(57)【要約】  本発明は、短いオリゴヌクレオチドを調製するためのプロセスであって、(i)  オリゴヌクレオチドを含む粗混合物を調製する工程、(ii)  工程(i)において形成された混合物に脱塩工程を受けさせる工程；を含み、クロマトグラフィー精製工程を含まないプロセスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
6〜16の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを調製するためのプロセスであって、
(i)  6〜16の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを含む粗混合物を調製する工程；
(ii)  工程(i)において形成された混合物に脱塩工程を受けさせる工程；
を含み、クロマトグラフィー精製工程を含まないプロセス。
【請求項２】
工程(ii)が、該混合物にダイアフィルトレーションを受けさせることを含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項３】
工程(i)において形成された混合物が、ホスホラミダイト単量体の、固体支持体に共有結合しているヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドに対する連続的カップリングによって調製される、請求項1または2に記載のプロセス。
【請求項４】
該オリゴヌクレオチドが、6〜12の隣接するヌクレオチド単位、より好ましくは、7〜10の隣接するヌクレオチド単位からなる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項５】
該オリゴヌクレオチドが少なくとも1のロックド核酸（LNA）などの少なくとも1のヌクレオチド類似体を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項６】
該オリゴヌクレオチドが、LNAギャップマーオリゴヌクレオチドである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項７】
ヌクレオチド単位の全てが、ロックド核酸（LNA）である、請求項5に記載のプロセス。
【請求項８】
該ヌクレオチド単位が、リン酸ジエステルもしくはホスホロチオエート結合、またはそれらの混合によって接続される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項９】
工程(ii)が金属塩溶液中で実行される、請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項１０】
金属塩溶液のpHが、約7と約8の間である、請求項9に記載のプロセス。
【請求項１１】
ダイアフィルトレーションが貯留槽、ポンプ、膜、検出器システム、および任意的に圧力調整器を含む閉鎖系において実行される、請求項2〜10のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項１２】
ダイアフィルトレーション流量が、約50〜約2000ml/分、より好ましくは、約200〜約400ml/分である、請求項2〜11のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項１３】
膜上の圧力が、約1と約3.5barの間、より好ましくは、約2と約3barの間に調整される、請求項2〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項１４】
工程(ii)において形成された生産物が、凍結乾燥を受ける、請求項1〜13のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項１５】
6〜16の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを精製するためのプロセスであって、該オリゴヌクレオチドにダイアフィルトレーションを受けさせることを含み、クロマトグラフィー精製工程を含まないプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリゴヌクレオチド、特に、非常に短いオリゴヌクレオチド配列を調製および精製するためのプロセスに関する。本発明のプロセスは、観念的には大規模生産に適しており、そして、現在まで本技術分野において使用された方法に比して、顕著に費用/時間効果が高い。
【背景技術】
【０００２】
DNA/RNA技術、および特にアンチセンス治療における近年の発展は、合成オリゴヌクレオチドの生産／精製の重要性が増してきたことを意味する。精製の課題は、重要であり、広範囲に及ぶ。一方では、数少ないオリゴヌクレオチドの多数が、治療品質（たとえば、薬物候補）にまで精製されなければならないが、他方で、多数のオリゴヌクレオチドが、ハイスループットスクリーニングのための少量において精製されなければならない。
【０００３】
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、選択された配列に相補的なDNAまたはRNAの短い一本鎖である。最近研究されている大半のアンチセンス薬物は、典型的には約20ヌクレオチド長であるが、12〜16の範囲の例も知られている。ごく最近には、オリゴヌクレオチドのより短い配列（たとえば7、8、9、および10mer）が、有用な特性を有することが見出された（WO 2009043353；Santaris Pharma A/S参照）。特に、これらのより短いオリゴヌクレオチドは、インビボでmicroRNAを標的化して阻害することによって、mRNAなどのRNAの抑制を軽減することが示されてきた。
【０００４】
オリゴヌクレオチドは、溶液相または固体相技術を用いて調製されるかもしれない。後者の技術は、特に成功するものであることが証明され、充てん層反応器が特に前進している。そのような例の1つがOligoprocess（商標）（Amersham Pharmacia Biotech, Inc.）であり、これは、150mmolレベルで20merオリゴヌクレオチドを合成して、10時間合成サイクルごとにおおよそ900gの粗材料を産生することができる（Deshmukjを参照のこと。オリゴヌクレオチドの大規模クロマトグラフィー精製；Handbook of bioseparations；2000；Vol 2, p511-534）。
【０００５】
オリゴヌクレオチドは、典型的にはホスホラミダイトカップリング化学を用いて合成される（Sanghvi et al, 1999、"Manual of Antisense Methodology"のホスホロチオエートアンチセンスオリゴヌクレオチドの化学合成および精製（G. Hartman and S Endres, eds）, p2-23, Kluwer Academic Publishers, NY）。これは、BeaucageおよびCaruthers（Tetrahedron Lett., 22, 1859, 1981）によって説明された新規の化学に基づく。一般的な合成戦略は、図4に説明されている（Deshmukjから再生した；オリゴヌクレオチドの大規模クロマトグラフィー精製；Handbook of bioseparations；2000；Vol 2, p511-534）。
【０００６】
化学合成の間、ホスホラミダイト単量体は、固体支持体に共有結合している伸張オリゴヌクレオチドに連続的に連結される。サイクルは、所望の配列長が達成されるまで各ヌクレオチド添加について繰り返される。末端5'-DMT保護基は、次の精製方法に応じて保持されても（"DMT-on"）、除去されてもよい（"DMT-off"）。オリゴヌクレオチドは、次に、典型的には水酸化アンモニウム処理によって、精製に先立ち固体支持体から切断される。これは、塩基およびリン酸トリエステル保護基を除去するのにも役立つ。
【０００７】
下流の精製のために利用することができる2つの主要な精製技術がある。すなわち、逆相（RP）精製および陰イオン交換（AX）クロマトグラフィーである。RP精製は、2つのうちのより単純なものであり、大規模生産およびハイスループット小規模適用において広く用いられてきた。AXクロマトグラフィーは、負荷電ヌクレオチド間結合を利用し、製造規模使用にも適しているかもしれない。いずれの方法にとっても、主要な不純物は、典型的にはカップリング反応の失敗から生じるトランケートしたオリゴヌクレオチド（"n-1"で示される）である。他の共通の不純物は、ホスホロチオエート基を形成するための硫化工程が不完全である部分的リン酸ジエステルを含む。
【０００８】
RP精製にとって、疎水性5'-DMT基は一般的にはオリゴヌクレオチドにおいて保持されており、分子に疎水性を与える。RP方法は、高い生産物回収とともに優れた純度をもたらし、合成リン酸ジエステルDNA分子、ホスホロチオエート修飾オリゴヌクレオチド、合成RNA、DNA-RNAキメラおよびリボザイムに適している。ケイ酸または有機ポリマーC18-誘導体化カラムは、メタノールまたはアセトニトリルを含有する酢酸ナトリウムまたはアンモニウム移動相などの弱く緩衝されたRP溶離剤と併せて典型的に用いられている。典型的には、粗DMT-on生産物の水溶液は、低移動相有機含有量でカラムにロードされる。そして、移動相の有機含有量は、DMT-on材料を溶出するための第2の時間にステップアップする前に、任意のDMT-off生産物および保護基残渣を溶出するために上昇させる。後の材料の精製の後、DMT基が水溶液における酸処理によって除去される。中和の後、もし余剰ならば、塩が、（たとえば、NaOAcおよびエタノールを用いて）沈降によって除去され、そして、生産物が凍結乾燥される。
【０００９】
AXクロマトグラフィーにとって、疎水性5'-DMT基は、一般的にはオリゴヌクレオチドから除去されるが、その一方、それは、いまだ、すなわち、精製に先立ち、固体支持体に付着している。これらの場合には、高純度オリゴヌクレオチドが、単一のAX工程を用いて得ることができる。HPLC工程の後、オリゴヌクレオチドは脱塩され、凍結乾燥される。有利なことに、AXクロマトグラフィーによる精製は、精製後脱トリチル工程、および同時オリゴマー沈降の必要性を避ける。さらに、AXクロマトグラフィーは、有機溶媒を用いることなしに比較的低圧力で実行され、廃棄物処理の費用および設備投資を低減させることに役立つことを特徴とする。さらに、AXクロマトグラフィーは、完全にチオール化したオリゴヌクレオチドから1のリン酸ジエステル結合を含有するオリゴヌクレオチドを少なくとも部分的に分解することができる。
【００１０】
AXクロマトグラフィーは、工業的バイオ分離に特有である従来の陰イオン交換装置、および固定相を用い、そして、用いられる緩衝液は、製造規模使用に適している。得られるオリゴヌクレオチドの純度は、RPクロマトグラフィーに匹敵するが、その一方、分離された収量は、低い傾向がある。これは、付随する分画を再生することによって一定程度取り組むことができる。AXクロマトグラフィーの別の欠点は、精製された生産物を脱塩して濃縮しなければならないことである。この課題は、通常は、RP HPLCまたはタンジェント流ろ過を用いて達成される。
【００１１】
RPおよびAX精製技術の比較を、図5に示す。
【００１２】
オリゴヌクレオチドの小規模精製に適している他のクロマトグラフィー技術は、疎水性相互作用クロマトグラフィー（HIC）、親和性クロマトグラフィー、ゲル浸透クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー（たとえば、イオン対RP、ヒドロキシアパタイト、スラロームクロマトグラフィー）、および陰イオン交換およびRPC-5などのRP特性を組み合わせる固定相の使用を含む。いくつかの場合において、RPとAXクロマトグラフィーの組み合わせを使用してもよい。
【００１３】
しかしながら、上で言及した技術の全てにとっての重要課題は、それらが、クロマトグラフィー分離工程に依存することであり、このことは、特に、オリゴヌクレオチドが商業規模で必要な場合において、両方とも、費用がかかり、かつ時間がかかる。
【００１４】
したがって、本発明は、クロマトグラフィーの必要性を避け、そしてオリゴヌクレオチドの大規模商業的製造に適しているオリゴヌクレオチドを精製する方法を提供することを目的とする。
【００１５】
関連出願：
この出願は、2010年7月23日を出願日とするGB1012418.8、および2010年7月27日を出願日とするUS 61/367885に対して優先権を主張する。両方の優先権書類は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【００１６】
発明の提示：
本発明の第1の側面は、6〜25の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを調製するためのプロセスであって、
(i)  6〜25の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを含む粗混合物を調製する工程；
(ii)  工程(i)において形成された混合物に脱塩工程を受けさせる工程；
を含み、クロマトグラフィー精製工程を含まないプロセスに関する。
【００１７】
本発明の第2の側面は、6〜25の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを精製するためのプロセスに関し、前記プロセスは、該オリゴヌクレオチドにダイアフィルトレーションを受けさせることを含み、ここで、該プロセスは、クロマトグラフィー精製工程を含まない。
【００１８】
有利なことに、そして、本技術分野において知られている精製方法とは対照的に、本願発明のプロセスは、高価な、および時間がかかるクロマトグラフィーの必要性を避ける。
【００１９】
本発明の好ましい側面は、以下に説明され、変更すべきところは変更して、本発明の第1および第2の側面の両方に対して適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるオリゴヌクレオチドの精製の例。
【図２】実施例2において行われた精製。
【図３】典型的な先行技術のプロセスと本発明の単純脱塩プロセスとの間の比較。
【図４】一般的な合成戦略。
【図５】RPおよびAX精製技術の比較。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
詳細な説明：
上述したように、本発明の第1の側面は、6〜25の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを調製するためのプロセスに関するものであり、前記プロセスは、
(i)  6〜25の隣接するヌクレオチド単位からなるオリゴヌクレオチドを含む粗混合物を調製する工程；
(ii)  工程(i)において形成された混合物に脱塩工程を受けさせる工程；
を含み、ここで、該プロセスは、クロマトグラフィー精製工程を含まない。
【００２２】
本発明のプロセスは、確立した実行に反した驚くべきおよび予期できない観察に集中しており、クロマトグラフィー工程の必要性なしに短い、および非常に短いオリゴヌクレオチド（たとえば、16以下、または12以下のヌクレオチド単位長のもの）を調製して精製することができる。これは、本技術分野で近年用いられる方法に対して、ずっと費用的に効果的な様式で商業規模でこれらのオリゴヌクレオチドを調製する可能性を開く。高価でかつ時間がかかるクロマトグラフィー精製の必要性を避けることは、全体の合成法を単純化する恩恵を付加し、それにより、簡易なスケールアップおよび廃棄物の低減を可能にする。オリゴヌクレオチドの2〜400mg生産物にとって、産生される廃棄物のレベルは、典型的には約5リットルの有機溶媒である。本発明の方法は、非常に低下した廃棄物のレベルを可能にする。
【００２３】
好ましくは、本発明のプロセスは、HPLC、および特に、RP-HPLCまたはAX-クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー精製方法の使用を含まず、これに関係しない。
【００２４】
オリゴヌクレオチド合成の規模：
オリゴヌクレオチド合成の規模に言及する場合、我々は、粗混合物に存在するモル量のオリゴヌクレオチド生産物を参照する。ある実施態様において、規模は、1μMを超える、たとえば、5μMを超える、たとえば、10μMを超える、たとえば、100μMを超える、たとえば、200μMを超える、たとえば、500μMを超える、たとえば、1000μM（1mM）を超える、たとえば、2mMを超える、たとえば、5mMを超える、たとえば、10mMを超える、たとえば、50mMを超える、または100mMを超える、または200mMを超える。小規模オリゴヌクレオチド合成は、典型的には1μM未満である。
【００２５】
生産物純度：
本発明の方法から得られた精製されたオリゴヌクレオチド生産物は、ある実施態様において、少なくとも約75％純度、たとえば、少なくとも約80％純度、たとえば、少なくとも約85％純度、たとえば、少なくとも約90％純度、たとえば、少なくとも約95％純度であってもよい。オリゴヌクレオチドの純度は、HPLC、LC-MS、またはUPLCなどの本技術分野において知られている標準的なアッセイを用いて測定してもよい。
【００２６】
ある実施態様において、工程(i)において形成される粗混合物は、固体支持体に共有結合しているヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドに対するホスホラミダイト単量体の連続的カップリングによって調製される。好ましくは、該オリゴヌクレオチドは、たとえば、「アンチセンス方法論のマニュアル」におけるホスホロチオエートアンチセンスオリゴヌクレオチドの化学合成および精製、Sanghvi et al, 1999 （G. Hartman and S Endres, eds）、p2-23、Kluwer Academic Publishers、NY；およびBeaucageおよびCaruthers（Tetrahedron Lett., 22, 1859, 1981）において説明されたような本技術分野で周知の従来の方法によって調製される。
【００２７】
粗混合物は、典型的には、オリゴヌクレオチド生産物、ならびにトランケートバージョンのオリゴヌクレオチド、欠失断片、ならびに切断された保護基を典型的には含むオリゴヌクレオチド合成からの精製されていない生産物である。
【００２８】
好ましくは、オリゴヌクレオチドは、5'-保護ヌクレオチドのホスホラミダイトカップリング化学を用いて調製される。より好ましくは、5'-保護基は、4,4'-ジメトキシトリチル（DMT）保護基である。オリゴヌクレオチド合成において有用な他の保護基も、適切であり、当業者に知られているであろう。
【００２９】
1つの実施態様において、オリゴヌクレオチドは固体相から切断されており、保護基は、除去される、たとえば、本技術分野で周知の標準的な技術を用いて除去される。
【００３０】
別の実施態様において、オリゴヌクレオチドは、標準的な技術を用いて固体相支持体から切断され、そして、保護基（たとえばDMT）が保持される。
【００３１】
オリゴマー：
本発明のプロセスは、非常に短いオリゴヌクレオチド、たとえば、16ヌクレオチド単位長以下、たとえば、12ヌクレオチド単位長以下、より好ましくは6〜12、より好ましくは7〜10ヌクレオシド単位長のものを精製することに適している。ある実施態様において、オリゴヌクレオチドは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25ヌクレオチド長の長さを有する。
【００３２】
短いオリゴヌクレオチドは、WO 2009043353（Santaris Pharma A/S）においてより詳細に説明されており、その内容は、参照によってその全体が本明細書に取り込まれる。
【００３３】
本発明のプロセスによって調製されるオリゴマーは、一本鎖のオリゴヌクレオチドであり、これは、任意的に、オリゴヌクレオチドの隣接するヌクレオチド配列の一部または全部を形成する1以上のLNAなどのヌクレオチド類似体を含む。
【００３４】
用語「オリゴマー」と区別しないで用いられる用語「オリゴヌクレオチド」（または単に「オリゴ」）は、本発明の文脈において、2以上のヌクレオチドの共有結合によって形成される分子を参照する。本発明のオリゴヌクレオチド（一本鎖オリゴヌクレオチドとも称する）の文脈において用いられる場合、用語「オリゴヌクレオチド」は、たとえば、7〜10ヌクレオチド単位、たとえば、個別の実施態様において、7、8、9、または10ヌクレオチド単位を有する。
【００３５】
本明細書において、用語「ヌクレオチド」はDNAおよびRNA、ならびにヌクレオチド類似体などのヌクレオチドを参照する。ある実施態様において、オリゴヌクレオチドの各ヌクレオシド単位は、LNAおよびDNAヌクレオシド単位からなる群から独立に選択される。ある実施態様において、たとえば、オリゴヌクレオチドの長さが、6〜12ヌクレオチド長の間、たとえば、7〜10ヌクレオチド長の間である場合、オリゴヌクレオチドの各ヌクレオシド単位は、LNAヌクレオシドである。適切に、オリゴヌクレオチドを含有するこのようなLNAは、全てのヌクレオシド間結合がホスホロチオエートである実施態様を含む、1以上のホスホロチオエート結合を有してもよい。
【００３６】
オリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位は、リン酸ジエステルもしくはホスホロチオエート結合、またはそれらの混合によって接続されてもよい。好ましくは、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位は、ホスホロチオエート結合によって接続される。また、オリゴヌクレオチドのヌクレオチド単位は、他の手段によってたとえば、糖結合によって、接続されてもよい。
【００３７】
用語「対応している」および「対応する」は、オリゴマーのヌクレオチド配列、または隣接するヌクレオチド配列（第1配列）、およびさらなる配列の同等の隣接するヌクレオチド配列、たとえば、microRNA核酸標的（WO 2009043353において説明されたmicroRNA標的など）の逆相補の部分配列、またはWO 2009043353において説明された配列番号977〜1913、配列番号1914〜2850、および配列番号2851〜3787から選択される配列の間の比較を参照する。ある実施態様において、オリゴマーは、
5'-mCsocsAsotstsGsoTsocsasmCsoasmCsotsmCsomCo-3'（配列番号1）、
5'-GsoAsoTsoAsoAsoGsomCsoTo-3'（配列番号2）、
5'-GsoTsocstsgstsgsgsasasGsomCsoGo-3'（配列番号3）、および
5'-GsoTsotsgsascsascstsgsTsomCo-3'（配列番号4）；
からなる群から選択される。ここで、下付文字は、DNA単位を表し、上付文字はLNA単位を表し、mCは5-メチルシトシンLNAを表し、下付文字sはホスホロチオエートヌクレオシド間結合を表し、そして、ここで、LNA残基後のo下付文字によって表されるようにLNA単位はベータD-オキシである。
【００３８】
本明細書においては、「ハイブリダイゼーション」は水素結合を意味し、これは、相補的ヌクレオシドまたはヌクレオチド塩基の間のワトソンクリック（Watson-Crick）、フーグスティーン（Hoogsteen）、逆フーグスティーン（Hoogsteen）水素結合などであってもよい。共通してDNAにおいて見出される4つの核酸塩基は、G、A、TおよびCであり、このうち、GはCと対をなし、そして、AはTと対をなす。RNAにおいては、Tはウラシル（U）と交換され、これは、Aと対をなす。標準的な二重鎖形成に関与する核酸塩基における化学基は、ワトソンクリックフェイス（Watson-Crick face）を構成する。フーグスティーン（Hoogsteen）は、数年後、それらのワトソンクリックフェイス（Watson-Crick face）に加えてプリン核酸塩基（GおよびA）が二本鎖の外側から認識することができ、水素結合を介してピリミジンオリゴヌクレオチドを結合するために用いられ、それによって、三重らせんを形成するフーグスティーンフェイス（Hoogsteen face）を有することを示した。
【００３９】
ヌクレオチド単位は、それぞれ、核酸塩基を含む。本明細書においては、用語「核酸塩基」は、DNA核酸塩基A、C、T、およびG、RNA核酸塩基A、C、U、およびG、ならびに5-メチルシトシン（MeC）、イソシトシン、シュードイソシトシン、5-ブロモウラシル、5-プロピニルウラシル、5-プロピニル-6-フルオロウラシル、5-メチルチアゾールウラシル、6-アミノプリン、2-アミノプリン、イノシン、2,6-ジアミノプリン、7-プロピン-7-デアザアデニン、7-プロピン-7-デアザグアニン、および2-クロロ-6-アミノプリン、特にMeCなどの非DNA/RNA核酸塩基などのプリンおよびピリミジンを含む窒素含有塩基を参照する。非DNA/RNA核酸塩基の実際の選択は、オリゴヌクレオチドが標的とすることを目的としているRNA鎖に存在する対応する（または一致する）ヌクレオチドに依存するであろうことが理解されるであろう。たとえば、対応するヌクレオチドがGである場合には、通常は、Gに対する水素結合を確立することができる非DNA/RNA核酸塩基を選択することが必要であろう。この特異的な場合には、対応するヌクレオチドがGである場合には、好ましい非DNA/RNA核酸塩基の典型的な例は、MeCである。
【００４０】
本発明の文脈において、「相補的」は、2つのヌクレオチド配列の間の互いの正確な対形成のための能力を参照する。たとえば、もし、オリゴヌクレオチドの特定の位置のヌクレオチドが、DNAまたはRNA分子の対応する位置のヌクレオチドと水素結合することができるならば、該オリゴヌクレオチドおよび該DNAまたはRNAは、その位置においてお互いに対して相補的であると考えられる。オリゴヌクレオチドにおける十分な数のヌクレオチドが安定な複合性の形成を可能にするように標的DNAまたはRNAにおける対応するヌクレオチドと水素結合を形成することができる場合には、DNAまたはRNA鎖は、お互いに対して相補的であると考えられる。インビトロまたはインビボで安定であるためには、オリゴヌクレオチドの配列は、その標的に対して100%相補的である必要はない。用語「相補的」および「特異的にハイブリダイズできる」は、したがって、オリゴヌクレオチドが標的の通常の機能の所望の障害を提供するように、その一方、非標的RNAの機能には影響を受けないようにして標的分子に対して十分に強く特異的に結合することの意味を含む。
【００４１】
ある実施態様において、本発明のプロセスによって調製されたオリゴヌクレオチドは、ヒトmicroRNA配列、またはWO 2009043353において言及されたmicroRNA配列の1つなどのmiRNA配列に対して100%相補的である。
【００４２】
本発明の文脈において、オリゴヌクレオチドは、一本鎖であり、このことは、オリゴヌクレオチドが、相補的オリゴヌクレオチドの不存在である、すなわち、それは、siRNAなどの二本鎖オリゴヌクレオチド複合体ではないという状況を参照する。いったん本発明にしたがって精製されれば、オリゴヌクレオチドは、たとえば、siRNAを形成するように、本発明にしたがって調製された全てのオリゴヌクレオチドの一部と相補的であるかもしれない他のオリゴヌクレオチドとハイブリダイズしてよいことが認識されるであろう。
【００４３】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチドは3'末端位置、および／または3'末端ヌクレオシドに直接に隣接するヌクレオシド（すなわち、3'末端から1または2の位置）にGヌクレオシドを有さない。
【００４４】
ギャップマー設計：
ある実施態様において、本発明のオリゴマーは、ギャップマーである。ギャップマーオリゴマーは、本明細書において領域B（B）と称する少なくとも6または7DNAヌクレオチドの領域など、RNAseHなどのRNAseをリクルートすることができるヌクレオチドの隣接する伸張を含むオリゴマーであり、ここで、領域Bは、5'および3'ともに、親和性増進ヌクレオチド類似体の領域の側面に位置し、たとえば、1-6ヌクレオチド類似体5'および3から、RNAseをリクルートすることができるヌクレオチドの隣接する伸張へであり、これらの領域は、それぞれ領域A（A）およびC（C）と呼ばれる。
【００４５】
ある実施態様において、RNAseをリクルートすることができる単量体は、DNA単量体、アルファ-L-LNA単量体、C4'アルキル化DNA単量体（PCT/EP2009/050349およびVester et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 (2008) 2296-2300を参照のこと。参照によって本明細書に組み込まれる）、およびUNA（非連鎖核酸）ヌクレオチド（Fluiter et al., Mol. Biosyst., 2009, 10, 1039を参照のこと。参照によって本明細書に組み込まれる）からなる群から選択される。UNAは、典型的にはリボースのC2-C3のC-C結合が除去され、非ロックド「糖」残基を形成している非ロックド核酸である。好ましくは、ギャップマーは、式（5'から3'へ）A-B-C、または任意的にA-B-C-DもしくはD-A-B-Cの（ポリ）ヌクレオチド配列を含み、ここで、領域A（A）（5'領域）は、少なくとも1のヌクレオチド類似体、たとえば、少なくとも1のLNA単位、たとえば、1〜6ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位からなる、またはそれを含み；そして、領域B（B）は、RNAse（mRNA標的などの相補的RNA分子とともに二重に形成される場合）をリクルートすることができる少なくとも5の連続したヌクレオチド、たとえば、DNAヌクレオチドからなるまたはそれを含み：そして、領域C（C）（3'領域）は、たとえば、少なくとも1のヌクレオチド類似体、たとえば、少なくとも1のLNA単位、たとえば、1〜6ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位からなる、またはそれを含み；そして、存在する場合、領域D（D）は、1、2、または3ヌクレオチド単位、たとえば、DNAヌクレオチドからなる、またはそれを含む。
【００４６】
ある実施態様において、領域Aは、1、2、3、4、5、または6ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位、たとえば、2〜5ヌクレオチド類似体、たとえば、2〜5LNA単位、たとえば、3または4ヌクレオチド類似体、たとえば、3または4LNA単位からなる；および／または領域Cは、1、2、3、4、5、または6ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位、たとえば、2〜5ヌクレオチド類似体、たとえば、2〜5LNA単位、たとえば、3または4ヌクレオチド類似体、たとえば、3または4LNA単位からなる。
【００４７】
ある実施態様において、Bは、RNAseをリクルートすることができる5、6、7、8、9、10、11、または12連続したヌクレオチド、またはRNAseをリクルートすることができる6〜10の、または7〜9の、たとえば、8の連続したヌクレオチドからなる、またはそれを含む。ある実施態様において、領域Bは、1〜12DNA単位、好ましくは、4〜12DNA単位の、より好ましくは、6〜10DNA単位の、たとえば、7〜10DNA単位の、最も好ましくは、8、9、または10DNA単位などの少なくとも1のDNAヌクレオチド単位からなる、またはそれを含む。
【００４８】
ある実施態様において、領域Aは、3または4ヌクレオチド類似体、たとえばLNAからなり、領域Bは、7、8、9、または10DNA単位からなり、そして、領域Cは、3または4ヌクレオチド類似体、たとえば、LNAからなる。このような設計は、（A-B-C）3-10-3、3-10-4、4-10-3、3-9-3、3-9-4、4-9-3、3-8-3、3-8-4、4-8-3、3-7-3、3-7-4、4-7-3を含み、さらに、1または2ヌクレオチド単位、たとえばDNA単位を有してよい領域Dを含んでよい。
【００４９】
さらなるギャップマー設計は、WO2004/046160に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。米国仮出願60/977,409からの優先権を主張するWO2008/113832は、参照により本明細書に組み込まれるが、これは、「ショートマー（shortmer）ギャップマーオリゴマー」に言及する。ある実施態様において、本明細書で提示されるオリゴマーは、このようなショートマー（shortmer）ギャップマーであってもよい。
【００５０】
ある実施態様において、オリゴマーは、全部で10、11、12、13、または14ヌクレオチド単位の隣接するヌクレオチド配列からなり、ここで、隣接するヌクレオチド配列は、式（5'-3'）、A-B-C、または任意的にA-B-C-D、またはD-A-B-Cのものであり；ここで、Aは、1、2、または3ヌクレオチド類似体単位、たとえばLNA単位からなり；Bは、相補的RNA分子（たとえば、mRNA標的）とともに二重に形成される場合、RNAseをリクルートすることができる7、8、または9の隣接するヌクレオチド単位からなり；そして、Cは、1、2、または3ヌクレオチド類似体単位、たとえば、LNA単位からなる。存在する場合、Dは単一のDNA単位からなる。
【００５１】
ある実施態様において、Aは、1つのLNA単位からなる。ある実施態様において、Aは、2LNA単位からなる。ある実施態様において、Aは、3LNA単位からなる。ある実施態様において、Cは、1LNA単位からなる。ある実施態様において、Cは、2LNA単位からなる。ある実施態様において、Cは、3LNA単位からなる。ある実施態様において、Bは、7ヌクレオチド単位からなる。ある実施態様において、Bは、8ヌクレオチド単位からなる。ある実施態様において、Bは、9ヌクレオチド単位からなる。特定の実施態様において、領域Bは、10ヌクレオシド単量体からなる。特定の実施態様において、領域Bは、1-10DNA単量体を含む。ある実施態様において、Bは、1-9DNA単位、たとえば、2、3、4、5、6、7、8、または9DNA単位を含む。ある実施態様において、Bは、DNA単位からなる。ある実施態様において、Bは、アルファ-L形態にある少なくとも1のLNA単位、たとえば、アルファ-L-形態にある2、3、4、5、6、7、8、または9LNA単位を含む。ある実施態様において、Bは、少なくとも1のアルファ-L-オキシLNA単位を含む、またはここで、アルファ-L-形態にある全てのLNA単位は、アルファ-L-オキシLNA単位である。ある実施態様において、A-B-Cに存在するヌクレオチドの数は、1-8-1、1-8-2、2-8-1、2-8-2、3-8-3、2-8-3、3-8-2、4-8-1、4-8-2、1-8-4、2-8-4、または；1-9-1、1-9-2、2-9-1、2-9-2、2-9-3、3-9-2、1-9-3、3-9-1、4-9-1、1-9-4、または；1-10-1、1-10-2、2-10-1、2-10-2、1-10-3、3-10-1からなる群から選択される（ヌクレオチド類似体単位-領域B-ヌクレオチド類似体単位）。ある実施態様において、A-B-Cにおけるヌクレオチドの数は、2-7-1、1-7-2、2-7-2、3-7-3、2-7-3、3-7-2、3-7-4、および4-7-3からなる群から選択される。特定の実施態様において、領域AおよびCのそれぞれは、3つのLNA単量体からなり、そして、領域Bは、8または9または10ヌクレオシド単量体、好ましくは、DNA単量体からなる。ある実施態様において、AおよびCの両方は、それぞれ2つのLNA単位からなり、そして、Bは、8または9ヌクレオチド単位、好ましくは、DNA単位からなる。様々な実施態様において、他のギャップマー設計は、領域Aおよび／またはCが、3、4、5、または6ヌクレオシド類似体、たとえば、2'-O-メトキシエチル-リボース糖（2'-MOE）を含有する単量体、または2'-フルオロ-デオキシリボース糖を含有する単量体からなり、そして、領域Bが、8、9、10、11、または12ヌクレオシド、たとえば、DNA単量体からなり、ここで、領域A-B-Cは3-9-3、3-10-3、5-10-5、または4-12-4単量体を有するものを含む。さらなるギャップマー設計は、WO 2007/146511A2に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５２】
長さ：
本明細書においてヌクレオチド分子の長さを参照する場合、該長さは、単量体単位、すなわち、ヌクレオチドの数に対応し、それらの単量体単位がヌクレオチドまたはヌクレオチド類似体であるかどうかには関わりない。ヌクレオチドに関して、単量体および単位の用語は、本明細書において区別しないで用いられる。
【００５３】
本発明のプロセスは、たとえば、6〜16ヌクレオチド、または6〜12ヌクレオチド、たとえば、7〜10ヌクレオチド、たとえば、7、8、9、または10ヌクレオチド、または7から9ヌクレオチドからなる短いオリゴヌクレオチドの精製に特に適している。
【００５４】
ヌクレオチド類似体：
本発明のある実施態様において、本発明のプロセスによって調製されたオリゴヌクレオチドは、少なくとも1のヌクレオチド類似体、たとえば、ロックド核酸（LNA）を含む。
【００５５】
本発明のプロセスは、6〜16の、たとえば、6〜12ヌクレオチド、たとえば、7、8、9、10ヌクレオチド、たとえば、7、8、または9ヌクレオチドの、短いオリゴヌクレオチドの精製に特に適しており、ここで、少なくとも50%、たとえば、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または、たとえば、100%のオリゴマーのヌクレオチド単位が、（好ましくは高親和性）ヌクレオチド類似体、たとえば、ロックド核酸（LNA）ヌクレオチド単位である。
【００５６】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチドは、7、8、または9ヌクレオチド長であり、ヒトまたはウイルスmicroRNAのシード（seed）領域に相補的である隣接するヌクレオチド配列を含み、ここで、ヌクレオチドの少なくとも75%、好ましくは、少なくとも80%、好ましくは、少なくとも85%、好ましくは、少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、または100%が、ロックド核酸（LNA）ヌクレオチド単位である。
【００５７】
このようなオリゴマーにおいて、ある実施態様において、連結基は、リン酸ジエステル結合以外である。好ましくは、連結基は、ホスホロチオエート結合である。
【００５８】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列のヌクレオチド単位の全ては、LNAヌクレオチド単位である。さらなる好ましい実施態様において、オリゴマーのヌクレオチドの全ては、LNAであり、ヌクレオシド間の連結基の全ては、ホスホチオエートである。
【００５９】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、7ヌクレオチド類似体からなる。別の好ましい実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、8ヌクレオチド類似体からなる。別の好ましい実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、9ヌクレオチド類似体からなる。
【００６０】
ある実施態様において、オリゴマーは、少なくとも1のLNA単量体、たとえば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10LNA単量体などを含む。以下に説明するように、隣接するヌクレオチド配列は、LNA単位（連結基、たとえば、ホスホロチオエート結合を含む）のみからなるものでもよく、または、LNAおよびDNA単位、またはLNAおよび他のヌクレオチド類似体からなるものでもよい。ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、1または2DNAヌクレオチドのいずれかを含み、ヌクレオチドの残りは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【００６１】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、6ヌクレオチド類似体および単一のDNAヌクレオチドからなる。ある実施態様において、隣接するヌクレオチドは、7ヌクレオチド類似体および単一のDNAヌクレオチドからなる。
【００６２】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、8ヌクレオチド類似体および単一のDNAヌクレオチドからなる。ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、9ヌクレオチド類似体および単一のDNAヌクレオチドからなる。ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、7ヌクレオチド類似体および2DNAヌクレオチドからなる。ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、8ヌクレオチド類似体および2DNAヌクレオチドからなる。
【００６３】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列は、7、8、9、または10の、好ましくは、隣接するLNAヌクレオチド単位を含む、またはそれからなる。
【００６４】
ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、7、8、または9ヌクレオチド長であり、そして、ヒトまたはウイルスmicroRNAのシード（seed）領域に相補的である隣接するヌクレオチド配列を含み、ここで、ヌクレオチド間結合の少なくとも80%のヌクレオチドは、LNAであり、そして、ここで、ヌクレオチド間結合の少なくとも80%（たとえば85%、90%、95%、または100%など）は、ホスホロチオエート結合である。オリゴマー（シードマー（seedmer））の隣接するヌクレオチド配列が、シード（seed）領域を超えて伸張してもよいことが認識されるであろう。
【００６５】
ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、7ヌクレオチド長であり、ここで、全てのヌクレオチドがLNAである。
【００６６】
ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、8ヌクレオチド長であり、そのうちの1ヌクレオチドまでがLNA以外であってよい。ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、9ヌクレオチド長であり、そのうちの1または2ヌクレオチドまでがLNA以外であってよい。ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、10ヌクレオチド長であり、そのうちの1、2、または3ヌクレオチドまでがLNA以外であってよい。LNA以外のヌクレオチドは、たとえば、DNA、または2'置換ヌクレオチド類似体であってよい。
【００６７】
高親和性ヌクレオチド類似体は、同等のDNAヌクレオチドの結合親和性よりも、相補的RNAヌクレオチドに対するより高い熱二本鎖安定性を有するオリゴヌクレオチドをもたらすヌクレオチド類似体である。これは、二本鎖の融解温度（Tm）を測定することによって決定してよい。
【００６８】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列に存在するヌクレオチド類似体単位は、それぞれ独立に2'-O-アルキル-RNA単位、2'-OMe-RNA単位、2'-アミノ-DNA単位、2'-フルオロ-DNA単位、LNA単位、PNA単位、HNA単位、INA単位、および2'MOE RNA単位からなる群から選択される。
【００６９】
ある実施態様において、隣接するヌクレオチド配列に存在するヌクレオチド類似体単位は、それぞれ独立に、2'-O-アルキル-RNA単位、2'-OMe-RNA単位、2'-アミノ-DNA単位、2'-フルオロ-DNA単位、LNA単位、および2'MOE RNA単位からなる群から選択される。
【００７０】
用語2'フルオロ-DNAは、2'位置におけるフッ素への置換（2'F）を有するDNA類似体を参照する。2'フルオロ-DNAは、好ましい形態の2'フルオロ-ヌクレオチドである。2'-デオキシ-2'-フルオロ-アラビノ核酸（FANA）は、別の例である。
【００７１】
ある実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも4ヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも5ヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも6ヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも7ヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも8ヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも9ヌクレオチド類似体単位、たとえば、10ヌクレオチド類似体単位を含む。
【００７２】
ある実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも3LNA単位、たとえば、少なくとも4LNA単位、たとえば、少なくとも5LNA単位、たとえば、少なくとも6LNA単位、たとえば、少なくとも7LNA単位、たとえば、少なくとも8LNA単位、たとえば、少なくとも9LNA単位、たとえば、10LNA単位を含む。
【００７３】
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも1の核酸塩基は、たとえば、核酸塩基の1〜10、より具体的には、核酸塩基の2、3、4、5、6、7、8、または9は、シトシンまたはグアニンである。
【００７４】
ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも2の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも3の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも4の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも5の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも6の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも7の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。ある実施態様において、該オリゴヌクレオチドにおける少なくとも8の核酸塩基は、シトシンおよびグアニンから選択される。
【００７５】
他のヌクレオチド類似体、たとえば、2'-MOE RNAまたは2'-フルオロヌクレオチドが本発明によるオリゴマーにおいて有用であるかもしれないことが予測されるが、該オリゴマーはLNAヌクレオチドの高比率、たとえば、少なくとも50%を有することが好ましい。
【００７６】
ヌクレオチド類似体は、DNA類似体、たとえば、2'-H基が、-OH(RNA)以外の置換で置換された、たとえば、-O-CH3、-O-CH2-CH2-O-CH3、-O-CH2-CH2-CH2-NH2、-O-CH2-CH2-CH2-OH、または-Fで置換されたDNA類似体であってよい。ヌクレオチド類似体は、RNA類似体、たとえば、その2'-OH基において、たとえば、-H(DNA)以外の基、たとえば、-O-CH3、-O-CH2-CH2-O-CH3、-O-CH2-CH2-CH2-NH2、-O-CH2-CH2-CH2-OH、または-Fでの置換によって修飾されたものであってよい。
【００７７】
LNA:
本明細書の文脈において用いる場合、用語「LNA単位」、「LNA単量体」、「LNA残基」、「ロックド核酸単位」、「ロックド核酸単量体」、または「ロックド核酸残基」は、二環式のヌクレオシド類似体を参照する。LNA単位は、とりわけWO 99/14226、WO 00/56746、WO 00/56748、WO 01/25248、WO 02/28875、WO 03/006475およびWO 03/095467において説明された。LNA単位は、その化学式に関して定義されてもよい。このように、「LNA単位」は、本明細書においては、以下のスキーム3において示される化学構造を有する。
【化１】
2013534132.tif 000002
【００７８】
ここで、Xは、O、S、およびNRHからなる群から選択され、ここで、RHは、HまたはC1-4-アルキルであり；Yは、(-CH2)rであり、ここで、rは、1〜4の整数であり；そして、Bは、窒素含有塩基である。
【００７９】
本発明のある実施態様において、rは1または2（r=2はENAである）、特に1であり、すなわち、好ましいLNA単位は、以下のスキーム4において示される化学構造を有する。
【化２】
2013534132.tif 000003
【００８０】
ここで、XおよびBは上述のように定義される。
【００８１】
ある実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドに組み込まれるLNA単位は、独立にチオ-LNA単位、アミノ-LNA単位、およびオキシ-LNA単位からなる群から選択される。
【００８２】
このように、チオ-LNA単位は、好ましくは、以下のスキーム5において示される化学構造を有する。
【化３】
2013534132.tif 000004
【００８３】
ここで、Bは上述のように定義される。
【００８４】
好ましくは、チオ-LNA単位は、そのベータ-D-形態にあり、すなわち、上の5Aにおいて示される構造を有する。
【００８５】
同様に、アミノ-LNA単位は、好ましくは、以下のスキーム6において示される化学構造を有する。
【化４】
2013534132.tif 000005
【００８６】
ここで、BおよびRHは、上述のように定義される。
【００８７】
好ましくは、アミノ-LNA単位は、そのベータ-D-形態にあり、すなわち、上の6Aにおいて示される構造を有する。
【００８８】
オキシ-LNA単位は、好ましくは、以下のスキーム7において示される化学構造を有する。
【化５】
2013534132.tif 000006
【００８９】
ここで、Bは、上述のように定義される。
【００９０】
好ましくは、オキシ-LNA単位は、そのベータ-D-形態にあり、すなわち、上の5Aにおいて示される構造を有する。
【００９１】
上で示したように、Bは、天然起源、または非天然起源であってよい窒素含有塩基である。窒素含有塩基の特定の例は、アデニン（A）、シトシン（C）、5-メチルシトシン（MeC）、イソシトシン、シュードイソシトシン、グアニン（G）、チミン（T）、ウラシル（U）、5-ブロモウラシル、5-プロピニルウラシル、5-プロピニル-6,5-メチルチアゾールウラシル、6-アミノプリン、2-アミノプリン、イノシン、2,6-ジアミノプリン、7-プロピン-7-デアザアデニン、7-プロピン-7-デアザグアニン、および2-クロロ-6-アミノプリンを含む。
【００９２】
用語「チオ-LNA単位」は、スキーム3におけるXがSであるLNA単位を参照する。チオ-LNA単位は、ベータ-D形態、およびアルファ-L形態の両方であることができる。一般的には、チオ-LNA単位のベータ-D形態が好ましい。チオ-LNA単位のベータ-D-形態およびアルファ-L-形態は、スキーム5においてそれぞれ化合物5Aおよび5Bとして示される。
【００９３】
用語「アミノ-LNA単位」は、スキーム3におけるXがNHまたはNRHであり、ここで、RHが、水素またはC1-4-アルキルである、LNA単位を参照する。アミノ-LNA単位は、ベータ-D形態、およびアルファ-L形態の両方であることができる。一般的には、アミノ-LNA単位のベータ-D形態が好ましい。アミノ-LNA単位のベータ-D-形態、およびアルファ-L-形態は、スキーム6においてそれぞれ化合物6Aおよび6Bとして示される。
【００９４】
用語「オキシ-LNA単位」は、スキーム3におけるXがOであるLNA単位を参照する。オキシ-LNA単位は、ベータ-D形態、およびアルファ-L形態の両方であることができる。一般的には、オキシ-LNA単位のベータ-D形態が好ましい。オキシ-LNA単位のベータ-D形態およびアルファ-L形態は、スキーム7においてそれぞれ化合物7Aおよび7Bとして示される。
【００９５】
本明細書の文脈においては、用語「C1-6-アルキル」は、直鎖または分岐した飽和炭化水素鎖を意味することを目的としており、ここで、該鎖は、1〜6の炭素原子、たとえば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、およびヘキシルを有する。分岐した炭化水素鎖は、炭化水素鎖と任意の炭素で置換されたC1-6-アルキルを意味することを目的としている。
【００９６】
本明細書の文脈においては、用語「C1-4-アルキル」は、直鎖または分岐した飽和炭化水素鎖意味することを目的としており、ここで、該鎖は、1〜4炭素原子、たとえば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチルを有する。分岐した炭化水素鎖は、任意の炭素で炭化水素鎖と置換されたC1-4-アルキルを意味することを目的としている。
【００９７】
本明細書においては、用語「C1-6-アルコキシ」は、C1-6-アルキル-オキシ、たとえば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシ、ペントキシ、イソペントキシ、ネオペントキシ、およびヘキソキシを意味することを目的としている。
【００９８】
本明細書の文脈においては、用語「C2-6-アルケニル」は、2〜6炭素原子を有する、および1以上の二重結合を含有する直鎖または分岐した炭化水素基を意味することを目的としている。C2-6-アルケニル基の実例は、アリル、ホモ-アリル、ビニル、クロチル、ブテニル、ブタジエニル、ペンテニル、ペンタジエニル、ヘキセニル、およびヘキサジエニルを含む。不飽和の位置（二重結合）は、基における任意の位置でよい。
【００９９】
本明細書の文脈においては、用語「C2-6-アルキニル」は、2〜6炭素原子を含有する、および1以上の三重結合を含有する直鎖または分岐した炭化水素基を意味することを目的としている。C2-6-アルキニル基の実例は、アセチレン、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、およびヘキシニルを含む。不飽和（三重結合）の位置は、基における任意の位置であってよい。1以上の結合は、当業者に知られているように、「C2-6-アルキニル」がジイン、またはエンジインであるように非飽和であってよい、
【０１００】
本発明の文脈においてDNA単位をその対応するLNA単位によって置換することに参照する場合、用語「対応するLNA単位」は、DNA単位が、それが交換したDNA単位と同一の窒素含有塩基を含有するLNA単位によって交換されたことを意味することを目的としており、たとえば、窒素含有塩基Aを含有するDNA単位の対応するLNA単位も、窒素含有塩基Aを含有する。例外は、DNA単位が塩基Cを含有する場合、対応するLNA単位は、塩基Cまたは塩基MeC、好ましくは、MeCを含有してよいことである。
【０１０１】
本明細書においては、用語「非LNA単位」は、LNA単位とは異なるヌクレオシドを参照し、すなわち、用語「非LNA単位」はDNA単位、ならびにRNA単位を含む。好ましい非LNA単位は、DNA単位である。
【０１０２】
用語「単位」、「残基」、および「単量体」は、本明細書において区別しないで用いられる。
【０１０３】
用語「少なくとも1の」は、1より大きい、またはそれに等しい整数、たとえば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20などを包含する。
【０１０４】
ヌクレオチド、薬剤、LNA単位などについて用いられる場合、用語「a」および「an」は、1以上を意味することを目的としている。特に、表現「からなる群から選択される構成要素（たとえば、ヌクレオチド、薬剤、LNA単位、または同様のもの）」は、1以上の前述の構成要素を選択してよいことを意味することを目的としている。したがって、のような表現「A、B、およびCからなる群から選択される構成要素」は、A、B、およびCの全ての組み合わせ、すなわち、A、B、C、A+B、A+C、B+C、およびA+B+Cを含むことを目的としている。
【０１０５】
ヌクレオシド間の結合：
用語「ヌクレオシド間の連結基」は、2ヌクレオチドを互いに、たとえば、DNA単位間、DNA単位およびヌクレオチド類似体間、2非LNA単位間、非LNA単位およびLNA単位間、ならびに2LNA単位間などで共有結合することができる基を意味することを目的としている。例は、リン酸塩、リン酸ジエステル基、およびホスホロチオエート基を含む。
【０１０６】
ある実施態様において、該オリゴマーにおける少なくとも1のヌクレオシド間の結合は、リン酸ジエステル結合である。しかしながら、ホスホロチオエート結合が、特に好ましい。
【０１０７】
オリゴヌクレオチドにおける典型的なヌクレオシド間の連結基は、リン酸基であるが、これらは、リン酸塩とは異なるヌクレオシド間の連結基によって交換してよい。本発明のさらに好ましい実施態様において、本発明のオリゴヌクレオチドは、そのヌクレオシド間の連結基構造において修飾されており、すなわち、修飾オリゴヌクレオチドは、リン酸塩とは異なるヌクレオシド間の連結基を含む。したがって、好ましい実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドは、リン酸塩とは異なる少なくとも1のヌクレオシド間の連結基を含む。
【０１０８】
ヌクレオシド間の連結基の特定の例は、(-O-P(O)2-O)、-O-P(O,S)-O-、-O-P(S)2-O-、-S-P(O)2-O-、-S-P(O,S)-O-、-S-P(S)2-O-、-O-P(O)2-S-、-O-P(O,S)-S-、-S-P(O)2-S-、-O-PO(RH)-O-、O-PO(OCH3)-O-、-O-PO(NRH)-O-、-O-PO(OCH2CH2S-R)-O-、-O-PO(BH3)-O-、-O-PO(NHRH)-O-、-O-P(O)2-NRH-、-NRH-P(O)2-O-、-NRH-CO-O-、-NRH-CO-NRH-、-O-CO-O-、-O-CO-NRH-、-NRH-CO-CH2-、-O-CH2-CO-NRH、-O-CH2-CH2-NRH-、-CO-NRH-CH2-、-CH2-NRH-CO-、-O-CH2-CH2-S-、-S-CH2-CH2-O-、-S-CH2-CH2-S-、-CH2-SO2-CH2-、-CH2-CO-NRH-、-O-CH2-CH2-NRH-CO-、-CH2-NCH3-O-CH2-を含み、ここで、RHは、水素またはC1-4-アルキルである。
【０１０９】
ヌクレオシド間の連結基が修飾される場合、ヌクレオシド間の連結基は、好ましくはホスホロチオエート基(-O-P(O,S)-O-)である。好ましい実施態様において、本発明によるオリゴヌクレオチドの全てのヌクレオシド間の連結基は、ホスホロチオエートである。
【０１１０】
ある実施態様において、ヌクレオシド間の結合は、結合を含有する硫黄（S）である。ヌクレオシド間の結合は、独立に選択され、または全て同一であり、たとえば、ホスホロチオエート結合であってよい。
【０１１１】
1つの実施態様において、隣接するヌクレオチド配列のヌクレオチド単位の間に存在する、少なくとも75%、好ましくは少なくとも80%または85%または90%または95%または全てのヌクレオシド間の結合は、ホスホロチオエートヌクレオシド間結合である。
【０１１２】
オリゴマー設計：
