JP2002528419A - Compounds for diabetic complications and their therapeutic use - Google Patents

Compounds for diabetic complications and their therapeutic use

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JP2002528419A
JP2002528419A JP2000578014A JP2000578014A JP2002528419A JP 2002528419 A JP2002528419 A JP 2002528419A JP 2000578014 A JP2000578014 A JP 2000578014A JP 2000578014 A JP2000578014 A JP 2000578014A JP 2002528419 A JP2002528419 A JP 2002528419A
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トルーマン・アール・ブラウン
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Fox Chase Cancer Center
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Abstract

(57)【要約】 新たに見出された代謝経路におけるATP依存性反応においてフルクトース−リジンのフルクトース−リジン−3−リン酸への酵素的変換を阻害する、一連の化合物が開示される。この経路に対する正常な作用によって、フルクトース−リジン−3−リン酸(FL3P)は分解されて、遊離リジン、無機リン酸塩および3−デオキシグルコソン(3DG)を生成する。後者は反応性蛋白修飾物質である。3DGは3−デオキシフルクトース(3DF)への還元によって無毒化でき、または内因性蛋白と反応して、糖尿病性合併症の原因であると考えられる進行性グリケーション最終産物修飾蛋白(AGE−蛋白)を生成することができる。また、AGE−蛋白の生成を減少させ、それにより、糖尿病性合併症を少なくし、減少させ、遅らせるためにかかる阻害剤を使用する治療法、ならびに糖尿病の合併症を発現する危険性を評価するための方法およびフルクトース−リジン含有食品の経口投与後の生物学的試料において3DGの3DFに対する割合を測定することによって開示された阻害剤治療の効果を決定するための方法も開示される。   (57) [Summary] A series of compounds are disclosed that inhibit the enzymatic conversion of fructose-lysine to fructose-lysine-3-phosphate in an ATP-dependent reaction in a newly discovered metabolic pathway. Through normal action on this pathway, fructose-lysine-3-phosphate (FL3P) is degraded to produce free lysine, inorganic phosphate and 3-deoxyglucosone (3DG). The latter are reactive protein modifiers. 3DG can be detoxified by reduction to 3-deoxyfructose (3DF), or react with endogenous proteins to produce advanced glycation end product modifying protein (AGE-protein) that is thought to be responsible for diabetic complications Can be generated. It also evaluates therapies that use such inhibitors to reduce, reduce and delay diabetic complications, thereby reducing diabetic complications, as well as the risk of developing diabetic complications. Also disclosed are methods for determining the effect of the disclosed inhibitor treatment by measuring the ratio of 3DG to 3DF in a biological sample after oral administration of a fructose-lysine containing food product.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 35U.S.C.§202(c)に従い、これにより、国立衛生研究所からの
基金により一部作成された本明細書に記載する発明において、米国政府がある特
定の権利を有することを承認する(登録番号DK44050、DK50317お
よびDK50364)。
[0001] 35U. S. C. Pursuant to §202 (c), this grants the U.S. Government certain rights in the invention described herein, which was partially funded by a fund from the National Institutes of Health (registration number DK44050, DK50317 and DK50364).

【0002】 (技術分野) 本発明は、糖尿病の治療、特に、糖尿病性合併症または関連のある病因の他の
障害の罹患を防止、減少または遅延させるための治療薬およびそれらの使用に関
する。より詳細には、本発明は、フルクトースリジン(FL)のフルクトース−
リジン−3−リン酸(FL3P)への酵素変換を阻害し、糖尿病性合併症に至る
生化学的機構における重要な工程であると考えられる、一連の酵素阻害剤に関す
る。本発明は、また、糖尿病患者の糖尿病性合併症を被る危険性を評価する方法
、ならびに糖尿病性合併症の罹患の防止、減少または遅延における治療介入の効
果を測定する方法にも関する。
TECHNICAL FIELD [0002] The present invention relates to the treatment of diabetes, and in particular, to therapeutic agents for preventing, reducing or delaying the occurrence of diabetic complications or other disorders of related etiology and their use. More specifically, the present invention relates to fructose lysine (FL) fructose-
It relates to a series of enzyme inhibitors that inhibit the enzymatic conversion to lysine-3-phosphate (FL3P) and are considered an important step in the biochemical mechanism leading to diabetic complications. The invention also relates to a method of assessing the risk of a diabetic patient of suffering from diabetic complications, as well as a method of measuring the effect of a therapeutic intervention in preventing, reducing or delaying the onset of diabetic complications.

【0003】 (従来技術) 糖尿病には4つの特に重度の合併症、すなわち、糖尿病性腎障害または腎臓疾
患;網膜の破壊により失明を引き起こす糖尿病性網膜症;末梢神経機能の喪失を
含む糖尿病性神経障害;および毛細管の損傷による循環性の問題がある。網膜症
および腎障害のどちらも、該病態に付随した一般的な循環性の問題の部分集合で
あると考えられる。後期糖尿病における微小血管機能不全の役割が最近になって
要約された(Tooke、Diabetesm、44:721(1995))。この開示を通
して、「糖尿病に付随した病状」なる語および類義語は、種々のよく知られた網
膜症、神経障害、腎障害、マクロ脈管障害ならびに糖尿病の他の合併症を包含す
ることを意味する。
[0003] Diabetes has four particularly severe complications: diabetic nephropathy or kidney disease; diabetic retinopathy causing blindness due to retinal destruction; diabetic nerves including loss of peripheral nerve function. Disorders; and circulatory problems due to capillary damage. Both retinopathy and renal impairment are thought to be a subset of the common circulatory problems associated with the condition. The role of microvascular dysfunction in late stage diabetes has recently been summarized (Tooke, Diabetesm, 44: 721 (1995)). Throughout this disclosure, the terms and conditions associated with "diabetes associated with diabetes" are meant to encompass the various well-known retinopathies, neuropathies, renal disorders, macrovascular disorders, and other complications of diabetes. .

【0004】 糖尿病から発生する病状と老化による病状との間の類似性が多数報告されてい
る。研究により、多くの糖尿病に付随した病状が通常の老化に付随した病状に、
臨床上、非常に類似するということが明らかにされた。例えば、糖尿病では、動
脈および関節が早発的に固くなり、肺の弾力性および肺活量が早発的に減少する
ことが明らかにされた。さらに、アテローム性動脈硬化症、心筋梗塞および卒中
は、同じ年齢の糖尿病でない個体において生じるよりも、糖尿病患者においてよ
り頻繁に起こる。糖尿病患者はまた、より感染されやすく、非糖尿病患者よりも
若年で、高血圧、骨喪失の促進、骨関節炎およびT細胞機能の障害があるようで
ある。
[0004] A number of similarities have been reported between conditions resulting from diabetes and those resulting from aging. Studies have shown that many diabetes-related conditions can be associated with normal aging,
It has been shown to be very similar clinically. For example, it has been shown that in diabetes, arteries and joints become prematurely stiff and lung elasticity and vital capacity prematurely decrease. In addition, atherosclerosis, myocardial infarction and stroke occur more frequently in diabetic patients than in non-diabetic individuals of the same age. Diabetic patients are also more susceptible to infection and are younger than non-diabetic patients, and appear to have high blood pressure, promoted bone loss, osteoarthritis and impaired T cell function.

【0005】 糖尿病に付随した病状と老化の間の類似性は、共通の作用機序を示唆するよう
である。種々の機構が糖尿病に付随した病状と老化の両方に関する共通の生化学
的基礎として提案された。ヒト対象由来のデータにより最も強く支持される仮説
は非酵素的糖鎖形成機構を前提とする。該仮説は、前記のような老化過程および
糖尿病に付随した病状が、少なくとも部分的に、グルコースとメイラード反応を
介するグルコース誘導代謝産物による蛋白修飾および架橋によって引き起こされ
るとしている(Monnierら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、81:583(1984
)およびLeeら、Biochem.Biophys.Res.Comm.、123:888(1984))。
かかる糖鎖形成反応により得られる修飾蛋白を、本明細書では、進行性グリケー
ション最終産物の修飾蛋白((advanced glycation end product modified prot
eins)AGE蛋白)という。3−デオキシグルコソン(3DG)がAGE蛋白形
成を導く多工程反応経路において鍵となる中間物質であることが広く認められて
いる。3DGは蛋白と反応してコラーゲンおよび基底膜などの細胞内および細胞
外の両方の蛋白を架橋することができる、グルコース誘導の代謝産物である。
[0005] The similarities between the pathology associated with diabetes and aging appear to suggest a common mechanism of action. Various mechanisms have been proposed as a common biochemical basis for both the pathology and aging associated with diabetes. The hypothesis most strongly supported by data from human subjects assumes a non-enzymatic glycosylation mechanism. The hypothesis states that the pathology associated with the aging process and diabetes as described above is caused, at least in part, by protein modification and cross-linking by glucose-derived metabolites via the Maillard reaction with glucose (Monnier et al., Proc. Natl. .Acad.Sci.USA, 81: 583 (1984)
) And Lee et al., Biochem. Biophys. Res. Comm., 123: 888 (1984)).
In the present specification, a modified protein obtained by such a sugar chain formation reaction is referred to as a modified protein ((advanced glycation end product modified prot
eins) (AGE protein). It is widely accepted that 3-deoxyglucosone (3DG) is a key intermediate in the multi-step reaction pathway leading to AGE protein formation. 3DG is a glucose-induced metabolite that can react with proteins to crosslink both intracellular and extracellular proteins such as collagen and basement membrane.

【0006】 糖尿病性合併症の場合、AGE蛋白に至る反応は、該疾患に伴う慢性高血糖症
により速度論的に加速されると考えられる。この機構を支持する証拠として、糖
尿病対象由来のコラーゲンおよび水晶体などの長命な蛋白が同じ年齢の正常な対
照由来の蛋白よりも有意に多くのAGE蛋白含量を含むことを示すデータが挙げ
られる。したがって、比較的若年での糖尿病患者における白内障の異常な発病率
は、水晶体の高い修飾率および架橋率によって説明できる。同様に、糖尿病患者
に観察される関節および動脈硬化の初期の罹患ならびに肺活量の喪失は、重要な
構造蛋白であるコラーゲンの高い修飾率および架橋率によって説明される。これ
らの蛋白は長命なので、修飾の結果が累積する傾向にある。
[0006] In the case of diabetic complications, the response to AGE protein is thought to be kinetically accelerated by the chronic hyperglycemia associated with the disease. Evidence supporting this mechanism includes data indicating that long-lived proteins such as collagen and lens from diabetic subjects contain significantly more AGE protein content than proteins from normal controls of the same age. Thus, the abnormal incidence of cataracts in diabetic patients at a relatively young age can be explained by the high modification and crosslinking rates of the lens. Similarly, the early onset of joint and arteriosclerosis and loss of vital capacity observed in diabetic patients is explained by the high modification and cross-linking rates of collagen, an important structural protein. Since these proteins are long-lived, the results of modification tend to be cumulative.

【0007】 糖尿病性合併症と高血糖の間の因果関係を明らかにするもう一つ別の要因は、
高血糖性記憶である。この現象の特に著しい一例は、最初、糖尿病であって、正
常な血中グルコースレベルに戻るように治療したイヌが重度の網膜症を発病する
ことである。治療の時点で、イヌの目は組織学的に正常であったが、グルコース
濃度が正常化したにもかかわらず、経時的にこれらの動物は糖尿病性網膜症を発
病した(Engermanら、Diabetes 36:808(1987))。したがって、臨
床的な徴候が現れる前の、初期の高血糖症の間に、目への根源的な損傷が不可逆
的に起こった。 糖尿病のヒトおよび動物は、正常より高い濃度の初期および後期糖修飾AGE
蛋白を有することが明らかにされた。実際、AGE蛋白の増加は、血中グルコー
スレベルの増加よりも大きい。AGE蛋白の濃度は、糖分子の何パーセントかが
転位して蛋白結合蛍光分子を生成するので、蛍光測定によって測定できる。
[0007] Another factor elucidating the causal link between diabetic complications and hyperglycemia is
Hyperglycemic memory. A particularly striking example of this phenomenon is that dogs who are initially diabetic and treated to return to normal blood glucose levels develop severe retinopathy. At the time of treatment, dog eyes were histologically normal, but over time these animals developed diabetic retinopathy despite normalization of glucose levels (Engerman et al., Diabetes 36 : 808 (1987)). Thus, during the initial period of hyperglycemia, before the onset of clinical signs, radical damage to the eyes occurred irreversibly. Diabetic humans and animals have higher than normal concentrations of early and late sugar-modified AGEs.
It was revealed to have protein. In fact, the increase in AGE protein is greater than the increase in blood glucose levels. The concentration of AGE protein can be measured by fluorometry, as some percent of the sugar molecules rearrange to form protein-bound fluorescent molecules.

【0008】 AGE蛋白の発生病理的役割は糖尿病に限定されるものではない。蛋白グリケ
ーションはアルツハイマー病と関係している(Harringtonら、Nature 370:
247(1994))。蛋白蛍光の増加はまた老化でも見られる。さらに、いく
つかの学説は、老化過程が酸化的損傷および糖に誘導される蛋白修飾の組み合わ
せであることを明らかにしている。したがって、AGE蛋白生成を減少させる治
療はまた、他の病因学的に類似したヒトの病態の治療にも有用である可能性があ
り、おそらく、老化過程を遅らせる。 一般に、AGE蛋白の形成は蛋白アミノ基と糖、主としてグルコースの反応で
開始すると仮定されている。1の典型的な参考文献は、「リジン残基のε−アミ
ノ基のグリケーションにより形成される最初の付加生成物は、アマドリ化合物、
フルクトースリジン...である。グリケーションは、集合的にメイラードまた
は褐変反応として知られる複雑な一連の反応における開始工程であり、最終的に
、架橋された、沈殿した、酸化した、褐色の蛍光蛋白の形成に至る。」と述べて
いる(K.J.Knechtら、Archives of Biochem. Biophys. 294:130(199
2))。
[0008] The developmental pathological role of the AGE protein is not limited to diabetes. Protein glycation has been linked to Alzheimer's disease (Harrington et al., Nature 370:
247 (1994)). Increased protein fluorescence is also seen with aging. In addition, several theories have revealed that the aging process is a combination of oxidative damage and sugar-induced protein modification. Thus, treatments that reduce AGE protein production may also be useful in treating other etiologically similar conditions in humans, possibly delaying the aging process. It is generally assumed that AGE protein formation begins with the reaction of protein amino groups with sugars, mainly glucose. One exemplary reference is that the first addition product formed by glycation of the ε-amino group of a lysine residue is an Amadori compound,
Fructose lysine. . . It is. Glycation is the starting step in a complex series of reactions collectively known as the Maillard or browning reactions, which ultimately leads to the formation of cross-linked, precipitated, oxidized, brown fluorescent proteins. (KJ Knecht et al., Archives of Biochem. Biophys. 294: 130 (199).
2)).

【0009】 AGE蛋白を糖から形成する工程は、最初に糖と可逆的に反応し、フルクトー
ス−リジン含有蛋白を生成することを含む多段階工程である。次いで、これらの
修飾蛋白は、反応し続けて、不可逆的に修飾されたAGE蛋白を生成する。AG
E蛋白に拮抗して得られた抗体がフルクトース−リジンと反応しないため、AG
E蛋白がグリケーション化リジン残基を含有する蛋白と同一でないことは明らか
である。また、AGE蛋白が多数の化学種として存在することも明らかである;
ただし、そのほとんどは同定されていない。化学種(ε−アミノ−(カルボキシ
メチル)リジンは、近年の研究において、1つの重要な最終的なAGE蛋白構造
として同定された(Reddyら、Biochem. 34:19872(1995)およびIk
edaら、Biochemistry 35:8075(1996))。この研究では、約50%
の修飾部位を占める別のAGE蛋白エピトープを化学的に同定できなかった。リ
ボースからのAGE蛋白の生成速度を研究する方法が近年になって開発された(
Khalifahら、Biochemistry 35:4645(1996))。しかしながら、こ
の研究は、リボースがAGE蛋白生成において重要な生理学的役割を果たし得る
ことを示唆し、後記に挙げるグリケーション化リジンおよびフルクトース−リジ
ンの比較的幅広い定義を支持する。
[0009] The process of forming the AGE protein from the sugar is a multi-step process that involves first reacting reversibly with the sugar to produce a fructose-lysine containing protein. These modified proteins then continue to react, producing irreversibly modified AGE proteins. AG
Since antibodies obtained by antagonizing E protein do not react with fructose-lysine, AG
It is clear that the E protein is not the same as the protein containing glycated lysine residues. It is also clear that the AGE protein exists as a number of chemical species;
However, most of them have not been identified. The species (ε-amino- (carboxymethyl) lysine has been identified in one recent study as one important final AGE protein structure (Reddy et al., Biochem. 34: 19872 (1995) and Ik
eda et al., Biochemistry 35: 8075 (1996)). In this study, about 50%
Another AGE protein epitope occupying the modification site could not be identified chemically. A method for studying the rate of production of AGE protein from ribose has recently been developed (
Khalifah et al., Biochemistry 35: 4645 (1996)). However, this study suggests that ribose may play an important physiological role in AGE protein production, and supports the relatively broad definition of glycated lysine and fructose-lysine given below.

【0010】 他の参考文献は、グリケーション化リジン残基を含有する蛋白とAGE蛋白と
の間の違い、「シッフ塩基およびアマドリ生成物は、各々、数時間および数週間
で平衡レベルに達する。非常に長命な蛋白であっても、初期グリコシル化産物の
全体量は短期間で定常期に到達するので、該生成物の可逆的に平衡な性質は重要
である。...慢性糖尿病において、これらの初期グリコシル化産物は、何年に
もわたってコラーゲンおよび他の安定な組織蛋白上に蓄積し続けることはないた
め、それらの濃度が糖尿病性網膜症の存在または重篤度のいずれとも相関しない
ことは意外でも何でもない。...しかしながら、脈管壁のコラーゲンおよび他
の長命な蛋白上の初期グリコシル化産物のいくつかは解離しない。その代わり、
それらは、ゆっくりとした複雑な一連の化学的転位を行って、不可逆的な進行性
グリケーション最終産物を生成する」を指摘する(M.Brownleeら、New England
Journal of Medcine 318:1315(1988))。科学文献に記載された
これらの修飾蛋白を生成する唯一の経路として、蛋白と糖分子間の開始反応が挙
げられる。
[0010] Other references point out the difference between proteins containing glycated lysine residues and AGE proteins, "Schiff base and Amadori products reach equilibrium levels in hours and weeks, respectively. Even for very long-lived proteins, the reversibly equilibrium nature of the product is important because the total amount of early glycosylation products reaches the stationary phase in a short period of time ... in chronic diabetes. Because these early glycosylation products do not continue to accumulate on collagen and other stable tissue proteins for many years, their concentrations correlate with either the presence or severity of diabetic retinopathy. Not doing nothing is surprising ... however, some of the early glycosylation products on vascular wall collagen and other long-lived proteins do not dissociate.
They perform a slow and complex series of chemical rearrangements to produce irreversible progressive glycation end products. "(M. Brownlee et al., New England
Journal of Medcine 318: 1315 (1988)). The only route to producing these modified proteins described in the scientific literature is the initiation reaction between the protein and the sugar molecule.

【0011】 多数の参考文献は、AGE蛋白の生成が多段階経路によって起こり、3−デオ
キシグルコソン(3−DG)が該経路の鍵となる中間物質であると指摘する(M.
Brownlee、Diabetes 43:836(1994);M.Brownlee、Diabetes Care
15:1835(1992);T.Niwaら、Nephron 69:438(1995);
W.L.Dills,Jr.、Am.J.Clin.Nutr. 58:S779(1993);H.Yamadatら、J
.Biol.Chem. 269:20275(1994);N.Igakiら、Clin.Chem. 36:
631(1990))。糖と蛋白の反応からの3DGの形成に関して一般に受け
入れられた経路を図1に説明する。図1に示すように、糖(グルコース)分子は
、最初、蛋白−リジンアミノ基(I)とシッフ塩基を形成する。次いで、得られ
たシッフ塩基が転位して、フルクトース−リジン修飾蛋白(II)を生成する。
(II)に至るまでの反応は、自由で可逆的である。(II)が転位して、3D
Gおよび遊離の蛋白リジンを生成することができる。3DGと蛋白の間のその後
の反応は、AGE蛋白形成における第1の不可逆的工程である。
[0011] Numerous references indicate that the production of AGE proteins occurs via a multistep pathway, and that 3-deoxyglucosone (3-DG) is a key intermediate in the pathway (M.
Brownlee, Diabetes 43: 836 (1994); M. Brownlee, Diabetes Care.
15: 1835 (1992); T. Niwa et al., Nephron 69: 438 (1995);
WLDills, Jr., Am. J. Clin. Nutr. 58: S779 (1993); H. Yamadat et al., J.
Biol. Chem. 269: 20275 (1994); N. Igaki et al., Clin. Chem. 36:
631 (1990)). A generally accepted pathway for the formation of 3DG from a sugar and protein reaction is illustrated in FIG. As shown in FIG. 1, a sugar (glucose) molecule initially forms a Schiff base with a protein-lysine amino group (I). Next, the resulting Schiff base is rearranged to produce fructose-lysine-modified protein (II).
The reaction up to (II) is free and reversible. (II) is dislocated to 3D
G and free protein lysine can be produced. The subsequent reaction between 3DG and the protein is the first irreversible step in AGE protein formation.

【0012】 知られる限りでは、3DGが別の経路でも生成できると報告されておらず、あ
るいは実際、3DGの主源が、図1に示される非触媒的反応よりもむしろ、酵素
触媒代謝経路由来であることも報告されていない。 糖尿病患者は、糖尿病でない患者よりも有意に多くの3DGを血清中に有する
(1.94±0.17μMに対して12.78±2.49μM)(Toshimitsu N
iwaら、Nephron 69:438(1995))。それにもかかわらず、この毒性
化合物は、正常な健康な個体において見出される。したがって、身体が該分子の
無毒化経路を発達させたことは驚くべきことではない。これらの反応の1つはア
ルデヒド還元酵素により触媒される反応であり、それは3DGを尿中に効率よく
排出される3−デオキシフルクトース(3DF)に還元することによってその3
DGを無毒化するものである(Takahashiら、Biochem 34:1433(199
5))。別の無毒化反応は、オキソアルデヒド脱水素酵素によって3DGを3−
デオキシ−2−ケトグルコン酸(DGA)に酸化するものである(Fujiiら、Bio
chem.Biophys.Res.Comm. 210:852(1995))。
[0012] To the best of our knowledge, it has not been reported that 3DG can be produced by alternative pathways, or indeed that the main source of 3DG is derived from the enzyme-catalyzed metabolic pathway rather than the non-catalytic reaction shown in FIG. Has not been reported. Diabetic patients have significantly more 3DG in their serum than non-diabetic patients (12.78 ± 2.49 μM vs. 1.94 ± 0.17 μM) (Toshimitsu N
Iwa et al., Nephron 69: 438 (1995)). Nevertheless, this toxic compound is found in normal healthy individuals. Therefore, it is not surprising that the body has developed a detoxification pathway for the molecule. One of these reactions is a reaction catalyzed by an aldehyde reductase, which reduces the 3DG to 3-deoxyfructose (3DF), which is efficiently excreted in urine, to reduce its activity.
It detoxifies DG (Takahashi et al., Biochem 34: 1433 (199).
5)). Another detoxification reaction involves the conversion of 3DG to 3-DG by oxoaldehyde dehydrogenase.
It oxidizes to deoxy-2-ketogluconic acid (DGA) (Fujii et al., Bio
Chem. Biophys. Res. Comm. 210: 852 (1995)).

【0013】 現在までの研究の結果は、これらの酵素のうち少なくとも1つ、アルデヒド還
元酵素の効能が糖尿病において悪影響を及ぼすことを明らかにしている。正常な
ラット肝臓から単離される場合、該酵素のフラクションは、リジン67、84お
よび140において部分的にグリケーションされ、正常な非修飾酵素と比べて低
い触媒効率を有する(Takahashiら、Biochem. 34:1433(1995))。
糖尿病患者は、正常な血糖の個体よりも高い割合のグリケーション化蛋白を有す
るので、より高レベルの3DGを有し、3DFへの還元によって該反応性分子を
無毒化する能力が減少しているようである。 アルデヒド還元酵素の機構が研究されてきた。これらの研究により、この重要
な無毒化酵素がアルドース還元酵素阻害剤(ARI)によって阻害されると決定
された(Barskiら、Biochem. 34:11264(1995))。ARIは、現
在、糖尿病性合併症を減少させるその可能性について臨床実験中である。一連の
これらの化合物は短期の糖尿病性合併症に対するいくつかの効果が明らかにされ
た。しかしながら、当該化合物は長期の糖尿病性合併症に対する臨床上の効果を
欠いており、高蛋白食餌を与えられたラットにおける腎臓機能を悪化させる。後
記から明らかなように、この知見は、本発明の基礎となる新たに見出されたリジ
ン回収のための代謝経路と一致する。高蛋白食餌は、腎臓リジン回収経路(lysi
ne recovery pathway)により3DGへの変換を行うフルクトース−リジンの消
費を増加させるであろう。発生した3DGの3DFへの還元による無毒化はAR
I療法により阻害されるが、その結果、ARIを投与していないラットと比べて
腎臓損傷が増加することとなる。これは、ARIによるアルドース還元酵素の阻
害が、3DGおよび3DFを還元するためのアルドース還元酵素の有効性を減少
させたためである。
[0013] The results of studies to date have revealed that the efficacy of at least one of these enzymes, aldehyde reductase, has a negative effect on diabetes. When isolated from normal rat liver, a fraction of the enzyme is partially glycated at lysines 67, 84 and 140 and has a lower catalytic efficiency compared to the normal unmodified enzyme (Takahashi et al., Biochem. 34). : 1433 (1995)).
Diabetic patients have higher levels of glycated protein than normal glycemic individuals and therefore have higher levels of 3DG and have a reduced ability to detoxify the reactive molecule by reduction to 3DF It seems. The mechanism of aldehyde reductase has been studied. These studies determined that this important detoxifying enzyme was inhibited by an aldose reductase inhibitor (ARI) (Barski et al., Biochem. 34: 11264 (1995)). ARI is currently in clinical trials for its potential to reduce diabetic complications. A series of these compounds has shown several effects on short-term diabetic complications. However, the compounds lack a clinical effect on long-term diabetic complications and impair kidney function in rats fed a high protein diet. As will be apparent from the following, this finding is consistent with the newly discovered metabolic pathway for lysine recovery underlying the present invention. A high protein diet can be used in the kidney lysine recovery pathway (lysi
The recovery of fructose-lysine to convert to 3DG will increase due to the ne recovery pathway. Detoxification by reducing generated 3DG to 3DF is AR
Inhibited by I therapy but results in increased kidney damage compared to rats not receiving ARI. This is because inhibition of aldose reductase by ARI reduced the effectiveness of aldose reductase to reduce 3DG and 3DF.

