JP2008520647A - Ｃｎｓおよびアミロイド関連疾患治療のための化合物 - Google Patents

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Abstract

CNSおよびアミロイド関連疾患を治療または予防するための方法、化合物、薬学的組成物およびキットが記載される。CNSおよびアミロイド関連疾患を検出、診断、モニターおよび治療または予防するための方法、化合物、薬学的組成物およびキットも記載される。とりわけ、特定の能動輸送体を用いて脳に浸透するようにされたCNS薬物候補を選択するためのパラメーターを提供するため、フェニルアラニン誘導体のような改変血液脳関門（BBB）ベクターが記載される。

Description

関連出願
本出願は、2004年11月16日提出の米国特許仮出願第60/628,631号に関連し、それに対する優先権を主張する。
背景
アミロイド症とは、アミロイド原線維の存在によって特徴づけられる病的状態を意味する。アミロイドは、いくつかの異なる疾患で見られる、多様であるが特定のタンパク質沈着物群（細胞内または細胞外）を意味する一般用語である。それらの出現は多様であるが、すべてのアミロイド沈着物は共通の形態上の特性を有し、特定の色素（例えば、コンゴー赤）で染色され、染色後に偏光下で特徴的な赤-緑複屈折性の外観を呈する。これらは共通の超微細構造的特徴ならびに共通のX線回折および赤外スペクトルも有する。
アミロイド関連疾患は一つの器官に限局されることもあれば、いくつかの器官に拡がることもある。前者の場合は「局所アミロイド症」と呼ばれ、後者は「全身アミロイド症」と呼ばれる。
いくつかのアミロイド疾患は特発性でありうるが、これらの疾患のほとんどは既存の障害の合併症として現れる。例えば、原発性アミロイド症（ALアミロイド）はいかなる他の病気もなしに出現することもあり、またはプラズマ細胞疾患もしくは多発性骨髄腫に続いて生ずることもある。
続発性アミロイド症は通常は、慢性感染（結核など）または慢性炎症（慢性関節リウマチなど）に関連して見られる。続発性アミロイド症の家族性型は家族性アミロイド症の他の型、例えば、家族性地中海熱（FMF）でも見られる。この続発性アミロイド症の家族性型は遺伝性で、特定の人口集団で見いだされる。原発性と続発性両方のアミロイド症において、沈着物はいくつかの器官で見られ、したがって全身アミロイド疾患であると考えられる。
「局所アミロイド症」は単一の器官系に波及する傾向のあるものである。異なるアミロイドが沈着物中のタンパク質の型によっても特徴づけられている。例えば、スクレイピー、ウシ海綿状脳症、クロイツフェルト-ヤコブ病などの神経変性疾患は、中枢神経系におけるプロテアーゼ抵抗性のプリオンタンパク質（AScrまたはPrP-27と呼ばれる）の出現および蓄積によって特徴づけられる。同様に、もう一つの神経変性疾患であるアルツハイマー病は、神経突起斑および神経原線維濃縮体によって特徴づけられる。この場合、実質組織および血管で見いだされるアミロイド斑は原線維Aβアミロイドタンパク質の沈着によって形成される。成人発症糖尿病（II型糖尿病）などの他の疾患は、膵臓におけるアミロイド原線維の局所蓄積によって特徴づけられる。
これらのアミロイドがいったん形成されると、アミロイド沈着物をインサイチューで有意に溶解する、さらなるアミロイド沈着を予防する、またはアミロイド沈着の開始を予防する、公知で、広く認められた療法または治療はない。
アミロイド形成タンパク質はそれぞれ、高次構造変化を起こし、βシートへと組織化して、細胞外または細胞内に沈着しうる不溶性原線維を形成する能力を有する。アミロイド形成タンパク質はそれぞれ、アミノ酸配列は異なるが、原線維を形成し、プロテオグリカン、アミロイドPおよび補体成分などの他の要素に結合するという同じ特性を有する。さらに、アミロイド形成タンパク質は、プロテオグリカンのグリコサミノグリカン（GAG）部分に結合する能力を有する領域（GAG結合部位と呼ばれる）ならびにβシート形成を促進する他の領域などの、異なってはいるが、類似性を示すアミノ酸配列を有する。プロテオグリカンは、体内のほぼ全域に分布する、様々なサイズおよび構造の高分子である。これらは細胞の表面上の細胞内区画において、および細胞外マトリックスの一部として見いだすことができる。すべてのプロテオグリカンの基本構造は、核タンパク質と、核タンパク質に結合した、少なくとも一つであるが、複数であることが多い、多糖鎖（GAG）からなる。コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン、およびヒアルロナンを含む、多くの異なるGAGが発見されている。
特定の場合において、アミロイド原線維は、いったん沈着すると、周囲の細胞に対して毒性となることがある。例えば、老人斑として組織化したAβ原線維は、アルツハイマー病の患者における死滅神経細胞、異栄養性神経突起、星状細胞増加症、および小膠細胞症に関連していることが明らかにされている。インビトロで試験して、オリゴマー（可溶性）ならびに原線維Aβペプチドは小膠細胞の活性化プロセスを誘発しうることが示され、これはアルツハイマー病患者の脳で見いだされた小膠細胞症および脳の炎症の存在を説明するものであった。オリゴマーおよび原線維Aβペプチドはいずれも、インビトロで神経細胞の死滅を誘導しうる。例えば、MP Lambert, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 6448-53 (1998)（非特許文献1）参照。
II型糖尿病患者で見られるアミロイド症のもう一つの型において、アミロイド形成タンパク質IAPPは、オリゴマー型または原線維に組織化されると、インビトロでβ膵島細胞毒性を誘導することが明らかにされている。したがって、II型糖尿病患者の膵臓でIAPP原線維が出現すると、β膵島細胞（ランゲルハンス）の減少および臓器機能不全が起こり、これはインスリン血症を引き起こしうる。
アミロイド症のもう一つの型は、β2ミクログロブリンに関連し、長期血液透析患者で見られる。長期血液透析を受けている患者は、手根管およびいくつかの関節のコラーゲンが多い組織においてβ2ミクログロブリン原線維を発生する。これは重度の疼痛、関節硬直および腫脹を引き起こす。
アミロイド症はアルツハイマー病の特徴でもある。アルツハイマー病は脳の荒廃的疾患で、進行性の記憶喪失を来たし、比較的長い期間かけて認知症、身体障害、および死につながる。先進国における高齢化集団では、アルツハイマー病患者の数は流行病的割合に達しつつある。
アルツハイマー病を患っている人々は成人期に進行性の認知症を発症し、脳に次の三つの主な構造変化を伴う：脳の複数の部分における広範なニューロン減少；神経原線維濃縮体と呼ばれる細胞内タンパク質沈着物の蓄積；ならびに形が異常な神経終末（異栄養性神経突起）および活性化小膠細胞（小膠細胞症および星状細胞増加症）に取り囲まれた、アミロイドまたは老人斑と呼ばれる細胞外タンパク質沈着物の蓄積。これらのアミロイド斑の主な成分はアミロイドβペプチド（Aβ）、すなわちβアミロイド前駆体タンパク質（APP）の切断によって生じる39〜43アミノ酸タンパク質である。アルツハイマー病におけるAβ沈着物の関係について大規模な研究が行われており、例えば、Selkoe, Trends in Cell Biology 8, 447-453 (1998)（非特許文献2）を参照されたい。Aβは小胞体（「ER」）、ゴルジ体、またはエンドソーム-リソソーム経路におけるアミロイド前駆体タンパク質（「APP」）の代謝処理から自然に生じ、ほとんどは40（「Aβ1-40」）または42（「Aβ1-42」）アミノ酸ペプチドとして正常に排出される（Selkoe, Annu. Rev. Cell Biol. 10, 373-403 (1994)（非特許文献3））。アルツハイマー病の主な原因としてのAβの役割は、アルツハイマー病の老人斑における細胞外Aβ沈着物の存在、突然変異型アルツハイマー病関連遺伝子、例えば、アミロイド前駆体タンパク質、プレセニリンIおよびプレセニリンIIを有する細胞におけるAβの産生増大；ならびに細胞外可溶性（例えば、オリゴマー）または原線維Aβの培養細胞への毒性によって裏付けられる。例えば、Gervais, Eur. Biopharm. Review, 40-42 (Autumn 2001); May, DDT 6, 459-62 (2001)（非特許文献4）参照。アルツハイマー病の対症療法はあるが、今の時点ではこの病気を予防または治癒することはできない。
アルツハイマー病はびまん性神経突起斑、脳血管障害、および神経原線維濃縮体によって特徴づけられる。斑および血管アミロイドは、びまん性または原線維性と記載することもある、不溶性Aβアミロイドタンパク質の沈着によって形成されると考えられる。可溶性オリゴマーAβおよび原線維Aβはいずれも神経毒性および炎症性であるとも考えられる。
アミロイド症のもう一つの型は脳アミロイド血管障害（CAA）である。CAAは軟膜および皮質の動脈、小動脈、および静脈の壁におけるアミロイドβ原線維の特異的沈着である。これは一般にアルツハイマー病、ダウン症候群および正常な加齢、ならびに卒中または認知症に関連する様々な家族性の状態に関連する（Frangione et al., Amyloid: J. Protein Folding Disord. 8, Suppl. 1, 36-42 (2001)（非特許文献5）参照）。
βアミロイド疾患治療のために現在利用可能な治療法は、ほとんどすべてが対症療法で、一時的または部分的な臨床上の利益を提供するにすぎない。部分的な症状の軽減をもたらすいくつかの薬学的剤が記載されているが、例えば、アルツハイマー病の予防または治療のために利用できる包括的薬物療法は現在のところない。
中枢神経系（CNS）疾患または障害は、神経障害の一つの型である。CNS疾患は薬物誘導性のものもあり；遺伝的素因、感染もしくは外傷に起因するものもあり；または病因が不明のものもある。CNS疾患には神経精神障害、神経疾患および精神病が含まれ；神経変性疾患、行動障害、認知障害および認知情動障害が含まれる。臨床症状の原因がCNS機能不全にあるとされているいくつかのCNS疾患がある（すなわち、不適切なレベルの神経伝達物質放出、神経伝達物質受容体の不適切な性質、および/または神経伝達物質と神経伝達物質受容体との間の不適切な相互作用によって引き起こされる障害）。いくつかのCNS疾患の原因は、コリン作用欠失、ドーパミン作用欠失、アドレナリン作用欠失、および/またはセロトニン作用欠失にあるとすることができる。CNS疾患はアミロイド沈着に関連する、またはアミロイド沈着が原因であることもあれば、そうでないこともある。
MP Lambert, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 6448-53 (1998) Selkoe, Trends in Cell Biology 8, 447-453 (1998) Selkoe, Annu. Rev. Cell Biol. 10, 373-403 (1994) Gervais, Eur. Biopharm. Review, 40-42 (Autumn 2001); May, DDT 6, 459-62 (2001) Frangione et al., Amyloid: J. Protein Folding Disord. 8, Suppl. 1, 36-42 (2001)
発明の概要
CNS疾患およびいくつかのアミロイド関連疾患両方の治療において続いている問題は、治療薬の脳への送達である。本発明の目的は、血液脳関門の通過を容易にする、CNS疾患およびアミロイド関連疾患治療用の化合物および組成物を提供することである。したがって、血液脳関門を通過するための二つの一般的方法がある。第一は受動拡散で、関門を通過するには高度に脂溶性の構造が必要である。第二はBBBを通過しての輸送を容易にするための能動輸送体を用いる。本発明は、大きい中性アミノ酸などのBBB輸送ベクターと、アミロイド症治療のために有用な治療薬の両方を一つの化合物に組み込むことにより、能動輸送体をBBBに引き込むよう試みるものである。
したがって、一つの態様において、本発明は式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグを目的とする：
Figure 2008520647
式中：
QはBBB輸送ベクターであり；
Yは直接結合またはリンカー基であり；
Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
Figure 2008520647
であり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、およびベンゾイミダゾリルからなる群より独立に選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
いくつかの態様において、Qは5または6員芳香族またはヘテロ芳香族部分であり、これはさらに置換されていてもよい。他の態様において、Qはアミノ酸部分またはその類縁体である。Qは塩基性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、アルギニン、リシン、オルニチン、および/またはその類縁体であってもよい。Qは酸性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、および/またはその類縁体であってもよい。さらに、Qは小さい中性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、グリシン、アラニン、セリン、システイン、および/またはその類縁体であってもよい。Qは大きい中性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、フェニルアラニン、トリプトファン、ロイシン、メチオニン、イソロイシン、チロシン、ヒスチジン、バリン、トレオニン、プロリン、アスパラギン、グルタミン、および/またはその類縁体であってもよい。他の態様において、リンカー基はジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンもしくはアルケニレン結合、アミノもしくはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、またはシッフ塩基結合である。
もう一つの態様において、本発明は式IIの化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグを目的とする：
Figure 2008520647
式中：
Xは酸素、窒素、または硫黄であり；
Yは直接結合またはリンカー基であり；
Z1、Z2、Z3はそれぞれ独立にC、CH、CH2、P、N、NH、S、または非存在であり；
R1およびR2は独立に非存在、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、またはアシルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；
R3は水素、アルキル、アリール、アミド、アリールアミド、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アリールアミノカルボニル、アルコキシカルボニル、アルカンスルホニル、アレンスルホニル、シクロアルカンスルホニル、およびヘテロアレンスルホニルからなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよく；
Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
Figure 2008520647
であり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ独立に水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、もしくはベンゾイミダゾリルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
一つの態様において、Xは酸素または窒素である。もう一つの態様において、Yは直接結合である。さらにもう一つの態様において、Z1、Z2およびZ3はN、CまたはCHである。さらにもう一つの態様において、R1およびR2は独立に非存在または水素である。もう一つの態様において、R3は水素、アリールアミド、アリールアミノカルボニルまたはアレンスルホニルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。さらにもう一つの態様において、Aは下記の基の一つであり：
Figure 2008520647
これらはそれぞれ置換されていてもよい。
さらにもう一つの態様において、R4およびR5はそれぞれ独立にシクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、またはベンゾイミダゾリルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。いくつかの態様において、R4およびR5はそれぞれ独立にピリジン、ピリミジン、ピリミジノン、テトラヒドロピリジン、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、トリアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、テトラゾール、チアジアゾール、ピラゾロピリミジン、イソキノリン、またはテトラヒドロイソキノリンであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。もう一つの態様において、R4およびR5は窒素と一緒に、任意で一つまたは複数の追加のヘテロ原子を間にはさんでいる6員環を形成する。いくつかの態様において、得られる6員環は非縮合環である。他の態様において、リンカー基はジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンもしくはアルケニレン結合、アミノもしくはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、またはシッフ塩基結合である。いくつかの態様において、本発明の化合物は表2もしくは3または両方に示す化合物である。
一つの態様において、本明細書において開示する化合物を用いてCNS疾患またはアミロイド関連疾患を治療する。本発明の化合物で治療しうる例示的疾患には、アルツハイマー病、脳アミロイド血管障害、封入体筋炎、黄斑変性症、MCI、ダウン症候群、発作、神経障害性疼痛、アバクロンビー変性症、後天性てんかん性失語症、ランドー-クレフナー症候群、急性播種性脳脊髄炎、副腎白質萎縮症、白質萎縮症、失認症、アレキサンダー病、アルパース病、進行性硬化性灰白質変性症、交代性片麻痺、筋萎縮性側索硬化症、ルー・ゲーリッグ病、アンジェルマン症候群、毛細血管拡張性運動失調症、運動失調症および小脳/脊髄小脳変性症、注意欠陥障害、ビンスヴァンガー病、皮質下認知症、キャナヴァン病、脳低酸素症、脳-眼-顔-骨格症候群、ペナ-ショッカーII型症候群、シャルコー-マリー-ツース、慢性炎症性脱髄性多発神経炎（CIDP）、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト-ヤコブ病、変性性膝関節炎、糖尿病性神経障害、早期幼児てんかん性脳症、大田原症候群、てんかん、フリードライヒ運動失調症、ギラン-バレー症候群（GBS）、急性特発性多発神経炎、ハレルフォルデン-スパッツ病、脳鉄蓄積を伴う神経変性症、ハンチントン病、クラッベ病、クーゲルバーグ-ヴェランダー病、脊髄筋萎縮症（SMA）、I型SMA、II型SMA、III型SMA、ケネディ症候群、進行性脊髄延髄筋萎縮症、関節拘縮を伴う先天性SMA、成人SMA、リー病、レノックス-ガストー症候群、マシャド-ジョセフ病、脊髄小脳性運動失調症3型、単肢筋萎縮症、多発性硬化症、神経有棘赤血球増加症、ニーマン-ピック病、オリーブ橋小脳萎縮症、腫瘍随伴症候群、神経性腫瘍随伴症候群、ランバート-イートン筋無力症症候群、全身硬直症候群、脳脊髄炎、重症筋無力症、小脳変性症、辺縁および/または脳幹脳炎、神経性筋緊張病、眼球クローヌスおよび感覚神経障害、パーキンソン病、ペリツェウス-メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、進行性歩行運動失調症、梅毒性脊髄硬化症、脊髄癆、進行性核上麻痺、ラスムッセン脳炎、レット症候群、トゥーレット症状群、アッシャー症候群、ウェスト症候群、幼児痙攣、ウィルソン病、ならびに肝レンズ核変性症が含まれるが、それらに限定されるわけではない。
一つの態様において、本明細書において開示する化合物は、アミロイドタンパク質の、インビボで様々な器官に沈着する不溶性原線維への構築を予防もしくは阻害するか、またはすでに沈着物を有する患者において、前に形成された沈着物のクリアランスを助ける、もしくは沈着を遅らせる。もう一つの態様において、化合物は、不溶性のオリゴマー型または原線維型のアミロイドタンパク質が、細胞表面に結合または付着して、細胞損傷または毒性を引き起こすことも予防する可能性がある。さらにもう一つの態様において、化合物はアミロイド誘導性の細胞毒性またはマクロファージ活性化を阻止する可能性もある。もう一つの態様において、化合物はアミロイド誘導性の神経毒性または小膠細胞活性化を阻止する可能性もある。もう一つの態様において、化合物は細胞をアミロイド誘導性のB島細胞の細胞毒性から保護する。もう一つの態様において、化合物は特定の器官、例えば、脳からのクリアランスを促進する可能性もあり、または標的器官においてアミロイド原線維形成が予防されるような様式でアミロイドタンパク質の濃度を低下させる。
本発明の化合物は、アミロイド原線維形成、凝集または沈着に関連する疾患を治療するために、治療的または予防的に投与することができる。本発明の化合物は、以下のメカニズム（この一覧は例示的であって、限定的なものではない）のいずれかを用いて、アミロイド関連疾患の経過を改良するよう作用しうる：アミロイド原線維形成もしくは沈着の速度を遅らせる；アミロイド沈着の程度を低下させる；アミロイド原線維形成を阻害、低下、もしくは予防する；アミロイド誘導性の神経変性もしくは細胞毒性を阻害する；アミロイド誘導性炎症を阻害する；アミロイドのクリアランスを促進する；またはアミロイドタンパク質が原線維へと組織化される前にその分解を助ける。本発明の化合物は、CNS疾患の経過を改良するよう作用することもでき、発作の強度を低下させる、発作を予防する、または神経障害性疼痛を軽減することを含むが、それらに限定されるわけではない。
本発明の化合物は、アミロイドβ原線維形成、凝集または沈着に関連する疾患を治療するために、治療的または予防的に投与することができる。本発明の化合物は、以下のメカニズム（この一覧は例示的であって、限定的なものではない）のいずれかを用いて、アミロイドβ関連疾患の経過を改良するよう作用しうる：アミロイドβ原線維形成もしくは沈着の速度を遅らせる；アミロイドβ沈着の程度を低下させる；アミロイドβ原線維形成を阻害、低下、もしくは予防する；アミロイドβ誘導性の神経変性もしくは細胞毒性を阻害する；アミロイドβ誘導性炎症を阻害する；アミロイドβの脳からのクリアランスを促進する；またはアミロイドβタンパク質が原線維へと組織化される前にその分解を助ける。
本発明の化合物は、脳への侵入後（血液脳関門の透過後）または末梢からアミロイドβ沈着を制御する際に有効でありうる。末梢から作用する場合、化合物は脳と血漿との間のAβの平衡を変えて、Aβの脳からの排出を助けると考えられる。これはニューロンAβの異化も増大させ、脳からの排出の速度も変えると考えられる。Aβの脳からの排出の増大は、Aβの脳および脳脊髄液（CSF）中の濃度を低下させることになり、したがってAβ沈着の低減を助ける。または、脳に浸透する化合物は、脳Aβに直接作用することにより、例えば、Aβを非原線維型に維持する、Aβの脳からのクリアランスを助ける、またはAPP処理を減速することにより、沈着を制御する可能性もある。これらの化合物は、脳内Aβが細胞表面と相互作用することを予防し、したがって神経毒性、神経変性または炎症を予防することもできると思われる。これらは活性化小膠細胞によるAβ産生も減少させる可能性がある。化合物はマクロファージまたは神経細胞による分解を高める可能性もある。
同様に、本発明の治療化合物は、脳への侵入後（血液脳関門の透過後）または末梢からCNS疾患またはアミロイド関連疾患を治療する際に有効でありうる。好ましくは、本発明の治療化合物は、BBBを通過しての輸送を促進し、一般には脳への侵入後により有効であると考えられる。
一つの態様において、前記方法をアルツハイマー病（例えば、散発性、家族性、または早期AD）を治療するために用いる。この方法は、ダウン症候群の個人および脳アミロイド血管障害（「CAA」）または遺伝性脳出血の患者などにおける、アミロイドβ沈着の他の臨床症状を治療するために、予防的または治療的に用いることもできる。
もう一つの態様において、前記方法を軽度認知障害を治療するために用いる。軽度認知障害（「MCI」）は思考力の軽度であるが、測定可能な障害によって特徴づけられる状態であって、これは必ずしも認知症と関連しているわけではない。MCIはアルツハイマー病に進行することが多いが、必ずしもそうではない。
加えて、筋線維におけるAPPおよびアミロイドβタンパク質の異常な蓄積は、散発性封入体筋炎（IBM）の病理に関係があるとされている（Askanas, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 1314-1319 (1996)；Askanas, et al., Current Opinion in Rheumatology 7, 486-496 (1995)）。したがって、本発明の化合物は、化合物の筋線維への送達によるIBMの治療などの、アミロイドベータタンパク質が非神経部位に異常に沈着している障害の治療において、予防的または治療的に用いることができる。
加えて、Aβは、加齢性黄斑変性症（AMD）の個人において網膜色素上皮の基底面にそって蓄積する、ドルーゼとして知られる異常な細胞外沈着物に関連することが明らかにされている。AMDは高齢者の不可逆的視力低下の原因である。Aβ沈着は網膜色素上皮の萎縮、ドルーゼ生合成、およびAMDの病因に寄与する局所炎症事象の重要な成分でありうると考えられる（Johnson, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(18), 11830-5 (2002)）。
したがって、本発明は、特にアルツハイマー病、脳アミロイド血管障害、軽度認知障害、封入体筋炎、ダウン症候群、黄斑変性症、ならびにIAPP関連アミロイド症（例えば、糖尿病）、原発性（AL）アミロイド症、続発性（AA）アミロイド症およびβ2ミクログロブリン関連（透析関連）アミロイド症のような他の型のアミロイド症；発作、神経障害性疼痛、アバクロンビー変性症、後天性てんかん性失語症、ランドー-クレフナー症候群、急性播種性脳脊髄炎、副腎白質萎縮症、白質萎縮症、失認症、アレキサンダー病、アルパース病、進行性硬化性灰白質変性症、交代性片麻痺、筋萎縮性側索硬化症、ルー・ゲーリッグ病、アンジェルマン症候群、毛細血管拡張性運動失調症、運動失調症および小脳/脊髄小脳変性症、注意欠陥障害、ビンスヴァンガー病、皮質下認知症、キャナヴァン病、脳低酸素症、脳-眼-顔-骨格症候群、ペナ-ショッカーII型症候群、シャルコー-マリー-ツース、慢性炎症性脱髄性多発神経炎（CIDP）、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト-ヤコブ病、変性性膝関節炎、糖尿病性神経障害、早期幼児てんかん性脳症、大田原症候群、てんかん、フリードライヒ運動失調症、ギラン-バレー症候群（GBS）、急性特発性多発神経炎、ハレルフォルデン-スパッツ病、脳鉄蓄積を伴う神経変性症、ハンチントン病、クラッベ病、クーゲルバーグ-ヴェランダー病、脊髄筋萎縮症（SMA）、I型SMA、II型SMA、III型SMA、ケネディ症候群、進行性脊髄延髄筋萎縮症、関節拘縮を伴う先天性SMA、成人SMA、リー病、レノックス-ガストー症候群、マシャド-ジョセフ病、脊髄小脳性運動失調症3型、単肢筋萎縮症、多発性硬化症、神経有棘赤血球増加症、ニーマン-ピック病、オリーブ橋小脳萎縮症、腫瘍随伴症候群、神経性腫瘍随伴症候群、ランバート-イートン筋無力症症候群、全身硬直症候群、脳脊髄炎、重症筋無力症、小脳変性症、辺縁および/または脳幹脳炎、神経性筋緊張病、眼球クローヌスおよび感覚神経障害、パーキンソン病、ペリツェウス-メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、進行性歩行運動失調症、梅毒性脊髄硬化症、脊髄癆、進行性核上麻痺、ラスムッセン脳炎、レット症候群、トゥーレット症状群、アッシャー症候群、ウェスト症候群、幼児痙攣、ウィルソン病、ならびに肝レンズ核変性症を含む、CNS疾患またはアミロイド関連疾患の予防または治療における、式I、式IIの化合物、または本明細書に記載の他の化合物の使用に関する。
II型糖尿病関連アミロイド症（IAPP）において、アミロイド形成タンパク質IAPPは、オリゴマー型または原線維に組織化されると、β膵島細胞毒性を誘導する。したがって、II型糖尿病患者の膵臓でIAPP原線維が出現すると、β膵島細胞（ランゲルハンス）の減少および臓器機能不全が起こり、これはインスリン血症を引き起こす。
原発性アミロイド症（ALアミロイド）は通常はプラズマ細胞疾患および多発性骨髄腫に関連して見られる。特発性疾患として見つかることもある。
続発性（AA）アミロイド症は通常は、慢性感染（結核など）または慢性炎症（慢性関節リウマチなど）に関連して見られる。家族性の続発性アミロイド症は家族性地中海熱（FMF）でも見られる。
β2ミクログロブリン関連（透析関連）アミロイド症は、長期血液透析患者で見られる。長期血液透析を受けている患者は、手根管およびいくつかの関節のコラーゲンが多い組織においてβ2ミクログロブリン原線維を発生する。これは重度の疼痛、関節硬直および腫脹を引き起こす。これらの沈着物は透析患者の血漿中で低レベルのβ2Mを維持できないことにより生じる。β2Mタンパク質の血漿濃度が高いと、構造上の変化を誘導し、関節における不溶性原線維としての改変β2Mの沈着を引き起こすことになる。
発明の詳細な説明
本発明は、中枢神経系（CNS）疾患および/またはアミロイド関連疾患の治療における、式I、式IIの化合物、または本明細書に記載の他の化合物の使用に関する。便宜上、本明細書において用いられるいくつかの用語の定義を以下に示す。
中枢神経系疾患
本明細書において用いられる「中枢神経系疾患」および「CNS疾患」なる用語は、CNS、例えば、脳および脊髄における神経学的および/または精神医学的変化を意味し、これらは様々な症状を呈する。CNS疾患状態の例には下記が含まれるが、それらに限定されるわけではない：偏頭痛；脳血管欠損；偏執症、分裂症、注意血管障害、および自閉症を含む精神病；食欲減退および食欲亢進を含む強迫性障害；てんかんおよび嗜癖性物質からの禁断症状を含む痙攣障害；パーキンソン病および認知症を含む認知疾患；ならびに期待神経症（例えば、手術、歯科処置などの前）、うつ、躁病、季節性気分障害（SAD）などの不安/うつ障害；ならびにアヘン剤、ベンゾジアゼピン、ニコチン、アルコール、コカイン、および他の乱用物質などの嗜癖性物質からの禁断症状によって起きる痙攣および不安。CNS疾患のさらなる非限定例には、アバクロンビー変性症、後天性てんかん性失語症（ランドー-クレフナー症候群）、急性播種性脳脊髄炎、副腎白質萎縮症、失認症、アレキサンダー病、アルパース病、交代性片麻痺、筋萎縮性側索硬化症、アンジェルマン症候群、毛細血管拡張性運動失調症、運動失調症および小脳/脊髄小脳変性症、注意欠陥障害、ビンスヴァンガー病、キャナヴァン病、脳低酸素症、脳-眼-顔-骨格症候群、シャルコー-マリー-ツース、慢性炎症性脱髄性多発神経炎（CIDP）、大脳皮質基底核変性症、クロイツフェルト-ヤコブ病、変性性膝関節炎、糖尿病性神経障害、早期幼児てんかん性脳症（大田原症候群）、てんかん、フリードライヒ運動失調症、ギラン-バレー症候群（GBS）、ハレルフォルデン-スパッツ病、ハンチントン病、クラッベ病、クーゲルバーグ-ヴェランダー病（脊髄筋萎縮症）、リー病、レノックス-ガストー症候群、マシャド-ジョセフ病、黄斑変性症、単肢筋萎縮症、多発性硬化症、神経有棘赤血球増加症、ニーマン-ピック病、オリーブ橋小脳萎縮症、腫瘍随伴症候群、パーキンソン病、ペリツェウス-メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、進行性歩行運動失調症（梅毒性脊髄硬化症、脊髄癆）、進行性核上麻痺、ラスムッセン脳炎、レット症候群、トゥーレット症状群、およびアッシャー症候群、ウェスト症候群（幼児痙攣）、ならびにウィルソン病が含まれるが、それらに限定されるわけではない。そのような疾患の一般的特徴は当技術分野において公知である。当業者であれば、過度の実験を行うことなく、当技術分野において公知のさらなるCNS疾患を特定することができると思われる。
アミロイド関連疾患
下記はアミロイド関連疾患の非限定例である。すべてではないが、いくつかのアミロイド関連疾患はCNS疾患でもある。同様に、すべてではないが、いくつかのCNS疾患はアミロイド関連疾患である。これらの疾患の一覧は、互いに排他的またはすべてを含むものではない。
AA（反応性）アミロイド症
一般に、AAアミロイド症は持続性の急性期応答を引き起こすいくつかの疾患の症状発現である。そのような疾患には、慢性炎症障害、慢性局所または全身微生物感染症、および悪性新生物が含まれる。反応性または続発性（AA）アミロイド症の最も一般的な型は、長期炎症状態の結果として見られる。例えば、慢性関節リウマチまたは家族性地中海熱（これは遺伝病である）の患者はAAアミロイド症を発症しうる。「AAアミロイド症」および「続発性（AA）アミロイド症」なる用語は交換可能に用いられる。
AA原線維は一般に、IL-1、IL-6およびTNFなどのサイトカインに反応して主に肝細胞で合成される循環アポリポタンパク質である、血清アミロイドAタンパク質（ApoS AA）のタンパク質分解切断によって生成される8,000ダルトンの断片（AAペプチドまたはタンパク質）からなる。いったん分泌されれば、ApoSAAはHDLと複合体形成する。AA原線維は体内に広く沈着しうるが、実質器官に優先的である。通常は腎臓が沈着部位であり、肝臓および脾臓にも波及しうる。沈着は心臓、胃腸管、および皮膚にも見られる。
AAアミロイド症の発症を引き起こしうる根元疾患には、慢性関節リウマチ、若年性慢性関節炎、強直性脊椎炎、乾癬、乾癬関節症、ライター症候群、成人スティル病、ベーチェット症候群、およびクローン病などの炎症疾患が含まれるが、それらに限定されるわけではない。AA沈着物は、ハンセン病、結核、気管支拡張症、褥瘡性潰瘍、慢性腎盂腎炎、骨髄炎、およびウィップル病などの慢性微生物感染症の結果としても産生される。特定の悪性新生物もAA原線維アミロイド沈着物を生じうる。これらには、ホジキンリンパ腫、腎癌、腸管、肺および尿生殖路の癌、基底細胞癌、および有毛細胞白血病などの状態が含まれる。AAアミロイド症に関連している可能性のある他の根元状態はキャッスルマン病およびシュニッツラー症候群である。
ALアミロイド症（原発性アミロイド症）
ALアミロイド沈着は一般に、プラズマ細胞の悪性病変（多発性骨髄腫）から良性モノクローナル免疫グロブリン血症にわたる、Bリンパ球系列のほとんどいかなる障害にも関連している。時に、アミロイド沈着物の存在が根元的障害の最初の指標となることもある。ALアミロイド症はCurrent Drug Targets, 2004, 5 159-171にも詳細に記載されている。
ALアミロイド沈着物の原線維はモノクローナル免疫グロブリンL鎖またはその断片からなる。より具体的には、断片はL鎖（カッパまたはラムダ）のN末端領域由来で、その可変（VL）ドメインのすべてまたは一部を含む。沈着物は一般に間葉組織中に生じ、末梢および自律神経障害、手根管症候群、巨舌、拘束性心筋症、大関節の関節疾患、免疫疾患、骨髄腫、ならびに潜在性疾患を引き起こす。しかし、ほとんどいかなる組織にも、特に腎臓、肝臓、脾臓および心臓などの内臓にも波及しうることに留意すべきである。
遺伝性全身アミロイド症
遺伝性全身アミロイド症には多くの型がある。これらは比較的珍しい状態ではあるが、症状が成人発症すること、およびそれらの遺伝パターン（通常は常染色体優性）により、一般の集団においてそのような障害が持続することになる。一般に、この症候群は前駆体タンパク質における点突然変異が原因とされ、変異体アミロイド形成ペプチドまたはタンパク質が生成されることになる。例えば、トランスチレチンおよび断片からのATTRタンパク質、アポリポタンパク質A1（apoAI）のN末端断片、アポリポタンパク質AIIからのAapoAII、リゾチーム（Alys）、フィブリノゲンアルファ鎖断片、ゲルゾリン断片（Agel）、シスタチンC断片（ACys）、アミロイド前駆体タンパク質（APP）由来のβアミロイドタンパク質（Aβ）、Prp前駆体タンパク質（51〜91挿入断片）由来のプリオンタンパク質（PrP、APrPSC）、血清アミロイドAタンパク質由来のAA（ApoSAA）、免疫グロブリンH鎖（ガンマＩ）由来のAHアミロイドタンパク質、(プロ)カルシトニンからのACalアミロイドタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子からのAANFアミロイドタンパク質、プロラクチンからのApro、またはABriペプチドからのAbri/ADanにおける点突然変異は臨床症候群を引き起こす可能性があり、そのような症候群には家族性アミロイド多発神経炎（FAP）、神経障害を伴わない主として心臓への波及、老人性全身アミロイド症、腱鞘炎、非神経障害性オステルターグ型アミロイド症、家族性アミロイド症、格子状角膜変性症を伴う脳神経障害、遺伝性脳出血（CAA）-アイスランド型、家族性アルツハイマー病、アルツハイマー病、ダウン症候群、アミロイド症を伴う遺伝性脳出血-オランダ型、家族性認知症、家族性クロイツフェルト-ヤコブ病；ゲルストマン-ストロイスラー-シャインカー症候群、遺伝性海綿状脳症、プリオン病、主に腎臓に波及する家族性地中海熱、マックル-ウェルズ症候群、腎障害、難聴、じんま疹、四肢疼痛、持続性心房停止を伴う心筋障害、皮膚沈着物（水胞性、丘疹性、膿疱性皮膚）、骨髄腫関連アミロイド症、甲状腺の髄様癌、孤立性心房アミロイド、プロラクチノーマ、ならびに/または英国型およびデンマーク型家族性認知症が含まれるが、それらに限定されるわけではない。そのような疾患の一般的特徴は当技術分野において公知である。これらの点突然変異および臨床症候群は例示的なものであって、本発明の範囲の限定を意図するものではない。例えば、トランスチレチン遺伝子で40を超える別々の点突然変異が記載されており、これらはすべて家族性アミロイド多発神経炎の臨床上類似の型を発生する。
