寡核苷酸、组合物及其方法技术

本公开内容涉及以下认识：由CpG寡核苷酸介导的免疫应答可受到经修饰的核苷酸间键合(例如硫代磷酸酯)的立体化学影响。在一些实施例中，本公开内容涉及包含CpG寡核苷酸的手性控制的CpG寡核苷酸组合物，所述CpG寡核苷酸包含多个经修饰的核苷酸间键合，例如硫代磷酸酯键合，其中所述寡核苷酸包含具有确定的手性核苷酸间键合的立体化学模式的一个或多个CpG区域基序。在一些实施例中，包含一个或多个CpG区域基序的CpG寡核苷酸能够激动免疫应答。在一些实施例中，包含一个或多个CpG区域基序的CpG寡核苷酸是拮抗性的。本发明专利技术还描述了用于制备和使用手性控制的CpG寡核苷酸组合物的方法。在一些实施例中，不需要免疫调节，并且本公开内容提供了鉴定具有降低的免疫调节的手性控制的寡核苷酸组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】寡核苷酸、组合物及其方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2016年6月3日提交的美国临时申请号62/345,709、以及于2016年10月7日提交的美国临时申请号62/405,816的优先权，所述美国临时申请各自的全部内容以引用的方式并入本文。
技术介绍
寡核苷酸是有价值的治疗试剂、诊断试剂和分析试剂，具有许多重要的应用。
技术实现思路
除了其它以外，本公开内容涵盖以下认识：寡核苷酸，包括包含各种CpG区域基序中任一种的寡核苷酸，作为免疫调节剂是有用的和有价值的。本公开内容尤其还涵盖鉴定具有改善的免疫调节活性、稳定性、效用和/或有效性的寡核苷酸及其组合物的方法。在一些实施例中，本公开内容涵盖对寡核苷酸的结构元件的认识，所述结构元件例如碱基序列、化学修饰(例如，糖、碱基和/或核苷酸间键合及其模式的修饰)和/或立体化学(例如，主链手性中心(手性核苷酸间键合)和/或其模式的立体化学)，可对寡核苷酸的性质(例如，活性、稳定性等)具有显著影响。在一些实施例中，本公开内容证明了包含具有受控结构元件(例如，受控化学修饰和/或受控主链立体化学模式)的寡核苷酸的寡核苷酸组合物提供了预料不到的性质，包括但不限于本文所述的那些。在一些实施例中，本公开内容提供了通过化学修饰(例如，碱基、糖和核苷酸间键合的化学修饰)和/或立体化学(例如，手性核苷酸间键合及其模式的立体化学)，用于调节寡核苷酸的性质(例如，活性、稳定性等)的方法。在一些实施例中，本公开内容提供了手性控制的寡核苷酸组合物，当与参考寡核苷酸组合物，例如手性不受控制的(立体无规)寡核苷酸组合物相比时，其提供了改善的性质，例如增强的TLR9激动剂活性、减少的TLR9激动剂活性、增强的TLR9拮抗剂活性、减少的TLR9拮抗剂活性等。在一些实施例中，本公开内容涵盖以下认识：与脂质缀合，其将脂质部分掺入寡核苷酸内，在改善寡核苷酸性质，例如其TLR9相关活性、递送、药代动力学性质等方面出乎意料地有效。例如，在一些实施例中，本公开内容令人惊讶地证明，与不存在脂质部分的寡核苷酸相比，包含脂质部分的寡核苷酸具有出乎意料的高hTLR9拮抗剂活性。在一些实施例中，包含脂质部分的寡核苷酸不仅证明了改善的hTLR9拮抗剂活性，而且还令人惊讶地改善了其它性质，例如，针对其互补核酸靶的活性、改善的递送、药代动力学性质等。在一些实施例中，脂质缀合连同其它结构元件一起利用，所述其它结构元件例如碱基序列、化学修饰(例如，糖修饰、碱基修饰、核苷酸间键合修饰)和/或立体化学，以改善寡核苷酸性质，例如TLR9相关性质。在一些实施例中，所提供的寡核苷酸包含脂质部分以及碱基序列、化学修饰模式、主链键合模式、主链手性中心的模式、和/或本文所述的主链磷修饰模式，例如，对于CpG寡核苷酸描述的那些。在一些实施例中，本公开内容涵盖以下认识：由CpG寡核苷酸(包含一个或多个CpG基序区的寡核苷酸，其中C和G之间的键合是任选经修饰的)介导的免疫应答可通过手性核苷酸间键合的立体化学来调节。根据本公开内容的一些实施例，当寡核苷酸包含具有一个或多个手性中心(例如，在CpG区域基序内或与CpG区域基序邻近)的CpG区域基序时，此类寡核苷酸的不同立体形式可具有不同的免疫调节活性、稳定性、生物活性、特征和/或其它活性，其中一种或多种可影响其效用和/或有效性。