【0014】 ヒト疾患に関与する3DGの役割が、以下に要約される特許の報文から明らか
なように、今まで研究されてきた。 米国特許第5476849号(Ulrichら)は、アミノ−安息香酸および誘導体
を用いるAGE蛋白の生成を阻害する方法を記載している。これらの化合物は、
おそらく、3DGが蛋白と反応してAGE蛋白生成の不可逆的段階を開始する前
に、3DGと反応し、系からそれを除去することによって作用する。 米国特許第4798583号および第5128360号(Ceramiら)は、AG
E蛋白生成および糖尿病に誘導される動脈壁蛋白架橋を予防するためのアミノグ
アニジンの使用を記載している。アミノグアニジンは、初期グリコシル化産物と
反応することが明らかにされた。この初期産物は、本明細書に定義されるような
3DGである。これらの特許は、3DGの生成を阻害する可能性を予測してはい
ない。それらは、専ら、該毒性分子の複合体形成に集中している。 米国特許第5468777号(Franceら)は、口腔における蛋白の非酵素的褐
変によって引き起こされる歯の変色を予防する方法および薬剤を記載している。
システインおよびシステイン誘導体は、該適用において特に有用であると記載さ
れている。
[0014] The role of 3DG in human disease has been studied to date, as evident from the patent bulletins summarized below. U.S. Pat. No. 5,447,849 (Ulrich et al.) Describes a method of inhibiting the production of AGE proteins using amino-benzoic acids and derivatives. These compounds are
Presumably, it acts by reacting with 3DG and removing it from the system before it reacts with the protein and initiates the irreversible step of AGE protein production. U.S. Pat. Nos. 4,798,583 and 5,128,360 (Cerami et al.)
It describes the use of aminoguanidine to prevent E protein production and diabetes induced arterial wall protein cross-linking. Aminoguanidine was shown to react with early glycosylation products. This initial product is 3DG as defined herein. These patents do not predict the possibility of inhibiting the production of 3DG. They concentrate exclusively on the complex formation of the toxic molecule. U.S. Pat. No. 5,468,777 (France et al.) Describes methods and agents for preventing tooth discoloration caused by non-enzymatic browning of proteins in the oral cavity.
Cysteine and cysteine derivatives are described as being particularly useful in such applications.

【0015】 米国特許第5358960号(Ulrichら)は、アミノ置換イミダゾールを用い
てAGE蛋白生成を阻害する方法を記載している。これらの化合物は、初期グリ
コシル化産物(3DG)と反応することが明らかにされた。該特許において、3
DGの代謝源が存在し得るという記載はない。該特許は、3DGが専ら、蛋白の
非酵素的褐変における中間物質として生成されると考えている。 米国特許第5334617号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成の阻害剤として
有用なアミノ酸を記載している。リジンおよび他の二官能性アミノ酸は、この点
に関して特に有用であるとして記載される。これらのアミノ酸は、グルコースと
蛋白の反応由来の初期グリコシル化産物と反応するとして記載される。該特許に
記載される初期グリコシル化産物は3DGであるようである。 米国特許第5318982号(Ulrichら)は、阻害剤として1,2,4−トリ
アゾールを用いるAGE蛋白生成の阻害を記載している。該特許に記載される阻
害剤は、3DGと反応し複合体を形成するように配置されたジアミノ置換基を含
有する。該特許は、これらの化合物を初期グリコシル化産物(本明細書に定義さ
れるような3DG)と反応するとして記載している。
US Pat. No. 5,358,960 (Ulrich et al.) Describes a method of inhibiting AGE protein production using amino-substituted imidazoles. These compounds were shown to react with the initial glycosylation product (3DG). In that patent, 3
There is no mention that metabolic sources of DG may be present. The patent contemplates that 3DG is produced exclusively as an intermediate in non-enzymatic browning of proteins. US Patent No. 5,334,617 (Ulrich et al.) Describes amino acids useful as inhibitors of AGE protein production. Lysine and other bifunctional amino acids are described as being particularly useful in this regard. These amino acids are described as reacting with the initial glycosylation products from the reaction of glucose and protein. The initial glycosylation product described in the patent appears to be 3DG. U.S. Pat. No. 5,318,982 (Ulrich et al.) Describes the inhibition of AGE protein production using 1,2,4-triazoles as inhibitors. The inhibitors described in that patent contain a diamino substituent positioned to react with 3DG to form a complex. The patent describes these compounds as reacting with an initial glycosylation product (3DG as defined herein).

【0016】 米国特許第5272165号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成の阻害剤として
の2−アルキリデン−アミノグアニジンの使用を記載している。該特許に記載さ
れた阻害剤は3DGとの反応性が高いようである。この特許において、3DGの
代謝生成を阻害するという記載はない。 米国特許第5262152号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
のアミドラゾンおよび誘導体の使用を記載している。該特許に記載された化合物
はα−作用性アミンである。W.P.Jencks、第3版、McGraw Hill New York。この
範疇の化合物は、ジカルボニル化合物、例えば、3DGと反応することが知られ
ている。 米国特許第5258381号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
の2−置換−2−イミダゾリンの使用を記載している。この特許に記載された化
合物は3DGと容易に反応できる隣接したアミノ基を含有する。 米国特許第5243071号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
の2−アルキリデン−アミノグアニジンの使用を記載している。この特許に記載
された化合物は3DGとの反応性が高く、この反応性の毒性分子と複合体を形成
することによって機能する。
US Pat. No. 5,272,165 (Ulrich et al.) Describes the use of 2-alkylidene-aminoguanidines as inhibitors of AGE protein production. The inhibitors described in the patent appear to be highly reactive with 3DG. There is no mention in this patent of inhibiting the metabolic production of 3DG. U.S. Pat. No. 5,262,152 (Ulrich et al.) Describes the use of amidrazone and derivatives to inhibit AGE protein production. The compounds described in that patent are α-acting amines. WPJencks, Third Edition, McGraw Hill New York. Compounds in this category are known to react with dicarbonyl compounds, eg, 3DG. U.S. Pat. No. 5,258,381 (Ulrich et al.) Describes the use of 2-substituted-2-imidazolines to inhibit AGE protein production. The compounds described in this patent contain adjacent amino groups that can readily react with 3DG. U.S. Pat. No. 5,243,071 (Ulrich et al.) Describes the use of 2-alkylidene-aminoguanidine to inhibit AGE protein production. The compounds described in this patent are highly reactive with 3DG and function by forming a complex with this reactive toxic molecule.

【0017】 米国特許第5221683号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するジア
ミノピリジン化合物の使用を記載している。特に有用であるとして記載されたジ
アミノピリジン化合物は3DGと反応して安定な6員環を含有する複合体を形成
するであろう。 米国特許第5130337号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
のアミドラゾンおよび誘導体の使用を記載している。この特許に記載された阻害
剤は3DGと迅速に反応し、安定な複合体を形成するであろう、当該分野で周知
のα−作用性アミンである。 米国特許第5130324号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
の2−アルキリデン−アミノグアニジンの使用を記載している。この特許に記載
された化合物はグルコースと蛋白の反応から生じる初期グリコシル化産物(3D
G)と反応することによって機能する。 米国特許第5114943号(Ulrichら)は、AGE蛋白生成を阻害するため
のアミノ置換ピリミジンの使用を記載している。この特許に記載された化合物は
3DGと迅速に反応し、3DGを無毒化するようである。
US Pat. No. 5,221,683 (Ulrich et al.) Describes the use of diaminopyridine compounds to inhibit AGE protein production. Diaminopyridine compounds described as being particularly useful will react with 3DG to form a complex containing a stable 6-membered ring. U.S. Patent No. 5,130,337 (Ulrich et al.) Describes the use of amidrazone and derivatives to inhibit AGE protein production. The inhibitors described in this patent are α-acting amines well known in the art that will react rapidly with 3DG to form stable complexes. U.S. Pat. No. 5,130,324 (Ulrich et al.) Describes the use of 2-alkylidene-aminoguanidine to inhibit AGE protein production. The compound described in this patent is an initial glycosylation product (3D) resulting from the reaction of glucose and protein.
It functions by reacting with G). U.S. Pat. No. 5,114,943 (Ulrich et al.) Describes the use of amino-substituted pyrimidines to inhibit AGE protein production. The compounds described in this patent appear to react rapidly with 3DG and detoxify 3DG.

【0018】 前記特許のいずれも、糖尿病性合併症を予防するための治療介入の手段として
3DGの代謝生成の阻害を提唱するものはない。さらに、これらの特許のいずれ
も、3DG生産における酵素的経路の関与を提唱すらしない。 米国特許第5108930号(Ulrichら)は、生物学的試料中のアミノグアニ
ジンのレベルを検出する方法を記載している。該アッセイは、アミノグアニジン
排出時間を測定することによって腎臓機能を決定する潜在的な有用性を有するも
のとして記載される。該特許に記載されたアッセイ方法に向けられた主な有用性
は、AGE蛋白生成を阻害するのに十分な投与量を動物およびヒト研究において
維持できるように、アミノグアニジンの組織レベルを測定することにある。該特
許において、尿3DG、3DFまたはDGA比を用いて糖尿病患者の合併症の危
険性を決定するという記載はない。 米国特許第5231031号(Szwergoldら)は、糖尿病に付随した病状の危
険性を評価し、これらの合併症に対する治療の効力を決定する方法を記載してい
る。この特許は糖尿病患者の赤血球中の2つのリン酸化化合物の測定を記載して
いる。これらの2つの化合物は、該特許において化学的に同定されなかった。し
かしながら、どちらの化合物も、そのレベルが本発明の診断的具体例において尿
中において測定される3DGまたは3DFではなかった。
None of the aforementioned patents suggests inhibiting metabolic production of 3DG as a means of therapeutic intervention to prevent diabetic complications. Furthermore, none of these patents even suggests involvement of an enzymatic pathway in 3DG production. U.S. Pat. No. 5,108,930 (Ulrich et al.) Describes a method for detecting the level of aminoguanidine in a biological sample. The assay is described as having potential utility in determining renal function by measuring aminoguanidine elimination time. The main utility directed to the assay method described in the patent is to measure tissue levels of aminoguanidine so that dosages sufficient to inhibit AGE protein production can be maintained in animal and human studies. It is in. There is no statement in the patent that urine 3DG, 3DF or DGA ratio is used to determine the risk of complications in diabetic patients. U.S. Pat. No. 5,231,031 (Szwergold et al.) Describes a method for assessing the risk of medical conditions associated with diabetes and determining the efficacy of treatment for these complications. This patent describes the measurement of two phosphorylated compounds in red blood cells of diabetic patients. These two compounds were not chemically identified in the patent. However, neither compound was 3DG or 3DF whose levels were measured in urine in the diagnostic embodiments of the invention.

【0019】 グリコシレーション最終産物の測定によって糖尿病患者における代謝制御をモ
ニターする方法が知られている。グリコシル化ヘモグロビンの濃度は、先の数週
間の平均血中グルコース濃度に反映することが知られる。米国特許第43713
74号(A.Ceramiら)は、尿中のグリコシル化蛋白の分解産物、より詳細には、
非酵素的にグリコシル化されたアミノ酸およびペプチドの定量によってグルコー
スレベルをモニターする方法を記載している。該方法は、グリコシレーション最
終産物に見られる同一平面上のシス−ジオール基と特異的複合体を形成すること
に対するアルカリ性ホウ酸のアフィニティーを利用して、かかる最終産物を分離
し、定量することを目的とする。
[0019] Methods of monitoring metabolic control in diabetic patients by measuring glycosylation end products are known. It is known that the concentration of glycosylated hemoglobin reflects the average blood glucose concentration in the last few weeks. US Patent No. 43713
No. 74 (A. Cerami et al.) Is a degradation product of glycosylated protein in urine, more specifically,
Methods for monitoring glucose levels by quantification of non-enzymatically glycosylated amino acids and peptides are described. The method utilizes the affinity of alkaline boric acid for forming a specific complex with the coplanar cis-diol groups found in the glycosylation end product to separate and quantify such end product. With the goal.

【0020】 米国特許第4761368号(A.Cerami)は、褐変したポリペプチド、例えば
、ウシ血清アルブミンおよびポリ−L−リジンに存在する発色団の単離および精
製を記載している。発色団、2−(2−フロイル)−4(5)−2(フロイル)
−1H−イミダゾール(FFI)は、グルコースの2分子と2つのリジン由来の
アミノ基の縮合から誘導される複合複素環である。さらに、該特許は、蛋白試料
中において「老化」(進行性グリコシル化の度合い)を測定する方法であって、
試料中の前記の発色団の量を測定し、次いで、該測定値を標準と比較することに
よって試料「老化」が決定される方法におけるFFIの使用を記載している(蛋
白試料は、試料の「老化」に相関したFFI量を有する)。 糖尿病患者の現存する治療計画には、治療介入によって糖尿病に付随した病状
の発症を予防、減少または遅延させ、かかる治療介入の利益を決定するために、
かかる病状を発現する危険性のある患者を同定する有効な方法に対して長年にわ
たる満たされていない要求がある。
[0020] US Patent No. 4,761,368 (A. Cerami) describes the isolation and purification of chromophores present in browned polypeptides, such as bovine serum albumin and poly-L-lysine. Chromophore, 2- (2-furoil) -4 (5) -2 (furoil)
-1H-imidazole (FFI) is a complex heterocycle derived from the condensation of two molecules of glucose and two lysine-derived amino groups. The patent further provides a method for measuring "aging" (the degree of progressive glycosylation) in a protein sample,
Describes the use of FFI in a method in which sample "aging" is determined by measuring the amount of the chromophore in a sample and then comparing the measurement to a standard. With the amount of FFI correlated to "aging"). Existing treatment plans for diabetics include, in order to prevent, reduce or delay the onset of the condition associated with diabetes, and to determine the benefits of such treatment,
There is a long-standing unmet need for effective methods of identifying patients at risk for developing such conditions.

【0021】 (発明の開示) 本発明は、FLのFL3Pへの酵素介在変換を含み、糖尿病による影響を受け
た器官において比較的高濃度の3−デオキシグルコソン(3DG)を生成する代
謝経路を見出したことから得られたものである。この新たに見い出された経路の
その後の生物学的機能の研究は、該経路が糖尿病性腎疾患の病因において重要な
役割を果たすことを示す方向に向かっている。また、該経路は様々な既知の糖尿
病に付随した病状の発病に関与することが推測される。 この知見により、一の態様において、酵素阻害活性を有し、フルクトース−リ
ジンのフルクトース−リジン−3−リン酸への酵素的変換を阻害するのに有効な
一連の化合物を提供する、本発明において実用的な用途が見出された。本発明の
化合物の関連した酵素阻害活性はアッセイで容易に測定できる。アッセイ方法は
、フルクトース−リジン、アデノシン三リン酸(ATP)、フルクトース−リジ
ン−3−リン酸キナーゼの供給源および阻害活性を明らかにするのに十分な量の
本発明の化合物の水溶液を得、その得られた溶液を前記のキナーゼ、フルクトー
ス−リジンおよびアデノシン三リン酸の相互反応の生成物としてフルクトース−
リジン−3−リン酸およびアデノシン二リン酸の形成を促進する条件下に付し、
かかる生産物のうちの少なくとも1つの生成物の生成を測定することからなる。
同じ相対量のフルクトース−リジン、アデノシン三リン酸およびフルクトース−
リジン−3−リン酸キナーゼの供給源を含み、本発明の化合物を添加しない水溶
液と比べて、本発明の化合物はかかる生成物の量を減少させる。ここに記載のア
ッセイ方法もまた、本発明の範囲内にある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention involves an enzyme-mediated conversion of FL to FL3P and describes a metabolic pathway that produces relatively high concentrations of 3-deoxyglucosone (3DG) in diabetes-affected organs. It is obtained from the finding. Subsequent studies of the biological function of this newly discovered pathway are pointing in the way that the pathway plays an important role in the pathogenesis of diabetic kidney disease. It is also presumed that the pathway is involved in the pathogenesis of various known diabetes-associated pathologies. Based on this finding, in one embodiment, the present invention provides a series of compounds having enzyme inhibitory activity and effective in inhibiting the enzymatic conversion of fructose-lysine to fructose-lysine-3-phosphate. Practical applications have been found. The relevant enzyme inhibitory activity of the compounds of the invention can be readily determined in assays. The assay method comprises obtaining an aqueous solution of a compound of the present invention in an amount sufficient to demonstrate the source and inhibitory activity of fructose-lysine, adenosine triphosphate (ATP), fructose-lysine-3-phosphate kinase; The resulting solution is used as the product of the interaction between the kinase, fructose-lysine and adenosine triphosphate, as described above.
Subject to conditions that promote the formation of lysine-3-phosphate and adenosine diphosphate;
Measuring the production of at least one product of such products.
The same relative amounts of fructose-lysine, adenosine triphosphate and fructose-
The compounds of the present invention reduce the amount of such products as compared to an aqueous solution containing a source of lysine-3-phosphate kinase and no addition of the compounds of the present invention. The assay methods described herein are also within the scope of the present invention.

【0022】 もう一つ別の態様によると、本発明は、糖尿病患者において糖尿病性合併症の
罹病を予防、減少または遅延させる製剤であって、活性剤として、前記のような
本発明の化合物および医薬上許容されるビヒクルを含んでなる製剤を提供する。 本発明のさらなる態様によると、糖尿病性合併症を発病する危険性のある患者
において糖尿病性合併症の罹病を予防、減少または遅延させる方法であって、該
患者にフルクトース−リジンのフルクトース−リジン−3−リン酸への酵素的変
換を阻害するのに有効な量の本発明の化合物を投与することからなる方法が提供
される。該方法は、さらに後記されるように、他の病因学的に類似した病態の予
防または治療に使用してもよい。
According to another aspect, the present invention relates to a formulation for preventing, reducing or delaying the onset of diabetic complications in diabetic patients, comprising as active agents a compound of the invention as defined above and A formulation comprising a pharmaceutically acceptable vehicle is provided. According to a further aspect of the present invention, there is provided a method of preventing, reducing or delaying the onset of diabetic complications in a patient at risk of developing diabetic complications, the method comprising providing the patient with fructose-lysine of fructose-lysine. There is provided a method comprising administering an amount of a compound of the invention effective to inhibit enzymatic conversion to 3-phosphate. The method may be used for the prevention or treatment of other etiologically similar conditions, as described further below.

【0023】 さらにもう一つ別の態様によると、本発明は、糖尿病患者の糖尿病に関連する
病状を併発する危険性を評価する方法を提供する。該方法は、所定量のグリケー
ション化リジン残基を付与する量にてグリケーション化リジン残基の供給源を患
者に投与し、患者から得られた生物学的試料中の3−デオキシグルコソンの3−
デオキシフルクトースに対する割合を、正常な対象、すなわち、非糖尿病対象ま
たは糖尿病の臨床症状のない対象における3−デオキシグルコソンの3−デオキ
シフルクトースに対する割合を基準として測定することからなる。無症候性の対
象の割合と比べて、糖尿病患者の試料中の3−デオキシグルコソンの3−デオキ
シフルクトースに対する高い割合は、糖尿病患者が糖尿病に付随した病状を併発
するより危険な状態にあることを示す。
According to yet another aspect, the present invention provides a method of assessing a diabetic patient's risk of having a complication associated with diabetes. The method comprises administering to a patient a source of glycated lysine residues in an amount that provides a predetermined amount of glycated lysine residues, and providing 3-deoxyglucosone in a biological sample obtained from the patient. 3-
The ratio to deoxyfructose consists of measuring the ratio of 3-deoxyglucosone to 3-deoxyfructose in normal subjects, ie non-diabetic subjects or subjects without clinical symptoms of diabetes. A higher ratio of 3-deoxyglucosone to 3-deoxyfructose in a sample of diabetic patients compared to the proportion of asymptomatic subjects indicates that the diabetic patient is more at risk of complications of diabetes-associated conditions. Is shown.

【0024】 本発明は、また、糖尿病性合併症の予防において治療介入の効果を評価する方
法も提供する。該方法は、治療介入の開始前および開始後の両方の糖尿病患者か
ら得られた生物学的試料中の3−デオキシグルコソン、3−デオキシフルクトー
スおよびフルクトース−リジン濃度を測定することを含む。次いで、3−デオキ
シグルコソンおよび3−デオキシフルクトース濃度の和を試料中のフルクトース
−リジン濃度と比較する。治療介入の開始前に得られた生物学的試料中で測定し
たフルクトース−リジン濃度に相対的な3−デオキシグルコソンおよび3−デオ
キシフルクトース濃度の和と比べて、治療介入の開始後に得られた生物学的試料
中のフルクトース−リジン濃度に相対的な3−デオキシグルコソンおよび3−デ
オキシフルクトース濃度の和における減少は、治療介入の効果を示す。
The present invention also provides a method for evaluating the effect of a therapeutic intervention in preventing diabetic complications. The method involves measuring the concentration of 3-deoxyglucosone, 3-deoxyfructose and fructose-lysine in a biological sample obtained from a diabetic patient both before and after initiation of the therapeutic intervention. The sum of the 3-deoxyglucosone and 3-deoxyfructose concentrations is then compared to the fructose-lysine concentration in the sample. Obtained after the start of the intervention, compared to the sum of the 3-deoxyglucosone and 3-deoxyfructose concentrations relative to the fructose-lysine concentration measured in the biological sample obtained prior to the start of the intervention. A decrease in the sum of the 3-deoxyglucosone and 3-deoxyfructose concentrations relative to the fructose-lysine concentration in the biological sample indicates an effect of the therapeutic intervention.

【0025】 本発明のまた別の態様として、糖尿病に付随した病状の発病に関与する可能性
のある食品を糖尿病患者に通告する方法が提供される。この方法は、食品中のグ
リケーション化リジン残基含量を測定し、例えば、食品のパッケージ上または糖
尿病患者が利用するための出版物において、該情報を糖尿病患者に提供すること
を含む。
In yet another aspect of the present invention, there is provided a method of notifying a diabetic of a food product that may be involved in the development of a condition associated with diabetes. The method includes measuring the content of glycated lysine residues in the food and providing the information to the diabetic, for example, on a package of the food or in a publication for use by the diabetic.

【0026】 本発明によれば、3DFが生物学的試料、例えば、尿中に高濃度に存在するこ
とは糖尿病性併発症を発病する危険性が有意であることと関連していることが見
出された。かくして、本発明のさらなる具体例は、糖尿病患者が糖尿病性併発症
を発病するまたは発病しない可能性を示す指示薬として1またはそれ以上の3D
Fの所定の基線レベルを参考にして、糖尿病患者の生物学的試料中に存在する3
DFを測定することに基づく、糖尿病患者が糖尿病に関連する病状を発病する危
険性を評価する方法を提供する。 本発明のさらに別の態様は、グリケーション化蛋白の摂取に伴う患者における
癌腫の疑いを減少させる方法を含む。該方法は、フルクトース−リジンのフルク
トース−リジン−3−リン酸への酵素的変換に関して阻害活性を有する活性化合
物を含有する医薬組成物を投与することからなる。また、本発明は、AGE−蛋
白が形成されることにより引き起こされる癌腫の罹病を予防、減少または遅延さ
せる方法を具現化するものである。該方法は3−デオキシグルコソンの生成を阻
害する治療量の薬剤を投与することからなる。
According to the present invention, it has been found that the presence of high levels of 3DF in a biological sample, eg, urine, is associated with a significant risk of developing diabetic complications. Was issued. Thus, a further embodiment of the present invention provides for one or more 3D-like indicators as indicators of the likelihood that a diabetic will or will not develop diabetic complications.
With reference to the predetermined baseline level of F, 3
A method is provided for assessing the risk of a diabetic patient of developing a condition associated with diabetes based on measuring DF. Yet another aspect of the invention includes a method of reducing suspicion of carcinoma in a patient associated with glycated protein intake. The method comprises administering a pharmaceutical composition containing an active compound that has inhibitory activity with respect to the enzymatic conversion of fructose-lysine to fructose-lysine-3-phosphate. The present invention also embodies a method of preventing, reducing or delaying the onset of carcinoma caused by the formation of AGE-protein. The method comprises administering a therapeutic amount of an agent that inhibits the production of 3-deoxyglucosone.

