调节ATXN3表达的组合物和方法技术

公开的是寡核苷酸，其靶向及杂交于编码ATXN3的核酸分子，导致减少的ATXN3的表达。异常ATXN3的表达的减小有益于治疗特定医疗病症，诸如脊髓小脑共济失调3。在特定实施方式中，调节异常ATXN3等位基因或转录物的表达，例如，恢复例如，Purkinje细胞或脊髓神经元的正常功能。本发明专利技术的寡核苷酸和使用该寡核苷酸调节异常或伸展的ATXN3的表达的方法提供改善存活和关联于，或甚至治愈，异常ATXN3等位基因或转录物的表达的病态诸如，例如，3型脊髓小脑共济失调(SCA3)的手段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调节ATXN3表达的组合物和方法【相关申请】 本申请要求2012年3月12日提交的美国临时申请No. 61/609, 774的优先权及权 益。以上申请的整个教导通过引用并入本文。 【
】 本申请涉及靶向及杂交于核酸编码蛋白共济蛋白_3(ATXN3)的寡核苷酸及相关 的药物组合物及使用寡核苷酸调节ATXN3的表达以治疗一系列医疗病症，诸如3型脊髓小 脑共济失调（SCA3)的方法。 【
技术介绍
】 3型脊髓小脑共济失调（SCA3)，其也被称为Machado-Jos印h病，是具有初现和严 重性的变化的年龄的常染色体显性，进行性神经退行性病症。SCA3原本描述于葡萄牙人后 裔，及尤其是来自SCA3最普遍的亚速尔群岛（例如，Flores小岛中SCA3的发生率是1/140) (Sudarsky L.，等人，Clin. Neurosci. 1995 ;3:17-22)。SCA3 随后在几个其他国家被鉴定， 及现在被认为是最常见的显性地遗传的遗传性共济失调。 临床上，患SCA3的患者呈现进行性步态和肢共济失调，构音困难和其他症状包括 锥体束征，张力失调,眼球运动病症，面舌虚弱，神经病变，进行性感觉损失和帕金森特征的 可变的组合。以其更严重的形式，SCA3特征在于锥体（例如，运动，躯体感觉）和锥体外 束（例如，肌张力）神经功能的缺陷。在受影响的家族之内，此形式的共济失调也展示预 期效应，其特征在于早先疾病初现和具有各新影响的代的更严重的症状。 全部形式的SCA3归因于编码病原性聚-谷氨酰胺区的在染色体14q32. 1上ATXN3 的编码区中的（CAG)n段或翻译的ATXN3蛋白中的段的不稳定和迭代遗传伸展（Kawaguchi Υ·，等人，Nature Genet. 1994 ;8 :221 ?228)。ATXN3 的编码区中（046)段（及由此编码 的病原性聚-谷氨酰胺段）的不稳定和迭代伸展造成蛋白错折叠的增加，其导致核和细胞 质包裹体聚集和形成（Paulson HL,等人，1997, Neuron 19, 333?344)。错折叠的蛋白聚 集物不仅是SCA3和Machado-Jos印h病的特征，而且也是许多其他神经退行性疾病，包括阿 尔茨海默病和帕金森病的常见的特征。 对于治疗SCA3目前可利用的治疗方法被限制于症状性治疗，或主要基于锻炼 及饮食改良的治疗方法。开发对于治疗SCA3适合的治疗剂的尝试中所做的努力靶向了 ATXN3的编码区中的伸展的。但是，在许多实例中，该治疗无法有效抑制编码病 原性聚-谷氨酰胺段的突变的或异常等位基因（相对于功能野生型等位基因）的表达。例 如，国际申请W02008/018795A1和W0/2009/099326A1描述了通过设计互补于异常和野生 型等位基因中的重复子序列，但可优先与表征异常等位基因的更可接近的临时开环结构杂 交的寡核苷酸来靶向异常等位基因或编码聚-谷氨酰胺伸展的转录物的各种手段。类似 地，Hu等人（Nat. Biotechnol. 2009 ;27 (5) :478-484)评价了是否寡聚体可部分基于表征 各等位基因的结构差异来区别野生型和突变等位基因。SCA3的等位基因-特异性沉默已 被Miller等人在小干扰RNA-介导的技术的情景中描述（Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003 ; 100(12) :7195-7200)。但是，Miller等人总结出，野生型和突变的等位基因之间的单核苷 酸差异可在此情景中不足以赋予等位基因特异性，除非遇到特定病情。 由于患SCA3的患者无目前可利用的治愈法，需要进一步开发以鉴定调节编码 ATXN3的核酸的表达及抑制，抑制，预防或减少包括病原性聚-谷氨酰胺伸展的ATXN3的表 达的新治疗法作为治愈手段，或至少改善人中与SCA3关联的症状，及存活和病态。特别需 要的是能相对于功能野生型等位基因，辨别性地有效靶向编码病原性聚-谷氨酰胺段的突 变的或异常等位基因的新反义治疗法。 【专利技术概述】 在本文提供的是新寡核苷酸，特别锁核酸（LNA)反义寡核苷酸，及对于治疗 与异常，突变的或伸展的ATXN3的表达关联的疾病（例如，3型脊髓小脑共济失调或 Machado-Joseph病）有用的治疗性干预。本文公开的专利技术涉及这样的发现，使表达突变的 或异常ATXN3等位基因的细胞或组织与本专利技术的寡核苷酸接触调节该ATXN3的表达，及尤 其是调节ATXN3的突变的或天然存在的变体（例如，被表征为具有病原性，伸展的聚-谷 氨酰胺段的ATXN3)的表达。在特定实施方式中，调节异常ATXN3等位基因或转录物的表达， 例如，恢复例如，Purkinje细胞或脊髓神经元的正常功能。本专利技术的寡核苷酸和使用该寡 核苷酸调节异常或伸展的ATXN3的表达的方法提供改善存活和关联于，或甚至治愈，异常 ATXN3等位基因或转录物的表达的病态诸如，例如，3型脊髓小脑共济失调（SCA3)的手段。 在特定实施方式中，本专利技术的寡核苷酸，当施用于患SCA3的受试者时，导致SCA3症状的改 善或消退（例如，步态和肢共济失调，构音困难，锥体束征，张力失调，眼球运动病症， 面舌虚弱，神经病变，进行性感觉损失，昏睡和帕金森特征的改善）。 一方面，本文公开的专利技术涉及与ATXN3靶序列（例如，哺乳动物ATXN3或由此编 码的mRNA序列）杂交的约8?约50个核苷酸长的寡核苷酸。在特定方面，该寡核苷酸与 具有足够的稳定性（例如，具有足够的杂交强度及持续足够的时间）的ATXN3靶序列杂交 而抑制或另外调节ATXN3基因产物（例如，被表征为具有伸展的病原性聚-谷氨酰胺段的 ATXN3蛋白）的表达。在本文描述了对于此目的和其他目的特别适合的寡核苷酸。 一方面，本专利技术提供约8?约50个核苷酸长（例如，约8?30, 8?20, 12? 18,或14?16个核苷酸长）的寡核苷酸，其包含与对应于哺乳动物ATXN3基因的编码 区的反向互补体或编码ATXN3的mRNA的补体的区具有至少80%同一性（例如，至少约 85% ,90% ,95% ,96% ,97% ,98% ,99%或 100% 同一性）的约 8 ?约 30 个核苷酸（例 如，约 8, 9, 10, 11，12, 13, 14, 15, 16, 17,18,19, 20, 21，22, 23, 24, 25, 26, 27, 28,29 或 30 个 核苷酸长）的连续的核苷酸序列（第1区）。例如，本专利技术的寡核苷酸可包含是至少80%互 补于编码41乂吧的部分核酸序列（例如，至少80%互补于编码41乂吧0嫩，前-1111?隱或1111?隱 的部分核酸序列）的连续的核苷酸序列。本文公开的寡核苷酸可包含互补于突变的ATXN3 基因的区或由此编码的对应mRNA的核酸序列。类似地，本文公开的寡核苷酸可包含这样 的的序列，其互补于ATXN3基因的基因产物（例如，由ATXN3基因编码的mRNA)或其编码 突变的多态型或天然存在的变体，诸如编码病原性聚-谷氨酰胺伸展（CAG) n的区及例如包 含G987C单核苷酸多态性，例如由SEQ ID N0:4编码的区，或其天然存在的变体（例如，由 NM_004993. 5编码的转录物变体或本文档来自技高网...

