JP2005510691A6 - Assay - Google Patents

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Abstract

本発明は、 “エーテル・ア・ゴーゴー(ether-a-go-go)”(ERG)カリウム(K)チャネル、特にヒトのERG(hERG)カリウムチャネルでの化合物のアフィニティーを、内向きに整流するカリウムチャネル(IKR)の標識した遮断薬を用いて定めるアッセイに関する。本アッセイはヒトにおける心臓の再分極への有害な影響、特に心電図のQT間隔を延長する恐れのある化合物を同定するために有用である。The present invention rectifies inward the affinity of compounds in the “ether-a-go-go” (ERG) potassium (K + ) channel, in particular the human ERG (hERG) potassium channel. Relates to assays defined using potassium channel (IKR) labeled blockers. This assay is useful for identifying compounds that may adversely affect cardiac repolarization in humans, particularly prolonging the ECG QT interval.

Description

本発明は“エーテル・ア・ゴーゴー(ether-a-go-go)”(ERG)カリウム(K)チャネル、特にヒトERG(hERG)カリウムチャネルでの化合物のアフィニティーを、急速活性型遅延整流カリウムチャネル(rapid delayed rectifying potassium channel)(IKR)の、標識した遮断薬、例えば[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499を用いて定めるアッセイに関する。本アッセイはヒトにおける心臓の再分極への有害な影響、特に心電図のQT間隔を延長する恐れのある、ひいてはトルサード・ド・ポワントを引き起こし得る化合物を同定するために有用である。 The present invention relates to the affinity of a compound in an “ether-a-go-go” (ERG) potassium (K + ) channel, in particular a human ERG (hERG) potassium channel, and a rapidly active delayed rectifier potassium. It relates to an assay defined with a rapid delayed rectifying potassium channel (IKR) using a labeled blocker, such as [ 3 H] -dofetilide or [ 3 H] -MK-499. This assay is useful for identifying compounds that can cause detrimental effects on cardiac repolarization in humans, particularly prolong the electrocardiogram QT interval and thus cause torsades de pointes.

近年、治療への使用を目的として提案された一部の化合物の開発が、ヒトにおける心臓の再分極への有害な影響が検出されたために治験後期の薬剤開発の段階で断念されている。これらの薬剤の影響は心電図(ECG)のQT間隔について評価されている。QT間隔は、心室の脱分極開始から心室の再分極終了までの時間を表す、ECGの一部分である。QT間隔は、心拍数が減少すると長くなり、心拍数が増加すると短縮されるという影響を受け得るため、QTはしばしば心拍数で “補正”して、QTc間隔とする。稀な場合には、薬剤分子の投与がヒトのECGのQT間隔の延長に至ることもある。これらの患者のECGは、QT延長症候群として知られている遺伝性疾患の人のものとよく似ている。これらの場合には、薬剤誘発性心室細動が結果的に突然死を引き起こす可能性がある(Morganroth J et al. (1993) Am J Cardiol. 72, 26B-31B; De Ponti F. et al., (2000) Eur J. Clin. Pharmacol. 56. 1-18)。E−4031,シサプリド、およびテルフェナジンを含む多数の薬剤分子が、ヒトの心電図のQT間隔を延長することはよく知られている(Fuliki A, et al. (1994), Cardiovascular Pharmacol. 23: 374-378; Van Haarst AD et al., (1998) Clin Pharmacol. Ther. 64: 542-546,; Honig P.K. et al. (1993) J.A.M.A. 269; 1513-1518)。   In recent years, the development of some compounds proposed for therapeutic use has been abandoned at the late drug development stage due to the detection of harmful effects on cardiac repolarization in humans. The effects of these drugs have been evaluated on the electrocardiogram (ECG) QT interval. The QT interval is a part of the ECG that represents the time from the start of ventricular depolarization to the end of ventricular repolarization. Since the QT interval can be affected by increasing the heart rate and shortening it as the heart rate increases, the QT is often “corrected” by the heart rate to make the QTc interval. In rare cases, administration of drug molecules may lead to an extension of the human ECG QT interval. The ECG of these patients is very similar to that of a person with a genetic disorder known as long QT syndrome. In these cases, drug-induced ventricular fibrillation can result in sudden death (Morganroth J et al. (1993) Am J Cardiol. 72, 26B-31B; De Ponti F. et al. (2000) Eur J. Clin. Pharmacol. 56. 1-18). Numerous drug molecules, including E-4031, cisapride, and terfenadine are well known to prolong the QT interval of the human electrocardiogram (Fuliki A, et al. (1994), Cardiovascular Pharmacol. 23: 374- 378; Van Haarst AD et al., (1998) Clin Pharmacol. Ther. 64: 542-546 ,; Honig PK et al. (1993) JAMA 269; 1513-1518).

心毒性の副作用の可能性が検出されないまま新薬を打ち出すことは、危険な結果をはらむ可能性があり、患者の致死的な心律動異常の引き金となる可能性がある。薬理学的対象の化合物により誘発されるQT延長の検出が遅れることは、薬剤の発見およびプログラムの開発を妨げ、その結果プログラムの結果に深刻な衝撃をもたらし得る。従って、化合物の潜在的な心毒性の副作用についての検査を薬剤開発の早い段階で行うことが望ましい。   Launching new drugs without detection of possible cardiotoxic side effects can have dangerous consequences and can trigger fatal heart rhythm abnormalities in patients. Delayed detection of QT prolongation induced by a compound of pharmacological interest can hinder drug discovery and program development, and as a result can have a severe impact on the outcome of the program. It is therefore desirable to test for potential cardiotoxic side effects of compounds early in drug development.

本発明により、以下のステップを含む、または以下のステップからなるアッセイを提供する:
a)ERG発現細胞、またはERG発現細胞由来の膜、またはERG発現組織由来の膜を、標識IKR遮断薬と共に、様々な量の検査化合物または検査化合物の混合物の存在下または不在下で、アッセイバッファー中でインキュベーションすること;
b)特異的に結合した標識IKR遮断薬の決定;
c)検査化合物または検査化合物の混合物による標識IKR遮断薬の結合の阻害の算出。
According to the present invention there is provided an assay comprising or consisting of the following steps:
a) Assay buffer for ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing tissue, in the presence or absence of various amounts of test compound or mixture of test compounds, together with a labeled IKR blocking agent Incubating in;
b) determination of specifically bound labeled IKR blocker;
c) Calculation of inhibition of binding of labeled IKR blocker by test compound or mixture of test compounds.

本アッセイは、ヒトにおいてQT間隔を延長する恐れのある化合物を同定するための、前臨床段階での予測指標として有用である。本アッセイは、ERG Kチャネル(エーテル・ア・ゴーゴーKチャネル、当明細書ではERGと呼ぶ)から標識IKR遮断薬をはずして置き換わる、検査化合物または化合物の混合物の能力を測定する、競合的結合アッセイである。本アッセイはハイスループット検査システムで行うことができる。構造活性相関(SAR)を組み合わせて、標識IKR遮断薬を用いてのリガンド結合アッセイを、ERG、特にヒトERG(hERG)へのアフィニティーの低下を伴わない、または伴う新薬のデザインの一助とするために使用することができる。 This assay is useful as a predictive indicator at the preclinical stage to identify compounds that may prolong the QT interval in humans. This assay is a competitive measure that measures the ability of a test compound or mixture of compounds to displace and replace a labeled IKR blocker from the ERG K + channel (ether-a-go-go K + channel, referred to herein as ERG). Binding assay. The assay can be performed on a high throughput test system. Combining structure-activity relationships (SAR) to facilitate ligand binding assays using labeled IKR blockers to design new drugs with or without reduced affinity for ERG, particularly human ERG (hERG) Can be used for

使用するアッセイのバッファーは、IKR遮断薬または検査化合物(複数)のERGへの結合を至適化するため、特に重要である。至適なアッセイは、カリウム(K)イオンを含むTrisを基本とするバッファー(室温で、pH7.2から7.6、好ましくはpH7.4)を用いて達成できることを発見した。アッセイバッファー中のカリウムイオンは、例えば塩化カリウム(KCl)として提供することができる。アッセイバッファー中のカリウムイオンの濃度が、アッセイの予測値を決定する。7.5から12.5mM KCl、好ましくは8.5から11.5mM KCl、最も好ましくは10mM KClを含むアッセイバッファー中で行うアッセイが、QT延長の開始を予測するIC20値を提供するために特に有用である。 The assay buffer used is particularly important because it optimizes the binding of the IKR blocker or test compound (s) to the ERG. It has been discovered that an optimal assay can be achieved using a Tris-based buffer containing potassium (K + ) ions (at room temperature, pH 7.2 to 7.6, preferably pH 7.4). Potassium ions in the assay buffer can be provided, for example, as potassium chloride (KCl). The concentration of potassium ions in the assay buffer determines the predicted value of the assay. In order for an assay performed in an assay buffer containing 7.5 to 12.5 mM KCl, preferably 8.5 to 11.5 mM KCl, most preferably 10 mM KCl to provide an IC 20 value that predicts the onset of QT prolongation It is particularly useful.

本発明のアッセイバッファーは好ましくはTris.ClおよびKClを含む、またはからなる。所望によりMgClをアッセイバッファーに含んでもよい。
アッセイバッファーのTris.Clの濃度は、好ましくは30mMから100mM Tris.Cl、より好ましくは30mMから70mM Tris.Cl、なおより好ましくは40mMから60mM Tris.Cl、さらに好ましくは45mMから55mM Tris.Cl、最も好ましくは50mM Tris.Clである。
The assay buffer of the present invention is preferably Tris. Contains or consists of Cl and KCl. If desired, MgCl 2 may be included in the assay buffer.
Assay buffer Tris. The concentration of Cl is preferably 30 mM to 100 mM Tris. Cl, more preferably 30 mM to 70 mM Tris. Cl, even more preferably 40 mM to 60 mM Tris. Cl, more preferably 45 mM to 55 mM Tris. Cl, most preferably 50 mM Tris. Cl.

アッセイバッファーのKClの濃度は、好ましくは5から20mM KCl、より好ましくは6から15mM KCl、なおより好ましくは7.5から12.5mM KCl、さらに好ましくは8.5から11.5mM KCl、最も好ましくは10mM KClである。   The concentration of KCl in the assay buffer is preferably 5 to 20 mM KCl, more preferably 6 to 15 mM KCl, even more preferably 7.5 to 12.5 mM KCl, even more preferably 8.5 to 11.5 mM KCl, most preferably Is 10 mM KCl.

特に好ましい態様においてアッセイバッファーは、30から100mM Tris.Clおよび5から20mM KCl、好ましくは30から70mMまたは30から100mM Tris.Clおよび6から15mM KCl、なおより好ましくは40から60mM Tris.Clおよび7.5から12.5mM KCl、さらに好ましくは45から55mM Tris.Clおよび8.5から11.5mM KClを含む、またはからなる。   In a particularly preferred embodiment, the assay buffer is 30 to 100 mM Tris. Cl and 5 to 20 mM KCl, preferably 30 to 70 mM or 30 to 100 mM Tris. Cl and 6 to 15 mM KCl, even more preferably 40 to 60 mM Tris. Cl and 7.5 to 12.5 mM KCl, more preferably 45 to 55 mM Tris. Contains or consists of Cl and 8.5 to 11.5 mM KCl.

アッセイバッファーは50mM Tris.Clおよび10mM KClを含む、またはからなることが特に好ましい。
アッセイバッファー中にMgClを含む場合、MgClの濃度は好ましくは0.6mMから2.0mM MgCl、より好ましくは0.6mMから1.6mM MgCl、なおより好ましくは0.8mMから1.4mM MgCl、さらに好ましくは0.9mMから1.3mM MgCl、なおさらに好ましくは1.0mMから1.2mM MgCl、最も好ましくは1.0mMまたは1.2mM MgClである。
Assay buffer was 50 mM Tris. It is particularly preferred that it comprises or consists of Cl and 10 mM KCl.
If in assay buffer containing MgCl 2, the concentration of MgCl 2 is 2.0 mM MgCl 2 preferably from 0.6 mM, more preferably 1.6 mM MgCl 2 from 0.6 mM, even more preferably from 0.8 mM 1. 4 mM MgCl 2 , more preferably 0.9 mM to 1.3 mM MgCl 2 , still more preferably 1.0 mM to 1.2 mM MgCl 2 , most preferably 1.0 mM or 1.2 mM MgCl 2 .

好ましい態様において使用するアッセイバッファーは、30から100mM Tris.Cl、5から20mM KCl、および0.6から2.0mM MgCl、好ましくは30から100mMもしくは30から70mM Tris.Cl、6から15mM KCl、および0.6から1.6mM MgCl、なおより好ましくは40から60mM Tris.Cl、7.5から12.5mM KCl、および0.8mMから1.4mM MgCl、さらに好ましくは45から55mM Tris.Cl、8.5から11.5mM KClおよび0.9から1.3mM MgClもしくは1.0から1.2mM MgClを含む、またはからなる。 The assay buffer used in the preferred embodiment is 30 to 100 mM Tris. Cl, 5 to 20 mM KCl, and 0.6 to 2.0 mM MgCl 2 , preferably 30 to 100 mM or 30 to 70 mM Tris. Cl, 6 from 15 mM KCl, and 1.6 mM MgCl 2 0.6, even more preferably 60 mM Tris 40. Cl, 7.5 to 12.5 mM KCl, and 0.8 mM to 1.4 mM MgCl 2 , more preferably 45 to 55 mM Tris. Cl, comprising or consisting of 8.5 to 11.5 mM KCl and 0.9 to 1.3 mM MgCl 2 or 1.0 to 1.2 mM MgCl 2 .

アッセイバッファーは、50mM Tris.Cl、10mM KClおよび1.0mM MgCl;または50mM Tris.Cl、10mM KClおよび1.2mM MgClを含む、またはからなってもよい。 Assay buffer was 50 mM Tris. Cl, 10 mM KCl and 1.0 mM MgCl 2 ; or 50 mM Tris. Cl may comprise or consist of 10 mM KCl and 1.2 mM MgCl 2 .

アッセイバッファーは、室温でpH7.2および7.6の間であることが好ましい;アッセイバッファーは室温でpH7.4であることが特に好ましい。
ERG遺伝子(cDNA)は脊椎動物源または無脊椎動物源由来とすることができる;脊椎動物に関してはERG遺伝子は哺乳類の源(例えばヒト、類人猿、ウシ、ブタ、イヌ、ウサギ、モルモット、ラット、またはマウス)または無脊椎動物源、例えば昆虫源(例えばショウジョウバエ)由来とすることができる。哺乳類のERGについての原核生物の相同体を使用してもよい。ERG遺伝子は哺乳類のERG、特にヒトERG(hERG)またはイヌERG(cERG)であることが好ましい。
The assay buffer is preferably between pH 7.2 and 7.6 at room temperature; it is particularly preferred that the assay buffer is pH 7.4 at room temperature.
The ERG gene (cDNA) can be derived from a vertebrate or invertebrate source; for vertebrates, the ERG gene is derived from a mammalian source (eg, human, ape, cow, pig, dog, rabbit, guinea pig, rat, or Mouse) or invertebrate sources, such as insect sources (eg Drosophila). Prokaryotic homologues for mammalian ERG may be used. The ERG gene is preferably mammalian ERG, in particular human ERG (hERG) or canine ERG (cERG).

ERG遺伝子を哺乳類の細胞株、例えばHEK−293(ヒト胚性腎)細胞、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)細胞;CHL(チャイニーズハムスターの肺)細胞、CSO(サル)細胞;または昆虫の細胞株、例えばSF9で発現させることができる。バキュロウイルスベクター系を、適合する昆虫細胞株内でのERGの発現に使用することができる。あるいはERGを酵母細胞または細菌細胞内で発現させることもできる。ERG遺伝子をhERGまたはcERGとし、HEK−293細胞、CHO細胞またはCHL細胞のいずれかで発現させることが好ましい。   ERG gene can be expressed in mammalian cell lines such as HEK-293 (human embryonic kidney) cells, CHO (Chinese hamster ovary) cells; CHL (Chinese hamster lung) cells, CSO (monkey) cells; or insect cell lines such as It can be expressed in SF9. A baculovirus vector system can be used for expression of ERG in a compatible insect cell line. Alternatively, ERG can be expressed in yeast cells or bacterial cells. The ERG gene is preferably hERG or cERG and is preferably expressed in any of HEK-293 cells, CHO cells, or CHL cells.

アッセイは、ERG発現細胞全体、またはERG発現細胞由来の膜調製物(preparation)、またはERG発現組織由来の膜調製物を用いて行うことができる。
ドフェチリドはIKR遮断薬(遅延整流カリウムチャネルの電流の速い成分の選択的阻害剤)で、濃度に依存して活動電位の持続時間、および事実上の不応期を延長する。臨床試験は、ドフェチリドが心室性不整脈と同様に心房性不整脈の患者の治療に有効であることを示した。ドフェチリドは以下の式Iを有する。
The assay can be performed using whole ERG expressing cells, or membrane preparations from ERG expressing cells, or membrane preparations from ERG expressing tissues.
Dofetilide is an IKR blocker (a selective inhibitor of the fast current component of the delayed rectifier potassium channel) that prolongs the duration of the action potential and the effective refractory period depending on the concentration. Clinical trials have shown that dofetilide is effective in treating patients with atrial arrhythmias as well as ventricular arrhythmias. Dofetilide has the following formula I:

Figure 2005510691
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ドフェチリドは欧州特許EP0245997においてクレームされ、その製造が記載されている。
MK−499(Merck)はIKR遮断薬として作用するメチルスルホンアミドの抗不整脈薬である。MK−499は以下に示す式IIを有する。
Dofetilide is claimed in European patent EP 0245997 and its preparation is described.
MK-499 (Merck) is a methylsulfonamide antiarrhythmic agent that acts as an IKR blocker. MK-499 has the formula II shown below.

Figure 2005510691
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本アッセイで使用するIKR遮断薬は、検出可能な標識、例えば放射能標識タグまたは蛍光標識タグで標識する。本発明の好ましい態様において、本アッセイで使用する標識IKR遮断薬は、標識ドフェチリド、好ましくは放射能標識ドフェチリド、最も好ましくはトリチウム化ドフェチリド([H]−ドフェチリド)である。本発明のもうひとつの態様において、本アッセイで使用する標識IKR遮断薬は、標識MK−499、好ましくは放射能標識MK−499、最も好ましくはトリチウム化MK−499([H]−MK−499)である。 The IKR blocker used in this assay is labeled with a detectable label, such as a radiolabeled tag or a fluorescently labeled tag. In a preferred embodiment of the invention, the labeled IKR blocker used in the assay is a labeled dofetilide, preferably a radiolabeled dofetilide, most preferably tritiated dofetilide ([ 3 H] -dofetilide). In another embodiment of the invention, the labeled IKR blocker used in this assay is labeled MK-499, preferably radiolabeled MK-499, most preferably tritiated MK-499 ([ 3 H] -MK- 499).

好ましいアッセイの構成としてフィルター結合技術を含み、この方法により標識IKR遮断薬、例えば標識ドフェチリドまたは標識MK−499;好ましくは放射能標識ドフェチリドまたは放射能標識MK−499;最も好ましくは[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499の結合したものと結合していないものとをろ過により分離する。このアッセイは、放射能標識IKR遮断薬、例えば放射能標識ドフェチリドまたは放射能標識MK−499、好ましくは[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499を用いて、シンチレーション近接アッセイ(SPA)技術を利用して行うことができる。 Preferred assay configurations include filter binding techniques, by which a labeled IKR blocking agent such as labeled dofetilide or labeled MK-499; preferably radiolabeled dofetilide or radiolabeled MK-499; most preferably [ 3 H]- The dofetilide or [ 3 H] -MK-499 bound and unbound are separated by filtration. This assay is performed using a scintillation proximity assay (SPA) using a radiolabeled IKR blocker such as radiolabeled dofetilide or radiolabeled MK-499, preferably [ 3 H] -dofetilide or [ 3 H] -MK-499. ) Can be done using technology.

フィルター結合技術の場合は、ERG発現細胞、またはERG発現細胞由来の膜、またはERG発現組織由来の膜を、アッセイバッファー中で、標識IKR遮断薬、例えば[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499と共に、検査化合物または検査化合物の混合物の存在下(検査)または不在下(コントロール)でインキュベーションする。インキュベーションは好ましくは室温で60分から120分間、好ましくは90分間行う。非特異的な結合は標識しないIKR遮断薬、例えば10μM ドフェチリドまたは10μM MK−499の存在下で決定する。フィルターマットを通してまたはマルチウェルフィルタープレート上で濾過することにより、結合した標識IKR遮断薬を、結合していないIKR遮断薬から分離する。フィルターマットまたはフィルタープレートを洗浄して結合していない標識IKR遮断薬を取り除き、結合した標識IKR遮断薬を、例えばトリチウム化IKR遮断薬、例えば[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499に対して、放射能用の適当なカウンターを用いたシンチレーション分光法により定量する。 In the case of a filter binding technique, ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing tissue, are labeled with a labeled IKR blocking agent such as [ 3 H] -dofetilide or [ 3 H] in assay buffer. Incubate with MK-499 in the presence (test) or absence (control) of test compound or mixture of test compounds. Incubation is preferably performed at room temperature for 60 to 120 minutes, preferably 90 minutes. Nonspecific binding is determined in the presence of an unlabeled IKR blocking agent such as 10 μM dofetilide or 10 μM MK-499. Bound labeled IKR blocker is separated from unbound IKR blocker by filtering through a filter mat or on a multiwell filter plate. The filter mat or filter plate is washed to remove unbound labeled IKR blocker, and the bound labeled IKR blocker is, for example, a tritiated IKR blocker, such as [ 3 H] -dofetilide or [ 3 H] -MK- 499 is quantified by scintillation spectroscopy using a suitable counter for radioactivity.

シンチレーション近接アッセイ(登録商標)(SPA)システム(Amersham Biosciences)の場合は、ERG発現細胞、またはERG発現細胞由来の膜、またはERG発現組織由来の膜と結合させるために、ビーズを用いる。様々なタイプのビーズが本発明によるSPAアッセイの使用に適しており、これらにはPVT小麦胚芽凝集素、酸化イットリウムポリリジンビーズ、またはケイ酸イットリウムビーズ(YSi)(Amersham Biosciences)例えばYSiポリリジンまたはYSi小麦胚芽凝集素を含む。本発明のSPAアッセイに使用するための最適なビーズのタイプは、使用する細胞または細胞膜に依存する;細胞とビーズまたは膜とビーズとの結合を評価して、使用する細胞または細胞膜用の最適なビーズのタイプを同定してもよい。ERG素材(全細胞、細胞膜調製物、または組織膜調製物)と結合したビーズを、標識IKR遮断薬、例えば[H]−ドフェチリドまたは[H]−MK−499と共に、検査化合物または検査化合物の混合物の存在下(検査)または不在下(コントロール)でアッセイバッファー中でインキュベーションする。検査化合物または検査化合物の混合物が、結合した放射能標識IKR遮断薬と置き換わる能力を、例えばSPA技術と共に使用できる標準的なカウンターを用いて、発光を検出することにより決定する。 In the case of the scintillation proximity assay® (SPA) system (Amersham Biosciences), beads are used to bind to ERG expressing cells, or membranes derived from ERG expressing cells, or membranes derived from ERG expressing tissues. Various types of beads are suitable for use in the SPA assay according to the present invention, including PVT wheat germ agglutinin, yttrium oxide polylysine beads, or yttrium silicate beads (YSi) (Amersham Biosciences) such as YSi polylysine or YSi wheat. Contains germ agglutinin. The optimal bead type for use in the SPA assay of the invention depends on the cell or cell membrane used; the binding of the cell to the bead or membrane to the bead is evaluated to determine the optimal for the cell or cell membrane to be used. The type of bead may be identified. A bead combined with an ERG material (whole cell, cell membrane preparation, or tissue membrane preparation) is combined with a labeled IKR blocker, such as [ 3 H] -dofetilide or [ 3 H] -MK-499, or a test compound or test compound Incubate in assay buffer in the presence (test) or absence (control). The ability of a test compound or mixture of test compounds to displace a bound radiolabeled IKR blocker is determined by detecting luminescence using, for example, a standard counter that can be used with SPA technology.

アッセイはまた下記の1つまたはそれ以上のステップも含んでもよい:ドフェチリドの結合を20%阻害する検査化合物(複数)の濃度(IC20)の算出、ドフェチリドの結合を50%阻害する検査化合物(複数)の濃度(IC50)の算出、Kiとしての化合物のアフィニティーの算出またはpKiとしての化合物のアフィニティーの算出。 The assay may also include one or more of the following steps: calculation of concentration (IC 20 ) of test compound (s) that inhibits dofetilide binding by 20%, test compound that inhibits dofetilide binding by 50% (IC 20 ). Calculation of concentration (IC 50 ), calculation of compound affinity as Ki, or calculation of compound affinity as pKi.

IKR遮断薬の結合、例えば[H]−ドフェチリドの結合と競合的に置き換わることから得られるIC20値は、ヒトにおいてQT延長に関与する遊離の薬剤の濃度に匹敵する。したがって本アッセイを用いて、有害な心臓の副作用の影響の原因になる恐れのある化合物の濃度を予測することができる。 IC 20 values obtained from competitive replacement with IKR blocker binding, eg, [ 3 H] -dofetilide binding, are comparable to the concentration of free drug involved in QT prolongation in humans. Thus, this assay can be used to predict the concentration of a compound that can cause adverse cardiac side effects.

化合物または化合物の混合物が、ヒトの心電図のQT間隔を延長する可能性があるかどうかを評価するため、以下のステップを行う:
a)本発明に従ってアッセイを行う。
b)IC20値を得る;この値は、ヒトにおいてQT延長が起こると思われる、遊離の薬剤の実際の濃度または推定濃度を示す。
c)IC20値を、化合物または化合物の混合物の所望の治療効果に必要な遊離の薬剤の濃度と、in vivoで比較する。
To assess whether a compound or a mixture of compounds may prolong the QT interval of a human electrocardiogram, the following steps are performed:
a) Perform the assay according to the present invention.
b) Obtain an IC 20 value; this value indicates the actual or estimated concentration of free drug at which QT prolongation is likely to occur in humans.
c) IC 20 values are compared in vivo to the concentration of free drug required for the desired therapeutic effect of the compound or mixture of compounds.

化合物または化合物の混合物の所望の治療効果に必要な遊離の薬剤の濃度が、アッセイにおける化合物または化合物の混合物のIC20値の10倍から30倍の範囲内である場合、同化合物または化合物の混合物は、ヒトにおいてQT間隔の延長を示す可能性がある。 A compound or mixture of compounds if the concentration of the free drug required for the desired therapeutic effect of the compound or mixture of compounds is within the range of 10 to 30 times the IC 20 value of the compound or mixture of compounds in the assay May show an extension of the QT interval in humans.

本発明のアッセイは、現行のアッセイ、例えばHERGパッチクランプ法に比して、薬剤分子によるQT延長の影響をin vivo でより的確に予測する方法である。   The assay of the present invention is a method that more accurately predicts the effect of QT prolongation by a drug molecule in vivo than current assays such as the HERG patch clamp method.

実施例
実施例1:ヒトERGまたはイヌERGを発現するHEK−293細胞からの膜の調製
ヒトERGを発現する付着細胞株HEK−293(Zhou, Z et al (1998) Biophys. J. 74, 230-241)は、Dr. Craig January, University of Wisconsin, USAから提供を受けた;この細胞株は“January”細胞株と命名された。細胞株15と命名されたこれに代わる付着細胞株HEK−293(293S−HERGクローン15)は、Zhou, Z et al (1998)に記載された方法により作成した。ヒトERGの完全長のcDNAをpcDNA3.1(Invitrogen)のCMVプロモーターの下流に挿入した、このベクターはまたネオマイシン耐性遺伝子の発現を管理するSV40プロモーターも有する。コンストラクトをヒト胚性腎細胞293S(HEK−293)にトランスフェクションした。安定な形質転換体をG418(Gibco)を用いて選択した。細胞株15は細胞株JanuaryよりhERGの発現がわずかに低いが、その成長特性を改善した。
Example
Example 1: Preparation of membranes from HEK-293 cells expressing human ERG or canine ERG Adherent cell line HEK-293 expressing human ERG (Zhou, Z et al (1998) Biophys. J. 74, 230-241 ) Was provided by Dr. Craig January, University of Wisconsin, USA; this cell line was designated the “January” cell line. An alternative adherent cell line HEK-293 (293S-HERG clone 15) designated cell line 15 was generated by the method described in Zhou, Z et al (1998). The full length cDNA of human ERG was inserted downstream of the CMV promoter of pcDNA3.1 (Invitrogen) and this vector also has an SV40 promoter that controls the expression of the neomycin resistance gene. The construct was transfected into human embryonic kidney cells 293S (HEK-293). Stable transformants were selected using G418 (Gibco). Cell line 15 has slightly lower hERG expression than cell line January, but improved its growth characteristics.

細胞株15(293S−HERG(クローン15))は2002年6月26日に、Budapest Treaty 1977 の条項にしたがって、寄託アクセッション番号02062678にて、ECACC(CAMR Salisbury, Wiltshire, SP4 OJG, UK)に寄託した。   Cell line 15 (293S-HERG (clone 15)) was deposited on ECACC (CAMR Salisbury, Wiltshire, SP4 OJG, UK) on June 26, 2002, under deposit accession number 02062678, according to the provisions of Budapest Treaty 1977. Deposited.

ヒトERGを発現する付着細胞HEK−293は、10%ウシ胎児血清(PAA Laboratories)、2mM L−グルタミン(Sigma)、1mM ピルビン酸ナトリウム(Sigma)、0.4mg/ml G418(Life technologies)を補ったMEM Earles 培地(Life technologies)に、、1×非必須アミノ酸(Life technologies)を加えて培養した。細胞は37℃で、5%COの高湿の環境下で、T225cmフラスコ中で培養した。細胞は80%の集密に達した後、細胞解離溶液(Sigma, cat no:C5914 in 2001)により1:3から1:5に分け、その後850cmのCOガスを満たしたローラーボトル(Corning, cat no: 430849 in 2001)内にG418の非存在下で植えつけた。 Adherent cells expressing human ERG HEK-293 supplemented with 10% fetal bovine serum (PAA Laboratories), 2 mM L-glutamine (Sigma), 1 mM sodium pyruvate (Sigma), 0.4 mg / ml G418 (Life technologies) In addition, 1 × non-essential amino acid (Life technologies) was added to MEM Earles medium (Life technologies) and cultured. The cells were cultured at 37 ° C. in a T225 cm 3 flask in a humid environment of 5% CO 2 . After reaching 80% confluence, the cells were split 1: 3 to 1: 5 with cell dissociation solution (Sigma, cat no: C5914 in 2001) and then roller bottles filled with 850 cm 2 of CO 2 gas (Corning cat no: 430849 in 2001) in the absence of G418.

膜を調製するため、ローラーボトルから細胞をはがして集め、そしてPBS(Life Technologies, cat no: 14190-094 in 2001)に再懸濁した。すべての細胞をペレット状にし、PBSで2回洗浄し、ドライアイス上で小分けして凍結した後、必要になるまで−80℃で保存した。   To prepare the membrane, the cells were peeled off from the roller bottles and collected and resuspended in PBS (Life Technologies, cat no: 14190-094 in 2001). All cells were pelleted, washed twice with PBS, aliquoted on dry ice, and stored at -80 ° C until needed.

イヌERGを発現するHEK−293細胞株は、HEK細胞の一過性トランスフェクションにより作成した。cERG cDNAを完全にコードする配列(Zehlein et al (2001) Pflugers Archiv. European Journal of Physioligy. 442(2): 188-191)はProfessor Zehelein University of Heidelberg, GermanyよりpBluescript(登録商標)ベクター(Stratagene)中にて提供を受けた。 pBluescriptコンストラクトにおいて、cERG cDNAは複数のBamHIサイトに隣接して組み込まれていた。最初の実験は、所望のベクター、pcDNA3.1内へのcERG BamHIフラグメントの直接挿入に関しては、挿入効率が低いことを示した。この点を克服するため、クローニングベクターpSP73(Promega)を用いての、間接的なクローニング法を考案した。cERG/pBluescriptコンストラクトおよびpSP73ベクターをBamHIで消化し、連結反応におけるpBluescript BamHIフラグメントの存在による干渉を低減させるために、cERG/pBluescriptのBamHIで消化した材料をまたScaIで消化してpBluescriptを切断し、アガロースゲルでcERG BamHIフラグメントがより有効に分離していることを確認した。制限分解の混合物をアガロースゲル電気泳動にかけ、cERG BamHIおよびpSP73 BamHIフラグメントを含むバンドを、臭化エチジウム染色およびUV照射により視覚化した。cERGバンドおよびpSP73バンドを切り出し、QIAgen MinElute Gel抽出キットを用いて、製品の指示書にしたがってゲルから溶出させた。連結反応中のpSP73 DNAの複数のBamHI末端の再度の連結反応を防ぐため、プラスミドDNAフラグメントを標準的なプロトコルによりCIP処理した。cERG BamHIフラグメントを、標準的な連結プロトコルによりpSP73 BamHIフラグメントに連結させた。反応後、連結混合物を標準的な形質転換プロトコルにより、cJM109コンピテント大腸菌細胞内に形質転換した。形質転換体をアンピシリン(50μg/ml)を含むLBアガー(Millers)上にプレーティングすることにより選択し、37℃でオーバーナイト、インキュベーションした。形質転換した細胞のオーバーナイト培養したものを使用して、QIAgen Miniprep キットを用いて製品の指示書にしたがって、cERG/pSP73DNAの少量調製(mini preparation)を行った。得られたDNAを、制限酵素で切断しアガロースゲル電気泳動を行い、ポジティブのクローンであることを同定した。   The HEK-293 cell line expressing canine ERG was generated by transient transfection of HEK cells. A sequence completely encoding cERG cDNA (Zehlein et al (2001) Pflugers Archiv. European Journal of Physioligy. 442 (2): 188-191) is a pBluescript® vector (Stratagene) from Professor Zehelein University of Heidelberg, Germany. Received the offer inside. In the pBluescript construct, cERG cDNA was incorporated adjacent to multiple BamHI sites. Initial experiments showed low insertion efficiency for direct insertion of the cERG BamHI fragment into the desired vector, pcDNA3.1. In order to overcome this point, an indirect cloning method using the cloning vector pSP73 (Promega) was devised. In order to digest the cERG / pBluescript construct and the pSP73 vector with BamHI and reduce interference due to the presence of the pBluescript BamHI fragment in the ligation reaction, the cERG / pBluescript BamHI digested material was also digested with ScaI to cleave the pBluescript, It was confirmed that the cERG BamHI fragment was more effectively separated on an agarose gel. The restriction digest mixture was subjected to agarose gel electrophoresis and the band containing cERG BamHI and pSP73 BamHI fragments was visualized by ethidium bromide staining and UV irradiation. The cERG and pSP73 bands were excised and eluted from the gel using the QIAgen MinElute Gel extraction kit according to product instructions. To prevent re-ligation of multiple BamHI ends of pSP73 DNA during the ligation reaction, the plasmid DNA fragment was CIP treated according to standard protocols. The cERG BamHI fragment was ligated to the pSP73 BamHI fragment by standard ligation protocols. After the reaction, the ligation mixture was transformed into cJM109 competent E. coli cells using standard transformation protocols. Transformants were selected by plating on LB agar (Millers) containing ampicillin (50 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° C. A small amount of cERG / pSP73 DNA was prepared using the QIAgen Miniprep kit according to the product instructions using the transformed cells cultured overnight. The obtained DNA was cleaved with a restriction enzyme and subjected to agarose gel electrophoresis to identify a positive clone.

cERG cDNAをXhol(5’)EcoRI(3’)フラグメントとしてcERG/pSP73から切り出し、このフラグメントをpcDNA3.1の逆向きのポリリンカーの形をとるXhol/EcoRIフラグメント、すなわちpcDNA3.1(−)Xhol/EcoRIに連結した。この場合逆向きのポリリンカーの形を使用したのは、選択したcERG/pSP73クローンがcERGの逆向きの配向を含有したからである。pcDNA3.1(−)内への連結後、cERGの5’末端はヒトサイトメガウイルス(CMV)由来のエンハンサー−プロモーター配列に隣接して位置した。連結混合物を標準的な形質転換プロトコルを用いて、cJM109コンピテント大腸菌細胞内に形質転換し、形質転換体をアンピシリン(50μg/ml)を含むLBアガー(Millers)上にプレーティングして選択し、必要なコントロールと共に37℃でオーバーナイトインキュベーションした。cERG/pcDNA3.1(−)プレートからランダムに取り出したコロニーを、アンピシリン(50μg/ml)を含むLB培地 5mlに播種し、37℃、200rpmでオーバーナイトインキュベーションした。次にこれらのオーバーナイト培養液を用いて、QIAgen Miniprep キットを使用してDNAの少量調製を行った。得られたDNAをXholおよびEcoRIで2重に消化し、1%アガロースゲル上で分析を行った。少数のクローンのみからのDNAを少量調製法により分析したという事実と、連結反応の挿入効率の低さとがあいまって、ポジティブなcERG/pcDNA3.1(−)クローンは同定されなかった。したがってコロニーPCR法を用いて、ポジティブなクローンについてより多数のコロニーのスクリーニングを行った。   The cERG cDNA is excised from cERG / pSP73 as a Xhol (5 ′) EcoRI (3 ′) fragment, and this fragment is a Xhol / EcoRI fragment in the form of a reverse polylinker of pcDNA3.1, ie pcDNA3.1 (−) Xhol. Linked to / EcoRI. The reverse polylinker form was used in this case because the selected cERG / pSP73 clone contained the reverse orientation of cERG. After ligation into pcDNA3.1 (−), the 5 ′ end of cERG was located adjacent to the enhancer-promoter sequence from human cytomegalovirus (CMV). The ligation mixture is transformed into cJM109 competent E. coli cells using standard transformation protocols, and transformants are selected by plating on LB agar (Millers) containing ampicillin (50 μg / ml); Overnight incubation at 37 ° C. with necessary controls. Colonies randomly picked from the cERG / pcDNA3.1 (−) plate were inoculated into 5 ml of LB medium containing ampicillin (50 μg / ml) and incubated overnight at 37 ° C. and 200 rpm. These overnight cultures were then used to make small amounts of DNA using the QIAgen Miniprep kit. The resulting DNA was double digested with Xhol and EcoRI and analyzed on a 1% agarose gel. Combined with the fact that DNA from only a few clones was analyzed by a small preparation method and the low insertion efficiency of the ligation reaction, no positive cERG / pcDNA3.1 (−) clone was identified. Therefore, a larger number of colonies were screened for positive clones using the colony PCR method.

コロニーPCRのプロトコルにより、cERG/pcDNA3.1(−)クローンの迅速な検出を行うことができた。PCRプロトコルで使用するため、3種のプライマーをデザインし、作成した。   The colony PCR protocol allowed rapid detection of cERG / pcDNA3.1 (−) clones. Three primers were designed and created for use in the PCR protocol.

プライマー1:コーディング配列の601−620のヌクレオチドの位置で、cERGとハイブリッド形成する‘CERG01’(配列番号1):
5’−ACCACATCCACCAGGCACAG−3’
プライマー2:ヌクレオチドの位置886−910(Nhe1クローニングサイトに隣接するマルチクローニングサイトに含まれる)で、pcDNA3.1(−)とハイブリッド形成する‘NHE PCDN3’(配列番号2):
5’−CCCAAGCTGGCTAGCGTTTAAACGG−3’
プライマー3:コントロールとして使用する、およびcERG/pSP73を産生することがわかっているコロニーに対して使用する‘T7SP73’ (配列番号3)。このプライマーは、T7ポリメラーゼプロモーター配列に含まれる、ヌクレオチドの位置98−121でpSP73とハイブリッド形成した:
5’−TAATACGACTCACTATAGGGAGA−3’
95個のcJM109コロニーをLBアガー形質転換プレートから選び、アンピシリン(50μg/ml)を補ったLB broth、1ml/ウェルを含む滅菌96ウェルディープウェルプレートに移した。コントロールとして、cERG/pSP73プラスミドを含むことがわかっているコロニーをLB-amp brothを含む最後の96番目のウェルに移した。プレートをカバーして、37℃、オーバーナイト200rpmでインキュベーションした。各少量培養(mini-culture)の70μlのアリコートを96ウェルPCRプレートに移し(0.5ml/ウェル)、Beckman Allegra 6R 遠心分離機に設置し、2800rpm、室温で10分間遠心した。上清を捨て、3分間プレートの水分を切った。PCR反応混合液を調製し、細菌ペレットを含むPCRプレートに以下のように加えた:
Primer 1: 'CERG01' (SEQ ID NO: 1) that hybridizes with cERG at nucleotide positions 601-620 of the coding sequence:
5'-ACCACATCCACCAGGCACAG-3 '
Primer 2: 'NHE PCDN3' (SEQ ID NO: 2) that hybridizes with pcDNA3.1 (-) at nucleotide positions 886-910 (contained in the multiple cloning site adjacent to the Nhel cloning site):
5'-CCCAAGCTGGCTAGCGTTTAAACGG-3 '
Primer 3: 'T7SP73' used as a control and used for colonies known to produce cERG / pSP73 (SEQ ID NO: 3). This primer hybridized with pSP73 at nucleotide positions 98-121 contained in the T7 polymerase promoter sequence:
5'-TAATACGACTCACTATAGGGAGA-3 '
95 cJM109 colonies were picked from LB agar transformation plates and transferred to sterilized 96 well deep well plates containing 1 ml / well of LB broth supplemented with ampicillin (50 μg / ml). As a control, colonies known to contain the cERG / pSP73 plasmid were transferred to the last 96th well containing LB-amp broth. The plate was covered and incubated at 37 ° C. and 200 rpm overnight. A 70 μl aliquot of each mini-culture was transferred to a 96-well PCR plate (0.5 ml / well), placed in a Beckman Allegra 6R centrifuge and centrifuged at 2800 rpm for 10 minutes at room temperature. The supernatant was discarded and the plate was drained for 3 minutes. A PCR reaction mixture was prepared and added to the PCR plate containing the bacterial pellet as follows:

Figure 2005510691
Figure 2005510691

細菌ペレットをPCR反応液に再懸濁した。PCR反応はTaqman Gold PCR キット(Applied Biosystems, 1999 版)の製品プロトコルに指定されているように、以下のように行った:   The bacterial pellet was resuspended in the PCR reaction. The PCR reaction was performed as follows, as specified in the product protocol of the Taqman Gold PCR kit (Applied Biosystems, 1999 edition):

Figure 2005510691
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各ウェルのPCR産物を次に、100bpDNAラダーマーカーを用いて1.5%アガロースゲルの電気泳動により1×TAEバッファーで、100V、25分間にて分離し、UV光で視覚化した。ポジティブと推定されるクローンを同定し、これらのPCR反応混合物からのサンプルを第二の分離用1.5%アガロースゲルに100Vで1時間流し、PCR産物のサイズを調べた。   The PCR products in each well were then separated by electrophoresis on a 1.5% agarose gel using a 100 bp DNA ladder marker with 1 × TAE buffer at 100 V for 25 minutes and visualized with UV light. Clones that were presumed to be positive were identified and samples from these PCR reaction mixtures were run on a second 1.5% agarose gel for 1 hour at 100 V to determine the size of the PCR products.

増幅したPCR産物を与えた少量培養を、元の各96ウェルディープウェルプレートから、50μg/mlのアンピシリンを含むLB broth 5mlを入れた滅菌チューブに植えつけ、37℃でオーバーナイト200rpmでインキュベーションした。次にオーバーナイト培養液を用いて、QIAgen Miniprep キットを使用してDNAの少量調製を行った。得られたDNAをXholおよびEcoRIで2重に消化し、cERG/pcDNA3.1(−)の存在について調べた。制限酵素消化物を、1%アガロースゲルで1kbDNAラダーマーカーと共に100Vで1時間流して(20μlのサンプルを2μlのゲルローディング溶液と共にロードした)分析した。さらに制限酵素消化分析を行い、形質転換細胞から精製されたプラスミドが、本当にcERG/pcDNA3.1(−)であることを確認した。   Small cultures that received the amplified PCR product were seeded from each original 96-well deep well plate into sterile tubes containing 5 ml of LB broth containing 50 μg / ml ampicillin and incubated at 37 ° C. overnight at 200 rpm. Next, a small amount of DNA was prepared using the overnight culture using the QIAgen Miniprep kit. The resulting DNA was double digested with Xhol and EcoRI and examined for the presence of cERG / pcDNA3.1 (-). Restriction enzyme digests were run on a 1% agarose gel with 1 kb DNA ladder marker run at 100 V for 1 hour (20 μl of sample loaded with 2 μl of gel loading solution). Further, restriction enzyme digestion analysis was performed, and it was confirmed that the plasmid purified from the transformed cells was indeed cERG / pcDNA3.1 (-).

トランスフェクションを行わなかったHEK−293細胞は、10%(v/v)ウシ胎児血清(FCS)、2mM L−グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、および1mM非必須アミノ酸を補った50mlのMinimum Essential Medium (MEM)中で、定期的に維持した。細胞は225cmの換気可能なキャップ付のフラスコに植え付け、5%COを含む高湿の環境下で維持した。本研究に使用したHEK−293細胞は継代数を39−48の間とした。細胞は典型的には3日おきに1:3の比率で80−90%飽和密度(confluency)のフラスコから継代を行った;10mlのPBSで2回洗浄し、細胞解離液でフラスコからはがした後、新しい培地を加えた。 HEK-293 cells that were not transfected were 50 ml of Minimum Essential Medium supplemented with 10% (v / v) fetal calf serum (FCS), 2 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate, and 1 mM non-essential amino acids ( MEM) and maintained periodically. Cells were seeded in 225 cm 2 ventilated cap flasks and maintained in a humid environment with 5% CO 2 . HEK-293 cells used in this study had passage numbers between 39-48. Cells were typically passaged from 80-90% confluency flasks at a ratio of 1: 3 every 3 days; washed twice with 10 ml PBS and dissociated from the flask with cell dissociation solution. After that, fresh medium was added.

cERG/pcDNA3.1(−)コンストラクトを、225cmの換気可能なフラスコ中で80−95%飽和密度に成長させたHEK−293に、以下の方法によりトランスフェクションを行った。内毒素を含まないcERG/pcDNA3.1(−)DNA(94μg)およびLipofectamine2000 (Gibco BRL)(94μg)を、10mlの滅菌遠心試験管に入れたOPTIMEM−I培地(Gibco BRL)2.25mlに加えた;室温で5分間インキュベーションした後、混合した。その後Lipofectamine2000/DNA/OPTIMEM−Iの混合液を室温で20分間インキュベーションし、さらに10.5mlのOPTIMEM−Iを加えた。HEK−239細胞を10mlのPBSで洗浄して、Lipofectamine2000/DNA/OPTIMEM−I混合液を加え、5%COを含む高湿の環境下で37℃で3.5時間インキュベーションした。インキュベーション後、50ml MEM(10%(v/v)FCS、2mM L−グルタミン、1mM ピルビン酸ナトリウム、および1mM 非必須アミノ酸を補ったもの)を加えた。HEK−293細胞を37℃で24時間インキュベーションした。トランスフェクションした細胞を24時間後にPBSで洗浄し、10ml PBS中で細胞をかき取り、1000rpmで5分間、室温で遠心して集めた。得られたcERG/pcDNA3.1(−)をトランスフェクションしたHEK−293細胞のペレットを必要になるまで−80℃で保存した。 HEK-293, in which the cERG / pcDNA3.1 (−) construct was grown to 80-95% saturation density in a 225 cm 2 ventilable flask, was transfected by the following method. CERG / pcDNA3.1 (−) DNA (94 μg) and Lipofectamine 2000 (Gibco BRL) (94 μg) without endotoxin are added to 2.25 ml of OPTIMEM-I medium (Gibco BRL) in a 10 ml sterile centrifuge tube. After 5 minutes incubation at room temperature, mixed. Thereafter, a mixture of Lipofectamine 2000 / DNA / OPTIME-I was incubated at room temperature for 20 minutes, and further 10.5 ml of OPTIMEM-I was added. HEK-239 cells were washed with 10 ml of PBS, Lipofectamine2000 / DNA / OPTIME-I mixture was added, and incubated at 37 ° C. for 3.5 hours in a humid environment containing 5% CO 2 . After incubation, 50 ml MEM (10% (v / v) FCS, 2 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate, and 1 mM non-essential amino acids supplemented) was added. HEK-293 cells were incubated at 37 ° C. for 24 hours. Transfected cells were washed 24 hours later with PBS, scraped in 10 ml PBS and collected by centrifugation at 1000 rpm for 5 minutes at room temperature. The resulting pellet of HEK-293 cells transfected with cERG / pcDNA3.1 (−) was stored at −80 ° C. until needed.

ヒトERGおよびイヌのERGを発現するHEK−293細胞からの膜の調製
細胞膜分画を細胞の凍結アリコートから調製した。すべての作業は他に記述がなければ4℃で行った。細胞の凍結アリコートを室温で解凍し、アッセイバッファー(例えば50mM Tris.Cl、10mM KCl、1から1.2mM MgCl、pH7.4または50mM Tris.Cl、10mM KCl、pH7.4)に再懸濁した。次に細胞をOmni LabTekホモジェナイザーで20,000rpm、30秒間ホモジェネートして破砕した。ホモジェネートを48.000×gで20分間(4℃、Sorvall RC5B 遠心分離機)遠心し、上清を除いた。得られたペレットをアッセイバッファーに再懸濁し、上記のように10秒間ホモジェネートした。遠心してペレットを集め、この最終的なペレットをアッセイバッファーに再懸濁した。タンパク質含有量を、クーマシーブルーに基づくタンパク質アッセイキットを用いて決定した。アリコートを必要になるまで−80℃で保存した;これらの条件下で保存した場合、細胞膜分画の結合活性は少なくとも4ヶ月間は安定であることが証明された。
Preparation of membranes from HEK-293 cells expressing human ERG and canine ERG Cell membrane fractions were prepared from frozen aliquots of cells. All work was performed at 4 ° C unless otherwise stated. Frozen aliquots of cells are thawed at room temperature and resuspended in assay buffer (eg 50 mM Tris.Cl, 10 mM KCl, 1 to 1.2 mM MgCl 2 , pH 7.4 or 50 mM Tris.Cl, 10 mM KCl, pH 7.4). did. The cells were then disrupted with an Omni LabTek homogenizer at 20,000 rpm for 30 seconds. The homogenate was centrifuged at 48.000 × g for 20 minutes (4 ° C., Sorvall RC5B centrifuge), and the supernatant was removed. The resulting pellet was resuspended in assay buffer and homogenized for 10 seconds as described above. The pellet was collected by centrifugation and the final pellet was resuspended in assay buffer. Protein content was determined using a Coomassie Blue based protein assay kit. Aliquots were stored at −80 ° C. until needed; when stored under these conditions, the binding activity of the cell membrane fraction proved to be stable for at least 4 months.

実施例2:[ H]−ドフェチリドによるフィルター結合アッセイ
[H]−ドフェチリド(80−83Ci/mmol)は触媒によるトリチウム化(例えばAmersham Life Scienceの提供によるカスタムサービス)により合成した。しかし、当業者公知の他の検出可能な標識、例えば蛍光標識タグ、その他の放射能標識タグ、抗体等を、Hの代わりに使用することもできる。
Example 2: Filter binding assay with [ < 3 > H] -dofetilide
[ 3 H] -Dofetilide (80-83 Ci / mmol) was synthesized by catalytic tritiation (eg custom service provided by Amersham Life Science). However, known to those skilled in the art other detectable label, such as a fluorescent label tag, other radiolabeled tags, antibodies, etc., it can also be used in place of 3 H.

アッセイ当日、検査化合物を50%DMSOまたは100%DMSO中に1mM濃度で溶解し、その後アッセイバッファー中で所望の濃度(例えば100μMまで、または化合物の溶解度の限度まで)に希釈した。アッセイのインキュベーションのDMSOの最終濃度は、至適アッセイ条件については好ましくは1.0から1.5%またはそれ未満である。   On the day of the assay, test compounds were dissolved in 50% DMSO or 100% DMSO at a concentration of 1 mM and then diluted in assay buffer to the desired concentration (eg, up to 100 μM or to the limit of compound solubility). The final concentration of DMSO in the assay incubation is preferably 1.0 to 1.5% or less for optimal assay conditions.

インキュベーションは他に記載がなければ、アッセイバッファー(50mM Tris.Cl、10mM KCl、1.0mMから1.2mM MgCl、pH7.4)中に50μg/mlの膜のホモジェネート、 [H]−ドフェチリド(4から7nM)、および検査化合物または検査化合物の混合物またはコントロール担体を含むものとした。濾過によるアッセイは室温で90分間インキュベーションを行った。非特異的な結合は10μMドフェチリドの存在下で決定し、通常全結合の15%未満であった。結合したリガンドは、例えばBrandel細胞ハーベスター(cell harvester)を用いたGF/Bガラス繊維フィルターマットを通して、またはPackard Filtermate96ハーベスターを用いたGF/Bユニフィルター(Unifilter)96ウェルフィルタープレート(Packard)上で迅速に濾過することにより、遊離のリガンドから分離した。フィルターマットおよびフィルタープレートは5% PEI(w/v)に60分間予め浸しておき、細胞を集めた後、氷冷のアッセイバッファー1mlで3回洗浄した。ユニフィルタープレートは、最低でも37℃で1.5時間空気乾燥し、Microscint-0 (Packard)を加えた。結合した[H]−ドフェチリドは適当なカウンター、例えばユニフィルタープレートの場合はPackard TopCount Scintillation Counter (NXT Counter)またはWallac Counter (Trilux)、フィルターマットを使用した場合はWallac Big Spot Counterを用いて液体シンチレーション分光法により決定した。 Incubation is 50 μg / ml membrane homogenate in assay buffer (50 mM Tris.Cl, 10 mM KCl, 1.0 mM to 1.2 mM MgCl 2 , pH 7.4), [ 3 H] -Dofetilide, unless otherwise stated (4 to 7 nM) and a test compound or a mixture of test compounds or a control carrier. The filtration assay was incubated at room temperature for 90 minutes. Nonspecific binding was determined in the presence of 10 μM dofetilide and was usually less than 15% of total binding. The bound ligand is rapidly passed through a GF / B glass fiber filter mat using, for example, a Brandel cell harvester or on a GF / B Unifilter 96 well filter plate (Packard) using a Packard Filtermate 96 harvester. The free ligand was separated from the free ligand by filtration. The filter mat and filter plate were pre-soaked in 5% PEI (w / v) for 60 minutes to collect the cells, and then washed 3 times with 1 ml of ice-cold assay buffer. Unifilter plates were air dried at a minimum of 37 ° C. for 1.5 hours and Microscint-0 (Packard) was added. Bound [ 3 H] -dofetilide can be liquidized using a suitable counter, such as a Packard TopCount Scintillation Counter (NXT Counter) or Wallac Counter (Trilux) for unifilter plates, or a Wallac Big Spot Counter for filter mats. Determined by scintillation spectroscopy.

各実験において一律に3回ずつアッセイを行い、データを平均した。特異的な結合はGraphPad Prism ソフトウェア(GraphPad, San Diego)を用いて非線形回帰モデルにフィットさせて分析した。IC50値はPRISMを用いて4パラメータロジスティックモデルにフィットさせて算出し、ChengとPrusoffの式を用いてKi値に変換した;IC20値はグラフより外挿した。 In each experiment, three assays were performed uniformly and the data averaged. Specific binding was analyzed by fitting a non-linear regression model using GraphPad Prism software (GraphPad, San Diego). IC 50 values were calculated by fitting to a 4-parameter logistic model using PRISM and converted to Ki values using the Cheng and Prusoff equations; IC 20 values were extrapolated from the graph.

実施例3:シンチレーション近接アッセイ
シンチレーション近接アッセイ(SPA)は、50mM Tris.Cl、10mM KCl、1.0mMから1.2mM MgCl、pH7.4からなるアッセイバッファー中で、または50mM Tris塩基、10mM KCl、pH7.4からなるアッセイバッファーを使用して行った。ビーズの膜への結合を評価して、使用する細胞株に最適なビーズのタイプを決定した。January HEK−293 hERG発現細胞株由来の細胞膜にはYSi小麦胚芽凝集素ビーズを使用した;Cell Line 15(HEK−293 hERG発現細胞株)由来の膜を使用する研究ではYSiポリリジンビーズを使用した。ビーズおよび細胞膜ホモジェネート濃度に関して条件を至適化し、ERGの薬理学的特性を決定した。インキュベーション(96ウェルプレートでは1ウェル当たり総容量200μl、384ウェルプレートでは1ウェル当たり総容量60μl)は、ビーズ1mg当たり細胞膜ホモジェネート25μgを含むものとした。膜ホモジェネートは、YSi小麦胚芽凝集素ビーズまたはYSiポリリジンビーズの懸濁液と、4℃でローラー式震盪機(roller shaker)上で約2時間、予めカップルさせておいた。競合的結合アッセイのため、膜ホモジェネートビーズ懸濁液は、底が白色透明の96ウェルまたは384ウェルプレート中で、競合物質、すなわち検査化合物または検査化合物の混合物の不在下および存在下で、5nM [H]−ドフェチリドと共にインキュベーションした。プレートは室温でインキュベーションし、約1時間震盪した。ビーズを最低30分間は静置した後、残った放射能についてTopCount NXT シンチレーションカウンターでプレートのカウントをした。非特異的結合、すなわちバックグラウンドのカウントは、10μMドフェチリドを加えることにより決定した。バックグラウンドのカウントは、通常全結合の15%未満であった。飽和を検討するため、[H]−ドフェチリドの特異的結合を、コールドの(すなわち標識していない)10μMドフェチリドの不在下または存在下で、一定範囲の濃度(5から500nM)にわたり決定した。
Example 3: Scintillation Proximity Assay The scintillation proximity assay (SPA) is a 50 mM Tris. This was performed in assay buffer consisting of Cl, 10 mM KCl, 1.0 mM to 1.2 mM MgCl 2 , pH 7.4 or using assay buffer consisting of 50 mM Tris base, 10 mM KCl, pH 7.4. The binding of the beads to the membrane was evaluated to determine the optimal bead type for the cell line used. January YSi wheat germ agglutinin beads were used for cell membranes derived from HEK-293 hERG expressing cell lines; YSi polylysine beads were used in studies using membranes derived from Cell Line 15 (HEK-293 hERG expressing cell lines). Conditions were optimized for bead and cell membrane homogenate concentrations and the pharmacological properties of ERG were determined. Incubation (total volume 200 μl per well for 96 well plates, total volume 60 μl per well for 384 well plates) contained 25 μg of cell membrane homogenate per mg of beads. The membrane homogenate was pre-coupled with a suspension of YSi wheat germ agglutinin beads or YSi polylysine beads at 4 ° C. on a roller shaker for about 2 hours. For competitive binding assays, membrane homogenate bead suspensions are 5 nM [in the absence and presence of competitors, ie test compounds or test compound mixtures, in 96-well or 384-well plates with clear white bottoms. Incubated with 3 H] -dofetilide. The plate was incubated at room temperature and shaken for about 1 hour. After allowing the beads to stand for a minimum of 30 minutes, the remaining radioactivity was counted in a TopCount NXT scintillation counter. Non-specific binding, ie background count, was determined by adding 10 μM dofetilide. Background counts were usually less than 15% of total binding. To examine saturation, specific binding of [ 3 H] -dofetilide was determined over a range of concentrations (5 to 500 nM) in the absence or presence of cold (ie unlabeled) 10 μM dofetilide.

実施例4:アッセイの至適化
a)ドフェチリドの結合におけるHepesまたはTrisを基本とするバッファーの効果
ERGを含む細胞膜のホモジェネートへのドフェチリドの特異的結合を至適化するため、[H]−ドフェチリドの細胞膜調製物との相互作用を、Hepesを基本とするバッファー(25mM Hepes、135mM NaCl、5mM KCl、1mM MgSO、50mM CaCl、pH7.4)およびTrisを基本とするバッファー(50mM Tris.Cl、10mM KCl、1mMまたは1.2mM MgCl)の存在下で調べた。これらのバッファー中での特異的結合の比較により、特異的結合の比率はTris基本およびHepes基本のバッファー双方において類似することが明らかになった。しかし表1に示したように、特異的結合のカウントはHepes基本のバッファーで検出されたものに比して、Tris基本のバッファーの存在下では2倍の高値であった。
Example 4: Assay optimization
To optimize the specific binding of dofetilide of Hepes or Tris in binding a) dofetilide into homogenate of cell membrane containing the effect ERG of buffers to the base, [3 H] - interaction with cell membrane preparation dofetilide Hepes-based buffer (25 mM Hepes, 135 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM MgSO 4 , 50 mM CaCl 2 , pH 7.4) and Tris-based buffer (50 mM Tris.Cl, 10 mM KCl, 1 mM or 1.m. It was examined in the presence of 2 mM MgCl 2 ). Comparison of specific binding in these buffers revealed that the ratio of specific binding was similar in both Tris and Hepes basic buffers. However, as shown in Table 1, the specific binding count was twice as high in the presence of the Tris-based buffer as compared to that detected with the Hepes-based buffer.

Figure 2005510691
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全結合および非特異的結合のデータは、タンパク質濃度 75μg/mlおよび平均[H]−ドフェチリド濃度 6.7nMで行った、2つのアッセイにわたり分割した各バッファー当たり14の個々のウェルの算出平均±標準誤差を表す。インキュベーションは室温で60分行った。ccpm=1分当たりの補正カウント数。 Total binding and non-specific binding data are calculated from the mean ± 14 individual wells per buffer divided over two assays, performed at a protein concentration of 75 μg / ml and an average [ 3 H] -dofetilide concentration of 6.7 nM. Represents standard error. Incubation was for 60 minutes at room temperature. ccpm = corrected count per minute.

最大の特異的結合ウインドウが達成できるように、実施例1から8で使用したアッセイバッファーはTrisを基本とするインキュベーションバッファー(50mM Tris.Cl、10mM KCl、1mM MgCl)とした。さらにフィルター結合アッセイおよびSPA結合アッセイのための、細胞膜タンパク質濃度およびビーズ濃度を至適化するため、実験を行った。 The assay buffer used in Examples 1 to 8 was a Tris-based incubation buffer (50 mM Tris.Cl, 10 mM KCl, 1 mM MgCl 2 ) so that the maximum specific binding window could be achieved. In addition, experiments were performed to optimize cell membrane protein and bead concentrations for filter and SPA binding assays.

b)飽和結合
結合活性のための至適インキュベーション時間を決定するため、経時変化を検討した。インキュベーション時間はフィルター結合アッセイおよびSPAアッセイの双方で類似していた。フィルター結合アッセイでは90分で平衡に達し、SPAでは60分を要した。フィルター結合アッセイおよびシンチレーション近似アッセイの双方において、ERGへの[H]−ドフェチリドの結合は飽和性であり、フィルター結合アッセイではK 5.08±1.0nM、ならびに、96および384フォーマットシンチレーション近似アッセイではK値はそれぞれ、8.9±0.6nMおよび9.1±1.8nMであった(図1a−c、図1aはフィルター結合アッセイの結果を示す、図1bは96ウェルフォーマットのSPAの結果を、そして図1cは384ウェルフォーマットのSPAの結果を示す)。このデータの非線形カーブフィッティングは、結合が1つのサイトであることを示した。フィルター結合から、[H]−ドフェチリドに関してBmax 7.4±0.7pmol/mgタンパク質が得られた(図1)。シンチレーション近似アッセイではdpm(1分当たりの崩壊)値を正確に決定できないので、SPAについてのBmaxは見積もっていない。
b) Changes over time were examined to determine the optimal incubation time for saturated binding activity. Incubation times were similar for both filter binding and SPA assays. The filter binding assay reached equilibrium in 90 minutes, and SPA required 60 minutes. [ 3 H] -Dofetilide binding to ERG is saturating in both filter binding and scintillation approximation assays, K D 5.08 ± 1.0 nM, and 96 and 384 format scintillation approximation in filter binding assays each in K D values the assay was 8.9 ± 0.6 nM and 9.1 ± 1.8 nM (Fig. 1a-c, Figure 1a shows the results of filter binding assay, Figure 1b is a 96-well format SPA results and FIG. 1c shows SPA results in 384 well format). Non-linear curve fitting of this data indicated that the bond was one site. Filter binding resulted in B max 7.4 ± 0.7 pmol / mg protein for [ 3 H] -dofetilide (FIG. 1). Since the scintillation approximation assay cannot accurately determine the dpm (decay per minute) value, the B max for SPA is not estimated.

c)SPAおよびフィルター結合技術の比較
SPAおよびフィルター結合技術の比較は、結果が非常によく一致することを明らかにした。アフィニティー値は2つのアッセイのタイプ間で非常に良い相関を示し、化合物のアフィニティーの強さのオーダーも、図2(フィルター結合アッセイおよびSPA結合アッセイから得られたpKi値を比較する相関プロット)に示したように一致する。
c) Comparison of SPA and filter binding techniques Comparison of SPA and filter binding techniques revealed that the results were in very good agreement. Affinity values show a very good correlation between the two assay types, and the order of compound affinity strength is also shown in FIG. 2 (correlation plot comparing pKi values obtained from filter binding and SPA binding assays). Match as shown.

d)競合的結合の研究
ヒトにおいてQT間隔を延長することが知られているhERG遮断薬を含む一連の化合物が、[H]−ドフェチリドと競合的に置き換わることについて調べた。E4031,ドフェチリド、テルフェナジン、およびシサプリドは、表2にまとめたアフィニティーの算出値の範囲で特異的結合を完全に阻害することを示した。
A series of compounds including hERG blocking agent d) to prolong the QT interval in studies human competitive binding are known, [3 H] - were examined to replace competitive with dofetilide. E4031, dofetilide, terfenadine, and cisapride were shown to completely inhibit specific binding within the range of affinity calculations summarized in Table 2.

Figure 2005510691
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データはpKi値(5nM [H]−ドフェチリドの結合の50%置き換わる競合的リガンドのモル濃度の対数の負の値)として表した。データは少なくともn=3の実験の平均値である。 Data were expressed as pKi values (negative logarithm of the molar concentration of competitive ligand replacing 50% of 5 nM [ 3 H] -dofetilide binding). Data are average values of at least n = 3 experiments.

実施例5:ヒトにおける化合物のQT間隔延長効果の予測
図3に、E−4031(図3a)、ドフェチリド(図3b)、テルフェナジン(図3c)、およびシサプリド(図3d)を含む一連の化合物ついて示したように、本発明のアッセイを用いて、[H]−ドフェチリドの結合と競合的に置き換わることから得られたIC20値は、ヒトにおいてQT延長に関与する遊離の薬剤の濃度に匹敵する。各化合物について、結合アッセイ(フィルター結合技術)におけるドフェチリドの結合の阻害と、hERGパッチクランプアッセイにおける同結合の阻害とを、ヒトにおいてのQT間隔延長に関与する遊離の薬剤の濃度(Fuliki A, et al. (1994) Cardiovascular Pharmacol, 23: 374-378; Van Haarst AD et al. (1998) Clin Pharmacol. Ther. 64: 542-546; Honig PK, et al. (1993) J.A.M.A. 269: 1513-1518)と比較した。
Example 5: Prediction of QT interval prolongation effect of compounds in humans Figure 3 shows a series of compounds including E-4031 (Figure 3a), dofetilide (Figure 3b), terfenadine (Figure 3c), and cisapride (Figure 3d) As shown, IC 20 values obtained from competitive displacement with [ 3 H] -dofetilide binding using the assay of the present invention are comparable to the concentration of free drug involved in QT prolongation in humans. To do. For each compound, inhibition of dofetilide binding in the binding assay (filter binding technique) and inhibition of the same binding in the hERG patch clamp assay were compared to the concentration of free drug involved in QT interval extension in humans (Fuliki A, et al. al. (1994) Cardiovascular Pharmacol, 23: 374-378; Van Haarst AD et al. (1998) Clin Pharmacol. Ther. 64: 542-546; Honig PK, et al. (1993) JAMA 269: 1513-1518) Compared with.

ERGパッチクランプアッセイはERGチャネルを通る電流を測定し、1つの細胞に存在するイオンチャネルの数を示す。しかしQT間隔を延長する恐れのある多数の公知のhERG遮断薬によりin vivoで示された、パッチクランプの研究で観察された状態依存性の遮断の現象(Walker, B. D. et al(1999) British J. Pharmacol 128, 444-450)のため、リガンド結合アッセイの方がhERGパッチクランプ技術より、薬剤のin vivo QT延長効果のより良い予測方法を提供する(図3d)。   The ERG patch clamp assay measures the current through the ERG channel and indicates the number of ion channels present in one cell. However, the phenomenon of state-dependent blockade observed in patch clamp studies demonstrated in vivo by a number of known hERG blockers that could prolong the QT interval (Walker, BD et al (1999) British J Pharmacol 128, 444-450), the ligand binding assay provides a better prediction of the in vivo QT prolonging effect of the drug than the hERG patch clamp technique (FIG. 3d).

化合物または化合物の混合物が、ヒトの心電図のQT間隔を延長する可能性があるかどうかを評価するために、以下のステップを行う:
a)本発明に従って、例えば実施例2または実施例3で記載したように結合アッセイを行い、ERGに対する、好ましくはhERGまたはcERGに対する化合物または化合物の混合物のアフィニティーを検査する;
b)例えば実施例2の最後に記載したように、IC20を得る;IC20は、ヒトにおけるQT延長を起こす、遊離の薬剤の実際の濃度または推定濃度である;
c)IC20値を、in vivoでの化合物の所望の治療効果に必要な遊離の薬剤の濃度と比較する。
To assess whether a compound or a mixture of compounds may prolong the QT interval of a human electrocardiogram, the following steps are performed:
a) In accordance with the present invention, a binding assay is performed, for example as described in Example 2 or Example 3, to test the affinity of the compound or mixture of compounds for ERG, preferably hERG or cERG;
b) Obtain an IC 20 as described, for example, at the end of Example 2; IC 20 is the actual or estimated concentration of free drug that causes QT prolongation in humans;
c) Compare the IC 20 value with the concentration of free drug required for the desired therapeutic effect of the compound in vivo.

化合物の所望の治療効果に必要な遊離の薬剤の濃度が、本発明のアッセイの化合物のIC20の10倍から30倍の範囲内である場合は、同化合物はヒトにおいてQT間隔延長の原因となる可能性が高い。 If the concentration of free drug required for the desired therapeutic effect of the compound is within the range of 10 to 30 times the IC 20 of the compound of the assay of the invention, the compound is responsible for QT interval prolongation in humans. Is likely to be.

実施例6:cERGまたはhERGをトランスフェクションしたHEK−293細胞で行ったドフェチリド結合アッセイの比較
ドフェチリド結合アッセイは実施例2に記載したように、ヒトERGまたはイヌERGのいずれかをトランスフェクションしたHEK−293細胞を用いて行った。結果を図4に示すが、この結果からドフェチリドのIC50がイヌERGおよびヒトERGで類似しており、各々13.9nMおよび15.6nMであることがわかる。ドフェチリドのIC20値はイヌERGおよびヒトERGについて、各々1.92nMおよび2.15nMであった。
Example 6 Comparison of Dofetilide Binding Assays Performed on HEK-293 Cells Transfected with cERG or hERG The dofetilide binding assay was performed as described in Example 2, with HEK- transfected with either human ERG or canine ERG. This was performed using 293 cells. The results are shown in FIG. 4, which shows that the IC 50 of dofetilide is similar in canine ERG and human ERG, 13.9 nM and 15.6 nM, respectively. The IC 20 values for dofetilide were 1.92 nM and 2.15 nM for canine ERG and human ERG, respectively.

実施例7:cERGまたはhERGでトランスフェクションしたHEK−293細胞を使用してのテルフェナジンの競合アッセイの比較
ドフェチリドの結合アッセイを、検査化合物としてテルフェナジンを用いて行った。一過性トランスフェクションを行ったcERG HEK−293細胞膜(200μg/ウェル)、または安定なhERG HEK−293細胞膜(100μg/ウェル)を、12の異なる濃度のテルフェナジンおよび5nM [H]−ドフェチリドと共に90分間室温でインキュベーションした。全結合および非特異的結合は、10%DMSOおよび10μMの標識していないドフェチリドと共に、総アッセイ容量を200μlとしてインキュベーションすることにより測定した。膜をPackardユニフィルター細胞ハーベスターで濾過して集め、放射能(cpm)を測定した。cERGおよびhERGを発現する細胞膜の各サンプルについて、2つの飽和実験を行った。各実験は3回ずつ行った。図5は各細胞のタイプ(cERGまたはhERGのトランスフェクション)についての実験の平均値を示すが、テルフェナジンのIC50がcERGおよびhERGで類似しており、各々77.2nMおよび88.9nMであることを示している。テルフェナジンのIC20値はイヌERGおよびヒトERGで各々10.7nMおよび12.3nMであった。
Example 7 Comparison of Terfenadine Competition Assay Using HEK-293 Cells Transfected with cERG or hERG A dofetilide binding assay was performed using terfenadine as a test compound. Transiently transfected cERG HEK-293 cell membranes (200 μg / well) or stable hERG HEK-293 cell membranes (100 μg / well) with 90 different concentrations of terfenadine and 5 nM [ 3 H] -dofetilide Incubated for minutes at room temperature. Total binding and non-specific binding were determined by incubation with 10% DMSO and 10 μM unlabeled dofetilide for a total assay volume of 200 μl. Membranes were collected by filtration through a Packard Unifilter cell harvester and radioactivity (cpm) was measured. Two saturation experiments were performed for each sample of cell membrane expressing cERG and hERG. Each experiment was performed in triplicate. FIG. 5 shows the average values of the experiments for each cell type (cERG or hERG transfection), and the IC 50 of terfenadine is similar for cERG and hERG, being 77.2 nM and 88.9 nM, respectively. Is shown. The IC 20 values for terfenadine were 10.7 nM and 12.3 nM for canine ERG and human ERG, respectively.

実施例8:cERGまたはhERGでトランスフェクションしたHEK−293細胞におけるE4031の競合アッセイの比較
ドフェチリドの結合アッセイを、検査化合物としてE4031を用いて行った。一過性トランスフェクションを行ったcERG HEK−293細胞膜(200μg/ウェル)、または安定なhERG HEK−293細胞膜(100μg/ウェル)を、12の異なる濃度のE4031および5nM [H]−ドフェチリドと共に90分間室温でインキュベーションした。全結合および非特異的結合は、10%DMSOおよび10μMの標識していないドフェチリドと共に、総アッセイ容量を200μlとしてインキュベーションすることにより測定した。膜をPackardユニフィルター細胞ハーベスターで濾過して集め、放射能(cpm)を測定した。cERGおよびhERGを発現する細胞膜の各サンプルについて、2つの飽和実験を行った。各実験は3回ずつ行った。図6は各細胞膜のタイプ(cERGまたはhERGのトランスフェクション)についての実験の平均値を示すが、E4031のIC50がcERGおよびhERGで類似しており、各々27.3nMおよび35.4nMであることを示している。E4031のIC20はイヌERGおよびヒトERGで各々3.8nMおよび4.9nMであった。
Example 8 Comparison of E4031 Competition Assay in HEK-293 Cells Transfected with cERG or hERG A dofetilide binding assay was performed using E4031 as the test compound. Transiently transfected cERG HEK-293 cell membranes (200 μg / well) or stable hERG HEK-293 cell membranes (100 μg / well) with 90 different concentrations of E4031 and 5 nM [ 3 H] -dofetilide 90 Incubated for minutes at room temperature. Total binding and non-specific binding were determined by incubation with 10% DMSO and 10 μM unlabeled dofetilide for a total assay volume of 200 μl. Membranes were collected by filtration through a Packard Unifilter cell harvester and radioactivity (cpm) was measured. Two saturation experiments were performed for each sample of cell membrane expressing cERG and hERG. Each experiment was performed in triplicate. FIG. 6 shows the mean of the experiment for each cell membrane type (cERG or hERG transfection), with E4031 IC 50 similar for cERG and hERG, 27.3 nM and 35.4 nM, respectively. Is shown. The IC 20 of E4031 was 3.8 nM and 4.9 nM for canine ERG and human ERG, respectively.

IC50(またはIC20)値を、検査した化合物で比較すると、それらの値はcERGおよびhERGで非常に類似していることが見出された。このことは、cERGまたはhERGのいずれかを本発明のアッセイで使用して、ヒトにおいてQT延長の開始を予測することができることを示唆している。 When IC 50 (or IC 20 ) values were compared with the tested compounds, they were found to be very similar for cERG and hERG. This suggests that either cERG or hERG can be used in the assay of the present invention to predict the onset of QT prolongation in humans.

実施例9:さらなるアッセイの至適化の研究
hERGを含む細胞膜のホモジェネートに対するドフェチリドの特異的結合に関するアッセイをさらに至適化するため、[H]−ドフェチリドと細胞膜調製物との相互作用を、KClまたはMgClのいずれかを含むTrisを基本とするバッファーを用いての、SPAアッセイのフォーマットで調べた。SPAアッセイは、アッセイバッファーとして50mMTris.Cl、10mM KCl、pH7.4または50mMTris.Cl、1mM MgCl、pH7.4中で、実施例3に従って行った。アッセイは検査化合物としてドフェチリドまたはテロジリンを使用して行った。これらのバッファーの条件下で検出された特異的結合の比較により、使用するアッセイバッファーが50mMTris.Cl、1mM MgCl、pH7.4の場合には、特異的結合が認められないことが明らかになった;特異的結合は、50mMTris.Cl、10mM KCl、pH7.4からなるアッセイバッファーでは観察された。アッセイバッファーとして50mMTris.Cl、10mM KCl、pH7.4で行ったアッセイについて、IC50値およびIC20値を各検査化合物について得た。ドフェチリドのIC50値の平均値は8.69±0.45nM、テロジリンのIC50値の平均値は1.87±0.00μMであった。ドフェチリドのIC20値の平均値は1.2nM、テロジリンのIC20値の平均値は0.248μMであった。
Example 9: To further optimize the assay for the specific binding of dofetilide for homogenates of cell membranes containing the study hERG the optimization of additional assays, [3 H] - interaction with dofetilide and cell membrane preparation, the Tris containing either KCl or MgCl 2 to use a buffer which is based, was examined in the format of SPA assay. The SPA assay was performed using 50 mM Tris. Cl, 10 mM KCl, pH 7.4 or 50 mM Tris. Performed according to Example 3 in Cl, 1 mM MgCl 2 , pH 7.4. The assay was performed using dofetilide or terodiline as the test compound. Comparison of the specific binding detected under the conditions of these buffers indicated that the assay buffer used was 50 mM Tris. In the case of Cl, 1 mM MgCl 2 , pH 7.4, it was revealed that no specific binding was observed; Observed in assay buffer consisting of Cl, 10 mM KCl, pH 7.4. As an assay buffer, 50 mM Tris. For assays performed with Cl, 10 mM KCl, pH 7.4, IC 50 and IC 20 values were obtained for each test compound. The average IC 50 value of dofetilide was 8.69 ± 0.45 nM, and the average IC 50 value of terodiline was 1.87 ± 0.00 μM. The average IC 20 value of dofetilide was 1.2 nM, and the average IC 20 value of terodiline was 0.248 μM.

Figure 2005510691
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図1:(a)フィルター結合法、(b)SPAの96ウェルフォーマット、および(c)SPAの384ウェルフォーマットにおける、[H]−ドフェチリドのHERGへの結合に関する代表的な飽和曲線データ。FIG. 1: Representative saturation curve data for [ 3 H] -dofetilide binding to HERG in (a) filter binding method, (b) SPA 96-well format, and (c) SPA 384-well format. 図2:フィルター結合アッセイおよびSPA結合アッセイから得られたpK値を比較する相関プロット:(a)96ウェルhERG[H]ドフェチリドSPAアッセイおよび放射性リガンド結合アッセイ間の相関、(b)hERG[H]ドフェチリドSPAアッセイの96ウェルおよび384ウェル間の相関。FIG. 2: Correlation plot comparing pK i values obtained from filter binding and SPA binding assays: (a) correlation between 96 well hERG [ 3 H] dofetilide SPA assay and radioligand binding assay, (b) hERG [ Correlation between 96 and 384 wells of the 3 H] dofetilide SPA assay. 図3:(a)E−4031、(b)ドフェチリド、(c)テルフェナジン、および(d)シサプリドに関する、hERGへの[H]−ドフェチリドの結合の阻害、hERGパッチクランプ法、およびヒトにおいてQT間隔の延長を誘発することが知られている遊離の薬剤の濃度の比較。FIG. 3: Inhibition of [ 3 H] -dofetilide binding to hERG for (a) E-4031, (b) dofetilide, (c) terfenadine, and (d) cisapride, hERG patch clamp method, and QT in humans Comparison of free drug concentrations known to induce interval prolongation. 図3:(a)E−4031、(b)ドフェチリド、(c)テルフェナジン、および(d)シサプリドに関する、hERGへの[H]−ドフェチリドの結合の阻害、hERGパッチクランプ法、およびヒトにおいてQT間隔の延長を誘発することが知られている遊離の薬剤の濃度の比較。FIG. 3: Inhibition of [ 3 H] -dofetilide binding to hERG for (a) E-4031, (b) dofetilide, (c) terfenadine, and (d) cisapride, hERG patch clamp method, and QT in humans Comparison of free drug concentrations known to induce interval prolongation. 図4:ヒトERG(hERG(▲))またはイヌERG(cERG(■))でトランスフェクションしたHEK−293細胞由来の細胞膜で行ったドフェチリド結合アッセイにおけるドフェチリドIC50の比較。FIG. 4: Comparison of dofetilide IC 50 in dofetilide binding assays performed on cell membranes derived from HEK-293 cells transfected with human ERG (hERG (▲)) or canine ERG (cERG (■)). 図5:cERGまたはhERGをトランスフェクションしたHEK−293細胞膜でのドフェチリド結合アッセイにおけるテルフェナジンのIC50の比較。FIG. 5: Comparison of terfenadine IC 50 in a dofetilide binding assay on HEK-293 cell membranes transfected with cERG or hERG. 図6:cERGまたはhERGをトランスフェクションしたHEK−293細胞膜でのドフェチリド結合アッセイにおけるE4031のIC50の比較。FIG. 6: Comparison of IC 50 of E4031 in dofetilide binding assay on HEK-293 cell membranes transfected with cERG or hERG. 図7:アッセイバッファー50mM Tris.Cl、10mM KCl、pH7.4を用いたトリチウム化ドフェチリドSPAアッセイにおける(a)ドフェチリドおよび(b)テロジリンに関する平均濃度(n=2)での効果を示す曲線。FIG. 7: Assay buffer 50 mM Tris. Curve showing the effect at mean concentration (n = 2) for (a) dofetilide and (b) terodiline in a tritiated dofetilide SPA assay using Cl, 10 mM KCl, pH 7.4.

【配列表】

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[Sequence Listing]
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Claims (17)

以下のステップ:
a)ERG発現細胞、またはERG発現細胞由来の膜、またはERG発現組織由来の膜を、標識IKR遮断薬と共に、検査化合物または検査化合物の混合物の存在下または不在下で、アッセイバッファー中でインキュベーションすること;
b)特異的に結合した標識IKR遮断薬の決定;
c)検査化合物または検査化合物の混合物による標識IKR遮断薬の結合の阻害の算出、
を含む、またはからなるアッセイ。
The following steps:
a) Incubating ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing cells, or membranes derived from ERG-expressing tissue, with a labeled IKR blocker in the presence or absence of a test compound or test compound mixture in assay buffer about;
b) determination of specifically bound labeled IKR blocker;
c) calculation of inhibition of binding of the labeled IKR blocker by the test compound or mixture of test compounds,
An assay comprising or consisting of:
アッセイバッファーがKClを含有するTrisを基本とするバッファーである、請求項1に記載のアッセイ。 The assay according to claim 1, wherein the assay buffer is a Tris-based buffer containing KCl. アッセイバッファーが30から100mM Tris.Cl、5から20mM KCl、および所望により0.6から2.0mM MgClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 Assay buffer is 30-100 mM Tris. 3. An assay according to claim 2 , comprising or consisting of Cl, 5 to 20 mM KCl, and optionally 0.6 to 2.0 mM MgCl2. アッセイバッファーが30から70mM Tris.Cl、6から15mM KCl、および所望により0.6から1.6mM MgClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 Assay buffer is 30 to 70 mM Tris. 3. An assay according to claim 2 , comprising or consisting of Cl, 6 to 15 mM KCl, and optionally 0.6 to 1.6 mM MgCl2. アッセイバッファーが40から60mM Tris.Cl、7.5から12.5mM KCl、および所望により0.8から1.4mM MgClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 Assay buffer is 40-60 mM Tris. 3. The assay of claim 2 , comprising or consisting of Cl, 7.5 to 12.5 mM KCl, and optionally 0.8 to 1.4 mM MgCl2. アッセイバッファーが45から55mM Tris.Cl、8.5から11.5mM KCl、および所望により0.9から1.3mM MgClまたは1.0から1.2mM MgClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 Assay buffer is 45 to 55 mM Tris. Cl, 11.5 mM from 8.5 KCl, and assays described optionally from 0.9 to 1.3 mM MgCl 2 or 1.0 to claim 2 containing 1.2 mM MgCl 2, or if made of. アッセイバッファーが50mM Trisおよび10mM KClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 The assay of claim 2, wherein the assay buffer comprises or consists of 50 mM Tris and 10 mM KCl. アッセイバッファーが50mM Tris、10mM KCl、および1.0mM MgCl、または50mM Tris、10mM KCl、および1.2mM MgClを含む、またはからなる請求項2に記載のアッセイ。 Assay buffer 50mM Tris, 10mM KCl, and 1.0 mM MgCl 2, or 50mM Tris,, 10mM KCl, and 1.2mM including MgCl 2, or assay of claim 2 comprising a. アッセイバッファーが室温でpH7.2およびpH7.6の間である、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のアッセイ。 9. An assay according to any one of claims 1 to 8, wherein the assay buffer is between pH 7.2 and pH 7.6 at room temperature. アッセイバッファーが室温でpH7.4である請求項9に記載のアッセイ。 The assay according to claim 9, wherein the assay buffer has a pH of 7.4 at room temperature. ERGがヒトERGである、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のアッセイ。 The assay according to any one of claims 1 to 10, wherein the ERG is human ERG. 標識IKR遮断薬が標識ドフェチリドまたは標識MK−499である、請求項1ないし11のいずれか1項に記載のアッセイ。 The assay according to any one of claims 1 to 11, wherein the labeled IKR blocker is labeled dofetilide or labeled MK-499. 標識ドフェチリドまたは標識MK−499が放射能標識である、請求項12に記載のアッセイ。 13. The assay of claim 12, wherein the labeled dofetilide or labeled MK-499 is a radioactive label. 放射能標識がトリチウム(H)である、請求項13に記載のアッセイ。 Radiolabel is tritium (3 H), assay of claim 13. 以下のさらなる(複数の)ステップ:
(d)検査化合物または検査化合物の混合物のIC20の算出、および所望により
(e)検査化合物または検査化合物の混合物のIC20値を、化合物の所望の治療効果に必要な濃度とin vivoで比較すること、
を有する、請求項1ないし14のいずれか1項に記載のアッセイ。
The following additional steps (s):
(D) Calculation of the IC 20 of a test compound or mixture of test compounds and optionally (e) comparing the IC 20 value of a test compound or mixture of test compounds in vivo with the concentration required for the desired therapeutic effect of the compound To do,
15. The assay according to any one of claims 1 to 14, wherein
アッセイをフィルター結合アッセイとして行う、請求項1ないし15のいずれか1項に記載のアッセイ。 16. An assay according to any one of claims 1 to 15, wherein the assay is performed as a filter binding assay. アッセイをシンチレーション近似アッセイとして行う請求項1から15のいずれか1項に記載のアッセイ。 16. An assay according to any one of claims 1 to 15, wherein the assay is performed as a scintillation approximation assay.
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