ある実施態様において、3'末端から数えてオリゴマーの1番目のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。1つの実施態様において、これは、同一または異なるかもしれないが、3'末端から数えてオリゴマーの最後のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１３】
ある実施態様において、3'末端から数えてオリゴマーの2番目のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１４】
ある実施態様において、3'末端から数えてオリゴマーの9番目および／または10番目のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１５】
ある実施態様において、3'末端から数えてオリゴマーの9番目のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１６】
ある実施態様において、3'末端から数えてオリゴマーの10番目のヌクレオチドは、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１７】
ある実施態様において、3'末端から計算してオリゴマーの9番目および10番目のヌクレオチドの両方が、ヌクレオチド類似体、たとえば、LNA単位である。
【０１１８】
ある実施態様において、該オリゴマーは、3を超える連続したDNAヌクレオチド単位の領域を含まない。ある実施態様において、本発明によるオリゴマーは、2を超える連続したDNAヌクレオチド単位の領域を含まない。
【０１１９】
別の好ましい実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも2の連続したヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも2の連続したLNA単位からなる領域を含む。
【０１２０】
別の好ましい実施態様において、該オリゴマーは、少なくとも3の連続したヌクレオチド類似体単位、たとえば、少なくとも3の連続したLNA単位からなる領域を含む。
【０１２１】
オリゴマーの合成：
本明細書で説明されるオリゴヌクレオチドは、標準的な固体相オリゴヌクレオチド合成を用いて調製してもよい。適切な方法論は、当業者によく知られているであろう（たとえば、Sanghvi et al, 1999, "Manual of Antisense Methodology"におけるChemical synthesis and purification of phosphothioate antisense oligonucleotides （G. Hartman and S Endres, eds）, p2-23, Kluwer Academic Publishers, NY; Deshmukj; Large Scale Chromatographic Purification of Oligonucleotides; Handbook of Bioseparations; 2000; Vol 2, p511-534; Capaldi, D.C., Scozzari, A.N., Manufacturing and Analytical Processes for 2'-O-(2-methoxyethyl)-modified oligonucleotides, in Antisense Drug Technology, 2.ed., Crooke, S.T., ed, CRC Press, 2008, Chapter 14, p401-434を参照のこと）。例として、オリゴヌクレオチドは、固体相合成装置、たとえば、ABI-type bench合成装置、Millipore 8800DNA合成装置、またはGE Oligopilor、またはOligoprocess合成装置などを用いて調製してよい。オリゴヌクレオチド合成の規模は、適当なオリゴヌクレオチド合成装置の選択によって変更されてもよく、たとえば、100mmol規模合成のためにはOligo Process（GE Healthcare）を使用してよい。
【０１２２】
オリゴマーの精製：
本発明は、クロマトグラフィーの必要性なくオリゴヌクレオチドを精製することに関与する。粗オリゴヌクレオチドは、従来の方法、たとえば、上述の固体相技術によって調製される。該粗オリゴヌクレオチドは、次に、固体相支持体から切断される。典型的には、固体支持体は、濾過によって除去され、そして、結果として生じる溶液が、凍結乾燥される。
【０１２３】
ある実施態様において、該粗オリゴヌクレオチドは、塩基およびリン酸トリエステル保護基を除去するのにも役立つ含水水酸化アンモニウムでの処理によって固体相支持体から切断される。したがって、ある実施態様において、該粗オリゴヌクレオチドは、DMT-offである。
【０１２４】
別の実施態様において、該粗オリゴヌクレオチドは、DMT-onである。
【０１２５】
オリゴヌクレオチドは、そして、脱塩工程を受ける。
【０１２６】
本明細書においては、用語「脱塩」は、それによって不純物、たとえば、無機塩が混合物から除去されるプロセスを参照する。乾燥した（凍結乾燥）粗オリゴヌクレオチドを、脱塩プロセスの第1工程の一部として用いる場合、該オリゴヌクレオチドは、電解溶液において溶解するか、適切な溶媒において溶解するかのいずれかであり、そして、電解液は、続いて、オリゴヌクレオチド溶液に添加される。水は、典型的には溶媒として使用される。電解液は、たとえば、金属塩、たとえば、ナトリウムまたはカリウム塩、たとえば、ナトリウムまたはカリウムハロゲン塩、たとえば、KCl、NaCl、またはNaBrであってよい。金属塩は、オリゴヌクレオチド陰イオンのための対イオンの役割を果たす。ある実施態様において、オリゴヌクレオチド溶液のpHは、7またはそれを超えるpH、たとえば、約7と約pH8の間のpHに調整されてよい。オリゴヌクレオチド溶液の適切なpHは、オリゴヌクレオチドを溶解するために塩基性溶媒を用いて、あるいは、以下において詳述するように、オリゴヌクレオチド溶液のpHを7またはそれより高いpHに調整することによって達成してもよい。
【０１２７】
ある実施態様において、粗オリゴヌクレオチドは、金属塩、たとえば、塩（NaCl）溶液（たとえば0.9%NaCl）において溶解される。
【０１２８】
好ましくは、オリゴヌクレオチド溶液のpHは、塩基、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液を用いて調整される。
【０１２９】
好ましくは、pHは、約7〜約8に調整される。好ましくは、pHは、ナトリウム水酸化ナトリウムの水溶液の添加によって（たとえば、10mM NaOH溶液を用いて）調整される。
【０１３０】
好ましくは、オリゴヌクレオチド溶液は、その後、ダイアフィルトレーションを受ける。
【０１３１】
ダイアフィルトレーションは、市販の装置、たとえば、クロスフロー（Crossflow）（GE Healthcare）およびCogent M（Millipore）を用いて実行してもよい。他の適切な市販の装置は、当業者に良く知られているであろう。
【０１３２】
本明細書においては、用語「ダイアフィルトレーション」と区別しないで用いられる用語「脱塩」は、塩、および他の小分子混入物質をサンプルから低下させる、除去する、または交換するために用いられる膜ベースの分離技術を参照する。該技術は、塩および他の小分子混入物質（「浸透種」）が、膜を通り抜けることができるが、他方、オリゴヌクレオチド分子は、通り抜けるには大きすぎるという事実に基づく。
【０１３３】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチドは、連続的なダイアフィルトレーションを用いて精製される、すなわち、オリゴヌクレオチドの溶液は、浸透種を含有するプロセスの流れが除去されるように膜濾過装置を通して連続的に再利用される。浸透材料が除去されている間、新しい溶媒（すなわち、「きれいな」液体）が反応槽に添加される。新たな溶媒が、浸透フロー（permeate flow）と同一の割合で添加され（「定容量洗浄手順」として知られる）、これにより、リアクター容量は、短い期間内、膜浸透種がないことが引き起こされる。
【０１３４】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチドは、バッチダイアフィルトレーションを用いて精製される。典型的には、オリゴヌクレオチド溶液は、「きれいな」液体を用いて2倍に希釈され、濾過によって最初の濃度に戻され、そして、所要の濃度の混入物質を達成するように、全プロセスが数回繰り返される。
【０１３５】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチド溶液は、閉回路を用いるダイアフィルトレーションを受ける、すなわち、フロー（flow）は、オリゴヌクレオチド溶液を含有する貯留槽から、ポンプを通して濾過器へ、検出器へ、そして、再び貯留槽へ移動する。好ましくは、検出器は、UV検出器、もしくは伝導性検出器、またはそれらの組み合わせである。
【０１３６】
ある実施態様において、膜を横切る圧力がダイアフィルトレーションの間、調整されることを可能にするように、閉回路は、さらに、圧力調整器を、好ましくは、濾過器からの出口において含む。
【０１３７】
ポンプは、任意の従来のポンプ、たとえば、HPLCポンプであってよい。
【０１３８】
ダイアフィルトレーション工程において用いられる膜は、たとえば、市販の膜、たとえば、Pellicon 2 "mini" filter（Millipore）などであってよい。
【０１３９】
ある実施態様において、膜は、約500〜約5000、または約500〜約3000の範囲の、たとえば、約800〜約2000の範囲の、または少なくとも1000Daのカットオフを有する。ある実施態様において、膜は、約1000Daのカットオフを有する。
【０１４０】
好ましくは、流量は、約50〜約2000ml/分、たとえば、約50〜約1000ml/分、たとえば、約50〜約500ml/分、より好ましくは、約200〜約400ml/分である。ある実施態様において、流量は、約300ml/分である。
【０１４１】
好ましくは、膜上の圧力は、約1および約3.5bar間、たとえば、約2〜約3barの間に調整される。ある実施態様において、膜上の圧力は、約2.5Barに保持される。
【０１４２】
典型的には、サンプルは、貯留槽に注ぐことによって器具にロードされる。脱塩が進展するにつれて、溶媒のフロー（flow）は、濾過器から廃棄物に移行し、そして、サンプルは、濃縮され、好ましくは、UV検出器によって観測される。ある実施態様において、溶媒は、水であり、たとえば、水精製システムによって高度に精製され、および脱イオン化した水（たとえば、精製、または純水）、たとえば、MilliQ水（Millipore）などである。
【０１４３】
サンプルがロードされる場合、2を超える均一の伝導性レベル、またはより多くの溶媒添加に到達するまで、溶媒は、段階的に添加される。
【０１４４】
ある実施態様において、オリゴヌクレオチド溶液は、約約30〜約300分、たとえば、約60〜約200分の期間、ダイアフィルトレーションを受ける。
【０１４５】
いくつかの側面において、サンプルが脱塩された場合、フロー（flow）は停止され、そして、適切な貯蔵所に濾過するために、流路が、濾過器から貯留槽に変更される。膜上の圧力が、解放され、ポンプが、再開される。好ましくは、貯留槽は、UV検出器シグナルがベースラインに到達するまで洗浄される。
【０１４６】
脱塩されたサンプルは、任意的に、その後、凍結して（たとえば、ドライアイスアセトン浴室に置くことによって）、そして、凍結乾燥を受けさせてもよい。
【０１４７】
本発明は、以下の非限定的な例を手段として、そして、以下の図を参照してさらに説明される。
【０１４８】
ここで、図1は、実施例2にしたがって調製された2の異なる粗バッチ（1mmol合成バッチ）のUPLCクロマトグラム、および最終生産物のクロマトグラムを示す。クロマトグラムは、かなりの量の不純物が、本発明のプロセスの間で除去されることを明白に示す。
【０１４９】
本発明のプロセスのいくつかの利点は、次の実施例において説明され、以下の表において要約する。
【表１】
2013534132.tif 000007
【実施例】
【０１５０】
実施例1  脱塩による精製：
8塩基長（8-mer）LNAオリゴヌクレオチドを100μmol合成規模において合成し、標準的な手順を用いて切断および脱保護し、含水水酸化アンモニウムにおけるオリゴヌクレオチド溶液を得た。固体支持体を濾過によって除去し、そして、溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥したオリゴヌクレオチド（DMT-off；250mg）を生理食塩水（0.9%NaCl、500ml）中に溶解させて、NaOH（10mM）の水溶液でpHを7〜8に調整した。
【０１５１】
ダイアフィルトレーションによってオリゴヌクレオチドを精製するために、1000Daでカットオフを有するPellicon 2 "mini" filter（Millipore）を備えたクロスフロー装置（GE Healthcare）を用いた。サンプルの一部をクロスフロー（350ml）にロードし、そして、浸透ポンプの活性化なしの膜表面と平行するフロー（flow）を開始した。所望の流量（300ml/分）に到達した時、浸透ポンプを活性化し、そして、約2.5Barの膜貫通圧力（TMP）を保持するために、浸透フローの流量を一定に調整した。浸透が除去されるにつれて、サンプルを、同一の割合でクロスフロー上に連続的にロードした。一旦、オリゴヌクレオチドサンプルのロードが完成した後、注入口を停止させ、そして、浸透ポンプを作動させ続けることによってサンプル量を200mlに減少させ、そして、その後、浸透を取り消すにつれて、同一の割合でMilliQ水を添加することによってダイアフィルトレーションを一定の残余分量で継続させた。
【０１５２】
浸透の低および定常伝導性が達成されるまで該プロセスを継続させ（σ<0.7mS/cmおよびΔσ<0.2mS/cm分）、その後、MilliQ水のフローをWFI水のフローに交換した。生産物を、システムから溶出し、これを、続いて、WFI水を用いて洗い流した。生産物を、その後、システムおよび凍結乾燥から除去し、最終生産物（180mg、62μmol）を得た。
【０１５３】
実施例2：
標準的な手順を用いて8-LNAを2x1mmol規模で合成し、切断および脱保護した。固体支持体の除去、および凍結乾燥の後、オリゴヌクレオチドを、MilliQ水（800ml）、NaClの溶液（10mM NaOH中2M、100ml）に溶解し、NaOHの水溶液（2M）を用いてpHを最終的に8に調整した。
【０１５４】
ダイアフィルトレーションによってオリゴヌクレオチドを精製するために、1000Daでのカットオフを有するPellicon 2  "mini" filter（Millipore）を備えたクロスフロー装置（GE Healthcare）を用いた。サンプルの一部をクロスフロー上にロードし（350ml）、そして、膜表面と平行なフローを、浸透ポンプを活性化することなしに、開始した。所望の流量（300ml/分）が到達した時、浸透ポンプを活性化させて、そして、約2.5BarのTMPを保持するために、浸透フローの流量を一定に調整した。浸透を除去するにつれて、同一の割合でクロスフロー上に連続的にサンプルをロードした。一旦、オリゴヌクレオチドサンプルのロードが完了した後、注入口を停止させて、浸透ポンプの稼働を維持することによってサンプル量を200mlに減少させ、そして、ダイアフィルトレーションを、その後、浸透を取り消すにつれて同一の割合でMilliQ水を添加することによって一定の残余分量で継続した。
【０１５５】
浸透の低および定常伝導性が達成されるまで（σ<0.7mS/cmおよびΔσ<0.2mS/cm分）該プロセスを継続し、その後、MilliQ水のフロー（flow）を、WFI水のフローと交換した。生産物を、システムから溶出し、続いて、これを、WFI水を用いて洗い流した。生産物をその後、システムから除去し、凍結乾燥し、最終生産物を得た。
【０１５６】
同一の化合物のさらなる合成物（4x1mmolおよび2x2mmol）を作製し、そして、同一の様式で精製した。全4精製ランをプールして、高品度の14.5g（5mmol）の材料を得た（図3）。
【０１５７】
実施例3：
標準的な手順を用いて、16塩基長（16-mer）LNA-DNAギャップマーを100μmole合成規模において合成し、標準的な手順を用いて切断および脱保護し、含水水酸化アンモニウムにおいてオリゴヌクレオチドの溶液を得た。固体支持体を濾過によって除去して、溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥したオリゴヌクレオチド（440mg）を溶解し、そして、実施例1において説明されたような脱塩によって精製し、凍結乾燥し、最終生産物（350mg、67μmol）を得た。
【０１５８】
実施例4：
14塩基長（14-mer）LNA-DNAギャップマーを、標準的な合成手順を用いて1mmole合成規模において合成した。標準的な手順を用いて、オリゴヌクレオチドを、切断および脱保護し、含水水酸化アンモニウムにおいてオリゴヌクレオチドの溶液を得た。固体支持体を濾過によって除去して、そして、溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥したオリゴヌクレオチド（4,3g）をNaClの溶液（10mM NaOH中2M、150ml）に溶解し、水（650ml）を添加し、そして、NaOHの水溶液（1M）を用いてpHを7.7に調整した。オリゴヌクレオチドを含有する溶液を、前の実施例において説明した脱塩によって精製し、そして、凍結乾燥し、最終生産物（2.6g、0.56mmol）を得た。
【０１５９】
実施例5：
標準的な合成手順を用いて、8塩基長（8-mer）LNAオリゴヌクレオチドを、2mmol合成規模において合成した。標準的な手順を用いて、オリゴヌクレオチドを、切断および脱保護して、含水水酸化アンモニウムにおいてオリゴヌクレオチドの溶液を得た。固体支持体を濾過によって除去して、そして、溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥したオリゴヌクレオチド（4,4g）を、NaClの溶液（10mM NaOH中2M、400ml）に溶解し、水（600ml）を添加し、NaOHの水溶液（1M）を用いてpHを7〜8に調整した。オリゴヌクレオチドを含有する溶液を、前の実施例において説明した脱塩によって精製し、凍結乾燥し、最終生産物（3.1g、1.1mmol）を得た。
【０１６０】
実施例6：
200μmol合成規模において、標準的な合成手順を用いて、13塩基長（13-mer）LNAオリゴヌクレオチドを合成した。該オリゴヌクレオチドを、標準的な手順を用いて切断および脱保護し、含水水酸化アンモニウムにおいてオリゴヌクレオチドの溶液を得た。固体支持体を濾過によって除去し、そして、溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥したオリゴヌクレオチド（830mg）をNaClの溶液（10mM NaOH中2M、400ml）に溶解し、水（600ml）を添加し、HClの水溶液（1M）を用いてpHを7〜8に調整した。オリゴヌクレオチドを含有する溶液を、前の実施例において説明した脱塩によって精製して、凍結乾燥して、最終生産物（545mg、127μmol）を得た。
【０１６１】
本発明の説明した側面の様々な変更および変化が、本発明の範囲および精神から外れることなく当業者に明らかであろう。本発明は、特定の好ましい実施態様との関係において説明されたが、請求項に記載の本発明は、このような特定の実施態様に不当に限定されるべきではないと理解されるべきである。実際、関連する技術分野における当業者にとって明らかな本発明を実施することの説明された様式の様々な変更は、次の請求項の範囲内であることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【配列表】
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【国際調査報告】
2013534132.tif 000013
2013534132.tif 000014
2013534132.tif 000015