专利名称：6-修饰的双环核酸类似物的制作方法
技术领域：
本发明提供了 6-修饰的双环核苷及由其制备的寡聚化合物和组合物。更具体而言，本发明提供了具有2’ -O-C(H) (R)-4’桥的核苷以及由其制备得到的寡聚物和组合物。在优选的实施方案中，R具有形成(R)或(S)异构体的特定构型。在一些实施方案中，本发明的寡聚化合物和组合物与靶标RNA的一部分杂交以使该靶标RNA丧失正常的功能。
背景技术：
反义技术是用于减少一种或多种特定基因产物表达的有效手段，因而被证明在治疗、诊断和研究应用中具有独特的用途。化学修饰的核苷常用于整合入反义序列以增强一种或多种属性，例如核酸酶抗性。一类这样的化学修饰包括双环核苷，其中该核苷的呋喃糖部分包含了连接呋喃糖上两个原子以形成双环状环系统的桥。该种双环核苷具有各种名称，包括对于双环核酸或锁核酸分别具有BNA和LNA的名称。各种BNA已得到制备，并报道于专利文献和科技文献，例如参见Singh等人，Chem.Commun. ,1998,4,455-456 ；Koshkin 等人，Tetrahedron,1998,54, 3607-3630 ；ffahlestedt等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.，2000,97, 5633-5638 ；Kumar 等人，Bioorg. Med. Chem.Lett.，1998，8，2219-2222 ；ffengel 等人，PCT 国际申请 WO 98-DK393 19980914 ;Singh 等人，J. Org. Chem.，1998，63，10035-10039，各文献的全文在此引用作为参考。已授权的美国专利和公布的申请的实例包括，例如:美国专利7，053，207、6，770，748、6，268，490和6，794，499 以及公布的美国申请 20040219565、20040014959、20030207841、20040192918、20030224377,20040143114和20030082807 ;各文献的全文在此引用作为参考。许多LNA 具有毒性。例如，参见 Swayze, E. E. ；Siwkowski, A. M. ；ffancewicz,E. V. ；Migawa, M. T. ；ffyrzykiewicz, T. K. ;Hung, G. ;Monia, B. P. ;Bennett, C. F.,Antisense oligonucleotides containing locked nucleic acid improve potency butcause significant hepatotoxicity in animals. Nucl. Acids Res. , doi 10.1093/nar/gkll071(2006年12月，提前在线出版)因此，对通过反义机制特异性调节基因表达的药剂仍有着长期需求。本文公开了可用于调节基因表达通路的6-取代的BNA和由其制备得到的反义化合物，包括依赖于RNA酶H、RNAi和dsRNA酶等作用机制，以及基于靶标降解或靶标占用的其它反义机制的调节。本领域的技术人员在获知本公开内容后将能够在不进行过度实验的情况下鉴定、制备反义化合物和开发其用途。发明概述本发明提供了具有下式的双环核苷
权利要求
1.寡聚化合物在制备药物或诊断试剂中的用途，所述药物用于抑制基因表达，所述寡聚化合物具有至少一个具有式III的单体
2.如权利要求I所述的用途，其中所述药物用于在体内抑制基因表达。
3.如权利要求I所述的用途，其中所述抑制基因表达包括用所述低聚化合物接触一种或多种细胞、组织或动物。
4.如权利要求I所述的用途，其中所述诊断试剂用于阐明在细胞和组织内表达的基因的表达模式。
5.如权利要求1-4任意一项所述的用途，其中各Z为C1-C6烷基。
6.如权利要求5所述的用途，其中各Z为甲基。
7.如权利要求1-4任意一项所述的用途，其中各Z为取代WC1-C6烷基，其中所述的取代基为C1-C6烷氧基。
8.如权利要求7所述的用途，其中各取代基为CH30-。
9.如权利要求7所述的用途，其中各Z为CH30CH2-。
10.如权利要求1-9任意一项所述的用途，其中具有所述式III的至少一个单体具有如式VI所示的构型
11.如权利要求10所述的用途，其中具有所述式III的各单体的各Z基团具有如式VI所示的构型。
12.如权利要求1-9任意一项所述的用途，其中具有所述式III的至少一个单体具有如式IX所示的构型
13.如权利要求12所述的用途，其中具有所述式III的各单体的各Z基团具有如式IX所示的构型。
14.如权利要求1-13任意一项所述的用途，其中一个T3为H或羟基保护基团。
15.如权利要求1-14任意一项所述的用途，其中一个T4为H或羟基保护基团。
16.如权利要求1-15任意一项所述的用途，其中所述寡聚化合物包含至少一个由至少两个相邻的具有所述式III的单体组成的区。
17.如权利要求16所述的用途，其中所述寡聚化合物包含至少两个由至少两个相邻的具有所述式III的单体组成的区。
18.如权利要求17所述的用途，其中所述寡聚化合物包含有间隙的寡聚化合物。
19.如权利要求16或17所述的用途，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由约8至约14个相邻的β- -2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
20.如权利要求19所述的用途，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由约9至约12个相邻的β- -2’-脱氧核糖基核苷组成的区。
21.如权利要求19所述的用途，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由8至10个β -D-2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
22.如权利要求1-21任意一项所述的用途，其中所述寡聚化合物包含长度为8至20个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
23.如权利要求1-21任意一项所述的用途，其中所述寡聚化合物包含长度为10至16个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
24.如权利要求1-21任意一项所述的用途，其中所述寡聚化合物包含长度为10至14个的核苷和/或修的饰核苷或模拟物。
25.如权利要求1-13任意一项所述的用途，其中T3和T4中至少一个包含选自磷酸二酯或硫代磷酸酯的核苷间连接基团。
26.如权利要求1-25任意一项所述的用途，其中各核苷间连接基团独立地为磷酸二酯或硫代磷酸酯。
27.如权利要求1-25任意一项所述的用途，其中各核苷间连接基团为硫代磷酸酯。
28.如权利要求1-25任意一项所述的用途，其中各单体亚基为核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
29.如权利要求28所述的用途，其中各修饰的核苷含有选自下组的修饰的糖基团:4’ -硫代修饰的糖，双环修饰的糖，和具有2’ -F、2’ _0013、或2’ -O (CH2)2-OCH3取代基的取代糖。
30.如权利要求1-29任意一项所述的用途，其中至少一个具有所述式III的单体具有下式之一
31.如权利要求30所述的用途，其中各个具有所述式III的单体具有相同的构型。
32.—种在体外抑制基因表达的方法，其包括将一种或多种细胞或组织与寡聚化合物接触，所述寡聚化合物具有至少一个具有式III的单体
33.如权利要求32所述的方法，其中所述方法用于非诊断或治疗目的。
34.如权利要求32所述的方法，其中所述方法用于药物开发、靶标确证，或基因表达分析。
35.如权利要求32所述的方法，进一步包括在处理后一定时间检测靶标核酸或蛋白水平和/或相关的表型或化学终点。
36.如权利要求35所述的方法，进一步包括将测量值与未处理样本或与其它寡聚化合物处理的样本进行比较。
37.如权利要求32-36任意一项所述的方法，其中各Z为C1-C6烷基。
38.如权利要求37所述的方法，其中各Z为甲基。
39.如权利要求32-36任意一项所述的方法，其中各Z为取代的C1-C6烷基，其中所述的取代基为C1-C6烷氧基。
40.如权利要求39所述的方法，其中各取代基为CH30-。
41.如权利要求39所述的方法，其中各Z为CH30CH2-。
42.如权利要求32-41任意一项所述的方法，其中具有所述式III的至少一个单体具有如式VI所示的构型
