CN111556750B - 线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物及其用途 - Google Patents

线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN111556750B
CN111556750B CN201880085315.7A CN201880085315A CN111556750B CN 111556750 B CN111556750 B CN 111556750B CN 201880085315 A CN201880085315 A CN 201880085315A CN 111556750 B CN111556750 B CN 111556750B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mitochondrial dysfunction
agent
diseases
mitochondrial
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880085315.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111556750A (zh
Inventor
小坂仁
山形崇伦
神保恵理子
宫内彰彦
阿部高明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Jichi Medical University
Original Assignee
Tohoku University NUC
Jichi Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Jichi Medical University filed Critical Tohoku University NUC
Publication of CN111556750A publication Critical patent/CN111556750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111556750B publication Critical patent/CN111556750B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/55—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole
    • A61K31/551—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole having two nitrogen atoms, e.g. dilazep
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/54—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame
    • A61K31/5415—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame ortho- or peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. phenothiazine, chlorpromazine, piroxicam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/40—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • A61K31/407—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil condensed with other heterocyclic ring systems, e.g. ketorolac, physostigmine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/47—Quinolines; Isoquinolines
    • A61K31/473—Quinolines; Isoquinolines ortho- or peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. acridines, phenanthridines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/55—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole
    • A61K31/551—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having seven-membered rings, e.g. azelastine, pentylenetetrazole having two nitrogen atoms, e.g. dilazep
    • A61K31/5513—1,4-Benzodiazepines, e.g. diazepam or clozapine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明的技术问题在于提供一种实质性改善线粒体功能障碍的手段。本发明的一个方案涉及一种线粒体功能障碍的改善剂，所述线粒体功能障碍的改善剂含有由下述式表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物作为有效成分。本发明的另一个方案还涉及一种用于由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗的药物或药物组合物，所述药物或药物组合物含有上述化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分。
Figure DDA0002566294660000011

Description

线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或 症状的预防或治疗药物及其用途
技术领域
本发明涉及线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物，以及它们的用途。
背景技术
线粒体是真核生物细胞中主要产生能量的器官。一旦线粒体功能障碍，则会引起各种疾病或症状。
线粒体病是由线粒体功能障碍引起的代表性疾病。线粒体病的发病率为1人/500人的较高频率的遗传性代谢疾病。全部脏器可能成为线粒体病的发病对象，特别是在能量需要高的脑、中枢神经系统和肌肉中能够表现出显著的症状。例如，中枢神经系统中的症状可以举出：不可逆性的智力退化、痉挛、脑卒中样发作和小脑失调等。
线粒体病的临床疾病类型通常被分类为10种以上。其中，Leigh脑病、以及线粒体脑肌病伴高乳酸血症及脑卒中样发作综合征(下面也记为“MELAS”)被视为在儿童方面的两大疾病类型。Leigh脑病从婴幼儿期发生精神运动发育的退化/延迟等症状。MELAS通过对如ATP产生这样的线粒体功能产生障碍，引起反复的脑卒中样发作等症状。
关于由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的治疗，例如，专利文献1记载了由式(I)表示的吩嗪-3-酮和吩噻嗪-3-酮衍生物化合物、或者其立体异构体、立体异构体的混合物、溶剂化物、水合物、或药学上可接受的盐。该文献记载了可以将所述化合物用于治疗如遗传性线粒体病这样的线粒体障碍。
专利文献2记载了一种化合物，所述化合物选自由通式(I)表示的吩噻嗪二铵鎓盐和其作为药物可接受的盐。该文献记载了可以将所述化合物和含有所述化合物的组合物用于治疗线粒体病。该文献没有示出所述化合物对于治疗线粒体病的药理学的试验结果。
专利文献3记载了由通式(I)表示的噻唑衍生物、以及外消旋混合物的形式、对映体的形式或这些形式的任意组合的形式的化合物或通式(I)的化合物的制剂学上可接受的盐用于制备用于治疗Leigh综合征或MELAS等的药物的用途。
