通过抑制共济蛋白(FXN)的天然反义转录物而治疗FXN 相关疾病转让专利
申请号 : CN201280031898.8
文献号 : CN103620036B
文献日 : 2016-12-21
发明人 : J·克拉德 , O·霍克瓦舍曼
申请人 : 库尔纳公司
摘要 :
权利要求 :
1.长度为5至30个核苷酸的至少一种反义寡核苷酸在制备用于上调生物系统中共济蛋白(FXN)多核苷酸的功能和/或表达的药物中的用途,其中所述至少一种寡核苷酸靶向共济蛋白(FXN)多核苷酸的天然反义序列,并且所述共济蛋白(FXN)多核苷酸的天然反义序列选自SEQ ID NO:2,其中所述至少一种反义寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
2.长度为5至30个核苷酸的至少一种反义寡核苷酸在制备用于体内或体外上调患者细胞或组织中共济蛋白(FXN)多核苷酸的功能和/或表达的药物中的用途,其中所述寡核苷酸靶向共济蛋白(FXN)多核苷酸的天然反义寡核苷酸序列,其中所述天然反义寡核苷酸序列选自SEQ ID NO:2,其中所述至少一种反义寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
3.如权利要求1所述的用途,其中所述共济蛋白(FXN)的功能和/或表达相对于对照体内或体外增加。
4.如权利要求1所述的用途,其中所述至少一种反义寡核苷酸靶向包括共济蛋白(FXN)多核苷酸的编码核酸序列和/或非编码核酸序列的核酸序列。
5.如权利要求1所述的用途,其中所述至少一种反义寡核苷酸靶向共济蛋白(FXN)多核苷酸的重叠序列和/或非重叠序列。
6.如权利要求1所述的用途,其中所述至少一种反义寡核苷酸包括选自以下的一种或多种修饰:至少一种修饰的糖部分、至少一种修饰的核苷间键合、至少一种修饰的核苷酸及其组合。
7.如权利要求6所述的用途,其中所述一种或多种修饰包括选自以下的至少一种修饰的糖部分:2'-O-甲氧基乙基修饰的糖部分、2'-甲氧基修饰的糖部分、2'-O-烷基修饰的糖部分、二环的糖部分及其组合。
8.如权利要求6所述的用途,其中所述一种或多种修饰包括选自以下的至少一种修饰的核苷酸间键合:硫代磷酸酯、2'-O甲氧基乙基(MOE)、2'-氟、膦酸烷基酯、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、磷酸三酯、乙酰胺酯、羧甲基酯及其组合。
9.如权利要求6所述的用途,其中所述一种或多种修饰包括选自以下的至少一种修饰的核苷酸:肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、阿拉伯糖-核酸(FANA)、类似物、衍生物及其组合。
10.长度为5至30个核苷酸的至少一种短干扰RNA(siRNA)寡核苷酸在制备用于体内或体外上调哺乳动物细胞或组织中共济蛋白(FXN)基因的功能和/或表达的药物中的用途,其中所述至少一种siRNA寡核苷酸对共济蛋白(FXN)多核苷酸的反义多核苷酸有特异性,其中所述共济蛋白(FXN)多核苷酸的反义多核苷酸的序列选自SEQ ID NO:2,其中所述至少一种短干扰RNA(siRNA)寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
11.长度为约5至30个核苷酸的至少一种反义寡核苷酸在制备用于体内或体上调节哺乳动物细胞或组织中共济蛋白(FXN)的功能和/或表达的药物中的用途,所述至少一种反义寡核苷酸对共济蛋白(FXN)多核苷酸的有义和/或天然反义链的非编码序列和/或编码序列有特异性,其中所述至少一种反义寡核苷酸靶向如SEQ ID NO:1和2所列的至少一种核酸序列,其中所述至少一种反义寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
12.一种合成的、修饰的寡核苷酸,所述寡核苷酸包括至少一种修饰,其中所述至少一种修饰选自:至少一种修饰的糖部分;至少一种修饰的核苷酸间键合;至少一种修饰的核苷酸及其组合;其中所述寡核苷酸是与共济蛋白(FXN)基因杂交并与正常对照相比体内或体外上调其功能和/或表达的反义化合物并且所述寡核苷酸靶向共济蛋白(FXN)多核苷酸的反义和/或有义核酸分子,所述共济蛋白(FXN)多核苷酸的反义和/或有义核酸分子选自SEQ ID NO:1和/或2,其中所述寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
13.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述至少一种修饰包括选自以下组成的组的核苷酸间键合:硫代磷酸酯、膦酸烷基酯、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、磷酸三酯、乙酰胺酯、羧甲基酯及其组合。
14.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括至少一种硫代磷酸酯核苷酸间键合。
15.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括硫代磷酸酯核苷酸间键合的主链。
16.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括至少一种修饰的核苷酸,所述修饰的核苷酸选自:肽核酸、锁核酸(LNA)、类似物、衍生物及其组合。
17.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括多种修饰,其中所述修饰包括选自以下的修饰的核苷酸:硫代磷酸酯、膦酸烷基酯、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、磷酸三酯、乙酰胺酯、羧甲基酯及其组合。
18.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括多种修饰,其中所述修饰包括选自以下的修饰的核苷酸:肽核酸、锁核酸(LNA)、类似物、衍生物及其组合。
19.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括选自以下的至少一种修饰的糖部分:2'-O-甲氧基乙基修饰的糖部分、2'-甲氧基修饰的糖部分、2'-O-烷基修饰的糖部分、二环的糖部分及其组合。
20.如权利要求12所述的寡核苷酸,其中所述寡核苷酸包括多种修饰,其中所述修饰包括选自以下的修饰的糖部分:2'-O-甲氧基乙基修饰的糖部分、2'-甲氧基修饰的糖部分、
2'-O-烷基修饰的糖部分、二环的糖部分及其组合。
21.一种药物组合物,所述药物组合物包括对根据权利要求15的一种或多种共济蛋白(FXN)多核苷酸有特异性的一种或多种寡核苷酸和药学上可接受的赋形剂。
22.如权利要求21所述的组合物,其中如SEQ ID NO:3至6所列的寡核苷酸包括一种或多种修饰或取代。
23.如权利要求22所述的组合物,其中所述一种或多种修饰选自:硫代磷酸酯、膦酸甲酯、肽核酸、锁核酸(LNA)分子及其组合。
24.治疗有效剂量的至少一种反义寡核苷酸在制备用于预防或治疗至少一种共济蛋白(FXN)多核苷酸和/或至少一种其编码的产物相关的疾病的药物中的用途,其中所述至少一种反义寡核苷酸结合所述至少一种共济蛋白(FXN)多核苷酸的天然反义序列并上调所述至少一种共济蛋白(FXN)多核苷酸的表达,并且,其中所述至少一种共济蛋白(FXN)多核苷酸的天然反义序列选自SEQ ID NO:2,其中所述至少一种反义寡核苷酸的序列选自SEQ ID NO:3至6。
25.如权利要求24所述的用途,其中至少一种共济蛋白(FXN)多核苷酸相关的疾病选自:与FXN的异常功能和/或表达相关的疾病或病症、弗里德希氏共济失调、利氏综合征、癌症、增殖性疾病或病症、异常细胞增殖、神经病学疾病或病症、与线粒体功能受损相关的疾病或病症、由获得性线粒体功能障碍引起的神经变性疾病或病症、与氧化应激相关的疾病或病症、炎症和自身免疫疾病或病症。
26.根据权利要求24所述的用途,其中所述FXN多核苷酸包含SEQ ID NO:1。
说明书 :
通过抑制共济蛋白(FXN)的天然反义转录物而治疗FXN相关
疾病
发明领域
与靶RNA杂交从而干扰RNA剪接、转录、翻译和复制来破坏基因表达。反义DNA具有额外的特
性,即DNA-RNA杂交物作被核糖核酸酶H消化的底物,这是在大多数细胞类型中存在的活性。
反义分子可被递送到细胞中,如寡脱氧核苷酸(ODN)的情形,或反义分子可从内源基因表达
为RNA分子。FDA最近批准了一种反义药物VITRAVENETM(用于治疗巨细胞病毒视网膜炎),反
映了反义药物具有治疗效用。
反义转录物的抑制可由siRNA、核酶和小分子实现,认为这些在本发明的范围中。
述寡核苷酸与包括SEQ ID NO:2的核苷酸1至454中的5至30个连续核苷酸的多核苷酸的反
向互补序列具有至少50%序列同一性,从而体内或体外调节所述患者细胞或组织中FXN多核
苷酸的功能和/或表达。
述寡核苷酸与FXN多核苷酸的反义的反向互补序列具有至少50%序列同一性;从而体内或体
外调节患者细胞或组织中FXN多核苷酸的功能和/或表达。
述寡核苷酸与FXN反义多核苷酸的反义寡核苷酸具有至少50%序列同一性;从而体内或体外
调节患者细胞或组织中FXN多核苷酸的功能和/或表达。
它类型的治疗联合。
CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735)对HepG2肝细胞癌细胞系给药。给药48h后,通过逆转录
(RT)实时聚合酶链反应(PCR)来定量FXN mRNA。基于18S-标准化的在经给药的细胞(CUR寡
核苷酸加至细胞中)与模拟物(非特异性寡核苷酸加至细胞中)之间的不同值计算由于FXN
mRNA的寡核苷酸处理引起的相对表达变化。标为CUR-0732、CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735
的条柱分别对应于用SEQ ID NO:3至6处理的样品。
0732、CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735)对CHP-212神经母细胞瘤细胞系给药。给药48h后,通过逆转录(RT)实时聚合酶链反应(PCR)来定量FXN mRNA。基于18S-标准化的在经给药的细
胞(CUR寡核苷酸加至细胞中)与模拟物(非特异性寡核苷酸加至细胞中)之间的不同值计算
由于FXN mRNA的寡核苷酸处理引起的相对表达变化。标为CUR-0732、CUR-0733、CUR-0734和
CUR-0735的条柱分别对应于用SEQ ID NO:3至6处理的样品。
寡核苷酸(CUR-0732、CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735)对GM03816患者纤维母细胞细胞系给
药。给药48h后,通过逆转录(RT)实时聚合酶链反应(PCR)来定量FXN mRNA。基于β-肌动蛋白标准化的在经给药的细胞(CUR寡核苷酸加至细胞中)与模拟物(非特异性寡核苷酸加至细
胞中)之间的不同值计算由于FXN mRNA的寡核苷酸处理引起的相对表达变化。标为CUR-
0732、CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735的条柱分别对应于用SEQ ID NO:3至6处理的样品。
寡核苷酸(CUR-0732、CUR-0733、CUR-0734和CUR-0735)对GM15850患者淋巴母细胞细胞系给
药。给药48h后,通过逆转录(RT)实时聚合酶链反应(PCR)来定量FXN mRNA。基于18S-标准化
的在经给药的细胞(CUR寡核苷酸加至细胞中)与模拟物(非特异性寡核苷酸加至细胞中)之
间的不同值计算由于FXN mRNA的寡核苷酸处理引起的相对表达变化。标为CUR-0732、CUR-
0733、CUR-0734和CUR-0735的条柱分别对应于用SEQ ID NO:3至6处理的样品。
寡核苷酸(CUR-0732、CUR-0734)对GM15850患者淋巴母细胞细胞系给药。给药48h后,通过逆
转录(RT)实时聚合酶链反应(PCR)来定量FXNmRNA。基于β-肌动蛋白标准化的在经给药的细
胞(CUR寡核苷酸加至细胞中)与模拟物(非特异性寡核苷酸加至细胞中)之间的不同值计算
由于FXN mRNA的寡核苷酸处理引起的相对表达变化。标为CUR-0732和CUR-0734的条柱分别
对应于用SEQ ID NO:3和5处理的样品。18S和β肌动蛋白是实时PCR的标准对照。
识到,可没有一种或多种具体细节地实践本发明或以其它方法实践本发明。本发明不限于
行为或事件的顺序,因为一些行为可以不同顺序进行和/或与其它行为或事件同时进行。而
且,并非所有列举的行为或事件都是实施根据本发明的方法所需的。
产物。应理解的是,当公开来自具体物种的基因或基因产物时,这一公开仅旨在示例,不应
解释为限制,除非在其存在的上下文清楚地指明。因此,例如,对于本文公开的基因,其在一些实施方案中涉及哺乳动物核酸和氨基酸序列,预期涵盖来自其它动物的同源和/或直系
同源基因和基因产物,所述其它动物包括但不限于其它哺乳动物、鱼、两栖类、爬行动物和
鸟类。在实施方案中,基因或核酸序列是人的。
该(the)"预期包括复数形式。而且,就详述和/或权利要求书中使用术语"包括
(including)"、"包括(includes)"、"具有(having)"、"具有(has)"、"带有(with)"或其变化形式来说,这些术语预期以类似于术语"包含(comprising)"的方式被包括。
书中描述特定数值时,除非另外指明,否则应假设术语"约"表示在特定数值可接受的误差
范围内。
RNA的活性。反义寡核苷酸可上调或下调特定多核苷酸的表达和/或功能。该定义意为包括
从治疗、诊断或其它观点来说有用的任何外来RNA或DNA分子。这种分子包括,例如,反义RNA或DNA分子、干扰RNA(RNAi)、微RNA、诱饵RNA分子、siRNA、酶促RNA、治疗性编辑RNA和激动剂与拮抗剂RNA、反义寡聚化合物、反义寡核苷酸、外部指导序列(EGS)寡核苷酸、可选剪接体、引物、探针以及与靶核酸的至少一部分杂交的其它寡聚化合物。因此,这些化合物可以单
链、双链、部分单链或环状寡聚化合物的形式引入。
或环状寡聚物,包括脱氧核糖核苷、核糖核苷、其取代形式和其α-异头形式、肽核酸(PNA)、锁核酸(LNA)、硫代磷酸酯、膦酸甲酯和类似物。寡核苷酸能够经由规则方式的单体与单体
间的相互作用,例如Watson-Crick型碱基配对、 或逆 型碱基配对或
类似物特异性结合靶多核苷酸。
这些寡核苷酸通常包括至少一个区域,其中寡核苷酸经修饰以表现一种或多种期望特性。
寡核苷酸的期望特性包括但不限于,例如,对核酸酶降解增加的耐受性、增加的细胞摄取
和/或对靶核酸增加的结合亲和力。因此,寡核苷酸的不同区域可具有不同特性。如上所述,本发明的嵌合寡核苷酸可形成为两种或更多种寡核苷酸的混合结构、修饰的寡核苷酸、寡
核苷和/或寡核苷酸类似物。
具有不超过约100个碳原子的长度。间隔物可携带不同功能性,例如,具有正电荷或负电荷,携带特殊的核酸结合特性(嵌入剂、槽沟结合物、毒素、荧光团等等),为亲脂性的,诱导特殊的二级结构,如例如,诱导α-螺旋的含丙氨酸的肽。
稳定双链体的序列的寡核苷酸。复合体和双链体的稳定性可通过理论计算和/或体外测定
来确定。用于确定杂交复合体和双链体的稳定性的示例性测定在以下实施例中描述。术语
“非特异性”在对于靶天然反义转录物或靶核酸为非特异性的模拟对照的上下文中使用。寡
核苷酸对照也可被称为“非相关”。“非相关”寡核苷酸将具有错义序列并且在长度上与比较寡核苷酸类似。实验也可在无对照寡核苷酸下进行作为对FXN无功能效应的阴性对照。这种
后者实验在基于细胞的实验中被称为非转染或模拟转染。
的这一调节通常称为"反义"。待干扰的DNA功能包括,例如复制和转录。待干扰的RNA功能包
括所有重要功能,例如,RNA向蛋白翻译位置的移位,从RNA翻译为蛋白,剪接RNA以产生一种或多种mRNA种类以及可能由RNA参与或促进的催化活性。这种干扰靶核酸功能的总效果是
调节编码的产物或寡核苷酸的表达。
(siRNA)。siRNA来源于称为Dicer的RNA酶对dsRNA的加工。siRNA双链体产物被募集到称为
RISC(RNA诱导沉默复合体)的多蛋白siRNA复合体中。不希望受任何特定理论束缚,认为随
后RISC被引导至靶核酸(适当地为mRNA),在那里siRNA双链体以序列特异性方式相互作用
来以催化方式介导裂解。根据本发明可使用的小干扰RNA可根据本领域公知并且本领域普
通技术人员熟悉的方案合成和使用。用于本发明方法的小干扰RNA适当地包括约1至约50个
核苷酸(nt)。在非限制性实施方案的实例中,siRNA可包括约5至约40nt、约5至约30nt、约10至约30nt、约15至约25nt或约20-25个核苷酸。
GenBank或通过对PCR产物测序。比较来自一系列物种的核酸序列允许选择在物种之间展示
适当的同一性程度的核酸序列。在未被测序的基因的情形中,进行DNA印迹以允许确定靶物
种与其它物种的基因之间的同一性程度。如本领域所熟知的,通过以不同的严格性程度进
行DNA印迹,可能获得近似的同一性测量。这些方案允许选择展现与待控制的受治疗者中的
靶核酸序列的高程度互补性和与其它物种中的相应核酸序列的较低程度互补性的寡核苷
酸。本领域技术人员将认识到,在选择用于本发明的基因的适当区域方面存在相当大的自
由。
种结合经由被保持在邻近用于裂解靶RNA的分子的酶促部分处的酶促核酸的靶结合部分来
进行。因此,酶促核酸首先识别靶RNA然后经由碱基配对结合靶RNA,结合到正确位置时,酶
促地作用以切割靶RNA。
作用并有效地结合HIV tat蛋白,从而阻止其结合HIV RNA中编码的TAR序列。这表示一个特
定的实例。本领域技术人员将认识到,这仅是一个实例,利用本领域通常已知的技术可容易
地产生其它实施方案。
似物包括:硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、甲基膦酸酯、硒代磷酸酯、氨基磷酸酯和类似物,如以下更充分地描述。
苷酸"不仅包括已知的含嘌呤和嘧啶杂环的分子,还包括其杂环类似物和互变异构体。其它
类型的核苷酸的示例性实例是含腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、尿嘧啶、嘌呤、黄嘌呤、二氨基嘌呤、8-氧代-N6-甲基腺嘌呤、7-脱氮杂黄嘌呤、7-脱氮杂鸟嘌呤、N4,N4-桥亚乙基
胞嘧啶、N6,N6-桥亚乙基-2,6-二氨基嘌呤、5-甲基胞嘧啶、5-(C3-C6)-炔基胞嘧啶、5-氟尿嘧啶、5-溴尿嘧啶、假异胞嘧啶、2-羟基-5-甲基-4-三唑并吡啶、异胞嘧啶、异鸟嘌呤、肌苷的分子以及Benner等,美国专利No.5,432,272中描述的"非天然存在的"核苷酸。术语"核苷
酸"预期涵盖这些实例的每一种和所有以及其类似物和互变异构体。尤其关注的核苷酸是
包含腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶的那些,它们被认为是与在人的治疗和诊
断应用有关的天然存在的核苷酸。核苷酸包括天然2'-脱氧糖和2'-羟基糖,例如在
Kornberg和Baker,DNA Replication,第2版.(Freeman,San Francisco,1992)中描述的,以
及它们的类似物。
Freier&Altmann,(1997)Nucl.Acid.Res.,25(22),4429-4443,Toulmé,J.J.,(2001)Nature
Biotechnology 19:17-18;Manoharan M.,(1999)Biochemica et Biophysica Acta 1489:
117-139;Freier S.M.,(1997)Nucleic Acid Research,25:4429-4443,Uhlman,E.,(2000)
Drug Discovery&Development,3:203-213,Herdewin P.,(2000)Antisense&Nucleic Acid
Drug Dev.,10:297-310);2'-O,3`-C-连接的[3.2.0]二环阿拉伯糖核苷。这种类似物包括
经设计以增强结合特性,例如,双链体或三链体稳定性、特异性或类似特性的合成的核苷
酸。
或逆 氢键合。例如,腺嘌呤和胸腺嘧啶是经由氢键形成而配对的
互补核苷酸。杂交可在不同情况下发生。
疗性治疗的情形中的生理条件下和在体外测定的情形中进行测定的条件下)存在足够程度
的互补性以避免反义化合物与非靶核酸序列的非特异性结合。
是不同的,并且在本发明范畴中,寡聚化合物与靶序列杂交的"严格条件"由寡聚化合物的
性质和组成以及研究它们的测定决定。通常,严格杂交条件包括低浓度(<0.15M)的带有无
机阳离子例如Na++或K++的盐(即,低离子强度)、高于20℃-25℃低于寡聚化合物:靶序列复
合体的Tm的温度、和存在变性剂例如甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亚砜或去垢剂十二烷基硫
酸钠(SDS)。例如,对于每种1%甲酰胺,杂交率降低1.1%。高严格杂交条件的实例是在60℃下
0.1X氯化钠-柠檬酸钠缓冲液(SSC)/0.1%(w/v)SDS进行30分钟。
所述靶核酸为DNA、RNA或寡核苷酸分子,则认为寡核苷酸与靶核酸之间的氢键结合位置是
互补位置。当每个分子的足够数目的互补位置由可彼此成氢键的核苷酸占据时,寡聚化合
物和另外的DNA、RNA或寡核苷酸分子是彼此互补的。因此,"可特异性杂交"和"互补"是用来
表示经足够数目的核苷酸足够程度的准确配对或互补性,从而在寡聚化合物和靶核酸之间
发生稳定和特异性结合的术语。
事件中(例如,环结构、错配或发夹结构)。本发明的寡聚化合物包括与其所靶向的靶核酸序
列中靶区域具有至少约70%、或至少约75%、或至少约80%、或至少约85%、或至少约90%、或至少约95%、或至少约99%序列互补性。例如,其中反义化合物的20个核苷酸中的18个与靶区域
互补从而将特异性杂交的反义化合物将表示90%互补性。在这一实例中,其余非互补核苷酸
可成串或散布于互补核苷酸,不必彼此连续或与互补核苷酸连续。因此,具有侧翼为与靶核
酸具有完全互补性的两个区域的4(四)个非互补核苷酸的长度为18个核苷酸的反义化合物
将与靶核酸具有77.8%总互补性,因此属于本发明的范围中。反义化合物与靶核酸的区域的
互补性百分比可常规地利用本领域已知的BLAST程序(基本局部比对搜索工具)和
PowerBLAST程序来确定。同源性、序列同一性或互补性的百分比可通过例如使用Smith和
Waterman的算法(Adv.Appl.Math.,(1981)2,482-489)的Gap程序(Wisconsin序列分析软件
包,用于Unix的版本8,Genetics Computer Group,University Research Park,Madison
Wis.)确定,并使用默认设置。
少约0.01至1.0M Na离子浓度(或其它盐)、pH7.0至8.3,且对于短寡核苷酸(例如,10至50个
核苷酸)温度为至少约30℃的条件。严格条件还可通过加入去稳定剂例如甲酰胺来实现。
数目或更小数目的多核苷酸。相应的多肽可具有另外的功能结构域或缺少结构域。物种变
体是在物种之间不同的多核苷酸序列。本发明中特别有用的是野生型基因产物的变体。变
体可来源于核酸序列中至少一种突变,并可产生改变的mRNA或产生结构或功能可能改变或
可能不改变的多肽。任何给定的天然或重组基因可具有0种、一种或多种等位基因形式。产
生变体的常见突变改变通常归因于核苷酸的天然缺失、添加或取代。在给定序列中,这些类
型改变的每一种可单独发生,或组合其它类型改变发生一次或多次。
其中多核苷酸序列差异为一个碱基的单碱基突变。SNP的存在可指示,例如,具有疾病状态
的倾向的某一群体,所述倾向相比于耐受性为易感性。
中示例的有硫代磷酸酯和本领域已知的其它含硫物质。衍生的核酸还可包含标记,包括放
射性核苷酸、酶、荧光剂、化学发光剂、显色剂、底物、辅因子、抑制剂、磁性粒子和类似物。
含可检测的标记,包括但不限于,放射性同位素、荧光和酶标记。
断为患有其的时候;(b)抑制疾病状态,例如阻止其发展;和/或(c)缓解疾病状态,例如导致疾病状态消退,直到达到期望端点。治疗还包括疾病症状的改善(例如,减轻疼痛或不适),
其中所述改善可或不可直接影响疾病(例如起因、传染、表达等等)。
瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝细胞瘤、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎性癌、肾母细胞瘤、宫颈癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮源性癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、黑素瘤、神经母细胞瘤和视网膜母细胞瘤。可用根据本发明公开的组合物治疗的其它癌
症包括但不限于,例如霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、神经母细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、横纹肌肉瘤、原发性血小板增多症、原发性巨球蛋白血症、小细胞肺肿瘤、原发性脑瘤、胃癌(stomach cancer)、结肠癌、恶性胰岛肿瘤、恶性类癌瘤、膀胱癌、胃癌
(gastric cancer)、恶变前皮肤损伤、睾丸癌、淋巴瘤、甲状腺癌、神经母细胞瘤、食管癌、泌尿生殖道癌、恶性高钙血症、宫颈癌、子宫内膜癌、肾上腺皮质癌和前列腺癌。
颅神经)和自主神经系统(其部分位于中枢神经系统和外周神经系统两者中)的疾病或病
症。神经病学病症包括但不限于,获得性癫痫样失语症;急性播散性脑脊髓炎;脑白质肾上
腺萎缩症;年龄相关的黄斑变性;胼胝体发育不全;失认症;艾卡迪综合征;亚力山大病;阿尔佩斯病;交替性偏瘫;阿尔茨海默氏病;血管性痴呆;肌萎缩性侧索硬化;无脑;Angelman综合征;血管瘤病;缺氧症;失语症;失用症;蛛网膜囊肿;蛛网膜炎;阿-基氏脑畸形;动静脉畸形;阿斯佩各综合征;共济失调毛细血管扩张;注意力缺乏过动症;孤独症;自主神经失
调;背痛;巴藤病;白塞病;贝耳麻痹;良性自发性睑痉挛;良性局灶性肌萎缩;良性颅内高压;宾斯旺格氏病;睑痉挛;Bloch Sulzberger综合征;臂丛损伤;脑脓肿;脑损伤;脑肿瘤(包括多形性胶质母细胞瘤);脊髓肿瘤;布朗-塞卡尔综合征;卡纳万病;腕管综合症;灼痛;
中枢性疼痛综合症;脑桥中部髓鞘溶解;头部障碍;脑动脉瘤;脑动脉硬化;脑萎缩;大脑性巨人症;大脑性麻痹;夏-马-图三氏病;化疗引起的神经病和神经性疼痛;基氏脑畸形;舞蹈症;慢性炎症性脱髓鞘多神经病;慢性痛;慢性局部疼痛综合征;科-勒二氏综合征;昏迷,包括持续性植物人状态;先天性面瘫;皮质基底节变性;颅动脉炎;颅缝早闭;克雅氏病;积累性损伤错乱;柯兴综合征;巨细胞包涵体病;巨细胞病毒感染;眼舞蹈-足舞蹈综合征;丹-沃二氏综合征;Dawson病;德摩西埃氏综合征;下臂丛麻痹;痴呆;皮肌炎;糖尿病性神经病;弥漫性硬化症;家族性自主神经异常;书写困难;阅读困难;张力障碍;早期幼儿癫痫性脑病;
空蝶鞍综合征;脑炎;脑膨出;脑三叉神经血管瘤病;癫痫;欧勃氏麻痹;特发性震颤;法布里氏病;法尔氏综合征;昏厥;家族性痉挛麻痹症;热性癫痫发作;菲希尔综合征;弗里德赖希氏共济失调;额颞痴呆和其它"tau病变";高歇病;格斯特曼氏综合征;巨细胞性动脉炎;巨细胞性包涵体病;球样细胞脑白质营养不良;格-巴二氏综合征;HTLV-1相关的骨髓病;哈-
斯二氏病;头部损伤;头痛;半面痉挛;遗传性痉挛性截瘫;多神经炎型遗传性共济失调;耳部带状疱疹;带状疱疹;Hirayama综合征;HIV相关的痴呆和神经病(也是AIDS的神经病学表
现);前脑无裂畸形;亨延顿氏舞蹈病和其它多谷氨酰胺重复序列病;积水性无脑畸形;脑积水;皮质醇过多症;低氧;免疫介导的脑脊髓炎;包涵体肌炎;色素失调症;婴儿植烷酸贮积病;婴儿雷夫叙姆病;婴儿痉挛;炎性肌病;颅内囊肿;颅内高压;Joubert综合征;卡恩斯-塞尔综合征;Kennedy病;金斯布林纳综合征;克-费二氏综合征;克拉贝病;库-韦二氏病;库鲁病;拉福拉病;Lambert-Eaton肌无力综合征;Landau-Kleffner综合征;侧髓(瓦伦伯格氏)
综合征;学习障碍;利氏病;Lennox-Gustaut综合征;莱-萘二氏综合征;脑白质病变;路易体痴呆;无脑回症;闭锁综合征;Lou Gehrig病(即,运动神经元病或肌萎缩性侧索硬化);椎间盘退变;莱姆病-神经病学后遗症;Machado-Joseph病;巨头;巨脑;梅-罗二氏综合征;美尼尔症;脑膜炎;门克斯病;异染性脑白质营养不良;头小畸形;偏头痛;Miller Fisher综合征;小中风;线粒体肌病;默比厄斯氏综合征;单肢肌萎缩;运动神经元病;Moyamoya病;粘多糖贮积症;多发梗塞性痴呆;多灶性运动神经病;多发性硬化和其它脱髓鞘病症;伴有体位
性低血压的多系统萎缩症;肌肉萎缩症;重症肌无力;脑脱髓鞘弥散性硬化;婴儿肌阵挛性
脑病;肌阵挛;肌病;先天性肌强直;嗜睡病;神经纤维瘤病;抗精神病药的恶性综合征;AIDS的神经病学表现;狼疮的神经病学后遗症;神经性肌强直;神经元蜡样脂褐质沉积症;神经
元移行异常;尼-皮二氏病;O'Sullivan-McLeod综合征;枕神经痛;隐性脊柱神经管闭合不
全序列征;大田原综合征;橄榄体脑桥小脑萎缩;眼阵挛-肌阵挛;视神经炎;直立性低血压;
过度使用综合征;感觉异常;神经变性疾病或病症(帕金森病、亨廷顿氏舞蹈病、阿尔茨海默氏病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、痴呆、多发性硬化和与神经元细胞死亡相关的其它疾病和
病症);先天性肌强直病;副肿瘤性疾病;突发性癫痫;帕-罗二氏综合征;佩-梅氏病;周期性麻痹;外周神经病;痛性神经病和神经性疼痛;持续性植物人状态;全身性发育迟缓;光喷嚏反射;植烷酸贮积病;皮克氏病;神经挟捏;垂体肿瘤;多肌炎;孔洞脑;小儿麻痹症后期综合症;带状疱疹后神经痛;感染后脑脊髓炎;体位性低血压;帕-魏二氏综合征;原发性脊髓侧索硬化;朊病毒病;进行性面偏侧萎缩症;进行性多灶性白质脑病;进行性硬化性灰质萎缩;
进行性核上性麻痹;假性脑瘤;Ramsay-Hunt综合征(I型和II型);Rasmussen脑炎;反射性交感神经营养不良综合征;雷夫叙姆病;重复性运动损伤;重复性压力损伤;多动腿综合征;逆转录病毒相关的脊髓病;Rett综合征;雷依氏综合征;圣维特斯舞蹈病;桑德霍夫病;谢耳德氏病;脑裂;视隔发育不全;摇晃婴儿综合症;带状疱疹;希-德二氏综合征;斯耶格伦氏综合征;睡眠窒息;Soto综合征;僵直;脊柱裂;脊髓损伤;脊髓肿瘤;脊髓性肌萎缩;僵人综合征;
中风;斯特奇-韦伯综合征;亚急性硬化全脑炎;动脉硬化性皮层下脑病;西德纳姆舞蹈;晕厥;脊髓空洞症;迟发性运动障碍;泰-萨二氏病;颞动脉炎;脊髓拴系综合征;肌强直性白内障;胸部出口综合征;三叉神经痛;托德氏麻痹;图雷特综合症;暂时性缺血性发作;传染性海绵状脑病;横贯性脊髓炎;外伤性脑损伤;震颤;三叉神经痛;热带痉挛性轻截瘫;结节性脑硬化;血管性痴呆(多发梗塞性痴呆);血管炎(包括颞动脉炎);希-林二氏病;瓦伦伯格氏综合征;韦-霍二氏病;韦斯特综合征;鞭抽式损伤(whiplash);威廉斯综合征;Wildon病和泽韦格综合征。弗里德希氏共济失调(Freidrichs Ataxia)是用本发明的寡核苷酸治疗的
优选疾病。
成红细胞性白血病、急性早幼粒细胞白血病(APML)、慢性骨髓性白血病(CML)、淋巴细胞恶
性肿瘤(包括但不限于急性成淋巴细胞性白血病(ALL),其包括B系ALL和T系ALL;慢性淋巴
细胞性白血病(CLL);幼淋巴细胞性白血病(PLL)、毛细胞性白血病(HLL)和瓦氏巨球蛋白血
症(WM)。恶性淋巴瘤的其它形式包括但不限于非霍奇金淋巴瘤及其变体、周围T细胞淋巴
瘤、成人T细胞白血病/淋巴瘤(ATL)、皮肤T-细胞淋巴瘤(CTCL)、大颗粒性淋巴细胞性白血
病(LGF)、霍奇金病(Hodgkin's disease)和李特-斯顿伯格病(Reed-Sternberg disease)。
调。替代剪接在该基因座发生并且已鉴定两种编码不同同种型的转录变体。
春期前通常是显性的并且一般特征在于肢体运动不协调、构音障碍、眼球震颤、减弱的或缺
乏的腱反射、巴宾斯基征、位置和振动感受损、脊柱侧凸、弓形足和锤状趾。在大多数患者
中,FRDA是归因于共济蛋白基因的第一内含子中的GAA三联体重复扩张,但在一些情况下该
疾病是归因于编码区中的突变。
态不稳。但是,肥厚性心肌病变和胰岛素抵抗在FRDA中也是常见的。
济蛋白的蛋白表达。FRDA的严重性和发作的年龄两者直接与较小的GAA扩张的尺寸有关。
济蛋白含有酶线粒体顺乌头酸酶和亚铁螯合酶(哺乳动物中的ISC蛋白)的铁硫簇相互作
用,而在酵母和秀丽隐杆线虫中其与琥珀酸脱氢酶相互作用。共济蛋白信使的敲除导致铁
硫簇蛋白成熟的减少。人细胞的微阵列分析已显示共济蛋白缺乏优先地影响铁硫簇相关的
转录物。
突变体和异常表达或功能。
代谢和抗氧化作用。共济蛋白也与线粒体分子伴侣GRP75/致死蛋白、线粒体分子伴侣HSP60
相互作用。HSP60是已知的GRP75的交互器并且与HSPlO一起形成线粒体分子伴侣线粒体复
合物。
影响众多细胞内过程。
人,目前正在进行许多临床试验。因此已经确定,寡核苷酸可为有用的治疗形态,其可组态
以用于治疗细胞、组织和动物(尤其是人)的治疗方案。
疾病和病症包括:与FXN的异常功能和/或表达相关的疾病或病症、弗里德希氏共济失调、利
氏综合征(Leigh's syndrome)、癌症、增殖性疾病或病症、异常细胞增殖、神经病学疾病或
病症、与线粒体功能受损相关的疾病或病症、由获得性线粒体功能障碍引起的神经变性疾
病或病症、与氧化应激相关的疾病或病症、炎症和自身免疫疾病或病症。
发明的寡核苷酸处理此类生物系统。术语“生物系统”在广义上包括患者和/或其它活生物
体以及细胞和/或用于监测靶蛋白表达的细胞模型。本发明的寡核苷酸可在体内和体外使
用。
鸟苷、胞苷或其它天然或非天然核苷酸的变体。这可在反义化合物的任何位置进行。随后利
用本文所述的方法测定这些化合物以确定它们抑制靶核酸表达的能力。
实施方案中,同源性、序列同一性或互补性是从约70%至约80%。在一些实施方案中,同源性、序列同一性或互补性是从约80%至约90%。在一些实施方案中,同源性、序列同一性或互补性
是约90%、约92%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或约100%。
化合物与非靶核酸序列的非特异性结合。这种条件包括,即,在体内测定或治疗性治疗的情
形中的生理条件以及在体外测定的情形中进行测定的条件。
性结合的条件下(即,在体内测定或治疗性治疗的情形中的生理条件下以及在体外测定的
情形中进行测定的条件下)存在足够程度的互补性以避免反义化合物与非靶序列的非特异
性结合。
方案中,与对照相比表达或功能被上调。在实施方案中,与对照相比表达或功能被下调。
或更长的片段、修饰的键和类似物。修饰的键或核苷酸间键合的实例包括硫代磷酸酯、二硫
代磷酸酯或类似物。在实施方案中,核苷酸包括磷衍生物。可附加于本发明的修饰的寡核苷
酸中的糖或糖类似物部分的磷衍生物(或修饰的磷酸酯基团)可以是单磷酸酯、二磷酸酯、
三磷酸酯、磷酸烷基酯、磷酸烷烃酯、硫代磷酸酯和类似物。上述磷酸酯类似物的制备和将
其向核苷酸、修饰的核苷酸和寡核苷酸的并入本身是已知的,不必在此描述。
人,目前正在进行许多临床试验。因此已经确定,寡核苷酸可以是有用的治疗形态,可被配
置以用于治疗细胞、组织和动物(尤其是人)的治疗方案。
的RNA功能包括所有重要功能,例如RNA向蛋白翻译位置的移位,从RNA翻译为蛋白,剪接RNA
以产生一种或多种mRNA种类以及可由RNA参与或促进的催化活性。取决于期望的功能,功能
可被上调或抑制。
合物可以单链、双链、部分单链或环状寡聚化合物的形式引入。
病状态相关的细胞基因(或从基因转录的mRNA)或来自感染物的核酸分子。在本发明中,靶
核酸编码共济蛋白(FXN)。
可鉴定结构、功能或特征的靶核酸的一部分。靶核酸区域中是区段。"区段"定义为靶核酸中
较小区域或区域的亚部分。本发明中使用的"位置"定义为靶核酸中的位置。
或更长的片段、修饰的键和类似物。修饰的键或核苷酸间键合的实例包括硫代磷酸酯、二硫
代磷酸酯或类似物。在实施方案中,核苷酸包括磷衍生物。可附加于本发明的修饰的寡核苷
酸中的糖或糖类似物部分的磷衍生物(或修饰的磷酸酯基团)可以是单磷酸酯、二磷酸酯、
三磷酸酯、磷酸烷基酯、磷酸烷烃酯、硫代磷酸酯和类似物。上述磷酸酯类似物的制备和将
其向核苷酸、修饰的核苷酸和寡核苷酸的并入本身是已知的,不必在此描述。
码子"。少数基因具有具有RNA序列5'-GUG、5'-UUG或5'-CUG的翻译起始密码子;且5'-AUA、
5'-ACG和5'-CUG已显示在体内起作用。因此,术语"翻译起始密码子"和"起始密码子"可涵
盖许多密码子序列,尽管每种情形中的起始氨基酸通常是甲硫氨酸(真核细胞中)或甲酰甲
硫氨酸(原核细胞中)。真核基因和原核基因可具有两个或更多个替代性起始密码子,其中
的任何一个可在特定细胞类型或组织中或在特定条件设置下优先地用于翻译起始。在本发
明范畴中,"起始密码子"和"翻译起始密码子"是指体内用于起始从编码共济蛋白(FXN)的
基因转录的mRNA的翻译的一种或多种密码子,而不论这种密码子的序列。基因的翻译终止
密码子(或"终止密码子")可具有三种序列即5'-UAA、5'-UAG和5'-UGA之一(相应的DNA序列
分别是5'-TAA、5'-TAG和5'-TGA)。
止密码子区"和"翻译终止密码子区"是指这种mRNA或基因的一部分,涵盖以任一方向(即,
5'或3')从翻译终止密码子的约25至约50个连续核苷酸。因此,"起始密码子区"(或"翻译起
始密码子区")和"终止密码子区"(或"翻译终止密码子区")都是可用本发明的反义化合物
有效地靶向的区域。
码框(ORF)的翻译起始或终止密码子的基因内区域。
的核苷酸)。又一靶区域包括3'非翻译区(3'UTR),本领域已知是指mRNA以3'方向从翻译终
止密码子的部分,因此包括mRNA的翻译终止密码子与3'端之间的核苷酸(或基因上相应的
核苷酸)。mRNA的5'帽位置包括经由5'-5'三磷酸酯键合与mRNA的最5'残基连接的N7-甲基
化鸟苷残基。认为mRNA的5'帽区域包括5'帽结构本身以及与帽位置相邻的前50个核苷酸。
本发明的另一靶区域是5'帽区域。
成连续的mRNA序列。在一个实施方案中,靶向剪接位置,即,内含子-外显子结点或外显子-
内含子结点在其中疾病中牵涉异常剪接的情形或其中疾病中牵涉特定剪接产物的过度产
生的情形尤其有用。由于重排或缺失的异常融合结点是靶位置的另一形式。由剪接来自不
同基因来源的两个(或更多个)mRNA的过程产生的mRNA转录物称为"融合转录物"。利用靶向
例如DNA或前体mRNA的反义化合物可有效地靶向内含子。
从相同基因组DNA产生的其它转录物不同,并包含内含子序列和外显子序列两者。
定因为剪接而产生独特的mRNA变体。这些mRNA变体还称为"可选剪接变体"。如果不进行前
体mRNA变体的剪接,则前体mRNA变体与mRNA变体相同。
前体mRNA或mRNA的"可选起始变体"。使用可选终止密码子的那些转录物称为该前体mRNA或
mRNA的"可选终止变体"。一种特定类型的可选终止变体是"聚腺苷酸变体",其中产生的多
个转录物由"聚腺苷酸终止信号"之一被转录机制可选选择所致,从而产生在独特聚腺苷酸
位点终止的转录物。在本发明范畴中,本文所述的变体类型也是靶核酸的实施方案。
可容易地鉴定另外的靶区段。
段并延伸直到DNA或RNA包含约5至约100个核苷酸)。类似地优选的靶区段由包括从示例性
优选的靶区段之一的3'-末端的至少5个连续核苷酸的DNA或RNA序列代表(其余核苷酸为从
靶区段3'-末端的紧邻下游开始的相同DNA或RNA的连续段并延伸直到DNA或RNA包含约5至
约100个核苷酸)。借助本文所示例的靶区段的本领域技术人员将能够鉴定另外的优选的靶
区段而不需过度试验。
的整个长度。靶还包括编码区以及非编码区。
列可以是,例如,其表达与特定病症或疾病状态相关的细胞基因(或从基因转录的mRNA)、或
非编码多核苷酸,例如非编码RNA(ncRNA)。
其它转录单位(TU)。许多ncRNA表现为从蛋白-编码基因座的3'非翻译区(3'UTR)中的起始
位点开始。ncRNA通常是罕见的,已被FANTOM财团测序的ncRNA的至少一半似乎不是多腺苷
酸化的。出于明显的原因,大多数研究者集中于被加工并输出到细胞质的多腺苷酸化mRNA。
最近,显示非多腺苷酸化的核RNA的组可能是非常大的,且许多这样的转录物来源于所谓的
基因间区。ncRNA可调节基因表达的机制是通过与靶转录物的碱基配对。通过碱基配对起作
用的RNA可分为(1)顺式编码的RNA,其在它们所作用的RNA的相同遗传位置但在相对链上被
编码,因此与其靶展示极佳的互补性,和(2)反式编码的RNA,其在不同于它们所作用的RNA
的染色体位置被编码,通常不与其靶展示极佳的碱基-配对可能。
的(反义敲低导致相伴的信使RNA减少)。在这些情形中,反义寡核苷酸可靶向于反义转录物
的重叠或非重叠部分,导致其敲低或隔离。编码以及非编码反义可以相同方式靶向,任一种
类能够调节相应的有义转录物-以一致的或不一致的方式。鉴定针对靶使用的新寡核苷酸
中采用的策略可基于反义RNA转录物被反义寡核苷酸的敲低或调节期望靶的任何其它手
段。
剂或酶刺激剂的作用。
这一策略可用来施加靶向有义转录物的一种反义寡核苷酸和靶向相应反义转录物的另一
反义寡核苷酸,或同时靶向重叠的有义转录物和反义转录物的单个有力地对称的反义寡核
苷酸。
少一部分并调节其功能的其它寡聚化合物。因此,它们可以是DNA、RNA、DNA-样、RNA-样或其混合物,或可以是一种或多种这些的模拟物。这些化合物可以是单链、双链、环状或发夹寡
聚化合物,并可包含结构元件,例如内部凸出或末端凸出、错配或环。常规线性地制备反义
化合物,但可被连接或以其它方式制备为环状和/或分支的。反义化合物可包括构建体,例
如,两条链杂交以形成完全或部分双链的化合物或者具有足够自互补性的单链以允许杂交
和形成完全或部分双链的化合物。两条链可在内部被连接,留下游离的3'或5'末端,或可被
连接以形成连续的发夹结构或环。发夹结构可包含在5'或3'末端的突出,产生单链特征的
延伸段。双链化合物任选地可包括在末端的突出。进一步的修饰可包括附加于末端之一、所
选的核苷酸位置、糖位置或核苷间键合之一的缀合物基团。可选地,两条链可经由非核酸部
分或接头基团连接。当仅由一条链形成时,dsRNA可采取自互补发夹型分子的形式,其与自
身对折以形成双链体。因此,dsRNA可以是完全或部分双链的。基因表达的特异性调节可通
过在转基因细胞系中稳定表达dsRNA发夹来实现,然而,在一些实施方案中,基因表达或功
能被上调。当由两条链或采取与自身对折以形成双链体的自互补发夹型分子形式的单链形
成时,两条链(或单链的双链体形成区)是以Watson-Crick方式碱基配对的互补RNA链。
描述为"DNA-样"(即,通常具有一个或多个2'-脱氧糖,且通常具有T而不是U碱基)或"RNA-
样"(即,通常具有一个或多个2'-羟基或2'-修饰的糖,且通常具有U而不是T碱基)。核酸螺
旋可采用多于一种类型的结构,最通常是A-和B-形式。通常认为,具有B-形式-样结构的寡
核苷酸是"DNA-样",且具有A-形式样结构的是"RNA-样"。在一些(嵌合)实施方案中,反义化
合物可包含A-形式区域和B-形式区域两者。
(siRNA)、微干扰RNA(miRNA)、时序调节小RNA(stRNA)或短发夹RNA(shRNA)、小RNA-诱导的
基因活化(RNAa)、小活化RNA(saRNA)或其组合。
证实,称为"小活化RNA"(saRNA)。目前未知RNAa在其它生物体中是否是保守的。
转录、降解互补mRNA或阻断蛋白翻译。然而在以下实施例部分详细描述的情况中,寡核苷酸
显示增加共济蛋白(FXN)多核苷酸和其编码的产物的表达和/或功能。dsRNA还可作为小活
化RNA(saRNA)作用。不希望受理论束缚,通过靶向基因启动子中的序列,saRNA将以称为
dsRNA-诱导的转录活化(RNAa)的现象诱导靶基因表达。
些化合物,且包括与优选的靶区段互补的至少5-核苷酸部分。筛选方法包括以下步骤:将编
码FXN的有义或天然反义多核苷酸的核酸分子的优选的靶区段与一种或多种候选调节剂接
触,并选择减少或增加编码FXN多核苷酸的核酸分子(例如SEQ ID NO:3至6)的表达的一种
或多种候选调节剂。显示一种或多种候选调节剂能够调节(例如,减少或增加)编码FXN多核
苷酸的核酸分子的表达后,随后调节剂可用于FXN多核苷酸功能的进一步研究性研究,或用
作根据本发明的研究剂、诊断剂或治疗剂。
FXN多核苷酸(例如,登录号NM_181425)的有义和/或天然反义序列、变体、等位基因、同种
型、同系物、突变体、衍生物、片段及其互补序列。优选地寡核苷酸是反义分子且靶包括反义和/或有义FXN多核苷酸的编码区和非编码区。
物的靶向。在一个实施方案中,与对照相比表达或功能被上调。在另一个实施方案中,与对
照相比表达或功能被下调。
酸碱基序列特异性方式重复地裂解其它单独核酸分子的能力。这种酶促核酸分子可用于例
如靶向几乎任何RNA转录物。
除从该RNA的蛋白表达。以这种方式,可选择性地抑制疾病状态相关的蛋白的合成。
核酸首先识别靶RNA然后经由互补碱基配对结合靶RNA,结合到正确位置时,酶促地作用以
切割靶RNA。对这种靶RNA的关键裂解将破坏其指导编码蛋白合成的能力。在酶促核酸已结
合和裂解其RNA靶后,其从该RNA释放以搜寻另一靶并可重复地结合和裂解新的靶。
核酸催化剂。
的催化速率(kcat)作用。人工的"RNA连接酶"核酶已经显示以约100min-1的速率催化相应
的自修饰反应。此外,已知具有DNA制成的底物结合臂的某些修饰的锤头状核酶以接近
100min-1的多倍周转率催化RNA裂解。最后,用某些核苷酸类似物代替锤头的催化核心中的
特定残基获得显示催化速率改进多达10倍的修饰的核酶。这些发现证明,核酶可促进化学
转化,伴随催化速率显著大于大多数天然自裂解核酶体外展示的催化速率。那么可能可优
化某些自裂解核酶的结构以获得最大催化活性,或可能可制备对于RNA磷酸二酯裂解展示
显著更快速率的完全新的RNA基序。
实其真正是催化性的。
定靶序列并指示,按照"锤头"模型设计的催化性RNA可能可体内裂解特定底物RNA。
RNA本身或作为DNA的小干扰RNA(siRNA)。这一系统使得能够有效地运输前体siRNA到细胞
质,在那里它们是活性的,并允许使用用于基因表达的受控型启动子和组织特异性启动子。
在的核苷酸、糖和共价核苷间(主链)键的寡核苷酸以及具有类似地起作用的非天然存在的
部分的寡核苷酸。因为期望的特性,例如对增加的细胞摄取、对靶核酸增加的亲和力和在核
酸酶存在下增加的稳定性,这种修饰的或取代的寡核苷酸通常相比于天然形式是期望的。
节其功能的其它寡聚化合物。因此,它们可以是DNA、RNA、DNA-样、RNA-样或其混合物,或可以是一种或多种这些的模拟物。这些化合物可以是单链、双链、环状或发夹寡聚化合物,并
可包含结构元件,例如内部凸出或末端凸出、错配或环。常规线性地制备反义化合物,但可
被连接或以其它方式制备为环状和/或分支的。反义化合物可包括构建体,例如,两条链杂
交以形成完全或部分双链的化合物,或具有足够自互补性的单链以允许杂交和形成完全或
部分双链的化合物。两条链可在内部被连接,留下游离的3'或5'末端,或可被连接以形成连
续的发夹结构或环。发夹结构可包含在5'或3'末端的突出,产生单链特征的延伸段。双链化
合物任选地可包括在末端的突出。进一步的修饰可包括附加于末端之一、所选的核苷酸位
置、糖位置或核苷间键合之一的缀合物基团。可选地,两条链可经由非核酸部分或接头基团
连接。当仅由一条链形成时,dsRNA可采取自互补发夹型分子的形式,其与自身对折以形成
双链体。因此,dsRNA可以是完全或部分双链的。基因表达的特异性调节可通过在转基因细
胞系中稳定表达dsRNA发夹来实现。当由两条链或采取与自身对折以形成双链体的自互补
发夹型分子形式的单链形成时,两条链(或单链的双链体形成区)是以Watson-Crick方式碱
基配对的互补RNA链。
描述为"DNA-样"(即,通常具有一个或多个2'-脱氧糖,且通常具有T而不是U碱基)或"RNA-
样"(即,通常具有一个或多个2'-羟基或2'-修饰的糖,且通常具有U而不是T碱基)。核酸螺
旋可采用多于一种类型的结构,最通常是A-和B-形式。通常认为,具有B-形式-样结构的寡
核苷酸是"DNA-样",且具有A-形式样结构的是"RNA-样"。在一些(嵌合)实施方案中,反义化
合物可包含A-形式区域和B-形式区域两者。
单链反义化合物包括从5至约80个核苷酸,且本发明的双链反义化合物(例如dsRNA)包括长
度为5至约80个核苷酸的有义和反义链或部分。本领域普通技术人员将理解,这包括长度为
5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、
32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、
57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80个核苷酸或其中的任何范围的反义部分。
21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、
46、47、48、49或50个核苷酸或其中的任何范围的反义部分的寡核苷酸。在一些实施方案中,寡核苷酸长度为15个核苷酸。
19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30个核苷酸或其中的任何范围的反义部分的反义化合物。
鸟苷或胞苷的变体。这可在反义或dsRNA化合物的任何位置进行。随后利用本文所述的方法
测定这些化合物以确定它们抑制靶核酸表达的能力。
实施方案中,同源性、序列同一性或互补性是从约70%至约80%。在一些实施方案中,同源性、序列同一性或互补性是从约80%至约90%。在一些实施方案中,同源性、序列同一性或互补性
是约90%、约92%、约94%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%或约100%。
ID NO:1和2的重叠区域。
成。这些寡核苷酸通常包含赋予一种或多种有益特性(例如,增加的核酸酶耐受性、增加的
摄取入细胞、增加的对靶的结合亲和力)的修饰的核苷酸的至少一个区域和为能够裂解
RNA:DNA或RNA:RNA杂交物的酶的底物的区域。例如,RNA酶H是裂解RNA:DNA双链体的RNA链
的细胞核酸内切酶。因此,RNA酶H的活化导致RNA靶的裂解,从而大大增强基因表达的反义
调节的效力。因此,与杂交于相同靶区域的硫代磷酸酯脱氧寡核苷酸相比,当使用嵌合寡核
苷酸时以较短寡核苷酸通常可获得可比较的结果。RNA靶的裂解可常规地通过凝胶电泳来
检测,如果需要,通过本领域已知的相关核酸杂交技术来检测。在一个实施方案中,嵌合寡
核苷酸包括经修饰以增加靶结合亲和性的至少一个区域和通常作为RNA酶H底物作用的区
域。寡核苷酸对其靶(在这一情形中是编码ras的核酸)的亲和性常规地通过测量寡核苷酸/
靶配对的Tm来确定,Tm是寡核苷酸与靶解离的温度;分光光度地检测解离。Tm越高,寡核苷
酸对靶的亲和性越大。
或间隙体(gapmer)。教导这种杂交物结构的制备的代表性美国专利包括但不限于,美国专
利No.5,013,830、5,149,797、5,220,007、5,256,775、5,366,878、5,403,711、5,491,133、5,
565,350、5,623,065、5,652,355、5,652,356和5,700,922,其每一个通过引用并入本文。
修饰。这种修饰常规地并入寡核苷酸,且这些寡核苷酸已经显示对给定靶具有比2'-脱氧寡
核苷酸更高的Tm(即,更高的靶结合亲和性)。这种增加的亲和性的作用是大大增强基因表
达的RNAi寡核苷酸抑制。RNA酶H是裂解RNA:DNA双链体的RNA链的细胞核酸内切酶;因此该
酶的活化导致RNA靶的裂解,从而可大大增强RNAi抑制的效力。RNA靶的裂解可常规地通过
凝胶电泳来证实。在实施方案中,还修饰嵌合寡核苷酸以增强核酸酶的耐受性。细胞包含多
种可降解核酸的核酸外切酶和核酸内切酶。多种核苷酸和核苷修饰已经显示使得它们并入
的寡核苷酸比天然寡脱氧核苷酸对核酸酶消化更耐受。核酸酶耐受性常规地通过如下测
量:培养寡核苷酸与细胞提取物或分离的核酸酶溶液,并随着时间测量剩余的完整寡核苷
酸的程度,通常通过凝胶电泳测量。经修饰以增强其核酸酶耐受性的寡核苷酸比未修饰的
寡核苷酸保持完整更长时间。多种寡核苷酸修饰已证实增强或赋予核酸酶耐受性。包含至
少一种硫代磷酸酯修饰的寡核苷酸目前是更优选的。在一些情形中,增强靶结合亲和性的
寡核苷酸修饰也独立地能够增强核酸酶耐受性。
糖间键合。更优选的是具有硫代磷酸酯主链的寡核苷酸和具有杂原子主链的那些,尤其是
CH2--NH--O--CH2、CH、--N(CH3)--O--CH2[称为亚甲基(甲基亚氨基)或MMI主链]、CH2--O--
N(CH3)--CH2、CH2–N(CH3)--N(CH3)--CH2和O--N(CH3)--CH2--CH2主链,其中天然磷酸二酯
主链表示为O--P--O--CH。由De Mesmaeker等(1995)Acc.Chem.Res.28:366-374公开的酰胺
主链也是优选的。还优选的是具有吗啉代主链结构的寡核苷酸(Summerton和Weller,美国
专利No.5,034,506)。在其它实施方案中,例如肽核酸(PNA)主链,寡核苷酸的磷酸二酯主链
被聚酰胺主链代替,核苷酸被直接或间接地结合于聚酰胺主链的氮杂氮原子。寡核苷酸还
可包括一种或多种取代的糖部分。优选的寡核苷酸在2'位置包括以下之一:OH、SH、SCH3、F、OCN、OCH3OCH3、OCH3O(CH2)n CH3、O(CH2)n NH2或O(CH2)n CH3,其中n是1至约10;C1至C10低级烷基、烷氧基烷氧基、取代的低级烷基、烷芳基或芳烷基;Cl;Br;CN;CF3;OCF3;O--、S--或N-烷基;O--、S--或N-烯基;SOCH3;SO2CH3;ONO2;NO2;N3;NH2;杂环烷基;杂环烷芳基;氨基烷基氨基;聚烷基氨基;取代的甲硅烷基;RNA裂解基团;报告基团;嵌入剂;用于改善寡核苷酸药代动力学特性的基团;或用于改善寡核苷酸药效学特性的基团和具有类似特性的其
它取代基。优选的修饰包括2'-甲氧基乙氧基[2'-O-CH2CH2OCH3,还称为2'-O-(2-甲氧基乙
基)]。其它优选的修饰包括2'-甲氧基(2'-O--CH3)、2'-丙氧基(2'-OCH2CH2CH3)和2'-氟
(2'-F)。还可在寡核苷酸上的其它位置进行类似修饰,尤其是3'末端核苷酸上糖的3'位置
和5'末端核苷酸的5'位置。寡核苷酸还可具有糖模拟物例如环丁基来代替戊呋喃糖基。
嘌呤、6-甲基腺嘌呤、5-Me嘧啶、尤其是5-甲基胞嘧啶(也称为5-甲基-2'脱氧胞嘧啶,本领
域中通常称为5-Me-C)、5-羟基甲基胞嘧啶(HMC)、糖基HMC和龙胆二糖基HMC以及合成的核
苷酸,例如,2-氨基腺嘌呤、2-(甲基氨基)腺嘌呤、2-(咪唑基烷基)腺嘌呤、2-(氨基烷基氨基)腺嘌呤或其它杂取代的烷基腺嘌呤、2-硫代尿嘧啶、2-硫代胸腺嘧啶、5-溴尿嘧啶、5-羟基甲基尿嘧啶、8-氮杂鸟嘌呤、7-脱氮杂鸟嘌呤、N6(6-氨基己基)腺嘌呤和2,6-二氨基嘌
呤。可包括本领域中已知的"通用"碱基,例如肌苷。5-Me-C取代已显示增加核酸双链体的稳
定性0.6-1.2℃,是目前优选的碱基取代。
胆固醇基部分、脂肪族链如十二烷二醇或十一烷基残基、聚胺或聚乙二醇链或金刚烷乙酸。
包括亲脂部分的寡核苷酸和制备这种寡核苷酸的方法是本领域已知的,例如,美国专利
No.5,138,045、5,218,105和5,459,255。
核苷酸的寡核苷酸。
酸(包括核酸分子)。
任何其它手段;寡核苷酸的实际合成完全在本领域普通技术人员的才能范围内。还公知的
是使用类似技术来制备其它寡核苷酸例如硫代磷酸酯和烷基化衍生物。还公知的是使用类
似技术和市售可获得的修饰的亚酰胺化物(amidite)和可控孔度玻璃(CPG)产物例如生物
素、荧光素、吖啶或补骨脂素-修饰的亚酰胺化物和/或CPG(可从Glen Research,Sterling
VA获得)来合成荧光标记的、生物素化的或其它修饰的寡核苷酸,例如胆固醇-修饰的寡核
苷酸。
这可通过以LNA单体取代本发明寡核苷酸中的一些单体来实现。LNA修饰的寡核苷酸可具有
与亲本化合物相似的大小或可更大或优选地更小。优选地,这种LNA-修饰的寡核苷酸包含
少于约70%、更优选地少于约60%、最优选地少于约50%的LNA单体,且其大小为约5至25个核
苷酸,更优选地约12至20个核苷酸。
和手性膦酸酯)、亚膦酸酯、氨基磷酸酯(包括3'-氨基氨基磷酸酯和氨基烷基氨基磷酸酯)、硫羰氨基磷酸酯、硫羰磷酸烷基酯、硫羰烷基磷酸三酯和具有正常3'-5'键合的硼磷酸酯、
这些的2'-5'连接的类似物和具有倒转极性的那些,其中相邻的核苷单元对是3'-5'至5'-
3'或2'-5'至5'-2'连接的。还包括多种盐、混合盐和游离酸形式。
278,302、5,286,717、5,321,131、5,399,676、5,405,939、5,453,496、5,455,233、5,466,
677、5,476,925、5,519,126、5,536,821、5,541,306、5,550,111、5,563,253、5,571,799、5,
587,361和5,625,050,其每一个通过引用并入本文。
间键合形成的主链。这些包括具有吗啉代键合(部分地从核苷的糖部分形成)的那些;硅氧
烷主链;硫化物、亚砜和砜主链;甲酰基(formacetyl)和硫代甲酰基主链;亚甲基甲酰基和
硫代甲酰基主链;含链烯的主链;氨基磺酸酯主链;亚甲基亚胺基和亚甲基肼基主链;磺酸
酯和磺胺主链;酰胺主链;和具有混合的N、O、S和CH2组成部分的其它主链。
405,938、5,434,257、5,466,677、5,470,967、5,489,677、5,541,307、5,561,225、5,596,
086、5,602,240、5,610,289、5,602,240、5,608,046、5,610,289、5,618,704、5,623,070、5,
663,312、5,633,360、5,677,437和5,677,439,其每一个通过引用并入本文。
已显示具有极佳的杂交特性的寡核苷酸模拟物称为肽核酸(PNA)。在PNA化合物中,寡核苷
酸的糖-主链被包含酰胺的主链,特别是氨基乙基甘氨酸主链代替。核碱基被保留,并直接
或间接与主链的酰胺部分的氮杂氮原子结合。教导PNA化合物的制备的代表性美国专利包
括但不限于,美国专利No.5,539,082、5,714,331和5,719,262,其每一个通过引用并入本
文。PNA化合物的进一步教导可见于Nielsen等(1991)Science254,1497-1500。
CH2-、-CH2-O-N(CH3)-CH2-、-CH2N(CH3)-N(CH3)CH2-和-O-N(CH3)-CH2-CH2-,其中天然磷
酸二酯主链表示为以上引用的美国专利No.5,489,677的-O-P-O-CH2-和以上引用的美国专
利No.5,602,240的酰胺主链。还优选的是具有以上引用的美国专利No.5,034,506的吗啉代
主链结构的寡核苷酸。
(CH2)n OmCH3、O(CH2)n、OCH3、O(CH2)nNH2、O(CH2)nCH3、O(CH2)nONH2和O(CH2)nON(CH2)
nCH3)2,其中n和m可以为1至约10。其它优选的寡核苷酸包括在2'位置包括以下之一:C至CO
低级烷基、取代的低级烷基、烷芳基、芳烷基、O-烷芳基或O-芳烷基、SH、SCH3、OCN、Cl、Br、CN、CF3、OCF3、SOCH3、SO2CH3、ONO2、NO2、N3、NH2、杂环烷基、杂环烷芳基、氨基烷基氨基、聚烷基氨基、取代的甲硅烷基、RNA裂解基团、报告基团、嵌入剂、用于改善寡核苷酸药代动力学特性的基团或用于改善寡核苷酸药效学特性的基团和具有类似特性的其它取代基。优选
的修饰包括2'-甲氧基乙氧基(2'-O-CH2CH2OCH3,还称为2'-O-(2-甲氧基乙基)或2'-MOE)
即,烷氧基烷氧基基团。另外优选的修饰包括如在本文以下实施例中描述的2'-二甲基氨基
氧基乙氧基,即O(CH2)2ON(CH3)2基团,还称为2'-DMAOE,和2'-二甲基氨基乙氧基乙氧基
(本领域还称为2'-O-二甲基氨基乙氧基乙基或2'-DMAEOE),即,2'-O-CH2-O-CH2-N(CH2)2。
5'连接的寡核苷酸上糖的3'位置和5'末端核苷酸的5'位置。寡核苷酸还可具有糖模拟物例
如环丁基部分来代替戊呋喃糖基糖。教导这种修饰的糖结构的制备的代表性美国专利包括
但不限于,美国专利No.4,981,957、5,118,800、5,319,080、5,359,044、5,393,878、5,446,