【技术保护点】
寡核苷酸，其与包含G987C单核苷酸多态性的SEQ ID NO:4的区杂交，其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.12 US 61/609,7741. 寡核苷酸，其与包含G987C单核苷酸多态性的SEQ ID N0:4的区杂交，其中寡核苷酸 调节ATXN3的表达。2. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸调节编码伸展的ATXN3的核酸的表达。3. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸选自：SEQ ID N0:7, SEQ ID N0:8, SEQ ID N0:9，SEQ ID NO:10,SEQ ID NO:11，SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:19,SEQ ID N0:20,SEQ ID NO:21，SEQ ID NO:22 和 SEQ ID NO:23。4. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸与选自下列的寡核苷酸具有至少80%同一 性：SEQIDN0:7，SEQIDN0:8，SEQIDN0:9，SEQIDN0:10，SEQIDN0:11和SEQIDN0:12。5. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸是14个核苷酸长。6. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸是至少15个核苷酸长。7. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸是至少16个核苷酸长。8. 权利要求2的寡核苷酸，其中寡核苷酸是至少18个核苷酸长。9. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸能与包含G987C单核苷酸多态性的SEQ ID NO:4的区特异性地杂交。10. 权利要求1的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约50%。11. 权利要求1的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约75%。12. 权利要求1的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约90%。13. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸不与编码野生型ATXN3的核酸杂交。14. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸相对于野生型ATXN3的表达而优先调节伸展 的ATXN3的表达。15. 权利要求9的寡核苷酸，其中寡核苷酸抑制伸展的ATXN3的表达。16. 权利要求1的寡核苷酸，其中所述调节下调ATXN3的表达。17. 权利要求1的寡核苷酸，其中所述调节相对于伸展的ATXN3的表达而上调野生型 ATXN3的表达。18. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸不与包含SEQ ID NO: 1的核酸特异性杂交。19. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸不在第987位与包含SEQ ID NO: 1的核酸杂 交。20. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸与包含SEQ ID N0:5或SEQ ID N0:6的核 酸杂交。21. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸还与相邻于G987C单核苷酸多态性的迭代 (CAG)n伸展的部分杂交。22. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸在包含G987C单核苷酸多态性的区与包含 SEQ ID N0:4的核酸特异性杂交。23. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸在第987位与包含SEQ ID NO: 4的核酸特异 性杂交。24. 权利要求1的寡核苷酸，其中寡核苷酸是反义寡核苷酸。25. 权利要求24的寡核苷酸，其中寡核苷酸选自：SEQ ID NO:7, SEQ ID NO:8, SEQ ID N0:9,SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 19, SEQ ID N0:20,SEQ ID N0:21,SEQ ID NO:22 和 SEQ ID NO:23。26. 权利要求24的寡核苷酸，其中寡核苷酸包含至少一个选自下列的糖修饰的核苷 酸：锁核酸（LNA)单元；2'-0-烷基-RNA单元，2'-OMe-RNA单元，2' -氨基-DNA单元和 2' -氣-DNA单兀。27. 权利要求26的寡核苷酸，其中寡核苷酸包含2个或更多LNA单体单元。28. 权利要求27的寡核苷酸，其中寡核苷酸是间隔聚体。29. 权利要求27的寡核苷酸，其中2个或更多LNA单体单元彼此毗邻。30. 权利要求1的寡核苷酸，其中ATXN3的表达的调节恢复神经元功能。31. 权利要求1的寡核苷酸用于治疗与伸展的ATXN3的表达关联的病情的用途。32. 权利要求1的寡核苷酸用于治疗脊髓小脑共济失调3的用途。33. 寡核苷酸，其包含SEQ ID N0:7,其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。34. 寡核苷酸，其包含SEQ ID N0:8,其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。35. 寡核苷酸，其包含SEQ ID N0:9,其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。36. 寡核苷酸，其包含SEQ ID N0:10,其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。