一般に、いかなる遺伝性アミロイド障害も散発的に起こることもあり、疾患の遺伝型および散発型はいずれもアミロイドに関しては同じ特徴を呈する。例えば、続発性AAアミロイド症の最も多い型は散発的に、例えば、進行中の炎症の結果発生し、家族性地中海熱には関連しない。したがって、下記の遺伝性アミロイド障害に関する一般的議論は散発性アミロイド症にも適用することができる。
トランスチレチン（TTR）は、時にプレアルブミンとも呼ばれる14キロダルトンのタンパク質である。これは肝臓および脈絡叢で産生され、甲状腺ホルモンおよびビタミンAを輸送する際に機能する。このタンパク質の少なくとも50の変異型は、それぞれ一つのアミノ酸変化によって特徴づけられ、様々な型の家族性アミロイド多発神経炎の原因である。例えば、55位のロイシンのプロリンでの置換は、特に進行性型の神経障害を発生し；111位のロイシンのメチオニンでの置換は、デンマーク人の患者で重症心臓障害を引き起こした。
全身アミロイド症患者の心組織から単離したアミロイド沈着物から、沈着物は総称してATTRと呼ばれるTTRおよびその断片の不均質な混合物からなることが判明し、その全長配列が特徴づけられている。ATTR原線維成分はそのような斑から抽出することができ、それらの構造および配列は当技術分野において公知の方法に従って決定された（例えば、Gustavsson, A., et al., Laboratory Invest. 73: 703-708, 1995；Kametani, F., et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 125: 622-628, 1984；Pras, M., et al., PNAS 80: 539-42, 1983）。
分子アポリポタンパク質A1に点突然変異（例えば、Gly→Arg26；Trp→Arg50；Leu→Arg60）を有する患者はタンパク質アポリポタンパク質AIまたはその断片（AApoAI）の沈着物によって特徴づけられるアミロイド症の一つの型（「オステルターグ型」）を示す。これらの患者は低レベルの高密度リポタンパク質（HDL）を有し、末梢神経障害または腎機能不全を示す。
酵素リゾチームのアルファ鎖における突然変異（例えば、Ile→Thr56またはAsp→His57）はイングランドの家族で報告されたオステルターグ型非神経障害性遺伝性アミロイドのもう一つの型の基礎である。ここで、突然変異型リゾチームタンパク質（Alys）の原線維が沈着し、患者は一般に腎機能の不全を示す。このタンパク質は、本明細書に記載のほとんどの原線維形成タンパク質とは異なり、通常は全体の（非断片化）形で存在する（Benson, M.D., et al. CIBA Fdn. Symp. 199: 104-131, 1996）。
免疫グロブリンL鎖は、原線維（例えば、ALアミロイド症およびAHアミロイド症）、顆粒（例えば、L鎖沈着疾患（LCDD）、H鎖沈着疾患（HCDD）、およびL-H鎖沈着疾患（LHCDD））、結晶（例えば、後天性ファルコニ症候群）、および微小管（例えば、クリオグロブリン血症）を含む様々な形状の凝集物を形成する傾向がある。ALおよびAHアミロイド症はそれぞれ免疫グロブリンL鎖およびH鎖、ならびに/またはそれらの断片の不溶性原線維の形成によって示される。AL原線維では、λVI鎖（λ6鎖）などのラムダ（λ）鎖がカッパ（κ）鎖よりも高濃度で見られる。λIII鎖もわずかに高くなっている。Merlini et al., CLIN CHEM LAB MED 39(11):1065-75 (2001)。H鎖アミロイド症（AH）は一般にIgG1サブクラスのガンマ鎖アミロイドタンパク質の凝集物によって特徴づけられる。Eulitz et al., PROC NATL ACAD SCI USA 87:6542-46 (1990)。
非アミロイド形成L鎖に対するアミロイド形成L鎖の比較により、後者はタンパク質の折りたたみを不安定化し、凝集を促進すると思われる置き換えまたは置換を含みうることが明らかにされている。ALおよびLCDDは、抗体産生B細胞の新生物増殖によって産生される、それらの比較的小数のモノクローナルL鎖により、他のアミロイド疾患から区別されている。AL凝集物は典型的にはラムダ鎖の整列した原線維である。LCDD凝集物はカッパおよびラムダ鎖両方の比較的無定型の凝集物で、大多数はカッパ、いくつかの場合にはκIVである。Bellotti et al., JOURNAL OF STRUCTURAL BIOLOGY 13:280-89 (2000)。AHアミロイド症を有する患者の非アミロイド形成H鎖に対するアミロイド形成H鎖の比較により、欠損および/または変化した成分が明らかにされている。Eulitz et al., PROC NATL ACAD SCI USA 87:6542-46 (1990)（非アミロイド形成H鎖よりも著しく低い分子量によって特徴づけられる病原性H鎖）；およびSolomon et al. AM J HEMAT 45(2) 171-6 (1994)（非アミロイド形成H鎖のVH-D部分だけからなるとして特徴づけられるアミロイド形成H鎖）。
したがって、AL、LCDD、AHなどを有する、またはこれらを有するリスクの高い被験体を検出する、またはその治療をモニターする可能性のある方法には、アミロイド形成LまたはH鎖、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドγ、またはアミロイドγ1の存在または沈着抑制について、血漿または尿をイムノアッセイすることが含まれるが、それらに限定されるわけではない。
脳アミロイド症（Brain Amyloidosis）
脳内のアミロイドで最もよく見られる型は主にAβペプチド原線維からなり、散発性（非遺伝性）アルツハイマー病に関連する認知症を生じる。事実、散発性アルツハイマー病の発生率は遺伝性であると示された型を大きく超えている。それにもかかわらず、斑を形成する原線維ペプチドは両方の型で非常に類似している。脳アミロイド症は、原因因子がアミロイドである疾患、状態、病状、およびその成分を含む脳の構造または機能のその他の異常を含む。アミロイド関連疾患に冒される脳の領域は脈管構造を含む支質または機能的もしくは解剖学的領域を含む実質、あるいはニューロン自体でありうる。被験体は具体的に認められたアミロイド関連疾患の明確な診断を受けている必要はない。「アミロイド関連疾患」なる用語は脳アミロイド症を含む。
アミロイドβペプチド（「Aβ」）はベータアミロイド前駆体タンパク質（「βAPP」）として知られる大きいタンパク質からのタンパク質分解によって誘導される39〜43アミノ酸のペプチドである。βAPPにおける突然変異は、Aβ原線維および他の成分からなる斑の脳内沈着によって特徴づけられる、家族性アルツハイマー病、ダウン症候群、脳アミロイド血管障害、および老人性認知症を引き起こし、これらについては以下に詳細に記載する。アルツハイマー病に関連するAPPにおける公知の突然変異は、βまたはγセクレターゼの切断部位近辺、またはAβ内で起こる。例えば、717位はAPPがAβへと処理されるガンマセクレターゼ切断部位の近辺であり、670/671位はβセクレターゼ切断部位の近辺である。これらの残基の任意の部位における突然変異は、おそらくはAPPから生じるAβの42/43アミノ酸型の増量を引き起こすことにより、アルツハイマー病を発生すると考えられる。家族性アルツハイマー病は被験体集団の10％にすぎない。アルツハイマー病発生のほとんどはAPPおよびAβがいかなる突然変異も有していない散発性の症例である。様々な長さのAβペプチドの構造および配列は当技術分野において周知である。そのようなペプチドは当技術分野において公知の方法により調製するか、または公知の方法により脳から抽出することができる（例えば、Glenner and Wong, Biochem. Biophys. Res. Comm. 129, 885-90 (1984)；Glenner and Wong, Biochem. Biophys. Res. Comm. 122, 1131-35 (1984)）。加えて、様々な型のペプチドが市販されている。APPはほとんどの細胞で発現され、構成的に異化される。主な異化経路は、仮にαセクレターゼと呼ばれる酵素によるAβ配列内のAPPの切断であると考えられ、APPsαとして知られる可溶性外部ドメインが放出されることになる。この切断はAβペプチドの生成を妨げる。この非アミロイド形成経路とは対照的に、APPはAβのNおよびC末端でそれぞれβおよびγセクレターゼとして知られる酵素により切断され、続いて細胞外空間にAβを放出することもできる。今日まで、BACEはβセクレターゼとして同定されており（Vasser, et al., Science 286:735-741, 1999）、プレセニリンはγセクレターゼ活性に関係するとされている（De Strooper, et al., Nature 391, 387-90 (1998)）。アミロイド前駆体タンパク質（APP）のβおよびγセクレターゼ酵素による連続的タンパク質分解切断によって、39〜43アミノ酸Aβペプチドが生成する。Aβ40が生成する主な型であるが、全Aβの5〜7％はAβ42として存在する（Cappai et al., Int. J. Biochem. Cell Biol 31. 885-89 (1999)）。
Aβペプチドの長さはその生化学的/生物物理学的性質を劇的に変化させると思われる。具体的には、Aβ42のC末端における追加の二つのアミノ酸は非常に疎水性が高く、おそらくはAβ42の凝集する性向を高める。例えば、Jarrettらは、Aβ42はAβ40に比べてインビトロで非常に速く凝集することを示し、より長い型のAβはアルツハイマー病における神経突起斑の最初の播種に関連する重要な病的タンパク質である可能性を示唆している（Jarrett, et al., Biochemistry 32, 4693-97 (1993)；Jarrett, et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 695, 144-48 (1993)）。この仮説は、遺伝性家族性アルツハイマー病（「FAD」）の症例における特定の型のAβの寄与を調べた最近の分析によってさらに実証されている。例えば、FADに関連づけられているAPPの「ロンドン」突然変異型（APPV717I）は、Aβ40に対してAβ42/43型の産生を選択的に増加させる（Suzuki, et al., Science 264, 1336-40 (1994)）が、APPの「スウェーデン」突然変異型（APPK670N/M671L）はAβ40およびAβ42/43両方のレベルを高める（Citron, et al., Nature 360, 672-674 (1992)；Cai, et al., Science 259, 514-16, (1993)）。同様に、プレセニリン-1（「PS1」）またはプレセニリン-2（「PS2」）遺伝子におけるFAD関連突然変異は、Aβ42/43産生を選択的に増大させることになるが、Aβ40は増やさない（Borchelt, et al., Neuron 17, 1005-13 (1996)）。この知見は、脳Aβ42の選択的増加を示す、PS突然変異型を発現するトランスジェニックマウスモデルで実証された（Borchelt, op cit；Duff, et al., Neurodegeneration 5(4), 293-98 (1996)）。したがって、アルツハイマー病の病因に関する有力な仮説は、Aβ42の産生および放出増大またはクリアランス（分解または脳クリアランス）低下による、Aβ42脳内濃度の上昇が疾患の病理学における原因事象であるということである。
AβまたはAPP遺伝子いずれかにおける複数の突然変異部位が特定されており、認知症または脳出血のいずれかと臨床的に関連している。例示的CAA障害には、アイスランド型のアミロイド症を伴う遺伝性脳出血（HCHWA-I）；HCHWAのオランダ型（HCHWA-D；Aβにおける突然変異）；Aβのフランドル型突然変異；Aβの北極型突然変異；Aβのイタリア型突然変異；Aβのアイオワ型突然変異；家族性英国型認知症；および家族性デンマーク型認知症が含まれるが、それらに限定されるわけではない。CAAは散発性の場合もある。
本明細書において用いられる「βアミロイド」、「アミロイドβ」などの用語は、具体的にそうではないとの記載がないかぎり、アミロイドβタンパク質またはペプチド、アミロイドβ前駆体タンパク質またはペプチド、中間体、ならびにその改変体および断片を意味する。特に、「Aβ」とは、APP遺伝子産物のタンパク質分解処理によって生じる任意のペプチド、特にAβ1-39、Aβ1-40、Aβ1-41、Aβ1-42、およびAβ1-43を含む、アミロイドの病理に関連するペプチドを意味する。命名の便宜上、「Aβ1-42」は、本明細書においては「Aβ(1-42)」または単に「Aβ42」もしくは「Aβ42」と呼ぶ（本明細書において論じる任意の他のアミロイドペプチドについても同様）。本明細書において用いられる「βアミロイド」、「アミロイドβ」、および「Aβ」は同義である。
特に記載がないかぎり、「アミロイド」なる用語は、可溶性（例えば、モノマーまたはオリゴマー）または不溶性（例えば、原線維構造を有するか、またはアミロイド斑）でありうる、アミロイド形成タンパク質、ペプチド、またはその断片を意味する。例えば、MP Lambert, et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 95, 6448-53 (1998)を参照されたい。「アミロイド症」または「アミロイド疾患」または「アミロイド関連疾患」とは、アミロイド線維の存在によって特徴づけられる病的状態を意味する。「アミロイド」は、いくつかの異なる疾患で見られる、多様であるが特定のタンパク質沈着物群（細胞内または細胞外）を意味する一般用語である。それらの出現は多様であるが、すべてのアミロイド沈着物は共通の形態上の特性を有し、特定の色素（例えば、コンゴー赤）で染色され、染色後に偏光下で特徴的な赤-緑複屈折性の外観を呈する。これらは共通の超微細構造的特徴ならびに共通のX線回折および赤外スペクトルも有する。
ゲルゾリンは断片およびアクチンフィラメントに結合するカルシウム結合タンパク質である。タンパク質の187位の突然変異（例えば、Asp→Asn；Asp→Tyr）により、通常はフィンランド出身の患者、ならびにオランダ系または日系人で見られる、遺伝性全身アミロイド症の一つの型を発生する。罹患した個人において、ゲルゾリン断片（Agel）から形成された原線維は、通常はアミノ酸173〜243（68kDaカルボキシ末端断片）からなり、血管および基底膜に沈着して、角膜変性および末梢神経障害、異栄養性皮膚変化および他の器官への沈着へと進行する脳神経障害を引き起こす。（Kangas, H., et al. Human Mol. Genet. 5(9): 1237-1243, 1996）。
フィブリノゲンの突然変異型アルファ鎖（AfibA）および突然変異型シスタチンC（Acys）などの他の突然変異タンパク質も原線維を形成し、特徴的な遺伝性疾患を生じる。AfibA原線維は腎疾患を伴う非神経障害性遺伝性アミロイドの特徴的な沈着物を生成し；Acys沈着物はアイスランドで報告された遺伝性脳アミロイド血管障害の特徴である（Isselbacher, Harrison's Principles of Internal Medicine, McGraw-Hill, San Francisco, 1995；Benson, et al）。少なくともいくつかの場合に、脳アミロイド血管障害（CAA）の患者は、シスタチンCの非突然変異型をアミロイドベータタンパク質と共に含むアミロイド原線維を有することが明らかにされている（Nagai, A., et al. Molec. Chem. Neuropathol. 33: 63-78, 1998）。
脳アミロイド症（Cerebral Amyloidosis）
アミロイドの局所的沈着は、特に高齢者において、脳に一般的に見られる。脳内のアミロイドで最もよく見られる型は主にAβペプチド原線維からなり、認知症または散発性（非遺伝性）アルツハイマー病を生じる。脳アミロイド症が最も一般的に起こるのは散発性で、家族性ではない。例えば、散発性アルツハイマー病および散発性CAAの発生率は家族性ADおよびCAAの発生率を大きく超えている。さらに、この疾患の散発性および家族性の型は互いに区別することができない（これらは遺伝性の遺伝子突然変異の有無で異なるだけである）。例えば、散発性および家族性AD両方の臨床症状および形成されるアミロイド斑は、同じではないとしても非常に類似している。
脳アミロイド血管障害（CAA）とは、軟膜および皮質の動脈、小動脈、および静脈の壁におけるアミロイド原線維の特定の沈着である。これは一般にアルツハイマー病、ダウン症候群および正常な加齢、ならびに卒中または認知症に関連する様々な家族性の状態に関連する（Frangione et al., Amyloid: J. Protein Folding Disord. 8, Suppl. 1, 36-42 (2001)参照）。CAAは散発的に起こることもあり、遺伝性でもありうる。
老人性全身アミロイド症
アミロイド沈着は、全身または局所のいずれでも、年齢と共に増加する。例えば、野生型トランスチレチン（TTR）の原線維は一般に高齢者の心組織で見られる。これらは無症候性、臨床的に無症状であることもあれば、心不全を来すこともある。無症候性原線維局所沈着物は脳（Aβ）、前立腺のアミロイド小体（β2ミクログロブリン）、関節および精嚢でも生じうる。
透析関連アミロイド症（DRA）
β2ミクログロブリン（β2M）原線維からなる斑は一般に長期血液透析または腹膜透析を受けている患者で発生する。β2ミクログロブリンは11.8キロダルトンのポリペプチドで、すべての有核細胞上に存在するクラスI MHC抗原のL鎖である。通常の状況下で、β2Mは腎機能不全がないかぎり通常は細胞外空間に分布するが、腎機能不全の場合、β2Mは組織内に輸送され、そこで重合してアミロイド原線維を形成する。腎機能不全の場合などのクリアランスの不全は手根管および他の部位（主に関節のコラーゲンが多い組織）への沈着を引き起こす。他の原線維タンパク質とは異なり、β2M分子はより長い前駆体タンパク質の切断によって産生されず、一般には原線維中に非断片化型で存在する。（Benson、前記）。このアミロイド前駆体の貯留および蓄積がDRAの根底にある主な病原過程であることが明らかにされている。DRAは末梢関節の骨関節症（例えば、関節硬直、疼痛、腫脹など）によって特徴づけられる。組織内のβ2Mのアイソフォーム、糖化β2M、またはβ2Mのポリマーが最もアミロイド形成性の型（天然β2Mに対して）である。他の型のアミロイド症とは異なり、β2Mは大体が骨関節部位に限局される。内臓沈着は稀である。時として、これらの沈着物は血管および他の重要な解剖学的部位に波及することもある。
β2Mを除去するための透析法が改善されたにもかかわらず、患者の大多数で血漿β2M濃度は通常よりも劇的に高いままである。これらの高いβ2M濃度は一般に糖尿病関連アミロイド症（DRA）および死亡率に寄与する併存疾患につながる。
島アミロイドポリペプチドおよび糖尿病
島ヒアリン症（アミロイド沈着）は一世紀以上前に重度高血糖症患者の膵臓における線維性タンパク質凝集物の存在として始めて記載された（Opie, EL., J Exp. Med. 5: 397-428, 1901）。今日では、主に島アミロイドポリペプチド（IAPP）、すなわちアミリンからなる島アミロイドは、II型糖尿病（インスリン非依存性糖尿病、すなわちNIDDMとしても知られている）の全症例の90％以上における特徴的な組織病理学的マーカーである。これらの原線維蓄積は、プロ-IAPPと呼ばれる大きい前駆体ペプチドから誘導される37アミノ酸ペプチドである、島アミロイドポリペプチド（IAPP）すなわちアミリンの凝集によって起こる。
IAPPはβ細胞分泌促進物質に反応してインスリンと同時分泌される。この病理学的特徴はインスリン依存性（I型）糖尿病とは関連せず、NIDDM（II型糖尿病）として診断される不均質な臨床表現型を統一する特徴である。
ネコにおける縦断的試験およびサルにおける免疫細胞化学的研究により、島アミロイドの漸進的増加はインスリン分泌β細胞の個数の劇的減少および疾患の重症度上昇に関連している。最近、形質転換試験によりIAPP斑形成とβ細胞のアポトーシスおよび機能不全との間の関係が強調され、アミロイド沈着がII型糖尿病の重症度を高める主な因子であることが示されている。
IAPPはインビトロでβ膵島細胞毒性を誘導することも明らかにされており、II型またはI型糖尿病患者（島移植後）の膵臓でIAPP原線維が出現すると、β細胞島（ランゲルハンス）の減少および臓器機能不全が起こることを示している。II型糖尿病患者において、膵臓IAPPの蓄積はオリゴマーIAPPの形成を引き起こし、不溶性線維性沈着物としてのIAPP-アミロイドの構築につながり、これは最終的に島のインスリン産生β細胞を破壊し、β細胞枯渇および機能不全を来すことになる（Westermark, P., Grimelius, L., Acta Path. Microbiol. Scand., sect. A. 81: 291-300, 1973；de Koning, EJP., et al., Diabetologia 36: 378-384, 1993；およびLorenzo, A., et al., Nature 368: 756-760, 1994）。線維性沈着物としてのIAPPの蓄積は、沈着物中にIAPPをトラップすることで、血漿中で通常見られるIAPPに対するプロ-IAPPの比を上げることにより、この比に対しても影響をおよぼしうる。β細胞量の減少は高血糖症およびインスリン血症によって現れることもある。このβ細胞量減少によってインスリン療法が必要となることもある。
一つまたは複数の特定の型の細胞の死滅または機能不全によって起こる疾患は、関連する型の健常な細胞を患者に移植することにより治療することができる。このアプローチはI型糖尿病患者に用いられている。しばしば、供与者からの膵島細胞を移植前にインビトロで培養し、それらを摘出手順後に回復させる、またはそれらの免疫原性を低下させる。しかし、多くの場合、島細胞移植は移植細胞の死滅により不成功に終わる。この成功率が低い一つの理由はIAPPで、これが毒性オリゴマーへと組織化する。原線維オリゴマーの細胞内および細胞外蓄積によって毒性が生じることもある。インビトロでIAPPオリゴマーは原線維を形成し、細胞に対して毒性となりうる。加えて、IAPP原線維は細胞が移植された後も成長し続け、細胞の死滅または機能不全を引き起こす可能性がある。これは、細胞が健常供与者からのもので、移植を受ける患者が原線維の存在によって特徴づけられる疾患を持たない場合でも起こりうる。例えば、本発明の化合物を、国際特許出願（PCT）国際公開公報第01/003680に記載の方法に従って、移植のための組織または細胞を調製する際に用いることもできる。
本発明の化合物は、プロ-IAPP/IAPP、プロ-インスリン/インスリンの濃度比およびC-ペプチドレベルを安定化する可能性もある。加えて、有効性の生物マーカーとして、アルギニン-インスリン分泌試験、糖負荷試験、インスリン耐性および感受性試験などの異なる試験の結果をすべて、β細胞量の減少および/またはアミロイド沈着物の蓄積のマーカーとして用いることができると考えられる。そのようなクラスの薬物は、インスリン耐性、肝グルコース産生、およびインスリン分泌を標的とする他の薬物と一緒に用いることができると考えられる。そのような化合物は、β細胞機能を保存することによりインスリン療法を防ぎ、島移植片を保存するために適用可能であると思われる。
ホルモン由来アミロイド症
内分泌器官は、特に高齢者では、アミロイド沈着物を有することがある。ホルモン分泌腫瘍もホルモン由来アミロイド斑を含むことがあり、その原線維はカルシトニンなどのポリペプチドホルモン（甲状腺の髄様癌）；および心房性ナトリウム利尿ペプチド（孤立性心房アミロイド症）からなる。これらのタンパク質の配列および構造は当技術分野において周知である。
その他のアミロイド症
通常はアミロイドの局所沈着物として現れる、様々な他の型のアミロイド疾患がある。一般に、これらの疾患はおそらくは、特定の原線維前駆体の局所的産生もしくは異化の不足、または特定の組織（関節など）の原線維沈着しやすい傾向が原因である。そのような特発性沈着の例には、小結節性ALアミロイド、皮膚アミロイド、内分泌アミロイド、および腫瘍関連アミロイドが含まれる。他のアミロイド関連疾患には、家族性アミロイド多発神経炎（FAP）、老人性全身アミロイド症、腱鞘炎、家族性アミロイド症、オステルターグ型非神経障害性アミロイド症、脳神経障害、遺伝性脳出血、家族性認知症、慢性透析、家族性クロイツフェルト-ヤコブ病；ゲルストマン-ストロイスラー-シャインカー症候群、遺伝性海綿状脳症、プリオン病、家族性地中海熱、マックル-ウェルズ症候群、腎障害、難聴、じんま疹、四肢疼痛、心筋障害、皮膚沈着物、多発性骨髄腫、良性モノクローナル免疫グロブリン血症、マクログロブリン血症、骨髄腫関連アミロイド症、甲状腺の髄様癌、孤立性心房アミロイド、および糖尿病が含まれる。
本発明の化合物は、臨床状況にかかわらず、アミロイド原線維形成、凝集または沈着に関連する疾患を治療するために、治療的または予防的に投与することができる。本発明の化合物は、例えば下記などであるが、それらに限定されるわけではないメカニズムのいずれかを用いて、アミロイド関連疾患の経過を改良するよう作用しうる：アミロイド原線維形成もしくは沈着の速度を遅らせる；アミロイド沈着の程度を低下させる；アミロイド原線維形成を阻害、低下、もしくは予防する；アミロイド誘導性炎症を阻害する；アミロイドの、例えば脳からのクリアランスを促進する；または細胞をアミロイド誘導性（オリゴマーまたは原線維）毒性から保護する。
一つの態様において、本発明の化合物は、アミロイドβ原線維形成、凝集または沈着に関連する疾患を治療するために、治療的または予防的に投与することができる。本発明の化合物は、以下のメカニズム（この一覧は例示的であって、限定的なものではない）のいずれかを用いて、アミロイドβ関連疾患の経過を改良するよう作用しうる：アミロイドβ原線維形成もしくは沈着の速度を遅らせる；アミロイドβ沈着の程度を低下させる；アミロイドβ原線維形成を阻害、低下、もしくは予防する；アミロイドβ誘導性の神経変性もしくは細胞毒性を阻害する；アミロイドβ誘導性炎症を阻害する；アミロイドβの脳からのクリアランスを促進する；またはAβのより高度の異化を助ける。
本発明の化合物は、脳への侵入後（血液脳関門の透過後）または末梢からアミロイドβ沈着を制御する際に有効でありうる。末梢から作用する場合、化合物は脳と血漿との間のAβの平衡を変えて、Aβの脳からの排出を助けると考えられる。Aβの脳からの排出の増大は、Aβの脳内濃度を低下させることになり、したがってAβ沈着の低減を助ける。加えて、脳に浸透する化合物は、脳Aβに直接作用することにより、例えば、Aβを非原線維型に維持する、またはAβの脳からのクリアランスを助けることにより、沈着を制御する可能性もある。化合物はAPP処理を減速する可能性もあり；マクロファージもしくは神経細胞によるAβ原線維の分解を高める可能性もあり；または活性化小膠細胞によるAβ産生を減少させる可能性もある。これらの化合物は、脳内Aβが細胞表面と相互作用することを予防し、したがって神経毒性、神経変性または炎症を予防することもできると思われる。
一つの態様において、前記方法をアルツハイマー病（例えば、散発性または家族性AD）を治療するために用いる。この方法は、ダウン症候群の個人および脳アミロイド血管障害（「CAA」）、遺伝性脳出血、または早期アルツハイマー病の患者などにおける、アミロイドβ沈着の他の臨床症状を治療するために、予防的または治療的に用いることもできる。
もう一つの態様において、前記方法を軽度認知障害を治療するために用いる。軽度認知障害（「MCI」）は思考力の軽度であるが、測定可能な障害によって特徴づけられる状態であって、これは必ずしも認知症と関連しているわけではない。MCIはアルツハイマー病に進行することが多いが、必ずしもそうではない。
加えて、筋線維におけるAPPおよびアミロイドβタンパク質の異常な蓄積は、散発性封入体筋炎（IBM）の病理に関係があるとされている（Askanas, V., et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 1314-1319；Askanas, V. et al. (1995) Current Opinion in Rheumatology 7: 486-496）。したがって、本発明の化合物は、化合物の筋線維への送達によるIBMの治療などの、アミロイドベータタンパク質が非神経部位に異常に沈着している障害の治療において、予防的または治療的に用いることができる。
加えて、Aβは、加齢性黄斑変性症（ARMD）の個人において網膜色素上皮の基底面にそって蓄積する、ドルーゼとして知られる異常な細胞外沈着物に関連することが明らかにされている。ARMDは高齢者の不可逆的視力低下の原因である。Aβ沈着は網膜色素上皮の萎縮、ドルーゼ生合成、およびARMDの病因に寄与する局所炎症事象の重要な成分でありうると考えられる（Johnson, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(18), 11830-5 (2002)）。したがって、本発明は、加齢性黄斑変性症の治療または予防にも関する。
もう一つの態様において、本発明は被験体（好ましくはヒト）のアミロイド関連疾患を治療または予防する方法であって、被験体に下記の式またはそれ以外の本明細書に記載の化合物の治療量を、アミロイド原線維形成もしくは沈着、神経変性、または細胞毒性を低減または阻害するように投与する段階を含む方法にも関する。もう一つの態様において、本発明は被験体（好ましくはヒト）のアミロイド関連疾患を治療または予防する方法であって、被験体に下記の式またはそれ以外の本明細書に記載の化合物の治療量を、脳アミロイド症、例えば、アルツハイマー病、ダウン症候群または脳アミロイド血管障害の患者の認知機能を改善もしくは安定化する、または認知機能のさらなる悪化を予防、減速、もしくは停止するように投与する段階を含む方法に関する。これらの化合物はこれらの被験体の日常生活の質を改善することもできる。
本発明の治療化合物は、例えば、糖血症を安定化する、β細胞量の減少を予防または軽減する、β細胞量の減少による高血糖症を軽減または予防する、およびインスリン産生を改変（例えば、増加または安定化）することにより、II型糖尿病に関連するアミロイド症を治療する可能性もある。本発明の化合物は、プローIAPP/IAPPの濃度比を安定化する可能性もある。
本発明の治療化合物は、腎機能を安定化する、タンパク尿症を軽減する、クレアチニンクリアランスを高める（例えば、少なくとも50％以上または少なくとも100％以上）、慢性下痢の寛解もしくは体重増加（例えば、10％以上）をもたらす、または血清クレアチニンを減少させることにより、AA（続発性）アミロイド症および/またはAL（原発性）アミロイド症を治療する可能性もある。例えば、SAPシンチグラフィによって定量した内臓アミロイド含量も低下しうる。
神経保護
Aβペプチドは、いくつかのグループにより、ニューロンに対して非常に有毒であることが明らかにされている。アミロイド斑は反応性神経膠症、異栄養性神経突起およびアポトーシス細胞に直接関連しており、斑が神経変性変化を誘導することが示唆される。神経毒性は最終的にニューロンを破壊または死滅させる。インビトロで、AβはラットPC-12細胞、初代ラット海馬および皮質培養細胞、ならびに前分化（predifferentiated）ヒト神経型SH-SY5Y細胞株などの多くの異なる神経細胞型でアポトーシスを誘導することが明らかにされている（Dickson DW (2004) J Clin Invest 114:23-7；Canu et al. (2003) Cerebellum 2:270-278；Li et al. (1996) Brain Research 738:196-204）。多くの報告がAβ原線維は神経変性を誘導しうることを示しており、インビトロでAβに曝露した神経細胞はアポトーシスに至ることが明らかにされている（Morgan et al. (2004) Prog. Neurobiol. 74:323-349；Stefani et al. (2003) J. Mol. Med. 81:678-99；La Ferla et al. (1997) J. Clin. Invest. 100(2):310-320）。アルツハイマー病では、進行性の神経細胞減少は老人斑におけるAβアミロイド原線維の沈着を伴う。
さらにもう一つの局面において、本発明はAβ誘導性神経細胞死を阻害する方法であって、本発明の化合物の有効量を投与することによる方法に関する。
本発明のもう一つの局面は、Aβアミロイド関連疾患、例えば、アルツハイマー病を有する被験体に神経保護を提供する方法であって、本発明の化合物の有効量を被験体に、神経保護が提供されるように投与する段階を含む方法に関する。
もう一つの局面において、Aβ誘導性神経細胞死を阻害する方法であって、本発明の化合物の有効量を被験体に、神経細胞死が阻害されるように投与する段階を含む方法が提供される。
もう一つの局面において、被験体のAβ誘導性神経細胞死によって特徴づけられる疾患状態を治療する方法であって、例えば、本発明の化合物の有効量を投与することによる方法が提供される。そのような疾患の非限定例には、アルツハイマー病およびAβアミロイド関連疾患が含まれる。
「神経保護」なる用語は、被験体の神経細胞のAβ誘導性細胞死、例えば、Aβペプチドによって直接または間接的に誘導される細胞死からの保護を含む。Aβ誘導性細胞死は、例えば下記などのプロセスの開始を引き起こしうる：細胞骨格の不安定化；DNA断片化；ホスホリパーゼA2などの加水分解酵素の活性化；カスパーゼ、カルシウム活性化プロテアーゼおよび/またはカルシウム活性化エンドヌクレアーゼの活性化；マクロファージ仲介性の炎症；カルシウムの細胞への流入；細胞内の膜電位の変化；細胞-細胞情報交換の低下または欠如につながる細胞間結合の破壊；ならびに細胞死に関与する遺伝子、例えば、最初期遺伝子の発現の活性化。
タウ集合または凝集
さらにもう一つの局面において、本発明の化合物および方法を被験体に、タウ集合または凝集を阻害、予防または低減するために投与する。いかなる特定の理論にも縛れたくはないが、Aβ蓄積はタウ過剰リン酸化を含むカスケードを誘発し、神経原線維濃縮体形成と、最終的には細胞死を引き起こすと考えられる。Oddo et al., Neuron 43(2):321-332,327 (2004)；Hardy and Selko Science 297:353-356 (2002)。Aβ凝集を低減、阻害または予防する際に有効な化合物は、タウ凝集を低減、阻害または予防する際にも有効でありうる。したがって、本発明の化合物および方法は、被験体におけるアミロイド関連障害（例えば、アルツハイマー病、成人発症糖尿病、および加齢性黄斑変性症などのAβ関連障害）を治療するだけでなく、加えて、または代わりにタウオパシー（tauopathy）（例えば、進行性核上麻痺（PSP）、大脳皮質基底核変性症（CBD）、およびパーキンソン症候群を伴う前頭側頭型認知症（FTDP）を治療するためにも用いることができる。
したがって、一つの態様において、本発明は被験体のタウオパシーを治療または予防する方法であって、本発明の化合物の治療量を、タウオパシーが治療または予防されるように投与する段階を含む方法を提供する。
本発明の化合物は、タウ形成、凝集または沈着を治療するために、治療的または予防的に投与してもよい。化合物は下記のメカニズムの一つまたは複数によりタウ凝集を阻害、予防および/または逆転するよう作用しうる：Aβ原線維形成または沈着の速度を遅らせる；Aβ沈着の程度を低下させる；アミロイドβ原線維形成を阻害、低下、または予防する；アミロイドβまたはタウ凝集物誘導性の神経変性または細胞毒性を阻害する；Aβまたはタウの存在に関連する炎症を阻害する；Aβまたはタウの脳または他の器官からのクリアランスを促進する；アミロイドβタンパク質が原線維へと組織化される前にその分解を助ける；タウ形成または凝集の速度を遅らせる；タウ凝集を阻害または逆転する；神経細胞死を阻害する；神経原線維濃縮体、神経突起斑、神経突起状糸（neuritic thread）、球状濃縮体（globose tangle）、またはピック小体（Pick Body）形成を阻害、低下、または予防する；およびとげの多い星状細胞、房状の星状細胞、星状細胞斑、コイル小体（coiled body）、神経膠糸（glial thread）、および小膠細胞の形成または存在を阻害、低下、または予防する。
「タウ」または「タウタンパク質」とは、神経細胞内の微小管の安定化に関連するタウタンパク質および広範なタウ凝集物の成分、例えば、神経原線維濃縮体を意味する。この用語は、本明細書において特に記載がないかぎり、リン酸化、切断および立体配座を含む改変を伴う、または伴わない、すべてのアイソフォームのタウを意味する。
「タウオパシー」とは、タウ関連障害、例えば、タウ関連神経変性障害、例えば、アルツハイマー病、進行性核上麻痺（PSP）、大脳皮質基底核変性症（CBD）、ピック病、第17染色体に関連するパーキンソン症候群を伴う前頭側頭型認知症（FTDP-17）を意味する。
「タウ凝集物」または「タウ凝集」とは、広範な障害、主に神経変性障害に関連するタウ凝集物または凝集を意味する。タウ凝集物は、神経原線維濃縮体（凝集したタウのらせん状および線状フィラメント対を含む、錐体細胞、またはニューロン分解後のそのような細胞の細胞外残遺物）、神経突起斑（典型的には線状フィラメント型のタウ凝集物によって少なくとも部分的に囲まれているアミロイドの核を含む異栄養性神経突起）、神経突起状糸（異栄養性神経突起に関連しているが、斑に組織化されていない）、球状濃縮体（進行性核上麻痺に関連する神経細胞質中のタウの蓄積）、およびピック小体（一般に主成分としてタウタンパク質を含み、典型的にニューロンにおいて見られる、ピック病に関連する障害性タウ原線維）を含むが、それらに限定されるわけではない、多くの形態で存在する。タウ凝集物は、下記を含む細胞内の凝集物も含む：とげの多い星状細胞（一般にPSP患者で見られる核周囲細胞質の中および周りのタウ凝集物によって特徴づけられる）、房状の星状細胞（一般に灰白質細胞中のタウ凝集物によって特徴づけられ、PSPおよびADに関連する）、星状細胞斑（灰白質に見られる斑で、CBDに関連する）、コイル小体（一般に乏突起膠細胞の核の周りに巻き付けられたタウフィラメントを含むコンマ型またはコイル構造によって特徴づけられ、FTDP-17、PSPおよびCBDの患者で見られる）、神経膠糸（一般にPSPを有する患者で見られる乏突起膠細胞のミエリン鞘のタウ含有によって特徴づけられる）、および小膠細胞に関連するタウ凝集物。
タウ凝集の「阻害」は、タウオパシーを有する被験体におけるタウ形成の予防または停止、タウのクリアランス、タウ沈着の阻害または減速、および被験体における神経原線維濃縮体またはタウ沈着物の低減または逆転を含む。タウ凝集の阻害は未処置被験体と比べて、もしくは処置前の処置被験体と比べて評価するか、あるいは例えば臨床的に測定可能な改善によって、例えば、脳アミロイド症の被験体、例えばアルツハイマー病もしくは脳アミロイド血管障害の被験体の場合、認知機能の安定化もしくは認知機能のさらなる低下の予防（すなわち、疾患進行の予防、減速、または停止）、またはCSF中のAβもしくはタウの濃度などのパラメーターの改善によって評価する。
血液脳関門
化合物がその生物学的効果を発揮する特定のメカニズムにかかわらず、化合物は、例えば、アルツハイマー病、CAA、MCI、糖尿病関連アミロイド症、ALアミロイド症、ダウン症候群、またはβ2Mアミロイド症などのアミロイド関連疾患を予防または治療する。化合物はアミロイドの沈着を逆転するか、もしくは助ける可能性があり、または化合物は斑クリアランスを助けるか、もしくは沈着を遅らせる可能性がある。例えば、化合物は未治療被験体に比べて被験体の脳内のアミロイド濃度を低下させる可能性がある。化合物は血液脳関門（「BBB」）を通過して脳内に浸透し、その生物学的効果を発揮する可能性がある。化合物は可溶性アミロイドを非原線維型に維持するか、または化合物は未治療被験体に比べて被験体の脳からの可溶性アミロイドのクリアランス速度を高める可能性がある。化合物は脳内Aβが原線維へと組織化される前にその分解速度を高める可能性もある。化合物は末梢で作用して、二つの区画（すなわち、全身と中枢）におけるアミロイドタンパク質濃度の平衡に変化をもたらす可能性もあり、その場合、化合物は脳内のAβ濃度を低下させるために脳に浸透する必要はないと考えられる（「シンク」効果）。
そのインビボでの生理学的効果を脳内で発揮する本発明の薬剤は、それらが脳内の標的細胞に接近できる場合により有用でありうる。脳細胞の非限定例は、ニューロン、膠細胞（例えば、星状細胞、乏突起膠細胞、小膠細胞）、脳血管細胞（筋細胞、内皮細胞）、および髄膜を構成する細胞である。血液脳関門（「BBB」）は典型的には、脳実質を全身循環から分離する物理的および機能的遮断物として作用することにより、脳細胞への接近を制限する（例えば、Pardridge, et al., J. Neurovirol. 5(6), 556-69 (1999)；Rubin, et al., Rev. Neurosci. 22, 11-28 (1999)参照）。循環中の分子は一般に次の二つのプロセスの一つにより脳細胞に接近することができる：自由拡散によるBBBを通っての脂質仲介性輸送、または能動（または触媒）輸送。
本発明の薬剤はインビボでの分布を改善するために、例えば、チューブもしくはカテーテルから、シリンジにより、パックテイル（packtail）により、綿球により、または粘膜下注入により、経口投与用の粉末もしくは液体の錠剤または液剤として、あるいは鼻スプレー、点鼻薬、ゲルまたは軟膏として製剤化してもよい。一般に、血液脳関門（BBB）は多くの親水性が高い薬剤を除外する。本発明のより親水性が高い治療薬がBBBを確実に通過するようにするため、これらを、例えば、リポソーム中で製剤化してもよい。リポソームの製造法については、例えば、米国特許第4,522,811号；第5,374,548号；および第5,399,331号を参照されたい。リポソームは、特定の細胞または器官に選択的に輸送される一つまたは複数の部分（「標的指向部分」または「標的指向基」または「輸送ベクター」）を含み、したがって標的指向薬物送達を提供することもできる（例えば、V.V. Ranade J. Clin. Pharmacol. 29, 685 (1989)参照）。同様に、薬剤は血液脳関門の透過を促進する標的指向基に連結することもできる。一つの態様において、本発明の方法は、小分子で、例えば、Aβ沈着を阻害するのに有用な薬剤に連結された天然ポリアミンを用いる。
本発明の薬剤のBBBを通過しての輸送を促進するために、薬剤をBBB輸送ベクターに結合してもよい（BBB輸送ベクターおよびメカニズムの総説については、Bickel, et al., Adv. Drug Delivery Reviews 46, 247-79 (2001)参照）。例示的輸送ベクターには、陽イオン化アルブミンまたはトランスフェリン受容体に対するOX26モノクローナル抗体が含まれ；これらのタンパク質はそれぞれ、BBBを通過して吸収仲介および受容体仲介トランスサイトーシスを受ける。標的指向基として用いることができる天然細胞代謝物には、特に、プトレスシン、スペルミジン、スペルミン、またはDHAが含まれる。他の例示的標的指向部分には、葉酸エステルまたはビオチン（例えば、米国特許第5,416,016号参照）；マンノシド（Umezawa, et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 153, 1038 (1988)）；抗体（P.G. Bloeman, et al., FEBS Lett. 357, 140 (1995)；M. Owais, et al., Antimicrob. Agents Chemother. 39, 180 (1995)）；界面活性剤タンパク質A受容体（Briscoe, et al., Am. J. Physiol. 1233, 134 (1995)）；gp120（Schreier, et al., J. Biol. Chem. 269, 9090 (1994)）；K. Keinanen and M.L. Laukkanen, FEBS Lett. 346, 123 (1994)；J.J. Killion and I.J. Fidler, Immunomethods 4, 273 (1994)も参照されたい。
脳への受容体仲介輸送システムを標的とする他のBBB輸送ベクターの例には、インスリン、インスリン様成長因子（「IGF-I」、および「IGF-II」）、アンギオテンシンII、心房および脳ナトリウム利尿ペプチド（「ANP」および「BNP」）、インターロイキンI（「IL-1」）およびトランスフェリンなどの因子が含まれる。これらの因子に結合する受容体に対するモノクローナル抗体もBBB輸送ベクターとして用いることができる。吸収仲介トランスサイトーシスのBBB輸送ベクター標的指向メカニズムには、陽イオン化LDLなどの陽イオン部分、アルブミン、またはポリリジン、カチオン化アルブミンもしくはカチオン化免疫グロブリンと結合したセイヨウワサビペルオキシダーゼが含まれる。ダイノルフィン類縁体E-2078およびACTH類縁体エビラチドなどの小さい塩基性オリゴペプチドも、吸収仲介トランスサイトーシスにより脳を通過すると考えられ、輸送ベクターの可能性がある。
他のBBB輸送ベクターは栄養素を脳に輸送するためのシステムを標的とする。そのようなBBB輸送ベクターの例には、ヘキソース部分、例えばグルコース、およびモノカルボン酸、例えば乳酸、および中性アミノ酸、例えばフェニルアラニン、およびアミン、例えばコリン、および塩基性アミノ酸、例えばアルギニン、ヌクレオシド、例えばアデノシン、およびプリン塩基、例えばアデニン、および甲状腺ホルモン、例えばトリヨードチリジンが含まれる。栄養素輸送体の細胞外ドメインに対する抗体も、輸送ベクターとして用いることができる。他の可能なベクターには、アンギオテンシンIIおよびANPが含まれ、これらはBBB透過性調節に関与していると考えられる。
いくつかの場合には、生物学的に活性な薬剤を放出するために、治療薬を輸送ベクターに連結している結合を脳への輸送後に切断してもよい。例示的リンカーまたは「リンカー基」には、ジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンまたはアルケニレン結合、アミノまたはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエーテル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、およびシッフ塩基結合が含まれる。アビジンがBBB薬物輸送ベクターに共有結合している、アビジン/ビオチンリンカーも用いることができる。アビジン自体が薬物輸送ベクターであってもよい。
組成物の血液脳関門を通過しての受容体仲介輸送を含むトランスサイトーシスも、本発明の薬剤に適していると考えられる。トランスフェリン受容体仲介送達が米国特許第5,672,683号；第5,383,988号；第5,527,527号；第5,977,307号；および第6,015,555号に開示されている。トランスフェリン仲介輸送も公知である。P.M. Friden, et al., Pharmacol. Exp. Ther. 278, 1491-98 (1996)；H.J. Lee, J. Pharmacol. Exp. Ther. 292, 1048-52 (2000)。EGF受容体仲介送達がY. Deguchi, et al., Bioconjug. Chem. 10, 32-37 (1999)に開示されており、トランスサイトーシスがA. Cerletti, et al., J. Drug Target. 8, 435-46 (2000)に記載されている。インスリン断片も血液脳関門を通過しての送達のための担体として用いられている。M. Fukuta, et al., Pharm. Res. 11. 1681-88 (1994)。中性アビジンおよび陽イオン化ヒトアルブミンの複合体による薬剤の送達も記載されている。Y.S. Kang, et al., Pharm. Res. 1, 1257-64 (1994)。
酸化窒素は体内の正常な組織における末梢血管構造の血管拡張剤である。酸化窒素シンターゼによる酸化窒素の生成増大は、血圧を低下させずに血管拡張を引き起こす。脳組織を通過する血流量の血圧に依存しない増大は、血液由来組成物のバイオアベイラビリティを高める。この酸化窒素の増加はL-アルギニンの投与によって刺激されうる。酸化窒素が増えるにしたがい、脳血流量は増加し、血流中の薬物は流量増加と共に脳組織へと運ばれる。したがって、国際公開公報第00/56328号に記載のとおり、薬剤の脳組織への送達を促進するために、薬学的組成物を被験体の血流中に導入する前、後、またはその間に、L-アルギニンをその血流量増大量で実質的に同時に本発明の薬学的組成物中で用いることができる。
本発明の薬剤の血液脳関門を通過しての浸透を促進するための他の改変は、当技術分野において公知の方法および誘導体を用いて達成することができる。
BBBアミノ酸輸送システム
中枢神経系と末梢循環との間の主な境界面の一つは血液脳関門（BBB）である。BBBは、密着結合により融合された脳毛細管内皮細胞の単層からなる。BBBの内皮細胞は、化合物の流入/流出に関与する、アミノ酸輸送システムなどの膜輸送システムを含む。血液脳関門の内皮に存在する9つのそのようなアミノ酸輸送システムが同定されている。これらのシステムには、正に荷電した側鎖を有するアミノ酸およびそれらの類縁体（すなわち、塩基性アミノ酸およびそれらの類縁体、例えば、アルギニン、リシン、およびオルニチン）を輸送するシステムy+、中性アミノ酸およびそれらの類縁体（例えば、フェニルアラニン、ロイシン、グリシン、アラニン、セリン、システイン、トリプトファン、メチオニン、イソロイシン、チロシン、ヒスチジン、バリン、トレオニン、プロリン、アスパラギン、およびグルタミン）を輸送するシステムL1、ならびに負に荷電したアミノ酸を有するアミノ酸およびそれらの類縁体（すなわち、酸性アミノ酸およびそれらの類縁体、例えば、グルタミン酸およびアスパラギン酸）を輸送するシステムX-が含まれる。血液脳関門輸送ベクター、例えば、アミノ酸は、本明細書において記載するシステムの範囲内で機能する必要はない。当業者であれば、本発明の化合物を設計する際に、輸送ベクターを有する特定の輸送体システムが有用でありうるが、これらは本発明の範囲を限定するものではないことを理解すると思われる。
フェニルアラニンなどの大きい中性アミノ酸（LNAA）は、内皮細胞の両方の膜で見いだされる輸送体により脳に到達する。LNAAについて、BBBを通過しての正味の取り込みは、血漿中のそれらの比および立体特異的L型AA担体システムに対するそれらの異なる親和性によって決まる。システムLは、大きい中性側鎖を有するアミノ酸の高親和性ナトリウム依存性取り込みを仲介する。BBBにおけるシステムLは他の組織におけるLシステム輸送体と多くの特徴を共有し、したがってBBBシステムはL1と命名された異なるアイソフォームを表すことが提唱されている。
一つの局面において、本発明はBBB輸送ベクターおよびCNS疾患もしくはアミロイド関連疾患治療のための部分を含む二官能性化合物、またはその薬学的に許容される塩を目的とする。いくつかの態様において、BBB輸送ベクターはアミノ酸またはアミノ酸類縁体である。
いくつかの態様において、BBB輸送ベクターは塩基性アミノ酸または塩基性アミノ酸類縁体、例えば、アルギニン、リシン、オルニチン、および/またはその類縁体である。他の態様において、BBB輸送ベクターは酸性アミノ酸または酸性酸類縁体、例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、および/またはその類縁体である。さらに他の態様において、BBB輸送ベクターは小さい中性アミノ酸または小さい中性アミノ酸類縁体、例えば、グリシン、アラニン、セリン、システイン、および/またはその類縁体である。さらに他の態様において、BBB輸送ベクターは大きい中性アミノ酸または大きい中性アミノ酸類縁体である。例示的な大きい中性アミノ酸には、フェニルアラニン、トリプトファン、ロイシン、メチオニン、イソロイシン、チロシン、ヒスチジン、バリン、トレオニン、プロリン、アスパラギン、グルタミン、および/またはその類縁体が含まれる。
一つの態様において、アミノ酸またはアミノ酸類縁体は窒素においてCNS疾患またはアミロイド関連疾患治療のための部分で置換されている。いくつかの態様において、アミノ酸が芳香族側鎖を含む場合、アミノ酸またはアミノ酸類縁体は芳香族側鎖上で置換されている。もう一つの態様において、アミノ酸またはアミノ酸類縁体は窒素および芳香族側鎖の両方で置換されている。さらなる態様において、アミノ酸またはアミノ酸類縁体は酸素において置換されている。
いくつかの態様において、置換はアミノ酸またはアミノ酸類縁体への直接共有結合を含む。他の態様において、置換はCNS疾患またはアミロイド関連疾患治療のための部分をアミノ酸またはアミノ酸類縁体に連結するリンカー基を含む。いくつかの態様において、リンカー基はジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンまたはアルケニレン結合、アミノまたはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、またはシッフ塩基結合である。
本発明の化合物
本発明は、少なくとも部分的には、特にアルツハイマー病、脳アミロイド血管障害、封入体筋炎、ダウン症候群、糖尿病関連アミロイド症、透析関連アミロイド症（β2M）、原発性アミロイド症（例えば、λまたはκ鎖関連）、家族性アミロイド多発神経炎（FAP）、老人性全身アミロイド症、家族性アミロイド症、オステルターグ型非神経障害性アミロイド症、脳神経障害、遺伝性脳出血、家族性認知症、慢性透析、家族性クロイツフェルト-ヤコブ病、ゲルストマン-ストロイスラー-シャインカー症候群、遺伝性海綿状脳症、プリオン病、家族性地中海熱、マックル-ウェルズ症候群、腎障害、難聴、じんま疹、四肢疼痛、心筋障害、皮膚沈着物、多発性骨髄腫、良性モノクローナル免疫グロブリン血症、マクログロブリン血症、骨髄腫関連アミロイド症、甲状腺の髄様癌、および孤立性心房アミロイド、発作、神経障害性疼痛、アバクロンビー変性症、後天性てんかん性失語症、ランドー-クレフナー症候群、急性播種性脳脊髄炎、副腎白質萎縮症、白質萎縮症、失認症、アレキサンダー病、アルパース病、進行性硬化性灰白質変性症、交代性片麻痺、筋萎縮性側索硬化症、ルー・ゲーリッグ病、アンジェルマン症候群、毛細血管拡張性運動失調症、運動失調症および小脳/脊髄小脳変性症、注意欠陥障害、ビンスヴァンガー病、皮質下認知症、キャナヴァン病、脳低酸素症、脳-眼-顔-骨格症候群、ペナ-ショッカーII型症候群、シャルコー-マリー-ツース、慢性炎症性脱髄性多発神経炎（CIDP）、大脳皮質基底核変性症、変性性膝関節炎、糖尿病性神経障害、早期幼児てんかん性脳症、大田原症候群、てんかん、フリードライヒ運動失調症、ギラン-バレー症候群（GBS）、急性特発性多発神経炎、ハレルフォルデン-スパッツ病、脳鉄蓄積を伴う神経変性症、ハンチントン病、クラッベ病、クーゲルバーグ-ヴェランダー病、脊髄筋萎縮症（SMA）、I型SMA、II型SMA、III型SMA、ケネディ症候群、進行性脊髄延髄筋萎縮症、関節拘縮を伴う先天性SMA、成人SMA、リー病、レノックス-ガストー症候群、マシャド-ジョセフ病、脊髄小脳性運動失調症3型、単肢筋萎縮症、多発性硬化症、神経有棘赤血球増加症、ニーマン-ピック病、オリーブ橋小脳萎縮症、腫瘍随伴症候群、神経性腫瘍随伴症候群、ランバート-イートン筋無力症症候群、全身硬直症候群、脳脊髄炎、重症筋無力症、小脳変性症、辺縁および/もしくは脳幹脳炎、神経性筋緊張病、眼球クローヌスおよび感覚神経障害、パーキンソン病、ペリツェウス-メルツバッハー病、ピック病、原発性側索硬化症、進行性歩行運動失調症、梅毒性脊髄硬化症、脊髄癆、進行性核上麻痺、ラスムッセン脳炎、レット症候群、トゥーレット症状群、アッシャー症候群、ウェスト症候群、幼児痙攣、ウィルソン病、ならびに/または肝レンズ核変性症を含む、CNS疾患および/またはアミロイド関連疾患の予防または治療における特定の化合物（およびその薬学的製剤）の使用に関する。
本明細書における化学構造は、当技術分野において公知の通常の標準に従って描いている。したがって、描かれた炭素原子などの原子が満たされていない原子価を有するように見える場合、水素原子が必ずしも明確に描かれていなくても、その原子価は水素原子によって満たされていると考えられる。本発明の化合物のいくつかの構造は不斉炭素原子を含む。そのような不斉から生じる異性体（例えば、すべての鏡像異性体およびジアステレオマー）は、特に記載がないかぎり本発明の範囲内に含まれることが理解されるべきである。すなわち、特に明記されないかぎり、任意のキラル炭素中心は(R)-または(S)-立体化学のいずれかでありうる。そのような異性体は伝統的分離技術により、および立体化学制御合成により、実質的に純粋な形で得ることができる。さらに、アルケンは、適当な場合には、E-またはZ-幾何学のいずれかを含みうる。加えて、本発明の化合物は非溶媒和ならびに水、THF、エタノールなどの許容される溶媒による溶媒和の形で存在しうる。一般に、本発明の目的のために、溶媒和型は非溶媒和型と等価であると考えられる。
「小分子」とは、それ自体が遺伝子転写または翻訳の産物（例えば、タンパク質、RNA、またはDNA）ではなく、好ましくは低分子量、例えば、約2500amu未満を有する化合物を意味する。
本明細書において用いられる「部分」および「基」なる用語は、それらの最も広い意味において、有機化合物の置換基または別の部分に結合している分子のラジカルなどの化合物の一部を意味するために、交換可能に用いられる。非限定例として、アミノ酸部分は、別の有機部分に、例えば、窒素を通じて共有結合されている、本明細書において定義される任意の天然または合成アミノ酸であってもよい。部分の例は当業者には公知で、それらが本明細書において定義される化合物の範囲内に入るかぎり、用語の意味の範囲内に含まれることが意図される。
本明細書において用いられる「化合物」なる用語は、さらに原子からなる分子で構成される物質を意味することが意図される。化合物は任意の天然または非天然材料、例えば、ペプチドもしくはポリペプチド配列、有機もしくは無機分子もしくは組成物、核酸分子、炭水化物、脂質またはその組み合わせでありうる。化合物は一般には、固体、液体または気体相のいずれにせよ、また粗製混合物または精製および単離されたもののいずれにせよ、化学的実体を意味する。化合物は化学的化合物自体、ならびに適当な場合には下記を含む：多形型を含む、化合物のアモルファスおよび結晶型であって、混合物中または単離されている型；化合物の遊離酸および遊離塩基型；幾何異性体、光学異性体、および互変異性体を含む、化合物の異性体であって、光学異性体は鏡像異性体およびジアステレオマー、キラル異性体および非キラル異性体を含み、光学異性体は単離された光学異性体またはラセミおよび非ラセミ混合物を含む光学異性体の混合物を含み；幾何異性体はトランソイドおよびシソイド型を含み、ここで異性体は単離された形でも、または一つもしくは複数の他の異性体との混合物でもよい異性体；重水素およびトリチウム含有化合物を含み、かつ治療上および診断上有効な放射性同位体を含む放射性同位体含有化合物を含む、化合物の同位体；二量体、三量体型などを含む、化合物の多量体型；酸付加塩および塩基付加塩を含み、有機対イオンおよび無機対イオンを含み、かつ双性イオン型を含む、化合物の塩であって、ここで化合物が複数の対イオンに関連している場合、複数の対イオンは同じでも、異なっていてもよい塩；および半溶媒和物、一水和物、二水和物などを含み、有機溶媒和物および無機溶媒和物を含む、化合物の溶媒和物であって、無機溶媒和物は水和物を含み；ここで化合物が複数の溶媒分子に関連している場合、複数の溶媒分子は同じでも、異なっていてもよい溶媒和物。
本明細書において用いられる「アルキル」基は、直鎖アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなど）、環式アルキル基（または「シクロアルキル」もしくは「脂環式」もしくは「炭素環式」基）（例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなど）、分枝鎖アルキル基（イソプロピル、tert-ブチル、sec-ブチル、イソブチルなど）およびアルキル置換アルキル基（例えば、アルキル置換シクロアルキル基およびシクロアルキル置換アルキル基）を含む、一つまたは複数の炭素原子を有する飽和炭化水素を含む。「脂肪族基」なる用語は、典型的に1から22個の炭素原子を有する、直鎖または分枝鎖によって特徴づけられる有機部分を含む。複雑な構造において、鎖は分枝、橋かけ、または架橋されていてもよい。脂肪族基には、アルキル基、アルケニル基、およびアルキニル基が含まれる。
特定の態様において、直鎖または分枝鎖アルキル基はその骨格内に30個以下の炭素原子、例えば、直鎖の場合はC1-C30、または分枝鎖の場合はC3-C30を有していてもよい。特定の態様において、直鎖または分枝鎖アルキル基はその骨格内に20個以下の炭素原子、例えば、直鎖の場合はC1-C20、または分枝鎖の場合はC3-C20、より好ましくは18個以下を有していてもよい。同様に、好ましいシクロアルキル基はそれらの環構造に4〜10個の炭素原子を有し、より好ましくは環構造に4〜7個の炭素原子を有する。「低級アルキル」なる用語は、鎖に1から6個の炭素を有するアルキル基、および環構造に3から6個の炭素を有するシクロアルキル基を意味する。
炭素の数が特に明記されていないかぎり、本明細書において用いられる「低級脂肪族」、「低級アルキル」、「低級アルケニル」などにおける「低級」とは、部分が少なくとも1個で約8個未満の炭素原子を有することを意味する。特定の態様において、直鎖または分枝鎖低級アルキル基はその骨格内に6個以下の炭素原子（例えば、直鎖の場合はC1-C6、分枝鎖の場合はC3-C6）、より好ましくは4個以下を有する。同様に、好ましいシクロアルキル基はそれらの環構造に3〜8個の炭素原子を有し、より好ましくは環構造に5または6個の炭素を有する。「C1-C6アルキル」における「C1-C6」なる用語は、1から6個の炭素原子を含むアルキル基を意味する。
さらに、特に記載がないかぎり、アルキルなる用語は「無置換アルキル」および「置換アルキル」の両方を含み、その後者は炭化水素骨格の一つまたは複数の炭素上の一つまたは複数の水素に置き換わる置換基を有するアルキル基を意味する。そのような置換基には、例えば、アルケニル、アルキニル、ハロゲノ、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボン酸エステル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む）、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボン酸エステル、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、複素環式、アルキルアリール、または芳香族（ヘテロ芳香族を含む）基が含まれるうる。
「アリールアルキル」基はアリール基で置換されているアルキル基（例えば、フェニルメチル（すなわち、ベンジル））である。「アルキルアリール」部分はアルキル基で置換されているアリール基（例えば、p-メチルフェニル（すなわち、p-トリル））である。「n-アルキル」なる用語は、直鎖（すなわち、非分枝）無置換アルキル基を意味する。「アルキレン」基は、対応するアルキル基の二価類縁体である。「アルケニル」および「アルキニル」なる用語は、アルキルに類似であるが、それぞれ少なくとも一つの二重または三重炭素-炭素結合を含む、不飽和脂肪族基を意味する。適当なアルケニルおよびアルキニル基は、2から約12個の炭素原子、好ましくは2から約6個の炭素原子を有する基を含む。
「芳香族基」または「アリール基」なる用語は、一つまたは複数の環を含む不飽和および芳香族環式炭化水素ならびに不飽和および芳香族複素環を含む。アリール基は、芳香族ではない脂環または複素環と縮合または架橋されて多環（例えばテトラリン）を形成してもよい。「アリーレン」基はアリール基の二価類縁体である。アリール基は、芳香族ではない脂環または複素環と縮合または架橋されて多環（例えばテトラリン）を形成することもできる。
「複素環基」は、環の一つまたは複数の炭素原子が炭素以外の元素、例えば、窒素、硫黄、または酸素である、炭素環基に類似の閉環構造を含む。複素環基は飽和または不飽和でありうる。加えて、複素環基（ピロリル、ピリジル、イソキノリル、キノリル、プリニル、およびフリルなど）は芳香族の特徴を有することもあり、その場合、これらの基は「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」基と呼ぶ。
特に明記されないかぎり、アリールおよび複素環（ヘテロアリールを含む）基は一つまたは複数の構成原子において置換されていてもよい。ヘテロ芳香族およびヘテロ脂環基の例は、各環3から約8個の構成員と、一つまたは複数のN、O、またはSヘテロ原子を有する、1から3個の離れた、または縮合環を有していてもよい。一般に、「ヘテロ原子」なる用語は炭素または水素以外の任意の元素の原子を含み、その好ましい例には窒素、酸素、硫黄、およびリンが含まれる。複素環基は飽和もしくは不飽和または芳香族でありうる。
複素環の例には、アクリジニル；アゾシニル；ベンズイミダゾリル；ベンゾフラニル；ベンゾチオフラニル；ベンゾチオフェニル；ベンゾキサゾリル；ベンズチアゾリル；ベンズトリアゾリル；ベンズテトラゾリル；ベンズイソキサゾリル；ベンズイソチアゾリル；ベンズイミダゾリニル；カルバゾリル；4aH-カルバゾリル；カルボリニル；クロマニル；クロメニル；シンノリニル；デカヒドロキノリニル；2H,6H-1,5,2-ジチアジニル；ジヒドロフロ[2,3-b]テトラヒドロフラン；フラニル；フラザニル；イミダゾリジニル；イミダゾリニル；イミダゾリル；1H-インダゾリル；インドレニル；インドリニル；インドリジニル；インドリル；3H-インドリル；イソベンゾフラニル；イソクロマニル；イソインダゾリル；イソインドリニル；イソインドリル；イソキノリニル；イソチアゾリル；イソキサゾリル；メチレンジオキシフェニル；モルホリニル；ナフチリジニル；オクタヒドロイソキノリニル；オキサジアゾリル；1,2,3-オキサジアゾリル；1,2,4-オキサジアゾリル；1,2,5-オキサジアゾリル；1,3,4-オキサジアゾリル；オキサゾリジニル；オキサゾリル；オキサゾリジニル；ピリミジニル；フェナントリジニル；フェナントロリニル；フェナジニル；フェノチアジニル；フェノキサチイニル；フェノキサジニル；フタラジニル；ピペラジニル；ピペリジニル；ピペリドニル；4-ピペリドニル；ピペロニル；プテリジニル；プリニル；ピラニル；ピラジニル；ピラゾリジニル；ピラゾリニル；ピラゾリル；ピリダジニル；ピリドオキサゾール；ピリドイミダゾール；ピリドチアゾール；ピリジニル；ピリジル；ピリミジニル；ピロリジニル；ピロリニル；2H-ピロリル；ピロリル；キナゾリニル；キノリニル；4H-キノリジニル；キノキサリニル；キヌクリジニル；テトラヒドロフラニル；テトラヒドロイソキノリニル；テトラヒドロキノリニル；テトラゾリル；6H-1,2,5-チアジアジニル；1,2,3-チアジアゾリル；1,2,4-チアジアゾリル；1,2,5-チアジアゾリル；1,3,4-チアジアゾリル；チアントレニル；チアゾリル；チエニル；チエノチアゾリル；チエノオキサゾリル；チエノイミダゾリル；チオフェニル；トリアジニル；1,2,3-トリアゾリル；1,2,4-トリアゾリル；1,2,5-トリアゾリル；1,3,4-トリアゾリル；およびキサンテニルが含まれるが、それらに限定されるわけではない。好ましい複素環には、ピリジニル；フラニル；チエニル；ピロリル；ピラゾリル；ピロリジニル；イミダゾリル；インドリル；ベンズイミダゾリル；1H-インダゾリル；オキサゾリジニル；ベンゾトリアゾリル；ベンズイソキサゾリル；オキシインドリル；ベンゾキサゾリニル；およびイサチノイル基が含まれるが、それらに限定されるわけではない。同様に、例えば、前述の複素環を含む縮合環およびスピロ化合物も含まれる。
一般的な炭化水素アリール基は一つの環を有するフェニル基である。二環炭化水素アリール基には、ナフチル、インデニル、ベンゾシクロオクテニル、ベンゾシクロヘプテニル、ペンタレニル、およびアズレニル基、ならびにインダニルおよびテトラヒドロナフチルなどのその部分水素化類縁体が含まれる。例示的三環炭化水素アリール基にはアセフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、およびアントラセニル基が含まれる。
アリール基には、ヘテロ単環式アリール基、すなわち、チエニル、フリル、ピラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、およびピリダジニル基などの単環ヘテロアリール基；ならびにピリドニル、オキサゾロニル、ピラゾロニル、イソキサゾロニル、およびチアゾロニル基などのその酸化類縁体も含まれる。対応する水素化（すなわち、非芳香族）ヘテロ単環式基にはピロリジニル、ピロリニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピペリジルおよびピペリジノ、ピペラジニル、ならびにモルホリノおよびモルホリニル基が含まれる。
アリール基には、インドリル、イソインドリル、インドリジニル、インダゾリル、キノリニル、イソキノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、クロメニル、イソクロメニル、ベンゾチエニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、プリニル、キノリジニル、イソキノロニル、キノロニル、ナフチリジニル、およびプテリジニル基などの縮合二環ヘテロアリール、ならびにクロマニル、イソクロマニル、インドリニル、イソインドリニル、およびテトラヒドロインドリル基などの部分水素化類縁体も含まれる。アリール基には、フェノキサチイニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、およびジベンゾフラニル基などの縮合三環基も含まれる。
いくつかの典型的なアリール基には、置換または無置換5および6員単環基が含まれる。もう一つの局面において、Ar基はそれぞれ置換または無置換フェニル、ピロリル、フリル、チエニル、チアゾリル、イソチアオゾリル、イミダゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル、およびピリミジニル基からなる群より選択してもよい。さらなる例には、置換または無置換フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニル、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル、3-ピラゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、ピラジニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソキサゾリル、4-イソキサゾリル、5-イソキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、2-フリル、3-フリル、2-チエニル、3-チエニル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2-ピリミジル、4-ピリミジル、5-ベンゾチアゾリル、プリニル、2-ベンズイミダゾリル、5-インドリル、1-イソキノリル、5-イソキノリル、2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、3-キノリル、および6-キノリル基が含まれる。
本明細書において用いられる「アミン」または「アミノ」なる用語は、式-NRaRbの無置換または置換部分を意味し、ここでRaおよびRbはそれぞれ独立に水素、アルキル、アリール、もしくはヘテロシクリルであるか、またはRaおよびRbはそれらが結合している窒素と一緒に環に3から8個の原子を有する環式部分を形成する。したがって、アミノなる用語は、特に記載がないかぎり、ピペリジニルまたはピロリジニル基などの環式アミノ部分を含む。したがって、本明細書において用いられる「アルキルアミノ」なる用語は、それに結合されているアミノ基を有するアルキル基を意味する。適当なアルキルアミノ基には、1から約12個の炭素原子、好ましくは1から約6個の炭素原子を有する基が含まれる。アミノなる用語は、窒素原子が少なくとも一つの炭素またはヘテロ原子に共有結合している化合物または部分を含む。「ジアルキルアミノ」なる用語は、窒素が少なくとも二つのアルキル基に結合している基を含む。「アリールアミノ」および「ジアリールアミノ」なる用語は、それぞれ窒素が少なくとも一つまたは二つのアリール基に結合している基を含む。「アルキルアリールアミノ」なる用語は、少なくとも一つのアルキル基および少なくとも一つのアリール基に結合しているアミノ基を意味する。「アルカミノアルキル」なる用語は、アルキルアミノ基で置換されたアルキル、アルケニル、またはアルキニル基を意味する。「アミド」または「アミノカルボニル」なる用語は、炭素またはカルボニルまたはチオカルボニル基に結合している窒素原子を含む化合物または部分を含む。
「アルキルチオ」なる用語は、それに結合しているスルフヒドリル基を有するアルキル基を意味する。適当なアルキルチオ基には、1から約12個の炭素原子、好ましくは1から約6個の炭素原子を有する基が含まれる。
本明細書において用いられる「アルキルカルボキシル」なる用語は、それに結合しているカルボキシル基を有するアルキル基を意味する。
本明細書において用いられる「アルコキシ」なる用語は、それに結合している酸素原子を有するアルキル基を意味する。代表的アルコキシ基には、1から約12個の炭素原子、好ましくは1から約6個の炭素原子を有する基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、tert-ブトキシなどが含まれる。アルコキシ基の例には、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、プロポキシ、ブトキシ、およびペントキシ基が含まれる。アルコキシ基は、アルケニル、アルキニル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボン酸エステル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む）、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボン酸エステル、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分などの基で置換されていてもよい。ハロゲン置換アルコキシ基の例には、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、クロロメトキシ、ジクロロメトキシ、トリクロロメトキシなど、ならびに過ハロゲン化アルキルオキシ基が含まれるが、それらに限定されるわけではない。
「アシルアミノ」なる用語は、アミノ部分がアシル基に結合している部分を含む。例えば、アシルアミノ基には、アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイド基が含まれる。
「アルコキシアルキル」、「アルキルアミノアルキル」および「チオアルコキシアルキル」なる用語は、炭化水素骨格の一つまたは複数の炭素に置き換わる酸素、窒素または硫黄原子をさらに含む、前述のアルキル基を含む。
「カルボニル」または「カルボキシ」なる用語は、酸素原子に二重結合で連結している炭素を含む化合物および部分を含む。カルボニルを含む部分の例には、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミド、エステル、酸無水物などが含まれる。
「エーテル」または「エーテル性の」なる用語は、二つの炭素原子に結合している酸素を含む化合物および部分を含む。例えば、エーテルまたはエーテル性の基は「アルコキシアルキル」を含み、これはアルコキシ基で置換されたアルキル、アルケニル、またはアルキニル基を意味する。
「スルホネート」基は、炭素原子に結合している-SO3Hまたは-SO3 -X+基であり、ここでX+は陽イオン対イオン基である。同様に、「スルホン酸」化合物は、炭素原子に結合している-SO3Hまたは-SO3 -X+基を有し、ここでX+は陽イオン基である。本明細書において用いられる「スルフェート」は、炭素原子に結合している-OSO3Hまたは-OSO3 -X+基であり、「硫酸」化合物は、炭素原子に結合している-SO3Hまたは-OSO3 -X+基を有し、ここでX+は陽イオン基である。本発明によれば、適当な陽イオン基は水素原子でありうる。特定の場合には、陽イオン基は実際には、生理的pHで正に荷電している治療化合物上の別の基、例えば、アミノ基でありうる。
「対イオン」は電気的中性を維持するために必要とされる。陰イオン対イオンの例には、ハロゲン化物、トリフレート、硫酸、硝酸、水酸化物、炭酸、炭酸水素、酢酸、リン酸、シュウ酸、シアニド、アルキルカルボン酸、N-ヒドロキシスクシンイミド、N-ヒドロキシベンゾトリアゾール、アルコキシド、チオアルコキシド、アルカン スルホニルオキシ、ハロゲン化アルカンスルホニルオキシ、アリールスルホニルオキシ、重硫酸、シュウ酸、吉草酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ホウ酸、安息香酸、乳酸、クエン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、酒石酸、ナフチル酸メシレート、グルコヘプトン酸、またはラクトビオン酸イオンが含まれる。陰イオン基に共有結合している陽イオン基を含む化合物は「分子内塩」と呼ばれることもある。
「ニトロ」なる用語は-NO2を意味し；「ハロゲン」または「ハロゲノ」または「ハロ」は-F、-Cl、-Brまたは-Iを指し；「チオール」、「チオ」、または「メルカプト」なる用語はSHを意味し；かつ「ヒドロキシル」または「ヒドロキシ」なる用語は-OHを意味する。
「アシル」なる用語は、その炭素原子を通じて水素（すなわち、ホルミル）、脂肪族基（例えば、アセチル）、芳香族基（例えば、ベンゾイル）などに結合しているカルボニル基を意味する。すなわち、アシルとはカルボン酸（RC(O)OH）から誘導された一般式：R-C(O)-を有する基を意味し、ここでRは本明細書において定義されるアルキルまたはアリールである。Rがアルキル基である場合、「アシル」は「アルキルカルボニル」と等価であり；Rがアリール基である場合、「アシル」は「アリールカルボニル」と等価である。「置換アシル」なる用語は、一つまたは複数の炭素原子上の一つまたは複数の水素原子が、例えば、アルキル基、アルキニル基、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボン酸エステル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む）、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボン酸エステル、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分で置き換わっているアシル基を含む。
本明細書の本文および図面において用いられる、任意の一重/二重結合は実線と点線で表し、一重結合または二重結合のいずれでもありうる二つの炭素原子の間の共有結合を意味する。例えば、構造：
Figure 2008520647
はシクロヘキサンまたはシクロヘキセンのいずれかを表しうる。
特に記載がないかぎり、前述の基を含む、本発明の化合物の化学部分は「置換または無置換」でありうる。いくつかの態様において、「置換」なる用語は、部分が水素以外の部分上に置換基を有する（すなわち、ほとんどの場合に、水素に置き換わる）ことを意味し、これは分枝がその所期の機能を果たすことを可能にする。置換基の例には、直鎖または分枝アルキル（好ましくはC1-C5）、シクロアルキル（好ましくはC3-C8）、アルコキシ（好ましくはC1-C6）、チオアルキル（好ましくはC1-C6）、アルケニル（好ましくはC2-C6）、アルキニル（好ましくはC2-C6）、複素環式、炭素環式、アリール（例えば、フェニル）、アリールオキシ（例えば、フェノキシ）、アラルキル（例えば、ベンジル）、アリールオキシアルキル（例えば、フェニルオキシアルキル）、アリールアセトアミドイル、アルキルアリール、ヘテロアラルキル、アルキルカルボニルおよびアリールカルボニルまたは他のそのようなアシル基、ヘテロアリールカルボニル、およびヘテロアリール基、ならびに(CR'R'')0-3NR'R''（例えば、-NH2）、(CR'R'')0-3CN（例えば、-CN）、-NO2、ハロゲン（例えば、-F、-Cl、-Br、または-I）、(CR'R'')0-3C(ハロゲン)3（例えば、-CF3）、(CR'R'')0-3CH(ハロゲン)2、(CR'R'')0-3CH2(ハロゲン)、(CR'R'')0-3CONR'R''、(CR'R'')0-3(CNH)NR'R''、(CR'R'')0-3S(O)1-2NR'R''、(CR'R'')0-3CHO、(CR'R'')0-3O(CR'R'')0-3H、(CR'R'')0-3S(O)0-3R'（例えば、-SO3H）、(CR'R'')0-3O(CR'R'')0-3H（例えば、-CH2OCH3および-OCH3）、(CR'R'')0-3S(CR'R'')0-3H（例えば、-SHおよび-SCH3）、(CR'R'')0-3OH（例えば、-OH）、(CR'R'')0-3COR'、(CR'R'')0-3(置換または無置換フェニル）、(CR'R'')0-3(C3-C8シクロアルキル）、(CR'R'')0-3CO2R'（例えば、-CO2H）、および(CR'R'')0-3OR'基から選択される部分が含まれ、ここでR'およびR''はそれぞれ独立に水素、C1-C5アルキル、C2-C5アルケニル、C2-C5アルキニル、もしくはアリール基；または任意の天然アミノ酸の側鎖である。
もう一つの態様において、置換基は直鎖もしくは分枝アルキル（好ましくはC1-C5）、シクロアルキル（好ましくはC3-C8）、アルコキシ（好ましくはC1-C6）、チオアルキル（好ましくはC1-C6）、アルケニル（好ましくはC2-C6）、アルキニル（好ましくはC2-C6）、複素環式、炭素環式、アリール（例えば、フェニル）、アリールオキシ（例えば、フェノキシ）、アラルキル（例えば、ベンジル）、アリールオキシアルキル（例えば、フェニルオキシアルキル）、アリールアセトアミドイル、アルキルアリール、ヘテロアラルキル、アルキルカルボニルおよびアリールカルボニルもしくは他のそのようなアシル基、ヘテロアリールカルボニル、またはヘテロアリール基、(CR'R'')0-10NR'R''（例えば、-NH2）、(CR'R'')0-10CN（例えば、-CN）、-NO2、ハロゲン（例えば、F、Cl、Br、またはI）、(CR'R'')0-10C(ハロゲン)3（例えば、-CF3）、(CR'R'')0-10CH(ハロゲン)2、(CR'R'')0-10CH2(ハロゲン)、(CR'R'')0-10CONR'R''、(CR'R'')0-10(CNH)NR'R''、(CR'R'')0-10S(O)1-2NR'R''、(CR'R'')0-10CHO、(CR'R'')0-10O(CR'R'')0-10H、(CR'R'')0-10S(O)0-3R'（例えば、-SO3H）、(CR'R'')0-10O(CR'R'')0-10H（例えば、-CH2OCH3および-OCH3）、(CR'R'')0-10S(CR'R'')0-3H（例えば、-SHおよび-SCH3）、(CR'R'')0-10OH（例えば、-OH）、(CR'R'')0-10COR'、(CR'R'')0-10(置換または無置換フェニル）、(CR'R'')0-10(C3-C8シクロアルキル）、(CR'R'')0-10CO2R'（例えば、-CO2H）、または(CR'R'')0-10OR'基、あるいは任意の天然アミノ酸の側鎖から選択されてもよく；ここでR'およびR''はそれぞれ独立に水素、C1-C5アルキル、C2-C5アルケニル、C2-C5アルキニル、もしくはアリール基であるか、またはR'およびR''は一緒になってベンジリデン基もしくは-(CH2)2O(CH2)2-基である。
「置換」または「置換されている」は、そのような置換は置換された原子および置換基の許容される原子価と一致しており、置換は安定な化合物を生じる、例えば、転位、環化、脱離などの変換を自発的に起こさないとの、暗黙の条件を含む。本明細書において用いられる「置換」なる用語は、有機化合物のすべての許容される置換基を含むことになる。広い局面において、許容される置換基は、有機化合物の非環式および環式、分枝および非分枝、炭素環式および複素環式、芳香族および非芳香族置換基を含む。許容される置換基は一つまたは複数でありうる。
いくつかの態様において、「置換基」は、例えば、ハロゲノ、トリフルオロメチル、ニトロ、シアノ、C1-C6アルキル、C2-C6アルケニル、C2-C6アルキニル、C1-C6アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、C1-C6アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、C1-C6アルキルカルボニル、C1-C6アルコキシカルボニル、C1-C6アルコキシ、C1-C6アルキルチオ、アリールチオ、ヘテロシクリル、アラルキル、およびアリール（ヘテロアリールを含む）基からなる群より選択されてもよい。
「類縁体」なる用語は、親化合物に構造的に関連しており、その活性の少なくとも測定可能な量を保持している化合物を意味することも理解されると思われる。すなわち、類縁体は、元の、または最初の化合物または組成物から、最初の化合物または組成物の構造には存在しない前述の一つまたは複数の化学的付加、欠失、置換基、または置換の存在によって異なる化合物または組成物である。本明細書において用いられる類縁体は一般に、最初の化合物または組成物の活性の少なくとも10％、20％、30％、40％、または50％、好ましくはそれ以上で、最初の化合物または組成物の活性の100％以上の活性を有することもある。類縁体は、抗ウイルスまたは抗腫瘍活性を保持しつつ、最初の化合物または組成物とは異なる物理的または機能的特徴、例えば、異なる、または増強された溶解性、膜透過性、または生物学的半減期を有することもある。「類縁体」なる用語は、所与の成分の一つまたは複数の鏡像異性体を用いて調製した分子または化合物の右旋性または左旋性型などの、所与の化合物の異なる鏡像異性体も意味する。類縁体は、例えば、環の一つまたは複数、および/またはその代わりとなるものの一つまたは複数における改変を、単独または組み合わせで有することもある。類縁体には、二重結合異性体、還元生成物、側鎖改変、および前述の分子のいずれかの立体異性体が含まれる。類縁体なる用語は、それが類縁体である元の物質と比べて、実質的に類似の組成的および/または機能的特徴、好ましくは実質的に類似の組成的および機能的両方の特徴を有する任意の物質を意味する。類縁体は、天然物または合成産物でありうる。加えて、類縁体なる用語は、一つまたは複数の原子が異なる、好ましくは等電子の原子で置換されている化合物を含みうる。
「アミノ酸」なる用語は、アミノ基およびカルボン酸基の両方を含む任意の化合物を意味する。アミノ基は最も一般的にはカルボキシ官能基に隣接する位置にあるが、アミノ基は分子内の任意の部位に配置されうる。アミノ酸は、アミノ、チオ、カルボキシル、カルボキサミド、イミダゾールなどの追加の官能基を含んでいてもよい。アミノ酸は合成物または天然物であってもよく、様々な比の立体異性体を含む、そのラセミ体または光学活性（D-またはL-）体のいずれかで用いることもできる。
一つの態様において、本発明は式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグを目的とする：
Figure 2008520647
式中：
QはBBB輸送ベクターであり；
Yは直接結合またはリンカー基であり；
Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
Figure 2008520647
であり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、およびベンゾイミダゾリルからなる群より独立に選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
いくつかの態様において、Qは5または6員芳香族またはヘテロ芳香族部分であり、これはさらに置換されていてもよい。他の態様において、Qはアミノ酸部分またはその類縁体である。Qは塩基性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、アルギニン、リシン、オルニチン、および/またはその類縁体であってもよい。Qは酸性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、および/またはその類縁体であってもよい。さらに、Qは小さい中性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、グリシン、アラニン、セリン、システイン、および/またはその類縁体であってもよい。Qは大きい中性アミノ酸部分またはその類縁体、例えば、フェニルアラニン、トリプトファン、ロイシン、メチオニン、イソロイシン、チロシン、ヒスチジン、バリン、トレオニン、プロリン、アスパラギン、グルタミン、および/またはその類縁体であってもよい。他の態様において、リンカー基はジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンもしくはアルケニレン結合、アミノもしくはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、またはシッフ塩基結合である。
もう一つの態様において、本発明は式IIの化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグを目的とする：
Figure 2008520647
式中：
Xは酸素、窒素、または硫黄であり；
Yは直接結合またはリンカー基であり；
Z1、Z2、Z3はそれぞれ独立にC、CH、CH2、P、N、NH、S、または非存在であり；
R1およびR2は独立に非存在、水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、またはアシルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；
R3は水素、アルキル、アリール、アミド、アリールアミド、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アリールアミノカルボニル、アルコキシカルボニル、アルカンスルホニル、アレンスルホニル、シクロアルカンスルホニル、およびヘテロアレンスルホニルからなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよく；
Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
Figure 2008520647
であり、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ独立に水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、もしくはベンゾイミダゾリルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
一つの態様において、Xは酸素または窒素である。もう一つの態様において、Yは直接結合である。さらにもう一つの態様において、Z1、Z2およびZ3はN、CまたはCHである。さらにもう一つの態様において、R1およびR2は独立に非存在または水素である。もう一つの態様において、R3は水素、アリールアミド、アリールアミノカルボニルまたはアレンスルホニルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。さらにもう一つの態様において、Aは下記の基の一つであり：
Figure 2008520647
これらはそれぞれ置換されていてもよい。
さらにもう一つの態様において、R4およびR5はそれぞれ独立にシクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、またはベンゾイミダゾリルであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。いくつかの態様において、R4およびR5はそれぞれ独立にピリジン、ピリミジン、ピリミジノン、テトラヒドロピリジン、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンゾオキサゾール、トリアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、テトラゾール、チアジアゾール、ピラゾロピリミジン、イソキノリン、またはテトラヒドロイソキノリンであり、これらはそれぞれ置換されていてもよい。もう一つの態様において、R4およびR5は窒素と一緒に、任意で一つまたは複数の追加のヘテロ原子を間にはさんでいる6員環を形成する。いくつかの態様において、得られる6員環は非縮合環である。他の態様において、リンカー基はジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンもしくはアルケニレン結合、アミノもしくはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、またはシッフ塩基結合である。
さらなる態様において、化合物は表1の化合物から選択される少なくとも一つの化合物ならびにその薬学的に許容される塩、エステル、およびプロドラッグである。
（表１）本発明の例示的化合物
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
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Figure 2008520647
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さらにもう一つの態様において、化合物は表2の化合物から選択される少なくとも一つの化合物ならびにその薬学的に許容される塩、エステル、およびプロドラッグである。
（表２）本発明の例示的化合物
Figure 2008520647
いくつかの態様において、本発明の化合物は表3の化合物およびその薬学的に許容される塩ではない。
（表３）例示的化合物
Figure 2008520647
Figure 2008520647
いくつかの態様において、本発明の化合物は表3の化合物およびその薬学的に許容される塩を含む。
本明細書に記載の任意の化合物の使用は本発明の範囲内であり、本発明に含まれるように意図されることが理解されるべきである。
ライブラリー
もう一つの局面において、本発明は式Iおよび/または式IIの化合物のライブラリー、ならびにそのようなライブラリーの調製法を提供する。コンビナトリアルライブラリーの合成は当技術分野において周知で、総説に記載されている（例えば、E.M. Gordon et al., J. Med. Chem. 37:1385-1401 (1994)参照）。したがって、本発明は式Iおよび/または式IIの化合物のコンビナトリアルライブラリーの合成法を企図する。
いくつかの態様において、本発明の化合物のライブラリーは少なくとも30の化合物、少なくとも100の化合物、または少なくとも500の化合物を含む。いくつかの態様において、本発明の化合物のライブラリーは109未満の化合物、108未満の化合物、または107未満の化合物を含む。
化合物のライブラリーは実質的に純粋、すなわち、所期の生成物、例えば、ライブラリーの構成員以外の化合物を実質的に含まないこともある。いくつかの態様において、本発明の方法により生成したライブラリーの純度は、少なくとも約50％、少なくとも約70％、少なくとも約90％、または少なくとも約95％である。
本発明の化合物のライブラリーは、本発明の方法によって調製することができる。一般に、本発明のライブラリーの合成用に用いる少なくとも一つの出発原料は多彩な集団として提供される。本明細書において用いられる「多彩な集団」とは、少なくとも二つの異なる化学的実体、例えば、異なる化学構造のものを含む集団を意味する。例えば、式IIの化合物の「多彩な集団」は、少なくとも二つの異なる式IIの化合物を含むことになる。化合物を固体支持体に固定するためのリンカーの多彩な集団は、リンカーの切断後に様々な化合物を精製することができる。
本発明のライブラリーは、例えば、薬物発見のために有用である。例えば、本発明のライブラリーをスクリーニングして（例えば、本明細書に記載の方法により）、ライブラリーがあらかじめ選択した活性（例えば、CNS疾患またはアミロイド関連疾患治療のために有用）を有する化合物を含むかどうかを調べることができる。
ラット初代脳血管内皮細胞の単離
中枢神経系（CNS）を標的とする薬物の開発における問題は、それらの脳内への浸透能力である。本発明は、所与の薬物が特定の担体仲介輸送システムにより血液脳関門（BBB）を通過する可能性を予測するための、インビトロアッセイを提供する。初代ラット脳内皮細胞（RBEC）の単離および培養は困難な方法であると過去に報告されている。細胞の収率および品質に大きなばらつきがあるため、化合物を試験するための中規模処理量スクリーニングアッセイの開発におけるそれらの使用は阻止されてきた。特定の局面において、本発明は、例えば、化合物をその大きい中性アミノ酸担体（L1-システム担体）への結合能力をスクリーニングする際に用いるための、微小毛細血管から多量のRBECを単離および培養する再現可能な方法を目的とする。以前に記載されたプロトコルに比べて、本発明の方法はいくつかの利点を有する。わずか5日間の培養後、内皮細胞を特徴づけ、ただちにスクリーニングに用いることができる。本発明の方法は高収率を提供し、例えば、36の脳からのRBECは2から3つの96ウェルプレートでプレートごとに7つの化合物を同時にスクリーニングするのに十分な細胞を提供する。この短期間培養の間、初代RBECはそれらの形態ならびに、フォン-ウィルブランド因子（第VIII因子関連抗原）の発現、特異的レクチン結合、およびアセチル化低密度リポタンパク質（Ac-LDL）の取り込みなどの、それらの内皮としての特徴を保持している。この新しい単離法の革新的特徴は、1）非内皮細胞をほとんど含まない、部分的に消化された微小毛細血管を得るための、二段階酵素消化の最適化、2）短い初期接着期間によるRBECの選択的増殖改善、および3）これらの前段階の結果として、クローニング手順の欠如である。
したがって、一つの局面において、本発明はラット初代脳血管内皮細胞の単離法を目的とする。いくつかの態様において、前記方法は下記の段階の一つまたは複数を含む：ラットから皮質を摘出する段階；皮質を消化する段階；微小毛細血管を単離する段階；微小毛細血管を消化する段階；微小毛細血管を再度単離する段階；および微小毛細血管を内皮細胞がそれら自体を樹立するまでインキュベートする段階。一つの態様において、前記方法は多量の脳内皮細胞培養物を生じる。他の態様において、多量の初代内皮細胞を単離および培養するための本発明の方法は、RBECの特徴およびL1-システム担体などのそれらの内因性輸送体の機能性を保持する。
さらにもう一つの局面において、本明細書の方法によって記載されたとおりに単離したラット初代脳血管内皮細胞を、本発明の化合物を試験するためのアッセイで用いる。例えば、L1-システムなどの能動輸送体システムを用いて、特定の化合物のBBBを通過する間接的能力を調べるために、これらを用いてもよい。いくつかの態様において、それらの内皮輸送体システム機能を保持しているRBEC培養物を、薬物をスクリーニングするための迅速で、信頼性が高く、再現可能な競合結合アッセイで用いる。いくつかの態様において、L1-システム担体に結合する化合物を同定し、特定の能動輸送体を用いて脳に浸透するよう設計されたCNS薬物候補を選択するパラメーターを提供するために、この競合結合アッセイを用いることができる。
被験体および患者集団
「被験体」なる用語は、アミロイド症が起こりうる、またはアミロイド疾患、例えば、アルツハイマー病、ダウン症候群、CAA、透析関連（β2M）アミロイド症、続発性（AA）アミロイド症、原発性（AL）アミロイド症、遺伝性アミロイド症、糖尿病などに感受性の生物を含む。被験体の例には、ヒト、ニワトリ、アヒル、ペキンダック、ガチョウ、サル、シカ、ウシ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、およびそのトランスジェニック種が含まれる。治療する被験体への本発明の組成物の投与は、公知の方法を用い、本明細書においてさらに記載するとおり、被験体におけるアミロイド凝集またはアミロイド誘導性の毒性を調節するのに有効な用量および期間で実施することができる。治療効果を得るのに必要な治療化合物の有効量は、被験体の臨床部位ですでに沈着しているアミロイドの量、被験体の年齢、性別および体重、ならびに被験体におけるアミロイド凝集を調節するための治療化合物の能力などの因子に応じて変動しうる。投与法は、最適な治療反応を提供するために調節することができる。例えば、いくつかの分割した用量を毎日投与してもよく、または治療状況の緊急性によって示されるの似合わせて比例的に減量してもよい。
本発明の特定の態様において、被験体は本発明の方法による治療を必要としており、この必要性に基づいて治療のために選択される。治療を必要としている被験体は当技術分野において認められており、アミロイド沈着もしくはアミロイド症に関連する疾患もしくは障害を有すると確認されている、そのような疾患もしくは障害の症状を有している、またはそのような疾患もしくは障害のリスクが高く、かつ診断、例えば、医学的診断に基づいて治療から利益（例えば、疾患もしくは障害、疾患もしくは障害の症状、または疾患もしくは障害のリスクを治癒する、回復する、予防する、緩和する、軽減する、変える、矯正する、改良する、改善する、または影響をおよぼすこと）を受けると思われる被験体を含む。
本発明の例示的局面において、被験体はヒトである。例えば、被験体は30歳よりも年長のヒト、40歳よりも年長のヒト、50歳よりも年長のヒト、60歳よりも年長のヒト、70歳よりも年長のヒト、80歳よりも年長のヒト、85歳よりも年長のヒト、90歳よりも年長のヒト、または95歳よりも年長のヒトでありうる。被験体は閉経後の女性を含む女性のヒトであってもよく、ホルモン置換療法を受けていてもよい。被験体は男性のヒトであってもよい。もう一つの態様において、被験体は40歳未満である。
被験体はアルツハイマー病のリスクが高い、例えば、40歳よりも年長であるか、またはアルツハイマー病に罹りやすい体質を有するヒトであってもよい。科学文献において確認または提唱されているアルツハイマー病の素因には、特に、被験体をアルツハイマー病に罹りやすくする遺伝子型；被験体をアルツハイマー病に罹りやすくする環境因子；被験体をアルツハイマー病に罹りやすくするウイルスおよび細菌因子による感染症の既往歴；ならびに被験体をアルツハイマー病に罹りやすくする血管因子が含まれる。被験体は、高コレステロール血症、高血圧、糖尿病、喫煙；冠動脈疾患、脳血管疾患、および心血管疾患の家族歴または既往歴などの、心血管疾患（例えば、冠動脈のアテローム性動脈硬化症、狭心症、および心筋梗塞）または脳血管疾患（例えば、頭蓋内または頭蓋外動脈のアテローム性動脈硬化症、卒中、失神、および一過性虚血性発作）に対する一つまたは複数のリスクファクターを有することもある。高コレステロール血症は、典型的には、血清総コレステロール濃度が約5.2mmol/L（約200mg/dL）と定義される。
いくつかの遺伝子型が被験体をアルツハイマー病に罹りやすくすると考えられている。これらには、家族性アルツハイマー病に関連するプレセニリン-1、プレセニリン-2、およびアミロイド前駆体タンパク質（APP）ミスセンス突然変異、ならびにα-2-マクログロブリンおよびLRP-1遺伝子型などの遺伝子型が含まれ、これらは後天性散発性（遅発性）アルツハイマー病のリスクを高めると考えられる。E.van Uden, et al., J. Neurosci. 22(21), 9298-304 (2002)；J.J. Goto, et al., J. Mol. Neurosci. 19(1-2), 37-41 (2002)。アルツハイマー病発症のもう一つの遺伝的リスクファクターは、低密度リポタンパク質粒子の成分であるアポリポタンパク質Eをコードする遺伝子、ApoE（特にapoE4遺伝子型）の変異体である。WJ Strittmatter, et al., Annu. Rev. Neurosci. 19, 53-77 (1996)。様々なApoE対立遺伝子がアルツハイマー病発症の可能性を変える分子メカニズムは不明であるが、コレステロール代謝におけるApoEの役割は、コレステロール代謝をアルツハイマー病に結びつける多くの証拠と一致している。例えば、スタチンなどのコレステロール低下剤の慢性使用は、最近、低いアルツハイマー病発生率と関連があるとされており、コレステロール低下剤はAPPトランスジェニックマウスにおける病気を減らすことが明らかにされている。これらおよび他の試験から、コレステロールはAPP処理に影響をおよぼしうることが示唆される。ApoE4は、Aβ輸送（脳への出入り）を変え、Aβの脳内の保持を助けることが示唆されている。ApoE4は、APPのAβ形成への処理を助けることも示唆されている。アルミニウムへの曝露を含む環境因子は、被験体をアルツハイマー病に罹りやすくすると提唱されているが、疫学的証拠は不明瞭である。加えて、単純ヘルペスウイルスおよび肺炎クラミジアを含む、特定のウイルスまたは細菌因子による過去の感染も被験体をアルツハイマー病に罹りやすくする可能性がある。最後に、アルツハイマー病の他の素因には、喫煙、高血圧および糖尿病を含む、心血管または脳血管疾患のリスクファクターが含まれうる。「アルツハイマー病に対する高リスク」は、上に挙げていない、またはまだ確認されていない任意の他の素因も含み、頭部外傷、薬物療法、食餌、またはライフスタイルによるアルツハイマー病のリスク上昇が含まれる。
本発明の方法を、下記の一つまたは複数のために用いることができる：アルツハイマー病を予防する、アルツハイマー病を治療、もしくはアルツハイマー病の症状を改善する、またはアミロイドβ（Aβ）ペプチドの産生もしくはレベルを調節する。一つの態様において、ヒトはβアミロイド前駆体タンパク質、プレセニリン-1またはプレセニリン-2をコードする遺伝子において一つまたは複数の突然変異を有する。もう一つの態様において、ヒトはアポリポタンパク質ε4遺伝子を有する。もう一つの態様において、ヒトはアルツハイマー病または認知症の家族歴を有する。もう一つの態様において、ヒトはトリソミー21（ダウン症候群）を有する。もう一つの態様において、被験体は正常または低い血清総コレステロールレベルを有する。もう一つの態様において、血清総コレステロールレベルは約200mg/dL未満、または約180未満で、約150から約200mg/dLの範囲でありうる。もう一つの態様において、総LDLコレステロールレベルは約100mg/dL未満、または約90mg/dL未満で、約30から約100mg/dLの範囲でありうる。血清総コレステロールおよび総LDLコレステロールの測定法は当業者には周知で、例えば、国際公開公報第99/38498号のp.11に開示されるものが含まれ、これは参照により本明細書に組み入れられる。血清中の他のステロールレベルの定量法は、H. Gylling, et al., “Serum Sterols During Stanol Ester Feeding in a Mildly Hypercholesterolemic Population”, J. Lipid Res. 40: 593-600 (1999)に開示されている。
もう一つの態様において、被験体は高い血清血中総コレステロールレベルを有する。もう一つの態様において、血清総コレステロールレベルは少なくとも約200mg/dL、または少なくとも約220mg/dLで、約200から約1000mg/dLの範囲でありうる。もう一つの態様において、被験体は高い総LDLコレステロールレベルを有する。もう一つの態様において、総LDLコレステロールレベルは約100mg/dLよりも高いか、または約110mg/dLよりも高く、約100から約1000mg/dLの範囲でありうる。
もう一つの態様において、ヒトは少なくとも約40歳である。もう一つの態様において、ヒトは少なくとも約60歳である。もう一つの態様において、ヒトは少なくとも約70歳である。もう一つの態様において、ヒトは少なくとも約80歳である。もう一つの態様において、ヒトは少なくとも約85歳である。もう一つの態様において、ヒトは約60から約100歳の間である。
さらなる態様において、被験体は脳画像診断技術、例えば、脳の活性、斑沈着、または脳の萎縮を調べる技術によって高リスクであることが判明している。
さらなる態様において、被験体は臨床認知症尺度（「CDR」）、アルツハイマー病評価尺度-認知機能評価（「ADAS-Cog」）、またはミニメンタルステート検査（「MMSE」）などの認知機能試験によって高リスクであることが判明している。被験体は、同様の年齢および教育背景の歴史的対照と比較して、認知機能試験で平均よりも低い点数を示すこともある。被験体は、同じまたは類似の認知機能試験で、被験体の過去のものに比べて点数が下がることもある。
CDRの評価において、被験体を典型的には下記の6つの認知および行動範疇それぞれで評価し、採点する：記憶、見当識、判断および問題解決、社会的事柄、家庭および趣味、ならびに個人的ケア。評価は被験体、または好ましくは、被験体をよく知る証人によって提供される歴史的情報を含みうる。被験体を、これらの領域それぞれで評価および採点し、合計点（0、0.5、1.0、2.0または3.0）を得る。0点は正常と考える。1.0点は軽度認知症に相当すると考える。CDRが0.5点の被験体は、軽度の一貫した物忘れ、事象の部分的想起、および「良性」物忘れによって特徴づけられる。一つの態様において、被験体をCDRで0点よりも上、約0.5点よりも上、約1.0点よりも上、約1.5点よりも上、約2.0点よりも上、約2.5点よりも上、または約3.0点よりも上と評価する。
もう一つの試験は、Folstein “Mini-mental state. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician.” J. Psychiatr. Res. 12:189-198, 1975によって記載されている、ミニメンタルステート検査（MMSE）である。MMSEは包括的知能低下の存在を評価する。Folstein “Differential diagnosis of dementia. The clinical process.” Psychiatr Clin North Am. 20:45-57, 1997も参照されたい。MMSEは、アルツハイマー病および多発梗塞性認知症において見られるような、認知症の発症および包括的知能低下の存在を評価するための手段である。MMSEは1から30点で評価する。MMSEは、例えば、いわゆるIQテストのような基本的認知能力を評価するものではない。代わりに、MMSEは知的技術を試験する。「正常な」知的能力の者はMMSE客観的試験で「30点」を取ることになる（しかし、MMSEで30点の者がIQテストで「正常」よりもはるかに低い点となることもありうる）。例えば、Kaufer, J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 10:55-63, 1998；Becke, Alzheimer Dis Assoc Disord. 12:54-57, 1998；Ellis, Arch. Neurol. 55:360-365, 1998；Magni, Int. Psychogeriatr. 8:127-134, 1996；Monsch, Acta Neurol. Scand. 92:145-150, 1995を参照されたい。一つの態様において、被験体はMMSEで少なくとも一回は30点未満となる。もう一つの態様において、被験体は約28点未満、約26点未満、約24点未満、約22点未満、約20点未満、約18点未満、約16点未満、約14点未満、約12点未満、約10点未満、約8点未満、約6点未満、約4点未満、約2点未満、または約1点未満となる。
認知、特にアルツハイマー病を評価するためのもう一つの手段は、アルツハイマー病評価尺度（ADAS-Cog）、または標準化アルツハイマー病評価尺度（SADAS）と呼ばれる変形である。これは、認知機能低下によって特徴づけられるアルツハイマー病および関連障害の臨床薬物試験における有効性尺度として一般に用いられる。SADASおよびADAS-Cogはアルツハイマー病を診断するために設計されたのではなかった；これらは認知症の症状を特徴づける際に有用で、認知症進行の比較的感度の高い指標である。（例えば、Doraiswamy, Neurology 48:1511-1517, 1997；およびStandish, J. Am. Geriatr. Soc. 44:712-716, 1996参照。）未治療のアルツハイマー病患者における年間の低下は一年で約8点である（例えば、Raskind, M Prim. Care Companion J Clin Psychiatry 2000 Aug; 2(4):134-138参照）。
ADAS-cogは、アンケートを用いて、ADにおいて見られるような認知機能低下の進行および重症度を、70点の尺度で評価するよう設計されている。ADAS-cog尺度は誤答の数を計る。したがって、高得点はより重度の認知機能低下の症例を示す。一つの態様において、被験体は0点よりも高い点、約5点よりも高い点、約10点よりも高い点、約15点よりも高い点、約20点よりも高い点、約25点よりも高い点、約30点よりも高い点、約35点よりも高い点、約40点よりも高い点、約45点よりも高い点、約50点よりも高い点、約55点よりも高い点、約60点よりも高い点、約65点よりも高い点、約68点よりも高い点、または約70点を示す。
もう一つの態様において、被験体はアルツハイマー病の症状をまったく示さない。もう一つの態様において、被験体は少なくとも40歳で、アルツハイマー病の症状を示さないヒトである。もう一つの態様において、被験体は少なくとも40歳で、アルツハイマー病の一つまたは複数の症状を示すヒトである。
もう一つの態様において、被験体は軽度認知障害を有する。さらなる態様において、被験体は約0.5点のCDR評点を有する。もう一つの態様において、被験体は早期アルツハイマー病を有する。もう一つの態様において、被験体は脳アミロイド血管障害を有する。
本発明の方法を用いることにより、被験体の血漿または脳脊髄液（CSF）中のアミロイドβペプチドのレベルを、治療前のレベルに比べて約10から約100パーセント、またはさらに約50から約100パーセント減らすことができる。
別の態様において、被験体は、本発明の方法による治療前の血液およびCSF中に、約10pg/mLよりも高い、または約20pg/mLよりも高い、または約35pg/mLよりも高い、または約40pg/mLよりも高い、高レベルのアミロイドAβ40およびAβ42ペプチドを有することもある。もう一つの態様において、アミロイドAβ42ペプチドの高いレベルは約30pg/mLから約200pg/mL、またはさらに約500pg/mLまでの範囲でありうる。当業者であれば、アルツハイマー病が進行するにつれて、CSF中のアミロイドβペプチドの測定可能なレベルは疾患発症前の高いレベルから低下しうることを理解すると思われる。この効果は、沈着の増大、すなわち、脳からCSFへの正常なクリアランスの代わりに、脳内のAβペプチドのトラッピングに起因する。
別の態様において、被験体は、本発明の方法による治療前の血液およびCSF中に、約5pg Aβ42/mLよりも高い、または約50pg Aβ40/mLよりも高い、または約400pg/mLよりも高い、高レベルのアミロイドAβ40ペプチドを有することもある。もう一つの態様において、アミロイドAβ40ペプチドの高いレベルは約200pg/mLから約800pg/mL、さらに約1000pg/mLまでの範囲でありうる。
もう一つの態様において、被験体は、本発明の方法による治療前のCSF中に、約5pg/mLよりも高い、または約10pg/mLよりも高い、または約200pg/mLよりも高い、または約500pg/mLよりも高い、高レベルのアミロイドAβ42ペプチドを有することもある。もう一つの態様において、アミロイドβペプチドのレベルは約10pg/mLから約1,000pg/mL、またはさらに約100pg/mLから約1,000pg/mLまでの範囲でありうる。
もう一つの態様において、被験体は、本発明の方法による治療前のCSF中に、約10pg/mLよりも高い、または約50pg/mLよりも高い、またはさらに約100pg/mLよりも高い、高レベルのアミロイドAβ40ペプチドを有することもある。もう一つの態様において、アミロイドβペプチドのレベルは約10pg/mLから約1,000pg/mLまでの範囲でありうる。
被験体の脳、CSF、血液、または血漿中のアミロイドβペプチドの量は、Zhang, et al., J. Biol. Chem. 274, 8966-72 (1999)およびZhang, et al., Biochemistry 40, 5049-55 (2001)によって開示されているものなどの、当業者には周知の酵素結合免疫吸着検定法（「ELISA」）または定量的免疫ブロット試験法または定量的SELDI-TOFによって評価することができる。A.K.Vehmas, et al., DNA Cell Biol. 20(11), 713-21 (2001)、P.Lewczuk, et al., Rapid Commun. Mass Spectrom. 17(12), 1291-96 (2003)；B.M.Austen, et al., J. Peptide Sci. 6, 459-69 (2000)；およびH.Davies, et al., BioTechniques 27, 1258-62 (1999)も参照されたい。これらの試験は、当業者には周知の様式で調製された脳または血液試料に対して実施する。アミロイドβペプチドのレベルを測定するための有用な方法のもう一つの例はユーロピウム免疫アッセイ（EIA）である。例えば、国際公開公報第99/38498号のp.11を参照されたい。
本発明の方法はアルツハイマー病もしくは認知症を有する被験体の治療として適用することができ、または本発明の方法は、例えば、APP遺伝子、ApoE遺伝子、もしくはプレセニリン遺伝子におけるゲノム突然変異を有する被験体のような、そのような病気に罹りやすい体質を有する被験体のアルツハイマー病もしくは認知症に対する予防として適用することもできる。被験体は血管性認知症、または老年認知症、軽度認知障害、または早期アルツハイマー病を有することもある（またはそれらを発症しやすい、もしくはそれらを有することが疑われることもある）。アルツハイマー病に加えて、被験体は脳アミロイド血管障害などの別のアミロイド関連疾患を有することもあり、または被験体は脳にアミロイド沈着物、特にアミロイドβアミロイド沈着物を有することもある。
中枢神経系障害および/またはアミロイド関連疾患の治療
本発明は、中枢神経系障害および/またはアミロイド関連疾患の治療および予防における化合物およびその薬学的組成物の使用法に関する。本発明の薬学的組成物は、アミロイド（例えば、ALアミロイドタンパク質（λまたはκ鎖関連、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドλVI、アミロイドγ、アミロイドγ1）、Aβ、IAPP、β2M、AA、またはAHアミロイドタンパク質）原線維形成、凝集または沈着に関連する疾患を治療するために、治療的または予防的に投与することができる。
本発明の薬学的組成物は、以下のメカニズム（この一覧は例示的であって、限定的なものではない）のいずれかを用いて、アミロイド関連疾患の経過を改良するよう作用しうる：アミロイド原線維形成もしくは沈着の速度を遅らせる；アミロイド沈着の程度を低下させる；アミロイド原線維形成を阻害、低下、もしくは予防する；アミロイド誘導性の神経変性もしくは細胞毒性を阻害する；アミロイド誘導性炎症を阻害する；アミロイドの脳からのクリアランスを促進する；脳内のAβの分解を促進する；またはアミロイドタンパク質が原線維へと組織化される前にそのクリアランスを助ける。
アミロイド沈着の「調節」は、前述の阻害と、アミロイド沈着または原線維形成の促進の両方を含む。したがって、「調節すること」なる用語は、アミロイド形成または蓄積の予防または停止、アミロイド症が進行中、例えば、アミロイド沈着をすでに有している被験体のさらなるアミロイド形成または蓄積の阻害または減速、およびアミロイド症が進行中の被験体のアミロイド形成または蓄積の軽減または逆転；ならびにアミロイド沈着の促進、例えば、インビボまたはインビトロでのアミロイド沈着の速度または量の増大を含むことが意図される。アミロイド促進化合物は、アミロイド症の動物モデルにおいて、例えば、より短い期間で動物におけるアミロイド沈着物の発生を可能にする、または選択した期間にアミロイド沈着物を増加させるために有用でありうる。アミロイド促進化合物は、インビボ、例えば、動物モデルにおいてアミロイド症を阻害する化合物のスクリーニングアッセイ、アミロイド症の細胞アッセイおよびインビトロアッセイにおいて有用でありうる。そのような化合物を、例えば、より速い、またはより感度の高い化合物のアッセイを提供するために、用いることができる。アミロイド沈着の調節は、未治療被験体に対して、または治療前の治療被験体に対して評価する。
アミロイド沈着の「阻害」は、アミロイド形成、例えば、原線維形成の予防または停止、脳からのアミロイド、例えば、可溶性Aβのクリアランス、アミロイド症、例えば、アミロイド沈着物をすでに有している被験体のさらなるアミロイド沈着の阻害または減速、およびアミロイド症が進行中の被験体のアミロイド原線維形成または沈着物の軽減または逆転を含む。アミロイド沈着の阻害は、未治療被験体に対して、もしくは治療前の治療被験体に対して評価するか、あるいは、例えば、臨床的に測定可能な改善、例えば、または脳アミロイド症を有する被験体、例えば、アルツハイマー病もしくは脳アミロイド血管障害の被験体の場合、認知機能の安定化もしくは認知機能におけるさらなる低下の予防（すなわち、疾患進行の予防、減速、または停止）、またはCSF中のAβもしくはタウの濃度などのパラメーターの改善によって評価する。
本明細書において用いられる被験体の「治療」は、疾患もしくは状態、疾患もしくは状態の症状、または疾患もしくは状態のリスク（または感受性）を治癒する、回復する、緩和する、軽減する、変える、矯正する、改良する、改善する、または影響をおよぼすことを目的としての、本発明の組成物の被験体への適用もしくは投与、または本発明の組成物の被験体からの細胞もしくは組織への適用もしくは投与を含み、被験体はアミロイド関連疾患もしくは状態を有する、そのような疾患もしくは状態の症状を有する、またはそのような疾患もしくは状態のリスクが高い（感受性である）。「治療すること」なる用語は、緩解；寛解；症状の低減または傷害、病状もしくは状態を被験体にとってより耐容できるものとすること；変性または衰退の速度を遅らせること；変性の最終点の衰弱を抑えること；被験体の身体または精神的幸福を改善すること；あるいは、いくつかの状況では、認知症の発症を予防することなどの任意の客観的または主観的パラメーターを含む、傷害、病状または状態の治療または改良における成功のしるしを意味する。症状の治療または改良は、身体検査、精神医学的評価、またはCDR、MMSE、ADAS-Cog、もしくは当技術分野において公知の別の試験などの認知機能試験の結果を含む、客観的または主観的パラメーターに基づくことができる。例えば、本発明の方法は、認知機能低下の速度を遅らせる、または程度を下げることにより、被験体の認知症をうまく治療する。
一つの態様において、「治療すること」なる用語は、被験体のCDRの点をその基準時の点または0に維持することを含む。もう一つの態様において、治療することなる用語は、被験体のCDRの点を約0.25以上、約0.5以上、約1.0以上、約1.5以上、約2.0以上、約2.5以上、または約3.0以上低下させることを含む。もう一つの態様において、「治療すること」なる用語は、被験体のCDRの点の増加速度を、歴史的対照に比べて低下させることも含む。もう一つの態様において、この用語は、被験体のCDRの点の増加速度を、歴史的または未治療対照の増加の約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％低下させることを含む。
もう一つの態様において、「治療すること」なる用語は、被験体のMMSEの点を維持することも含む。「治療すること」なる用語は、被験体のMMSEの点を約1点、約2点、約3点、約4点、約5点、約7.5点、約10点、約12.5点、約15点、約17.5点、約20点、または約25点上げることを含む。この用語は、被験体のMMSEの点の低下速度を、歴史的対照に比べて低下させることも含む。もう一つの態様において、この用語は、被験体のMMSEの点の低下速度を、歴史的または未治療対照の低下の約5％以下、約10％以下、約20％以下、約25％以下、約30％以下、約40％以下、約50％以下、約60％以下、約70％以下、約80％以下、約90％以下、または約100％以下低下させることを含む。
さらにもう一つの態様において、「治療すること」なる用語は、被験体のADAS-Cogの点を維持することを含む。「治療すること」なる用語は、被験体のADAS-Cogの点を約1点以上、約2点以上、約3点以上、約4点以上、約5点以上、約7.5点以上、約10点以上、約12.5点以上、約15点以上、約17.5点以上、約20点以上、または約25点以上下げることを含む。この用語は、被験体のADAS-Cogの点の増加速度を、歴史的対照に比べて低下させることも含む。もう一つの態様において、この用語は、被験体のADAS-Cogの点の増加速度を、歴史的または未治療対照の増加の約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％低下させることを含む。
もう一つの態様において、例えば、AAまたはALアミロイド症に対して「治療すること」なる用語は、血清クレアチニンの増加、例えば、10％以上、20％以上、50％以上、80％以上、90％以上、100％以上、150％以上、200％以上のクレアチニンクリアランスの増加を含む。「治療すること」なる用語は、ネフローゼ症候群（NS）の寛解も含みうる。これは慢性下痢の寛解および/または体重の、例えば、10％以上、15％以上、または20％以上の増加も含みうる。
理論に縛られたくはないが、いくつかの局面において、本発明の薬学的組成物は、脳もしくは他の対象となる器官において（局所作用）または体全体（全身作用）のいずれかで、アミロイド原線維形成を予防または阻害する化合物を含む。本発明の薬学的組成物は、脳への侵入後（血液脳関門の透過後）または末梢からアミロイド沈着を制御する際に有効でありうる。末梢から作用する場合、薬学的組成物の化合物は脳と血漿との間のアミロイド形成ペプチドの平衡を変えて、アミロイド形成ペプチドの脳からの排出を助けると考えられる。これはアミロイドタンパク質（可溶性）のクリアランス（または異化）も助け、次いで特定の器官、例えば、肝臓、脾臓、膵臓、腎臓、関節、脳などにおけるアミロイドタンパク質貯蔵の減少によりアミロイド原線維形成および沈着を予防すると考えられる。アミロイド形成ペプチドの脳からの排出の増大は、アミロイド形成ペプチドの脳内濃度を低下させることになり、したがってアミロイド形成ペプチド沈着の低減を助ける。特に、薬剤はCSFおよび血漿中のアミロイドβペプチド、例えば、Aβ40およびAβ42の両方のレベルを低下させる可能性があり、または薬剤はCSF中のアミロイドβペプチド、例えば、Aβ40およびAβ42のレベルを下げ、血漿中のレベルを高める可能性がある。または、脳に浸透する化合物は、脳アミロイド形成ペプチドに直接作用することにより、例えば、それを非原線維型に維持する、またはその脳からのクリアランスを助けることにより、その脳内での分解を増大させる、またはアミロイド形成ペプチドの有害作用から脳細胞を保護することにより、沈着を制御する可能性もある。薬剤は、アミロイドタンパク質の濃度の低下を引き起こすこともある（すなわち、特定の器官において、アミロイド原線維形成または沈着を誘発するのに必要な臨界濃度に達しない）。さらに、本明細書に記載の化合物は、アミロイドと細胞表面成分、例えば、基底膜のグリコサミノグリカンまたはプロテオグリカン成分との間の相互作用を阻害または低減し、この相互作用を阻害または低減することにより、観察される神経保護および細胞保護効果を生じる。例えば、化合物は、細胞の損傷または毒性を引き起こすことが知られているプロセスである、アミロイドペプチドが細胞表面に結合または接着するのを予防することもある。同様に、化合物はアミロイド誘導性の細胞毒性もしくは小膠細胞活性化またはアミロイド誘導性の神経毒性を阻止する、あるいはアミロイド誘導性の炎症を阻害する可能性もある。化合物はアミロイド凝集、原線維形成、もしくは沈着の速度もしくは量を低下させ、または化合物はアミロイド沈着の程度を下げる可能性もある。本発明は前述の情報なしに実施することができるため、前述の作用メカニズムは本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
「アミロイドβ疾患」（または「アミロイドβ関連疾患」、本明細書において用いられるこれらの用語は同義である）なる用語は、軽度認知障害；血管性認知症；早期アルツハイマー病；散発性（非遺伝性）アルツハイマー病および家族性（遺伝性）アルツハイマー病を含むアルツハイマー病；加齢性認知機能低下；脳アミロイド血管障害（「CAA」）；遺伝性脳出血；老人性認知症；ダウン症候群；封入体筋炎（「IBM」）；または加齢性黄斑変性症（「ARMD」）に対して用いることができる。本発明の特定の局面に従い、アミロイドβは39〜43のアミノ酸を有するペプチドであるか、またはアミロイドβはβAPPから産生されるアミロイド形成ペプチドである。
軽度認知障害（「MCI」）は、思考力の軽度であるが、測定可能な障害によって特徴づけられる状態であって、これは必ずしも認知症と関連しているわけではない。MCIはアルツハイマー病に進行することが多いが、必ずしもそうではない。これは、軽度の記憶上の問題に関連することが最も多かった診断であるが、言語または計画技術などの他の思考技術における軽度の障害によって特徴づけられることもある。しかし、一般に、MCIの個人は同じ年代または教育背景の誰かに期待されるよりも著しい記憶喪失を有する。状態が進行するにつれて、医師は診断を、当技術分野において周知のとおり、「軽度から中等度認知障害」へと変更することもある。
脳アミロイド血管障害（「CAA」）とは、軟膜および皮質の動脈、小動脈および毛細血管ならびに静脈の壁におけるアミロイド原線維の特異的沈着である。これは一般にアルツハイマー病、ダウン症候群および正常な加齢、ならびに卒中または認知症に関連する様々な家族性の状態に関連する（Frangione, et al., Amyloid: J. Protein Folding Disord. 8, Suppl. 1, 36-42 (2001)参照）。CAAは散発的に起こることもあり、遺伝性でもありうる。AβまたはAPP遺伝子のいずれかにおける複数の突然変異部位が特定されており、認知症または脳出血のいずれかと臨床的に関連している。例示的CAA障害には、アイスランド型のアミロイド症を伴う遺伝性脳出血（HCHWA-I）；HCHWAのオランダ型（HCHWA-D；Aβにおける突然変異）；Aβのフランドル型突然変異；Aβの北極型突然変異；Aβのイタリア型突然変異；Aβのアイオワ型突然変異；家族性英国型認知症；および家族性デンマーク型認知症が含まれるが、それらに限定されるわけではない。脳アミロイド血管障害は脳出血（または出血性卒中）と関連していることが知られている。
同様に、本発明は被験体におけるアミロイド沈着を予防または阻害する方法に関する。例えば、そのような方法は、被験体にアミロイド（例えば、ALアミロイドタンパク質（λまたはκ鎖関連、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドλVI、アミロイドγ、アミロイドγ1）、Aβ、IAPP、β2M、AA、AHアミロイドタンパク質、または他のアミロイド）の濃度を下げることができる化合物の治療上有効な量を、アミロイド蓄積または沈着が予防または阻害されるように投与する段階を含む。
もう一つの局面において、本発明は被験体におけるアミロイド沈着を予防、低減、または阻害する方法に関する。例えば、そのような方法は、被験体にアミロイド（例えば、ALアミロイドタンパク質（λまたはκ鎖関連、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドλVI、アミロイドγ、アミロイドγ1）、Aβ、IAPP、β2M、AA、AHアミロイドタンパク質、または他のアミロイド）を阻害することができる化合物の治療上有効な量を、アミロイド沈着が予防、低減、または阻害されるように投与する段階を含む。
本発明は細胞へのアミロイド関連損傷を調節、例えば、最小化する方法であって、アミロイド（例えば、ALアミロイドタンパク質（λまたはκ鎖関連、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドλVI、アミロイドγ、アミロイドγ1）、Aβ、IAPP、β2M、AA、AHアミロイドタンパク質、または他のアミロイド）の濃度を下げることができる化合物を、細胞へのアミロイド関連損傷が調節されるように投与する段階を含む方法にも関する。本発明の特定の局面において、細胞へのアミロイド関連損傷を調節する方法は、アミロイドの濃度を下げる、またはアミロイドの細胞表面との相互作用を減らすことができる化合物を投与する段階を含む。
本発明は被験体における細胞死を直接または間接的に予防する方法であって、被験体に、直接または間接的に細胞死を引き起こすアミロイド（例えば、ALアミロイドタンパク質（λまたはκ鎖関連、例えば、アミロイドλ、アミロイドκ、アミロイドκIV、アミロイドλVI、アミロイドγ、アミロイドγ1）、Aβ、IAPP、β2M、AA、AHアミロイドタンパク質、または他のアミロイド）仲介性の事象を予防することができる化合物の治療上有効な量を投与する段階を含む。
一つの態様において、前記方法をアルツハイマー病（例えば、散発性または家族性AD）を治療するために用いる。この方法は、ダウン症候群の個人および脳アミロイド血管障害（「CAA」）または遺伝性脳出血の患者などにおける、アミロイドβ沈着の他の臨床症状を治療するために、予防的または治療的に用いることもできる。
本発明は、てんかんを含む痙攣障害を治療する方法も含む。
一つの態様において、本発明は被験体におけるてんかん発生を阻害する方法を提供する。この方法は、それを必要としている被験体にてんかん発生に関連する経路のプロセスを調節する薬剤の有効量を、被験体においててんかん発生が阻害されるように投与する段階を含む。
前述のとおり、N-メチル-D-アスパラギン酸（NMDA）受容体によって仲介されるニューロン間の興奮性カップリングのアップレギュレーション、およびガンマアミノ酪酸（GABA）受容体によって仲介されるニューロン間の阻害性カップリングのダウンレギュレーションはいずれもてんかん発生に関係があるとされている。てんかん発生に関連する経路の他のプロセスには、てんかん発生に関係づけられている神経伝達物質である酸化窒素（NO）の放出；過剰に放出されるとニューロンへの損傷を仲介する可能性がある、カルシウム（Ca2+）の放出；過剰の亜鉛（Zn2+）による神経毒性；過剰の鉄（Fe2+）による神経毒性；および酸化的細胞損傷による神経毒性が含まれる。したがって、いくつかの態様において、てんかん発生を阻害するために被験体に投与する薬剤は、てんかん発生に関連する少なくとも一つの経路の一つまたは複数のプロセスを阻害することができる。例えば、てんかん発生の阻害のために有用な薬剤は、脳組織におけるNOの放出を低減する、もしくはそのてんかん発生効果を減衰させる；NMDA受容体に拮抗する；内因性GABA阻害を強化する；電位開口型イオンチャネルをブロックする；Ca2+、Zn2+、もしくはFe2+を含むカチオンの放出を低減する、その遊離濃度を低下させる（例えば、キレート化により）、もしくはそれ以外にそのてんかん発生効果を低下させる；酸化的細胞損傷を阻害する；または同様のことができる。特定の態様において、てんかん発生を阻害するために被験体に投与する薬剤は、てんかん発生に関連する少なくとも一つの経路の少なくとも二つのプロセスを阻害することができる。
さらにもう一つの態様において、本発明は痙攣障害を阻害する方法を提供する。この方法は、それを必要としている被験体にβ-アミノ陰イオン化合物の有効量を、痙攣障害が阻害されるように投与する段階を含み；ただしβ-アミノ陰イオン化合物はβ-アラニンまたはタウリンではない。
もう一つの態様において、本発明は被験体における痙攣障害およびてんかん発生の両方を阻害する方法を提供する。この方法は、それを必要としている被験体にa）ナトリウムもしくはカルシウムイオンチャネルをブロック、またはカリウムもしくは塩化物イオンチャネルを開口し；かつb）NMDA受容体拮抗作用；内因性GABA阻害の強化；カルシウム結合；鉄結合；亜鉛結合；NOシンターゼ阻害；および抗酸化物活性からなる群より選択される少なくとも一つの活性を有する、薬剤の有効量を、被験体においててんかん発生が阻害されるように投与する段階を含む。
本発明の化合物は、化合物の筋線維への送達によるIBMの治療、または本発明の化合物の網膜色素上皮の基底膜への送達による黄斑変性症の治療などの、アミロイドベータペプチドが非神経学的部位に異常に沈着する障害の治療において、予防的または治療的に用いることができる。
本発明は、細胞へのアミロイド関連損傷を調節する方法であって、Aβの濃度を下げることができる、またはAβ（可溶性オリゴマーまたは原線維性）の細胞表面との相互作用を最小化することができる化合物を、細胞へのアミロイド関連損傷が調節されるように投与する段階を含む方法も提供する。本発明の特定の局面において、細胞へのアミロイド関連損傷を調節する方法は、Aβの濃度を下げる、またはAβの細胞表面との相互作用を減らすことができる化合物を投与する段階を含む。
本発明に従い、被験体における細胞死を予防する方法であって、被験体に、直接または間接的に細胞死を引き起こすAβ仲介性の事象を予防することができる化合物の治療上有効な量を投与する段階を含む方法がさらに提供される。
本発明は、細胞へのアミロイド関連損傷を調節する方法であって、IAPPの濃度を下げることができる、またはIAPP（可溶性オリゴマーまたは原線維性）の細胞表面との相互作用を最小化することができる化合物を、細胞へのアミロイド関連損傷が調節されるように投与する段階を含む方法も提供する。本発明の特定の局面において、細胞へのアミロイド関連損傷を調節する方法は、IAPPの濃度を下げる、またはIAPPの細胞表面との相互作用を減らすことができる化合物を投与する段階を含む。
本発明に従い、被験体における細胞死を予防する方法であって、被験体に、直接または間接的に細胞死を引き起こすIAPP仲介性の事象を予防することができる化合物の治療上有効な量を投与する段階を含む方法がさらに提供される。
本発明は、アミロイド症の治療において有用な方法および組成物も提供する。本発明の方法は、被験体にアミロイド沈着を阻害する化合物を投与する段階を含む。したがって、本発明の組成物および方法は、アミロイド沈着が起こる障害におけるアミロイド症を阻害するために有用である。本発明の方法は、アミロイド症を治療するために治療的に用いることができ、あるいは（遺伝性）アミロイド症に感受性、または、例えば遺伝性アミロイド症発症のリスクが高いと確認された、またはアミロイド症発症のリスクが高いと確認された被験体において予防的に用いることもできる。特定の態様において、本発明は、アミロイド沈着を阻害するために、アミロイド形成タンパク質と基底膜の成分との間の相互作用を阻害する方法を含む。基底膜の成分は糖タンパク質またはプロテオグリカン、例えば、ヘパラン硫酸プロテオグリカンである。本方法において用いる治療化合物は、アミロイド形成タンパク質上の標的結合部位への基底膜成分の結合を妨害し、それによりアミロイド沈着を阻害する可能性がある。
いくつかの局面において、本発明の方法は、被験体にアミロイド沈着を阻害する治療化合物を投与する段階を含む。「アミロイド沈着の阻害」は、アミロイド形成の予防、アミロイド症が進行中の被験体におけるさらなるアミロイド沈着の阻害、およびアミロイド症が進行中の被験体におけるアミロイド沈着の減少を含む。アミロイド沈着の阻害は未治療被験体に対して、または治療前の治療被験体に対して評価する。一つの態様において、アミロイド形成タンパク質と基底膜の成分との間の相互作用を阻害することによりアミロイド沈着を阻害する。「基底膜」とは、ラミニン、IV型コラーゲン、フィブロネクチン、パールカン、アグリン、デルマタン硫酸、およびヘパラン硫酸プロテオグリカン（HSPG）を含む糖タンパク質およびプロテオグリカンを含む細胞外マトリクスを意味する。一つの態様において、アミロイド形成タンパク質とHSPG、デルマタン硫酸、パールカンまたはアグリン硫酸などの硫酸化グリコサミノグリカンとの間の相互作用を妨害することによりアミロイド沈着を阻害する。硫酸化グリコサミノグリカンはすべての型のアミロイド中に存在することが知られており（Snow, et al. Lab. Invest. 56, 120-23 (1987)参照）、アミロイド沈着およびHSPG沈着はアミロイド症の動物モデルにおいて同時に出現する（Snow, et al. Lab. Invest. 56, 665-75 (1987)およびGervais, F. et al. Curr. Med. Chem., 3, 361-370 (2003)参照）。アミロイド形成タンパク質中のHSPGのコンセンサス結合部位モチーフが記載されている（例えば、Cardin and Weintraub Arteriosclerosis 9, 21-32 (1989)参照）。
いくつかの場合に、化合物のアミロイドの形成または沈着を予防または阻止する能力は、非原線維の可溶性アミロイドタンパク質に結合し、その溶解性を維持する能力にあると考えられる。
本発明の治療化合物のアミロイド形成タンパク質と基底膜の糖タンパク質またはプロテオグリカン成分との間の相互作用を阻害する能力は、米国特許第5,164,295号（その内容は参照により本明細書に組み入れられる）に記載のものなどのインビトロ結合アッセイによって評価することができる。または、化合物のアミロイド形成タンパク質に結合する、または基底膜成分（例えばHSPG）のアミロイド形成タンパク質（例えばAβ）への結合を阻害する能力は、可溶性タンパク質、例えば、Aβ、IAPP、β2Mを化合物と共にインキュベートする質量分析法を用いて測定することができる。例えばAβに結合する化合物はタンパク質の質量スペクトルに変化を生じることになる。AβおよびIAPPを用いる質量分析法の例示的プロトコルは実施例に示しており、その結果は表5に提供する。プロトコルはデータの感受性を調節するために、例えば、用いるタンパク質および/または化合物の量を調節することにより、容易に改変することができる。したがって、例えば、感受性の低い試験プロトコルを用いて結合が検出されないとされている試験化合物について、結合を検出することができると思われる。
化合物をスクリーニングするための代替法があり、当業者であれば試験化合物の、例えば原線維Aβに結合する能力の指標を得るために、容易に用いることができる。一つのそのようなスクリーニング法は紫外吸収アッセイである。例示的プロトコルにおいて、試験化合物（20μM）を50μMのAβ(1-40)線維と共にトリス緩衝化食塩水（0.01アジ化ナトリウムを含む20mMトリス、150mM NaCl、pH7.4）中、37℃で1時間インキュベートする。インキュベーション後、溶液を21,000gで20分間遠心分離し、Aβ(1-40)線維を任意の結合試験化合物と共に沈降させる。次いで、上清中に残っている試験化合物の量を吸光度を読み取ることにより定量することができる。次いで、結合した試験化合物の割合を、Aβとのインキュベーションの上清中に残っている量をAβ線維を含まない対照インキュベーション中に残っている量と比較することにより、算出することができる。いずれもAβ線維と結合することが知られているチオフラビンTおよびコンゴーレッドを、陽性対照として行う各アッセイに加えてもよい。アッセイを行う前に、試験化合物を最終試験における濃度の二倍となる40μMに希釈し、次いでHewlett Packard 8453 UV/VIS分光光度計を用いてスキャンし、吸光度が検出のために十分かどうかを調べることができる。
もう一つの態様において、本発明はアミロイド関連疾患を患っている被験体における認知機能を改善する方法に関する。この方法は、本発明の治療化合物の有効量を、被験体の認知機能が改善されるように投与する段階を含む。被験体の認知機能は、臨床認知症尺度（「CDR」）、ミニメンタルステート検査（「MMSE」）、およびアルツハイマー病評価尺度-認知機能評価（「ADAS-Cog」）などの当技術分野において公知の方法を用いて試験することができる。
もう一つの態様において、本発明はアミロイド関連疾患に対して被験体を治療する方法に関する。この方法は、被験体がアミロイド関連疾患に対して治療され、ここで認知試験における被験体の点が改善されるように、本発明の化合物の投与前に被験体に認知試験を施行する段階、被験体に本発明の化合物の有効量を投与する段階、および化合物の投与後に被験体に認知試験を施行する段階を含む。
プラセボ群、歴史的対照と比べての本発明の方法を用いて治療した被験体の成績、または同じ被験体に対して行ったその後の試験との間で、正常の方向に統計学的有意な差がある場合、本発明の文脈内で認知機能における「改善」、「改善された」または「改善すること」がある。
一つの態様において、被験体のCDRが0に維持される。もう一つの態様において、被験体のCDRが約0.25以上、約0.5以上、約1.0以上、約1.5以上、約2.0以上、約2.5以上、または約3.0以上低下する（例えば、改善される）。もう一つの態様において、被験体のCDRの点の増加速度が、歴史的または未治療対照の増加の約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％以上低下する。
一つの態様において、被験体のMMSEの点が維持される。または、被験体のMMSEの点が約1点、約2点、約3点、約4点、約5点、約7.5点、約10点、約12.5点、約15点、約17.5点、約20点、または約25点上がってもよい。もう一つの代替態様において、被験体のMMSEの点の低下速度が、歴史的対照に比べて低下する。例えば、被験体のMMSEの点の低下速度が、歴史的または未治療対照の低下の約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％以上低下してもよい。
一つの態様において、本発明は、被験体に本発明の治療化合物の有効量を投与することにより、認知障害に関連するアミロイド関連疾患を治療、減速または停止する方法に関し、ここでADAS-Cogにより測定した被験体の認知機能の年間低下は一年で8点未満、一年で6点未満、一年で5点未満、一年で4点未満、または一年で3点未満である。さらなる態様において、本発明は、ADAS-Cogにより測定した被験体の認知機能が一年間を通して一定であるように、本発明の治療化合物の有効量を投与することにより、認知障害に関連するアミロイド関連疾患を治療、減速または停止する方法に関する。「一定」は2点以下のゆらぎを含む。残りの一定はいずれかの方向への2点以下のゆらぎを含む。さらなる態様において、被験体の認知機能はADAS-Cogにより測定して一年で2点以上、一年で3点以上、一年で4点以上、一年で5点以上、一年で6点以上、一年で7点以上、一年で8点以上など改善される。もう一つの代替態様において、被験体のADAS-Cogの点の増加速度が、歴史的対照に比べて低下する。例えば、被験体のADAS-Cogの点の増加速度が、歴史的または未治療対照の増加の約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％低下してもよい。
もう一つの態様において、被験体のCSFまたは血漿中のAβ42：Aβ40の比が約15％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約35％以上、約40％以上、約45％以上、または約50％以上低下する。もう一つの態様において、被験体の脳脊髄液中のAβのレベルが約15％以上、約25％以上、約35％以上、約45％以上、約55％以上、約75％以上、または約90％以上低下する。
本明細書において、例えば、被験体集団の年齢、用量、および血中レベルなどのどこで値および範囲が示されても、これらの値および範囲に含まれるすべての値および範囲は本発明の範囲内に含まれることが理解されるべきである。さらに、これらの値および範囲におけるすべての値は範囲の上限または下限でもありうる。
さらに、本発明は、本明細書に記載の任意の新規化合物にも関する。すなわち、本発明は、本明細書において開示する式の範囲内であり、引用する特許および特許出願には開示されていない、本明細書に記載の新規化合物、およびそれらの新規使用法に関する。
画像法における本発明の化合物の使用
本発明の化合物の結合特性をフッ素部分の撮像特性と組み合わせて、疾患（例えば、アミロイド関連疾患およびCNS疾患）治療のために有用であるだけでなく、いくつかの診断および治療（例えば、アミロイドの検出、疾患の診断および/または疾患状態の診断）に用いるためのNMR検出可能な薬剤として用いることもできる化合物を提供可能であることも発見されている。
したがって、本発明は、被験体または試料または組織または細胞において対象となる部分（例えば、Aβ、IAPPおよびβ2M）と結合またはそれ以外で関連し、したがって化合物および対象となる部分の検出を可能にする、検出可能な薬剤（例えば、造影剤、撮像プローブまたは診断試薬）を提供する。そのような化合物の使用は、対象となる部分（例えばアミロイド）の存在および位置ならびに密度または量などの情報を提供することができる。そのような情報は、疾患もしくは疾患状態またはそのような疾患もしくは疾患状態に罹りやすい体質の診断を可能にする。したがって、本発明は、疾患または疾患もしくは疾患状態に罹りやすい体質を検出、診断、およびモニターするための、本発明の化合物の使用法を提供する。これらの方法は、本明細書に記載の任意のアミロイドタンパク質を検出する、および/または本明細書に記載の任意のアミロイド関連疾患を治療するために、本明細書に記載の任意の被験体集団で用いることができる。これらの方法は、フッ素部分を含む、本明細書に記載の任意の化合物を用いることを含みうる。
フッ素部分を含む本発明の化合物を、造影剤、撮像プローブおよび/または診断試薬として用いることができる。例えば、フッ素部分を含む本発明の化合物を、アミロイドおよび/またはアミロイド沈着物を検出または位置特定するために、本発明の方法に従って用いてもよい。フッ素部分を含む本発明の化合物を、例えば、アミロイド原線維形成および/またはアミロイドの周囲環境の撮像を増強するために用いることができる。
「撮像プローブ」なる用語は、撮像技術と共に用いることができるプローブを意味する。例示的プローブは、19F同位体（および/または撮像技術による検出を可能にする特性を有する別の同位体）を含む本発明の化合物を含むことができ、これらは磁気共鳴画像法（MRI）または磁気共鳴分光法（MRS）などの撮像技術と共に用いることができる。撮像プローブは生物または他の構造を撮像またはプローブを用いて調べるために用いることができる。
「診断試薬」なる用語は、疾患または障害（例えば、アミロイド関連疾患または障害）を診断する、またはその診断を助けるために用いることができる薬剤を意味する。例として、診断試薬は疾患もしくは障害の病期もしくは進行もしくは退行に関する情報を提供するため、および/または疾患もしくは障害関連部分の特定の位置もしくは局在（例えば、アミロイドタンパク質の位置または局在）を特定するために用いることができる。
「造影剤」なる用語は、細胞、器官、および他の構造の画像を増強することができる薬剤を意味する。蛍光透視法において、造影剤を本来は放射線透過性の組織の画像を増強するために用いる。一般に、蛍光透視造影剤はX線吸収によってはたらく。NMRまたはMRI画像増強のために、造影剤は一般にT1またはT2プロトンいずれかの緩和時間を短縮し、適当に強調された画像における強度増強を引き起こす。
本発明のフッ素化化合物は、例えば、トリフルオロメチル官能基から、一つまたは少数の周波数で共鳴する一つまたは複数の置換基上に一つ、複数、または最大数の化学的に等価のフッ素を含むことができる。フッ素化化合物のスペクトル局面は一般に公知で、文献に記載されている。例えば、Sotak, C. H. et al., MAGN. RESON. MED. 29:188-195 (1993)を参照されたい。
一つの態様において、フッ素部分を含む本発明の化合物は水溶性である。これは、例えば、乳化剤の必要性がなくなるため、多くの生物医学の状況で本発明の化合物の機能性を増強することができる。
本発明の一つの態様において、薬学的に許容される担体中に本発明のフッ素化化合物を含む製剤または組成物の有効量を患者に投与し、患者、または患者の一部を撮像する。「検出可能なNMRシグナルを提供するのに有効な量」なる用語は、検出を可能にする、またはMRI画像を増強もしくは変更するのに十分な化合物の非毒性量を意味する。化合物は、対象となる化合物もしくは構造（例えば、アミロイドタンパク質またはアミロイド斑）の検出を可能にする、および/またはこれらの化合物もしくは構造ならびに周囲の器官もしくは組織の検出もしくは可視化を増強する量で投与することができる。一つの態様において、患者は哺乳動物、例えば、ヒトまたは非ヒト哺乳動物である。もう一つの態様において、化合物の有効量を、例えば、アミロイドタンパク質などの対象となる部分を含む組織、一つもしくは複数の細胞、または試料に投与または導入する。
前述の方法は、本発明の化合物ではない、アミロイド沈着を阻害する薬剤を含む、追加の薬剤または療法の投与を含みうる。投与は本発明のフッ素化化合物の投与と交互または同時であってもよい。したがって、この方法を、例えば、追加化合物の投与後に被験体を撮像することにより、そのような追加化合物の有効性を評価するために用いることができる。
本発明の化合物は、内部器官、組織、腫瘍などの撮像のために、例えば、非経口（皮下、筋肉内、静脈内、皮内および肺を含む）を含む、本明細書に記載の任意の適当な経路により投与することができる。経路は撮像する器官または組織に応じて選択されることが理解されると思われる。
一つの態様において、化合物を単独で投与する。もう一つの態様において、これは少なくとも一つの本発明の化合物と、本明細書に記載の一つまたは複数の薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤とを含む薬学的製剤として投与する。製剤は乳剤、リポソームおよび微小粒子などの送達系を任意に含むことができる。薬学的製剤は他の造影剤、プローブおよび/または診断薬剤を含む他の診断または治療薬を任意に含んでいてもよい。本発明の化合物は、例えば、当技術分野において通常の方法により調製することができる、獣医学用製剤の形で提供してもよい。
本発明のフッ素化化合物の用量は、本発明の化合物のスピン密度、フロー（拡散および灌流）、感受性、および緩和度（T1およびT2）に依存しうる。本発明の化合物の用量は、患者1キログラムあたりの19Fのミリグラム（mg19F/kgと略記）で都合よく算出してもよい。例えば、非経口投与について、典型的用量は約50から約1000mg19F/kg、より好ましくは約100から約500mg19F/kgでありうる。用量は投与する製剤中の他のフッ素化化合物を考慮に入れてもよい。
持続的投与（例えば静脈内）の方法について、適当な投与速度は当技術分野において公知である。典型的な投与速度は1秒間に製剤0.5から5mL、より好ましくは約1〜3mL/sである。撮像は投与開始の前または後に始めても、投与中続けてもよく、また投与後に続けてもよい。
用量、投与体積、製剤濃度、投与の速度、および撮像プロトコルは特定の患者に対して個別化することになり、経験ある医師によって決定されうることが理解されると思われる。そのようなパラメーターを選択するためのガイドラインは当技術分野において公知である。The Contrast Media Manual, (1992, R. W. Katzberg, Williams and Wilkins, Baltimore, Md.）。
本発明は、磁気共鳴分光法（MRS）を用いる、本発明の化合物および方法の使用も目的とすることが理解される。MRSは、本発明の化合物のすぐ隣にある構造および/または化合物を同定するために用いることができる。周囲の原子の共鳴周波数は、各化合物に特有の電子遮蔽により、異なる化合物ではわずかに異なるが、その解析により、異なる化合物がMRSで特定可能である。
したがって、本発明のもう一つの局面において、MRSを他の撮像技術と共に、または単独で用いる。
本発明の化合物の合成
一般に、本発明の化合物は、例えば、以下に記載するような一般反応スキームに例示される方法、またはその改変法により、容易に入手可能な出発原料、試薬および通常の合成法を用いて調製することができる。これらの反応において、それら自体は公知であるが、本明細書においては言及しない変異体を利用することも可能である。化合物の基本的性質または有用性に有害な影響をおよぼさない、置換基の一つまたは複数の単純な変形がなされている、同じ一般的特性を有する本明細書に記載の化合物の機能および構造等価物も含まれる。
本発明の化合物は、提供する特定の手順に例示するとおり、本明細書に記載の合成スキームおよびプロトコルに従って容易に調製することができる。しかし、当業者であれば、本発明の化合物を生成するために他の合成経路を用いうること、および下記は例示のために提供するにすぎず、本発明を制限するものではないことを理解すると思われる。例えば、“Comprehensive Organic Transformations” by R. Larock, VCH Publishers (1989)を参照されたい。当技術分野において標準的な様々な保護および脱保護戦略を用いるであろうことも、さらに理解されると思われる（例えば、“Protective Groups in Organic Synthesis” by Greene and Wuts参照）。関連分野の技術者であれば、任意の特定の保護基（例えば、アミンおよびカルボキシル保護基）の選択は、保護される部分の続く反応条件に関する安定性に依存することを理解し、適当な選択を理解すると思われる。
当業者の知識をさらに例示するものは、広範な化学文献から抜き出した下記のものである：“Chemistry of the Amino Acids” by J.P. Greenstein and M. Winitz, John Wiley & Sons, Inc., New York (1961)；“Comprehensive Organic Transformations” by R. Larock, VCH Publishers (1989)；T.D. Ocain, et al., J. Med. Chem. 31, 2193-99 (1988)；E.M. Gordon, et al., J. Med. Chem. 31, 2199-10 (1988)；“Practice of Peptide Synthesis” by M. Bodansky and A. Bodanszky, Springer-Verlag, New York (1984)；“Protective Groups in Organic Synthesis” by T. Greene and P. Wuts (1991)；“Asymmetric Synthesis: Construction of Chiral Molecules Using Amino Acids” by G.M. Coppola and H.F. Schuster, John Wiley & Sons, Inc., New York (1987)；“The Chemical Synthesis of Peptides” by J. Jones, Oxford University Press, New York (1991)；および“Introduction of Peptide Chemistry” by P.D. Bailey, John Wiley & Sons, Inc., New York (1992)。
本発明の化合物の合成は溶媒中で実施する。適当な溶媒は周囲の室温および気圧で液体であるか、または反応に用いる温度および圧力下で液体状態にとどまる。有用な溶媒は、反応自体を妨害しない（すなわち、好ましくは不活性溶媒である）ことを条件に、特に制限はなく、特定の量の反応物を溶解する。状況に応じて、溶媒は蒸留または脱気してもよい。溶媒は、例えば、脂肪族炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、リグロイン、石油エーテル、シクロヘキサン、またはメチルシクロヘキサン）およびハロゲン化炭化水素（例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、クロロベンゼン、またはジクロロベンゼン）；芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロナフタレン、エチルベンゼン、またはキシレン）；エーテル（例えば、ジグリム、メチル-tert-ブチルエーテル、メチル-tert-アミルエーテル、エチル-tert-ブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフランもしくはメチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、またはジエチレングリコールジメチルエーテル）；ニトリル（例えば、アセトニトリル）；ケトン（例えば、アセトン）；エステル（例えば、酢酸メチルまたは酢酸エチル）；およびその混合物でありうる。
一般に、反応完了後、生成物を反応混合物から標準的技術により単離する。例えば、生成物が固体である場合、溶媒を任意に減圧下での蒸発またはろ過により除去する。反応完了後、残渣に水を加えて水層を酸性または塩基性とし、沈澱した化合物をろ過することもできるが、水に敏感な化合物を扱うときには注意しなければならない。同様に、反応混合物に水を疎水性溶媒と共に加えて、標的化合物を抽出してもよい。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムまたは硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を蒸発させて標的化合物を得ることができる。このようにして得た標的化合物は、必要があれば、例えば、再結晶、再沈殿、クロマトグラフィ、または酸もしくは塩基を添加して塩に変換することにより、精製してもよい。
本発明の化合物は適当な溶媒との溶液で、または溶媒なしの形（例えば凍結乾燥品）で供給することができる。本発明のもう一つの局面において、本発明の方法を実行するために必要な化合物および緩衝剤を、任意に容器を含むキットとして包装してもよい。キットは、本明細書に記載の方法によりアミロイド関連疾患および/またはCNS疾患を治療または予防するために商業的に用いることもでき、また本発明の方法において用いるための説明書を含んでいてもよい。追加のキット成分には、酸、塩基、緩衝化剤、無機塩、溶媒、抗酸化剤、保存剤、または金属キレート化剤が含まれる。追加のキット成分は純粋な組成物として、または一つもしくは複数の追加のキット成分を組み込む水溶液もしくは有機溶液として存在する。任意の、またはすべてのキット成分は任意にさらなる緩衝剤を含む。
「容器」なる用語は、治療化合物を保持する任意の入れ物を含む。例えば、一つの態様において、容器は化合物を含む包装である。他の態様において、容器は化合物を含む包装ではない、すなわち、容器は包装された化合物または未包装の化合物と化合物の使用説明書とを含む箱またはバイアルなどの入れ物である。さらに、包装技術は当技術分野において周知である。治療化合物の使用説明書は治療化合物を含む包装の上に含まれてもよく、したがって説明書は包装された製品に対し強い機能的関係を形成することが理解されるべきである。
薬学的製品
もう一つの態様において、本発明は、アミロイド関連疾患および/またはCNS疾患治療用の本明細書における任意の式の薬剤を含む薬学的組成物、ならびにそのような薬学的組成物を製造する方法に関する。
一般に、本発明の薬剤は、例えば、本明細書において引用する特許および特許出願などにおける一般反応スキームに例示される方法、またはその改変法により、容易に入手可能な出発原料、試薬および通常の合成法を用いて調製することができる。これらの反応において、それら自体は公知であるが、本明細書においては言及しない変異体を利用することも可能である。薬剤の基本的性質または有用性に有害な影響をおよぼさない、置換基の一つまたは複数の単純な変形がなされている、同じ一般的特性を有する本明細書に記載の薬剤の機能および構造等価物も含まれる。
本発明の薬剤は適当な溶媒との溶液で、または溶媒なしの形（例えば凍結乾燥品）で供給することができる。本発明のもう一つの局面において、本発明の方法を実行するために必要な薬剤および緩衝剤をキットとして包装してもよい。キットは、本明細書に記載の方法により商業的に用いることもでき、また本発明の方法において用いるための説明書を含んでいてもよい。追加のキット成分には、酸、塩基、緩衝化剤、無機塩、溶媒、抗酸化剤、保存剤、または金属キレート化剤が含まれる。追加のキット成分は純粋な組成物として、または一つもしくは複数の追加のキット成分を組み込む水溶液もしくは有機溶液として存在する。任意の、またはすべてのキット成分は任意にさらなる緩衝剤を含む。
治療薬は非経口、腹腔内、脊髄内、または脳内投与してもよい。分散剤をグリセロール、液体ポリエチレングリコール、およびその混合物ならびに油中で調製することができる。通常の保存および使用条件下で、これらの製剤は微生物の増殖を予防するために保存剤を含んでいてもよい。
治療薬を非経口投与以外で投与するために、薬剤をその不活化を防ぐための材料でコーティング、またはそのような材料と同時投与することが必要となることもある。例えば、治療薬は被験体に、適当な担体、例えばリポソーム、または希釈剤中で投与してもよい。薬学的に許容される希釈剤には食塩水および水性緩衝溶液が含まれる。リポソームには水中油中水CGF乳剤ならびに通常のリポソームが含まれる（Strejan et al., J. Neuroimmunol. 7, 27 (1984)）。
注射用に適した薬学的組成物には、滅菌水溶液（水溶性の場合）または分散液および滅菌注射溶液または分散液の即時調製用の滅菌散剤が含まれる。すべての場合に、組成物は無菌でなければならず、容易に注射可能である程度に流動性でなければならない。組成物は製造および保存条件下で安定でなければならず、細菌および真菌などの微生物の汚染作用に対して保護しなければならない。
適当な薬学的に許容される媒体には、リン酸緩衝化食塩水（PBS）などの、経口、非経口、鼻、粘膜、経皮、血管内（IV）、動脈内（IA）、筋肉内（IM）、および皮下（SC）投与経路に適した、任意の非免疫原性の薬学的補助剤が含まれるが、それらに限定されるわけではない。
媒体は、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど）、その適当な混合物、および植物油を含む溶媒または分散媒でありうる。適当な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用により、分散剤の場合は必要とされる粒径の維持により、および界面活性剤の使用により、維持することができる。微生物の作用の予防は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどによって達成することができる。多くの場合、組成物中に等張剤、例えば、糖類、塩化ナトリウム、またはマンニトールおよびソルビトールなどのポリアルコールが含まれる。組成物中に吸収を遅らせる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムまたはゼラチンを含むことにより、注射用組成物の持続吸収を行うことができる。
滅菌注射溶液は、適当な溶媒中に必要な量の治療剤を、必要に応じて前述の成分の一つまたは組み合わせと共に組込み、続いてろ過滅菌することにより調製することができる。一般に、分散剤は、基本的分散媒と、前述のものから必要とされる他の成分とを含む、滅菌媒体中に治療薬を組み込むことによって調製する。滅菌注射溶液調製用の滅菌散剤の場合、調製法はあらかじめ滅菌ろ過した溶液から活性成分（すなわち、治療薬）プラス任意の追加の必要成分の粉末を生じる、減圧乾燥および凍結乾燥である。
治療薬は、例えば、不活性希釈剤または同化可能な食用担体と共に、経口投与することができる。治療薬および他の成分は、ゼラチン硬もしくは軟カプセル中に封入する、錠剤に圧縮する、または被験体の食事に直接組み込むこともできる。治療的経口投与のために、治療薬を賦形剤と共に組込み、摂取可能な錠剤、口腔錠、トローチ、カプセル剤、エリキシル剤、懸濁剤、シロップ剤、ウェーファーなどの形で用いてもよい。組成物および製剤中の治療薬のパーセンテージは、当然のことながら、変動しうる。そのような治療上有用な組成物中の治療薬の量は、適当な用量が得られるようなものである。
投与を容易にし、用量を均一にするために、非経口組成物を用量単位剤形に製剤化することは特に有益である。本明細書において用いられる用量単位剤形とは、治療する被験体のための単位用量として適した、物理的に分離した単位を意味し；各単位は、所望の治療効果を生じるよう計算した治療薬のあらかじめ決められた量を、必要な薬学的媒体と共に含む。本発明の用量単位剤形の明細は、（a）治療薬の特有の性質および得ようとする特定の治療効果、および（b）被験体におけるアミロイド沈着治療のためのそのような治療薬を配合する技術分野に固有の制限によって規定され、これらに直接依存する。
したがって、本発明は、エアロゾル、経口および非経口投与のための、薬学的に許容される媒体中に本明細書に記載の式の薬剤（その薬学的に許容される塩を含む）を含む薬学的製剤を含む。同様に、本発明は、静脈内、筋肉内、または皮下注射などによる投与のための、凍結乾燥されており、再構成して薬学的に許容される製剤を生成しうる、そのような薬剤またはその塩も含む。投与は皮内または経皮であってもよい。
本発明に従い、本明細書に記載の式の薬剤、およびその薬学的に許容される塩は、固体として経口もしくは吸入により投与してもよく、または液剤、懸濁剤もしくは乳剤として筋肉内もしくは静脈内に投与してもよい。または、薬剤もしくは塩はリポソーム懸濁剤として吸入、静脈内もしくは筋肉内に投与してもよい。
エアロゾルとして吸入による投与に適した薬学的製剤も提供される。これらの製剤は、本明細書における任意の式の所望の薬剤もしくはその塩の溶液もしくは懸濁液、または薬剤もしくは塩の多くの固体粒子を含む。所望の製剤は小さいチャンバーに入れて噴霧してもよい。噴霧は圧縮空気または超音波エネルギーにより、薬剤または塩を含む多くの液滴または固体粒子を生成して行うことができる。液滴または固体粒子は約0.5から約5ミクロンの範囲の粒径を有するべきである。固体粒子は本明細書に記載の任意の式の固体薬剤またはその塩を、微粉化などの当技術分野において公知の任意の適当な様式で処理することにより得ることができる。固体粒子または液滴のサイズは、例えば、約1から約2ミクロンである。これに関して、この目的を達成するために市販のネブライザーを利用することもできる。
エアロゾルとしての投与に適した薬学的製剤は液体の剤形でもよく、製剤は水を含む担体中に、本明細書に記載の任意の式の水溶性薬剤またはその塩を含むことになる。噴霧にかける場合、所望のサイズ範囲内の液滴の製剤を得るために、製剤の表面張力を十分低くする界面活性剤を含んでもよい。
経口組成物にも液体の液剤、乳剤、懸濁剤などが含まれる。そのような組成物の調製に適した薬学的に許容される媒体は当技術分野において周知である。シロップ剤、エリキシル剤、乳剤および懸濁剤のための担体の典型的成分には、エタノール、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、液体スクロース、ソルビトールおよび水が含まれる。懸濁剤のために、典型的懸濁化剤には、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、トラガカント、およびアルギン酸ナトリウムが含まれ；典型的湿潤剤には、レシチンおよびポリソルベート80が含まれ；かつ典型的保存剤には、メチルパラベンおよび安息香酸ナトリウムが含まれる。経口液体組成物は、前述の甘味料、着香剤および着色料などの一つまたは複数の成分も含みうる。
薬学的組成物は、通常の方法により、典型的にはpHまたは時間依存性コーティングで、本薬剤が所望の局所適用の近くの胃腸管で、または所望の作用を延長するために様々な時点で放出されるようにコーティングしてもよい。そのような剤形は、典型的には、酢酸フタル酸セルロース、酢酸フタル酸ポリビニル、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルセルロース、ワックス、およびセラックの一つまたは複数を含むが、それらに限定されるわけではない。
本発明の薬剤の全身送達を達成するために有用な他の組成物には、舌下、口腔内および鼻内剤形が含まれる。そのような組成物は典型的に、スクロース、ソルビトールおよびマンニトールなどの可溶性充填物質；ならびにアカシア、微結晶セルロース、カルボキシメチルセルロースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの結合剤の一つまたは複数を含む。前述の滑沢剤、潤滑剤、甘味料、着色料、抗酸化剤、および着香剤を含んでもよい。
本発明の組成物は、被験体に局所的に、例えば、組成物を被験体の表皮もしくは上皮組織上に直接置く、もしくは塗布することにより、または「パッチ」により経皮的に投与することもできる。そのような組成物には、例えば、ローション、クリーム、液剤、ゲルおよび固体が含まれる。これらの局所組成物は、有効量、通常は少なくとも約0.1％、または約1％から約5％の本発明の薬剤を含んでいてもよい。局所投与用の適当な担体は、典型的には持続フィルムとして皮膚上の適所にとどまり、発汗または水中浸漬による除去に抵抗する。一般に、担体は本来有機で、治療薬をその中に分散または溶解することができる。担体は薬学的に許容される緩和剤、乳化剤、増粘剤、溶媒などを含んでいてもよい。
一つの態様において、活性薬剤を、被験体におけるアミロイド沈着を阻害するのに十分な治療上有効な用量で投与する。「治療上有効な」用量はアミロイド沈着を、未治療被験体に比べて、例えば、少なくとも約20％、または少なくとも約40％、またはさらに少なくとも約60％、または少なくとも約80％阻害する。アルツハイマー病の被験体の場合、「治療上有効な」用量は認知機能を安定化する、または認知機能のさらなる低下を予防する（すなわち、疾患進行を予防、減速、または停止する）。したがって、本発明は治療薬を提供する。「治療」または「薬物」とは、生きているヒトまたは非ヒト動物における特定の疾患または状態に対して有益な改善または予防効果を有する薬剤を意味する。
AAまたはALアミロイド症の場合、薬剤は特定の器官の機能を改善または安定化しうる。一例として、腎機能が10％以上、20％以上、30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、または90％を上回って安定化または改善されうる。
IAPPの場合、薬剤は、インスリン濃度またはプロ-IAPP/IAPP比で評価して、β島細胞機能を維持または高めうる。さらなる態様において、プロ-IAPP/IAPP比は約10％以上、約20％以上、約30％以上、約40％以上、または約50％上昇する。さらなる態様において、比は50％まで上昇する。加えて、薬剤の治療上有効な量は糖血症またはインスリンレベルを改善するために有効でありうる。
もう一つの態様において、活性薬剤を、腎機能を安定化する、タンパク尿を減少させる、クレアチニンクリアランスを高める（例えば、少なくとも50％以上または少なくとも100％以上）、慢性下痢の寛解、または体重増加（例えば、10％以上）により、AA（続発性）アミロイド症および/またはAL（原発性）アミロイド症を治療するために十分な治療上有効な用量で投与する。加えて、薬剤をネフローゼ症候群を改善するために十分な治療上有効な用量で投与してもよい。
さらに、活性薬剤を、被験体におけるアミロイドタンパク質、例えば、Aβ40またはAβ42の沈着を減少させるために十分な治療上有効な用量で投与してもよい。治療上有効な用量はアミロイド沈着を、未治療被験体に比べて、例えば、少なくとも約15％、または少なくとも約40％、またはさらに少なくとも約60％、または少なくとも約80％減少させる。
もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体の血液、CSF、または血漿中のアミロイドタンパク質、例えば、Aβ40またはAβ42を増加または強化するために十分な治療上有効な用量で投与する。治療上有効な用量は濃度を、未治療被験体に比べて、例えば、少なくとも約15％、または少なくとも約40％、またはさらに少なくとも約60％、または少なくとも約80％減少させる。
さらにもう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のCDRの点をその基準時の点または0に維持するために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のCDRの点を約0.25以上、約0.5以上、約1.0以上、約1.5以上、約2.0以上、約2.5以上、または約3.0以上低下させるために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のCDRの点の増加速度を、歴史的または未治療対照と比べて低下させるのに十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、治療上有効な用量は、被験体のCDRの点の増加速度を（未治療対照と比べて）約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％以上低下させるのに十分である。
さらにもう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のMMSEの点を維持するために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のMMSEの点がを1点、約2点、約3点、約4点、約5点、約7.5点、約10点、約12.5点、約15点、約17.5点、約20点、または約25点上げるために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のMMSEの点の低下速度を、歴史的対照に比べて低下させるために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、治療上有効な用量は、被験体のMMSEの点の低下速度を、歴史的または未治療対照の低下の約5％以下、約10％以下、約20％以下、約25％以下、約30％以下、約40％以下、約50％以下、約60％以下、約70％以下、約80％以下、約90％以下、または約100％以下低下させるのに十分である。
さらにもう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のADAS-Cogの点を維持するために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のADAS-Cogの点を約2点以上、約3点以上、約4点以上、約5点以上、約7.5点以上、約10点以上、約12.5点以上、約15点以上、約17.5点以上、約20点以上、または約25点以上下げるために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のADAS-Cogの点の増加速度を、歴史的または未治療対照に比べて低下させるために十分な治療上有効な用量で投与する。もう一つの態様において、治療上有効な用量は、被験体のADAS-Cogの点の増加速度を（未治療対照と比べて）約5％以上、約10％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約40％以上、約50％以上、約60％以上、約70％以上、約80％以上、約90％以上、または約100％以上低下させるのに十分である。
もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のCSFまたは血漿中のAβ42：Aβ40の比を約15％以上、約20％以上、約25％以上、約30％以上、約35％以上、約40％以上、約45％以上、または約50％以上低下させるために十分な治療上有効な用量で投与する。
もう一つの態様において、活性薬剤を、被験体のCSF中のAβのレベルを約15％以上、約25％以上、約35％以上、約45％以上、約55％以上、約75％以上、または約95％以上低下させるために十分な治療上有効な用量で投与する。
そのような薬剤の毒性および治療上の有効性は、細胞培養または実験動物における、例えば、LD50（集団の50％に対して致死的）およびED50（集団の50％で治療上有効）を評価するための、標準の薬学的方法により評価することができる。毒性と治療上の有効性との間の用量比が治療指数で、比LD50/ED50で表すことができ、通常は治療指数が大きいほど有効である。毒性副作用を示す薬剤を用いることもできるが、正常な細胞への損傷の可能性を最小限に抑え、それにより副作用を減らすために、そのような薬剤に患部組織の部位を標的とさせる送達系を設計する際には注意しなければならない。
適当な用量は、通常の技能を有する医師、獣医師、または研究者の知識範囲内のいくつかの因子に依存することが理解される。小分子の用量は、例えば、治療中の被験体または試料の同一性、サイズ、および状態に依存して、さらに適用可能な場合には、組成物を投与する経路、および医師が小分子が被験体に対して有することを望む効果に依存して変動することになる。例示的用量は、被験体または試料重量1キログラムあたりミリグラムまたはマイクログラム量の小分子を含む（例えば、1キログラムあたり約1マイクログラムから1キログラムあたり約500ミリグラム、1キログラムあたり約100マイクログラムから1キログラムあたり約5ミリグラム、または1キログラムあたり約1マイクログラムから1キログラムあたり約50マイクログラム）。適当な用量は、効力に依存することがさらに理解される。そのような適当な用量は、本明細書に記載のアッセイを用いて決定することができる。これらの化合物の一つまたは複数を動物（例えばヒト）に投与する場合、医師、獣医師、または研究者は、例えば、最初は比較的低い用量を処方し、その後適当な反応が得られるまで用量を上げてもよい。加えて、任意の特定の動物被験体に対する特定の用量レベルは、用いる特定の薬剤の活性、被験体の年齢、体重、全般的健康、性別、および食事、投与の時間、投与経路、排出速度、ならびに任意の併用薬物を含む様々な因子に依存することが理解される。
薬剤のアミロイド沈着を阻害する能力は、ヒトAPPを発現するトランスジェニックマウスもしくはAβ沈着が見られる他の関連する動物モデル、または例えばAAアミロイド症の動物モデルなどの、ヒト疾患におけるアミロイド沈着を阻害する際の有効性を予測しうる動物モデルシステムで評価することができる。同様に、薬剤のモデルシステムにおける認知機能障害を予防または低下させる能力は、ヒトにおける有効性の指標となりうる。または、薬剤の能力は、その薬剤のインビトロでのアミロイド原線維形成を阻害する能力を、例えば、ThT、CD、またはEMアッセイを含む、本明細書に記載のものなどの原線維形成アッセイを用いて試験することにより評価することができる。また、薬剤のアミロイド原線維への結合を、本明細書に記載のMSアッセイを用いて測定することもできる。薬剤の細胞をアミロイド誘導性毒性から保護する能力は、アミロイドタンパク質によって誘導される細胞死パーセントを定量するための生化学的アッセイを用いて、インビトロで評価する。薬剤の腎機能を調節する能力も、適当な動物モデルシステムで評価することができる。
本発明の治療薬は、アミロイド沈着を阻害するため、またはβ2Mアミロイド症および他の透析に関連するアミロイド症などの特定のアミロイド関連疾患を治療するために、エクスビボで投与することもできる。本発明の治療薬のエクスビボ投与は、体液（例えば、血液、血漿など）を本発明の治療薬と、治療化合物がその所期の機能を遂行することができるように接触させること、および体液を被験体に投与することにより達成することができる。本発明の治療化合物は、エクスビボ（例えば、透析フィルター）、インビボ（例えば、体液と共に投与）、または両方でその機能を遂行しうる。例えば、本発明の治療化合物を用いて、エクスビボ、インビボ、または両方で、血漿β2Mレベルを低下させ、かつ/またはβ2Mをその可溶性型に維持することができる。
プロドラッグ
本発明は、本明細書に開示する式の薬剤のプロドラッグにも関する。プロドラッグは、インビボで活性体に変換される薬剤である（例えば、R.B. Silverman, 1992, “The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action,” Academic Press, Chp. 8参照）。プロドラッグは、特定の薬剤の生体分布を変える（例えば、典型的にはプロテアーゼの反応部位に侵入しない薬剤を可能にする）、または薬物動態を変えるために用いることができる。例えば、カルボン酸基を、例えば、メチル基またはエチル基でエステル化して、エステルを得ることができる。エステルを被験体に投与すると、エステルが酵素的もしくは非酵素的、還元的、酸化的、または加水分解により切断されて、陰イオン基を生じる。陰イオン基は、切断されて、後に分解して活性薬剤を生成する中間体を生じる部分（例えば、アシルオキシメチルエステル）でエステル化することもできる。プロドラッグ部分はインビボでエステラーゼまたは他のメカニズムによりカルボン酸へと代謝されてもよい。
プロドラッグおよびそれらの使用の例は当技術分野において周知である（例えば、Berge, et al., “Pharmaceutical Salts”, J. Pharm. Sci. 66, 1-19 (1977)参照）。プロドラッグは、薬剤の最終単離および精製中にインサイチューで、またはその遊離酸型で精製した薬剤を適当な誘導体化剤と別に反応させることにより、調製することができる。カルボン酸は触媒存在下、アルコールとの処理により、エステルに変換することができる。
切断可能なカルボン酸プロドラッグの例には、置換および無置換、分枝または非分枝低級アルキルエステル部分（例えば、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、シクロペンチルエステル、ヘキシルエステル、シクロヘキシルエステル）、低級アルケニルエステル、二低級アルキル-アミノ低級-アルキルエステル（例えば、ジメチルアミノエチルエステル）、アシルアミノ低級アルキルエステル、アシルオキシ低級アルキルエステル（例えば、ピバロイルオキシメチルエステル）、アリールエステル（フェニルエステル）、アリール-低級アルキルエステル（例えば、ベンジルエステル）、置換（例えば、メチル、ハロ、またはメトキシ置換基による）アリールおよびアリール-低級アルキルエステル、アミド、低級-アルキルアミド、二低級アルキルアミド、ならびにヒドロキシアミドが含まれる。
薬学的に許容される塩
本発明の特定の態様はアミノまたはアルキルアミノなどの塩基性官能基を含むことができ、したがって、薬学的に許容される酸と薬学的に許容される塩を形成することができる。これに関しての「薬学的に許容される塩」なる用語は、本発明の薬剤の比較的非毒性の無機および有機酸付加塩を意味する。これらの塩は、本発明の薬剤の最終単離および精製中にインサイチューで、またはその遊離塩基型で精製した本発明の薬剤を適当な有機もしくは無機酸と別に反応させ、こうして形成された塩を単離することにより、調製することができる。
代表的な塩には、ハロゲン化水素酸塩（臭化水素酸塩および塩酸塩を含む）、硫酸塩、二硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ラウリン酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシレート、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナフチル酸塩、メシレート、グルコヘプトン酸塩、ラクトビオン酸塩、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩、およびラウリルスルホン酸塩などが含まれる。例えば、Berge et al., “Pharmaceutical Salts”, J. Pharm. Sci. 66, 1-19 (1977)参照。
他の場合に、本発明の薬剤は一つまたは複数の酸性官能基を含むことができ、したがって、薬学的に許容される塩基と薬学的に許容される塩を形成することができる。これらの場合の「薬学的に許容される塩」なる用語は、本発明の薬剤の比較的非毒性の無機および有機塩基付加塩を意味する。
これらの塩は同様に、薬剤の最終単離および精製中にインサイチューで、あるいはその遊離酸型で精製した薬剤を、薬学的に許容される金属陽イオンの水酸化物、炭酸塩もしくは炭酸水素塩などの適当な塩基、アンモニア、または薬学的に許容される有機一級、二級もしくは三級アミンと別に反応させることにより、調製することができる。代表的なアルカリまたはアルカリ土類塩には、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、およびアルミニウム塩などが含まれる。塩基付加塩の形成に有用な代表的有機アミンには、エチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペラジンなどが含まれる。
「薬学的に許容される塩」には、例えば、下記および本出願の他所にさらに記載される、その酸または塩基塩を調製することにより改変された薬剤の誘導体も含まれる。薬学的に許容される塩の例には、アミンなどの塩基性残基の鉱酸または有機酸塩；およびカルボン酸などの酸性残基のアルカリまたは有機塩が含まれる。薬学的に許容される塩には、例えば、非毒性無機または有機酸から生成した親薬剤の通常の非毒性塩または四級アンモニウム塩が含まれる。そのような通常の非毒性塩には、塩酸、臭化水素酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸、および硝酸などの無機酸から誘導されるもの；ならびに酢酸、プロピオン酸、コハク酸、グリコール酸、ステアリン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、パルモ酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、フェニル酢酸、グルタミン酸、安息香酸、サリチル酸、スルファニル酸、2-アセトキシ安息香酸、フマル酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンジスルホン酸、シュウ酸、およびイセチオン酸などの有機酸から調製された塩が含まれる。薬学的に許容される塩は、塩基性または酸性部分を含む親薬剤から、通常の化学的方法により合成することができる。一般に、そのような塩は、これらの薬剤の遊離酸または塩基型を化学量論量の適当な塩基または酸と水中もしくは有機溶媒中、または二つの混合物中で反応させることにより調製することができる。
記載した化合物のすべての酸、塩、塩基、ならびに他のイオンおよび非イオン型は本発明の化合物として含まれる。例えば、化合物が本明細書において酸として示されている場合、化合物の塩型も含まれる。同様に、化合物が塩として示されている場合、酸および/または塩基型も含まれる。
当業者であれば、日常的実験だけを用いて、本明細書に記載の特定の方法、態様、特許請求の範囲、および実施例に対する多くの等価物を理解する、または確認することができると思われる。そのような等価物は本発明の範囲内であり、添付の特許請求の範囲の対象であると考えられる。本出願の全体を通して引用される、すべての参考文献、発行された特許、および公開された特許出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。本発明を、以下の実施例によってさらに詳しく例示するが、これらはさらなる制限と解釈すべきではない。
実施例
実施例1：例示的化合物のライブラリーの合成
ライブラリー化合物を下記の例示的スキームに従って合成した。
ライブラリーの合成（経路1）：
段階1（脱保護）：
フリットシリンジ中のFmoc-Gly-Wang樹脂（5g、5mmol）をDMF（30mL）で4回洗浄した。Fmoc基を切断するために、30％ピペリジン/N-メチルピロリジノン（NMP）溶液（35mL）を樹脂に加え、懸濁液を30分間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をNMP（35mL）で4回洗浄した。カイザー試験で深青色が観察され、遊離アミンが示された。
段階2（活性化）：
Figure 2008520647
NMP（35mL）中のベンゾフェノンイミン（2.54mL、15mmol）および氷酢酸（840μL、15mmol）の溶液を調製し、この溶液を遊離アミノ樹脂（段階1、約5g、約5mmol）を含むフリットシリンジに加えた。懸濁液を室温で終夜振盪した。次いで、試薬および溶媒をろ過により除去した。樹脂をDMF（30mL）で4回、メタノール（35mL）で4回、およびDIEA（メタノール中1N、20mL）で1回30分間洗浄した。次いで、樹脂をろ過し、DMF（30mL）で4回、およびCH2Cl2（30mL）で4回洗浄した後、減圧下で終夜乾燥した。
段階3（ブロックAの導入）：
Figure 2008520647
段階2からのベンゾフェノンイミン樹脂（2.3g、約2.3mmol）、下記の定義のビルディングブロックA（例えば、α,α-ジブロモ-m-キシレン、3.1g、11.7mmol）および臭化O-アリル-N-(9-アントラセニルメチル)シンコニジニウム（1.4g、2.3mmol）を塩化メチレン（30mL）に懸濁した。懸濁液を5分間振盪し、次いで2-プロパノール中のドライアイススラリーで-78℃に冷却した。ジュワーびんを、低温を維持するために発泡樹脂のふた付きのタイタープレート振盪機に固定した。反応混合物を-78℃で20分間緩やかに振盪した。2-tert-ブチルイミノ-2-ジエチルアミノ-1,3-ジメチルパーヒドロ-1,3,2-ジアザホスホリン（BEMP、3.3mL、11.4mmol）をシリンジから加えた。反応混合物を-78℃で5時間振盪し、次いで5から7時間で徐々に室温まで加温した。次いで、試薬および溶媒をろ過により除去した。樹脂をDMF（30mL）で4回、CH2Cl2（30mL）で4回、およびメタノール（35mL）で4回洗浄した後、減圧下で終夜乾燥した。
Figure 2008520647
段階4（ブロックCのカップリング）：
Figure 2008520647
段階3からの各樹脂（各50mg、約50μmol）を32本のフリットシリンジ（Torvig、各50mg、約50）、合計64本のシリンジに分配し、NMP（1mL）中で30分間膨潤させた。溶媒を各シリンジからろ過により除去した。NMP（10mL）中の下記の16のビルディングブロック（各10mmol）およびDIEA（3.5mL、20mmol）それぞれの溶液を調製した。溶液C1〜C8（3mL）を、ビルディングブロックA1を組み込んでいる生成物を含むシリンジに加え、溶液C9〜C16を、ビルディングブロックA2を組み込んでいる生成物を含むシリンジに加えた。次いで、懸濁液をタイタープレート振盪機上で20時間振盪した。反応混合物をそれぞれろ過し、塩化メチレン（5mL）で5回、THF（5mL）で3回、THF/H2O（3/1 v/v、5mL）で3回、およびTHF（5mL）で3回洗浄し、樹脂を減圧下で終夜乾燥した。
Figure 2008520647
Figure 2008520647
段階5（保護基の除去）：
Figure 2008520647
段階4からの樹脂（それらの64本の元のフリットシリンジ内）をNH2OH・HCl/THFの1N水溶液（1/2 v/v、3mL）に懸濁し、周囲温度で5時間振盪した。次いで、試薬および溶媒をそれぞれのフリットからろ過により除去した。樹脂をTHF（2mL）で4回、DMF（2mL）で4回、およびDIEA（DMF中1N、2mL）で1回30分間洗浄した。次いで、樹脂をろ過し、DMF（2mL）で4回、およびCH2Cl2（2mL）で4回洗浄した後、減圧下で乾燥した。カイザー試験で樹脂が深青色であることが示され、生成物の遊離アミンが示された。
段階6、ビルディングブロックDのカップリング：
パートA：
Figure 2008520647
DMA（無水、20mL）中のFmoc-D-Phe-OH（1.24g、3.2mmol）、PyBop（1.6g、3.08mmol）およびHOBt（490mg、3.2mmol）の溶液にDIEA（1.12mL、6.4mmol）を加えた。この溶液をシリンジ内の段階-5-03、07、11、15、35、39、43、および47からのあらかじめ膨潤させた樹脂に加えた。懸濁液を室温で2時間振盪した。試薬および溶媒をろ過により除去し、8つの樹脂をそれぞれDMF（3mL）で4回、および塩化メチレン（3mL）で4回洗浄し、Fmocを前述の段階1と同じ方法を用いて除去した。
パートB：
Figure 2008520647
段階-5-04、08、12、16、36、40、44、および48からの樹脂をTorvigシリンジ内で塩化メチレン（1mL、無水）に5分間懸濁し、各懸濁液にDMF（無水、1mL）中のイソシアン酸4-ビフェニルリル（200mg、約1mmol）の溶液を加えた。各懸濁液を室温で終夜振盪した。次いで、試薬および溶媒をろ過により除去し、樹脂をMeOHおよび塩化メチレンで交互に洗浄した（各洗浄3mL、4サイクル）。
パートC：
Figure 2008520647
段階-5-19、23、27、31、51、55、59、63からの樹脂をそれらの元のフリットシリンジ内でDMF（3mL）中30分間膨潤させた。溶媒の大部分をろ過により除去した。各シリンジにCH2Cl2（20mL）中の塩化4-フルオロベンゼンスルホニル（620mg、3.2mmol）およびN-メチルモルホリン（700μl、6.4mmol）の溶液（2.4mL）を加えた。各混合物を周囲温度で終夜振盪した。試薬および溶媒をろ過により除去した。樹脂をそれぞれDMF（3mL）で4回、およびCH2Cl2（3mL）で4回洗浄した後、減圧下で乾燥した。
パートD：
Figure 2008520647
段階-5-20、24、28、32、52、56、60、および64からの樹脂をTorvigシリンジ内で塩化メチレン（1mL、無水）に5分間懸濁した。各懸濁液にDMF（無水、1mL）中のイソシアン酸4-ジフェニルメチル（210mg、約1mmol）の溶液を加えた。懸濁液を室温で終夜振盪した。試薬および溶媒をろ過により除去し、樹脂をMeOHおよび塩化メチレンで交互に洗浄した（各洗浄3mL、4サイクル）。
段階7a（酸切断）：
Figure 2008520647
上に示した樹脂をそれぞれTFA/アニソール/H2O（95％/2.5％/2.5％、各1mL）で5分間処理し、ろ過によりろ液を回収した。樹脂を再度TFA/アニソール/H2O（95％/2.5％/2.5％、各1mL）で30分間処理した。同じシリンジからのろ液を合わせた。ろ液に冷エーテル（10mL）を加え、沈澱を4000rpmで5分間遠心分離し、上清をデカントした。沈澱をさらに三回洗浄および遠心分離してできるだけ不純物を除去した。ES-MASSにより所望の化合物の正しい分子量が示された。
段階7b（アンモニア切断）：
Figure 2008520647
上に示した樹脂をそれぞれメタノール中のアンモニア（2N溶液、2mL）で30分間処理し、ろ過によりろ液を回収した。樹脂を再度メタノール中のアンモニア（2N溶液、2mL）で2時間処理した。同じシリンジからのろ液を合わせた。ろ液に冷エーテル（10mL）を加え、沈澱を4000rpmで5分間遠心分離し、上清をデカントした。沈澱が見られないシリンジには、ヘキサンを加えた。沈澱をさらに三回洗浄および遠心分離してできるだけ不純物を除去した。
経路1からの生成物の構造を以下の表に示す：
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
ライブラリーの合成（経路2）：
段階1および2を、5gの代わりに6g（6mmol）のFmoc-Gly-Wang樹脂を用いる以外は、前述の経路1に従って実施した。
段階3（ビルディングブロックAの導入）：
Figure 2008520647
段階2からのベンゾフェノンイミン樹脂（1.5g、約1.5mmol）、下記の定義のビルディングブロックA（例えば、α,α-ジブロモ-m-キシレン、2.0g、7.6mmol）および臭化O-アリル-N-(9-アントラセニルメチル)シンコニジニウム（910mg、1.5mmol）を塩化メチレン（20mL）に懸濁した。懸濁液を5分間振盪し、次いで2-プロパノール中のドライアイススラリーで-78℃に冷却した。ジュワーびんを、低温を維持するために発泡樹脂のふた付きのタイタープレート振盪機に固定した。反応混合物を-78℃で20分間緩やかに振盪した。tert-ブチルイミノ-トリス(ピロリジノ)ホスホリン（BTPP、ホスファゼン塩基、2.3mL、7.5mmol）をシリンジから加えた。反応混合物を-78℃で5時間振盪し、次いで5から7時間で徐々に室温まで加温した。次いで、試薬および溶媒をろ過により除去した。樹脂をDMF（20mL）で4回、CH2Cl2（20mL）で4回、およびメタノール（20mL）で4回洗浄した後、減圧下で終夜乾燥した。
Figure 2008520647
段階4（ビルディングブロックBのカップリング）：
Figure 2008520647
段階3からの各樹脂を24本のフリットシリンジ（Torvig、各50mg、約50μmol）、合計96本のシリンジに分配し、NMP（1mL）中で30分間膨潤させた。溶媒をろ過により除去した。NMP（10mL）中の下記のビルディングブロック（各10mmol）およびDIEA（3.5mL、20mmol）の24の溶液を調製した。24の溶液（3mL）を段階3からの各樹脂の24本のシリンジにそれに応じて加えた。次いで、懸濁液をタイタープレート振盪機上で20時間振盪した。反応混合物をろ過し、塩化メチレン（5mL）で5回、THF（5mL）で3回、THF/H2O（3/1 v/v、5mL）で3回、およびTHF（5mL）で3回洗浄した。樹脂を減圧下で終夜乾燥した。
Figure 2008520647
段階5（保護基の除去）：
Figure 2008520647
段階4からの樹脂（それらの96本の元のフリットシリンジ内）をそれぞれNH2OH・HCl/THFの1N水溶液（v/v、1/2、3mL）に懸濁し、周囲温度で5時間振盪した。次いで、試薬および溶媒をフリットからろ過により除去した。樹脂をTHF（2mL）で4回、DMF（2mL）で4回、およびDIEA（DMF中1N、2mL）で1回30分間洗浄した。次いで、樹脂をろ過し、DMF（2mL）で4回、およびCH2Cl2（2mL）で4回洗浄した後、減圧下で乾燥した。カイザー試験で樹脂が深青色であることが示され、生成物の遊離アミンが示された。
段階6（生成物を得るための切断）：
Figure 2008520647
段階-5からの樹脂（96シリンジ、それぞれ約50mg、約50μmol）をそれぞれTFA/アニソール/H2O（95/2.5/2.5％、各1mL）で5分間処理し、ろ過によりろ液を回収した。樹脂を再度TFA/アニソール/H2O（95/2.5/2.5％、各1mL）で30分間処理した。同じシリンジからのろ液を合わせた。それぞれのろ液に冷エーテル（10mL）を加え、沈澱を4000rpmで5分間遠心分離し、上清をデカントした。沈澱をさらに三回洗浄および遠心分離してできるだけ不純物を除去した。ES-MASSにより所望の化合物の正しい分子量が示された。
経路2からの生成物の構造を以下の表に示す：
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
160の例示的化合物を1％DMSO/H2O溶液中1mMに調製する。簡単に言うと、試料を250μLのDMSOに溶解した後、それぞれ溶解した化合物100μLを水10mLに加える。溶液を37℃で振盪しながら終夜インキュベートする。遠心分離後、試料は可溶性または部分的に可溶性である。MS分析をすべての試料で行い、試料を-20℃で保存する。部分的にしか可溶性でない場合、全溶液ではなく、化合物の上清を-20℃で保存する。
細胞アッセイのために、最初に1％DMSO/H2O中で調製した溶液の希釈液を適当な生理的緩衝液に変える。0.5mL量のPBS（Ca+2、Mg+2不含）-グルコース-HEPES-DMSOの滅菌濃縮10×溶液を4.5mLの水溶液に加える。溶解性を目視により確認し、pHを測定して溶液のpHが中性であることを確認する。いくつかの化合物は同じ実験条件で中性pH範囲にあると推定される。次いで、化合物溶液を0.22μmフィルター装置を通してろ過し、250μLの一定量をポリプロピレンチューブに入れ、-20℃で保存する。
実施例2：例示的化合物の脳L1輸送システムへの結合
競合結合アッセイで用いるためのライブラリー化合物の希釈
実施例1で調製したPBS（Ca+2、Mg+2不含）-グルコース30mM-HEPES 10mM-DMSO 1％中の化合物試料を解凍し、20〜30℃で少なくとも30分間放置した後、競合結合アッセイのために下記の副次希釈液を調製した：
保存溶液200μLをPBS（Ca+2、Mg+2不含）-グルコース-HEPES-1％DMSO（PBSD-1）800μLに加えた［最終1：5希釈液のための1：5希釈］
100μL（上の1/5希釈液）をPBSD-1 900μLに加えた［最終1：50希釈液のための1：10希釈］
100μL（上の1/50希釈液）をPBSD-1 900μLに加えた［最終1：500希釈液のための1：10希釈］
これらの副次希釈液はただちに使用したか、または競合結合アッセイの前に4℃で終夜保存した。PBSD-1中の各化合物希釈液（1：5、1：50、1：500）45μL量を希釈プレートの適当なウェルに加えた。
ラット初代脳血管内皮細胞の単離
60匹の24日齢ラットからの脳を、0.1％BSAを補足した10mM HEPES（培地1）を含む氷冷ハンクス液（Gibco BRL, Grand Island, New York）で湿らせた滅菌リント上で個々に解剖した。小脳、線条体、視神経、および脳幹（白質）を摘出した。脳の中央矢状断後、髄膜および軟膜細片を、滅菌乾燥綿スワブを皮質上でころがすことにより除去した。（Ichikawa N, Naora K, Hirano H, Hashimoto M, Masumura S, and Iwamoto K (1996). Isolation and primary culture of rat cerebral microvascular endothelial cells for studying drug transport in vitro. J Pharmacol Toxicol Meth 36: 45-52.）。清浄な皮質を、氷冷培地1-0.1％BSA 15mL中で約2mm3の細片に刻んだ。標品を4つのあらかじめ秤量した滅菌試験管に分け、20〜25℃、330×gで5分間遠心分離した。試験管を秤量し、前もって加温し（37℃）、0.3％コラゲナーゼおよび10μg/mL DNアーゼ（Roche, Laval, Quebec, Canada）を含む0.5％BSAを補足した培地1を各試験管に加えた（1mL/g組織）。
脳-コラゲナーゼ混合物を37℃の水浴中で90分間激しく撹拌した。消化終了の15分前に、組織を10mLピペットを用いてクリーム状の混合物が得られるまでホモジナイズした（約20回吸引）。0.1％BSAを補足した培地1をホモジネートに加えて細胞を洗浄し、20〜25℃、100×gで7分間遠心分離した。この洗浄段階をさらに3回、5分間を1回と3分間を2回繰り返した。各ペレットを0.1％BSAを補足した培地1中で調製した15％デキストラン溶液25mLに再懸濁し、4℃、3200×gで25分間遠心分離して、神経組織およびデキストラン層から血管を単離した。血管ペレットを0.1％BSAを補足したCa++-Mg++-不含培地1（培地2）5mLに20〜25℃で再懸濁し、50mL試験管に移した。試験管を洗浄し、洗浄懸濁液を集めることにより、残っている血管を回収した。（Rupnick MA, Carey A, and Williams SK (1988). Phenotypic diversity in cultured cerebral microvascular endothelial cells in vitro. Cell Develop Biol 24: 435-444.）
血管標品を滅菌355μmメッシュを通してろ過し、洗浄した（培地2 20mL）。355μmろ液を続いて滅菌112μmメッシュを通して二回ろ過し（培地2 20mL）、洗浄し（Stanimirovic DB, Wong J, Ball R, and Durkin JP (1995). Free radical-induced endothelial membrane dysfunction at the site of the blood-brain barrier: relationship between lipid peroxidation, Na,K-ATPase activity, and 51Cr release. Neurochem Res 20:1417-1427.）、後者のろ液を滅菌20μmメッシュを通してろ過し、洗浄した。ろ過および洗浄の最終段階は、20μmメッシュの二重層を通して繰り返した。20μmメッシュは微小毛細血管を保持しており、これらすべてを、10μg/mL DNアーゼ1および0.147μg/mLトシル-リシン-クロロメチルケトン（Sigma Chemical Co., Oakville, Ontario, Canada）を補足した培地2中の0.1％コラゲナーゼ/ディスパーゼ（Roche）溶液（培地3）20mLを含む50mL試験管に移した。（Abbott NJ, Hughes CCW, Revest PA, and Greenwood J (1992). Development and characterisation of a rat brain capillary endothelial culture: towards an in vitro blood-brain barrier. J Cell Sci 103: 23-37.）試験管を激しく振盪して、メッシュから毛細血管を取り除き、次いで試験管から除去した。消化プロセス中、微小毛細血管標品を37℃の水浴中で60分間緩やかに振盪した。標品を、20μmメッシュの二重層を通して再度ろ過し、洗浄した（培地2 20mL）。メッシュを培地2 20mLに浸漬し、振盪し、取り出した。次いで、微小血管標品を20〜25℃、330×gで5分間遠心分離した。ペレットを、アミノ酸（1×）（Sigma Chemical Co.）、ビタミン（1×）（Gibco BRL）、抗生物質/抗真菌剤（1×）（Gibco BRL）、20％FBS（Hyclone, Logan, Utah）、500μg/mLペプトン（Sigma Chemical Co.）、100μg/mL内皮細胞培養添加物（endothelial cell growth supplement）（Sigma Chemical Co.）、および50μg/mLヘパリン（Gibco BRL）を補足した高グルコースダルベッコ最小必須培地（Wisent, Herndon, Virginia）からなる培地500μL中に再懸濁した。
微小毛細血管標品をマトリゲルコーティング（薄層コーティング）した12ウェルプレート（約45μL/ウェル）（Becton Dickinson, Mississauga, Ontario, Canada）上に播種し、加湿5％CO2雰囲気下、37℃で16時間インキュベートした。1mLピペットを用いて培地をウェル表面に10〜15回ピペッティングすることにより、非接着細胞を取り除いた。ウェルに細胞細片が粘着した場合、前述の手順をPBS（800μL/ウェル）を用いて繰り返した。新鮮培地添加後、細胞増殖を毎日モニターした。培養第2日に、細胞をCa++-Mg++-不含PBSで洗浄し、トリプシン処理し、計数し、一般内皮特性の特徴づけのためにマトリゲルコーティングした平底96ウェルプレートおよび48ウェルプレート上に、培地中1×105細胞/mLの密度で播種した。
ラット初代脳血管内皮細胞の特徴づけ
前述の48ウェルプレートの内皮細胞を、蛍光プローブ1,1'-ジオクタデシル-3,3,3',3'-テトラメチル-インドカルボシアニン過塩素酸塩で標識したAc-LDL（Dil-Ac-LDL）の取り込み（Biomedical Technologies Inc., Stoughton, Maine）、フォン-ウィルブランド因子発現（Dako Corporation, Carpinteria, California）、およびTRITC-標識ConA取り込み（Sigma Chemical Co.）について、製造者の添付書に従って試験した。細胞標品の特徴づけにより、この単離法で、L1-システムなどの能動輸送体システムを用いて、特定の化合物のBBBを通過する間接的能力を効率的に試験するために用いうる、多量の脳内皮細胞培養物が得られることが示された。日常的方法により、RBECの特徴づけを化合物の標的L1-システム担体への結合に並行して実施した。
これらの結果より、多量の初代内皮細胞を単離および培養するためのこの方法は、RBECの特徴およびL1-システム担体などのそれらの内因性輸送体の機能性を保持することが示された。それらの内皮輸送体システム機能を保持している多量のRBEC培養物を用いることにより、薬物をスクリーニングするための迅速で、信頼性が高く、再現可能な競合結合アッセイの開発が可能になる。例えば、L1-システム担体に結合する化合物を同定し、特定の能動輸送体を用いて脳に浸透するよう設計されたCNS薬物候補を選択するパラメーターを提供するために、この中規模処理量アッセイを用いることができる。
L-フェニルアラニンおよびα-メチルアミノイソ酪酸対照の調製
L-フェニルアラニン（Sigma）およびα-(メチルアミノ)イソ酪酸（MeAIB）（Sigma）を、それぞれ生理的緩衝液10mLに0.033gおよび0.023gを溶解することにより、2×10-2Mで調製した。両方の溶液を0.22μmメンブランフィルターおよび5mlシリンジを用いてろ過し、250μLに分注し、-20℃で凍結した。
L-フェニルアラニンおよびMeAIBの一定量を20〜23℃で解凍し、30分のインキュベーション期間放置した。次いで、これらの対照を希釈用の96ウェルプレート中に希釈し、さらに放射性同位体を加えた後、細胞上に完全な混合物を加えた。
L-フェニルアラニンおよびα-(メチルアミノ)イソ酪酸対照をウェル中で、45μLのPBSD-1の50μL保存溶液（新しく解凍）による10倍連続希釈を行って希釈した。
放射性フェニルアラニンの調製
L-[U-14C]フェニルアラニン（Amersham Pharmacia Biotech UK Limited）をその元の包装のまま4℃で維持した。放射化学バッチ分析は下記のとおりである：
Figure 2008520647
このアッセイで用いたL-[U-14C]フェニルアラニンの濃度は、内皮細胞受容体への50％最大結合が見られる濃度としてあらかじめ定量した。Sigma Plotプログラムを用いて、いくつかの実験の生データのS字曲線適合を推定することにより、L-[U-14C]フェニルアラニンによるL1輸送システム受容体の50％最大飽和に必要とされる濃度は7×10-9M/3.17μCi/mLと推定された。
放射性標識フェニルアラニンを二倍希釈後に細胞に加えたため、L-[U-14C]フェニルアラニン溶液の二倍濃度を14×10-9M/6.34μCi/mLで調製した。元のL-[U-14C]フェニルアラニン溶液を生理的緩衝液（Ca+2,Mg+2-HEPESを含むPBS（最終10mM)-グルコース（最終30mM））中で7.89倍（50μCi/mL保存濃度を6.34μCi/mLで除算）に希釈した。
45μL量のL-[U-14C]フェニルアラニン（2×）を、あらかじめ96ウェル希釈プレートに配置した45μL量のPBSD-1中の各化合物希釈液（1：5、1：50、1：500）に加えた。
競合結合アッセイプロトコル
前述のとおり、96ウェルプレートにラット初代内皮細胞および培地を播種した後、細胞を6日間培養し、培地を3〜4日毎に交換した。次いで、ラット内皮細胞を暖かい生理的緩衝溶液で二回洗浄した。35μL量の放射性標識したL-[U-14C]フェニルアラニンおよび化合物/対照混合物を細胞に加え、プレートを20〜23℃で5分間インキュベートした。細胞を冷却した生理的緩衝液で二回洗浄し、1N NaOH 25μLを加え、20〜23℃で10分間インキュベートした。プレートの側面を緩やかにタッピングして、すべての細胞を確実に脱離させた。次いで、細胞溶解産物を1N HCl25μLを加えて中和した。混合物50μLをWallac柔軟プレート（放射能計数専用）に移し、シンチレーション液（Opti-Phase Supermix, Wallac, UK）200μLをウェルごとに加えた。プレートを密封し、ボルテックスにかけ、Wallac β-カウンターで読み取った。
放射能計数法
放射性混合物を含むプレートをWallac β-カウンタープレートホルダーに移した。Wallac 1450 Microbeta（Wallac）Protocol #96は96ウェルプレートに適したプロトコルであった。簡単に言うと、Protocol #96はWallac β-カウンターにおける特定の放射性同位体を検出するために必要なすべての仕様書を含んでいる。液体シンチレーション計数は、試料中の放射性同位体（この場合は14C）によって放出されるベータ崩壊電子が溶媒分子を励起し、溶媒分子は次にエネルギーを溶質、または蛍光に移動させるプロセスである。溶質（光子）のエネルギー放出は、光電子増倍管によって電気シグナル（CPMすなわち1分あたりのカウント）に変換される。各ウェルを同時に3つの光電子増倍管により2分間計数した。収集した生データ、CCPMすなわち1分あたりの補正カウントをバックグラウンドに調節し、結果の編集に用いた。
データ処理
放射能計数について得た生データ、すなわち1分あたりの補正カウント（CCPM）は、細胞に関連し、バックグラウンドに対して補正した、L-[U-14C]フェニルアラニン放射能の量を示す。
データ解析および計算
各試料濃度の各重複測定の平均および標準偏差を計算した。細胞上のL1輸送システムへの特異的結合のパーセンテージも下記のとおりに計算した：
Figure 2008520647
次いで、特異的結合のパーセンテージをL-フェニルアラニン基準対照の値と比較し、差を任意採点システムにより評価した。
結果
160のフェニルアラニン誘導体化合物をそれらの脳L1輸送システムに結合する能力について客観的に区別するために、採点ランクシステムを用いて化合物の結合をフェニルアラニン対照と比較した。各試験濃度について、各化合物とフェニルアラニン対照との間の特異的結合のパーセンテージにおける差を下記のとおりに評価した：
各試験濃度（10-6、10-5、10-4M）について：
フェニルアラニン対照の特異的結合（％）−化合物の特異的結合（％）＝X
Figure 2008520647
所与の濃度について、化合物がフェニルアラニンと比較して20％よりも大きい差を有することは、この化合物がフェニルアラニン自体よりも高いL1-システム受容体に結合する能力を示すことを意味する。部分的に可溶性の化合物では、実際の濃度は不明で実際よりも低く見積もられており、したがってそれらの受容体結合能力は過小評価されている可能性がある。下記の表4は、127の化合物で試験した三段階の濃度の結果を示している。残りの33（ID番号2、19、23、28、40、56、58、59、65、77、78、80、83、84、85、90、100、106、107、108、128、129、130、132、133、139、140、142、143、145、150、152、および157）は試験した三段階の濃度すべてで0に分類された。この特定のアッセイは活性の高い（すなわち、試験した三段階の濃度の二つで3以上に分類された）12の化合物を示したが、アッセイの条件または濃度を少し変えることで、試験した160の化合物のより多くが活性であることを示すことになると考えるのが妥当である。
（表４）127の試験化合物の結合親和性のフェニルアラニンとの比較
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
Figure 2008520647
実施例3：固有の化合物毒性の測定
毒性試験において用いるためのライブラリー化合物の希釈
実施例1で調製したPBS（Ca+2、Mg+2不含）-グルコース30mM-HEPES 10mM-DMSO 1％中の化合物試料を解凍し、20〜23℃で少なくとも30分間放置した後、化合物毒性アッセイのために下記の副次希釈液を調製した：
保存化合物溶液100μLをPBSD-1 900μLに加えた［最終1：10希釈液のための1：10希釈］
100μL（上の1/10希釈液）をPBSD-1 900μLに加えた［最終1：100希釈液のための1：10希釈］
HUVECの培養
ヒト臍帯からの内皮細胞（HUV-EC-CまたはHUVEC）をAmerican Type Culture Collection（ATCC, CRL-1730）から購入し、製造者のプロトコルに従って培養した。継代培養した細胞の1mLの凍結一定量を37℃の水浴中で解凍し、培地5mLを加えた後に遠心分離した。培地5mLに再懸濁した後、細胞を0.1％ゼラチンであらかじめコーティングしたTC80cm2フラスコ内に播種した。培地を3〜4日毎に交換し、細胞をコンフルエントに達するまでモニターした。
カンプトセシン対照の調製
カンプトセシン（Sigma）の0.5mMの滅菌保存溶液を、0.0085gを秤量して二重蒸留水50mLに37℃の水浴中で溶解することにより調製した。溶液をボルテックスにかけ、次いで0.22μmフィルター装置を通してろ過し、毒性アッセイの間4℃に維持した。
保存溶液からカンプトセシンの60、75、80、100、150、200および250nM濃度を1％DMSOを含む培養希釈液中で調製した。
細胞毒性アッセイプロトコル
HUVECをゼラチンコーティングした96ウェルプレートに1×105細胞/mLの細胞懸濁液40μL/ウェルで播種した後、4日間培養した。培地を、コンフルエントに達するまで、培養3〜4日毎に交換した。
毒性アッセイの当日、馴化培地をウェルから除去し、1％DMSOを含む培地90μLをプレートに分配した。10μL量の保存溶液、PBS-グルコース-HEPES-DMSO 1％中の化合物の1：10および1：100希釈液を適当なウェルに加えた（全量100μL/ウェル）。100μL量のカンプトセシン希釈液および1％DMSOを含む培地もプレートに分配した。細胞を37℃で24時間インキュベートし、次いでテトラゾリウム塩WST-1溶液10μLを細胞に加え、37℃でさらに90分間インキュベートした。細胞生存度に関連する吸光度をSpectraFluor Tecan測定機により450nmで測定し、生データを処理した。
結果
化合物の固有の細胞毒性を、HUVECに対するすべての化合物の各濃度について評価した。生存パーセンテージを評価し(試料OD/対照OD)×100％、生存度<75％の任意の値を毒性と考えた。以下の表5に、少なくとも一つの毒性濃度を示した少数の化合物を示す。L1輸送システムに結合する有効性が高いと分類された21の化合物で細胞毒性を誘導したものはなかった。
（表５）本発明の例示的化合物の固有の細胞毒性
Figure 2008520647
実施例4：例示的化合物の合成
下記の例示的スキームに従って化合物を合成した。
例示的化合物の合成（経路1）：
Figure 2008520647
段階1：
Fmoc-Gly-Wang樹脂（5mmol）をDMF（4×25mL）、25％ピペリジン/DMF（1×25mL、3分および1×25mL、17分）およびDMF（4×25mL）で洗浄した。Fmoc基を切断するために、30％ピペリジン/N-メチルピロリジノン（NMP）溶液（25mL）を樹脂に加え、懸濁液を30分間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をNMP（4×25mL）で洗浄した。
段階2：
NMP（25mL）中のベンゾフェノンイミン（25mmol）および酢酸（AcOH、25mmol）を樹脂に直接加えた。反応混合物を終夜振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をDMF（4×25mL）、H2O（4×25mL）、MeOH（4×25mL）、MeOH/N,N-ジイソプロピルエチルアミン（DIEA）（10/1、3×22mL）およびCH2Cl2（4×25mL）で洗浄した。次いで樹脂を減圧下で乾燥した。
段階3：
樹脂（5mmol）、α,α-ジブロモキシレンまたは2,6-ビス(ブロモメチル)ピリジン（25mmol）および臭化o-アリル-N-(9-アントラセニルメチル)シンコニジニウム（5mmol）を無水CH2Cl2（25mL）中で混合した。懸濁液を室温で5分間ゆっくり撹拌した。次いでこれを-78℃に冷却し、さらに20分間撹拌した。ホスポゼン塩基t-Bu-トリス(テトラメチレン)（BTPP、25mmol）を加え、次いで懸濁液を-78℃で4時間と-15℃で1時間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をDMF（4×25mL）、H2O（4×25mL）、DMF/H2O（4×25mL）、CH2Cl2（4×25mL）およびEt2O（4×25mL）で洗浄した。次いで、樹脂を減圧下で乾燥した。
段階4：
樹脂（1mmol）をNMP(5mL）中で膨潤させた。懸濁液を30分間振盪し、NMP（5mL）中のチオール（5mmol）およびDIEA（12mmol）の溶液を加えた。懸濁液を室温で22時間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をCH2Cl2（4×10mL）、THF（4×10mL）、THF/H2O（4×10mL）およびTHF（4×10mL）で洗浄した。
段階5：
次いで、樹脂をTHF/H2O（2/1）中1N NH2OH.HCl（10mL）に懸濁した。混合物を室温で5時間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をTHF（4×10mL）およびNMP（4×10mL）で洗浄した。この樹脂に、1N DIEA（DIEA 1.8mLおよびNMP 8.2mL）を加えた。懸濁液を室温で30分間振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をNMP（4×10mL）およびCH2Cl2（4×10mL）で洗浄した。
段階6：
樹脂をTFA/H2O/アニソール（95％/2.5％/2.5％）の混合物に懸濁した。懸濁液を30分間振盪し、溶媒をフラスコ中に回収した。樹脂をTFA（10mL）で洗浄した。ろ液を合わせ、溶媒量を初期量の1/8まで減らした。溶液にEt2Oを数滴加え、生成物をヘキサンで沈澱させた。懸濁液を遠心分離し、上清を除去した。残留溶媒をN2気流で除去した。前述の沈殿法を上清で繰り返した。生成物を合わせ、調製用HPLCで精製した。
経路1で合成した例示的化合物のNMR結果
3-{-1-[(4-メトキシフェニル)-テトラゾール]-5-イル-スルファニルメチル}-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率22％、[α]D=-8.5°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(1-フェニル-1H-テトラゾル-5-イルスルファニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率18％、[α]D=-1.5°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(1H-ベンズイミダゾル-2-イルスルファニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率16％、[α]D=-3.9°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(5-フェニル-2H-[1,2,4]トリアゾル-3-イルスルファニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率39％、[α]D=-3.2°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[6-(1H-ベンズイミダゾル-2-イルスルファニルメチル)-ピリジン-2-イル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率6％、[α]D=+5.7°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[6-(1H-ピラゾロ-[3,4-d]ピリミジン-4-イルスルファニルメチル)-ピリジン-2-イル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率2％、[α]D=-5.0°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[3-(1H-イミダゾル-2-イルスルファニルメチル)-フェニル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率7％、[α]D=-3.6°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[3-(4-ヒドロキシピリミジン-2-イルスルファニルメチル)-フェニル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率7％、[α]D=-4.2°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[3-(4-トリフルオロメチルピリミジン-2-イルスルファニルメチル)-フェニル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率3％、[α]D=+2.2°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[6-(6-クロロベンゾチアゾル-2-イルスルファニルメチル)-ピリジン-2-イル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率7％、[α]D=-3.1°（H2O中）。