在一些实施例中，可影响寡核苷酸特征和/或活性的手性中心在经修饰的核苷酸间键合中发现，例如涉及一种或多种硫代磷酸酯(PS)或其它经修饰的磷酸二酯键合。在一些实施例中，本公开内容提供了包含寡核苷酸的手性控制的寡核苷酸组合物的技术，所述寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其具有在CpG区域基序内和/或与CpG区域基序邻近的手性核苷酸间键合的设计立体化学。除了其它以外，本公开内容证明，当与立体无规组合物相比时，所提供的手性控制的CpG寡核苷酸组合物可具有非常不同的免疫调节活性，所述立体无规组合物是许多立体异构体的不受控制的混合物，例如，那些先前报道的包含硫代磷酸酯键合的CpG寡核苷酸的立体无规组合物。本公开内容尤其涉及包含手性纯的CpG寡核苷酸的手性控制的寡核苷酸组合物，其中每个(或至少一个)手性核苷酸间键合的立体化学是受控的而非随机的。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含一个或多个Sp核苷酸间键合。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含紧邻CpG的5’末端和3’末端的Sp核苷酸间键合(即，Sp核苷酸间键合-C-Rp核苷酸间键合-G-Sp核苷酸间键合)。在一些实施例中，包含此类基序的寡核苷酸是例如小鼠TLR9的激动剂，并且当与参考寡核苷酸相比时，提供增加的激动剂活性。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中紧邻CpG的5’末端和3’末端的核苷酸间键合之一或两者是Rp。在一些实施例中，此类寡核苷酸对于例如小鼠TLR9提供减少的激动剂活性，或提供增加的拮抗剂活性。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含一个或多个Sp核苷酸间键合。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含紧邻CpG的5’末端的Rp核苷酸间键合(即，Rp核苷酸间键合-C-Rp核苷酸间键合-G)。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含紧邻CpG的5’末端的Rp核苷酸间键合(即，Rp核苷酸间键合-C-Rp核苷酸间键合-G)。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中C和G之间的核苷酸间键合是Rp，并且寡核苷酸还包含紧邻CpG的3’末端的Sp核苷酸间键合(即，C-Rp核苷酸间键合-G-Sp核苷酸间键合)。在一些实施例中，包含此类基序的寡核苷酸是例如人TLR9的激动剂，并且当与参考寡核苷酸相比时，提供增加的激动剂活性。在一些实施例中，所提供的手性控制的寡核苷酸组合物的寡核苷酸包含一个或多个CpG区域基序，其中紧邻CpG的3′末端的核苷酸间键合是Rp。在一些实施例中，此类寡核苷酸提供对于例如人TLR9减少的激动剂活性，或提供增加的拮抗剂活性。在一些实施例中，超出CpG区域基序提供的寡核苷酸占优势地是Sp(例如，超过约50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％)，以提供增强的激动剂活性。在一些实施例中，超出CpG区域基序提供的寡核苷酸占优势地是Rp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含CpG寡核苷酸的手性控制的寡核苷酸组合物，所述CpG寡核苷酸包含含有约14至约49个核苷酸的链，其中所述链包含CpG区域基序N1‑(*R/S)‑C‑(*R/S)‑G‑(*R/S)‑N2的至少一个拷贝，其中至少一个(*R/S)是以Rp构象的经修饰的核苷酸间键合，并且至少一个(*R/S)是以Sp构象的经修饰的核苷酸间键合，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 US 62/345,709;2016.10.07 US 62/405,8161.一种包含CpG寡核苷酸的手性控制的寡核苷酸组合物，所述CpG寡核苷酸包含含有约14至约49个核苷酸的链，其中所述链包含CpG区域基序N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2的至少一个拷贝，其中至少一个(*R/S)是以Rp构象的经修饰的核苷酸间键合，并且至少一个(*R/S)是以Sp构象的经修饰的核苷酸间键合，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。2.一种包含CpG寡核苷酸的手性控制的寡核苷酸组合物，所述CpG寡核苷酸包含含有约14至约49个核苷酸的链，其中所述链包含CpG区域基序N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2的至少一个拷贝，其中至少一个(*R/S)是以Rp构象的硫代磷酸酯，并且至少一个(*R/S)是以Sp构象的硫代磷酸酯，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。3.一种包含CpG寡核苷酸的组合物，所述CpG寡核苷酸包含含有约14至约49个核苷酸的链，其中所述链包含CpG区域基序N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2的至少一个拷贝，其中至少一个(*R/S)是以Rp构象的硫代磷酸酯，并且至少一个(*R/S)是以Sp构象的硫代磷酸酯，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。4.一种包含多种寡核苷酸的组合物，所述寡核苷酸各自：(a)与特定靶序列杂交；并且(b)包含包括存在于所述多种寡核苷酸中的所有寡核苷酸中的至少一个CpG区域基序(“共同的CpG区域基序”)的序列，所述CpG区域基序具有以下结构：N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2；其中每个(*R/S)独立地为手性核苷酸间键合，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。5.一种包含多种寡核苷酸的组合物，所述寡核苷酸各自：(a)由特定的碱基序列组成；并且(b)包含包括存在于所述多种寡核苷酸中的所有寡核苷酸中的至少一个CpG区域基序(“共同的CpG区域基序”)的序列，所述CpG区域基序具有以下结构：N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2；其中至少一个(*R/S)是以Rp构象的硫代磷酸酯，并且至少一个(*R/S)是以Sp构象的硫代磷酸酯，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。6.一种包含多种寡核苷酸的组合物，所述寡核苷酸各自：(a)与特定靶序列杂交；并且(b)具有包括存在于所述多种寡核苷酸中的所有寡核苷酸中的至少一个CpG区域基序(“共同的CpG区域基序”)的序列，所述CpG区域基序具有以下结构：N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2；其中每个(*R/S)独立地为手性核苷酸间键合，其中所述组合物是手性控制的，因为对于每个共同的CpG区域基序，它含有预定水平的每种立体异构体1-8(S1-S8)：S1：N1-(*R)-C-(*R)-G-(*R)-N2；S2：N1-(*R)-C-(*R)-G-(*S)-N2；S3：N1-(*R)-C-(*S)-G-(*R)-N2；S4：N1-(*R)-C-(*S)-G-(*S)-N2；S5：N1-(*S)-C-(*R)-G-(*R)-N2；S6：N1-(*S)-C-(*R)-G-(*S)-N2；S7：N1-(*S)-C-(*S)-G-(*R)-N2；S8：N1-(*S)-C-(*S)-G-(*S)-N2。7.一种寡核苷酸组合物，其是手性控制的，因为所述组合物包含预定水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸，其中寡核苷酸类型由以下限定：1)碱基序列；2)主链键合的模式；3)主链手性中心的模式；和4)主链磷修饰的模式；其中各个寡核苷酸类型的每种寡核苷酸独立地包含至少一个共同的CpG区域基序：N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2；其中每个(*R/S)独立地为手性核苷酸间键合，并且N1和N2各自独立地为任何核苷。8.一种寡核苷酸组合物，其是手性控制的，因为所述组合物包含预定水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸，其中寡核苷酸类型由以下限定：1)碱基序列；2)主链键合的模式；3)主链手性中心的模式；和4)主链磷修饰的模式；其中各个寡核苷酸类型的每种寡核苷酸独立地包含至少一个共同的CpG。9.一种寡核苷酸组合物，其是手性控制的，因为所述组合物包含预定水平的多种寡核苷酸，所述多种寡核苷酸共享共同的：1)碱基序列；2)主链键合的模式；3)主链磷修饰的模式；其中所述多种寡核苷酸中的每种寡核苷酸独立地包含至少一个共同的CpG区域基序：N1-(*R/S)-C-(*R/S)-G-(*R/S)-N2；其中每个(*R/S)独立地为手性核苷酸间键合，并且N1和N2各自独立地为任何核苷；并且其中所述多种寡核苷酸在手性核苷酸间键合的至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个手性键合磷原子处共享相同的立体化学。10.根据权利要求9所述的寡核苷酸组合物，其中所述多种寡核苷酸在手性核苷酸间键合的至少5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个手性键合磷原子处共享相同的立体化学。11.一种包含多种寡核苷酸的组合物，所述寡核苷酸各自：(a)与特定靶序列杂交；(b)具有包括CpG区域基序中的至少一个C残基的碱基序列，所述CpG区域基序存在于所述多种寡核苷酸中的所有寡核苷酸中(“共同C残基”)，并且具有经修饰的碱基部分、经修饰的糖部分或两者；并且(c)包括一个或多个手性核苷酸间键合，使得每种寡核苷酸是特定的立体形式，其特征在于其在一个或多个手性核苷酸间键合的每一个处的立体同一性，其中立体同一性鉴定哪种立体异构体存在于特定的手性核苷酸间键合处，其中所述组合物是手性控制的，因为它含有预定水平的每种立体形式。12.一种寡核苷酸组合物，其是手性控制的，因为所述组合物包含预定水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸，其中寡核苷酸类型由以下限定：1)碱基序列；2)主链键合的模式；3)主链手性中心的模式；和4)主链磷修饰的模式；其中所述碱基序列包括在CpG区域基序中的至少一个C残基，所述CpG区域基序具有经修饰的碱基、经修饰的糖部分或两者；并且所述组合物相对于因为包含随机水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸而为非手性控制的组合物的能力而言，具有减少的激活TLR9介导的和/或TLR9相关的免疫应答的能力。13.一种寡核苷酸组合物，其是手性控制的，因为所述组合物包含预定水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸，其中寡核苷酸类型由以下限定：1)碱基序列；2)主链键合的模式；3)主链手性中心的模式；和4)主链磷修饰的模式；其中所述碱基序列包括在CpG区域基序中的至少一个C残基，所述CpG区域基序具有5-甲基、经修饰的糖部分或两者；并且所述组合物相对于因为包含随机水平的各个寡核苷酸类型的寡核苷酸而为非手性控制的组合物的能力而言，具有减少的激活TLR9介导的和/或TLR9相关的免疫应答的能力。14.一种组合物，其包含具有以下结构的多种化合物：Ac-[-LLD-(RLD)a]b或[(Ac)a-LLD]b-RLD或其盐，其中：Ac为寡核苷酸链([H]b-Ac为寡核苷酸)；a为1-1000；b为1-1000；每个LLD独立地为共价键或者任选地被取代的C1-C80饱和或部分不饱和的脂肪族基团，其中一个或多个亚甲基单元任选地且独立地替换为TLD或选自以...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·敬新·张，岩本直树，克里斯托弗·J·弗朗西斯，钱德拉·瓦尔格赛，大卫·查尔斯·唐奈·巴特勒，塞瑟马达范·迪瓦卡拉梅农，陆根良，苏布拉马尼安·马拉潘，
申请(专利权)人：波涛生命科学有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG