包含核苷酸類似物的治療性寡核苷酸的制作方法
【專利摘要】本文公開了雙鏈RNA核酸分子，其包括至少一個(gè)吡唑并三嗪核苷酸類似物且已被修飾來展現(xiàn)以下一者：相較于未修飾或類似修飾的dsRNA時(shí)的中靶活性增加、靶標(biāo)特異性增加、核酸酶穩(wěn)定性增強(qiáng)、脫靶活性降低和/或免疫原性降低；包含所述分子的藥物組合物及其在療法中的使用方法。
【專利說明】包含核音酸類似物的治療性寡核音酸
[00(川相關(guān)申請
[0002] 本申請要求2012年5月31日提交的題為"包含核巧酸類似物的治療性寡核巧酸 (TherapeuticOligonucleotidesComprisingNucleotideAnalogues)'，且W弓I用的方式 整體并出于所有目的并入本文的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/653, 432的權(quán)益。
[000引序列表
[0004] 本申請W引用的方式并有存在于名為"244_PCTl_ST25.txt"的文件中的核巧酸和 /或氨基酸序列，所述文件在大小方面是27千字節(jié)且于2013年5月28日W與MS-Windows 具有操作系統(tǒng)相容性的IBM-PCT機(jī)器格式創(chuàng)建。 發(fā)明領(lǐng)域
[0005] 本文公開包含至少一個(gè)化哇并H嗦核巧酸類似物的核酸分子、包含所述核酸分子 的藥物組合物及其調(diào)節(jié)基因表達(dá)的使用方法。核酸分子包括適用于治療罹患其中調(diào)節(jié)基因 表達(dá)是有益的疾病或病狀和/或與所述疾病或病狀相關(guān)的癥狀或處于感染疾病或病狀的 風(fēng)險(xiǎn)下的受試者的雙鏈RNA(dsRNA)，包括SiRNA和saRNA。
[0006] 發(fā)明背景
[0007] 屬于本公開的共同受讓人的國際專利公布號WO 2008/104978、WO 2009/044392、 WO 2011/066475、WO 2011/084193和WO 2011/085056據(jù)此W引用的方式整體并入本文。
[0008] 仍然需要展現(xiàn)核酸酶穩(wěn)定性增加、祀標(biāo)特異性增加、免疫原性降低或脫祀效應(yīng)降 低中的至少一者，同時(shí)保留治療活性的活性W及有效性dsRNA治療劑。
[000引發(fā)明概述
[0010] 本文公開的dsRNA核酸分子具有當(dāng)相較于未修飾dsRNA分子時(shí)，例如增加穩(wěn)定性、 降低免疫原性、降低脫祀效應(yīng)、改進(jìn)細(xì)胞攝取或增強(qiáng)向RISC復(fù)合物中的加載的結(jié)構(gòu)和修 飾。化學(xué)修飾適用于產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)祀標(biāo)基因表達(dá)的核酸分子。屬于一些共同
【發(fā)明者】的共同 待決的專利申請公開根據(jù)通式I的新型化哇并H嗦（PT)核巧酸類似物和包含所述類似物 的DNA寡核巧酸
[0011]
【權(quán)利要求】
1. 一種具有以下一般性結(jié)構(gòu)Al的雙鏈核酸分子： (Al) 5'（N)x-Z 3'（反義鏈） 3' Z' -(Ν'）y-z" 5'（正義鏈） 其中N和Ν'各自是未修飾核糖核苷酸、修飾的核糖核苷酸或非常規(guī)部分，且N或Ν'的 至少一者包括吡唑并三嗪（PT)核苷酸類似物； 其中（N)x和（Ν'）y各自是其中各連續(xù)N或Ν'是通過共價(jià)鍵接合于下一 N或N'的寡 核苷酸； 其中Z和Ζ'各自獨(dú)立地存在或不存在，但如果存在，那么獨(dú)立地包括在它所存在于其 中的鏈的3'末端共價(jià)連接的1-5個(gè)連續(xù)核苷酸、PT核苷酸類似物或非核苷酸部分或其組 合、或維生素或藥物部分； 其中z"可存在或不存在，但如果存在，那么是在（Ν'）y的5'末端共價(jià)連接的加帽部 分； 其中X和y各自獨(dú)立地是在15與40之間的整數(shù)；且 其中（Ν'）y的序列互補(bǔ)于（N)x的序列且其中（N)x的至少一部分序列互補(bǔ)于靶標(biāo)RNA 中的連續(xù)序列；前提是并非各N和Ν'都是脫氧核糖核苷酸。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙鏈核酸分子，其中（Ν'）y的序列完全互補(bǔ)于（Ν)χ的序列。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義序列在5'末端N處包含與所述靶 標(biāo)RNA的錯(cuò)配。
