[发明专利]具有高活性和降低脱靶的SIRNA结构

说明书

本发明提供用于使用RNA干扰来调节靶基因表达的化合物、组合物和方法。本发明的RNAi结构和分子可用于以高水平的RNAi活性和降低的脱靶作用来调节基因表达或使基因表达沉默。有利的结构包括靶向任意基因的、在种子区中含有一个或多个2’‑脱氧核苷酸的siRNA。所述RNA干扰分子可用于预防或治疗疾病的方法中。

技术领域

本发明涉及由基于核酸的分子构成的生物药物和治疗剂的领域。更具体而言，本发明涉及利用RNA干扰(RNAi)来调节基因表达的化合物结构及其用途。

序列表

本申请包括作为ASCII文件以电子形式提交的序列表，该文件创建于2016年1月2日，文件名为ND6122770WO_SL.txt，大小为170,872字节，其全部内容通过引用并入本说明书中。

背景技术

RNA干扰(RNAi)已被用于通过短干扰RNA(siRNA)介导而在动物中进行的序列特异性转录后基因沉默。参见例如Zamore等人，Cell，2000，第101卷，第25-33页；Fire等人，Nature，1998，第391卷，第806811页；Sharp，Genes&Development，1999，第13卷，第139-141页。

细胞中的RNAi应答可由双链RNA(dsRNA)引发，但机制尚未完全理解。一般而言，siRNA可为约21至约23个核苷酸长，并且，包含长度为约19个核苷酸的碱基对双链体(duplex)区。

RNAi涉及被称为RNA诱导沉默复合物(RISC)的核酸内切酶复合物。siRNA具有反义链或引导链，该反义链或引导链进入RISC复合物，并介导对具有与siRNA双链体的反义链互补的序列的单链靶RNA的切割。siRNA的另一条链是随从链(passenger strand)。对靶RNA的切割在与siRNA双链体的反义链互补的区域的中部发生。参见例如Elbashir等人，Genes&Development，2001，第15卷，第188-200页。

为改善用作药剂的siRNA化合物的性质，已以各种方式对siRNA化合物的结构进行修饰，以求改善稳定性并降低脱靶(off target)效应。siRNA的脱靶活性与对除靶RNA外的细胞核酸的调节有关，其可能是通过多种机制发生的。

对siRNA化合物的修饰包括改变任意的核苷酸的碱基、糖和/或主链的结构。修饰siRNA核苷酸的一种方式是使用脱氧核苷酸代替siRNA中的某些核糖核苷酸。具体而言，脱氧核苷酸通常被利用于siRNA结构的悬挂(overhang)或末端核苷酸中。

然而，在siRNA结构中使用脱氧核苷酸的缺点在于，脱氧核苷酸不能用于siRNA的种子区中。这是因为，这种siRNA修饰会降低基因沉默活性，因此是不利的。

人们迫切需要能够在不使活性损失的情况下降低脱靶作用的、用于调节基因表达的RNAi结构。

特别地，基于对致癌基因(oncogenes)和癌症相关基因的RNAi抑制的治疗剂需要高效且稳定的siRNA序列和结构。

需要具有高活性结构的siRNA化合物来调节基因表达。

发明内容

本发明涉及利用RNA干扰来调节靶基因表达的化合物、组合物和方法。本文公开的siRNA化合物和结构可高效地调节基因表达。

本发明的RNAi结构可用于调节基因表达，其具有令人惊讶的高水平活性和降低的脱靶作用。

在一些实施方式中，本发明提供通过RNA干扰实现基因沉默的分子，其降低脱靶作用且不损失活性。

在其他一些实施方式中，本发明提供通过RNA干扰实现基因沉默的分子，其降低脱靶作用且具有出乎意料的高基因沉默活性。