43.如权利要求42所述的方法，其中具有所述式III的各单体的各Z基团具有如式VI所示的构型。
44.如权利要求32-41任意一项所述的方法，其中具有所述式III的至少一个单体具有如式IX所示的构型
45.如权利要求44所述的方法，其中具有所述式III的各单体的各Z基团具有如式IX所示的构型。
46.如权利要求32-45任意一项所述的方法，其中一个T3为H或羟基保护基团。
47.如权利要求32-46任意一项所述的方法，其中一个T4为H或羟基保护基团。
48.如权利要求32-47任意一项所述的方法，其中所述寡聚化合物包含至少一个由至少两个相邻的具有所述式III的单体组成的区。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述寡聚化合物包含至少两个由至少两个相邻的具有所述式III的单体组成的区。
50.如权利要求49所述的方法，其中所述寡聚化合物包含有间隙的寡聚化合物。
51.如权利要求48或49所述的方法，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由约8至约14个相邻的β- -2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
52.如权利要求51所述的方法，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由约9至约12个相邻的β- -2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
53.如权利要求51所述的方法，其中所述寡聚化合物进一步包含至少一个由8至10个β -D-2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
54.如权利要求32-53任意一项所述的方法，其中所述寡聚化合物包含长度为8至20个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
55.如权利要求32-53任意一项所述的方法，其中所述寡聚化合物包含长度为10至16个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
56.如权利要求32-53任意一项所述的方法，其中所述寡聚化合物包含长度为10至14个的核苷和/或修的饰核苷或模拟物。
57.如权利要求32-45任意一项所述的方法，其中T3和T4中至少一个包含选自磷酸二酯或硫代磷酸酯的核苷间连接基团。
58.如权利要求32-57任意一项所述的方法，其中各核苷间连接基团独立地为磷酸二酷或硫代憐Ife酷。
59.如权利要求32-57任意一项所述的方法，其中各核苷间连接基团为硫代磷酸酯。
60.如权利要求32-41任意一项所述的方法,其中各单体亚基为核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
61.如权利要求60所述的方法,其中各修饰的核苷含有选自下组的修饰的糖基团4’ -硫代修饰的糖，双环修饰的糖，和具有2’ -F、2’ _0013、或2’ -O(CH2)2-OCH3取代基的取代糖。
62.如权利要求32-41任意一项所述的方法，其中至少一个具有所述式III的单体具有其中对各个具有所述式的单体独立而言Bx是尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、鸟嘌呤或腺嘌呤；T3和Τ4各自独立地是核苷间连接基团，但是当所述单体位于末端位置时，一个T3或一个!^是!!、羟基保护基团、或连接的共轭基团。
63.如权利要求62所述的方法，其中各个具有所述式III的单体具有相同的构型。
64.一种寡聚化合物，其具有至少一个具有下式的单体下式之
65.如权利要求64所述的寡聚化合物，其中各被取代的基团独立地被任选被保护的取代基单或多取代，该取代基独立地选自卤素、氧代、羟基、OJ1, NJ1J2, SJ1, N3> OC ( = X) Λ、OC ( = X) NJ1J2' NJ3C ( = X) NJ1J2 和 CN，其中各 J1、J2 和 J3 独立为 H 或 C1-C6 烷基，X 是 O、S或 NJ115
66.如权利要求64所述的寡聚化合物，其中各Z独立地为C1-C6烷基或取代的C1-C6烷
