基質としてオリゴデオキシリボヌクレオチド二重鎖を含む、固定されたヌクレオシド類似体の調製もまた、記載されている（Ｗｅｎｇｅｌら、第ＷＯ ９９／１４２２６号）。更に、２’−アミノ−ＢＮＡ、新規の立体配座的に制限された高親和性オリゴヌクレオチド類似体の合成が、当該技術分野で記載されている（Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９８，６３，１００３５−１００３９）。加えて、２’−アミノ−および２’−メチルアミノ−ＢＮＡが調製されており、相補的ＲＮＡおよびＤＮＡ鎖によるそれらの二重鎖の熱安定性が以前に報告されている。
【００６７】
ある種の実施形態では、二環式ヌクレオシドは、式ＶＩ：
【化７】

を含み、式中、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_ａおよびＴ_ｂは各々、独立して、Ｈ、ヒドロキシル保護基、共役基、反応リン基、リン部分、または支持媒体への共有結合であり、
各ｑ_ｉ、ｑ_ｊ、ｑ_ｋ、およびｑ_ｌは、独立して、Ｈ、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_１２アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_１２アルコキシル、置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルコキシル、ＯＪ_ｊ、ＳＪ_ｊ、ＳＯＪ_ｊ、ＳＯ_２Ｊ_ｊ、ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ_３、ＣＮ、Ｃ（＝Ｏ）ＯＪ_ｊ、Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｃ（＝Ｏ）Ｊ_ｊ、Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝ＮＨ）ＮＪ_ｊＪ_ｋ、Ｎ（Ｈ）Ｃ（＝Ｏ）ＮＪ_ｊＪ_ｋまたはＮ（Ｈ）Ｃ（＝Ｓ）ＮＪ_ｊＪ_ｋであり、
ｑ_ｉおよびｑ_ｊまたはｑ_ｌおよびｑ_ｋは一緒に、＝Ｃ（ｑ_ｇ）（ｑ_ｈ）であり、式中、ｑ_ｇ、およびｑ_ｈは各々、独立して、Ｈ、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、または置換Ｃ_１−Ｃ_１２アルキルである。
【００６８】
４’−（ＣＨ_２）_３−２’架橋およびアルケニル類似体架橋４’−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２−２’を有する１つの炭素環式二環式ヌクレオシドが記載されている（Ｆｒｉｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９７，２５（２２），４４２９−４４４３およびＡｌｂａｅｋ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００６，７１，７７３１−７７４０）。それらのオリゴマー化と共にした炭素環式二環式ヌクレオシドの合成および調製、ならびに生化学的研究もまた、記載されている（Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００７，１２９（２６），８３６２−８３７９）。
【００６９】
本明細書で使用されるとき、「４’−２’二環式ヌクレオシド」または「４’〜２’二環式ヌクレオシド」は、糖環の２’炭素原子および４’炭素原子を結合する、フラノース環の２個の炭素原子を結合する架橋を含むフラノース環を含む二環式ヌクレオシドを指す。
【００７０】
本明細書で使用されるとき、「単環式ヌクレオシド」は、二環式糖部分でない修飾された糖部分を含むヌクレオシドを指す。ある種の実施形態では、ヌクレオシドの糖部分、または糖部分類似体は、任意の位置において修飾または置換されてもよい。
【００７１】
本明細書で使用されるとき、「２’修飾糖」は、２’位において修飾されたフラノシル糖を意味する。ある種の実施形態では、かかる修飾は、置換および非置換アルコキシ、置換および非置換チオアルキル、置換および非置換アミノアルキル、置換および非置換アルキル、置換および非置換アリル、ならびに置換および非置換アルキニルを含むが、これらに限定されないハロゲン化物から選択される置換基を含む。ある種の実施形態では、２’修飾は、Ｏ［（ＣＨ_２）ｎＯ］ｍＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）ｎＮＨ_２、Ｏ（ＣＨ_２）ｎＣＨ_３、Ｏ（ＣＨ_２）ｎＯＮＨ_２、ＯＣＨ_２Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ_３、およびＯ（ＣＨ_２）ｎＯＮ［（ＣＨ_２）ｎＣＨ_３］_２を含むが、これらに限定されない置換基から選択され、式中、ｎおよびｍは、１〜約１０である。他の２’置換基群もまた、Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル、置換アルキル、アルケニル、アルキニル、アルカリール、アラルキル、Ｏ−アルカリールもしくはＯ−アラルキル、ＳＨ、ＳＣＨ_３、ＯＣＮ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３、ＳＯＣＨ_３、ＳＯ_２ＣＨ_３、ＯＮＯ_２、ＮＯ_２、Ｎ_３、ＮＨ_２、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、ＲＮＡ開裂基、レポーター基、インターカレーター、薬物動態的特性を改善するための基、またはオリゴマー化合物の薬力学的特性を改善するための基、および類似した特性を有する他の置換基から選択することができる。ある種の実施形態では、修飾されたヌクレオシドは、−ＭＯＥ側鎖を含む（Ｂａｋｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９９７，２７２，１１９４４−１２０００）。かかる２’−ＭＯＥ置換は、修飾されていないヌクレオシド、ならびに２’−Ｏ−メチル、Ｏ−プロピル、およびＯ−アミノプロピル等の他の修飾されたヌクレオシドと比較して改善された結合親和性を有することが記載されている。２’−ＭＯＥ置換基を有するオリゴヌクレオチドもまた、体内での使用に有望な特徴を有する、遺伝子発現のアンチセンス阻害物質であることが示されている（Ｍａｒｔｉｎ，Ｐ．，Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１９９５，７８，４８６−５０４、Ａｌｔｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｉｍｉａ，１９９６，５０，１６８−１７６、Ａｌｔｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｔｒａｎｓ．，１９９６，２４，６３０−６３７、およびＡｌｔｍａｎｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，１９９７，１６，９１７−９２６）。
【００７２】
本明細書で使用されるとき、「修飾されたテトラヒドロピランヌクレオシド」または「修飾されたＴＨＰヌクレオシド」は、正常なヌクレオシドにおけるペントフラノシル残基の代わりに置換された６員テトラヒドロピラン「糖」を有するヌクレオシドを意味する。修飾されたＴＨＰヌクレオシドは、当該技術分野でヘキシトール核酸（ＨＮＡ）、アニトール（ａｎｉｔｏｌ）核酸（ＡＮＡ）、マンニトール核酸（ＭＮＡ）（Ｌｅｕｍａｎｎ、ＣＪ．Ｂｉｏｏｒｇ．＆Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．（２００２）１０：８４１−８５４を参照されたい）、フルオロＨＮＡ（Ｆ−ＨＮＡ）と称されるもの、または式Ｘ：
【化８】

