JP2003516947A - ニコチン様物質受容体のモジュレーターとしてのガランタミンおよびリコラミンの類似物 - Google Patents
ニコチン様物質受容体のモジュレーターとしてのガランタミンおよびリコラミンの類似物Info
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Abstract
Description
体を調節する方法に関する。こうした受容体の調節は、それに附随する諸機能、
沈痛、ニコチンおよびその類似物によるアディクション(耽溺)、不安や抑圧の
治療、アルツハイマーやパーキンソン病の治療および進行沮止、神経変性症に対
する神経保護、アルコールやグルタミン酸その他の毒物効果及び分裂病の治療、
などに有用である。
アルカロイドの一つで、それは長い間アセチルコリンエステラーゼ阻害剤として
使用されてきた。ヒトにおける主な使用は神経−筋相関遮断の術後の回復であっ
た。それはまた多くの神経−筋相関疾患に投与されてきた。筋肉の活性化のため
に、ガランタミンの抗コリンエステラーゼ活性と筋肉における攣縮増強の誘導と
の間に存在する相関を決定することに興味がもたれた。
ミン、フィソスティグミンおよびガランタミンの静脈注射後に測定された(Ueda
M, Matsumoto S, Kimoto S, Matsuda S, Studies on the anticholinesterase
and twitch potentiation activities of galanthamine. コリンエステラーゼと
ガランタミンの攣縮増強活性に関する研究。J.ap J Pharmacol 12:111−119, 19
62)。ガランタミンはネオスティグミンの1/10.5倍、フィソスチグミンの1/3. 5
倍の活性を持つ(p114)。ラットの脳、赤血球および腓腹筋ホモジネート中で測
定したコリンエステラーゼ活性のIC 50は、ネオスティグミンではガランタミン
に対して200倍の範囲の低い値で、フィソスティグミンにたいしては50倍低い値
である(表4。P115)。これは攣縮増強活性の強度と酵素活性の間に不釣り合い
を生み出している。著者らは、“ガランタミンの抗コリンエステラーゼ活性はネ
オスティグミンやフィソスティグミンのそれの1/10であるけれども、ガラタミン
投与による筋肉における攣縮増強はそれらの1/10である。つまり、ガラタミンに
よる痙攣増強に関しては抗コリンエステラーゼ活性以外の要素の関与が推測され
る”と記している。
ィグミンのそれの1/100であるけれども、ガラタミン投与による神経−筋肉標品
における攣縮増強はそれらの約1/10である。こうした攣縮増強と抗コリンエステ
ラーゼ活性との間の矛盾はガランタミンによる筋組織に対する直接的な効果ある
いは実験動物の種の違いという説明によっても解決されない。”
、脱分極剤から予期されるような直接的な効果も表していないと考察する。著者
らはこれまでの研究者達の論争点、すなわち、神経−筋接合部におけるアセチル
コリンの蓄積という古典的な考えは以下のような点と両立しないことを引用する
。(1)強力な脱分極は必ずしも顕著な攣縮増強を示さない(2)ネオスティグ
ミンのような抗コリンエステラーゼによって生じた攣縮増強は、化合物の投与後
直ちに出現する。このように、電気刺激によって放出される内在性伝達物質の活
性の高まりは、抗コリンエステラーゼの時間依存性(タイムコース)や強度とも
一致しないし、直接的な脱分極に帰することもできない。したがって、攣縮増強
は酵素阻害あるいは直接的な作用ではなく、運動神経終末に対する作用に帰する
のがもっともありそうなことである。
を介して作用する。こうした受容体はガングリオンにも見られる。KostowskiとG
omulka(Note on the ganglionic and central actions of galanthamine, ガ
ランタミンのガングリオンおよび中枢神経での作用に関する記載。Int. J. Neur
opharmacol, 7: 7−14, 1968)は、ネコのガングリオン神経伝達におけるガラン
タミンおよびフィソスティグミンの効果を研究した。この薬剤は動脈内注射によ
って投与され、脱分極は側頭頸ガングリオン(superior cervical ganglion)の
表面で記録された。フィソスティグミンおよびガランタミンは、サリチルフィソ
スティングミンの分子量を413、ガランタミンヒドロブロマイドの分子量を366と
して、ほぼ等しいモル濃度となる250マイクログラムという相互に比較可能なド
ースで投与された。上記のように、これはフィソスティグミンに対してはるかに
強い抗コリンエステラーゼ強度を表している。図1A, p9、に示されたように、フ
ィソスティングミンではなく、ガランタミンはヘキサメソニウム(C6)によって