67.如权利要求66所述的寡聚化合物，其中至少一个Z为甲基。
68.如权利要求66所述的寡聚化合物，其中至少一个Z为取代的C1-C6烷基。
69.如权利要求68所述的寡聚化合物，其中各所述取代基为C1-C6烷氧基。
70.如权利要求68所述的寡聚化合物，其中至少一个Z为CH30CH2-。
71.如权利要求64-70任意一项所述的寡聚化合物，其中各Z为甲基或CH30CH2-。
72.如权利要求64-71任意一项所述的寡聚化合物，其中具有所述式的至少一个单体的Z基团为由下式表示的(R)-构型
73.如权利要求72所述的寡聚化合物，其中具有所述式的各单体的各Z基团为(R)-构型。
74.如权利要求64-71任意一项所述的寡聚化合物，其中所述至少一个单体的Z基团为由下式表示的(S)-构型
75.如权利要求74所述的寡聚化合物，其中具有所述式的各单体的各Z基团为(S)-构型。
76.如权利要求64-75任意一项所述的寡聚化合物，其中T3为H或羟基保护基团。
77.如权利要求64-75任意一项所述的寡聚化合物,其中T3为与核苷、核苷酸或单体亚基的连接核苷间联接基团。
78.如权利要求64-75任意一项所述的寡聚化合物,其中T3为与寡核苷或寡核苷酸连接的核苷间联接基团。
79.如权利要求64-75任意一项所述的寡聚化合物，其中T3为与寡聚化合物连接的核苷间联接基团。
80.如权利要求64-79任意一项所述的寡聚化合物，其中T4为H或羟基保护基团。
81.如权利要求64-79任意一项所述的寡聚化合物，其中T4为与核苷、核苷酸或单体亚基连接的核苷间联接基团。
82.如权利要求64-79任意一项所述的寡聚化合物,其中T4为与寡核苷或寡核苷酸连接的核苷间联接基团。
83.如权利要求64-77任意一项所述的寡聚化合物，其中T4为与寡聚化合物连接的核苷间联接基团。
84.如权利要求64-75任意一项所述的寡聚化合物，其中T3和T4中至少一个包含选自磷酸二酯或硫代磷酸酯的核苷间联接基团。
85.如权利要求64-84任意一项所述的寡聚化合物，其包含至少一个由至少两个相邻的具有所述式的单体组成的区。
86.如权利要求85所述的寡聚化合物，其包含至少两个由至少两个相邻的具有所述式的单体组成的区。
87.如权利要求86所述的寡聚化合物，其包含有间隙的寡聚化合物。
88.如权利要求85或86所述的寡聚化合物,其进一步包含至少一个由约8至约14个相邻的0-D-2’ _脱氧核糖基核苷组成的区。
89.如权利要求88所述的寡聚化合物，其进一步包含至少一个由约9至约12个相邻的β -D-2’ -脱氧核糖基核苷组成的区。
90.如权利要求85所述的寡聚化合物，其包含由2至3个具有所示式的相邻单体组成的一个区，任选的由I或2个具有所示式的相邻单体组成的第二区以及由8至14个i3-D-2’_脱氧核糖基核苷组成的第三区，其中所述的第三区位于所述的第一和所述的第二区之间。
91.如权利要求90所述的寡聚化合物，其包含8至10个β-D-2’ -脱氧核糖基核苷。
92.如权利要求64-91任意一项所述的寡聚化合物，其包含长度为约8至约40个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
93.如权利要求64-91任意一项所述的寡聚化合物，其包含长度为约8至约20个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
94.如权利要求64-91任意一项所述的寡聚化合物，其包含长度为约10至约16个的核苷和/或修的饰核苷或模拟物。
95.如权利要求64-91任意一项所述的寡聚化合物，其包含长度为约10至约14个的核苷和/或修饰的核苷或模拟物。
96.试剂盒,其特征在于包含如权利要求64-95任意一项所述的寡聚化合物。
全文摘要
本发明提供了6-修饰的双环核苷类似物以及包含这些核苷类似物的寡聚化合物。在优选的实施方案中该核苷类似物在6位具有(R)或(S)-手性。这种双环核苷类似物可用于提高寡聚化合物的性质包括核酸酶抗性。
文档编号C12Q1/68GK102908630SQ20121011234
公开日2013年2月6日 申请日期2007年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者埃里克·E·斯威兹, 普内特·P·塞思 申请人:Isis制药公司