を有する化合物が含まれるが、これらに限定されず、式中、式Ｘの該少なくとも１つのテトラヒドロピランヌクレオシド類似体の各々について独立して、
Ｂｘは、複素環式塩基部分であり、
Ｔ_３およびＴ_４は各々、独立して、テトラヒドロピランヌクレオシド類似体をオリゴマー化合物に結合するヌクレオシド間結合基であるか、あるいはＴ_３およびＴ_４の１つは、テトラヒドロピランヌクレオシド類似体をオリゴマー化合物もしくはオリゴヌクレオチドに結合するヌクレオシド間結合基であり、Ｔ_３およびＴ_４のもう１つは、Ｈ、ヒドロキシル保護基、結合共役基、または５’もしくは３’末端基であり、
ｑ_１、ｑ_２、ｑ_３、ｑ_４、ｑ_５、ｑ_６、およびｑ_７は各々、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、または置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニルであり、
Ｒ_１およびＲ_２の１つは、水素であり、もう１つは、ハロゲン、置換または非置換アルコキシ、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＯＣ（＝Ｘ）Ｊ_１、ＯＣ（＝Ｘ）ＮＪ_１Ｊ_２、ＮＪ_３Ｃ（＝Ｘ）ＮＪ_１Ｊ_２、およびＣＮから選択され、式中、ＸはＯ、Ｓ、またはＮＪ_１であり、各Ｊ_１、Ｊ_２、およびＪ_３は、独立して、ＨまたはＣ_１−Ｃ_６アルキルである。
【００７３】
ある種の実施形態では、式Ｘの修飾されたＴＨＰヌクレオシドが提供され、式中、ｑ_ｍ、ｑ_ｎ、ｑ_ｐ、ｑ_ｒ、ｑ_ｓ、ｑ_ｔ、およびｑ_ｕは各々、Ｈである。ある種の実施形態では、ｑ_ｍ、ｑ_ｎ、ｑ_ｐ、ｑ_ｒ、ｑ_ｓ、ｑ_ｔ、およびｑ_ｕのうちの少なくとも１つは、Ｈ以外である。ある種の実施形態では、ｑ_ｍ、ｑ_ｎ、ｑ_ｐ、ｑ_ｒ、ｑ_ｓ、ｑ_ｔ、およびｑ_ｕのうちの少なくとも１つは、メチルである。ある種の実施形態では、式ＸのＴＨＰヌクレオシドが提供され、式中、Ｒ_１およびＲ_２の１つは、Ｆである。ある種の実施形態では、Ｒ_１がフルオロであり、かつＲ_２がＨである、Ｒ_１がメトキシであり、かつＲ_２がＨである、またＲ_１がメトキシエトキシであり、かつＲ_２がＨである。
【００７４】
本明細書で使用されるとき、「２’修飾」または「２’置換」は、２’位において、ＨまたはＯＨ以外の置換基を含むヌクレオシド糖を指す。２’修飾ヌクレオシドは、その中で糖環の２個の炭素原子を結合する架橋が２’炭素および糖環の別の炭素を結合する、二環式ヌクレオシド、ならびにアリル、アミノ、アジド、チオ、Ｏ−アリル、Ｏ−Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル、−ＯＣＦ_３、Ｏ−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−ＣＨ_３、２’−Ｏ（ＣＨ_２）_２ＳＣＨ_３、Ｏ−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｍ）（Ｒ_ｎ）、またはＯ−ＣＨ_２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒ_ｍ）（Ｒ_ｎ）等の非架橋２’置換基を有するヌクレオシドを含むが、これらに限定されず、式中、各Ｒ_ｍおよびＲ_ｎは、独立して、Ｈ、または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルである。２’修飾ヌクレオシドは更に、例えば、糖の他の位置におけるおよび／または核酸塩基における、他の修飾を含んでもよい。
【００７５】
本明細書で使用されるとき、「２’−Ｆ」は、２’位においてフルオロ基を含む糖を含むヌクレオシドを指す。
【００７６】
本明細書で使用されるとき、「２’−ＯＭｅ」または「２’−ＯＣＨ_３」または「２’−Ｏ−メチル」は各々、糖環の２’位において−ＯＣＨ_３基を含む糖を含むヌクレオシドを指す。
【００７７】
本明細書で使用されるとき、「ＭＯＥ」または「２’−ＭＯＥ」または「２’−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３」または「２’−Ｏ−メトキシエチル」は各々、糖環の２’位において−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３基を含む糖を含むヌクレオシドを指す。
【００７８】
本明細書で使用されるとき、「アデニン類似体」という用語は、オリゴマー中に組み込まれるとき、ＲＮＡまたはＤＮＡの相補的鎖のチミジンまたはウラシルのいずれかとワトソン−クリック塩基対を形成することができる、化学修飾されたプリン核酸塩基を意味する。
【００７９】
本明細書で使用されるとき、「ウラシル類似体」という用語は、オリゴマー中に組み込まれるとき、ＲＮＡまたはＤＮＡの相補的鎖のアデニンのいずれかとワトソン−クリック塩基対を形成することができる、化学修飾されたピリミジン核酸塩基を意味する。
【００８０】
本明細書で使用されるとき、「チミン類似体」という用語は、オリゴマー中に組み込まれるとき、ＲＮＡまたはＤＮＡの相補的鎖のアデニンのいずれかとワトソン−クリック塩基対を形成することができる、化学修飾されたアデニン核酸塩基を意味する。
【００８１】
本明細書で使用されるとき、「シトシン類似体」という用語は、オリゴマー中に組み込まれるとき、ＲＮＡまたはＤＮＡの相補的鎖のグアニンのいずれかとワトソン−クリック塩基対を形成することができる、化学修飾されたピリミジン核酸塩基を意味する。例えば、シトシン類似体は、５−メチルシトシンであり得る。
【００８２】
本明細書で使用されるとき、という用語は、「グアニン類似体」は、オリゴマー中に組み込まれるとき、ＲＮＡまたはＤＮＡの相補的鎖のシトシンのいずれかとワトソン−クリック塩基対を形成することができる、化学修飾されたプリン核酸塩基を意味する。
【００８３】
本明細書で使用されるとき、「グアノシン」という用語は、グアニンまたはグアニン類似体核酸塩基を含む、ヌクレオシドまたは糖修飾ヌクレオシドを指す。
【００８４】
本明細書で使用されるとき、「ウリジン」という用語は、ウラシルまたはウラシル類似体核酸塩基を含む、ヌクレオシドまたは糖修飾ヌクレオシドを指す。
【００８５】
本明細書で使用されるとき、「チミジン」という用語は、チミンまたはチミン類似体核酸塩基を含む、ヌクレオシドまたは糖修飾ヌクレオシドを指す。
【００８６】
本明細書で使用されるとき、「シチジン」という用語は、シトシンもしくはシトシン類似体核酸塩基を含む、ヌクレオシドまたは糖修飾ヌクレオシドを指す。
【００８７】
本明細書で使用されるとき、「アデノシン」という用語は、アデニンもしくはアデニン類似体核酸塩基を含む、ヌクレオシドまたは糖修飾ヌクレオシドを指す。
【００８８】
本明細書で使用されるとき、「オリゴヌクレオチド」は、複数の結合されたヌクレオシドを含む化合物を指す。ある種の実施形態では、複数のヌクレオシドのうちの１つ以上が修飾される。ある種の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、１つ以上のリボヌクレオシド（ＲＮＡ）および／またはデオキシリボヌクレオシド（ＤＮＡ）を含む。
【００８９】
本明細書で使用されるとき「オリゴヌクレオシド」は、ヌクレオシド間結合のいずれもリン原子を含有しないオリゴヌクレオチドを指す。本明細書で使用されるとき、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオシドを含む。
【００９０】
本明細書で使用されるとき、「修飾されたオリゴヌクレオチド」または「化学修飾されたオリゴヌクレオチド」は、少なくとも１つの修飾された糖、修飾された核酸塩基、および／または修飾されたヌクレオシド間結合を含むオリゴヌクレオチドを指す。
【００９１】
本明細書で使用されるとき「ヌクレオシド間結合」は、隣接したヌクレオシドの間の共有結合を指す。
【００９２】
本明細書で使用されるとき「天然ヌクレオシド間結合」は、３’〜５’のホスホジエステル結合を指す。
【００９３】
本明細書で使用されるとき、「修飾されたヌクレオシド間結合」は、天然ヌクレオシド間結合以外の任意のヌクレオシド間結合を指す。
【００９４】
本明細書で使用されるとき、「オリゴマー化合物」は、２つ以上の部分構造を含む重合体構造を指す。ある種の実施形態では、オリゴマー化合物は、オリゴヌクレオチドである。ある種の実施形態では、オリゴマー化合物は、１本鎖のオリゴヌクレオチドである。ある種の実施形態では、オリゴマー化合物は、２つのオリゴヌクレオチドを含む２本鎖の二重鎖である。ある種の実施形態では、オリゴマー化合物は、１つ以上の共役基および／または末端基を含む、１本鎖または２本鎖のオリゴヌクレオチドである。
【００９５】
本明細書で使用されるとき、「共役体」は、オリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物に結合された原子または原子の基を指す。概して、共役基は、薬力学的、薬物動態的、結合、吸収、細胞分布、細胞取込み、電荷、およびクリアランスを含むが、これらに限定されない、それらが結合される化合物の１つ以上の特性を修飾する。共役基は、化学分野で日常的に使用され、直接にまたは任意の結合部分もしくは結合基を介してオリゴマー化合物等の親化合物に結合される。ある種の実施形態では、共役基には、限定されずに、インターカレーター、レポーター分子、ポシアミン、ポリアミド、ポリエチレングリコール、チオエーテル、ポリエーテル、コレステロール、チオコレステロール、コール酸部分、葉酸塩、脂質、リン脂質、ビオチン、フェナジン、フェナントリジン、アントラキノン、アダマンタン、アクリジン、フルオレセイン、ローダミン、クマリン、および染料が含まれる。ある種の実施形態では、共役体は、末端基である。ある種の実施形態では、共役体は、オリゴヌクレオチドの３’もしくは５’末端ヌクレオシドにまたは内部ヌクレオシドに結合される。
【００９６】
本明細書で使用されるとき、「共役結合基」は、共役体をオリゴヌクレオチドまたはオリゴマー化合物に結合させるために使用される任意の原子または原子の基を指す。当該技術分野で既知のもの等の結合基または二機能性結合部分が、本発明に適合する。
【００９７】
本明細書で使用されるとき、「アンチセンス化合物」は、その少なくとも一部分が、それとハイブリッド形成する標的核酸に少なくとも部分的に相補的であり、該標的核酸の活性、プロセシング、または発現を調節する、オリゴマー化合物を指す。
【００９８】
本明細書で使用されるとき、「発現」は、それによって細胞が最終的にタンパク質をもたらすプロセスを指す。発現には、転写、スプライシング、転写後修飾、および翻訳が含まれるが、これらに限定されない。
【００９９】
本明細書で使用されるとき、「アンチセンスオリゴヌクレオチド」は、オリゴヌクレオチドであるアンチセンス化合物を指す。
【０１００】
本明細書で使用されるとき、「アンチセンス活性」は、アンチセンス化合物のその標的核酸とのハイブリダイゼーションに帰するとされ得る任意の検出可能なおよび／または測定可能な活性を指す。ある種の実施形態では、かかる活性は、核酸またはタンパク質の量の増加であっても減少であってもよい。ある種の実施形態では、かかる活性は、核酸またはタンパク質のスプライス変異型の比率の変化であってもよい。アンチセンス活性の検出および／または測定は、直接であっても間接であってもよい。ある種の実施形態では、アンチセンス活性は、細胞または動物中の表現型変化を観察することによって査定される。
【０１０１】
本明細書で使用されるとき、活性、反応、または効果との関連における「検出」または「測定」は、かかる活性、反応、または効果を検出または測定するための試験が行われることを示す。かかる検出および／または測定は、ゼロの値を含んでもよい。故に、検出または測定のための試験が、活性なし（ゼロの活性）という知見をもたらす場合、活性の検出または測定のステップは、それでもなお行われている。例えば、ある種の実施形態では、本発明は、アンチセンス活性を検出する、毒性を検出する、および／または毒性のマーカーを測定するステップを含む方法を提供する。任意のかかるステップは、ゼロの値を含んでもよい。
【０１０２】
本明細書で使用されるとき、「標的核酸」は、その発現、量、または活性をアンチセンス化合物によって調節することができる任意の核酸分子を指す。ある種の実施形態では、標的核酸は、ＤＮＡまたはＲＮＡである。ある種の実施形態では、標的ＲＮＡは、ｍＲＮＡ、プレ−ｍＲＮＡ、非コーディングＲＮＡ、プリ−マイクロＲＮＡ、プレ−マイクロＲＮＡ、成熟マイクロＲＮＡ、プロモーター指向性ＲＮＡ、または天然アンチセンス転写物である。例えば、標的核酸は、その発現が特定の障害または疾患状態に関連する細胞遺伝子（または細胞から転写されたｍＲＮＡ）、または感染因子からの核酸分子であり得る。ある種の実施形態では、標的核酸は、ウイルスまたは細菌核酸である。
【０１０３】
本明細書で使用されるとき、「標的ｍＲＮＡ」は、タンパク質をコードする事前選択されたＲＮＡ分子を指す。
【０１０４】
本明細書で使用されるとき、「標的ｐｄＲＮＡ」は、１つ以上のプロモーターと相互作用して転写を調節する事前選択されたＲＮＡ分子を指すを指す。
【０１０５】
本明細書で使用されるとき、「標的とする（ｔａｒｇｅｔｉｎｇ）」または「を標的とする（ｔａｒｇｅｔｅｄ ｔｏ）」は、アンチセンス化合物の、標的核酸分子内のヌクレオチドの特定の標的核酸分子または特定の領域との会合を指す。アンチセンス化合物は、それが、生理的条件下でハイブリダイゼーションを可能にするために、標的核酸に十分に相補的である場合、標的核酸を標的とする。
【０１０６】
本明細書で使用されるとき、「標的部位」は、アンチセンス化合物によって結合される標的核酸の領域を指す。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子の３’非翻訳領域内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子の５’非翻訳領域内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子のコード領域内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子のエクソン内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子のイントロン内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子のマイクロＲＮＡ標的部位内にある。ある種の実施形態では、標的部位は、少なくとも部分的にＲＮＡ分子の反復領域内にある。
【０１０７】
本明細書で使用されるとき、「標的タンパク質」は、その発現がアンチセンス化合物によって調節される、タンパク質を指す。ある種の実施形態では、標的タンパク質は、標的核酸によってコードされる。ある種の実施形態では、標的タンパク質の発現は、標的核酸によって別の方法で影響を受ける。
【０１０８】
本明細書で使用されるとき、核酸塩基に関する「相補性」は、核酸塩基と塩基対形成することができる核酸塩基を指す。例えば、ＤＮＡ内で、アデニン（Ａ）は、チミン（Ｔ）に相補的である。例えば、ＲＮＡ内で、アデニン（Ａ）は、ウラシル（Ｕ）に相補的である。ある種の実施形態では、相補的核酸塩基は、その標的核酸の核酸塩基と塩基対形成することができるアンチセンス化合物の核酸塩基を指す。例えば、アンチセンス化合物のある種の位置における核酸塩基が、標的核酸のある種の位置における核酸塩基と水素結合することができる場合、オリゴヌクレオチドと標的核酸との間の水素結合の位置は、その核酸塩基対において相補的であると考えられる。ある種の修飾を含む核酸塩基は、相対する核酸塩基と対形成する能力を維持し得、故に、依然として核酸塩基相補性の能力がある。
【０１０９】
本明細書で使用されるとき、核酸塩基に関する「非相補的」」は、互いとの水素結合を形成しないか、または別の方法でハイブリダイゼーションを支持しない、核酸塩基の対を指す。
【０１１０】
本明細書で使用されるとき、結合されたヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、または核酸に関する「相補的」は、オリゴマー化合物の、核酸塩基相補性を通じて別のオリゴマー化合物または核酸とハイブリッド形成する能力を指す。ある種の実施形態では、アンチセンス化合物およびその標的は、各分子内の十分な数の対応する位置が、互いに結合し得る核酸塩基によって占有されて、アンチセンス化合物と標的との間の安定な会合を可能にするとき、互いに相補的である。当業者は、ミスマッチの封入が、オリゴマー化合物の会合したままでいる能力を排除することなく可能であることを認識する。したがって、ミスマッチ（すなわち、標的の対応するヌクレオチドに相補的な核酸塩基でない）である最大約２０％ヌクレオチドを含み得るアンチセンス化合物が本明細書に記載される。好ましくはアンチセンス化合物は、約１５％以下、より好ましくは約１０％以下、最も好ましくは５％以下、またはゼロのミスマッチを含有する。残りのヌクレオチドは、相補的な核酸塩基であるか、さもなければハイブリダイゼーションを妨害しない（例えば、ユニバーサル塩基）。当業者であれば、本明細書に提供される化合物が、標的核酸に少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％相補的であることを認識するであろう。
【０１１１】
本明細書で使用されるとき、「ハイブリダイゼーション」は、相補的オリゴマー化合物の対形成を指す（例えば、アンチセンス化合物およびその標的核酸）。特定の機構に限定されないが、対形成の最も一般的な機構は、水素結合を伴い、それは相補的ヌクレオシドまたはヌクレオチド塩基（核酸塩基）の間のワトソン−クリック、フーグスティーン、または逆フーグスティーン水素結合であってもよい。例えば、天然塩基アデニンは、水素結合の形成を通じて対形成する天然核酸塩基チミジンおよびウラシルに相補的な核酸塩基である。天然塩基グアニンは、天然塩基シトシンおよび５−メチルシトシンに相補的な核酸塩基である。ハイブリダイゼーションは、様々な状況下で生じる可能性がある。
【０１１２】
本明細書で使用されるとき、「特異的にハイブリッド形成する」は、オリゴマー化合物の、それが別の核酸部位とハイブリッド形成する場合よりも大きい親和性で、１つの核酸部位とハイブリッド形成する能力を指す。ある種の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、１つ以上の標的部位と特異的にハイブリッド形成する。
【０１１３】
本明細書で使用されるとき、「全体的な同一性」は、オリゴマー化合物の長さにわたる、特定の核酸またはその部分に対するオリゴマー化合物の核酸塩基同一性を指す。
【０１１４】
本明細書で使用されるとき、「調節」は、調節前の機能または活性と比較したときの、機能または活性の量または質の撹乱を指す。例えば、調節は、遺伝子発現における増加（刺激または誘導）または減少（阻害または低減）のいずれかの、変化を含む。更なる例として、発現の調節は、プレ−ｍＲＮＡプロセシングのスプライス部位選択を撹乱することを含み得、それは撹乱されなかった状態と比較して、存在する特定のスプライス変異型の量の変化をもたらす。更なる例として、調節には、タンパク質の翻訳を撹乱することを含む。
【０１１５】
本明細書で使用されるとき、「モチーフ」は、オリゴマー化合物またはその領域における修飾のパターンを指す。モチーフは、オリゴマー化合物のある種のヌクレオシドにおけるおよび／またはある種の結合基における修飾によって定義されてもよい。
【０１１６】
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシドモチーフ」は、オリゴマー化合物またはその領域におけるヌクレオシドの修飾のパターンを指す。かかるオリゴマー化合物の結合は、修飾されても、修飾されなくてもよい。別段の指示がない限り、ヌクレオシドのみを説明する本明細書におけるモチーフは、ヌクレオシドモチーフであることが意図される。故に、かかる例において、結合は限定されない。
【０１１７】
本明細書で使用されるとき、「結合モチーフ」は、オリゴマー化合物またはその領域における結合修飾のパターンを指す。かかるオリゴマー化合物のヌクレオシドは、修飾されても、修飾されなくてもよい。別段の指示がない限り、結合のみを説明する本明細書におけるモチーフは、結合モチーフであることが意図される。故に、かかる例において、ヌクレオシドは限定されない。
【０１１８】
本明細書で使用されるとき、「同じ修飾」は、修飾の不在を含む、互いに同じである天然産分子に相対的な修飾を指す。故に、例えば、２つの修飾されていないＤＮＡヌクレオシドは、ＤＮＡヌクレオシドが修飾されていない場合であっても、「同じ修飾」を有する。
【０１１９】
本明細書で使用されるとき、ある「タイプ」のヌクレオシドまたはヌクレオシドに関する「修飾のタイプ」は、ヌクレオシドの修飾を指し、修飾されたおよび修飾されていないヌクレオシドを含む。したがって、別段の指示がない限り、「第１のタイプの修飾を有するヌクレオシド」は、修飾されていないヌクレオシドである場合がある。
【０１２０】
本明細書で使用されるとき、「別個の領域」は、オリゴマー化合物の部分を指し、ここでその領域内のヌクレオシドおよびヌクレオシド間結合はすべて、同じ修飾を含み、任意の近接した部分のヌクレオシドおよび／またヌクレオシド間結合は、少なくとも１つの異なる修飾を含む。
【０１２１】
本明細書で使用されるとき、「薬学的に許容される塩」は、活性化合物の所望の生物学的活性を保持し、かつ所望でない毒物学的効果をそこに付与しない活性化合物の塩を指す。
【０１２２】
本明細書で使用されるとき、「キャップ構造」または「末端キャップ部分」は、アンチセンス化合物のいずれかの末端において組み込まれる化学修飾を指す。
【０１２３】
本明細書で使用されるとき、「独立して」という用語は、特許請求の範囲のオリゴヌクレオチド内での反復可変の各々の発生が、互いから独立して選択されることを意味する。例えば、各反復可変は、（ｉ）反復可変の各々が同じである、（ｉｉ）２つ以上が同じである、または（ｉｉｉ）反復可変の各々が異なり得るように、選択することができる。
【０１２４】
一般的な化学定義
本明細書で使用されるとき、「アルキル」は、最大２４個の炭素原子を含有する、飽和の直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを指す。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｎ−ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等が挙げられるが、これらに限定されない。アルキル基は典型的には、１〜約２４個の炭素原子、より典型的には１〜約１２個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル）を含むが、１〜約６個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_６アルキル）がより好ましい。本明細書で使用される「低級アルキル」という用語は、１〜約６個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_６アルキル）を含む。本明細書で使用されるアルキル基は任意に、１つ以上の更なる置換基群を含んでもよい。本明細書において、炭素原子の数の指示がない「アルキル」という用語は、１〜約１２個の炭素原子（Ｃ_１−Ｃ_１２アルキル）を有するアルキルを意味する。
【０１２５】
本明細書で使用されるとき、「アルケニル」は、最大２４個の炭素原子を含有し、かつ少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する、直鎖または分岐鎖炭化水素鎖ラジカルを指す。アルケニル基の例としては、エテニル、プロペニル、ブテニル、１−メチル−２−ブテン−１−イル、１，３−ブタジエン等のジエン等が挙げられるが、これらに限定されない。アルケニル基は、典型的には２〜約２４個の炭素原子、より典型的には２〜約１２個の炭素原子を含むが、２〜約６個の炭素原子がより好ましい。本明細書で使用されるアルケニル基は任意に、１つ以上の更なる置換基群を含んでもよい。
【０１２６】
本明細書で使用されるとき、「アルキニル」は、最大２４個の炭素原子を含有し、かつ少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を有する、直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを指す。アルキニル基の例としては、エチニル、１−プロピニル、１−ブチニル等が挙げられるが、これらに限定されない。アルキニル基は、典型的には２〜約２４個の炭素原子、より典型的には２〜約１２個の炭素原子を含むが、２〜約６個の炭素原子がより好ましい。本明細書で使用されるアルキニル基は任意に、１つ以上の更なる置換基群を含んでもよい。
【０１２７】
本明細書で使用されるとき、「アミノアルキル」は、アミノ置換アルキルラジカルを指す。この用語は、任意の位置においてアミノ置換基を有するＣ_１−Ｃ_１２アルキル基を含むことが意図され、ここでアルキル基は、アミノアルキル基を親分子に結合する。アルキルおよび／またはアミノアルキル基のアミノ部分は更に、置換基群で置換することができる。
【０１２８】
本明細書で使用されるとき、「脂肪族」は、最大２４個の炭素原子を含有する直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを指し、ここで任意の２個の炭素原子の間の飽和は、単結合、二重結合、または三重結合である。脂肪族基は、好ましくは１〜約２４個の炭素原子、より典型的には１〜約１２個の炭素原子を含有するが、１〜約６個の炭素原子がより好ましい。脂肪族基の直鎖または分岐鎖は、窒素、酸素、硫黄、およびリンを含む１つ以上のヘテロ原子で中断されてもよい。かかる脂肪族基は、限定されずにポリアルキレングリコール、ポシアミン、およびポリイミン等のポリアルコキシを含む、ヘテロ原子によって中断される。本明細書で使用される脂肪族基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１２９】
本明細書で使用されるとき、「脂環式」または「アリシクリル（ａｌｉｃｙｃｌｙｌ）」は、環が脂肪族である環式環系を指す。この環系は、１つ以上の環を含み得、ここで少なくとも１つの環は、脂肪族である。好ましい脂環式化合物（ａｌｉｃｙｃｌｉｃｓ）には、環中に約５〜約９個の炭素原子を有する環が含まれる。本明細書で使用される脂環式化合物（ａｌｉｃｙｃｌｉｃｓ）は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３０】
本明細書で使用されるとき、「アルコキシ」は、アルキル基と酸素原子との間に形成されるラジカルを指し、ここで酸素原子は、アルコキシ基を親分子に結合するために使用される。アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、ネオペントキシ、ｎ−ヘキソキシ等が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用されるアルコキシ基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３１】
本明細書で使用されるとき、「ハロ」および「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素から選択される原子を指す。
【０１３２】
本明細書で使用されるとき、「アリール」および「芳香族」は、１つ以上の芳香族環を有する、単環式または多環式の炭素環式環系ラジカルを指す。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、インデニル等が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいアリール環系は、１つ以上の環中に約５〜約２０個の炭素原子を有する。本明細書で使用されるアリール基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３３】
本明細書で使用されるとき、「アラルキル」および「アリールアルキル」は、アルキル基とアリール基との間に形成されるラジカルを指し、ここでアルキル基は、アラルキル基を親分子に結合するために使用される。例としては、ベンジル、フェネチル等が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用されるアラルキル基は任意に、ラジカル基を形成するアルキル、アリール、または両方の基に結合された更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３４】
本明細書で使用されるとき、「複素環式ラジカル」は、少なくとも１個のヘテロ原子を含み、不飽和、部分飽和、または完全飽和である、ラジカル単環式または多環式の環系を指し、それによってヘテロアリール基を含む。複素環式はまた、縮合環系を含むことが意図される。ここで縮合環のうちの１つ以上は、少なくとも１個のヘテロ原子を含有し、残りの環は、１個以上のヘテロ原子を含有し得るか、または任意にヘテロ原子を含有しない。複素環式基は典型的には、硫黄、窒素、または酸素から選択される少なくとも１個の原子を含む。複素環式基の例としては、［１，３］ジオキソラン、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、オキサゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニル、テトラヒドロフリル等が挙げられる。本明細書で使用される複素環式基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３５】
本明細書で使用されるとき、「ヘテロアリール」および「ヘテロ芳香族」は、単環式または多環式の芳香族環、環系、または縮合環系を含むラジカルを指し、ここで環のうちの少なくとも１つは、芳香族であり、かつ１個以上のヘテロ原子を含む。ヘテロアリールはまた、縮合環のうちの１つ以上がヘテロ原子を含有しない系を含む縮合環系を含むことが意図される。ヘテロアリール基は、典型的には、硫黄、窒素、または酸素から選択される１個の環原子を含む。ヘテロアリール基の例としては、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、チオフェニル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノキサリニル等が挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロアリールラジカルは、直接にまたは脂肪族基またはヘテロ原子等の結合部分を通じて、親分子に結合することができる。本明細書で使用されるヘテロアリール基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３６】
本明細書で使用されるとき、「ヘテロアリールアルキル」は、ヘテロアリールアルキル基を親分子に結合することができるアルキ（ａｌｋｙ）ラジカルを有する、先に定義されたようなヘテロアリール基を指す。例としては、ピリジニルメチル、ピリミジニルエチル、ナフチリジニルプロピル（ｎａｐｔｈｙｒｉｄｉｎｙｌｐｒｏｐｙｌ）等が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用されるヘテロアリールアルキル基は任意に、ヘテロアリールまたはアルキル部分のうちの１つまたは両方の上に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３７】
本明細書で使用されるとき、「単（ｍｏｎｏ）環式または多環式の構造」は、縮合または結合された環を有する、単（ｓｉｎｇｌｅ）環式または多環式である任意の環系を指し、個々に、脂肪族、脂環式、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アリールアルキル、複素環式、ヘテロアリール、ヘテロ芳香族、ヘテロアリールアルキルから選択される単一および混合型の環系を含むことが意図される。かかる単環式または多環式の構造は、一様であるか、または、完全飽和、部分飽和、もしくは完全不飽和を含む様々な飽和の程度を有する環を含有し得る。各環は、Ｃ、Ｎ、Ｏ、およびＳから選択される環原子を含んで、複素環式環、ならびにＣ環原子のみを含む環を生み出すことができ、これらは、例えば、１つの環が炭素環原子のみを有し、かつ縮合環が２個の窒素原子を有するベンズイミダゾール等の混合モチーフ中で存在し得る。単環式または多環式の構造は更に、例えば、環のうちの１つに結合された２個の＝Ｏ基を有するフタルイミド等の置換基群で置換することができる。別の態様では、単環式または多環式の構造は、環原子を通じて直接に、置換基もしくは二機能性結合部分を通じて、親分子に結合することができる。
【０１３８】
本明細書で使用されるとき、「アシル」は、有機酸からのヒドロキシル基の除去によって形成され、一般式−Ｃ（Ｏ）−Ｘを有するラジカルを指し、式中、Ｘは、典型的には脂肪族、脂環式、または芳香族である。例としては、脂肪族カルボニル、芳香族カルボニル、脂肪族スルホニル、芳香族スルフィニル、脂肪族スルフィニル、芳香族リン酸塩、脂肪族リン酸塩等が挙げられる。本明細書で使用されるアシル基は任意に、更なる置換基群を含んでもよい。
【０１３９】
本明細書で使用されるとき、「ヒドロカルビル」は、Ｃ、Ｏ、およびＨを含む任意の基を指す。あらゆる飽和の程度を有する直鎖、分枝鎖、および環式の基が含まれる。かかるヒドロカルビル基は、Ｎ、Ｏ、およびＳから選択される１つ以上のヘテロ原子を含み得、更に、１つ以上の置換基群で一置換または多置換され得る。
【０１４０】
本明細書で使用されるとき、「置換基（ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ）」および「置換基（ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）」は、典型的には、所望の特性を強化するか、または所望の効果を与えるように、他の基または親化合物に付加される基を含む。置換基群は、保護または脱保護され得、親化合物中の１つの利用可能な部位または多くの利用可能な部位に付加され得る。置換基群はまた、他の置換基で更に置換されてもよく、直接に、またはアルキル基もしくはヒドロカルビル基等の結合基を介して親化合物に結合されてもよい。
【０１４１】
別段の指示がない限り、置換されたまたは「任意に置換された」という用語は、次の置換基を指す：ハロゲン、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アシル（−Ｃ（Ｏ）Ｒ_ａａ）、カルボキシル（−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ_ａａ）、脂肪族基、脂環式基、アルコキシ、置換オキソ（−Ｏ−Ｒ_ａａ）、アリール、アラルキル、複素環式、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、アミノ（−ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃ）、イミノ（＝ＮＲ_ｂｂ）、アミド（−Ｃ（Ｏ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃまたは−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（Ｏ）Ｒ_ａａ）、アジド（−Ｎ_３）、ニトロ（−ＮＯ_２）、シアノ（−ＣＮ）、カルバミド（−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃまたは−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ_ａａ）、ウレイド（−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（Ｏ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃ）、チオウレイド（−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（Ｓ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃ）、グアニジニル（−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（＝ＮＲ_ｂｂ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃ）、アミジニル（−Ｃ（＝ＮＲ_ｂｂ）ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃまたは−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｃ（ＮＲ_ｂｂ）Ｒ_ａａ）、チオール（−ＳＲ_ｂｂ）、スルフィニル（−Ｓ（Ｏ）Ｒ_ｂｂ）、スルホニル（−Ｓ（Ｏ）_２Ｒ_ｂｂ）、スルホンアミジル（−Ｓ（Ｏ）_２ＮＲ_ｂｂＲ_ｃｃまたは−Ｎ（Ｒ_ｂｂ）Ｓ（Ｏ）_２Ｒ_ｂｂ）、および共役基。式中、各Ｒ_ａａ、Ｒ_ｂｂ、およびＲ_ｃｃは、独立して、Ｈ、任意に結合された化学官能基、または更なる置換基群であり、このうち好ましい一覧には、限定されずにＨ、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂肪族、アルコキシ、アシル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、脂環式、複素環式、およびヘテロアリールアルキルが含まれる。本明細書に記載される化合物内で選択される置換基は、再帰的な程度に存在する。
【０１４２】
この文脈において、「再帰的置換基」は、置換基がそれ自体の別の出現を繰り返してもよいことを意味する。かかる置換基の再帰的性質のため、理論的には、任意の所与の特許請求の範囲には、多数の再帰的置換基が存在する場合がある。医薬品化学および有機化学分野の専門家は、かかる置換基の総数が、目的化合物の所望の特性によって合理的に制限されることを理解している。かかる特性には、限定ではなく例として、分子量、溶解度、またはｌｏｇ Ｐ等の物理的特性、目的の標的に対する活性等の応用特性、および合成のしやすさ等の実際的な特性が含まれる。
【０１４３】
再帰的置換基は、本発明の目的とする態様である。医学および有機化学分野の専門家は、かかる置換基の多用途性を理解している。再帰的置換基が本発明の特許請求の範囲に存在する程度に合わせて、その総数が上述のように決定されるであろう。
【０１４４】
本明細書で使用される「安定な化合物」および「安定な構造」という用語は、反応混合物から有用な程度の純度への単離および有効な治療剤への製剤化に耐えるのに十分なほど堅牢な化合物を示すことが意図される。安定な化合物のみが本明細書において企図される。
【０１４５】
本明細書で使用されるとき、特定の単位の数を示す範囲におけるゼロ（０）は、その単位が不在であり得ることを意味する。例えば、特定のモチーフの０〜２つの領域を含むオリゴマー化合物は、オリゴマー化合物が、特定のモチーフを有する１つもしくは２つのかかる領域を含む可能性があること、またはオリゴマー化合物が、特定のモチーフを有する領域を全く有さない可能性があることを意味する。分子の内部部分が不在である場合の例において、不在部分の側面に位置する部分は、互いに直接に結合される。同様に、本明細書で使用される「なし（ｎｏｎｅ）」という用語は、ある種の特徴が存在しないことを示す。
【０１４６】
本明細書で使用されるとき、「類似体」または「誘導体」は、化合物が作製される方法に関わらず、構造において類似しているが元素組成物の点で親化合物と異なる、化合物または部分のいずれかを意味する。例えば、類似体または誘導体化合物は、化学出発物質として親化合物から作製される必要がない。
【０１４７】
ある種の核酸塩基
ある種の実施形態では、本発明のヌクレオシドは、修飾されていない核酸塩基を含む。ある種の実施形態では、本発明のヌクレオシドは、修飾された核酸塩基を含む。
【０１４８】
ある種の実施形態では、核酸塩基修飾は、ヌクレアーゼ安定性、結合親和性、または幾つかの他の有益な生物学的特性を、オリゴマー化合物に付与し得る。本明細書で使用されるとき、「修飾されていない」または「天然」核酸塩基は、プリン塩基アデニン（Ａ）およびグアニン（Ｇ）、ならびにピリミジン塩基チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）、およびウラシル（Ｕ）を含む。本明細書において複素環式塩基部分とも称される修飾された核酸塩基は、他の合成および天然核酸塩基を含み、その多くの例としては、中でも５−メチルシトシン（５−ｍｅ−Ｃ）、５−ヒドロキシメチルシトシン、７−デアザグアニン、および７−デアザアデニン等が挙げられる。
【０１４９】
複素環式塩基部分はまた、プリンまたはピリミジン塩基が、他の複素環、例えば、７−デアザ−アデニン、７−デアザグアノシン、２−アミノピリジン、および２−ピリドンと置換されるものを含み得る。ある種の修飾された核酸塩基は、例えば、Ｓｗａｙｚｅ，Ｅ．Ｅ．ａｎｄ Ｂｈａｔ，Ｂ．，Ｔｈｅ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ｉｎ Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｄｒｕｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｐｔｅｒ ６，ｐａｇｅｓ １４３−１８２（Ｃｒｏｏｋｅ，Ｓ．Ｔ．，ｅｄ．，２００８）、米国特許第３，６８７，８０８号に開示され、Ｔｈｅ Ｃｏｎｃｉｓｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ Ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐａｇｅｓ ８５８−８５９，Ｋｒｏｓｃｈｗｉｔｚ，Ｊ．Ｉ．，ｅｄ．Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，１９９０に開示されるもの、Ｅｎｇｌｉｓｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９１，３０，６１３によって開示されるもの、およびＳａｎｇｈｖｉ，Ｙ．Ｓ．，Ｃｈａｐｔｅｒ １５，Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐａｇｅｓ ２８９−３０２，Ｃｒｏｏｋｅ，Ｓ．Ｔ．ａｎｄ Ｌｅｂｌｅｕ，Ｂ．，ｅｄ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９３によって開示されるものがある。これらの核酸塩基のうちのある種は、本発明のオリゴマー化合物の結合親和性を増加させるために特に有用である。これらには、２アミノプロピルアデニン、５−プロピニルウラシル、および５−プロピニルシトシンを含む、５−置換ピリミジン、６−アザピリミジン、ならびにＮ−２、Ｎ−６、およびＯ−６置換プリンが含まれる。
【０１５０】
ある種の実施形態では、核酸塩基は、核酸塩基の１つ以上の複素環式塩基部分の代わりに、多環式の複素環式化合物を含む。幾つかの三環式の複素環式化合物が以前に報告されている。これらの化合物は、修飾された鎖の標的鎖への結合特性を増加させるために、アンチセンス用途において日常的に使用される。最も研究された修飾は、グアノシンを標的とし、したがってそれらはＧ−クランプまたはシチジン類似体と称されている。
【０１５１】
第２の鎖中のグアノシンとの３水素結合をもたらす代表的なシトシン類似体には、１，３−ジアザフェノキサジン−２−オン（Ｋｕｒｃｈａｖｏｖ，ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，１９９７，１６，１８３７−１８４６）、１，３−ジアザフェノチアジン−２−オン（Ｌｉｎ，Ｋ．−Ｙ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｒ．Ｊ．；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ，Ｍ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９５，１１７，３８７３−３８７４）、および６，７，８，９−テトラフルオロ−１，３−ジアザフェノキサジン−２−オン（Ｗａｎｇ，Ｊ．；Ｌｉｎ，Ｋ．−Ｙ．，Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ，Ｍ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１９９８，３９，８３８５−８３８８）が含まれる。オリゴヌクレオチド中に組み込まれるとき、これらの塩基修飾は、相補的グアニンとハイブリッド形成するすることが示されており、後者はまた、アデニンとハイブリッド形成し、スタッキング相互作用によって、らせんの熱安定性を強化するすることが示された（米国特許出願公開第２００３０２０７８０４号および米国特許出願公開第２００３０１７５９０６号もまた参照されたく、これらの特許の双方は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。
【０１５２】
ヘリックス−安定化特性は、シトシン類似体／置換体が、強固な１，３−ジアザフェノキサジン−２−オン足場に結合されたアミノエトキシ部分を有するときに観察されている（Ｌｉｎ，Ｋ．−Ｙ．；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ，Ｍ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９８，１２０，８５３１−８５３２）。結合研究は、単一の組み込みが、５−メチルシトシン（ｄＣ５^ｍｅ）に対して最大１８°の△Ｔ_ｍにより、モデルオリゴヌクレオチドの、その相補的標的ＤＮＡまたはＲＮＡへの結合親和性を強化し得ることを実証し、それは、単一の修飾に対する、知られる限り最も高い親和性強化である。その一方で、らせんの安定性の獲得は、オリゴヌクレオチドの特異性に支障をきたさない。Ｔ_ｍデータは、ｄＣ５^ｍｅと比較して、完全マッチ配列とミスマッチ配列との間のさらにより大きい区別を示す。繋ぎ止められたアミノ基が、相補的グアニンのフーグスティーンフェイス、つまりＯ６と相互作用し、それによって４水素結合を形成するために、追加的な水素結合ドナーとしての役割を果たすことが示唆された。これは、Ｇ−クランプの増加された親和性が、伸張塩基スタッキングおよび追加的な特異的水素結合の組み合わせによって媒介されることを意味する。
【０１５３】
本発明に適合する三環式の複素環式化合物およびそれらを使用する方法は、米国特許第６，０２８，１８３号および米国特許第６，００７，９９２号に開示され、双方の内容は、その全体が本明細書に組み込まれる。
【０１５４】
フェノキサジン誘導体の強化された結合親和性は、それらの配列特異性と一緒に、それらを、より強力なアンチセンスに基づく薬物の開発のために貴重な核酸塩基類似体にする。活性強化は、単一の置換が２０ｍｅｒ ２’−デオキシホスホロチオエートオリゴヌクレオチドの体外での効力を有意に改善することが示されたことから、Ｇ−クランプの場合においてさらにより顕著であった（Ｆｌａｎａｇａｎ，Ｗ．Ｍ．；Ｗｏｌｆ，Ｊ．Ｊ．；Ｏｌｓｏｎ，Ｐ．；Ｇｒａｎｔ，Ｄ．；Ｌｉｎ，Ｋ．−Ｙ．；Ｗａｇｎｅｒ，Ｒ．Ｗ．；Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ，Ｍ．Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，１９９９，９６，３５１３−３５１８）。
【０１５５】
複素環式塩基として有用な修飾された多環式複素環式化合物は、上述の米国特許第３，６８７，８０８号、ならびに米国特許第４，８４５，２０５号、第５，１３０，３０２号、第５，１３４，０６６号、第５，１７５，２７３号、第５，３６７，０６６号、第５，４３２，２７２号、第５，４３４，２５７号、第５，４５７，１８７号、第５，４５９，２５５号、第５，４８４，９０８号、第５，５０２，１７７号、第５，５２５，７１１号、第５，５５２，５４０号、第５，５８７，４６９号、第５，５９４，１２１、５，５９６，０９１号、第５，６１４，６１７号、第５，６４５，９８５号、第５，６４６，２６９号、第５，７５０，６９２号、第５，８３０，６５３号、第５，７６３，５８８号、第６，００５，０９６号、および第５，６８１，９４１号、ならびに米国特許出願公開第２００３０１５８４０３号に開示されるが、これらに限定されず、これらの特許の各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０１５６】
糖修飾ヌクレオシド
ＲＮＡ二重鎖は、「Ａ型」ジオメトリと称されているものにおいて存在する一方で、ＤＮＡ二重鎖は、「Ｂ型」ジオメトリにおいて存在する。概して、ＲＮＡ：ＲＮＡ二重鎖は、ＤＮＡ：ＤＮＡ二重鎖よりも、より安定であるか、またはより高い融解温度（Ｔ_ｍ）を有する（Ｓａｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，１９８４，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ；Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ．、Ｌｅｓｎｉｋ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９５，３４，１０８０７−１０８１５、Ｃｏｎｔｅ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９７，２５，２６２７−２６３４）。ＲＮＡの増加された安定性は、複数の構造的特徴、最も著しくは、Ａ型ジオメトリからもたらされる改善された塩基スタッキング相互作用に帰するとされている（Ｓｅａｒｌｅ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９３，２１，２０５１−２０５６）。ＲＮＡ中の２’ヒドロキシルの存在は、糖を、Ｃ３’エンドパッカー、すなわち、二重鎖にＡ型ジオメトリを選好させる、ノーザンパッカーとしても指定されるパッカーの方へ偏向させる。加えて、ＲＮＡの２’ヒドロキシル基は、ＲＮＡ二重鎖を安定化させる一助となる水媒介型の水素結合のネットワークを形成することができる（Ｅｇｌｉ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９６，３５，８４８９−８４９４）。その一方で、デオキシ核酸は、Ｃ２’エンド糖パッカー、すなわち、安定性の低いＢ型ジオメトリを付与すると考えられる、サザンパッカーとしても知られるパッカーを選好する（Ｓａｎｇｅｒ，Ｗ．（１９８４）Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ）。
【０１５７】
天然オリゴヌクレオチドと比較した、化学修飾されたオリゴマー化合物の相補的核酸鎖に結合する相対的な能力は、該化学修飾されたオリゴマー化合物の、その相補的修飾されていない標的核酸とのハイブリダイゼーション複合体の融解温度を得ることによって測定される。二重ヘリックスの特徴的な物理的特性である、融解温度（Ｔ_ｍ）は、５０％らせん対コイル（ハイブリッド形成していない）形態が提示される、摂氏温度の温度を示す。Ｔ_ｍ（一般的に結合親和性とも称される）は、ＵＶスペクトルを用いて、ハイブリダイゼーションの形成および崩壊（融解）を決定することによって測定される。ハイブリダイゼーション中に生じる、塩基スタッキングには、ＵＶ吸収の低減（淡色性）が伴う。結果として、ＵＶ吸収の低減は、より高いＴ_ｍを示す。
【０１５８】
アンチセンス化合物：ＲＮＡ標的二重鎖の相対的な二重鎖安定性が、化学修飾されたヌクレオシドのアンチセンス化合物中への組み込みを通じて調節され得るということは、当該技術分野で既知である。糖修飾ヌクレオシドは、その標的ＲＮＡによるアンチセンス化合物のＴ_ｍを調節する最も効率的な手段を提供している。Ｃ３’−エンド（ノーザン、ＲＮＡ様糖パッカー）構成における糖の集団を増加するか、または固定する糖修飾ヌクレオシドは、主に、相補的ＲＮＡ標的に向かうアンチセンス化合物に対して１修飾当たりのＴ_ｍ増加を提供している。Ｃ２’−エンド（サザン、ＤＮＡ様糖パッカー）構成における糖の集団を増加するか、または固定する糖修飾ヌクレオシドは、主に、相補的ＲＮＡ標的に向かうアンチセンス化合物に対して１修飾当たりのＴｍ減少を提供する。所定の糖修飾ヌクレオシドの糖パッカーは、相補的ＲＮＡに向かうアンチセンス化合物のＴ_ｍを増加または減少させる、ヌクレオチドの能力を決定づける唯一の因子ではない。例えば、糖修飾ヌクレオシドトリシクロＤＮＡは、主にＣ２’−エンド立体配座にあるが、それは、相補的ＲＮＡに向かう、Ｔ_ｍにおける１修飾当たり１．９〜３℃の増加を付与する。Ｃ３’−エンド立体配座を採用しない糖修飾高親和性ヌクレオシドの別の例は、α−Ｌ−ＬＮＡである（本明細書に詳述される）。
【０１５９】
ある種のオリゴヌクレオチド
ある種の実施形態では、本発明は、修飾されたオリゴヌクレオチドを提供する。ある種の実施形態では、本発明の修飾されたオリゴヌクレオチドは、修飾されたヌクレオシドを含む。ある種の実施形態では、本発明の修飾されたオリゴヌクレオチドは、修飾されたヌクレオシド間結合を含む。ある種の実施形態では、本発明の修飾されたオリゴヌクレオチドは、修飾されたヌクレオシドおよび修飾されたヌクレオシド間結合を含む。
【０１６０】
ある種の実施形態では、本発明は、対応する野生型核酸に及ぼすよりも変異体核酸に及ぼすより高い効果を有する、変異体選択的な化合物を提供する。ある種の実施形態では、変異体選択的な化合物の変異体核酸に及ぼす効果は、変異体選択的な化合物の対応する野生型核酸に及ぼす効果よりも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、または１００倍高い。ある種の実施形態では、かかる選択性は、変異体選択的な化合物の、対応する野生型核酸に対するよりも変異体核酸に対するより高い親和性からもたらされる。ある種の実施形態では、選択性は、野生型核酸と比較した、変異体の構造における差異からもたらされる。ある種の実施形態では、選択性は、変異体および野生型核酸のプロセシングまたは細胞下の分布における差異からもたらされる。ある種の実施形態では、幾つかの選択性は、野生型核酸と比較した、変異体核酸中の追加的な標的部位の存在に帰するとされ得る場合がある。例えば、ある種の実施形態では、標的変異体対立遺伝子は、標的配列の追加的なコピーを含む伸張反復領域を含む一方で、野生型対立遺伝子は、より少ない反復のコピー、および故に、反復領域を標的とするアンチセンス化合物のハイブリダイゼーションのためのより少ない部位を有する。ある種の実施形態では、変異体選択的な化合物は、標的部位の増加した数によって予測される選択性と等しいか、またはそれを超える選択性を有する。ある種の実施形態では、変異体選択的な化合物は、標的部位の増加した数によって予測される選択性を超える選択性を有する。ある種の実施形態では、変異体対立遺伝子の阻害の野生型対立遺伝子に対する比率は、変異体対立遺伝子の反復の数の野生型対立遺伝子に対する比率と等しいか、またはそれを超える。ある種の実施形態では、変異体対立遺伝子の阻害の野生型対立遺伝子に対する比率は、変異体対立遺伝子の反復の数の野生型対立遺伝子に対する比率を超える。
【０１６１】
ある種のヌクレオシド間結合
かかる実施形態では、ヌクレオシドは、任意のヌクレオシド間結合を用いて一緒に結合され得る。２つの主なクラスのヌクレオシドの間結合基は、リン原子の存在または不在によって定められる。ヌクレオシド間結合を含有する代表的なリンには、ホスホジエステル（Ｐ＝Ｏ）、リントリエステル、メチルホスホネート、ホスホロアミデート、およびホスホロチオエート（Ｐ＝Ｓ）が含まれるが、これらに限定されない。ヌクレオシド間結合基を含有する代表的な非リンには、メチレンメチルイミノ（−ＣＨ_２−Ｎ（ＣＨ_３）−Ｏ−ＣＨ_２−）、チオジエステル（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｓ−）、チオノカルバメート（−Ｏ−Ｃ（Ｏ）（ＮＨ）−Ｓ−）、シロキサン（−Ｏ−Ｓｉ（Ｈ）２−Ｏ−）、およびＮ，Ｎ’−ジメチルヒドラジン（−ＣＨ_２−Ｎ（ＣＨ_３）−Ｎ（ＣＨ_３）−）が含まれるが、これらに限定されない。非リンヌクレオシド間結合基を有するオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオシドと称されてもよい。天然ホスホジエステル結合と比較して、修飾された結合は、オリゴマー化合物のヌクレアーゼ耐性を変化、典型的には増加させるために使用することができる。ある種の実施形態では、キラル原子を有するヌクレオシド間結合は、別個の鏡像異性体としてラセミ混合物に調製することができる。代表的なキラル結合には、アルキルホスホネートおよびホスホロチオエートが含まれるが、これらに限定されない。リン含有および非リン含有ヌクレオシド間結合の調製の方法は、当業者に周知である。
【０１６２】
本明細書に記載されるオリゴヌクレオチドは、１つ以上の不斉中心を含有し、故に、絶対立体化学の点から（Ｒ）もしくは（Ｓ）として、糖アノマーについて等のαもしくはβ、またはアミノ酸らについて等の（Ｄ）もしくは（Ｌ）として定義され得る、鏡像異性体、ジアステレオマー、および他の立体異性体構成を生み出す。すべてのかかる可能性のある異性体、ならびにそれらのラセミおよび光学的に純粋な形態が、本明細書に提供されるアンチセンス化合物に含まれる。
【０１６３】
本明細書で使用されるとき、「ヌクレオシド間結合」または「ヌクレオシド間結合基」という用語は、ホスホジエステルおよびホスホロチオエート等のリン含有ヌクレオシド間結合基、ならびにホルムアセチルおよびメチレンイミノ等の非リン含有ヌクレオシド間結合基を含むが、それらに限定されない当該技術分野で既知のヌクレオシドの間結合基のすべての様態を含むことが意図される。ヌクレオシド間結合はまた、アミド−３（３’−ＣＨ_２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｈ）−５’）、アミド−４（３’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｈ）−Ｃ（＝Ｏ）−５’）、およびメチルホスホネート等の中性非イオン性ヌクレオシド間結合を含み、ここでリン原子は、常に存在するわけではない。
【０１６４】
本明細書で使用されるとき、「中性ヌクレオシド間結合」という句は、非イオン性であるヌクレオシド間結合を含むことが意図される。中性ヌクレオシド間結合は、限定されずに、リントリエステル、メチルホスホネート、ＭＭＩ（３’−ＣＨ_２−Ｎ（ＣＨ_３）−Ｏ−５’）、アミド−３（３’−ＣＨ_２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｈ）−５’）、アミド−４（３’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｈ）−Ｃ（＝Ｏ）−５’）、ホルムアセタール（３’−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−５’）、およびチオホルムアセタール（３’−Ｓ−ＣＨ_２−Ｏ−５’）を含む。更なる中性ヌクレオシド間結合は、非イオン性結合を含むシロキサン（ジアルキルシロキサン）、カルボン酸エステル、カルボキサミド、スルフィド、スルホン酸エステル、およびアミド（例えば、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ；Ｙ．Ｓ．Ｓａｎｇｈｖｉ ａｎｄ Ｐ．Ｄ．Ｃｏｏｋ，Ｅｄｓ．，ＡＣＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｓｅｒｉｅｓ ５８０；Ｃｈａｐｔｅｒｓ ３ ａｎｄ ４，４０−６５を参照されたい）。更なる中性ヌクレオシド間結合は、混合のＮ、Ｏ、Ｓ、およびＣＨ_２構成成分部分を含む非イオン性結合を含む。
【０１６５】
天然核酸中に見出されるヌクレオチド間結合は、ホスホジエステル結合である。この結合は、安定性問題、例えば、ヌクレアーゼによる分解のため、大概ｍＲＮＡ等の核酸の部分を標的とする、合成オリゴヌクレオチドのための一般的に好まれる結合ではなかった。非リン酸エステルタイプ結合について当てはまるように、好ましいヌクレオチド間結合またはヌクレオシド間結合は、例えば、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、リントリエステル、アミノアルキルリントリエステル、メチル、および３’−アルキレンホスホネート、５’−アルキレンホスホネート、およびキラルホスホネートを含む他のアルキルホスホネート、ホスフィン酸塩、３’−アミノホスホロアミデートおよびアミノアルキルホスホロアミデートを含むホスホロアミデート、チオノホスホロアミデート、チオノアルキルホスホネート、チオノアルキルリントリエステル、通常の３’〜５’結合、これらの２’〜５’結合類似体を有するセレノリン酸塩およびボラノリン酸塩、ならびに逆極性を有するものを含み、ここで１つ以上のヌクレオチド間結合は、３’〜３’、５’〜５’、または２’〜２’結合である。逆極性を有する好ましいオリゴヌクレオチドは、最も３’側のヌクレオチド間結合における単独の３’〜３’結合、すなわち脱塩基であり得る単独の逆ヌクレオシド残基を含む（核酸塩基は、欠損しているか、またはその代わりにヒドロキシル基を有する）。種々の塩、混合塩、および遊離酸形態もまた含まれる。
【０１６６】
上記のリン含有結合の調製を教示する代表的な米国特許には、米国特許第３，６８７，８０８号、第４，４６９，８６３号、第４，４７６，３０１号、第５，０２３，２４３号、第５，１７７，１９６号、第５，１８８，８９７号、第５，２６４，４２３号、第５，２７６，０１９号、第５，２７８，３０２号、第５，２８６，７１７号、第５，３２１，１３１号、第５，３９９，６７６号、第５，４０５，９３９号、第５，４５３，４９６号、第５，４５５，２３３号、第５，４６６，６７７号、第５，４７６，９２５号、第５，５１９，１２６号、第５，５３６，８２１号、第５，５４１，３０６号、第５，５５０，１１１号、第５，５６３，２５３号、第５，５７１，７９９号、第５，５８７，３６１号、第５，１９４，５９９号、第５，５６５，５５５号、第５，５２７，８９９号、第５，７２１，２１８号、第５，６７２，６９７号、および第５，６２５，０５０号が含まれるが、これらに限定されず、これらの特許のある種のものは、本出願と共通に所有され、これらの特許の各々は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１６７】
本明細書におけるリン原子を含まない好ましい修飾されたヌクレオシド間結合は、短鎖アルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間結合、混合ヘテロ原子、およびアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間結合、または１つ以上の短鎖ヘテロ原子のもしくは複素環式ヌクレオシド間結合を含む。これらには、シロキサン、スルフィド、スルホキシド、スルホン、ホルムアセチル、チオホルムアセチル、メチレンホルムアセチル、チオホルムアセチル、アルケニル、スルファミン酸塩、メチレンイミノ、メチレンヒドラジノ、スルホン酸塩、スルホンアミド、アミド、ならびに混合Ｎ、Ｏ、Ｓ、およびＣＨ_２構成成分部分を有するその他が含まれる。
【０１６８】
上記のオリゴヌクレオシドの調製を教示する代表的な米国特許には、米国特許第５，０３４，５０６号、第５，１６６，３１５号、第５，１８５，４４４号、第５，２１４，１３４号、第５，２１６，１４１号、第５，２３５，０３３号、第５，２６４，５６２号、第５，２６４，５６４号、第５，４０５，９３８号、第５，４３４，２５７号、第５，４６６，６７７号、第５，４７０，９６７号、第５，４８９，６７７号、第５，５４１，３０７号、第５，５６１，２２５号、第５，５９６，０８６号、第５，６０２，２４０号、第５，６１０，２８９号、第５，６０２，２４０号、第５，６０８，０４６号、第５，６１０，２８９号、第５，６１８，７０４号、第５，６２３，０７０号、第５，６６３，３１２号、第５，６３３，３６０号、第５，６７７，４３７号、第５，７９２，６０８号、第５，６４６，２６９号、および第５，６７７，４３９号が含まれるが、これらに限定されず、これらの特許のある種のものは、本出願と共通に所有され、これらの特許の各々は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１６９】
本発明の最も好ましい実施形態は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合を有するオリゴマー化合物、ならびにヘテロ原子ヌクレオシド間結合、特に上記に参照される米国特許第５，４８９，６７７号の−ＣＨ_２−ＮＨ−Ｏ−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−Ｎ（ＣＨ_３）−Ｏ−ＣＨ_２−［メチレン（メチルイミノ）またはＭＭＩ骨格として知られる］、−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２−Ｎ（ＣＨ_３）−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−、および−Ｏ−Ｎ（ＣＨ_３）−ＣＨ_２−ＣＨ_２−［式中、天然ホスホジエステル骨格は、−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−Ｏ−ＣＨ_２−として表される］、ならびに上記に参照される米国特許第５，６０２，２４０号のアミドヌクレオシド間結合を有するオリゴマー化合物である。上記に参照される米国特許第５，０３４，５０６号のモルホリノ骨格構造を有するオリゴヌクレオチドもまた好ましい。
【０１７０】
３’および５’塩基修飾ならびに共役
追加的な修飾がまた、オリゴヌクレオチド上の他の位置、特に３’末端ヌクレオチド上の糖の３’位および５’末端ヌクレオチドの５’位において行われてもよい。例えば、本発明のリガンド共役させたオリゴヌクレオチドの１つの追加的な修飾は、オリゴヌクレオチドを、オリゴヌクレオチドの活性、細胞分布、または細胞取込みを強化する１つ以上の追加的な非リガンド部分または共役体に化学的に結合することを伴う。かかる部分には、コレステロール部分等の脂質部分（Ｌｅｔｓｉｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，１９８９，８６，６５５３）、コール酸（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１９９４，４，１０５３）、チオエーテル、例えば、ヘキシル−Ｓ−トリチルチオール（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｎ．Ｎ．Ｙ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，１９９２，６６０，３０６、Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔ．，１９９３，３，２７６５）、チオコレステロール（Ｏｂｅｒｈａｕｓｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９２，２０，５３３）、脂肪族鎖、例えば、ドデカンジオールもしくはウンデシル残基（Ｓａｉｓｏｎ−Ｂｅｈｍｏａｒａｓ ｅｔ ａｌ．，ＥＭＢＯ Ｊ．，１９９１，１０，１１１、Ｋａｂａｎｏｖ ｅｔ ａｌ．，ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，１９９０，２５９，３２７、Ｓｖｉｎａｒｃｈｕｋ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｅ，１９９３，７５，４９）、リン脂質、例えば、ジ−ヘキサデシル−ｒａｃ−グリセロールもしくはトリエチルアンモニウム１，２−ジ−Ｏ−ヘキサデシル−ｒａｃ−グリセロ−３−Ｈ−ホスホネート（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９９５，３６，３６５１；Ｓｈｅａ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１９９０，１８，３７７７）、ポリアミンもしくはポリエチレングリコール鎖（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ＆Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ，１９９５，１４，９６９）、またはアダマンタン酢酸（Ｍａｎｏｈａｒａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，１９９５，３６，３６５１）、パルミチル部分（Ｍｉｓｈｒａ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ，１９９５，１２６４，２２９）、またはオクタデシルアミンもしくはヘキシルアミノ−カルボニル−オキシコレステロール部分（Ｃｒｏｏｋｅ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｅｘｐ．Ｔｈｅｒ．，１９９６，２７７，９２３）が含まれるが、これらに限定されない。
【０１７１】
かかるオリゴヌクレオチド共役体の調製を教示する代表的な米国特許には、米国特許第４，８２８，９７９号、第４，９４８，８８２号、第５，２１８，１０５号、第５，５２５，４６５号、第５，５４１，３１３号、第５，５４５，７３０号、第５，５５２，５３８号、第５，５７８，７１７、５，５８０，７３１号、第５，５８０，７３１号、第５，５９１，５８４号、第５，１０９，１２４号、第５，１１８，８０２号、第５，１３８，０４５号、第５，４１４，０７７号、第５，４８６，６０３号、第５，５１２，４３９号、第５，５７８，７１８号、第５，６０８，０４６号、第４，５８７，０４４号、第４，６０５，７３５号、第４，６６７，０２５号、第４，７６２，７７９号、第４，７８９，７３７号、第４，８２４，９４１号、第４，８３５，２６３号、第４，８７６，３３５号、第４，９０４，５８２号、第４，９５８，０１３号、第５，０８２，８３０号、第５，１１２，９６３号、第５，２１４，１３６号、第５，０８２，８３０号、第５，１１２，９６３号、第５，２１４，１３６号、第５，２４５，０２２号、第５，２５４，４６９号、第５，２５８，５０６号、第５，２６２，５３６号、第５，２７２，２５０号、第５，２９２，８７３号、第５，３１７，０９８号、第５，３７１，２４１、５，３９１，７２３号、第５，４１６，２０３、５，４５１，４６３号、第５，５１０，４７５号、第５，５１２，６６７号、第５，５１４，７８５号、第５，５６５，５５２号、第５，５６７，８１０号、第５，５７４，１４２号、第５，５８５，４８１号、第５，５８７，３７１号、第５，５９５，７２６号、第５，５９７，６９６号、第５，５９９，９２３号、第５，５９９，９２８号、および第５，６８８，９４１号が含まれるが、これらに限定されず、これらの特許のある種のものは、共通に所有され、これらの特許の各々は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１７２】
オリゴヌクレオチド合成
オリゴマー化合物および関連する化合物の支持媒体に基づく合成のために日常的に使用される市販の機器は、例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ，ＣＡ）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ、およびその他を含む複数の業者によって販売される。自動合成技術を含む、好適な固相技術は、Ｓｃｏｚｚａｒｉ ａｎｄ Ｃａｐａｌｄｉ，“Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ ２’−Ｏ−（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｙｌ−Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ”ｉｎ Ｃｒｏｏｋｅ，ＳＴ（ｅｄ．）Ａｎｔｉｓｅｎｓｅ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ（２００８）に記載される。
【０１７３】
ある種の使用
ある種の実施形態では、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］を含み、かつＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用が本明細書に記載され、式中、
ａ．各Ｔは独立して、ウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
ｂ．各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｃ．各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、
化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、独立して、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む。
【０１７４】
ある種の使用では、疾患は、アトロフィン１、ハンチントン病、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、球脊髄性筋萎縮症、ケネディ病、脊髄小脳運動失調症１、脊髄小脳運動失調症１２、脊髄小脳運動失調症１７、ハンチントン病類縁疾患４型（ＨＤＬ４）、脊髄小脳運動失調症２、脊髄小脳運動失調症３、マシャド−ジョセフ病、脊髄小脳運動失調症６、および脊髄小脳運動失調症７のうちのいずれかである。
【０１７５】
ある種の実施形態では、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用が本明細書に記載され、式中、
ａ．各Ｇは、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｂ．各非末端Ｔは独立して、２’−デオキシリボース糖を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
ｃ．各末端Ｔは独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
ｄ．各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、
ｅ．各末端Ｃは、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである。
【０１７６】
ある種の使用では、疾患は、アトロフィン１、ハンチントン病、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、球脊髄性筋萎縮症、ケネディ病、脊髄小脳運動失調症１、脊髄小脳運動失調症１２、脊髄小脳運動失調症１７、ハンチントン病類縁疾患４型（ＨＤＬ４）、脊髄小脳運動失調症２、脊髄小脳運動失調症３、マシャド−ジョセフ病、脊髄小脳運動失調症６、および脊髄小脳運動失調症７のうちのいずれかである。
【０１７７】
ある種の実施形態では、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］を含み、かつＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用が本明細書に記載され、式中、
ａ．各Ａは独立して、アデノシンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
ｂ．各非末端Ｇは、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｃ．各末端Ｇは、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｄ．各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、
ｅ．各末端Ｃは、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むシチジンヌクレオシドである。
【０１７８】
ある種の使用では、疾患は、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、筋強直性ジストロフィー（ＤＭ１）、または脊髄小脳運動失調症８のうちのいずれかである。
【０１７９】
ある種の実施形態では、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長で、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用が本明細書に記載され、式中、
ａ．各Ｇは、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｂ．各非末端Ａは独立して、２’−デオキシリボース糖を含むアデノシンヌクレオシドであり、
ｃ．各末端Ａは独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むアデノシンヌクレオシドであり、
ｄ．各非末端Ｃは、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、
ｅ．各末端Ｃは、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである。
【０１８０】
ある種の使用では、疾患は、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、筋強直性ジストロフィー（ＤＭ１）、または脊髄小脳運動失調症８のうちのいずれかである。
【０１８１】
投与
ある種の実施形態では、本明細書に記載される化合物および組成物は、非経口で投与される。
【０１８２】
ある種の実施形態では、非経口投与は、注入による。注入は、慢性的または継続的または短期的または間欠的であってもよい。ある種の実施形態では、注入される医薬品は、ポンプで送達される。ある種の実施形態では、非経口投与は、注射による。
【０１８３】
ある種の実施形態では、化合物および組成物は、ＣＮＳに送達される。ある種の実施形態では、化合物および組成物は、脳脊髄液に送達される。ある種の実施形態では、化合物および組成物は、脳柔組織に投与される。ある種の実施形態では、化合物および組成物は、髄腔内投与または脳室内投与によって、動物に送達される。本明細書に記載される化合物および組成物の中枢神経系内の広範な分布は、実質内投与、髄腔内投与、または脳室内投与により達成されてもよい。
【０１８４】
ある種の実施形態では、非経口投与は、注射による。注射は、シリンジまたはポンプで送達されてもよい。ある種の実施形態では、注射は、ボーラス注射である。ある種の実施形態では、注射は、組織、等の線条体、尾状核、皮質、海馬、および小脳に直接に投与される。
【０１８５】
ある種の実施形態では、本明細書に記載される化合物または組成物の送達は、化合物または組成物の薬物動態的プロフィールに影響を及ぼし得る。ある種の実施形態では、本明細書に記載される化合物または組成物の標的組織への注射は、化合物または組成物の注入と比較して、化合物または組成物の薬物動態的プロフィールを改善する。ある種の実施形態では、化合物または組成物の注射は、広範な拡散と比較した効力を改善し、類似した薬理学を達成するためにより少ない化合物または組成物を要する。ある種の実施形態では、類似した薬理学は、標的ｍＲＮＡおよび／または標的タンパク質が下方調節される時間の量（例えば、作用の持続期間）を指す。ある種の実施形態では、ボーラス注射によって等の、医薬品を特異的に限局する方法は、半有効濃度（ＥＣ５０）を約５０分の１に減少させる（例えば、同じまたは類似した薬力学的効果を達成するために組織中で５０倍低い濃度が要求される）。ある種の実施形態では、ボーラス注射によって等の、医薬品を特異的に限局する方法は、半有効濃度（ＥＣ５０）を、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０分の１に減少させる。ある種の実施形態では、本明細書に更に記載されるアンチセンス化合物における医薬品。ある種の実施形態では、標的組織は、脳組織である。ある種の実施形態では、標的組織は、線条体組織である。ある種の実施形態では、ＥＣ５０を減少させることは、それを必要とする患者において薬理学的結果を達成するために要求される用量を低減するため、望ましい。
【０１８６】
ある種の実施形態では、本明細書に記載される化合物または組成物のＣＮＳへの送達は、少なくとも９１日間にわたって標的ｍＲＮＡおよび／または標的タンパク質の４７％下方調節をもたらす。ある種の実施形態では、化合物または組成物の送達は、少なくとも２０日間、少なくとも３０日間、少なくとも４０日間、少なくとも５０日間、少なくとも６０日間、少なくとも７０日間、少なくとも８０日間、少なくとも８５日間、少なくとも９０日間、少なくとも９５日間、少なくとも１００日間、少なくとも１１０日間、少なくとも１２０日間にわたって、標的ｍＲＮＡおよび／または標的タンパク質の少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、または少なくとも７５％の下方調節をもたらす。ある種の実施形態では、ＣＮＳへの送達は、実質内投与、髄腔内投与、または脳室内投与による。
【０１８７】
ある種の実施形態では、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、１ヶ月毎、２ヶ月毎、９０日毎、３ヶ月毎、６ヶ月毎に１回、年２回または年１回、注射または注入によって送達される。
【実施例】
【０１８８】
非限定的な開示および参照による組み込み
本明細書に記載されるある種の化合物、組成物、および方法が、ある種の実施形態に従って特異的に記載されている一方で、次の例は、本明細書に記載される化合物を例証するのみの役割を果たしており、それらを限定するようには意図されない。本出願に列挙される参考文献の各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０１８９】
下記の本明細書全体を通じて、次の表記は、次のものを意味する：「Ｌ」＝ＬＮＡ、「Ｅ」または「ｋ」＝ｃＥｔ、イタリック体の塩基は、２’−Ｏ−メトキシエチルリボース修飾を有し、「ｄ」＝デオキシリボース、「ｓ」＝ホスホロチオエート、「ｌ」＝ｃＬＮＡまたは炭素環式（ｃａｒｂａｃｙｃｌｉｃ）−ＬＮＡ（「ｌ」＝ＬＮＡである表１７を除く）、およびｍＣ＝５−メチルシトシン。
【０１９０】
実施例１：ヒトハンチンチン（ｈｔｔ）ｍＲＮＡを標的とする、ＬＮＡ修飾オリゴヌクレオチドの、ハンチンチン（Ｈｔｔ）タンパク質に及ぼす効果
ＬＮＡ修飾を有する変異体ハンチンチンｍＲＮＡのＣＡＧ反復配列を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの、体外のＨｔｔタンパク質レベルに及ぼすそれらの効果について試験した。変異体ｈｔｔ対立遺伝子において６９のＣＡＧ反復および野生型対立遺伝子において１７のＣＡＧ反復を含有する、ＧＭ０４２８１線維芽細胞株（Ｃｏｒｉｅｌｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＮＪ，ＵＳＡ）を、このアッセイで使用した。細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度で培養し、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）を用いて、１００ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。次いでウェルを吸引し、新鮮な培養培地を各ウェルに添加した。
【０１９１】
トランスフェクション後４日間の期間の後、細胞をトリプシン溶液（０．０５％トリプシン−ＥＤＴＡ、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）で採取し、溶解させた。各試料中のタンパク質濃度を、マイクロ−ビシンコニン酸（マイクロ−ＢＣＡ）アッセイ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）で定量化した。ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲル（Ｂｉｏ−Ｒａｄ）を使用して、野生型および変異体Ｈｔｔタンパク質を分離した。ゲルを８０Ｖで１５分間、続いて１１０Ｖで５時間泳動させた。過熱を防止するために、電気泳動装置を氷水浴中に配置した。Ｈｔｔ発現についての分析と並行して、各タンパク質ライセート試料の部分もまた、β−アクチン発現について、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分析して、各試料の同等のタンパク質負荷が存在したことを確認した。
【０１９２】
電気泳動後、ゲル中のタンパク質をニトロセルロース膜に移した（Ｈｙｂｏｎｄ−Ｃ Ｅｘｔｒａ；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｂｉｏ−Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）。Ｈｔｔ（ＭＡＢ２１６６、Ｃｈｅｍｉｃｏｎ）およびβ−アクチン（Ｓｉｇｍａ）タンパク質に特異的な一次抗体を１：１０，０００希釈で使用した。ＨＲＰで共役させた抗マウス二次抗体（１：１０，０００、Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を使用して、ＳｕｐｅｒＳｉｇｎａｌウエストピコ化学発光基質（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、タンパク質を可視化した。タンパク質バンドを、ＩｍａｇｅＪソフトウェアを用いて定量化した。阻害百分率を陰性対照試料について算出し、表１に提示した。野生型Ｈｔｔタンパク質および変異体Ｈｔｔタンパク質の比較の阻害パーセントもまた、提示する。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって決定した各オリゴヌクレオチドについてのＴ_ｍ値もまた示す。
【０１９３】
アッセイに利用したアンチセンスオリゴヌクレオチドを表１に記載する。アンチセンスオリゴヌクレオチドをＳｉｇｍａ ＡｌｄｒｉｃｈまたはＩＳＩＳ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓのいずれかから得た。表１に提示するアンチセンスオリゴヌクレオチドのうち、ＤＮＡ２２は、修飾されていないオリゴヌクレオチド（ホスホジエステル結合を有するＤＮＡヌクレオシド）である。陰性対照は、スクランブルオリゴヌクレオチド配列である。各オリゴヌクレオチドにおけるＬＮＡ修飾を、各塩基の後の下付き文字「Ｌ」によって示す。
【０１９４】
【表１】

【０１９５】
オリゴヌクレオチドのうちの複数が、それらが対応する野生型を低減したのよりも大きく、ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを低減した。
【０１９６】
実施例２：ＬＮＡ修飾ヌクレオチドの、ヒトＨｔｔタンパク質に及ぼす体外の用量依存的効果
実施例１からのアンチセンスオリゴヌクレオチド（化学修飾の説明については表１を参照されたい）を、患者の線維芽細胞中で、種々の用量で試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、表２および３に指示されるように、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度でプレートし、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）試薬を用いて、斬増濃度のアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。細胞試料を、実施例１に概説される手順を利用して、タンパク質分析のためにプロセスした。
【０１９７】
結果を、処置されていない対照細胞に対する、野生型および変異体Ｈｔｔタンパク質の阻害パーセントとして、表２および３に提示する。提示するデータは、各アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて行った複数の独立したアッセイの平均である。表２に例証するように、Ｈｔｔ変異体タンパク質レベルは、アンチセンスオリゴヌクレオチド処置された細胞中で、用量依存的様態で低減された。変異体タンパク質および野生型タンパク質の阻害に対する各オリゴヌクレオチドについてのＩＣ_５０（ｎＭ）値もまた示し、各オリゴヌクレオチドが、野生型と比較して、変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを優先的に標的とすることが示される。表３に列挙するオリゴヌクレオチドは、野生型と比較して、変異体ｍＲＮＡの体外の効力が低いこと、およびまたは優先的な低下がほとんどもしくは全くないことを実証する。
【０１９８】
【表２】

【０１９９】
【表３】

【０２００】
実施例３：ヒトハンチンチン（ｈｔｔ）ｍＲＮＡ標的とする、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの、ハンチンチン（Ｈｔｔ）タンパク質に及ぼす効果
変異体ハンチンチン核酸のＣＡＧ反復配列を標的とする、および種々の化学修飾を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを、体外のＨｔｔタンパク質レベルに及ぼすそれらの効果について試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度で培養し、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）を用いて、１００ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。細胞試料を、実施例１に概説される手順を利用してタンパク質分析のためにプロセスした。
【０２０１】
タンパク質試料の阻害百分率を陰性対照試料について算出し、表４に提示した。野生型Ｈｔｔタンパク質および変異体Ｈｔｔタンパク質の比較の阻害パーセントもまた、提示する。ＤＳＣによって決定した、Ｔ_ｍ各オリゴヌクレオチドについての値もまた示す。
【０２０２】
アッセイに利用したアンチセンスオリゴヌクレオチドを表４に記載する。アンチセンスオリゴヌクレオチドを、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、ＩＳＩＳ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ、Ｇｌｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｖｉｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡ）、またはＭ．Ｊ．Ｄａｍｈａ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＭｃＧｉｌｌ Ｕｎｉｖｅｒｉｓｔｙ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎｃａｄａ）から得た。各オリゴヌクレオチドにおける修飾を次のように示す：下付き文字「Ｅ」＝ｃＥｔ、下付き文字「ｌ」＝ｃＬＮＡ、下付き文字「Ｌ」＝ＬＮＡ、括弧付き塩基＝ＥＮＡ、イタリック体塩基＝ＭＯＥ。
【０２０３】
【表４】

【０２０４】
実施例４：化学修飾されたオリゴヌクレオチドの、ヒトＨｔｔタンパク質に及ぼす体外の用量依存的効果
実施例３からのアンチセンスオリゴヌクレオチド（化学修飾の説明については表４を参照されたい）を、患者の線維芽細胞中で、種々の用量で試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、表５および６に指示されるように、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度でプレートし、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）試薬を用いて、斬増濃度のアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。細胞試料を、実施例１に概説される手順を利用してタンパク質分析のためにプロセスした。
【０２０５】
結果を、処置されていない対照細胞に対する、野生型および変異体Ｈｔｔタンパク質の阻害パーセントとして、表５および６に提示する。提示するデータは、各アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて行った複数の独立したアッセイの平均である。表４に例証するように、Ｈｔｔ変異体タンパク質レベルは、アンチセンスオリゴヌクレオチド処置された細胞中で、用量依存的様態で低減された。変異体タンパク質および野生型タンパク質の阻害に対する各オリゴヌクレオチドについてのＩＣ_５０（ｎＭ）値もまた示し、各オリゴヌクレオチドが、野生型と比較して、変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを優先的に標的とすることが示される。表６に列挙するオリゴヌクレオチドは、野生型と比較して、変異体ｍＲＮＡの体外の効力が低いこと、および／または優先的な低減がほとんどもしくは全くないことを実証する。
【０２０６】
【表５】

【０２０７】
【表６】

【０２０８】
実施例５：ホスホロチオエート骨格を有し、ヒトハンチンチン（ｈｔｔ）ｍＲＮＡを標的とするオリゴヌクレオチドの、ハンチンチン（Ｈｔｔ）タンパク質に及ぼす効果
変異体ハンチンチン核酸のＣＡＧ反復配列を標的とし、かつ均一なホスホロチオエート骨格を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを、体外のＨｔｔタンパク質レベルに及ぼすそれらの効果について試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度で培養し、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）を用いて、１００ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。細胞試料を、実施例１に概説される手順を利用してタンパク質分析のためにプロセスした。
【０２０９】
タンパク質試料の阻害百分率を陰性対照試料について算出し、表７に提示した。野生型Ｈｔｔタンパク質および変異体Ｈｔｔタンパク質の比較の阻害パーセントもまた、提示する。ＤＳＣによって決定した、各オリゴヌクレオチドについてのＴ_ｍ値もまた示す。
【０２１０】
アッセイに利用したアンチセンスオリゴヌクレオチドを表７に記載する。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ＩＳＩＳ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓからのものであった。各オリゴヌクレオチドにおける修飾を次のように示す：下付き文字「Ｅ」＝ｃＥｔ、下付き文字「Ｌ」＝ＬＮＡ、イタリック体塩基＝ＭＯＥ、太字塩基＝２’Ｆ−ＲＮＡ、およびｍＣ＝５−メチルシトシン。ＬＮＡ（Ｔ）−ＰＳ、ｃＥｔ−ＰＳ、ＭＯＥ−ＰＳ、およびＭＯＥ−ｃＥｔ−ＰＳは、ホスホロチオエート結合を有する。
【０２１１】
【表７】

【０２１２】
実施例６：ホスホロチオエート骨格を有するオリゴヌクレオチドの、ヒトＨｔｔタンパク質に及ぼす体外の用量依存的効果
実施例５からのアンチセンスオリゴヌクレオチド（化学修飾の説明については表７を参照されたい）を、患者の線維芽細胞中で、種々の用量で試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、表８および９に指示されるように、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度でプレートし、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）試薬を用いて、斬増濃度のアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。細胞試料を、実施例１に概説される手順を利用してタンパク質分析のためにプロセスした。
【０２１３】
結果を、処置されていない対照細胞に対する、野生型および変異体Ｈｔｔタンパク質の阻害パーセントとして、表８および９に提示する。提示するデータは、各アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて行った複数の独立したアッセイの平均である。表８に例証するように、Ｈｔｔ変異体タンパク質レベルは、アンチセンスオリゴヌクレオチド処置された細胞中で、用量依存的様態で低減された。変異体タンパク質および野生型タンパク質の阻害に対する各オリゴヌクレオチドについてのＩＣ_５０（ｎＭ）値もまた示し、各オリゴヌクレオチドが、野生型と比較して、変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを優先的に標的とすることが示される。表９に列挙するオリゴヌクレオチドは、野生型と比較して、変異体ｍＲＮＡの優先的な標的化を示さない。
【０２１４】
【表８】

【０２１５】
【表９】

【０２１６】
実施例７：ＣＡＧ反復を標的とする化学修飾されたオリゴヌクレオチドの、ヒトハンチンチン（ｈｔｔ）ｍＲＮＡレベルに及ぼす効果
実施例１、実施例３、および実施例５からのアンチセンスオリゴヌクレオチド（化学修飾の説明については、それぞれ表１、表４、および７を参照されたい）を、ＧＭ０４２８１細胞中で試験した。変異体ハンチンチン核酸のＣＡＧ反復配列を標的とし、かつ種々の化学修飾を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを、体外のｈｔｔ ｍＲＮＡレベルに及ぼすそれらの効果について試験した。ＧＭ０４２８１細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度で培養し、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）を用いて、５０ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。次いでウェルを吸引し、新鮮な培養培地を各ウェルに添加した。トランスフェクション後３日間の期間の後、細胞をトリプシン溶液で採取し（０．０５％トリプシン−ＥＤＴＡ、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、溶解させた。
【０２１７】
処置されたおよび処置されていない線維芽細胞からの総ＲＮＡを、ＴＲＩｚｏｌ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いて抽出した。次いで試料をＤＮａｓｅ Ｉ（Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ．）により、２５℃で１０分間処置した。逆転写反応を、製造業者のプロトコルに従ってＨｉｇｈ Ｃａｐａｃｉｔｙ ｃＤＮＡ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて行った。定量ＰＣＲを、ｉＴａｑ ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ Ｓｕｐｅｒｍｉｘ ｗｉｔｈ ＲＯＸ（Ｂｉｏ−ｒａｄ）を用いてＢｉｏＲａｄ ＣＦＸ９６ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ上で行った。データをＧＡＰＤＨ ｍＲＮＡレベルに対して正規化した。ｈｔｔに特異的なプライマー配列は、次の通りである：順方向プライマー、５’−ＣＧＡＣＡＧＣＧＡＧＴＣＡＧＴＧＡＡＴＧ−３’（本明細書で配列番号１５として指定される）および逆方向プライマー、５’−ＡＣＣＡＣＴＣＴＧＧＣＴＴＣＡＣＡＡＧＧ−３’（本明細書で配列番号１６として指定される）。ＧＡＰＤＨに特異的なプライマーをＡｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓから得た。
【０２１８】
結果を表１０に提示し、処置されていない細胞と比較したｈｔｔ ｍＲＮＡの阻害パーセントが示される。結果として、ｍＲＮＡレベルが、アンチセンスオリゴヌクレオチドでの処置による影響を受けなかったことが示される。
【０２１９】
【表１０】

【０２２０】
実施例８：変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを標的とするＬＮＡ修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドの、ヒトハンチンチン（Ｈｔｔ）タンパク質レベルに及ぼす時間依存的効果
チミン塩基においてＬＮＡ修飾を有し、かつ野生型タンパク質と比較して変異体ハンチンチンタンパク質の有意な選択的阻害を実証したＩＳＩＳアンチセンスオリゴヌクレオチド（化学修飾の説明については表１および２を参照されたい）を更に研究した。このオリゴヌクレオチドの時間依存的効果を試験した。ＧＭ０４２８１線維芽細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり６０，０００細胞の密度で培養し、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ）を用いて、１００ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドで２４時間トランスフェクトした。トランスフェクションの２日、３日、４日、５日、および６日後に、実施例１に概説される手順を利用して、細胞試料をタンパク質分析のためにプロセスした。
【０２２１】
結果を表１１に提示し、それは変異体ハンチンチンタンパク質レベルにおける優先的な時間依存的減少を示す。トランスフェクション後３日目に効果が最適となることが観察された。
【０２２２】
【表１１】

【０２２３】
実施例９：４１または４４反復長を含有する変異体ハンチンチンｍＲＮＡのオリゴヌクレオチド選択性
ｈｔｔ遺伝子の変異体対立遺伝子対野生型対立遺伝子に対するオリゴヌクレオチド選択性を説明する実施例１〜８における研究を、変異体ｈｔｔ対立遺伝子において６９のＣＡＧ反復を含有するＧＭ０４２８１線維芽細胞株中で行った。アンチセンスオリゴヌクレオチドが、より短いＣＡＧ反復を有する変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを選択的に標的とするかどうかを決定するために、２つのＨＤ患者由来の線維芽細胞株、ＧＭ０４７１７およびＧＭ０４７１９（Ｃｏｒｒｉｅｌｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、ＮＪ、ＵＳＡ）を利用した。ＧＭ０４７１７線維芽細胞株は、変異体対立遺伝子上に４１の反復および野生型対立遺伝子上に２０の反復を含有する。ＧＭ０４７１９線維芽細胞株は、変異体対立遺伝子上に４４の反復および野生型対立遺伝子上に１５の反復を含有する。
【０２２４】
細胞を、１０％ＦＢＳ（Ｓｉｇｍａ）および０．５％ＭＥＭ非必須アミノ酸（Ｓｉｇｍａ）を補充したＭＥＭ（Ｓｉｇｍａ）中、３７℃および５％ＣＯ_２で維持した。トランスフェクションの２日前に、細胞を、６ウェルディッシュ中、補充したＭＥＭ中の６０，０００細胞／ウェルでプレートした。使用前に、修飾されたアンチセンスオリゴヌクレオチドのストック溶液を６５℃で５分間加熱して、いずれの凝集も溶解させた。修飾されたＡＳＯを、製造業者の指示に従って、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、ＵＳＡ）を用いて、表１２および１３に後述される様々な用量で細胞中にトランスフェクトした。トランスフェクションの１日後、培地を、新鮮な補充した培地と交換した。細胞をＰＢＳで洗浄し、トランスフェクションの４日後にタンパク質分析のために採取した。
【０２２５】
細胞をトリプシン−ＥＤＴＡ溶液（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）で採取し、溶解させた。各試料中のタンパク質濃度をマイクロ−ビシンコニン酸（マイクロ−ＢＣＡ）アッセイ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）で定量化した。ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（分離ゲル：５％アクリルアミド−ビスアクリルアミド［５０：１］、４５０ｍＭトリス−酢酸ｐＨ８．８、濃縮ゲル：４％アクリルアミド−ビスアクリルアミド［５０：１］、１５０ｍＭトリス−酢酸（ａｃｅａｔｅ）ｐＨ６．８）を使用して、野生型および変異体ＨＴＴタンパク質を分離した。ゲルを、Ｎｏｖｅｘトリス−酢酸ＤＳ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｂｕｆｆｅｒ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）中、１ゲル当たり３０ｍＡで６〜７時間で泳動させた。過熱を防止するために、電気泳動装置を１５℃水浴中に配置した。ＨＴＴ発現についての分析と並行して、すべてのレーンにおけるタンパク質の均等な負荷を確認するために、試料を、β−アクチン発現について、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（７．５％アクリルアミドプレキャストゲル、Ｂｉｏ−Ｒａｄ）によって分析した。これらのゲルを、１×ＴＧＳ緩衝液（Ｂｉｏ−Ｒａｄ）中、８０Ｖで１５分間、続いて１００Ｖで１時間泳動させた。
【０２２６】
電気泳動後、タンパク質を膜（Ｈｙｂｏｎｄ−Ｃ Ｅｘｔｒａ；ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｂｉｏ−Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）に移した。ＨＴＴ（ＭＡＢ２１６６、Ｃｈｅｍｉｃｏｎ）に特異的な一次抗体およびβ−アクチン（Ｓｉｇｍａ）タンパク質を得、１：１０，０００希釈で使用した。ＨＲＰ共役抗マウス二次抗体（１：１０，０００、Ｊａｃｋｓｏｎ Ｉｍｍｕｎｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を使用して、ＳｕｐｅｒＳｉｇｎａｌウエストピコ化学発光基質（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、タンパク質を可視化した。タンパク質バンドを、ＩｍａｇｅＪ Ｓｏｆｔｗａｒｅを用いてオートラジオグラフから定量化した。阻害の百分率を対照試料に対する相対値として算出した。
【０２２７】
ＨＴＴの阻害についての用量反応実験からの各データプロットを、Ｐｒｉｓｍ ４．０（ＧｒａｐｈＰａｄ）を用いて次のモデル方程式：ｙ＝１００（１−ｘ^ｍ／（ｎ^ｍ＋ｘ^ｍ））に当てはめ、式中、ｙは、ＨＴＴタンパク質の発現パーセントであり、ｘは、ＡＳＯの濃度である。ｍおよびｎの両方は、フィッティングパラメータであり、式中、ｎは、ＩＣ_５０値として見なす。ＩＣ_５０値を、上記の方程式に当てはめた個々の用量反応から算出し、次いで３つ以上の生物学的複製の平均およびその平均の標準誤差として報告した。
【０２２８】
試験したアンチセンスオリゴヌクレオチドは、ＬＮＡ（Ｔ）（実施例１に記載される）およびｃＥｔ（実施例３に記載される）であった。結果を表１２および１３に提示する。結果として、変異体および野生型対立遺伝子の両方が用量依存的様態で低減されることが実証される。しかしながら、変異体対立遺伝子は、野生型対立遺伝子よりも有意に低減される。
【０２２９】
各アンチセンスオリゴヌクレオチドについてのＩＣ_５０を表１４に提示する。変異体対立遺伝子は、野生型対立遺伝子よりも３〜７倍大きく低減され、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、変異体対立遺伝子を選択的に低減することが実証される。このデータは、ＣＡＧ反復の数が４１および４４の数である場合であっても、対立遺伝子特異的アンチセンスオリゴヌクレオチドが、ｈｔｔの野生型対立遺伝子と変異体対立遺伝子とを識別できることを示す。
【０２３０】
【表１２】

【０２３１】
【表１３】

【０２３２】
【表１４】

【０２３３】
実施例１０：ｈｔｔ ｍＲＮＡのＣＡＧ反復配列を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの有効性における、異なるトランスフェクション試薬の役割
異なるアンチセンスオリゴヌクレオチドの化学がオリゴヌクレオチドのトランスフェクション効率に影響を及ぼし、したがって変異体ｈｔｔ ｍＲＮＡを阻害するそれらの有効性を歪めるかどうかを試験するために、異なるトランスフェクション試薬でトランスフェクトしたアンチセンスオリゴヌクレオチドによる阻害の並列比較を行った。トランスフェクション試薬Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ，ＵＳＡ）、Ｏｌｉｇｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡ，ＵＳＡ）、ＴｒｉＦＥＣＴｉｎ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＤＮＡ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＣＡ，ＵＳＡ）、ＴｒａｎｓＩＴ（登録商標）−Ｏｌｉｇｏ（Ｍｉｒｕｓ Ｂｉｏ ＬＬＣ，ＷＩ，ＵＳＡ、およびＰｅｐＭｕｔｅ（商標）（Ｓｉｇｎａｇｅｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，ＭＤ，ＵＳＡ）を、この研究で利用した。
【０２３４】
試験したアンチセンスオリゴヌクレオチドは、ＬＮＡ（Ｔ）（実施例１に記載される）およびＭＯＥ（実施例４に記載される）であった。陰性対照ＬＮＡオリゴヌクレオチドおよび陽性対照ｓｉＲＮＡ（ｓｉＨｄｈ１ ｓｉＲＮＡ）もまた、アッセイに含めた。アンチセンスオリゴヌクレオチドをＧＭ０４２８１細胞中にトランスフェクトし、ｈｔｔのタンパク質分析を、実施例１に記載される手順と類似した手順により行った。結果を下記の表１５に提示し、陰性対照と比較した阻害パーセントとして表す。
【０２３５】
表１５に提示するように、ＬＮＡ（Ｔ）オリゴヌクレオチドは、使用したトランスフェクション試薬に関わらず、効力および対立遺伝子特異性を実証した。すべての脂質に基づくトランスフェクション試薬（Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）ＲＮＡｉＭＡＸ、Ｏｌｉｇｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ（商標）、ＴｒｉＦＥＣＴｉｎ、おおよびＴｒａｎｓＩＴ（登録商標）−Ｏｌｉｇｏ）の性能は、したがって類似していた。先の実験では、ＬＮＡ（Ｔ）が、対立遺伝子選択的阻害を示した一方で、ＭＯＥオリゴは、阻害がより低く、かつ選択性がほとんどまたは全くないことを実証した。他のトランスフェクション試薬を用いて、ＭＯＥ ＡＳＯは、対立遺伝子選択的（ｓｅｌｅｃｔｉｅ）阻害を示した。
【０２３６】
非脂質ペプチドに基づくトランスフェクション試薬、ＰｅｐＭｕｔｅ（商標）の場合は、このトランスフェクション試薬で細胞中にトランスフェクトしたＭＯＥオリゴヌクレオチドが、効力および対立遺伝子特異性の両方を実証したことを観察した。したがって、トランスフェクション試薬の選択は、オリゴヌクレオチド化学間の比較に影響を及ぼし得、特定の細胞アッセイにおけるアンチセンスオリゴヌクレオチドの低い性能に対する理由であり得る。
【０２３７】
【表１５】

【０２３８】
実施例１１：単回線条体内ボーラス投与を介したＲ６／２マウスにおける、変異体ｈｔｔのＣＡＧ反復を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果
Ｒ６／２マウスの右線条体に、その組織中の変異体ハンチンチンタンパク質発現に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの選択性を試験する目的のために、ＩＳＩＳオリゴヌクレオチドを単回ボーラスとして投与した。この研究に使用したアンチセンスオリゴヌクレオチドを表１６および１７に提示する。表１６において、化学モチーフは、「ｋ」＝ｃＥｔおよび「ｄ」＝２’−デオキシリボースの下付き文字で示される通りである。すべてのシトシン残基は、５−メチルシトシンである。各ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。表１７において、化学モチーフは、「Ｅ」＝ｃＥｔの下付き文字で示される。すべてのシトシン残基は、５−メチルシトシンである。各ヌクレオシド間結合は、ホスホロチオエート結合である。
【０２３９】
【表１６】

【０２４０】
【表１７】

【０２４１】
処置および外科手術
４匹の８週齢Ｒ６／２マウスの一群を、ＩＳＩＳ ４７３８１４で、右線条体に２μＬの容量で送達した５０μｇの単回ボーラスとして送達することにより処置した。１匹の８週齢Ｒ６／２マウスを、ＩＳＩＳ ４７３８１３で、右線条体に２μＬの容量で送達した５０μｇの単回ボーラスとして送達することにより処置した。３匹の８週齢Ｒ６／２マウスの対照群を、ＰＢＳで類似した手順により処置した。４週間後、マウスを安楽死させ、線条体組織を抽出した。細い湾曲鉗子の対を、海馬のすぐ前の脳中にまっすぐに配置して、鈍的切開（ｂｌｕｎｔ ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ）によって皮質および下層組織中に横切開を作製した。細い湾曲鉗子の別の対の先端を、海馬と嗅球との中間の矢状静脈洞に沿ってまっすぐに配置して、鈍的切開（ｂｌｕｎｔ ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ）によって、脳梁を切断する縦切開を作製した。次いで鉗子の第１の対を使用して、結果として生じる皮質の角を後ろに曲げて（ｒｅｆｌｅｃｔ ｂａｃｋ）線条体および内包を曝露し、次いで内包を線条体から切り離した。鉗子の第２のセットを、湾曲した末端部が線条体の両側に来るように配置し、押し下げて組織を単離した。鉗子の第１のセットを使用して、線条体の後端を摘み取り、脳から線条体を除去した。
【０２４２】
タンパク質分析
注射部位の真上の右線条体からの組織を、実施例１に記載される手順と類似した手順によりタンパク質分析のためにプロセスした。ペプチドバンド強度を、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐソフトウェアを用いて定量化した。結果を、非特異的バンド対照と比較した可溶性ヒトｈｔｔタンパク質の阻害パーセントとして表１８に提示する。結果として、両方のＩＳＩＳオリゴヌクレオチドが可溶性ヒト変異体ハンチンチンタンパク質の蓄積レベルを阻害したことが示される。
【０２４３】
【表１８】

【０２４４】
実施例１２：脳血管内（ＩＣＶ）注入を介した、変異体ｈｔｔ Ｒ６／２マウスのＣＡＧ反復を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果
Ｒ６／２マウスの右線条体に、その組織中の変異体ハンチンチンタンパク質発現に対するＩＳＩＳ ４７３８１４の選択性を試験する目的のために、ＩＳＩＳオリゴヌクレオチドを、ＩＣＶ注入を介して投与した。
【０２４５】
処置および外科手術
５匹の７週齢Ｒ６／２マウスの一群に、ＩＳＩＳ ４７３８１４を、７５μｇ／日でＡｌｚｅｔ２００２ポンプによりＩＣＶ送達することにより、０．５μＬ／時間の率で２週間にわたって投与した。４週齢Ｒ６／２マウスの対照群をＰＢＳで同様に処置した。Ａｌｚｅｔ浸透ポンプ（モデル２００２）を、製造業者の指示に従って組み立てた。ポンプに、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含有する溶液を充填し、移植の２４時間前に３７℃で一晩インキュベートした。動物に３％イソフルラン（ｉｓｏｆｌｕｏｒａｎｅ）で麻酔をかけ、定位脳手術用フレーム中に配置した。外科手術部位を滅菌した後、頭蓋骨にわたって正中線切開を作製し、後方にわたって皮下ポケットを作り出し、その中に事前に充填した浸透ポンプを移植した。右側脳室の上の頭蓋骨を通して小さい穿頭孔を作製した。次いでプラスチックカテーテルを介して浸透ポンプに接続したカニューレを脳室中に配置し、Ｌｏｃｔｉｔｅ接着剤を用いて定置に接着した。切開部を縫合により閉じた。アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはＰＢＳを１４日間注入し、その後、動物実験委員会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）によって認可された人道的プロトコルに従って、動物を安楽死させた。注射部位の真隣の右線条体からの組織を、更なる分析のために抽出した。
【０２４６】
タンパク質分析
注射部位の真上の右線条体からの組織を、実施例１に記載される手順と類似した手順により、タンパク質分析のためにプロセスした。ペプチドバンド強度を、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐソフトウェアを用いて定量化した。結果を、ＧＡＰＤＨバンドと比較した可溶性ヒトｈｔｔタンパク質の阻害パーセントとして表す。ＩＳＩＳ ４７３８１４が、ＰＢＳ対照と比較して、可溶性ヒト変異体ハンチンチンタンパク質の蓄積レベルを３０％阻害したことを観察した。
【０２４７】
実施例１３：ＣＵＧ反復を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドの設計
多数のＣＵＧ反復を含有するｍＲＮＡ転写物を標的とするアンチセンスオリゴヌクレオチドを設計した。これらのオリゴヌクレオチドの化学ならびにそれらの配列を表１９および２０に示す。表１９において、糖タイプに対して指定される記号は、塩基の後に下付き文字で示され、それは次の通りである：ｄ＝２’−デオキシリボース、ｋ＝（Ｓ）−ｃＥｔ、およびｌ＝ＬＮＡ（固定された核酸）。複素環名は、アデニン、シトシン、チミン、およびグアニンに対する標準記号により定義され、「ｍＣ」は、５−メチルシトシンに対するものである。リンカーは、糖タイプの後に下付き文字で示され、次の記号により指定される：ｓ＝チオエートエステル、また、ホスホロチオエート。表２０において、糖タイプに対して指定される記号は、塩基の後に下付き文字で示され、それは次の通りである：Ｅ＝（Ｓ）−ｃＥｔおよびＬ＝ＬＮＡ（固定された核酸）。複素環名は、アデニン、シトシン、チミン、およびグアニンに対する標準記号により定義され、「ｍＣ」は、５−メチルシトシンに対するものである。リンカーは、糖タイプの後に下付き文字で示され、次の記号により指定される：ｓ＝チオエートエステル、また、ホスホロチオエート。
【０２４８】
【表１９】

【０２４９】
【表２０】

【０２５０】
実施例１４：ヒトアタキシン−３（ａｔｘ３）ｍＲＮＡを標的とする、ＢＮＡ修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドの、アタキシン−３（ＡＴＸ３）タンパク質に及ぼす効果
運動失調症−３ ｍＲＮＡのＣＡＧ反復配列を標的とし、ＢＮＡ修飾を有するアンチセンスオリゴヌクレオチドを、体外のＡＴＸ３タンパク質レベルに及ぼすそれらの効果について試験した。変異体ａｔｘ３対立遺伝子において７４ＣＡＧ反復および野生型対立遺伝子において２４ＣＡＧ反復を含有する、ＧＭ０６１５１線維芽細胞株（Ｃｏｒｉｅｌｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＮＪ，ＵＳＡ）を、このアッセイで利用した。細胞を、１０％熱失活ウシ胎児血清（Ｓｉｇｍａ Ｃｏｒｐ）および０．５％ＭＥＭ非必須アミノ酸（Ｓｉｇｍａ Ｃｏｒｐ．）を補充したＭＥＭイーグル培地（Ｓｉｇｍａ Ｃｏｒｐ．）中、３７℃および５％ＣＯ_２で維持した。トランスフェクションの２日前、細胞を、６ウェルプレート中、１ウェル当たり７０，０００細胞の密度で培養した。ＢＮＡ修飾アンチセンスオリゴヌクレオチドを、製造業者の指示に従って、６５℃で５分間加熱し、次いでＰｅｐＭｕｔｅトランスフェクション試薬（ＳｉｇｎａＧｅｎ，Ｉｊａｍｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）を用いて適切な濃度にまで希釈し、次いで種々の用量で細胞にトランスフェクトした。２４時間後、培地を除去し、新鮮な補充したＭＥＭ培地と交換した。
【０２５１】
トランスフェクション後４日間の期間の後、細胞をトリプシン−ＥＤＴＡ溶液（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，ＣＡｒｌｓｂａｄ）で採取し、溶解させた。各試料中のタンパク質濃度をＢＣＡアッセイ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）で定量化した。ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲル（７．５％アクリルアミドプレキャストゲル、Ｂｉｏ−Ｒａｄ）を使用して、野生型および変異体ＡＴＸ３タンパク質を分離した。過熱を防止するために、電気泳動装置を氷水浴中に配置した。ＡＴＸ３発現についての分析と並行して、各タンパク質ライセート試料の部分もまた、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって、β−アクチン発現について分析して、各試料の同等のタンパク質負荷が存在したことを確認した。
【０２５２】
電気泳動後、ゲル中のタンパク質をニトロセルロース膜に移し、特異的抗体でプローブした。一次抗体に特異的なＡＴＸ３（ＭＡＢ５３６０，Ｃｈｅｍｉｃｏｎ）およびβ−アクチン（Ｓｉｇｍａ）タンパク質を１：１０，０００希釈で使用した。ＨＲＰで共役させた抗マウス二次抗体（１：１０，０００、Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を使用して、ＳｕｐｅｒＳｉｇｎａｌウエストピコ化学発光基質（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を用いて、タンパク質を可視化した。タンパク質バンドを、ＩｍａｇｅＪソフトウェア（Ｒａｓｂａｎｄ，Ｗ．Ｓ．，ＩｍａｇｅＪ，Ｕ．Ｓ．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ，Ｂｅｔｈｅｓｄａ，ＵＳＡ，ｈｔｔｐ：／／ｒｓｂ．ｉｎｆｏ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｉｊ／，１９９７−２００７）を用いて定量化した。ＡＴＸ３タンパク質レベルの用量依存的阻害を表２１および表２２に提示する。阻害百分率を陰性対照試料について算出した。野生型ＡＴＸ３タンパク質および変異体ＡＴＸ３タンパク質のＩＣ_５０ならびにアンチセンスオリゴヌクレオチドの選択性を、表２１および表２２に提示する。
【０２５３】
アッセイに利用したアンチセンスオリゴヌクレオチドを表２１および表２２に記載する。アンチセンスオリゴヌクレオチドを、Ｇｌｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ、ＶＡ）またはＩＳＩＳ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓのいずれかから得た。表２１において、カルバ−ＬＮＡ修飾塩基は、下付き文字「ｌ」によって示され、ｃＥＴ修飾塩基は、下付き文字「Ｅ」によって示される。表２２において、ｃＥＴ修飾塩基は、下付き文字「ｋ」によって示される。
【０２５４】
【表２１】

【０２５５】
【表２２】

【０２５６】
実施例１５：ＩＳＩＳ ４７３８１０およびＩＳＩＳ ４７３８１１による、ヒト筋緊張性ジストロフィー−タンパク質キナーゼ（ＤＭＰＫ）ｍＲＮＡのアンチセンス阻害
ＩＳＩＳ ４７３８１０およびＩＳＩＳ ４７３８１１（化学修飾の説明については表１９および２０を記載されたい）を、体外のＤＭＰＫ ｍＲＮＡレベルに及ぼすそれらの効果について試験した。すべてがＢｐｍ Ｉ制限部位多型を含有するＤＭＰＫ遺伝子（Ｈａｍｓｈｅｒｅ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．，９４：７３９４−７３９９，１９９７）の変異体対立遺伝子のエクソン１０内に位置する、ＤＭ患者から確立した線維芽細胞株を、このアッセイで利用した。細胞を、１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）を有する通常の増殖培地中で培養し、５００ｎＭアンチセンスオリゴヌクレオチドを有するトランスフェクション試薬を用いずに５日間トランスフェクトした。次いでウェルを吸引し、新鮮な培養培地を各ウェルに添加した。
【０２５７】
トランスフェクションの１日後、細胞を採取し、ＲＮＡを、Ｔｒｉｚｏｌ（登録商標）試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）を用いて単離した。逆転写およびＰＣＲ増幅反応をＤＭＰＫ ｍＲＮＡについて行い、その後、ｃＤＮＡをＢｐｍ Ｉ制限酵素で消化した。次いで消化した試料を、トリス−ホウ酸塩−ＥＤＴＡ（ＴＢＥ）ゲル上で泳動させ、ＤＮＡバンド可視化のためにＳＹＢＲ緑色染色染料で３０分間染色した。変異体対立遺伝子のみにおけるＢｐｍ Ｉ制限多型の存在が、ｃＤＮＡ試料の、１５２塩基の対（野生型対立遺伝子）および１３６塩基の対（変異体対立遺伝子）の２つ特有のバンドへの分離を可能にした。分離したＤＮＡバンドを、任意単位を用いて定量化したが、その密度を表２３に提示する。
【０２５８】
【表２３】

【特許請求の範囲】
【請求項１】
１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］を含み、かつＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドであって、式中、
ａ．各Ｔが、独立して、ウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
ｂ．各非末端Ｇが、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｃ．各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、独立して、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、
化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２】
前記ヌクレアーゼ耐性修飾が、修飾された糖部分または修飾されたヌクレオシド間結合である、請求項１に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項３】
前記修飾された糖部分が、二環式糖部分である、請求項２に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４】
各高親和性糖修飾が、２’修飾糖部分または二環式糖部分である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５】
各Ｔが、独立して、４’〜２’二環式糖部分を含むチミジンまたはウリジンヌクレオシドである、請求項４に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６】
各４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から独立して選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘが、０、１、または２であり、
ｙが、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、そして
各Ｊ_１およびＪ_２が、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である、
請求項５に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項７】
各４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、
各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄが、独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、そして
各Ｒ_ｅが、独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである、
請求項６に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項８】
各４’〜２’架橋が、独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である、請求項７に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項９】
各Ｔが、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含むチミジンヌクレオシドである、請求項８に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１０】
各Ｔが、独立して、２’修飾糖部分を含むチミジンまたはウリジンヌクレオシドである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１１】
前記ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡが、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１２】
前記ヌクレオシドが、リン酸塩ヌクレオシド間結合によって結合される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１３】
前記リン酸塩ヌクレオシド間結合のうちの少なくとも１つが、ホスホロチオエート結合である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１４】
変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを有する細胞を、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、細胞中の変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡの機能を選択的に阻害する方法。
【請求項１５】
ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］を含み、かつＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用であって、式中、
ｄ．各Ｔが、独立して、ウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
ｅ．各非末端Ｇが、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｆ．各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、独立して、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、
化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用。
【請求項１６】
前記疾患が、アトロフィン１、ハンチントン病、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、球脊髄性筋萎縮症、ケネディ病、脊髄小脳運動失調症１、脊髄小脳運動失調症１２、脊髄小脳運動失調症１７、ハンチントン病類縁疾患４型（ＨＤＬ４）、脊髄小脳運動失調症２、脊髄小脳運動失調症３、マシャド−ジョセフ病、脊髄小脳運動失調症６、および脊髄小脳運動失調症７のうちのいずれかである、請求項１５に記載の使用。
【請求項１７】
１３〜２２核酸塩基長で、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドであって、式中、
ｇ．各Ｇが、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
ｈ．各非末端Ｔが、独立して、２’−デオキシリボース糖を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
ｉ．各末端Ｔが、独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
ｊ．各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
ｋ．各末端Ｃが、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１８】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、請求項１７に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項１９】
前記ヌクレアーゼ耐性修飾が、修飾された糖またはヌクレオシド間結合である、請求項１８に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２０】
前記修飾された糖が、二環式糖部分である、請求項１９に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２１】
各高親和性糖修飾が、独立して、２’修飾糖部分または二環式糖部分である、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２２】
各Ｇが、独立して、４’〜２’二環式糖部分を含むグアノシンヌクレオシドである、請求項２１に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２３】
各４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から独立して選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘが、０、１、または２であり、
ｙが、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、そして
各Ｊ_１およびＪ_２が、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である、
請求項２２に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２４】
前記二環式糖部分の前記４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、
各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄが、独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、そして
各Ｒ_ｅが、独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである、
請求項２３に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２５】
各４’〜２’架橋が、独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である、請求項２４に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２６】
各Ｇが、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含むグアノシンヌクレオシドである、請求項２４に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項２７】
変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを有するか、または有することが疑われる細胞を、請求項１７〜２６のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、細胞中の変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡの機能を選択的に阻害する方法。
【請求項２８】
ＣＡＧトリプレット反復伸長を含有するＲＮＡ分子に関連する疾患または障害を有すると診断された患者を治療する方法であって、前記疾患または障害を有すると診断された患者に、請求項１〜１３または１７〜２６のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドを投与することを含む、前記方法。
【請求項２９】
前記疾患または障害が、ハンチントン病、アトロフィン１（ＤＲＰＬＡ）、球脊髄性筋萎縮症／ケネディ病、脊髄小脳運動失調症（ＳＣＡ）１、ＳＣＡ２、ＳＣＡ３、ＳＣＡ６、ＳＣＡ７、ＳＣＡ１２、ＳＣＡ１７、またはハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）から選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドが、注射によって投与される、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドが、中枢神経系に注射される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドが、脳内に注射される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記注射が、ボーラス注射である、請求項３０〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記注射が、注入である、請求項３０〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記注入が、継続的である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、ＣＡＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号２［ＴＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用であって、式中、
各Ｇが、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ｔが、独立して、２’−デオキシリボース糖を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
各末端Ｔがね独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むウリジンまたはチミジンヌクレオシドであり、
各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
各末端Ｃが、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用。
【請求項３７】
前記疾患が、アトロフィン１、ハンチントン病、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、球脊髄性筋萎縮症、ケネディ病、脊髄小脳運動失調症１、脊髄小脳運動失調症１２、脊髄小脳運動失調症１７、ハンチントン病類縁疾患４型（ＨＤＬ４）、脊髄小脳運動失調症２、脊髄小脳運動失調症３、マシャド−ジョセフ病、脊髄小脳運動失調症６、および脊髄小脳運動失調症７のうちのいずれかである、請求項３６に記載の使用。
【請求項３８】
１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］を含み、かつＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドであって、式中、
各Ａが、独立して、アデノシンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
各非末端Ｇが、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各末端Ｇが、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
各末端Ｃが、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項３９】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、請求項３８に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４０】
前記ヌクレアーゼ耐性修飾が、修飾された糖部分または修飾されたヌクレオシド間結合である、請求項３９に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４１】
前記修飾された糖部分が、二環式糖部分である、請求項４０に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４２】
各高親和性糖修飾が、独立して、２’修飾糖部分または二環式糖部分である、請求項３８〜４１のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４３】
各Ａが、独立して、４’〜２’二環式糖部分を含むアデノシンヌクレオシドである、請求項４２に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４４】
各４’〜２’架橋が、独立して−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘが、０、１、または２であり、
ｙが、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、そして
各Ｊ_１およびＪ_２が、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である、
請求項４３に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４５】
各４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、
各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄが、独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、そして
各Ｒ_ｅが、独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである、
請求項４０に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４６】
各４’〜２’架橋が、独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である、請求項４５に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４７】
各Ａが、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含むアデノシンヌクレオシドである、請求項４６に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４８】
各Ａが、独立して選択された、２’修飾された糖部分を含むアデノシンヌクレオシドである、請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項４９】
前記ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡが、２０以上、３０以上、または４０以上の反復を含む、請求項３８〜４８のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５０】
前記ヌクレオシドが、リン酸塩ヌクレオシド間結合によって結合される、請求項３８〜４８のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５１】
前記リン酸塩ヌクレオシド間結合のうちの少なくとも１つが、ホスホロチオエート結合である、請求項３８〜４８のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５２】
変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを有する細胞を、請求項３４〜４７のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、細胞中の変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡの機能を選択的に阻害する方法。
【請求項５３】
ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］を含み、かつＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である核酸塩基配列を有する、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用であって、式中、
各Ａが、独立して、アデノシンヌクレオシドであり、各々が、独立して選択された高親和性糖修飾を含み、
各非末端Ｇが、２’−デオキシリボース糖を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各末端Ｇが、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
各末端Ｃが、独立して２’−デオキシリボース糖および／またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用。
【請求項５４】
前記疾患が、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、筋強直性ジストロフィー（ＤＭ１）、または脊髄小脳運動失調症８のうちのいずれかである、請求項５３に記載の使用。
【請求項５５】
１３〜２２核酸塩基長であり、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドであって、式中、
各Ｇが、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ａが、独立して、２’−デオキシリボース糖を含むアデノシンヌクレオシドであり、
各末端Ａが、独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むアデノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
各末端Ｃが、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５６】
前記化学修飾されたオリゴヌクレオチドの５’または３’末端ヌクレオシドのうちの１つまたは両方が、１つ以上のヌクレアーゼ耐性修飾を含む、請求項５５に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５７】
前記ヌクレアーゼ耐性修飾が、修飾された糖部分または修飾されたヌクレオシド間結合である、請求項５６に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５８】
前記修飾された糖部分が、二環式糖部分である、請求項５７に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項５９】
各高親和性糖修飾が、独立して、２’修飾糖部分または二環式糖部分である、請求項５５〜５８のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６０】
各二環式糖部分が、４’〜２’二環式糖部分である、請求項５８に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６１】
各４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ａ）（Ｒ_ｂ）］_ｙ−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｃ（Ｒ_ｂ）−、−Ｃ（Ｒ_ａ）＝Ｎ−、−Ｃ（＝ＮＲ_ａ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ_ａ）_２−、−Ｓ（＝Ｏ）_ｘ−、および−Ｎ（Ｒ_１）−から独立して選択される２〜４個の結合基を含み、
式中、
ｘが、０、１、または２であり、
ｙが、１、２、３、または４であり、
各Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、独立して、Ｈ、保護基、ヒドロキシル、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_９アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、置換Ｃ_５−Ｃ_７脂環式ラジカル、ハロゲン、ＯＪ_１、ＮＪ_１Ｊ_２、ＳＪ_１、Ｎ_３、ＣＯＯＪ_１、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、ＣＮ、スルホニル（Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｊ_１）、またはスルホキシル（Ｓ（＝Ｏ）−Ｊ_１）であり、そして
各Ｊ_１およびＪ_２が、独立して、Ｈ、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルケニル、Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、置換Ｃ_２−Ｃ_６アルキニル、Ｃ_５−Ｃ_２０アリール、置換Ｃ_５−Ｃ_９アリール、アシル（Ｃ（＝Ｏ）−Ｈ）、置換アシル、複素環ラジカル、置換複素環ラジカル、Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、置換Ｃ_１−Ｃ_６アミノアルキル、または保護基である、
請求項５８に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６２】
前記二環式糖部分の前記４’〜２’架橋が、独立して、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−、−［Ｃ（Ｒ_ｃ）（Ｒ_ｄ）］_ｎ−Ｏ−、−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−、または−Ｃ（Ｒ_ｃＲ_ｄ）−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−であり、式中、
各Ｒ_ｃおよびＲ_ｄが、独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルであり、そして
各Ｒ_ｅが、独立して、水素または置換もしくは非置換Ｃ_１−Ｃ_６アルキルである、
請求項６１に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６３】
各４’〜２’架橋が、独立して、４’−（ＣＨ_２）_２−２’、４’−（ＣＨ_２）_３−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’、４’−（ＣＨ_２）_２−Ｏ−２’、４’−ＣＨ_２−Ｏ−Ｎ（Ｒ_ｅ）−２’、および４’−ＣＨ_２−Ｎ（Ｒ_ｅ）−Ｏ−２’−架橋である、請求項５６に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６４】
各Ｇが、４’−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−２’二環式糖部分を含むグアノシンヌクレオシドである、請求項６３に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項６５】
変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡを有するか、または有することが疑われる細胞を、請求項５４〜６４のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドと接触させることを含む、細胞中の変異体ヌクレオチド反復含有ＲＮＡの機能を選択的に阻害する方法。
【請求項６６】
ＣＵＧトリプレット反復伸長を含有するＲＮＡ分子に関連する疾患または障害を有すると診断された患者を治療する方法であって、前記疾患または障害を有すると診断された患者に、請求項４０〜５２または５５〜６４のいずれか１項に記載の化学修飾されたオリゴヌクレオチドを投与することを含む、方法。
【請求項６７】
前記疾患または障害が、筋強直性ジストロフィー（ＤＭ１）、ＳＣＡ８、アタキシン８逆鎖、またはハンチントン病類縁疾患２型である、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記投与が、筋肉内注射、皮下注射、または静脈内注射によって行われる、請求項６６または６８に記載の方法。
【請求項６９】
ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡに関連する疾患の治療のための、１３〜２２核酸塩基長であり、ＣＵＧヌクレオチド反復含有ＲＮＡの反復領域内で１００％相補的である配列番号４［ＡＧＣＡＧＣＡＧＣＡＧ］の核酸塩基配列を含む、化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用であって、式中、
各Ｇが、独立して高親和性糖修飾を含むグアノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ａが、独立して、２’−デオキシリボース糖を含むアデノシンヌクレオシドであり、
各末端Ａが、独立して、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾を含むアデノシンヌクレオシドであり、
各非末端Ｃが、２’−デオキシリボース糖を含むシチジンヌクレオシドであり、そして
各末端Ｃが、２’デオキシリボース糖またはヌクレアーゼ耐性修飾のいずれかを含むシチジンヌクレオシドである、
化学修飾されたオリゴヌクレオチドの使用。
【請求項７０】
前記疾患が、ハンチントン病類縁疾患２型（ＨＤＬ２）、筋強直性ジストロフィー（ＤＭ１）、または脊髄小脳運動失調症８のうちのいずれかである、請求項６９に記載の使用。

【公表番号】特表２０１３−５１８６０３（Ｐ２０１３−５１８６０３Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５２９３１（Ｐ２０１２−５５２９３１）
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２４０９９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９７６４１
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５９５１０４３２３）アイシス　ファーマシューティカルズ，　インコーポレーテッド (53)
【出願人】（５０００３９４６３）ボード・オブ・リージエンツ，ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム (115)
【Ｆターム（参考）】