用于調(diào)節(jié)基因表達的組合物和方法
【專利說明】用于調(diào)節(jié)基因表達的組合物和方法
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本申請根據(jù)35U.S.C. § 119(e)要求2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)基 因表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING GENE EXPRESSION) " 的美國臨時申請?zhí)?1/648, 016、2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)基因表達的組 合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING GENE EXPRESSION)" 的美國 臨時申請?zhí)?1/648, 021、2013年3月14日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)基因表達的組合物和 方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING GENE EXPRESSION)" 的美國臨時申 請?zhí)?1/786,232,2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)SMN基因家族表達的組合物 和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING SMN GENE FAMILY EXPRESSION) " 的美國臨時申請?zhí)?1/647,858、2012年10月27日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)SMN基因家 族表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING SMN GENE FAMILY EXPRESSION)"的美國臨時申請?zhí)?1/719,394、2013年3月14日提交的名稱為"用于調(diào) 節(jié)SMN基因家族表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING SMN GENE FAMILY EXPRESSION)"的美國臨時申請?zhí)?1/785,529、2012年5月16日提交的名 稱為"用于調(diào)節(jié)UTRN表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING UTRN EXPRESSION)"的美國臨時申請?zhí)?1/647,886、2012年5月16日提交的名稱為"用于 調(diào)節(jié)血紅蛋白基因家族表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING HEMOGLOBIN GENE FAMILY EXPRESSION) " 的美國臨時申請?zhí)?61/647, 901、2013 年 3 月 14日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)血紅蛋白基因家族表達的組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING HEMOGLOBIN GENE FAMILY EXPRESSION)" 的美國臨時申 請?zhí)?1/785,956、2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)4了?2八2表達的組合物和方 法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING ATP2A2 EXPRESSION)" 的美國臨時申請 號61/647,925、2013年3月14日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)4了?2八2表達的組合物和方法 (COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING ATP2A2 EXPRESSION)" 的美國臨時申請?zhí)?61/785, 832、2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)APOAl和ABCAl表達的組合物和方法 (COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING AP0A1 AND ABCAl EXPRESSION)"的美國臨時 申請?zhí)?1/647, 949、2013年3月14日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)AP0A1和ABCAl表達的組合 物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING AP0A1 AND ABCAl EXPRESSION) " 的美國臨時申請?zhí)?1/785, 778、2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)PTEN表達的 組合物和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING PTEN EXPRESSION)" 的美國 臨時申請?zhí)?1/648, 041、2013年3月14日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)PTEN表達的組合物 和方法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING PTEN EXPRESSION)" 的美國臨時 申請?zhí)?1/785, 885、2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)BDNF表達的組合物和方 法（COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING BDNF EXPRESSION)" 的美國臨時申請?zhí)?61/648,058以及2012年5月16日提交的名稱為"用于調(diào)節(jié)MECP2表達的組合物和方法 (COMPOSITIONS AND METHODS FOR MODULATING MECP2 EXPRESSION)" 的美國臨時申請?zhí)?61/648,051的權(quán)益，每個申請的內(nèi)容通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及基于寡核苷酸的組合物，以及使用基于寡核苷酸的組合物用于治療疾 病的方法。
[0004] 發(fā)曰月背景
[0005] 轉(zhuǎn)錄組分析已表明雖然僅1 %至2 %哺乳動物基因組是蛋白編碼的，但70 %至 90%具有轉(zhuǎn)錄活性。最新發(fā)現(xiàn)認為這些非蛋白編碼轉(zhuǎn)錄物的子集在表觀遺傳調(diào)控中起重要 作用。盡管它們普遍存在，但許多這類轉(zhuǎn)錄物的結(jié)構(gòu)和功能仍然是未表征的。最新研宄指 示，一些長的非編碼RNA在染色質(zhì)重建中通過與多梳阻抑復(fù)合物（PRC2)相互作用而用作遺 傳調(diào)控因子/RNA輔因子，并且因此發(fā)揮作用來調(diào)空基因表達。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的多個方面提供用于選擇用于激活或增強靶基因的表達的寡核苷酸的方 法。這些方法尤其可用于鑒別用于激活或增強靶基因的表達的候選寡核苷酸，這些靶基因 的降低的表達或活性導(dǎo)致了或引起了疾病。本發(fā)明的另外的方面提供選擇一組寡核苷酸的 方法，該組寡核苷酸中富集了激活靶基因的表達的寡核苷酸（例如，與隨機寡核苷酸選擇 相比較）。因此，這些方法可以用于建立其中富集了激活基因表達的寡核苷酸的大型臨床候 選物庫。這類庫可以被利用來例如鑒別用于治療研發(fā)的先導(dǎo)寡核苷酸。因此，所提供的方 法可用于建立用于靶向包括蛋白編碼基因的大多數(shù)已知基因的表達的候選寡核苷酸的廣 闊平臺。另外的方面提供調(diào)節(jié)基因表達的單鏈寡核苷酸以及包含這些單鏈寡核苷酸的組合 物和試劑盒。還提供了用于使用單鏈寡核苷酸調(diào)節(jié)基因表達的方法。
[0007] 在一些方面，本發(fā)明為一種用于通過在第一核苷酸序列內(nèi)選擇PRC2相關(guān)區(qū)來選 擇用于激活靶基因的表達的候選寡核苷酸的方法，其中該第一核苷酸序列定位至第一染色 體中該靶基因的5'端上游50千堿基與該靶基因的3'端下游50千堿基之間的位置；確定 與該PRC2相關(guān)區(qū)的至少8個連續(xù)核苷酸互補的第二核苷酸序列；并且將包含該第二核苷酸 序列的單鏈寡核苷酸選擇為候選寡核苷酸，其中該寡核苷酸具有以下特征中的至少一種： a)包含5' -X-Y-Z的序列，其中X為任何核苷酸，Y為非為人微小RNA的種子序列的、長度 為6個核苷酸的核苷酸序列，并且Z為長度為1至23個核苷酸的核苷酸序列，其中X錨定 在該寡核苷酸的5'端上；b)不包含三個或更多個連續(xù)鳥苷核苷酸的序列；c)與長度等于 該第二核苷酸序列的每個核苷酸序列具有閾值水平以下的序列一致性的序列，這些核苷酸 序列處在脫靶基因的5'端上游的50千堿基與該脫靶基因的3'端下游的50千堿基之間； d)與編碼RNA的PRC2相關(guān)區(qū)互補的序列，該RNA形成包含至少兩個單鏈環(huán)的二級結(jié)構(gòu)；和 /或e)具有60 %以上G-C含量的序列。
[0008] 在一些實施例中，該單鏈寡核苷酸具有特征a)、b)、c)、d)以及e)中的僅一種。在 一些實施例中，該單鏈寡核苷酸具有各自獨立地選擇的特征幻士）、(：）、(1)以及 6)中的至少 兩種。在一些實施例中，該單鏈寡核苷酸具有各自獨立地選擇的特征a)、b)、c)、d)以及e) 中的至少三種。在一些實施例中，該單鏈寡核苷酸具有各自獨立地選擇的特征a)、b)、c)、 d)以及e)中的至少四種。在一些實施例中，該單鏈寡核苷酸具有特征a)、b)、c)、d)以及 e)中的每一種。在某些實施例中，該寡核苷酸具有該序列5'X-Y-Z，其中該寡核苷酸的長度 為8至50個核苷酸。在一些實施例中，Y為選自表3的序列。
[0009] 在另一個方面，本發(fā)明為一種通過在第一核苷酸序列內(nèi)選擇PRC2相關(guān)區(qū)來選擇 富集了激活靶基因的表達的寡核苷酸的一組寡核苷酸的方法，該第一核苷酸序列定位至第 一染色體中該靶基因的5'端上游的50千堿基與該靶基因的3'端下游的50千堿基之間的 位置；選擇一組寡核苷酸，其中該組中的每個寡核苷酸包含與PRC2相關(guān)區(qū)的至少8個連續(xù) 核苷酸互補的第二核苷酸序列，并且具有以下特征中的至少一種：a)序列：5' -Χ-Υ-Ζ，其中 X為任何核苷酸，Y為非為微小RNA的人種子序列的、長度為6個核苷酸的核苷酸序列，并且 Z為長度為1至23個核苷酸的核苷酸序列，其中X錨定在該寡核苷酸的5'端上；b)不包含 三個或更多個連續(xù)鳥苷核苷酸的序列；c)與長度等于該第二核苷酸序列的每個核苷酸序 列具有閾值水平以下的序列一致性的序列，這些核苷酸處在脫靶基因的5'端上游的50千 堿基與該脫靶基因的3'端下游的50千堿基之間；d)與編碼RNA的PRC2相關(guān)區(qū)互補的序 列，該RNA形成包含至少兩個單鏈環(huán)的二級結(jié)構(gòu)；和/或e)具有60%以上G-C