[发明专利]含有内部非核酸间隔子的单链RNAi试剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年8月24日提交的美国临时申请号61/376,471(此处通过引用并入本文)的权益。

发明背景

RNA干扰(RNAi)通路是基因调控的进化上保守的模式。RNAi过程是由从各种外源性或内源性来源(例如，实验引入，病毒感染)产生的双链RNA(dsRNA)起始的。dsRNA被Dicer切割以产生20-25核苷酸小干扰RNA(siRNA)双链体。然后这些双链体被装载至RNA诱导的沉默复合物(RISC)上，在RISC被激活之前，双链体的过客/有义链被除去。单引导/反义链保持与RISC结合并引导目标mRNA的裂解。因此，双链siRNA已经变为研究和基于核酸的疗法的重要工具。

RNAi基因沉默可以经由单链或双链RNA分子发生。在最近十年中，已经报道，单链反义siRNA和siRNA双链体几乎是一样有效的 (参见，例如Schwarz等人, 2002, Mol. Cell. 10:537-548；Martinez等人, 2002, Cell 110:563-574；Amarzguioui等人, 2003, Nucleic Acids Res. 31:589-595；和Holen等人, 2003, Nucleic Acids Res. 31:2401-2407)。与双链的版本相比，利用单链RNA分子用于基因沉默有一些好处。它们更低的分子量可以使它们更容易穿过细胞膜。单链RNA分子也是双链siRNA的质量和体积的一半，这暗示了制造成本优势。因此，在制定适用于单链RNA干扰分子的新的且有利的设计特征中仍然具有高度的兴趣。

发明概述

本发明提供单链RNA分子，所述单链RNA分子包含： (a)核酸部分，其包含两个或更多个核苷酸部分，和(b)内部(与“末端”相比)间隔子部分，其包含一个或多个非核苷酸间隔子部分，其中非核苷酸间隔子部分共价连接所述分子的两个核苷酸部分。本发明的单链RNA分子的核苷酸部分不是彼此互补的，因此，所述部分不形成碱基对。本发明的单链RNA分子起引导或反义链的作用，所述引导或反义链能够通过RNA干扰机制抑制基因表达，因此，代表单链RNAi试剂。

本发明的单链RNAi分子具有单链寡核苷酸结构，并且介导针对目标RNA的RNA干扰。单链RNAi分子包含：(a)核酸部分，包含第一核苷酸部分(N1)和第二核苷酸部分(N2)，其中所述核酸部分包含可与目标RNA碱基配对的至少8个核苷酸，其中所述核酸部分内的核苷酸总数为8-26个核苷酸；和，(b)内部间隔子部分，包含至少一个第一非核苷酸间隔子部分(S1)，所述第一非核苷酸间隔子部分(S1)共价连接第一和第二核苷酸部分。第一和第二核苷酸部不是自我互补的。本发明的单链RNAi分子的核苷酸总数(例如，8-26个)分布在分子的核苷酸部分之间，其中每个核苷酸部分包含至少一个核苷酸。

在一个实施方案中，本发明的单链RNAi分子的核酸部分包含两个核苷酸部分，被称为第一核苷酸部分(N1)和第二核苷酸部分(N2)。本发明的RNAi分子的第一和第二核苷酸部分共价连接至分子的非核苷酸间隔子部分。在另一个实施方案中，本发明的单链RNAi分子的核酸部分包含多于一个核苷酸部分(例如，3、4、或5个，分别被称为第三(N3)，第四(N4)或第五(N5)核苷酸部分)。

在一个实施方案中，本发明的单链RNAi分子的内部间隔子部分仅仅包含一个非核苷酸间隔子部分，被称为第一非核苷酸间隔子部分(S1)。本发明的RNAi分子的第一非核苷酸间隔子部分(S1)共价连接至两个核苷酸和/或非核苷酸替代物，所述核苷酸和/或非核苷酸替代物每个位于单链分子的不同的核苷酸部分内。在另一个实施方案中，本发明的单链RNAi分子的内部间隔子部分包含多于一个非核苷酸间隔子部分(例如，2、3、或4个，分别被称为第二(S2)、第三(S3)或第四(S4)非核苷酸间隔子部分)。

本发明的单链RNAi分子包含与细胞中的RNA目标位点部分、基本上或完全互补的核苷酸序列。