【0027】 さらに、グリケーション化蛋白含有の食事摂取に伴う悪性腫瘍の形質転換の分
子機構を評価するための手段として、動物にグリケーション化蛋白の食餌を3−
デオキシグルコソンが生物学的流体中に少なくとも3倍の濃度で存在するまでの
十分な期間与えることからなる罹病性試験動物にて癌腫を誘発する方法が提供さ
れる。かかる動物を未処理の対照動物に対して評価する。 癌腫の発病に影響を及ぼす物質をスクリーニングする方法もまた、本発明にお
いて提供される。生物学的流体中の3DF濃度が少なくとも3倍高くなるように
、グリケーション化蛋白の食餌を与えることで試験動物にて癌腫が誘発される。
ついで、該動物を2つの群に分け、その一つの群には評価する化合物を投与し、
他方の群は負の対照に供する。適当な期間が経過した後、両方の群の動物を殺し
、両群における癌腫の存在および/または不在を評価する。
Further, as a means for evaluating the molecular mechanism of transformation of a malignant tumor associated with ingestion of a diet containing a glycated protein, an animal can be fed a glycated protein diet with a 3-day diet.
A method is provided for inducing carcinoma in a susceptible test animal comprising providing deoxyglucosone for a sufficient period of time to be present in a biological fluid at a concentration at least three-fold. Such animals are evaluated against untreated control animals. A method of screening for a substance that affects the onset of carcinoma is also provided in the present invention. Feeding the glycated protein diet such that the 3DF concentration in the biological fluid is at least three times higher induces carcinoma in the test animals.
The animals are then divided into two groups, one of which is administered the compound to be evaluated,
The other group serves as a negative control. After an appropriate period of time, both groups of animals are sacrificed and the presence and / or absence of carcinoma in both groups is assessed.

【0028】 最後に、本発明のさらに別の具体例において、癌腫の罹患を防止、減少または
遅延ざせる物質のスクリーニング方法が提供される。該方法は、以下に示す量お
よび時間にてグリケーション化蛋白を罹病性の試験動物に与える工程からなり、
この量および時間とは、グリケーション化蛋白を実質的に含まない食餌を与えた
同様の罹病性の試験動物から由来の生物学的流体中の3−デオキシグルコソン(
3DG)含量を維持するのに十分な量および時間である。試験物質を試験動物の
一部に投与するが、別の動物には投与しない。ついで動物を殺し、組織片を罹病
性の試験動物の各々と比較し、試験物質の効果を評価する。
Finally, in still another embodiment of the present invention, there is provided a method of screening for a substance that prevents, reduces or delays the occurrence of carcinoma. The method comprises the steps of providing a glycated protein to a susceptible test animal in the amounts and times indicated below:
This amount and time refers to the amount of 3-deoxyglucosone in biological fluid from a similarly susceptible test animal fed a diet substantially free of glycated protein.
3DG) amount and time sufficient to maintain the content. The test substance is administered to one part of the test animal but not to another animal. The animals are then sacrificed and the explants are compared to each of the susceptible test animals to evaluate the effect of the test substance.

【0029】 (発明を実施するための最良の形態) 以下の定義は、さらに詳細に後記するように、本発明の理解を容易にするため
に提供される:
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following definitions are provided to facilitate understanding of the invention, as described in more detail below:

【0030】 1.グリケーション化リジン残基 本明細書で使用される場合、「グリケーション化リジン残基」なる表現は、還
元糖とリジン含有蛋白の反応によって生成される安定な付加生成物の修飾リジン
残基をいう。 蛋白リジン残基の大部分は、陽電荷アミノ酸にて予想されるように蛋白の表面
にある。したがって、血清または他の生物学的流体と接触する蛋白上のリジン残
基は、溶液中で自由に糖分子と反応できる。該反応は、多数の段階において起こ
る。開始段階は、リジン遊離アミノ基と糖ケト基間のシッフ塩基の形成を含む。
次いで、この開始生成物がアマドリ転位を受けて、安定なケトアミン化合物を生
成する。 この一連の反応は、種々の糖で起こり得る。関与する糖がグルコースの場合、
最初のシッフ塩基生成物は、グルコースのC−1上のアルデヒド基とリジンε−
アミノ基の間でイミンを形成する。アマドリ転位は、本明細書ではフルクトース
−リジンまたはFLという、フルクトースのC−1炭素に結合したリジン、1−
デオキシ−1−(ε−アミノリジン)−フルクトースの形成をもたらす。
[0030] 1. Glycated Lysine Residues As used herein, the expression "glycated lysine residue" refers to a modified lysine residue of a stable addition product formed by the reaction of a reducing sugar with a lysine-containing protein. Say. Most of the protein lysine residues are on the surface of the protein as expected for positively charged amino acids. Thus, lysine residues on proteins that come into contact with serum or other biological fluids are free to react with sugar molecules in solution. The reaction takes place in a number of stages. The initiation step involves the formation of a Schiff base between the lysine free amino group and the sugar keto group.
The starting product then undergoes Amadori rearrangement to produce a stable ketoamine compound. This series of reactions can take place with various sugars. If the sugar involved is glucose,
The first Schiff base product consists of an aldehyde group on glucose C-1 and a lysine ε-
An imine is formed between the amino groups. The Amadori rearrangement is referred to herein as fructose-lysine or FL, a lysine attached to the C-1 carbon of fructose, 1-
This leads to the formation of deoxy-1- (ε-aminolysine) -fructose.

【0031】 同様な反応が、他のアルドース糖、例えば、ガラクトースおよびリボースで起
こるであろう(Dills、Am.J.Clin.Nutr. 58:S779(1993))。本発
明の目的の場合、いずれかの還元糖と蛋白リジンのε−アミノ残基との反応の初
期生成物は、修飾糖分子の正確な構造にかかわらず、意義的にグリケーション化
リジン残基に包含される。 また、グリケーション化リジン残基、グリケーション化蛋白およびグリコシル
化蛋白またはリジン残基なる語は、本明細書において互換可能に使用され、それ
は、科学雑誌においてかかる表現がしばしば互換可能に使用される最近の慣習と
一致する。
A similar reaction will occur with other aldose sugars, such as galactose and ribose (Dills, Am. J. Clin. Nutr. 58: S779 (1993)). For the purposes of the present invention, the initial product of the reaction of any reducing sugar with the ε-amino residue of protein lysine is a significant glycated lysine residue, regardless of the exact structure of the modified sugar molecule. Is included. Also, the terms glycated lysine residue, glycated protein and glycosylated protein or lysine residue are used interchangeably herein, and such expressions are often used interchangeably in scientific journals. Consistent with recent practices.

【0032】 2.フルクトース−リジン 「フルクトース−リジン」(FL)なる語は、蛋白/ペプチドに取り込まれる
かまたは蛋白分解消化により蛋白/ペプチドから放出されたいずれかのグリケー
ション化リジンを意味するために本明細書で使用される。この語は、特に、蛋白
リジン残基とグルコースの反応から生成されることが報告された、一般にフルク
トース−リジンと呼ばれる化学構造に限定されない。前記のように、リジンアミ
ノ基は、多種多様な糖と反応できる。さらに、ある報告では、グルコースが試験
した16の異なる糖の群の中で最も反応性の低い糖であることを示す(Bunnら、
Science 213:222(1981))。したがって、グルコースと同様にガラ
クトースおよびリジンから形成されるタガトース−リジンは、天然または非天然
の全ての他の糖の縮合物と同様に、本明細書の記載においてフルクトース−リジ
ンなる語が挙げられている場合には必ず包含される。本明細書の記載から、蛋白
−リジン残基と糖との間の反応は多数の反応段階を含むことが理解されるであろ
う。この一連の反応における最終工程は、蛋白の架橋およびAGE蛋白として知
られ、そのいくつかが蛍光性である多量体種の生成を含む。かかる修飾蛋白の蛋
白分解消化は、糖分子に共有結合したリジンを生じない。したがって、これらの
種は、本明細書で使用される場合の「フルクトース−リジン」の意味に包含され
ない。
[0032] 2. Fructose-Lysine The term “fructose-lysine” (FL) is used herein to mean any glycated lysine that is incorporated into a protein / peptide or released from the protein / peptide by proteolytic digestion. used. The term is not particularly limited to the chemical structure commonly referred to as fructose-lysine, which was reported to be formed from the reaction of protein lysine residues with glucose. As mentioned above, lysine amino groups can react with a wide variety of sugars. Furthermore, one report indicates that glucose is the least reactive sugar among the group of 16 different sugars tested (Bunn et al.,
Science 213: 222 (1981)). Thus, tagatose-lysine, formed from galactose and lysine as well as glucose, as well as condensates of all other sugars, natural or unnatural, include the term fructose-lysine in the description herein. Is always included. From the description herein, it will be appreciated that the reaction between a protein-lysine residue and a sugar involves a number of reaction steps. The final steps in this series of reactions involve the cross-linking of proteins and the generation of multimeric species known as AGE proteins, some of which are fluorescent. Proteolytic digestion of such modified proteins does not yield lysine covalently linked to the sugar molecule. Thus, these species are not encompassed by the meaning of "fructose-lysine" as used herein.

【0033】 3.フルクトース−リジン−3−リン酸 該化合物は、ATPからFLへの高エネルギーリン酸基の酵素的転移によって
形成される。本明細書で使用される場合、フルクトース−リジン−3−リン酸(
FL3P)なる語は、遊離かまたは蛋白に結合して酵素的に形成され得る全ての
リン酸化フルクトース−リジン部分を包含することを意味する。
[0033] 3. Fructose-lysine-3-phosphate The compound is formed by the enzymatic transfer of a high energy phosphate group from ATP to FL. As used herein, fructose-lysine-3-phosphate (
The term FL3P) is meant to include all phosphorylated fructose-lysine moieties which can be free or bound to proteins and formed enzymatically.

【0034】 4.フルクトース−リジン−3−リン酸キナーゼ この語は、高エネルギーリン酸塩の供給源を付加的に与えるとき、前記のよう
にFLをFL3Pに酵素的に変換できる1以上の蛋白をいう。
[0034] 4. Fructose-lysine-3-phosphate kinase This term refers to one or more proteins capable of enzymatically converting FL to FL3P, as described above, when additionally providing a source of high energy phosphate.

【0035】 5.3−デオキシグルコソン 3−デオキシグルコソン(3DG)は、1,2−ジカルボニル−3−デオキシ
糖(また、3−デオキシヘキスロソンとしても知られる)であり、遊離のリジン
および無機リン酸を生じるFL3Pの分解において生成される。本明細書中、3
−デオキシグルコソンなる語は、前記のFL3Pの幅広い定義を有するFL3P
の分解において生成される全ての可能なジカルボニル糖を包含することを意味す
る。
5.3 3-Deoxyglucosone 3-Deoxyglucosone (3DG) is a 1,2-dicarbonyl-3-deoxysugar (also known as 3-deoxyhexulosone), which is free Produced in the degradation of FL3P to produce lysine and inorganic phosphate. In this specification, 3
The term deoxyglucosone is a FL3P having the broad definition of FL3P described above.
Is meant to include all possible dicarbonyl sugars produced in the decomposition of

【0036】 6.FL3Pリジン回収経路 リジン回収経路は、ヒト腎臓あるいは他の組織に存在し、遊離のアミノ酸とし
てかまたはポリペプチド鎖に組み込まれた非修飾リジンを再生する。さらに後記
するように、該経路は、糖尿病の合併症に関与する重要な因子である。
[0036] 6. FL3P Lysine Recovery Pathway The lysine recovery pathway regenerates unmodified lysine present in human kidney or other tissues and either as free amino acids or incorporated into polypeptide chains. As further described below, the pathway is an important factor involved in diabetic complications.

【0037】 7.AGE蛋白 「AGE蛋白」(進行性グリケーション最終産物修飾蛋白)なる語は、糖と蛋
白との間の反応の最終生成物を示すために、科学雑誌に使用され、本明細書に用
いられる(Brownlee、Diabetes Care 15:1835(1992)およびNiwaら
、Nephron 69:438(1995))。例えば、蛋白リジン残基とグルコース
間の反応がフルクトース-リジンの生成をもって終止しないことは明らかである
。FLは、複数の脱水および転位反応を介して非酵素的3DGを生成することが
でき、それは遊離アミノ基とさらに反応して関連する蛋白の架橋および褐変をも
たらす。実際に、前記したように、3DGがこの修飾反応における中心的中間物
質であるという証拠がある。
[0037] 7. AGE Protein The term "AGE protein" (advanced glycation end product modified protein) is used in scientific journals to indicate the end product of the reaction between sugar and protein, and is used herein ( Brownlee, Diabetes Care 15: 1835 (1992) and Niwa et al., Nephron 69: 438 (1995)). For example, it is clear that the reaction between protein lysine residues and glucose does not end with the formation of fructose-lysine. FL can produce non-enzymatic 3DG via multiple dehydration and rearrangement reactions, which further reacts with free amino groups, leading to cross-linking and browning of related proteins. Indeed, as noted above, there is evidence that 3DG is a central intermediate in this modification reaction.

【0038】 9.グリケーション化食餌 本明細書で使用する場合、この表現は、一定の割合の通常の蛋白がグリケーシ
ョン化蛋白で取り替えられるいずれの食餌をもいう。「グリケーション化食餌」
および「グリケーション化蛋白食餌」なる表現は、本明細書では互換可能に使用
される。 少なくともいくつか、あるいは全ての糖尿病の合併症は、グルコースおよび他
の反応性の糖による蛋白の共有結合修飾に起因する(M.Brownlee、Diabetes 4
3:836(1994))。前記のように、糖尿病のヒトおよび動物は、正常よ
りも高濃度の糖修飾蛋白を有することが明らかになった。実際、糖尿病に付随し
たAGE蛋白における増加は、血中グルコースレベルの増加より大きい。 以前には、インビボにおける3DGの起源はグリケーション化リジン残基を含
有する蛋白の分解に由来すると、一般に認識されていた。また、これらのグリケ
ーション化リジンはアミノ酸供給源として使用できないと、一般に考えられてい
た。後記より明らかなように、この上記の考えは間違っていた。
9. Glycated Diet As used herein, this expression refers to any diet in which a percentage of normal protein is replaced by glycated protein. "Glycated diet"
And the expressions "glycated protein diet" are used interchangeably herein. At least some or all of the diabetic complications result from covalent modification of the protein by glucose and other reactive sugars (M. Brownlee, Diabetes 4
3: 836 (1994)). As described above, it has been found that diabetic humans and animals have higher than normal concentrations of glycoproteins. In fact, the increase in AGE protein associated with diabetes is greater than the increase in blood glucose levels. Previously, it was generally recognized that the origin of 3DG in vivo came from the degradation of proteins containing glycated lysine residues. It was also generally believed that these glycated lysines could not be used as a source of amino acids. As evident from the following, this idea was wrong.

【0039】 10.罹病性試験動物 本明細書中に用いる場合、この表現は、特定の遺伝的変異があったため、悪性
腫瘍形質転換および腫瘍形成を起こし易い、一系統の実験室動物をいう。結節性
硬化性遺伝子(Tsc−2)が変異したEkerラットを本明細書に記載の研究
に利用した。当業者であれば、種々の他の実験室ラットまたはマウス系統で腫瘍
形成の特性が増加することに気付くはずである。「同様の罹病性の試験動物」な
る語は、対照、すなわち未処理の動物として用いる、比較可能な遺伝的バックグ
ラウンドを有する動物をいう。
[0039] 10. Susceptibility Test Animal As used herein, this expression refers to a line of laboratory animals that are susceptible to malignant tumor transformation and tumor formation due to certain genetic variations. Eker rats with a mutated tuberous sclerosis gene (Tsc-2) were utilized for the studies described herein. Those skilled in the art will note that various other laboratory rat or mouse strains have increased properties of tumor formation. The term "similar susceptibility test animal" refers to an animal having a comparable genetic background used as a control, i.e., untreated animal.

【0040】 前記のように、本発明は、酵素触媒反応において3DGを生成する以前に知ら
れていなかった代謝経路を見出したことから発展した。この酵素的経路は酵素的
阻害を可能とし、それにより毒性3DGの生成を減少させる。
As described above, the present invention has been developed based on the discovery of a previously unknown metabolic pathway for producing 3DG in an enzyme-catalyzed reaction. This enzymatic pathway allows for enzymatic inhibition, thereby reducing the production of toxic 3DG.

【0041】 糖尿病性腎臓における一連の研究の過程の間、ストレプトゾトシン(streptoz
otoxin)誘発の糖尿病ラットから得た腎臓の過塩素酸抽出液を31P NMRス
ペクトル試験に付し、NMRスペクトルにおいて異常な新規のピークが得られた
。本発明者らによる以前の研究では、ラット水晶体およびヒト赤血球においてフ
ルクトース−3−リン酸の存在を明らかにした(A.Petersenら、Biochem.J. 2
84:363-366(1992);Lalら、Arch.Biochem.Biophys. 318:1
91(1995);Szwergoldら、Science 247:451(1990)およびL
alら、Investigative Opthalmology and Visual Science 36(5):969(
1995))。より初期の研究では、ラット水晶体において他の異常なリン酸化
糖を同定した(Szwergoldら、Diabetes 44:810(1995)およびKapple
rら、Metabolism 44:1527(1995))。したがって、この新たに同定
されたピークは別のリン酸化糖であると仮定することが妥当であった。さらに多
くの研究室の研究では、この新規な化合物が単純な糖ではなく、むしろ、フルク
トース成分の3位でリン酸化されたフルクトース-リジンであることを明らかに
した。
During the course of a series of studies in diabetic kidney, streptozotocin (streptozotocin)
An extract of kidney perchloric acid from otoxin-induced diabetic rats was subjected to 31 P NMR spectroscopy, which revealed an unusual new peak in the NMR spectrum. Previous studies by the present inventors have demonstrated the presence of fructose-3-phosphate in the rat lens and human erythrocytes (A. Petersen et al., Biochem. J. 2).
84: 363-366 (1992); Lal et al., Arch. Biochem. Biophys. 318: 1.
91 (1995); Szwergold et al., Science 247: 451 (1990) and L.
al et al., Investigative Opthalmology and Visual Science 36 (5): 969 (
1995)). Earlier studies identified other abnormal phosphorylated sugars in the rat lens (Szwergold et al., Diabetes 44: 810 (1995) and Kapple
r et al., Metabolism 44: 1527 (1995)). Therefore, it was reasonable to assume that this newly identified peak was another phosphorylated saccharide. Further laboratory studies have shown that this novel compound is not a simple sugar, but rather a fructose-lysine phosphorylated at position 3 of the fructose component.

【0042】 この同定は、2つの方法で確認された。標準のフルクトース-リジン−3−リ
ン酸(FL3P)を後記実施例2に開示の手法によって合成し、31P NMR
スペクトルにおいて糖尿病ラット腎臓におけるピークと互いに共鳴することを明
らかにした。また、合成フルクトース-リジンを非糖尿病ラットに注射した。こ
れらのラットは、注射後に、腎臓においてFL3Pレベルの実質的な増加を示し
た。
This identification has been confirmed in two ways. Standard fructose-lysine-3-phosphate (FL3P) was synthesized according to the procedure disclosed in Example 2 below, and 31 P NMR
It was revealed that the spectrum resonated with the peak in diabetic rat kidney. In addition, synthetic fructose-lysine was injected into non-diabetic rats. These rats showed a substantial increase in FL3P levels in the kidney after injection.

【0043】 FL3Pが酵素触媒反応においてFLから直接誘導されることを証明するため
に、2つの実験を行った。フルクトース部分のC3位を重水素で標識したフルク
トース-リジンを合成し、ラットに注射した。注射して3時間後に、これらのラ
ットの腎臓を取り出し、過塩素酸で抽出した。NMR分光法は、これらのラット
から単離したFL3P物質がフルクトース部分のC3位に重水素標識を含有する
ことを示した。さらに、ラット腎臓ホモジネートは、ATPおよびフルクトース
−リジンの両方を必要とする反応においてFL3Pを生成できることを明らかに
する。この最後に記載した実験は、フルクトースリジンおよびATPのみを生理
学的条件下で一緒にインキュベートする場合、FL3Pが形成されないので、特
異的FL3Pキナーゼの存在を確認するものである。腎臓皮質のフラクションを
含むさらなる実験は、該キナーゼ活性が腎臓において一様に分散されるのではな
く、ヒトおよび動物の糖尿病の腎臓において損傷を示す最も初期の解剖部位の1
つである近位尿細管領域に濃縮されることを明らかにした。
To demonstrate that FL3P is derived directly from FL in an enzyme-catalyzed reaction, two experiments were performed. Fructose-lysine in which the C3 position of the fructose moiety was labeled with deuterium was synthesized and injected into rats. Three hours after injection, the kidneys of these rats were removed and extracted with perchloric acid. NMR spectroscopy showed that the FL3P material isolated from these rats contained a deuterium label at the C3 position of the fructose moiety. In addition, it demonstrates that rat kidney homogenate can produce FL3P in reactions requiring both ATP and fructose-lysine. This last described experiment confirms the presence of a specific FL3P kinase since FL3P is not formed when only fructose lysine and ATP are incubated together under physiological conditions. Further experiments involving fractions of the renal cortex indicate that the kinase activity is not evenly distributed in the kidney, but is one of the earliest anatomical sites showing damage in the diabetic kidney of humans and animals.
It was found to be concentrated in the proximal tubular region.

【0044】 FL3Pは、水性溶液中において不安定である。それは迅速に分解して、3D
G、リジンおよび無機リン酸塩を生成する。また、該反応はインビボでも起こる
。FL3Pのインビボでの分解が自然発生的または酵素触媒反応であるかどうか
は、現在、知られていない。しかしながら、フルクトース−リジンからの3DG
の生成は無傷の腎臓において極めて迅速に起こるので、酵素的触媒反応が関与し
ていると大いに推測される。
FL3P is unstable in aqueous solutions. It decomposes quickly and 3D
Produces G, lysine and inorganic phosphate. The reaction also occurs in vivo. Whether the in vivo degradation of FL3P is a spontaneous or enzyme-catalyzed reaction is currently unknown. However, 3DG from fructose-lysine
It is highly speculated that enzymatic catalysis is involved, since the production of PEG occurs very rapidly in intact kidneys.

【0045】 FL3Pリジン回収経路における反応工程を図2に示す。第1工程において、
フルクトース-リジンおよびATPをFL3Pキナーゼ触媒反応にて反応させ、
フルクトース−リジン−3−リン酸(FL3P)およびADPを生成する。フル
クトース部分の3−位でリン酸化が起こり、フルクトースリジン分子は不安定と
なる。次いで、得られたFL3Pは分解して、3−デオキシグルコソン(3DG
)、無機リン酸塩および蛋白合成において利用可能な、修飾されていない遊離の
再利用可能なリジンを生成する。アルデヒド還元酵素は、尿中に排出される3−
デオキシフルクトース(3DF)への還元によって3DGを無毒化する。
FIG. 2 shows reaction steps in the FL3P lysine recovery pathway. In the first step,
Reacting fructose-lysine and ATP in a FL3P kinase-catalyzed reaction,
Produces fructose-lysine-3-phosphate (FL3P) and ADP. Phosphorylation occurs at the 3-position of the fructose moiety, and the fructose lysine molecule becomes unstable. Next, the obtained FL3P is decomposed to give 3-deoxyglucosone (3DG
), To produce unmodified free recyclable lysine which can be used in inorganic phosphate and protein synthesis. Aldehyde reductase is excreted in urine
3DG is detoxified by reduction to deoxyfructose (3DF).

【0046】 図2は、最も一般に行われているグリケーション化リジン、フルクトース−リ
ジンを用いる該経路を説明するが、多種多様な同様の分子が該経路を流れること
ができることは、当業者にとって容易に明らかであろう。さらに詳細に後記に説
明するように、むしろ、FL3Pリジン回収経路の基質選択性は非常に広く、前
記の用語の幅広い定義を保証するものである。
Although FIG. 2 illustrates the pathway using the most commonly performed glycated lysine, fructose-lysine, it is readily apparent to one of skill that a wide variety of similar molecules can flow through the pathway. It will be obvious. Rather, as described in more detail below, the substrate selectivity of the FL3P lysine recovery pathway is very broad, ensuring a broad definition of the term.

【0047】 付加的な実験により、リジン回収経路がヒツジ、ブタ、イヌ、ウサギ、ウシ、
マウスおよびニワトリを包含する多種多様な動物種に見られるが明らかにされた
。この経路はまた、ヒトにも存在する。FL3Pリジン回収経路の遍在は、リジ
ンが大抵の食物に比較的低濃度で存在する必須アミノ酸であることにより理解で
きる。加えて、食物中におけるリジン残基のかなりの割合が、グリケーション化
形態で存在し、該修飾リジンの割合は、食物を調理するときに増加するであろう
。これらのグリケーション化リジン残基は蛋白合成に利用できないので、リジン
の回収経路は、大いに有用性があり、それを有する生物に選択的な利点を提供す
る。
[0047] Additional experiments have shown that the lysine recovery pathway can be found in sheep, pigs, dogs, rabbits, cattle,
It has been shown to be found in a wide variety of animal species, including mice and chickens. This pathway also exists in humans. The ubiquity of the FL3P lysine recovery pathway can be understood by the fact that lysine is an essential amino acid present in relatively low concentrations in most foods. In addition, a significant proportion of lysine residues in food is present in glycated form, and the proportion of modified lysine will increase when cooking food. Since these glycated lysine residues are not available for protein synthesis, the lysine recovery route is of great utility and offers selective advantages to organisms having it.

【0048】 糖尿病はリジン回収経路に2つの影響を及ぼす。血中蛋白は、非糖尿病個体よ
りも糖尿病患者から単離された場合に高い濃度のグリケーション化リジンを含有
する。したがって、糖尿病患者は、非糖尿病患者よりもより多くの流量がリジン
回収経路を介することとなる。そのうえ、糖尿病患者および正常体の尿中の3D
Gおよび3DFの比率における予備的な観察から、糖尿病患者は、該経路を経て
生成される3DGを無毒化する能力が減少するようである。これらの2つの因子
が合わさって、糖尿病患者においてより高い尿中濃度の3DGが生じる(図7参
照;また、Lalら、Arch.Biochem.and Biophys. 342(1):254-60(1
997)参照)。
[0048] Diabetes has two effects on the lysine recovery pathway. Blood proteins contain higher concentrations of glycated lysine when isolated from diabetic patients than non-diabetic individuals. Thus, diabetic patients will have more flow through the lysine recovery pathway than non-diabetic patients. In addition, 3D in urine of diabetics and normal bodies
Preliminary observations on the ratio of G and 3DF appear that diabetics have a reduced ability to detoxify 3DG produced via the pathway. These two factors combine to produce higher urinary concentrations of 3DG in diabetic patients (see FIG. 7; also, Lal et al., Arch. Biochem. And Biophys. 342 (1): 254-60 (1).
997)).

【0049】 リジン回収経路に関わる物質は、腎臓のほかにも他の組織、特に赤血球、水晶
体および末梢神経組織において同定された。これらの組織の全ては、糖尿病の合
併症によって影響を受ける。赤血球中における所在は、糖尿病の微小血管合併症
、例えば、糖尿病性網膜症に相関し、腎臓における所在は、糖尿病性腎障害に相
関し、一方、末梢神経における所在は、糖尿病性末梢神経障害に相関する。これ
らの物質は、また、膵臓においても見出される。皮膚におけるこれらの物質の存
在を測定するための実験がなされている。存在することがわかれば、コラーゲン
架橋を防止するために適当なビヒクル中の本発明の阻害物質を用いる典型的な治
療によってそれらの心身に有害な影響を改善し、それにより皮膚の弾力性を改善
し得ると考えられる。
[0049] Substances involved in the lysine recovery pathway have been identified in kidney as well as in other tissues, particularly erythrocytes, lens and peripheral nerve tissue. All of these tissues are affected by the complications of diabetes. Location in erythrocytes correlates with microvascular complications of diabetes, e.g., diabetic retinopathy, and location in the kidney correlates with diabetic nephropathy, while location in the peripheral nerves affects diabetic peripheral neuropathy. Correlate. These substances are also found in the pancreas. Experiments have been performed to determine the presence of these substances in the skin. If present, improve their harmful effects on the mind and body by typical treatment with inhibitors of the invention in a suitable vehicle to prevent collagen crosslinking, thereby improving skin elasticity It is considered possible.

【0050】 ヒトが3DGおよび3DFの両方を経口的に摂取したグリケーション化リジン
残基含有蛋白から生成することを証明するための実験が行われた。詳細に後記さ
れるこれらの実験は、リジン回収経路がヒトに存在することを説得力をもって説
明する。これらの実験はまた、訳の分からない現象、すなわち、糖尿病性合併症
を発病する糖尿病患者もいれば、不十分な血糖調節であっても、かかる合併症を
発病しない糖尿病患者もいるという現象を解明した。該現象の理由は、本明細書
に与えられたデータから明らかである。糖尿病患者は、3DGを無毒化するため
の異なる能力を有する。糖尿病集団の部分集合は、多数の糖尿病患者よりも比較
的高いアルデヒド還元酵素活性を有するようである。それゆえ、これらの個体は
、正常レベルよりも高いレベルの3DGを効率よく無毒化することによってリジ
ン回収経路を通る流量の増加を処理することができる。その能力の減少した者は
、それらの増加した3DGレベルをほとんど無毒化できず、それゆえ、糖尿病性
合併症を発病するより危険な状態にある。
Experiments were performed to demonstrate that humans produce both 3DG and 3DF from orally ingested proteins containing glycated lysine residues. These experiments, described in detail below, convincingly explain that the lysine recovery pathway exists in humans. These experiments also highlight the incomprehensible phenomenon: some diabetics develop diabetic complications, while others with poor glycemic control do not develop such complications. Clarified. The reason for this phenomenon is clear from the data provided herein. Diabetic patients have different abilities to detoxify 3DG. A subset of the diabetic population appears to have relatively higher aldehyde reductase activity than many diabetic patients. Therefore, these individuals can handle the increased flow through the lysine recovery pathway by efficiently detoxifying higher than normal levels of 3DG. Those with reduced abilities can hardly detoxify their increased 3DG levels and are therefore more at risk from developing diabetic complications.

【0051】 より詳細に後記されるように、リジン回収経路の刺激をグリケーション化蛋白
食餌の使用によって起こすことができることが実証された。前記のFLを用いる
場合、FL3P、3DGおよび3DFの増加がグリケーション化蛋白食餌を与え
られた試験動物において観察された。 本発明の酵素阻害剤化合物は、リジン回収経路を遮断し、FL3Pからの毒性
3DGの生成を防止する。 以下に、本発明の実施における使用に適当な酵素阻害剤が示すべき一連の広範
囲な特徴、ならびにいずれかの推定阻害剤がこれらの特徴を兼ね備えるかどうか
を決定するためのある特定の試験を記載する。本発明にしたがって使用するため
の候補キナーゼ阻害剤は、植物または微生物から単離された天然物であってもよ
い。別法で、それらは、酵素的反応およびそのメカニズムの合理的知見から誘導
された合成分子であってもよい。阻害剤は、また、コンビナトリアル法によって
合成されてもよい。コンビナトリアルライブラリーは、ランダムな開始点から生
成してもよい。さらに、コンビナトリアル法を利用して、以前に同定された標的
FL3Pキナーゼの阻害剤に関連した多種多様な化合物を生成することができる
As will be described in more detail below, it has been demonstrated that stimulation of the lysine recovery pathway can be effected by use of a glycated protein diet. When using the above FL, an increase in FL3P, 3DG and 3DF was observed in test animals fed a glycated protein diet. The enzyme inhibitor compounds of the present invention block the lysine recovery pathway and prevent the production of toxic 3DG from FL3P. The following describes a broad set of features that enzyme inhibitors suitable for use in the practice of the present invention should exhibit, as well as certain tests to determine whether any putative inhibitor combines these features. I do. Candidate kinase inhibitors for use in accordance with the present invention may be natural products isolated from plants or microorganisms. Alternatively, they may be synthetic molecules derived from enzymatic reactions and rational knowledge of the mechanism. Inhibitors may also be synthesized by combinatorial methods. Combinatorial libraries may be generated from random starting points. In addition, combinatorial methods can be used to generate a wide variety of compounds related to previously identified inhibitors of the target FL3P kinase.

【0052】 推定阻害剤の供給源にかかわらず、後記に挙げる特徴の全てを兼ね備えない化
合物は、リジン回収経路を阻害し、それにより、糖尿病性合併症または関連する
病因の障害の発症を予防、減少または遅延させることができる有用な治療薬とは
考えられない。 1.阻害剤は小型分子であって、細胞によって容易に吸収されるべきである。
該特徴を兼ね備えるために、阻害剤は2,000未満、より典型的には、約1,
000ダルトン以下の分子量を有さなければならない。 2.阻害剤はFL3Pキナーゼの拮抗的、非拮抗的、不可逆的または自殺的阻
害を示さなければならない。阻害剤が拮抗的または非拮抗的阻害剤ならば、阻害
定数Kiは、約1mM未満でなければならない。典型的には、それは、100μ
M未満、より典型的には、約40μM以下でなければならない。阻害剤が自殺的
または他の不可逆的阻害を示すならば、阻害定数に対する該要求は議論の余地が
ある。
Regardless of the source of the putative inhibitor, compounds that do not combine all of the features listed below inhibit the lysine recovery pathway, thereby preventing the development of diabetic complications or disorders of the associated etiology, It is not considered a useful therapeutic agent that can be reduced or delayed. 1. Inhibitors are small molecules that should be easily absorbed by cells.
To combine these features, the inhibitor is less than 2,000, more typically about 1,
It must have a molecular weight of 000 daltons or less. 2. Inhibitors must exhibit antagonistic, non-antagonistic, irreversible or suicide inhibition of FL3P kinase. If the inhibitor is an antagonistic or non-antagonistic inhibitor, the inhibition constant Ki must be less than about 1 mM. Typically, it is
M, more typically less than about 40 μM. If the inhibitor exhibits suicide or other irreversible inhibition, the requirement for an inhibition constant is controversial.

【0053】 3.阻害剤は水溶液に溶け、生理学的pHで水性溶液中で安定でなければなら
ない。溶解性に対する要求は、阻害剤または阻害剤の塩が生理食塩水または血清
中に10μM以上の濃度で溶解できる場合のみ、満たされる。該安定性要求は、
37℃で生理食塩水中に溶解した阻害剤溶液が1時間インキュベートした後に5
0%以上の活性を保持する場合にのみ、満たされる。典型的には、阻害剤は1日
以上のインキュベーションにおいて50%より大きい活性を保持しなければなら
ない。
[0053] 3. Inhibitors must be soluble in aqueous solution and stable in aqueous solution at physiological pH. The requirement for solubility is met only if the inhibitor or inhibitor salt can be dissolved in saline or serum at a concentration of 10 μM or more. The stability requirements are:
After incubation of the inhibitor solution in saline at 37 ° C. for 1 hour, 5
It is only satisfied if it retains 0% or more activity. Typically, inhibitors must retain greater than 50% activity in one or more days of incubation.

【0054】 4.阻害剤は許容できる薬物動力学を示さなければならない。すなわち、それ
は、該物質の投与後少なくとも1時間、治療的に有効な濃度で残存しなければな
らない。理想的には、それは、少なくとも8時間有効濃度を維持すべきである。
1日に1回の投与が阻害剤の治療的濃度を維持するために必要とされる全てであ
ることがより理想的である。この要件は、初めの投与後に、阻害剤が治療的濃度
を確立することができなければならないことを意味するものではない。成功した
製薬の多くの例が、医学的効果が長時間の投与においてのみ見られるものに存在
する。特徴は効果のある濃度に達するとすぐに、該物質の最後の投与後1時間よ
り長く該濃度を維持できるべきであることを意味する。治療効果に関する試験を
本明細書に記載する。
[0054] 4. Inhibitors must exhibit acceptable pharmacokinetics. That is, it must remain at a therapeutically effective concentration for at least one hour after administration of the substance. Ideally, it should maintain an effective concentration for at least 8 hours.
More ideally, once daily dosing is all that is required to maintain therapeutic concentrations of the inhibitor. This requirement does not imply that after the initial administration, the inhibitor must be able to establish a therapeutic concentration. Many examples of successful pharmaceuticals exist where those medical effects are only seen with prolonged administration. A feature means that as soon as an effective concentration is reached, the concentration should be able to be maintained for more than 1 hour after the last administration of the substance. Tests for therapeutic efficacy are described herein.

【0055】 5.阻害剤は非毒性でなければならない。この特徴は、治療用量で投与される
場合、阻害剤がヒトに毒性を示さないことを要件とする。典型的には、阻害剤が
治療効果に必要な2倍の血中および/または標的組織レベルで存在する場合、毒
性は顕性であるべきではない。より典型的には、治療範囲の6倍以上のレベルで
はっきりとした毒性があるべきではない。糖尿病性合併症は、長期の阻害剤治療
によってしか予防できない。したがって、非毒性に対する要件は、延長した長期
の使用によって顕性となるかもしれない急性毒性および慢性毒性の両方を包含し
なければならない。候補分子の毒性は、よく確立された動物研究を用いて容易に
評価できる。ヒト毒性は段階1臨床試験において評価される。
[0055] 5. Inhibitors must be non-toxic. This feature requires that the inhibitor be non-toxic to humans when administered at therapeutic doses. Typically, if the inhibitor is present at twice the blood and / or target tissue levels required for therapeutic effect, toxicity should not be overt. More typically, there should be no apparent toxicity at levels greater than six times the therapeutic range. Diabetic complications can only be prevented by long-term inhibitor treatment. Thus, the requirement for non-toxicity must include both acute and chronic toxicities that may become evident with prolonged long-term use. The toxicity of the candidate molecule can be easily assessed using well-established animal studies. Human toxicity is evaluated in a stage 1 clinical trial.

【0056】 本発明の実施における有用な化合物の中でも、式:Among the compounds useful in the practice of the present invention are compounds of the formula:

【化10】 [式中、Xは−NR'−または−O−であり、ここでR'はHならびに直鎖または
分岐鎖アルキル基(C−C)および置換されていないかまたは置換されたア
リール基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)からなる群か
ら選択され;RはH、アミノ酸残基、ポリアミノ酸残基、ペプチド鎖、置換され
ていないかまたは少なくとも1個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換され
ている直鎖または分岐鎖脂肪族基(C−C)、置換されていないかまたは少
なくとも1個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換され、少なくとも1個の
−O−、−NH−もしくは−NR"−基によって割り込まれた直鎖または分岐鎖
脂肪族基(C−C)からなる群から選択される置換基であり、ここでR"は
直鎖または分岐鎖アルキル(C−C)および置換されていないかまたは置換
されているアリール基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10
である;但し、Xが−NR'−である場合、RおよびR'はそれらが結合する窒素
原子と一緒になって、少なくとも1個の窒素および酸素が環中にある唯一のヘテ
ロ原子である、5ないし7個の環原子を有する置換または置換されていない複素
環式環であってもよく、該アリール基(C−C10)またはアラルキル基(C −C10)および該複素環式環置換基はH、アルキル(C−C)、ハロゲ
ン、CF、CN、NOおよび−O−アルキル(C−C)よりなる群から
選択され;Rは炭素数1ないし4の直鎖状ポリオール基であり;Yはカルボニ
ル基
Embedded imageWherein X is -NR'- or -O-, wherein R 'is H and a linear or
Branched alkyl group (C1-C4) And unsubstituted or substituted
Reel base (C6-C10) Or an aralkyl group (C7-C10Group)
R is H, amino acid residue, polyamino acid residue, peptide chain, substituted
Not substituted or substituted with at least one nitrogen- or oxygen-containing substituent
Linear or branched aliphatic group (C1-C8), Unsubstituted or low
At least one nitrogen- or oxygen-containing substituent and at least one
Straight or branched chain interrupted by -O-, -NH- or -NR "-groups
Aliphatic group (C1-C8Is a substituent selected from the group consisting of:
Linear or branched alkyl (C1-C6) And unsubstituted or substituted
Aryl group (C6-C10) Or an aralkyl group (C7-C10)
With the proviso that when X is -NR'-, R and R 'are the nitrogen to which they are attached
Together with the atom, at least one nitrogen and oxygen is the only
Substituted or unsubstituted heteroaryl having 5 to 7 ring atoms
And the aryl group (C6-C10) Or an aralkyl group (C 7 -C10) And the heterocyclic ring substituent is H, alkyl (C1-C6), Haloge
, CF3, CN, NO2And -O-alkyl (C1-C6From the group consisting of
Selected; R1Is a linear polyol group having 1 to 4 carbon atoms; Y is carbonyl
Le group

【化11】 またはヒドロキシメチレン基Embedded image Or hydroxymethylene group

【化12】 のいずれかであり;Zは−H、−O−アルキル(C−C)、−ハロゲン−C
、−CN、−COOHおよび−SOからなる群から選択される] で示される化合物ならびに該化合物の異性体および医薬上許容される塩である。
Embedded image Z is -H, -O-alkyl (C 1 -C 6 ), -halogen-C
F 3, is -CN, isomers and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and the compound represented by] is selected from the group consisting of -COOH and -SO 3 H 2.

【0057】 窒素または酸素含有「R」置換基の代表例は、γ−アミノ−α−ヒドロキシ酪
酸(−(CH−CHOH−COOH)、1,2,4トリアミノブタン(−
(CH−CHNH−CHNH)、3,6−ジアミノ−5−ヒドロキ
シヘプタン酸(−CH−CH(OH)−CH−CH(NH)−CH−C
OOH)などから誘導される置換基を包含する。 式Iの構造は不斉中心を有し、ラセミ化合物、ラセミ混合物および種々の立体
異性体ならびにその混合物として生じ、かかる異性体形態の全てが本発明の範囲
内にある。 前記の式Iの構造を有するある特定の化合物は以前に知られていたが、その他
のものは新規であると考えられ、インビボでの3DGの酵素触媒的生成を阻害す
るための式Iの全ての化合物の使用と同様に、それ自体、本発明の範囲内にある
Representative examples of nitrogen or oxygen containing “R” substituents are γ-amino-α-hydroxybutyric acid (— (CH 2 ) 2 —CHOH—COOH), 1,2,4 triaminobutane (−
(CH 2) 2 -CHNH 2 -CH 2 NH 3), 3,6- diamino-5-hydroxy-heptanoic acid (-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -CH (NH 2) -CH 2 -C
OOH) and the like. The structures of Formula I have asymmetric centers and occur as racemates, racemic mixtures and various stereoisomers and mixtures thereof, and all such isomeric forms are within the scope of the invention. Certain compounds having the structure of Formula I above were previously known, while others are believed to be novel and provide all compounds of Formula I for inhibiting the enzymatic catalyzed production of 3DG in vivo. Per se, as well as the use of compounds of the present invention are within the scope of the present invention.

【0058】 前記の式の阻害剤は、適当な糖、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノ
ース、リボース、キシロース、またはその誘導体とアミノ酸または他の適当な第
1もしくは第2アミンを反応させることによって調製して、カルボニル部分を有
する阻害剤(すなわち、Y=−C(=O)−)を得てもよい。別法として、糖、
例えば、グルコース、ガラクトース、マンノース、リボース、キシロースなどを
本明細書に記載の型のアミノ−またはヒドロキシル−置換反応物とNaBH
Nのような選択的にシッフ塩基中間物質をアミンに還元する試薬の存在下で反応
させ、それにより、アルコール部分を有する阻害剤(すなわち、Y=−CH(−
OH)−)を生成してもよい。アミノ酸反応物を使用する場合、アミノ酸反応物
の反応性部分は、α−炭素におけるアミン基または酸側鎖におけるアミン基もし
くはヒドロキシル基であってもよい。適当なアミノ酸は必須アミノ酸を包含する
。特定の例は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン
、スレオニン、メチオニン、アスパラギン酸、フェニルアラニン、チロシン、ヒ
スチジンおよびトリプトファンを限定することなく包含する。他の適当な反応物
は、より幅広い種類のアミノカルボン酸、例えば、ピログルタミン酸、ベータ−
アラニン、ガンマ−アミノ酪酸、イプシロン−アミノカプロン酸など由来である
。前記アミノ酸のN−アシル誘導体、例えば、ホルミルリジンもまた、所望によ
り使用してもよい。
The inhibitors of the above formula are prepared by reacting a suitable sugar, for example, glucose, galactose, mannose, ribose, xylose, or a derivative thereof, with an amino acid or other suitable primary or secondary amine. Thus, an inhibitor having a carbonyl moiety (ie, Y = -C (= O)-) may be obtained. Alternatively, sugar,
For example, glucose, galactose, mannose, ribose, type described such as the herein xylose amino - or hydroxyl - substituted reactant with NaBH 3 C
N in the presence of a reagent that selectively reduces a Schiff base intermediate to an amine, such that an inhibitor having an alcohol moiety (ie, Y = -CH (-
OH)-). When an amino acid reactant is used, the reactive portion of the amino acid reactant may be an amine group on the α-carbon or an amine or hydroxyl group on the acid side chain. Suitable amino acids include essential amino acids. Particular examples include, but are not limited to, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, methionine, aspartic acid, phenylalanine, tyrosine, histidine and tryptophan. Other suitable reactants include a wider variety of aminocarboxylic acids, such as pyroglutamic acid, beta-
It is derived from alanine, gamma-aminobutyric acid, epsilon-aminocaproic acid and the like. N-acyl derivatives of the above amino acids, such as formyl lysine, may also be used, if desired.

【0059】 他の適当な反応物は、限定するものではないが、非置換または置換基がアルキ
ル(C−C)、アルコキシ、カルボキシ、ニトロもしくはハロゲン基であっ
てもよい置換アリール(C−C10)化合物、非置換または置換基が少なくと
も1個のアルコキシ基であってもよい置換アルカン;あるいは非置換または置換
基がアルキル(C−C)、アリール(C−C10)、アルコキシ、カルボ
キシ、ニトロもしくはハロゲン基であってもよい置換含窒素複素環式化合物を包
含する。最後に記載した反応物群の実例は、m−メチル−、p−メチル−、m−
メトキシ−、o−メトキシ−およびm−ニトロ−アミノベンゼン、o−およびp
−アミノ安息香酸;n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、3−メトキシプロ
ピルアミン;モルホリンおよびピペリジンを包含する。
Other suitable reactants include, but are not limited to, unsubstituted or substituted aryl (C 1 -C 3 ), which may be an alkyl (C 1 -C 3 ), alkoxy, carboxy, nitro or halogen group. 6 -C 10) compound, an unsubstituted or substituted group at least one alkoxy group, which may be substituted alkane; or unsubstituted or substituted groups alkyl (C 1 -C 3), aryl (C 6 -C 10 ), Substituted nitrogen-containing heterocyclic compounds which may be alkoxy, carboxy, nitro or halogen groups. Examples of the last-mentioned group of reactants are m-methyl-, p-methyl-, m-
Methoxy-, o-methoxy- and m-nitro-aminobenzene, o- and p
-Aminobenzoic acid; n-propylamine, n-butylamine, 3-methoxypropylamine; morpholine and piperidine.

【0060】 上記した式を有する代表的な阻害剤化合物を添付の表Aに示す。本発明の実施
において阻害剤として使用してもよい既知化合物は、限定するものではないが、
例えば、メグルミン、ソルビトールリジンおよびマンニトールリジンを包含する
。 本明細書に記載の阻害剤化合物は、種々の無機または有機酸または塩基と医薬
上許容される塩を形成できる。適当な塩基は、例えば、アルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、アンモニウム、置換されたアンモニウムおよび他のアミン塩を包
含する。適当な酸は、例えば、塩酸、臭化水素酸およびメタンスルホン酸を包含
する。 式Iの化合物の医薬上許容される塩は、当業者によく知られている手法にした
がって調製できる。
[0060] Representative inhibitor compounds having the above formula are shown in the accompanying Table A. Known compounds that may be used as inhibitors in the practice of the present invention include, but are not limited to,
For example, meglumine, sorbitol lysine and mannitol lysine. The inhibitor compounds described herein can form pharmaceutically acceptable salts with various inorganic or organic acids or bases. Suitable bases include, for example, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium, substituted ammonium and other amine salts. Suitable acids include, for example, hydrochloric acid, hydrobromic acid and methanesulfonic acid. Pharmaceutically acceptable salts of the compounds of formula I can be prepared according to techniques well known to those skilled in the art.

【0061】 化合物のFL3Pキナーゼを阻害する能力は、多種多様なキナーゼ活性アッセ
イを用いて測定できる。一の有用なアッセイは、可能な阻害剤をフルクトース−
リジンおよびATPと共に腎臓ホモジネートまたは他の酵素供給源の存在下でイ
ンキュベートすることを含む。典型的には、1ミリモル以下の本発明の阻害剤化
合物、1−10ミリモルの範囲の量のフルクトースリジン(FL)、0.1−1
0ミリモルの範囲の量のATPおよびFLのフルクトースリジン−3−リン酸へ
の変換に十分な量の酵素供給源を含有するアッセイ成分の溶液を調製する。イン
キュベーションは、pH4.5ないし9.5の範囲内、典型的には中性かまたは
中性付近のpHで行うべきである。インキュベーションは、酵素活性に適合する
温度、4〜40℃で行うべきである。典型的には、インキュベーションは、生理
学的温度で行う。インキュベーション後、蛋白の酸性沈殿によって反応を終止し
、FL3Pの生成を31P−NMR分光法によって測定する。阻害剤を含まない
対照試料と比較して、阻害剤化合物を含有する試料において、FL3P生成は減
少または消滅しているであろう。
The ability of a compound to inhibit FL3P kinase can be measured using a wide variety of kinase activity assays. One useful assay uses fructose-a possible inhibitor.
Incubating with lysine and ATP in the presence of kidney homogenate or other enzyme source. Typically, no more than 1 mmol of the inhibitor compound of the invention, fructose lysine (FL) in an amount ranging from 1-10 mmol, 0.1-1
Prepare a solution of the assay components containing an amount of enzyme source sufficient to convert ATP and FL to fructose lysine-3-phosphate in amounts ranging from 0 mmol. Incubations should be performed at a pH in the range of 4.5 to 9.5, typically at or near neutral. Incubations should be performed at a temperature compatible with the enzyme activity, 4 to 40 ° C. Typically, the incubation is performed at a physiological temperature. After incubation, the reaction is terminated by acidic precipitation of the protein and the production of FL3P is measured by 31 P-NMR spectroscopy. FL3P production will be reduced or eliminated in the sample containing the inhibitor compound as compared to a control sample containing no inhibitor.

