用于调节SMN2的化合物和方法技术

本文公开用于调节SMN2的剪接的化合物、组合物和方法。还提供了所公开的化合物和组合物在制造用于治疗脊髓性肌萎缩的药物中的用途。

Compounds and methods for regulating SMN2

Compounds, compositions and methods for regulating splicing of SMN2 are disclosed. The disclosed compounds and compositions are also provided for use in the manufacture of drugs for the treatment of spinal muscular atrophy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节SMN2的化合物和方法序列表本申请连同序列表一起以电子格式提交。序列表提供为在2017年7月17日创建的名称为BIOL0304WOSEQ_ST25.txt的文件，所述文件的大小为88Kb。电子格式的序列表中的信息以引用的方式整体并入本文。专利
本文提供了用于调节SMN2的方法、化合物和组合物。
技术介绍
近端脊髓性肌萎缩(SMA)是以脊髓运动神经元损失为特征的遗传性、神经变性疾病。SMA是一种早期发作的常染色体隐性疾病，并且目前是婴儿死亡的主要原因。SMA的严重程度因患者而异，由此被分为三类。I型SMA是出生时或6个月内发作的最严重形式，并且通常导致在2年内死亡。患有I型SMA的儿童不能坐着或行走。II型SMA是中间形式，并且患者能坐着，但不能站立或行走。患有III型SMA(疾病的慢性形式)的患者通常在18月龄后显现SMA(Lefebvre等人,Hum.Mol.Genet.,1998,7,1531-1536)。SMA的分子基础是由存活运动神经元基因1(SMN1)的两个拷贝的丢失引起的，SMN1也可被称为端粒侧SMN，为被认为参与snRNP生物发生和循环利用的多蛋白复合物的一部分的一种蛋白质。几乎相同的基因SMN2也可被称为着丝粒侧SMN，存在于染色体5q13上的重复区中，并且调节疾病的严重程度。正常SMN1基因的表达仅导致存活运动神经元(SMN)蛋白的表达。虽然SMN1和SMN2具有编码相同蛋白质的可能性，但SMN2在外显子7的+6位置含有翻译沉默突变，这导致外显子7在SMN2转录物中的低效包含。因此，SMN2的主要形式是截短型式，缺乏外显子7，其是不稳定的且非活性的(Cartegni和Krainer,Nat.Genet.,2002,30,377-384)。SMN2基因的表达导致大约10％-20％的SMN蛋白和80％-90％的不稳定/非功能性SMNΔ7蛋白。SMN蛋白在剪接体的组装中起着确立性作用，并且还可以介导神经元的轴突和神经末端中的mRNA运输。反义技术是用于调节一种或多种特定基因产物(包括另选的剪接产物)的表达的有效手段，并且在许多治疗、诊断和研究应用中是特别有用的。反义技术背后的原理是与靶核酸杂交的反义化合物通过多种反义机制中的一种调节基因表达活动诸如转录、剪接或翻译。反义化合物的序列特异性使其极其具有作为用于靶标验证和基因功能化的工具以及用以选择性调节涉及疾病的基因的表达的治疗剂的吸引力。专利技术概要本公开提供用于调节SMN2前体mRNA的化合物、方法和组合物。本公开还提供可用于例如治疗、预防或改善脊髓性肌萎缩的一种或多种症状的化合物、方法和组合物。在某些实施方案中，本公开提供包含修饰寡核苷酸或由修饰寡核苷酸组成的寡聚化合物，所述修饰寡核苷酸具有一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分并且与SMN前体mRNA互补。具有一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分的修饰寡核苷酸在肌肉组织中具有增强的细胞摄取和/或药理学活性。因为SMN2在肌肉组织中表达，所以具有一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰的修饰寡核苷酸在肌肉组织中具有改善的活性。本文提供了可用于调节SMN2前体mRNA的加工的化合物和方法。所述化合物包含修饰寡核苷酸，所述修饰寡核苷酸包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。在某些实施方案中，修饰寡核苷酸包含2’-O-(N-甲基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。在某些实施方案中，本专利技术的化合物调节前体mRNA的剪接。具有一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分的修饰寡核苷酸也具有调节SMN2前体mRNA的增强药理学活性。例如，在某些实施方案中，与缺乏一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分的修饰寡核苷酸相比，靶向SMN2前体mRNA的具有一个或多个2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分的修饰寡核苷酸使外显子7包含的增加程度更大。另外，本文提供增强寡聚化合物的细胞摄取的方法、增强寡聚化合物的药理学活性的方法以及调节寡聚化合物的组织分布的方法，所述寡聚化合物包含以下项或由以下项组成：缀合基团和包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分的修饰寡核苷酸。还提供在疗法中使用的化合物，所述化合物包含修饰寡核苷酸，所述修饰寡核苷酸包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)或2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。还提供用于制备用于调节选择的前体转录物在细胞或组织中的加工的药物的化合物。本公开提供以下非限制性编号的实施方案：实施方案1：一种寡聚化合物，其包含由14-25个连接核苷组成的修饰寡核苷酸，其中所述修饰寡核苷酸与SMN2前体mRNA互补；并且其中所述修饰寡核苷酸的至少一个核苷具有式I的结构：其中Bx为核碱基；并且式I的每个核苷的R1独立地选自：甲基、乙基、丙基和异丙基。实施方案2：如实施方案1所述的寡聚化合物，其中Bx选自腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶和5-甲基胞嘧啶。实施方案3：如实施方案1或2所述的寡聚化合物，其中R1是甲基。实施方案4：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的至少2个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案5：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的7个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案6：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的8个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案7：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的9个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案8：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的10个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案9：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的11个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案10：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的12个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案11：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的13个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案12：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的14个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案13：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的15个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案14：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的16个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案15：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的17个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案16：如实施方案1-3中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的18个核苷中的每一个具有独立地选自式I的结构。实施方案17：如实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寡聚化合物，其包含由14‑25个连接核苷组成的修饰寡核苷酸，其中所述修饰寡核苷酸与SMN2前体mRNA互补；并且其中所述修饰寡核苷酸的至少一个核苷具有式II的结构：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 US 62/363,1951.一种寡聚化合物，其包含由14-25个连接核苷组成的修饰寡核苷酸，其中所述修饰寡核苷酸与SMN2前体mRNA互补；并且其中所述修饰寡核苷酸的至少一个核苷具有式II的结构：其中对于式II的每个核苷：Bx是独立选择的核碱基；并且R1和R2各自独立地选自：氢和甲基，或者R1是氢并且R2独立地选自乙基、丙基或异丙基。2.如权利要求1所述的寡聚化合物，其包含至少一个式II核苷，其中R1和R2中的一个不是氢。3.如权利要求1-2中任一项所述的寡聚化合物，其中对于至少一个具有式II结构的核苷R1是氢，并且R2选自甲基、乙基、丙基或异丙基。4.如权利要求1-3中任一项所述的寡聚化合物，其包含至少一个式II核苷，其中R1是氢并且R2选自甲基或乙基。5.如权利要求1-4中任一项所述的寡聚化合物，其包含至少一个式II核苷，其中R1和R2中的一个是甲基。6.如权利要求1-5中任一项所述的寡聚化合物，其包含至少一个式II核苷，其中R1和R2中的一个是氢并且R1和R2中的另一个是甲基。7.如权利要求1-6中任一项所述的寡聚化合物，其中R1的选择对于至少两个具有式II结构的核苷是不同的。8.如权利要求1-7中任一项所述的寡聚化合物，其中R2的选择对于至少两个具有式II结构的核苷是不同的。9.如权利要求1-6中任一项所述的寡聚化合物，其中R1的选择对于每个具有具有式II结构的核苷是相同的，并且R2的选择对于每个具有具有式II结构的核苷是相同的。10.如权利要求1-9中任一项所述的寡聚化合物，其中Bx选自腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶和5-甲基胞嘧啶。11.如权利要求1或2所述的寡聚化合物，其中R1是甲基。12.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的至少2个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。13.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的7个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。14.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的8个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。15.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的9个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。16.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的10个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。17.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的11个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。18.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的12个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。19.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的13个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。20.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的14个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。21.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的15个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。22.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的16个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。23.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的17个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。24.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的18个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。25.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的19个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。26.如权利要求1-11中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的20个核苷中的每一个具有独立地选自式II的结构。27.如权利要求1-26中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个具有式II结构的核苷的R1是甲基。28.如权利要求1-27中任一项所述的寡聚化合物，其中R1对于具有式II的结构的所有核苷是相同的。29.一种寡聚化合物，其包含由14-25个连接核苷组成的修饰寡核苷酸，其中所述修饰寡核苷酸与SMN2前体mRNA互补；并且其中所述修饰寡核苷酸的至少一个核苷包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。30.如权利要求29所述的寡聚化合物，其中包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分的每个核苷的所述糖部分选自2’-O-(N-甲基乙酰胺)和2’-O-(N-乙基乙酰胺)。31.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的7个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。32.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的8个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。33.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的9个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。34.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的10个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。35.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的11个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。36.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的12个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。37.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的13个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。38.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的14个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。39.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的15个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。40.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的16个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。41.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的17个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。42.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的18个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。43.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的19个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。44.如权利要求29或30所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的20个核苷中的每一个包含独立选择的2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。45.如权利要求29-44中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个所述包含2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分的核苷的所述糖部分为2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。46.如权利要求29-45中任一项所述的寡聚化合物，其中每个所述2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分的N-烷基是相同的N-烷基。47.如权利要求29-46中任一项所述的寡聚化合物，其中每个所述2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分为2’-O-(N-甲基乙酰胺)糖部分。48.如权利要求29-47中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个核苷的每个糖部分为2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。49.如权利要求29-47中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个糖部分不是2’-O-(N-烷基乙酰胺)修饰糖部分。50.如权利要求29-47中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个糖部分不是2’-O-(N-甲基乙酰胺)修饰糖部分。51.如权利要求29-47中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个糖部分为选自以下项的修饰糖部分：2’-MOE核苷、2’-OMe核苷、2’-F核苷、(4’-CH2-O-2’)双环核苷、(4’-(CH2)2-O-2’)双环核苷、(4’-C(CH3)H-O-2’)双环核苷；以及吗啉代。52.如权利要求29-51中任一项所述的寡聚化合物，其中至少一个糖部分是未修饰糖部分。53.如权利要求1-52中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由16-23个连接核苷组成。54.如权利要求1-52中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由18-20个连接核苷组成。55.如权利要求1-53中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由16个核苷组成。56.如权利要求1-53中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由17个核苷组成。57.如权利要求1-53中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由18个核苷组成。58.如权利要求1-53中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由19个核苷组成。59.如权利要求1-53中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸由20个核苷组成。60.如权利要求1-59中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸包含至少一个修饰核苷间键合。61.如权利要求1-60中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸包含至少一个硫代磷酸酯核苷间键合。62.如权利要求61所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个核苷间键合选自硫代磷酸酯核苷间键合和磷酸酯核苷间键合。63.如权利要求62所述的寡聚化合物，其中所述磷酸酯核苷间键合为磷酸二酯核苷间键合。64.如权利要求62所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸具有5个磷酸二酯核苷间键合。65.如权利要求62所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸具有6个磷酸二酯核苷间键合。66.如权利要求62所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸具有至少6个磷酸二酯核苷间键合。67.如权利要求1-66中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个核苷间键合为硫代磷酸酯核苷间键合。68.如权利要求1-67中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸包含至少一个修饰核碱基。69.如权利要求1-68中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸包含至少一个5-甲基胞嘧啶。70.如权利要求1-69中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个核碱基选自胸腺嘧啶、5-甲基胞嘧啶、胞嘧啶、腺嘌呤、尿嘧啶和鸟嘌呤。71.如权利要求1-70中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个胞嘧啶为5-甲基胞嘧啶。72.如权利要求1-65中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸的每个核碱基选自胸腺嘧啶、5-甲基胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤。73.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少70％互补。74.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少75％互补。75.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少80％互补。76.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少85％互补。77.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少90％互补。78.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少95％互补。79.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA至少100％互补。80.如权利要求1-72中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA的内含子7互补。81.如权利要求1-80中任一项所述的寡聚化合物，其中所述修饰寡核苷酸与所述SMN2前体mRNA的ISS-N1互补。82.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·里戈，T·P·普拉卡什，P·P·塞思，
申请(专利权)人：IONIS制药公司，
类型：发明
国别省市：美国,US