137、5,466,786、5,514,785、5,519,134、5,567,811、5,576,427、5,591,722、5,597,909、5,
610,300、5,627,053、5,639,873、5,646,265、5,658,873、5,670,633和5,700,920,其每一个通过引用并入本文。
(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。修饰的核苷酸包括其它合成的和天然核苷酸例如5-甲基胞嘧
啶(5-me-C)、5-羟甲基胞嘧啶、黄嘌呤、次黄嘌呤、2-氨基腺嘌呤、腺嘌呤和鸟嘌呤的6-甲基和其它烷基衍生物、腺嘌呤和鸟嘌呤的2-丙基和其它烷基衍生物、2-硫尿嘧啶、2-硫胸腺嘧
啶和2-硫胞嘧啶、5-卤尿嘧啶和胞嘧啶、5-丙炔基尿嘧啶和胞嘧啶、6-偶氮尿嘧啶、胞嘧啶
和胸腺嘧啶、5-尿嘧啶(假-尿嘧啶)、4-硫尿嘧啶、8-卤代、8-氨基、8-硫氢基、8-硫烷基、8-羟基和其它8-取代的腺嘌呤和鸟嘌呤、5-卤代尤其是5-溴、5-三氟甲基和其它5-取代的尿
嘧啶和胞嘧啶、7-甲基鸟嘌呤和7-甲基腺嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤和8-氮杂腺嘌呤、7-脱氮杂鸟
嘌呤和7-脱氮杂腺嘌呤和3-脱氮杂鸟嘌呤和3-脱氮杂腺嘌呤。
编著.John Wiley&Sons,1990中公开的那些、Englisch等,'Angewandle Chemie,
International Edition',1991,30,第613页中公开的那些以及Sanghvi,Y.S.,第15章,'
Antisense Research and Applications',第289-302页,Crooke,S.T.和Lebleu,B.编著,
CRCPress,1993中公开的那些。这些核苷酸的某些尤其有用于增加本发明寡聚化合物的结
合亲和性。这些包括5-取代的嘧啶、6-氮杂嘧啶、N-2、N-6和0-6取代的嘌呤,包括2-氨丙基腺嘌呤、5-丙炔基尿嘧啶和5-丙炔基胞嘧啶。5-甲基胞嘧啶取代已显示增加核酸双链体稳
定性0.6-1.2℃(Sanghvi,Y.S.,Crooke,S.T.和Lebleu,B.编著,'Antisense Research and
Applications',CRC Press,Boca Raton,1993,pp.276-278),并且是目前优选的碱基取代,
甚至更尤其是当与2'-O甲氧基乙基糖修饰组合时。
066、5,432,272、5,457,187、5,459,255、5,484,908、5,502,177、5,525,711、5,552,540、5,
587,469、5,596,091、5,614,617、5,750,692和5,681,941,其每一个通过引用并入本文。
rac-甘油或1,2-二-O-十六烷基-rac-甘油-3-H-膦酸三乙基铵、聚胺或聚乙二醇链、或金刚
烷乙酸、棕榈酰基部分、或十八胺或己基氨基-羰基-t羟胆固醇部分。
578,717、5,580,731、5,580,731、5,591,584、5,109,124、5,118,802、5,138,045、5,414,
077、5,486,603、5,512,439、5,578,718、5,608,046、4,587,044、4,605,735、4,667,025、4,
762,779、4,789,737、4,824,941、4,835,263、4,876,335、4,904,582、4,958,013、5,082,
830、5,112,963、5,214,136、5,082,830、5,112,963、5,214,136、5,245,022、5,254,469、5,
258,506、5,262,536、5,272,250、5,292,873、5,317,098、5,371,241、5,391,723、5,416,
203、5,451,463、5,510,475、5,512,667、5,514,785、5,565,552、5,567,810、5,574,142、5,
585,481、5,587,371、5,595,726、5,597,696、5,599,923、5,599,928和5,688,941,其每一个通过引用并入本文。
疾病状态、表型或疾患之间存在的关联。这些方法包括检测或调节FXN多核苷酸,包括将样
品、组织、细胞或生物体与本发明化合物接触,在处理后某一时间测量FXN多核苷酸的核酸
或蛋白水平和/或相关的表型或化学端点,和任选地将测量值与未处理样品或用本发明另
外化合物处理的样品比较。这些方法还可与其它试验平行或组合进行,以为靶确认方法确
定未知基因的功能,或确定特定基因产物作为治疗或预防特定疾病、疾患或表型的靶的有
效性。
过DNA印迹或利用特异性地扩增与该核酸相关的核苷酸序列的引物通过聚合酶链式反应
(PCR)技术来检测。外源核酸的表达还可利用包括基因表达分析的常规方法测量。例如,从
外源核酸产生的mRNA可利用RNA印迹和逆转录PCR(RT-PCR)来检测和定量。
源核酸在产生效应RNA的指示。基于序列保守性,可设计引物并用于扩增靶基因的编码区
域。最初,来自每个基因的最高度表达的编码区域可用于构建模式对照基因,尽管可使用任
何编码或非编码区域。通过在报告基因编码区域和其聚(腺苷酸)信号之间插入每个编码区
域来组装每个对照基因。这些质粒将产生报告基因在基因的上游部分且可能的RNAi靶在3'
非编码区域的mRNA。单独反义寡核苷酸的效果将通过报告基因的调节来测定。可用于本发
明方法的报告基因包括乙酰羟酸合酶(AHAS)、碱性磷酸酶(AP)、β半乳糖苷酶(LacZ)、β葡糖醛酸酶(GUS)、氯霉素乙酰转移酶(CAT)、绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白(RFP)、黄色荧
光蛋白(YFP)、青色荧光蛋白(CFP)、辣根过氧化物酶(HRP)、荧光素酶(Luc)、胭脂碱合酶
(NOS)、章鱼碱合酶(OCS)及其衍生物。赋予对氨苄西林、博来霉素、氯霉素、庆大霉素、潮霉素、卡那霉素、林可霉素、甲氨蝶呤、草丁膦、嘌呤霉素和四环素抗性的多种选择标记是可得的。确定报告基因的调节的方法是本领域公知的,包括但不限于,荧光方法(例如,荧光光谱学、荧光激活细胞分选术(FACS)、荧光显微镜检术)、抗生素抗性确定。
的,如,从R&D Systems(Minneapolis,MN)。
白或核酸的表达可利用本领域技术人员已知的方法与模拟处理或未处理样品中的比较。可
选地,取决于期望的信息,可与以对照反义寡核苷酸(例如,具有改变的或不同序列的反义
寡核苷酸)处理的样品进行比较。在另一实施方案中,处理样品与未处理样品中FXN蛋白或
核酸的表达差异可与处理样品与未处理样品中不同核酸(包括研究者认为适当的任何标
准,例如,看家基因)的表达差异比较。
品或以对照核酸处理的样品增加或减少约1.25倍至约10倍或更多。在实施方案中FXN mRNA
或蛋白的水平增加或减少至少约1.25倍、至少约1.3倍、至少约1.4倍、至少约1.5倍、至少约
1.6倍、至少约1.7倍、至少约1.8倍、至少约2倍、至少约2.5倍、至少约3倍、至少约3.5倍、至少约4倍、至少约4.5倍、至少约5倍、至少约5.5倍、至少约6倍、至少约6.5倍、至少约7倍、至少约7.5倍、至少约8倍、至少约8.5倍、至少约9倍、至少约9.5倍、或至少约10倍或更多。
基因的功能或区分生物途径的不同成员的功能。
一部分或完全互补序列的表达模式。
病关联、信号传导途径、细胞定位、表达水平、大小、结构或功能分析所产生的模式的基因表达差异水平。这些分析可对刺激或未刺激的细胞进行,并在影响表达模式的其它化合物存
在或不存在下。
组学、表达的序列标签(EST)测序、消减RNA指纹技术(SuRF)、消减克隆、差异展示(DD)、比较基因组杂交、FISH(荧光原位杂交)技术和质谱方法。
酸,在有利基因扩增或检测的条件下分别是有效的引物或探针。这些引物和探针可用于需
要特异性检测编码FXN的核酸分子的方法和可用于扩增用于检测或用于进一步研究FXN的
所述核酸分子。本发明的反义寡核苷酸,尤其是引物和探针与编码FXN的核酸的杂交可通过
本领域已知的手段检测。这种手段可包括将酶缀合于寡核苷酸、放射性标记寡核苷酸或任
何其它适当的检测手段。还可制备利用这种检测手段来检测样品中FXN水平的试剂盒。
用于人,目前正在进行许多临床试验。因此已经确定,反义化合物可以是有用的治疗形态,
可被配置以用于治疗细胞、组织和动物(尤其是人)的治疗方案。
方法包括向需要治疗的动物施用治疗有效量的FXN调节剂的步骤。本发明的FXN调节剂有效
地调节FXN的活性或调节FXN蛋白的表达。在一个实施方案中,与对照相比,动物中FXN的活
性或表达被抑制约10%。优选地,动物中FXN的活性或表达被抑制约30%。更优选地,动物中
FXN的活性或表达被抑制50%或更多。因此,与对照相比,寡聚化合物调节共济蛋白(FXN)
mRNA的表达至少10%、至少50%、至少25%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%。
增加50%或更多。因此,与对照相比,寡聚化合物调节FXN mRNA的表达至少10%、至少50%、至少25%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少
90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%。
团例如伯羟基或仲羟基基团的缀合物基团。本发明的缀合物基团包括嵌入剂、报告分子、聚
胺、聚酰胺、聚乙二醇、聚醚、增强寡聚物药代动力学特性的基团、增强寡聚物药效学特性的基团。典型缀合物基团包括胆固醇、脂质、磷脂、生物素、吩嗪、叶酸、菲啶、蒽醌、吖啶、荧光素、罗丹明、香豆素和染料。在本发明范畴中,增强药效学特性的基团包括改进摄取、增强对降解的耐受性和/或加强与靶核酸序列特异性杂交的基团。在本发明范畴中,增强药代动力
学特性的基团包括改进本发明化合物的摄取、分布、代谢或排泄的基团。代表性缀合物基团
公开在1992年10月23日提交的国际专利申请No.PCT/US92/09196和美国专利No.6,287,860
中,其通过引用并入本文。缀合物部分包括但不限于,脂质部分例如胆固醇部分、胆酸、硫醚例如己基-5-三苯甲基硫醇、硫胆固醇、脂肪族链例如十二烷二醇或十一烷基残基、磷脂例
如二-十六烷基-rac-甘油或1,2-二-O-十六烷基-rac-甘油-3-H膦酸三乙基铵、聚胺或聚乙
二醇链、或金刚烷乙酸、棕榈酰基部分或十八胺或己基氨基-羰基-羟胆固醇部分。本发明的
寡核苷酸还可缀合于活性药物物质,例如,阿斯匹林、华法林、苯基丁氮酮、布洛芬、舒洛芬、芬布芬、酮洛芬、(S)-(+)-普拉洛芬、卡洛芬、丹肌氨酸、2,3,5-三碘苯甲酸、氟灭酸、亚叶酸、苯并噻二嗪、氯噻嗪、二氮杂环庚三烯、吲哚美辛、巴比妥酸盐、头孢菌素、磺胺药物、抗糖尿病药、抗菌药或抗生素。
578,717、5,580,731、5,580,731、5,591,584、5,109,124、5,118,802、5,138,045、5,414,
077、5,486,603、5,512,439、5,578,718、5,608,046、4,587,044、4,605,735、4,667,025、4,
762,779、4,789,737、4,824,941、4,835,263、4,876,335、4,904,582、4,958,013、5,082,
830、5,112,963、5,214,136、5,082,830、5,112,963、5,214,136、5,245,022、5,254,469、5,
258,506、5,262,536、5,272,250、5,292,873、5,317,098、5,371,241、5,391,723、5,416,
203、5,451,463、5,510,475、5,512,667、5,514,785、5,565,552、5,567,810、5,574,142、5,
585,481、5,587,371、5,595,726、5,597,696、5,599,923、5,599,928和5,688,941。
不限于,美国专利No.5,108,921、5,354,844、5,416,016、5,459,127、5,521,291、5,543,
165、5,547,932、5,583,020、5,591,721、4,426,330、4,534,899、5,013,556、5,108,921、5,
213,804、5,227,170、5,264,221、5,356,633、5,395,619、5,416,016、5,417,978、5,462,
854、5,469,854、5,512,295、5,527,528、5,534,259、5,543,152、5,556,948、5,580,575和5,
595,756,其每一个通过引用并入本文。
基因序列,并具备强的组成型启动子活性或在期望情形中可被诱导的启动子活性。
载体的实例包括单独寡核苷酸(例如,SEQ ID NO:3至6的任何一种或多种)或寡核苷酸与适
当的蛋白、多糖或脂质制剂的组合。
复合体。优选地,病毒载体包括可操作地连接于多核苷酸的强的真核启动子,例如巨细胞病
毒(CMV)启动子。
体,其中gag和pol基因来自HIV基因组且env基因来自另一病毒。DNA病毒载体是优选的。这
些载体包括痘病毒载体例如正痘病毒或禽痘病毒载体、疱疹病毒载体例如I型单纯疱疹病
毒(HSV)载体、腺病毒载体和腺相关病毒载体。
药学上可接受的盐及其用途的优选的实例进一步描述于美国专利No.6,287,860,其通过引
用并入本文。
括眼睛和向粘膜,包括阴道和直肠递送)、肺部,例如通过吸入或喷入粉末或气雾剂,包括通过喷雾器;气管内、鼻内、表皮和经皮)、口服或肠胃外。肠胃外施用包括静脉内、动脉内、皮下、腹膜内或肌内注射或输注;或颅内,例如鞘内或心室内的施用。
slowing familial ALS disease progression”中,通过引用整体并入本文。
或海马中进行。通过向肌肉组织中的运动神经元施用腺病毒载体来递送神经营养因子描述
于例如美国专利No.6,632,427“Adenoviral-vector-mediated gene transfer into
medullary motor neurons”中,通过引用并入本文。向脑例如纹状体、丘脑、海马或黑质直接递送载体是本领域已知的,描述于例如美国专利No.6,756,523“Adenovirus vectors
for the transfer of foreign genes into cells of the central nervous system
particularly in brain”中,通过引用并入本文。施用可以是快速的,如通过注射,或经一段时间进行,如通过缓慢输注或施用缓释制剂。
铁蛋白受体的抗体,并通过静脉内注射施用。反义化合物可连接于病毒载体,例如,使得反
义化合物更有效和/或增加反义化合物跨血脑屏障的运输的病毒载体。渗透血脑屏障破坏
还可通过例如输注以下物质来实现:糖包括但不限于,赤藓糖醇、木糖醇、D(+)半乳糖、D(+)乳糖、D(+)木糖、卫矛醇、肌醇、L(-)果糖、D(-)甘露醇、D(+)葡萄糖、D(+)阿拉伯糖、D(-)阿拉伯糖、纤维二糖、D(+)麦芽糖、D(+)棉子糖、L(+)鼠李糖、D(+)蜜二糖、D(-)核糖、侧金盏花醇、D(+)阿拉伯糖醇、L(-)阿拉伯糖醇、D(+)岩藻糖、L(-)岩藻糖、D(-)来苏糖、L(+)来苏糖和L(-)来苏糖,或氨基酸包括但不限于,谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸和牛磺酸。用于增强血脑屏障渗透的方法和材料描述于,例如,美国专利No.4,
866,042“Methodfor the delivery of genetic material across the blood brain
barrier”,美国专利No.6,294,520“Material for passage through the blood-brain
barrier”和美国专利No.6,936,589“Parenteral delivery systems”,都通过引用整体并
入本文。
的一种这样的组合物是LIPOFECTIN(可从GIBCO-BRL,Bethesda,MD获得)。
备:均匀且密切地将活性成分与液态载体或磨碎的固态载体或两者关联,然后,如果需要,
将产品成型。
维素钠、山梨醇和/或葡聚糖。悬浮剂还可包含稳定剂。
料。
剂可包含另外的成分。包括微乳剂作为本发明的实施方案。乳剂及其用途是本领域公知的,
进一步描述于美国专利No.6,287,860。
的膜和包含待递送的组合物的含水内部。阳离子脂质体是带正电荷的脂质体,认为其与带
负电荷的DNA分子相互作用形成稳定复合体。认为pH-敏感或带负电荷的脂质体捕获DNA而
不是与其复合。阳离子和非阳离子脂质体两者已经用于向细胞递送DNA。
脂质体具有增强的循环生命周期的脂质体。空间上稳定的脂质体的实例是其中脂质体的形
成囊泡的脂质部分的部分包括一种或多种糖脂或以一种或多种亲水性聚合物例如聚乙二
醇(PEG)部分衍生化的脂质体。脂质体及其用途进一步描述于美国专利No.6,287,860中。
860中,其通过引用并入本文。
渗透促进剂可分为属于五个大类之一,即,表面活性剂、脂肪酸、胆酸、螯合剂和非螯合非表面活性剂。渗透促进剂及其用途进一步描述于美国专利No.6,287,860中,其通过引用并入
本文。
酰胆碱)、阴性(例如,二肉豆蔻酰磷脂酰甘油DMPG)和阳离子(例如,二油酰基四甲基氨基丙
基DOTAP和二油酰基-磷脂酰乙醇胺DOTMA)。
种或多种渗透促进剂、表面活性剂和螯合剂一起施用的那些。优选的表面活性剂包括脂肪
酸和/或其酯或盐、胆酸和/或其盐。优选的胆酸/盐和脂肪酸及其用途进一步描述于美国专
利No.6,287,860中,其通过引用并入本文。还优选的是渗透促进剂的组合,例如,脂肪酸/盐与胆酸/盐的组合。尤其优选的组合是月桂酸、癸酸和UDCA的钠盐。进一步的渗透促进剂包
括聚氧乙烯-9-月桂基醚、聚氧乙烯-20-十六烷基醚。本发明的寡核苷酸可口服递送,以包
括喷雾干燥颗粒的粒状形式或复合以形成微颗粒或纳米颗粒。寡核苷酸络合剂及其用途进
一步描述于美国专利No.6,287,860中,其通过引用并入本文。
或赋形剂)的无菌水溶液。
物例如柔红霉素、道诺霉素、放线菌素、多柔比星、表柔比星、伊达比星、依索比星、博来霉素、马磷酰胺、异环磷酰胺、阿糖胞苷、双氯乙亚硝基脲、白消安、丝裂霉素C、放线菌素D、光神霉素、泼尼松、羟孕酮、睾酮、他莫昔芬、达卡巴嗪、丙卡巴肼、六甲蜜胺、五甲蜜胺、米托蒽醌、安吖啶、苯丁酸氮芥、甲基环己亚硝基脲、氮芥、美法仑、环磷酰胺、6-巯嘌呤、6-硫鸟嘌呤、阿糖胞苷、5-氮杂胞苷、羟基脲、脱氧柯福霉素、4-羟基过氧环磷酰胺、5-氟尿嘧啶(5-FU)、5-氟脱氧尿苷(5-FUdR)、甲氨蝶呤(MTX)、秋水仙碱、泰素、长春新碱、长春碱、依托泊苷(VP-16)、三甲曲沙、伊立替康、托泊替康、吉西他滨、替尼泊苷、顺铂和己烯雌酚(DES)。当与本发明的化合物一起使用时,这种化疗剂可单独地使用(例如,5-FU和寡核苷酸),顺序地使
用(例如,5-FU和寡核苷酸持续一段时间,随后是MTX和寡核苷酸)或与一种或多种其它这种
化疗剂组合使用(例如,5-FU、MTX和寡核苷酸,或5-FU、放疗和寡核苷酸)。包括但不限于非类固醇抗炎药物和皮质激素的抗炎药物及包括但不限于利巴韦林、阿糖腺苷、无环鸟苷和
更昔洛韦的抗病毒药物也可组合在本发明的组合物中。反义化合物与其它非反义药物的组
合也在本发明的范围中。两种或更多种组合的化合物可一起或顺序地使用。
靶可以是共济蛋白(FXN)的特定反义序列,第二靶可以是来自另一核苷酸序列的区域。可选
地,本发明的组合物可包含靶向同一共济蛋白(FXN)核酸靶的不同区域的两种或更多种反
义化合物。本文阐述了反义化合物的许多实例,其它的可选自本领域已知的适当的化合物。
两种或更多种组合的化合物可一起或顺序地使用。
实现治愈或实现疾病状态的减轻。最佳给药计划可从患者体内药物积累的测量来计算。本
领域普通技术人员可容易地确定最佳剂量、给药方法和重复率。最佳剂量可根据单独寡核
苷酸的相对效力而变化,通常可基于在有效的体外和体内动物模型中有效的EC50来估算。
通常,剂量是每kg体重从0.01μg至100g,可每天、每周、每月或每年一次或多次,或甚至每2至20年一次地提供。本领域普通技术人员可基于测量的药物在体液或组织中的停留时间和
浓度容易地估算重复率。在成功治疗之后,可能期望对患者进行维持疗法以阻止疾病状态
复发,其中寡核苷酸以维持剂量施用,范围从每kg体重0.01μg至100g,每天一次或多次,至每20年一次。
范围。因此,本发明的宽度和范围不应限于任何上述的实施方案。
通过在本文件中提及多个参考文献,申请人不承认任何特定参考文献是本发明的"现有技
术"。本发明组合物和方法的实施方案在以下实施例中阐述。
实施例
范围中。
双链体的序列的寡核苷酸。
序列的计算机程序(例如IDT AntiSense Design,IDT OligoAnalyzer)来便于选择适当的
寡核苷酸。
如GenBank或通过对PCR产物测序。比较来自一系列基因和给定基因组的基因间区域的核酸
序列允许选择展示适当的对目标基因的特异性程度的核酸序列。这些方案允许选择展现与
靶核酸序列的高程度互补性和与给定基因组中的其它核酸序列的较低程度互补性的寡核
苷酸。本领域技术人员将认识到,在选择用于本发明的基因的适当区域方面存在相当大的
自由。
疗性治疗的情形中的生理条件下,和在体外测定的情形中进行测定的条件下)存在足够程
度的互补性以避免反义化合物与非靶核酸序列的非特异性结合。
间的结合强度来获得。
的(例如,Applied Biosystems Inc.MeltDoctor试剂盒)。这些试剂盒包括包含双链DNA
(dsDNA)结合染料之一(例如ABI HRM染料、SYBR Green、SYTO等等)的适当的缓冲溶液。
dsDNA染料的特性是使得它们在游离形式几乎不发出荧光,但当结合dsDNA时是高度荧光
的。
试剂盒制造商规定的其它较低温度以允许DNA分子退火。然后将新形成的复合体缓慢加热
到95℃,同时连续收集反应产生的荧光的量的数据。荧光强度与反应中存在的dsDNA的量成
反比。数据可利用与试剂盒相容的实时PCR仪器(例如ABI’s StepOne Plus实时PCR系统或
lightTyper instrument,Roche Diagnostics,Lewes,UK)来收集。
据以鉴定dsDNA复合体向单链分子快速转变的温度。这一温度称为Tm,与两种分子之间相互
作用的强度成正比。通常,Tm将超过40℃。
计的硫代磷酸酯类似物。核苷酸间的星号标记表示硫代磷酸酯键的存在。可使用任何适当
状态的现有方法合成对于实施例2中的实验所需的寡核苷酸,例如由IDT所用的方法:在固
体载体例如5微米可控多孔玻璃珠(CPG)上,使用亚磷酰胺单体(所有活性基团被保护基团
保护的标准核苷酸,例如在糖上的三苯甲基、在A和C上的苯甲酰基和在G上的N-2-异丁酰
基)。保护基团阻止在寡核苷酸合成期间不需要的反应。在合成工艺结束时去除保护基团。
将初始核苷酸与固体载体通过3'碳连接并且合成以3'至5'方向进行。新碱基至生长的寡核
苷酸链的添加以如下四个步骤进行:1)利用三氯乙酸从固定核苷酸的5'氧移除保护基团;
2)利用四唑将固定核苷酸和下一个核苷酸偶联在一起;反应通过四唑基亚磷酰胺中间体进
行;3)洗去未反应的游离核苷酸和反应副产物并且将未反应的固定核苷酸加帽以防止其参
与下一轮合成;通过利用乙酸酐和N-甲基咪唑将游离5'羟基乙酰化来实现加帽;4)为了使
核苷酸间的键稳定,利用碘和水(如果生成磷酸二酯键),或Beaucage试剂(3H-1,2-苯并二
硫醇-3-酮-1,1-二氧化物)(如果期望生成硫代磷酸酯键)将磷氧化。可通过交替两种氧化
试剂来构建嵌合主链。对于序列中的每个核苷酸,重复上述的四个步骤循环。当合成全序列
时,寡核苷酸从固体载体被裂解并且在高温下利用氢氧化铵脱保护。通过脱盐洗去保护基
团并且将剩余的寡核苷酸冻干。
CV)+10%FBS(Mediatech cat#MT35-011-CV)+青霉素/链霉素(Mediatech cat#MT30-002-
CI))中生长。实验前一天,将细胞以0.5×104/ml的密度重新铺板到6孔板中并且在37℃和
5%CO2下孵育过夜。在实验当天将6孔板中的培养基改变为新鲜生长培养基。
Lipofectamine 2000(Invitrogen cat#11668019)在室温一起孵育20min,并且逐滴施加到
带有HepG2细胞的6孔板中的一个孔。包括代替寡核苷酸溶液的2μl水的类似混合物用于模
拟转染的对照。在37℃和5%CO2孵育3-18h后,将培养基改变为新鲜生长培养基。加入反义寡
核苷酸48h后,去除培养基且利用来自Promega的SV总RNA分离系统(cat#Z3105)或来自
Qiagen的RNeasy总RNA分离试剂盒(cat#74181)按照制造商的说明书从细胞提取RNA。将
600ng提取的RNA加入到利用来自Thermo Scientific的Verso cDNA试剂盒(cat#AB1453B)
或高容量cDNA逆转录试剂盒(cat#4368813)如制造商的方案所述地进行的逆转录反应中。
来自这一逆转录反应的cDNA用于利用ABI Taqman基因表达混合物(cat#4369510)和由ABI
(Applied Biosystems Taqman基因表达测定:Hs00175940_m1(FXN),由Applied
Biosystems Inc.,Foster City CA)设计的引物/探针通过实时PCR监测基因表达。利用
StepOne Plus实时PCR机(Applied Biosystems)使用以下PCR循环:50℃持续2min、95℃持
续10min、40个循环(95℃持续15秒、60℃持续1min)。以反义寡核苷酸处理后的基因表达倍
数变化基于处理样品和模拟转染样品之间18S-标准化的dCt值的差异来计算。
通过调节FXN特异性天然反义转录物的功能而上调FXN mRNA并不限于单个寡核苷酸、细胞
类型或组织,且因此证明本发明的寡核苷酸上调生物系统中FXN的表达。
细胞在杜尔贝科氏改良必需培养基(Cellgrow cat#10-013-CV)+10%FBS(Cellgrow,cat#
35-011-CV)+1%青霉素/链霉素(Cellgrow,cat#30-002-Cl)中在37℃和5%CO2下生长。使用
下列方法之一以反义寡核苷酸处理细胞。对于翌日法(Next Day Method),实验前一天将细
胞在生长培养基中以约2x105/孔的密度重新铺板于6孔板中并且在37℃℃和5%CO2下孵育
过夜。第二天,将6孔板中的培养基改变为新鲜的生长培养基(1.5ml/孔)并且用反义寡核苷
酸对细胞给药。所有反义寡核苷酸由IDT Inc.(Coralville,IA)制备。所有寡核苷酸的序列
在表2中列出。将寡核苷酸的储备溶液在不含DNAse/RNAse的无菌水中稀释至20uM的浓度。
为了对一个孔给药,将2ul溶液用400ul Opti-MEM培养基(Gibco cat#31985-070)和4ul
Lipofectamine2000(Invitrogen cat#11668019)在室温孵育20min,并且逐滴施加至带有
细胞的6孔板中的一个孔。包括代替寡核苷酸溶液的2ul水的类似混合物用于模拟转染的对
照。在37℃和5%CO2孵育18h后,将培养基改变为新鲜生长培养基。加入反义寡核苷酸48h后,去除培养基且利用来自Promega的SV总RNA分离系统(cat#Z3105)按照制造商的说明书从细
胞提取RNA。将600纳克纯化的总RNA加入到利用来自Invitrogen的SuperScript VILO cDNA
合成试剂盒(cat#11754-250)如制造商的方案所述地进行的逆转录反应中。将来自这一逆
转录反应的cDNA用于利用ABITaqman基因表达混合物(cat#4369510)和由ABI(用于人FXN的
测定Hs00175940_m1)设计的引物/探针通过实时PCR监测基因表达。利用所有三种测定获得
的结果是非常类似的。利用StepOne Plus实时PCR系统(Applied Biosystems)使用以下PCR
循环:50℃持续2min、95℃持续10min、40个循环(95℃持续15秒、60℃持续1min)。18S的测定物由ABI(cat#4319413E)制造。以反义寡核苷酸处理后的基因表达倍数变化基于处理样品
和模拟转染样品之间18S-标准化的dCt值的差异来计算。对于替代的同日法(Same Day
Method),类似地进行所有程序,除了第一天在细胞分配于6孔板中之后即刻用反义寡核苷
酸对它们给药。
因)的纯合子GAA扩张。这些细胞在含有2ml L-谷氨酰胺(ATCC cat#30-2001)+5%非热灭活
的FBS(Cellgrow,cat#35-010CV)+1%青霉素/链霉素(Cellgrow,cat#30-002-Cl)的
RPMI1640中在37℃和5%CO2下生长。使用下列方法以反义寡核苷酸处理细胞。将细胞在生长
培养基中以约3x105/孔的密度铺板于6孔板中并且在37℃和5%CO2下孵育过夜,即刻用反义
寡核苷酸给药;给药后每个孔仅含1.5ml。将寡核苷酸的储备溶液在不含DNAse/RNAse的无
菌水中稀释至20uM的浓度。为了对一个孔给药,将2ul溶液用400ul Opti-MEM培养基(Gibco
cat#31985-070)和4ul Lipofectamine2000(Invitrogen cat#11668019)在室温孵育
20min,并且逐滴施加至带有细胞的6孔板中的一个孔。包括代替寡核苷酸溶液的2ul水的类
似混合物用于模拟转染的对照。所有反义寡核苷酸由IDT Inc.(Coralville,IA)制备。所有
寡核苷酸的序列在表2中列出。第二天,将1.5ml新鲜培养基加入6孔板中的每个孔中。给药
后48小时,将以相同反义寡核苷酸处理的细胞一起汇集在15ml锥形管中;将模拟转染的细
胞一起汇集在15ml锥形管中。此时,将细胞以120g离心6分钟,弃去培养基。为了提取细胞使用来自Promega的SV总RNA分离系统(cat#Z3105)按照制造商的说明书将细胞团块溶解。将
600纳克纯化的总RNA加入到利用来自Invitrogen的SuperScript VILO cDNA合成试剂盒
(cat#11754-250)如制造商的方案所述地进行的逆转录反应中。来自这一逆转录反应的
cDNA用于利用ABI Taqman基因表达混合物(cat#4369510)和由ABI(用于人FXN的测定
Hs00175940_m1)设计的引物/探针通过实时PCR监测基因表达。利用所有三种测定获得的结
果非常类似。利用StepOne Plus实时PCR系统(Applied Biosystems)使用以下PCR循环:50
℃持续2min、95℃持续10min、40个循环(95℃持续15秒、60℃持续1min)。18S的测定物由ABI(cat#4319413E)制造。以反义寡核苷酸处理后的基因表达倍数变化基于处理样品和模拟转
染样品之间18S-标准化的dCt值的差异来计算。对于替代的同日法,类似地进行所有程序,
除了第一天在细胞分配于6孔板中之后即刻用反义寡核苷酸对它们给药。
10%FBS(Mediatech cat#MT35-011-CV)+青霉素/链霉素(Mediatech cat#MT30-002-CI))中
在37℃和5%CO2下生长。使用下列方法之一以反义寡核苷酸处理细胞。对于翌日法,实验前
一天将细胞在生长培养基中以约2x105/孔的密度重新铺板于6孔板中并且在37℃和5%CO2
下孵育过夜。第二天,将6孔板中的培养基改变为新鲜的生长培养基(1.5ml/孔)并且用反义
寡核苷酸对细胞给药。所有反义寡核苷酸由IDT Inc.(Coralville,IA)制备。所有寡核苷酸
的序列在表2中列出。将寡核苷酸的储备溶液在不含DNAse/RNAse的无菌水中稀释至20uM的
浓度。为了对一个孔给药,将2ul溶液用400ul Opti-MEM培养基(Gibco cat#31985-070)和
4ul Lipofectamine2000(Invitrogen cat#11668019)在室温孵育20min,并且逐滴施加至
带有细胞的6孔板中的一个孔。包括代替寡核苷酸溶液的2ul水的类似混合物用于模拟转染
的对照。在37℃和5%CO2孵育18h后,将培养基改变为新鲜生长培养基。加入反义寡核苷酸
48h后,去除培养基且利用来自Promega的SV总RNA分离系统(cat#Z3105)按照制造商的说明
书从细胞提取RNA。将600纳克纯化的总RNA加入到利用来自Invitrogen 的SuperScript
VILO cDNA合成试剂盒(cat#11754-250)如制造商的方案所述地进行的逆转录反应中。来自
这一逆转录反应的cDNA用于利用ABI Taqman基因表达混合物(cat#4369510)和由ABI(用于
人FXN的测定Hs00175940_m1)设计的引物/探针通过实时PCR监测基因表达。利用所有三种
测定获得的结果是非常类似的。利用StepOne Plus实时PCR系统(Applied Biosystems)使
用以下PCR循环:50℃持续2min、95℃持续10min、40个循环(95℃持续15秒、60℃持续1min)。
18S的测定物由ABI(cat#4319413E)制造。以反义寡核苷酸处理后的基因表达倍数变化基于
处理样品和模拟转染样品之间18S-标准化的dCt值的差异来计算。对于替代的同日法,类似
地进行所有程序,除了第一天在细胞分配于6孔板中之后即刻用反义寡核苷酸对它们给药。
cat#MT35-011-CV)+1%青霉素/链霉素(Mediatech cat#MT30-002-CI))中在37℃和5%CO2下
生长。使用下列方法之一以反义寡核苷酸处理细胞。对于翌日法,实验前一天将细胞在生长
培养基中以约2x105/孔的密度重新铺板于6孔板中并且在37℃和5%CO2下孵育过夜。第二
天,将6孔板中的培养基改变为新鲜的生长培养基(1.5ml/孔)并且用反义寡核苷酸对细胞
给药。所有反义寡核苷酸由IDT Inc.(Coralville,IA)制备。所有寡核苷酸的序列在表2中
列出。将寡核苷酸的储备溶液在不含DNAse/RNAse的无菌水中稀释至20uM的浓度。为了对一
个孔给药,将2ul溶液用400ul Opti-MEM培养基(Gibco cat#31985-070)和4ul
Lipofectamine2000(Invitrogen cat#11668019)在室温孵育20min,并且逐滴施加至带有
细胞的6孔板中的一个孔。包括代替寡核苷酸溶液的2ul水的类似混合物用于模拟转染的对
照。在37℃和5%CO2孵育18h后,将培养基改变为新鲜生长培养基。加入反义寡核苷酸48h后,去除培养基且利用来自Promega的SV总RNA分离系统(cat#Z3105)按照制造商的说明书从细
胞提取RNA。将600纳克纯化的总RNA加入到利用来自Invitrogen的SuperScript VILO cDNA
合成试剂盒(cat#11754-250)如制造商的方案所述地进行的逆转录反应中。来自这一逆转
录反应的cDNA用于利用ABI Taqman基因表达混合物(cat#4369510)和由ABI(用于人FXN的
测定Hs00175940_m1)设计的引物/探针通过实时PCR监测基因表达。利用所有三种测定获得
的结果是非常类似的。利用StepOne Plus实时PCR系统(Applied Biosystems)使用以下PCR
循环:50℃持续2min、95℃持续10min、40个循环(95℃持续15秒、60℃持续1min)。18S的测定物由ABI(cat#4319413E)制造。以反义寡核苷酸处理后的基因表达倍数变化基于处理样品
和模拟转染样品之间18S-标准化的dCt值的差异来计算。对于替代的同日法,类似地进行所
有程序,除了第一天在细胞分配于6孔板中之后即刻用反义寡核苷酸对它们给药。
面是高度活性的并且显示在人(原代和细胞系)的源自不同细胞类型/器官HepG2肝细胞癌
细胞系(肝)、GM15850D患者淋巴母细胞细胞系(血液)、CHP-212神经母细胞瘤细胞系(脑)、
GM03816A患者纤维母细胞细胞系的细胞系中一致上调。针对天然反义序列设计的一些寡核
苷酸不影响或仅略微影响所有或一些所测试的细胞系中的FXN mRNA水平。这些差异与文献
数据一致,这指示寡核苷酸的结合可取决于寡核苷酸的靶序列的二级和三级结构。
发明的特定特征,这种特征可如所需地与其它实现的一种或多种其它特征组合,如对于任
何给定或特定应用可能是期望和有利的。