非专利文献1记载了在欧洲，辅酶Q10类似物艾地苯醌作为针对线粒体病的一种临床疾病类型的Leber遗传性视神经炎的治疗药物而得到许可。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2016-514697号公报
专利文献2：日本特表2014-505095号公报
专利文献3：日本特表2005-500337号公报
非专利文献
非专利文献1：Gueven N.,Idebenone for Leber's hereditary opticneuropathy.,Drugs Today(Barc),第52(3)卷,p.173-181,2016年3月
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述，由线粒体功能障碍引起的疾病或症状，已知有各种疾病或症状。但是，这些由线粒体功能障碍引起的疾病或症状均尚未确立根本的治疗方法。作为由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的治疗药物得到批准的药剂的例子，目前只有在欧洲，辅酶Q10类似物艾地苯醌作为针对Leber遗传性视神经炎的治疗药物得到许可的例子(非专利文献1)。特别是，在由线粒体功能障碍引起的疾病或症状中，对于儿童方面的两大疾病类型的Leigh脑病和MELAS，也不存在预防或治疗的有效性得到验证的药剂。
为了开发由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗手段，需要发现对线粒体功能障碍具有改善效果的药剂。但是，对线粒体功能障碍具有实质性改善效果的药剂未被发现。
因此，本发明的目的在于提供实质性改善线粒体功能障碍的手段。
解决问题的技术方案
本发明人为了解决上述技术问题而研究了各种手段。本发明人通过筛选公知的药剂库发现，特定的化合物能够实质性改善线粒体功能障碍。本发明人基于上述发现完成了本发明。
即，本发明的要旨如以下的实施方式所述。
(1)一种线粒体功能障碍的改善剂，所述线粒体功能障碍的改善剂含有由下述式：
[化1]
Figure BDA0002566294640000031
表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物作为有效成分。
(2)根据所述实施方式(1)所述的线粒体功能障碍的改善剂，所述线粒体功能障碍的改善剂含有由式(I-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物作为有效成分。
(3)一种用于由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗的药物，所述药物含有由下述式：
[化2]
Figure BDA0002566294640000041
表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分。
(4)根据所述实施方式(3)所述的药物，所述药物含有由式(I-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分。
(5)根据所述实施方式(3)或(4)所述的药物，其中，由线粒体功能障碍引起的疾病或症状是选自由线粒体病、糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状，所述线粒体病为Leigh脑病、线粒体脑肌病伴高乳酸血症及脑卒中样发作综合征(MELAS)、或Leber遗传性视神经病。
(6)一种用于由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗的药物组合物，所述药物组合物含有由下述式：
[化3]
Figure BDA0002566294640000051
表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物，以及一种以上的制药上可接受的载体。
(7)根据所述实施方式(6)所述的药物组合物，所述药物组合物含有由式(I-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分。
(8)根据所述实施方式(6)或(7)所述的药物组合物，其中，由线粒体功能障碍引起的疾病或症状是选自由线粒体病、糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状，所述线粒体病为Leigh脑病、线粒体脑肌病伴高乳酸血症及脑卒中样发作综合征(MELAS)或Leber遗传性视神经病。
发明效果
根据本发明，能够提供实质性改善线粒体功能障碍的手段。
上述以外的技术问题、构成和效果通过以下实施方式的说明加以明确。
本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本专利申请第2017-214460号的说明书和/或附图所记载的内容。
附图说明
图1是表示L-蛋氨酸-(S,R)-亚砜亚胺(BSO)的添加浓度与经试验的细胞的活细胞率的关系的图表。A：Leigh脑病患者来源的ME54细胞的结果；B：正常细胞Promo1细胞的结果。
图2是表示针对Leigh脑病患者来源的KCMC10细胞的药剂库中各药剂的给予氧化应激试验的结果图表。
图3是表示针对Leigh脑病患者来源的ME54细胞的药剂库中各药剂的给予氧化应激试验的结果图表。
图4是表示针对MELAS患者来源的ME110细胞的药剂库中各药剂的给予氧化应激试验的结果图表。
图5是表示评价添加5号药剂(式(I-1-1)的化合物)24小时后KCMC10或ME110细胞中的基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量的结果图表。A：KCMC10细胞中的基础呼吸量；B：KCMC10细胞中的ATP产生能力；C：KCMC10细胞中的最大呼吸量；D：ME110细胞中的基础呼吸量；E：ME110细胞中的ATP产生能力；F：ME110细胞中的最大呼吸量。
图6是如表3所示的基因参与的信号通路的示意图。
图7是如表5所示的基因参与的信号通路的示意图。
具体实施方式
下面，对本发明的优选实施方式进行详细说明。
<1.线粒体功能障碍的改善剂>
本说明书中，“线粒体”是指在真核生物的细胞中，承担产生能量的细胞器。由线粒体功能障碍引起的疾病或症状，已知有各种疾病或症状。但是，这些由线粒体功能障碍引起的疾病或症状均尚未确立根本的治疗方法。特别是，在由线粒体功能障碍引起的疾病或症状中，对于儿童方面的两大疾病类型的Leigh脑病和MELAS，也不存在预防或治疗的有效性得到验证的药剂。
为了开发由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗手段，需要发现对线粒体功能障碍具有改善效果的药剂。特别是，认为对于在如Leigh脑病和MELAS这样的脑或中枢神经系统中出现主要症状的疾病或症状，表现出所期望的预防或治疗效果的药剂，优选具有能够透过血脑屏障被运送至脑或中枢神经系统的药物动力学特性。但是，具有这样的效果和特性的药剂未被发现。
本发明人通过筛选公知的药剂库发现，期待被运送至脑或中枢神经系统的特定化合物，能够实质性改善线粒体功能障碍。因此，本发明的一个方案，涉及一种线粒体功能障碍的改善剂，所述线粒体功能障碍的改善剂含有由下述式：
[化4]
Figure BDA0002566294640000071
表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物作为有效成分。已知由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物能够透过血脑屏障。因此，这些化合物通过被运送至脑或中枢神经系统，改善线粒体功能障碍，能够预防或治疗由线粒体功能障碍引起的各种疾病或症状。
本发明的各方案中，线粒体通常是存在于真核生物，例如人或非人哺乳动物(例如，猪、狗、牛、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、鸡、羊、猫、猴、阿拉伯狒狒或猩猩等温血动物)的细胞或其结构体中的线粒体，特别是存在于人的细胞或其结构体的线粒体。通过向上述生物的细胞或其结构体给予由上述式表示的化合物或者以该化合物作为有效成分的药物等，能够实质性改善存在于所述细胞或其结构体的线粒体的功能。
本发明的各方案中，线粒体功能障碍通常是指选自由氧气呼吸、ATP产生，以及脂肪、糖、氨基酸或尿酸等代谢组成的组中的一种以上的线粒体的功能与正常的状态相比为实质性下降的状态。
本发明的各方案中，作为有效成分使用的化合物对线粒体功能障碍的改善效果没有限定，例如，能够通过以下的手段来确定。在线粒体功能障碍中，例如，引起ATP产生的障碍和/或氧化应激的增加，由此引起细胞的凋亡。因此，据报告在具有线粒体功能障碍的个体中，与正常的个体相比，对于氧化应激反应脆弱(Shrader WD等,Bioorg Med ChemLett.,2011年6月15日,第21(12)卷,p.3693-8,doi:10.1016/j.bmcl.2011.04.085.电子出版2011年4月24日,PubMed PMID:21600768)。因此，在对具有由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的待测物的细胞(例如，皮肤成纤维细胞)给予氧化应激(例如，添加L-蛋氨酸-(S,R)-亚砜亚胺(下面也记为“BSO”))而诱导凋亡的条件下，向所述细胞中添加目标化合物。在规定期间培养后，添加了目标化合物的细胞的活细胞率与对照细胞的活细胞率相比，确认到活细胞率的提高，由此能够评价线粒体功能障碍的改善效果。或者，使用细胞外流量分析仪，向具有由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的待测物的细胞(例如，皮肤成纤维细胞)添加目标化合物，然后在添加ATP合成酶抑制剂(例如，寡霉素和鱼藤酮)和解偶联剂(例如，羰基氰对三氟甲氧基苯腙(FCCP))的同时，持续地测定所述细胞中的ATP合成时线粒体所使用的耗氧速率(下面也记为“OCR”)，从而能够进行线粒体功能的评价。关于评价项目，例如对作为线粒体功能评价中的主要指标的基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量进行分析。由此，能够评价线粒体功能障碍的改善效果。
本发明的各方案中，作为有效成分使用的由上述式表示的化合物，通常为10nM以上，例如在10nM～10μM的范围，优选为10nM～1μM的范围，特别是在10～100nM的范围，能够表现出上述操作步骤中确定的线粒体功能障碍的改善效果。
由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物包括作为药物有效成分的公知药剂。例如，由式(I-1)表示的化合物包括作为帕金森病治疗药物已知的R(-)-阿朴吗啡盐酸盐半水合物(5号药剂，式(I-1-1))。由式(I-2)表示的化合物包括作为精神分裂症治疗药物已知的阿塞那平马来酸盐(105号药剂、式(I-2-1))。由式(I-3)表示的化合物包括作为非典型抗精神病药已知的奥氮平(118号药剂、式(I-3-1))。由式(I-4)表示的化合物包括作为精神分裂症治疗药物已知的丙氯拉嗪马来酸盐(35号药剂、式(I-4-1))。由式(I-5)表示的化合物包括作为精神安定剂已知的盐酸丙嗪盐(56号药剂、式(I-5-1))。由式(I-6)表示的化合物包括作为精神安定剂已知的吩噻嗪(129号药剂、式(I-6-1))。只要是本领域技术人员，则能够基于上述惯用名和下述化学结构，通过购入这些化合物或自己制备来准备。
[化5]
Figure BDA0002566294640000091
本发明的各方案中，作为有效成分使用的化合物优选为由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物。通过使用具有上述特征的这些化合物作为有效成分，能够很好地改善线粒体的功能障碍。
本发明的各方案中，作为有效成分使用的化合物优选为由式(I-1)表示的化合物，特别优选为由式(I-1-1)表示的化合物。通过使用由上述式表示的化合物作为有效成分，能够特别很好地改善线粒体的功能障碍。
本发明的各方案中，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物，不仅包括该化合物自身，还包括其盐。由上述式表示的化合物的盐没有限定，例如优选为与钠离子、钾离子、钙离子、镁离子或取代或未取代的铵离子这样的阳离子形成的盐；或者与盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、碳酸或磷酸这样的无机酸形成的盐；或者与甲酸、乙酸、马来酸、富马酸、苯甲酸、抗坏血酸、乳酸、琥珀酸、亚甲基二水杨酸、甲磺酸、乙烷二磺酸、丙酸、酒石酸、苹果酸、水杨酸、柠檬酸、葡萄糖酸、天冬氨酸、硬脂酸、棕榈酸、衣康酸、乙醇酸、对氨基苯甲酸、谷氨酸、苯磺酸、环己基氨基磺酸、甲磺酸、乙磺酸、羟乙基磺酸、对甲苯磺酸或萘磺酸这样的有机酸阴离子形成的盐。由上述式表示的化合物是上述盐的形式时，能够不会实质性降低线粒体功能障碍的改善效果地使用该化合物。
本发明的各方案中，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物，不仅包括上述化合物自身，还包括该化合物或其盐的溶剂化物。能够与由上述式表示的化合物、或者它们的盐形成溶剂化物的溶剂没有限定，例如优选为水、或者低级醇(例如，甲醇、乙醇或2-丙醇(异丙醇)这样的具有1～6个碳原子数的醇)；高级醇(例如，1-庚醇或1-辛醇这样的具有7个以上碳原子数的醇)；二甲基亚砜(DMSO)、乙酸、乙醇胺或乙酸乙酯这样的有机溶剂。由上述式表示的化合物或其盐是与上述溶剂形成的溶剂化物的形式时，能够不会实质性降低线粒体功能障碍的改善效果地使用该化合物。
本发明的各方案中，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物，不仅包括上述化合物自身，还包括其保护形式。本说明书中，“保护形式”是指向1个或更多个的官能基(例如羟基或氨基)引入保护基团的形式。本说明书中，有时将上述化合物的保护形式记为上述化合物的保护衍生物。此外，本说明书中，“保护基团”是指为了防止不期望反应的进行而向特定的官能基引入的基团，并在特定的反应条件下定量地被去除，而且在除此以外的反应条件下实质性稳定，即反应惰性的基团。能够形成上述化合物的保护形式的保护基团没有限定，例如，是羟基的保护基团时，优选为甲硅烷基(例如，叔丁基二甲基硅烷基(TBS)、三异丙基甲硅烷基(TIPS)或叔丁基二苯基甲硅烷基(TBDPS))、或者烷氧基(例如，甲氧基甲氧基(MOM)或甲氧基(Me))；是氨基的保护基团时，优选为叔丁氧羰基(Boc)、2-溴苯氧羰基(BrZ)、或者9-芴甲氧羰基(Fmoc)。利用上述保护基团的保护与去保护可以基于公知的反应条件，由本领域技术人员适当地实施。即使由上述式表示的化合物是利用上述保护基团的保护形式时，有时能够不会实质性降低线粒体功能障碍的改善效果地使用该化合物。
本发明的各方案中，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物具有1个或更多个的互变异构体时，上述化合物还包括该化合物各自的互变异构体的形式。
另外，本发明的各方案中，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物具有1个或更多个的立体中心(手性中心)时，上述化合物包括该化合物各自的对映异构体与非对映异构体、以及外消旋体这样的它们的混合物，还包括该化合物的立体异构体。
通过具有上述特征，由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物，能够表现出对线粒体功能障碍较高的改善效果。
<2.药物用途>
如已经说明的那样，将由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物给予到上述例示的真核生物的细胞或其结构体，由此能够实质性改善所述细胞或其结构体中的线粒体功能障碍。因此，本发明的另一个方案涉及用于改善线粒体功能障碍的药物，所述药物含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物均是作为药物有效成分而公知的药剂，或者包含这样的公知药剂。作为药物有效成分而公知的这些药剂被充分确认安全性。因此，由上述式表示的化合物作为已确认安全性的有效成分，能够适用于本发明的各方案的药物用途。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)和(I-6-1)表示的化合物已知能够透过血脑屏障。因此，由上述式表示的化合物通过被运送至脑或中枢神经系统，改善线粒体功能障碍，能够预防或治疗由线粒体功能障碍引起的各种疾病或症状。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物适用于药物用途时，这些化合物，不仅包括该化合物自身，还包括该化合物的立体异构体、它们的制药上可接受的盐、以及它们的制药上可接受的溶剂化物。由上述式表示的化合物及其立体异构体的制药上可接受的盐，以及它们的制药上可接受的溶剂化物没有限定，例如优选为上述例示的它们的盐或溶剂化物。由上述式表示的化合物或其立体异构体是上述的盐或溶剂化物的形式时，不会实质性降低线粒体功能障碍的改善效果，能够使该化合物适用于所期望的药物用途。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物适用于药物用途时，这些化合物，不仅包括该化合物自身，还包括该化合物的前药形式。本说明书中，“前药”是指在生物体内被转化为母药的化合物。上述化合物的前药形式没有限定，例如，在存在羟基时，可以举出该羟基与任意羧酸形成的酯、以及该羟基与任意胺形成的酰胺等。例如，在存在氨基时，可以举出该氨基与任意羧酸形成的酰胺等。由上述式表示的化合物是上述的前药形式时，不会实质性降低作为母药的由上述式表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果，能够提高向对象给予前药形式时的药物动力。
将由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物适用于药物用途时，可以单独使用该化合物，也可以与一种以上的制药上可接受的成分组合使用。根据希望的给药方法，本方案的药物可以制剂为该技术领域中通常使用的各种剂型。因此，本方案的药物此外还能够提供为药物组合物的形式，所述药物组合物含有由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的盐、或者它们的溶剂化物，以及一种以上的制药上可接受的载体。除了上述成分以外，本方案的药物组合物还含有制药上可接受的一种以上的介质(例如，灭菌水这样的溶剂或生理盐水这样的溶液)、赋形剂、粘合剂、辅料、增溶剂、防腐剂、稳定剂、膨化剂、润滑剂、表面活性剂、乳化剂、油性液体(例如，植物油)、悬浮剂、缓冲剂、镇痛剂、抗氧化剂、甜味剂及香味剂等。
含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分的本方案的药物的剂型，没有特别限定，可以是用于非口服给药的制剂，也可以是用于口服给药的制剂。此外，本方案的药物的剂型可以是单位剂量形式的制剂，也可以是多次给药形式的制剂。用于非口服给药的制剂，例如可以举出：与水或其以外的制药上可接受的介质形成的无菌性溶液或悬浮液等注射剂、洗剂、软膏剂、滴眼剂及栓剂。能够与注射剂混合的成分，没有限定，例如可以举出：含有生理盐水、葡萄糖或其他的辅助剂(例如，D-山梨糖醇、D-甘露糖醇、D-甘露糖或氯化钠)的等渗液这样的媒介物；醇(例如乙醇或苄醇)、多元醇(例如丙二醇或聚乙二醇)或酯(例如苯甲酸苄酯)这样的增溶剂；聚山梨醇酯80(商标)或聚氧乙烯氢化蓖麻油这样的非离子性表面活性剂；芝麻油或大豆油这样的油性液体、磷酸盐缓冲液或乙酸钠缓冲液这样的缓冲剂；苯扎氯铵或盐酸普鲁卡因这样的镇痛剂；人血清白蛋白或聚乙二醇这样的稳定剂、防腐剂及抗氧化剂等。所制备的注射剂通常被填充到适当的小瓶(例如安瓿)中，到使用前保存在适当的环境中。
用于口服给药的制剂，例如可以举出：片剂、丸药、散剂、颗粒剂、粉末剂、胶囊剂、微胶囊剂、酏剂、液体剂、糖浆剂、浆剂及混悬剂等。根据期望，片剂可以是制剂为施以糖衣或溶解性包衣的糖衣片、明胶包衣片、肠溶包衣片或薄膜包衣片的剂型，或者还可以是制剂为双层片或多层片的剂型。
能够与片剂或胶囊剂等混合的成分没有限定，例如可以举出：水、乙醇、丙醇、单糖浆、葡萄糖液、羧甲基纤维素、硅藻土、甲基纤维素、磷酸钾、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、玉米淀粉、黄蓍胶或阿拉伯胶这样的粘合剂；结晶性纤维素、乳糖、白糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、淀粉、碳酸钙、高岭土或硅酸这样的赋形剂；干燥淀粉、海藻酸钠、琼脂粉末、海带多糖粉末、碳酸氢钠、碳酸钙、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、月桂基硫酸钠、硬脂酸单甘油酯、淀粉或乳糖这样的崩解剂；白糖、硬脂可可脂或氢化油这样的崩解抑制剂；季铵盐或月桂基硫酸钠这样的吸收促进剂；甘油或淀粉这样的保湿剂；淀粉、乳糖、高岭土、膨润土或胶体状硅酸这样的吸附剂；精制滑石、硬脂酸盐(例如硬脂酸镁)、硼酸粉末或聚乙二醇这样的润滑剂；蔗糖、乳糖或糖精这样的甜味剂；以及，胡椒薄荷、梨叶白珠油(アカモノ油)或樱桃这样的香味剂等。制剂为胶囊剂时，还可以进一步含有油脂这样的液状载体。
本方案的药物能够制剂化为长效制剂。在这种情况下，能够将长效制剂的剂型的本方案的药物埋入到例如皮下或肌肉中，或者通过肌肉注射进行给药。通过将本方案的药物适用于长效制剂，能够长时间持续地表现出由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果。
含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分的本方案的药物，可以与作为药物有用的一种以上的其他药剂合用。本方案的药物中，与由上述式表示的化合物合用的其他药剂没有限定，例如可以举出：除该化合物以外的由上述式表示的一种以上的他的化合物、艾地苯醌、牛磺酸、5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid、5-ALA)及Vatiquinone(EPI-743)等。在这种情况下，本方案的药物是含有由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物和一种以上的上述其他药剂的合用药物的形式。上述合用药物可以是由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物和一种以上的上述其他药剂组合而成的药物组合物的形式，还可以是与一种以上的上述其他药剂合用的包含由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物的药物组合物的形式。本方案的药物是上述这样的合用药物的形式时，可以提供单一制剂的形式，所述单一制剂包含由上述式表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物和一种以上的其他药剂，还可以提供药物组合或试剂盒的形式，所述药物组合或试剂盒包含与一种以上的其他药剂分别制剂化而成的两种以上的制剂。药物组合或试剂盒的形式时，可以同时或分别(例如连续地)给予各自的制剂。
含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分的本方案的药物能够同样地预防或治疗由线粒体功能障碍引起的各种疾病、症状和/或障碍。上述疾病、症状和/或障碍没有限定，例如可以举出：Leigh脑病、线粒体脑肌病伴高乳酸血症及脑卒中样发作综合征(MELAS)或Leber遗传性视神经病等线粒体病，糖尿病和癌症。通过向需要上述疾病、症状或障碍的预防或治疗的对象给予本方案的药物，能够预防或治疗由线粒体功能障碍引起的上述疾病、症状或障碍，例如，选自由Leigh脑病、MELAS或Leber遗传性视神经病等线粒体病，糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状。
含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分的本方案的药物能够适用于需要由线粒体功能障碍引起的上述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗的各种对象。上述对象通常是真核生物，例如优选为人或非人哺乳动物(例如，猪、狗、牛、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、鸡、羊、猫、猴、阿拉伯狒狒或猩猩等温血动物)的受试者或患者。通过向上述对象给予本方案的药物，能够预防或治疗所述对象所具有的由线粒体功能障碍引起的上述疾病、症状和/或障碍。
本说明书中，“预防”是指实质性防止症状、疾病和/或障碍的发生(发病或表现)。此外，本说明书中，“治疗”是指使发生(发病或表现)的症状、疾病和/或障碍得到抑制(例如抑制发展)、缓解、修复和/或治愈。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物在具有上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的对象中，能够用于所述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗。因此，本方案的药物优选为用于上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的预防或治疗的药物，更优选为用于选自由Leigh脑病、MELAS或Leber遗传性视神经病等线粒体病、糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状的预防或治疗的药物。通过将本方案的药物用于由线粒体功能障碍引起的上述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗，经由上述式表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果，能够预防或治疗所述症状、疾病和/或障碍。
由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物在具有上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的对象中，能够用于所述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗。因此，本发明的另一个方案是由线粒体功能障碍引起的上述疾病或症状的预防或治疗方法，其包括向需要上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的预防或治疗的对象给予有效量的由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物。上述症状、疾病和/或障碍优选为选自由Leigh脑病、MELAS或Leber遗传性视神经病等线粒体病、糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状。通过向需要由线粒体功能障碍引起的上述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗的对象给予由上述式表示的化合物，经由上述式表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果，能够预防或治疗所述症状、疾病和/或障碍。
本发明的另一个方案是由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物，用于上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的预防或治疗。本发明的另一个方案是由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物的用途，用于制造药物，所述药物用于上述说明的症状、疾病和/或障碍(例如，线粒体病、糖尿病或癌症)的预防或治疗。上述症状、疾病和/或障碍优选为选自由Leigh脑病、MELAS或Leber遗传性视神经病等线粒体病、糖尿病和癌症组成的组中的一种以上的疾病或症状。通过将由上述式表示的化合物或本方案的药物用于由线粒体功能障碍引起的上述症状、疾病和/或障碍的预防或治疗，经由上述式表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果，能够预防或治疗所述症状、疾病和/或障碍。
在将含有由式(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)或(I-6)表示的化合物，特别是由式(I-1-1)、(I-2-1)、(I-3-1)、(I-4-1)、(I-5-1)或(I-6-1)表示的化合物、其立体异构体或它们的制药上可接受的盐、或者它们的制药上可接受的溶剂化物作为有效成分的药物向对象，特别是人患者给药时，准确的用量和用法(例如，给药量、给药次数和/或给药途径)根据对象的年龄、性别、应予以预防或治疗的症状、疾病和/或障碍的准确状态(例如疾病严重程度)、以及给药途径等多个因素，主治医生考虑到治疗上有效的给药量、给药次数和给药途径等，从而应该最终得到确定。因此，本方案的药物中，作为有效成分的由上述式表示的化合物以治疗上有效的量和次数向对象给药。例如，在将本方案的药物给予到人患者时，作为有效成分的由上述式表示的化合物的给药量通常是每次给药为0.001～100mg/kg体重的范围，典型地每次给药为0.01～10mg/kg体重的范围，特别是每次给药为0.1～10mg/kg体重的范围。此外，本方案的药物的给药次数可以例如设为一天1次或更多次(例如2或3次)，或者数天1次。另外，本方案的药物的给药途径，没有特别限定，可以口服给药，还可以非口服地(例如，直肠内、经粘膜、肠内、肌肉内、皮下、骨髓内、鞘内、直接心室内、静脉内、玻璃体内、腹腔内、鼻腔内或眼内)单次或更多次给药。通过以上述的用量和用法使用本方案的药物，经由上述式表示的化合物的线粒体功能障碍的改善效果，能够预防或治疗由线粒体功能障碍引起的上述症状、疾病和/或障碍。
实施例
下面，使用实施例进一步具体地说明本发明。但是，本发明的技术范围并不限定于这些实施例。
<I.材料>
[I-1.化合物]
由线粒体功能障碍引起的疾病或症状中，Leigh脑病或MELAS等在中枢神经系统表现出主要的症状。因此，使用了已知能够透过血脑屏障的市售的药剂库(Prestwick theChemical Library Ver.16；中枢神经激动剂、Prestwick Chemical公司)。所述药剂库包含137个公知的药剂。
[I-2.细胞]
在以下所示的实验中，使用分别从具有因核基因突变引起的Leigh脑病、由线粒体基因突变引起的Leigh脑病、或者MELAS的患者建立的皮肤成纤维细胞。具有Leigh脑病的患者中的基因突变均是引起呼吸链复合体I活性降低的突变。正常细胞的对照使用由PromoCell公司购入的正常皮肤成纤维细胞。关于样品，获得日本自治医科大学附属医院伦理委员会批准，从全部患者家属得到知情同意书。
[表1]
Figure BDA0002566294640000191
<II.方法>
[II-1.概要]
在线粒体功能障碍中，例如，引起ATP产生的障碍和/或氧化应激的增加，由此引起细胞的凋亡。因此，具有线粒体功能障碍的个体中，据报告与正常的个体相比，对于氧化应激脆弱(Shrader WD等,Bioorg Med Chem Lett.,2011年6月15日,第21(12)卷,p.3693-8.,doi:10.1016/j.bmcl.2011.04.085.电子出版2011年4月24日,PubMed PMID:21600768)。因此，在对上述说明的各患者的皮肤成纤维细胞给予氧化应激而诱导凋亡的条件下，实施对所述细胞给予药剂库的各化合物的首次筛选。接着，使用在首次筛选中选出的候补药剂，实施利用线粒体功能的评价试验和微阵列表达分析等体外评价试验的二次筛选。
[II-2.给予氧化应激试验]
给予氧化应激试验是在通过添加L-蛋氨酸-(S,R)-亚砜亚胺(BSO)诱导细胞死亡的条件下进行的公知的药剂筛选法(Arce PM等,ACS Med Chem Lett.,2011年5月31日,第2(8)卷,p.608-13,doi:10.1021/ml200095w.eCollection 2011年8月11日,PubMed PMID:24900356；PubMed Central PMCID:PMC4018135)。BSO在细胞内抑制作为抗氧化物质的谷胱甘肽合成，使谷胱甘肽枯竭，由此引起细胞内的活性氧过量。试验的操作步骤如下所述：将试验中使用的细胞以成为5,000细胞/孔和80μL培养基/孔的浓度的方式接种于细胞培养用96孔板，在二氧化碳培养箱内(37℃、5％CO2)培养24小时。在培养24小时后，将BSO和药剂库的各药剂(终浓度1μM)一起添加到孔中的细胞，添加48小时后，测定活细胞率。活细胞率的测定使用活细胞数测定试剂SF(Nacalai Tesque株式会社)，通过生成的甲臜的吸光度进行测定。阳性对照化合物以相同浓度使用针对Leber遗传性视神经炎的治疗药物而在欧洲被许可的艾地苯醌(非专利文献1)。
[II-3.线粒体功能的评价试验]
包括ATP产生能力的线粒体功能的评价试验使用细胞外流量分析仪(XFe96，Primetech株式会社)进行实施。使用细胞外流量分析仪，在添加ATP合成酶抑制剂(寡霉素、鱼藤酮和抗霉素A)和解偶联剂(羰基氰对三氟甲氧基苯腙(FCCP))的同时，持续地测定ATP合成时线粒体所使用的耗氧速率(OCR)，从而能够进行线粒体功能的评价。关于评价项目，对作为线粒体功能评价中的主要指标的基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量进行分析。试验的操作步骤如下所述：将试验中使用的细胞以成为20,000细胞/孔和80μL培养基/孔的浓度的方式接种于细胞培养用96孔板，在二氧化碳培养箱内(37℃、5％CO2)培养24小时。在培养24小时后，将药剂库的各药剂(终浓度1,000、100或10nM)或作为对照的等量的二甲基亚砜(DMSO)添加到孔中的细胞，接着依次在添加药剂20分钟后添加寡霉素(终浓度2μM)，在药剂添加50分钟后添加FCCP(终浓度2μM)，在药剂添加80分钟后添加鱼藤酮和抗霉素A(终浓度0.5μM)，随时间推移测定耗氧速率(OCR)。基于在添加药剂库的药剂24小时后的测定结果，评价基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量。
[II-4.微阵列表达分析]
使用安捷伦公司的SurePrint G3Human Gene Expression 8x60K v3实施利用微阵列的表达分析。向Leigh脑病患者来源的KCMC10细胞添加BSO以给予氧化应激的组和将BSO和从药剂库选出的候补药剂一起添加的组，各制成2个样品。从各样品提取RNA，实施利用微阵列的表达分析。
<III.结果>
[III-1.给予氧化应激试验]
在使用药剂库的药剂进行筛选前，确认了上述I-2中准备的线粒体病患者来源的成纤维细胞对氧化应激的脆弱性。BSO的添加浓度与经试验的细胞的活细胞率的关系如图1所示。图中，A表示Leigh脑病患者来源的ME54细胞的结果；B表示正常细胞Promo1细胞的结果。
如图1所示，Leigh脑病患者来源的ME54细胞通过添加50μM以上的BSO，使活细胞率显著降低(图1A)。与此相对，正常细胞Promo1细胞即使添加～1000μM的范围的BSO，也未确认到活细胞率有显著性差异(图1B)。在其他线粒体病患者来源的成纤维细胞，也确认到同样的结果(结果未示出)。由上述结果，线粒体病患者来源的成纤维细胞与对照的正常细胞相比，可以确认到对因添加BSO而引起的氧化应激脆弱性。线粒体病患者来源的成纤维细胞的这样的特性，由Shrader WB等人的文献可知(Shrader WD等,Bioorg Med Chem Lett.,2011年6月15日,第21(12)卷,p.3693-8,doi:10.1016/j.bmcl.2011.04.085.电子出版2011年4月24日,PubMed PMID:21600768)。
使用在上述I-2中准备的3个系统的线粒体病患者来源的成纤维细胞，实施给予氧化应激试验。将显示出与作为阳性对照化合物的艾地苯醌具有同等以上的活细胞率的药剂判定为有效。将药剂库各药剂对KCMC10细胞的给予氧化应激试验的结果示于图2，将药剂库各药剂对ME54细胞的给予氧化应激试验的结果示于图3，将药剂库各药剂对ME110细胞的给予氧化应激试验的结果示于图4。在图中的各图表中，左起第1条棒(空心)表示未添加BSO的对照，第2条棒(点状图案)表示添加SBO且未添加药剂库的药剂的对照，第3条棒(斜线图案)表示添加SBO且添加艾地苯醌的阳性对照。此外，横轴方向的点状线表示被判定为有效的添加艾地苯醌时的活细胞率的值。
如图2～4所示，对于KCMC10细胞，12种药剂(5、30、35、53、56、63、88、104、105、108、118和129号药剂)被判定为有效；对于ME54细胞，12种药剂(5、30、35、56、105、118、129、131、133、134、135和136号药剂)被判定为有效；对于ME110细胞，11种药剂(5、35、53、56、88、99、104、105、108、118和129号药剂)被判定为有效。
根据上述结果，将对3个系统的线粒体病患者来源的成纤维细胞均被判定为有效6种药剂(5、35、56、105、118和129号药剂)选作用于二次筛选的候补药剂。6种候补药剂的化合物名称和化学结构如下所示。
[表2]
药剂编号 化合物名称 化学式
5 R(-)-阿朴吗啡盐酸盐半水合物 (I-1-1)
35 丙氯拉嗪马来酸盐 (I-4-1)
56 盐酸丙嗪盐 (I-5-1)
105 阿塞那平马来酸盐 (I-2-1)
118 奥氮平 (I-3-1)
129 吩噻嗪 (I-6-1)
[化6]
Figure BDA0002566294640000221
[III-2.线粒体功能的评价试验]
评价添加5号药剂(式(I-1-1)的化合物)24小时后的KCMC10或ME110细胞中的基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量，结果如图5所示。图中，A表示在向KCMC10细胞添加10、100或1,000nM的5号药剂时的基础呼吸量；B表示在向KCMC10细胞添加10、100或1,000nM的5号药剂时的ATP产生能力；C表示在向KCMC10细胞添加10,100或1,000nM的5号药剂时的最大呼吸量；D表示在向ME110细胞添加10nM的5号药剂时的基础呼吸量；E表示在向ME110细胞添加10nM的5号药剂时的ATP产生能力；F表示在向ME110细胞添加10nM的5号药剂时的最大呼吸量。图中，空心棒表示对照值；涂黑棒表示添加5号药剂时的值。此外，**或***分别表示通过学生t检验计算出的相对于对照(DMSO)的p值为小于0.0001或者小于0.05。
如图5所示，在KCMC10和ME110细胞添加5号药剂与对照时相比，基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量均显著提高。特别是在KCMC10细胞，通过添加10～100nM的范围的5号药剂，与对照时相比，基础呼吸量、ATP产生能力和最大呼吸量显著提高。根据上述结果，添加5号药剂对于作为线粒体病一种的Leigh脑病或MELAS患者来源的皮肤成纤维细胞，显示出能够改善线粒体功能。
[III-3.微阵列表达分析]
基于BSO添加组与BSO和5号药剂(式(I-1-1)的化合物)添加组之间的表达比率数据，提取在两组间观察到2倍以上的表达比率之差的基因作为通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的基因。其结果，475种基因被确认为显示有显著表达变化的基因。通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的基因的概要如表3～5所示。表中，两组间的Log 2比在为1时为是指2倍的表达比率之差；在为2时是指4倍的表达比率之差；在为3时是指8倍的表达比率之差。此外，如表3所示的基因参与的信号通路的示意图如图6所示，如表5所示的基因参与的信号通路的示意图如图7所示。图中，用点状图案的圆表示的基因表示表达增加的基因，用横线图案的圆表示的基因表示表达下降的基因。
[表3]
Figure BDA0002566294640000241
通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的基因中，如表3所示的基因均为参与WNT-mTOR信号通路的基因。这些基因作为整体向抑制WNT-mTOR信号通路的方向发生表达变化。
[表4]
Figure BDA0002566294640000242
通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的基因中，表4所示基因均为参与炎症或自然免疫相关的细胞因子或趋化因子的基因。这些基因作为整体向抑制上述细胞因子或趋化因子的表达的方向发生表达变化。
[表5]
Figure BDA0002566294640000251
通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的基因中，如表5所示的基因均为参与JAK-STAT信号通路的基因。
通过添加5号药剂而显示有显著表达变化的参与WNT-mTOR信号通路、炎症或自然免疫、以及JAK-STAT信号通路的基因，有可能与线粒体功能相关。例如，报告有通过抑制mTOR信号通路，Leigh脑病模型小鼠中的线粒体功能得到改善(Johnson SC等,Science,2013年12月20日,第342(6165)卷,p.1524-8)。因此，可推测通过添加5号药剂，经由这些基因的表达变化，线粒体功能得到改善。
予以说明，本发明并不限定于上述的实施例，包括各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细地说明的实施例，并不限定于必须具备所说明的全部构成。另外，对于各实施例的构成的一部分，能够进行其他构成的追加、删除和/或置换。
在本说明书中引用的全部刊物、专利和专利申请直接作为参考并入本说明书中。

Claims (2)

1.由下述式表示的化合物或其制药上可接受的盐用于制备用于线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗的药物的用途：
Figure FDA0004085039240000011
所述线粒体功能障碍引起的疾病或症状为选自由Leigh脑病、及线粒体脑肌病伴高乳酸血症及脑卒中样发作综合征(MELAS)组成的组中的一种以上的线粒体病。
2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述线粒体功能障碍为氧气呼吸或ATP产生的功能下降。
CN201880085315.7A 2017-11-07 2018-11-07 线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物及其用途 Active CN111556750B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017214460A JP6958860B2 (ja) 2017-11-07 2017-11-07 ミトコンドリアの機能障害の改善剤、及びミトコンドリアの機能障害に起因する疾患又は症状の予防又は治療薬、並びにそれらの用途
JP2017-214460 2017-11-07
PCT/JP2018/041354 WO2019093379A1 (ja) 2017-11-07 2018-11-07 ミトコンドリアの機能障害の改善剤、及びミトコンドリアの機能障害に起因する疾患又は症状の予防又は治療薬、並びにそれらの用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111556750A CN111556750A (zh) 2020-08-18
CN111556750B true CN111556750B (zh) 2023-05-26

Family

ID=66437831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880085315.7A Active CN111556750B (zh) 2017-11-07 2018-11-07 线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物及其用途

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11369615B2 (zh)
EP (1) EP3708161A4 (zh)
JP (1) JP6958860B2 (zh)
CN (1) CN111556750B (zh)
WO (1) WO2019093379A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7265926B2 (ja) 2019-04-26 2023-04-27 株式会社Ｎｔｔドコモ 通信制御装置および通信制御方法
WO2023006954A1 (en) 2021-07-30 2023-02-02 Fundació Institut D'investigació Biomèdica De Bellvitge (Idibell) Asenapine for use in cancer
CN118251379A (zh) 2021-11-15 2024-06-25 学校法人自治医科大学 铁死亡抑制剂及其用途

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102548986A (zh) * 2009-06-05 2012-07-04 链接医药公司 氨基吡咯烷酮衍生物及其用途
CA2920272A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-13 Stealth Biotherapeutics Corp Therapeutic compositions including phenazine-3-one and phenothiazine-3-one derivatives and uses thereof to treat and prevent mitochondrial diseases and conditions

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56166116A (en) 1980-05-26 1981-12-21 Showa Denko Kk Carcinostatic agent
AU5763600A (en) 1999-06-22 2001-01-09 Mitokor Compositions and methods for assaying subcellular conditions and processes usingenergy transfer
HU228783B1 (en) 2001-07-26 2013-05-28 Greenearth Cleaning Dry cleaning apparatus and method capable of utilizing a siloxane solvent
EP2865385B1 (en) * 2003-02-04 2016-11-16 Cornell Research Foundation, Inc. Uses of aromatic-cationic peptide
PL2952191T3 (pl) * 2009-06-12 2019-02-28 Sunovion Pharmaceuticals Inc. Apomorfina w postaci do podawania podjęzykowego
JP2012041314A (ja) 2010-08-22 2012-03-01 Kanazawa Univ 脳腫瘍治療用キット及び脳腫瘍治療方法
HUE031633T2 (en) 2011-02-11 2017-07-28 Wista Lab Ltd Phenothiazine diaminium salts and their use
WO2012149478A2 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Serket Pharma, Llc Agents useful for treating friedreich's ataxia and other neurodegenerative diseases
US9504692B2 (en) 2011-08-02 2016-11-29 Helmholtz Zentrum Munchen, Deutsches Forschungszentrum Fur Gesundheit Und Umwelt (Gmbh) Selective inhibition of MALT1 protease by phenothiazine derivatives
US20140275045A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Edison Pharmaceuticals, Inc. Phenazine-3-one and phenothiazine-3-one derivatives for treatment of oxidative stress disorders
WO2015123365A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Mitokinin Llc Compositions and methods using the same for treatment of neurodegenerative and mitochondrial disease
JP6763691B2 (ja) 2016-05-30 2020-09-30 上野製薬株式会社 熱可塑性樹脂組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102548986A (zh) * 2009-06-05 2012-07-04 链接医药公司 氨基吡咯烷酮衍生物及其用途
CA2920272A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-13 Stealth Biotherapeutics Corp Therapeutic compositions including phenazine-3-one and phenothiazine-3-one derivatives and uses thereof to treat and prevent mitochondrial diseases and conditions

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Apomorphine prevents myocardial ischemia/reperfusion-induced oxidative stress in the rat heart;IGOR KHALIULIN et al.;《Free Radical Biology & Medicine》;20040723;第37卷(第7期);第969-976页 *
IGOR KHALIULIN et al..Apomorphine prevents myocardial ischemia/reperfusion-induced oxidative stress in the rat heart.《Free Radical Biology & Medicine》.2004,第37卷(第7期),第969-976页. *
线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒和卒中样发作综合征;陈春暖等;《临床神经病学杂志》;20111231;第24卷(第4期);第314-317页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11369615B2 (en) 2022-06-28
EP3708161A4 (en) 2021-08-18
JP2019085364A (ja) 2019-06-06
CN111556750A (zh) 2020-08-18
EP3708161A1 (en) 2020-09-16
US20200330475A1 (en) 2020-10-22
WO2019093379A1 (ja) 2019-05-16
JP6958860B2 (ja) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111556750B (zh) 线粒体功能障碍的改善剂和由线粒体功能障碍引起的疾病或症状的预防或治疗药物及其用途
US20230381151A1 (en) Treating sickle cell disease with a pyruvate kinase r activating compound
EP1828167B1 (en) Acrylamide derivatives as antibiotic agents
US20140256803A1 (en) Tumor necrosis factor inhibitors
WO2000067734A2 (de) Verwendung von phthalazine-derivaten
US20200215001A1 (en) Compounds, compositions and methods for treating oxidative dna damage disorders
US11414419B2 (en) Substituted purines for the treatment of neurodegenerative and mitochondrial diseases
KR20170139047A (ko) 통증 치료
US20110166191A1 (en) 3-(2-amino-ethyl)-5-(3-cyclohexyl-propylidene)-thiazolidine-2,4-dione and its derivatives as multiple signaling pathway inhibitors and for the treatment of cancer
US20200061029A1 (en) Glaucocalyxin A Derivative, Pharmaceutically Acceptable Salt Thereof, Or Pharmaceutical Composition Thereof And Uses Thereof In Preparation Of Drugs For Treating Psoriasis
US8378112B2 (en) Glycyrrhetinic acid derivative and use thereof
US11147807B2 (en) Pharmaceutical composition containing DUSP1 inhibitor
US20030171379A1 (en) Methods of treating, preventing, or inhibiting inflammation with Mactanamide compounds
Dündar et al. Synthesis of some new 1-acylthiosemicarbazides and 1, 2, 4-triazol-5-thiones, and their analgesic and anti-inflammatory activities
US20180110775A1 (en) Compositions and methods for treating mitochondrial diseases
KR101855087B1 (ko) 칼콘 유도체 화합물, 이의 광학이성질체, 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 및 이를 유효성분으로 포함하는 미토콘드리아의 산소 소모율 감소에 의해 야기되는 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물
KR20240012533A (ko) 자가면역, 동종면역, 염증성 및 미토콘드리아 질환 치료용 조성물 및 이의 용도
CN116249532A (zh) 使用Rho激酶抑制剂治疗血管性痴呆的方法
WO2015163431A1 (ja) 片頭痛治療剤
JP7360229B2 (ja) フェロトーシス阻害剤及びその用途
EP2939675B1 (en) Oct3 activity inhibitor containing imidazopyridine derivative as active component, and oct3 detection agent
US20230301947A1 (en) Compound for preventing and treating psychiatric disorders and use thereof
WO2023250332A1 (en) Compositions and methods involving isolated compounds
WO2013120896A1 (en) Compound for use in the prevention and/or treatment of a neurogenerative disease or a disease involving an activation of phosphodiesterase-4 (pde4)
ES2398268T3 (es) Derivados de fenantrolina triplemente sustituidos para el tratamiento de enfermedades o estados neurodegenerativos o hematológicos, o cáncer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant