JP6598224B2 - ヒドロキサメートトリテルペノイド誘導体 - Google Patents

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Description

本発明は、新規なトリテルペノイド誘導体と上記化合物の合成に関する。さらに、本発明は、薬物として、および、治療におけるその使用に関し、とりわけ、HIF−1αとHIF−2αのタンパク質の安定化剤、HIF−1経路のアクチベーターとして、およびHIF−1αとHIF−2の安定化に対する疾患と疾病を処置する際のその使用に関する。本発明は、上記化合物を含む医薬組成物と、上記化合物で疾患を処置する方法を提供する。
哺乳動物細胞はその好気性代謝とエネルギー生産を実行するために適切な酸素ホメオスタシスを維持する必要がある。低酸素症誘導可能な因子(HIF)−1の発見以来、HIF転写因子による酸素感知の根底にあるシグナル伝達メカニズムは、生物学的な文脈で広範に研究されてきた(Wang et al.,Redox Rep.1996 Apr.;2(2):89−96)。酸素に不安定なαと構成的に発現されたβのサブユニットからなるHIFは、赤血球形成、血管新生、エネルギー代謝、虚血、および炎症を含む多様な細胞のプロセスに関与する多くの遺伝子の転写を引き起こす(Semenza et al.,J. Biol.Chem.1994 Sept 23;269(38):237357−63 and Eltzschig et al.,Nat.Rev.Drug Discov.2014 Nov;13(11):852−69)。HIFは、ほぼ例外なく2つの形態:HIF−1とHIF−2で細胞中に存在する。これらは、構成的に生成された非常に豊富なHIF−βサブユニットと、HIF−1とHIF−2の場合には48%の配列相同性を共有するそれぞれHIF−1αまたはHIF−2αのパートナーのいずれかとからなるヘテロ二量体転写因子である(Rabinowitz MH,J.Med.Chem.2013 Dec 12;56(23):9369−4025)。HIF−1はしばしば低酸素症に対する代謝反応と血管反応に関連付けられるが、HIF−2は血管系に関連付けられるが、ある程度は赤血球形成にも関連付けられる(Ratcliffe PJ,J.Clin.Invest.2007 Apr;l 17(4):862−5)。
酸素がHIF−1を制御するメカニズムは、HIFプロリルヒドロキシラーゼ(PHD)の同定によって明らかにされてきた(Bruick and McKnight,Science 2001 Nov 9;294(5545):1337−40)。酸素正常状態では、PHDは、HIF−1αの酸素依存分解(ODD)ドメインのプロリン残留物をヒドロキシル化し、それによって、フォンヒッペル・リンダウタンパク質(pVHL)−elonginB−elonginCへの結合を可能にし、およそ5分の半減期の活性なユビキチン化と分解をもたらす。他方では、低酸素下での酸素欠乏はPHDによるHIF−1αのヒドロキシル化を損ない、結果として、HIF−1αの減少、ターンオーバー、およびその後の標的遺伝子転写の誘発をもたらす(Rabinowitz MH,J.Med.Chem.2013 Dec 12;56(23):9369−4025)。PHDは、その触媒活性のために酸素、鉄、および2−オキシグルタラート(2−OG)を必要とするジオキシゲナーゼ酵素のファミリーに属する。生理的な酸素濃度よりも約2〜10倍高い酸素への低親和性により、酵素を酸素センサーとして作用させる。3つのPHDアイソフォーム(PHD1、PHD2、およびPHD3)が同定されており、こうした基質は極めて多様かつアイソフォーム特異的であることが知られている(Rabinowitz MH,J.Med.Chem. 2013 Dec 12;56(23):9369−4025、および、Eltzschig et al.,Nat.Rev.Drug Discov.2014 Nov;13(11):852−69)
PHD2はHIF経路の調節に決定的であると考えられている。具体的には、血管新生の増強と血管内皮増殖因子(VEGF)−Aとエリスロポエチン(EPO)のレベルの増加が、PHD2のコンディショナルノックアウトで観察された(Takeda et al., Circulation 2007 Aug. 14; 116(7):774−81)。こうした観察は、HIFがEPO放出を増強し、付随的に赤血球形成を増加させたという以前の報告に加えて、PHDの調節によるHIFの活性化は貧血と虚血に関連する疾患の患者にとって有益なことがあるということを示唆している。これに応じて、PHD活性を阻害することによりHIF経路を活性化する薬理学的な手法は、HIF活性化から治療が利益を得ることがある全身性および局所的な疾患を処置するために追求されてきた(Rabinowitz MH, J. Med. Chem. 2013 Dec 12;56(23):9369−4025 and; Eltzschig et al., Nat. Rev. Drug Discov. 2014 Nov; 13(11):852−69)。
低酸素症と炎症は多くのレベルで密接に関連しており、多くのヒトの疾患において機能的な役割を有している。実際に、広範な臨床症状は、低酸素症または虚血により引き起こされた炎症、あるいは炎症に関連する低酸素症を特徴とする。増え続ける証拠は、炎症性病変がおそらく代謝の増加と酸素供給の減少の結果である組織低酸素症の発生を特徴とすることを示している。例えば、これは、潰瘍性大腸炎とクローン病を含む炎症性腸疾患(IBD)に苦しむ患者で観察された腸の炎症の間の症例である(Karhausen et al., J. Clin Invest. 2004 Oct;114(8):1098−106)。こうした炎症性の低酸素症は代謝性の需要と供給の比率の劇的な変化によって引き起こされる。新たな証拠は、PHDの同時の阻害とその後の組織低酸素症中のHIFの安定化が、低酸素症により引き起こされる炎症を平衡させ、かつ、正常な細胞の機能を回復させるための内因性の適応反応として機能することがあることを示している。
脳低酸素と神経変性プロセスなどの脳損傷による神経損傷は、炎症性変化を含む複雑なプロセスである。HIF−1αの安定化とトランス活性化を媒介とする生存または細胞死に関連する共通のメカニズムの活性化がこれらの疾病で観察されてきた。PHDは、HIF−1αの酸素依存性分解のためのゲートキーパーであり、細胞の代謝の統合センサーとしても機能する(Aragones et al., Cell Metab. 2009 Jan 7;9(1):11−22)。低酸素プレコンディショニング(HP)がその後のより深刻な酸素欠乏症を防ぐという現象はおよそ20年前に発見された。その後、HPの効果は、急性低酸素状態のインビトロおよびインビボのモデルにおいて集中的に研究されてきた。正確なメカニズムは完全には開示されていないが、根本的な分子のメカニズムが仮定されてきた。例えば、HPは、重篤な酸素欠乏下における細胞生存の能力を増加させるHIF−1αとHIF−2αの安定化を含む多種多様な内因性の保護的なメディエータを活性化する(Wu et al., 2012, The protective role of hypoxic preconditioning in CNS, Anoxia, Dr. Pamela Padilla (Ed.), InTech, DOI: 10.5772/27621)。低酸素症が主として生じる脳疾患は、卒中、脳性麻痺、外傷などを含む。これまでのところ、こうした疾患から脳を保護する効果的な医薬品は存在しない。HPのメカニズムの開示は上記疾患の予防のための創薬に貢献するであろう。低酸素症に対する多くの細胞の適応反応は、HIF−1αを媒介とし、HPによるこの因子の活性化は、深刻な酸素欠乏症あるいは虚血に耐える能力を増強する。一方で、HIF−1の標的遺伝子は、赤血球形成の調節におけるEPO、血管新生における血管内皮増殖因子(VEGF)、グルコース取り込みにおけるグルコース伝達物質(GLUT)、および嫌気的解糖の解糖酵素などのエネルギー恒常性に関与している(Speer et al., Free Radio. Biol. Med. 2013 Sep; 62:23−36)。さらに、オリゴデンドロサイトにおけるHIF−1αの活性化は、オリゴデンドロサイト中で興奮毒性に対する防御を与えるEPOを引き起こすことが報告されている(Sun et al., J. Neurosci. 2010 Jul 14;30(28):9621−30)。この意味において、多発性硬化症、卒中、および外傷性脳損傷などのいくつかの疾患におけるEPOの利点も実証されている(Peng et al., J. Neurosurg. 2014 Sep; 121(3):653−64; Ehrenreich et al., Stroke 2009 Dec;40(12): e647−56; Li et al., Ann. Neurol. 2004 Dec;56(6):767−77)。加えて、デスフェリオキサミン(DFX)などの低酸素擬態薬(つまり、低酸素症が生じると生成される生体応答と同じ生体応答をもたらす薬剤)は、3−ニトロピオン(nitropoionic)酸によって引き起こされた神経細胞の発作を保護する(Yang et al., J. Neurochem. 2005 May;96(3):513−25)。したがって、低酸素擬態性の小分子によるPHD阻害は、卒中、脳性麻痺、外傷、および多発性硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、ならびにパーキンソン病などの神経変性疾患といった、低酸素症が存在する疾病の臨床管理のための興味深い戦略あるいは神経保護治療の開発を表す。
(一般に非特異的なPDH2阻害剤を使用する)薬理学的試験の実質的な数は、動物モデルで行われており、少数の臨床研究が行なわれてきた。実際に、いくつかの会社が貧血に関するPHD阻害剤の発見と開発に携わっており、IBD、心筋虚血再灌流障害、急性肺障害、臓器移植、急性腎臓損傷、および動脈の疾患などの他の兆候は、新規な治療的アプローチとして多くの研究者によってPHD阻害剤が盛んに探究されている領域である(Rabinowitz MH, J. Med. Chem. 2013 Dec 12;56(23):9369−4025 and; Eltzschig et al., Nat. Rev. Drug Discov. 2014 Nov; 13(11):852−69)。
HIF発現の制御因子としてのHIF選択性のPHDの元々の記載は、PHDベースの分子ツールと治療の開発のための鋳型を提供した。2−OGアナログによるPHDの薬理学的な不活性化は、HIF−1αを安定させるのに十分であるが、この作用は、個々のPHDアイソフォームに対して非特異的であり、インビトロ研究では、HIF1αのODD配列がPHD2によって最も効率的にヒドロキシル化されることが示されている(Rabinowitz MH, J. Med. Chem. 2013 Dec 12;56(23):9369−4025)。こうした観察は、酵素修飾就職小分子阻害剤の識別に対する大きな関心を集めた。実際に、以下を含む複数のPHD阻害剤クラスが記載されている:DFX、ヒドララジン、AKB−4924、FG−2229、TM−6008、およびl−ミモシンなどの鉄キレート化剤;MLN4924などのCUL2脱NEDD化剤(deneddylators);キシメチルオキサリルグリシン(ximethyloxalylglycine)とN−オキサリル−d−フェニルアラニンなどの2−OG模倣薬;ピラゾロピリジン、8−ヒドロキシキノリン、化合物A、FG−4497、およびTM−6089などのPHD活性部位遮断薬;ならびに、Co2+、Ni2+、およびCu2+などのFe2+置換基。これらの化合物の作用機序は、必須Fe2+イオンを抱える触媒領域への補助基質2−OGの結合が、酵素PHD2活性に必要不可欠であるという観察に基づいている。したがって、N−オキサリルグリシンあるいはその前駆体DMOGなどの2−OGを構造上模倣する化合物は、補助基質の侵入を阻むことにより、PHD2を阻害する(Rabinowitz MH, J. Med. Chem. 2013 Dec 12;56(23):9369−4025 and; Eltzschig et al., Nat. Rev. Drug Discov. 2014 Nov; 13(11):852−69)。
DFXは、急性の鉄中毒の治療および輸血依存性貧血による慢性の鉄過剰の治療のための臨床的に使用される金属キレート化剤として作用するヒドロキサム酸誘導体である。しかしながら、DFXは慢性疾患の処置については指摘されておらず、主として腎臓は薬と鉄キレートを排泄するため、DFXは重篤な腎疾患では禁忌である。さらに、DFXは細胞中で比較的高い濃度でHIF−1αの安定化と活性化を引き起こすだけである。
トリテルペノイドは食用と薬用の植物に広く分布しており、人間の食べ物の欠くことのできない部分である。それらの中で、5員環トリテルペノイドは線形の炭化水素スクワレンに由来し、高度に多機能であるため、殺虫剤、医薬品、アジュバント、抗菌剤、抗癌剤、界面活性剤、保存剤など、農業、食物、化粧品、および医薬品の部門で広範囲の商業的用途がある(Sheng et al., Nat. Prod. Rep. 2011 Mar; 28(3):543−93; Yadav et al., Toxins (Basel) 2010 Oct;2(10):2428−66)。トリテルペノイドの酸性の官能基とヒドロキシル(OH)基は、化合物の両側に位置するため、固定相と相互に作用することができない。3つの主なトリテルペン・ファミリー:オレアン(oleane)、ウルサン、およびルパンのトリテルペンがある。オレアンファミリーで見られる主なトリテルペノイドは、オレアノール酸、マスリン酸、エリトロジオール、およびβ−アミリンであり、ウルサンファミリーでは、ウルソール酸とウバオールがあり、および、ルパンファミリーでは、ルペオール、ベツリン、およびベツリン酸がある(Yadav et al., Toxins (Basel) 2010 Oct;2(10):2428−66)。
オレアノール酸、ウルソール酸、ベツリン酸、およびマスリン酸などの食物性トリテルペノイドは、生物活性と製薬用途について広範に研究されており、改善された生物活性を備えた新規な誘導体を生成するための鋳型としても広く使用されてきた。トリテルペノイドは、転写因子NF−κB(核因子カッパB)とSTAT3(シグナル伝達性転写因子3)の活性化を阻害し、Nrf2(NFE2L2あるいは核因子(赤血球由来2)−様2)経路を調節し、および胆汁受容体TGR5と結合してこれを活性化することが示されてきた(Sato et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 2007 Nov 3;362(4):793−8)。しかしながら、PDH2阻害とHIF−1αの安定化に対するトリテルペノイドの潜在的な活性は記載されていない。驚くべきことに、本明細書に開示された化合物II乃至XIVの前駆体であるウルソール酸、ベツリン酸、およびオレアノール酸は、PHD2に結合するが、HIF−1α経路を活性化しない。この発見は、PHD2と結合し、その活性なポケットでFe2+をキレート化することができるヒドロキサメート誘導体の生成をもたらし、結果として、このような化合物はHIF経路を活性化し、HIF−1αとHIF−2αタンパク質を安定させる。化合物III、IV、V、VI、VIII、IX、X、XI、およびXIV、ならびにXVは新規な化学成分であるが、化合物II、VII、XII、およびXIIIはインビトロで抗癌活性を有することが報告されており、これはHIF−1α活性化には関係しない(Wiemann et al., Eur. J. Med. Chem. 2015 Dec 1;106:194−210; Wiemann et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2016 Feb 1;26(3):907−9; CN102180939 B)。実際、HIF−1αの活性化とは正反対なように、いくつかのトリテルペノイドによるHIF−1αの阻害は、抗癌治療用の潜在的な戦略として提唱されてきた(Dasgupta et al., Angiogenesis. 2015 Jul; 18(3): 283−99; Jin et al., Arch Pharm Res. 2007 Apr; 30(4): 412−8; Dai et al., J Nat Prod. 2006 Dec; 69(12): 1715−20)。
従来から逸脱して、本発明の問題は、HIF−1αとHIF−2αの安定化を誘発し、HIF経路を活性化させる新規な5員環トリテルペノイド誘導体(トリテルペノイド誘導体)を提供することである。本発明は、式(Ia)のトリテルペン誘導体、その立体異性体、薬学的に許容可能な塩、あるいは薬学的に許容可能な溶媒和物に関し、
ここで、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、
Bはメチレン(−CH2−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、あるいはヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され、
B−Cは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、あるいは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、前記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、および、前記複素環は1つの窒素と1つの酸素を含む5員環であり、
Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、あるいはヒドラゾン[−C(=N−NH2)−]から選択され、ここで、R’はメチルであり、
D−Eは一重または二重の炭素炭素結合であり、
FはF1a、F2a、あるいはF3aから選択され、
Gはメチレン(−CH2−)あるいはカルボニル[−C(=O)−]から選択され、および、
Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)であり、
ここで、Cがアシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]である場合、式(Ia)のトリテルペン誘導体は
であり、
Bがメチレン(−CH2−)である場合、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]であり、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH2−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であり、FはF3aであり、
Bがメチレン(−CH2−)である場合、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]であり、D−Eは一重の炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH2−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であり、FはF1aまたはF2aから選択され、
Bがメチレン(−CH2−)である場合、Cはオキシム[−C(=N−OH)−]であり、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH2−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であり、FはF1aまたはF3aから選択される。
さらに、本発明は、本明細書に記載されるように、第1の有効成分として式(Ia)の少なくとも1つのトリテルペン誘導体、および、少なくとも1つの賦形剤あるいは担体、および、随意に少なくとも第2の有効成分を含む医薬組成物を指す。
本発明の別の態様は、薬物として使用するための上に本明細書に記載されるような式(Ia)のトリテルペン誘導体とその医薬組成物を指す。
本発明はさらに、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置で使用するための、式(I)のトリテルペン誘導体、あるいはその立体異性体、薬学的に許容可能な塩、または薬学的に許容可能な溶媒和物を指し、
ここで、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、
Bはメチレン(−CH2−)(オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、あるいはヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され、
B−Cは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、あるいは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、前記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、および、上記複素環は1つの窒素と1つの酸素を含む5員環であり、
Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン](=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、あるいはヒドラゾン[−C(=N−NH2)−]から選択され、ここで、R’はメチルであり、
D−Eは一重または二重の炭素炭素結合であり、
FはF1、F2、あるいはF3から選択され、
Gはメチレン(−CH2−)あるいはカルボニル[−C(=O)−]から選択され、および、
Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)である。
本発明はさらに、HIF経路の活性化に反応する疾病あるいは疾患の治療で使用するための、上に本明細書に記載されたようなトリテルペン誘導体を含む医薬組成物に関する。
本発明は28位でヒドロキサメート官能基を含むトリテルペノイド誘導体と、上記トリテルペノイド誘導体を含む組成物に関し、これは、PHD2と結合し、HIF−1αとHIF−2αのタンパク質を安定させ、様々な細胞タイプでHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞の血管新生を引き起こし、インビトロとインビボで神経保護的活性、インビボで抗糖尿病性活性を呈し、および、インビボでエリスロポエチンの血漿レベルを増加させる能力を示す。
上記トリテルペノイド誘導体は選択的なやり方でも作用し、天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性であるNrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、およびTGR5活性化を引き起こさない。上記トリテルペノイド誘導体はHIF経路の活性化に反応する疾病および/または疾患の処置に役立つ。したがって、本発明は、その治療がHIF−1αとHIF−2αの活性化の利益を得るか、あるいは該活性化に反応する疾患に関し、したがって、本発明は、HIF−1α阻害の利益を得るか、その阻害に反応する疾患あるいは疾病を指さない。具体的には、本発明は、式(Ia)のトリテルペン誘導体を指し、
ここで、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、
Bはメチレン(−CH2−)(オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、あるいはヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され、
B−Cは、一重の炭素炭素結合あるいは二重の炭素炭素結合から選択され、あるいは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、前記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、
Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン](=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、あるいはヒドラゾン[−C(=N−NH2)−]から選択され、ここで、R’はメチルであり、
D−Eは一重または二重の炭素炭素結合であり、
FはF1a、F2a、およびF3aから選択され、
Gはメチレン(−CH2−)あるいはカルボニル[−C(=O)−]から選択され、および、
Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)であり、
ここで、
Bがメチレン(−CH2−)であ、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]であり、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であるとき、FはF3aであり、
Bがメチレン(−CH2−)であ、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]で
あり、D−Eは一重の炭素炭素結合であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)で
るとき、FはF1aまたはF2aから選択され、
Bがメチレン(−CH2−)であ、Cはオキシム[−C(=N−OH)−]であり
、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であるとき、FはF2aまたはF3aから選択される。
式(Ia)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、上に本明細書で開示されるように、B−Cが1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得て、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、上記複素環は5員環である。
式(Ia)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、上に本明細書で開示されるように、B−Cは1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得て、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、上記複素環は2つのチッ素原子を含む5員環である
式(Ia)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、上に本明細書で開示されるように、B−Cは1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得て、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、上記複素環は1つのチッ素と1つの酸素を含む5員環である。
式(Ia)のトリテルペン誘導体は、上に本明細書で開示されるように、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩、あるいは薬学的に許容可能な溶媒和物を含む。
本記載について、用語「アナログ(analogue/s)」とは、本明細書で開示される化合物に構造上由来するか、あるいは、相同する任意の実体を指す。
本記載の文脈において、本明細書で開示された化合物の用語「誘導体」とは、本明細書の上のRの定義に従って、28位で常に置換される任意のトリテルペノイドアナログとして解釈されなければならず、これは本明細書に記載される薬理学的性質をトリテルペノイド化合物に与えるが、本明細書に記載された置換とは異なる、トリテルペノイド分子の他の位置の他の置換においても重要な役割を与える。
用語「互変異性型」は、化学プロセス(互変異性化)によって容易に相互交換する有機化合物の構造異性体である。
用語「異性体」は、IUPAC(国際純正応用化学連合)によって、同じ原子組成(分子式)を有するが、異なる式または異なる立体化学式を有するいくつかの種(あるいは分子実体)の1つとして正式に定義されるが、用語「立体異性体」とは、同一の化学構造を有するが、空間中の原子または基の配置に関して異なる化合物として、IUPACによって正式に定義される。
本明細書で使用されるように、「多形体」は、結晶を形成する分子、原子、及び/又はイオンの同じ化学組成を持つが異なる立体配置を持つ結晶形態を指す。
用語「薬学的に許容可能な塩」は、患者への投与後に本明細書に記載されるような化合物を(直接又は間接的に)提供することができる、任意の薬学的に許容可能な塩を指す。そのような塩は好ましくは、生理学的に許容可能な有機酸又は無機酸を含む酸付加塩である。酸付加塩の例として、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩などの無機酸付加塩、及び、例えば酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、マレイン酸塩、フマル酸、クエン酸塩、シュウ酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、マンデル酸塩、メタンスルホン酸塩、及びp−トルエンスルホン酸塩などの有機酸付加塩が挙げられる。アルカリ付加塩の例として、例えばナトリウム、カリウム、カルシウム、及びアンモニウム塩などの無機塩類、並びに、例えばエチレンジアミン、エタノールアミン、N,N−ジアルキレンエタノールアミン、トリエタノールアミン、及び塩基性アミノ酸塩などの有機アルカリ塩が挙げられる。しかし、非薬学的に許容可能な塩も、薬学的に許容可能な塩の調製に役立つ場合があるため、本発明の範囲内にあることが認識される。造塩の手順は当該技術分野では従来のものである。
本発明に係る用語「溶媒和物」は、本発明に係る活性化合物の任意の形態を意味するものとして理解されるべきであり、そこでは前記化合物は、特に水和物及びアルコラートを含む、別の分子(通常は極性溶媒)への非共有結合により結合される。
好ましい実施形態において、開示されたトリテルペン誘導体は、式(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XIV)、(XV)の化合物、或いは、それらのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を指す。
式(Ia)のトリテルペン誘導体の好ましい実施形態において、Cがアシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]であるとき、式(Ia)のトリテルペン誘導体は以下である。
本記載の例と図に示されるように、式(Ia)に含まれる修飾は、PHD2を結合し、HIF−1αとHIF−2αタンパク質を安定させ、異種細胞型においてHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞に血管新生を誘発させ、インビトロ及びインビボで神経保護的活性を示し、インビボで抗糖尿病活性を示し、及びインビボでエリスロポエチンの血漿レベルを増大させる能力を、本明細書に開示される化合物に与える。前記式(Ia)の化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物は、選択的な方式で作用し、且つ、天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性であるNrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、及びTGR5活性化を誘発しない。
本明細書に開示される例は、組成物、具体的には医薬組成物を指すものであり、該医薬組成物は、本明細書上に記載されるような式(Ia)の少なくとも1つの化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物、及び、少なくとも1つの賦形剤又は担体を含む。
前記賦形剤又は担体は、本発明の目的のために、助溶剤、界面活性剤、油、保水剤、皮膚軟化剤、防腐剤、安定剤、及び酸化防止を含むがこれらに限定されない不活性成分を指す。TRIS又は任意のリン酸緩衝液などの、薬理学的に許容可能な緩衝液を使用してもよい。
本明細書に開示される別の実施形態は、組成物、具体的には医薬組成物を指すものであり、該医薬組成物は、本明細書上に記載されるような式(Ia)の少なくとも1つの化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物、及び、付加的又は相乗的な生物活性を持つ少なくとも1つの第2の活性化合物を含む。
本記載の目的のために、用語「活性化合物又は有効成分」は同義語として得られるべきであり、ヒト又は動物への投与時に治療効果を及ぼす化学実体を意味する。
本明細書に開示される更なる実施形態は、薬剤として使用するための、本発明の式(Ia)の化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を指す。
本明細書に開示される更なる実施形態は、薬剤として使用するための、本発明の式(Ia)の化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を含む、本明細書中で上述される医薬組成物を指す。
前記式(Ia)の化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物は、PHD2を結合し、HIF−1αとHIF−2αタンパク質を安定させ、異種細胞型においてHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞に血管新生を誘発させ、インビトロ及びインビボで神経保護的活性を示し、インビボで抗糖尿病活性を示し、及びインビボでエリスロポエチンの血漿レベルを増大させる能力を示す。前記式(Ia)の化合物、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物は、選択的な方式で作用し、且つ、天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性であるNrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、及びTGR5活性化を誘発しない。
前記式(Ia)のトリテルペノイド誘導体及びその医薬組成物は、HIF経路の活性化に反応する疾病と疾患の処置に役立つ。
それ故、式(Ia)のトリテルペン誘導体は、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患に役立ち、従って前記疾病又は疾患の処置は、HIF経路の活性化から利益を得るか、又はそれに反応する。
本開示に従い、HIF経路の活性化に反応する疾病と疾患には、固形腫瘍は含まれない。これは、固形腫瘍が転移拡散を促す血管新生を進行させるためであり、それ故HIF−1阻害剤は、異常な血管の成長及び機能を遮断するための抗癌剤として開発されている(Potente et al. Cell. 2011 Sep 16;146(6):873−87)。
特に、1つの実施形態は、卒中、脳性麻痺、外傷、及び神経変性疾患を含むがこれらに限定されない、HIF経路の活性化に反応する様々な疾病又は疾患の処置に使用するための、本明細書で上述される式(Ia)のトリテルペン誘導体、及びその医薬組成物を開示する。神経変性疾患の例として、多発性硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、又はパーキンソン病が挙げられるが、これらに限定されない。
本記載の目的のために、卒中は脳血管性の原因の神経学的欠損を指す。卒中は、虚血性と出血性の2つの大範疇に分類することができる。虚血性卒中は脳への血液供給の停止により引き起こされ、一方で出血性卒中は血管又は異常な血管構造物の破裂に起因する。
本記載の目的のために、脳性麻痺は、幼児期に現われ、発達異常、又は、運動、バランス、及び姿勢を制御する脳の一部への損傷により引き起こされる、恒久的な運動障害の群を指す。
本記載の目的のために、外傷は、即時の治療を必要とする突然発症と重症度の身体損傷を指す。外傷は、種々様々な鈍的、貫通、及び熱傷の機構の結果である。前記外傷には、自動車衝突事故、スポーツ損傷、転倒、自然災害、及び多くの他の身体損傷が挙げられる。
別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する様々な疾病又は疾患の処置に使用するための、本明細書で上述される式(Ia)のトリテルペン誘導体、及びその医薬組成物を開示し、ここで、前記疾病又は疾患には、限定されないが、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、糖尿病性及び慢性の創傷、臓器移植、急性腎臓障害、又は動脈の疾患が挙げられる。より好ましくは、前記疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、臓器移植、急性腎臓障害、又は動脈の疾患から選択される。
本記載の目的のために、IBDは、結腸と小腸の炎症性疾病の群を指す。
クローン病と潰瘍性大腸炎は、他の中で主要な型の炎症性腸疾患である。
本記載の目的のために、心筋虚血−再灌流傷害は、血液供給が心筋虚血又は酸素の欠如(無酸素症、低酸素症)の期間後に組織に戻る時に引き起こされる組織損傷を指す。
本記載の目的のために、急性肺損傷は、急性の重度の低酸素症を特徴とする疾病を指し、その診断は、臨床的に病気の患者における非心原性肺水腫および呼吸不全の存在に基づく。
本記載の目的のために、感染症は、細菌、ウイルス、寄生生物、又は真菌類などの病原性微生物により引き起こされた疾患を指し、この疾患は、人から人へと直接又は間接的に広がり得る。
本記載の目的のために、糖尿病性及び慢性の創傷は、糖尿病性疾病により引き起こされ得る創傷を指し、これは、大半の創傷が治癒する順序正しい設定の段階、及び予測可能な時間量では治癒しない。一般に、3か月以内に治癒しない創傷は頻繁に慢性であると考慮される。
本記載の目的のために、急性腎臓障害は、7日以内に進行する、多数の原因による腎臓機能の急な損失を指す。前記腎臓機能の急な損失は、腎臓組織に損傷を引き起こし、これは通常、腎血流の減少(腎虚血)により引き起こされる。
本記載の目的のために、動脈の疾患は、血管に関与する疾患の分類を含む。
特に、1つの実施形態は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、糖尿病性及び慢性創傷、臓器移植、急性腎臓障害、又は動脈の疾患から選択される、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置に使用するための、本明細書に記載されるような式(Ia)の化合物、及びその医薬組成物を開示する。好ましい実施形態において、HIF経路の活性化に反応する前記疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、臓器移植、急性腎臓障害、又は動脈の疾患から選択される。
本発明の1つの実施形態はまた、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置に使用するための、本明細書に記載されるような式(Ia)の化合物、及びその医薬組成物を開示し、前記HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は、代謝症状である。好ましい実施例において、前記代謝症状は糖尿病である。別の好ましい実施形態において、前記代謝症状は脂質代謝障害である。また別の好ましい実施形態において、前記代謝症状は高脂血症である。別の好ましい実施形態において、前記代謝症状は高トリグリセリド血症である。PHD2阻害剤は、グルコースと脂質代謝を改善し、且つ肥満症とメタボリック症候群に対する保護を行うことが記載されている(Rahtu−Korpela et al. Diabetes. 2014 Oct;63(10):3324−33)。
用語「代謝症状」は、通常の代謝プロセスが変更された場合の病状を指す。
用語「糖尿病」は、本発明の目的のために、高い血糖レベルが長期間にわたり存在する代謝障害の群を指す。糖尿病は、膵臓のインスリン産生の低下、又は、産生されるインスリンに対する身体の不適当な反応によるものである。
「高脂血症」は、血液中の脂質又はリポタンパク質の何れか、或いはそれら全ての異常なレベルの上昇を被験体が提示する疾病を指す。
「高トリグリセリド血症」は、被験体が高い血中レベルのトリグリセリドを提示する疾病を指す。トリグリセリドのレベルの上昇は、高コレステロール血圧(高いコレステロールレベル)の欠如下でさえもアテローム性動脈硬化に関連し、これは心疾患の素因となる。非常に高いトリグルセリドレベルはまた、急性膵炎のリスクを増大させる。
本明細書に開示される別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置に使用するための、式(I)のトリテルペン誘導体、或いはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を指し、
式中、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;
Bは、メチレン(−CH−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、又はヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
B−Cは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;或いは、1以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;
Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、又はヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
D−Eは、一重又は二重の炭素炭素結合であり;
Fは、F、F、又はFから選択され;
Gは、メチレン(−CH−)又はカルボニル[−C(=O)−]から選択され;及び
Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)である。
それ故、式(I)のトリテルペン誘導体は、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患に役立ち、従って前記疾病又は疾患の処置は、HIF経路の活性化から利益を得るか、又はそれに反応する。
本明細書で上述されるような、式(I)のトリテルペン誘導体はまた、本発明の目的のために上記で定義されるように、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を含む。特に、本発明の式(I)のトリテルペン誘導体は、本明細書で上記に開示されるように、その全ての立体異性体、及び任意の薬学的に許容可能な塩又は薬学的に許容可能な溶媒和物を含む。
本明細書で上記に開示されるような式(I)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、B−Cは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、前記複素環は五員環である。
本明細書で上記に開示されるような式(I)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、B−Cは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、前記複素環は2つの窒素原子を含む五員環である。
本明細書で上記に開示されるような式(I)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態において、B−Cは、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり得、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり、前記複素環は、1つの窒素と1つの酸素を含む五員環である。
式(I)のトリテルペン誘導体の別の実施形態において、Cがアシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]であるとき、式(I)のトリテルペン誘導体は以下である。
式(I)のトリテルペン誘導体の1つの実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための、
その立体異性体である式(Ia)を指し:
式中、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;
Bは、メチレン(−CH−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、又はヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
B−Cは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;或いは、1以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;
Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、又はヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
D−Eは、一重又は二重の炭素炭素結合であり;
Fは
から選択され;
式中、FはF1aであり、FはF2aであり、FはF3aであり、
Gはメチレン(CH−)またはカルボニル[−C(=O)−]から選択され;かつ、
Rはヒドロキサメート基(CONHOH)である。
式(I)のトリテルペン誘導体の別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための、その立体異性体の式(Ib):
を指し、
式中、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合または二重の炭素炭素結合から選択され;
Bはメチレン(−CH−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、またはヒドロキシル化オレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
B−Cは、一重の炭素炭素結合または二重の炭素炭素結合から選択され;または、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで、前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;
Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、または、ヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
D−Eは、一重または二重の炭素炭素結合であり;
Fは、F1、F2またはF3から選択され;
式中、FはF3であり、F3はF3bである:
本発明に記載の式(I)の化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、
本明細書で以下に開示する実施例2に示すように、PHD2に結合し、
本明細書で以下に開示する実施例4に示すように、HIF−1αおよびHIF−2αタンパク質を安定化し、
本明細書で以下に開示する実施例3に示すように、様々な細胞型でHIF経路を活性化し、
本明細書で以下に開示する実施例5に示すように、ヒト内皮血管細胞において血管新生を誘発し、
本明細書で以下に開示する実施例7に示すように、インビトロおよびインビボでの神経保護的活性を示し、
本明細書で以下に開示される実施例6に示すように、インビボでエリスロポエチンの血漿レベルを上昇させ;
本明細書で以下に開示する実施例9に示すように、抗糖尿病活性を示し、インビボで脂質レベルを低下させる、能力を示す。
上記トリテルペノイド誘導体はまた、選択的に作用し、Nrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、およびTGR5活性化を誘発せず、これらは、(本明細書の実施例3に示されるように)天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性である。
本発明の実施例3は、上述のように、式(I)の化合物が様々な細胞型においてHIF経路をどのように活性化するかを示す。実施例3はまた、2つの比較化合物XXおよびCDDO−MEを試験した。グリチルレチン酸に由来する比較化合物XXは、20位にヒドロキサメート基を含み、したがって本発明の化合物のように28位に含まれることはない。
実施例3の結果は、本発明の化合物によって特徴付けられる28位からのヒドロキサメートの位置の変化が、HIF経路の活性化がもたらされないことを示す。
一方、比較組成物CDDO−Me(2−シアノ−3,12−ジオキソ−オレアナ−1,9(11)−ジエン−28−オイック酸メチルエステル、CAS num. 218600−53−4)はオレアノール酸誘導体であるが、これは本発明に開示された式Iの化合物によって上記位置に特徴付けられるものとは実質的に異なる置換基である、シアノ基(式IのB位の置換基)を2位に含むものである。
実施例3の結果は、CDDO−MeがHIF経路の活性化を提供せず、したがって、式Iの化合物の構造特性を提示しない比較化合物XXおよびCDDO−Meのいずれも、HIF経路の活性化を提供しないことを示す。
したがって、本発明で開示される式Iで定義されるトリテルペノイド誘導体は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患、すなわち、その処置がHIF−1αおよびHIF−2αの活性化から恩恵を得る疾病または疾患の処置に有用である。
特に、一実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための、本明細書で上述される式(I)のトリテルペン誘導体を開示し、この疾病または疾患は、脳卒中、脳性麻痺、外傷、および神経変性疾患を含むが、これらに限定されない。神経変性疾患の例には多発性硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病またはパーキンソン病を含むが、これらに限定されない。
別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置に使用するための、本明細書で上述される式(I)のトリテルペン誘導体を開示し、この疾病または疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、糖尿病性および慢性の創傷、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患を含むが、これらに限定されない。より好ましくは、上記疾病または疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患から選択される。
本発明の一実施形態はまた、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置に使用するための、本明細書で上述される式(I)の化合物を開示し、ここで、HIF経路の活性化に反応する上記疾病または疾患は代謝症状である。好ましい実施形態では、上記代謝症状は糖尿病である。別の好ましい実施形態では、上記代謝症状は脂質代謝障害である。さらに別の好ましい実施形態では、上記代謝症状は高脂血症である。別の好ましい実施形態では、上記代謝症状は高トリグリセリド血症である。
本明細書に開示される別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための、(II)、(III)、(IV)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)または(XV)から選択される、式(I)の化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を指す。
好ましい実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための(II)、(III)、(IV)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)または(XV)から選択される、式(I)の化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を指す。
上記の化合物IIからXV、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、PHD2に結合し、HIF−1αおよびHIF−2αタンパク質を安定化し、様々な細胞型でHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞において血管新生を誘発し、インビトロおよびインビボでの神経保護的活性を示し、抗糖尿病活性を示し、インビボで脂質レベルを低下させ、インビボでエリスロポエチンの血漿レベルを上昇させる能力を示す。式(I)の上記化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、選択的に作用し、Nrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、およびTGR5活性化を誘発せず、これらは、天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性である。
実施例1で示されるように、天然のトリテルペン酸(ベツリン酸、オレアノール酸、ウルソール酸またはマスリン酸)の既知の誘導体または天然のトリテルペン酸自体から出発して、一般式(I)の化合物で終了し、一般的な合成経路を用いて、28位の酸基をヒドロキサメート誘導体に変換し、ここで、式(I)の最終化合物の官能基化に応じて、他の余分な合成工程を式(I)の特定の化合物のそれぞれについて実施した。
本発明の化合物III〜VIは、天然のオレアノール酸の既知の誘導体から出発して合成することができる。本発明の化合物VIII〜XIは、天然のベツリン酸またはその既知の誘導体から出発して合成することができる。本発明の化合物XIVおよびXVは、天然のマスリン酸の既知の誘導体から出発して合成することができる。
実施例1はまた、化合物XVIIおよびXVIIIおよびXIXを記載し、これらはそれぞれ、化合物XVおよびXIVの合成の中間にある新規な化合物である。
本明細書に開示される別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応する疾病または疾患の処置における使用のための、少なくとも一つの式(I)のトリテルペン誘導体、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む医薬組成物を指し、
式中、独立して、
A−Bは、一重の炭素炭素結合または二重の炭素炭素結合から選択され;
Bはメチレン(−CH2−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、またはヒドロキシル化オレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
B−Cは、一重の炭素炭素結合または二重の炭素炭素結合から選択され;または、1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで、前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;
Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、または、ヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
D−Eは一重または二重の炭素炭素結合であり;
FはF、FまたはFから選択され;
Gはメチレン(CH2−)またはカルボニル[−C(=O)−]から選択され;
Rはヒドロキサメート基(CONHOH)である。
本明細書で上述するように、式(I)のトリテルペン誘導体を含む医薬組成物の一実施形態では、B−Cは1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であってもよく、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、かつ、上記複素環は5員環である。
本明細書で上述するように、式(I)のトリテルペン誘導体を含む医薬組成物の一実施形態では、B−Cは1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であってもよく、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、かつ、上記複素環は2つの窒素原子を含む5員環である。
本明細書で上述するように、式(I)のトリテルペン誘導体を含む医薬組成物の一実施形態では、B−Cは1つ以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であってもよく、ここで、上記ヘテロ原子の少なくとも1つが窒素であり、かつ、上記複素環は1つの窒素と1つの酸素を含む5員環である。
式(I)のトリテルペン誘導体の一実施形態では、Cがアシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]である時、式(I)のトリテルペン誘導体は、
であり;式(I)の化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む上記医薬組成物は、PHD2に結合し、HIF−1αおよびHIF−2αタンパク質を安定化し、様々な細胞型でHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞において血管新生を誘発し、インビトロおよびインビボでの神経保護的活性を示し、抗糖尿病活性を示し、インビボで脂質レベルを低下させ、インビボでエリスロポエチンの血漿レベルを上昇させる能力を示す。式(I)の化合物、または、そのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む上記の組成物は、選択的に作用し、Nrf2活性化、NF−κB阻害、STAT3阻害、およびTGR5活性化を誘発せず、これらは、天然のトリテルペノイド前駆体の既知の活性である。
本明細書に開示される別の実施形態は、限定されないが、脳卒中、脳性麻痺、外傷および神経変性疾患を含む、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置における使用のための;あるいは限定されないが、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺損傷、糖尿病性および慢性の創傷、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患を含む、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置における使用のための、本明細書で上に記載されるような、少なくとも1つの式(I)のトリテルペン誘導体あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む医薬組成物に言及している。より好ましくは、前記疾病または疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患から選択される。
本明細書に開示される別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置における使用のための、本明細書で上に記載されるような、少なくとも1つの式(I)のトリテルペン誘導体あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む医薬組成物に言及しており、ここでHIF経路の活性化に反応性のある前記疾病または疾患は、代謝症状である。好ましい実施形態では、前記代謝症状は糖尿病である。別の好ましい実施形態では、前記代謝症状は脂質代謝障害である。さらに別の好ましい実施形態は、前記代謝症状は高脂血症である。別の好ましい実施形態では、前記代謝症状は高トリグリセリド血症である。
前記組成物は、ヒトまたは動物に投与されたときに治療効果を働かせる別の有効成分をさらに含む。
典型的な組成物は、例として、担体または希釈剤であり得る、薬学的に許容可能な賦形剤に関係して本明細書で上に記載される、式(I)の化合物、あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む。そのような組成物は、カプセル、小袋、紙または他の容器の形態であり得る。組成物を作る際に、医薬組成物の調製のための従来の技術が使用されてもよい。例えば、本明細書で上に開示される式(I)の化合物は、担体と混合されるか、担体によって希釈されるか、またはアンプル、カプセル、小袋、紙、または他の容器の形態であり得る担体内に封入されてもよい。担体は、希釈剤として働くときに、活性化合物のためのビヒクル、賦形剤または培地として作用する固体、半固体または液体の材料であり得る。本明細書で上に記載されるような式(I)の化合物は、粒状固体容器上で例えば小袋に吸着され得る。適切な担体の幾つかの例は、水、食塩水、アルコール、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエトキシル化ヒマシ油、ピーナッツ油、オリーブ油、ラクトース、白土、スクロース、シクロデキストリン、アミロース、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ゼラチン、寒天、ペクチン、アカシア、ステアリン酸、あるいはセルロース、ケイ酸、脂肪酸、脂肪酸アミン、脂肪酸のモノグリセリドおよびジグリセリド、ペンタエリトリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン、ヒドロキシメチルセルロース、およびポリビニルピロリドンの低級アルキルエーテルである。同様に、担体または希釈剤は、モノステアリン酸グリセリンまたはジステアリン酸グリセリルなどの当該技術分野で既知の徐放材を、単独で又はワックスと混合して含んでもよい。前記組成物はまた、湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤、保存剤、甘味剤または香味剤を含んでもよい。本発明の組成物は、当該技術分野で周知の手順を利用することによって、患者への投与後に本明細書に開示される式(I)の化合物の急速、持続、または遅延の放出を提供するように製剤」されてもよい。
医薬組成物は、望まれれば、本明細書で上に開示される化合物と有害に反応しない、助剤、乳化剤、浸透圧に影響を与える塩、緩衝液及び/又は発色剤などで滅菌され、それらと混合され得る。
本明細書に開示される1つの好ましい実施形態は、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を、適切な又は望ましい作用部位に有効に輸送する経路であり得る、投与経路、例えば、経口、経鼻、局所、肺、経皮、または非経口の、例えば、直腸、皮下、静脈内、尿道内、筋肉内、鼻腔内の点眼用の溶液または軟膏に言及している。
経鼻投与に関して、組成物は、液体担体、特にエアロゾル適用のための水性担体中に溶解または懸濁された、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含有し得る。担体は、可溶化剤、例えば、プロピレングリコール、界面活性剤、レシチン(ホスファチジルコリン)などの吸収促進剤、シクロデキストリン、またはパラベンなどの防腐剤などの、添加剤を含有し得る。
局所用組成物を調製するために、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、当該技術分野で知られているような皮膚用ビヒクルに入れられる。投与される本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物の量、および局所製剤中の化合物の濃度は、ビヒクル、選択される送達システムまたはデバイス、患者の臨床症状、製剤中の化合物の副作用および安定性に左右される。したがって、医師は、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物の適切な濃度を含有している適切な調製物を利用し、係る患者または類似した患者の臨床経験に依存して、投与される製剤の量を選択する。
眼への適用に関して、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、眼における使用に適した溶液、懸濁液、および軟膏へと製剤される。その濃度は、通常、局所用調製物のために本明細書で上に議論される通りである。
経口投与に関して、固体または流体の単位剤形のいずれかが調製され得る。錠剤などの固形組成物を調製するために、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ジ−リン酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、硫酸カルシウム、デンプン、ラクトース、アカシア、メチルセルロース、および薬学的な希釈剤または担体と機能的に類似した物質などの、従来の成分とともに製剤へと混合される。
カプセルは、本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を、不活性な薬学的希釈剤と混合し、その混合物を適切なサイズの硬ゼラチンカプセルへと充填することによって調製される。軟ゼラチンカプセルは、許容可能な植物油、軽流動ワセリンまたは他の不活性油を用いる式(I)の化合物のスラリーのマシンカプセル化によって調製される。シロップ剤、エリキシル剤および懸濁液などの、経口投与用の流体単位剤形が調製され得る。水溶性形態は、糖、芳香族香味剤および防腐剤と一緒に水性ビヒクル中に溶解されて、シロップが形成される。芳香族香味剤と一緒に、糖およびサッカリンなどの適切な甘味料とともに水アルコールの(例えば、エタノール)ビヒクルを使用することによって、エリキシルが調製される。懸濁液は、アカシア、トラガカント、メチルセルロースなどの懸濁化剤の助けとともに水性ビヒクルで調製され得る。
非経口使用に適切な組成物は、適切な注射剤または懸濁液の使用などの当該技術の実施者に明白である。滅菌されている組成物は、皮内、筋肉内、血管内および皮下を含む様々な局所または非経口の経路に適している。
本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物に加えて、該組成物は、組成物および望ましい送達の様式に依存して、動物またはヒトへの投与のための医薬組成物を形成するために一般に使用されるビヒクルを含む、薬学的に許容可能な無毒の担体または希釈剤を含み得る。希釈剤は、組み合わせの生物活性に過度に影響を与えないように選択される。
注射可能な製剤に特に有用であるそのような希釈剤の例は、水、様々な生理食塩水、有機塩または無機塩の溶液、リンゲル液、デキストロース溶液、およびハンクス液である。加えて、医薬組成物または製剤は、他の担体;アジュバント;または無毒の、非治療的な、非免疫原性の安定剤などの、添加剤を含んでもよい。
さらに、賦形剤が、開示される組成物中に含まれ得る。その例は、限定されないが、共溶媒、界面活性剤、油、保水剤、皮膚軟化剤、防腐剤、安定剤および抗酸化剤を含む。トリスまたはリン酸塩緩衝液などの、あらゆる薬理学的に許容可能な緩衝液も使用されてもよい。希釈剤、添加剤、および賦形剤の有効な量は、溶解度、生物活性などの点から薬学的に許容可能な製剤を得るのに有効である、それらの量である。
本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を含む、医薬組成物は、ミクロスフェアへと取り込まれ得る。本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、アルブミンのミクロスフェアへと充填され得、そこから、経鼻投与のための乾燥粉でのそのようなミクロスフェアを回収することが可能である。ミクロスフェアの調製に適した他の物質は、寒天、アルギン酸塩、キトサン、デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、アルブミン、アガロース、デキストラン、ヒアルロン酸、ゼラチン、コラーゲン、およびカゼインを含む。ミクロスフェアは、噴霧乾燥プロセスまたは乳化プロセスなどの、当業者に既知の様々なプロセスによって産生され得る。
例えば、アルブミンのミクロスフェアは、撹拌しながらリン酸塩緩衝液中のウサギ血清アルブミンをオリーブ油に加えて、油中水型エマルジョンを産生することによって調製され得る。その後、グルタルアルデヒド溶液はエマルジョンに加えられ、エマルジョンは撹拌されて、アルブミンを架橋する。その後、ミクロスフェアは遠心分離によって分離され得、油を除去し、ミクロスフェアは、例えば、石油エーテルおよび続いてエタノールで洗浄される。最終的に、ミクロスフェアは篩過され、濾過によって収集および乾燥され得る。
デンプンのミクロスフェアは、例えば、ジャガイモデンプンの暖かい水性デンプン溶液を、撹拌しながら水中のポリエチレングリコールの加熱溶液に加えて、エマルジョンを形成することによって調製され得る。二相系が(内相としてデンプン溶液とともに)形成されると、混合物は、その後、撹拌を継続しながら室温に冷却され、そこで内相はゲル粒子に変換される。その後、これらの粒子は、室温で濾過され、エタノールなどの溶媒中でスラリー状にされ(slurred)、その後、粒子は、再び濾過され、静置されて空気乾燥される。ミクロスフェアは、熱処理などの周知の橋架手順によって、または化学的架橋剤の使用によって硬化され得る。適切な薬剤は、グリオキサール、マロンジアルデヒド、コハクアルデヒド、アジプアルデヒド、グルタルアルデヒドおよびフタルアルデヒドを含むジアルデヒド、ブタジオンなどのジケトン、エピクロロヒドリン、ポリリン酸塩、およびホウ酸塩を含む。ジアルデヒドは、アミノ基との相互作用によってアルブミンなどのタンパク質と架橋するために使用され、ジケトンはアミノ基とシッフ塩基を形成する。エピクロロヒドリンは、エポキシド誘導体に対するアミノまたはヒドロキシルなどの求核試薬で化合物を活性化する。
本発明の別の好ましい実施形態は、本明細書で上に記載されるような、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物、および前記化合物を含む組成物の投薬スキームである。用語「単位剤形」は、被験体、例えば、哺乳動物の被験体、例えば、ヒト、イヌ、ネコ、およびげっ歯類のための単一の投薬量として適切な物理的に離散性の単位を指し、各単位は、必要とされる薬学的な希釈剤、担体またはビヒクルとともに望ましい薬学的効果をもたらすために計算された活性物質の予め決められた量を含有している。本発明の単位剤形のための仕様は、(a)本明細書で上に開示される、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物の固有の特性、および達成される特定の効果、並びに(b)ヒトおよび動物における使用さのために前記式(I)の化合物を調合する当該技術に固有の限定によって決定され、それらに依存する。単位剤形の例は、錠剤、カプセル剤、丸剤、粉末パケット、ウェーハ、坐剤、果粒剤、カシェ剤、茶さじ1杯、テーブルスプーン1杯、スポイト1杯、アンプル、バイアル、放出量が測定されたエアロゾル、前述のいずれかの分離された倍数(segregated multiples)、および本明細書に記載されるような他の形態である。本明細書に開示される組成物は、キットに含まれ、キットは、組成物の1つ以上の単位剤形および本明細書に記載される疾患の1つ以上を処置する使用のための説明書を含むことができる。
多くのバイオポリマー(生物ベースの系)、リポソーム、コロイド、樹脂を利用する系、および他のポリマー送達系または区画されたリザーバーのいずれかを含む、遅延放出または持続放出の送達系は、本明細書に記載される組成物とともに利用されて、治療化合物の継続的または長期的なソースを提供することができる。そのような遅延放出系は、局所、眼内、経口、および非経口経路を経由する送達のための製剤に適用可能である。
本明細書で上に記載されたような、有効な量の式(I)の化合物またはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、組成物中に含まれる。本発明に従って使用される化合物の投薬量は、化合物および処置されている状態、例えば、疾病、レシピエント患者の年齢、体重、および臨床症状に応じて様々である。他の因子は次のものを含む:投与経路、患者、患者の病歴、疾患プロセスの重要度、および特定の化合物の効力。投与量は、患者に対して許容しがたい毒性をもたらすことなく、処置される疾患の症状または徴候を改善するのに十分であるべきである。一般に、有効な量の化合物は、症状の自覚的な軽減または臨床医または他の資格のある観察者によって留意されるような客観的に特定可能な改善のいずれかを提供する量である。
本明細書に開示される1つの実施形態は、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置における、式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物の使用の方法に言及している。
前記式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、PHD2を結合する能力を示し、HIF−1αおよびHIF−2αのタンパク質を安定させ、異なる細胞型においてHIF経路を活性化し、ヒト内皮血管細胞の血管新生を誘発し、インビトロおよびインビボで神経保護的活性、抗糖尿病活性を示し、インビボで脂質のレベルを低下させ、およびインビボでエリトロポイエチンの血漿レベルを増大させる。前記式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物は、選択的な方法で作用し、Nrf2活性化、NF−κΒ阻害、STAT3阻害、およびTGR5活性化を誘発せず、これらは、それらの天然のトリテルペノイド前駆体のための既知の活性である。
本明細書に開示される別の実施形態は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、糖尿病性および慢性の創傷、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患などの、HIF経路の活性化に反応性のある疾患を処置するための式(I)の化合物の使用の方法に言及している。好ましい実施形態では、前記疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患から選択される。
本明細書に開示される別の実施形態は、脳卒中、脳性麻痺、外傷または神経変性疾患から選択される、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置における式(I)の化合物の使用の方法に言及している。
本明細書に開示される1つの実施形態は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、糖尿病性および慢性の創傷、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患から選択される、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置の方法に言及し、前記方法は、本明細書で上に記載されたような、有効な量の式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を、前記処置を必要としている個体に投与する工程を含む。好ましい実施形態では、前記疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、臓器移植、急性腎障害または動脈疾患から選択される。
本明細書に開示される別の実施形態は、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患の処置の方法に言及し、前記方法は、本明細書で上に記載されるような、有効な量の式(I)の化合物あるいはそのアナログ、誘導体、互変異性型、異性体、立体異性体、多形体、薬学的に許容可能な塩または薬学的に許容可能な溶媒和物を、前記処置を必要としている個体に投与する工程を含む。
本明細書に開示される1つの実施形態では、HIF経路の活性化に反応性のある疾病または疾患は、限定されないが、脳卒中、脳性麻痺、外傷および神経変性疾患を含む。神経変性疾患の例としては、限定されないが、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病または多発性硬化症が挙げられる。
図1は、PHD2(PDB 4BQW)に結合したベツリン酸(図1のA)および化合物VII(図IのB)上位スコアの立体配座を示す。 図2は、HaCaT−EPO Lucケラチノサイト細胞におけるHIF−1αトランス活性化アッセイを示す。図2はまた、HaCaT−EPO−Luc細胞におけるDFXおよび化合物II−XVの低酸素模倣効果を示す。試験済みの化合物の濃度(μΜ)はX軸で示され、HIF−1α活性化のパーセンテージはY軸で示される。この図は、DFX(150μΜ)によって媒介された誘発を未処置の細胞と比較した100%の活性化として考慮した、EPO−luc活性に対するDFX対化合物(図2のA)II、III、IV、V、VI、VII、XI、(図2B)VIII、IX、X、XII、XIII、XIVおよびXVの効果を示す。 図3は、オリゴデンドロサイトにおけるHIF−1α安定化を示す。図3はまた、ウエスタンブロットによってHIF−1αおよびβ−アクチンの発現を判定するための、150μDFΧまたは10μΜのオレアノール酸(OA)、化合物II、III、IV、V、VI(図3のA)、ベツリン酸(BA)、化合物VII、VIII、IX、X、XI(図3のB)、ウルソール酸(UA)、マスリン酸(MA)、化合物XII、XIII、XIVおよびXV(図3のC)での3時間のヒトのオリゴデンドロサイトM013.3細胞の刺激を示す。 図4は、293T細胞におけるHIF−1α安定化を示す。図4はまた、3時間の間の濃度が増加している化合物VIIまたはDFX(150μΜ)でのヒト胚腎臓293細胞の刺激を示す。タンパク質HIF−Ια、PHD1、PHD2およびβ−アクチンの定常状態のレベルを、ウエスタンブロットによって判定した。 図5は、hIPCにおけるHIF−2α安定化を示す。図5はまた、3時間の間の濃度が増加している化合物VIIまたはDFX(150μΜ)でのヒト島由来の前駆細胞(hIPC)の刺激およびウエスタンブロットによって判定されたHIF−2a、PHD3およびβ−アクチンの発現を示す。 図6は、化合物VIIが血管新生を誘発することを示す。図6はまた、7日間、一次線維芽細胞で共培養され、化合物VII(1μΜ)、rhFGF(10ng/ml)およびVEGFA(10ng/ml)で別々に刺激された、緑色蛍光のヒト内皮血管細胞(HUVEC)における血管新生のモデルとしての内皮細胞管形成の測定値を示す。値は平均±SEM(n=3)を表わす。 図7は、インビボでのエリトロポイエチン(EPO)に対する化合物VIIの影響を示す。図7はまた、化合物VII(30mg/kgまたは60mg/kg)またはベツリン酸(BA)(60mg/kg)を腹腔内に投与されたC57BL/6の雄マウスにおける、マウスEPO ELISAキットを使用して測定された、血漿中のEPOを示す。対照群は処置を受けなかった。データは平均±SEM(n=3)として表わされる。 図8は、化合物VIIが、Q7およびQ11の線条体細胞において3−NP毒性を抑止することを示す。Q7およびQ111の線条体細胞を、6時間濃度が増加している化合物VIIで前処置し、その後、さらに24時間3−NP(10mM)にさらし、その後、YOYO−1染色を使用して、細胞死を調査した。IncuCyte HDソフトウェアを使用して細胞死を判定し、Q111細胞における3−NP単独での処置を100%の細胞死として考えた。 図9は、3NP中毒後の行動スコアを示す。3−ニトロプロピオン酸(3−NP)で中毒にしたマウスを、中毒にされていないマウスの対照に対する化合物VII(30mg/kg)および(BA)(ベツリン酸30mg/kg)での処置後にそれらの神経学的状態を判定するための行動試験にさらした。後肢抱擁(Hind limb clasping)、自発運動活性、後肢筋緊張異常および体幹ジストニアを、重症度に基づいて0〜2で評価し、0のスコアは典型的に正常機能を示し、2のスコアは深刻に影響を受けたことを示す。値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図10は、ニューロンの欠損に対する化合物VIIの効果を示す。図10はまた、対照(中毒にされていないマウス)、3NP、3NP+BAおよび3NP+化合物VIIを含む、線条体において変性を判定するための3−ニトロプロピオン酸(3−NP)で中毒にしたマウスを示す。図10はまた、マウスの線条体におけるニッスル陽性細胞の定量化を示す。ニューロンの合計の平均数(100×倍率)が示される。値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。データを、一元配置分散分析に続いてスチューデント・ニューマン・クールズ検定に使用した。対照群を3NPおよび対照群と比較したときに***P<0.001。3NP群を3NPの+の化合物VII群と比較したときにP<0.05。 図11は、3NPによって誘発された小膠細胞症(Iba1)およびアストログリオーシス(GFAP)に対する化合物VIIの効果を示す。図11はまた、対照(中毒にされていないマウス)、3NP、3NP+BAおよび3NP+化合物VIIを含む、ミクログリア活性化およびアストログリオーシスを判定するための3−ニトロプロピオン酸(3−NP)で中毒にしたマウスを示す。Iba−1およびグリア線維性酸性タンパク質(GFAP)の発現を、マウスの異なる群を介する脳切片の免疫染色によって判定し、異なるマーカーの定量化を、Image Jのソフトウェアで実行した。ミクログリア(Iba1)およびアストロサイト(GFAP)の合計の平均数が示される。 図12Aは、化合物VIIが線条体における炎症マーカーmRNA上の発現を低減させることを示す。IL−6の炎症マーカーの遺伝子発現を、3NP+ビヒクルマウスと比較した3NP+化合物VII(30mg/kg)で処置したマウスにおいてダウンレギュレートした。ベツリン酸(BA)での処置(30mg/kg)は、炎症マーカーの発現も阻害した。発現レベルを、2−ΔΔCt法を使用して計算した。値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図12Bは、化合物VIIが線条体における炎症マーカーmRNA上の発現を低減させることを示す。 IL−1βの炎症マーカーの遺伝子発現を、3NP+ビヒクルマウスと比較した3NP+化合物VII(30mg/kg)で処置したマウスにおいてダウンレギュレートした。 ベツリン酸(BA)での処置(30mg/kg)は、炎症マーカーの発現も阻害した。 発現レベルを、2−ΔΔCt法を使用して計算した。 値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図12Cは、化合物VIIが線条体における炎症マーカーmRNA上の発現を低減させることを示す。 iNOSを含む炎症マーカーの遺伝子発現を、3NP+ビヒクルマウスと比較した3NP+化合物VII(30mg/kg)で処置したマウスにおいてダウンレギュレートした。 ベツリン酸(BA)での処置(30mg/kg)は、炎症マーカーの発現も阻害した。 発現レベルを、2−ΔΔCt法を使用して計算した。 値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図12Dは、化合物VIIが線条体における炎症マーカーmRNA上の発現を低減させることを示す。 COX−2の炎症マーカーの遺伝子発現を、3NP+ビヒクルマウスと比較した3NP+化合物VII(30mg/kg)で処置したマウスにおいてダウンレギュレートした。 ベツリン酸(BA)での処置(30mg/kg)は、炎症マーカーの発現も阻害した。 発現レベルを、2−ΔΔCt法を使用して計算した。 値は、1群当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図13Aは、高脂肪食(HFD動物)を与えたマウスにおける体重、体脂肪量および脂肪症に対する化合物VIIの効果を示す。マウスに13週間HFDを与え、マウスを21日間化合物VII(30mg/kg)で毎日処置し、体重に対する効果を3−4日ごとにモニタリングした。体脂肪量および脂肪症のパーセンテージを、週15で計算した。身体組成を、磁気共鳴画像(MRI)によって評価した。値は、1群当たり10匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図13Bは、高脂肪食(HFD動物)を与えたマウスにおける体重、体脂肪量および脂肪症に対する化合物VIIの効果を示す。 %除脂肪量を、脂肪が原因の比率のない身体の全重量の比率として計算した。 体脂肪量および脂肪症のパーセンテージを、週15で計算した。 身体組成を、磁気共鳴画像(MRI)によって評価した。値は、1群当たり10匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図13Cは、高脂肪食(HFD動物)を与えたマウスにおける体重、体脂肪量および脂肪症に対する化合物VIIの効果を示す。 %体脂肪量を、全体重に対する脂肪の比率として計算している。 体脂肪量および脂肪症のパーセンテージを、週15で計算した。 身体組成を、磁気共鳴画像(MRI)によって評価した。値は、1群当たり10匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。 図14は、化合物VIIがHFD動物における耐糖能(GTT)を改善することを示す。図14はまた、3週間のビヒクル(対照、CD)または化合物VIIの投与(30mg/kg)後のHFDを与えたマウスのGTTを示す。各動物に対応する0、15、30、45、60、90および120分の時間点の間の台形領域(trapezoidal area)の合計を集約し、曲線下面積(AUC)を得た。相対的な面積値は、ビヒクルコホートの平均AUCに対するパーセンテージとして表わされ、これは100%として定義される。値は、平均±S.E.M(n=6)として表わされる。 図15は、化合物VIIがHFD動物における高トリグリセリド血症を防ぐことを示す。図15はまた、3週間のビヒクル(対照、CD)または化合物VIIの投与(30mg/kg)後の対照およびHFDを与えたるマウスにおける血漿トリグリセリドのレベルを示す。値は、平均±S.E.M(n=6)として表わされる。
以下に記載される本発明の実施例は、その保護の範囲を制限せずに、その好ましい実施形態を例示することを目的とする。
実施例1.式(I)および比較化合物XXのトリテルペノイド誘導体の合成。
式(I)のN−ヒドロキシ−トリテルペン−28−アミド誘導体の一般的な合成(ヒドロキサメート形成):
乾燥したジクロロメタン(DCM)中のトリテルペン酸前駆体(1当量/mol)の氷冷溶液に、塩化オキサリル(6当量/mol)を液滴で加え、混合物を1.5時間40℃で加熱した。溶媒を真空内で除去し、残留物を乾燥したピリジンまたはN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DiPEA)中に溶解し、塩化ヒドロキシルアンモニウム(6当量/mol)を加えた。反応物を、3時間40℃で加熱し、2NのHSO溶液でクエンチし、EtOAcで抽出した。有機相を、ブラインで洗浄し、NaSO上で乾燥して、真空下で蒸発させた。粗製化合物をシリカゲル上に精製した。
既知の化合物を、可能であるときにそれらのCAS番号を用いて(with means of)特定する。
(3β)3−ヒドロキシ−N−ヒドロキシ−オレアン−12−エン−28−アミド(化合物II)
CAS番号:1854922−22−7
オフホワイト固形物(60%)。H NMR(300MHz、CDCl):d:H NMR(300MHz、CDCl):d = 5.41 brt, 1H, H− 12), 3.19 (dd, J = 10.0, 4.89 Hz, 1H), 2.44 (d, J = 10.8 Hz, 1H), 2.05−1.86 (m, 3H), 1.16 (s, 3H), 0.98 (s, 3H), 0.92 (s, 3H), 0.90 (s, 3H), 0.88 (s, 3H), 0.81 (s, 3H), 0.78 (s, 3H)(単に容易に(only readily)、ピークが報告される);13C NMR(75MHz、CDCl)δ:d = 176.7, 144.9, 123.9, 78.9, 55.2, 47.6, 46.4, 45.5, 42.0, 40.8, 39.5, 38.8, 38.6, 37.0, 34.0, 32.9, 32.3, 32.0, 30.7, 28.1 , 27.3, 27.2, 25.84, 23.7, 23.6, 23.5, 18.3, 16.7, 15.6, 15.4。
3−ヒドロキシイミノ−N−ヒドロキシ−オレアン−12−エン−28−アミド(化合物III)
化合物IIIは、本明細書に上述の、一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)により得られ、既知の前駆体CAS登録番号17990−42−0から始まる:
化合物IIIのC位にあるオキシム形成は、ヒドロキサメート形成と同様に、同じ一般的な合成経路中に実行された。
オフホワイト固形物(70%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.43(brt,1H),3.07(bdt,J=14.9,1H),2.46(m,1H),1.98(m,3H),1.13(s,10H),1.07(s,6H),1.05(s,3H),0.86(s,6H),0.82(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=176.7,167.5,144.9,123.8,55.7,47.1,46.2,45.5,42.0,40.8,40.3,39.4,38.4,37.0,33.9,32.9,31.9,30.7,29.7,29.2,27.2,25.7,25.5,23.7,23.5,23.4,19.0,17.3,16.7,14.9。
(3β)3−アセチルオキシ−ll−オキソ−オレアン−12−エン−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物V)
化合物Vは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)により、既知の前駆体CAS登録番号14605−17−5から得られた:
淡黄色固形物(75%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.65(s,1H),4.47(dd,J=4.8J=11.0Hz,1H),3.31(m,1H),2.76(t,J=12.5Hz,2H),2.32(s,1H),2.00(s,3H),1.12(s,3H),0.91(s,3H),0.88(s,6H),0.82(s,9H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=200.5,174.4,171.2,168.4,127.8,80.7,61.9,55.0,45.3,44.8,43.6,43.0,40.7,38.7,38.0,37.1,33.8,32.8,32.6,32.1,30.7,28.1,27.3,23.6,23.5,23.4,23.1,21.3,19.0,17.3,16.7,16.3。
(3β)3−ヒドロキシ−ll−オキソ−オレアン−12−エン−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物IV)
化合物IVを得るために、化合物Vの脱アセチルは以下のように実行された:
THF/MeOH1:1中の化合物V(3β)3−アセチルオキシ−ll−オキソ−オレアン−12−エン−N−ヒドロキシ−28−アミド(1eq/mol)の溶液に、NaOH 4N(50eq/mol)を添加した。その混合物を、40℃において一晩加熱し、HSO Sol.2Nでクエンチし、EtOAcで抽出した。有機相をブラインで洗浄し、NaSOにかざして乾燥させ、真空下で蒸発させた。粗製化合物はシリカゲル上で精製された。
淡黄色固形物(65%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.67(s,1H),3.20(t,J=6.1Hz,1H),2.74(d,J=12.2Hz,2H),2.32(s,1H),2.10−2.02(m,1H),1.18(s,3H),0.96(s,3H),0.94(s,3H),0.90(s,9H),0.77(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=200.2,175.8,167.9,128.0,78.8,62.1,55.0,45.2,44.7,43.6,40.9,39.2,37.3,33.7,32.8,32.7,32.1,30.7,29.7,28.1,27.4,27.3,23.7,23.4,23.3,19.0,17.5,16.2,15.6,14.2。
オレアナ−2,12−ジエン−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物VI)
化合物VIは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)に従って得られ、既知の前駆体CAS登録番号272108−04−0から始まる:
黄色の油(48%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.43−5.32(m,3H),2.44(d,J=11.3Hz,1H),1.14(s,3H),0,97(s,6H),0,87(s,12H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDCl)d=176.4,144.5,138.0,124.1,121.3,51.9,46.4,46.1,45.5,42.1,41.0,40.7,39.5,36.1,34.5,34.0,33.0,31.9,31.8,31.6,30.7,27.2,25.9,25.7,23.8,23.5,22.9,19.6,16.3,15.6。
(3β)3−ヒドロキシ−N−ヒドロキシ−ルパ−20(29)−エン−28−アミド(化合物VII)
CAS登録番号:1822375−07−4
オフホワイト固形物(55%)。NMR(300 MHz,CDC1):d:4.73(s,1H),4.60(s,1H),3.20−3.15(m,1H),3.05(ddd,J=l1.4,6,4.49Hz,1H),1.67(s,3H),0.95(s,6H),0.92(s,3H),0.80(s,3H),0.74(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1):d:175.2,150.9,108.5,78.4,55.7,54.3,50.8,50.7,46.7,42.3,40.7,38.7,38.2,37.8,37.1,36.9,34.3,32.6,30.7,29.3,27.8,26.9,25.5,20.8,19.2,18.2,16.0,15.9,15.2,14.5。
ルパ−2−エノ[2,3−d]イソオキサゾール−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物VIII)
化合物VIIIは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)に従って得られ、既知の前駆体CAS登録番号620958−43−2から始まる:
白色固形物。NMR(300 MHz,CDOD):d=10.36(s,1H,NH),8.32(s,1H,OH),8.26(s,1H),4.67(s,1H),4.55(s,1H),3.00(t,J=9.3 Hz,1H),2.61(t,J=12.0 Hz,1H),1.64(s,3H),1.40(s,3H),1.22(s,3H),1.11(s,3H),0.93(s,3H),0.74(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=172.6,151.3,151.0,109.9,109.4,54.0,53.3,50.6,49.0,48.9,46.7,42.4,38.9,37.3,35.6,34.8,33.4,32.6,30.9,29.0,25.7,21.7,19.5,18.7,16.4,16.2,14.8。
l’H−ルパ−20(29)−エノ[3,2−c]ピラゾール−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物IX)
化合物IXは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)により得られ、既知の前駆体CAS登録番号1334386−31−0から始まる:
淡黄色固形物。H NMR(300 MHz,(CDCO):d=7.17(s,1H),4.72(s,1H),4.58(s,1H),3.20−3.13(m,1H),2.69−2.61(m,1H),1.69(s,3H),1.28(s,3H),1.18(s,3H),1.02(s,3H),0.98(s,3H),0.80(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,(CDCO)d=172.4,151.0,149.1,132.8,111.9,109.0,59.7,50.0,53.7,50.5,49.2,46.8,42.2,40.7,38.6,37.9,37.7,36.6,33.5,33.4,32.3,30.8,30.6,25.7,23.3,21.4,19.1,18.7,15.6,14.2,13.7。
ルパ−2,20(29)−ジエン−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物X)
化合物Xは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)により得られ、既知の前駆体CAS登録番号173106−19−9から始まる:
淡黄色固形物(54%)H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.38−5.28(m,2H),4.69(s,1H),4.56(s,1H),3.01(t,J=10.7 Hz,1H),2.37(t,J=12.1 Hz,1H),1.63(s,3H),1.21(s,3H),0.93(s,3H),0.89(s,3H),0.82(s,3H),0.81(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDCl)d=175.0,150.5,137.9,121.6,109.65,54.3,52.1,50.4,49.2,42.3,40.8,38.4,37.9,36.4,34.6,33.5,32.8,31.7,30.9,30.8,29.7,29.3,25.6,22.6,19.5,16.4,15.8,14.6,14.5,14.3。
3−ヒドロキシイミノ−N−ヒドロキシ−ルパ−20(29)−エン−28−アミド−工程(b)−(化合物XI)
本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)に先立ち、ベツリン酸のC−3位にある水酸基の、カルボニル基への転化が以下のように実行された:
アセトン/EtOAc5:5(10mL)中のベツリン酸溶液(1gr、2.19mmol)に、出発物質の消失まで、ジョーンズ試薬を添加した(TLCによる制御)。応答物をブラインで洗浄し、EtOAcで抽出した。有機相を、NaS0にかざして乾燥させ、真空下で蒸発させ、および粗製物はシリカゲル(PE/EtOAc9:1)、3−オキソ−ルパ−20(29)−エン−28−酸(化合物XVI;CAS登録番号:4481−62−3)(89%)上でオフホワイト固形物として精製された。
その後、化合物XIを得るために、本明細書に上述の一般的な合成スキームに従って、ヒドロキサメート形成を実行するために化合物XVIが使用された。
オフホワイト固形物(65%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=4.73(s,1H),4.61(t,J=6.1 Hz,1H),3.04−3.00(m,2H),2.32(s,1H),1.68(s,3H),1.24(s,6H),1.22(s,3H),1.12(s,3H),0.97(s,3H),0.96(s,3H),0.91(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);177.3,167.3,150.5,109.6,55.6,55.0,50.3,50.2,46.8,42.5,40.8,40.2,38.7,38.2,37.9,37.2,34.0,33.3,30.8,29.4,27.4,25.6,22.9,21.5,21.2,19.4,19.1,16.1,15.8,14.6。
(3β)3−ヒドロキシ−N−ヒドロキシ−ウルス−12−エン−28−アミド(化合物XII)
CAS登録番号:915415−61−1
オフホワイト固形物(55%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=5.34(brt,1H,H−12),3.18(dd,J=9.5,3.9Hz,1H),2.09−1.92(m,3H),1.06(s,3H),0.94(s,3H),0.90(d,J=3.2 Hz,3H),0.87(d,J=7.8 Hz,3H),0.80(s,3H),0.78(s,3H),0.75(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1):d=176.8,140.1,126.6,126.6,79.0,55.1,52.2,47.5,42.4,39.5,39.5,39.0,38.8,36.9,28.1,25.7,23.3,21.2,17.2,16.7,15.7,15.5。
3 ヒドロキシイミノ−N−ヒドロキシ−ウルス−12−エン−28−アミド(化合物XIII)
特許CN102180939に開示された化合物。前記化合物は、化合物XIへの類似の合成を行うウルソール酸から調製された。そこでは、第一の工程で、ジョーンズ試薬を用いたC−3ヒドロキシルのカルボニルへの転化が行なわれ、続いて、化合物XIIIを得るために、本明細書に上述の一般的合成スキームに従ってヒドロキサメート形成が行われた。
淡黄色固形物(70%)。NMR (300 MHz,CDC1):d=5.40(brt,1H),3.07(bdt,J=15.6,1H),2.12(m,1H),1.24(s,3H),1.15(s,3H),1.08(s,3H),1.06(s,3H),1.03(s,3H),0.94(s,3H),0.81(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=177.3,167.7,140.6,126.5,55.7,52.1,47.0,42.5,40.2,39.6,39.4,39.0,38.5,37.0,36.7,32.2,30.6,29.7,27.7,27.4,24.8,23.5,23.4,23.3,21.1,19.0,17.3,17.2,16.8,15.1。
(2α,3β)2,3−ジヒドロキシ−N−ヒドロキシ−オレアン−12−エン−28−アミド(化合物XIV)
化合物のXIVは、本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)により得られ、既知の前駆体CAS登録番号6089−92−5から始まる:
化合物XIXは、化合物XIVを得るために脱アセチルされた:
オフホワイト固形物(45%)。N MR(300 MHz,CDC1):d=5.44(brt,1H),3.72−3.61(m,1H),2.99(d,J=9.5 Hz,1H),2.45(d,J=12.2 Hz,1H),1.15(s,3H),1.02(s,3H),0.98(s,3H),0.90(s,3H),0.87(s,3H),0.82(s,3H),0.78(s,3H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDCl):d=175.9,144.0,123.6,83.7,68.2,55.0,47.3,46.2,46.1,45.6,41.2,41.0,39.0,38.7,37.8,33.6,32.6,32.4,32.3,31.4,28.5,27.4,27.3,23.2,23.1,22.8,18.6,16.3,16.5,16.1。
2−ヒドロキシ−3−オキソ−オレアナ−l,12−ジエン−N−ヒドロキシ−28−アミド(化合物XV)
本明細書に上述の一般的な合成スキーム(ヒドロキサメート形成)に先立ち、CAS登録番号1382923−75−2を有する既知のマスリン酸誘導体の、C−2位の水酸基のアセチル化が、以下のように実行された:
乾燥したピリジン(1gr酸当たり10mL)中の既知のマスリン酸誘導体(1eq/mol)の溶液に、無水酢酸(2eq/mol)およびDMAP(0.1eq/mol)を連続して添加した。その反応を、出発物質の消失まで室温で撹拌し(TLCによる制御)、メタノールでクエンチし、HSO Sol.2Nで希釈し、EtOAcで抽出する。有機相をブラインで洗浄し、NaS0にかざして乾燥させ、さらなる精製を行うことなく化合物XVIIを供給するために真空下で蒸発させた。
その後、本明細書に上述の一般的な合成スキームに従って、ヒドロキサメート転化を実行するために化合物XVIIが以下のように使用された:
化合物XVIIはその後、化合物XVを得るために以下のように脱アセチルされた:
THF/MeOH1:1中の化合物XVII(1eq/mol)の溶液に、NaOH4N(50eq/mol)を添加した。その混合液を、40℃で一晩加熱し、HSO Sol.2Nでクエンチし、EtOAcで抽出した。有機相をブラインで洗浄し、NaSOにかざして乾燥させ、真空下で蒸発させた。粗製物をシリカゲル上で精製した。
淡黄色固形物(69%)。H NMR(300 MHz,CDC1):d=6.31(s,1H),5.47(brt,1H),2.46(d,J=11.3 Hz,1H),1.20(s,3H),1.19(s,3H),1.13(s,3H),1.10(s,3H),0.88(s,3H),0.86(s,6H),(ごく簡単にピークのみを報告する);13C NMR(75 MHz,CDC1)d=201.0,176.4,145.2,143.8,127.8,123.2,53.7,46.1,45.5,44.0,43.1,42.4,40.9,40.1,38.4,33.9,32.9,32.0,30.7,27.1,27.0,25.8,23.6,23.4,21.9,20.8,19.6,18.7,17.1,14.2。
比較として、化合物XXが、保護基を必要とすることなく、T3P/トリエチルアミンプロトコルを使用することにより、グリシレチン酸(GA)から合成された(Ech−Chahad et al.,Tetrahedron Letters 2005,46:5113−5115)。
インシリコアッセイ
実施例2 PHD2結合親和性インシリコの計算
分子構造は、PubChem(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)から得た、あるいはMarvinSketch(ChemAxon,Cambridge,MA)を用いて設計された。使用された受容体モデルはPDB参照4BQWであった。結合特性は、AutoDock4(Morris et al., J. Comp.Chem. 2009 Dec;30(16)2785−91)およびVina software(Trott and Olson,J.Comp.Chem. 2010 Jan 30;31(2):455−61)を、仮想スクリーニングツールと共に使用することによって算出された。受容分子表面の周囲の、ドッキングのための検索スペースは、様々なPHD2配位子のための複数の結合部位に関するこれまでの発見に従って設定された(Rabinowitz MH,J.Med.Chem.2013 Dec 12;56(23):9369−4025)。
一旦分析が行なわれると、AutoDock Vinaは、両分子間の相互作用による分子間エネルギーの合計である推定の結合親和性値、および、適切に相互作用表面を取り付けるためにこれらの分子によって取り入れられた配座によるねじれの自由エネルギーペナルティを提供する。負の値は、結合が熱力学的に安定していることを示し、一方で正の値は不安定であることを意味する。
表1は、本発明に記載の化合物に対する、およびさらに陽性対照(IOX−2)、陰性対照(グリチルレチン酸)に対する、PHD2結合エネルギー(kcal/mol)を示す。4BQW構造(Protein Data Bankより)を使用するAutoDock−Vinaにより得た平均値が示される。3つの独立した実験からの平均値が示される。
表1.トリテルペノイドおよび誘導体の、PDH2へのエネルギー結合。PHD2結合エネルギー(kcal/mol)。4BQW構造(Protein Data Bankより)を使用するAutoDock/Vinaにより得た平均値。3つの独立した実験から得た平均値が示される。
検索スペースは、残基H313、D315、H374、R383、Y303、Y310、Y329、I327、I256およびM299のまわりの300Å量に制限され、3つの軸に沿った10Amstrongでこれらのスペースをしのぐグリッドを構築することにより主要な結合部位に推薦された(Rabinowitz MH,J.Med.Chem.2013 Dec 12;56(23):9369−4025)(図1)。化合物VIIのために発見された成果としての結合エネルギーは、−6.55Kcal/mol、Ki15.74uM(298.15°K)、分子間エネルギー−7.38Kcal/mol、および原子位置0.0Åからの平均二乗偏差、であり、したがって−4.76Kcal/molの結合エネルギーを有し、天然の前駆体ベツリン酸のために発見された結合特性を向上させた。
インビトロおよびインビボアッセイ。
実施例3 HIF−Ια活性の選択的誘導
様々な化合物の生物学的活性を調べるために、HIF−1αトランスアクチベーションアッセイが、NIH−3T3−EPO−Luc細胞(表2)とHaCaT−EPO−luc細胞(図2)の双方において行われた。NIH3T3−EPO−lucおよびHaCaTEPO−luc細胞は、プラスミドEpo−Lucプラスミドを用いて安定にトランスフェクトされた。EPO低酸素応答配列(HRE)−ルシフェラーゼ・レポータープラスミドは、ルシフェラーゼ遺伝子に融合したエリトロポイエチン遺伝子のプロモーターからの、HREコンセンサス配列の3つの複写物を含む。NIH3T3−EPO−luc細胞は、10%のウシ胎仔血清(FBS)、および1%(v/v)のペニシリン/ストレプトマイシンを補充したDMEM中で、5%のCOを含む加湿雰囲気下で、37℃で維持された。DFXはシグマ・オールドリッチ(アメリカ)から購入された。細胞(96ウェルプレート中にlxl04/ウェル)をアッセイの前日に播種した。翌日、オレアノール酸(OA)、ベツリン酸(BA)、ウルソール酸(UA)、マスリン酸(MA)、グリチルレチン酸(GA)、化(I)、IIからXVの化合物、または対照化合物XXおよびCDDO−Meのいずれかの高濃度により細胞は刺激された。6時間の細胞への刺激の後、細胞を25mMのトリス・リン酸塩pH7.8、8mMのMgCl、1mMのDTT、1%のトリトンx−100、および7%のグリセロールに15分間、室温で、水平の振盪機中で溶解した。ルシフェラーゼ活性は、マイクロプレート照度計(Berthold)を用いて、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega,Madison,WI,USA)の説明書に従って、測定された。RLUが算出され、およびEC50とIRA(内因性の相対活量)の値は以下の方程式を使用して、150のμΜデフェロキサミン(DFX)に対して判定された:IRA係数=(EC50−DFX x Emax)/(EC50 x Emax−DFx)。ここで、EC50とEmaxはアゴニストのEC50およびEmaxを表わし、EC50−DFXおよびEmax−DFXは、標準的なアゴニストDFXのEC50とEmaxの値を表わす(表2)。
本発明に含まれる化合物の合成のためのテンプレートとして使用される天然のトリテルペノイド(OA;オレアノール酸、BA;ベツリン酸、UA;ウルソール酸、およびMA;マスリン酸)はいずれも、HIF−1α活性の代理マーカーとしてのEPOプロモーターを活性化することができなかった。対照的に、本発明の全てのトリテルペノイド誘導体は、明らかにHIF−1α経路を活性化した(表2)。さらに、以下の表2に示されるように、式1のオレアノール酸誘導体である化合物IIからVIは、HIF経路の活性化をもたらし、一方で対照的に、CDDO−Meなどのオレアノール酸誘導体は、2位(式1のB位に対応する)にシアン化物を含み、HIF経路の活性化をもたらさない。
したがって、記載された化合物中に導入された化学的修飾は、PHD2の酵素活性を抑制するために重要であり、そして結果として、HIF経路を活性化するために、ただしタンパク質に化合物を結合するためにではないが、重要であると結論付けることができる。
表2はさらに、GAおよびそのヒドロキサメート誘導体化合物XXがHIF−1α経路を活性化しないことを示す。したがって、特に、本発明で定義される脊柱の28位に導入された化学的修飾は、PHD2の酵素活性を抑制するために重要であり、および結果として、HIF経路を活性化するために、ただしタンパク質に化合物を結合するためにではないが、重要であると結論付けることができる。
表2.NIH−3T3−EPO Luc繊維芽細胞におけるHIF−1αトランスアクチベーションアッセイ。NIH3T3−EPO−luc細胞株は、Epo−Lucプラスミドにより安定にトランスフェクトした。Epo−Lucプラスミドは、ルシフェラーゼ遺伝子に融合したエリスロポエチン遺伝子のプロモーターからの、低酸素応答配列コンセンサス配列の3つの複写物を含む。HIF−1α活性化に対する効果および効能が示される。
次に、ケラチノサイト細胞株HaCaT−EPO−Lucなどの他の細胞型中の化合物の活性を調査した。10%のウシ胎仔血清(FBS)、および1%(v/v)のペニシリン/ストレプトマイシンを補ったDMEMの中で、37℃の5%COを含む加湿雰囲気で細胞を維持した。細胞(24ウェルプレート、1×10/ウェル)をアッセイの前の日に播種し、次に6時間かけてDFX(150μM)または高濃度の化合物II−XVのいずれかで刺激した。その後、細胞を、pH7.8の25mMのトリリン酸塩、8mMのMgCl、1mMのDTT、1%のトリトンX−100、および7%のグリセリン中に溶解させた。Luciferase Assay Kit (Promega, Madison, WI, USA)の説明書に従って。TriStar LB 941 multimode microplate reader (Berthold)を使用して、ルシフェラーゼ活性を細胞溶解物中で測定した。上記のアッセイは図2によって例示されており、図2はHaCaT−EPO−Luc細胞におけるDFXおよび化合物II−XVの低酸素症模倣効果(hypoximimetic effect)を示す。データは、DFX(150μM)を未処理細胞上での誘発が100%とみなした、活性化のパーセンテージとして与えられる。未処理細胞と比較して、ルシフェラーゼ活性の有意な増加は全てのトリテルペノイド誘導体で見られた。
本発明に記載される化合物の標的選択性をさらに調査するために、NF−κB阻害、STAT−3阻害、Nrf2活性化、およびTGR5活性化に対する、天然のトリテルペノイド(OA;BA、UA、およびMA)、本発明で開示される式(I)の化合物II−XV、および比較用化合物CDDO−Meの効果を分析した。この調査のために、細胞株NIH−3T3−KBF−Luc、HeLa−STAT3−Luc、HaCaT−ARE−Luc、およびCHO−TGR5−CRE−lucをそれぞれ使用した。(主要組織適合遺伝子複合体プロモーターからの)NF―κB結合部位の3つのコピーを含むプラスミドであるKBF−Lucプラスミドで安定してトランスフェクトされたNIH3T3−KBF−Luc細胞株は、ルシフェラーゼ遺伝子を駆動する最小のサルウイルス40プロモーターに融合した。細胞(1×10/ウェル)を96ウェルプレート内に播種し、15分間かけて高濃度の化合物II−XVで処理し、次に30ng/mlのTNFαで刺激した。6時間後、上で示したように細胞溶解物中のルシフェラーゼ活性を測定した。RLUを算出し、その結果をTNFαによって誘発したNF−κB活性の阻害のパーセンテージ(100%活性化)として表示した(表3)。
表III、NF−κB、STAT−3、Nrf2、およびTGR5の経路に対する効果。NF−κB阻害(IC50)、STAT−3阻害(IC50)、Nrf2活性化(EC50)および阻害(IC50)、ならびにTGR5活性化(EC50)に対する、化合物II−XV、OA;BA、UA、MA、および比較用化合物のCDDO−Meの効果。細胞株であるNIH−3T3−KBF−Luc、HeLa−STAT3−Luc、HaCaT−ARE−Luc、およびCHO−TGR5−CRE−lucをそれぞれ使用した。IC50およびEC50のデータが示される。
HeLa−STAT3−luc細胞をプラスミド4xM67 pTATA TK−Lucで安定してトランスフェクトした。細胞(20×10細胞/ml)を96ウェルプレート内に播種し、15分にわたって高濃度の化合物II−XIVおよび比較用化合物CDDO−Meで処理し、その後、25IU/mlのIFN−γで刺激した。6時間後、上で示したように細胞溶解物中のルシフェラーゼ活性を測定した。RLUを算出し、結果をIFN−γによって誘発されたSTAT3活性の阻害のパーセンテージ(100%活性化)として示した(表3)。HaCaT−ARE−Luc細胞株は、Nqo1抗酸化剤応答配列(ARE)−Lucレポータープラスミドを含む。因子(Nrf1、Nrf2、Nrf3、およびp45 NF−E2)のCNCファミリーの全メンバーによって、AREを活性化させた。37℃のCOインキュベーターにおいて、25×10細胞/ウェルの濃度で、細胞を96ウェルプレート内で培養した。Nrf2活性化を誘導するために、細胞を6時間にわたって高濃度の化合物II−XVおよび比較用化合物CDDO−Meで処理した。陽性対照として、細胞を0.02mMの抗酸化剤tert−ブチル−ヒドロキノン(TBHQ)で処理した。上に示したように、細胞溶解物におけるルシフェラーゼ活性を測定し、EC50を算出した(表3)。CHO−TGR5−CRE−Luc細胞を、pTGR5およびCRE−Lucで安定してトランスフェクトした。CRE応答性ルシフェラーゼ構成物は、最小の(m)CMVプロモーター、およびCRE転写応答配列(TRE)の縦列反復の制御下で、ホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子をコード化し、これによりTGR5アゴニストによって活性化されたcAMPシグナル経路をモニタリングするのに役立つ。細胞(1×10/ウェル)を、96ウェルプレート内に播種し、6時間かけて高濃度の化合物II−XVおよびCDDO−Meで処理した。陽性対照として、細胞を10μMのLCA(リトコール酸)で処理した。上に示したように、細胞溶解物におけるルシフェラーゼ活性を測定し、EC50を算出した(表3)。
化合物は、TNFαとIFNγによってそれぞれ誘発したNF−κBおよびSTAT3の経路を阻害しなかった。加えて、化合物はNrf2経路を活性化せず、化合物VIII、XI、およびXIIのみがアゴニストTGR5活性を示した(表3)。これに対して、CDDO−MeはNF−κBおよびSTAT−3シグナル経路を明確に阻害し、Nrf2経路を活性化した。この結果によって、シアン基がいくつかの生物学的活性にとって重要であるが、HIF−1α経路を活性化するためには必要ではないことがさらに実証された(表3)。
実施例4、トリテルペノイド誘導体がHIF−1αおよびHIF−2αを安定化させる。
本発明に記載されている化合物によるHIF−1α安定化の調節についての洞察を得るために、様々な細胞型におけるHIF−1α発現に対する効果を調査した。ヒトオリゴデンドロサイトMO13.3細胞を、150μのDFXまたは10μMのオレアノール酸(Olenaolic acid)(OA)のいずれか、化合物II、III、IV、V、VI(図3A)、ベツリン酸(BA)、化合物VII、VIII、IX、X、XI(図3B)、ウルソール酸(UA)、マスリン酸(MA)、化合物XII、XIII、XIV、およびXV(図3C)で3時間刺激した。その後、ウェルをPBSで洗浄し、10mMのNaF、1mMのNaVO、10μg/mlもロイペプチン(leupeptine)、1μg/mlのペプスタチンおよびアプロチニン、ならびに1μl/mlの飽和したPMSFで補った、50μlのNP−40緩衝液(pH7.5、50mMのTris−HCl、150mMのNaCl、10%のグリセロール、および1%のNP−40)内でインキュベートした。遠心分離した後、上澄み液をSDSサンプル緩衝液と混合させ、95℃で沸騰させた。タンパク質を8−10%のドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル(SDS−PAGE)内で電気泳動にかけ、ポリフッ化ビニリデン膜へ転写した(膜当たり20Vで30分間)。TBST緩衝液中の無脂肪牛乳またはBSAで遮断した後に、一次抗体を添加した。増強された化学発光系(USB)によって検知された、西洋ワサビペルオキシダーゼに結合された適切な二次抗体を用いて、洗浄した膜をインキュベートした。HIF−1αに対する抗体(610959)はBD Biosciencesから、抗体、抗β−アクチン(AC−74)はSigma−Aldrich(Saint Louis,MO,USA)から購入した。
本発明に記載されるすべての化合物は、酸素正常状態(21%のO)下でHIF−1αのタンパク質レベルを上昇させた。誘導の範囲は、HIF−1αを安定化させることが知られている鉄キレート剤であるデスフェリオキサミン(DFX)の誘導の範囲に匹敵した(図3A、3B、および3C)。
次に、ヒト胚腎臓293細胞(293T)を、3時間の間、高濃度の化合物VII、またはDFX(150μM)で刺激した。その後、タンパク質を単離し、ウエスタンブロットを図3のように実施した。HIF−1α(610959)に対する抗体はBD Biosciences (USA)から、抗体、抗PHD1(ab80361)および抗PHD2(ab109088)はAbcam(Cambrigde, UK)から、および抗体、抗β−アクチン(AC−74)はSigma−Aldrich(Saint Louis,MO,USA)から購入した。
その結果によって、本発明に記載される化合物の代表である化合物VIIがPDH1およびPDH2の発現へ影響することなくHIF−1αの発現を安定化させたことが明確に示される(図4)。
PDH2とPDH3がさらにHIF−2αの発現を調節するので、Innoprot SL(Spain)(文献p10472)から入手したヒト島由来の前駆細胞(hIPCs)におけるHIF−2αの安定化に対する化合物VIIの効果を調査した。hIPCsを、高濃度の化合物VII、またはDFX(150μM)で3時間の間刺激した。その後、タンパク質を単離し、ウエスタンブロットを図3のように実施した。HIF−2α(ab8365)およびPHD3(ab30782)に対する抗体はAbcam(Cambrigde, UK)から、および抗体、抗β−アクチン(AC−74)はSigma−Aldrich(Saint Louis,MO,USA)から購入した(図5)。その結果によって、本発明に記載される化合物の代表である化合物VIIがPHD3の発現へ影響することなくHIF−2αの発現を安定化させたことが明確に示される(図5)。
要するに、結果により、化合物VIIが活性を阻害するPDH2に結合し、結果として、HIF−1αおよびHIF−2αタンパク質レベルが安定化されることが示される。
実施例5.化合物VIIによって血管新生が誘発する。
生理学的モデルにおける化合物VIIの刺激の機能的結果を試験するために、内皮細胞管形成を血管新生のモデルとして測定した。ヒトマトリックス(正常ヒト皮膚線維芽細胞、NHDF)および細管形成の最も初期段階の内皮細胞(HUVEC)の増殖共培養物として、CellPlayerTM GFP AngioKit−96 (Essen BioScience Inc., Welwyn Garden City, UK)を供給した。CellPlayer96ウェル動的血管新生アッセイを製造業者のプロトコルに従って実施した。簡潔に言えば、レンチウイルスで感染した緑色蛍光タンパク質(GFP)−HUVECを、96ウェルマイクロプレート中でヒト皮膚線維芽細胞と共に共培養した。プレートをIncuCyte(登録商標)中に置き、6時間ごとに7日間にわたって相と蛍光の両方の画像を自動的に取得した。1日目では、化合物VII(1および2、5μM)またはVEGF(10ng/ml)を内皮管網状体上に添加し、その実験を通じて保持した。7日間のアッセイによる管形成を、Essen BioScience血管新生分析用モジュール (Essen BioScience Angiogenesis Analysis Module)を使用して定量化した。このモジュールは管長および枝分かれ部位の形成を含む多数のアッセイメトリクスを提供し、網状体の形成に対する血管新生の効果を評価するために使用される。簡潔に言えば、蛍光画像を分析し、インビトロ網状体に非常によく似ているセグメンテーションマスク(segmentation mask)を生成した。その後、管を形成する事象を具体的に特定するようにマスクを改善し、動的応答をIncuCyte(登録商標)とGraphPad Prism software(La Jolla,CA)を使用してプロットした。
図6では、陽性対照(rFGF;10ng/mlおよびVEGFA;10ng/ml)と同様に化合物VII1μMも、HUVEC細胞の網状体長さを有意に増大させたことが示される。
実施例6.化合物VIIがエリスロポエチン(EPO)の血漿レベルを増大させる。
エリスロポエチン(EPO)は最初に報告され、かつ最も高感度なHIF標的遺伝子の1つであり;転写レベルで正に調節される。ここでは、調節されたインビボのEPOレベルに対する化合物VIIの性能を調査した。16週齢のC57BL/6のオスのマウスを、ベツリン酸(60mg/kg)または化合物VII(30mg/kgもしくは60mg/kg)を用いて腹腔内(i.p.)を処理した。血液サンプルを処理の4時間後に全身麻酔下で採取し、血漿中のEPOの循環レベルを、製造業者の説明書に従ってマウスEPO ELISA kit(R&D Systems)を使用して定量化した。EPO値は平均±SEM(n=3)を示す。
図7に示されるように、マウスにおける、本発明に記載される化合物の代表としての化合物VIIのインビボ投与(30および60mg/kg/日)は、循環EPO血漿レベルを激しく増大させた。ベツリン酸(BA)とは対象的に、化合物VIIの親は、血漿中のEPOのレベルには影響を与えなかった。
実施例7.線条体細胞における3−NPで誘発された細胞毒性に対する化合物VIIの効果、およびマウスにおける3−NPで誘発されるハンチントン病の予防。
<7.1:線条体細胞における3−NPで誘発された細胞毒性に対する化合物VIIの効果>
線条体のQ7およびQ111細胞におけるHIF活性化が線条体ニューロン(神経保護を提供する)を保護するのに十分であるかを調査するために、3−NPで誘発される死に対する化合物VIIの効果を調査した。特に、STHdhQ7/Q7(線条体のQ7)およびSTHdhQ111/Q111(線条体のQ111)細胞における24時間の3−ニトロプロピオン酸(3−NP)暴露に対する化合物VIIを用いた6時間の事前処理の効果を調査した。
STHdhQ111/Q111細胞はハンチンチンタンパク質の突然変異型を発現し、STHdhQ7/Q7細胞はこのタンパク質の野生型形態を表示する。HdhQ111/Q111(突然変異体)およびHdhQ7/Q7(野生型)ノックインマウスの同腹子のE14線条体原基から株化されたクローンの線条体細胞株を、tsA58/U19の大きなT抗原(Trettel F.et al.,Hum Mol Genet.2000;9:2799−2809)を形質導入する複製欠陥レトロウイルスを使用して、不死化した。線条体のQ7およびQ111細胞を、25mMのD−グルコース、1mMのL−グルタミン、10%のウシ胎仔血清(FBS)、1mMのピルビン酸ナトリウム、および400μg/mLのジェネテシンを含むダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)内で維持し、33℃で5%のCOを用いてインキュベートした。
3−ニトロプロピオン酸(3−NP)はミトコンドリア複合体II酵素の有力な不可逆阻害剤であり、ミトコンドリアの機能障害および酸化ストレスを引き起こす。
STHdhQ7/Q7およびSTHdhQ111/Q111細胞(96ウェルプレート中、10細胞/ウェル)を、YOYO−1(Life Technologies)でインキュベートし、その後PHDを阻害するために、陽性対照として3−NP(10mM)およびまたはDFX(50μM)で処理した。YOYO−1を細胞培養培地内で希釈し、実験ウェルおよび対照ウェルの両方に0.1μMの最終濃度になるまで添加した。YOYO−1は、傷つけられた原形質膜を有する細胞だけに入り、核DNAを蛍光で染色することができる細胞非透過性シアニン二量体核酸染色である。損傷した細胞によるYOYO−1の取り込みは、YOYO−1蛍光の増加と相関する。処理された細胞をIncuCyte(登録商標)FLR撮像システム中に置き、YOYO−1蛍光を3−NP処理の24時間後に測定する。インキュベーション時間後に、YOYO−1蛍光陽性細胞の総数および対象(エンドポイント)を含む合計DNAを計算するために、IncuCyte(登録商標)FLRソフトウェアを使用して、対象カウント分析(object counting analysis)を実施した。YOYO−1蛍光陽性対象の数を、各処理グループの対象を含むDNAの総数で割ることにより、細胞毒性指数を算出し、細胞死のパーセンテージに変換した。
STHdhQ111/Q111細胞は、3−NPへの曝露に対してSTHdhQ7/Q7細胞よりも高感度であり、化合物VIIは3−NPで誘発された細胞毒性に対する神経保護の有意なレベルを明確にもたらした(図8)。より狭い範囲までだが、DFXは3−NPの細胞毒性活性からの細胞も保護した。
<7.2:マウスにおける3−NPで誘発されるハンチントン病の予防>
3−ニトロプロピオン酸(3−NP)によるマウスの中毒症状は、ハンチントン病(HD)の症状のいくつかの態様を思わせる無数の神経学的な影響、生化学的な影響、および組織学的な影響を結果としてもたらす。3NPに処理されたマウスは、(3−NPによる中毒症状のない)対照動物と比較して、後肢抱擁(hindlimb clasping)、ジストニア、脊柱後弯、および一般的自発運動活性における高いスコアを示した。
3−ニトロプロピオン酸(3NP)を腹腔内(i.p.)に6回注入(30mg/kg;PBS中で調製したものを12時間ごとに1回注入)することにより、16週齢のC57BL/6のオスのマウス(Harlan Iberica, Barcelona, Spain)において、線条体神経変性を誘発させた。3NPで処理された動物、および(PBSを注入された)非病変対照群を、薬理学的試験のために、ベツリン酸(30mg/kg)および化合物VII(30mg/kg)とともに使用した。処理は、50mg/kgの試験化合物、またはビヒクル(生理食塩水緩衝液中に10%のDMSOおよび6,2%のTween20)を用いた、24時間ごとの5回のi.p.注入から成り、1回目の3NPを注入する24時間前に1回目の注入をし、3NPを注入する30分前に投与量の残りを注入した。神経学的状態を測定するために、マウスに行動試験を受けさせた。一般的自発運動活性、後肢抱擁、およびジストニア、および体幹ジストニアを評価した。調査中の化合物の急性効果を回避するために、全ての行動試験を薬物注入前に実施した。調査中の化合物の急性効果を回避するために、全ての行動試験を薬物注入前に実施し、かつ全ての動物を3NPの最後の注入の12時間後に安楽死させた。一旦安楽死させたら、動物を解剖し、脳を速やかに摘出した。線条体を解剖するために右半球を使用し、RNAlater(Sigma−Aldrich,Germany)内で直ちに凍結し、炎症マーカーをリアルタイムPCRによって分析した。左半球を、4℃で48時間にわたって新鮮な4%のパラホルムアルデヒド(0.1Mのリン酸緩衝生理食塩水)中に固定し、組織学的分析のためにパラフィンワックス内に埋め込んだ。
図9は、化合物VIIが3−NPの中毒症状によって誘発した臨床症状を明らかに緩和したことを示す。ベツリン酸(BA)は、より少ない程度ではあるが、いくらかの神経保護の活性も示した。
次に、3NP病変マウスの線条体実質組織も、この実験モデルに影響を与える、炎症および神経変性に関係するいくらかの組織学的および分子マーカーを分析するために使用した。これらの3NPで処理された動物の線条体実質組織はニッスル染色された細胞の重要な低下を示し、この低下が3NPにより引き起こされたニューロン死の重要な程度を示し、このニューロン死がベツリン酸(BA)ではなく化合物VIIを用いる処理により明確に予防された(図10)。
加えて、化合物VIIを介した神経保護は、Iba1およびGFAP免疫組織化学的検査により判定されるような、低下した、3NPによって誘発した小膠細胞症およびアストログリオーシスに関係していた(図11)。この試験のために、3−ニトロプロピオン酸(3−NP)によって中毒となったマウスを、非中毒性マウスの対照を含めて(3NP、3NP+BA、および3NP+化合物VII)、ミクログリアの活性化およびアストログリオーシスを測定するために使用した。Iba−1およびグリア線維性酸性タンパク質(GFAP)の発現を、マウスの異なるグループを通して脳の部分を免疫染色することにより判定した。様々なマーカーの定量化をImage Jソフトウェアを用いて実施した。ミクログリア(Iba1)およびアストロサイト(GFAP)の総平均数は、図11内に示される。
最後に、炎症性酵素COX−2およびiNOsの発現を、炎症誘発性のサイトカインIL−1βおよびIL−6の発現の増大と平行して、3NP病変マウスを有意にアップレギュレートした。COX−2(図12D)、IL−1β(図12B)、IL−6(図12A)、およびiNOS(図12C)に対するmRNA発現を、3NP+ビヒクルマウスと比較して、3NP+化合物VII(30mg/kg)で処理されたマウスにおいてダウンレギュレートした。ベツリン酸(BA)処理(30mg/kg)は、炎症マーカーの発現も阻害した(図12に示されるように)。2−ΔΔCt法を使用して発現レベルを算出した。値は、グループ当たり6匹の動物に対する平均±SEMとして表わされる。
実施例8:本発明(例7)において使用されるリアルタイム定量PCR。
RNeasy Lipid Tissue Mini Kit(Qiagen, GmbH)を使用して、線条体(3NPモデル)から全RNAを分離した。抽出したRNAの合計量を260nmでの分光測定によって定量し、その純度を260nmおよび280nmの吸光度の値の比率から定量した。ゲノムDNAを取り除き、DNA汚染を除去した。iScriptTM cDNA Synthesis Kit (Bio−Rad, Hercules, CA, USA)を使用して、最大1μgの全RNA(グループ当たり少なくとも3匹の動物からのプール(pool))から、単鎖の相補的DNAを合成した。反応混合物を、酵素が増幅するまで−20℃で凍結状態のまま維持した。COX−2、IL−6、IL−1β、およびiNOSに対するmRNA値を定量するために、iQTM SYBR Green Supermix (Bio−Rad)を使用した。CFX96 Real−Time PCR Detection System (Bio−Rad)を使用して、リアルタイムPCRを実施した。すべてのサンプルにおけるmRNA発現値を標準化するために、GAPDHハウスキーピング遺伝子を使用した。2−ΔΔCt法を使用して発現レベルを算出した。オリゴヌクレオチドプライマーの配列は表IVに与えられる。
本結果により、脳卒中、脳性麻痺、外傷、多発性硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病およびパーキンソン病などの神経変性疾患、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺傷害、臓器移植、急性腎障害、ならびに動脈疾患などの疾病および疾患の臨床管理のための本発明において記載される化合物の治療用途が実証され、それらの処置はHIF活性化に応答する。
実施例9.糖尿病および代謝症状の高脂肪食(HFD)モデル対する化合物VIIの効果。
高脂肪食を餌として与えたマウスは、耐糖能障害(IGT)および2型糖尿病のために広く使われているモデルである。8週齢のオスのC57BL/6マウス(Charles River−France)を実験のために使用した。水道水および標準的なげっ歯動物の餌に対するアクセスを自由にした制御条件下[12時間の明暗周期;温度20℃(±2℃)、および40−50%の相対湿度]で、マウスを維持した。順化の1週間後に、マウスを2つのグループへと分け、15週間で肥満(食餌性肥満、DIO)を誘発させるために、標準的な食事−CD−(Code U8220G10R,SAFE Diets,Augy,France)または高脂肪食−HFD−(D12451;Research Diets, New Brunswick, NJ)を無制限に与えた。DIOのモデルにおける化合物VIIの潜在的で有益な代謝効果を評価するために、化合物(30mg/kgの体重)の薬学的投与を、食事暴露の12から15週目まで、24時間ごとに、腹腔内(i.p.)注入により実施した。対照動物は、対応するビヒクル注入(1:1:18エタノール:Cremophor(登録商標):生理食塩水)を受けた。
HFD給餌法の有効性を確かなものとし、代謝表現型の向上の観点から化合物の効能を評価するために、EchoMRI 700 analyzer (Houston, TX, software v.2.0)を使用するQMR(定量的磁気共鳴)により、太った集団およびやせた集団の身体組成の分析を実施した。この意味で、実験期間の間に3つの時点においてMRIスキャンを撮った:食事暴露を開始する前、給餌法の12週後(処理の開始と一致)、および実験手順の終了時(食事暴露の15週目)。加えて、屠殺の5日前に、一晩食物を摂取しないマウスにおいて糖負荷試験(GTT)を実施した。そのために、2mgのグルコース/g体重をマウスの腹腔内に注入し、Accu−chek Advantage(登録商標)(Roche)血糖値測定器を活用して、注入する前、および注入して30、60、および120分後に、血中グルコースを測定した。実験終了時に、マウスを屠殺し、EDTAを塗った管を使用して血液サンプルを採取し、血漿を−80℃で保管した。enzymatic colorimetric kit(QCA,Barcelona,Spain)を使用して、血漿トリグリセリドを測定した。
化合物VIIが体重増加(図13A)体脂肪量の増加(図13B)、および肥満症(図13C)を緩和したことがわかった。さらに化合物VIIはHFDマウスにおいて、耐糖能(図14)を向上させ、トリグリセリド(図15)の血漿値を標準化した。これらの結果は、PDH阻害剤が、HFDにより誘発された肥満症および糖尿病のマウスモデルにおけるグルコースおよび脂質の代謝を向上させることを示す先の報告書(Rahtu−Korpela et al., Diabetes. 2014 Oct;63(10):3324−33)に一致している。したがって、前記結果は、本発明の化合物が糖尿病、または高トリグリセリド血症などの他の関連する代謝症状の処置に有益であることを示す。

Claims (28)

  1. 式(Ia)のトリテルペン誘導体、或いはその立体異性体、薬学的に許容可能な塩、又は薬学的に許容可能な溶媒和物であって、
    式中、独立して、
    A−Bは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;
    Bは、メチレン(−CH−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、又はヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
    B−Cは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;或いは、1以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;及び、ここで、前記複素環は1つの窒素と1つの酸素とを含む五員環であり;
    Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、又はヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
    D−Eは、一重又は二重の炭素炭素結合であり;
    Fは、F1a、F2a、又はF3aから選択され;
    Gは、メチレン(−CH−)又はカルボニル[−C(=O)−]から選択され;及び
    Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)であり;
    及び、ここで、
    Cがアシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]であるとき、式(Ia)のトリテルペン誘導体は
    であり;
    Bがメチレン(−CH−)であ、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]であり、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であるとき、FはF3aであり;
    Bがメチレン(−CH−)であ、Cはヒドロキシメチン[−CH(OH)−]であり、D−Eは一重の炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であるとき、FはF1a又はF2aから選択され;
    Bがメチレン(−CH−)であ、Cはオキシム[−C(=N−OH)−]であり、D−Eは二重炭素炭素結合であり、Gはメチレン(−CH−)であり、Rはヒドロキサメート(−CONHOH)であるとき、FはF1a又はF3aから選択される
    ことを特徴とする式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  2. 前記トリテルペン誘導体は以下から選択される、ことを特徴とする請求項1に記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  3. (XVIII)又は(XIX)から選択される、請求項1又は2に記載の化合物の合成における中間化合物。
  4. 薬物として使用するための、請求項1又は2に記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  5. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置に使用するための、請求項1又は2に記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  6. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は、脳卒中、脳性麻痺、外傷、及び神経変性疾患から選択される、ことを特徴とする請求項5記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  7. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺障害、糖尿病性及び慢性の創傷、臓器移植、急性腎臓損傷、又は動脈の疾患から選択される、ことを特徴とする請求項5記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  8. 第1の有効成分として請求項1又は2に記載の式(Ia)の少なくとも1つのトリテルペン誘導体と、少なくとも1つの賦形剤又は担体とを含み、随意に少なくとも1つの第2の有効成分を更に含む、医薬組成物。
  9. 薬物として使用するための請求項8に記載の医薬組成物。
  10. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置に使用するための、請求項8に記載の医薬組成物。
  11. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は、脳卒中、脳性麻痺、外傷、及び神経変性疾患から選択される、ことを特徴とする請求項10に記載の医薬組成物。
  12. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺障害、糖尿病性及び慢性の創傷、臓器移植、急性腎臓損傷、又は動脈の疾患から選択される、ことを特徴とする請求項10に記載の医薬組成物。
  13. 少なくとも1つの式(I)のトリテルペン誘導体、或いはその立体異性体、薬学的に許容可能な塩、又は薬学的に許容可能な溶媒和物を含む、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置のための医薬組成物であって、
    式中、独立して、
    A−Bは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;
    Bは、メチレン(−CH−)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、又はヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
    B−Cは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;或いは、1以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;及び、ここで、前記複素環は1つの窒素と1つの酸素とを含む五員環であり;
    Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、又はヒドラゾン[−C(=N−NH)−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
    D−Eは、一重又は二重の炭素炭素結合であり;
    Fは、F、F、又はFから選択され;
    Gは、メチレン(−CH−)又はカルボニル[−C(=O)−]から選択され;及び
    Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)である
    ことを特徴とする医薬組成物
  14. 前記トリテルペン誘導体は、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(X)、(XI)、(XII)、(XIII)、(XIV)、又は(XV)から選択される、ことを特徴とする請求項13に記載の医薬組成物
  15. HIF経路の活性化に反応する前記疾病又は疾患は、脳卒中、脳性麻痺、外傷、及び神経変性疾患から選択される、ことを特徴とする請求項13又は14に記載の医薬組成物
  16. HIF経路の活性化に反応する前記疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺障害、糖尿病性及び慢性の創傷、臓器移植、急性腎臓損傷、又は動脈の疾患から選択される、ことを特徴とする請求項13又は14に記載の医薬組成物
  17. 少なくとも1つの式(I)のトリテルペン誘導体、或いはその立体異性体、薬学的に許容可能な塩、又は薬学的に許容可能な溶媒和物と、少なくとも1つの賦形剤又は担体とを含む、HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患の処置のための医薬組成物であって、
    式中、独立して、
    A−Bは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;
    Bは、メチレン(−CH −)、オレフィンメチン(=CH−)、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、又はヒドロキシル化されたオレフィン炭素[−C(OH)=]から選択され;
    B−Cは、一重の炭素炭素結合又は二重の炭素炭素結合から選択され;或いは、1以上のヘテロ原子を含む複素環の一部であり、ここで前記ヘテロ原子の少なくとも1つは窒素であり;及び、ここで、前記複素環は1つの窒素と1つの酸素とを含む五員環であり;
    Cは、ヒドロキシメチン[−CH(OH)−]、アシルオキシメチン[−CH(OCOR’)−]、オレフィンメチン(=CH−)、カルボニル[−C(=O)−]、オキシム[−C(=N−OH)−]、又はヒドラゾン[−C(=N−NH )−]から選択され、ここでR’はメチルであり;
    D−Eは、一重又は二重の炭素炭素結合であり;
    Fは、F 、F 、又はF から選択され;
    Gは、メチレン(−CH −)又はカルボニル[−C(=O)−]から選択され;及び
    Rはヒドロキサメート基(−CONHOH)である
    ことを特徴とする医薬組成物。
  18. 前記少なくとも1つのトリテルペン誘導体は以下から選択される、ことを特徴とする請求項17に記載の医薬組成物。
  19. HIF経路の活性化に反応する前記疾病又は疾患は、脳卒中、脳性麻痺、外傷、及び神経変性疾患から選択される、ことを特徴とする請求項17又は18に記載の医薬組成物。
  20. HIF経路の活性化に反応する前記疾病又は疾患は、IBD、心筋虚血−再灌流傷害、急性肺障害、糖尿病性及び慢性の創傷、臓器移植、急性腎臓損傷、又は動脈の疾患から選択される、ことを特徴とする請求項17又は18に記載の医薬組成物。
  21. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は独立して、糖尿病、高脂血症、又は高トリグリセリド血症から選択される、ことを特徴とする請求項5記載の式(Ia)のトリテルペン誘導体。
  22. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は独立して、糖尿病、高脂血症、又は高トリグリセリド血症から選択される、ことを特徴とする請求項10に記載の医薬組成物。
  23. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は独立して、糖尿病、高脂血症、又は高トリグリセリド血症から選択される、ことを特徴とする請求項13又は14に記載の医薬組成物
  24. HIF経路の活性化に反応する疾病又は疾患は独立して、糖尿病、高脂血症、又は高トリグリセリド血症から選択される、ことを特徴とする請求項17又は18に記載の医薬組成物。
  25. 前記トリテルペン誘導体は式(Ib)のトリテルペン誘導体である、ことを特徴とする請求項13に記載の医薬組成物
  26. エリスロポエチンの血漿レベルの上昇に使用される、ことを特徴とする請求項8に記載の医薬組成物。
  27. 前記医薬組成物がエリスロポエチンの血漿レベルを上昇させる、ことを特徴とする、請求項13又は14に記載の医薬組成物。
  28. 前記医薬組成物がエリスロポエチンの血漿レベルを上昇させる、ことを特徴とする、請求項18又は19に記載の医薬組成物。
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