JP2005515973A - Gタンパク質結合受容体アンタゴニストとしての環状ペプチド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Gタンパク質結合受容体の活性を調整する能力を有する新規の環状化合物に関する。この化合物は、好ましくはアンタゴニストとして作用する。好ましい実施態様において、本発明は、C5a受容体の環状ペプチドおよびペプチド様アンタゴニストを提供する。このものは多形核白血球およびマクロファージ上のC5a受容体に対して活性である。本発明の化合物は、強力かつ選択的であり、種々の炎症状態の処置に有用である。
特許および特許出願を含む、本明細書に引用されたすべての文献は、出典明示により本明細書の一部とする。いかなる文献も先行技術を構成すると認められるものではない。文献の説明において、これらの著者が主張することを述べるが、本出願人は、引用文献の正確さおよび妥当性について争う権利を留保する。明確に理解されるように、本明細書に多くの先行公表が引用されているが、この引用が、オーストラリアおよび他の国における当技術分野での一般知識の部分を構成することの容認を形成するものではない。
第1態様において、本発明は、Gタンパク質結合受容体のアンタゴニストである化合物を提供する。このものは、アゴニスト活性を実質的に有さず、下記の式Iの環状ペプチドまたはペプチド様化合物である。
Cにおいて、ヒドロキシプロリンおよびチオプロリンのシスおよびトランス両方の型を使用できる。
好ましくは、Aが置換スルホンアミドであるとき、置換基は、1〜6、好ましくは1〜4炭素原子のアルキル鎖、あるいはフェニルまたはトルイル基である。
第2の好ましい実施態様において、この状態は再灌流障害である。この第2実施態様において、式Iについての条件が適用されないことが明確に理解されるであろう。
図1は、静脈内(A)、経口(B)、局所(C)、AcF-[OPdChaWR] および適当な対照(D)による皮膚アルサス(Arthus)反応に関連する血管滲出の阻害を示す。
図2は、静脈内(A)、経口(B)、局所(C)のAcF-[OPdChaWR] および適当な対照(D)による皮膚アルサス反応に関連する循環TNF-α上昇の阻害を示す。
図4は、消化器虚血−再灌流誘発の腸浮腫に対するC5aアンタゴニストの作用を示す。
図6は、消化器虚血−再灌流誘発の血漿TNF-α上昇に対するC5aアンタゴニストの作用を示す。
図8は、消化器虚血−再灌流誘発のアスパルテート・アミノトランスフェラーゼに対するC5aアンタゴニストの作用を示す。
図10は、2〜14日に経口投与されたAcF-[OPdChaWR]による関節炎右膝関節肥厚の阻害を示す。
図14は、ラットにおいてC5aアンタゴニストの局所投与が静注のLPSの全身的作用を阻害することを示す。データによると、静脈(1mg/kg)または皮膚適用による局所(50mg/kg全適用量:溶媒ビヒクル50%DMSO/50%H2O)での種々のC5aアンタゴニストの投与が静注LPS(1mg/kg)による好中球減少症を阻害する。(a)3D53(化合物1)、(b)化合物45、(c)化合物17。
一般的に、用語「処置する」「処置」および類似用語は、所望の薬理学的および/または生理学的作用を得るために対象、組織または細胞に影響を及ぼすことを意味して、本明細書で使用する。作用は、疾患やその兆候または症候を完全にまたは部分的に防ぐことで予防的であり、および/または疾患を部分的または完全に治癒することで治療的であり得る。本明細書で用いられる「処置する」は、脊椎動物、哺乳類、特にヒトでの疾患のすべての治療または予防を包含する。それには、疾患に罹り得るが、まだそうとは診断されていない対象における発症の予防;疾患の阻止、すなわち疾患進行の停止;疾患の作用の緩解または軽減、すなわち疾患作用の退行がある。
本発明の化合物はさらに、他の化合物と追加的に組み合されて、効果的な組み合せをつくり得る。医薬活性物質と本発明の式Iの化合物とのすべての化学的に両立し得る組合せを含むことを意図する。
明確に理解されるように、医薬製剤、投与経路、用量レベルなどについての上記の説明は等しく化合物1に適用可能である。
BOP:ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリ−(ジメチルアミノ)−ホスホニウム・ヘキサフルオロホスフェート
C5cR:C5a受容体
dH2O:蒸留水
D−Cha:D−シクロヘキシルアミン
DIPEA:ジイソプロピルエチルアミン
DMF:N,N−ジメチルホルマミド
DMSO:ジメチルスルホキシド
HBTU:O−ベンゾトリアゾールN',N',N',N'−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート
HEPES:N−[2−ヒドロキシエチル]ピペラジン−N’−[2−エタンスルホン酸]
HPLC:高速液体クロマトグラフィ−
RP−HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィ−
i.v.:静脈内
LPS:リポポリサッカライド
PMN:多形核顆粒球
po:経口
RMSD:二乗平均平方根偏差
rp−HPLC:逆相高速液体クロマトグラフィ−
TFA:トリフルオロ酢酸;
本明細書を通じて、通常の三文字表記および一文字表記をアミノ酸に使用する。
用語「LP−10」および「PMXー201」は同義語であり、化合物Ac-Phe-[Orn-Pro-dCha-Trp-Cit]を表す。
用語「LP−16」および「PMXー205」は同義語であり、化合物HC- [Orn-Pro-dCha-Trp-Arg](「HC」はヒドロシナメートを示す)を表す。
現在までに試験した式Iの全化合物が広い類似の薬理学的活性を有することを見出した。この活性は、化合物1(3D53またはPMX53とも呼ぶ)の活性に類似するが、個々の化合物の物理化学的性質、効力およびバイオアベイラビリティが具体的な置換基によってある程度異なる。このように、化合物1でインビトロまたはインビボで得られた結果でもって、対応するアッセイにおける式Iの化合物の活性を合理的に推測できるであろう。
保護されたアミノ酸および樹脂をNovabiochemから得た。TFA、DIPEAおよびDMF(ペプチド合成等級)をAuspepから購入した。すべての他の材料は、特に断わらない限り試薬等級である。暫定的規模での逆相HPLC分離をVydac C18逆相カラム(2.2×25cm)で行い、そして分析逆相HPLC分離をWaters Delta−Pak PrepPak C18逆相カラム(0.8×10cm)で行った。これには、溶媒A=水/0.1% TFAおよび溶媒B=水10%/アセトニトリル90%、0.09%TFAの勾配混合物を用いた。ペプチドの分子量の測定は電子スプレー質量分析で3重四極子質量分析計(PE SCIEX API III)により記録した。参照(Haviland et al, 1995)。1H−NMRスペクトルをBruker ARX 500 MHzまたはVarian Unity 400分析計で記録した。プロトン移行は2D NMR試験(DFCOSY, TOCSY, NOESY)で測定した。
化合物は質量分析法および逆相分析HPLCで調べた。
直線的ペプチド配列を当業者に周知のマニュアル工程型標準的固相ペプチド合成法(SPPS)により会合した。アミノ酸またはペプチド末端をHBTU、DIEAでインシトゥ中性化で活性にした。カップリングを標準の定量的ニンヒドリン試験でモニターした。Boc化学をアミノ酸の一時的Nα保護のために用い、Boc基除去のためにTFAで1分間2回処理した。ペプチドを、Novabiochem Boc-D-Arg(Tos)-PMA または Boc-L-Arg(Tos)-PAM 樹脂上で置換値約0.2−0.5nmol/gで合成した。ペプチドを、液体HF(10mL)、p−クレゾールの−5℃、1−2時間の処理で完全に脱保護し、開裂した。ペプチドを、逆相HPLC(例えば、勾配:0%Bから75%B,60分間以上)で精製し、電子スプレー質量分光法により分析した。
1H−NMRスペクトルを試験化合物(750μl d6−DMSO中3mg、δ 2.50)について溶媒対照で、Varian Unity 400分光計により24℃で記録した。2次元1H−NMR NOESY(遅延時間2.0秒、混合時間50−300分)、DFQ−COSYおよびTOCSY(混合時間75分)試験で収集し、相感受性モードで記録した。すべての実験について、データ収集時間=0.186秒、スペクトル幅=5500Hz、複数点(t1軸)=1024。データは両軸において、ゼロ付加して、1024の実質点へFourier移行した。
新鮮ヒトPMNを(Sanderson et al, 1995)記載のように単離し、アッセイを行った。それには、緩衝液の50mM HEPES、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.5%ウシ血清アルブミン、0.1%バシトラシンおよび100μMフェニルメチルスルホニルフルホライド(PMSF)を用いた。4℃でのアッセイにおいて、緩衝液、非標識ヒト組換えC5a(Sigma)またはペプチド、Hunter/Bolton標識125I−C5a(〜20pM)(New England Nuclear, MA)およびPMN(0.2×106)を、Millipore Multiscreenアッセイプレート(HV 0.45)に順次加え、最終容量を200μl/ウエルとした。60分間4℃でインキュベートした後、サンプルを濾過しプレートを1回緩衝液で洗った。フィルターを乾燥し、パンチし、LKBガンマ計で計数した。非特異的結合を1mMペプチドまたは100nM C5aで調べた。これは典型的に10−15%の全結合をもたらすものであった。データ解析は非直線的回帰およびDunnett postテストで統計処理した。
細胞を(Sanderson et al, 1995)記載のように単離し、シトチャラシンBとともにインキュベートした(5μg/mL、15分間、37℃)。0.15%ゼラチンおよびペプチドを含む Hank's Balanced Salt 溶液を96ウエルプレート(全量100μl/ウエル)に加え、次いで25μl 細胞4×106/mL)を加えた。C5aに拮抗する各ペプチドの能力を調べるために、細胞を5分間37℃各ペプチドとともにインキュベートし、C5a(100nM)を加え、さらに5分間インキュベートした。次いで、50μl のリン酸ナトリウム(0.1M、pH6.8)を各ウエルに加え、プレートを室温に冷やし、等量のジメトオキシベンジジン(5.7mg/mL)とH2O2(0.51%)からなる25μl の新鮮混合物を各ウエルに加えた。反応を10分で、2%アジドナトリウムを加えて停止した。吸光度を450nmで Bioscan 450 plate reader により測定し、対照値(ペプチドなし)で修正し、非直線回帰で解析した。
下記のよく知られたインビボアッセイ系を用いて、本発明の化合物の抗炎症活性を調べる。すべてのアッセイデータの解析には、非直線回帰解析、Student's t−検定、分散分析を用いた。有意水準の閾値はP<0.05である。
麻酔(腹腔内、ケタミンおよびキシラジン)ウイスターラット(150−200g)またはマウスに滅菌空気(20ml 1日目、10ml 4日目)を背中の皮下組織へ注射した。空洞を6日後に使用できる。カラゲナン(2ml、1% w/w 0.9%塩類溶液)を空気ポーチに注入し、滲出液を10時間後に採取した。試験化合物を6日後に毎日投与し、抗炎症作用を空気ポーチ滲出液中の細胞を示差計数して調べた。動物を注射後の適当な時に殺し、2ml 0.9%塩類溶液を用いて空洞を洗い、ヘパリンを入れた管に洗液を移し、細胞を血球計およびDiff−Quik染色細胞遠心製剤で計数した。
アジュバント関節炎をラット(3種)に、関節原性アジュバントをフロイントアジュバントなどの油状担体とともに尾基部に接種して、微生物学的に(殺菌 Mycobacterium tuberculosis を注射)または化学的に(アヴリジンで)起こした(参照 Whitehouse, M. W., Handbook of Animal Models for the Rheumatic Diseases, Eds. Greenwald, R. A.; Diamond, H. S.; Vol. 1, pp. 3-16, CRC Press)
雄および雌のウィスターラット(200−250g)を、ゾレチル(50mg/kg)およびキシラジン(10mg/kg;Lyppard, Australia)の腹腔内投与により麻酔した。面積5x10cmの毛を剃り、ラットの下腹部に印をつけて、その上に薬物を適用した。10mg/kgのC5aアンタゴニストを含有する保存液を溶媒プロピレングリコールまたはジメチルスルホキシド中に水で種々の濃度として溶解し、へらでラットの剃毛下腹部に均等に塗った。足の加熱でラットの体重を保持し、血液サンプルを最初の1時間は15分の間隔で、その後は1時間の間隔で計3時間で採取した。
環状AcF-[OPdChaWR](1)の合成
直鎖状ペプチドAc−Phe−Orn−Pro−dCha−Trp−Argを、Boc−L-Arg(Tos)-PAM樹脂(338 mg, SV=0.591mmol/g)上で、HBTU/DIEA活性化およびイン・シチュでの中和を用いる、0.20 mmoleスケールでBoc化学によって合成した。樹脂(457mg)の開裂および脱保護を、−5〜0℃で1〜2時間、HF(10ml)およびp−クレゾール(1ml)で処理することによって達成し、粗製ペプチド(160mg, 90%)を得た。環状化には、DMF(57mL)中で、15時間、粗製ペプチド(41mg, 45μmol)、BOP(126mg, 0.28mmol)およびDIEA(158Ab, 0.9mmol)を攪拌することが含まれる。該溶媒を真空で除去し、環状ペプチドをrpHPLC(18.8 mg, 47%) Rt=10.8 分(勾配:70%A/30%Bから0%A/100%B、30分にわたって)によって精製した。MS:[M+H]+(計算値)=896.5, [M+H]+ (実測値)=896.5.
直鎖状ペプチドAc−Phe−Orn−Pro−dPhe−Trp−Argを、Boc−L-Arg(Tos)-PAM樹脂上で、HBTU/DIEA活性化およびイン・シチュでの中和を用いて、Boc化学によって合成した。該樹脂の開裂および脱保護を、−5℃〜0℃で1〜2時間、HF(10 ml)およびp−クレゾール(1ml)で該樹脂を処理することによって達成し、粗製ペプチドを得た。環状化には、DMF(10mL)中で、15時間、粗製ペプチド(85mg)、BOP(200mg)およびDIEA(222μL)を攪拌することが含まれる。該溶媒を、真空で除去し、該環状ペプチドをrpHPLCによって精製した(31mg)。Rt=16.7分(勾配:70%A/30%Bから0%A/100%B、30分にわたって)。MS:[M+H]+(計算値)=890.5,[M+H]+(実測値)=890.5.
直鎖ペプチドAc−Phe−Orn−ProD-Cha−Phe−Argを、Boc−L-Arg(Tos)-PAM樹脂上で、HBTU/DIEA活性化およびイン・シチュでの中和を用いて、Boc化学によって合成した。樹脂の開裂および脱保護を、HF(10ml)およびp−クレゾール(1ml)で該樹脂を−5〜0℃で1〜2時間処理することによって達成し、粗製ペプチドを得た。環状化には、DMF(1 mL)中で15時間、粗製ペプチド(104mg)、BOP(57mg)およびDIEA(103μL)を攪拌することが含まれる。該溶媒を真空で除去し、環状ペプチドをrpHPLC(52mg)によって精製した。
Rt=11.37分(勾配:70%A/30%B〜0%A/100%B、15分にわたって) MS:[M+H]+(計算値)=857.5, [M+H]+(実測値)=857.4
直鎖状ペプチドAc−Phe−Orn−pro-dCha−(N−Me−Phe)-Arg−OHを、メチル-L-Phe(281mg, 2等量)、Fmoc−dCha(275mg, 2等量)、Fmoc-Pro(472mg, 4等量)、Fmoc-Orn (Boc)(477mg, 3等量)、Fmoc-Phe(542mg, 4等量)およびAc2O(4等量)を用いるNovabiochemのFmoc−L-Arg(pbf)-樹脂(0.35 mmol/g)上で、HBTU/DIEA活性化およびイン・シチュでの中和を用いるFmoc化学によって合成した。樹脂の開裂および脱保護を、95%TFAで(15 mL)1時間該樹脂を処理することによって達成し、ジエチルエーテルによる沈殿後、粗製ペプチド(150mg)を得る。環状化には、DMF(2mL)中で、rpHPLC精製ペプチド(100mg)、BOP(200mg)およびDIEA(222μL)を4時間攪拌することが含まれる。該溶媒を真空で除去し、環状ペプチドをrpHPLCによって精製した(50mg) Rt=33分間 (勾配:70%A/30%Bから0%A/100%B、30分にわたって)MS:[M+H]+(計算値)=871.5, [M+H]+(実測値)871.5.
Boc−(δN−Me−Orn)-OHを、論文(Pol. J. Chem. 1988, 62,257-261) のとおりに合成した。直鎖状ペプチドAc−Phe−[Orn−(δN−MeCbz)]-Pro-dCha−Trp−Arg−OHを、NovabiochemのBoc−L-Arg(tosyl)Pam樹脂(0.41 mmol/g)上で、HBTU/DIEA活性化およびイン・シチュでの中和を用いるBoc化学によって合成した。該樹脂の開裂および脱保護を、HF/pクレゾールで2時間該樹脂を処理することによって達成し、ジエチルエーテルによる沈殿後、粗製ペプチドを得た。環状化には、DMF(2mL)中で、RP−HPLC精製ペプチド(100mg)、BOP(200mg)およびDIEA(222μL)を4時間攪拌することが含まれる。該溶媒を真空で除去し、該環状ペプチドを、rpHPLCによって精製した。Rt=11.5分(35%B). MS:[M+H]+(計算値)=910.5, [M+H]+ (実測値)=910.5.
粗製ペプチドを、Vydac C18 逆相カラム(2.2 x 25cm)を用いる分取rpHPLCを用いて精製した。溶媒Aから溶媒Bの勾配(lmL/分)を用い、214nmで追跡した。フラクションを回収し、正確な分子量についてイオンスプレイ質量分光法(ISMS)によって試験し、精製度をDelta-Pak PrepPak CIS 逆相カラム(0.8x10cm)(勾配を変えて、例えば:0から75%Bまで、60分間以上)での分析用rp−HPLCによってチェックした。アセトニトリルは、HPLCグレード(BDH Laboratories)であり、TFAは合成グレード(Auspep)であった。
*Tyr−O−ベンジルは使用されたアミノ酸であったが、この産物は、ベンジル置換基を持つメタ−C−置換チロシン(参照:化合物70の構造)への転位を包含した。
表2は、実施例1で合成した化合物の構造、さらにミエロペルオキシダーゼアッセイによって測定した場合、ヒト多形核白血球(好中球)上のC5a受容体についての各々の受容体結合親和性およびアンタゴニスト効力を示す。
これらの環状アンタゴニストおよびそれら明白な受容体結合親和性およびアンタゴニスト効力のうちのいくつかの例を表3に示す。表3中、アミノ酸について1文字コードを使用する。「d」は、アミノ酸の右旋性(dexto)(D)形態を示す。「ND」は、「測定されない(not determined)」を示す。
Tic−テトラヒドロイソキノリン
dhCha−D-ホモヘキシルアラニン
表2の結果を基にして、我々は、下記のように、ヒト多形核白血球上のC5a受容体にの活性なアンタゴニズムのための、精巧な薬物を開発することができる:
位置「A」は、活性に対する悪影響がなく、H(例えば、化合物17、18)、アルキル、アリール、NH2、NHアルキル、N(アルキル)2、NHアリール、NHアシル(例えば、化合物1、3、4、5、6)、NHベンゾイル(例えば、化合物2)、OH、Oアルキル、Oアリール、NHSO2アルキル(例えば、化合物10)、NHSO2アリール(例えば、化合物11)を含む非常に多くの基を許容できる。
逆受動腹膜アルサス反応を、先に記載したように (Strachan et al., 2000) 誘導し、一群のラットを、抗体の腹膜への沈着(注入)前に経口胃管栄養法(10 mgkg-1は、200Lの最終体積に対して10%エタノール/90%食塩溶液中で溶解される)によってAcF-[OPdChaWR](1)で前処理するか、または抗体注入の30分前に適当な経口ビヒクル対照で前処理した。雌ウィスターラット(150-250g)を、ケタミン(80mg kg-1 i.p.)およびキシラジン(12mg kg-1 i.p.)で麻酔した。
血清TNFα濃度を、酵素結合免疫吸着剤アッセイ(ELISA)キットを用いて測定した。使用した抗体対は、ビオチン化したネズミ抗ラットTNFα抗体と対にしたウサギ抗ラットTNFα抗体であった。図2は、静脈的に、経口的にまたは局所的に、AcF-[OPdChaWR]で前処理したラット群を用いて、皮膚アルサス反応の開始後の規則的な時間間隔での血清TNFα濃度を示す。データを、平均値±SEM(n=3−6)として示す。*はアルサス反応の対照値と比較した時、<0.05のP値を示す。
前記のELISA方法を用いて、血清および腹膜洗浄液のインターロイキン6(IL−6)濃度を測定するのに使用した(Strachan et al., 2000)。
ラット皮膚試料を、少なくとも10日間、10%緩衝ホルマリンで固定し、標準的な組織技術を用いてヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。皮膚試料を、病理学に関する証拠として盲検法で分析し、ラットPMN浸潤の程度を0−4のスケールで評価した。皮膚アルサス反応の開始により、間質性好中球を増加させ、下記の方法で定量した。異常性を検出しなかった場合には、断片に0のスコアーをつけた。1のスコアーは、管腔外の炎症細胞の移動は示さないが、血管中で増加したPMNの出現を示した。2および3のスコアーは、間質性組織中のPMN数の増加および血管周辺の炎症細胞のより顕著な蓄積の様相を示した。最大スコアーの4は重篤な病理学的異常を示すが、皮膚断片中に存在し、組織中へのPMNの過剰な浸潤および血管から離れるこれらの細胞の移動を示した。図3は、抗体の量の増加させつつ皮膚内注射をすると、皮膚試料(A)によって数値化された病理指標における用量応答性の増加を導くことを示す。AcF-[OPdChaWR]で、静脈的(B)(n=3)、経口的(C)(n=3)および局所的(D)(n=3)に前処理したラットにおいて、生理食塩水または部位あたり400μg抗体(n=5)を用いて皮内注射した皮膚試料についてのデータを示す。データを、平均値SEM±SEMとして示した。*は、非パラメーターt試験を用いるアルサス反応値と比較した時、P<0.05である。
雌ウィスターラット(250-300g, n=132)を飢餓状態にし、全ての実験12時間前から水のみを与える。動物をケタミン(80mg/kg)およびキシラジン(10mg/kg)を腹膜内注射により麻酔し、ラットを加熱パッド上におき、通常の体温を維持した。腹部を、中線の切開部から開腹し、上部腸間膜動脈(SMA)を暴露した。動脈に対する非外傷性の閉塞装置を、ポリエチレンチューブの長さが通るループ状の絹の縫合線からつくった。SMAを、ループの末端へ引張り閉塞した。ポリエチレンカテーテルを、大腿部血管に挿入し、5%エタノールAcF-[OPdChaWR](1)1mg/kgまたは無菌の発熱物質を含まない生理食塩水を、0.2ml容量で点滴を行った。点滴を、2分間にわたって行なった。AcF-[OPdChaWR](1)(0.3、1、l0mg/kg)の経口用量を、SMA閉塞60分前に、胃管栄養(法)(25%エタノール中、0.2mlの生理食塩水)によって達成した。腸の虚血を、30分間SMAをクランプによって誘導し、その後に閉塞縫糸を除去し、次いで再灌流を、さらに120分間追跡した。シャム手術したラットを、血管閉塞を省略して同じ様式で処理し、無菌、発熱物質を含まない生理食塩水(0.2ml)を用いて注入するか、または25%エタノール中生理食塩水(0.2ml)を用いて胃管栄養法を行った。血液試料(50μl)を、PMN数の推計のための実験の180分にわたって、規則的な時間間隔でヘパリン化したエッペンドルフチューブに採取した。種々一連の同一実験において、腫瘍壊死因子α(TNF−α)、ハプトグロビン(Hp)およびアスパルテート・アミノトランスフェラーゼ(AST)濃度を後の測定のために、全血液を180分間にわたって規則的な時間間隔で採取し、氷上で凝固させ、血清または血清試料を採取し、−20℃で保存した。120分の再灌流の終点で、この動物を、ペントバルビタールの過量を用いて安楽死させた。閉塞した回腸の断片を取出し、管腔を生理食塩水で洗浄し、腸を拭いて乾かして秤量した。試験片を、オーブン内で24時間、80℃で乾燥させ、組織の乾燥重量を得た。腸浮腫を、湿潤および乾燥組織重量の比を評価することにより測定した。さらに、虚血および正常の腸の両切片を採取し、生理食塩水で洗浄し、すぐに組織試験のために10%緩衝ホルムアルデヒド生理食塩水で固定した。
PMW計測のために血液(50μl)を、ヘパリン処理チューブ中に入れ、次いで等量のhistopaque 1083 (Sia, U. S. A.)を重層し、PNFαを単離し、細胞数をヘマトメーター上で計測した。PMN値の濃度は、SMA閉塞の直前に得られた値の平均%±SEM値として示す。
血清TNF−α濃度を、酵素標識免疫吸着測定法(OptEIA, Pharmingen, USA)を用いて、製造業者の指示書に従い測定した。血清試料中のTNF−αの濃度を、標準曲線からの線形回帰分析によって測定した。
血清Hpを、Hpアッセイキット(Tridelta. Development Ltd. U. K)を用いて、製造業者の指示書に従い、測定した。血清試料中のHp濃度を、標準曲線からの線形回帰分析によって測定した。
血漿AST(AST/GOT;Sigma, USA)濃度を、血清を採取して、製造業者の指示書に従い、48時間以内に測定した。血漿AST濃度を、較正曲線から導いた。結果を、Sigma-Franke(SF) units/mlで表現する。
試験片を、10%ホルムアルデヒド-生理食塩水で固定し、パラフィンワックス中に埋込み、連続切断し(薄切片にする)、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。組織を、盲検法に経験豊富な観察者が、判断し、記録した。腸組織損傷の程度を、前記等級の0−8からのスケール範囲を用いて定量した(Chiu et al., 1970)。
雌ウィスターラット(150-250g)を、the Central Animal Breeding House, University of Queenslandから得た。メチル化したウシ血清アルブミン(mBSA)(0-5mg)を、フロイントの完全アジュバンド(0.5mg)に溶解し、超音波処理し、均質な懸濁液を生成した。各ラットに、1日目と7日目に、この懸濁液(0.5mL)の皮下注射で投与した。12-28日間、ラットを別々のケージに分け、体重および食事および水の接種を毎日追跡した。ラットは、通常水道水またはAcF-[OPdChaWR](1)を含有する飲料水のいずれかを投与した。体重と水の摂取を、毎日追跡し、ラットにC5aRアンタゴニストAcF-[OPdChaWR](1)(1mg/kg/day)の1日用量を、試験の12−28日間投与した。14日目に、ラットを麻酔し、後肢の毛を刈った。各ラットは、左ひざにはmBSA(O.5mg)、右ひざには生理食塩水の関節内(intra-articular)注射(100μl)を投与した。通常の飲料水を投与したラット由来の生理食塩水単独投与のひざを、生理食塩水対照として用い、飲料水中にAcF-[OPdChaWR](1)を投与したラット由来の生理食塩水単独投与のひざを、アンタゴニスト対照として用いる。
本発明は、C5aのアンタゴニストの局所投与が、補体システムの活性化を包含する局所炎症疾患の処置に用い得ることを教示する。本実施例において、我々は、C5aアンタゴニストの局所適用により、全身性薬理作用、および循環中に薬理的な適切濃度のC5aアンタゴニストの出現が生ずることを立証する。
(a)LPS単独、この100μl中、5%エタノール(−15分)+1mg/kgLPS(0分)を入れた;
(b)エタノール対照、この100μL中、5%エタノール(−15分)を入れ、ラットで測定したパラメーターに対するエタノールの影響を試験した;
(c)アンタゴニスト対照、環状アンタゴニスト(1mg/kg)を−15分時でi.vにより入れた;
(d)i.v アンタゴニスト+LPS、環状アンタゴニスト(-15分) (1mg/kg)およびLPS(0分)(1mg/kg)を入れる;そして、
(e)局所適用したアンタゴニスト+LPS、アンタゴニスト(10mg/ラット)を、ラットの腹部上に塗布し、次いで0分時でのLPSをi.v.注入した。
実施例8に記載のように、動物の皮膚へのC5aアンタゴニストの局所適用は、循環中の薬物の薬理的に適切なレベルを生む。これらのレベルが全身性活性を持つことを示すために、i.v. 投与したC5aの中性親和性効果を阻害するC5aアンタゴニストのこれらの循環レベルの能力を測定した。
図13に示したように、化合物3D53の局所投与は、実際のC5aの中性親和性効果を防げた。
C5aアンタゴニスト、3D53(化合物1)、さらに化合物17および化合物45を、50%DMSO/50%H2O中で10mg/ラット用量で、上記と同様に局所適用した。
LPSを、アンタゴニストの皮膚適用60分後、1mg/kgでi.v.注射した。循環するPMNレベルを、LPS注射後150分間追跡し、LPSを注射した時の0時間からのPMNレベルの%変化を計算した。この結果は、図14に示したが、局所的に適用した各C5aアンタゴニストがi.v.LPSに対する好中球の反応を阻害し、その阻害はこの薬物のi.v.投与後に観察される阻害に匹敵し得るということを示す。
下肢虚血-再潅流(I/R)損傷は、腹部動脈瘤の外科修復の後、さらに外傷圧縮損傷(korrigan and Stotland, 1993)後の深刻な問題である。骨格筋肉組織の虚血および続く再潅流は、作用を受けた筋肉における炎症応答、さらに他の組織における損傷誘導を刺激する(Gute et al,1998)。肢虚血の重篤な症例において、発生する再潅流は、高い死亡率と関連し、多機能臓器不全を起こす(Defraigne andPincemail, 1997)。ラットでの、下肢虚血-再潅流(I/R)の後の、局所的で離れた臓器損傷の様々なパラメーターを阻害する強力なC5a受容体アンタゴニストの能力を調査するために、ラット後肢を、2時間虚血に供し、4時間再潅流した。この止血帯ショックモデルは、下肢I/R損傷のモデルとして広く用いられている。
クレアチンキナーゼ(CK)の循環レベルを、製造業者の指示書に従って、CKキット(Sigma, St. Louis, USA)を用いて、虚血直後、次いで1、2、3時間の再潅流および試験完了時に採取した血清試料において測定した。血清を、I/R単独動物において、CK測定のために止血帯解放10分後に採取した。再潅流2時間後に採取した試料には1:5希釈を用いた。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)およびアスパルテート・アミノトランスフェラーゼ(AST)の循環レベルを、試験完了時、続く2および3時間の再潅流時に採取した血漿試料で測定した。止血帯解放10分後に、I/R単独動物におけるALTおよびASTの測定のために、血清を採取した。ALTおよびASTの濃度を、4℃で保存した採取血漿を24時間以内に、ALT/ASTキット(GPT/GOT;Sigma)で、製造業者の指示書に従って測定した。
結果を、SFunits/mLとして表現した。
(c)カリウムおよびカルシウムイオンの血清レベルにおける変化の阻害
カリウムイオン(K+)の血清レベルを、各実験の完了時およびI/R単独動物に対して止血帯解放10分後、flame photometer(Corning 435;Corning, U.S.A.)で測定した。血清カルシウムイオン(Ca++)濃度を、試験完了時およびI/R単独動物について止血帯解放10分後に、カルシウムキット(Sigma)を用いて測定した。試料を、−20℃で保存し、K+およびCa++レベルを、採取2週間以内に測定した。結果を、mmol/Lとして表現し、表1にまとめた。
ラット数
虚血/再潅流
*P<0.05 vs I/R単独
†P<0.05 vs シャム手術したもの
血液尿素窒素(BUN)の循環レベルを、尿素窒素キット(Sigma)を用いて、製造業者の指示書に従って、試験の完了時に採取した血清試料中で測定した。試料を、−20℃で保存し、採取2週間以内に分析した。クレアチニンの循環レベルを、クレアチニンキット(Sigma)を用いて、製造業者の指示書に従って試験完了時に血清試料中で測定した。試験完了1時間前に採取した尿試料中のタンパク質濃度を、タンパク質キット(Sigma)により、製造業者の指示書に従って測定した。試料を、4℃で保存し、採取24時間以内に分析した。mg/dLとして表現した3つ全てのパラメーターについての結果を、表2に示した。
ラットにおける虚血および4時間の再灌後の腎臓損傷マーカーにおける変化
aラット数
b血液尿素の窒素
C虚血/再灌流
d検出できない
*P<0.05 vs I/R単独
†P<0.05 vs シャム手術したもの
虚血前および試験完了時に採取したヘパリン化血液試料を、Strachan et al.,(2000)に記載のように循環PMNの数を測定した。最終試料中のPMNの数を、虚血前の数の平均%±SEMとして表現した。
TNFαのレベルを、前記のように、酵素結合免疫吸着剤アッセイ(OptElA, Pharmingen, USA)を用いて、肝臓懸濁液の上清試料において測定した(Strachan et al, 2000)。肝臓懸濁液試料の1:10希釈の上清を、アッセイに用いた。上清を、−20℃で保存し、採取試料を2週間以内に分析した。結果を、ng/g組織として表現した。図18に示したように、I/R単独ラットからの肝臓懸濁液試料は、シャム手術したラットからのレベルと比べて、TNF−α濃度が有意に増加した(P<0.05)。虚血単独ラットにおけるTNFα抗体のレベルは、シャム手術したラットレベルと有意な差はなかった(P>0.05)の。薬物処理ラットにおいて、3群全ては、I/R単独ラットと比べて、TNFα濃度において同様に低下し(P<0.05)、シャム手術した動物のレベルとは有意差はなかった(P>0.05)。
試験完了時に得られる右下肢筋肉(〜1g)の断片を秤量し、24時間80℃でオーブン内に静置して再度秤量した。湿重量対乾燥重量比を測定し、筋肉浮腫の指標とした。図19に示したように、I/R単独ラットにおける後下肢筋肉の湿重量対乾燥重量比は、シャム手術した動物と比べて、有意に増加した(P<0.05)。虚血単独動物における比は、シャム手術した動物と有意差はなかった(P>0.05)。薬物処理ラットの3群全てにおいて、I/R単独ラットと比べて、湿重量対乾燥重量比は同様の低下を示し(P<0.05)、これらの値は、シャム手術した動物では有意差はなかった(P>0.05)。
本発明は、ヒトC5aにも結合する細胞に結合するように予め組織された、一連の配座的に拘束された回転を含む環状分子を記述するものである。本発明の化合物の主な特徴は、環状骨格によって提示された予め組織された回転配座であり、その構造が少なくとも3つの疎水性基を隣接するスペース中に集め、それが疎水性表面「パッチ」を作り出す。
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Claims (24)
- Gタンパク質結合受容体のアンタゴニストであり、アゴニスト活性を実質的に有さない化合物であって、下記の一般式:
Bは、アルキル、アリール、フェニル、ベンジル、ナフチルもしくはインドール基、またはL−フェニルアラニンやL−フェニルグリシンなどのD−もしくはL−アミノ酸の側鎖であり、しかし、グリシン、D−フェニルアラニン、L−ホモフェニルアラニン、L−トリプトファン、L−ホモトリプトファン、LーチロシンまたはL−ホモチロシンの側鎖でなく;
Cは、小さい置換基であり、しかし、イソロイシン、フェニルアラニンまたはシクロヘキシルアラニンなどのかさ高い置換基でなく;
Dは、中性D−アミノ酸の側鎖であり、しかし、グリシンやD−アラニンの側鎖などの小さい側鎖、D−トリプトファンなどのかさ高い平面側鎖、またはD−アルギニンやD−リシンなどのかさ高い電荷側鎖でなく;
Eは、かさ高い置換基であり、またはL−1−ナフチルもしくはL−3−ベンゾチエニルアラニンであり、しかし、D−トリプトファン、L−N−メチルトリプトファン、L−ホモフェニルアラニン、L−2−ナフチル−L−テトラヒドロイソキノリン、L−シクロヘキシルアラニン、D−ロイシン、L−フルオレニルアラニンまたはL−ヒスチジンの側鎖でなく;
Fは、L−アルギニン、L−ホモアルギニン、L−シトルリンまたはL−カナバニンの側鎖、あるいはこれらのバイオ同配体であり;
Xは、−(CH2)nNH−または−(CH2)nS−、nが1〜4の整数;−(CH2)2O−;−(CH2)3O−;−(CH2)3−;−(CH2)4−;−CH2COCHRNH−;あるいは−CH2CHCOCHRNH−、Rが普通のまたは稀なアミノ酸の側鎖である]
を有する環状ペプチドまたはペプチド様化合物(ただし、この化合物は AcF-[OPdChaWR](化合物1)ではない)である化合物。 - Cが、D−、L−またはホモ−アミノ酸であるが、イソロイシン、フェニルアラニンまたはシクロヘキシルアラニンでない、請求項1の化合物。
- Cが、グリシン、アラニン、ロイシン、バリン、プロリン、ヒドロキシプロリンまたはチオプロリンの側鎖である、請求項1の化合物。
- Dが、中性D−アミノ酸の側鎖であるが、グリシン、D−アラニン、D−トリプトファン、D−アルギニンまたはD−リシンの側鎖でない、請求項1−3のいずれかの化合物。
- Dが、D−ロイシン、D−ホモロイシン、D−シクロヘキシルアラニン、D−ホモシクロヘキシルアラニン、D−バリン、D−ノルロイシン、D−ホモノルロイシン、D−フェニルアラニン、D−テトラヒドロイソキノリン、D−グルタミン、D−グルタメートまたはD−チロシンの側鎖である、請求項4の化合物。
- Eが、かさ高い置換基であり、またはL−1−ナフチルもしくはL−3−ベンゾチエニルアラニンであるが、D−トリプトファン、L−N−メチルトリプトファン、L−ホモフェニルアラニン、L−2−ナフチル−L−テトラヒドロイソキノリン、L−シクロヘキシルアラニン、D−ロイシン、L−フルオレニルアラニンまたはL−ヒスチジンの側鎖でない、請求項1−5のいずれかの化合物。
- Eが、L−フェニルアラニン、L−トリプトファンおよびL−ホモトリプトファンよりなる群から選ばれるアミノ酸の側鎖である、請求項6の化合物。
- Fが、L−アルギニン、L−ホモアルギニン、L−シトルリンまたはL−カナバニンの側鎖、あるいはこれらのバイオ同配体である、請求項1−7のいずれかの化合物。
- nが2または3である、請求項1−8のいずれかの化合物。
- Aが、アセタミド基、アミノメチル基または置換もしくは非置換スルホナミド基である、請求項1−9のいずれかの化合物。
- 置換スルホナミド上の置換基が、1〜6炭素原子のアルキル鎖またはフェニルもしくはトルイル基である、請求項10の化合物。
- アルキル鎖が1〜4炭素原子を有する、請求項11の化合物。
- 化合物が、C5a受容体、バソプレシン受容体またはニューロキニン受容体に対するアンタゴニスト活性を有する、請求項1−12のいずれかの化合物。
- 化合物が、C5aRに対するアンタゴニスト活性を有するが、C5aアゴニスト活性を有さない、請求項13の化合物。
- 化合物が、アンタゴニスト活性をサブマイクロモル濃度で有する、請求項1−14のいずれかの化合物。
- 化合物が、受容体親和性IC50<25μMおよびアンタゴニスト強度IC50<1μMを有する、請求項15の化合物。
- 化合物が、化合物2〜6、10〜15、17、19、20、22、25、26、28、30、31、33〜37、39〜45、47〜50、52〜58および60〜70よりなる群から選ばれる、請求項16の化合物。
- 化合物が、化合物33、化合物60または化合物45である、請求項17の化合物。
- 請求項1−18のいずれかの化合物を、薬学的に許容される担体または賦形剤とともに含む組成物。
- Gタンパク質結合受容体により調整される病的状態の処置方法であって、請求項1−18のいずれかの化合物の有効量を、該処置を必要とする哺乳動物に投与する工程を含む方法。
- Gタンパク質結合受容体により調整される状態が、C5a受容体により調整される状態である、請求項20の方法。
- 状態が、C5aの過剰発現または過小調節を含む、請求項21の方法。
- 状態が、関節リューマチ、成人呼吸切迫症候群(ARDS)、全身性エリテマトーデス、組織拒絶反応症、虚血性心疾患、再灌流障害、敗血症ショック、歯肉炎、腺維症、粥状動脈硬化症、多発性硬化症、アルツハイマー病、喘息、痴呆、中枢神経系障害、肺創傷疾患、体外透析後症候群、および乾癬、湿疹、接触性皮膚炎などの皮膚炎症性障害よりなる群から選ばれる、請求項22の方法。
- 再灌流障害の処置方法であって、請求項1−18のいずれかの化合物または化合物1の有効量を、該処置を必要とする哺乳動物に投与する工程を含む方法。
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