JP2007523859A - サリノスポラミドおよびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は概して、抗腫瘍剤に、およびより詳細には、サリノスポラミド(salinosporamides)および抗腫瘍剤としてのそれらの使用に関する。
本出願は、両方とも「Salinosporamides and Methods for Use Thereof」と題された、2004年4月30日出願の米国出願第10/838,157号および2003年6月20日出願、米国出願第10/600,854号の優先権を主張する。
本発明の一部は、National Institutes of Health,National Cancer Instituteの授与した助成金番号CA44848の下で政府の支援によってなされた。合衆国政府は、本発明に特定の権利を有し得る。
腫瘍性疾患は、細胞増殖の正常な制御を受けない細胞の増殖によって特徴付けられ、ヒトにおける死亡の主な原因である。化学療法の臨床経験では、これらの疾患を処置するために、新規であってかつさらに有効な細胞毒性薬物が所望され得ることが実証されている。実際、抗腫瘍剤の使用は、異なる領域への転移を伴う新規な腫瘍および癌細胞のタイプが同定されたこと、および癌のための一次的および付加的な医学的処置としての抗腫瘍処置プロトコールの有効性に起因して増大している。
本発明は、海洋放線菌株CNB392およびCNB476の特定の発酵産物が過増殖性の哺乳動物細胞の有効なインヒビターであるという発見に基づく。このCNB392株およびCNB476株は、ミクロモノスポラ(Micromonosporaceae)科の範囲内であり、その一般的な別称であるサリノスポラ(Salinospora)は、この偏性海洋群とされている。この株によって生成される反応産物は、サリノスポラミド(salinosporamide)に分類され、その低い分子量、低いIC50値、高い薬学的な力価、および真菌を上回る癌細胞に対する選択性に起因して腫瘍性障害を処置するのに特に有利である。
を有する化合物が提供され、
式中:
R1〜R3は各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4は独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4は各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xは0〜8である。
を有する化合物が提供され、
式中:
R1〜R3は各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4は独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4は各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xは0〜8である。
を有する化合物が提供され、
式中:
R1〜R3は各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4は独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4は各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-H、またはC1-C6アルキルであり;かつ
Xは0〜8である。
1態様では、構造式(I):
を有する化合物であって、
R1〜R3が各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4が独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4が各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xが0〜8である、化合物が提供される。
を有する化合物であって、
R1〜R3が各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4が独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4が各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xが0〜8である、化合物が提供される。
を有する化合物であって、
R1〜R3が各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4が独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4が各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、ここでR5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xが0〜8である、化合物が提供される。
方法および材料
本発明の化合物のHPLC精製は、Kontes Flexカラム(15×7mm)において段階的勾配を用いてC18-固相(Aldrich)上でRP-MPLCによって達成した。2mL/分の流速で、示差屈折率検出器Waters R401を用いて、順相カラムSi-Dynamas-60Å(250×5mm)上で、または逆相カラムC18-Dynamax-60Åの上で、Watersポンプ6000Hを備える定組成HPLCシステムにおいて半分取HPLCを行なった。
「サリノスポラ(salinospora)」種、培養番号CNB392およびCNB476の単離および特徴づけ
CNB392およびCNB476は、Micromonosporaceae(ミクロモノスポラ)科の他の全てのメンバーから系統学的に由来するこれらの株を分ける、それらの16S rDNA内の特徴的ヌクレオチドを保有する(図15を参照のこと)。これらの特徴的なヌクレオチドは、この群のメンバーの決定的なマーカーであることが決定されており、ナトリウムの生理学的増殖要件をやはり有する。特徴的ヌクレオチドは、リボソーム・データベース・プロジェクト(Ribosomal Database Project)においてミクロモノスポラの全ての既存のメンバーを用いて1-31-01として、大腸菌(E.coli)の27〜1492位置に割り当てられた。「サリノスポラ」クレードについては、45の部分的に配列決定された形態型が、207〜468位置の全ての特徴的ヌクレオチドを示した。7つの「サリノスポラ」単離体はほぼその全体が配列決定されており(図2を参照のこと)、図15においてその特徴の全てを示した。
CNB392およびCNB476は、振盪しているA1Bfe+CまたはCKA-液体培地、1リットル中で35℃で9日間培養する。4日後、20グラムのAmberlite XAD-16樹脂(Sigma,非イオン性ポリマー吸収剤)を添加する。
XAD-16樹脂を濾過して、有機抽出物を1リットルのエチルアセトンを用い、続いて1リットルのメタノールを用いて溶出する。次いでこの濾液をエチルアセテート(3×200mL)で抽出する。XAD吸着物からのこの粗抽出物は105mgである。ヒト結腸癌細胞HCT-116アッセイに対する細胞毒性はIC50<0.076μg/mLである。
この粗抽出物を、段階的勾配を用いて、C18逆相(RP)においてフラッシュクロマトグラフィーした(図5)。HCT-116アッセイによって、2つの活性画分CNB392-5およびCNB392-6が得られた。次いで、合わせた活性画分(51.7mg)、HCT-116<0.076μg/mL)を、溶出液として85%のメタノールを2mL/分の流速で用いて、屈折率検出を用いて、定組成RP-HPLCにおいてクロマトグラフィーにかけた。酢酸エチル:イソシアネート(9:1)を2mL/分で用いて、シリカゲル上で定組成順相HPLCにおいて活性画分CNB392-5/6(7.6mg、HCT-116<0.076μg/mL)を精製した。サリノスポラミドA(図1)を1リットルあたり6.7mgの収率(6.4%)で無色の非結晶性固体として単離した。シリカゲル(ジクロロメタン:メタノール 9:1)でのTLCは、rf=0.6でサリノスポラミドA、256nmでUV消光も蛍光もなし、H2SO4/エタノールで黄色、Godin試薬で濃い赤褐色(バニリン/H2SO4/HClO4)示す。サリノスポラミドAは、CHCl3、メタノールおよび他の極性溶媒、例えばDMSO、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、ピリジン、N,N-ジメチルホルムアミドなどに可溶性である。
生物活性アッセイ
サリノスポラミドAは、0.011μg/mLというIC50でヒト結腸癌細胞に対して強力な活性を示す(図4を示す)。抗菌または抗真菌活性に対するスクリーニングでは有意な活性は示されない。表1を参照のこと。
絶対立体化学の決定
酢酸エチル/イソ-オクタンからの構造式Iの化合物の結晶化によって、単独の立方晶が得られ、これは単斜晶系P2(1)として回折した。3009Åという異常な高い単位格子容積は、4つの独立した分子を収容し、ここで、可塑性のクロロエチル置換基について異なる立体配置が観察された。塩素置換基の回折異方性からの絶対構造の割り当てによって、サリノスポラミドAの絶対立体化学が、0.01というFlackパラメーターおよび0.03というesdで、2R、3S、4R、5S、6S(図16および17)として解析された。
(図2)「サリノスポラ(Salinospora)」の系統発生を示す系統樹を示す。
(図3)いくつかのヒトの癌に対する治療における抗腫瘍剤であるエトポシドの化学構造を示す。
(図4)サリノスポラミドAとエトポシドの細胞傷害活性と用量応答曲線を比較する。
(図5)サリノスポラミドAを単離するために用いられる例示的分離スキームを示すブロック図である。
(図6〜14)サリノスポラミドAの構造を解明するために用いたNMR、IRおよびUV分光法のデータを示す。
(図15)株CNB392およびCNB476がその16S rDNA内に保有する特徴的ヌクレオチドであって、ミクロモノスポラ(Micromonosporaceae)科の他の全てのファミリーメンバーからこれらの株を系統学的に隔てるヌクレオチドを示す。
(図16)本発明の例示的化合物、サリノスポラミドA(構造式V)の化学構造を、絶対的な空間的配置によって示す。
(図17)サリノスポラミドAの最終X線構造のORTEPプロットであって、絶対的な空間的配置を示す。
Claims (14)
- 構造式(I):
を有する単離された化合物であって、
R1〜R3が各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4が独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4は各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、R5は-H、またはC1-C6アルキルであり;かつ
Xは0〜8であり;
ただし化合物(VI)
の構造を有さない、単離された化合物。 - E1、E3およびE4が-Oであり、かつE2が-NHである、請求項1記載の化合物。
- R1およびR2が-H、アルキル、または置換アルキルであり、かつR3がヒドロキシまたはアルコキシである、請求項1記載の化合物。
- R1が置換アルキルである、請求項1記載の化合物。
- 置換アルキルがハロゲン化アルキルである、請求項4記載の化合物。
- ハロゲン化アルキルが塩素化アルキルである、請求項5記載の化合物。
- 請求項1記載の少なくとも1つの化合物をその薬学的に許容される担体中に含む、薬学的組成物。
- 少なくとも1つのさらなる抗腫瘍剤をさらに含む、請求項8記載の薬学的組成物。
- 哺乳動物細胞の増殖性障害を処置する方法であって、必要とする被験体に対して、構造式(I):
を有する治療的有効量の化合物を投与して、これによって哺乳動物細胞の増殖性障害を処置する工程を含み、
R1〜R3が各々独立して、-H、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、チオアルキル、置換チオアルキル、ヒドロキシ、ハロゲン、アミノ、アミド、カルボキシル、-C(O)H、アシル、オキシアシル、カルバメート、スルホニル、スルホンアミド、またはスルフリルであり;
各々のR4が独立して、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキルであり;
E1〜E4は各々独立して、-O、-NR5、または-Sであり、R5は-HまたはC1-C6アルキルであり;かつ
Xは0〜8であり;
ただし該化合物が化合物(VI)
の構造を有さない、方法。 - 哺乳動物細胞がヒトである、請求項10記載の方法。
- 障害が腫瘍の形成によって特徴付けられる、請求項10記載の方法。
- 腫瘍が、乳癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、結腸直腸腫瘍、白血病、黒色腫、膵臓腺癌、中枢神経系(CNS)癌、卵巣癌、前立腺癌、軟部組織または骨の肉腫、頭頚部癌、甲状腺および非ホジキン病を含む胃の腫瘍、胃癌、骨髄腫、膀胱癌、腎臓癌、甲状腺および非ホジキン病およびホジキン病腫瘍を含む神経内分泌腫瘍からなる群より選択される、請求項12記載の方法。
- 腫瘍が結腸直腸腫瘍である、請求項12記載の方法。
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