羟甲基取代的RNA寡核苷酸和RNA复合物制造技术

技术编号:4598213 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及RNA寡核苷酸或RNA寡核苷酸的复合物,本文统称为RNA复合物,其含有至少一个、但任选地多于一个羟甲基取代的核苷酸单体。羟甲基取代的核苷酸单体理解为含有羟甲基基团(其可为未取代的、O-取代的例如以共轭基团O-取代的、或转变为任选地取代的或共轭的氨甲基基团)的核苷酸单体。该羟甲基基团不参与形成核苷酸间键合且不是天然RNA单体的羟甲基基团(含有5’-羟基基团)。本发明专利技术的RNA复合物可用在治疗应用、诊断应用或研究应用。该复合物包括含有反义链和连续或不连续信使链(“有义链”)的能够调节基因表达的短干扰RNA复合物(siRNA双链体)。这些链中至少一条、可能这些链中多于一条被一个或多个本发明专利技术的羟甲基取代的核苷酸单体修饰,所述核苷酸单体可位于3′-末端、5′-末端或内部。本发明专利技术的RNA复合物还可为以至少一个、但任选地多于一个羟甲基取代的核苷酸单体修饰的单链RNA寡核苷酸(“RNA链”)。无论何时在本专利申请中使用该术语RNA复合物,均认为包括这种单链RNA链。本发明专利技术的复合物相对于包括完全天然RNA单体的相应复合物展示对溶核降解增强的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】羟曱基取代的RNA寡核苷酸和RNA复合物背景RNA干扰(RNAi)近年吸引了大量注意,因为它提供沉默耙基因表达的 手段。它为基础研究提供研究遗传和生化途径、和单独基因和基因产物功 能的方法。因此,RNA干扰已成为在制药行业中验证靶的关键工具。而且, 本着开发可用作药物的能够介导RNA干扰复合物的RNA复合物的目标, 已进行了大量的研究。RNAi用于治疗的吸引力在于其敏感性和序列特异性。然而,已经产 生了关于序列特异性的担忧,如由于RNA复合物的错误链可能指导对错 误的靶核酸响应。而且,某种大小的RNA复合物诱导非特异性干扰素依 赖性响应,这也是不期望的。专利申请US2003/0108923描述能够介导RNAi的包含反义链和信使链 的RNA复合物,其中各链长度是21-23个核苷酸。提议将该RNA复合物 用于治疗应用。类似地,专利申请US2005/0234007描述能够介导RNAi的包含反义链 和信使链的RNA复合物,其中复合物包括3'-悬端(3,-overhang)。提议将 该RNA复合物用于治疗应用。WO2005/073378描述含有化学修饰的核苷酸、能够介导RNAi、包含 反义链和信使链的RNAi复合物。该说明书中所述的RNA复合物包括LNA 残基,且指出在靠近一条链5'末端处并入LNA残基可控制哪条链并入RISC 复合物,因为在5-末端形成最弱碱基对的链并入RISC复合物。RNAi只是使用包括本专利技术的RNA复合物的寡核苷S吏介导基因表达抑 制的许多策略之一。包括RNA酶H介导的RNA裂解、立体封闭RNA结 合、DNA酶或核酶介导的RNA裂解和siRNA方法的这些不同策略已连同与生物活性相容的所选的化学修饰的核普酸的性质描述于文献中[丄Kurreck,五wk / S/oc/7ew. 2003, 270, 1628〗。本专利技术的羟甲基取代的单体B-E已经被并入DNA链,且因此已报道 制备其用于自动DNA/RNA合成的亚磷酰胺结构单元的程序[K. D. Nielsen 等人,Med C&w. 1995, 3, 1493; H. Thrane等人,7^ra/^^wz 1995, 57, 10389; R Nielsen等人,MW. CTzem. 1995, 3, 19]。已被并入DNA 链的胸腺嘧啶单体是独有的。这些羟曱基取代的单体此前都还未被并入 RNA链。在一项报道中, 一个或两个2'-开环尿苷被并入DNA寡核苷酸并观察 到对RNA酶H介导的RNA降解的积极效应(Mangos MM, Min KL, Viazovkina E, Galarneau A, Elzagheid Ml, Parniak MA, Damha MJ., J爿w G/zem 2003 Jan 22;125(3):654匿61.)。概述本专利技术提供具有并入RNA链的一个或多个羟曱基取代的单体、将在 关于RNA-引导的基因调节或基因分析、尤其是RNA干扰的情况下使用的 RNA复合物。因此,本专利技术的一个目的是提供与通常使用的RNA复合物 相比具有减少的脱靶效应的RNA复合物。另一目的是提供诱导减少的干 扰素应答的RNA复合物。又另一目的是提供在细胞培养物中或体内关于 对酶促降解的稳定性具有改善特性的RNA复合物。又另一目的是提供相 对于未修饰的RNA复合物,在细胞培养物中或体内展示增强的基因调节 功能如基因沉默效应的RNA复合物。又另一目的是提供靶向特定器官或 组织并能够穿透细胞膜的RNA复合物。本专利技术还提供适于将羟曱基取代 的单体并入寡核芬酸的单体和其合成方法。附图简述附图说明图1显示并入RNA复合物的羟曱基取代的核芬酸的不同构造的示例。为6了比较显示单体A,其是具有其核糖支架的天然RNA单体。包括在本发 明的RNA复合物中的单体B-E的特征是其包含为羟曱基基团(自由羟甲 基基团)的取代基,且因此本专利技术题为羟曱基取代的RNA寡核苷酸和 RNA复合物。自由羟曱基基团例如连接在环状核糖支架的C4'原子或基于 无环的核糖的支架的Cl'原子。