【0062】 他のアッセイは酵素阻害の迅速な測定に対して有用性を有する。一のかかるア
ッセイは、フルクトース−リジンおよびγ−標識32Pまたは33P−ATPの
使用を含む。FL3PはDow−1に結合しないが、ATPおよび他のほとんど
のリン酸塩は結合するので、所定の反応時間、典型的には10分後にDow−1
樹脂のカラムにアッセイ溶液を通すことによって、生成物であるFL3Pを残り
の反応混合物から分離することが可能である。得られた溶液をシンチレーション
液、例えば、Ecoscint Aの容器に添加し、カウントして、生じた放射
活性体の量を測定する。
Other assays have utility for rapid measurement of enzyme inhibition. One such assay involves the use of fructose-lysine and gamma-labeled 32 P or 33 P-ATP. Although FL3P does not bind to Dow-1, ATP and most other phosphates do, so after a predetermined reaction time, typically 10 minutes, Dow-1.
The product, FL3P, can be separated from the remaining reaction mixture by passing the assay solution through a column of resin. The obtained solution is added to a scintillation solution, for example, a container of Ecoscint A, and the amount is counted to determine the amount of the generated radioactive substance.

【0063】 大量のヒト組織を入手するのは困難なので、イー・コリ(E. Coli)のような
発現系中でクローン化されたキナーゼの組換え型を使用するのが望ましい。クロ
ーン化キナーゼは、組織特異的cDNAライブラリーの「ショットガン」クロー
ニングから容易に得ることができる。かかるライブラリーは、市場から容易に入
手できる。例えば、それらをカリフォルニア州パロアルトのクロンテック(Clon
tech)から入手してもよい。このショットガンクローニングは、カリフォルニア
州サンディエゴにあるストラタジェン(Stratagen)から商業上入手可能なラム
ダクローニングシステムを用いて行ってもよい。このクローニングキットはその
使用に関する詳細な説明書を有している。 本発明の医薬製剤は、活性成分として1以上の前記の化合物を医薬上許容され
る担体媒質または補助剤と組み合わせて含む。
Because of the difficulty in obtaining large amounts of human tissue, it is desirable to use a recombinant form of the cloned kinase in an expression system such as E. Coli. Cloned kinases can be readily obtained from "shotgun" cloning of a tissue-specific cDNA library. Such libraries are readily available from the market. For example, they can be purchased from Clontech, Palo Alto, California.
tech). This shotgun cloning may be performed using a lambda cloning system commercially available from Stratagen, San Diego, California. This cloning kit has detailed instructions for its use. The pharmaceutical preparations of the present invention contain one or more of the above compounds as active ingredients, in combination with a pharmaceutically acceptable carrier medium or adjuvant.

【0064】 これらの成分は、液体および固体の両方を包含する投与のための種々の形態で
調製してもよい。したがって、製剤は、錠剤、キャプレッツ、丸剤または糖衣錠
の形態であってもよく、あるいはカプセルのような適当な容器中に充填でき、ま
たは、懸濁液の場合、瓶に充填できる。本明細書で使用される場合、「医薬上許
容される担体媒質」なる語は、個々の所望の投薬形態に適するような、いずれか
および全ての溶媒、希釈剤、または他の液体ビヒクル、分散または懸濁補助剤、
界面活性剤、等張剤、増粘または乳化剤、保存剤、固体結合剤、潤滑剤などを包
含する。適当な担体媒質の代表例は、ゼラチン、ラクトース、デンプン、ステア
リン酸マグネシウム、タルク、植物性および動物性脂肪および油、ガム、ポリア
ルキレングリコールなどを包含する。Remington's Pharmaceutical Science、第
15版(Mack Publishing Co., Easton, PA 1975)において、E.W.Martinは
、医薬組成物の処方において使用される種々の担体およびその調製のための既知
技術を開示している。いずれかの従来の担体媒質が本発明の酵素阻害剤と、例え
ば、何か望ましくない生物学的効果を生じるか、そうでなくとも、製剤のいずれ
か他の成分と心身に有害な方法で相互作用することによって適合しない場合を除
いて、その使用は本発明の範囲内にあるとされる。
The components may be prepared in various forms for administration, including both liquid and solid. Thus, the formulations may be in the form of tablets, caplets, pills or dragees, or may be filled in suitable containers such as capsules, or in the case of suspensions, bottles. As used herein, the term "pharmaceutically acceptable carrier medium" refers to any and all solvents, diluents, or other liquid vehicles, dispersions, as appropriate for the particular desired dosage form. Or suspension aids,
Includes surfactants, isotonic agents, thickening or emulsifying agents, preservatives, solid binders, lubricants and the like. Representative examples of suitable carrier media include gelatin, lactose, starch, magnesium stearate, talc, vegetable and animal fats and oils, gums, polyalkylene glycols and the like. In Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition (Mack Publishing Co., Easton, PA 1975), EW Martin discloses various carriers used in the formulation of pharmaceutical compositions and known techniques for their preparation. Any conventional carrier medium may interact with the enzyme inhibitors of the invention, e.g., to produce any undesirable biological effect, or otherwise, to any other component of the formulation in a manner that is deleterious to mind and body. Except where otherwise incompatible, their use is considered to be within the scope of the present invention.

【0065】 本発明の医薬製剤において、活性剤は、あるとすれば、担体媒質および/また
は補助剤を包含する製剤の全重量を基準にして、少なくとも5重量%、一般には
98重量%以下の量で存在してもよい。活性剤の割合は組成物の65重量%〜9
5重量%の間で変化することが好ましい。 好ましい補足活性剤はインビボで3DGに結合する化合物である。この種の化
合物は、限定するものではないが、アミノグアニジン、アミノ安息香酸およびそ
の誘導体、システインおよびその誘導体、アミノ置換イミダゾール、1,2−二
置換ベンゾイミダゾール、置換1,2,4−トリアゾール、ジアミノピリジンお
よびその誘導体、アミノ置換ピリミジン、アミノアルコール、ジアミンなどを包
含する。特にアンジオテンシン−変換酵素(ACE)阻害剤を包含する抗高血圧
薬もまた、補足活性剤として本発明の製剤に包含することができる。
In the pharmaceutical preparations according to the invention, the active agent is present in at least 5% by weight, generally not more than 98% by weight, based on the total weight of the preparation, if any, including carrier medium and / or adjuvants. It may be present in an amount. The proportion of active agent may range from 65% to 9% by weight of the composition.
Preferably, it varies between 5% by weight. Preferred supplemental active agents are compounds that bind to 3DG in vivo. Such compounds include, but are not limited to, aminoguanidine, aminobenzoic acid and its derivatives, cysteine and its derivatives, amino-substituted imidazole, 1,2-disubstituted benzimidazole, substituted 1,2,4-triazole, Includes diaminopyridine and its derivatives, amino-substituted pyrimidines, amino alcohols, diamines and the like. Antihypertensives, including especially angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors, can also be included in the formulations of the present invention as supplemental active agents.

【0066】 胃において活性化合物を酸分解から保護するかまたは活性化合物の血流への吸
収を促進する化合物のような補助剤もまた、要すればまたは所望により、医薬製
剤に組み込むことができる。かかる補助剤は、例えば、胃における酸性条件を部
分的にオフセットするホウ酸塩または他の塩のような錯形成剤などを包含するこ
とができる。活性化合物を脂肪酸の塩として(活性化合物が1以上の塩基性官能
基を有する場合)デリバリーすることによって、吸収の増加を図ることができる
。 いずれかの補足活性成分と一緒に本発明の化合物を、FL3Pリジン回収経路
の阻害に有効ないずれかの量およびいずれかの投与経路を用いて投与してもよい
。したがって、本明細書で使用される「治療上有効量」なる表現は、非毒性であ
るが、糖尿病性合併症を妨げるための、または他の病因となる3DGの代謝生成
を阻害するための所望の治療を提供する、例えば、老化の影響またはAGE蛋白
形成が原因となる他のヒトの病態を減少させるのに十分な量の酵素阻害剤をいう
。必要な正確な量は、患者の種、年齢および一般的な条件、合併症の種類、個々
の酵素阻害剤およびその投与様式によって変化し得る。
Auxiliaries, such as compounds that protect the active compound from acidolysis in the stomach or promote absorption of the active compound into the bloodstream, can also be incorporated, if necessary or desired, into the pharmaceutical formulation. Such adjuvants can include, for example, complexing agents such as borates or other salts that partially offset acidic conditions in the stomach. Delivery of the active compound as a salt of a fatty acid (when the active compound has one or more basic functional groups) can increase absorption. A compound of the present invention may be administered with any supplemental active ingredient using any amount and any route of administration effective to inhibit the FL3P lysine recovery pathway. Thus, the expression "therapeutically effective amount" as used herein is a non-toxic, but non-toxic, desired to prevent diabetic complications or to inhibit the metabolic production of other pathogenic 3DG. Refers to an enzyme inhibitor in an amount sufficient to provide a treatment for, for example, reducing the effects of aging or other human conditions caused by AGE protein formation. The exact amount required may vary depending on the species, age and general conditions of the patient, the type of complication, the particular enzyme inhibitor and its mode of administration.

【0067】 本発明の化合物は、好ましくは、投与の容易さおよび投薬の均一性のための投
薬形態で処方される。本明細書で使用される投薬単位形態とは、治療されるべき
患者に適当な酵素阻害剤の物理的に分離した単位をいう。各投薬は、所望の治療
効果を生じるように算出された量の活性物質をそれ自体でまたは選択された医薬
担体媒質と一緒に含有すべきである。典型的には、本発明の化合物は、製剤の重
量あたり約1mg〜約2,500mgの化合物を、好ましくは、約5mg〜約2
50mgの範囲で含有する投薬単位で投与されるであろう。 本発明の化合物は、治療すべき糖尿病性合併症の種類によって、経口的、非経
口的、例えば、筋内注射、腹膜内注射、静脈内点滴などによって投与してもよい
。本発明の化合物は、所望の治療効果を得るために、1日に患者の体重あたり約
0.7μg〜約20mg、好ましくは、約30μg〜約3.5mg/kgの投薬
レベルで、1日に1回以上、経口または非経口的に投与してもよい。
The compounds of the present invention are preferably formulated in dosage forms for ease of administration and uniformity of dosage. Dosage unit form as used herein refers to a physically discrete unit of an enzyme inhibitor appropriate to the patient to be treated. Each dosage should contain the active substance, calculated by itself to produce the desired therapeutic effect, either on its own or together with a selected pharmaceutical carrier medium. Typically, the compounds of the present invention will contain from about 1 mg to about 2500 mg of compound, preferably from about 5 mg to about 2500 mg, by weight of the formulation.
It will be administered in dosage units containing a range of 50 mg. The compounds of the present invention may be administered orally, parenterally, for example, by intramuscular injection, intraperitoneal injection, intravenous infusion, etc., depending on the type of diabetic complication to be treated. The compounds of the present invention may be administered at a dosage level of from about 0.7 μg to about 20 mg, preferably from about 30 μg to about 3.5 mg / kg / day of the patient per day, to achieve the desired therapeutic effect. It may be administered one or more times, orally or parenterally.

【0068】 経口的に活性な酵素阻害剤が特に好ましく、供給される経口投与量は、治療上
活性な阻害剤の血中および/または標的組織レベルを生じさせることができる。
当業者は、血液、腎臓および他の標的組織の除蛋白試料中の小型分子阻害剤のレ
ベルを容易に測定することができる。これらの試料中の阻害剤濃度は、予め決定
した阻害定数と比較することができる。阻害定数よりはるかに低い組織レベルは
、治療活性の不足を示す。不可逆性阻害剤の場合、この不足は、各組織における
FL3Pキナーゼレベルのアッセイによって確認または異議を唱えることができ
る。全ての場合、ヒトまたは動物対象にグリケーション化リジン残基またはフル
クトース−リジンに富む食物を与え、食物摂取前および後の両方で、それらの尿
中の3DGおよび3DFの量を測定することによって、治療活性を評価すること
ができる。それらの系において治療上活性な阻害剤を有する対象は、さらに詳細
に後記するように、阻害剤治療前のこれらの同一の対象による分泌レベルと比べ
て、3DGおよび3DFの両方の分泌が減少し、フルクトース−リジンの尿への
分泌が増加するであろう。
[0068] Orally active enzyme inhibitors are particularly preferred, and the oral dosage provided can produce blood and / or target tissue levels of the therapeutically active inhibitor.
One of skill in the art can readily determine the levels of small molecule inhibitors in deproteinized samples of blood, kidney and other target tissues. The inhibitor concentration in these samples can be compared to a predetermined inhibition constant. Tissue levels much lower than the inhibition constant indicate a lack of therapeutic activity. In the case of irreversible inhibitors, this deficiency can be confirmed or challenged by assaying FL3P kinase levels in each tissue. In all cases, by feeding a human or animal subject a food rich in glycated lysine residues or fructose-lysine, and measuring the amount of 3DG and 3DF in their urine both before and after food intake, Therapeutic activity can be assessed. Subjects with a therapeutically active inhibitor in those systems have reduced secretion of both 3DG and 3DF as compared to secretion levels by these same subjects before inhibitor treatment, as described in more detail below. , The secretion of fructose-lysine into the urine will increase.

【0069】 本発明の化合物は、典型的には、選択された的確な阻害剤に依存して、1日に
1回または1日に4−5回まで投与されるであろう。1日1回の投与計画が好ま
しいが、糖尿病患者は病態に細かい注意を払うことに慣れているので、前記の1
日の投与量をデリバリーするように、必要ならば、より頻繁な投与計画を容易に
承諾するであろう。しかしながら、本明細書に記載の化合物および組成物の的確
な投与計画は、必然的に、治療すべき患者個人の要求、投与される治療の型およ
び担当する内科医の判断によるであろう。本明細書に使用される場合、「患者」
なる語は、ヒトおよび動物の両方を包含する。 本明細書に記載の阻害剤化合物は、糖尿病性合併症、特に、糖尿病患者の40
%より多くが罹患し、透析および移植を必要とする末期腎疾患の主用な原因であ
る糖尿病性腎障害を妨げるのに有用である。そのほか、これらの阻害剤は、AG
E蛋白の生成に関与する他の病状、例えば、高血圧、卒中、神経変性障害、例え
ば、アルツハイマー型の老人痴呆、循環性疾患、アテローム性動脈硬化症、骨関
節炎、白内障および老化の一般的な衰弱する影響の予防または治療に用いてもよ
い。
The compounds of the invention will typically be administered once daily or up to 4-5 times daily depending on the exact inhibitor chosen. A once-daily dosing regimen is preferred, however, as diabetic patients are accustomed to paying close attention to the condition,
More frequent dosing regimens will be readily accommodated, if necessary, to deliver a daily dose. However, the precise dosage regimen for the compounds and compositions described herein will necessarily depend on the needs of the individual patient to be treated, the type of treatment to be administered and the judgment of the attending physician. As used herein, "patient"
The term includes both humans and animals. The inhibitor compounds described herein are useful for the treatment of diabetic complications, especially in diabetic patients.
It is useful to prevent diabetic nephropathy, which is the leading cause of end-stage renal disease, which affects more than% and requires dialysis and transplantation. In addition, these inhibitors are AG
Other conditions that contribute to the production of E protein, such as hypertension, stroke, neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's dementia, circulatory disease, atherosclerosis, osteoarthritis, cataract and general weakness of aging May be used for the prevention or treatment of adverse effects.

【0070】 予備実験により、重度の健康を害する影響がグリケーション化蛋白の長期間の
消費によるリジン回収経路の刺激の結果として生じることがわかった。FLを用
いる場合、FL3P、3DGおよび3DFの増加が、グリケーション化蛋白食餌
を与えられた試験動物において観察された。表Bを参照のこと。後記の実施例1
0においてさらに記載されるように、かかる食餌の8ヶ月後、糖尿病の腎臓に見
られるものと類似する腎臓病状の明らかな証拠が、グリケーション化蛋白食餌に
おける動物に見られた。また、3DGおよび3DFレベルの一時的な増加が、少
量のグリケーション化蛋白を食べたヒトボランティアの尿中に観察された。
Preliminary experiments have shown that severe health detrimental effects result from stimulation of the lysine recovery pathway by prolonged consumption of glycated proteins. When using FL, an increase in FL3P, 3DG, and 3DF was observed in test animals fed a glycated protein diet. See Table B. Example 1 described later
As further described at 0, after eight months of such a diet, clear evidence of a renal pathology similar to that found in diabetic kidneys was found in animals on the glycated protein diet. Also, a transient increase in 3DG and 3DF levels was observed in the urine of human volunteers who consumed small amounts of glycated protein.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】 新たに見出されたリジン回収経路の刺激は、全身の3DGレベルの実質的な増
加を導くので、グリケーション化食餌が妊娠に対して有意な影響を引き起こすか
どうかを決定するために研究が行われた。これまでに得られた結果は、後記の実
施例において明らかなように、該経路により極めて強い影響があることを示す。
Since stimulation of the newly discovered lysine recovery pathway leads to a substantial increase in systemic 3DG levels, to determine whether a glycated diet causes a significant effect on pregnancy A study was conducted. The results obtained so far indicate that this route has a very strong effect, as is evident in the examples below.

【0073】 さらに、ラットおよびマウスの感受性系統において、若い時期(離乳後)に動
物に与えられる食餌は、10%〜90%の範囲の発病率で、1型糖尿病の発病率
に対して著しく影響し得ることが知られている。過去10年にわたってこの現象
の研究に相当な努力がなされてきた。例えば、Diabetes 46(4):589-9
8(1997)およびDiabetes Metab. ReV.12(4):341-59(199
6)ならびにそこに引用された参考文献を参照のこと。糖尿病を誘発するために
両極端な2つの食餌に関する研究が本発明者らの幾人かによって行われた。AI
N−93(Dyets, Inc.)は、最も低い糖尿病の発病率を引き起こし、今まで観
察された最も低い比率の尿中3DF/クレアチニン(1.0)を生ずる。ピュリ
ーナ500は、最も高い糖尿病の発病率を誘導し、3DF/クレアチニン比にお
いて2.5倍増加を生ずる。FL3P、3DGおよび3DFはラットの膵臓にお
いて観察されたので、フルクトースリジンキナーゼおよび該代謝経路の代謝産物
は、I型糖尿病の発現に関係するようである。この型の糖尿病に感受性の動物(
ヒトにおけるインスリン依存またはI型糖尿病の有用なモデル)は、該動物を膵
臓のβ細胞において発現する未知抗原に対して感受性にし、その結果、そのβ細
胞における動物自身の免疫系による自己免疫攻撃を生じる異常な免疫系を有する
。この結果、それらの破壊が生じ、それにより、動物からインスリンを製造する
能力が奪われる。蛋白と反応する3DGが新規な抗原部位を作成できることは、
よく知られている。したがって、種々の食餌の抗原性の性質の起源は、膵臓にお
いてフルクトースリジン−3−リン酸の分解によって生成される3DGであるよ
うである。
Furthermore, in susceptible strains of rats and mice, diet given to animals at an early age (after weaning) has a significant effect on the incidence of type 1 diabetes with an incidence ranging from 10% to 90%. It is known that it is possible. Over the past decade, considerable effort has been made to study this phenomenon. For example, Diabetes 46 (4): 589-9
8 (1997) and Diabetes Metab. ReV. 12 (4): 341-59 (199).
6) and references cited therein. Studies on two extremes of diet to induce diabetes have been performed by some of the present inventors. AI
N-93 (Dyets, Inc.) causes the lowest incidence of diabetes, producing the lowest ratio of urine 3DF / creatinine (1.0) ever observed. Purina 500 induces the highest incidence of diabetes, producing a 2.5 fold increase in the 3DF / creatinine ratio. Since FL3P, 3DG and 3DF were observed in rat pancreas, fructose lysine kinase and metabolites of the metabolic pathway appear to be involved in the development of type I diabetes. Animals susceptible to this type of diabetes
A useful model of insulin dependence or type I diabetes in humans) sensitizes the animal to unknown antigens expressed on pancreatic β-cells, thus preventing autoimmune attacks on the β-cells by the animal's own immune system. Has an abnormal immune system that arises. This results in their destruction, thereby depriving the animal of its ability to produce insulin. The fact that 3DG reacting with protein can create a new antigenic site
well known. Thus, the origin of the antigenic nature of various diets appears to be 3DG, which is produced by the breakdown of fructoselysine-3-phosphate in the pancreas.

【0074】 また、3DGは一般にアミンと相互作用することが知られているので、それは
DNAと相互作用でき、架橋蛋白と同様に、突然変異誘発および発癌の可能性を
示すかもしれない。 FL3Pリジン回収経路の知見により、初めて、糖尿病の集団を区別すること
および該集団のサブセットが糖尿病性合併症を発現しそうであることを決定する
ことが実用的になる。この決定は、都合のよいことに、試験対象の生物学的流体
、例えば、血液フラクション(特に血漿または血清)、リンパ液、間質液などで
行うことができる。
Also, since 3DG is generally known to interact with amines, it can interact with DNA and may exhibit mutagenesis and carcinogenic potential, as well as cross-linked proteins. Knowledge of the FL3P lysine recovery pathway makes it practical, for the first time, to distinguish between diabetic populations and determine that a subset of the population is likely to develop diabetic complications. This determination can conveniently be made on the biological fluid to be tested, for example, a blood fraction (especially plasma or serum), lymph, interstitial fluid, and the like.

【0075】 一晩絶食後、ヒト対象に比較的高濃度のグリケーション化リジン残基を含有す
る食物供給源を与える。一例として、該食物は、後記の実施例5に記載のような
カゼイン/糖「クッキー」、またはグリケーション化リジンもしくは合成フルク
トース−リジンのいくつかの他の適当な供給源の形態とすることもできる。グリ
ケーション化リジン残基を含有する蛋白を利用する場合、グリケーション化リジ
ン含量は、好ましくは、全蛋白アミノ酸の0.02〜10%、またはより好まし
くは、約0.2〜0.4%である。経口投与量においてグリケーション化リジン
残基の全量は、約0.3グラムである。好ましくは、グリケーション化リジン供
給源の消費前に、次いで、1、3および5時間後にまたは個々の臨床状況によっ
て保証され得るような他の適当な時間に尿試料を収集する。
After an overnight fast, human subjects are provided a food source containing relatively high concentrations of glycated lysine residues. By way of example, the food may be in the form of a casein / sugar "cookie" as described in Example 5 below, or some other suitable source of glycated lysine or synthetic fructose-lysine. it can. When utilizing a protein containing glycated lysine residues, the glycated lysine content is preferably 0.02 to 10% of the total protein amino acids, or more preferably about 0.2 to 0.4%. It is. The total amount of glycated lysine residues at an oral dose is about 0.3 grams. Preferably, urine samples are collected prior to consumption of the glycated lysine source, then at 1, 3 and 5 hours or at other appropriate times as may be warranted by the particular clinical situation.

【0076】 これらの尿試料中の3DGおよび3DFレベルを測定し、これらの代謝産物比
を算出する。該測定に利用した特別の方法論は、本発明の実施に必須ではない。
後記の実施例5に記載のGC法を所望により利用してもよい。当業者に明らかな
ように、別法では、比色または免疫学的アッセイ方法を使用できる。 近年完成した糖尿病調節(Diabetes Control)および合併症試験(Complicati
ons Traial)によって立証されたように、糖尿病患者が直面する主要な危険因子
が血糖調節であることは明らかである。しかしながら、糖尿病性合併症の発病率
は、単に血糖レベルによって説明できず;糖尿病性合併症の発病率を歴史的な血
糖レベルと比較する場合、本当に幅広い分散が見られる。 糖尿病性合併症を発現する最も危険な状態にある糖尿病集団の部分集合を決定
する一の方法は、本発明の特に有意な態様である。該方法は、グリケーション化
リジンの供給源を摂取する前および最適には、摂取した後でのFL、3DGおよ
び3DFレベルの測定を含む。
The 3DG and 3DF levels in these urine samples are measured and their metabolite ratio is calculated. The particular methodology used for the measurements is not essential to the practice of the present invention.
The GC method described in Example 5 described below may be used if desired. As will be apparent to those skilled in the art, alternatively, a colorimetric or immunological assay method can be used. Recently completed Diabetes Control and Complication Test
It is clear that the major risk factor faced by diabetics is glycemic control, as evidenced by ons Traial). However, the incidence of diabetic complications cannot be explained solely by blood glucose levels; when comparing the incidence of diabetic complications to historical blood glucose levels, a truly widespread variance is seen. One method of determining a subset of the most at risk diabetic population developing diabetic complications is a particularly significant aspect of the present invention. The method involves measuring the levels of FL, 3DG and 3DF before and optimally after ingesting the source of glycated lysine.