4. 如權(quán)利要求3所述的雙鏈核酸分子，其具有以下一般性結(jié)構(gòu)A2 : (A2) 5' N1-(N)x-Z 3'（反義鏈） 3' Z' -N2-(N'）y-z" 5'（正義鏈） 其中N2、N和Ν'各自是未修飾核糖核苷酸、修飾的核糖核苷酸或非常規(guī)部分，且N^N2N 或Ν'的至少一者包括吡唑并三嗪（PT)核苷酸類似物； 其中（N)x和（Ν'）y各自是其中各連續(xù)N或Ν'是通過共價(jià)鍵接合于鄰近N或Ν'的寡 核苷酸； 其中X和y各自獨(dú)立地是在17與39之間的整數(shù)； 其中N1共價(jià)結(jié)合于（N) X且與所述靶標(biāo)RNA錯(cuò)配或是與所述靶標(biāo)RNA互補(bǔ)的DNA部分； 其中N1是選自由天然尿苷、修飾的尿苷、脫氧核糖尿苷、核糖胸苷、脫氧核糖胸苷、腺 苷、脫氧腺苷、吡唑并三嗪腺苷類似物或吡唑并三嗪脫氧腺苷類似物組成的組的部分； 其中z"可存在或不存在，但如果存在，那么是在N2-(N'）y的5'末端共價(jià)連接的加帽 部分； 其中Z和Z'各自獨(dú)立地存在或不存在，但如果存在，那么獨(dú)立地是在它所存在于其中 的鏈的3'末端共價(jià)連接的1-5個(gè)連續(xù)核苷酸、PT核苷酸類似物、連續(xù)非核苷酸部分或其組 合、或維生素或藥物部分；且 其中（Ν'）y的序列互補(bǔ)于（N)x的序列且（N)x的序列互補(bǔ)于靶標(biāo)RNA中的連續(xù)序列； 前提是并非各N和Ν'都是脫氧核糖核苷酸。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述吡唑并三嗪（PT)核苷酸 類似物具有通式II II
其中 R1和R4各自獨(dú)立地選自Η、齒素、-CN、-SCN、 -N02、煙基、煙基、-CO-H、-CO-煙 基、-NR8R9、雜芳基、或任選被一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地是鹵素、-CN、-SCN或-NO 2的基團(tuán)取代 的烴基，其中R8和R9各自獨(dú)立地是H或烴基，或R 8和R9連同它們所連接的氮原子一起形成 任選含有1-2個(gè)選自氧、氮或硫的其它雜原子的飽和或不飽和雜環(huán)； R2是H或不存在； R3是〇或-N RiqRiq,，其中Rltl和Rltl,各自獨(dú)立地是H、烴基或-CO-烴基； R5 是 H、齒素、-〇 或-OR11 ; R6 是 _〇 或 _〇Rn， R7是〇Rn、單磷酸酯部分或磷酸酯連接部分；且 R11各自獨(dú)立地是H、（C「C8)燒基、（C1-C8)亞燒基-〇R 12、（C1-C8)亞燒基-SR12或（C1-C 8) 亞烷基-NR12R13，其中R12和R13各自獨(dú)立地是H或（C「C 8)烷基；且 點(diǎn)線代表4位碳原子與3位氮原子或殘基R3之間的潛在雙鍵，前提是當(dāng)R2是H時(shí)，在 4位碳原子與R3之間存在雙鍵，且當(dāng)R2不存在時(shí)，在4位碳原子與3位氮原子之間存在雙 鍵。
6.如權(quán)利要求5所述的雙鏈核酸分子，其中所述PT核苷酸類似物包括通式IIa的腺嘌 呤PT核苷酸類似物： Ihi 其中 R1和R4各自獨(dú)立地選自H、齒素、-CN、-SCN、 -N02、煙基、-S-煙基、-C0-H、-CO -煙 基、-NR8R9、雜芳基、或任選被一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地是鹵素、-CN、-SCN或-NO 2的基團(tuán)取代 的烴基，其中R8和R9各自獨(dú)立地是H或烴基，或R8和R9連同它們所連接的氮原子一起形成 任選含有1-2個(gè)選自氧、氮或硫的其它雜原子的飽和或不飽和雜環(huán)； Rltl是H、烴基或-CO-烴基； R5 是 H、齒素、-〇 或-OR11 ; R6 是 _〇 或 _〇Rn， R7是〇Rn、單磷酸酯部分或磷酸酯連接部分；且 R11各自獨(dú)立地是H、（C「C8)燒基、（C1-C8)亞燒基-〇R 12、（C1-C8)亞燒基-SR12或（C1-C 8) 亞烷基-NR12R13，其中R12和R13各自獨(dú)立地是H或（C 1-C8)烷基。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙鏈核酸分子，其中所述腺嘌呤PT核苷酸類似物包括式IIa PT 脫氧腺苷類似物，其中％、R4、R5和Rltl各自是H ;R6是-CT或-OH ;且R7是OH或單磷酸酯部 分或磷酸酯連接部分。
8. 如權(quán)利要求6所述的雙鏈核酸分子，其中所述腺嘌呤PT核苷酸類似物包括式IIa的 腺苷PT核苷酸類似物，其中Rp Rlt^PR4各自是H況是-OR11,其中R11是H、（C 1-C8)烷基、 (C1-C8)亞燒基-〇R 12、（C1-C8)亞燒基-SR12或（C1-C 8)亞燒基-NR12R13，其中R12和R13各自獨(dú) 立地是H或（C 1-C8)烷基；R6是-CT或-OH ;且R7是OH或單磷酸酯部分或磷酸酯連接部分。
9. 如權(quán)利要求8所述的雙鏈核酸分子，其中所述腺苷PT核苷酸類似物具有式Ila，其 中R11選自由H、CH 3和（CH2) 2-〇CH3組成的組。
10. 如權(quán)利要求9所述的雙鏈核酸分子，其中所述腺苷PT核苷酸類似物具有式Ila，其 中R11是H ;且R7是單磷酸酯部分。
11. 如權(quán)利要求1所述的雙鏈核酸分子，其中所述PT核苷酸類似物包括通式IIb的鳥 嘌呤PT類似物
其中 尺4選自1^、齒素、-0隊(duì)-30隊(duì)-腸2、 -0-煙基、-3-煙基、-〇} -!1、-〇}-煙基、-殿81? 9、雜芳基、 或任選被一個(gè)或多個(gè)各自獨(dú)立地是鹵素、-CN、-SCN或-NO2的基團(tuán)取代的烴基； R8和R9各自獨(dú)立地是H或烴基；或R8和R9連同它們所連接的氮原子一起形成任選含 有1-2個(gè)選自氧、氮或硫的其它雜原子的飽和或不飽和雜環(huán)； R5 是 H、齒素、-〇 或-OR11 ; R6 是 _〇 或 _〇Rn， R7是〇Rn、單磷酸酯部分或磷酸酯連接部分；且 R11各自獨(dú)立地是H、（C「C8)燒基、（C1-C8)亞燒基-〇R 12、（C1-C8)亞燒基-SR12或（C1-C 8) 亞烷基-NR12R13，其中R12和R13各自獨(dú)立地是H或（C 1-C8)烷基。
12. 如權(quán)利要求11所述的雙鏈核酸分子，其中所述鳥嘌呤PT核苷酸類似物包括式IIb 的脫氧鳥苷PT核苷酸類似物，其中R4和R5各自是H ;R6是-CT或-OH ;且R7是OH或單磷 酸酯部分或磷酸酯連接部分。
13. 如權(quán)利要求11所述的雙鏈核酸分子，其中所述腺嘌呤PT核苷酸類似物包括式IIb 的鳥苷PT核苷酸類似物，其中R4是H ;R5是-OR11,其中R11是H、（C1-C 8)烷基、（C1-C8)亞烷 基-〇R12、（C 1-C8)亞燒基-SR12或（C1-C8)亞燒基-NR 12R13，其中R12和R13各自獨(dú)立地是H或 (C 1-C8)烷基；R6是-CT或-OH ;且R7是OH或單磷酸酯部分或磷酸酯連接部分。
14. 如權(quán)利要求11所述的雙鏈核酸分子，其中所述鳥苷PT核苷酸類似物具有式Ilb， 其中R11選自由H、CH 3和（CH2) 2-〇CH3組成的組。
15. 如權(quán)利要求1所述的雙鏈核酸分子，其中X = y = 19。
16. 如權(quán)利要求4所述的雙鏈核酸分子，其中X = y = 18。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈的5'末端包含選自化 合物3、7、9、13、15、19、21、25、27或31的通式IIa的PT核苷酸類似物。
18. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈的5'末端包含選自化 合物3、7、9、13、15、19、21、25、27或31的通式IIa的PT核苷酸類似物。
19. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈的5'末端包含選自化 合物33、37、39、43、45、49、51、55、57或61的通式IIb的PT核苷酸類似物。
20. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈和/或所述正義鏈的 3'末端包含選自化合物5、11、17、23或29的通式IIa的PT核苷酸類似物。
21. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈和/或所述正義鏈的 3'末端包含選自化合物35、41、47、53或59的通式IIb的PT核苷酸類似物。
22. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈和/或所述反義鏈在內(nèi) 部位置中包含選自化合物7、13、19、25或31的通式IIa的PT核苷酸類似物。
23. 如權(quán)利要求15或16所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈和/或所述反義鏈在內(nèi) 部位置中包含選自化合物37、43、49、55或61的通式IIb的PT核苷酸類似物。
24. 如權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中接合各連續(xù)N或Ν'的所述 共價(jià)鍵是磷酸二酯鍵。
25. 如權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述PT核苷酸類似物存在 于所述反義鏈中的1位、3位、4位和5位（5' >3'）的至少一者中。
26. 如權(quán)利要求4所述的雙鏈核酸分子，其中N1和N2形成沃森-克里克堿基對或其中 N1和N2形成非沃森-克里克堿基對。
27. 如權(quán)利要求26所述的雙鏈核酸分子，其中N1包括脫氧核苷酸或脫氧核苷酸類似物 且N2包括核糖核苷酸且沃森-克里克堿基對是在N 1與N2之間形成。
28. 如權(quán)利要求27所述的雙鏈核酸分子，其中N1包括腺嘌呤PT脫氧核苷酸類似物且 N2包括尿苷。
29. 如權(quán)利要求25所述的雙鏈核酸分子，其中在1位（5' >3'）中的所述PT核苷酸類 似物是PT核苷酸類似物。
30. 如權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈包含一個(gè)或兩 個(gè)PT核苷酸類似物作為3'懸突。
31. 如權(quán)利要求1至29中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈在3'末端位置 或3'倒數(shù)第二位置中包含PT核苷酸類似物。
32. 如權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈在5位（5'>3'） 中、在6位（5' >3'）中、在7位（5' >3'）中、在8位（5' >3'）中、在9位（5' >3'）中、在 5-6 位（5' >3'）中、在 6-7 位（5' >3'）中、在 7-8 位（5' >3'）中、在 8-9 位（5' >3'）中、 在 5-7 位（5' >3'）中、在 6-8 位（5' >3'）中、在 7-9 位（5' >3'）中、在 5-8 位（5' >3'） 中、或在6-9位（5' >3'）中包含蘇糖核酸（TNA)部分。
33. 如權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈在5位（5'>3'） 中、在6位（5' >3'）中、在7位（5' >3'）中、在8位（5' >3'）中、在9位（5' >3'）中、在 5-6 位（5' >3'）中、在 6-7 位（5' >3'）中、在 7-8 位（5' >3'）中、在 8-9 位（5' >3'）中、 在 5-7 位（5' >3'）中、在 6-8 位（5' >3'）中、在 7-9 位（5' >3'）中、在 5-8 位（5' >3'） 中、或在6-9位（5' >3'）中包含2' -5'核苷酸。
34. 如權(quán)利要求1至31中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述反義鏈在5位（5'>3'） 中、在6位（5' >3'）中、在7位（5' >3'）中、在8位（5' >3'）中、在9位（5' >3'）中、在 5-6 位（5' >3'）中、在 6-7 位（5' >3'）中、在 7-8 位（5' >3'）中、在 8-9 位（5' >3'）中、 在 5-7 位（5' >3'）中、在 6-8 位（5' >3'）中、在 7-9 位（5' >3'）中、在 5-8 位（5' >3'） 中、或在6-9位（5' >3'）中包含鏡像核苷酸。
35. 如權(quán)利要求1至34中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈在9位（5'>3'） 中、在10位（5' >3'）中或在9-10位（5' >3'）中包含蘇糖核酸（TM)部分或2' 5'連接的 核苷酸。
36. 如權(quán)利要求1至34中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈包含四個(gè)、五個(gè) 或六個(gè)在3'末端處或在3'倒數(shù)第二位置處結(jié)束的連續(xù)2' 5'連接的核苷酸。
37. 如權(quán)利要求36所述的雙鏈核酸分子，其中所述正義鏈在15、16、17和18位（5'>3'） 中或在16、17、18和19位（5' >3'）中包含2' 5'連接的核苷酸。
38. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其在所述反義鏈中、在所述正義鏈 中、或在所述反義鏈與所述正義鏈兩者中進(jìn)一步包含至少一個(gè)2' -O甲基糖修飾的核糖核 苷酸。
39. 如權(quán)利要求38所述的雙鏈核酸分子，其中所述至少一個(gè)2' -0甲基糖修飾的核糖 核苷酸包括2' -0甲基糖修飾的嘧啶核糖核苷酸。
40. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其包含在所述正義鏈的5'末端共 價(jià)連接的加帽部分。
41. 如權(quán)利要求40所述的雙鏈核酸分子，其中所述加帽部分是無堿基部分或反向無堿 基部分。
42. 如權(quán)利要求1至41中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其包含共價(jià)連接于所述反義鏈 的3'末端的Z和/或共價(jià)連接于所述正義鏈的3'末端的Z'。
43. 如權(quán)利要求42所述的雙鏈核酸分子，其中Z和Z'獨(dú)立地包括PT核苷酸類似物或 非核苷酸部分。
44. 如權(quán)利要求43所述的雙鏈核酸分子，其中Z和Z'各自獨(dú)立地包括PT核苷酸類似 物、C30H部分、C3Pi部分、C3PiC3Pi部分或C3PiC30H部分。
45. 如權(quán)利要求1至44中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其用于下調(diào)哺乳動(dòng)物靶標(biāo)基因 表達(dá)或非哺乳動(dòng)物靶標(biāo)基因表達(dá)。
46. 如權(quán)利要求1至45中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子，其用于療法中。
47. -種組合物，其包含如權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子；以及載體。
48. 如權(quán)利要求47所述的組合物，其中所述載體是藥學(xué)上可接受的載體。
49. 一種用于治療或預(yù)防受試者的疾病或病狀和/或與其相關(guān)的癥狀的發(fā)生或嚴(yán)重性 和/或用于降低疾病或病狀的風(fēng)險(xiǎn)或嚴(yán)重性的方法，其包括向所述受試者施用治療有效量 的如權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子或如權(quán)利要求47或48所述的組合物。
50. 如權(quán)利要求49所述的方法，其中所述受試者是人受試者。
51. 如權(quán)利要求49或50所述的方法，其中所述疾病或所述病狀和/或與其相關(guān)的癥 狀選自由以下組成的組：聽力損失、急性腎衰竭（ARF)、在腎移植之后移植物功能恢復(fù)延遲 (DGF)、青光眼、眼缺血性病狀、年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD)、干眼綜合征、急性呼吸窘迫綜合 征（ARDS)和其它急性肺和呼吸道損傷、慢性阻塞性肺病（COPD)、原發(fā)性移植物失敗、缺血 再灌注損傷、再灌注損傷、再灌注水腫、同種異體移植物功能障礙、肺再植入反應(yīng)和/或在 器官移植之后的原發(fā)性移植物功能障礙（PGD)(特別是在肺移值、器官移植，包括肺、肝、心 臟、胰臟和腎移植中）、腎毒性和神經(jīng)毒性、脊髓損傷、腦損傷、神經(jīng)退化性疾病或病狀、褥 瘡、口腔粘膜炎、纖維化病狀、美尼爾氏病和癌癥。
52. -種如權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子或如權(quán)利要求47或48所述 的組合物的在制造用于療法的藥劑中的用途。
53. 如權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子的藥學(xué)上可接受的鹽。
54. -種組合物，其包含如權(quán)利要求1至46中任一項(xiàng)所述的雙鏈核酸分子的藥學(xué)上可 接受的鹽；以及載體。
55. 如權(quán)利要求54所述的組合物，其中所述載體是藥學(xué)上可接受的載體。
【文檔編號】C07D251/72GK104379745SQ201380031503
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】莎倫·阿夫金-納祖姆, 吉恩-克里斯多佛·特魯菲特, 瑪麗亞姆·雷佛克斯, 吉恩·希爾德斯海姆, 提塔薩·克萊門 申請人:奇比艾企業(yè)有限公司, 比歐-拉伯有限責(zé)任公司