引き起こされるガングリオン伝導遮断を基本的に抑制した。実際の記録は、図2
、p10、に示され、そこではフィソスティグミンではなく、ガランタミンで処理
したガングリオンの表面電位の保護が観察された。著者らは、異なる透過性がこ
れらの結果に寄与していることも考察しているが、しかし以下のようにも考察し
ている。
慮されるべきであろう。ネコの側頭頸ガングリオン(superior cervical gangli
on)においては二つの異なる興奮性コリン感受性部位が記載されている、、、 一つはニコチン、テトラメチルアンモニウム(TMA)で刺激され、クラーレ、あ
るいはヘキサメソニウム様薬剤によって阻害される。一方、2番目のはムスカリ
ンおよびアセチル−b−メチルコリン興奮に対する感受性とアトロピンによる遮
断にたいする感受性に特徴をもっている。両方のタイプのコリン感受性部位、ム
スカリン様およびニコチン様部位はアセチルコリンによって活性化されうる、、
、、C6誘導ガングリオン伝導遮断を防止するガランタミンの作用は、この効果が
ニコチン様コリン作用性部位の興奮によることを示唆している、、、 ガランタミンで処理したガングリオンの表面電位の増加は、そうした機構がいく
つかの抗コリンエステラーゼの作用に含まれることをも示唆する。
致する。株化されたラット褐色細胞腫(PC12)細胞を用いて、Storchらは30年
以上も前のuedaらの結論を確認した(Storch A, Schrattenholz A, Cooper JC,
Abdel Gharni EM, Gutbrod O, Weber K−H, Reinhardt S, Lobron C, Hermsten
B, Soskic V, Periera EFR, Albuquerque EX, Methfessel C, Maelicke A. Phys
ostigmine, galanthamine and codeine act as ‘noncompetitive nicotinic re
ceptter agonists’ on clonal rat pheochromocytoma cells. フィソスティグ
ミン、ガランタミンおよびコデインは、ラット褐色細胞腫において非競争的ニコ
チン様受容体アゴニストとして作用する、Eur. J Pharmacol Mol Pharmacol Sec
t 290:207−219,1995)。
な全細胞電流は惹起しないが、それは低い開チャネルの可能性、遅い応答の開始
と不活性化による”と記している。これらの薬剤が効果を示すためには、直接の
アゴニストによって起こるように、開かれたイオンチャネルを必要とする。フィ
ソスティグミンおよびガランタミンは、しかしながら、PC12細胞のインサイドア
ウトのパッチにおける一定のチャネル活性化を引き起こす。この活性化はアセチ
ルコリンによっても生じる。競争的ニコチン様アンタゴニストであるメチルリカ
コニチンはアセチルコリンによる活性化を抑制するが、コリンエステラーゼ阻害
剤によっては起こらない(図2、p211)。従って、ガランタミンとフィソス
ティングミンはアゴニスト部位に結合しない。反対に、フィソシチングミンに対
する競争的なモノクローナル抗体であるFK1存在下で保温したあとでは、フィソ
スティグミンもガランタミンも、単一チャネル活性を誘導できなかったが、アセ
チルコリンはそれを誘導できた。著者らは、こう結論した。“別の言い方をすれ
ば、(−)フィソスティングミン(およびガランタミン)[この括弧内の字句は
著者らの付加したものである] は、PC12細胞のニコチン様受容体に非競争的アゴ
ニストとして作用する“(p213)。
れたガングリオン脱分極を増強し、ヘキサメソニウムに対して保護する(それら
はニコチン様受容体の活性昂進をしめしているが)、ガランタミンの活性能力は
、パッチクランプおよび抗体技術といったより新しい方法で確認されてきた。
要な患者に投与することによってニコチン様作用を調節する方法を提供する。
つものである。KostowskiとGomulka (op cit) によって使われたような古典的
な神経化学的技術がニコチン様性質を持った化合物を同定するために使用される
。このうち電位または生物活性のようなコリン作用性として知られる結果の測定
は、ヘキサメソニウムのような非脱分極剤によって遮断される。海馬スライスに
おけるパッチクランプ記録のようなより新しい技術 (Alkondon M, Pereira EF,
Eisenberg HM, Albuquerque EX. Choline and selective agonists identify tw
o subtypes of nicotinic acethylcholine receptors in rat hippocampal inte
rneurons that modulate GABA release from CA. コリンおよび選択的アゴニス
トはCAからのGABA放出を調節するラット海馬内在ニューロンにおけるニコチン様
アセチルコリン受容体の2つのサブタイプを同定する。J.Neurosci 19(7): 2693
−2705, 1999), 電流および電位差クランプモード(Frazier CL, Rollins YD, B
reese CR, Leonard S, Freedman R, Dunwiddie TV. Acetylcholine activates
an alpha−bungatotoxin−sennsitive nicotinic current in rat hippocampal
interneurons, but not pyramidal cells. アセチルコリンはアルファブンガロ
トキシン感受性のニコチン様電流を、ピラミッド細胞ではなく、ラット海馬の内
在ニューロンにおいて活性化する。J Neurosci 18(4):1187−1195, 1998)、あ
るいは電子生理学的記録(Stevens KE, Kern WR, Freedman R. Selective alpha
7 nicotinic receptor stimulation normalizes chronic cocaine−induced lo
ss of hippocampal sensory inhibition of C3H mice. 選択的なアルファ7ニコ
チン様受容体刺激は慢性的なコカイン誘導によるC3Hマウスの海馬感覚神経阻害
の損失を正常化する。 Biol Psychiatry 46(10):1443−50, 1999)、あるいは上
述のStorchらによって使われた技術もまた、適当な安全性、薬物動態学的、ある
いは最終のヒトにおける臨床治験での候補化合物を特定するために使用される。
それに加えて、ヘキサメソニウムメカミラミン、メチルリアコニチンジヒドロベ
ータエリスロイジンなどのニコチン様受容体阻害剤を使用しての薬理学的回復試
験もニコチン様作用機序を同定するために使用される。
、ヒドロキシあるいはメチル基が次のように置換された誘導体を含有する。 メトキシ基が、1から6の炭素原子を持つ別のアルコキシ基、ヒドロキシ基、
水素、アルカノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基あるいは置換されたベンゾイ
ルオキシ基、カルボネート基あるいはカルバメート基、あるいはトリアルキルシ
リルオキシ基、によって置換されたもの; ヒドロキシ基が、1から6の炭素原子を持つアルコキシ基、水素、アルカノイ
ルオキシ基、ベンゾイルオキシ基あるいは置換されたベンゾイルオキシ基、カル
ボネート基あるいはカルバメート基、によって置換されたもの; N−メチル基が、水素、アルキル基、ベンジル基、シクロプロピルメチル基あ
るいは置換されたまたは置換されていないベンゾイルオキシ基、によって置換さ
れたもの。
sとKosleyによるDrugs of the Future 21:621−631(1996)にでた論文中に見つ
かるであろう。
よびカルボネート基は典型的には10炭素原子までを含有する。置換基は、典型
的には1から6の炭素原子を持つアルキル基あるいはアルコキシ基、ハロ基、お
よびトリフルオロメチル基のようなハロアルキル基から選択される。文脈が許す
限りアルキル基に言及される時には、その用語はアダマンチル基を含めたシクロ
アルキル基かそれを含む基を含有する。アリル基は典型的にはフェニル基かナフ
チル基であるが、モルフォリノ基のようなヘテロアリル基を含有しててもよい。
カルバメート基は、モノあるいはジ置換体であり、非置換体カルバメート基の場
合には、それらの基はそのまま特定される。たとえば、ジメチルカルバメート基
が使用される。
れらのヒドロキシ基またはメトキシ基がカルバメート基に置換された化合物、た
とえば2−n−ブチルカルバメートを含有する。
シ基が、水素あるいは、1から6の炭素原子を持つアルコキシ基あるいは、たと
えばアルカノイルオキシまたはベンゾイル基のような1から7の炭素原子を持つ
、より好ましくは2から7の炭素原子を持つ、アシルオキシ基によって置換され
たものである。その他の興味ある化合物は、それらのメトキシ基がモノあるいは
ジアルキルカルバメートまたはカルボネート基で、それらのアルキル基は1から
8の炭素原子、より好ましくは4から6の炭素原子を持つもの、で置換された化
合物か、あるいはメトキシ基が、アリルカルバメート基またはカルボネート基で
置換されたもので、そこでは上記のアリル基はフェニル基、ナフチル基、置換さ
れたフェニル基とナフチル基とその置換は、1から6の炭素原子を持つアルキリ
基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基およびハロ基から選択されている。し
かしながらこうした13−カルバメートでは、使用上での毒性問題がないことを
確かめる注意が必要とされる。
係に、ヒドロキシ基が、1から6の炭素原子を持つアルコキシ基、水素、たとえ
ば典型的には1から7の炭素原子を持つアルカノイルオキシ基のようなアルコキ
シ基、ベンゾイル基またはその置換が1から6の炭素原子を持つアルキル基およ
びアルコキシ基から選択された置換されたベンゾイル基、トリフルオロメチル基
およびハロ基、またはカルボネート基、好ましくはカルバメート基、それらのメ
トキシ基がモノあるいはジアルキルカルバメートまたはカルボネート基で、それ
らのアルキル基は1から8の炭素原子、より好ましくは4から6の炭素原子を持
つもの、あるいは上記のアリル基はフェニル基、ナフチル基、置換されたフェニ
ル基とナフチル基とその置換は、1から6の炭素原子を持つアルキル基、アルコ
キシ基、トリフルオロメチル基およびハロ基から選択されている。
受容体の調節を高めるように開発される。こうしたことはLeanとChangeuxによっ
て概説された多数の条件下で有用となりうる(Lena C, ChangeuxJ −P, Patholo
gical mutations of nicotinic receptors and nicotin−based therapies for
brain disorders. ニコチン様受容体の病理的変異およびニコチンをベースにし
た脳性疾患の治療。 Current Opinions in Neurobiology 7:674−682, 1997)。
先天性筋無力症、そのいくつかの症例は筋肉のニコチン様受容体の機能昂進によ
るが、それらに対してはアロステリック阻害の性質を持つ誘導体が役立つであろ
う。ニコチン様受容体における機能的な点変異を伴うその他の疾患は、常染色体
性優性前頭葉癲癇およびヒトの遺伝的hyperekolexiaである。
人口統計学的および実験的証拠は、アルツハイマー病やパーキンソン病における
ニコチンの神経保護的な性質が示唆されており、そこではグルタミン酸投与、神
経成長因子除去およびエタノール投与などの神経毒性的な処置に対してその治療
効果も報告された(以下の文献も参照されたい、Court JA, Lloyd S, Perry RH,
Griffiths M, Morris C, Jhonson J, Mckeith IG, Perry EK,. The nicotinic
cholinergic system and beta−amyloidosis, in Alzheimer Disease: From Mol
ecular Biology to Therapy, アルツハイマー病におけるニコチン作用系およ
びベータアミロイドーシス;分子生物学から治療まで。Becker R and Giacobini
E.編集 Birkhauser, Boston, 1996; Kihara T, Shimohama S, Akaike A, Nicot
inic receptor stimulation protects neurons against glutamate− and amylo
id−beta−induced cytotoxicity, in Alzheimer’s Disease and Related Diso
rders, ニコチン様受容体刺激は、アルツハイマー病やその関連疾患においてグ
ルタミン酸およびベータアミロイドによって引き起こされる細胞毒性を保護する
。Iqbal K, Swaab DF, Winblad B, Wisnieski HM編集Wiley & Sons Ltd, Chiche
ster, 1999; Yamashita H, Nakamura S. Nicotine rescues PC12 cells from de
ath induced by nerve growth factor dceprivation. 神経成長因子除去によっ
てひき起こされるPC12細胞の細胞死をニコチンが救う。Neuroscience letters 2
13:145−147, 1996; Li Y, Meyer EM, King MA, Nicotinic receptor mediated
signal transduction against ethanol and amyloid cytotoxicity, ニコチン
様受容体はエタノールおよびアミロイド細胞毒性に対してのシグナル伝達を仲介
する。Abstract No. 394.17, Society for Neuroscience, Vol 25, 1999).)。
このように、ニコチン様受容体の機能昂進は、アルツハイマー病およびパーキン
ソン病の機能的改善を生み出し、神経変性を軽減させる。
用である。ニコチン様薬剤はまたツーレット症候群の治療に価値があり、注意力
を改善させる。一般に分裂病において、またその第一級親族の50%において見
られる特殊な注意力欠損、聴覚ゲイティング(他のパラダイムの同様な結果を示
すけれども)もニコチン様物質によって改善される。このように、ニコチン様性
質を持った類似物は、注意力機能を正常化したり改善したりすることが望まれる
多くの状況で使用される。
acoligy in Medicine (第4版、Joseph R. DiPalma,編集 , McGraw−Hill, 19
71)の6章,またはB. E. RoddaらによるBiopharmaceutical Statistics for Drug
Development (Karl E. Peace編集, Marcel Dekker, 1988)の6章に提起されてい
るような標準的な技術で決定される。
Claims (11)
- 【請求項1】 効果的な容量のガランタミンもしくはリコラミン類似物を調
節の必要な患者に投与することによってニコチン様活性を調節する方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、前記ガランタミンもしくは
リコラミンの類似物が、ガランタミンもしくはリコラミンのメトキシ基、ヒドロ
キシ基もしくはメチル基の少なくとも一つが次のように置換されたものである方
法: メトキシ基が、1から6の炭素原子を持つ別のアルコキシ基、ヒドロキシ基、
水素、アルカノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基もしくは置換されたベンゾイ
ルオキシ基、カルボネート基もしくはカルバメート基、またはトリアルキルシリ
ルオキシ基によって置換されたもの; ヒドロキシ基が、1から6の炭素原子を持つアルコキシ基、水素、アルカノイ
ルオキシ基、ベンゾイルオキシ基もしくは置換されたベンゾイルオキシ基、カル
ボネート基もしくはカルバメート基によって置換されたもの; N−メチル基が、水素、アルキル基、ベンジル基、シクロプロピルメチル基、
または置換もしくは無置換のベンゾイルオキシ基によって置換されたもの。 - 【請求項3】 請求項2に記載の方法であって、存在するアルカノイルオキ
シ基、カルバメート基およびカルボネート基の何れもが、最大10までの炭素原
子を含有する方法。 - 【請求項4】 請求項2に記載の方法であって、前記アルカノイルオキシ基
、カルバメート基、またはカルボネート基が、一つまたはそれ以上のハロ基によ
って任意に置換された、炭素数1から6のアルキル基またはアルコキシ基を含む
方法。 - 【請求項5】 請求項2に記載の方法であって、前記類似物がガランタミン
類似物である方法。 - 【請求項6】 請求項2に記載の方法であって、前記類似物がリコラミン類
似物である方法。 - 【請求項7】 請求項2に記載の方法であって、前記類似物がn−ブチルカ
ルバメートである方法。 - 【請求項8】 請求項2に記載の方法であって、ガランタミンもしくはリコ
ラミンのメトキシ基が、水素、ヒドロキシ基、または2から6の炭素原子を持つ
アルコキシ基、またはアシルオキシ基、またはアルキル基が1から8の炭素原子
を持つモノもしくはジアルキルカルバメートもしくはカルボネート基により置換
されている方法。 - 【請求項9】 請求項2に記載の方法であって、ガランタミンもしくはリコ
ラミンのヒドロキシ基が、1から6の炭素原子を持つアルコキシ基、水素、アシ
ルオキシ基、あるいはアルキル基が1から8の炭素原子を持つモノもしくはジア
ルキルまたはアリールカルバメートまたはカルボネートであり得るカルボネート
基またはカルバメート基により置換されている方法。 - 【請求項10】 請求項2に記載の方法であって、使用される化合物が、ガ
ランタミンもしくはリコラミンのヒドロキシ基が、2から7の炭素原子を持つn
−アルカノイル基、アルキル基あたり1から8の炭素原子を持つモノもしくはジ
アルキルカルバメート基、モノもしくはジアリールカルバメート、アルキル基に
おいて1から6の炭素原子を持つアルキルカルボネート基、またはアリールカル
ボネート基により置換されたものである方法。 - 【請求項11】 請求項2または請求項10に記載の方法であって、使用さ
れる化合物が、ガランタミンもしくはリコラミンのメトキシ基が、2から6の炭
素原子を持つアルコキシ基、または1から6の炭素原子を持つカルボネート基、
アルキル基において1から6の炭素原子を持つアルキルカルボネート基、または
アリールカルボネート基により置換されたものである方法。
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