JP2004527472A

JP2004527472A - Neurotrophic tacrolimus analog

Info

Publication number: JP2004527472A
Application number: JP2002554109A
Authority: JP
Inventors: 信也松岡; 隆之山路; ゴールド、ブルース
Original assignee: 藤沢薬品工業株式会社
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2004-09-09
Also published as: NZ527209A; CA2433384A1; RU2288716C2; HUP0302521A2; BR0116762A; NO20032913D0; CN1538843A; HUP0302521A3; MXPA03005941A; KR20040007431A; EP1353671A1; ZA200305806B; WO2002053159A1; KR100794204B1; PL366301A1; CN1293877C; RU2003123493A; CZ20032060A3; AR035411A1; KR20070030331A

Abstract

高レベルの神経栄養活性と低レベルの免疫抑制活性を有するタクロリムス誘導体。これらの化合物は、神経栄養剤、特に、神経傷害／機能不全の予防又は治療用の神経栄養剤として有用である。Tacrolimus derivatives with high levels of neurotrophic activity and low levels of immunosuppressive activity. These compounds are useful as neurotrophic agents, especially for the prevention or treatment of nerve injury / dysfunction.

Description

【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、高レベルの神経栄養性活性と低レベルの免疫抑制活性を有するタクロリムス誘導体に関する。
【０００２】
背景の説明
ある種のマクロライド化合物、例えばタクロリムス（ｔａｃｒｏｌｉｍｕｓ）及び関連化合物は、脳虚血の予防又は治療に役立つことが知られている（ＷＯ９４／１４４４３）。タクロリムスなどの、ＦＫＢＰ型イムノフィリンに対し親和性を有する特定のピペコリン酸誘導体は、損傷した末梢神経の成長を刺激すること、又は神経再生を促進することが知られている（ＷＯ９６／４０１４０）。ある種の非免疫抑制化合物、即ち、ゲルダナマイシン及びそのアナログは、ステロイドレセプター複合体を分解し、神経成長を促進することが示されている（ＷＯ９９／２１５５２）。
【０００３】
発明の概要
本発明者らは、以下に記載の特定のタクロリムスアナログ、即ち、化合物（Ｉ）が優れた神経栄養性（ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ）活性を有するものの、タクロリムスとは異なり免疫抑制活性を殆ど又は全く有しないことを見出した。以下に示すように、例えば、神経突起の長さを増加させる能力により測定すると、化合物（Ｉ）は、タクロリムスと比較して優れたレベルの向神経性（ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｉｃ）活性を発揮する。同様に、化合物（Ｉ）の投与が、軸索再生を誘導し、神経挫滅又は脊髄損傷からの回復速度を増加させることが示される。更に、化合物（Ｉ）はこれらの利点のある向神経性効果を発揮するが、タクロリムスと比べて免疫抑制活性を殆ど又は全く有しない。
それ故、本発明は、優れた神経栄養剤としての、並びに殆ど又は全く免疫抑制活性を有しない向神経剤としての、化合物（Ｉ）の新規使用を提供する。
更に、本発明は、化合物（Ｉ）を含む神経栄養剤又は組成物を提供する。
更に尚、本発明は、哺乳動物に化合物（Ｉ）を投与することを含む、神経傷害／機能不全の予防又は治療の方法を提供する。
【０００４】
発明の詳細な説明
予想外なことに、本発明者らは、化合物（Ｉ）が、神経系への損傷若しくは傷害、神経系の悪化又は神経系の疾患によって引き起こされる神経傷害又は機能不全の改善、予防又は治療に有用であり、同時に、有利なことに免疫抑制効果を殆ど又は全く有しないことを発見した。
【０００５】
化合物（Ｉ）は、身体傷害、栄養性疾患、虚血、変性疾患、悪性腫瘍疾患、感染症、並びに薬物相互作用、毒素若しくは毒物によって引き起こされる損傷、悪化、又は機能不全の治療に有用である。例えば、化合物（Ｉ）は、神経手術、末梢神経傷害、火傷、脳脊髄炎、ＨＩＶ、ヘルペス、癌、放射線治療、薬物相互作用、葉酸若しくはビタミンＢ１２欠乏症、並びに、神経毒若しくは鉛などの化学物質への暴露によって引き起こされる神経学的損傷又は機能不全の治療に有用である。
【０００６】
従って、化合物（Ｉ）は、例えば、多発性筋炎、ギラン−バレー症候群、メニエール病、多発性神経炎、単発神経炎（孤立性神経炎）、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、ハンチントン病、神経根障害、神経障害（例えば、糖尿病性神経障害、化学療法誘発神経障害など）、脊髄損傷、老人性痴呆症、血管性痴呆症、多発性硬化症、身体麻痺などの神経傷害及び機能不全の予防又は治療に有用である。
【０００７】
本発明で使用するタクロリムスアナログである化合物（Ｉ）は、以下の化学式を有する：
【０００８】
【化３】

【０００９】
本化合物は、米国特許第５，３７６，６６３号の実施例２９に記載の通りに製造してもよい。本発明で使用する化合物（Ｉ）については、立体配座体（ｃｏｎｆｏｒｍｅｒ）、並びに、不斉炭素原子又は二重結合に起因する光学異性体や幾何異性体などの１個以上の立体異性体があり得、このような立体配座体及び異性体もまた、本発明の化合物の範囲に包含されることを理解すべきである。
【００１０】
化合物（Ｉ）は、医薬として許容できる塩、誘導体、溶媒和物又はプロドラッグの形態であり得、それらは全て本発明の範囲に包含される。溶媒和物としては好ましくは、水和物及びエタノール和物が挙げられる。
【００１１】
化合物（Ｉ）の好適な形態は、以下である：
【００１２】
【化４】

【００１３】
本発明での化合物（Ｉ）は、純粋な化合物として、又は他の化合物若しくは別の成分との混合物として、好ましくは医薬用溶媒若しくは担体中で投与してもよい。化合物（Ｉ）が医薬製剤若しくは組成物の形態で使用されるとき、化合物（Ｉ）は、外用（局所）、経口、経腸、皮下、静脈内、筋肉内又は非経口適用に適した、有機若しくは無機の担体、溶媒又は賦形剤と混合してもよい。例えば、化合物（Ｉ）は、活性成分としての化合物（Ｉ）と１つ以上の担体、溶媒又は賦形剤を含む、固形、半固形又は液状の組成物中に存在していてもよい。典型的な担体、溶媒又は賦形剤としては、通常の医薬担体、医薬剤、緩衝剤、分散剤、乳化剤及びアジュバントが挙げられるがそれらに限定されない。
【００１４】
化合物（Ｉ）はまた、錠剤、ペレット剤、カプセル剤、点眼剤、坐剤、液剤（例えば、生理食塩水）、乳剤、懸濁剤（例えば、オリーブ油）、軟膏剤、エアロゾルスプレー剤、クリーム剤、皮膚プラスター剤、パッチ剤、及び使用に適した任意の他の剤形のための慣用の無毒性の、医薬として許容できる担体と複合化してもよい。
【００１５】
適切な担体としては、水、生理食塩水及びデキストロース水溶液、油（動物油、植物油及び合成油を含む）、並びに石油製品が挙げられる。他の有用な担体としては、グルコース、ラクトース、アカシアゴム、ゼラチン、マンニトール、澱粉ペースト、三ケイ酸マグネシウム、タルク、コーンスターチ、ケラチン、コロイドシリカ、ジャガイモデンプン、尿素、並びに、固形、半固形若しくは液状形態の製剤の製造における使用に適した他の担体が挙げられる。更に、補助剤、安定化剤、乳化剤、増粘剤、着色剤、フレーバー剤、及び香料を使用してもよい。
【００１６】
化合物（Ｉ）は、特定の疾患プロセス又は状態に対し所望の効果を生じるのに有効な量で医薬組成物に含まれる。化合物（Ｉ）は、向神経性効果の提供又は神経細胞成長の刺激に十分な量で含まれる。
【００１７】
本発明の方法を用いて治療できる哺乳動物としては、牛、馬、豚などの家畜用哺乳動物、犬、猫、ラット、マウス、ウサギ、ハムスターなどの家庭用動物、霊長類、及びヒトが挙げられる。
ヒトへの、化合物（Ｉ）を含む製品又は組成物の投与又は適用の好適な様式としては、注射又は経口投与が挙げられる。
化合物（Ｉ）の治療有効量又は治療有効投与量は、個々の患者で変動してもよく、また、治療する個々の患者の年齢や状態に依存するが、約０．０００１−１０００ｍｇ、好ましくは０．００１−５００ｍｇ、より好ましくは０．０１−１００ｍｇの範囲に及ぶ１日投与量の活性成分が、一般的に、疾患の治療に与えられ、約０．００１−０．０１ｍｇ、０．２−０．５ｍｇ、１ｍｇ、５ｍｇ、１０ｍｇ、５０ｍｇ、１００ｍｇ、２５０ｍｇ、５００ｍｇの平均単回投与量が一般的には投与される。ヒトでの慢性的投与の１日投与量は、約０．１−３０ｍｇ／ｋｇ／日の範囲であろう。化合物（Ｉ）はまた、神経栄養性活性又は神経細胞成長刺激活性を有する他の薬剤と、同時に、別々に、又は順次、投与又は適用されてもよい。
【００１８】
本発明の医薬組成物は、神経再生と機能回復を促進し、神経突起成長を刺激し、それによって種々の神経病理的状態を治療するために、このような治療の必要性のある哺乳動物被験体（例えば、ヒト患者）に定期的に投与できる。種々の神経病理的状態としては、身体傷害によって引き起こされる末梢神経及び中枢神経系への損傷（例えば、脊髄損傷及び外傷、坐骨若しくは顔面神経障害若しくは傷害、切断後四肢移植）；疾患（例えば、糖尿病性神経障害）；癌化学療法（例えば、アクリルアミド、タキソール、ビンカアルカロイド及びドキソルビシンによって誘起される神経障害）；後遺症−例えば、脳梗塞、出血性梗塞などに伴う言語障害（例えば、構音障害）、意識混濁、ジスキネジアなど；並びに、三叉神経痛、舌咽頭神経痛、顔面麻痺、重症筋無力症、筋ジストロフィー、筋萎縮性側索硬化症、進行性筋萎縮症、進行性延髄性遺伝性筋萎縮症、椎間板ヘルニア症候群（ｈｅｒｎｉａｔｅｄ，ｒｕｐｔｕｒｅｄｏｒｐｒｏｌａｐｓｅｄｖｅｒｔｅｂｒａｌｄｉｓｋｓｙｎｄｒｏｍｅ）、頚椎症、叢症、胸郭口破壊症候群、末梢神経障害（例えば、鉛、アクリルアミド、ガンマ−ジケトン（接着剤中毒（ｇｌｕｅ−ｓｎｉｆｆｅｒ’ｓ）神経障害）、二硫化炭素、ダプソン、チック（ｔｉｃｋｓ）、ポルフィリン症、ギラン−バレー症候群、アルツハイマー病、パーキンソン病及びハンチントン舞踏病を含むがそれらに限定されない種々の末梢神経障害及び神経学的疾患を含むがそれらに限定されない神経学的疾患が挙げられる。
【００１９】
末梢神経の断裂（ｔｒａｎｓｓｅｃｔｉｏｎ）又は脊髄損傷は、哺乳動物に神経成長刺激量の薬剤を投与し、末梢神経又は脊髄に、同種異系移植片（ａｌｌｏｇｒａｆｔ）などの神経移植片（Ｏｓａｗａら，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｙｔｏｌ．１９：８３３−８４９，１９９０；Ｂｕｔｔｅｍｅｙｅｒら，Ａｎｎ．ＰｌａｓｔｉｃＳｕｒｇｅｒｙ３５：３９６−４０１，１９９５）又は人工神経移植片（Ｍａｄｉｓｏｎ及びＡｒｃｈｉｂａｌｄ，Ｅｘｐ．Ｎｅｕｒｏｌ．１２８：２６６−２７５，１９９４；Ｗｅｌｌｓら，Ｅｘｐ．Ｎｅｕｒｏｌ．１４６：３９５−４０２，１９９７）を移植することによって治療できる。末梢神経又は脊髄の断裂末端間の空間は、好ましくは、コラーゲン、メチルセルロースなどの非細胞性間隙充填物質；又は、シュワン細胞（Ｘｕら，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｙｔｏｌ．２６：１−１６，１９９７）、臭覚細胞及び鞘細胞（Ｌｉら，Ｓｃｉｅｎｃｅ２７７：２０００−２００２，１９９７）などの、神経細胞成長を促進する細胞の懸濁液によって充填される。本神経成長促進剤は、このような細胞性又は非細胞性間隙充填物質と共に含ませることができ、又は、神経移植方法の前、間、又はその後に全身的に投与できる。
【００２０】
特に、化合物（Ｉ）は、神経傷害／機能不全、多発性筋炎、ギラン−バレー症候群、メニエール病、多発性神経炎、単発神経炎（孤立性神経炎）、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、ハンチントン病、神経根障害、糖尿病性神経障害、化学療法誘発神経障害、老人性痴呆症、血管性痴呆症、多発性硬化症、身体麻痺、又は脊髄損傷の治療又は予防に有用である。
【００２１】
以下の実施例は、更に詳細に本発明を説明する。これらの実施例は、本発明のある局面又は実施態様を記載するが、本発明の範囲の限定を意図するものではないことを理解すべきである。
【００２２】
実施例１：化合物（Ｉ）による処理は、海馬ニューロンの神経突起の長さを有意に増加させる
細胞培養物の調製：
Ｂａｎｋｅｒ及びＣｏｗａｎ（ＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ，１９７７，１２６：３９７−４２５）に従い、胎仔海馬ニューロンを、胎生期１８．５日目（「Ｅ１８．５」）の仔ラットから得た。簡潔には、海馬を取り出し、細かく切断し、１００Ｉ．Ｕ．パパインとともに３７℃で４５分間インキュベートし、細胞を完全ニューロン培地（Ｌ−グルタミン非含有の最小必須培地（ＧＩＢＣＯ，ＧｒａｎｄＩｓｌａｎｄ，ＮＹ）、高グルコース最小必須培地（ＧＩＢＣＯ）１．５ｍｌ／１００ｍｌ、血清増量培地（Ｈｉｔｏ＋Ｔｍ；ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｃ，Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ）０．１ｍｌ／１００ｍｌ、グルタミン（ＧＩＢＣＯ）、５％胎仔ウシ血清（ＧＩＢＣＯ））に再懸濁した。
【００２３】
細胞を、ポリ−Ｌ−リジンで被覆したカバースリップに播種した（５００細胞／カバースリップ）。カバースリップをディッシュの上で逆さにした。ディッシュは、皮質アストロサイトの単層で予め被覆しておいた。
【００２４】
海馬ニューロン軸索の長さの解析：
海馬ニューロン（それらの特徴的な極性及び樹状突起で識別）を毎日検査し、７２時間で無作為に写真をとった（９−１２フレーム／カバースリップ）。軸索（最長の突起として定義）の長さを、適切なソフトウエア（ＢｉｏｑｕａｎｔＩＶ，Ｒ＆ＭＢｉｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｎａｓｈｖｉｌｌｅ，ＴＮ）を備えたＩＢＭＸＴコンピューターと連結したＨｏｕｓｔｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＨＩ−ＰＡＤデジタイジングタブレットを用い、写真印刷物で測定した（細胞体の長さの３倍を超える突起のみを測定した）。同様に処理したカバースリップからのデータ（１群当り３又は４）は異ならず、従って一緒にした。平均値を計算し、１要因（（化合物（Ｉａ）又はタクロリムス処理群）対（未処理対照群））ＡＮＯＶＡ、次いでＮｅｗｍａｎ−Ｋｕｅｌｓ多重比較テスト（ＷＩＮＫＳ４．６２プロフェッショナル版）を用い、比較した。
【００２５】
結果：
７２時間では、未処理対照群と１０ｎＭタクロリムス処理群との間に有意差はなかった。しかし、化合物（Ｉａ）１０ｎＭ濃度処理群は、神経突起の長さが統計的に有意に増加した。下記の表１の結果を参照のこと。
【００２６】
【表１】

【００２７】
実施例２：化合物（Ｉ）による処理は、ＳＨ−ＳＹＳＹヒト神経芽細胞腫の神経突起の長さの平均値を増加させる
ＳＨ−ＳＹ５Ｙ神経芽細胞腫培養物の調製：
１０％胎仔ウシ血清（ＳＩＧＭＡ）、ペニシリン５０Ｉ．Ｕ．／ｍｌ、５０μｇ／ｍｌストレプトマイシン（ＧＩＢＣＯ）を補充したＤＭＥＭ培地（ＧＩＢＣＯ）中で、７％ＣＯ_２中３７℃でＳＨ−ＳＹ５Ｙヒト神経芽細胞腫を維持した。１５，０００細胞／ウエルで６ウエルプレートに細胞を蒔き、０．４μＭアフィディコリン（ＳＩＧＭＡ）で処理した。５日目に細胞を洗浄し、タクロリムス（１０ｎＭ）又は化合物（Ｉａ）（１ｎＭ）の存在又は非存在下、１０ｎｇ／ｍｌの神経成長因子（ＮＧＦ）で処理した（突起成長を誘導するため）。培地を９６時間経過後に交換し、更なる７２時間経過後に、新鮮培地で置き換えた（合計時間１６８時間）。全ての実験は、ｄｕｐｌｉｃａｔｅで行い、各処理群につき、データを平均化した。
【００２８】
ＳＨ−ＳＹ５Ｙ神経芽細胞腫の神経突起の長さの解析
突起の長さの解析のために、１６８時間で細胞を無作為に撮影した（１ウエル当り２０視野）。神経突起の長さを、適切なソフトウエア（ＢｉｏｑｕａｎｔＩＶ，Ｒ＆ＭＢｉｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｎａｓｈｖｉｌｌｅ，ＴＮ）を備えたＩＢＭＸＴコンピューターと連結したＨｏｕｓｔｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＨＩ−ＰＡＤデジタイジングタブレットを用い、写真印刷物で測定した（細胞体の長さの２倍を超える突起のみを測定した）。同様に処理したウエルからのデータは異ならず、従って一緒にした。平均値を計算し、１要因（（化合物（Ｉａ）又はタクロリムス処理サンプル）対（ＮＧＦ単独の処理サンプル））ＡＮＯＶＡ、次いでＮｅｗｍａｎ−Ｋｕｅｌｓ多重比較テスト（ＷＩＮＫＳ４．６２プロフェッショナル版）を用い、比較した。
【００２９】
結果：
神経突起の長さの測定により、化合物（Ｉａ）（１ｎＭ）とタクロリムス（１０ｎＭ）の両方が、ＮＧＦ（１０ｎｇ／ｍｌ）のみと比較して、１６８時間で神経突起の長さを有意に増加させることが実証された。しかし、ＮＧＦとの組み合わせにおける１ｎＭ化合物（Ｉａ）の効果は、ＮＧＦとの組み合わせにおける１０ｎＭタクロリムスの効果より大きかった。
【００３０】
【表２】

【００３１】
実施例３：化合物（Ｉ）による処理は、ラット坐骨神経挫滅モデルの機能回復を促進する
動物及び手術方法：
９匹の６週齢雄性Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラットを２％ハロタンで麻酔し、右坐骨神経を露出させ、股関節のレベルで神経を２度押しつぶした（Ｎｏ．７Ｄｕｍｏｎｔ宝石職人用鉗子を用い合計６０秒間）。神経鞘に滅菌済の９−Ｏ縫合糸を結びつけることにより、挫滅部位に印を付けた。
【００３２】
化合物（Ｉａ）の調製及び投与
３０％ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）：７０％生理食塩水を含む溶媒に化合物（Ｉａ）を溶解した。３匹の神経挫滅ラットは、化合物（Ｉａ）（１又は５ｍｇ／ｋｇ）又は等容量の溶媒（生理食塩水中３０％ＤＭＳＯ）（５ｍｌ／ｋｇ）を毎日皮下注射した。
【００３３】
行動評価
灌流の日（１８日目）まで、動物を毎日試験した。以下の半定量的スケールを用い、動物の機能回復を評価した：
０：足が麻痺し、歩行時に外側に曲がり、つま先が曲がる；
１：足がまっすぐで、つま先を動かすことができる；
２：足で一定に歩くことができる；
３：歩行時につま先が広がっている；
４：かかとを離して歩き、ほぼ正常のつま先の広がりを示す；
中間の能力を示す動物には、部分的スコア：＋，０．２５；＋＋，０．５；＋＋＋，０．７５を与えた。
【００３４】
組織の固定及び調製：
神経挫滅後１８日目に、４％ハロタンでラットを深く麻酔し、ヘパリン処理し、４％パラホルムアルデヒドの０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）で１０秒間、次いで５％グルタルアルデヒド（ＩＬ）の０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）で灌流し、４℃で２４時間固定した。挫滅部位から既知（５ｍｍ）の距離にある坐骨神経から組織のサンプルを採取した。本研究では、ヒラメ筋を支配している後方脛骨神経枝のデータのみ報告する。組織を０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）中に置き、１％四酸化オスミウム（０．１Ｍリン酸緩衝液中）で２．５時間後固定し、エタノール中で脱水し、プラスチックに包埋した。半薄切片を酢酸ウラニルとクエン酸鉛で染色し、フィルムで支持された７５メッシュグリッドに載せ、ＪＥＯＬ１００ＣＸ電子顕微鏡を用いて観察した。
【００３５】
形態解析：
軸索直径の解析を脛骨神経で行った。電子顕微鏡を用い、再生有髄軸索の数を計測した。溶媒処理群、化合物（Ｉａ）（１ｍｇ／ｋｇ）処理群、及び化合物（Ｉａ）（５ｍｇ／ｋｇ）処理群について、平均値と標準誤差を計算した。
【００３６】
統計学的解析：
行動解析に関しては、個々の値の比較のために１要因ＡＮＯＶＡ、次いでＮｅｗｍａｎ−Ｋｅｕｌｓ多重比較テストを用いて、機能回復の平均値を比較した。形態解析に関しては、個々の値の比較のために１要因ＡＮＯＶＡ、次いでＮｅｗｍａｎ−Ｋｅｕｌｓ多重比較テストを用いて、軸索数の平均値を比較した。
【００３７】
結果：
機能回復：
機能回復は、１５−１７日目に観察し、溶媒処理ラットよりも１ｍｇ／ｋｇ処理ラットと５ｍｇ／ｋｇ処理ラットの両方においてより早期に生じた。下記の表３を参照のこと。
【００３８】
【表３】

【００３９】
電子顕微鏡
形態学的検討を神経挫滅後１８日目に行った。
神経面積（５，０００μｍ^２）当りの再生有髄軸索の数は、溶媒処理ラットの５．５±２．７（平均±ＳＥＭ）から、１ｍｇ／ｋｇ処理ラットと５ｍｇ／ｋｇ処理ラットでそれぞれ１９±２．４と２０±２．９へと劇的に増加した。下記の表４を参照のこと。
【００４０】
【表４】

【００４１】
実施例４：化合物（Ｉ）による処理は、ラット脊髄損傷モデルの機能回復を促進する
（１）方法
動物及び手術方法
２８匹の６週齢雄性Ｓｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラットを２％ハロタンで麻酔し、Ｔ１０／Ｔ１１で椎弓切除を行い、脊髄の片側切断手術をＴ１０／Ｔ１１脊髄のレベルで行った。
化合物（Ｉａ）の調製及び投与
３０％ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）：７０％生理食塩水を含む溶媒に化合物（Ｉａ）を溶解した。脊髄損傷ラットは、手術後７週間にわたって、化合物（Ｉａ）（２ｍｇ／ｋｇ）又は等容量の溶媒（生理食塩水中３０％ＤＭＳＯ）（５ｍｌ／ｋｇ）を毎日皮下注射した。
【００４２】
機能回復の評価
損傷２週間後に、改変Ｔａｒｌｏｖ／Ｋｌｉｎｇｅｒスケール（ｍｏｄｉｆｉｅｄＴａｒｌｏｖ／Ｋｌｉｎｇｅｒｓｃａｌｅ）、ｎａｒｒｏｗｂｅａｍテスト及びフットプリントテスト（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔｔｅｓｔ）を用いて、機能回復を評価した。
Ａ．改変Ｔａｒｌｏｖ／Ｋｌｉｎｇｅｒスケール
ラットを、１分間オープンフィールドで自由に歩かせ、下記のスケールに基づき０−６に分類した。
０：損傷した後肢の動き無し
１：損傷した後肢の動きをかろうじて確認できる
２：損傷した後肢関節（股関節、膝関節又は足関節）は活発に動くが、連携は無く、体重を支えられない
３：損傷した後肢を交互に使って歩き推進力を伴うが、体重は支えられない
４：損傷した後肢で体重を支えることができる
５：若干の歩行障害が見られる
６：正常な歩行
【００４３】
Ｂ．ｎａｒｒｏｗｂｅａｍテスト
木製角材（長さ１．５ｍ）を用いて、７．７ｃｍ、４．７ｃｍ、２．７ｃｍ、１．７ｃｍと幅の広いものから順に試験を行なった。ラットを棒上で歩行させ、滑ることなく歩行可能な最も狭い棒を、少なくとも２回の試行において記録した。
０：如何なる角材でも歩行不可
１：７．７ｃｍ角材で歩行可能
２：４．７ｃｍ角材で歩行可能
３：２．７ｃｍ角材で歩行可能
４：１．７ｃｍ角材で歩行可能
【００４４】
Ｃ．フットプリントテスト
ラットの後肢にインクを付け、長さ６０ｃｍ、幅７．５ｃｍの狭い走路を覆う紙に足跡を付けた。１連の少なくとも６個の連続したフットプリントを用い、５ポイントフットプリントスコアを測定した。
０：後肢をひきずり、足跡は全く観察されない
１：少なくとも３個の足跡において、少なくとも３個のつま先の跡が見られる
２：個々のラットの神経挫滅前の値と比べて、２倍以上の足が外側又は内側に曲がっている
３：つま先を引きずる兆候は示さないが、足が曲がっている兆候を示す
４：外側にも内側にも足が曲がっていないが（ベースライン値の角度の２倍未満）、１個以上のかかと跡が観察される
５：かかと跡が全く観察されない
【００４５】
統計学的解析：
行動解析に関し、個々の値の比較のために１要因ＡＮＯＶＡ、次いでＮｅｗｍａｎ−Ｋｅｕｌｓ多重比較テストを用いて、各機能試験のスコアの平均値を比較した。
【００４６】
（２）結果
機能回復
改変Ｔａｒｌｏｖ／Ｋｌｉｎｇｅｒスケール（表５）、ｎａｒｒｏｗｂｅａｍテスト（表６）及びフットプリントテスト（表７）を用いた３つの機能回復試験において、化合物（Ｉａ）は、改変Ｔａｒｌｏｖ／Ｋｌｉｎｇｅｒスケール（表５）、ｎａｒｒｏｗｂｅａｍテスト（表６）及びフットプリントテスト（表７）における運動機能不全を改善した。
【００４７】
【表５】

【００４８】
【表６】

【００４９】
【表７】

【００５０】
実施例５：化合物（Ｉａ）はＦＫＢＰ１２と結合するが、タクロリムスとは異なり免疫抑制効果を殆ど又は全く発揮しない
（１）ＦＫＢＰ１２との結合実験
Ｔａｍｕｒａ，Ｋ．ら（ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＢｉｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．２０２，Ｎｏ．１，４３７−４９９，１９９４）と同様な方法に基づき、結合実験を行った。結果を表８に示す。
【００５１】
（２）混合リンパ球反応（ＭＬＲ）
米国特許第４，９２９，６１１号と同様な方法に基づき、ＭＬＲテストを行った。
結果を表８に示す。
【００５２】
【表８】

【００５３】
上記結果は、化合物（Ｉａ）がＦＫＢＰ１２と結合できるが、免疫抑制活性を有しないことを示す。
上記結果は、インビトロとインビボモデルの両方を用いる化合物（Ｉ）の強力な神経栄養効果を示す。２つの細胞培養モデルにおいて、化合物（Ｉ）は低濃度でさえも神経突起成長を増加させた。更に、低用量の化合物（Ｉ）の全身投与は、坐骨神経の軸索再生の速度を増加させることにより神経挫滅損傷後の機能回復を促進し、脊髄損傷からの機能回復を促進した。
更に、上記のように、化合物（Ｉ）は、免疫抑制活性を有しないものの、強力な神経栄養活性又は神経細胞成長刺激活性を提供する。従って、本発明は、神経成長又は再生の刺激又は促進に、特に免疫抑制効果が有利でないとき又は所望されないときに、有用な神経栄養剤を提供する。
【００５４】
本発明の他の局面は以下を含む：
包装物と、包装物内に含まれる上記化合物（Ｉ）とを含む製品であって、化合物（Ｉ）が、神経機能不全の予防又は治療に治療的に有効である製品であり、包装物が、神経傷害／機能不全の予防又は治療に化合物（Ｉ）を使用できること又は使用すべきであることを指示しているラベル又は記載物を含む、製品。
上記の化合物（Ｉ）を含む医薬組成物と、それに添付される記載物とを含む商業パッケージであって、記載物が、神経傷害／機能不全の予防又は治療に化合物（Ｉ）を使用できること又は使用すべきであることを記述している、商業パッケージ。
化合物（Ｉ）で処理された細胞を含む、細胞懸濁液、組織又は移植片などの組成物。このような組成物は、神経系への損傷を修復するのに有用である。このような組成物はまた、神経細胞成長を促進又は支援する細胞懸濁液の他のタイプ（例えば、シュワン細胞又はオリゴデンドロサイト、グリア細胞及び鞘細胞などのミエリン産生細胞、コラーゲンなどの細胞外基質物質、又はサイトカイン、分裂促進因子、イムノフィリン、及びニューロトロフィン（例えば、ＮＧＦ−１、ＢＤＮＦ、ＣＮＴＦ、ＮＴ−３、ＮＴ−４、及びＮＴ−５）などの他の特定の神経調節剤）の他の神経細胞成長刺激剤を含んでいてもよい。
【００５５】
同種同系移植片（ｈｏｍｏｇｒａｆｔ）、同種異系移植片又は異種移植片などの移植片もまた、神経成長並びに移植片としての、及びその他の適用のための使用を容易にするため、化合物（Ｉ）で処理してもよい。
【００５６】
参照による援用
本開示で引用された又は言及された各文献、特許出願又は特許刊行物の内容は、参照によりその全体が援用される。本出願が優先権を主張するいずれの特許文献の内容もまた、参照によりその内容の全体が援用される。具体的には、米国仮出願第６０／２５８，５００号の内容が、参照により援用される。
【００５７】
改変及び他の実施態様
明らかに、本発明の多数の改変やバリエーションが、上記教示により可能である。従って、添付した特許請求の範囲の範囲内で、本発明は、具体的に本明細書に記載した発明以外にも実施されうることを理解すべきである。記載した組成物及び方法の種々の改変やバリエーション並びに本発明の概念が、本発明の範囲及び思想から逸脱しないことは当業者にとって明白であろう。特定の好適な実施態様と関連して本発明を記載したが、請求項に係る発明は、このような特定の実施態様への限定を意図しないことを理解すべきである。本発明の実施のために記載された様式の種々の改変が、医学、生物学、化学、又は薬理学の技術分野又は関連分野の当業者にとって自明であり、本発明の範囲内であることが意図される。[0001]
Background of the Invention
Field of the invention
The present invention relates to tacrolimus derivatives having high levels of neurotrophic activity and low levels of immunosuppressive activity.
[0002]
Background description
Certain macrolide compounds, such as tacrolimus and related compounds, are known to be useful in preventing or treating cerebral ischemia (WO 94/14443). Certain pipecolic acid derivatives, such as tacrolimus, which have an affinity for FKBP-type immunophilins are known to stimulate the growth of damaged peripheral nerves or promote nerve regeneration (WO 96/40140). Certain non-immunosuppressive compounds, geldanamycin and its analogs, have been shown to degrade steroid receptor complexes and promote nerve growth (WO 99/21552).
[0003]
Summary of the Invention
The present inventors have determined that certain tacrolimus analogs described below, ie, compound (I), have excellent neurotrophic activity, but have little or no immunosuppressive activity, unlike tacrolimus. I found it. As shown below, for example, as measured by the ability to increase neurite length, compound (I) exerts superior levels of neurotropic activity compared to tacrolimus. Similarly, administration of compound (I) is shown to induce axonal regeneration and increase the rate of recovery from nerve crush or spinal cord injury. Furthermore, compound (I) exerts these advantageous neurotrophic effects, but has little or no immunosuppressive activity compared to tacrolimus.
The present invention therefore provides a novel use of compound (I) as an excellent neurotrophic agent and as a neurotrophic agent with little or no immunosuppressive activity.
Further, the present invention provides a neurotrophic agent or composition comprising Compound (I).
Still further, the present invention provides a method for preventing or treating nerve injury / dysfunction, comprising administering compound (I) to a mammal.
[0004]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Unexpectedly, we have found that compound (I) is useful for ameliorating, preventing or treating nerve injury or dysfunction caused by damage or injury to the nervous system, deterioration of the nervous system or diseases of the nervous system. It has been found to be useful, while at the same time advantageously having little or no immunosuppressive effect.
[0005]
Compound (I) is useful for the treatment of personal injury, nutritional disease, ischemia, degenerative disease, malignant disease, infectious disease, and damage, aggravation, or dysfunction caused by drug interactions, toxins or toxins. . For example, Compound (I) is useful for neurosurgery, peripheral nerve injury, burns, encephalomyelitis, HIV, herpes, cancer, radiation therapy, drug interaction, folate or vitamin B12 deficiency, and chemicals such as neurotoxins or lead. It is useful for treating neurological damage or dysfunction caused by exposure to.
[0006]
Thus, compound (I) is, for example, polymyositis, Guillain-Barre syndrome, Meniere's disease, polyneuritis, solitary neuritis (isolated neuritis), Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Huntington's disease, radiculopathy, neuropathy (eg, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy, etc.), spinal cord injury, senile dementia, vascular dementia, multiple sclerosis, physical paralysis, etc. It is useful for preventing or treating nerve injury and dysfunction.
[0007]
Compound (I), a tacrolimus analog used in the present invention, has the following chemical formula:
[0008]
Embedded image

[0009]
This compound may be prepared as described in Example 29 of US Pat. No. 5,376,663. The compound (I) used in the present invention has a conformer (conformer) and one or more stereoisomers such as an optical isomer or a geometric isomer resulting from an asymmetric carbon atom or a double bond. It is to be understood that, possibly, such conformations and isomers are also within the scope of the compounds of the present invention.
[0010]
Compound (I) may be in the form of a pharmaceutically acceptable salt, derivative, solvate or prodrug, all of which are included within the scope of the present invention. Preferably, the solvates include hydrates and ethanolates.
[0011]
Preferred forms of compound (I) are:
[0012]
Embedded image

[0013]
Compound (I) according to the present invention may be administered as a pure compound or as a mixture with other compounds or other ingredients, preferably in a pharmaceutical solvent or carrier. When compound (I) is used in the form of a pharmaceutical preparation or composition, compound (I) is an organic, suitable for topical (topical), oral, enteral, subcutaneous, intravenous, intramuscular or parenteral application Alternatively, it may be mixed with an inorganic carrier, solvent or excipient. For example, compound (I) may be present in a solid, semi-solid or liquid composition comprising compound (I) as an active ingredient and one or more carriers, solvents or excipients. Typical carriers, solvents or excipients include, but are not limited to, conventional pharmaceutical carriers, pharmaceutical agents, buffers, dispersants, emulsifiers, and adjuvants.
[0014]
Compound (I) can also be used as tablets, pellets, capsules, eye drops, suppositories, liquids (eg, physiological saline), emulsions, suspensions (eg, olive oil), ointments, aerosol sprays, creams May be complexed with conventional non-toxic, pharmaceutically acceptable carriers for skin plasters, patches, and any other dosage form suitable for use.
[0015]
Suitable carriers include water, saline and aqueous dextrose solutions, oils (including animal, vegetable and synthetic oils), and petroleum products. Other useful carriers include glucose, lactose, gum acacia, gelatin, mannitol, starch paste, magnesium trisilicate, talc, corn starch, keratin, colloidal silica, potato starch, urea, and solid, semi-solid or liquid forms Other carriers suitable for use in the manufacture of a formulation of the invention. In addition, auxiliary, stabilizing, emulsifying, thickening, coloring, flavoring, and perfuming agents may be used.
[0016]
Compound (I) is included in the pharmaceutical composition in an amount effective to produce the desired effect on a particular disease process or condition. Compound (I) is included in an amount sufficient to provide a neurotrophic effect or stimulate nerve cell growth.
[0017]
Mammals that can be treated using the methods of the present invention include domestic mammals such as cows, horses, pigs, domestic animals such as dogs, cats, rats, mice, rabbits, hamsters, primates, and humans. Can be
Suitable modes of administration or application of the product or composition comprising compound (I) to a human include injection or oral administration.
The therapeutically effective amount or dosage of Compound (I) may vary from patient to patient and will depend on the age and condition of the individual patient being treated, but will range from about 0.0001-1000 mg, preferably Daily dosages of active ingredient ranging from 0.001 to 500 mg, more preferably 0.01 to 100 mg, are generally given for the treatment of disease and are administered in the range of about 0.001 to 0.01 mg, 0.2 Average single doses of -0.5 mg, 1 mg, 5 mg, 10 mg, 50 mg, 100 mg, 250 mg, 500 mg are generally administered. The daily dosage for chronic administration in humans will be in the range of about 0.1-30 mg / kg / day. Compound (I) may also be administered or applied simultaneously, separately or sequentially with other agents having neurotrophic activity or nerve cell growth stimulating activity.
[0018]
The pharmaceutical compositions of the present invention may be used in mammalian subjects in need of such treatment to promote nerve regeneration and functional recovery, stimulate neurite outgrowth, and thereby treat various neuropathological conditions. It can be administered periodically to the body (eg, a human patient). Various neuropathological conditions include damage to peripheral and central nervous systems caused by physical injury (eg, spinal cord injury and trauma, sciatic or facial nerve injury or injury, limb transplantation after amputation); disease (eg, diabetes) Cancer chemotherapeutics (eg, neuropathy induced by acrylamide, taxol, vinca alkaloids and doxorubicin); sequelae—language disorders (eg, dysarthria) associated with cerebral infarction, hemorrhagic infarction, etc., consciousness Opacity, dyskinesia, etc .; and trigeminal neuralgia, glossopharyngeal neuralgia, facial paralysis, myasthenia gravis, muscular dystrophy, amyotrophic lateral sclerosis, progressive muscular atrophy, progressive hereditary medulla oblongata, herniated disc Herniated, ruptured or propagated vertebral isk syndrome, cervical spondylopathy, plexopathy, thoraco-oral destruction syndrome, peripheral neuropathy (eg, lead, acrylamide, gamma-diketone (glue-sniffer's neuropathy), carbon disulfide, dapsone, tic (Ticks), various peripheral neuropathies including but not limited to porphyria, Guillain-Barre syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease and Huntington's disease, and neurological diseases including but not limited to neurological diseases. No.
[0019]
Transection of the peripheral nerve or spinal cord injury can be achieved by administering a nerve growth stimulating amount of the drug to a mammal and injecting a nerve graft, such as an allograft, into the peripheral nerve or spinal cord (Osawa et al., J. Am. Neurocytol. 19: 833-849, 1990; Buttemeyer et al., Ann. Plastic Surgery 35: 396-401, 1995) or artificial nerve grafts (Madison and Archivald, Exp. Neurol. 128: 266-275, 1994; Wel). Exp. Neurol. 146: 395-402, 1997). The space between the tear ends of the peripheral nerve or spinal cord is preferably a non-cellular gap-filling material such as collagen, methylcellulose; or Schwann cells (Xu et al., J. Neurocytol. 26: 1-16, 1997), olfactory cells. And a suspension of cells that promote nerve cell growth, such as sheath cells (Li et al., Science 277: 2000-2002, 1997). The nerve growth promoting agent can be included with such cellular or non-cellular gap filling materials, or can be administered systemically before, during, or after the nerve transplantation method.
[0020]
In particular, Compound (I) is useful for treating neurological injuries / dysfunction, polymyositis, Guillain-Barre syndrome, Meniere's disease, polyneuritis, solitary neuritis (isolated neuritis), Alzheimer's disease, Parkinson's disease, muscular atrophy Treatment of lateral sclerosis (ALS), Huntington's disease, radiculopathy, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy, senile dementia, vascular dementia, multiple sclerosis, physical paralysis, or spinal cord injury or Useful for prevention.
[0021]
The following examples illustrate the invention in more detail. While these examples describe certain aspects or embodiments of the present invention, it should be understood that they are not intended to limit the scope of the present invention.
[0022]
Example 1 Treatment with Compound (I) Significantly Increases Neurite Length of Hippocampal Neurons
Preparation of cell culture:
Banker as well as Cowan Fetal hippocampal neurons were obtained from embryonic day 18.5 ("E18.5") rat pups according to (Brain Research, 1977, 126: 397-425). Briefly, the hippocampus was removed, minced and 100 I. U. Incubate with papain at 37 ° C. for 45 minutes and cells were cultured in complete neuronal medium (minimal essential medium without L-glutamine (GIBCO, Grand Island, NY), high glucose minimal essential medium (GIBCO) 1.5 ml / 100 ml, serum expansion) The cells were resuspended in a medium (Hito + Tm; Collaborative Research Inc, Lexington, Mass.) 0.1 ml / 100 ml, glutamine (GIBCO), 5% fetal bovine serum (GIBCO).
[0023]
Cells were seeded on poly-L-lysine-coated coverslips (500 cells / coverslip). The coverslip was inverted on the dish. The dishes were pre-coated with a monolayer of cortical astrocytes.
[0024]
Analysis of hippocampal neuron axon length:
Hippocampal neurons (identified by their characteristic polarity and dendrites) were examined daily and photographed randomly at 72 hours (9-12 frames / coverslip). The length of axons (defined as the longest protrusion) is determined using a Houston Instrument HI-PAD digitizing tablet coupled to an IBM XT computer equipped with appropriate software (Bioquant IV, R & M Biometrics, Nashville, TN). Measured on photographic prints (only protrusions greater than three times the length of the cell body were measured). Data from similarly treated coverslips (3 or 4 per group) were not different and were therefore combined. Mean values were calculated and compared using one factor ((Compound (Ia) or tacrolimus-treated group) versus (untreated control group)) ANOVA followed by the Newman-Kuels multiple comparison test (WINKS 4.62 Professional Edition).
[0025]
result:
At 72 hours, there was no significant difference between the untreated control group and the 10 nM tacrolimus treated group. However, the neurite length was statistically significantly increased in the compound (Ia) 10 nM treatment group. See the results in Table 1 below.
[0026]
[Table 1]

[0027]
Example 2: Treatment with compound (I) increases mean neurite length of SH-SYSY human neuroblastoma
Preparation of SH-SY5Y neuroblastoma culture:
10% fetal calf serum (SIGMA), penicillin 50I. U. / Ml, 7% CO 2 in DMEM medium (GIBCO) supplemented with 50 μg / ml streptomycin (GIBCO).₂SH-SY5Y human neuroblastoma was maintained at 37 ° C in medium. Cells were seeded at 15,000 cells / well in 6-well plates and treated with 0.4 μM aphidicolin (SIGMA). On day 5, cells were washed and treated with 10 ng / ml nerve growth factor (NGF) in the presence or absence of tacrolimus (10 nM) or compound (Ia) (1 nM) (to induce process growth). The medium was changed after 96 hours and replaced with fresh medium after a further 72 hours (total time 168 hours). All experiments were performed in duplicate and data were averaged for each treatment group.
[0028]
Analysis of neurite length in SH-SY5Y neuroblastoma
Cells were randomly photographed at 168 hours (20 fields per well) for projection length analysis. Neurite length was measured on photographic prints using a Houston Instrument HI-PAD digitizing tablet coupled to an IBM XT computer equipped with appropriate software (Bioquant IV, R & M Biometrics, Nashville, TN) ( Only those protrusions that were more than twice the length of the cell body were measured). Data from wells treated similarly did not differ and were therefore combined. Mean values were calculated and compared using one factor ((Compound (Ia) or tacrolimus treated sample) vs. (NGF alone treated sample)) ANOVA followed by the Newman-Kuels multiple comparison test (WINKS 4.62 Professional Edition).
[0029]
result:
Neurite length measurements indicate that both compound (Ia) (1 nM) and tacrolimus (10 nM) significantly increase neurite length at 168 hours compared to NGF (10 ng / ml) alone. This has been proven. However, the effect of 1 nM compound (Ia) in combination with NGF was greater than the effect of 10 nM tacrolimus in combination with NGF.
[0030]
[Table 2]

[0031]
Example 3: Treatment with compound (I) promotes functional recovery in a rat sciatic nerve crush model
Animals and surgical methods:
Nine 6-week-old male Sprague-Dawley rats were anesthetized with 2% halothane, the right sciatic nerve was exposed, and the nerve was crushed twice at the level of the hip joint (for a total of 60 seconds using No. 7 Dumont jewelry forceps). ). The crush site was marked by tying a sterile 9-O suture to the nerve sheath.
[0032]
Preparation and administration of compound (Ia)
Compound (Ia) was dissolved in a solvent containing 30% dimethyl sulfoxide (DMSO): 70% saline. Three nerve crushed rats were injected subcutaneously daily with compound (Ia) (1 or 5 mg / kg) or an equal volume of solvent (30% DMSO in saline) (5 ml / kg).
[0033]
Behavior evaluation
Animals were tested daily until the day of perfusion (day 18). The following semi-quantitative scale was used to assess animal functional recovery:
0: foot paralyzed, bends outward when walking, toes bend;
1: The feet are straight and the toes can move;
2: You can walk with your feet constantly;
3: Toes open when walking;
4: walking away from heel, showing near normal toe spread;
Animals with intermediate abilities received partial scores: +, 0.25; ++, 0.5; ++, 0.75.
[0034]
Fixation and preparation of tissue:
Eighteen days after nerve crush, rats were deeply anesthetized with 4% halothane, treated with heparin, treated with 4% paraformaldehyde in 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4) for 10 seconds, then with 5% glutaraldehyde ( (IL) in 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4) and fixed at 4 ° C. for 24 hours. Tissue samples were taken from the sciatic nerve at a known (5 mm) distance from the crush site. In this study, we report only data on the posterior tibial nerve branch that controls the soleus muscle. Tissues are placed in 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4), fixed with 1% osmium tetroxide (in 0.1 M phosphate buffer) for 2.5 hours, dehydrated in ethanol, plastic Embedded. Semi-thin sections were stained with uranyl acetate and lead citrate, mounted on a 75 mesh grid supported by a film, and observed using a JEOL100CX electron microscope.
[0035]
Morphological analysis:
Axon diameter analysis was performed on the tibial nerve. The number of regenerating myelinated axons was counted using an electron microscope. The average value and standard error were calculated for the solvent-treated group, the compound (Ia) (1 mg / kg) treated group, and the compound (Ia) (5 mg / kg) treated group.
[0036]
Statistical analysis:
For behavioral analysis, the mean value of functional recovery was compared using a one-way ANOVA followed by a Newman-Keuls multiple comparison test for comparison of individual values. For morphological analysis, the average values of axon numbers were compared using a one-way ANOVA followed by a Newman-Keuls multiple comparison test for comparison of individual values.
[0037]
result:
Functional recovery:
Functional recovery was observed on days 15-17 and occurred earlier in both 1 mg / kg and 5 mg / kg treated rats than in vehicle treated rats. See Table 3 below.
[0038]
[Table 3]

[0039]
electronic microscope
Morphological examination was performed 18 days after nerve crush.
Nerve area (5,000 μm²The number of regenerating myelinated axons per vehicle was 5.5 ± 2.7 (mean ± SEM) in the vehicle-treated rats, and 19 ± 2.4 and 20 in the 1 mg / kg-treated and 5 mg / kg-treated rats, respectively. Dramatically increased to ± 2.9. See Table 4 below.
[0040]
[Table 4]

[0041]
Example 4: Treatment with compound (I) promotes functional recovery in a rat spinal cord injury model
(1) Method
Animals and surgical methods
Twenty-eight male Sprague-Dawley rats, 6 weeks old, were anesthetized with 2% halothane, laminectomy was performed at T10 / T11, and hemisection of the spinal cord was performed at the level of the T10 / T11 spinal cord.
Preparation and administration of compound (Ia)
Compound (Ia) was dissolved in a solvent containing 30% dimethyl sulfoxide (DMSO): 70% saline. Spinal cord injured rats were injected daily subcutaneously with compound (Ia) (2 mg / kg) or an equal volume of solvent (30% DMSO in saline) (5 ml / kg) for 7 weeks after surgery.
[0042]
Evaluation of functional recovery
Two weeks after injury, functional recovery was assessed using a modified Tarlov / Klinger scale, modified beam test, and footprint test.
A. Alteration Tarlov / Klinger scale
Rats were allowed to walk freely in the open field for one minute and were classified as 0-6 based on the scale below.
0: No hind limb movement
1: Bare hind limb movement can be barely confirmed
2: Damaged hind limb joints (hip, knee or ankle) move actively, but do not cooperate and cannot support weight
3: Walking with alternating hind limbs is accompanied by propulsion, but cannot support weight
4: Can support weight with injured hind limb
5: Some walking disorders are seen
6: Normal walking
[0043]
B. narrow beam test
The test was performed in order from 7.7 cm, 4.7 cm, 2.7 cm, and 1.7 cm in width using a wooden timber (length 1.5 m). Rats were allowed to walk on the stick and the narrowest stick that could walk without slipping was recorded in at least two trials.
0: Unable to walk with any square timber
1: Walkable with 7.7cm square timber
2: Can be walked with 4.7cm square lumber
3: Walkable with 2.7cm square timber
4: Walkable with 1.7cm square lumber
[0044]
C. Footprint test
Rat hind limbs were inked and footprints were made on paper covering a narrow runway 60 cm long and 7.5 cm wide. A 5-point footprint score was determined using a series of at least six consecutive footprints.
0: Dragging hind limb, no footprint is observed
1: At least three toe marks are seen in at least three footprints
2: More than twice the paw is bent outward or inward compared to the value before nerve crush of individual rat
3: No sign of toe dragging, but sign of bent leg
4: The foot is not bent outside or inside (less than twice the angle of the baseline value), but one or more heel marks are observed
5: No trace of heel is observed
[0045]
Statistical analysis:
For behavioral analysis, one-way ANOVA for comparison of individual values was used, followed by the Newman-Keuls multiple comparison test to compare the mean scores of each functional test.
[0046]
(2) Result
Functional recovery
In three functional recovery tests using the modified Tarlov / Klinger scale (Table 5), the narrow beam test (Table 6), and the footprint test (Table 7), compound (Ia) was converted to the modified Tarlov / Klinger scale (Table 5). Improved motor dysfunction in the narrow beam test (Table 6) and the footprint test (Table 7).
[0047]
[Table 5]

[0048]
[Table 6]

[0049]
[Table 7]

[0050]
Example 5: Compound (Ia) binds to FKBP12, but unlike tacrolimus, exerts little or no immunosuppressive effect
(1) Binding experiment with FKBP12
Tamura, K .; (Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 202, No. 1, 437-499, 1994), and a binding experiment was performed. Table 8 shows the results.
[0051]
(2) Mixed lymphocyte reaction (MLR)
The MLR test was performed based on a method similar to that of US Pat. No. 4,929,611.
Table 8 shows the results.
[0052]
[Table 8]

[0053]
The above results indicate that compound (Ia) can bind to FKBP12 but has no immunosuppressive activity.
The above results indicate a strong neurotrophic effect of compound (I) using both in vitro and in vivo models. In two cell culture models, compound (I) increased neurite growth even at low concentrations. In addition, systemic administration of low doses of Compound (I) promoted functional recovery following nerve crush injury by increasing the rate of axonal regeneration of the sciatic nerve and promoted functional recovery from spinal cord injury.
Further, as described above, compound (I) provides potent neurotrophic activity or nerve cell growth stimulating activity, although it has no immunosuppressive activity. Thus, the present invention provides useful neurotrophic agents for stimulating or promoting nerve growth or regeneration, especially when the immunosuppressive effect is not advantageous or desired.
[0054]
Other aspects of the invention include:
A product comprising a package and the compound (I) contained in the package, wherein the compound (I) is a product which is therapeutically effective in preventing or treating neurological dysfunction. A product comprising a label or statement indicating that Compound (I) can or should be used for the prevention or treatment of nerve injury / dysfunction.
A commercial package comprising a pharmaceutical composition comprising Compound (I) as described above and a description attached thereto, wherein the description allows the use of Compound (I) for the prevention or treatment of nerve injury / dysfunction; or A commercial package stating that it should be used.
A composition, such as a cell suspension, tissue or implant, comprising cells treated with compound (I). Such compositions are useful for repairing damage to the nervous system. Such compositions may also include other types of cell suspensions that promote or support nerve cell growth (eg, Schwann cells or oligodendrocytes, myelin-producing cells such as glial and sheath cells, extracellular cells such as collagen, etc.). Substrate substances or other specific neuromodulators such as cytokines, mitogens, immunophilins, and neurotrophins (eg, NGF-1, BDNF, CNTF, NT-3, NT-4, and NT-5) ) Other nerve cell growth stimulating agents may be included.
[0055]
Grafts, such as homografts, allografts or xenografts, may also be used to facilitate the use of compounds (I) for nerve growth and for use as grafts and for other applications. May be processed.
[0056]
Incorporation by reference
The contents of each document, patent application or patent publication cited or referred to in this disclosure are incorporated by reference in their entirety. The contents of any patent document to which this application claims priority is also incorporated by reference in its entirety. Specifically, the contents of US Provisional Application No. 60 / 258,500 are incorporated by reference.
[0057]
Modifications and other embodiments
Obviously, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Therefore, it is to be understood that, within the scope of the appended claims, the invention may be practiced other than as specifically described herein. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations of the described compositions and methods, and the concepts of the present invention, do not depart from the scope and spirit of the invention. Although the invention has been described in connection with specific preferred embodiments, it should be understood that the invention as claimed should not be construed as limited to such specific embodiments. Various modifications of the described modes for carrying out the invention will be obvious to those skilled in the medical, biological, chemical, or pharmacology arts or related fields and are within the scope of the invention. Is intended.

Claims

The following formula for the production of a neurotrophic agent:

Use of compounds.

The use according to claim 1, wherein the neurotrophic agent is for prevention or treatment of nerve injury / dysfunction.

The use according to claim 1, wherein the neurotrophic agent is for stimulating or promoting nerve cell growth or regeneration.

The use according to claim 1, wherein the neurotrophic agent is for promoting the recovery of function from nerve injury.

Nerve injury / dysfunction may include polymyositis, Guillain-Barre syndrome, Meniere's disease, polyneuritis, solitary neuritis (isolated neuritis), Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) The use according to claim 1, which is Huntington's disease, radiculopathy, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy, senile dementia, vascular dementia, multiple sclerosis, paralysis or spinal cord injury.

The use according to claim 1, wherein the nerve injury / dysfunction is Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy or spinal cord injury.

The use according to claim 1, wherein compound (I) is in the form of a pharmaceutically acceptable salt, derivative, prodrug or solvate thereof.

The following formula:

A composition comprising compound (I) having the formula:

9. The composition according to claim 8, wherein compound (I) is in the form of a pharmaceutically acceptable salt, derivative, prodrug or solvate thereof.

9. The composition according to claim 8, wherein compound (I) is in the form of compound (Ia).

9. The composition of claim 8, further comprising at least one other neurotrophic agent.

A product or kit comprising a package and a compound (I) contained within the package, wherein the package is capable of or should use compound (I) for the prevention, amelioration or treatment of nerve injury / dysfunction. A product or kit comprising a label or statement indicating that

A commercial package or kit comprising a pharmaceutical composition comprising Compound (I) and a description attached thereto, wherein the description is capable of using Compound (I) for prevention, amelioration or treatment of nerve injury / dysfunction. Or a commercial package or kit stating that it should be used.

A method for producing or producing a neurotrophic agent, comprising mixing Compound (I) with a pharmaceutically acceptable carrier, solvent or excipient.

A method of preventing, ameliorating or treating nerve injury / dysfunction, comprising administering to a subject in need thereof an effective amount of Compound (I).

16. The method according to claim 15, wherein the subject is a mammal.

16. The method of claim 15, wherein the subject is a human.

Nerve injury / dysfunction may include polymyositis, Guillain-Barre syndrome, Meniere's disease, polyneuritis, solitary neuritis (isolated neuritis), Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) 16. The method of claim 15, wherein the disease is Huntington's disease, radiculopathy, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy, senile dementia, vascular dementia, multiple sclerosis, paralysis or spinal cord injury.

16. The method of claim 15, wherein the nerve injury / dysfunction is Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis, diabetic neuropathy, chemotherapy-induced neuropathy or spinal cord injury.

A method of stimulating or promoting nerve cell growth or regeneration, comprising contacting a nerve cell with compound (I).

A method of increasing the rate of axonal growth or regeneration, or the length of a nerve cell, comprising contacting the nerve cell with Compound (I).

A method of increasing nerve cell growth in a tissue in need thereof, comprising administering compound (I) to the tissue.

23. The method of claim 22, wherein the tissue is selected from the group consisting of brain tissue, spinal cord tissue, or peripheral nerve tissue.

A method of promoting functional recovery from a nerve injury, comprising administering to a subject in need thereof an effective amount of compound (I).

25. The method of claim 24, wherein the nerve injury is selected from the group consisting of burns, traumatic injuries, mechanical injuries, operative injuries, physiological injuries, pathological injuries and immunological injuries.

A method for repairing a torn peripheral nerve or spinal cord, comprising contacting the torn end of the peripheral nerve or spinal cord with an effective amount of compound (I).

A method for repairing a torn peripheral nerve or spinal cord in a subject, comprising administering to the subject a nerve growth stimulating amount of compound (I) and transplanting the compound into the peripheral nerve or spinal cord.

28. The method of claim 27, wherein the graft is an allograft.

28. The method of claim 27, wherein the implant is an artificial nerve implant.

28. The method of claim 27, further comprising filling the space between the tear ends of the peripheral nerve or spinal cord with a non-cellular gap filling material.

28. The method of claim 27, further comprising filling the space between the tear ends of the peripheral nerve or spinal cord with a cell suspension.

A composition comprising a nerve cell treated with compound (I).

Tissue containing nerve cells treated with compound (I).

An implant containing nerve cells treated with compound (I).

35. The graft of claim 34, wherein the graft is an allograft, an allograft or a xenograft.

A method of promoting functional recovery from a nerve injury, comprising administering to a subject in need thereof an effective amount of a composition comprising cells treated with compound (I).

37. The method of claim 36, wherein the nerve injury is selected from the group consisting of traumatic injury, mechanical injury, surgical injury, physiological injury, pathological injury, and immune injury.

A method for repairing a torn peripheral nerve or spinal cord, comprising contacting the torn peripheral nerve or spinal cord end with an effective amount of a composition comprising cells treated with compound (I).

A composition comprising cells, tissues or grafts treated with compound (I) and at least one nerve cell growth promoter.

40. The composition of claim 39, wherein the nerve growth promoting agent is selected from the group consisting of a cell suspension that promotes nerve growth, a non-cellular gap filling material, or a nerve growth factor.

The composition according to claim 39, comprising collagen or methylcellulose as a nerve growth promoter.

40. The composition according to claim 39, comprising a cell suspension as a nerve growth promoter.