【0077】 例えば、正常な対象は、空腹時の尿中3DG:3DF比が約0.025である
が、糖尿病患者では5倍以上の高い比率を有する。このことは図7のデータによ
り支持されており、そこでは正常な血糖対象は3DG/3DF比が0.025(
1/39.77)とこの値周辺の本当に狭い範囲で分散するが、糖尿病患者は2
倍より大きい平均比率(平均0.069)を有し、その平均値周辺でずっとより
大きく分散している。 本明細書で示されるように、糖尿病患者は、3DGの生成が増加する。したが
って、糖尿病性合併症に対する耐性は、該毒性代謝産物の非常に有効な除去を必
要とする。本明細書に記載の方法で算出された3DGの3DFに対する比率によ
り、3DG無毒化経路の効率を評価することができる。低い比率を有する個体は
、一般に、糖尿病性合併症の発現に対して耐性であろう。正常な範囲内に含まれ
る比率を包含するより高い比率を有する個体は、より危険な状態にあるが、正常
な範囲より上の高い比率を有する個体が、これらの合併症を発現する特に危険な
状態にある。
For example, a normal subject has a fasting urine 3DG: 3DF ratio of about 0.025, but a diabetic patient has a ratio as high as 5 times or more. This is supported by the data in FIG. 7, where normal glycemic subjects have a 3DG / 3DF ratio of 0.025 (
1 / 39.77), which is a very narrow range around this value.
It has an average ratio greater than twice (mean 0.069) and is much more dispersed around its mean. As shown herein, diabetics have increased production of 3DG. Therefore, resistance to diabetic complications requires very effective removal of the toxic metabolite. The efficiency of the 3DG detoxification pathway can be evaluated by the ratio of 3DG to 3DF calculated by the method described herein. Individuals with a low ratio will generally be resistant to the development of diabetic complications. Individuals with higher ratios that include ratios falling within the normal range are at greater risk, while individuals with higher ratios above the normal range are at greater risk of developing these complications. In state.

【0078】 最近、4種のラット系統の血漿および尿中におけるフルクトースリジン(FL
)を測定することで、それら各々の腎臓が血中FLを処理する方法においてかな
りの違いのあることが明らかにされた。4系統のうち2つ(Long Evans, Brown
Norway)において、クレアチニンに対する該化合物およびその代謝産物の比率に
基づいて、腎臓によって濾過された事実上全てのFLが尿中に現れた。他の2つ
の系統(Sprague Dawley, Fischer)では、クレアチニンフラクションとの比較
に基づいて、血漿中FLの10−20%が尿中に現れた。これらの測定結果は哺
乳動物の腎臓におけるFL処理の主たる違いを強く示唆する。齧歯動物およびヒ
トの腎臓はほとんど機能的に同等であることがわかっているので、FL処理にお
ける同様の変化がヒトに存在するであろうと仮定することが理にかなっている。
FLはフルクトースリジン回収経路に入る第1投入物であるので、その経路全体
はこれらのヒトにおいて実質的に刺激されるようであり、その経路にて大量のF
Lが限外濾液より吸収され、腎臓ならびに全身において3−デオキシグルコソン
(3DG)が局所的に高レベルとなる。この観察は、尿試料と同時に得られる血
漿または血清の試料との比較によりFLの腎臓への流量および尿中に現れるその
流量のフラクションを決定する診断試験の基礎として役立つかもしれない。次い
で、この比率が実質的に1よりも低い個体は、限定するものではないが、糖尿病
性腎障害、老齢における腎不全および腎臓癌を包含する種々の腎臓の病状を発現
する危険な状態にある。
Recently, fructoselysine (FL) in plasma and urine of four rat strains
) Revealed that there was a significant difference in the way each of their kidneys processed blood FL. Two of the four systems (Long Evans, Brown
Norway), based on the ratio of the compound and its metabolites to creatinine, virtually all FL filtered by the kidney appeared in the urine. In the other two lines (Sprague Dawley, Fischer), 10-20% of the plasma FL appeared in urine based on comparison with the creatinine fraction. These measurements strongly suggest a major difference in FL treatment in mammalian kidneys. Since rodent and human kidneys have been found to be nearly functionally equivalent, it makes sense to assume that similar changes in FL treatment will be present in humans.
Since FL is the first input into the fructose lysine recovery pathway, the entire pathway appears to be substantially stimulated in these humans, and large amounts of F
L is absorbed from the ultrafiltrate, and locally high levels of 3-deoxyglucosone (3DG) are found in the kidney as well as in the whole body. This observation may serve as a basis for a diagnostic test to determine the flow of FL to the kidney and the fraction of that flow that appears in the urine by comparison with a sample of plasma or serum obtained at the same time as the urine sample. Individuals whose ratio is substantially lower than 1 are then at risk for developing various renal conditions including, but not limited to, diabetic nephropathy, renal failure in old age and renal cancer. .

【0079】 本発明のキナーゼ阻害剤の治療効果は、リジン回収経路の試験を用いて容易に
安全に決定することができる。試験プロトコルは、尿中3DGおよび3DFレベ
ルに加えて尿中フルクトースリジンレベルを測定すること以外は、直前に前記し
たものと同一である。FL3Pキナーゼ阻害剤治療の開始前および開始後の両方
でこの試験を行うことが有用である。3DGおよび3DFの尿中レベルは各時点
で合計し、同一の試料中で測定したフルクトースリジンのレベルと比較する。 グリケーション化リジン残基に富む食物を摂取後に尿中に見られる3DGおよ
び3DFの最高レベルは、リジン回収経路の活性によって誘導される。これらの
代謝産物濃度の非反応性フルクトース−リジン(ヒトの尿の通常の成分である)
に対する比率は、該経路の活性を反映する。リジン回収経路の阻害は、排出され
る3DGおよび3DF量の減少、およびフルクトース−リジンの排出量の増加を
引き起こすであろう。したがって、キナーゼ阻害剤の治療効果は、阻害治療後の
(3DG+3DF)/フルクトース−リジン比の減少を測定することによって定
量することができる。該アッセイの解釈において、尿容量または代謝産物濃度が
要因であるのではなく、代謝産物の比率のみが考慮されることに注目すべきであ
る。
The therapeutic effect of the kinase inhibitors of the present invention can be readily and safely determined using tests for the lysine recovery pathway. The test protocol is the same as described immediately above, except that urinary fructoselysine levels are measured in addition to urinary 3DG and 3DF levels. It is useful to perform this test both before and after the start of FL3P kinase inhibitor treatment. Urinary levels of 3DG and 3DF are summed at each time point and compared to the levels of fructose lysine measured in the same sample. The highest levels of 3DG and 3DF found in urine after ingesting foods rich in glycated lysine residues are induced by the activity of the lysine recovery pathway. Non-reactive fructose-lysine at these metabolite concentrations (a common component of human urine)
The ratio to reflects the activity of the pathway. Inhibition of the lysine recovery pathway will cause a decrease in the amount of 3DG and 3DF that is excreted and an increase in fructose-lysine excretion. Thus, the therapeutic effect of a kinase inhibitor can be quantified by measuring the decrease in the (3DG + 3DF) / fructose-lysine ratio after inhibition treatment. It should be noted that in interpreting the assay, only metabolite ratios are considered, not urine volume or metabolite concentration.

【0080】 高濃度のグリケーション化リジン残基を含有する経口的に消化される食物が腎
臓および血清3DGの生成を導くであろうことは、先の開示から認められよう。
腎臓疾患の危険性のある個体、例えば、糖尿病患者に、これらを高濃度で有する
食物を避けるように警告することが妥当である。グリケーション化リジン残基の
濃度は、多種多様な方法で測定できる。1のかかる測定法を後記の実施例4に記
載する。しかしながら、正確にグリケーション化リジン残基のレベルを測定する
いずれかの適当な測定法を後記に例示したアッセイ方法の代わりに用いることが
できる。特に考えられるアッセイ方法の例は、限定するものではないが、比色お
よび免疫学的方法を包含する。 用いる測定法にかかわらず、調理食品中のグリケーション化リジン残基の含量
を測定すること、および腎不全を発病する危険性のある個体がグリケーション化
リジン含量の高い食品を摂取することを控えるように、これらの測定値を該個体
に通告することは、本発明の範囲内である。
It will be appreciated from the foregoing disclosure that orally digested foods containing high concentrations of glycated lysine residues will lead to the production of kidney and serum 3DG.
It is reasonable to warn individuals at risk of kidney disease, for example, diabetics, to avoid foods that have high levels of them. The concentration of glycated lysine residues can be measured in a variety of different ways. One such measurement method is described in Example 4 below. However, any suitable assay that accurately measures the level of glycated lysine residues can be used in place of the assay methods exemplified below. Examples of particularly contemplated assay methods include, but are not limited to, colorimetric and immunological methods. Regardless of the assay used, measure the content of glycated lysine residues in cooked foods and refrain from ingesting foods high in glycated lysine in individuals at risk of developing renal failure Thus, notifying the individual of these measurements is within the scope of the present invention.

【0081】 以下の実施例は、本発明をさらに詳細に記載するために提供される。これらの
実施例は実例となる目的のみに提供されるものであり、いかなる方法において、
本発明を制限するものとして解釈されるべきではない。別記しない限り、実施例
に与えられる全ての温度は摂氏である。
The following examples are provided to describe the invention in further detail. These examples are provided for illustrative purposes only and in any way,
It should not be construed as limiting the invention. Unless otherwise stated, all temperatures given in the examples are in degrees Celsius.

【0082】 (実施例) 実施例1 FL3Pの単離および同定: 糖尿病ラット腎臓の過塩素酸抽出物の31P NMR分析は、6.24ppm
の、腎臓以外の組織では観察されない、糖尿病でない腎臓では非常に低いレベル
で存在する、新規な糖一リン酸共鳴を示した。観察された共鳴の原因である化合
物は、溶出液として1−ブタノール−酢酸−水(5:2:3)を用いる微結晶セ
ルロースカラム上での抽出のクロマトグラフィーによって単離した。プロトン2
D COSYによって、その構造をフルクトース−リジン3リン酸であると決定
した。このことは、以前に記載されたように(Finot and Mauson、Helv.Chim.Ac
ta 52:1488(1969))調製されたFLを動物に注射し、FL3Pへ
の直接のリン酸化を明らかにすることによって後に確かめられた。3−位を特異
的に重水素化したFLを用いて、炭素−3でのリン酸塩の位置を確かめた。この
ことは、カップリングおよびデカップリングした両方の31P NMRスペクト
ルを分析することによって行った。通常のP−O−C−Hカップリングは、10
.3HzのJ値を有してFL3Pにおいて2重線を生じるが、3−重水素化FL
3Pの場合、P−O−C−Dはカップリングを有さず、カップリングおよびデカ
ップリングした両方で1重線を生じる。FL3Pの独特の特性は、水素化ホウ素
ナトリウムで処理したとき、マンニトールおよびソルビトール−リジン3リン酸
に相当する、5.85および5.95ppmの2つの新たな共鳴に変換されるこ
とである。
EXAMPLES Example 1 Isolation and Identification of FL3P: A 31 P NMR analysis of a perchloric acid extract from diabetic rat kidney showed 6.24 ppm.
Showed a novel sugar-monophosphate resonance, which is not observed in non-kidney tissues and is present at very low levels in non-diabetic kidneys. The compound responsible for the observed resonance was isolated by chromatography of the extraction on a microcrystalline cellulose column using 1-butanol-acetic acid-water (5: 2: 3) as eluent. Proton 2
The structure was determined by D COSY to be fructose-lysine triphosphate. This has been described previously (Finot and Mauson, Helv. Chim. Ac.
ta 52: 1488 (1969)) was confirmed later by injecting the prepared FL into animals and revealing the direct phosphorylation to FL3P. The position of the phosphate at carbon-3 was confirmed using FL specifically deuterated at the 3-position. This was done by analyzing both the coupled and decoupled 31 P NMR spectra. A typical POCH coupling is 10
. A double line is generated in FL3P with a J value of 3 Hz, but 3-deuterated FL
In the case of 3P, POCD has no coupling and yields a singlet, both coupled and decoupled. A unique property of FL3P is that when treated with sodium borohydride, it is converted to two new resonances at 5.85 and 5.95 ppm, corresponding to mannitol and sorbitol-lysine triphosphate.

【0083】 実施例2 FL3Pの合成: 1ミリモルのジベンジルグルコース3−リン酸および0.25ミリモルのα−
カルボベンゾキシ−リジンを50mlのMeOH中で3時間還流した。溶液を1
00mlの水で希釈し、ピリジニウム形態でDow−50カラム(2.5x20
cm)上のクロマトグラフィーに付し、最初に水(200ml)で、次いで60
0mlのバッファー(0.1Mピリジンおよび0.3M酢酸)で溶出した。標的
化合物は、水洗浄の終わりとバッファー洗浄の始めに溶出した。水素20psi
にて5% Pd/Cを用いるcbzおよびベンジル遮断基の除去により、6%収
率でFL3Pを得た。
Example 2 Synthesis of FL3P: 1 mmol of dibenzylglucose 3-phosphate and 0.25 mmol of α-
The carbobenzoxy-lysine was refluxed in 50 ml of MeOH for 3 hours. 1 solution
Diluted with 00 ml of water and in pyridinium form in a Dow-50 column (2.5 × 20
cm), first with water (200 ml) and then with 60 ml.
Elution was performed with 0 ml of buffer (0.1 M pyridine and 0.3 M acetic acid). The target compound eluted at the end of the water wash and at the beginning of the buffer wash. 20 psi hydrogen
Removal of the cbz and benzyl blocking groups using 5% Pd / C at gave FL3P in 6% yield.

【0084】 実施例3 FLおよびATPからFL3Pへの酵素的生産ならびに、阻害剤をスクリーニ
ングするためのアッセイ: 最初に、31P NMRを用いて、腎臓皮質におけるキナーゼ活性を示した。
新鮮なブタ腎臓皮質の試料3gを、9mlの150mM KCl、5mM DTT
、15mM MgClを含有する50mMトリスHCl、pH7.5中でホモ
ジネートした。これを10,000gで30分間遠心分離し、次いで、上清を1
00000gで60分間遠心分離した。硫酸アンモニウムを60%飽和まで添加
した。4℃で1時間後、遠心分離によって沈殿物を収集し、5mlの元のバッフ
ァー中に溶解した。該溶液の2mlアリコートを10mM ATPおよび10m
MのFL(前記の実施例1のように調製した)とともに37℃で2時間インキュ
ベートした。300μlの過塩素酸で反応をクエンチし、遠心分離で蛋白を除去
し、Sephadex G10カラム(5x10cm)上で脱塩した。反応混合
物の31P NMR分析により、FL3Pの生成を検出した。
Example 3 Enzymatic Production of FL and ATP to FL3P and Assay to Screen for Inhibitors: Initially, 31 P NMR was used to demonstrate kinase activity in the renal cortex.
A 3 g sample of fresh porcine kidney cortex was prepared with 9 ml of 150 mM KCl, 5 mM DTT.
Homogenized in 50 mM Tris HCl, pH 7.5, containing 15 mM MgCl 2 . This was centrifuged at 10,000 g for 30 minutes, then the supernatant was
Centrifuged at 00000 g for 60 minutes. Ammonium sulfate was added to 60% saturation. After 1 hour at 4 ° C., the precipitate was collected by centrifugation and dissolved in 5 ml of the original buffer. Aliquot a 2 ml aliquot of the solution to 10 mM ATP and 10 mM
Incubated with M FL (prepared as in Example 1 above) at 37 ° C. for 2 hours. The reaction was quenched with 300 μl perchloric acid, the protein was removed by centrifugation and desalted on a Sephadex G10 column (5 × 10 cm). The formation of FL3P was detected by 31 P NMR analysis of the reaction mixture.

【0085】 このように得られたキナーゼ活性の試験に基づいて、放射活性アッセイが開発
された。該アッセイはFL3PがDow−1アニオン交換樹脂に結合しない利点
を用いて設計された。FL3Pのこの特徴はそれを単離するよう努力する間に見
出された。大抵のリン酸塩は該樹脂に結合するので、ATPと反応する全ての化
合物はいずれかの過剰のATPと同様に結合し、溶液中にFL3Pが残ると考え
られた。第1工程はアッセイにおいてATPを除去するのに必要な樹脂の量を決
定することであった。これは混合物をDow−1(200mg)のHO(0.
9ml)中懸濁液中にピペットを用いて入れ、攪拌し、遠心分離に付して樹脂を
固めることによって達成された。これから上清0.8mlをピペットで200m
gの新しい乾燥樹脂上に移し、攪拌し、遠心分離した。0.5ml容量の上清を
ピペットで10mlのEcoscint A中に入れ、カウントした。残留カウ
ントは85cpmであった。該手法をアッセイに用いた。粗皮質ホモジネートの
60%硫酸アンモニウム沈殿由来の沈殿を4℃でホモジネートバッファー中に再
溶解した。アッセイは、50mM トリスHCl、pH7.5の0.1ml中に
おける10mM γ33P−ATP(40,000cpm)、10mM FL、1
50mM KCl、15mM MgCl、5mM DTTを含有する。FL3P
生成と酵素濃度の間の関係は、1、2および4mgの蛋白を用いて37℃で30
分間の3重反復決定手段を用いて決定する。FL不含で同時に行ったブランクを
減じ、データを記録した。観察された活性は略20ナノモル/時間/mg蛋白の
FL3P合成速度に相当した。
Based on the kinase activity tests obtained in this way, a radioactivity assay was developed. The assay was designed with the advantage that FL3P does not bind to Dow-1 anion exchange resin. This feature of FL3P was found during efforts to isolate it. Since most phosphates bind to the resin, it was believed that all compounds that reacted with ATP bound as well as any excess ATP, leaving FL3P in solution. The first step was to determine the amount of resin needed to remove ATP in the assay. This was done by mixing the mixture with Dow-1 (200 mg) in H 2 O (0.1%).
9 ml) in a suspension, pipetted, stirred and centrifuged to solidify the resin. From now on, 0.8 ml of the supernatant is 200 m with a pipette.
g of fresh dry resin, agitated and centrifuged. A 0.5 ml volume of the supernatant was pipetted into 10 ml of Ecoscint A and counted. The residual count was 85 cpm. The technique was used for the assay. The precipitate from the 60% ammonium sulfate precipitation of the crude cortical homogenate was redissolved in homogenate buffer at 4 ° C. The assay consists of 10 mM γ 33 P-ATP (40,000 cpm), 10 mM FL, 1 mM in 0.1 ml of 50 mM Tris HCl, pH 7.5.
Contains 50 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 5 mM DTT. FL3P
The relationship between production and enzyme concentration was 30 ° C. at 37 ° C. with 1, 2 and 4 mg of protein.
The determination is made using a means of triple determination in minutes. Blanks run simultaneously without FL were subtracted and data recorded. The observed activity corresponded to a FL3P synthesis rate of approximately 20 nanomoles / hour / mg protein.

【0086】 実施例4 メグルミンおよび種々のポリオールリジンによる3−デオキシグルコソンの生
成の阻害 a.一般的なポリオールリジン合成 糖(11ミリモル)、α−カルボベンゾキシ−リジン(10ミリモル)および
NaBHCN(15ミリモル)を50mlのMeOH−HO(3:2)中に
溶解し、25℃で18時間攪拌した。溶液を過剰のDow−50(H)イオン交
換樹脂で処理して、過剰のNaBHCNを分解した。該混合物(液体プラス樹
脂)をDow−50(H)カラム(2.5x15cm)上に移し、水でよく洗浄
して過剰の糖およびホウ酸を除去した。カルボベンゾキシ−ポリオールリジンを
5%NHOHで溶出した。蒸発で得られた樹脂を水−メタノール(9:1)中
に溶解し、チャコール上10%パラジウム触媒を用いて水素気体(20psi)
で還元した。濾過および蒸発により、ポリオールリジンを得る。
Example 4 Inhibition of 3-Deoxyglucosone Production by Meglumine and Various Polyol Lysines a. General Polyol Lysine Synthesis Sugar (11 mmol), α-carbobenzoxy-lysine (10 mmol) and NaBH 3 CN (15 mmol) were dissolved in 50 ml of MeOH—H 2 O (3: 2) and 25 Stirred at C for 18 hours. The solution was treated with excess Dow-50 (H) ion exchange resin to decompose excess NaBH 3 CN. The mixture (liquid plus resin) was transferred onto a Dow-50 (H) column (2.5 x 15 cm) and washed well with water to remove excess sugar and boric acid. Carbobenzoxy-polyol lysine was eluted with 5% NH 4 OH. The resin obtained by evaporation was dissolved in water-methanol (9: 1), and hydrogen gas (20 psi) was applied using 10% palladium catalyst on charcoal.
Reduced. Filtration and evaporation gives the polyol lysine.

【0087】 b.ソルビトールリジン、マンニトールリジンおよびガラクチトールリジンに
よる尿および血漿3−デオキシグルコソンの減少のための実験プロトコル 6匹のラットから3時間、尿を収集した。血漿試料も得た。次いで、動物に腹
膜内注射によってソルビトールリジン、マンニトールリジンまたはガラクチトー
ルリジンのいずれかを10マイクロモル与えた。さらに3時間、尿を収集し、3
時間の最後に血漿試料を得た。 後記の実施例5に記載のように、3−デオキシグルコソンをこれらの試料中で
測定し、種々の容量をクレアチニンに対して標準化した。尿中3−デオキシグル
コソンの平均減少は、ソルビトールリジンにより50%、マンニトールリジンに
より35%およびガラクチトールリジンにより35%であった。血漿3−デオキ
シグルコソンは、ソルビトールリジンにより40%、マンニトールリジンにより
58%およびガラクチトールリジンにより50%減少した。
B. Experimental protocol for reduction of urine and plasma 3-deoxyglucosone by sorbitol lysine, mannitol lysine and galactitol lysine Urine was collected from 6 rats for 3 hours. Plasma samples were also obtained. The animals were then given 10 micromolar of either sorbitollysine, mannitollysine or galactitollysine by intraperitoneal injection. Collect urine for another 3 hours
At the end of the time a plasma sample was obtained. As described in Example 5 below, 3-deoxyglucosone was measured in these samples and various volumes were normalized to creatinine. The mean reduction in urine 3-deoxyglucosone was 50% with sorbitol lysine, 35% with mannitol lysine and 35% with galactitol lysine. Plasma 3-deoxyglucosone was reduced by 40% by sorbitol lysine, 58% by mannitol lysine and 50% by galactitol lysine.

【0088】 c.尿中3−デオキシグルコソンを減少させるためのメグルミンの使用 前記のリジン誘導体の代わりにメグルミン(100マイクロモル)を腹膜内注
射する以外は、前記のb)のとおりに3匹のラットを処理した。注射後3時間で
尿中の平均3−デオキシグルコソン濃度が42%減少した。
C. Use of meglumine to reduce urinary 3-deoxyglucosone Three rats were treated as in b) above, except that intraperitoneal injection of meglumine (100 micromolar) instead of the lysine derivative described above. . Three hours after injection, the average urinary 3-deoxyglucosone concentration decreased by 42%.

【0089】 実施例5 グリケーション化蛋白の注射後のヒトにおける尿中FL、3DGおよび3DF
の増加 a.グリケーション化蛋白含有食品の調製: 260gのカゼイン、120gのグルコースおよび720mlの水を混合して
、均一混合物を得た。該混合物を金属プレートに移し、65℃で68時間調理し
た。次いで、得られたケーキをコース(course)粉末になるまで砕いた。 ケルダール法によって測定すると、該粉末は60%蛋白を含有した。
Example 5 Urinary FL, 3DG and 3DF in Humans After Injection of Glycated Protein
Increase a. Preparation of glycated protein-containing food: 260 g of casein, 120 g of glucose and 720 ml of water were mixed to obtain a homogeneous mixture. The mixture was transferred to a metal plate and cooked at 65 ° C. for 68 hours. The resulting cake was then crushed to a course powder. The powder contained 60% protein as determined by the Kjeldahl method.

【0090】 b.グリケーション化リジン含量の測定: 前記の工程aのように調製した粉末1gを6N HClで20時間還流するこ
とによって加水分解した。得られた溶液をNaOH溶液でpH1.8に調整し、
100mlに希釈した。フルクトースリジン含量は、フルクトースリジンの酸加
水分解から得られた生成物、フロシン(furosine)としてアミノ酸分析器で測定
した。該方法において、ケーキが5.5%(w/w)フルクトースリジンを含有
したことを測定した。
B. Determination of glycated lysine content: 1 g of the powder prepared as in step a above was hydrolyzed by refluxing with 6N HCl for 20 hours. The resulting solution was adjusted to pH 1.8 with NaOH solution,
Dilute to 100 ml. Fructose lysine content was measured with an amino acid analyzer as furosine, a product obtained from acid hydrolysis of fructose lysine. In the method, it was determined that the cake contained 5.5% (w / w) fructose lysine.

【0091】 c.実験プロトコル: ボランティアはフルクトースリジン無しの食事で2日間過ごし、次いで、本明
細書に記載のように調製した食品22.5gを消費し、したがって実際上、2g
のフルクトースリジンの投与を受けた。14時間の間、2時間間隔で尿を収集し
、最後の収集を24時間目に行った。
C. Experimental Protocol: Volunteers spent 2 days on a diet without fructose lysine, then consumed 22.5 g of food prepared as described herein, thus effectively 2 g
Of fructose lysine. Urine was collected at 2 hour intervals for 14 hours, with a final collection at 24 hours.