本专利技术的羟曱基取代的核苷酸含有各自连 接于磷原子并因此参与形成核苷酸间4建合的其它氧原子(参见图1)。这些其 它氧原子中的一个或多个可为羟基基团的一部分,这是当本专利技术的RNA 复合物的羟曱基取代的核苷酸中的一个或多个位于RNA链的3'-或5'-末端 时的情形。当本专利技术的RNA复合物的羟曱基取代的核苷酸中的一个位于 RNA链的3'-末端和/或5'-末端时,该单体的羟基基团可净皮磷酸化,如对任 何位于末端的天然RNA单体的情形一样。向本专利技术的羟曱基取代的核苷 酸连接核碱基如尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-曱基胞嘧啶、腺嘌呤、鸟 。票呤或任何其它已知的天然或合成的核碱基或核碱基类似物(图1中标为 碱基)。图2显示羟曱基取代的单体的衍生化、官能化和共轭变体。作为实例显示 羟曱基取代的2',3'-开环-RNA单体D的衍生化、官能化和共轭变体(参见图 1)。单体F含有经由醚键合连接的基团R。单体G含有经由硫醚键合连接 的基团R。单体H含有经由酰胺键合连接的基团R。单体I含有经由氨基 键合连接的基团R。单体J含有经由哌嗪基单元连接的基团R。通过将这 种单体中的一个或若干个并入本专利技术的RNA复合物,可调节RNA复合物 的特性。例如可引入增加的生物稳定性、增加的RNA靶向能力或特异性 递送特性、并为了检测目的可连接荧光基团。图3两个羟曱基取代的单体(单体C和单体D)的结构,它们可为寡核苷酸 或RNA复合物的单体。图4含有单体x(即2',3'-开环-RNA单体D)的本专利技术的siRNA复合物的基因沉默结果。结果以含有具有尿嘧啶作为核碱基的单体D(显示为W130 有义链中的'X,)的W130有义链(参见图4的核苷酸序列)获得。用于本研究 的反义链的核酸序列列在该图下部(反义序列中所有X单体是具有尿嘧啶 作为核碱基的单体D)。具有上标L的单体代表锁核酸(例如,T^表示胸腺 嘧啶锁核酸或LNA)。图5含有单体x,,(即2',3'-开环-RNA单体D)的本专利技术的siRNA复合物的 基因沉默结果。结果以含有具有尿嘧咬作为核碱基的单体D(显示为W131 有义链中的'X,)的W131有义链(参见图5的核苷酸序列)获得。用于本研究 的反义链的核酸序列列在图4下部(反义序列中所有X单体是具有尿嘧啶 作为核碱基的单体D)。图6含有单体x(即2',3'-开环-RNA单体D)的本专利技术的siRNA复合物的 基因沉默结果。这些结果以含有具有胞嘧啶(sC,从W282序列5'-末端的 第一个X)、腺。票呤(sA,从W282序列5'-末端的第二个X)和胞嘧啶(sC, 从W282序列3'-末端的最后一个X)作为核碱基的单体D的W282有义链 (参见图6的核普酸序歹'j)获得。用于本研究的反义链的核酸序列列在图4 下部(反义序列中所有X单体是具有尿嘧咬作为核碱基的单体D)。图7含有单体x(即2',3'-开环-RNA单体D)的本专利技术的siRNA复合物的 基因沉默结果。这些结果以W194有义链(参见图7的核芬S吏序列)获得。 用于本研究的反义链的核酸序列列在图4下部(反义序列中所有X单体是 具有尿嘧咬作为核碱基的单体D)。具有上标L的单体代表锁核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寡核苷酸,其包含无环的核苷酸单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DK 2007-5-22 PA200700751;DK 2007-11-30 PA2007017181.一种寡核苷酸,其包含无环的核苷酸单体。2. 根据权利要求2所述的寡核苷酸,其中所述无环的核苷酸单体是 2'-3'-开环-核苷酸单体。3. 根据权利要求l-2任一项所述的寡核苷酸,其中所述无环的核苷酸 单体选自单体D、 F、 G、 H、 I和J组成的组,<formula>formula see original document page 2</formula> 单体H 单体l OR单体J其中R选自H、烷基、胆固醇衍生物、荧光团、聚胺、脂肪酸、氨基 酸、糖类和多肽组成的组。4. 根据权利要求1-3任一项所述的寡核苷酸,其包含15至40个核苷酸单体。5. 根据权利要求1-5任一项所述的寡核苷酸,其包含1至5个无环的 核苷酸单体。6. 根据权利要求l-5任一项所述的寡核苷酸,其包含少于4个连续的 DNA单体。7. 根据权利要求l-6任一项所述的寡核芬酸,其包含多于50%的RNA单体。8. 根据权利要求l-7任一项所述的寡核苦酸,其还包含选自2'-0-烷基 -RNA单体、2'-氨基-DNA单体、2'-氟-DNA单体、LNA单体、PNA单体、 HNA单体、ANA单体、FANA单体、CeNA单体、ENA单体、DNA单体 和INA单体组成的组中的核苷酸类似物。9. 根据权利要求1-8任一项所述的寡核苷酸,其包含至少两个LNA 核苷酸类似物。10. 根据权利要求1-9任一项所述的寡核苷酸,其包含硫代磷酸酯键 或硼代磷酸酯键。11. 根据权利要求l-10任...

【专利技术属性】
技术研发人员:耶斯佩温格尔
申请(专利权)人:MDRNA有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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