37. 寡核苷酸，其包含SEQ ID N0:11，其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。38. 寡核苷酸，其在包含G987C单核苷酸多态性的区与包含SEQ ID N0:4的核酸杂交， 其中寡核苷酸包含一个或更多LNA单体单元，且其中寡核苷酸调节ATXN3的表达。39. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸是14个核苷酸长。40. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸是15个核苷酸长。41. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸是16个核苷酸长。42. 权利要求38的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约50%。43. 权利要求38的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约75%。44. 权利要求38的寡核苷酸，其中调节减少ATXN3的表达至少约90%。45. 权利要求38的寡核苷酸，其中ATXN3包含突变的形式的ATXN3。46. 权利要求45的寡核苷酸，其中调节抑制突变的形式的ATXN3的表达。47. 权利要求46的寡核苷酸，其中突变的形式的ATXN3是伸展的ATXN3。48. 权利要求47的寡核苷酸，其中寡核苷酸不调节野生型形式的ATXN3的表达。49. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸在包含G987C单核苷酸多态性的区与包含 SEQ ID N0:4的核酸特异性杂交。50. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸与包含SEQ ID N0:4的片段的核酸杂交，其 中片段包含核苷酸987。51. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸在G987C单核苷酸多态性与包含SEQ ID NO:4的核酸特异性杂交。52. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸是反义寡核苷酸。53. 权利要求38的寡核苷酸，其中寡核苷酸包含2个或更多LNA单体单元。54. 权利要求53的寡核苷酸，其中寡核苷酸是间隔聚体。55. 权利要求53的寡核苷酸，其中2个或更多LNA单体单元彼此毗邻。56. 权利要求38的寡核苷酸，其中ATXN3的表达的调节恢复神经元功能。57. 权利要求38的寡核苷酸用于治疗与异常ATXN3的表达关联的病情的用途。58. 权利要求57的寡核苷酸的用途，其中与异常ATXN3的表达关联的病情是脊髓小脑 共济失调3。59. 对于治疗脊髓小脑共济失调3有用的寡核苷酸，其中寡核苷酸与包含G987C单核苷 酸多态性的SEQ ID NO:4的区杂交，且其中寡核苷酸包含至少一个LNA单体单元。60. 权利要求59的寡核苷酸，其中寡核苷酸是14个核苷酸长。61. 权利要求59的寡核苷酸，其中寡核苷酸是15个核苷酸长。62. 权利要求59的寡核苷酸，其中寡核苷酸是16个核苷酸长。63. 权利要求59的寡核苷酸，其中寡核苷酸下调ATXN3的表达，且其中ATXN3包含病原 性聚-谷氨酰胺伸展。64. 权利要求59的寡核苷酸，其中寡核苷酸是反义寡核苷酸。65. 对于治疗脊髓小脑共济失调3有用的寡核苷酸，其中寡核苷酸在包含G987C单核苷 酸多态性的区与SEQ ID NO:4杂交，且其中寡核苷酸包含至少一个LNA单体单元。66. 调节ATXN3mRNA的表达的方法，包括下列步骤：使ATXN3mRNA与权利要求1的寡核 苷酸在对于ATXN3mRNA与寡核苷酸杂交适当的条件下接触，由此调节ATXN3mRNA的表达。67. 权利要求66的方法，其中ATXN3mRNA编码病原性聚-谷氨酰胺伸展，且其中调节 ATXN3的表达导致减少的ATXN3的表达。68. 调节ATXN3的表达的方法，其中ATXN3包括病原性聚-谷氨酰胺伸展，其中方法包 括使一种或更多编码ATXN3的核酸与权利要求2的寡核苷酸在对于一种或更多核苷酸与寡 核苷酸杂交适当的条件下接触，由此调节ATXN3的表达。69. 权利要求68的方法，其中调节ATXN3的表达导致减少的ATXN3的表达。70. 治疗与异常ATXN3的表达关联的病情的方法，包括选择被诊断患该病情的受试者 及给受试者施用权利要求2的寡核苷酸。71. 治疗与异常ATXN3的表达关联的病情的方法，包括选择被诊断患该病情的受试者 及给受试者施用权利要求38的寡核苷酸。72. 寡核苷酸，其在包含G987C单核苷酸多态性的区与包含SEQ ID N0:4的核酸特异 性杂交，其中寡核苷酸包含至少一个LNA单体单元，且其中寡核苷酸不与包含SEQ ID NO: 1 的核酸特异性杂交。73. 药物组合物，其包含对于治疗脊髓小脑共济失调3有用的寡核苷酸，其中寡核苷酸 在包含G987C单核苷酸多态性的区与包含SEQ ID NO: 4的核酸杂交，且其中寡核苷酸包含 至少一个LNA单体单元。74. 权利要求73的药物组合物，其中寡核苷酸是反义寡核苷酸。75. 权利要求73的药物组合物，其中组合物被配制用于脑室内施用。76. 权利要求73的药物组合物，其中组合物被配制用于肠胃外施用。77. 权利要求73的药物组合物，其中寡核苷酸通过在包含G987C单核苷酸多态性的区 与包含SEQ ID N0:4的核酸杂交来调节ATXN3的表达。78. 权利要求77的药物组合物，其中寡核苷酸不与包含SEQ ID NO: 1的核酸杂交。79. 权利要求73的药物组合物，其中寡核苷酸通过与包含SEQ ID N0:4的核酸在G987C 单核多态性特异性杂交来调节ATXN3的表达。80. 权利要求79的药物组合物，其中寡核苷酸不与包含SEQ ID NO: 1的核酸特异性杂 交。81. 寡核苷酸，其调节ATXN3的表达，其中寡...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·乌斯卡特吉，M·黑特耶恩，J·B·R·海森，
申请(专利权)人：桑塔里斯制药公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK