与细胞周期RNA相关的方法和组合物与流程

本技术涉及与特异性非编码rna(ncrna)-s期早期rna(spear)相关的方法和组合物。政府权益本发明是利用政府资助在美国国家卫生研究院(national institutes ofhealth)给予的第ca197697号和第ca211304号拨款下进行的。政府拥有本发明的某些权利。以电子方式提交的文本文件的描述本技术含有序列表，所述序列表以ascii格式通过efs-web提交并且据此以引用的方式整体并入。所述ascii副本于2022年4月18日左右创建，名为“bid-011pc_110304-5011_sequence_listing_st 25.txt”，并且大小为约19,732字节。

背景技术：

1、功能性非编码rna(ncrna)是染色质架构的重要组成部分，染色质架构是由表观遗传标志物诸如dna甲基化、组蛋白修饰、核小体定位以及组蛋白变体掺入核小体中形成的。尽管如此重要，但有关ncrna生物学的许多问题仍然存在。

2、异常的表观遗传签名与有害疾患诸如癌症和其他遗传疾病有关。然而，人们对活跃表观遗传标志物与非活跃表观遗传标志物以及它们如何影响有害疾患知之甚少。

3、我们需要更全面地了解ncrna和表观遗传调节，以便允许有效的疗法。

技术实现思路

1、因此，在一些方面，本公开提供一种用于治疗有需要的受试者中的癌症的方法，其包括施用：(i)有效量的一种或多种s期早期rna(spear)的抑制剂至受试者，或者(ii)有效量的源自受试者的细胞，该细胞已与有效量的一种或多种spear的抑制剂接触，其中癌症的特征在于表观遗传失调。

2、在一些方面，本公开提供一种用于预防有需要的受试者中的癌症的发作或进展的方法，其包括施用：(i)有效量的一种或多种spear的抑制剂至受试者，或者(ii)有效量的源自受试者的细胞，该细胞已与有效量的一种或多种spear的抑制剂接触，其中该受试者的特征在于包括表观遗传失调的癌前状态。

3、在一些方面，本公开提供一种用于治疗有需要的受试者中的与表观遗传失调相关的遗传疾病或病症的方法，其包括施用：(i)有效量的一种或多种spear的抑制剂至受试者，或者(ii)有效量的源自受试者的细胞，该细胞已与有效量的一种或多种spear的抑制剂接触。

4、在一些方面，本公开提供一种预防有需要的受试者中的与表观遗传失调相关的遗传疾病或病症的发作或进展的方法，其包括施用：(i)有效量的一种或多种spear的抑制剂至受试者，或者(ii)有效量的源自受试者的细胞，该细胞已与有效量的一种或多种spear的抑制剂接触。

5、在一些方面，本公开提供一种用于重置(reset)癌或癌前细胞中活跃组蛋白标志物的形成的方法，其包括：(i)施用有效量的一种或多种spear或者一种或多种spear的抑制剂至受试者，或者(ii)使源自受试者的细胞与有效量的一种或多种spear或者一种或多种spear的抑制剂接触。

6、在一些方面，本公开提供一种用于恢复与以遗传疾病或病症为特征的细胞中的未患病状态相关的复制起始点复合物的方法，其包括：(i)施用有效量的一种或多种spear或者一种或多种spear的抑制剂至受试者，或者(ii)使源自受试者的细胞与有效量的一种或多种spear或者一种或多种spear的抑制剂接触。

7、在上述方面的任一个中，抑制剂引起受spear控制的一种或多种基因的表达水平的调节。在一些实施方案中，受spear控制的一种或多种基因的表达水平的调节是该基因的上调。在一些实施方案中，受spear控制的一种或多种基因的表达水平的调节是该基因的下调。在一些实施方案中，受spear控制的一种或多种基因的表达水平的调节是与未处理状态相比恢复该一种或多种基因的水平。在一些实施方案中，该一种或多种基因是致癌基因或原致癌基因。在一些实施方案中，该基因是myc基因。在一些实施方案中，该myc基因选自c-myc(myc)、l-myc(mycl)和n-myc(mycn)。在一些实施方案中，该基因是肿瘤压制基因。

8、在一些实施方案中，一种或多种spear被过表达以生成人工复制起始点复合物。在一些实施方案中，一种或多种spear被过表达以调控复制方向。在一些实施方案中，一种或多种spear被过表达并且一种或多种spear的抑制剂(i)减缓复制的进展或阻止有害的复制方向并激活相反的复制方向，且/或(ii)调节三核苷酸重复的位点，任选地减小三核苷酸重复的大小或逆转三核苷酸重复的表达。在一些实施方案中，一种或多种spear被过表达并且一种或多种spear的抑制剂治疗或预防三核苷酸重复病症(“trd”)。在一些实施方案中，trd是脆性x综合征、脆性xe综合征、亨廷顿病(hd)、脊髓小脑性共济失调、运动性病症、齿状核红核苍白球路易体萎缩症(dentatorubro pallidoluysian atrophy)或者孤独症。在一些实施方案中，trd是多聚谷氨酰胺(polyq)疾病和/或非多聚谷氨酰胺疾病。在一些实施方案中，该多聚谷氨酰胺疾病是drpla(齿状核红核苍白球路易体萎缩症)、hd(亨廷顿病)、sbma(脊髓延髓肌萎缩症或肯尼迪病)、sca1(脊髓小脑性共济失调1型)、sca2(脊髓小脑性共济失调2型)、sc a3(脊髓小脑性共济失调3型或马查多-约瑟夫病)、sca6(脊髓小脑性共济失调6型)、sca7(脊髓小脑性共济失调7型)或者sca17(脊髓小脑性共济失调17型)。在一些实施方案中，该非聚谷氨酰胺疾病是fxs(脆性x综合征)、fxtas(脆性x相关震颤共济失调综合征)、fraxe(脆性xe智力低下)、frda(弗里德赖希共济失调)、dm(强直性肌营养不良)、sca8(脊髓小脑性共济失调8型)、sca12(脊髓小脑性共济失调12型)和卵巢早衰(pof)。

9、在一些实施方案中，该一种或多种spear被过表达并且一种或多种spear的抑制剂通过逆转三核苷酸重复的扩增而治疗或预防trd。

10、在一些实施方案中，该三核苷酸重复选自cag、ctg、cgg和gaa。

11、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除与spear相关的表观遗传标志物活性。

12、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除表观遗传标志物的形成和/或再循环。

13、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除基因的激活。

14、在一些实施方案中，该抑制剂引起基因的激活。

15、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除以下中的一者或多者：dna甲基化、组蛋白修饰和核小体重塑。在一些实施方案中，组蛋白修饰选自以下中的一者或多者：组蛋白乙酰化、磷酸化、甲基化、泛素化和蛋白水解以及染色质重塑的改变。在一些实施方案中，组蛋白修饰是组蛋白乙酰化。在一些实施方案中，该抑制剂引起受spear控制的致病核苷酸扩增的调节。

16、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除spear与一种或多种组蛋白或组蛋白相关蛋白之间的相互作用。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是以下中的一者或多者：h1、h2a、h2b、h3和h4蛋白或其变体。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是以下中的一者或多者：h2a.z或其变体以及h3.3或其变体。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是组蛋白乙酰转移酶。在一些实施方案中，组蛋白乙酰转移酶是tip60或其变体。

17、在一些实施方案中，该抑制剂减少或基本上消除spear与orc的一种或多种组分之间的相互作用。在一些实施方案中，该orc的一种或多种组分选自以下中的一者或多者：orc1、orc2、orc3、orc4和orc5或其变体。

18、在一些实施方案中，该表观遗传失调是一种或多种表观遗传标志物的失调。

19、在一些实施方案中，一种或多种表观遗传标志物的表观遗传失调包括与未患病状态相比额外的表观遗传标志物的激活和/或与未患病状态相比表观遗传标志物的失活。在一些实施方案中，该表观遗传失调是经改变的复制起始点。在一些实施方案中，该经改变的复制起始点包括与未患病状态相比额外的复制起始点的激活和/或与未患病状态相比复制起始点的失活。

20、在一些实施方案中，受试者患有与表观遗传失调相关的癌症。

21、在某些实施方案中，该癌症为实体瘤。在一些实施方案中，该癌症是血液癌症。

22、在一些实施方案中，该癌症是以下中的一者或多者：基底细胞癌；胆道癌；膀胱癌；骨癌；脑和中枢神经系统癌症；乳腺癌；腹膜癌；宫颈癌；绒毛膜癌；结肠和直肠癌；结缔组织癌症；消化系统癌症；子宫内膜癌；食道癌；眼癌；头颈部癌症；胃癌(包括胃肠道癌)；成胶质细胞瘤；肝癌；肝细胞瘤；上皮内赘瘤；肾癌或肾脏癌；喉癌；白血病；肝癌；肺癌(例如，小细胞肺癌、非小细胞肺癌、肺腺癌和肺鳞癌)；黑素瘤；骨髓瘤；神经母细胞瘤；口腔癌(嘴唇、舌、口和咽)；卵巢癌；胰腺癌；前列腺癌；成视网膜细胞瘤；横纹肌肉瘤；直肠癌；呼吸系统癌症；唾液腺癌；肉瘤；皮肤癌；鳞状细胞癌；胃癌；睾丸癌；甲状腺癌；子宫或子宫内膜癌；泌尿系统癌症；外阴癌；淋巴瘤，包括霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤，以及b细胞淋巴瘤(包括低级/滤泡性非霍奇金淋巴瘤(nhl)；小淋巴细胞(sl)nhl；中级/滤泡性nhl；中级弥漫性nhl；高级成免疫细胞nhl；高级淋巴母细胞性nhl；高级小无裂细胞nhl；巨大肿块疾病nhl；套细胞淋巴瘤；aids相关淋巴瘤；和瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症；慢性淋巴细胞性白血病(cll)；急性淋巴母细胞性白血病(all)；毛细胞白血病；慢性成骨髓细胞性白血病；以及其他癌症和肉瘤；和移植后淋巴组织增生性病症(ptld)，以及与瘢痣病、水肿和梅格斯氏综合征(meigs’syndrome)相关的异常血管增生。

23、在一些实施方案中，spear是非编码rna。在一些实施方案中，spear是长链非编码rna(lncrna)。在一些实施方案中，spear为约200个核苷酸或更长。在一些实施方案中，spear被编码在与活跃基因的启动子邻近的区域中。在一些实施方案中，spear在细胞周期的早期s期被诱导。在一些实施方案中，spear包括选自3、5和9的一个或多个基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个rm9a基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个茎环样结构。

24、在一些实施方案中，抑制剂是小分子。在一些实施方案中，该小分子直接或间接调节spear与组蛋白或组蛋白相关蛋白或orc的相互作用。

25、在一些实施方案中，该抑制剂是核酸。在一些实施方案中，该核酸是rna或dna。在一些实施方案中，该核酸直接或间接调节spear与组蛋白或组蛋白相关蛋白或orc的相互作用。在一些实施方案中，该核酸包括与spear的一部分至少部分互补的序列。

26、在一些实施方案中，该抑制剂的一个或多个核苷酸被化学修饰。在一些实施方案中，化学修饰选自锁核酸(lna)、硫代磷酸酯、2′-o-甲基、2′-o-甲氧基乙基、2′-o-烷基-rna单元、2′-ome-rna单元、2′-氨基-dna单元、2′-氟-dna单元、肽核酸(pna)单元、己糖醇核酸(hna)单元、ina单元和2′-o-(2-甲氧基乙基)-rna(2′moe rna)单元。

27、在一些实施方案中，该核酸是反义寡核苷酸或小干扰rna(sirna)。

28、在一些实施方案中，该抑制剂调节spear的表达和/或活性。

29、在一些实施方案中，源自受试者的细胞源自生物样品。在一些实施方案中，生物样品包括活检物(biopsy)、组织或体液。在一些实施方案中，生物样品包括以下中的一者或多者：肿瘤细胞、经培养的细胞、干细胞和分化的细胞。

30、在一些实施方案中，本文公开的方法进一步包括施用一种或多种表观遗传药物或者使细胞与一种或多种表观遗传药物接触。在一些实施方案中，表观遗传药物是dna甲基转移酶抑制剂，其任选地选自氮胞苷、依西他滨(ecitabine)、泽布拉林、帕比司他、贝利司他、达诺司他(dacinostat)、奎西诺司他(quisinostat)、替非司他(tefinostat)、acedinaline、恩替诺特、莫西司他(mocetinostat)、西达本胺、丁酸、丁酸新戊酰氧基甲酯(pivanex)、苯丁酸和丙戊酸。在一些实施方案中，表观遗传药物是组蛋白脱乙酰酶抑制剂，其任选地选自伏立诺他、罗米地辛、曲古抑菌素a和trapoxin a。

31、在一些方面，本公开提供一种制备表观遗传调节剂的方法，其包括：(a)通过以下方式鉴定表观遗传调节剂：(i)确定该剂是否与一种或多种spear结合或相互作用、(ii)根据与一种或多种spear结合或相互作用的能力将该剂分类为表观遗传调节剂；以及(b)将该剂配制用于在疗法中使用，该疗法选自对与表观遗传失调相关的癌症或与表观遗传失调相关的遗传疾病或病症的治疗或预防。