Figure 2008520647
例示的化合物の合成スキーム（経路2）：
Figure 2008520647
経路1に記載の段階1から4に従った。
段階5：
樹脂（1mmol）を酢酸（AcOH、22.5mL）およびH2O2（水中35重量％、2.5mL）の溶液に懸濁した。懸濁液を18時間振盪し、試薬および溶媒をろ過した。樹脂をEtOH（4×10mL）およびTHF（4×10mL）で洗浄した。
経路1に記載の段階6に従った。
経路2で合成した例示的化合物のNMR結果
2-アミノ-3-[6-(1H-ベンズイミダゾル-2-スルホニルメチル)-ピリジン-2-イル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率6％、[α]D=+1.0°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-{-1-[(4-メトキシフェニル)-テトラゾール]-5-イル-スルフィニルメチル}-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率7％、[α]D=-2.7°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(5-フェニル-2H-[1,2,4]トリアゾル-3-イルスルフィニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率2％、[α]D=-8.5°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[3-(1H-イミダゾル-2-イルスルフィニルメチル)-フェニル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率4％、[α]D=-2.0°（H2O中）。
Figure 2008520647
2-アミノ-3-[3-(1H-イミダゾル-2-イルスルフィニルメチル)-フェニル]-L-プロピオン酸、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率4％、[α]D=-2.0°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(1-フェニル-1H -テトラゾル-5-イルスルフィニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率27％、[α]D=-2.1°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(1H-ベンズイミダゾル-2-イルスルホニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率2％、[α]D=-2.0°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(1-フェニル-1H-テトラゾル-5-イルスルフィニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率6％、[α]D=-10.1°（H2O中）。
Figure 2008520647
例示的化合物の合成スキーム（経路3）：
Figure 2008520647
段階1：
Fmoc-Gly-OH（5.3mmol）を無水CH2Cl2（44mL）およびDMF（6mL）に溶解した。溶液を2-クロロトリチルクロリド樹脂（6.6mmol）およびDIEA（21.2mmol、アミノ酸に対して4当量）に加えた。懸濁液を30分間振盪した。試薬および溶媒をろ過した。樹脂をCH2Cl2/MeOH/DIEA（17/2/1、3×20mL）、CH2Cl2（3×20mL）、DMF（2×20mL）、CH2Cl2（2×20mL）およびMeOH（2×20mL）で洗浄した。樹脂をKOHにより減圧下で乾燥した。Fmoc基を切断するために、樹脂をDMF/CH2Cl2中5％ピペリジン（20mL、1/1）に膨潤させた。懸濁液を10分間振盪した。試薬および溶媒をろ過した。DMF中20％ピペリジン（20mL）を樹脂に加えた。懸濁液を15分間振盪した。試薬および溶媒をろ過した。樹脂をDMF（3×20mL）およびCH2Cl2（3×20mL）で洗浄した。
段階2：
樹脂（5.3mmol）をNMP（50mL）に膨潤させた。懸濁液を5分間振盪し、溶媒をろ過した。樹脂にNMP（40mL）中のベンゾフェノンイミン（53.0mmol）およびAcOH（50.0mmol）の溶液を加えた。反応混合物を終夜振盪した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をDMF（4×10mL）、H2O（4×10mL）、MeOH（4×10mL）、MeOH/N,N-ジイソプロピルエチルアミン（DIEA）（10/1、4×11mL）およびCH2Cl2（4×10mL）で洗浄した。樹脂を減圧下で乾燥した。
段階3：
樹脂（4.5mmol）、α,α-ジブロモキシレン（22.5mmol）および臭化o-アリル-N-(9-アントラセニルメチル)シンコニジニウム（4.5mmol）を無水CH2Cl2（40mL）中で混合した。懸濁液を室温で5分間振盪した。次いで、これを-50℃（アセトニトリル/ドライアイス浴）に冷却し、20分間撹拌した。ホスポゼン塩基t-Bu-トリス(テトラメチレン)（BTPP、22.5mmol）を加えた。懸濁液を-78℃で終夜撹拌した。試薬および溶媒をろ過し、樹脂をDMF（4×10mL）、DMF/H2O（4×20mL）およびCH2Cl2（4×10mL）で洗浄した。樹脂を減圧下で乾燥した。
段階4：
樹脂（1.0mmol）をNMP(10mL）中で膨潤させた。懸濁液を5分間振盪し、溶媒をろ過した。NMP（10mL）中のチオール（5.6mmol）およびDIEA（13.5mmol）の溶液を加えた。懸濁液を室温で終夜振盪した。試薬および溶媒をろ過した。樹脂をCH2Cl2（4×10mL）、THF（4×10mL）、THF/H2O（4×10mL）およびTHF（4×10mL）で洗浄した。
段階5：
樹脂をTFA/H2O/アニソールの混合物（95％/2.5％/2.5％、10mL）に懸濁した。懸濁液を1時間振盪した。溶媒をフラスコに回収した。樹脂をTFA（10mL）で洗浄した。ろ液を合わせ、溶媒を蒸発させた。生成物を冷Et2Oで沈澱させた。懸濁液を遠心分離し、上清を除去した。溶媒を固体からN2気流で除去した。同じ方法を上清で二回繰り返した。生成物を合わせ、調製用HPLCで精製した。
経路3で合成した例示的化合物のNMR結果
3-{-1-[(4-ヒドロキシフェニル)-テトラゾール]-5-イル-スルファニルメチル}-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率43％、[α]D=-1.1°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(5-ピリジン-4-イル-[1,3,4]オキサジアゾル-2-イルスルファニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、淡黄色固体、全収率10％、[α]D=-1.7°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-{1-[2-(ジメチルアミノ)エチル]-1H-テトラゾール]-5-イル-スルファニルメチル}-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率38％、[α]D=-0.8°（H2O中）。
Figure 2008520647
3-[3-(5-ピリジン-4-イル-4H-[1,2,4]トリアゾル-3-イルスルファニルメチル)]-L-フェニルアラニン、トリフルオロ酢酸塩、白色固体、全収率28％、[α]D=-1.1°（H2O中）。
Figure 2008520647
実施例5：例示的化合物の脳L1輸送システムへの結合
上の実施例4で合成した化合物を、同じく上の実施例2に記載のとおり、希釈して、脳L1輸送システムへの結合について試験した。
各濃度（10-6、10-5、および10-4）について、試験化合物存在下での14C-標識したフェニルアラニンの結合（競合物質非存在下での結合の％で表す）を同じ濃度のフェニルアラニン（基準競合物質）存在下で測定した対応値から減算した。差（％）、Δ、を一次評点として表した（これは、フェニルアラニン結合曲線に対する試験化合物の結合親和性の近さを表す）。一次評点を下記のとおり数値評価尺度に変換した：
3：Δ＞10％、フェニルアラニンよりも有意に高い結合親和性
2：10％≧Δ≧-10％、フェニルアラニンとほぼ同等の結合親和性
1：-10＞Δ＞-50％、フェニルアラニンよりも低い結合親和性
0：Δ≦-50％、結合しないか、または非常低い結合親和性
結果を下記の表6に示すが、5つの化合物はフェニルアラニンよりも有意に高い結合親和性を示し、4つの化合物はフェニルアラニンとほぼ同等の結合親和性を示し、9つの化合物はフェニルアラニンよりも低い結合親和性を示すが、それでも輸送体に有意に結合し、2つの化合物は結合しないか、または非常低い結合親和性を示すことが明らかとなった。
（表６）L1輸送システム結合試験の結果
Figure 2008520647
Figure 2008520647
3：Δ＞10％、フェニルアラニンよりも有意に高い結合親和性
2：10％≧Δ≧-10％、フェニルアラニンとほぼ同等の結合親和性
1：-10＞Δ＞-50％、フェニルアラニンよりも低い結合親和性
0：Δ≦-50％、結合しないか、または非常低い結合親和性
実施例6：例示的化合物のAβ40への結合
水溶液中での実施例4で合成した化合物とAβ40との間の結合能力を試験する。結合能力は、エレクトロスプレー質量スペクトルで観察されるペプチド-化合物複合体ピークの強度から半定量的に得られる。
Aβ40のMSアッセイにおいて、試料を水溶液として、必要があれば水に可溶化するために20％エタノールを加えて調製する。ペプチドの保存溶液は50μmのAβ40を含む。典型的実験において、実施例4で調製した100μMの例示的化合物および20μMの可溶化Aβ40を用いる。化合物：ペプチドの比は5：1である。各試料のpH値は0.1％水酸化ナトリウム水溶液を加えることにより7.4（±0.2）に調節する。次いで、溶液を、Waters ZQ 4000質量分析計を用いてエレクトロスプレーイオン化質量分析により分析する。試料調製後2時間以内に試料を流速25μL/分での直接注入により導入する。すべての分析で、ソース温度は70℃に維持し、コーン電圧は20Vである。データをMasslynx 3.5ソフトウェアを用いて処理する。20μMのAβ 1-40（M.W.=4329）単独を対照としてpH7.32で分析する。ナトリウムクラスターはm/z 1111.0および889.1領域の+3および+4でこのシステムの典型であるが、これらが観察されうる。MSアッセイから、化合物の可溶性Aβに結合する能力についてのデータが得られるが、ThT、EMおよびCDアッセイでは、原線維形成の阻害についてのデータが得られる。Aβへの結合についてのアッセイ結果を表7にまとめている。表7において、空白の欄はそのアッセイでその化合物について値をもとめなかったことを意味する。
（表７）Aβ1-40結合試験の結果
Figure 2008520647
Figure 2008520647
+++=強（遊離ペプチド70％以上）；++=中（遊離ペプチド50〜70％）；+=弱（遊離ペプチド25〜50％）；0=なし
実施例7：例示的化合物のIAPPへの結合
水溶液中での実施例4で合成した化合物とIAPPとの間の結合能力を試験する。結合能力は、エレクトロスプレー質量スペクトルで観察されるペプチド-化合物複合体ピークの強度から半定量的に得られる。
IAPPのMSアッセイにおいて、試料を、100μMの実施例4で調製した例示的化合物および20μMの可溶化IAPPを含む、水溶液および20％エタノール/水溶液の両方で調製する。保存溶液は30μMのIAPPを含み、初期pHは3.8である。一般に、IAPPは50μMよりも高い濃度および約6よりも高いpHで、試験化合物をペプチドと混合するとただちに溶液から沈澱する。したがって、各試料のpH値は0.1％水酸化ナトリウム水溶液を加えることにより7.4（±0.2）に調節する。次いで、溶液を、Waters ZQ 4000質量分析計を用いてエレクトロスプレーイオン化質量分析により分析する。試料調製後2時間以内に試料を流速25μL/分での直接注入により導入する。すべての分析で、ソース温度は70℃に維持し、コーン電圧は20Vである。データをMasslynx 3.5ソフトウェアを用いて処理する。20μMのIAPP（MW 3903.4）単独を対照としてpH7.32で分析する。ナトリウムクラスターはm/z 1301.9および976.7領域の+3および+4でこのシステムの典型であるが、これらが観察されうる。IAPPへの結合についてのアッセイ結果を表8にまとめている。表8において、空白の欄はそのアッセイでその化合物について値をもとめなかったことを意味する。
（表８）IAPP結合試験の結果
Figure 2008520647
Figure 2008520647
+++=強（遊離ペプチド50％以上）；++=中（遊離ペプチド30〜50％）；+=弱（遊離ペプチド15〜30％）；0=なし
実施例8：アポリポタンパク質E-Aβ相互作用アッセイ
アポリポタンパク質EとAβとの間の相互作用のレベルを5つの本発明の化合物について測定し、本実施例の特定の条件下で化合物が相互作用を阻害するかどうかを調べた。Nunc-Immuno Maxisorp 96ウェルマイクロタイタープレートを0.1M NaHCO3 pH9.6中の1μM HFIP-脱凝集Aβにより37℃で2時間15分間コーティングし、TBS（100mMトリス-HCl、pH7.5、150mM NaCl）中で二回洗浄し、ウェルをTBS中1％脂肪酸除去BSAにより4°で終夜ブロックした。
試験化合物をTBSまたはDMSOいずれか中、それぞれ2mMまたは10mMいずれかの最終濃度で調製した。組換えApoE（Fitzgerald Industries Int.）を700mM NH4HCO3中、0.44mg/mLの最終濃度でモノマーアセンブリーを予防するために調製し、一定量に分けて-20°で保存した。3.41μg/mLの精製ApoEを、96ウェルトランスファープレートで1％BSA/TBS中、200μMの試験化合物存在下、すべて三つ組で1時間予備インキュベートし、次いでAβコーティングウェルに加えてさらに2時間、37°で緩やかに振盪しながらインキュベートし、ApoE/Aβを結合させた。プレートをTBS中で三回洗浄して、過剰のApoEを除去し、まず0.125μg/mLのマウスモノクローナル抗ApoE抗体（BD Bioscience）と共に1時間インキュベートし、洗浄し、次いで0.26μg/mLセイヨウワサビペルオキシダーゼ結合ヤギ抗IgG抗体（Pierce）と共に1％BSA/TBS-T（0.05％トゥイーン-20）中で1時間インキュベートした。洗浄後、ウェルをSure Blue（商標）TMB-1ペルオキシダーゼ基質（KPL）と共に30分間インキュベートした。反応を1N HClを用いて停止した。450nmの吸光度の値をTECANプレート読み取り器を用いて測定し、ウェルでAβに結合したApoEの量を表す。データを、ApoE/Aβ単独を100％に任意に設定することにより、ApoE/Aβ複合体のパーセンテージで表した。すべての化合物を少なくとも二回試験した。
（表９）アポリポタンパク質E-Aβ相互作用試験の結果
Figure 2008520647
結果は、試験した5つの化合物は、これらの条件下では、アポリポタンパク質EとAβとの間の相互作用に最小限の効果しか有していなかったことを示すものである。しかし、これらの化合物は他の条件下、例えば、化合物、アミロイドおよび/またはアポリポタンパク質Eの異なる濃度では、有効性を示す可能性もあることが理解されるべきである。
実施例9：ヘキスト染色およびカスパーゼアッセイ
材料
下記の項目をそれぞれの会社から購入し、特に記載がない限りそれ以上精製せずに用いた：
Figure 2008520647
ヒト未分化神経芽腫SH-SY5Yの維持
SH-SY5Y細胞をATCCの推奨に従って培養し、継代培養した。細胞を、イーグル最小必須培地およびハムF12培地の1：1混合物中に10％ウシ胎仔血清（FBS）、1×可欠アミノ酸を含む培地中で培養した。
継代のために、細胞を0.25％（w/vol）トリプシン/エチレンジアミン四酢酸（EDTA）により37℃で5分間トリプシン処理し、次いで300×gで5分間遠心分離（GS-6R Beckman Centrifuge）した。ペレットを培地に再懸濁し、細胞密度を調節した。
Aβ 1-42 の調製
合成Aβ1-42をAmerican Peptide Company, Sunnyvale, CAから購入する。合成Aβ1-42ペプチド標品中に見られる可能性のある凝集物を除去するために、脱凝集/ろ過法を用いる。簡単に言うと、Aβ1-42粉末をガラスフラスコ内でHFIPに、最大濃度200μMで溶解する。溶液を30分間超音波処理し、次いでANOTOP 25（20nMフィルター）でろ過する。溶液の正確な濃度を、280nMの光学密度を測定することにより算出する。次いで、可溶性Aβ1-42溶液を蒸発させてHFIPを除去し、0.04Mトリス-HCl、0.3M NaClを含む緩衝液、pH7.4に、最終濃度120μMで再懸濁する。この溶液を後で使用するために凍結保存する。
NRM化合物の調製
Figure 2008520647
上に挙げた化合物をリン酸緩衝化食塩水（PBS）（カルシウムおよびマグネシウム不含）、1％ジメチルスルホキシド（DMSO）、pH7.4に溶解し、0.22μmシリンジフィルターでろ過し、一定量に分けて使用まで-80℃で保存した。
SH-SY5Y処理
ヘキスト染色のために、SH-SY5Y細胞を24ウェルプレート内のカバーガラスに3×105細胞/ウェルの密度で播種した。処理は翌日行った。細胞を、120μM保存溶液から希釈（培地中）した10μM Aβ1-42と共に、200μMの所望の化合物（Aβ：薬物比1：20）存在下、または非存在下で、24時間インキュベートした。
カスパーゼアッセイのために、SH-SY5Y細胞をコラーゲンIでコーティングした96ウェルプレートに1×105細胞/ウェルの密度で播種した。アッセイの16から17時間前に、培地を1％FBSを含むEMEM/F12に交換した。細胞を、120μM保存溶液から希釈（培地中）した10μM Aβ1-42と共に、様々な濃度の所望の化合物（Aβ：薬物比1：20、1：5および1：1）存在下、または非存在下で、24時間インキュベートした。
ヘキスト染色
ヘキスト33342の保存溶液を水で100μg/mlに希釈し、2〜8℃で保存した。SH-SY5Y神経芽腫を、培地中の最終濃度2μg/mlのヘキスト溶液500μlと共に10から60分間インキュベートした。細胞をPBSで3回洗浄し、4％PFA中、室温で30分間固定した。PBS中で3回洗浄後、カバーガラスをプロロング褪色防止剤を用いてスライドガラス上にのせた。
計数法およびデータ解析
核の形態を、Olympus Camera（20×対物レンズおよび帯域フィルター（Ex/Em：355nm/465nm）を備えたOlympus蛍光顕微鏡IX50を用いて観察した。生存細胞および形態的にアポトーシスを起こしたと考えられる細胞を計数した。未分化SH-SY5Yのアポトーシス核は凝縮し、時に断片化しているように見える（ヘキスト染色の代表的図は、媒体については図1A〜1B、Aβについては2A〜2Bに示す）。
各条件について5つの無作為視野を盲検的に捕捉した。各視野のアポトーシスおよび正常核を、手動検査により定量した。データは、アポトーシス細胞数を全細胞数（アポトーシス＋非アポトーシス細胞）で除算した値に対応する、毒性のパーセンテージで表す。各条件で計数した細胞の合計数は120から550の範囲である。
図はSigmaPlotソフトウェアで作成した。スチューデンツt検定（Excelソフトウェア）を用いて、すべての実験から得た平均値により、化合物存在下でのAβ処理における毒性％をAβ単独処理と比較した。t検定に対しp＜0.05を有意性レベルと考えた。
調製した第二の化合物、
Figure 2008520647
は、DNAレベルのAβ誘導性細胞アポトーシスに対して神経保護作用を示した（22.5％阻害を示した）。他の二つの化合物は、この特定のヘキスト染色アッセイにおいては、DNAレベルのAβ誘導性細胞アポトーシスに対してまったく効果がなかった。しかし、これらの化合物は他の条件下、例えば、異なる化合物濃度、異なる細胞型、例えば、神経芽腫細胞および/または異なるアッセイ条件では、有効性を示す可能性もあることが理解されるべきである。
カスパーゼ3/7アッセイ
SH-SY5Y処理の後、カスパーゼ-Glo（商標）3/7試薬80μlを各ウェルに加え、室温で30分間インキュベートした。各ウェルの発光をFlexStation上で測定した。結果は、試験した三つの化合物はそれぞれAβ誘導性カスパーゼ3/7にまったく効果がなかったことを示している。しかし、これらの化合物は他の条件下、例えば、異なる化合物濃度、異なる細胞、例えば、神経芽腫細胞、異なるカスパーゼ-Glo（商標）濃度、および/または異なる試薬では、Aβ誘導性カスパーゼに対して有効性を示す可能性もあることが理解されるべきである。
予定実施例：βAPPを過剰発現する成獣トランスジェニックCRND8マウスにおける短期および長期処置の効果
短期
ヒトアミロイド前駆体タンパク質（hAPP）を発現するAPPトランスジェニックマウス、TgCRND8は、アルツハイマー病に似た病態を発生する。特に、高レベルのAβ40およびAβ42が8〜9週齢のこれらの動物の血漿および脳で見られ、その後AD患者で見られる老人斑に類似のアミロイド斑の早期蓄積が見られることが報告されている。これらの動物は、変性変化の出現に並行して現れる進行性認知機能欠損も示す。例えば、(Chishti, et al., J. Biol. Chem. 276, 21562-70（2001)を参照されたい。
本発明の化合物の短期治療効果を試験する予定である。これらの化合物を14または28日間投与し、投与終了時にTgCRND8動物の血漿および脳におけるAβペプチドのレベルを定量する。
方法
雄および雌APPトランスジェニックマウスに、試験化合物を14または28日間、皮下または経口で1日1回投与する。9±1週齢の基準線動物を用いて、処置開始時のトランスジェニック動物の血漿および脳におけるAβレベルを定量する。
9週齢（±1週）で開始し、動物にそれぞれの処置を14または28日間、1日1回投与する。対照群には水またはメチルセルロースのみを与える。処置期間終了時に、血漿および灌流脳を採取して、可溶性および不溶性Aβレベルを定量する。
試料採取
基準線群では9±1週齢、処置群では処置期間（14または28日間）終了時の最終化合物投与後24時間の時点で、動物を屠殺し、試料を採取する。約500μlの血液を全身麻酔下で眼窩洞から採血し、4℃、最低速度3,000rpmで10分間遠心分離するまで氷上に置く。血漿試料はただちに凍結し、分析まで-80℃で保存する。心臓内食塩水灌流後、脳を摘出し、凍結し、分析まで-80℃で保存する。
Aβレベルの測定
脳を凍結状態で秤量し、プロテアーゼ阻害剤カクテルを含む氷冷50mMトリス-Cl pH8.0緩衝液4倍量（脳の湿重量1gに緩衝液4mL）でホモジナイズする。試料を15000gで20分間遠心分離し、上清を新しいチューブに移す。各上清から150μlを8Mグアニジン-HCL/50mMトリス-HCL pH8.0（250μl）と混合し（0.6容量の上清：1容量の8Mグアニジン/トリス-HCL 50mM pH8.0の比率）、5Mグアニジン/トリス-HCL 50mM pH8.0（400μL）を加える。チューブを30秒間ボルテックスにかけ、-80℃で凍結する。並行して、ペレットを7倍量の5Mグアニジン-HCL/50mM トリス-HCL pH8.0（脳の湿重量1gにグアニジン7mL）で処理し、30秒間ボルテックスにかけ、-80℃で凍結する。試料を室温で解凍し、80℃で15分間超音波処理し、再度凍結する。このサイクルを3回繰り返して確実に均質とし、試料を分析まで-80℃に戻す。
Aβレベルを血漿および脳試料中で、BiosourceからのHuman Aβ40およびAβ42 Fluorometric ELISAキット（カタログNo. 89-344および89-348）を製造者の推奨法に従って用い、ELISAにより評価する。要するに、試料を室温で解凍し、80℃で5分間超音波処理し（脳ホモジネート用の超音波処理；血漿試料では超音波処理はなし）、氷上に置く。Aβペプチドを希釈試料100μlを用いてプレート上に捕捉し、振盪せずに4℃で終夜インキュベートする。試料を吸引し、ウェルをBiosource ELISAキットから得た洗浄緩衝液で4回洗浄する。抗Aβ40または抗Aβ42ウサギポリクローナル抗血清（Aβ40またはAβ42ペプチドに特異的）を加え（100μl）、プレートを振盪しながら室温で2時間インキュベートする。ウェルを吸引し、4回洗浄した後、アルカリ性ホスファターゼ標識抗ウサギ抗体100μlを加え、振盪しながら室温で2時間インキュベートする。次いで、プレートを5回洗浄し、蛍光基質（100μl）をプレートに加える。プレートを室温で35分間インキュベートし、タイタープレート読み取り器を用いて励起波長460nm、発光560nmで読み取る。
血漿中のAβペプチドのレベルおよび脳内の脳可溶性/不溶性レベルを調節する能力に基づいて化合物を採点する。処置動物の血漿および脳で観察されるAβのレベルを、対照群からの値を用いて標準化し、薬理効果の強度によって評価する。
長期
短期処置で用いるもののような、トランスジェニックマウス、TgCRND8は、スウェーデンおよびインディアナ突然変異を有するヒトAPP遺伝子を過剰発現し、高レベルのアミロイドペプチドの産生および早期発症進行性脳アミロイド症の発生を引き起こす。高レベルのAβペプチドおよびAβ40に比べてAβ42の相対的過剰は、重度で早期の変性疾患に関連すると考えられる。アミロイド沈着のパターン、異栄養性神経炎の存在、および認知機能欠損は、このトランスジェニックマウス系統では詳しく報告されている。これらのマウスの脳におけるAβペプチドのレベルは、動物の年齢と共に劇的に増加する。全アミロイドペプチドレベルは、9週齢から17週齢の間に脳1gあたり約1.6×105pgから約3.8×106増加する。
このモデルの早期アミロイド沈着は、比較的短期枠で化合物の迅速な試験を可能にするが、このモデルの進行性および高レベルのAβペプチドは長期の治療評価を困難な仕事にする。
ヒトアミロイド前駆体タンパク質（hAPP）を発現するトランスジェニックマウス、TgCRND8の脳アミロイド沈着ならびに血漿および脳におけるβアミロイド（Aβ）レベルに対する本発明の化合物の長期治療効果を試験する。これらの化合物を4、8または16週間投与し、投与終了時にTgCRND8動物の血漿および脳におけるAβペプチドのレベルを定量する。定常状態の薬物動態プロファイルも、血漿試料を用いて評価する。この試験のゴールは、アルツハイマー病（AD）のトランスジェニックマウスモデルの脳および血漿におけるアミロイド形成プロセス進行を調節する際の、化合物の有効性を評価することである。
方法
雄および雌トランスジェニックマウスに、適当な化合物を4、8または16週間、皮下または経口で1日1回投与する。9±1週齢の基準線動物を用いて、処置開始時の未処置トランスジェニック動物の脳アミロイド沈着の程度ならびに血漿および脳におけるAβレベルを定量する。
9週齢（±1週）で開始し、動物にそれぞれの処置を4、8または16週間、1日1回投与する。対照群には水またはメチルセルロースのみを与える。処置期間終了時に、血漿および灌流脳を採取して、Aβレベルを定量する。
短期処置試験において前述したとおりに、試料を採取し、Aβレベルを測定する。血漿中のAβペプチドのレベルおよび脳内の脳可溶性/不溶性レベルを調節する能力に基づいて化合物を採点する。処置動物の血漿および脳で観察されるAβのレベルを、対照群からの値と比較し、薬理効果の強度によって評価する。

Claims (39)

  1. 式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグ：
    Figure 2008520647
    式中：
    Qは血液脳関門輸送ベクターであり；
    Yは直接結合またはリンカー基であり；
    Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
    Figure 2008520647
    からなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
    R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、およびベンゾイミダゾリルからなる群より独立に選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
  2. Qが大きい中性アミノ酸部分またはその類縁体である、請求項1記載の化合物。
  3. 式（II）の化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステルもしくはプロドラッグである、請求項1記載の化合物：
    Figure 2008520647
    式中：
    Xは酸素、窒素、または硫黄からなる群より選択され；
    Yは直接結合またはリンカー基であり；
    Z1、Z2、Z3はそれぞれ独立にC、CH、CH2、P、N、NH、S、および非存在からなる群より選択され；
    R1およびR2は独立に非存在であるか、または水素、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、およびアシルからなる群より選択され；
    R3は水素、アルキル、アリール、アミド、アリールアミド、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アリールアミノカルボニル、アルコキシカルボニル、アルカンスルホニル、アレンスルホニル、シクロアルカンスルホニル、およびヘテロアレンスルホニルからなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよく；
    Aは水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、炭素環式、複素環式、二環式、アリール、ヘテロアリール、縮合環アリールもしくはヘテロアリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、
    Figure 2008520647
    からなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよく；かつ
    R4およびR5は窒素と一緒に5もしくは6員複素環を形成するか、またはそれぞれ水素、アルキル、アルキルオキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、およびベンゾイミダゾリルからなる群より独立に選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
  4. Xが酸素、および窒素からなる群より選択される、請求項3記載の化合物。
  5. Z1、Z2、およびZ3がそれぞれ独立にN、CまたはCHである、請求項3記載の化合物。
  6. Yが直接結合である、請求項3記載の化合物。
  7. Yがジスルフィド結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アルキレンもしくはアルケニレン結合、アミノもしくはヒドロジノ結合、エステル性結合、チオエステル結合、アミド結合、酸に不安定な結合、およびシッフ塩基結合からなる群より選択されるリンカー基である、請求項3記載の化合物。
  8. R1およびR2が独立に非存在または水素である、請求項3記載の化合物。
  9. R3が水素、アリールアミド、アリールアミノカルボニルおよびアレンスルホニルからなる群より選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい、請求項3記載の化合物。
  10. Aがそれぞれ下記からなる群より独立に選択され：
    Figure 2008520647
    これらはそれぞれ置換されていてもよい、請求項3記載の化合物。
  11. R4およびR5がそれぞれシクロアルキル、アリール、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルキルオキシ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、およびベンゾイミダゾリルからなる群より独立に選択され、これらはそれぞれ置換されていてもよい、請求項3記載の化合物。
  12. R4およびR5が窒素と一緒に、任意で一つまたは複数の追加のヘテロ原子を間にはさんでいる6員環を形成する、請求項3記載の化合物。
  13. 表1の化合物、ならびにその薬学的に許容される塩、エステル、およびプロドラッグからなる群より選択される少なくとも一つの化合物である、式（II）の化合物。
  14. 表2の化合物、ならびにその薬学的に許容される塩、エステル、およびプロドラッグからなる群より選択される少なくとも一つの化合物である、式（II）の化合物。
  15. 表3の化合物ではない、請求項1〜14のいずれか一項記載の化合物。
  16. CNS疾患またはアミロイド関連疾患の治療または予防用の医用薬剤調製における、請求項1〜15のいずれか一項記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグの使用。
  17. アルツハイマー病またはアミロイド関連疾患の治療または予防用の医用薬剤調製における、請求項1〜15のいずれか一項記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグの使用。
  18. 請求項1〜15のいずれか一項記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグを含む、CNS疾患またはアミロイド関連疾患の治療または予防用の薬学的組成物。
  19. 請求項1〜15のいずれか一項記載の化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグを含む、薬学的組成物。
  20. 化合物の脳バイオアベイラビリティを高める化合物をさらに含む、請求項18〜19のいずれか記載の薬学的組成物。
  21. 化合物の脳バイオアベイラビリティを高める化合物が、血液脳関門の透過を促進する化合物である、請求項20記載の薬学的組成物。
  22. 血液脳関門の透過を促進する薬剤がL-アルギニンである、請求項21記載の薬学的組成物。
  23. 請求項1〜15のいずれか一項記載もしくは表に示す化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグと、本発明の方法において使用するための説明書とを含む、CNS疾患またはアミロイド関連疾患を治療する際に用いるためのキット。
  24. 被験体のCNS疾患またはアミロイド関連疾患を治療または予防する方法であって、それを必要としている被験体に、請求項1〜15のいずれか一項記載もしくは表に示す化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグを、CNS障害またはアミロイド関連疾患を治療または予防するのに有効な量で投与する段階を含む方法。
  25. 化合物の投与直後にアミロイド原線維形成もしくは沈着、神経変性、または細胞毒性が軽減または阻害される、請求項24記載の方法。
  26. 被験体がヒトである、請求項24または25記載の方法。
  27. 被験体のアルツハイマー病を治療する方法であって、被験体に、請求項1〜15のいずれか一項記載もしくは表に示す治療化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグの有効量を、アルツハイマー病が治療されるように投与する段階を含む方法。
  28. アミロイド沈着物を有する被験体のAβ関連疾患を治療する方法であって、該被験体に、請求項1〜15のいずれか一項記載もしくは表に示す治療化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグの有効量を、Aβ関連疾患が治療されるように投与する段階を含む方法。
  29. 治療化合物を経口投与する、請求項24〜28のいずれか一項記載の方法。
  30. 治療化合物を薬学的に許容される媒体中で投与する、請求項24〜29のいずれか一項記載の方法。
  31. 薬学的組成物を被験体に治療的または予防的に投与する、前記方法請求項のいずれか一項記載の方法。
  32. アミロイド関連疾患を、炎症を軽減または予防することにより治療または予防する、前記方法請求項のいずれか一項記載の方法。
  33. アミロイド関連疾患を、アミロイド沈着を阻害することにより治療または予防する、前記方法請求項のいずれか一項記載の方法。
  34. 疾患進行を予防、減速、または停止する方法であって、被験体に、請求項1〜15のいずれか一項記載もしくは表に示す化合物、またはその薬学的に許容される塩、エステル、もしくはプロドラッグの有効量を、該疾患進行が予防、減速、または停止されるように投与する段階を含む方法。
  35. 被験体がアルツハイマー病、軽度認知障害、または脳アミロイド血管障害を有し、かつ患者において投与直後に認知機能の安定化、認知機能のさらなる低下の予防、または疾患進行の予防、減速、もしくは停止が起こる、請求項24〜34のいずれか一項記載の方法。
  36. BBB輸送ベクターおよびCNS障害もしくはアミロイド関連疾患治療用の部分を含む二官能性化合物、またはその薬理学的に許容される塩。
  37. BBB輸送体ベクターが大きい中性アミノ酸または大きい中性アミノ酸類縁体である、請求項36記載の化合物。
  38. CNS障害またはアミロイド関連疾患に対して被験体を治療する方法であって、請求項1〜15のいずれか一項記載または表に示す化合物のいずれかを、血液脳関門の透過を促進する薬剤と、CNS障害またはアミロイド関連疾患が治療されるように同時投与する段階を含む方法。
  39. 血液脳関門の透過を促進する薬剤がL-アルギニンである、請求項38記載の方法。
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