[发明专利]高级核酸型结构

说明书

本发明涉及与其它分子实体、尤其是除核酸本身以外的实体结合的核酸型分子结构。本发明尤其涉及通过与特定分子靶结合并由此影响疾病状态的具有药学活性的核酸型分子结构。本发明也涉及具有诊断效用的核酸型分子结构。

非常需要提供能够特异性改变特定蛋白质的活性或调节特定基因产物表达的物质的组合物。特别希望有能够与其它分子形成特异性结合相互作用的分子，尤其是在体内环境中能够表现出特异性结合的这类分子。

针对这些需求，已经开发出多种方法，使得能够制备从中选出这样的物质组合物的各类分子文库。一个有关的实例是见于抗体分子的非常灵敏的结合特异性，并且目前已有数种有效技术用于开发单克隆抗体及其重组衍生物。已提供了大量治疗药物和许多诊断及研究工具。所有这样的制品都是蛋白质分子，因此仅可以利用生物系统来产生。另一方面，已经生产出全合成结合分子。这些结合分子是选自相同化学类别的相似或变异分子的不同文库的分子，并且一般采用筛选系统来进行选择，获得所需治疗靶的替代物或其某些方面活性的替代物。庞大的小分子化学文库的筛选一直是开发常规小分子药物的经典途径，而目前合成肽文库和合成核酸分子文库也用来筛选潜在有效的药物。

对于核酸文库，一般技术手段是利用已知单位长度的单链RNA或DNA分子。与靶分子结合的基础不在构型前，而是可能依赖于促进与其它分子实体结合的DNA(或RNA)分子本身内的二级结构形成(Bock L.C.等1992 Nature 355：564-566；Kubrik，M.F.等1994 NucleicAcids Res.22：2619-2626)。以前没有尝试过制备治疗和诊断效用、含二级(或高级)结构构型前序列段的核酸分子，这就是本发明的目的。

本发明涉及新型高级核酸结构以及这种结构的新用途。

几种类型的高级核酸结构是现有技术领域已知的。一种这样的核酸称为适合(aptamer)，而就其大小、制备和拓扑复杂度而论与本发明的分子不同。涉及从庞大的随机文库中体外进化或者选择的方法适用于开发RNA适体和DNA适体两者。能够促进酶过程例如多核苷酸激酶活性的RNA分子已经通过重复性选择循环进化(Lorsch J.R.和Szostak J.W.1994 Nature 371：31-36)，并且已经筛选出能够高度特异性抑制人磷脂酶A₂的短单链DNA分子(Bennett C.F等1994 NucleicAcids Res.22：3202-3209)。其它研究者已经独立开发出能够结合并抑制人凝血酶的某些功能的RNA型适体或DNA型适体(Bock L.C.等1992 Nature 355：564-566；Kubrik，M.F.等1994 Nucleic Acids Res.22：2619-2626)。

其它类型的高级核酸结构包括“分支DNA”(Horn，T.和Urdea，M.S.1989，Nucleic-Acids-Res.17：6959-6967)，由此与互补核酸分子杂交的DNA分子的一个或多个区域(“探针”)本身可以与其它DNA分子杂交，以便扩增与所述DNA探针结合的DNA的量。然而，Horn和Urdea(出处同上)描述的复合物是线性延伸的，从而设计的新杂交核酸分子不与先前退火的分子杂交，而与输入的其它新分子杂交形成分支DNA结构。实际上，就是设计这样的复合物而形成尽可能多的分支，以便提供更多信号核酸探针的退火点。