32、在一些实施方案中，该剂降低或基本上消除与spear相关的表观遗传标志物活性。在一些实施方案中，该剂减少或基本上消除表观遗传标志物的形成和/或再循环。在一些实施方案中，该剂降低或基本上消除基因的激活。在一些实施方案中，该剂引起基因的激活。在一些实施方案中，该剂减少或基本上消除以下中的一者或多者：dna甲基化、组蛋白修饰和核小体重塑。在一些实施方案中，组蛋白修饰选自以下中的一者或多者：组蛋白乙酰化、磷酸化、甲基化、泛素化和蛋白水解以及染色质重塑的改变。在一些实施方案中，组蛋白修饰是组蛋白乙酰化。在一些实施方案中，该剂引起受spear控制的致病核苷酸扩增的调节。在一些实施方案中，该剂减少或基本上消除spear与一种或多种组蛋白或组蛋白相关蛋白之间的相互作用。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是以下中的一者或多者：h1、h2a、h2b、h3和h4蛋白或其变体。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是以下中的一者或多者：h2a.z或其变体以及h3.3或其变体。在一些实施方案中，组蛋白或组蛋白相关蛋白是组蛋白乙酰转移酶。在一些实施方案中，组蛋白乙酰转移酶是tip60或其变体。在一些实施方案中，该表观遗传失调是一种或多种表观遗传标志物的失调。在一些实施方案中，一种或多种表观遗传标志物的表观遗传失调包括与未患病状态相比额外的表观遗传标志物的激活和/或与未患病状态相比表观遗传标志物的失活。

33、在一些实施方案中，该表观遗传失调是经改变的复制起始点。

34、在一些实施方案中，spear是非编码rna。在一些实施方案中，spear是长链非编码rna(lncrna)。在一些实施方案中，spear为约200个核苷酸或更长。在一些实施方案中，spear被编码在与活跃基因的启动子邻近的区域中。在一些实施方案中，spear在细胞周期的早期s期被诱导。在一些实施方案中，spear包括选自3、5和9的一个或多个基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个rm9a基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个茎环样结构。

35、在一些实施方案中，该剂包含小分子。在一些实施方案中，该小分子直接或间接调节spear与组蛋白或组蛋白相关蛋白或orc的相互作用。

36、在一些实施方案中，该剂包括核酸。在一些实施方案中，该核酸是rna或dna。在一些实施方案中，该核酸直接或间接调节spear与组蛋白或组蛋白相关蛋白或orc的相互作用。在一些实施方案中，该核酸包括与spear的一部分至少部分互补的序列。

37、在一些实施方案中，该剂的一个或多个核苷酸被化学修饰。在一些实施方案中，化学修饰选自锁核酸(lna)、硫代磷酸酯、2′-o-甲基、2′-o-甲氧基乙基、2′-o-烷基-rna单元、2′-ome-rna单元、2′-氨基-dna单元、2′-氟-dna单元、肽核酸(pna)单元、己糖醇核酸(hna)单元、ina单元和2′-o-(2-甲氧基乙基)-rna(2′moe rna)单元。

38、在一些实施方案中，该核酸是反义寡核苷酸或小干扰rna(sirna)。在一些实施方案中，该剂能够调节spear的表达和/或活性。

39、在一些方面，本公开提供一种用于评价受试者对表观遗传调节疗法的反应的方法，其包括评价来自该受试者的生物样品中的spear中的一种或多种spear的水平，其中：(i)与治疗前的状态相比spear中的一种或多种spear的水平降低指示对疗法有反应，且/或(ii)与治疗前的状态相比spear中的一种或多种spear的水平增加或基本上没有变化指示对疗法缺乏反应或反应差。

40、在一些方面，本公开提供一种用于预测受试者对表观遗传调节疗法作出反应的可能性的方法，其包括评价来自受试者的生物样品中的spear中的一种或多种spear的水平，其中：(i)spear中的一种或多种spear的水平高指示对疗法作出反应的可能性高，且/或(ii)spear中的一种或多种spear的水平低指示对疗法作出反应的可能性低。

41、在一些实施方案中，spear是非编码rna。在一些实施方案中，该spear是长链非编码rna(lncrna)。在一些实施方案中，spear为约200个核苷酸或更长。在一些实施方案中，spear被编码在与活跃基因的启动子邻近的区域中。在一些实施方案中，spear在细胞周期的早期s期被诱导。在一些实施方案中，spear包括选自3、5和9的一个或多个基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个rm9a基序。在一些实施方案中，spear包括一个或多个茎环样结构。

42、在一些实施方案中，生物样品包括活检物、组织或体液。在一些实施方案中，生物样品包括以下中的一者或多者：肿瘤细胞、经培养的细胞、干细胞和分化的细胞。

43、下文的描述中阐述了本公开的一个或多个实施例的细节。根据以下附图、对若干个实施例的详细描述以及根据所附权利要求书，本公开的其他特征或优点将变得清楚。在下文所附的描述中阐述了本公开的细节。虽然在本公开的实践或检验中可以使用与本文所述的那些方法和材料类似或等效的方法和材料，但现在对说明性的方法和材料进行描述。根据说明书和权利要求书，本公开的其他特征、目的和优点将变得清楚。在说明书和所附权利要求书中，单数形式还包括复数，除非上下文另外清楚地指出。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科技术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。