【0092】 d.尿中のFL、3DGおよび3DFの測定: FLは、46℃でWaters C18 Free Amino Acidカラム
および1ml/分でアセトニトリル−メチルアルコール−水(45:15:40
)からアセトリトリル−酢酸ナトリウム−水(6:2:92)への勾配溶出系を
用いるWaters996ダイオードArrayでのHPLCによって測定した
。定量は、メグルミンの内部標準を使用した。
D. Measurement of FL, 3DG and 3DF in urine: FL was measured at 46 ° C. on a Waters C18 Free Amino Acid column and acetonitrile-methyl alcohol-water (45:15:40 at 1 ml / min).
) Was measured by HPLC on a Waters 996 diode Array using a gradient elution system from acetonitrile-sodium acetate-water (6: 2: 92). For quantification, an internal standard of meglumine was used.

【0093】 3DFは、試料の脱イオン化後にHPLCによって測定した。分析は、PA1
カラム(Dionex)を用い、32mM 水酸化ナトリウムを用いて1ml/分で溶
出するDionex DX−500 HPLCシステムで行った。定量は、合成3
DFで1日に得られた標準曲線から行った。 3DGは、試料の脱イオン化後にGC−MSによって測定した。3DGは、P
BS中の10倍過剰のジアミノナフタレンを用いて誘導された。酢酸エチル抽出
により、塩を含まないフラクションを得、それをTri−Sil(Pierce)でト
リメチルシリルエーテルに変換した。分析は、Hewlett−Packard
5890選択イオンモニタリングGC−MSシステムで行った。GCは、以下の
温度プログラム:注入口250℃、開始カラム温度150℃で1分間保持し、次
いで、16℃/分で290℃まで上昇させ、15分間保持する、を用いる融解シ
リカキャピラリーカラム(DB−5,25mx.25mm)で行った。3DGの
定量は、U−13C−3DGの内部標準を用いる選択イオンモニタリングを用い
た。
[0093] 3DF was measured by HPLC after deionization of the sample. Analysis was performed on PA1
Performed on a Dionex DX-500 HPLC system using a column (Dionex), eluting at 1 ml / min with 32 mM sodium hydroxide. Quantification is based on synthesis 3
DF was performed from the standard curve obtained on day 1. 3DG was measured by GC-MS after deionization of the sample. 3DG is P
Induced with a 10-fold excess of diaminonaphthalene in BS. Ethyl acetate extraction yielded a salt-free fraction, which was converted to trimethylsilyl ether with Tri-Sil (Pierce). Analysis was performed by Hewlett-Packard
The analysis was performed using a 5890 selective ion monitoring GC-MS system. GC is a fused silica capillary column (DB- 5,25mx.25mm). Quantification of 3DG used selected ion monitoring using an internal standard of U-13C-3DG.

【0094】 図3に示すグラフは、グリケーション化蛋白消費後の1ボランティアの尿中に
おけるFL、3DFおよび3DGの生成を示す。3つの代謝産物全ての迅速な出
現が明らかである。3DFおよび3DGの両方が、24時間後でさえもわずかな
上昇を示す。 図4に示すグラフは、7人の試験群のメンバー各々における3DFの生成を示
す。同様なパターンが全ての場合に見られる。図4に明らかなように、3DF排
出は、FL食塊(bolus)後4時間で最高になり、食塊後24時間でさえ3DF
のわずかな上昇があることに注目すべきである。
The graph shown in FIG. 3 shows the production of FL, 3DF and 3DG in the urine of one volunteer after consumption of the glycated protein. The rapid appearance of all three metabolites is evident. Both 3DF and 3DG show a slight increase even after 24 hours. The graph shown in FIG. 4 shows the generation of 3DF in each of the seven test group members. A similar pattern is seen in all cases. As is evident in FIG. 4, 3DF excretion was highest at 4 hours after FL bolus and even at 24 hours after bolus, 3DF
It should be noted that there is a slight rise in.

【0095】 実施例6 摂食実験: N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ(NAGase)は、糖尿病患者にお
いて高濃度で尿中に排出される酵素である。それは、管損傷の初期の目印である
と考えられているが、尿中NAGase増加の病状は、よく理解されていない。
糖尿病患者におけるNAGaseの尿中産出の増加は、細胞の破壊よりもむしろ
尿中への産出増加を伴う糖尿病によって誘導される近位尿細管におけるリソソー
ムの活性化のためであると提案されている。 該実施例において得られた結果は、全ての比較において、3DFおよびNAG
aseレベルが対照と比べて実験群において上昇することを示す。したがって、
グリケーション化蛋白を与えられた動物は、糖尿病患者で得られた結果と同様に
、過剰のNAGaseを尿中に排出する。対照動物と比べてNAGase排出が
約50%増加する。これらの動物は、また、対照と比べて尿3DFが5倍増加す
る。図5および6に見られるように、尿中3DFは、3DGと非常によく相関す
る。どちらの化合物も、再吸収されることなく糸球体濾過値で血漿から除去され
るようである。
Example 6 Feeding Experiment: N-Acetyl-β-glucosaminidase (NAGase) is an enzyme excreted in urine at high concentrations in diabetic patients. Although it is thought to be an early landmark of ductal injury, the pathology of urinary NAGase increase is not well understood.
It has been proposed that the increased urinary production of NAGase in diabetic patients is due to lysosomal activation in proximal tubules induced by diabetes with increased production in the urine rather than destruction of cells. The results obtained in this example show that, in all comparisons, 3DF and NAG
4 shows that ase levels are increased in the experimental group compared to the control. Therefore,
Animals fed glycated protein excrete excess NAGase in the urine, similar to the results obtained in diabetics. NGase excretion is increased by about 50% compared to control animals. These animals also have a 5-fold increase in urine 3DF compared to controls. As seen in FIGS. 5 and 6, urinary 3DF correlates very well with 3DG. Both compounds appear to be cleared from plasma at glomerular filtration values without reabsorption.

【0096】 実施例7 腎臓蛋白のSDSゲル: 2匹のラットに1日にFLまたはマンニトール(対照として使用される)のい
ずれか5マイクロモルを5日間注射した。動物を殺し、腎臓を取り出し、皮質お
よび骨髄に解剖した。5容量の150mM KCl、15mM MgClおよび
5mM DTTを含有する50mMトリスHCl、pH7.5中で組織をホモジ
ネートした。細胞破片を10000gで15分間の遠心分離によって除去し、次
いで、上清を150000gで70分間遠心分離した。溶性蛋白を12%ポリア
クリルアミドゲルならびに4−15および10−20%濃度勾配ゲルのSDS
PAGEによって分析した。全ての場合、マンニトールを注射した動物と比べて
、FLを注射した動物の腎臓抽出液から、より低分子量のバンドがなくなるかま
たは視覚的に減少した。
Example 7 SDS Gel of Kidney Protein: Two rats were injected daily with 5 micromolar of either FL or mannitol (used as control) for 5 days. Animals were killed, kidneys removed and dissected into cortex and bone marrow. Tissue was homogenized in 5 volumes of 50 mM Tris HCl, pH 7.5, containing 150 mM KCl, 15 mM MgCl 2 and 5 mM DTT. Cell debris was removed by centrifugation at 10,000 g for 15 minutes, then the supernatant was centrifuged at 150,000 g for 70 minutes. SDS of soluble protein on 12% polyacrylamide gel and 4-15 and 10-20% gradient gel
Analyzed by PAGE. In all cases, lower molecular weight bands were absent or visually reduced from kidney extracts of animals injected with FL compared to animals injected with mannitol.

【0097】 実施例8 3−O−メチルフルクトースリジンの合成: 3−O−メチルグルコース無水物19.4g(0.1モル)および重亜硫酸ナ
トリウム1gのメタノール30mlおよびグリセロール15ml中懸濁液を30
分間還流し、次いで、0.035モルのα−カルボベンゾキシ−リジンおよび4
mlの酢酸を加えた。該溶液を3時間還流した。溶液を1容量の水で処理し、ピ
リジニウム形態でDowex−50カラム(4x50cm)上のクロマトグラフ
ィーに付し、最初は水、次いで酢酸ピリジニウムで溶出した。純粋な物質を含有
するフラクションを合わせ、蒸発させた。得られた物質を50mlの水−メタノ
ール(9:1)中に溶解し、チャコール上10%パラジウム触媒を用いて水素気
体(20psi)で還元した。濾過および蒸発により、3−O−メチルフルクト
ースリジンを得た。 前記の式(I)の構造を有する他の特定の化合物は、例えば、選択された窒素
または酸素含有出発物質、おそらく、アミノ酸、ポリアミノ酸、ペプチドなどを
フルクトースのようなグリケーション剤を用いてグリケーションすることによっ
て製造され、所望により、それを当業者に周知の手法によって化学的に修飾して
もよい。
Example 8 Synthesis of 3-O-methylfructose lysine: A suspension of 19.4 g (0.1 mol) of 3-O-methylglucose anhydride and 1 g of sodium bisulfite in 30 ml of methanol and 15 ml of glycerol was prepared.
Reflux and then 0.035 mole of α-carbobenzoxy-lysine and 4
ml of acetic acid was added. The solution was refluxed for 3 hours. The solution was treated with one volume of water and chromatographed on a Dowex-50 column (4 × 50 cm) in pyridinium form, eluting first with water and then with pyridinium acetate. Fractions containing pure material were combined and evaporated. The resulting material was dissolved in 50 ml of water-methanol (9: 1) and reduced with hydrogen gas (20 psi) over 10% palladium on charcoal. Filtration and evaporation gave 3-O-methylfructose lysine. Other specific compounds having the structure of formula (I) above can be used, for example, to select selected nitrogen or oxygen containing starting materials, possibly amino acids, polyamino acids, peptides, etc., using glycating agents such as fructose. Manufactured by application, and if desired, it may be chemically modified by techniques well known to those skilled in the art.

【0098】 実施例9 FL3Pキナーゼ活性の付加的アッセイ: a.貯蔵溶液の調製: 100mM HEPES pH8.0、10mM ATP、2mM MgCl
5mM DTT、0.5mM PMSFであるアッセイバッファー溶液を調製した
。2mMフルクトシル−スペルミンHClであるフルクトシル−スペルミン貯蔵
溶液を調製した。2mMスペルミンHClであるスペルミン対照溶液を調製した
Example 9 Additional Assays for FL3P Kinase Activity: a. Preparation of stock solution: 100 mM HEPES pH 8.0, 10 mM ATP, 2 mM MgCl 2 ,
An assay buffer solution of 5 mM DTT, 0.5 mM PMSF was prepared. A fructosyl-spermine stock solution, 2 mM fructosyl-spermine HCl, was prepared. A spermine control solution that was 2 mM spermine HCl was prepared.

【0099】 b.フルクトシル−スペルミンの合成: フルクトシル−スペルミンの合成は、既知の手法(J. HodgeおよびB. Fisher,
Methods Carbohydr. Chem. 2:99-107(1963))の適用によって行
った。スペルミン(500mg)、グルコース(500mg)およびピロ亜硫酸
ナトリウム(80mg)の混合物を50mlのメタノール−水(1:1)中モル
比8:4:1(スペルミン:グルコース:ピロ亜硫酸塩)中で調製し、12時間
還流した。生成物を水で200mlまで希釈し、DOW−50カラム(5x90
cm)上に充填した。未反応グルコースを2カラム容量の水によって除去し、生
成物および未反応スペルミンを0.1M NHOHで除去した。ピークフラク
ションの生成物をプールして凍結乾燥し、フルクトシル−スペルミンの濃度を、
生成物の定性13C NMRスペクトル(NMRデータは、45°パルス、10
秒緩和遅延時間およびNOEデカップリング無しで収集した)におけるC−2フ
ルクトシルピーク全体を測定することによって決定した。
B. Synthesis of fructosyl-spermine: The synthesis of fructosyl-spermine is known in the art (J. Hodge and B. Fisher,
Methods Carbohydr. Chem. 2: 99-107 (1963)). A mixture of spermine (500 mg), glucose (500 mg) and sodium pyrosulfite (80 mg) was prepared in a 50 ml methanol-water (1: 1) molar ratio of 8: 4: 1 (spermine: glucose: pyrosulfite). And refluxed for 12 hours. The product was diluted with water to 200 ml and a DOW-50 column (5 × 90
cm). Unreacted glucose was removed by water 2 column volumes of product and unreacted spermine were removed with 0.1 M NH 4 OH. The products of the peak fractions were pooled and lyophilized and the concentration of fructosyl-spermine was determined by
Qualitative 13 C NMR spectrum of the product (NMR data is 45 ° pulse, 10
(Collected without second relaxation lag time and NOE decoupling) was determined by measuring the entire C-2 fructosyl peak.

【0100】 c.精製のためのキナーゼのアッセイ: 10μlの酵素調製物、10μlのアッセイバッファー、1.0μCiの33 P ATP、10μlのフルクトシル−スペルミン貯蔵溶液および70μlの水
を含むインキュベーション混合物を調製し、37℃で1時間インキュベートした
。インキュベーションの終わりに、90μl(2x45μl)の試料を2つの2
.5cm直径リン酸セルロースディスク(Whatman P-81)上にスポットし、乾
燥させた。ディスクを水で広範囲に洗浄した。乾燥後、ディスクをシンチレーシ
ョンバイアル中に置き、カウントした。 各酵素フラクションを適当なスペルミン対照を用いて2連でアッセイした。
C. Kinase Assay for Purification: An incubation mixture containing 10 μl enzyme preparation, 10 μl assay buffer, 1.0 μCi 33 P ATP, 10 μl fructosyl-spermine stock solution and 70 μl water was prepared and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Incubated for hours. At the end of the incubation, 90 μl (2 × 45 μl) of the sample was
. Spotted onto a 5 cm diameter cellulose phosphate disc (Whatman P-81) and dried. The disc was extensively washed with water. After drying, the disks were placed in scintillation vials and counted. Each enzyme fraction was assayed in duplicate using the appropriate spermine control.

【0101】 実施例10 グリケーション化蛋白食餌における試験動物に観察された腎臓病状 3匹のラットをグリケーション化蛋白食餌(20%全蛋白;3%グリケーショ
ン)で8ヶ月維持し、対照食餌で維持した同じ年齢の9匹のラットと比較した。
主な知見は、グリケーション化食餌の動物における損傷した糸球体の実質的な増
加であった。これらの動物において観察された典型的な病変は、糸球体嚢(ボー
マン嚢)の分節性硬化症、壁上皮(parietal epithelium)の尿細管形成異常お
よび間質性繊維症であった。グリケーション化蛋白食餌の動物の3匹全ておよび
対照食餌の動物の1匹のみが、13%より大きい損傷糸球体を示した。これが起
こる確立は2%未満である。糸球体において観察された病状に加えて、尿細管内
にいくつかのヒアリン円柱が観察された。定量されていないが、これらのより多
くがグリケーション化食餌の動物に見られた。NAGaseのレベルの増加もま
た、グリケーション化食餌の動物に観察された。 該実験の結果から、グリケーション化食餌は、試験動物に、糖尿病の腎臓に見
られるのと同様の一連の組織学的病変を発現させるようであった。
Example 10 Kidney Pathology Observed in Test Animals on a Glycated Protein Diet Three rats were maintained on a glycated protein diet (20% total protein; 3% glycation) for 8 months and a control diet. Compared to 9 rats of the same age maintained.
The main finding was a substantial increase in damaged glomeruli in animals on a glycated diet. Typical lesions observed in these animals were segmental sclerosis of the glomerular sac (Bowman's capsule), tubular dysplasia of the parietal epithelium, and interstitial fibrosis. All three animals on the glycated protein diet and only one animal on the control diet showed greater than 13% injured glomeruli. The probability that this occurs is less than 2%. In addition to the pathology observed in the glomeruli, several hyaline casts were observed in the tubules. Although not quantified, more of these were found in animals on the glycated diet. Increased levels of NAGase were also observed in animals on the glycated diet. From the results of the experiment, the glycated diet appeared to cause the test animals to develop a series of histological lesions similar to those found in diabetic kidneys.

【0102】 実施例11 妊娠に対するグリケーション化食餌の影響 予備実験において、5対のマウスにグリケーション化食餌(18%全蛋白;3
%グリケーション)を与え、7ヶ月間にわたって6回子を産んだ。その6回の妊
娠により、17、23、13、0、3および0匹の生存する子が得られた。第3
の出産後の生存する子におけるこの急激な落ち込みを考慮して、10対からなる
2団の各々にグリケーション化食餌(13%全蛋白;3%グリケーション)また
は対照食餌(13%蛋白、0%グリケーション)のいずれかを与えた。これまで
は、2群の子が4回生まれ、両方の群において同様の結果を得た。第1の妊娠は
49/20(グリケーション/対照)の子を生じ;第2は18/41;第3は3
7/27、第4は20/33であった。第5の妊娠、現在進行中である。マウス
の組は、高血糖について試験された。血中グルコースレベルは、実験および対照
群において、各々、120および112mg/dlである。 マウスの尿における3DFレベルの予備測定は、予想通り、本明細書に記載の
グリケーション化食餌の場合、全身の3DFの実質的な増加(約5−10倍)を
示す。
Example 11 Effect of Glycated Diet on Pregnancy In a preliminary experiment, 5 pairs of mice were given a glycated diet (18% total protein; 3
% Glycation) and gave birth to 6 offspring over a 7 month period. The six pregnancies resulted in 17, 23, 13, 0, 3, and 0 surviving offspring. Third
Taking into account this sharp drop in surviving offspring after birth, each of the two groups of 10 pairs had a glycated diet (13% total protein; 3% glycation) or a control diet (13% protein, 0%). % Glycation). So far, two groups of offspring were born four times, with similar results in both groups. First pregnancy yields 49/20 (glycation / control) offspring; second 18/41; third 3
On July 27, the fourth was 20/33. The fifth pregnancy is currently in progress. A set of mice was tested for hyperglycemia. Blood glucose levels are 120 and 112 mg / dl in the experimental and control groups, respectively. Preliminary measurements of 3DF levels in mouse urine show, as expected, a substantial increase (approximately 5-10 fold) in systemic 3DF for the glycated diet described herein.

【0103】 実施例12 フルクトースリジン経路の発癌効果 フルクトースリジン経路において生成される代謝産物の発癌性の可能性を調べ
るために、腎臓癌に高感受性のラット系統で実験を行った。4匹のラットにグリ
ケーション化食餌を与え、3匹のラットに対照食餌を与えた。食餌を与えて10
週後、動物を殺し、それらの腎臓を調べた。食餌を与えた4匹全てにおいて、1
mmよりも大きなサイズの腎臓癌が見られ、一方、対照動物においては、このよ
うな大きな病変は見られなかった。これが起こる確率は、2%未満である。デー
タは、腎臓管状細胞(多くの腎臓癌の起源の細胞であることが知られている)に
おいて見られる動物食餌中のグリケーション化蛋白由来の過剰のフルクトースリ
ジンによって引き起こされた3DGレベルの上昇が、細胞DNAと相互反応し、
種々の突然変異を導き、最終的に発癌事象を導くことができることを示す。腎臓
および他の場所でのヒトの癌の発現において該過程が重要である可能性がある。
Example 12 Carcinogenic effects of the fructose lysine pathway To investigate the potential carcinogenicity of metabolites generated in the fructose lysine pathway, experiments were performed in a rat strain highly susceptible to kidney cancer. Four rats received a glycated diet and three rats received a control diet. Feed 10
After a week, the animals were killed and their kidneys examined. In all four animals fed, 1
Kidney cancers of a size larger than mm were seen, while no such large lesions were found in control animals. The probability that this will happen is less than 2%. The data show that elevated 3DG levels caused by excess fructoselysine from glycated proteins in animal diets found in renal tubular cells (known to be cells of many renal cancer origins). Interacts with cellular DNA,
Demonstrates that various mutations can be induced, ultimately leading to an oncogenic event. The process can be important in the development of human cancer in the kidney and elsewhere.

【0104】 罹病性ラットにおける腎細胞癌腫に対するグリケーション化蛋白食餌の規定食効
果 グリケーション化食餌と腎細胞癌腫の間の関係を評価する付加的な実験におい
て、腎臓癌腫の発病に対して感受性となる変異を施した28匹のラットを2つの
集団に分けた。1つの集団にはグリケーション化蛋白の食餌を与え、別の集団に
は対照となる食餌を与えた。グリケーション化蛋白の食餌は規定滋養食に3%の
グリケーション化蛋白を加えたものからなる。グリケーション化蛋白はカゼイン
とグルコース(2:1)を一緒に混合し、水(乾燥物質の重量の2倍)を加え、
その混合物を60℃で72時間ベーキングすることで作った。水を使用すること
なく、カゼインとグルコースをベーキングする前に混合しないことを除いて同様
の方法にて対照物を調製した。ラットを3週齢で離乳させた後すぐにその食餌を
与えるようにし、その後16週間自由に食餌できる状態を維持した。ついで、ラ
ットを殺し、腎臓を固定して、ヘモトキシリンおよびエオシン切開を行った。こ
れらを熟練した病理学者がその病変について試験した。4つの型の病変が同定さ
れた。これらの病変は、シスト;典型的には10個よりも少ない腫瘍様細胞の極
めて小さな集合体;0.5mm以下の小腫瘍;および0.5mmより大きな腫瘍を
包含した。各型について、以下の表から分かるように、対照となる食餌を与える
よりもグリケーション化食餌を与えた動物にてより多くの病変が観察された。
Dietary effect of glycated protein diet on renal cell carcinoma in susceptible rats In an additional experiment evaluating the relationship between glycated diet and renal cell carcinoma, susceptibility to renal carcinoma development was demonstrated. Twenty-eight mutated rats were divided into two groups. One group was fed a glycated protein diet and the other group was fed a control diet. The glycated protein diet consists of a defined nutrient diet plus 3% glycated protein. The glycated protein is obtained by mixing casein and glucose (2: 1) together, adding water (twice the weight of dry matter),
The mixture was made by baking at 60 ° C. for 72 hours. A control was prepared in a similar manner, except that water was not used and casein and glucose were not mixed before baking. Rats were allowed to feed immediately after weaning at 3 weeks of age, and then remained free to eat for 16 weeks. The rats were then sacrificed, the kidneys fixed, and a hematoxylin and eosin incision performed. These were examined for the lesion by a trained pathologist. Four types of lesions were identified. These lesions included cysts; very small aggregates of typically less than 10 tumor-like cells; small tumors less than 0.5 mm; and tumors larger than 0.5 mm. For each type, as can be seen from the table below, more lesions were observed in the animals on the glycated diet than on the control diet.

【0105】[0105]

【表2】 [Table 2]

【0106】 結果をまとめるのに、腎臓断面当たりの病変の平均数を各食餌についてコンピ
ューター処理に付した。これらは対照およびグリケーション化食餌について、各
々、0.82±0.74および2.43±2.33であった。このことが偶然に起こ
る可能性は100000回当たり約2回である。 これらの結果は、その知見が本発明の根底をなす、レジン回収経路の効果が変
異を生じさせ、その上、発癌作用をも引き起こすとする前提を強く支持している
。これらの結果は、腎臓にて、ならびにレジン回収経路が同じような効果を付与
する他の器官にて、この経路を阻害し、癌を縮小させるための治療法および治療
薬を開発する基礎を提供する。
To summarize the results, the average number of lesions per kidney section was computerized for each diet. These were 0.82 ± 0.74 and 2.43 ± 2.33 for the control and glycated diet, respectively. The chance of this happening by chance is about twice per 100,000. These results strongly support the premise that the findings underlie the present invention, and that the effects of the resin recovery pathway mutate and also cause carcinogenesis. These results provide the basis for developing therapeutics and therapeutics to inhibit this pathway and reduce cancer in the kidney, as well as in other organs where the resin retrieval pathway provides a similar effect. I do.

【0107】 1型糖尿病患者のミクロアルブミネート尿への進行を示す、3−デオキシ−フル
クトースの尿排泄 上記したように、グリケーション中間体、3デオキシ−グルコソン(3DG)
およびその還元無毒化生成物、3デオキシ−フルクトース(3DF)の血清中レ
ベルは糖尿病患者では高い。これら化合物の基線レベルとその後のミクロアルブ
ミネート尿(microalbuminuria)(MA)への進行の間の関係を、ジョスリン糖
尿病センターにいる、インスリン依存性真性糖尿病(IDDM)およびミクロア
ルブミネート尿症の糖尿病と考えられる集団からの一群39人について、ACE
阻害剤に対するものではなく、試験した(1990年と1993年の間に開始す
る2年間の基線の複数回の測定値に基づく)。
Urinary excretion of 3-deoxy-fructose, indicating progression to microalbuminate urine in patients with type 1 diabetes, as described above, glycation intermediate, 3deoxy-glucosone (3DG)
Serum levels of and its reduced detoxified product, 3deoxy-fructose (3DF), are high in diabetics. The relationship between baseline levels of these compounds and their subsequent progression to microalbuminuria (MA) was compared to insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) and diabetes in microalbuminuria at the Josulin Diabetes Center. ACE for a group of 39 people from a possible group
Not against inhibitors, but tested (based on multiple measurements of a 2-year baseline starting between 1990 and 1993).

【0108】 ランダムなスポットでの尿中の3DFおよび3DGの基線レベルをHPLCお
よびGC−MSで測定した。次の4年でより高いレベルのMAまたは蛋白尿に進
行した個体(n=24)は、進行しなかった個体(n=15)と比較して、lo
g3DF/尿クレアチニン比が有意に高い基線レベルにあった(p=0.02)
。この研究で測定された基線レベルは、進行した個体で約0.24マイクロモル
/mgのクレアチニンであるのに対して、進行していない個体では約0.18マ
イクロモル/mgのクレアチニンであった。基線3DG/尿クレアチニン比は群
間で違いがなかった。HgAIC(グリコシル化ヘモグロビンの主要フラクショ
ン)の基線レベルを調節してもこれらの結果は実質的に変わらなかった。これら
の結果は糖尿病における尿中3DFと腎合併症の進行の間の結びつきについてさ
らなる証拠を提供するものである。
The baseline levels of 3DF and 3DG in urine at random spots were measured by HPLC and GC-MS. Individuals who progressed to higher levels of MA or proteinuria in the next four years (n = 24) were compared to those who did not (n = 15),
The g3DF / urine creatinine ratio was at a significantly higher baseline level (p = 0.02)
. The baseline level measured in this study was about 0.24 micromol / mg creatinine in advanced individuals, while about 0.18 micromol / mg creatinine in non-advanced individuals. . Baseline 3DG / urine creatinine ratio did not differ between groups. Adjusting the baseline level of HgA IC (the major fraction of glycosylated hemoglobin) did not substantially change these results. These results provide further evidence for a link between urinary 3DF and progression of renal complications in diabetes.

【0109】 A.3−デオキシフルクトースの定量 試験試料の0.3mLのアリコートをイオン交換カラム(0.15mLのAG
1−X8および0.15mLのAG 50W−X8樹脂を含有する)を通すことで
その試料を処理した。ついで、そのカラムを0.3mLの脱イオン水で2回洗浄
し、吸引してフリーな液体を取り出し、0.45mmのミリポールフィルターを
介して濾過した。 処理した試料の注入液(50μL)をDionex DX500クロマトグラ
フィーシステムを用いて分析した。カーボパックPA1アニオン交換カラムを利
用し、16%水酸化ナトリウム(200mM)および84%脱イオン水からなる
溶出液を用いて溶出した。パルス式電流検出器を用いて3DFを電気化学的に検
出した。所定の3DF濃度の標準3DF溶液を各未知の試料の前後で泳動させた
A. Determination of 3-deoxyfructose A 0.3 mL aliquot of the test sample was transferred to an ion exchange column (0.15 mL of AG).
The sample was processed by passing 1-X8 and 0.15 mL of AG 50W-X8 resin). The column was then washed twice with 0.3 mL of deionized water, aspirated to remove free liquid, and filtered through a 0.45 mm Millipole filter. Injections (50 μL) of the treated samples were analyzed using a Dionex DX500 chromatography system. Elution was performed using a Carbopak PA1 anion exchange column with an eluent consisting of 16% sodium hydroxide (200 mM) and 84% deionized water. 3DF was detected electrochemically using a pulsed current detector. A standard 3DF solution with a predetermined 3DF concentration was run before and after each unknown sample.

【0110】 B.尿中クレアチニンの測定 尿中クレアチニン濃度を、プレートリーダーを用いて修飾した終点比色測定法
により測定した(Sigma Diagnostic kit 555−A)。尿中に存在する代謝産
物レベルを測定するために、クレアチニン濃度を評価して尿容量を標準化した。
B. Measurement of urinary creatinine The urinary creatinine concentration was measured by a modified endpoint colorimetric method using a plate reader (Sigma Diagnostic kit 555-A). To determine the level of metabolites present in urine, creatinine concentrations were evaluated to normalize urine volume.

【0111】 C.尿中のアルブミンの測定 試験対象の尿中のアルブミンレベルを評価するために、スポット的に尿を集め
、N−アルブミンキット(Behring)を備えたBN100装置で免疫比濁測定法
を行った。抗アルブミン抗体は市販されている。尿中のアルブミンレベルは、E
LISAアッセイ、ラジオイムノアッセイ、ウェスタンおよびドットブロッティ
ングを含むが、これらに限定されない、いずれか適当なアッセイで評価すること
ができる。 ジョスリン糖尿病センターの患者の研究にて得られたデータに基づき、高レベ
ルの尿中3DFが糖尿病にてミクロアルブミネート尿症への進行と関連している
のは明らかである。この観察は糖尿病に苦しんでいる患者が重度の腎臓合併症に
進行する可能性を評価するための新たな診断用パラメーターを提供する。
C. Measurement of albumin in urine In order to evaluate the albumin level in urine of a test subject, urine was collected in a spot, and immunoturbidimetry was performed using a BN100 apparatus equipped with an N-albumin kit (Behring). Anti-albumin antibodies are commercially available. Albumin levels in urine are E
It can be assessed by any suitable assay including, but not limited to, LISA assay, radioimmunoassay, western and dot blotting. Based on data obtained from a study of patients at the Josulin Diabetes Center, it is clear that high levels of urinary 3DF are associated with progression to microalbuminuria in diabetes. This observation provides a new diagnostic parameter for assessing the likelihood that a patient suffering from diabetes will progress to severe renal complications.

【0112】 本発明のある特定の具体例は、前記に記載および/または例示されたが、種々
の他の具体例は、前記の開示から当業者に明らかであろう。したがって、本発明
は、記載および/または例示された特別の具体例に限定されず、上記した請求の
範囲の範囲から逸脱することなく、変更および修飾を考慮することができる。
While certain embodiments of the present invention have been described and / or illustrated above, various other embodiments will be apparent to those skilled in the art from the foregoing disclosure. Therefore, the present invention is not limited to the specific examples described and / or illustrated, but may take into account changes and modifications without departing from the scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 不可逆的に修飾されたAGE蛋白に至る多工程反応に含まれる開
始工程を示す。
FIG. 1 shows the starting steps involved in a multi-step reaction leading to an irreversibly modified AGE protein.

【図2】 リジン回収経路に含まれる反応を示す。FIG. 2 shows the reactions involved in the lysine recovery pathway.

【図3】 2gのFLを与えられた単一の個体由来の3DF、3DGおよび
FLの経時的変化を示し、24時間追跡した尿プロフィールを示すグラフである
FIG. 3 is a graph showing the time course of 3DF, 3DG and FL from a single individual given 2 g of FL, showing the urine profile followed for 24 hours.

【図4】 2gのフルクトースリジンを与えられた7人のボランティア由来
の尿排泄の時間に対する3DFを示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing 3DF versus time of urine excretion from seven volunteers who received 2 g of fructose lysine.

【図5】 対照動物群と0.3%グリケーション化蛋白を含有する食餌を維
持した実験群の間の3DFおよびN−アセチル−β−グルコサミニダーゼ(NA
G)を比較するグラフである。
FIG. 5. 3DF and N-acetyl-β-glucosaminidase (NA) between a control animal group and an experimental group that maintained a diet containing 0.3% glycated protein.
7 is a graph comparing G).

【図6】 対照食餌かまたはグリケーション化蛋白に富む食餌のいずれかを
与えられたラットの尿中3DFおよび3DGレベル間の直線関係を示すグラフで
ある。
FIG. 6 is a graph showing the linear relationship between urinary 3DF and 3DG levels in rats fed either a control diet or a diet rich in glycated protein.

【図7】 正常および糖尿病患者の空腹時の尿中3DGレベルを空腹時の3
DFレベルに対してプロットしたグラフである。
FIG. 7 shows fasting urine 3DG levels of normal and diabetic patients on fasting 3
It is a graph plotted against the DF level.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07H 15/12 C07H 15/12 G01N 33/15 G01N 33/15 Z 33/50 33/50 Z (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW Fターム(参考) 2G045 AA25 AA40 CA26 CB03 CB17 CB26 DA20 DA36 DA44 DA80 FB01 FB03 FB05 FB06 JA01 JA20 4C057 AA17 HH02 4C086 AA01 AA02 EA03 MA01 MA04 MA56 NA14 4C206 AA01 AA02 FA03 MA01 MA04 MA72 MA75 MA76 MA86 NA14 ZB26 ZC41 4H006 AA01 AB28 BN10 BU32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07H 15/12 C07H 15/12 G01N 33/15 G01N 33/15 Z 33/50 33/50 Z (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW) , EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ , LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZWF terms (reference) 2G045 AA25 AA40 CA26 CB03 CB17 CB26 DA20 DA36 DA44 DA80 FB01 FB03 FB05 FB06 JA01 JA20 4C057 AA17 HH02 4C086 AA01 AA02 EA03 MA01 MA04 MA56 NA14 4C206 AA01 AA02 FA03 MA01 MA04 MA72 MA75 MA76 MA86 NA14 ZB26 ZC41 4H006 AA01 AB28 BN10 BU32

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 患者がグリケーション化蛋白を摂取することに伴う、その患
者における癌腫に至る罹病性を減少させる化合物であって、 【化1】 [式中、 Xは−NR'−または−O−であり、ここでR'はHならびに直鎖または分岐鎖
アルキル基(C−C)および置換されていないかまたは置換されたアリール
基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)からなる群から選択
され; RはH、アミノ酸残基、ポリアミノ酸残基、ペプチド鎖、置換されていないか
または少なくとも1個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換されている直鎖
または分岐鎖脂肪族基(C−C)、置換されていないかまたは少なくとも1
個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換され、少なくとも1個の−O−、−
NH−もしくは−NR"−基によって割り込まれた直鎖または分岐鎖脂肪族基(
−C)からなる群から選択される置換基であり、ここでR"は直鎖または
分岐鎖アルキル(C−C)および置換されていないかまたは置換されている
アリール基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)である;但
し、Xが−NR'−である場合、RおよびR'はそれらが結合する窒素原子と一緒
になって、少なくとも1個の窒素および酸素が環中にある唯一のヘテロ原子であ
る、5ないし7個の環原子を有する置換または置換されていない複素環式環であ
ってもよく、該アリール基(C−C10)またはアラルキル基(C−C10 )および該複素環式環置換基はH、アルキル(C−C)、ハロゲン、CF 、CN、NOおよび−O−アルキル(C−C)よりなる群から選択され; Rは炭素数1ないし4の直鎖状ポリオール基であり; Yはカルボニル基 【化2】 またはヒドロキシメチレン基 【化3】 のいずれかであり; Zは−H、−O−アルキル(C−C)、−ハロゲン−CF、−CN、−
COOHおよび−SOからなる群から選択される] で示される化合物ならびに該化合物の異性体および医薬上許容される塩。
1. A compound that reduces the susceptibility to carcinoma in a patient associated with the ingestion of the glycated protein by the patient. Wherein, X is -NR'- or -O-, where R 'is H and straight or branched chain alkyl group (C 1 -C 4) and unsubstituted or substituted aryl group R is selected from the group consisting of (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); R is H, amino acid residue, polyamino acid residue, peptide chain, unsubstituted or at least one A linear or branched aliphatic group (C 1 -C 8 ) substituted with a nitrogen- or oxygen-containing substituent, unsubstituted or at least one
Substituted with at least one nitrogen- or oxygen-containing substituent and at least one -O-,-
A linear or branched aliphatic group interrupted by an NH- or -NR "-group (
C 1 -C 8 ), wherein R ″ is a linear or branched alkyl (C 1 -C 6 ) and an unsubstituted or substituted aryl group ( C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); provided that when X is —NR′—, R and R ′ together with the nitrogen atom to which they are attached, have at least one Substituted and unsubstituted heterocyclic rings having 5 to 7 ring atoms, wherein the nitrogen and oxygen are the only heteroatoms in the ring, and the aryl group (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ) and the heterocyclic ring substituent are H, alkyl (C 1 -C 6 ), halogen, CF 3 , CN, NO 2 and —O-alkyl (C 1 -C 10 ). It is selected from the group consisting of C 6) ; R 1 is linear polyols having 1 to 4 carbon atoms; Y is a carbonyl group ## STR2 ## Or a hydroxymethylene group Of either be; Z is -H, -O- alkyl (C 1 -C 6), - halogen -CF 3, -CN, -
Isomers and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and the compound represented by] is selected from the group consisting of COOH and -SO 3 H 2.
【請求項2】 患者がグリケーション化蛋白を摂取することに付随する、そ
の患者における癌腫に至る罹病性を減少させる方法であって、フルクトース−リ
ジンのフルクトース−リジン−3−リン酸への酵素変換の阻害において効果的な
阻害活性を有する有効化合物を含む医薬組成物を投与することを特徴とする方法
2. A method for reducing the susceptibility to carcinoma in a patient associated with the ingestion of the glycated protein by the patient, comprising the step of converting fructose-lysine to fructose-lysine-3-phosphate. A method comprising administering a pharmaceutical composition comprising an active compound having an effective inhibitory activity in inhibiting conversion.
【請求項3】 癌腫が腎細胞癌である、請求項2記載の方法。3. The method according to claim 2, wherein the carcinoma is renal cell carcinoma. 【請求項4】 有効化合物が競合的または非競合的酵素阻害を示し、約1m
Mよりも小さな阻害定数(Ki)を有する、請求項2記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein the active compound exhibits competitive or non-competitive enzyme inhibition,
3. The method of claim 2, wherein the method has an inhibition constant (Ki) less than M.
【請求項5】 有効化合物が: (i)分子量が約2000ダルトンよりも小さく; (ii)生理食塩水または血清中の溶解度が10μM以上であり;および (iii)生理食塩水または血清中に少なくとも1時間インキュベーションし
た後に少なくとも50%のその酵素阻害活性を保持する、 請求項2記載の方法。
5. An active compound comprising: (i) a molecular weight of less than about 2000 daltons; (ii) a solubility in saline or serum of 10 μM or more; and (iii) at least a solubility in saline or serum. 3. The method of claim 2, wherein the enzyme retains at least 50% of its enzyme inhibitory activity after 1 hour incubation.
【請求項6】 有効化合物が、構造式: 【化4】 [式中、 Xは−NR'−または−O−であり、ここでR'はHならびに直鎖または分岐鎖
アルキル基(C−C)および置換されていないかまたは置換されたアリール
基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)からなる群から選択
され; RはH、アミノ酸残基、ポリアミノ酸残基、ペプチド鎖、置換されていないか
または少なくとも1個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換されている直鎖
または分岐鎖脂肪族基(C−C)、置換されていないかまたは少なくとも1
個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換され、少なくとも1個の−O−、−
NH−もしくは−NR"−基によって割り込まれた直鎖または分岐鎖脂肪族基(
−C)からなる群から選択される置換基であり、ここでR"は直鎖または
分岐鎖アルキル(C−C)および置換されていないかまたは置換されている
アリール基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)である;但
し、Xが−NR'−である場合、RおよびR'はそれらが結合する窒素原子と一緒
になって、少なくとも1個の窒素および酸素が環中にある唯一のヘテロ原子であ
る、5ないし7個の環原子を有する置換または置換されていない複素環式環であ
ってもよく、該アリール基(C−C10)またはアラルキル基(C−C10 )および該複素環式環置換基はH、アルキル(C−C)、ハロゲン、CF 、CN、NOおよび−O−アルキル(C−C)よりなる群から選択され; Rは炭素数1ないし4の直鎖状ポリオール基であり; Yはカルボニル基 【化5】 またはヒドロキシメチレン基 【化6】 のいずれかであり; Zは−H、−O−アルキル(C−C)、−ハロゲン−CF、−CN、−
COOHおよび−SOからなる群から選択される] で示される化合物ならびに該化合物の異性体および医薬上許容される塩である、
請求項2記載の方法。
6. An active compound having the structural formula: Wherein, X is -NR'- or -O-, where R 'is H and straight or branched chain alkyl group (C 1 -C 4) and unsubstituted or substituted aryl group R is selected from the group consisting of (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); R is H, amino acid residue, polyamino acid residue, peptide chain, unsubstituted or at least one A linear or branched aliphatic group (C 1 -C 8 ) substituted with a nitrogen- or oxygen-containing substituent, unsubstituted or at least one
Substituted with at least one nitrogen- or oxygen-containing substituent and at least one -O-,-
A linear or branched aliphatic group interrupted by an NH- or -NR "-group (
C 1 -C 8 ), wherein R ″ is a linear or branched alkyl (C 1 -C 6 ) and an unsubstituted or substituted aryl group ( C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); provided that when X is —NR′—, R and R ′ together with the nitrogen atom to which they are attached, have at least one Substituted and unsubstituted heterocyclic rings having 5 to 7 ring atoms, wherein the nitrogen and oxygen are the only heteroatoms in the ring, and the aryl group (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ) and the heterocyclic ring substituent are H, alkyl (C 1 -C 6 ), halogen, CF 3 , CN, NO 2 and —O-alkyl (C 1 -C 10 ). It is selected from the group consisting of C 6) ; R 1 is linear polyols having 1 to 4 carbon atoms; Y is a carbonyl group embedded image Or a hydroxymethylene group Of either be; Z is -H, -O- alkyl (C 1 -C 6), - halogen -CF 3, -CN, -
Isomers and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and the compound represented by] is selected from the group consisting of COOH and -SO 3 H 2,
The method of claim 2.
【請求項7】 医薬組成物を経口投与する、請求項2記載の方法。7. The method according to claim 2, wherein the pharmaceutical composition is administered orally. 【請求項8】 患者において、AGE−蛋白の形成により引き起こされる、
癌腫の罹患を防止、減少または遅延させる方法であって、患者が3−デオキシグ
ルコソンを産生することを阻害する治療上有効量の化合物を該患者に投与するこ
とを特徴とする方法。
8. The method of claim 1, wherein the patient is caused by AGE-protein formation.
A method for preventing, reducing or delaying the occurrence of carcinoma, comprising administering to the patient a therapeutically effective amount of a compound that inhibits the patient from producing 3-deoxyglucosone.
【請求項9】 癌腫が腎細胞癌である、請求項8記載の方法。9. The method according to claim 8, wherein the carcinoma is renal cell carcinoma. 【請求項10】 化合物が、式: 【化7】 [式中、 Xは−NR'−または−O−であり、ここでR'はHならびに直鎖または分岐鎖
アルキル基(C−C)および置換されていないかまたは置換されたアリール
基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)からなる群から選択
され; RはH、アミノ酸残基、ポリアミノ酸残基、ペプチド鎖、置換されていないか
または少なくとも1個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換されている直鎖
または分岐鎖脂肪族基(C−C)、置換されていないかまたは少なくとも1
個の窒素−もしくは酸素−含有置換基で置換され、少なくとも1個の−O−、−
NH−もしくは−NR"−基によって割り込まれた直鎖または分岐鎖脂肪族基(
−C)からなる群から選択される置換基であり、ここでR"は直鎖または
分岐鎖アルキル(C−C)および置換されていないかまたは置換されている
アリール基(C−C10)もしくはアラルキル基(C−C10)である;但
し、Xが−NR'−である場合、RおよびR'はそれらが結合する窒素原子と一緒
になって、少なくとも1個の窒素および酸素が環中にある唯一のヘテロ原子であ
る、5ないし7個の環原子を有する置換または置換されていない複素環式環であ
ってもよく、該アリール基(C−C10)またはアラルキル基(C−C10 )および該複素環式環置換基はH、アルキル(C−C)、ハロゲン、CF 、CN、NOおよび−O−アルキル(C−C)よりなる群から選択され; Rは炭素数1ないし4の直鎖状ポリオール基であり; Yはカルボニル基 【化8】 またはヒドロキシメチレン基 【化9】 のいずれかであり; Zは−H、−OH、−O−アルキル(C−C)、−ハロゲン−CF、−
CN、−COOHおよび−SOからなる群から選択される] で示される化合物ならびに該化合物の異性体および医薬上許容される塩である、
請求項8記載の方法。
10. The compound of the formula: Wherein, X is -NR'- or -O-, where R 'is H and straight or branched chain alkyl group (C 1 -C 4) and unsubstituted or substituted aryl group R is selected from the group consisting of (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); R is H, amino acid residue, polyamino acid residue, peptide chain, unsubstituted or at least one A linear or branched aliphatic group (C 1 -C 8 ) substituted with a nitrogen- or oxygen-containing substituent, unsubstituted or at least one
Substituted with at least one nitrogen- or oxygen-containing substituent and at least one -O-,-
A linear or branched aliphatic group interrupted by an NH- or -NR "-group (
C 1 -C 8 ), wherein R ″ is a linear or branched alkyl (C 1 -C 6 ) and an unsubstituted or substituted aryl group ( C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ); provided that when X is —NR′—, R and R ′ together with the nitrogen atom to which they are attached, have at least one Substituted and unsubstituted heterocyclic rings having 5 to 7 ring atoms, wherein the nitrogen and oxygen are the only heteroatoms in the ring, and the aryl group (C 6 -C 10 ) or an aralkyl group (C 7 -C 10 ) and the heterocyclic ring substituent are H, alkyl (C 1 -C 6 ), halogen, CF 3 , CN, NO 2 and —O-alkyl (C 1 -C 10 ). It is selected from the group consisting of C 6) ; R 1 is linear polyols having 1 to 4 carbon atoms; Y is a carbonyl group embedded image Or a hydroxymethylene group Z is -H, -OH, -O-alkyl (C 1 -C 6 ), -halogen-CF 3 ,-
CN, isomers and pharmaceutically acceptable salts of the compounds and the compound represented by] is selected from the group consisting of -COOH and -SO 3 H 2,
The method of claim 8.
【請求項11】 癌腫を罹病的試験動物において誘発する方法であって、実
質的にグリケーション化蛋白不含の食餌を与えた同様の罹病的試験動物からの生
物学的流体の3−デオキシグルコソン(3DG)含量と比較して、試験動物の生
物学的流体の3DG含量を少なくとも3倍高く維持するのに十分な量および時間
、その試験動物にグリケーション化蛋白食餌を付与することを特徴とする方法。
11. A method for inducing carcinoma in a susceptible test animal, said method comprising the steps of inducing a biological fluid 3-deoxyglucose from a similar susceptible test animal fed a diet substantially free of glycated protein. Feeding the test animal a glycated protein diet in an amount and for a time sufficient to maintain the 3DG content of the biological fluid of the test animal at least three times higher compared to the Son (3DG) content. And how to.
【請求項12】 癌腫が腎細胞癌である、請求項11記載の方法。12. The method according to claim 11, wherein the carcinoma is renal cell carcinoma. 【請求項13】 癌腫の発達に影響を及ぼす物質のスクリーニング方法であ
って: (i)実質的にグリケーション化蛋白不含の食餌を与えた同様の罹病的試験動
物からの生物学的流体の3−デオキシグルコソン(3DG)含量と比較して、試
験動物の生物学的流体の3DG含量を少なくとも3倍高く維持するのに十分な量
および時間、その動物にグリケーション化蛋白食餌を付与することで、その罹病
的試験動物にて癌腫を誘発させ; (ii)試験物質を一部のその試験動物に投与するが、他の動物には投与せず
; (iii)試験動物を殺し; (iv)その各々の罹病的試験動物に認められる核癌腫を比較する、ことを特
徴とする方法。
13. A method of screening for a substance that affects carcinoma development, comprising: (i) the screening of a biological fluid from a similarly susceptible test animal fed a diet substantially free of glycated protein. The animal is provided with a glycated protein diet in an amount and for a time sufficient to maintain the 3DG content of the biological fluid of the test animal at least three times higher compared to the 3-deoxyglucosone (3DG) content. (Ii) administering the test substance to some of the test animals, but not to the other animals; (iii) killing the test animals; (ii) killing the test animals; iv) comparing nuclear carcinomas found in each of the diseased test animals.
【請求項14】 その各々が試験動物の約半分である、請求項13記載の方
法。
14. The method of claim 13, wherein each is about half of the test animal.
【請求項15】 癌腫が腎細胞癌である、請求項13記載の方法。15. The method according to claim 13, wherein the carcinoma is renal cell carcinoma. 【請求項16】 癌腫の罹患を防止、減少または遅延させる物質のスクリー
ニング方法であって、実質的にグリケーション化蛋白不含の食餌を与えた同様の
罹病的試験動物からの同じ生物学的流体の3−デオキシグルコソン(3DG)含
量と比較して、試験動物の生物学的流体の3DG含量を少なくとも3倍高く維持
するのに十分な量および時間、その罹病的試験動物にグリケーション化蛋白食餌
を付与し;試験物質を一部のその試験動物に投与するが、他の動物には投与せず
;その試験動物を殺し;その各々の罹病的試験動物からの組織部分を比較する、
ことを特徴とする方法。
16. A method of screening for a substance that prevents, reduces or delays the occurrence of carcinoma, comprising the same biological fluid from a similar susceptible test animal fed a diet substantially free of glycated protein. Glycated protein in the diseased test animal in an amount and for a time sufficient to maintain the 3DG content of the biological fluid of the test animal at least three times higher compared to the 3-deoxyglucosone (3DG) content of the test animal. Feeding; administering the test substance to some of the test animals but not to other animals; killing the test animals; comparing tissue portions from each of the diseased test animals;
A method comprising:
【請求項17】 その各々が試験動物の約半分である、請求項16記載の方
法。
17. The method of claim 16, wherein each is about half of the test animal.
【請求項18】 癌腫が腎細胞癌である、請求項16記載の方法。18. The method of claim 16, wherein the carcinoma is a renal cell carcinoma.
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