JP2007191451A - Prolyl hydroxylase inhibitor - Google Patents

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Toshio Miyata
敏男 宮田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a prolyl hydroxylase inhibitor (PHD inhibitor) that ameliorates a hypoxic condition, is useful for protecting cells and tissues from damages by hypoxia, a pharmaceutical composition for ameliorating the hypoxic conditions of cells and tissues and a new compound useful as a PHD inhibitor and to provide a method for screening a compound effective as a PHD inhibitor. <P>SOLUTION: The compound containing at least one of a group having a backbone represented by formula (A) or (B) (R<SP>8</SP>and R<SP>9</SP>are mutually hydrogen atoms or may form a ring with an alkylene chain, an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom bonded to them) in the compound or its salt is used as the active ingredient of the prolyl hydroxylase inhibitor or the pharmaceutical composition for ameliorating the hypoxic conditions of cells and tissues. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プロリル水酸化酵素阻害剤(以下、「PHD阻害剤」ともいう)に関する。より詳細には、本発明は低酸素誘導因子(以下、「HIF」ともいう)とプロリル水酸化酵素(PHD)との結合を阻害してPHDの働きを抑える作用を有し、その結果、PHDによるHIFの分解を抑制してHIFを安定化することのできるPHD阻害剤に関する。また本発明は、PHD阻害作用を有し、HIFを安定化させることで、低酸素状態が関連して生じる各種疾患や病態(障害)を予防または治療するのに有効な医薬組成物に関する。さらに、上記PHD阻害剤として有用な新規化合物、ならびにPHD阻害剤として有用な化合物を取得するのに有効なスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to a prolyl hydroxylase inhibitor (hereinafter also referred to as “PHD inhibitor”). More specifically, the present invention has an action of inhibiting the action of PHD by inhibiting the binding between hypoxia-inducing factor (hereinafter also referred to as “HIF”) and prolyl hydroxylase (PHD). The present invention relates to a PHD inhibitor capable of stabilizing HIF by suppressing the degradation of HIF. The present invention also relates to a pharmaceutical composition which has a PHD inhibitory action and is effective for preventing or treating various diseases and pathologies (disorders) caused by hypoxia by stabilizing HIF. Furthermore, the present invention relates to a novel compound useful as a PHD inhibitor and a screening method effective for obtaining a compound useful as a PHD inhibitor.

虚血性心疾患、慢性腎不全および脳梗塞などの疾患では細胞や組織への酸素供給が減少する。かかる酸素供給の減少によって低酸素状態が続くと細胞や組織に機能的障害が生じるため、生体内では、血管新生、赤血球生成、解糖および酸化酵素阻害など、広範囲にわたって細胞防御機構が働くようになっている。   In diseases such as ischemic heart disease, chronic renal failure, and cerebral infarction, oxygen supply to cells and tissues decreases. If hypoxia continues due to such a decrease in oxygen supply, functional disorders occur in cells and tissues, so that cellular defense mechanisms work widely in vivo, including angiogenesis, erythropoiesis, glycolysis and oxidase inhibition. It has become.

低酸素誘導因子(HIF)は、これらの生体防御機構を媒介する重要なタンパク質であり、細胞や組織が低酸素状態に陥った際に発現が亢進し、細胞や組織がより多くの酸素を得られるように血管新生を促進することが知られている(例えば、非特許文献1〜3参照)。かかる低酸素誘導因子(HIF)は、α鎖とβ鎖のヘテロ二量体からなるタンパク質であり、低酸素状態では安定であるが、酸素存在下ではその安定性が著しく低下する。具体的には、HIFは、酸素存在下で酸素依存的なプロリル水酸化酵素(PHD)によってα鎖のプロリンが水酸化され(例えば、非特許文献4〜9参照)、その結果、von hipple lindau蛋白と結合してユビキチン化され(例えば、非特許文献10〜11参照)、その結果、プロテアソームの標的とされて分解される(例えば、非特許文献12〜13参照)。   Hypoxia-inducible factor (HIF) is an important protein that mediates these biological defense mechanisms, and its expression increases when cells and tissues fall into hypoxia, and cells and tissues obtain more oxygen. As described above, it is known to promote angiogenesis (for example, see Non-Patent Documents 1 to 3). Such a hypoxia-inducing factor (HIF) is a protein consisting of a heterodimer of an α chain and a β chain, and is stable in a hypoxic state, but its stability is significantly reduced in the presence of oxygen. Specifically, in HIF, α-chain proline is hydroxylated by oxygen-dependent prolyl hydroxylase (PHD) in the presence of oxygen (see, for example, Non-Patent Documents 4 to 9), and as a result, von hipple lindau It binds to a protein and is ubiquitinated (see, for example, Non-Patent Documents 10 to 11), and as a result, it is targeted for proteasome and decomposed (for example, see Non-Patent Documents 12 to 13).

しかし、低酸素状態の下では、HIFはα鎖がPHDによる水酸化を受けないため分解されず、α鎖とβ鎖の二量体の状態で、核内でHRE(hypoxia response element)と結合し、その下流に位置する低酸素ストレスの順応に関わる多くの遺伝子〔例えばエリスロポエチン(赤血球産生ホルモン)、血管内皮増殖因子(VEGF)、解糖酵素、グルコーストランスポーター、ヘムオキシゲナーゼ〕の転写を促進して生体を低酸素改善へと導くように機能する(例えば、非特許文献14参照)。このためHIFを安定化することによって、広く下流反応を調整する「マスター遺伝子」のスイッチを活性化することができ、低酸素の影響から組織や細胞を保護することが可能となると考えられる。   However, under hypoxic conditions, HIF is not degraded because the α chain is not hydroxylated by PHD, and is bound to HRE (hypoxia response element) in the nucleus in the state of a dimer of α and β chains. However, it promotes transcription of many genes (for example, erythropoietin (erythropoiesis hormone), vascular endothelial growth factor (VEGF), glycolytic enzyme, glucose transporter, heme oxygenase) involved in adaptation to hypoxic stress located downstream. Thus, the living body functions to improve hypoxia (for example, see Non-Patent Document 14). For this reason, it is considered that stabilizing the HIF can activate the switch of the “master gene” that widely regulates downstream reactions, and can protect tissues and cells from the influence of hypoxia.

現在、虚血などの低酸素状態を招く疾患の治療法の多くは、例えば急性虚血時の血流を改善するために血栓溶解薬が使用されるなど、症状の改善や病因因子の改善に集中しているのが実情であり、他の角度から治療法を検討することが求められている。
Marx, J. Cell biology. How cells endure low oxygen. Science 303. 1454-1456 (2004): Semenza, G.L. & Wang, G.L. A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation. Mol. Cell Biol. 12. 5447-5454 (1992): Wang, G.L. & Semenza, G.L. General involvement of hypoxia-inducible factor 1 in transcriptional response to hypoxia. Proc. Natl. Acad. Sci. 90. 4304-4308 (1993) Epstein, A.C.R. et al. C. elegans EGL-9 and mammalian homologs define a family of dioxygenases that regulate HIF by prolyl hydroxylation. Cell 107. 43-54 (2001) Schofield, C.J. & Ratcliffe, P.J. Oxygen sensing by HIF hydroxylases. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5. 343-354 (2004) Semenza, G.L. Hydroxylation of HIF-1: oxygen sensing at the molecular level. Physiology (Bethesda). 19. 176-182 (2004) Masson, N. & Ratcliffe, P.J. HIF prolyl and asparaginyl hydroxylases in the biological response to intracellular O(2) levels. J. Cell Sci. 116. 3041-3049 (2003) Bruick, R.K. & McKnight, S.L. A conserved family of prolyl-4-hydroxylases that modify HIF. Science 294. 1337-1340 (2001) Semenza, G.L. HIF-1, O(2), and the 3 PHDs: how animal cells signal hypoxia to the nucleus. Cell 107. 1-3 (2001) Maxwell, P.H. et al. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis. Nature 399. 271-275 (1999) Ohh, M. et al. Ubiquitination of hypoxia-inducible factor requires direct binding to the beta-domain of the von Hippel-Lindau protein. Nat. Cell Biol. 2. 423-427 (2000) Maxwell, P.H. et al. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis. Nature 399. 271-275 (1999) Ohh, M. et al. Ubiquitination of hypoxia-inducible factor requires direct binding to the beta-domain of the von Hippel-Lindau protein. Nat. Cell Biol. 2. 423-427 (2000) Pugh, C.W. & Ratcliffe, P.J. Regulation of angiogenesis by hypoxia: role of the HIF system. Nat. Med. 9. 677-684 (2003)
Currently, many treatments for diseases that result in hypoxia such as ischemia are used to improve symptoms and pathogenic factors, such as the use of thrombolytic drugs to improve blood flow during acute ischemia. It is the actual situation that is concentrated, and it is required to consider treatment methods from other angles.
Marx, J. Cell biology. How cells endure low oxygen. Science 303. 1454-1456 (2004): Semenza, GL & Wang, GL A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation. Mol. Cell Biol. 12. 5447-5454 (1992): Wang, GL & Semenza, GL General involvement of hypoxia-inducible factor 1 in transcriptional response to hypoxia. Proc. Natl. Acad. Sci. 90. 4304-4308 (1993) Epstein, ACR et al. C. elegans EGL-9 and mammalian homologs define a family of dioxygenases that regulate HIF by prolyl hydroxylation.Cell 107. 43-54 (2001) Schofield, CJ & Ratcliffe, PJ Oxygen sensing by HIF hydroxylases. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5. 343-354 (2004) Semenza, GL Hydroxylation of HIF-1: oxygen sensing at the molecular level.Physiology (Bethesda). 19. 176-182 (2004) Masson, N. & Ratcliffe, PJ HIF prolyl and asparaginyl hydroxylases in the biological response to intracellular O (2) levels. J. Cell Sci. 116. 3041-3049 (2003) Bruick, RK & McKnight, SL A conserved family of prolyl-4-hydroxylases that modify HIF. Science 294. 1337-1340 (2001) Semenza, GL HIF-1, O (2), and the 3 PHDs: how animal cells signal hypoxia to the nucleus.Cell 107. 1-3 (2001) Maxwell, PH et al. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis. Nature 399. 271-275 (1999) Ohh, M. et al. Ubiquitination of hypoxia-inducible factor requires direct binding to the beta-domain of the von Hippel-Lindau protein. Nat. Cell Biol. 2. 423-427 (2000) Maxwell, PH et al. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis. Nature 399. 271-275 (1999) Ohh, M. et al. Ubiquitination of hypoxia-inducible factor requires direct binding to the beta-domain of the von Hippel-Lindau protein. Nat. Cell Biol. 2. 423-427 (2000) Pugh, CW & Ratcliffe, PJ Regulation of angiogenesis by hypoxia: role of the HIF system. Nat. Med. 9. 677-684 (2003)

本発明は、虚血性疾患などによって生じる低酸素状態を改善し、低酸素症によるダメージから細胞や組織を保護するために有効に用いられるプロリル水酸化酵素阻害剤(PHD阻害剤)を提供することを目的とする。本発明が提供するPHD阻害剤は、低酸素誘導因子(HIF)のα鎖プロリンとプロリル水酸化酵素(PHD)との結合を競合的に阻害することで、HIFα鎖のプロリンを水酸化するPHDの機能を阻害する作用を有するものである。また本発明は、かかるPHD阻害剤を用いた、細胞や組織の低酸素状態の改善を目的とする医薬組成物を提供することを目的とする。さらに本発明は、PHD阻害剤として有効な新規化合物、ならびにPHD阻害剤として有効な化合物を探索するためのスクリーニング方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a prolyl hydroxylase inhibitor (PHD inhibitor) that is effectively used to improve hypoxia caused by ischemic diseases and protect cells and tissues from damage caused by hypoxia. With the goal. The PHD inhibitor provided by the present invention is a PHD that hydroxylates proline of the HIFα chain by competitively inhibiting the binding of the hypoxia-inducing factor (HIF) α-chain proline and prolyl hydroxylase (PHD). It has the effect | action which inhibits the function of. Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition using such a PHD inhibitor for the purpose of improving hypoxia of cells and tissues. It is another object of the present invention to provide a novel compound effective as a PHD inhibitor and a screening method for searching for an effective compound as a PHD inhibitor.

前述するように、低酸素誘導因子(HIF)は低酸素による細胞や組織のダメージに極めて重要な役割を果たしている。その活性は、α鎖のプロリン残基が酸素依存的にプロリル水酸化酵素(PHD)によって水酸化されることによって制御されている。このため、PHDを阻害することによってHIFが安定化され、これによって低酸素状態に対する生体防御機能が活性化され、低酸素によるダメージから細胞や組織を保護することができる。   As described above, hypoxia-inducible factor (HIF) plays a very important role in cell and tissue damage caused by hypoxia. Its activity is controlled by hydroxylation of the proline residue of the α chain by prolyl hydroxylase (PHD) in an oxygen-dependent manner. For this reason, HIF is stabilized by inhibiting PHD, thereby activating a biological defense function against a hypoxic state and protecting cells and tissues from damage caused by hypoxia.

本発明者らは、この考えのもと、新規なプロリル水酸化酵素阻害剤を開発するために、プロリル水酸化酵素の三次元構造および構造をベースとしたドラッグデザインソフトウェアを用いて、まず公知のプロリル水酸化酵素阻害剤を用いてドッキング・シミュレーション研究を行った。その結果、プロリル水酸化酵素には、HIFαプロリンと結合する部位と2−オキシグルターゼと結合する部位の両方があり、そのうちHIFαプロリンと結合する部位を介してHIFとプロリン水酸化酵素との結合を競合的に阻害する作用を有する特定の基を有する化合物が、HIFを安定活性化ないしは安定化するプロリル水酸化酵素阻害剤として有効であることを見出した。さらにこの特定の基を有する化合物は、in vivo試験により、HIF活性を安定化し、血管新生形成を促進して虚血による神経死を防止できることを確認した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。   Based on this idea, the present inventors first used a drug design software based on the three-dimensional structure and structure of prolyl hydroxylase to develop a novel prolyl hydroxylase inhibitor. A docking simulation study was conducted using a prolyl hydroxylase inhibitor. As a result, prolyl hydroxylase has both a site that binds to HIFα proline and a site that binds to 2-oxyglutase, and the binding of HIF to proline hydroxylase through the site that binds to HIFα proline. It has been found that a compound having a specific group having an action of competitively inhibiting the activity is effective as a prolyl hydroxylase inhibitor that stably activates or stabilizes HIF. Furthermore, it was confirmed by in vivo tests that the compound having this specific group can stabilize HIF activity, promote angiogenesis, and prevent nerve death due to ischemia. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明には下記の態様が含まれる:
(I)プロリル水酸化酵素阻害剤(PHD阻害剤)
項1.下式(A)または(B)で示される骨格を有する基の少なくとも1つを一分子中に含む化合物またはその塩を有効成分とするプロリル水酸化酵素阻害剤:
That is, the present invention includes the following embodiments:
(I) Prolyl hydroxylase inhibitor (PHD inhibitor)
Item 1. A prolyl hydroxylase inhibitor comprising, as an active ingredient, a compound containing at least one group having a skeleton represented by the following formula (A) or (B) or a salt thereof in one molecule:

Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)。
項2.骨格Aを有する基が、下式:
Figure 2007191451
(In the formula, R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other or may form a ring together with the alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
Item 2. A group having a skeleton A is represented by the following formula:

Figure 2007191451
(Rは水酸基、低級アルキル基、カルボキシル基で置換されたアルキル基、保護基を有していてもよいカルボキシアルキル基、またはアミノ基:Rは水素原子、水酸基、低級アルキル基、カルボキシル基で置換されたアルキル基、またはアミノ基:Rは水素原子、アミノ基、または低級アルキルアミノ基を意味する)
で示される基である、項1記載のプロリル水酸化酵素阻害剤。
項3.骨格Bを有する基が、下式:
Figure 2007191451
(R 1 is a hydroxyl group, a lower alkyl group, an alkyl group substituted with a carboxyl group, a carboxyalkyl group optionally having a protecting group, or an amino group: R 2 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a lower alkyl group, a carboxyl group. An alkyl group substituted with or an amino group: R 3 represents a hydrogen atom, an amino group, or a lower alkylamino group)
Item 2. The prolyl hydroxylase inhibitor according to Item 1, which is a group represented by:
Item 3. The group having the skeleton B has the following formula:

Figure 2007191451
(R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)
で示される基である、項1または2に記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
項4.下式で示される化合物(I):
Figure 2007191451
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are bonded to each other, and they are bonded. Together with the carbon atom it may form a cyclo or hetero ring optionally having 5 or 6 membered saturated or unsaturated substituents, R 8 and R 9 are each a hydrogen atom, or A ring may be formed together with an alkylene chain, an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom to which they are bonded.)
Item 3. The prolyl hydroxylase inhibitor according to Item 1 or 2, which is a group represented by:
Item 4. Compound (I) represented by the following formula:

Figure 2007191451
〔Rは炭素数1〜6の低級アルキル基または保護基を有していてもよい炭素数1〜4のカルボキルアルキル基:Rは水素原子、炭素数1〜6の低級アルキル基:R10は、R11−S−CH−(式中、R11は置換基を有していてもよいヘテロアリール基、または下式:
Figure 2007191451
[R 1 represents carboxyalkyl kill alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a lower alkyl group or a protective group of 1 to 6 carbon atoms: R 2 is a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms: R 10 represents R 11 —S—CH 2 — (wherein R 11 is a heteroaryl group which may have a substituent, or the following formula:

Figure 2007191451
(R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。)で示される基を意味する。〕
および下式で示される化合物(II):
Figure 2007191451
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are bonded to each other. And may form a cyclo or hetero ring optionally having a 5- or 6-membered saturated or unsaturated substituent together with the carbon atom to which they are bonded. ]
And compound (II) represented by the following formula:

Figure 2007191451
(RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。)
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物を有効成分とする項1乃至3のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
項5.下式で示される化合物1〜4:
(化合物1)
Figure 2007191451
(R 5 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
Item 4. The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of Items 1 to 3, wherein the active ingredient is at least one compound selected from the group consisting of:
Item 5. Compounds 1 to 4 represented by the following formula:
(Compound 1)

Figure 2007191451
(化合物2)
Figure 2007191451
(Compound 2)

Figure 2007191451
(化合物3)
Figure 2007191451
(Compound 3)

Figure 2007191451
(化合物4)
Figure 2007191451
(Compound 4)

Figure 2007191451
からなる群から選択される少なくとも1つを有効成分とする項1乃至4のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
項6.プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子との結合阻害剤である項1乃至5のいずかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
項7.プロリル水酸化酵素に結合して、プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子との結合を阻害する剤である項6に記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
項8.低酸素誘導因子分解阻害剤である項1乃至5のいずかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
Figure 2007191451
Item 5. The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of Items 1 to 4, which comprises at least one selected from the group consisting of:
Item 6. Item 6. The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of Items 1 to 5, which is a binding inhibitor between prolyl hydroxylase and a hypoxia-inducing factor.
Item 7. Item 7. The prolyl hydroxylase inhibitor according to Item 6, which is an agent that binds to prolyl hydroxylase and inhibits binding between prolyl hydroxylase and a hypoxia-inducing factor.
Item 8. Item 6. The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of Items 1 to 5, which is a hypoxia-inducible factor degradation inhibitor.

(II)医薬組成物
項9.項1乃至8のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤および薬学的に許容される担体または添加剤を含む、医薬組成物。
項10.細胞または組織の低酸素状態を改善するための項9記載の医薬組成物。
項11.細胞または組織の慢性または急性の低酸素状態に関連して生じる疾患または病態の予防または治療薬である項9または10記載の医薬組成物。
項12.細胞または組織の低酸素状態に関連して生じる疾患また病態が、慢性または急性の虚血性疾患またはそれに起因して生じる病態である項10に記載する医薬組成物。
項13.経口投与形態を有する項9乃至12のいずれかに記載する医薬組成物。
(II) Pharmaceutical Composition Item 9. Item 9. A pharmaceutical composition comprising the prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of Items 1 to 8 and a pharmaceutically acceptable carrier or additive.
Item 10. Item 10. The pharmaceutical composition according to Item 9, for improving hypoxia of cells or tissues.
Item 11. Item 11. The pharmaceutical composition according to Item 9 or 10, which is a prophylactic or therapeutic agent for a disease or condition caused by chronic or acute hypoxic conditions of cells or tissues.
Item 12. Item 11. The pharmaceutical composition according to Item 10, wherein the disease or condition caused by the hypoxic state of cells or tissues is a chronic or acute ischemic disease or a condition caused thereby.
Item 13. Item 13. The pharmaceutical composition according to any one of Items 9 to 12, which has an oral dosage form.

(III)プロリル水酸化酵素阻害剤のスクリーニング方法
項14.被験化合物の中から、プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子のα鎖プロリンとの競合的結合阻害作用を有する化合物を選択する工程を有するプロリル水酸化酵素阻害剤のスクリーニング方法。
項15.プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子のα鎖プロリンとの競合的結合阻害作用を有する化合物が,下式(A)または(B)で示され骨格を有する基の少なくとも1つを一分子中に含む化合物である項14記載のスクリーニング方法:
(III) Screening method for prolyl hydroxylase inhibitor 14. A screening method for a prolyl hydroxylase inhibitor comprising a step of selecting a compound having a competitive binding inhibitory action between prolyl hydroxylase and an α-chain proline of a hypoxia-inducing factor from test compounds.
Item 15. A compound having a competitive binding inhibitory action between prolyl hydroxylase and the alpha chain proline of the hypoxia-inducing factor has at least one group having a skeleton represented by the following formula (A) or (B) in one molecule. Item 15. The screening method according to Item 14, which is a compound comprising:

Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)。
項16.細胞または組織の慢性または急性の低酸素状態に関連して生じる疾患または病態の予防または治療薬の有効成分のスクリーニング方法である、項14または15に記載するスクリーニング方法。
Figure 2007191451
(In the formula, R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other or may form a ring together with the alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
Item 16. Item 16. The screening method according to Item 14 or 15, which is a method for screening an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for a disease or condition caused in connection with a chronic or acute hypoxic condition of a cell or tissue.

(III)新規化合物
項17.下式で示される化合物またはその塩:
(III) Novel Compound Item 17. A compound represented by the following formula or a salt thereof:

Figure 2007191451


(式中、R12は水素原子または低級アルキル基を意味する。)
Figure 2007191451


(In the formula, R 12 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group.)

本発明により、HIFを安定化するために有効なPHD阻害剤を提供することができる。当該PHD阻害剤は、PHDによるHIFの水酸化による不活性化を阻止してHIFを安定化することにより、虚血などによる低酸素状態によって生じるダメージから生体を保護することができる。このため、本発明のPHD阻害剤は、低酸素状態に関連して生じる疾患や病態(障害)を予防または改善するための医薬組成物として有効に利用することができる。特に、本発明のPHD阻害剤は、腎臓、心臓、下肢または脳の各種器官の虚血性疾患やそれから進展する病態(障害)の予防または改善に有効に使用することができる。また本発明は、かかるPHD阻害剤として有効な新規な化合物を提供する。   According to the present invention, a PHD inhibitor effective for stabilizing HIF can be provided. The PHD inhibitor can protect the living body from damage caused by hypoxia caused by ischemia or the like by stabilizing the HIF by inhibiting the inactivation of the HIF by PHD by hydroxylation. Therefore, the PHD inhibitor of the present invention can be effectively used as a pharmaceutical composition for preventing or ameliorating a disease or pathological condition (disorder) caused in connection with a hypoxic state. In particular, the PHD inhibitor of the present invention can be effectively used for the prevention or improvement of ischemic diseases of various organs of the kidney, heart, lower limbs or brain and the pathological conditions (disorders) that develop therefrom. The present invention also provides novel compounds effective as such PHD inhibitors.

さらに本発明のスクリーニング方法によれば、上記作用を有し虚血性疾患やそれから進展する病態(障害)の予防または改善に有用な新規なPHD阻害剤を選別し取得することが可能となる。   Furthermore, according to the screening method of the present invention, it is possible to select and obtain a novel PHD inhibitor having the above-mentioned action and useful for the prevention or improvement of ischemic diseases and pathological conditions (disorders) that develop from them.

(I)プロリル水酸化酵素阻害剤(PHD阻害剤)
本発明が提供するPHD阻害剤は、下式(A)または(B):
(I) Prolyl hydroxylase inhibitor (PHD inhibitor)
The PHD inhibitor provided by the present invention is represented by the following formula (A) or (B):

Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)
で示される骨格を有する基の少なくとも1つを、一分子中に含む化合物またはその塩を有効成分とするものである。
Figure 2007191451
(Wherein R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other, or may form a ring together with an alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
A compound containing at least one of the groups having a skeleton represented by the formula (1) in a molecule or a salt thereof is an active ingredient.

本発明が対象とする化合物(以下、「本発明化合物」という)は、上記骨格Aを有する基または骨格Bを有する基の少なくとも1つを一分子中に含み、HIFのα鎖のプロリンを水酸化するPHDの機能を妨げる作用を有するものである。本発明化合物は、結果としてPHDの機能を妨げる作用を有するものであればよく、PHDのFe(II)にキレートしてPHDの機能を妨げるもの、低酸素誘導因子(HIF)のα鎖のプロリン残基(以下、単に「HIFαプロリン」という)に対するPHDの結合を競合的に阻害するもの、PHDの水酸化活性を阻害するものなど、その作用機序は特に制限されない。特に本発明が対象とする化合物として好ましくは、HIF/PHD結合阻害作用を有するものである。   The compound targeted by the present invention (hereinafter referred to as “the compound of the present invention”) contains at least one of the group having the skeleton A or the group having the skeleton B in one molecule, and the proline of the α chain of HIF is water. It has an action that hinders the function of oxidizing PHD. The compound of the present invention may be any compound as long as it has an effect of interfering with the function of PHD. The compound of the present invention chelates PFe Fe (II) to interfere with the function of PHD. There are no particular restrictions on the mechanism of action, such as those that competitively inhibit the binding of PHD to residues (hereinafter simply referred to as “HIFα proline”) and those that inhibit the hydroxylation activity of PHD. In particular, the compounds targeted by the present invention are preferably those having a HIF / PHD binding inhibitory action.

本発明化合物のFe(II)に対するキレート作用は、制限されないが、例えばPriceらの方法(Price DL, et al.,” Chelating activity of advanced glycation end-product (AGE) inhibitors.” J Biol Chem 272: 5430-5437, 1997)に従って、または準じて測定し評価することができる。   The chelating action of the compound of the present invention on Fe (II) is not limited. For example, the method of Price et al. (Price DL, et al., “Chelating activity of advanced glycation end-product (AGE) inhibitors.” J Biol Chem 272: 5430-5437, 1997) or can be measured and evaluated accordingly.

その一例を挙げると、後述する実験例2に記載するように、遷移金属である銅とのキレート作用を評価する方法を用いることができる。当該方法は、具体的には、被験化合物の存在下で塩化銅とアスコルビン酸をインキュベーションして、反応後のアスコルビン酸の残存量を測定する方法であり、被験化合物の存在によってアスコルビル酸の自動酸化が防止できれば、被験化合物について金属キレート能(Fe(II)に対するキレート作用)があると評価することができる。   For example, as described in Experimental Example 2 described later, a method for evaluating the chelating action with copper as a transition metal can be used. Specifically, this method is a method in which copper chloride and ascorbic acid are incubated in the presence of a test compound, and the residual amount of ascorbic acid after the reaction is measured. If this can be prevented, it can be evaluated that the test compound has a metal chelating ability (chelating action on Fe (II)).

また本発明化合物のHIF/PHD結合阻害作用は、制限されないが、例えば実験例4に詳述するように、被験化合物の存在下で、放射性同位体等で標識したPHDとHIFのα鎖ドメイン(好ましくはHIF-1αのアミノ酸557-576領域)をインキュベーションし、HIFのα鎖に結合したPHD量を測定する方法であり、被験化合物の存在によってHIFのα鎖に対するPHDの結合が防止できれば、被験化合物についてHIF/PHD結合阻害作用があると評価することができる。   Further, the inhibitory action of the compound of the present invention on HIF / PHD binding is not limited. For example, as described in detail in Experimental Example 4, in the presence of the test compound, the α chain domain of PHD and HIF labeled with a radioisotope or the like ( Preferably, the amino acid 557-576 region of HIF-1α is incubated to measure the amount of PHD bound to the α chain of HIF. If the presence of the test compound can prevent the binding of PHD to the α chain of HIF, It can be evaluated that the compound has a HIF / PHD binding inhibitory action.

さらに本発明化合物のPHD阻害活性は、制限されないが、例えばKauleらの方法(Cunhild Kaule and Volkmar Gunzler,” Assay for 2-Oxoglutarate Decarboxylating Enzymes Based on the Determination of [1-14C] Succinate: Application to Prolyl 4- Hydroxylase”, Analytical Biochemistry 184, 291-297 (1990))に従ってまたは準じて測定し評価することができる。 Further PHD inhibitory activity of the compounds of the present invention is not limited, for example Kaule et al. Method (Cunhild Kaule and Volkmar Gunzler, " Assay for 2-Oxoglutarate Decarboxylating Enzymes Based on the Determination of [1- 14 C] Succinate: Application to Prolyl 4-Hydroxylase ”, Analytical Biochemistry 184, 291-297 (1990)) or can be measured and evaluated.

その一例を挙げると、後述する実験例3に記載するように、2-oxyglutarate(2-OG)とHIFのプロリンからcis-3-hydroxyprolineを産生する触媒能力を評価する方法を用いることができる。当該方法は、具体的には、被験化合物の存在下で、PHD、[5-14C]2-oxyglutarate(2-OG)およびHIFのα鎖ドメイン(好ましくはHIF-1αのアミノ酸557-576領域)をインキュベーションして、反応後の[1-14C]コハク酸を測定する方法であり、被験化合物の存在によって [1-14C]コハク酸の生成が抑制できれば、被験化合物についてPHD阻害活性があると評価することができる。 As an example, as described in Experimental Example 3 described later, a method for evaluating the catalytic ability to produce cis-3-hydroxyproline from 2-oxyglutarate (2-OG) and HIF proline can be used. Specifically, the method involves the PHD, [5- 14 C] 2-oxyglutarate (2-OG) and HIF α chain domain (preferably the amino acid 557-576 region of HIF-1α in the presence of the test compound. ) And measuring [1- 14 C] succinic acid after the reaction. If the production of [1- 14 C] succinic acid can be suppressed by the presence of the test compound, the test compound has PHD inhibitory activity. It can be evaluated that there is.

上記骨格Aを有する基として、より好ましくは下式(A’)で示される基である:   The group having the skeleton A is more preferably a group represented by the following formula (A ′):

Figure 2007191451
(式中、Rは水酸基、低級アルキル基、保護基を有していてもよいカルボキシアルキル基、アミノ基:Rは水素原子、水酸基、低級アルキル基、保護基を有していてもよいカルボキシアルキル基、アミノ基:Rは水素原子、アミノ基または低級アルキルアミノ基を意味する)
式(A’)において、RおよびRの定義でみられる低級アルキル基としては、炭素数1〜6の直鎖または分枝鎖状のアルキル基を挙げることができる。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ter−ブチル基、ペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2−エチルプロピル基、n−ヘキシル基、1,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、1−エチル−2−メチルプロピル基、1−メチル−2−エチルプロピル基などを挙げることができる。好ましくは炭素数1〜4の直鎖または分枝鎖状のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
Figure 2007191451
(Wherein R 1 is a hydroxyl group, a lower alkyl group, a carboxyalkyl group which may have a protecting group, and an amino group: R 2 may have a hydrogen atom, a hydroxyl group, a lower alkyl group or a protecting group. Carboxyalkyl group, amino group: R 3 represents a hydrogen atom, an amino group or a lower alkylamino group)
In the formula (A ′), examples of the lower alkyl group found in the definitions of R 1 and R 2 include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, ter-butyl group, pentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 1, 1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2-ethylpropyl group, n-hexyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1 -Ethyl-2-methylpropyl group, 1-methyl-2-ethylpropyl group and the like can be mentioned. Preferably it is a C1-C4 linear or branched alkyl group, More preferably, it is a methyl group.

式(A’)において、Rの定義でみられるカルボキシアルキル基とは、上記低級アルキル基のいずれかに炭素原子にカルボキシル基が結合しているものを意味する。この場合のカルボキシルは保護基を有していてもよい。ここで保護基としては、例えばメチル基、エチル基、tert−ブチル基等の低級アルキル基;p−メトキシベンジル基、p−ニトロベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、フェネチル基等の置換基を有していてもよいフェニル基で置換された低級アルキル基;2,2,2−トリクロロエチル基、2−ヨードエチル基などのハロゲン化低級アルキル基;ピバロイルオキシメチル基、アセトキシメチル基、プオピオニルオキシメチル基、ブチリルオキシメチル基、バレリルオキシメチル基、1−アセトキシエチル基、2−アセトキシエチル基、1−ピバロイルオキシエチル基、2−ピバロイルオキシエチル基などの低級アルカノイルオキシ低級アルキル基;パルミトイルオキシエチル基、ヘプタデカノイルオキシメチル基、1−パルミトイルオキシエチル基などの高級アルカノイルオキシ低級アルキル基、メトキシカルボニルオキシメチル基、1−ブトキシカルボニルオキシエチル基、1−(イソプロポキシカルボニルオキシ)エチル基等の低級アルコキシカルボニルオキシ低級アルキル基;カルボキシメチル基、2−カルボキシエチル基などのカルボキシ低級アルキル基;3−フタリジル基等のヘテロアリール基、4−グリシルオキシベンゾイルオキシメチル基などの置換基を有していてもよいベンゾイルオキシ低級アルキル基、(5−メチル−2−オキソ−1,3−ジオキソレン−4−イル)メチル基などの(置換ジオキソレン)低級アルキル基;1−シクロヘキシルアセチルオキシエチル基などのシクロアルキル置換低級アルカノイルオキシ低級アルキル基、1−シクロヘキシルオキシカルボニルオキシエチル基などのシクロアルキルオキシカルボニルオキシ低級アルキル基などをあげることができる。更に、種々の酸アミドも本発明における保護基を有しているカルボキシル基に含まれる。要するに生体内で何らかの手段で分解されて、カルボン酸となりうるものであれば、いかなるものもカルボキシル基の保護基となり得る。 In the formula (A ′), the carboxyalkyl group found in the definition of R 1 means one in which a carboxyl group is bonded to a carbon atom in any of the above lower alkyl groups. In this case, the carboxyl may have a protecting group. Here, examples of the protecting group include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, and a tert-butyl group; a p-methoxybenzyl group, a p-nitrobenzyl group, a 3,4-dimethoxybenzyl group, a diphenylmethyl group, and a trityl group. A lower alkyl group substituted with an optionally substituted phenyl group such as a phenethyl group; a halogenated lower alkyl group such as a 2,2,2-trichloroethyl group and a 2-iodoethyl group; pivaloyloxy Methyl group, acetoxymethyl group, pupionyloxymethyl group, butyryloxymethyl group, valeryloxymethyl group, 1-acetoxyethyl group, 2-acetoxyethyl group, 1-pivaloyloxyethyl group, 2-pi Lower alkanoyloxy lower alkyl group such as valoyloxyethyl group; palmitoyloxyethyl group, heptadecanoyl group Lower alkoxycarbonyloxy lower alkyl such as higher alkanoyloxy lower alkyl group such as xymethyl group and 1-palmitoyloxyethyl group, methoxycarbonyloxymethyl group, 1-butoxycarbonyloxyethyl group and 1- (isopropoxycarbonyloxy) ethyl group Group; carboxy lower alkyl group such as carboxymethyl group and 2-carboxyethyl group; heteroaryl group such as 3-phthalidyl group; and benzoyloxy optionally having substituent such as 4-glycyloxybenzoyloxymethyl group Lower alkyl groups, (substituted dioxolene) lower alkyl groups such as (5-methyl-2-oxo-1,3-dioxolen-4-yl) methyl group; cycloalkyl substituted lower alkanoyloxy groups such as 1-cyclohexylacetyloxyethyl group Grade alkyl group, such as cycloalkyl alkyloxycarbonyl-lower alkyl groups such as 1-cyclohexyloxycarbonyloxy ethyl group can be cited. Further, various acid amides are also included in the carboxyl group having a protecting group in the present invention. In short, as long as it can be decomposed by some means in a living body to be a carboxylic acid, any can be a protecting group for a carboxyl group.

の定義でみられる低級アルキルアミノ基のうち低級アルキル基としては、上記の低級アルキルを同様に挙げることができる。 Of the lower alkylamino groups found in the definition of R 3, the lower alkyl groups described above can be similarly exemplified.

上記骨格A’を有する基を有する化合物として、下式で示される化合物(I)を挙げることができる。   Examples of the compound having a group having the skeleton A ′ include a compound (I) represented by the following formula.

Figure 2007191451
ここで、Rとして前述する基を挙げることができるが、好ましくは炭素数1〜6の低級アルキル基、炭素数1〜4のカルボキシアルキル基、または炭素数1〜6の低級アルキル基で保護されている炭素数1〜4のカルボキシアルキル基を挙げることができる。炭素数1〜6の低級アルキル基としてより好ましくはメチル基、カルボキシアルキル基としてより好ましくはカルボキシエチル基、アルキル基で保護されているカルボキシアルキル基としてより好ましくは、メチル基で保護されたカルボキシエチル基を挙げることができる。
Figure 2007191451
Here, examples of R 1 include the above-mentioned groups, preferably protected with a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The C1-C4 carboxyalkyl group currently used can be mentioned. The lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferably a methyl group, more preferably a carboxyalkyl group, more preferably a carboxyethyl group, and more preferably a carboxyalkyl group protected with an alkyl group, and a carboxyethyl protected with a methyl group. The group can be mentioned.

またRとしても前述の基を挙げることができるが、好ましくは炭素数1〜4の低級アルキル基、より好ましくはメチル基である。 Examples of R 2 include the above-mentioned groups, preferably a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group.

10としては、R11−S−CH−(式中、R11は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を意味する)または下式で示される基を挙げることができる: Examples of R 10 include R 11 —S—CH 2 — (wherein R 11 represents an optionally substituted heteroaryl group) or a group represented by the following formula:

Figure 2007191451
(式中、R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の、置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。)で示される基を意味する。〕
11の定義でみられるヘテロアリール基とは、酸素原子、窒素原子または硫黄原子の少なくとも1つを1〜4個含む単環または縮合環から誘導される基を意味する。例えば、チェニル基、フリル基、ベンゾチェニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、イソチアゾリル基、イソキサゾリル基、テトラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリル基、イソインドリル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジル基、キノキサリル基、ナフチリジル基、キナゾリル基、アクリジニル基、イミダゾピリジル基などを挙げることができる。かかる基の置換基としては、水酸基:メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基などの低級アルキル基;ハロゲン化アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基などの低級アルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;シアノ基、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基;アミノ基;ニトロ基;保護基を有していてもよいカルボキシル基;アシルアミノ基;スルホニルアミノ基;カルバモイル基;スルファモイル基;アミノスルホニル基;シアノアルキル基;ヘテロアリール基;カルボキシアルキル基;カルボキシアルコキシ基;ヘテロアリールアルキル基;ヘテロアリールアルコキシ基などを挙げることができる。R11として好ましくはピリジル基を挙げることができる。
Figure 2007191451
(Wherein R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and represent a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are And may form a 5- or 6-membered saturated or unsaturated, optionally substituted cyclo or heterocyclic ring together with the carbon atoms to which they are attached. Means. ]
The heteroaryl group found in the definition of R 11 means a group derived from a monocyclic or condensed ring containing 1 to 4 of at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom. For example, chenyl group, furyl group, benzocenyl group, benzofuranyl group, isobenzofuranyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, isothiazolyl group, isoxazolyl group, tetrazolyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, Examples include indolyl group, isoindolyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, phthalazyl group, quinoxalyl group, naphthyridyl group, quinazolyl group, acridinyl group, and imidazopyridyl group. Examples of such substituents include hydroxyl groups: lower alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, and isopropyl groups; halogenated alkyl groups; methoxy groups, ethoxy groups, n-propoxy groups, isopropoxy groups, and the like. Lower alkoxy group; halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; acyl group such as cyano group, acetyl group, propionyl group and benzoyl group; amino group; nitro group; Good carboxyl group; acylamino group; sulfonylamino group; carbamoyl group; sulfamoyl group; aminosulfonyl group; cyanoalkyl group; heteroaryl group; carboxyalkyl group; carboxyalkoxy group; heteroarylalkyl group; Can do. R 11 is preferably a pyridyl group.

、R、RおよびRの定義でみられる低級アルキル基としては、RおよびRに関して説明した炭素数1〜6の直鎖または分枝鎖状のアルキル基を同様に挙げることができる。 Examples of the lower alkyl group found in the definitions of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 include the same C 1-6 linear or branched alkyl groups described for R 1 and R 2. be able to.

、R、RおよびRの定義でみられる置換基を有していてもよいシクロ環としては、シクロペンタンやシクロヘキサンなどの5または6員の飽和単環:シクロペンテン、シクロヘキセン、1,3−シクロヘキサジエン、2,5−シクロヘキサジエン、ベンゼンなどの5または6員の不飽和単環を挙げることができる。R、R、RおよびRの定義でみられる置換基を有していてもよいヘテロ環としては、酸素原子、窒素原子または硫黄原子の少なくとも1つを1乃至2含む、5または6員の飽和または不飽和の単環を意味する。かかる単環として、具体的にはフラン、チオフェン、ピロール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、イミダゾール、ピラゾール、フラザン、ピラン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピロリジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピペリジン、ピペラジン、およびモルホリンを挙げることができる。なお、これらのシクロ環およびヘテロ環において置換基としては、水酸基:メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基などの低級アルキル基;ハロゲン化アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基などの低級アルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;シアノ基、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基;アミノ基;ニトロ基;保護基を有していてもよいカルボキシル基;アシルアミノ基;スルホニルアミノ基;カルバモイル基;スルファモイル基;アミノスルホニル基;シアノアルキル基;ヘテロアリール基;カルボキシアルキル基;カルボキシアルコキシ基;ヘテロアリールアルキル基;ヘテロアリールアルコキシ基などを挙げることができる。 The cyclo ring optionally having a substituent as defined in the definitions of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 includes a 5- or 6-membered saturated monocycle such as cyclopentane or cyclohexane: cyclopentene, cyclohexene, 1 , 3-cyclohexadiene, 2,5-cyclohexadiene, benzene and the like 5- or 6-membered unsaturated monocycle. The hetero ring optionally having a substituent as defined in the definitions of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 includes 1 or 2 of at least one of an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom, 5 or Means a 6-membered saturated or unsaturated monocycle. Specific examples of such monocycles include furan, thiophene, pyrrole, thiazole, isothiazole, oxazole, isoxazole, imidazole, pyrazole, furazane, pyran, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, pyrrolidine, imidazolidine, pyrazolidine, piperidine, Mention may be made of piperazine and morpholine. In these cyclo rings and hetero rings, examples of the substituent include hydroxyl group: lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group; halogenated alkyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy. Group, lower alkoxy group such as isopropoxy group; halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; acyl group such as cyano group, acetyl group, propionyl group and benzoyl group; amino group; nitro group; A carboxyl group which may have a group; an acylamino group; a sulfonylamino group; a carbamoyl group; a sulfamoyl group; an aminosulfonyl group; a cyanoalkyl group; a heteroaryl group; a carboxyalkyl group; List arylalkoxy groups Door can be.

化合物(I)として、具体的は下式で示される化合物1〜3を挙げることができる。本明細書において、便宜上、化合物1(6-amuno-1,3-dimethyl-5-(2-pyridin-2-yl-quinoline-4-carbonyl)-1H-pyrimidine-2、4-dione)をTM-6008、化合物2(6-amino-1,3-di-methyl-5-[2-(pyridin-2-ylsulfanyl)-acetyl]-1H-pyrimidine-2,4-dione)をTM-6089、および化合物3(3-{4-Amino-3-methyl-2,6-dioxo-5-[2-(pyridin-2-ylsulfanyl)-acetyl]-3,6-dihydro-2H-pyrimidin-1-yl}-propionic acid methyl ester)をTM-6101と称する場合がある。   Specific examples of compound (I) include compounds 1 to 3 represented by the following formula. In this specification, for convenience, Compound 1 (6-amuno-1,3-dimethyl-5- (2-pyridin-2-yl-quinoline-4-carbonyl) -1H-pyrimidine-2, 4-dione) is TM. -6008, Compound 2 (6-amino-1,3-di-methyl-5- [2- (pyridin-2-ylsulfanyl) -acetyl] -1H-pyrimidine-2,4-dione) TM-6089, and Compound 3 (3- {4-Amino-3-methyl-2,6-dioxo-5- [2- (pyridin-2-ylsulfanyl) -acetyl] -3,6-dihydro-2H-pyrimidin-1-yl} -propionic acid methyl ester) may be referred to as TM-6101.

(1)化合物1:
6-amuno-1,3-dimethyl-5-(2-pyridin-2-yl-quinoline-4-carbonyl)-1H-pyrimidine-2,4-dione(TM-6008)
(1) Compound 1:
6-amuno-1,3-dimethyl-5- (2-pyridin-2-yl-quinoline-4-carbonyl) -1H-pyrimidine-2,4-dione (TM-6008)

Figure 2007191451
(2)化合物2:6-amino-1,3-di-methyl-5-[2-(pyridin-2-ylsulfanyl)-acetyl]-1H-pyrimidine-2,4-dione(TM-6089);
Figure 2007191451
(2) Compound 2: 6-amino-1,3-di-methyl-5- [2- (pyridin-2-ylsulfanyl) -acetyl] -1H-pyrimidine-2,4-dione (TM-6089);

Figure 2007191451
(3)化合物3:
3-{4-Amino-3-methyl-2,6-dioxo-5-[2-(pyridin-2-ylsulfanyl)-acetyl]-3,6-dihydro-2H-pyrimidin-1-yl}-propionic acid methyl ester(TM-6101)
Figure 2007191451
(3) Compound 3:
3- {4-Amino-3-methyl-2,6-dioxo-5- [2- (pyridin-2-ylsulfanyl) -acetyl] -3,6-dihydro-2H-pyrimidin-1-yl} -propionic acid methyl ester (TM-6101)

Figure 2007191451
また上記骨格Bを有する基として、より好ましくは下式(B’)で示される基である:
Figure 2007191451
The group having the skeleton B is more preferably a group represented by the following formula (B ′):

Figure 2007191451
(R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の、置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)
式(B’)中、R、R、R、およびRの定義にみられる低級アルキル基としては、RおよびRに関して説明した炭素数1〜6の直鎖または分枝鎖状のアルキル基を同様に挙げることができる。好ましくは炭素数1〜4の直鎖または分枝鎖状の低級アルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
Figure 2007191451
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are bonded to each other, and they are bonded. A 5- or 6-membered saturated or unsaturated, optionally substituted cyclo or hetero ring may be formed together with the carbon atom, and R 8 and R 9 are each a hydrogen atom, Or you may form a ring with the alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom, or sulfur atom which these couple | bond.
In formula (B ′), the lower alkyl group found in the definitions of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is a straight or branched chain having 1 to 6 carbon atoms as described for R 1 and R 2 A similar alkyl group can be mentioned. Preferably it is a C1-C4 linear or branched lower alkyl group, More preferably, it is a methyl group.

、R、RおよびRの定義でみられる置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環、ならびにその置換基は、前述の通りである。好ましくはベンゼン環である。 The cyclo ring or hetero ring which may have a substituent found in the definitions of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 , and the substituent are as described above. A benzene ring is preferred.

およびRの定義でみられるアルキレン鎖としては炭素数1〜6の直鎖または分岐状のアルキレン鎖を意味する。例えば、メチレン鎖、エチレン鎖、プロピレン鎖、ブチレン鎖、エチルメチレン鎖などを挙げることができる。好ましくはメチレン鎖である。RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはそれらが結合する酸素原子ととも環を形成していることが好ましい。 The alkylene chain found in the definitions of R 8 and R 9 means a linear or branched alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms. Examples thereof include a methylene chain, an ethylene chain, a propylene chain, a butylene chain, and an ethylmethylene chain. A methylene chain is preferred. R 8 and R 9 are preferably hydrogen atoms or form a ring together with the oxygen atom to which they are bonded.

上記骨格B’を有する基を有する化合物として、下式で示される化合物(II)を挙げることができる。   Examples of the compound having a group having the skeleton B ′ include a compound (II) represented by the following formula.

Figure 2007191451
(RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。)
より好ましくは、下式で示される化合物4(3,7-Dimethy-furo[3,2-b;4,5-b]dipyridine)である。本明細書において、便宜上、化合物4をTM-6010と称する場合がある。
Figure 2007191451
(R 5 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
More preferably, it is the compound 4 (3,7-Dimethy-furo [3,2-b; 4,5-b] dipyridine) represented by the following formula. In this specification, for convenience, compound 4 may be referred to as TM-6010.

(4)化合物4:3,7-Dimethy-furo[3,2-b;4,5-b]dipyridine(TM-6010)   (4) Compound 4: 3,7-Dimethy-furo [3,2-b; 4,5-b] dipyridine (TM-6010)

Figure 2007191451
また、前述する化合物1(TM-6008)も骨格B’を有する基を有する化合物Iに該当する。
Figure 2007191451
In addition, Compound 1 (TM-6008) described above also corresponds to Compound I having a group having a skeleton B ′.

これらの化合物は、遊離または塩の形態を有するもののいずれであってもよい。ここで塩としては、通常、医薬上許容される塩、たとえば無機塩基または有機塩基との塩、あるいは無機酸、有機酸、または塩基性若しくは酸性アミノ酸などの酸付加塩等を挙げることができる。無機塩基としては、たとえば、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属;カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属;アルミニウムやアンモニウム等を挙げることができる。有機塩基としては、たとえば、エタノールアミン等の第一級アミン;ジエチルアミン、ジエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N'−ジベンジルエチレンジアミン等の第二級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、トリエタノールアミン等の第三級アミン等を挙げることができる。   These compounds may be either free or salt forms. Here, examples of the salt include pharmaceutically acceptable salts such as salts with inorganic bases or organic bases, or acid addition salts such as inorganic acids, organic acids, or basic or acidic amino acids. Examples of the inorganic base include alkali metals such as sodium and potassium; alkaline earth metals such as calcium and magnesium; aluminum and ammonium. Examples of the organic base include primary amines such as ethanolamine; secondary amines such as diethylamine, diethanolamine, dicyclohexylamine, N, N′-dibenzylethylenediamine; trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, triethanolamine and the like. And tertiary amines.

酸付加塩を形成する無機酸としては、たとえば、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸等を挙げることができる。有機酸としては、たとえば、ギ酸、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、安息香酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等を挙げることができる。塩基性アミノ酸としては、たとえば、アルギニン、リジン、オルニチン等を挙げることができる。酸性アミノ酸としては、たとえば、アスパラギン酸、グルタミン酸等を挙げることができる。   Examples of inorganic acids that form acid addition salts include hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, lactic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, benzoic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, and benzenesulfone. An acid, p-toluenesulfonic acid, etc. can be mentioned. Examples of basic amino acids include arginine, lysine, ornithine and the like. Examples of acidic amino acids include aspartic acid and glutamic acid.

上記化合物、特に化合物1(TM-6008)、2(TM-6089)および4(TM-6010)は商業的に入手可能であり〔例えば、Maybrige(英国)、ASINEX(ロシア)、LaboTest(ドイツ)、Specs(オランダ)、ENAMINE(ウクライナ)、Ambinter(フランス)、ASDI(米国)、Sigma(米国)、Pharmeks(ロシア)、Life Chemical(ウクライナ)、Key Organics(英国)など〕、また自体公知の方法により製造することができる。   The above compounds, especially compounds 1 (TM-6008), 2 (TM-6089) and 4 (TM-6010) are commercially available [eg Maybrige (UK), ASINEX (Russia), LaboTest (Germany) Specs (Netherlands), ENAMINE (Ukraine), Ambinter (France), ASDI (USA), Sigma (USA), Pharmeks (Russia), Life Chemical (Ukraine), Key Organics (UK), etc. Can be manufactured.

また、化合物3(TM-6101)は、後述する製造例1に記載する方法で製造することができる。その製造工程のうち、工程1において、Ethyl 3-Bromopropinateに代えてIodomethaneを用いることによって化合物2(TM-6089)を合成することができる。また、工程1において、Ethyl 3-Bromopropinateに代えてIodomethaneを用い、かつ工程4において2-mercaptopyridineに代えて2-Pyridine-2-yl-quinoline-4-carbonylchlorideを用いることによって化合物1(TM-6008)を合成することができる。   Compound 3 (TM-6101) can be produced by the method described in Production Example 1 described later. Among the production steps, in step 1, compound 2 (TM-6089) can be synthesized by using Iodomethane instead of Ethyl 3-Bromopropinate. In step 1, Iodomethane is used in place of Ethyl 3-Bromopropinate, and in step 4, 2-Pyridine-2-yl-quinoline-4-carbonylchloride is used in place of 2-mercaptopyridine. ) Can be synthesized.

本発明化合物は、前述するように、HIFのα鎖のプロリンを水酸化するPHDの機能を妨げる作用を有するものである。かかる作用は、金属キレート作用、HIF/PHD結合阻害作用、およびPHD活性阻害作用など、結果としてPHDの機能を妨げる作用であればよい。これらはいずれも前述するインビトロアッセイ系で評価することができる(詳細は実験例を参照のこと)。   As described above, the compound of the present invention has an action of hindering the function of PHD that hydroxylates proline of the α chain of HIF. Such an action may be any action that hinders the function of PHD as a result, such as a metal chelate action, an HIF / PHD binding inhibitory action, and a PHD activity inhibitory action. Any of these can be evaluated by the above-described in vitro assay system (for details, see Experimental Examples).

さらに本発明化合物は、PHDとHIFの結合を阻害する作用を有する結果、HIFの水酸化によるVHLとの結合および分解を阻害し、HIFを安定化する作用を有している。かかるHIF促進作用は、制限されないが、後述する実験例1の方法に従って、またはこの方法に準じて測定し、評価することができる。当該インビトロアッセイは、HRE(hypoxia responsive element (低酸素応答要素))を7回タンデムに含むプロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を有するベクターを導入したPHD発現細胞を被験化合物とともにインキュベーションし、細胞溶解物のルシフェラーゼ活性を測定する方法である。当該アッセイ系において、被験化合物の存在によってルシフェラーゼ活性が増加すれば、被験化合物の存在によってHIFが安定化しHREシステムが活性化していること、すなわち被験化合物にHIF安定化作用があると評価することができる。   Further, the compound of the present invention has an action of inhibiting the binding between PHD and HIF, and consequently has an action of stabilizing the HIF by inhibiting the binding and degradation of VIF due to hydroxylation of HIF. The HIF promoting action is not limited, but can be measured and evaluated according to the method of Experimental Example 1 described later or according to this method. In the in vitro assay, PHD-expressing cells into which a vector having a luciferase gene was introduced downstream of a promoter containing HRE (hypoxia responsive element) 7 times in tandem were incubated with a test compound, and luciferase of a cell lysate was obtained. This is a method for measuring activity. In the assay system, if the luciferase activity increases due to the presence of the test compound, it can be evaluated that the presence of the test compound stabilizes the HIF and activates the HRE system, that is, the test compound has an HIF stabilizing effect. it can.

また本発明化合物は、PHDの機能を阻害しHIFを安定化させた結果、血管新生を促進する作用を有している。かかる血管新生促進作用は、制限されないが、後述する実験例5の方法(スポンジ血管新生分析)に従って、またはこの方法に準じて測定し、評価することができる。当該インビボアッセイは、被験動物の皮下に埋設したスポンジ・ディスクを介して被験化合物を皮下投与し、経時的にヘモグロビン量と血管数を測定する方法である。当該インビボアッセイ系において、被験化合物の投与によってヘモグロビン量と血管数が増加すれば、被験化合物に血管新生作用があると評価することができる。   The compound of the present invention has an action of promoting angiogenesis as a result of inhibiting the function of PHD and stabilizing HIF. Such angiogenesis promoting action is not limited, but can be measured and evaluated according to the method of Experimental Example 5 (sponge angiogenesis analysis) described later or according to this method. The in vivo assay is a method in which a test compound is subcutaneously administered via a sponge disk embedded in the skin of a test animal, and the amount of hemoglobin and the number of blood vessels are measured over time. In the in vivo assay system, if the amount of hemoglobin and the number of blood vessels are increased by administration of the test compound, it can be evaluated that the test compound has an angiogenic effect.

本発明化合物はPHDの機能を阻害する作用を有する。中でも化合物1〜4、好ましくは化合物1は、後述する実験例で示すように優れたPHD阻害作用を有している。当該PHD阻害作用により、本発明化合物はHIFの分解を阻止して安定化し、HIF−HREシステムを安定化することにより低酸素状態を改善し、その結果、虚血などの低酸素状態によって生じるダメージから細胞や組織を防御することができる。従って、本発明化合物によれば、下記の作用が期待される。   The compound of the present invention has an action of inhibiting the function of PHD. Among them, compounds 1 to 4, preferably compound 1, have an excellent PHD inhibitory action as shown in the experimental examples described later. Due to the PHD inhibitory action, the compound of the present invention prevents and stabilizes the degradation of HIF, and improves the hypoxia by stabilizing the HIF-HRE system, resulting in damage caused by hypoxia such as ischemia. Can protect cells and tissues. Therefore, according to the compound of the present invention, the following actions are expected.

(i) 腎慢性虚血改善作用
腎臓において、尿細管周囲毛細血管の血流量の停滞は慢性低酸素を誘発し、それに伴い尿細管間質障害・尿細管周囲毛細血管の喪失が促進される。公知のPHD阻害剤であるコバルトによってHIFの発現が亢進し、その結果、腎虚血性障害である尿細管間質性障害の改善が認められることが報告されている(Matsumoto M, Tanaka T, Yamamoto T, Noiri E, Miyata T, Inagi R, Fujita T, Nangaku M. Hypoperfusion of peritubular capillaries induces chronic hypoxia before progression of tubulointerstitial injury in a progressive model of rat glomerulonephritis. J Am Soc Nephrol 15: 1574-1581 (2004))。このことから、HIFを安定化することによりVEGFやエリスロポエチンの転写が促進されて、血管新生や血流の改善が惹起され、慢性虚血を改善して腎不全への進展が抑制できる可能性がある。
(i) Renal chronic ischemia-improving action In the kidney, stagnation of blood flow in the peritubular capillaries induces chronic hypoxia, which is accompanied by promotion of tubulointerstitial damage and loss of capillaries around the tubules. It has been reported that the expression of HIF is enhanced by cobalt, which is a known PHD inhibitor, and as a result, renal interstitial disorder, which is a renal ischemic disorder, is improved (Matsumoto M, Tanaka T, Yamamoto T , Noiri E, Miyata T, Inagi R, Fujita T, Nangaku M. Hypoperfusion of peritubular capillaries induces chronic hypoxia before progression of tubulointerstitial injury in a progressive model of rat glomerulonephritis. J Am Soc Nephrol 15: 1574-1581 (2004)). From this, there is a possibility that stabilization of HIF promotes transcription of VEGF and erythropoietin, induces angiogenesis and improvement of blood flow, improves chronic ischemia, and suppresses progression to renal failure. is there.

(ii) 脳虚血改善作用
脳梗塞に陥った脳梗塞領域は虚血になっており、組織への虚血障害が深刻な問題となっている。よって、脳梗塞領域に起こる活発な脈管形成は、虚血の下で組織に有益であることが証明されている(Krupinski J, Kaluza J, Kumar P, Kumar S & Wang JM. Role of angiogenesis in patients with cerebral ischemic stroke. Stroke 25: 1794?1798 (1994))。また、VEGFが、一時的な中大脳動脈閉塞の後、脳梗塞サイズ・浮腫形成・脳血液関門破壊を、虚血に起因する神経細胞障害を減少することによって減らすことが証明されている(Hayashi, T., Abe, K., Itoyama, Y. Reduction of ischemic damage by application of vascular endothelial growth factor in rat brain after transient ischemia. J. Cereb. Blood Flow Metab. 18: 887-895 (1998))。これらのことより、HIFを安定化することによるVEGFの発現の亢進は、脳梗塞および虚血性脳卒中に対する効果的な治療になると考えられる。
(ii) Cerebral ischemia-improving action The cerebral infarction region that has fallen into cerebral infarction is ischemic, and ischemic damage to tissues is a serious problem. Thus, active angiogenesis that occurs in the cerebral infarction region has proven to be beneficial to tissues under ischemia (Krupinski J, Kaluza J, Kumar P, Kumar S & Wang JM. Role of angiogenesis in patients with cerebral ischemic stroke. Stroke 25: 1794? 1798 (1994)). It has also been demonstrated that VEGF reduces cerebral infarct size, edema formation, and cerebral blood barrier disruption by reducing neuronal damage caused by ischemia after temporary middle cerebral artery occlusion (Hayashi , T., Abe, K., Itoyama, Y. Reduction of ischemic damage by application of vascular endothelial growth factor in rat brain after transient ischemia. J. Cereb. Blood Flow Metab. 18: 887-895 (1998)). From these facts, it is considered that the enhancement of VEGF expression by stabilizing HIF is an effective treatment for cerebral infarction and ischemic stroke.

(iii) 虚血性心疾患改善作用
虚血性心疾患には狭心症・心筋梗塞がある。いずれも適切な治療が遅れると心不全や重度の不整脈を惹き起こし直接生死にかかわってくる。このため心筋虚血を改善方法の開発が喫緊の課題とされている。最近の研究では、ブタの進行性冠動脈閉塞モデルにVEGFを投与すると虚血領域の改善が見られ、また大量投与では心筋還流血液量の改善が見られることが証明されている(Pearlman JD, Hibberd MG, Chuang ML, Harada K, Lopez JJ, Glad-stone SR, Friedman M, Sellke FW, Simons M. Magnetic resonance mapping demonstrates benefits of VEGF-induced myocardial angiogenesis. Nat Med.1:1085-1089. (1995))。また、ブタの慢性心筋虚血モデルにVEGFを投与すると血管形成が促進されることが証明されている(Lopez JJ, Laham RJ, Stamler A, Pearlman JD, Bunting S, Kaplan A, Carrozza JP, Sellke FW, Simons.M. VEGF administration in chronic myocardial ischemia in pigs. Cardiovasc Res.;40: 272-281. (1998))。これらのことから、HIFの安定化によるVEGFの発現亢進は、心筋梗塞や狭心症など虚血性心疾患の効果的な治療になると考えられる。
(iii) Ischemic heart disease improving action Ischemic heart disease includes angina pectoris and myocardial infarction. In either case, if appropriate treatment is delayed, heart failure and severe arrhythmia are caused and directly involved in life and death. For this reason, the development of a method for improving myocardial ischemia is regarded as an urgent issue. Recent studies have shown that administration of VEGF to a porcine progressive coronary occlusion model improves the ischemic area, and large doses improve myocardial perfusion blood volume (Pearlman JD, Hibberd MG, Chuang ML, Harada K, Lopez JJ, Glad-stone SR, Friedman M, Sellke FW, Simons M. Magnetic resonance mapping demonstrates benefits of VEGF-induced myocardial angiogenesis. Nat Med. 1: 1085-1089. (1995)) . In addition, it has been proven that angiogenesis is promoted when VEGF is administered to a porcine chronic myocardial ischemia model (Lopez JJ, Laham RJ, Stamler A, Pearlman JD, Bunting S, Kaplan A, Carrozza JP, Sellke FW). , Simons. M. VEGF administration in chronic myocardial ischemia in pigs. Cardiovasc Res .; 40: 272-281. (1998)). From these facts, it is considered that increased expression of VEGF by stabilizing HIF is an effective treatment for ischemic heart diseases such as myocardial infarction and angina.

(iv) 下肢虚血改善作用
下肢虚血患者では症状が重度化すると下肢切断を余儀なくされ、患者のADLを極度に低下させることから医学的のみならず社会的にも、深刻な問題となっている。最近の研究では、下肢虚血患者において、VEGFが治療に対し有効と考えられている。VEGF、FGF-2遺伝子を虚血筋組織に導入すると、FGF-2遺伝子導入で内因性VEGF, HGF発現が亢進し、組織学的検査ならびに血流測定により新生血管の増加と側副血行路形成が認められ、明らかな下肢虚血の改善が認められることが報告されている(Onimaru M, Yonemitsu Y, Tanii M, Nakagawa K, Masaki I, Okano S, Ishibashi H, Shirasuna K, Hasegawa M, Sueishi K. Fibroblast growth factor-2 gene transfer can stimulate hepatocyte growth factor expression irrespective of hypoxia-mediated downregulation in ischemic limbs. Circ. Res, 91: 723-730 (2002))。これらのことから、HIFの安定化によるVEGFの発現亢進は、下肢虚血の効果的な治療になると考えられる。
(iv) Lower limb ischemia-improving effect In patients with lower limb ischemia, severe symptom leads to amputation of the lower limbs, which severely lowers the patient's ADL, causing serious problems not only medically but also socially. Yes. In recent studies, VEGF is considered effective for treatment in patients with lower limb ischemia. When VEGF and FGF-2 genes are introduced into ischemic muscle tissue, endogenous VEGF and HGF expression is increased by FGF-2 gene introduction, and histological examination and blood flow measurement increase neovascularization and collateral circulation. It has been reported that there is a clear improvement in lower limb ischemia (Onimaru M, Yonemitsu Y, Tanii M, Nakagawa K, Masaki I, Okano S, Ishibashi H, Shirasuna K, Hasegawa M, Sueishi K. Fibroblast growth factor-2 gene transfer can stimulate hepatocyte growth factor expression according to hypoxia-mediated downregulation in ischemic limbs. Circ. Res, 91: 723-730 (2002)). From these facts, it is considered that increased expression of VEGF by stabilizing HIF is an effective treatment for lower limb ischemia.

本発明のPHD阻害剤は、前述する本発明化合物またはその塩を有効成分とするものである。本発明のPHD阻害剤は、前述する化合物またはその塩100重量%からなるものであっても、またそうでなくてもPHD阻害作用を発揮する有効量の化合物を含有するものであればよい。制限されないが、PHD阻害剤には、通常、化合物またはその塩が10〜100重量%の割合で含まれる。   The PHD inhibitor of the present invention comprises the aforementioned compound of the present invention or a salt thereof as an active ingredient. The PHD inhibitor of the present invention may be composed of 100% by weight of the above-described compound or a salt thereof, or may contain an effective amount of a compound that exhibits a PHD inhibitory action even if it is not. Although not limited, the PHD inhibitor usually contains the compound or a salt thereof in a proportion of 10 to 100% by weight.

(II)医薬組成物
本発明は、前述するPHD阻害剤を有効成分として含有する医薬組成物を提供する。言い換えれば、本発明の医薬組成物は、上記本発明化合物を有効成分として含有するものである。本発明の医薬組成物は、PHD阻害剤(本発明化合物)を、PHDを阻害する有効量含むことによって、HIFを安定化する作用を有している。その結果、本発明の医薬組成物は、生体のHIF−HREシステムを活性化することにより低酸素状態を改善し、その結果、虚血などの低酸素状態によって生じるダメージから細胞や組織を防御することができる。
(II) Pharmaceutical Composition The present invention provides a pharmaceutical composition containing the aforementioned PHD inhibitor as an active ingredient. In other words, the pharmaceutical composition of the present invention contains the compound of the present invention as an active ingredient. The pharmaceutical composition of the present invention has an effect of stabilizing HIF by containing an effective amount of PHD inhibitor (the compound of the present invention) that inhibits PHD. As a result, the pharmaceutical composition of the present invention improves hypoxia by activating the living HIF-HRE system, and as a result, protects cells and tissues from damage caused by hypoxia such as ischemia. be able to.

このため、本発明の医薬組成物は細胞や組織の低酸素状態に関連して生じる疾患や病態(障害)の予防または治療剤として有用である。かかる疾患または病態として、例えば、各種の虚血性疾患ならびに虚血から生じる障害を挙げることができる。虚血性疾患としては、腎虚血性障害(尿細管間質性障害)、虚血性脳血管障害(脳塞栓症、脳梗塞、一過性脳虚血発作等)、虚血性心疾患(狭心症、心筋梗塞)、下肢虚血性障害などを挙げることができる。また、これらの虚血性疾患の進展によって生じる病態として、慢性腎不全、慢性心不全、下肢壊疽、などを挙げることができる。   For this reason, the pharmaceutical composition of the present invention is useful as a preventive or therapeutic agent for diseases and pathologies (disorders) caused in connection with hypoxic conditions of cells and tissues. Examples of such diseases or conditions include various ischemic diseases and disorders resulting from ischemia. Ischemic diseases include renal ischemic damage (tubulointerstitial damage), ischemic cerebrovascular disorders (cerebral embolism, cerebral infarction, transient ischemic attack, etc.), ischemic heart disease (anginal, Myocardial infarction), lower limb ischemic injury, and the like. Examples of the pathological condition caused by the development of these ischemic diseases include chronic renal failure, chronic heart failure, and limb gangrene.

本発明の医薬組成物は、通常、PHD阻害に有効量の、ひいては低酸素状態の改善に有効量の本発明化合物に加えて、薬学的に許容される担体または添加剤を配合して調製される。医薬組成物中の本発明化合物の配合量は、対象とする疾患や病態の種類や投与形態に応じて適宜選択されるが、通常、全身投与製剤の場合には、医薬組成物の全体重量(100重量%)の0.001〜50重量%、特に0.01〜10重量%とすることができる。   The pharmaceutical composition of the present invention is usually prepared by blending a pharmaceutically acceptable carrier or additive in addition to the compound of the present invention in an amount effective for PHD inhibition and thus effective for improving hypoxia. The The compounding amount of the compound of the present invention in the pharmaceutical composition is appropriately selected according to the type of disease or pathology to be targeted and the dosage form. Usually, in the case of a systemic preparation, the total weight of the pharmaceutical composition ( 100 wt%) to 0.001 to 50 wt%, particularly 0.01 to 10 wt%.

本発明の医薬組成物の投与方法として、経口投与、ならびに静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、経粘膜投与、経皮投与、および直腸内投与等の非経口投与を挙げることができる。好ましくは経口投与および静脈内投与であり、より好ましくは経口投与である。本発明の医薬組成物は、かかる投与方法に応じて、種々の形態の製剤(剤型)に調製することができる。以下に、各製剤(剤型)について説明するが、本発明において用いられる剤型はこれらに限定されるものではなく、医薬製剤分野において通常用いられる各種剤型を用いることができる。   Examples of the administration method of the pharmaceutical composition of the present invention include oral administration and parenteral administration such as intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, transmucosal administration, transdermal administration, and rectal administration. Oral administration and intravenous administration are preferable, and oral administration is more preferable. The pharmaceutical composition of the present invention can be prepared into various forms of preparations (dosage forms) depending on the administration method. The preparations (dosage forms) will be described below, but the dosage forms used in the present invention are not limited to these, and various dosage forms that are usually used in the pharmaceutical preparation field can be used.

経口投与を行う場合の剤型として、散剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤、錠剤、エリキシル剤、懸濁剤、乳剤およびシロップ剤を挙げることができ、これらの中から適宜選択することができる。また、それらの製剤について徐放化、安定化、易崩壊化、難崩壊化、腸溶性化、易吸収化等の修飾を施すことができる。   Examples of dosage forms for oral administration include powders, granules, capsules, pills, tablets, elixirs, suspensions, emulsions, and syrups, and can be appropriately selected from these. . Moreover, modifications such as sustained release, stabilization, easy disintegration, poor disintegration, enteric solubility, easy absorption and the like can be applied to these preparations.

また、静脈内投与、筋肉内投与、または皮下投与を行う場合の剤型として、注射剤または点滴剤(用時調製の乾燥品を含む)等があり、適宜選択することができる。   In addition, dosage forms for intravenous administration, intramuscular administration, or subcutaneous administration include injections and infusions (including dried products prepared at the time of use), and can be selected as appropriate.

また、経粘膜投与、経皮投与、または直腸内投与を行う場合の剤型として、咀嚼剤、舌下剤、パッカル剤、トローチ剤、軟膏剤、貼布剤、液剤等があり、適応場所に応じて適宜選択するここができる。また、それらの製剤について徐放化、安定化、易崩壊化、難崩壊化、易吸収化等の修飾を施すことができる。   In addition, dosage forms for transmucosal administration, transdermal administration, or rectal administration include mastication agents, sublingual agents, buccal agents, troches, ointments, patches, liquids, etc. You can select here as appropriate. Moreover, modifications such as sustained release, stabilization, easy disintegration, difficulty disintegration, and easy absorption can be applied to these preparations.

本発明の医薬組成物にはその剤形(経口投与または各種の非経口投与の剤形)に応じて、薬学的に許容される担体および添加剤を配合することができる。薬学的に許容される担体及び添加剤としては、溶剤、賦形剤、コーティング剤、基剤、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、溶解補助剤、懸濁化剤、粘稠剤、乳化剤、安定剤、緩衝剤、等張化剤、無痛化剤、保存剤、矯味剤、芳香剤、着色剤が挙げられる。以下に、医薬上許容される担体および添加剤の具体例を列挙するが、本発明はこれらに制限されるものではない。   The pharmaceutical composition of the present invention can contain pharmaceutically acceptable carriers and additives depending on the dosage form (oral administration or various parenteral administration dosage forms). Pharmaceutically acceptable carriers and additives include solvents, excipients, coating agents, bases, binders, lubricants, disintegrants, solubilizers, suspending agents, thickeners, emulsifiers, Stabilizers, buffers, tonicity agents, soothing agents, preservatives, flavoring agents, fragrances, and coloring agents can be mentioned. Specific examples of pharmaceutically acceptable carriers and additives are listed below, but the present invention is not limited thereto.

溶剤としては、精製水、滅菌精製水、注射用水、生理食塩液、ラッカセイ油、エタノール、グリセリン等を挙げることができる。賦形剤としては、デンプン類(例えばバレイショデンプン、コムギデンプン、トウモロコシデンプン)、乳糖、ブドウ糖、白糖、結晶セルロース、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、タルク、酸化チタン、トレハロース、キシリトール等を挙げることができる。   Examples of the solvent include purified water, sterilized purified water, water for injection, physiological saline, peanut oil, ethanol, glycerin and the like. Excipients include starches (eg potato starch, wheat starch, corn starch), lactose, glucose, sucrose, crystalline cellulose, calcium sulfate, calcium carbonate, sodium bicarbonate, sodium chloride, talc, titanium oxide, trehalose, xylitol Etc.

結合剤としては、デンプンおよびその誘導体、セルロースおよびその誘導体(たとえばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース)、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、トラガント、アラビアゴム等の天然高分子化合物、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の合成高分子化合物、デキストリン、ヒドロキシプロピルスターチ等を挙げることができる。   Examples of binders include starch and derivatives thereof, cellulose and derivatives thereof (for example, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose), gelatin, sodium alginate, tragacanth, gum arabic and other natural polymer compounds, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, etc. Synthetic polymer compounds, dextrin, hydroxypropyl starch and the like.

滑沢剤としては、軽質無水ケイ酸、ステアリン酸およびその塩類(たとえばステアリン酸マグネシウム)、タルク、ワックス類、コムギデンブン、マクロゴール、水素添加植物油、ショ糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール、シリコン油等を挙げることができる。   Lubricants include light anhydrous silicic acid, stearic acid and its salts (eg magnesium stearate), talc, waxes, wheat denbun, macrogol, hydrogenated vegetable oil, sucrose fatty acid ester, polyethylene glycol, silicone oil, etc. be able to.

崩壊剤としては、デンプンおよびその誘導体、寒天、ゼラチン末、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、セルロースおよびその誘導体、ヒドロキシプロピルスターチ、カルボキシメチルセルロースおよびその塩類ならびにその架橋体、低置換型ヒドロキシプロピルセルロース等を挙げることができる。   Examples of disintegrants include starch and derivatives thereof, agar, gelatin powder, sodium bicarbonate, calcium carbonate, cellulose and derivatives thereof, hydroxypropyl starch, carboxymethylcellulose and salts thereof, and cross-linked products thereof, and low-substituted hydroxypropylcellulose. be able to.

溶解補助剤としては、シクロデキストリン、エタノール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。懸濁化剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリピニルピロリドン、アラビアゴム、トラガント、アルギン酸ナトリウム、モノステアリン酸アルミニウム、クエン酸、各種界面活性剤等を挙げることができる。   Examples of the solubilizer include cyclodextrin, ethanol, propylene glycol, polyethylene glycol and the like. Examples of the suspending agent include sodium carboxymethylcellulose, polypinyl pyrrolidone, gum arabic, tragacanth, sodium alginate, aluminum monostearate, citric acid, various surfactants and the like.

粘稠剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリピニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、トラガント、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム等を挙げることができる。   Examples of the thickener include sodium carboxymethyl cellulose, polypinyl pyrrolidone, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, tragacanth, gum arabic, sodium alginate and the like.

乳化剤は、アラビアゴム、コレステロール、トラガント、メチルセルロース、レシチン、各種界面活性剤(たとえば、ステアリン酸ポリオキシル40、セスキオレイン酸ソルビタン、ポリソルベート80、ラウリル硫酸ナトリウム)等を挙げることができる。   Examples of the emulsifier include gum arabic, cholesterol, tragacanth, methyl cellulose, lecithin, various surfactants (for example, polyoxyl 40 stearate, sorbitan sesquioleate, polysorbate 80, sodium lauryl sulfate).

安定剤としては、トコフェロール、キレート剤(たとえばEDTA、チオグリコール酸)、不活性ガス(たとえば窒素、二酸化炭素)、還元性物質(たとえば亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、アスコルビン酸、ロンガリット)等を挙げることができる。   Stabilizers include tocopherols, chelating agents (eg, EDTA, thioglycolic acid), inert gases (eg, nitrogen, carbon dioxide), reducing substances (eg, sodium bisulfite, sodium thiosulfate, ascorbic acid, Rongalite) and the like. be able to.

緩衝剤としては、リン酸水素ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ホウ酸等を挙げることができる。   Examples of the buffer include sodium hydrogen phosphate, sodium acetate, sodium citrate, boric acid and the like.

等張化剤としては、塩化ナトリウム、ブドウ糖等を挙げることができる。無痛化剤こしては、局所麻酔剤(塩酸プロカイン、リドカイン)、ペンジルアルコール、ブドウ糖、ソルビトール、アミノ酸等を挙げることができる。   Examples of isotonic agents include sodium chloride and glucose. Examples of soothing agents include local anesthetics (procaine hydrochloride, lidocaine), pendyl alcohol, glucose, sorbitol, amino acids and the like.

矯味剤としては、白糖、サッカリン、カンゾウエキス、ソルビトール、キシリトール、グリセリン等を挙げることができる。芳香剤としては、トウヒチンキ、ローズ油等を挙げることができる。着色剤としては、水溶性食用色素、レーキ色素等を挙げることができる。   Examples of the corrigent include sucrose, saccharin, licorice extract, sorbitol, xylitol, glycerin and the like. Examples of fragrances include spruce tincture and rose oil. Examples of the colorant include water-soluble food dyes and lake dyes.

保存剤としては、安息香酸およびその塩類、パラオキシ安息香酸エステル類、クロロブタノール、逆性石けん、ベンジルアルコール、フェノール、チロメサール、デヒドロ酢酸、ホウ酸、等を挙げることができる。   Examples of the preservative include benzoic acid and its salts, paraoxybenzoic acid esters, chlorobutanol, reverse soap, benzyl alcohol, phenol, thimerosal, dehydroacetic acid, boric acid, and the like.

コーティング剤としては、白糖、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、セラック、ゼラチン、グリセリン、ソルビトール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、セルロースアセテートフタレート(CAP)、メチルメタアクリレート−メタアクリル酸共重合体および上記記載した高分子等を挙げることができる。   Coating agents include sucrose, hydroxypropylcellulose (HPC), shellac, gelatin, glycerin, sorbitol, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), ethylcellulose, polyvinylpyrrolidone (PVP), hydroxypropylmethylcellulose phthalate (HPMCP), cellulose acetate phthalate (CAP) ), Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer and the above-described polymers.

基剤としては、ワセリン、流動パラフィン、カルナウバロウ、牛脂、硬化油、パラフィン、ミツロウ、植物油、マクロゴール、マクロゴール脂肪酸エステル、ステアリン酸、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ベントナイト、カカオ脂、ウイテップゾール、ゼラチン、ステアリルアルコール、加水ラノリン、セタノール、軽質流動パラフィン、親水ワセリン、単軟膏、白色軟膏、親水軟膏、マクロゴール軟膏、ハードファット、水中油型乳剤性基剤、油中水型乳剤性碁剤等を挙げることができる。   Bases include petrolatum, liquid paraffin, carnauba wax, beef tallow, hardened oil, paraffin, beeswax, vegetable oil, macrogol, macrogol fatty acid ester, stearic acid, sodium carboxymethylcellulose, bentonite, cacao butter, witepsol, gelatin, stearyl Alcohol, hydrolanolin, cetanol, light liquid paraffin, hydrophilic petrolatum, simple ointment, white ointment, hydrophilic ointment, macrogol ointment, hard fat, oil-in-water emulsion base, water-in-oil emulsion glaze etc. Can do.

なお、上記の各剤型について、公知のドラッグデリバリーシステム(DDS)の技術を採用することができる。本明細書にいうDDS製剤とは、徐放化製剤、局所適用製剤(トローチ、バッカル錠、舌下錠等)、薬物放出制御製剤、腸溶性製剤および胃溶性製剤等、投与経路、バイオアベイラビリティー、副作用等を勘案した上で、最適の製剤形態にした製剤である。   In addition, about each said dosage form, the technique of a well-known drug delivery system (DDS) is employable. The DDS preparations referred to in this specification include sustained release preparations, topical preparations (troches, buccal tablets, sublingual tablets, etc.), drug release control preparations, enteric preparations and gastric preparations, etc., administration routes, bioavailability Considering side effects and the like, it is a preparation in an optimal preparation form.

本発明の医薬組成物を、低酸素状態に関連する疾患や病態に対する予防薬または治療薬として用いる場合、その経口投与量として、本発明化合物の量に換算して0.03〜300mg/kgの範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜50mg/kgである。静脈内投与をする場合、本発明化合物の有効血中濃度が0.2〜50μg/mL、より好ましくは0.5〜20μg/mLの範囲となるような投与量を挙げることができる。   When the pharmaceutical composition of the present invention is used as a prophylactic or therapeutic agent for diseases and conditions associated with hypoxia, the oral dose is 0.03 to 300 mg / kg in terms of the amount of the compound of the present invention. A range is preferable, More preferably, it is 0.1-50 mg / kg. In the case of intravenous administration, there can be mentioned such a dose that the effective blood concentration of the compound of the present invention is in the range of 0.2 to 50 μg / mL, more preferably 0.5 to 20 μg / mL.

なお、これらの投与量は、年齢、性別、体型等により変動し得る。   Note that these doses may vary depending on age, sex, body type and the like.

(III)スクリーニング方法
本発明は被験物質の中から、細胞や組織の低酸素状態の改善に有効に利用できるプロリル水酸化酵素阻害剤(PHD阻害剤)を選別する方法を提供する。本発明の方法で探索取得されるPHD阻害剤は、HIFにPHDが結合することを阻害して、HIFのαプロリンが水酸化されて分解することを防止する作用を有しており、その結果、HIF−HREシステムを活性化して細胞や組織の低酸素状態を改善することができる。このため当該物質によれば、細胞や組織の低酸素状態に関連して生じる疾患や病態(障害)を予防または治療することができると期待される。従って、本発明の方法は、細胞や組織の低酸素状態に関連して生じる疾患や病態(障害)の予防または治療するための医薬組成物の有効成分をスクリーニングする方法であるともいえる。
(III) Screening Method The present invention provides a method for selecting a prolyl hydroxylase inhibitor (PHD inhibitor) that can be effectively used to improve hypoxia of cells and tissues from test substances. The PHD inhibitor searched and obtained by the method of the present invention has an action of inhibiting the binding of PHD to HIF and preventing αIF proline of HIF from being hydroxylated and decomposed, and as a result. The HIF-HRE system can be activated to improve the hypoxic state of cells and tissues. For this reason, according to the said substance, it is anticipated that the disease and pathological condition (disorder) which arise in relation to the hypoxic state of a cell or a tissue can be prevented or treated. Therefore, it can be said that the method of the present invention is a method for screening an active ingredient of a pharmaceutical composition for preventing or treating a disease or pathological condition (disorder) caused in connection with a hypoxic state of a cell or tissue.

本発明のスクリーニング方法は、基本的にはプロリル水酸化酵素(PHD)と低酸素誘導因子(HIF)のα鎖プロリンとの競合的結合を阻害する作用を有する物質を探索することからなるが、具体的には下記の(a)〜(c)の工程を有する方法を例示することができる:
(a) 被験物質の存在下で、PHDとHIFα鎖プロリンとを接触させる工程、
(b) PHDとHIFα鎖プロリンとの結合を測定する工程、および
(c) PHDとHIFα鎖プロリンとの結合を阻害する被験物質をPHD阻害剤として選択する工程。
The screening method of the present invention basically comprises searching for a substance having an action of inhibiting the competitive binding between prolyl hydroxylase (PHD) and alpha chain proline of hypoxia-inducing factor (HIF). Specifically, a method having the following steps (a) to (c) can be exemplified:
(a) contacting PHD with HIF α-chain proline in the presence of a test substance;
(b) measuring the binding between PHD and HIFα chain proline, and
(c) A step of selecting a test substance that inhibits the binding between PHD and HIFα chain proline as a PHD inhibitor.

かかる工程により、PHDとHIFのα鎖プロリンとの競合的結合を阻害して、HIFのα鎖プロリンを水酸化するPHDの働きを抑制する物質を取得することができる。   By this step, a substance that inhibits the competitive binding between PHD and α chain proline of HIF and suppresses the action of PHD that hydroxylates α chain proline of HIF can be obtained.

被験物質としては、制限はされないが、核酸、ペプチド、タンパク質、有機化合物、または無機化合物などであり、スクリーニングは、具体的には、これらの被験物質またはこれらを含む組成物(例えば、細胞抽出物、遺伝子ライブラリーの発現産物等を含む)を、対象のc-SrcおよびADAPと接触させることにより行うことができる。   Test substances include, but are not limited to, nucleic acids, peptides, proteins, organic compounds, inorganic compounds, and the like. Specifically, screening is performed using these test substances or compositions containing them (for example, cell extracts) A gene library expression product, etc.) can be brought into contact with the subject c-Src and ADAP.

スクリーニングに際して採用される被験物質とPHDとHIFα鎖プロリンとの接触条件は、特に制限されないが、通常、生理的環境下におけるin vitro実験系、または細胞内で行うことが好ましい。   The contact conditions between the test substance, PHD, and HIFα chain proline employed for screening are not particularly limited, but it is usually preferable to perform in an in vitro experimental system in a physiological environment or in a cell.

本発明において用いるPHDは、その由来を特に制限されず、ヒト由来のもののほか、ヒト以外の哺乳動物を含む脊椎動物(例えば、マウス、ラット、ニワトリなど)または各種微生物(ストレプトマイシス)に由来するPHDを用いることができる。PHDは全長のタンパク質であってもよいが、HIFαプロリンとの結合に関わるドメインを含む部分断片であってもよい。   The origin of PHD used in the present invention is not particularly limited and is derived from vertebrates including mammals other than humans (for example, mice, rats, chickens, etc.) or various microorganisms (streptomysis) in addition to those derived from humans. PHD can be used. PHD may be a full-length protein or a partial fragment containing a domain involved in binding to HIFα proline.

本発明において用いるHIFα鎖も、その由来を特に制限されない。ヒト由来のもののほか、ヒト以外の哺乳動物を含む脊椎動物(例えば、マウス、ラットやニワトリなど)に由来するHIFを用いることができるが、一緒に使用するPHDと同一の動物に由来するものを使用することが好ましい。HIFα鎖は全長のタンパク質であってもよいが、PHDとの結合に関わるα鎖の564位に位置するプロリン残基を含む部分断片であってもよい。具体的には、HIFα鎖の557〜576または531〜652の領域を有する部分断片を用いることもできる。   The origin of the HIFα chain used in the present invention is not particularly limited. In addition to those derived from humans, HIF derived from vertebrates including mammals other than humans (eg, mice, rats, chickens, etc.) can be used, but those derived from the same animal as the PHD used together It is preferable to use it. The HIF α chain may be a full-length protein or a partial fragment containing a proline residue located at position 564 of the α chain involved in binding to PHD. Specifically, a partial fragment having a region of 557 to 576 or 531 to 652 of the HIFα chain can also be used.

PHDとHIFα鎖との結合の測定は、PHDとHIFα鎖との結合の有無が評価できる方法であれば特に制限されない。例えば、被験物質の存在下でPHD(またはその部分断片)とHIFα鎖(又はプロリン残基を含む部分断片)とを接触させた後、その反応液(混合液)を電気泳動にかけて分子量から結合の有無を評価する方法、PHD(又はPHDの部分断片)あるいはHIFα鎖(又はプロリン残基を含む部分断片)の抗体を用いて他のタンパク質の共沈の有無を評価する方法などを例示することができる。   The measurement of the binding between PHD and HIFα chain is not particularly limited as long as it can evaluate the presence or absence of the binding between PHD and HIFα chain. For example, after contacting PHD (or a partial fragment thereof) and HIFα chain (or a partial fragment containing a proline residue) in the presence of a test substance, the reaction solution (mixed solution) is subjected to electrophoresis to determine the binding from the molecular weight. Examples include a method for evaluating the presence or absence, a method for evaluating the presence or absence of coprecipitation of other proteins using an antibody of PHD (or a partial fragment of PHD) or HIFα chain (or a partial fragment containing a proline residue), and the like. it can.


かかるスクリーニング方法によるPHD阻害剤(候補物質)の選別は、cPHD(またはその部分断片)とHIFα鎖(又はプロリン残基を含む部分断片)との結合の有無を評価することによって行うことができる。この場合、被験物質の非存在下でPHD(またはその部分断片)とHIFα鎖(又はプロリン残基を含む部分断片)とを接触させて生じるPHDとHIFα鎖との結合(コントロール)と対比することによって評価することもできる。PHDとHIFα鎖とが全く結合しない場合、およびコントロールに比して結合が低減した場合に、使用された被験物質を、PHD阻害剤の候補物質として選別することができる。

Selection of a PHD inhibitor (candidate substance) by such a screening method can be performed by evaluating the presence or absence of binding between cPHD (or a partial fragment thereof) and a HIFα chain (or a partial fragment containing a proline residue). In this case, contrast with the binding (control) of PHD and HIFα chain produced by contacting PHD (or a partial fragment thereof) with HIFα chain (or a partial fragment containing a proline residue) in the absence of the test substance. Can also be evaluated. When PHD and HIFα chain do not bind at all, and when binding is reduced compared to control, the test substance used can be selected as a candidate substance for PHD inhibitor.

上記スクリーニングで選別される物質は、HIFのα鎖プロリンを水酸化するPHDの働きを阻害することによって、HIFを安定化する作用を有するものであり、HIF−HREシステムの活性化を介して低酸素状態を改善し、低酸素状態に関連して生じる疾患やそれから進展する病態(障害)を予防または治療する医薬組成物の有効成分として使用することが可能である。   The substance selected by the above screening has an action of stabilizing HIF by inhibiting the action of PHD that hydroxylates α-chain proline of HIF, and is reduced through activation of the HIF-HRE system. It can be used as an active ingredient of a pharmaceutical composition for improving oxygen state and preventing or treating diseases caused by hypoxia and pathological conditions (disorders) developed therefrom.

なお、低酸素状態に関連して生じる疾患としては、例えば各種の虚血性疾患ならびに虚血から生じる障害、具体的には、腎虚血性障害(尿細管間質性障害)、虚血性脳血管障害(脳塞栓症、脳梗塞、一過性脳虚血発作等)、虚血性心疾患(狭心症、心筋梗塞)、下肢虚血性障害などを挙げることができる。また、これらの虚血性疾患の進展によって生じる病態として、慢性腎不全、慢性心不全、下肢壊疽、などを挙げることができる。   Examples of diseases caused by hypoxia include various ischemic diseases and disorders caused by ischemia, specifically, renal ischemic disorder (tubulointerstitial disorder), ischemic cerebrovascular disorder ( Cerebral embolism, cerebral infarction, transient cerebral ischemic attack, etc.), ischemic heart disease (angina pectoris, myocardial infarction), lower limb ischemic disorder and the like. Examples of the pathological condition caused by the development of these ischemic diseases include chronic renal failure, chronic heart failure, and limb gangrene.

上記のスクリーニング方法によって選別された候補物質は、さらにその低酸素状態を改善する一つの作用として血管新生作用を評価するために、スポンジ血管新生分析や、低酸素状態にあるモデル非ヒト動物を用いてスクリーニングをかけることもできる。かくして選別される候補物質は、さらに虚血性疾患を有する病態非ヒト動物を用いた薬効試験、安全性試験、さらに虚血性疾患などの低酸素状態にある患者(ヒト)もしくはその前状態にある患者(ヒト)への臨床試験に供してもよく、これらの試験を実施することによって、より実用的な低酸素状態に関連する疾患の予防または治療用医薬組成物の有効成分を選別取得することができる。   Candidate substances selected by the above screening method use sponge angiogenesis analysis or model non-human animals in hypoxia to evaluate angiogenesis as one action to further improve the hypoxia. Can also be screened. The candidate substance thus selected is a drug effect test using a non-human animal having an ischemic disease, a safety test, and a patient (human) in a hypoxic state such as an ischemic disease or a patient in a previous state thereof It may be used for clinical trials on (human), and by conducting these tests, it is possible to select and acquire the active ingredients of a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of diseases associated with more practical hypoxia it can.

このようにして選別された物質は、必要に応じて構造解析を行った後、その物質の種類に応じて、化学的合成、生物学的合成(発酵を含む)または遺伝子工学的操作によって、工業的に製造することができ、低酸素状態に関連する疾患の予防・治療用医薬組成物の調製に使用することができる。   The material selected in this way is subjected to structural analysis as necessary, and then, depending on the type of the material, chemical synthesis, biological synthesis (including fermentation), or genetic engineering operations can be used for industrialization. And can be used for the preparation of a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of diseases associated with hypoxia.

上記のスクリーニング方法は、前述するように、その基本はPHDとHIFαプロリンとの結合を阻害する作用を有する物質を探索することからなる。従って、上記のスクリーニング方法は、別の角度から、PHDとHIFαプロリンとの結合を阻害する作用を有する物質(PHD/HIF結合阻害剤)をスクリーニングする方法と規定することができる。   As described above, the above screening method basically comprises searching for a substance having an action of inhibiting the binding between PHD and HIFα proline. Therefore, the above screening method can be defined from another angle as a method for screening a substance (PHD / HIF binding inhibitor) having an action of inhibiting the binding between PHD and HIFα proline.

斯くして得られるプロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子のα鎖プロリンとの競合的結合阻害作用を有する化合物には、下式(A)または(B)で示され骨格を有する基の少なくとも1つを一分子中に含む化合物が含まれる。   The thus obtained compound having a competitive binding inhibitory action between prolyl hydroxylase and α chain proline of a hypoxia-inducing factor includes at least one group having a skeleton represented by the following formula (A) or (B): In one molecule.

Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)
好ましくは、本発明化合物、特に化合物1〜3を含む化合物(I)ならびに化合物4を含む化合物(II)が含まれる。
Figure 2007191451
(Wherein R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other, or may form a ring together with an alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
Preferably, the compound of the present invention, particularly the compound (I) containing the compounds 1 to 3 and the compound (II) containing the compound 4 are included.

実験例Experimental example

以下、本発明を製造例、ならびに実験例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples and experimental examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1 TM-6101の合成
下式に示すように、6-アミノ-1-メチルウラシル(化合物(a))を出発原料として、目的とするTM-6101(化合物4)(分子量:378.41)を製造した。
Production Example 1 Synthesis of TM-6101 As shown in the following formula, using 6-amino-1-methyluracil (compound (a)) as a starting material, the desired TM-6101 (compound 4) (molecular weight: 378.41) was obtained. Manufactured.

Figure 2007191451
(1)工程1
アルゴン雰囲気下、6-アミノ-1-メチルウラシル(化合物(a))3.53g(25.0mmol)とN,N’-ジメチルホルムアミドジメチルアセチル11.9g(0.10mmol)の脱水DMF懸濁溶液(125mL)を、40℃にて3時間攪拌した。炭酸カリウム5.18g(37.5mmol)とエチル-3-ブロモプロピネート6.79g(37.5mmol)を加え、80℃にて3時間攪拌した。減圧下濃縮し無機化合物を濾過した。酢酸エチル洗浄濾液を、減圧下濃縮し、スラリー状でヘキサンを加えて析出結晶を濾過し、化合物(b)を3.00g取得した(収率40%)。
Figure 2007191451
(1) Step 1
In an argon atmosphere, a dehydrated DMF suspension solution (125 mL) of 3.53 g (25.0 mmol) of 6-amino-1-methyluracil (compound (a)) and 11.9 g (0.10 mmol) of N, N′-dimethylformamidedimethylacetyl was added. The mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours. 5.18 g (37.5 mmol) of potassium carbonate and 6.79 g (37.5 mmol) of ethyl-3-bromopropinate were added and stirred at 80 ° C. for 3 hours. The mixture was concentrated under reduced pressure, and the inorganic compound was filtered. The ethyl acetate washing filtrate was concentrated under reduced pressure, hexane was added as a slurry, and the precipitated crystals were filtered to obtain 3.00 g of compound (b) (yield 40%).

(2)工程2
化合物(b)(2.50g、8.44mmol)の脱水メタノール溶液(127mL)に塩化亜鉛4.89g(35.9mmol)を加え、アルゴン雰囲気下で5日間還流した。冷却後水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧下で濃縮した。濃縮残渣を塩化メチレンで洗浄し、化合物(c)を0.93g取得した(収率48%)。
(2) Step 2
To a dehydrated methanol solution (127 mL) of compound (b) (2.50 g, 8.44 mmol) was added 4.89 g (35.9 mmol) of zinc chloride, and the mixture was refluxed for 5 days under an argon atmosphere. After cooling, water was added and extracted with ethyl acetate. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and then concentrated under reduced pressure. The concentrated residue was washed with methylene chloride to obtain 0.93 g of compound (c) (yield 48%).

(3)工程3
アルゴン雰囲気下、化合物(c)(0.69g、3.04mmol)の脱水ジオキサン溶液(15mL)にピリジン0.36g(4.55mmol)とクロロアセチルクロライド0.51g(4.52mmol)を加え、室温で30分間攪拌した。原料の消失を確認した後、これを水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下で濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し(溶離液:メタノール/塩化メチレン=1/9)、無色結晶の化合物(d)を0.88g取得した(収率95%)。
(3) Process 3
Under an argon atmosphere, 0.36 g (4.55 mmol) of pyridine and 0.51 g (4.52 mmol) of chloroacetyl chloride were added to a dehydrated dioxane solution (15 mL) of compound (c) (0.69 g, 3.04 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After confirming the disappearance of the raw material, it was poured into water and extracted with ethyl acetate. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. The concentrated residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: methanol / methylene chloride = 1/9) to obtain 0.88 g of colorless crystal compound (d) (yield 95%).

(4)工程4
化合物(d)(0.80g、2.63mmol)のトルエン溶液(80mL)に、2-メルカプトピリジン0.44g(3.95mmol)とトリエチルアミン0.53g(5.27mmol)を加え、室温で24時間攪拌した。その後、40℃にて7時間、室温で19時間攪拌した後、トリエチルアミン0.53g(5.27mmol)を加え、さらに室温で16時間攪拌した。水を加え酢酸エチルで熱抽出した。有機層を減圧下濃縮し、濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した後(溶離液:酢酸エチル)、再度作戦エチルで洗浄し、無色〜淡黄色結晶の化合物4(TM-6101)を0.60g取得した(収率60%)。
(4) Step 4
To a toluene solution (80 mL) of compound (d) (0.80 g, 2.63 mmol), 0.44 g (3.95 mmol) of 2-mercaptopyridine and 0.53 g (5.27 mmol) of triethylamine were added and stirred at room temperature for 24 hours. Then, after stirring at 40 ° C. for 7 hours and at room temperature for 19 hours, 0.53 g (5.27 mmol) of triethylamine was added, and the mixture was further stirred at room temperature for 16 hours. Water was added and extracted with ethyl acetate. The organic layer was concentrated under reduced pressure, and the concentrated residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate) and washed again with strategy ethyl to give 0.60 g of compound 4 (TM-6101) as colorless to pale yellow crystals. Obtained (yield 60%).

TM-6101(化合物4)のNMRデータは下記の通りである:
1H NMR (CDCl3) δ=2.68 (2H, t, J=9 Hz), 3.46 (3H, s), 3.70 (3H, s), 4.29 (2H, t, J=9 Hz), 4.81 (2H, s), 6.93-6.97 (1H, m), 7.26-7.29 (1H, m) ,7.44-7.50 (1H, m), 8.37-8.40 (1H, m)。
The NMR data of TM-6101 (Compound 4) is as follows:
1H NMR (CDCl3) δ = 2.68 (2H, t, J = 9 Hz), 3.46 (3H, s), 3.70 (3H, s), 4.29 (2H, t, J = 9 Hz), 4.81 (2H, s ), 6.93-6.97 (1H, m), 7.26-7.29 (1H, m), 7.44-7.50 (1H, m), 8.37-8.40 (1H, m).

なお、化合物4をTHF:水の1対1溶液中で1規定のNaOHを用いて、NaOHとして化合物4の等モル〜3倍モルを加え、室温で撹拌処理することによりそのカルボン酸である化合物(e)を調製することができる。   Compound 4 is a carboxylic acid by adding 1 mole of NaOH in a 1 to 1 solution of THF: water, adding equimolar to 3 times mole of Compound 4 as NaOH, and stirring at room temperature. (e) can be prepared.

実験例1
(1)Prolyl-3-hydroxylase (PHD3)の三次元構造の分析
Prolyl-3-hydroxylase(PHD3)は、Fe(II)の存在下で2-oxyglutarate(2-OG)とHIFプロリンからcis-3-hydroxyprolineを産生する酵素である。そのX線結晶構造はストレプトマイシス(Streptomyces sp.)由来のPHD3について既に報告されている(Clifton, I.J. et al. Structure of proline 3-hydroxylase. Evolution of the family of 2-oxoglutarate dependent oxygenases. Eur. J. Biochem. 268. 6625-6636 (2001))。しかし、PHD3分子内の、2-OGおよびHIFプロリンの結合部位は、未だ不明である。そこで、これらの結合部位を決定するために下記の実験を行った。
Experimental example 1
(1) Analysis of three-dimensional structure of Prolyl-3-hydroxylase (PHD3)
Prolyl-3-hydroxylase (PHD3) is an enzyme that produces cis-3-hydroxyproline from 2-oxyglutarate (2-OG) and HIF proline in the presence of Fe (II). The X-ray crystal structure has already been reported for PHD3 derived from Streptomyces sp. (Clifton, IJ et al. Structure of proline 3-hydroxylase. Evolution of the family of 2-oxoglutarate dependent oxygenases. Eur. J Biochem. 268. 6625-6636 (2001)). However, the binding sites for 2-OG and HIF proline in the PHD3 molecule are still unknown. Therefore, the following experiment was performed to determine these binding sites.

ストレプトマイシスに由来するPHD3のX線結晶構造はプロテインデータバンクから取得した(PDBコード: 1E5RS)(Bernstein, F.C. et al. The Protein Data Bank: a computer-based archival file for macromolecular structures. J. Mol. Biol. 112. 535-542 (1977))。水分子および硫酸イオンを除去した後、水素原子を、タンパク質中の酸性および塩基性残基の標準プロトン化状態に合わせて添加し、それらの位置を最適化した。なお研究には、ソフトウェア・システムMOE(Molecular Operating Environment, version 2004.04)とMMFF94s力場(Halgren, T.A. Merck molecular force field. I. Basis, form, scope, parameterization, and performance of MMFF94. J. Comp. Chem. 17. 490-519 (1996))を採用した。   X-ray crystal structure of PHD3 derived from Streptomyces was obtained from Protein Data Bank (PDB code: 1E5RS) (Bernstein, FC et al. The Protein Data Bank: a computer-based archival file for macromolecular structures. J. Mol. Biol. 112. 535-542 (1977)). After removing water molecules and sulfate ions, hydrogen atoms were added to optimize the position of the protons in accordance with the standard protonation state of acidic and basic residues in the protein. The research included software system MOE (Molecular Operating Environment, version 2004.04) and MMFF94s force field (Halgren, TA Merck molecular force field. I. Basis, form, scope, parameterization, and performance of MMFF94. J. Comp. Chem. 17. 490-519 (1996)) was adopted.

結合部位は、MOEのalpha site finder function (Edelsbrunner, H., Facello, M., Fu, R., & Liang, J. Measuring Proteins and Voids in Proteins. Proceedings of the 28th Hawaii International Conference on Systems Science, 256-264 (1995))を用いて決定した。小分子と標的部位のドッキングはプログラムPh4Dock(Goto, J., Kataoka, R. & Hirayama, N. Ph4Dock-Pharmacophore-based protein-ligand docking. J. Med. Chem. 47. 6804-6811 (2004))により行った。ドッキングの最終段階で、PHD3分子内の水素原子と小分子内の全原子の位置を最適化した。得られたドッキング結果を、下記の相互作用エネルギーにより判断した。
total = Uele + Uvdw+ Uligand
ここで、UeleとUvdwは、PHD3と小分子間の、静電気的な相互作用とワンデルワールスの相互作用をそれぞれ意味する。また、Uligandは小分子の構成エネルギーを意味する。
The binding site is the MOE alpha site finder function (Edelsbrunner, H., Facello, M., Fu, R., & Liang, J. Measuring Proteins and Voids in Proteins.Proceedings of the 28th Hawaii International Conference on Systems Science, 256 -264 (1995)). Docking of small molecules and target sites is the program Ph4Dock (Goto, J., Kataoka, R. & Hirayama, N. Ph4Dock-Pharmacophore-based protein-ligand docking. J. Med. Chem. 47. 6804-6811 (2004)) It went by. At the final stage of docking, the positions of hydrogen atoms in the PHD3 molecule and all atoms in the small molecule were optimized. The obtained docking result was judged by the following interaction energy.
U total = U ele + U vdw + U ligand
Here, U ele and U vdw mean an electrostatic interaction and a Wanderworth interaction between PHD3 and a small molecule, respectively. U ligand means the constituent energy of a small molecule.

上記ドッキングシミュレーションから、PHD3分子内に比較的大きなポケットがあり、その中にFe(II) が存在していることがわかった(図1a参照)。図1a中の球体(青)はFe(II)を示す。このFe(II)の周囲に2-OGとHIFのプロリン残基の結合部位があると思われる。図1aにおいて、2-OGとHIFのプロリン残基を枝状モデル(緑)で示すが、2-OGとHIFプロリンは、Fe(II)に対して互いに反対の部位に結合する〔図1a中、Fe(II)の上部(B部位)にHIFプロリンが結合、下部(A部位)に2-OGが結合〕。なお、2-OGはカルボキシル基を介してFe(II)と結合している。   From the above docking simulation, it was found that there was a relatively large pocket in the PHD3 molecule, and Fe (II) was present therein (see FIG. 1a). The sphere (blue) in FIG. 1a indicates Fe (II). There appears to be a binding site for 2-OG and HIF proline residues around this Fe (II). In FIG. 1a, the proline residues of 2-OG and HIF are shown by a branch model (green), and 2-OG and HIF proline bind to sites opposite to each other with respect to Fe (II) [in FIG. , HIF proline binds to the upper part (B site) of Fe (II), and 2-OG binds to the lower part (A site). 2-OG is bonded to Fe (II) via a carboxyl group.

(2)既知のPHD抑制剤の分子ドッキング
PHD3分子内のFe(II)周囲のポケット内の結合部位(A部位:2-OG結合部位、B部位:HIFのプロリン残基結合部位)を標的にして、既知のPHD抑制剤を用いて、ドッキングシミュレーションを行った。
(2) Molecular docking of known PHD inhibitors
Targeting the binding site in the pocket around Fe (II) in the PHD3 molecule (A site: 2-OG binding site, B site: HIF proline residue binding site), using a known PHD inhibitor, A docking simulation was performed.

既知のPHD抑制剤として、下式に示す3,4-dehydroxybenzoate(以下、「3,4-DHB」という。Warnecke, C. et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-pathway and stimulation of angiogenesis by application of prolyl hydroxylase inhibitors. FASEB. J. 17. 1186-1188 (2003))、3-hydroxychinolin 2-carbonic acidの誘導体である6-chloro-3-hydroxychinoline-2-carbonic acid-N-(carboxymethyl)-amide (以下「S956711」という。Warnecke, C. et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-pathway and stimulation of angiogenesis by application of prolyl hydroxylase inhibitors. FASEB. J. 17. 1186-1188 (2003))、および4-Oxo-1,4-dihydro-[1,10]phenanthroline-3-carboxylic acid (以下、「FG-0041」という。Ivan, M. et al. Biochemical purification and pharmacological inhibition of a mammalian prolyl hydroxylase acting on hypoxia-inducible factor. Proc. Natl. Acad. Sci. 99. 13459-13464 (2002))を用いた。   As a known PHD inhibitor, 3,4-dehydroxybenzoate (hereinafter referred to as “3,4-DHB”) shown in the following formula: Warnecke, C. et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-pathway and stimulation of angiogenesis by application of prolyl hydroxylase inhibitors. FASEB. J. 17. 1186-1188 (2003)), 6-chloro-3-hydroxychinoline-2-carbonic acid-N- (carboxymethyl) -amide, a derivative of 3-hydroxychinolin 2-carbonic acid (Hereinafter referred to as “S956711”. Warnecke, C. et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-pathway and stimulation of angiogenesis by application of prolyl hydroxylase inhibitors. FASEB. J. 17. 1186-1188 (2003)), and 4 -Oxo-1,4-dihydro- [1,10] phenanthroline-3-carboxylic acid (hereinafter referred to as “FG-0041”. Ivan, M. et al. Biochemical purification and pharmacological inhibition of a mammalian prolyl hydroxylase acting on hypoxia -inducible factor. Proc. Natl. Acad. Sci. 99. 13459-13464 (2002)).

Figure 2007191451
その結果、3,4-DHBは、そのカルボキシル基を介して、PHD3分子内のFe(II)周囲のA部位(2-OG結合部位)と結合することがわかった(図1b)。S956711は、比較的分子構造が大きくまた環構造を有することから、A部位とB部位の両方(2-OG結合部位とHIFのプロリン残基結合部位)に結合すると考えられた。さらにFG-0041は、B部位(HIFのプロリン残基結合部位)に結合することが明らかになった。
Figure 2007191451
As a result, 3,4-DHB was found to bind to the A site (2-OG binding site) around Fe (II) in the PHD3 molecule via its carboxyl group (FIG. 1b). Since S956711 has a relatively large molecular structure and a ring structure, it was considered to bind to both the A site and the B site (2-OG binding site and HIF proline residue binding site). Furthermore, FG-0041 was found to bind to the B site (HIF proline residue binding site).

なお、これらの3つのPHD抑制剤はいずれも、A部位または/およびB部位に結合する能力の他に、鉄イオンとキレートを形成するモチーフを有している。しかしながら、鉄は、酸化的リン酸化とアラキドン酸のシグナリングに関係して、多くの重要な細胞機能を発揮するのに必要なコファクターであるので、そのキレート化剤は長期的治療用のPHD抑制剤として適切ではないと考えられる。このため、鉄のキレート化とは無関係に作用するPHD抑制剤を探索した。PHD3分子内のA部位(2-OG結合部位)は、Arg168およびHis135といった嵩高い残基で囲まれているため、PHD抑制剤がアクセスしにくい可能性がある。このため、PHD抑制剤として、HIFのプロリン残基と競合してB部位に結合する分子を探索することにした。   These three PHD inhibitors all have a motif that forms a chelate with an iron ion in addition to the ability to bind to the A site or / and the B site. However, since iron is a cofactor necessary for exerting many important cellular functions in relation to oxidative phosphorylation and arachidonic acid signaling, its chelating agent suppresses PHD for long-term therapy. It is not considered suitable as an agent. For this reason, we searched for PHD inhibitors that act independently of iron chelation. Since the A site (2-OG binding site) in the PHD3 molecule is surrounded by bulky residues such as Arg168 and His135, the PHD inhibitor may be difficult to access. Therefore, it was decided to search for a molecule that binds to the B site in competition with the proline residue of HIF as a PHD inhibitor.

(3)新規なHIF安定化化合物の同定
上記コンセプトの下で、PHD3分子内のB部位に結合するFG-0041の誘導体を19つ購入し、HIFの安定化を調べた。19つの誘導体のうち12つは、[2、2]bipyridinyl骨格を、残りの7つは、他の部位(4-oxo-1、4-dihydro-quinoline-3-carboxylic acid)を有している。これら19つの誘導体のHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を、後述するin vitroスクリーニングアッセイにより測定した。その際、HIF-1α(HIFのα鎖)を安定化することによって低酸素状態をもたらす公知の化合物であるコバルト(塩化コバルト)を、陽性コントロールとして使用した(Wang, G.L. & Semenza, G.L. Purification and characterization of hypoxia-inducible factor 1. J. Biol. Chem. 20. 1230-1237 (1995))。
(3) Identification of novel HIF stabilizing compounds
Under the above concept, 19 derivatives of FG-0041 that bind to the B site in the PHD3 molecule were purchased and the stabilization of HIF was investigated. 12 of the 19 derivatives have a [2,2] bipyridinyl skeleton, and the other 7 have other sites (4-oxo-1,4-dihydro-quinoline-3-carboxylic acid) . The luciferase production promoting activity of these 19 derivatives by HIF stabilization was measured by an in vitro screening assay described later. Cobalt (cobalt chloride), a known compound that produces hypoxia by stabilizing HIF-1α (HIF α chain), was used as a positive control (Wang, GL & Semenza, GL Purification and characterization of hypoxia-inducible factor 1. J. Biol. Chem. 20. 1230-1237 (1995)).

<in vitroスクリーニングアッセイ>
不死化した腎近位尿細管 (IRPTC)細胞に、HREを7回タンデムに反復して有するプロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を有するリポーター・ベクターを導入し、これを上記19つの誘導体(被験化合物)のHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性の測定に使用した。具体的には、上記リポーター・ベクターを導入したIRPTC細胞を、被験化合物(最終濃度:6.7〜100μM)とともに、37℃で24時間インキュベーションした後溶解し、細胞溶解物中のルシフェラーゼ活性を、Lumat 9507照度計(EG and Berthold、ドイツ)を用いて測定した。なお、被験化合物の非存在下で、リポーター・ベクターを導入したIRPTC細胞を同様にインキュベーションした細胞溶解物中のルシフェラーゼ活性をコントロール(陰性コントロール)とした。
<In vitro screening assay>
A reporter vector having a luciferase gene downstream of a promoter having HRE repeated 7 times in tandem was introduced into immortalized renal proximal tubule (IRPTC) cells, and this was transferred to the above 19 derivatives (test compounds). It was used to measure luciferase production promoting activity by stabilizing HIF. Specifically, IRPTC cells into which the reporter vector has been introduced are lysed after incubation for 24 hours at 37 ° C. with a test compound (final concentration: 6.7 to 100 μM), and the luciferase activity in the cell lysate is determined using Lumat 9507. Measurements were made using a luminometer (EG and Berthold, Germany). In addition, luciferase activity in a cell lysate obtained by similarly incubating IRPTC cells introduced with a reporter vector in the absence of a test compound was used as a control (negative control).

陰性コントロールのルシフェラーゼ活性を1とし、これに対する各被験化合物のルシフェラーゼ活性の相対比を、各被験化合物のHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性として評価した。結果を図2に示す。図2に示すように、[2、2]bipyridinyl骨格を有する誘導体の中で、下式に示す2つの化合物:6-amino-1,3-dimethyl-5-(2-pyridin-2-yl-quinoline-4-carbonyl)-1H-pyridine-2,4-dione(TM-6008)(分子量:387.40)   The negative control luciferase activity was set to 1, and the relative ratio of the luciferase activity of each test compound to this was evaluated as the luciferase production promoting activity by HIF stabilization of each test compound. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 2, among the derivatives having a [2,2] bipyridinyl skeleton, two compounds represented by the following formula: 6-amino-1,3-dimethyl-5- (2-pyridin-2-yl- quinoline-4-carbonyl) -1H-pyridine-2,4-dione (TM-6008) (molecular weight: 387.40)

Figure 2007191451

および3,7-Dimethy-furo[3,2-b;4,5-b]dipyridine(TM-6010) (分子量:198.23)
Figure 2007191451

And 3,7-Dimethy-furo [3,2-b; 4,5-b] dipyridine (TM-6010) (Molecular weight: 198.23)

Figure 2007191451
が、HIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を示した。
Figure 2007191451
However, the luciferase production promotion activity by HIF stabilization was shown.

これらTM-6008およびTM-6010はいずれも、鉄のキレートモチーフとなる[2、2]bipyridinylを有している。このため、TM6008からこのモチーフを除去し、5-acetyl-6-amino-1,3-di-methyl-1H-pyrimidine-2,4-dione構造を有する18つの化合物をライブラリーから取得した。   Both TM-6008 and TM-6010 have [2,2] bipyridinyl which is an iron chelate motif. Therefore, this motif was removed from TM6008, and 18 compounds having a 5-acetyl-6-amino-1,3-di-methyl-1H-pyrimidine-2,4-dione structure were obtained from the library.

それら化合物のうちの1つ、6-amino-1,3-di-methyl-5-[2-(pyridin-2-ylsulfanyl)-acetyl]-1H-pyrimidine-2,4-dione(TM-6089) (分子量:306.35)   One of those compounds, 6-amino-1,3-di-methyl-5- [2- (pyridin-2-ylsulfanyl) -acetyl] -1H-pyrimidine-2,4-dione (TM-6089) (Molecular weight: 306.35)

Figure 2007191451
は、鉄のキレート化モチーフ部([2、2]bipyridinyl)を欠如しているにもかかわらず、強いHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を示した(図2)。
Figure 2007191451
Despite lack of iron chelation motif ([2,2] bipyridinyl), it showed luciferase production promoting activity by strong HIF stabilization (FIG. 2).

これらのTM-6008、TM-6010およびTM-6089のドッッキング構造を図1c示す(図1c中、黄はTM-6008、緑はTM-6010および赤はTM-6089をそれぞれ示す)。これから、これらの化合物はいずれも、PHD3分子内のB部位に結合することがわかる。   The docking structure of these TM-6008, TM-6010 and TM-6089 is shown in FIG. 1c (in FIG. 1c, yellow indicates TM-6008, green indicates TM-6010 and red indicates TM-6089). This shows that these compounds all bind to the B site in the PHD3 molecule.

(4)TM6101のHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性
製造例1で合成した、TM-6089のカルボン酸誘導体TM6101(化合物5)について、上記(3)と同様にしてin vitroスクリーニングアッセイによりルシフェラーゼ活性を測定し、HIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を評価した。陽性コントロールおよび比較のため、それぞれ塩化コバルトおよびTM6008を被験化合物として用いて同様にルシフェラーゼ活性を測定し、HIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を評価した。結果を図3に示す。図3は、図2と同様に陰性コントロールのルシフェラーゼ活性を1とし、これに対する各被験化合物(塩化コバルト、TM6008、TM6101)のルシフェラーゼ活性の相対比を示す。その結果、TM6101は、公知のPHD抑制剤である塩化コバルトよりも低いものの、TM6008よりも高いHIF安定化によるルシフェラーゼ産生促進活性を示した。
(4) Luciferase production promoting activity by TM6101 HIF stabilization
The luciferase activity of TM-6089 carboxylic acid derivative TM6101 (compound 5) synthesized in Production Example 1 was measured by in vitro screening assay in the same manner as (3) above, and the luciferase production promoting activity by HIF stabilization was evaluated. did. For positive control and comparison, luciferase activity was measured in the same manner using cobalt chloride and TM6008 as test compounds, respectively, and luciferase production promoting activity by HIF stabilization was evaluated. The results are shown in FIG. FIG. 3 shows the relative ratio of the luciferase activity of each test compound (cobalt chloride, TM6008, TM6101) with the negative control luciferase activity as 1, as in FIG. As a result, TM6101 showed a higher luciferase production promoting activity due to HIF stabilization than TM6008, although it was lower than the known PHD inhibitor cobalt chloride.

実験例2 金属キレート活性
前述するように、化学構造から、3,4-DHB、S965711、FG-0041、TM-6008およびTM-6010中に鉄イオンとキレートするモチーフが存在することが示唆された。そこで、アスコルビン酸の銅触媒酸化を用いたin vitroアッセイ(遷移金属キレート化の評価系アッセイ)で、これを確認した。
Experimental Example 2 Metal Chelate Activity As described above, the chemical structure suggested that a motif chelating iron ions exists in 3,4-DHB, S965711, FG-0041, TM-6008 and TM-6010. . Therefore, this was confirmed by an in vitro assay using copper-catalyzed oxidation of ascorbic acid (an evaluation system assay for transition metal chelation).

具体的には、上記実験例1でHIF促進作用が認められた化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089)および公知のPHD抑制剤である3,4-DHBおよびS965711について、遷移金属イオンに対するキレート活性を、Priceらの方法(Price DL, et al., “Chelating activity of advanced glycation end-product (AGE) inhibitors.” J Biol Chem 272: 5430-5437, 1997)に幾つか修正を加えて測定した。簡単に説明すると、50μM CuCl2 15μlと様々な濃度の被験化合物30μlを、1.38mlのリン酸緩衝液中で、30℃、5分間インキュベーションした。この反応は、10mMアスコルビン酸(CuCl2およびアスコルビン酸の最終濃度:それぞれ500 nMおよび500μM)を75μl添加することで開始した。30℃で0〜60分間インキュベーションを行った。反応液のアスコルビン酸量を、逆相高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて244nmでの吸光度検出により測定した。 Specifically, with respect to the compounds (TM-6008, TM-6010 and TM-6089) in which the HIF promoting action was observed in Experimental Example 1 and known PHD inhibitors 3,4-DHB and S965711, transition metals The chelating activity for ions was modified by the method of Price et al. (Price DL, et al., “Chelating activity of advanced glycation end-product (AGE) inhibitors.” J Biol Chem 272: 5430-5437, 1997). Measured. Briefly, 15 μl of 50 μM CuCl 2 and 30 μl of various concentrations of test compound were incubated in 1.38 ml of phosphate buffer at 30 ° C. for 5 minutes. The reaction was started by adding 75 μl of 10 mM ascorbic acid (CuCl 2 and ascorbic acid final concentrations: 500 nM and 500 μM, respectively). Incubation was performed at 30 ° C. for 0-60 minutes. The amount of ascorbic acid in the reaction solution was measured by detecting the absorbance at 244 nm using reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC).

その結果、3,4-DHB、S965711、TM-6008およびTM-6010は遷移金属(銅)にキレートし、用量依存的にアスコルビン酸の自動酸化を阻害した(IC50はそれぞれ330μM、31.4μM、0.57μMおよび4.84μM)。一方、TM-6089は100μMの濃度でさえ遷移金属(銅)とキレートしなかった。 このことから、TM-6008およびTM-6010は確かに金属とキレートすることが判明した。一方、TM-6089には、金属キレート能がなく、同様にTM-6089と構造的に類似するTM6101も金属キレート能がないと思われる。 As a result, 3,4-DHB, S965711, TM-6008 and TM-6010 chelated to transition metal (copper) and inhibited ascorbic acid autoxidation in a dose-dependent manner (IC 50 were 330 μM, 31.4 μM, respectively) 0.57 μM and 4.84 μM). On the other hand, TM-6089 did not chelate transition metal (copper) even at a concentration of 100 μM. This revealed that TM-6008 and TM-6010 certainly chelate with metals. On the other hand, TM-6089 does not have a metal chelating ability, and similarly TM6101 structurally similar to TM-6089 seems not to have a metal chelating ability.

実験例3 PHD阻害活性
上記実験例1でHIF促進作用が認められた化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089、並びに陽性コントロールとして塩化コバルト)について、PHD阻害活性を調べた。
Experimental Example 3 PHD Inhibitory Activity PHD inhibitory activity was examined for the compounds (TM-6008, TM-6010 and TM-6089, and cobalt chloride as a positive control) in which HIF promoting action was observed in Experimental Example 1 above.

PHD阻害活性は、IRPTC細胞(腎近位尿細管細胞)のPHDを豊富に含むミトコンドリア画分のホモジネートを用いて、Kauleらの方法(Cunhild Kaule and Volkmar Gunzler, “Assay for 2-Oxoglutarate Decarboxylating Enzymes Based on the Determination of [1-14C] Succinate: Application to Prolyl 4- Hydroxylase”,Analytical Biochemistry 184, 291 - 297, (1990))
に従って測定した。具体的には、まず0.15mM MgCl2と10mM KClを含む10mMトリス-HCl(pH 6.7)中で懸濁したIRPTC細胞(腎近位尿細管細胞)を、氷上で、デキストロース(最終濃度:0.25M)とともにホモジナイズし、4℃で15分間1500xgで遠心分離して、核画分を除去した。引き続き上清を4℃で10分間20000xgで遠心分離して、ミトコンドリア画分を取得した(30μg)。ミトコンドリア画分は様々な濃度の被験化合物(TM-6008、TM-6010、TM-6089および塩化コバルト)と37℃で30分間反応させ、さらに2.7mMトリス-HCl(pH 7.5)、3.3μM FeSO4、6.7μM [5-14C]-2-OG(アマシャム)、66μMアスコビル酸塩、27μg/mlカタラーゼ、および33μM ジチオスレイトールを含む緩衝液に溶解した13.3μMの酸素依存性分解ドメイン(ODD)ペプチド(HIF-1αのアミノ酸557-576領域)と、37℃で1時間反応させた。1時間インキュベーションした後、3.3mMコハク酸塩、3.3mM 2-OGおよび27mM 2,4-ジニトロフェニルヒドラジンを添加した。 混合液を室温で30分間放置して、更に、0.3Mの2-OGを添加した。7000xgで5分間遠心分離して上清を分離し、液体シンチレーションカウンタによって[1-14C]コハク酸塩の放射能を測定した。なお、コントロール(陰性コントロール)として、被験化合物なしで上記反応を行い、同様にして[1-14C]コハク酸塩の放射能を測定し、これをヒドロキシラーゼ活性100%とした。
PHD inhibitory activity was determined by the method of Kaule et al. (Cunhild Kaule and Volkmar Gunzler, “Assay for 2-Oxoglutarate Decarboxylating Enzymes Based on IHDTC cells (renal proximal tubule cells) homogenate of mitochondrial fraction rich in PHD). on the Determination of [1- 14 C] Succinate: Application to Prolyl 4- Hydroxylase ”, Analytical Biochemistry 184, 291-297, (1990))
Measured according to Specifically, IRPTC cells (renal proximal tubule cells) suspended in 10 mM Tris-HCl (pH 6.7) containing 0.15 mM MgCl 2 and 10 mM KCl were first dextrose (final concentration: 0.25 M) on ice. ) And centrifuged at 1500 × g for 15 minutes at 4 ° C. to remove the nuclear fraction. Subsequently, the supernatant was centrifuged at 20000 × g for 10 minutes at 4 ° C. to obtain a mitochondrial fraction (30 μg). The mitochondrial fraction was reacted with various concentrations of test compounds (TM-6008, TM-6010, TM-6089 and cobalt chloride) at 37 ° C for 30 minutes, and then 2.7 mM Tris-HCl (pH 7.5), 3.3 μM FeSO 4 13.3 μM oxygen-dependent degradation domain (ODD) dissolved in a buffer containing 6.7 μM [5- 14 C] -2-OG (Amersham), 66 μM ascovirate, 27 μg / ml catalase, and 33 μM dithiothreitol The peptide (HIF-1α amino acid 557-576 region) was reacted at 37 ° C. for 1 hour. After 1 hour incubation, 3.3 mM succinate, 3.3 mM 2-OG and 27 mM 2,4-dinitrophenylhydrazine were added. The mixture was left at room temperature for 30 minutes, and 0.3 M 2-OG was further added. Centrifuged for 5 min the supernatant was separated by 7000 × g, and the radioactivity was measured in [1- 14 C] succinate by liquid scintillation counter. As a control (negative control), the above reaction was carried out without a test compound, and the radioactivity of [1- 14 C] succinate was measured in the same manner, and this was defined as 100% hydroxylase activity.

結果を図4に示す。図4で示す各被験化合物のヒドロキシラーゼ活性は、陰性コントロールから得られる[1-14C]コハク酸塩の放射能(ヒドロキシラーゼ活性100%)に対する相対比である。 The results are shown in FIG. The hydroxylase activity of each test compound shown in FIG. 4 is a relative ratio to the radioactivity (hydroxylase activity 100%) of [1- 14 C] succinate obtained from the negative control.

図4に示すように、被験化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089、並びに陽性コントロールとして塩化コバルト)はすべて用量依存的にPHD活性を阻害した。TM-6008とTM-6089は、公知のPHD阻害剤である塩化コバルトよりもPHD阻害活性が高く、中でもTM-6008が最もPHD阻害活性が高かった。   As shown in FIG. 4, the test compounds (TM-6008, TM-6010 and TM-6089, and cobalt chloride as a positive control) all inhibited PHD activity in a dose-dependent manner. TM-6008 and TM-6089 had higher PHD inhibitory activity than cobalt chloride, a known PHD inhibitor, and TM-6008 had the highest PHD inhibitory activity.

実験例4 HIF-1α(α鎖)ペプチドとPHDとのin vitro結合アッセイ
実験例1のドッキングシミュレーションにより、3つの化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089)がHIFのプロリン残基と競合して、PHD3分子内のB部位に結合することがわかった。これを確認するために、上記化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089)ならびに公知のPHD抑制剤である3,4-DHBおよびS965711を用いて、下記の方法に従ってHIF-1αペプチドとPHDのin vitro結合アッセイを行なった。
Experimental Example 4 In vitro binding assay of HIF-1α (α chain) peptide and PHD
The docking simulation in Experimental Example 1 revealed that three compounds (TM-6008, TM-6010, and TM-6089) compete with the proline residue of HIF and bind to the B site in the PHD3 molecule. In order to confirm this, using the above compounds (TM-6008, TM-6010 and TM-6089) and known PHD inhibitors 3,4-DHB and S965711, HIF-1α peptide and An in vitro binding assay for PHD was performed.

<in vitro結合アッセイ>
PHD3を、発現プラスミドpBOS-FLAG-mEGLN3からin vitroで転写し、網状赤血球溶血液TnTクイックキット(Promega社製)を使用して、[35S]メチオニン(Amersham社製)の存在下で形質転換した。 pGEX4T-1ベクター中でクローン化されたGST-HIF-1(531-652)を大腸菌(DH5α)内で発現させ、GST結合ビーズ(Glutathion Sepharose 4B: Amersham社製)によりアフィニティー精製を行った。35Sで標識したPHD3を、100mM KCl、10%のグリセリン、1.4mMのβ-メルカプトエタノール、100mMのFeCl2、0.2%のNP-40および0.5mg/mlのウシ血清アルブミンを含む20mMのトリス-HCl(pH 8.0)の50μl中で、被験化合物(最終濃度:50および500μM)と15分間、あらかじめインキュベーションした。次いで、その混合液に、GST-HIF-1α(531-652)結合ビーズ(12.5μg)を添加し、4℃で2時間インキュベーションした。洗浄後、GST-HIF-1α(531-652)に結合した35S標識PHD3を、120mM SDS、12%のグリセリン、240mM β-メルカプトエタノールおよび230μMブロモフェノール・ブルーを含む120mMトリス-HCl(pH 6.8)で溶出した。その溶出液を、SDS-PAGEにかけ、オートラジオグラフィーに供した。
<In vitro binding assay>
PHD3 is transcribed in vitro from the expression plasmid pBOS-FLAG-mEGLN3 and transformed in the presence of [ 35 S] methionine (Amersham) using the reticulocyte lysate TnT quick kit (Promega) did. GST-HIF-1 (531-652) cloned in the pGEX4T-1 vector was expressed in E. coli (DH5α), and affinity purification was performed using GST-coupled beads (Glutathion Sepharose 4B: Amersham). PHD3 labeled with 35 S was converted to 20 mM Tris- containing 100 mM KCl, 10% glycerin, 1.4 mM β-mercaptoethanol, 100 mM FeCl 2 , 0.2% NP-40 and 0.5 mg / ml bovine serum albumin. Pre-incubation with test compounds (final concentrations: 50 and 500 μM) for 15 minutes in 50 μl of HCl (pH 8.0). Next, GST-HIF-1α (531-652) -bound beads (12.5 μg) were added to the mixture and incubated at 4 ° C. for 2 hours. After washing, 35 S-labeled PHD3 bound to GST-HIF-1α (531-652) was washed with 120 mM Tris-HCl (pH 6.8) containing 120 mM SDS, 12% glycerin, 240 mM β-mercaptoethanol and 230 μM bromophenol blue. ). The eluate was subjected to SDS-PAGE and subjected to autoradiography.

GST-HIF-1α(531-652)に結合する35S標識PHD3に対する被験化合物の阻害作用を、プルダウンアッセイにより評価した。被験化合物非存在下で、上記結合アッセイを行った結果(結合活性)を100%とし(コントロール)、これに対する各被験化合物の結合活性を%として示した。 The inhibitory effect of the test compound on 35 S-labeled PHD3 binding to GST-HIF-1α (531-652) was evaluated by a pull-down assay. The result of the above binding assay in the absence of the test compound (binding activity) was defined as 100% (control), and the binding activity of each test compound relative thereto was expressed as%.

結果を図5に示す。公知のPHD抑制剤であるS965711と同様に、3つの新規なPHD抑制剤(TM-6008、TM-6010およびTM-6089)はいずれも、HIFペプチドと競合し、GST-HIF-1α(531-652)との結合を阻害した(図5)。一方、公知のPHD抑制剤である3,4-DHBは、HIFペプチドと競合せず、GST-HIF-1α(531-652)との結合を阻害しなかった(図5)。また過剰量の2-OGを添加しても、この結果は変わらなかった。   The results are shown in FIG. Similar to the known PHD inhibitor S965711, all three novel PHD inhibitors (TM-6008, TM-6010 and TM-6089) compete with the HIF peptide, and GST-HIF-1α (531- 652) was inhibited (FIG. 5). On the other hand, 3,4-DHB, a known PHD inhibitor, did not compete with the HIF peptide and did not inhibit the binding with GST-HIF-1α (531-652) (FIG. 5). Moreover, even when an excessive amount of 2-OG was added, this result did not change.

実験例5 血管新生促進作用のin vivo試験
(1)スポンジ血管新生分析
上記被験化合物(TM-6008、TM-6010およびTM-6089)の局所投与によって血管新生が促進されるかどうかをin vivo試験した。この目的のために、マウスの皮下に小さなスポンジ・ディスクを挿入し、このスポンジを介して被験化合物を皮下投与して、10日後にヘモグロビン量と血管数を測定し、HIF-HREシステムの促進を評価した(スポンジ血管新生分析)。
Experimental Example 5 In Vivo Test of Promoting Angiogenesis (1) Sponge Angiogenesis Analysis In vivo test of whether angiogenesis is promoted by local administration of the above test compounds (TM-6008, TM-6010 and TM-6089) did. For this purpose, a small sponge disc is inserted into the mouse subcutaneously, and the test compound is administered subcutaneously via this sponge. After 10 days, the amount of hemoglobin and the number of blood vessels are measured to promote the HIF-HRE system. Evaluation (sponge angiogenesis analysis).

スポンジ血管新生分析は、村松らの文献の記載に従って行った(Muramatsu, M., Katada, J., Hayashi, I. & Majima, M. Chymase as a proangiogenic factor. A possible involvement of chymase-angiotensin-dependent pathway in the hamster sponge angiogenesis model. J. Biol. Chem. 275. 5545-5552 (2000))。具体的には、円形のスポンジ・ディスク(厚さ5mmおよび直径12mm)を、エーテル麻酔した6週齢の雄ICRマウス(n=2)の背部の皮下空気嚢に移植した。移植5日後に、DMSOに溶解し生理食塩水で希釈した被験化合物(1マウスあたり、50μg のTM-6008、TM-6010またはTM-6089、あるいは30μgのコバルト)を、1週間に亘って一日おき4回、スポンジに皮下投与した。bFGF(10μg)(ジェンザイム製)を陽性コントロールとして用いた。また、DMSOを生理食塩水で希釈した液(図中「vehicle」と記載する)のみを投与したものを陰性コントロールとして使用した。   Sponge angiogenesis analysis was performed as described in Muramatsu et al. (Muramatsu, M., Katada, J., Hayashi, I. & Majima, M. Chymase as a proangiogenic factor. A possible involvement of chymase-angiotensin-dependent pathway in the hamster sponge angiogenesis model. J. Biol. Chem. 275. 5545-5552 (2000)). Specifically, a circular sponge disc (5 mm thickness and 12 mm diameter) was implanted into the subcutaneous air sac on the back of 6 week old male ICR mice (n = 2) anesthetized with ether. 5 days after transplantation, a test compound dissolved in DMSO and diluted with physiological saline (50 μg TM-6008, TM-6010 or TM-6089 or 30 μg cobalt per mouse) was given a day for one week. Every 4 times, it was subcutaneously administered to the sponge. bFGF (10 μg) (Genzyme) was used as a positive control. Moreover, what administered only the liquid (it describes as "vehicle" in a figure) which diluted DMSO with the physiological saline was used as negative control.

マウスは、実験後に殺して、ただちにスポンジ移植片とともに肉芽腫組織を切除した。キット(ヘモグロビンBテスト: 和光純薬製)を用いて採取した組織中のヘモグロビン量を測定し、また抗マウスCD31抗体(Pharmingen社製)を用いて、組織中の血管数(CD31陽性血管数)を免疫組織学的手法により定量測定した。なお、血管数はマウス一匹あたり任意に選択された重複しない5箇所の400×field内で測定した。   Mice were killed after the experiment and immediately granulated tumor tissue was excised with the sponge graft. Measure the amount of hemoglobin in tissues collected using the kit (hemoglobin B test: Wako Pure Chemical Industries), and use anti-mouse CD31 antibody (Pharmingen) to determine the number of blood vessels in the tissues (number of CD31 positive blood vessels) Was quantitatively measured by immunohistological techniques. The number of blood vessels was measured in 400 × field of 5 non-overlapping sites arbitrarily selected per mouse.

ヘモグロビン量を図6aに、血管数に対応する相対蛍光強度を図6bに示す。また図6cに内皮細胞の免疫染色画像を示す。図6aの結果からわかるように、TM-6008、TM-6010およびTM-6089の投与によって、bFGFと同様にヘモグロビン量が増加することが認められた。また図6cから、TM-6008、TM-6010およびTM-6089の投与によって血管数も増加し、血管新生が認められた。特に、TM-6008の投与によって顕著な血管新生が認められた(図5b、c)。   The amount of hemoglobin is shown in FIG. 6a, and the relative fluorescence intensity corresponding to the number of blood vessels is shown in FIG. 6b. FIG. 6c shows an immunostained image of endothelial cells. As can be seen from the results in FIG. 6a, it was recognized that the amount of hemoglobin was increased by administration of TM-6008, TM-6010 and TM-6089 in the same manner as bFGF. Moreover, from FIG. 6c, the number of blood vessels increased by administration of TM-6008, TM-6010 and TM-6089, and angiogenesis was recognized. In particular, significant angiogenesis was observed by the administration of TM-6008 (FIGS. 5b and 5c).

(2)HIF-HREシステムの活性化
被験化合物(TM-6008、TM-6089)によって、様々な器官においてHIF-HREシステムが促進されるかどうかを、HREルシフェラーゼを発現する低酸素症の遺伝子組み換えマウス(Tanaka, T. et al. Hypoxia in renal disease with proteinuria and/or glomerular hypertension. Am. J. Pathol. 165. 1979-1992 (2004))を用いて調べた。
(2) Activation of the HIF-HRE system Whether or not the test compound (TM-6008, TM-6089) promotes the HIF-HRE system in various organs, hypoxia gene recombination expressing HRE luciferase Mice (Tanaka, T. et al. Hypoxia in renal disease with proteinuria and / or glomerular hypertension. Am. J. Pathol. 165. 1979-1992 (2004)) were examined.

マウスには、屠殺前の2又は4時間前に、0.5%のカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩の水溶液に懸濁したTM-6008あるいはTM-6089を、100mg/kgの割合で経口投与した(各々n=3)。コントロール用のマウスには、0.5%のカルボキシメチルセルロース溶液だけを経口投与した(n=3)。マウスは殺した後、レポーター遺伝子の発現を調べるために組織を採取した。低酸素症応答ルシフェラーゼ遺伝子の発現は、以前報告した方法に従って半定量的なRT-PCRによって評価した(Tanaka, T. et al. Hypoxia in renal disease with proteinuria and/or glomerular hypertension. Am. J. Pathol. 165. 1979-1992 (2004))。 プロトコールは、東京大学の動物実験ガイドラインに従って行った。   Mice were orally administered TM-6008 or TM-6089 suspended in an aqueous solution of 0.5% carboxymethylcellulose sodium salt at a rate of 100 mg / kg 2 or 4 hours before sacrifice (each n = 3). Only 0.5% carboxymethylcellulose solution was orally administered to control mice (n = 3). After the mice were killed, tissues were collected for examination of reporter gene expression. Hypoxia-responsive luciferase gene expression was assessed by semi-quantitative RT-PCR according to a previously reported method (Tanaka, T. et al. Hypoxia in renal disease with proteinuria and / or glomerular hypertension. Am. J. Pathol 165. 1979-1992 (2004)). The protocol was performed according to the animal experiment guidelines of the University of Tokyo.

その結果、腎臓におけるレポーター遺伝子の発現は、基本条件下では認められなかったが(40回増幅)、TM-6008またはTM-6089を100mg/kgの割合で単回経口投与することによって認められた(それぞれ31.0±0.85回および31.0±2.05回で検出)。肝臓におけるレポーター遺伝子の発現は、基本条件下では認められなかったが、TM-6008の投与により検知された(32.3±0.35回で検出)。しかしTM-6089の投与では効果がなかった。心臓におけるレポーター遺伝子の発現は、基本条件で検出され、TM-6008またはTM-6089の投与によりその増加が認められた (各々1.37±1.00倍と6.69±5.45倍)。   As a result, expression of the reporter gene in the kidney was not observed under basic conditions (40 amplifications), but was observed after single oral administration of TM-6008 or TM-6089 at a rate of 100 mg / kg. (Detected at 31.0 ± 0.85 times and 31.0 ± 2.05 times, respectively). Reporter gene expression in the liver was not observed under basic conditions, but was detected by administration of TM-6008 (detected at 32.3 ± 0.35). However, administration of TM-6089 had no effect. Reporter gene expression in the heart was detected under basic conditions and increased with the administration of TM-6008 or TM-6089 (1.37 ± 1.00-fold and 6.69 ± 5.45-fold, respectively).

以上のことから、TM-6008はあらゆる器官で、HIF-HREシステムを活性化し、血管ネットワークの形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。   These results suggest that TM-6008 plays an important role in vascular network formation by activating the HIF-HRE system in all organs.

実験例6 低酸素症による神経細胞死の防止
PHD抑制剤(TM-6008)について、低酸素症による細胞のダメージに対する保護作用を評価した。
Experimental Example 6 Prevention of neuronal cell death due to hypoxia The PHD inhibitor (TM-6008) was evaluated for its protective effect against cell damage due to hypoxia.

実験は、アレチネズミ科マウスの遅延神経死モデル(雄、70-80g)を用いて行った。マウスを3つの実験群にランダムに分け、グループ1と2のマウスには、人為的に一過性の虚血を生じさせた。   The experiment was conducted using a delayed neuronal death model (male, 70-80 g) of a gerbil mouse. Mice were randomly divided into three experimental groups, and group 1 and 2 mice were artificially caused transient ischemia.

具体的には、グループ1と2のマウスについて、麻酔下で、2本の総頸動脈を小動脈瘤クリップ(杉田クリップ#07-940-12: みずほ医科製)で5分間閉塞し、広範囲に亘って一過性の虚血を引き起こした(Kirino, T. Delayed neuronal death in the gerbil hippocampus following ischemia. Brain Res. 239. 57-69 (1982).)。次いでクリップを解除し、表層の微還流をレーザー・ドップラー・フローメトリー(Omega Flow FLO-C1: Neurosci)によって確認した。グループ1のマウス(n=20)には、頚動脈閉塞の後、7日間に亘って0.5%のカルボキシメチルセルロース・ナトリウムに溶解したTM-6008(100mg/kg/日)を強制経口投与した。グループ2のマウス(n=18)には、頚動脈閉塞の後、7日間に亘って0.5%のカルボキシメチルセルロース溶液だけを経口投与した。 グループ3(n=8)には偽物操作し、コントロールとして使用した。   Specifically, for mice in groups 1 and 2, under anesthesia, the two common carotid arteries were occluded with a small aneurysm clip (Sugita Clip # 07-940-12: Mizuho Medical) for 5 minutes. It caused transient ischemia over time (Kirino, T. Delayed neuronal death in the gerbil hippocampus following ischemia. Brain Res. 239. 57-69 (1982)). The clip was then released, and microreflux of the surface layer was confirmed by laser Doppler flowmetry (Omega Flow FLO-C1: Neurosci). Group 1 mice (n = 20) were forcibly orally administered TM-6008 (100 mg / kg / day) dissolved in 0.5% sodium carboxymethylcellulose for 7 days after carotid occlusion. Group 2 mice (n = 18) were orally administered only 0.5% carboxymethylcellulose solution for 7 days after carotid occlusion. Group 3 (n = 8) was fake and used as a control.

全マウスはすべて閉塞後7日目に、ペントバルビタールを注入して殺し、脳を取り出して4%のパラホルムアルデヒドにより冠状脳セクションを固定し、ヘマトキシロンとエオシンで染色した。間接的な免疫組織化学的染色法(in situ アポトーシス検出キットのTdT-Bule label:Trevigen社製)を用いて、TUNEL染色を行った。CA1海馬の神経細胞を光学顕微鏡を用いて観察し、海馬CA1内の虚血によるダメージを評価した。当該評価は、高性能のフィールド(400 x)について予め決めた領域(0.62 mm2)に沿って、海馬中に存在するピラミッド形をした正常の神経数を数えることにより評価した。 All mice were killed by injecting pentobarbital 7 days after occlusion, the brains were removed, coronal brain sections were fixed with 4% paraformaldehyde, and stained with hematoxylone and eosin. TUNEL staining was performed using an indirect immunohistochemical staining method (TdT-Bule label of in situ apoptosis detection kit: manufactured by Trevigen). CA1 hippocampal neurons were observed using an optical microscope to evaluate ischemic damage in the hippocampus CA1. The evaluation was made by counting the number of normal pyramidal nerves present in the hippocampus along a predetermined area (0.62 mm 2 ) for a high performance field (400 ×).

CA1海馬中の代表的な顕微鏡写真(ヘマトキシロン・エオシン染色)を図7に示す。 非虚血のマウスの神経細胞(図7a)に比べて、虚血状態に曝された後に、カルボキシメチルセルロース(図中「vehicle」と記載する)のみを投与されたマウスは、ピラミッド形の神経の多くに、萎んで暗く染まった細胞質やグリア細胞が濃縮して蓄積しているのが認められ、虚血によって細胞がダメージを受けていることがわかった (図7b)。一方、虚血後、TM-6008で処理したマウスでは、少数の神経だけが虚血状態を示した(図7c)。   A representative photomicrograph (hematoxylone eosin staining) in the CA1 hippocampus is shown in FIG. Compared to non-ischemic mouse neurons (FIG. 7a), mice that were exposed to ischemia and then administered only carboxymethylcellulose (denoted as “vehicle” in the figure) had pyramid-shaped nerves. In many cases, cytoplasm and glial cells that were wilt and darkly stained were observed to be concentrated and accumulated, and it was found that the cells were damaged by ischemia (FIG. 7b). On the other hand, in mice treated with TM-6008 after ischemia, only a small number of nerves showed ischemia (FIG. 7c).

また核と核小体を示す細胞を生存神経として検出した。CA1海馬中に生存する神経数は、虚血後カルボキシメチルセルロースだけで処理したマウスよりも(61±55個)、TM6008で処理したマウスにおいて有意に多く(166±73個)、非虚血コントロール群中で観察された生存神経数(227±50)と統計的に有意差はなかった(図7d)。   Cells showing nuclei and nucleoli were detected as viable neurons. The number of neurons surviving in the CA1 hippocampus was significantly higher in mice treated with TM6008 (166 ± 73) than in mice treated with post-ischemic carboxymethylcellulose alone (61 ± 55), non-ischemic control group There was no statistically significant difference from the number of surviving nerves observed in (227 ± 50) (FIG. 7d).

これら実験におけるTM-6008の最終血漿濃度は7.8±2.9μg/mlであった。以上の結果から TM-6008は、虚血によって生じる神経死に対して有意に保護作用を示すことが明らかになった。   The final plasma concentration of TM-6008 in these experiments was 7.8 ± 2.9 μg / ml. From the above results, it became clear that TM-6008 has a significant protective effect against nerve death caused by ischemia.

実験例7 毒性
(1)細胞毒性
HeLa細胞を、被験化合物(TM6008、TM6010およびTM6089、50-250μM)の存在下で、ダルベッコのMEM培地中で24時間培養した。細胞毒性は、キット(Promega社製)を使用して培地中の乳酸塩脱水素酵素(LDH)の放出量を測定し、全細胞が溶解した後に放出される全LDH活性に対する割合(パーセンテージ)で示した。TM-6008、TM-6010およびTM-6089は、それぞれ50μM、250μMおよび100μMより低い濃度では、細胞毒性を示さなかった。
Experimental Example 7 Toxicity (1) Cytotoxicity
HeLa cells were cultured in Dulbecco's MEM medium for 24 hours in the presence of test compounds (TM6008, TM6010 and TM6089, 50-250 μM). Cytotoxicity is determined by measuring the amount of lactate dehydrogenase (LDH) released in the medium using a kit (Promega) and measuring the percentage of total LDH activity released after lysis of all cells. Indicated. TM-6008, TM-6010 and TM-6089 did not show cytotoxicity at concentrations lower than 50 μM, 250 μM and 100 μM, respectively.

(2)In vivo急性または亜急性毒性
急性毒性は、30-35gのICRマウス(クレアジャパンから入手)を用いて評価した。TM6008、TM6010およびTM6089を、ICRマウスに単回投与量500、1000、1500および2000mg/kgの割合で強制経口投与した。この急性投与の毒性結果を2週間モニターした。TM-6008については2000mg/kg、TM-6010については1500mg/kgを2週間投与しても急性毒性は観察されなかった。一方、TM-6089の50%致死量は500mg/kgであった。また亜急性毒性の試験は、マウスに30日間に亘って被験化合物(TM6008、TM6010またはTM6089)100mg/kgを強制経口投与することにより実施した。30日間に亘って各被験化合物を100mg/kg/日の割合で投与しても、マウスに亜急性毒性は殆ど認められなかった。
(2) In vivo acute or subacute toxicity
Acute toxicity was evaluated using 30-35 g ICR mice (obtained from Clare Japan). TM6008, TM6010 and TM6089 were administered by gavage to ICR mice at single doses of 500, 1000, 1500 and 2000 mg / kg. The toxicity results of this acute administration were monitored for 2 weeks. No acute toxicity was observed after administration of 2000 mg / kg for TM-6008 and 1500 mg / kg for TM-6010 for 2 weeks. On the other hand, the 50% lethal dose of TM-6089 was 500 mg / kg. In addition, the subacute toxicity test was carried out by forcibly administering 100 mg / kg of the test compound (TM6008, TM6010 or TM6089) to mice for 30 days. Even when each test compound was administered at a rate of 100 mg / kg / day for 30 days, the mice showed almost no subacute toxicity.

(3)生化学分析
血液と尿のサンプルを回収して、生化学分析(血漿中のグルコース、総コレステロール、トリグリセリド、GOT、GPT、クレアチニン、尿素窒素、総タンパク質、およびアルブミン;血液中のヘモグロビン、赤血球数およびヘマトクリット;尿中の蛋白質およびクレアチニン)を行った。 血漿エリスロポエチン量は、キット(F.Hoffmann-La,ロシュ製)を用いて測定した。脳、肺、心臓、腎臓および肝臓の組織学分析および血清試験の結果、1か月後も異常を示さなかった。 血漿のエリトロポイエチン・レベルも著しい変化がなかった。
(3) Biochemical analysis
Blood and urine samples were collected for biochemical analysis (glucose in plasma, total cholesterol, triglycerides, GOT, GPT, creatinine, urea nitrogen, total protein, and albumin; hemoglobin in blood, red blood cell count and hematocrit; urine Protein and creatinine). The amount of plasma erythropoietin was measured using a kit (F. Hoffmann-La, manufactured by Roche). As a result of histological analysis and serum test of brain, lung, heart, kidney and liver, no abnormality was observed after one month. There was also no significant change in plasma erythropoietin levels.

(4)薬物速度論
被験化合物(TM6008、TM6010およびTM6089、50mg/kg)を、180-200gの雄のWisterラットに強制経口投与した。投与前(0h)、投与後1、2、6および24hに、ヘパリン添加血液サンプルを回収した。血漿濃度を逆相HPLCにより分析し、最高薬物濃度時間(Tmax)、最高薬物濃度(Cmax)、および半減期(T1/2)を求めた。
(4) Pharmacokinetics
Test compounds (TM6008, TM6010 and TM6089, 50 mg / kg) were administered by gavage to 180-200 g male Wister rats. Heparinized blood samples were collected before dosing (0 h) and 1, 2, 6 and 24 h after dosing. Plasma concentrations were analyzed by reverse phase HPLC to determine maximum drug concentration time (Tmax), maximum drug concentration (Cmax), and half-life (T1 / 2).

各化合物を50mg/kgの割合で経口投与したマウス中の薬物速度論〔最高薬物濃度時間(Tmax)、最高薬物濃度(Cmax)、および半減期(T1/2)〕の結果は下記の通りであった:   The results of pharmacokinetics (maximum drug concentration time (Tmax), maximum drug concentration (Cmax), and half-life (T1 / 2)) in mice that were orally administered each compound at a rate of 50 mg / kg were as follows: there were:

Figure 2007191451
TM-6010は平面構造を有している。ドッキングシミュレーションはDNAとのインターカレーションの可能性を示した。 このため、in vivoでの実験はTM-6008とTM-6089でのみ行なった。
Figure 2007191451
TM-6010 has a planar structure. Docking simulation showed the possibility of intercalation with DNA. For this reason, in vivo experiments were performed only with TM-6008 and TM-6089.

図aは、ストレプトマイシスに由来するPHD3のX線結晶構造を示す図である。図中、真ん中のポケット内にある球体(青)はFe(II)を示す。図中、このFe(II)のまわりに位置するスティックモデル(枝状物)は、上がHIFのプロリン残基、下が2-OGを示す。図bは、公知のPDH抑制剤である3, 4-DHBの、PHD3中での結合様式を示す。2-OG の結合部位であるA部位に結合することがわかる。図cは、TM6008(図中、黄色で示す)、TM6010(図中、緑で示す)およびTM6089(図中、赤で示す)の、PHD3中での結合様式を示す。なお、図はソフトウェアPyMOL version0.97(DeLano Scientific LLC社製)によって描いた。FIG. A is a diagram showing an X-ray crystal structure of PHD3 derived from streptomysis. In the figure, the sphere (blue) in the middle pocket indicates Fe (II). In the figure, the stick model (branch) located around this Fe (II) shows the proline residue of HIF on the top and 2-OG on the bottom. FIG. B shows the binding mode of 3,4-DHB, a known PDH inhibitor, in PHD3. It can be seen that it binds to the A site which is the binding site of 2-OG. FIG. C shows the binding mode of TM6008 (shown in yellow in the figure), TM6010 (shown in green in the figure) and TM6089 (shown in red in the figure) in PHD3. The figure was drawn with software PyMOL version 0.97 (DeLano Scientific LLC). HIF依存のルシフェラーゼ・リポーター遺伝子を有する7xHRE/Lucプラスミドで形質転換したIRPTC細胞を、被験化合物(陽性コントロール:塩化コバルト、TM6008、TM6010およびTM6089、最終濃度:20μMあるいは60μM)とともに24時間インキュベーションした際の、ルシフェラーゼ活性を示す。結果は3つの独立した実験の平均値として、コントロールの結果(1とする)の何倍増加したかで評価する。データは、平均値±SDとして表現する(* P<0.05、**P<0.01対コントロール)。When IRPTC cells transformed with 7xHRE / Luc plasmid with HIF-dependent luciferase reporter gene were incubated with test compounds (positive control: cobalt chloride, TM6008, TM6010 and TM6089, final concentration: 20 μM or 60 μM) for 24 hours Shows luciferase activity. The result is evaluated as an average of three independent experiments, which is an increase in the number of times that of the control result (taken as 1). Data are expressed as mean ± SD (* P <0.05, ** P <0.01 vs control). 被験化合物として、塩化コバルト、TM6008およびTM6101を用いて24時間インキュベーションした際の、ルシフェラーゼ活性を示す。結果は3つの独立した実験の平均値として、コントロールの結果(1とする)の何倍増加したかで評価する。データは、平均値±SDとして表現する(* P<0.05、**P<0.01対コントロール)。The luciferase activity when incubated for 24 hours with cobalt chloride, TM6008 and TM6101 as test compounds is shown. The result is evaluated as an average of three independent experiments, which is an increase in the number of times that of the control result (taken as 1). Data are expressed as mean ± SD (* P <0.05, ** P <0.01 vs control). IRPTC細胞ホモジェネート(30μg)のミトコンドリア画分を、被験化合物およびHIF-1αの酸素依存性分解ドメイン(ODD)ペプチド(アミノ酸556-575)と反応させた。ODD依存の水酸化酵素活性を、[5-14C]-2-OGから変換された[1-14C]コハク酸塩の放射活性をカウントすることにより評価した。結果は3つの独立した実験の平均値として、ODD依存性水酸化酵素活性の阻害%として示す。データは、平均値±SDとして表現した。 *P<0.01対コントロール。The mitochondrial fraction of IRPTC cell homogenate (30 μg) was reacted with the test compound and HIF-1α oxygen-dependent degradation domain (ODD) peptide (amino acids 556-575). ODD-dependent hydroxylase activity was assessed by counting the radioactivity of [1- 14 C] succinate converted from [5- 14 C] -2-OG. Results are shown as% inhibition of ODD-dependent hydroxylase activity as an average of three independent experiments. Data were expressed as mean ± SD. * P <0.01 vs control. GST-HIF-1α(531-652)に結合する、35S標識PHD3に対する被験化合物の阻害作用を、プルダウンアッセイにより評価した。3つの独立した実験結果から平均値を出し、結合活性の%として示した。データは平均値±SDとして示す。*P<0.01 v.s. コントロールThe inhibitory effect of the test compound on 35 S-labeled PHD3 binding to GST-HIF-1α (531-652) was evaluated by a pull-down assay. Average values were taken from the results of three independent experiments and expressed as% of binding activity. Data are shown as mean ± SD. * P <0.01 vs control ポリウレタン・スポンジを、マウスの皮下に移植し、被験化合物(マウス1匹当たり、48μg TM6008あるいは30μgコバルト)を、一日おきに1週間スポンジに注入した。 血管新生の程度を評価するために、スポンジ(a)中のヘモグロビン量を測定し、内皮細胞マーカーCD31(b、c)を染色した。 bは、CD31の免疫染色の代表写真である (x 200)。 cは、各試薬によって引き起こされた結果の平均数を示す。Polyurethane sponges were implanted subcutaneously in mice, and test compounds (48 μg TM6008 or 30 μg cobalt per mouse) were injected into the sponge every other day for 1 week. In order to evaluate the degree of angiogenesis, the amount of hemoglobin in the sponge (a) was measured, and the endothelial cell marker CD31 (b, c) was stained. b is a representative photograph of CD31 immunostaining (x200). c indicates the average number of results caused by each reagent. 非虚血動物(a)、虚血状態後、ベヒクル(カルボキシメチルセルロース)だけで処理された動物(b)、および拒絶状態後、TM-6008で処理されや動物(c)の、CA1海馬の、ヘマトキシロン-エオシン染色の代表的な顕微鏡写真を示す。 図中、バーは0.1mmを示す。dは、非虚血群(No ischemia)、虚血後ベヒクル(カルボキシメチルセルロース)処理群(Ischemia treated with vehicle)、および虚血後TM6008処理群(Ischemia treated with TM6008)の、CA1海馬中の正常神経の数を示す。CA1 hippocampus of non-ischemic animals (a), animals treated with vehicle (carboxymethylcellulose) only after ischemic condition (b), and animals treated with TM-6008 after rejection condition (c), Representative photomicrographs of hematoxylone-eosin staining are shown. In the figure, the bar indicates 0.1 mm. d is the normal nerve in the CA1 hippocampus of the non-ischemic group (No ischemia), the post-ischemic vehicle (carboxymethylcellulose) treated group (Ischemia treated with vehicle), and the post-ischemic TM6008 treated group (Ischemia treated with TM6008). Indicates the number of

Claims (16)

下式(A)または(B)で示される骨格を有する基の少なくとも1つを一分子中に含む化合物またはその塩を有効成分とするプロリル水酸化酵素阻害剤:
Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)。
A prolyl hydroxylase inhibitor comprising, as an active ingredient, a compound containing at least one group having a skeleton represented by the following formula (A) or (B) or a salt thereof in one molecule:
Figure 2007191451
(In the formula, R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other or may form a ring together with the alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
骨格Aを有する基が、下式:
Figure 2007191451
(Rは水酸基、低級アルキル基、カルボキシル基で置換されたアルキル基、保護基を有していてもよいカルボキシアルキル基、またはアミノ基:Rは水素原子、水酸基、低級アルキル基、カルボキシル基で置換されたアルキル基、またはアミノ基:Rは水素原子、アミノ基、または低級アルキルアミノ基を意味する)
で示される基である、請求項1記載のプロリル水酸化酵素阻害剤。
A group having a skeleton A is represented by the following formula:
Figure 2007191451
(R 1 is a hydroxyl group, a lower alkyl group, an alkyl group substituted with a carboxyl group, a carboxyalkyl group optionally having a protecting group, or an amino group: R 2 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a lower alkyl group, a carboxyl group. An alkyl group substituted with or an amino group: R 3 represents a hydrogen atom, an amino group, or a lower alkylamino group)
The prolyl hydroxylase inhibitor of Claim 1 which is group shown by these.
骨格Bを有する基が、下式:
Figure 2007191451
(R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)
で示される基である、請求項1または2に記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
The group having the skeleton B has the following formula:
Figure 2007191451
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are bonded to each other, and they are bonded. Together with the carbon atom it may form a cyclo or hetero ring optionally having 5 or 6 membered saturated or unsaturated substituents, R 8 and R 9 are each a hydrogen atom, or A ring may be formed together with an alkylene chain, an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom to which they are bonded.)
The prolyl hydroxylase inhibitor according to claim 1 or 2, which is a group represented by the formula:
下式で示される化合物(I):
Figure 2007191451
〔Rは炭素数1〜6の低級アルキル基または保護基を有していてもよい炭素数1〜4のカルボキルアルキル基:Rは水素原子、炭素数1〜6の低級アルキル基:R10は、R11−S−CH−(式中、R11は置換基を有していてもよいヘテロアリール基、または下式:
Figure 2007191451
(R、R、RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。RとRまたはRとRは互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に、5または6員の飽和もしくは不飽和の置換基を有していてもよいシクロ環またはヘテロ環を形成してもよい。)で示される基を意味する。〕
および下式で示される化合物(II):
Figure 2007191451
(RおよびRは、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基を意味する。)
からなる群から選択される少なくとも1つの化合物を有効成分とする請求項1乃至3のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
Compound (I) represented by the following formula:
Figure 2007191451
[R 1 represents carboxyalkyl kill alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a lower alkyl group or a protective group of 1 to 6 carbon atoms: R 2 is a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms: R 10 represents R 11 —S—CH 2 — (wherein R 11 is a heteroaryl group which may have a substituent, or the following formula:
Figure 2007191451
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 are bonded to each other. And may form a cyclo or hetero ring optionally having a 5- or 6-membered saturated or unsaturated substituent together with the carbon atom to which they are bonded. ]
And compound (II) represented by the following formula:
Figure 2007191451
(R 5 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the active ingredient is at least one compound selected from the group consisting of:
下式で示される化合物1〜4:
(化合物1)
Figure 2007191451
(化合物2)
Figure 2007191451
(化合物3)
Figure 2007191451
(化合物4)
Figure 2007191451
からなる群から選択される少なくとも1つを有効成分とする請求項1乃至4のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。
Compounds 1 to 4 represented by the following formula:
(Compound 1)
Figure 2007191451
(Compound 2)
Figure 2007191451
(Compound 3)
Figure 2007191451
(Compound 4)
Figure 2007191451
The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of claims 1 to 4, wherein the active ingredient is at least one selected from the group consisting of:
プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子との結合阻害剤である請求項1乃至5のいずかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。   The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of claims 1 to 5, which is a binding inhibitor between prolyl hydroxylase and a hypoxia-inducing factor. 低酸素誘導因子分解阻害剤である請求項1乃至5のいずかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤。   The prolyl hydroxylase inhibitor according to any one of claims 1 to 5, which is a hypoxia-inducible factor degradation inhibitor. 請求項1乃至7のいずれかに記載するプロリル水酸化酵素阻害剤および薬学的に許容される担体または添加剤を含む、医薬組成物。   A pharmaceutical composition comprising the prolyl hydroxylase inhibitor according to claim 1 and a pharmaceutically acceptable carrier or additive. 細胞または組織の低酸素状態を改善するための請求項8記載の医薬組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 8 for improving hypoxia of a cell or tissue. 細胞または組織の慢性または急性の低酸素状態に関連して生じる疾患または病態の予防または治療薬である請求項8または9記載の医薬組成物。   10. The pharmaceutical composition according to claim 8 or 9, which is a prophylactic or therapeutic agent for a disease or condition caused in connection with chronic or acute hypoxic conditions of cells or tissues. 細胞または組織の低酸素状態に関連して生じる疾患また病態が、慢性または急性の虚血性疾患またはそれに起因して生じる病態である請求項9に記載する医薬組成物。   10. The pharmaceutical composition according to claim 9, wherein the disease or condition caused in connection with the hypoxic state of cells or tissues is a chronic or acute ischemic disease or a condition caused thereby. 経口投与形態を有する請求項8乃至11のいずれかに記載する医薬組成物。   The pharmaceutical composition according to any one of claims 8 to 11, which has an oral dosage form. 被験化合物の中から、プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子のα鎖プロリンとの競合的結合阻害作用を有する化合物を選択する工程を有するプロリル水酸化酵素阻害剤のスクリーニング方法。   A screening method for a prolyl hydroxylase inhibitor comprising a step of selecting a compound having a competitive binding inhibitory action between prolyl hydroxylase and an α-chain proline of a hypoxia-inducing factor from test compounds. プロリル水酸化酵素と低酸素誘導因子のα鎖プロリンとの競合的結合阻害作用を有する化合物が,下式(A)または(B)で示され骨格を有する基の少なくとも1つを一分子中に含む化合物である請求項13記載のスクリーニング方法:
Figure 2007191451
(式中、RおよびRは、互いに水素原子であるか、またはこれらが結合するアルキレン鎖、酸素原子、窒素原子または硫黄原子とともに環を形成してもよい。)。
A compound having a competitive binding inhibitory action between prolyl hydroxylase and the alpha chain proline of the hypoxia-inducing factor has at least one group having a skeleton represented by the following formula (A) or (B) in one molecule. A screening method according to claim 13, which is a compound comprising:
Figure 2007191451
(In the formula, R 8 and R 9 may be hydrogen atoms with each other or may form a ring together with the alkylene chain, oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom to which they are bonded).
細胞または組織の慢性または急性の低酸素状態に関連して生じる疾患または病態の予防または治療薬の有効成分のスクリーニング方法である、請求項13または14に記載するスクリーニング方法。   The screening method according to claim 13 or 14, which is a screening method for an active ingredient of a prophylactic or therapeutic drug for a disease or pathology that occurs in association with a chronic or acute hypoxic state of cells or tissues. 下式で示される化合物またはその塩:
Figure 2007191451
(式中、R12は水素原子または低級アルキル基を意味する。)
A compound represented by the following formula or a salt thereof:
Figure 2007191451
(In the formula, R 12 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group.)
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